(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置された基地局の周辺でオペレータが移動局とともに移動する際にオペレータを誘導するシステムにおいて、
撮像手段と、撮像手段の撮影方向を検出する測角手段と、目標点位置座標が設定された施工計画を記憶する記憶手段と、前記撮像手段が撮像した画像と撮像手段の光軸の方向を関連付ける演算手段とを有し、
基地局において前記撮像手段により得られる景観データと、前記景観データおよび前記施工計画の目標点位置座標データに基づいて、形成される疑似景観に基づき、移動局に設けられた表示手段の表示画面上に、移動局から基地局の方向を見たときの景観又は移動局から基地局の方向に対して１８０度をなす方向を見たときの景観を表示するとともに、移動局の現在位置及び予め決められた施工計画データにおける次の目標点の位置に関する情報を含む表示を疑似景観として表示することを特徴とするオペレータ誘導システム。
【請求項２】
前記擬似景観は所定位置から基地局の方向を見たときの景観であることを特徴とする請求項１のオペレータ誘導システム。
【請求項３】
前記所定位置は予め決められた施工計画データにおける次の目標点の位置座標である請求項２に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項４】
景観データ上において、次の目標点から基地局が視準される方向、または基地局が視準される方向に対して１８０°をなす方向に該当する水平角位置に目標線を表示する請求項１および２のいずれか１項に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項５】
所定位置は基地局における測角手段および測距手段により測定された、移動局の現在位置である請求項２に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項６】
景観データ上の現在位置から基地局の視準方向に視準線を表示する請求項１〜５のいずれか１項に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項７】
目標線を中心に配置して景観を表示する請求項４に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項８】
視準線と同一画像内に目標線を表示する請求項5に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項９】
視準線から目標線の方向に矢印を表示する請求項６に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項１０】
前記移動局は測定座標の基準位置を示すマークが配置され、
前記景観画像において前記マークの３次元位置座標を取得することで、移動局における表示手段に表示される景観画像に加えて、オペレータの現在位置から次の目標点までの方向と距離を表示する請求項１あるいは２に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項１１】
移動局に設けられた表示手段の表示画面上に、水平角の目盛りを表示する請求項１〜１０のいずれか１項に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項１２】
移動局に設けられた表示手段の表示画面上に、距離の目盛りを表示する請求項１〜１１のいずれか１項に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項１３】
撮像画像データ上の所定点と３次元位置座標とを関連付けた景観データを作成する請求項１〜１２のいずれか１項に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項１４】
設置された基地局の周辺でオペレータが移動局とともに移動する際にオペレータを誘導するシステムにおいて、検出された、撮像手段の撮影方向に基いて、複数の撮影画像をパノラマ画像として合成し前記表示部に表示することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項１５】
施工計画データにおける目標点の位置座標と、景観データ上の位置座標とを関連付けることで、景観データ上に目標点を表示する請求項１〜１４のいずれか１項に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項１６】
現在位置と、景観データ上の位置座標とを関連付けることで、景観データ上に現在位置を表示することを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項１７】
基地局、移動局の現在位置、及び次の目標点の相対的な位置関係は擬似的に表示されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項１８】
少くとも次の目標点と移動局の現在位置との相対的な位置関係を三次元で表示する請求項１６又は１７に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項１９】
次の目標点が移動局からみて基地局方向にある場合は、前景モードとし、基地局とは反対方向にある場合は後景モードとし、前景モードと後景モードを自動切り替えにする請求項１〜１８のいずれか１項に記載のオペレータ誘導システム。
【請求項２０】
座標データを撮像された画像データに合成する場合、画像データ上の水準線に対応する位置を基準とした上下方向の位置ｈは、座標データの距離データＬと機械高Ｈと撮像手段の焦点距離ｆにより、ｈ＝Ｈｆ／Ｌなる式により求められる請求項１〜１９のいずれか１項に記載のオペレータ誘導システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、杭打ち作業や測位作業等におけるオペレータ誘導システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、杭打ち作業や測位作業における従来のオペレータ誘導システムの概略を示す。
【０００３】
まず作業現場全体を見渡しの良い位置に、位置座標を測定する基地局７１（通例は三脚で支持された器械本体により構成されている）の周辺に多数の目標点（杭打ちや測位をすべき目標点）が点在するように基地局７１を配置する。基地局７１と、オペレータが保持して搬送する移動局７２と、杭打ち作業や測位作業等用の多数の目標点のうち特に次の目標点７３との関係が、図７に示すようになっているとき、従来はオペレータは基地局７１と次の目標点７３とを結ぶ直線上に誘導される。具体的には、移動局の表示手段にオペレータが基地局の方向を向いたときの前記直線の方向を表示したり、基地局が次の目標点方向を視準し、この視準方向をオペレータが目視により参照することで、オペレータは前記直線上に誘導される。この場合、もっとも効率的に移動した場合、オペレータは▲１▼、すなわち前記直線に対してほぼ直角方向に進み、直線上の▲２▼の地点に到達する。▲２▼に到達後、基地局は移動局７２の現在位置（３次元座標）を測定し、この直線上における次の目標点の方向（例えば、基地局の方向に対する前後方向）と移動すべき距離をオペレータに表示する。しかるのち、次の目標点７３に向って前述の直線に沿って▲３▼の方向に進んでいって、次の目標点７３に到達していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
オペレータは基地局と目標点とを結ぶ直線へ移動する際、直線上に到達したか否かは、つねに移動局の表示手段の表示や基地局に視準方向を目視しながら確認する必要があり、作業として繁雑な一方、施工前の不整地を移動する場合は転倒する危険があった。また、前記直線上に到達した後、直線上を目標点に向かって移動する際に、直線から外れないように常に留意する必要があった。
【０００５】
また、上記のように目標点の到達までに▲１▼、▲２▼、▲３▼を経由した経路を移動する必要があるため、移動距離、時間共に余計にかかり、極めて作業の効率が悪いものであった。
【０００６】
基地局の視準方向を目視で確認する必要がある場合、オペレータの視力によっては困難な作業になる場合もあった。
【０００７】
本発明の目的は、オペレータの測位作業や杭打ち作業等を容易にすることができるオペレータ誘導システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決手段を例示すると、請求項１〜２６に記載のオペレータ誘導システムである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
目標点は、施工計画に従って所定の地域において複数が設定される。設定される目標点の例をあげる。
【００１０】
（１）目標点が杭打ちすべき位置である場合
所定の地域において土木作業を行う場合に、あらかじめ施工計画が決められる。
【００１１】
この施工計画に基づいて施工が行われるが、その際施工作業時に参照するため所定のオフセット位置に杭を設置する。これを杭打ち作業という。
【００１２】
この杭の三次元配置位置（水平面座標、高さ）は、施工計画時に於いて設定される。
【００１３】
（２）目標点が測位を行うべき位置である場合
施工計画に対する現在の地表面の状態を把握または施工の状態の確認をするために測位作業を行うべき位置となる。
【００１４】
また、施工計画前の任意な位置における測位作業時に、測位を行った地点の三次元位置を表示することも出来る。
【００１５】
基地局は、これら目標点に対して適切な位置（全て視準可能な位置、またはほぼ中心等）に設置される。
【００１６】
基地局は位置座標測定装置として機能するように構成される。主な構成は次の通りである。
【００１７】
・撮像手段（本体）
・測角手段（水平角、高度角）と撮像手段、それらの光軸方向を検出可能とする。
【００１８】
・測距手段（光波測距）。撮像手段の視野内における任意の点に設ける。
【００１９】
・記憶手段（撮影画像、施工計画データ）
・演算処理手段（撮影画像上での位置座標関連付け処理等）
・通信手段（送信、送受信）
・装置位置測定手段（ＧＰＳ＋機械高測定手段）。撮影手段の光軸高さを測定する。
【００２０】
施工計画データは移動局側で処理するのが好ましいが、基地局側で処理してもよい。
【００２１】
撮像手段により撮影された画像は、測角手段により撮像手段の光軸の方向と演算処理手段により関連付けられ、基地局からの所定方向の景観データとされる。
【００２２】
また、複数の水平角に関して得られた景観データを画像上に対応する水平角、及び高度角に基づいて合成することで、最大３６０°のパノラマ景観データとすることも可能である。
【００２３】
景観画像において、再起反射部材（プリズム等）のターゲットを検出した場合、対応する水平角及び高度角と、測距手段によるターゲットまでの距離により、このターゲットの三次元位置座標を得ることが出来る。得られた景観データ、三次元位置座標等は記憶手段において記憶される。もしくはオペレータに表示されるために通信手段を介して移動局に送信される。
【００２４】
また、基地局には設置位置を測定するための装置位置測定手段（機械高測定手段、ＧＰＳ等）を備えてもよい。装置位置測定手段による測定値から、撮像手段の光軸高さも得ることが出来る。
【００２５】
また、基地局にも上記景観データ等を表示可能な表示手段を備えることで、景観データにおける撮影された風景と水平角との対応をチェックすることも出来る。
【００２６】
移動局は、施工計画に基づく基地局が設置された所定の地域内において、オペレータが所持して移動させるものである。この移動局には測定座標の基準位置を示す基準位置マークが配置される。主な構成は次の通りである。
【００２７】
・ターゲット。再起反射プリズムや反射体を有する。移動局に直接、又はアダブタやポールを介して装着される。
【００２８】
・通信手段（受信、送受信）
・表示部（オペレータへのガイド表示）
・測定指示手段（任意点測位の場合、基地局への測定を指示する。表示画面の下段に設ける。
【００２９】
・記憶手段（施工計画データ、景観画像）
・演算処理下段（位置座標データ、画像データ等の関連付け処理）
複数の移動局の同時移動を可能としてもよい。
【００３０】
景観データの作成や、施工計画データの処理は移動局で行うことが望ましいが、基地局側の演算処理手段により処理を行っても良い。
【００３１】
その際、景観データを作成するための撮影画像や測角データ、または施工計画データは通信手段を介して移動局に送信される。施工計画データはあらかじめ決まっていることから、あらかじめ移動局に記憶されるか、移動局に装着可能な記憶デバイス（メモリカード等）に記憶されていても良い。
【００３２】
表示手段に表示される景観は大きく２種類となる。
【００３３】
オペレータ（移動局）が所定位置から基地局の方向（基地局から見た場合、移動局が検出される水平角方向と１８０°をなす方向）を見たときの景観を表示することをＦｏｒｗｏｒｄ（前景）モード、オペレータ（移動局が）所定位置から基地局の方向に対して１８０°をなす方向（基地局から見た場合、移動局が検出される水平角の方向）を見たときの景観を表示することをＢａｃｋ（後景）モードとする。
【００３４】
好ましくは、Ｆｏｒｗａｒｄ（前景）モードで、オペレータが現在位置（移動局）から基地局を見たときの景観を表示手段に表示する際に、オペレータの現在位置から基地局が見える位置を表示画面の表示景観の中心に配置し、かつ、その視準線を表示画面の左右の中心に垂直（上下）方向に表示する。このとき、次の目標点から基地局を見たと仮定して、オペレータが基地局を見る方向の表示景観の中心位置にその旨を示す目標線を表示画面内に垂直（上下）方向に表示する。その結果、目標線は、視準線の左側または右側に目標線が並んで平行に表示されることになる。
【００３５】
また、目標線を表示画面の表示景観の中心に配置するように表示することで、目標点に到達した時点で基地局を見たときの景観をオペレータが確実に認識することができる。
【００３６】
好ましくは、Ｂａｃｋ（後景または背景）モードで、オペレータの現在位置（移動局）を基地局から見たときの景観を表示手段に表示する際に、オペレータの現在位置を基地局から見える位置を表示画面の表示景観の中心に配置し、かつ、その視準線を表示画面の左右の中心に垂直（上下）方向に表示する。このとき、次の目標点を基地局から見たと仮定して、オペレータを基地局から見る方向の表示景観の中心位置にその旨を示す目標線を表示画面内に垂直（上下）方向に表示する。その結果、目標線は視準線の左側または右側に目標線が並んで平行に表示されることになる。
【００３７】
また、目標線を表示画面の表示景観の中心に配置するように表示することで、目標点に到達した時点で基地局を背にしたときの景観をオペレータが確実に認識することができる。
【００３８】
表示画面内の表示景観の視準線から目標線まで（移動局の現在位置から次の目標点まで）方向に応じた矢印を表示するのが好ましい。
【００３９】
さらに、表示景観の上に、距離の目盛りや、基地局を基準とした水平角の目盛りを重合して表示するのが好ましい。
【００４０】
オペレータ（移動局）は、次の目標点に到達した時点に、その場所からの景観を表示画面内の景観によって容易に確認できる。これにより、オペレータが次に処理すべき目標点にいることを自分の眼で確認できる。
【００４１】
オペレータが前回の目標点から次回の目標点まで移動する時に基地局側を見ることで、実際に見ている景観と表示景観の推移により、次の目標点と前回位置との関係を正確に予想することが出来る。
【００４２】
基地局と移動局の位置座標データ及び、施工計画における目標点位置座標データに基づいて、前述の表示景観とは別に、オペレータが現在位置（移動局）から基地局を見たときの、基地局、移動局及び次回目標点との相対的な位置関係を三次元的に非常に簡略化した形で擬似的に表示手段に表示する。この疑似景観では基地局、移動局（オペレータ）、及び目標点は小さい丸や四角等のキャラクタや記号で表示され、かつ、オペレータ（移動局）の現在位置から次の目標点までの方向と距離を例えば矢印の向きと長さにより表示する。
【００４３】
さらに、距離に関して矢印に加えて距離に該当する数値を表示することで距離をより具体的に把握可能とできる。
【００４４】
疑似景観は、オペレータ（移動局）の現在位置から基地局を見たとき方向、すなわち現在位置と基地局を通る直線の中心位置を中心にして俯瞰した画像として表示し、それに加えて、少くとも基地局の位置、移動局（オペレータ）の現在位置、次の目標点の位置を表示画像の上に示すとともに、移動局から次の目標点までの方向と距離に応じた矢印を両方の位置の間に表示する。その矢印の近くに距離を数字で示す。
【００４５】
疑似景観には、基地局における水平角が所定の間隔で表示される。具体的には、基地局を中心として放射状の表示となる。また、次の目標点の方向に該当する水平角を次目標水平角として他の水平角と区別できるように表示される。
【００４６】
もし、景観表示と疑似景観表示を同一画面上の上下に並べて表示するならば、疑似景観表示上の次目標水平角の延長上に景観画像の目標線を配置することで、オペレータの次の目標点の位置とそこからの景観との認識をより容易にすることができる。
【００４７】
目標点の表示は、３種類、つまり、次の目標点、処理前の目標点、処理済みの目標点に区別して表示するのが好ましい。
【００４８】
処理する目標点の順番は予めプログラミングしておいてもよいが、好ましくは、次の目標点をオペレータ自身により表示手段において指定可能とする。たとえば、表示画面上の所望位置に接触することにより指定する。そして、次の目標点を点滅させるなどして、他の目標点と識別できるようにするのが好ましい。
【００４９】
オペレータの現在位置から次の目標点までの方向と距離を表示手段に空間的に又は三次元的に表示することで、オペレータは次の目標点を具体的かつ直感的に把握しやすくなる。とくに、進むべき方向と距離に対応した矢印により表示すると、オペレータは次に行うべき動作を躊躇なく行える。
【００５０】
また、景観表示上に、前記施工計画データに基づく目標点の位置を重合して表示することも可能である。
【００５１】
この際、基地局の位置座標と、撮影手段の測角、または測距手段による測定結果に基づいて、景観画像上の上下方向を距離と関連付けることで、目標点を表示することができる。
【００５２】
処理状態に応じた形式で目標点を表示することで、たとえば処理前の目標点、処理済の目標点、次に処理すべき目標点を分けて表示することで、作業の進歩状況を容易に把握できるようになる。
【００５３】
それに加えて、オペレータが移動時に基地局側の景観を見ることにより、景観の推移により現在位置から次の目標点を予想することが容易になる。
【００５４】
背景モード表示について詳細に説明すると、基地局から現在位置の移動局の方を見たときの景観を表示手段に表示する。そして、前述の前景モードと同様に、基地局から（ターゲットにより検出した）移動局が見える位置を表示画面の中心に表示し、しかも、基地局から見た次の目標点の方向に目標線を表示する。また、検出された移動局から次の目標点までの間に、方向と角度に応じた矢印を表示し、その矢印の近くに、移動局から次の目標点までの距離を数字で表示する。このように次の目標点を表示することで、作業の進歩状況を容易に把握できる。
【００５５】
表示画面内の表示景観の上側に、基地局を基準とした水平角を表示するのが好ましい。
【００５６】
移動時に基地局側を見ることで、景観の推移により次の目標点の位置を予想することが容易にできる。
【００５７】
好ましくは、基地局と移動局の両方の表示画面に、現在位置の移動局と目標点の位置との相対的な位置関係が疑似景観に表示されるようにする。しかも、このような画像が、次の目標点が更新される毎に表示されるようにする。
【００５８】
オペレータに対する景観表示は、任意に選択することができるが、次の目標点の位置座標が移動局から見て基地局方向にある場合は、Ｆｏｒｗａｒｄ（前景）モード表示とし、基地局とは反対方向にある場合は、Ｂａｃｋ（背景、後景）モード表示と自動切換えで選択されるようにしても良い。
【００５９】
図７の従来方法では、オペレータに対して目標点の位置を直接指示する場合、移動すべき方向に関して直接的に指示するためには、オペレータの向いている方向を検出しないと不可能であった。このため、従来は、基地局と次の目標点を通る線上（基地局から次の目標点を視準した方向）にオペレータを誘導し、その線上にオペレータが到達した時点で、現在位置を測定し、その線上で動くべく方向を指示していた。
【００６０】
本願発明では、オペレータ（移動局）の現在位置と次の目標点との相対的な位置関係に応じた景観画像を表示することで、現在位置から次の目標点までの方向と距離を直接的に表示できる。
【００６１】
杭打ちや位置測定を行うべき目標点を表示する際、“未処理”“次回処理”“処理済”の各状態に応じ、異なる表示を行うと、とくに次回処理の場合に点滅するなどして他の目標点と明確に区別して注意を喚起すると、視野内における全目標点と、各目標点の状態を視覚的に確認できるので、作業中のオペレータに対して次回の目標点の位置を指示する場合、移動すべき方向と距離を理解しやすくできる。
【００６２】
基地局の設定方法は任意であり、本発明は、特定の設定方法に限定しない。従来の基準測量による設定の他に、ＧＰＳによる位置測量も可能である。
【００６３】
また、基地局の位置、移動局の位置、目標点の位置は３次元で立体的、空間的に表示するのが好ましい。これらの画面上での位置表示は水平面への投射位置が望ましい。
【００６４】
表示景観の画像を水平角及び高度角と重合表示した時と疑似景観に表示した時で表示内容が部分的に異なることがあってもよい。
【００６５】
好ましくは、現在位置から次の目標点に関する高さについてＵｐとＤｏｗｎの表示を行う。これにより、オペレータは次の目標点に行くのが容易になる。
【００６６】
また好ましくは目標の高さと現在位置の高さとの相対的な位置関係を図形にて表示する。
【００６７】
これにより杭打ち作業で杭の高さを正確に設置すること、または設置した杭の高さの確認が容易になる。
【００６８】
次の目標点と現在位置との相対的な位置関係、特に現在位置から次の目標点までの距離や、目標点の高さに対する現在位置の高低差に関しては、具体的な数値による表示を付加的に行う。
【００６９】
これは、距離や高低差の場合、数値の方が具体的に把握しやすい場合があるためである。
【００７０】
好ましい処理の流れは、次のとおりである。
【００７１】
移動局のターゲット自動検出（自動測位）→位置座標データ記録→オフセット位置修正→次の目標点の位置座標と比較→景観画像と関連付け→移動局へ送信→表示画面に表示
撮像手段により撮影された画像は、測角手段により撮像手段の光軸の方向と演算処理手段により関連付けられ、基地局からの所定方向の景観データとされる。
【００７２】
また、複数の水平角に関して得られた景観データを画像上に対応する水平角、及び高度角に基づいて合成することで、最大３６０°のパノラマ景観データとすることも可能である。
【００７３】
景観画像において、再起反射部材（プリズム等）のターゲットを検出した場合、対応する水平角及び高度角と、測距手段によるターゲットまでの距離により、このターゲットの三次元位置座標を得ることが出来る。得られた景観データ、三次元位置座標等は記憶手段において記憶される。もしくはオペレータに表示されるために通信手段を介して移動局に送信される。
【００７４】
また、基地局には設置位置を測定するための装置位置測定手段（機械高測定手段、ＧＰＳ等）を備えてもよい。装置位置測定手段による測定値から、撮像手段の光軸高さも得ることが出来る。
【００７５】
また、基地局にも上記景観データ等を表示可能な表示手段を備えることで、景観データにおける撮影された風景と水平角との対応をチェックすることも出来る。
【００７６】
移動局は、施工計画に基づく基地局が設置された所定の地域内において、オペレータが所持して移動させるものである。主な構成は次の通りである。
【００７７】
施工計画データは移動局側で処理するのが好ましいが、基地局側で処理してもよい。
【００７８】
景観データの作成や、施工計画データの処理は基地局で行うことが望ましいが、移動局側の演算処理手段により処理を行っても良い。
【００７９】
その際、景観データを作成するための撮影画像や測角データ、または施工計画データは通信手段を介して移動局に送信される。施工計画データはあらかじめ決まっていることから、あらかじめ移動局に記憶されるか、移動局に装着可能な記憶デバイス（メモリカード等）に記憶されていても良い。
【００８０】
表示手段に表示される景観は大きく２種類となる。
【００８１】
オペレータ（移動局）が所定位置から基地局の方向（基地局から見た場合、移動局が検出される水平角方向と１８０°をなす方向）を見たときの景観を表示することをＦｏｒｗｏｒｄ（前景）モード、オペレータ（移動局が）所定位置から基地局の方向に対して１８０°をなす方向（基地局から見た場合、移動局が検出される水平角の方向）を見たときの景観を表示することをＢａｃｋ（後景）モードとする。
【００８２】
また、表示手段は、投光機のアジマス角度（水平角、高度角）と関連付けられた画像データ及び３Ｄデータを通信手段によって取得する機能を有するのが好ましい。その場合、投光機が認識するための反射体を設ける。そして、画像データとそれに付随する位置情報を表示する。さらに、表示を操作するための入力手段とＣＰＵとメモリを設ける。既存のＰＤＡ、モバイル端末などを設けてもよい。いずれの場合も、通信手段によって得られた画像データと３Ｄデータからオペレータ（移動局）の自分の位置から基地局を通して見た風景に対する画像と位置を指示する機能を有するのが好ましい。
【００８３】
目的とする位置を入力する手段（たとえばテンキー、タッチパネル、ファイルデータなど）を表示手段に設けるのが好ましい。
【００８４】
表示手段は、通信手段によって得られた画像データを任意にスクロールし、移動局と次の目標点の位置関係を確認する機能を有するのが好ましい。
【００８５】
また、表示手段において、通信手段によって得られた画像データと入力手段によって得られた目的位置情報から目的位置を画像データに仮想位置としてマークして、その目標点を落とし済みなど、状態により色やマーク形状により区別できるようにするのが好ましい。
【００８６】
また、画像データとアジマス角度ラインと仮想水平距離メッシュを重ね合わせ仮想３Ｄ表示を行うのが好ましい。
【００８７】
基地局には、このましくは、撮像手段を設けて、座標データを撮像画像データに関連付けて表示するようにする。その撮像手段は座標測定装置に一体化し、複数の撮像画像を合成したパノラマ撮像画像を形成するのが好ましい。
【００８８】
表示手段は、仮想的に３次元表示を作成する機能と、撮像画像とその仮想３次元画像を関連付けて合成する機能を有するのが好ましい。
【００８９】
座標データを撮像画像データに合成する機能における画像上の奥行き方向位置ｈは、座標データの距離データＬと基地局の機械本体の高さＨと撮像手段の焦点距離ｆにより、下記計算式により算出する。
【００９０】
ｈ＝Ｈｆ／Ｌ
機械本体の高さＨはデフォルト値（例えば１．５ｍ）を使って算出する。機械本体の高さＨは実際に測定して入力する。
【００９１】
基地局は、撮像画像を通信手段（光通信、無線通信など）や記憶媒体（コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ、ＳＤチップなど）により移動局の表示手段に受け渡す機能を有するのが好ましい。そして、測定した座標データを通信手段によって移動局の表示手段に伝達する。
【００９２】
また、本願におけるシステムは、目標点への誘導の他、任意の位置における測位作業においても有効である。この場合、測位された位置座標を疑似景観表示や景観画像上に表示することで、オペレータが測位作業を行った箇所の相対位置を具体的に把握しながら作業を行うことが出来る。
【００９３】
すなわち、測位箇所の偏りの無い効率的な測位作業が可能となる。
【００９４】
このため、作業後に測位点の不足によるデータ不足や、必要以上の測位作業によるオペレータの疲労を防止も防止できる。
【００９５】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を説明する。
【００９６】
図１は、移動局１２側の表示手段の表示形式の一例を示す。
【００９７】
とくに、図１は、Ｆｏｒｗａｒｄ（前景）モード表示の１例を示しており、オペレータが所持して移動させる移動局１２から基地局１０の方を見た場合の景観の画像と、疑似景観の画像が、同時に表示されている。表示画面１１の左下隅に、疑似景観の画像が小さい矩形の中に表示されている。
【００９８】
図１においては、次の目標点が、オペレータ（移動局１２）の現在位置と基地局１０との中間領域に位置している。
【００９９】
多数の目標点が下向きの矢印で示されている。目標点を示す矢印は３種類あり、白抜き矢印は未処理の目標点を示し、太線白抜き矢印は次回処理の目標点を示し、黒矢印は処理済の目標点を示す。次回処理の目標点は、点滅している。または、他の矢印とは異なる鮮やかな色、例えば赤や黄色等としても良い。
【０１００】
それらの３種類の目標点に対して適当な位置（たとえば中心付近）に基地局１０を設ける。
【０１０１】
表示画面１１内における基地局１０の表示位置は、左右の中心を上下方向に通る線上にする。
【０１０２】
図２は、移動局１２側の表示手段の表示形式の他の例を示す。
【０１０３】
特に、図２には、目標線を中心とした、次の目標点上１８から基地局１０の方向を見た場合の景観画像（上段）と、オペレータ（移動局）の現在位置から基地局方向を向いたときの次の目標点への方向及び距離が同時に表示されている。
【０１０４】
図２の上段の画像は図１の景観画像の目標線を中心として切り取った画像である。
【０１０５】
下段の画像はオペレータの現在位置の位置座標と、次の目標点の位置座標とにより求められる、現在位置から次の目標点への方向を矢印で、距離を数字、もしくは矢印の長さで表示している。
【０１０６】
方向を示す矢印は、水平面内に関しては、前景モードの場合、基地局１０の方向に向いた場合における方向を現在位置を示す移動局１２からのびる矢印にて、高低差は上方向（ＵＰ）か下方向（ＤＯＷＮ）の高さを同一画面上に表示する。
【０１０７】
図１の表示画面２１の画像は、比較的詳細なものである一方、図２に示す表示画面３１の画像は、認識が容易なできるだけ簡略なものである。
【０１０８】
図１〜２の画像を形成するためのデータは、通信手段で常時または所定の時間毎に（あるいは必要に応じて移動局１０の表示手段を操作して）データを基地局１０と移動局１２との間で送信して、更新していくのが好ましい。
【０１０９】
図１のＦｏｒｗａｒｄ（前景）モード表示では、モード切換ボタン１４、左スクロールボタン１５、右スクロールボタン１６、ズーム（表示切換）ボタン１７、時刻表示部１８などを設ける。さらに、目標点表示部１９には、次回処理の目標点（たとえば図１〜２では２３点目の目標点）と、所定地域内で処理する目標点の全数（たとえば図１〜２では４５点）を表示する。さらに現在位置に対する次回目標点の高さ（Ｕｐ又はＤｏｗｎ）を表示する。
【０１１０】
図１の表示画面１１には、上辺に沿って左側から右側に１１０°〜１９０°の水平角が１０°毎に表示され、下辺に沿って（基地局１０を中心として上辺の水平角とは１８０°ずれた）３００°〜３４０°の水平角が右側から左側に１０°毎に表示されている。これらの水平角に対応して目盛りが表示されている。
【０１１１】
表示画面１１に表示される視準線２０は、オペレータ（移動局１２）の移動につれて変更されていくものである。
【０１１２】
図１において、表示画面１１の水平角１５０°部分は、現在位置の移動局１２から基地局１０が視準出来る位置にある。水平角１３２°部分（表示画面１１の上側の▼表示の部分）は、次の目標点１３から基地局１０が視準出来る位置にある。
【０１１３】
表示画面１１の左下隅に示されている疑似景観の表示は、現在位置の移動局１２から次の目標点１３が、右斜め前方１５ｍの位置であることを示している。
【０１１４】
図１〜２のＦｏｗａｒｄ（前景）モードでは、現在位置の移動局１２から基地局１０を視準した状態での、次の目標点１３までの移動の方向と距離と勾配が疑似景観の両方に表示されている。また、表示景観画像には、方向と距離が表示されている。
【０１１５】
図３〜図５は、移動局１２側の表示画面内のＢａｃｋ（背景）モード表示の他の３つの例を示す。図３は図１の前景モード表示と同じ目標点を背景モードで表示したものである。図５は、図１の前景モード表示とは異なる他の目標点を背景モードで表示したものである。
【０１１６】
図２と図４は、同じ表示画面３１を示しており、モード切換ボタン１４を操作することにより、図２の前景モードと図４の背景モードが交互に切り換えられる。
【０１１７】
図３〜図５においては、オペレータ（移動局１２）が基地局１０を背にした場合（つまり背後方向）の景観の画像と、オペレータ（移動局１２）の移動すべき方向及び距離が表示されている。基地局１０を背にした反対方向（３３０°）の線を基準にして、次の目標点１３の方向と距離が矢印と数字で表示される。
【０１１８】
次の目標点１３が移動局１２のオペレータから見て、基地局１０とは反対方向に位置するとき、自動的に、または前述のようにオペレータがモード切換ボタン１４を操作をして、背景モード表示に変換するように構成する。
【０１１９】
図３及び図５の表示画面１１の画像は、できるだけ詳細なものとし、図４の表示画面３１の画像は、できるだけ簡略なものとする。
【０１２０】
図３および図５のＢａｃｋ（背景）モード表示のいずれにおいても、モード切換ボタン１４、左スクロールボタン１５、右スクロールボタン１６、ズームボタン１７、時刻表示部１８などが表示される。さらに、目標点表示部１９には、次回処理の目標点（たとえば２３点目の目標点）と、所定地域内で処理する目標点の全数（たとえば４５点）が表示される。さらに勾配（Ｕｐ又はＤｏｗｎ）も表示される。
【０１２１】
図３では、表示画面１１の右側に、次の目標点１３に対する移動局１２の現在位置の高低差に関する図形表示の例を図示している。
【０１２２】
次の目標点１３の高さ位置を基準として、移動局１２の現在位置が三角形の図形により表示される。ここでは次の目標点１３と移動局１２との高低差の変化に従って三角図形の位置が変化する。
【０１２３】
図３と図５の表示画面１１には、上辺に沿って左側から右側に２９０゜〜３６０゜（０゜）〜１０゜の水平角が１０゜毎に表示されている。表示画面１１に表示される水平角は、次の目標点に向かってオペレータ（移動局１２）が移動していくにつれて変更されていく。
【０１２４】
前述のいずれの表示景観も、撮像手段による撮影画像で表示され、被写体の実測した３次元位置座標と関連付けて表示される。
【０１２５】
また、撮影時の方向（水平角）に基づき、複数の撮像画像を合成することにより、連続した３６０゜パノラマ景観の画像が形成される。
【０１２６】
このパノラマ景観画像はオペレータによる操作により自由にスクロールすることが出来る。
【０１２７】
オペレータは、指示により、任意の場所で、保持する移動局１２の３次元位置座標を測定可能である。
【０１２８】
杭打ちや位置測定を行うべき目標点を表示する際、未処理、次回処理、処理済の各状態に応じ、異なる表示を行う。とくに次回処理の場合に点滅するなどして注意を喚起する。このようにすると、視野内における全目標点と、各目標点の状態を視覚的に確認できるので、作業中のオペレータに対して次回の目標点の位置を指示する場合、移動すべき方向と距離を理解しやすくなる。
【０１２９】
表示手段は、仮想的に３次元表示を作成する機能と、撮像画像とその仮想３次元画像を関連付けて合成する機能を有する。
【０１３０】
図６に示すように、座標データを撮像画像データに合成する機能における画像上の奥行き方向位置ｈは、座標データの距離データＬと機械高Ｈと撮像手段の焦点距離ｆにより、下記計算式により算出する。
【０１３１】
ｈ＝Ｈｆ／Ｌ
機械高Ｈはデフォルト値（例えば１．５ｍ）を使って算出する。機械高Ｈは実際に機械高を測定して入力する。
【０１３２】
基地局１０は、撮像画像を通信手段（光通信、無線通信など）又は記憶媒体（コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ、ＳＤチップなど）により移動局１２の表示手段に受け渡す機能を有する。測定した座標データは通信手段によって移動局１２の表示手段に伝達される。
【０１３３】
図８〜９は、図１〜４に示したオペレータ誘導システムを使用した作業フローの一例を示している。
【０１３４】
まず、図８を参照する。
【０１３５】
多数の目標点が点在する所定の地域内に基地局１０を設置する。具体的には、その所定の地域内の基準ポイント（たとえば多数の目標点のほぼ中心の位置）に基地局１０を設置する。
【０１３６】
基地局１０の電源をＯＮにして、基地局１０の機器本体により整準を開始する。必要な自動整準が終了したら、基地局１０の撮像手段により周辺の３６０゜のパノラマ景観を撮像して記憶する。たとえば、水平、垂直がそれぞれ±１０゜のＣＣＤ画像を１０゜毎に３６枚取得する。それらの画像と角度データを移動局１２の表示手段の表示画面１１、３１に表示する。
【０１３７】
それらの３６枚のＣＣＤ画像と各画像の角度データは光通信により、移動局１２へ転送する。
【０１３８】
移動局１２で、それらの画像と角度データを関連付けてパノラマ画像を合成して作成し、表示手段の表示画面１１、３１に表示する。
【０１３９】
次は、図９を参照する。
【０１４０】
オペレータは、移動局１２側の表示画面１１、３１を見て、次の目標点が指定されているか否かを確認する。指定されている場合は、次のステップに進む。指定されていない場合は、移動局１２の表示手段に次の目標点を指定して、次のステップに進む。
【０１４１】
基地局１０は、移動局１２のプリズムを認識して、３Ｄデータをリアルタイムで移動局１２へ光通信にて送る。
【０１４２】
移動局１２は、その３Ｄデータを受信する。
【０１４３】
受信したデータの内容に応じて、移動局１２の表示手段に表示する画像をＦｏｒｗａｒｄ（前景）モードおよびＢａｃｋ（背景）モードのいずれか一方に選択して表示する。
【０１４４】
次の目標点での作業が終了したら、さらに次の次の目標点に対しても同じ手順をくり返し行う。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による移動局側の表示画面の表示形式の一例を示している。とくに、Ｆｏｒｗａｒｄ（前景）モードの１つの例（すなわち、オペレータ（移動局）が基地局方向を見た場合の景観の画像と疑似景観の画像を同時に表示している例）を示す。
【図２】本発明による移動局側の表示画面の表示形式の他の例を示している。
【図３】本発明による移動局側の表示画面の表示形式のさらに他の例を示している。本発明によるＢａｃｋ（背景）モード表示の一例を示している。つまり、オペレータ（移動局）基地局方向を背にした場合の景観の画像と移動の方向及び距離を表示している。
【図４】図２の表示画面をモード切換えしたときの、本発明による移動局側の表示画面のＢａｃｋ（背景）モードの表示例を示している。
【図５】本発明による、さらに他のＢａｃｋ（背景）モードの表示例を示す。すなわち、図３とは違う目標点においてオペレータが基地局方向を背にした場合の景観の画像と移動の方向及び距離を表示している。
【図６】本発明による基地局のＣＣＤ上の位置と距離を説明するための図。
【図７】従来の測位作業におけるオペレータ誘導システムを示す。
【図８】本発明のオペレータ誘導システムを使ったときの、途中までの作業フローの一例を示す。
【図９】図８の続きの作業フローの一例を示す。
【符号の説明】
１０  基地局
１１  表示画面
１２  移動局
１３  次の目標点
１４  モード切換ボタン
１５  左スクロールボタン
１６  右スクロールボタン
１７  ズームボタン
１８  時刻表示部
１９  目標点表示部
２１  目標線
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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