(57)【要約】【課題】  自動整準後に機械高が許容値から外れたときには警報を発すること。【解決手段】  自動整準終了後、縦置き時には、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘ、Ｙ軸用チルトセンサ２２Ｙのいずれかの値が±１２０″を０．６３〜１秒間継続したときにレーザ光源１４ｇを点滅して警報を発し、急激な傾きが生じないときには、再整準移行条件として、いずれかのチルトセンサの値が±６″を５秒間継続したか、±４２″を０．６３〜１秒間継続したか否かを判定し、再整準移行条件が満たされたときには整準外れカウンタの値を順次更新し、整準外れカウンタの値が規定値以上のときには遅い地盤変動に伴って機械高の変化として警報を発し、それ以外のときには再整準処理を行い、いずれかのチルトセンサの値が±１８″を１５秒間継続したときには速い地盤変動に伴う機械高の変化として警報を発する。【選択図】        図５
2006208008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発生するレーザ光源と、前記レーザ光源を収納する本体ケースの外側に回転自在に配置されて前記レーザ光源からのレーザ光を導入して前記本体ケース外に出射する回転ヘッドと、前記本体ケースに傾動自在に配置されて前記回転ヘッドを回転軸を介して回転自在に軸支する軸筒部と、前記回転軸に連結されて前記回転ヘッドを回転駆動するモータと、前記モータの回転速度と回転方向を動作モードに応じて制御するモータ制御手段と、前記本体ケースに固定されて前記軸筒部を傾動自在に支持するとともに駆動力を受けて前記軸筒部を傾動させる傾動調整機構と、前記軸筒部の水平に対する傾きを検出するチルトセンサと、駆動指令に応答して、前記チルトセンサの検出出力が０となる整準位置まで前記傾動調整機構を駆動する駆動手段と、自動整準終了後に前記チルトセンサの検出出力を基に再整準移行条件が成立するか否かを判定し、前記再整準移行条件が成立するときには前記駆動手段に対して再整準のための駆動指令を出力する駆動指令手段と、前記チルトセンサの検出出力を基に判定基準の相異なる複数の警報発生条件のうちいずれかの警報発生条件が成立するか否かを判定し、前記いずれかの警報発生条件が成立するときには警報を発生する警報手段とを備え、前記警報手段は、前記駆動指令手段の判定結果を分析して、前記再整準移行条件の成立回数に関連する値が規定値以上になったときには警報を発生してなるレーザ測量機。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザ測量機において、前記再整準移行条件と前記警報発生条件の判定基準は、前記チルトセンサの検出出力の大きさとその持続時間についてそれぞれ設定されてなることを特徴とするレーザ測量機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源からのレーザ光を出射する回転ヘッドを回転させて、レーザ光による基準面を形成するように構成されたレーザ測量機に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木・建築・内装工事における水平出し（墨出し）を行うに際して、レーザ光を出射する回転ヘッドを回転させて、レーザ光による基準面を形成するように構成されたレーザ測量機として、例えば、レベルプレーナ（レーザプレーナ）が知られている。この種のレベルプレーナにおいては、回転ヘッドを、例えば、数１００ｒｐｍで定回転させることで、レベルプレーナを中心として、半径数１００メートル以内に３６０度の水平基準面をレーザ光線によって形成することができ、土木・建築・内装工事における水平出しを効率よく行うことができる。
【０００３】
また、この種のレベルプレーナは、野外で使用されることが多く、やわらかい地盤あるいは建物の杭打ちや自動車の振動などによって、レベルプレーナを支えている三脚が傾くことがある。三脚が傾くと、レーザ光による基準面も傾き、正確な水平出しを行うことができなくなる。このため、この種のレベルプレーナにおいては、レベルプレーナの姿勢を正すための自動整準機能を備えて構成されている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、この種の自動整準機能付レベルプレーナにおいては、自動整準完了後も、水平を検出するチルトセンサの出力を常に監視し、チルトセンサの検出による傾斜角が設定値、例えば、１８０″（１８０秒）を超えたときには、その設定値から外れたとして、警報を発生する機能を付加することが試みられている。衝撃などによってレベルプレーナが大きく傾いたときに、警報を発することで、レベルプレーナが変化したことを作業員に知らせることができる。
【０００５】
また、自動整準機能付レベルプレーナにおいては、自動整準完了後に、ごく小さい衝撃がレベルプレーナに加わり、チルトセンサの検出による傾斜角が数秒以上変化したときに、再び自動整準を行う再整準機能を付加することも試みられている。
【０００６】
【特許文献１】特許第２９１６９９６号公報（第２頁〜第５頁、図１、図６、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
自動整準完了後に、機械高が変化したときに警報を発する機能を自動整準機能付レベルプレーナに付加するに際して、チルトセンサの検出による傾斜角が設定値を超えたことを条件としてのみ警報を発する構成では、自動整準完了後に機械高が徐々に変化したときなどには、機械高の変化を確実に検出できないことがある。
【０００８】
例えば、地盤がやわらかい場合、レベルプレーナを搭載している三脚が比較的速い速度で全体の重量により、傾斜した場合、再整準動作が完了しないうちに、レベルプレーナが、１００″程度傾斜しても、チルトセンサの検出角度が１８０″にならないため、警報が発せられず、例えば、製品の精度２０″に対して約５倍の精度の傾斜が生じても、作業員はレベルプレーナの傾斜に気づかずに作業を継続する恐れがある。なお、地盤変動の影響で自動整準が完了しないときには、タイムアップにより警報を出す方法を採用することもできる。
【０００９】
また、比較的かたい地盤の場合、チルトセンサが数秒以上の傾斜を検出すると、レベルプレーナの内部動作によって再整準が行われるが、再整準が完了しても地盤が徐々に変動しているため、さらに再整準が実行されるという動作が繰り返される。再整準動作が繰り返されると、実際には、初期の設置状態からレベルプレーナが１８０″以上傾斜していても、再整準後にレベルプレーナが１８０″以上傾斜しなければ、警報が発せられないため、機械高が初期の設置状態から変化しても、機械高の変化を確実に検出することができない。
【００１０】
すなわち、連続的な地盤変動などが生じた場合、レベルプレーナの自動整準を行う整準速度と、地盤変動に伴うレベルプレーナ本体の傾きの速度によっては、見かけ上レベルプレーナが正常に動作していても、レベルプレーナは水平の高さの精度が大きくずれた状態になって、結果として、機械高が変化していることがある。要するに、チルトセンサの検出による傾斜角の他に他の要素を考慮しなければ、初期の設置状態における機械高が許容値から外れたことを確実に検出することはできない。
【００１１】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、自動整準後に機械高が許容値から外れたときには警報を発することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、請求項１に係るレーザ測量機においては、レーザ光を発生するレーザ光源と、前記レーザ光源を収納する本体ケースの外側に回転自在に配置されて前記レーザ光源からのレーザ光を導入して前記本体ケース外に出射する回転ヘッドと、前記本体ケースに傾動自在に配置されて前記回転ヘッドを回転軸を介して回転自在に軸支する軸筒部と、前記回転軸に連結されて前記回転ヘッドを回転駆動するモータと、前記モータの回転速度と回転方向を動作モードに応じて制御するモータ制御手段と、前記本体ケースに固定されて前記軸筒部を傾動自在に支持するとともに駆動力を受けて前記軸筒部を傾動させる傾動調整機構と、前記軸筒部の水平に対する傾きを検出するチルトセンサと、駆動指令に応答して、前記チルトセンサの検出出力が０となる整準位置まで前記傾動調整機構を駆動する駆動手段と、自動整準終了後に前記チルトセンサの検出出力を基に再整準移行条件が成立するか否かを判定し、前記再整準移行条件が成立するときには前記駆動手段に対して再整準のための駆動指令を出力する駆動指令手段と、前記チルトセンサの検出出力を基に判定基準の相異なる複数の警報発生条件のうちいずれかの警報発生条件が成立するか否かを判定し、前記いずれかの警報発生条件が成立するときには警報を発生する警報手段とを備え、前記警報手段は、前記駆動指令手段の判定結果を分析して、前記再整準移行条件の成立回数に関連する値が規定値以上になったときには警報を発生してなる構成とした。
【００１３】
（作用）自動整準終了後に、チルトセンサの検出出力を基に再整準移行条件が成立するか否かを判定し、再整準移行条件が成立するときには駆動手段に対して再整準のための駆動指令を与えて、チルトセンサの検出出力が０となる整準位置まで傾動調整機構を駆動し、且つ再整準移行条件が成立するか否かの判定結果を分析し、再整準移行条件の成立回数に関連する値が規定値以上になったときには、チルトセンサの検出出力の発生の有無によらず警報を発生することで、比較的遅い地盤変動が生じたときでも、初期の設置状態から本体ケースが大きく傾き、機械高が変わったことを作業員に知らせることができる。また、再整準終了後においても、チルトセンサの検出出力を基に判定基準の異なる複数の警報発生条件のうちいずれかの警報条件が成立するか否かを判定し、いずれかの警報発生条件が成立したとき、例えば、本体ケースが衝撃に伴って傾斜し、本体ケースが１２０″を超えて傾斜した状態が０．６３〜１秒間継続したとき、あるいは、比較的速い地盤変動が生じ、本体ケースが１８″を超えて傾斜した状態が１５秒間継続したときには、結果として機械高が大きく変わったとして警報を発生することで、機械高が変わったことを作業員に知らせることができる。このように、自動整準後に、衝撃や地盤変動に伴って本体ケースの機械高が初期の設置状態から大きく変化したとき、すなわち、機械高が許容値から外れたときに警報を発することができ、自動整準後に、機械高が許容値から外れたことを作業員に知らせることができる。なお、上記各数値は一例であって、上記各数値に限定されるものではない。
【００１４】
請求項２に係るレーザ測量機においては、請求項１に記載のレーザ測量機において、前記再整準移行条件と前記警報発生条件の判定基準は、前記チルトセンサの検出出力の大きさとその持続時間についてそれぞれ設定されてなる構成とした。
【００１５】
（作用）再整準移行条件と警報発生条件の判定基準は、チルトセンサの検出出力の大きさとその持続時間について設定されているため、チルトセンサの検出出力の大きさが瞬時に判定基準を超えても、その持続時間が判定基準を満たさないときには再整準移行条件あるいは警報発生条件が満たされないとすることができ、チルトセンサの検出出力が瞬時に変化したことで、再整準移行条件あるいは警報発生条件が成立したと誤判定するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上の説明から明らかなように、請求項１に係るレーザ測量機によれば、自動整準後に、機械高が許容値から外れたことを作業員に知らせることができる。
【００１７】
請求項２によれば、再整準移行条件あるいは警報発生条件の成立の誤判定を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を実施例にしたがって説明する。図１は、本発明の一実施例を示すレーザ測量機の縦断面図、図２は、同じくレーザ測量機の要部縦断面図（図１に示す線II−IIに沿う断面図）、図３は、同じくレーザ測量機の水平断面図（図１に示す線III−IIIに沿う断面図）、図４は、同じくレーザ測量機のブロック構成図、図５は、レーザ測量機の作用を説明するためのフローチャートである。
【００１９】
これらの図において、レーザ測量機１０は、自動整準機能付レベルプレーナとして、容器状に構成されてレーザ光源１４ｇなどを収納する本体ケース１２と、この本体ケース１２の外側に回転自在に配置されてレーザ光源１４ｇからのレーザ光を導入して本体ケース１２外に出射する回転ヘッド１４と、本体ケース１２に傾動自在に固定されて回転ヘッド１４を回転軸１４ｄを介して回転自在に軸支する軸筒部１５と、回転軸１４ｄに連結されて回転ヘッド１４を回転駆動するモータＭなどを備えて構成されている。
【００２０】
具体的には、回転ヘッド１４は、ヘッドケーシング１４ａ内にハーフミラー１４ｂが固定されているとともに、ヘッドケーシング１４ａの上端部と側面のハーフミラー１４ｂに対応する位置に、透明なガラスの装着された光出射窓１４ｃが設けられた構造で、ヘッドケーシング１４ａに軸着固定された円筒型の回転軸１４ｄが、本体ケース１２内上下方向に配置された円筒型の軸筒部１５内に挿通されるとともに、回転軸１４ｄと軸筒部１５との間にはボールベアリング１４ｅが介在されて、回転ヘッド１４が軸筒部１５によって回転可能に軸支されている。
【００２１】
回転軸１４ｄには、連結部１４ｆが軸着されており、軸筒部１５の側面に固定されたモータＭの駆動力が減速機１６、ギア１７を介して連結部１４ｆに伝達されるようになっている。ギア１７の駆動軸１７ａには回転円板１８が固定されており、回転円板１８の周囲にはロータリエンコーダ１９が配置されている。ロータリエンコーダ１９とモータＭはそれぞれ配線（図示省略）を介して制御基板２０に接続されており、制御基板２０は本体ケース１２に支持されたフレーム１３に固定されている。制御基板２０には、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリを内蔵したＣＰＵ５０とモータ駆動回路５２、５４、５６などが搭載されている。ＣＰＵ５０は、ロータリエンコーダ１９によって計測されたモータＭの回転速度を基にモータＭに対する駆動パルスを生成し、この駆動パルスにしたがってモータＭの回転速度や回転方向を動作モード、例えば、スキャニング動作モード、定回転動作モードに応じて制御するモータ制御手段として構成されている。
【００２２】
軸筒部１５の下端部であって、回転軸１４ｄの下方位置には、例えば、可視光によるレーザ光を発生するレーザ光源１４ｇが固定されており、レーザ光源１４ｇからは、回転軸１４ｄと直交する水平照射光Ｌ１と、回転軸１４ｄと同軸の垂直照射光Ｌ２とが出射されるようになっている。本体ケース１２が縦置きの場合（回転ヘッド１４が上方となるように配置した場合）には、回転ヘッド１４の回転により、光Ｌ１によって水平回転照射面が形成される。一方、本体ケース１２が横置きの場合（本体ケース１２の一側面に設けた脚１２ａを下向きにして、回転軸１４ｄが水平となるように配置した場合）には、回転ヘッド１４の回転により、光Ｌ１によって鉛直回転照射面が形成されるようになっている。
【００２３】
また、軸筒部１５の中程側方位置には、軸筒部１５の傾き（傾斜）を検出するＸ軸用チルトセンサ２２Ｘ（図１、３参照）が軸筒部１５に一体化された形態に配設されている。チルトセンサ２２Ｘは、軸筒部１５が傾いたときに、Ｘ軸を基準として軸筒部１５の傾き（Ｘ軸方向における傾斜）を検出し、検出信号を制御基板２０のＣＰＵ５０に出力するようになっている。また、軸筒部１５側方のＸ軸用チルトセンサ２２Ｘと直交する位置には、Ｙ軸を基準として軸筒部１５の傾き（Ｙ軸方向における傾斜）を検出するＹ軸用チルトセンサ２２Ｙ（図１、３参照）が軸筒部１５に一体化された形態に配設されている。さらに軸筒部１５の側方には、すなわち本体ケース１２を横に置いたとき、Ｚ軸（図３紙面垂直方向）を基準として軸筒部１５の傾き（Ｚ軸方向における傾斜）を検出するＺ軸用チルトセンサ２２Ｚ（図３参照）も軸筒部１５と一体化された形態で配設されている。
【００２４】
そして、回転ヘッド１４を回転支持する軸筒部１５は、フレーム１３に支持された自在継手構造の揺動支点２３（図１、２参照）によって揺動可能に支持されるとともに、互いに直交配置された一対の傾動調整機構２４ａ、２４ｂと、軸筒部１５の下端部を本体ケース１２およびフレーム１３側に付勢する引っ張りばね（引っ張りコイルスプリング）２５ａ、２５ｂとによって支持されている。
【００２５】
傾動調整機構２４ａ、２４ｂは、図３に示すように、ほぼ円弧状に形成されて、フレーム１３に固定されたピン２６ａ、２６ｂを支点として水平方向に回動（揺動）可能に配置されている。なお、傾動調整機構２４ｂの他端側の図示は、省略されている。傾動調整機構２４ａの一端側２４ａ１は、駆動軸２７ａ（の雄ねじ部）に螺合するナット部材３１ａに当接しており、ナット部材３１ａは駆動軸２７ａに対し回り止めされている。具体的には、一端側２４ａ１側のフォーク状突起（図示せず）がナット部材３１ａ側の孔（図示せず）に係合して、ナット部材３１ａと傾動調整機構２４ａの一端側２４ａ１とが駆動軸２７ａの周方向に対し回り止めされている。
【００２６】
ナット部材３１ａは、駆動軸２７ａ、駆動軸２７ａに軸着されたギア２８ａ、ギア２８ａに噛み合う２９ａを介して、Ｙ軸モータＭＹの回転軸に連結されている。軸筒部１５には、延出先端部にＵ字型フック３０ａ、３０ｂの形成された平面視Ｌ字型プレート３０が固着されており、傾動調整機構２４ａの他端側延出部２４ａ２は、駆動軸２７ａと直交する方向に配置されたＵ字状フック３０ａの長孔３０ａ２内に挿入されて、その先端側がＬ字型プレート３０のフック３０ａの壁面３０ａ１に当接されている。また、プレート３０とフレーム１３の間には、一対の引っ張りばね２５ａ、２５ｂが介装されて、軸筒部１５には、図３白抜き矢印Ｆで示すように、引っ張りばね２５ａ、２５ｂのばね力が常に作用している。
【００２７】
このため、傾動調整機構２４ａには矢印Ａ１に示す方向の付勢力が作用し、傾動調整機構２４ａの一端側２４ａ１はナット部材３１ａに常に圧接した状態に保持されている。即ち、駆動軸２７ａと軸筒部１５側のＬ字型プレート３０（フック３０ａ）間に介装されている傾動調整機構２４ａを含む各動力伝達部材間には、引っ張りばね２５ａ、２５ｂのばね付勢力が常に一方向（図３におけるＡ１方向）に作用して、軸筒部１５を傾動調整する際に、各動力伝達部のガタによるバックラッシュの影響を受けないように構成されている。
【００２８】
また、Ｙ軸モータＭＹは、制御基板２０上のＣＰＵ５０によって生成された駆動パルスにしたがって、回転速度と回転方向（正回転または逆回転）が制御されるようになっている。このＹ軸モータＭＹの駆動力はギア２９ａ、２８ａを介して駆動軸２７ａに伝達され、駆動軸２７ａが回転することで、ナット部材３１ａが駆動軸２７ａに沿って進退移動する。ナット部材３１ａには、傾動調整機構２４ａの一端側２４ａ１が当接しているとともに、付勢力によって保持されているので、ナット部材３１ａと一体に一端側２４ａ１も進退する。これによって、傾動調整機構２４ａがピン２６ａを支点として水平方向に回動（揺動）、軸筒部１５が支点２３を中心にＹ軸方向に傾動するとともに、Ｙ軸用チルトセンサ２２Ｙの検出値が変化するようになっている。なお、傾動調整機構２４ａの回動時に、延出部２４ａ２と長孔３０ａ２は相対スライドすることで、傾動調整機構２４ａとプレート３０（のフック３０ａ）間の連結部に負荷（不測の応力）は発生しない。
【００２９】
一方、傾動調整機構２４ｂの一端側２４ｂ１は、駆動軸２７ｂ（の雄ねじ部）に螺合するナット部材３１ｂに当接しており、ナット部材３１ｂは駆動軸２７ｂに対し回り止めされている。具体的には、傾動調整機構２４ａの場合と同様、一端２４ｂ１側のフォーク状突起（図示せず）がナット部材３１ｂ側の孔（図示せず）に係合して、ナット部材３１ｂと傾動調整機構２４ｂの一端側２４ｂ１とが駆動軸２７ｂの周方向に対し回り止めされている。ナット部材３１ｂは、駆動軸２７ｂ、駆動軸２７ｂに軸着されたギア２８ｂ、ギア２８ｂに噛み合う２９ｂを介して、Ｘ軸モータＭＸの回転軸に連結されている。
【００３０】
傾動調整機構２４ｂの他端側延出部２４ｂ２は、図２に示すように、軸筒部１５に固着されたＬ字型プレート３０の延出先端部のＵ字状フック３０ｂに設けた長孔３０ｂ２内に挿入されて、その先端側がフックの壁面３０ｂ１に当接されている。軸筒部１５には、引っ張りばね２５ａ、２５ｂのばね力（図３Ｆ参照）が常に作用しているので、傾動調整機構２４ｂには、図３矢印Ａ２に示す方向の付勢力が作用し、傾動調整機構２４ｂの一端側２４ｂ１はナット部材３１ｂに常に圧接した状態に保持されている。即ち、駆動軸２７ｂと軸筒部１５側のＬ字型プレート３０（フック３０ｂ）間に介装されている傾動調整機構２４ｂを含む各動力伝達部材間には、引っ張りばね２５ａ、２５ｂのばね付勢力が常に一方向（図３におけるＡ２方向）に作用して、軸筒部１５を傾動調整する際に、各動力伝達部のガタによるバックラッシュの影響を受けないように構成されている。
【００３１】
傾動調整機構２４ｂに動力を与えるＸ軸駆動モータＭＸは、Ｙ軸駆動モータＭＹと同様、制御基板２０上のＣＰＵ５０によって生成された駆動パルスによって回転速度と回転方向（正回転または逆回転）が制御されるようになっている。このＸ軸モータＭＸの駆動力は、ギア２９ｂ、２８ｂを介して駆動軸２７ｂに伝達され、駆動軸２７ｂが回転する。駆動軸２７ｂが回転されると、ナット部材３１ｂと傾動調整機構２４ｂの一端側２４ｂ１が一体に進退し、これによって傾動調整機構２４ｂがピン２６ｂを支点として水平方向に回動（揺動）し、軸筒部１５が支点２３を中心にＸ軸方向に傾動するとともに、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘの検出値が変化するようになっている。なお、傾動調整機構２４ｂの回動時に、延出部２４ｂ２と長孔３０ｂ２は相対スライドすることで、傾動調整機構２４ｂとプレート３０（のフック３０ｂ）間の連結部に負荷（不測の応力）は発生しない。
【００３２】
このため、Ｙ軸用チルトセンサ２２ＹおよびＸ軸用チルトセンサ２２Ｘの検出値がそれぞれ０となるように、傾動調整機構２４ａ、２４ｂを駆動するＹ軸モータＭＹとＸ軸モータＭＸの駆動をＣＰＵ５０がフィードバック制御することで、回転軸１４ｄ（軸筒部１５）を鉛直状態にする自動整準ができるようになっている。この場合、モータ駆動回路５４、５６、Ｘ軸モータＭＸ、Ｙ軸モータＭＹは、Ｙ軸用チルトセンサ２２ＹおよびＸ軸用チルトセンサ２２Ｘの検出値がそれぞれ０となるように、傾動調整機構２４ａ、２４ｂを駆動する駆動手段を構成することになる。
【００３３】
また、Ｚ軸用チルトセンサ２２Ｚは、Ｘ軸用チルトセンサ２２ＸとＹ軸用のチルトセンサ２２Ｙに対し直交するように配置されているが、このＺ軸用チルトセンサ２２Ｘと傾動調整機構２４ａとＹ軸モータＭＹは、本体ケース１２を横置きにして用いる場合の自動整準機構を構成している。
【００３４】
即ち、鉛直回転照射光を形成するためには、脚１２ａが下向きとなるように本体ケース１２を横置きにして用いる。そして、Ｙ軸モータＭＹの駆動により、傾動調整機構２４ａがピン２６ａ方向に傾動するとともに、Ｚ軸用チルトセンサ２２Ｚの検出値が変化するようになっている。このため、Ｚ軸用チルトセンサ２２Ｚの検出値が０となるように、傾動調整機構２４ａを駆動するＹ軸モータＭＹの駆動をＣＰＵ５０がフィードバック制御することで、回転軸１４ｄ（軸筒部１５）を水平状態にする自動整準ができるようになっている。この場合、モータ駆動回路５６、Ｙ軸モータＭＹは、Ｚチルトセンサ２２Ｚの検出値が０となるように、傾動調整機構２４ａを駆動する駆動手段を構成することになる。
【００３５】
Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘ、Ｙ軸用チルトセンサ２２ＹおよびＺ軸用チルトセンサ２２Ｚの出力は、図４に示すように、制御基板２０上のＣＰＵ５０に接続されている。ＣＰＵ５０には、レーザ光源１４ｇ、モータ駆動回路５２、５４、５６が接続されているとともに、ＣＰＵ５０に各種のデータや情報を入力するための操作部５８、ＣＰＵ５０の処理結果などを表示するための表示部６０が接続されている。
【００３６】
ＣＰＵ５０は、自動整準時に、自動整準のための駆動パルスを生成し、この駆動パルスを駆動指令としてモータ駆動回路５４、５６に出力し、自動整準終了後には、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘ、Ｙ軸用チルトセンサ２２ＹおよびＺ軸用チルトセンサ２２Ｚの出力、例えば、各チルトセンサの検出出力の大きさとその持続時間を基に再整準移行条件が成立するか否かを判定し、再整準移行条件が成立するときには、再整準のための駆動パルスを生成し、生成した駆動パルスを駆動指令としてモータ駆動回路５４、５６に出力する駆動指令手段としての機能を備えて構成されている。
【００３７】
さらに、ＣＰＵ５０は、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘ、Ｙ軸用チルトセンサ２２ＹおよびＺ軸用チルトセンサ２２Ｚの検出出力、例えば、各チルトセンサの大きさとその持続時間を基に判定基準の相異なる複数の警報発生条件のうちいずれかの警報発生条件が成立するか否かを判定し、いずれかの警報発生条件が成立するときには、機械高が許容値を超えたとして、レーザ光源１４ｇを点滅させて警報を発生する警報手段としての機能を備えて構成されている。さらに、ＣＰＵ５０は、警報手段として、駆動指令手段の判定結果を分析して、再整準時に、再整準移行条件の成立回数に関連する値が規定値以上になったときに、各チルトセンサの検出出力の発生の有無あるいは各チルトセンサの検出出力の大きさによらず、レーザ光源１４ｇを点滅させて警報を発生させる機能を備えて構成されている。この場合、ＣＰＵ５０は、レーザ光源１４ｇとともに警報手段を構成することになる。なお、ＣＰＵ５０を用いて警報手段を構成するに際しては、ＣＰＵ５０に音声を発生する警報器を接続し、ＣＰＵ５０からの指令によって警報器から音声で警報を発生させる構成を採用したり、ＣＰＵ５０からの指令によって表示部６０の画面上に警報に関する画像を表示する構成を採用したりすることもできる。
【００３８】
また、ＣＰＵ５０は、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの情報（データ）記録媒体を備えており、ＲＯＭには、再整準移行条件と警報発生条件の判定基準に関するデータとして、例えば、各チルトセンサの検出出力の大きさとその持続時間についてのデータが格納されている。
【００３９】
また、ＣＰＵ５０は、再整準移行条件の成立回数を計数するために、再整準移行条件が成立するごとに各チルトセンサの検出出力の極性、例えば＋、−に対応してカウントする整準外れカウンタとしての機能を備えて構成されている。
【００４０】
次に、本体ケース１２を縦置きにした場合、レーザ測量機１０の自動整準終了後における作用を図５のフローチャートにしたがって説明する。レーザ測量機１０に電源が投入され、操作部５８における操作にしたがってＸ軸モータＭＸ、Ｙ軸モータＭＹが駆動されて自動整準が確定した場合、あるいは操作部５８における操作を基にＨＩ（Ｈｅｉｇｈｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）アラート機能（機械高が変化したときに警報を発生する機能）をオンにして自動整準が確定した場合には、各チルトセンサに関する監視が開始され、ＣＰＵ５０は、各チルトセンサに関する整準外れカウンタの値（カウント値）を０にセットする（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ５０は、各チルトセンサの出力を一定の間隔で読み込む（ステップＳ２）。例えば、レーザ測量機１０を縦置きにした場合、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘの出力とＹ軸用チルトセンサ２２Ｙの出力を一定の間隔で読み込む。ただし、グレードモード設定をしたときには、Ｙ軸用チルトセンサ２２Ｙの出力のみを読み込む。例えば、本体ケース１２をＸ軸方向に傾斜させたときには、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘの出力を無視し、Ｙ軸用チルトセンサ２２Ｙの出力のみを読み込む。一方、レーザ測量機１０を横置きにした場合は、Ｚ軸用チルトセンサ２２Ｚの出力のみを一定の間隔で読み込む。
【００４１】
次に、ＨＩアラート移行条件を判定するためのデータを抽出するに際して、ＲＯＭから警報発生条件の判定基準のうち、各チルトセンサの検出出力の大きさに対応した判定基準として、±１２０″を抽出し、各チルトセンサの検出出力の持続時間に対応した判定基準として、０．６３〜１秒間を抽出する（ステップＳ３）。
【００４２】
次に、抽出したデータと各チルトセンサの検出出力とを比較し、各チルトセンサの検出出力がＨＩアラート移行条件に一致するか否かの判定を行う（ステップＳ４）。例えば、縦置き時には、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘ、Ｙ軸用チルトセンサＹのうちいずれか一方の値が、±１２０″である状態を０．６３〜１秒間継続したか否かを判定する。ただし、グレードモード設定時には、Ｙ軸用チルトセンサＹの検出出力のみが±１２０″である状態を０．６３〜１秒間継続したか否かを判定する。
【００４３】
一方、横置き時には、Ｚ軸用チルトセンサ２２Ｚの出力の値が、±１２０″で状態を０．６３〜１秒間継続したか否かを判定する。
【００４４】
いずれかのチルトセンサの出力がＨＩアラート移行条件に一致したときにはステップＳ１５の処理に移行し、条件に一致しないときには、ステップＳ５の処理に移行し、内部的な再整準移行条件に関するデータを抽出する。
【００４５】
ステップＳ５においては、再整準移行条件の判定に用いるデータを抽出するに際して、ＣＰＵ５０は、ＲＯＭから第１の再整準移行条件の判定基準として、各チルトセンサの検出出力の大きさに対応した判定基準、±６″を抽出し、各チルトセンサの検出出力の持続時間に対応した判定基準、５秒間を抽出するとともに、ＲＯＭから第２の再整準移行条件の判定基準として、各チルトセンサの検出出力の大きさに対応した判定基準、±４２″を抽出し、各チルトセンサの検出出力の持続時間に対応した判定基準、０．６３〜１秒間を抽出する。判定基準の相異なる２つの再整準移行条件に関するデータが抽出されたときには、ＣＰＵ５０は、いずれかのチルトセンサの出力が内部的な再整準移行条件に一致するか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００４６】
例えば、縦置き時には、第１の再整準移行条件が成立するか否かを判定するために、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘ、Ｙ軸用チルトセンサ２２Ｙのうちいずれか一方の値が、±６″である状態を５秒間継続したか否かを判定する。第１の再整準移行条件が成立しないときには、第２の再整準移行条件が成立するか否かを判定するために、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘ、Ｙ軸用チルトセンサ２２Ｙのうちいずれか一方の値が、±４２″である状態を０．６３〜１秒間継続したか否かを判定する。
【００４７】
ただし、グレードモード設定時には、第１の再整準移行条件が成立するか否かを判定するために、Ｙ軸用チルトセンサ２２Ｙの出力の値が、±６″である状態を５秒間継続したか否かを判定する。第１の再整準移行条件が成立しないときには、第２の再整準移行条件が成立するか否かを判定するために、Ｙ軸用チルトセンサ２２Ｙの出力の値が、±４２″である状態を０．６３〜１秒間継続したか否かを判定する。
【００４８】
また、横置き時には、第１の再整準移行条件が成立するか否かを判定するために、Ｚ軸用チルトセンサ２２Ｚの検出出力の値が、±６″である状態を５秒間継続したか否かを判定する。第１の再整準移行条件が成立しないときには、第２の再整準移行条件が成立するか否かを判定するために、Ｚ軸用チルトセンサ２２Ｚの検出出力の値が、±４２″である状態を０．６３〜１秒間継続したか否かを判定する。
【００４９】
いずれかのチルトセンサの出力が内部的な再整準移行条件に一致しないときにはステップＳ２からステップＳ６までの処理を繰り返し、いずれかのチルトセンサの出力が内部的な再整準移行条件に一致したときにはステップＳ７に移行し、整準外れカウンタの値を更新する。この場合、整準外れが生じた方向、すなわち、本体ケース１２の傾く方向によって各チルトセンサの出力の極性がプラスまたはマイナスに変化するため、各チルトセンサの出力の極性に対応づけてカウント値を累積する。
【００５０】
例えば、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘの出力が＋方向にずれてその値が＋６″を超えたときには、該当する整準外れカウンタ（＋方向用整準外れカウンタ）の値を＋１とし、逆にＸ軸用チルトセンサ２２Ｘの出力が−方向にずれてその値が−６″を超えたときには、該当する整準外れカウンタ（−方向用整準外れカウンタ）を−１とする。また、本体ケース１２がＸ軸を基準に＋の方向に傾き、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘの出力が＋４２″を超えたときには、該当する整準外れカウンタを＋７とし、逆に、本体ケース１２がＸ軸を基準に−の方向に傾き、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘの出力の値が−４２″を超えたときには、該当する整準外れカウンタの値を−７にする。そして、＋方向用整準外れカウンタは＋の値を順次計数してその値を累積し、−方向用整準外れカウンタは−の値を順次計数してその値を累積する。すなわち、整準外れが生じた方向のチルトセンサの出力の大きさとその極性を基に各整準外れカウンタの値を更新する。
【００５１】
次に、いずれかのチルトセンサに対応した整準外れカウンタの値が規定値以上か否かを判定する（ステップＳ８）。すなわち、いずれかのチルトセンサに対応した整準外れカウンタの値が規定値、例えば、±２０以上か否かを判定する。整準外れカウンタの値が＋２０または−２０以上のときには、初期の設置状態からの傾きが１２０″（±２０×６″＝１２０″）であり、機械高が許容値を超えたとして、警報を発するためにステップＳ１５の処理に移行する。
【００５２】
一方、いずれの整準外れカウンタの値が規定値以上でないときには内部的な再整準処理に移行する（ステップＳ９）。この後は、ステップＳ１０において、ステップＳ３と同様に、ＨＩアラート移行条件を判定するためのデータを抽出し、ステップＳ１１において、いずれかのチルトセンサの出力の値がＨＩアラート移行条件に一致するか否かの判定を行い、一致するときには、機械高が許容値を超えたとして、警報を発するためにステップＳ１５の処理に移行し、一致しないときには、ステップＳ１２の処理に移行する。
【００５３】
ステップＳ１２においては、比較的速い地盤変動を検出するために、ＣＰＵ５０は、ステップＳ３におけるＨＩアラート移行条件の判定基準とは異なる判定基準として、ＲＯＭから各チルトセンサの検出出力の大きさに対応した判定基準、±１８″を抽出し、各チルトセンサの検出出力の持続時間に対応した判定基準、１５秒間を抽出する。
【００５４】
次に、ＣＰＵ５０は、いずれかのチルトセンサの出力の値がＨＩアラート移行条件に一致するか否かの判定を行う（ステップＳ１３）。例えば、縦置き時には、Ｘ軸用チルトセンサ２２Ｘ、Ｙ軸用チルトセンサ２２Ｙの出力のうちいずれかの値が、±１８″である状態を１５秒間継続したか否かの判定を行う。なお、グレードモード設定時にはＹ軸用チルトセンサ２２Ｙの出力についてのみ行う。
【００５５】
一方、横置き時には、Ｚ軸用チルトセンサ２２Ｚの出力の値が、±１８″である状態を１５秒間継続したか否かの判定を行う。
【００５６】
そしていずれかのチルトセンサの出力の値がＨＩアラート移行条件に一致しているときには、機械高が許容値を超えたとして、警報を発するためにステップＳ１５の処理に移行し、一致していないときには、内部的な再整準処理を終了し（ステップＳ１４）、ステップＳ２の処理に戻る。
【００５７】
ステップＳ１５においては、ＣＰＵ５０は、機械高が許容値を外れたとして、レーザ光源１４ｇを点滅させてＨＩアラート警報を行う。この後、ＣＰＵ５０は、Ｘ軸用モータＭＸ、Ｙ軸モータＭＹに対する駆動を停止するための処理を行うとともに、各チルトセンサの出力を監視する処理を終了し、ＨＩアラート警報の処理に移行する。
【００５８】
本実施例においては、衝撃などで本体ケース１２が大きく傾いたときにはステップＳ４、ステップＳ１１の処理を基に警報を発することができ、再整準時に比較的遅い地盤変動が生じても、ステップＳ８の処理を基に警報を発することができ、さらに、比較的速い地盤変動が生じたときには、ステップＳ１３の処理を基に警報を発することができる。このため、衝撃や地盤変動に起因して本体ケース１２が傾き初期の設置状態から機械高が変化して、許容値を超えたときには、確実に警報を発してその旨を作業員に知らせることができる。
【００５９】
なお、本実施例における傾きや時間に関する数値は一例であって、本発明は、これらの数値に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施例を示すレーザ測量機の縦断面図である。
【図２】レーザ測量機の要部縦断面図（図１に示す線II−IIに沿う断面図）である。
【図３】レーザ測量機の水平断面図（図１に示す線III−IIIに沿う断面図）である。
【図４】レーザ測量機のブロック構成図である。
【図５】レーザ測量機の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１０  レーザ測量機
１２  本体ケース
１４  回転ヘッド
１４ｇ  レーザ光源
１５  軸筒部
２０  制御基板
２２Ｘ  Ｘ軸用チルトセンサ
２２Ｙ  Ｙ軸用チルトセンサ
２２Ｚ  Ｚ軸用チルトセンサ
５０  ＣＰＵ
５２、５４、５６  モータ駆動回路
Ｍ  モータ
ＭＸ  Ｘ軸モータ
ＭＹ  Ｙ軸モータ
【図１】
2006208008.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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