JP3594118B2

JP3594118B2 - Vertical detection output device, measurement point instruction unit and surveying equipment

Info

Publication number: JP3594118B2
Application number: JP18363799A
Authority: JP
Inventors: 盛行根本; 登小枝; 峰典武山; 孝夫掛橋
Original assignee: 建設省国土地理院長; 株式会社テクノバンガード
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: JP2000081333A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水準測量や基準点測量等の種々の測量で使用する標尺やポール用の鉛直検知出力装置、該装置を用いた計測地点指示ユニット及び測量設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水準測量は、レベルと標尺により複数の地点間の高低差を求める測量方法である。具体的には、基準点と測定点に標尺を立て、それらの目盛をレベルでそれぞれ読み取り、読み取った数値から前記測定点における前記基準点からの高低差を算出する形で行う。これら基準点と測定点の間の距離が長い場合には、これら２地点の間に幾つかのもりかえ点を設け、各もりかえ点における後視（標高が既知なる点に立てた標尺の読み取り）及び前視（標高を求めようとする点に立てた標尺の読み取り）から、上述した基準点と測定点の間の高低差を求める方法がよく知られている。この場合、基準点から測定点に向かって測定した後、逆に測定点から基準点に向かって測定する形で往復測定し、測定値の往復差を誤差の目安とする方法が一般的に採用されている。また、標尺を立てるべき地点には、まず標尺台を設置しておき、円形気泡管を見ながらこの標尺台上に標尺を鉛直にして支えるようにする。そして、該標尺が鉛直になった頃を見計らって別の作業員がレベルにより前記標尺の目盛を読み取るようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし実際には、レベルを操作する作業員にとって、標尺台上の標尺が鉛直になっているかどうかを正確に判断することは難しい。従って、標尺が鉛直となるタイミングと、レベルでの読み取りを行うタイミングとの間にずれが生じる可能性があった。このような不都合を解決し、より正確な測量を行うことが望まれている。
また、基準点測量などのその他の測量においても計測地点を指示するポールを鉛直にして測量を行う場合が多く、該ポールが鉛直になっているかどうかを正確に判断して測量を正確に行うことが望まれている。
【０００４】
そこで本発明は上記事情に鑑み、測量を正確に行うことができる、鉛直検知出力装置及び計測地点指示ユニット及び測量設備を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち本発明のうち第１の発明は、計測地点指示部材（１６、６０ａ、６５ａ）に対して取り付けて使用する鉛直検知出力装置（２０）において、フレーム（２３）を有し、前記フレーム（２３）に、該フレーム（２３）を前記計測地点指示部材（１６、６０ａ、６５ａ）に対して着脱自在に取り付け得る計測地点指示部材取付手段（２１、２２）を設け、前記フレーム（２３）に、該フレーム（２３）が取り付けられる前記計測地点指示部材（１６、６０ａ、６５ａ）の鉛直状態を検出する鉛直状態検出手段（４５、４６、４６ａ、４７、４７ａ、５１）を設け、前記フレームを前記計測地点指示部材に取り付けた状態で、実際の測量に先立って、前記計測地点指示部材を鉛直に保持した際の、前記鉛直状態検出手段により検出された水平方向であるＸ軸及びＹ軸の傾度を傾度メモリに登録する、初期設定手段を設け、前記鉛直状態検出手段は、実際の測量に際して、検出した前記Ｘ軸及びＹ軸の傾度と前記傾度メモリに格納されたＸ軸及びＹ軸の傾度を比較し、それらが一致している場合にのみ、前記計測地点指示部材が鉛直状態であると判定する比較判定手段を有し、前記鉛直状態検出手段（４５、４６、４６ａ、４７、４７ａ、５１）からの検出結果（ＥＫ）に基づき鉛直検出信号（ＬＳ、ＤＳ）を外部に出力する鉛直検出信号出力手段（４２、４９、５２、５２ａ）を設けて構成される。
【０００６】
また本発明のうち第２の発明は、第１の発明による鉛直検知出力装置において、前記鉛直検出信号出力手段（４２、４９）は、前記鉛直検出信号（ＬＳ）を光信号として外部に出力する発光器（４２）を有している。
【０００７】
また本発明のうち第３の発明は、第１の発明による鉛直検知出力装置において、前記鉛直状態検出手段（４５、４６、４６ａ、４７、４７ａ、５１）からの検出結果（ＥＫ）に基づき、前記計測地点指示部材（１６、６０ａ、６５ａ）の鉛直状態が持続している時間を演算し、該演算した時間の情報（ＴＺ）を出力する時間演算出力手段（７０、７１、５２）を設けた。
【０００８】
また本発明のうち第４の発明は、計測地点指示部材（１６、６０ａ、６５ａ）を有し、前記計測地点指示部材（１６、６０ａ、６５ａ）に、鉛直検知出力装置を着脱自在に設け、前記鉛直検知出力装置は、フレームを有し、前記フレームに、該フレームを前記計測地点指示部材に対して着脱自在に取り付け得る計測地点支持部材取付手段を設け、前記フレームに、該フレームが取り付けられる前記計測地点指示部材の鉛直状態を検出する鉛直状態検出手段を設け、前記フレームを前記計測地点指示部材に取り付けた状態で、実際の測量に先立って、前記計測地点指示部材を鉛直に保持した際の、前記鉛直状態検出手段により検出された水平方向であるＸ軸及びＹ軸の傾度を傾度メモリに登録する、初期設定手段を設け、前記鉛直状態検出手段は、実際の測量に際して、検出した前記Ｘ軸及びＹ軸の傾度と前記傾度メモリに格納されたＸ軸及びＹ軸の傾度を比較し、それらが一致している場合にのみ、前記計測地点指示部材が鉛直状態であると判定する比較判定手段を有し、前記鉛直状態検出手段からの検出結果に基づき鉛直検出信号を外部に出力する鉛直検出信号出力手段を設け、
て構成したことを特徴として構成した。
【０００９】
また本発明のうち第５の発明は、第４の発明による計測地点指示ユニットにおいて、前記鉛直検出信号出力手段（４２、４９）は、前記鉛直検出信号（ＬＳ）を光信号として外部に出力する発光器（４２）を有している。
【００１０】
また本発明のうち第６の発明は、第４又は５の発明による計測地点指示ユニットにおいて、前記計測地点指示部材は、視準読み取り用の目盛が形成された標尺本体（１６）である。
【００１１】
また本発明のうち第７の発明は、第４又は５の発明による計測地点指示ユニットにおいて、前記計測地点指示部材は、測距波反射部材（６０ｂ）が設けられたポール本体（６０ａ）である。
【００１２】
また本発明のうち第８の発明は、第４又は５の発明による計測地点指示ユニットにおいて、前記計測地点指示部材は、ＧＰＳ受信アンテナ（６５ｂ）が設けられたポール本体（６５ａ）である。
【００１３】
また本発明のうち第９の発明は、第８の発明による計測地点指示ユニットにおいて、前記鉛直状態検出手段（４５、４６、４６ａ、４７、４７ａ、５１）からの検出結果（ＥＫ）に基づき、前記計測地点指示部材（６５ａ）の鉛直状態が持続している時間を演算し、該演算した時間の情報（ＴＺ）を出力する時間演算出力手段（７０、７１、５２）を設けた。
【００１４】
また本発明のうち第１０の発明は、標尺ユニット（１５）及び水準儀ユニット（３０）を有し、前記標尺ユニット（１５）は標尺本体（１６）を有し、前記標尺本体（１６）に、第１の発明の鉛直検知出力装置を着脱自在に設け、前記水準儀ユニット（３０）は、前記鉛直検知出力装置の鉛直検出信号出力手段（５２、５２ａ）により出力された鉛直検出信号（ＤＳ）に基づいて、前記標尺本体（１６）の目盛の視準読み取りを行う視準読み取り手段（３１）を有し、前記視準読み取り手段（３１）により読み取った結果を表示出力する読み取り結果表示出力手段（３５）を設けて構成される。
【００１５】
また本発明のうち第１１の発明は、第１０の発明による測量設備において、前記鉛直検出信号出力手段（５２、５２ａ）は、鉛直検出信号（ＤＳ）を無線信号として出力するようになっている。
【００１６】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００１７】
【発明の効果】
以上の構成により本発明（請求項１及び請求項４）では、計測地点指示部材が鉛直に支えられると、鉛直検出信号出力手段により鉛直検出信号が外部に出力され、この信号を合図として又はこの信号に基づいて、レベルユニット３０側での読み取りや、測距装置６１による距離の計測や、ＧＰＳ衛星からの衛星信号に基づく位置演算等が行われるので、計測地点指示部材の鉛直状態と、読み取り動作或いは距離計測動作或いは位置演算動作との間でタイミングのずれが無く正確な測定ができる。つまり本発明により正確な測量を行うことができる。
【００１８】
また、鉛直検出信号を光信号として外部に出力する場合（請求項２及び請求項５）には、光信号が作業員への合図となる。光信号による合図は視認性が良く、また該合図の伝達が瞬時に行われることから、合図の受け取りが、はっきりと、遅れることなく行われる。これにより正確な測量が実現する。
【００１９】
また、計測地点指示部材の鉛直状態が持続している時間を演算し、この時間の情報を出力する場合（請求項３及び請求項９）には、計測地点指示部材が所定の時間以上鉛直になっている状態で正確な測量が行われたことを記録でき、正確な測量を行った証拠とすることができ好都合である。
【００２０】
また、標尺ユニット及び水準儀ユニットを有し、前記標尺ユニットは標尺本体を有し、前記標尺本体に該標尺本体の鉛直状態を検出する鉛直状態検出手段を設け、前記鉛直状態検出手段からの検出結果に基づき鉛直検出信号を外部に出力する鉛直検出信号出力手段を設け、前記水準儀ユニットは、前記鉛直検出信号出力手段により出力された鉛直検出信号に基づいて、前記標尺本体の目盛の視準読み取りを行う視準読み取り手段を有し、前記視準読み取り手段により読み取った結果を表示出力する読み取り結果表示出力手段を設けて構成した場合（請求項１０）には、標尺本体が鉛直に支えられると、鉛直検出信号出力手段により鉛直検出信号が外部に出力され、この信号に基づいて水準儀ユニットの視準読み取り手段での読み取りが行われるので、標尺本体の鉛直状態と水準儀ユニットでの読み取り動作との間でタイミングのずれが無く正確な測定ができる。つまり本発明の測量設備を用いると正確な測量を行うことができる。
【００２１】
また、鉛直検出信号出力手段が、鉛直検出信号を無線信号として出力するようになっている場合（請求項１１）には、標尺ユニットと水準儀ユニットの間での鉛直検出信号の伝送にはケーブル等を必要とせず、従って標尺ユニットと水準儀ユニットの間をケーブル等で接続する必要がないので自由度が高く測量作業において便利である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００２３】
＜実施形態１＞
図１は、本発明による測量設備の一例等を用いて水準測量を行っている様子を示した模式図、
図２は、図１に示す測量設備のうち標尺ユニットの鉛直検知出力装置等を示した図、
図３は、鉛直検知出力装置の内容を示したブロック図である。
【００２４】
水準測量を行っている測量現場１には、図１に示すように本発明の一実施形態である測量設備１０が設置されており、測量現場１の地盤５には標高が既知なる基準点である地点Ｐ１が存在し、該基準点に基づいて標高を測定しようとしている測定点である地点Ｐｘ（図示せず）が存在している。これらの地点Ｐ１、Ｐｘ間には、もりかえ点である複数の地点Ｐ２、Ｐ３、……、Ｐｘ−１（図１では地点Ｐ３まで図示）がそれぞれ間隔を置いて複数設定されている（なお図１は簡単に説明するための模式図であり、実際には隣接する地点間の間隔は図１で示すよりも広くなっている。）。各地点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、……、Ｐｘには標尺台２が設置されており、測量設備１０は２つの標尺ユニット１５、１５及び、水準儀等からなる１つのレベルユニット３０を有しており、標尺ユニット１５、１５は、図１では地点Ｐ１、Ｐ２の各標尺台２上に図示しない作業員によって支えられた形で設置されている。
【００２５】
各標尺ユニット１５は、図１に示すように、棒状に上下方向に伸延した標尺本体１６を有しており、本実施形態では従来使用されている箱尺と同様のものを採用している。従って標尺ユニット１５の標尺台２に対する設置は、標尺本体１６を標尺台２上に載せた形で行われている。また標尺本体１６の１つの側面は目盛表示面１７となっており、この目盛表示面１７には従来の標尺と同様に目盛（図示せず）が刻まれている。また、標尺本体１６には鉛直検知出力装置２０が着脱自在に装着されている。
【００２６】
図２（ａ）は、標尺ユニット１５のうち鉛直検知出力装置２０付近を示した正面図、図２（ｂ）は、鉛直検知出力装置２０等についての側面図、図２（ｃ）は、取付台座２１だけを示した平面図、図２（ｄ）は、取付台座２１を標尺本体１６に取り付けた状態を示す側断面図である。鉛直検知出力装置２０は、図２（ａ）乃至図２（ｄ）に示すように、平板状の取付台座２１を有している。上述した標尺本体１６の上端面１６ａは基本的に平らな面であり、取付台座２１はこの上端面１６ａ上に水平に載置されている。また、標尺本体１６の上端面１６ａには、図２（ｄ）に示すように２つのボルト穴１６ｂ、１６ｂが形成されており、取付台座２１にはこれらボルト穴１６ｂ、１６ｂに対応した形でボルト穴２１ａ、２１ａが、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示すように該取付台座２１を上下に貫通した形で形成されている。標尺本体１６の上端面１６ａに載置された取付台座２１には、図２（ｄ）に示すようにボルト穴２１ａ、２１ａを介してボルト２２、２２が貫通しており、これらボルト２２、２２は標尺本体１６のボルト穴１６ｂ、１６ｂにそれぞれねじ込まれ固定されている。つまり取付台座２１はボルト２２、２２を介して標尺本体１６の上端面１６ａに着脱自在に取り付けられている。
【００２７】
取付台座２１上には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ケーシング２３が複数のネジ２５を介して着脱自在に固定されており、ケーシング２３の内部等にはセンサ・回路ユニット２６が設けられている。センサ・回路ユニット２６は図３に示すように、主制御部４０を有しており、主制御部４０にはバス線を介して、初期設定制御部４３、傾度メモリ４５、Ｘ軸傾度検出部４６、Ｙ軸傾度検出部４７、鉛直判定部５１、ランプ制御部４９等が接続されている。なお、ケーシング２３内には、図２に示すようにＸ、Ｙ、Ｚ軸からなる所定の機械座標ＫＧが設定されており、Ｚ軸が鉛直方向、Ｘ軸とＹ軸が水平方向となっている。そしてセンサ・回路ユニット２６は、機械座標ＫＧのＸ軸に沿ってＸ軸センサ４６ａ、Ｙ軸に沿ってＹ軸センサ４７ａを有しており（これらセンサ４６ａ、４７ａは公知の水平センサである）、Ｘ軸センサ４６ａは実際の水平に対するＸ軸の傾度を検知し、Ｙ軸センサ４７ａは実際の水平に対するＹ軸の傾度を検知するようになっている。Ｘ軸センサ４６ａはＸ軸傾度検出部４６に、Ｙ軸センサ４７ａはＹ軸傾度検出部４７に接続されている。一方、センサ・回路ユニット２６はランプ４２を有しており、ケーシング２３のうち、図２（ａ）で正面として示す前面２３ｂにはランプ穴２３ａが形成されており、前記ランプ４２は該ランプ穴２３ａを介してケーシング２３の外部に突出した形で配置されている。なお、ケーシング２３は、該前面２３ｂが標尺本体１６の目盛表示面１７と同じ側（即ち図２（ａ）では紙面正面側、図２（ｂ）では紙面左側）に配置されている。そして、ランプ４２はランプ制御部４９に接続されている。更にセンサ・回路ユニット２６は、主制御部４０に接続したバス線に設けられた形でコネクタ４０ａを有しており、該コネクタ４０ａは、図２に示すようにケーシング２３の外部に露出した形で配置されている。そしてコネクタ４０ａには、図２の二点鎖線に示すように着脱自在にケーブル４１ａが接続されており、ケーブル４１ａの先にはキーボード４１が接続されている。
【００２８】
測量設備１０は以上のように構成されているので、該測量設備１０を用いて水準測量を行うには次のような手順を踏む。まず標尺本体１６に鉛直検知出力装置２０を装着して標尺ユニット１５を組み立てる。即ち図２（ｄ）に示すように、標尺本体１６の上端面１６ａ側に取付台座２１を、ボルト２２、２２を介して固定し、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すようにケーシング２３をこの取付台座２１に取り付けてネジ２５で固定し、標尺本体１６に対する鉛直検知出力装置２０の装着を完了し、標尺ユニット１５の組み立てを完了する。同様に標尺ユニット１５をもう１つ組み立て、組み立て完了した標尺ユニット１５を合計２つ準備する。
【００２９】
次いで標尺ユニット１５の初期設定、即ち鉛直検知出力装置２０が標尺本体１６の鉛直な状態を正確に検出できるようにするための設定を行う。これはまず、微調整可能な適宜な支持手段（図示せず）に標尺ユニット１５を支持させ、離れた位置で鉛直に吊るした下げ振りに合わせるなどの適宜な方法により確認しながら、前記標尺ユニット１５の位置を微調整して鉛直にする。こうして標尺ユニット１５が鉛直に配置されている状態で、作業員は鉛直検知出力装置２０のキーボード４１（この時点ではケーブル４１ａを介して鉛直検知出力装置２０に接続されている。）を介して設定の指令Ｃ１を入力する。入力された指令Ｃ１は主制御部４０に伝送され、主制御部４０は該指令Ｃ１に基づき、初期設定制御部４３に傾度の登録を命じる。ところで、Ｘ軸傾度検出部４６にはＸ軸センサ４６ａで検知したＸ軸の傾度に関する検知信号が逐次伝送されており、Ｘ軸傾度検出部４６はこの検知信号に基づいてＸ軸の傾度Ｓｘを逐次検出している。またＹ軸傾度検出部４７にはＹ軸センサ４７ａで検知したＹ軸の傾度に関する検知信号が逐次伝送されており、Ｙ軸傾度検出部４７はこの検知信号に基づいてＹ軸の傾度Ｓｙを逐次検出している。そこで上述したように傾度の登録が命じられると初期設定制御部４３は、この時点でＸ軸傾度検出部４６及びＹ軸傾度検出部４７において検出されているＸ軸の傾度Ｓｘ及びＹ軸の傾度Ｓｙを傾度メモリ４５にそれぞれ格納する形で登録する。以上のようにして標尺ユニット１５の初期設定を、準備した２つの標尺ユニット１５について行う。
【００３０】
次いで実際の測量に取りかかる。まず基準点である地点Ｐ１に基づいてもりかえ点である地点Ｐ２の標高を計測する作業をする。即ち図１に示すように地点Ｐ１と地点Ｐ２の中間にレベルユニット３０を設置する。このレベルユニット３０の位置で該レベルユニット３０の操作を担当する一人の作業員が待機している。そして別の作業員は地点Ｐ１において、標尺ユニット１５を標尺台２上に載せ、該標尺ユニット１５を手で支えながら微調整して該標尺ユニット１５を鉛直に設置する。標尺ユニット１５の目盛表示面１７はレベルユニット３０のある方向（図１では紙面右方向）に向けておく。なお標尺ユニット１５の標尺本体１６に、従来の標尺にあるような円形気泡管を設けておき、この円形気泡管を見ながら標尺ユニット１５の大まかな鉛直状態を確認するようにしても便利である。
【００３１】
ところで実際の測量に取りかかっている最中には、鉛直検知出力装置２０では、Ｘ軸傾度検出部４６及びＹ軸傾度検出部４７において検出されたＸ軸及びＹ軸の傾度Ｓｘ、Ｓｙが鉛直判定部５１に逐次伝送されており、鉛直判定部５１は逐次伝送されてきた傾度Ｓｘ、Ｓｙを、傾度メモリ４５に格納されている傾度Ｓｘ、Ｓｙと逐次比較し、伝送された傾度Ｓｘ、Ｓｙがともに傾度メモリ４５の傾度Ｓｘ、Ｓｙと一致している場合にのみ標尺本体１６が鉛直状態であると判定し判定結果ＥＫを主制御部４０に伝送するようになっている。従って、上述したように標尺ユニット１５を標尺台２上に載せ、該標尺ユニット１５を手で支えながら微調整して鉛直に設置すると、鉛直判定部５１は判定結果ＥＫを主制御部４０に伝送する。この判定結果ＥＫに基づき主制御部４０はランプ制御部４９にランプ４２の点灯を命じ、これを受けてランプ制御部４９はランプ４２を点灯させる（なお続けて判定結果ＥＫが主制御部４０に伝送されなければ、ランプ制御部４９にランプ４２の点灯の命令が送られずランプ４２は消灯する。）。
【００３２】
従って、レベルユニット３０の位置で待機していた作業員は、地点Ｐ１の標尺ユニット１５を見ており、該標尺ユニット１５のランプ４２が点灯し、その光信号ＬＳが出力されると直ちにレベルユニット３０により該標尺ユニット１５の目盛表示面１７における目盛の数値を読み取り記録する。標尺ユニット１５のランプ４２と目盛表示面１７は共にレベルユニット３０側を向いているので、ランプ４２からの光信号ＬＳは見落とされず信頼性が高い。
【００３３】
更に３番目の作業員は地点Ｐ２において、別の標尺ユニット１５を標尺台２上に載せ、該標尺ユニット１５を手で支えながら微調整して該標尺ユニット１５を鉛直に設置する。この標尺ユニット１５の場合にも目盛表示面１７はレベルユニット３０の方向（図１では紙面左方向）に向けておく。この標尺ユニット１５についても同様に、該標尺ユニット１５を微調整して鉛直に設置すると、鉛直検知出力装置２０のランプ４２が点灯されるので、レベルユニット３０の位置にいる作業員は、該地点Ｐ２の標尺ユニット１５のランプ４２の光信号ＬＳが出されると直ちにレベルユニット３０により該標尺ユニット１５の目盛表示面１７における目盛の数値を読み取り記録する。こうして、標高が既知なる地点Ｐ１で設置した標尺ユニット１５について目盛を読み取り記録した数値と、標高が未知なる地点Ｐ２で設置した標尺ユニット１５について目盛を読み取り記録した数値及び、地点Ｐ１の標高（既知）により、水準測量で行う公知の計算方法により地点Ｐ２の標高を算出し、地点Ｐ２の標高の計測が完了する。
【００３４】
以降、地点Ｐ３、Ｐ４、……、（図１では地点Ｐ３まで図示）の標高の計測を地点Ｐ２の場合と同様に行う。例えば地点Ｐｔ（ｔ＝２、３、４、……、ｘ−１）での標高の計測が完了し、続いて地点Ｐｔ＋１での標高を計測する場合には、まず図１に示すように、地点Ｐｔと地点Ｐｔ＋１の中間にレベルユニット３０を移動させて設置する（図１の二点鎖線で図示）。そして地点Ｐｔに設置していた標尺ユニット１５の向きをレベルユニット３０に向け（図示しないが図１では紙面右方向に向けることになる。）、該標尺ユニット１５を微調整して鉛直に設置する。標尺ユニット１５が鉛直状態になることにより鉛直検知出力装置２０のランプ４２が点灯されるので、レベルユニット３０の位置で待機していた作業員は、このランプ４２の光信号ＬＳを確認してレベルユニット３０により目盛の数値を読み取り記録する。一方、地点Ｐｔ−１に設置していた標尺ユニット１５は地点Ｐｔ＋１に移動し（図１の二点鎖線で図示）その向きをレベルユニット３０に向け、該標尺ユニット１５を微調整して鉛直に設置する。標尺ユニット１５が鉛直状態になることにより鉛直検知出力装置２０のランプ４２が点灯されるので、レベルユニット３０の位置で待機していた作業員は、このランプ４２の光信号ＬＳを確認してレベルユニット３０により目盛の数値を読み取り記録する。こうして、標高が既知なる地点Ｐｔの標尺ユニット１５について目盛を読み取り記録した数値と、標高が未知なる地点Ｐｔ＋１の標尺ユニット１５について目盛を読み取り記録した数値及び、地点Ｐｔの標高により、地点Ｐｔ＋１の標高を算出し、地点Ｐｔ＋１の標高の計測が完了する。以上の手順で地点Ｐ３、Ｐ４、……、Ｐｘという順で標高を計測し、結果的に、測定点である地点Ｐｘについて標高を計測し（なお往復測定として、地点Ｐｘ、Ｐｘ−１、……、Ｐ１という逆の順番での標高の計測作業は、上述した動作と同様に行えるので説明を省略する。）水準測量を全て完了する。
【００３５】
以上のように本実施形態１では、作業員は、標尺ユニット１５を鉛直に支えてさえいれば、ランプ４２の光信号ＬＳによってレベルユニット３０側の作業員に合図が送られるので便利である。更に、標尺ユニット１５が鉛直状態になった瞬間とランプ４２の点灯は略正確に一致しているので、ランプ４２の点灯を見てレベルユニット３０での読み取りを行った時点では確実に標尺ユニット１５が鉛直状態にあり、従って正確な数値の読み取りができる。以上のように本実施形態１では従来に比べて非常に正確な測量を行うことができる。
【００３６】
＜実施形態２＞
次に、図面を参照して本発明の実施形態２について説明する。図４は、レベルユニットの内容を示したブロック図である。
【００３７】
バーコード等となっている標尺の目盛を自動的に読み取って数値として表示するタイプの自動読み取り式のレベルが知られているが、上述した測量設備１０のレベルユニット３０にこのような自動読み取り式のレベルを採用した例が本実施形態２である。レベルユニット３０に上述したような自動読み取り式のレベルを採用する場合、該レベルユニット３０及び標尺ユニット１５の鉛直検知出力装置２０を次のように構成する。例えば図３に示すように、鉛直検知出力装置２０のセンサ・回路ユニット２６の主制御部４０にはバス線を介して出力制御部５２が接続されており、出力制御部５２には発信アンテナ５２ａが接続されている。また図４に示すようにレベルユニット３０は、標尺本体１６のバーコード目盛を視準しこれを自動的に読み取ることのできる公知の自動読み取り式の望遠鏡装置３１を三脚上に支持した形で有しており、該望遠鏡装置３１には読み取った結果を数値で表示するディスプレイ等の表示手段３５が接続されている。それ以外に望遠鏡装置３１には、読み取り制御部３２、受信アンテナ３３が接続されている。
【００３８】
即ち、上述した出力制御部５２等を有する鉛直検知出力装置２０では、鉛直判定部５１において標尺本体１６が鉛直であると判定し、判定結果ＥＫを主制御部４０に出力すると、これを受けた主制御部４０は出力制御部５２に信号発信を命じる。この命令を受けて出力制御部５２は発信アンテナ５２ａを介して電波信号ＤＳを発信する。すると、レベルユニット３０側では発信アンテナ５２ａからの電波信号ＤＳが受信アンテナ３３により受信され読み取り制御部３２に伝送される。読み取り制御部３２は該信号に基づいて望遠鏡装置３１による読み取りを実行させる。なお、この時点までに予め望遠鏡装置３１を目的の標尺本体１６に対して水平に配置しておく。或いは別の方法として、電波信号ＤＳに基づき読み取り制御部３２が表示手段３５等に「読み取り準備ＯＫ」などの表示を出し、この表示を見た作業員が図示しない読み取り開始のスイッチ等を操作して望遠鏡装置３１による読み取りを実行させるようにしてもよい。こうして望遠鏡装置３１は、鉛直状態になっている標尺ユニット１５のバーコード目盛を読み取り、表示手段３５に読み取った数値を表示させる。
【００３９】
以上のように本実施形態２では、標尺ユニット１５が鉛直状態になると鉛直検知出力手段２０から電波信号ＤＳが発信され、該信号に基づいて望遠鏡装置３１によるバーコードの読み取りが行われるので、標尺ユニット１５が鉛直状態になったと略同時に望遠鏡装置３１によるバーコード目盛の読み取りが行われることになる。従って、レベルユニット３０での読み取りを行った時点では間違い無く標尺ユニット１５が鉛直状態にあり、非常に正確な読み取りができ、測量の信頼性は大幅に向上する。
【００４０】
＜実施形態３＞
次に、図面を参照して本発明の実施形態３について説明する。図５は、本発明による計測地点指示ユニットの一例であるミラーポールユニットを用いて基準点測量を行っている様子を示した模式図である。
【００４１】
基準点測量（本例ではトラバース測量）を行っている測量現場１Ａには、図５に示すように測量設備１０Ａが設置されている。測量現場１Ａの地盤５には、水平座標（緯度・経度）を測定すべき地点Ｐ１０に杭２Ａが設置されており、水平座標が既知なる既知点（図示せず）にも同様の杭（図示せず）が設置されている。地点Ｐ１０の杭２Ａ上には図示しない作業員によって支えられた形でミラーポールユニット６０が設置されている。測量設備１０Ａは、該ミラーポールユニット６０及び、光波（又は電波）測距儀等からなる１つの測距装置６１を有している。
【００４２】
ミラーポールユニット６０は、図５に示すように、棒状に上下方向に伸延したポール本体６０ａを有しており、該ポール本体６０ａの上端側の側部にはプリズム等からなる反射鏡６０ｂが設置されている。ポール本体６０ａの下端は杭２Ａの上に載せられている。また、ポール本体６０ａの上端には実施形態１で説明したものと同じ鉛直検知出力装置２０が着脱自在に装着されている。鉛直検知出力装置２０のランプ４２は反射鏡６０ｂと同じ方向（図５の紙面右方向）を向いている。
【００４３】
測量設備１０Ａは以上のように構成されているので、該測量設備１０Ａを用いて基準点測量を行うには次のような手順を踏む。まず、実施形態１の場合と同様に、ポール本体６０ａに鉛直検知出力装置２０を装着してミラーポールユニット６０を組み立てる。次いで、実施形態１の場合と同様に、ミラーポールユニット６０の初期設定を行う。
【００４４】
次いで実際の測量に取りかかる。即ち、一人の作業員が、水平座標を測定すべき地点Ｐ１０の杭２Ａにミラーポールユニット６０を載せ、該ミラーポールユニット６０を手で支えながら微調整して鉛直に設置する。ミラーポールユニット６０の反射鏡６０ｂは測距装置６１のある方向（図５では紙面右方向）に向けておく。なお実施形態１と同様に、ミラーポールユニット６０のポール本体６０ａに円形気泡管を設けておき、この円形気泡管を見ながらミラーポールユニット６０の大まかな鉛直状態を確認するようにしても便利である。
【００４５】
こうして実際の測量に取りかかっている最中には、既に実施形態１で説明したように、鉛直検知出力装置２０においてポール本体６０ａが鉛直状態であるかどうか検出判定しており、鉛直状態である場合にランプ４２を点灯させる。従って、ミラーポールユニット６０を杭２Ａ上に載せ、ポール本体６０ａを手で支えながら微調整して鉛直に設置すると、ランプ４２が点灯されるので、測距装置６１の位置で待機していた作業員は、ランプ４２が点灯し、その光信号ＬＳが出力されると直ちに測距装置６１によりミラーポールユニット６０を視準し、地点Ｐ１０と測距装置６１との間の距離計測を行う。公知のように、距離計測は、測距装置６１より射出された光Ｈがミラーポールユニット６０の反射鏡６０ｂで反射して帰って来るまでの時間等に基づいて演算される。
【００４６】
一方、水平座標が既知なる既知点（図示せず）でも同様にしてミラーポールユニット６０を設置し、前記測距装置６１を用いて該ミラーポールユニット６０を視準し、該既知点と測距装置６１との間の距離計測を行う。また、測距装置６１を中心とした前記既知点と地点Ｐ１０との間の水平角を求める。以上のように求めた、測距装置６１と前記既知点との間の距離と、測距装置６１と前記地点Ｐ１０との間の距離と、これら既知点と地点Ｐ１０との間の水平角と、既知点の水平座標と、光Ｈを射出した高度角等に基づいて、地点Ｐ１０の水平座標を演算する。
【００４７】
以上のように本実施形態３でも、作業員は、ミラーポールユニット６０を鉛直に支えてさえいれば、ランプ４２の光信号ＬＳによって測距装置６１側の作業員に合図が送られるので便利である。更に、ミラーポールユニット６０が鉛直状態になった瞬間とランプ４２の点灯は略正確に一致しているので、ランプ４２の点灯を見て測距装置６１での距離計測を行った時点では確実にミラーポールユニット６０が鉛直状態にあり、従って正確な距離測定ができる。以上のように本実施形態３では従来に比べて非常に正確な測量を行うことができる。
【００４８】
なお、上述した実施形態３では、基準点測量のうちトラバース測量の場合を説明したが、本発明による計測地点指示ユニットはトラバース測量用のものだけでなく、三角測量用や三辺測量用なども可能である。いずれの場合も、測距装置や測角装置により視準するポール本体（ターゲット）に前記鉛直検知出力装置を設ければよい。
【００４９】
＜実施形態４＞
次に、図面を参照して本発明の実施形態４について説明する。図６は、本発明による計測地点指示ユニットの一例であるアンテナユニットを用いてＧＰＳ測量を行っている様子を示した模式図である。
【００５０】
ＧＰＳ測量（本例ではリアルタイムキネマティックＧＰＳ測量である）を行っている測量現場１Ｂには、図６に示すように測量設備１０Ｂが設置されている。測量現場１Ｂの地盤５には、三次元座標（緯度・経度・標高）を測定すべき地点Ｐ２０に杭２Ｂが設置されており、該杭２Ｂ上には図示しない作業員によって支えられた形でアンテナユニット６５が設置されている。測量設備１０Ｂは、このアンテナユニット６５等によって構成されている。
【００５１】
アンテナユニット６５は、図６に示すように、棒状に上下方向に伸延したポール本体６５ａを有しており、該ポール本体６５ａの上端には図示しないＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信自在な皿状のアンテナ６５ｂが設置されている。ポール本体６５ａの下端は杭２Ｂの上に載せられている。また、ポール本体６５ａのうちアンテナ６５ｂよりやや下側には実施形態１で説明したものと同様の鉛直検知出力装置２０が着脱自在に装着されている。例えば、ポール本体６５ａの側部には図示しない適宜なブラケットが設置されており、このブラケットに鉛直検知出力装置２０の取付台座２１がボルト２２を介して取付けられている（別の例として、取付台座２１が無く、その代わりにケーシング２３の底部が塞がれている鉛直検知出力装置を、適宜な取付金具等を介してポール本体６５ａの側部に装着してもよい。）。
【００５２】
また図６に示すように、アンテナユニット６５はコントローラ９０と演算装置６７を有している。鉛直検知出力装置２０のセンサ・回路ユニット２６は実施形態２のものと類似しており、図３に示すように出力制御部５２を有している。該出力制御部５２と前記演算装置６７とは、間にコントローラ９０を介在させる形でケーブル等を介して接続されている。また、前記アンテナ６５ｂと前記演算装置６７とも、前記コントローラ９０を間に介在させる形でケーブル等を介して接続されている。
【００５３】
測量設備１０Ｂは以上のように構成されているので、該測量設備１０Ｂを用いてＧＰＳ測量を行うには次のような手順を踏む。まず、実施形態１の場合と同様に、ポール本体６５ａに鉛直検知出力装置２０を装着してアンテナユニット６５を組み立てる。次いで、実施形態１の場合と同様に、アンテナユニット６５の初期設定を行う。
【００５４】
次いで実際の測量に取りかかる。即ち、作業員は、三次元座標を測定すべき地点Ｐ２０の杭２Ｂにアンテナユニット６５を載せ、該アンテナユニット６５を手で支えながら微調整して鉛直に設置する。なお実施形態１と同様に、アンテナユニット６５のポール本体６５ａに円形気泡管を設けておき、この円形気泡管を見ながらアンテナユニット６５の大まかな鉛直状態を確認するようにしても便利である。
【００５５】
こうして実際の測量に取りかかっている最中には、鉛直検知出力装置２０では、Ｘ軸傾度検出部４６及びＹ軸傾度検出部４７において検出されたＸ軸及びＹ軸の傾度Ｓｘ、Ｓｙが鉛直判定部５１に逐次伝送されており、鉛直判定部５１は逐次伝送されてきた傾度Ｓｘ、Ｓｙを、傾度メモリ４５に格納されている傾度Ｓｘ、Ｓｙと逐次比較し、伝送された傾度Ｓｘ、Ｓｙがともに傾度メモリ４５の傾度Ｓｘ、Ｓｙと一致している場合（ポール本体６５ａが鉛直の場合）に判定結果ＥＫを主制御部４０及び出力制御部５２に伝送し、また、伝送された傾度Ｓｘ、Ｓｙのうち少なくとも一方が傾度メモリ４５の傾度Ｓｘ、Ｓｙと一致していない場合（ポール本体６５ａが鉛直でない場合）に判定結果ＥＫＸを出力制御部５２に伝送するようになっている。従って、ポール本体６５ａを微調整して鉛直に設置すると、鉛直判定部５１は判定結果ＥＫを主制御部４０に伝送し、この判定結果ＥＫに基づき主制御部４０はランプ制御部４９にランプ４２の点灯を命じ、これを受けてランプ制御部４９はランプ４２を点灯させる（なお続けて判定結果ＥＫが主制御部４０に伝送されなければ、ランプ制御部４９にランプ４２の点灯の命令が送られずランプ４２は消灯する。）。このランプ４２からの光信号ＬＳにより作業員はポール本体６５ａの鉛直を確認できる。
【００５６】
一方、出力制御部５２に伝送された判定結果ＥＫ、ＥＫＸは、該出力制御部５２よりケーブル等を介してコントローラ９０に逐次伝送されている。また、アンテナ６５ｂで受信されたＧＰＳ衛星からの衛星信号もケーブル等を介してコントローラ９０に逐次伝送されている。そして該コントローラ９０では、逐次伝送されてくる判定結果ＥＫ、ＥＫＸに基づき、該判定結果と時間的に対応した衛星信号に対して所定の情報を付加する。例えば、判定結果ＥＫに対応した衛星信号（ポール本体６５ａが鉛直時に受信した衛星信号）には「採用可」の情報を、判定結果ＥＫＸに対応した衛星信号（ポール本体６５ａが非鉛直時に受信した衛星信号）には「採用不可」の情報をそれぞれ付加する。これら情報が付加された衛星信号は、該コントローラ９０から演算装置６７に逐次伝送される。コントローラ９０から衛星信号を受け取った演算装置６７では、この衛星情報に基づいて公知の演算処理方法で三次元位置を逐次演算し記録する。上述したように各衛星情報には「採用可」又は「採用不可」の情報が付加されているので、演算され記録された三次元位置にも同一の「採用可」又は「採用不可」の情報が付加される。つまり「採用可」の情報が付加された三次元位置はポール本体６５ａが鉛直時に計測したものであり、ポール本体６５ａの下端における正確な三次元位置として採用される。以上のように本実施形態４では従来に比べて非常に正確な測量を行うことができる。
【００５７】
なお、上記実施形態４の一部を変更して次のように構成することも可能である。例えば、鉛直検知出力装置２０とコントローラ９０との間を接続しなくてもよい。この場合は、ランプ４２からの光信号ＬＳを確認し、作業員が光信号ＬＳの有無に関する信号を図示しないキーボード等を介してコントローラ９０に入力する。即ち、コントローラ９０では、入力された信号（光信号ＬＳの有無）に基づき、該信号と時間的に対応した衛星信号に対して所定の情報を付加する。例えば、「光信号ＬＳ有り」の信号に対応した衛星信号（ポール本体６５ａが鉛直時に受信した衛星信号）には「採用可」の情報を、「光信号ＬＳ無し」の信号に対応した衛星信号（ポール本体６５ａが非鉛直時に受信した衛星信号）には「採用不可」の情報をそれぞれ付加する。これによっても、演算装置６７で演算され記録された三次元位置には「採用可」又は「採用不可」の情報が付加されるので、非常に正確な測量を行うことができる。
【００５８】
また別の構成として、コントローラ９０を省略することも可能である。この場合は、鉛直検知出力装置２０からの判定結果ＥＫに基づいて演算装置６７での演算処理を行い正確な三次元位置を求める。或いは、ランプ４２が点灯されるのを確認し、作業員が直ちに演算装置６７による演算処理を行わせて正確な三次元位置を求める。このようにしても正確な測量を行うことができる。
【００５９】
＜実施形態５＞
次に、本発明の実施形態５について説明する。実施形態５は、上記実施形態４において、鉛直検知出力装置２０の内容が若干変更されている。即ち、該実施形態５での鉛直検知出力装置２０のセンサ・回路ユニット２６は、図３に示すように主制御部４０にタイマー７０と時間判定部７１がバス線を介して接続されている。
【００６０】
即ち本実施形態５の場合、実際の測量に取りかかっている最中には、鉛直判定部５１は判定結果ＥＫ（ポール本体６５ａが鉛直の場合）を主制御部４０及び出力制御部５２及びタイマー７０に伝送し、また判定結果ＥＫＸ（ポール本体６５ａが鉛直でない場合）を出力制御部５２及びタイマー７０に伝送するようになっている。従って実施形態４と同様に、ポール本体６５ａを微調整して鉛直に設置すると、主制御部４０を介してランプ制御部４９に点灯命令が与えられ、該ランプ制御部４９によりランプ４２が点灯される。
【００６１】
ところでポール本体６５ａが鉛直でない状態から鉛直になった際には、判定結果ＥＫＸが伝送されていたタイマー７０に判定結果ＥＫが伝送される。タイマー７０では、この判定結果ＥＫを受け取ると、その時点から時間のカウントを開始する。以降、該タイマー７０に判定結果ＥＫが続けて伝送されてもこのカウント動作は継続され、判定結果ＥＫＸが伝送されるとカウント動作を中断し、カウントした時間を０にリセットするようになっている。一方、時間判定部７１はタイマー７０でカウントした時間が所定の時間（例えば１０秒）以上であるかどうかを判定しており、所定の時間以上である場合には判定信号ＴＺを出力制御部５２に出力するようになっている。
【００６２】
従って、ポール本体６５ａを微調整して鉛直にすると判定結果ＥＫがタイマー７０に伝送されて時間のカウントが開始され、ポール本体６５ａを鉛直状態にしてそのまま前記所定の時間（例えば１０秒）以上静止させると、時間判定部７１は判定信号ＴＺを出力制御部５２に出力する。これを受けた出力制御部５２は、該判定信号ＴＺをコントローラ９０に伝送する。そして該コントローラ９０では、実施形態４と同様に逐次伝送されてくる判定結果ＥＫ、ＥＫＸに基づき、該判定結果と時間的に対応した衛星信号に対して所定の情報を付加すると共に、前記判定信号ＴＺに基づき、該判定信号ＴＺと時間的に対応した衛星信号に対して所定の情報を付加する。例えば、判定信号ＴＺに対応した衛星信号（ポール本体６５ａが所定の時間以上鉛直を保持している時に受信した衛星信号）には「採用可」の情報に加えて「時間条件ＯＫ」の情報を付加する。
【００６３】
これら情報が付加された衛星信号は、コントローラ９０から演算装置６７に逐次伝送される。コントローラ９０から衛星信号を受け取った演算装置６７では、実施形態４と同様に三次元位置を逐次演算し記録する。上述したように各衛星情報には「採用可」又は「採用不可」或いは「時間条件ＯＫ」の情報が付加されているので、演算され記録された三次元位置にも同一の「採用可」又は「採用不可」或いは「時間条件ＯＫ」の情報が付加される。つまり「採用可」と「時間条件ＯＫ」の情報がともに付加された三次元位置はポール本体６５ａが所定の時間以上鉛直を保持している時に計測したものであり、ポール本体６５ａの下端における正確な三次元位置として採用される。
【００６４】
以上のように本実施形態５では、実施形態４と同様な効果があるだけでなく、アンテナユニット６５が所定の時間以上鉛直になっている場合で計測した三次元位置を採用できるので計測値の信頼性が高い。また、判定信号ＴＺを出力し、これに関する情報を演算装置６７で記録しておくので、正確な測量を行った証拠とすることができ好都合である。勿論、タイマー７０でカウントした時間をそのまま演算装置６７等に出力し記録することも有効である。また、アンテナユニット６５が鉛直になっている時間の演算方法は上述した方法以外にも考えられる。例えば、鉛直判定とは無関係に時計により時間計測しておき、鉛直を判定した時刻と、非鉛直を判定した時刻とを検出し、これら両時刻間の時間を計算する、といった方法でも可能である。
【００６５】
なお上述した実施形態１、３、４、５では鉛直検知出力手段２０から出力される鉛直検出信号はランプ４２による光信号ＬＳであったが、これ以外にもブザー等による音声信号なども可能である。また実施形態２では鉛直検知出力手段２０からレベルユニット３０に出力される鉛直検出信号は無線による電波信号ＤＳであったが、これ以外にも赤外線信号、磁気信号等、或いはケーブルを介した電気信号なども可能である。
【００６６】
また上述した各実施形態では、標尺ユニット１５、ミラーポール６０、アンテナユニット６５の鉛直状態を検出するためにＸ軸センサ４６ａ及びＹ軸センサ４７ａ等の２つの水平センサを利用したが、鉛直状態を検出する手段はこのような水平センサに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明による測量設備の一例等を用いて水準測量を行っている様子を示した模式図である。
【図２】図２（ａ）は、図１に示す測量設備のうち標尺ユニットの鉛直検知出力装置付近を示した正面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の鉛直検知出力装置等についての側面図、図２（ｃ）は、図２（ａ）に示す鉛直検知出力装置のうち取付台座だけを示した平面図、図２（ｄ）は、図２（ｃ）に示す取付台座を標尺本体に取り付けた状態を示す側断面図である。
【図３】図３は、鉛直検知出力装置の内容を示したブロック図である。
【図４】図４は、レベルユニットの内容を示したブロック図である。
【図５】図５は、本発明による計測地点指示ユニットの別の一例等を用いて基準点測量を行っている様子を示した模式図である
【図６】図６は、本発明による計測地点指示ユニットの別の一例等を用いてＧＰＳ測量を行っている様子を示した模式図である。
【符号の説明】
１５……計測地点指示ユニット、標尺ユニット
１６……計測地点指示部材、標尺本体
２０……鉛直検知出力装置
２１……計測地点指示部材取付手段（取付台座）
２２……計測地点指示部材取付手段（ボルト）
２３……フレーム（ケーシング）
３０……水準儀ユニット（レベルユニット）
３１……視準読み取り手段（望遠鏡装置）
３５……読み取り結果表示出力手段（表示手段）
４２……鉛直検出信号出力手段、発光器（ランプ）
４５……鉛直状態検出手段（傾度メモリ）
４６……鉛直状態検出手段（Ｘ軸傾度検出部）
４６ａ……鉛直状態検出手段（Ｘ軸センサ）
４７……鉛直状態検出手段（Ｙ軸傾度検出部）
４７ａ……鉛直状態検出手段（Ｙ軸センサ）
４９……鉛直検出信号出力手段（ランプ制御部）
５１……鉛直状態検出手段（鉛直判定部）
５２……鉛直検出信号出力手段（出力制御部）
５２ａ……鉛直検出信号出力手段（発信アンテナ）
６０……計測地点指示ユニット（ミラーポールユニット）
６０ａ……計測地点指示部材、ポール本体
６０ｂ……測距波反射部材（反射鏡）
６５……計測地点指示ユニット（アンテナユニット）
６５ａ……計測地点指示部材、ポール本体
６５ｂ……ＧＰＳ受信アンテナ（アンテナ）
ＤＳ……鉛直検出信号（電波信号）
ＥＫ……検出結果（判定結果）
ＬＳ……鉛直検出信号（光信号）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vertical detection output device for a staff or pole used in various surveys such as leveling and reference point surveying, a measurement point indicating unit and surveying equipment using the device.
[0002]
[Prior art]
Leveling is a surveying method for obtaining a height difference between a plurality of points based on a level and a staff. Specifically, a staff is set up at the reference point and the measurement point, the scales thereof are read at respective levels, and the height difference from the reference point at the measurement point is calculated from the read numerical value. If the distance between the reference point and the measurement point is long, some return points are provided between these two points, and the backsight at each return point (reading of a staff staff at a point where the altitude is known) ) And foresight (reading of a staff standing at the point where the altitude is to be obtained), a method of calculating the height difference between the reference point and the measurement point is well known. In this case, a method is generally adopted in which measurement is performed from the reference point to the measurement point, and then reciprocal measurement is performed in the form of measurement from the measurement point to the reference point, and the difference between the measurement values is used as a measure of error. Have been. In addition, at the point where the staff is to be set up, a staff stand is first installed, and the staff is supported vertically by looking at the circular bubble tube. When the staff becomes vertical, another worker reads the scale of the staff according to the level.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in practice, it is difficult for a worker operating the level to accurately determine whether or not the staff on the staff staff is vertical. Therefore, there is a possibility that a difference occurs between the timing at which the staff becomes vertical and the timing at which reading is performed at the level. It is desired to solve such inconvenience and perform more accurate surveying.
In addition, in other surveying such as reference point surveying, it is often the case that surveying is performed with the pole indicating the measuring point vertical, and it is necessary to accurately determine whether the pole is vertical and perform surveying accurately. Is desired.
[0004]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a vertical detection output device, a measurement point instruction unit, and a surveying facility that can accurately perform surveying.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
That is, a first invention of the present invention relates to a vertical detection output device (20) used by being attached to a measurement point indicating member (16, 60a, 65a), comprising a frame (23). ) Is provided with measuring point indicating member attaching means (21, 22) capable of detachably attaching the frame (23) to the measuring point indicating member (16, 60a, 65a). Vertical state detecting means (45, 46, 46a, 47, 47a, 51) for detecting a vertical state of the measurement point indicating member (16, 60a, 65a) to which the frame (23) is attached;In the state where the frame is attached to the measurement point indicating member, prior to actual surveying, when the measurement point indicating member is held vertically, the X-axis which is the horizontal direction detected by the vertical state detecting means, and Initial setting means for registering the inclination of the Y axis in the inclination memory is provided, and the vertical state detecting means detects the inclinations of the X axis and the Y axis detected in the actual survey and the X axis and the X axis stored in the inclination memory. Comparing the inclinations of the Y-axis, and only when they coincide with each other, has a comparison / determination unit that determines that the measurement point indicating member is in the vertical state,Vertical detection signal output means (42, 49, 48) for outputting a vertical detection signal (LS, DS) to the outside based on the detection result (EK) from the vertical state detection means (45, 46, 46a, 47, 47a, 51). 52, 52a).
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the vertical detection output device according to the first aspect, the vertical detection signal output means (42, 49) outputs the vertical detection signal (LS) to the outside as an optical signal. It has a light emitter (42).
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the vertical detection output device according to the first aspect, based on a detection result (EK) from the vertical state detection means (45, 46, 46a, 47, 47a, 51), Time calculation output means (70, 71, 52) for calculating the time during which the vertical state of the measurement point indicating member (16, 60a, 65a) is maintained and outputting information (TZ) of the calculated time. Was.
[0008]
A fourth aspect of the present invention includes a measurement point indicating member (16, 60a, 65a), and the measurement point indicating member (16, 60a, 65a) includes:, A vertical detection output device is provided detachably, the vertical detection output device has a frame, and a measuring point support member attaching means capable of detachably attaching the frame to the measuring point indicating member on the frame. Provided, the frame, provided with a vertical state detecting means for detecting the vertical state of the measurement point indicating member to which the frame is attached, in a state where the frame is attached to the measurement point indicating member, prior to actual surveying, Initial setting means for registering, in a tilt memory, inclinations of the horizontal X-axis and the Y-axis detected by the vertical state detecting means when the measurement point indicating member is held vertically; The means compares the detected inclinations of the X-axis and the Y-axis with the inclinations of the X-axis and the Y-axis stored in the inclination memory during actual surveying, and if the inclinations coincide with each other. Only when there is, the measuring point indicating member has a comparing and judging means for judging that it is in a vertical state, and a vertical detection signal output means for outputting a vertical detection signal to the outside based on a detection result from the vertical state detecting means. Provided,
The feature is thatConfigured.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, in the measurement point indicating unit according to the fourth aspect, the vertical detection signal output means (42, 49) outputs the vertical detection signal (LS) to the outside as an optical signal. It has a light emitter (42).
[0010]
According to a sixth aspect of the present invention, in the measurement point indicating unit according to the fourth or fifth aspect, the measurement point indicating member is a staff body (16) on which a scale for collimation reading is formed.
[0011]
According to a seventh aspect of the present invention, in the measuring point indicating unit according to the fourth or fifth aspect, the measuring point indicating member is a pole body (60a) provided with a distance measuring wave reflecting member (60b). .
[0012]
According to an eighth aspect of the present invention, in the measuring point indicating unit according to the fourth or fifth aspect, the measuring point indicating member is a pole body (65a) provided with a GPS receiving antenna (65b).
[0013]
According to a ninth aspect of the present invention, in the measurement point indicating unit according to the eighth aspect, based on a detection result (EK) from the vertical state detecting means (45, 46, 46a, 47, 47a, 51), Time calculation output means (70, 71, 52) for calculating the time during which the vertical state of the measurement point indicating member (65a) is maintained and outputting information (TZ) of the calculated time is provided.
[0014]
A tenth aspect of the present invention includes a staff unit (15) and a level unit (30), and the staff unit (15) has a staff body (16).The vertical detection output device of the first invention is detachably provided,The level unit (30) isVertical detection output deviceCollimation reading means (31) for performing collimation reading of the scale of the staff staff (16) based on the vertical detection signal (DS) output by the vertical detection signal output means (52, 52a); A reading result display means (35) for displaying and outputting a result read by the collimating reading means (31) is provided.
[0015]
According to an eleventh aspect of the present invention, in the surveying equipment according to the tenth aspect, the vertical detection signal output means (52, 52a) outputs the vertical detection signal (DS) as a radio signal. .
[0016]
Note that the numbers in parentheses are for convenience showing the corresponding elements in the drawings, and therefore, the description is not limited to the description on the drawings.
[0017]
【The invention's effect】
According to the present invention (claims 1 and 4), when the measurement point indicating member is supported vertically, the vertical detection signal is output to the outside by the vertical detection signal output means. Based on the signal, the reading on the level unit 30 side, the distance measurement by the distance measuring device 61, the position calculation based on the satellite signal from the GPS satellite, and the like are performed. Accurate measurement can be performed without any timing shift between the operation, the distance measurement operation, and the position calculation operation. That is, accurate surveying can be performed by the present invention.
[0018]
When the vertical detection signal is output to the outside as an optical signal (claims 2 and 5), the optical signal is a signal to the worker. The cue by the optical signal has good visibility, and the cue is transmitted instantaneously, so that the cue is received clearly and without delay. This allows for accurate surveying.
[0019]
In addition, when the time during which the vertical state of the measurement point indicating member is maintained is calculated and the information of this time is output (claims 3 and 9), the measurement point indicating member is vertically set for a predetermined time or more. It is possible to record that accurate surveying has been performed in a state where it is turned on, and it can be used as evidence of accurate surveying, which is convenient.
[0020]
In addition, it has a staff unit and a level unit, the staff unit has a staff body, and the staff body is provided with a vertical state detecting means for detecting a vertical state of the staff body, and a detection result from the vertical state detecting means is provided. Vertical detection signal output means for outputting a vertical detection signal to the outside based on the, the level unit performs collimated reading of the scale of the staff body based on the vertical detection signal output by the vertical detection signal output means. In the case where there is provided a reading result display output means for displaying and outputting a result read by the collimating reading means, the staff main body is supported vertically. The vertical detection signal is output to the outside by the vertical detection signal output means, and reading is performed by the collimation reading means of the level unit based on this signal. Since the deviation of the timing between the read operation in the vertical position and leveling instrument unit the staff body can no accurate measurement. That is, accurate surveying can be performed using the surveying equipment of the present invention.
[0021]
If the vertical detection signal output means outputs the vertical detection signal as a wireless signal (claim 11), the transmission of the vertical detection signal between the staff unit and the level unit requires a cable or the like. Therefore, since there is no need to connect the staff unit and the leveling unit with a cable or the like, the degree of freedom is high and it is convenient for surveying work.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
<First embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a level measurement using an example of the survey equipment according to the present invention,
2 is a diagram showing a vertical detection output device and the like of a staff unit in the surveying equipment shown in FIG. 1,
FIG. 3 is a block diagram showing the contents of the vertical detection output device.
[0024]
As shown in FIG. 1, a surveying facility 10 according to an embodiment of the present invention is installed at a surveying site 1 that performs leveling, and a ground 5 at an elevation is known on a ground 5 of the surveying site 1. There is a certain point P1, and there is a point Px (not shown) which is a measurement point for which the altitude is to be measured based on the reference point. A plurality of return points P2, P3,..., Px-1 (illustrated to point P3 in FIG. 1) are respectively set between these points P1 and Px at intervals. FIG. 1 is a schematic diagram for simple explanation, and the interval between adjacent points is actually wider than that shown in FIG. 1). At each point P1, P2, P3,..., Px, a staffing stand 2 is installed, and the surveying equipment 10 has two staffing units 15, 15 and one level unit 30 including a level gauge and the like. The staff units 15, 15 are installed on the staff staff 2 at points P1 and P2 in FIG. 1 in a form supported by a worker (not shown).
[0025]
As shown in FIG. 1, each staff unit 15 has a staff body 16 extending vertically in a bar shape, and in the present embodiment, the same staff as a conventionally used box gauge is employed. Therefore, the staff unit 15 is installed on the staff staff 2 with the staff main body 16 placed on the staff staff 2. One side surface of the staff main body 16 is a scale display surface 17, and a scale (not shown) is engraved on the scale display surface 17 like a conventional staff. A vertical detection output device 20 is detachably mounted on the staff staff body 16.
[0026]
2A is a front view showing the vicinity of the vertical detection output device 20 of the staff unit 15, FIG. 2B is a side view of the vertical detection output device 20 and the like, and FIG. FIG. 2D is a plan view showing only the pedestal 21, and FIG. 2D is a side sectional view showing a state where the mounting pedestal 21 is attached to the staff body 16. As shown in FIGS. 2A to 2D, the vertical detection output device 20 has a flat mounting base 21. The upper end surface 16a of the staff staff body 16 described above is basically a flat surface, and the mounting pedestal 21 is placed horizontally on the upper end surface 16a. As shown in FIG. 2D, two bolt holes 16b, 16b are formed in the upper end surface 16a of the staff staff 16, and the mounting pedestal 21 has a shape corresponding to the bolt holes 16b, 16b. As shown in FIGS. 2C and 2D, the bolt holes 21a are formed to penetrate the mounting pedestal 21 vertically. As shown in FIG. 2D, bolts 22 penetrate through the mounting pedestal 21 placed on the upper end surface 16a of the staff main body 16 through bolt holes 21a, 21a. Are screwed into and fixed to bolt holes 16b, 16b of the staff body 16, respectively. That is, the mounting base 21 is detachably attached to the upper end surface 16a of the staff main body 16 via the bolts 22 and 22.
[0027]
As shown in FIGS. 2A and 2B, a casing 23 is detachably fixed on the mounting base 21 via a plurality of screws 25. A circuit unit 26 is provided. As shown in FIG. 3, the sensor / circuit unit 26 has a main control unit 40. The main control unit 40 has an initial setting control unit 43, a gradient memory 45, an X-axis gradient detection unit via a bus line. 46, a Y-axis inclination detection unit 47, a vertical determination unit 51, a lamp control unit 49, and the like. 2, predetermined mechanical coordinates KG including X, Y, and Z axes are set in the casing 23, and the Z axis is in the vertical direction, and the X and Y axes are in the horizontal direction. I have. The sensor / circuit unit 26 has an X-axis sensor 46a along the X-axis of the machine coordinates KG and a Y-axis sensor 47a along the Y-axis (these sensors 46a and 47a are known horizontal sensors). , The X-axis sensor 46a detects the inclination of the X-axis with respect to the actual horizontal, and the Y-axis sensor 47a detects the inclination of the Y-axis with respect to the actual horizontal. The X-axis sensor 46a is connected to the X-axis gradient detector 46, and the Y-axis sensor 47a is connected to the Y-axis gradient detector 47. On the other hand, the sensor / circuit unit 26 has a lamp 42, and a lamp hole 23a is formed in a front surface 23b of the casing 23 shown as a front surface in FIG. It is arranged so as to protrude to the outside of the casing 23 via 23a. The casing 23 has the front surface 23b disposed on the same side as the scale display surface 17 of the staff main body 16 (that is, the front surface side in FIG. 2A and the left side in FIG. 2B). The lamp 42 is connected to a lamp control unit 49. Further, the sensor / circuit unit 26 has a connector 40a provided on a bus line connected to the main control unit 40, and the connector 40a is exposed outside the casing 23 as shown in FIG. It is arranged in. A cable 41a is detachably connected to the connector 40a as shown by a two-dot chain line in FIG. 2, and a keyboard 41 is connected to the end of the cable 41a.
[0028]
Since the surveying equipment 10 is configured as described above, the following procedure is performed to perform leveling using the surveying equipment 10. First, the staff detection unit 15 is assembled by attaching the vertical detection output device 20 to the staff staff body 16. That is, as shown in FIG. 2D, the mounting base 21 is fixed to the upper end face 16a side of the staff staff 16 via the bolts 22 and 22, and as shown in FIGS. 2A and 2B. The casing 23 is attached to the mounting pedestal 21 and fixed with the screws 25, and the mounting of the vertical detection output device 20 on the staff main body 16 is completed, and the assembly of the staff unit 15 is completed. Similarly, another staff unit 15 is assembled, and a total of two staff units 15 that have been assembled are prepared.
[0029]
Next, the initial setting of the staff unit 15, that is, the setting for enabling the vertical detection output device 20 to accurately detect the vertical state of the staff body 16 is performed. First, the staff unit 15 is supported by an appropriate support means (not shown) that can be finely adjusted, and the staff unit is checked by an appropriate method such as adjusting to a vertically hanging swing at a distant position. Finely adjust the position of No. 15 to make it vertical. With the staff unit 15 arranged vertically in this manner, the operator sets via the keyboard 41 of the vertical detection output device 20 (at this time, connected to the vertical detection output device 20 via the cable 41a). Is input. The input command C1 is transmitted to the main control unit 40, and the main control unit 40 instructs the initial setting control unit 43 to register the inclination based on the command C1. By the way, a detection signal regarding the X-axis gradient detected by the X-axis sensor 46a is sequentially transmitted to the X-axis gradient detector 46, and the X-axis gradient detector 46 calculates the X-axis gradient Sx based on this detection signal. Detected sequentially. Further, a detection signal regarding the Y-axis inclination detected by the Y-axis sensor 47a is sequentially transmitted to the Y-axis inclination detection section 47, and the Y-axis inclination detection section 47 sequentially detects the Y-axis inclination Sy based on the detection signal. Detected. Therefore, as described above, when the inclination registration is commanded, the initial setting control unit 43 sets the X-axis inclination Sx and the Y-axis inclination detected by the X-axis inclination detection unit 46 and the Y-axis inclination detection unit 47 at this time. Sy is registered in the form of being stored in the gradient memory 45. Initial setting of the staff unit 15 is performed for the two staff units 15 thus prepared.
[0030]
Then start the actual survey. First, an operation of measuring the altitude of a point P2, which is a return point, based on the point P1, which is a reference point, is performed. That is, as shown in FIG. 1, the level unit 30 is installed between the point P1 and the point P2. At the position of the level unit 30, one worker in charge of the operation of the level unit 30 is on standby. Then, at the point P1, another worker places the staff unit 15 on the staff table 2, finely adjusts while supporting the staff unit 15 with his / her hand, and installs the staff unit 15 vertically. The scale display surface 17 of the staff unit 15 is oriented in a direction in which the level unit 30 is located (to the right in FIG. 1). It is also convenient to provide a circular bubble tube as in a conventional staff in the staff body 16 of the staff unit 15, and to confirm the rough vertical state of the staff unit 15 while looking at the circular bubble tube. .
[0031]
By the way, during the actual surveying, the vertical detection output device 20 determines the X-axis and Y-axis gradients Sx and Sy detected by the X-axis gradient detector 46 and the Y-axis gradient detector 47 as vertical. The vertical determination unit 51 sequentially compares the sequentially transmitted gradients Sx and Sy with the gradients Sx and Sy stored in the gradient memory 45, and determines whether the transmitted gradients Sx and Sy have been transmitted. Only when both the inclinations Sx and Sy in the inclination memory 45 match, the staff main body 16 is determined to be in the vertical state, and the determination result EK is transmitted to the main control unit 40. Therefore, when the staff unit 15 is placed on the staff table 2 as described above, and the staff unit 15 is finely adjusted and supported vertically by the hand, the vertical determination unit 51 transmits the determination result EK to the main control unit 40. I do. Based on the determination result EK, the main control unit 40 instructs the lamp control unit 49 to turn on the lamp 42, and in response thereto, the lamp control unit 49 turns on the lamp 42. If not transmitted, the command to turn on the lamp 42 is not sent to the lamp control unit 49, and the lamp 42 is turned off.)
[0032]
Therefore, the worker waiting at the position of the level unit 30 is looking at the staff unit 15 at the point P1, and the lamp 42 of the staff unit 15 is turned on, and the level signal is output immediately when the light signal LS is output. At 30, the numerical value of the scale on the scale display surface 17 of the staff unit 15 is read and recorded. Since both the lamp 42 and the scale display surface 17 of the staff unit 15 face the level unit 30, the optical signal LS from the lamp 42 is not overlooked and the reliability is high.
[0033]
Further, at the point P2, the third worker places another staff unit 15 on the staff base 2, finely adjusts while supporting the staff unit 15 by hand, and installs the staff unit 15 vertically. Also in the case of the staff unit 15, the scale display surface 17 is oriented in the direction of the level unit 30 (in FIG. 1, the left direction on the paper). Similarly, when the staff unit 15 is finely adjusted and installed vertically, the lamp 42 of the vertical detection output device 20 is turned on. As soon as the light signal LS of the lamp 42 of the staff unit 15 of P2 is output, the level unit 30 reads and records the numerical value of the scale on the scale display surface 17 of the staff unit 15. Thus, the numerical value obtained by reading and recording the scale of the staff unit 15 installed at the point P1 where the altitude is known, the numerical value obtained by reading and recording the scale of the staff unit 15 installed at the point P2 where the altitude is unknown, and the altitude of the point P1 (known ), The elevation of the point P2 is calculated by a known calculation method performed in leveling, and the measurement of the elevation of the point P2 is completed.
[0034]
Thereafter, the elevations of the points P3, P4,... (Illustrated to the point P3 in FIG. 1) are measured in the same manner as in the case of the point P2. For example, when the measurement of the altitude at the point Pt (t = 2, 3, 4,..., X-1) is completed and the altitude at the point Pt + 1 is subsequently measured, first, as shown in FIG. The level unit 30 is moved and installed between the point Pt and the point Pt + 1 (shown by a two-dot chain line in FIG. 1). Then, the staff unit 15 installed at the point Pt is oriented toward the level unit 30 (not shown, but in FIG. 1, it is oriented rightward on the paper), and the staff unit 15 is finely adjusted and installed vertically. . When the staff unit 15 is in the vertical state, the lamp 42 of the vertical detection output device 20 is turned on. Therefore, the worker waiting at the position of the level unit 30 checks the light signal LS of the lamp 42 to check the level. The numerical value of the scale is read and recorded by the unit 30. On the other hand, the staff unit 15 installed at the point Pt-1 moves to the point Pt + 1 (illustrated by a two-dot chain line in FIG. 1), and its direction is directed to the level unit 30, and the staff unit 15 is fine-tuned and vertically adjusted. Install. When the staff unit 15 is in the vertical state, the lamp 42 of the vertical detection output device 20 is turned on. Therefore, the worker waiting at the position of the level unit 30 checks the light signal LS of the lamp 42 to check the level. The numerical value of the scale is read and recorded by the unit 30. Thus, the numerical value of the scale read and recorded for the staff unit 15 at the point Pt whose altitude is known, the numerical value of the scale read and recorded for the scale unit 15 of the point Pt + 1 at which the altitude is unknown, and the altitude of the point Pt + 1 are obtained. Is calculated, and the measurement of the altitude at the point Pt + 1 is completed. With the above procedure, the altitude is measured in the order of the points P3, P4,..., Px, and as a result, the altitude is measured for the point Px which is the measurement point (note that the points Px, Px-1,. The altitude measurement operation in the reverse order of P1 can be performed in the same manner as the above-described operation, and thus the description is omitted.) All level measurement is completed.
[0035]
As described above, in the first embodiment, as long as the worker supports the staff unit 15 vertically, a signal is sent to the worker on the level unit 30 side by the light signal LS of the lamp 42, which is convenient. Further, the moment when the staff unit 15 is in the vertical state and the lighting of the lamp 42 almost exactly coincide with each other. Are in a vertical state, so that accurate numerical values can be read. As described above, in the first embodiment, a very accurate survey can be performed as compared with the related art.
[0036]
<Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing the contents of the level unit.
[0037]
An automatic reading type of a type in which a scale of a staff such as a bar code is automatically read and displayed as a numerical value is known. The second embodiment is an example in which the levels are adopted. When the above-described automatic reading type level is adopted for the level unit 30, the vertical detection output device 20 of the level unit 30 and the staff unit 15 is configured as follows. For example, as shown in FIG. 3, an output control unit 52 is connected to a main control unit 40 of the sensor / circuit unit 26 of the vertical detection output device 20 via a bus line, and a transmission antenna 52a is connected to the output control unit 52. Is connected. Further, as shown in FIG. 4, the level unit 30 has a known auto-reading telescope device 31 capable of collimating a bar code scale of the staff staff body 16 and automatically reading the bar code scale on a tripod. The telescope device 31 is connected to a display means 35 such as a display for displaying the read result as a numerical value. In addition, a reading control unit 32 and a receiving antenna 33 are connected to the telescope device 31.
[0038]
That is, in the vertical detection output device 20 including the above-described output control unit 52 and the like, when the vertical determination unit 51 determines that the staff main body 16 is vertical and outputs the determination result EK to the main control unit 40, this is received. The main control unit 40 instructs the output control unit 52 to transmit a signal. Upon receiving this command, the output control unit 52 transmits a radio signal DS via the transmission antenna 52a. Then, on the level unit 30 side, the radio signal DS from the transmitting antenna 52a is received by the receiving antenna 33 and transmitted to the reading control unit 32. The reading control unit 32 causes the telescope device 31 to execute reading based on the signal. By this time, the telescope device 31 is previously arranged horizontally with respect to the target staff main body 16. Alternatively, as another method, the reading control unit 32 displays a message such as “reading is ready” on the display unit 35 or the like based on the radio signal DS, and the operator who saw this display operates a reading start switch (not shown) or the like. Alternatively, the reading by the telescope device 31 may be executed. In this way, the telescope device 31 reads the bar code graduation of the staff unit 15 in the vertical state, and causes the display means 35 to display the read numerical value.
[0039]
As described above, in the second embodiment, when the staff unit 15 is in the vertical state, a radio signal DS is transmitted from the vertical detection output unit 20, and the bar code is read by the telescope device 31 based on the signal. At the same time when the unit 15 is in the vertical state, the reading of the bar code scale by the telescope device 31 is performed. Therefore, when the reading by the level unit 30 is performed, the staff unit 15 is definitely in the vertical state, and very accurate reading can be performed, and the reliability of the surveying is greatly improved.
[0040]
<Embodiment 3>
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic diagram showing a state where reference point surveying is performed using a mirror pole unit which is an example of a measurement point indicating unit according to the present invention.
[0041]
As shown in FIG. 5, a survey facility 10A is installed at a survey site 1A that is performing a reference point survey (traverse survey in this example). On the ground 5 of the survey site 1A, a pile 2A is installed at a point P10 at which horizontal coordinates (latitude / longitude) are to be measured, and a similar pile (not shown) is also provided at a known point (not shown) at which the horizontal coordinates are known. (Not shown). A mirror pole unit 60 is installed on the stake 2A at the point P10 in a form supported by a worker (not shown). The surveying equipment 10A has the mirror pole unit 60 and one distance measuring device 61 including an optical wave (or radio wave) distance finder.
[0042]
As shown in FIG. 5, the mirror pole unit 60 has a pole body 60a extending vertically in a bar shape, and a reflecting mirror 60b made of a prism or the like is provided on a side of an upper end side of the pole body 60a. Have been. The lower end of the pole body 60a is placed on the pile 2A. The same vertical detection output device 20 as that described in the first embodiment is detachably attached to the upper end of the pole body 60a. The lamp 42 of the vertical detection output device 20 faces in the same direction as the reflecting mirror 60b (to the right in FIG. 5).
[0043]
Since the surveying equipment 10A is configured as described above, the following procedure is performed to perform reference point surveying using the surveying equipment 10A. First, as in the case of the first embodiment, the vertical detection output device 20 is mounted on the pole body 60a to assemble the mirror pole unit 60. Next, the initial setting of the mirror pole unit 60 is performed as in the case of the first embodiment.
[0044]
Then start the actual survey. That is, one worker puts the mirror pole unit 60 on the stake 2A at the point P10 at which the horizontal coordinate is to be measured, finely adjusts the mirror pole unit 60 while supporting it by hand, and installs the mirror pole unit vertically. The reflecting mirror 60b of the mirror pole unit 60 is oriented in a direction in which the distance measuring device 61 is located (in FIG. 5, rightward on the paper). As in the first embodiment, a circular bubble tube may be provided on the pole body 60a of the mirror pole unit 60, and the rough vertical state of the mirror pole unit 60 may be checked while looking at the circular bubble tube. is there.
[0045]
While the actual survey is underway, as described in the first embodiment, the vertical detection output device 20 determines whether or not the pole body 60a is in the vertical state. The lamp 42 is turned on. Therefore, when the mirror pole unit 60 is placed on the stake 2A and finely adjusted while supporting the pole body 60a by hand and installed vertically, the lamp 42 is turned on. As soon as the lamp 42 is turned on and the optical signal LS is output, the distance measuring device 61 collimates the mirror pole unit 60 to measure the distance between the point P10 and the distance measuring device 61. As is well known, the distance measurement is calculated based on the time until the light H emitted from the distance measuring device 61 is reflected by the reflecting mirror 60b of the mirror pole unit 60 and returns.
[0046]
On the other hand, a mirror pole unit 60 is similarly installed at a known point (not shown) where the horizontal coordinate is known, and the mirror pole unit 60 is collimated using the distance measuring device 61, and the known point and the distance measurement are performed. The distance to the device 61 is measured. Further, a horizontal angle between the known point and the point P10 around the distance measuring device 61 is determined. The distance between the distance measuring device 61 and the known point, the distance between the distance measuring device 61 and the point P10, the horizontal angle between the known point and the point P10, , The horizontal coordinate of the point P10 is calculated based on the horizontal coordinate of the known point, the altitude angle at which the light H is emitted, and the like.
[0047]
As described above, also in the third embodiment, if the worker only supports the mirror pole unit 60 vertically, a signal is sent to the worker on the distance measuring device 61 side by the optical signal LS of the lamp 42, so that the worker is convenient. is there. Furthermore, the lighting of the lamp 42 almost exactly coincides with the moment when the mirror pole unit 60 is in the vertical state, so that when the distance measurement is performed by the distance measuring device 61 while observing the lighting of the lamp 42, it is ensured. The mirror pole unit 60 is in a vertical state, so that accurate distance measurement can be performed. As described above, in the third embodiment, it is possible to perform very accurate surveying as compared with the related art.
[0048]
In the third embodiment described above, the case of the traverse survey among the reference point surveys has been described. However, the measurement point indicating unit according to the present invention is not only for the traverse survey, but also for the triangulation and the trilateral survey. It is possible. In any case, the vertical detection output device may be provided on a pole body (target) collimated by a distance measuring device or an angle measuring device.
[0049]
<Embodiment 4>
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic diagram showing a situation where GPS surveying is performed using an antenna unit which is an example of the measurement point indicating unit according to the present invention.
[0050]
A survey facility 10B is installed in a survey site 1B that is performing a GPS survey (in this example, a real-time kinematic GPS survey), as shown in FIG. On the ground 5 of the survey site 1B, a stake 2B is installed at a point P20 where three-dimensional coordinates (latitude, longitude, altitude) are to be measured, and the stake 2B is supported by an unillustrated worker on the stake 2B. An antenna unit 65 is provided. The surveying equipment 10B includes the antenna unit 65 and the like.
[0051]
As shown in FIG. 6, the antenna unit 65 has a pole body 65a extending in a bar shape in the vertical direction, and a dish-shaped at the upper end of the pole body 65a capable of receiving satellite signals from a GPS satellite (not shown). Antenna 65b is installed. The lower end of the pole body 65a is placed on the pile 2B. A vertical detection output device 20 similar to that described in the first embodiment is detachably mounted on the pole body 65a slightly below the antenna 65b. For example, a suitable bracket (not shown) is provided on the side of the pole body 65a, and the mounting pedestal 21 of the vertical detection output device 20 is mounted on the bracket via a bolt 22 (as another example, mounting is performed). A vertical detection output device without the pedestal 21 and in which the bottom of the casing 23 is closed may be mounted on the side of the pole body 65a via an appropriate mounting bracket or the like.)
[0052]
As shown in FIG. 6, the antenna unit 65 has a controller 90 and an arithmetic unit 67. The sensor / circuit unit 26 of the vertical detection output device 20 is similar to that of the second embodiment, and has an output control unit 52 as shown in FIG. The output control unit 52 and the arithmetic unit 67 are connected via a cable or the like with a controller 90 interposed therebetween. Further, the antenna 65b and the arithmetic device 67 are also connected via a cable or the like with the controller 90 interposed therebetween.
[0053]
Since the surveying equipment 10B is configured as described above, the following procedure is performed to perform a GPS survey using the surveying equipment 10B. First, as in the case of the first embodiment, the vertical detection output device 20 is mounted on the pole body 65a, and the antenna unit 65 is assembled. Next, the initial setting of the antenna unit 65 is performed as in the case of the first embodiment.
[0054]
Then start the actual survey. That is, the worker places the antenna unit 65 on the stake 2B at the point P20 where the three-dimensional coordinates are to be measured, finely adjusts the antenna unit 65 while supporting it with the hand, and installs the antenna unit 65 vertically. Note that, similarly to the first embodiment, it is convenient to provide a circular bubble tube in the pole body 65a of the antenna unit 65 and check the general vertical state of the antenna unit 65 while looking at the circular bubble tube.
[0055]
During the actual survey, the vertical detection output device 20 determines whether the X-axis and Y-axis gradients Sx and Sy detected by the X-axis gradient detector 46 and the Y-axis gradient detector 47 are vertical. The vertical determination unit 51 sequentially compares the sequentially transmitted gradients Sx and Sy with the gradients Sx and Sy stored in the gradient memory 45, and determines whether the transmitted gradients Sx and Sy are When both of them match the gradients Sx and Sy of the gradient memory 45 (when the pole body 65a is vertical), the determination result EK is transmitted to the main control unit 40 and the output control unit 52, and the transmitted gradients Sx, When at least one of Sy does not match the inclinations Sx and Sy of the inclination memory 45 (when the pole body 65a is not vertical), the determination result EKX is transmitted to the output control unit 52. That. Accordingly, when the pole body 65a is finely adjusted and installed vertically, the vertical determination unit 51 transmits the determination result EK to the main control unit 40, and based on the determination result EK, the main control unit 40 transmits the lamp 42 to the lamp control unit 49. In response to this, the lamp control unit 49 turns on the lamp 42 (if the determination result EK is not continuously transmitted to the main control unit 40, the lamp control unit 49 sends an instruction to turn on the lamp 42 to the lamp control unit 49). And the lamp 42 is turned off.) The worker can confirm the verticality of the pole body 65a by the light signal LS from the lamp 42.
[0056]
On the other hand, the determination results EK and EKX transmitted to the output control unit 52 are sequentially transmitted from the output control unit 52 to the controller 90 via a cable or the like. Further, satellite signals from GPS satellites received by the antenna 65b are also sequentially transmitted to the controller 90 via a cable or the like. Then, the controller 90 adds predetermined information to a satellite signal temporally corresponding to the determination result based on the determination results EK and EKX sequentially transmitted. For example, a satellite signal corresponding to the determination result EK (a satellite signal received by the pole body 65a when the pole body 65a is vertical) receives the information of "Applicable", and a satellite signal corresponding to the determination result EKX (the pole body 65a is received when the pole body 65a is not vertical). The information of "cannot be adopted" is added to the satellite signal). The satellite signal to which the information is added is sequentially transmitted from the controller 90 to the arithmetic unit 67. The arithmetic unit 67 that has received the satellite signal from the controller 90 sequentially calculates and records the three-dimensional position by a known arithmetic processing method based on the satellite information. As described above, since the information of “adoptable” or “adoptable” is added to each satellite information, the same “adoptable” or “adoptable” information is also calculated and recorded in the three-dimensional position. Is added. That is, the three-dimensional position to which the information of “can be adopted” is added is measured when the pole body 65a is vertical, and is adopted as an accurate three-dimensional position at the lower end of the pole body 65a. As described above, in the fourth embodiment, a very accurate survey can be performed as compared with the related art.
[0057]
It should be noted that a part of the fourth embodiment can be modified to be configured as follows. For example, the connection between the vertical detection output device 20 and the controller 90 need not be connected. In this case, the light signal LS from the lamp 42 is confirmed, and the operator inputs a signal relating to the presence or absence of the light signal LS to the controller 90 via a keyboard (not shown) or the like. That is, the controller 90 adds predetermined information to a satellite signal temporally corresponding to the input signal (presence or absence of the optical signal LS) based on the input signal. For example, the satellite signal corresponding to the signal "with optical signal LS" (the satellite signal received by the pole body 65a when it is vertical) contains the information "applicable" and the satellite signal corresponding to the signal "without optical signal LS". Information of “cannot be adopted” is added to each (satellite signal received when the pole body 65a is not vertical). Also in this case, the information of “adoptable” or “adoptable” is added to the three-dimensional position calculated and recorded by the arithmetic unit 67, so that very accurate surveying can be performed.
[0058]
As another configuration, the controller 90 can be omitted. In this case, based on the determination result EK from the vertical detection output device 20, a calculation process is performed by the calculation device 67 to obtain an accurate three-dimensional position. Alternatively, it is confirmed that the lamp 42 is turned on, and the operator immediately performs the arithmetic processing by the arithmetic device 67 to obtain an accurate three-dimensional position. Even in this case, accurate surveying can be performed.
[0059]
<Embodiment 5>
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. Embodiment 5 differs from Embodiment 4 in that the contents of the vertical detection output device 20 are slightly changed. That is, in the sensor / circuit unit 26 of the vertical detection output device 20 according to the fifth embodiment, the timer 70 and the time determination unit 71 are connected to the main control unit 40 via the bus line as shown in FIG.
[0060]
That is, in the case of the fifth embodiment, while the actual survey is underway, the vertical determination unit 51 outputs the determination result EK (when the pole body 65a is vertical) to the main control unit 40, the output control unit 52, and the timer 70. And the determination result EKX (when the pole body 65a is not vertical) is transmitted to the output control unit 52 and the timer 70. Therefore, similarly to the fourth embodiment, when the pole body 65a is finely adjusted and vertically installed, a lighting command is given to the lamp control unit 49 via the main control unit 40, and the lamp 42 is turned on by the lamp control unit 49. You.
[0061]
By the way, when the pole body 65a changes from a non-vertical state to a vertical state, the determination result EK is transmitted to the timer 70 to which the determination result EKX has been transmitted. Upon receiving the determination result EK, the timer 70 starts counting time from that point. Thereafter, even if the determination result EK is continuously transmitted to the timer 70, the counting operation is continued. When the determination result EKX is transmitted, the counting operation is interrupted, and the counted time is reset to zero. . On the other hand, the time determination section 71 determines whether or not the time counted by the timer 70 is equal to or longer than a predetermined time (for example, 10 seconds). If the time is equal to or longer than the predetermined time, the output control section 52 outputs the determination signal TZ. Output.
[0062]
Therefore, when the pole body 65a is finely adjusted to be vertical, the determination result EK is transmitted to the timer 70, and the counting of time is started, and the pole body 65a is kept in the vertical state and remains still for the predetermined time (for example, 10 seconds). Then, the time determination unit 71 outputs the determination signal TZ to the output control unit 52. Upon receiving this, the output control unit 52 transmits the determination signal TZ to the controller 90. The controller 90 adds predetermined information to a satellite signal temporally corresponding to the determination result based on the determination results EK and EKX sequentially transmitted in the same manner as in the fourth embodiment. Based on TZ, predetermined information is added to a satellite signal temporally corresponding to the determination signal TZ. For example, the satellite signal corresponding to the determination signal TZ (the satellite signal received when the pole body 65a holds the vertical position for a predetermined time or more) includes the information of "time condition OK" in addition to the information of "can be adopted". Add.
[0063]
The satellite signals to which these pieces of information are added are sequentially transmitted from the controller 90 to the arithmetic unit 67. The arithmetic unit 67 that has received the satellite signal from the controller 90 sequentially calculates and records the three-dimensional position as in the fourth embodiment. As described above, since the information of “adoptable” or “adoptable” or “time condition OK” is added to each satellite information, the same “adoptable” or “adoptable” is also applied to the calculated and recorded three-dimensional position. Information of “cannot be adopted” or “time condition OK” is added. That is, the three-dimensional position to which both the information of “can be adopted” and the “time condition OK” are added is measured when the pole body 65a holds the vertical position for a predetermined time or more. Is adopted as a simple three-dimensional position.
[0064]
As described above, in the fifth embodiment, not only the same effect as in the fourth embodiment is obtained, but also the three-dimensional position measured when the antenna unit 65 is vertical for a predetermined time or more can be adopted, so that the measured value High reliability. Further, since the judgment signal TZ is output and information relating to the judgment signal TZ is recorded in the arithmetic unit 67, it can be used as evidence that accurate surveying has been performed, which is convenient. Of course, it is also effective to output and record the time counted by the timer 70 as it is to the arithmetic device 67 or the like. In addition, a method of calculating the time during which the antenna unit 65 is vertical may be considered other than the method described above. For example, a method is also possible in which time is measured by a clock irrespective of the vertical determination, the time when vertical is determined and the time when non-vertical is determined are detected, and the time between these two times is calculated. .
[0065]
In the first, third, fourth, and fifth embodiments described above, the vertical detection signal output from the vertical detection output means 20 is the light signal LS from the lamp 42, but other than this, an audio signal from a buzzer or the like is also possible. is there. In the second embodiment, the vertical detection signal output from the vertical detection output means 20 to the level unit 30 is a radio wave signal DS by radio. However, other than this, an infrared signal, a magnetic signal, or the like, or an electric signal via a cable may be used. Etc. are also possible.
[0066]
In the above-described embodiments, two horizontal sensors such as the X-axis sensor 46a and the Y-axis sensor 47a are used to detect the vertical state of the staff unit 15, the mirror pole 60, and the antenna unit 65. The detecting means is not limited to such a horizontal sensor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a state where leveling is performed using an example of a surveying facility according to the present invention.
2 (a) is a front view showing the vicinity of a vertical detection output device of a staff unit in the surveying equipment shown in FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a vertical detection output device of FIG. 2 (a). 2 (c) is a plan view showing only the mounting pedestal of the vertical detection output device shown in FIG. 2 (a), and FIG. 2 (d) is the mounting shown in FIG. 2 (c). It is a sectional side view which shows the state which attached the pedestal to the staff staff main body.
FIG. 3 is a block diagram showing the contents of a vertical detection output device.
FIG. 4 is a block diagram showing the contents of a level unit;
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state where reference point surveying is performed using another example of the measurement point indicating unit according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a situation where a GPS survey is performed using another example of the measurement point indicating unit according to the present invention.
[Explanation of symbols]
15 Measurement point indicating unit, staff unit
16 Measurement point indicating member, staff staff body
20 Vertical detection output device
21 ... Measurement point indicating member mounting means (mounting base)
22 ... Measurement point indicating member mounting means (bolt)
23 ... Frame (casing)
30 .... Level unit (level unit)
31 ... Collimation reading means (telescope device)
35: reading result display output means (display means)
42 ... Vertical detection signal output means, light emitter (lamp)
45 ... Vertical state detecting means (gradient memory)
46... Vertical state detecting means (X-axis inclination detecting section)
46a Vertical state detecting means (X-axis sensor)
47 Vertical state detecting means (Y-axis inclination detecting section)
47a: Vertical state detection means (Y-axis sensor)
49 Vertical output signal output means (lamp control unit)
51 Vertical state detection means (vertical determination unit)
52 Vertical output signal output means (output control unit)
52a: Vertical detection signal output means (transmitting antenna)
60 Measurement point indicating unit (mirror pole unit)
60a ... Measurement point indicating member, pole body
60b distance measuring wave reflection member (reflection mirror)
65: Measurement point indicating unit (antenna unit)
65a ... Measurement point indicating member, pole body
65b GPS receiving antenna (antenna)
DS: Vertical detection signal (radio signal)
EK: Detection result (judgment result)
LS: Vertical detection signal (optical signal)

Claims

In a vertical detection output device that is used by attaching to the measurement point indicating member,
Having a frame,
The frame is provided with a measurement point support member attaching means capable of detachably attaching the frame to the measurement point indicating member,
The frame, provided with a vertical state detection means for detecting the vertical state of the measurement point indicating member to which the frame is attached,
In the state where the frame is attached to the measurement point indicating member, prior to actual surveying, when the measurement point indicating member is held vertically, the X-axis which is the horizontal direction detected by the vertical state detecting means, and Initial setting means for registering the inclination of the Y axis in the inclination memory;
The vertical state detecting means compares the detected X-axis and Y-axis gradients with the X-axis and Y-axis gradients stored in the gradient memory at the time of actual surveying, and only when they match. Having a comparison determination means for determining that the measurement point indicating member is in a vertical state,
A vertical detection output device comprising a vertical detection signal output means for outputting a vertical detection signal to the outside based on a detection result from the vertical state detection means.

2. The vertical detection output device according to claim 1, wherein the vertical detection signal output means includes a light emitter for outputting the vertical detection signal as an optical signal to the outside.

Based on a detection result from the vertical state detecting means, a time calculation output means for calculating a time during which the vertical state of the measurement point indicating member is maintained and outputting information on the calculated time is provided. The vertical detection output device according to claim 1.

Has a measurement point indicating member,
A vertical detection output device is detachably provided on the measurement point indicating member ,
The vertical detection output device,
Having a frame,
The frame is provided with a measurement point support member attaching means capable of detachably attaching the frame to the measurement point indicating member,
The frame, provided with a vertical state detection means for detecting the vertical state of the measurement point indicating member to which the frame is attached,
In the state where the frame is attached to the measurement point indicating member, prior to actual surveying, when the measurement point indicating member is held vertically, the X-axis which is the horizontal direction detected by the vertical state detecting means, and Initial setting means for registering the inclination of the Y axis in the inclination memory;
The vertical state detecting means compares the detected X-axis and Y-axis gradients with the X-axis and Y-axis gradients stored in the gradient memory at the time of actual surveying, and only when they match. Having a comparison determination means for determining that the measurement point indicating member is in a vertical state,
Vertical detection signal output means for outputting a vertical detection signal to the outside based on the detection result from the vertical state detection means,
A measurement point indicating unit characterized by comprising:

5. The measurement point indicating unit according to claim 4, wherein the vertical detection signal output means has a light emitter for outputting the vertical detection signal as an optical signal to the outside.

The measurement point indicating unit according to claim 4, wherein the measurement point indicating member is a staff body on which a scale for collimation reading is formed.

The measurement point indicating unit according to claim 4, wherein the measurement point indicating member is a pole body provided with a distance measuring wave reflecting member.

The measurement point indicating unit according to claim 4, wherein the measurement point indicating member is a pole body provided with a GPS receiving antenna.

Based on the detection result from the vertical state detection means, a time calculation output means for calculating a time during which the vertical state of the measurement point indicating member is maintained and outputting information on the calculated time is provided. 9. The measurement point indicating unit according to claim 8, wherein

It has a staff unit and a level unit,
The staff unit has a staff body,
A vertical detection output device according to claim 1 is detachably provided on the staff staff body ,
The level unit has collimation reading means for performing collimation reading of the scale of the staff body based on the vertical detection signal output by the vertical detection signal output means of the vertical detection output device ,
Surveying equipment provided with a reading result display output means for displaying and outputting a result read by the collimating reading means.

The surveying equipment according to claim 10, wherein the vertical detection signal output means outputs the vertical detection signal as a wireless signal.