JP2916977B2 - 偏心補正機能を備えた測量機 - Google Patents
偏心補正機能を備えた測量機Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、偏心補正機能を備えた
測量機に関する。
測量機に関する。
【従来の技術】従来のトータルステーション等の測量機
により新点の位置を求めるには、すでに位置の分かって
いる点（基準点）から新点への角度と距離を求めてい
る。すなわち、図１１及び図１２に記載のように、基準
点Ｐ2（ｘ2，ｙ2，ｚ2）にトータルステーションを設置
し、基準点Ｐ1（ｘ1，ｙ1，ｚ1）から新点Ｐ（ｘ，ｙ，
ｚ）への角度と、基準点Ｐ2から新点Ｐへの距離を求め
ることによって未知の新点Ｐの位置が求められる。い
ま、図１１のＸＹ平面座標において、基準点Ｐ1（ｘ1，
ｙ1）と基準点Ｐ2（ｘ2，ｙ2）の座標が知られており、
新点Ｐ（ｘ，ｙ）のＸ軸からの時計回りの角度をα、基
準点Ｐ2と新点Ｐの平面距離をＤとすると、新点Ｐの平
面座標は、 ｘ＝ｘ2＋Ｄ・sinα ・・・・（１） ｙ＝ｙ2＋Ｄ・cosα ・・・・（２） である。また、基準点Ｐ2と新点Ｐを側面からみた図１
２の側面図において、新点Ｐの鉛直座標ｚは、 ｚ＝ｚ2＋Ｈ ・・・・（３） である。また、トータルステーション等の測量機で直接
に測定できるのは、図１１に示す水平角θ、図１２に示
す鉛直角Ｖ、斜距離Ｓであり、基準点Ｐ2に設置した測
量機の機械高ｈIと、新点Ｐの目標高ｈpは巻尺等で測定
できるから、前数式（１）（２）（３）における未知数
Ｄ，Ｈ，αは、 Ｄ＝Ｓ・sinＶ ・・・・（４） Ｈ＝Ｓ・cosＶ＋ｈI−ｈp・・・・（５） α＝α0＋θ−360゜ ・・・・（６） で与えられる。また、式（６）において、α0は基準点
Ｐ2から基準点Ｐ1への方向角で、式（７）で与えられ
る。式（７）中、ｎは０、１、２、３象限から選択さ
れ、図ではｎ＝３であるから、ｎπ／２＝２７０゜とな
る。
により新点の位置を求めるには、すでに位置の分かって
いる点（基準点）から新点への角度と距離を求めてい
る。すなわち、図１１及び図１２に記載のように、基準
点Ｐ2（ｘ2，ｙ2，ｚ2）にトータルステーションを設置
し、基準点Ｐ1（ｘ1，ｙ1，ｚ1）から新点Ｐ（ｘ，ｙ，
ｚ）への角度と、基準点Ｐ2から新点Ｐへの距離を求め
ることによって未知の新点Ｐの位置が求められる。い
ま、図１１のＸＹ平面座標において、基準点Ｐ1（ｘ1，
ｙ1）と基準点Ｐ2（ｘ2，ｙ2）の座標が知られており、
新点Ｐ（ｘ，ｙ）のＸ軸からの時計回りの角度をα、基
準点Ｐ2と新点Ｐの平面距離をＤとすると、新点Ｐの平
面座標は、 ｘ＝ｘ2＋Ｄ・sinα ・・・・（１） ｙ＝ｙ2＋Ｄ・cosα ・・・・（２） である。また、基準点Ｐ2と新点Ｐを側面からみた図１
２の側面図において、新点Ｐの鉛直座標ｚは、 ｚ＝ｚ2＋Ｈ ・・・・（３） である。また、トータルステーション等の測量機で直接
に測定できるのは、図１１に示す水平角θ、図１２に示
す鉛直角Ｖ、斜距離Ｓであり、基準点Ｐ2に設置した測
量機の機械高ｈIと、新点Ｐの目標高ｈpは巻尺等で測定
できるから、前数式（１）（２）（３）における未知数
Ｄ，Ｈ，αは、 Ｄ＝Ｓ・sinＶ ・・・・（４） Ｈ＝Ｓ・cosＶ＋ｈI−ｈp・・・・（５） α＝α0＋θ−360゜ ・・・・（６） で与えられる。また、式（６）において、α0は基準点
Ｐ2から基準点Ｐ1への方向角で、式（７）で与えられ
る。式（７）中、ｎは０、１、２、３象限から選択さ
れ、図ではｎ＝３であるから、ｎπ／２＝２７０゜とな
る。
【数１】 従来、新点の位置（座標）は、事務所等へ戻ってから計
算機等を用いて計算している。
算機等を用いて計算している。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】上記のように基準点か
ら新点Ｐの位置を測量するには、基準点Ｐ1と基準点Ｐ
2、基準点Ｐ2と新点Ｐの間は視通がなければならない。
しかしながら、基準点Ｐ1と基準点Ｐ2は、それを設置し
た時からの時間的経過に伴う環境変化（建物や樹木）等
により、利用する時点で視通がとれない場合が多い（三
角点のまわりの樹木など）。このようなときに、測量機
から基準点Ｐ1が視通できるように、測量機を基準点Ｐ2
からずらした偏心点に設置して新点Ｐへの角度と距離を
測定し、この測定の前あるいは後に、測量機が基準点Ｐ
2からどれくらいずれた位置であったかを表す偏心要素
（偏心距離と偏心方向）を測定することによって、偏心
位置で測定した角度・距離を、本点（基準点Ｐ2）で測
定した場合の値に変換し（偏心補正）、事務所等へ戻る
ことなく、現地で直ちに計算により新点位置を求めるこ
とができれば便利である。従来のトータルステーション
等の測量機は、前記視通のある基準点から新点を測量し
たときの座標計算機能を持っているが、偏心のある場合
には計算できず、現地で次々に偏心点から新点を求める
ことができない課題があった。
ら新点Ｐの位置を測量するには、基準点Ｐ1と基準点Ｐ
2、基準点Ｐ2と新点Ｐの間は視通がなければならない。
しかしながら、基準点Ｐ1と基準点Ｐ2は、それを設置し
た時からの時間的経過に伴う環境変化（建物や樹木）等
により、利用する時点で視通がとれない場合が多い（三
角点のまわりの樹木など）。このようなときに、測量機
から基準点Ｐ1が視通できるように、測量機を基準点Ｐ2
からずらした偏心点に設置して新点Ｐへの角度と距離を
測定し、この測定の前あるいは後に、測量機が基準点Ｐ
2からどれくらいずれた位置であったかを表す偏心要素
（偏心距離と偏心方向）を測定することによって、偏心
位置で測定した角度・距離を、本点（基準点Ｐ2）で測
定した場合の値に変換し（偏心補正）、事務所等へ戻る
ことなく、現地で直ちに計算により新点位置を求めるこ
とができれば便利である。従来のトータルステーション
等の測量機は、前記視通のある基準点から新点を測量し
たときの座標計算機能を持っているが、偏心のある場合
には計算できず、現地で次々に偏心点から新点を求める
ことができない課題があった。
【０００３】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、既知の
基準点である本点に対して偏心した偏心点に設置して未
知の新点を測量可能な測量機であって、測量器の傾斜を
測定する２次元傾斜センサと、既知の本点としての基準
点付近に設置された測量機の前記基準点に対する傾斜角
を測定する２次元傾斜センサと、既知の基準点の座標
と、前記２次元傾斜センサで測定した傾斜角、前記基準
点に対する高さ、この既知の基準点と前記測量機の距離
および方向等からなる偏心要素を入力する入力手段と、
演算装置とを備え、前記２次元傾斜センサは、前記設置
された測量機の望遠鏡の中心と測量機鉛直軸心とを結ぶ
線が前記基準点と一致するように調整されたときの前記
測量機の傾斜角を測定し、前記入力手段は、前記２次元
傾斜センサが測定した傾斜角と、前記既知の基準点の座
標および前記偏心要素を前記演算装置に入力し、前記演
算手段は、前記傾斜した測量機の望遠鏡で測定点を測定
した測定値を、前記偏心要素入力手段から入力した既知
の基準点の座標および偏心要素に基づいて前記基準点で
測定した測定値となるように補正演算すること、に特徴
を有する。
基準点である本点に対して偏心した偏心点に設置して未
知の新点を測量可能な測量機であって、測量器の傾斜を
測定する２次元傾斜センサと、既知の本点としての基準
点付近に設置された測量機の前記基準点に対する傾斜角
を測定する２次元傾斜センサと、既知の基準点の座標
と、前記２次元傾斜センサで測定した傾斜角、前記基準
点に対する高さ、この既知の基準点と前記測量機の距離
および方向等からなる偏心要素を入力する入力手段と、
演算装置とを備え、前記２次元傾斜センサは、前記設置
された測量機の望遠鏡の中心と測量機鉛直軸心とを結ぶ
線が前記基準点と一致するように調整されたときの前記
測量機の傾斜角を測定し、前記入力手段は、前記２次元
傾斜センサが測定した傾斜角と、前記既知の基準点の座
標および前記偏心要素を前記演算装置に入力し、前記演
算手段は、前記傾斜した測量機の望遠鏡で測定点を測定
した測定値を、前記偏心要素入力手段から入力した既知
の基準点の座標および偏心要素に基づいて前記基準点で
測定した測定値となるように補正演算すること、に特徴
を有する。
【０００４】
【作用】上記の本発明に係る偏心補正機能を備えた測量
機によれば、基準点Ｐ2に測量機を設置しようとして
も、基準点Ｐ1と基準点Ｐ2、又は、基準点Ｐ2と新点Ｐ
の間に視通がないようなときに、測量機から基準点Ｐ1
と新点Ｐが視通できるように、測量機を基準点Ｐ2から
ずらした偏心点に設置して新点Ｐへの角度と距離を測定
し、この測定の前あるいは後に、測量機が基準点Ｐ2か
らどれくらいずれた位置であったかを表す偏心要素（偏
心距離と偏心方向）を測量機の内蔵する測定手段によっ
て測定することによって、測量機の備える演算装置に、
前記基準点Ｐ1、Ｐ2の座標と、本点と偏心点との間の距
離と方向等からなる偏心要素と、偏心点で測定した新点
Ｐの測定値とを入力することによって、偏心点で測定し
た測定値を本点で観測したように偏心補正計算すること
ができ、測量機の設置場所でリアルタイムに未知の新点
を求めることができる。また、本発明は、入力した既知
の基準点と偏心要素をメモリ装置に記憶させ、演算装置
において、メモリ装置から入力された基準点と偏心要素
に基づき偏心点で測定した測定値を本点で観測したよう
に偏心補正計算することができ、偏心位置において次々
とリアルタイムで基準点からの未知の新点を求めること
ができる。また、本発明は、測量機の設置の際に、測量
機を基準点から外れた偏心位置に設置したとしても、基
準点からの偏心要素が分かってさえいれば、測量機を鉛
直に設置するだけで、測定した測定値を基準点で観測し
たように偏心補正計算することができ、測量機の中心を
基準点の鉛直線上に一致させる従来からの熟練を要する
作業が不要となるのみならず、測量機が傾斜した状態で
偏心点において測定した測定値を本点で観測したように
偏心補正計算することができ、求心と整準さえも不要と
することができる。
機によれば、基準点Ｐ2に測量機を設置しようとして
も、基準点Ｐ1と基準点Ｐ2、又は、基準点Ｐ2と新点Ｐ
の間に視通がないようなときに、測量機から基準点Ｐ1
と新点Ｐが視通できるように、測量機を基準点Ｐ2から
ずらした偏心点に設置して新点Ｐへの角度と距離を測定
し、この測定の前あるいは後に、測量機が基準点Ｐ2か
らどれくらいずれた位置であったかを表す偏心要素（偏
心距離と偏心方向）を測量機の内蔵する測定手段によっ
て測定することによって、測量機の備える演算装置に、
前記基準点Ｐ1、Ｐ2の座標と、本点と偏心点との間の距
離と方向等からなる偏心要素と、偏心点で測定した新点
Ｐの測定値とを入力することによって、偏心点で測定し
た測定値を本点で観測したように偏心補正計算すること
ができ、測量機の設置場所でリアルタイムに未知の新点
を求めることができる。また、本発明は、入力した既知
の基準点と偏心要素をメモリ装置に記憶させ、演算装置
において、メモリ装置から入力された基準点と偏心要素
に基づき偏心点で測定した測定値を本点で観測したよう
に偏心補正計算することができ、偏心位置において次々
とリアルタイムで基準点からの未知の新点を求めること
ができる。また、本発明は、測量機の設置の際に、測量
機を基準点から外れた偏心位置に設置したとしても、基
準点からの偏心要素が分かってさえいれば、測量機を鉛
直に設置するだけで、測定した測定値を基準点で観測し
たように偏心補正計算することができ、測量機の中心を
基準点の鉛直線上に一致させる従来からの熟練を要する
作業が不要となるのみならず、測量機が傾斜した状態で
偏心点において測定した測定値を本点で観測したように
偏心補正計算することができ、求心と整準さえも不要と
することができる。
【０００５】
【実施例】以下図示する実施例により、本発明を詳細に
説明する。先ず、図８及び図９において、本発明の原理
を説明すると、トータルステーション等の測量機を本点
（基準点Ｐ2）（ｘ2，ｙ2，ｚ2）に設置して新点Ｐ
（ｘ，ｙ，ｚ）を測量しようとしても、基準点Ｐ1（ｘ
1，ｙ1，ｚ1）と基準点Ｐ2、又は、基準点Ｐ2と新点Ｐ
の間に視通がないようなときには、測量機から基準点Ｐ
1と新点Ｐが視通できるように、測量機を基準点Ｐ2から
ずらした偏心点Ｅに設置して新点Ｐへの水平角度θ’と
距離Ｓ’と鉛直角Ｖ’を測定し、この測定の前あるいは
後で、測量機が基準点Ｐ2からどれくらいずれた位置で
あったかを表す偏心要素（偏心距離ｅと偏心方向ψと比
高ｈ）を測定することによって、測量機の備える演算装
置に、前記基準点Ｐ1、Ｐ2の座標（ｘ1，ｙ1，ｚ1）
（ｘ2，ｙ2，ｚ2）と、本点と偏心点との間の距離と方
向等からなる偏心要素（偏心距離ｅと偏心方向ψと比高
ｈ）と、偏心点で測定した新点Ｐの測定値（水平角度
θ’と距離Ｓ’と鉛直角Ｖ’）とを入力することによっ
て、偏心点Ｅで測定した測定値を本点（ｘ2，ｙ2，ｚ
2）で観測したように偏心補正計算することができるよ
うにしたものである。
説明する。先ず、図８及び図９において、本発明の原理
を説明すると、トータルステーション等の測量機を本点
（基準点Ｐ2）（ｘ2，ｙ2，ｚ2）に設置して新点Ｐ
（ｘ，ｙ，ｚ）を測量しようとしても、基準点Ｐ1（ｘ
1，ｙ1，ｚ1）と基準点Ｐ2、又は、基準点Ｐ2と新点Ｐ
の間に視通がないようなときには、測量機から基準点Ｐ
1と新点Ｐが視通できるように、測量機を基準点Ｐ2から
ずらした偏心点Ｅに設置して新点Ｐへの水平角度θ’と
距離Ｓ’と鉛直角Ｖ’を測定し、この測定の前あるいは
後で、測量機が基準点Ｐ2からどれくらいずれた位置で
あったかを表す偏心要素（偏心距離ｅと偏心方向ψと比
高ｈ）を測定することによって、測量機の備える演算装
置に、前記基準点Ｐ1、Ｐ2の座標（ｘ1，ｙ1，ｚ1）
（ｘ2，ｙ2，ｚ2）と、本点と偏心点との間の距離と方
向等からなる偏心要素（偏心距離ｅと偏心方向ψと比高
ｈ）と、偏心点で測定した新点Ｐの測定値（水平角度
θ’と距離Ｓ’と鉛直角Ｖ’）とを入力することによっ
て、偏心点Ｅで測定した測定値を本点（ｘ2，ｙ2，ｚ
2）で観測したように偏心補正計算することができるよ
うにしたものである。
【０００６】すなわち、仮に、図１１及び図１２に記載
のように、基準点Ｐ2（ｘ2，ｙ2，ｚ2）にトータルステ
ーションを設置し、基準点Ｐ1（ｘ1，ｙ1，ｚ1）から新
点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）への角度と、基準点Ｐ2から新点Ｐ
への距離を求めることによって未知の新点Ｐ（ｘ，ｙ，
ｚ）の位置が求められるのであれば、いま、図８のＸＹ
平面座標において、仮に、新点Ｐ（ｘ，ｙ）のＸ軸から
の時計回りの角度をα、基準点Ｐ2と新点Ｐの平面距離
をＤとすると、新点Ｐの平面座標は、 ｘ＝ｘ2＋Ｄ・sinα ・・・・（１） ｙ＝ｙ2＋Ｄ・cosα ・・・・（２） である。また、基準点Ｐ2と新点Ｐを側面からみた図９
の側面図において、新点Ｐの鉛直座標ｚは、 ｚ＝ｚ2’＋Ｈ’＝ｚ2＋ｈ＋Ｈ’ ・・・・（３）’ である。また、トータルステーション等の測量機で直接
に測定できるのは、図８に示す水平角θ’、図９に示す
鉛直角Ｖ’、斜距離Ｓ’であり、偏心点Ｅに設置した測
量機の機械高ｈI’と、新点Ｐの目標高ｈp’は巻尺等で
測定でき、偏心要素の測定は、偏心の大きさによって、
例えば、偏心方向ψでは、トータルステーション（ある
いはトランシット）で測定するか、平板にプロットして
分度器で測定することができ、偏心距離ｅでは、巻尺で
測定するか、トータルステーション（あるいは光波測距
儀）で測定することができ、比高ｈでは、レベルで測定
するか、トータルステーションで鉛直角・斜距離を測定
して比高計算する等の適宜な測定方法によって求めるこ
とができる。
のように、基準点Ｐ2（ｘ2，ｙ2，ｚ2）にトータルステ
ーションを設置し、基準点Ｐ1（ｘ1，ｙ1，ｚ1）から新
点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）への角度と、基準点Ｐ2から新点Ｐ
への距離を求めることによって未知の新点Ｐ（ｘ，ｙ，
ｚ）の位置が求められるのであれば、いま、図８のＸＹ
平面座標において、仮に、新点Ｐ（ｘ，ｙ）のＸ軸から
の時計回りの角度をα、基準点Ｐ2と新点Ｐの平面距離
をＤとすると、新点Ｐの平面座標は、 ｘ＝ｘ2＋Ｄ・sinα ・・・・（１） ｙ＝ｙ2＋Ｄ・cosα ・・・・（２） である。また、基準点Ｐ2と新点Ｐを側面からみた図９
の側面図において、新点Ｐの鉛直座標ｚは、 ｚ＝ｚ2’＋Ｈ’＝ｚ2＋ｈ＋Ｈ’ ・・・・（３）’ である。また、トータルステーション等の測量機で直接
に測定できるのは、図８に示す水平角θ’、図９に示す
鉛直角Ｖ’、斜距離Ｓ’であり、偏心点Ｅに設置した測
量機の機械高ｈI’と、新点Ｐの目標高ｈp’は巻尺等で
測定でき、偏心要素の測定は、偏心の大きさによって、
例えば、偏心方向ψでは、トータルステーション（ある
いはトランシット）で測定するか、平板にプロットして
分度器で測定することができ、偏心距離ｅでは、巻尺で
測定するか、トータルステーション（あるいは光波測距
儀）で測定することができ、比高ｈでは、レベルで測定
するか、トータルステーションで鉛直角・斜距離を測定
して比高計算する等の適宜な測定方法によって求めるこ
とができる。
【０００７】前数式（１）（２）（３）’における未知
数は、Ｄ，Ｈ’，αであるが、これらはいずれも幾何学
の原理で求めることができる。Ｄは図８及び図１０の基
準点Ｐ2、偏心点Ｅ、新点Ｐのなす三角形から、余弦定
理により次式（８）により与えられる。
数は、Ｄ，Ｈ’，αであるが、これらはいずれも幾何学
の原理で求めることができる。Ｄは図８及び図１０の基
準点Ｐ2、偏心点Ｅ、新点Ｐのなす三角形から、余弦定
理により次式（８）により与えられる。
【数２】 この（８）式で、Ｄ’は、図９から、次式（４）’で与
えられる。 Ｄ’＝Ｓ’・sinＶ’ ・・・・（４）’ また、Ｈ’は、図９から次式（５）’で与えられる。 Ｈ’＝Ｓ’・cosＶ’＋ｈI’−ｈp ・・・・（５）’ また、αは、図１１を参照すると、図８においても次式
（６）で与えられ、 α＝α0＋θ−360゜ ・・・・（６） 前式（６）において、α0は基準点Ｐ2から基準点Ｐ1へ
の方向角で、式（７）で与えられる。式（７）中、ｎは
０、１、２、３象限から選択され、図ではｎ＝３である
から、ｎπ／２＝２７０゜となる。
えられる。 Ｄ’＝Ｓ’・sinＶ’ ・・・・（４）’ また、Ｈ’は、図９から次式（５）’で与えられる。 Ｈ’＝Ｓ’・cosＶ’＋ｈI’−ｈp ・・・・（５）’ また、αは、図１１を参照すると、図８においても次式
（６）で与えられ、 α＝α0＋θ−360゜ ・・・・（６） 前式（６）において、α0は基準点Ｐ2から基準点Ｐ1へ
の方向角で、式（７）で与えられる。式（７）中、ｎは
０、１、２、３象限から選択され、図ではｎ＝３である
から、ｎπ／２＝２７０゜となる。
【数３】 式（６）で角度θは、図１０を参照して次式（９）で与
えられる。 θ＝θ’−ａ0 ＋ａ1 ・・・・（９） 式（９）において、ａ0、ａ1は次式（１０）、（１１）
でそれぞれ与えられる。
えられる。 θ＝θ’−ａ0 ＋ａ1 ・・・・（９） 式（９）において、ａ0、ａ1は次式（１０）、（１１）
でそれぞれ与えられる。
【数４】
【数５】 前式（１０）において、Ｄ0は次式（１２）で与えら
れ、前式（１１）におけるＤは前式（８）で与えられ
る。
れ、前式（１１）におけるＤは前式（８）で与えられ
る。
【数６】
【０００８】上記の各数式からなる演算原理に基づいて
本発明に係る演算装置は構成されており、図７におい
て、１は本発明に係る演算装置の偏心補正計算部で、与
えられた基準点Ｐ1（ｘ1，ｙ1，ｚ1）、基準点Ｐ2（ｘ
2，ｙ2，ｚ2）及び測定値（水平角θ’、鉛直角Ｖ’、
斜距離Ｓ’、機械高ｈI’、目標高ｈp）と偏心要素測定
値（偏心距離ｅと偏心方向ψと比高ｈ）に基づいて、前
記式（４）’（５）’（６）乃至（１２）の偏心補正計
算を行うように構成してある。即ち、偏心補正計算部１
では、式（４）’からＤ’が得られ、それに基づいて式
（８）によりＤが得らる。そのＤを用いて式（１０）か
らａ0が得られ、また、式（１２）からＤ0が得られ、そ
のＤ0を用いて式（１１）からａ1が得られ、式（９）に
前記ａ0、ａ1を代入してθが得られる。この式（９）の
θと、式（７）の演算結果α0を式（６）に代入してα
が得られる。また、式（５）’からＨ’が得られる。２
は本発明に係る演算装置の座標計算部で、前記偏心補正
計算部１に接続され、偏心補正計算部１の演算結果であ
るＤ、α、Ｈ’に基づいて、式（１）（２）（３）’の
演算を行い、新点Ｐの座標（ｘ，ｙ，ｚ）を得るもので
ある。３は上記偏心補正計算部１に接続され、上記偏心
補正計算部１で得られた個々の偏心補正値Ｄ、θ等を適
宜表示・出力する表示・出力部で、矢標９で示すよう
に、必要とする偏心補正値Ｄ、θ等を測量現場にてリア
ルタイムに得ることにより、例えば、予め与えられた設
定値Ｄ，θが得られるように新点Ｐを移動し、設定値
Ｄ，θの測量と同時的に杭打ち作業等を直ちに行うこと
ができるように構成してある。４は上記座標計算部２に
接続され、上記座標計算部２で得られた新点Ｐの座標
（ｘ，ｙ，ｚ）を表示・出力する新点座標の表示・出力
部で、得られた新点Ｐを基準点Ｐ2として次々に新点Ｐ
の座標を測量する場合、矢標１０で示すように、本発明
に係るメモリ装置の基準点記憶部６に出力することがで
きるように構成してある。５は、本発明に係るメモリ装
置の偏心要素等の記憶部で、前記偏心要素（偏心距離ｅ
と偏心方向ψと比高ｈ）と機械高ｈI’、目標高ｈpの測
定値を内部メモリとして記憶し、前記基準点記憶部６と
共に、前記演算装置の偏心補正計算部１にその情報値を
出力することができるように接続してある。７は前記機
械高ｈI’、目標高ｈpの測定値を、偏心要素等の記憶部
５に出力するように接続した機械高等入力部である。な
お、図では省略したが、偏心要素等の記憶部５及び前記
基準点記憶部６には、キーボード等を介して、偏心要素
や基準点の座標を外部入力することができるように構成
してあることは勿論である。８は本発明に係るトータル
ステーション等の測量機の偏心点における測定値（水平
角θ’、鉛直角Ｖ’、斜距離Ｓ’）を前記演算装置の偏
心補正計算部１に出力するように設けた偏心測定値入力
部で、測量機において測量が完了すると直ちにその測定
値を偏心補正計算部１に出力するように構成してある。
本発明に係る演算装置は構成されており、図７におい
て、１は本発明に係る演算装置の偏心補正計算部で、与
えられた基準点Ｐ1（ｘ1，ｙ1，ｚ1）、基準点Ｐ2（ｘ
2，ｙ2，ｚ2）及び測定値（水平角θ’、鉛直角Ｖ’、
斜距離Ｓ’、機械高ｈI’、目標高ｈp）と偏心要素測定
値（偏心距離ｅと偏心方向ψと比高ｈ）に基づいて、前
記式（４）’（５）’（６）乃至（１２）の偏心補正計
算を行うように構成してある。即ち、偏心補正計算部１
では、式（４）’からＤ’が得られ、それに基づいて式
（８）によりＤが得らる。そのＤを用いて式（１０）か
らａ0が得られ、また、式（１２）からＤ0が得られ、そ
のＤ0を用いて式（１１）からａ1が得られ、式（９）に
前記ａ0、ａ1を代入してθが得られる。この式（９）の
θと、式（７）の演算結果α0を式（６）に代入してα
が得られる。また、式（５）’からＨ’が得られる。２
は本発明に係る演算装置の座標計算部で、前記偏心補正
計算部１に接続され、偏心補正計算部１の演算結果であ
るＤ、α、Ｈ’に基づいて、式（１）（２）（３）’の
演算を行い、新点Ｐの座標（ｘ，ｙ，ｚ）を得るもので
ある。３は上記偏心補正計算部１に接続され、上記偏心
補正計算部１で得られた個々の偏心補正値Ｄ、θ等を適
宜表示・出力する表示・出力部で、矢標９で示すよう
に、必要とする偏心補正値Ｄ、θ等を測量現場にてリア
ルタイムに得ることにより、例えば、予め与えられた設
定値Ｄ，θが得られるように新点Ｐを移動し、設定値
Ｄ，θの測量と同時的に杭打ち作業等を直ちに行うこと
ができるように構成してある。４は上記座標計算部２に
接続され、上記座標計算部２で得られた新点Ｐの座標
（ｘ，ｙ，ｚ）を表示・出力する新点座標の表示・出力
部で、得られた新点Ｐを基準点Ｐ2として次々に新点Ｐ
の座標を測量する場合、矢標１０で示すように、本発明
に係るメモリ装置の基準点記憶部６に出力することがで
きるように構成してある。５は、本発明に係るメモリ装
置の偏心要素等の記憶部で、前記偏心要素（偏心距離ｅ
と偏心方向ψと比高ｈ）と機械高ｈI’、目標高ｈpの測
定値を内部メモリとして記憶し、前記基準点記憶部６と
共に、前記演算装置の偏心補正計算部１にその情報値を
出力することができるように接続してある。７は前記機
械高ｈI’、目標高ｈpの測定値を、偏心要素等の記憶部
５に出力するように接続した機械高等入力部である。な
お、図では省略したが、偏心要素等の記憶部５及び前記
基準点記憶部６には、キーボード等を介して、偏心要素
や基準点の座標を外部入力することができるように構成
してあることは勿論である。８は本発明に係るトータル
ステーション等の測量機の偏心点における測定値（水平
角θ’、鉛直角Ｖ’、斜距離Ｓ’）を前記演算装置の偏
心補正計算部１に出力するように設けた偏心測定値入力
部で、測量機において測量が完了すると直ちにその測定
値を偏心補正計算部１に出力するように構成してある。
【０００９】上記の本発明に係る偏心補正機能を備えた
測量機によれば、上記図７の実施例において、本点（基
準点Ｐ2）に測量機を設置した場合、基準点Ｐ1と基準点
Ｐ2、又は、基準点Ｐ2と新点Ｐの間に視通ができないよ
うなときに、測量機から基準点Ｐ1と新点Ｐが視通する
ことができる、基準点Ｐ2からずらした偏心点Ｅに、測
量機を設置し、予め、本発明に係るメモリ装置の偏心要
素等の記憶部５及び基準点記憶部６に、内部メモリとし
て、基準点Ｐ1、Ｐ2の座標（ｘ1，ｙ1，ｚ1）、（ｘ2，
ｙ2，ｚ2）及び偏心要素測定値（偏心距離ｅと偏心方向
ψと比高ｈ）や（機械高ｈI’、目標高ｈp）の測定値
を、機械高等入力部７等を介して、記憶させておき、偏
心点Ｅから新点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）を測量すれば、その測
定値（水平角θ’、鉛直角Ｖ’、斜距離Ｓ’）は、偏心
測定値入力部８を介して偏心補正計算部１に入力され
て、その演算結果は直ちに、座標計算部２と偏心補正値
表示・出力部３に出力され、偏心点で測定した測定値を
本点で観測したように偏心補正計算することができ、測
量機の設置場所でリアルタイムに未知の新点を求めるこ
とができる。また、本発明は、上記座標計算部２で得ら
れた新点Ｐの座標（ｘ，ｙ，ｚ）を表示・出力する新点
座標の表示・出力部４から、矢標１０で示すように、本
発明に係るメモリ装置の基準点記憶部６に出力すること
ができ、得られた新点Ｐを基準点Ｐ2（ｘ2，ｙ2，ｚ2）
とし、先の基準点Ｐ2を基準点Ｐ1（ｘ1，ｙ1，ｚ1）と
して、次々に新点Ｐの座標を測量することができ、メモ
リ装置から入力された基準点と偏心要素等に基づき偏心
点で測定した測定値を本点で観測したように偏心補正計
算することができ、偏心位置において次々とリアルタイ
ムで基準点からの未知の新点を求めることができる。ま
た、本発明は、測量機の設置の際に、測量機を基準点Ｐ
2から外れた偏心点Ｅに設置したとしても、基準点Ｐ2か
らの偏心要素（偏心距離ｅと偏心方向ψと比高ｈ）や
（機械高ｈI’、目標高ｈp）の測定値をメモリ装置５、
６に入力しさえすれば、偏心点Ｅに測量機を鉛直に設置
するだけで、測定した測定値（水平角θ’、鉛直角
Ｖ’、斜距離Ｓ’）を基準点Ｐ2で観測したように演算
装置１、２で偏心補正計算することができ、測量機の中
心を基準点Ｐ2の鉛直線上に一致させる従来からの熟練
を要する作業を不要とすることができる。
測量機によれば、上記図７の実施例において、本点（基
準点Ｐ2）に測量機を設置した場合、基準点Ｐ1と基準点
Ｐ2、又は、基準点Ｐ2と新点Ｐの間に視通ができないよ
うなときに、測量機から基準点Ｐ1と新点Ｐが視通する
ことができる、基準点Ｐ2からずらした偏心点Ｅに、測
量機を設置し、予め、本発明に係るメモリ装置の偏心要
素等の記憶部５及び基準点記憶部６に、内部メモリとし
て、基準点Ｐ1、Ｐ2の座標（ｘ1，ｙ1，ｚ1）、（ｘ2，
ｙ2，ｚ2）及び偏心要素測定値（偏心距離ｅと偏心方向
ψと比高ｈ）や（機械高ｈI’、目標高ｈp）の測定値
を、機械高等入力部７等を介して、記憶させておき、偏
心点Ｅから新点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）を測量すれば、その測
定値（水平角θ’、鉛直角Ｖ’、斜距離Ｓ’）は、偏心
測定値入力部８を介して偏心補正計算部１に入力され
て、その演算結果は直ちに、座標計算部２と偏心補正値
表示・出力部３に出力され、偏心点で測定した測定値を
本点で観測したように偏心補正計算することができ、測
量機の設置場所でリアルタイムに未知の新点を求めるこ
とができる。また、本発明は、上記座標計算部２で得ら
れた新点Ｐの座標（ｘ，ｙ，ｚ）を表示・出力する新点
座標の表示・出力部４から、矢標１０で示すように、本
発明に係るメモリ装置の基準点記憶部６に出力すること
ができ、得られた新点Ｐを基準点Ｐ2（ｘ2，ｙ2，ｚ2）
とし、先の基準点Ｐ2を基準点Ｐ1（ｘ1，ｙ1，ｚ1）と
して、次々に新点Ｐの座標を測量することができ、メモ
リ装置から入力された基準点と偏心要素等に基づき偏心
点で測定した測定値を本点で観測したように偏心補正計
算することができ、偏心位置において次々とリアルタイ
ムで基準点からの未知の新点を求めることができる。ま
た、本発明は、測量機の設置の際に、測量機を基準点Ｐ
2から外れた偏心点Ｅに設置したとしても、基準点Ｐ2か
らの偏心要素（偏心距離ｅと偏心方向ψと比高ｈ）や
（機械高ｈI’、目標高ｈp）の測定値をメモリ装置５、
６に入力しさえすれば、偏心点Ｅに測量機を鉛直に設置
するだけで、測定した測定値（水平角θ’、鉛直角
Ｖ’、斜距離Ｓ’）を基準点Ｐ2で観測したように演算
装置１、２で偏心補正計算することができ、測量機の中
心を基準点Ｐ2の鉛直線上に一致させる従来からの熟練
を要する作業を不要とすることができる。
【００１０】
【効果】以上の説明から明らかな通り請求項１記載の発
明は、既知の基準点から偏心した偏心点に測量機を設置
しても、測量機の望遠鏡をその中心と鉛直軸心とを結ぶ
線が前記基準点と一致するように前記測量機を設置すれ
ば、測量機が傾斜しているにもかかわらず、その傾斜状
態で測量した測量値を既知の基準点から測量した値に補
正するので、測量機の整準作業が不要になり、測量値の
偏心補正計算が不要になるのみならず、測量機の設置作
業も容易になる。
明は、既知の基準点から偏心した偏心点に測量機を設置
しても、測量機の望遠鏡をその中心と鉛直軸心とを結ぶ
線が前記基準点と一致するように前記測量機を設置すれ
ば、測量機が傾斜しているにもかかわらず、その傾斜状
態で測量した測量値を既知の基準点から測量した値に補
正するので、測量機の整準作業が不要になり、測量値の
偏心補正計算が不要になるのみならず、測量機の設置作
業も容易になる。
【００１０】
【効果】以上の通り、本発明に係る偏心補正機能を備え
た測量機によれば、既知の基準点である本点に対して偏
心した偏心点に設置して未知の新点を測量可能な測量機
であって、基準点の座標と、測量機の内蔵する測定手段
によって得られた本点と偏心点との間の距離と方向等か
らなる偏心要素と、偏心点で測定した新点の測定値とを
入力することによって、偏心点で測定した測定値を本点
で観測したように偏心補正計算する演算装置を設けた構
成を有するから、基準点を設置した時からの時間的経過
に伴う環境変化（建物や樹木）等により、利用する時点
で測量機を設置すべき基準点から方向を定めるべき三角
点等の基準点の視通がとれない場合等に、測量機から基
準点が視通できるように、測量機を基準点からずらした
偏心点に設置して新点への角度と距離を測定することに
よって、偏心点で測定した測定値を本点で観測したよう
に偏心補正して新点の測定値を得ることができ、測量機
を偏心した場所に設置してリアルタイムに未知の新点を
求めることができる効果がある。また、本発明によれ
ば、既知の基準点の入力手段と、既知の基準点である本
点と該本点に対して偏心した偏心点との間の距離と方向
等からなる偏心要素の測定手段と、前記偏心要素の入力
手段と、前記既知の基準点と偏心要素を記憶するメモリ
装置と、メモリ装置から入力された基準点と偏心要素に
基づき偏心点で測定した測定値を本点で観測したように
偏心補正計算する演算装置とを有することから、既知の
基準点と偏心要素をメモリ装置に記憶させ、演算装置に
おいて、メモリ装置から入力された基準点と偏心要素に
基づき偏心点で測定した測定値を本点で観測したように
偏心補正計算することができ、偏心位置において次々と
リアルタイムで基準点からの未知の新点を求めることが
できる効果がある。また、本発明は、上記の測量機にお
いて、前記偏心要素の測定手段が測量機が内蔵する２次
元傾斜センサであることから、特に測量機を改造せずに
演算プログラムを変更するだけで、上記偏心点で次々と
リアルタイムで基準点からの未知の新点を求めることが
できる効果がある。また、本発明は、上記の測量機にお
いて、前記偏心要素の測定手段の測定値に基づき測量機
が傾斜した状態で偏心点において測定した測定値を本点
で観測したように偏心補正計算する演算装置を有するか
ら、測量機の設置の際に、測量機を基準点から外れた偏
心位置に設置したとしても、基準点からの偏心要素が分
かってさえいれば、測量機を鉛直に設置するだけで、測
定した測定値を基準点で観測したように偏心補正計算す
ることができ、測量機の中心を基準点の鉛直線上に一致
させる従来からの熟練を要する作業が不要となるのみな
らず、測量機が傾斜した状態で偏心点において測定した
測定値を本点で観測したように偏心補正計算することが
でき、求心と整準さえも不要とすることができる効果が
ある。
た測量機によれば、既知の基準点である本点に対して偏
心した偏心点に設置して未知の新点を測量可能な測量機
であって、基準点の座標と、測量機の内蔵する測定手段
によって得られた本点と偏心点との間の距離と方向等か
らなる偏心要素と、偏心点で測定した新点の測定値とを
入力することによって、偏心点で測定した測定値を本点
で観測したように偏心補正計算する演算装置を設けた構
成を有するから、基準点を設置した時からの時間的経過
に伴う環境変化（建物や樹木）等により、利用する時点
で測量機を設置すべき基準点から方向を定めるべき三角
点等の基準点の視通がとれない場合等に、測量機から基
準点が視通できるように、測量機を基準点からずらした
偏心点に設置して新点への角度と距離を測定することに
よって、偏心点で測定した測定値を本点で観測したよう
に偏心補正して新点の測定値を得ることができ、測量機
を偏心した場所に設置してリアルタイムに未知の新点を
求めることができる効果がある。また、本発明によれ
ば、既知の基準点の入力手段と、既知の基準点である本
点と該本点に対して偏心した偏心点との間の距離と方向
等からなる偏心要素の測定手段と、前記偏心要素の入力
手段と、前記既知の基準点と偏心要素を記憶するメモリ
装置と、メモリ装置から入力された基準点と偏心要素に
基づき偏心点で測定した測定値を本点で観測したように
偏心補正計算する演算装置とを有することから、既知の
基準点と偏心要素をメモリ装置に記憶させ、演算装置に
おいて、メモリ装置から入力された基準点と偏心要素に
基づき偏心点で測定した測定値を本点で観測したように
偏心補正計算することができ、偏心位置において次々と
リアルタイムで基準点からの未知の新点を求めることが
できる効果がある。また、本発明は、上記の測量機にお
いて、前記偏心要素の測定手段が測量機が内蔵する２次
元傾斜センサであることから、特に測量機を改造せずに
演算プログラムを変更するだけで、上記偏心点で次々と
リアルタイムで基準点からの未知の新点を求めることが
できる効果がある。また、本発明は、上記の測量機にお
いて、前記偏心要素の測定手段の測定値に基づき測量機
が傾斜した状態で偏心点において測定した測定値を本点
で観測したように偏心補正計算する演算装置を有するか
ら、測量機の設置の際に、測量機を基準点から外れた偏
心位置に設置したとしても、基準点からの偏心要素が分
かってさえいれば、測量機を鉛直に設置するだけで、測
定した測定値を基準点で観測したように偏心補正計算す
ることができ、測量機の中心を基準点の鉛直線上に一致
させる従来からの熟練を要する作業が不要となるのみな
らず、測量機が傾斜した状態で偏心点において測定した
測定値を本点で観測したように偏心補正計算することが
でき、求心と整準さえも不要とすることができる効果が
ある。
【図１】本発明の一実施例の要部の構成を概略して示す
概略ブロック説明図。
概略ブロック説明図。
【図２】本発明の一実施態様における偏心補正原理を説
明する概略平面図。
明する概略平面図。
【図３】図２の偏心補正原理を説明する概略側面図。
【図４】図２の偏心補正計算原理を説明する概略説明
図。
図。
【図５】本発明の他の一実施例の要部の構成を概略して
示す概略ブロック説明図。
示す概略ブロック説明図。
【図６】図５の偏心補正計算原理を説明する概略平面
図。
図。
【図７】本発明の基本となる実施例の要部の構成を概略
して示す概略ブロック説明図。
して示す概略ブロック説明図。
【図８】本発明の一実施態様における偏心補正計算原理
を説明する概略平面図。
を説明する概略平面図。
【図９】図８の偏心補正計算原理を説明する概略側面
図。
図。
【図１０】図８の偏心補正計算原理を説明する概略正面
図。
図。
【図１１】本発明の偏心補正計算原理を説明するため従
来の基準点から新点を求める計算原理を説明する概略平
面図。
来の基準点から新点を求める計算原理を説明する概略平
面図。
【図１２】図１１の計算原理を説明する概略側面図。
１・・・演算装置の偏心補正計算部 ２・・・演算装置の座標計算部 ３・・・偏心補正値表示・出力部 ４・・・座標表示・出力部 ５・・・メモリ装置の偏心要素等の記憶部 ６・・・メモリ装置の基準点記憶部 ７・・・機械高等入力部 ８・・・偏心測定値入力部 ９・・・偏心補正値表示出力矢標 １０・・・座標表示出力矢標 １１・・・傾斜センサ出力部 １２・・・偏心要素演算部 １３・・・偏心補正値演算部
Claims (2)
- 【請求項１】 測量器の傾斜を測定する２次元傾斜セン
サと、 既知の本点としての基準点付近に設置された測量機の前
記基準点に対する傾斜角を測定する２次元傾斜センサ
と、 既知の基準点の座標と、前記２次元傾斜センサで測定し
た傾斜角、前記基準点に対する高さ、この既知の基準点
と前記測量機の距離および方向等からなる偏心要素を入
力する入力手段と、 演算装置とを備え、 前記２次元傾斜センサは、前記設置された測量機の望遠
鏡の中心と測量機鉛直軸心とを結ぶ線が前記基準点を通
るように調整されたときの前記測量機の傾斜角を測定
し、 前記入力手段は、前記２次元傾斜センサが測定した傾斜
角と、前記既知の基準点の座標および前記偏心要素を前
記演算装置に入力し、 前記演算手段は、前記傾斜した測量機の望遠鏡で測定点
を測定した測定値を、前記偏心要素入力手段から入力し
た既知の基準点の座標および偏心要素に基づいて前記基
準点で測定した測定値となるように補正演算すること、
を特徴とする偏心補正機構を備えた測量機。 - 【請求項２】 前記２次元傾斜センサが測定する傾斜角
は、前記測量機が設置されたときに、前記測量機の望遠
鏡の中心と測量機鉛直軸心とを通る線が前記基準点を通
るように前記測量機が傾斜させられた状態で前記望遠鏡
によって基準方向を視準したときの望遠鏡の視準方向を
第１軸としてこの第１軸に対する傾斜角、および前記第
１軸と直交する方向に前記望遠鏡を回転させたときの視
準方向を第２軸としてこの第２軸に対する傾斜角である
請求項１記載の偏心補正機構を備えた測量機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16042593A JP2916977B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 偏心補正機能を備えた測量機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16042593A JP2916977B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 偏心補正機能を備えた測量機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06347271A JPH06347271A (ja) | 1994-12-20 |
| JP2916977B2 true JP2916977B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=15714655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16042593A Expired - Fee Related JP2916977B2 (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 偏心補正機能を備えた測量機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2916977B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5145013B2 (ja) | 2007-11-01 | 2013-02-13 | 株式会社トプコン | 測量機 |
| JP6436695B2 (ja) * | 2014-09-17 | 2018-12-12 | 株式会社トプコン | 測量装置及び測量装置の設置方法 |
-
1993
- 1993-06-04 JP JP16042593A patent/JP2916977B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06347271A (ja) | 1994-12-20 |
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