(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に測量機を搭載して構成される測量装置において、
前記移動体に整準台を搭載し、
前記整準台に測量機を据え付け、
前記整準台が、移動時の測量機に対する緩衝機能と、測量時における緩衝機能をロックする機能及び測量機の傾斜補正機能を併有することを特徴とする、
走行式測量装置。
【請求項２】
移動体に測量機を搭載して構成される測量装置において、
前記移動体に整準台を搭載し、
前記整準台に測量機を搭載し、
前記整準台は移動時の振動を緩衝する免振器と、
前記免振器に張力を与えて測量機を固定する昇降自在のロックピンとを具備することを特徴とする、
走行式測量装置。
【請求項３】
移動体に測量機を搭載して構成される測量装置において、
前記移動体に整準台を搭載し、
前記整準台に測量機を搭載し、
前記整準台は移動時の振動を緩衝する免振器と、
前記免振器に張力を与えて測量機を固定する昇降自在のロックピンと、
前記免振器上に搭載され、交差する二軸を中心に回転可能に測量機を支持する傾斜補正装置とを具備することを特徴とする、
走行式測量装置。
【請求項４】
移動体に測量機を搭載して構成される測量装置において、
前記移動体に整準台を搭載し、
前記整準台に測量機を搭載し、
前記整準台は移動体に支持される基板と、
基板の上方で昇降自在に支持されたロック板と、
ロック板の上面に突設したロックピンと、
ロック板の上方に位置するジンバルベースと、
基板とジンバルベースの間に介在し、移動時の振動を緩衝すると共に測量時にジンバルベースを固定する免振器と、
前記ジンバルベース上に搭載され、交差する二軸を中心に回転可能に測量機を支持する傾斜補正装置とを具備することを特徴とする、
走行式測量装置。
【請求項５】
請求項３また請求項４において、免振器が相対向させたプレート間に剛性のロープを螺旋状に貫挿させて構成し、ロープの撓みによるばね特性と減衰特性を併有することを特徴とする、
走行式測量装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかにおいて、移動体が複数のアウトリガーを装備することを特徴とする、
走行式測量装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、移動体が遠隔操作可能な自走式の走行台車であることを特徴とする、
走行式測量装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は各種の土木工事現場を自走して、多角測量（トラバース測量）や各種の地形測量等を自動的に行う走行式測量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般の土木測量は、▲１▼作業所内で座標データ（設置点）を計算して作成した後、▲２▼三脚付きの測量機とプリズムやポイント設置用杭等の測量機材を現場に運搬し、▲３▼現場に測量機を設置し、▲４▼測量手元が持ったプリズムを測量作業員が測量機で記録を取りながら視準して測量を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記した測量技術にあっては次のような課題がある。
＜イ＞  測量機は振動や衝撃を嫌う精密機器であるため、運搬や据付を人力に頼らざるを得ない。特に現場が不整地で傾斜していると測量機器の運搬や据付に多くの時間と労力を要する。
また盛り代えの都度、測量機器の収納と設置を繰り返す必要があり、作業者は重労働を強いられる。
＜ロ＞  三脚の設置、測量機の設置、傾斜補正、求芯作業、データ読取、合図、記録の一連の作業を手作業で行うため、人為的なミスによる測量誤差が発生しやすい。
＜ハ＞  測量を行うには少なくとも測量作業員と手元の２名を必要とし、測量コストが高くつく。
＜ニ＞  一日に測量できる点数に限界がある。
【０００４】
本発明は以上の問題点を解決するためになされたもので、その課題とするところは、測量精度に対する信頼性の向上が図れると共に、作業者の労力負担を軽減できる、走行式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】
本発明は、移動体に測量機を搭載して構成される測量装置において、前記移動体に整準台を搭載し、前記整準台に測量機を据え付け、前記整準台が、移動時の測量機に対する緩衝機能と、測量時における緩衝機能をロックする機能及び測量機の傾斜補正機能を併有することを特徴とする、走行式測量装置である。さらに本発明は移動体に測量機を搭載して構成される測量装置において、前記移動体に整準台を搭載し、前記整準台に測量機を搭載し、前記整準台は移動時の振動を緩衝する免振器と、前記免振器に張力を与えて測量機を固定する昇降自在のロックピンとを具備することを特徴とする、走行式測量装置である。さらに本発明は移動体に測量機を搭載して構成される測量装置において、前記移動体に整準台を搭載し、前記整準台に測量機を搭載し、前記整準台は移動時の振動を緩衝する免振器と、前記免振器に張力を与えて測量機を固定する昇降自在のロックピンと、前記免振器上に搭載され、交差する二軸を中心に回転可能に測量機を支持する傾斜補正装置とを具備することを特徴とする、走行式測量装置である。さらに本発明は移動体に測量機を搭載して構成される測量装置において、前記移動体に整準台を搭載し、前記整準台に測量機を搭載し、前記整準台は移動体に支持される基板と、基板の上方で昇降自在に支持されたロック板と、ロック板の上面に突設したロックピンと、ロック板の上方に位置するジンバルベースと、基板とジンバルベースの間に介在し、移動時の振動を緩衝すると共に測量時にジンバルベースを固定する免振器と、前記ジンバルベース上に搭載され、交差する二軸を中心に回転可能に測量機を支持する傾斜補正装置とを具備することを特徴とする、走行式測量装置である。さらに本発明は前記したいずれかの測量装置において、免振器が相対向させたプレート間に剛性のロープを螺旋状に貫挿させて構成し、ロープの撓みによるばね特性と減衰特性を併有することを特徴とする、走行式測量装置である。さらに本発明は前記したいずれかの測量装置において、移動体が複数のアウトリガーを装備することを特徴とする、走行式測量装置である。さらに本発明は前記したいずれかの移動体が遠隔操作可能な自走式の走行台車であることを特徴とする、走行式測量装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態１】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００７】
＜イ＞測量装置全体の構成
図２に走行式測量装置の側面図を示し、図３にその分解図を示す。
測量装置は移動体である自走式の走行台車１０と、走行台車１０に搭載した整準台１１と、整準台１１に据え付けた測量機１２とにより構成されている。
以下に各部について説明する。
【０００８】
＜ロ＞走行台車
図２の走行台車１０は複数の走行輪１３を具備し、自走できるようになっている。
また走行台車１０は複数のアウトリガー１５を具備しており、走行時はシリンダ１６を収縮し、測量時にシリンダ１６を伸長してアウトリガー１５を着地させて走行台車１０の安定性を確保できるようになっている。
また不整地において走行台車１を地面に固定し、地盤の凹凸に対処するため、各アウトリガー１５のシリンダ１６の伸縮を個別に制御できるように構成しておくことが望ましい。
また走行台車１０には制御部５０が搭載されている。制御部５０は制御用コンピュータと無線機を内蔵しており、走行台車１０の走行、停止、操舵や、アウトリガー１５のシリンダ１６の伸縮操作は、図示しないコントローラにより遠隔操作できるようになっている。
【０００９】
＜ハ＞整準台
整準台１１は走行時の振動や衝撃を吸収する緩衝機能と、測量時における測量機１２のロック機能及び測量機１２の傾斜補正機能を併有する架台である。
測量機１２を単に走行台車１０に搭載しただけでは、走行中の振動や衝撃が伝わり測量機１２の故障の原因となる。また走行中の振動を吸収する一般的なばねやゴム等の緩衝材を使用すると、走行中の振動等から測量機１２を守れるものの、測量する際に緩衝材の弾力が測量機１２に揺れを起こさせる原因となる。
【００１０】
本発明に係る走行式測量装置は、以下のような整準台１１を採用することで前記した走行中の振動吸収と測量時の揺れ防止を同時に満足できる。すなわち、図２のカバーで覆われた整準台１１について図１を基に説明すると、下から順に基板１８、ロック板１９、ジンバルベース２０の３枚の板体が夫々水平に配置されている。最下位の基板１８は走行台車１０に形成した複数の支持脚１７に支持され、その板体の上面中央に支持体２１が突設されている。ロック板１９はその中央に前記支持体２１を貫挿可能な開口２２が開設されていると共に、周縁部に複数の挿通口２３が開設され、さらに上面に複数のロックピン２５が突設されている。ロック板１９の上面に複数の昇降用シリンダ２６が下向きに配設され、各昇降用シリンダ２６の下端が挿通口２３を挿通して基板１８に固着されている。ジンバルベース２０は基板１８の支持台２１に載置した免振器２７に支承されている。免振器２７は例えば相対向させたプレート２８，２８間にワイヤロープ等の剛性のロープ２９を螺旋状に貫挿させて構成し、ロープ２９の撓みによるばね特性と減衰特性を併有する部材である。免振器２７は図示したものに限定されず、例えば縦置きしたコイルスプリングとダンパーのように公知の弾力材と減衰材の組み合わせであってもよい。また支持体２１とジンバルベース２０間に介在させる免振器２７の設置数や設置位置や設置方向については、支持重量等を考慮して適宜選択する設計的事項である。ジンバルベース２０の下面のロックピン２５と対応する位置には、ロックピン２５と嵌合可能な凹部２８が形成されている。昇降用シリンダ２６を伸長させると、ロック板１９と共にロックピン２５が上昇して凹部２８に嵌合することでジンバルベース２０が基板１８と一体に固定される。昇降用シリンダ２６の伸長力は、免振器２７のワイヤロープ２９に張力として作用するため、免振器２７はロックされ、測量機１２を搭載したジンバルベース２０はがたつきのない状態で固定される。また図４に示すように昇降用シリンダ２６を収縮させると、ロックピン２５が凹部２８から外れて免振器２７のロック状態が解除される。したがって、ジンバルベース２０は免振器２７によってのみ支持されるので、水平方向や上下方向にかぎらずあらゆる方向の振動や衝撃を減衰することができる。免振器２７のロックやロック解除を行うには、ロック板１９を省略し、ジンバルベース２０の下方に位置させたシリンダ２６をロックピン２５の代替として利用しても良い。要はロックピン２５又はこれの代替材がジンバルベース２０の下方に昇降自在に位置していれば良い。またロックピン２５の昇降手段も、昇降用シリンダ２６に限定されるものではなく、ねじ送り機構等の公知の昇降手段を適用できるものである。
【００１１】
ジンバルベース２０の上部には測量機の姿勢を調整する傾斜補正装置が載置されている。
この傾斜補正装置は図５の平面図に示すように、ジンバルベース２０の上面に一対のブラケット３０，３０が立設され、これらのブラケット３０，３０間に支軸（Ｘ軸）３１を介して矩形の枠体３２が回転自在に軸支され、さらに枠体３２の内側に支軸３１の直交方向に向けた支軸（Ｙ軸）３３を介して据付台３４が回転自在に軸支されている。
各支軸３１，３３には夫々減速機３５，３６と、ステッピングモータ等のモータ３７，３８と、角度検出用のエンコーダ３９，４０と、電磁ブレーキ４１，４２が取り付けられていて、直交する二つの支軸３１，３３の回転方向と回転量を個別に制御することで、据付台３４の水平性（測量機の鉛直度）の調整を行えるようになっている。この傾斜補正装置は図２に示す走行台車１０に装備させた操作盤１４、或いは図示しない遠隔操作用のコントローラによって操作できるようになっている。
【００１２】
尚、傾斜補正装置を省略し、ジンバルベース２０に直接測量機１２を搭載する場合もある。
【００１３】
＜ニ＞測量機
図１に示すように、測量機１２は予め傾斜補正装置を構成する据付台３４に据え付けられている。図面では自動追尾式トータルステーションを測量機１２として使用する場合について説明するが、測量機１２は測量目的に応じて適宜乗せ替えて使用できる。
また測量機１２はＣＣＤカメラ４３を具備していて、測量ポイントの方向を簡単に視準できるようになっていると共に、測量機１２側に配備した無線装置４４を通じて測量データをデータ表示装置４５へ転送できるようになっている。
測量機１２の視準方向の遠隔操作は、図２のデータ表示装置４５又は操作盤１４のうちの一方又は両方から操作できるようになっている。
また測量機１２及びデータ表示装置４５はメモリー手段を内蔵していて、例えばＣＡＤで製作した基準点（トラバー点）や構造物構築のための基準ポイント等の座標値を無線装置４４を介して入力できるようになっている。
【００１４】
【作用】
つぎに走行式測量装置の使用方法について説明する。
＜イ＞移動
図２に示すように測量機１２を搭載した走行台車１０を測量現場へ自走させて移動する。走行台車１０の走行は遠隔操縦により行う。
走行台車１０の走行中はアウトリガー１５を縮めておく。
また図１に示すように、走行中、傾斜補正装置の昇降用シリンダ２６を収縮させてロックピン２５をジンバルベース２０から離隔させ、ジンバルベース２０に搭載された測量機１２等の重量を免振器２７で支持させるようにしておく。免振器２７は走行中に発生する振動や衝撃を減衰して測量機１２へ伝達するのを回避できる。
【００１５】
＜ロ＞測量準備
基準点（トラバー点）が見渡せる地点まで走行台車１０を自走させて停止する。  基準点を視準できる位置に走行台車１０を移動する作業は、作業員が行う。つぎに図２の一点鎖線で示すようにアウトリガー１５を張り出して、走行台車１０の安定を図る。
続いて、図４に示すように昇降用シリンダ２６を伸長操作して、免振器２７をロックして測量機１２をしっかりと保持する。
さらに図５に示すようにモータ３７，３８を駆動させて、測量機の傾斜補正を行う。以上のアウトリガー１５による固定作業、免振器２７のロック作業、測量機の傾斜補正はすべて自動的に行われる。
つぎに基準点に設置した反射ミラーを測量機が自動で視準して測量機の自己位置を算出する。
【００１６】
＜ハ＞測量作業
本発明の場合、測量作業に当たって測量機１２を視準する測量者は不要である。  すなわち、自動追尾式トータルステーションである測量機１２を使って、出来高管理測量や土量管理測量を行う場合、測量者は反射ミラーを持つだけで、測量機１２が追尾して、その座標値が自動的に記録される。
また基準ポイント測量を行う場合は、測量者は反射ミラーとデータ表示装置４５を携帯し、反射ミラーの座標値と予め入力した基準ポイントの座標値とが対比表示されるデータ表示装置４５を見て、測量点を捜し出す。
【００１７】
【発明の実施の形態２】
整準台１１と測量機１２を搭載する移動体は、タイヤ式に限らず無端ベルト式であってもよく、或いはレール上を自走する形式の軌道用台車に搭載したり、他の移動体に搭載して測量することも可能である。
また測量機１２は測量目的に応じて使い分けられる要素であり、前述した自動追尾式トータルステーションに限定されるものではなく、公知の各種の測量機を搭載可能である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞  土木工事現場は凹凸や傾斜がある不整地が多い。
このような現場であっても測量機を走行台車に搭載して運搬できるだけでなく、測量準備作業（走行台車の安定、測量機の傾斜補正、測量機の自己位置の算出）を測量者の人力に頼らずに行える。
そのため、測量機器の運搬と設置に要する時間と労力を大幅に削減できる。
＜ロ＞  測量準備作業を自動で行えるので、人為的誤差の発生を回避して、データの信頼性が高くなる。
また測量データの記録や計算などのデータ処理をコンピュータが行うので、記録や計算の人為的ミスを解消できる。
＜ハ＞  土木構造物構築のための基準点設置作業や土量管理・出来型管理といったすべての測量作業を測量者一人で行える。
＜ニ＞  整準台と測量機を他の移動体に乗せ替えることで、多種の土木工事の測量に適用でき、汎用性が広い。
＜ホ＞  整準台を介して測量機を搭載することで、精密機器である測量機を運搬中の振動や衝撃から守ることができると共に、測量時に測量機の揺れやぶれの発生を防止して安定した状態で測量が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る走行式測量装置の説明図で、測量機を据え付けた整準台の縦断面図
【図２】  走行式測量装置の側面図
【図３】  走行式測量装置の分解図
【図４】  免振器をロックすると共に測量機を固定した状態における整準台の縦断面図
【図５】  図１におけるＶ−Ｖの矢視図
【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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