（一社）建設コンサルタンツ協会近畿支部
第56回（令和5年度）研究発表会 論集

コ - 23 ポスター発表概要

iPad Pro 搭載の LiDAR スキャナを用いた道路管理のための簡易的なデータ活用検討（株）パスコ 髙瀬 南歩

１．背景

る．また，LAS 形式をはじめとした，一般的な点群データ

昨今，i-Construction・BIM/CIM をはじめとする様々な事の形式としてエクスポートすることが可能であり，汎用性業のデジタル化や新型コロナウイルス感染症対策によるリに長ける．iPad Pro を用いた点群取得の様子を図 1 に，取モート型の働き方への転換などを背景に，多様な事業にお得した歩道空間の点群データを図 2 に示す．

けるデータとデジタル技術を連携し活用する，DX（デジタ

このように，三次元的な位置関係を把握したい場合や，ル・トランスフォーメーション）が推し進められている．

幅員・高さなどを調査したい場合に，iPad Pro で取得した道路分野においては，三次元データなどの様々なデータ点群データは有効であった．また，地下通路といった車両の相互活用を目的とした道路データプラットフォーム，通行不可箇所の点群データを取得したい場合にも有効であxROAD（クロスロード）の構築が推し進められており，道った．

路施策検討や現場管理などへの活用，一部データの民間開放によるオープンイノベーションの促進が期待されている． ４．取得したデータの課題と対策
特に，車両搭載センシング装置（以下，MMS：Mobile

iPad Pro で取得した点群データにはいくつか課題が見受

Mapping System）で取得したセンシングデータは，道路管けられた．まず，iPad Pro の LiDAR スキャナは，レーザの理への活用が期待されており，常に最新の道路現況のデー照射距離が最大 5 m のため，照明灯や街路樹の上部といっタを保つためには，迅速なデータ更新（データ鮮度，アーた高所部は，点群の密度が疎になり，形状を把握することカイブ化）が必要となっている．

が困難であった．このような高所部の点群は，BLK2GO（Leica）といった，レーザ照射距離が長いハンディ型のス

２．目的センシングデータを道路管理に活用するためには，データ更新（データ鮮度，アーカイブ化）が重要であり，センシングデータのみならず，道路管理データも同時に更新すべきである．しかし，道路現況が変化した箇所すべてにおいて，道路管理データを更新するためのセンシングデータを，MMS を用いて迅速に更新することは困難である．そこで，業務発注を行わず，道路管理者が実施可能な簡易的なデータ取得方法として，iPad Pro（Apple）に搭載されている LiDAR（Light Detection and Ranging）スキャナを用い，取得した三次元点群データの日常の道路管理への活用可能

図－１ iPad Pro で取得中の点群性について検討した．

３．歩道空間の点群取得と結果
iPad Pro の LiDAR を用いたスキャニングには，3d Scanner
App™（Laan Labs）のアプリを用いて，歩道空間や，標識・照明灯といった道路施設の点群データを取得した．データ取得中の点群は，iPad Pro の画面でリアルタイムに確認でき，取得完了後は即座に iPad Pro で全体のデータを確認できる．取得した点群には RGB 情報（色情報）が付与され
図－２ 取得した歩道空間の点群データ－ 242 －

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キャナを用いることで取得可能だが，機材が高価であり，後処理なども必要であることから，道路管理者が実施できる簡易的なデータ取得という面で現実的でない．
また，点群取得中に，レーザ照射範囲に歩行者などが入り込むと，歩行者の点群がノイズとして取得されてしまう場合があった．そのため，歩行者などの通行量が少ない時間帯にデータ取得をするなど，対策が必要である．
さらに，地下通路や歩道橋の階段部分などで，点群がずれる場合があった．点群のずれについては，iPad Pro のマッピングシステムが原因の一つとして考えられる．iPad Proの LiDAR スキャナは VIO（Visual Inertial Odometry）技術を使用しており，デバイスのモーションセンサー（ジャイロ）情報と，カメラから得られる画像を組み合わせて，自己位置を推定している．１）そのため，データ取得対象物の図－３ MMS データと iPad Pro の LiDAR データの重畳

表面の色が単色の場合や，特定のパターンが連続する場合は，自己位置の認識の異常によって，スキャンした点群に合は，2 種類の点群の位置合わせを不動点にて行うため，ずれが生じる場合がある．このような点群のずれが生じる

MMS で取得できている位置合わせ用の地物（不動点）を可能性のある施設をスキャンする場合は，自己位置の推定事前に確認・検討し，iPad Pro で欠損部分の点群を取得すにつながる地物の特徴点をスキャンすることで改善されるる際に，それらの不動点の地物を取得する必要がある．

可能性がある．これらの課題について，取得した点群は iPad

MMS の点群と iPad Pro で取得した点群の重畳を図 3 に示

Pro 上で即座に確認できるため，その都度，すれの有無なす．このように，MMS データの欠損箇所において，道路どを確認する必要がある．

施設などの三次元的な位置関係を把握したい場合などに，また，iPad Pro の LiDAR で取得した点群は，測量法第 34条で定める，公共測量における作業規程の準則（平成 20

iPad Pro の LiDAR で取得した点群で補完する方法は有効である．

年国土交通省告示第 413 号，以下「準則」）に示す，数値地形図（レベル 500）作成の要求点密度「400 点/㎡以上」を６．まとめ満たすが，現状，準則の第 17 条第 3 項に示すような，iPad

MMS で取得したセンシングデータを道路管理に活用すの LiDAR スキャナ（LiDAR-VIO 技術）を用いたマニュアるためには，データ更新が重要であるが，道路現況が変化

ルが存在しないため，公共測量には使用することができなした箇所を，MMS ですべて迅速に更新することは困難でいことに留意する必要がある．

ある．そのため，MMS を使用せず，道路管理者が自らデータを取得する手法として，iPad Pro 搭載の LiDAR スキャ

５．道路管理への活用

ナは有効であり，取得した点群データは，MMS のセンシ

このように，歩道空間や道路施設といった小規模なエリアのデータとして，iPad Pro で取得した点群データは有効

ングデータが更新されるまでの一時的なデータとして，日常の道路管理へ活用できると考える．

であった．そのため，MMS のセンシングデータが更新されるまでの一時的な道路管理データとして，現況に変化が参考文献あった箇所の点群データを，道路管理者自らが簡単に取得

１）Apple：Article; Understanding World Tracking “Discover

できる iPad Pro の LiDAR スキャナは有効である．

features and best practices for building rear-camera AR

また，MMS で取得した点群データは，しばしば駐車車

experiences.”

両や沿道地物などによる点群の欠損（オクルージョン）がURL:https://developer.apple.com/documentation/arkit/arkit_in_i見られる．これらの点群欠損について，iPad Pro で取得しos/configuration_objects/understanding_world_tracking?langua

た LiDAR による点群と MMS 点群を重畳することで，欠損

ge=objc（最終閲覧日：2023 年 8 月 24 日）部分を補完することが可能である．データを重畳させる場－ 243 －