JP2000018944A - 測距測角装置及び線形測量装置 - Google Patents

測距測角装置及び線形測量装置

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JP2000018944A
JP2000018944A JP10190731A JP19073198A JP2000018944A JP 2000018944 A JP2000018944 A JP 2000018944A JP 10190731 A JP10190731 A JP 10190731A JP 19073198 A JP19073198 A JP 19073198A JP 2000018944 A JP2000018944 A JP 2000018944A
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Masahiko Okada
雅彦 岡田
Masao Matsumura
正男 松村
Mitsuaki Yoshimoto
充陽 芳本
Toshio Shirai
俊男 白井
Yoshiaki Murakami
義昭 村上
Yasuyuki Kobayashi
康行 小林
Youichi Sakuhara
陽一 作原
Munehisa Yoshida
宗久 吉田
Masayoshi Tanaka
政芳 田中
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Sokkia Co Ltd
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Sokkia Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】トンネル等の路線測量を自動で測量するのに用
いられる従来の測距測角装置は、射出される測量光を水
平方向にしか旋回させることができないので、鉛直方向
に位置の変化する路線の測量が自動でできなかった。 【解決手段】水平回転板3に測距ユニット5を載置し、
該測距ユニット5から射出される測定光の光軸と同心の
軸線を有する水平回転軸35を水平回転板3上に設け、
水平回転軸35と共に回転するプリズム4の反射面41
で測定光を反射するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、測距測角装置及び
線形測量装置に関する。例えぱ推進掘削工法または小口
径シールドトンネルの線形測量、道路線形測量、幅員等
の工事管理測量が本発明の技術分野に含まれる。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のものとして、例えば特開
平5−223568号公報により、複数箇所に設置され
た反射ターゲットに順次測定光を出射し、反射ターゲッ
トで反射され戻ってくる測距反射光を基に、反射ターゲ
ットの相対位置を測定する測距測角装置であって、測定
光を出射すると共に測距反射光を受光し反射ターゲット
までの直線距離を求める測距手段と、該測距手段からの
測定光の出射方向を水平方向に旋回させる旋回手段と、
該旋回手段の旋回角度を検知する水平測角手段とを備え
たものが知られている。また、該測距測角装置を用い
て、複数の区間に分割されるトンネルまたは道路等の平
面設計線形に対し、各区間の実際の水平直線距離及び隣
接する2つの区間が成す実際の水平角度を計測する装置
や、トンネル、道路などの設計平面線形に対する実際の
平面線形の偏差を測量する平面線形測量方法が知られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の測距測角装
置では測距手段からの測定光の出射方向を鉛直方向に旋
回させることができない。ところが実際のトンネルでは
図8に示すように水平方向ばかりでなく鉛直方向にも変
化しながら掘り進められる場合が多い。そのため上記従
来の測距測角装置を用いたのでは隣接する区間に設けら
れた反射ターゲットに測定光を到達させることができ
ず、測量ができないという不具合が生じる。
【0004】そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、鉛
直方向に変化するトンネルや道路等であっても測量する
ことのできる測距測角装置や線形測量装置や線形測量方
法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の測距測角装置は、複数箇所に設置された反射
ターゲットに順次測定光を出射し、反射ターゲットで反
射され戻ってくる測距反射光を基に、反射ターゲットの
相対位置を測定する測距測角装置であって、測定光を出
射すると共に測距反射光を受光し反射ターゲットまでの
直線距離を求める測距手段と、該測距手段からの測定光
の出射方向を水平方向に旋回させる水平旋回手段と、該
水平旋回手段の旋回角度を検知する水平測角手段とを備
えたものにおいて、上記測距手段からの測定光の出射方
向を鉛直方向に偏向させる鉛直偏向手段と、該鉛直偏向
手段により偏向された出射方向の鉛直角度を検知する鉛
直測角手段とを備え、上記水平測角手段により検知され
る旋回角度と鉛直測角手段により検知される鉛直方向の
角度とから、複数箇所に設置された反射ターゲット間の
角度を自動的に求めることを特徴とする。
【0006】また、本発明の線形測量装置は、複数の区
間に分割されるべきトンネルまたは道路等の設計線形に
対し、各区間の実際の直線距離及び隣接する2つの区間
が成す実際の角度を計測する装置であって、上記各区間
の始点と終点とにそれぞれ配置された反射ターゲットを
備え、且つ、これら反射ターゲットは、請求項1乃至請
求項6のいずれかに記載の測距測角装置に搭載されてお
り、2つの反射ターゲットの間に位置する測距測角装置
から、上記2つの反射ターゲットに対して上記測定光を
出射することにより、測定時毎に各区間の始点と終点と
の間の直線距離と、各隣接する2つの区間が成す角度と
を自動計測することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明による測距測角装置1は自
動整準部11の上部に測距測角部10が載置されて構成
されている。そして、測定光及び測距反射光は測距測角
部10の側面に対向して設けた透光窓13・14及び上
面に設けた透光窓15から出射及び入射される。尚、図
1及び図7に示すように各測距測角装置1-1・1-2・1
-3が取り付けられる測距測角部には例えば測距測角部1
0の上面に着脱自在に取り付けられた反射ターゲット2
がセットされる。反射ターゲット2を装着した状態では
上面に設けた透光窓15は反射ターゲット2で覆われる
ようにした。該反射ターゲット2は図示のものでは反射
プリズムを両面に取り付けた構成としたが、板状のいわ
ゆるキャッツアイを両面に貼着するように構成してもよ
い。尚、測距測角部10の上面には反射ターゲット2を
保持するための取付金具16と測距測角部10の姿勢が
傾いていないことを目視にて確認するための気泡管17
が取り付けられている。上記自動整準部11内には図示
しない傾斜センサーが内蔵されており、測距測角装置1
全体の姿勢が傾くと傾斜角度を検知して自動的に測距測
角部10の姿勢が傾かないように整準する。尚、自動整
準部11内の傾斜センサーの検知する傾斜角度と実際の
測距測角部10の傾斜角度がずれている場合には図示し
ない手動整準部を手動操作して該傾斜角度のずれを修正
する。
【0008】また測距測角部10の傾斜角が大きい場
合、例えば略15度程度の傾きの場合、15度を検知で
きるダイナミックレンジを有し、且つ秒単位まで検出で
きるセンサーはないので2段階で整準される。このよう
な場合は測距測角部10の内部に高精度の公知のチルト
センサー(例えば精度1秒、補償範囲±3分)が設けら
れている。自動整準部11の傾斜センサーとして精度3
0秒程度のものを用いれば自動整準部11により測距測
角部10の傾斜を30秒程度内に自動整準し、その姿勢
で測距測角部10を固定する機構を設け、上記測距測角
部10内のチルトセンサーでエンコーダの角度補正をす
れば十分精度よく傾斜補正された測角精度を得ることが
できる。
【0009】上記測距測角部10内には、図3に示す水
平回転板3が内蔵されている。該水平回転板3には該水
平回転板3の中心部から下方に延びる鉛直回転軸31が
形成され、測距測角部10の内底面に取り付けられた軸
受ホルダ18に軸支されている。また鉛直回転軸31に
は歯車32が同心状に取り付けられており、該歯車32
に噛合する2つのサーボモータ33・33’により一定
速度で回転駆動される。尚、両サーボモータ33・3
3’は一方のサーボモータにより回転駆動し、その際他
方のサーボモータはフリー状態にして従動させる。反射
ターゲット2に正対する位置に近づくと一方のサーボモ
ータの回転速度を減速する。そして他方のサーボモータ
には歯車32を反対方向に回転させる方向の微小電流を
供給し、或いは他方のサーボモータを短絡させ歯車32
に対して制動力を作用させることにより、一方のサーボ
モータと歯車32との間にバックラッシュが生じないよ
うにしている。そして、歯車32が停止した状態では少
なくともいずれかのサーボモータを短絡させたままの状
態にする。尚、34は水平回転板3の回転角度を検知す
るためのエンコーダユニットの一部であり、等ピッチの
スリットが放射状に形成されたスリット板である。一
方、水平回転板3の上面には水平回転軸35が回転自在
に軸支されており、該水平回転軸の先端には略L字状の
ブラケットが取り付けられている。該ブラケット36に
は45度傾斜した反射面41を有するプリズム4が取り
付けられいる。該水平回転軸35の後端には歯車37が
同心状に取り付けられており、該歯車37には2個のサ
ーボモータ38・38’が噛合している。上記のサーボ
モータ33・33’の場合と同じく、両サーボモータ3
8・38’は一方のサーボモータにより回転駆動し、そ
の際他方のサーボモータはフリー状態にして従動させ
る。反射ターゲット2に正対する位置に近づくと一方の
サーボモータの回転速度を減速する。そして他方のサー
ボモータには歯車37を反対方向に回転させる方向の微
小電流を供給し、或いは他方のサーボモータを短絡させ
歯車37に対して制動力を作用させることにより、一方
のサーボモータと歯車37との間にバックラッシュが生
じないようにしている。そして、歯車37が停止した状
態では少なくともいずれかのサーボモータを短絡させた
ままの状態にする。尚、39はエンコーダユニットの一
部であるスリット板である。そして、プリズム4に対向
して、水平回転軸35の回転軸線上に測定光を出射する
測距ユニット5が水平回転板3上に取り付けられてい
る。従って、測距ユニット5から出射された測定光はプ
リズム4の反射面41で反射され90度光路が変更され
る。その状態で水平回転軸35を回転させるとプリズム
4が回転するので測距ユニット5から出射された測定光
は水平回転軸35の軸線に対して直角方向に放射状に出
射される。更に、鉛直回転軸31を回転させると水平回
転板3上に載置されたものは全て回転するので、上記水
平回転軸35の軸線も水平方向に回転し、その結果測距
ユニット5から出射された測定光は上下、左右、前後の
全ての方向に出射されることになる。ところで、反射タ
ーゲット2は測定光を受光すると測定光の光路に沿って
測定光を測距反射光として反射するものであり、透光窓
13もしくは透光窓14を通って出射された測定光が離
れた測定位置に設置されている別の測距測角装置に取り
付けられた反射ターゲット2で反射され、戻ってくる測
距反射光はプリズム4の反射面41で反射され測距ユニ
ット5に受光される。尚、図3において、反射ターゲッ
ト2を上方に横長状態で示したが、これは作図上の便宜
のためであり、実際にはプリズム4の側方に縦長状態で
設置されているものである。
【0010】ところで、測定光を鉛直方向に偏向するす
る機構は図3に示したものに限られず、例えば図4に示
すように、測距ユニット5の前方に、サーボモータ6に
取り付けた傘歯車61に噛合する傘歯車62を備えた保
持筒63と同じく傘歯車64を備えた保持筒65とを共
に測距ユニット5の出射する測定光の光軸上に対向して
設け、両保持筒63・65に各々くさび状のプリズム6
A・6Bを取り付けた。サーボモータ6を駆動すると保
持筒63・65は共に反対方向に回転し、両プリズム6
A・6Bを透過した測定光は所定の平面上を揺動し図示
のごとく扇状に拡がる。該扇状の拡がり角度であるθd
は、 θd=2(n−1)θω n:プリズム6A・6Bの屈折率 θω:くさび角 で示される。また、扇状に揺動する測定光が形成する上
記所定の平面の傾き角θは、両プリズム6A・6Bの回
転角度を変えることにより調節することができる。そし
て、これらプリズム6A・6Bを測距ユニット5と共に
上記水平回転板3上に載置して水平回転板3を回転させ
れば測定光を上下方向に偏向させながら水平方向に回転
させることができる。そして、図示しないが反射ターゲ
ット2で反射され戻ってくる測距反射光はプリズム6B
からプリズム6Aを透過して測距ユニット5に入射され
る。尚、エンコーダユニット66を保持筒65に取り付
けており、両プリズム6A・6Bの回転角度を検知し得
るように構成している。
【0011】図5を参照して、上記測距ユニット5の先
端には対物レンズ5aが取り付けられ、後端には同一光
軸上に位置する接眼レンズ5bが取り付けられている。
そして接眼レンズ5bの前方には合焦レンズ5c及び焦
点鏡5dが取り付けられている。一方、測距光を発生さ
せる発光ダイオード51が取り付けられており、該発光
ダイオード51から発生する測距光はステップモータ5
0により回転位置が制御される減光フィルタ50a及び
ハーフミラー51aを透過し、更にハーフミラー51b
を透過してプリズム52で全反射されて対物レンズ5a
から反射ターゲット2へと出射される。ところで測距光
がハーフミラー51bを透過する際に測距光の一部はハ
ーフミラー51bで反射されてミラー51cを介して受
光ダイオード54に参照光として受光される。一方、反
射ターゲット2で反射された測距光は測距反射光として
対物レンズ5aに入射し、プリズム53で反射されて受
光ダイオード54に受光される。そして図外の演算回路
は反射測距光と参照光との位相差から反射ターゲット2
間での直線距離を演算する。また、可視光線としてレー
ザ光線を発光するレーザダイオード55が取り付けられ
ており、該レーザダイオード55で発光した可視レーザ
光線はハーフミラー51aで反射されて上記測距光と同
じ光軸上に出射され、視準用に用いられる。尚、図5で
は省略したが、受光ダイオード54に測距反射光と参照
光とを交互に受光させるためのシャッタが設けられてい
る。また、反射ターゲット2までの距離が遠くなると受
光ダイオード54に受光される測距反射光の光量が減少
するが、上記ステップモータ50により減光フィルタ5
0aの回転位置を変え、受光ダイオード54に受光され
る測距反射光の光量が常に一定になるように制御するよ
うに構成されている。
【0012】反射プリズム2の中心位置を視準するにあ
たって、予め、鉛直回転軸31を一定速度で回転させる
と共に水平回転軸35を高速で回転させて反射ターゲッ
ト2の位置を全球に亘ってサーチする。反射光を受光す
ることにより反射ターゲット2のおよその位置を記憶し
ておく。次に、測距測角部10の水平回転板3を一定速
度で回転して反射光の受光初めと受光終わりの光量をス
レッショルドレベルで設定し、その中心位置を求める。
次に逆回転を行い、再度中心位置を求め、両中心位置の
中心位置である平均位置を算出して反射ターゲット2の
中心に正対させるようにする。同様に水平回転軸35を
低速で正逆回転させてプリズム4を回動させ反射ターゲ
ット2の中心に正対させる。そして、測距測角装置1は
測定中常に測定光を旋回させるのではなく鉛直回転軸3
1及び水平回転軸35を停止させ、その状態で測距を行
う。
【0013】また、測距反射光を受光した瞬間の上記鉛
直回転軸31及び水平回転軸35のエンコーダ出力信号
から反射ターゲット2の水平角及び鉛直角を知ることが
できる。但し、上記自動整準部11による自動整準では
必ずしも完全に測距測角部10を整準することができな
い。そこで、自動整準部11に内蔵されている傾斜セン
サーが検知する測距測角部10の傾斜角度に応じて反射
ターゲット2の水平角及び鉛直角を補正することとし
た。具体的には図6に示すように、上記スリット板34
の一側に取り付けられた送光部34aからの光を受光部
34bで受光し、増幅回路71を介して演算回路72に
おいて鉛直回転軸31の回転角度を演算する。同様にし
て、図示しないがスリット板39により検知される水平
回転軸35の回転角度を演算回路72で演算する。一
方、自動整準部11に内蔵されている傾斜センサー73
により検知される測距測角部10の傾斜角を同じく演算
回路72に入力し、上記スリット板34・39を用いて
演算された水平角及び鉛直角を補正し、表示部74に表
示する。尚、75は演算操作を指示するキーボード等の
入力部である。
【0014】上記の測距測角装置1を用いて実際の測量
する場合を説明する。図7を参照して、小口径のトンネ
ルTを推進掘削機Dで掘り進める場合、推進掘削機Dの
背面に反射ターゲットRを取り付け、一定距離掘削する
と、推進掘削機Dの後方に埋設管をつなげ、埋設管と共
に推進掘削機Dを後方から図示しないジャッキ装置で押
すことにより更に掘削が進む。そして、予め設定した距
離掘削が進むと埋設管内に測距測角装置1を取り付け
る。図7に示す状態まで掘削が進んだ状態ではトンネル
T内には1-2と1-3で示す2機の測距測角装置が配設さ
れている。そして、該トンネルTの坑道に連なる縦穴V
の、トンネルT内を視準することのできる位置に測距測
角装置1-1を取り付けている。また、縦穴Vの比較的上
方の壁面には予め正確に位置を測定した2個の基準ター
ゲットK1・K2が取り付けられている。そして、測量を
開始する前に、縦穴Vの壁面に取り付けた測距測角装置
1-1の上面に取り付けてある反射ターゲット2を取り外
し、透光窓15を介して測定光を出射すると共に測距反
射光を受光し、両基準ターゲットK1・K2の位置を測定
する。該測定により得られるデータは、両基準ターゲッ
トK1・K2までの直線距離L1・L2と、水平角α1・α2
と、鉛直角θ1・θ2である。尚、Jは地上の座標を縦坑
に座標移動したもので、基準ターゲットK2を原点とす
る座標軸である。また、既知である基準ターゲットK1
の座標を(xa、ya、za)とし、基準ターゲットK2の
座標を(xb、yb、zb)とし、基準ターゲットK1・K
2を結ぶ線分の水平角をα12、水平距離をLK12とする
と、測距測角装置1-1の座標(x0、y0、z0)は、 x0=L2sinθ2・cosα20+xb y0=L2sinθ2・sinα20+yb z0=zb−L2cosθ2 但し、 α20=α12−α01 α01=cos-1(((L2sinθ2)2+(LK12)2-(L1sinθ1)2)/
2L2sinθ2×LK12) として示すことができる。そしてこのように測距測角装
置1-1の座標(x0、y0、z0)が求められると、測距
測角装置1-1の上面に反射ターゲット2を取り付ける。
そして、測距測角装置1-1で測距測角装置1-2に取り付
けてある反射ターゲット2から反射してくる測距反射光
から、測距測角装置1-1と測距測角装置1-2との直線距
離L12を求める。また、測距測角装置1-2と基準ターゲ
ットK2とが成す水平角度α3を求める。更に、測距測角
装置1-2を基準として測距測角装置1-1と測距測角装置
1-3とが成す水平角α13と、測距測角装置1-2と測距測
角装置1-3との直線距離L23とを求める。尚、図示しな
いが同時に測距測角装置1-2から測距測角装置1-3を測
定した鉛直角θ23を求める。また同様にして測距測角装
置1-3と反射ターゲットRとの直線距離L3Rを求め、更
に測距測角装置1-3を基準として測距測角装置1-2と反
射ターゲットRとが成す水平角α2Rと鉛直角θ3Rとを求
める。
【0015】尚、測距測角装置1-2の座標(x2、y2、
z2)は、 x2=L12sinθ3・cos(α20-α3)+x0 y2=L12sinθ3・sin(α20-α3)+y0 z2=z0+L12cosθ3 で示される。
【0016】同様にして、測距測角装置1-3の座標(x
3、y3、z3)を求め、更に最終的に反射ターゲットR
の座標(xR、yR、zR)を、以下の式から求める。
【0017】xR=L3Rsinθ3R・cos(β1-3)+x3 yR=L3Rsinθ3R・sin(β1-3)+y3 zR=z3+L3Rcosθ3R 但し、(β1-3)=π−α2R+(β1-2) そしてこれらの演算は本発明に係る線形測量装置により
自動的に演算される。具体的にこれらのデータを入力
し、予め設定された演算プログラムに従って上記演算を
行うコンピュータが線形演算装置となる。
【0018】ところで、上記測距測角装置1において測
角視準軸、測距光の水平面回転及び垂直面回転は任意の
速度、任意の位置の停止可能なステッピングモータその
他のDCモータ等で制御されるが、高速で鉛直回転軸3
1や水平回転軸35を回転させ、反射プリズム2を確認
後、その位置を記憶し、その後反射プリズム2に近ずく
と(例えば±数度手前から)ゆっくりと回転させて上記
の動作を行って自動的に視準させる。
【0019】また終点である上記推進掘削機D上の相互
に異なる複数位置に各々反射ターゲットRを取り付け、
推進掘削機Dに取り付けられた各反射ターゲットRの座
標を求め、該座標から推進掘削機Dのヨーイング、ロー
リング、ピッチング、座標位置、計画線形からの偏差の
各々を求めるようにした。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、測距測角装置の測定光の出射方向を鉛直方向にも自
動的に偏向することができるので、水平方向だけでなく
鉛直方向にも位置が変化するトンネル等の路線を測量す
ることができる。
【0021】視準において、受光量のスレッショルドレ
ベル等で受光始めの位置と受光終わりの位置とを求め同
様に逆転して平均位置を求めるようにしたので正確に視
準できる。
【0022】正対状態で旋回角度と鉛直角度とを記憶
し、所定角度に近づくと減速するので正確に視準でき
る。
【0023】2つのサーボモータを使用して一方をブレ
ーキにしてバックラッシュを除去したので視準誤差を小
さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の測距測角装置の正面図
【図2】本発明の測距測角装置の平面図
【図3】測距測角装置の内部機構を示す図
【図4】測距測角装置の他の内部機構の要部を示す図
【図5】測距ユニットの内部構造を示す図
【図6】傾斜角度の補正を行う構造を示すブロック図
【図7】(a)トンネル測量の方法を説明する平面図 (b)縦穴内部を示す部分側面図
【図8】鉛直方向に位置変化するトンネルの側面図
【符号の説明】
1 測距測角装置 2 反射ターゲット 3 水平回転板 4 プリズム 5 測距ユニット 10 測距測角部 11 自動整準部 31 鉛直回転軸 35 水平回転軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000148623 株式会社ソキア 東京都渋谷区富ヶ谷1丁目1番1号 (72)発明者 岡田 雅彦 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 (関電ビル)関西電力株式会社内 (72)発明者 松村 正男 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 (関電ビル)関西電力株式会社内 (72)発明者 芳本 充陽 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 (関電ビル)関西電力株式会社内 (72)発明者 白井 俊男 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 (関電ビル)関西電力株式会社内 (72)発明者 村上 義昭 大阪府大阪市北区本庄東2丁目9番18号 関電興業株式会社内 (72)発明者 小林 康行 大阪府大阪市北区本庄東2丁目9番18号 関電興業株式会社内 (72)発明者 作原 陽一 大阪府大阪市港区三先1丁目11番18号 奥 村組土木興業株式会社内 (72)発明者 吉田 宗久 大阪府大阪市港区三先1丁目11番18号 奥 村組土木興業株式会社内 (72)発明者 田中 政芳 神奈川県厚木市長谷字柳町260−63 株式 会社ソキア厚木工場内 Fターム(参考) 2D054 AA02 AC18 GA04 GA17 GA62 GA82 GA97

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数箇所に設置された反射ターゲット
    に順次測定光を出射し、反射ターゲットで反射され戻っ
    てくる測距反射光を基に、反射ターゲットの相対位置を
    測定する測距測角装置であって、測定光を出射すると共
    に測距反射光を受光し反射ターゲットまでの直線距離を
    求める測距手段と、該測距手段からの測定光の出射方向
    を水平方向に旋回させる水平旋回手段と、該水平旋回手
    段の旋回角度を検知する水平測角手段とを備えたものに
    おいて、上記測距手段からの測定光の出射方向を鉛直方
    向に偏向させる鉛直偏向手段と、該鉛直偏向手段により
    偏向された出射方向の鉛直角度を検知する鉛直測角手段
    とを備え、上記水平測角手段により検知される旋回角度
    と鉛直測角手段により検知される鉛直方向の角度とか
    ら、複数箇所に設置された反射ターゲット間の角度を自
    動的に求めることを特徴とする測距測角装置。
  2. 【請求項2】 上記水平旋回手段と鉛直偏向手段とは
    共に旋回方向及び偏向方向を正逆反転させることがで
    き、正方向に旋回または偏向させた場合における反射タ
    ーゲットからの測距反射光についての受光始めの位置と
    受光終わりの位置との中間位置と、逆方向に旋回または
    偏向させた場合における反射ターゲットからの測距反射
    光についての受光始めと受光終わりの位置との中間位置
    とを求め、更に両中間位置の中間位置である平均位置を
    求めて該平均位置で測定光を出射する水平旋回手段と鉛
    直偏向手段とを制御する正対機能を備えたことを特徴と
    する請求項1記載の測距測角装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも前回の測定時において反射
    ターゲットに測定光を出射する正対状態での旋回角度と
    鉛直角度とを記憶すると共に、上記水平旋回手段及び鉛
    直偏向手段は、回転速度が任意に変更でき、且つ任意の
    回転位置で停止し得る回転手段により駆動され、旋回角
    度と鉛直角度とが上記記憶した前回の旋回角度及び鉛直
    角度に所定角度まで近づくと、旋回速度及び偏向速度を
    減速する減速手段を有することを特徴とする請求項1ま
    たは請求項2記載の測距測角装置。
  4. 【請求項4】 上記水平回転手段は垂直軸線回りに回
    動自在な水平回転板を有し、該水平回転板上に同一の水
    平な光軸に沿って測定光を出射すると共に測距反射光を
    受光する測距ユニットを取り付け、更に、上記鉛直偏向
    手段は該光軸周りに回動自在であって測定光及び測距反
    射光の光路を90度変更する反射手段を有することを特
    徴とする請求項1乃至請求項3記載のいずれかに記載の
    測距測角装置。
  5. 【請求項5】 上記回転手段は、水平旋回手段と鉛直
    偏向手段との双方について各々2つのサーボモータによ
    り構成され、一方のサーボモータによる旋回動作中は他
    方のサーボモータを一方のサーボモータに従動させ、上
    記減速手段により一方のサーボモータによる繊細速度ま
    たは変更速度が減速された時点で、他方のサーボモータ
    により制動力を生じさせ、一方のサーボモータによる旋
    回動作のバックラッシュを除去させることを特徴とする
    請求項3記載の測距測角装置。
  6. 【請求項6】 上記水平回転手段は垂直軸線回りに回
    動自在な水平回転板を有し、該水平回転板上に同一の水
    平な光軸に沿って測定光を出射すると共に測距反射光を
    受光する測距ユニットを取り付け、更に、上記鉛直偏向
    手段は該光軸周りに互いに反対方向に同期回転する1対
    のくさび状のプリズムを有することを特徴とする請求項
    1乃至請求項3記載のいずれかに記載の測距測角装置。
  7. 【請求項7】 複数の区間に分割されるべきトンネル
    または道路等の設計線形に対し、各区間の実際の直線距
    離及び隣接する2つの区間が成す実際の角度を計測する
    装置であって、上記各区間の始点と終点とにそれぞれ配
    置された反射ターゲットを備え、且つ、これら反射ター
    ゲットは、請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の測
    距測角装置に搭載されており、2つの反射ターゲットの
    間に位置する測距測角装置から、上記2つの反射ターゲ
    ットに対して上記測定光を出射することにより、測定時
    毎に各区間の始点と終点との間の直線距離と、各隣接す
    る2つの区間が成す角度とを自動計測することを特徴と
    する線形測量装置。
  8. 【請求項8】 上記トンネルは推進掘削機の進行に伴
    って後方から埋設管を順次装填する推進工法により掘削
    されるものであり、坑道口に上記測距測角装置を1機配
    置すると共に、他の測距測角装置を所定間隔を存して埋
    設管に取り付けることにより、推進掘削機の進行に伴っ
    て埋設管に取り付けた測距測角装置が埋設管と共に移動
    することを特徴とする請求項7記載の線形測量装置。
  9. 【請求項9】 上記推進掘削機上の相互に異なる複数
    位置に各々反射ターゲットを取り付け、推進掘削機に取
    り付けられた各反射ターゲットの座標を求め、該座標か
    ら推進掘削機のヨーイング、ローリング、ピッチング、
    座標位置、設計線形からの偏差の各々を求めることを特
    徴とする請求項8記載の線形測量装置。
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