(57)【要約】      （修正有）【課題】ゴルフコースの三次元属性をデータ化するにあたり、傾斜状態に関するデータを把握する。【解決手段】３次元ゴルフコースを、底面が正方形の立体ブロックの集合とみなし、個々の正方形底面の内部に正三角形を同一規格にて配置し、頂点に対応する地表部の地点についての標高値をもとめる。実測装置は３基の光学式測距器１を１組に構成して、必要に応じて一括して計測するためのものであり、実際コースの各地点について３点一組のデータの収集を行なう。さらにこの装置を無人ヘリコプターに装着し、ＧＰＳと併用しつつ能率的な計測作業を行なう。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフコースの起伏について転写するためのデータの構造的組み合わせであって、図２が示す正方形ブロックの地表部に鉛直投影された正三角形の各頂点の標高値による組み合わせ。および組み合わせデータの集合によるデータベース。
【請求項２】
ゴルフコースの地形図について設けた正方形区画の内部に正三角形を位置づける規格を設け、その各頂点の標高値を計測または計算することによってデータを取得し、データに基づいて現実区画に対応する地図上の区画を識別する方法。
【請求項３】
請求項２の識別方法を用いて個別の区画に関する地形データを取得するものであって、ゴルフコースの各ホールの地表図上に同一規格の正方形をならべた各ブロックの、内部に同一規格にて正三角形を配置して、その頂点位置について標高を求めてなすセットデータおよび全域のブロックについて収集してなすデータベース。
【請求項４】
上記ブロックの４角の標高データより算出により正三角形の各頂点の標高値を近似的に得てセットとする方法。。
【請求項５】
以下の装置にて実測してセットデータを得る方法。
ドーナツ型の水槽４に浮かべた３脚フロート６の中央より倒立懸架された支柱２の、中ほどおよび下端付近の２箇所に正三角形の２枚の板をその重心を貫通せる支柱２に対し直角に配し、これにより支柱に平行に設置された口径および長さの等しい３本の直管５を、板表面に仮定する正三角形の各頂点にて支持している。各直管の上端に光学測距器１を下に向けて固定し、光線は直管内を通過する仕組みであり、また無線ないし有線にてスイッチ入力・測定値出力を外部パソコンなどと連絡する。以上のごとく構成されたゴルフコース斜度測定装置。
【請求項６】
請求項５の装置の複数個をもって、無人ヘリコプターに備え付けたもの。
【請求項７】
実測データもしくは算出データにより近似的に表現された各ブロックの地表面を、コース全域にわたって集合してなした３次元映像。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【００１】  主にゴルフコースのフェアウェイの指定地点ごとの起伏という、地形条件を写し取る方法に関するもので、デジタル仕様のデータ取得およびデータベースの構築に関するものである。
【背景技術】
【００２】  近年測量器として光学式の測距器が登場してきているので、対象との非接触の利点を生かした応用である実測装置を用いる場合と、地形図についても詳細なデジタルデータ化が進展しているので、これを応用した算出方法による方法の、２系統による傾斜状態のデジタルデータの取得をなすものである。
【先行技術文献】
【００３】      「特許公開  ２００２−３４６０１９」
データを取り揃えてバーチャルゴルフコースを製作するものである。
位置情報が含まれるという記述があるが、その取得方法、格納場所など出所不明であるうえに、測定するプロセスも取り上げられていない。
【００４】      「特許公開  ２００９−１５１３２３」
地表に対し升目分割するプロセスを有し３次元立体図形を用い、データの補完処理をなす特徴の技術である。
地形の傾斜方向と傾斜の大きさを表示する矢印を有するとあるが、地図画面上においての傾斜方向は「方位」として特定されることについて、その処理過程は開示されていない。
また傾斜角度の大きさを矢印の長さで表す場合、等高線の込み合う場所ほど長い矢印を描くという実際上の矛盾がある。この解決も示されない。
三次元立体図形の地表平面についての状態をしめすデータを得るものではなく、その４辺に関するデータ精度の改良技術である。
【発明が解決しようとする課題】
【００５】  先に挙げた事例では、指定エリアまたは指定地点の識別がＸＹ座標地番のみで成しうるかのごとく簡単に通過しているが、実は地番のみでは識別因子として機能しない。理由は属性が同一であるならば、識別の意味を成さないためである。たとえて言えば全域が完全な平盤状態の上に、打球の方向も変わる事がないからである。これでは移動する意味がないので、座標地番に加える属性データを取得して識別機能を得る必要がある。
また平面ねじれは属性データの不確定要因であり、このままでは指定エリアもしくは指定地点の識別に支障となる。したがって平面ねじれを解消することが解決法の中に含まれている必要がある。
付け加えるに実際であれバーチャルであれ、ゴルフプレイに直接関わってくる地表の状態、わけても傾斜状態に関するデータ的把握が求められている。そのデータ機能には、実際であれバーチャルであれ再現可能な機能がなければならない。つまり装置を用いて再現が実施されることにおいて、機能を担うものかどうかが証明されるので、転写装置を駆動して再現するのが課題である。ところがデータが４箇所をセットにしたままでは、平面ねじれを発生させてしまう。その意味からもこれを打開しなければならない。
また事前作業として地点を特定するのであるから、４箇所そのままのデータを組みなおして何らかの代表に集約帰属させる必要がある。
【課題を解決する手段】
【００６】  まずゴルフコースの俯瞰図を碁盤目で覆い、各交点に座標を設定する。これに加えて相似三角形の特徴を応用して解決を図る。データポイントを３点とし、またセットで取り扱うこととする。そのため、厳正な規格を設けることにもなる。それは升目と内部の三角点の位置関係が定まっていることを言う。実測のばあいも算出の場合も全く同じである。
位置関係の規格化によって、４点データを３点データのセットに転換するのが、本発明の特徴である。そのため実測装置を用い、また正方形の３次元ブロックを切り出し、その地表部分に規格に沿って三角点を配置するという具体的措置を講じたのである。
【００７】  では具体的に述べる。  図１はあるコースの俯瞰図である。東西南北の碁盤目をあてはめて、各交点をＰ（Ｘｎ，Ｙｍ）と命名する。各交点について実測されたデータが、かくポイントごとの属性として、収集保管されデータベースとなる。拡大図１２によって示されるａ，ｂ，ｃが対象地点であり、この標高差が測定装置により実測される。図２、図３が測定装置を示している。
【００８】  続いて規格について拡大図１２による説明とする。ａ．ｂ．ｃは正三角形の各頂点である。測定装置によってａ．ｂ．ｃは実測され、その標高差すなわちａマイナスｂ、ａマイナスｃの値を収納してデータベースとなす。これがそのまま傾斜状態を示すので、この位置関係を保つ事により相似３角形の原理を用いて、確実に転写する事が出来る。図４は練習台盤における傾斜の実現原理を示す図であるが、標的を結ぶ線が基準となる事を示している。実測では真北を基準にして測定しておいたものを修正して、標的に合致させる。
【００９】  地形図データの利用による場合は、上記の俯瞰図上の碁盤目から隣接する４個の３次元ブロックとして模型を作り、その地表に規格に沿って三角点を描く。三角点ａ・ｂ・ｃについての標高値を、ブロックの４隅のデータを用いて算出する。その結果をセットデータとして、上記と同様に取り扱う。
【０１０】  かつては高さの計測に当っては、地面に棒を立ててなされる以外方法はほとんどなかった。すなわち地面に接触する工程は不可避であり、計測地点の水平距離も接地点で決められるものであるために、地点のマーキングだけでも多大な作業時間を必要とする。
【０１１】  このことは計測箇所が多数になるほどに、そのまま作業工程の増大を意味するので、ゴルフコースの全域を細分して測定するには膨大な負担を覚悟しなければならない。
【０１２】本発明では以上の問題点の改善として３点一組の測定を同時に行い、かつ取得データの送信保管などの事後処理領域まで瞬時にカバーするという目標を掲げ、また連続測定についても支障なく円滑に繰り返すことが目標としてなされている。
【発明を実施するための形態】
【０１３】デジタル計測装置である光学式測距器を図２、図３のように３基組み合わせ、接地を回避したことによりほぼ満足のいく解決法となっている。
【０１４】図１をもって説明する。ドーナツ型の水槽４に浮かべた３脚フロート６の中央より倒立懸架された支柱２の、中ほどおよび下端付近の２箇所に正三角形の２枚の板をその重心を貫通せる支柱２に対し直角に配し、これにより支柱に平行に設置された口径および長さの等しい３本の直管５を、板表面に仮定する正三角形の各頂点にて支持している。各直管の上端に光学測距器１を下に向けて固定し、光線は直管内を通過する仕組みであり、また無線ないし有線にてスイッチ入力・測定値出力を外部パソコンなどと連絡する。
【発明の効果】
【０１５】  旧来技術ではこの種の測定はかならず地面に接地する工程が含まれていた。こうした地面に接触するタイプでは、垂直の維持が移動のたびにご破算になり、作業効率に大きく影響してしまう。しかも各地点ごとに３箇所１組の測定値が求められるとなれば、作業工程は３倍となる。またその作業自体が手作業でなされるとなると、些細なミスが紛れ込むこともあろう。このミスのリカバリーだけでも容易ではない。そうしてみるとこの作業全体は単純作業ではあるけれども、安定した成果を得るには困難さも潜んでいることがわかる。
【０１６】  しかし光学式の測距器の特性の非接触を活用するとして、もし一定速度で空中を巡航させれば、自動スイッチのタイミングを決めるだけで等間隔の一括連続測定が出来る。測定箇所のマーキングは必要なく、それだけでも飛躍的効率化である。またデジタル規格であるので、同時計測からデータの送信などあらかじめプログラムしておくことが出来るので、この点でも効果的である。
【０１７】    一方計測値の読み取りが人間の視認は必要なく、機器自体の発光受光で完結するので、夜間作業に支障は無い。ゴルフコースの夜間閉鎖後の作業に対応できるというのもうってつけといえる。同様のことだが、機器の運転は一人の作業員のみでも可能というのも利点であろうし、雨天時でも支障なく作業は出来る。
【０１８】  このように機器の革新によって、困難と思われてきたゴルフコースの平面に関するデータ化が可能となってくるので、波及する産業分野も出てこよう。ちなみに写し取ったデータベースから、室内練習場にシュミレーション空間を設計することも出来、上記先行例のような仮想空間における地表構成にも基礎データとして進歩をもたらすことにもなる。
【図面の簡単な説明】
【０１９】
【図１】は俯瞰図、および部分拡大図である。
【図２】はブロックの斜視図。
【図３】は平面図。
【図４】は原理をイメージとして示すもの。
【図５】は平面図である。
【図６】は斜視図である。
【符号の説明】
【０２０】１  光学式即距器
２  支柱
３  フロート
４  水槽
５  直管
６  アーム
７  支持板
８  ケース
９  取り付け板
１１  俯瞰図
１２  拡大図
１３  測定地点
１４  ボールの飛行方向
１５  測定地点
１６  ボールの飛行方向
１０１  地表
１０２  地形図上
１０３  正三角形
１１０  打球の目標
Ｎ    真北
Ｐ（ａ）  指定地点
Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）  位置座標
Ａ・Ｂ・Ｃ  測定箇所識別記号
ａ．ｂ．ｃ  測定箇所識別記号
Ｒ・Ｓ・Ｔ・Ｕ  ブロックまたは４隅のデータ取得箇所
Ｒ’・Ｓ’・Ｔ’・Ｕ’  ブロックまたは４隅のデータ取得箇所
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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