現場事例から学ぶ AR 検査：土木測量の省力化に成功した方法

目次

• はじめに

• AR検査とは？

• 従来の土木測量における課題

• AR検査がもたらす省力化のメリット

• 現場事例1：AR杭打ちで位置出し作業を効率化

• 現場事例2：スマホLiDARで出来形計測を短縮

• 現場事例3：BIMモデルのAR表示で施工品質を向上

• 現場事例4：埋設物のAR可視化で安全性を向上

• 現場事例5：境界線のAR表示で迅速な境界確認

• AR×RTKによる「簡易測量」の新常識

• おわりに

• FAQ

はじめに

建設業界では近年、ICT化・DX推進の波を受けて現場の測量・検査手法も大きく変わりつつあります。しかし依然として土木測量の現場では、多くの時間と手間を要するアナログな作業が残り、人手不足や熟練技術者の高齢化も深刻な課題です。さらに、2024年から建設業にも適用される時間外労働規制（いわゆる「2024年問題」）が目前に迫り、限られた人員で効率良く施工を進める必要性が一段と高まっています。

こうした課題を解決する新たなソリューションとして注目されているのが、現場への AR（拡張現実）技術の導入 です。スマートフォンやタブレットのカメラ越しにデジタル情報を実空間に重ねて表示できるAR技術は、これまで図面や経験に頼っていた測量・検査作業を直感的かつ効率的に行えるようにする可能性があります。本記事では、「AR検査」による土木測量の省力化に成功した現場事例を取り上げ、その具体的な方法と効果を学びます。最後に、AR×RTK技術が切り拓く 「簡易測量」 という新しいアプローチについても紹介します。

AR検査とは？

AR検査 とは、AR（Augmented Reality, 拡張現実）技術を活用して施工現場の検査・測量を行う手法の総称です。具体的には、スマホやタブレットの画面に映る現実の映像に、設計図面や3Dモデル、測量データなどのバーチャルな情報を重ね合わせることで、現場での確認・計測・検査を支援します。例えば、設計段階の構造物モデルを現地の景色にAR表示して完成イメージを共有したり、地中に埋設された配管の位置を透視するように可視化したり、施工後の出来形（完成した地形や構造物の形状）をその場で計測・検査するといった活用が可能です。

近年、国土交通省も建設DXの一環として ARを用いた検査の省力化 に乗り出しています。2023年7月より「デジタルデータを活用した鉄筋出来形計測の実施要領（案）」が適用開始となり、タブレット端末のLiDARセンサーとAR技術で鉄筋の配置を自動計測・記録する試みも本格化しました。AR検査は、従来は多大な人手と時間を要した 出来形検査 や 配筋検査 などの作業を劇的に効率化しうる手段として期待されています。

従来の土木測量における課題

土木工事における測量・出来形確認の作業は、従来、熟練の測量技術者を含む複数人チームで行われるのが一般的でした。トータルステーションやレベル、巻尺といった専用機器を用いて基準点の設置や高さ・距離の測定を行い、図面と照合して位置出し（墨出し）や検査を進めます。しかしこの手法では、広い現場で多数のポイントを測る際に人手と時間がかかり、足場の悪い場所では作業自体が危険を伴うこともあります。また、従来の測量結果を元に報告書や図面を作成するにはオフィスでの追加作業が必要で、現地で即座に検査結果を得ることは困難でした。

さらに、経験豊富なベテラン作業員の勘やノウハウに頼る部分も多く、属人化やヒューマンエラーのリスクが存在します。限られた作業時間内で正確な測量・検査を行うためには、より効率的で誰でも扱える新しい手法が求められていました。

AR検査がもたらす省力化のメリット

AR技術を活用した検査手法を導入すると、土木測量の現場において次のような 省力化のメリット が得られます。

• 一人作業の実現: 複数名で行っていた測量・位置出し作業を、AR表示されるガイドに従って 一人で実施可能 になります。これにより、人員削減や人手不足の解消につながります。

• 作業時間の短縮: 現地でスマホの画面を見るだけで必要な情報が得られるため、測量や検査にかかる 時間を大幅に短縮 できます。従来は半日かかっていた出来形計測が数十分で完了するケースもあります。

• 精度と品質の向上: RTK-GNSSを併用した高精度な位置補正により、AR表示されるモデルや測定箇所の位置精度が向上します。図面上の計画位置と現地との差異を数センチの範囲で確認でき（within a few centimeters (a few inches)）、検査の 精度向上 と施工品質の確保に役立ちます。

• 安全性の向上: 危険な場所でもARで遠隔的に状況を把握でき、足場の悪い斜面での杭打ち位置出しなども補助者なしで安全に行えます。また、地中埋設物を可視化することで誤掘削事故を未然に防ぐなど、 安全管理 の面でも効果があります。

• コミュニケーションの円滑化: ARで現場の状況をビジュアルに共有できるため、職人間や発注者との認識共有が容易になります。完成イメージをその場で示すことで、合意形成や指示伝達がスムーズになり、手戻りを削減できます。

それでは、実際にAR検査の導入でこれらの効果を上げた現場の事例を、具体的に見ていきましょう。

現場事例1：AR杭打ちで位置出し作業を効率化

とあるトンネル道路工事の現場では、岩盤が露出した急斜面という厳しい地形条件下で、杭打ち位置の出し作業にスマホARが活用されました。設計図で規定された杭位置の座標データをクラウド経由でスマートフォンに取り込み、現地でカメラ越しに周囲を見ると、画面上に仮想の杭マーカーが設置予定箇所にAR表示されます。作業員はこの仮想マーカーを目印にすることで、物理的な下見杭を打ち込めない硬い岩盤上でも、正確に位置を特定してマーキングすることができました。

その結果、従来は測量班が往復しながら行っていた杭位置出し作業を、一人で連続して実施 できるようになりました。スマホ画面に表示された次の位置に移動して印を付けていくだけで、広範囲にわたる杭打ちポイントのマーキングが短時間で完了します。必要な人員を大幅に削減できただけでなく、足場の悪い場所でも補助者を伴わずに作業できるため 安全性も向上 しました。また、「ここに杭を設置したい」という現場監督の指示にも、その場で座標を測定して即座にAR表示に反映できるため、意思疎通もスムーズ になりました。一人測量×AR活用によって、測量工程の大幅な省力化と精度向上を両立した好例と言えます。

効果:

• 従来は複数人が必要だった杭位置の出し作業を一人で実施可能にし、人員配置を効率化

• 広範囲の杭設置ポイントを短時間でマーキングでき、作業時間を短縮

• 足場の悪い急斜面でも補助者なしで安全に作業でき、安全管理の面でも効果を発揮

• 現場監督の指示による追加ポイントも即座に測定・AR表示でき、コミュニケーションが円滑化

現場事例2：スマホLiDARで出来形計測を短縮

岐阜県のある建設現場では、小規模な土工事における出来形検査にスマートフォン・タブレットによる新しい点群計測手法が試験導入されました。従来はドローンを用いた写真測量で半日以上かかっていた出来形計測作業が、LiDARセンサー搭載のタブレット端末を用いた 歩行スキャン によって約30分程度で完了したのです。具体的には、約150㎡の掘削箇所に対し、従来手法では「ドローン飛行計画の策定→空撮→写真データからの点群生成→図面化」と複数工程で5時間以上を要していたところ、LRTKデバイスを装着したタブレットを持った作業員が現地を歩いて地形をスキャンし、約15分で詳細な3D点群データを取得しました。その直後、点群データはクラウドにアップロードされ、自動で図面化・共有まで完了します。

このスマホAR測量により、これまで人力で測点を一つひとつ観測・記録していたプロセスが劇的に短縮されました。数日かけていた出来形計測や土量算出が その場で即座に完了 するため、施工管理のスピードが飛躍的に向上します。また、取得した点群データには初めから高精度な位置座標が付与されているため、オフィスに戻ってから測量データを図面と重ね合わせる位置合わせ作業も不要です。ワンマンオペレーションとデジタル自動化によって、少人数でも短時間で正確な出来形検査が行えるようになった好例です。

効果:

• ドローン写真測量で半日以上かかっていた出来形計測が、LiDARスキャンにより30分程度で完了し、作業時間を大幅短縮

• スマホ1台で測量・点群化・図面作成まで自動実行でき、人力による測点記録や後処理作業を削減

• リアルタイムに出来形データを取得・共有できるため、進捗管理や土量計算を即日で実施可能

• RTK-GNSSにより点群に高精度な座標情報が付与されているため、追加の位置補正作業が不要で、その場で正確な検査報告が可能

現場事例3：BIMモデルのAR表示で施工品質を向上

ある道路工事の現場では、タブレット端末（iPad）にLRTKデバイスを装着し、設計段階で作成された3次元のBIM/CIMモデルを現地の風景に AR合成表示 して打合せに活用しました。完成予定の盛土形状や構造物モデルを実際の地形と重ねて見せることで、発注者や施工スタッフ、重機オペレーターから近隣住民まで、誰もが直感的に完成イメージを理解できるようになったのです。紙の図面を指で追いながら説明する必要がなくなり、実際の現場に立って画面上で計画を共有できるため、合意形成のスピードも上がりました。

ARによる可視化を通じて、関係者全員の 認識のズレが解消 され、現場での意思疎通が大幅に円滑化しました。従来は図面や完成予想図を使って説明していた内容が、ARで「見れば一目で分かる」形になったことで、説明や打合せにかかる時間も削減されています。実際にこの手法を用いた現場では、設計意図の伝達ミスがほぼゼロになり、後工程での手戻りも減少したとの報告があります。また、出来形検査の立会い時にタブレット上で設計モデルと施工物を重ね合わせて確認することで、その場で細かな不備を発見し是正することも可能になりました。ARによる現場の 「見える化」 が合意形成と品質管理を支え、生産性と施工品質の向上につながった事例です。

効果:

• 3Dの設計モデルを現地映像に重ねて表示し直感的に完成像を示すことで、関係者の理解度が向上

• ARを使った打合せにより認識の食い違いが減り、コミュニケーションが円滑化して手戻りを削減

• 設計意図の伝達ミスが解消され、プロジェクト内の合意形成スピードが向上

• 完成検査時にも設計データと施工物を重ねたAR確認で不備を即発見・修正でき、施工品質の確保に貢献

現場事例4：埋設物のAR可視化で安全性を向上

インフラ工事など地中埋設物の多い現場では、地中の配管やケーブル等、 目に見えない対象物の把握 が安全管理上の大きな課題です。ある施工現場では、埋設して埋め戻した配管の3D埋設位置データを現場で AR表示 し、地中の状況を可視化する取り組みが行われました。スマートフォンをかざすと、LRTKによる高精度測位で現在のカメラ位置・向きを正確に追跡し、特別なマーカーを設置することなく仮想の配管モデルを地面の所定位置にズレなく表示できます。まるで地面を透視しているかのように、作業員は画面越しに地中の埋設管の走行位置を直感的に把握でき、「この地点から〇m先に配管あり」といった注意点を視覚的に確認することができました。

この AR透視図 によって、誤って埋設管を掘削中に損傷してしまうリスクが大幅に低減しました。事前に埋設物の正確な位置を把握できているため、手探りで試掘したり、万一に備えて過度に慎重な作業をしたりする必要がなくなり、掘削作業を効率的かつ安全に進められます。実際、この方法を導入した現場では、「図面上の位置ズレを心配しながら掘るストレスが減った」「埋設物への注意喚起を新人にも周知しやすくなった」といった声が聞かれ、作業員の安心感と作業スピードの双方が向上しました。また、一度埋めて見えなくなった設備でも、後からARで正確な位置を再現できるため、将来の維持管理や追加工事の際にも役立つ情報資産となります。

効果:

• 地中の配管やケーブルの位置を事前に直感的に把握でき、誤掘削による損傷事故を未然に防止

• 不確かな位置を探るための試掘作業が減り、安心して効率的に掘削・施工を進められる

• 埋設物の存在情報を全作業員で共有しやすくなり、安全意識の向上とヒヤリハット（ヒヤッとする事故未遂）件数の減少に寄与

• 地中インフラの位置データを見える化して蓄積できるため、将来の点検・改修計画にも活用可能

現場事例5：境界線のAR表示で迅速な境界確認

土木工事や造成工事では、敷地の境界線を正確に確認することが重要です。ある開発現場で、土地境界の確認作業にAR技術が活用されました。事前に既知の境界標の座標データをLRTKクラウドに登録し、現地でスマホのカメラをかざすと、地面上に土地境界ラインが AR表示 されます。これにより、現地に設置された仮設の杭や既存の境界標が、設計上の境界ラインと合っているかどうかをその場で直感的に照合することができました。

この手法によって、従来は測量チームを呼んでトランシットや巻尺で慎重に確認していた境界確認作業が、大幅に効率化しました。ベテランの経験と目視に頼らなくても、スマホ画面上に表示される仮想境界線を見るだけで敷地境界の位置関係を把握できるため、経験の浅いスタッフでも 正確に確認作業を進められます。また、設計図と現場の擦り合わせに要する時間も短縮され、境界に関する手戻りや近隣とのトラブルを未然に防止できます。ARによって境界線を見える化することで、必要最低限の人員と時間で確実な境界確認が行えるようになった好例です。

効果:

• 複数人が立ち会い長時間を要していた境界確認・墨出し作業を、一人でもスムーズに実施可能にし、省人化を実現

• 仮設杭の設置箇所や境界標の位置ズレをその場で発見でき、測り直し等の手戻りを削減

• 経験の浅い技術者でもAR表示されたラインを基準に境界を正確に把握でき、確認精度を向上

• 工事範囲の逸脱や境界認識ミスによる近隣トラブルの発生を未然に防ぎ、安心して施工を進められる

AR×RTKによる「簡易測量」の新常識

以上の事例が示すように、AR技術と高精度測位（RTK-GNSS）の組み合わせにより、「誰でも・すぐに・その場で」測って確かめられる新しい現場の姿が実現しつつあります。重たい測量機材や特殊な技能に頼らずとも、スマホひとつで精度の高い測量と情報共有ができる 「簡易測量」 の時代が到来しつつあると言えるでしょう。まさに当社が提供する *LRTK* は、この簡易測量という新常識を現場にもたらすソリューションです。スマートフォンに小型の高精度GNSS受信機を取り付けて専用アプリを起動するだけで、誰でも直感的なAR測量を始められます。熟練者の勘や多数の人海戦術に頼っていた作業も、デジタル技術の力で省力化・高度化することが可能です。

現場の省人化や働き方改革が求められる中、AR×RTKを活用すれば限られた人員でも効率的かつ安全に測量・検査業務を進めることができます。実際、LRTKシリーズはスマート施工を支援する手軽なツールとして国土交通省が推進するi-Constructionや現場DXの方針にも合致しており、導入が進んでいます。これからの土木施工管理において、AR技術を活用した検査・測量 は欠かせないキーとなっていくでしょう。

おわりに

本記事では、現場事例を通じて AR検査 による土木測量業務の省力化成功例とその効果を紹介しました。位置出しや出来形検査、合意形成、埋設物管理、境界確認など様々なシーンで、AR×RTK技術が現場にもたらす有用性が実証されています。共通して言えるのは、AR技術の活用によって 「誰でも・すぐに・その場で」 必要な測量・検査が行える新たな現場スタイルが実現しつつあるということです。人手不足や働き方改革による制約が強まる中、こうしたデジタル活用による効率化は今後ますます重要になるでしょう。

自社の現場にAR検査を導入すれば、生産性向上や安全性強化といった多くのメリットが期待できます。ぜひこの機会に、最新技術を取り入れた 現場DX の一環として、ARによる検査・測量の活用を検討してみてはいかがでしょうか。

FAQ

Q1. AR技術を現場に導入するには特別な機器や高度な知識が必要ですか？ A. いいえ、特別な高価機器や専門知識がなくても始められます。例えば当社の *LRTK* のようなスマホARソリューションであれば、スマートフォンに小型のGNSS受信機を装着し専用アプリを立ち上げるだけで、直感的なAR機能を誰でも使いこなせます。操作もシンプルで現場スタッフへの教育負担が小さく、数時間のトレーニングで習得できるケースがほとんどです。従来型の測量機器に比べて持ち運びもしやすいため、現場の様々な場面で気軽に活用できます。

Q2. スマートフォンのAR表示で本当に精度良く測位や位置合わせができるのでしょうか？ A. RTK-GNSSによる位置補正機能を備えたソリューションを使えば、スマホARでも数センチメートル単位の高い精度でバーチャルモデルと現実空間を重ね合わせることが可能です（on the order of a few centimeters (a few inches)）。一般的にスマホ内蔵GPSのみでは5～10m程度の誤差がありますが、RTKによって測位精度を飛躍的に向上させることで、設計図と現地との差異をほとんど感じないレベルまで追い込めます（about 5-10 m (16.4-32.8 ft)）。実際の施工現場でも、ARで表示したモデルと実物との位置がほぼ完全に一致することが確認されており、十分実用に耐える精度が得られています。

Q3. GNSSが受信しにくい場所や屋内でもARによる測位・検査は可能ですか？ A. GPS衛星の電波が届きにくい環境では、RTKによる高精度測位が難しくなる場合があります。高層ビル街や樹木の下などでは一時的に精度が低下したり測位が途切れたりすることがあります。そのような場面では、開けた場所で一度基準点合わせ（キャリブレーション）を行った上で、スマホ内蔵の慣性センサーやカメラによるビジュアルマーカー追従で短時間の作業を継続するといった対処が可能です。ただし、完全にGNSS信号が遮られる屋内や地下空間では現状の技術ではAR測位は困難です。その場合はトータルステーション等による従来計測に頼るか、将来的な技術進展を待つ必要があります。ただ、当社のLRTKは日本の準天頂衛星みちびき（QZSS・CLAS信号）にも対応しているため、山間部など通信圏外でも衛星さえ見通せれば測位でき、比較的幅広い環境でAR測量を活用可能です。

Q4. 小規模な現場や短期間の工事でもAR導入のメリットはありますか？ A. はい、十分にあります。むしろ人員に余裕のない小規模プロジェクトこそ、一人で測量や出来形管理が行えるARソリューションのメリットが大きいと言えます。例えば、従来は外部の測量業者に依頼していたような作業も、自社スタッフだけで短時間にこなせるようになるため、外注費や待機時間の削減につながります。短期の工事でも、毎日の進捗確認や出来形検査にARを活用すれば、迅速な状況把握と記録ができ、後工程との連携もスムーズです。小規模現場から大規模プロジェクトまで、規模を問わずAR技術は効率化と品質向上に寄与します。

Q5. スマートグラスなど専用デバイスを使ったAR活用も可能ですか？ A. 一部には透過型のARグラスやヘルメット装着型ディスプレイを使った事例もあります。しかし専用グラスはデバイス自体が高価であったり、視野が狭く操作に習熟が必要だったりと、現場で広く使うにはハードルが高い面があります。その点、スマホやタブレットを使う方法は多くの人が日常的に扱い慣れたデバイスを活用でき、導入コストも比較的低く抑えられます。当社のLRTKはスマートフォン活用型のソリューションとして設計されており、GNSSによる測位精度確保とスマホARの手軽さを両立しています。まずは身近なスマホARから現場に取り入れ、必要に応じて他のデバイス活用も検討するのが現実的と言えるでしょう。