JPH03185309A - レベルセンサ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、測量における２点間の高低を判別するレベル
センサに係り、特に測定点の一方に設置したレーザ光源
からのレーザ光線を受けて、レーザ光源との高低（レベ
ル）を比較するレベルセンサに関する。

〔従来の技術〕

近年、２点間の水準測量をする場合、測定点の一方にレ
ーザ光源を設置し、他方にレーザ光線を受けて光源に対
する高低を比較するレベルセンサを用いることがある。

従来のこの種のレベルセンサは、第６図に示したように
なっている。

第６図において、レベルセンサ！Ｏは、１つの面が受光
面１２となっていて、この受光面１２に縦長にした長方
形の受光部１４が設けである。受光面１２の前方には、
図示しないレーザ光源が設置してあり、レーザ光１６が
矢印１８に示したように、水平面内を一定の周期で旋回
している。

また、レベルセンサｌＯは、受光面１２と異なった面に
液晶からなる表示器２０が設けられている０表示器２０
は、第７図に示したように、レーザ光１６が受光部’１
４の上下方向中央より上方を通過したときに、レベルセ
ンサを上方に移動させる指示を表示する上向き矢印２２
、レーザ光１６が受光部１４の上下方向中央を通過した
ことを表示するバー２４、レーザ光１６が受光部１４の
上下方向中央部より下方を通過したときに、レベルセン
サを下方に移動させる指示を表示する下向き矢印２６と
からなっている。

（発明が解決しようとする課題〕 しかし、上記した従来のレベルセンサｌＯは、レーザ光
１６が受光部１４の上下方向中央を横切ったときだけレ
ベルを求められるようになっており、レーザ光１６が受
光部１４の上下方向中央を通過するように、レベルの測
定に際して、レベルセンサを上下動させて正しい位置に
合わせの必要があり、作業が煩雑であるばかりでなく、
多くの時間を必要とする。このため、凹凸の多い土地を
造成する場合などにおいては、上地を掘削するときにレ
ベルセンサを頻繁に使用する必要があるところから、レ
ベル測定のために作業工数が多くなるとともに、測定に
多くの時間がかかるため、工事の迅速な進行を阻害する
要因となっている。

本発明は、前記従来技術の欠点を解消するためになされ
たもので、レベル測定の工数の減少が図れ、レベルの測
定を容易に行うことができるレベルセンサを提供するこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明に係るレベルセン
サは、光源からの光線を検知して電気４８号を出力する
受光素子列からなる光センサと、この先センサの前記各
受光素子が接続され、各受光素子の検出信号を順次出力
するマルチプレクサと、このマルチプレクサが出力した
信号を一時的に保持する信号保持回路と、前記マルチプ
レクサにチャンネル選択信号を与えるとともに、前記信
号保持回路が保持している信号を読み取り、前記光セン
サ上の前記光線の位置を求める演算制御回路とを有する
ことを特徴としている。

〔作用〕

上記の如く構成した本発明は、光センサが複数の受光素
子からなっているため、光センサにレーザ光などの光線
が入射してくると、光線が当たった受光素子のみが電気
信号を出力する。そして、光センサの各受光素子が接続
しであるマルチプレクサは、演算制御回路からのチャン
ネル選択信号を受けて、各受光素子の検出信号を順次出
力し、信号保持回路に人力する。信号保持回路は、マル
チプレクサから人力してきた信号を、演算制御回路が読
み取るまで保持する。そして、演算制御回路は、信号保
持回路から読み出した各受光素子の検出信号に基づいて
、光線が光センサのどの位置を横切ったかを算出する。

従って、光源とレベルセンサとの高低とその程度を容易
に判断することができ、レベル測定の工数が減少してレ
ベル測定を容易、迅速に行え、土地造成などの工事の促
進を図ることができる。

［実施例］ 本発明に係るレベルセンサの好ましい実施例を、添付図
面に従って詳説する。

第１図は、本発明の実施例に係るレベルセンサのブロッ
ク図である。

レベルセンサ３０は、光センサ３２が詳調を後述するよ
うに、複数の受光素子３４によって構成されている。各
受光素子３４は、一方の端子が直流電源に接続してあり
、他方の端子が負荷抵抗Ｒ１を介して接地しであるとと
もに、直流成分をカットする結合コンデンサＣｃを介し
てアナログマルチプレクサ（以下、単にマルチプレクサ
と称する）３６．〜３６、の入力端子に接続してあり、
レーザ光等の光線が入射すると電気信号をマルチプレク
サ３６．〜３６Ｍに入力する。

マルチプレクサ３６Ａ〜３６．は、１つの出力端子Ｓと
８個または１６個の入力端子（チャンネル）を有し、各
入力端子のそれぞれに結合コンデンサＣｃを介して受光
素子３４が接続しである。

そして、各マルチプレクサ３６．〜３６１１の出力端子
Ｓは、受光素子３４が出力する検出信号を増幅する増幅
器３８．〜３８．の入力端子に接続しである。また、マ
ルチプレクサ３６．〜３６ＮＬマイクロコンピュータか
らなる演算制御回路４２からチャンネル選′択信号を受
けるようになっており、演算制御回路４２からのチャン
ネル選択信号によって、各入力端子の出力端子Ｓへの接
続が順次切り換えられ、各入力端子に接続しである受光
素子３４の出力信号を順次増幅器３Ｂ、〜３８、に入力
する。

増幅器３Ｂ、〜３Ｂ、の出力側は、例えば単安定マルチ
バイブレータなどからなる信号保持回路４０、〜４０．
の入力端に接続してあり、マルチプレクサ３６．〜３６
．が出力した信号を増幅して波形整形し、信号保持回路
４０４〜４０．に入力する。各信号保持回路４０４〜４
０Ｍは、増幅器３Ｂ、〜３８．ｌから信号が入力してく
ると、予め定められた時間だけその信号を保持し、演算
制御回路４２からの続出信号を受けて、保持している信
号を同時に演算制御回路４２に出力する。演算制御回路
４２は、各信号保持回路４０Ａ〜４０Ｈから人力してき
た信号に基づき、光線が当たった受光素子３４、すなわ
ち光センサ３２のどの位置を光線が通過したかを演算し
て求め、演算結果を表示装置６０に出力して表示する。

光センサ３２は、第２図に示したように、複数の受光素
子３４．〜３４Ｈからなっている。各受光素子３４Ａ〜
３４．ｌは、例えばそれぞれが長さｌ、輻ｂ、厚さｔの
直方体状に形成され、幅方向が光センサ３２の高さ（長
さ）方向となるように、相互に接触させられて一列に配
置される。そして、各受光素子３４１〜３４Ｎは、長さ
方向の中央部が感光部４４となっていて、感光部４４の
両端に電極部４６．４８が形成しである。

受光素子３４ａ〜３４Ｎは、光線を検出することができ
る大きさを有していればよく、長さｌが数ｍｍ（例えば
５ｍｍ）、幅すが１ｍｍのものを使用することができる
。レベルセンサ３０の桔度を上げたい場合には、受光素
子３４の幅を１ｍｍ以下にすることが望ましいが、許容
誤差が数ｍｍ程度であれば１ｍｍ幅の素子で充分である
。そして、受光素子３４は、フォトダイオード、フォト
トランジスタ、フォトダーリントントランジスタ等の光
信号を電気信号に変換するものであって、結晶性である
か非゛結晶性であるかを問わない。

なお、光センサ３２の長さｈは、数１０ｍｍ以上が望ま
しく、できれば８０ｍｍ以上、充分な長さは１６０ｍｍ
以上である。

上記の如く構成した実施例の作用は、次のとおりである
。

図示しない光源からの光線（レーザ光）は、所定の周期
をもって旋回している。そして、レベルセンサ３０は、
電源が投入させると演算制御回路４２が作動し、一定の
周期、例えばレーザ光の旋回周期に同期してマルチプレ
クサ３６Ａ〜３６゜にチャンネル選択信号を送出する。

各マルチプレクサ３６＾〜３６．は、演算制御回路４２
から最初のチャンネル選択信号が入力してくると、第１
番目の入力端子と出力端子Ｓとがオン状態となり、１番
目の入力端子にｔｔ続しである受光素子３４の検出信号
を増幅器３８ａ〜３８Ｍに送る。

各増幅器３８ａ〜３８．は、マルチプレクサ３６Ａ〜３
６．が出力した受光素子３４の検出信号を増幅して波形
整形し、光線が当たった受光素子３４の出力信号は「Ｈ
」　（ハイ）、光線が当たらなかった受光素子３４の出
力信号は「Ｌ」　（ロウ）として信号保持回路４０ａ〜
４０ｅに送る。

信号保持回路４０ａ〜４ＯＮは、演算制御回路４２が増
幅器３Ｂ、〜３ＢＭの出力した信号を取り込むことがで
きるように一定時間保持する。この信号保持回路４０Ａ
〜４０．４による信号の保持は、次の理由による。

光源から出射される光線は所定の周期をもって旋回して
いるため、光線が光センサ３２を横切る時間が極めて短
く、ある受光素子３４．に光線が入射したとしても、光
線が当たっていない時間の方がはるかに長い、このため
、マルチプレクサ３６Ａ〜３６．は、受光素子３４から
検出信号が到達するまで待っていなければならず、また
演算制御回路４２が受光素子３４に光線が入射したか否
か（信号保持回路４０．〜４０．が保持している信号が
ｒＨ，か「Ｌ」か）を判断するまで信号を保持する必要
があることによる。

すなわち、光線は、一般に０．１秒〜１秒程度の周期で
旋回している。従って、光線の１回の旋回中に光線が光
センサ３２を横切る時間は、レベルセンサ３０と光源と
の距離が１００ｍであるとすると数ｐ秒である。このた
め、マルチプレクサ３６Ａ〜３６Ｈは、選択されたチャ
ンネルに接続しである受光素子３４に光線が当たったと
きの受光素子３４の検出信号を増幅３３Ｂに人力するた
めに、光線が光センサ３２を横切るまで、すなわら０．
１秒〜１秒程度の曲選択されたチャンネルをオンしてお
く必要がある。しかも、増幅器３８が増幅する受光素子
３４の光線検出信号は数μ秒であり、演算制御回路４２
が受光素子３４に光線が入射したか否かを判断できる０
、１秒〜１秒程度の間、受光素子３４が出力した信号を
保持しておく必要があることによる。

各信号保持回路４０４〜４０Ｍは、演算制御回路４２か
ら続出信号を受けて、保持していた信号を同時に演算制
御回路４２に送出する。ｆＡ算制御回ＩＰＩ４２は、信
ぢ一保持回路４０Ａ〜４０．から信号を受は取ると、信
号保持回路４０Ａ〜４ＯＮにクリア信号を送って保持し
ている信号をクリアする。そして、演算制御回路４２は
、信号保持回路４０、〜４０．から入力してきた信号の
レベルｒ　ＨＪ、「Ｌ」を調べ、その結果を図示しない
メモリに受光素子と対応させて格納する。

また、演算制御回路４２は、信号保持回路４０Ａ〜４０
Ｍにクリア信号を送ると同時に、マルチプレクサ３（Ｉ
Ａ〜３６エにチャンネル選択信号を送り、各マルチプレ
クサ３６Ａ〜３６．の１番目の入力端子と出力端子Ｓと
をオフするとともに、２番目の入力端子と出力端子Ｓと
をオンし、２番目の入力端子に接続しである受光素子３
４の検出信号を増幅器３８．〜３８．ｌに入力させる。

以下、同様にしてマルチプレクサ３６．〜３６７の最後
の入力端子に接続した受光素子３４の出力信号の状態を
読み込んだ後、光線が光センサ３２に当たったか否か、
光センサ３２の光線が通過した位置、光線の光径、光線
が通過した位置の光センサ３２の中央からの距離等を求
め、表示装置６０に出力して表示する。

このように、実施例のレベルセンサ３０は、光センサ３
２上の光線が通過した位置を求めて表示装置６０に表示
するため、光線が当たった光センサ３２の位置を直ちに
読み取ることができ、レベル測定の工数を削減でき、測
定を容易、迅速に行える。この結果、土地造成などの工
事の工数を減少でき、工事の促進を図ることができる。

しかも、光線の通過位置が光センサ３２の上下方向中央
からどれだけ離れているかを即座番こ知ることができる
ばかりでなく・、光センサ３２の任意の受光素子３４を
５ｔ１！点とした光線の通過位置をも求めることができ
る。また、光線が当たった受光素子３４の数から、光線
の直径を知ることができ、光線の大きさが正常の範囲に
あるか否かの判断をすることができる。そして、光線が
屋上段または最下段の受光素子３４に当たったか否かに
よって、光線が光センサ３２から食み出しているか否か
の判断をすることができる。

く具体的実施例〉 第３図は、本発明に係るレベルセンサの具体例を示した
ものである。

第３図において、光センサ３２は、受光素子３４がフォ
トダイオードＤからなっている。フォトダイオードＤは
、第４図に示したように、１つのチップ５０に１０個形
威しである。光センサ３２は、このチップ５０を一列に
１６個配置し、１６０個のフォトダイオードＤ１〜Ｄ０
゜によって構威しである。

各チップ５０は、Ｎ形単結晶シリコン基板５２にＰ形と
してボロンを拡散し、ＰＮ接合からなる１０個のフォト
ダイオードＤ　＋　”−Ｄ　＋ｅが等間隔に形威しであ
る。そして、チップ５０は、幅が４ｍｍ、１番目のフォ
トダイオードＤ、の中心から１０番目のフォトダイオー
ドＤ、。の中心までの距離が１０ｍｍの大きさとなって
いる。

光センサ３２を構成しているフォトダイオードＤ１〜Ｄ
１、は、カソード側が電源Ｖ、に接続され、アノード側
が負荷抵抗１’？ｔ＋〜Ｒｔ＋ｉ。を介して接地しであ
るとともに、結合コンデンサＣＣＩ〜Ｃ１，。を介して
マルチプレクサ３６．〜３６１．の入力端子１１Ｎ〜Ｂ
’Ｉ　Ｎに接続されていて、例えば３ｖの逆バイアス電
圧が印加されている。

マルチプレクサ３６１〜３６□。は、入力端子が８個の
８チヤンネルであって、出力端子ＯＵＴが各マルチプレ
クサ３６ｔ〜３６．。に対応して設けた増幅器３８１〜
３８！。の入力に接続しである。

また、マルチプレクサ３６．〜３６□。は、レベルコン
バータＡ、Ｂ、Ｃ，Ｅがマイクロコンピュータからなる
？＊　ＩＸ　ｉｌｌ　ｉｌ１回ＩＰＩ４２に接続してあ
り、演算制御回路４２からチャンネル選択信号と、すべ
てのチャンネルをオフするインヒビット信号を受けるよ
うになっている。

各増幅器３８１〜３８．。は、増幅器３８１を例に示し
たように、ＰＮＰ型トランジスタＴＲ，のベースが、直
流分をカットする結合コンデンサＣ１を介してマルチプ
レクサに接続される。また、トランジスタＴ　Ｉ？　＋
のベースは、抵抗Ｒ，、Ｒを介して回路電源ＶＣＣに接
続しであるとともに、抵抗Ｒｚ、Ｒｑを介して接地しで
ある。なお、抵抗Ｒ，には、コンデンサＣ２が並列に接
続しである。また、トランジスタＴＲ，は、ベースの入
力がｌ　ＯｍＶ以下の場合、オンの状態となるように抵
抗Ｒ＋　、Ｒｚ　、Ｒｓ　、Ｒ９が調整しである。

トランジスタＴＲ，のエミッタは、電源ＶＣＣに接続し
てあり、コレクタは抵抗Ｒ４を介して接地しであるとと
もに、直流分をカットする結合コンデンサＣ１を介して
ＮＰＮ型トランジスタＴＲ。

のベースに接続してあり、コレクタに生じた出力信号を
トランジスタＴＲよのベースに人力する。

トランジスタＴＲ，のベースは、抵抗Ｒ２を介して電源
ＶＣＣに接続しであるとともに、抵抗Ｒ６、Ｒ１、抵抗
Ｒ１に並列接続したバイパスコンデンサＣ１を介して接
地しである。バイパスコンデンサＣ４は、トランジスタ
ＴＲ，のベースに人力してくる信号の交流ノイズ成分を
除去する。また、トランジスタＴＲｔのコレクタは、抵
抗Ｒ１を介して電源ＶＣＣに接続しであるとともに、Ｎ
ＰＮ型トランジスタＴＲ，のベースに接続してあり、ト
ランジスタＴＲ，の出力信号をトランジスタＴＲ３のベ
ースに人力する。そして、トランジスタ′ｒＲ２のエミ
ッタは′、抵抗Ｒ９を介して接地しである。ただし、抵
抗Ｒｅ、Ｒｗは、Ｒｓ　）　Ｒ＊となるように抵抗値が
選択される。

トランジスタＴＲ，は、コレクタが増幅器３８の出力端
子となっていて、抵抗Ｒ１１１を介して電源ｖｅｃに接
続しであるとともに、信号保持回路４０の入力端子Ａに
接続してあり、コレクタに現れた出力信号を信号保持回
路４０に人力できるようになっている。また、トランジ
スタＴＲ，のエコツタは、接地しである。

信号保持回路４０．〜４０２．は、単安定マルチバイブ
レークからなり、各信号保持回路４０．〜４０ｔ、が出
力するパルス幅を調節するためのタイミング抵抗Ｒ□〜
Ｒ１，とタイミングコンデンサＣ？Ｉ〜ｃｙｚｅとが外
付けしである。また、信号保持回路４０．〜４０７．の
出力端子Ｑは、演算制御回路４２の入力端子ＩＮＩ〜ｌ
Ｎ２Ｏに接続してあり、信号保持回路４０４〜４０．Ｉ
が保持している信号を演算制御回路４２に人力できるよ
うにしである。そして、演算制御回路４２の出力側には
、例えば液晶素子からなる表示装置６０が接続しである
。

レベルセンサ３０の電源がオンされると、演算制御回路
４２はマルチプレクサ３６１〜３６ｔ・の端子Ａ、Ｂ、
Ｃにチャンネル選択信号を送出し、各マルチプレクサ３
６１〜３６．。の１番目の入力端子１１Ｎを出力端子Ｏ
ＵＴに接続する。これにより、各入力端子１１Ｎに接続
しであるフォトダイオードＤ１、Ｄ９、Ｄｌｌ、−−−
−−Ｄ　＋ｓ　３の検出信号が結合コンデンサＣＣＩ、
ＣＣ４、ＣＣ１？、−・・・・・ＣＣ１５３を介してマ
ルチプレクサ３６１〜３６□。

に入力し、マルチプレクサ３６．〜３６．。から増幅器
３８．〜３８．。に出力される。

増幅器３８．〜３８．。は、マルチプレクサ３６１〜３
６□。から信号が入力してこない場合（フォトダイオー
ドＤに光線が当たっていない場合）、ｒ　ＨＪを出力し
ている。

すなわち、マルチプレクサ３６．〜３６．。から４ｇ号
が入ってこない場合、増幅器３８．〜３８．。

のトランジスタＴＲ，は、ベース電流がＲ，、Ｒ９を通
って流れるため、ベース電圧が低く、オンの状態にある
。また、トランジスタＴＲ，は、トランジスタＴＲ−が
オンしているために、トランジスタＴＲ，の出力がベー
スに人力してオンの状態にあって、コレクタからエミッ
タに電流が流れる。トランジスタＴＲ１のコレクタ抵抗
Ｒ１とエミッタ抵抗Ｒ９とは、前記したようにＲ１）Ｒ
。

の関係にあるため、抵抗Ｒ８による電圧降下によってコ
レクタ電圧が低下する。このため、トランジスタＴ　Ｒ
、は、ベース電圧が低くなってオフの状態にある。従っ
て、増幅器３８．〜３８□。の出力であるトランジスタ
”ｒＲ、のコレクタ電圧は電源電圧■。となり、信号保
持回路４０１〜４０□。

の入力端子Ａには、ｒＨ，が人力する。そして、信号保
持回路４０Ａ〜４０、は、「ＬＪを出力する。

フォトダイオードＤに光線が当たった場合、この光線が
当たったフォトダイオードＤに対応したイδ号保持回路
４０＋〜４０□。の出力が所定時間ｒ　ＨＪに保持され
る。

すなわち、フォトダイオードＤは、逆バイアスの電圧が
印加されていて、光線が当たると光電流が流れ、最低１
０ｍＶ以上の電圧が粘合コンデンサＣｔ、マルチプレク
サ３６を介して増幅器３８に人力するようになっている
。この入力信号は、結合コンデンサＣ１を介してトラン
ジスタＴＲ。

のベースに印加され、トランジスタＴＲ，のベース電圧
を上昇させる。このため、トランジスタＴＲ１はオフの
方向に向かい、トランジスタＴＲ。

のエミッタに流れるｉｔ流が減少する。従って、トラン
ジスタＴＲ，の工５７タ抵抗Ｒ４による電圧降下が小さ
くなってエミッタ電圧が低下し、この電圧の低下が結合
コンデンサＣ８を介してトランジスタＴ　Ｒ、のヘース
に伝達され、トランジスタＴ　Ｒｔのベース電圧を低下
させてトランジスタＴＲ２をオフにする。トランジスタ
Ｔ　Ｒｘがオフになると、トランジスタＴＲｆｆ１のコ
レクタ電圧が上昇する。このコレクタには、トランジス
タＴＲ３のヘースが直結しであるため、トランジスタ１
”　Ｒ１のコレクタ電圧が上昇すると、トランジスタＴ
Ｒ１は直ちにオンして飽和状態となる。従って、トラン
ジスタＴＲＩは、コレクタ電圧がほぼ接地電圧になり、
信号保持回路４０．〜４０．。の端子Ａに人力している
増幅器３８１〜３８ｔ、の出力がｒ　Ｈ、から「Ｌ」に
変化する。

信号保持回路４０．〜４０．。の人力が「Ｌ」に変化す
ると、信号保持回路４０．〜４０ｆｆｉ。にトリガがか
かり、信号保持回路４０６〜４０Ｍの出力がｒ　ＩＩ　
Ｊとなって、このｒ　Ｈ、がタイ逅ング抵抗ＲＴとタイ
ミングコンデンサＣｔとの積に依存した所定時間保持さ
れる。このｒＨ，を保持する時間は、光線の旋回周期よ
り長くすることが望ましく、例えば光線の旋回周期が０
．２秒のとき、保持時間を１秒にする。

ｌｔｉ？！　＄制御回路４２は、信号保持回路４０□〜
４０２゜に読出信号を与え、各信号保持回路４０．〜４
０、。が出力する信号を読み取って「■１」であるか「
Ｌ」であるかを判断し、その結果をフォトダイオードＤ
１、Ｄ９、Ｄｏ、””−”’　Ｄ　Ｉｓ　３と対応させ
てメモリに格納する。そして、演算制御回路４２は、デ
ータの格納が終了すると、次の信号との混信を防ぐため
、各信号保持回路４０＋〜４０、。の端子Ｅにクリア信
号を人力し、信号保持回路４０、〜４０．。が保持して
いる信号をクリアするとともに、マルチプレクサ３６．
〜３６□。にチャンネル選択信号を送出して１１Ｎの端
子をオフし、２１Ｎの端子をオンする。このチャンネル
選択信号の送出周期は、光線の旋回周期と同期している
。

マルチプレクサ３６．〜３６□。のチャンネルが１１Ｎ
から２１Ｎに切り換えられると、フォトダイオードＤｚ
、Ｄ＋。、Ｄ４、−−ｍ−・Ｉ）＋ｓａの出力信号が結
合コンデンサＣＣＸ、ｃｃ＋ｅ、ｃ＋ｓ−・−Ｃｌ５４
とマルチプレクサ３６１〜３６！、とを介して増幅５３
８．〜３８１．に入力する。

演算制御回路４２は、以下同様にして各マルチプレクサ
３６１〜３６！。の８ＩＮ端子のすべてに接続したフォ
トダイオードの出力信号を調べてメモリに記憶し、光セ
ンサ３２上の光線が通過した位置等を演算する。

本実施例のように、８ビツトのマルチプレクサ３６、〜
３６□。を１用いた場合、フォトダイオードＤ　Ｉ−Ｄ
　Ｌ６　＃のすべての出力信号を演算制御回路４２に取
り込むには、光線の旋回周期の８倍の時間を必要とし、
例えば光線の旋回周期が０．２秒であるとき、演算制ｊ
ｎ［１ｌｉｌＢ４２がフォトダイオードＤ、〜Ｄ４゜の
出力を取り込むのに１．６秒かかることになる。

光線は、一般に直径が５〜４０ｍｍの範囲にある。従っ
て、光線が光センサ３２を横切ると、複数のフォトダイ
オードが光線を受け、演算制御回路４２のメモリには、
光線の当たったフォトダイオードＤの検出信号がｒＨ，
として、光線の当たらなかったフォトダイオードＤの検
出信号が「ＬＪとして格納されている。そこで、演算制
御回路４２は、メモリに格納しであるデータから光線が
当たった最上段と最下段のフォトダイオードの位置を求
め、その中央値を演算して光線の光センサ３２を通過し
た位置として表示装置６０に出力し、表示するとともに
、光線の通過位置が光センサ３２の中心からどの程度ず
れているかを表示する。

また、演算制御回路４２は、光線が当たったフォトダイ
オードの数を求め、その数が４０以上であるとき、また
は５以下であるとき、その旨を表示装置６０に表示し、
光源に異常がある可能性を知らせる。さらに、演算制御
回路４２は、犬センサ３２に光線が当たらなかった場合
、その旨を表示する。そして、演算制御回路４２は、最
上段のフォトダイオードＤ１または最下段のフォトダイ
オードＤ　ｌ６１１に光線が当たった場合、光線が光セ
ンサ３２から食み出している可能性があるため、表示装
置６０に「測定不可Ｊを表示するとともに、最上段のフ
ォトダイオードＤ、に光線が当たったとき、レヘルセン
サ３０を上昇させるように指示する表示をし、最下段の
フォトダイオードＤ１．。

に光線が当たったとき、レベルセンサ３０を下げるよう
に指示する表示、をする。

次の表は、上記の実施例による測定結果をスケールによ
る測定結果と比較したものである。

（以下余白） なお、□は、測定不可を表示する。

このように、実施例のレヘルセンサによる測定は、誤差
が±１ｍｍ以内であり、充分に実用に供することができ
る。

なお、第５図に示したように、受光素子３４ａ〜３４Ｎ
の出力信号を、結合コンデンサＣ０を介して増幅器３８
Ａ〜３８８に直接人力して増幅し、増幅器３Ｂ、〜３Ｂ
Ｎの出力を信号保持回路４０１〜４０．で所定時間保持
するようにし、この信号保持回路４０ａ〜４０．ｌの出
力をマルチプレクサ（ディジタルマルチプレクサを含む
）６２＾〜６２．４を介して演算制御回路４２に人力す
るようにするこができる。しかし、この場合には、各受
光素子３４Ａ〜３４Ｎに対応して増幅器３８、信号保持
回路４０等を設ける必要があり、回路が複雑となるばか
りでなく、不経済となる。

なお、前記実施例においては、光源とレベルセンサ３０
とがほぼ同し高さ（レヘル）にある場合の測定について
説明したが、光源の光線の出射角度を調節できるように
すると、光源とレベルセンサ３０とが異なった高さの場
合の測定にも適用することができる。

〔発明の効果Ｊ 以上に説明したように、本発明によれば、光センサを受
光素子列によって構成するとともに、受光素子の検出信
号を信号保持回路によって一時保持させ、この信号保持
回路の出力信号を演算制御回路に入力して光線を受けた
受光素子の位置を求めるようにしているため、光源に対
するレベルを容易に求めることができ、土地の造成等の
工事を迅速に進めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るレベルセンサのブロック
図、第２図は光センサの詳細説明図、第３図は本発明の
具体例を示す回路図、第４図は第３図の光センサの説明
図、第５図は複数の受光素子を用いた光センサによるレ
ヘルセンサの他の構成例のブロック図、第６図は従来の
レヘルセンサの説明図、第７図は従来のレベルセンサの
表示器の説明図である。 ３０−−−レヘルセンサ、３２−光センサ、３、’！−
−−受光素子、３６Ａ、３６．１　−−−アナログマル
チプレクサ、３８Ａ、３８ｍ−増幅器、４ｏａ　、４０
．　−−信号保持回路、４２−　演算制御回路、６〇　
−表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源からの光線を検知して電気信号を出力する受
   光素子列からなった光センサと、この光センサの前記各
   受光素子が接続され、各受光素子の検出信号を順次出力
   するマルチプレクサと、このマルチプレクサが出力した
   信号を一時的に保持する信号保持回路と、前記マルチプ
   レクサにチャンネル選択信号を与えるとともに、前記信
   号保持回路が保持している信号を読み取り、前記光セン
   サ上の前記光線の位置を求める演算制御回路とを有する
   ことを特徴とするレベルセンサ。