JP2020143993A - 移動体計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計測をしない移動時にはセンサ群を含む計測車両の車高を低くすることによって、計測車両の上方を通過する物体にセンサ群が衝突しないようにして、且つ、計測時にはセンサ群を高い位置に配置できるようにする。【解決手段】移動体計測装置１００は、レーザスキャナ１０２を含んだセンサ群１０９を備え、計測車両の屋根の上に載せられる。移動体計測装置１００は、さらに、伸縮ハシゴ４４１を備える。伸縮ハシゴ４４１は、センサ群１０９を上下動によって昇降させる昇降機構である。センサ群１０９は、前記昇降機構によって昇降される。【選択図】図１

Description

本発明は、モービルマッピングシステムに関するものである。

モービルマッピングシステム（ＭＭＳ）により、道路および道路周辺の三次元計測が行われている。そして、三次元計測によって得られたデータを用いて、地図データが生成される。
ＭＭＳでは、各種センサが配置された計測ユニットが計測車両の屋根に取り付けられ、計測車両が道路を走行することによって三次元計測が行われる。

特許文献１には、ＭＭＳによって得られる三次元計測データを用いて地図データを更新する技術が開示されている。
また、特許文献１には、計測車両が図示されている。この計測車両の屋根には、複数のＧＰＳ受信機、複数のレーザスキャナ、ＩＭＵおよび複数のカメラが前方、中央および後方に分散して配置された基台が搭載されている。
ＧＰＳは、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍの略称である。
ＩＭＵは、Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔの略称である。

国際公開２０１７／２０８５０３号公報

レーザスキャナ、カメラ、ＧＰＳアンテナ等のセンサ類をより高い位置に配置することにより、より広い範囲を計測することが可能となる。
しかし、レーザスキャナ、カメラ、ＧＰＳアンテナ等のセンサ類が常に高い位置に配置された状態で計測車両が走行すると、計測車両の上方を通過する物体にレーザスキャナが接触する恐れがある。そのため、計測車両を計測場所へ安全に移動させることが困難である。

本発明は、計測をしない移動時にはレーザスキャナ、カメラ、ＧＰＳアンテナ等のセンサ類を含む計測車両の車高を低くすることによって、電線またはトンネル等、計測車両の上方を通過する物体にセンサ類が衝突しないようにして、且つ、計測時にはセンサ類を高い位置に配置できるようにすることを目的とする。

本発明の移動体計測装置は、
レーザスキャナを含んだセンサ群を備え、計測車両の屋根の上に載せられる。
前記移動体計測装置は、さらに、前記センサ群を上下動によって昇降させる昇降機構を備え、
前記センサ群は、前記昇降機構によって昇降される。

本発明によれば、レーザスキャナを含むセンサ群を昇降させることができる。そのため、計測をしない移動時にはセンサ群を含む計測車両の車高を低くすることによって、計測車両の上方を通過する物体にセンサ群が衝突しないようにして、且つ、計測時にはセンサ群を高い位置に配置することが可能となる。

実施の形態１における移動体計測装置１００の構成図。 実施の形態１における伸縮ハシゴ４４１の正面図。 実施の形態１におけるセンサ群１０９の昇降機構の例を示す図。 実施の形態１におけるセンサ群１０９の昇降機構の例を示す図。 実施の形態１におけるセンサ群１０９の昇降機構の例を示す図。 実施の形態１におけるセンサ群１０９の昇降機構の例を示す図。 実施の形態２における移動体計測装置１００の正面図。 実施の形態２における移動体計測装置１００の左側面図。 実施の形態２における移動体計測装置１００の右側面図。 実施の形態２における移動体計測装置１００の背面図。 実施の形態２における移動体計測装置１００の平面図。 実施の形態２における移動体計測装置１００を左前方から見た斜視図。 実施の形態２における移動体計測装置１００を右前方から見た斜視図。 実施の形態２における移動体計測装置１００を左後方から見た斜視図。 実施の形態２における移動体計測装置１００の筐体２００の内部を示す図。 実施の形態２における移動体計測装置１００の配線図。 実施の形態２における計測車両３００の側面図。 実施の形態２における計測車両３００の正面図。 実施の形態２における計測車両３００の平面図。 実施の形態２におけるアタッチメント３１０の側面図。 実施の形態２におけるアタッチメント３１０の平面図。 実施の形態２におけるアタッチメント３１０の正面図。 実施の形態２におけるアタッチメント３１０の例を示す図。 実施の形態２における筐体２００の内部構造の例を示す図。 実施の形態２における筐体２００の内部構造の例を示す図。 実施の形態２における筐体２００の内部構造の例を示す図。 実施の形態２における筐体２００の内部構造と延長ポール４００との例を示す図。 実施の形態２における筐体２００の内部構造と延長ポール４００との例を示す図。 実施の形態２における筐体２００の内部構造と延長ポール４００との例を示す図。 実施の形態２における移動体計測装置１００の持ち運びの例を示す側面図。 実施の形態２における移動体計測装置１００の持ち運びの例を示す正面図。 実施の形態２における移動体計測装置１００の持ち運びの例を示す背面図。 実施の形態２における移動体計測装置１００の持ち運びの例を示す平面図。 実施の形態２におけるセンサ群１０９の配置の例を示す図。 実施の形態２におけるセンサ群１０９の配置の例を示す図。 実施の形態２における一体化されたセンサ群１０９を示す図。 実施の形態２における一体化されたセンサ群１０９の例を示す図。 実施の形態２における一体化されたセンサ群１０９の例を示す図。

実施の形態および図面において、同じ要素または対応する要素には同じ符号を付している。説明した要素と同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。

実施の形態１．
移動体計測装置１００について、図１から図６に基づいて説明する。
移動体計測装置１００は、移動体によって移動しながら移動体の周辺を３次元計測するための装置であり、ＭＭＳとして利用される。移動体の具体例は車両または人である。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、移動体計測装置１００の構成の特徴を説明する。
移動体計測装置１００は、計測車両の屋根の上に載せられる。具体的には、移動体計測装置１００は、計測車両の屋根に設けられるアタッチメント３１０に取り付けられ、着脱が可能である。
移動体計測装置１００は、レーザスキャナ１０２を含んだセンサ群１０９を備える。例えば、センサ群１０９は、ＧＰＳアンテナ１０１とレーザスキャナ１０２とＩＭＵ１０３との組である。
さらに、移動体計測装置１００は伸縮ハシゴ４４１を備える。
図２に、伸縮ハシゴ４４１の正面図を示す。伸縮ハシゴ４４１は伸縮するハシゴである。

図１に戻り、移動体計測装置１００の説明を続ける。
伸縮ハシゴ４４１は、センサ群１０９を上下動によって昇降させる昇降機構である。センサ群１０９は、昇降機構によって昇降される。
センサ群１０９は、計測が開始されるときに昇降機構によって持ち上がられ、持ち上げられた状態で計測を行い、計測が終了した後に昇降機構によって下ろされる。
具体的には、移動体計測装置１００は、２つの伸縮ハシゴ４４１を備える。２つの伸縮ハシゴ４４１は２組の支柱２０１の脇に配置される。２組の支柱２０１はセンサ群１０９および台座１２０を支える。
伸縮ハシゴ４４１の上部は、センサ群１０９が配置される台座１２０に取り付けられる。
伸縮ハシゴ４４１が伸縮されることによって、台座１２０が上下動し、センサ群１０９が昇降する。

移動体計測装置１００のその他の構成については実施の形態２で説明する。

図３から図６に基づいて、センサ群１０９を昇降させる機構の例を説明する。
図３において、移動体計測装置１００は延長ポール４００を備える。延長ポール４００は昇降機構である。
延長ポール４００は、ロッドアンテナのような構造を有する。つまり、延長ポール４００は、入れ子になった複数の棒材を有し、それぞれの棒材が引き出されることによって伸び、それぞれの棒材が押し込まれることによって縮む。そのため、延長ポール４００は複数段に分けて伸縮可能である。
延長ポール４００は、センサ群１０９の下方に配置される。具体的には、センサ群１０９を支える支柱２０１の下に配置される。延長ポール４００が伸縮されることによって、センサ群１０９が昇降する。

図４において、移動体計測装置１００は、支柱２０１が収容される支柱管４１０を備える。支柱管４１０には、支柱２０１を固定するためのロックピン４１１が設けられる。支柱２０１と支柱管４１０とロックピン４１１との組は昇降機構を構成する。
支柱２０１が支柱管４１０から引き出されることによってセンサ群１０９が持ち上げられる。そして、支柱２０１がロックピン４１１で支柱管４１０に固定される。これにより、センサ群１０９の位置が高くなる。支柱２０１の少なくとも一部が支柱管４１０に収容されることによってセンサ群１０９が下ろされる。そして、支柱２０１が低い位置で支柱管４１０に固定される。これにより、センサ群１０９の位置が低くなる。
支柱管４１０は、設置基台３１１に固定される固定部４１２を底部に有する。例えば、固定部４１２は金属板である。

図５において、移動体計測装置１００は、支柱２０１が収容される支柱管４１０を備える。支柱管４１０には、支柱２０１を固定するためのロックピン４１１が設けられる。さらに、移動体計測装置１００は、支柱２０１を自動で昇降させるための駆動機構４２０を備える。
支柱２０１と支柱管４１０とロックピン４１１と駆動機構４２０との組は昇降機構を構成する。

支柱管４１０は、設置基台３１１に固定される固定部４１２を底部に有する。例えば、固定部４１２は金属板である。

駆動機構４２０は、例えば、ギアドモータ４２１とピニオンギア４２２とラック４２３とを備える。ラック４２３は支柱２０１に取り付けられる。ギアドモータ４２１はラック４２３と組を成すピニオンギア４２２を回転させる。ピニオンギア４２２が回転すると、ラック４２３が上下動する。その結果、支柱２０１が上下動し、センサ群１０９が昇降する。

駆動機構４２０とロックピン４１１とのそれぞれは、コンピュータ２９１によって制御される。駆動機構４２０には電源装置２９９から電力が供給される。
駆動機構４２０とロックピン４１１とのそれぞれは、筐体２００に設けられたコントローラ２２０によって操作することが可能である。この場合、コントローラ２２０は、駆動機構４２０を操作するためのボタンと、ロックピン４１１を操作するためのボタンとを有する。
駆動機構４２０とロックピン４１１とのそれぞれは、遠隔操作データによって遠隔操作することが可能である。

支柱２０１は、駆動機構４２０によって上昇され、ロックピン４１１によって固定される。これにより、センサ群１０９の位置が高くなる。支柱２０１は、駆動機構４２０によって下降され、ロックピン４１１によって固定される。これにより、センサ群１０９の位置が低くなる。

図６において、移動体計測装置１００は、支柱２０１が収容される支柱管４１０を備える。支柱管４１０には、支柱２０１を固定するためのロックピン４１１が設けられる。さらに、移動体計測装置１００は、支柱２０１を自動で昇降させるための駆動機構４３０を備える。
支柱２０１と支柱管４１０とロックピン４１１と駆動機構４３０との組は昇降機構を構成する。

支柱管４１０は、設置基台３１１に固定される固定部４１２を底部に有する。例えば、固定部４１２は金属板である。

駆動機構４３０は、例えば、ギアドモータ４３１とボールねじ４３２とスライダ４３３とを備える。ギアドモータ４３１およびボールねじ４３２は、支柱管４１０の中に設けられる。ボールねじ４３２は支柱２０１に連結される。支柱２０１が空洞を有し、支柱２０１の空洞部にスライダ４３３が設けられる。ギアドモータ４３１はボールねじ４３２を回転させる。ボールねじ４３２が回転すると、スライダ４３３がボールねじ４３２に沿って上下動する。つまり、支柱２０１が上下動する。その結果、センサ群１０９が昇降する。

駆動機構４３０は、コンピュータ２９１によって制御される。駆動機構４３０には電源装置２９９から電力が供給される。
駆動機構４３０は、筐体２００に設けられたコントローラ２２０によって操作することが可能である。この場合、コントローラ２２０は、駆動機構４３０を操作するためのボタンを有する。
駆動機構４３０は、遠隔操作データによって遠隔操作することが可能である。

支柱２０１は、駆動機構４３０によって上昇される。これにより、センサ群１０９の位置が高くなる。支柱２０１は、駆動機構４３０によって下降される。これにより、センサ群１０９の位置が低くなる。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
レーザスキャナ１０２を含むセンサ群１０９を昇降させることができる。そのため、計測をしない移動時にはセンサ群１０９を含む計測車両の車高を低くすることによって、計測車両の上方を通過する物体にセンサ群１０９が衝突しないようにして、且つ、計測時にはセンサ群１０９を高い位置に配置することが可能となる。

実施の形態２．
移動体計測装置１００の各種の形態について、主に実施の形態１で説明しなかった点を図７から図３８に基づいて説明する。

図３から図１１に基づいて、移動体計測装置１００の構成を説明する。
図３は正面図であり、図８は左側面図であり、図９は右側面図であり、図１０は背面図である。

移動体計測装置１００は、六角柱状を成す筐体２００を備える（図３から図１１を参照）。

移動体計測装置１００は、センサ群とコンピュータ２９１と通信装置２９２と電源装置２９９とを備える（図３および図１０を参照）。

センサ群は、１つ以上のセンサである。センサ群を構成する１つ以上のセンサは、縦方向の直線上に並べて配置される。
具体的には、センサ群は、ＧＰＳアンテナ１０１とレーザスキャナ１０２とＩＭＵ１０３とカメラ群（１０４Ａ〜１０４Ｄ）とで構成される。
ＧＰＳアンテナ１０１は、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ（ＧＰＳ）で使用されるアンテナであり、衛星測位で使用されるアンテナ（測位アンテナ）の具体例である。
レーザスキャナ１０２は、各地点までの距離方位を計測する装置である。
ＩＭＵ１０３は、慣性計測装置である。
カメラ群は、１つ以上のカメラ１０４である。

センサ群は、移動体計測装置１００の上部に配置される。
ＧＰＳアンテナ１０１およびレーザスキャナ１０２は、筐体２００の上部の外側に配置される。
ＩＭＵ１０３およびカメラ群は、筐体２００の内部に配置される。

カメラ群は、前方右向きのカメラ１０４Ａと、前方左向きのカメラ１０４Ｂと、後方左向きのカメラ１０４Ｃと、後方右向きのカメラ１０４Ｄとで構成される。
筐体２００の前方右側には、カメラ１０４Ａ用の窓２１０Ａが設けられている（図３および図８を参照）。
筐体２００の前方左側には、カメラ１０４Ｂ用の窓２１０Ｂが設けられている（図３および図９を参照）。
筐体２００の後方左側には、カメラ１０４Ｃ用の窓２１０Ｃが設けられている（図９および図１０を参照）。
筐体２００の後方右側には、カメラ１０４Ｄ用の窓２１０Ｄが設けられている（図８および図１０を参照）。

少なくとも１つの窓２１０の枠には、通信用のアンテナが設けられる。

それぞれのカメラ１０４は、ピッチ方向において傾きを調整することが可能である。
具体的には、それぞれのカメラ１０４の傾きは、複数段階で調整することが可能である。
例えば、それぞれのカメラ１０４の傾きを２段階で調整することが可能である。傾きを調整することが可能な段数がカメラ１０４毎に異なってもよい。例えば、前向きのカメラ（１０４Ａ，１０４Ｂ）と後ろ向きのカメラ（１０４Ｃ，１０４Ｄ）とで、傾きを調整することが可能な段数が異なってもよい。

コンピュータ２９１、通信装置２９２および電源装置２９９は、筐体２００の内部に配置される（図３および図１０を参照）。
コンピュータ２９１は、プロセッサおよびメモリなどのハードウェアを備え、インストールされた移動体計測プログラムを実行する。例えば、コンピュータ２９１は、以下のように動作する。
コンピュータ２９１は、移動体計測プログラムに従って、センサ群または個々のセンサを制御する。
コンピュータ２９１は、コントローラ２２０の操作に従って、センサ群または個々のセンサを制御する。
コンピュータ２９１は、センサ群によって得られたデータを通信装置２９２を用いて外部へ送信する。
コンピュータ２９１は、通信装置２９２を用いて外部のコンピュータから遠隔操作データを受信する。そして、コンピュータ２９０は、遠隔操作データに従って、センサ群または個々のセンサを制御する。

通信装置２９２は、外部のコンピュータと通信を行う。
具体的には、通信装置２９２は、センサ群、個々のセンサまたはコンピュータ２９１を遠隔操作するために外部のコンピュータと通信を行う。

電源装置２９９は、移動体計測装置１００に備わる各機器に電力を供給する。
具体的には、電源装置２９９は、センサ群、コンピュータ２９１、通信装置２９２およびコントローラ２２０などに電力を供給する。

筐体２００の右側部には、コントローラ２２０が設けられている（図９参照）。
コントローラ２２０は、スタートボタン、ストップボタンおよび十字ボタンなどを備える。
コントローラ２２０は、センサ群、個々のセンサ、コンピュータ２９１、通信装置２９２および電源装置２９９を操作するために使用される。

筐体２００の右側部には、ディスプレイ２２１が設けられている（図９参照）。
ディスプレイ２２１は、コンピュータ２９１によって制御され、移動体計測装置１００の状態を表示する。
具体的には、ディスプレイ２２１は、センサ群、個々のセンサ、コンピュータ２９１、通信装置２９２および電源装置２９９の状態を表示する。

筐体２００の左右側部には、インタフェース２３０が設けられている（図８および図９を参照）。
インタフェース２３０は、ケーブルインタフェースおよび入出力インタフェースである。
ケーブルインタフェースは、ケーブルを通すための開口部、または、ケーブルが接続されるコネクタである。例えば、ケーブルインタフェース２３０には、電源ケーブルが配線される。この電源ケーブルは、シガーライターソケットに接続され、シガーライターソケットから得られる電力を電源装置２９９に与える。
入出力インタフェースは、外部機器が接続されるポートである。

図１２から図１５に基づいて、筐体２００の内部構造を説明する。
カメラ１０４Ａは、筐体２００の内部において、窓２１０Ａに向けて配置される（図１２および図１３を参照）。
カメラ１０４Ｂは、筐体２００の内部において、窓２１０Ｂに向けて配置される（図１２および図１３を参照）。
カメラ１０４Ｃは、筐体２００の内部において、窓２１０Ｃに向けて配置される（図１４および図１５を参照）。
カメラ１０４Ｄは、筐体２００の内部において、窓２１０Ｄに向けて配置される（図１４および図１５を参照）。

筐体２００の背面板は開閉する（図１４および図１５を参照）。
移動体計測装置１００の使用時、筐体２００の背面板は、留め金具２０９によって筐体２００の側面板に留められている（図１４を参照）。留め金具２０９を外すことによって、筐体２００の背面板を開けることができる（図１５を参照）。
筐体２００の背面板が開閉するため、移動体計測装置１００のメンテナンスが容易である。

筐体２００の内部には、複数の棚が設けられている（図１５参照）。
それぞれの棚には、ＩＭＵ１０３、カメラ群、コンピュータ２９１、通信装置２９２または電源装置２９９などが置かれる。

図１６に基づいて、移動体計測装置１００の構成を捕捉する。
図１６は、移動体計測装置１００の配線図である。
移動体計測装置１００は、図１６に示す要素を備える。

ＣＰＵ（１）は、各種機器を制御するためのプロセッサである。
ＣＰＵ（２）は、カメラ（１〜４）によって得られた画像を処理するためのプロセッサである。
ＣＰＵ（１）およびＣＰＵ（２）は、コンピュータ２９１に相当する。

「ＬＳ」は、レーザスキャナ１０２である。
「ＬＣＤ」は、ディスプレイ２２１である。
ＳＷ（１〜３）は、コントローラ２２０が有するスイッチである。
ＣＡ（１〜４）は、カメラ（１０４Ａ〜１０４Ｃ）である。

「ＣＰ」は、シガーライタープラグである。
Ｊ（１）とＪ（２）とのそれぞれは、電源ケーブルが接続されるケーブルインタフェースである。電源入力は二重化されている。
「Ｆ」はヒューズであり、「Ｄ」はダイオードである。
「ＡＲ」はアレスタであり、「ＦＬ」はフィルタである。

「ＰＳ」は、電源装置２９９である。
「ＴＢ」は、端子台である。

ＧＰＳ（１）は、第１周波（Ｌ１）の測位信号を受信する受信機である。
アンテナ（１）は、第１周波（Ｌ１）の測位信号を受信するためのアンテナである。
ＧＰＳ（２）は、第２周波（Ｌ２）の測位信号を受信する受信機である。
アンテナ（２）は、第２周波（Ｌ２）の測位信号を受信するためのアンテナである。
アンテナ（１）およびアンテナ（２）は、ＧＰＳアンテナ１０１に相当する。
ＧＰＳ（１）、ＧＰＳ（２）、アンテナ（１）およびアンテナ（２）は、２周波観測によって測位を行う測位装置を構成する。
ＧＰＳ（１）およびアンテナ（１）は、１周波観測によって測位を行う測位装置を構成する。

「ＩＭＵ」は、ＩＭＵ１０３である。
「ＨＵＢ」は、スイッチングハブである。
「ＳＳＤ」は、ソリッドステートドライブであり、記憶装置の具体例である。
「ＭＴ」は、モバイルルータであり、通信装置２９２の具体例である。

「ＯＤＯ」は、オドメータである。移動体計測装置１００は、オドメータが接続される入力ポートを備える。
「ＬＡＮ」は、ローカルエリアネットワークである。移動体計測装置１００は、ＬＡＮポートを備える。例えば、ＬＡＮポートを介して移動体計測装置１００にリモートデスクトップが接続される。
「ＵＳＢ」は、ユニバーサルシリアルバスである。移動体計測装置１００は、ＵＳＢポートを備える。

＊＊＊実施例の説明＊＊＊
＜実施例１＞
図１７から図１９に基づいて、移動体計測装置１００が車両に搭載される実施例を説明する。
図１７は側面図であり、図１８は正面図であり、図１９は平面図である。

移動体計測装置１００が搭載される車両を計測車両３００と称する。
移動体計測装置１００は、計測車両３００の屋根に取り付けられる。具体的には、移動体計測装置１００は、アタッチメント３１０を用いて、計測車両３００のキャリア３０１に固定される。

図１７において、レーザスキャナ１０２の観測範囲とカメラ群（１０４Ｂおよび１０４Ｃなど）の観測範囲とを破線で表している。
レーザスキャナ１０２は、前方（特に上側）に位置する各地点までの距離方位を計測する。さらに、レーザスキャナ１０２は、後方（特に下側）に位置する各地点までの距離方位を計測する。
カメラ群は、前方および後方を撮影する。

図２０から図２２に基づいて、アタッチメント３１０の具体例を説明する。
図２０は側面図であり、図２１は平面図であり、図２２は正面図である。

車両のキャリア３０１には、アタッチメント３１０が固定される。
キャリア３０１は、例えば、計測車両３００の屋根に取り付けられた前後２本のバーである。

アタッチメント３１０は、移動体計測装置１００をキャリア３０１に取り付けるための器具である。
アタッチメント３１０は、設置基台３１１と支持棒３１２と複数の固定器具３１３とを備える。
支持棒３１２は、設置基台３１１の中央部分と連結しており、キャリア３０１に架設される。
それぞれの固定器具３１３は、設置基台３１１の一部と連結しており、キャリア３０１に固定される。例えば、固定器具３１３は、キャリア３０１の一部を上下からはさみ、ボルトねじ３１３Ｂによってキャリア３０１に固定される。
設置基台３１１の上には移動体計測装置１００が設置される。

筐体２００は、風防用のカバーとして機能する。

図２３に示すように、アタッチメント３１０は、２本の支持棒３１２を備えてよい。
一方の支持棒３１２は設置基台３１１の左側に連結され、他方の支持棒３１２は設置基台３１１の右側に連結される。
なお、アタッチメント３１０は、３本以上の支持棒３１２を備えてもよい。

図２４から図２９に基づいて、筐体２００の内部構造の例を説明する。
図２４において、筐体２００の中には、台座２８０の四隅を支える４つの支柱２０１が設けられている。ＩＭＵ１０３、カメラ群、コンピュータ２９１、通信装置２９２および電源装置２９９は、４つの支柱２０１の間に配置される。
図２５に示すように、４つの支柱２０１を囲うように内壁２０２が設けられてもよい。内壁２０２は、ＩＭＵ１０３、カメラ群、コンピュータ２９１、通信装置２９２および電源装置２９９を保護する。また、内壁２０２は、４つの支柱２０１を補強する。

図２６において、筐体２００の中心部には、台座２８０またはＩＭＵ１０３を支える支柱２０１が設けられている。支柱２０１によって、センサ群が高い位置に配置される。
筐体２００の下部において、コンピュータ２９１と通信装置２９２と電源装置２９９とが支柱２０１の周りに配置される。

図２７に示すように、延長ポール４００を用いてセンサ群をより高い位置に配置してもよい。
延長ポール４００は、筐体２００の下方に設けられる。具体的には、延長ポール４００の上端部が、継手４０１を用いて支柱２０１の下端部に連結される。

図２８に示すように、コンピュータ２９１および電源装置２９９が筐体２００の外に配置されてもよい。
アタッチメント３１０は、収納箱３１４を備えている。
収納箱３１４は、設置基台３１１の下に設けられている。
収納箱３１４には、コンピュータ２９１と電源装置２９９とが収納されている。
通信装置２９２は、筐体２００の内部において延長ポール４００の上部に固定されている。
計測時には、延長ポール４００の上端が、計測をしない移動時よりも上方に伸びることで、支柱２０１の上端が筐体２００の外部に露出する。そして、支柱２０１に固定されたセンサ群が筐体２００の外部に露出する。その結果、センサ群は移動時よりも高い位置に移動する。
但し、コンピュータ２９１、通信装置２９２、電源装置２９９またはそれらの組み合わせのいずれが筐体２００の外に配置されてもよい。なお、延長ポール４００が用いられなくてもよい。

図２９に示すように、筐体２００が上下に分割されてもよい。
上部の筐体２００を筐体２００Ｕと称し、下部の筐体２００を筐体２００Ｌと称する。
筐体２００Ｕの中には、支柱２０１、ＩＭＵ１０３およびカメラ群が配置される。
筐体２００Ｌの中には、延長ポール４００、コンピュータ２９１、通信装置２９２および電源装置２９９が配置される。
但し、コンピュータ２９１と通信装置２９２と電源装置２９９との少なくともいずれかが筐体２００Ｕの中に配置されてもよい。

例えば、センサ群による計測が行われるときに筐体２００が上下に分割される。通常、計測は雨天に行われない。そのため、筐体２００が上下に分割された状態、つまり、センサ群がせり上がった状態において、移動体計測装置１００が非防水の状態であっても構わない。雨が降り出して計測が中止されるときには、筐体２００が分割前の状態に戻される。そのため、筐体２００が上下に分割されていない状態では、移動体計測装置１００が防水の状態であることが望ましい。

図３０から図３３に基づいて、利用者が移動体計測装置１００を運ぶ実施例を説明する。
図３０は側面図であり、図３１は正面図であり、図３２は背面図であり、図３３は平面図である。

移動体計測装置１００は、キャリーカート５００に載せられる。
利用者は、キャリーカート５００を背負って計測現場に移動する。または、利用者は、キャリーカート５００を引いて計測現場に移動する。
計測現場において、利用者は、移動体計測装置１００を起動する。そして、利用者がキャリーカート５００を背負いながら移動することによって、計測が行われる。または、利用者がキャリーカート５００を引きながら移動することによって、計測が行われる。
移動体計測装置１００がキャリーカート５００に載せられる場合においても、センサ群が延長ポール４００によって高い位置に配置されてもよいし（図２７から図２９を参照）、センサ群が昇降機構によって昇降されてもよい（図２６から図２９を参照）。

図３４から図３８に基づいて、センサ群１０９の配置を説明する。
ＸＹ軸は、センサ群１０９の座標系における平面方向を表す。平面方向は、水平方向、または横方向などに相当する。
Ｚ軸は、センサ群１０９の座標系における垂直方向を表す。垂直方向は、鉛直方向、高さ方向または縦方向などに相当する。

図３４または図３５に示すように、センサ群１０９を構成する複数のセンサは、垂直方向の直線上に並べて配置される。
つまり、ＧＰＳアンテナ１０１とレーザスキャナ１０２とＩＭＵ１０３とカメラ１０４ａとカメラ１０４ｂとが、垂直方向の直線上に並べて配置される。
カメラ１０４ａは、カメラ１０４Ｃおよびカメラ１０４Ｄに相当する（例えば、図１４を参照）。
カメラ１０４ｂは、カメラ１０４Ａおよびカメラ１０４Ｂに相当する（例えば、図１３を参照）。

具体的には、ＧＰＳアンテナ１０１の受信位置と、レーザスキャナ１０２のレーザ発射位置と、ＩＭＵ１０３の計測位置と、各カメラ（１０４ａ、１０４ｂ）の焦点位置とが、垂直方向の直線上に並べて配置される。
受信位置は、測位信号が受信される位置であり、ＧＰＳアンテナ１０１の中心の座標に相当する。
レーザ発射位置は、レーザが発射される位置およびレーザが入射される位置であり、レーザスキャナ１０２の中心の座標に相当する。レーザはレーザ光ともいう。
計測位置は、計測される位置であり、ＩＭＵ１０３の中心の座標に相当する。
焦点位置は、焦点となる位置であり、カメラ１０４の中心の座標に相当する。
受信位置とレーザ発射位置と計測位置と焦点位置とのそれぞれを各センサの「中心位置」と称する。

図３５に示すように、各センサの中心位置が垂直方向の直線上に並べて配置されていれば、各センサの向き（姿勢）は任意である。
図３５において、レーザスキャナ１０２とカメラ１０４ａとカメラ１０４ｂとのそれぞれが、斜めに取り付けられている。

レーザスキャナ１０２は、通常、水平（横）または斜めに設置される。レーザスキャナ１０２は基本的に横方向にレーザを照射する。レーザスキャナ１０２が斜めに設置された場合、レーザは斜め方向に照射される。
レーザスキャナ１０２が広い範囲を計測できるように、レーザスキャナ１０２はできる限り高い位置に設置した方がよい。
ＧＰＳアンテナ１０１の上部は遮蔽されてはいけない。そのため、ＧＰＳアンテナ１０１の上に他のセンサを設置してはいけない。
したがって、ＧＰＳアンテナ１０１は一番上に配置され、レーザスキャナ１０２はＧＰＳアンテナ１０１のすぐ下に配置される。

ＧＰＳアンテナ１０１、レーザスキャナ１０２、ＩＭＵ１０３およびカメラ（１０４ａ、カメラ１０４ｂ）は、可能な限り近くに配置される。
ＧＰＳアンテナ１０１、レーザスキャナ１０２、ＩＭＵ１０３およびカメラ（１０４ａ、１０４ｂ）は、剛性を保つ状態で配置される。

図３６に示すように、センサ群１０９は一体化される。
具体的には、センサ群１０９は筐体１１０に固定されることによって一体化される。筐体１１０は、金属製であり、剛性を有する。筐体１１０は、図１などに示した筐体２００に相当する。

センサ群１０９が一体化されることにより、センサ同士が可能な限り近くに配置される。また、筐体１１０が剛性を有するため、センサ群１０９は剛性を保つ状態で配置される。

センサ群１０９が一体化しているため、センサ群１０９（移動体計測装置１００）が計測車両３００から取り外されても、センサ群１０９の位置関係およびセンサ群１０９の姿勢関係は崩れない。
そのため、以下のような効果が得られる。
・修理などでセンサ群１０９（移動体計測装置１００）が取り外されても、キャリブレーションが崩れない。
・センサ群１０９がより高い位置に配置されるときにも、再キャリブレーションを行う必要がない。

図３７に示すように、各センサの中心位置が垂直方向の直線上に並べて配置されていれば、各センサの向き（姿勢）は任意である。
図３７において、レーザスキャナ１０２とカメラ１０４ａとカメラ１０４ｂとのそれぞれが、斜めに取り付けられている。

図３８に示すように、ＧＰＳアンテナ１０１とレーザスキャナ１０２とＩＭＵ１０３との組をセンサ群１０９として扱ってもよい。つまり、センサ群１０９からカメラ群を除いてもよい。
また、筐体１１０の下に支持棒１１１を設けることによって、センサ群１０９をより高い位置に配置してもよい。支持棒１１１は、支柱２０１に相当する（例えば、図２６を参照）。

＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
ＧＰＳアンテナ１０１とレーザスキャナ１０２とＩＭＵ１０３とが縦方向の直線上に並べて配置されて筐体２００に取り付けられることにより、移動体計測装置１００が小型化される。そのため、移動体計測装置１００を一人で計測車両に搭載することが可能となる。

電源装置２９９が内蔵されるため、電源の加工（インバータおよび予備バッテリ）が不要である。
シガーライターソケットから電源装置２９９に電源を与えることができる。つまり、移動体計測装置１００をシガーライターソケットによって動作させることができる。

移動体計測装置１００は、コンピュータ２９１が内蔵されるセンサユニット一体型である。そのため、移動体計測装置１００に対して電源以外の接続が不要である。
コントローラ２２０が筐体２００に設けられている。そのため、コントローラ２２０によって移動体計測装置１００を操作することができる。
通信装置２９２が搭載されている。そのため、タブレットによって移動体計測装置１００を操作することができる。また、インターネットから移動体計測装置１００を操作することができる。そのため、移動体計測装置１００を使用する計測者には操作の知識が不要である。

移動体計測装置１００は、センサ群を昇降させる機構を有する。そのため、センサ群をより高い位置に配置することができる。その結果、より広い範囲を計測することが可能となる。センサ群には、カメラ群も含まれる。例えば、センサ群は、ロッドアンテナ的（鯉のぼり的）に、数段に分けて持ち上げることができる。
雨天には計測が行われないので、センサ群がせり上がった状態では移動体計測装置１００は非防水の状態で構わない。雨が降るとセンサ群が収納される。センサ群が収納されると移動体計測装置１００が防水の状態になる。

ＧＰＳアンテナ１０１とレーザスキャナ１０２とＩＭＵ１０３とカメラ群とが、鉛直方向において中心位置を合わせて、一体化される。そのため、ＧＰＳアンテナ１０１とレーザスキャナ１０２とＩＭＵ１０３とカメラ群との位置姿勢関係について、キャリブレーション作業を軽減することができる。例えば、修理のためセンサ群が取り外した場合であっても、または、センサ群がより高い位置に設置し直された場合であっても、キャリブレーションの再調整が不要である。

＊＊＊実施の形態２のまとめ＊＊＊
移動体計測装置１００は、センサ群１０９とコンピュータ２９１と電源装置２９９と筐体２００を備える。
センサ群１０９は、縦方向の直線上に並べて配置されたＧＰＳアンテナ１０１とレーザスキャナ１０２とＩＭＵ１０３とを含む。
コンピュータ２９１は、センサ群１０９を制御する。
電源装置２９９は、センサ群１０９とコンピュータ２９１とのそれぞれに電力を供給する。
筐体２００は、ＩＭＵ１０３とコンピュータ２９１と電源装置２９９とが内部に配置され、ＧＰＳアンテナ１０１とレーザスキャナ１０２とが上部外側に配置される。

筐体２００は、センサ群１０９とコンピュータ２９１との少なくともいずれかを操作するためのコントローラ２２０を有する。

移動体計測装置１００は、センサ群１０９とコンピュータ２９１との少なくともいずれかを遠隔操作するための通信装置２９２を備える。
通信装置２９２は、筐体２００の内部に配置される。

センサ群１０９は、筐体２００の内部に配置される１台以上のカメラ１０４を含む。
筐体２００は、１つ以上の窓２１０を有する。
１台以上のカメラ１０４は、１つ以上の窓２１０に向けて配置される。

筐体２００には、シガーライターソケットに接続されてシガーライターソケットから得られる電力を電源装置２９９に与えるための電源ケーブルが配線される。

センサ群１０９の下に延長ポールが取り付けられ、延長ポールによってセンサ群１０９が持ち上げられる。
延長ポールは複数段に分けて伸縮される。

従来のＭＭＳでは、計測ユニットが計測車両の屋根の全体を覆う大きなものであり、計測ユニットを一人で計測車両に搭載することは困難であった。そのため、計測ユニットを他の車両に載せ替えたい場合、または、計測ユニットに取り付けられた各種センサを調整したい場合などにおいて、一人で対応することが困難であった。
実施の形態２によれば、ＭＭＳとして利用される移動体計測装置１００が小型化される。そのため、移動体計測装置１００を一人で計測車両に搭載することが可能となる。

＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。

１００ 移動体計測装置、１０１ ＧＰＳアンテナ、１０２ レーザスキャナ、１０３ ＩＭＵ、１０４ カメラ、１０９ センサ群、１１０ 筐体、１１１ 支持棒、１２０ 台座、２００ 筐体、２０１ 支柱、２０２ 内壁、２０９ 留め金具、２１０ 窓、２２０ コントローラ、２２１ ディスプレイ、２３０ インタフェース、２９１ コンピュータ、２９２ 通信装置、２９９ 電源装置、３００ 計測車両、３０１ キャリア、３１０ アタッチメント、３１１ 設置基台、３１２ 支持棒、３１３ 固定器具、３１３Ｂ ボルトねじ、３１４ 収納箱、４００ 延長ポール、４０１ 継手、４０２ 固定部、４１０ 支柱管、４１１ ロックピン、４１２ 固定部、４２０ 駆動機構、４２１ ギアドモータ、４２２ ピニオンギア、４２３ ラック、４３０ 駆動機構、４３１ ギアドモータ、４３２ ボールねじ、４３３ スライダ、４４１ 伸縮ハシゴ、５００ キャリーカート。

Claims (7)

1. レーザスキャナを含んだセンサ群を備え、計測車両の屋根の上に載せられる移動体計測装置であって、
   前記移動体計測装置は、さらに、前記センサ群を上下動によって昇降させる昇降機構を備え、
   前記センサ群は、前記昇降機構によって昇降される
   移動体計測装置。
2. 前記センサ群は、計測が開始されるときに前記昇降機構によって持ち上げられ、持ち上げられた状態で計測を行い、計測が終了した後に前記昇降機構によって下ろされる
   請求項１に記載の移動体計測装置。
3. 前記昇降機構は、伸縮ハシゴであり、
   前記伸縮ハシゴは、前記センサ群が配置される台座に取り付けられ、
   前記センサ群は、前記伸縮ハシゴが伸縮されることによって昇降する
   請求項１または請求項２に記載の移動体計測装置。
4. 前記昇降機構は、延長ポールであり、
   前記延長ポールは、入れ子になった複数の棒材を有し、それぞれの棒材が引き出されることによって伸び、それぞれの棒材が押し込まれることによって縮み、前記センサ群の下方に配置され、
   前記センサ群は、前記延長ポールが伸縮されることによって昇降する
   請求項１または請求項２に記載の移動体計測装置。
5. 前記昇降機構は、前記センサ群を支える支柱と、前記支柱が収容される支柱管とを有し、
   前記センサ群は、前記支柱が前記支柱管から引き出されることによって持ち上げられ、前記支柱が前記支柱管に収容されることによって下ろされる
   請求項１または請求項２に記載の移動体計測装置。
6. 前記昇降機構は、さらに、前記支柱に取り付けられるラックと、前記ラックと組を成すピニオンギアと、前記ピニオンギアを回転させるモータとを有し、
   前記支柱は、前記モータが前記ピニオンギアを回転させることによって上下動する
   請求項５に記載の移動体計測装置。
7. 前記昇降機構は、さらに、前記支柱と連結されるボールねじと、前記ボールねじを回転させるモータとを有し、
   前記支柱は、前記モータが前記ボールねじを回転させることによって上下動する
   請求項５に記載の移動体計測装置。

Images