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JPH0642967A - 水準測量装置 - Google Patents

水準測量装置

Info

Publication number
JPH0642967A
JPH0642967A JP4217491A JP21749192A JPH0642967A JP H0642967 A JPH0642967 A JP H0642967A JP 4217491 A JP4217491 A JP 4217491A JP 21749192 A JP21749192 A JP 21749192A JP H0642967 A JPH0642967 A JP H0642967A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
horizontal
light wave
staff
light
reflecting mirror
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4217491A
Other languages
English (en)
Inventor
Iwahiko Mori
厳彦 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujita Corp
Original Assignee
Fujita Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujita Corp filed Critical Fujita Corp
Priority to JP4217491A priority Critical patent/JPH0642967A/ja
Publication of JPH0642967A publication Critical patent/JPH0642967A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水準測量において、各測点A,B間の高精度
での測定可能距離を長くすると共に、夜間等暗い条件で
の測量も高精度で行う。 【構成】 高さ方向移動自在な水準調整体12と、これ
に固定された三角プリズム14及び水平反射鏡15と、
スタッフ本体11の下部に固定された鉛直反射鏡16と
を備える反射スタッフ10を既知点Aと未知点Bに立
て、水準調整体12によって三角プリズム14及び水平
反射鏡15の高さを光波測距機30の水平光路L1 ,L
2 の水準と一致させ、光波測距機30によって、三角プ
リズム14を通って鉛直反射鏡16に至る距離D1 ,D
3 を検出すると共に、水平反射鏡15までの水平距離D
2 ,D4 を検出し、既知点Aと未知点Bの高低差Hを、 H=(D3 −D4 )−(D1 −D2 ) として求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、既知点と未知点との高
低差を光学的に測量するための水準測量装置に関する。
【0002】
【従来の技術】各測点間の高低差等を測る水準測量は、
従来から、典型的には図5に示すように、既知点Aと未
知点Bに鉛直に立てた水準スタッフ1,2の目盛1a,
2aを水準測量機3を用いて水平な視準線上で目視によ
って読み取り、既知点Aにおける水準スタッフ1の視準
線上の読み取り高さがh1 、未知点Bにおける水準スタ
ッフ2の視準線上の読み取り高さがh2 である場合、既
知点Aと未知点Bの高低差Hを、次式; H=h2 −h1 ・・・・・・・・・・・ によって求めているのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の水準測量技術によれば、測量作業者が水準測量機3
から目視によって水準スタッフ1,2の目盛1a,2a
を読み取っているので、水準測量機3から水準スタッフ
1あるいは2までの距離は、最大でもせいぜい40〜50m
程度にしなければならず、それ以上の長距離になると、
測定精度が低くなったり測定不能になってしまう。した
がって、測量回数が多くならざるを得ず、測量に多大な
時間がかかってしまうことが避けられなかった。また、
夜間や坑内等、暗い条件での測量の場合は、水準スタッ
フ1,2を懐中電灯等で照明する必要があり、しかも測
量誤差が生じやすくなるといった問題があった。
【0004】本発明は、上記のような事情からなされた
もので、その技術的課題とするところは、水準測量にお
いて、各測点間を高精度で測定可能な距離を長くすると
共に、夜間等暗い条件での水準測量も高精度で行うこと
ができるようにすることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわ
ち、本発明に係る水準測量装置は、所定の光波を水平に
送受波して未知の距離間における波数及び位相差から距
離を測定する光波測距機と、この光波測距機による任意
の測点に立設する反射スタッフとからなり、この反射ス
タッフが、スタッフ本体に高さ方向移動自在に設けた水
準調整体と、前記水準調整体に固定されると共に水平に
入射された光波を鉛直方向に、鉛直に入射された光波を
水平方向に反射する三角プリズムと、前記水準調整体に
固定されると共に前記光波を再び前記光波測距機へ反射
する水平反射鏡と、前記スタッフ本体の下部に固定され
ると共に前記三角プリズムからの鉛直な光波を入射して
再び前記三角プリズムへ反射する鉛直反射鏡とを備えて
なるものである。
【0006】
【作用】本発明の水準測量装置によれば、標高の既知点
に立てた反射スタッフにおける水準調整体を、この水準
調整体に固定された三角プリズム及び水平反射鏡が光波
測距機の水平光路の高さと一致するように移動調整し、
光波を水平に送受波する前記光波測距機によって、三角
プリズムを通って既知点上のスタッフ本体下部の鉛直反
射鏡に至る距離D1 を検出すると共に、光波測距機から
水平反射鏡までの水平距離D2 を検出する。標高の未知
点においても同様であり、すなわちスタッフ本体におけ
る三角プリズム及び水平反射鏡の高さを光波測距機から
の水平光路の高さと一致するように水準調整体を移動調
整し、光波測距機から三角プリズムを通ってスタッフ本
体下部の鉛直反射鏡に至る距離D3 を検出すると共に、
光波測距機から水平反射鏡までの水平距離D4 を検出す
ることによって、既知点と未知点の高低差Hを、次式; H=(D3 −D4 )−(D1 −D2 ) ・・・・・・・・・・ によって求める。
【0007】
【実施例】以下、本発明に係る水準測量装置の典型的な
一実施例の構成を、図1ないし図4を参照しながら、そ
の作用と共に詳細に説明する。
【0008】まず、図1は測標として用いられる反射ス
タッフ10を示す概略的な斜視図である。この反射スタ
ッフ10は、正面が開放された上下に長尺な箱形のスタ
ッフ本体11内に、同じく正面が開放された箱形の水準
調整体12が長手方向(高さ方向)に対して移動自在に
設けられており、スタッフ本体11にその長手方向に対
して直交するように固定された図示しない気泡水準器等
の水平検出手段によって、測点に鉛直に立てることがで
きるようになっている。
【0009】水準調整体12は、その側壁121に、ス
タッフ本体11の側壁111に長手方向に延在されるス
リット112を通じて調整螺子122がねじ込まれてお
り、これによって、スタッフ本体11の長手方向におけ
る任意の位置に移動・固定することができる。この水準
調整体12内には、水準センサ13と、三角プリズム1
4と、水平反射鏡15が定着されており、前記スタッフ
本体11の下部には鉛直反射鏡16が定着されている。
また、水準調整体12の下端壁123には、三角プリズ
ム14と鉛直反射鏡16の間に形成される鉛直な光路を
遮断することのないように、孔又は切欠124が形成さ
れている。
【0010】水準センサ13は、受波面がスタッフ本体
11及び水準調整体12の開放された正面を向いた光波
検出部131と、ブザーによる出力部132とを有し、
特定の光波を受波することによって、ブザー音を出力す
る。また三角プリズム14は、前記正面を向いた鉛直面
141と、下端の水平面142と、この両面141,1
42に対して45°に傾斜した反射面143が形成された
透明体からなる。
【0011】水平反射鏡15は、正面を向いた三個の反
射プリズム151を有する三素子型構造となっていて、
各反射プリズム151は図2に示すように、断面が直角
三角形状の円錐形反射面151aが形成されており、こ
の反射面151aへの入射光Lに対して、その向きに拘
らず反射光L’が前記入射光Lと平行に発せられ、スタ
ッフ本体11の正面側から水平に入射された光波を水平
に反射する。また、鉛直反射鏡16も前記水平反射鏡1
5と同様に三個の反射プリズム161を有するものであ
って、各反射プリズム161は、水準調整体12の下端
壁123における切欠124を通じて、三角プリズム1
4の下端の水平面142と対向しており、三角プリズム
からの鉛直方向の光波を反射して、再びこの三角プリズ
ム14の水平面142から反射面143へ入射させる。
【0012】次に図3において、参照符号20は水準測
量機で、ほぼ水平に据え付けられることによって高精度
に自動的に整準された特定の光波を発射可能となる公知
の補償機構を備えた送波部21と、前後左右の水平をみ
るための複数の気泡水準器22とを有し、脚部24を有
する基台23上に複数の調整螺子25を介して固定され
ている。また、参照符号30は光波測距機で、送受波部
31において、周波数変調された光波を未知点に設置し
た測標の反射鏡へ向けて送波すると共にこの反射鏡から
の反射波を入射し、送波されてから受波されるまでの光
波の波数及び送波における位相と受波における位相の差
を検出する検出手段を内蔵し、この検出手段によって未
知点までの距離を検出するもので、その検出値は、図示
しない出力部に出力される。この光波測距機30は、前
記水準測量機20の上部に支持部材32を介して一体的
に固定されている。
【0013】なお、水準測量機20における送波部21
と、光波測距機30における送受波部31との位置関係
は、上述の反射スタッフ10における水準センサ13の
光波検出部13aと、三角プリズム14及び水平反射鏡
15との高低差に対応するように、調整螺子25によっ
て予め調整される。
【0014】次に、上述の構成の水準測量装置によって
水準測量を行う場合について説明すると、図4に示すよ
うに、例えば、まず、標高の既知点Aと未知点Bの間で
あってその双方を視認可能な地点Cに、水準測量機20
及びその上部に一体的に固定された光波測距機30を設
置し、水準測量機20を水平調整して、その送波部21
から高精度に整準された所定の光波を発する。一方、既
知点Aに反射スタッフ10を鉛直に立てると共に、水準
調整体12に定着された水準センサ13が、光波検出部
131で前記送波部21からの光波Lを受波してブザー
音を出力する位置となるように、スタッフ本体11に対
する水準調整体12の高さを調整し、調整螺子122で
その高さに固定する。これによって、水準調整体12内
の三角プリズム14及び水平反射鏡15が、前記送受波
部31からの水平な光路L0 と同一水準に調整される。
【0015】ここで、前記光波測距機30の送受波部3
1から反射スタッフ10の三角プリズム14及び水平反
射鏡15へ向けて、光波を水平に送波すると、水平光路
1を通って送波された光波は、三角プリズム14の傾
斜した反射面143へ入射され、そこから下方へ反射さ
れて、鉛直光路L1'上を鉛直反射鏡16に到達し、さら
に反射プリズム161により折り返し鉛直に反射され、
再び三角プリズム14を通って前記送受波部31で受波
されるので、鉛直反射鏡16までの光路L1 ,L1'の距
離D1 が光波測距機30に内蔵された検出手段で検出さ
れる。また、水平光路L2 を通って送波された光波は、
水平反射鏡15に到達してその反射プリズム151によ
り折り返し水平に反射され、前記送受波部31で受波さ
れるので、これによって、光波測距機30から水平反射
鏡15までの距離すなわち既知点Aまでの水平距離D2
が検出される。なお、このとき反射スタッフ10の正面
が正確に光波測距機30を向いていなくても、水平反射
鏡15は、図2に示す作用によって、光波を確実に光波
測距機30の送受波部31へ向けて反射する。
【0016】次に、未知点Bに反射スタッフ10を鉛直
に立て、既知点Aの場合と同様に、水準センサ13によ
って、スタッフ本体11に対する水準調整体12の高さ
調整によって、三角プリズム14及び水平反射鏡15
を、光波測距機30における送受波部31と同一水準に
調整し、この送受波部31から水平に光波を発すること
によって、光波測距機30から未知点B上の三角プリズ
ム14を通って鉛直反射鏡16に至る距離D3 を測定す
ると共に、未知点B上の水平反射鏡15までの水平距離
4 を測定する。そして、これらの検出値D1 〜D4
ら、既知点Aと未知点Bの高低差Hが、先に述べた式
によって算出される。なお、図4におけるhは、スタッ
フ本体11の下端接地面から鉛直反射鏡16の反射面ま
での高さである。
【0017】したがって、本発明の水準測量装置は、従
来のように目視によって測標の目盛を読み取るといった
作業を全く含まず、作業者の視力等の読み取り能力に依
存するものでないことから、高低差Hが反射スタッフ1
0における水準調整体12の高さ調整可能範囲であって
既知点Aと未知点B間に光波に対する障碍物がない場所
である限り、一回で 1,000m以上離れた地点間の水準測
量も高精度で行うことができ、測量回数を少なくして測
量に要する労力や時間を大幅に軽減することができる。
しかも、夜間や坑内等、暗い条件において同様に、高精
度で測量を行うことができる。
【0018】なお、本発明は、図示の実施例に限定され
るものではない。例えば、スタッフ本体11の長さや水
準調整体12の形状、水準調整体12内における水準セ
ンサ13と水平反射鏡15及び三角プリズム14の配置
等は任意であり、水平反射鏡15及び鉛直反射鏡16も
一素子型等、他の構造のものを用いても良い。また、上
述の実施例では、光波測距機30を水準測量機20の上
部に固定したが、光波測距機30自体に、水平調整機構
や、水準センサ13へ整準された光波を発する送波手段
を設ける等、種々の変更が可能である。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、水準測量機から目視によって水準スタッフの
目盛を読み取るものではなく、距離測定のための光波測
距機を利用して水準測量を行い得るようにしたことか
ら、測定可能距離を長くすることができ、 1,000m以上
離れた地点間の水準測量も高精度で行うことができるよ
うになった。このため、広い区域で測量を行う場合も、
測量回数を激減することができ、しかも、夜間や坑内
等、暗い条件でも、測量の精度が低下しないといった優
れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る水準測量装置の一実施例における
反射スタッフの長手方向の一部を省略した概略的な斜視
図である。
【図2】上記反射スタッフにおける反射鏡の作用説明図
である。
【図3】上記実施例の一実施例における光波測距機とこ
の光波測距機を固定している水準測量機を示す概略的な
斜視図である。
【図4】上記実施例の水準測量装置による水準測量作業
の説明図である。
【図5】従来の水準測量装置及びそれによる水準測量作
業の説明図である。
【符号の説明】
10 反射スタッフ 11 スタッフ本体 12 水準調整体 13 水準センサ 14 三角プリズム 15 水平反射鏡 151,161 反射プリズム 16 鉛直反射鏡 20 水準測量機 21 送波部 30 光波測距機 31 送受波部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の光波を水平に送受波して未知の距
    離間における波数及び位相差から距離を測定する光波測
    距機と、 この光波測距機による任意の測点に立設する反射スタッ
    フとからなり、 この反射スタッフは、 スタッフ本体に高さ方向移動自在に設けた水準調整体
    と、 前記水準調整体に固定されると共に水平に入射された光
    波を鉛直方向に、鉛直に入射された光波を水平方向に反
    射する三角プリズムと、 前記水準調整体に固定されると共に前記光波を再び前記
    光波測距機へ反射する水平反射鏡と、 前記スタッフ本体の下部に固定されると共に前記三角プ
    リズムからの鉛直な光波を入射して再び前記三角プリズ
    ムへ反射する鉛直反射鏡と、を備えることを特徴とする
    水準測量装置。
JP4217491A 1992-07-24 1992-07-24 水準測量装置 Pending JPH0642967A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4217491A JPH0642967A (ja) 1992-07-24 1992-07-24 水準測量装置

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JP4217491A JPH0642967A (ja) 1992-07-24 1992-07-24 水準測量装置

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JPH0642967A true JPH0642967A (ja) 1994-02-18

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ID=16705075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4217491A Pending JPH0642967A (ja) 1992-07-24 1992-07-24 水準測量装置

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JP (1) JPH0642967A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5860307A (en) * 1995-10-27 1999-01-19 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Method and apparatus for forming a bent pipe
JPH11179040A (ja) * 1997-12-17 1999-07-06 Sophia Co Ltd 遊技機設置島
CN102252655A (zh) * 2011-04-29 2011-11-23 西南交通大学 精密量测觇标高的装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5860307A (en) * 1995-10-27 1999-01-19 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Method and apparatus for forming a bent pipe
JPH11179040A (ja) * 1997-12-17 1999-07-06 Sophia Co Ltd 遊技機設置島
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020522