JP2001241950A - ターゲット、測量装置及び測量方法 - Google Patents

ターゲット、測量装置及び測量方法

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JP2001241950A
JP2001241950A JP2000057198A JP2000057198A JP2001241950A JP 2001241950 A JP2001241950 A JP 2001241950A JP 2000057198 A JP2000057198 A JP 2000057198A JP 2000057198 A JP2000057198 A JP 2000057198A JP 2001241950 A JP2001241950 A JP 2001241950A
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Fumio Otomo
文夫 大友
Akio Kimura
明夫 木村
Original Assignee
Topcon Corp
株式会社トプコン
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    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002Active optical surveying means
    • GPHYSICS
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    • G01C15/02Means for marking measuring points
    • G01C15/06Surveyors' staffs; Movable markers

Abstract

(57)【要約】 【課題】ターゲットの設置状況に拘らず常に正確な測量
を可能とする。 【解決手段】測定点を示す為のターゲットであり、前記
測定点と所定の間隔で設置される測定対象体と、前記測
定点と前記測定対象体を通る直線の傾きを検出する傾斜
センサ25と、該傾斜センサの検出データを測量機1に
送る送信装置とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は測定点に設けられる
ターゲット、該ターゲット迄の距離を測定する測量装置
及び測量方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】測量装置は測量機1とターゲットから構
成される。図5に於いて従来のターゲット、測量装置及
び測量方法について説明する。
【0003】既知点に前記測量機1をaの高さで設置
し、測定点にターゲットとしてプリズムポール2を立設
し、作業者3が前記プリズムポール2を鉛直に保持す
る。
【0004】前記プリズムポール2は下端から所定の高
さ(既知の高さb)に測定対象体として、再起反射性を
有する反射プリズム(コーナキューブ)4を有すると共
に所要の位置に円形気泡管5を有している。前記反射プ
リズム4は前記測量機1から発せられる測距光6を反射
し、前記測量機1に戻すものであり、又前記円形気泡管
5は前記プリズムポール2の傾斜を観るものであり、前
記作業者3の観易い位置に設定されている。
【0005】測定点に関する測量は作業者3が前記プリ
ズムポール2を測定点に立設し、前記反射プリズム4を
前記測量機1に正対させ、該測量機1からの前記測距光
6を前記反射プリズム4で反射させ前記測量機1に入射
させる様にする。又、前記プリズムポール2の鉛直は前
記円形気泡管5を観ながら保持する。前記反射プリズム
4からの測距光6が前記測量機1に入射することで前記
プリズムポール2の位置が測量される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記測量に於いて、図
6、図7に示される様に、前記プリズムポール2が傾く
と前記反射プリズム4の位置はプリズムポール2の下端
に対して水平方向に変位し、水平方向の変位はそのまま
測量誤差となる。該プリズムポール2は前記円形気泡管
5を備え、作業者3が前記円形気泡管5を観察しながら
前記プリズムポール2を鉛直状態に保持している。然し
乍ら、作業者3が前記円形気泡管5の気泡7が指標円8
の中に常に入る様、前記プリズムポール2の傾きを微妙
に調整し続けることは非常に困難であり、前記円形気泡
管5の検出精度からある程度の傾きはやむを得ない。例
えば、前記円形気泡管5は感度が、30分/2mm(気泡
の移動量が2mmの時の傾きが30分の意)程度のものを
使用するが、前記気泡7を前記指標円8の内部に保持し
たとしても、前記反射プリズム4の高さが1.3mと設
定した場合は、1300×sin0.5=11.3mmの
誤差が発生する。又、これ以上感度の高い気泡管を使用
したとしても、作業者3が前記円形気泡管5の感度に対
応して前記プリズムポール2を鉛直に保つことは実際に
は困難であり、感度の高い前記円形気泡管5を使用する
ことは意味がない。
【0007】尚、誤差は前記反射プリズム4の高さに応
じて増大するので、図9に示す様に、該反射プリズム4
をできるだけ低い位置に設けることは前記プリズムポー
ル2の傾きによる誤差を小さくするには非常に有効であ
る。ところが、図10に示される様に、前記測量機1と
プリズムポール2との間に草、岩等の自然物、その他人
工構造物等の障害物が存在する場合、障害物を避ける為
前記反射プリズム4を高く設置しなければならず、誤差
の発生は避けられない。
【0008】更に又、図11に示す様に、測定個所によ
っては、測定点の上方に障害物があり、前記プリズムポ
ール2を垂直に設けられない場合がある。この様な状況
でもやはり測定誤差は避けられない。
【0009】本発明は斯かる実情に鑑み、プリズムポー
ルの設置状況に拘らず常に正確な測量を可能とするもの
である。
【0010】
【課題を解決する為の手段】本発明は、測定点を示す為
のターゲットであり、前記測定点と所定の間隔で設置さ
れる測定対象体と、前記測定点と前記測定対象体を通る
直線の傾きを検出する傾斜センサと、該傾斜センサの検
出データを測量機に送る送信装置とを備えるターゲット
に係り、又測定対象体として再起反射性を有する反射体
を具備するターゲットに係り、又前記傾斜センサは、前
記測量機と前記測定点を通る直線方向の傾きと、該直線
方向と直交する直交方向の傾きを検出するターゲットに
係り、又前記測量機が、測定する測定点を示す為のター
ゲットであり前記測定点と所定の間隔で設置される前記
測定対象体と、前記測定点と前記測定対象体を通る直線
の傾きを検出する傾斜センサと、前記測量機が測定する
前記測定対象体の測定データを受信する受信装置と、測
定値を表示する表示部を備え、前記測定データを該傾斜
センサの検出データに基づいて補正し、前記表示部に表
示するターゲットに係り、又前記測定点を示すターゲッ
トと、該測定点のターゲット迄の距離と角度を測定する
測量機とからなる測量装置に於いて、前記ターゲットは
測定点と所定の間隔で設置される前記測定対象体と、前
記測定点と前記測定対象体を通る直線の傾きを検出する
傾斜センサと、該傾斜センサの検出データを前記測量機
に送る送信手段とを備え、前記測量機は前記検出データ
を受信する受信手段を備える測量装置に係り、又前記測
定対象体は再起反射性を有する反射体である測量装置に
係り、又前記傾斜センサは、前記測量機と前記測定点を
通る直線方向の傾きと、その直線方向と直交する直交方
向の傾きを検出する測量装置に係り、又前記測定点を示
すターゲットと、該測定点のターゲットの測定対象体迄
の距離と角度を測定する測量機とからなる測量装置に於
いて、前記測量機は前記測定対象を測定した測定データ
を送信する送信手段を備え、前記ターゲットは測定点と
所定の間隔で設置される測定対象体と、前記測定点と前
記測定対象体を通る直線の傾きを検出する傾斜センサ
と、前記測量機からの測定データを受信する受信手段
と、前記測定データを前記傾斜センサの検出データに基
づき補正した測定値を表示する表示部を備える測量装置
に係り、又受信手段或は送信手段のいずれか一方及び測
距測角機能を有する測量機と、受信手段或は送信手段の
いずれか他方及び傾斜センサを具備し、測定点に設けら
れるターゲットとから構成される測量装置に於ける測量
方法であり、前記測量機が測定点から既知の距離にある
ターゲットの測定対象体を測定すると共に、前記傾斜セ
ンサで前記ターゲットの傾きの検出を行い、前記送信装
置が前記受信機側に向けて測距データ又は傾斜センサの
検出データを送信することにより、該検出データに基づ
いて前記距離と前記角度を補正し、受信側に設けられた
表示部にその補正した測距測角データを表示する測量方
法に係るものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。
【0012】図1、図2に於いて本発明の第1の実施の
形態について説明する。
【0013】図1中、図5中で示したものと同様のもの
には同符号を付してある。
【0014】既知点に測量機1を設置し、測定点にター
ゲットとしてプリズムポール2を立設し、作業者3が前
記プリズムポール2を略鉛直に保持する。
【0015】該プリズムポール2は下端から所定の高さ
(既知の高さ)に反射プリズム(コーナキューブ)4を
有すると共に所要の位置に誤差補正装置11を取付け
る。
【0016】図2に於いて、構成の概略について説明す
る。
【0017】先ず、前記測量機1について説明する。
【0018】測距部15は発光部16を駆動し、測距光
6を前記プリズムポール2に向けて射出する。前記反射
プリズム4で反射された前記測距光6は受光部17によ
り受光され、前記測距部15に受光信号を入力する。又
前記受光部17は後述する様に、前記誤差補正装置11
から発せられるデータ通信光29を受光する。
【0019】前記測距部15からの測距結果は制御演算
部18に入力される。又、該制御演算部18には鉛直角
測角部19、水平角測角部20からの検出結果が入力さ
れ、該鉛直角測角部19、水平角測角部20及び前記測
距部15からの検出結果を基に前記反射プリズム4の距
離、方角、高低角等が測量される。測量結果或は測量機
の操作状況は表示部21に表示される。又、前記測量機
1は前記制御演算部18で演算する為に必要なプログラ
ム及び演算結果を保存する為の記憶部22、測量機1を
操作する為の操作入力部23が設けられている。
【0020】次に、前記誤差補正装置11について説明
する。
【0021】該誤差補正装置11は2軸傾斜センサ25
を有し、該2軸傾斜センサ25は前記測量機1と前記測
定点を通る直線方向の傾きと、該直線方向と直交する直
交方向の傾きを検出するものである。前記2軸傾斜セン
サ25からの信号は傾斜検出回路26に入力され、該傾
斜検出回路26では前記プリズムポール2の傾斜方向、
傾斜角等プリズムポールの傾斜情報が演算され、前記送
信回路27に入力される。該送信回路27は傾斜情報を
通信データ化し、データ通信光発光部28に傾斜データ
として入力する。該データ通信光発光部28は前記デー
タ通信光29を発光すると共に変調等の手段により、前
記傾斜データを前記データ通信光29に重合する。
【0022】以下作用について説明する。
【0023】前記プリズムポール2の前記測量機1の方
向に対する前後左右の傾きは前記2軸傾斜センサ25に
より検出され、検出結果は前記データ通信光発光部28
より前記データ通信光29を介して前記受光部17に射
出される。該受光部17は受光信号を前記測距部15に
入力する。該測距部15は受光信号から傾斜データを抽
出し、前記制御演算部18に入力する。該制御演算部1
8では、前記傾斜データから前記反射プリズム4の位置
の誤差を演算し、前記測距部15から入力される測距結
果を補正する。
【0024】前記制御演算部18に於ける前記反射プリ
ズム4の位置の補正について説明する。
【0025】前記2軸傾斜センサ25により検出された
前記測量機1の方向を基準とする前記プリズムポール2
の鉛直に対するX方向、Y方向の傾斜角と前記反射プリ
ズム4の高さから、次式により測点座標に対するプリズ
ム位置のX方向,Y方向,Z方向の測定誤差△X,△
Y,△Zが計算できる。これを前記測距部15で測定し
た結果に対し補正する。 プリズム高:hp X方向の傾き:θx Y方向の傾き:θyとすると X方向,Y方向,Z方向の測定誤差△X,△Y,△Zは △X=hp×sinθx △Y=hp×sinθy △Z=hp×{1−√[1−(sin2θx+sin2θ
y)]} となる。
【0026】而して、リアルタイムで前記反射プリズム
4の補正された正確な位置が演算され、測量結果として
前記表示部21に表示される。
【0027】上記した様に、前記プリズムポール2が傾
斜していても測定点の正確な位置が求められるので、図
11で示した様な前記プリズムポール2を鉛直に立てら
れない場所での測量が可能となると共に図3に示した様
に建屋の天井、天井の隅等手が届かない任意の点につい
ての測量も可能となる。尚、上向きで使用する場合には
反転検知するセンサと上向きでも傾斜を検知する2軸傾
斜センサが必要となることは言う迄もない。
【0028】図4は他の実施の形態を示すものであり、
該他の実施の形態では前記プリズムポール2の傾斜デー
タを光通信でなく、無線通信としたものである。従っ
て、前記誤差補正装置11には無線の送信回路31が設
けられ、前記測量機1には受信回路32が設けられ、傾
斜データが前記プリズムポール2と測量機1間で無線通
信される。
【0029】尚、前記傾斜センサ25はXYの2軸検出
できる方が良いが、測設等で先ず前記測量機1に対する
前記プリズムポール2の左右方向の位置を決め、次に測
距しながら前後方向の位置を決めるような作業方法であ
れば1軸でも構わない。更に、前記傾斜センサ25は単
独で前記プリズムポール2に取付けても構わないし、前
記反射プリズム4のホルダー(図示せず)やデータの送
受信機(図示せず)と一体にしても良い。
【0030】尚、前記測量機1に光通信、或は無線通信
等の通信手段を設け、前記プリズムポール2側に対応す
る受信手段を設け、前記測距部15で測量した前記反射
プリズム4の位置情報データを前記プリズムポール2に
送信し、前記誤差補正装置11側に表示部を設け、補正
した前記反射プリズム4の位置情報データを表示させる
様にしてもよい。測量データの補正については、前記測
量機1側で行っても、前記誤差補正装置11側に演算部
を設け、該誤差補正装置11側で行ってもよい。
【0031】前記誤差補正装置11に測量データを表示
する様にすると、前記プリズムポール2を持つ作業者3
が測定点の正確な位置を知ることができ、測量機1側に
作業者がいなくても、作業が可能となる。又、該測量機
1をトータルステーションとして反射プリズム4の追尾
機能を設けたものとすれば、前記プリズムポール2を保
持するものだけで任意の点の測量が可能となる。
【0032】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、プリズ
ムポールの傾斜状態に拘らず常に正確な測量が可能とな
り、作業者の負担が軽減され、更にプリズムポールが鉛
直に立てられない様な箇所についても正確な測量が可能
となるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す説明図である。
【図2】同前本発明の実施の形態を示す概略ブロック図
である。
【図3】同前本発明の実施の形態に於ける測量の態様を
示す説明図である。
【図4】本発明の他の実施の形態を示す概略ブロック図
である。
【図5】従来例の説明図である。
【図6】プリズムポールの傾きと誤差の発生についての
説明図である。
【図7】プリズムポールの傾きと誤差の発生についての
説明図である。
【図8】円形気泡管についての説明図である。
【図9】プリズムポールの傾きと誤差の発生についての
説明図である。
【図10】従来例に於ける測量についての説明図であ
る。
【図11】従来例に於ける他の測量についての説明図で
ある。
【符号の説明】
1 測量機 2 プリズムポール 4 反射プリズム 11 誤差補正装置 15 測距部 17 受光部 18 制御演算部 25 2軸傾斜センサ 26 傾斜検出回路 27 送信回路 28 データ通信光発光部 29 データ通信光

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定点を示す為のターゲットであり、前
    記測定点と所定の間隔で設置される測定対象体と、前記
    測定点と前記測定対象体を通る直線の傾きを検出する傾
    斜センサと、該傾斜センサの検出データを測量機に送る
    送信装置とを備えることを特徴とするターゲット。
  2. 【請求項2】 測定対象体として再起反射性を有する反
    射体を具備する請求項lのターゲット。
  3. 【請求項3】 前記傾斜センサは、前記測量機と前記測
    定点を通る直線方向の傾きと、該直線方向と直交する直
    交方向の傾きを検出する請求項1のターゲット。
  4. 【請求項4】 前記測量機が、測定する測定点を示す為
    のターゲットであり前記測定点と所定の間隔で設置され
    る前記測定対象体と、前記測定点と前記測定対象体を通
    る直線の傾きを検出する傾斜センサと、前記測量機が測
    定する前記測定対象体の測定データを受信する受信装置
    と、測定値を表示する表示部を備え、前記測定データを
    該傾斜センサの検出データに基づいて補正し、前記表示
    部に表示することを特徴とするターゲット。
  5. 【請求項5】 前記測定点を示すターゲットと、該測定
    点のターゲット迄の距離と角度を測定する測量機とから
    なる測量装置に於いて、前記ターゲットは前記測定点と
    所定の間隔で設置される前記測定対象体と、前記測定点
    と前記測定対象体を通る直線の傾きを検出する傾斜セン
    サと、該傾斜センサの検出データを前記測量機に送る送
    信手段とを備え、前記測量機は前記検出データを受信す
    る受信手段を備えることを特徴とする測量装置。
  6. 【請求項6】 前記測定対象体は再起反射性を有する反
    射体である請求項5の測量装置。
  7. 【請求項7】 前記傾斜センサは、前記測量機と前記測
    定点を通る直線方向の傾きと、その直線方向と直交する
    直交方向の傾きを検出する請求項5の測量装置。
  8. 【請求項8】 前記測定点を示すターゲットと、該測定
    点のターゲットの測定対象体迄の距離と角度を測定する
    測量機とからなる測量装置に於いて、前記測量機は前記
    測定対象を測定した測定データを送信する送信手段を備
    え、前記ターゲットは測定点と所定の間隔で設置される
    測定対象体と、前記測定点と前記測定対象体を通る直線
    の傾きを検出する傾斜センサと、前記測量機からの測定
    データを受信する受信手段と、前記測定データを前記傾
    斜センサの検出データに基づき補正した測定値を表示す
    る表示部を備えることを特徴とする測量装置。
  9. 【請求項9】 受信手段或は送信手段のいずれか一方及
    び測距測角機能を有する測量機と、受信手段或は送信手
    段のいずれか他方及び傾斜センサを具備し、測定点に設
    けられるターゲットとから構成される測量装置に於ける
    測量方法であり、前記測量機が測定点から既知の距離に
    あるターゲットの測定対象体を測定すると共に、前記傾
    斜センサで前記ターゲットの傾きの検出を行い、前記送
    信装置が前記受信機側に向けて測距データ又は傾斜セン
    サの検出データを送信することにより、該検出データに
    基づいて前記距離と前記角度を補正し、受信側に設けら
    れた表示部にその補正した測距測角データを表示するこ
    とを特徴とする測量方法。
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