JPS62288513A - 測量装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、地図上に表わされた各地点としての各点を現
地に側設するため等に用いる測距機能及び測角機能を有
する測量装置に関する。

（従来の技術） 従来、地図上に表わされた各地点としての各点を現地に
側設する側設作業を行なう場合、現地に出向く前に地図
上に各点の座標値から各点間の距離及び各点の基準方向
に対する角度としての角を計算により求め、これら各点
の座標値の各点間の距離、各点の基準方向に対する角等
の地点データを地図上に記入するか又は表にまとめた後
に現地へ出向き、これらの地点データとしてのデータか
ら各点の側設を行なっていた。

また、現地で使用する測量機、又は測量装置としては、
測距モード及び測角モードとを切換えて測距及び測角を
行なうものが最近利用されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来の側設作業で、測量者が測量機のモード
（開距・測角）を、地図上に記入したデータに基づき逐
次選択し測量、側設作業を行なうため、その作業が繁雑
なものとなっており、作業効率の面で問題であった。

（問題を解決するための手段） 本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであってそ
の特徴とするところは、発光部からの光を測点に配置し
た反射鏡を介して受光し測点までの距離を測定する測距
部と、望遠鏡の規準方向の角度を測定する測角部と、各
地点のデータとしての地点データを記憶しているメモリ
部と、上記メモリ部に記憶されている上記地点データに
基づき測量に必要な測量データを所定の順序で演算する
演算部と、上記演算部で求められる測量データに順次対
応させて測距モード又は測角モードを設定し、その設定
されたモードに対応した測定結果を表示部に表示させる
モード設定部と、上記測距部及び上記測角部の測定結果
並びに上記演算部で求められた測量データに応じた表示
を行う表示部とで構成されていることである。

（作　用） 本発明によれば、メモリ部に記憶されている地点データ
に基づき演算部が所定の順序で測量データの演算を行う
とともに、モード設定部が演算部で求められた測量デー
タに順次対応させてモードを設定し、そして表示部にお
いて設定モードに対応した測定結果が順次表示される。

（実施例） 以下に本発明に係る測量装置の実施例を図面を参照しつ
つ説明する。

第１図は１本発明に係る測量装置の外観を示した図であ
り、この第１図には測距・測角を行なう本体１と本体１
にケーブル２で接続されて使用されるデータコレクタ１
００とこのデータコレクタ１ｏ。

を支持する三脚３とが示されている。

本体１は、三脚３に取付けられる基板４と基板４に対し
鉛直軸回りに回転可能な托架部５と托架部５に対し水平
軸回りに回動可能な望遠鏡６を有する望遠鏡部７とで構
成されている。

第２図は本体１の第１表示器８２の側を示した図であり
、接眼部８の上方に第１表示器８２及び第１操作部８３
が配置されている。

本体１にデータコレクタ１００が接続されていないとき
には、後述の構成に示すように測量者が第１操作部８３
を操作することによって本体１単独で反射鏡までの測距
又は測角を行うことができる。

第３図は、本体１に内蔵されている回路のブロック図を
示し、この回路は、主として測距部２０゜水平測距部４
０、高度角測定部６０、第１制御演算部８０、第１メモ
リ８１から構成され、上記の第１表示器８２及び第１操
作部８３は、第１制御演算部８０に接続されている。

測距部２０は光源である発光素子２１からの光を測点に
配置された反射鏡９を介して受光素子２４によって受光
し測点までの距離を求めるものである。

発光素子２１からの光は、チョッパー２２により選択さ
れ、反射プリズム２３及び対物レンズ６ａを経て射出さ
れる。対物レンズ６ａからの射出光は反射鏡９により反
射されて本体１の方に戻り、対物レンズ６ａを通って反
射プリズム２３により反射され、受光素子２４によって
受光される。

以上述べた光の経路は外部測距光路を構成する。

一方、測距部２０には発光素子２１から反射鏡２５を介
して受光素子２４に至る内部参照光路が形成されている
。測距部２０は、発振器２６を有し、この発振器２６は
１５ＭＨｚの信号を発生し、この信号は第１切換器２７
１分周器２８、合成器３０、及びゲート回路３５に供給
される。

分周器２８は１発振器２６からの１５８＋Ｉｚの信号を
分周して７５ＫＨｚの信号と３　ＫＨｚの信号を生成す
る。

第１切換器２７は、第１制御演算部８０からの信号のに
より１５ＭＨ２か７５Ｋ）Ｉｚかのいずれかの信号をア
ンプ２９を介して発光素子２１へ出力する。これによっ
て発光素子２１は、１５ＭＨｚか７５ＫＨｚの変調光を
射出することとなる。

合成器３０は１５Ｍ４１ｚの信号よりも３　ＫＦＩｚは
ど低い１４゜９７７ＭＨｚの信号と７５ＫＨｚの信号よ
りも３ＫＨｚはど低い７２ＫＨｚの信号を形成し、第２
切換器３１へ出力する。

第２切換器３１は、第１制御演算部８０からの信号のに
応じて第１切換器２７が発光素子２１へ１５ＫＨｚの信
号を出力しているとき、１４．９７７ＭＨｚの信号をま
た７５ＫＨｚの信号を出力しているときに、７２ＫＨｚ
の信号を混合器３２へ出力する。受光素子２４からの信
号は、アンプ３３を介して混合＠３２へ出力される。

混合器３２は、受光素子２４からの信号と第２切換器３
１からとの信号を合成することによって第１切換器及び
第２切換器の信号のいずれであっても３ＫＨｚの信号を
波形整形器３４へ出力する。

波形整形器３４は、混合器３２からの３　ＫＨｚの信号
を矩形波に変換してゲート回路３５へ出力する。

ゲート回路３５は１分周器２８からの３　ＫＨｚの信号
の立上り（又は、立下り）をスタート信号とし、波形整
形器２８からの３　ＫＨｚの立上り（又は、立下り）を
ストップ信号として、その期間内に存在する発振器２６
からの１５Ｍ）Ｉｚの信号を第１カウンタ３６へ出力す
る。

この第１カウンタ３６は、ゲート回路３５からの信号を
計数するもので、ここでは外部測距光路における１５Ｋ
Ｈｚ信号と７５ＫＨｚ信号とに係る２種類の計数値Ｄ１
．Ｄ、と、内部参照光路における１５ＫＨｚ信号と７５
Ｋｌ（ｚ信号にと係る２種類の計数値ｄ１．ｄ２とを得
るように第１制御演算部８０からの信号のによってその
計数値がリセットされるように構成されている。

第１制御演算部８０は、第１カウンタの計数値Ｄ１と計
数値ｄ１との差から測点までの距離の上位桁を。

また計数値Ｄｔと計数値ｄ２　との差から測点までの距
離の下位桁を、粗測定モードでは、６４回の平均によっ
て求め、精密測距モードでは２５６回の平均によって求
めて、第１表示器８２に表示させる。また、第１制御演
算部８０は、第１操作部８３又はデータコレクタ１００
の第２制御演算部１０１からの信号で粗測定モード又は
精密測距モード、水平角測定モード及び高度角測定モー
ドを選択する。

測距部２０は、第１制御演算部８０によって測距モード
が選択されているときだけ、発光素子２１の発光を始め
として各回路部の動作が行われ、測距モードが選択され
ていないとき（水平角測定モード等が選択されていると
き）には発光素子の発光等の動作は行われず節電に寄与
する。

水平角測定部４０は、基板４に対する托架部５の回転角
をインクリメンタル式エンコーダによって測定する。

回転格子板４１は所定角度（ピッチ）毎の透明部と不透
明部とを有する回転格子４１ａが円周状に設けられた円
板状のガラス板によって構成され、その回転格子板４１
は托架部５に取付けられて托架部５と共に回転する。

一方基板４には、光源４２がレンズ４３の略焦点位置に
配置されており、これによって平行光が回転格子板４を
照明する。さらに回転格子板４１を挟んでその反対側に
固定格子板４４及び一対の受光素子４５ａ、４５ｂが配
置されている。

固定格子板４４上には、回転格子４１ａと同ピツチで互
いの位相が１７４ピツチずらされている固定格子４４ａ
と固定格子４４ｂとが配置され、各固定格子４４ａ、４
４ｂを通過した光を受光するように受光素子４５ａ、４
５ｂが配置されている。

このように構成することによって、受光素子４５ａ、４
５ｂからは、回転格子板４１が１ピツチ移動するごとに
１／４ピツチの位相差を有する信号が一周期分それぞれ
出力されることとなる。

受光素子４５ａの出力は第１シュミメ承りガ回路４６で
矩形波に変換された後、第１パルス発生回路４８及び第
１方向弁別回路４９に入力される。受光素子４５ｂの出
力は、第２シュミットトリガ回路４７によって矩形波に
変換された後に、第１パルス発生回路４８、第１方向弁
別回路４９に入力される。

第１パルス発生回路４８は、第１シュミットトリガ回路
４６、第２シュミットトリガ回路４７の出力信号の立上
りと立ち下がりのタイミングで各々パルスを発生し、第
２カウンタに出力する。

第１方向弁別回路４９は、第１シユミツトトリガ回路４
６．第２シュミットトリガ回路４７の出力に基づいて、
回転格子板４１の回転方向を弁別し、第２カウンタ５０
へ計数の増減を指示する指示信号を出力する。

第２カウンタ５０は、第１方向弁別回路４９の出力に基
づいて第１パルス発生回路４８の出力パルスの計数を行
ない、その計数値を第１制御演算部８０へ出力する。

この第２カウンタ５０は、第１制御演算部８０から出力
されるゼロセット信号によって、その計数値がリセット
されるように構成されている。ここで、ゼロセット信号
は、望遠鏡を基準の方向に向けて規準しているときに、
測量者の操作に基づいて出力されるものである。

第１制御演算部８０は、第２カウンタ５０の計数「１」
を回転格子の１／４ピツチの回転として換算し、これを
水平角として、第１表示器８２に表示させる。

高度角測定部６０は、托架部５に対する望遠鏡部７の回
転角をインクリメンタル式エンコーダによって測定する
。

高度角測定部６０は、水平角測定部４０と略同様の構成
で１回転格子６１ａを有する回転格子板６１、光源６２
．レンズ６３、固定格子６４ａ、６４ｂを有する固定格
子板６４．第３シュミットトリガ回路６６、第４シュミ
ットトリガ回路６７、第２パルス発生回路６８、第２方
向弁別回路６９．第３カウンタ７０から構成され、以下
に、水平角測定部４０の構成、機能との差異について説
明し、同等の構成部分に関しては、その詳細な説明を省
略する。

回転格子板６１は、望遠鏡部７に取付けられ、望遠鏡部
７と共に回転する。一方、光源６２．レンズ６３、固定
格子板６４、受光素子６５ａ、　６５ｂは、托架部５に
取付けら九でいる。

第３カウンタ７０は１回転格子板６１に設けられた水平
位置マークを検出する水平位置検出部（図示を略す）か
らの水平位置信号０によって、その計数値がリセットさ
れる。

この実施例では、水平角測定部４０において１回転格子
板４１を托架部５に取付け、その他のものを基板４に取
付けることにし、高度角検出部６０において、回転格子
板６１を望遠鏡部７に取付け、その他のものを托架部５
に取付けることとしているが、相対的な回転量を知り得
れば充分であり、取付は対象を逆にしても支障を生じな
い。

以上のように説明した水平角測定部４０と高度角測定部
６０とは、測角部として動作し、また、第１演算制御部
８０はデータコレクタ１００を接続した場合にモード設
定部として動作する。

この実施例では、水平角測定部４０．高度角測定部６０
をインクリメンタル式エンコーダにより構成しているた
め、本体１がいずれのモードになっていようとも、測定
動作を継続するように構成される。しかし、水平角測定
部４０．高度角測定部６０をアブソリュート式エンコー
ダ等で構成すれば、測距部２０と同様に測角モードが設
定されているときのみ動作するように構成することもで
きる。

なお、本体１は、データコレクタ１００を接続しない場
合でも、本体１それ単体で、測量者が第１操作部８３に
よって適当なモードを選択することによって、測点まで
の距離、水平角、高度角の測定が行われ、必要なデータ
は、第１メモリ８１に記憶される。

第４図は、データコレクタ１００の回路のブロック図を
示し、このデータコレクタ１００は、主として、第２制
御演算部１０１、第２メモリ１０２、プログラムメモリ
１０３、第２表示器１０４、第２操作部１０５、インタ
ーフェイス１０６から構成されている。

第２メモリ１０２には、測量者が第２操作部１０５から
入力した測量対象の立冬データ、点データ、プログラム
メモリに記憶されているプログラムに基づく演算によっ
て求められた測量データ、ケーブル２によって１本体１
から送られてきたデータ等の各種データが第２制御演算
部１０１によって記憶され、読み出される。

プログラムメモリ１０３には、標準的な測量作業に必要
な測量データを測量作業の工程に従って演算し、かつ、
求めるための各種測量プログラムが記憶されている。

第２制御演算部１０１は、第２操作部からの測量者の指
令又はプログラムメモリ１０３に記憶されている測量プ
ログラムによって、第１制御演算部８０を介して本体１
のモードの切り換え、測定結果の表示等の各種制御、第
２メモリに記憶されている各種データから測量プログラ
ムに従って測量に必要な測量データの演算等の各種演算
を行なう。

第５図は、本体１とデータコレクタ１００を接続し、測
量プログラムの一つとしての開設プログラムを実行した
場合のフローチャートを示している。

ここで、フローチャートの説明は、後述することにし、
まず、開設作業について第６図の図面を参照しつつ簡単
に述べる。

現地に既に開設され、かつ、地図上に記載された若しく
は座標が与えられている既知の地点ととての既知点を点
Ａ、点Ｂとし、また、点Ａと点Ｂとを結ぶ線上の方向Ｘ
を基準方向として定めた水平角ＩＩｉ、　Ｈ２、及び点
Ｂを基準として定めた水平距離ＨＤｉ、　ＨＤ２で示さ
れる開設点（測点）を点Ｃ１点りとする。

ここで、測量装置を点Ｂに設置して点Ａを規準し、水平
角をゼロセットした後、水平角Ｈ０方向を規準し、水平
距離ＨＤ１の距離の地点を求め、これを開設点Ｃとし、
以下、同様にして開設作業を進めるものである。

開設プログラムが開始されると、第５図に示すように、
ステップＳ１に移行し、第１制御演算部８０を介して、
本体！のモードを水平角測定モードに切り換え、ステッ
プＳ２に移行する。水平角設定モードは、測距モードに
較べて消費電力が少なく、この切り換えによって節電が
図られることになる。

ステップＳ２においては、既知点及び開設点の地点デー
タとしての点名とこの点名に対応する地点データとして
の座標データを、測量者が第２操作部１０５により入力
する。この既知点及び開設点の点名とこの点名に対応す
る座標データの入力は、外部記憶装置に記憶されている
データをインターフェイスを介して送り込むことにより
行なうこともできる。

この入力された地点データは、第２メモリ１０２に記憶
される。このデータの入力が終了すると、第２操作部１
０５の（ＥＮＴ）キーを操作する。この（ＥＮＴ＞キー
を操作することによって、ステップＳ、に移行する。

このデータ入力は、予め準備されている場合には、必要
ではない。

ステップＳ、においては、開設作業が行われる現地立毛
を入力し、この現地立毛の入力が終了すると、（ＥＮＴ
）キーを操作することによって、ステップＳ４に移行す
る。

現地立毛は、開設作業が行われる地域を示す名称で、入
力された地点データのうち、この現地立毛の地域の開設
に必要な座標データを抽出するために使用される。

ステップＳ４においては、機械点ナンバーＮＯの入力が
行われ、この機械点ナンバーＮＯの入力が終了すると、
＜ＥＮＴ＞キーを操作することによって、ステップＳ、
、に移行する。

機械点ナンバーＮＯは、測量装置を据付る地点（以下、
機械点という）のナンバーＮｏであり、入力の便宜を考
えて番号で打ち込めるようになっている。

ステツブシでは、後視点ナンバーＮｏの入力を行ない、
この後視点ナンバーＮＯの入力が終了すると、（ＥＮＴ
）キーを操作することによって、ステップＳ６に移行す
る。

後視点ナンバーＮｏとは、機械点と組み合わせて測量の
基準方向を形成するための地点（以下、後視点という）
の番号である。この測量の基準方向を形成するための後
視点は、第６図の例においては、点Ａであり１機械点は
点Ｂである。

ステップＳ６では、ステップＳ、において入力した後視
点ナンバーＮＯの後視点を望遠鏡６で規準し、規準が完
了すると、ステップＳ７に移行する。

ステップＳ７では、後視点の規準方向を角度Ｏ。

に設定するために、第１操作部８３又は第２操作部１０
５の＜ＳＥＴ＞キーを操作することによって、水平角の
ゼロセットを行ない、この水平角のゼロセットが終了す
ると、ステップＳ８に移行する。このステップＳ８では
、開設点ナンバーＮｏの入力が行われ、この開設点ナン
バーＮＯの入力が終了すると、＜ＥＮＴ＞キーを操作す
ることによって、ステップｓ９に移行する。

この側設点ナンバーＮｏとは、現地に側設する側設点の
番号であり、第６図の例においては、点Ｃ１Ｄが該当す
る。

ステップＳ、では１機械点及び機械点と後視点とで形成
する基準方向に基づいた側設点への水平角Ｈ及び水平距
離ＨＤを第２メモリに記憶されたデータから演算して求
め、この演算が終了するとステップ５ｉｌｌに移行する
。

ステップＳ１゜では、ステップＳ、において求められた
水平角Ｈを第１表示器８２に表示し、この表示と共にス
テップＳ１１に移行する。

ステップＳ□□では、測量者がステップＳ工。で表示さ
れた水平角Ｈになるように望遠鏡部７を回転させ、セッ
トする。

この水平角のセットが終了すると（ＥＮＴ）キーを操作
し、ステップＳｔ＋に移行する。

このステップＳ１１では、ステップＳユにおいて、既に
水平角測定モードが設定されているので、ここで、モー
ド変更する必要はない。

まず、ステップＳＸｔでは、第１制御演算部８０を介し
て本体１のモードを測距モードに切り換え、ステップＳ
、で求められた水平距離ＨＤをオフセット値として、第
１制御演算部８０に送信し、第１制御演算部８０では、
本体１が測定した反射鏡までの距離を測距モードでｒｃ
ｍＪ単位で測定し、オフセット値としての水平距離ＨＤ
との差分を第１表示器８２で表示させ、ステップＳＸＳ
に移行する。

ステップＳｔａでは、第１表示器８３で表示されている
差分表示が「０」となる方向に１反射鏡９を設けたポー
ルを移動させ、概略位置合せを行なって、ここで、測量
くいを打ち込む。これが、終了すると、（ＥＮＴ）キー
を操作し、ステップＳＺ４に移行する。

この概略の位置合せは、平均回数の少ない粗測距モード
で行われるため、測距時間が短かく迅速な位置合せ作業
が可能となる。

ステップ５１４では、ステップＳ１ｇにおける（ＥＮＴ
）キー操作によって、精密測距モードが設定される。

そして、その測距結果とオフセット値との差分が、粗測
距モード設定時のそれと同様に表示される。

ここでは、「■■」単位で表示され、測量者はこの精密
測距モードにおいて表示された表示値を目視しながら、
ステップＳ１３において打ちこんだくいの頭部に釘を打
ち込む等の作業を行なって側設点位置を示すマークをつ
けて、精密位置合せが終了する。この精密位置合せが終
了するとステップＳＸＳに移行する。ステップＳユ、で
は、ステップＳ４で入力された機械点に対する側設すべ
き点（測点）を全て側設したか否かを判断する。

ここで、まだ、側設していない点が残っている場合には
、ステップＳ工、に移行する。そして１本体１を水平角
設定モードに設定し、ステップ５つに戻って、新たな側
設点ナンバーＮＯを入力して側設を継続する。

また、入力した機械点に対する全ての側設が終了してい
れば、ステップＳｔｍに移行する。ステップＳＸＳでは
、全ての機械点に対する側設が終了したか否かを判断す
る。

ここで、側設していない機械点が残っていれば。

ステップＳｌｌに移行し、本体ｌを水平角測定モードに
設定し、ステップＳ４に戻って、新たな機械点ナンバー
ＮＯを入力して、側設を継続し、全ての機械点について
の側設が終了すれば、側設作業が終了したことになる。

以上の通り、第２制御演算部１０１は、演算部の役割を
果たしている。

なお、高度角に対しても、同様のフロチャートに従って
側設が行なわれる。

（発明の効果） 以上、説明したように１本発明によれば、メモリ部に記
憶されている各地点のデータに基づいて、演算部が測量
に必要な重量データを測量手順に沿った所定の順序で演
算し、モード設定部によってこの測量データに順次対応
したモードが設定され、表示部には、測量データに応じ
た表示を行なわせることにより、より効率的な測量を行
なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る測量装置の外観図、第２図は本体
１の正面図、第３図は本体１の内部回路のブロック図、
第４図はデータコレクタ１００の回路のブロック図、第
５図は測量装置の測量手順を示すフローチャート、第６
図は側設作業を説明するための説明図である。 １・・・本体、２０・・・測距部、４０・・・水平角測
定部６０・・・高度角測定部、８０・・・第１制御演算
部８２・・・第１表示器、　　　　１００・・・データ
コレクタ、１０１・・・第２制御演算部、　１０２・・
・第２メモリ、１０３・・・プログラムメモリ、１０４
・・・第２表示器、第１図 第２図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光部からの光を測点に配置した反射鏡を介して
   受光し測点までの距離を測定する測距部と、望遠鏡の規
   準方向の角度を測定する測角部と、各地点のデータとし
   ての地点データを記憶しているメモリ部と、 上記メモリ部に記憶されている上記地点データに基づき
   測量に必要な測量データを所定の順序で演算する演算部
   と、 上記演算部で求められる測量データに順次対応させて測
   距モード又は測角モードを設定し、その設定されたモー
   ドに対応した測定結果を表示部に表示させるモード設定
   部と、 上記測距部及び上記測角部の測定結果並びに上記演算部
   で求められた測量データに応じた表示を行う表示部とで
   構成されたことを特徴とする測量装置。
2. （２）上記測距部は、粗い測定を行う粗測距モードと、
   精密な測定を行う精密測距モードとからなり、上記演算
   部が距離に関する測量データを求めたときに上記モード
   設定部が、粗測距モードを設定するように構成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の測量
   装置。