JPH02112719A - 自動測量装置および方向探査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は測距および測角を１つの装置で行うことので
きる自動測量装置および方向探査方法に関する。

〈従来の技術〉 シールド工法において、シールド機は掘進計画線に沿っ
て進める必要があり、そのためにシールド機の位置９機
軸の方向を測量し、計画線からずれている場合には掘進
方向を修正する。ずれができるだけ小さいうちに修正す
るには測量データを常に知っていることが望ましく、そ
のために測量は作業手順の一要素として掘進作業に組込
まれている。

従来、上記の測量は個々に独立したトランシットやレベ
ル等の測量器械を順次用いて行なわれていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、上記従来の測量は、トランシットによる
水平測量とレベルによる水準測量を個々に行い、さらに
別のたとえば光波測距装置により測距を行うため、測量
作業が煩雑となり、かつ測角と測距カ月つの装置で連続
的に行えないため、測量に時間がかかり、測量の作業能
率および測定精度が悪いという問題があった。また、こ
のため、常に測量によりシールド機の位置および機軸の
方向を知るというわけにはゆかず、掘進方向を制御する
時期を失し、シールド機が計画路線からはずれることが
あった。特に、掘進路線形が曲線である場合は上記測量
作業を頻繁に行う必要が生じるため、測量の作業能率の
悪さは、シールド工法における掘進作業の能率向上の大
きな妨げになるという問題があった。また、基準点とシ
ールド機が見通せなくなるため、測量装置を頻繁に基準
点を見通せる位置に移設するいわゆる盛り替えを行う必
要が生じるが、上述のように従来のトランシットやレベ
ル等を用いる測量は、作業能率が悪いため、盛り替えが
容易に行えず、盛り替えに手間と時間がかかり、さらに
掘進作業の能率向上の大きな妨げになるという問題があ
った。また上述のように測角と測距が同時に行うことが
できないため、一連の測量作業全体が自動で行えないと
いう問題があった。

そこで、この発明の目的は、測角と測距が１つの装置で
連続的に行えると共に、測角における平面測量と水準測
量が同時に行え、かつ自動的に能率良く測角および測距
を行って測量結果を得ることができ、いわゆる盛り替え
も容易に能率良く行うことができる自動測量装置を提供
することにある。

また、この発明の目的は、上記自動測量装置を用いて自
動的に、かつ正確に光反射手段の上記自動測量装置に対
する方向を探査する方法および上記自動測量装置を能率
良く動作させるのに必要な方法を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明の自動測量装置は、
光ビームを発生する光発生手段と、上記光ビームを走査
する光ビーム走査手段と、上記光ビームを平行に反射す
る少くとも２個の光反射手段からの反射光を受光する受
光手段と、上記受光手段が受光したときの上記光ビーム
の方向を検出する光ビーム方向検出手段と、上記光反射
手段までの距離を測定する測距手段と、上記光ビーム方
向検出手段から出力される光ビーム方向信号と上記測距
手段から出力される距離信号より、上記光反射手段と光
発生手段との相対的な位、置を算出する位置算出手段と
を備えたことを特徴としている。

また、この発明の自動測量装置の光ビーム走査手段は光
発生手段の発生した光ビームを鉛直軸を中心に旋回させ
て走査する水平光ビーム走査手段と上記光ビームを上記
鉛直軸に直交する水平軸を中心に旋回させて走査する鉛
直光ビーム走査手段とで構成され、光ビーム方向検出手
段は上記水平光ビーム走査手段の走査する光ビームが光
反射手段により平行に反射され受光手段により受光され
たときの上記鉛直軸回りの水平角を検出する水平角検出
手段と上記鉛直光ビーム走査手段の走査する光ビームが
上記光反射手段により平行に反射され上記受光手段によ
り受光されたときの上記水平軸回りの鉛直角を検出する
鉛直角検出手段とで構成され、測距手段は光波測距装置
で構成されている。

また、この発明の自動測量装置の光反射手段はコーナー
キューブで構成される。

また、この発明の光反射手段の方向探査方法は、上記自
動測量装置を用い、鉛直光ビーム走査手段または水平光
ビーム走査手段の一方を第１光ビーム走査手段とし、他
方を第２光ビーム走査手段とし、かつ、上記第１光ビー
ム走査手段の走査角度を検出する角度検出手段を第１角
度検出手段とし、上記第２光ビーム走査手段の走査角度
を検出する角度検出手段を第２角度検出手段とし、まず
、上記第１光ビーム走査手段により光発生手段の発生す
る光ビームを所定の角度旋回走査させた後第１光ビーム
走査手段の旋回を固定し、上記第２光ビーム走査手段に
より上記光ビームを光反射手段の受光幅よりも小さい寸
法に相当する角度旋回して、第２光ビーム走査手段の旋
回を固定し、しかる後再び上記第１光ビーム走査手段に
より光ビームを旋回走査することを、先ビームが光反射
手段に照射するまで繰り返すことを特徴としている。

また、この発明の光反射手段の方向探査方法は、上記方
向探査方法において、上記光反射手段からの反射光を受
光手段で受光して、この受光手段からの受光信号に基づ
いて上記光反射手段を照射した第１光ビーム走査手段の
旋回方向を第１角度検出手段で検出し、次いで、上記第
１光ビーム走査手段を上記第１角度検出手段で検出され
た旋回方向に固定して、上記第２光ビーム走査手段によ
り上記光ビームを旋回させて走査し、上記光反射手段か
らの反射光の上記受光手段からの受光信号に基づいて上
記光反射手段を照射した第２光ビーム走査手段の旋回方
向を上記第２角度検出手段で検出し、上記第１１第２角
度検出手段で検出した旋回方向により上記光反射手段の
水平および鉛直方向を検出するようにしている。

また、この発明の光反射手段の方向探査方法は、上記測
量装置を用い、光反射手段の方向の決定は、光ビーム走
査手段により走査され、上記光反射手段からの反射光を
受光手段が受光を開始するときおよび受光を終了すると
きの光ビーム方向検出手段の検出方向に基づいて行われ
る。

また、この発明の光ビーム走査手段の走査範囲決定方法
は、上記自動測量装置を用い、光反射手段に向って光発
生手段の発生する光ビームを走査する光ビーム走査手段
の走査範囲を決定するに際して、前回の測定によって求
められた光反射手段の測定位置が今回の走査範囲の中心
になるように走査範囲を決定するようにしている。

また、この発明の光波測距装置の光軸の調整方法は、上
記自動測量装置を用い、光波測距装置と光発生手段との
距離と、前回測定された上記光波測距装置と光反射手段
との距離とに基づいて、今回の距離測定時の上記光波測
距装置の光軸の方向を算出して、上記光波測距装置の光
軸の方向を調整するようにしている。

〈作用〉 光ビーム走査手段としての水平光ビーム走査手段および
鉛直光ビーム走査手段は、光発生手段の発生する光ビー
ムを夫々鉛直軸および水平軸を中心に旋回させ、水平、
鉛直走査する。一方、水平角検出手段および鉛直角検出
手段は、水平、鉛直光ビーム走査手段により走査され、
少くとも２個の光反射手段により平行に反射された反射
光を夫々受光手段が受光したときの水平角および鉛直角
を検出する。また、測距手段は、光反射手段までの距離
を測定する。この測距手段から出力される測距信号と水
平角検出手段および鉛直角検出手段から出力される光ビ
ーム方向信号より、位置算出手段は光反射手段の相対的
な位置を算出する。

光反射手段の水平および鉛直方向を、水平、鉛直光ビー
ム走査手段により光ビームを走査して検出するには、上
記第１光ビーム走査手段により光発生手段の発生する光
ビームを所定の角度旋回走査させた後第１光ビーム走査
手段の旋回を固定し、上記第２光ビーム走査手段により
上記光ビームを光反射手段の受光幅よりも小さい寸法に
相当する角度旋回して、第２光ビーム走査手段の旋回を
固定し、しかる後再び上記第１光ビーム走Ｎ手段により
光ビームを旋回走査することを、光ビームが光反射手段
に照射するまで繰り返す。そして、上記光反射手段から
の反射光を受光手段で受光して、この受光手段からの受
光信号に基づいて上記光反射手段を照射した第１光ビー
ム走査手段の旋回方向を第１角度検出手段で検出しする
。次いで、上記第１光ビーム走査手段を上記第１角度検
出手段で検出された旋回方向に固定して、上記第２光ビ
ーム走査手段により上記光ビームを旋回させて走査し、
上記光反射手段からの反射光の上記受光手段からの受光
信号に基づいて上記光反射手段を照射した第２光ビーム
走査手段の旋回方向を上記第２角度検出手段で検出する
。そして、上記第１、第２１′Ｔ１度検出手段で検出し
た旋回方向により」１記光反射手段の水平および鉛直方
向を検出する。

光反射手段の方向は、上記光ビーム走査手段により走査
され、光反射手段からの反射光を受光手段が受光を開始
するときおよび受光を終了するときの検出方向に基づい
て決定される。

光ビーム走査手段の今回の走査範囲は、前回の測定によ
って求められた光反射手段の測定位置が今回の走査範囲
の中心になるように決定される。

測距装置としての光波測距装置の光軸の方向の調整は、
光波測距装置と光発生手段との距離と、前回測定された
上記光波測距装置と光反射手段との距離とに基づいて、
今回の距離測定時の光軸の方向を算出して行なわれる。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第１図はこの発明の自動測量装置の要部の縦断面図であ
る。ベースｌは略箱状をしており、ベースｌの底部に設
けた複数のレベル調整ネジ１　ａ、　１　ａ。

・・を調整して、ベース１を常に水平に保つことができ
るようにしている。

ベースｌの上部１ｂには、第１図の紙面に垂直な方向、
つまり前後方向略中夷に、前後方向に直交する幅方向に
２つの貫通孔２．３を設けている。

ベースｌの内部には一方の貫通孔２に、軸４を鉛直方向
に挿通して上部１ｂの上面に軸端を突出させた状態で、
水平光ビーム方向検出手段としてのロータリーエンコー
ダ５を配置し、ベースｌの上部ｔｂ下面に固定している
。ベースｌの上面より鉛直軸４であるロータリーエンコ
ーダ５の軸の上方に突出した部分の軸方向略中夷には、
外歯歯車６を固定している。また、ベースｌの内部には
、他方の貫通孔３に軸７ａを鉛直方向に挿通した状態で
、駆動手段としてのパルスモータ７を固定シている。そ
して、上面より上方に突出した軸７ａの端部に外歯歯車
８を固定し、この外歯歯車８を上記外歯歯車６に噛合さ
せている。これにより、後述する信号に応じて回転する
パルスモータ７の動きは、噛合した一対の歯車６．８を
介してロータリーエンコーダ５の鉛直軸４に伝えられる
と共に、ロータリーエンコーダ５によりその回転角に応
じた数のパルス信号が出力される。

鉛直軸４の軸端には矩形板を略Ｕ字状に曲げた形状の支
持部材１０のＵ字の底に相当する水平部１０ａの中心を
互いに直角になるように固定している。パルスモータ７
、一対の歯車６，８．鉛直軸４および保持部材１０によ
り、水平光ビーム走査手段Ａが構成される。

支持部材ＩＯの一対の鉛直部１０ｂ、ＩＯｃには、上記
鉛直軸４と直交する水平方向の貫通孔１１１１を設けて
いる。そして、すべり軸受１２．１２を介して、保持部
材１３を水平軸回りに旋回可能に保持している。この保
持部材Ｉ３は、略四角筒状の保持部１４と、保持部１４
の互いに水平方向に対向する部材１４ａ、１４ａに水平
方向両側に外側に向かって軸を完全に一致させて突設さ
れた一対の軸部１５ａ、１５ｂからなる水平軸１５とで
構成され、この水平軸１５の一対の軸部１５ａ、１５ａ
の両端に夫々外嵌して固定された一対の略円筒形のカッ
プリング＋　６．１６のつば部を除く円筒部１６ａ、１
６ｂを上記すべり軸受１２．１２に夫々内嵌して、支持
部材ｌＯに鉛直旋回可能に支持されている。この水平軸
１５の軸線と上記鉛直軸４の軸線とは互いに直交点０で
直交している。この直交点０は後述するレーザー光の旋
回中心となる。

支持部材ＩＯの一方の鉛直部１０ｂの外側には、パルス
モータ１７を固定し、その回転軸はカップリング１６を
介して水平軸１５の軸部１５ａに接続しである。また、
他方の鉛直部１０ｃの外側には、ロークリエンコーダＩ
８を固定し、その軸をカップリング１６を介して軸部１
５ｂに接続している。そして、この保持部材１３を支持
部材ＩＯに対して、後述する信号に応じてベルスモーク
１７により水平軸１５回りに鉛直旋回させると共に、そ
の水平軸１５回りの旋回角に応じた数のパルス信号を上
記ロータリーエンコーダ１８から出力するようにしてい
る。上記保持部材１３およびパルスモータ１７により鉛
直光ビーム走査手段Ｂが構成される。

上記四角筒状の保持部１４の上側部材１４ｂの上面の端
部には、略矩形の板状の取付部材１９の端部１９ａを固
定して、片持梁状に突設している。

そして、この取付部材１９に、一対のまくら部材２０．
２０を介して固定している。そして、所定の方向（第１
図の状Ｈｇでは紙面に垂直、かつ紙面の背面側に向かう
方向）にレーザー光を発するようにしている。

一方、保持部材１３の保持部１４内には、入射光を平行
光にするための略円筒形のビームエキスパンダー２２を
、その軸が鉛直軸４と水平軸１５との上記直交点０を通
り鉛直軸４と水平軸１５の両方に直交するように配置し
ている。そして、図示しない装置により保持部１４に固
定している。

このビームエキスパンダー２２は、第２図に示すように
、上記レーザー発振器２１の発射口２１ａから発射され
、保持部１４の後端面に固定された側面が略り字形の支
持部材２３の鉛直部２３ａに支持された一対の光路変更
部材２４．２４により、光路を直角に２度曲げられてビ
ームエキスパンダー２２の軸上に導かれたレーザー光を
このビームエキスパンダー２２の軸に平行な平行光にす
ると共に、その平行光にされ、直交点Ｏを通るレーザー
光を、出光側２２ａから図中矢印で示すように発射する
。上記レーザー発振器２１、光路変更部材２４．２４お
よびビームエキスパンダー２２により光発生手段Ｃが構
成される。レーザー光すなわちレーザービームは、第２
図の右側下方に突設された矩形の板状の支持部材２５の
上面に固定され、第３図に示すように、水平軸１５に対
して４５°傾いて配置された反射板２６の中心孔２６ａ
を通過し、次いで支持部材２５（第３図では図示を省略
）のさらにレーザービームの発射方向前方に光路にその
軸を一致させて固定された集光レンズ２７の中心孔２７
ａを通過して発射される。集光レンズ２７に中心孔２７
ａを設け、レーザービームをその中心孔２７ａを通るよ
うにしたのは、発射レーザービームがレンズの収差の影
響を受けないようにするためである。レーザービームは
、上記パルスモータ７により鉛直軸４回りの水平角度成
分を制御されると共に、パルスモータＩ７により水平軸
１５回りの鉛直角度成分を制御されて、ベースｌと離れ
た座標の既知点あるいは未知点に配置された光反射手段
としてのコーナーキューブＣＣに向けて発射される（以
下、−船釣なコーナーキューブをさす場合はＣＣと記述
し、特定のコーナーキューブをさす場合はさらに番号あ
るいは英字を付加して記述する。）。

コーナーキューブＣＣは、常に入射光に平行に光を反射
する公知のものであり、入射光は、第８図に示すように
、コーナーキューブＣＣの要部を構成するプリズムの互
いに直角な３つの反射面ｒ。

ｒ、ｒにより反射され、第３図に示すように、反射面ｒ
、ｒ、ｒで形成されるコーナーＸに対して常に点対称と
なる位置から出ていく。このため、コーナーキューブＣ
Ｃにより平行に反射された反射レーザービームは、コー
ナーキューブＣＣに向かって発射された発射レーザービ
ームに対して平行、かつ、ずれた状態で集光レンズ２７
に向かい、集光レンズ２７に入光する。この発射レーザ
ービームと反射レーザービームの光路のずれの大きさ（
第３図中Ｓで示す）は、発射レーザービームがコーナー
キューブＣＣの周縁部で反射され、集光レンズ２７に戻
る光路をたどるとき最も大きくなる。

そのため、集光レンズ２７は、コーナーキューブＣＣに
より反射され最大限平行にずれて戻ってくる反射レーザ
ー光でも確実に集光できるだけの大きさのレンズ径を有
している。反射レーザービームは、集光レンズ２７の光
軸に平行に入光するので、集光レンズ２７のビームエキ
スパンダー２２側の焦点「に向かう。しかし、集光レン
ズ２７と焦点「の中間の位置に反射板２６が設けられて
いるため、反射レーザービームはこの反射板２６に反射
されて、実際は、焦点ｆと反射板２６の反射面に関して
対称な焦点ｆ゛に向かう。この焦点ｆ″上、あるいは、
この焦点ｒ゛近傍はフォトダイオード等の支持部材２５
上に固定した受光素子２８を配置している。そして、そ
の受光面２８ａにより反射レーザービームをすべて受光
するようにしている。この受光素子２８は、反射レーザ
ービームの受光があるときに、受光があることを示す受
光信号を出力する。集光レンズ２７と反射鏡２６と受光
素子２８により受光手段りが構成される。

一方、第１図に示すように、保持部１４の上側部材１４
ｂの上面には、測距手段としての光波測距装置３０をそ
の測距原点が直交点０の鉛直線上に位置するように配置
している。そしてその測距方向が、光発生手段Ｃから発
射する発射レーザービームを含む鉛直平面内において発
射レーザービームと平行になるように固定している。そ
して、この光波測距装置３０から所定の間隔で発射され
た測距光パルスとそれのコーナーキューブＣＣからの反
射光パルスとの干渉に基づいて、コーナーキューブＣＣ
と光波測距装置３０の測距原点のの間の距離を測定し、
その測定結果を測距信号として出力するようになってい
る。

光波測距装置３０の測距光の光軸と上記発射レーザービ
ームの光軸とは上記鉛直面内で平行、かつ所定の距離ｄ
だけ離れている。そのため、コーナーキューブＣＣに向
けて発射された発射レーザービームが、第３図に示すよ
うにコーナーキューブＣＣを捕捉している状態から、上
記光波測距装置３０をコーナーキューブＣＣに向ける（
第１０図参照）ためには、上記鉛直面内で、鉛直光ビー
ム走査手段Ｂと光波測距装置３０との距離ｄの存在に起
因する角度だけ測距方向を下げる、つまり測距方向を調
整する必要があるが、詳細は後述する。以上のＡ、Ｂ、
Ｃ，Ｄにより、測距測角器Ｅが構成される。そして、上
記直交点（旋回中心）Ｏは、この測距測角器Ｅの座標を
代表する。

測距測角器Ｅは、第４図に示すように、掘進作業を行う
シールド機３１の所定の位置に固定され、移動する測点
としてのコーナーキューブＣＣｓと、座標が既知の基準
点３３．３３の鉛直方向既知寸法上方に位置するように
セグメント３２に固定された基準のコーナーキューブＣ
ＣＩ、ＣＣ２とを完全に見通せる中間の任意の地点に据
え付けられ、上記２つの基準コーナーキューブＣＣＩ、
ＣＣ２に対する測距測角器Ｅ自身の座標が測量により求
められる。そして、光発生手段Ｃの発生する発射レーザ
ービームを水平、鉛直光ビーム走査手段Ａ。

Ｂにより走査して、コーナーキューブＣＣｓを捕捉して
、上記コーナーキューブＣＣｓの測距測角器Ｅに対する
方向を検出する。

測距測角器Ｅには、制御部３５と通信伝送部３６とから
なる補助装置３４を信号線ａを介して接続している。こ
の補助装置３４は上記測距測角器Ｅの近傍に配置されて
いる。

制御ｆｆ１３５は、測距測角器Ｅのロータリーエンコー
ダ５．Ｉ８から信号線ａを介して人力されるロータリー
エンコーダ５．１８の回転角、つまりレーザービームの
旋回角に応じて発生される水平鉛直パルス信号を夫々、
水平、鉛直パルスカウンタ（図示せず）によりカウント
する。このカウントは、水平、鉛直基準方位をカウント
の開始方位として行われる。このため、上記水平、鉛直
パルスカウンタのカウント値は、基準方位であろ０°方
位からのレーザービームの水平角θおよび鉛直角αに比
例しノニ値となる（第５図参照）。つまり、制御部３５
は、測距測角器Ｅのロータリーエンコーダ５．１８が回
転角に応じて発信する水平、鉛直パルス信号を水平、鉛
直パルスカウンタによりカウントし、この水平、鉛直パ
ルス信号を、水平、鉛直角θ、αに比例した水平、鉛直
カウント信号に変換する。そして、測距測角器Ｅがコー
ナーキューブＣＣ（第４図ではＣＣ５）を捕捉し、それ
により、測距測角器Ｅの受光素子２８から受光信号がこ
の制御部３５に入力されるとき、この受光信号を契機と
して、そのときの水平、鉛直カウント信号を後述するコ
ンピュータ３７に出力する。詳しくは、光発生手段Ｃか
ら発生され発射されたレーザービームが水平あるいは鉛
直光ビーム走査手段Ａ、Ｂにより走査されて、第６図中
矢印で示すように（第６図は水平走査の場合を示してい
る。）、コーナーキューブＣＣを横切り、それに併ない
受光素子２８から第７図に示すように受光信号が出力さ
れたとき、受光信号の立上りＣおよび立下がりｄ、つま
り受光素子の受光開始および受光終了を契機として、水
平走査の場合は受光開始時の水平カウント信号と受光終
了時の水平カウント信号とを、また、鉛直走査の場合は
受光開始時の鉛直カウント信号と受光終了時の鉛直カウ
ント信号とを、第４図に示すように、通信伝送部３５お
よび信号線すを介して、コンピュータ本体３８とＣＦ（
Ｔａ２とプリンタ４０とキーボード４１とからなるコン
ピュータ３７のコンピュータ本体３８に出力する。この
受光開始時の水平カウント信号と受光終了時の水平カウ
ント信号に基づいて後述するようにコーナーキューブＣ
Ｃの中心の水平角θが、また、受光開始時の鉛直カウン
ト信号と受光終了時の鉛直カラント信号に基づいて後述
するようにコーナーキューブＣＣの中心の鉛直角αが算
出される。また、制御部３５は、光波測距装置３０から
入力される測距信号を、通信伝送部３６および信号線す
を介してコンピュータ本体３８に、そのまま出力する。

また、制御部３５は、コンピュータ本体３８が後述の処
理を行って出力する測角時の走査信号および測距時の測
距方向調整信号に基づいて、測距測角器Ｅのパルスモー
タ７．１７を駆動するための駆動信号を信号線ａを介し
て測距測角器Ｅに出力する。

通信伝送部３６は、信号線すを介して、制御部３５とコ
ンピュータ本体３８の信号の授受を受けもつ。

コンピュータ本体３８は、後述する走査信号を補助装置
３４に出力し、この補助装置３４を介して、測距測角器
Ｅの水平、鉛直光ビーム走査手段Ａ、Ｂの要部を構成す
るパルスモータ７．１７を駆動して、光発生手段Ｃの発
するレーザービームを走査すると共に、この走査により
測距測角器Ｅの発射するレーザービームがコーナーキュ
ーブＣＣを捕捉したときに付属装置３４の制御部３５か
ら通信伝送部３６および信号線すを介して伝えられる受
光開始時の水平カウント信号あるいは鉛直カウント信号
と、受光終了時の水平カウント信号あるいは鉛直カウン
ト信号に基づいて、コーナーキューブＣＣの座標を代表
するコーナーキューブＣＣの中心の水平角θあるいは鉛
直角αを算出する。

すなわち、水平走査の場合は受光開始時の水平カウント
信号と受光終了時の水平カウント信号との相加平均を、
また鉛直走査の場合は受光開始時の鉛直カウント信号と
受光終了時の鉛直カウント信号との相加平均を算出し、
さらに、この算出された水平、鉛直平均カウント信号を
基準方位からの水平角θ、鉛直角αに変換して、コーナ
ーキューブＣＣの中心の水平角θ、鉛直角αを夫々算出
する。そして、この水平角θ、鉛直角αと、捕捉状聾か
ら測距方向調整信号に基づいて測距方向をコーナーキュ
ーブＣＣに向けた後測定した光波測距装置３０からの測
距信号つまり測距データＬとを所定のメモリに今回の測
量データとして格納すると共に、この水平角θ、鉛直角
αおよび測距データＬとに基づいて、コーナーキューブ
ＣＣの測距測角器Ｅに対する相対座標を算出し、コーナ
ーキューブＣＣの座標を算出する（第４図では、ＣＣｓ
の座標が算出される）。そして、この座標値と、上記コ
ンピュータ３７の本体３８にアンプ４４を介して接続さ
れると共に、上記シールド機３１に固定されたローリン
グ計４２．ピッチング計４３およびヨーイング計（ヨー
イング計は図示を省略）からのローリング、ピッチング
、ヨーイング信号に基づいて算出したローリング角、ピ
ッチング角およびヨーイング角とに基づいて、シールド
機３１の中心と掘進計画路線（図示せず）との距離つま
りシールド機３１の中心の計画路線に対する水平、鉛直
方向のズレ、掘進距離、シールド機３１の姿勢を求める
。そして、ＣＲＴ３９に測量結果を視覚的にとらえるこ
とができるようにグラフ化して表示する。測量に必要な
諸データはキーボード４１カ）ら入力される。また、上
記測量結果は必要時、プリンター４０からプリントアウ
トされる。

以下に、測距測角器Ｅをコンピュータ３７からの走査信
号に基づいて補助装置３４の制御部３５を介して駆動し
てレーザービームを走査し、この走査によりコーナーキ
ューブＣＣを捕捉する方法、つまりコーナーキューブＣ
Ｃの測距測角器Ｅに対する方向を検出するコーナーキュ
ーブの方向探査方法について説明する。

この探査は、まず水平走査手段Ａによる水平走査を後述
する走査範囲内で繰り返してコーナーキューブＣＣの水
平角θを検知し次いで、この検知された水平角θに水平
光ビーム走査手段Ａを固定した状態で鉛直走査手段Ｂに
よる鉛直走査を行い、コーナーキューブＣＣの鉛直角α
を検知することにより、行われる。

まず走査されるレーザービームの動きを中心に説明する
。

上記レーザービームの走査は、第８図に示すように、コ
ーナーキューブの中心Ｏｃｃの近傍を走査範囲の中心Ｐ
とし、コーナーキューブｃｃをその範囲内に含む水平走
査距離り、鉛直走査距離Ｖの矩形の走査範囲Ｒ内をレー
ザー光が通過するように行われ、この走査範囲Ｒの大き
さを示す上記水平走査距離りおよび鉛直走査距離Ｖは、
予想される測点の変化量よりも大きくなるように設定さ
れる。

まず、第８図中矢印で示すように、レーザービームは走
査範囲Ｒのコーナーの走査開始位置５０から水平走査手
段Ａにより水平走査距離りだけ水平走査（ｈυされる。

次いで、コーナーキューブＣＣでの反射に携わる部分の
直径よりも小さい下げ幅Ｖ°だけ水平走査範囲端で鉛直
装置手段Ｂにより鉛直下げ走査（ｖ’、）され、再び水
平走査距離りだけ上記水平走査（ｈｌ）と逆方向に水平
走査（ｈ、）される。

次いで上記とは反対側の水平走査範囲端で下げ幅Ｖ°だ
け鉛直下げ走査（Ｖ’　ｔ）され、上記水平走査（ｈｔ
）と逆方向に水平走査（ｈ３）される。以下、上述の走
査が、レーザービームがコーナーキューブＣＣにより平
行に反射され、その反射レーザービームが上述のように
して受光素子２８に受光されて、この受光素子２８の出
力する受光信号に基づいて前述のようにしてコーナーキ
ューブＣＣの中心Ｏｃｃの水平角θが検出されるまで継
続され繰り返される。この水平走査は走査範囲Ｒの中心
Ｐに関して水平方向にｈ／２づつ対称になるように行わ
れる。

水平角θが検出されると、続いて、レーザービームは、
この検出されたコーナーキューブＣＣの水平角０に水平
光ビーム走査手段Ａを固定した状態で、鉛直光ビーム走
査手段Ｂにより上記走査範囲Ｒ内で走査範囲端から鉛直
走査され、同じく受光素子２８からの受光信号に基づい
てコーナーキューブＣＣの中心Ｏｃｃの鉛直角αが検出
されるまで走査される。このとき、既にコーナーキュー
ブＣＣの中心Ｏｃｃの水平角θが検出されているため、
鉛直走査されるレーザービームは必ずコーナーキューブ
ＣＣの中心Ｏｃｃを通過する。そのため、鉛直角αは、
水平角θを検出する場合と異なり、−回の鉛直走査によ
り検出される。鉛直走査も、走査範囲Ｒの中心Ｐに関し
鉛直方向にｖ／２づつ対称になるように行われる。

次に、コンピュータ３７が付属装置３４の制御部３５に
走査信号を出力し、この付属装置３４の制御部３５を介
して、測距測角器Ｅの水平、鉛直光ビーム走査手段Ａ、
Ｂを駆動し、上述のようにレーザービームを走査してコ
ーナーキューブＣＣの方向を探査する方法、すなわち、
コーナーキューブの方向探査方法を、第１２．１３図の
フローチャートを参照しつつ説明する。ただし、コーナ
ーキューブの方向探査方法は、第４図に示すように、シ
ールド機３１の掘進と共に移動するシールド機３１側の
コーナーキューブＣＣｓを、２つの基準コーナーキュー
ブＣＣＩＣＣ２の位置および測距測角器Ｅの位置を変え
ずに所定の測量間隔で連続的に探査する場合、つまり定
常測量における探査の場合と、そうでない場合、すなわ
ち測距測角器Ｅの初期設置時における基準コーナーキュ
ーブＣＣＩ、ＣＣ２あるいはシールド機３１側のコーナ
ーキューブＣＣｓの探査や、いわゆる盛り替え時におけ
る基準コーナーキューブＣＣＩあるいはＣＣ２の探査の
場合とで、今回の走査を決める概算データの有無という
点で異なるため、まず曲者の場合を説明し、続いて後者
の場合の前者の場合と異なるところのみを説明する。

第１２．１３図のフローチャートは夫々後述する第１１
図（１）、（２）、（３）のフローチャートのサブプロ
グラムを構成している。

まず、上記前者の場合を説明する。第１２図のステップ
ＳＡＩで、コーナーキューブＣＣｓの水平捜査が開始さ
れる。ステップＳＡ２では、レーザー光の発射方向をコ
ーナーキューブＣＣｓの近くに向ける。つまりコーナー
キューブＣＣｓの方向にほぼ一致する方向に走査範囲Ｒ
の中心Ｐ方向を概略設定し、レーザー光をその方向に向
ける。

ここでは、前回の測量により得られたコーナーキューブ
ＣＣｓの方向に今回の走査範囲Ｒの中心Ｐ方向を向ける
ようにする。なぜならば、シールド機３１の掘進速度は
遅いので、コーナーキューブＣＣｓの位置はその前に測
定したときの位置と大きく変化しないからである。そこ
で走査範囲Ｒの中心Ｐ方向に前回の測定のコーナーキュ
ーブＣＣｓの中心Ｏｃｃ方向を指定すれば、今回測量し
ようとするコーナーキューブＣＣｓは走査範囲内に存在
することになるからである。定常測量の場合レーザービ
ームは、前回の測量の終了時にコーナーキューブＣＣｓ
の中心Ｏｃｃ方向を向いて停止するためレーザー光はす
でに今回の測量のコーナーキューブＣＣｓの近くに向け
られている。

次のステップＳＡ３では測量するコーナーキューブＣＣ
の番号をコンピュータ本体３８の所定のメモリ（図示せ
ず）に入力する。ここでは、既に前回の測量時にコーナ
ーキューブＣＣｓに対応する番号が入力済みである。

次のＳＡ４では、コンピュータ本体３８は、同じコンピ
ュータ本体３８に設けられた上記所定のメモリに測定毎
にアドルスを変えて格納されている同一のコーナーキュ
ーブ番号（ここではＣＣｓに対応する番号）の測量デー
タのうちの直前回の測量時のデータ、つまり、走査範囲
Ｒの水平走査距離ｈ１鉛直走査距離ｖ１下げ幅Ｖ°およ
び測距データＬを読み出す。前回の測量時のコーナーキ
ューブＣＣｓの位置において水平走査距離ｈ、鉛直走査
距離Ｖにより定められる今回の走査範囲Ｒは、その大き
さり、ｖが前述のように予め測点っまり、シールド機側
コーナーキューブＣＣｓの予想される移動量よりも大き
く設けられるため、上記ステップＳＡ２で走査範囲Ｒの
中心Ｐ方向を前回の測量において検出されたコーナーキ
ューブＣＣｓの方向に向けることと相俟って、コーナー
キューブＣＣｓを確実にその範囲に含む。

ステップＳＡ５では、コンピュータ３７はステップＳＡ
４で読み出された水平走査距離ｈ１鉛直走査距離ｖ１下
げ幅Ｖ′と上記前回の測距データＬとからパルスモータ
７．１７の水平走査角度θｈ、鉛直走査角度αＶおよび
下げ幅の角度α■°を算出する。この算出は次式による
（第９図参照）。

上記式から明らかなように距離りの点において一定の走
査距離だけ走査するのに必要なパルスモータ７．１７の
水平、鉛直走査角度θｈ、αＶおよび下げ幅の角度αＶ
゛は、測距データＬが長くなるほど小さくなる。そのた
め、上記走査角度θｈ、αＶαＶ′は、常に前回の測距
データＬに基づいて測定毎に新たに算出される。続いて
コンピュータ３７は、パルスモータ７、Ｉ７を夫々上記
水平走査角度θｈのｌ／２．鉛直走査角度αＶ°のｌ／
２の角度だけ回転させるのに必要なパルス数を算出し、
その算出したパルス数に基づいてパルスモータ７１７を
駆動し、現在走査範囲Ｒの中心Ｐ方向を向いているレー
ザービームの発射方向を、上述の水平走査開始位置５０
の方向に向ける。

次のステップＳＡ６では、コンピュータ３７は、レーザ
ー光の現在位置（ここでは水平走査開始位置５０）の水
平角θと移動すべき位置の水平角θまでのパルス数、つ
まり、上記ステップＳＡ５で算出した水平走査角度θｈ
だけパルスモータ７を回転させるのに必要な水平走査パ
ルス数を算出する。そして、ステップＳＡ７に進む。

ステップＳＡ７では、コンピュータ３７は、上記水平走
査開始位置５０の方向に発射されているレーザービーム
を、パルスモータ７に上記水平走査パルス数の制御信号
を付属装置３４を介して与えて、上記水平走査角θｈだ
け扇状に水平移動さ仕る。つまり水平走査する。そして
次のステップＳＡ８に進む。

ステップＳＡ８では、コンピュータ３７は上３己水平走
査中に、受光素子２８に受光があったか否か、つまり、
発射レーザービームがコーナーキューブＣＣｓを捕捉し
たか否かを判別する。そして受光がない、つまり未だレ
ーザービームがコーナーキューブＣＣｓを捕捉していな
いと判別するとステップＳＡ９に進む。

ステップＳＡ９〜５ＡＩＯではコンピュータ３７は、レ
ーザー光の現在位置の鉛直角αと移動ずべき位置の鉛直
角αまでのパルス数つまりパルスモータ１７を上記下げ
幅の角度αＶ°だけ回転させるのに必要な下げパルス数
を算出し、この算出した下げパルス数に応じた制御信号
を付属装置３４を介してパルスモータ１７に出力して、
発射レーザービームを上記下げ幅の角度αＶ′だけ旋回
中心Ｏを中心に扇状に鉛直移動させる。つまり、鉛直下
げ走査する。このとき、上記水平走査を行うパルスモー
タ７は、上記ステップＳＡ７の水平走査の終了点の水平
角θに固定されている。ステップ５ＡＩＯで鉛直下げ走
査が終了すると、パルスモータ１７はこの鉛直下げ走査
の終了点の鉛直角αに固定され、再びステップＳＡ６に
戻る。以下ステップＳＡ８で受光素子２８が受光したと
判別されるまで、上記ステップＳＡ６．ＳＡ７，５Ａ８
ＳＡ９，５ＡＩＯで形成されるループを繰り返し、既に
第８図を参照しつつ説明したように水平走査。

鉛直下げ走査、水平走査、鉛直下げ走査・・・を順に繰
り返す。

一方、ステップＳＡ８で、受光素子２８が受光したと、
つまりレーザービームがコーナーキューブＣＣｓを捕捉
したと判別するとステップ５ＡＩｌに進み、コンピュー
タ３７は、前に詳細に述べたように、上記受光素子２８
の出力する受光信号を契機として付属装置３４の制御部
３５が通信伝送部３６を介して出力する受光開始時およ
び受光終了時の水平カウント信号を受けとると共に所定
のタイミングで水平走査を停止させる。そして、次に続
くステップＳＡ＋２でこの受光開始時および受光終了時
の水平カウント信号の相加平均を算出し、さらにこの水
平平均カウント値に基づいてコーナーキューブＣＣｓ中
心の基準方位からの水平角θＳを算出する。そしてこの
水平角θＳをメモリの所定のアドレスに格納する。

ステップ５Ａ１３では、コンピュータ３７は、現在停止
しているレーザービームを上記算出した水平角ＯＳまで
移動させる水平走査信号を出力して、発射レーザービー
ムの水平角θをコーナーキューブの中心の水平角θＳに
一致させ水平走査を完了する。

水平捜査が完了すると、続いて鉛直捜査を行う。

以下、鉛直捜査を第１３図のフローチャートを参照しつ
つ説明すると、ステップＳＢＩで、コンピュータ３７は
コーナーキューブＣＣｓの鉛直走査を開始し、ステップ
ＳＢ２で前回の測量データＬおよび鉛直走査距離Ｖを上
記メモリから読み出す。

次いで、ステップ５Ｉ３３で上記測量データＬと鉛直走
査距離Ｖに基づいて、上記水平走査の場合と同様にして
、鉛直走査角度α■を算出する。次いでステップＳＢ４
で、鉛直走査角度αＶだけパルスモータ１７を回転させ
るのに必要な鉛直走査パルス数を算出する。次いでステ
ップＳＢ５で、まず、上記鉛直走査パルス数の！／２の
パルス信号ヲハルスモータ１７に与えて、レーザービー
ムを鉛直走査角度αＶの１／２だけ鉛直走査してレーザ
ービームを鉛直方向走査範囲端に向け、次いでパルスモ
ータ１７に上記鉛直走査パルス数のパルス信号を与えて
一方の鉛直走査範囲端から他方の鉛直走査範囲端まで鉛
直走査する。このとき、既にコーナーキューブＣＣｓの
水平角θＳが検出されているため、鉛直走査されるレー
ザービームは必ずコーナーキューブＣＣｓの中心Ｏｃｃ
を通過する。

このため、鉛直走査は、鉛直走査範囲端から１回だけ行
われる。そして、次のステップＳＢ６で鉛直走査による
受光素子２８からの受光信号を受けると、次のステップ
ＳＢ７でコンピュータ３７は、受光信号を契機として、
付属装置３４の制御部３５が通信伝送部３６を介して出
力する受光開始時および受光終了時の鉛直カウント信号
を受は取る。

そして、次のステップＳＢ８でこの受光開始時および受
光終了時の鉛直カウント信号の相加平均を算出し、さら
に、この鉛直平均カウント値に基づいてシールド機側の
コーナーキューブＣＣｓの中心Ｏｃｃの基準方位からの
鉛直角αＳを算出する。

そして、この鉛直角αＳをメモリの所定のアドレスに格
納された上記水平角θＳと対応させて格納する。次いで
、ステップＳＢ９で、レーザービームをこの鉛直角αＳ
まで移動させた後固定する。

これによりレーザービームはコーナーキューブＣＣｓの
中心に向けて正確に発射される。この発射方向は、シー
ルド機３１の掘進作業と共に今回の測量の位置より前進
した上記コーナーキューブＣＣｓの次回の測量時の走査
範囲Ｒの中心Ｐ方向となる。以上により、定常測量にお
けるコーナーキューブの方向探査が完了する。このよう
に定常測量は以上を繰り返して自動的に行われる。

次に、第１２．１３図のフローチャートにおいて、上記
後者の場合、つまり、測距測角器Ｅの初期設置時に基準
のコーナーキューブＣＣＩ、ＣＣ２の位置を測量して測
距測角器Ｅ自身の上記基準コーナーキューブＣＣＩ、Ｃ
Ｃ２に対する位置を測量する場合や、上記定常測量を開
始する１回目のシールド機側のコーナーキューブＣＣｓ
の位置を測量する場合や基準のコーナーキューブＣＣＩ
あるいはＣＣ２の一方を座標が既知の測距測角器Ｅおよ
び他方の基準コーナーキューブＣＣＩあるいはＣＣ２を
基準として新たな所望の位置に移設するいわゆる盛り替
えを行う場合等における上記前者の定常測量の場合と異
なるステップのみを説明する。

第１２図のフローチャートのステップＳＡ２では、測距
測角器Ｅに対する測量するコーナーキューブＣＣの方向
が未知であるため、前回のデータを今回の走査に用いる
というわけにはゆかず、レーザー光を手動でコーナーキ
ューブＣＣの近くに向け、この方向を走査範囲Ｒの中心
Ｐ方向とすることが必要となる。また、ステップＳＡ３
では、新規の測量であるため、今回測量しようとするコ
ーナーキューブ番号をキーボード４１を介してコンピュ
ータ３７に入力する。また、次のステップＳＡ４では、
今回の測角における走査の水平走査角度θｈ、鉛直走査
角度αＶおよび下げ幅の角度αＶを決定する基となる測
距測角器ＥとコーナーキューブＣＣとの距離７水平走査
距離り、鉛直走査距離Ｖおよび下げ幅Ｖ°の大きさが未
知であるため、コンピュータ３７には、キーボード４１
を介して予め後述する第１１図（１）のステップＳｌで
キーボード４１から入力された概算の位置（座標）に基
づいて算出した概算距離りと、同じく第１１図（１）ス
テップＳ２でキーボード４１から人力され、設定された
走査範囲（水平、鉛直走査距離り、ｖ）および下げ幅Ｖ
°とをメモリから読み出す。また、第１３図のフローチ
ャートのステップＳＢ２で乙、上記概算距離りおよび鉛
直走査距離Ｖ、下げ幅■°をメモリから読み出す。

次に、コーナーキューブの方向探査つまり、測角の完了
と共に続いて行われろ測距について、第１４図のフロー
チャートを参照しつつ説明する。

この測距の場合も、上記測角の場合と同様上記前者の場
合と後者の場合で異なるため、まず最初に上記前者の場
合つまり定常測量を行う場合について説明し、続いてＬ
記後者の場合の前者の場合と異なる部分を説明する。

まず前者の場合、ステップＳＣＩで測距かスタートする
と、コンピュータ３７は次のステップＳＣ２で前回の測
量時の測距データＬをメモリから読み出す。そして次の
ステップＳＣ３で、前回の測距データＩ７と、測距測角
器Ｅの発射レーザー光の光軸と光波測距装置３０の測距
光の光軸との上記距離ｄ（第１図参照）とに基づいて ｔａｎβニ より測距方向調整角度βを算出しく第１Ｏ図参照）、さ
らにこの調整角度βだけパルスモータＩ７を回転させる
のに必要なパルス数を算出し、この算出したパルス数の
信号を測距方向調整信号として出力し、次のステップＳ
Ｃ４でこの測距方向調整信号に基づいてパルスモータ１
７を制御部３５を介して上記調整角度βだけ回転させ、
光波測距装置３０の測距方向を上記コーナーキューブＣ
Ｃｓの方向に向ける。このとき、測距測角器Ｅの発射レ
ーザー光の光軸と光波測距装置３０の測距光の光軸が同
一鉛直面上に存在するため、光波測距装置３０の測距方
向の調整は鉛直旋回のみで行われる。これにより、今回
の測距の準備が完了する。ステップＳＣ４で測距の準備
が完了すると、次のステップＳＣ５で、測距測角器Ｅの
光波測距装置３０は、前述のように、光波測距装置から
所定の間隔で発射された測距光パルスとそれのコーナー
キューブＣＣｓにより平行に発射されて戻ってくる反射
光パルスとの干渉に基づいて、上記コーナーキューブＣ
Ｃｓと測距測角器Ｅの間の距離を測定し、この測距デー
タをコンピュータ３７に測距信号として出力する。

上記後者の場合は、前回データが無いため、上記ステッ
プＳＣ２で、後述する第１１図（１）のステップＳｌで
キーボードから入力され、設定された概算の位置（座標
）に基づいて算出した概算距離りをメモリから読み出す
。

コンピュータ３７は、光波測距装置３０からの測距信号
、つまり測距データＬを、上記メモリに既に格納された
今回の測量におけるコーナーキューブ番号、測角データ
（水平、鉛直角θ、α）、水平走査距離り、鉛直走査距
離Ｖ、下げ幅Ｖ′と対応させて所定のアドレスに格納す
ると共に、この測距データＬと上記測角データである水
平、鉛直角θ、αに基づいて、コーナーキューブＣＣの
測距測角器Ｅに対する相対座標を算出し、この算出結果
に基づいて、上記コーナーキューブＣＣの座標を算出す
る。以上の一連の測角、測距および測角データθ。

αと測距データＬとに基づくコーナーキューブＣＣの座
標の計算によりｌ測点の測量が完了する。

以上の測量は、上記後者の場合におけるレーザー光をコ
ーナーキューブＣＣの近くに向けて走査範囲Ｒの中心Ｐ
の方向を初期設定するときと、走査に必要な上記データ
を前述のようにキーボード４１から入力するときを除い
て、すべて自動的に行われる。

次に、上記構成の自動測量装置を用い、トラバース測量
によりシールド工法におけるシールド機３１の位置を自
動測量する方法を第１１図（１）（２Ｘ３）図のフロー
チャート（前述の第１２．１３．１４図のフローチャー
トのメインフローチャートである。）を参照しつつ説明
する。

今、自動測量装置の測距測角器Ｅは、第４図に示すよう
に、シールド機側のコーナーキューブＣＣｓとシールド
機３１後方に２点設けられた座標が既知の基準点３３．
３３の上に設置された基準コーナーキューブＣＣＩ　　
ＣＣ２の３つすべてを見通せるコーナーキューブＣＣｓ
および基準コーナーキューブＣＣＩ、ＣＣ２の中間の任
意の位置にレベル調整され、設置されたところで、未だ
測距測角器Ｅ自身の位置の測量およびその後に行われる
コーナーキューブＣＣｓの位置の測量はまだ行なわれて
いないとし、測距測角器Ｅ以外の付属装置３４、コンピ
ュータ３７およびローリング計４２）ピッチング計４３
等は第４図に示すように設置され、接続されている状態
であるとして以下の説明を行う。

第１１図（１）のステップ５ｔ−Ｓ７で、測距測角器Ｅ
から２つの基準コーナーキューブＣＣＩＣＣ２の方向（
水平角θ１θ２．鉛直角α１α、）と距離Ｌ　、Ｌ　ｔ
を測定することにより、座標が未知の任意の位置に置か
れた測距測角器Ｅ自身の座標を求める（第５図参照）。

まず、ステップＳｌで、コンピュータ本体３８にキーボ
ード４１から上記２つの基準コーナーキューブＣＣＩ、
ＣＣ２の位置（３軸座標値）および、測距測角器Ｅの概
略位置（３軸座標値）を人力する。

これらの位置データに基づいて、測距測角器Ｅがらの各
基準コーナーキューブＣＣＩ、ＣＣ２との概算距離およ
び方向が算出される。

次に続くステップＳ２では、走査範囲Ｒっまり水平走査
距離り、鉛直走査距離Ｖと、下げ幅Ｖ°を入力する。

次に続くステップＳ３では、基準化を行う。すなわち、
測距測角器Ｅの光発生手段Ｃの発するレーザービームの
方向をロータリーエンコーダ５１８の０°の方向に向け
、そのときの付属装置３４の制御部３５の有する水平、
鉛直パルスカウンタをリセットする。これにより、レー
ザー光の水平、鉛直旋回によってロータリーエンコーダ
５．１８が出力するパルス信号をカウントした水平、鉛
直パルスカウンタからのカウント信号は、ロータリーエ
ンコーダ５，１ｉ（０°の方向を基準とする水平角、鉛
直角に比例した信号となる。

次のステップ５４−１−５４−３では、ステップＳｌで
入力した上記基準コーナーキューブＣＣ１、ＣＣ２の座
標と測距測角器Ｅの概略の座標に基づいて算出された上
記概略距離および概略の方向とステップＳ２で入力した
走査範囲（水平走査路Ｍｈ、鉛直走査距離■）および下
げ幅Ｖ′とに基づいて、２つの基準コーナーキューブＣ
ＣＩ、ＣＣ２のうちの一方の基準コーナーキューブＣＣ
Ｉの水平角θ、の測定、鉛直角α１測定、距離Ｌ１測定
を、既に説明した第１２．１３．１４図のサブフローチ
ャートを順にコールして、行う。そして次のステップＳ
５に進む。

ステップＳ５では、基ｑコーナーキューブを２測測定し
たか否か、つまり、未知の点から既知の２点の方向およ
び距離を測定することにより、未知の点の既知の点に対
する相対座標を求めることができるが、その条件が満足
されたか否かを判定する。そして、基準コーナーキス、
−ブを２個測定していないと判定すると、再び５４−１
−５４−３を繰り返し、残りの未測量の基準コーナーキ
ューブＣＣ２の水平角θ１．鉛直角α２．距離り、の測
定を行う。一方、ステップＳ５で基準コーナーキューブ
を２個測定したと判定すると、次のステップＳ６に進み
、上記一方の基準コーナーキューブＣＣ１の水平角θ１
．鉛直角α１および距離Ｌ１と、他方の基準コーナーキ
ューブＣＣ２の水平角θ７．鉛直角α、および距離１，
１（第５図参照）とに基づいて、測距測角器Ｅの位置（
座標）を算出する。そして、次のステップＳ７で、上記
結果を前述のように、表示、記録し、次の第１１図（２
）のステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、ステップ５ｌ−Ｓ７により座標が既
知となった測距測角器Ｅにより、シールド機側のコーナ
ーキューブＣＣｓの水平角θＳ、Ｓ、角αＳおよび距離
Ｌｓを、同じく第１２．１３．１４図のサブフローチャ
ートを順にコールして測定する。そして次のステップＳ
９に進む。この最初のコーナーキューブＣＣｓの測量に
際し、第１２図のステップＳＡ２でレーザー光は測定者
によりコーナーキューブＣＣｓの近くに向けられる。ス
テップＳ９では、ステップＳ８で測定された水平角Ｏ８
，鉛直角αＳ、距離Ｌｓと測距測角器の座標データとに
基づいて、コーナーキューブＣＣｓの座標値を算出する
。このとき、上記ステップＳ１〜Ｓ７で測距測角器Ｅ自
身の座標を求めたときに、今設置されている測距測角器
Ｅのロータリーエンコーダ５１８の０゛の方向が、２点
の基準コーナーキューブＣＣＩ、ＣＣ２を結ぶ基準方向
に対して何度の方向であるかが既知となっているため、
つまり、ロータリーエンコーダ５，１８の０°の方向の
位置座標系における方向が既知となっているため、コー
ナーキューブＣＣｓの座標は、２つの基準のコーナーキ
ューブＣＣＩ、ＣＣ２から測距測角器Ｅ自身の座標を求
めた場合と異なり、測距測角器Ｅからコーナーキューブ
ＣＣｓの水平角θＳ、鉛直角αＳ、距＠　Ｌ　ｓを測定
するだけで算出できる。

次のステップＳＩＯでは、測定したコーナーキューブＣ
Ｃｓの座標値と上記ローリング計４２．ピッチング計４
３．ヨーイング計からの信号に基づいてシールド機軸の
位置と傾きを求め、計画線との偏倚、偏角を求める。そ
して、次のステップＳｔｌで上記比較演算結果であるシ
ールド機３Ｉの偏倚と偏角とを表示、記録する。

次のステップＳ１２では、上記偏倚１偏角に基づいて計
画線からのズレを無くすように、シールド機３１を推進
操作する。そして、次のステップＳ＋３でシールド機３
１の推進が終了か否かを判別する。ステップＳ１３でシ
ールド１ｇ！３１の推進が終了であると判別すると、測
量を終了する。

方、ステップ’３１３でシールド機３１の推進が終了で
ない、つまり、まだ継続してシールド機３１の推進つま
り掘進を行うと判定すると、次のステップＳ１４に進み
、ステップＳ１４で測距測角器Ｅ等を盛り替えるか否か
を判別する。ステップＳ１４で測距測角器Ｅ等を盛り替
えないと判定すると、再びステップＳ８に戻り、上記ス
テップＳ１２で行ったシールド機３１の推進により測距
測角器Ｅから遠ざかる方向に移動した移動後のコーナー
キューブＣＣｓの水平角θＳ、鉛直鉛直角αＳ飛距離を
新たに計測する。このとき、上述のように、今回の走査
範囲Ｒの中心方向を前回の測量において検知したコーナ
ーキューブＣＣｓの中心Ｏｃｃの方向に自動的に向ける
と共に、今回の走査の水平、鉛直走査角度θｈ、θＶお
よび下げ幅θＶ°を前回の測量時のコーナーキューブＣ
Ｃの位置における水平、鉛直走査距離り、ｖおよび下げ
幅Ｖ″が前回と同じ寸法になるように算出して、その算
出結果に基づいて走査を行い、計測する。そして、今回
の計測の水平角Ｏ８，鉛直角αＳ、Ｓ、しＳと測距測角
器の座標データに基づいて、今回のコーナーキューブＣ
Ｃｓの位置、つまり座標を算出する。そしてステップＳ
ＩＯで再び計画線と移動後のシールド機側コーナーキュ
ーブＣＣｓの座標との比較演算を行い、次のステップＳ
ｌｌで、上記比較演算結果であるシールド機の偏倚、偏
角を表示、記録するそして再びステップＳ１２で上記偏
倚、偏角に基づいて、計画線とのズレがなくなるように
推進方向を修正しつつ、シールド機３１の推進操作を行
う。そして、次のステップＳＩ３で再びシールド機３１
の推進終了か否かを判定し、終了であれば測量を終了し
、終了でなく継続して推進を行う場合、次のステップＳ
１４に進む。そしてステップＳ１４で測距測角器等を盛
り替えると判定するまで、上記ステップＳ８〜Ｓ１４を
繰り返す。これは、前述の定常測量にほかならない。こ
のように、定常測量時には、シールド機側のコーナーキ
ューブＣＣｓのみの走査、検出を自動的に繰り返し、常
に計測結果を出力する。上記結果は、測角、測距および
位置の演算に要する時間毎に１回出力される。

ここで、盛り替えについて説明すると、盛り替えには、
測距測角器Ｅの盛り替えと基準コーナーキューブＣＣＩ
あるいはＣＧ２の盛り替えがある。

盛り替えを行う状況には、 ■測距測角器Ｅとシールド機側コーナーキューブＣＣｓ
との見通しがきかなくなる場合（第１５図参照）。

■測距測角器Ｅと後方の２つの基準コーナーキューブＣ
ＣＩ、ＣＣ２のどちらか一方の基準コーナーキューブと
の見通しがきかなくなる場合（第１６図参照）。

の２つのケースがあり、■の場合が上記測距測角器Ｅの
盛り替えを行う場合であり、■の場合が上記基準コーナ
ーキューブＣＣＩあるいはＣＣ２の盛り替えを行う場合
である。

■の場合は、第１６図に示すように■の場合において測
距測角器Ｅをシールド機側のコーナーキューブＣＣｓが
見通せる位置に盛り替える場合に従属的に生じる。した
がって、■の場合の測距測角器の盛り替え時に■の場合
が生じるときは、予め見通しがきかなくなる基準コーナ
ーキューブＣＣ１あるいはＣＣ２を、第１６図中破線の
矢印で示すように測距測角器Ｅの盛り替えを行う前に盛
り替える必要がある（第１６図はＣＣＩの場合を示して
いる）。測距測角器Ｅの盛り替えを行っても■が生じな
いとき（第１５図参照）、つまり、後方の２つの基準コ
ーナーキューブＣＣＩ、ＣＣ２が見通せる場合は原則と
して盛り替えは必要ない。

基準コーナーキューブＣＣＩあるいはＣＣ２の盛り替え
を必要としない通常の測距測角器Ｅの盛り替えは、測距
測角器Ｅを第１７図中に矢印で示すようにコーナーキュ
ーブＣＣｓが見通せる位置に移設して行う。そして、後
方の基準コーナーキューブＣＣＩ、ＣＣ２の夫々の距離
Ｌ　＋　、　Ｌ　ｔおよび方向（水平角θ３．θ７．鉛
直角α１．α、）を測量して、測距測角器Ｅ自身の位置
を求める。これは、三角形を形成する３点のうち２点の
位置が既知であれば、未知の点から既知の２点の方向と
距離を夫々測定することにより、未知の点の位置を求め
ることができるからである。

一方、基準コーナーキューブの盛り替えを必要とする測
距測角器Ｅの盛り替えは、まず、測距測角器Ｅは動かさ
ずに、測距測角器Ｅの盛り替えを行うと見通せなくなる
方の基準コーナーキューブＣＣＩ（ＣＣＩとして話をす
すめる。）を装置の盛り替え後においてら見通すことが
可能な任意の位置に移設する（第１６図参照）。そして
、移設後の基■コーナーキューブＣＣ１の方向（θ１．
α１）と距離し、を測距測角ＡＥにより測定し、この方
向（θ１．αＩ）と距離Ｌ＋と既知である測距測角器Ｅ
自身の位置とこの測距測角器Ｅに対する他方の基準コー
ナーキューブＣＣ２の方向（θ２．α、）と距離データ
Ｌ、に基づいて、移設後の基準コーナーキューブＣＣ１
の位置を求める。これは、三角形を形成する３点のうち
２点の位置が既知であれば、方の既知の１点から未知の
１点との距離および上記未知の１点と他方の既知の１点
とのなす挟角を測定することにより未知の１点の位置を
求めることができるからである。

一方の基準コーナーキューブＣＣ１の位置が求まり盛り
替えが完了すると、必要があれば、上記盛り替えた一方
の基準コーナーキューブＣＣ＋と測距測角器Ｅを上述の
既知の２点に適用して、残された他方の基準のコーナー
キューブＣＣ２の盛り替えを上記と同様に行う。

１つあるいは２つの基準のコーナーキューブの盛り替え
が完了すると、次いで測距測角器Ｅをシールド機側のコ
ーナーキューブＣＣｓが見通せる位置に盛り替える。こ
の測距測角器Ｅの盛り替えは、上述の基準のコーナーキ
ューブの盛り替えを必要としない測距測角器の盛り替え
になるので、説明を省略する。このように、この自動測
量装置は、他の測量方法の介在を必要とせずに容易に正
確に盛り替えを行うことができる。

以下、再び第１１図（２）のフローチャートを説明する
。

上記ステップＳ１４で、測距測角器等つまり、測距測角
器Ｅあるいは基準コーナーキューブを盛り替えると判別
すると、次の第１１図（３）のステップＳＩ５に進む。

ステップＳ１５では、基準コーナーキューブを盛り替え
るか否かを判定する。上述のように基準コーナーキュー
ブの盛り替えが必要な場合は、ステップＳＩ６〜Ｓ１８
で基準コーナーキューブＣＣを盛り替え、盛り替えたコ
ーナーキューブの水平角θ、鉛鉛直角α短距離を計測し
、盛り替え後の基準コーナーキューブの位置を算出する
。そして次のステップＳ１９に進む。次のステップＳ１
９では、基準コーナーキューブを２個盛り替えるか否か
を判別する。そしてステップＳ１９で２個盛り替えると
判別した場合は再びステップＳ１６に戻り残された基準
コーナーキューブを、ステップＳ＋６〜Ｓ＋８を繰り返
して盛り替えろ。一方、ステップＳ１９で基準コーナー
キューブを２個盛り替えない、つまり移設は−っで良い
と判別すると（２個とも盛り替えた場合も含む）、次の
ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０〜Ｓ２３では、前述のように、測距測角
器Ｅを盛り替え、既知の２点である基準コーナーキュー
ブＣＣＩ、ＣＣ２の夫々の水平角θ３．θ９．鉛直角α
２．α７．距離り、、Ｌ、を計測し、この計測結果に基
づいて、盛り替え後の新たな測距測角器Ｅの位置を演算
する。そして、測距測角器Ｅの位置を表示、記録する。

そして、次に続くステップＳ２４で盛り替えを終了し、
再び、第１Ｉ図（２）のステップＳ８に戻る。そして、
再びステップＳ８〜Ｓ］４を繰り返しンールド機側コー
ナーキューブＣＣｓの定常測量を上述のように自動的に
行う。そして、シールド機３１の推進と共に再び測距測
角器Ｅ等の盛り替えが必要となり、ステップＳ１４で装
置等を盛り替えると判別すると第１１図（３）のステッ
プＳ１５〜Ｓ２４を行ってステップＳ８に戻る。このよ
うにして、第１＋図（２）のステップＳ＋３でシールド
機３１の推進操作が終了と判定されるまで以上を繰り返
し、シールド機３Ｉの掘進と共に移動するコーナーキュ
ーブＣＣｓを測定することにより、シールド機３１の位
置を自動的に測量する。そしてその結果をコンピュータ
３７０ＣＲＴ３９上にグラフ化して表示する。

このように、この自動測量装置は、測点に設置されたコ
ーナーキューブＣＣの方向を、光発生手段Ｃにより発生
され、水平、鉛直光ビーム走査手段Ａ、Ｂにより旋回中
心（直交点）０を中心として鉛直軸４．水平軸１５回り
の２自由度の任意の方向に発射することが可能なレーザ
ー光を、予め人力した概算データあるいは前回の測定デ
ータに基づいたコンピュータ３７からの走査信号に基づ
いて、上記コーナーキューブＣＣを含む走査範囲内でま
ず上記水平、鉛直光ビーム走査手段Ａ、Ｈにより第８図
に示すように水平走査と鉛直下げ走査からなる水平走査
を行って水平角０を検知し、次いで、この水平角θに水
平光ビーム走査手段を固定した状態でレーザー光を鉛直
走査して鉛直角αを検知することにより行うので、迅速
、かつ自動的に確実にコーナーキューブＣＣの方向を検
出することができる。

また、この自動測量装置は、コーナーキューブＣＣによ
り平行に反射されたレーザー光が受光手段りにより受光
されたときの受光開始時と受光終了時の水平、鉛直光ビ
ーム方向検出手段５，１８の検出した水平角および鉛直
角に基づいてコーナーキューブＣＣの中心方向を決定す
るようにしているため、容易に正確にコーナーキューブ
ＣＣの中心Ｏｃｃ方向を検出することができる。

また、この自動測量装置は、定常測量時、走査を前回の
測定データに基づいて自動的に決定し、コーナーキュー
ブＣＣを捜査するので、−度測距測角器Ｅの初期設定時
に、コーナーキューブＣＣの走査データを入力すると共
にレーザービームを手動でコーナーキューブＣＣｓの近
くに向けると、あとは、盛り替えの必要がない限り何ら
測定者が操作を行わなくとも自動的に測量を行うことが
できる。

また、この自動測量装置は、測角終了後続いて測距を行
うときに、前回の測距データＬと光発生手段Ｃと光波測
距装置３０の鉛直面内における距離ｄとに基づいて演算
を行って、鉛直光ビーム走査手段Ｂにより光波測距装置
３０の光軸を自動的にコーナーキューブＣＣの方向に自
動調整するので、測角に連続して迅速、かつ自動的に測
距を行うことができる。

また、この自動測量装置により測量を行うに際し、シー
ルド機３１や後方の基準点３３等の測定点には、入射方
向に対して光を平行に反射する小さなコーナーキューブ
ＣＣを設置するだけでよく、かつ、１つの測定点に測角
と測距の共用のコーナーキューブＣＣを１つ設置するだ
けでよい。上記コーナーキューブＣＣは、設置に際し、
設置スペースが狭くて済み、かつ容易に設置できると共
に、移設に際し容易に移設することができる。また、コ
ーナーキューブＣＣは、単に光を反射するだけであるた
め、たとえば受光装置を用いる場合に必要な配線等を全
く必要としない。

このように、この自動測量装置は、測距と測角をこの自
動測量装置１つで連続的に行うことができ、かつ、測角
における平面測量と水準測量とを同時に行うことができ
ると共に、測距測角器Ｅの初期設定時や盛り替え時にお
ける機器等の設置とレーザー光の誘導の作業を除いて、
一連の測距。

測角、測量結果の算出の繰り返しからなる測量を完全に
自動的に能率良く、かつ精度良く行うことができる。

したがって、この自動測量装置を用いてシールド機３１
の位置を自動的に測量しつつシールド工法を行うと、常
に掘進計画路線と現在のシールド機３１の偏倚および偏
角を常に把握し、この偏倚偏角に基づいてこの偏倚、偏
角が無くなる方向に常に方向を修正しつつ掘進作業を行
うことができ、掘進計画路線どおりに正確に掘進するこ
とができる。また、この自動測量装置は、盛り替えを他
の測量機器等によらずこの自動測量装置自身１つで容易
に能率良く行うことができる。したがって、この自動測
量装置は、掘進経路が曲線で盛り替えが頻繁に必要な場
合でも容易に対応可能であると共に、盛り替えを、セグ
メント３２の組立時に必然的に生じるシールド機３１の
掘進停止時間内に確実に完了することができ、セグメン
ト３２組立時以外に測量や盛り替えのために特にシール
ド機の掘進を停止させたりする必要がなく、シールド機
の稼動率を高めることができる。

上記実施例では、盛り替えに際し、シールド機器１のコ
ーナーキューブＣＣｓを用いなかったが、シールド機３
Ｉの掘進が停止され、かつ、シールド機側コーナーキュ
ーブＣＣｓの座標が既知の状態であり、さらに地盤の歪
の影響によるシールド機側コーナーキューブＣＣｓの移
動が無いか無視できる場合は、シールド機側コーナーキ
ューブＣＣｓを、測距測角器Ｅあるいは基準コーナーキ
ューブＣＣ＋、ＣＣ２を盛り替える場合における上記座
標が既知の２点のうちの１点として用いることら可能で
ある。

また上記実施例では、シールド機の機軸３１ａの掘進計
画路線とのなす角度、つまり偏角を、シールド機に設け
たローリング計、ピッチング計およびヨーイング計によ
り検出するようにしたが、シールド機３１に上記シール
ド機側コーナーキューブＣＣｓに加えてもう１つあるい
は２つのコーナーキューブを取り付け、測距測角器Ｅか
ら測量毎にこの２〜３のコーナーキューブの位置を夫々
測量し、この２〜３の測量結果に基づいてシールド機の
機軸の方向を知るようにしてもよい。

〈発明の効果〉 以上より明らかなように、この発明の自動測量装置は、
光ビーム発生手段の発生する光ビームを光ビーム走査手
段により走査し、少くとも２つの光反射手段により反射
された光反射手段からの光ビームの反射光を受光手段に
より受光し、この受光手段が反射光を受光したときの光
ビーム走査手段の走査する光ビームの方向を光ビーム方
向検出手段により検出し、この光ビーム方向検出手段か
ら出力される光ビーム方向信号と、測距手段から出力さ
れる光反射手段までの距離信号に基づいて、位置算出手
段により光反射手段と光発生手段との相対的な位置を算
出するものである。したがって、この発明によれば、測
角および測距を１つの装置でかつ自動的に行うことがで
き、しかもこの測角および測距結果に基づいて、位置算
出手段により光反射手段と光発生手段との相対的位置を
自動的に算出することができる。

また、この発明の自動測量装置は、水平光ビーム走査手
段により光発生手段の発生した光ビームを鉛直軸を中心
に旋回させて走査し、その光ビームが光反射手段により
反射されて、受光手段に受光されたときの鉛直軸回りの
水平角を水平角度検出手段により検出し、また、鉛直光
ビーム走査手段により光発生手段の発生した光ビームを
水平軸を中心に旋回させて走査して、この鉛直光ビーム
走査手段で走査された光ビームが光反射手段により反射
されて受光手段により受光されたときの水平軸回りの鉛
直角を鉛直角度検出手段により検出し、さらに、光波測
距装置により光発生手段までの距離を光学的に測定する
ものである。

したがって、平面測量と水準測量を１つの装置で行い、
光反射手段の方向を水平角、鉛直角の２成分で検出する
ことができ、しかもこの水平角。

鉛直角を２成分として有するときの光発生手段から光反
射手段までの距離を正確に測定することができる。

また、この発明は、光反射手段にコーナーキューブを用
いるので、光反射手段を容易に、かつ小スペースで設置
することができ、配線等を必要としない。また正確に方
向を定めて設置する必要がない。

また、この発明の光反射手段の方向探査方法によれば、
容易に確実に光反射手段の方向を探査することができる
と共に、この光反射手段の探査を自動化することができ
ろ。また、光反射手段の方向を正確に決定することがで
きる。

また、この発明の光ビーム走査手段の走査範囲決定方法
によれば、前回の測定によって求められた光反射手段の
測定位置が今回の走査範囲の中心になるように走査範囲
を決定するので、光反射手段に向って光発生手段の発生
する光ビームを走査する光ビーム走査手段の走査範囲を
、常に確実に光反射手段をその走査範囲に含むように、
かつ自動的に決定することができ、ひいては、測量を自
動化することができる。

また、この発明の光波測距装置の光軸調整方法によれば
、光波測距装置と光発生手段との距離と、光波測距装置
によって前回測定された光反射手段までの距離とに基づ
いて、金回の距離測定時の光波測距装置の光軸の方向を
算出するので、光波測距装置の光軸を光反射手段の方向
に向くように調整することができ、測距を正確に行える
ようにすることができ、光波測距装置の光軸の調整を自
動化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の自動測量装置の一実施例の要部の縦
断面図、第２図は第１図の側面図、第３図は第１図の光
学系の説明図、第４図はこの発明の自動測量装置の一実
施例をシールド工法におけるシールド機の位置の測量に
適用した概略図、第５図は測量方法の説明図、第６図は
コーナーキューブの方向検出の説明図、第７図は受光信
号の説明図、第８図はレーザー光の走査の説明図、第９
図は走査角の算出の説明図、第１Ｏ図は測距装置の測距
方向の調整の説明図、第１１図（１）、（２）。 （３）は第４図の自動測量装置を用いてシールド工法に
おけるシールド機の測量を行う方法を説明するためのフ
ローチャート、第１２．１３．１４図は夫々、第１１図
（１８２Ｘ３）のフローチャートでコールされ、水平走
査、鉛直走査、測距を説明するだめのフローチャート、
第１５．１６図は盛り替えの説明図である。 ｌ・・・ベース、４・・・鉛直軸、 ５．１８・・・ロータリーエンコーダ、６，８・・・歯
車、７．１７・・・パルスモータ、１０．１３・・・保
持部材、１５・・・水平軸、２１・・・レーザー発振器
、２２・・・ビームエキスパンダー ２４・・・光路変更部材、２６・・・反射板、２７・・
集光レンズ、２８・・・受光素子、３０・・・光波測距
装置、３１・・・シールド機、３４・・・付属装置、３
７・・・コンピュータ、ＣＣ・・・コーナーキューブ、 Ａ・・・水平光ビーム走査手段、 Ｂ・・・鉛直光ビーム走査手段、Ｃ・・・光発生手段、
Ｄ・・・受光手段、Ｅ・・・測距測角器、ｄ・・・光波
測距装置と光発生手段との距離、θ・・・水平角、α・
・・鉛直角、Ｌ・・・距離。 特　許　出　願　人　　津村俊弘　ほか２名代　理　人
　弁理士　　前出　葆　はか１名第２図 第３図 第６図 第１０区 第８図 第９図 第１ １図（１） 第１１図（２） 第１２図 第１ １図（３） 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ビームを発生する光発生手段と、 上記光ビームを走査する光ビーム走査手段と、上記光ビ
   ームを平行に反射する少くとも２個の光反射手段からの
   反射光を受光する受光手段と、上記受光手段が受光した
   ときの上記光ビームの方向を検出する光ビーム方向検出
   手段と、 上記光反射手段までの距離を測定する測距手段と、 上記光ビーム方向検出手段から出力される光ビーム方向
   信号と上記測距手段から出力される距離信号より、上記
   光反射手段と光発生手段との相対的な位置を算出する位
   置算出手段とを備えたことを特徴とする自動測量装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の自動測量装置にお
   いて、 光ビーム走査手段は光発生手段の発生した光ビームを鉛
   直軸を中心に旋回させて走査する水平光ビーム走査手段
   と上記光ビームを上記鉛直軸に直交する水平軸を中心に
   旋回させて走査する鉛直光ビーム走査手段とで構成され
   、 光ビーム方向検出手段は上記水平光ビーム走査手段の走
   査する光ビームが光反射手段により平行に反射され受光
   手段により受光されたときの上記鉛直軸回りの水平角を
   検出する水平角検出手段と上記鉛直光ビーム走査手段の
   走査する光ビームが上記光反射手段により平行に反射さ
   れ上記受光手段により受光されたときの上記水平軸回り
   の鉛直角を検出する鉛直角検出手段とで構成され、測距
   手段は光波測距装置で構成されている自動測量装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項または第２項に記載の自動
   測量装置において、 光反射手段はコーナーキューブである自動測量装置。
4. （４）特許請求の範囲第２項に記載の自動測量装置を用
   い、 鉛直光ビーム走査手段または水平光ビーム走査手段の一
   方を第１光ビーム走査手段とし、他方を第２光ビーム走
   査手段とし、かつ、上記第１光ビーム走査手段の走査角
   度を検出する角度検出手段を第１角度検出手段とし、上
   記第２光ビーム走査手段の走査角度を検出する角度検出
   手段を第２角度検出手段とし、 まず、上記第１光ビーム走査手段により光発生手段の発
   生する光ビームを所定の角度旋回走査させた後第１光ビ
   ーム走査手段の旋回を固定し、上記第２光ビーム走査手
   段により上記光ビームを光反射手段の受光幅よりも小さ
   い寸法に相当する角度旋回して、第２光ビーム走査手段
   の旋回を固定し、しかる後再び上記第１光ビーム走査手
   段により光ビームを旋回走査することを、光ビームが光
   反射手段に照射するまで繰り返すことを特徴とする光反
   射手段の方向探査方法。
5. （５）特許請求の範囲第４項に記載の方向探査方法にお
   いて、 上記光反射手段からの反射光を受光手段で受光して、こ
   の受光手段からの受光信号に基づいて上記光反射手段を
   照射した第１光ビーム走査手段の旋回方向を第１角度検
   出手段で検出し、 次いで、上記第１光ビーム走査手段を上記第１角度検出
   手段で検出された旋回方向に固定して、上記第２光ビー
   ム走査手段により上記光ビームを旋回させて走査し、上
   記光反射手段からの反射光の上記受光手段からの受光信
   号に基づいて上記光反射手段を照射した第２光ビーム走
   査手段の旋回方向を上記第２角度検出手段で検出し、 上記第１、第２角度検出手段で検出した旋回方向により
   上記光反射手段の水平および鉛直方向を検出する光反射
   手段の方向探査方法。
6. （６）上記特許請求の範囲第２項に記載の自動測量装置
   を用い、 光反射手段の方向の決定は、光ビーム走査手段により走
   査され、上記光反射手段からの反射光を受光手段が受光
   を開始するときおよび受光を終了するときの光ビーム方
   向検出手段の検出方向に基づいて行われる光反射手段の
   方向探査方法。
7. （７）特許請求の範囲第２項に記載の自動測量装置を用
   い、 光反射手段に向って光発生手段の発生する光ビームを走
   査する光ビーム走査手段の走査範囲を決定するに際して
   、 前回の測定によって求められた光反射手段の測定位置が
   今回の走査範囲の中心になるように走査範囲を決定する
   光ビーム走査手段の走査範囲決定方法。
8. （８）特許請求の範囲第２項に記載の自動測量装置を用
   い、 光波測距装置と光発生手段との距離と、前回測定された
   上記光波測距装置と光反射手段との距離とに基づいて、
   今回の距離測定時の上記光波測距装置の光軸の方向を算
   出して、上記光波測距装置の光軸の方向を調整する光波
   測距装置の光軸の調整方法。