(57)【要約】      （修正有）【課題】ノンプリズム方式で移動する杭を自動的に追尾しながら位置を測定できるようにする。【解決手段】自動測量システム１００は、ノンプリズム方式で測距できる測距部材４と、測距部材４を回転させる測距部材回転部材とを有する測量装置と、測量装置を制御する情報処理装置２を有し、測量対象の杭の第１測定位置に対して測距部材４を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材４の測距データを取得する処理と、測量対象の杭の第２測定位置に対して測距部材４を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材４の測距データを取得する処理と、測距データに基いて正常測定状態と異常測定状態を判定する処理と、異常測定状態の場合には第１測定位置または第２測定位置のうちで異常測定状態でない側の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材回転部材を駆動させる処理を実行する。【選択図】図１
2018146332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測量対象の杭の第１測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測量対象の杭の第２測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測距データに基いて正常測定状態と異常測定状態を判定する処理と
を繰り返し情報処理装置に実行させ、
異常測定状態の場合には第１測定位置または第２測定位置のうちで異常測定状態でない側の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材回転部材を駆動させる処理を情報処理装置に実行させるための自動測量プログラム。
【請求項２】
測量対象の杭の根元側高さ位置に対して測距部材を向けるように測距部材鉛直角回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測量対象の杭の上部側高さ位置に対して測距部材を向けるように測距部材鉛直角回転部材を駆動させる測距部材の測距データを取得する処理と
上部側高さ位置における測距データに基いて正常測定状態と異常測定状態を判定する処理とを繰り返し情報処理装置に実行させ、
異常測定状態の場合には測距部材の向きを所定の移動量で根元側高さ位置の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材鉛直角回転部材を駆動させるとともにその位置を新たに上部側高さ位置に設定する処理を情報処理装置に実行させるための請求項１に記載の自動測量プログラム。
【請求項３】
測量対象の杭の右側測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材水平角回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測量対象の杭の左側測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材水平角回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測距データに基いて正常測定状態と異常測定状態を判定する処理と
を繰り返し情報処理装置に実行させ、
異常測定状態の場合には右側測定位置または左側測定位置のうちで異常測定状態でない側の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材水平角回転部材を駆動させるとともにその移動量だけ測定基準位置をシフトさせて設定する処理を情報処理装置に実行させるための請求項１に記載の自動測量プログラム。
【請求項４】
ノンプリズム方式で測距できる測距部材と、測距部材を回転させる測距部材回転部材とを有する測量装置と、測量装置を制御する情報処理装置を有し、
測量対象の杭の第１測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測量対象の杭の第２測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測距データに基いて正常測定状態と異常測定状態を判定する処理と
異常測定状態の場合には第１測定位置または第２測定位置のうちで異常測定状態でない側の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材回転部材を駆動させる処理を実行するようになした自動測量システム。
【請求項５】
測量対象の杭の根元側高さ位置に対して測距部材を向けるように測距部材鉛直角回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測量対象の杭の上部側高さ位置に対して測距部材を向けるように測距部材鉛直角回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
上部側高さ位置における測距データに基いて正常測定状態と異常測定状態を判定する処理と
異常測定状態の場合には測距部材の向きを所定の移動量で根元側高さ位置の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材鉛直角回転部材を駆動させるとともにその位置を新たに上部側高さ位置に設定する処理を実行するようになした請求項４に記載の自動測量システム。
【請求項６】
測量対象の杭の右側測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材水平角回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測量対象の杭の左側測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材水平角回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測距データに基いて正常測定状態と異常測定状態を判定する処理と
異常測定状態の場合には右側測定位置または左側測定位置のうちで異常測定状態でない側の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材水平角回転部材を駆動させるとともにその移動量だけ測定基準位置をシフトさせて設定する処理を実行するようになした請求項４に自動測量システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動する杭の位置を測定する自動測量システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
杭などの施工対象物の位置を測定する装置として、測距部材と、測距部材を水平回転および鉛直回転させる回転部材とを有する装置が使用されている。特許文献１などでは、トータルステーションと呼ばれる測量装置を使用した測定方法であり、対象物にプリズムと呼ばれる反射ターゲットを取り付けて、その反射装置の位置を測定する方式が記載されている。また、プリズムと呼ばれる反射ターゲットを使用することなく、対象物の表面を直接測定するノンプリズム方式も存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３８８０２号公開特許公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された発明のような場合、測定対象物に反射ターゲットを取り付けなければならない。打ち込み前の杭の高い位置に反射ターゲットを取り付けるのは面倒な作業である。多くの場合、一回の施工において多数の杭を打ち込むことになるので、それらすべてに反射ターゲットを取り付け、施工後に取り外して回収するのは大きな負担になる。また、この反射ターゲットは高価な部材であり、レンタルの場合あっても多数を使用すれば、その分だけコストがかかる。
【０００５】
さらに、移動中の杭を打ち込み予定位置に誘導するためには、継続して杭の位置を計測しなければならない。特許文献１などでは反射ターゲットの移動に対して測量装置の測距部材を自動的に追随させることが記載されている。しかし、プリズムと呼ばれる光学素子は、測定対象としては点として認識されるものである。この点の移動を自動的に正確に追跡することは困難である。そして、反射ターゲットの位置が認識できなくなったときに効果的に自動で探すことができない。
【０００６】
一方、反射ターゲットを使用しないノンプリズム方式であれば、反射ターゲットの取り付け作業は不要となる。しかし、移動する対象物を自動的に追尾しながら測量することはできない。したがって、施工期間中は測定地点に作業員を配置し、手作業で対象物を追い続ける必要がある。
【０００７】
この発明は、反射ターゲットを使用しないノンプリズム方式で移動する杭を自動的に追尾しながら位置を測定できる自動測量プログラムおよび自動測量システム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】
上記の課題を解決するために、この発明の自動測量プログラムは、測量対象の杭の第１測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と、測量対象の杭の第２測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と、測距データに基いて正常測定状態と異常測定状態を判定する処理とを繰り返し情報処理装置に実行させ、異常測定状態の場合には第１測定位置または第２測定位置のうちで異常測定状態でない側の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材回転部材を駆動させる処理を情報処理装置に実行させる。
【０００９】
この発明の自動測量システムは、ノンプリズム方式で測距できる測距部材と、鉛直方向の回転軸を中心に測距部材を回転させる測距部材水平角回転部材とを有する測量装置と、測量装置を制御する情報処理装置を有し、測量対象の杭の第１測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と、測量対象の杭の第２測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と、測距データに基いて正常測定状態と異常測定状態を判定する処理と、異常測定状態の場合には第１測定位置または第２測定位置のうちで異常測定状態でない側の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材回転部材を駆動させる処理を実行するようになしたものである。
【００１０】
自動測量プログラムおよび自動測量システムにおいて、第１測定位置を杭の根元側高さ位置に、第２測定位置を杭の上部側高さ位置に設定し、上部側高さ位置において異常測定状態の場合には測距部材の向きを所定の移動量で根元側高さ位置の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材鉛直角回転部材を駆動させるとともにその位置を新たに上部側高さ位置に設定してもよい。
あるいは、第１測定位置を杭の右側測定位置に、第２測定位置を杭の左側測定位置に設定し、異常測定状態の場合には右側測定位置または左側測定位置のうちで異常測定状態でない側の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材水平角回転部材を駆動させるとともにその移動量だけ測定基準位置をシフトさせて設定してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の自動測量プログラムおよび自動測量システムにおいては、測量対象の杭に反射ターゲットの取り付け・取り外しを行う必要がない。そして、杭の変位に対して的確に測距部材の向きを追随させ、自動的に測量を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】自動測量システムの構成を示すブロック図である。
【図２】自動測量システムの情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】自動測量プログラムの構成を模式的に説明するブロック図である。
【図４】杭データの構成を模式的に説明する概念図である。
【図５】水平追尾処理を説明するフローチャートである。
【図６】右側測定位置および左側測定位置を示す杭の正面図である。
【図７】同平面図である。
【図８】測距について説明する平面図である。
【図９】杭の部分の拡大平面図である。
【図１０】測距について説明する側面図である。
【図１１】杭の中心位置を示す説明図である。
【図１２】任意の時点における杭ｘの測定を示す説明図である。
【図１３】鉛直追尾処理を説明するフローチャートである。
【図１４】垂直追尾処理における測定を示す概念図である。
【図１５】杭の傾きを示す概念図である。
【図１６】垂直追尾の動作を模式的に示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１は自動測量システムの構成を示すブロック図である。自動測量システム１００は測量装置１と情報処理装置２を備える。さらに、測量の基準点となる基準点反射部材３が使用される。
【００１４】
測量装置１はノンプリズム方式で測距できる測距部材４と、鉛直方向の回転軸を中心に測距部材を回転させる測距部材水平角回転部材６と水平方向の回転軸を中心に測距部材を回転させる測距部材鉛直角回転部材５とを有する。ここでノンプリズム方式とはプリズムとよばれる反射部材を使用することなく測定対象である杭の表面に対して直接的に測距する方式である。本例においては、トータルステーションと呼ばれて普及している装置を使用しているが、上述の要件を満たすものであればトータルステーションに限定されない。測量装置１には処理装置２１が付加されていて、測距部材水平角回転部材６と測距部材鉛直角回転部材５を制御し、測距部材４が向いている点までの距離を測定させることができる。
【００１５】
図２は自動測量システムの情報処理装置の構成を示すブロック図である。本願発明において、情報処理装置２は特に高い処理能力を必要とせず、汎用のパーソナルコンピュータやタブレット端末、携帯電話端末などを選択することもできる。また、何基の端末から構成するかについても任意である。本例では、汎用性が高く、しかも導入しやすい構成で説明する。本例では、測量装置１としてトータルステーションを使用するので、トータルステーションに備えられた処理装置２１の機能も一部使用する。さらに、測量装置１の近くで使用される測量現場用端末２２（親機）および測定対象である杭ｘを運搬させる運搬部材で使用される運搬部端末２３（子機）も使用する。
【００１６】
測量装置１と測量現場用端末２２はそれぞれBluetooth（登録商標）などの近距離無線通信装置や無線ＬＡＮ装置を備えており、これらを介して相互に通信できる。また、運搬部端末２３も無線ＬＡＮ装置を備えており、TCP/IPにより通信できる。ここでは、測量現場用端末２２には本発明に使用される自動測量プログラムの主要部分がインストールされている。
【００１７】
自動測量プログラムは、測量対象の杭の第１測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測量対象の杭の第２測定位置に対して測距部材を向けるように測距部材回転部材を駆動させて測距部材の測距データを取得する処理と
測距データに基いて正常測定状態と異常測定状態を判定する処理と
を繰り返し情報処理装置に実行させ、
異常測定状態の場合には第１測定位置または第２測定位置のうちで異常測定状態でない側の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材回転部材を駆動させる処理を情報処理装置に実行させる。この自動測量プログラムにより、測定対象の杭の移動に対して測距部材４の向きを追随させ、自動的に杭の距離を測定し続けることができる。
【００１８】
本発明の実施形態についてさらに詳細に説明する。事前に杭データを情報処理装置の杭データ記憶部Ｍ1に保存する。杭データ記憶部Ｍ1の構成の例は図４に示されている。杭ｘ１，ｘ２，…ｘｎ，…に対して、それぞれ杭の直径Ｄ，設置場所座標（ｘ，ｙ，ｚ）を入力しておく。また、施工現場における測距部材１の設置位置および基準点反射部材３の設置位置を決めて置く。
【００１９】
次に、その定められた位置に測量装置１と基準点反射部材３を設置する。そして、測距部材１の測距部材４を基準点反射部材３に向ける。普及しているトータルステーションであれば自動的に基準点反射部材３を探す機能が備わっているので、これを利用してもよい。自動測量プログラムの基準点検出処理が実行されると、測量現場用端末２２は測距部材１に対して基準点反射部材３を探してその方向に測距部材４を向けるように指示する。これを受けて、測距部材１の測距部材水平角回転部材６と測距部材鉛直角回転部材５が駆動し、測距部材４を基準点反射部材３に向ける。このときの測距部材４の向きが基準方向となり、その向きに対する夾角が測距部材１による水平角の測定値として出力されるようになる。
【００２０】
図３は自動測量プログラムの構成を模式的に説明するブロック図であり、図４は杭データの構成を模式的に説明する概念図である。
【００２１】
最初の杭の設置を行うとする。まず、自動測量プログラムの杭選択処理Ｑ00を実行する。作業者は最初に設置すべき杭を杭データ記憶部Ｍ1に保存されている杭ｘ１，ｘ２，…ｘｎ，…から決定し、測量現場用端末２２の入力装置より選択の指示を行う。これによって、測量現場用端末２２は選択された杭ｘｎの杭データを杭データ記憶部から読み出し、設置目標位置座標（ｘ、ｙ、ｚ）と杭の直径Ｄｎを取得する。また、本例では杭データとして杭ｘｎの長さＬｎも杭データ記憶部Ｍ1に記憶されている。
【００２２】
本例の自動測量プログラムおよび自動測量システムにはさまざまな機能を持たせることができるが、ここでは、杭の水平な移動に対して追随しながら自動測量を行う機能を実現する水平追尾処理Ｑ10と、杭の打ち込みに伴う鉛直方向の変位に追随しながら自動測量を行う機能を行う機能を実現する鉛直追尾処理Ｑ20を説明する。このどちらにも本願発明の自動追尾測量が適用されている。
【００２３】
たとえば、杭の打設部材を備えた船などの杭運搬装置で杭を運搬し、海上の所定の位置で杭打ちする例で説明する。まず、所定の位置へ向かって杭ｘを運搬する船を誘導するために水平な移動に対して追随しながら自動測量を行う機能のための水平追尾処理Ｑ10を実行させる。図５は水平追尾処理Ｑ10を説明するフローチャートである。初めに杭ｘにおいて測定しやすい高さ位置に測距部材２の鉛直角θを合わせる。さらに、杭ｘの中心位置Ｐ0付近に測距部材２の水平角を合わせる。これらの処理は作業員による手動でよい。そして、自動測量を開始する。
【００２４】
図６は右側測定位置および左側測定位置を示す杭の正面図、図７は同平面図である。杭ｘの中心から所定距離Ｗだけずれた左右の位置に対する測距を継続的に繰り返していく。ずれ幅であるＷは杭の直径Ｄに対する所定の割合Ｄ／Ｎ（Ｎ＞２）で定める。たとえば、Ｄ／３，Ｄ／４，Ｄ／５，Ｄ／６などから選択できるが、水平方向の自動追尾においてはＷ＝Ｄ／４が特に適しているので、以下、このずれ幅で説明する。
【００２５】
図８は測距について説明する平面図、図９は杭の部分の拡大平面図である。第１測定位置として測量対象１の杭の中心からＷ（＝Ｄ／４）だけ右側にずれた右側測定位置Ｐ1に対して測距部材４を向けるように測距部材水平角回転部材６を駆動させて測距部材の測距データＲ1‘を取得する右側測距処理Ｑ1を実行する。このときの測距部材４の水平角φ1‘も測量現場用端末２２に取得させる。ここで、得られる水平角φ1‘は基準点反射部材３の方向を基準とする夾角である。北に対する基準点反射部材３の水平角φ0は設計書により把握できるので、北に対する測定点の水平角φ1もφ1＝φ1‘−φ0により算定することができる。この水平角φ1と鉛直角θと距離Ｒ1より地図上における右側測定位置Ｐ1の位置を絶対座標で得ることができる。なお、基準点反射部材３の水平角φ0は固定されているため測定される水平角φ1と夾角φ1‘は一対一で対応しているのでどちらを用いても本願発明を実施することはできるが、以下、水平角については北を基準とする角度に基いて説明する。
【００２６】
杭ｘの中心位置や傾きの算出においては水平距離Ｒを使用する。図１０は測距について説明する側面図である。測距により得られた距離をＲ‘とし、測定点に向けた測距部材２の鉛直角をθとすると水平距離Ｒは
Ｒ＝Ｒ‘・ｃｏｓθ
と算定される。したがって、右側測定位置Ｐ1の水平距離Ｒ1も上式によって測距データＲ1‘から算出できる。以下、特に断らない限り水平距離を単に「距離」という。
【００２７】
ついで、第２測定位置Ｑ2の測距を行う。第２測定位置として測量対象の杭の中心からＤ／４だけ左側にずれた左側測定位置Ｐ2に対して測距部材１を向けるように測距部材水平角回転部材を駆動させて測距部材２の測距データＲ2を取得する処理を実行する。夾角φ2は測量装置１から取得してもよく、φ1と測距部材２の振り角から計算してもよい。夾角φ2と鉛直角θと距離Ｒ2より左側測定位置Ｐ2の位置も特定される。
【００２８】
中心位置算出処理Ｑ3により杭ｘの中心位置Ｏを算定する。図１１は杭の中心位置を示す説明図であり、測定位置Ｐ1，Ｐ2の高さにおける杭の断面図である。右側測定位置Ｐ1と左側測定位置Ｐ2の座標は特定されており、杭の直径はＤであるので、Ｐ1，Ｐ2の双方からＤ／２の距離の点を求めれば杭の中心Ｏは決定できる。このような計算は簡単に行えるものであり、特に説明を要しない。杭の中心Ｏの座標（ｘ，ｙ）は通信回線によって船に設けられた運搬部端末２３に送信される。運搬部端末２３はこれを受信し、その表示部材に表示させることにより、船にいる人員に杭ｘの現在位置を知らせることができる。
【００２９】
このように右側測定位置Ｐ1の測距処理Ｒ1と左側測定位置Ｐ2の測距処理Ｐ2の組み合わせにより杭中心位置Ｏの取得ができる。この組み合わせの処理を継続して繰り返していく。なお、上述の例では右側測定位置Ｐ1をはじめに測定したが、左右の測定順序は任意である。また、順序は固定させる必要もなく、杭ｘの移動方向に基いて、移動方向の逆側の測定位置を先に測定するようにしてもよい。
【００３０】
図１２は任意の時点における杭ｘの測定を示す説明図である。点線で示す円は前回の測定における杭ｘの位置であり、実線が杭ｘの現在位置を示す。図１２（ａ）では、左右どちらの測定位置Ｐ1，Ｐ2も杭ｘの表面に存在している。したがって、それぞれの測定位置Ｐ1，Ｐ2における距離Ｒ1，Ｒ2は正常に測定でき、この値に基いて、現在の杭ｘの中心位置Ｏを得ることができるので、それを運搬部端末２３に送信することができる。このように距離データに基いて、正常測定状態と異常測定状態を判定する異常判断処理Ｑ4を実行する。距離Ｒ1，Ｒ2に基いて中心位置Ｏが得られる場合は正常状態と判定する。また、前回の中心位置のデータと比較することによって杭ｘの移動量や移動速度も算定できるので、これらも運搬部端末２３に送信してもよい。さらに、杭ｘの移動量に対応する水平角分だけずらして次回の測定における測定位置Ｐ1，Ｐ2を決めることができる。
【００３１】
図１２（ｂ）では、杭ｘの移動量が大きく、右側測定位置Ｐ1に向いた方向φ1には杭ｘの表面は表れない。したがって、右側測定位置Ｐ1の距離は測定不能となり、中心位置Ｏを特定することができない。正常測定状態と異常測定状態を判定する異常判定処理Ｑ4においては異常測定状態と判定される。一方、左側測定位置Ｐ2は杭ｘの表面にあるので、距離Ｒ2は測定できる。このように、異常測定状態の場合には右側測定位置Ｐ1または左側測定位置Ｐ2のうちで異常測定状態でない側の方向に測距部材の向きを所定の移動量で移動するように測距部材水平角回転部材を駆動させる。つまり、本例の場合では左側測定位置Ｐ2の側、すなわち、左側に向けてずらして次回の測定位置を設定する。たとえば、次回の右側測定方向φ1と左側測定方向φ2をそれぞれ左側にＤ／４の距離に対応する角度ｔａｎ-1（Ｄ／４Ｒ）だけずらして設定する。これによって、杭ｘの移動した方向に測距部材の向きを自動的に追随させ、測量を継続させることができる。
【００３２】
本例では、測定を開始するときに測距部材を杭ｘの中央に向ける作業は手動で行ったが、それ以降は自動的に杭ｘを追尾しながら測距するので人員を常駐させておく必要はない。杭ｘが設計図に指定された位置に付くまで自動測量システム１００は杭ｘを船の運搬部端末２３に送信し続ける。
【００３３】
杭ｘが予定位置に到着し、打ち込みを行うときには鉛直方向の変位に追随しながら自動測量を行う機能が鉛直追尾処理Ｑ20により実行される。図１３は鉛直追尾処理を説明するフローチャートであり、図１４は垂直追尾処理における測定を示す概念図である。まず、測量対象の杭の上部側高さ位置Ｈ1と根元側高さ位置Ｈ2を定める。作業員が手動で測距部材を上部側高さ位置Ｈ1および根元側高さ位置Ｈ2に向けて、それぞれの鉛直角θ1とθ2を指定してもよい。また、杭ｘの長さデータＬも予め杭データとして登録しておき、これに基いて鉛直角θ1とθ2を算出して定めてもよい。杭ｘの設定位置はすでに登録されており、これに基いて距離も算出できるので、鉛直角θ1とθ2は容易に算出できる。ここで、根元側高さ位置Ｈ2は測距できる範囲内でなるべく低い位置に定めることが好ましい。また、上部側高さ位置Ｈ1もできるだけ高い位置が好ましいが、最上部に限る必要はない。杭ｘの最上部は建て込みのためのチャックで把持されていたり、根元よりもかなり細くなっている場合もあるので、そのようなときは頂上部よりもやや低く直径が根元部とほぼ同程度とみなせる位置に設定してもよい。この上部側高さ位置Ｈ1が第１測定位置、根元側高さ位置Ｈ2が第２測定位置となる。自動測量は根元側高さ位置Ｈ2での測距処理と上側高さ位置Ｈ1での測距処理の繰り返しによって行われる。
【００３４】
根元側高さ位置Ｈ2での測距処理Ｑ5では、測量対象の杭ｘの根元側高さ位置Ｈ2に対して測距部材４を向けるように測距部材鉛直角回転部材５を駆動させる処理が実行される。そして、この杭の根元側高さ位置Ｈ2において測量対象の杭ｘの右側測定位置Ｐ1と左側測定位置Ｐ2における測距が実行され、それぞれの距離データＲ1およびＲ2が得られる。この処理は、水平方向追随の場合と同様であるので、詳述は避ける。この距離データＲ1およびＲ2により根元側高さ位置Ｈ2における杭ｘの中心位置Ｏ2が求められる。
【００３５】
上側高さ位置Ｈ1での測距処理Ｑ6では、測量対象の杭の上側高さ位置Ｈ1に対して測距部材２を向けるように測距部材鉛直角回転部材５を駆動させる処理が実行される。そして、この杭の上側高さ位置Ｈ1においても測量対象の杭の右側測定位置Ｐ1と左側測定位置Ｐ2における測距が実行され、それぞれの距離データＲ1およびＲ2が得られ、上側高さ位置Ｈ1における杭ｘの中心位置Ｏ1が求められる。
【００３６】
上側高さ位置Ｈ1においては、測距データに基いて正常測定状態と異常測定状態を判定する処理Ｑ4が実施される。距離データＲ1およびＲ2が得られ、杭ｘの中心位置Ｏ1が求められるときは正常状態と判断する。このときは、上側高さ位置Ｈ1の中心位置Ｏ1のデータと根元側高さ位置Ｈ2の中心位置Ｏ2のデータを比較し、杭ｘの傾きの評価Ｑ7を行う。図１５は杭の傾きを示す概念図である。
中心位置Ｏ1（ｘ1，ｙ1）と中心位置Ｏ2（ｘ2，ｙ2）の水平方向のズレΔｘ，Δｙを求めてもよい。
Δｘ＝ｘ1−ｘ2，Δｙ＝ｙ1−ｙ2
ΔＰ＝（（ｘ1―ｘ2）2+（ｙ1−ｙ2）2）1/2
あるいは、傾斜角θ1-2を求めてもよい。
θ1-2＝ｔａｎ-1（ΔＰ／（Ｈ1−Ｈ2））
これらの杭ｘの中心位置Ｏ1（ｘ1，ｙ1）と中心位置Ｏ2（ｘ2，ｙ2）のデータやズレΔｘ，Δｙのデータは通信回線によって運搬部端末２３に送信される。運搬部端末２３はこれを受信し、その表示部材に表示させる。また、すでに地中に入っている杭ｘの下端部における中心位置も傾きθ1-2に基いて算定することができ、さらに上側高さ位置Ｈ1における中心位置Ｏ1とのズレを算定することもできる。船にいる人員は杭ｘの傾き状態をリアルタイムで知ることができ、これに基いて適切な時期に必要な修正を行いながら杭ｘを垂直な状態に近づけることができる。
さらに、杭の傾きの許容限界θlimを定めておき、傾きθ1-2と許容限界θlimを比較し、この傾きθ1-2が許容限界θlimを超えたときには警告信号を運搬部端末２３に送信させることもできる。上下における中心位置のズレの大きさによって許容限界を超えるか否かを判断してもよい。
【００３７】
図１６は垂直追尾の動作を模式的に示す概念図である。図１６（ａ）に示すように初期の状態では最初に設定された上側測定位置Ｈ1で測距することができる。杭ｘの打ち込みが進行すると杭ｘの頂部が下がるが、図１６（ｂ）に示すように上側測定位置Ｈ1が杭ｘの表面に表れているときはそのまま測距できる。しかし、さらに杭打ちが進行すると図１６（ｃ）に示すように杭の頂部が上側測定位置Ｈ1より下になる状況が生じる。このとき、上側測定位置Ｈ1における測距ができず、中心位置Ｏ1を求めることもできない。この場合、正常測定状態と異常測定状態を判定する異常判定処理Ｑ4において、異常状態と判定される。また、図１６（ｄ）に示すように杭ｘの上部に杭ｘの直径より太い部材が取り付けられていて、その部分が上側測定位置Ｈ1に当たった場合にも中心位置Ｏ2を正しく求めることはできず、異常状態と判定してよい。このように異常状態の場合は、所定の距離ΔＨだけ上側測定位置Ｈ1を下げて設定する。この下降距離ΔＨは任意であるが、通常の杭打ちの場合は１ｍ程度に設定するのがよい。そして新たに設定された上側測定位置Ｈ1に測距部材２を向ける。
【００３８】
以上の処理を繰り返すことにより、杭打ちによる杭ｘの上端部の下降に追随して杭の傾きを自動的に測定し続ける。杭ｘを設計書の仕様のとおりの深さまで打ち込んだら、鉛直方向の変位に追随しながら自動測量を行う鉛直追尾処理Ｑ20も終了させる。
【００３９】
一か所の杭打ちにおいて複数の短い杭を継ぎ足しながら打ち込んでいく工法もある。この場合、杭が所定の高さまで打ち込まれたら自動測量を一旦停止させる。杭の上端に次の杭を溶接等によって継ぎ足す。そして、新たな杭の上部に上側測定位置Ｈ1を定め、杭打ち作業を行うとともに自動計測処理を再開する。
【００４０】
杭ｘの移動時における水平追尾処理で取得された杭の中心位置データＯ（ｘ，ｙ）や、杭打ち時における鉛直追尾処理で取得された杭の中心位置Ｏ1（ｘ1，ｙ1），Ｏ2（ｘ2，ｙ2）や傾きθ1-2のデータは順次、情報処理装置２に保存される。測量現場用端末２２の記憶装置に保存してもよく、あるいは施工者の事務所等にある外部サーバーなどに送信して、その記憶装置に記憶させてもよい。この記憶されたデータは施工の正確さを証明するための有力な証拠となる。
【符号の説明】
【００４１】
１．測量装置
２．情報処理装置
３．基準点反射部材
４．測距部材
５．測距部材鉛直角回転部材
６．測距部材水平角回転部材
２１．測量装置内情報処理装置
２２．測量現場用端末
２３．運搬部端末
ｘ．杭
１００．自動測量システム
【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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