(57)【要約】【課題】遠隔測高の際に視準高を作業員が巻尺等で測定して測量機に入力する手間がかからないようにした測量機を提供する【解決手段】この測量機（１０）は、測定個所（１４）の真下に設置されたプリズム（１６）までの斜距離（Ｌ）及びその天頂角（Ｚ１）又は高度角（θ１）を測定するプリズム測定手段と、プリズムまでの斜距離及びその天頂角又は高度角からプリズムまでの水平距離（Ｓ）を算出する水平距離算出手段と、プリズムの真下地点（２０）の天頂角（Ｚ３）又は高度角（θ３）を測定する真下地点測角手段と、測定個所（１４）の天頂角（Ｚ２）又は高度角（θ２）を測定する測定個所測角手段と、前記水平距離とプリズムの真下地点の天頂角又は高度角と前記測定個所の天頂角又は高度角から測定個所の高さ（ｈｔ）を算出する高さ算出手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定個所の真下に設置されたプリズムまでの斜距離及び前記プリズムの天頂角又は高度角を測定するプリズム測定手段と、前記プリズムの真下地点の天頂角又は高度角を測定する真下地点測角手段と、測定個所の天頂角又は高度角を測定する測定個所測角手段と、前記斜距離と前記プリズムの天頂角又は高度角とプリズムの真下地点の天頂角又は高度角と前記測定個所の天頂角又は高度角から測定個所の高さを算出する高さ算出手段とを備えた測量機。
【請求項２】
測定個所の真下に設置されたプリズムまでの斜距離及び前記プリズムの天頂角又は高度角を測定するプリズム測定手段と、前記プリズムを固定したポールの紅白の境界を視準して視準した紅白境界の天頂角又は高度角を測定する紅白境界測角手段と、前記視準した紅白境界より下の紅白境界の数を入力する紅白境界数入力手段と、測定個所の天頂角又は高度角を測定する測定個所測角手段と、前記プリズムまでの斜距離及び前記プリズムの天頂角又は高度角と前記視準した紅白境界の天頂角又は高度角と前記視準した紅白境界より下の紅白境界の数と前記測定個所の天頂角又は高度角から測定個所の高さを算出する高さ算出手段とを備えた測量機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリズム等のターゲットを設置できない建物や電線等の高さを測定する遠隔測高（ＲＥＭ：Remote  Elevation  Measurement）が容易にできる測量機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の遠隔測高について、図１に基づいて、トータルステーション（電子式測距測角儀）１０を用いた電線１２の高さ測定を例に説明する。この場合は、まず、プリズム１６を固定したポール１３を電線１２の測定個所１４の真下の地面１８に直立させるとともにとともに、プリズム１６を視準できる位置にトータルステーション１０を設置して整準する。整準とは、測量機の縦軸を正確に鉛直することをいう。次に、プリズム１６の真下地点２０（ポール１３の下端）からプリズム１６までの高さｈ、すなわち視準高ｈを作業員が巻尺等で測定してトータルステーション１０に入力する。
【０００３】
次に、トータルステーション１０でプリズム１６を視準し、プリズム１６までの斜距離Ｌとプリズム１６の天頂角Ｚ１（または高度角θ１、θ１＝９０°−Ｚ１）を測定する。すると、トータルステーション１０は、内蔵する図示しないＣＰＵによって、プリズム１６までの水平距離Ｓと、トータルステーション１０の機械点１０ａを含む水平面Ｈからのプリズム高さｈ１が、それぞれ次のように算出される。
【０００４】
Ｓ＝Ｌ・ｃｏｓθ１＝Ｌ・ｃｏｓ（９０°−Ｚ１）＝Ｌ・ｓｉｎＺ１        （１）
【０００５】
ｈ１＝Ｌ・ｓｉｎθ１＝Ｌ・ｓｉｎ（９０°−Ｚ１）＝Ｌ・ｃｏｓＺ１      （２）
【０００６】
次に、電線１２の測定個所１４をトータルステーション１０で視準し、電線１２の測定個所１４の天頂角Ｚ２（または高度角θ２、θ２＝９０°−Ｚ２）を測定する。すると、トータルステーション１０は、内蔵する図示しないＣＰＵによって、トータルステーション１０の機械点１０ａを含む水平面Ｈから測定個所１４までの高さｈ２を次式（３）によって算出する。
【０００７】
ｈ２＝Ｓ・ｔａｎθ２＝Ｓ・ｔａｎ（９０°−Ｚ２）＝Ｓ・ｃｏｔＺ２＝Ｌ・ｓｉｎＺ１・ｃｏｔＺ２＝Ｌ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２                        （３）
【０００８】
それから、トータルステーション１０は、プリズム１６の真下地点２０から測定個所１４までの高さｈｔを次式（４）によって算出し、この高さｈｔを表示する（下記特許文献１参照）。
【０００９】
ｈｔ＝ｈ−ｈ１＋ｈ２＝ｈ−Ｌ・ｃｏｓＺ１＋Ｓ・ｃｏｔＺ２＝ｈ−Ｌ・ｓｉｎθ１＋Ｌ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２                                        （４）
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】日本測量機器工業会、最新測量機器便覧、山海堂、２００３年７月２９日、Ｐ．１３３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記特許文献１に記載されたものでは、視準高ｈを巻尺等で測定して測量機に入力する手間が必要であり、この手間が作業員には煩わしく、作業能率を低下させるという問題があった。
【００１２】
本発明は、前記問題に鑑みてなされ、遠隔測高の際に視準高を作業員が巻尺等で測定して測量機に入力する手間がかからないようにした測量機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するため、請求項１に係る発明の測量機は、測定個所の真下に設置されたプリズムまでの斜距離及び前記プリズムの天頂角又は高度角を測定するプリズム測定手段と、前記プリズムの真下地点の天頂角又は高度角を測定する真下地点測角手段と、測定個所の天頂角又は高度角を測定する測定個所測角手段と、前記斜距離と前記プリズムの天頂角又は高度角とプリズムの真下地点の天頂角又は高度角と前記測定個所の天頂角又は高度角から測定個所の高さを算出する高さ算出手段とを備えた。
【００１４】
請求項２に係る発明の測量機は、測定個所の真下に設置されたプリズムまでの斜距離及び前記プリズムの天頂角又は高度角を測定するプリズム測定手段と、前記プリズムを固定したポールの紅白の境界を視準して視準した紅白境界の天頂角又は高度角を測定する紅白境界測角手段と、前記視準した紅白境界より下の紅白境界の数を入力する紅白境界数入力手段と、測定個所の天頂角又は高度角を測定する測定個所測角手段と、前記プリズムまでの斜距離及び前記プリズムの天頂角又は高度角と前記視準した紅白境界の天頂角又は高度角と前記視準した紅白境界より下の紅白境界の数と前記測定個所の天頂角又は高度角から測定個所の高さを算出する高さ算出手段とを備えた。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明の測量機によれば、遠隔測高の際に視準高を作業員が巻尺等で測定して測量機に入力する代わりに、プリズムの真下地点の天頂角又は高度角の測定をするだけでよいので、遠隔測高の作業能率を大幅に向上させることができる。
【００１６】
請求項２に係る発明の測量機によれば、遠隔測高の際に視準高を作業員が巻尺等で測定して測量機に入力する代わりに、プリズムを固定したポールの適当な紅白境界を視準して、視準した紅白境界の天頂角又は高度角を測定し、前記視準した紅白境界より下の紅白境界の数を入力するだけでよいので、遠隔測高の作業能率を大幅に向上させることができる。しかも、障害物等によってプリズムの真下地点を視準することができない場合でも、適当な紅白境界が視準できる場合、遠隔測高が可能になるので、作業能率をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施例の測量機又は従来の測量機で遠隔測高する方法を説明する図である。
【図２】前記第１の実施例の測量機で行う遠隔測高の手順を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施例の測量機で遠隔測高する方法を説明する図である。
【図４】図３のポールにおいて、視準した紅白境界より下の部分の詳細を示す図である。
【図５】前記第２の実施例の測量機で行う遠隔測高の手順を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて、本発明の測量機の第１の実施例を説明する。図１は、本実施例の測量機で遠隔測高する方法を説明する図である。図２は、本実施例の測量機で行う遠隔測高の手順を説明するフローチャートである。
【００１９】
本実施例の測量機は、トータルステーション（以下、単に測量機と記載する。）１０に図２に示した手順で遠隔測高を行う遠隔測高プログラムを内蔵させたものである。この測量機１０による遠隔測高は、従来と同様に測量機１０の機械点１０ａを含む水平面Ｈから測定個所１４までの高さｈ２を求めるとともに、プリズム１６の真下地点２０を測量機１０で視準し、測量機１０の機械点１０ａを含む水平面Ｈのプリズム１６の真下地点２０からの高さｈ３を求め、これから、プリズム１６の真下地点２０から測定個所１４までの高さｈｔをｈｔ＝ｈ２＋ｈ３から算出するものである。
【００２０】
この測量機１０による遠隔測高も、最初に従来と同じく、測量機１０を適切な位置に設置して整準するとともに、プリズム１６の位置について、従来どおりの位置決めを行い、測定個所１４の真下にプリズム１６を設置する。プリズム１６を装着したポール１３を鉛直にするため、ポール１３には着脱可能な円形気泡管１５が装着される。
【００２１】
さて、遠隔測高プログラムをスタートさせると、まず、ステップＳ１に進んで、測量機１０の表示部（図示省略）にプリズム１６を視準するようにと指示が出る。そこで、作業員が測量機１０でプリズム１６を視準すると、プリズム１６までの斜距離Ｌ及びプリズム１６の天頂角Ｚ１（又は高度角θ１）とが測定される。このステップＳ１は、請求項１に係る発明のプリズム測定手段に相当する。
【００２２】
次に、ステップＳ２に進んで、測量機１０に内蔵された図示しないＣＰＵは、従来と同様に（１）式によってプリズム１６までの水平距離Ｓ＝Ｌ・ｃｏｓθ１＝Ｌ・ｓｉｎＺ１を算出する。
【００２３】
次に、ステップＳ３に進んで、測量機１０の表示部にプリズム１６の真下地点２０を視準するようにとの指示が出る。そこで、作業員が測量機１０でプリズム１６の真下地点２０を視準すると、プリズム１６の真下地点２０の天頂角Ｚ３（又は高度角θ３）が測定される。このステップＳ３は、請求項１に係る発明の真下地点測角手段に相当する。
【００２４】
次に、ステップＳ４に進んで、測量機１０に内蔵されＣＰＵは、測量機１０の機械点１０ａを含む水平面Ｈのプリズム１６の真下地点２０からの高さｈ３を次式（５）によって算出する。
【００２５】
ｈ３＝−Ｓ・ｔａｎθ３＝−Ｓ・ｃｏｔＺ３＝−Ｌ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ３＝−Ｌ・ｓｉｎＺ１・ｃｏｔＺ３                                            （５）
【００２６】
ここで、ｈ３＝−Ｓ・ｔａｎθ３＝−Ｓ・ｃｏｔＺ３のように負号を付すのは、θ３＜０、Ｚ３＞９０°で、ｔａｎθ３＝＜０、ｃｏｔＺ３＜０となるからである。
【００２７】
次に、ステップＳ５に進んで、測量機１０の表示部に測定個所１４を視準するようにと指示が出る。そこで、作業員が測量機１０で測定個所１４を視準すると、測定個所１４の天頂角Ｚ２（又は高度角θ２）が測定される。このステップＳ５は、請求項１に係る発明の測定個所測角手段に相当する。それから、ステップＳ６に進んで、測量機１０に内蔵されたＣＰＵは、測量機１０の機械点１０ａを含む水平面Ｈから測定個所１４までの高さｈ２を従来と同様に（３）式によって算出する。
【００２８】
次に、ステップＳ７に進んで、プリズム１６の真下地点２０から測定個所１４までの高さｈｔを次式（６）によって算出し、その高さｈｔを測量機１０の表示部に表示する。
【００２９】
ｈｔ＝ｈ３＋ｈ２＝−Ｌ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ３＋Ｌ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２＝−Ｌ・ｓｉｎＺ１・ｃｏｔＺ３＋Ｌ・ｓｉｎＺ１・ｃｏｔＺ２＝Ｌ・ｃｏｓθ１（ｔａｎθ２−ｔａｎθ３）＝Ｌ・ｓｉｎＺ１（ｃｏｔＺ２−ｃｏｔＺ３）          （６）
【００３０】
このステップＳ７、前述したステップＳ２、Ｓ４及びＳ６は、請求項１に係る発明の高さ算出手段に相当する。以下、別の測定を指示されるまで、測定個所１４の高さｈｔが表示部に表示される。
【００３１】
ところで、本実施例においては、図２に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２、Ｓ４及びＳ６を省略して、ステップＳ１、Ｓ３、Ｓ５で、それぞれ斜距離Ｌ及び天頂角Ｚ１、Ｚ３、Ｚ２を測定し、ステップＳ７で（６）式を用いてｈｔを算出するように変更してもよい。なお、測量機１０の高さは、電線１２の高さを求めるのに関係しない。また、プリズム１６の真下地点２０と設置高さが上下しても、測定個所１４の高さｈｔは求まる。
【００３２】
本実施例によれば、遠隔測高の際に、視準高ｈを作業員が巻尺等で測定して測量機１０に入力する代わりに、プリズム１６の真下地点２０の天頂角Ｚ３（又は高度角θ３）の測定をするだけでよいので、遠隔測高の作業能率を大幅に向上させることができる。
【００３３】
次に、本発明の測量機の第２の実施例を説明する。この測量機１０は、図３に示したように、障害物２２によって、プリズム１６の真下地点２０（ポール１３の下端）が測量機１０から見えない場合でも、電線１２等の測定個所１４の高さを測定できるようにするものである。
【００３４】
図４に示したように、ポール１３は、２０ｃｍ間隔で紅白に着色されている。ポール１３の下端の石突きの高さは７ｃｍであるから、プリズム１６の真下地点２０から一番下の紅白境界１３ｃまでの高さａｔは、２７ｃｍとなり、測量機１０に記憶される。そこで、測量機１０から適当な紅白境界１３ｃを視準すれば、プリズム１６の真下地点２０から視準した紅白境界１７までの高さｈ４は、視準した紅白境界１７より下側の紅白境界１３ｃの数ｎ（視準した紅白境界１７は除く。）とすると、ｈ４＝ａｔ＋２０ｎ（ｃｍ）となる。このｈ４は、作業員が暗算で求めることもできるが、作業員の負担を極力減らすため、視準した紅白境界１７より下側の紅白境界１３ｃの数ｎを入力するだけにした。
【００３５】
遠隔測高するには、図３に示したように、従来と同様に測量機１０の機械点１０ａを含む水平面Ｈから測定個所１４までの高さｈ２を求めるとともに、視準可能な適当な紅白境界１７を視準して、視準した紅白境界１７から測量機１０の機械点１０ａを含む水平面Ｈまでの高さｈ３’を求めれば、これから、プリズム１６の真下地点２０から測定個所１４までの高さｈｔをｈｔ＝ｈ２＋ｈ３’＋ａｔ＋２０ｎ＝ｈ２＋ｈ３’＋２７＋２０ｎ（ｃｍ）から算出することができる。
【００３６】
図５に基づいて、測量機１０に内蔵された遠隔測高プログラムによる手順について説明する。遠隔測高プログラムをスタートさせると、まず、ステップＳ１０に進んで、測量機１０の表示部（図示省略）に、プリズム１６の真下地点２０を視準できるか否か問われる。視準できる場合、作業員が測量機１０のキーボード（図示省略）から視準できる旨回答すると、ステップＳ１に進む。これ以後は、前記第１の実施例と同じである。
【００３７】
プリズム１６の真下地点２０を視準できない場合、作業員が視準できない旨回答すると、ステップＳ１１に進み、続いてステップＳ１２に進む。このステップＳ１１及びＳ１２は、前記第１の実施例のステップＳ１及びＳ２と同じである。このステップＳ１１は、請求項２に係る発明のプリズム測定手段に相当する。
【００３８】
次に、ステップＳ１３に進むと、測量機１０の表示部に、ポール１３の紅白境界１３ｃを視準するようにとの指示が出る。そこで、作業員は、視準可能な適当な紅白境界１７を視準する。これで、視準した紅白境界１７の天頂角Ｚ３’（又は高度角θ３’）が測定される。このステップＳ１３は、請求項２に係る発明の紅白境界測角手段に相当する。
【００３９】
次に、ステップＳ１４に進んで、測量機１０に内蔵されＣＰＵは、測量機１０の機械点１０ａを含む水平面Ｈの視準した紅白の境界１７からの高さｈ３’を次式（７）によって算出する。
【００４０】
ｈ３’＝−Ｓ・ｔａｎθ３’＝−Ｓ・ｃｏｔＺ３’＝−Ｌ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ３’＝−Ｌ・ｓｉｎＺ１・ｃｏｔＺ３’                                  （７）
【００４１】
次に、ステップＳ１５に進んで、測量機１０の表示部に、視準した紅白境界１７より下に存在する紅白境界１３ｃの数ｎを入力するようにと指示が出る。そこで、作業員が視準した紅白境界１７より下に存在する紅白境界１３ｃの数ｎを数えて、キーボードから入力する。このステップＳ１５は、請求項２に係る発明の紅白境界高入力手段に相当する。
【００４２】
次にステップＳ１６に進んで、測量機１０の表示部に、測定個所１４を視準するようにとの指示が出る。そこで、作業員が測量機１０で測定個所１４を視準すると、測定個所１４の天頂角Ｚ２（又は高度角θ２）が測定される。このステップＳ１６は、請求項２に係る発明の測定個所測角手段に相当する。
【００４３】
次に、ステップＳ１７に進んで、測量機１０に内蔵されたＣＰＵは、測量機１０の機械点１０ａを含む水平面Ｈから測定個所１４までの高さｈ２を従来と同様に（３）式によって算出する。それから、ステップＳ１８に進んで、プリズム１６の真下地点２０から測定個所１４までの高さｈｔを次式（８）によって算出し、その高さｈｔを測量機１０の表示部に表示する。
【００４４】
ｈｔ＝ｈ３’＋ｈ２＋ａｔ＋ｈ４＝−Ｌ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ３’＋Ｌ・ｃｏｓθ１・ｔａｎθ２＋ａｔ＋ｈ４＝−Ｌ・ｓｉｎＺ１・ｃｏｔＺ３’＋Ｌ・ｓｉｎＺ１・ｃｏｔＺ２＋ａｔ＋ｈ４＝Ｌ・ｃｏｓθ１（ｔａｎθ２−ｔａｎθ３’）＋ａｔ＋ｈ４＝Ｌ・ｓｉｎＺ１（ｃｏｔＺ２−ｃｏｔＺ３’）＋ａｔ＋ｈ４                    （８）
【００４５】
このステップＳ１８、前述したステップＳ１２及びＳ１７は、請求項２に係る発明の高さ算出手段に相当する。
【００４６】
本実施例の場合も、遠隔測高の際に、視準高ｈを作業員が巻尺等で測定して測量機１０に入力する代わりに、プリズム１６を固定したポール１３の適当な紅白境界１７を視準して、視準した紅白境界１７の天頂角Ｚ３’（又は高度角θ３’）を測定し、前記視準した紅白境界１７より下の紅白境界１３ｃの数ｎを入力するだけでよいので、遠隔測高の作業能率を大幅に向上させることができる。しかも、障害物２２等によって、プリズム１６の真下地点２０が測量機１０から見えない場合でも、測定個所１４の高さｈｔを測定できて便利である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  測量機
１３  ポール
１３ｃ、１７  紅白境界
１４  測定個所
１６  プリズム
２０  プリズムの真下地点
Ｌ  斜距離
θ１、θ２、θ３、θ３’高度角
Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ３’天頂角
【図１】
2010160082.tif 000003
【図２】
2010160082.tif 000004
【図３】
2010160082.tif 000005
【図４】
2010160082.tif 000006
【図５】
2010160082.tif 000007