JP2006023237A

JP2006023237A - 測量機及び墨出し点移設処理プログラム

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Publication number: JP2006023237A
Application number: JP2004203406A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Shimizu; 克昭清水
Original assignee: Sokkia Co Ltd
Current assignee: Sokkia Co Ltd
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2024-07-09
Also published as: CN1719196B; JP4398314B2; CN1719196A

Abstract

【課題】１台の測量機で、この測量機を移動させることなく、しかもメジャー等を用いて水平距離を測定することもなく、墨出し点を鉛直方向又は水平方向の複数個所に自在に移設することができる測量機を提供する。
【解決手段】測量機（１００）の望遠鏡（１４）で床面（１６）上の墨出し点（Ｐ１）を視準し、斜距離（Ｌ１）と水平角（Ｈ１）と天頂角（Ｖ１）を計測し、これらの計測値から機械点（Ｐ０）から墨出し点までの水平距離（Ｄ１）を算出し、水平角（Ｈ１）と水平距離（Ｄ１）を初期値とする。この後、望遠鏡を天井（１８）の移設点（Ｐ２）付近向け、視準点（Ｐ）について斜距離（Ｌ）と水平角（Ｈ）と天頂角（Ｖ）を計測し、これらの計測値から水平距離（Ｄ）を求め、さらに水平距離の初期値からの偏差（ΔＤ＝Ｄ−Ｄ１）と、水平角の初期値からの偏差（ΔＨ＝Ｈ−Ｈ１）を算出して表示する。ここで、両偏差（ΔＤ、ΔＨ）がともに０になったとき、レーザポインタで移設点（Ｐ２）を示す。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子式トータルステーション（電子式測距測角儀）に関し、さらに詳細には、床墨の設置、床墨の天井移設、鉄骨の立て入れ等垂直方向の位置出し工事などを行うときに好適な墨出し点移設処理プログラムに関する。

従来、床墨の天井移設などを行うに際しては、レーザ光を鉛直方向上下に射出できるレーザ鉛直機を使用し、床墨の位置に下向きにレーザ光を発して、床墨の位置にレーザ光を合わせるとともに、下向きレーザ光と同軸上に上向きレーザ光を発し、床墨の位置を天井に移設する方法が採用されている（下記特許文献１参照）。

測量機においては、レーザポインタを備え、視準軸に沿って可視レーザ光を出射し、視準点に生じたレーザ光の照射点のレーザスポットを見ることにより、望遠鏡を覗くことなく簡単に視準作業をできるようにしたものもある（下記特許文献２参照）。

現在、電子式トータルステーション（電子式測距測角儀）と呼び、距離と水平角と天頂角を同時に測定できる測量機も広く用いられている。このような電子式トータルステーションでは、測量に必要なプログラムを記憶したマイクロコンピュータを内蔵している（下記特許文献３参照）。

また、現在使用されている測量機においては、静止したターゲットだけでなく、杭打ち時等のように移動するターゲットの測定を行えるトラッキング機能や、自動的に移動するターゲットを追尾して位置測定を行えるオートトラッキング機能を有しているものもある（下記特許文献４参照）。さらに、ターゲットとしてプリズムを使用する必要のないノンプリズム型の測量機も用いられている（下記特許文献５参照）。
実開昭６０−１３１８０９号公報特開２０００−８８５６６号公報特許第２８１８６１０号公報特開平１１−９４５４９号公報特開２０００−３２９５１７号公報

従来、床墨の設置、床墨の天井移設などを行う場合には、レーザ鉛直機を、床墨を行うポイント上に設置しているが、床墨となるポイントがレーザ鉛直機を設置するのに不適当な場所、例えば、壁際の位置や傾斜面や大きな凹凸のある場所等ではレーザ鉛直機を設置することができず、床墨の設置、床墨の床面移設や天井移設を行うことができないという問題があった。

また、従来、複数の床墨を設置したり、これらを天井に移設する場合には、その場所ごとにレーザ鉛直機を設置しなければならず、手間がかかるという問題もあった。

さらに、床墨を鉛直位置の天井に移設するのではなく、床墨を所定量だけ水平面に沿って移動した位置に移設する場合には、床墨からメジャーなどを用いて水平距離を測定して、移設点を定めなければならず、手間がかかるとともに、移設点の精度が低下するという問題もあった。

本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、床面がレーザ鉛直機を設置するのに不適切な場所であっても墨出し点を設置でき、しかも、１台の測量機で、この測量機を移動させることなく、しかもメジャー等を用いて水平距離を測定することもなく、前記墨出し点を鉛直方向又は水平方向の複数個所に自在に移設することができる測量機を提供することを課題とする。

前記課題を達成するために、請求項１に係る発明は、視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角とを測定できる測量機において、前記視準点までの距離の計測値と、前記視準点方向の天頂角の計測値とから前記機械点から前記視準点までの水平距離を算出する水平距離算出手段と、床面又は天井の墨出し点を視準点として測距測角したとき、水平角の計測値を水平角初期値とし、前記水平距離算出手段で算出された水平距離を水平距離初期値として設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記天井又は床面の任意の点を視準点として測距測角し、水平角の計測値と前記水平角初期値との偏差を算出して表示するとともに、前記水平距離算出手段により算出された水平距離と前記水平距離初期値との偏差を算出して表示する偏差算出表示手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角とを測定できる測量機を用いて、床面又は天井の墨出し点を天井又は床面の鉛直対応位置に移設するための墨出し点移設処理プログラムであって、前記機械点から前記視準点までの距離の計測値と、前記視準点方向の天頂角の計測値とから前記機械点から前記視準点までの水平距離を算出する水平距離算出手段と、前記床面又は天井の墨出し点を視準点として測距測角したとき、水平角の計測値を水平角初期値とし、前記水平距離算出手段で算出された水平距離を水平距離初期値として設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記天井又は床面の任意の点を視準点として測距測角して、水平角の計測値と前記水平角初期値との偏差を算出して表示するとともに、前記水平距離算出手段により算出された水平距離と前記水平距離初期値との偏差を算出して表示する偏差算出表示手段としての機能を、前記測量機に搭載されたコンピュータに付与することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角とを測定できる測量機において、前記機械点から前記視準点までの距離の計測値と、前記視準点方向の天頂角の計測値とから前記機械点から前記視準点までの水平距離を算出する水平距離算出手段と、床面又は天井の墨出し点を視準点として測距測角したときの距離、水平角及び天頂角の各計測値と前記水平距離算出手段で算出した水平距離とから前記墨出し点の座標値を算出する墨出し点座標算出手段と、前記墨出し点から所望の移設点までのシフト量と前記墨出し点の座標から移設点の座標値を算出する移設点座標算出手段と、前記機械点から前記移設点までの水平距離と、前記墨出し点方向と前記移設点方向との間の水平角を算出するシフト情報算出手段と、該シフト情報算出手段で算出された水平距離及び水平角をそれぞれ水平距離初期値及び水平角初期値に設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記床面又は天井の任意の点を視準点として測距測角したとき、視準点方向の水平角と前記水平角初期値との偏差を算出して表示するとともに、前記水平距離算出手段で算出した水平距離と前記水平距離初期値初期値との偏差を算出して表示する偏差算出表示手段とを備えたことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、前記測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角とを測定できる測量機を用いて、床面又は天井の墨出し点を同一面内の新たなシフト点に移設するための墨出し点移設処理プログラムであって、前記測量機の機械点から視準点までの距離の計測値と、前記視準点の天頂角の計測値とから前記機械点から前記視準点までの水平距離を演算する水平距離算出手段と、床面又は天井の墨出し点を視準して測距測角したときの距離、水平角及び天頂角の各計測値及び前記水平距離算出手段で算出した水平距離から前記墨出し点の座標値を算出する墨出し点座標算出手段と、前記墨出し点から所望の移設点までのシフト量と前記墨出し点の座標から移設点の座標値を算出する移設点座標算出手段と、前記機械点から前記移設点までの水平距離と、視準方向と前記移設点方向との間の水平角を算出するシフト情報算出手段と、該シフト情報算出手段で算出された水平距離及び水平角をそれぞれ水平距離初期値及び水平角初期値に設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記床面又は天井の任意の点を視準点として測距測角したとき、視準点方向の水平角と前記水平角初期値との偏差を算出して表示するとともに、前記水平距離算出手段で算出した水平距離と前記水平距離初期値との偏差を算出して表示する偏差算出手段の機能を、前記測量機に搭載されたコンピュータに付与することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角とを測定できる測量機において、床面、天井又は壁面の墨出し点を視準点として測距測角したときの距離、水平角及び天頂角の各計測値から前記墨出し点の座標値を算出する墨出し点座標算出手段と、前記墨出し点から所望の移設点までのシフト量と前記墨出し点の座標から移設点の座標値を算出する移設点座標算出手段と、前記移設点方向の水平角と天頂角を算出するシフト情報算出手段と、該シフト情報算出手段で算出された水平角及び天頂角をそれぞれ水平角初期値及び天頂角初期値に設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記移設点方向の前記床面又は天井の任意の点を視準点として測角したとき、視準点方向の水平角と前記水平角初期値との偏差及び視準点方向の天頂角と前記天頂角初期値との偏差を算出して表示する偏差算出表示手段とを備えたことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、前記測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角とを測定できる測量機を用いて、床面、天井又は壁面の墨出し点を新たなシフト点に移設するための墨出し点移設処理プログラムであって、床面、天井又は壁面の墨出し点を視準点として測距測角したときの距離、水平角及び天頂角の各計測値から前記墨出し点の座標値を算出する墨出し点座標算出手段と、前記墨出し点から所望の移設点までのシフト量と前記墨出し点の座標から移設点の座標値を算出する移設点座標算出手段と、前記移設点方向の水平角と天頂角を算出するシフト情報算出手段と、該シフト情報算出手段で算出された水平角及び天頂角をそれぞれ水平角初期値及び天頂角初期値に設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記移設点方向の前記床面又は天井の任意の点を視準点として測角したとき、視準点方向の水平角と前記水平角初期値との偏差及び視準点方向の天頂角と前記天頂角初期値との偏差を算出して表示する偏差算出表示手段の機能を、前記測量機に搭載されたコンピュータに付与することを特徴とする。

以上説明したように、請求項１又は２に係る発明によれば、床面又は天井の墨出し点を視準して、視準点方向の水平角と、機械点から視準点までの水平距離とを求めて初期値として記憶し、その後、望遠鏡を天井又は床面に向け、視準点までの水平距離と視準点方向の水平角を測定し、これらの水平距離及び水平角それぞれの計測値と初期値との偏差が表示されるので、それらの距離及び角度の偏差が全て０となったときに、レーザポインタを作動させると、レーザポインタの指し示した点が移設点になる。同様の処理を行うことで、複数の墨出し点を１台の測量機で、この測量機を移動させることなく床面から天井へと又は天井から床面へと簡単に移設することができる。また、測量機を墨出し点の鉛直線上に設置する必要がないので、墨出し点付近の床面に測量機を設置できない場合でも、墨出し点の移設が簡単にできる。

請求項３又は４に係る発明によれば、床面又は天井の墨出し点を視準して、墨出し点の座標値を求め、該座標値と水平面内のシフト量から移設点座標を求め、該移設点方向の水平角と、機械点から移設点までの水平距離を求めて初期値として記憶し、その後、望遠鏡を前記移設点付近に向け、現在の視準点までの水平距離とその水平角を測定し、これらの水平距離及び水平角それぞれの計測値と初期値との偏差が表示されるので、それらの距離及び角度の偏差が全て０となったときに、レーザポインタを作動させると、レーザポインタの指し示した点が移設点になる。同様の処理を行うことで、１台の測量機で、この測量機を移動させることなく、墨出し点を同一面内の複数個所に簡単に移設することができる。また、測量機を墨出し点の鉛直線上に設置する必要がないので、墨出し点付近の床面に測量機を設置できない場合でも、墨出し点の移設が簡単にできる。

請求項５又は６に係る発明によれば、床面、天井又は壁面の墨出し点を視準して、墨出し点の座標値を求め、該座標値とシフト量から移設点座標を求め、該移設点方向の水平角と天頂角とを求めて初期値として記憶し、その後、望遠鏡を前記移設点付近に向け、現在の視準点方向の水平角と天頂角を測定し、これら水平角と天頂角それぞれの計測値と初期値との偏差が表示されるので、それらの角度の偏差が全て０となったときに、レーザポインタを作動させると、レーザポインタの指し示した点が移設点になる。同様の処理を行うことで、１台の測量機で、この測量機を移動させることなく、墨出し点を任意面内の複数個所に簡単に移設することができる。また、測量機を墨出し点の鉛直線上に設置する必要がないので、墨出し点付近の床面に測量機を設置できない場合でも、墨出し点の移設が簡単にできる。

本発明は、視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備えた１台の測量機で該測量機を移動させることなく、床墨の設置、床墨の天井移設等を行うことができるようにするものである。以下に、本発明の好ましい実施例につき、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例である測量機の概要を説明する図である。図２は、この測量機を用いて床墨を天井に移設する方法を説明する図である。図３は、この測量機を用いて床墨を天井に移設する墨出し点移設処理プログラムを説明するフローチャートである。図４は、この測量機を用いて床墨を床面上で移設する方法を説明する図である。図５は、この測量機を用いて床墨を床面上で移設する墨出し点移設処理プログラムを説明するフローチャートである。図６は、この測量機を用いて壁墨を同じ壁面上で移設する方法を説明する図である。図７は、この測量機を用いて壁墨を同じ壁面上で移設する墨出し点移設処理プログラムを説明するフローチャートである。図８は、この測量機を用いて床墨を壁面上へ移設する方法を説明する図である。

本実施例の測量機１００は、図１に示したように視準軸１０すなわち望遠鏡１４の視準軸と同軸に可視レーザ光１２を出射する図示しないレーザポインタを備え、測量機１００の機械点（望遠鏡１４の回転軸と水平回転軸が交叉した点）Ｐ０から視準点Ｐまでの斜距離Ｌと、基準方向（既知点方向）Ｂと視準点Ｐ方向のなす水平角Ｈと、天頂方向（鉛直方向）Ｚと視準点Ｐ方向のなす天頂角Ｖとを測定できる電子式トータルステーションである。このような電子式トータルステーションの構成（前記特許文献３参照）は公知であるので、この説明は省略する。

ただし、この測量機１００は、搭載している図示しないマイクロコンピュータに、以下に説明する墨出し点移設処理プログラムも内蔵している。また、この測量機１００は、レーザポインタ機能、ノンプリズム距離測定機能、トラッキング機能及びオートトラッキング機能を有しているものが最適である（レーザポインタ機能、オートトラッキング機能、ノンプリズム距離測定機能については、それぞれ前記特許文献２、４、５を参照）。

最初に、図２及び図３に基づき、測量機１００を用いて、床面１６上の墨出し点Ｐ１を天井１８の鉛直対応位置の移設点Ｐ２に移設するための墨出し点移設処理プログラムについて説明する。

まず、作業者は、測量機１００を床面１６上の基準点Ｏ上に設置し、この墨出し点移設処理プログラムをスタートさせる。次に、床面１６上の墨出し点Ｐ１を視準する（ステップＳ１）。墨出し点Ｐ１が視準されると、測量機１００の機械点Ｐ０から墨出し点Ｐ１までの斜距離Ｌ１と、墨出し点Ｐ１方向と基準方向Ｂ（方向角）のなす水平角Ｈ１と、墨出し点Ｐ１方向と天頂方向Ｚのなす天頂角（天頂を０°とする。）Ｖ１とを計測する（ステップＳ２）。そして、計測した斜距離Ｌ１と天頂角Ｖ１を用いて、機械点Ｐ０から墨出し点Ｐ１までの水平距離Ｄ１を次の（１）式にしたがって算出する（ステップＳ３）。このステップＳ３が、請求項１及び２に記載の水平距離算出手段に相当する。
水平距離Ｄ１＝Ｌ１×ｓｉｎ（１８０°−Ｖ１）……（１）

この後、計測した水平角Ｈ１及び算出された水平距離Ｄ１をそれぞれ水平角初期値及び水平距離初期値として設定する（ステップＳ４）。このステップＳ４が請求項１及び２に記載の初期値設定手段に相当する。

これ以後、表示装置は、視準点Ｐに関する水平角Ｈと水平距離Ｄについては、墨出し点Ｐ１の位置からの偏差を表示する。ここで、望遠鏡１４を回転させて天井１８に向ける（ステップＳ５）。このため、視準点Ｐまでの斜距離Ｌと、視準点Ｐ方向の水平角Ｈ及び天頂角Ｖとを測定し（ステップＳ６）、機械点Ｐ０から視準点Ｐまでの水平距離Ｄを次の（２）式で算出する（ステップＳ７）。このステップＳ７も請求項１及び２に記載の水平距離算出手段に相当する。
水平距離Ｄ＝Ｌ×ｓｉｎ（１８０°−Ｖ）……（２）

さらに、視準点Ｐ方向の水平角Ｈと墨出し点Ｐ１方向の水平角Ｈとの間の偏差ΔＨを次の（３）式から算出し、機械点Ｐ０から視準点Ｐまでの水平距離Ｄと墨出し点Ｐ１までの水平距離Ｄ１との間の偏差ΔＤを次の（４）式から算出し、これらの偏差ΔＨ、ΔＤを表示装置に表示する（ステップＳ８）。このステップＳ８が請求項１及び２に記載の偏差算出手段に相当する。
ΔＨ＝Ｈ−Ｈ１……（３）
ΔＤ＝Ｄ−Ｄ１……（４）

ここで、作業者は、両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０か否かを判断する（ステップＳ９）。両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０にならないときは、望遠鏡１４を回転させながら、作業者は、両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０になる点を捜す（ステップＳ５−Ｓ９を繰り返す）。両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０になる点を捜し易くするため、両偏差がΔＨ≒０且つΔＤ≒０となったときには、ブザーやランプの点灯又は点滅等で望遠鏡１４が適正な移設点Ｐ２付近を向いていることを知らせる。

前述したように人手によって両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０になる点をじっくりと捜してもよいが、効率的に墨出し点Ｐ１の移設を行うには、測量機１００の測距測角機能としてトラックキングモード又はオートトラッキングモードが必要である。トラッキングモードとは移動するターゲットの位置測定を可能とする機能であり、オートトラッキングモードとは、望遠鏡の視準軸方向とターゲット方向に関して水平角の差及び天頂角の差を検出して、これらの差に応じた信号をそれぞれ水平サーボモータ及び鉛直サーボモータに送って、それらの差に応じた角度だけ望遠鏡を回転させることにより、望遠鏡１４にターゲットを自動的に追尾させる機能である。このようなオートトラッキング機能を有する測量機では、両偏差ΔＨとΔＤに応じた信号をそれぞれ水平サーボモータ及び鉛直サーボモータに送ることにより、ΔＨ＝０且つΔＤ＝０となるように望遠鏡１４を回転させることが容易にできる。

両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０になったときは、望遠鏡１４で視準している点が、墨出し点Ｐ１のちょうど真上に位置し、新たな移設点Ｐ２となるので、レーザポインタがＯＮとなり（ステップＳ１０）、移設点Ｐ２は、レーザビームの照射点のレーザスポットによって指し示される。これにより、床面１６上の墨出し点Ｐ１を鉛直方向に移動させて天井１８上で対応する移設点Ｐ２に移設することができる（ステップＳ１１）。この場合、天井は傾斜又は水平のいずれでも、墨出し点Ｐ１の鉛直上の点Ｐ２を求めることができる。

この墨出し点移設処理プログラムによれば、同様の処理を繰り返すことで、床面１６上の複数の墨出し点を、１台の測量機１００で、しかも測量機１００を移動させることなく天井１８の新たな移設点に移設することができる。また、天井１８上の墨出し点を床面１６上に移設することも同様に可能である。さらに、測量機１００を墨出し点Ｐ１上に設置する必要がないので、墨出し点Ｐ１上に測量機１００を設置できない場合でも、墨出し点Ｐ１の移設が簡単にできる。

なお、両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０となる点が、元の墨出し点Ｐ１となる場合を防止するため、最初の墨出し点Ｐ１と等しい水平角Ｈ、天頂角Ｖ、水平距離Ｄとなる場合と、天頂角Ｖ（天井１８への移設なので、Ｖ＜９０°である。）が９０度近辺になる場合には、表示装置上に適正な移設点ではないことを知らせるとともに、ブザー等で警報を出す機構を備えることが必要である。

次に、図４と図５に基づいて、床面１６上の墨出し点Ｐ１を同じく床面１６上で指定されただけシフトした移設点Ｐ３へ移す墨出し点移設処理プログラムについて説明する。

まず、作業者は、床面１６上の基準点Ｏ上に測量機１００を設置し、この墨出し点移設処理プログラムをスタートさせ、続いて墨出し点Ｐ１を視準する（ステップＳ２１）。墨出し点Ｐ１が視準されると、機械点Ｐ０から墨出し点Ｐ１までの斜距離Ｌ１を計測するとともに、墨出し点Ｐ１方向の水平角Ｈ１及び天頂角Ｖ１をそれぞれ計測する（ステップＳ２２）。続いて、機械点Ｐ０から墨出し点Ｐ１までの水平距離Ｄ１を次の（５）式にしたがって算出する（ステップＳ２３）。このステップＳ２３が、請求項３及び４に記載の水平距離算出手段に相当する。さらに、測量機１００の機械点Ｐ０の真下を原点Ｏ（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）とし、機械点Ｐ０の高さをｈとし、墨出し点Ｐ１の視準方向をＸＹＺ座標系のＸ軸として、墨出し点Ｐ１の座標（Ｘ１，Ｙ０，Ｚ０）を次の（６）、（７）、（８）式に従って算出する（ステップＳ２４）。このステップＳ２４が、請求項３及び４に記載の墨出し点座標算出手段に相当する。
Ｄ１＝Ｌ１×ｓｉｎ（１８０°−Ｖ１） ……（５）
Ｘ１＝Ｄ１ ……（６）
Ｙ０＝０．０００ ……（７）
Ｚ０＝Ｌ１×ｃｏｓ（Ｖ１）＋ｈ＝０．０００……（８）

ここで、作業者が床面１６上でのシフト量として、例えば、Ｘ方向へのシフト量をＸｓ、Ｙ方向へのシフト量をＹｓとして入力すると（ステップＳ２５）、求めるべき移設点Ｐ３の水平座標値（Ｘ３，Ｙ３）は、次の（９）、（１０）式で表される（ステップＳ２６）。このステップＳ２６が、請求項３及び４に記載の移設点座標算出手段に相当する。
Ｘ３＝Ｘ１＋Ｘｓ ……（９）
Ｙ３＝Ｙｓ ……（１０）

次に、原点Ｏ（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）から移設点Ｐ３（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ０）までの水平距離Ｄ３は、次の（１１）式で求まり、
Ｄ３＝√｛（Ｘ１＋Ｘｓ）^２＋Ｙｓ^２）｝ ……（１１）
移設点Ｐ３のＸ軸に対する水平角Ｈ３は次の（１２）式で求まる（ステップＳ２７）。このステップＳ２７が、請求項３及び４に記載のシフト情報算出手段に相当する。
Ｈ３＝ｔａｎ^−１｛（Ｙｓ／（Ｘ１＋Ｘｓ）｝ ……（１２）

（１１）式に従って水平距離Ｄ３が求められるとともに、（１２）式に従って水平角Ｈ３が求められると、水平角Ｈ３と水平距離Ｄ３をそれぞれ水平角初期値及び水平距離初期値として設定する（ステップＳ２８）。このステップＳ２８が、請求項３及び４に記載の初期値設定手段に相当する。

これ以後、表示装置は、視準点Ｐに関する水平角Ｈと水平距離Ｄについては、移設点Ｐ３の位置からの偏差を表示する。ここで、望遠鏡１４を回転させて床面１６上の新たな移設点Ｐ３付近に向け（ステップＳ２９）、視準点Ｐまでの斜距離Ｌと、視準点Ｐ方向の水平角Ｈ及び天頂角Ｖとを測定し（ステップＳ３０）、機械点Ｐ０から視準点Ｐまでの水平距離Ｄを次の（１３）式で求める（ステップＳ３１）。このステップＳ３１も、請求項３及び４に記載の水平距離算出手段に相当する。そして、視準点Ｐと移設点Ｐ３との間の水平角の偏差ΔＨ及び両者までの水平距離の偏差ΔＤが次の（１４）、（１５）式にしたがって算出され、表示装置に表示される（ステップＳ３２）。このステップＳ３２が、請求項３及び４に記載の偏差算出手段に相当する。
Ｄ＝Ｌ×ｓｉｎ（１８０°−Ｖ）……（１３）
ΔＨ＝Ｈ−Ｈ３ ……（１４）
ΔＤ＝Ｄ−Ｄ３ ……（１５）

ここで、作業者は、両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０か否かを判断する（ステップＳステップＳ３３）。両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０でないときは、望遠鏡１４を回転させながら、作業者は、両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０になる点を捜す（ステップＳ２９−Ｓ３３を繰り返す）。両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０になる点を捜し易くするため、両偏差がΔＨ≒０且つΔＤ≒０となったときには、ブザーやランプの点灯又は点滅等で、望遠鏡１４が適正な移設点付近を向いていることを知らせる。

前述したように人手によって両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０になる点をじっくりと捜してもよいが、効率的に墨出し点Ｐ１の移設を行うには、測量機１００の測距測角機能としてトラックキング機能又はオートトラッキング機能が必要である。オートトラッキング機能を有する測量機では、ΔＨとΔＤに応じた信号を水平サーボモータ及び鉛直サーボモータに送ることにより、ΔＨ＝０且つΔＤ＝０となるように望遠鏡１４を回転させることができる。

両偏差ΔＨ、ΔＤが共に０になったときには、望遠鏡１４で視準している点が新たな移設点Ｐ３となるので、レーザポインタがＯＮとなり（ステップＳ３４）、移設点Ｐ３は、レーザビームの照射点のレーザスポットによって指し示される。これにより、床面１６上の墨出し点Ｐ１を所望量シフトした移設点Ｐ３移設することができる（ステップＳ３５）。

この墨出し点移設処理プログラムによれば、同様の処理を繰り返すことで、１台の測量機１００で、しかも測量機１００を移動させることなく、床面１６上の墨出し点Ｐ１を同じ床面１６上の多数個所に移設することができる。また、測量機１００を最初の墨出し点Ｐ１の上に設置する必要がないので、墨出し点Ｐ１上に測量機１００を設置できない場合でも、墨出し点Ｐ１の移設が簡単にできる。さらに、天井１８上の複数の墨出し点を、同様に天井１８上の新たな移設点に移設することも可能である。

次に、図６と図７に基づいて、壁面１９上の墨出し点Ｐ１を同じく壁面１９上で指定されただけシフトした移設点Ｐ４へ移す側面墨出し点移設処理プログラムについて説明する。

まず、作業者は、床面１６上の基準点Ｏ上に測量機１００を設置する。そして、そこで、この側面墨出し点移設処理プログラムをスタートさせ、墨出し点Ｐ１を視準する（ステップＳ４１）。墨出し点Ｐ１が視準されると、機械点Ｐ０から墨出し点Ｐ１までの斜距離Ｌ１を計測するとともに、墨出し点Ｐ１方向の水平角Ｈ１及び天頂角Ｖ１をそれぞれ計測する（ステップＳ４２）。続いて、機械点Ｐ０から墨出し点Ｐ１までの水平距離Ｄ１を次の（２５）式にしたがって算出する（ステップＳ４３）。さらに、測量機１００の機械点Ｐ０を原点（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）とし、壁面１９に平行にＸ軸、壁面１９に垂直にＹ軸、鉛直方向にＺ軸を設定するとともに、測量機１００の機械点高さをｈとし、壁面１９から機械点Ｐ０までの距離をＹｗとする。ここで、水平角（方位角）はＸ軸となす角度とするとともに、Ｙｗについては予め測量機１００で測定して入力しておく。そして、墨出し点Ｐ１の座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）を次の（２６）、（２７）、（２８）式に従って算出する（ステップＳ４４）。このステップＳ４４が、請求項５及び６に記載の墨出し点座標算出手段に相当する。
Ｄ１＝Ｌ１×ｓｉｎ（１８０°−Ｖ１） ……（２５）
Ｘ１＝Ｄ１×ｃｏｓ（Ｈ１） ……（２６）
Ｙ１＝Ｙｗ ……（２７）
Ｚ１＝Ｌ１×ｃｏｓ（Ｖ１） ……（２８）

ここで、作業者が壁面１９内でのシフト量として、例えば、Ｘ方向へのシフト量をＸｓ、Ｚ方向へのシフト量をＺｓとして入力すると（ステップＳ４５）、求めるべき移設点Ｐ４の壁面１９上の座標値（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）は、次の（２９）、（３０）、（３１）式で表される（ステップＳ４６）。このステップＳ４６が、請求項５及び６に記載の移設点座標算出手段に相当する。
Ｘ４＝Ｘ１＋Ｘｓ ……（２９）
Ｙ４＝Ｙｗ ……（３０）
Ｚ４＝Ｚ１＋Ｚｓ ……（３１）

次に、機械点（原点）Ｐ０（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）から移設点Ｐ４（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）までの水平距離Ｄ４は、次の（３２）式で求まる。
Ｄ４＝√（Ｘ４^２＋Ｙ４^２）
＝√｛（Ｘ１＋Ｘｓ）^２＋Ｙｗ^２｝ ……（３２）

したがって、移設点Ｐ４のＸ軸に対する水平角Ｈ４と天頂角Ｖ４は、次の（３３）、（３４）式で求まる（ステップＳ４７）。このステップＳ４７が、請求項５及び６に記載のシフト情報算出手段に相当する。
Ｈ４＝ｔａｎ^−１｛（Ｙ４／Ｘ４｝
＝ｔａｎ^−１｛（Ｙｗ／（Ｘ１＋Ｘｓ）｝ ……（３３）
Ｖ４＝ｔａｎ^−１｛（Ｄ４／Ｚ４｝
＝ｔａｎ^−１[√｛（Ｘ１＋Ｘｓ）^２＋Ｙｗ^２｝／（Ｘ１＋Ｘｓ）] …（３４）

（３３）、（３４）式に従って、移設点Ｐ４方向の水平角Ｈ４と天頂角Ｖ４が求められると、水平角Ｈ４と天頂角Ｖ４をそれぞれ水平角初期値及び天頂角初期値として設定する（ステップＳ４８）。このステップＳ４８が、請求項５及び６に記載の初期値設定手段に相当する。

これ以後、表示装置は、視準点Ｐに関する水平角Ｈと天頂角Ｖについては、移設点Ｐ４の位置からの偏差を表示する。そこで、望遠鏡１４を回転させて壁面１９上の新たな移設点Ｐ４付近に向けると（ステップＳ４９）、視準点Ｐ方向の水平角Ｈ及び天頂角Ｖとが測定される（ステップＳ５０）。そして、視準点Ｐと移設点Ｐ４との水平角の偏差ΔＨと、両者の天頂角の偏差ΔＶが次の（３５）、（３６）式にしたがって算出され、表示装置に表示される（ステップＳ５１）。このステップＳ５１が、請求項５及び６に記載の偏差算出手段に相当する。
ΔＨ＝Ｈ−Ｈ４ ……（３５）
ΔＶ＝Ｖ−Ｖ４ ……（３６）

ここで、作業者は、両偏差ΔＨ、ΔＶが共に０か否かを判断する（ステップＳステップＳ５２）。両偏差ΔＨ、ΔＶが共に０でないときは、望遠鏡１４を回転させながら、作業者は、両偏差ΔＨ、ΔＶが共に０になる点を捜す（ステップＳ４９−Ｓ５２を繰り返す）。両偏差ΔＨ、ΔＶが共に０になる点を捜し易くするため、両偏差がΔＨ≒０且つΔＶ≒０となったときには、ブザーやランプの点灯又は点滅等で、望遠鏡１４が適正な移設点Ｐ４付近を向いていることを知らせる。

前述したように人手によって両偏差ΔＨ、ΔＶが共に０になる点をじっくりと捜してもよいが、効率的に墨出し点Ｐ１の移設を行うには、測量機１００の測距測角機能としてトラックキング機能又はオートトラッキング機能が必要である。オートトラッキング機能を有する測量機では、両偏差ΔＨ、ΔＶに応じた信号を水平サーボモータ及び鉛直サーボモータに送ることにより、ΔＨ＝０且つΔＶ＝０となるように望遠鏡１４を回転させることができる。

両偏差ΔＨ、ΔＶが共に０になったときには、望遠鏡１４で視準している点が新たな移設点Ｐ４となるので、レーザポインタがＯＮとなり（ステップＳ５３）、移設点Ｐ４は、レーザビームの照射点のレーザスポットによって指し示される。これにより、壁面１９上の墨出し点Ｐ１を所望量シフトした移設点Ｐ４に移設することができる（ステップＳ５４）。

この墨出し点移設処理プログラムによれば、同様の処理を繰り返すことで、１台の測量機１００で、しかも測量機１００を移動させることなく、壁面１９上の墨出し点Ｐ１を同じ壁面１９上の多数個所に移設することができる。また、測量機１００を最初の墨出し点Ｐ１の上に設置する必要がないので、墨出し点Ｐ１上に測量機１００を設置できない場合でも、墨出し点Ｐ１の移設が簡単にできる。

次に、図８に基づいて、床面１６上の墨出し点Ｐ１を壁面１９上に指定されただけシフトした移設点Ｐ５へ移す墨出し点移設処理プログラムについて説明する。

まず、作業者は、床面１６上の基準点Ｏ上に測量機１００を設置する。そして、そこで、この墨出し点移設処理プログラムをスタートさせ、墨出し点Ｐ１を視準する。墨出し点Ｐ１が視準されると、機械点Ｐ０から墨出し点Ｐ１までの斜距離Ｌ１を計測するとともに、墨出し点Ｐ１方向の水平角Ｈ１及び天頂角Ｖ１をそれぞれ計測する。続いて、機械点Ｐ０から墨出し点Ｐ１までの水平距離Ｄ１を次の（４５）式にしたがって算出する。ここで、測量機１００の機械点Ｐ０を原点（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）とし、壁面１９に平行にＸ軸、壁面１９に垂直にＹ軸、鉛直方向にＺ軸を設定するとともに、測量機１００の機械点Ｐ０の高さをｈとし、壁面１９から機械点Ｐ０までの距離をＹｗとする。そして、水平角（方位角）はＸ軸となす角度とするとともに、Ｙｗは予め測量機１００で測定して入力しておく。

次に、墨出し点Ｐ１の座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）を次の（４６）、（４７）、（４８）式に従って算出する。（４８）式からは、機械点Ｐ０の高さをｈが求まる。
Ｄ１＝Ｌ１×ｓｉｎ（１８０°−Ｖ１） ……（４５）
Ｘ１＝Ｄ１×ｃｏｓ（Ｈ１）
＝Ｌ１×ｓｉｎ（１８０°−Ｖ１）×ｃｏｓ（Ｈ１）……（４６）
Ｙ１＝Ｄ１×ｓｉｎ（Ｈ１） ……（４７）
Ｚ１＝Ｌ１×ｃｏｓ（Ｖ１）＝−ｈ ……（４８）

ここで、作業者が壁面１９内での移設点のシフト量として、例えば、Ｘ方向へのシフト量を０、床面１６からの高さＺｓをシフト量として入力すると、求めるべき移設点Ｐ５の壁面１９上の座標値（Ｘ５，Ｙ５，Ｚ５）は、次の（４９）、（５０）、（５１）式で表される。
Ｘ５＝Ｘ１ ……（４９）
Ｙ５＝Ｙｗ ……（５０）
Ｚ５＝Ｚｓ−ｈ ……（５１）

こうして、移設点Ｐ５の座標が求まれば、この後は、図６及び図７に示した壁面１９内で墨出し点Ｐ１を移設点Ｐ４へ移設する前述した方法と同じである。したがって、この墨出し点移設処理プログラムは、図７のフローチャートにおいて、移設点Ｐ４の水平角Ｈ４と天頂角Ｖ４を、Ｈ５とＶ５に変更するだけであるので、これ以上の説明は省略する。

この墨出し点移設処理プログラムによれば、同様の処理を繰り返すことで、１台の測量機１００で、しかも測量機１００を移動させることなく、床面１６上の墨出し点Ｐ１を壁面１９上の多数個所に移設することができる。もちろん、床面１６、壁面１９又は天井１８上の墨出し点Ｐ１を任意の面に移設することも可能である。また、測量機１００を最初の墨出し点Ｐ１の上に設置する必要がないので、墨出し点Ｐ１上に測量機１００を設置できない場合でも、墨出し点Ｐ１の移設が簡単にできる。

本発明の一実施例である測量機の機能を説明する図である。前記測量機を用いて床墨を天井に移設する方法を説明する図である。前記測量機を用いて床墨を天井に移設する墨出し点移設処理プログラムを説明するフローチャートである。前記測量機を用いて床墨を床面上で移設する方法を説明する図である。前記測量機を用いて床墨を床面上で移設する墨出し点移設処理プログラムを説明するフローチャートである。前記測量機を用いて壁墨を同じ壁面上で移設する方法を説明する図である。前記測量機を用いて壁墨を同じ壁面上で移設する墨出し点移設処理プログラムを説明するフローチャートである。前記測量機を用いて床墨を壁面上へ移設する方法を説明する図である。

符号の説明

１００測量機
１４望遠鏡
１６床面
１８天井
１９壁面
Ｐ０機械点
Ｐ視準点
Ｐ１墨出し点
Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５移設点
Ｌ、Ｌ１斜距離
Ｈ、Ｈ１、Ｈ３、Ｈ４水平角
Ｖ、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４天頂角
Ｄ、Ｄ１、Ｄ３、Ｄ４水平距離
ΔＤ水平距離の偏差
ΔＨ水平角の偏差
ΔＶ天頂角の偏差
Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓシフト量

Claims

視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角と測定できる測量機において、
前記視準点までの距離の計測値と、前記視準点方向の天頂角の計測値とから前記機械点から前記視準点までの水平距離を算出する水平距離算出手段と、床面又は天井の墨出し点を視準点として測距測角したとき、水平角の計測値を水平角初期値とし、前記水平距離算出手段で算出された水平距離を水平距離初期値として設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記天井又は床面の任意の点を視準点として測距測角し、水平角の計測値と前記水平角初期値との偏差を算出して表示するとともに、前記水平距離算出手段により算出された水平距離と前記水平距離初期値との偏差を算出して表示する偏差算出表示手段とを備えたことを特徴とする測量機。
視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角とを測定できる測量機を用いて、床面又は天井の墨出し点を天井又は床面の鉛直対応位置に移設するための墨出し点移設処理プログラムであって、
前記機械点から前記視準点までの距離の計測値と、前記視準点方向の天頂角の計測値とから前記機械点から前記視準点までの水平距離を算出する水平距離算出手段と、前記床面又は天井の墨出し点を視準点として測距測角したとき、水平角の計測値を水平角初期値とし、前記水平距離算出手段で算出された水平距離を水平距離初期値として設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記天井又は床面の任意の点を視準点として測距測角して、水平角の計測値と前記水平角初期値との偏差を算出して表示するとともに、前記水平距離算出手段により算出された水平距離と前記水平距離初期値との偏差を算出して表示する偏差算出表示手段としての機能を、前記測量機に搭載されたコンピュータに付与することを特徴とする墨出し点移設処理プログラム。
視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角とを測定できる測量機において、
前記機械点から前記視準点までの距離の計測値と、前記視準点方向の天頂角の計測値とから前記機械点から前記視準点までの水平距離を算出する水平距離算出手段と、床面又は天井の墨出し点を視準点として測距測角したときの距離、水平角及び天頂角の各計測値と前記水平距離算出手段で算出した水平距離とから前記墨出し点の座標値を算出する墨出し点座標算出手段と、前記墨出し点から所望の移設点までのシフト量と前記墨出し点の座標から移設点の座標値を算出する移設点座標算出手段と、前記機械点から前記移設点までの水平距離と、前記墨出し点方向と前記移設点方向との間の水平角を算出するシフト情報算出手段と、該シフト情報算出手段で算出された水平距離及び水平角をそれぞれ水平距離初期値及び水平角初期値に設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記床面又は天井の任意の点を視準点として測距測角したとき、視準点方向の水平角と前記水平角初期値との偏差を算出して表示するとともに、前記水平距離算出手段で算出した水平距離と前記水平距離初期値初期値との偏差を算出して表示する偏差算出表示手段とを備えたことを特徴とする測量機。
視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、前記測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角とを測定できる測量機を用いて、床面又は天井の墨出し点を同一面内の新たなシフト点に移設するための墨出し点移設処理プログラムであって、
前記測量機の機械点から視準点までの距離の計測値と、前記視準点の天頂角の計測値とから前記機械点から前記視準点までの水平距離を演算する水平距離算出手段と、床面又は天井の墨出し点を視準して測距測角したときの距離、水平角及び天頂角の各計測値及び前記水平距離算出手段で算出した水平距離から前記墨出し点の座標値を算出する墨出し点座標算出手段と、前記墨出し点から所望の移設点までのシフト量と前記墨出し点の座標から移設点の座標値を算出する移設点座標算出手段と、前記機械点から前記移設点までの水平距離と、視準方向と前記移設点方向との間の水平角を算出するシフト情報算出手段と、該シフト情報算出手段で算出された水平距離及び水平角をそれぞれ水平距離初期値及び水平角初期値に設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記床面又は天井の任意の点を視準点として測距測角したとき、視準点方向の水平角と前記水平角初期値との偏差を算出して表示するとともに、前記水平距離算出手段で算出した水平距離と前記水平距離初期値との偏差を算出して表示する偏差算出手段の機能を、前記測量機に搭載されたコンピュータに付与することを特徴とする墨出し点移設処理プログラム。
視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角とを測定できる測量機において、
床面、天井又は壁面の墨出し点を視準点として測距測角したときの距離、水平角及び天頂角の各計測値から前記墨出し点の座標値を算出する墨出し点座標算出手段と、前記墨出し点から所望の移設点までのシフト量と前記墨出し点の座標から移設点の座標値を算出する移設点座標算出手段と、前記移設点方向の水平角と天頂角を算出するシフト情報算出手段と、該シフト情報算出手段で算出された水平角及び天頂角をそれぞれ水平角初期値及び天頂角初期値に設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記移設点方向の前記床面又は天井の任意の点を視準点として測角したとき、視準点方向の水平角と前記水平角初期値との偏差及び視準点方向の天頂角と前記天頂角初期値との偏差を算出して表示する偏差算出表示手段とを備えたことを特徴とする測量機。
視準軸と同軸に可視レーザ光を出射するレーザポインタを備え、前記測量機の機械点から視準点までの距離と視準点方向の水平角及び天頂角とを測定できる測量機を用いて、床面、天井又は壁面の墨出し点を新たなシフト点に移設するための墨出し点移設処理プログラムであって、
床面、天井又は壁面の墨出し点を視準点として測距測角したときの距離、水平角及び天頂角の各計測値から前記墨出し点の座標値を算出する墨出し点座標算出手段と、前記墨出し点から所望の移設点までのシフト量と前記墨出し点の座標から移設点の座標値を算出する移設点座標算出手段と、前記移設点方向の水平角と天頂角を算出するシフト情報算出手段と、該シフト情報算出手段で算出された水平角及び天頂角をそれぞれ水平角初期値及び天頂角初期値に設定する初期値設定手段と、前記初期値設定後に、前記移設点方向の前記床面又は天井の任意の点を視準点として測角したとき、視準点方向の水平角と前記水平角初期値との偏差及び視準点方向の天頂角と前記天頂角初期値との偏差を算出して表示する偏差算出表示手段の機能を、前記測量機に搭載されたコンピュータに付与することを特徴とする墨出し点移設処理プログラム。