JP2000275044A - 柱の建込み計測方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者１人での柱の建込み時の位置修正が行
えるようにする。 【解決手段】 床スラブ３１上に建込まれるべき実際の
柱３０を撮像するカメラ１２を備え、上記床スラブ３１
上の設計上の柱３０Ａ’の座標位置を示す正規座標位置
４０に対して上記カメラ１２の位置及び焦点を合致させ
て、このカメラ１２に撮像された上記実際の柱３０Ａの
位置と、上記正規座標位置４０とのずれ量に基づく位置
調整指示データを、ハンディコンピュータ２１のディス
プレー２１ａに表示可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、躯体工事におい
て、柱が設計通りに建込まれているか否かを測定する方
法に関し、例えば鉄骨建方時の柱が鉛直に建込まれてい
るか否かを判定する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ビル，マンション等の建造物の
骨組となる躯体の工事は、床スラブ上の所定の位置にプ
レキャストや鉄骨等の柱を鉛直に建込んで固定し、各柱
の上部間に梁を橋絡固定し、その上に天井スラブを築造
し、このような作業を上階方向に渡って繰返すことによ
り行われる。この場合、上記柱を床スラブ上に建込んだ
ときに、建造物として所期の機械的強度や対振強度など
の設計上の要求を満たすためには、柱が鉛直方向に建込
まれていなければならない。そこで、柱を鉛直に建込む
場合は、柱の鉛直度を計測しながら建込んで固定するよ
うにしている。従来、鉄骨，プレキャスト等の柱を鉛直
に建込む方法としては、図６に示すように、あらかじめ
柱３０の頭部に指標版（ターゲット３２）を設置し、上
記柱３０を、図７，図８に示すように略垂直に仮止めす
るとともに、上記柱３０の設計上の柱の中心からＸ，Ｙ
基準方向に所定の逃げ寸法を持つ逃げ墨ａ，ｂを打って
おき、上記逃げ墨上のＸ，Ｙ方向のそれぞれに測量機械
（トランシット）Ｔ１，Ｔ２を設置して２方向から当該
柱３０のターゲット３２の位置を計測し、その計測結果
に従って柱３０の倒れ具合を調整した後、上記柱３０を
梁等に固定するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法では２方向から測定を行うため計測者は２人必要であ
った。また、計測する各柱毎にトランシットを設置し直
して計測するため、作業時間がかかるといった問題点が
あった。これに対して、計測者が１人であるような計測
方法として、ターゲットの座標位置を３次元的に計測す
る高精度トータルステーションを利用した計測方法があ
る。これは、当該柱の指標版の位置を３次元的に計測
し、その計測結果に基づいて作業者が柱の倒れ具合を調
整（盛替え）するもので、作業者が柱の調整する度毎に
トータルステーションを視準して計測するので時間がか
かり、現場で使用し得る計測システムとはなっていない
のが現状である。

【０００４】本発明は、従来の問題点に鑑みてなされた
もので、１人の計測者でも柱が設計通りに建込まれてい
るか否かの測定を行うとともに、盛替えなしに柱を建込
むことができる柱の建込計測方法及びその装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、床
スラブ上に建込まれるべき実際の柱を撮像するカメラを
備え、上記床スラブ上の設計上の柱の座標位置を示す正
規座標位置に対して上記カメラの位置及び焦点を合致さ
せて、このカメラに撮像された上記実際の柱の位置と、
上記正規座標位置とのずれ量を、位置調整指示データと
してハンディコンピュータのディスプレーに表示可能と
したことを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明は、上記ディスプレーに
は、カメラで撮像された上記実際の柱の画像と上記カメ
ラの焦点位置を示す視準パターンとを表示させたことを
特徴とする。

【０００７】請求項３の発明は、位置調整可能なＣＣＤ
カメラを具備するトータルステーションを備えた計測部
と、ディスプレーを備えたハンディコンピュータから成
る操作部と、上記計測部と操作部との間の通信を制御す
る通信手段とを備え、上記ＣＣＤカメラで床スラブ上に
建込まれるべき実際の柱を撮像するようにし、上記ハン
ディコンピュータには設計上の柱の座標位置を示す正規
座標位置を記憶させて、この記憶値を上記通信手段を介
して上記計測部に送信して、上記トータルステーション
を制御してＣＣＤカメラの位置及び焦点を上記正規座標
位置に設定し、上記計測部側では上記実際の柱の位置と
上記正規座標位置とのずれ量を、画像処理及び演算処理
により算出して上記通信手段を介して上記ディスプレー
に位置調整指示データとして表示可能としたことを特徴
とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態について、図面にもとづき説明する。図１は、
本発明の実施の形態に係わる柱の建込み計測方法及びそ
の装置を示す図で、図２はその計測装置のシステム構成
を示す図である。各図において、本装置は計測部１０
と、作業者６０で操作される操作部２０とから構成され
る。

【０００９】計測部１０は、後述するターゲット３２の
座標位置を３次元的に計測する遠隔操作型トータルステ
ーション１１と、上記遠隔操作型トータルステーション
１１の接眼部に取付けられて、位置及び焦点の自動調整
可能なＣＣＤカメラ１２と、上記ＣＣＤカメラ１２の映
像を画像処理する画像処理装置１３ａと、画像処理装置
１３ａから送られるデータから実際に建込まれるべき柱
３０の位置調整指示データを演算する演算制御装置１３
ｂと、上記ターゲットの位置調整指示データを操作部２
０に送信する無線通信装置１４とを備えている。なお、
上記演算制御装置１３ｂは、遠隔操作型トータルステー
ション１１側に組み込んでもよい。１０ｍ，１０ｎは各
装置間を接続するケーブルである。

【００１０】操作部２０は当該現場の平面図等のデー
タ、あるいは図３に示すような設計上の柱３０Ａ’を示
す座標位置（正規座標位置４０）を各設計上の柱ごとに
記憶するとともに、上記無線通信装置１４からの位置調
整指示データをディスプレー２１ａに表示したり、計測
部１０の遠隔操作型トータルステーション１１の制御デ
ータを出力するハンディコンピュータ２１と、上記無線
通信装置１４からの送信データを受信するとともに上記
制御データを計測部１０に送信する無線通信装置２２と
を備えている。上記無線通信装置２２はケーブル２２ａ
を介してハンディコンピュータ２１に接続される。

【００１１】すなわち、位置調整可能なＣＣＤカメラ１
２を具備する遠隔操作型トータルステーション１１と、
画像処理装置１３ａ及び演算制御装置１３ｂを備えた計
測部１０と、ディスプレー２１ａを備えたハンディコン
ピュータ２１から成る操作部２０と、上記計測部１０と
操作部２０との間の通信を制御する通信手段としての無
線通信装置１４，２２とを備え、上記ＣＣＤカメラ１２
で床スラブ３１上に建込まれるべき実際の柱３０のター
ゲット３２を撮像するようにし、上記ハンディコンピュ
ータ２１には設計上の柱図３０Ａ’の座標位置を示す正
規座標位置４０を記憶させて、この記憶値を上記無線通
信装置１４，２２を介して上記計測部１０に送信して、
上記トータルステーション１１を制御してＣＣＤカメラ
１２の位置及び焦点を上記正規座標位置４０に設定し、
上記計測部１０側では上記実際の柱３０の位置と上記正
規座標位置４０とのずれ量を、画像処理及び演算処理に
より算出して上記無線通信装置１４，２２を介して上記
ディスプレー２１ａに表示可能としたものである。

【００１２】なお、本実施の形態では、上記ずれ量にも
とづいて「右方向へ５ｃｍ移動せよ」とか「左方向へ６
ｃｍ移動せよ」とか「前方向へ７ｃｍ移動せよ」とか
「後方向へ４ｃｍ移動せよ」とかの前述した位置調整指
示データを作成してハンディコンピュータ２１側に送信
し、ディスプレー２１ａでこの位置調整指示データを表
示するものである。。また、ディスプレー２１ａ上に
は、図４に示すように、ＣＣＤカメラ１２自体の撮像焦
点を示す視準パターン４０Ｐと実際の柱３０Ａとが表示
される。上記視準パターン４０Ｐは円形ライン４０ｆ中
に水平ライン４０ｘと垂直ライン４０ｙとを表示したも
のから成り、ＣＣＤカメラ１２は図３，図４に示すよう
に上記視準パターン４０Ｐの中心Ｒが設計上柱３０Ａ’
の正規座標位置４０に合致するようにその位置が自動制
御される。但し、このような画像はディスプレー２１ａ
に表示する事に必ずしも限定されるものではなく、任意
的である。

【００１３】なお、上記遠隔操作型トータルステーショ
ン１１は図１に示す如く、三脚１１ａにより床スラブ３
１より所定の高さの位置にセットされて、上記画像処理
装置１３ａ，演算制御装置１３ｂ及び無線通信装置１４
はケーシング７０に収納されて一括して床スラブ３１の
上に載置される。また、床スラブ３１の上に建てられる
べき各柱３０の上部側の規定位置にはターゲット３２が
被着されており、このターゲット３２は遠隔操作型トー
タルステーション１１のＣＣＤカメラ１２で撮像し得る
ものである。ＣＣＤカメラ１２は、上，下（Ｙ軸方
向），左，右（Ｘ軸方向）に位置調整され、また焦点も
自動調整可能である。床スラブ３１には規定の部位に基
準点ターゲット３１ａ，３１ａが予め設けられ、この基
準点ターゲット３１ａ，３１ａにより、遠隔操作型トー
タルステーション１１の床スラブ３１上の座標位置が特
定される。

【００１４】建込みの作業は、操作部２０を手に持った
作業者６０が、操作部２０を操作することにより遠隔操
作型トータルステーション１１を遠隔操作し、かつ、柱
３０の位置をディスプレー画面を見ながら、左，右ある
いは前，後に手作業で調整するものである。

【００１５】次に、本発明の柱の建込み計測方法及びそ
の装置の動作について説明する。例えば柱３０Ａの建込
みを行う場合について説明する。図１に示すように、遠
隔操作型トータルステーション１１を、上記柱３０Ａを
撮像し易い床スラブ３１上の任意の位置にセットした
後、予め設けられた２つの互いに離反している基準点タ
ーゲット３１ａ，３１ａの位置をＣＣＤカメラ１２を操
作して取り込むことで測定し、上記基準ターゲット３１
ａ，３１ａの座標位置のデータから、遠隔操作型トータ
ルステーション１１自身の現在の座標位置（機械点）を
求めて操作部２０に送る。操作部２０ではハンディコン
ピュータ２１を操作し、上記機械点の座標を基準として
測定対象の柱３０Ａの設計上の柱３０Ａ’の位置（正規
座標位置４０）にＣＣＤカメラ１２の焦点が合致するよ
うに操作データを遠隔操作型トータルステーション１１
に送出する。このデータで遠隔操作型トータルステーシ
ョン１１のＣＣＤカメラ１２の高度角及び水平回転角を
制御して遠隔操作型トータルステーション１１を視準状
態とする。

【００１６】すなわち、ハンディコンピュータ２１には
設計上の各柱ごとに正規座標位置４０が記憶されてお
り、作業者がハンディコンピュータ２１の操作ボタンな
どを操作して柱３０Ａ’を選択することにより、設計上
の柱３０Ａ’の正規座標位置４０を呼び出して、このデ
ータを無線通信装置２２，１４を介して遠隔操作型トー
タルステーション１１に送出して制御することで、ＣＣ
Ｄカメラ１２の左，右，上，下位置及び焦点を図３，図
４に示す如く正規座標位置４０に合致させる。これによ
り視準パターン４０Ｐの中心Ｒが正規座標位置４０に合
致される。結果的には、ＣＣＤカメラ１２の焦点は、建
設現場におけるこの正規座標位置４０の方向を正確に向
き、かつ焦点もこれに合致することになり、本例ではこ
の視準パターン４０Ｐがディスプレー２１ａに表示され
るので、ＣＣＤカメラ１２の撮像画面中には図５
（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す如く実際の柱３０Ａのタ
ーゲット３２近傍が視準パターン４０Ｐに合せてディス
プレー２１ａに表示される。但し、このターゲット３２
は、正規座標位置４０からあまりにも大きく外れている
場合は表示されない。

【００１７】本実施の形態では、中心Ｒ（正規座標位置
４０に合致）とターゲット３２の中心との３次元位置の
ずれ量を、画像処理装置１３ａ及び演算制御装置１３ｂ
で算出し、この算出結果による３次元のずれ量を位置調
整指示データとしてディスプレー２１ａで表示させるも
のである。ディスプレー２１ａには、図５（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示すように視準パターン４０Ｐに実際
の柱３０Ａの画像が重ね表示されるので、作業者６０は
このパターンを見て柱３０Ａのターゲット３２の中心が
視準パターン４０Ｐの中心Ｒに合うように柱３０Ａの位
置を調整でき、また中心Ｒとターゲット３２の中心位置
との間の３次元のずれ量にもとづく位置調整指示データ
（「左方向へ３ｃｍ移動せよ。」「後方へ５ｃｍ移動せ
よ。」等）も表示されるので、その調整量をどの程度に
するかを作業者６０は容易に認識することができ、柱の
傾き調整をより正確にかつ一人の作業者で容易に行え
る。

【００１８】図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、このとき
のディスプレー２１ａで表示されるＣＣＤカメラ１２の
映像の一例を示す図で、ここでは実際の柱３０Ａの柱頭
部に設けられたターゲット３２は、初め、ＣＣＤカメラ
１２の視準パターン４０Ｐの中心点から右下側にずれて
いて、Ｘ１の誤差があるので、作業者６０が柱３０Ａを
左，右に動かして調整して、図５（ｂ），（ｃ）に示す
如く調整する。この場合、画像処理装置１３ａでは、上
記ＣＣＤカメラ１２の映像を画像処理して上記ターゲッ
ト３２の位置データを演算制御装置１３ｂに送る。演算
制御装置１３ｂでは、上記ターゲット３２の位置データ
と、視準パターン４０Ｐの中心点とから上記ターゲット
３２のずれ量を演算して左，右方向の傾き角度修正を指
示するデータを求めるとともに、上記ターゲット３２と
ＣＣＤカメラ１２との距離と正規の距離とを比較して
前，後方向の倒れ角度の修正を指示するデータを求め
る。すなわち、３次元方向のずれ量を算出し、位置調整
データとして送出する。このデータとは、柱３０Ａを
左，右方向あるいは前，後方向にどのように調整すれば
視準パターン４０Ｐの中心点にターゲット３２が合致す
るかの指示データであり、この指示データを操作部２０
に送信する。操作部１０では上記指示データに基づいて
柱の左，右，前，後の位置調整を行う。すなわち、中心
Ｒとターゲット３２の中心との間の３次元のずれ量が指
示データとしてディスプレー２１ａに表示される。そし
て、図３（ｃ）に示すように、ターゲット３２がＣＣＤ
カメラ１２の視準パターン４０Ｐの中心点に一致し上記
情報が修正なしとなったとき点で修正不要の指示データ
（ずれ量０）が送られてくるのでこのときに柱３０Ａを
固定する。この作業中、作業者はＣＣＤカメラ１２のセ
ットを行うことなく、計測部１０から送られてくる情報
のみで柱３０Ａの位置を調整するだけなので、１人でし
かも迅速に柱の建込みを行うことができる。

【００１９】なお、本発明は、画像処理装置１３ａは遠
隔操作型トータルステーション１１に組み込んでもよい
ことはもちろんである。また、柱は、鉛直に建込むもの
に限定されず、所定の設計に基づいて傾斜して建込んで
所定の造形の建造物を築造するための柱についても本発
明を適用できる。また、ターゲット３２については実際
の柱３０の所定部位に標識を貼り付けるものに限定され
ず、実際の柱３０の所定部位に刻印を付すタイプのもの
であってもよい。また、位置調整指示データとしては、
上，下方向のずれ量にもとづく指示内容を含むものであ
ってもよいし、ずれ量をそのままディスプレー２１ａに
表示するものであってもよい。

【００２０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、床スラブ上に
建込まれるべき実際の柱を撮像するカメラを備え、上記
床スラブ上の設計上の柱の座標位置を示す正規座標位置
に対して上記カメラの位置及び焦点を合致させて、この
カメラに撮像された上記実際の柱の位置と、上記正規座
標位置とのずれ量にもとづく位置調整指示データを、ハ
ンディコンピュータのディスプレーに表示可能としたの
で、作業者１人でも柱の調整，建込みが可能となり、盛
替えなしでも調整が可能となる。

【００２１】請求項２の発明によれば、上記ディスプレ
ーには、カメラで撮像された上記実際の柱の画像と上記
カメラの焦点位置を示す視準パターンとを表示させたの
で、ずれ量を目視で知ることができて、調整がより容易
となる。

【００２２】請求項３の発明によれば、位置調整可能な
ＣＣＤカメラを具備するトータルステーションを備えた
計測部と、ディスプレーを備えたハンディコンピュータ
から成る操作部と、上記計測部と操作部との間の通信を
制御する通信手段とを備え、上記ＣＣＤカメラで床スラ
ブ上に建込まれるべき実際の柱を撮像するようにし、上
記ハンディコンピュータには設計上の柱の座標位置を示
す正規座標位置を記憶させて、この記憶値を上記通信手
段を介して上記計測部に送信して、上記トータルステー
ションを制御してＣＣＤカメラの位置及び焦点を上記正
規座標位置に設定し、上記計測部側では上記実際の柱の
位置と上記正規座標位置とのずれ量を、算出して上記通
信手段を介して上記ディスプレーに位置調整指示データ
として表示可能としたものであり、作業者１人でも柱の
調整が行えることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係わる柱の建込み計測
方法およびその装置を示す図である。

【図２】 本実施の形態に係わる柱の建込み計測装置の
システムの構成を示す図である。

【図３】 本実施の形態の要部を示す図である。

【図４】 本実施の形態の要部を示す図である。

【図５】 本実施の形態に係わる柱の建込み計測方法を
用いた建込みの手順を示す図である。

【図６】 従来の柱の建込み方法を示す図である。

【図７】 従来の柱の建込み方法を示す図である。

【図８】 従来の柱の建込み方法を示す図である。

【符号の説明】

１０ 計測部、１１ 遠隔操作型トータルステーショ
ン、１２ ＣＣＤカメラ、１３ａ 画像処理装置、１３
ｂ 演算制御装置、１４ 無線通信装置、２０操作部、
２１ ハンディコンピュータ、２２ 無線通信装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 床スラブ上に建込まれるべき実際の柱を
   撮像するカメラを備え、上記床スラブ上の設計上の柱の
   座標位置を示す正規座標位置に対して上記カメラの位置
   及び焦点を合致させて、このカメラに撮像された上記実
   際の柱の位置と、上記正規座標位置とのずれ量にもとづ
   く位置調整指示データを、ハンディコンピュータのディ
   スプレーに表示可能としたことを特徴とする柱の建込み
   計測方法。
2. 【請求項２】 上記ディスプレーには、カメラで撮像さ
   れた上記実際の柱の画像と上記カメラの焦点位置を示す
   視準パターンとを表示させたことを特徴とする請求項１
   に記載の柱の建込み計測方法。
3. 【請求項３】 位置調整可能なＣＣＤカメラを具備する
   トータルステーションを備えた計測部と、ディスプレー
   を備えたハンディコンピュータから成る操作部と、上記
   計測部と操作部との間の通信を制御する通信手段とを備
   え、上記ＣＣＤカメラで床スラブ上に建込まれるべき実
   際の柱を撮像するようにし、上記ハンディコンピュータ
   には設計上の柱の座標位置を示す正規座標位置を記憶さ
   せて、この記憶値を上記通信手段を介して上記計測部に
   送信して、上記トータルステーションを制御してＣＣＤ
   カメラの位置及び焦点を上記正規座標位置に設定し、上
   記計測部側では上記実際の柱の位置と上記正規座標位置
   とのずれ量を、画像処理及び演算処理により算出して上
   記通信手段を介して上記ディスプレーに位置調整指示デ
   ータとして表示可能としたことを特徴とする柱の建込み
   計測装置。