JPH0446366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は建物の図面上で表示された建物の通
り芯、墨出しポイント等の各種データを現地に出
す位置決め方法に関する。

「従来の技術」 建設、土木工事等において、設計図書に記載さ
れた位置情報を現地にマーキングする墨出作業
は、全ての作業のもととなるものであり、品質の
確保、経済性に大きな要素となつているもので、
図面化、あるいは、数表化された位置情報のある
ポイントを、現地に、定めるためには、現寸大図
面を画く様に、２次元的に作業面を水平と仮定し
進め、最終的に別個の機材にて高さを決定する。

すなわち、図面上で表示された各種データ（通
り芯、墨出しポイント等）は、狭少範囲、単純形
状構造物では各種測量機器（セオドライト、レベ
ル、テープ等）組合せにより測定者が図面を現地
で解読しながらその作業を行つている。

また、大規模構造物、曲線を有する構造物等の
三次元測量は、事前に内業により計算値をコンピ
ユータ・手計算等で求め、外業（現地）にて各種
測量機器（光波距離計・セオドライト・レベル・
測量テープ等）の組合せにより多大な労力を掛
け、その値を現地に出す方法が一般的である。

例えば杭芯出しは第５図に示される如き要領に
てなされる。

(1) 各通り芯上に基準点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、反対側
にA′，B′，C′，D′のポイントを取る。

(2) 基準点Ａにトランシツトをセツトし、A′点
と通りを合わせる。

(3) 基準点Ａよりテープで必要寸法ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅを計測し、その位置に木杭を打込む。

(4) 次にトランシツトを基準点Ｂに移し、B′点
と通り合わせる。

(5) 基準点Ｂよりテープで必要寸法を計測し、木
杭を打つ。

(6) 順次各基準点Ｃ，Ｄにトランシツトを移し、
Ａ，Ｂと同様に行う。

次いで、基準点Ａ，Ｂ，Ｃ，ＤのA′，B′，C′，
D′を合わせてテープ追いだけで誤りはないかチ
エツクが必要。チエツクの方法は、 () 反対側直角方向、〜通り、Ａ通り上
にトランシツトをセツトする。

() A′点（通りにセツトした場合はＡ点）を
基準に90゜角度を得る。

() テープでｆ、ｇ、ｈの寸法を計測する。

() 各Ｂ，Ｃ，Ｄ通り上に先に出したポイント
があれば正しい。

尚、図中Ｌは敷地境界である。

上記の各基準点は一般に敷地外に逃げて取つて
おかれた基礎となる基準点から順次割り出されて
いつて、あたかも拡散増殖する如くに設定されて
いく。

よつて、中間並びに最終の割り出し点は基礎と
なる基準点との間の直接的な相関関係で得られた
ものではなく、テープ計測等を介して得られるも
のである。

「発明が解決しようとする問題点」 しかして、叙上の従来のやり方によるならば、
現地に出したいデータの値を直接出すのでなく、
測角・測距及び鉛直（レーザ・さげ振り）等の組
合せにより出すため求めるポイントまでの各段階
での誤差の集積があり、又、高さ関係を含めるに
は、作業工数の増加、精度の低下が問題であり、
さらに、作業区域に障害物があつたり、マーキン
グするへき場所のない、中空、あるいは水上等の
場合は、近くに、仮設施設を設置あるいは近く
に、マーキング（にげ墨）し、作業の都度、再度
計測する必要がある。精度の低下はいなめない状
態である。

在来建設工事では、二次元的展開で、ある程度
の処理はしているが、複雑、三次元的位置関係の
把握、高精度の要求がある場合、測量手法を熟知
した技術者の現場における計算業務が必要とさ
れ、時間的、労務的にも、問題とされる。

よつて、外業での１日当り測量は、測量者２名
１チームで約20〜30点が限界であると共に、単純
形状構造物以外では、これに付随した内業の大幅
な増加となる。

以上のような現状から高級な測量機器を駆使し
ても、その精度低下は避けられず、反復測量等測
量者の不安感を減少させる再確認作業が必要とな
り作業能率の低下要因となつている。

「問題点を解決するための手段」、「作用」 本発明は叙上の事情に鑑みてなされたもので、
その要旨とするところを、位置決め行程決め行程
をば、(a)基礎となる２点以上の基準点の位置を座
標情報として与える。(b)電子測量機を建設現場の
任意位置においたうえ前記基準点に設置の反射鏡
を視準して当該電子測量機の座標を求める。(c)求
めるポイントとしての目標点の位置を座標で与え
ると共に、該電子測量機からの視準点として該目
標点の近くに目当をつけて置かれた反射鏡の座標
を求める。(d)当該視準点の目標点との間のずれ
を、仮に設定したところの該電子測量機の光軸と
これに直交する座標軸とからなる座標系上に求め
て表示し、視準点移動指示をする繰返しで当該ず
れをなくしていく。にて構成するとして、基礎と
なる基準点から直接的に割り出しすることを特徴
とした図面等より必要なデータ（墨出しポイント
等）を現地に出す建築的測量より簡便な測量シス
テムを実現させた点にある。

この結果、近年、建設工事は、増々、大規模、
複雑化しており、又、高い精度が要求されて来て
いるため、墨出作業は、一般測量作業と同様な、
高度な測量知識に伴う計算業務を集約しなければ
ならぬが、複雑な形状・構成であつても現場作業
の性格から要求される簡便性、確実性を確保し、
一般的建設工事においても作業性精度の向上をは
かることが出来るとしたものである。

すなわち、上述本発明各行程を詳述すると、
「基礎となる２点以上の基準点の位置を座標情報
として与える。」とは、墨出しの基礎となる２点
以上の基準点を三次元位置情報に変換し座標情報
として促えるということで、当該基準点は従来と
異なり視準可能であれば電子測量機と同一平面上
にある必要はない。

又、この２点以上の基準点は建設進行に伴な
い、都合のよい好適な個所、例えば逐次座標情報
として促えられる安定した構築途上の適宜個所に
変更することが出来る。

「電子測量機を建設現場の任意位置においたう
え前記基準点に設置の反射鏡を視準して、当該電
子測量機の座標を求める。」とは、連続した光波
列を発射させ、該光を視準点に設置した反射鏡に
より元に反射させて受光し、該受光された光列を
電気信号に変換し、時間制御により距離を算出す
る測距部と上記視準点を照準する望遠鏡の水平回
動又は俯仰運動に連動させたロータリーエンコー
ダにより視準点までの水平角又は天頂角を電気的
に測定する測角部を有する、つまり、第３図の機
能ブロツク図に示される能力を有する所謂電子測
量機を、建設現場の任意位置に設置し、前記基準
点に設置の反射鏡を視準して、その座標を後方交
会法に求めるということである。

なお３点以上の測定で決定誤差が測定値以上で
ある場合エラーメツセージを表示することができ
る。この事により測量機の異常操作ミスによる精
度の低下を防止することができる。

上記電子測量機設置位置が例え構築途上物内と
なつても、前述の如く、２点以上の基準点は逐次
変更可であるので差し支えはない。

「求めるポイントとしての目標点の位置を座標
で与えると共に、該電子測量機から視準点として
該目標点の近くに目当てをつけて置かれた反射鏡
の座標を求める。」とは、位置決めしたいポイン
トとしての目標点を座標上に与え、この位置に究
極的にはもつていきたいおおよその目当てをつけ
て置かれた反射鏡をとりあえず視準点として、そ
の座標位置を電子測量機との相関関係から求める
ということである。

上記の目標点を座標上に与える際のデータはそ
の都度一般設計手法から求めてもよいし、あるい
は予じめ内業で求めておいてもよく、さらには他
の目的で既に求められた電算機の三次元位置情報
を利用するとしてもよい。

「当該視準点の目標点との間のずれを求めて表
示し、視準点移動指示をする繰返しで当該ずれを
なくしていく。」とは、前記の如く視準点の位置
が出たら、目標点との間のずれを求め、移動を指
示し、視準してその移動点の位置を求め、上述の
繰り返しで、ずれをなくしていくとのことであ
る。

尚、この際、目標点へ反射鏡をガイドするに
は、次記の要領にとり行なうを良しとする。

すなわち、視準点（反射鏡）Ｃ、測量機座標
Ｐ、目標点の位置Ｂは、第４図に示す如く、直角
座標で示されているが、目標点Ｂに反射鏡Ｃを置
こうとする場合、目標点Ｂ近くに反射鏡Ｃを置
き、測定して、反射鏡Ｃと目標点Ｂのズレを表示
させることが必要である。

ズレを表示する場合、第４図に於いて（X_c−
X_B、Y_c−Y_B、Z_c−Z_Bを表示しても設定作業上は
役立たない。（反射鏡がある点でＸ、Ｙ座標方向
がわからないため） 従つて、図に示す（α、β）座標系（αは光
軸、βは光軸に直交する座標軸）を仮に決め、反
射鏡と目標点のズレを（Δα、Δβ）の形で表示し
た。

この方法により、光軸ガイド用コリメーターの
併用により反射鏡の移動方向が明らかとなり作業
の効率化がはかれる。尚図中１，２は基準点を示
す。

上記した一連の行程は目的に合つたプログラム
に応じて演算が出来、データや計算結果等を表示
したり、メモリー機能を有し、携帯に便利な小型
のコンピユータと電子測量機を組み合わせること
により、現場でリアルタイムで位置決めすること
が可能となる。

以上の如く、本発明は、全てのデータを座標情
報で促え、この中で電子測量機の機能を存分に活
用することによつて、基礎となる基準点からの大
巾な直接的割り出しを可能としたため、既述した
従来の諸難点を全く解消した。

「実施例」 上述本発明の実際の使用例を第１図、第２図に
示す。

当該例は、現場に携帯出来る小型コンピユータ
を用い、建設目的の建物の三次元位置情報でデー
タをCADから採取するとした場合で、第１図は
そのプログラムを図化して表示したもので、第２
図は同システムブロツク図である。

その内容は次記の通りである。

Ａ・Ｂのデータフアイルの作成行程 () データフアイルの作成プログラムを起動。

() 座標名、座標データを必要数だけ入力。

() 終了……ホストコンピユータ内磁気デイス
クにデータをフアイル。

Ｂ・Ｃ・Ｄ・ＥのデータをＥへ転送する工程 () Ｄ側でデータ受取りプログラムを起動。

() Ｃ側でデータ送りプログラムを起動。

() Ｅへデータが転送される。

Ｄ・Ｅ・Ｆ・Ｇ・Ｈの測定及び各種演算工程 () 基準点観測……２点以上の基準点を測定
し、Ｈの座標を計算する。

その詳細は、 (a) 測定する基準点名を表示。

(b) 基準点を視準し、測定を行う。

(c) ２点以上の測定を行ない終了キーを押す。

(d) 本機座標が計算され、表示される。

() 目標指示……位置決めしたい目標点の点名
を入力することにより反射鏡の方向を表示。

測定を行う事にり目標点と現在反射鏡との誤
差を出し左右の移動量として表示する。

その詳細は、 (a) 本機座標を入力する。

(b) 目標点の名称を入力する。

(c) 目標点に対する水平、高度角、斜距離が表
示される。

(d) 測定キーを押すと、測距、測角、斜距離が
表示される。

(e) (d)の繰返しにより目標点を位置出しする。

「発明の効果」 上述の本発明方法による諸利点を列挙するなら
ば、次記の通りである。

() CAD等の設計情報を、そのまま、引継げる
ので、現地に必要データを簡便に出す事がで
き、工事全体で大幅な省力化が可能となる。

() 測量技術者、現場における計算作業を必要
としないため、能率の向上をはかれる。

() 各ポイントを直接、１つの機械でマーキン
グするため、在来工法における多数の測定器
（テープ、トランシツト、レベル等）の誤差の
算積がない。

() （）同様の機能のため、在来手法の段階
をふんで求めるターゲツトへしゆうれんしてい
く方法では、各段階のミス、誤差の合計が最終
誤差となるが、直接マーキングするため、誤
差、ミスが１点のみにとどまる。

() 在来手法の段階をふむ必要がないため、墨
出作業の過程上の情報、（例えば画芯墨、にげ
墨等）の必要もなく、保存管理の必要もない、
作業は、２点の既知の点をのこすのみで、制約
なく進行できる。

() 中空、水上、起伏の激しい、在来工法では
仮設工作物の設置が必要であつたり、精度の低
下が発生したり、純測量手法による熟練技術
者、現場における計算業務を必要とする場所に
おいても、当システムは簡便に任意の点から工
事進行にあわせて管理が可能であり、位置の確
認ができる。

() 地形の移動、あるいは工作物の移動を、簡
便な測定が可能である。

移動が予測される部分において、在来手法で
は、測定点近くに、絶対に移動することのない
ポイントを設置しなければならないが、当シス
テムでは、影響の全くない、はなれた地点にお
いて、定点を設定し、プリズムをマーキングに
あわせてれば、三次元的移動を、長さの数値と
して把握できる。

() 位置測量データを、座標データにおきかえ
る機能によつて、既存障害物、隣接工作物等の
位置情報を設計作業へフードバツクできる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明システムの図化表示
図、システムブロツク図、第３図は電子測量機の
機能ブロツク図、第４図は位置決めの際の反射鏡
の移動指示要領説明のための座標図、第５図は従
来の杭芯出しの説明図である。 Ｐ……測量機座標、Ｂ……目標点、Ｃ……反射
鏡。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 基礎となる２点以上の基準点の位置を座
   標情報として与える。 (b) 電子測量機を建設現場の任意位置においたう
   え前記基準点に設置の反射鏡を視準して当該電
   子測量機の座標を求める。 (c) 求めるポイントとしての目標点の位置を座標
   で与えると共に、該電子測量機から視準点とし
   て該目標点の近くに目当をつけて置かれた反射
   鏡の座標を求める。 (d) 当該視準点の目標点との間のずれを仮に設定
   したところの該電子測量機の光軸とこれに直交
   する座標軸とからなる座標系上に求めて表示
   し、視準点移動指示をする繰返しで当該ずれを
   なくしていく。 との工程よりなることを特徴とする位置決め方
   法。 ２ (a) 目的に合つたプログラムに応じて演算が
   出来、データや計算結果等を表示したり、メモ
   リー機能を有し、携帯に便利な小型のコンピユ
   ータに基礎となる２点以上の基準点の位置を座
   標情報として与える。 (b) 電子測量機を建設現場の任意位置においたう
   え前記基準点に設置の反射鏡を視準して当該電
   子測量機の座標を求める。 (c) 求めるポイントとしての目標点の位置を座標
   で与えると共に、該電子測量機から視準点とし
   て該目標点の近くに目当をつけて置かれた反射
   鏡の座標を求める。 (d) 当該視準点の目標点との間のずれを仮に設定
   したところの該電子測量機の光軸とこれに直交
   する座標軸とからなる座標系上に求めて表示
   し、視準点移動指示をする繰返しで当該ずれを
   なくしていく。 との工程よりなることを特徴とする位置決め方
   法。 ３ CAD等に予じめ他の目的で既に求められた
   三次元位置情報のデータをプログラムで転送する
   ことで目標点に座標を与えるとして特許請求の範
   囲第２項に記載の位置決め方法。