JP2611103B2 - 相対位置自動測量装置 - Google Patents
相対位置自動測量装置Info
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- JP2611103B2 JP2611103B2 JP33105792A JP33105792A JP2611103B2 JP 2611103 B2 JP2611103 B2 JP 2611103B2 JP 33105792 A JP33105792 A JP 33105792A JP 33105792 A JP33105792 A JP 33105792A JP 2611103 B2 JP2611103 B2 JP 2611103B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基準点に対する移動点
の相対位置を自動的に測量する相対位置自動測量装置に
関するものである。
の相対位置を自動的に測量する相対位置自動測量装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】移動体の位置を連続的に測定する光学的
装置として、たとえば、移動体にプリズムを取り付け、
基準点に設置された光波測距測角儀で測定するものがあ
る。この装置では、光波測距測角儀に移動体たるターゲ
ットを自動追尾する機能が設けられ、基準点に対する移
動体の相対位置が連続的に測定される。
装置として、たとえば、移動体にプリズムを取り付け、
基準点に設置された光波測距測角儀で測定するものがあ
る。この装置では、光波測距測角儀に移動体たるターゲ
ットを自動追尾する機能が設けられ、基準点に対する移
動体の相対位置が連続的に測定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな装置では、基準点が移動する場合、すなわち、光波
測距測角儀自体が移動する場合、光波測距測角儀を整準
させなければならないという問題がある。
うな装置では、基準点が移動する場合、すなわち、光波
測距測角儀自体が移動する場合、光波測距測角儀を整準
させなければならないという問題がある。
【0004】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、基準点が移動した
場合でも、整準等の操作を行わずに移動体の相対位置を
測定することのできる相対位置自動測量装置を提供する
ことにある。
たもので、その目的とするところは、基準点が移動した
場合でも、整準等の操作を行わずに移動体の相対位置を
測定することのできる相対位置自動測量装置を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、基準点側がジャイロコンパスと、ロー
リング計と、ピッチング計を有し、基準点に対する移動
点の相対位置を自動測量する相対位置自動測量装置にお
いて、前記基準点と前記移動点との距離を測定する手段
と、前記基準点と前記移動点との水平角と高度角を測定
する手段と、前記水平角と前記ジャイロコンパスの測定
値との合成値、前記高度角と前記ピッチング計の測定値
の合成値のそれぞれを、前記ローリング計の測定値で補
正する手段と、前記基準点と前記移動点との距離と、補
正された水平角と、補正された高度角とを用いて、前記
基準点に対する前記移動点の相対位置を算出する手段
と、を具備する相対位置自動測量装置である。
ために本発明は、基準点側がジャイロコンパスと、ロー
リング計と、ピッチング計を有し、基準点に対する移動
点の相対位置を自動測量する相対位置自動測量装置にお
いて、前記基準点と前記移動点との距離を測定する手段
と、前記基準点と前記移動点との水平角と高度角を測定
する手段と、前記水平角と前記ジャイロコンパスの測定
値との合成値、前記高度角と前記ピッチング計の測定値
の合成値のそれぞれを、前記ローリング計の測定値で補
正する手段と、前記基準点と前記移動点との距離と、補
正された水平角と、補正された高度角とを用いて、前記
基準点に対する前記移動点の相対位置を算出する手段
と、を具備する相対位置自動測量装置である。
【0006】
【作用】本発明では、基準点と移動点との距離を測定
し、基準点と移動点との水平角と高度角を測定し、水平
角とジャイロコンパスの測定値との合成値、高度角とピ
ッチング計の測定値の合成値のそれぞれを、ローリング
計の測定値で補正し、基準点と移動点との距離と、補正
された水平角と、補正された高度角とを用いて、基準点
に対する前記移動点の相対位置を算出する。
し、基準点と移動点との水平角と高度角を測定し、水平
角とジャイロコンパスの測定値との合成値、高度角とピ
ッチング計の測定値の合成値のそれぞれを、ローリング
計の測定値で補正し、基準点と移動点との距離と、補正
された水平角と、補正された高度角とを用いて、基準点
に対する前記移動点の相対位置を算出する。
【0007】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【0008】図1は、本発明の1実施例に係る相対位置
自動測量装置の斜視図である。図1において符号1は基
準点を表わし、符号3は、移動点を表わす。基準点1に
は、基体5が設けられ、基体5にジャイロコンパス7、
傾斜計9、ワイヤ式変位計11が設けられる。ジャイロ
コンパス7は、基体5の真北Nからの水平角θgを測定
する。傾斜計9は、基体5のピッチング角θpを測定す
るピッチング計(図示せず)と、基体5のローリング角
θrを測定するローリング計(図示せず)とを有する。
基体5の前面には、回動部13が鉛直軸回りに回動可能
に設けられ、回動部15が水平軸回りに回動可能に設け
られる。
自動測量装置の斜視図である。図1において符号1は基
準点を表わし、符号3は、移動点を表わす。基準点1に
は、基体5が設けられ、基体5にジャイロコンパス7、
傾斜計9、ワイヤ式変位計11が設けられる。ジャイロ
コンパス7は、基体5の真北Nからの水平角θgを測定
する。傾斜計9は、基体5のピッチング角θpを測定す
るピッチング計(図示せず)と、基体5のローリング角
θrを測定するローリング計(図示せず)とを有する。
基体5の前面には、回動部13が鉛直軸回りに回動可能
に設けられ、回動部15が水平軸回りに回動可能に設け
られる。
【0009】回動部13、回動部15はそれぞれ、溝1
7、19を有しており、互いの溝が交わる位置にスリー
ブ21が設けられる。このスリーブ21は溝17、19
に沿って、回動部13、回動部15上を摺動する。スリ
ーブ21の中央には孔23が貫設され、この孔23にワ
イヤ式変位計11のワイヤ25が通される。ワイヤ25
の先端は移動点3に結合される。ワイヤ25は、張られ
た状態にあり、ワイヤ式変位計11は、このワイヤ25
の長さを測定することにより、移動点3と基準点1との
距離を測定する。
7、19を有しており、互いの溝が交わる位置にスリー
ブ21が設けられる。このスリーブ21は溝17、19
に沿って、回動部13、回動部15上を摺動する。スリ
ーブ21の中央には孔23が貫設され、この孔23にワ
イヤ式変位計11のワイヤ25が通される。ワイヤ25
の先端は移動点3に結合される。ワイヤ25は、張られ
た状態にあり、ワイヤ式変位計11は、このワイヤ25
の長さを測定することにより、移動点3と基準点1との
距離を測定する。
【0010】回動部13の基体5に取り付けられる部分
に、角度検出器27が設けられ、回動部15の基体5に
取り付けられる部分に角度検出器29が設けられる。角
度検出器27、29はたとえば、ロータリエンコーダ
や、ポテンショメータ等からなる。角度検出器27は、
回動部13の鉛直軸回りの回転量を示す仮の水平角θh
を測定し、角度検出器29は、回動部15の水平軸回り
の回転量を示す仮の高度角θvを測定する。
に、角度検出器27が設けられ、回動部15の基体5に
取り付けられる部分に角度検出器29が設けられる。角
度検出器27、29はたとえば、ロータリエンコーダ
や、ポテンショメータ等からなる。角度検出器27は、
回動部13の鉛直軸回りの回転量を示す仮の水平角θh
を測定し、角度検出器29は、回動部15の水平軸回り
の回転量を示す仮の高度角θvを測定する。
【0011】この相対位置自動測量装置においては、ワ
イヤ25が張られた状態にあるので、移動点3が移動す
るとともに、スリーブ21が移動する。スリーブ21の
移動につれて、回動部13が鉛直軸回りに回動し、回動
部15が水平軸回りに回動する。そして、角度検出器2
7、29により、仮の水平角θh、仮の高度角θvが測
定される。また、ワイヤ式変位計11により、基準点1
と移動点3との距離Lが測定される。
イヤ25が張られた状態にあるので、移動点3が移動す
るとともに、スリーブ21が移動する。スリーブ21の
移動につれて、回動部13が鉛直軸回りに回動し、回動
部15が水平軸回りに回動する。そして、角度検出器2
7、29により、仮の水平角θh、仮の高度角θvが測
定される。また、ワイヤ式変位計11により、基準点1
と移動点3との距離Lが測定される。
【0012】このようにして測定された値を用いて、図
示しない演算装置が図3に示すフローチャートに従い演
算を行う。すなわち、角度検出器27により測定された
仮の水平角θhとジャイロコンパス7で測定された方位
角θgを、傾斜計9で測定されたローリング角θrで補
正して、 θH =θ g+tan -1 (tanθh・cos θr)……(1) により、真の水平角θH を算出する(ステップ30
1)。
示しない演算装置が図3に示すフローチャートに従い演
算を行う。すなわち、角度検出器27により測定された
仮の水平角θhとジャイロコンパス7で測定された方位
角θgを、傾斜計9で測定されたローリング角θrで補
正して、 θH =θ g+tan -1 (tanθh・cos θr)……(1) により、真の水平角θH を算出する(ステップ30
1)。
【0013】又、角度検出器29により、仮の高度角θ
vが測定され、この仮の高度角θvと、傾斜計9で測定
されたピッチング角θpとの合成値を傾斜計9で測定さ
れたローリング角θrで補正して、 θV =tan -1(tan (θp+θv)・cos θr)……(2) により、真の方位角θV を算出する(ステップ30
2)。
vが測定され、この仮の高度角θvと、傾斜計9で測定
されたピッチング角θpとの合成値を傾斜計9で測定さ
れたローリング角θrで補正して、 θV =tan -1(tan (θp+θv)・cos θr)……(2) により、真の方位角θV を算出する(ステップ30
2)。
【0014】このようにして、距離L、真の水平角θH
、真の高度角θV が算出されると、図2に示すよう
に、基準点Aに対する移動点Bの座標が B(Lcos θV ・cos θH, Lcos θV ・sin θH, L
sin θv) として求められる(ステップ303)。
、真の高度角θV が算出されると、図2に示すよう
に、基準点Aに対する移動点Bの座標が B(Lcos θV ・cos θH, Lcos θV ・sin θH, L
sin θv) として求められる(ステップ303)。
【0015】本実施例では、基準点が移動した場合で
も、整準等の操作を行う必要がなく移動体の相対位置を
測定することができる。
も、整準等の操作を行う必要がなく移動体の相対位置を
測定することができる。
【0016】次に、この相対位置自動測量装置を用い
て、シールド機の位置を測定する例について説明する。
図4は、トンネル41の平面模式図である。図4におい
て、41はトンネル、43はシールド機、45は台車を
示す。シールド機43にはシールド機43の真北からの
水平角を測定するジャイロコンパス47、シールド機4
3のピッチング角を測定する傾斜計49、シールド機4
3のローリング角を測定する傾斜計51が搭載される。
て、シールド機の位置を測定する例について説明する。
図4は、トンネル41の平面模式図である。図4におい
て、41はトンネル、43はシールド機、45は台車を
示す。シールド機43にはシールド機43の真北からの
水平角を測定するジャイロコンパス47、シールド機4
3のピッチング角を測定する傾斜計49、シールド機4
3のローリング角を測定する傾斜計51が搭載される。
【0017】台車45には、本実施例に係る相対位置自
動測量装置が搭載される。すなわち、台車45の水平角
(方位角)θgを測定するジャイロコンパス7と、台車
45の左右傾斜角θr(ローリング角)および台車45
の前後傾斜角θp(ピッチング角)を測定する傾斜計9
が搭載される。また台車45の移動距離L´を測定する
走行距離計53a、53bと、ワイヤ式変位計11等が
搭載され、シールド機43との間がワイヤ25で結合さ
れる。
動測量装置が搭載される。すなわち、台車45の水平角
(方位角)θgを測定するジャイロコンパス7と、台車
45の左右傾斜角θr(ローリング角)および台車45
の前後傾斜角θp(ピッチング角)を測定する傾斜計9
が搭載される。また台車45の移動距離L´を測定する
走行距離計53a、53bと、ワイヤ式変位計11等が
搭載され、シールド機43との間がワイヤ25で結合さ
れる。
【0018】シールド機43の位置を測定するにあた
り、光波測距測角儀等で静止中の台車45を測定して、
台車45の位置を求める。台車45の位置が測定される
と、静止中の台車45を基準点として、本実施例に係る
相対位置自動測量装置を用いて、台車45に対する掘進
中のシールド機43の相対位置を測定する。この相対位
置自動測量装置により、台車45に対するシールド機4
3の相対位置が測定されると、台車45の位置が測定さ
れているので、シールド機43の絶対位置が算定され
る。そして、シールド機43に搭載されたジャイロコン
パス47、傾斜計49、51等を用いてシールド機43
の先端、後端等の各位置の座標を測定する。このような
手順を繰り返して連続的に、シールド機43の位置を測
定する。
り、光波測距測角儀等で静止中の台車45を測定して、
台車45の位置を求める。台車45の位置が測定される
と、静止中の台車45を基準点として、本実施例に係る
相対位置自動測量装置を用いて、台車45に対する掘進
中のシールド機43の相対位置を測定する。この相対位
置自動測量装置により、台車45に対するシールド機4
3の相対位置が測定されると、台車45の位置が測定さ
れているので、シールド機43の絶対位置が算定され
る。そして、シールド機43に搭載されたジャイロコン
パス47、傾斜計49、51等を用いてシールド機43
の先端、後端等の各位置の座標を測定する。このような
手順を繰り返して連続的に、シールド機43の位置を測
定する。
【0019】後続台車45が移動した場合には、次のよ
うにして移動後の台車45の位置を算出する。台車45
が地点A0から地点A1まで移動する場合、走行距離計
53a、53bの平均値により、地点A0から地点A1
までの距離L´を測定する。ジャイロコンパス7は、水
平角θgを測定し、傾斜計9は、高度角θpを測定す
る。このように、距離L´、水平角θg、高度角θpが
測定されると、地点A1の座標は、(L´cos θp・co
s θg, L´cos θp・sin θg, L´sin θp)
として求められる。このようにして、走行距離計53
a、53b、ジャイロコンパス7、傾斜計9の値を用い
て、移動前の台車45の位置A0に対する移動後の台車
45の位置A1を算定することができる。移動後の台車
45の位置が求められると、前述したのと同様に相対位
置自動測量装置を用いて、掘進中のシールド機43の位
置を測定する。
うにして移動後の台車45の位置を算出する。台車45
が地点A0から地点A1まで移動する場合、走行距離計
53a、53bの平均値により、地点A0から地点A1
までの距離L´を測定する。ジャイロコンパス7は、水
平角θgを測定し、傾斜計9は、高度角θpを測定す
る。このように、距離L´、水平角θg、高度角θpが
測定されると、地点A1の座標は、(L´cos θp・co
s θg, L´cos θp・sin θg, L´sin θp)
として求められる。このようにして、走行距離計53
a、53b、ジャイロコンパス7、傾斜計9の値を用い
て、移動前の台車45の位置A0に対する移動後の台車
45の位置A1を算定することができる。移動後の台車
45の位置が求められると、前述したのと同様に相対位
置自動測量装置を用いて、掘進中のシールド機43の位
置を測定する。
【0020】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、基準点が移動した場合でも整準等の操作を行わず
に移動体の相対位置を測定することができる。
れば、基準点が移動した場合でも整準等の操作を行わず
に移動体の相対位置を測定することができる。
【図1】 本発明の1実施例に係る相対位置自動測量装
置の斜視図
置の斜視図
【図2】 基準点Aに対する移動点Bの位置を示す図
【図3】 演算装置の処理を示すフローチャート
【図4】 トンネル41の模式平面模式図
1………基準点 3………移動点 5………基体 7………ジャイロコンパス 9………傾斜計 11………ワイヤ式変位計 13、15………回動部 17、19………溝 21………スリーブ 27、29………角度検出器 41………トンネル 43………シールド機 45………台車 47………ジャイロコンパス 49………ピッチング計 51………ローリング計 53a、53b………走行距離計
Claims (1)
- 【請求項1】 基準点側がジャイロコンパスと、ローリ
ング計と、ピッチング計を有し、基準点に対する移動点
の相対位置を自動測量する相対位置自動測量装置におい
て、 前記基準点と前記移動点との距離を測定する手段と、 前記基準点と前記移動点との水平角と高度角を測定する
手段と、 前記水平角と前記ジャイロコンパスの測定値との合成
値、前記高度角と前記ピッチング計の測定値の合成値の
それぞれを、前記ローリング計の測定値で補正する手段
と、 前記基準点と前記移動点との距離と、補正された水平角
と、補正された高度角とを用いて、前記基準点に対する
前記移動点の相対位置を算出する手段と、 を具備する相対位置自動測量装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33105792A JP2611103B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 相対位置自動測量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33105792A JP2611103B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 相対位置自動測量装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06158984A JPH06158984A (ja) | 1994-06-07 |
JP2611103B2 true JP2611103B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=18239374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33105792A Expired - Fee Related JP2611103B2 (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 相対位置自動測量装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2611103B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4642576B2 (ja) * | 2005-07-08 | 2011-03-02 | 大成建設株式会社 | 基線測定システムおよび基線測定方法 |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP33105792A patent/JP2611103B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06158984A (ja) | 1994-06-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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