JP2019203377A - Position measurement system and position measurement method - Google Patents
Position measurement system and position measurement method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019203377A JP2019203377A JP2019140277A JP2019140277A JP2019203377A JP 2019203377 A JP2019203377 A JP 2019203377A JP 2019140277 A JP2019140277 A JP 2019140277A JP 2019140277 A JP2019140277 A JP 2019140277A JP 2019203377 A JP2019203377 A JP 2019203377A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- construction machine
- target
- unit
- mounting
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光波式測距測角器を用いて施工機械の位置を測定するための位置測定システム及び位置測定方法に関するものである。 The present invention relates to a position measuring system and a position measuring method for measuring the position of a construction machine using a light wave type distance measuring and measuring instrument.
特許文献１には、杭打ち機のオペレータが直杭や斜杭の傾斜を管理するために、杭打ち機の向きと杭の位置を計測して表示装置にオペレータから見た前後左右の傾斜量を表示することで、傾斜制御が簡単に行えるようになる情報提供システムが開示されている。 In Patent Document 1, in order for the operator of the pile driver to manage the inclination of the straight pile and the inclined pile, the direction of the pile driver and the position of the pile are measured, and the amount of inclination of the front, rear, left and right viewed from the operator on the display device An information providing system is disclosed that makes it possible to easily perform tilt control by displaying.
この特許文献１には、杭打ち機に２つのターゲットを固定して向きの計測に使用し、杭の表面上の固定された２点の位置を計測することで杭の傾斜量の演算に利用することが記載されている。そして、これらのターゲットや計測点は、測量機器から視準し易い場所に取り付けられることが記載されている。 In this Patent Document 1, two targets are fixed to a pile driving machine and used for measuring the orientation, and the position of two fixed points on the surface of the pile is measured to be used for calculating the inclination amount of the pile. It is described to do. And it is described that these targets and measurement points are attached to a place where it is easy to collimate from the surveying instrument.
また、特許文献２には、杭リーダ部分の周囲に全方位反射型の反射体を直接、取り付けることで、杭打ち船に対していずれの方向にトータルステーションを設置しても、杭芯位置が測量できるようにした杭打設方法が開示されている。 Further, in Patent Document 2, an omnidirectional reflection type reflector is directly attached around the pile leader portion, so that the pile core position is surveyed regardless of the direction of the total station installed on the pile driving ship. A pile driving method that can be used is disclosed.
さらに、特許文献３には、杭の頭部側方にターゲットプリズムを取り付け、光波測距儀によってターゲットプリズムを追尾させることで、杭打ち貫入量を管理する装置が開示されている。 Further, Patent Document 3 discloses an apparatus for managing a pile driving penetration amount by attaching a target prism to the side of the head of the pile and tracking the target prism with a light wave range finder.
しかしながら、トータルステーションなどの光波式測距測角器で杭打ち機などの施工機械の位置を測定する場合に、施工現場によっては、測量に適した場所に光波式測距測角器を設置できないことがある。また、施工機械が移動を繰り返しながら施工を行うような場合に、その都度、光波式測距測角器を据え付け直さなければならなくなると、盛り替え時間が増えて施工時間が長くなる要因になる。 However, when measuring the position of a construction machine such as a pile driver with a light-wave distance measuring instrument such as a total station, it is not possible to install a light-wave distance measuring instrument in a location suitable for surveying depending on the construction site. There is. In addition, when the construction machine repeats the movement and performs construction, if it is necessary to re-install the light wave type range finder, it will be a factor that increases the replacement time and increases the construction time. .
一方、特許文献２に開示されているように、全方位反射型の反射体が直接、取り付けられる施工機械や部位は限定される。また、施工機械に合せた改良が必要になることが多く、汎用性に欠ける。 On the other hand, as disclosed in Patent Document 2, the construction machine and the part to which the omnidirectional reflector is directly attached are limited. Moreover, it is often necessary to improve the construction machine, and lacks versatility.
そこで、本発明は、様々な種類の施工機械に簡単に取り付けられ、光波式測距測角器の設置場所に制限を受け難い位置測定システム及び位置測定方法を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a position measurement system and a position measurement method that are easily attached to various types of construction machines and that are not easily limited by the installation location of the light wave range finder.
前記目的を達成するために、本発明の位置測定システムは、光波式測距測角器を用いて施工機械の位置を測定するための位置測定システムであって、前記施工機械に向けて設置される光波式測距測角器と、前記光波式測距測角器のターゲットを有する前記施工機械に取り付けられる搭載部と、前記光波式測距測角器による計測結果から前記施工機械の位置を算定する演算処理部とを備え、前記搭載部は、前記ターゲットを軌道に沿って移動させるための走行機構を有していることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a position measurement system of the present invention is a position measurement system for measuring the position of a construction machine using a light wave type distance measuring instrument, and is installed toward the construction machine. The position of the construction machine is determined from the measurement result of the light wave range finder, the mounting portion attached to the construction machine having the target of the light wave range finder, and the light wave range finder. An arithmetic processing unit for calculating, and the mounting unit has a traveling mechanism for moving the target along a track.
ここで、前記搭載部はジャイロセンサを備えていて前記施工機械の方位変化が計測されるとともに、その計測結果は前記演算処理部に送られて前記施工機械の位置の算定に使用される構成とすることができる。 Here, the mounting unit includes a gyro sensor, and the change in orientation of the construction machine is measured, and the measurement result is sent to the arithmetic processing unit and used to calculate the position of the construction machine. can do.
また、前記走行機構は、前記軌道となる直線状の直線レールと、前記ターゲットが取り付けられて前記直線レールに沿って移動するスライダ部と、前記スライダ部を走行させる駆動部とを備え、前記搭載部は、前記直線レールの向きを変更するための旋回部を備えている構成とすることができる。 The traveling mechanism includes a linear straight rail serving as the track, a slider portion to which the target is attached and moved along the linear rail, and a drive unit that causes the slider portion to travel. The part may be configured to include a turning part for changing the direction of the linear rail.
または、前記走行機構は、前記軌道となる円弧状の円弧レールと、前記ターゲットが取り付けられて前記円弧レールに沿って移動する円弧移動部と、前記円弧移動部を走行させる駆動部とを備えている構成とすることができる。 Alternatively, the traveling mechanism includes an arc-shaped arc rail serving as the track, an arc moving unit that is attached to the target and moves along the arc rail, and a drive unit that causes the arc moving unit to travel. It can be set as a structure.
さらに、前記軌道には複数の移動規制部が設けられ、前記ターゲットが第１の前記移動規制部に到達すると、第２の前記移動規制部に向けて走行方向が反転又は走行が停止する構成とすることもできる。 Further, the trajectory is provided with a plurality of movement restricting portions, and when the target reaches the first movement restricting portion, the traveling direction is reversed toward the second movement restricting portion or the traveling is stopped. You can also
また、位置測定方法の発明は、上記いずれかに記載の位置測定システムを使用した位置測定方法であって、前記施工機械に向けて前記光波式測距測角器を設置するステップと、前記搭載部における前記軌道上の第１の測定点にある前記ターゲットの位置を前記光波式測距測角器で計測するステップと、前記走行機構によって前記ターゲットを前記軌道上の第２の測定点に移動させて前記光波式測距測角器で計測するステップと、前記第１及び第２の測定点の計測結果から前記施工機械の位置を前記演算処理部で算定するステップとを備えたことを特徴とする。 The invention of the position measurement method is a position measurement method using the position measurement system according to any one of the above, wherein the step of installing the light wave range finder is mounted on the construction machine, and the mounting Measuring the position of the target at the first measurement point on the orbit in the section with the light wave type range finder, and moving the target to the second measurement point on the orbit by the traveling mechanism And measuring with the light wave range finder and calculating the position of the construction machine with the arithmetic processing unit from the measurement results of the first and second measurement points. And
このように構成された本発明の位置測定システムでは、光波式測距測角器のターゲットを有する施工機械に取り付けられる搭載部は、ターゲットを軌道に沿って移動させるための走行機構を備えている。 In the position measuring system of the present invention configured as described above, the mounting portion attached to the construction machine having the target of the light wave type range finder has a traveling mechanism for moving the target along the track. .
このように搭載部を介してターゲットを配置する場合は、様々な種類の施工機械に簡単に取り付けられるようになる。また、ターゲットを軌道に沿って移動させることができるので、光波式測距測角器の設置場所の制限を受け難く、設置しやすい場所に光波式測距測角器を設置することができる。この際、ターゲットは軌道に沿って決められた範囲で移動するため、移動後も施工機械の位置の測定を迅速に行うことができる。 Thus, when arrange | positioning a target via a mounting part, it comes to be easily attached to various kinds of construction machines. In addition, since the target can be moved along the trajectory, the light wave range finder can be installed in a place where the light wave range finder is not easily limited and can be easily installed. At this time, since the target moves within a range determined along the track, the position of the construction machine can be quickly measured even after the movement.
また、搭載部がジャイロセンサを備えていれば、施工機械が方位を変化させた履歴を連続して記録していくことができるので、移動後の施工機械の位置を迅速に算定することができる。 Also, if the mounting part is equipped with a gyro sensor, it is possible to continuously record the history of the construction machine changing its orientation, so the position of the construction machine after movement can be calculated quickly. .
ここで、走行機構が直線レールに沿ってターゲットを移動させる構成であれば、搭載部を施工機械から張り出した位置に取り付けることも可能になり、施工機械の様々な場所により簡単に取り付けることができるようになる。
一方、軌道が円弧レールの場合は、軌道自体の向きを変更する構成を省略することができる。
Here, if the traveling mechanism is configured to move the target along the straight rail, the mounting portion can be attached to a position protruding from the construction machine, and can be easily attached at various places of the construction machine. It becomes like this.
On the other hand, when the track is an arc rail, the configuration for changing the direction of the track itself can be omitted.
また、直線レールや円弧レールなどの軌道に複数の移動規制部を設けておくことで、予め決められた位置でターゲットを反転又は停止させることができ、それに基づいて演算処理を行わせることができる。 Further, by providing a plurality of movement restricting portions on a track such as a straight rail or an arc rail, the target can be reversed or stopped at a predetermined position, and calculation processing can be performed based on the target. .
さらに、本発明の位置測定方法であれば、軌道上の２つの測定点において計測を行うので、施工機械の方位角を算出することができて、その結果から施工機械の位置を簡単に算定することができる。 Furthermore, with the position measurement method of the present invention, since measurement is performed at two measurement points on the track, the azimuth angle of the construction machine can be calculated, and the position of the construction machine is easily calculated from the result. be able to.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施の形態の位置測定システムは、杭打ち機や地盤改良機などの施工機械Ｍの位置を、光波式測距測角器を用いて測定する際に適用される。光波式測距測角器は、レーザ光を利用してターゲットまでの距離や角度を測定する測量機器で、トータルステーション１と呼ばれるものが一般に使用されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The position measurement system of the present embodiment is applied when measuring the position of a construction machine M such as a pile driving machine or a ground improvement machine using a light wave range finder. A light wave type range finder is a surveying instrument that measures the distance and angle to a target using a laser beam, and a so-called total station 1 is generally used.
トータルステーション１のターゲットには、プリズムなどの反射体が使用される。例えば全方位プリズムをターゲット３に使用することができる。プリズムは、入射光と反射光とが平行になるため、ターゲット３が視準可能な位置にトータルステーション１が設置されていれば測量が可能になる。 A reflector such as a prism is used as the target of the total station 1. For example, an omnidirectional prism can be used for the target 3. Since the incident light and the reflected light are parallel to each other, the prism can be surveyed if the total station 1 is installed at a position where the target 3 can be collimated.
図１に、本実施の形態の位置測定システムの構成を説明するブロック図を示した。本実施の形態の位置測定システムは、自動追尾型のトータルステーション１と、施工機械Ｍに取り付けられる搭載部２と、演算処理や制御指示を行うための演算処理部６と、表示部となるモニタ６１とによって主に構成される。 FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the position measurement system according to the present embodiment. The position measurement system of the present embodiment includes an automatic tracking type total station 1, a mounting unit 2 attached to the construction machine M, an arithmetic processing unit 6 for performing arithmetic processing and control instructions, and a monitor 61 serving as a display unit. And is composed mainly of.
ここで、演算処理部６は、パーソナルコンピュータなどによって構成され、モニタ６１はコンピュータに接続される。図示は省略されているが、演算処理部６は、トータルステーション１から例えば無線によって送信される計測データを受信したり、搭載部２との間でデータや指示信号などの送受信を行ったりするための送受信機や入出力端子などのインターフェースを備えている。
また、データやプログラムなどを記憶する記憶媒体も備えている。
Here, the arithmetic processing unit 6 is constituted by a personal computer or the like, and the monitor 61 is connected to the computer. Although not shown, the arithmetic processing unit 6 receives measurement data transmitted, for example, wirelessly from the total station 1 and transmits / receives data and instruction signals to / from the mounting unit 2. It has interfaces such as transceivers and input / output terminals.
A storage medium for storing data, programs, and the like is also provided.
また、施工機械Ｍに取り付けられる搭載部２は、トータルステーション１のターゲット３と、そのターゲット３を軌道に沿って移動させるための走行機構４と、ジャイロセンサ５とを主に備えている。 The mounting unit 2 attached to the construction machine M mainly includes a target 3 of the total station 1, a traveling mechanism 4 for moving the target 3 along the track, and a gyro sensor 5.
ターゲット３は、予め位置関係が明確な軌道に沿って往復移動することができる。また、ジャイロセンサ５を搭載部２に設けることで、施工機械Ｍが移動すると生じる角度の変化や角速度を検出することができる。本実施の形態では、簡素な構成にするために単軸のジャイロセンサ５を使用する。ジャイロセンサ５の検出値を時系列で連続して蓄積していくことで、例えば施工機械Ｍの移動開始から終了までの方位変化を簡単に算定することができる。 The target 3 can reciprocate along a trajectory with a clear positional relationship. Further, by providing the gyro sensor 5 on the mounting portion 2, it is possible to detect a change in angle and an angular velocity that occur when the construction machine M moves. In the present embodiment, a single-axis gyro sensor 5 is used for a simple configuration. By continuously accumulating the detection values of the gyro sensor 5 in time series, for example, it is possible to easily calculate the azimuth change from the start to the end of the movement of the construction machine M.
演算処理部６は、このジャイロセンサ５の検出値を受信して、後述するように施工機械Ｍの位置の算定を行う。また、演算処理部６は、走行機構４にターゲット３の移動や後述する取付け角θ０の変更に関する制御信号を送ることができる。 The arithmetic processing unit 6 receives the detection value of the gyro sensor 5 and calculates the position of the construction machine M as will be described later. In addition, the arithmetic processing unit 6 can send a control signal related to the movement of the target 3 and the change of the mounting angle θ 0 described later to the traveling mechanism 4.
ここで、図２を参照しながら、トータルステーション１と施工機械Ｍとの位置関係について説明する。施工機械Ｍに対してターゲット３が固定されているとすると、トータルステーション１をどのような位置においても同等の測量が行えるわけではない。 Here, the positional relationship between the total station 1 and the construction machine M will be described with reference to FIG. Assuming that the target 3 is fixed to the construction machine M, the total station 1 cannot be surveyed at the same position at any position.
例えば、図２に二重丸「◎：優」で示した施工機械Ｍに正面から対向する範囲にトータルステーション１を設置すれば、ターゲット３の視準もし易く、好適に測量が行えると言える。そして、トータルステーション１の設置場所が搭載部２の正面から外れるに従って、測量の適度が低下することになる。 For example, if the total station 1 is installed in a range facing the construction machine M indicated by a double circle “◎: excellent” in FIG. 2 from the front, it can be said that the target 3 is easily collimated and can be suitably surveyed. Then, as the installation location of the total station 1 deviates from the front surface of the mounting unit 2, the appropriateness of surveying is reduced.
すなわち図３に示すように、トータルステーション１を測量に適していない「×：不可」の位置に設置すると、図の搭載部２の右側のターゲット３が施工機械Ｍのロッドやリーダなどが障害物となって視準できなくなる。 That is, as shown in FIG. 3, when the total station 1 is installed at a position “x: impossible” that is not suitable for surveying, the target 3 on the right side of the mounting portion 2 in the figure is the rod or leader of the construction machine M as an obstacle. It becomes impossible to collimate.
しかしながら測量に適していない設置場所にトータルステーション１を設置した場合でも、図４に示すように施工機械Ｍの軸心Ｐを中心にして搭載部２を傾けることで、２つのターゲット３，３がトータルステーション１によって視準できるようになる。但し、この際には、施工機械Ｍに対して搭載部２を傾けた取付け角θ０を把握しておく必要がある。 However, even if the total station 1 is installed in an installation location that is not suitable for surveying, the two targets 3 and 3 can be obtained by tilting the mounting portion 2 around the axis P of the construction machine M as shown in FIG. 1 enables collimation. However, in this case, it is necessary to grasp the mounting angle θ 0 where the mounting portion 2 is inclined with respect to the construction machine M.
以下では、図５−図８を参照しながら、方位角の算定方法と施工機械Ｍの軸心Ｐの求め方について説明する。ここでは、アースオーガやアースドリルなどの杭打ち機を施工機械Ｍとして、施工現場Ｆ（図９参照）は傾斜のない平面であると想定している。 Below, the calculation method of an azimuth and how to obtain the axis P of the construction machine M will be described with reference to FIGS. Here, it is assumed that a pile driving machine such as an earth auger or an earth drill is the construction machine M, and the construction site F (see FIG. 9) is a flat surface without inclination.
図５では、直線状の搭載部２の両端に移動したターゲット３によって、測定点Ａと測定点Ｂの２点の２次元座標（ＸＹ座標）がトータルステーション１によって計測されていることを示している。 FIG. 5 shows that the two-dimensional coordinates (XY coordinates) of the measurement point A and the measurement point B are measured by the total station 1 by the target 3 moved to both ends of the linear mounting portion 2. .
この測定点Ａ，Ｂは、走行機構４によってターゲット３が往復移動する搭載部２の定点位置であり、線分ＡＢの垂直２等分線上、かつ測定点Ａから測定点Ｂを見て右側に施工機械Ｍのロッド中心（軸心Ｐ）が配置されるとする（図６参照）。 These measurement points A and B are fixed point positions of the mounting portion 2 where the target 3 is reciprocated by the traveling mechanism 4 and are on the right bisector of the line segment AB and on the right side when the measurement point A is seen from the measurement point A. It is assumed that the rod center (axial center P) of the construction machine M is arranged (see FIG. 6).
そして、測定点Ａ，Ｂのトータルステーション１による計測は、以下のようにして行われる。まず、施工機械Ｍに向けてトータルステーション１を設置し、搭載部２における軌道上の第１の測定点Ａにあるターゲット３の位置をトータルステーション１で計測する。
続いて、走行機構４によってターゲット３を軌道上の第２の測定点Ｂに移動させてトータルステーション１で計測する。
And the measurement by the total station 1 of the measurement points A and B is performed as follows. First, the total station 1 is installed toward the construction machine M, and the position of the target 3 at the first measurement point A on the track in the mounting unit 2 is measured by the total station 1.
Subsequently, the target 3 is moved to the second measurement point B on the track by the traveling mechanism 4 and measured by the total station 1.
そして、垂直２等分線の矢印方向を搭載部２の方位角θＴ（以下、「ターゲット方位角」という。）と定義する。また、施工機械Ｍの現在方位角をθ１、ジャイロセンサ５の起動時からの相対変位角をθＪとし、測定点Ａ，Ｂの座標をそれぞれＡ（Ｘ１，Ｙ１），Ｂ（Ｘ２、Ｙ２）とすると、θＴ、θ１、θＪはそれぞれ以下の関係式で表される。
θＴ＝tan-１{（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）}−π／２ （単位：ラジアン）
θ１＝θＴ＋θＪ
The arrow direction of the perpendicular bisector is defined as the azimuth angle θ T (hereinafter referred to as “target azimuth angle”) of the mounting portion 2. Further, the current azimuth angle of the construction machine M is θ 1 , the relative displacement angle from the start of the gyro sensor 5 is θ J, and the coordinates of the measurement points A and B are respectively A (X 1 , Y 1 ), B (X 2 , Y 2 ), θ T , θ 1 , and θ J are represented by the following relational expressions, respectively.
θ T = tan −1 {(Y 2 −Y 1 ) / (X 2 −X 1 )} − π / 2 (unit: radians)
θ 1 = θ T + θ J
一方、図６に示すように、搭載部２と施工機械Ｍの軸心Ｐとの位置関係（オフセット距離）がl２で規定されているとすると、軸心Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）は以下の式で求まる。
Ｘ＝l２／√（α２＋１）α＋（Ｘ１＋Ｘ２）／２
Ｙ＝l２／√（α２＋１）α＋（Ｙ１＋Ｙ２）／２
ただし、α＝−（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）
On the other hand, as shown in FIG. 6, the positional relationship between the axial center P of the construction machine M and the mounting portion 2 (offset distance) is assumed to be defined by l 2, the axis P coordinates (X, Y) It is obtained by the following formula.
X = l 2 / √ (α 2 +1) α + (X 1 + X 2 ) / 2
Y = l 2 / √ (α 2 +1) α + (Y 1 + Y 2 ) / 2
However, α = − (Y 2 −Y 1 ) / (X 2 −X 1 )
上記式に示したように、施工機械Ｍの軸心Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）は、測定点Ａ，Ｂの２点の座標が計測されると、正確に算定することができる。一方、施工機械Ｍが杭打ちの施工箇所（例えば図９の杭位置Ｆ１）まで移動するときのような誘導時は、精度の高い軸心Ｐの位置より、迅速に演算される軸心Ｐの位置情報の方が好ましい。 As shown in the above equation, the coordinates (X, Y) of the axis P of the construction machine M can be accurately calculated when the coordinates of the two measurement points A and B are measured. On the other hand, at the time of guidance such as when the construction machine M moves to a pile driving construction location (for example, the pile position F1 in FIG. 9), the axis P calculated quickly from the position of the axis P with high accuracy. Location information is preferred.
そこで、図７に示すように、誘導時は測定点Ａにターゲット３を固定して、１点から施工機械Ｍの軸心Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）を求める。ここで、搭載部２の中心から測定点Ａまでの距離をl１と規定すると、軸心Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）は以下の式で簡易的に求められる。
Ｘ=Ｘ１+ l２cosθ１ - l１sinθ１
Ｙ=Ｙ１+ l２sinθ１ + l１cosθ１
ここで、軸心Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）は、原点Ｏに対するベクトルとなる。要するに、測定点Ａのベクトルと、測定点Ａから見た軸心Ｐのベクトルと、測定点Ａ周りの軸心Ｐの回転角（方位角θ１）から、軸心Ｐのベクトル座標を算出する。
Therefore, as shown in FIG. 7, the target 3 is fixed to the measurement point A during guidance, and the coordinates (X, Y) of the axis P of the construction machine M are obtained from one point. Here, if the distance from the center of the mounting portion 2 to the measurement point A is defined as l 1 , the coordinates (X, Y) of the axis P can be easily obtained by the following equation.
X = X 1 + l 2 cosθ 1 -l 1 sinθ 1
Y = Y 1 + l 2 sinθ 1 + l 1 cosθ 1
Here, the coordinate (X, Y) of the axis P is a vector with respect to the origin O. In short, the vector coordinates of the axis P are calculated from the vector of the measurement point A, the vector of the axis P viewed from the measurement point A, and the rotation angle (azimuth angle θ 1 ) around the measurement point A. .
このように測定点Ａにあるターゲット３のトータルステーション１による追尾計測の結果から、誘導時の軸心Ｐの位置がリアルタイムで算定されると、モニタ６１に移動中の施工機械Ｍの軸心Ｐの位置を表示することができるようになる。 Thus, when the position of the axis P at the time of guidance is calculated in real time from the result of tracking measurement by the total station 1 of the target 3 at the measurement point A, the axis P of the construction machine M moving to the monitor 61 is calculated. The position can be displayed.
さらに、ターゲット方位角θＴと施工機械Ｍの現在方位角θ１との関係について、図８を参照しながら説明する。まず、図８（ａ）に示すように、ターゲット方位角θＴと施工機械Ｍの現在方位角θ１とが一致する場合（θＴ＝θ１）は、施工機械Ｍに対する搭載部２の取付け角θ０の影響を考慮する必要はない。 Furthermore, the current relationship between the azimuth angle theta 1 construction machine M and target azimuth theta T, will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 8A, when the target azimuth angle θ T and the current azimuth angle θ 1 of the construction machine M coincide with each other (θ T = θ 1 ), the mounting portion 2 is attached to the construction machine M. There is no need to consider the effect of the angle θ 0 .
一方、施工機械Ｍに対して搭載部２を傾けた場合は、取付け角θ０を把握しておく必要がある。ここで、取付け角θ０を考慮した場合の施工機械Ｍの方位角θ１は、以下の式となる。
θ１＝θＴ＋θ０＋θＪ
On the other hand, when the mounting portion 2 is tilted with respect to the construction machine M, it is necessary to know the mounting angle θ 0 . Here, the azimuth angle θ 1 of the construction machine M in consideration of the mounting angle θ 0 is expressed by the following equation.
θ 1 = θ T + θ 0 + θ J
図８（ｂ）は、取付け角θ０としたことによってターゲット方位角θＴと施工機械Ｍの現在方位角θ１とが一致しない場合を示している。この取付け角θ０の調整については、後述する実施例で詳細を説明する。 FIG. 8B shows a case where the target azimuth angle θ T and the current azimuth angle θ 1 of the construction machine M do not coincide with each other because the mounting angle θ 0 is set. For adjustment of the mounting angle theta 0 will be described with reference to examples described later.
このように施工機械Ｍに対して取付け角θ０で搭載部２を傾けられるようにすることで、図９に示すように、施工現場Ｆの１箇所に設置されたトータルステーション１によって、複数の杭位置Ｆ１，・・・の施工時の軸心Ｐの座標を計測することができるようになる。この取付け角θ０を変更するための旋回部の機構は、いずれの形態でもよく、例えば所望する角度で停止可能な回動軸に走行機構４を取り付けた搭載部２とすることができる。 In this way, by allowing the mounting portion 2 to be inclined with respect to the construction machine M at the attachment angle θ 0 , a plurality of piles are obtained by the total station 1 installed at one place on the construction site F as shown in FIG. It becomes possible to measure the coordinates of the axis P at the construction of the positions F1,. The mechanism of the turning part for changing the attachment angle θ 0 may be any form, for example, the mounting part 2 in which the traveling mechanism 4 is attached to a rotation shaft that can be stopped at a desired angle.
また、トータルステーション１の据え付け位置と施工機械Ｍの位置との関係が、例えば図３に示したように「×：不可」の範囲に入ったことを演算処理部６で判定させ、その判定結果に基づいて図４に示すように取付け角θ０で搭載部２を傾かせて「○：良」以上の範囲に入るような制御を行うことができる。 Further, the calculation processing unit 6 determines that the relationship between the installation position of the total station 1 and the position of the construction machine M is in the range of “×: Impossible” as shown in FIG. 3, for example. Based on this, as shown in FIG. 4, it is possible to perform control such that the mounting portion 2 is tilted at the mounting angle θ 0 and enters the range of “◯: Good” or more.
さらに、モニタ６１に、リアルタイムに施工機械Ｍの位置や方位（方位角θ１など）を杭位置Ｆ１に対して表示させることで、施工機械Ｍのオペレータはそれを見ながら容易に位置管理を行うことができる。ここで、杭位置Ｆ１は、設計情報として記憶させたものがモニタ６１に表示される。 Further, the position and orientation (azimuth angle θ 1 and the like) of the construction machine M are displayed on the monitor 61 in real time with respect to the pile position F1, so that the operator of the construction machine M easily manages the position while watching it. be able to. Here, the pile position F1 is stored on the monitor 61 as the design information.
次に、本実施の形態の位置測定システム及び位置測定方法の作用について説明する。
このように構成された本実施の形態の位置測定システムでは、トータルステーション１のターゲット３を有する施工機械Ｍに取り付けられる搭載部２は、ターゲット３を軌道に沿って移動させるための走行機構４を備えている。
Next, the operation of the position measurement system and the position measurement method of the present embodiment will be described.
In the position measurement system of the present embodiment configured as described above, the mounting unit 2 attached to the construction machine M having the target 3 of the total station 1 includes a traveling mechanism 4 for moving the target 3 along the track. ing.
このように搭載部２を介してターゲット３を配置する場合は、搭載部２と施工機械Ｍとの位置関係（l１，l２）が任意に設定できるので、様々な種類の施工機械Ｍに簡単に取り付けられるようになる。 When the target 3 is arranged through the mounting part 2 in this way, the positional relationship (l 1 , l 2 ) between the mounting part 2 and the construction machine M can be arbitrarily set, so Easy to install.
また、ターゲット３をトータルステーション１から視準できる位置に移動させて行う測量は、安定して精度の高い計測結果を得ることができる。これに対してGNSS衛星から送信される衛星の位置や時刻などの情報によって行われる測量は、周囲の環境によって左右されるロバスト性能の低いものとなる。特に、近隣に木立や建物が近接する場合は、ほとんどがマルチパスの影響を受け、安定した測位結果が得られない状況が度々生じることになる。 Further, surveying performed by moving the target 3 to a position where the target 3 can be collimated from the total station 1 can stably obtain a highly accurate measurement result. On the other hand, surveying performed based on information such as the position and time of the satellite transmitted from the GNSS satellite has a low robust performance that depends on the surrounding environment. In particular, when trees or buildings are close to each other, a situation in which a stable positioning result cannot be obtained often occurs due to the influence of multipath.
さらに、ターゲット３を例えば直線状の軌道に沿って移動させることができるので、トータルステーション１の設置位置に合わせてターゲット３を移動させることで、設置場所の制限を受け難くすることができる。要するに、施工現場Ｆの設置しやすい場所にトータルステーション１を設置することができるうえに、何度も盛り替え作業を行う必要がない。また、ターゲット３は軌道に沿って決められた範囲で移動するため、移動後も施工機械Ｍの位置の測定を迅速に行うことができる。 Furthermore, since the target 3 can be moved along, for example, a linear trajectory, the target 3 can be moved according to the installation position of the total station 1 to make it difficult to be restricted by the installation location. In short, it is possible to install the total station 1 in a place where the construction site F is easy to install, and it is not necessary to perform reordering work many times. In addition, since the target 3 moves within a range determined along the track, the position of the construction machine M can be quickly measured even after the movement.
また、搭載部２がジャイロセンサ５を備えていることによって、施工機械Ｍが移動や旋回によって方位を変化させた履歴を連続して記録していくことができるので、移動後の施工機械Ｍの位置を迅速に算定することができる。 Moreover, since the mounting part 2 is equipped with the gyro sensor 5, since the construction machine M can continuously record the history of changes in direction due to movement and turning, the construction machine M after the movement can be recorded. The position can be calculated quickly.
そして、ターゲット３を搭載部２の軌道上で移動させる本実施の形態の位置測定方法であれば、軌道上の２つの測定点Ａ，Ｂで計測を行うことで、施工機械Ｍが向いている現在方位角θ１と軸心Ｐの座標（Ｘ，Ｙ）を、２つの測定点Ａ，Ｂの計測結果から簡単に算定することができる。 And if it is the position measuring method of this Embodiment which moves the target 3 on the track | orbit of the mounting part 2, the construction machine M is suitable by measuring at two measuring points A and B on a track | orbit. The coordinates (X, Y) of the current azimuth angle θ 1 and the axis P can be easily calculated from the measurement results of the two measurement points A and B.
以下、前記実施の形態で説明した位置測定システムの具体的な構成となる実施例１について、図１０−図１２を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。 Hereinafter, Example 1 as a specific configuration of the position measurement system described in the above embodiment will be described with reference to FIGS. Note that the description of the same or equivalent parts as the contents described in the above embodiment will be described using the same terms or the same reference numerals.
図１０は、実施例１の位置測定システムの概略構成を説明する斜視図である。この実施例１では、走行機構４の詳細及び搭載部２の取付け角θ０を調整するための旋回部７の詳細について説明する。 FIG. 10 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the position measurement system according to the first embodiment. In the first embodiment, details of the traveling mechanism 4 and details of the turning portion 7 for adjusting the mounting angle θ 0 of the mounting portion 2 will be described.
走行機構４は、図１１に示すように、軌道となる直線状の直線レール４１と、ターゲット３が取り付けられて直線レール４１に沿って移動するスライダ部４２と、スライダ部４２を走行させる駆動部４３とを主に備えている。
ここで、ジャイロセンサ５は、例えば直線レール４１の一端に取り付けられる。
As shown in FIG. 11, the traveling mechanism 4 includes a linear linear rail 41 serving as a track, a slider portion 42 to which the target 3 is attached and moves along the linear rail 41, and a drive unit that causes the slider portion 42 to travel. 43 is mainly provided.
Here, the gyro sensor 5 is attached to one end of the linear rail 41, for example.
直線レール４１は、例えば直方体の棒状に一方向に延伸される部材で、中央に軸方向に溝部４１１が延伸される。この溝部４１１には、スライダ部４２の下方に突出した突起部（図示省略）が挿入される。これによってスライダ部４２は、直線レール４１の軸直交方向となる幅方向に傾くことなく、安定して移動させることができる。 The straight rail 41 is a member that extends in one direction, for example, in the shape of a rectangular parallelepiped, and a groove 411 extends in the center in the axial direction. A protrusion (not shown) protruding below the slider portion 42 is inserted into the groove portion 411. Thereby, the slider part 42 can be stably moved without inclining in the width direction that is the direction orthogonal to the axis of the linear rail 41.
駆動部４３は、駆動源となるモータ４３１と、モータ４３１の回転軸に直結されるプーリ４３２と、そのプーリ４３２と対向する位置に配置されたプーリ４３４との間で巻き回されるタイミングベルト４３３とによって主に構成される。タイミングベルト４３３は、内周面に歯型が設けられた歯付きベルトで、プーリ４３２，４３４の歯型と噛み合うことによって、直線レール４１の軸方向に移動する。 The drive unit 43 is a timing belt 433 that is wound between a motor 431 that is a drive source, a pulley 432 that is directly connected to the rotation shaft of the motor 431, and a pulley 434 that is disposed at a position facing the pulley 432. And is composed mainly of. The timing belt 433 is a toothed belt having a tooth shape on the inner peripheral surface, and moves in the axial direction of the linear rail 41 by meshing with the tooth shape of the pulleys 432 and 434.
そして、スライダ部４２をタイミングベルト４３３に対して連結部４２１によって連結させることで、スライダ部４２を直線レール４１に沿って往復移動させることができるようになる。 Then, the slider portion 42 can be reciprocated along the linear rail 41 by connecting the slider portion 42 to the timing belt 433 by the connecting portion 421.
直線レール４１は、施工機械Ｍに対する取り付け位置を溝部４１１の長さ方向の中央にして、スライダ部４２の左右の移動範囲が同じ長さになるようにする。そして、直線レール４１（溝部４１１）の両端側には、それぞれ移動規制部となるリミットスイッチ４４，４４が設けられる。 The linear rail 41 has the attachment position with respect to the construction machine M at the center in the length direction of the groove portion 411 so that the left and right moving ranges of the slider portion 42 have the same length. Limit switches 44 and 44 serving as movement restriction portions are provided on both ends of the linear rail 41 (groove portion 411).
すなわち、ターゲット３が取り付けられたスライダ部４２がリミットスイッチ４４に到達すると、スライダ部４２又は連結部４２１がリミットスイッチ４４に接触して、スライダ部４２の走行方向が反転又は走行が停止することになる。このようなリミットスイッチ４４，４４を設けることで、軸心Ｐを中心に対称となる位置にターゲット３を移動させ、定位置となる測定点Ａ，Ｂの計測を行わせることができる。 That is, when the slider part 42 to which the target 3 is attached reaches the limit switch 44, the slider part 42 or the connecting part 421 contacts the limit switch 44, and the traveling direction of the slider part 42 is reversed or the traveling is stopped. Become. By providing such limit switches 44 and 44, the target 3 can be moved to a position that is symmetric about the axis P, and measurement points A and B that are fixed positions can be measured.
図１２は、搭載部２の取付け角θ０を調整するための旋回部７の詳細を示している。この旋回部７は、直線レール４１を所望する向きに変更させるために、施工機械Ｍと直線レール４１との間に介在される。 FIG. 12 shows details of the turning unit 7 for adjusting the mounting angle θ 0 of the mounting unit 2. The turning unit 7 is interposed between the construction machine M and the linear rail 41 in order to change the linear rail 41 in a desired direction.
旋回部７は、施工機械Ｍの例えばオーガ本体フランジＭ１に取り付けられる円弧状の旋回レール７１と、その旋回レール７１に沿って移動する旋回移動部７３とによって主に構成される。 The swivel unit 7 is mainly configured by an arcuate swivel rail 71 attached to, for example, the auger body flange M1 of the construction machine M, and a swivel moving unit 73 that moves along the swivel rail 71.
旋回レール７１は、例えば軸心Ｐを中心に２７０°の範囲に広がる円弧に形成される。すなわち、軸心Ｐを中心に９０°の範囲が開放される。旋回レール７１の内周側には、オーガ本体フランジＭ１に取り付けるための複数のブラケット７２，・・・が張り出される。 The turning rail 71 is formed in, for example, an arc extending in a range of 270 ° around the axis P. That is, a range of 90 ° is opened around the axis P. A plurality of brackets 72,... For mounting on the auger body flange M 1 are projected on the inner peripheral side of the turning rail 71.
このブラケット７２は、固定ボルト７２１によってオーガ本体フランジＭ１の締付ボルト７２２の穴を利用して固定される。締付ボルト７２２の穴は、オーガ本体フランジＭ１の周縁に沿って一周するように等間隔で設けられているため、所望する向きで旋回レール７１をオーガ本体フランジＭ１に固定することができる。 The bracket 72 is fixed by the fixing bolt 721 using the hole of the tightening bolt 722 of the auger body flange M1. Since the holes of the fastening bolts 722 are provided at equal intervals so as to make one round along the periphery of the auger body flange M1, the swivel rail 71 can be fixed to the auger body flange M1 in a desired direction.
一方、旋回レール７１の外周面側には、歯部７１１が設けられる。この歯部７１１は、チェーンを沿わせて設けてもよい。また、旋回レール７１には、周方向に間隔を置いてリミットスイッチ７４，・・・が設けられる。 On the other hand, a tooth portion 711 is provided on the outer peripheral surface side of the turning rail 71. The tooth portion 711 may be provided along a chain. Further, limit switches 74,... Are provided on the turning rail 71 at intervals in the circumferential direction.
このようにして構成される旋回レール７１に沿って、直線レール４１が固定された旋回移動部７３を移動させる。旋回移動部７３には、旋回レール７１の外周面側にスプロケット７３１が設けられ、内周面側にはガイドローラ７３２，７３２が設けられる。 The turning movement unit 73 to which the linear rail 41 is fixed is moved along the turning rail 71 configured as described above. In the turning movement unit 73, a sprocket 731 is provided on the outer peripheral surface side of the turning rail 71, and guide rollers 732 and 732 are provided on the inner peripheral surface side.
スプロケット７３１は、モータによって自転する歯車で、旋回レール７１の歯部７１１に噛み合うことで周方向の移動が可能になる。旋回レール７１の両側面を、スプロケット７３１とガイドローラ７３２，７３２とによって挟持させることで、旋回移動部７３を安定して移動させることができる。 The sprocket 731 is a gear that is rotated by a motor, and can move in the circumferential direction by meshing with the tooth portion 711 of the turning rail 71. The both sides of the turning rail 71 are sandwiched between the sprocket 731 and the guide rollers 732 and 732, so that the turning movement unit 73 can be stably moved.
このように構成された実施例１の位置測定システムは、走行機構４が直線レール４１に沿ってターゲット３を移動させる構成となっているため、搭載部２を施工機械Ｍから張り出した位置（例えばオフセット距離l２）に取り付けることも可能になり、施工機械Ｍの様々な部位により簡単に取り付けることができるようになる。このオフセット距離l２は、搭載部２を取り付ける施工機械Ｍの部位の形状などによって任意に設定することができる。 In the position measuring system according to the first embodiment configured as described above, since the traveling mechanism 4 is configured to move the target 3 along the straight rail 41, the position where the mounting portion 2 protrudes from the construction machine M (for example, It is possible to attach to the offset distance l 2 ), and it can be easily attached to various parts of the construction machine M. This offset distance l 2 can be arbitrarily set according to the shape of the part of the construction machine M to which the mounting portion 2 is attached.
また、旋回部７を介して直線レール４１を施工機械Ｍに取り付けるのであれば、直線レール４１を所望する取付け角θ０に容易に調整することができる。この取付け角θ０の設定は、旋回レール７１に等間隔で設けられたリミットスイッチ７４の位置に合わせて調整することができる。 Also, if attaching the linear rail 41 in the construction machine M via a pivot portion 7, it is possible to easily adjust the mounting angle theta 0 to desired linear rail 41. The setting of the mounting angle θ 0 can be adjusted in accordance with the position of the limit switch 74 provided at equal intervals on the turning rail 71.
また、スプロケット７３１にロータリエンコーダを組み込んでおいて回転角を検出させることで、演算処理部６において回転角から旋回移動部７３の移動距離を算定し、取付け角θ０の大きさに変換することができる。すなわち、取付け角θ０の制御や計測に、ロータリエンコーダの検出値を利用することもできる。 In addition, by incorporating a rotary encoder into the sprocket 731 and detecting the rotation angle, the calculation processing unit 6 calculates the movement distance of the turning movement unit 73 from the rotation angle and converts it to the magnitude of the mounting angle θ 0. Can do. That is, the detection value of the rotary encoder can be used for control and measurement of the mounting angle θ 0 .
なお、実施例１のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。 Other configurations and operational effects of the first embodiment are substantially the same as those of the above-described embodiment and other embodiments, and thus description thereof is omitted.
以下、前記実施の形態及び実施例１で説明した位置測定システムとは別の形態について、図１３，図１４を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は他の実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については、同一用語又は同一符号を用いて説明する。 Hereinafter, another embodiment different from the position measurement system described in the above embodiment and Example 1 will be described with reference to FIGS. Note that the description of the same or equivalent parts as those described in the above embodiment mode or other example 1 will be described using the same terms or the same reference numerals.
前記実施の形態及び実施例１では、直線状の搭載部２について説明したが、本実施例２では、円弧状の搭載部２Ａについて説明する。図１３は、実施例２の位置測定システムの搭載部２Ａの概略構成を説明する図である。 In the embodiment and the first embodiment, the linear mounting portion 2 has been described. In the second embodiment, the arc-shaped mounting portion 2A will be described. FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of the mounting unit 2A of the position measurement system according to the second embodiment.
すなわち本実施例２では、施工機械Ｍに対して円弧状の搭載部２Ａを取り付け、その搭載部２Ａに沿ってターゲット３を周方向に移動させる。図１３（ａ）は、施工機械Ｍの方位角θ１とターゲット方位角θＴとが一致している場合の位置測定方法を例示している。 That is, in the second embodiment, the arcuate mounting portion 2A is attached to the construction machine M, and the target 3 is moved in the circumferential direction along the mounting portion 2A. FIG. 13A illustrates a position measurement method when the azimuth angle θ 1 of the construction machine M and the target azimuth angle θ T coincide with each other.
ターゲット３は、施工機械Ｍの軸心Ｐを中心とする円周上を移動する構成となっていて、ターゲット方位角θＴに直交して軸心Ｐを通る直径と交わる搭載部２Ａ上の点が、測定点Ａ，Ｂとなる。そして、測定点Ａで計測を終えたターゲット３は、軸心Ｐを中心に１８０°移動して測定点Ｂにおける計測が行われる。 Target 3 have a structure that moves on a circumference around the axial center P of the construction machine M, a point on the mounting portion 2A intersecting the diameter passing through the axis P perpendicular to the target azimuth angle theta T Becomes measurement points A and B. Then, the target 3 that has finished the measurement at the measurement point A moves 180 ° around the axis P, and the measurement at the measurement point B is performed.
一方、図１３（ｂ）は、施工機械Ｍの方位角θ１とターゲット方位角θＴとが一致していない場合の位置測定方法を例示している。この場合は、取付け角θ０に従って傾いたターゲット方位角θＴに直交する直線と交わる搭載部２Ａの点が測定点Ａとなり、反対側の測定点Ｂまでターゲット３が移動することになる。 On the other hand, FIG. 13B illustrates a position measurement method when the azimuth angle θ 1 of the construction machine M and the target azimuth angle θ T do not match. This case, the measurement point A becomes the point of the mounting portion 2A intersecting the straight line perpendicular to the target azimuth angle theta T inclined according mounting angle theta 0, the target 3 to the measurement point B on the opposite side to move.
図１４は、円弧状の搭載部２Ａの詳細を示している。この搭載部２Ａの走行機構８は、軌道となる円弧状の円弧レール８１と、ターゲット３が取り付けられて円弧レール８１に沿って移動する円弧移動部８２と、円弧移動部８２を走行させる駆動部８３とによって主に構成される。 FIG. 14 shows details of the arcuate mounting portion 2A. The traveling mechanism 8 of the mounting portion 2A includes an arcuate arc rail 81 serving as a track, an arc moving unit 82 to which the target 3 is attached and moved along the arc rail 81, and a drive unit that causes the arc moving unit 82 to travel. 83.
円弧レール８１は、例えば軸心Ｐを中心に２７０°の範囲に広がる円弧に形成される。すなわち、軸心Ｐを中心に９０°の範囲が開放される。円弧レール８１の内周側には、オーガ本体フランジＭ１に取り付けるための複数のブラケット８５，・・・が張り出される。 The arc rail 81 is formed in, for example, an arc extending in a range of 270 ° around the axis P. That is, a range of 90 ° is opened around the axis P. On the inner peripheral side of the arc rail 81, a plurality of brackets 85,.
このブラケット８５は、固定ボルト８５１によってオーガ本体フランジＭ１の締付ボルト８５２の穴を利用して固定される。締付ボルト８５２の穴は、オーガ本体フランジＭ１の周縁に沿って一周するように等間隔で設けられているため、所望する向きで円弧レール８１をオーガ本体フランジＭ１に固定することができる。
また、例えば中央のブラケット８５に、ジャイロセンサ５が取り付けられる。
The bracket 85 is fixed by a fixing bolt 851 using a hole of the tightening bolt 852 of the auger main body flange M1. Since the holes of the fastening bolts 852 are provided at equal intervals so as to make one round along the periphery of the auger body flange M1, the arc rail 81 can be fixed to the auger body flange M1 in a desired direction.
For example, the gyro sensor 5 is attached to the central bracket 85.
一方、円弧レール８１の外周面側には、歯部８１１が設けられる。この歯部８１１は、チェーンを沿わせて設けてもよい。また、円弧レール８１には、周方向に間隔を置いて移動規制部となるリミットスイッチ８４，・・・が設けられる。 On the other hand, a tooth portion 811 is provided on the outer peripheral surface side of the arc rail 81. The tooth portion 811 may be provided along a chain. Further, the arc rail 81 is provided with limit switches 84,... Serving as movement restricting portions at intervals in the circumferential direction.
このようにして構成される円弧レール８１に沿って円弧移動部８２を移動させる。円弧移動部８２には、駆動部８３として円弧レール８１の外周面側にスプロケット８３１と、内周面側にガイドローラ８３２とが設けられる。 The arc moving unit 82 is moved along the arc rail 81 configured in this manner. The arc moving unit 82 is provided with a sprocket 831 on the outer circumferential surface side of the arc rail 81 and a guide roller 832 on the inner circumferential surface side as the driving unit 83.
スプロケット８３１は、モータによって自転する歯車で、円弧レール８１の歯部８１１に噛み合うことで円弧移動部８２の周方向の移動が可能になる。円弧レール８１の両側面を、スプロケット８３１とガイドローラ８３２，８３２とによって挟持させることで、円弧移動部８２を安定して移動させることができる。 The sprocket 831 is a gear that is rotated by a motor. The sprocket 831 meshes with the tooth portion 811 of the arc rail 81 so that the arc moving portion 82 can move in the circumferential direction. By holding both side surfaces of the arc rail 81 between the sprocket 831 and the guide rollers 832 and 832, the arc moving unit 82 can be stably moved.
円弧レール８１に等間隔で設けられたリミットスイッチ８４は、ターゲット３を所定の
測定点Ａ，Ｂで停止させるために使用される。図１４では、施工機械Ｍの方位角θ１とターゲット方位角θＴとが一致していない場合の位置測定方法を例示している。この場合は、取付け角θ０に従って傾いたターゲット方位角θＴを中心に等距離の２点が測定点Ａ，Ｂとなる。この測定点Ａ，Ｂとなる位置にはリミットスイッチ８４，８４が設けられているので、ターゲット３が直接、取り付けられた円弧移動部８２を所定の位置で停止又は走行方向を反転させることができる。
Limit switches 84 provided at equal intervals on the arc rail 81 are used to stop the target 3 at predetermined measurement points A and B. FIG. 14 illustrates a position measurement method when the azimuth angle θ 1 of the construction machine M and the target azimuth angle θ T do not match. In this case, two points equidistant about the target azimuth theta T inclined according mounting angle theta 0 is the measurement point A, B. Since the limit switches 84 and 84 are provided at the positions corresponding to the measurement points A and B, the arc moving unit 82 to which the target 3 is directly attached can be stopped at a predetermined position or the traveling direction can be reversed. .
また、取付け角θ０や測定点Ａ，Ｂの位置制御は、スプロケット８３１にロータリエンコーダを組み込んでおいて回転角を検出させることで、演算処理部６において回転角から移動距離を算定することで実行させることもできる。 Further, the position control of the mounting angle θ 0 and the measurement points A and B is performed by calculating the moving distance from the rotation angle in the arithmetic processing unit 6 by detecting the rotation angle by incorporating the rotary encoder in the sprocket 831. It can also be executed.
このように構成された実施例２の位置測定システムであれば、軌道が円弧レール８１となっているので、軌道自体の向きを変更する構成がなくても、取付け角θ０を所望する角度に簡単に設定することができる。
なお、実施例２のこの他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
In the position measurement system according to the second embodiment configured as described above, since the track is the arc rail 81, the mounting angle θ 0 is set to a desired angle without a configuration for changing the direction of the track itself. It can be set easily.
In addition, about the other structure and effect of Example 2, since it is substantially the same as the said embodiment or another Example, description is abbreviate | omitted.
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the embodiment and the example, and the design change is within a range not departing from the gist of the present invention. Are included in the present invention.
例えば、前記実施の形態及び実施例では、施工機械Ｍが杭打ち機である場合を例に主に説明したが、これに限定されるものではなく、施工機械Ｍが３軸オーガや深層混合処理に使用される地盤改良機などであってもよい。施工機械Ｍの向きの変更や移動が多く、正確な位置での施工が求められる場合に、特に本発明の位置測定システム及び位置測定方法は適している。 For example, in the said embodiment and Example, although the case where the construction machine M was a pile driver was mainly demonstrated as an example, it is not limited to this, The construction machine M is a triaxial auger or a deep mixing process. The ground improvement machine etc. which are used for this may be used. The position measuring system and the position measuring method of the present invention are particularly suitable when the construction machine M is frequently changed or moved and construction at an accurate position is required.
また、前記実施の形態及び実施例では、平面位置の測量を中心に説明したが、これに限定されるものではなく、トータルステーション１とターゲット３の組み合わせであるため、杭の貫入量などの高さ方向の位置管理にも本発明の位置測定システムを適用することができる。さらには、高さ方向の変化と軸心Ｐなどの平面位置の変化とを対比させることで、高さが変化しても平面位置が同じなら杭が真っ直ぐに打設されており、高さの変化に伴って平面位置が変化していけば杭が傾斜して打設されているなどの判断に利用することができる。 Moreover, in the said embodiment and Example, although it demonstrated centering on the measurement of a planar position, since it is not limited to this and is a combination of the total station 1 and the target 3, height, such as the amount of penetration | penetration of a pile, etc. The position measurement system of the present invention can also be applied to the position management of the direction. Furthermore, by comparing the change in the height direction with the change in the plane position such as the axis P, the pile is straightly driven if the plane position is the same even if the height changes. If the plane position changes with the change, it can be used for judgment that the pile is inclined and driven.
さらに、前記実施の形態及び実施例では、移動規制部としてリミットスイッチ４４，７４，８４を例に説明したが、これに限定されるものではなく、ピンなどのストッパを移動規制部とすることもできる。 Furthermore, in the said embodiment and Example, although limit switch 44,74,84 was demonstrated to the example as a movement control part, it is not limited to this, A stopper, such as a pin, can also be used as a movement control part. it can.
そして、前記実施の形態及び実施例では、直線状又は円弧状の搭載部２，２Ａを例に説明したが、これに限定されるものではなく、曲線状など他の形状の軌道を備えた搭載部にすることもできる。 In the embodiments and examples, the linear or arcuate mounting portions 2 and 2A have been described as examples. However, the present invention is not limited thereto, and the mounting is provided with a track having another shape such as a curved shape. It can also be a part.
１ ：トータルステーション（光波式測距測角器）
２ ：搭載部
３ ：ターゲット
４ ：走行機構
４１ ：直線レール
４２ ：スライダ部
４３ ：駆動部
４４ ：リミットスイッチ（移動規制部）
５ ：ジャイロセンサ
６ ：演算処理部
７ ：旋回部
２Ａ ：搭載部
８ ：走行機構
８１ ：円弧レール
８２ ：円弧移動部
８３ ：駆動部
８４ ：リミットスイッチ（移動規制部）
Ｍ ：施工機械
Ｐ ：軸心（位置）
Ａ ：（第１の）測定点
Ｂ ：（第２の）測定点
1: Total station (light wave rangefinder)
2: mounting part 3: target 4: traveling mechanism 41: linear rail 42: slider part 43: drive part 44: limit switch (movement restricting part)
5: Gyro sensor 6: Arithmetic processing unit 7: Turning unit 2A: Mounting unit 8: Traveling mechanism 81: Arc rail 82: Arc moving unit 83: Drive unit 84: Limit switch (movement restricting unit)
M: Construction machine P: Center axis (position)
A: (First) measurement point B: (Second) measurement point
Claims (6)
前記施工機械に向けて設置される光波式測距測角器と、
前記光波式測距測角器のターゲットを有する前記施工機械に取り付けられる搭載部と、
前記光波式測距測角器による計測結果から前記施工機械の位置を算定する演算処理部とを備え、
前記搭載部は、前記ターゲットを軌道に沿って移動させるための走行機構を有しており、
前記演算処理部では、前記搭載部の取付け角が設定されて前記施工機械の方位角の算定に使用されることを特徴とする位置測定システム。 A position measuring system for measuring the position of a construction machine using a light wave type range finder,
A light-wave distance measuring device installed toward the construction machine;
A mounting portion attached to the construction machine having a target of the light wave range finder;
An arithmetic processing unit that calculates the position of the construction machine from the measurement result by the light wave type range finder;
The mounting portion has a traveling mechanism for moving the target along a track,
In the arithmetic processing unit, the mounting angle of the mounting unit is set and used for calculating the azimuth angle of the construction machine.
前記搭載部は、前記直線レールの向きを変更するための旋回部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置測定システム。 The traveling mechanism includes a linear linear rail serving as the track, a slider unit to which the target is attached and moved along the linear rail, and a drive unit that causes the slider unit to travel,
The position measurement system according to claim 1, wherein the mounting unit includes a turning unit for changing the direction of the linear rail.
前記施工機械に向けて前記光波式測距測角器を設置するステップと、
前記搭載部の取付け角を設定するステップと、
前記搭載部における前記軌道上の第１の測定点にある前記ターゲットの位置を前記光波式測距測角器で計測するステップと、
前記走行機構によって前記ターゲットを前記軌道上の第２の測定点に移動させて前記光波式測距測角器で計測するステップと、
前記第１及び第２の測定点の計測結果から前記施工機械の方位角及び位置を前記演算処理部で算定するステップとを備えたことを特徴とする位置測定方法。 A position measuring method using the position measuring system according to any one of claims 1 to 5,
Installing the light wave type distance measuring instrument toward the construction machine;
Setting the mounting angle of the mounting portion;
Measuring the position of the target at the first measurement point on the orbit in the mounting portion with the light wave range finder;
Moving the target to a second measurement point on the orbit by the traveling mechanism and measuring with the light wave range finder;
And a step of calculating an azimuth angle and a position of the construction machine from the measurement results of the first and second measurement points by the arithmetic processing unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019140277A JP6796170B2 (en) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | Position measurement system and position measurement method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019140277A JP6796170B2 (en) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | Position measurement system and position measurement method |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018099153A Division JP6619050B2 (en) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Position measuring system and position measuring method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019203377A true JP2019203377A (en) | 2019-11-28 |
| JP6796170B2 JP6796170B2 (en) | 2020-12-02 |
Family
ID=68726442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019140277A Active JP6796170B2 (en) | 2019-07-30 | 2019-07-30 | Position measurement system and position measurement method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6796170B2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59170715A (en) * | 1983-03-17 | 1984-09-27 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | Position tracking device for tunnel drilling machine |
| JPH08145673A (en) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Kensetsusho Kanto Chiho Kensetsu Kyokucho | Method for detecting position of excavator body or the like |
| JP2008121219A (en) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Penta Ocean Construction Co Ltd | Pile driving method |
| JP2012237661A (en) * | 2011-05-12 | 2012-12-06 | Ntn Corp | Measurement auxiliary tool and diameter measuring method using the same |
| JP2018053689A (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 大和ハウス工業株式会社 | Construction management system |
-
2019
- 2019-07-30 JP JP2019140277A patent/JP6796170B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59170715A (en) * | 1983-03-17 | 1984-09-27 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | Position tracking device for tunnel drilling machine |
| JPH08145673A (en) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Kensetsusho Kanto Chiho Kensetsu Kyokucho | Method for detecting position of excavator body or the like |
| JP2008121219A (en) * | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Penta Ocean Construction Co Ltd | Pile driving method |
| JP2012237661A (en) * | 2011-05-12 | 2012-12-06 | Ntn Corp | Measurement auxiliary tool and diameter measuring method using the same |
| JP2018053689A (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 大和ハウス工業株式会社 | Construction management system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6796170B2 (en) | 2020-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6675122B1 (en) | Indirect position determination with the aid of a tracker | |
| US7168174B2 (en) | Method and apparatus for machine element control | |
| JP2006242755A (en) | Surveying system | |
| US20100271616A1 (en) | Shape measuring instrument with light source control | |
| US10823563B2 (en) | Laser scanner system | |
| CN103471569B (en) | Shield structure automatic guide measurement target target and measuring system | |
| CN112424563A (en) | Multi-dimensional measurement system for accurately calculating position and orientation of dynamic object | |
| JP7341632B2 (en) | reflective target | |
| JP6619050B2 (en) | Position measuring system and position measuring method | |
| JP2019203377A (en) | Position measurement system and position measurement method | |
| JP4172882B2 (en) | Method and equipment for detecting position of moving object | |
| JP2018066623A (en) | Reflection target and method for adjusting reflection target | |
| US11577397B2 (en) | Position accuracy robotic printing system | |
| JP3823230B2 (en) | Positioning method and apparatus by bidirectional automatic tracking system | |
| JPH06100078B2 (en) | Automatic survey positioning system for tunnel lining machines | |
| JPH04313013A (en) | Plane type range finder/goniometer | |
| JP6399470B2 (en) | Automatic surveying program and automatic surveying system | |
| JP2635103B2 (en) | Method and apparatus for measuring a cross section | |
| KR102065870B1 (en) | Method for securing field of view of a retro-reflector in laser measurement and system for executing same | |
| JP7277398B2 (en) | Orientation measurement method for heavy machinery | |
| RU2792054C1 (en) | Method for measurement of drive path of heading machine | |
| KR102148160B1 (en) | Spherically mounted retro-reflector driving system for securing field of view in laser measurement and method of securing field of view using the same | |
| JP4477209B2 (en) | Direction angle measuring device for construction machinery | |
| JPH03154904A (en) | Position controller for self-traveling vehicle | |
| Garget | Testing of Robotic total Stations for Dynamic tracking |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190730 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200804 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200923 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201110 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201113 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6796170 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |