JP2001133264A - レーザーマーキングシステム及び方法 - Google Patents
レーザーマーキングシステム及び方法Info
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- JP2001133264A JP2001133264A JP31655899A JP31655899A JP2001133264A JP 2001133264 A JP2001133264 A JP 2001133264A JP 31655899 A JP31655899 A JP 31655899A JP 31655899 A JP31655899 A JP 31655899A JP 2001133264 A JP2001133264 A JP 2001133264A
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- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 土木建設現場でのレーザ光を用いたマーキン
グ作業を簡単に行う。 【構成】 可視レーザ光の射出機能をもち、且つ水平方
向及び垂直方向に自動旋回する可搬式のレーザ自動測量
機器１０をマーキング対象面の近傍に設置する。レーザ
自動測量機器１０でマーキング対象面上の３以上の任意
点Ｔ1 ，Ｔ 2・・を測量する。測量データをペンタッチ
入力タイプのパーソナルコンピュータからなる制御機器
２０に与える。制御機器２０は、測量データからマーキ
ング対象面の起伏・傾斜データを作成し、これと工事対
象物の位置又は線型データとの交点Ｕ1 ，Ｕ 2・・を求
め、その交点Ｕ1 ，Ｕ 2・・に可視レーザ光を照射する
べくレーザ自動測量機器１０を制御する。
グ作業を簡単に行う。 【構成】 可視レーザ光の射出機能をもち、且つ水平方
向及び垂直方向に自動旋回する可搬式のレーザ自動測量
機器１０をマーキング対象面の近傍に設置する。レーザ
自動測量機器１０でマーキング対象面上の３以上の任意
点Ｔ1 ，Ｔ 2・・を測量する。測量データをペンタッチ
入力タイプのパーソナルコンピュータからなる制御機器
２０に与える。制御機器２０は、測量データからマーキ
ング対象面の起伏・傾斜データを作成し、これと工事対
象物の位置又は線型データとの交点Ｕ1 ，Ｕ 2・・を求
め、その交点Ｕ1 ，Ｕ 2・・に可視レーザ光を照射する
べくレーザ自動測量機器１０を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削工事
やシールド工事、プラント工事等での各種土木現場に使
用されるレーザー光を用いたマーキングシステム及び方
法に関する。
やシールド工事、プラント工事等での各種土木現場に使
用されるレーザー光を用いたマーキングシステム及び方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】トンネル掘削工事やシールド工事、プラ
ント工事等での各種土木現場では、測量を行って得た各
種測量データに基づいて定点位置にマーキングを行いな
がら工事が進められる。このマーキングには、取り扱い
が簡単で高精度なレーザー測量装置が多く使用されてい
る。レーザー測量装置を使用すると、測量自体は簡単で
高精度になるが、マーキング作業は従来と変わらず煩雑
であり、複数の専門技術者を必要としている。
ント工事等での各種土木現場では、測量を行って得た各
種測量データに基づいて定点位置にマーキングを行いな
がら工事が進められる。このマーキングには、取り扱い
が簡単で高精度なレーザー測量装置が多く使用されてい
る。レーザー測量装置を使用すると、測量自体は簡単で
高精度になるが、マーキング作業は従来と変わらず煩雑
であり、複数の専門技術者を必要としている。
【０００３】このような事情を考慮して、完全自動化を
目的とした定点マーキング用のレーザー測量システムが
例えば特許第２５１００４３号公報により提案されてい
る。このレーザー測量システムでは、レーザー測量装置
と、マーキング対象面にレーザー光を照射するレーザー
プロジェクタと、レーザー測量装置の出力データに基づ
いてレーザープロジェクタを制御する制御装置とが組み
合わされることにより、測量操作とマーキング操作が同
時並行的に行われる。
目的とした定点マーキング用のレーザー測量システムが
例えば特許第２５１００４３号公報により提案されてい
る。このレーザー測量システムでは、レーザー測量装置
と、マーキング対象面にレーザー光を照射するレーザー
プロジェクタと、レーザー測量装置の出力データに基づ
いてレーザープロジェクタを制御する制御装置とが組み
合わされることにより、測量操作とマーキング操作が同
時並行的に行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しうしながら、特許第
２５１００４３号公報により提案されたレーザー測量シ
ステムでは、レーザー測量装置とレーザープロジェクタ
の２機器が必要である。しかも、その２機器は、トンネ
ル掘削のためのＮＡＴＭ工法での薬装工事では、トンネ
ル内壁の冠部に吊り下げられる。このためセッティング
に多大の時間と人手が必要になる。
２５１００４３号公報により提案されたレーザー測量シ
ステムでは、レーザー測量装置とレーザープロジェクタ
の２機器が必要である。しかも、その２機器は、トンネ
ル掘削のためのＮＡＴＭ工法での薬装工事では、トンネ
ル内壁の冠部に吊り下げられる。このためセッティング
に多大の時間と人手が必要になる。
【０００５】即ち、上記レーザー測量システムを使用す
れば、マーキング自体の作業は自動化されるかもしれな
いが、その準備作業が大変であり、急曲線形ではこの準
備作業を頻繁に行う必要があり、準備作業を含めた全作
業を一人で行うようなことは到底不可能である。
れば、マーキング自体の作業は自動化されるかもしれな
いが、その準備作業が大変であり、急曲線形ではこの準
備作業を頻繁に行う必要があり、準備作業を含めた全作
業を一人で行うようなことは到底不可能である。
【０００６】本発明はかかる事情に鑑みて創案されたも
のであり、準備作業を含めた全てのマーキング作業を一
人乃至二人で簡単に行うことを可能にするレーザーマー
キングシステム及び方法を提供することを目的とする。
のであり、準備作業を含めた全てのマーキング作業を一
人乃至二人で簡単に行うことを可能にするレーザーマー
キングシステム及び方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るレーザーマーキングシステムは、可視
レーザー光射出機能をもち、且つ水平方向及び鉛直方向
に自動旋回する可搬式のレーザー自動測量機器と、レー
ザー自動測量機器から入力される測量データを用いてマ
ーキング対象面の起伏・傾斜データを作成し、作成され
た起伏・傾斜データと予め入力された工事対象物の工事
・設計データとの交点を求め、その交点に可視レーザー
光を射出させるべくレーザー自動測量機器を制御する制
御機器とを備えている。
に、本発明に係るレーザーマーキングシステムは、可視
レーザー光射出機能をもち、且つ水平方向及び鉛直方向
に自動旋回する可搬式のレーザー自動測量機器と、レー
ザー自動測量機器から入力される測量データを用いてマ
ーキング対象面の起伏・傾斜データを作成し、作成され
た起伏・傾斜データと予め入力された工事対象物の工事
・設計データとの交点を求め、その交点に可視レーザー
光を射出させるべくレーザー自動測量機器を制御する制
御機器とを備えている。
【０００８】可搬式のレーザー自動測量機器は、可視レ
ーザー光射出機能をもつので、レーザープロジェクタを
必要としない。しかも、三脚による設置が可能で、運搬
及びセッテングが簡単である。このレーザー自動測量機
器を制御機器で制御することにより、マーキング対象面
が起伏・傾斜に富んだ非線形面である場合にも、マーキ
ング点に可視レーザー光が正確に自動照射される。この
自動照射のため、制御機器は、レーザー自動測量機器か
ら入力される測量データを用いてマーキング対象面の起
伏・傾斜データを作成し、作成された起伏・傾斜データ
と予め入力された工事対象物の設計データとの交点を、
マーキング点として求める。
ーザー光射出機能をもつので、レーザープロジェクタを
必要としない。しかも、三脚による設置が可能で、運搬
及びセッテングが簡単である。このレーザー自動測量機
器を制御機器で制御することにより、マーキング対象面
が起伏・傾斜に富んだ非線形面である場合にも、マーキ
ング点に可視レーザー光が正確に自動照射される。この
自動照射のため、制御機器は、レーザー自動測量機器か
ら入力される測量データを用いてマーキング対象面の起
伏・傾斜データを作成し、作成された起伏・傾斜データ
と予め入力された工事対象物の設計データとの交点を、
マーキング点として求める。
【０００９】ここで、マーキング対象面の起伏・傾斜デ
ータは、マーキング対象面の近傍に設置され、且つ自位
置が判明したレーザー自動測量機器により、マーキング
対象面を含む面上の１又は複数の任意点を測量して得た
任意点の座標データを用いて、簡単に作成することがで
きる。より具体的には、マーキング対象面が水平面や垂
直面等でその起伏・傾斜が判明している場合は、１点測
量でマーキング対象面までの距離を測定することによ
り、マーキング対象面の起伏・傾斜データが作成され
る。傾斜及び距離が不明の場合（平面等で起伏が既知の
場合）は、３点測量によりマーキング対象面の起伏・傾
斜データが作成される。起伏・傾斜及び距離が不明の場
合は、多数点を測量し、隣接する３つの任意点を順番に
結んで形成される三角形の集合で近似することにより、
マーキング対象面の起伏・傾斜データが作成される。
ータは、マーキング対象面の近傍に設置され、且つ自位
置が判明したレーザー自動測量機器により、マーキング
対象面を含む面上の１又は複数の任意点を測量して得た
任意点の座標データを用いて、簡単に作成することがで
きる。より具体的には、マーキング対象面が水平面や垂
直面等でその起伏・傾斜が判明している場合は、１点測
量でマーキング対象面までの距離を測定することによ
り、マーキング対象面の起伏・傾斜データが作成され
る。傾斜及び距離が不明の場合（平面等で起伏が既知の
場合）は、３点測量によりマーキング対象面の起伏・傾
斜データが作成される。起伏・傾斜及び距離が不明の場
合は、多数点を測量し、隣接する３つの任意点を順番に
結んで形成される三角形の集合で近似することにより、
マーキング対象面の起伏・傾斜データが作成される。
【００１０】また、ここにおけるレーザー自動測量機器
の自位置は、マーキング対象面の近傍に位置する２点以
上の既知点の測量データから簡単に求めることができ
る。
の自位置は、マーキング対象面の近傍に位置する２点以
上の既知点の測量データから簡単に求めることができ
る。
【００１１】制御機器としては、ペンタッチタイプのパ
ーソナルコンピュータが、使用性等の点から好ましい。
ーソナルコンピュータが、使用性等の点から好ましい。
【００１２】また、本発明に係るレーザーマーキング方
法は、可視レーザー光射出機能をもち、且つ水平方向及
び鉛直方向に自動旋回する可搬式のレーザー自動測量機
器をマーキング対象面の近傍に設置する第１工程と、設
置されたレーザー自動測量機器でマーキング対象面の近
傍に位置する２以上の既知点を測量してレーザー自動測
量機器の自位置を求める第２工程と、自位置の判明した
レーザー自動測量機器でマーキング対象面を含む面上の
１又は複数の任意点を測量して各任意点の座標データを
求める第３工程と、複数の任意点の座標データからマー
キング対象面の起伏・傾斜データを作成する第４工程
と、作成された起伏・傾斜データと工事対象物の工事・
設計データとの交点を求める第５工程と、求められた交
点に可視レーザー光を射出するべくレーザー自動測量機
器を自動制御する第６工程とを含んでいる。
法は、可視レーザー光射出機能をもち、且つ水平方向及
び鉛直方向に自動旋回する可搬式のレーザー自動測量機
器をマーキング対象面の近傍に設置する第１工程と、設
置されたレーザー自動測量機器でマーキング対象面の近
傍に位置する２以上の既知点を測量してレーザー自動測
量機器の自位置を求める第２工程と、自位置の判明した
レーザー自動測量機器でマーキング対象面を含む面上の
１又は複数の任意点を測量して各任意点の座標データを
求める第３工程と、複数の任意点の座標データからマー
キング対象面の起伏・傾斜データを作成する第４工程
と、作成された起伏・傾斜データと工事対象物の工事・
設計データとの交点を求める第５工程と、求められた交
点に可視レーザー光を射出するべくレーザー自動測量機
器を自動制御する第６工程とを含んでいる。
【００１３】ここで、第４工程、第５工程及び第６工程
はコンピュータで簡単に行うことができる。
はコンピュータで簡単に行うことができる。
【００１４】コンピュータとしては、やはりペンタッチ
タイプのパーソナルコンピュータが好ましい。
タイプのパーソナルコンピュータが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係るレー
ザーマーキングシステムの装置構成図、図２は同システ
ムを使用したマーキング方法の工程説明図である。
基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係るレー
ザーマーキングシステムの装置構成図、図２は同システ
ムを使用したマーキング方法の工程説明図である。
【００１６】本発明の実施形態に係るレーザーマーキン
グシステムは、図１に示すように、三脚による据え付け
が可能な可搬式のレーザー自動測量機器１０と、レーザ
ー自動測量機器１０を制御するためにこれに組み合わさ
れた制御機器としてのペンタッチタイプのパーソナルコ
ンピュータ２０とを備えている。
グシステムは、図１に示すように、三脚による据え付け
が可能な可搬式のレーザー自動測量機器１０と、レーザ
ー自動測量機器１０を制御するためにこれに組み合わさ
れた制御機器としてのペンタッチタイプのパーソナルコ
ンピュータ２０とを備えている。
【００１７】レーザー自動測量機器１０は、レーザー測
量を行う本体部１１と、本体部１１を水平方向及び鉛直
方向に旋回させる駆動部１２と、駆動部１２に取付けら
れた制御部１３と、これらを支持する三脚１４とを有し
ている。本体部１１の正面には、可視レーザー光を射出
するレーザー発光部１１ａと、その反射光を受光するレ
ーザー受光部１１ｂとが設けられている。駆動部１２
は、三脚１４上で本体部１１を水平方向及び鉛直方向に
旋回駆動する。
量を行う本体部１１と、本体部１１を水平方向及び鉛直
方向に旋回させる駆動部１２と、駆動部１２に取付けら
れた制御部１３と、これらを支持する三脚１４とを有し
ている。本体部１１の正面には、可視レーザー光を射出
するレーザー発光部１１ａと、その反射光を受光するレ
ーザー受光部１１ｂとが設けられている。駆動部１２
は、三脚１４上で本体部１１を水平方向及び鉛直方向に
旋回駆動する。
【００１８】このレーザー自動測量機器１０は、例えば
トプコン製サーボドライブトータルステーションＧＭＴ
−１００Ｌ（商品名）であり、以下の機能を有する。サ
ーボモータの使用により、ターゲット６０の方向に本体
部１１を向け、自動測量を行う。制御部１３を通して測
設点を指示することにより、指示点の方向に本体部１１
を向け、可視レーザー光を射出する。各種の測量データ
を制御部１３から出力する。
トプコン製サーボドライブトータルステーションＧＭＴ
−１００Ｌ（商品名）であり、以下の機能を有する。サ
ーボモータの使用により、ターゲット６０の方向に本体
部１１を向け、自動測量を行う。制御部１３を通して測
設点を指示することにより、指示点の方向に本体部１１
を向け、可視レーザー光を射出する。各種の測量データ
を制御部１３から出力する。
【００１９】ペンタッチタイプのパーソナルコンピュー
タ２０は市販品で、ペンタッチ入力が可能な表示部２１
と、各種のキー入力を行う操作部２２とを備えている。
このパーソナルコンピュータ２０には、工事対象物の工
事・設計データ（位置又は線形データ）が予め入力され
ている。この入力データには、当該工事対象物の設計・
見積段階等で汎用のバーソナルコンピュータ３０により
作成されたＤＦＸデータが出力可能なＣＡＤが利用され
る。そして、レーザー自動測量機器１０の制御部１３と
の間でデータの授受を行うことにより、このパーソナル
コンピュータ２０は以下の制御を行う。
タ２０は市販品で、ペンタッチ入力が可能な表示部２１
と、各種のキー入力を行う操作部２２とを備えている。
このパーソナルコンピュータ２０には、工事対象物の工
事・設計データ（位置又は線形データ）が予め入力され
ている。この入力データには、当該工事対象物の設計・
見積段階等で汎用のバーソナルコンピュータ３０により
作成されたＤＦＸデータが出力可能なＣＡＤが利用され
る。そして、レーザー自動測量機器１０の制御部１３と
の間でデータの授受を行うことにより、このパーソナル
コンピュータ２０は以下の制御を行う。
【００２０】レーザー自動測量機器１０から入力される
マーキング対象面の測量データからマーキング対象面の
起伏・傾斜データを作成する。作成したマーキング対象
面の起伏・傾斜データを、予め入力されている工事対象
物の工事・設計データ（位置又は線形データ）と比較し
て、交点座標を求める。交点座標をレーザー自動測量機
器１０に与えて、その交点の方向に本体部１１を向けて
可視レーザー光を自動射出する。
マーキング対象面の測量データからマーキング対象面の
起伏・傾斜データを作成する。作成したマーキング対象
面の起伏・傾斜データを、予め入力されている工事対象
物の工事・設計データ（位置又は線形データ）と比較し
て、交点座標を求める。交点座標をレーザー自動測量機
器１０に与えて、その交点の方向に本体部１１を向けて
可視レーザー光を自動射出する。
【００２１】以下に、レーザー自動測量機器１０及びパ
ーソナルコンピュータ２０を用いたレーザーマーキング
方法を、起伏・傾斜のある地面に四角形の鉛直な縦穴を
掘削する場合について図２により説明する。
ーソナルコンピュータ２０を用いたレーザーマーキング
方法を、起伏・傾斜のある地面に四角形の鉛直な縦穴を
掘削する場合について図２により説明する。
【００２２】図２に示されたレーザーマーキング方法
は、同図（ａ）のように、起伏・傾斜のある地面４０に
四角形の鉛直な縦穴４１を掘削するに際して縦穴４１の
位置を指示するものであり、具体的には、縦穴４１に相
当する領域をマーキング対象面として、縦穴４１の四隅
に相当する箇所にマーキングを行うものである。
は、同図（ａ）のように、起伏・傾斜のある地面４０に
四角形の鉛直な縦穴４１を掘削するに際して縦穴４１の
位置を指示するものであり、具体的には、縦穴４１に相
当する領域をマーキング対象面として、縦穴４１の四隅
に相当する箇所にマーキングを行うものである。
【００２３】このレーザーマーキング方法では、マーキ
ング作業に先立って、パーソナルコンピュータ２０に、
縦穴４１の工事・設計データ、即ち四隅の座標データ
（Ｘ1、Ｙ1 、Ｚ）、（Ｘ1 、Ｙ2 、Ｚ）、（Ｘ2 、Ｙ
1 、Ｚ）、（Ｘ2 、Ｙ2 、Ｚ）を基準線として入力す
る。この座標データには、当該工事対象物の設計・見積
段階等で汎用のバーソナルコンピュータ３０（図１参
照）により作成された汎用のＣＡＤデータを使用する。
ング作業に先立って、パーソナルコンピュータ２０に、
縦穴４１の工事・設計データ、即ち四隅の座標データ
（Ｘ1、Ｙ1 、Ｚ）、（Ｘ1 、Ｙ2 、Ｚ）、（Ｘ2 、Ｙ
1 、Ｚ）、（Ｘ2 、Ｙ2 、Ｚ）を基準線として入力す
る。この座標データには、当該工事対象物の設計・見積
段階等で汎用のバーソナルコンピュータ３０（図１参
照）により作成された汎用のＣＡＤデータを使用する。
【００２４】マーキング作業では、先ず、図２（ｂ）に
示すように、マーキング対象面の近傍にレーザー自動測
量機器１０をセットする。マーキング対象面近傍の２つ
の既知点Ｓ1 、Ｓ2 にターゲットを設置し、既知点
Ｓ1 、Ｓ2 を自動測量することにより、レーザー自動測
量機器１０の自位置を求める。レーザー自動測量装置１
０は、ターゲットの大まかな位置を指示しておけば、そ
のターゲットを正確に自動測量する。このため、こにお
ける測量作業は、レーザー自動測量機器１０のセットを
含め一人で行うことも可能である。
示すように、マーキング対象面の近傍にレーザー自動測
量機器１０をセットする。マーキング対象面近傍の２つ
の既知点Ｓ1 、Ｓ2 にターゲットを設置し、既知点
Ｓ1 、Ｓ2 を自動測量することにより、レーザー自動測
量機器１０の自位置を求める。レーザー自動測量装置１
０は、ターゲットの大まかな位置を指示しておけば、そ
のターゲットを正確に自動測量する。このため、こにお
ける測量作業は、レーザー自動測量機器１０のセットを
含め一人で行うことも可能である。
【００２５】レーザー自動測量機器１０の自位置が求ま
ると、そのレーザー自動測量機器１０でマーキング対象
面及びその近傍の任意点Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 ・・・を自動
測量する。この測量も一人で行うことができる。この測
量によって得られた任意点Ｔ 1 、Ｔ2 、Ｔ3 ・・・の各
座標データは、制御部１３を介してパーソナルコンピュ
ータ２０に与えられる。
ると、そのレーザー自動測量機器１０でマーキング対象
面及びその近傍の任意点Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 ・・・を自動
測量する。この測量も一人で行うことができる。この測
量によって得られた任意点Ｔ 1 、Ｔ2 、Ｔ3 ・・・の各
座標データは、制御部１３を介してパーソナルコンピュ
ータ２０に与えられる。
【００２６】任意点Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 ・・・の各座標デ
ータを与えられたパーソナルコンピュータ２０は、図２
（ｃ）に示すように、任意点Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 ・・・の
隣接する３点ずつを順番に結んで得た三角形の集合から
マーキング対象面を含む地面の起伏・傾斜データを近似
的に求める。次いで、その起伏・傾斜データと、予め入
力されている縦穴４１の四隅の座標データ（Ｘ1 、
Ｙ1 、Ｚ）、（Ｘ1 、Ｙ2、Ｚ）、（Ｘ2 、Ｙ1 、
Ｚ）、（Ｘ2 、Ｙ2 、Ｚ）、即ち四隅の基準線との交点
Ｕ1 〜Ｕ4 の各座標を計算する。また、計算された４つ
の交点座標を表示部２１に図形的に表示する。
ータを与えられたパーソナルコンピュータ２０は、図２
（ｃ）に示すように、任意点Ｔ1 、Ｔ2 、Ｔ3 ・・・の
隣接する３点ずつを順番に結んで得た三角形の集合から
マーキング対象面を含む地面の起伏・傾斜データを近似
的に求める。次いで、その起伏・傾斜データと、予め入
力されている縦穴４１の四隅の座標データ（Ｘ1 、
Ｙ1 、Ｚ）、（Ｘ1 、Ｙ2、Ｚ）、（Ｘ2 、Ｙ1 、
Ｚ）、（Ｘ2 、Ｙ2 、Ｚ）、即ち四隅の基準線との交点
Ｕ1 〜Ｕ4 の各座標を計算する。また、計算された４つ
の交点座標を表示部２１に図形的に表示する。
【００２７】作業者は、パーソナルコンピュータ２０を
交点座標計算モードからレーザー射出モードに切り換え
る。これにより、レーザー自動測量機器１０は、図２
（ｄ）に示すように、計算された４つの交点Ｕ1 〜Ｕ4
の方向に順番に本体部１１を向けて可視レーザー光を自
動照射する。作業者はレーザー光の照射点にマーキング
を行うだけである。
交点座標計算モードからレーザー射出モードに切り換え
る。これにより、レーザー自動測量機器１０は、図２
（ｄ）に示すように、計算された４つの交点Ｕ1 〜Ｕ4
の方向に順番に本体部１１を向けて可視レーザー光を自
動照射する。作業者はレーザー光の照射点にマーキング
を行うだけである。
【００２８】かくして、縦穴４１を掘削する地面４０が
起伏・傾斜している場合にも、縦穴４１の四隅に対する
マーキングが、一人乃至二人の作業者で簡単にしかも高
精度に行われる。ちなみに、この作業は、従来は水平ス
ミ及び垂直スミを２本ずつ引くことによって行われてい
るが、最低でも２〜３人の作業者を必要とし、しかも、
対象面の起伏が顕著な場合は、２〜３人が従事しても非
常に時間のかかる作業であった。
起伏・傾斜している場合にも、縦穴４１の四隅に対する
マーキングが、一人乃至二人の作業者で簡単にしかも高
精度に行われる。ちなみに、この作業は、従来は水平ス
ミ及び垂直スミを２本ずつ引くことによって行われてい
るが、最低でも２〜３人の作業者を必要とし、しかも、
対象面の起伏が顕著な場合は、２〜３人が従事しても非
常に時間のかかる作業であった。
【００２９】なお、地面４０が平坦な傾斜面である場合
は、任意点の測量は３点でよい。更に、その傾斜が判明
している場合は１点測量でよい。
は、任意点の測量は３点でよい。更に、その傾斜が判明
している場合は１点測量でよい。
【００３０】図３は図１のレーザーマーキングシステム
を使用した別のマーキング方法の説明図で、トンネル掘
削工事において切羽面へ薬填位置をマーキングする場合
について示している。また、図４は同トンネルの工事・
設計データ（線形データ）を図形的に示すイメージ図で
ある。
を使用した別のマーキング方法の説明図で、トンネル掘
削工事において切羽面へ薬填位置をマーキングする場合
について示している。また、図４は同トンネルの工事・
設計データ（線形データ）を図形的に示すイメージ図で
ある。
【００３１】トンネル掘削工事において切羽面へ薬填位
置をマーキングする場合も、上記実施形態と同様に、先
ず、マーキング対象面である切羽面５０の近傍にレーザ
ー自動測量機器１０をセットする。次いで、切羽面５０
の近傍の２つの既知点Ｓ1 、Ｓ2 を自動測量することに
より、レーザー自動測量機器１０の自位置を求める。。
置をマーキングする場合も、上記実施形態と同様に、先
ず、マーキング対象面である切羽面５０の近傍にレーザ
ー自動測量機器１０をセットする。次いで、切羽面５０
の近傍の２つの既知点Ｓ1 、Ｓ2 を自動測量することに
より、レーザー自動測量機器１０の自位置を求める。。
【００３２】レーザー自動測量機器１０の自位置が求ま
ると、そのレーザー自動測量機器１０で切羽面５０上の
１つの任意点Ｔを自動測量し、この測量によって得られ
た任意点Ｔの距離データをパーソナルコンピュータ２０
に与える。
ると、そのレーザー自動測量機器１０で切羽面５０上の
１つの任意点Ｔを自動測量し、この測量によって得られ
た任意点Ｔの距離データをパーソナルコンピュータ２０
に与える。
【００３３】ここで、パーソナルコンピュータ２０に
は、図４に示す当該トンネルの線形データ及び薬填位置
についての工事・設計データ（位置又は線形データ）が
汎用ＣＡＤによって予め入力されている。また、切羽面
５０は通常は垂直な平面である。従って、パーソナルコ
ンピュータ２０は、任意点Ｔの距離データのみから切羽
面５０の起伏・傾斜データを近似的に求めることができ
る。そして、求めた起伏・傾斜データと予め入力されて
いる薬填位置の座標データとの交点Ｕ1 、Ｕ2 、Ｕ3 ・
・・を求め、その交点を表示部２１に図形的に表示す
る。
は、図４に示す当該トンネルの線形データ及び薬填位置
についての工事・設計データ（位置又は線形データ）が
汎用ＣＡＤによって予め入力されている。また、切羽面
５０は通常は垂直な平面である。従って、パーソナルコ
ンピュータ２０は、任意点Ｔの距離データのみから切羽
面５０の起伏・傾斜データを近似的に求めることができ
る。そして、求めた起伏・傾斜データと予め入力されて
いる薬填位置の座標データとの交点Ｕ1 、Ｕ2 、Ｕ3 ・
・・を求め、その交点を表示部２１に図形的に表示す
る。
【００３４】作業者は、パーソナルコンピュータ２０を
交点座標計算モードからレーザー射出モードに切り換え
る。これにより、レーザー自動測量機器１０から交点Ｕ
1 、Ｕ2 、Ｕ3 ・・・に順番に可視レーザー光が自動照
射される。
交点座標計算モードからレーザー射出モードに切り換え
る。これにより、レーザー自動測量機器１０から交点Ｕ
1 、Ｕ2 、Ｕ3 ・・・に順番に可視レーザー光が自動照
射される。
【００３５】かくして、切羽面５０に薬填位置をマーキ
ングする場合にも、そのマーキングが、一人乃至二人の
作業者で簡単にしかも高精度に行われる。切羽面５０の
傾斜を必要とする場合は３点測量を行う。
ングする場合にも、そのマーキングが、一人乃至二人の
作業者で簡単にしかも高精度に行われる。切羽面５０の
傾斜を必要とする場合は３点測量を行う。
【００３６】図５〜図７は図１のレーザーマーキングシ
ステムを使用した更に別のマーキング方法の説明図であ
る。
ステムを使用した更に別のマーキング方法の説明図であ
る。
【００３７】本発明に係るレーザーマーキングシステム
及び方法によれば、図５及び図６に示すように、２面或
いは３面が交差する部分についても、正確なマーキング
を簡単に行うことが可能となる。また、図７に示すよう
に、シールド工法においてセンター点をマーキングする
場合にもそのセンター点をターゲット６０上に正確に表
示することができる。
及び方法によれば、図５及び図６に示すように、２面或
いは３面が交差する部分についても、正確なマーキング
を簡単に行うことが可能となる。また、図７に示すよう
に、シールド工法においてセンター点をマーキングする
場合にもそのセンター点をターゲット６０上に正確に表
示することができる。
【００３８】これらの作業も、従来は複数の作業者を要
し、なおかつ時間のかかかる作業であったが、本発明に
係るレーザーマーキングシステム及び方法によれば、一
人乃至二人の作業者で正確な作業を行うことができ、仮
に二人の作業者が従事するならば、その作業を非常に短
い時間で終えることが可能になる。
し、なおかつ時間のかかかる作業であったが、本発明に
係るレーザーマーキングシステム及び方法によれば、一
人乃至二人の作業者で正確な作業を行うことができ、仮
に二人の作業者が従事するならば、その作業を非常に短
い時間で終えることが可能になる。
【００３９】
【発明の効果】以上に説明のとおり、本発明に係るレー
ザーマーキングシステム及び方法は、可視レーザー光射
出機能をもち、且つ水平方向及び鉛直方向に自動旋回す
る可搬式のレーザー自動測量機器に、その制御機器を組
み合わせ、制御機器でレーザー自動測量機器から入力さ
れる測量データを用いてマーキング対象面の起伏・傾斜
データを作成し、作成された起伏・傾斜データと予め入
力された工事対象物の設計との交点を求め、その交点に
可視レーザー光を射出させるべくレーザー自動測量機器
を自動制御することにより、これまで多数の人員を要し
ていたマーキング作業を、準備作業を含めた全作業につ
いて一人乃至二人で行うことを可能にし、その作業の合
理化に多大の効果を奏するものである。
ザーマーキングシステム及び方法は、可視レーザー光射
出機能をもち、且つ水平方向及び鉛直方向に自動旋回す
る可搬式のレーザー自動測量機器に、その制御機器を組
み合わせ、制御機器でレーザー自動測量機器から入力さ
れる測量データを用いてマーキング対象面の起伏・傾斜
データを作成し、作成された起伏・傾斜データと予め入
力された工事対象物の設計との交点を求め、その交点に
可視レーザー光を射出させるべくレーザー自動測量機器
を自動制御することにより、これまで多数の人員を要し
ていたマーキング作業を、準備作業を含めた全作業につ
いて一人乃至二人で行うことを可能にし、その作業の合
理化に多大の効果を奏するものである。
【図１】本発明の実施形態に係るレーザーマーキングシ
ステムの装置構成図である。
ステムの装置構成図である。
【図２】同システムを使用したマーキング方法の工程説
明図で、起伏・傾斜のある地面に四角形の鉛直な縦穴を
掘削する場合について示している。
明図で、起伏・傾斜のある地面に四角形の鉛直な縦穴を
掘削する場合について示している。
【図３】図１のレーザーマーキングシステムを使用した
別のマーキング方法の説明図で、トンネル掘削工事にお
いて切羽面へ薬填位置をマーキングする場合について示
している。
別のマーキング方法の説明図で、トンネル掘削工事にお
いて切羽面へ薬填位置をマーキングする場合について示
している。
【図４】同トンネルの線形データを図形的に示すイメー
ジ図である。
ジ図である。
【図５】図１のレーザーマーキングシステムを使用した
更に別のマーキング方法の説明図で、２面が交差する部
分にマーキングを行う場合について示している。
更に別のマーキング方法の説明図で、２面が交差する部
分にマーキングを行う場合について示している。
【図６】図１のレーザーマーキングシステムを使用した
更に別のマーキング方法の説明図で、３面が交差する部
分にマーキングを行う場合について示している。
更に別のマーキング方法の説明図で、３面が交差する部
分にマーキングを行う場合について示している。
【図７】図１のレーザーマーキングシステムを使用した
更に別のマーキング方法の説明図で、シールド工法にお
いてセンター点を明示する場合について示している。
更に別のマーキング方法の説明図で、シールド工法にお
いてセンター点を明示する場合について示している。
１０ レーザー自動測量機器 ２０ ペンタッチタイプのパーソナルコンピュータ ３０ ＣＡＤデータの作成に使用される汎用のパーソナ
ルコンピュータ ４０，５０ マーキング対象面 ６０ ターゲット
ルコンピュータ ４０，５０ マーキング対象面 ６０ ターゲット
Claims (8)
- 【請求項１】 可視レーザー光射出機能をもち、且つ水
平方向及び鉛直方向に自動旋回する可搬式のレーザー自
動測量機器と、レーザー自動測量機器から入力される測
量データを用いてマーキング対象面の起伏・傾斜データ
を作成し、作成されたマーキング対象面の起伏・傾斜デ
ータと予め入力された工事対象物の工事・設計データと
の交点を求め、その交点に可視レーザー光を射出させる
べくレーザー自動測量機器を自動制御する制御機器とを
備えることを特徴とするレーザーマーキングシステム。 - 【請求項２】 前記制御機器は、マーキング対象面の近
傍に設置され、且つ自位置が判明したレーザー自動測量
機器により、マーキング対象面を含む面上の１又は複数
の任意点を測量して得た任意点の座標データから、マー
キング対象面の起伏・傾斜データを作成することを特徴
とする請求項１に記載のレーザーマーキングシステム。 - 【請求項３】 前記レーザー自動測量機器の自位置を、
マーキング対象面の近傍に位置する２点以上の既知点の
測量データから求めることを特徴とする請求項２に記載
のレーザーマーキングシステム。 - 【請求項４】 前記制御機器は、マーキング対象面の起
伏・傾斜データを、３つの任意点を結んで形成される三
角形の集合により近似的に求めることを特徴とする請求
項１、２又は３に記載のレーザーマーキングシステム。 - 【請求項５】 前記制御機器は、ペンタッチタイプのパ
ーソナルコンピュータである請求項１、２、３又は４に
記載のレーザーマーキングシステム。 - 【請求項６】 可視レーザー光射出機能をもち、且つ水
平方向及び鉛直方向に自動旋回する可搬式のレーザー自
動測量機器をマーキング対象面の近傍に設置する第１工
程と、設置されたレーザー自動測量機器でマーキング対
象面の近傍に位置する２以上の既知点を測量してレーザ
ー自動測量機器の自位置を求める第２工程と、自位置の
判明したレーザー自動測量機器でマーキング対象面を含
む面上の１又は複数の任意点を測量して各任意点の座標
データを求める第３工程と、任意点の座標データからマ
ーキング対象面の起伏・傾斜データを作成する第４工程
と、作成された起伏・傾斜データと工事対象物の工事・
設計データとの交点を求める第５工程と、求められた交
点に可視レーザー光を射出するべくレーザー自動測量機
器を自動制御する第６工程とを含むことを特徴とするレ
ーザーマーキング方法。 - 【請求項７】 第４工程、第５工程及び第６工程をコン
ピュータにて行うことを特徴とする請求項６に記載のレ
ーザーマーキング方法。 - 【請求項８】 コンピュータはペンタッチタイプのパー
ソナルコンピュータである請求項７に記載のレーザーマ
ーキング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31655899A JP2001133264A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | レーザーマーキングシステム及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31655899A JP2001133264A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | レーザーマーキングシステム及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001133264A true JP2001133264A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18078446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31655899A Pending JP2001133264A (ja) | 1999-11-08 | 1999-11-08 | レーザーマーキングシステム及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001133264A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004333216A (ja) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Sokkia Co Ltd | トータルステーション |
| JP2007278012A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Shinmaywa Engineerings Ltd | 駐車場における車高制限確認方法および車高制限確認装置 |
| JP2012184568A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Kajima Corp | トンネル施工情報投影方法 |
| JP2013032984A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Ohbayashi Corp | 施工誤差を求める方法 |
| JP2015139832A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | 三菱重工業株式会社 | 罫書き作業支援システム、罫書き作業方法及び機械加工部品 |
| JP2018146408A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | 株式会社トプコン | 建築作業機械における傾斜センサー補正量取得方法 |
| JP2021063825A (ja) * | 2017-03-06 | 2021-04-22 | 株式会社トプコン | 建築作業機械における傾斜センサー補正量取得方法 |
-
1999
- 1999-11-08 JP JP31655899A patent/JP2001133264A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004333216A (ja) * | 2003-05-02 | 2004-11-25 | Sokkia Co Ltd | トータルステーション |
| JP2007278012A (ja) * | 2006-04-11 | 2007-10-25 | Shinmaywa Engineerings Ltd | 駐車場における車高制限確認方法および車高制限確認装置 |
| JP2012184568A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Kajima Corp | トンネル施工情報投影方法 |
| JP2013032984A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Ohbayashi Corp | 施工誤差を求める方法 |
| JP2015139832A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | 三菱重工業株式会社 | 罫書き作業支援システム、罫書き作業方法及び機械加工部品 |
| JP2018146408A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | 株式会社トプコン | 建築作業機械における傾斜センサー補正量取得方法 |
| JP2021063825A (ja) * | 2017-03-06 | 2021-04-22 | 株式会社トプコン | 建築作業機械における傾斜センサー補正量取得方法 |
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