JPH01263514A - 音波測量システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａ、産業上の利用分野 この発明は音波を利用して長さ又は座標値を求める測量
システムに関するものである。

ｂ、従来の技術 従来、長さは巻尺又は測距機を使用して直接測定してい
た。又、位置座標は位置座標既知の基準点及び既知の方
位等に対する、角度、又は、及び、距離を、測角機又は
測距機により測定し、その位置座標を決めていた。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 従って、測長及び位置座標の測定を行うには２名以上の
技術者を必要とし、又、測定のために多くの時間を必要
とした。

本案はこれを人員を使用せず迅速に測長又は位置座標の
測定を行おうとするものである。

ｄ１問題解決の手段 その解決手段を第１図及び第２図を参照しながら説明す
る。

本システムは第１図のように一定時間毎に短時間音波を
発信する音波発信機と、較正装置付き時刻測定機よりな
る音波発信装置と、音波発信機よりの発信音を受信する
音波受信機と較正装置付き時刻測定機及び演算機よりな
る音波受信装置より構成される。

音波発信装置は第２図のように本システムの測定対象範
囲の最大長さの音波伝播所要時間以上の時間間隔をあら
かじめ定め、その一定時間間隔毎に所定周波数の音波を
発信する。音波受信装置は所定周波数の音波の到達を受
信し、その時刻を測定し演算機により音速と伝播所要時
間から長さを計算する。尚、演算機に温度センサーを備
え気温を常時測定して音速の温度補正を行う。

０１作用 その作用を第１図及び第２図を参照しながら説明する。

長さを求めるには、まず音波発信装置と音波受信装置の
それぞれの較正装置により両装置の時刻Ｈを正確に合わ
せる。次いで測長しようとする箇所の両端に音波発信装
置と音波受信装置をそれぞれ設置し作動させる。音波発
信装置は一定時間間隔Ｉ毎に所定周波数の音波を発信し
、音波受信装置はこの所定周波数の音波を受信し、その
到達時刻Ｔｎ　（＝Ｈ＋ｎＩ＋ｔ）を測定する。音波の
発信時刻Ｈ＋ｎＩはあらかじめ定まっているので、この
時刻と音波の到達時刻Ｔｎ　（＝Ｈ十ｎ　Ｉ　＋ｔ　）
から演算機により伝播所要時間ｔを算定し、音速Ｓに伝
播所要時間を乗することにより両装置の間の長さを求め
ることができる。

ｆ、他の実施例 本システムを使用して位置座標を求める例を第３図及び
第４図を参照しながら説明する。

位置決めを行うには、まず位置座標既知点、Ａ。

Ｂ、Ｃの３点にそれぞれ音波発信装置を配置する。

次いで、位置を求めようとする点Ｐに音波受信装置を設
置する。音波発信装置及び音波受信装置を作動させると
、音波発信装置は所定周波数の音波を発信し、音波受信
装置はこの音波を受信し、その受信時刻Ｔａ、Ｔｂ、Ｔ
ｃを測定する。この到達時刻から、あらかじめ定めた音
波発信装置から音波を発信した時刻Ｔｓを減じ、音波の
伝播速度Ｓを乗することにより求点位置と各位置座標既
知点間の距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃを求める。

Ｌａ＝　（Ｔａ−Ｔｓ）＊５ Ｌｂ＝　（Ｔｂ−Ｔｓ）＊５ Ｌｃ＝　（Ｔｃ−Ｔｓ）＊Ｓ 第４図のように上記により求まる各位置座標既知点から
求点までのそれぞれの長さを半径とした球面をえかくと
、その交わる点が求点の位置になるので、これを演算機
で計算することによりその位置座標を求めることができ
る。

尚、各位置座標既知点に配置した音波発信機の発信音波
をそれぞれ異なった周波数を使用すれば音波の測定が容
易になる。

（２）第５図は各位置座標既知点に音波受信装置を配置
し、位置を求めようとする点に音波発信装置を設置した
例である。この実施例の演算の方法は前（１）項の例と
同様である。

尚、この場合各位置座標既知点には音波受信機のみ配置
し、較正装置付き時刻測定機及び演算機は一箇所のみに
配置し共用することができる。

ｇ０発明の効果 この方法によれば、多数点の位置座標法めを無人で自動
的に実施でき、極めて有効なシステムを提供できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の機器配置の概要図、第２図は本発明の
音波伝播時間測定の説明図、第３図は一座標測定の実施
例の機器配置様態図、第４図は位置座標測定の説明図、
第５図は音波発信装置と音波受信装置を置換えた例の機
器配置様態図である。 １・・・音波発信機、２・・・音波受信機、３・・・較
正装置付き時刻測定機、４・・・演算機、５・・・音波
発信装置、６・・・音波受信装置、７・・・測長箇所、
８・・・音波。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定時間毎に短時間音波を発信する音波（超音波
   を含む、以下同じ）発信機と較正装置付き時刻測定機よ
   りなる音波発信装置と、音波発信機よりの発信音を受信
   する音波受信機と較正装置付き時刻測定機及び演算機よ
   りなる音波受信装置より構成され、測長しようとする箇
   所の両端に時刻を較正した音波発信装置と音波受信装置
   をそれぞれ設置し、一定時間毎に発信する音波が測長箇
   所を伝播する所要時間を測定し、音速に伝播所要時間を
   乗ずることにより、その長さを求めることを特徴とする
   音波測量システム。
2. （２）位置座標既知の複数の点のそれぞれに音波発信装
   置を設置し、位置を求めようとする点に音波受信装置を
   設置し、各位置座標既知点から位置を求めようとする点
   までの音波の伝播所要時間を距離値に換算し、この距離
   値より座標値を求めるようにした、特許請求の範囲（１
   ）項記載の音波測量システム。
3. （３）位置座標既知の複数点に音波受信装置を設置し、
   位置を求めようとする点に音波発信装置を設置した、特
   許請求の範囲第（１）項及び第（２）項記載の音波測量
   システム。