JPS5912964B2 - 測量方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は測量方法に関し、さらに詳しくは、被損１１量
物体の基準線からの変位角および（または）基準点から
の距離を常時測量できる測量方法に関する。

例えば、シールド掘削機やトンネルボーリングマシンに
よるトンネル施工の測量管理において、掘削距離および
変位角の計測は、巻尺またはトランシット等を用い、地
上からの基準点によって逐次その位置を確認しているの
が一般的である。

ところで、シールド掘削機による施工精度は測量管理技
術に負うところが犬で、計画路線に沿って掘進させるた
めには、シールド掘削機の刻々の動きを把握して早期に
方向修正を行い、推進する必要がある。

従って、在来の人手による測量では、作業の遅れやミス
は避けられなく、また測量回数にも限度があるところか
ら、最近の掘進速度の速いシールド掘削機を用いたシー
ルド工法等においては、蛇行量を増大する原因となり、
方向修正を困難なものにしている。

前記実状に鑑み、測量方法の自動化は急務とされており
、究極的にはシールド工法全体の自動運転の基本的事項
として位置づけられ、関係各所で研究開発されているが
、実用化には至っていない。

すなわち、レーザ光線を利用した変泣恢出装置による方
向制御とか、コンピュータジャイロを用いて方位検出を
行って、姿勢制御に連動させる、といった具合に、個々
に開発が進められているにすぎない。

しかも、最も基本的事項である掘進距離および変位角の
自動測量方法の開発は極めて少なく、特に曲線施工を含
んだトンネル測量における掘進距離および変位角の自動
測量は皆無である。

従って、本発明の目的は、距離および（または）変位角
を常時測量できる測量方法を提供するにある。

本発明の別の目的は、例えばシールド掘削機の掘進に伴
う、基準点からの掘進距離および基準線からの変位角を
連続的に測量し、シールド掘削機が掘進計画路線から変
位している場合に、早期の修正を行ってシールド掘削機
を掘進計画路線に戻すことを可能とする、自動運転シス
テムに組み込める測量方法を提供するにある。

本発明の測量方法は、光電変換素子をＸ座標軸とＸ座標
軸との直交座標系の４つの象限にそれぞれ配置してなる
検出器を基準線上の基準点に設置すること、前記検出器
と被測量物体との間で前記基準線上に水平軸線および垂
直軸線の回りを回転可能の可動鏡を設置すること、前記
被測量物体から光を発射すること、この光を前記可動鏡
を経て前記検出器の各光電変換素子に入射すること、光
量に応じた出力信号を前記検出器の各光電変換素子から
発生させること、この出力信号のうちＸ座標軸方向の信
号量の差に応じてこの信号量の差が七〇になるまで前記
可動鏡を前記垂直軸線の回りに回転させること、前記出
力信号のうちＸ座標軸方向の信号量の差に応じてこの信
号量の差がゼロになるまで前記可動鏡を前記水平軸線の
回りに回転させることを基本構成とする。

本発明の測量方法によれば、基準線上の基準点に光波距
離計を設置することを含む。

しかしてこの光波距離計からの測距光を前記可動鏡を経
て前記被測量物体へ入射して被測量物体で反射させた後
、再び可動鏡を経て光波距離計に受は入れて位相差を検
出し、前記基準点と被測量物体との間の距離を測る。

他方、前記可動鏡の軸線の回りの回転角から被測量物体
の前記基準線からの水平方向および垂直方向の変位角の
量を知る。

このようにして、変位角および（または）距離の測量を
行う。

本発明の測量方法の実施に際して、基準線が方向変位点
を含まない直線の場合には、前記したところにより測量
が行かれ、変位角および（または）距離が測−量される
。

基準線が１つの直線方向から別の直線方向へ変位し、１
つの方向変位点を持つ場合、可動鏡はこの方向変位点上
に設置される。

しかしながら、基準線が２つ以上の方向変位点を持つ場
合、被測量物体に最も近い方向変位点に可動鏡が設置さ
れ、その他の方向変位点には固定鏡が設置される。

従って、基準線が曲線のような場合には、この曲線をい
くつかに分割して、各分割曲線の接線の交点を方向変位
点として、前記に準じて可動（境と固定鏡とを設置する
ことにより、本発明の測量方法は実施される。

なお、可動鏡とは、検出器からの信号によって動かされ
る機構を備えたものであり、固定鏡とはこのような信号
によって動かされる機構を持たないものである。

従って例えば、調整のために、人為的に垂直軸線回りお
よび水平軸線回りを動かすことができても、本発明にい
う可動、税ではない。

またこの調整のための機構を備えていないものが固定鏡
というものではない。

本発明の可動鏡および固定鏡は必要に応じて、このよう
な調整のための機構を備え得ることは当然である。

以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施例につい
て説明する。

本発明の測量方法は、第１図に示すように、基準線Ｓ１
上の基準点０１に基準点装置１０を設置し、基準線Ｓ１
が基準線Ｓ２へ方向変位する地点である方向変位点０２
に可動ａ１２を設置し、被測量物体１４から発射される
光をこの可動ａ１２を経て基準点装置１０に受は入れて
、被測量物体１４の基準線Ｓ２からの変位角θを知る。

また、基準点装置１０から発射した光を可動鏡１２を経
て被測量物体１４へ入射してこの被測量物体１４で反射
させ、再び可動鏡１２を経て基準点装置１０に受は入れ
て、基準点０１から被測量物体１４へ至る距離Ｌ＝１１
＋１２を知る。

第１図の例では、例えばシールド掘削機の掘進計画路線
に一致する基準線は基準線Ｓ１から方向変位点０２へ至
り、ここで方向変位して基準線Ｓ２となっている。

従って、シールド掘削機が方向変位点０２に至るまでは
、可動鏡１２は基準点０１と被測量物体であるシールド
掘削機との間の基準線Ｓ１上に設置され、シールド掘削
機１４が方向変位点０２を越えた後は、可動鏡１２は方
向変位点０２に設置される。

基準点装置１０は変位角の測量と測距とを並行して行う
とぎには、４つの象限を有する検出器と光波距離計とを
含む。

検出器１６は、第２図に示すように、Ｘ座標軸とＸ座標
軸との直交座標系の４つの象限ｑ１．ｑ２゜ｑ３．ｑ４
を備える。

各象限はＸ座標軸およびＸ座標軸に一致する光不透過性
の仕切壁ζこよって仕切られて、互いに独立しており、
各象限にはそれぞれ１個の光電変換素子、例えばホトダ
イオード１８が配置されている。

各ホトダイオード１８はＸ座標軸およびＸ座標軸にそれ
ぞれ対称状に配置されている。

この検出器１６に被測量物体１４から発射されるレーザ
光が入射する。

光波距離計２０は、第３図に示すように、レーザ光を送
信する送信部２２と受信部２４とを有する。

この送信部２２から発射されたレーザの発射光２５は可
動・脱１２を経て被測量物体１４へ至ってここで反射し
て反射光２６となり、再び可動鏡１２を経て受信部２４
へ入射する。

この場合の発射から入射までに要した時間により、発射
波の位相と入射波の位相とにずれが生ずる。

この位相のずれから測距がなされる。

実際の測距に当たって、後述するように、可動鏡が前記
検出器１６からの出力信号によって回転した後に測距が
行われることになる場合が多いが、送信部２２からの測
距光が受信部２４に焦檜する限り、可動鏡の回転、すな
わち変位角の測量の前にも測距が行われる。

前記可動ａ１２は第４図に示すように、水平軸線Ｘおよ
び垂直軸線Ｙの回りに、回転可能に構成されている。

すなわち、可動鏡１２の反射板２８は水平方向外方に伸
びる軸３０に両持ちされ、この一対の軸３０が垂直に伸
びるヨーク３２に回転可能に支持されている。

ヨーク３２の一方の脚にはトルクモータ３４が固定され
、前記一対の軸３０の一方がトルクモータ３４の駆動部
に連なっている。

このトルクモータ３４には速度計用発電機、いわゆるタ
コジェネレータ３５（第６図）が内蔵されている。

ヨーク３２の他方の脚にはエンコーダ３６が固定され、
前記軸３０の他方がこのエンコーダ３６に連なっている
。

またヨーク３２の中央に設けられた軸３８はトルクモー
タ４０により回転可能どなっており、トルクモータ４０
にハエンコーダ４２が連なっている。

トルクモータ４０にはタコジェネレータ４１（第６図）
が内蔵されている。

前記可動鏡１２はこの可動鏡１２の近くに配置された反
射板４４と共に使用されることが好ましい。

例えば基準線が直線の場合、可動鏡１２と被測量物体１
４との間の距離が大きくなるほど、被測量物体１４から
発射された光の可動鏡１２の反射板２８における入射角
および反射角は大きくなり、光は反射板２８の面に平行
に近い状態で入射および反射するようになって、検出器
１６で焦準しにくくなる。

このような欠点は、可動鏡１２の反射板２８で反射した
光を対向して位置する反射板４４に一度受け、この反射
板４４で反射した光を検出器１６に入射するようにすれ
ば、解消されることによる。

この反射板４４は、可動鏡や後述する固定鏡と同様、必
要に応じて、調整のために、水平軸線回りおよび垂直軸
線回りを回転可能に構成される。

前記被測量物体１４、例えば、シールド掘削機には、第
５図に示すように、３素子コーナキユーブ４６が取り付
けられ、この３素子コーナキユーブ４６によって前記光
波距離計２０からのレーザ光を反射することが最も好ま
しい。

レーザ光は周波数が一定なうえ位相がそろっているので
、指向性が非常に高い。

しかしながら、被測量物体１４が遠方、例えば１ｂ＋程
度の距離になると、レーザ光が広がるので、３素子コー
ナキユーブ４６を設置することによって、広がったレー
ザ光を効果的に集めることができることによる。

この３素子コーナキユーブ４６は、互いに直交する３つ
の反射板４８からなるコーナキューブを３組備えている
。

被測量物体が前記距離はど離れない場合には、１素子コ
ーナキユーブでも十分である。

被測量物体１４には、第５図に示すように、レーザの発
光器５０が設けられる。

この発光器５０から発射されたレーザ光は前記可動ａ１
２を経て前記検出器１６に入射される。

本発明方法の実施に際し、光波距離計２０からレーザ光
が被測量物体１４に向けて発射され、このレーザ光は被
測量物体１４で反射された後光波距離計２０に入射され
る。

従って、光波距離計２０の測距光をそのまま検出器１６
に導くようにすれば、被測量物体１４から別途に光を発
射しなくでもよい、とも考えられる。

しかしながら、このような併用方式では、前記した３素
子コーナキユーブ４６が検出器１６への発光源となるの
で、検出器１６に比して発光源が大き過ぎてしまい、光
を検出器１６に態率することができず、誤差が大きくな
ってしまう。

この説明からも分かるように、検出器１６に入射する光
は細径なものほど好ましい。

しかして、発光器５０を被測量物体に取り付けて、この
発光器５０から光を発射するものでは、光の径を可及的
に小さくすることが可能である。

この結果、検出器１６の誤差を十分に小さくできる。

発光器５０から発射された光が検出器１６へ入射すると
、この検出器１６の各象限ｑ１．ｑ２゜ｑ３ ｔ ｑ４
に配置された各光電変換素子１８から、光量に応じた出
力信号ｂ１ ｊ ｂ２ ｔ １）３ ） ｂ４が出力さ
れる。

これら出力信号は第６図に示すよう処理される。

各出力信号は増幅器６０で増幅された後、第１象限ｑ１
からの出力信号ｂ１は第１の加算器６２と第３の加算器
６６とに入力する。

第２象限ｑ２からの出力信号ｂ２は第１の加算器６２と
第４の加算器６８とに入力する。

第３象限ｑ３からの出力信号ｂ３は第２の加算器６４と
第４の加算器６８とに入力する。

そして第４象限ｑ４からの出力信号ｂ４は第２の加算器
６４と第３の加算器６６とに入力する。

その結果、第１の加算器６２から第１象限ｑ１と第２象
限ｑ２とに入射した光量に応じた出力信号（’ｂ１＋
ｂ２）が出力し、第２の加算器６４から第３象限ｑ３と
第４象限ｑ４とに入射した光量に応じた出力信号（ｂ３
＋ｂ４）が出力し、各出力信号は減算器７０に入力する
。

他方、第３の加算器６６から第１象限ｑ１と第４象限ｑ
４とに入射した光量に応じた出力信号（ｂｌ＋ｂ４）が
出力し、第４の加算器６８から第２象限ｑ２と第３象限
ｑ３とに入射した光量に応じた出力信号（ｂ２十ｂ３）
が出力し、各出力信号は減算器７２に入力する。

減算器７０では、（（ｂｘ＋ｂ２）−（ｂ３＋ｂ４）
） の減算が行われる。

これは検出器１６の各光電変換素子１８に入射した光量
に応じた出力信号のうちＸ座標軸方向の信号量の差を求
めるものである。

同様に、減算器Ｔ２では、（（ｂｔ＋ｂ４）−（ｂ２＋
ｂ３） ）の減算が行われる。

これは検出器１６の各光電変換素子１８に入射した光量
に応じた出力信号のうちＸ座標軸方向の信号量の差を求
めるものである。

ｙ坐標軸方向の信号量の差は可変増幅器７４に、Ｘ座標
軸方向の信号量の差は可変増幅器７６にそれぞれ入力す
る。

このように可変増幅器を用いているのは、後述する可動
鏡の駆動部へ出力する信号レベルを、環境、作業条件に
応じて調整する必要に基づく。

すなわち、検出器１６は前記のように基準点に設置され
、可動鏡１２の駆動制御部７８は可動鏡１２の近傍に配
置されることとなるので、検出器１６から駆動制御部７
８まで数１００ｍの伝送ラインになることも考えられる
。

このため、検出器１６から出力する信号の減衰が起こり
得るので、減衰の程度により、信号レベルを調整するも
のである。

また、記録器等の負荷を接続して、修正完了等の信号を
得る場合も出力信号レベルの調整用になる。

ｘ、ｙ両座標軸方向の信号量の差を可変増幅器に入力す
る前に、それぞれの方向の信号量の差を、Ａ＝ｂ１＋ｂ
２±ｂ３＋ｂ４で除算するように、除算器８０を配置す
ることが好ましい。

検出器１６は前記のように、光電変換素子により構成さ
れているので、入射する光量によって出力が変化する。

従って、被測量物体の遠近等により出力信号のしベルに
差が生ずるので、これを調整して、出力信号レベルの変
動をなくすかまたは少なくして一定のレベルの出力信号
を得るためである。

可変増幅器７４の出力信号は、駆動制御部７８の前置増
幅器ぎ２を経て、電力増幅器８４に入力し、トルクモー
タ３４を作動して、可動鏡１２を水平軸線回りに回転す
る。

また、可変増幅器７６の出力信号は、駆動制御部７８の
前置増幅器８６を経て、電力増幅器８８に入力し、トル
クモータ４０を作動して、可動鏡１２を垂直軸線回りに
回転する。

前記前置増幅器８２は、可変増幅器７４からの出力信号
とトルクモータ３４に連なっているタコジェネレータ３
５からのフィードバック信号との差をとって出力する差
動増幅器である。

前置増幅器８６も同様である。

検出器１６における光点が中心近くに移動するにつれて
、可変増幅器から前置増幅器へ入力する信号は少なくな
るが、前置増幅器ではフィードバック信号との差を取る
ことにより、前置増幅器からの出力信号はさらに減少す
る。

そうすると、トルクモータの回転も落ち、フィードバッ
ク信号も小さくなり、このようにして、トルクモータの
回転を制御して、光点を検出器１６の中心に焦準するこ
とができる。

タコジェネレータからのフィードバック信号は可動鏡に
制動をかけながら、次第に光点を検出器１６の中心に焦
準するために好ましい。

そして、光点が検出器１６の中心に焦準すると、可変増
幅器からの出力信号はセロとなるので、トルクモータは
回転を停止する。

換言すると、Ｘ座標軸方向またはＸ座標軸方向の信号量
の差がある限り、可動鏡は垂直軸線または水平軸線の回
りに回転して、次第に検出器１６の中心に光点を移動さ
せる。

また、例えばＸ座標軸方向に当初より信号量の差がない
ときには、可動（ａは水平軸線の回りに回転しない。

トルクモータ３４の回転はエンコーダ３６により、また
トルクモータ４０の回転はエンコーダ４２によりそれぞ
れ取り出されるので、この出力信号を換算して、゛ある
いは直接変位角に表示させて、水平方向および垂直方向
の変位角を知ることができる。

前記により、変位角θを知った後には、第１図の場合の
変位量は、１２ｔａｎθ＝ （Ｌ−１１）ｔａｎθによ
って知ることができる。

この場合、１１は基準点０１と方向変位点０２との距離
であるから、前もって測っておけばよく、Ｌは前記光波
距離計２０によって知る。

もつとも、第１図のように１つの方向変位点を有すると
きは、変位角θは基準線Ｓ２に対するものであるが、基
準線Ｓ１に対する変位角は基準線Ｓ１と８２とのなす角
αから知ることができる。

あるいは、実際の施工に当って、基準線Ｓ２は施工現場
に設定されていないため、この例では既に設定されてい
る基準線Ｓ１からの変位角βを用いることが便宜である
。

すなわち、基準線が方向変位点をもたない直線の場合に
は、この直線を常に基準線として用い、この基準線から
の変位角を知ることとなる。

しかしながら、基準線が複数の方向変位点を有する場合
には、被測量物体１４に最も近い方向変位点に可動鏡１
２を設置することとなる。

この場合に、可動鏡と被測量物体との間の基準線は施工
現場には設定されていない。

従って、可動鏡１２が設置されている方向変位点と、基
準点側で当該方向変位点に最も近い方向変位点とを結ぶ
基準線を用い、この基準線からの変位角を測る。

また基準線が１つの方向変位点を有する第１図の場合に
は、基準点と方向変位点とを結ぶ基準線からの変位角を
測る。

本発明の測量方法の実施に当たり、第７図に示すように
、基準線Ｓ１が方向変位点をもたない直線であるときに
は、可動鏡１２は、この基準線上で、基準点装置１０と
被測量物体１４との間の任意の地点に設置される。

ます、基準線Ｓ１上に位置する被測量物体１４からレー
ザを発射させる。

この光線が、可動鏡１２を経て基準点装置１０に設けた
検出器１６の中心に焦準するように、可動鏡１２および
（または）検出器１６を調整する。

次に、移動しつつある被測量物体１４の基準線Ｓ１から
の変位の大きさあるいは基準点０１から被測量物体１４
へ至る距離を知るには、被測量物体１４からレーザを発
射させる。

被測量物体１４が基準線Ｓ１から変位していないときに
は、前記レーザは可動鏡１２を経て検出器１６の中心に
焦準するので、この検出器１６からの出力信号はなく、
可動鏡１２は回転しない。

従って、当然にエンコーダ３６．４２への出力変化もな
い。

このときの距離は、光波距離計２０から発射したレーザ
を可動鏡１２を経て被測量物体１４へ導き、ここで反射
させた後再び可動鏡１２を経て光波距離計２０に受は入
れて知ることができる。

被測量物体１４が基準線Ｓ１から変位して、第７図の１
４ａに位置すると、この被測量物体１４から発射された
レーザは可動鏡１２を経て基準点装置１０の検出器１６
に導かれるが、光点は検出器の中心に照準しない。

その結果、この検出器から信号が出力し、可動鏡１２は
水平軸線回りおよび（または）垂直軸線回りを回転し、
レーザの光点が検出器の中心に至ったときに、可動鏡１
２は回転を停止する。

このときのエンコーダ３６゜４２の出力と、前記のよう
に調整したときのエンコーダの出力との差から変位角を
知ることができる。

可動鏡１２の回転が停止した後に、光波距離計２０によ
って距離を測る。

欠に、第８図に示すように、１つの方向変位点０□を有
する場合、可動鏡１２は方向変位点０２に設置される。

このときは基準線Ｓ２に被測量物体１４を導くものであ
るから、前記のように基準線Ｓ１からの変位を測る。

欠に、第９図に示すように、２つの方向変位点０□、０
３を有する場合、可動鏡１２は、被測量物体１４に近い
方に位置する方向変位点０３に設置され、他方の方向変
位点０２には、固定鏡９０が設置される。

この固定鏡９０は単なる反射板でよく、前記可動鏡１２
について述べたのと同じ理由から、反射板９２と共に使
用されることが好ましい。

この例では、基準線Ｓ１．Ｓ２は既に設定されており、
基準線Ｓ３に被測量物体１４を導くものであるから、基
準線Ｓ２からの変位を測る。

方向変位点がさらに増えた場合には、可動鏡１２は被測
量物体１４に最も近い方向変位点に設置され、その他の
方向変位点には固定鏡が設置される。

本発明の測量方法によれば、基準線が直線の場合に限ら
ず、１又は複数の方向変位点を有する場合であっても、
変位角および（または）距離を常時測量できる。

従って、被測量物体が例えばシールド掘削機の場合には
、変位しはじめたときに直ちに修正ができるので、計画
路線に合致したシールド施工も可能である。

また本発明の測量方法を、例えばシールド掘削機の推進
系に連動することにより、シールド掘削機の自動運転が
可能である。

従来のように、人手により測量を行う場合には、測量回
数に制限があるにもかかわらず、シールドの掘進速度が
速かったので、修復が非常に困難な変位も生じ勝ちであ
った。

また一度そのような変位が生ずると、工事に大幅な遅れ
が生じていたが、本発明の測量方法によれば、このよう
な問題は生じない。

本発明の測量方法は、前記のようなシールド掘削機、ト
ンネルボーリングマシンの外、ドリルでトンネルを掘る
、いわゆる山岳工法の場合の測量管理、ダム等の屋外土
木工事の場合の測量管理など、広範囲に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の測量方法の概略を示す説明図、第２図
は変位を検出する検出器の概略を示す説明図、第３図は
光波距離計の概略を示す説明図、第４図は可動鏡の斜視
図、第５図は３素子コーナキユーブの正面図、第６図は
変位を検出する動作を示すブロック図、第７図ないし第
９図は本発明の測量方法を実施する場合の説明図である
。 １０：基準点装置、１２：可動鏡、１４：被測量物体、
１６：検出器、１８：光電変換素子、２０：光波距離計
、２８，４４，９２：反射板、３４．４０：）ルクモー
タ、３５，４１：タコジェネレータ、４６：３素子コー
ナキユーブ、５０：発光器、９０：固定鏡。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基準線上の基準点から被測量物体へ至る距離を測量
   する方法であって、光電変換素子をＸ座標軸とＸ座標軸
   との直交座標系の４つの象限にそれぞれ配置してなる検
   出器と光波距離計とを前記基準点に設置すること、前記
   検出器と被測量物体との間で前記基準線上に水平軸線お
   よび垂直軸線の回りを回転可能の可動鏡を設置すること
   、前記被測量物体から光を発射すること、この光を前記
   可動鏡を経て前記検出器の各光電変換素子に入射するこ
   と、光量に応じた出力信号を前記検出器の各光電変換素
   子から発生させること、この出力信号のうちＸ座標軸方
   向の信号量の差に応じてこの信号量の差がゼロになるま
   で前記可動鏡を前記垂直軸線の回りに回転させること、
   前記出力信号のうちＸ座標軸方向の信号量の差に応じて
   この信号量の差がゼロになるまで前記可動鏡を前記水平
   軸線の回りに回転させること、前記光波距離計からの測
   距光を前記可動鏡を経て前記被測量物体へ入射して被測
   量物体で反射させた後、再び可動鏡を経て光波距離計に
   受は入れて位相差を検出し、前記基準点と被測量物体と
   の間の距離を測ることを含む、測量方法。 ２ 基準線上の基準点と被測量物体との間に少なくとも
   ２つの方向変位点を有する基準線上の前記基準点から被
   測量物体へ至る距離を測量する方法であって、光電変換
   素子をＸ座標軸とＸ座標軸との直交座標系の４つの象限
   にそれぞれ配置してなる検出器と光波距離計とを前記基
   準点に設置すること、前記方向変位点のうち被測量物体
   に最も近い方向変位点を除くその他の方向変位点に固定
   鏡を設置すること、前記被測量物体に最も近い方向変位
   点に水平軸線および垂直軸線の回りを回転可能の可動鏡
   を設置すること、前記被測量物体から光を発射すること
   、この光を前記可動鏡および前記固定鏡を経て前記検出
   器の各光電変換素子に入射すること、光量に応じた出力
   信号を前記検出器の各光電変換素子から発生させること
   、この出力信号のうちＸ座標軸方向の信号量の差に応じ
   てこの信号量の差がゼロになるまで前記可動鏡を前記垂
   直軸線の回りに回転させること、前記出力信号のうちＸ
   座標軸方向の信号量の差に応じてこの信号量の差がセロ
   になるまで前記可動鏡を前記水平軸線の回りに回転させ
   ること、前記光波距離計からの測距光を前記固定鏡およ
   び可動鏡を経て前記被測量物体へ入射して被測量物体で
   反射させた後、再び可動鏡および固定鏡を経て光波距離
   計に受は入れて位相差を検出し、前記基準点と被測量物
   体との間の距離を測ることを含む、測量方法。 ３ 被測量物体が基準線から変位している角度および前
   記基準線上の基準点から被測量物体へ至る距離を測量す
   る方法であって、光電変換素子をＸ座標軸とＸ座標軸と
   の直交座標系の４つの象限にそれぞれ配置してなる検出
   器と光波距離計とを前記基準点に設置すること、前記基
   準点と被測量物体との間で前記基準線上に水平軸線およ
   び垂直軸線の回りを回転可能の可動鏡を設置すること、
   前記被測量物体から光を発射すること、この光を前記可
   動鏡を経て前記検出器の各光電変換素子に入射すること
   、光量に応じた出力信号を前記検出器の各光電変換素子
   から発生させること、この出力信号のうちＸ座標軸方向
   の信号量の差に応じてこの信号量の差がゼ田こなるまで
   前記可動鏡を前記垂直軸線の回りに回転させること、前
   記出力信号のうちＸ座標軸方向の信号量の差に応じてこ
   の信号量の差がゼ七になるまで前記可動鏡を前記水平軸
   線の回りに回転させること、前記可動鏡の各軸線の回り
   の回転角から被測量物体の前記基準線からの水平方向お
   よび垂直方向の変位角の量を知ること、前記光波距離計
   からの測距光を前記可動鏡を経て前記被測量物体へ入射
   して被測量物体で反射させた後、再び可動鏡を経て光波
   距離計に受は入れて位相差を検出し、前記基準点と被測
   量物体との間の距離を測ることを含む、測量方法。 ４ 基準線上の基準点と被測量物体との間に少なくとも
   ２つの方向変位点を有する基準線から被測量物体が変位
   している角度および前記基準点から被測量物体へ至る距
   離を測量する方法であって、光電変換素子をＸ座標軸と
   Ｘ座標軸との直交座標系の４つの象限にそれぞれ配置し
   てなる検出器と光波距離計とを前記基準点に設置するこ
   と、前記方向変位点のうち被測量物体に最も近い方向変
   位点を除くその他の方向変位点に固定鏡を設置すること
   、前記被測量物体に最も近い方向変位点に水平軸線およ
   び垂直軸線の回りを回転可能の可動鏡を設置すること、
   前記被測量物体から光を発射すること、この光を前記可
   動鏡および固定鏡を経て前記検出器の各光電変換素子に
   入射すること、光量に応じた出力信号を前記検出器の各
   光電変換素子から発生させるとと、この出力信号のうち
   Ｘ座標軸方向の信号量の差に応じてこの信号量の差が七
   狛になるまで前記可動鏡を前記垂直軸線の回りに回転さ
   せること、前記出力信号のうちＸ座標軸方向の信号量の
   差に応じてこの信号量の差が七〇になるまで前記可動鏡
   を前記水平軸線の回りに回転させること、前記可動鏡の
   各軸線の回りの回転角から、前記可動鏡が位置する方向
   変位点と該方向変位点よりも基準点側で該可動鏡に最も
   近い方向変位点とを結ぶ基準線からの被測量物体の水平
   方向および垂直方向の変位角の量を知ること、前記光波
   距離計からの測距光を前記固定鏡および前記可動鏡を経
   て前記被測量物体へ入射して被測量物体で反射させた後
   、再び可動鏡および固定鏡を経て光波距離計に受は入れ
   て位相差を検出し、前記基準点と被測量物体との間の距
   離を測ることを含む、測量方法。 ５ 前記可動鏡はこの可動鏡の近くに配置された反射板
   と共に使用される、特許請求の範囲第１゜２．３又は４
   項に記載の測量方法。 ６ 前記可動鏡を、前記検出器の各光電変換素子に入射
   する光量の合計量に対する相対信号量の差によって回転
   させる、特許請求の範囲第１，２゜３又は４項に記載の
   測量方法。 Ｉ 前記検出器の光電変換素子は４個であり、各象限に
   １つずつ配置されかつＸ座標軸およびＸ座標軸にそれぞ
   れ対称である、特許請求の範囲第１゜２．３又は４項に
   記載の測量方法。 ８ 前記可動鏡はトルクモータにより駆動され、このト
   ルクモータの回転に連動するタコジェネレータの信号が
   トルクモータの入力側にフィードバックされる、特許請
   求範囲第１．２．３又は４項に記載の測量方法。 ９ 前記被測量物体はシールド掘削機またはトンネルボ
   ーリングマシンである、特許請求の範囲第１．２，３又
   は４項に記載の測量方法。 １０前記基準線は方向変位点を有しない、特許請求の範
   囲第１又は３項に記載の測量方法。 １１ 前記基準線は１つの方向変位点を有し、この方向
   変位点に前記可動鏡が設置される、特許請求の範囲第１
   又は３項に記載の測量方法。 １２前記固定鏡は、この固定鏡の近くに配置された反射
   板と共に使用される、特許請求の範囲第２又は４項に記
   載の測量方法。 １３前記光波距離計の測距光は被測量物体に装着された
   コーナキューブで反射される、特許請求の範囲第１，２
   ，３又は４項に記載の測量方法。