WO2011129454A1 - 測量システム及び測量システムに於けるレーザ基準面平滑化方法 - Google Patents

測量システム及び測量システムに於けるレーザ基準面平滑化方法 Download PDF

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smoothing
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light receiving
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史彦 上園
林　邦広
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株式会社 トプコン
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02F3/80—Component parts
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    • E02F3/841—Devices for controlling and guiding the whole machine, e.g. by feeler elements and reference lines placed exteriorly of the machine
    • E02F3/842—Devices for controlling and guiding the whole machine, e.g. by feeler elements and reference lines placed exteriorly of the machine using electromagnetic, optical or photoelectric beams, e.g. laser beams
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    • E02F3/844—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically
    • E02F3/847—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically using electromagnetic, optical or acoustic beams to determine the blade position, e.g. laser beams

Definitions

  • the present invention relates to a survey system for forming a laser reference surface by rotating and irradiating a laser beam with a rotating laser device, and more particularly to a survey system for forming two or more laser reference surfaces and a laser reference surface smoothing method in the survey system. It is.
  • a rotating laser device that rotates and irradiates a laser beam to form a reference surface over a wide range.
  • a surveying system that installs a light receiver on a work machine and performs civil engineering work such as leveling while detecting the laser reference surface with the light receiver. is there.
  • the work range may be wide, and the work range may not be covered by a reference surface formed by one rotating laser device.
  • the laser reference surface is formed in a wider range by using two or three or more rotary laser devices.
  • a rotary laser device is installed, a light receiver is installed on the work machine, and civil engineering work is carried out based on the laser reference plane, the work usually takes a long time, such as from morning to evening.
  • the rotation of the rotating laser device is affected by the temperature change. For example, a change occurs in the irradiation direction of the laser beam, for example, when the rotation axis of the rotation mechanism portion is inclined by a temperature change.
  • the installation posture of the rotary laser device changes due to vibration or the like. These changes appear as changes in the position of the laser reference surface over time, and the laser reference surface that should be essentially horizontal has a tilt component. For this reason, a positional shift occurs in the height direction between the plurality of laser reference surfaces, and a step is generated when the laser reference surface serving as a construction reference is switched. It is not preferable that a level difference should occur where it should originally be a flat surface. Conventionally, an operation for leveling the level difference is performed at the discretion of the operator.
  • the present invention provides a survey system and a laser reference surface smoothing method in a survey system in which a step at a boundary portion between laser reference surfaces is eliminated when a plurality of laser reference surfaces are formed. Is to provide.
  • the present invention is provided on a plurality of rotary laser devices, which are installed at known points, rotate and irradiate a laser beam, and each form a laser reference plane, and a movable support, and receive the laser beam and at a light receiving position.
  • the laser reference plane is formed so that at least a part of the range overlaps, and the control device sets a smoothing region within the range where the effective range overlaps, and the support is based on the measurement result of the coordinate position measuring device.
  • the laser reference surface is made continuous with the smoothing reference surface in the smoothing region based on the measurement result of the coordinate position measuring device and the detection result of the light receiving device.
  • the present invention relates to a surveying system in which the plurality of rotating laser devices rotate and irradiate the identifiable laser beams, and the light receiving device can individually identify the laser beams.
  • the present invention relates to a surveying system in which the support has a work tool having a known relationship with the light receiving device, and the control device controls the height of the work tool based on a result of the smoothing process. is there.
  • the control device calculates a deviation in the height direction between the laser reference planes based on the detection result of the light receiving device, and smoothes the support based on the measurement result of the coordinate position measuring device.
  • the position in the area is calculated, and the smoothed reference plane or the smoothed reference position smoothed based on the calculated deviation in the height direction and the calculated position in the smoothed area in real time. It relates to the surveying system to be calculated.
  • the control device is configured to calculate the smoothing reference surface or the smoothing reference position by a weighted average based on a height deviation between the laser reference surfaces and a position of the support in the smoothing region. This is related to a surveying system that calculates in real time.
  • the present invention also relates to a surveying system in which the calculation of the smoothing reference plane or the smoothing reference position of the control device includes a weighted average coefficient in consideration of smoothness. Further, the present invention relates to the surveying system, wherein the entire range where the at least two laser reference planes overlap is the effective range of the laser reference plane.
  • the present invention also includes the steps of forming a plurality of laser reference planes, polymerizing at least a part of the effective range of the laser reference planes, setting a smoothing region within the polymerization range, Each of the laser reference planes is detected, a height deviation between the laser reference planes is determined, a received coordinate position within the overlapping range is detected, and the calculated height deviation and the detected coordinate position are used. And a method for smoothing a laser reference surface in a surveying system comprising the step of causing the laser reference surface to continue smoothly in the smoothing region.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing an outline of an embodiment according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of an embodiment according to the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing the relationship between the rotary laser device, the bulldozer, the light receiving device, and the laser reference plane.
  • FIG. 4 is an elevational view showing the relationship between the rotary laser device, the light receiving device, and the laser reference plane.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a step generated when the laser reference plane is switched.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram in the case of performing the smoothing process of the step generated when the laser reference plane is switched.
  • FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment according to the present invention.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing an outline of an embodiment according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram of an embodiment according to the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing the relationship between the rotary laser device, the
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of the smoothing process.
  • FIG. 9A is an explanatory diagram showing an example of the smoothing process
  • FIG. 9B is an enlarged view of a portion A.
  • FIG. 10 is a graph showing the smoothness when the smoothing process is performed in consideration of the weighted average coefficient.
  • FIGS. 11A and 11B are graphs showing the state of the inclination between the laser reference planes and the state of the smoothing process when the weighted average coefficients are different from each other.
  • FIGS. 12A and 12B are graphs showing the state of inclination between laser reference planes and the state of smoothing processing when the weighted average coefficients are different from each other.
  • FIGS. 13A and 13B are graphs showing the state of the inclination between the laser reference planes and the state of the smoothing process when the weighted average coefficients are different from each other.
  • FIGS. 14A and 14B are graphs showing the state of inclination between the laser reference planes and the state of smoothing processing when the weighted average coefficients are different from each other.
  • FIG. 15A and FIG. 15B are graphs showing the state of inclination between laser reference planes and the state of smoothing processing when the weighted average coefficients are different from each other.
  • FIGS. 16A and 16B are graphs showing the state of the inclination between the laser reference planes and the state of the smoothing process when the weighted average coefficients are different from each other.
  • Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • the number of rotary laser devices to be installed is determined according to the work range, in this embodiment, two laser reference planes RPa using two rotary laser devices 1a and 1b installed at known positions. , RPb is formed.
  • the rotary laser devices 1a and 1b rotate and irradiate laser beams 3a and 3b at a constant speed, and the rotation irradiation of the laser beams may or may not be synchronized.
  • the laser beam to be irradiated may be a spot light, a fan-shaped light that spreads up and down, or two or more fan-shaped lights having a spread, at least one of which is inclined. Fan-shaped light may be used.
  • reference numerals 2a and 2b denote rotating parts of the rotary laser devices 1a and 1b, respectively, and the laser beams 3a and 3b are rotated and irradiated from the rotating parts 2a and 2b.
  • Reference numeral 4 denotes a bulldozer that is one of the work machines.
  • the bulldozer 4 is provided with a light receiving device 5, a GPS position measuring device 6, and a control device 7.
  • the bulldozer 4 is a work machine and a moving body, and is a support body that supports the light receiving device 5 and the GPS position measuring device 6.
  • the laser beams 3a and 3b irradiated from the rotary laser devices 1a and 1b can be identified, for example, the laser beams 3a and 3b have different wavelengths or different modulations.
  • the light receiving device 5 has a function of receiving the laser beams 3a and 3b and discriminating between the two laser beams, and detects a light receiving position (light receiving height) of each of the laser beams 3a and 3b.
  • the laser beam has a single light receiving unit (not shown), and a light receiving signal from the light receiving unit is electrically processed to identify the laser beams 3a and 3b, Alternatively, the number of the light receiving units corresponding to the number of the laser beams is provided, and the laser beams 3a and 3b are individually identified by the respective light receiving units.
  • the GPS position measuring device 6 measures the absolute coordinates of the bulldozer 4 on the ground, and the GPS position measuring device 6 and the light receiving device 5 are in a known relationship, and the GPS position measuring device 6 Is measured, the absolute coordinates of the light receiving device 5 are measured.
  • the position of the bulldozer 4 may be measured by using position measuring means such as a total station instead of the GPS position measuring device 6.
  • the control device 7 includes construction data. Based on the detection result of the laser beam reference plane by the light receiving device 5, the measurement result of absolute coordinates by the GPS position measurement device 6, and the blade 8 which is a work tool based on the construction data. The vertical position is controlled. Further, the control device 7 determines which of the laser reference surface RPa and the laser reference surface RPb to use based on the measurement result of the GPS position measuring device 6, and as will be described later, the laser reference surface RPa.
  • the laser reference surface RPa and the laser reference surface RPb formed by the rotary laser devices 1 a and 1 b are detected by the light receiving device 5, and the detection result is input to the control device 7.
  • the absolute coordinates (coordinate position information) measured by the GPS position measuring device 6 are input to the control device 7.
  • the control device 7 mainly includes a calculation control unit 11, a storage unit 12, and a drive control unit 13, and the drive control unit 13 includes a drive unit 14 that drives the blade 8 in response to a command from the calculation control unit 11. Drive and control the drive.
  • the operation control unit 11 is input with operation condition settings and the like from the operation / input unit 15.
  • the operation / input unit 15 has a display unit, which displays setting information at the time of input, work status when performing work, construction data, and the like. .
  • a smoothing region setting program for calculating a smoothing region (smoothing region) from position information of the rotary laser devices 1a and 1b, a deviation amount between the laser reference surface RPa and the laser reference surface RPb, and the like. Further, a smoothing reference curve (or smoothing reference curved surface) connecting the laser reference plane RPa and the laser reference plane RPb in the smoothing region is calculated, and within the smoothing reference curve (or smoothing reference curved surface).
  • a program such as a control program for driving the drive unit 14 is stored, and the storage unit 12 is measured by the construction data, the position information of the rotary laser devices 1a and 1b, and the GPS position measurement device 6. Coordinate position information and the like are stored.
  • FIG 3 is a plan view showing a relationship among the rotary laser devices 1a and 1b, the bulldozer 4, the light receiving device 5, the laser reference surface RPa, and the laser reference surface RPb.
  • reference numeral 17 denotes a work area
  • the laser reference plane RPa and the laser reference plane RPb overlap within a required range, and the range Sa in which the laser reference plane RPa by the rotary laser apparatus 1a can be used.
  • the smoothing region 18 is automatically calculated by the calculation control unit 11 according to the smoothing region setting program from the range in which the positions of the rotary laser devices 1a and 1b, the laser reference surface RPa, and the laser reference surface RPb can be used. Furthermore, the smoothing area 18 is automatically set by the calculation control unit 11 in consideration of the smoothness setting by setting the smoothness of the smooth surface expected from the operation / input unit 15. To set.
  • FIG. 4 is an elevational view showing the relationship among the rotary laser devices 1a and 1b, the light receiving device 5, the laser reference surface RPa, and the laser reference surface RPb.
  • reference numeral 19 denotes an ideal reference plane.
  • the rotary laser devices 1a and 1b are affected by machine differences, temperature changes, vibrations, etc.
  • the laser reference plane RPa and the laser reference plane RPb are
  • the laser reference plane RPa and the laser reference plane RPb are not necessarily coincident with the ideal reference plane 19 and are inclined at angles ⁇ and ⁇ with respect to the ideal reference plane 19, respectively. Therefore, a deviation of ⁇ h occurs in the vertical direction between the laser reference plane RPa and the laser reference plane RPb.
  • leveling is performed using the laser reference plane RPa and the laser reference plane RPb as reference planes and the reference plane is switched from the laser reference plane RPa to the laser reference plane RPb, smoothing processing is not performed. As shown in FIG.
  • a step (due to mismatch) is formed at the portion where the reference plane is switched.
  • the step has an inclination because the drive unit 14 of the blade 8 has a delay in operation.
  • the black plot indicates that the light receiving device 5 has received the laser beams 3a and 3b, and the interval between plots indicates the rotation period of the laser beams 3a and 3b.
  • the entire smoothing region 18 is extended based on the height position information of both the laser reference surface RPa and the laser reference surface RPb in the smoothing region 18.
  • the laser reference plane RPa and the laser reference plane RPb are smoothly connected by the smoothing reference plane 20.
  • FIG. 7 shows a basic sequence of the present embodiment. Position information of the rotary laser devices 1a and 1b is set and inputted to the control device 7 from the operation / input unit 15 (STEP: 01). Measurement is started (STEP: 02), and the bulldozer 4 starts work. Assume that the bulldozer 4 moves from the range Sa to the range Sb.
  • the laser beam 3a, 3b of either of the rotating laser devices 1a, 1b is received (STEP: 03, STEP: 04). For example, if the laser beam 3a is received, whether the laser beam 3b is received or not is determined. If the light is not received, the height information H is generated based on the reception of the laser beam 3a (STEP: 09), and the drive unit 14 is controlled based on the height information H (STEP: 10). ).
  • the laser beam 3b When the laser beam 3b is also received, it is determined from the coordinate position information from the GPS position measuring device 6 whether the light receiving device 5, that is, the bulldozer 4 is in the smoothing region 18 (STEP: 05, STEP: 06), until reaching the smoothing region 18, the height information H is created based on the light reception result of the laser beam 3a.
  • smoothing calculation is started (STEP: 07).
  • smoothing filter processing may be performed (STEP 08).
  • the light receiving device 5 receives the laser reference surface RPa and the laser reference surface RPb and detects the detected height position of the laser reference surface RPa, the laser reference surface RPb, and the GPS position measuring device 6. Based on the position information of the bulldozer 4 measured by the above, the current height information H for smooth transition from the laser reference plane RPa to the laser reference plane RPb is calculated (STEP 09). The height information H is output to the drive control unit 13, and the drive control unit 13 controls the drive unit 14 (STEP: 10). That is, the height position in the smoothing region 18 is determined based on the laser reference plane RPa detected at the present time, the height position of the laser reference plane RPb, and the coordinate position measured by the GPS position measurement device 6.
  • the smoothing process is executed according to the current leveling condition.
  • the calculated height information H is arranged corresponding to the time series and the coordinate position obtained by the GPS position measuring device 6, the smoothed reference curve 20 shown in FIG. 6 is formed. . That is, the height position is calculated so as to match the smoothing reference curve 20, and the smoothing reference curve 20 is incorporated in the smoothing program so as to correspond to the expected smoothness of the smooth surface. Further, the smoothing process will be described with reference to FIGS.
  • the point P at the center of the smoothing region 18 may be the midpoint of both, that is, L / 2.
  • a smoothing process in the smoothing region 18 having a width W around the point P will be considered.
  • the position of the light receiving device 5 is indicated by a point R.
  • the black plot indicates the laser reference surface RPa where the light receiving device 5 receives the laser beams 3a and 3b, the position of the laser reference surface RPb, and the white plot indicates the result before detection.
  • the estimated position is shown.
  • ha ⁇ hb, h ha +
  • A F (lr / W) represents a weighted average coefficient.
  • ⁇ B where the weighted average coefficient obtained by B F (1 ⁇ lr / W) is shown.
  • the smoothness of the smoothing reference plane 20 is determined by setting x as a ratio indicating the positional relationship in the smoothing region 18 and setting a function F (x) included in the weighted average coefficient.
  • x a ratio indicating the positional relationship in the smoothing region 18
  • F (x) a function included in the weighted average coefficient.
  • FIG. 10 shows the function F (x) characteristics when the smoothing reference curve 20 is calculated using the function F (x).
  • the weighted average coefficient (1) is smaller.
  • the weighted average coefficient (2) achieves more natural stitching.
  • an intermediate value between the weighted average coefficient (1) and the weighted average coefficient (2) may be used as the coefficient.
  • Which weighted average coefficient is adopted is determined according to the size of the smoothing region 18 and the height deviation between the laser reference plane RPa and the laser reference plane RPb. 11 to 16 show smoothing modes when the laser reference plane RPa and the laser reference plane RPb are inclined in various states.
  • the selection of the smoothing mode is determined by the operator appropriately selecting a weighted average coefficient in accordance with the work situation.
  • the work area in which the laser reference surface RPa can be used and the work area in which the laser reference surface RPb can be used are completely overlapped, that is, the entire work area is covered by the one laser reference surface RPa and the laser reference surface RPb.
  • the present invention is carried out in a state where it can be covered and the height positions obtained by both the laser reference surfaces RPa and the laser reference surface RPb are weighted and averaged, the obtained reference surface becomes the reference surface 19 (see FIG. 4). Errors in the laser reference surface RPa and the laser reference surface RPb are canceled out, and a highly accurate reference surface is obtained.
  • the laser reference plane may be formed using three or more rotary laser devices. In this case, in the region where three or more laser reference surfaces overlap, the two laser reference surfaces are selected and the above-described smoothing process is performed.
  • a plurality of rotary laser devices that are installed at known points, rotate and irradiate a laser beam, and each form a laser reference plane, and a movable support, receive and receive the laser beam.
  • the laser reference surface is formed so that at least a part of the effective range overlaps
  • the control device sets a smoothing area within the range where the effective range overlaps, and based on the measurement result of the coordinate position measuring device
  • the laser reference surface is connected to the smoothing reference surface in the smoothing region based on the measurement result of the coordinate position measuring device and the detection result of the light receiving device.
  • the smoothing processing for the plurality of laser reference plane is formed, even if it contains errors between the laser reference plane, the switching of the laser reference plane is performed smoothly.
  • the plurality of rotating laser devices rotate and irradiate the identifiable laser beams, and the light receiving device can individually identify the laser beams.
  • the support has a work tool having a known relationship with the light receiving device, and the control device controls the height of the work tool based on the result of the smoothing process. It is possible to prevent a step from being generated when the reference plane is switched by work with a tool.
  • the control device calculates a deviation in the height direction between the laser reference planes based on a detection result of the light receiving device, and based on a measurement result of the coordinate position measuring device, The position in the smoothing area is calculated, and the smoothed reference plane or the smoothed reference position smoothed based on the calculated deviation in the height direction and the calculated position in the smoothed area is calculated. Since the calculation is performed in real time, even if the reference plane changes with time, the smoothing process is performed including the change. Further, according to the present invention, the control device is configured to calculate the smoothing reference surface or the smoothing by a weighted average based on a height deviation between the laser reference surfaces and a position of the support in the smoothing region.
  • the reference position is calculated in real time, even if the reference plane changes with time, smoothing processing is performed including the change. Further, according to the present invention, the calculation of the smoothing reference plane or the smoothing reference position of the control device includes a weighted average coefficient in consideration of smoothness. The optimum smoothing process is performed. Further, according to the present invention, since the entire range where the at least two laser reference planes overlap is the effective range of the laser reference plane, the rotary laser device cancels out the errors of the two laser reference planes. Thus, a highly accurate reference surface can be formed.
  • a step of forming a plurality of laser reference planes and superposing at least a part of an effective range of the laser reference plane, a step of setting a smoothing area within the superposition range, and the smoothing area Each of the laser reference planes to detect a height deviation between the laser reference planes, a received coordinate position within the overlapping range, a calculated height deviation and a detected coordinate position; And smoothly smoothing the laser reference surface in the smoothing region, a smooth transition can be obtained when the laser reference surface is switched.

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Abstract

　既知点に設置され、レーザ光線（３ａ，３ｂ）を回転照射し、それぞれレーザ基準面（ＲＰａ，ＲＰｂ）を形成する複数の回転レーザ装置（１ａ，１ｂ）と、移動可能な支持体（４）に設けられ、前記レーザ光線を受光すると共に受光位置での各レーザ基準面の高さをそれぞれ検出する受光装置（５）と、前記支持体の座標位置を検出する座標位置測定装置（６）と、制御装置（７）とを具備し、前記回転レーザ装置は、前記レーザ基準面の有効範囲の少なくとも一部が重合する様に前記レーザ基準面を形成し、前記制御装置は前記有効範囲が重合する範囲内で平滑化領域を設定し、前記座標位置測定装置の測定結果に基づき前記支持体が前記平滑化領域にある場合は、前記座標位置測定装置の測定結果及び前記受光装置の検出結果に基づき前記平滑化領域で前記レーザ基準面を平滑化基準面により連続させる平滑化処理を行う。

Description

測量システム及び測量システムに於けるレーザ基準面平滑化方法
　本発明は、回転レーザ装置によりレーザ光線を回転照射してレーザ基準面を形成する測量システム、特に２以上のレーザ基準面を形成する測量システム及び測量システムに於けるレーザ基準面平滑化方法に関するものである。
　広範囲に基準面を形成するものとしてレーザ光線を回転照射する回転レーザ装置があり、作業機械に受光器を設置し、受光器でレーザ基準面を検出しつつ整地等の土木工事を行う測量システムがある。
　作業機械による作業、例えばブルドーザ等による整地作業で、作業範囲が広範囲に及び１つの回転レーザ装置で形成する基準面では作業範囲をカバーできない場合がある。この場合、２台又は３台以上の回転レーザ装置を用いて、より広範囲にレーザ基準面を形成する。
　複数の回転レーザ装置により、複数のレーザ基準面を形成した場合、回転レーザ装置が持つ個々の機差により、或は温度変化等、環境の変化が与える影響により、レーザ基準面が重なり合う部分は、必ずしも同一平面上で重ならない。
　更に、回転レーザ装置を設置し、作業機械に受光器を設置し、レーザ基準面に基づき土木工事を施工する場合、作業は朝から夕方に至る等、長時間となるのが通常であり、気温の変化も大きく、回転レーザ装置が気温変化の影響を受ける。例えば、回転機構部の回転軸が温度変化で傾斜する等してレーザ光線の照射方向に変化が生じる。或は、振動等で回転レーザ装置の設置姿勢が変化する等が考えられる。これらの変化は、レーザ基準面の経時的な位置変化として現れ、本来水平であるべきレーザ基準面が傾斜成分を有することになる。
　この為、複数のレーザ基準面間に高さ方向に位置ずれを生じ、施工基準となるレーザ基準面を切替えた場合に段差を生じてしまう。本来平面であるべきところに段差が生じるのは、好ましくなく、従来では作業者の判断で、段差を均す作業を行っていた。
　本発明は斯かる実情に鑑み、複数のレーザ基準面を形成した場合に、レーザ基準面間の境界部分での段差を解消する様にした測量システム及び測量システムに於けるレーザ基準面平滑化方法を提供するものである。
特開２００４−２１２０５８号公報 特開２００５−２７４２２９号公報
　本発明は、既知点に設置され、レーザ光線を回転照射し、それぞれレーザ基準面を形成する複数の回転レーザ装置と、移動可能な支持体に設けられ、前記レーザ光線を受光すると共に受光位置での各レーザ基準面の高さをそれぞれ検出する受光装置と、前記支持体の座標位置を検出する座標位置測定装置と、制御装置とを具備し、前記回転レーザ装置は、前記レーザ基準面の有効範囲の少なくとも一部が重合する様に前記レーザ基準面を形成し、前記制御装置は前記有効範囲が重合する範囲内で平滑化領域を設定し、前記座標位置測定装置の測定結果に基づき前記支持体が前記平滑化領域にある場合は、前記座標位置測定装置の測定結果及び前記受光装置の検出結果に基づき前記平滑化領域で前記レーザ基準面を平滑化基準面により連続させる平滑化処理を行う測量システムに係るものである。
　又本発明は、前記複数の回転レーザ装置は、それぞれ識別可能な前記レーザ光線を回転照射し、前記受光装置は前記レーザ光線を個別に識別可能である測量システムに係るものである。
　又本発明は、前記支持体は前記受光装置と既知の関係にある作業具を有し、前記制御装置は平滑化処理の結果に基づき前記作業具の高さを制御する測量システムに係るものである。
　又本発明は、前記制御装置は、前記受光装置の検出結果に基づき前記レーザ基準面間の高さ方向の偏差を演算し、前記座標位置測定装置の測定結果に基づき前記支持体の前記平滑化領域内での位置を演算し、演算された前記高さ方向の偏差、演算された前記平滑化領域内での位置に基づき平滑化処理された前記平滑化基準面又は平滑化基準位置をリアルタイムで演算する測量システムに係るものである。
　又本発明は、前記制御装置は、前記レーザ基準面間の高さ方向の偏差、前記支持体の前記平滑化領域内での位置に基づき、加重平均により前記平滑化基準面又は平滑化基準位置をリアルタイムで演算する測量システムに係るものである。
　又本発明は、前記制御装置の前記平滑化基準面又は平滑化基準位置の演算には、円滑性を考慮した加重平均係数が含まれる測量システムに係るものである。
　又本発明は、前記回転レーザ装置は、少なくとも２つの前記レーザ基準面の重合する範囲全域が、それぞれ前記レーザ基準面の有効範囲である測量システムに係るものである。
　又本発明は、複数のレーザ基準面を形成し、該レーザ基準面の有効範囲の少なくとも一部を重合させるステップと、重合範囲内で平滑化領域を設定するステップと、該平滑化領域で前記レーザ基準面をそれぞれ検出し、前記レーザ基準面間の高さ偏差を求めるステップと、重合範囲内での受光した座標位置を検出するステップと、求めた高さ偏差と検出した座標位置とに基づき前記平滑化領域で前記レーザ基準面を平滑に連続させるステップとを具備する測量システムに於けるレーザ基準面平滑化方法に係るものである。
　図１は本発明に係る実施例の概略を示す説明図である。
　図２は本発明に係る実施例の概略ブロック図である。
　図３は回転レーザ装置、ブルドーザ、受光装置、レーザ基準面との関係を示す平面図である。
　図４は回転レーザ装置、受光装置、レーザ基準面との関係を示す立面図である。
　図５はレーザ基準面を切替える際に発生する段差を説明する説明図である。
　図６はレーザ基準面を切替える際に発生する段差の平滑化処理を行った場合の説明図である。
　図７は本発明に係る実施例の作用を説明するフローチャートである。
　図８は平滑化処理の一例を示す説明図である。
　図９（Ａ）は平滑化処理の一例を示す説明図であり、図９（Ｂ）はＡ部分の拡大図である。
　図１０は加重平均係数を考慮して平滑化処理をした場合の、平滑性を示すグラフである。
　図１１（Ａ），図１１（Ｂ）は、レーザ基準面間の傾斜の状態と、それぞれ加重平均係数を異ならせた場合の平滑化処理の状態を示すグラフである。
　図１２（Ａ），図１２（Ｂ）は、レーザ基準面間の傾斜の状態と、それぞれ加重平均係数を異ならせた場合の平滑化処理の状態を示すグラフである。
　図１３（Ａ），図１３（Ｂ）は、レーザ基準面間の傾斜の状態と、それぞれ加重平均係数を異ならせた場合の平滑化処理の状態を示すグラフである。
　図１４（Ａ），図１４（Ｂ）は、レーザ基準面間の傾斜の状態と、それぞれ加重平均係数を異ならせた場合の平滑化処理の状態を示すグラフである。
　図１５（Ａ），図１５（Ｂ）は、レーザ基準面間の傾斜の状態と、それぞれ加重平均係数を異ならせた場合の平滑化処理の状態を示すグラフである。
　図１６（Ａ），図１６（Ｂ）は、レーザ基準面間の傾斜の状態と、それぞれ加重平均係数を異ならせた場合の平滑化処理の状態を示すグラフである。
　１　　　　　　　回転レーザ装置
　２　　　　　　　回動部
　３　　　　　　　レーザ光線
　４　　　　　　　ブルドーザ
　５　　　　　　　受光装置
　６　　　　　　　ＧＰＳ位置測定装置
　７　　　　　　　制御装置
　８　　　　　　　ブレード
　１１　　　　　　演算制御部
　１２　　　　　　記憶部
　１３　　　　　　駆動制御部
　１４　　　　　　駆動部
　１５　　　　　　操作・入力部
　１７　　　　　　作業エリア
　１８　　　　　　平滑化領域
　１９　　　　　　基準面
　２０　　　　　　平滑化基準曲線
　以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
　先ず、図１を参照して本発明の実施例の概略を説明する。作業範囲に応じて、設置される回転レーザ装置の数が決定されるが、本実施例では、既知の位置に設置された２台の回転レーザ装置１ａ，１ｂを用いて２つのレーザ基準面ＲＰａ，ＲＰｂを形成した場合を示している。尚、前記回転レーザ装置１ａ，１ｂはレーザ光線３ａ，３ｂを定速で回転照射し、又前記レーザ光線の回転照射は、同期していてもよく、同期していなくともよい。又、照射される前記レーザ光線の光束は、スポット光であっても、上下に広がる扇状光であっても、或は広がりを有する２以上の扇状光から成り、少なくとも１つが傾斜している複合扇状光であってもよい。
　図１中、２ａ，２ｂはそれぞれ前記回転レーザ装置１ａ，１ｂの回動部であり、該回動部２ａ，２ｂより前記レーザ光線３ａ，３ｂが回転照射される。又、４は作業機械の１つであるブルドーザであり、該ブルドーザ４には受光装置５、ＧＰＳ位置測定装置６、制御装置７が設けられている。従って、前記ブルドーザ４は、作業機械であると共に移動体であり、又前記受光装置５、前記ＧＰＳ位置測定装置６を支持する支持体である。
　前記回転レーザ装置１ａ，１ｂから照射される前記レーザ光線３ａ，３ｂは、それぞれ識別可能となっており、例えば前記レーザ光線３ａ，３ｂは、異なる波長であるか、或は異なる変調となっている。前記受光装置５は、前記レーザ光線３ａ，３ｂを受光し、前記２つのレーザ光線を識別する機能を有しており、各レーザ光線３ａ，３ｂの受光位置（受光高さ）をそれぞれ検出する。
　前記２つのレーザ光線を識別する機能としては、１つの受光部（図示せず）を有し、該受光部からの受光信号を電気的に処理して前記レーザ光線３ａ，３ｂを識別するか、或は前記レーザ光線の数に対応した数の前記受光部を有し、各受光部で前記レーザ光線３ａ，３ｂをそれぞれ個別に識別する等である。
　前記ＧＰＳ位置測定装置６は、前記ブルドーザ４の地上での絶対座標を測定するものであり、又前記ＧＰＳ位置測定装置６と前記受光装置５とは既知の関係にあり、前記ＧＰＳ位置測定装置６の位置が測定されることで、前記受光装置５の絶対座標が測定される様になっている。尚、前記ＧＰＳ位置測定装置６の代りに、トータルステーション等の位置測定手段を用いて、前記ブルドーザ４の位置を測定する様にしてもよい。
　前記制御装置７は施工データを具備し、前記受光装置５によるレーザ光線基準面の検出結果、前記ＧＰＳ位置測定装置６による絶対座標の測定結果、及び前記施工データに基づき作業具であるブレード８の上下方向の位置を制御する様になっている。又、前記制御装置７は、前記ＧＰＳ位置測定装置６の測定結果に基づき、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂのいずれを用いるかを決定し、後述する様に、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂの使用の切替えに際し、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂ間で段差（上下方向の偏差）がある場合、段差が生じない様に平滑化処理（スムージング）を実行する。
　又、図２により、本実施例のシステムの概略を説明する。
　前記回転レーザ装置１ａ，１ｂによって形成された前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂは、前記受光装置５によって検出され、検出結果は前記制御装置７に入力される。又、前記ＧＰＳ位置測定装置６で測定した絶対座標（座標位置情報）は、前記制御装置７に入力される。
　該制御装置７は、主に演算制御部１１、記憶部１２、駆動制御部１３を有し、該駆動制御部１３は前記演算制御部１１からの指令により前記ブレード８を駆動する駆動部１４を駆動し、又駆動の制御を行う。前記演算制御部１１へは、操作・入力部１５から作業条件の設定等が入力される。尚、図示していないが、前記操作・入力部１５は表示部を有し、該表示部には入力時の設定情報、作業を実行している際の作業状態、施工データ等が表示される。
　前記記憶部１２には、前記回転レーザ装置１ａ，１ｂの位置情報、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂ間のずれ量等から平滑化領域（スムージング領域）を演算する平滑化領域設定プログラム、又スムージング領域で前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂ間を接続する平滑化基準曲線（或は平滑化基準曲面）を演算し、又平滑化基準曲線（或は平滑化基準曲面）内での前記受光装置５の位置に対応する高さ位置（平滑化した後の基準位置）をリアルタイムで演算する平滑化プログラム、前記ＧＰＳ位置測定装置６からの位置情報、前記回転レーザ装置１ａ，１ｂの位置情報に基づき、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂに於ける前記受光装置５即ち前記ブルドーザ４の相対位置を演算する位置演算プログラム、前記駆動部１４を駆動する為の制御プログラム等のプログラムが格納され、又前記記憶部１２には施工データ、前記回転レーザ装置１ａ，１ｂの位置情報、前記ＧＰＳ位置測定装置６で測定された座標位置情報等が格納される。
　次に、図３~図７を参照して本実施例の作用について説明する。
　図３は、前記回転レーザ装置１ａ，１ｂ、前記ブルドーザ４、前記受光装置５、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂとの関係を示す平面図である。図中、１７は作業エリアを示し、又前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂは所要の範囲でオーバラップしており、又前記回転レーザ装置１ａによる前記レーザ基準面ＲＰａを利用できる範囲Ｓａ（即ちレーザ基準面ＲＰａの有効範囲）、前記回転レーザ装置１ｂによる前記レーザ基準面ＲＰｂを利用できる範囲Ｓｂ（即ち前記レーザ基準面ＲＰｂの有効範囲）もオーバラップしており、前記範囲Ｓａ、前記範囲Ｓｂがオーバラップしている範囲の全部又は一部が平滑化領域１８として設定される。
　前記平滑化領域１８は、前記回転レーザ装置１ａ，１ｂの位置、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂを利用できる範囲から、前記演算制御部１１が前記平滑化領域設定プログラムにより自動的に設定してもよく、更に、前記平滑化領域１８は、前記操作・入力部１５より期待する平滑面の滑らかさを設定することで、滑らかさの設定を加味して前記演算制御部１１が自動的に設定する。或は、作業者が前記操作・入力部１５より平滑化範囲を入力し、作業者が入力したそのデータに基づき前記演算制御部１１が前記平滑化領域１８を設定する様にしてもよい。
　図４は、前記回転レーザ装置１ａ，１ｂ、前記受光装置５、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂとの関係を示す立面図である。図４中、１９は理想的な基準面であるが、前記回転レーザ装置１ａ，１ｂは、機差、温度変化、振動等の影響を受け、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂは、必ずしも理想的な前記基準面１９と合致せず、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂはそれぞれ理想的な前記基準面１９に対してα、βの角度で傾斜する。従って、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂ間では、上下方向にΔｈの偏差が生じる。
　前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂを基準面として、整地を実行し、基準面を前記レーザ基準面ＲＰａから前記レーザ基準面ＲＰｂに切替えた場合、平滑化処理をしない場合は、図５に示される様に、基準面を切替えた部分で（不一致による）段差が形成される。尚、図５に於いて段差が傾斜を有するのは、前記ブレード８の前記駆動部１４が作動上遅れを有することによる。尚、図５中、黒のプロットは、前記受光装置５が前記レーザ光線３ａ，３ｂを受光したことを示しており、プロットの間隔が前記レーザ光線３ａ，３ｂの回転周期を示している。
　本実施例では、図６に示される様に、前記平滑化領域１８に於ける前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂ両方の高さ位置情報に基づき、前記平滑化領域１８全域に掛渡って前記レーザ基準面ＲＰａと前記レーザ基準面ＲＰｂとを平滑化基準面２０により円滑に接続する。図６中、黒のプロットは図５と同様、前記受光装置５が前記レーザ光線３ａ，３ｂを受光したことを示している。尚、前記ブルドーザ４が前記回転レーザ装置１ａ，１ｂ方向に直線的に移動するときは、前記平滑化基準面２０は曲線（平滑化基準曲線）として現れる。
　図７は、本実施例の基本シーケンスを示している。
　前記回転レーザ装置１ａ，１ｂの位置情報を前記操作・入力部１５より前記制御装置７に設定入力する（ＳＴＥＰ：０１）。
　測定が開始され（ＳＴＥＰ：０２）、前記ブルドーザ４が作業を開始する。該ブルドーザ４が前記範囲Ｓａから前記範囲Ｓｂに移動する場合を仮定する。
　前記回転レーザ装置１ａ，１ｂのいずれかの前記レーザ光線３ａ，３ｂを受光し（ＳＴＥＰ：０３，ＳＴＥＰ：０４）、例えば前記レーザ光線３ａを受光したとして、前記レーザ光線３ｂが受光されたかどうかが判断され、受光されていない場合は、前記レーザ光線３ａの受光に基づき高さ情報Ｈが生成され（ＳＴＥＰ：０９）、該高さ情報Ｈに基づき前記駆動部１４が制御される（ＳＴＥＰ：１０）。
　前記レーザ光線３ｂも合わせて受光されると、前記ＧＰＳ位置測定装置６からの座標位置情報から、前記受光装置５即ち前記ブルドーザ４が前記平滑化領域１８内にあるかどうかが判断され（ＳＴＥＰ：０５，ＳＴＥＰ：０６）、前記平滑化領域１８に到達する迄は、前記レーザ光線３ａの受光結果に基づき前記高さ情報Ｈが作成される。
　前記レーザ光線３ａ，３ｂを受光し、更に前記ブルドーザ４が前記平滑化領域１８に到達したとの判断がなされると、平滑化の演算が開始される（ＳＴＥＰ：０７）。尚、平滑化の演算より平滑性を得る為、平滑化フィルタ処理をしてもよい（ＳＴＥＰ：０８）。
　平滑化の演算は、前記受光装置５が前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂを受光し、検出した前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂの高さ位置及び前記ＧＰＳ位置測定装置６により測定された前記ブルドーザ４の位置情報に基づき、前記レーザ基準面ＲＰａから前記レーザ基準面ＲＰｂへ円滑に移行する為の現在の高さ情報Ｈが演算される（ＳＴＥＰ：０９）。該高さ情報Ｈは、前記駆動制御部１３に出力され、該駆動制御部１３は前記駆動部１４を制御する（ＳＴＥＰ：１０）。
　即ち、現時点で検出された前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂの高さ位置、前記ＧＰＳ位置測定装置６で測定された座標位置に基づいて前記平滑化領域１８内での高さ位置を演算するので、前記回転レーザ装置１ａ，１ｂが経時的に変化し、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂの位置が変化したとしても、平滑化処理は現状の整地状態に合わせて実行される。
　又、演算され、得られた前記高さ情報Ｈを時系列及び前記ＧＰＳ位置測定装置６で得られた座標位置に対応させ配列すると、図６に示される前記平滑化基準曲線２０が形成される。即ち、前記高さ位置は、前記平滑化基準曲線２０に合致する様に演算され、該平滑化基準曲線２０は期待する平滑面の滑らかさに対応する様に、前記平滑化プログラムに組込まれる。
　更に、平滑化処理について、図８~図１１を参照して説明する。
　以下の平滑化処理は、前記平滑化基準曲線２０が前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂの検出で得られる２つの高さ位置情報を前記ＧＰＳ位置測定装置６の測定で得られる座標位置情報を考慮した加重平均することで求められた場合を説明する。
　図８に於いて、前記回転レーザ装置１ａ，１ｂ間の距離をＬとした時、前記平滑化領域１８中心の点Ｐは双方の中点、つまりＬ／２が妥当であろう。
　点Ｐを中心に幅Ｗの前記平滑化領域１８での平滑化処理を考える。前記受光装置５の位置は点Ｒで示す。
　前記回転レーザ装置１ａから距離ｌ１の地点Ｒに前記受光装置５が位置している時、前記平滑化領域１８の境界からのＲの位置を示すｌｒは
　ｌｒ＝ｌ１　−（Ｌ−Ｗ）／２
　そして、前記回転レーザ装置１ａ側から見た前記平滑化領域１８での位置関係はｌｒ／Ｗで示すことができる。
　ここで前記レーザ基準面ＲＰａから求まった高さをｈａ、前記レーザ基準面ＲＰｂから求まった高さをｈｂとした時に、演算により得られる高さｈ（以下演算高さ位置ｈ）は（図９参照）、以下に示される。尚、図９中、黒のプロットは、前記受光装置５が前記レーザ光線３ａ，３ｂを受光した前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂの位置、白のプロットは、検出する前の結果から推定した位置を示している。
ｈａ＜ｈｂの時、
ｈ＝ｈａ＋｜ｈａ−ｈｂ｜×Ａ　但し、Ａ＝Ｆ（ｌｒ／Ｗ）となる加重平均係数を示す。
ｈａ＝ｈｂの時、
ｈ＝ｈａ
ｈａ＞ｈｂの時、
ｈ＝ｈｂ＋｜ｈａ−ｈｂ｜×Ｂ　但し、Ｂ＝Ｆ（１−ｌｒ／Ｗ）で求まる加重平均係数を示す。
　以下、ｘを前記平滑化領域１８内の位置関係を示す比とし、加重平均係数に含まれる関数Ｆ（ｘ）を設定することで、前記平滑化基準面２０の円滑性が決定される。以下、関数Ｆ（ｘ）のいくつかを以下に例示する。
　加重平均係数（１）
　Ｆ（ｘ）＝ｘ
　加重平均係数（２）
　ｘ≦０．５の時、Ｆ（ｘ）＝２×ｘ２
　ｘ＞０．５の時、Ｆ（ｘ）＝１−２×（１−ｘ）２
　加重平均係数（３）
　ｘ≦０．５の時、Ｆ（ｘ）＝ｘ２　＋ｘ／２
　ｘ＞０．５の時、Ｆ（ｘ）＝１／２×［ｘ＋｛１−２×（１−ｘ）２　｝］
　上記関数Ｆ（ｘ）を用いて平滑化基準曲線２０を計算した場合の、前記関数Ｆ（ｘ）特性を図１０に示す。
　図示される様に、補正例をみると明らかだが、それぞれの前記レーザ基準面ＲＰａ，ＲＰｂの高さｈａ，ｈｂの差が比較的大きい場合は加重平均係数（１）の方が、又少ない場合は加重平均係数（２）の方がより自然なつなぎ合わせが実現できている。又上記加重平均係数（３）の様に加重平均係数（１）、加重平均係数（２）の中間値を係数としてもよい。どの加重平均係数を採用するかは、前記平滑化領域１８の大きさ、前記レーザ基準面ＲＰａと前記レーザ基準面ＲＰｂ間の高さ偏差に応じて決定される。
　図１１~図１６は、前記レーザ基準面ＲＰａと前記レーザ基準面ＲＰｂとが種々の状態で傾斜した場合の平滑化の態様を示している。平滑化の態様の選択は、作業者が作業状況に合わせて、適宜加重平均係数を選択することで決定される。
　次に、前記レーザ基準面ＲＰａを利用できる作業領域、前記レーザ基準面ＲＰｂを利用できる作業領域が完全に重なる場合、即ちそれぞれ１つの前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂで作業領域全域をカバーできる状態で、本発明を実施し、両レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂで得られる高さ位置を加重平均すると、得られる基準面は略前記基準面１９となり（図４参照）、前記レーザ基準面ＲＰａ、前記レーザ基準面ＲＰｂの誤差が相殺され、精度の高い基準面が得られる。
　又、本発明は、３台以上の回転レーザ装置を用いて、レーザ基準面を形成してもよい。この場合、３以上の前記レーザ基準面が重なる領域では、２つの前記レーザ基準面を選択して上記した平滑化処理を行う。
　本発明によれば、既知点に設置され、レーザ光線を回転照射し、それぞれレーザ基準面を形成する複数の回転レーザ装置と、移動可能な支持体に設けられ、前記レーザ光線を受光すると共に受光位置での各レーザ基準面の高さをそれぞれ検出する受光装置と、前記支持体の座標位置を検出する座標位置測定装置と、制御装置とを具備し、前記回転レーザ装置は、前記レーザ基準面の有効範囲の少なくとも一部が重合する様に前記レーザ基準面を形成し、前記制御装置は前記有効範囲が重合する範囲内で平滑化領域を設定し、前記座標位置測定装置の測定結果に基づき前記支持体が前記平滑化領域にある場合は、前記座標位置測定装置の測定結果及び前記受光装置の検出結果に基づき前記平滑化領域で前記レーザ基準面を平滑化基準面により連続させる平滑化処理を行うので、前記複数のレーザ基準面が形成され、前記レーザ基準面間に誤差を含む場合でも、前記レーザ基準面の切替えが円滑に行える。
　又本発明によれば、前記複数の回転レーザ装置は、それぞれ識別可能な前記レーザ光線を回転照射し、前記受光装置は前記レーザ光線を個別に識別可能であるので、該複数のレーザ光線により前記レーザ基準面を形成した場合に、基準面の誤認識を防止できる。
　又本発明によれば、前記支持体は前記受光装置と既知の関係にある作業具を有し、前記制御装置は平滑化処理の結果に基づき前記作業具の高さを制御するので、該作業具による作業で前記基準面を切替えた場合に段差が生じるのを防止できる。
　又本発明によれば、前記制御装置は、前記受光装置の検出結果に基づき前記レーザ基準面間の高さ方向の偏差を演算し、前記座標位置測定装置の測定結果に基づき前記支持体の前記平滑化領域内での位置を演算し、演算された前記高さ方向の偏差、演算された前記平滑化領域内での位置に基づき平滑化処理された前記平滑化基準面又は平滑化基準位置をリアルタイムで演算するので、前記基準面が経時的に変化しても、変化を含んで平滑化処理が行われる。
　又本発明によれば、前記制御装置は、前記レーザ基準面間の高さ方向の偏差、前記支持体の前記平滑化領域内での位置に基づき、加重平均により前記平滑化基準面又は平滑化基準位置をリアルタイムで演算するので、前記基準面が経時的に変化しても、変化を含んで平滑化処理が行われる。
　又本発明によれば、前記制御装置の前記平滑化基準面又は平滑化基準位置の演算には、円滑性を考慮した加重平均係数が含まれるので、前記レーザ基準面間の高さ偏差等が考慮された最適な平滑化処理が成される。
　又本発明によれば、前記回転レーザ装置は、少なくとも２つの前記レーザ基準面の重合する範囲全域が、それぞれ前記レーザ基準面の有効範囲であるので、２つの前記レーザ基準面が持つ誤差が相殺され、精度の高い基準面を形成することができる。
　又本発明によれば、複数のレーザ基準面を形成し、該レーザ基準面の有効範囲の少なくとも一部を重合させるステップと、重合範囲内で平滑化領域を設定するステップと、該平滑化領域で前記レーザ基準面をそれぞれ検出し、前記レーザ基準面間の高さ偏差を求めるステップと、重合範囲内での受光した座標位置を検出するステップと、求めた高さ偏差と検出した座標位置とに基づき前記平滑化領域で前記レーザ基準面を平滑に連続させるステップとを具備するので、前記レーザ基準面の切替えを行った場合に円滑な移行が得られる。

Claims (8)

  1. 　既知点に設置され、レーザ光線を回転照射し、それぞれレーザ基準面を形成する複数の回転レーザ装置と、移動可能な支持体に設けられ、前記レーザ光線を受光すると共に受光位置での各レーザ基準面の高さをそれぞれ検出する受光装置と、前記支持体の座標位置を検出する座標位置測定装置と、制御装置とを具備し、前記回転レーザ装置は、前記レーザ基準面の有効範囲の少なくとも一部が重合する様に前記レーザ基準面を形成し、前記制御装置は前記有効範囲が重合する範囲内で平滑化領域を設定し、前記座標位置測定装置の測定結果に基づき前記支持体が前記平滑化領域にある場合は、前記座標位置測定装置の測定結果及び前記受光装置の検出結果に基づき前記平滑化領域で前記レーザ基準面を平滑化基準面により連続させる平滑化処理を行う測量システム。
  2. 　前記複数の回転レーザ装置は、それぞれ識別可能な前記レーザ光線を回転照射し、前記受光装置は前記レーザ光線を個別に識別可能である請求項１の測量システム。
  3. 　前記支持体は前記受光装置と既知の関係にある作業具を有し、前記制御装置は平滑化処理の結果に基づき前記作業具の高さを制御する請求項１の測量システム。
  4. 　前記制御装置は、前記受光装置の検出結果に基づき前記レーザ基準面間の高さ方向の偏差を演算し、前記座標位置測定装置の測定結果に基づき前記支持体の前記平滑化領域内での位置を演算し、演算された前記高さ方向の偏差、演算された前記平滑化領域内での位置に基づき平滑化処理された前記平滑化基準面又は平滑化基準位置をリアルタイムで演算する請求項１の測量システム。
  5. 　前記制御装置は、前記レーザ基準面間の高さ方向の偏差、前記支持体の前記平滑化領域内での位置に基づき、加重平均により前記平滑化基準面又は平滑化基準位置をリアルタイムで演算する請求項１又は請求項４の測量システム。
  6. 　前記制御装置の前記平滑化基準面又は平滑化基準位置の演算には、円滑性を考慮した加重平均係数が含まれる請求項５の測量システム。
  7. 　前記回転レーザ装置は、少なくとも２つの前記レーザ基準面の重合する範囲全域が、それぞれ前記レーザ基準面の有効範囲である請求項１の測量システム。
  8. 　複数のレーザ基準面を形成し、該レーザ基準面の有効範囲の少なくとも一部を重合させるステップと、重合範囲内で平滑化領域を設定するステップと、該平滑化領域で前記レーザ基準面をそれぞれ検出し、前記レーザ基準面間の高さ偏差を求めるステップと、重合範囲内での受光した座標位置を検出するステップと、求めた高さ偏差と検出した座標位置とに基づき前記平滑化領域で前記レーザ基準面を平滑に連続させるステップとを具備する測量システムに於けるレーザ基準面平滑化方法。
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