JP2022030974A

JP2022030974A - ターゲット装置及び鉛直測定システム

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Publication number: JP2022030974A
Application number: JP2020135332A
Authority: JP
Inventors: 信幸西田; Nobuyuki Nishida
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2022-02-18
Anticipated expiration: 2040-08-07
Also published as: JP7446179B2

Abstract

【課題】異なる階層から同一のターゲットに対する視認、測定が可能なターゲット装置及び鉛直測定システムを提供する。【解決手段】構造物の天井面又は床面１０に形成された貫通孔６に設置されるターゲット装置７であって、円筒部と該円筒部の上端に形成されたフランジ部と、前記円筒部の下端に形成された遮光部と、前記円筒部の内面に設けられたモータと、該モータにより回転駆動される支持部と、該支持部に取付けられたターゲット８と、前記モータを遠隔操作する為の無線部とを有し、前記モータは前記ターゲットを少なくとも鉛直測定位置と非測定位置とに移動可能であり、鉛直測定位置では前記ターゲットが下方から視準可能であり、非測定位置では前記ターゲットに対する下方からの視通が前記遮光部で遮られる様に構成された。【選択図】図１

Description

本発明は、ビル等の構造物を建築する際に、地上の基準点を鉛直に延ばして各階にトレースする為のターゲット装置及び鉛直測定システムに関するものである。

従来は、基準点を階の異なる床面にトレースする場合には、下げ振りを階上から垂らし基準点に合わせる方法や、鉛直上方にレーザポインタ光を出し平面板に当て中心位置を読取る方法、階上から鉛直下方にレーザポインタ光を出し平面板に当て中心位置を読取る方法等がある。

レーザポインタ光を照射する方法では、レーザポインタ光が正しく鉛直方向に照射されているかどうかを確認することが困難であると共に、正しく鉛直に調整するのに時間を要する。

又、床面に形成された鉛直測定用の貫通孔にプリズムを有するターゲット装置を設置し、測量装置を用いて下層階からプリズムを測定し、この時の際の測定結果に基づき、基準点を床面にトレースする方法もある。然し乍ら、従来の場合、ターゲット装置により視通が遮られる。従って、更なる上層階で基準点を床面にトレースする為には、測量装置を上層階へ運ぶか或は、ターゲット装置を上層階へ移動する必要があった。

更に、上記したターゲット装置では、特定の階からしかプリズムの測定が行えない。従って、複数の階から同一のプリズムを測定することができない。或は特定の階から複数階のプリズムを測定することができない。この為、鉛直方向に於ける構造物のズレを測定することができなかった。

特開２０１９－２１９３１９号公報

本発明は、異なる階層から同一のターゲットに対する視認、測定が可能なターゲット装置及び鉛直測定システムを提供するものである。

本発明は、構造物の天井面又は床面に形成された貫通孔に設置されるターゲット装置であって、円筒部と該円筒部の上端に形成されたフランジ部と、前記円筒部の下端に形成された遮光部と、前記円筒部の内面に設けられたモータと、該モータにより回転駆動される支持部と、該支持部に取付けられたターゲットと、前記モータを遠隔操作する為の無線部とを有し、前記モータは前記ターゲットを少なくとも鉛直測定位置と非測定位置とに移動可能であり、鉛直測定位置では前記ターゲットが下方から視準可能であり、非測定位置では前記ターゲットに対する下方からの視通が前記遮光部で遮られる様に構成されたターゲット装置に係るものである。

又本発明は、前記モータは、前記支持部の回転により前記ターゲットを基準点測定位置に更に移動可能であり、基準点測定位置では前記ターゲットが前記フランジ部よりも上方に突出する様構成されたターゲット装置に係るものである。

又本発明は、鉛直測定位置での前記ターゲットを通る鉛直線上に基準測定位置での前記ターゲットが位置し、鉛直測定位置と基準点測定位置での前記ターゲット間の鉛直方向の距離は既知であるターゲット装置に係るものである。

又本発明は、前記ターゲットの裏面には十字状の視標が形成され、前記ターゲットが鉛直測定位置に位置する際に前記視標の交点と前記円筒部の軸心とが合致する様に構成されたターゲット装置に係るものである。

又本発明は、前記円筒部よりも小径であり、前記モータと前記支持部と前記ターゲットとが設けられた筒部を更に有し、該筒部に下方から上方に向って傾斜する螺旋溝が形成され、前記円筒部の内周面に前記螺旋溝と嵌合可能なピンが設けられ、前記筒部と前記円筒部との相対回転により前記筒部が前記螺旋溝に対する前記ピンの摺動により上下方向に移動する様構成されたターゲット装置に係るものである。

又本発明は、前記支持部に前記ターゲットを囲繞する様に突出する円筒状の突起部が形成されたターゲット装置に係るものである。

又本発明は、前記ターゲット装置は天井面に下方から取付けられ、鉛直測定位置では前記ターゲットが前記円筒部の下端よりも下方に突出する様構成されたターゲット装置に係るものである。

又本発明は、整準部と該整準部に水平方向に回転可能に設けられた測量装置本体とを有し、最下層階の基準点に設けられる測量装置と、構造物の各階の前記貫通孔にそれぞれ設置された上記のターゲット装置とを有する鉛直測定システムであって、前記測量装置本体は鉛直方向に回転可能に設けられ、測距部を内蔵する望遠鏡部と、前記無線部と通信可能な通信部を有する操作パネルと、前記測量装置本体の水平角と前記望遠鏡部の鉛直角を検出する測角部と、演算制御部とを具備し、該演算制御部は、測定対象の階の前記ターゲットのみが鉛直測定位置に位置し、他のターゲットが非測定位置に位置する様各モータを駆動させ、測定対象の階の前記ターゲットの測距と測角を実行し、該ターゲットの基準点に対する３次元位置の偏差を演算する様構成された鉛直測定システムに係るものである。

更に又本発明は、前記測量装置本体が構造物の各階の基準点の位置情報を含む設計図データを格納する記憶部を更に具備し、前記測量装置を測定対象の階に設置し、室内の所定の位置を基準とした前記測量装置及び前記ターゲットの位置を測定し、前記演算制御部は前記ターゲットの位置と前記３次元位置の偏差と前記設計図データとに基づき最下層階に対する測定対象の階の３次元位置ズレを演算する様構成された鉛直測定システムに係るものである。

本発明によれば、構造物の天井面又は床面に形成された貫通孔に設置されるターゲット装置であって、円筒部と該円筒部の上端に形成されたフランジ部と、前記円筒部の下端に形成された遮光部と、前記円筒部の内面に設けられたモータと、該モータにより回転駆動される支持部と、該支持部に取付けられたターゲットと、前記モータを遠隔操作する為の無線部とを有し、前記モータは前記ターゲットを少なくとも鉛直測定位置と非測定位置とに移動可能であり、鉛直測定位置では前記ターゲットが下方から視準可能であり、非測定位置では前記ターゲットに対する下方からの視通が前記遮光部で遮られる様に構成されたので、前記ターゲットが鉛直測定位置に位置する場合にのみ該ターゲットが測定可能となり、測定対象ではない前記ターゲットが誤検出されるのを防止することができる。

又本発明によれば、整準部と該整準部に水平方向に回転可能に設けられた測量装置本体とを有し、最下層階の基準点に設けられる測量装置と、構造物の各階の前記貫通孔にそれぞれ設置された上記のターゲット装置とを有する鉛直測定システムであって、前記測量装置本体は鉛直方向に回転可能に設けられ、測距部を内蔵する望遠鏡部と、前記無線部と通信可能な通信部を有する操作パネルと、前記測量装置本体の水平角と前記望遠鏡部の鉛直角を検出する測角部と、演算制御部とを具備し、該演算制御部は、測定対象の階の前記ターゲットのみが鉛直測定位置に位置し、他のターゲットが非測定位置に位置する様各モータを駆動させ、測定対象の階の前記ターゲットの測距と測角を実行し、該ターゲットの基準点に対する３次元位置の偏差を演算する様構成されたので、前記ターゲット装置を着脱することなく鉛直測定位置に位置するターゲットのみを測定することができるという優れた効果を発揮する。

本発明の第１の実施例に係る鉛直測定システムの概略を示す斜視図である。本発明の第１の実施例に係る鉛直測定システムの概略を示す斜視図である。本発明の第１の実施例に係る測量装置を示す正断面図である。ターゲットが非測定位置に位置する場合のターゲット装置であり、（Ａ）はターゲット装置の斜視図を示し、（Ｂ）はターゲット装置の平面図を示し、（Ｃ）はターゲット装置の側面図を示している。ターゲットが鉛直測定位置に位置する場合のターゲット装置であり、（Ａ）はターゲット装置の斜視図を示し、（Ｂ）はターゲット装置の平面図を示し、（Ｃ）はターゲット装置の側面図を示している。ターゲットが基準点測定位置に位置する場合のターゲット装置であり、（Ａ）はターゲット装置の斜視図を示し、（Ｂ）はターゲット装置の平面図を示し、（Ｃ）はターゲット装置の側面図を示している。（Ａ）～（Ｃ）は前記ターゲット装置の変形例を示す側面図である。（Ａ）～（Ｃ）は前記ターゲット装置の変形例を示す側面図である。（Ａ）は前記ターゲット装置の変形例を示す斜視図であり、（Ｂ）はターゲット装置の側面図である。（Ａ）（Ｃ）は遮光部の変形例を示す斜視図であり、（Ｂ）（Ｄ）は遮光部の変形例を示す平面図である。本発明の第２の実施例に係る鉛直測定システムの概略を示す斜視図である。ターゲットが非測定位置に位置する場合のターゲット装置であり、（Ａ）はターゲット装置の斜視図を示し、（Ｂ）はターゲット装置の平面図を示している。ターゲットが鉛直測定位置に位置する場合のターゲット装置であり、（Ａ）はターゲット装置の斜視図を示し、（Ｂ）はターゲット装置の平面図を示し、（Ｃ）はターゲットの斜視図を示している。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

先ず、図１、図２に於いて、本発明の第１の実施例に係る鉛直測定システム１の概要について説明する。

図１中、２は基準点Ｐ上に設置される測量装置であり、測距光を射出し、反射光を受光し、測距及び測角を行う。図示では、前記測量装置２はトータルステーションとなっており、三脚３に取付けられる整準部４と、該整準部４に取付けられた測量装置本体５とから構成される。

又、例えば天井又は床には、それぞれ貫通孔６が形成され、該貫通孔６にターゲット装置７が設けられている。該ターゲット装置７は、前記貫通孔６に嵌合する筒形状であり、該貫通孔６に固定的に設けられてもよく、嵌脱可能に設けられてもよい。前記ターゲット装置７は入射した測距光をターゲット光として再帰反射（即ち、射出）するターゲット８を有する。該ターゲット８は、例えば再帰反射性を有する四角錐形状のピラミッドプリズムとなっている。

前記貫通孔６が形成される位置は、基準点Ｐが転写される部位であり、設計図より求められる。又、前記貫通孔６は基準点Ｐの直上に位置している。前記貫通孔６の径は、ビルの施工誤差を考慮し、前記ターゲット装置７の位置調整が可能な様に、該ターゲット装置７の直径に対して充分な大きさとなっている。

次に、図３に於いて、前記測量装置２について説明する。前記測量装置本体５は、固定部９と、托架部１１と、水平回転軸１２と、水平回転軸受１３と、水平回転駆動部としての水平回転モータ１４と、水平角エンコーダ１５と、鉛直回転軸１６と、鉛直回転軸受１７と、鉛直回転駆動部としての鉛直回転モータ１８と、鉛直角エンコーダ１９と、鉛直回転部である望遠鏡部２１と、操作部と表示部とを兼用する操作パネル２２と、演算制御部２３と、記憶部２４等を具備している。尚、前記演算制御部２３としては、本装置に特化したＣＰＵ、或は汎用ＣＰＵが用いられる。又、前記望遠鏡部２１は、前記ターゲット８を測距する為の測距部２５を内蔵している。尚、前記水平角エンコーダ１５と前記鉛直角エンコーダ１９とで水平角と鉛直角を検出する為の測角部が構成される。

前記水平回転軸受１３は前記固定部９に固定される。前記水平回転軸１２は鉛直な軸心１２ａを有し、前記水平回転軸１２は前記水平回転軸受１３に回転自在に支持される。又、前記托架部１１は前記水平回転軸１２に支持され、前記托架部１１は水平方向に前記水平回転軸１２と一体に回転する様になっている。

前記水平回転軸受１３と前記托架部１１との間には前記水平回転モータ１４が設けられ、該水平回転モータ１４は前記演算制御部２３により制御される。該演算制御部２３は、前記水平回転モータ１４により、前記托架部１１を前記軸心１２ａを中心に回転させる。

前記托架部１１の前記固定部９に対する相対回転角は、前記水平角エンコーダ１５によって検出される。該水平角エンコーダ１５からの検出信号は前記演算制御部２３に入力され、該演算制御部２３により水平角データが演算される。該演算制御部２３は、前記水平角データに基づき、前記水平回転モータ１４に対するフィードバック制御を行う。

又、前記托架部１１には、水平な軸心１６ａを有する前記鉛直回転軸１６が設けられている。該鉛直回転軸１６は、前記鉛直回転軸受１７を介して回転自在となっている。尚、前記軸心１２ａと前記軸心１６ａの交点が、測距光の射出位置であり、前記測量装置本体５の座標系の原点となっている。

前記托架部１１には、凹部２６が形成されている。前記鉛直回転軸１６は、一端部が前記凹部２６内に延出し、前記一端部に前記望遠鏡部２１が固着され、該望遠鏡部２１は前記凹部２６に収納されている。

又、前記鉛直回転軸１６の他端部には、前記鉛直角エンコーダ１９が設けられている。前記鉛直回転軸１６に前記鉛直回転モータ１８が設けられ、該鉛直回転モータ１８は前記演算制御部２３に制御される。該演算制御部２３は、前記鉛直回転モータ１８により前記鉛直回転軸１６を回転させ、前記望遠鏡部２１は前記軸心１６ａを中心に回転される。

前記望遠鏡部２１の回転角は、前記鉛直角エンコーダ１９によって検出され、検出信号は前記演算制御部２３に入力される。該演算制御部２３は、検出信号に基づき前記望遠鏡部２１の鉛直角データを演算し、該鉛直角データに基づき前記鉛直回転モータ１８に対するフィードバック制御を行う。

又、前記演算制御部２３で演算された測距データ、水平角データ、鉛直角データや測定結果は、前記記憶部２４に保存される。又、該記憶部２４には、各階に於ける基準点Ｐの位置を有する設計図データが予め格納されている。前記記憶部２４としては、磁気記憶装置としてのＨＤＤ、光記憶装置としてのＣＤ、ＤＶＤ、半導体記憶装置としてのＲＡＭ、ＲＯＭ、ＤＲＡＭ、メモリカード、ＵＳＢメモリ等種々の記憶手段が用いられる。該記憶部２４は、前記托架部１１に対して着脱可能であってもよく、或は図示しない通信手段を介して外部記憶装置や外部データ処理装置にデータを送出可能としてもよい。

前記記憶部２４には、測距作動を制御するシーケンスプログラム、測距作動により距離を演算する演算プログラム、水平角データ及び鉛直角データに基づき角度を演算する演算プログラム、距離と角度に基づき所望の測定点の３次元座標を演算する演算プログラム、前記ターゲット装置７を駆動させる為の駆動プログラム、鉛直測定を実行する為の鉛直測定プログラム、１階の基準点に対する各階のずれ量を演算する為の演算プログラム、測定条件を設定する為の設定プログラム等の各種プログラムが格納される。又、前記演算制御部２３により各種プログラムが実行されることで、各種処理が実行される。

前記操作パネル２２は、例えばタッチパネルであり、鉛直測定の指示や測定条件の変更等を行う操作部と、測距結果等を表示する表示部とを兼用している。又、前記操作パネル２２は、通信部（図示せず）を有し、該通信部を介して前記ターゲット装置７の無線部（後述）と通信可能となっている。

次に、図４～図６を参照して、前記ターゲット装置７について更に説明する。

該ターゲット装置７は、円筒状の筒部２７と、フランジ部２８と、遮光部２９と、駆動部３１と、前記ターゲット８と、無線部３２とを有している。

前記フランジ部２８は、前記円筒部２７の上端に形成され、外方に延出するリング状の板材となっている。尚、前記円筒部２７の径は前記貫通孔６の径よりも小さく、前記フランジ部２８の外径は前記貫通孔６の径よりも大きくなっている。前記貫通孔６に前記ターゲット装置７を設置した際には、前記フランジ部２８と床面１０に載置され、該床面１０に前記ターゲット装置７が支持される様構成されている。

前記遮光部２９は、前記円筒部２７の下端に形成され、中心方向に延出するリング状の板材となっている。尚、前記遮光部２９は、前記円筒部２７の下端を内側に折曲げて形成してもよく、リング状の板材を前記円筒部２７の下端に溶接等で固着してもよい。

前記駆動部３１は、前記円筒部２７の内周面の所定の位置に設けられている。前記駆動部３１は、前記円筒部２７の内面に設けられたモータ３３と、前記円筒部２７の内周面で前記モータ３３と対向した位置に設けられ、該モータ３３の出力軸と同一軸心上に設けられた軸部３４と、前記モータ３３の出力軸と前記軸部３４とに掛渡って設けられた半円状或は円弧状の支持部３５と、該支持部３５の外周面に設けられた前記ターゲット８とを有している。前記支持部３５は、前記モータ３３の出力軸と前記軸部３４とで回転可能に支持されている。又、前記モータ３３を駆動させた際には、前記ターゲット８が前記支持部３５と一体に回転する様になっている。

尚、前記ターゲット８が設けられる位置は、例えば前記支持部３５の中央部である。又、前記支持部３５の回転半径は、前記円筒部２７の内径よりも小さく、前記支持部３５が回転した際に、前記ターゲット８が前記円筒部２７の内周面に接触しない様に構成される。更に、前記支持部３５の内径は、例えば前記遮光部２９の内径よりも大きくなっている。

前記モータ３３は、例えばステッピングモータであり、非測定位置、鉛直測定位置、基準点測定位置のいずれかに前記ターゲット８が位置する様、該ターゲット８の位置を切替え可能に構成されている。

図４（Ａ）～図４（Ｃ）に示される様に、非測定位置は、前記ターゲット８が前記円筒部２７の内周面に接近した位置となる。前記遮光部２９の内径は前記支持部３５の外径よりも小さくなっているので、この状態では、前記ターゲット８が前記遮光部２９に遮られ、前記ターゲット８が下方から視認できない様になっている。

又、図５（Ａ）～図５（Ｃ）に示される様に、鉛直測定位置は、前記ターゲット８が下方を向いた位置となる。この状態では、前記ターゲット８が前記遮光部２９で遮られることがなく、前記ターゲット８が下方から視認できる様になっている。尚、鉛直測定位置に於いては、前記ターゲット８の光学中心は前記円筒部２７の軸心と合致している。

更に、図６（Ａ）～図６（Ｃ）に示される様に、基準点測定位置は、鉛直測定位置から前記支持部３５が１８０°回転され、前記ターゲット８が上方を向いた位置となる。この状態では、前記ターゲット８が前記フランジ部２８よりも上方に突出している。尚、基準点測定位置に於いては、前記ターゲット８の光学中心は前記円筒部２７の軸心と合致している。又、前記ターゲット８の前記支持部３５を中心とする回転半径は既知であり、鉛直測定位置と前記基準点測定位置に於ける前記ターゲット８間の距離は既知となっている。従って、鉛直測定位置に於ける前記ターゲット８の測定結果に対して鉛直方向に既知の距離をオフセットすることで、基準測定位置に於ける前記ターゲット８を測定することなく該ターゲット８の３次元座標を演算することができる。

前記無線部３２は、前記ターゲット装置７の所定の位置、例えば前記遮光部２９の下面に設けられている。前記無線部３２は、前記操作パネル２２の通信部と通信可能であり、又、前記無線部３２は、前記モータ３３を遠隔操作可能に構成されている。前記操作パネル２２からの指示に基づき、前記ターゲット８が所定の位置に移動する様前記モータ３３を駆動させる。

以下、第１の実施例の作動を説明する。尚、以下の説明では、最下層階である１階を除く各階層の各貫通孔６にそれぞれ前記ターゲット装置７が設けられている。又、本実施例では、基準点Ｐが設定された測定の基準となる階層を最下層階と称している。

先ず、図１に示される様に、前記測量装置２を基準点Ｐに設置し、前記整準部４により前記測量装置本体５を水平姿勢に整準する。

次に、作業者は、前記操作パネル２２を介して、２階に設置された前記ターゲット装置７を遠隔操作し、前記ターゲット８を鉛直測定位置へと移動させる。又、作業者は、前記操作パネル２２を介して、２階以外に設置された前記ターゲット装置７を遠隔操作し、前記ターゲット８を非測定位置へと移動させる。この状態では、２階以外の各ターゲット８は各遮光部２９により遮られるので、２階の前記ターゲット８のみが前記測量装置２により視準可能となる。

前記測量装置２は前記望遠鏡部２１を鉛直方向に回転させ、２階の前記ターゲット８を視準し、測距光を射出する。該ターゲット８は測距光を再帰反射し、該ターゲット８からは再帰反射光が射出される。再帰反射光は、前記望遠鏡部２１に内蔵された測距部で受光され、前記演算制御部２３により前記ターゲット８迄の距離が測定される。又、前記水平角エンコーダ１５と前記鉛直角エンコーダ１９の検出結果に基づき、前記演算制御部２３は基準点Ｐを通る鉛直線に対する前記ターゲット８の水平角と鉛直角を演算する。

前記演算制御部２３は、測距結果及び演算された水平角と鉛直角（測角結果）に基づき、２階の前記ターゲット８の基準点Ｐに対する３次元位置の偏差を演算する。即ち、前記演算制御部２３は、前記ターゲット８の位置を基準とした基準点Ｐの水平位置を演算する。又、前記演算制御部２３は、鉛直測定位置と基準点測定位置に於ける前記ターゲット８間の既知の距離に基づき、前記ターゲット８の位置を基準とした基準点Ｐの３次元位置（座標）を演算する。演算結果（転写された基準点Ｐ）は前記記憶部２４に保存される。

２階に設置された前記ターゲット８の測定が完了すると、前記操作パネル２２を介して２階に設置された前記ターゲット装置７を遠隔操作し、前記ターゲット８を非測定位置へと移動させる。又、前記操作パネル２２を介して、３階に設置された前記ターゲット装置７を遠隔操作し、前記ターゲット８を鉛直測定位置へと移動させる。この状態では、３階以外の各ターゲット８は各遮光部２９により遮られるので、３階の前記ターゲット８のみが前記測量装置２により視準可能となる。

該測量装置２は、３階の前記ターゲット８を視準し、測距光を射出する。該ターゲット８から射出された再帰反射光は、前記望遠鏡部２１の測距部で受光され、前記演算制御部２３により前記ターゲット８迄の距離が測定される。又、前記水平角エンコーダ１５と前記鉛直角エンコーダ１９の検出結果に基づき、前記演算制御部２３は前記ターゲット８の鉛直に対する水平角と鉛直角を演算する。

前記演算制御部２３は、測距結果及び測角結果に基づき、３階の前記ターゲット８の基準点Ｐに対する３次元位置の偏差を演算する。即ち、前記演算制御部２３は、前記ターゲット８の位置を基準とした基準点Ｐの水平位置を演算する。又、前記演算制御部２３は、鉛直測定位置と基準点測定位置に於ける前記ターゲット８間の既知の距離に基づき、前記ターゲット８の位置を基準とした基準点Ｐの３次元位置を演算する。演算結果（転写された基準点Ｐ）は前記記憶部２４に保存される。

４階以降についても、上記した処理と同様に、前記操作パネル２２を介して順次前記ターゲット装置７を遠隔操作し、前記測量装置２による前記ターゲット８の測定を順次実行する。これにより、２階から最上階迄の各階について、前記ターゲット８の位置を基準とした各階に於ける基準点Ｐの位置を求めることができる。

次に、図２に示される様に、前記測量装置２を２階へと搬送し、２階の任意の位置に前記測量装置２を設置し、整準する。又、前記操作パネル２２を介して２階に設置された前記ターゲット装置７を遠隔操作し、前記ターゲット８を基準点測定位置へと移動させる。この状態では、前記ターゲット８は床面よりも上方に突出している。

前記測量装置２は、前記ターゲット８を視準し、測距光を射出する。該ターゲット８から射出された再帰反射光は、前記望遠鏡部２１の測距部で受光され、前記演算制御部２３により前記ターゲット８迄の距離が測定される。又、前記水平角エンコーダ１５と前記鉛直角エンコーダ１９の検出結果に基づき、前記演算制御部２３は１階で演算した基準点Ｐの位置を基準とした前記測量装置２の３次元位置を演算する。或は、１階での前記ターゲット８の測定結果と、２階での前記ターゲット８の測定結果に基づき、後方交会により基準点Ｐを基準とした２階の前記測量装置２の位置を演算してもよい。

これにより、２階に各種部材、例えば鉄骨柱を設置した際、２階に設置した前記測量装置２で鉄骨柱を測定することで、基準点Ｐに対する鉄骨柱のズレを測定することができる。又、鉄骨柱のズレに基づき、鉄骨柱が設計通りの角度で設けられているか、又１階に対して２階がずれていないかを判断することができる。

又、２階から最上階迄の各階について、１階に対する各階の水平方向及び鉛直方向のずれ量が演算できると共に、各ズレ量に基づき構造物全体の傾斜量及び縮み量を演算することができる。

上述の様に、第１の実施例では、前記ターゲット８を非測定位置、鉛直測定位置、基準点測定位置の３位置に移動可能なターゲット装置７を前記貫通孔６に設置している。

従って、天井の前記ターゲット８を測定する時、床面のターゲット８を測定する時、該ターゲット８を測定しない時とで、その都度前記ターゲット装置７を着脱する必要がなく、前記駆動部３１を駆動させるだけでよい。

前記ターゲット８を非測定位置に移動させた際には、該ターゲット８が前記遮光部２９で隠れ、前記ターゲット８に向う測距光は前記遮光部２９によって遮られる。従って、前記ターゲット装置７を取外さなかったとしても、測定対象ではない前記ターゲット８が誤測定されるのを防止することができる。

又、前記ターゲット装置７は各階の前記貫通孔６にそれぞれ設けられ、各ターゲット装置７は前記操作パネル２２を介して遠隔操作が可能となっている。従って、測定対象外の前記ターゲット８を非測定位置へと移動させ、測定対象の前記ターゲット８のみを鉛直測定位置へと移動させることで、測定対象外の前記ターゲット８で視通を遮られることなく測定対象の前記ターゲット８のみを測定することができる。

又、第１の実施例では、１階の基準点Ｐに設置した前記測量装置２により、任意の階の前記ターゲット８を測定することができる。従って、前記測量装置２を１階に設置した状態で、各階に前記ターゲット８の位置を基準とした基準点を転写することができ、作業時間の短縮及び作業性の向上を図ることができる。

尚、前記ターゲット装置７の構成については、第１の実施例の構成に限られるものではない。

例えば、図７（Ａ）に示される様に、第１の実施例の前記駆動部３１よりも上方に駆動部３１を設け、前記ターゲット８が床面から大きく突出する様にしてもよい。該ターゲット８が大きく突出することで、基準点測定位置に於ける前記ターゲット８の視準及び測定を容易に実行することができる。

又、第１の実施例では、前記ターゲット８を四角錐のピラミッドプリズムとしていたが、図７（Ｂ）に示される様に、四角錐形状のピラミッドプリズムを貼合せた正八面体のキューブプリズムを前記ターゲット８ａとしてもよい。この場合、どの方向からでも測距光を再帰反射させることができるので、作業性を向上させることができる。又、基準点測定位置が鉛直測定位置を兼用することができ、鉛直測定位置を省略することができる。

又、第１の実施例では、前記支持部３５を前記モータ３３と前記軸部３４に掛渡る半円状又は円弧状としていたが、図７（Ｃ）に示される様に、前記モータ３３に取付けられた１／４円弧状の支持部３５ａとしてもよい。この場合、前記軸部３４は省略することができる。

又、前記円筒部２７内に別途筒部３６を内嵌し、該筒部３６が前記円筒部２７に対して回転可能且つ上下に移動可能に構成してもよい。例えば、図８（Ａ）に示される様に、前記筒部３６の周面に下方から上方に向って傾斜した螺旋溝３７を形成し、前記円筒部２７の内面に前記螺旋溝３７に嵌合するピン３８を突設してもよい。この場合、前記筒部３６を回転させ、前記ピン３８を前記螺旋溝３７に沿って摺動させることで、前記筒部３６の上下方向に移動させることができる。或は、前記筒部３６の外周面と前記円筒部２７の内周面にそれぞれネジ部を形成し、前記筒部３６を回転させ、前記ネジ部を介して前記筒部３６が上下する様な構成としてもよい。

尚、天井に於ける前記ターゲット８の絶対位置のみが測定できればよい場合は、図８（Ｂ）に示される様に、前記ターゲット装置７を下方から天井３０に取付けてもよい。この場合には、ターゲット装置７ａは、フランジ部２８ａを介して前記天井３０に固着される。

又、雨垂れ等により前記ターゲット８が汚れるのを防止する為、鉛直測定位置に於いて鉛直下方に突出する円筒状の突起部３９を前記支持部３５に設けてもよい。前記突起部３９は、例えば前記ターゲット８を囲繞する様形成される。或は、該ターゲット８に撥水コートを施し、前記モータ３３により前記支持部３５を回転させ、遠心力により水を弾く様構成してもよい。

又、第１の実施例では、前記モータ３３と前記軸部３４とに掛渡る円弧状の前記支持部３５により、３位置間で前記ターゲット８を移動させているが、前記支持部３５の形状は円弧状に限られるものではない。

例えば、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示される様に、前記円筒部２７の内面にブラケット４７を設けられている。該ブラケット４７には、棒状の支持部４８の基端部がピン４９を介して回転自在に取付けられている。又、前記支持部４８の先端部には、キューブプリズムである前記ターゲット８ａが設けられている。

前記支持部４８は、図示しないモータにより所定の位置に移動する様構成されている。図９（Ａ）、図９（Ｂ）中では、前記支持部４８が前記円筒部２７の軸心と平行となり、前記ターゲット８ａが下方を向いた状態が非測定位置であり、前記支持部４８が前記円筒部２７の軸心と直交し、前記ターゲット８ａの光学中心が前記円筒部２７の軸心と合致した状態が鉛直測定位置であり、前記支持部４８が非測定位置から１８０°回転し前記ターゲット８ａが上を向いた状態が基準点測定位置となっている。尚、前記支持部３５の長さ及び回転半径は既知である。従って、鉛直測定位置に於ける前記ターゲット８ａと基準点測定位置に於ける前記ターゲット８ａとの間の位置関係も既知となっている。

図９（Ａ）、図９（Ｂ）の場合も、第１の実施例と同様、前記ターゲット８ａを３位置間で移動する様遠隔操作することで、測定対象ではない前記ターゲット８ａが誤測定されるのを防止することができる。

更に、第１の実施例では、前記遮光部２９をリング状の板材としていたが、非測定位置に於いて前記ターゲット８への視通が遮られればどの様な形状であってもよい。例えば、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示される様に、非測定位置に於ける前記ターゲット８の下方を除く部分を切除した遮光部２９ａとしてもよい。又、図１０（Ｃ）、図１０（Ｄ）に示される様に、前記ターゲット８の下方に突出する矩形の遮光部２９ｂを前記円筒部２７の下端に形成してもよい。

次に、図１１～図１３に於いて、本発明の第２の実施例について説明する。尚、図１１～図１３中、図１、図４、図５中と同等のものには同符号を付し、その説明を省略する。

第２の実施例では、２階以上の貫通孔６に設置されたターゲット装置４１のターゲット４２を基準点として、該ターゲット４２上に測量装置２が設置される。

前記ターゲット装置４１は、前記ターゲット４２を鉛直測定位置と非測定位置の２位置間で移動させる様構成されている。又、前記ターゲット４２は、支持部４３に挾持される様該支持部４３に取付けられている。又、前記ターゲット４２の裏面には十字状の視標４４が形成されている。該視標４４は、鉛直測定位置に於いて十字の交点４４ａと円筒部２７の軸心とが合致する様に構成されている。尚、鉛直測定位置に於ける前記ターゲット４２の光学中心からフランジ部４５の下面迄の高さ（床面迄の高さ）は既知となっている。

第２の実施例では、各ターゲット装置４１を遠隔操作し、測定対象となる階の前記ターゲット４２を鉛直測定位置へと移動させ、測定対象外の階の前記ターゲット４２を非測定位置へと移動させる。その後、前記測量装置２により測定対象である前記ターゲット４２を測定し、該ターゲット４２の測距及び測角を行う。

又、各階に於いて前記ターゲット４２の測距及び測角を順次実行し、１階の基準点Ｐに対する各ターゲット４２の３次元位置の偏差を演算する。又、演算制御部２３（図３参照）は前記ターゲット４２と床面１０迄の距離に基づき、前記ターゲット４２の位置を基準とした転写された基準点Ｐの３次元位置（座標）を演算する。更に、各階毎に前記ターゲット４２の位置を基準とした基準点Ｐの位置を求める（転写する）ことができる。

次に、図１１に示される様に、前記測量装置２を測定対象の階へと搬送し、前記視標４４の交点４４ａ直上に前記測量装置２を設置し、整準する。この時、前記ターゲット４２は鉛直測定位置に位置している。

この時、前記ターゲット４２と前記床面１０迄の距離は既知であり、前記測量装置２の高さも既知である。従って、１階で測定された前記ターゲット４２の測定結果に基づき、基準点Ｐを基準とした前記測量装置２の３次元座標を求めることができる。

上記処理を各階毎に実行することで、２階から最上階迄の各階について、１階に対する各階の水平方向及び鉛直方向のずれ量が演算できると共に、各ズレ量に基づき構造物全体の傾斜量及び縮み量を演算することができる。

第２の実施例に於いても、前記ターゲット４２を非測定位置に移動させた際には、該ターゲット４２が遮光部４６で隠れ、前記ターゲット４２に向う測距光は前記遮光部４６によって遮られる。従って、前記ターゲット４２を２位置間で移動させるだけで、任意の階の前記ターゲット４２のみを測定することができるので、前記ターゲット装置４１を取外さなかったとしても、測定対象外の前記ターゲット４２が誤測定されるのを防止することができる。

尚、第２の実施例に於いても、第１の実施例に於ける各種変形例が適用可能であることは言う迄もない。

又、第１の実施例及び第２の実施例に於いて、１階を最下層階としている。一方で、地下を最下層階とし、地下に設定した基準点Ｐを基準として１階以上の水平方向及び鉛直方向のずれ量を演算してもよい。更に、２階以上の階層に基準点Ｐを設定し、最下層階としてもよいのは言う迄もない。

１鉛直測定システム
２測量装置
４整準部
５測量装置本体
６貫通孔
７ターゲット装置
８ターゲット
２１望遠鏡部
２２操作パネル
２３演算制御部
２４記憶部
２７円筒部
２８フランジ部
２９遮光部
３２無線部
３３モータ
３５支持部
４１ターゲット装置
４２ターゲット
４４視標

Claims

構造物の天井面又は床面に形成された貫通孔に設置されるターゲット装置であって、円筒部と該円筒部の上端に形成されたフランジ部と、前記円筒部の下端に形成された遮光部と、前記円筒部の内面に設けられたモータと、該モータにより回転駆動される支持部と、該支持部に取付けられたターゲットと、前記モータを遠隔操作する為の無線部とを有し、前記モータは前記ターゲットを少なくとも鉛直測定位置と非測定位置とに移動可能であり、鉛直測定位置では前記ターゲットが下方から視準可能であり、非測定位置では前記ターゲットに対する下方からの視通が前記遮光部で遮られる様に構成されたターゲット装置。
前記モータは、前記支持部の回転により前記ターゲットを基準点測定位置に更に移動可能であり、基準点測定位置では前記ターゲットが前記フランジ部よりも上方に突出する様構成された請求項１に記載のターゲット装置。
鉛直測定位置での前記ターゲットを通る鉛直線上に基準測定位置での前記ターゲットが位置し、鉛直測定位置と基準点測定位置での前記ターゲット間の鉛直方向の距離は既知である請求項２に記載のターゲット装置。
前記ターゲットの裏面には十字状の視標が形成され、前記ターゲットが鉛直測定位置に位置する際に前記視標の交点と前記円筒部の軸心とが合致する様に構成された請求項１に記載のターゲット装置。
前記円筒部よりも小径であり、前記モータと前記支持部と前記ターゲットとが設けられた筒部を更に有し、該筒部に下方から上方に向って傾斜する螺旋溝が形成され、前記円筒部の内周面に前記螺旋溝と嵌合可能なピンが設けられ、前記筒部と前記円筒部との相対回転により前記筒部が前記螺旋溝に対する前記ピンの摺動により上下方向に移動する様構成された請求項１～請求項４のうちのいずれか１項に記載のターゲット装置。
前記支持部に前記ターゲットを囲繞する様に突出する円筒状の突起部が形成された請求項１～請求項５のうちのいずれか１項に記載のターゲット装置。
前記ターゲット装置は天井面に下方から取付けられ、鉛直測定位置では前記ターゲットが前記円筒部の下端よりも下方に突出する様構成された請求項１に記載のターゲット装置。
整準部と該整準部に水平方向に回転可能に設けられた測量装置本体とを有し、最下層階の基準点に設けられる測量装置と、構造物の各階の前記貫通孔にそれぞれ設置された請求項１～請求項７のうちのいずれか１項に記載のターゲット装置とを有する鉛直測定システムであって、前記測量装置本体は鉛直方向に回転可能に設けられ、測距部を内蔵する望遠鏡部と、前記無線部と通信可能な通信部を有する操作パネルと、前記測量装置本体の水平角と前記望遠鏡部の鉛直角を検出する測角部と、演算制御部とを具備し、該演算制御部は、測定対象の階の前記ターゲットのみが鉛直測定位置に位置し、他のターゲットが非測定位置に位置する様各モータを駆動させ、測定対象の階の前記ターゲットの測距と測角を実行し、該ターゲットの基準点に対する３次元位置の偏差を演算する様構成された鉛直測定システム。
前記測量装置本体が構造物の各階の基準点の位置情報を含む設計図データを格納する記憶部を更に具備し、前記測量装置を測定対象の階に設置し、室内の所定の位置を基準とした前記測量装置及び前記ターゲットの位置を測定し、前記演算制御部は前記ターゲットの位置と前記３次元位置の偏差と前記設計図データとに基づき最下層階に対する測定対象の階の３次元位置ズレを演算する様構成された請求項８に記載の鉛直測定システム。