JPH0319486B2 - - Google Patents

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JPH0319486B2
JPH0319486B2 JP58082466A JP8246683A JPH0319486B2 JP H0319486 B2 JPH0319486 B2 JP H0319486B2 JP 58082466 A JP58082466 A JP 58082466A JP 8246683 A JP8246683 A JP 8246683A JP H0319486 B2 JPH0319486 B2 JP H0319486B2
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JP
Japan
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point
light
movable mirror
reflected
surveyed
Prior art date
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JP58082466A
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Japanese (ja)
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JPS59208415A (en
Inventor
Keizo Yoshizawa
Sadakatsu Sugano
Tsutomu Nakanishi
Masafumi Wada
Yoshio Hatsuda
Kikuya Yamaguchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Gumi Co Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kumagai Gumi Co Ltd, Nippon Electric Co Ltd filed Critical Kumagai Gumi Co Ltd
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Publication of JPS59208415A publication Critical patent/JPS59208415A/en
Publication of JPH0319486B2 publication Critical patent/JPH0319486B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002Active optical surveying means

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、基準線からの被測量物体の変位角お
よび基準線から被測量物体に至る距離を測量する
方法に関し、特に、シールド掘削機、トンネルボ
ーリングマシン等を被測量物体としたときにその
ローリング、ピツチングあるいは掘削距離を求め
るのに好適な測量方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for measuring the displacement angle of a surveyed object from a reference line and the distance from the reference line to the surveyed object. This invention relates to a surveying method suitable for determining the rolling, pitching, or excavation distance of an object.

近時のトンネルの施工においては、シールド掘
削機、トンネルボーリングマシン等のトンネル掘
削機の高速化および自動運転化に伴つて施工能率
の向上が図られている。
In modern tunnel construction, efforts are being made to improve construction efficiency as tunnel excavators such as shield excavators and tunnel boring machines become faster and more automated.

ところで、トンネル掘削機の高速性を生かして
トンネルの施工能率を高めかつ施工精度を高める
には、トンネル掘削機の刻々の動きを把握してこ
れに早期の方向修正を施すことによりトンネル掘
削機が計画路線に沿つて推進するようにしなけれ
ばならない。
By the way, in order to increase tunnel construction efficiency and construction accuracy by taking advantage of the high speed of tunnel excavation machines, it is necessary to grasp the moment-by-moment movement of the tunnel excavation machine and make early direction corrections. We must ensure that we proceed along the planned route.

従来、巻尺やトランシツトを用いた測量によつ
てシールド掘削機の計画路線からの変位および掘
削距離を測定し、これにより、シールド掘削機の
現在位置を求めていた。
Conventionally, the current position of the shield excavator has been determined by measuring the displacement of the shield excavator from the planned route and the excavation distance by surveying using a tape measure or transit.

しかし、前記従来の測量方法はトンネル掘削機
を休止して測量を行わなければならず、しかも
刻々に移動するトンネル掘削機の位置を正確に知
るには測量回数を多くしなければならない。この
ことから、前記従来の測量方法によつたのでは、
トンネル掘削機の高速性能が減殺され、また、現
実的に測量の回数にも限度があるため、測量を行
つた後、次の測量を行うまでの間、トンネル掘削
機の動きを正確に把握することができないことと
なるため、掘進速度の大きいトンネル掘削機の蛇
行量を増大させるおそれがあつた。
However, in the conventional surveying method, the tunnel excavator must be stopped to perform the survey, and moreover, the survey must be carried out many times in order to accurately know the position of the tunnel excavator, which is constantly moving. From this, it seems that the traditional surveying method was used.
The high-speed performance of the tunnel excavator is diminished, and there is a practical limit to the number of surveys, so it is necessary to accurately understand the movement of the tunnel excavator between each survey and the next survey. Therefore, there was a risk that the amount of meandering of the tunnel excavator, which has a high excavation speed, would increase.

したがつて、本発明の目的は、トンネル掘削機
のような被測量物体を常時監視するのに適する測
量方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a surveying method suitable for constantly monitoring a surveyed object such as a tunnel boring machine.

また、前記従来の測量方法では、被測量物体を
見通することができる位置にある場合に測量が可
能であつて、見通しのきかない、例えばカーブし
たトンネル内におけるトンネル掘削機の測量にお
いては基準点を移設しなければならず、その測量
が煩雑であつた。
In addition, in the conventional surveying method, surveying is possible when the object to be surveyed is located in a position where it can be seen, but it is not possible to conduct a survey when the object to be surveyed is in a position where it can be seen. Points had to be relocated, making the survey complicated.

したがつて、本発明の他の目的は、被測量物体
がこれを測量するための装置から見通することが
できない位置にある場合でも連続的な測量を可能
とすることにある。
Therefore, another object of the present invention is to enable continuous surveying even when the object to be surveyed is located in a position that cannot be seen from the device for surveying the object.

さらに、本発明の他の目的は、トンネル掘削機
の自動運転に供することができる測量方法を提供
することにある。
Furthermore, another object of the present invention is to provide a surveying method that can be used for automatic operation of a tunnel boring machine.

本発明に係る測量方法は、発光器および光検知
器を備える測量装置の設置位置と反射鏡が取り付
けられた被測量物体との間に設置された、二つの
軸線の回りに回動可能の可動鏡を、前記発光器か
ら発射された光が前記可動鏡で反射されて前記光
検知器の照準位置に入射するように回転させ、こ
のときの前記可動鏡の回転位置を基準位置として
さらに前記発光器から発射された光が前記可動鏡
を経て前記反射鏡に至り再び前記可動鏡を経て戻
つてくる光が前記光検知器に照準するように前記
可動鏡を回転させ、このときの前記可動鏡の前記
基準位置からの回転角度を検出することにより、
前記測量装置の設置位置と前記可動鏡とを結ぶ線
からの前記被測量物体の変位角を求めることを基
本構想とする。
The surveying method according to the present invention includes a movable device that is rotatable around two axes, which is installed between the installation position of a surveying device equipped with a light emitter and a photodetector, and a surveyed object to which a reflecting mirror is attached. The mirror is rotated so that the light emitted from the light emitter is reflected by the movable mirror and enters the aiming position of the photodetector, and the light emission is further performed using the rotated position of the movable mirror at this time as a reference position. The movable mirror is rotated so that the light emitted from the device passes through the movable mirror to the reflecting mirror, and the light that returns via the movable mirror is aimed at the photodetector. By detecting the rotation angle from the reference position of
The basic concept is to find the displacement angle of the object to be surveyed from a line connecting the installation position of the surveying device and the movable mirror.

また、測量装置に、発光器および光検知器の他
に光波距離計を加え、前記可動鏡の回転角度が検
出される位置において、前記光波距離計から光を
発射することにより、測量装置から被測量物体に
至る距離が測定される。
In addition, a light wave distance meter is added to the surveying device in addition to the light emitter and the photodetector, and light is emitted from the light wave distance meter at a position where the rotation angle of the movable mirror is detected. The distance to the survey object is measured.

本発明によれば、被測量物体がトンネル掘削機
の場合、発光器から光を連続的に発射し、掘進中
のトンネル掘削機の反射鏡で反射された光が光検
知器の受光面の中央に入射するように可動鏡を回
転させてその反射面の位置を調節することによ
り、変位角度を求め、これによりトンネル掘削機
のピツチングおよびローリングを間断なく知るこ
とができる。
According to the present invention, when the object to be surveyed is a tunnel excavation machine, light is continuously emitted from the light emitter, and the light reflected by the reflector of the excavating tunnel excavation machine is transmitted to the center of the light receiving surface of the photodetector. By rotating the movable mirror and adjusting the position of its reflecting surface so that the beam is incident on the tunnel, the displacement angle is determined, and thereby the pitching and rolling of the tunnel boring machine can be known without interruption.

また、計画路線が曲線の場合であつても、可動
鏡を計画路線の方向変位点に設置することによつ
て、測距および前記曲線からの変位の測量が可能
である。さらに、トンネル掘削機の変位は可動鏡
の回転量によつて表わされることから、この量を
トンネル掘削機の推進機構に電気的に伝送するこ
とができ、これによりトンネル掘削機の自動運転
化に資することができる。
Further, even if the planned route is a curve, by installing a movable mirror at a directional displacement point of the planned route, it is possible to measure the distance and the displacement from the curve. Furthermore, since the displacement of the tunnel excavator is expressed by the amount of rotation of the movable mirror, this amount can be electrically transmitted to the propulsion mechanism of the tunnel excavator, which will facilitate automatic operation of the tunnel excavator. be able to contribute.

本発明が特徴とするところは、図示の実施例に
ついての以下の説明により、さらに明らかとなろ
う。
The features of the invention will become clearer from the following description of the illustrated embodiments.

本発明に係る測量方法においては、まず、第1
図に示すように、発光器、光検知器および必要に
応じて光波距離計を備える測量装置10と、互い
に直交する軸線、好ましくは水平軸線および鉛直
軸線の回りに回転可能の可動鏡12とを、被測量
物体14の変位を測量するための基準となる直
線、すなわち基準線S上に、それぞれ設置し、ま
た被測量物体14には反射鏡16を設置する。
In the surveying method according to the present invention, first, the first
As shown in the figure, a surveying device 10 equipped with a light emitter, a photodetector and, if necessary, an optical distance meter, and a movable mirror 12 rotatable around mutually orthogonal axes, preferably a horizontal axis and a vertical axis. , are installed on a straight line serving as a reference for measuring the displacement of the object to be surveyed 14, that is, on the reference line S, and a reflecting mirror 16 is installed on the object to be surveyed 14.

測量装置10は基準線S上の第1の基準点O1
に、また可動鏡12は第1の基準点O1と被測量
物体14との間における、基準線S上の第2の基
準点O2に、反射鏡16は第2の基準点O2へ向け
て、それぞれ、配置される。
The surveying device 10 is located at the first reference point O 1 on the reference line S.
In addition, the movable mirror 12 moves to the second reference point O 2 on the reference line S between the first reference point O 1 and the object to be surveyed 14 , and the reflecting mirror 16 moves to the second reference point O 2. They are placed towards each other.

基準線Sは、例えば被測量物体14がシールド
掘削機の場合、該シールド掘削機の後方における
トンネルの中心軸線とすることが好ましい。
For example, when the surveyed object 14 is a shield excavator, the reference line S is preferably the central axis of the tunnel behind the shield excavator.

測量装置10、可動鏡12および反射鏡16を
設置した後、前記発光器から発射された光が可動
鏡12で反射されて前記光検知器の受光面の中央
に入射するように可動鏡12を水平および鉛直の
両軸線の回りに回転させ、このときの可動鏡12
の回転位置を回転基準位置に定める。次いで前記
発光器から発射された光が可動鏡12で反射され
て反射鏡16に入射し、さらに反射鏡16で反射
された光が再び可動鏡12で反射されて前記光検
知器の受光面の中央に入射するように可動鏡12
を回転させる。その後、回転後の可動鏡12の前
記回転基準位置からの回転角度を検出することに
より、被測量物体14の基準線Sからの水平面内
および鉛直面内における変位角度を求めることが
できる。また、このとき第1の基準点O1から第
2の基準点O2を経て被測量物体14に至る距離
を測量する場合は、可動鏡12が前記変位角度の
検出位置にあるところで前記光波距離計から光を
発射することにより測距を行うことができる。
After installing the surveying device 10, the movable mirror 12, and the reflecting mirror 16, move the movable mirror 12 so that the light emitted from the light emitter is reflected by the movable mirror 12 and enters the center of the light receiving surface of the photodetector. The movable mirror 12 is rotated around both horizontal and vertical axes.
The rotation position of is set as the rotation reference position. Next, the light emitted from the light emitter is reflected by the movable mirror 12 and enters the reflector 16, and the light reflected by the reflector 16 is reflected again by the movable mirror 12 and is reflected on the light receiving surface of the photodetector. Movable mirror 12 so that the light enters the center
Rotate. Thereafter, by detecting the rotation angle of the rotated movable mirror 12 from the rotation reference position, the displacement angle of the surveyed object 14 from the reference line S in the horizontal plane and in the vertical plane can be determined. In addition, when measuring the distance from the first reference point O 1 to the object to be surveyed 14 via the second reference point O 2 at this time, the light wave distance is measured when the movable mirror 12 is at the detection position of the displacement angle. Distance can be measured by emitting light from the meter.

ところで、前記発光器または前記光波距離計か
らの発射光および反射鏡16からの反射光は、被
測量物体14の基準線Sからの変位が小さい程、
可動鏡12の反射面における入射角および反射角
が大きくなり、前記光検知器または前記光波距離
計において光を確実に補促することが困難となる
おそれがある。これを回避するために、第2図に
示すように、基準線S上以外の点O3に反射板2
4を設置して、前記発光器から発射された光が反
射板24で反射されて可動鏡12に入射するよう
に、すなわち設置点O3を第1および第2の基準
点O1,O2の間で光路の中継点とすることにより
可動鏡12における前記入射角および反射角を小
さくすることが望ましい。
By the way, the emitted light from the light emitter or the light wave rangefinder and the reflected light from the reflecting mirror 16 become smaller as the displacement from the reference line S of the object to be surveyed 14 becomes smaller.
The angle of incidence and the angle of reflection on the reflective surface of the movable mirror 12 become large, and there is a possibility that it becomes difficult to reliably supplement the light in the photodetector or the optical distance meter. To avoid this, as shown in FIG .
4 is installed so that the light emitted from the light emitter is reflected by the reflection plate 24 and enters the movable mirror 12, that is, the installation point O 3 is set to the first and second reference points O 1 and O 2 It is desirable to reduce the incident angle and reflection angle at the movable mirror 12 by using a relay point of the optical path between the movable mirrors 12 and 12 as a relay point of the optical path.

この例の場合、測量装置10は、第1の基準点
O1と反射板24の設置点O3とを結ぶ直線と基準
線Sとの間の角度を第1の基準点O1を中心とし
て回転可能に支持される。反射板24は、前記し
た可動鏡12のように、直交する二軸線の回りに
回転可能であつても、また非回転のものであつて
もよい。第4図には、可動の反射板24が示され
ており、反射板24は可動鏡12と共に台板(図
示せず)上に配置して使用することが望ましい。
In this example, the surveying device 10
It is supported so as to be rotatable about the first reference point O 1 at an angle between the reference line S and the straight line connecting O 1 and the installation point O 3 of the reflection plate 24 . The reflecting plate 24 may be rotatable about two orthogonal axes like the movable mirror 12 described above, or may be non-rotatable. FIG. 4 shows a movable reflecting plate 24, and it is desirable that the reflecting plate 24 is used together with the movable mirror 12 by being placed on a base plate (not shown).

第4図にその一例を示す可動鏡12は、これを
構成する鏡体12aのその両側部が水平軸27を
介して、それぞれ、DCトルクモータ29および
エンコーダ31に水平軸線33aの回りに回転可
能に支承され、鏡体12a、DCトルクモータ2
9およびエンコーダ31はこれらを鉛直軸線33
bの回りに回転可能にDCトルクモータ35およ
びエンコーダ37に取り付けられている。
In the movable mirror 12, an example of which is shown in FIG. 4, both sides of the mirror body 12a constituting the movable mirror 12 can be rotated around a horizontal axis 33a by a DC torque motor 29 and an encoder 31, respectively, via a horizontal shaft 27. The mirror body 12a, the DC torque motor 2
9 and the encoder 31 connect these to the vertical axis 33
It is attached to a DC torque motor 35 and an encoder 37 so as to be rotatable around b.

また、被測量物体14に設置される前記反射鏡
は、図示しないが、互いに直交する三つの反射板
で構成されるコーナキユーブ(コーナリフレクタ
とも称される)を使用することが望ましい。この
コーナキユーブによれば、該コーナキユーブに入
射した光は、入射方向と平行な方向へ反射され
る。コーナキユーブは、可動鏡12と被測量物体
14との間の距離が大きい場合は、コーナキユー
ブ単体を複数個組み合わせて使用することが望ま
しい。
Further, although not shown, it is desirable to use a corner cube (also referred to as a corner reflector) as the reflecting mirror installed on the object to be surveyed 14, which is composed of three reflecting plates orthogonal to each other. According to this corner cube, the light incident on the corner cube is reflected in a direction parallel to the direction of incidence. When the distance between the movable mirror 12 and the object to be surveyed 14 is large, it is desirable to use a combination of a plurality of corner cubes.

さらに、前記発光器、前記光検知器および前記
光波距離計の配置例として第3図を参照すると、
第1の基準点O1と反射板24の設置点O3とを結
ぶ前記直線と平行に、レーザ発振器から成る発光
器18とレーザ光の光径を調節するエキスバンダ
26とが配置されている。発光器18からその後
方へ発射されるレーザ光は一対の反射板28で反
射されてエキスパンダ26に入射し、エキスパン
ダ26から射出されたレーザ光はエキスパンダ2
6の前方に配置された反射板30および前記直線
上に配置された小径の反射板32で反射され、前
記直線を光軸として反射板24へ向けて進む。
Furthermore, referring to FIG. 3 as an example of the arrangement of the light emitter, the photodetector, and the optical distance meter,
Parallel to the straight line connecting the first reference point O 1 and the installation point O 3 of the reflection plate 24, a light emitter 18 consisting of a laser oscillator and an expander 26 for adjusting the diameter of the laser beam are arranged. . The laser light emitted backward from the light emitter 18 is reflected by a pair of reflecting plates 28 and enters the expander 26 , and the laser light emitted from the expander 26 is reflected by the expander 26 .
6 and a small-diameter reflector 32 placed on the straight line, and travel toward the reflector 24 with the straight line as the optical axis.

光検知器20は、その受光面を反射板24に向
けかつ受光面の中心を前記直線上に置いて配置さ
れている。光検知器20は半導体光位置検出器か
ら成り、光検知器20の前方に配置された集光レ
ンズ34を透過して光検知器20へ向うレーザ光
はその受光面の一点に集中される。前記半導体光
位置検出器に入射したレーザ光は光電交換され
て、半導体光位置検出器の受光面の縦および横方
向における入射位置の前記中心からの距離に応じ
て電圧が出力される。光検出器は、前記半導体光
位置検出器に代えて、受光面が四分割され、分割
された各区画に光電交換素子が配置された四分割
光位置検出器を使用してもよい。
The photodetector 20 is arranged with its light-receiving surface facing the reflection plate 24 and the center of the light-receiving surface being placed on the straight line. The photodetector 20 is composed of a semiconductor optical position detector, and the laser light that passes through a condensing lens 34 disposed in front of the photodetector 20 and heads toward the photodetector 20 is concentrated at one point on its light receiving surface. The laser light incident on the semiconductor optical position detector is photoelectrically exchanged, and a voltage is output according to the distance from the center of the incident position in the vertical and horizontal directions of the light receiving surface of the semiconductor optical position detector. Instead of the semiconductor optical position detector, the photodetector may be a four-part optical position detector in which the light-receiving surface is divided into four sections and a photoelectric exchange element is disposed in each divided section.

光波距離計22は、前記直線に対し直角に配置
されている。光波距離計22は、測距用レーザ光
を発射する発信部と前記反射鏡で反射されたレー
ザ光を受け入れる受信部とを有し、発信部から発
射されたレーザ光は、発光部18からのレーザ光
を遮断すべく移動可能の切換ミラー36が前記直
線上に位置したとき、切換ミラー36で反射され
て前記直線を光軸として進み、また前記反射レー
ザ光は切換ミラー36で反射されて受信部に入射
する。光波距離計22による測距は発信部からの
発射光と受信部への入射光との位相差を測定する
ことにより行なわれる。
The optical distance meter 22 is arranged at right angles to the straight line. The light wave distance meter 22 has a transmitting section that emits a laser beam for distance measurement and a receiving section that receives the laser beam reflected by the reflecting mirror. When the switching mirror 36, which is movable to block the laser beam, is positioned on the straight line, the laser beam is reflected by the switching mirror 36 and travels along the straight line as the optical axis, and the reflected laser beam is reflected by the switching mirror 36 and is received. incident on the part. Distance measurement by the light wave distance meter 22 is performed by measuring the phase difference between the light emitted from the transmitter and the light incident on the receiver.

第2図および第3図に示す例では、測量装置1
0を回転させて可動鏡12へ向け、次いで発光器
18から光を発射してこれが可動鏡12で反射さ
れて光検出器20の受光面の中心に戻るように可
動鏡12を回転させる。次に、測量測置10を回
転させて反射板24へ向け、次いで発光器18か
らの光が反射板24で反射されて可動鏡12に入
射し、可動鏡12で反射された光が再び反射板2
4で反射されて光検出器20の受光面の中心に戻
るように可動鏡12を回転させる。次にこのとき
の可動鏡12の前記両軸線の回りの回転角度を検
出する。その後、発光器から発射された光が反射
板24および可動鏡12で順次反射されて反射鏡
16に入射し、さらに反射鏡16で反射された光
が再び可動鏡12および反射板24で順次反射さ
れて光検出器20の受光面の中心に入射するよう
に可動鏡を回転させる。このときの回転角度を検
出し、検出された前記両軸線の回りに回転角度と
先に検出された回転角度との和を求めれば、基準
線Sからの被測量物対14の変位角を知ることが
できる。
In the example shown in FIGS. 2 and 3, the surveying device 1
0 is rotated to direct it toward the movable mirror 12, and then the movable mirror 12 is rotated so that light is emitted from the light emitter 18, reflected by the movable mirror 12, and returned to the center of the light receiving surface of the photodetector 20. Next, the surveying station 10 is rotated to face the reflector 24, and then the light from the light emitter 18 is reflected by the reflector 24 and enters the movable mirror 12, and the light reflected by the movable mirror 12 is reflected again. Board 2
4 and returns to the center of the light receiving surface of the photodetector 20. Next, the rotation angle of the movable mirror 12 around the two axes at this time is detected. Thereafter, the light emitted from the light emitter is sequentially reflected by the reflector 24 and the movable mirror 12 and enters the reflector 16, and the light reflected by the reflector 16 is again sequentially reflected by the movable mirror 12 and the reflector 24. The movable mirror is rotated so that the light is incident on the center of the light receiving surface of the photodetector 20. By detecting the rotation angle at this time and finding the sum of the detected rotation angle and the rotation angle detected earlier, the displacement angle of the surveyed object pair 14 from the reference line S can be determined. be able to.

第1の基準点O1と第2の基準点O2との間の距
離、第1の基準点O1から前記地点O3を経て第2
の基準点O2に至る距離および、第1の基準点O1
から前記地点O3、第2の基準点O2を経て被測量
物対14に至る距離のそれぞれは、可動鏡12の
回転動作の各終了後の位置において、光波距離計
22から光を発射することにより求められる。
The distance between the first reference point O 1 and the second reference point O 2 , from the first reference point O 1 to the second reference point O 3 via the said point O 3
and the distance to the first reference point O 2 and the first reference point O 1
The distance from the point O 3 to the second reference point O 2 to the object to be measured 14 is determined by emitting light from the optical distance meter 22 at each position after the rotation of the movable mirror 12. It is required by

前記したところでは、測量装置10を基準線S
上に設置した場合について説明した。しかし、前
記第2の基準点O2および反射板24の設置点O3
をそれぞれ第1の既知点および第2の既知点とか
つこれらを結ぶ直線を基準線S1とすれば、測量装
置10は必ずしも前記基準線S上に設置する必要
はない。そしてこの場合、測量装置10は前記第
2の既知点へ向けて設置される。
In the above description, the surveying device 10 is set at the reference line S.
The case where it is installed on top is explained. However, the second reference point O 2 and the installation point O 3 of the reflecting plate 24
are the first known point and the second known point, respectively, and the straight line connecting them is the reference line S1 , then the surveying device 10 does not necessarily need to be installed on the reference line S. In this case, the surveying device 10 is installed facing the second known point.

次に、この例によつて被測量物体14のS1から
の変位を測量する際、発光器18から発射された
レーザ光が反射板24で反射されて可動鏡12に
入射し、さらに可動鏡12で反射されたレーザ光
が反射板24で反射されて半導体光位置検出器2
0の受光面の中央に入射するように可動鏡12を
回転させる。ここにおいて、第5図にブロツク図
を示すように、検出器20に入射したレーザ光の
全光量に対応する変換電圧ΣV、受光面における
中心からの距離に応じた変換電圧Vx,Vyはアナ
ログ、デイジタル変換器38およびコンピユータ
入出力ユニツト40を介して制御器42へ入力さ
れる。他方。制御器42には、可動鏡12の水平
および鉛直の両軸線の回りの回転角のエンコーダ
31,37の読み値が出力ユニツト43,45お
よび入力ユニツト44を介して伝送され、前記変
換電圧Vx,Vyが正また負の場合に、可動鏡12
が最小単位分を回転するように、エンコーダ3
1,37の前記読み値と前記最小単位分との差ま
たは和を指示値として制御器42から出力ユニツ
ト46および入力ユニツト48,50を介して減
算器52,54へ伝送する。減算器52,54に
おいて前記エンコーダの読み値と前記指示値との
差を演算し、水平方向、および鉛直方向に関する
演算結果が、それぞれ、デイジタル、アナログ変
換器56,58、プリアンプ60,62およびパ
ワーアンプ64,66を経てDCトルクモータ2
9,35に伝送され、DCトルクモータ29,3
5がそれぞれ、タコジエネレータ29a,35a
によつて回転を制御されて鏡体12aを水平、お
よび鉛直の両軸線の回りに、前記電圧Vx,Vyが
零になるまで回転させる。
Next, when measuring the displacement of the object to be surveyed 14 from S 1 according to this example, the laser beam emitted from the light emitter 18 is reflected by the reflection plate 24 and enters the movable mirror 12, and then the movable mirror The laser beam reflected by 12 is reflected by the reflection plate 24 and is transmitted to the semiconductor optical position detector 2
The movable mirror 12 is rotated so that the light enters the center of the light receiving surface. Here, as shown in the block diagram in FIG. 5, the converted voltage ΣV corresponding to the total amount of laser light incident on the detector 20, and the converted voltages Vx and Vy corresponding to the distance from the center of the light receiving surface are analog, It is input to a controller 42 via a digital converter 38 and a computer input/output unit 40. On the other hand. The readings of the encoders 31, 37 of the rotation angle of the movable mirror 12 about both horizontal and vertical axes are transmitted to the controller 42 via output units 43, 45 and an input unit 44, and the converted voltages Vx, When Vy is positive or negative, the movable mirror 12
encoder 3 so that it rotates by the minimum unit.
The difference or sum between the read value of 1, 37 and the minimum unit is transmitted from the controller 42 to the subtracters 52, 54 via the output unit 46 and input units 48, 50 as an instruction value. The subtracters 52 and 54 calculate the difference between the encoder reading value and the indicated value, and the calculation results in the horizontal and vertical directions are sent to digital and analog converters 56 and 58, preamplifiers 60 and 62, and power output, respectively. DC torque motor 2 via amplifiers 64 and 66
9,35, DC torque motor 29,3
5 are tachogenerators 29a and 35a, respectively.
The mirror body 12a is rotated around both horizontal and vertical axes until the voltages Vx and Vy become zero.

なお、図中の符号68,70は、それぞれ、光
波距離計22に接続されかつ入出力ユニツト40
を介してコンピユータ72に接続された入出力ユ
ニツトおよび直並列変換器を示す。
Note that numerals 68 and 70 in the figure are connected to the optical distance meter 22 and to the input/output unit 40, respectively.
The input/output unit and the serial/parallel converter are shown connected to the computer 72 via.

前記のような操作を経たのち、またはさらに測
量装置10から反射板24を経て可動鏡12へ至
る距離を光波距離計22により測定したのち、発
光器18から発射されたレーザ光が反射板24お
よび可動鏡12で反射されて反射鏡16に入射
し、さらに反射鏡16で反射されたレーザ光が再
び可動鏡12および反射板24で反射されて前記
検出器20の受光面の中央に入射するように可動
鏡12を回転させる。このときも、前記したと同
様にして検出器20における電圧Vx,Vyが零に
なるまで回転動作させる。次いで、可動鏡の回転
角度を検出することにより、基準線S1からの被測
量物対14の変位角を求めることができ、さら
に、この位置で光波距離計22による測距によ
り、測量装置10から被測量物体14までの光路
上の距離を求めることができる。
After the above-described operations have been performed, or after the distance from the surveying device 10 to the movable mirror 12 via the reflector 24 is measured by the light wave distance meter 22, the laser beam emitted from the light emitter 18 is transmitted to the reflector 24 and The laser beam is reflected by the movable mirror 12 and enters the reflecting mirror 16, and the laser beam further reflected by the reflecting mirror 16 is reflected again by the movable mirror 12 and the reflecting plate 24 and enters the center of the light-receiving surface of the detector 20. The movable mirror 12 is rotated. At this time as well, the rotation operation is performed in the same manner as described above until the voltages Vx and Vy in the detector 20 become zero. Next, by detecting the rotation angle of the movable mirror, the displacement angle of the object to be surveyed 14 from the reference line S 1 can be determined. The distance on the optical path from to the object to be surveyed 14 can be determined.

前記可動鏡12は、掘削されるトンネルの計画
線の一部が曲線の場合、基準線SまたはS1と計画
線の曲線部における任意の接線との交叉する点す
なわち方向変位点に設置され、方向変位点が複数
に亘る場合には、第6図に示すように、被測量物
体14に最も近い方向変位点C1に設置され、他
の方向変位点Cには前記したような反射板24が
それぞれ設置される。
When part of the planned line of the tunnel to be excavated is a curve, the movable mirror 12 is installed at a point where the reference line S or S1 intersects with an arbitrary tangent in the curved part of the planned line, that is, a directional displacement point, If there are multiple directional displacement points, as shown in FIG . will be installed respectively.

このように複数の方向変位点C,C1が存在す
る場合、方向変位点に設置される可動鏡12また
は反射板24における入射角および反射角を小さ
くするために、方向変位点C,C1の近傍の点に
前記したと同様に反射板25を配置することが望
ましい。
When a plurality of directional displacement points C, C 1 exist in this way, in order to reduce the angle of incidence and reflection angle on the movable mirror 12 or the reflection plate 24 installed at the directional displacement point, the directional displacement points C, C 1 It is desirable to arrange the reflecting plate 25 at a point near the point in the same manner as described above.

測量装置10は、反射板25を介在させない場
合は、測量装置10に最も近い反射板24に向け
て、また反射板25を介在させる場合は、測量装
置10に最も近い反射板25に向けて設置する。
The surveying device 10 is installed facing toward the reflective plate 24 closest to the surveying device 10 when the reflective plate 25 is not interposed, and toward the reflective plate 25 closest to the surveying device 10 when the reflective plate 25 is interposed. do.

この例の場合の基準点S2は、被測量物体14に
最も近い方向変位点C1とその近傍点n1とを結ぶ直
線であり、この基準線S2からの被測量物体14の
変位角は、前記した例に準じて行えばよい。この
とき前記反射板24,25の設置点は、測量装置
10との間で光路の中継点となる。また、測量装
置10およびこれに最も近い方向変位点C間、他
の方向変位点C間および、方向変位点Cおよび
C1間の距離は前記した方法により測量可能であ
るから、測量装置10および被測量物体14間の
距離が求められる。
The reference point S 2 in this example is a straight line connecting the directional displacement point C 1 closest to the surveyed object 14 and its neighboring point n 1 , and the displacement angle of the surveyed object 14 from this reference line S 2 may be performed according to the example described above. At this time, the installation points of the reflectors 24 and 25 serve as relay points of the optical path with the surveying device 10. Also, between the surveying device 10 and the directional displacement point C closest to it, between other directional displacement points C, and between the directional displacement points C and
Since the distance between C1 and C1 can be measured by the method described above, the distance between the surveying device 10 and the object to be surveyed 14 can be determined.

前記した方法により、第7図を参照すると、方
向変位点C1を測量物体14との間の距離L1、お
よび基準線S2からの被測定物体14の水平方向に
おける変位角αo、鉛直方向における変位角βoを求
め、さらに、方向変位点C1と任意の点P0との間
の距離L2、および基準線S2からの前記任意の点
P0の水平方向における変位角α0、鉛直方におけ
る変位角β0を求めることにより、前記任意の点P0
を原点として被測量物体14の位置を三次元直角
座標に表わすことができる。この場合、任意の点
にも反射鏡(図示せず)を設置して、被測量物体
14の変位角の測量および測距を行うと同様にし
て、測量を行うことにより、前記距離L2および
角度α0,β0を検出することができる。
According to the method described above, referring to FIG. 7, the distance L 1 between the directional displacement point C 1 and the surveying object 14, and the displacement angle α o of the measured object 14 from the reference line S 2 in the horizontal direction, vertical Find the displacement angle β o in the direction, and further calculate the distance L 2 between the direction displacement point C 1 and any point P 0 , and the said arbitrary point from the reference line S 2.
By finding the displacement angle α 0 in the horizontal direction and the displacement angle β 0 in the vertical direction of P 0 , the above arbitrary point P 0
The position of the object to be surveyed 14 can be expressed in three-dimensional orthogonal coordinates using the origin as the origin. In this case, by installing a reflecting mirror (not shown) at any point and measuring the displacement angle and distance of the object to be surveyed 14, the distance L 2 and Angles α 0 and β 0 can be detected.

第7図から、図解的に被測量物体14の位置を
Pn(Xn,Yn,Zn)とすると、 Xn=L1cosβn・sin(αo−α0)、 Yn=L1sinβn−L2sinβ0、 Zn=L1cosβn・cos(αo−α0)−L2cosβ0 として求めることができる。
From FIG. 7, the position of the object to be surveyed 14 is illustrated.
If Pn ( Xn , Yn , Zn ) , then )−L 2 cosβ 0 .

なお、言うまでもないが、前記任意の点P0
可動鏡12の鏡体12aの光の入反射点におくこ
ともできる。
Needless to say, the arbitrary point P 0 can also be placed at the light input/reflection point of the mirror body 12a of the movable mirror 12.

本発明によれば、被測量物体がトンネル掘削機
の場合、従来の測量方法と異なり、これを休止さ
せることなくその方向変位および掘削距離を測量
することができる。したがつて、トンネル掘削機
の現在位置を常に監視することでき、計画路線か
ら変位した場合でも、即座にその方向修正を行う
ことができる。
According to the present invention, when the object to be surveyed is a tunnel boring machine, its directional displacement and excavation distance can be measured without stopping the machine, unlike conventional surveying methods. Therefore, the current position of the tunnel excavator can be constantly monitored, and even if it deviates from the planned route, its direction can be immediately corrected.

また、トンネル掘削機によつて掘削されるトン
ネルが見通しのきかない曲部を有する場合でも、
その方向変位点に可動鏡を設置することにより見
通しがきく場合と同様に測量を行うことができる さらに、本発明によれば、これをトンネル掘削
機の推進系に連動させることが容易であり、これ
によりトンネル掘削機の自動運転を大幅に推進す
ることが可能である。
In addition, even if the tunnel excavated by a tunnel excavation machine has a curved part with no visibility,
By installing a movable mirror at the directional displacement point, surveying can be carried out in the same way as when the line of sight is clear.Furthermore, according to the present invention, it is easy to link this to the propulsion system of the tunnel excavator, This makes it possible to significantly promote automatic operation of tunnel excavators.

さらに、トンネル掘削機に発光器を設置した場
合のようにそのテール部が上下左右に移動すると
き、発光器から発射される光が可動鏡に到達不可
能となるおそれがある。しかし、本発明によれ
ば、発光器が被測量物体にではなく、これを測量
するための装置に組み込まれていることから、発
光器から発射された光は必ず可動鏡に到達するよ
うに配置することができる。
Furthermore, when a light emitting device is installed in a tunnel excavation machine and its tail portion moves vertically and horizontally, there is a possibility that the light emitted from the light emitting device cannot reach the movable mirror. However, according to the present invention, the light emitting device is not built into the object to be surveyed but is built into the device for surveying the object, so the light emitted from the light emitting device is arranged so that it always reaches the movable mirror. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る測量方法の概略を示す説
明図、第2図は他の例の概略を示す説明図、第3
図は測量装置、可動鏡および反射鏡の配置例を示
す概略図、第4図は可動鏡および反射板の概略
図、第5図は変位を検出する動作を示すブロツク
図、第6図は複数の方向変位点が存在する場合の
測量方法の概略を示す説明図、第7図は被測量物
体の三次元座標位置を求めるための説明図であ
る。 10:測量装置、12:可動鏡、14:被測量
物体、16:反射鏡、18:発光器、20:光検
知器、22:光波距離計、24,25:反射板、
S,S1,S2:基準線、O1,O2:第1の基準線お
よび第2の基準線、C,C1:方向変位点。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the surveying method according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of another example, and FIG.
The figure is a schematic diagram showing an example of the arrangement of a surveying device, a movable mirror, and a reflecting mirror, Figure 4 is a schematic diagram of a movable mirror and a reflecting plate, Figure 5 is a block diagram showing the operation of detecting displacement, and Figure 6 is a multiple FIG. 7 is an explanatory diagram showing an outline of the surveying method when there are directional displacement points, and FIG. 7 is an explanatory diagram for determining the three-dimensional coordinate position of the object to be surveyed. 10: Surveying device, 12: Movable mirror, 14: Object to be surveyed, 16: Reflector, 18: Light emitter, 20: Photodetector, 22: Light wave distance meter, 24, 25: Reflector plate,
S, S 1 , S 2 : Reference line, O 1 , O 2 : First reference line and second reference line, C, C 1 : Directional displacement point.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 基準線からの被測量物体の変位角を測量する
方法であつて、前記基準線上の第1の基準点に、
該第1の基準点と前記被測量物体との間における
前記基準線上の第2の基準点へ向けて発光器およ
び光検知器を備える測量装置を、前記第2の基準
点に、直交する二つの軸線の回りに回転可能の可
動鏡を、および前記被測量物体に前記第2の基準
点へ向けて反射鏡を、それぞれ、設置すること、
その後、前記発光器から発射された光が前記可動
鏡で反射されて前記光検知器の受光面の中央に入
射するように前記可動鏡を回転させること、次い
で前記光が前記可動鏡で反射されて前記反射鏡に
入射しさらに該反射鏡で反射された光が再び前記
可動鏡で反射されて前記光検知器の受光面の中央
に入射するように前記可動鏡を回転させること、
このときの前記可動鏡の前記二つの軸線の回りの
回転角度を検出することを含む、測量方法。 2 基準線上の第1の基準点から被測量物体に至
る距離を測量する方法であつて、前記第1の基準
点と前記被測量物体との間における前記基準線上
の第2の基準点へ向けて発光器、光検知器および
光波距離計を備える測量装置を、前記第2の基準
点に、直交する二つの軸線の回りに回転可能の可
動鏡を、および前記被測量物体に前記第2の基準
点へ向けて反射鏡を、それぞれ、設置すること、
その後、前記発光器から発射された光が前記可動
鏡で反射されて前記反射鏡に入射しさらに該反射
鏡で反射された光が再び前記可動鏡で反射されて
前記光検知器の受光面の中央に入射するように前
記可動鏡を回転させること、次いで前記光波距離
計により前記第1の基準点から前記第2の基準点
を経て前記被測量物体に至る距離を検出すること
を含む、測量方法。 3 基準線からの被測量物体の変位度を測量する
方法であつて、前記基準線上の第1の基準点に、
該第1の基準点とこれから角度的に隔てられた点
とを結ぶ直線と、前記基準線との成す角度を回転
可能の発光器および光検知器を備える測量装置
を、前記第1の基準点と前記被測量物体との間に
おける前記基準線上の第2の基準点に、直交する
二つに軸線の回りに回転可能の可動鏡を、前記被
測量物体に前記第2の基準点へ向けて反射鏡を、
および前記直線上の点に該点が前記第1の基準点
と第2の基準点との間で光路の中継点となるよう
に反射板を、それぞれ、設置すること、その後、
前記発光器および前記光検知器を前記可動鏡へ向
け、前記発光器から発射された光が前記可動鏡で
反射されて前記光検知器の受光面の中央に入射す
るように前記可動鏡を回転させること、次いで前
記発光器および前記光検知器を前記反射板へ向
け、前記発光器から発射された光が前記反射板で
反射されて前記可動鏡に入射しさらに反射された
光が前記反射板で反射されて前記光検知器の受光
面の中央に入射するように前記可動鏡を回転させ
ること、このときの可動鏡の前記二つの軸線の回
りの回転角度を検出すること、次いで前記発光器
から発射された光が前記反射板および前記可動鏡
で反射されて前記反射鏡に入射しさらに該反射鏡
で反射された光が再び前記可動鏡および前記反射
板で反射されて前記光検知器の受光面の中央に入
射するように前記可動鏡を回転させること、この
ときの前記可動鏡の前記二つの軸線の回りの回転
角度を検出することを含む、測量方法。 4 基準線上の第1の基準点から被測量物体に至
る距離を測量する方法であつて、前記第1の基準
点に、該第1の基準点とこれから角度的に隔てら
れた点とを結ぶ直線と、前記基準線との成す角度
を回転可能の発光器、光検知器および光波距離計
を備える測量装置を、前記第1の基準点と前記被
測量物体との間における前記基準線上の第2の基
準点に、直交する二つの軸線の回りに回転可能の
可動鏡を、前記被測量物体に前記第2の基準点へ
向けて反射鏡を、および前記直線上の点に該点が
前記第1の基準点と前記第2の基準点との間で光
路の中継点となるように反射板を、それぞれ、設
置すること、その後、前記発光器、前記光検知器
および前記光波距離計を前記反射板へ向けるこ
と、次いで前記発光器から発射された光が前記反
射板および前記可動鏡で反射されて前記反射鏡に
入射しさらに該反射鏡で反射された光が再び前記
可動鏡および前記反射板で反射されて前記光検知
器の受光面の中央に入射するように前記可動鏡を
回転させること、次いで光波距離計により前記第
1の基準点から前記直線上の点および前記第2の
基準点を経て前記被測量物体に至る距離を検出す
ることを含む、測量方法。 5 第1の既知点および該第1の既知点から隔て
られた第2の既知点を有する直線からの被測量物
体の変位角を測量する方法であつて、前記直線上
の点以外の地点に前記第2の既知点へ向けて発光
器および光検知器を備える測量装置を、前記第1
の既知点に、二つの軸線の回りに回転可能の可動
鏡を、前記被測量物体に前記第1の既知点へ向け
て反射鏡を、および前記第2の既知点に該第2の
既知点が前記地点と前記第1の既知点との間で光
路の中継点となるように反射板を、それぞれ、設
置すること、その後、前記発光器から発射された
光が前記反射板および前記可動鏡で反射されて前
記反射鏡に入射しさらに該反射鏡で反射された光
が再び前記可動鏡および前記反射板で反射されて
前記光検知器の受光面の中央に入射するように前
記可動鏡を回転させること、このときの前記可動
鏡の回転角度を検出することを含む、測量方法。 6 第1の既知点および該第1の既知点から隔て
られた第2の既知点を有する直線上の点以外の地
点から被測量物体に至る距離を測量する方法であ
つて、前記地点に前記第2の既知点へ向けて発光
器、光検知器および光波距離計を備える測量装置
を、前記第1の既知点に、二つの軸線の回りに回
転可能に可動鏡を、前記被測量物体に前記第1の
既知点へ向けて反射鏡を、および前記第2の既知
点に該第2の既知点が前記地点と前記第1の既知
点との間で光路の中継点となるように反射板を、
それぞれ、設置すること、その後、前記発光器か
ら発射された光が前記反射板および前記可動鏡で
反射されて前記反射鏡に入射しさらに該反射鏡で
反射された光が再び前記可動鏡および前記反射板
で反射されて前記光検知器の受光面の中央に入射
するように前記可動鏡を回転させること、次いで
前記光波距離計により前記地点から前記第2の既
知点および前記第1の既知点を経て前記被測量物
体に至る距離を計測することを含む、測量方法。 7 基準点から複数の方向変位点を介在して隔て
られた被測量物体の該測量物体に最も近い方向変
位点と次の方向変位点とを結ぶ基準線からの前記
被測量物体の変位角を測量する方法であつて、前
記基準点に、前記方向変位点のうち前記基準点に
最も近い方向変位点へ向けて発光器および光検知
器を備える測量装置を、前記被測量物体に最も近
い前記方向変位点に、直交する二つの軸線の回り
に回転可能の可動鏡を、前記被測量物体に、これ
に最も近い前記方向変位点へ向けて反射鏡を、前
記被測量物体に最も近い前記方向変位点以外の他
の方向変位点に該他の方向変位点が前記基準点と
前記被測量物体に最も近い前記方向変位点との間
で光路の中継点となるように反射板を、それぞれ
設置すること、その後、前記発光器から発射され
た光が前記各反射板で反射されて前記可動鏡に入
射しさらに該可動鏡で反射された光が再び前記各
反射板で反射されて前記光検知器の受光面の中央
に入射するように前記可動鏡を回転させること、
次いで前記発光器から発射された光が前記各反射
板および前記可動鏡で反射されて前記反射鏡に入
射しさらに該反射鏡で反射された光が再び前記可
動鏡および前記各反射板で反射されて前記光検知
器の受光面の中央に入射するように前記可動鏡を
回転させること、このときの前記可動鏡の回転角
度を検出することを含む、測量方法。 8 基準点から複数の方向変位点を介在して隔て
られた被測定物体へ至る距離を測量する方法であ
つて、前記基準点に、前記方向変位点のうち前記
基準点に最も近い方向変位点へ向けて発光器、光
検知器および光波距離計を備える測量装置を、前
記方向位点のうち前記被測量物体に最も近い方向
変位点に、直交する二つの軸線の回りに回転可能
の可動鏡を、前記被測量物体に、これに最も近い
前記方向変位点へ向けて反射鏡を、前記被測量物
体に最も近い前記方向変位点以外の方向変位点
に、該他の方向変位点が前記基準点と前記被測量
物体に最も近い前記方向変位点との間で光路の中
継点となるように反射板を、それぞれ、設置する
こと、その後、前記発光器から発射された光が前
記各反射板および前記可動鏡で反射されて前記反
射鏡に入射しさらに該反射鏡で反射された光が再
び前記可動鏡および前記反射鏡で反射されて前記
光検知器の受光面の中央に入射するように前記可
動鏡を回転させること、次いで前記光波距離計に
より前記基準点から前記方向変位点を経て前記被
測量物体に至る距離を検出することを含む、測量
方法。 9 基準点から複数の方向変位点およびこれらの
近傍点を介在して隔てられた被測量物体の該被測
量物体に最も近い方向変位点と該方向変位点の近
傍点とを結ぶ基準線からの変位角を測量する方法
であつて、前記基準点に、前記方向変位点のうち
前記基準点に最も近い方向変位点の近傍点へ向け
て発光器および光検知器を備える測量装置を、前
記被測量物体に最も近い前記方向変位点に、直交
する二つの軸線の回りに回転可能の可動鏡を、前
記被測量物体に、これに最も近い前記方向変位点
へ向けて反射鏡を、および前記被測量物体に最も
近い前記方向変位点を除く他の方向変位点と前記
各近傍点とに、前記他の方向変位点および前記近
傍点が前記基準点と前記被測量物体に最も近い前
記方向変位点との間で光路の中継点となるように
反射板を、それぞれ設置すること、その後、前記
発光器から発射された光が前記反射板で反射され
て前記可動鏡に入射しさらに該可動鏡で反射され
た光が再び前記反射板で反射されて前記光検知器
の受光面の中央に入射するように前記可動鏡を回
転させること、次いで前記発光器から発射された
光が前記反射板および前記可動鏡で反射されて前
記反射鏡に入射しさらに該反射鏡で反射された光
が再び前記可動鏡および前記各反射板で反射され
て前記光検知器の受光面の中央に入射するように
前記可動鏡を回転させること、このときの可動鏡
の前記二つの軸線の回りの回転角度を検出するこ
とを含む、測量方法。 10 基準点から複数の方向変位点およびこれら
の近傍点を介在して隔てられた被測量物体に至る
距離を測量する方法であつて、前記基準点に、前
記方向変位点のうち前記基準点に最も近い方向変
位点の近傍点へ向けて発光器、光検知器および光
波距離計を備える測量装置を、前記方向変位点の
うち前記被測量物体に最も近い方向変位点に、直
交する二つの軸線の回りに回転可能の可動鏡を、
前記被測量物体に、これに最も近い前記方向変位
点へ向けて反射鏡を、および前記被測量物体に最
も近い前記方向変位点を除く他の方向変位点と前
記各近傍点とに、前記他の方向変位点および前記
近傍点との間で光路の中継点となるように反射板
をそれぞれ、設置すること、その後、前記発光器
から発射された光が前記反射板で反射されて前記
可動鏡に入射しさらに該可動鏡で反射された光が
再び前記反射板で反射されて前記光検知器の受光
面の中央に入射するように前記可動鏡を回転させ
ること、次いで前記発光器から発射された光が前
記反射板および前記可動鏡で反射されて前記反射
鏡に入射しさらに該反射鏡で反射された光が再び
前記可動鏡および前記反射板で反射されて前記光
検知器の受光面の中央に入射するように前記可動
鏡を回転させること、次いで前記光波距離計によ
り前記基準点から前記方向変位点および前記近傍
点を経て前記被測量物体に至る距離を検出するこ
とを含む、測量方法。
[Claims] 1. A method for measuring the displacement angle of an object to be surveyed from a reference line, the method comprising: a first reference point on the reference line;
A surveying device equipped with a light emitter and a photodetector is directed toward a second reference point on the reference line between the first reference point and the object to be surveyed, and installing a movable mirror rotatable around two axes, and a reflecting mirror facing the second reference point on the object to be surveyed;
Thereafter, rotating the movable mirror so that the light emitted from the light emitter is reflected by the movable mirror and enters the center of the light receiving surface of the photodetector, and then the light is reflected by the movable mirror. rotating the movable mirror so that the light that is incident on the reflective mirror and reflected by the reflective mirror is again reflected by the movable mirror and incident on the center of the light receiving surface of the photodetector;
A surveying method comprising detecting rotation angles of the movable mirror around the two axes at this time. 2. A method for measuring the distance from a first reference point on a reference line to an object to be surveyed, the method comprising: measuring the distance from a first reference point on the reference line to a second reference point on the reference line between the first reference point and the object to be surveyed; a surveying device equipped with a light emitter, a photodetector, and a light wave distance meter; a movable mirror rotatable around two orthogonal axes at the second reference point; Installing each reflector toward the reference point,
Thereafter, the light emitted from the light emitter is reflected by the movable mirror and enters the reflecting mirror, and the light reflected by the reflecting mirror is again reflected by the movable mirror and is reflected on the light receiving surface of the photodetector. surveying, comprising rotating the movable mirror so that the light is incident on the center, and then detecting the distance from the first reference point to the object to be surveyed via the second reference point using the light wave distance meter. Method. 3. A method for measuring the degree of displacement of an object to be surveyed from a reference line, the method comprising: a first reference point on the reference line;
A surveying device equipped with a light emitting device and a photodetector capable of rotating the angle formed by the reference line and a straight line connecting the first reference point and a point angularly separated from the first reference point is connected to the first reference point. and the object to be surveyed, two movable mirrors rotatable around an axis are orthogonally arranged at a second reference point on the reference line between the object to be surveyed and the second reference point. reflector,
and installing a reflecting plate at a point on the straight line so that the point becomes a relay point of the optical path between the first reference point and the second reference point, and then,
The light emitter and the photodetector are directed toward the movable mirror, and the movable mirror is rotated so that the light emitted from the light emitter is reflected by the movable mirror and enters the center of the light receiving surface of the photodetector. Then, the light emitter and the photodetector are directed toward the reflector, and the light emitted from the light emitter is reflected by the reflector and enters the movable mirror, and the reflected light is reflected by the reflector. rotating the movable mirror so that the light is reflected at the center of the light-receiving surface of the photodetector, detecting the rotation angle of the movable mirror around the two axes at this time; The light emitted from the reflector is reflected by the reflector and the movable mirror and enters the reflector, and the light reflected by the reflector is again reflected by the movable mirror and the reflector to detect the photodetector. A surveying method comprising: rotating the movable mirror so that the light enters the center of a light-receiving surface; and detecting rotation angles of the movable mirror about the two axes at this time. 4. A method for measuring the distance from a first reference point on a reference line to an object to be surveyed, which involves connecting the first reference point to a point angularly separated from the first reference point. A surveying device equipped with a light emitting device, a photodetector, and a light wave distance meter that can rotate the angle formed between a straight line and the reference line, is installed at a point on the reference line between the first reference point and the object to be surveyed. A movable mirror rotatable around two orthogonal axes is placed at the second reference point, a reflecting mirror is placed on the object to be surveyed pointing toward the second reference point, and a point on the straight line is provided with a movable mirror rotatable around two orthogonal axes. installing a reflector plate between the first reference point and the second reference point so as to serve as a relay point of the optical path; Then, the light emitted from the light emitter is reflected by the reflector and the movable mirror and enters the reflector, and the light reflected by the reflector is directed again to the movable mirror and the movable mirror. rotating the movable mirror so that it is reflected by a reflector and incident on the center of the light-receiving surface of the photodetector, and then using a light wave distance meter to detect a point on the straight line from the first reference point and the second point. A surveying method comprising detecting a distance to the surveyed object via a reference point. 5 A method for measuring the displacement angle of an object to be surveyed from a straight line having a first known point and a second known point separated from the first known point, the method comprising: A surveying device equipped with a light emitter and a photodetector is directed toward the second known point.
a movable mirror rotatable around two axes at the known point, a reflecting mirror on the object to be surveyed pointing toward the first known point, and a mirror at the second known point. respectively install a reflecting plate so that the point becomes a relay point of the optical path between the point and the first known point, and then the light emitted from the light emitter passes through the reflecting plate and the movable mirror. The movable mirror is configured such that the light reflected by the movable mirror and the reflecting plate is reflected again by the movable mirror and the reflecting plate and enters the center of the light-receiving surface of the photodetector. A surveying method comprising rotating the movable mirror and detecting the rotation angle of the movable mirror at this time. 6 A method for measuring the distance from a point other than a point on a straight line having a first known point and a second known point separated from the first known point to an object to be surveyed, the method comprising: A surveying device equipped with a light emitter, a photodetector, and a light wave distance meter is directed toward the second known point, a movable mirror rotatable around two axes is directed toward the first known point, and a movable mirror is mounted toward the object to be surveyed. A reflecting mirror is directed toward the first known point, and is reflected to the second known point so that the second known point becomes a relay point of the optical path between the point and the first known point. board,
After that, the light emitted from the light emitter is reflected by the reflector and the movable mirror and enters the reflector, and the light reflected by the reflector is reflected again by the movable mirror and the movable mirror. rotating the movable mirror so that it is reflected by a reflector and incident on the center of the light-receiving surface of the photodetector, and then moving from the point to the second known point and the first known point using the optical distance meter; A surveying method comprising measuring a distance to the object to be surveyed through the. 7 The displacement angle of the surveyed object from the reference line connecting the directional displacement point closest to the surveyed object and the next directional displacement point of the surveyed object separated by a plurality of directional displacement points from the reference point. A method of surveying, wherein a surveying device equipped with a light emitter and a light detector is set at the reference point toward a directional displacement point that is closest to the reference point among the directional displacement points, and A movable mirror rotatable around two orthogonal axes is placed at the directional displacement point; A reflecting plate is installed at each direction displacement point other than the displacement point so that the other direction displacement point serves as a relay point of the optical path between the reference point and the direction displacement point closest to the surveyed object. Then, the light emitted from the light emitter is reflected by each of the reflecting plates and enters the movable mirror, and the light reflected by the movable mirror is reflected again by each of the reflecting plates to detect the light. rotating the movable mirror so that the light enters the center of the light receiving surface of the device;
Next, the light emitted from the light emitter is reflected by each of the reflecting plates and the movable mirror and enters the reflecting mirror, and the light reflected by the reflecting mirror is reflected again by the movable mirror and each of the reflecting plates. A surveying method comprising rotating the movable mirror so that the light is incident on the center of the light receiving surface of the photodetector, and detecting the rotation angle of the movable mirror at this time. 8 A method for measuring the distance from a reference point to an object to be measured separated by a plurality of directional displacement points, wherein the directional displacement point closest to the reference point among the directional displacement points is added to the reference point. A movable mirror rotatable around two orthogonal axes is placed at a directional displacement point closest to the object to be surveyed among the directional points. A reflector is directed toward the directional displacement point closest to the object to be surveyed, and the other directional displacement point is directed to the directional displacement point other than the directional displacement point closest to the object to be surveyed. installing reflectors so as to serve as relay points of the optical path between the point and the directional displacement point closest to the object to be surveyed; and then, the light emitted from the light emitter passes through each of the reflectors; and the light reflected by the movable mirror and incident on the reflecting mirror is further reflected by the movable mirror and the reflecting mirror, and is incident on the center of the light receiving surface of the photodetector. A surveying method comprising rotating the movable mirror, and then detecting a distance from the reference point to the object to be surveyed via the direction displacement point using the light wave distance meter. 9. From the reference line connecting the directional displacement point closest to the surveyed object and the neighboring point of the directional displacement point of the surveyed object separated from the reference point through multiple directional displacement points and points near these directional displacement points. A method for measuring a displacement angle, wherein a surveying device equipped with a light emitting device and a photodetector is placed at the reference point toward a point in the vicinity of the directional displacement point closest to the reference point among the directional displacement points. A movable mirror rotatable about two orthogonal axes is placed at the directional displacement point closest to the object to be surveyed, a reflecting mirror is directed toward the directional displacement point closest to the object to be surveyed, and other direction displacement points other than the direction displacement point closest to the surveyed object and each of the neighboring points, the other direction displacement points and the neighboring points are the direction displacement point closest to the reference point and the surveyed object a reflector plate is installed so as to serve as a relay point of the optical path between the light emitters, and then the light emitted from the light emitter is reflected by the reflector plate and enters the movable mirror; rotating the movable mirror so that the reflected light is again reflected by the reflector and enters the center of the light receiving surface of the photodetector; and then the light emitted from the light emitter is reflected by the reflector and the light detector; the light reflected by the movable mirror and incident on the reflecting mirror; A surveying method comprising rotating a movable mirror and detecting rotation angles of the movable mirror about the two axes at this time. 10 A method for measuring the distance from a reference point to an object to be surveyed separated by a plurality of directional displacement points and their neighboring points, the method comprising: A surveying device equipped with a light emitter, a photodetector, and a light wave distance meter is directed toward a point in the vicinity of the nearest directional displacement point, and two axes orthogonal to the directional displacement point closest to the object to be surveyed among the directional displacement points. A movable mirror that can be rotated around the
A reflector is directed toward the directional displacement point closest to the surveyed object, and a reflecting mirror is directed toward the directional displacement point other than the directional displacement point closest to the surveyed object and each of the neighboring points. reflective plates are respectively installed so as to serve as relay points of the optical path between the directional displacement point of rotating the movable mirror so that the light incident on the movable mirror and reflected by the movable mirror is again reflected by the reflector and incident on the center of the light receiving surface of the photodetector; and then the light is emitted from the light emitter. The light is reflected by the reflecting plate and the movable mirror and enters the reflecting mirror, and the light reflected by the reflecting mirror is reflected again by the movable mirror and the reflecting plate to reach the light receiving surface of the photodetector. A surveying method comprising rotating the movable mirror so that the light is incident on the center, and then detecting the distance from the reference point to the object to be surveyed via the direction displacement point and the neighboring points using the light wave distance meter. .
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