(57)【要約】      （修正有）【課題】建入れ直し作業を安定的に且つ効率的に行うことのできる解析システム、解析方法、及び解析プログラムを提供する。【解決手段】被測定物の傾斜を解析する解析システム１であって、被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得部２１と、三次元点群データに基づき被測定物の面を検出する面検出部２２と、面検出部により検出された面の傾斜を算出して、被測定物の傾斜を解析する傾斜解析部２３と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の傾斜を解析する解析システムであって、
前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得部と、
前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出部と、
前記面検出部により検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析部と、
を備える解析システム。
【請求項２】
さらに、測距光を走査して前記被測定物の三次元点群データを生成する測量装置と、
前記測量装置の測定範囲を制御する測量制御部と、
を備える請求項１記載の解析システム。
【請求項３】
前記測量制御部は、前記被測定物の設置位置を含む位置情報を取得し、当該位置情報に基づき前記測量装置による測定範囲を前記被測定物を含む所定の範囲に限定する請求項２に記載の解析システム。
【請求項４】
前記測量制御部は、前記被測定物の設置位置を把握するための簡易走査を前記測量装置により行うことで、前記被測定物の設置位置を含む情報を取得する請求項３記載の解析システム。
【請求項５】
さらに、前記傾斜解析部により解析された前記被測定物の傾斜に関する情報を表示する表示部を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の解析システム。
【請求項６】
前記表示部は、前記三次元点群データにより生成された前記被測定物の面から延びるベクトルにより、当該被前記被測定物の傾斜に関する情報を表現する請求項５記載の解析システム。
【請求項７】
被測定物の傾斜を解析する解析方法であって、
前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得工程と、
前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出工程と、
前記面検出工程にて検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析工程部と、
を備える解析方法。
【請求項８】
被測定物の傾斜を解析する解析プログラムであって、
前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得工程と、
前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出工程と、
前記面検出工程にて検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析工程部と、
をコンピュータに実行させる解析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物建設現場において建入れ直し作業をするために柱等の長尺部材を被測定物として、当該被測定物の傾斜を解析する解析システム、解析方法、及び解析プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の建設現場では、鉄骨柱等の柱部材を概ね組み上げた後（建込み後）、当該柱部材が水平面に対し垂直となるように調整する建入れ直し作業を行う。
【０００３】
この建入れ直し作業における柱部材の垂直度（建入れ）を計測する手法として、下げ振りを用いた手法や、柱部材を２方向からトランシットのような垂直を判定可能な測量機器を用いた手法がある。
【０００４】
また、レーザ光の直進性を用いて、柱部材の傾きを確認する方法もある。詳しくは、柱部材の上端に、地面に向けて鉛直方向にレーザを射出するレーザ鉛直器を設け、地面の所定の箇所に受光のための印を設置する。当該印の設置場所は、柱部材が垂直に立設されたときにレーザ光が当たる箇所としている。これにより、レーザ光が当該印に当たるように柱部材の傾きを調節することで、建入れ直し作業を行うことが可能となる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３０４８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、下げ振りによる建入れ直し作業は風の影響を受けやすく、下げ振りが静止するまで時間がかかるという問題がある。またトランシット等による測量機器を用いた場合でも、柱部材に対し少なくとも２方向からの測定が必要であり、作業工数が多く、手間がかかるという問題がある。
【０００７】
さらに、特許文献１に記載の技術においても、レーザ鉛直器及び印の設置、及びこれらの取り外し作業が生じるという問題がある。
【０００８】
また、これらの建入れ直し作業は、傾斜の測定から傾斜の修正作業を柱部材１本１本個別に行わなければならない。
【０００９】
このように、建入れ直しの作業は、柱部材の傾きを確認するために人手と手間がかかり作業効率が低く、作業者の経験や技量にも依存することもあり精度が不安定であるという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、建入れ直し作業を安定的に且つ効率的に行うことのできる解析システム、解析方法、及び解析プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記した目的を達成するために、本発明に係る解析システムは、被測定物の傾斜を解析する解析システムであって、前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得部と、前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出部と、前記面検出部により検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析部と、を備える。
【００１２】
また、上述の解析システムとして、さらに、測距光を走査して前記被測定物の三次元点群データを生成する測量装置と、前記測量装置の測定範囲を制御する測量制御部と、を備えてもよい。
【００１３】
また、上述の解析システムとして、前記測量制御部は、前記被測定物の設置位置を含む位置情報を取得し、当該位置情報に基づき前記測量装置による測定範囲を前記被測定物を含む所定の範囲に限定してもよい。
【００１４】
また、上述の解析システムとして、前記測量制御部は、前記被測定物の設置位置を把握するための簡易走査を前記測量装置により行うことで、前記被測定物の設置位置を含む情報を取得してもよい。
【００１５】
また、上述の解析システムとして、さらに、前記傾斜解析部により解析された前記被測定物の傾斜に関する情報を表示する表示部を備えてもよい。
【００１６】
また、上述の解析システムとして、前記表示部は、前記三次元点群データにより生成された前記被測定物の面から延びるベクトルにより、当該被前記被測定物の傾斜に関する情報を表現することとしてもよい。
【００１７】
また、上記した目的を達成するために、本発明に係る解析方法は、被測定物の傾斜を解析する解析方法であって、前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得工程と、前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出工程と、前記面検出工程にて検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析工程部と、を備える。
【００１８】
また、上記した目的を達成するために、本発明に係る解析プログラムは、被測定物の傾斜を解析する解析プログラムであって、前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得工程と、前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出工程と、前記面検出工程にて検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析工程部と、をコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１９】
上記手段を用いる本発明によれば、建入れ直し作業を安定的に且つ効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る解析システムの概略全体図である。
【図２】解析システムが有する各装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】柱部材の傾斜解析ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】表示部に（ａ）測量設定時の表示例、及び（ｂ）傾斜解析結果の表示例である。
【図５】柱部材の傾斜についての説明図である。
【図６】本発明の変形例に係る解析システムの概略全体図である。
【図７】本発明の変形例に係る表示部の表示例である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００２２】
図１及び図２を参照すると、図１には本発明の一実施形態に係る解析システムの概略全体図が示されており、図２には解析システムにおけるレーザスキャナ、サーバ、及び情報端末の各装置の制御系を示すブロック図が示されている。以下これらの図に基づき本実施形態の解析システムの構成について説明する。
【００２３】
まず図１に示すように、本実施形態では、建込み後の４つの四角柱である第１から第４の柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を被測定物として、これらの建入れ直し作業時における傾斜解析を例に説明する。当該解析システム１には、測距光を走査し、反射された光を受光していくことで、三次元点群データを生成可能なレーザスキャナ１０（測量装置）と、当該レーザスキャナ１０から三次元点群データを取得し、各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜を解析する解析装置をなすサーバ２０と、柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を含む三次元点群データや傾斜解析結果を表示したり、解析の設定が可能な情報端末３０を有している。
【００２４】
本実施形態の解析システム１は、レーザスキャナ１０とサーバ２０、サーバ２０と情報端末３０が、それぞれインターネット等の通信網を介して相互に通信可能に接続された、いわゆるクラウドコンピューティングシステムである。つまり、レーザスキャナ１０で生成されたデータはサーバ２０に送られ、サーバ２０にて解析された結果が、情報端末３０にて表示される。また、情報端末３０からサーバ２０を介してレーザスキャナ１０を制御することも可能である。
【００２５】
詳しくは、図２に示すように、レーザスキャナ１０は、走査部１１、データ生成部１２、通信部１３、記憶部１４を有し、これらはそれぞれ電気的に接続されている。なお、図示しないが、レーザスキャナ１０にはこの他にも表示部、操作部を有していたり、各種センサ等が接続されていたりしてもよい。なお、図２に示す各ブロックは、各装置が備えるコンピュータや部品がプログラムに従って実行する各処理機能を示したものであり、これらの機能は主にＣＰＵ等の演算処理装置により実現される。
【００２６】
走査部１１は、図１に示すように鉛直方向に回転可能でレーザ光（測距光）の照射及び受光を行う測距部１１ａと、当該測距部１１ａを支持し水平方向に回転可能な水平回転部１１ｂと、を有している。レーザスキャナ１０は、走査部１１において、水平回転部１１ｂにより測距部１１ａを水平方向に回転させつつ、測距部１１ａを鉛直方向の一定範囲で上下に揺動させてレーザ光の照射及び受光（測距）を行うことで、走査を行う。測距部１１ａ及び水平回転部１１ｂはそれぞれ図示しない角度計が設けられおり、測距する度に、距離と、回転及び揺動した分の水平角と鉛直角とが記憶部１４に記憶される。このように走査部１１は、当該レーザスキャナ１０を中心として、水平方向全周と、高さ方向の一定の範囲に亘って測距光を走査させることが可能である。
【００２７】
データ生成部１２は、走査部１１の走査により取得した各測距点の距離、水平角、鉛直角から三次元点群データを生成する。このような三次元点群データから柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４等のレーザスキャナ１０の周囲にある構造物の三次元モデルが形成可能となり、各構造物の大きさ、形状が認識可能となる。
【００２８】
通信部１３は、例えば無線ＬＡＮ等の無線通信手段であり、インターネット等の通信網に接続し、情報の送受信を行う部分である。なお、当該通信部１３は接続端子を介しての有線通信手段を有していてもよい（以下の通信部も同じ）。
【００２９】
記憶部１４は、フラッシュメモリや磁気ディスク記憶装置であり、データ生成部１２により生成された三次元点群データ等の情報を記憶するものである。
【００３０】
サーバ２０は、データ取得部２１、面検出部２２、傾斜解析部２３、通信部２４、測量制御部２５を有し、これらはそれぞれ電気的に接続されている。なお、図示しないが、サーバ２０には他にも記憶部等を有しており、少なくとも三次元点群データやその他の情報は記憶部に保存可能である。そして、当該記憶部には後述する解析方法をサーバ２０のコンピュータに実行させるための解析プログラムが保存されている。
【００３１】
データ取得部２１は、通信部２４を介してレーザスキャナ１０により生成された三次元点群データを取得する部分である。
【００３２】
面検出部２２は、データ取得部２１が取得した三次元点群データから柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の面を検出する部分である。面の検出は、例えば三次元点群データに基づく三次元モデルに対して、平面モデルを適合させる、いわゆる平面フィッティングにより行う。本実施形態の場合、図１に示すように、レーザスキャナ１０が四つの柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から略等距離の位置にあるため、斜線で示したように、柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４においてレーザスキャナ１０寄りの２面Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ、Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ、Ｐ４ａ、Ｐ４ｂ（以下、Ｐ１ａ〜Ｐ４ｂとも表記する）のみが検出されることとなる。
【００３３】
傾斜解析部２３は、面検出部２２により検出された各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の各面の傾斜を算出することで、柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４としての傾斜を算出する部分である。本実施形態では、図１にて斜線で示した各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の２面の傾斜を算出することで、それぞれの柱部材全体の傾斜を示すことが可能となる。傾斜解析部２３は、解析した柱部材の傾斜情報を通信部２４を介して対応する情報端末３０に送信する。
【００３４】
通信部２４は、上記レーザスキャナ１０の通信部１３と同様にインターネット等の通信網に接続し情報の送受信を行う部分である。
【００３５】
測量制御部２５は、通信部２４を介してレーザスキャナ１０を遠隔制御する部分である。例えば、測量制御部２５は、レーザスキャナ１０の走査部１１による測定範囲を制御可能である。具体的には、測量制御部２５は、柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の設置位置を含む位置情報、例えばＣＡＤデータ等の設計データを取得し、当該位置情報に基づきレーザスキャナ１０による測定範囲を柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を含む所定の範囲に限定する。このような設計データは、レーザスキャナ１０や情報端末３０（スマートフォン、ＰＣ）等の外部から取得（アップロード）してもよいし、予めサーバ２０の記憶部に保存しておいてもよい。
【００３６】
情報端末３０は、表示部３１、操作部３２、通信部３３を有しており、これらがそれぞれ電気的に接続されている、情報端末３０は、例えば、レーザスキャナ１０に対応した専用端末であってもよいし、汎用のスマートフォン、タブレットＰＣ（パーソナルコンピュータ）等に当該解析システム用のアプリケーションをインストールしたものであってもよい。特に、情報端末３０は、作業者が建入れ直し作業を行いながら表示部３１を確認できるよう携帯可能なものが好ましい。
【００３７】
表示部３１は、サーバ２０の傾斜解析部２３において算出された各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜情報を取得して、これを表示するディスプレイである。
【００３８】
操作部３２は、情報端末３０自体の操作や、レーザスキャナ１０に対する各種の動作指示や設定を入力可能な部分である。具体的には、操作部３２は、表示部３１と一体のタッチスクリーンや、１又は複数のボタン等からなる。
【００３９】
通信部３３は、上記レーザスキャナ１０の通信部１３と同様にインターネット等の通信網に接続し情報の送受信を行う部分である。
【００４０】
以上のように構成された解析システム１では、各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の建込み後、例えば各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から略等距離の位置にレーザスキャナ１０を設置して走査を行い、サーバ２０が各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の三次元点群データを取得して、当該三次元点群データに基づく各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の面の傾斜から、柱部材の傾斜を解析して、情報端末３０にて表示させる。
【００４１】
具体的には、図３から図５を参照すると、図３には本実施形態に係る解析システムにおける柱部材の傾斜解析ルーチンを示すフローチャートが示されており、図４には表示部における（ａ）測量設定時の表示例及び（ｂ）傾斜解析結果の表示例が示されており、図５には柱部材の傾斜についての説明図、がそれぞれ示されている。以下図３のフローチャートに沿って、途中図４、５を参照しつつ、本実施形態における解析方法の流れについて説明する。なお、当該解析ルーチンの開始前に、建込み後の各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から略等距離の位置にレーザスキャナ１０を設置し、情報端末３０において当該解析システムに対応するアプリケーションが起動しているものとする。
【００４２】
まず、ステップＳ１として、サーバ２０の測量制御部２５が、各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を含む建築現場の設計データを読み込む。
【００４３】
ステップＳ２として、サーバ２０の測量制御部２５は、レーザスキャナ１０による測定範囲を設定する。当該測定範囲の設定は、測量制御部２５と通信状態にある情報端末３０の表示部３１に、例えば図４（ａ）に示すような測定範囲の設定画面が表示され、当該設定画面を通して作業者が閲覧及び操作可能である。詳しくは、表示部３１には、レーザスキャナ１０の位置が略中心位置に表示され、測定半径ｒを示す同心円が表示される。また、図４（ａ）にて点線で示すように、設計データに基づき、測定半径ｒ内にある各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の位置及び形状が表示される。そして、自動的又は手動により、各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を含むように走査半径及び走査を行う水平方向の回転範囲（回転角）が設定されることで、図４（ａ）にて斜線で示されるような測定範囲が決定する。なお、図示しないが走査を行う鉛直方向の揺動範囲も設定可能としてもよい。
【００４４】
続くステップＳ３として、サーバ２０の測量制御部２５は、ステップＳ２にて設定された測定範囲で走査を行うようレーザスキャナ１０を制御する。
【００４５】
ステップＳ４では、レーザスキャナ１０が少なくとも１周分の走査を実行した後に、サーバ２０のデータ取得部２１にてレーザスキャナ１０のデータ生成部１２にて生成された三次元点群データを取得する。
【００４６】
ステップＳ５では、サーバ２０の面検出部２２にて、三次元点群データに基づく各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の形状から、上述したように平面モデルを適合させることで面Ｐ１ａ〜Ｐ４ｂを検出する。
【００４７】
ステップＳ６では、サーバ２０の傾斜解析部２３が、ステップＳ５にて検出された各面Ｐ１ａ〜Ｐ４ｂの傾斜を算出することで、各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜を解析する。
【００４８】
例えば、図５の説明図に第１の柱部材Ｐ１の傾斜状態が示されている。同図に示すように、上記ステップＳ５にて斜線で示す２面Ｐ１ａ、Ｐ１ｂが検出されている場合、それぞれの面から垂直に延びる法線ベクトルＶｘ、Ｖｙを規定する。そして、当該法線ベクトルのＸ−Ｙ平面（水平面）に対するＺ軸方向の角度を算出することで、この角度が当該面の傾斜角度となる。図５ではＸ軸方向の法線ベクトルＶｘはＸ軸と一致しており、当該面Ｐ１ａは傾斜していない。一方、Ｙ軸方向の法線ベクトルＶｙはＹ軸に対してＺ軸の下方に１０°の角度を有している。つまり、第１の柱部材Ｐ１の傾斜解析結果は、面Ｐ１ｂ側が１０°下方に傾斜していることとなる。
【００４９】
次のステップＳ７では、サーバ２０の傾斜解析部２３から情報端末３０へ、ステップＳ６にて算出した傾斜解析結果を送信し、情報端末３０の表示部３１は傾斜解析結果を表示する。
【００５０】
具体的には、図４（ｂ）に示すように、設定画面では点線であった各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は、ステップＳ５にて検出された面Ｐ１ａ〜Ｐ４ｂが実線で示され、各面Ｐ１ａ〜Ｐ４ｂの傾斜の程度がベクトル（以下傾斜ベクトルという）で表現される。ここで傾斜ベクトルの長さは面の傾斜角度に対応しており、傾斜角度が大きければ長く、小さければ短く表現される。また、傾斜ベクトルは、Ｚ軸に対して下方に傾斜している場合は黒い矢印、Ｚ軸に対して上方に傾斜している場合は白抜き矢印で表現される。
【００５１】
図４（ｂ）では図の左右方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向としており、第１の柱部材Ｐ１は図の右方向（Ｙ軸プラス方向）に傾いており、第２の柱部材Ｐ２及び第３の柱部材Ｐ３は傾いておらず、第４の柱部材Ｐ４においては図の上方向（Ｘプラス方向）に大きく下方に傾きつつ、左方向（Ｙマイナス方向）に小さく上方に傾いていることが示されている。作業者は、この傾斜ベクトルが減少する方向に柱部材の傾きを調整することで建入れ直しを行う。
【００５２】
ステップＳ７にて、傾斜解析結果の表示が完了すると当該ルーチンをリターンする。当該ルーチンを短時間で繰り返すことで、各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜状態が更新されていき、作業者はほぼリアルタイムに各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜を知ることが可能となり、円滑な建入れ直し作業が可能となる。
【００５３】
以上のように、解析システム１は、各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の三次元点群データを取得し、各面Ｐ１ａ〜Ｐ４ｂを検出して、当該各面Ｐ１ａ〜Ｐ４ｂの傾斜を算出することで柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜解析を行っている。このように三次元点群データを利用して柱部材の傾斜を解析することで、人手に頼ることなく、柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜をまとめて高精度に解析することができる。従って、建入れ直し作業において、柱部材に傾斜を１本づつ人手を使って確認する必要はなく、建入れ直し作業を安定的に且つ効率的に行うことができる。
【００５４】
特に、三次元点群データを、水平方向に回転可能で鉛直方向に揺動可能なレーザスキャナ１０により生成することで、複数の柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の三次元点群データを短時間にまとめて取得することができる。
【００５５】
また、測量制御部２５において、予め設計データを取得し、柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が含まれる所定の範囲に限定して、レーザスキャナ１０による測定を行うことで、測定範囲を必要最小限の範囲に絞ることができ、より短時間に三次元点群データを取得することができることとなる。
【００５６】
また、三次元点群データや柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜を情報端末３０の表示部３１に表示させることにより、作業者は柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜を容易に確認することができる。そして、当該表示に従って建入れ直し作業を行うことで、作業者の経験や技量に依存せず、安定的かつ効率的に建入れ直し作業をすることができる。
【００５７】
特に、表示部３１に表示される傾斜解析結果を、三次元点群データにより生成された各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の面から延びるベクトルにより表現することで、作業者が一目で各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜状態を把握することができ、より作業効率を向上させることができる。
【００５８】
以上で本発明の一実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。
【００５９】
上記実施形態では、サーバ２０の測量制御部２５は、建築現場の設計データに基づいてレーザスキャナ１０による測定範囲を設定しているが、測定範囲の設定を行うための情報は設計データに限られるものではない。
【００６０】
例えば、柱部材の設置位置を把握するための簡易走査をレーザスキャナにより行うことで、柱部材の設置位置を含む情報を取得してもよい。なお、簡易走査は取得する点群データ量を減らすことで、短時間で全周の走査を完了可能な走査である。
【００６１】
このように、簡易走査を行うことで柱部材の設置位置を認識することで、設計データが予め準備されていない場合でも、柱部材の設置位置を認識し、測定範囲を限定することができる。
【００６２】
また、上記実施形態では、１つのレーザスキャナ１０を用いて４つの柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜を解析しているが、レーザスキャナの数と柱部材の数との関係はこれに限られるものではない。
【００６３】
ここで図６、図７を参照すると、図６には本発明の変形例に係る解析システムの概略図、図７には当該変形例に係る表示部の表示例が示されており、以下これらの図に基づき変形例について説明する。なお、上記実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、詳しい説明は省略する。例えば、サーバ２０及び情報端末３０は上記実施形態と構成が同じため図示も省略している。
【００６４】
図６に示すように、変形例では、上記実施形態と同じ４つの柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に対して、２つのレーザスキャナ１０ａ、１０ｂを用いている。詳しくは、第１の柱部材Ｐ１及び第２の柱部材Ｐ２の間の中央位置に第１のレーザスキャナ１０ａが、第３の柱部材Ｐ３及び第４の柱部材Ｐ４の間の中央位置に第２のレーザスキャナ１０ｂが、それぞれ配置されている。
【００６５】
このように配置した場合、図７に示すように、第１のレーザスキャナ１０ａは第１の柱部材Ｐ１及び第２の柱部材Ｐ２のそれぞれ１つの面Ｐ１ｂ、Ｐ２ｂに対して幅方向全域を確実に走査可能となる。また、第１のレーザスキャナ１０ａは第３の柱部材Ｐ３及び第４の柱部材Ｐ４に対しては、それぞれ２つの面Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ、Ｐ４ａ、Ｐ４ｂを走査可能である。第２のレーザスキャナ１０ｂについても同様に、第３の柱部材Ｐ３及び第４の柱部材Ｐ４については１つ面Ｐ３ｂ、Ｐ４ｂ、第１の柱部材Ｐ１及び第２の柱部材Ｐ２に対しては２つの面Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ２ａ、Ｐ２ｂを走査可能である。
【００６６】
このように２つのレーザスキャナ１０ａ、１０ｂにより生成された三次元点群データは、図示しないサーバに送られ、各三次元点群データが統合される。それ以降は上記実施形態と同様に、サーバにて各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の傾斜の解析が行われ、情報端末にて表示される。
【００６７】
以上のような変形例では、複数のレーザスキャナ１０ａ、１０ｂを用いて複数の柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を走査し、それぞれのレーザスキャナ１０ａ、１０ｂが取得した三次元点群データを統合することで各柱部材Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４に対して死角の少ない走査を行うことができる。特に、柱部材の形状が特殊であったり、柱部材の配置が複雑であったりして、レーザスキャナ１台では柱部材全体としての傾斜を解析できないような場合には、複数のレーザスキャナを用いるのが有効である。これにより、多様な建築現場において、建入れ直し作業を安定的に且つ効率的に行うことができる。
【００６８】
また、上記実施形態では、柱部材は四角柱であるが、柱部材の形状はこれに限られるものではない。例えば、断面Ｈ型、Ｔ型、Ｉ型の柱部材の場合でも少なくとも垂直をなす２面を検出すれば柱部材全体の傾斜を解析可能であり、円柱の場合でも周面から互いに垂直をなす２つの法線ベクトルを規定することで、柱部材全体の傾斜を解析可能である。また柱部材は中空の筒状であってもよい。
【００６９】
また、上記実施形態では、表示部３１において、柱部材の面から延びる傾斜ベクトルにより傾斜度合いを表現しているが、傾斜に関する情報の表現はこれに限られるものではない。例えば、傾斜度合いを角度等の数値で表してもよい。他にも、事前に傾斜の許容範囲を設定しておき、許容値を超える傾斜ベクトルに関しては、表示色を変えて強調してもよい。
【００７０】
また、上記実施形態の解析システム１は、レーザスキャナ１０、サーバ２０、情報端末３０の３つの装置により構成されたクラウドコンピューティングシステムとしているが、このような構成に限られるものではない。例えば、サーバにおける各種機能（データ取得部、面検出部、傾斜解析部、測量制御部）を情報端末又はレーザスキャナに集約して、情報端末とレーザスキャナのみから構成してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  解析システム
１０、１０ａ、１０ｂ  レーザスキャナ
１１  走査部
１２  データ生成部
１３  通信部
１４  記憶部
２０  サーバ
２１  データ取得部
２２  面検出部
２３  傾斜解析部
２４  通信部
２５  測量制御部
３０  情報端末
３１  表示部
３２  操作部
３３  通信部
【図１】
2019066241.tif 000003
【図２】
2019066241.tif 000004
【図３】
2019066241.tif 000005
【図４】
2019066241.tif 000006
【図５】
2019066241.tif 000007
【図６】
2019066241.tif 000008
【図７】
2019066241.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月8日(2019.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物である柱部材の傾斜を解析する解析システムであって、
水平方向全周と、高さ方向の一定の範囲に亘って測距光を走査可能であり、当該測距光を走査して前記被測定物の三次元点群データを生成する測量装置と、
前記被測定物の設置位置を把握するための簡易走査を前記測量装置により行うことで、前記被測定物の設置位置を含む位置情報を取得し、当該位置情報に基づき前記測量装置による測定範囲を前記被測定物を含む所定の範囲に限定する測量制御部と、
前記測量装置により生成された前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得部と、
前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出部と、
前記面検出部により検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析部と、
を備える解析システム。
【請求項２】
前記傾斜解析部は解析された前記被測定物の傾斜に関する情報を前記三次元点群データにより生成された前記被測定物の面から延びるベクトルにより表現するよう表示部に表示可能である請求項１に記載の解析システム。
【請求項３】
被測定物である柱部材の傾斜を解析する解析方法であって、
水平方向全周と、高さ方向の一定の範囲に亘って測距光を走査可能であり、当該測距光を走査して前記被測定物の三次元点群データを生成する測量装置を用い、前記被測定物の設置位置を把握するための簡易走査を行うことで、前記被測定物の設置位置を含む位置情報を取得し、当該位置情報に基づき前記測量装置による測定範囲を前記被測定物を含む所定の範囲に限定し、前記測量装置により前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得工程と、
前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出工程と、
前記面検出工程にて検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析工程と、
を備える解析方法。
【請求項４】
被測定物である柱部材の傾斜を解析する解析プログラムであって、
水平方向全周と、高さ方向の一定の範囲に亘って測距光を走査可能であり、当該測距光を走査して前記被測定物の三次元点群データを生成する測量装置を用い、前記被測定物の設置位置を把握するための簡易走査を行うことで、前記被測定物の設置位置を含む位置情報を取得し、当該位置情報に基づき前記測量装置による測定範囲を前記被測定物を含む所定の範囲に限定し、前記測量装置により前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得工程と、
前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出工程と、
前記面検出工程にて検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析工程と、
をコンピュータに実行させる解析プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記した目的を達成するために、本発明に係る解析システムは、被測定物である柱部材の傾斜を解析する解析システムであって、水平方向全周と、高さ方向の一定の範囲に亘って測距光を走査可能であり、当該測距光を走査して前記被測定物の三次元点群データを生成する測量装置と、前記被測定物の設置位置を把握するための簡易走査を前記測量装置により行うことで、前記被測定物の設置位置を含む位置情報を取得し、当該位置情報に基づき前記測量装置による測定範囲を前記被測定物を含む所定の範囲に限定する測量制御部と、前記測量装置により生成された前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得部と、前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出部と、前記面検出部により検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析部と、を備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、上述の解析システムとして、前記傾斜解析部により解析された前記被測定物の傾斜に関する情報を前記三次元点群データにより生成された前記被測定物の面から延びるベクトルにより表現するよう表示する表示部に表示可能であってもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、上記した目的を達成するために、本発明に係る解析方法は、被測定物である柱部材の傾斜を解析する解析方法であって、水平方向全周と、高さ方向の一定の範囲に亘って測距光を走査可能であり、当該測距光を走査して前記被測定物の三次元点群データを生成する測量装置を用い、前記被測定物の設置位置を把握するための簡易走査を行うことで、前記被測定物の設置位置を含む位置情報を取得し、当該位置情報に基づき前記測量装置による測定範囲を前記被測定物を含む所定の範囲に限定し、前記測量装置により前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得工程と、前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出工程と、前記面検出工程にて検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析工程と、を備える。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、上記した目的を達成するために、本発明に係る解析プログラムは、被測定物である柱部材の傾斜を解析する解析プログラムであって、水平方向全周と、高さ方向の一定の範囲に亘って測距光を走査可能であり、当該測距光を走査して前記被測定物の三次元点群データを生成する測量装置を用い、前記被測定物の設置位置を把握するための簡易走査を行うことで、前記被測定物の設置位置を含む位置情報を取得し、当該位置情報に基づき前記測量装置による測定範囲を前記被測定物を含む所定の範囲に限定し、前記測量装置により前記被測定物の三次元点群データを取得するデータ取得工程と、前記三次元点群データに基づき前記被測定物の面を検出する面検出工程と、前記面検出工程にて検出された面の傾斜を算出して、前記被測定物の傾斜を解析する傾斜解析工程と、をコンピュータに実行させる。