JP4383308B2

JP4383308B2 - 自動測量装置

Info

Publication number: JP4383308B2
Application number: JP2004294362A
Authority: JP
Inventors: 正進尾身
Original assignee: 有限会社コンチェルト
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2024-10-06
Also published as: JP2006105833A

Description

本発明は測量装置に関し、特に測量を容易化しつつ高精度の測量が可能となる技術に関する。

従来、測量の際には最低二名の作業員を必要としていたため、作業員の確保や人件費等において不利な点があった。

そこで、測量を全自動で行う全自動測量装置が発明されている。例えば、特許文献１には、測量対象物に設定された測点に配設されるターゲットと、該ターゲットの相対位置を測定する測量機器と、該測量機器に備えられた望遠鏡の接眼部に取付けられたカメラと、該カメラにより撮像された画像を表示する液晶画面及び測定操作を行う操作端末を備えた制御・操作装置と、前記カメラにより撮像した画像を用いて画像処理を行う画像処理装置を備えており、前記測量機器には、前記ターゲットを自動追尾する自動追尾機構が設けられるとともに、前記望遠鏡には、視野画像のピントを合わせるオートフォーカス機構が備えられ、前記ターゲットには、表面に粒子状反射プリズム素材が塗布された球体が用いられることを特徴とする全自動測量装置が開示されている。

上記特許文献１に係る発明によれば、全自動で測量を行うため作業員が二人必要でなく作業員の確保や人件費等での不利な点が解消される。また、作業員の労力も軽減される。
特開２００４−６１２４５号公報(請求項１)

しかし、上記特許文献１の全自動測量装置が有する測量機器は自動追尾機構によりターゲットを一つずつ捉えて測量を行わなければならず、ターゲットの数が多数にのぼる場合、測量作業が煩雑になってしまい、また、測量時間がターゲットの数によっては長時間に及んでしまう。また、測量機器がターゲットを捕らえられない場合も考えられる。

そこで上記事情に鑑み、本発明は、ターゲットすなわちターゲットを設置する測点の数によらず一定時間で測量ができ、かつ、確実、容易に全測点又は大部分の測点を測量できる自動測量装置を提供するものである。

上記課題を解決するため、請求項１記載の自動測量装置は、二箇所以上の視準点に設置する一又は二以上のレーザービーム発光装置と、測点上に設置するレーザービーム受光装置と、前記発光装置及び受光装置からのデータに基づいて自動測量計算をするコンピュータとを有する自動測量装置であって、前記レーザービーム発光装置は、レーザービームを放出するレーザービーム発光器を水平方向及び鉛直方向に自動で回転可能に支持する手段と、測点上におけるレーザービーム受光時のレーザービームの水平角及び又は高低角を読み取る手段と、該読み取る手段から得られた水平角及び又は高低角等の必要なデータを前記コンピュータと送受信する通信手段とを有し、前記レーザービーム受光装置は、レーザービームを該当する測点上で受光したときに受光情報等の必要なデータを前記コンピュータに送信する通信手段を有し、前記コンピュータは、前記レーザービーム発光装置に対して水平角及び又は高低角等の必要なデータを送受信する通信手段と、前記レーザービーム受光装置から送信された受光情報等の必要なデータを受信する通信手段とを有することを特徴とするものである。

上記課題を解決するため、請求項２記載の自動測量装置は、請求項１記載の自動測量装置であって、請求項1記載のレーザービーム受光装置をレーザービーム受光判定手段付ＩＣタグとし、請求項1記載のコンピュータの有する前記レーザービーム受光装置から送信された受光情報等の必要なデータを受信する通信手段を、測点上におけるレーザービーム受光時に前記ＩＣタグから無線で発せられた受光情報等の必要なデータを受信する通信手段とすることを特徴とするものである。

請求項１記載の自動測量装置により、前記レーザービーム発光装置はレーザービームを自動的に一定の範囲で放出するため、測点にある前記レーザービーム受光装置を探す必要が無いため、測点の数により測量時間が影響されることはない。また、該自動測量装置はレーザービームを前記レーザービーム発光装置により放出させるのみで測量を行い、測点での反射等を考慮する必要がなく、一定範囲内の全ての測点又は大部分の測点について確実に測量ができる。さらにまた、測量を自動で行い、操作が極めて簡単であるため、専門知識がなくても高精度な測量が可能である。これにより、測量の勉強が軽減できる。また、作業時間が、短縮でき経済効果が著しく向上する。また、コンピュータを利用しているため、測量結果をコンピュータに簡便かつ永久に保存できる。さらにまた、次の計画時に再分筆、隣地調査等の作業において、ファイリングした各測量値の過去の実績情報を即座に利用できる。また、コンピュータと一体となり各種計画のシュミレーションが可能になる。さらにまた、現行の測量機は高額であるが、本発明の自動測量装置は構成が簡単であり、廉価に製作できる。

請求項２記載の自動測量装置により、ＩＣタグを利用しているため、費用が格段と安くなる。また、測量杭にレーザービーム受光判定手段付ＩＣタグを簡単に装着できる。さらにまた、該ＩＣタグにナンバーを記すことによって取扱が容易になる。また、該ＩＣタグは、測量が終了したら再利用できる。

さらに本発明に係る自動測量装置については以下の効果がある。
(１)利用業種が広がる。例えば税理士では相続税の実測、金融機関の現地調査、官公庁の精密測量等、従来の測量は専門家のみが携わってきたが誰でも操作が可能になる。
(２)意識せずに測量した結果でも断層図をコンピュータの計算能力によって作成できる。
(３)補助者を必ずしも必要とせず、一人でも測量作業が可能になる。
(４)測量結果をコンピュータ装備の通信装置によって即座に必要部門に送付できる。
(５)測点の現地再現作業がリアルタイムで可能になり測量杭を埋設できる。
(６)図面上で策定した分筆図面を直ちに現地展開できる
(７)建物の建築にあたり縄張り作業をサポートできる。
(８)危険な場所での作業が軽減できる。
(９)高低差のある現地再現においても正確迅速に測量が実行できる。
(１０)机上図面の現地展開を迅速に行うことができる。
(１１)横断測量や縦断測量にも適用できる。
(１２) 前記レーザービーム発光装置を３箇所以上に設置することにより、レーザービームの光軸上に障害物がある場合でも測量が可能となる。

発明を実施するための最良の形態について図面に基づいて説明する。

まず、本発明に係る自動測量装置の構成について図１、図２及び図３に基づいて説明する。ここで、図１は該自動測量装置に関するシステム構成図であり、図２は、該自動測量装置の概要図である。図３は、レーザービーム発光装置１が有する、レーザービームを放出するレーザービーム発光器１１を水平方向及び鉛直方向に自動で回転可能に支持する手段の一例である。

図２に示すように本発明に係る自動測量装置は、二箇所以上の視準点に設置する一又は二以上のレーザービーム発光装置１と、測点上に設置するレーザービーム受光装置２と、前記発光装置１及び受光装置２からのデータに基づいて自動測量計算をするコンピュータ３とを用いる。

ここで前記レーザービーム発光装置１は、レーザービームを放出するレーザービーム発光器１１を水平方向及び鉛直方向に自動で回転可能に支持する手段と、測点上におけるレーザービーム受光時のレーザービームの水平角及び高低角を読み取る手段と、該読み取る手段から得られた水平角及び高低角等の必要なデータを前記コンピュータ３と送受信する通信手段とを有する。

前記レーザービーム発光器１１を水平方向及び鉛直方向に自動で回転可能に支持する手段は例えば、図２及び図３のように、水平回転自在の水平回転板１０１上に鉛直回転自在にレーザービーム発光器１１を設け、かつ、水平回転軸と鉛直回転軸の交点をレーザービームの光軸上に設けるようにし、該水平回転板１０１と、該レーザービーム発光器１１の鉛直方向の回転部分とに駆動部(図示せず)を設け、該駆動部により水平方向及び鉛直方向に該レーザービーム発光器１１を自動で回転可能に支持する手段によって実現される。なお、該自動で回転可能に支持する手段はその他の適したものによっても実現される。また、図２のように、上記水平回転軸と鉛直回転軸とレーザービームの光軸との交点の地表での位置が視準点となる。

さらにまた、上記測点上におけるレーザービーム受光時のレーザービームの水平角及び高低角を読み取る手段は、例えば光学式エンコーダ等の適した手段により実現され、これを前記レーザービーム発光装置１の駆動部等に設け(図示せず)、測点上におけるレーザービーム受光時のレーザービームの基準方位に対する水平角(以下、単に水平角という)及び水平線に対する高低角(以下、単に高低角という)を読み取る。なお、図２において該レーザービーム発光装置１は高低角−β度の方向にレーザービームを放出している。

上記水平角及び高低角等の必要なデータを前記コンピュータ３と送受信する通信手段は、例えば該水平角及び高低角等の必要なデータを無線信号として送受信する無線送受信機１０２により実現される(図１及び図２参照)。また、該通信手段は有線によって実現してもよい。該通信手段は、データの送受信に適したものを適宜使用する。以下では、該無線送受信機１０２を用いた場合について説明する。

なお、上記レーザービーム発光器１１からのレーザービームの放出、上記レーザービーム発光器１１の駆動部による回転、上記水平角及び高低角を読み取る手段による該水平角等の読み取り、上記無線通信送受信機１０２による無線信号の送受信、その他上記レーザービーム発光装置１の有する機器の制御は、例えば該レーザービーム発光装置１に設けられた制御部により行われる(図示せず)。また、該レーザービーム発光器１１は例えば半導体レーザー等により実現され、他の適したものによっても実現される。

また、本実施形態では、上記レーザービーム発光装置１を、図２のように下げ振り１０３をつけた三脚１０４に設置して使用する。以下、該レーザービーム発光装置１の使用はこの使用方法による。なお、上記レーザービーム発光装置１の設置方法は、視準点上に固定して設置できれば他の手段によってもよい。

上記レーザービーム受光装置２は、前記レーザービーム発光装置１から放出されたレーザービームを受光する受光器２２を有している。また、該レーザービーム受光装置２はレーザービームを該当する測点上で受光したときに受光情報等の必要なデータを前記コンピュータ３に送信する通信手段を有しており、該通信手段は、例えば前記レーザービーム発光装置１からのレーザービームを該受光器２２が該当する測点で受光したときに、受光情報等の必要なデータを上記コンピュータ３に瞬時に無線信号として送信する無線送信機２０１等の適した通信手段により実現される（図１及び図２参照）。以下では、該無線送信機２０１を用いた場合について説明する。また、該レーザービーム受光装置２は記憶部、制御部も有している(図示せず)。さらにまた、前記受光器２２は全方向からレーザービームを受光できる構造、例えば球形又は東西南北から受光できる形状であることが望ましい。

前記受光情報等の必要なデータには、例えば前記レーザービーム受光装置２の識別番号のデータ等があり、該識別番号のデータ等は、前記レーザービーム受光装置２に設けられた記憶部に記録されている。前記レーザービーム発光装置１から放出されたレーザービームを前記受光器２２が該当する測点上で受光したときに、該受光器２２は受光した旨の信号を前記制御部に送り、該受光した旨の信号を受け取った制御部は前記記憶部から識別番号のデータ等を読み出し、該識別番号のデータ等を無線信号として上記無線送信機２０１により送信する。

なお、前記レーザービーム受光装置２は、例えば図2のように測点上に測量杭を設置し、該測量杭に該レーザービーム受光装置２を固定して設置して使用する。また、前記受光器２２が測点上にあるように該レーザービーム受光装置２を設置する。該レーザービーム受光装置２を固定して設置することができれば、他の手段で使用してもよい。

さらにまた、前記レーザービーム受光装置２は、レーザービーム受光判定手段付ＩＣタグによっても実現される。該ICタグのメモリ部分には、受光情報等の必要なデータ、例えば該ICタグの識別番号のデータ等が記録されている。そして、該ＩＣタグはレーザービーム受光部分を有し、レーザービームの受光時に、受光情報等の必要なデータ、例えば該ICタグの識別番号のデータ等を信号として無線で発信する。該ＩＣタグは、該ＩＣタグに内蔵された電池により動作電力を確保するか、受光したレーザービームにより動作電力を確保する。なお、ＩＣタグとはアンテナ付きＩＣチップをいう。

上記コンピュータ３は、前記レーザービーム発光装置１に対して水平角及び高低角等の必要なデータを送受信する通信手段と、前記レーザービーム受光装置２から送信された受光情報等の必要なデータを受信する通信手段とを有している。

前記レーザービーム発光装置１に対して水平角及び高低角等の必要なデータを送受信する通信手段は例えば、前記水平角及び高低角等の必要なデータを無線信号として、上記無線送受信機１０２と送受信する無線送受信機３０２により実現される(図１及び図２参照)。また、該通信手段は有線によって実現してもよい。前記レーザービーム発光装置１と必要なデータを送受信する通信手段は、データの送受信に適したものを適宜使用する。以下では、前記無線送受信機３０２を用いた場合について説明する。

前記レーザービーム受光装置２から送信された受光情報等の必要なデータを受信する通信手段は例えば、上記無線送信機２０１から無線信号として送られた受光情報等の必要なデータを受信する無線受信機３０１等の適した通信手段により実現される（図１及び図２参照）。なお、図２では前記無線送受信機３０２と前記無線受信機３０１が別々に前記コンピュータ３に設けられているが、これらの通信機能を有する一つの通信手段、例えば無線送受信機を設けてもよい。以下では、前記無線受信機３０１を用いた場合について説明する。

なお、前記レーザービーム受光装置２がレーザービーム受光判定手段付ＩＣタグによって実現される場合、前記無線送信機３０１は、レーザービーム受光時に前記ＩＣタグから無線で発せられた受光情報等の必要なデータを受信する通信手段、例えば該ICタグから信号として無線で発せられた識別番号等のデータを受信する通信手段により実現される。該通信手段としてはＩＣリーダがある。

また、前記コンピュータ３は中央処理装置と、メインメモリと、メインメモリ中の制御プログラムと、ファイル装置と、入出力装置とを有している(図１参照)。

該ファイル装置内には測点別受光データファイルとレーザービーム発光装置間距離ファイルが設けられている(図１参照)。なお、これらファイルの数や名称は必要に応じて変化する。

前記中央処理装置は前記メインメモリ中の制御プログラムの指令により、例えば、前記無線送受信機３０２等で受信したデータや、データファイルから読み出したデータ等をもとに二つの視準点から全測点までのそれぞれの距離と、測点間の距離と、面積とを計算し、測量図面を作成し、前記入出力装置等に出力等する。(図１参照)。

次に本発明に係る自動測量装置の使用方法について図１と図４ないし８に基づいて説明する。ここで図４及び図５は該自動測量装置の使用方法についての一例のフローチャートである。図６は該自動測量装置の使用方法についての一例であり、二個所に設置された上記レーザービーム発光装置１と、上記レーザービーム受光装置２が設置されている第１測点ないし第５測点との位置関係を表した図である。図７(a)は該自動測量装置の使用方法についての一例であり前記レーザービーム発光装置１と、前記レーザービーム受光装置２が設置されている第６測点ないし第７測点との関係図であり、図７(ｂ)は前記レーザービーム発光装置１からのレーザービームと第６測点に設置された前記レーザービーム受光装置２との位置関係の一例を側方から見た図である。図７(ｃ)は前記レーザービーム発光装置１からのレーザービームと第６測点に設置された前記レーザービーム受光装置２との位置関係の一例を上方から見た図である。図８は、測点の位置計算の一例である座標計算および面積求積方法を示したＸＹ座標の図である。

まず、上記レーザービーム発光装置１を２箇所に設置する(図４の(２)の工程)。具体的には図６、図７(a)のように測量対象である測点のなるべく多くの測点が見通せる２箇所に該レーザービーム発光装置１を設置する。また、該二つのレーザービーム発光装置１は上記レーザービーム発光器１１の水平回転軸と鉛直回転軸とレーザービームの光軸との交点の地表での位置が、図６、図７(a)では第１視準点及び第２視準点となり、図７(ｂ)、図７(ｃ)では第１視準点となっている。なお、二つの該交点の視準点からの高さは、基本的には同じとするが、測点に囲まれた土地(図６では、第１測点ないし第５測点に囲まれた土地)の水平投影面積を求める場合、特にこだわる必要はない。

なお、該レーザービーム発光装置１を水平に保持する作業も行う。例えば、下げ振り１０３等により手作業で行うか、もしくは該レーザービーム発光装置１に予め設けられた水平を保つ機能等により自動で行う。

該レーザービーム発光装置１を一台のみ用いる場合は、数回該レーザービーム発光装置１の設置を繰り返す必要がある。

また、該レーザービーム発光装置１を３箇所以上に設置し、該３箇所以上の箇所の内、任意の２箇所づつについて、図４の(５)ないし(１５)の工程を繰り返せば、より正確な測量図面等が作成できる。上記測点全部が見通せる２箇所が見つからない場合でも、3箇所以上に該レーザービーム発光装置１を設置すれば測量は可能となる。

次にレーザービーム発光装置１間の水平距離等を、レーザービーム計測または手作業によって計測し、該水平距離等のデータをレーザービーム発光装置間距離ファイルに記録する(図４の(３)の工程)。具体的には、二つのレーザービーム発光装置１が有するレーザービーム発光器１１の水平回転軸と鉛直回転軸とレーザービームの光軸との交点同士の水平距離等を計測する(図６、図７(a)参照)。計測する手段は、レーザービーム計測または手作業、その他の適した方法により行う。

水平距離等には、前記レーザービーム発光装置１間の水平距離の他、レーザービーム発光装置１間の距離や、一方のレーザービーム発光装置１からの他方のレーザービーム発光装置１に対する高低角等が含まれる。なお、測点に囲まれた土地(図６では、第１測点ないし第５測点)の水平投影面積を求める場合、レーザービーム発光装置１間の水平距離を記録すればよい。

上記レーザービーム発光装置１間の水平距離等を、レーザービーム発光装置間距離ファイルに記録するのは、例えばコンピュータ３を構成する前記入出力装置により行う。または、レーザービーム発光装置１に予め設けられたレーザービーム計測器により該レーザービーム発光装置１同士が自動で該レーザービーム発光装置１間の水平距離等を計測し、計測した水平距離等のデータを無線送受信機１０２及び無線送受信機３０２によりコンピュータ３に送信し、該コンピュータ３は該送信された計測した水平距離等のデータを前記レーザービーム発光装置間距離ファイルに記録してもよい(図１参照)。

次に上記レーザービーム受光装置２を全測点に設置する(図４の(４)の工程)。具体的には該レーザービーム受光装置２を測量したい全測点に設置する。例えば、測点上に設けられた測量杭に該レーザービーム受光装置２に設置する。また、レーザービーム受光装置２がレーザービーム受光判定手段付ＩＣタグによって実現される場合は、該ICタグを全測点に設置する。

測量対象の土地に傾斜等がある場合、複数の測点に設置される該レーザービーム受光装置２の測点からの高さを同一とし、また、傾斜の変化する場所に、測点として該レーザービーム受光装置２を設置することが望ましい。なお、測量対象の土地(図６では、第１測点ないし第５測点に囲まれた土地)の水平投影面積を求める場合、土地の傾斜、該レーザービーム受光装置２の測点からの高さを考慮する必要はない。

次に一方のレーザービーム発光装置１(例えば、図６、図７(a)では第１視準点にあるレーザービーム発光装置１)について、水平角については北方向の角度を０度及び高低角については水平方向の角度を０度に設定する(図４の(５)の工程)。具体的には、該レーザービーム発光装置１が有する上記水平角及び又は高低角を読み取る手段について、水平角は北方向の角度を０度及び高低角は水平方向の角度を０度に設定する。これら作業は手作業で行ってもよいし、該レーザービーム発光装置１が有している制御部等が自動的に行ってもよい。以下では、水平角については北方向を０度とし、高低角については水平方向を０度とする。また、水平角については時計回りに角度が増加していく。そして、高低角については、水平方向より上方向がプラス、下方向がマイナスとなる。

次に前記一方のレーザービーム発光装置１はレーザービームを一定方向に一定速度で回転させ一回りが終了すると、下方に一定角度を落として、レーザービームを一定方向に一定速度で回転させる(図４の(６)の工程)。具体的には、例えば上記水平方向及び鉛直方向に自動で回転可能に支持する手段によって、上記レーザービーム発光器１１を、レーザービームを放出させながら高低角を一定に保って自動で水平方向に回転させる。次いで高低角を一定角度分下げて同様に該レーザービーム発光器１１を、レーザービームを放出させながら高低角を一定に保って自動で水平方向に回転させ、これを考えうる高低角±４５度程度まで行う。

上記測点に設置されたレーザービーム受光装置２が、図４の(６)の工程で放出されたレーザービームを受光した瞬間、該レーザービーム受光装置２は受光情報等をコンピュータ３に送信し、コンピュータ３はレーザービーム発光装置１に、レーザービームの水平角及び高低角を読み取る指令をし、該レーザービーム発光装置１は該水平角及び高低角を読み取り、該水平角等のデータを前記コンピュータ３に送信し、該コンピュータ３は該データをデータファイルに各測点のテーブルとして記録する(図４の(７)の工程)。なお、測点に囲まれた土地(図６では、第１測点ないし第５測点に囲まれた土地)の水平投影面積を求める場合、高低角は特に必要でない。

例えば、第６測点上でのレーザービーム受光時のレーザービームの水平角がα度で高低角が−β度の場合、例えば、第６測点と第１視準点と放出されたレーザーの位置関係は、図７(ｂ)及び図７(ｃ)のようになる。なお、図７(ｂ) 及び図７(ｃ)では、第６測点に測量杭が設けられ、該測量杭にレーザービーム受光装置２が設けられている。

図４の(７)の工程は具体的には、以下のようになる。前記レーザービーム受光装置２は、前記レーザービーム発光装置１からのレーザービームを受光した瞬間に、無線送信機２０１と無線受信機３０１とにより該受光装置２に設けられた記憶装置に記録された識別番号等のデータを前記コンピュータ３に送信する。なお、上記レーザービーム受光装置２がレーザービーム受光判定手段付ＩＣタグによって実現される場合は、前記レーザービームを受光した該ICタグが無線により該ICタグのメモリ部分に記録された該ICタグの識別番号等のデータを信号として発信し、上記コンピュータ３は上記ICタグから信号として無線で発せられた識別番号等のデータを受信する通信手段、例えばICリーダによりデータを受信する。

該データを受信したコンピュータ３は、無線送受信機３０２と無線送受信機１０２とにより、前記レーザー発光装置１に水平角及び高低角の読み取り指令の無線信号を送る。該読み取り指令の無線信号を受け取った該レーザービーム発光装置１は、上記水平角及び高低角を読み取る手段により、レーザービームの水平角及び高低角(つまり、測点上におけるレーザービーム受光時のレーザービームの水平角及び高低角)を読み取り、該読み取られた水平角及び高低角のデータを、無線送受信機１０２と無線送受信機３０２とにより前記コンピュータ３に送信する。

そして、該コンピュータ３は無線送受信機３０２により受信した前記水平角及び高低角のデータを各測点のテーブルとして上記識別番号のデータとともに上記測点別受光データファイルに記録する(図１参照)。記録は測点ごとに、上記識別番号と水平角と高低角とを記録する。該識別番号により測点を区別でき、該水平角と該高低角により該区別された測点の視準点からの位置がわかる。

上記図４の(６)と(７)の工程は、全測点を測量するまで繰り返す(図４参照)。全測点を測量したかの判断については、例えば、予め上記コンピュータ３の入出力装置により、測量に使用するすべての測点に設けられた上記レーザービーム受光装置２の識別番号を入力しておき、又は、測量に使用する上記レーザービーム受光装置２の数を入力しておき、全ての測点についての上記水平角等のデータを各測点のテーブルとして上記測点別受光データファイルに記録した場合、又は、上記測点の数だけ上記水平角等のデータを記録した場合に、該コンピュータ３は全測点を測量したと判断する。また、上記コンピュータ３の入出力装置により終了命令を入力すると該コンピュータ３は上記一方のレーザービーム発光装置１についての測量を終了してもよい (図６及び図７では第１視準点からの測量を終了する)。そして、無線送受信機３０２及び無線送受信機１０２を用いて、該コンピュータ３から該レーザービーム発光装置１に終了命令を送信し、該レーザービーム発光装置１はレーザービームの放出等を終了する。

そして、上記一方のレーザービーム発光装置１(例えば、図６、図７(a)では第１視準点にあるレーザービーム発光装置１)についての全測点の測量が終了後、他方のレーザービーム発光装置１(例えば、図６、図７(a)では第２視準点にあるレーザービーム発光装置１)について、図４の(５)ないし(８)と同様の工程を行う（図４の(９)ないし(１２)の工程、図４参照）。

そして、上記工程終了後、レーザービーム発光装置１間の水平距離等と全測点の計測値をレーザービーム発光装置間距離ファイル、測点別受光データファイルから読み出す（図５の(１３)の工程）。具体的には、上記コンピュータ３内の中央処理装置がメインメモリ中の制御プログラムの指令により、前記レーザービーム発光装置間距離ファイルと前記測点別受光データファイルから、レーザービーム発光装置１間の水平距離等のデータと、二つのレーザービーム発光装置１についての各測点上でのレーザービーム受光時のそれぞれのレーザービームの水平角及び高低角のデータとを読み出す(図１参照)。なお、測点に囲まれた土地(図６では、第１測点ないし第５測点に囲まれた土地)の水平投影面積を求める場合、高低角は特に必要でない。

そして、前記読み出したレーザービーム発光装置１間の水平距離と、前記読み出した二つのレーザービーム発光装置１についての各測点上でのレーザービーム受光時のそれぞれのレーザービームの水平角とを用いて、二つの視準点から各測点までのそれぞれの水平距離と、測点間の水平距離と、面積とを計算し、測量図面を作成する。（図５の(１４)の工程）。さらに、前記読み出した一方のレーザービーム発光装置１についての各測点上でのレーザービーム受光時のそれぞれのレーザービームの高低角から、該レーザービーム発光装置１の視準点を基準とした測点の高さを計算する。そして、該計算した高さにより、測量対象の土地の断面図をプロッター等で作成することができる（図５の(１５)の工程）。これら工程は上記コンピュータ３内の中央処理装置がメインメモリ中の制御プログラムの指令により行い、該コンピュータ３の有する入出力装置に出力される。

以下に、測点に囲まれた土地(図６では、第１測点ないし第５測点に囲まれた土地)の水平投影面積を求める場合について図８を用いて説明する。この場合、前記レーザービーム発光装置１間の水平距離と、前記二つのレーザービーム発光装置１についての各測点上でのレーザービーム受光時のそれぞれのレーザービームの水平角とで該水平投影面積を求めることができる。測点とレーザービーム発光装置１との水平面上の位置を正確に得ることができれば、正確な測量図を一瞬にして得ることができるからである。

一方のレーザービーム発光装置１の位置(視準点)をＸ−Ｙ座標上の原点(０，０)とする。そして、他方のレーザービーム発光装置１の位置(視準点)をＸ軸上のＢ(ｂ，０)点にとる(レーザービーム発光装置１間の水平距離はｂである。)。そして、前記一方のレーザービーム発光装置１から測点(図８においては点Ｃ)上でのレーザービーム受光時のレーザービームの水平角をα１度とすると、該α１度から、原点と点Ｃを結ぶ直線の傾きが分かる(図８において該傾きをＡ１とする)。これにより、原点と点Ｃを通る一次方程式が求まる(図８参照)。同様に前記他方のレーザービーム発光装置１から測点(図８においては点Ｃ) 上でのレーザービーム受光時のレーザービームの水平角をα２度とすると、該α２度から、点Ｂと点Ｃを結ぶ直線の傾きが分かり(図８において該傾きをＢ１とする)、点Ｂと点Ｃを通る一次方程式が求まる(図８参照)。そして、前記二つの二次方程式から点Ｃの座標(図８においては(Ｘ１，Ｙ１))が求まる。

同様にして、各測点のＸ−Ｙ座標を求めていけば、水平面上での視準点から全測点までのそれぞれの距離及び方向や測点間の距離等が分かり、測点に囲まれた土地(図６では、第１測点ないし第５測点に囲まれた土地)の水平投影面積を計算できる。

なお、土地の断面図を求めたい場合等、測量に高さ成分が必要な場合は、上記二つのレーザービーム発光装置１間の水平距離と、上記二つのレーザービーム発光装置１についての各測点上でのレーザービーム受光時のそれぞれのレーザービームの水平角とに加え、二つのレーザービーム発光装置１についての各測点上でのレーザービーム受光時のそれぞれのレーザービームの高低角や、該レーザービーム発光装置１が有するレーザービーム発光器１１の水平回転軸と鉛直回転軸とレーザービームの光軸との交点の視準点からの高さや、前記各測点に設けられたレーザービーム受光装置２の受光器２２の測点からの高さや、該二つのレーザービーム発光装置１間の距離等の高さ成分を考慮に入れる必要がある。足りないデータについては、手作業で計測し、該コンピュータ３の入力装置により入力する。

なお、本発明に係る自動測量装置の使用方法は、上記使用方法に限らない。例えば、上記レーザービーム受光装置２を大量に上空からばら撒いて使用すれば、ばら撒いた地形の形状(例えば、山間部の形状)が分かる。なお、該レーザービーム受光装置２は上記レーザービーム受光判定手段付ＩＣタグが適している。

さらに、山間部等の危険な場所での測量の場合には、上記レーザービーム受光装置２が設けられた測量杭を上空から落とし、地面に該測量杭を突き刺して使用してもよい。

また、上記使用方法では、全測点を測量しなければ、一方または他方の前記レーザービーム発光装置１についての測量が終了しないが(図４参照)、該測量の終了方法については他の方法によってもよい、例えば、該レーザービーム発光装置１に設けられたスイッチによって終了してもよいし、該レーザービーム発光装置１がレーザービームの放出を一通り行ったら終了してもよい。

本発明に係る自動測量装置に関するシステム構成図。本発明に係る自動測量装置に関する概要図である。レーザービーム発光装置１が有する、レーザービームを放出するレーザービーム発光器１１を水平方向及び鉛直方向に自動で回転可能に支持する手段の一例の図である。本発明に係る自動測量装置の使用方法についての一例のフローチャートである。本発明に係る自動測量装置の使用方法についての一例のフローチャートである。本発明に係る自動測量装置の使用方法についての一例であり２箇所に設置されたレーザービーム発光装置１と第１測点ないし第５測点に設置されたレーザービーム受光装置２との位置関係を表した図である。本発明に係る自動測量装置の使用方法についての一例でありレーザービーム発光装置１と第６測点ないし第７測点に設置されたレーザービーム受光装置２との関係図である。レーザービーム発光装置１からのレーザービームと第６測点に設置されたレーザービーム受光装置２との位置関係の一例を側方から見た図である。レーザービーム発光装置１からのレーザービームと第６測点に設置されたレーザービーム受光装置２との位置関係の一例を上方から見た図である。測点の位置計算の一例である座標計算および面積求積方法を示したＸＹ座標の図である。

符号の説明

１レーザービーム発光装置
２レーザービーム受光装置
３コンピュータ
１１レーザービーム発光器
２２受光器
１０１水平回転板
１０２無線送受信機
１０３下げ振り
１０４三脚
２０１無線送信機
３０１無線受信機
３０２無線送受信機

Claims

二箇所以上の視準点に設置する一又は二以上のレーザービーム発光装置と、測点上に設置するレーザービーム受光装置と、前記発光装置及び受光装置からのデータに基づいて自動測量計算をするコンピュータとを有する自動測量装置であって、前記レーザービーム発光装置は、レーザービームを放出するレーザービーム発光器を水平方向及び鉛直方向に自動で回転可能に支持する手段と、測点上におけるレーザービーム受光時のレーザービームの水平角及び又は高低角を読み取る手段と、該読み取る手段から得られた水平角及び又は高低角等の必要なデータを前記コンピュータと送受信する通信手段とを有し、前記レーザービーム受光装置は、レーザービームを該当する測点上で受光したときに受光情報等の必要なデータを前記コンピュータに送信する通信手段を有し、前記コンピュータは、前記レーザービーム発光装置に対して水平角及び又は高低角等の必要なデータを送受信する通信手段と、前記レーザービーム受光装置から送信された受光情報等の必要なデータを受信する通信手段とを有することを特徴とする自動測量装置。
請求項1記載のレーザービーム受光装置をレーザービーム受光判定手段付ＩＣタグとし、請求項1記載のコンピュータの有する前記レーザービーム受光装置から送信された受光情報等の必要なデータを受信する通信手段を、測点上におけるレーザービーム受光時に前記ＩＣタグから無線で発せられた受光情報等の必要なデータを受信する通信手段とすることを特徴とする請求項1記載の自動測量装置。