(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
a) 測量の基準となる測量基準点に合わせる装置基準点を底部に有するベースと、
b) 前記装置基準点からの距離を示す目盛が付された棒であって、該装置基準点を中心として所定の旋回面内で旋回可能に前記ベースに取り付けられた光学的基準直線生成器取付棒と、
c) 前記光学的基準直線生成器取付棒が鉛直方向を向いたことを検出する、該光学的基準直線生成器取付棒に取り付けられた設置条件確認器と、
d) 前記光学的基準直線生成器取付棒の長さ方向に移動可能であって、且つ、前記旋回面と平行な面内で旋回可能であり、該旋回の旋回軸と直交する光学的基準直線を生成する光学的基準直線生成器と、
e) 前記光学的基準直線の水平に対する傾斜角を測定する光学的基準直線傾斜角測定器と
を備えることを特徴とする測量補助装置。
【請求項２】
前記光学的基準直線生成器として、前記光学的基準直線生成器取付棒に第１光学的基準直線生成器及び第２光学的基準直線生成器の２台が取り付けられており、
前記光学的基準直線傾斜角測定器として、前記第１光学的基準直線生成器に第１光学的基準直線傾斜角測定器が、前記第２光学的基準直線生成器に第２光学的基準直線傾斜角測定用水準器が、それぞれ取り付けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の測量補助装置。
【請求項３】
前記装置基準点として、前記光学的基準直線生成器取付棒の向きが鉛直であることを前記設置条件確認器が示すときに同一水平面にある第１装置基準点と第２装置基準点を有し、
前記光学的基準直線生成器取付棒として、前記第１装置基準点と前記第２装置基準点を通る第２旋回軸に垂直な２本の棒であって、互いに平行な状態を維持して前記第２旋回軸を中心に旋回する第１光学的基準直線生成器取付棒と第２光学的基準直線生成器取付棒を有し、
前記第１光学的基準直線生成器取付棒に前記第１光学的基準直線生成器が、前記第２光学的基準直線生成器取付棒に前記第２光学的基準直線生成器が、それぞれ取り付けられている
ことを特徴とする請求項２に記載の測量補助装置。
【請求項４】
前記第１光学的基準直線生成器取付棒と前記第２光学的基準直線生成器取付棒が連結棒で連結されていることを特徴とする請求項３に記載の測量補助装置。
【請求項５】
前記第１光学的基準直線生成器と前記第２光学的基準直線生成器が、互いに異なる色のレーザビームを発振するレーザ発振器であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の測量補助装置。
【請求項６】
前記光学的基準直線生成器がレーザ発振器であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の測量補助装置。
【請求項７】
前記光学的基準直線生成器取付棒に、前記レーザ発振器とは別にカメラが取り付けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の測量補助装置。
【請求項８】
前記光学的基準直線生成器がカメラであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の測量補助装置。
【請求項９】
２種類以上の前記光学的基準直線生成器を前記光学的基準直線生成器取付棒に着脱可能に取り付ける取付部を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の測量補助装置。
【請求項１０】
前記設置条件確認器が、前記光学的基準直線生成器取付棒の鉛直からの傾斜角を測定するものであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の測量補助装置。
【請求項１１】
前記光学的基準直線生成器取付棒を前記ベースに押しつける圧力を調整する圧力調整手段を備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の測量補助装置。
【請求項１２】
前記光学的基準直線生成器取付棒が折り畳み機構を備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の測量補助装置。
【請求項１３】
請求項７又は８に記載の測量補助装置で使用する遠隔操作装置であって、前記カメラで撮影される画像を表示する表示手段と、該カメラの焦点距離を設定する手段を備えることを特徴とする測量補助装置用遠隔操作装置。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれかに記載の測量補助装置を用いた路盤の検測方法であって、
a) 前記路盤の一方の端にある測量基準点に前記装置基準点を合わせて前記測量補助装置を載置し、前記光学的基準直線生成器取付棒を鉛直に立て、
b) 前記光学的基準直線生成器を所定高さに固定し、
c) 前記路盤の他方の端に鉛直に立てられた目標物の前記所定高さの位置に、前記光学的基準直線が交差するように、該光学的基準直線の傾斜角を調整し、
d) 前記傾斜角の値を前記光学的基準直線傾斜角測定用水準器により求め、
e) 前記光学的基準直線が水平になるように該光学的基準直線の傾斜角を調整し、
f) 前記光学的基準直線生成器取付棒を鉛直から前記傾斜角だけ傾斜させる
ことを特徴とする路盤検測方法。
【請求項１５】
請求項２〜５のいずれかに記載の測量補助装置を用いた路盤の検測方法であって、
a) 前記路盤の一方の端にある測量基準点に前記装置基準点を合わせて前記測量補助装置を載置し、前記光学的基準直線生成器取付棒を鉛直に立て、
b) 前記第１光学的基準直線生成器を所定高さに固定し、
c) 前記路盤の他方の端にある基準点に鉛直に立てられた目標物の該基準点から前記所定高さの位置に、前記第１光学的基準直線生成器により生成される第１光学的基準直線が交差するように、該第１光学的基準直線の傾斜角αを調整し、
d) 前記傾斜角の値を前記第１光学的基準直線傾斜角測定用水準器により求め、
e) 前記第１光学的基準直線が水平になるように調整し、
f) 前記光学的基準直線生成器取付棒を鉛直から前記傾斜角αだけ傾斜させ、
g) 前記第１光学的基準直線傾斜角測定用水準器を用いて、傾斜角αと所定のキャンバ角βの和だけ水平から傾斜するように前記第１光学的基準直線の角度を調整し、
h) 前記第２光学的基準直線傾斜角測定用水準器を用いて、傾斜角αと所定のキャンバ角βの差だけ水平から傾斜するように前記第２光学的基準直線の角度を調整し、
i) 前記第２光学的基準直線生成器を前記第１光学的基準直線生成器よりも上方に、前記路盤の幅と前記キャンパス角度に対応する勾配の百分率を乗じた距離だけ移動させる
ことを特徴とする路盤検測方法。
【請求項１６】
請求項２〜５のいずれかに記載の測量補助装置を用いた路盤の検測方法であって、
a) 前記第１光学的基準直線傾斜角測定用水準器を用いて、所定のキャンバ角βだけ水平から傾斜するように前記第１光学的基準直線の角度を調整し、
b) 前記第２光学的基準直線傾斜角測定用水準器を用いて、傾斜角αと所定のキャンバ角βの差だけ水平から傾斜するように前記第２光学的基準直線の角度を調整し、
c) 前記第２光学的基準直線生成器を前記第１光学的基準直線生成器よりも上方に、前記路盤の幅と前記キャンパス角度に対応する勾配の百分率を乗じた距離だけ移動させる
ことを特徴とする路盤検測方法。
【請求項１７】
前記各工程の後に、前記光学的基準直線生成器取付棒を鉛直から前記傾斜角αだけ傾斜させることを特徴とする請求項１６に記載の路盤検測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路の舗装工事の際に行う路盤検測等に用いる測量補助装置、及びこの装置を用いた路盤検測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路をアスファルトで舗装する工事においてはまず、最終的に道路の表面からアスファルトの厚みの分だけ低い、砕石等の骨材を踏み固めて成る路盤が形成され、その上に、アスファルトから成る基層及び表層（以下、これら２つの層を「表層」と総称する）が形成される。表層の表面には、雨水が路面に溜まることなく側溝に流入するように、幅方向の一方の端から他方の端に向かって、できるだけ均一になるように勾配が設けられる（片勾配）。また、路面の両側の高低差が無いか小さい場合には、幅方向の中央から両端に向かって下り勾配が設けられる（キャンバ勾配）。一般に、表層は均一な厚さで形成されるため、路盤の表面にも表層と同じ勾配が形成される。
【０００３】
路盤を形成した段階において、設計通りに、すなわち道路の表面から表層の分だけ低い位置に、所定の勾配で路盤が形成されているかを確認するために、糸（「水糸」と呼ばれる）を用いた路盤検測が行われる。路盤検測では、路盤の両側に設置されたＵ字溝やＬ型側溝の縁（これらの溝は通常、路盤形成の前に設置されており、その縁は最終的に形成される表層の表面の高さに位置する）などを測量基準点として用いる。片勾配の場合には、、目盛が付された棒（以下、このような棒を「スタッフ」と呼び、ここで用いる２本のスタッフを「第１（第２）スタッフ」と呼ぶ）を測量基準点に鉛直に立て、両側のスタッフで同じ高さに合わせるように、水糸を真っ直ぐに張る。そして、作業者が、路盤の幅方向に順次、もう１本のスタッフ（第３スタッフ）を用いて水糸と路盤表面の高低差を検測してゆく。設計通りの路盤が形成されていれば、水糸と路盤表面の高低差は一定となり、この高低差は測量基準点からの水糸の高さに、（これから形成される）表層の「高さ」を加算した値になる。高低差が一定でない場合には、路盤の一部を削ったり、追加の骨材を踏み固めるといった路盤の修正作業を行う。キャンバ勾配の場合には、路盤の両側に加えて中央にもスタッフ（第４スタッフ）を立てて、水糸を両端と同じ高さになるように山形に保持することにより、片勾配の場合と同様の測定を行うことができる。
【０００４】
しかし、スタッフを鉛直に保持しつつ、且つ水糸を弛ませることなく張らないと、誤差が生じてしまうおそれがある。したがって、各スタッフに１人ずつ作業員を配置すると、片勾配の場合には２人、キャンバ勾配の場合には３人の作業員が、検測を行う作業員以外に必要となり、人手を要する。
【０００５】
特許文献１には、レーザビームを発するレーザ発振器を、上下方向の傾きを調整可能なようにブラケットで支持し、ブラケットの下部に杭を設けた「レーザレベル機」が記載されている。この装置では、レーザ発振器の傾きを調整することにより、レーザビームの傾きを変化させることができる。路盤検測の際には、路盤の一方の端に杭を打ち込むことにより「レーザレベル機」を固定し、他方の端にスタッフを鉛直に立てる。そして、本体からスタッフに向けてレーザビームを発し、レーザビームがスタッフの所定の高さに照射されるように本体の傾きを調整する。このレーザビームを水糸の代わりに用いることにより、水糸のような弛みを生じさせることなく、より正確な検測が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】登録実用新案第3116105号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
舗装工事では、想定通行量等に基づいて発注者が指定した厚みdで、路盤の上に表層を形成しなければならない。この厚みdは、路盤表面及び表層表面に垂直な方向における両表面の距離（面間距離）で定義される。以下、この方向を「厚み方向」と呼ぶ。一方、上記水糸や「レーザレベル機」を用いた路盤検測では、鉛直に立てたスタッフに基づいて水糸やレーザビームを形成するため、鉛直方向における路盤表面と表層表面の距離（"D"とする）が検測される。このため、dとDとは異なり、路盤の幅方向の勾配αを用いて、Dはd/cosαで表される。従って、正確な検測を行うためには、勾配の角度αを用いて距離Dと厚みdの換算を行う必要が生じる。しかし、勾配の角度αは別途測定する必要があるうえに、上式の三角関数を用いた換算を工事現場で行うのは煩わしい。そのため、そのような換算を行わずに、距離Dを用いた不正確な検測が行われるのが実情であった。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、厚み方向の検測において水糸の代わりに使用するレーザビーム等の光学的な基準を生成することができ、それにより正確な検測を可能にすることができる測量補助装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために成された本発明に係る測量補助装置は、
a) 測量の基準となる測量基準点に合わせる装置基準点を底部に有するベースと、
b) 前記装置基準点からの距離を示す目盛が付された棒であって、該装置基準点を中心として所定の旋回面内で旋回可能に前記ベースに取り付けられた光学的基準直線生成器取付棒と、
c) 前記光学的基準直線生成器取付棒が鉛直方向を向いたことを検出する、該光学的基準直線生成器取付棒に取り付けられた設置条件確認器と、
d) 前記光学的基準直線生成器取付棒の長さ方向に移動可能であって、且つ、前記旋回面と平行な面内で旋回可能であり、該旋回の旋回軸と直交する光学的基準直線を生成する光学的基準直線生成器と、
e) 前記光学的基準直線の水平に対する傾斜角を測定する光学的基準直線傾斜角測定器と
を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明において、「光学的基準直線」とは、従来の路盤検測に用いられている水糸の代わりに光学的に生成された、基準となる直線状のものをいう。光学的基準直線としては、典型的にはレーザビームが挙げられる。また、カメラを所定の向きに固定した状態でレンズの絞りを調整すると、焦点が前後方向に直線状に移動する。この焦点は、一般的に撮影される画像の中心に対応するため、この画像の中心に映された位置を結んだものを仮想的な光学的基準直線として用いることができる。すなわち、この画像の中心に映された位置は、光学的直線上の位置である、といえる。
【００１１】
前記設置条件確認器には、例えば光学的基準直線生成器取付棒に垂直な面が水平であるか否かを検出する水準器を使用することができる。このような水準器には気泡式のものがあり、安価である点で好ましい。また、前記光学的基準直線生成器取付棒の鉛直からの傾斜角を測定するものを使用することもできる。以下、このような傾斜角を測定する設置条件確認器を、以下では「設置条件傾斜角測定器」と呼ぶ。
【００１２】
本発明に係る測量補助装置の動作を、片勾配の路盤検測の基準となる光学的基準直線としてレーザビームを生成する場合を例として説明する。
(1) 傾斜角αの測定
まず、測量基準点である路盤の一方の端に装置基準点を合わせるように、測量補助装置を載置し、設置条件確認器を用いてレーザ発振器取付棒（光学的基準直線生成器取付棒）を鉛直に立てる。また、路盤の他方の端には、レーザビームが照射される目標物を鉛直に立てる。この目標物としては、スタッフ、棒、板材などを用いることができる。
【００１３】
次に、レーザ発振器（光学的基準直線生成器）をレーザ発振器取付棒の任意の位置（高さ）に固定する。このときのレーザ発振器の高さを示すレーザ発振器取付棒の目盛の数値Hを読んでおく。続いて、レーザ発振器からレーザビームを発し、レーザビームのスポットが目標物の高さHの位置を照射するように、レーザビームの傾斜角（水平に対する角度）を調整する。そして、このときのレーザビームの傾斜角αをレーザビーム傾斜角測定器（光学的基準直線傾斜角測定器）を用いて測定する。この傾斜角αは、路盤の両端を結ぶ直線（以下、「基準直線」と呼ぶ）の傾斜角に等しい。そして、基準直線は最終的に形成される表層の表面上の直線に該当するため、傾斜角αは表層の表面の傾斜角に等しいことになる。
【００１４】
(2) 路盤検測の基準となるレーザビームの高さ及び角度の調整
次に、レーザビーム傾斜角測定器の値が0、すなわちレーザビームが水平であってレーザ発振器取付棒に垂直になるように、レーザビームの傾斜角を調整する。そして、レーザビーム傾斜角測定器の値（設置条件傾斜角測定器を用いる場合には、その測定器が示す値でもよい）がαになるように、装置基準点を中心にレーザ発振器取付棒を前記旋回面内で旋回させる。
【００１５】
これにより、レーザビームの傾斜角がαになると共に、レーザ発振器取付棒（前記の通り、この時点においてレーザビームに垂直）の鉛直からの傾斜角もαになる。そしてレーザビームは、基準直線を含む表層表面に平行な直線であって、表層表面に垂直な方向、すなわち厚み方向に該表層表面から距離Hだけ離れた直線となる。このような直線は、厚み方向の距離を検測する際の基準として用いることができ、それにより正確な路盤検測を行うことができる。
【００１６】
光学的基準直線生成器としてカメラを用いる場合の作業は、(1) 傾斜角αの測定において、レーザビームのスポットが目標物の高さHの位置を照射するようにレーザビームの傾斜角を調整する代わりに、カメラの焦点を目標物に合わせたうえで、目標物の高さHの位置を画像の中心に合わせるようにカメラの角度を調整する点以外は、レーザ発振器を用いる場合と同じである。この調整により、画像の中心に映される位置は傾斜角がαである直線上の位置となり、この画像の中心に映されるものを、厚み方向の距離を検測する際の基準として用いることができる。
【００１７】
キャンバ勾配の路盤検測は、本発明に係る測量補助装置を路盤の両端に配置し、路盤の幅方向の中央にスタッフを立てることにより、片勾配の場合と同様の方法により行うことができる。但し、この方法では測量補助装置が２台必要になる。それに対して、次に述べるように、上記本発明に係る測量補助装置に以下の構成を付加することにより、１台の測量補助装置でキャンバ勾配の路盤検測を行うことができるようになる。
【００１８】
すなわち、上記測量補助装置において、
前記光学的基準直線生成器として、前記光学的基準直線生成器取付棒に第１光学的基準直線生成器及び第２光学的基準直線生成器の２台が取り付けられており、
前記光学的基準直線傾斜角測定器として、前記第１光学的基準直線生成器に第１光学的基準直線傾斜角測定器が、前記第２光学的基準直線生成器に第２光学的基準直線傾斜角測定器が、それぞれ取り付けられている
ことが望ましい。
【００１９】
この場合において、
前記装置基準点として、前記光学的基準直線生成器取付棒の向きが鉛直であることを前記設置条件確認器が示すときに同一水平面にある第１装置基準点と第２装置基準点を有し、
前記光学的基準直線生成器取付棒として、前記第１装置基準点と前記第２装置基準点を通る第２旋回軸に垂直な２本の棒であって、互いに平行な状態を維持して前記第２旋回軸を中心に旋回する第１光学的基準直線生成器取付棒と第２光学的基準直線生成器取付棒を有し、
前記第１光学的基準直線生成器取付棒に前記第１光学的基準直線生成器が、前記第２光学的基準直線生成器取付棒に前記第２光学的基準直線生成器が、それぞれ取り付けられている
ことが望ましい。これにより、２台の光学的基準直線生成器の高さを、互いに干渉することなく調整することができる。
【００２０】
前記第１光学的基準直線生成器と前記第２光学的基準直線生成器は、互いに異なる色のレーザビームを発するレーザ発振器であることが望ましい。これにより、測量時に２本のレーザビームを容易に区別することができる。
【００２１】
第１光学的基準直線生成器と第２光学的基準直線生成器を有する測量補助装置の動作を、これら光学的基準直線生成器にレーザ発振器を用いる場合を例として示す。ここでは、キャンバ勾配の路盤検測の基準となるレーザビームの高さ及び角度を調整する場合を例として説明する。傾斜角αの基準面上に、該基準面に対して角度（キャンバ角度）βを有するように表層の表面を形成する場合を考える。なお、以下の説明では、第１レーザ発振器（第１光学的基準直線生成器）が発するレーザビームを「第１レーザビーム」と呼び、第２レーザ発振器（第２光学的基準直線生成器）が発するレーザビームを「第２レーザビーム」と呼ぶ。
【００２２】
(1) 傾斜角αの測定
路盤の一方の端に第１装置基準点及び第２装置基準点を合わせ、光学的基準直線生成器取付棒の向きが鉛直方向であることを設置条件確認器が示すように、測量補助装置を載置する。傾斜角αの測定は、第１レーザ発振器又は第２レーザ発振器のいずれか一方のみを用いて、片勾配の場合と同様の方法により行う。
【００２３】
(2) 路盤検測の基準となるレーザビームの高さ及び角度の調整
以下の操作は、設置条件確認器に(2-1)設置条件傾斜角測定器を用いる場合の方が、(2-2)傾斜角を測定できない設置条件確認器（水準器等）を用いる場合よりも操作を簡略化することができる。以下、まず(2-1)の場合について説明し、その後、(2-2)の場合について説明する。
【００２４】
(2-1)設置条件傾斜角測定器を用いる場合
レーザ発振器取付棒は鉛直の状態のままで、第１レーザビーム傾斜角測定器及び第２レーザビーム傾斜角測定器を見ながら、第１レーザビームの角度を＋βに、第２レーザビームの角度を−βにする。ここでβはキャンバ角度である。それと共に、第２レーザ発振器を、レーザ発振器取付棒に沿って「（幅員）×（キャンバ角度βに対応する勾配（単位：％））」だけ第１レーザ発振器よりも上方に移動させ、その位置に固定する。なお、第１レーザ発振器は、傾斜角αの測定の際に固定した位置（高さH）のままでよい。続いて、設置条件傾斜角測定器の値がαになるように、レーザ発振器取付棒を傾斜させる。これにより、形成すべきキャンバ勾配の表層の表面に垂直な方向（厚み方向）に距離Hだけ離れた、路盤検測の基準となるレーザビームが発せられる。
【００２５】
(2-2)傾斜角を測定できない設置条件確認器を用いる場合
レーザ発振器取付棒は鉛直の状態のままで、レーザビーム傾斜角測定器の値が0になるようにレーザビームの傾斜角を調整する。次に、該レーザビーム傾斜角測定器の値がαになるように、レーザ発振器取付棒を傾斜角αで傾斜させる。続いて、第１レーザビーム傾斜角測定器及び第２レーザビーム傾斜角測定器を見ながら、第１レーザビームの角度を（α＋β）に、第２レーザビームの角度を（α−β）にする。それと共に、第２レーザ発振器を、レーザ発振器取付棒に沿って「（幅員）×（キャンバ角度βに対応する勾配（単位：％））」だけ第１レーザ発振器よりも上方に移動させ、その位置に固定する。なお、第１レーザ発振器は、傾斜角αの測定の際に固定した位置（高さH）のままでよい。これにより、形成すべきキャンバ勾配の表層の表面に垂直な方向（厚み方向）に距離Hだけ離れた、路盤検測の基準となるレーザビームが発せられる。
【００２６】
なお、路盤の両端の高さが同じ（傾斜角αが0）である場合には、傾斜角αの測定を省略して、レーザビームの高さ及び角度βの調整のみを行えばよい。
【００２７】
第１光学的基準直線生成器及び第２光学的基準直線生成器としてカメラを用いる場合の調整の作業は、(1)傾斜角αの測定において、片勾配の場合と同様に目標物の高さHの位置を画像の中心に合わせる操作を行う点以外は、レーザ発振器を用いる場合と同様である。
【００２８】
本発明に係る測量補助装置において、前記光学的基準直線生成器取付棒には、レーザ発振器と、該レーザ発振器が発する前記レーザビームの方向を撮影するカメラが取り付けられていることが望ましい。明るい場所においてはレーザビームを視認し難くなることから、このカメラは、光学的基準直線生成器としてではなく、目標物に照射されたレーザビームのスポットを探索するために使用することができる。
【００２９】
また、このカメラは、レーザ発振器と併用で前記光学的基準直線生成器としても使用されるものであってもよい。これにより、状況に応じて視認し易い方を光学的基準直線生成器として使用するようにレーザビームとカメラを使い分けることができる。例えば、レーザビームが視認し難い日中はカメラを使用し、夜間はレーザ発振器を使用することが望ましい。
【００３０】
前記カメラを用いる場合には、測量補助装置は、該カメラで撮影される画像を表示する表示手段（ディスプレイ）と、該カメラの焦点距離を設定する手段（ダイヤル等）を有する遠隔操作装置（リモートコントローラー）を備えることが望ましい。これにより、測量補助装置から離れた路盤上において、遠隔操作装置のディスプレイを見ながら、レーザビームのスポットや画像の中心に基づいて路盤検測を行うことができる。
【００３１】
また、上述のレーザ発振器とカメラのように、２種類以上の光学的基準直線生成器を使い分けて使用する場合には、該光学的基準直線生成器を前記光学的基準直線生成器取付棒に着脱可能に取り付ける取付部を備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の測量補助装置によれば、厚み方向の光学的基準直線（レーザビーム）の位置を、計算を行うことなく容易且つ正確に設定することができるため、この光学的基準直線を基準として、より正確な路盤検測を行うことができるようになる。また、この装置を用いれば、路盤検測を１人のみで行うことができる。
【００３３】
光学的基準直線生成器を２個用いる場合には、上記の効果に加えて、キャンバ勾配を形成するための路盤検測を１台の装置のみを用いて行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る測量補助装置の第１実施例である測量用レーザポインタ装置の正面図。
【図２】第１実施例の測量用レーザポインタ装置の側面図(a)及びレーザ発振器取付棒の本体に付した目盛を示す図(b)。
【図３】第１実施例の測量用レーザポインタ装置におけるベースの底面図。
【図４】第１実施例の測量用レーザポインタ装置において、レーザ発振器取付棒を傾斜させた状態(a)及びレーザ発振器を傾斜させた状態(b)を示す側面図。
【図５】第１実施例の測量用レーザポインタ装置を用いて片勾配を検測するためのレーザビームの高さ及び角度を設定する方法を示す図。
【図６】第１実施例の測量用レーザポインタ装置を用いて片勾配を検測する方法を示す図。
【図７】第１実施例の測量用レーザポインタ装置を用いてキャンバ勾配を検測するためのレーザビームの高さ及び角度を設定する方法を示す図。
【図８】右レーザ発振器と左レーザ発振器の装置基準点１１６からの距離の差を求めるための直角三角形を示す図。
【図９】本発明の第２実施例である測量補助装置の正面図。
【図１０】第２実施例の測量補助装置の側面図。
【図１１】第２実施例の測量補助装置を折り畳んだ状態を示す側面図。
【図１２】光学的基準直線生成器収容ボックスを調整部収容ボックスに取り付けるための構成を示す側面図(a)、レーザ発振器を光学的基準直線生成器として使用する場合の光学的基準直線生成器収容ボックスの取付を示す側面図(b)、及びカメラを光学的基準直線生成器として使用する場合の光学的基準直線生成器収容ボックスの取付を示す側面図(c)。
【図１３】測量補助装置用遠隔操作装置の構成を示す概略図。
【図１４】第２実施例の測量補助装置で光学的基準直線生成器としてカメラを用いた場合における光学的基準直線の高さ及び角度を設定する方法を示す図。
【図１５】第２実施例の測量補助装置で光学的基準直線生成器としてカメラを用いた場合における片勾配の検測方法を示す図。
【図１６】第２実施例の測量補助装置を用いて、大まかな路盤検測を行う際に使用する、建設機械の排土板の側面に目盛り板を取り付けたものを示す図(a)、及びその使用方法を示す図(b)。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明に係る測量補助装置の実施例を、図１〜図１６を用いて説明する。
【実施例１】
【００３６】
(1) 第１実施例の測量用レーザポインタ装置（測量補助装置）１０の構成
まず、第１実施例の測量補助装置について説明する。第１実施例では、光学的基準直線生成器として専らレーザ発振器を用いる例を示す。以下では、第１実施例の測量補助装置を「測量用レーザポインタ装置」と呼ぶ。
【００３７】
図１は第１実施例の測量用レーザポインタ装置１０の正面図、図２(a)は該装置の側面図である（図２(b)は後述）。この装置は、脚１１１及び底板１１２を有するベース１１と、ベース１１の上に角度調整装置１２を介して設けられたレーザ発振器取付棒（光学的基準直線生成器取付棒）１３と、レーザ発振器取付棒１３に取り付けられたレーザ発振器（光学的基準直線生成器）１４と、レーザ発振器１４に取り付けられたレーザビーム傾斜角測定器（光学的基準直線傾斜角測定器）１５と、後述の設置条件確認用水準器（設置条件確認器）１６を有する。
【００３８】
これら各構成要素のうち、脚１１１、レーザ発振器取付棒１３、レーザ発振器１４及びレーザビーム傾斜角測定器１５は、左右１対、合計２個ずつ設けられている。以下では、装置正面に向かって左右に設けられた同じ構成要素を区別する場合、例えば「左脚１１１Ａ」、「右脚１１１Ｂ」のように、構成要素の名前の前には「左」又は「右」を付すと共に、符号の末尾には左側のものに「Ａ」、右側のものに「Ｂ」を付して表す。
【００３９】
以下、各構成要素をより具体的に説明する。ベース１１の底板１１２は、図３の底面図に示すように、前後方向（図１の奥行き方向、図２の横方向）に延びる左右１対の左第１板１１２Ａ及び右第１板１１２Ｂと、左右方向（図１の横方向、図２の奥行き方向）に延びる１枚の第２板１１２Ｃを組み合わせたものである。脚１１１は円形の底面を有する。また、第２板１１２Ｃの前後方向の後端部付近には、第２板１１２Ｃの上側から下側に貫通する左右１対の傾斜調整ねじ１１５が設けられている。傾斜調整ねじ１１５は、それを回転させることによって第２板１１２Ｃの下側に突出する長さを変更し、それにより、測量用レーザポインタ装置１０全体を、不規則な道路面に対して、水平に設置できるように調整するものである。
【００４０】
角度調整装置１２は、左右のレーザ発振器取付棒１３の直下にそれぞれ１個ずつ設けられた端部ユニット１２１（左端部ユニット１２１Ａ及び右端部ユニット１２１Ｂ）と、それらの間に設けられた中央ユニット１２２と、中央ユニット１２２を介して左右の端部ユニット１２１を連結する連結部１２３を有する。
【００４１】
左右の端部ユニット１２１はそれぞれ、連結部１２３を介してレーザ発振器取付棒１３に固着されるローラ固定部１２１１と、ローラ固定部１２１１に回転自在に保持された前後１対のローラ１２１２と、ローラ１２１２の下部に設けられた円弧状の板から成るローラ走行部１２１３と、ローラ走行部１２１３の下部に設けられ、下面にギヤを有するインターナルギヤ１２１４と、インターナルギヤ１２１４と咬合しつつレーザ発振器取付棒１３に回転可能に保持された平ギヤ１２１５を有する。ローラ走行部１２１３の円弧と、インターナルギヤ１２１４のギヤ面の円弧はいずれも、脚１１１の前後方向の前端である装置基準点１１６を中心となるように形成されている。なお、図２(a)の側面図では、ローラ固定部１２１１、ローラ走行部１２１３、及びインターナルギヤ１２１４の一部、並びに平ギヤ１２１５の全部は、本来であればレーザ発振器取付棒１３の裏に隠れるため見えないが、説明の都合上、それらが見えるように描いた。
【００４２】
中央ユニット１２２は、シャフト１２２１を介して両側の平ギヤ１２１５に連結されたウォームホイール１２２２と、ウォームホイール１２２２と咬合するウォームギヤ１２２３と、ウォームギヤ１２２３を回動可能に保持するウォームギヤ支持具１２２４と、ウォームギヤ１２２３を回動させるレーザ発振器取付棒角度調整ノブ１２２５を有する。
【００４３】
連結部１２３は、左右のローラ固定部１２１１及び中央のウォームギヤ支持具１２２４を連結して固定する板状部材から成る。連結部１２３は左右のレーザ発振器取付棒１３に固定され、これにより、左右のレーザ発振器取付棒１３は互いに平行な状態が維持される。また、連結部１２３の板状部材の板面と左右のレーザ発振器取付棒１３は、互いに垂直になるように固定されている。連結部１２３の板の上には、前記板面の傾斜角αを測定する設置条件確認用水準器（設置条件傾斜角測定器）１６が取り付けられている。ここで測定される傾斜角αは、レーザ発振器取付棒１３の鉛直からの傾斜角に一致する。なお、設置条件確認用水準器１６として気泡式の水準器を用いることもできるが、その場合には、前記盤面が水平（α=0）のとき以外には傾斜角αを測定することができないため、設置条件傾斜角測定器を用いる場合とは後述の使用方法が異なることとなる。
【００４４】
左右のレーザ発振器取付棒１３はそれぞれ、板状の本体１３１と、本体１３１の外側（測量用レーザポインタ装置１０の左右両端側）の表面に設けられたラックギア１３２を有する。本体１３１のラックギア１３２と反対側の表面には、装置基準点１１６からの距離を示す目盛１３３（図２(b)）が付されている。
【００４５】
左右のレーザ発振器１４はそれぞれ、レーザビームを発振するレーザ発振器本体１４１と、レーザ発振器本体１４１の高さ（レーザ発振器取付棒１３に固定される位置）を調整するレーザ発振器高さ調整部１４２と、レーザ発振器の水平方向の角度を調整するレーザ発振器角度調整部１４３を有する。レーザ発振器高さ調整部１４２は、ラックギア１３２と咬合する平歯車１４２１と、平歯車１４２１に連動して同軸で回転するウォームホイール１４２２と、ウォームホイール１４２２と咬合するウォームギヤ１４２３と、ウォームギヤ１４２３を回転させるレーザ発振器高さ調整ノブ１４２４を有する。レーザ発振器角度調整部１４３は、レーザビームに垂直にレーザ発振器に固定されたレーザ発振器回動軸１４３１と、レーザ発振器回動軸１４３１に連動して同軸で回動するウォームホイール１４３２と、ウォームホイール１４３２と咬合するウォームギヤ１４３３と、ウォームギヤ１４３３を回転させるレーザ発振器角度調整ノブ１４３４を有する。レーザビームの光軸と直交するレーザ発振器回動軸１４３１は、レーザ発振器取付棒１３に平行であって装置基準点１１６を通過する直線とも直交し、レーザビームを鉛直面内で旋回（傾斜）可能としている。左レーザ発振器１４Ａは赤色のレーザビームを、右レーザ発振器１４Ｂは緑色のレーザビームを、それぞれ発射する。
【００４６】
上記の各構成要素において、レーザ発振器取付棒角度調整ノブ１２２５、レーザ発振器高さ調整ノブ１４２４、及びレーザ発振器角度調整ノブ１４３４はいずれも、ウォームギヤ及びウォームホイールと連動していることにより、作業者が操作しないときに回動することが防止される。
【００４７】
(2) 第１実施例の測量用レーザポインタ装置１０における可動部の動作
(2-1) レーザ発振器取付棒１３の動作
作業者は、レーザ発振器取付棒１３の角度を調整するために、レーザ発振器取付棒角度調整ノブ１２２５を回動させる。これにより、ウォームギヤ１２２３及びウォームホイール１２２２が回動し、それに伴ってシャフト１２２１が回動する。すると、左右両端の端部ユニット１２１において、平ギヤ１２１５が回動し、インターナルギヤ１２１４の内面（図２(a)では下側の面）の円弧に沿って平ギヤ１２１５が移動する。そして、ローラ１２１２は、レーザ発振器取付棒１３及びローラ固定部１２１１を介して平ギヤ１２１５に連結されているため、平ギヤ１２１５に連動して、ローラ走行部１２１３の上面の円弧に沿って移動する。この円弧上での移動により、ローラ固定部１２１１を介してローラ１２１２に連結されたレーザ発振器取付棒１３の傾きも変化する。ここで、ローラ走行部１２１３の上面の円弧における中心が装置基準点１１６であるため、ローラ１２１２は装置基準点１１６を中心として円運動をする。それに伴って、ローラ１２１２が固定されたレーザ発振器取付棒１３は、左右の装置基準点１１６を通る直線を軸として、鉛直面内で旋回（傾斜）する（図４(a)）。なお、ここでレーザ発振器取付棒１３が旋回する面が鉛直面になるのは、後述のように、レーザ発振器取付棒１３が鉛直方向を向くように測量用レーザポインタ装置１０を設置することによる。
【００４８】
(2-2) レーザ発振器高さ調整部１４２の動作
作業者は、レーザ発振器高さ調整ノブ１４２４を回動させる。これにより、ウォームギヤ１４２３、ウォームホイール１４２２及び平歯車１４２１が回動する。この平歯車１４２１の回動により、平歯車１４２１はラックギヤ１３２に沿って上下する。
【００４９】
(2-3) レーザ発振器角度調整部１４３の動作
作業者は、レーザ発振器角度調整ノブ１４３４を回動させる。これにより、ウォームギヤ１４３３、ウォームホイール１４３２、及びレーザ発振器回動軸１４３１が回動する。これにより、レーザ発振器１４は、レーザビームの光軸及びレーザ発振器取付棒１３に平行であって装置基準点１１６を通過する直線との共通垂線を中心に上下方向に旋回し、レーザ発振器１４が発するレーザビームは鉛直面内で上下方向に旋回する（図４(b)）。
【００５０】
(3) 第１実施例の測量用レーザポインタ装置１０の使用方法（本発明に係る路盤検測方法の実施例）
以下では、道路が完成した際に幅方向の両端となる位置にＬ字型溝２１が、道路よりも先に設置されている場合（図５〜図７）を例として、基準となるレーザビームの高さ及び角度を調整したうえで、路盤検測を行う例を説明する。なお、図５〜図７中には、路盤検測の実施時の地面２４、及び完成時の路盤面２５も示している。
【００５１】
(3-1) 測量用レーザポインタ装置１０の設置
Ｌ字型溝２１の道路寄りの測量基準点２１１は、完成した道路における表層の表面と同じ高さになる。そこで、装置基準点１１６が、Ｌ字型溝２１の端部である測量基準点２１１に一致するように、測量用レーザポインタ装置１０を一方のＬ字型溝２１に載置する。その際、左右の傾斜調整ねじ１１５の第２板１１２Ｃからの突出長さを変更することにより、設置条件確認用水準器１６が水平であることを示すように調整する。これにより、設置条件確認用水準器１６が載せられた連結部１２３の板状部材が水平になるため、その板状部材に垂直であるレーザ発振器取付棒１３は鉛直方向を向く。また、前記目標物としてスタッフ２２を、他方のＬ字型溝２１の端部に立てる。
【００５２】
(3-2) 片勾配の検測
以上のように設置した測量用レーザポインタ装置１０を用いて、片勾配の検測を行う方法を、図５を用いて説明する。片勾配の検測では、２個のレーザ発振器１４のうちのいずれか一方のみを使用すればよい。なお、図５では左レーザ発振器１４Ａのみを使用する例を図示したが、右レーザ発振器１４Ｂのみを使用してもよい。
【００５３】
(3-2-1) 傾斜角αの測定
まず、レーザ発振器高さ調整ノブ１４２４を回動させることにより、レーザ発振器１４の高さ、すなわち装置基準点１１６からのレーザ発振器１４の距離Hを調整する（図５(a)）。その際の距離Hは、レーザビームが地面２４の凸部によって遮られなければ、任意の値でよい。距離Hの値は、レーザ発振器取付棒１３の本体１３１に付された目盛１３３を用いて読み取る。
【００５４】
次に、レーザ発振器１４からレーザビームＬＢを発射させる。そして、レーザ発振器角度調整ノブ１４３４を回動させることにより、レーザビームＬＢの傾斜角（水平に対する角度）を調整し、レーザビームＬＢのスポットがスタッフ２２の高さHのところに形成されるようにする（図５(b)）。このときのレーザビーム傾斜角測定器１５が示す角度が、基準直線２３の傾斜角αである。
【００５５】
(3-2-2) 路盤検測の基準となるレーザビームＬＢの高さ及び角度の調整
上記のように傾斜角αを求めた後、レーザ発振器角度調整ノブ１４３４を回動させることにより、レーザビーム傾斜角測定器１５が示す角度が0、すなわちレーザビームＬＢが水平、且つ鉛直方向を向いたレーザ発振器取付棒１３に直交するように調整する。
【００５６】
次に、レーザ発振器取付棒角度調整ノブ１２２５を回動させることにより、設置条件確認用水準器１６（及びレーザビーム傾斜角測定器１５）が示す角度が傾斜角αに一致するように調整する（図５(c)）。これにより、レーザビームＬＢは水平から角度αだけ傾斜し、基準直線２３と平行になる。このとき、レーザビームＬＢ及び基準直線２３はレーザ発振器取付棒１３と直交しているため、レーザビームＬＢと基準直線２３の距離は、装置基準点１１６からのレーザ発振器１４の距離Hに一致する。このレーザビームＬＢは、表層の表面から厚み方向に距離Hだけ離れた、路盤検測の基準となる直線を形成する。
【００５７】
(3-2-3) 片勾配の路盤検測の操作
次に、図６を用いて、レーザビームＬＢを用いて路盤検測を行う例を説明する。なお、以下では、レーザビームＬＢは左レーザ発振器１４Ａから発せられている場合で説明するが、逆の場合であっても同様である。
まず、レーザビームＬＢの直下の地面２４にスタッフ２２の下端を接触させる。このときの下端の位置を中心として（下端をこの位置から移動させることなく）、スタッフ２２の目盛りが付された面をレーザ発振器１４の方に向けて前後に振る（図６(a)）。このようにスタッフ２２を振る間にレーザービームＬＢのスポットが指す目盛りが極小値になったときに、スタッフ２２の長手方向がレーザビームＬＢ（及び完成時の路盤面２５）に対して垂直になる。この極小値が、スタッフ２２の下端の位置における、地面２４とレーザビームＬＢの距離である。
【００５８】
以上のような地面２４とレーザビームＬＢの距離の検測を、路盤の端から反対側の端まで行う。そして、検測した各位置において、この距離が(H+d)よりも小さければ（例えば図６(b)の位置２４１の場合）、当該距離と(H+d)の差の分だけその位置の地面２４を削り、この距離が(H+d)よりも大きければ（例えば図６(b)の位置２４２の場合）、当該距離と(H+d)の差の分だけその位置の地面２４に骨材を盛ることにより、所定の路盤面２５を形成することができる。
【００５９】
(3-3) キャンバ勾配の検測
上記(3-1)のように設置した測量用レーザポインタ装置１０を用いて、キャンバ角がβであるキャンバ勾配の検測を行う方法を、図７を用いて説明する。キャンバ勾配の検測では、左レーザ発振器１４Ａと右レーザ発振器１４Ｂの双方を用いる。まず、測量用レーザポインタ装置１０を一方のＬ字型溝２１に設置し、次いで傾斜角αを測定する。ここまでの操作は片勾配の検測の場合と同様であるため、説明を省略する。なお、この時点では、レーザ発振器取付棒１３は、測量用レーザポインタ装置１０の設置時のままの鉛直方向を向いている。
【００６０】
次に、図７(a)に示した、以下の操作を行う。左レーザ発振器角度調整ノブ１４３４Ａを回動させることにより、左レーザビーム傾斜角測定器１５Ａの値が+βになるように、左レーザ発振器１４Ａから発射されるレーザビームＬＢＡの角度を調整する。また、右レーザ発振器角度調整ノブ１４３４Ｂを回動させることにより、右レーザビーム傾斜角測定器１５Ｂの値が-βになるように、右レーザ発振器１４Ｂから発射されるレーザビームＬＢＢの角度を調整する。それと共に、右レーザ発振器１４Ｂと左レーザ発振器１４Ａの装置基準点１１６からの距離の差(HB-HA)が、
(HB-HA)=(幅員W)×(キャンバ角度βに対応する、百分率で表された勾配G)
となるように、右レーザ発振器高さ調整ノブ１４２４Ｂを回動させることによって右レーザ発振器１４Ｂを移動させる。ここで、図８に示した、幅員Wが斜辺３１であって(HB-HA)が高低差である直角三角形３０において、斜辺３１の勾配G（百分率表示）が、その斜辺３１の長さを100とした時の、角度βの角の対辺３２で表されることから、上記の関係式が満たされることがわかる。
【００６１】
次に、レーザ発振器取付棒角度調整ノブ１２２５を回動させることにより、設置条件確認用水準器１６が示す角度が傾斜角αになるように調整する（図７(b)）。これにより、レーザビームＬＢＡ及びＬＢＢは、形成すべき表層の表面に垂直な方向（厚み方向）に距離Hだけ離れた、路盤検測の基準となる直線を形成する。
【００６２】
このようにレーザビームＬＢＡ及びＬＢＢが形成された後は、印２７１が付されたスタッフ２２を鉛直に地面２４に立て、レーザビームＬＢＡ及びＬＢＢに沿って移動させてゆくことにより、片勾配の場合と同様に路盤検測を行うことができる。
【００６３】
ここまでは設置条件確認用水準器１６に設置条件傾斜角測定器を用いた場合で説明したが、気泡式水準器など、水平以外の傾斜角を測定できない設置条件確認用水準器１６を用いる場合には、以下のように操作を行えばよい。傾斜角αの測定後、まず、左右のレーザビーム傾斜角測定器のいずれかを水平に戻し、その測定器の測定値がαになるように、レーザ発振器取付棒１３を角度αだけ傾斜させる。次に、左レーザビーム傾斜角測定器１５Ａの値がα+β、右レーザビーム傾斜角測定器１５Ｂの値がα-βになるように調整する。それ以外の操作は、設置条件傾斜角測定器を用いた場合と同様である。
【実施例２】
【００６４】
(4) 第２実施例の測量補助装置４０の構成
次に、第２実施例の測量補助装置４０について説明する。第２実施例では、光学的基準直線生成器としてレーザ発振器及びカメラを用いる例を示す。以下では、第１実施例と同じ構成要素については、第１実施例と同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６５】
図９は第２実施例の測量補助装置４０の正面図、図１０は該装置の側面図である。測量補助装置４０は、ベース１１と、ベース１１の上に角度調整装置４２を介して設けられた左右１対の光学的基準直線生成器取付棒４３と、左右の光学的基準直線生成器取付棒４３にそれぞれ１個ずつ取り付けられた光学的基準直線生成器ユニット４４と、光学的基準直線生成器ユニット４４に取り付けられた光学的基準直線傾斜角測定器４５と、一方の光学的基準直線生成器取付棒４３に取り付けられた設置条件確認用水準器（設置条件傾斜角測定器）４６を有する。
【００６６】
角度調整装置４２は、左右の光学的基準直線生成器取付棒４３の直下にそれぞれ１個ずつ設けられた端部ユニット４２１と、それらの間に設けられた中央ユニット１２２と、中央ユニット１２２を介して左右の端部ユニット１２１を連結する連結部１２３を有する。なお、第１実施例では連結部１２３に設置条件確認用水準器１６が取り付けられていたが、本実施例では設置条件確認用水準器４６は連結部１２３ではなく、上述のように光学的基準直線生成器取付棒４３に取り付けられている。また、中央ユニット１２２は、レーザ発振器取付棒角度調整ノブ１２２５を取り付ける角度が第１実施例と相違するものの、基本的な構成は第１実施例のものと同じである。
【００６７】
端部ユニット４２１は、図１０に示すように、第１実施例の端部ユニット１２１にローラ押圧調整器４２１６を付加したものである。ローラ押圧調整器４２１６は、平ギヤ１２１５の軸を回動可能に保持する第１雌ねじ４２１６Ａと、ローラ固定部４２１１に固着された第２雌ねじ４２１６Ｂと、第１雌ねじ４２１６Ａ及び第２雌ねじ４２１６Ｂと咬合する雄ねじ４２１６Ｃから成る。雄ねじ４２１６Ｃを回動させると、第１雌ねじ４２１６Ａと第２雌ねじ４２１６Ｂの距離が変化し、それにより、ローラ固定部４２１１と平ギヤ１２１５の距離が変化する。これにより、ローラ固定部４２１１に取り付けられたローラ１２１２が、平ギヤ１２１５と咬合するインターナルギヤ１２１４の上部に設けられたローラ走行部１２１３に与える圧力を調整することができる。なお、ローラ１２１２は光学的基準直線生成器取付棒４３と共にローラ走行部１２１上で旋回することから、光学的基準直線生成器取付棒４３の一部とみなすことができる。一方、ローラ走行部１２１３は移動しないため、ベース１１の一部とみなすことができる。従って、ローラ押圧調整器４２１６は、光学的基準直線生成器取付棒４３をベース１１に押しつける圧力を調整する圧力調整手段であるといえる。この圧力を適切に調整することにより、光学的基準直線生成器取付棒４３が不意に旋回することなく、且つ、必要なときに光学的基準直線生成器取付棒４３を旋回させる妨げにならないようにすることができる。
【００６８】
光学的基準直線生成器取付棒４３は、中空の角棒である点、折り畳み機構４３１を有する点、及び左右の光学的基準直線生成器取付棒４３が連結棒４３２で連結されている点、という３点を除いて、第１実施例のレーザ発振器取付棒１３と同様である。折り畳み機構４３１は、左右の光学的基準直線生成器取付棒４３の下端に設けられた、光学的基準直線生成器取付棒４３を角度調整装置４２に固定するねじである。このねじ（折り畳み機構）４３１を緩めると、光学的基準直線生成器取付棒４３は角度調整装置４２に対して回動し、図１１に示すように折り畳むことができる。折り畳んだ後は、ねじ４３１を締めることにより、折り畳まれた状態が維持される。これにより、非使用時にスペースを小さくすることができ、運搬及び収納の際に便利である。連結棒４３２は、左右の光学的基準直線生成器取付棒４３の上端付近に、それら２本の光学的基準直線生成器取付棒４３と垂直に設けられている。連結棒４３２は、運搬の際にグリップとして利用できる他、左右の光学的基準直線生成器取付棒４３の相対的な位置を固定して、ぐらつきを防止するという役割を有する。
【００６９】
光学的基準直線生成器ユニット４４は、光学的基準直線生成器取付棒４３の長手方向に並んで設けられたレーザ発振器本体１４１及びカメラ４４１と、光学的基準直線生成器ユニット４４の高さを調整する光学的基準直線生成器ユニット高さ調整部４４２と、光学的基準直線生成器ユニット４４の水平方向の角度を調整する光学的基準直線生成器ユニット角度調整部４４３と、レーザ発振器本体１４１及びカメラ４４１を収容する箱である光学的基準直線生成器収容ボックス４４４と、光学的基準直線生成器ユニット高さ調整部４４２及び光学的基準直線生成器ユニット角度調整部４４３を収容する調整部収容ボックス４４５を備える。光学的基準直線生成器収容ボックス４４４の表面には、光学的基準直線傾斜角測定器４５が取り付けられている。
【００７０】
光学的基準直線生成器ユニット高さ調整部４４２は、平歯車４４２１が光学的基準直線生成器取付棒４３の中空部の内面に設けられている点、及びレーザ発振器の高さを直接調整するのではなく、後述のように光学的基準直線生成器収容ボックス４４４の高さを調整する点、という２点を除いて、第１実施例のレーザ発振器高さ調整部１４２と同様である。また、光学的基準直線生成器ユニット角度調整部４４３は、調整部収容ボックス４４５に収容されている点、及び光学的基準直線生成器回動軸４４３１が光学的基準直線生成器（第１実施例ではレーザ発振器本体１４１）に直接接続されているのではなく光学的基準直線生成器収容ボックス４４４に接続されている点、という２点を除いて、第１実施例のレーザ発振器角度調整部１４３と同様である。
【００７１】
調整部収容ボックス４４５は、光学的基準直線生成器ユニット高さ調整部４４２を操作することによって光学的基準直線生成器取付棒４３の長手方向に移動する。光学的基準直線生成器収容ボックス４４４は調整部収容ボックス４４５に取り付けられており、調整部収容ボックス４４５の移動に伴って、光学的基準直線生成器取付棒４３の長手方向に移動する。また、図１２(a)に示すように、光学的基準直線生成器収容ボックス４４４には第１臍（ほぞ）孔４４６Ａ及び第２臍孔４４６Ｂが、光学的基準直線生成器取付棒４３の長手方向に並んで設けられており、これら第１臍孔４４６Ａ及び第２臍孔４４６Ｂの形状に対応して、調整部収容ボックス４４５には臍４４７が１個設けられている。図１２(b)に示すように、臍４４７を該図の紙面に垂直な方向に向けて第１臍孔４４６Ａに挿入することにより、臍４４７を第１臍孔４４６Ａに係合させたときには、光学的基準直線生成器回動軸４４３１の延長線は、レーザ発振器本体１４１から発せられるレーザビームと直交する。一方、臍４４７を第２臍孔４４６Ｂに係合させたとき（図１２(c)）には、光学的基準直線生成器回動軸４４３１の延長線は、カメラ４４１の絞りを調整した際に移動する焦点を結んだ直線と直交する。従って、光学的基準直線生成器として使用されるのは、第１臍孔４４６Ａを適用した場合はレーザ発振器本体１４１、第２臍孔４４６Ｂを適用した場合はカメラ４４１となる。
【００７２】
カメラ４４１は動画を撮影するものである。臍４４７を第１臍孔４４６Ａに係合させたときには、カメラ４４１の焦点は、レーザ発振器本体１４１から発せられるレーザビームと平行且つわずかに下側の直線上に位置し、絞りを調整することによって該直線上を移動する。また、臍４４７を第２臍孔４４６Ｂに係合させたときには、カメラ４４１の焦点は、光学的基準直線生成器ユニット角度調整部４４３により回動する光学的基準直線生成器収容ボックス４４４の回動軸に直交する直線、すなわち光学的基準直線上に位置する。カメラ４４１は、次に述べる遠隔操作装置（リモートコントローラ）５０により制御され、この制御に用いられる電波を送受信するアンテナ（図示せず）を有する。
【００７３】
(5) 測量補助装置用遠隔操作装置５０の構成
測量補助装置用遠隔操作装置５０は、図１３に示すように、左右１対の光学的基準直線生成器ユニット４４に１個ずつ、合計２個設けられたカメラ４４１に対応して、２個のディスプレイ５１、２個の焦点距離設定ダイヤル５２、及び２個のアンテナ５３を有する。２個のディスプレイ５１にはそれぞれ、画面上に十字線５１１が引かれており、その交点Ｃが画面の中心を示している。
【００７４】
なお、本実施例では測量補助装置用遠隔操作装置５０を用いるが、その代わりに、測量補助装置４０にディスプレイ及び焦点距離設定ダイヤルを設けてもよい。
【００７５】
(6) 第２実施例の測量補助装置４０の使用方法
(6-1) レーザ発振器本体１４１を光学的基準直線生成器として用いる場合
前述のように、調整部収容ボックス４４５の臍４４７は、光学的基準直線生成器収容ボックス４４４の第１臍孔４４６Ａに係合させる（図１２(b)）。その後の使用方法は、基本的には第１実施例の測量用レーザポインタ装置１０（上記(3)）と同じであるが、本実施例では、傾斜角αの測定時（上記(3-2-1)）及び路盤検測の操作時（上記(3-2-3)）にスタッフ２２上に形成させるべきレーザビームＬＢのスポットを探索する際に、以下のように、カメラ４４１で撮影されてディスプレイ５１に表示された画像を利用する。
【００７６】
前述のように、カメラ４４１の焦点は、レーザ発振器本体１４１から発せられるレーザビームと平行且つわずかに下側の直線上に位置することから、（カメラ４４１の極く近傍に焦点が位置する場合を除いて）レーザビームＬＢのスポット及びその周囲がディスプレイ５１内に映し出される。この映像に映された周囲の風景から、たとえ周囲が明るくスポットが見難い状態であっても、操作者はスポットがどの辺りに存在するかを把握することができる。
【００７７】
(6-2) カメラ４４１を光学的基準直線生成器として用いる場合
図１４及び図１５を用いて、カメラ４４１を光学的基準直線生成器として用いる場合における測量補助装置４０の使用方法を、片勾配の検測の場合を例に説明する。
【００７８】
まず、前述のように、調整部収容ボックス４４５の臍４４７を光学的基準直線生成器収容ボックス４４４の第２臍孔４４６Ｂに係合させる。次に、第１実施例と同様の方法（上記(3-1)）により、道路が完成した際に幅方向の両端となる位置に配置されたＬ字型溝２１のうちの一方における測量基準点２１１に測量補助装置４０を載置する。また、光学的基準直線生成器取付棒４３の表面に設けられた目盛１３３の値を読む。この値は、光学的基準直線生成器回動軸４４３１の高さHを示している。
【００７９】
続いて、カメラ４４１及び測量補助装置用遠隔操作装置５０を作動させ、ディスプレイ５１に画像を表示させる。そして、測量補助装置４０が載置されたＬ字型溝２１とは反対側のＬ字型溝２１の端部であってディスプレイ５１の横方向の中心に映る位置に、スタッフ２２を立てる。次に、焦点距離設定ダイヤル５２を操作することにより、スタッフ２２に焦点を合わせる。この状態において、ディスプレイ５１の十字線５１１の交点Ｃ（図１４(a)）に映されたスタッフ２２上の位置は、レーザ発振器を用いた場合のレーザスポットの位置に対応する。また、焦点距離設定ダイヤル５２を操作して焦点を移動させてゆくと、その焦点の軌跡は、レーザ発振器を用いた場合のレーザビームＬＢの位置に対応する。そこで、この焦点の軌跡を仮想的な光学的基準直線ＦＬと規定する。
【００８０】
次に、光学的基準直線生成器ユニット角度調整部４４３を操作して光学的基準直線生成器収容ボックス４４４を傾け、光学的基準直線ＦＬの傾斜角を調整することにより、交点Ｃをスタッフ２２の高さHのところに合わせる（図１４(b)）。このときの光学的基準直線傾斜角測定器４５が示す角度は、基準直線２３の傾斜角αと一致する。その後、光学的基準直線傾斜角測定器４５が0°（水平）を示すように光学的基準直線生成器ユニット角度調整部４４３を操作する。そして、光学的基準直線傾斜角測定器４５及び設置条件傾斜角測定器４６が角度αを示すように、光学的基準直線生成器取付棒４３を傾斜させる（図１４(c)）。これにより、光学的基準直線ＦＬは、水平から角度αだけ傾斜して基準直線２３と平行になり、表層の表面から厚み方向に距離Hだけ離れた、路盤検測の基準となる直線を形成する。
【００８１】
こうして設定された光学的基準直線ＦＬに基づいて、以下のように路盤検測を行う。まず、路盤上において、ディスプレイ５１に映る位置にスタッフ２２を立て、焦点距離設定ダイヤル５２を操作して焦点を調整する。そして、スタッフ２２の下端を地面２４に接触させたまま（下端をこの位置から移動させることなく）該下端を中心としてスタッフ２２をカメラ４４１の方に向けて前後に振る。この間にディスプレイ５１の十字線５１１の交点Ｃが指す目盛りが極小値になったときに、スタッフ２２の長手方向が光学的基準直線ＦＬに対して垂直になる。この極小値が、スタッフ２２の下端の位置における、地面２４と光学的基準直線ＦＬの距離である。以上の操作を路盤の端から反対側の端まで行う。その後、目盛りで読み取った数値に基づいて、第１実施例の場合と同様に地面２４を削ったり骨材を盛ったりすることにより、所定の路盤面２５を形成することができる。
【００８２】
ここまで、カメラ４４１を光学的基準直線生成器として用いる場合の測量補助装置４０の使用方法を、片勾配の検測の場合を例に説明したが、キャンバ勾配の検測においては、レーザビームＬＢの代わりに、レンズの焦点の軌跡による仮想的な光学的基準直線ＦＬを用い、左右の光学的基準直線生成器ユニット４４の双方を使用して、第１実施例におけるキャンバ勾配の検測と同様の操作を行えばよい。
【００８３】
また、実際の道路工事では通常、まずは大まかな路盤検測に基づき、建設機械を用いて路盤面を形成し、その後、精密な路盤検測を行って凹凸の無い精密な路盤面に仕上げてゆく。ここまでは精密な路盤検測に用いることを目的として本実施例の測量補助装置を説明してきたが、前段階である大まかな路盤検測の際にも本実施例の測量補助装置、特に第２実施例の測量補助装置４０を好適に用いることができる。
【００８４】
例えば、図１６に示すように、ブルドーザーやショベルカー等の建設機械６０が有する排土板６１の側面に、縦方向に目盛りが並んだ目盛り板６２を取り付けておく。まず、前述の方法により光学的基準直線（図１６(b)ではレーザビームＬＢ）を形成する。そして、目盛り板６２がディスプレイ５１に映し出される位置に建設機械６０を移動させ、排土板６１の下端を地面２４に接触させる。その後、ディスプレイ５１の映像から読み取られる、光学的基準直線が指す目盛り板６２の目盛りの値に基づいて、地面２４を削るか、あるいは骨材を盛るように建設機械６０を操作する。これにより、大まかな精度で路盤２５を形成することができる。その際、操作者が測量補助装置用遠隔操作装置５０を建設機械６０の運転室に持ち込んで、ディスプレイ５１を見ながら建設機械６０の操作を行うことができるため、路盤検測と建設機械６０の操作を１人で行うことができる。
【００８５】
なお、このように目盛り板６２を用いる場合には、目盛りが並ぶ方向を路盤２４に対して垂直にするための操作（図６参照）を行うことができないため、精密な路盤検測を行うことはできない。そのため、目盛り板６２を用いた操作で大まかな路盤検測を行った後には、仕上げとして、前述の精密な路盤検測を行う必要がある。
【符号の説明】
【００８６】
１０…測量用レーザポインタ装置（測量補助装置）
１１…ベース
１１１…脚
１１１Ａ…左脚
１１１Ｂ…右脚
１１２…底板
１１２Ａ…左第１板
１１２Ｂ…右第１板
１１２Ｃ…第２板
１１６…装置基準点
１２、４２…角度調整装置
１２１、４２１…端部ユニット
１２１１、４２１１…ローラ固定部
１２１２…ローラ
１２１３…ローラ走行部
１２１４…インターナルギヤ
１２１５…平ギヤ
１２１Ａ…左端部ユニット
１２１Ｂ…右端部ユニット
１２２…中央ユニット
１２２１…シャフト
１２２２…ウォームホイール
１２２３…ウォームギヤ
１２２４…ウォームギヤ支持具
１２２５…レーザ発振器取付棒角度調整ノブ
１２３…連結部
１３…レーザ発振器取付棒
１３１…レーザ発振器取付棒の本体
１３２…ラックギヤ
１３３…目盛
１４…レーザ発振器
１４１…レーザ発振器本体
１４２、４４２…調整部
１４２１、４４２１…平歯車
１４２２…ウォームホイール
１４２３…ウォームギヤ
１４２４…調整ノブ
１４３…レーザ発振器角度調整部
１４３１…レーザ発振器回動軸
１４３２…レーザ発振器角度調整部のウォームホイール
１４３３…レーザ発振器角度調整部のウォームギヤ
１４３４…レーザ発振器角度調整ノブ
１５…レーザビーム傾斜角測定器
１６、４６…設置条件確認用水準器（設置条件確認器、設置条件傾斜角測定器）
２１…Ｌ字型溝
２１１…測量基準点
２２…スタッフ
２３…基準直線
２４…地面
２４１…レーザビームＬＢとの距離が(H+d)よりも小さい地面の位置
２４２…レーザビームＬＢとの距離が(H+d)よりも大きい地面の位置
２５…路盤面
３０…右レーザ発振器と左レーザ発振器の装置基準点１１６からの距離の差を求めるための直角三角形
３１…斜辺
３２…角度βの角の対辺
４０…測量補助装置
４２１６…ローラ押圧調整器
４３…光学的基準直線生成器取付棒
４３１…ねじ（折り畳み機構）
４３２…連結棒
４４…光学的基準直線生成器ユニット
４４１…カメラ
４４３…光学的基準直線生成器ユニット角度調整部
４４３１…光学的基準直線生成器回動軸
４４４…光学的基準直線生成器収容ボックス
４４５…調整部収容ボックス
４４６Ａ…第１臍孔
４４６Ｂ…第２臍孔
４４７…臍
４５…光学的基準直線傾斜角測定器
５０…測量補助装置用遠隔操作装置
５１…ディスプレイ
５１１…十字線
５２…焦点距離設定ダイヤル
５３…アンテナ
６０…建設機械
６１…排土板
６２…目盛り板
【要約】
【課題】道路の表層の厚みdを正確に検測するための基準として使用するのに適したレーザビームを発することができる測量補助装置を提供する。
【解決手段】測量基準点２１１に合わせる装置基準点１１６を底部に有するベース１１と、装置基準点１１６を中心として鉛直面内で旋回可能なレーザ発振器取付棒１３と、レーザ発振器取付棒１３が鉛直方向を向くときに水平であることを示す設置条件確認用水準器（設置条件確認器）１６と、レーザビームを発する装置であって、レーザ発振器取付棒１３の長さ方向に移動可能、且つレーザ発振器取付棒１３に平行であって装置基準点１１６を通過する直線とレーザビームの軸との共通垂線を中心軸として旋回可能なレーザ発振器１４と、レーザビームの水平に対する傾斜角を測定するレーザビーム傾斜角測定器１５とを備える。
【選択図】図５【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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