JP2013029470A - 凹凸平面の測量方法及び測量装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】子機10は、車軸4に2つの車輪5を設けて移動可能な基体1の上に360°プリズム7を取り付けてなり、車軸4の直上にプリズム7の中心8が位置する。親機は、子機10のプリズム7の中心8を追尾して、プリズム7の中心8にレーザーを発射して反射させて受信して、その位置情報を取得できるようになっている。基準点Pに親機20を置き、道路を横断する測定線Sに沿って子機10を走行させると、レーザーの受信により子機10の平面位置、高さを座標(X,Y,Z)として取得できる。測定線に沿って多数の測定点で座標情報(X,Y,Z)を得れば、測定線Sに沿った断面(平面位置及び高さ)を測量できる。
【選択図】図1
Description
(1) 測定すべき凹凸平面を測定表面とし、第1測定線を設定する。前記子機は、前記測定平面から前記プリズムの中心までの距離H0を一定に設定する。
(2) 前記子機を前記第1測定線の初期位置Q0に配置して、前記親機から前記子機のプリズムにレーザー光を発信受信して、前記親機でQ0の座標情報(X0,Y0,Z0)を取得して保存する。
(3) 前記子機を前記第1測定線に沿って移動して、第1移動位置Q1で、前記親機から前記子機のプリズムにレーザー光を発信受信して、前記親機で、第1移動位置Q1の座標情報(X1,Y1,Z1)を取得して保存する。
(4) 以下同様に、前記第1測定線の終点まで前記子機を移動して、同様に親機で第n移動位置Qnの座標情報(Xn,Yn,Zn)を取得して保存する。
(5) 前記Q0(X0,Y0,Z0)、Q1(X1,Y1,Z1)、・・・Qn(Xn,Yn,Zn)から、前記第1測定線に沿った測定平面の高さ変化を、前記第1測定線に沿った断面で表示する。
(1) 測定平面に対して、多数の測定線Sを設定して、
(2) 1つの基準点P1に対して、複数の測定線S1、S2、・・・Snを設定して、親機で、各測定線S毎に子機の座標情報を取得して保存する。
(2) 互いに平面位置、高さ位置を既知とした複数の基準点P1、P2、・・・Pnを設定して、前記総ての基準点Pで、前記測定線S1、S2、・・・Snを設定して、各測定線S毎に、前記親機で前記子機の座標情報を取得して保存する。
(1) 測定すべき凹凸平面を測定表面とする。
(2) 前記親機は、前記子機のプリズムに向けてレーザー光を発信して、反射するレーザー光を受信して、前記子機の現在位置の平面位置及び高さ位置を測定して座標情報(X,Y,Z)を取得して保存する機能を有する。
(3) 前記子機は、前記測定平面上を、凹凸に沿って移動できる車輪を少なくとも2つ設けてあり、前記車輪を車軸の両側に取り付ける。
(4) 前記子機は、前記車輪の接地位置から一定高さH0を保って、前記プリズムが取り付けられ、前記プリズムは前記車軸の直上に位置するように配置する。
(ア)子機からの座標情報(X,Y,Z)をそのまま保存する場合。
(イ)測定表面からプリズムまでの高さH0、基準点の平面位置(すなわち親機のレーザー発信受信部分の平面位置)、高さ位置(すなわち、親機のレーザー発信受信部分の高さ位置)、測定線までの距離などの補正する必要があり、子機からの座標情報(X,Y,Z)をその補正して保存する場合。
また、子機の平面位置と高さを(X,Y,Z)データで把握できるので、単純でかつ小さなデータ量で、データ処理ができるので、簡易でありながら、正確でかつ短時間に、道路の凹凸などの凹凸平面の測量ができる効果がある。
プリズム7は、いわゆる360°プリズムで、任意方向からプリズム7に入射したレーザー光をプリズム7の中心8に導き、入射方向にレーザー光を反射する機能を有する。また、下端に下方に向けた取付用の突起部9を有する。基体1の取付孔3にプリズム7の突起部9を挿入して、基体1に着脱自在にプリズム7を取り付けして、この発明の子機10とする。この場合、プリズム7の中心8は、車軸4の直上に位置するように、プリズム7及び車軸4の位置を設定する(図1(a))。
また、地面31(車輪5の接地点)からプリズム7の中心8までの距離をH0とする(図1(a))。
親機20は、子機10の位置を測定して、子機の位置情報を座標Qn(Xn,Yn,Zn)として、データを蓄積できる機能を有する。データは各種記録媒体を介して、取り出し自在となり、またデータは通信機能により、所定のPCなどに転送可能となっている。
親機20として、例えば、「Leica社」の「TPS1200+ シリーズ」を使用して、同機のアクセサリー商品である360°プリズムを子機のプリズム7に採用する。この装置の場合、到達距離が500〜800m程度可能であるため、遮蔽物が無い道路であれば、少なくとも親機20を設置した基準点Pの両側500mずつ、合計1000m程度測定可能であり、例えば、測定線Sを50m間隔で設定した場合には約200本の道路断面を測量できる。なお、親機20は、上記機種に限らず同様の機能を発揮できる他機種又は他社の製品を使用することができることは当然である。
複数の測定線Sを管轄する基準点P1を設定する。基準点P1には、親機20を設置して、管轄する各測定線Sを走行する子機10にレーザーを発信して受信する。親機20を移動すると、各種設定を再度設定する必要があるため、親機20の移動を少なくすることが望ましい。また、親機20のレーザーを受信発信するレンズ部23と、子機10(測定線Sに沿って移動)のプリズム7との間に、高さのある中央分離帯、樹木などの障害物38が入り死角となる位置を避け、親機20のレーザーの性能上で到達距離の範囲内で任意に設定する。なお、親機20と子機10との間に遮断する障害物が多少あったとしても、子機10は一定速度で移動するので、親機20は子機10の動きを予想して追尾することができるので、測定点に障害物がなければ測定することができる。
従って、各基準点P毎に管轄する測定線S1、S2、・・・、Snが設定され、各測定線Sで測定開始位置Q0と測定終了位置Qnを決める。
親機20のスイッチを入れ、子機10の追尾を開始する。親機20から子機10のプリズム7にレーザーを当てて、反射光を親機20で受信して、基準点P1の第1測定線S1の初期位置Q0の座標情報、
座標Q1−0(X1−0,Y1−0,Z1−0)
を得るので、親機20は、これを設定して保存する。
続いて、測定者は、子機10の操作棒11を持って、設定した速度(約2km/時)で、設定した第1測定線S1の測定終了点Qnに向けて歩きながら、子機10を移動させる。この際、第1測定線S1の中間位置(Q0とQnの間)に目標を定めて、歩行すれば、第1測定線に沿った測定ができる。また、この間、子機10の位置は、親機20から追尾されている。
座標Q1−1(X1−1,Y1−1,Z1−1)
を得るので、親機20は、これを設定して保存する。同様にして、
座標Q1−2(X1−2,Y1−2,Z1−2)
座標Q1−3(X1−3,Y1−3,Z1−3)
座標Q1−4(X1−4,Y1−4,Z1−4)
・・・・・・・・・・
座標Q1−n(X1−n,Y1−n,Z1−n)
このように、Qnでのデータまで得て、親機20は、これを総て設定して保存する(図4(b))。
また、子機10を操作者が移動を操作する際に、子機10は車輪5、5が2つあるので、上下方向(接地面31と高さ方向)はぶれることはなく、また、車軸4の軸方向についても同じである。従って、進行方向(測定線S方向。車軸4に直角の方向)でプリズム7が傾かないように注意すれば良い。ただし、例えば、プリズム7の傾きが仮に5°ずれた場合、プリズム7の中心8の接地面31までの高さ(=H0)が30cmであれば、水平方向のずれは約2.61cm、上下方向のずれは約0.11cm程度に過ぎないので、また通常道路にも舗装の勾配がり、この測定上で大きな影響は無い。
また、例えば、4車線の道路の場合(幅10m)であれば、子機の移動速度が時速2kmであっても18秒程度で横断できるので、交通量の多い道路であっても、交通規制をすることなく、測量できる。また、歩行速度(測定線に沿った子機10の移動速度)を早くすることもでき、道路の横断時間をより短くできる。
座標Q2−0(X2−0,Y2−0,Z2−0)
座標Q2−1(X2−1,Y2−1,Z2−1)
座標Q2−2(X2−2,Y2−2,Z2−2)
・・・・・・・・・・
座標Q2−n(X2−n,Y2−n,Z2−n)
座標Qn−0(Xn−0,Yn−0,Zn−0)
座標Qn−1(Xn−1,Yn−1,Zn−1)
座標Qn−2(Xn−2,Yn−2,Zn−2)
・・・・・・・・・・
座標Qn−n(Xn−n,Yn−n,Zn−n)
例えば、基準点P1でのS1が図3のような道路の場合、高さ数mmのなだらかな凹部である「わだち33」の存在を容易に把握できる。また、街渠35のライン35a、集水桝36、マンホール37等の位置も子機10からの情報で把握できる(図3)。
また、特に分岐、合流や交差点等では、測定線Sは種々の設定が可能であり、任意である。いずれの測定線を設定しても、道路の凹凸面を正確にかつ容易に測量できる。
4 車軸(子機)
5 車輪(子機)
7 プリズム(子機)
8 プリズムの中心(子機)
10 子機
11 操作棒(子機)
20 親機
21 本体柱部
22 本体部
23 レンズ部
24 操作パネル
25 三脚
31 地面
32 道路
33 わだち
34 縁石
35 街渠
35a 街渠のライン
36 集水桝
37 マンホール(人孔)
38 障害物
Claims (3)
- 基準点P1に設置してレーザー受信発信機能を有する親機と、測定線に沿って移動自在でかつ前記親機からのレーザー光を受けて前記親機に返すプリズムを有する子機とを使用して、以下のように構成したことを特徴とする凹凸平面の高さ測定方法。
(1) 測定すべき凹凸平面を測定表面とし、第1測定線を設定する。前記子機は、前記測定平面から前記プリズムの中心までの距離H0を一定に設定する。
(2) 前記子機を前記第1測定線の初期位置Q0に配置して、前記親機から前記子機のプリズムにレーザー光を発信受信して、前記親機でQ0の座標情報(X0,Y0,Z0)を取得して保存する。
(3) 前記子機を前記第1測定線に沿って移動して、第1移動位置Q1で、前記親機から前記子機のプリズムにレーザー光を発信受信して、前記親機で、第1移動位置Q1の座標情報(X1,Y1,Z1)を取得して保存する。
(4) 以下同様に、前記第1測定線の終点まで前記子機を移動して、同様に親機で第n移動位置Qnの座標情報(Xn,Yn,Zn)を取得して保存する。
(5) 前記Q0(X0,Y0,Z0)、Q1(X1,Y1,Z1)、・・・Qn(Xn,Yn,Zn)から、前記第1測定線に沿った測定平面の高さ変化を、前記第1測定線に沿った断面で表示する。 - 以下のように構成することを特徴とする請求項1記載の凹凸平面の高さ測定方法。
(1) 測定平面に対して、多数の測定線Sを設定して、
(2) 1つの基準点P1に対して、複数の測定線S1、S2、・・・Snを設定して、親機で、各測定線S毎に子機の座標情報を取得して保存する。
(2) 互いに平面位置、高さ位置を既知とした複数の基準点P1、P2、・・・Pnを設定して、前記総ての基準点Pで、前記測定線S1、S2、・・・Snを設定して、各測定線S毎に、前記親機で前記子機の座標情報を取得して保存する。 - 基準点に設置してレーザー受信発信機能を有する親機と、移動自在でかつ前記親機からのレーザー光を受けて前記親機に返すプリズムを有する子機とからなり、以下のように構成したことを特徴とする凹凸平面の高さ測定装置。
(1) 測定すべき凹凸平面を測定表面とする。
(2) 前記親機は、前記子機のプリズムに向けてレーザー光を発信して、反射するレーザー光を受信して、前記子機の現在位置の平面位置及び高さ位置を測定して座標情報(X,Y,Z)を取得して保存する機能を有する。
(3) 前記子機は、前記測定平面上を、凹凸に沿って移動できる車輪を少なくとも2つ設けてあり、前記車輪を車軸の両側に取り付ける。
(4) 前記子機は、前記車輪の接地位置から一定高さH0を保って、前記プリズムが取り付けられ、前記プリズムは前記車軸の直上に位置するように配置する。
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