JPH0843093A - 工事途上における工事完了部分及び重機の位置測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測量ポイントの三次元的座標を自動的に計測
でき、省人化・省力化され、危険性もなくリアルタイム
な出来形管理を行えるようになす。 【構成】 適宜固定位置に自動追尾式総合測量装置を据
え付け、工事用の移動重機に自動追尾式総合測量装置用
の全方向反射体を取り付け、該自動追尾式総合測量装置
で上記全方向認識体の位置を測定して工事途上完了部分
を測量する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工事途上における工事完
了部分及び重機の位置測定方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来整地工事やダム工事等において出来
形を管理するには、作業者が多くの測量済みの既知の位
置でトランシット及びレベル等を使用して測量を行い、
その多くのデータを手作業で整理・組み合わせて管理し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来法の測量法は
非常に手間のかかる作業であり、また、測量結果を最終
的に得るにも相当な時間を要するもので、鳥瞰図や測量
結果の帳票等を作成するには測定後数日を要し、目的と
する図面や帳票を作製し終えたときは、工事が進行して
実際の出来形と全く相違するのが常であった。

【０００４】尤も、測量結果の計算及び作図は、最近機
械化が進み、大幅な短縮が可能となったが、コンピュー
タにより計算・作図作業を行っても、データの入力を人
手で行っているので、相当な時間が掛るのは避け得なか
った。

【０００５】また、従来法は二人一組で測量を行い、一
人の作業者が測量目標点（以下、測量ポイントとい
う。）にポールまたは標尺等の視準目標物を搬入設置し
なくてはならず、大きな労力を要し、また、時によって
は大きな危険性を有することもあるという課題を有して
いる。

【０００６】なお、上記データの入力を無線または有線
伝達方法で自動入力を行う方法も不可能ではないが、こ
の場合も次ぎのデータを出力するのに作業者が次ぎの測
量ポイントに移動するまでの時間的余裕が必要で、なお
測量結果と実際の工事進行状態とを一致させることはで
きない。

【０００７】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、広範囲にわたる多くの測量ポイントの三次元的
座標を自動的に計測でき、省人化・省力化され、危険性
もなくリアルタイムな出来形管理を行える工事途上にお
ける工事完了部分測定方法を提供することを目的とした
ものである。

【０００８】さらに、本発明の他の目的とするところ
は、リアルタイムな出来形管理と自動工事用移動重機と
を組み合わせ、作業者が侵入できない火山地帯等の危険
地区の工事を無人で遠隔工事することも可能となすこと
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的に沿い、先述
特許請求の範囲を要旨とする本発明の構成は前述課題を
解決するために、適宜固定位置に自動追尾式総合測量装
置１を据え付け、工事用の移動重機３に自動追尾式総合
測量装置１用の全方向反射体２を取り付け、該自動追尾
式総合測量装置１で上記全方向認識体２の位置を測定し
て工事途上完了部分を測量する技術的手段を講じたもの
である。

【００１０】また「請求項２」の発明は、適宜固定位置
に自動追尾式総合測量装置１を据え付け、工事用の移動
重機３に、傾斜計４と自動追尾式総合測量装置用の全方
向反射体２とを取り付け、該自動追尾式総合測量装置１
で上記全方向認識体２の位置を測定して工事途上完了部
分を測量する技術的手段を講じたものである。

【００１１】さらに、「請求項３」の発明は、上記「請
求項１」と「請求項２」との発明の、自動追尾式総合測
量装置１を工事用の移動重機３側に取り付け、全方向反
射体２を固定位置に据え付けた技術的手段を講じたもの
である。

【００１２】

【作用】次ぎに、本発明の作用を説明する。説明の便宜
上、工事例として、ブルドーザで整地工事を行うものと
し説明するが、その他の工事用の移動重機、工事例でも
よいのは無論である。

【００１３】まず、「請求項１」の発明において、自動
追尾式総合測量装置１を作動させておき、地盤面Ｅを工
事用の移動重機３であるブルドーザで整地工事を行う。
すると、自動追尾式総合測量装置１は移動重機３の全方
向反射体２を自動追尾して視準し、視準線の距離とその
上下角と左右角とが求められ、その結果、視準点を原点
とした全方向反射体２の座標値が逐次求められる作用を
呈する。

【００１４】全方向反射体２の座標値が求められれば、
地盤面Ｅのレベルはこの全方向反射体２より所定の距離
であるので地盤面Ｅの測定位置のレベルが求められ、現
在工事中の整地平面位置及びレベルが測量される作用を
呈することになる。

【００１５】なお、上記測量結果は地盤面Ｅが水平であ
ることを前提としており、傾斜地盤上では多少の測定誤
差が発生する。そこで「請求項２」の発明では、工事用
の移動重機３に傾斜計４を取り付け、この傾斜計４の測
定値で上記誤差を補正するようになしている。

【００１６】なお、「請求項３」の発明は、自動追尾式
総合測量装置１と全方向反射体２との設置位置を、移動
側と固定側とを反対にして設けたもので、作用は実質的
に上記と同じである。

【００１７】

【実施例】次ぎに、本発明の実施例を説明する。図中１
が、従来公知な自動追尾式総合測量装置である。該自動
追尾式総合測量装置１は、最も一般的なレーザを使用す
るもので説明すると、レーザ光を照射し、後記全方向反
射体２より反射して戻る反射光によって該全方向反射体
２までの距離及び角度を測定する様になしてある。

【００１８】また、上記自動追尾式総合測量装置１の自
動追尾機構も従来公知なものが使用され、光電変換受光
面を受光中心軸部の左右上下に夫々設け、各光電変換受
光面の夫々の起電力（受光量に対応した起電量）を制御
用信号値として利用して、レーザ光線が常に受光中心軸
部に反射して戻る様にその照射方向を自動的に変更する
様になしてある。

【００１９】上記レーザ光線の照射方向を自動的に変更
するには、レーザ光線の照射源位置を左右上下に移動す
ると視準点（本願では、測点を意味する）が移動してし
まうため、レーザ光線の照射装置自体をその視準線の一
点を支点（測点に相応する）として上下及び左右に回動
する構造とし、この回動角度は別途測定され測角儀とし
ても利用されるようになしてあるのも従来と同じであ
る。

【００２０】さらに上記自動追尾式総合測量装置１は、
サーチ機構が搭載されており、このサーチ機構は、該自
動追尾式総合測量装置１が全方向反射体２を見失った場
合に、自動的に一定の範囲で上記照射装置自体１の左右
方向及び上下方向の回動を一定の手順及び範囲で行っ
て、反射光の受光を捜す様になしたもので、このサーチ
機構も従来公知なものを使用すればよい。

【００２１】そして、本発明は適宜固定位置に上記自動
追尾式総合測量装置１を据え付け、工事用の移動重機３
に自動追尾式総合測量装置１用の全方向反射体２を取り
付ける。すなわち、自動追尾式総合測量装置１は適宜固
定位置に据え付け、この、据え付け位置を測量の基点、
すなわち測点として利用する。したがってこの自動追尾
式総合測量装置１の据え付け位置は予め従来法によって
測量して、その位置座標を求めておくのは無論である。

【００２２】なお、上記自動追尾式総合測量装置１を据
え付けるには、地盤面Ｅに容易に移動しないよう設置す
るが、要は不測に移動しなければよいものであるため、
必ずしも固定台に固定する必要性はなく搬送可能となし
ておいてもよく、さらには図示しない車両等に搭載し
て、該車両を適宜固定位置に停車するようになしても無
論差し支えない。

【００２３】また、上記工事用の移動重機３としては、
図示例ではブルドーザを使用したが、その他の土砂運搬
用車両、アースオーガ等のあらゆる工事用の移動重機を
利用してもよく、さらには、別途測定専用車両を用意し
てこの測定専用車両を利用してもよい。

【００２４】さらに、上記全方向反射体２も従来公知な
ものが使用でき、この全方向反射体２は入射したレーザ
光線等をプリズム等の組み合わせで正確に入射方向に反
射するものが使用される。なお、このプリズム等の組み
合わせで入射方向に正確に反射するものとしては、一定
の範囲に照射されたレーザ光線等に対処できるものが実
用されているので、それを複数個用意して、円周上に並
置することで全方向（３６０度）に対処できる様になせ
ばよい。

【００２５】上記全方向反射体２は視準し易いように工
事用の移動重機３の頂部（図示例では、ボンネット上
部）に適宜固定手段で固定すればよい。なお、工事用の
移動重機３の種類に応じては、工事作業部に全方向認識
体２ａを取り付けてもよく、「図１」例では排土板また
はブレード３ａの頂部に取り付けて現在整地中の地盤面
Ｅを直接的に測定できるようになしてある。

【００２６】そして、上記自動追尾式総合測量装置１で
上記全方向認識体２の位置を測定して工事途上完了部分
を測量する様になしてある。

【００２７】自動追尾式総合測量装置１での測量は従来
法と変わるところはなく、全方向認識体２を、視準して
その距離と角度とを測定し、測点を原点として全方向認
識体２の座標値を演算すればよい。無論、この演算はコ
ンピュータ１０で行い、その結果は画面１１に表示した
り、測量データを処理してプロッター１２で図面化した
り、プリンター１３で帳票にプリントする様になせばよ
い。なお、ここでの測量ポイントは直接的には全方向認
識体２であるので、整地工事の際は地盤のレベルを求め
たいのでこの場合、全方向認識体２と地盤Ｅまでの距離
は不変であるので予めその距離を測定してその値を共に
演算して、表示、図面化、プリントには直接地盤Ｅのレ
ベルを演算して表示したり利用する様になせばよい。

【００２８】また、上記測定値はデータとして順次蓄積
して、そのデータをコンピュータで加工して、鳥瞰図等
を作成する等、種々のデータ加工に利用してもよいのは
無論である。

【００２９】なお、上記において全方向認識体２と地盤
Ｅまでの距離は不変であるとしたが、それは工事用の移
動重機３が水平状態を保っていることを前提としてい
る。もし工事用の移動重機３が法面等にあって傾斜して
いると、その傾斜角度によって全方向認識体２の鉛直下
方の地盤Ｅのレベルまでの距離は変化することになる。
そこで、この誤差を補正するには、全方向認識体２に傾
斜計４を取り付け、この傾斜計４の測定値を補正値とし
て利用することで正確な地盤Ｅのレベルを求めればよ
い。

【００３０】なお、傾斜計４の信号は移動体である工事
用の移動重機３に設けてあるので、その測定値は無線モ
デム５でコンピュータ１０に送信する様になすと便利で
ある。

【００３１】なお、「図２」において、Ａは測量室部
で、この測量室部Ａ内に前記コンピュータ１０、プロッ
ター１２、プリンター１３を設置し、さらに受信用の無
線モデム１４を設置してある。Ｂは自動追尾式総合測量
装置部で自動追尾式総合測量装置１とその電源６とイン
ターフェース７とを収納してある。Ｃは移動重機部位で
前記全方向認識体２を取り付けてあり、必要に応じて前
記傾斜計４と、インターフェース８と、無線モデム５と
を収納してある。

【００３２】なお、「図２」例で上記移動重機部Ｃには
ジャイロコンパス等よりなる方位センサー９が搭載して
ある。この方位センサー９は工事用の移動重機３の進行
方向を検出するために使用するもので、該進行方向を検
出して工事用の移動重機３を遠隔操作することができる
がその詳細は後記することにする。なお、図示していな
いが、ジャイロコンパスは、定期的あるいは衝撃を受け
た際に正しい方向を示すようにリセットする必要性を有
するので、磁気方位センサー等を併用してリセットを容
易に行えるようになしておくとよい。

【００３３】「図３」例は、上記とは異なり、工事用の
移動重機３に自動追尾式総合測量装置１を取り付け、適
宜固定位置には自動追尾式総合測量装置用の全方向反射
体２を据え付け、該自動追尾式総合測量装置１で上記全
方向認識体２の位置を測定して工事途上完了部分を測量
するようになしたもので、自動追尾式総合測量装置１と
全方向反射体２との設置位置を、移動側と固定側とを反
対に設けてある。

【００３４】すなわち、自動追尾式総合測量装置１と全
方向反射体２との設置位置を、移動側と固定側とを反対
に設けても実質的に同じ機能が確保できる。なお、この
ようになした場合には工事用の移動重機３とコンピュー
タ１０とは無線モデム５，１４で連結するようになすと
よい。

【００３５】そして、「図３」例では整地地盤面Ｅの外
側二箇所に全方向認識体２，２を固定してある。この全
方向認識体２は無論一か所設ければよいが、二か所に設
けると三角測量が可能となり、データ処理が簡易化され
ることになる。

【００３６】そして、「図３」のＲが工事用の移動重機
３が移動を予定するルートを示すもので、このルートＲ
は「図４」に示すように画面１１のルート表示部１５に
も相似のものを表示しておき、この画面１１上に重ねて
移動重機３が矢印１６等で表現されて測量された座標位
置に重ねて表示され、該移動重機３を遠隔操作する場合
はこの画面１１を目視しながら（分配器を介し手分配し
た図示しない分配画面を使用してもよい。）外画面１１
上でルートＲ上を移動重機３が移動するようになせば、
移動重機３が予定ルートＲを正確に移動するようにコン
トロールできるものである。又、ルートＲ上を自動運転
することも無論可能なものである。

【００３７】 〔発明の詳細な説明〕本発明は上記のごときであるの
で、連続的、リアルタイムな測定が可能で、現状に一致
した出来形管理ができる工事途上における工事完了部分
及び重機の位置測定方法を提供できるものである。

【００３８】また、本発明は無人測量ができるので、省
力的で安全な測量が行え、特に高所や危険地帯での測量
に効果的な工事途上における工事完了部分及び重機の位
置測定方法を提供できるものである。

【００３９】さらに、本発明はリアルタイムな測量が可
能となるので、本発明法と従来公知な遠隔操作技術とを
組み合わせることで工事用の移動重機３の自動運転に応
用可能で、危険のため作業者が侵入できない地域での工
事にすこぶる顕著な効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を利用した一実施例工事例の正面図であ
る。

【図２】本発明に使用される機器類の正面図である。

【図３】他の実施例における工事例平面図である。

【図４】本発明法に使用されるコンピュータの一例正面
図である。

【符号の説明】

１ 自動追尾式総合測量装置 ２ 全方向反射体 ３ 移動重機 ４ 傾斜計

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 適宜固定位置に自動追尾式総合測量装置
   （１）を据え付け、工事用の移動重機（３）に自動追尾
   式総合測量装置（１）用の全方向反射体（２）を取り付
   け、 該自動追尾式総合測量装置（１）で上記全方向認識体
   （２）の位置を測定して工事途上完了部分を測量する工
   事途上における工事完了部分測定方法。
2. 【請求項２】 適宜固定位置に自動追尾式総合測量装置
   （１）を据え付け、工事用の移動重機（３）に傾斜計
   （４）と自動追尾式総合測量装置（１）用の全方向反射
   体（２）とを取り付け、 該自動追尾式総合測量装置（１）で上記全方向認識体
   （２）の位置を測定して工事途上完了部分を測量する工
   事途上における工事完了部分及び重機の位置測定方法。
3. 【請求項３】 工事用の移動重機（３）に自動追尾式総
   合測量装置（１）を取り付け、適宜固定位置には自動追
   尾式総合測量装置（１）用の全方向反射体（２）を据え
   付けてなる「請求項１」または「請求項２」記載の工事
   途上における工事完了部分及び重機の位置測定方法。