i-Construction時代のAR活用：LRTK＋iPhoneで施工管理が変わる

建設業界にデジタル革命をもたらす「i-Construction」 の流れの中で、近年特に注目されている技術が AR（拡張現実） です。スマートフォンやタブレット越しに現場の景色に設計データや計測データを重ね合わせて表示できるARは、これまで職人の勘や経験に頼っていた施工管理を大きく変えつつあります。特に iPhoneとRTK-GNSSデバイス「LRTK」 を組み合わせることで、従来難しかったセンチメートル精度の位置合わせや点群計測を手軽に実現でき、現場の生産性と精度向上に寄与しています。本記事では i-Constructionの政策背景とICT施工の推進内容 を概説し、次に AR技術を用いた現場支援の具体例 を豊富に紹介します。さらに iPhone＋LRTKによる高精度AR表示と点群取得の実用方法 を詳しく解説し、導入によるメリット（省力化・標準化・若手活用・属人性解消など）について考察します。最後に、こうした最新技術を現場で活用するための スマホ測量（LRTK）の導入 についてご紹介します。

i-Constructionの背景とICT施工の推進

日本の建設業界では、少子高齢化による人手不足 や現場作業の「3K」（きつい・汚い・危険）など長年の課題に直面してきました。これらを克服し生産性向上につなげるため、国土交通省は2016年に 「i-Construction（アイ・コンストラクション）」 をスタートしました。i-Constructionは測量・設計から施工、検査、維持管理に至る建設プロセス全体にICT（情報通信技術）を導入し、2025年度までに現場の生産性を2割向上 させることを目標とした政策プロジェクトです。その柱となる取り組みには以下のようなものがあります。

• 3次元測量の活用: ドローンによる空中写真測量や地上レーザースキャナー計測などで、現場を面的・立体的に計測します。従来は人力で一部の点や断面を測っていた作業も、3D計測技術により短時間で広範囲を精密に測量できるようになりました。例えば山間部の造成工事ではドローン空撮から得た点群データで地形全体を把握し、後から任意の地点の高さや距離を測定できるため、測量作業の大幅な省力化 が実現します。

• CIM（Construction Information Modeling）の推進: 建設版BIMとも言えるCIMの導入が進み、設計段階から施工・維持管理まで3次元モデルを一貫活用 する流れが定着しつつあります。2023年度から国交省直轄工事では原則すべてでBIM/CIMの適用が開始され、今や全てのプロジェクトで3Dデータ活用が標準 になる時代が来ています。CIMにより施工者と発注者が共通の3Dモデルを参照でき、設計意図の伝達や施工計画のシミュレーションが容易になりました。これにより図面の読み違い防止 や設計変更時の素早い調整が可能となり、合意形成の迅速化にもつながっています。

• 出来形管理の効率化: 工事完了後の出来形（実際に出来上がった形状）の検測・検査にも3D技術が活用されています。従来は工事箇所の要所を計測し紙の図面上で出来形をチェックしていましたが、i-Constructionでは3次元出来形管理 を推進。ドローン写真測量や地上LiDARで施工後の地形や構造物を点群データとして取得し、設計データと照合して出来形を面的に把握できます。これにより、例えば盛土や掘削の出来形を従来より短時間で検査でき、数量計算（体積計算）も自動化されるなど出来形検査の省力化・迅速化 が図られています。また、出来形データを3Dモデルとして保存・共有することで、将来の維持管理やリニューアル時にも活用できるようになりました。

このようにi-Constructionによって ICT施工（ICTを活用した施工）が強力に推進され、3Dデータやデジタル技術が現場の標準装備になりつつあります。その延長線上に位置するのが AR技術の活用 です。次章では、ARが施工管理にもたらす具体的なメリットと活用事例を見ていきましょう。

建設現場で広がるAR活用の具体例

AR（拡張現実）技術は、現実の映像にデジタル情報を重ねて表示できる技術です。建設現場にARを導入すると、図面や設計データを 実際の景色上に立体的に表示 できるようになり、これまで平面図や断面図では把握しづらかった情報を直感的に共有できます。ここでは、施工管理の様々な場面でARがどのように現場支援に役立つか、代表的な活用例を紹介します。

出来形比較による品質管理の高度化

施工後に完成した構造物や地形を、その 設計モデルとARで重ね合わせて比較 することで、出来形の誤差を一目で把握できます。例えば、コンクリート打設後の構造物を3Dスキャンし、その点群データと設計3Dモデルとの差分を色分け表示するヒートマップを作成すれば、仕上がりの高低差や寸法誤差を可視化できます。これを iPhoneなどの端末に取り込み、現場でAR表示 すると、実物の上に色付きのヒートマップがセンチメートル精度で重ねられ、どの部分が設計と異なるか現場で即座に確認可能です。

従来は出来形管理用の差分図があっても、現場で不良箇所を特定するには墨出しのような位置出し作業が必要でした。しかし 高精度AR によってヒートマップをそのまま現場に投影できるようになったため、誤差のある場所をすぐに見つけ出し、その場で手直しや追加施工を行う ことができます。品質検査の効率が飛躍的に向上し、重大な手戻りを未然に防ぐことにつながります。施工管理担当者はタブレット片手に現物と設計の差をチェックしながら是正できるため、品質向上と工期短縮 を同時に実現できます。

施工プロセスのAR視覚化（工程管理）

ARは工事の進捗状況や今後の工程を視覚化するツールとしても有用です。工事が進む各段階で 「あるべき姿」 を3Dモデルで現地表示し、現在の状況と重ね合わせて確認することで、計画との差異を直感的に把握 できます。例えばトンネル工事では、現在の掘削箇所と設計計画線をARで重ねて表示すれば、所定の掘削ラインまで到達しているか 一目瞭然です。また道路工事では、路盤や舗装の高さ・勾配が設計通りかをその場でチェックできます。従来は現場合わせの勘に頼った進捗判断も、ARによってデータに基づく客観的な工程管理が可能となり、進捗遅れの早期発見 や対策立案がしやすくなります。

さらに、施工前の段階でもARは計画可視化に役立ちます。着工前の現地説明会などで 完成予定の構造物モデル を現場にAR表示すれば、周囲の景観の中で工事完成後のイメージを共有できます。発注者や近隣住民は、文字や口頭説明では分かりにくい完成像を現地で具体的に見ることができ、工事への理解が深まります。このように完成予想図のAR表示 は、景観に配慮が必要な橋梁・ダム工事などで合意形成をスムーズにする強力な手段となっています。

ARによる現場ナビゲーションと埋設物の可視化

AR技術は現地でのナビゲーションや情報共有ツールとしても活用できます。例えば、施工箇所で次に設置すべき部材の位置 をARマーカーや矢印で地面に表示すれば、作業員は直感的に設置場所や方向を把握できます。図面を広げて測りながら位置決めをする手間が減り、墨出し作業の効率化とミス防止につながります。

また、ARを使えば埋設物や地下構造物を“透視”して表示することも可能です。例えば道路下に新設した配管を、埋め戻し前にiPhoneのLiDARでスキャンして点群データを記録しておけば、埋め戻し後でも スマホの画面越しに地下の配管をAR表示 できます。現場をカメラで映しながら、その映像上に埋設管の3Dモデルを正確な位置に表示できるため、まるで道路の下を透視しているかのように配管の位置・深さが把握できます。これにより、将来別の工事でその場所を掘り返す際も、経験や勘に頼らず誰でも正確に埋設物の位置を特定できるようになります。誤って既設管を損傷するリスクを減らし、安全性と生産性の向上に大いに寄与するでしょう。

発注者・関係者との合意形成とコミュニケーション改善

建設プロジェクトでは、発注者や設計者、施工者、さらには地元住民など多くのステークホルダーとの合意形成が重要です。ARはこのコミュニケーションを革新します。現場において 発注者と受注者が同じAR映像を見ながら議論できる ようになるため、図面やCGパースでは伝わりづらかった完成イメージの齟齬を無くすことができます。

例えば定例打ち合わせで、タブレットに 完成後の構造物モデルをAR表示 して見せれば、発注者は現地の風景に重ね合わさった完成イメージを直感的に理解できます。「思っていたのと違う」という引き渡し後のトラブルを防ぐには、事前の認識合わせ が肝心ですが、ARはそれを強力に支援します。実際にARを使った現場打ち合わせでは、発注者から「イメージ通りだ」「ここはもう少し高さを下げられる？」といった具体的な意見が出やすくなり、その場で施工側がモデルを書き換えて提案するといった双方向のコミュニケーション が可能になります。結果として合意形成に要する時間が短縮され、後になってからの手直しやトラブルも避けられるようになります。

このように、AR技術は施工ミスの予防、品質管理の効率化、工程管理の精度向上、安全性向上、そしてステークホルダー間のスムーズな意思疎通に貢献する、現場DXの切り札と言える存在です。では、こうしたAR活用を実現するために必要な技術基盤とは何でしょうか？次の章で、iPhoneとLRTKを用いた最先端のAR測量手法について詳しく見ていきます。

iPhone×LRTKで実現する高精度AR表示と点群取得

最新のiPhoneにはLiDARスキャナーや高性能カメラ、強力な処理能力が搭載されており、これに専用デバイスを組み合わせることで 「万能の測量機」 のように活用できる時代になりました。その代表例が、東京工業大学発ベンチャーのレフィクシア社が開発した LRTK です。LRTKは超小型のRTK-GNSS受信機をiPhoneやiPadに装着して使用するデバイスで、スマホをセンチメートル級測位 と 3Dスキャン ができるツールへと変身させます。

LRTKで可能になること

• 高精度な位置座標の取得: LRTKデバイスはGPSだけでなく日本の準天頂衛星「みちびき」から配信されるセンチメータ級補強サービス（CLAS）等に対応しており、スマホとは思えないほど高精度な測位が可能です。従来、数cm精度の測量を行うには高価なGNSS受信機や基地局が必要でしたが、LRTKを使えば手のひらサイズのiPhoneで同等の測位が行えます。測位精度が高いということは、ARで仮想モデルを表示する際にも常に実際の座標に合致させられることを意味します。

• 点群データの取得（スマホLiDAR測量）: iPhoneに搭載のLiDARスキャナーとLRTKの組み合わせにより、地形や構造物の3D点群を取得する「スマホ測量」が実現します。LiDARで取得した無数の点にはLRTK経由の高精度な位置情報（世界座標）が付与されるため、取得した点群は初めからグローバル座標系で正確な位置 を持っています。例えば、掘削前の現況地形や施工中の構造物をiPhoneでスキャンすれば、各点が経度緯度・標高を備えた3Dデータとしてクラウドに記録されます。これら点群データはそのまま設計モデルと比較して出来形を評価したり、体積計算に用いたりと多目的に活用できます。まさに 「現場の丸ごとのデジタルコピー」 を即座に作成できるわけです。

• 設計データの高精度AR表示: LRTKによって取得した高精度位置情報を活用すれば、3D設計モデルの現場AR表示も格段に簡単になります。一般的なARアプリでは、現地にマーカーを置いてカメラで認識させたり、基準点となる位置でモデルを手動配置したりと煩雑な位置合わせ作業 が必要でした。しかしLRTKでは、GNSSによって端末自身の位置と向きを正確に把握しているため、アプリを起動するだけで設計モデルが現実の地形にピタリと投影 されます。ユーザーが移動してもモデルがずれたり浮いたりせず、常に正しい位置に留まるため、現場を歩き回りながら設計モデルを確認できます。この 「位置ズレしないAR投影」 は現場でのAR活用を一気に実用レベルに引き上げました。

• 写真測量・被写体測位: LRTK対応アプリでは、LiDAR点群だけでなく高精度な位置座標付きの写真撮影 や、カメラ映像内のターゲット物に対する測位（被写体の座標取得）も可能です。例えば鉄塔や橋脚など遠くから直接測れない対象物でも、iPhoneカメラで捉えてタップするだけでその地点の座標を記録できます。複雑な計算や特殊な機器なしに現場の任意点をピンポイントで測量できるため、従来困難だった測定も手軽になります。

スマホ一つで完結するワークフロー

LRTKの優れている点は、現場での一連の作業をスマホ一台で完結できる ことです。例えば埋設管工事のケースでは、施工中にiPhone+LRTKでトレンチ内の配管をスキャンし、点群データをクラウドにアップロードしておきます。埋め戻し後、次の作業者や後日別工事で来る業者は、そのクラウド上の点群を現場でAR表示しながら安全に掘削位置を特定できます。かつては埋設状況を写真や図面で記録し、地面にマーキングして残すといった手間がかかりましたが、LRTK導入後はスキャンとアップロードだけで自動的に3D記録が残ります。誰でもスマホをかざすだけで過去の埋設物が見えるため、熟練者の勘に頼らない作業が可能となります。

取得した点群や写真データはリアルタイムにクラウド共有され、事務所にいながら現場データを確認したり、解析や数量計算を行うこともできます。例えば点群上でパイプの径や埋設深さをオフィスのPCから測定したり、区間ごとの埋め戻し土量を自動計算して現場にフィードバックしたりと、現場とオフィスのシームレスな連携が実現します。これにより、現場管理者が測ったデータで事務スタッフが即日報告書を作成するといった分業も可能になり、トータルの施工管理効率が向上します。

また、LRTKアプリ自体が使いやすく設計されており、事前研修なしでも現場作業員が直感的に操作できることも大きな特徴です。高精度GNSSや点群処理というと専門知識が必要なイメージがありますが、スマホアプリのシンプルなUIと自動処理によって、現場の誰もが抵抗なく使いこなせます。実際の導入現場では、若いオペレーターからベテラン監督員まで短時間で習熟し、日常業務に活用しています。

以上のように、iPhone＋LRTKの組み合わせは高価な測量機器や複雑な手順をスマートフォンで置き換え、ARによる施工管理を現場の日常業務に落とし込むことに成功しています。

導入による主なメリット（省力化・標準化・若手活用・属人性の解消）

実際にAR技術やスマホ測量を現場に導入すると、具体的にどのようなメリットが得られるのでしょうか。最後に、施工管理DXがもたらす主な効果を整理します。

• 省力化・効率化: 測量や出来形検査の自動化・迅速化により、従来人海戦術だった作業が大幅に省力化されます。例えばドローンやスマホLiDARでの面的な出来形計測は、一点一点を測る作業に比べて時間を劇的に短縮します。ARで施工ミスを早期発見して即修正できれば手戻りも減少し、トータルの工期短縮・コスト削減につながります。また、クラウド共有で現場–オフィス間の情報伝達がスピーディーになり、日報作成や検査書類の作成も自動化されるため事務作業も効率化します。

• 標準化・品質均一化: デジタルツールを使うことで、だれが作業しても一定の品質を確保しやすくなります。測量機器の使いこなしや図面の読み取りといった技能の差異が、ARアプリや自動解析によって平準化されます。若手技術者でもベテランと同等の成果を出しやすくなり、属人的な“職人技”に頼らない再現性の高い施工管理が実現します。これは品質管理の標準化・見える化を進め、企業全体で均一なサービス提供を可能にします。

• 若手技術者の活用・育成: ITに親しんだ若手技術者にとって、スマホやタブレットを活用する施工管理は馴染みやすいアプローチです。ARやドローンといった先端技術の活用は若年層のモチベーション向上にもつながり、現場におけるデジタル人材の育成・定着を促します。また、経験が浅くてもツールの助けで複雑な測量や検査をこなせるため、早い段階から現場の戦力として活躍できます。結果として、人手不足の解消と技術継承の加速が期待できます。

• 属人性の解消・ナレッジの蓄積: データに基づく施工管理は「経験と勘」に頼る部分を減らし、チームで情報を共有して意思決定できるようにします。例えば従来ベテラン社員だけが知っていた注意点も、点群データやARマニュアルとして残しておけば誰でもアクセス可能です。暗黙知だった現場ノウハウを形式知化し、組織全体の知見として蓄積できます。これにより、特定の個人に依存しない継続的な現場力の向上が図れます。

• 安全性・安心感の向上: ARによる可視化や精密な測量は、安全面でも貢献します。たとえば埋設物をAR表示しておけば誤掘削による事故を防げますし、危険箇所を3Dモデル上で共有して注意喚起することもできます。また発注者や地域住民にとっても、事前に完成イメージをAR体験できることで安心感を持ってプロジェクトを見守れるという効果があります。透明性の高い情報共有が信頼関係の構築につながり、ひいては円滑な施工推進に寄与します。

このように多角的なメリットが得られるため、ARをはじめとしたデジタル技術の現場導入はもはや避けて通れない流れとなっています。では、最後にこれらを実現する スマホ測量 ソリューションについてまとめましょう。

おわりに：スマホ測量（LRTK）で施工管理DXを加速する

i-Construction時代におけるAR活用は、現場のDX（デジタルトランスフォーメーション）を力強く後押しするキー技術です。中でも、iPhone＋LRTKのような手軽で高精度なスマホ測量システムは、特別な専門知識がなくとも誰もが最先端のAR施工管理を実践できる点で画期的と言えます。実際にLRTKシリーズは国土交通省の推進するICT施工にも対応しており、すでに多くの現場で「スマホがそのまま測量機&ARデバイスになる」 ソリューションとして活用が始まっています。

LRTKを活用すれば、これまで現場で課題だった 「位置合わせの手間」 を排除し、CIMモデルや点群データを即座にAR表示して活用できます。高精度な測位とクラウド連携によって、発注者との完成イメージ共有から施工ミス防止、進捗管理まで一気通貫でデジタル化できるため、施工管理の生産性と精度は飛躍的に向上するでしょう。

こうしたスマホ測量による新しい施工管理手法を取り入れることで、貴社の現場も次のステージへと進化させることができます。もし現場へのAR技術導入に興味がありましたら、ぜひ スマホ用RTKデバイス「LRTK」 の詳細情報をご覧ください。最新技術を味方につけて、施工管理のDXと生産性向上を実現しましょう！