JPH07286850A

JPH07286850A - 目標点設置方法および座標位置演算方法

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Publication number: JPH07286850A
Application number: JP7842594A
Authority: JP
Inventors: Satoru Yamamoto; 哲山本
Original assignee: RISOU KK
Current assignee: RISOU KK
Priority date: 1994-04-18
Filing date: 1994-04-18
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】【目的】土木工事において、横断方向の断面形状が不
明又は不正確であっても、正確に丁張設置位置を見つけ
る。【構成】仮目標点Ｋを任意の地点Ｒｐに設置し、地点
Ｒｐの座標位置を計測する。地点Ｒｐにおける垂直方向
の座標位置を仮高さとして、当該仮高さにおける水平面
と定義線Ｌｋとの交点座標位置Ｒｘを演算する。仮目標
点Ｋにおける水平方向の座標位置Ｘ3，Ｙ3と、前記引伸
点の座標位置Ｘ，Ｙに基づいて、前記座標位置Ｘ3，Ｙ3
が、前記引伸点の座標位置Ｘ，Ｙに近づくよう移動させ
るための、移動量ｄ及び移動方向θｍを演算する。ＸＹ
方向への移動指示にしたがって、仮目標点を移動するこ
とにより、Ｚ方向の座標は現在の地形にしたがって自動
的に変動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、土木工事における目
標点を設置する方法に関し、特に、目標点の座標位置を
容易に求める技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】予定道路の平面形状は、基準点である測
点の座標位置および各測点における接線角によって、決
定される。例えば、図１１に示す予定道路４８は、セン
ターライン上に所定距離（例えば２０ｍ）毎に設けられ
た測点Ｐ１〜Ｐｎの座標位置および各測点Ｐ１〜Ｐｎに
おける接線角で、その平面形状が決定される。

【０００３】一方、図１１に示すような予定道路４８を
建設する場合には、土砂くずれ防止等の為、道路端部か
らのり面を形成する必要がある。例えば、地点Ｐｉにお
ける横断面５５の形状は、図１２に示すように、道路右
端部５６から法定ののり面角度θ１で、のり面５３を設
ける必要がある。なお、このようなのり面の形状は、予
定道路の各測点における接線方向に直角の横断方向（以
下横断面という）で決定される。各測点における横断面
の地形（５２・・・）と予定道路ののり面（５３・・
・）との交点（５３ａ・・・）を基準に、所定の角度で
パワーショベル等により切土処理がなされ、予定道路が
形成される。

【０００４】このように、各測点における横断面の地形
と予定道路ののり面との交点５３ａは、予定道路形成の
基準となるので、前記交点５３ａの決定については、各
測点の横断面における地形を測量し、この測量結果を図
面に書込み、スケールアップすることにより、行われ
る。このようにして、各測点毎に、測点からの水平距離
および計画高（標高）を求めることにより、図１４に示
すような平面図が作成される。

【０００５】なお、道路の形状がなめらかであるにも拘
わらず、前記交点を結ぶ形状線５９が、図１４に示すよ
うになるのは、前記交点の座標位置が当該横断面図にお
ける地形により、異なるからである。例えば、横断面が
図１２Ｂに示す地形５２ａであれば、前記交点の座標位
置は座標位置Ｐ１１となるが、破線で示す地形５２ｂで
あれば、前記交点の座標位置は座標位置Ｐ１２となる。
すなわち、横断面の垂直方向の高さにより、前記交点の
座標位置と対応する測点との水平距離は変化するからで
ある（Ｌｈ１＜Ｌｈ２）。

【０００６】このようにして作成した平面図を用いて、
現地にて各交点ごとに目標点を設置する。この目標点設
置作業は、次の様にして行われる。まず、図１４に示す
測点６０に光波距離計を設置する。これは、前記横断面
の測量の際に各測点に基準杭を設置しておき、この基準
杭の位置を測点とすることにより行われる。

【０００７】つぎに、この光波距離計の方向を前記横断
方向と一致させる。これは、この測点における接線角度
に基づき、行われる。つぎに、前記平面図（図１４参
照）に基づいて、測点６０からの水平距離および所定の
計画高の位置に対して、現在の地形上に対応する位置を
見つけ、その位置に図１３に示す丁張５６を設置する。
この丁張５６は、その端点５６ａを前記求めた交点５３
ａに合せて設置される。なお、丁張５６は、その端点５
６ａを基準に、法貫５６ｄの角度に基づき、切土処理が
なされる基準となる。

【０００８】このような作業をつぎの測点６１・・・と
繰返して、前記丁張が順次設置される。設置された丁張
を基準に切土処理を行うことにより、前記予定道路が設
計図どおりに形成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなのり面決定位置の決定方法については以下の様な
問題があった。

【００１０】前記丁張の設置位置は、横断面の測量結果
に基づいて決定された各測点からの水平距離および標高
から作成された平面図（図１４参照）に基づき、決定さ
れる。しかし、前記測量結果については測量誤差がある
ので、現地では、現在の地形上に対応する位置がない場
合もある。例えば、図１５に示すように、地形７２が現
実の地形にも拘わらず、地形７１であるとして測量した
場合は、水平距離ＬＨα，標高Ｈαの位置は、地中にあ
ることになる。このような場合、現地にて再計算する
か、または、その部分だけ土を削らないと前記丁張が設
置できない。

【００１１】また、このような測量誤差が許容される範
囲内にあっても、光波距離計を設置し、さらに、光波距
離計の方向を前記横断方向と一致させるという作業を、
各測点毎に行う必要があり、作業性が悪かった。

【００１２】さらに、前記測点は所定の距離（例えば２
０メートル）離れているので、正確にのり面を形成する
為には、さらに測点の中間位置にも丁張を設置する必要
がある場合もある。このような場合は、前記中間位置の
横断面について地形を測量しなければならない。

【００１３】また、一般には、横断面測量時と、現地に
て各交点を決定する時点との間には、時間差がある。し
たがって、地形の変化等により、基準杭の位置がずれて
いるおそれもあり、この場合、測点を再測量する必要も
ある。

【００１４】さらに、切土処理の最中に前記丁張が、作
業者のミスにより破壊されてしまう場合もある。このよ
うな場合も、すでに切土処理がなされてこれにより地形
が変動した後であれば、再度横断面の測量が必要とな
る。

【００１５】なお、前記従来例においては、道路工事を
例として説明したが、同様のことが土木工事全般で問題
となる。

【００１６】すなわち、従来の土木工事においては、横
断面における現在の地形を正確に測量しなければ、目標
点を正確に設置することができなかった。

【００１７】この発明は、上記のような問題点を解決
し、簡単かつ容易に目標点を設置することができる目標
点設置方法および目標点の座標位置演算方法を提供する
ことを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の目標点設置方
法においては、土木工事において、第１の座標位置およ
び第２の座標位置によって定義される定義線と現在の地
形面との交点に目標点を設置する方法であって、仮目標
点を現在の地形上に設置し、前記定義線上以外の位置を
基準座標として、前記仮目標点の少なくとも垂直方向の
座標位置を計測し、前記仮目標点における垂直方向の座
標位置を仮高さとして、当該仮高さにおける水平面と前
記定義線との交点座標位置を演算し、前記仮目標点にお
ける水平方向の座標位置と、前記仮高さにおける前記交
点座標位置に基づいて、前記仮目標点における水平方向
の交点座標位置が、前記仮高さにおける水平方向の座標
位置に近づくよう移動させること、を特徴とする。

【００１９】請求項２の座標位置演算方法においては土
木工事において、第１の座標位置および第２の座標位置
によって定義される定義線と現在の地形との交点に目標
点を設置するための座標位置を演算する方法であって、
前記仮目標点の少なくとも垂直方向の座標位置が、前記
定義線上以外の位置を基準座標として与えられると、前
記仮目標点における垂直方向の座標位置を仮高さとし
て、当該仮高さにおける水平面と前記定義線との交点座
標位置を演算し、前記仮目標点における水平方向の座標
位置と、前記仮高さにおける前記交点座標位置に基づい
て、前記仮目標点における水平方向の交点座標位置が、
前記仮高さにおける水平方向の座標位置に近づくよう移
動させるための補正移動量または移動座標位置を演算す
ること、を特徴とする。

【００２０】

【作用】請求項１の目標点設置方法においては、仮目標
点を現在の地形上に設置し、前記定義線上以外の位置を
基準座標として、前記仮目標点の少なくとも垂直方向の
座標位置を計測する。前記仮目標点における垂直方向の
座標位置を仮高さとして、当該仮高さにおける水平面と
前記定義線との交点座標位置を演算し、前記仮目標点に
おける水平方向の座標位置と、前記仮高さにおける前記
交点座標位置に基づいて、前記仮目標点における水平方
向の交点座標位置が、前記仮高さにおける水平方向の座
標位置に近づくよう移動させる。

【００２１】前記仮目標点における水平方向の交点座標
位置を前記仮高さにおける水平方向の交点座標位置に近
づけるよう移動させると、前記仮目標点は現在の地形に
沿って前記垂直方向にも、前記仮高さにおける水平方向
の交点座標位置に近づく方向に移動する。

【００２２】請求項２の座標位置演算方法においては、
前記仮目標点の少なくとも垂直方向の座標位置が、前記
定義線上以外の位置を基準座標として与えられると、前
記仮目標点における垂直方向の座標位置を仮高さとし
て、当該仮高さにおける水平面と前記定義線との交点座
標位置を演算する。前記仮目標点における水平方向の座
標位置と、前記仮高さにおける前記交点座標位置に基づ
いて、前記仮目標点における水平方向の交点座標位置
が、前記仮高さにおける水平方向の座標位置に近づくよ
う移動させるための補正移動量または移動座標位置を演
算する。得られた補正移動量または移動座標位置に仮目
標点を移動することにより、前記仮目標点は現在の地形
に沿って前記垂直方向にも、前記仮高さにおける水平方
向の交点座標位置に近づく方向に移動する。

【００２３】

【実施例】

［第１の実施例］この実施例では、仮目標点を現在の地
形面の任意の地点に設置するだけで、丁張の設置位置ま
での補正移動量を得ることができる。この補正移動量だ
け仮目標点を移動させることにより、丁張の設置位置を
得ることができる。すなわち、従来の方法では、横断面
における現在の地形を正確に測量する必要があったが、
このような作業をすることなく、目標点を正確に設置す
ることができる。したがって、測量誤差の問題がなく、
各測点毎に、光波距離計の方向を前記横断方向と一致さ
せるという作業が不要となる。さらに、測点の中間位置
にも丁張を設置する場合でも、横断面の測量が不要で、
基準杭の位置がずれていても測点を再測量する必要がな
い。

【００２４】以下詳細に説明する。本発明の一実施例で
ある目標点設置方法に係るシステム構成について、図７
を用いて説明する。本システムでは、光波距離計３３、
演算装置３５および計測棒４１を備えている。

【００２５】光波距離計３３は、従来から測量に用いら
れている光波距離計であり、さらに測定した測定データ
を送信する送信機（図示せず）が設けられている。演算
装置３５は、光波距離計３３から送信された測定データ
を受信して、所定の演算を行い、移動データを送信す
る。

【００２６】演算装置３５をＣＰＵを用いて実現したハ
ードウェア構成の一例を図２に示す。演算装置３５は、
ＣＰＵ２３、ＲＯＭ２５、ＲＡＭ２７、ハードディスク
２２、ディスプレイ２９、キーボード２８、プリンタ２
６、無線モデム２４およびバスライン３０を備えてい
る。

【００２７】ＲＯＭ２５には、ＣＰＵ２３の制御プログ
ラム等が記憶されており、ＣＰＵ２３は、この制御プロ
グラムにしたがいバスライン３０を介して、各部を制御
する。ＲＡＭ２７には演算結果等が記憶される。ハード
ディスク２２には、後述する測点データ等が記憶され
る。ディスプレイ２９には、測定結果等が表示される。
キーボード２８は、各種の命令およびデータを入力する
入力手段である。プリンタ２６は、キーボード２８から
の入力データおよび演算結果等を印字する。無線モデム
２４は、計測データの受信および移動データの送信等を
行う。

【００２８】図７に示す計測棒４１について、図５を用
いて説明する。計測棒４１は、竿部４１ａ、方角計４１
ｂ、反射部４１ｃ、および受信機４１ｄを備えている。
竿部４１ａには、目盛４１ｅが設けられており、目盛４
１ｅまで、地中に埋められる。反射部４１ｃの中央と目
盛４１ｅまでの距離がシフト量ＳＨである。竿部４１ａ
は伸縮自在に構成されているので、竿部４１ａを伸縮さ
せることにより、現在の地形からの突出高さが変化する
（シフト量ＳＨが変化する）。方角計４１ｂは、３６０
゜方向の方位磁石である。また、計測棒４１には、竿部
４１ａを垂直に設置できるよう、水盛り（図示せず）が
設けられている。

【００２９】本システムを用いた目標点設置方法につい
て図１、図３を用いて説明する。図１Ａは、予定道路の
測点６０付近の平面図であり、図１Ｂは、測点６０にお
ける定義線Ｌｋの断面図である。ここで、定義線Ｌｋと
は、３次元座標で表される直線であり、第１の座標位置
Ｒ２および第２の座標位置Ｒ３の、２点によって定義さ
れる。第１の座標位置Ｒ２および第２の座標位置Ｒ３
は、次の様に定義される。水平方向のＸＹ座標について
は、図１Ａに示す様に、測点６０における接線方向と直
行する線上に位置し、測点６０から距離Ｗ１，Ｗ２で表
される。これら距離Ｗ１，Ｗ２については、道路の幅お
よびのり勾配で決定されるので、予め決定された値であ
る。なお、垂直方向のＺ座標については、標高で表され
る。

【００３０】図１に示す測点６０について、座標位置Ｒ
２、Ｒ３によって定義される定義線Ｌｋ上に、以下の様
にして引伸点Ｒｘが決定される。この引伸点Ｒｘは、最
終的に求める点Ｒｔ（丁張設置基準位置）とは異なる
が、まず、以下の様にして、引伸点Ｒｘを求める。

【００３１】まず、仮目標点Ｋを現在の地形面５９の任
意の地点に設置する（図３ステップＳＴ１）。ここで
は、仮目標点Ｋを地点Ｒｐに設置したものとする。つぎ
に、定義線Ｌｋ上以外の任意の位置を基準座標ＳＳとし
て、仮目標点Ｋの座標位置を計測する（図３ステップＳ
Ｔ２）。この座標位置の計測は次の様にして行われる。

【００３２】計測棒設置者は、仮目標点Ｋに計測棒４１
（図５参照）を設置する。つぎに、光波距離計操作者
は、基準座標ＳＳに光波距離計３３（図７参照）を設置
して、仮目標点Ｋの絶対座標位置を計測する。これは、
次の様にして行われる。まず、光波距離計操作者は、基
準座標ＳＳから、前記仮目標点Ｋに設置された計測棒４
１の反射部４１ｃまでの距離および方向を計測する。こ
の計測データは、光波距離計３３の送信機から演算装置
３５に送られる。

【００３３】演算装置３５のＣＰＵ２３は、無線モデム
２４を介して受信した計測データをＲＡＭ２７に記憶す
る。基準座標ＳＳの絶対座標位置は、予めハードディス
ク２２に記憶されているので、ＣＰＵ２３は、ＲＡＭ２
７に記憶した計測データおよび基準座標ＳＳの絶対座標
位置に基づいて、仮目標点Ｋの絶対座標位置を演算す
る。演算した目標点Ｋの絶対座標位置は、ＲＡＭ２７に
記憶される。なお、前記基準座標ＳＳから、前記仮目標
点Ｋに設置された計測棒４１の反射部４１ｃまでの距離
に基づいて、仮目標点Ｋの位置を求める為、計測棒４１
の反射部４１ｃまでのシフト量ＳＨを差引いて、仮目標
点Ｋの絶対座標位置が演算される。

【００３４】つぎに、ＣＰＵ２３は、前記仮目標点Ｋに
おける垂直方向の座標位置を仮高さとして、当該仮高さ
における水平面と定義線Ｌｋとの交点座標位置Ｒｘを演
算する（図３ステップＳＴ３）。この交点座標位置Ｒｘ
の演算方法について、図４のフローチャートを用いて説
明する。

【００３５】演算装置オペレータは、演算装置３５のキ
ーボード２８から、測点座標位置データを入力する（ス
テップＳＴ１１）。この場合、測点座標位置データは、
測点６０のＸＹ座標値および接線方向角で入力される。
接線方向角とは、図１の角度θｓをいい、図１におい
て、Ｙ軸と平行な基準線Ｓ１を基準に、時計回り方向に
回転する方向を正方向として表される。つぎに、演算装
置オペレータは、第１の座標位置Ｒ２および第２の座標
位置Ｒ３を決定する決定データを入力する（ステップＳ
Ｔ１３）。決定データは、前述の様に測点６０から距離
Ｗ１，Ｗ２で与えられる。ＣＰＵ２３は、前記測点６０
のＸＹ座標値、接線方向角および前記決定データである
距離Ｗ１，Ｗ２に基づき、第１の座標位置Ｒ２および第
２の座標位置Ｒ３の座標位置を演算する。このようにし
て、図１Ｂに示すように、第１の座標位置Ｒ２（Ｘ1，
Ｙ1，Ｈ1）、第２の座標位置Ｒ３（Ｘ2，Ｙ2，Ｈ2）が
求められる。第１の座標位置Ｒ２は、この場合道路の端
点である。

【００３６】つぎに、ＣＰＵ２３は、図３ステップＳＴ
２においてＲＡＭ２７に記憶した仮目標点ＫのＺ座標デ
ータ（標高）を読み出す（図４ステップＳＴ１５）。Ｃ
ＰＵ２３は、仮目標点ＫのＺ座標データを仮高さとし
て、この仮高さにおける水平面と定義線Ｌｋとの交点座
標位置（引伸点Ｒｘ）を演算する（ステップＳＴ１
７）。引伸点Ｒｘの座標位置は、次の様にして演算され
る。

【００３７】引伸点Ｒｘの座標位置を（Ｘ，Ｙ，Ｈ）と
し、前記仮目標点ＫのＺ座標データをＨ3とすると、Ｈ
＝Ｈ3で表される。したがって、前記仮目標点ＫのＺ座
標データと、第２の座標位置Ｒ３のＺ座標データとの差
ΔＨは、ΔＨ＝Ｈ−Ｈ2で表される。引伸点の座標位置
Ｘ，ＹはΔＨを用いて、以下の様に表される。

【００３８】Ｘ＝Ｘ2＋ΔＨ（Ｘ2−Ｘ1）／（Ｈ2−Ｈ1）Ｙ＝Ｙ2＋ΔＨ（Ｙ2−Ｙ1）／（Ｈ2−Ｈ1）つぎに、ＣＰＵ２３は、仮目標点Ｋにおける水平方向の
座標位置Ｘ3，Ｙ3および前記引伸点Ｒｘの座標位置Ｘ，
Ｙに基づいて、前記座標位置Ｘ3，Ｙ3が、前記引伸点の
座標位置Ｘ，Ｙに近づくよう移動させるための、移動量
ｄ及び移動方向θｍを演算する。移動量ｄ及び移動方向
θｍについては、次の式で求められる。

【００３９】ｄ＝√｛（Ｘ3−Ｘ）²＋（Ｙ3−Ｙ）²｝ θｍ＝ＴＡＮ^-1｛（Ｙ3−Ｙ）／（Ｘ3−Ｘ）｝このようにして、求められた移動量ｄ及び移動方向θｍ
は、ＲＡＭ２７に記憶される。ＣＰＵ２３は、ＲＡＭ２
７に記憶したデータを読み出し、演算装置３５のディス
プレイ２９に表示させる。表示結果の一例を図６に示
す。

【００４０】ＣＰＵ２３は、求められた移動量ｄ及び移
動方向θｍを補正移動量として、無線モデム２４を介し
て、計測棒４１に送信する。計測棒設置者は、送られて
きた補正移動量を参照して、計測棒４１を移動方向θｍ
に移動量ｄだけ移動する（図３ステップＳＴ４）。この
ようにして、計測棒４１を移動させ、仮目標点Ｋを引伸
点Ｒｘに近づけることができる。

【００４１】ところで、ＸＹ方向への移動指示にしたが
って、仮目標点を移動することにより、Ｚ方向の座標は
現在の地形にしたがって自動的に変動する。この場合
に、前記仮目標点ＫのＺ方向の座標が、引伸点ＲｘのＺ
方向の座標と所定の量以上離れている場合は、引伸点Ｒ
ｘと真の設置点Ｒｔとは、大幅にズレてしまうおそれが
ある。したがって、ＣＰＵ２３は、仮目標点の移動に伴
いＺ方向に所定量以上移動した場合は、再度、ステップ
ＳＴ２以下を繰返す（ステップＳＴ５）。なお、この場
合、既に入力している測点座標位置および決定データの
入力処理（ステップＳＴ１１、ステップＳＴ１３）は不
要である。

【００４２】このようにして、仮目標点を設置するだけ
で、横断方向の断面形状が不明又は不正確であっても、
前記真の設置点Ｒｔを見つけ出すことができる。さら
に、各測点ごとに、光波距離計を横断方向にセットする
必要がない。

【００４３】なお、本実施例においては、図３ステップ
ＳＴ３において、仮目標点のＺ座標に基づき、仮高さに
おける水平方向の交点座標位置を演算している。したが
って、この段階では、仮目標点Ｋの少なくとも垂直方向
の座標位置が分かればよく、必ずしも、この段階で、仮
目標点ＫのＸ，Ｙ座標を計測することなく、前記移動量
および移動方向を演算するまでに計測するようにしても
よい。

【００４４】また、本実施例においては、前記Ｘ，Ｙに
基づいて、移動量ｄ及び移動方向θｍを演算する様にし
ているが、移動座標位置として前記Ｘ，Ｙだけを演算
し、の演算結果を計測棒操作者に与えるようにしてもよ
い。この場合は、前記仮目標点ＫのＸ，Ｙ座標の計測は
不要となる。

【００４５】このようにして、道路土木工事において、
所定の位置（測点）から水平直角方向に、所定ののり面
角度でのり面を形成する為の、のり面決定座標位置が決
定される。なお、前記水平直角方向とは、前記測点にお
ける接線方向と直行する方向をいう。

【００４６】［第２の実施例］図８に第２の実施例を示
す。本実施例は、橋げた等の基礎工事において、ななめ
に杭を打つ場合に本発明を適用したものである。なお、
図８Ｂは、平面図であり、図８Ａは、図８Ｂの定義線Ｌ
ｍ１の断面図である。

【００４７】図８Ｂに示すように、基礎打込み予定領域
４３の下部には、数箇所所定の角度で杭が打込まれる。
この場合、従来の方法では、定義線Ｌｍ１の断面を測量
し、測量結果に基づき予め求めた位置Ｑ１，Ｑ２に杭が
打ち込まれるように、位置Ｑ３を求め、所定の角度で杭
７５を打込む。これを、定義線Ｌｍ２〜Ｌｍ６について
繰返す必要があった。

【００４８】または、このような横断測量を省略する為
には、地表面が水平面となるよう一旦ならす必要があっ
た。

【００４９】本発明は、このような橋げた等の基礎工事
において、ななめに杭を打つ場合にも、前記横断測量を
必要とせず、正確に、所望の位置に杭を打つことができ
る。設置方法としては、同様である。すなわち、任意の
位置を仮目標点として、計測棒４１（図５参照）を設置
し、この仮目標点における垂直方向の座標位置を仮高さ
として、当該仮高さにおける水平面と、点Ｑ１，Ｑ２で
定義される定義線Ｌｍ１との交点座標位置Ｑ３を演算す
る。仮目標点Ｋにおける水平方向の座標位置と、前記引
伸点の座標位置に基づいて、移動量ｄ及び移動方向θｍ
を演算する。この補正移動量を参照にして、仮目標点を
移動させることにより、仮目標点を引伸点に近づけるこ
とができる。

【００５０】［第３の実施例］図９に第３の実施例を示
す。本実施例は、橋げた等の床堀切出位置の測量に本発
明を適用したものである。この実施例では、現在の地形
より低い位置に所定の躯体形状の基礎を形成するため、
この躯体形状のまわりに作業員が作業する為の余裕幅だ
け離れた位置から所定ののり面勾配を形成する。なお、
図９Ａは、平面図であり、図９Ｂは、図９Ａの定義線Ｌ
ｎにおける断面図である。

【００５１】本実施例においては、前記躯体形状デー
タ、計画高、前記余裕幅、および各のり勾配が与えられ
る。前記躯体形状データは、４点Ｑ２１〜Ｑ２４のＸＹ
座標で与えられ、計画高は標高Ｈｋ、前記余裕幅はＷ２
１〜Ｗ２４、および各のり勾配は角度θ２１〜θ２４で
与えられる。すなわち、４点Ｑ２１〜Ｑ２４のＸＹ座
標、Ｈｋ、Ｗ２１〜Ｗ２４で底形状Ｇが定義される。こ
の底形状Ｇの各面から角度θ２１〜θ２４ののり勾配で
決定される稜勾配で表される線（ライン）が、定義線Ｌ
ｎとなる。

【００５２】この場合も、第１の実施例と同様にして、
移動量ｄ及び移動方向θｍが演算される。４つの稜線上
の引伸点を求めることにより、のり面決定座標位置が決
定される。なお、この場合は、第１の実施例と以下の点
で異なる。第１の実施例では、定義線Ｌｋは、２点Ｒ
２，Ｒ３で直接定義されたが、本実施例においては、前
述の様に、４点Ｑ２１〜Ｑ２４のＸＹ座標、標高Ｈｋ、
余裕幅Ｗ２１〜Ｗ２４、および角度θ２１〜θ２４で間
接的に定義される。

【００５３】なお、この実施例では、４つの稜線上の引
伸点を求める様にしたが、従来と同様に、図９Ｃに示す
ように、各のり勾配面ごとに、８箇所ののり面決定座標
位置Ｒｘ31〜Ｒｘ38を求めることもできる。この場合
は、前記躯体形状は、４点座標ではなく、８点Ｑ31〜Ｑ
38で定義すればよい。

【００５４】［第１〜第３の実施に対する応用例］上記
各実施例においては、仮目標点の座標位置を計測するの
に、光波距離計を用いたが、仮目標点の座標位置を計測
できるものであればどのようなものであってもよく、例
えば、図１０に示すようなＧＰＳ（Global Positioning
System）を用いてもよい。

【００５５】ＧＰＳの原理について、簡単に説明する。
ＧＰＳ衛星から、電波発信時点の時刻および軌道位置が
発信され、これをＧＰＳアンテナで受信する。受信時点
の時刻との差に基づき、ＧＰＳ衛星から測定位置までの
距離を求める。３つの衛星からの電波を受信し、３つの
衛星からの距離が満足する位置は一義的に決定されるの
で、前記測定位置の経度、緯度および高度を求めること
ができる。なお、ＧＰＳ衛星の絶対時刻とＧＰＳ受信機
の絶対時刻とがずれている場合もある。このような場合
は、４つ目の衛星から電波を用いて、４つの衛星からの
距離が満足する位置となるようＧＰＳ受信機の絶対時刻
を補正すればよい。

【００５６】なお、ＧＰＳを用いた測定には２００メー
トル程度の誤差が発生する。このような誤差があると土
木工事にそのまま測定結果を用いることができない。そ
こで、このシステムは、以下の様にして、誤差を補正す
るようにしている。

【００５７】予め絶対座標位置が分かっている点に基準
局４４を設置する。基準局４４はＧＰＳ衛星からの電波
を受信して、この演算結果と予め分かっている絶対座標
位置との差を演算する。この差を測定誤差として送信す
る。移動局は、基準局４４と同様にＧＰＳ衛星からの電
波を受信して、現在位置を演算する。この際、前記測定
誤差を考慮して演算することにより、正確な現在位置を
得ることができる。

【００５８】このようにＧＰＳを用いると、光波距離計
を用いることなく正確に所望の位置に目標点を設置する
ことができる。したがって、光波距離計を利用すること
ができないほど見通しの悪い場合に有効である。さら
に、光波距離計操作者も不要となるので、移動局４６に
前記演算装置３５（図７参照）を備えることにより、１
人で目標点に設置することができる。

【００５９】すなわち、衛星からの電波を受信すること
により前記仮目標点の座標位置を計測するようにしても
よい。

【００６０】なお、この実施例では基準局４４が測定誤
差を演算して、演算結果を移動局に送信するようにして
いるが、基準局４４からは、測定結果だけを移動局に送
信し、移動局側で予め記憶しておいた基準局を設置して
いる座標位置と、基準局４４からの測定結果から誤差を
演算するようにしてもよい。

【００６１】また、上記各実施例においては、測点座標
位置データ、決定データ等については、交点座標位置演
算ステップ（図３ステップＳＴ３）において、そのつど
入力するようにしているが、最初にＲＡＭ２７に記憶し
ておいて、順次読み出すようにしてもよい。また、これ
らのデータ入力に関しては、演算を行う前であればどの
段階でするようにしてもよい。

【００６２】また、上記各実施例においては、座標位置
について、Ｒ２，Ｒ３以外については３次元座標で表す
ようにしたが、その一部または全部を極座標で表しても
よい。また、移動量および移動方向で指示するようにし
たが、絶対座標で指示するようにしてもよい。特に、Ｇ
ＰＳを利用する場合には、効果がある。

【００６３】なお、上記各実施例においては、光波距離
計３３に送信機、演算装置３５に送受信機、計測棒４１
に受信機を設け、データを正確かつ容易に伝えるように
している。しかし、これに限られることなく、手振り、
音声等を用いて、計測棒作業者に指示するようにしても
よい。

【００６４】また、光波距離計の水平方向の回転および
垂直方向の回転を制御する制御モータ等を設け、これら
の制御モータを制御する制御データを送信して、計測棒
４１の設置位置の測定をするようにしてもよい。これに
より、光波距離計３３を操作するオペレータが不要とな
る。

【００６５】なお、上記各実施例においては、光波距離
計３３に送信機、演算装置３５に受信機を設けている。
したがって、光波距離計３３と演算装置３５とを有線
（ＲＳ２３２Ｃ等）で接続してデータ伝送を行った場合
と比べて、光波距離計３３を計測棒４１の方向にセット
する際、光波距離計３３と演算装置３５とをつなぐ線が
じゃましない（相互干渉動作がない）という効果も有す
る。

【００６６】このように、本発明は、横断測量をするこ
となく、正確に所望の位置に目標点を設置することがで
きる。土木工事一般に適用することができ、さらに、地
表における土木工事だけでなく、海底に基礎工事を行う
ような土木工事にも、同様にして適用することができ
る。

【００６７】なお、上記各実施例においては、演算装置
３５を、ＣＰＵ５３を用いてソフトウェアによってこれ
を実現している。しかし、その一部もしくは全てを、ロ
ジック回路等のハードウェアによって実現してもよい。

【００６８】

【発明の効果】請求項１の目標点設置方法においては、
仮目標点を現在の地形上に設置し、前記定義線上以外の
位置を基準座標として、前記仮目標点の少なくとも垂直
方向の座標位置を計測する。前記仮目標点における垂直
方向の座標位置を仮高さとして、当該仮高さにおける水
平面と前記定義線との交点座標位置を演算し、前記仮目
標点における水平方向の座標位置と、前記仮高さにおけ
る前記交点座標位置に基づいて、前記仮目標点における
水平方向の交点座標位置が、前記仮高さにおける水平方
向の座標位置に近づくよう移動させる。

【００６９】前記仮目標点における水平方向の交点座標
位置を前記仮高さにおける水平方向の交点座標位置に近
づけるよう移動させると、前記仮目標点は現在の地形に
沿って前記垂直方向にも、前記仮高さにおける水平方向
の交点座標位置に近づく方向に移動する。

【００７０】したがって、簡単かつ容易に目標点を設置
することができる目標点設置方法を提供することができ
る。

【００７１】請求項２の座標位置演算方法においては、
前記仮目標点の少なくとも垂直方向の座標位置が、前記
定義線上以外の位置を基準座標として与えられると、前
記仮目標点における垂直方向の座標位置を仮高さとし
て、当該仮高さにおける水平面と前記定義線との交点座
標位置を演算する。前記仮目標点における水平方向の座
標位置と、前記仮高さにおける前記交点座標位置に基づ
いて、前記仮目標点における水平方向の交点座標位置
が、前記仮高さにおける水平方向の座標位置に近づくよ
う移動させるための補正移動量または移動座標位置を演
算する。得られた補正移動量または移動座標位置に仮目
標点を移動することにより、前記仮目標点は現在の地形
に沿って前記垂直方向にも、前記仮高さにおける水平方
向の交点座標位置に近づく方向に移動する。

【００７２】したがって、簡単かつ容易に目標点を設置
することができる座標位置演算方法を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる目標点設置方法を道路工事に適
用した一実施例を説明する為の図である。

【図２】演算装置３５のハードウェア構成を示す図であ
る。

【図３】本発明にかかる目標点設置方法の全体のフロー
チャートである。

【図４】交点座標位置演算にかかるフローチャートであ
る。

【図５】計測棒４１の全体図である。

【図６】演算装置３５のディスプレイ２９に表示された
演算結果の一例を示す図である。

【図７】本発明の一実施例である目標点設置方法に係る
システム構成を示す図である。

【図８】第２の実施例であり、ななめに杭を打つ場合の
実施例である。

【図９】第３の実施例であり、橋げた等の床堀切出位置
の測量に本発明を適用した実施例である。

【図１０】ＧＰＳを用いた実施例を示す。

【図１１】従来の道路土木工事を説明する為の図であ
る。

【図１２】図１１のＸ−Ｘ断面図である。

【図１３】目標点に丁張を設置する方法を説明する為の
図である。

【図１４】各測点毎に、水平距離および計画高を求める
ことにより作成した道路４８の平面図である。

【図１５】測定誤差を説明する為の図である。

【符号の説明】

Ｋ・・・・・・・・・・仮目標点５９・・・・・・・・・現在の地形Ｌｋ・・・・・・・・・定義線Ｌｍ１〜Ｌｍ６・・・・定義線Ｌｎ・・・・・・・・・定義線ＳＳ・・・・・・・・・基準座標Ｒｘ・・・・・・・・・交点座標位置ｄ・・・・・・・・・・移動量 θｍ・・・・・・・・・移動方向Ｒ２・・・・・・・・・第１の座標位置Ｑ１・・・・・・・・・第１の座標位置Ｒ３・・・・・・・・・第２の座標位置Ｑ２・・・・・・・・・第２の座標位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】土木工事において、第１の座標位置および
第２の座標位置によって定義される定義線と現在の地形
面との交点に目標点を設置する方法であって、仮目標点を現在の地形上に設置し、前記定義線上以外の位置を基準座標として、前記仮目標
点の少なくとも垂直方向の座標位置を計測し、前記仮目標点における垂直方向の座標位置を仮高さとし
て、当該仮高さにおける水平面と前記定義線との交点座
標位置を演算し、前記仮目標点における水平方向の座標位置と、前記仮高
さにおける前記交点座標位置に基づいて、前記仮目標点
における水平方向の交点座標位置が、前記仮高さにおけ
る水平方向の座標位置に近づくよう移動させること、を特徴とする目標点設置方法。
【請求項２】土木工事において、第１の座標位置および
第２の座標位置によって定義される定義線と現在の地形
との交点に目標点を設置するための座標位置を演算する
方法であって、前記仮目標点の少なくとも垂直方向の座標位置が、前記
定義線上以外の位置を基準座標として与えられると、前記仮目標点における垂直方向の座標位置を仮高さとし
て、当該仮高さにおける水平面と前記定義線との交点座
標位置を演算し、前記仮目標点における水平方向の座標位置と、前記仮高
さにおける前記交点座標位置に基づいて、前記仮目標点
における水平方向の交点座標位置が、前記仮高さにおけ
る水平方向の座標位置に近づくよう移動させるための補
正移動量または移動座標位置を演算すること、を特徴とする座標位置演算方法。