JPH11337335A - Position measuring system for structure under construction - Google Patents
Position measuring system for structure under constructionInfo
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- JPH11337335A JPH11337335A JP14463598A JP14463598A JPH11337335A JP H11337335 A JPH11337335 A JP H11337335A JP 14463598 A JP14463598 A JP 14463598A JP 14463598 A JP14463598 A JP 14463598A JP H11337335 A JPH11337335 A JP H11337335A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は施工中の構造物の位
置計測システムに関し、とくに複数の鉛直レーザ光によ
り検出した構造物の複数部位の位置変動からその構造部
の変位すなわち回転、平行移動及び変形を計測するシス
テムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position measuring system for a structure under construction, and more particularly to a displacement, rotation, translation, and the like of a structural portion based on a position change of a plurality of portions of the structure detected by a plurality of vertical laser beams. It relates to a system for measuring deformation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、構造物の鉛直度を計測する場合
に、鉛直方向にレーザ光を発するレーザ鉛直儀を地表面
に設置して、計測対象の被験部に照射されたレーザ光の
位置を目視等で読み取り、レーザ鉛直儀の設置位置との
二次元相対関係から鉛直度を測る方法が用いられてい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, when measuring the verticality of a structure, a laser vertical radiator that emits laser light in the vertical direction is installed on the ground surface, and the position of the laser light applied to the test portion to be measured is determined. A method of reading by visual observation or the like and measuring the verticality from a two-dimensional relative relationship with the installation position of the laser vertical globe is used.
【０００３】また近年図られている施工の自動化におけ
る新しい手法として、ターゲット板に照射したレーザ光
の入射部位の光点（レーザ光点）位置をカメラで画像処
理することにより、自動的にリアルタイムでターゲット
板の変位を捉えることが試みられている。原理的には、
ターゲット板を構造物の躯体に直接に固定し、ターゲッ
ト板上のレーザ光点の変位を測定すれば、その測定値に
基づいて構造物自体の変位・変形を求めることができ
る。一般に、レーザ鉛直儀及びカメラを幾つか用意し
て、何点かを計測して構造物全体の寸法精度管理を行な
う。[0003] As a new technique in the automation of construction that has recently been attempted, a light spot (laser light spot) position of an incident portion of a laser beam applied to a target plate is image-processed by a camera, thereby automatically real-time processing. Attempts have been made to capture the displacement of the target plate. In principle,
If the target plate is directly fixed to the structure body and the displacement of the laser beam spot on the target plate is measured, the displacement / deformation of the structure itself can be obtained based on the measured value. In general, several laser plumbers and cameras are prepared, and several points are measured to manage the dimensional accuracy of the entire structure.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記目的のカメラ画像
処理では、レーザ光点の移動を捉える前に、カメラの撮
像画面上の座標系と構造物自体のもつ座標系との関係を
調べておく必要がある。そのため、計測前には一連の作
業によって、レーザ光の初期位置を記憶させたり、両座
標系のずれや歪みを補正するキャリブレーションの必要
がある。In the camera image processing for the above object, the relationship between the coordinate system on the imaging screen of the camera and the coordinate system of the structure itself is examined before capturing the movement of the laser light point. There is a need. Therefore, before the measurement, it is necessary to perform a series of operations to store the initial position of the laser beam, and to calibrate the displacement and the distortion of the two coordinate systems.
【０００５】具体的には、レーザ鉛直儀を現場座標系値
が既知の点（Ｘ1、Ｙ1）に設置してカメラで読み込み、
少しずらして他の既知位置の点（Ｘ2、Ｙ2）まで移動さ
せてもう一度読む込むことで、カメラに現場座標系を認
識させる作業を行なう。More specifically, a laser vertical girder is set at a point (X 1 , Y 1 ) whose field coordinate system is known, and read by a camera.
The camera is moved slightly to another known position (X 2 , Y 2 ) and read again to perform the work of causing the camera to recognize the field coordinate system.
【０００６】このようなレーザ鉛直儀の移動を伴うキャ
リブレーション作業が必要であるのは、レーザ光が１本
であるためである。このほかにも、レーザ光１本では、
構造物の局所的な変位を検知できない欠点がある。例え
ば、ターゲット板が光点を中心に回転するか、又は光点
を通る軸の回りに回転するなどの変位の場合に、レーザ
光が実質上幾何学的線のように細いので、ターゲット板
上の光点位置が変化せず、カメラではこのような変位を
捉えることができない。The reason why such a calibration work involving the movement of the laser vertical is necessary is that there is only one laser beam. In addition, with one laser beam,
There is a disadvantage that the local displacement of the structure cannot be detected. For example, in the case of displacement, such as when the target plate rotates around the light spot or around an axis passing through the light spot, the laser light is substantially thin like a geometric line, The position of the light spot does not change, and the camera cannot detect such a displacement.
【０００７】そこで本発明の目的は、キャリブレーショ
ンを要しない施工中の構造物の位置及び変位計測システ
ムを提供するにある。It is an object of the present invention to provide a system for measuring the position and displacement of a structure during construction which does not require calibration.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的達成のため、本
発明者は、複数の鉛直レーザ光を、例えば現場座標系の
座標軸に沿って所定間隔で配置するなどの一定相互関係
で送出すれば、ターゲット板上における複数のレーザ光
点の位置のみによって現場座標系とカメラの撮像画面上
の座標系とを関係付け得ること、並びにそれらの光点位
置の変化のみによって構造物の回転、平行移動及び変形
を検出できることに注目した。In order to achieve the above object, the present inventor needs to transmit a plurality of vertical laser beams in a certain mutual relationship, for example, by arranging the plurality of vertical laser beams at predetermined intervals along a coordinate axis of a site coordinate system. The on-site coordinate system can be related to the coordinate system on the imaging screen of the camera only by the positions of the plurality of laser light spots on the target plate, and the rotation and translation of the structure only by the change of the light spot positions And deformation can be detected.
【０００９】図１及び２の実施例を参照するに、本発明
による施工中の構造物の位置計測システムは、一定相互
関係にある複数の鉛直レーザ光（11a、11b、11c）の組
を基準位置で出す発光部１、構造物（図３の21）に取付
けた受光部２、及び前記複数レーザ光の受光部への入射
位置（16a、16b、16c）と前記一定相互関係とから基準
位置に対する構造物の位置及び／又は傾斜を求める処理
部３を備えてなるものである。Referring to the embodiment of FIGS. 1 and 2, the system for measuring the position of a structure under construction according to the present invention is based on a set of a plurality of vertical laser beams (11a, 11b, 11c) having a constant correlation. A light emitting unit 1 which is emitted at a position, a light receiving unit 2 attached to a structure (21 in FIG. 3), and a reference position based on the incident positions (16a, 16b, 16c) of the plurality of laser beams to the light receiving unit and the constant correlation. And a processing unit 3 for obtaining the position and / or inclination of the structure with respect to.
【００１０】本発明による施工中の構造物の変位計測シ
ステムは、一定相互関係にある複数の鉛直レーザ光（11
a、11b、11c）の組を基準位置で出す発光部１、構造物
（図３の21）に取付けた受光部２、及び構造物の動きに
応ずる前記複数レーザ光の受光部２への入射位置（16
a、16b、16c）の変化と前記一定相互関係とから構造物
の変位を求める処理部３を備えてなるものである。測定
される変位には、構造物の回転・平行移動・変形の変位
及び／又は傾斜の変化位置を含めることができる。The system for measuring the displacement of a structure under construction according to the present invention comprises a plurality of vertical laser beams (11
a, 11b, 11c) at a reference position, a light-emitting unit 1, a light-receiving unit 2 attached to a structure (21 in FIG. 3), and incidence of the plurality of laser beams to the light-receiving unit 2 corresponding to the movement of the structure. Location (16
a, 16b and 16c) and the processing unit 3 for calculating the displacement of the structure from the constant correlation. The measured displacement can include the displacement of the rotation, translation, and deformation of the structure and / or the change position of the tilt.
【００１１】好ましくは、複数の鉛直レーザ光を、基準
位置における水平座標系上の異なる２点又は３点をそれ
ぞれ過ぎる２本又は３本の鉛直レーザ光とする。Preferably, the plurality of vertical laser beams are two or three vertical laser beams passing two different points or three different points on the horizontal coordinate system at the reference position.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明による構造物の位置計測シ
ステムの作用を、構造物21が図３のサイロ20の構築にお
けるコンクリート壁打設用スリップフォームである場合
につき、図１を参照して説明する。この場合、現場の直
交座標系上の既知基準位置にレーザ鉛直儀４を設け、そ
の基準位置を通る鉛直線上のレーザ光10を発生させる。
分光プリズム５によりこの鉛直レーザ光10を、その鉛直
レーザ光10の延長である鉛直レーザ光11aと、該鉛直レ
ーザ光11aから現場座標系のＸ軸方向に一定距離だけ隔
たった鉛直レーザ光11bと、前記鉛直レーザ光11aから現
場座標系のＹ軸方向に一定距離だけ隔たった鉛直レーザ
光11cとの３本に分光する。この例では、レーザ鉛直儀
４と分光プリズム５とが発光部１を形成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operation of the system for measuring the position of a structure according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 in the case where the structure 21 is a slip form for placing concrete walls in the construction of the silo 20 of FIG. explain. In this case, a laser beam 4 is provided at a known reference position on a rectangular coordinate system at the site, and a laser beam 10 on a vertical line passing through the reference position is generated.
The vertical laser light 10 is split by the spectral prism 5 into a vertical laser light 11a which is an extension of the vertical laser light 10 and a vertical laser light 11b which is separated from the vertical laser light 11a by a certain distance in the X-axis direction of the site coordinate system. The laser beam is split into three vertical laser beams 11c separated from the vertical laser beam 11a by a certain distance in the Y-axis direction of the site coordinate system. In this example, the laser beam 4 and the spectral prism 5 form the light emitting section 1.
【００１３】この例の鉛直レーザ光（11a、11b、11c）
の組における複数のレーザ光の一定相互関係は、鉛直レ
ーザ光11aが基準位置を通ること、鉛直レーザ光11bが鉛
直レーザ光11aから現場座標系のＸ軸方向に一定距離だ
け隔たっていること、及び鉛直レーザ光11cが鉛直レー
ザ光11aから現場座標系のＹ軸方向に一定距離だけ隔た
っていることである。本発明の一特徴は、このような一
定相互関係をもった複数の鉛直レーザ光11a、11b、11c
の使用にある。よって、発光部１はこの一定相互関係に
ある鉛直レーザ光11a、11b、11cを発生させれば足り、
その発生手段の一例であるレーザ鉛直儀４、その出力鉛
直レーザ光10、及び分光プリズム５等は本発明の必須要
件ではない。The vertical laser beam of this example (11a, 11b, 11c)
The constant correlation between a plurality of laser beams in the set is that the vertical laser beam 11a passes through the reference position, that the vertical laser beam 11b is separated from the vertical laser beam 11a by a certain distance in the X-axis direction of the site coordinate system, And the vertical laser beam 11c is separated from the vertical laser beam 11a by a certain distance in the Y-axis direction of the site coordinate system. One feature of the present invention is that a plurality of vertical laser beams 11a, 11b, 11c
Is in the use of Therefore, it is sufficient for the light emitting unit 1 to generate the vertical laser beams 11a, 11b, and 11c that have a certain correlation with each other.
The laser vertical beam 4, the output vertical laser beam 10, the spectral prism 5, and the like, which are examples of the generating means, are not essential requirements of the present invention.
【００１４】構造物21に取付けた受光部２は例えばター
ゲット板６であり、鉛直レーザ光11a、11b、11cがその
ターゲット板６へ入射する位置（16a、16b、16c）には
例えばレーザ光点が発生する。カメラ７が、ターゲット
板６上のレーザ光点で表わされる入射位置（16a、16b、
16c）を撮影し、この場合コンピュータ９からなる処理
部３が、カメラ画像におけるレーザ光入射位置（16a、1
6b、16c）の像の位置から前記基準位置に対するターゲ
ット板６の二次元位置を求め、ひいては構造物21の位置
を計測する。図１の符号８は、カメラ画像におけるレー
ザ光入射位置の像からターゲット板６の位置を求めるた
めにコンピュータ９が使うプログラムを記憶した処理ボ
ードである。The light receiving section 2 attached to the structure 21 is, for example, a target plate 6, and a position (16a, 16b, 16c) where the vertical laser beams 11a, 11b, 11c are incident on the target plate 6 is, for example, a laser beam spot. Occurs. The camera 7 detects the incident position (16a, 16b,
16c), and in this case, the processing unit 3 including the computer 9 transmits the laser beam incident position (16a, 1
The two-dimensional position of the target plate 6 with respect to the reference position is obtained from the positions of the images 6b and 16c), and the position of the structure 21 is measured. Reference numeral 8 in FIG. 1 denotes a processing board that stores a program used by the computer 9 to determine the position of the target plate 6 from the image of the laser light incident position in the camera image.
【００１５】本発明によれば、鉛直レーザ光11a、11b間
の間隔及びその間隔の方向が既知であるから、ターゲッ
ト板６上へのレーザ光11a、11bの入射位置16a、16b間の
間隔及びその間隔の方向を前記カメラ画像から知り、入
射位置16a、16b間の間隔をレーザ光11a、11b間の間隔と
比較することができる。その結果、入射位置16a、16b間
の間隔がレーザ光11a、11b間の間隔より広い場合には、
レーザ光11a、11b間の間隔の方向においてターゲット板
６が傾斜していることを検知できる。同様にして、レー
ザ光11a、11c間の間隔の方向におけるターゲット板６の
傾斜をも、前記カメラ画像上の入射位置16a、16c間の間
隔及びレーザ光11a、11c間の間隔の比較から求められる
ことは、当業者には明らかである。According to the present invention, since the interval between the vertical laser beams 11a and 11b and the direction of the interval are known, the interval between the incident positions 16a and 16b of the laser beams 11a and 11b on the target plate 6 and The direction of the interval is known from the camera image, and the interval between the incident positions 16a and 16b can be compared with the interval between the laser beams 11a and 11b. As a result, if the interval between the incident positions 16a and 16b is wider than the interval between the laser beams 11a and 11b,
It can be detected that the target plate 6 is inclined in the direction of the interval between the laser beams 11a and 11b. Similarly, the inclination of the target plate 6 in the direction of the interval between the laser beams 11a and 11c is also obtained by comparing the interval between the incident positions 16a and 16c and the interval between the laser beams 11a and 11c on the camera image. That will be apparent to those skilled in the art.
【００１６】さらに、カメラ７をビデオ画像撮影用の例
えばＣＣＤカメラとし、そのＣＣＤカメラの出力を処理
部3のコンピュータ９に常時接続しておけば、ターゲッ
ト板６及び構造物21の位置を連続的に自動監視すること
ができる。Furthermore, if the camera 7 is, for example, a CCD camera for capturing a video image, and the output of the CCD camera is constantly connected to the computer 9 of the processing unit 3, the positions of the target plate 6 and the structure 21 can be continuously determined. Can be automatically monitored.
【００１７】構造物21が移動した場合には、カメラ７の
画像におけるレーザ光入射位置（16a、16b、16c）の像
の位置が移動するので、例えばレーザ光入射位置16aの
像の移動量から構造物21の変位の大きさを知ることがで
きる。この場合、レーザ光入射位置16aの像の移動向き
と、レーザ光入射位置16a、16b間の間隔の方向とを比較
すれば、基準座標系のＸ軸方向に対する構造物変位の相
対的向きを検出できる。When the structure 21 moves, the position of the image at the laser beam incident position (16a, 16b, 16c) in the image of the camera 7 moves. The magnitude of the displacement of the structure 21 can be known. In this case, by comparing the moving direction of the image at the laser light incident position 16a and the direction of the interval between the laser light incident positions 16a and 16b, the relative direction of the structural displacement with respect to the X-axis direction of the reference coordinate system can be detected. it can.
【００１８】また構造物21が移動した時に複数個のレー
ザ光入射位置（16a、16b、16c）の像の何れか一つが移
動せず、他のものが移動している場合は、構造物21が回
転しているものと判断される。さらに、レーザ光入射位
置16a、16bの像の間隔及び16a、16cの像の間隔が変化す
る場合にはその変化から構造物21の傾斜の変化をも検出
できる。カメラ７がビデオ画像用のものであれば、変位
の大きさ及び向きと傾斜の変化とを自動計測することが
できる。If any one of the images at the plurality of laser beam incident positions (16a, 16b, 16c) does not move when the structure 21 moves, and the other moves, the structure 21 Is determined to be rotating. Further, when the distance between the images at the laser beam incident positions 16a and 16b and the distance between the images at 16a and 16c change, the change in the inclination of the structure 21 can be detected from the change. If the camera 7 is for a video image, the magnitude and direction of the displacement and the change in the inclination can be automatically measured.
【００１９】以上、鉛直レーザ光が11a、11b、11cの３
本である場合に付いて説明したが、鉛直レーザ光が２本
以上の複数本であれば、施工中の構造物21の位置と傾斜
との同時計測が可能になり、さらに構造物21の回転変位
と平行移動変位の各々の大きさと向きの自動計測、及び
構造物21の傾斜変化の自動計測が可能であることは、当
業者には明らかである。しかも、この位置計測及び変位
計測は、隣接する鉛直レーザ光の間隔の方向を参照する
ので、変位方向測定に当たってのキャリブレーションを
必要としない。As described above, the vertical laser light is three of 11a, 11b and 11c.
As described above, if the number of vertical laser beams is two or more, simultaneous measurement of the position and the inclination of the structure 21 under construction becomes possible, and the rotation of the structure 21 is further improved. It is apparent to those skilled in the art that automatic measurement of the magnitude and direction of each of the displacement and the translational displacement, and automatic measurement of a change in inclination of the structure 21 are possible. In addition, since the position measurement and the displacement measurement refer to the direction of the interval between adjacent vertical laser beams, there is no need for calibration in measuring the displacement direction.
【００２０】こうして本発明の目的である「キャリブレ
ーションを要しない施工中の構造物の位置及び変位計測
システムの提供」を達成することができる。In this way, the object of the present invention, "providing a system for measuring the position and displacement of a structure during construction that does not require calibration" can be achieved.
【００２１】[0021]
【実施例】図２を参照するに、分光プリズム５は、直角
二等辺三角形を底面とする三角プリズム15の複数個を結
合したものとすることができる。図２（ａ）は、鉛直な
入射レーザ光10を、同一平面状の3本の鉛直レーザ光11
a、11b、11cに分光する例を示す。図２（ｂ）は、同様
な入射レーザ光10を、直交座標系の原点を過ぎる鉛直レ
ーザ光11a、直交座標系のＸ軸を過ぎる鉛直レーザ光11
b、直交座標系のＹ軸を過ぎる鉛直レーザ光11cの３本に
分光する例を示す。入射レーザ光10は、必ずしも鉛直で
あることを要しない。例えば、水平な入射レーザ光10を
複数本の鉛直レーザ光11a〜11nに分光する分光プリズム
を使ってもよい。Referring to FIG. 2, the spectral prism 5 may be a combination of a plurality of triangular prisms 15 having a right-angled isosceles triangle as a base. FIG. 2A shows that a vertical incident laser beam 10 is converted into three vertical laser beams 11 on the same plane.
Examples in which light is split into a, 11b, and 11c are shown. FIG. 2 (b) shows a case where a similar incident laser beam 10 is converted into a vertical laser beam 11a passing an origin of a rectangular coordinate system and a vertical laser beam 11 passing an X-axis of a rectangular coordinate system.
b, an example in which light is split into three vertical laser beams 11c passing the Y axis of the rectangular coordinate system. The incident laser light 10 does not necessarily need to be vertical. For example, a spectral prism that splits the horizontal incident laser beam 10 into a plurality of vertical laser beams 11a to 11n may be used.
【００２２】図１〜３の実施例に対し、本発明の技術的
範囲内において各種変更を加え得ることは当業者には明
らかである。例えば、鉛直レーザ光の替わりに水平面上
の直交座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向、他の任意の座標系
の軸方向等に向けることも可能である。It will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to the embodiment of FIGS. 1 to 3 within the technical scope of the present invention. For example, instead of the vertical laser beam, the laser beam may be directed in the X-axis direction and the Y-axis direction of a rectangular coordinate system on a horizontal plane, and in the axis direction of another arbitrary coordinate system.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように本発明の施工中の構
造物の位置計測システムは、複数本の鉛直レーザ光を使
って位置及び／又は変位を計測するので、次の顕著な効
果を奏する。As described above, the position measuring system for a structure under construction according to the present invention measures the position and / or displacement by using a plurality of vertical laser beams, and therefore has the following remarkable effects. .
【００２４】（イ）キャリブレーションを必要とせず、
迅速で効率的な測定ができる。 （ロ）被験部における局所的な回転及び傾斜をも捉える
ことができるので、測定精度が高い。 （ハ）測定に格別の熟練者を必要としない。 （ニ）コンクリート打設用の型枠の回転、平行移動、変
形等の実時間監視を可能にし、型枠の位置及び形状の管
理・制御の自動化への道を拓く。 （ホ）施工現場において各種構造物の位置及び変位を簡
便にしかも正確に測定し、監視し、記録することができ
る。(A) Calibration is not required,
Quick and efficient measurement. (B) Since local rotation and inclination in the test part can be captured, measurement accuracy is high. (C) No special skill is required for measurement. (D) Real-time monitoring of the rotation, parallel movement, deformation, etc. of the formwork for concrete placement is possible, paving the way for automation of the management and control of the position and shape of the formwork. (E) Positions and displacements of various structures can be measured, monitored and recorded simply and accurately at the construction site.
【図１】は、本発明装置の一実施例の説明図である。FIG. 1 is an explanatory view of one embodiment of the device of the present invention.
【図２】は、本発明で使う分光プリスムの構造及び光学
系の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a structure and an optical system of a spectral prism used in the present invention.
【図３】は、サイロのコンクリート壁打設用スリップフ
ォームに対する変位計測装置の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a displacement measuring device for a slip form for placing a concrete wall in a silo.
１…発光部 ２…受光部 ３…処理部 ４…レーザ鉛直儀 ５…分光プリズム ６…ターゲット板 ７…カメラ ８…処理ボード ９…コンピュータ 10…入射レーザ光 11…鉛直レーザ光 15…三角プリズム 16…レーザ光点 20…サイロ 21…構造物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light-emitting part 2 ... Light-receiving part 3 ... Processing part 4 ... Laser perpendicularity 5 ... Spectral prism 6 ... Target plate 7 ... Camera 8 ... Processing board 9 ... Computer 10 ... Incident laser light 11 ... Vertical laser light 15 ... Triangular prism 16 … Laser beam spot 20… Silo 21… Structure
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年３月３１日[Submission date] March 31, 1999
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項１[Correction target item name] Claim 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項２[Correction target item name] Claim 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【手続補正３】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項３[Correction target item name] Claim 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００８[Correction target item name] 0008
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的達成のため、本
発明者は、３本以上の複数の鉛直レーザ光を、例えば現
場座標系の座標軸に沿って所定間隔で配置するなどの一
定相互関係で送出すれば、ターゲット板上における複数
のレーザ光点の位置のみによって現場座標系とカメラの
撮像画面上の座標系とを関係付け得ること、並びにそれ
らの光点位置の変化のみによって構造物の回転、平行移
動及び変形を検出できることに注目した。In order to achieve the above-mentioned object, the present inventor has proposed that a plurality of vertical laser beams are arranged at predetermined intervals along a coordinate axis of a site coordinate system, for example. Can be used to correlate the on-site coordinate system with the coordinate system on the camera's imaging screen only by the positions of the plurality of laser light spots on the target plate, and to change the structure of the structure only by changes in those light spot positions. Note that rotation, translation and deformation can be detected.
【手続補正５】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００９[Correction target item name] 0009
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００９】図１及び２の実施例を参照するに、本発明
による施工中の構造物の位置計測システムは、相互間隔
の大きさと方向とで定まる一定相互関係にある３本以上
の複数の鉛直レーザ光（11a、11b、11c）の組を基準位
置で出す発光部１、構造物（図３の21）に取付けた受光
部２、及び前記複数レーザ光の受光部への入射位置（16
a、16b、16c）と前記一定相互関係とから基準位置に対
する構造物の位置及び／又は傾斜を求める処理部３を備
えてなるものである。[0009] Referring to the embodiment of Figure 1 and 2, the position measuring system of the structure in the construction according to the invention, spacing
The light emitting unit 1 that emits a set of three or more vertical laser beams (11a, 11b, 11c) in a fixed relationship determined by the size and direction of the laser beam at a reference position, and a structure (21 in FIG. 3) ), And the incident position of the plurality of laser beams on the light receiving unit (16).
a, 16b, 16c) and the constant correlation, and a processing unit 3 for obtaining the position and / or inclination of the structure with respect to the reference position.
【手続補正６】[Procedure amendment 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１０[Correction target item name] 0010
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１０】本発明による施工中の構造物の変位計測シ
ステムは、相互間隔の大きさと方向とで定まる一定相互
関係にある３本以上の複数の鉛直レーザ光（11a、11b、
11c）の組を基準位置で出す発光部１、構造物（図３の2
1）に取付けた受光部２、及び構造物の動きに応ずる前
記複数レーザ光の受光部２への入射位置（16a、16b、16
c）の変化と前記一定相互関係とから構造物の変位を求
める処理部３を備えてなるものである。測定される変位
には、構造物の回転・平行移動・変形の変位及び／又は
傾斜の変化位置を含めることができる。[0010] displacement measuring system of the structure in the construction according to the invention, spacing between the magnitude and direction as the constant interrelation three or more of the plurality of vertical laser beam in a defined by (11a, 11b,
The light emitting unit 1 and the structure (2 in FIG.
The light receiving unit 2 attached to 1), and the incident positions (16a, 16b, 16) of the plurality of laser beams corresponding to the movement of the structure to the light receiving unit 2
and a processing unit 3 for calculating the displacement of the structure from the change in c) and the constant correlation. The measured displacement can include the displacement of the rotation, translation, and deformation of the structure and / or the change position of the tilt.
【手続補正７】[Procedure amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１１[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１１】好ましくは、複数の鉛直レーザ光を、基準
位置における水平座標系上の異なる３点をそれぞれ過ぎ
る３本の鉛直レーザ光とする。Preferably, the plurality of vertical laser beams are three vertical laser beams passing three different points on a horizontal coordinate system at a reference position.
【手続補正８】[Procedure amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１９[Correction target item name] 0019
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１９】以上、鉛直レーザ光が11a、11b、11cの３
本である場合に付いて説明したが、鉛直レーザ光が３本
以上の複数本であれば、施工中の構造物21の位置と傾斜
との同時計測が可能になり、さらに構造物21の回転変位
と平行移動変位の各々の大きさと向きの自動計測、及び
構造物21の傾斜変化の自動計測が可能であることは、当
業者には明らかである。しかも、この位置計測及び変位
計測は、隣接する鉛直レーザ光の間隔の方向を参照する
ので、変位方向測定に当たってのキャリブレーションを
必要としない。 ─────────────────────────────────────────────────────
As described above, the vertical laser light is three of 11a, 11b and 11c.
As described above, when the number of vertical laser beams is three or more, simultaneous measurement of the position and the inclination of the structure 21 under construction becomes possible. It is apparent to those skilled in the art that automatic measurement of the magnitude and direction of each of the rotational displacement and the translational displacement of the object 21 and the automatic measurement of the inclination change of the structure 21 are possible. In addition, since the position measurement and the displacement measurement refer to the direction of the interval between adjacent vertical laser beams, there is no need for calibration in measuring the displacement direction. ────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年７月１９日[Submission date] July 19, 1999
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項１[Correction target item name] Claim 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項２[Correction target item name] Claim 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【手続補正３】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項３[Correction target item name] Claim 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００９[Correction target item name] 0009
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００９】図１及び２の実施例を参照するに、本発明
による施工中の構造物の位置計測システムは、相互間の
間隔の大きさと方向とで定まる一定相互関係を有し且つ
基準位置通過の鉛直レーザ光を含む同一直線上にない３
本以上の鉛直レーザ光（11a、11b、11c）の組を出す発
光部１、構造物（図３の21）に取付けた受光部２、及び
受光部２のカメラ画像における前記複数レーザ光の受光
部への入射光点（16a、16b、16c）の位置と前記一定相
互関係とから基準位置に対する構造物の位置及び／又は
傾斜を求める処理部３を備えてなるものである。Referring to the embodiment of FIGS. 1 and 2, the system for measuring the position of a structure under construction according to the present invention has a constant correlation determined by the size and direction of the space between them. and
Not on the same straight line containing the vertical laser beam passing through the reference position 3
A light emitting unit 1 for emitting a set of vertical laser beams (11a, 11b, 11c) of more than one, a light receiving unit 2 attached to a structure (21 in FIG. 3), and
A processing unit for obtaining a position and / or an inclination of a structure with respect to a reference position from the positions of the incident light points (16a, 16b, 16c) of the plurality of laser beams on the light receiving unit in the camera image of the light receiving unit 2 and the constant correlation; 3 is provided.
【手続補正５】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１０[Correction target item name] 0010
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１０】本発明による施工中の構造物の変位計測シ
ステムは、相互間の間隔の大きさと方向とで定まる一定
相互関係を有し且つ基準位置通過の鉛直レーザ光を含む
同一直線上にない３本以上の鉛直レーザ光（11a、11b、
11c）の組を出す発光部１、構造物（図３の21）に取付
けた受光部２、及び構造物の動きに応ずる受光部２のカ
メラ画像における前記複数レーザ光の受光部２への入射
光点（16a、16b、16c）の位置の変化と前記一定相互関
係とから構造物の変位を求める処理部３を備えてなるも
のである。測定される変位には、構造物の回転・平行移
動・変形の変位及び／又は傾斜の変化位置を含めること
ができる。[0010] The displacement measurement system for a structure under construction according to the present invention includes a vertical laser beam having a constant correlation determined by the size and direction of the interval between them and passing through a reference position.
Three or more vertical laser beams (11a, 11b,
Emitting unit 1 to issue a set of 11c), the structure (mosquito light receiving portion 2 of meeting the motion of the light receiving portion 2, and a structure attached to 21) in FIG. 3
Incident to the light receiving portion 2 of the plurality laser beam in camera images
It comprises a processing unit 3 for obtaining a displacement of a structure from a change in the position of the light spot (16a, 16b, 16c) and the constant correlation. The measured displacement can include the displacement of the rotation, translation, and deformation of the structure and / or the change position of the tilt.
【手続補正６】[Procedure amendment 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１１[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１１】好ましくは、鉛直レーザ光の組に、基準位
置における水平座標系上の異なる３点をそれぞれ過ぎる
３本の鉛直レーザ光を含める。Preferably, the set of vertical laser beams includes three vertical laser beams passing three different points on the horizontal coordinate system at the reference position.
Claims (7)
組を基準位置で出す発光部、構造物に取付けた受光部、
及び前記複数レーザ光の受光部への入射位置と前記一定
相互関係とから基準位置に対する構造物の位置及び／又
は傾斜を求める処理部を備えてなる施工中の構造物の位
置計測システム。1. A light emitting unit for emitting a plurality of sets of vertical laser beams having a predetermined correlation at a reference position, a light receiving unit attached to a structure,
And a processing unit for obtaining a position and / or an inclination of the structure with respect to a reference position from the incident positions of the plurality of laser beams to the light receiving unit and the constant correlation.
組を基準位置で出す発光部、構造物に取付けた受光部、
及び構造物の動きに応ずる前記複数レーザ光の受光部へ
の入射位置の変化と前記一定相互関係とから構造物の変
位を求める処理部を備えてなる施工中の構造物の変位置
計測システム。2. A light emitting section for emitting a plurality of sets of vertical laser beams having a predetermined correlation at a reference position, a light receiving section attached to a structure,
And a processing unit for obtaining a displacement of the structure from a change in the incident position of the plurality of laser beams to the light receiving unit in response to the movement of the structure and the constant correlation, and a displacement measurement system for the structure under construction.
記複数の鉛直レーザ光を、基準位置における水平座標系
上の２点又は３点をそれぞれ過ぎる２本又は３本の鉛直
レーザ光としてなる施工中の構造物の変位計測システ
ム。3. The displacement measuring system according to claim 2, wherein the plurality of vertical laser beams are converted into two or three vertical laser beams respectively passing two or three points on a horizontal coordinate system at a reference position. Displacement measurement system for structures inside.
において、複数の基準点のそれぞれに前記発光部を設
け、前記複数の発光部からの鉛直レーザ光組とそれぞれ
交差する前記構造物上の複数所定位置に固定した受光
部、並びに前記各発光部からの複数レーザ光組の対応受
光部への入射位置の変化と構造物上の複数所定位置と前
記一定相互関係とから構造物の変位及び／又は傾斜の変
化を求めてなる施工中の構造物の変位計測システム。4. The displacement measuring system according to claim 2, wherein said light emitting units are provided at a plurality of reference points, respectively, and said structure intersects a vertical laser beam set from said plurality of light emitting units. The light receiving sections fixed at a plurality of predetermined positions on the upper side, and the change of the incident position of the plurality of laser light sets from each of the light emitting sections to the corresponding light receiving sections and the plurality of predetermined positions on the structure and the constant correlation with each other, A displacement measurement system for a structure under construction, which determines a change in displacement and / or inclination.
において、前記構造物をコンクリート打設用の型枠とし
てなる施工中の構造物の変位計測システム。5. The displacement measuring system according to claim 2, wherein said structure is a formwork for placing concrete, and wherein the structure is being constructed.
記構造物をサイロのコンクリート壁打設用のスリップフ
ォームとし、前記処理部によりスリップフォームの回
転、平行移動及び変形の変位及び／又は傾斜の変化を求
めてなる施工中の構造物の変位計測システム。6. The displacement measuring system according to claim 5, wherein said structure is a slip foam for placing a concrete wall in a silo, and said processing section controls the displacement and / or inclination of rotation, translation and deformation of the slip foam. A system for measuring the displacement of a structure under construction that seeks for changes.
において、前記発光部を、基準位置を過ぎる鉛直線上に
レーザ光を出すレーザ鉛直儀と、該鉛直儀の出力レーザ
光の光路上に設けられ該出力レーザ光を複数の鉛直レー
ザ光に分光する分光プリズムとによって形成してなる施
工中の構造物の変位計測システム。7. A displacement measuring system according to claim 2, wherein said light emitting unit is provided with a laser beam for emitting a laser beam on a vertical line passing through a reference position, and on a light path of an output laser beam of said vertical beam. A displacement measuring system for a structure under construction, which is formed by a spectral prism provided in the light emitting device and configured to split the output laser light into a plurality of vertical laser lights.
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|---|---|---|---|
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| JP2970867B1 JP2970867B1 (en) | 1999-11-02 |
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