JP3314363B2 - 三次元座標測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築構造物等の三次元
座標測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来は、測距測角儀を使用して建築構造
物等の測定対象物上の所定の測定点までの距離、方向角
及び天頂角を測定して三次元座標を算出していた。

【０００３】しかしながら測距測角儀は、射出光と反射
光の位相差から測定点までの距離を求めるため、測定点
にプリズム等の反射ターゲットを配置する必要があり、
高炉や放射能炉等の測定対象物上には温度や安全性等の
観点から反射ターゲットを配置することができず、その
様な測定対象物上の測定点の三次元座標を求めることが
できなかった。

【０００４】又、測定対象物がビルディング等の大きな
建築構造物であった場合には、周囲に足場を築かなけれ
ばならず、作業費用も多額となっていた。更に、一旦足
場を撤去した後は反射ターゲットを配置することができ
ないため、測定点を追加できず、測定作業に支障を来し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の不利不便に鑑みて創作されたもので、その目的は反射
ターゲット等の測標を配置しなくても、測定点の三次元
座標を求めることのできる三次元座標測定方法を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
請求項１記載の発明は、反射ターゲットを配置した測定
点については、第１基準点に配置された測距測角儀によ
り第１基準点から測定点までの距離及び方向角及び天頂
角を測定して測定点の三次元座標を算出し、反射ターゲ
ットが配置されていない測定点については、第１基準点
に配置された測距測角儀と前記第１基準点とは離間した
位置にある第２基準点に配置された測角儀が備える反射
ターゲットとで第１基準点と第２基準点とを結ぶ基線の
長さを測定する基線長測定工程と、前記測角儀から可視
レーザー光を射出して測定対象物上の測定点に光マーク
を付ける光マーク工程と、光マークされた前記測定点と
第１基準点とを結ぶ線分と前記基線との成す水平角を前
記測距測角儀で直接又は間接的に測定する水平角測定工
程と、光マークされた前記測定点と第２基準点とを結ぶ
線分と前記基線との成す水平角を前記測角儀で直接又は
間接的に読み取る水平角読み取り工程と、光マークされ
た前記測定点と第１基準点又は第２基準点を結ぶ線分の
成す天頂角を前記測距測角儀と前記測角儀のいずれか一
方又は両方で直接又は間接的に測定する天頂角測定工程
と、前記基線長と前記第１水平角と前記第２水平角と前
記天頂角とから光マークされた前記測定点の三次元座標
を求める座標算出工程とによって測定点の三次元座標を
算出する三次元座標測定方法であって、測定対象物上に
原点をとり、該原点の鉛直方向をｚ軸とし、前記原点を
含む水準面をｘ−ｙ平面とし、前記原点と異なる測定対
象物上の一点と前記原点とを含む鉛直面と前記ｘ−ｙ平
面との交線をｘ軸又はｙ軸とする直角座標系上の値とし
て測定点の三次元座標を求めることを特徴とし、請求項
２記載の発明は、反射ターゲットを配置した測定点につ
いては、第１基準点に配置された測距測角儀により第１
基準点から測定点までの距離及び方向角及び天頂角を測
定して測定点の三次元座標を算出し、反射ターゲットが
配置されていない測定点については、第１基準点に配置
された測距測角儀と前記第１基準点とは離間した位置に
ある第２基準点に配置された測角儀が備える反射ターゲ
ットとで第１基準点と第２基準点とを結ぶ基線の長さを
測定する基線長測定工程と、前記測角儀から可視レーザ
ー光を射出して測定対象物上の測定点に光マークを付け
る光マーク工程と、光 マークされた前記測定点と第１基
準点とを結ぶ線分と前記基線との成す水平角を前記測距
測角儀で直接又は間接的に測定する水平角測定工程と、
光マークされた前記測定点と第２基準点とを結ぶ線分と
前記基線との成す水平角を前記測角儀で直接又は間接的
に読み取る水平角読み取り工程と、光マークされた前記
測定点と第１基準点又は第２基準点を結ぶ線分の成す天
頂角を前記測距測角儀と前記測角儀のいずれか一方又は
両方で直接又は間接的に測定する天頂角測定工程と、前
記基線長と前記第１水平角と前記第２水平角と前記天頂
角とから光マークされた前記測定点の三次元座標を求め
る座標算出工程とによって測定点の三次元座標を算出す
る三次元座標測定方法であって、上記第１基準点を原点
とし、該原点の鉛直方向をＺ軸とし、前記原点を含む水
準面をＸ−Ｙ平面として測定点の三次元座標を求めるこ
とを特徴とする。

【０００７】

【作用】第１基準点に置かれた測距測角儀は射出光を射
出し、該射出光は第２基準点に配置された測角儀の備え
るプリズム等の反射ターゲットに入射し、返光されて反
射光となって測距測角儀に入射する。前記測距測角儀は
射出光の位相と反射光の位相の位相差から第１基準点と
第２基準点とを結ぶ基線の長さを測定する。

【０００８】測角儀により可視レーザー光で測定点に光
マークを付けると共に測定点と第２基準点とを結ぶ線分
の水平角と前記基線の成す第２水平角を直接又は間接的
に測定する。測距測角儀により前記光マークされた測定
点を視準して、測定点と第１基準点とを結ぶ線分と前記
基線の成す第１水平角を直接又は間接的に測定すること
ができる。間接的に測定する場合は、例えば後記する図
３で示す様な、測定点と第１基準点とを結ぶ線分と、既
知点と第１基準点とを結ぶ線分とが成す角度を測定し、
演算により第１水平角を求める場合である。

【０００９】光マークされた前記測定点と第１基準点又
は第２基準点を結ぶ線分の成す天頂角は、前記測距測角
儀と前記測角儀のどちらで直接又は間接的に測定しても
良い。両方で測定した場合には、測定値の平均をとるこ
ともできるが、測角儀の測角中心は基線上に位置しない
場合には、測距測角儀で測定する。

【００１０】第１基準点と、第２基準点と、光マークさ
れた前記測定点から第１基準点を含む水準面であるｘ−
ｙ平面に降ろした垂線の足とを結ぶと三角形ができる
が、その三角形のうちの一辺の長さが基線長として求め
られ、測距測角儀と測角儀の測定した２つの水平角でそ
の一辺の両端角が求められる。この様に、三角形の一辺
の長さとその両端角が測定できるので、光マークされた
測定点の三次元座標を算出することができる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【００１２】Ｓ₁は初期化作業を行う。第１基準点に配
置された測距測角儀から第２基準点を後視して測距測角
儀の角度表示を初期化すると共に、第２基準点に配置さ
れた測角儀から第１基準点を後視して測角儀の角度表示
を初期化して、処理を基線長測定工程Ｓ₂に移す。

【００１３】基線長測定工程Ｓ₂は、第１基準点に配置
した測距測角儀から射出光を射出し、第２基準点に配置
した測角儀が備えるプリズムに入射させ、返光された反
射光を受光し、射出光の位相と反射光の位相の位相差か
ら第１基準点と第２基準点とを結ぶ基線の基線長を測定
し、処理を光マーク工程Ｓ₃に移す。

【００１４】光マーク工程Ｓ₃は、前記測角儀により測
定点を視準して該測定点に光マークをつけ、処理を水平
角読み取り工程Ｓ₄に移す。

【００１５】前記測定点と第２基準点とを結ぶ線分の成
す第２水平角は、前記測角儀の表示する角度であるの
で、水平角読み取り工程Ｓ₄は該第２水平角を読み取っ
て水平角測定工程Ｓ₅に処理を移す。

【００１６】前記測定点は光マークがつけられたままで
あるので、前記測距測角儀により測定点を視準すること
ができ、水平角測定工程Ｓ₅は測距測角儀の測角機能に
よって第１基準点と測定点とを結ぶ第１水平角を直接又
は間接的に測定し、処理を天頂角測定工程Ｓ₆に移す。
なお、第１水平角を直接測定する場合を図２で、間接的
に測定する場合を図３で後記詳述する。

【００１７】天頂角測定工程Ｓ₆では、測距測角儀と測
角儀のいずれか一方又は両方で天頂角を測定し、処理を
座標算出工程Ｓ₇に移す。測距測角儀の測定中心は基線
上に位置しているが、測角儀の方は反射ターゲットが基
線上に位置しており、必ずしも測角中心が基線上に位置
しているとは限らない。そのため、本実施例では天頂角
は測距測角儀を用いて測定することとする。

【００１８】座標算出工程Ｓ₇は、前記第１基準点と第
２基準点とを結ぶ基線の基線長と、前記第１水平角、第
２水平角、天頂角から測定点の三次元座標の値を算出
し、処理をＳ₈に移す。該三次元座標の値は三次元直角
座標系のとり方によって異なるが、具体的には後記詳述
する。

【００１９】Ｓ₈は未測定の測定点が存在するか否かを
調査する。未測定の測定点があればそれらのうちから一
つを次の処理点、即ち、新たに光マークを付けて第１水
平角と第２水平角と天頂角を測定する測定点に定め、光
マーク工程Ｓ₃に処理を戻す。未測定の測定点がなけれ
ば処理をＳ₉に移して終了する。

【００２０】なお、上記各工程で測定された基線長、各
測定点の第１水平角、第２水平角、天頂角の値は野帳に
記録したり、ＤＲＡＭ等の記憶装置に記憶しておき、該
記録又は記憶された値に基づいて座標算出工程Ｓ₆が測
定点の三次元座標の値を算出するが、該座標算出工程Ｓ
₆は、各測定点における測定作業終了毎に該測定点の三
次元座標の値を算出するものであっても、全ての測定点
の測定を終了した後に一括して全測定点の三次元座標の
値を算出するものであってもよい。

【００２１】この様にして各測定点の三次元座標の値が
求められるが、その基準となる三次元直角座標系のとり
方を、具体的に図２と図３を用いて説明する。

【００２２】図２は第１水平角と第２水平角を直接測定
する場合の測定原理を示した図であり、測距測角儀の配
置された第１基準点を原点とした三次元直角座標系を基
準としている。図２を参照して、Ｏ₁は第１基準点であ
り、図２に示した三次元直角座標系は、該第１基準点Ｏ
₁を原点として、鉛直方向をＺ軸に、子午線と平行な方
向をＹ軸に、Ｙ軸と直角な方向をＸ軸にとってある。本
三次元直角座標系において、測距測角儀は、該測距測角
儀の測定中心が第１基準点Ｏ₁と一致する様に配置され
ており、第１基準点Ｏ₁とは離間したＸ−Ｙ平面上の位
置に第２基準点Ｏ₂がとられ、測角儀は、該測角儀の測
角中心が前記第２基準点Ｏ₂の鉛直線上に位置する様に
配置されている。

【００２３】φは基線Ｏ₁Ｏ₂の方向角である。該方向角
φは、磁針に従って北方向を後視し、次いで測距測角儀
により第２基準点Ｏ₂を視準して測定しても、三次元座
標の値のわかっている既知点を後視して測距測角儀によ
り第２基準点Ｏ₂を視準して測定して求めてもよい。

【００２４】１は建築構造物等の測定対象物であり、Ｐ
nは該測定対象物１上の測定点である。Ｑnは測定点Ｐn
から本三次元直角座標系のＸ−Ｙ平面に降ろした垂線の
足である。第１水平角θ₁は線分Ｏ₁Ｐnと基線Ｏ₁Ｏ₂と
の成す角の水平角（∠Ｏ₂Ｏ₁Ｑn）であり、第２水平角
θ₂は線分Ｏ₂Ｐnと基線Ｏ₂Ｏ₁との成す角の水平角（∠
Ｏ₁Ｏ₂Ｑn）である。ψは第１基準点Ｏ₁から測定点Ｐn
を視準したときの天頂角である。

【００２５】本三次元直角座標系において求めたい測定
点Ｐnの三次元座標の値を（ｘn，ｙn，ｚn）とする。

【００２６】垂線の足Ｑnの三次元座標の値は（ｘn，ｙ
n，０）となるので、Ｘ座標ｘn、Ｙ座標ｙnとＺ座標ｚn
はＱnに着目して、以下の様に算出することができる。

【００２７】三角形ＱnＯ₁Ｏ₂において、第１水平角θ₁
は測距測角儀により第２基準点を後視して、次いで測定
点Ｐnを視準して求めることができ、第２水平角θ₂は測
角儀により第１基準点を後視して、次いで測定点を視準
して光マークを付ける際に読み取ることができる。ここ
で、∠Ｏ₁ＱnＯ₂をθ₃とすると、 θ₃ ＝ π−θ₁−θ₂ ……(１) 線分Ｏ₁Ｑnと線分Ｏ₂Ｑnの長さを、基線長ｒ、第１水平
角θ₁、第２水平角θ₂、及びθ₃を用いて表すと次の様
になる。

【００２８】 Ｏ₁Ｑn ＝ ｒ・ｓｉｎ（θ₂）／ｓｉｎ（θ₃） ……(２) Ｏ₂Ｑn ＝ ｒ・ｓｉｎ（θ₁）／ｓｉｎ（θ₃） ……(３) 基線Ｏ₁Ｏ₂とｘ軸の成す傾きをδとすると、傾きδと基
線の方向角φの間には次の関係がある。

【００２９】 δ ＝ π／２−φ ……(５) 第１水平角θ₁を用いて表した測定点ＰnのＸ座標の値を
ｘpn₁、Ｙ座標の値をｙpn1とすると、 ｘpn₁ ＝ Ｏ₁Ｑn・ｃｏｓ（θ₁＋δ） ……(６) ｙpn₁ ＝ Ｏ₁Ｑn・ｓｉｎ（θ₁＋δ） ……(７) 同様に、第２水平角θ₂を用いて表した測定点ＰnのＸ座
標の値をｘpn₂、Ｙ座標の値をｙpn₂とすると、 ｘpn₂ ＝ ｒ・ｃｏｓ（δ）−Ｏ₂Ｑn・ｃｏｓ（θ₂−δ） ……(８) ｙpn₂ ＝ ｒ・ｓｉｎ（δ）＋Ｏ₂Ｑn・ｓｉｎ（θ₂−δ） ……(９) 測定誤差の影響を小さくするために、測定点ＰnのＸ座
標の値ｘnとＹ座標の値ｙnは、第１水平角θ₁から求め
た(６)、(７)式の値と第２水平角θ₂から求めた(８)、
(９)式の値との平均をとって表す。

【００３０】 ｘn ＝ （ｘpn₁＋ｘpn₂）／２ ……(１０) ｙn ＝ （ｙpn₁＋ｙpn₂）／２ ……(１１) 最後に測定点ＰnのＺ座標の値ｚnを求める。測角儀の測
角中心と第２基準点Ｏ₂とは、Ｏ₂の鉛直線上で一定の距
離を有しているため、測角儀で測定点の天頂角を測定し
ても、その値は誤差を含む。従って、測定点ＰnのＺ座
標の値ｚnは、測距測角儀で測定した天頂角から求めた
値と、測角儀で測定した天頂角から求めた値との平均を
とらずに、測距測角儀により測定した天頂角ψにのみ基
づいて算出する。

【００３１】 ｚn ＝ ＱnＰn ＝ Ｏ₁Ｑn・ｔａｎ（π／２−ψ） ＝ ｒ・ｓｉｎ（θ₂）／ｓｉｎ（θ₃）・ｔａｎ（π／２−ψ） ……(１２) この様にして、本三次元直角座標系上の測定点Ｐnの三
次元座標の値（ｘn，ｙn，ｚn）が求まるが、この値を
任意の座標軸系上の値に変換して表示することも可能で
あり、原点とｘ軸を測定対象物上にとった表示用座標系
へ変換して表示する場合を例にとって以下に具体的に説
明する。

【００３２】図２を参照し、測定対象物１上に表示用座
標系の原点Ｐ₁をとり、又、表示用座標系のｘ軸を定め
るため、測定対象物１上に原点Ｐ₁とは異なる補助点Ｐ2
をとる。各測定点Ｐnの三次元直角座標系上の値を表示
用座標系の値に変換するためには、三次元直角座標系と
表示用座標系との対応をつける必要があるため、原点Ｐ
₁と補助点Ｐ₂については、各測定点Ｐnの座標を算出し
た、第１基準点Ｏ₁を原点とする三次元直角座標系上の
値を求めなければならない。そのためには、測定対象物
上で反射ターゲットを簡単に配置できる２点を原点Ｐ₁
と補助点Ｐ₂とし、測距測角儀を使用して三次元座標の
値を求める。

【００３３】図２の表示用座標系は、原点Ｐ₁を含む水
準面をｘ−ｙ平面とし、原点Ｐ₁と補助点Ｐ₂とを含む鉛
直面と前記ｘ−ｙ平面との交線をｘ軸とし、該ｘ軸と直
角な方向をｙ軸とし、前記原点Ｐ₁の鉛直方向をｚ軸と
した。

【００３４】この様に、(１)〜(１２)式により求めた測
定点の三次元座標の値を、本表示用座標系上の値に変換
すれば、原点及びｘ軸が測定対象物上にあるので見易く
なる。又、原点Ｐ₁と補助点Ｐ₂の三次元直角座標系の値
を図１に記載した手順で求めれば、全ての測定点の三次
元座標の値を、同一方法で測定した測定対象物上の測定
点の三次元座標との相対値として表示することとなり、
測距測角儀の測定中心と第１基準点との偏心誤差、及
び、測角儀の測角中心と第２基準点との偏心誤差から生
じる測定誤差を補償して小さくすることができ、見易く
且つ精度の良い三次元座標の値を得ることができる。

【００３５】図３は第１水平角と第２水平角を間接的に
測定する場合の測定原理を示した図であり、測距測角儀
の配置された第１基準点を原点とした三次元直角座標系
であって図２とは異なるものを基準としている。本三次
元直角座標系上では、三次元座標の値が与えられている
既知点Ｐ６があるものとする。

【００３６】図３を参照し、測距測角儀と測角儀は、図
２におけるのと同様に、それぞれ同一水準面内にある第
１基準点Ｏ₁と第２基準点Ｏ₂上に配置されている。

【００３７】Ｐmは測定対象物２上の測定点であり、Ｑ₆
は既知点Ｐ６から第１基準点Ｏ₁と第２基準点Ｏ₂を含む
水準面に降ろした垂線の足である。図３では、第１基準
点Ｏ₁を原点とし、該原点Ｏ₁と前記垂線の足Ｑ₆を結ぶ
方向をＹ軸とする。前記原点Ｏ₁と第２基準点Ｏ₂を含む
水準面内でＹ軸と直角な方向をＸ軸とし、鉛直方向をＺ
軸とする。この様にして、三次元直角座標系を定めた。

【００３８】測定点Ｐmから本三次元直角座標系のＸ−
Ｙ平面へ降ろした垂線の足をＱmとすると、Ｙ軸と線分
Ｏ₁Ｑmの成す角度ω₁は測距測角儀で既知点Ｐ６を後視
し、次いで測定点Ｐmを視準して測定でき、線分Ｏ₂Ｑ₆
と線分Ｏ₂Ｑmの成す角度ω₂は、測角儀で既知点Ｐ６を
後視し、次いで測定点Ｐmを視準して測定できる。又、
基線Ｏ₁Ｏ₂と線分Ｏ₂Ｑ₆の成す角度ω₃は測角儀で測定
することができ、これらによりω₁〜ω₃の値を得ること
ができる。

【００３９】 ω₁ ＝ ∠Ｑ₆Ｏ₁Ｑm ……(２１) ω₂ ＝ ∠Ｑ₆Ｏ₂Ｑm ……(２２) ω₃ ＝ ∠Ｑ₆Ｏ₂Ｏ₁ ……(２３) 基線Ｏ₁Ｏ₂の方向角φと基線長ｒ、及び、線分Ｏ₁Ｐmの
天頂角ψは、図２の三次元直角座標系で求めた場合と同
様の手順で求めることができ、第２基準点Ｏ₂のＸ座標
ｘo₂とＹ座標ｙo₂は基線長ｒと方向角φを用いて、次の
様に表せる。

【００４０】 ｘｏ₂ ＝ ｒ・ｃｏｓ（π／２−φ） ……(３１) ｙｏ₂ ＝ ｒ・ｓｉｎ（π／２−φ） ……(３２) 基線Ｏ₁Ｏ₂がＸ軸と成す傾きをδとすると、ｘｏ₂、ｙ
ｏ₂と第１水平角θ₄、第２水平角θ₅、方向角φ、及び
角度ω₁、ω₂、ω₃の間には次の関係がある。

【００４１】 δ ＝ ｔａｎ^{- 1}（ｙｏ₂／ｘｏ₂） ……(３３) θ₄ ＝ φ−ω₁ ……(３４) θ₅ ＝ ω₂＋ω₃ ……(３５) 三角形ＱmＯ₁Ｏ₂において、∠Ｏ₁ＱmＯ₂をθ₆とする
と、θ₄、θ₅とθ₆、及び線分Ｏ₁Ｑmと線分Ｏ₂Ｑmの長
さの間には次の関係がある。

【００４２】 θ₆ ＝ ∠Ｏ₁ＱmＯ₂ ＝ π−θ₄−θ₅ ……(３６) Ｏ₁Ｑm ＝ ｒ・ｓｉｎ（θ₅）／ｓｉｎ（θ₆） ……(３７) Ｏ₂Ｑm ＝ ｒ・ｓｉｎ（θ₄）／ｓｉｎ（θ₆） ……(３８) 第１水平角θ₄を用いて表した測定点Ｐmの三次元座標の
Ｘ座標の値をｘpm₁、Ｙ座標の値をｙpm₁とすると、 ｘpm₁ ＝ Ｏ₁Ｑm・ｃｏｓ（θ₄＋δ） ……(３９) ｙpm₁ ＝ Ｏ₁Ｑm・ｓｉｎ（θ₄＋δ） ……(４０) 線分Ｏ₂Ｑmの方向角をθ₇とし、第２水平角θ₅を用いて
表した測定点ＰmのＸ座標の値をｘpm₂、Ｙ座標の値をｙ
pm₂とすると、 θ₇ ＝ ３／２・π＋θ₅−δ ……(４１) ｘpm₂ ＝ ｘｏ₂＋Ｏ₂Ｑm・ｃｏｓ（θ₇） ……(４２) ｙpm₂ ＝ ｙｏ₂＋Ｏ₂Ｑm・ｓｉｎ（θ₇） ……(４３) 図２で示した三次元直角座標系で求めた場合と同様に、
測定点ＰmのＸ座標ｘmとＹ座標ｙmは、第１水平角θ₄か
ら求めた(３９)、(４０)式の値と第２水平角θ₅から求
めた(４２)、(４３)式の値との平均をとって表す。

【００４３】 ｘm ＝ （ｘpm₁＋ｘpm₂）／２ ……(４４) ｙm ＝ （ｙpm₁＋ｙpm₂）／２ ……(４５) Ｚ座標ｚmは平均をとらず、測距測角儀で測定した天頂
角ψから次の様に求める。

【００４４】 ｚm ＝ ＱmＰm ＝ Ｏ₁Ｑm・ｔａｎ（π／２−ψ） ＝ ｒ・ｓｉｎ（θ₅）／ｓｉｎ（θ₆）・ｔａｎ（π／２−ψ） ……(４６) 以上の様に、本三次元直角座標系上で測定点Ｐmの三次
元座標の値が求められる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、反射ターゲット等の測
標を置かなくても測量作業が可能となるので、高炉や放
射能炉等、従来測定をすることができなかった測定対象
物上の測定点の三次元座標の値を求めることができる。

【００４６】又、測標を配置するために足場を組む必要
がないので、簡便且つ低コストで測定を行うことができ
る。

【００４７】特に、請求項２記載の方法により測定点の
三次元座標の値を表せば、見やすく且つ精度の良い座標
値を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による処理手順の一例を示すフローチ
ャート

【図２】 本発明の一実施例の測定原理を示した図

【図３】 本発明の他の実施例の測定原理を示した図

【符号の説明】

Ｏ₁ 第１基準点 Ｏ₂ 第２基準点 ｒ 基線長 ｐn、ｐm 測定点 Ｓ₂ 基線長測定工程 Ｓ₃ 光マーク工程 Ｓ₄ 水平角読み取り工程 Ｓ₅ 水平角測定工程 Ｓ₆ 天頂角測定工程 Ｓ₇ 座標算出工程 θ₁、θ₄ 第１水平角 θ₂、θ₅ 第２水平角 ψ 天頂角 φ 基線の方向角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01C 15/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 反射ターゲットを配置できる測定点につ
   いては、第１基準点に配置した測距測角儀により第１基
   準点から測定点までの距離及び方向角及び天頂角を測定
   して測定点の三次元座標を算出し、反射ターゲットが配
   置されていない測定点については、第１基準点に配置さ
   れた測距測角儀と前記第１基準点とは離間した位置にあ
   る第２基準点に配置された測角儀が備える反射ターゲッ
   トとで第１基準点と第２基準点とを結ぶ基線の長さを測
   定する基線長測定工程と、前記測角儀から可視レーザー
   光を射出して測定対象物上の測定点に光マークを付ける
   光マーク工程と、光マークされた前記測定点と第１基準
   点とを結ぶ線分と前記基線との成す水平角を前記測距測
   角儀で直接又は間接的に測定する水平角測定工程と、光
   マークされた前記測定点と第２基準点とを結ぶ線分と前
   記基線との成す水平角を前記測角儀で直接又は間接的に
   読み取る水平角読み取り工程と、光マークされた前記測
   定点と第１基準点又は第２基準点を結ぶ線分の成す天頂
   角を前記測距測角儀と前記測角儀のいずれか一方又は両
   方で直接又は間接的に測定する天頂角測定工程と、前記
   基線長と前記第１水平角と前記第２水平角と前記天頂角
   とから光マークされた前記測定点の三次元座標を求める
   座標算出工程とによって測定点の三次元座標を算出する
   三次元座標測定方法であって、測定対象物上に原点をと
   り、該原点の鉛直方向をｚ軸とし、前記原点を含む水準
   面をｘ−ｙ平面とし、前記原点と異なる測定対象物上の
   一点と前記原点とを含む鉛直面と前記ｘ−ｙ平面との交
   線をｘ軸又はｙ軸とする直角座標系上の値として測定点
   の三次元座標を求めることを特徴とする三次元座標測定
   方法。
2. 【請求項２】 反射ターゲットを配置した測定点につい
   ては、第１基準点に配置された測距測角儀により第１基
   準点から測定点までの距離及び方向角及び天頂角を測定
   して測定点の三次元座標を算出し、反射ターゲットが配
   置されていない測定点については、第１基準点に配置さ
   れた測距測角儀と前記第１基準点とは離間した位置にあ
   る第２基準点に配置された測角儀が備える反射ターゲッ
   トとで第１基準点と第２基準点とを結ぶ基線の長さを測
   定する基線長測定工程と、前記測角儀から可視レーザー
   光を射出して測定対象物上の測定点に光マークを付ける
   光マーク工程と、光マークされた前記測定点と第１基準
   点とを結ぶ線分と前記基 線との成す水平角を前記測距測
   角儀で直接又は間接的に測定する水平角測定工程と、光
   マークされた前記測定点と第２基準点とを結ぶ線分と前
   記基線との成す水平角を前記測角儀で直接又は間接的に
   読み取る水平角読み取り工程と、光マークされた前記測
   定点と第１基準点又は第２基準点を結ぶ線分の成す天頂
   角を前記測距測角儀と前記測角儀のいずれか一方又は両
   方で直接又は間接的に測定する天頂角測定工程と、前記
   基線長と前記第１水平角と前記第２水平角と前記天頂角
   とから光マークされた前記測定点の三次元座標を求める
   座標算出工程とによって測定点の三次元座標を算出する
   三次元座標測定方法であって、上記第１基準点を原点と
   し、該原点の鉛直方向をＺ軸とし、前記原点を含む水準
   面をＸ−Ｙ平面として測定点の三次元座標を求めること
   を特徴とする三次元座標測定方法。