RTK×AR技術の概要

まずRTK測位について簡単に押さえておきましょう。通常のGPSやGNSSによる位置情報の精度は数メートル程度ですが、RTK方式を使えば誤差数センチのセンチメートル級測位が実現できます。これは基地局（ベースステーション）と移動局（ローバー）で測位誤差を補正しあうことで、高精度な位置座標をリアルタイムに得る仕組みです。建設現場でARを活用するにはこのセンチ級の位置精度が不可欠です。精度が数メートルもずれていては、仮想の設計モデルを正しい位置に重ね合わせることができず、ARによる確認の信頼性が損なわれてしまうからです。

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では、その高精度測位とARをどのように組み合わせるのでしょうか。方法の一つは、ARグラス（スマートグラス）やタブレット端末にRTK対応のGNSS受信機を組み込み、現場作業者が実際の景色を見ながら設計データを重ねて確認できるようにすることです。たとえばマイクロソフトのHoloLensのようなARグラスにデュアルアンテナのRTK-GNSSを搭載し、手ぶらで作業しながら視界に設計情報を表示するソリューションも登場しています。専用のヘルメット一体型ARデバイスも開発が進んでおり、将来的には現場でスマートグラスをかけた作業員が日常の光景になるかもしれません。RTKで得た精密な自己位置と姿勢情報をARデバイス側で活用することで、デジタルデータを現実空間にピタリと一致させて表示できます。特にBIM/CIMに代表される三次元の設計データとの統合では効果が大きく、従来は現場で煩雑だったモデルの位置合わせ作業が不要になり、設計モデルを本来あるべき座標位置にそのままAR表示できるようになります。RTK×AR技術は、まさに図面や3Dモデルをそのまま現場に持ち込む感覚を実現するものなのです。

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建設業界におけるRTK×ARの活用事例

実際に建設業界では、RTKとARを組み合わせた施工管理DXの取り組みが各所で始まっています。以下に代表的な活用事例をいくつか紹介します。

 

現場でタブレット型のRTK受信機とARアプリを使い、設計モデルを共有して施工計画を確認する様子。高精度なRTK測位により、デジタルデータを正確な位置に重ねて表示できる。

• 設計図やモデルを現場に重ねて表示する: 図面や3Dモデルを現地の風景にAR表示することで、直感的な合意形成やミス防止に役立ちます。例えば清水建設が開発した「地下埋設物可視化システム」では、GNSS受信機で取得した位置情報をもとにクラウド上の埋設管の図面データを取り出し、タブレットのカメラ映像に重ねて表示します​。これにより地中の配管やケーブルの位置が一目で分かり、掘削工事の際の損傷事故防止に繋がります。また、橋梁や建物の建設では、完成予定の構造物モデルを現地に投影して周囲との取り合いや景観を事前に確認することも可能です。図面だけでは把握しにくい完成イメージも、ARなら誰もが直感的に理解できるため、発注者や地域住民への説明もスムーズになります。こうした「見える化」によって、説明会や協議の効率化・円滑化が期待できます。

• 施工精度の向上（鉄筋配置、基礎工事など）: ARは施工の精度管理ツールとしても力を発揮します。例えば大林組はBIMモデルと点群計測、AR技術を連携させ、鉄筋工の組み立て状況を自動チェックするシステムを開発しました。ヘルメット装着カメラなどで取得したデータをもとに、鉄筋が設計図通りの本数・間隔・径で配置されているかを高速に検証でき、配筋検査の省力化と品質向上を実現しています。また、基礎工事や墨出し作業でもARが役立ちます。従来、測量機で杭打ち位置に印を付けたり、地面にマーキングしたりする手間がありましたが、RTK対応のARアプリを使えば仮想の杭（AR杭）や線を現地に表示して位置出しができます。例えば急斜面や地盤が硬い場所で実物の杭が打てなくても、AR空間上に杭を設置して位置を示すことが可能です。作業者はタブレットやスマホの画面上で正確な位置を確認しながら鉄筋や型枠を配置できるため、ヒューマンエラーの削減と精度向上に繋がります。

• インフラ点検・メンテナンスの効率化: RTK×ARは、インフラ施設の維持管理にも新しいアプローチをもたらします。例えばトンネルや法面の定期点検では、前回撮影した写真の位置・角度を記録しておき、次回の点検時にスマホの画面上で同じ構図になるようARの矢印で撮影位置をガイドするといったことが可能です。これにより、毎回同じ条件で経年変化を比較でき、ひび割れの進行具合などを正確に把握できます。また、点検で見つけた劣化箇所に仮想マーカーを設置して記録し、次の補修工でAR表示させて場所を特定するといった使い方も考えられます。遠隔支援の場面でも、現場のAR映像をクラウド経由で事務所と共有し、離れた専門家が現場映像に書き込みながら指示を出すといったことが現実味を帯びてきました。このように、RTK×ARはインフラの点検・維持管理業務を効率化し、情報の共有漏れや見落としを減らすツールとしても期待されています。

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LRTKを活用したRTK×AR施工管理のメリット

上述のようにRTK×AR技術は多くのメリットをもたらしますが、実際に現場で活用するには「高精度な機器は操作が難しいのでは？」「専用の高価な測量機が必要では？」といった不安もあるでしょう。こうしたハードルを下げてくれるのが、レフィクシア社の提供するLRTKシリーズです。LRTKはスマートデバイスと連携して使える超小型のRTK-GNSS受信機およびクラウドサービスからなるソリューションで、現場で誰でも簡単にセンチメートル級測位とAR活用を行えるよう工夫されています。ここではLRTKを導入することで得られる主なメリットを3点、解説します。

① 高精度測位が手軽に導入できる: LRTKシリーズを使えば、専門の測量機器がなくても簡単にRTK測位環境を構築できます。例えば「LRTK Phone」は、iPhoneやiPadの背面にワンタッチで装着できる小型デバイスです。スマホに取り付けるだけで、みちびき（QZSS）の補強信号やネットワーク型RTKに対応したセンチメートル級の測位が可能になり、複雑な設定やケーブル接続も不要です。従来は据え置き型の高価なGNSS受信機や測量機が必要だった高精度測位が、「1人1台のスマホ＋LRTKデバイス」で実現できてしまいます。これにより、現場監督から職人まで誰もが自分の端末で正確な位置情報を取得できるようになり、高精度測位の大衆化が進みます。さらにLRTKデバイスはシリーズ化されており、iPhone用のPhoneタイプだけでなく工事用ヘルメット取付型や据え置き型のProモデルもラインナップされています。用途に応じて選択できる柔軟さも、現場への導入ハードルを下げるポイントです。

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② スマートデバイス連携による直感的な操作: LRTKはスマートフォンやタブレットで動作する専用アプリと連動しており、普段使い慣れたデバイス上で直感的に操作できます。アプリを起動すれば自動でGNSS受信機と接続され、現在位置がセンチ精度で表示されます。あとは画面を見ながら計測したい点をタップして記録したり、見たい設計モデルのデータを選んでAR表示したりするだけです。難しい研修を受けなくても、スマホアプリの感覚で測量・施工管理が行えるのは大きな利点です。にもあるように、LRTKでは取得したデータ（点の座標や写真、点群モデルなど）がクラウドに瞬時に共有されます。例えば、現場で撮影した写真には測位した座標と撮影方位のメタデータが自動付与されるため、事務所PCの地図上で「どこからどちらを向いて撮った写真か」をすぐに確認できるようになります。このようにスマートデバイス＋クラウド連携によって、誰でも迷わず使える操作性と情報共有のスピード化が両立できている点が、LRTK活用の大きなメリットです。

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③ クラウド活用によるリアルタイム情報管理: LRTKのシステムはクラウドサービスと強く連携しており、現場と事務所・関係者間でデータをリアルタイム共有しやすい設計になっています。LRTKアプリで記録した測位データや点群は、自動でLRTKクラウドにアップロードされ、インターネット経由で即座に他の端末と同期されます。例えば現場で施工箇所をスキャンして点群モデル化し、そのデータをクラウドに上げれば、オフィスのスタッフが即座に内容を確認して体積計算や図面修正を行えます。逆に設計担当者がBIM/CIMモデルをクラウドに用意しておけば、現場の端末で最新モデルをダウンロードしてその場に投影できます。このようにクラウドを介した情報一元化により、常に最新のデータで現場とオフィスが同期し、意思決定のスピードアップや手戻り防止に繋がります。また、LRTKクラウドには権限管理や履歴管理の機能も備わっているため、関係者間で施工状況や測量結果をリアルタイムに把握しつつ、データ改ざんや紛失のリスクを抑えて安全に運用できます。結果として、施工管理業務全体の効率化と高度化（品質向上）を実現できるでしょう。

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なお、LRTKを用いたAR表示は自己位置を常に高精度に補正しているため、作業者が移動してもモデル位置がずれない安定したAR投影が行えることも確認されています。従来問題だった「ARオブジェクトが歩くとずれる」現象が起こりにくく、現場で安心して使える点も見逃せません。以上のように、LRTKを活用すればRTK×AR施工管理のメリットを最大限引き出しつつ、現場への導入・定着をスムーズに進めることが可能になります。

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未来の施工管理とRTK×ARの可能性

RTK×ARによる施工管理は、今後さらに発展していくことが予想されます。特に通信技術やロボット技術との組み合わせにより、これまでにない施工スタイルが実現するでしょう。

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一つ目は「5Gなど高速通信との連携」によるリアルタイム施工管理です。現在でもクラウド経由で現場と事務所を繋いだ遠隔臨場やリモート支援は始まっていますが、今後5Gネットワークが普及すれば、大容量の3Dモデルデータや高精細なAR映像を遅延なく共有できるようになります。具体的には、現場の作業員が見ているAR映像をリアルタイムで複数拠点に配信し、即座に専門家が指示を出す「リアルタイム協調作業」や、施工中のプロセスデータ（機械のIoT情報やセンサー計測値）をAR越しに可視化してその場で意思決定するといった使い方が可能になるでしょう。通信の高速・低遅延化は、こうしたリアルタイム施工管理を後押しし、地理的な制約を超えた新しい現場運営体制を生み出すと期待されます。

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二つ目は「自律型建設ロボットとの組み合わせ」です。近年、建設機械の自動制御や現場ロボットの活用が進んでいますが、RTK×ARはそれらと強力にシナジーします。例えば、自律走行する重機や配筋ロボットにRTK受信機を搭載し、ロボット自身が高精度な位置情報をもとに作業を実行する一方で、管理者はARでロボットの動きを見える化するといった運用が考えられます。ドローン測量もRTKで精度が向上していますが、それによって得た点群モデルを即座にAR表示し、出来形（施工後の形状）をその場で検証することも可能になるでしょう。将来的には、ロボットが施工→人間がARで確認→フィードバックをロボットに送信といったサイクルで、ほぼリアルタイムに施工の精度管理と修正指示を行うことも夢ではありません。人手不足が深刻化する中、ロボット＋RTK×ARで生産性を飛躍的に高める取り組みが加速しそうです。

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三つ目は「スマートシティへの応用」です。都市全体に高精度測位インフラが整備され、都市のデジタルツイン（仮想空間上の都市モデル）が構築されていけば、RTK×ARは建設以外の分野でも幅広く活用されるでしょう。例えば道路工事や配管工事では、作業者がARグラス越しに地下の埋設物マップや埋設管の経路を確認しながら掘削を進めることで、安全かつ効率的に作業できます。市役所や管理者はクラウド上のインフラGISデータを更新するだけで、現場のAR表示が即座に変わるため、図面の配布ミスや古い図面参照による事故も防げます。また、都市計画の場面では、街区モデルや建物モデルを現地にAR表示して景観や日影を検証したり、住民説明に使ったりすることも考えられます。将来的には街中の誰もがセンチ級測位対応デバイス（スマホやメガネ）を持ち歩き、必要に応じて都市情報をARで呼び出せるようになるかもしれません。まさにスマートシティの情報インフラとして、RTK×ARが都市生活や都市開発を支える日も遠くないでしょう。

このように、RTK×AR施工管理は現在進行形で進化しており、「未来の当たり前」になる可能性を秘めています。5Gの普及やロボット技術の導入が進めば、その実現スピードはさらに加速するでしょう。建設業の枠を超えて、都市全体・社会全体に波及する技術として、今後も目が離せません。​