(57)【要約】【課題】目標に対するレベル管理をする。【解決手段】オートレベル１１の望遠鏡１１ａに、この望遠鏡を合焦させる第１の回転駆動モータ１２Ａを連係する。目標対象物を望遠鏡１１ａを通じてＣＣＤカメラ１５にて撮影し、ＣＣＤカメラで撮影された映像を送信手段にて送信し、その映像をモニター手段のモニター画面３４に映す。ＣＣＤカメラ１５の光軸方向とオートレベル１１の視準線方向とが一致している。第１の回転駆動モータ１２Ａの駆動およびＣＣＤカメラ１５の合焦は、制御装置２２を介してコントローラ２にて遠隔制御される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レベル測量手段と、
前記レベル測量手段の望遠鏡に連係され前記望遠鏡を合焦させる第１の駆動手段と、
目標対象物を前記望遠鏡を通じて撮影する撮影手段と、
前記撮影手段で撮影された映像を送信する送信手段と、
前記送信手段より送信される映像を映すモニター画面を有するモニター手段と、
前記第１の駆動手段の駆動および前記撮影手段の合焦を制御可能である制御装置とを備え、
前記撮影手段の光軸方向と前記レベル測量手段の視準線方向とが一致していることを特徴とする、遠隔モニター監視機能を備えた自動レベル測量装置。
【請求項２】
前記レベル測量手段は、基台上に回転支持手段を介して鉛直軸線回りに回転可能に支持され、
前記レベル測量手段に、支持ブラケットを介して第２の駆動手段が設けられ、
この第２の駆動手段と前記回転支持機構とが連係され、
前記第２の駆動手段の駆動により前記レベル測量手段を鉛直軸線回りに回転させる構成とされ、
前記制御装置が、前記第２の駆動手段の駆動も制御可能である請求項１記載の、遠隔モニター監視機能を備えた自動レベル測量装置。
【請求項３】
前記支持ブラケットに、第１の駆動手段が取り付けられ、
前記第１の駆動手段が、前記レベル測量手段の合焦ハンドルに連係され、
前記第１の駆動手段の駆動により前記レベル測量手段との合焦動作を行う請求項２記載の、遠隔モニター監視機能を備えた自動レベル測量装置。
【請求項４】
前記撮影手段は、撮影手段ボックス内に収納されて支持されるものであり、
前記撮影手段ボックスが前記レベル測量手段に取り付けられることで前記撮影手段の光軸方向と前記レベル測量手段の視準線方向とが一致する構成とされている請求項１〜３のいずれか１つに記載の、遠隔モニター監視機能を備えた自動レベル測量装置。
【請求項５】
さらに、前記制御装置を遠隔操作可能であるコントローラを備える請求項１〜４のいずれか１つに記載の、遠隔モニター監視機能を備えた自動レベル測量装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の、遠隔モニター監視機能を備えた自動レベル測量装置を用いた浚渫方法であって、
第１地点の目標対象物である、グラブバケットを吊り下げる支持ワイヤーのマーキングを設けた部分を、第２の地点に配置した撮影手段を用いて撮影しつつ、第３の地点において前記マーキングがモニター手段のモニター画面に映るのを見ながら、前記支持ワイヤーの巻き下げ管理を行うことを特徴とする浚渫方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の、遠隔モニター監視機能を備えた自動レベル測量装置を用いた杭打ち方法であって、
第１地点の目標対象物である、杭打ち具を吊り下げる支持ワイヤーのマーキングを設けた部分を、第２の地点に配置した撮影手段を用いて撮影しつつ、第３の地点において前記マーキングがモニター手段のモニター画面に映るのを見ながら、杭打ちの打ち止め管理を行うことを特徴とする杭打ち方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の、遠隔モニター監視機能を備えた自動レベル測量装置を用いたブロックの据付方法であって、
第１地点の目標対象物である、ブロックを吊り下げる支持ワイヤーのマーキングを設けた部分を、第２の地点に配置した撮影手段を用いて撮影しつつ、第３の地点において前記マーキングがモニター手段のモニター画面に映るのを見ながら、前記ブロックの据付誘導を行うことを特徴とするブロック据付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠隔モニター監視機能を備えた自動レベル測量装置および浚渫方法、杭打ち方法、ブロック据付方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、海上起重作業船にて海中に物を下ろす際には、海面を基準に、ワイヤーロープに設けたマーキングを目安として巻き下げ管理を行う。
【０００３】
しかし、実際には潮位変動により正確に所定の深さで巻き下げ動作を停止させるのは困難であり、停止位置について数ｃｍから数十ｃｍの誤差が生ずる。また、陸上に設置した測量機によるレベル測量にて荷下ろしの誘導を行う場合でも、陸上側からのトランシーバーによる指示の伝達と、その指示に合わせた起重作業船側のクレーンオペレーターの操作との間にタイムラグが生じる。
【０００４】
そこで、測量手段に、視準する目標を映像としてとらえる撮像手段を設け、無線にてクレーンオペレーターが、無線にて送られてくる前記映像をモニター画面によりリアルタイムで見ることができるようにしたものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２８６２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１に記載の技術では、測量手段の視準レンズの軸線と撮像手段の軸線とは同一延長線上に設定されていないので、前記目標に対する位置管理をすることはできるが、目標に対するレベル管理（水準管理）をすることができない。
【０００７】
本発明は、目標に対するレベル管理ができる、遠隔モニター監視機能を備えた自動レベル測量装置および浚渫方法、杭打ち方法、ブロック据付方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、レベル測量手段と、前記レベル測量手段の望遠鏡に連係され前記望遠鏡を合焦させる第１の駆動手段と、目標対象物を前記望遠鏡を通じて撮影する撮影手段と、前記撮影手段で撮影された映像を送信する送信手段と、前記送信手段より送信される映像を映すモニター画面を有するモニター手段と、前記第１の駆動手段の駆動および前記撮影手段の合焦を制御可能である制御装置とを備え、前記撮影手段の光軸方向と前記レベル測量手段の視準線方向とが一致していることを特徴とする。
【０００９】
このようにすれば、前記撮影手段の光軸方向と前記レベル測量手段の視準線方向とが一致しているので、目視による手動のレベル測量の場合と同様に、目標の位置の変化をモニター画面を通じてリアルタイムで把握することができる。そして、モニター手段をレベル測量手段と離れた位置に設置していても、目標が所定の高さになったことを瞬時に知ることができるので、レベル測量手段と離れた位置で目標のレベル管理をすることもできる。また、レベル測量手段をオペレーターが直接覗く必要がないので、視準が困難なポジションにレベル測量手段を設置することも可能である。
【００１０】
請求項２に記載のように、前記レベル測量手段は、基台上に回転支持手段を介して鉛直軸線回りに回転可能に支持され、前記レベル測量手段に、支持ブラケットを介して第２の駆動手段が設けられ、この第２の駆動手段と前記回転支持機構とが連係され、前記第２の駆動手段の駆動により前記レベル測量手段を鉛直軸線回りに回転させる構成とされ、前記制御装置が、前記第２の駆動手段の駆動も制御可能である、とすることができる。
【００１１】
このようにすれば、オペレーターによる操作で制御装置を制御して第２の駆動手段を駆動し、レベル測量手段を回転させることで、視準方向の調整も行うことができる。
【００１２】
この場合、請求項３に記載のように、前記支持ブラケットに、第１の駆動手段が取り付けられ、前記第１の駆動手段が、前記レベル測量手段の合焦ハンドルに連係され、前記第１の駆動手段の駆動により前記レベル測量手段の合焦動作を行う、ようにしてもよい。
【００１３】
このようにすれば、前記レベル測量手段の合焦ハンドルを回転させる第１の駆動手段を、前記第２の駆動手段とともに簡単に取り付けることができる。
【００１４】
請求項４に記載のように、前記撮影手段は、撮影手段ボックス内に収納されて支持されるものであり、前記撮影手段ボックスが前記レベル測量手段に取り付けられることで前記撮影手段の光軸方向と前記レベル測量手段の視準線方向とが一致する構成とされている、ようにしてもよい。
【００１５】
このようにすれば、撮影手段ボックスを取り付けるだけで、前記撮影手段の光軸方向と前記レベル測量手段の視準線方向とが一致するようにできる。
【００１６】
請求項５に記載のように、さらに、前記制御装置を遠隔操作可能であるコントローラを備えることが望ましい。ここで、制御装置とコントローラとの接続は、有線の場合も無線の場合も含まれる。
【００１７】
このようにすれば、レベル測量手段を設置した位置と離れた位置で、モニター画面を見ながらコントローラにて、第１の駆動手段、撮影手段（例えばＣＣＤカメラ）などを遠隔操作できる。
【００１８】
請求項６〜８の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の自動レベル測量装置を用いた浚渫方法、杭打ち方法、ブロック据付方法である。そして、請求項６の発明は、第１地点の目標対象物である、グラブバケットを吊り下げる支持ワイヤーのマーキングを設けた部分を、第２の地点に配置した撮影手段を用いて撮影しつつ、第３の地点において前記マーキングがモニター手段のモニター画面に映るのを見ながら、前記支持ワイヤーの巻き下げ管理を行うことを特徴とする。請求項７の発明は、第１地点の目標対象物である、杭打ち具を吊り下げる支持ワイヤーのマーキングを設けた部分を、第２の地点に配置した撮影手段を用いて撮影しつつ、第３の地点において前記マーキングがモニター手段のモニター画面に映るのを見ながら、杭打ちの打ち止め管理を行うことを特徴とする。請求項８の発明は、第１地点の目標対象物である、ブロックを吊り下げる支持ワイヤーのマーキングを設けた部分を、第２の地点に配置した撮影手段を用いて撮影しつつ、第３の地点において前記マーキングがモニター手段のモニター画面に映るのを見ながら、前記ブロックの据付誘導を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、目標対象物をレベル測量手段の望遠鏡を通じて撮影手段に撮影するものにおいて前記撮影手段の光軸方向と前記レベル測量手段の視準線方向とを一致させたので、目視による手動のレベル測量の場合と同様に、目標の位置の変化をモニター画面を通じてリアルタイムで把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る自動レベル測量装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ前記自動レベル測量を用いた行う水平堀り作業のイメージ図である。
【図３】自動レベル測量装置と、目標（支持ワイヤーのマーキング）との位置関係の一例を示す説明図である。
【図４】モニター画像の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る自動レベル測量装置を示す概略構成図である。
【００２３】
本発明に係る自動レベル測量装置１は、レベル測量ユニット（レベル測量手段としてのオートレベル１１、オートフォーカス方式のＣＣＤカメラ１５（撮影手段）及びこれらを制御する制御装置２２を含む）と、制御装置２２を遠隔操作するコントローラ２とを備える。コントローラ２は、通信アンテナ２ａを有し、通信アンテナ２ａを通じて、制御装置２２の通信アンテナ２２ａに制御信号を送ることで前記レベル測量ユニットを離れたポジションから遠隔操作できるようになっている。
【００２４】
前記レベル測量ユニットは、設置ポジションにおいて、基台としての三脚３の上に配置される。前記レベル測量ユニットのオートレベル１１の前部上側には、オートレベル１１の望遠鏡１１ａを合焦させる第１の回転駆動モータ１２Ａ（第１の駆動手段）がモータ固定金具１３（支持ブラケット）を介して取り付けられている。第１の回転駆動モータ１２Ａに望遠鏡１１ａの合焦ハンドル１１ｂが第１の駆動ベルト１４Ａ（例えば凹凸のある繊維状の幅広バンド）を介して機械的に連係され、この第１の回転駆動モータ１２Ａの回転により望遠鏡１１ａの合焦動作を制御できるようになっている。
【００２５】
また、オートレベル１１の後部には、目標をオートレベル１１の望遠鏡１１ａを通じて撮影するＣＣＤカメラ１５（撮影手段）が設けられている。ＣＣＤカメラ１５は、カメラボックス１６（撮影ボックス）内に所定の位置に支持された状態で収納されている。このカメラボックス１６を、オートレベル１１側のカメラボックス固定金具１７に固定ビス１８を用いて取り付けられている。カメラボックス固定金具１７は、固定ビス１８を用いて、オートレベル１１に取り外し可能に取り付けられている。
【００２６】
このように、カメラボックス１６がオートレベル１１の後部に取り付けられることで、ＣＣＤカメラ１５の光軸方向とオートレベル１１の視準線方向とが一致し、ＣＣＤカメラ１５で撮影される映像を見ながらのレベル管理が可能となる。
【００２７】
なお、固定ビス１８を緩めることで、カメラボックス１６（ＣＣＤカメラ１５）およびカメラボックス固定金具１７をオートレベル１１から簡単に取り外すことができる。
【００２８】
オートレベル１１は、三脚３上に回転支持手段２１を介して鉛直軸線回りに回転可能に支持されている。このオートレベル１１の前部下側には、第２の回転駆動モータ１２Ｂ（第２の駆動手段）がモータ固定金具１３を介して取り付けられている。この第２の回転駆動モータ１２Ｂは、第２の駆動ベルト１４Ｂを介して回転支持手段２１に連係され、第２の回転駆動モータ１２Ｂの駆動によりオートレベル１１全体を鉛直軸線回りに回転させ、オートレベル１１の視準方向を調整できるようになっている。
【００２９】
なお、モータ固定金具１３も、固定ビス１８によりオートレベル１１の前部に固定されており、固定ビス１８を緩めることで、モータ固定金具１３とともに回転駆動モータ１２Ａ，１２Ｂ、駆動ベルト１４Ａ，１４Ｂをオートレベル１１から簡単に取り外すことができる。
【００３０】
第１及び第２の回転駆動モータ１２Ａ，１２Ｂと、ＣＣＤカメラ１５とは、通信アンテナ２２ａを有する制御装置２２に電気的に連係され、ＣＣＤカメラ１５で撮影した映像を、別の場所に設置されるモニター手段（モニター画面３４）に送信するようになっている。これにより、オペレーターは、別の場所でモニター画面３４を通じて前記映像を見ることができる。
【００３１】
よって、オペレーターは、モニター画面３４の映像を見ながら、コントローラ２によって制御装置２２を介して、第１及び第２の回転駆動モータ１２Ａ，１２Ｂを回転駆動して、視準（ピント）、視準方向の調整動作、ＣＣＤカメラ１５の合焦動作を制御できるようになっている。
【００３２】
なお、第１及び第２の回転駆動モータ１２Ａ，１２Ｂは、駆動ベルト１４Ａ，１４Ｂのゆるみを防止する周知のテンショナ機構を備える。また、第１の回転駆動モータ１２Ａに連係される回転支持手段２１は、回転暴走防止装置２３を備えている。この装置２３は、具体的に図示していないが、回転暴走防止の金具をベースに嵌め込んで、周知の回転暴走防止センサ（例えば、マイクロスイッチ）が前記金具上を滑るように動く構成とされ、前記センサが指定ポイントまで来ると回転が停止するようにすることで、回転暴走を防止できるようになっている。
【００３３】
続いて、前記自動レベル測量装置を用いた、既設岸壁下部（基礎捨石部）での浚渫方法について説明する。なお、図２（ａ）〜（ｅ）に示すように、平爪型密閉グラブバケット３１を装備したグラブ浚渫船（図示せず）を使用し、オペレーターが、水平堀を行う場合である。
【００３４】
まず、第１地点の目標対象物である、グラブバケット３１を吊り下げる支持ワイヤー３２の、目標とするマーキング３３（図３参照）を設けた部分Ａ（図４参照）が所定高さになったことを検知できるように、コントローラ２による遠隔操作で、第２の地点に配置したオートレベル１１の望遠鏡１１ａ及びＣＣＤカメラ１５のピント合わせや、オートレベル１１の視準方向の調整を行う。
【００３５】
そして、グラブバケット３１の各開口度（１００％、７５％、５０％、２５％、０％）での刃先が、水平軸Ｆにほぼ一致して水平になるように支持ワイヤー３２のマーキング３３を設けた部分Ａをオートレベル１１で視準し、マーキング３３を基準としてレベル管理を行ってクレーン操作による巻き上げ・巻き下げの動作を繰り返し（図２（ａ）〜（ｅ）をそれぞれ参照）、水平堀りを行う。なお、マーキング３３は通常、予め定められた複数位置に複数個設けられ、作業に応じて、適宜基準となるマーキング３３が選択される。
【００３６】
具体的には、制御装置２２から送信された映像をオペレーターが、第３の地点に置いてモニター手段のモニター画面３４（図４参照）で支持ワイヤー３２の、複数のマーキング３３を設けた部分Ａを確認しながら、グラブバケット３１の各開口度（１００％、７５％、５０％、２５％、０％）での刃先が、各マーキング３３との位置関係から水平軸Ｆ上に位置することを維持するように、クレーン操作による巻き上げ・巻き下げの動作を繰り返す。つまり、開口度１００％で巻き上げて掘り起こすと（図２（ａ）参照）、前記刃先が上昇するので、例えば開口度７５％付近で支持ワイヤー３２を巻き下げ（図２（ｂ）参照）、前記刃先を水平軸Ｆ上に戻す。同様に、支持ワイヤ−３２の巻き下げを、例えば開口度５０％、２５％で繰り返し、前記刃先が水平軸Ｆ上に位置するように維持させる（図２（ｃ）（ｄ）参照）。このようにグラブバケット３１の刃先が水平軸Ｆ上に位置することを維持することで、開口度０％では、掘り残しがないように水平堀りを終了できる（図２（ｅ）参照）。なお、モニター画面３４を示す図４において、Ｖは鉛直線、Ｈは水平線である。
【００３７】
その結果、平爪型密閉グラブバケット３１により、捨て石を掘り起こすことなく、基礎捨て石上の土砂を確実につかみ取ることができる。つまり、固定された高さにあるオートレベル１１により、支持ワイヤー３２のマーキング３３を設けた部分Ａを視準するので、潮位変動に関係なく、いつでも一定の深度でグラブバケット３１の刃先を誘導できる。また、その映像でグラブバケット刃先の深度を把握できるので、オートレベル１１を介して支持ワイヤー３２のマーキング３３を設けた部分Ａをオペレーターが監視しながら、巻き上げ・巻き下げ操作を正確にできる。よって、既設岸壁の構造断面を損傷させることなく、浚渫作業ができる。
【００３８】
ＣＣＤカメラ１５とモータ１２Ａ，１２Ｂとを簡単に取り外すことができ、それらを取り外せば、通常のオートレベルとして使用することができる。
【００３９】
本発明は、前記実施の形態のほか、次のように変更して実施することも可能である。
【００４０】
(i)モータ固定金具１３とカメラボックス固定金具１７を利用して、レベル測量ユニット（オートレベル１１、ＣＣＤカメラ１５および回転支持手段２１）を覆う保護カバーを取り付けることも可能である。このカバーは、オートレベル１１の望遠鏡のレンズ部に対応する部位だけ前面が開口され、後面となるＣＣＤカメラ１５側は気泡管を見れるように開放されるようにすればよい。
【００４１】
(ii)前記撮影手段としては、ＣＣＤカメラに代えて、ＣＭＯＳカメラを用いることも可能である。
【００４２】
(iii)複数の異なる場所に設置されたレベル測量ユニットから映像信号をモニター手段が受信できるようにし、目標を複数の箇所から同時に監視し、その映像をモニター画面で同時に見ながらレベル測量し、作業を行うこともできる。
【００４３】
(iv)気泡管に代えて加速度センサーや小型ジャイロを用い、密閉状態で水平管理をさせることも可能である。
【００４４】
(v)コントローラとして、ジョイスティックを用い、回転と焦点をコントロールすることもできる。
【００４５】
(vi)前述した浚渫作業時における巻き下げ管理の他、杭打ちの打ち止め管理、ブロックなどの据付誘導などにも用いることができる。
【００４６】
杭打ちの打ち止め管理の場合には、第１地点の目標対象物である、杭打ち具を吊り下げる支持ワイヤーのマーキングを設けた部分を、第２の地点に配置した撮影手段を用いて撮影しつつ、第３の地点において前記マーキングがモニター手段のモニター画面に映るのを見ながら、杭打ちの打ち止め管理を行う。ブロックの据付誘導の場合は、第１地点の目標対象物である、ブロックを吊り下げる支持ワイヤーのマーキングを設けた部分を、第２の地点に配置した撮影手段を用いて撮影しつつ、第３の地点において前記マーキングがモニター手段のモニター画面に映るのを見ながら、前記ブロックの据付誘導を行う。
【符号の説明】
【００４７】
１    レベル測量ユニット
２    コントローラ
２ａ    アンテナ
１１    オートレベル
１１ａ    望遠鏡
１１ｂ    合焦ハンドル
１２Ａ，１２Ｂ    回転駆動モータ
１３    モータ固定金具（支持ブラケット）
１５    ＣＣＤカメラ
１６    カメラボックス（撮影手段ボックス）
１７    カメラボックス固定金具
１８    固定ビス
２１    回転支持手段
２２    制御装置
２２ａ    アンテナ
３１    グラブバケット
３２    支持ワイヤー
３３    マーキング
３４    モニター画面
【図１】
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【図２】
2014092387.tif 000004
【図３】
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【図４】
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