JP2002195829A - 法面形成用の位置誘導システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標地点等を効率良く、柔軟に見つけること
ができるようにする位置誘導用のプログラム、システム
及び装置を提供する。 【解決手段】 目標地点や仮目標地点に誘導するための
位置誘導装置において、表示装置の表示画面に設計デー
タを表示し、その設計データの中に、現地盤上の現在位
置と、その現在位置に至る軌跡を示すことを特徴とする
位置誘導用のプログラム、システム及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、目標地点又は仮目
標地点に誘導するための位置誘導システムに関する。

【０００２】たとえば、本発明は、設計データに基づく
計画法面と現地又は現況の地盤（現地盤）とが交差する
位置、例えば法面切り出し開始点、切り盛境界、或いは
盛出し開始点（以下、法面切り出し開始点等）に誘導す
るための位置誘導システム及び装置に関し、とくに土木
工事に最適の位置誘導装置に関するものである。

【０００３】ここで、法面切り出し開始点とは、現地盤
を切削して法面を形成する場合に現地盤の切削を開始す
る位置を示す点のことである。

【０００４】盛出し開始点とは、法面の形成のために現
地盤に対して盛土が必要な場合、盛土を開始する位置を
示す点である。

【０００５】切り盛境界とは、前記切り出しと盛出しが
ともに必要な場合の境界のことである。

【０００６】

【従来の技術】土木工事において、現地盤のデータが不
明又は不正確であっても、丁張り設置位置つまり法面切
り出し開始点等を見つける方法は公知である。

【０００７】たとえば、まず丁張りを設置する横断面を
予め決定し、その横断面に含まれる法面（直線）と、現
在位置の水平面との交点を求め、その交点に対して誘導
する。誘導の方法は、まず、横断面まで誘導し、次に横
断面上を移動し、計画法面と現在位置の高さが一致する
位置に丁張り設置を行う等の方法が知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の法面の切り出し
点への誘導方法では、予め計画道路の中央線を基準とし
た垂直な横断面を決定し、この横断面内における法面の
設計データと現地盤との交点を丁張りを設置するための
丁張り設置位置として誘導するため、現場の多様な状況
に対して迅速に対応できないという欠点があった。

【０００９】たとえば、誘導された丁張り設置位置が岩
等の堅い岩盤や軟弱な土壌であるため、杭が敷設できな
い場合、あるいは丁張り設置位置を急遽変更する必要が
生じた場合には、新たに横断面を画面上あるいは数値で
指定し直すことで、丁張りの設置位置を設定し直さなけ
ればならなかった。

【００１０】また、従来の方法では、丁張り設置を連続
して行う場合、各丁張り毎に横断面を設定する事が必要
であるため、予め設定された横断面の存在する所定の間
隔に従って誘導、杭打ちを順次行わなくてはならなかっ
た。このため、丁張りを設定に適切な場所が有ったとし
ても、それが設定された横断面の間隙であった場合、正
確な丁張り設定位置を誘導により知ることが出来なかっ
た。

【００１１】本発明の目的は、目標地点や仮目標地点に
オペレータを、現場の状況に柔軟に対応しながら、自由
かつ効率的に誘導することを可能にする位置誘導システ
ムを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の解決手段は次の
とおりである。

【００１３】（１）目標地点又は仮目標地点に誘導する
ための位置誘導装置において、現在位置座標を測定可能
な位置座標検出手段により測定された現在位置座標デー
タを受けとり、計画された設計データを設計データ記憶
手段に記録し、受けとった現在位置座標データから現在
位置を含む水平面を求め、設計データ記憶手段から現在
位置を含む水平面との交線を求め、交線上に仮目標点を
設定し、現在位置座標データと仮目標点間の距離と方向
を求め、求められた仮目標点への距離及び方向を表示手
段に表示させることを特徴とする位置誘導プログラム。

【００１４】（２）目標地点又は仮目標地点に誘導する
ための位置誘導装置において、入力された現在位置座標
データを位置座標データ記憶手段に記憶し、入力された
現在位置座標データと位置座標データ記憶手段に記憶さ
れた前回の位置座標データから、両座標間の方向を求
め、現在位置座標を起点として得られた方向の水平成分
と交線との交点を仮目標点として設定させることを特徴
とする位置誘導プログラム。

【００１５】（３）目標地点又は仮目標地点に誘導する
ための位置誘導装置において、求められた仮目標点への
距離及び方向を距離に応じた長さを有した方向を指示し
得る図形として表示手段に表示させることを特徴とする
前述の位置誘導プログラム。

【００１６】（４）目標地点又は仮目標地点に誘導する
ための位置誘導装置において、求められた仮目標点への
距離及び方向に関して、距離と方向を指示し得る図形と
して方向を、それぞれ表示手段に表示させることを特徴
とする前述の位置誘導プログラム。

【００１７】（５）目標地点又は仮目標地点に誘導する
ための位置誘導装置において、現在位置座標を測定可能
な位置座標検出手段により測定された現在位置座標デー
タを受けとり、計画された設計データを設計データ記憶
手段に記憶し、受けとった現在位置座標データから現在
位置を含む水平面を求め、設計データ記憶手段から現在
位置を含む水平面との交線を求め、交線上に仮目標点を
設定し、現在位置座標データと仮目標点間の距離と方向
を求め、求められた仮目標点への距離及び方向を表示手
段に表示させることを特徴とする位置誘導プログラムを
記録した位置誘導装置に読み込み可能な記録媒体。

【００１８】（６）目標地点又は仮目標地点に誘導する
ための位置誘導装置であって、現在位置座標を測定可能
な位置座標検出手段により測定された現在位置座標デー
タを入力する手段、計画された法面の設計データを記録
しておく設計データ記憶手段、入力された現在位置座標
データから現在位置を含む水平面を得る手段、設計デー
タ記憶手段から現在位置を含む水平面との交線を得る手
段、交線上に仮目標点を設定する手段、現在位置座標デ
ータと仮目標点間の距離と方向を得る手段、得られた仮
目標点への距離及び方向を表示する表示手段を備えてな
る位置誘導装置。

【００１９】（７）目標地点又は仮目標地点に誘導する
ための位置誘導装置において、表示手段の表示画面に設
計データが表示され、その設計データに重ねて、現地盤
上の現在位置と、その現在位置に至る軌跡とが示される
ことを特徴とする位置誘導装置。

【００２０】（８）目標地点又は仮目標地点に誘導する
ための位置誘導装置において、表示手段の表示画面に設
計データが表示され、その設計データに重ねて、現地盤
上の現在位置から目標地点又は仮目標地点までの方向が
現地盤上の現在位置から目標地点又は仮目標地点まで延
びる矢印で表示されることを特徴とする位置誘導装置。

【００２１】（９）表示手段の表示画面に、現地盤上の
現在位置から目標地点又は仮目標地点までの距離が表示
されることを特徴とする前述の位置誘導装置。

【００２２】（１０）表示手段の表示画面が、指定した
点へ誘導するポイント誘導画面、現在位置から法きり方
向へ誘導する法抗誘導画面、敷設した法抗に対応する方
向杭で誘導する方向杭誘導画面のいずれか１つの誘導画
面に選択可能になっていることを特徴とする前述の位置
誘導装置。

【００２３】（１１）表示手段の表示画面に、現在位置
の標高と設計データとの標高差を示すことを特徴とする
前述の位置誘導装置。

【００２４】（１２）現在位置と座標既知点とのＸ、
Ｙ、Ｈの各座標値の差を示すことを特徴とする前述の位
置誘導装置。

【００２５】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。

【００２６】図１、２、３、８、１８に示されているよ
うに、本発明による位置誘導装置は、計画法面１と現地
盤２が交差する法面切り出し線３上の任意の位置に誘導
するための位置誘導装置である。施工状況により、図１
の法面切り出し開始点３は、切り盛境界点や盛出し開始
点と呼ばれる。一般に、法面切り出し開始点とは、現地
盤を切削して法面を形成する場合に現地盤の切削を開始
する位置を示す点である。盛出し開始点とは、法面の形
成のために現地盤に対して盛土が必要な場合に盛土を開
始する位置を示す点である。切り盛境界とは、切り出し
と盛出しがともに必要な場合であって、それらの境界の
ことである。

【００２７】図１８に示すように、本発明による位置誘
導装置は、現地盤２上の現在位置Ａ１を測定する位置測
定装置８１から測点の位置座標データを得る測点データ
入力インターフェース８８と、計画法面１の形状及び座
標に関する設計データを記録する記憶装置８２と、位置
測定装置８１により測定され、入力された現地盤２上で
の現在位置Ａ１を含む水平面Ｓ１を演算し、その演算さ
れた水平面Ｓ１と記憶装置８２に記憶された設計データ
に基づく計画法面１との交線Ｍ１を演算する演算解析装
置８３と、種々のデータを表示する表示装置８５と、オ
ペーレータが所望の操作や数値を入力可能とする操作装
置８６を備えている。

【００２８】演算解析装置８３は、位置測定装置８１に
より測定された現地盤上の現在位置Ａ１と、交線Ｍ１上
の任意の点である仮開始点Ｑ１との距離及び方向を演算
し、表示装置８５に距離と方向を表示し、仮開始点Ｑ１
への誘導を行う。

【００２９】位置測定装置８１の好適な例は、現地盤２
上の現在位置Ａ１の座標を測定するもので、従来から測
量に用いられているＧＰＳ（Ｇ１ｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔ
ｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｔｅｍ）や、トータルステーショ
ン、光波距離計、トランシットのような測量機器であ
る。測量機器には測定対象を自動追尾する機能があると
好ましい。

【００３０】記憶装置８２には、計画法面１の形伏及び
座標に関する設計データのみでなく、演算結果や位置測
定手段８１から入力される３次元位置座標の測点データ
等も記憶される。

【００３１】演算解析装置８３は、ＣＰＵ、演算用メモ
リ、キーボード等の入力手段、プリンタ等の出力手段を
備えるか、接続可能となっている。

【００３２】また、表示装置８５上の表示に対して、オ
ペレーターが表示画面上にて入力可能とすることで、表
示装置８５が操作装置８６を兼ねることもできる。

【００３３】表示装置８５の表示画面を操作装置８６と
して入力可能とする場合、ペン形状の入力手段を用い
て、より正確で詳細な操作を可能とすることもできる。

【００３４】表示画面上の入力検知には圧力感知方式や
静電感知式等が用いられるが、両者を組み合わせること
で入力の誤検出に基づく誤動作を防止することも可能で
ある。

【００３５】図１は、計画法面１と、現地盤２と、それ
らが交差する法面切り出し線３と、現地盤２上の現在位
置Ａ１と、位置測定装置８１により測定された現地盤２
の現在位置Ａ１を含む水平面Ｓ１と、水平面Ｓ１と記憶
装置８２に記憶された計画法面１との演算された交線Ｍ
１を示している。

【００３６】演算解析装置８３では、仮開始点Ｑ１が交
線Ｍ１上の任意の位置に設定される。

【００３７】たとえば、次のいずれかの方法により仮開
始点Ｑ１を交線Ｍ１上の任意の位置に設定する。

【００３８】（１）前回（n-1）測定された現在位置か
らの経路を参照して決める仮開始点（図２０を参照） （２）オペレータの指示により決める仮開始点（図１９
を参照） （３）今回測定された現在位置から最も近い交線Ｍ１上
の仮開始点 （４）プログラムにより自動的に決められる仮開始点 演算解析装置８３は、位置測定装置８１により測定され
た現地盤２上の現在位置Ａ１と、交線Ｍ１上に設定され
た任意の仮開始点Ｑ１との距離を演算し、かつ、位置測
定装置８１により測定された現地盤２上の現在位置Ａ１
から、交線Ｍ１上に設定された任意の仮開始点Ｑ１への
方向（矢印Ｌ１）を演算する。

【００３９】図２、図１８、図１９を参照して、設計デ
ータに基づく計画法面１と現地盤２とが交差する任意の
法面切り出し開始点Ｐに誘導する手順を説明する。

【００４０】まずオペレータは作業地点に該当する計画
法面１の形伏及び座標に関するデータ（設計データ）を
記憶装置８２にデータ入力して記録する。または、前記
データが既に入力された記録媒体８７（メモリーカード
等）を外部メモリインターフェース８９を介して接続す
ることで、記憶装置８２として用いても良い。

【００４１】他方、オペレータは、位置測定装置８１に
より現地盤２上の１回目の現在位置Ａ１における位置座
標を測定する。このとき、予め設定されたプログラムに
より自動的に現在位置を測定しても良い。

【００４２】演算解析装置８３は、計画法面の設計デー
タと測定データに基づいて、現地盤２の１回目の現在位
置Ａ１を含む１回目の水平面Ｓ１を演算し、さらに、そ
の演算された１回目の水平面１４と記憶装置８２に記憶
された設計データに基づく計画法面１との１回目の交線
Ｍ１を演算する。

【００４３】そして、演算解析装置８３は、位置測定装
置８１により測定された現地盤２上の１回目の現在位置
Ａ１と、ｌ回目の交線Ｍ１上に前記（１）〜（４）の方
法で設定された任意の１回目の仮開始点Ｑ１との距離を
演算し、かつ、位置測定装置８１により測定された現地
盤２上の１回目の現在位置Ａ１から、１回目の仮開始点
Ｑ１への方向を演算し、その結果を表示装置８５に表示
する。

【００４４】オペレータは、表示装置８５に表示された
距離及び方向を参照して現地盤２上を移動する。このと
き、表示される方向を厳密に守る必要はなく、現地盤２
の形状及び状況に応じて移動が困難な経路を避けたり、
移動に容易な経路に沿って移動する事が可能である。

【００４５】しかるのち、位置測定装置８１により現地
盤２上の２回目の現在位置Ａ２における位置座標を測定
する。このときも、予め設定されたプログラムにより自
動的に現在位置を測定しても良い。

【００４６】演算解析装置８３は、測定データに基いて
現地盤２の２回目の現在位置Ａ２を含む２回目の水平面
Ｓ２を演算し、さらに、その演算された２回目の水平面
Ｓ２と記憶装置８２に記憶された設計データに基づく計
画法面１との２回目の交線Ｍ２を演算する。

【００４７】そして、演算解析装置８３は、位置測定装
置８１により測定された現地盤２上の２回目の現在位置
Ａ２と、２回目の交線Ｍ２上に前記（１）〜（４）の方
法で設定された任意の２回目の仮開始点Ｑ２との距離を
演算し、かつ、位置測定装置８１により測定された現地
盤２上の２回目の現在位置Ａ２から、２回目の交線Ｍ２
に設定された任意の２回目の仮開始点Ｑ２への方向を演
算し、その結果を表示装置８５に表示する。

【００４８】オペレータは、表示装置８５に表示された
距離、方向その他のデータを参照して移動する。

【００４９】オペレータは、このように測定と移動を繰
り返し、指示誘導される距離を順次小さくし、所定の許
容範囲に入れることで、任意の法面切り出し開始点Ｐ１
へ誘導される。

【００５０】図３は、法面を切り出す方向を与える方向
杭の設置場所をガイドする概念図である。

【００５１】これは設置した法面切り出し線３上にある
法面切り出し開始点Ｐ１における接線と直角な鉛直面、
例えば法面切り出し開始点Ｐ１に関する横断面Ｄと現地
盤２との交線である方向杭設置線１９上に方向杭を設置
する際の位置にオペレーターを誘導するものである。

【００５２】矢印Ｋ１は、位置測定装置により測定され
た現地盤２上の現在位置Ａ３から、方向杭設置線１９へ
の距離及び方向を示している。この距離を所定の許容範
囲に収めることで、容易に方向杭を設置できる。

【００５３】図４を参照して、複数の多角形状の組み合
わせとして近似で演算する方法を説明する。

【００５４】計画法面１の形状が複雑な曲面である場
合、図４に示すように、演算解析装置８３が、複数の多
角形状の面の組み合わせとして近似で演算することによ
り、水平面Ｓ１と計画法面１との交線Ｍ１を求める。こ
のようにすると、演算解析が効率的になる。

【００５５】次は、図５、６を参照して、多角形状の面
の組合わせによる近似演算について説明する。

【００５６】一般に、任意の面Ｃは多角形（Ｃ0，Ｃ1，
Ｃ2，，，Ｃn）の集合として近似することができる。そ
して、多角形を構成する頂点は３次元（ｘ、ｙ、ｚ）の
値を持つ。

【００５７】ここで、標高値Ｚsなる水平面Ｃsと面Ｃを
構成する多角形との交線上の任意の点Ｋsの座標は以下
の方法で求めることができる。

【００５８】１．水平面Ｃsと交差する多角形の検索 まず、面Ｃを構成する各多角形毎に頂点の標高値の最小
値及び頂点ＩＤ、最大値及び頂点ＩＤをコンピュータで
演算・判断し、メモリー上に表１を作成する。

【００５９】

【表１】 次に、作成した表１を用い、与えられた水平面Ｃsの標
高値Ｚsが Ｚn-min≦Ｚs≦Ｚn-max なる条件を満たす多角形Ｃnを、コンピューターで検索
してメモリー上に表２を作成する。

【００６０】２．水平面Ｃsと交差する辺（多角形Ｃnを
構成する）の検索 検索された多角形Ｃnを構成する隣り合う頂点Ｃn-0とＣ
n-1、Ｃn-1とＣn-2、、Ｃn-mとＣn-m+1、、Ｃn-pとＣn-
0の組み合わせで（ｐは多角形の角数― １）、頂点Ｃn
-mの標高値Ｚn-mと頂点Ｃn-m+1の標高値Ｚn-m+1の関係
が Ｚn-m≦Ｚs≦Ｚn-m+1 なる条件を満たす辺Ｌn-mをコンピュータで検索し、表
２に順次追加する。

【００６１】

【表２】 ３．水平面Ｃsと交差する辺（多角形Ｃnを構成する）の
方向ベクトルの計算 一般に３次元空間内で２点（Ｃn-m及びＣn-m+1）を通過
する直線Lの方向ベクトルＵ（ａ，ｂ，ｃ）は、Ｃn-m及
びＣn-m+1の座標値をそれぞれ（ｘn-m、ｙn-m、ｚn-
m）、（ｘn-m+1、ｙn-m+1、ｚn-m+1）としたとき、 ａ＝ｘn-m+1−ｘn-m ｂ＝ｙn-m+1−ｙn-m （１）式 ｃ＝ｚn-m+1−ｚn-m で一意に求めることができる。

【００６２】したがって、（１）式により直線Lは ｘ＝ｘn-m＋ｔ＊ａ ｙ＝ｙn-m＋ｔ＊ｂ （２）式 ｚ＝ｚn-m＋ｔ＊ｃ （ｔは媒介変数） で表される。

【００６３】４．水平面Ｃsと交差する辺（多角形Ｃnを
構成する）との交点Ｋ（ｘｋ、ｙｋ）の計算 （２）式において、ｚ＝Ｚsなので ｔ＝（ｚn-m-Ｚs）／ｃ （３）式 （３）式で求まったｔを順次（２）式に代入すれば、交
点Ｋの座標（ｘｋ、ｙｋ）を求めることができる。

【００６４】５．水平面Ｃs上で任意の点Ｇから所定の
傾きθ０を持つ方向線ＧＶの近傍にある交点を求める 水平面Ｃs上で、点ＧのＸＹ座標を（Ｘｇ、Ｙｇ）と
し、４．項で求めた交点Ｋｉの座標を（Ｘi、Ｙi）とす
れば、点Ｇから交点Ｋiへの方向を、（４）（５）式を
用いて求める。

【００６５】 θi＝arcｔａｎ（γｉ） （４）式 ここで、γi＝（ｙｉ−ｙｇ）／（ｙｉ−ｙｇ） （５）式 次に、求めたθiの内、 θn≦θ0≦θn+1 （６）式 なる条件（６）式を満たす交点Ｋn及び交点Ｋn+1をコン
ピュータで検索し、決定する。

【００６６】６．交点Ｋnと交点Ｋn+1を結ぶ直線の式を
求める 交点Ｋn及びＫn+1の座標をそれぞれ、（ｘn、ｙn、ｚ
s）、（ｘn+1、ｙn+1、ｚs）とすれば、交点Ｋnと交点
Ｋn+1を結ぶ直線Lは次式で表される。

【００６７】 ｙ＝θｋ＊ｘ＋ｙn−θｋ＊ｘn （７）式 ここで、θｋ＝（ｙn+1−ｙn）／（ｘn+1−ｘn） （８）式 ７．交点Ｋnと交点Ｋn+1とを結ぶ直線Lと方向線ＧＶと
の交点Ｋsを求める方向線ＧＶは、次式で表すことがで
きる。

【００６８】 ｙ＝θ0＊ｘ＋ｙｇ−θ0＊ｘｇ （９）式 次に、（７）、（８）、（９）式から、交点Ｋnと交点
Ｋn+1とを結ぶ直線Lと方向線ＧＶとの交点Ｋsの座標
（ｘｇｋ、ｙｇｋ）は、 ｘｇｋ＝（ｙｇ−ｙn＋θｋ＊ｘn−θ0＊ｘｇ）／（θｋ−θ0） ｙｇｋ＝θ0＊ｘｇｋ＋ｙｇ−θ0＊ｘｇ （１０）式に より求めることができる。

【００６９】次は、図９〜１５を参照して、表示装置８
５の具体例を説明する。

【００７０】図９は、表示装置８５、とくに、その表示
画面の上方エッジに沿って設定す操作ボタンの一例であ
る。

【００７１】表示装置８５の基本画面には、好ましく
は、基準点、現況、設計データ、現在位置を示す。

【００７２】誘導の態様は、ポイント誘導、法杭誘導、
方向杭誘導の３つがあり、それらのいずれの表示画面
も、図９の左側に列挙されている操作ボタンにより選択
可能になっている。

【００７３】図９において、上から下に向けて順に各ボ
タンを説明する。１番目のボタンは、ポイント誘導、つ
まり指定した点への誘導を行う。２番目のボタンは、法
杭誘導、つまり現在位置から任意の方向で法きり誘導を
行う。３番目のボタンは、方向杭誘導、つまり敷設した
法杭に対応する方向杭の誘導を行う。４番目のボタン
は、標高差、つまり現在位置の標高と設計データとの標
高差を計算・表示する。５番目のボタンは、座標差、つ
まり現在位置と座標既知点とのＸ、Ｙ、Ｈの差を計算表
示する。６番目のボタンは、点名、座標の記録をする。
７番目のボタンは、ポイント誘導時に点名／座標で目標
地点を指定する。８番目のボタンは、設計データ全体を
表示する。９番目のボタンは、画面中心を中心として、
一定の比率で拡大する。１０番目のボタンは、画面中心
を中心として、一定の比率で縮小する。１１番目のボタ
ンは、指定されたボックス領域が画面全体に表示される
ように拡大する。

【００７４】ポイント誘導 基本画面でポイント誘導ボタンを押し、画面上で目標地
点をポインティングすると、所定のポイント誘導画面の
ダイアログが表示される。

【００７５】そのようなポイント指定ダイアログの１つ
では、画面上の所定箇所にマイナス（−）の符号や数字
（０〜９）を入力することにより、ポイント指定を行
う。たとえば、Ｘを−２５４４７．１０３ｍとし、Ｙを
−１１４４５．２６６ｍとし、Ｈを４１．４８５ｍとす
る。

【００７６】基本画面上で設計データのフレーム上或る
いは座標点をポインティングし、目標地点とすることが
できる。画面上で１点をクリックすると、ＸＹＨが表示
されるようにできる。

【００７７】このような入力のあと、ポイント指定ダイ
アログでＯＫボタンを押すと、基本画面上に目標地点及
び距離が表示される。

【００７８】また、基本画面でポイント誘導ボタンを押
して、点名選択／座標入力ボタンを押して、次のような
別のダイアログを表示することも可能である。

【００７９】この別のポイント指定ダイアログでは、点
名および座標入力によるポイント指定を行う。たとえ
ば、点名を１０１とし、Ｘを−２５４４７．１０３ｍと
し、Ｙを−１１４４５．２６６ｍとし、Ｈを４１．４８
５ｍとする。

【００８０】基準点データの中から、点名を選択するこ
とが出来る。プルダウンメニューから点名を選択する
と、座標入力ボックスに設定座標値が表示される。ま
た、座標値の手入力が可能である。

【００８１】図１０〜１２は、ポイント誘導画面の一例
を示している。図１０は、指定直後の画面表示、図１１
は移動中の画面表示、図１２は、移動中の別の画面表示
をそれぞれ示している。

【００８２】図１０において、移動中の測定データ数点
を基に進行方向へ正対するように画像が回転するように
構成されている。

【００８３】図１１において、文字ガイダンスにしたが
い目標地点に近付き、所定の許容範囲に入ればボタンを
押す。ガイダンスは音声でも読み上げられる。

【００８４】法杭誘導 法杭誘導では、まず、基本画面またはポイント誘導で所
定の法面近くまで移動する。

【００８５】法杭誘導ボタンを押すと、現在地の水平面
上でかつ進行方向の法きり位置（法面切り出し開始点）
或いは盛出し位置、要するに仮目標地点までの水平距離
が表示される。また、法杭誘導を中止する場合は、法杭
誘導中止ボタンを押すと、基本画面に戻る。

【００８６】また、誘導時には開始点から見た設計面へ
の法線方向が表示される。さらに、断面窓には設計デー
タ、法線方向への設計現況データ、現在地、仮目標地
点、現在地点までの軌跡が表示される。

【００８７】図１３は、法杭誘導画面の一例を示してい
る。

【００８８】図１４は、そのように仮目標地点に近いと
きの画面表示の一例を示している。座標値及び法長が表
示され、点名を入力する。問題がなければ、ＯＫボタン
を押す。このとき、点名を入力せずに、ＯＫボタンを押
すと、座標値のみが記録される。

【００８９】このようなダイアログの一例を示す。

【００９０】 点名 １０１ Ｘ −２５４４７．１０３ｍ Ｙ −１１４４５．２６６ｍ Ｈ ４１．４８５ｍ 法長 ５．６７ｍ 方向杭誘導 方向杭誘導においては、敷設した法杭に対して、方向杭
誘導を行う。

【００９１】基本画面から方向杭誘導ボタンを押す。対
応する法杭の点名を選択／入力する。又は、画面上で法
杭をポインティングする。

【００９２】画面上でポインティングする場合、方向杭
誘導ボタンを押した後、画面上で法杭をダブルタップす
る。

【００９３】法杭ポインティング後、点名入力ダイアロ
グが表示される。

【００９４】法杭点名入力ダイアログの一例を示す。

【００９５】 点名 １０１ Ｘ −２５４４７．１０３ｍ Ｙ −１１４４５．２６６ｍ Ｈ ４１．４８５ｍ 点名入力／選択の場合、方向杭誘導ボタンを押した後、
点名選択／座標入力ボタンを押すと、このようなダイア
ログが表示される。（点名入力窓には直前に記録された
法杭の点名が初期値として表示される。） 図１５は、方向杭誘導の表示画面の一例を示している。

【００９６】法杭を画面中心とし、方向杭の方向が中心
線になるように画像が回転する。

【００９７】方向線上近辺で所定の精度に入ったならば
記録ボタンを押し、点名を入力する。

【００９８】方向杭のデータを記録しない場合、方向杭
誘導中止ボタンを押す。

【００９９】方向杭点名入力のダイアログの一例を示
す。

【０１００】 点名 １１１ Ｘ −２５４４７．１０３ｍ Ｙ −１１４４５．２６６ｍ Ｈ ４１．４８５ｍ 法杭点名 １０１ 標高差測定 基本画面、ポイント誘導、法杭誘導、方向杭誘導の各画
面で標高差ボタンを押すと、現在位置と設計データの標
高差を計算し、表示する。

【０１０１】標高差測定結果は、次のように示す。

【０１０２】 標高差 １２．３４５ｍ Ｘ ２３４．５６７ｍ Ｙ ３４５．６７８ｍ 測定Ｈ ５６．７８９ｍ 設計Ｈ ４４．４４４ｍ 座標差測定 基本画面、ポイント誘導、法杭誘導、方向杭誘導の各画
面で、座標差ボタンを押すと、基準となる点と現在値と
の座標差を計算して表示する。

【０１０３】座標差を測定したい基準点等にアンテナを
置き、座標差ボタンを押すと、座標差測定ダイアログが
表示される。点名あるいは座標値を入力すると、登録さ
れた座標値と測定値との差を計算し表示する。

【０１０４】座標差のデータは、次のように表示する。

【０１０５】 点名 １０１ 登録Ｘ −２５４４７．１０３ｍ 登録Ｙ −１１４４５．２６６ｍ 登録Ｈ ４１．４８５ｍ 測定Ｘ −２５４４６．１０３ｍ 測定Ｙ −１１４４５．３６６ｍ 測定Ｈ ４１．４９５ｍ 座標差Ｘ １．０００ｍ 座標差Ｙ ０．１００ｍ 座標差Ｈ ０．０１０ｍ 辺長（ＸＹ） １．０１０ｍ 現在位置記録 基本画面、ポイント誘導画面で現在位置を記録する。

【０１０６】現在位置の点名入力ダイアログの一例を示
す。

【０１０７】 点名 １１１ Ｘ −２５４４７．１０３ｍ Ｙ −１１４４５．２６６ｍ Ｈ ４１．４８５ｍ

【０１０８】

【発明の効果】本発明のプログラム、記録媒体、システ
ム又は装置等によれば、現地盤の形状が不明であって
も、作業者を容易に法面切り出し開始点等へ誘導するこ
とができる。

【０１０９】とくに、本発明のプログラム、記録媒体、
システム又は装置等では横断面を指定する必要がないた
め、現場の状況に柔軟に対応できる。また、決められた
順序によらず、自由にかつ連続的に法面切り出し開始点
等へ誘導することができるため、丁張り設置等の効率を
上げることができる。

【０１１０】また、設置した法面切り出し開始点等に関
する方向杭を設置する場合、オペーレータに現在位置か
ら方向杭を設置すべき位置への方向と距離を表示するこ
とで、方向杭の設置を極めて容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による位置誘導装置を使用し
て、現地盤の現在位置を通る水平面を演算し、設計デー
タに基づく計画法面と水平面との交線を求め、任意の仮
開始点を演算する手順を示す概念図。

【図２】本発明の実施例による位置誘導装置を使用し
て、法面切り出し開始点等に誘導する手順を示す概念
図。

【図３】本発明の実施例による位置誘導装置を使用し
て、法面切り出し開始点等に誘導した後、法切りの方向
を示す方向杭を設置する概念図。

【図４】計画法面が複雑な曲面である場合、多角形の面
の組合せで近似するようすを示す概念図。

【図５】多角形で構成された計画法面と水平面との交線
を求める場合の説明図。

【図６】交線上にある任意の点を求める場合の説明図。

【図７】本発明による位置誘導装置の処理例を示すフロ
ーチャート。

【図８】本発明による位置誘導装置の概略構成を示すブ
ロック図。

【図９】表示装置８５に設ける操作ボタンの一例を示
す。

【図１０】ポイント誘導の表示画面を示す。

【図１１】ポイント誘導の他の表示画面を示す。

【図１２】ポイント誘導の他の表示画面を示す。

【図１３】法杭誘導の画面表示の一例を示す。

【図１４】仮目標地点に近いときの画面表示の一例を示
す。

【図１５】方向杭誘導の表示画面の一例を示す。

【図１６】現地盤、設計データ、盛出し位置、法きり位
置等の関係の一例を示す説明図。

【図１７】本発明による法面形成用の位置誘導システム
構成図。

【図１８】本発明による位置誘導装置の１つの処理例を
示すフローチャート。

【図１９】本発明による位置誘導装置の他の処理例（目
標点の決め方の変形例）を示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 計画法面 ２ 現地盤 Ａn(n=1,2…) 現在位置 Ｓn 水平面 Ｍn 交線 Ｑn 仮開始点 ８１ 位置測定装置 ８２ 記億装置 ８３ 演算解析装置 ８５ 表示装置 ８６ 操作装置 ８７ 外部メモリ ８８ 測点データ入力インターフェース ８９ 外部メモリインターフェース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 忠 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内 Ｆターム(参考） 5J062 BB08 CC07

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標地点又は仮目標地点に誘導するため
   の位置誘導装置において、 現在位置座標を測定可能な位置座標検出手段により測定
   された現在位置座標データを受けとり、 計画された設計データを設計データ記憶手段に記録し、 受けとった現在位置座標データから現在位置を含む水平
   面を求め、 設計データ記憶手段から現在位置を含む水平面との交線
   を求め、 交線上に仮目標点を設定し、 現在位置座標データと仮目標点間の距離と方向を求め、 求められた仮目標点への距離及び方向を表示手段に表示
   させることを特徴とする位置誘導プログラム。
2. 【請求項２】 目標地点又は仮目標地点に誘導するため
   の位置誘導装置において、 入力された現在位置座標データを位置座標データ記憶手
   段に記憶し、 入力された現在位置座標データと位置座標データ記憶手
   段に記憶された前回の位置座標データから、両座標間の
   方向を求め、 現在位置座標を起点として得られた方向の水平成分と交
   線との交点を仮目標点として設定させることを特徴とす
   る位置誘導プログラム。
3. 【請求項３】 目標地点又は仮目標地点に誘導するため
   の位置誘導装置において、求められた仮目標点への距離
   及び方向を、距離に応じた長さを有する方向を指示し得
   る図形として表示手段に表示させることを特徴とする請
   求項第１項に記載の位置誘導プログラム。
4. 【請求項４】 目標地点又は仮目標地点に誘導するため
   の位置誘導装置において、求められた仮目標点への距離
   及び方向に関して、距離と方向を指示し得る図形として
   それぞれ表示手段に表示させることを特徴とする請求項
   第１項に記載の位置誘導プログラム。
5. 【請求項５】 目標地点又は仮目標地点に誘導するため
   の位置誘導装置において、現在位置座標を測定可能な位
   置座標検出手段により測定された現在位置座標データを
   受けとり、計画された設計データを設計データ記憶手段
   に記憶し、受けとった現在位置座標データから現在位置
   を含む水平面を求め、設計データ記憶手段から現在位置
   を含む水平面との交線を求め、交線上に仮目標点を設定
   し、現在位置座標データと仮目標点間の距離と方向を求
   め、求められた仮目標点への距離及び方向を表示手段に
   表示させることを特徴とする位置誘導プログラムを記録
   した位置誘導装置に読み込み可能な記録媒体。
6. 【請求項６】 目標地点又は仮目標地点に誘導するため
   の位置誘導装置であって、現在位置座標を測定可能な位
   置座標検出手段により測定された現在位置座標データを
   入力する手段、計画された法面の設計データを記録して
   おく設計データ記憶手段、入力された現在位置座標デー
   タから現在位置を含む水平面を得る手段、設計データ記
   憶手段から現在位置を含む水平面との交線を得る手段、
   交線上に仮目標点を設定する手段、現在位置座標データ
   と仮目標点間の距離と方向を得る手段、得られた仮目標
   点への距離及び方向を表示する表示手段を備えてなる位
   置誘導装置。
7. 【請求項７】 目標地点又は仮目標地点に誘導するため
   の位置誘導装置において、表示手段の表示画面に設計デ
   ータが表示され、その設計データに重ねて、現地盤上の
   現在位置と、その現在位置に至る軌跡とが示されること
   を特徴とする位置誘導装置。
8. 【請求項８】 目標地点又は仮目標地点に誘導するため
   の位置誘導装置において、表示手段の表示画面に設計デ
   ータが表示され、その設計データに重ねて、現地盤上の
   現在位置から目標地点又は仮目標地点までの方向が現地
   盤上の現在位置から目標地点又は仮目標地点まで延びる
   矢印で表示されることを特徴とする位置誘導装置。
9. 【請求項９】 表示手段の表示画面に、現地盤上の現在
   位置から目標地点又は仮目標地点までの距離が表示され
   ることを特徴とする請求項７または８に記載の位置誘導
   装置。
10. 【請求項１０】 表示手段の表示画面が、指定した点へ
    誘導するポイント誘導画面、現在位置から法きり方向へ
    誘導する法抗誘導画面、敷設した法抗に対応する方向杭
    で誘導する方向杭誘導画面のいずれか１つの誘導画面に
    選択可能になっていることを特徴とする請求項７〜９の
    いずれか１項に記載の位置誘導装置。
11. 【請求項１１】 表示手段の表示画面に、現在位置の標
    高と設計データとの標高差を示すことを特徴とする請求
    項７〜１０のいずれか１項に記載の位置誘導装置。
12. 【請求項１２】 現在位置と座標既知点とのＸ、Ｙ、Ｈ
    の各座標値の差を示すことを特徴とする請求項７〜１０
    のいずれか１項に記載の位置誘導装置。