(57)【要約】【課題】測量用スタッフ等に取り付けて測定する場合でも、受光器本体を上下に移動させる装置が不要で、気泡管によって受光器本体の鉛直方向に対する傾斜を確認しながら作業を行う必要がなく、路盤等の高さの正確な測定を容易に行えるレーザ受光器を提供する。【解決手段】レーザ受光器１は、回転式レーザ発光器から照射されるレーザ光を受光する受光部３と、レーザ光の高さデータを求める制御部４と、レーザ光の高さデータを表示する表示部５とを備え、制御部４が、受光部３が受光したレーザ光の高さデータを検出する受光位置検出部９と、受光部３が基準測定位置に設置されときのレーザ光の高さデータを基準高さデータとして予め記憶する記憶部１０と、任意の測定位置に受光部３が設置されたときのレーザ光の高さデータと基準高さデータとの偏差を演算し、その偏差を表示部５に数値表示させる演算部１１とを備えた構成とされている。【選択図】図３
2007298487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受光素子を縦方向に配置して構成され、回転式レーザ発光器から基準平面に照射されるレーザ光を受光する受光部と、該受光部が受光したレーザ光の高さデータを求める制御部と、該制御部で求めたレーザ光の高さデータを表示する表示部とを備えたレーザ受光器において、
前記制御部は、前記受光部が受光したレーザ光の高さデータを検出する受光位置検出部と、前記受光部が基準測定位置に設置されたときに前記受光位置検出部が検出したレーザ光の高さデータを基準高さデータとして予め記憶する記憶部と、前記基準測定位置から離れた任意の測定位置に受光部が設置されたときに前記受光位置検出部が検出したレーザ光の高さデータを測定高さデータとし、該測定高さデータと前記基準高さデータとの偏差を演算し、その偏差を前記表示部に数値表示させる演算部とを備えていることを特徴とするレーザ受光器。
【請求項２】
前記演算部は、前記測定位置に設置された受光部をレーザ光の照射方向に傾動させた際、その複数の傾動位置において受光部に入射されたレーザ光の高さデータのうち最小値を求めることを特徴とする請求項１に記載のレーザ受光器。
【請求項３】
前記受光部は、縦方向における受光範囲が１００〜５００ｍｍに設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ受光器。
【請求項４】
前記受光部は、縦方向の中央部に配置した受光素子の配置間隔が、その上下の両側に配置した受光素子の配置間隔より小さく設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ受光器。
【請求項５】
回転式レーザ発光器から基準平面に照射されたレーザ光をレーザ受光器の受光部で受光して得たレーザ光の高さデータにもとづいて対象物の高さを測定するレーザ受光器による高さ測定方法であって、
基準測定位置に設置した受光部で受光して得たレーザ光の高さデータを、基準高さデータとして記憶部に記憶させた後に、前記基準測定位置から離れた任意の測定位置に設置した受光部で受光して得たレーザ光の高さデータを測定高さデータとし、該測定高さデータと前記基準高さデータとの偏差を演算部で求めて、該偏差を表示部に数値表示させることを特徴とするレーザ受光器による高さ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤や構造物等の対象物の高さを測定するためのレーザ受光器およびレーザ受光器による高さ測定方法に関し、特に回転式レーザ発光器から照射されるレーザ光を受光して、このレーザ光の受光高さにもとづいて対象物の高さを測定するためのレーザ受光器およびレーザ受光器による高さ測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、地盤や構造物等の対象物の高さの測定に用いるレーザ受光器としては、回転式レーザ発光器から照射されるレーザ光を受光部で受光して、その受光高さ位置が前記受光部内に予め設定された基準位置に一致するように受光器本体を鉛直方向へ移動させ、前記レーザ光が前記基準位置に照射された時に、基準位置検出信号をマーキング手段に出力して、前記対象物に前記レーザ光の受光高さ位置を示すマークを自動的に記録するように構成されたレーザ受光器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、受光部で受光したレーザ光の受光高さ位置と受光部内に予め設定された基準位置との偏差量を表示部に表示し、受光器本体に設けられ前記基準位置に一致させた基準位置表示線を基準とした目盛を刻設したスケールを利用して、前記表示部の表示値の分だけ基準位置表示線から変位した位置で対象物にマーキングをすることによりレーザ光の受光高さ位置を示すように構成されたレーザ受光器が知られている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。
そして、前記各レーザ受光器には、前記受光器本体の鉛直方向に対する傾斜状態を表す気泡管が設けられており、測定者が前記受光器本体を鉛直方向へ移動させる際に、前記気泡管の気泡位置を確認しながら、受光器本体が正確に鉛直方向を向くようにして測定作業を行うようになっている。
【特許文献１】特開平７−４３１５５号公報
【特許文献２】特開平１０−４７９５６号公報
【特許文献３】特開２００１−２９６１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前者のレーザ受光器においては、受光部にレーザ光を受光する基準位置が１箇所に固定されているために、その基準位置にレーザ光が当たるように受光器本体の高さ位置を測定の都度調整しなければならない。レーザ受光器を測量用スタッフ等に取り付けて測定を行う場合には、レーザ受光器を測量用スタッフ等に対して上下に移動させる装置およびそのための電源を設ける必要があり、測定装置が全体として大がかりとなり、重量も大きくなるという問題がある。また、レーザ受光器を他の装置を介して上下に移動させることとなるので、測定誤差が生じる恐れがあると共に、測定に時間がかかるという問題がある。さらに、測定者は受光器本体が鉛直方向を保持していることを気泡管で確認しながら測定作業を行う必要があるので、測定に大変な時間と労力がかかるという問題がある。
また、後者のレーザ受光器においては、測定者がレーザ受光器の表示部に表示された表示値を見て、スケールの目盛を目安にして対象物にレーザ光の受光高さ位置をマーキングするために、マーキングの誤差が生じる恐れがあり、対象物へのレーザ光の受光高さ位置の記録を正確に行えない問題があると共に、前者のレーザ受光器と略同様な問題がある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、受光部の任意の位置でレーザ光を受光して対象物の高さを容易に測定することができ、測量用スタッフ等に取り付けて対象物の高さを測定する場合でも、受光器本体を上下に移動させる装置を必要としないレーザ受光器およびレーザ受光器による高さ測定方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、気泡管によって受光器本体の鉛直方向に対する傾斜を確認しながら測定作業を行わなくても、対象物の高さの正確な測定を容易に行うことができる小型で軽量なレーザ受光器およびレーザ受光器による高さ測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係るレーザ受光器は、複数の受光素子を縦方向に配置して構成され、回転式レーザ発光器から基準平面に照射されるレーザ光を受光する受光部と、該受光部が受光したレーザ光の高さデータを求める制御部と、該制御部で求めたレーザ光の高さデータを表示する表示部とを備えたレーザ受光器において、
前記制御部は、前記受光部が受光したレーザ光の高さデータを検出する受光位置検出部と、前記受光部が基準測定位置に設置されたときに前記受光位置検出部が検出したレーザ光の高さデータを基準高さデータとして予め記憶する記憶部と、前記基準測定位置から離れた任意の測定位置に受光部が設置されたときに前記受光位置検出部が検出したレーザ光の高さデータを測定高さデータとし、該測定高さデータと前記基準高さデータとの偏差を演算し、その偏差を前記表示部に数値表示させる演算部とを備えていることを特徴としている。
【０００６】
請求項２に係るレーザ受光器は、請求項１に記載のレーザ受光器において、前記演算部は、前記測定位置に設置された受光部をレーザ光の照射方向に傾動させた際、その複数の傾動位置において受光部に入射されたレーザ光の高さデータのうち最小値を求めることを特徴としている。
【０００７】
請求項３に係るレーザ受光器は、請求項１または２に記載のレーザ受光器において、前記受光部が縦方向における受光範囲を１００〜５００ｍｍに設定されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項４に係るレーザ受光器は、請求項１〜３のいずれかに記載のレーザ受光器において、前記受光部は、縦方向の中央部に配置した受光素子の配置間隔が、その上下の両側に配置した受光素子の配置間隔より小さく設定されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項５に係るレーザ受光器による高さ測定方法は、回転式レーザ発光器から基準平面に照射されたレーザ光をレーザ受光器の受光部で受光して得たレーザ光の高さデータにもとづいて対象物の高さを測定するレーザ受光器による高さ測定方法であって、
基準測定位置に設置した受光部で受光して得たレーザ光の高さデータを、基準高さデータとして記憶部に記憶させた後に、前記基準測定位置から離れた任意の測定位置に設置した受光部で受光して得たレーザ光の高さデータを測定高さデータとし、該測定高さデータと前記基準高さデータとの偏差を演算部で求めて、該偏差を表示部に数値表示させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
すなわち、請求項１に係るレーザ受光器および請求項５に係るレーザ受光器による高さ測定方法によれば、受光部を基準測定位置に設置したときに受光部の任意の位置で受光して得たレーザ光の高さデータを基準高さデータとして設定し、この基準高さデータと、対象物の任意の測定位置に設置した受光部で受光して得たレーザ光の高さデータである測定高さデータとの偏差を表示部に表示することにより、前記基準高さデータに対する対象物の測定位置における測定高さデータの変位にもとづき対象物の高さを容易に測定することができる。
したがって、レーザ受光器を測量用スタッフ等に取り付けて対象物の高さを測定する場合でも、従来のレーザ受光器のように、受光部内の基準位置にレーザ光が当たるように測定の都度、受光器本体を上下に移動調節することが不要となるので、レーザ受光器を上下に移動させるための装置および電源を必要とせず、軽量でコンパクトなレーザ受光器を提供することができる。また、測定誤差を生じるおそれが少なく、測定を短時間で行うことができる。
【００１１】
請求項２に係るレーザ受光器によれば、受光部で受光して得られたレーザ光の高さデータのうち最小値を検出することによって、前記受光部をレーザ光の照射方向に対して垂直に向けた状態でレーザ光の受光高さ位置の測定を行うことができるので、前記受光部の傾きが測定データに与える影響を最小限に抑えることができ、前記最小値をレーザ光の受光高さ位置における正確な測定データとすることができる。また、気泡管による受光部の鉛直方向に対する傾斜状態の確認作業を必要としないので、対象物の高さ測定作業に要する時間と労力を低減することができる。
【００１２】
請求項３に係るレーザ受光器によれば、受光部の縦方向における受光範囲が特定の数値範囲として大きく設定されているので、例えば、路床や路盤の構築作業のような個々の測定位置における測定値が大きく変動する場合でも、レーザ受光器を上下に移動させることなく高さ測定を行うことができ、対象物の測定精度の向上とその測定作業に要する時間の短縮が可能となる。
【００１３】
請求項４に係るレーザ受光器によれば、受光部の受光範囲の中央部ではレーザ光の分解能が高く、その上下の両側では分解能が低くなるので、対象物の設計値に対応させて基準測定位置における基準高さデータを得る際には、レーザ光を前記受光範囲の中央部で受光するように設定することにより、高い精度が必要な前記対象物の設計値付近の高さを受光部の分解能が高い部分で測定し、精度が低くてもよい前記設計値から大きく外れた高さを受光部の分解能が低い部分で測定することができ、対象物の高さ測定における作業効率を向上させることができると共に、レーザ受光器の製造コストを低く抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の第一の実施の形態に係るレーザ受光器について、図面を参照して説明する。
図１〜図３において、１は本発明の第一の実施の形態に係るレーザ受光器である。このレーザ受光器１は、受光器本体２と、該受光器本体２の内部にそれぞれ収納された受光部３、制御部４、表示部５、操作部６および電源部７とを備えている。
前記受光器本体２は、矩形枠体２ａの表面側に表面パネル２ｂを取り付け、裏面側に裏面パネル２ｃを取り付けてなり、例えば、合成樹脂材料により、縦２７５ｍｍ、横１３５ｍｍ、厚さ４５ｍｍの大きさを有する扁平な矩形箱状に形成されている。そして、受光器本体２の一側面（例えば、図１で右側面）には、クランプ等の取付金具（図示せず）を固定するねじ孔が設けられ、一端面（図１で下端面）には、受光器本体２内の機器に接続されたコネクタ（図示せず）が設けられ、該コネクタに電気ケーブルを介して遠隔操作表示装置が接続可能とされている。
【００１５】
前記受光部３は、図１に示すように、前記表面パネル２ｂの一側部（図１で右側部）に開口された縦（図１で上下）に長い矩形の受光窓２ｄに面して配列された複数の光電変換素子からなる受光素子８を備え、回転式レーザ発光器Ｌ（後述）から照射されたレーザ光Ｌ１を前記受光窓２ｄを通して受光するようになっている。前記各受光素子８は、従来周知のように、直角三角形に形成された一組の単体受光素子８ａ，８ｂを互いに反対に向けた状態でそれらの斜辺どうしを突き合わせて全体として矩形状に構成され、各単体受光素子８ａ，８ｂのレーザ光の受光量の比率に応じた電気信号（電流）を発生するようになっている。前記受光窓２ｄの外側には透明な合成樹脂材料からなるカバー３ａが貼付されている。
【００１６】
前記受光素子８は、その複数個が受光窓２ｄの縦方向（図１で上下方向）に向けて直線状に配列されてなる２列の平行な受光素子列８Ａ，８Ｂが、横方向（図１で左右方向）に密接された状態で基板上に配置されている。さらに、前記受光素子８は、その受光素子列８Ａ，８Ｂの縦方向の中央部における所定区間では、各受光素子８が縦方向に隙間なく配置され、その上下の両側区間では、縦方向に一定の間隔（例えば、受光素子８の有効受光長分に等しい間隔）をあけて配置されている。また、各受光素子列８Ａ，８Ｂにおける受光素子８，８は、前記中央部の所定区間では縦方向に位相が受光素子８の縦方向の長さの半分だけずらされ、その上下の両側区間では位相が受光素子８の縦方向の有効受光長さ分だけずらされている。そのため、前記両側区間では、一方の受光素子列８Ａの受光素子８，８の上下間に他方の受光素子列８Ｂの受光素子８が位置するようになっている。
【００１７】
そして、各受光素子列８Ａ，８Ｂは、その縦方向における中央線（基準線）Ｓを中心にして上下に対称に配置されており、前記受光素子８による受光範囲（受光素子列８Ａ，８Ｂの上端から下端までの有効受光長）は、１００〜５００ｍｍに設定されている。受光範囲が上記下限より小さいと、対象物の高さが大きく変位する場合には受光部３にレーザ光Ｌ１を当てるために、受光器本体２を上下に移動調節する不便が生じ、上記上限より大きくすると受光器本体２の長さが大きく、重くなって取扱が不便となる。
【００１８】
前記制御部４は、前記受光部３におけるレーザ光Ｌ１の高さデータを検出する受光位置検出部９と、該受光位置検出部９によって得られた高さデータを記憶する記憶部１０と、受光位置検出部９で得られた高さデータを演算処理したり、前記受光器本体２の鉛直度を判定する演算部１１と、これら各部の動作を制御する主制御部１２とを備えている。
前記受光位置検出部９は、前記受光部３においてレーザ光Ｌ１を受光した受光素子８（以下「レーザ受光素子８ｘ」とする）からの電気信号にもとづいて該レーザ受光素子８ｘ内における縦方向のレーザ光Ｌ１の受光位置（レーザ受光位置）を検出すると共に、該レーザ受光位置と、前記レーザ受光素子８ｘの受光部３における前記基準線Ｓからの設置位置とにもとづいて、前記基準線Ｓからレーザ光Ｌ１の受光高さ位置までの高さの差を前記高さデータとして求めるようになっている。
【００１９】
前記演算部１１は、任意の測定位置に設置された前記受光部３でレーザ光Ｌ１の受光が開始されて、前記受光位置検出部９によってレーザ光Ｌ１の鉛直方向における複数の高さデータが連続して検出され、それらの高さデータが逐次前記記憶部１０に記憶されると、それらの高さデータの大小を逐次比較し、前記受光部３におけるレーザ光の連続した受光量の合計が一定量を超えたときに測定が完了したと判断して、前記高さデータのうちの最小値を求め、該最小値の高さデータを前記測定位置におけるレーザ光Ｌ１の高さデータとして前記主制御部１２を介して前記記憶部１０に記憶させるようになっている。また、前記演算部１１は、特定の基準測定位置に設置した受光部３がレーザ光Ｌ１を受光して得られた前記最小値を基準高さデータとして予め前記記憶部１０に記憶させると共に、前記基準測定位置から離れた任意の測定位置に設置した受光部３がレーザ光Ｌ１を受光して得られた前記最小値を測定高さデータとし、該測定高さデータと前記基準高さデータとの偏差を演算して求め、該偏差を前記主制御部１２を介して前記表示部５の数値表示部５ａに表示させるようになっている。
【００２０】
前記表示部５は、図２に示すように、前記受光器本体２の背面側の上部に配置され、前記演算部１１で演算処理されて得られたレーザ光Ｌ１の高さデータを数値表示する液晶表示器からなる数値表示部５ａと、緑色ＬＥＤ等からなりレーザ受光器１に電源が投入されているときに点灯する電源表示ランプ５ｂと、赤色ＬＥＤ等からなりレーザ光Ｌ１の測定の完了を表示する測定完了表示ランプ５ｃとを備えている。
また、前記操作部６は、図２に示すように、前記受光器本体２の背面側の中央部の他側（図２で右側）において、上から下へ順に配置された測定開始スイッチ６ａと、ゼロ設定スイッチ６ｂと、舗装モードスイッチ６ｃと、路盤モードスイッチ６ｄとを備えている。
【００２１】
そして、前記測定開始スイッチ６ａは、これを押すと前記制御部４を介して前記受光部３による受光の開始が指令されるようになっている。前記ゼロ設定スイッチ６ｂは、前記受光器本体２を基準測定位置に設置してレーザ光Ｌ１を受光部３で受光したときのレーザ光Ｌ１の高さデータを基準高さデータとして設定するためのスイッチであり、受光器本体２を基準測定位置に設置した状態でのレーザ光の高さ測定が完了したときに、前記ゼロ設定スイッチ６ｂを押すと前記基準高さデータが前記制御部４の記憶部１０に数値データとして記憶されると共に、前記表示部５の数値表示部５ａに「０」（ゼロ）と表示されるようになっている。前記舗装モードスイッチ６ｃと路盤モードスイッチ６ｄは、表示部５に表示される数値精度を切り換えるためのスイッチであり、舗装モードスイッチ６ｃが選択されると、高さ測定結果がｍｍ単位で表示部５の数値表示部５ａに表示され、路盤モードスイッチ６ｄが選択されると、高さ測定結果がｃｍ単位で前記数値表示部５ａに表示されるようになっている。
【００２２】
前記電源部７は、例えば単３乾電池４本からなり、図２に示すように、前記受光器本体２の背面側の下端部に設けた電池ボックス７ａ内に配置され、背面パネル２ｃに設けた開口部から、前記受光器本体２内に着脱可能に装着され、受光器本体２内の機器を動作させる電源を供給している。前記開口部は、カバー７ｂで閉鎖されている。前記電源部７は、単３乾電池に限らず、他の乾電池や充電式バッテリー等を使用してもよい。
【００２３】
次に、前記レーザ受光器１の作用と共に、該レーザ受光器１による対象物の高さ測定方法について、路盤（対象物）を構築する場合に使用する例を図４〜図６を参照しながら説明する。
なお、構築する路盤の施工区域Ａの設計数量は、幅員４０ｍ、延長５０ｍ、縦断勾配１％、横断勾配２％および路盤厚さ２０ｃｍとした（図４参照）。
先ず、前記施工区域Ａの角部（例えば、図４で左側下端位置）の起点Ｐから左へ１０ｍ寄った地点Ｐｏに丁張り杭Ｈを設置し、測量用水準器を用いて該丁張り杭Ｈの上端の高さを測定する。そして、図６に示すように、前記丁張り杭Ｈの上端と、その設置位置（基準測定位置）Ｐｏにおける基準高さ（路盤の設計仕上がり高さｈｏであって、起点Ｐからの距離を考慮すると起点Ｐにおける路盤の設計仕上がり高さｈｏより２００ｍｍ小さい値となる）との偏差を算出して、丁張り杭Ｈの側部の基準高さ位置に丁張りＨ１を設置する。
【００２４】
この後に、丁張り杭Ｈの直近に回転式レーザ発光器Ｌをほぼ水平に設置してその電源を入れ、前記回転式レーザ発光器Ｌからレーザ光Ｌ１をその勾配が路盤の設計仕上がり高さｈｏの勾配（図６では便宜上水平としてある）と平行となるように設定して発光させる。
次に、レーザ受光器１をその側面に取り付けたクランプ（図示せず）によって単管パイプ等の棒状部材１５に固定した後、レーザ受光器１の電源７を入れ、棒状部材１５の下端部を丁張りＨ１の上に着けた状態として鉛直状に立てる。そして、一旦、前記クランプを緩めてレーザ受光器１を棒状部材１５に沿って上下に移動調節して、レーザ受光器１の受光部３の中央の前記基準線Ｓにレーザ光Ｌ１が当たる位置で再びクランプを締めてレーザ受光器１を棒状部材１５に位置決め固定する。
【００２５】
そして、前記レーザ受光器１の操作部６の測定開始スイッチ６ａを押して、レーザ光Ｌ１を受光部３に受光させてレーザ光Ｌ１の受光高さ位置の測定を開始すると、レーザ光Ｌ１が受光部３の受光素子８を水平に一端側から他端側に向けて基準平面に沿って走査して、レーザ光Ｌ１を受光したレーザ受光素子８ｘから電気信号が制御部４の受光位置検出部９に送信されるので、該受光位置検出部９が入力された電気信号にもとづいて、受光部３の中央の基準線Ｓからの受光高さ位置を演算して高さデータを検出する。前記受光位置検出部９での演算が終わって測定が完了すると、前記表示部６の測定完了表示ランプ５ｃが点灯するので、作業者が操作部６のゼロ設定スイッチ６ｂを押すことにより、前記受光位置検出部９が検出した高さデータが基準高さデータとして前記記憶部１０に記憶される。このとき、該記憶部１０に記憶される基準高さデータは、受光部３におけるレーザ光Ｌ１の受光高さ位置が前記基準線Ｓに一致するので、ゼロ「０」となり、表示部５の数値表示部５ａにゼロ「０」が表示される。
【００２６】
一方、図５に示すように、仕上がった路床Ｆ上にダンプトラックＴにより路盤材料Ｚを搬入し、該路盤材料ＺをモータグレーダＧにより整正した後、タイヤローラＲにより締め固めて仮仕上げ路盤Ｆ１とする。しかる後に、図６に示すように、測定員Ｍが仮仕上げ路盤Ｆ１上に所定間隔（例えば、横方向に２ｍ程度、縦方向に１０ｍ程度）毎に、前記棒状部材１５をその下端を仮仕上げ路盤Ｆ１の表面に着けて立てて、回転式レーザ発光器Ｌから発光されたレーザ光Ｌ１の方向に受光器本体２の表面を向けた状態として、前記受光部３にレーザ光Ｌ１を受光させると、その棒状部材１５を立てた位置（測定位置）Ｐｘにおける仮仕上げ路盤Ｆ１の実際の高さデータ（測定高さデータ）が、前記制御部４の受光位置検出部９により検出され、前記記憶部１０に記憶されている基準高さデータ（設計仕上がり高さ）との偏差が前記演算部１１で演算されて、その演算結果が表示部５の数値表示部５ａに数値表示されるので、その数値を仮仕上げ路盤Ｆ１の表面にマーキングスプレーで表示する。
【００２７】
なお、前記基準測定位置Ｐｏと該基準測定位置Ｐｏから離れた任意の各測定位置Ｐｘにおいては、図７に示すように、前記棒状部材１５をその下端部を丁張りＨ１または仮仕上げ路盤Ｆ１に着けて、その下端部を支点として、上端部をレーザ光Ｌ１の照射方向に対して前後に揺らしながら（前記各測定位置Ｐｘに設置されたレーザ受光器１の受光器本体２をレーザ光Ｌ１の照射方向に傾動させながら）レーザ光Ｌ１の受光高さ位置の測定作業（測定高さデータの検出作業）を行う。このようにして測定を行うと、前記棒状部材１５の複数の傾動位置において、棒状部材１５の下端部から受光部３の受光位置Ｑまでの距離ａ，ｂ，ｃ・・・が時々刻々に変化するので、受光部３に入射されて前記受光位置検出部９で検出されたレーザ光Ｌ１の測定高さデータが変化し、それらの測定高さデータのうちの最小値が演算部１１で求められる。
【００２８】
ここで、前記棒状部材１５が丁張りＨ１または仮仕上げ路盤Ｆ１に対して鉛直方向（レーザ光Ｌ１に対して垂直方向）に直立したときに、丁張りＨ１または仮仕上げ路盤Ｆ１と受光位置Ｑとの距離ｂが最短となって前記最小値が求められることとなるので、該最小値は、受光部３が正しい姿勢でレーザ光Ｌ１を受光して受光位置検出部９で検出された基準高さデータと測定高さデータということができ、これにより、精度の高い測定を行うことができる。したがって、従来のように、測定時に気泡管によるレーザ受光器１の鉛直方向に対する姿勢の確認作業を行わなくても、正確な測定高さデータを得ることができる。
【００２９】
次に、前記測定作業において、仮仕上げ路盤Ｆ１の表面に表示した数値がプラスの箇所ｆ１では、図６に示すように、前記モータグレーダＧにより該仮仕上げ路盤Ｆ１を削り、数値がマイナスの箇所ｆ２には路盤材料Ｚを補足してモータグレーダＧにより整正し、タイヤローラＲにより締め固めて仕上げる。以下、同様の測定作業を繰り返して、レーザ受光器１による整正路盤Ｆ２の各測定位置Ｐｘにおける路盤高さと設計仕上がり高さｈｏとの偏差がゼロ（表示部５の数値表示部５ａが「０」（ゼロ））となった時点で仕上げ路盤Ｆ２の構築作業が完了となる。
【００３０】
以上説明したように、本発明の第一の実施の形態に係るレーザ受光器１は、複数の受光素子８を縦方向に配置して構成され、回転式レーザ発光器Ｌから基準平面に照射されるレーザ光Ｌ１を受光する受光部３と、該受光部３が受光したレーザ光Ｌ１の高さデータを求める制御部４と、該制御部４で求めたレーザ光Ｌ１の高さデータを表示する表示部５とを備えると共に、前記制御部４が、前記受光部３が受光したレーザ光Ｌ１の高さデータを検出する受光位置検出部９と、前記受光部３が基準測定位置Ｐｏに設置されときに前記受光位置検出部９が検出したレーザ光Ｌ１の高さデータを基準高さデータとして予め記憶する記憶部１０と、前記基準測定位置Ｐｏから離れた任意の測定位置Ｐｘに受光部３が設置されたときに前記受光位置検出器９が検出したレーザ光Ｌ１の高さデータを測定高さデータとし、該測定高さデータと前記基準高さデータとの偏差を演算し、その偏差を前記表示部５の数値表示部５ａに数値表示させる演算部１１とを備えた構成とされている。
【００３１】
また、本発明の一実施の形態に係るレーザ受光器１による高さ測定方法は、回転式レーザ発光器Ｌから基準平面に照射されたレーザ光Ｌ１をレーザ受光器１の受光部３で受光して得たレーザ光Ｌ１の高さデータにもとづいて対象物の高さを測定する場合に、前記基準測定位置Ｐｏに設置した受光部３で受光して得たレーザ光Ｌ１の高さデータを、基準高さデータとして記憶部１０に記憶させた後に、前記基準測定位置Ｐｏから離れた任意の測定位置Ｐｘに設置した受光部３で受光して得たレーザ光Ｌ１の高さデータを測定高さデータとし、該測定高さデータと前記基準高さデータとの偏差を演算部１１で演算して求めて、該偏差を表示部５の数値表示部５ａに数値表示させる構成とされている。
【００３２】
したがって、本発明の第一の実施の形態に係るレーザ受光器１および本発明の一実施の形態によるレーザ受光器による高さ測定方法によれば、受光部３を基準測定位置Ｐｏに設置したときに受光部３の任意の位置で受光して得たレーザ光Ｌ１の高さデータを基準高さデータとして設定し、この基準高さデータと、仮仕上げ路盤（対象物）Ｆ１の任意の測定位置Ｐｘに設置した受光部３で受光して得たレーザ光の高さデータである測定高さデータとの偏差を表示部５の数値表示部５ａに表示することにより、前記基準高さデータに対する仮仕上げ路盤Ｆ１の測定位置Ｐｘにおける測定高さデータの偏差にもとづき仮仕上げ路盤Ｆ１の高さを容易に測定することができる。
したがって、レーザ受光器１を測量用スタッフ等に取り付けて仮仕上げ路盤Ｆ１の高さを測定する場合でも、従来のレーザ受光器のように、受光部３内の基準線Ｓにレーザ光Ｌ１が当たるように測定の都度、受光器本体２を上下に移動調節することが不要となるので、レーザ受光器１を上下に移動させるための装置および電源を必要とせず、軽量でコンパクトなレーザ受光器を提供することができる。また、測定誤差を生じるおそれが少なく、測定を短時間で行うことができる。
【００３３】
また、本発明の第一の実施の形態に係るレーザ受光器１によれば、前記演算部１１が、前記測定位置に設置された受光部３をレーザ光Ｌ１の照射方向に傾動させた際、その複数の傾動位置において受光部３に入射されたレーザ光Ｌ１の高さデータのうち最小値を求める構成とされているので、受光部３で受光して得られたレーザ光Ｌ１の高さデータのうち最小値を検出することによって、前記受光部３をレーザ光Ｌ１の照射方向に対して垂直に向けた状態でレーザ光Ｌ１の受光高さ位置の測定を行うことができ。そのために、前記受光部３の傾きが測定データに与える影響を最小限に抑えることができ、前記最小値をレーザ光Ｌ１の受光高さ位置における正確な測定データとすることができる。また、気泡管による受光部３の鉛直方向に対する傾斜状態の確認作業を必要としないので、仮仕上げ路盤Ｆ１の高さ測定作業に要する時間と労力を低減することができる。
【００３４】
また、本発明の第一の実施の形態に係るレーザ受光器１によれば、前記受光部３が縦方向における受光範囲が１００〜５００ｍｍに設定された構成とされているので、受光部３の縦方向における受光範囲が大きくなり、例えば、路床Ｆや路盤Ｆ１の構築作業のような個々の測定位置Ｐｘにおける測定値が大きく変動する場合でも、レーザ受光器１を上下に移動させることなく高さ測定を行うことができ、測定精度の向上と測定作業に要する時間の短縮が可能となる。
【００３５】
また、本発明の第一の実施の形態に係るレーザ受光器１によれば、前記受光部３が、縦方向の中央部に配置した受光素子８の配置間隔を、その上下の両側に配置した受光素子８の配置間隔より小さく設定した構成とされているので、受光部３の受光範囲の中央部ではレーザ光Ｌ１の分解能が高く、その上下の両側では分解能が低くなる。そのために、仮仕上げ路盤Ｆ１の設計値に対応させて基準測定位置Ｐｏにおける基準高さデータを得る際に、レーザ光Ｌ１を前記受光範囲の中央部で受光するように設定することにより、高い精度が必要な前記仮仕上げ路盤Ｆ１の設計値付近の高さを受光部３の分解能が高い部分で測定し、また、精度が低くてもよい前記設計値から大きく外れた高さを受光部３の分解能が低い部分で測定することができ、これにより、仮仕上げ路盤Ｆ１の高さ測定における作業効率を向上させることができると共に、レーザ受光器１の製造コストを低く抑えることができる。
【００３６】
しかし、前記受光部３の各受光素子列８Ａ，８Ｂにおける受光素子８の配置は、前記に限らず、図８に示すように、受光部３の縦方向における全受光範囲にわたって、図１に示す受光部３における上下の両側区間の受光素子８の配置と同様に、受光素子８を一定間隔をあけ、かつ各受光素子列８Ａ，８Ｂの受光素子８，８を互いに縦方向に位相をずらした配置としてもよく、また、受光素子列８Ａ（８Ｂ）を１列として各受光素子８を縦方向に隙間をあけることなく密接させて並べた配置としてもよい。
なお、前記丁張り杭Ｈを設置した基準測定位置Ｐｏで棒状部材１５に取り付けたレーザ受光器１の受光部３にレーザ光Ｌ１を受光して基準高さデータを記憶部１０に設定、記憶させる場合に、前記受光部３の中央線Ｓにレーザ光Ｌ１が当たるように受光部３の位置を調節して、該中央線（基準線）Ｓの位置に前記基準高さデータを一致させるようにしたが、これに限らず、前記受光器３の中央線Ｓから離れた受光範囲内の任意の位置に前記基準高さデータを設定するようにしてもよい。
【００３７】
次に、図９は本発明の第二の実施の形態に係るレーザ受光器１Ａを示す。
この実施の形態に係るレーザ受光器１Ａは、前記第一の実施の形態に係るレーザ受光器１が、前記受光部３と表示部５と操作部６とを前記受光器本体２内にまとめて収納した構成とされているのに対して、前記受光部３および制御部４と、表示部５および操作部６とを分離し、前記受光部３と制御部４を備えたレーザ受光器体２０に、前記表示部５と操作部６を備えた表示操作器２１を電気ケーブル２２により接続し、または無線通信によるデータ交換により接続させることにより、前記表示操作器２１を遠隔表示操作装置として機能させて前記受光器体２０による測定作業を行うように構成したものである。
【００３８】
前記レーザ受光器体２０は、表示部５と操作部６が分離された分だけ受光器本体２０ａが小型の扁平な矩形箱状に形成されると共に、受光部３において一対の単体受光素子８ａ，８ｂからなる複数（図示の例では４個）の受光素子８が隙間をあけることなく密接して一列だけ配置されている。また、前記表示操作器２１は、扁平なＴ字形箱状の表示操作器本体２１ａの内部に前記表示部５と操作部６とが収納されている。なお、前記レーザ受光器体２０と前記表示操作器２１とを無線で接続する場合には、前記受光器本体２０ａと表示操作器本体２１ａには、前記電気ケーブル２２に代えてアンテナを付けた送受信器がそれぞれ付設される。その他の構成は、前記第一の実施の形態に係るレーザ受光器１と同様であるので、同一または同様な構成部分には同一の符号を付して、それらについての説明は省略する。
【００３９】
この第二の実施の形態に係るレーザ受光器１Ａにおいては、前記受光器体２０を前記棒状部材１５に取り付け、前記表示操作器２１を受光器体２０から離れた位置において遠隔操作することにより、第一の実施の形態に係るレーザ受光器１と同様に機能させることができるので、前記レーザ受光器１と同様な効果を奏することができるほかに、以下の効果を奏することができる。
すなわち、受光部３の受光素子８が縦方向（長手方向）に１列隙間なく並べて配置されているので、受光範囲のいずれの箇所でもレーザ光Ｌ１の分解能が高く精度のよい測定を行うことができる。また、受光素子８に関する部品数が少なくて済むので、レーザ受光器１Ａの製造コストを抑えることができる。
また、表示部５と操作部６とを遠隔表示操作装置として構成すると、表示部５の表示が目視で確認できず操作部６の操作が手動では行えないほど高い位置で受光器体２０を単管パイプ等の棒状部材１５に固定した場合でも、遠隔操作により前記表示操作器２１によって表示を確認しながら操作を行うことができる。
【００４０】
また、第二の実施の形態に係るレーザ受光器１Ａにおいても、前記受光部３における受光素子８の配置は、図１に示すように、２列の受光素子列８Ａ，８Ｂの受光素子８，８を縦方向に互いに位相をずらし、受光部３の縦方向における中央部の受光素子８を密に並べ、その上下両側を粗に並べた配置としたり、図８に示したように、２列の受光素子列８Ａ，８Ｂを縦方向に有効受光長さ分位相をずらし、それらの各受光素子８が一定間隔あけて並べた配置としてもよい。
なお、本発明に係るレーザ受光器１，１Ａを舗装工事において仮仕上げ路盤Ｆ１を構築する場合に利用して、その仮仕上げ路盤Ｆ１の高さを測定する例を示したが、本発明はこれに限らず、前記舗装工事における路床や表基層等を構築する場合、建築物やその他の構造物等の対象物の高さや変位の測定に広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るレーザ受光器を示す前面図である。
【図２】同じく背面図である。
【図３】同じく制御系統図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態に係るレーザ受光器を用いて測定する路盤を示す平面図である。
【図５】路盤の構築方法を示す説明図（その１）である。
【図６】路盤の構築方法を示す説明図（その２）である。
【図７】レーザ受光器の鉛直度を調整する方法を示す説明図である。
【図８】受光素子の配置を示す正面図である。
【図９】本発明の第二の実施の形態に係るレーザ受光器を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１，１Ａ  レーザ受光器
２，２０ａ  受光器本体
３  受光部
４  制御部
５  表示部
６  操作部
７  電源部
８  受光素子
８ａ，８ｂ  単体受光素子
８Ａ，８Ｂ  受光素子列
９  受光位置検出部
１０  記憶部
１１  演算部
１２  主制御部
２０  受光器体
２１  表示操作器
２１ａ  表示操作器本体
Ｌ  回転式レーザ発光器
Ｌ１  レーザ光
Ｓ  中央線（基準線）
【図１】
2007298487.tif 000003
【図２】
2007298487.tif 000004
【図３】
2007298487.tif 000005
【図４】
2007298487.tif 000006
【図５】
2007298487.tif 000007
【図６】
2007298487.tif 000008
【図７】
2007298487.tif 000009
【図８】
2007298487.tif 000010
【図９】
2007298487.tif 000011