JPH04307320A - レベルセンサ - Google Patents
レベルセンサInfo
- Publication number
- JPH04307320A JPH04307320A JP3096129A JP9612991A JPH04307320A JP H04307320 A JPH04307320 A JP H04307320A JP 3096129 A JP3096129 A JP 3096129A JP 9612991 A JP9612991 A JP 9612991A JP H04307320 A JPH04307320 A JP H04307320A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser beam
- light receiving
- distance
- time
- level sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子レベル装置から一
定速度で回転投射されるレーザ光いわゆるレーザビーム
を利用して水準測量を行うレベルセンサに関するもので
ある。
定速度で回転投射されるレーザ光いわゆるレーザビーム
を利用して水準測量を行うレベルセンサに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種レベルセンサは図４に示す
ものがある。このレベルセンサは、図４に示すように、
電子レベル装置（図示せず）から一定速度で回転投射さ
れるレーザビーム１０を受光する一対のクサビ形受光素
子１１Ａ，１１Ｂを有する受光部１１と、増幅回路やピ
ークホールド回路，比較回路等を含む検出回路１２と、
表示器１３から構成され、受光部１１の検出信号を検出
回路１２で処理して、レーザビーム１０の高さ位置を表
示器１３にて表示するものとなっている。
ものがある。このレベルセンサは、図４に示すように、
電子レベル装置（図示せず）から一定速度で回転投射さ
れるレーザビーム１０を受光する一対のクサビ形受光素
子１１Ａ，１１Ｂを有する受光部１１と、増幅回路やピ
ークホールド回路，比較回路等を含む検出回路１２と、
表示器１３から構成され、受光部１１の検出信号を検出
回路１２で処理して、レーザビーム１０の高さ位置を表
示器１３にて表示するものとなっている。
【０００３】すなわち、レーザビーム１０が受光素子１
１Ａ，１１Ｂを横切ると、これら受光素子１１Ａ，１１
Ｂによって検出された出力信号が検出回路１２にそれぞ
れ入力されて比較される。このとき、一対の受光素子１
１Ａ，１１Ｂは測定方向に対して面積が互いに増減する
ようにクサビ形を有しているので、レーザビーム１０の
あたる位置によって大きさの異なる信号を出力する。そ
のため、検出回路１２は両受光素子１１Ａ，１１Ｂの出
力を比較し、その受光素子１１Ａの出力が受光素子１１
Ｂより「大きい」または「小さい」と判断するので、そ
れを表示器１３において、例えば矢印で「上」または「
下」という表示する。そしてレーザビーム１０が受光素
子１１Ａ，１１Ｂの中心位置と重なった時、受光素子１
１Ａの出力と受光素子１１Ｂの出力が同じになるので、
表示器１３において例えばバー表示し、それを基準の水
準位置として使用者に知らせることができる。
１Ａ，１１Ｂを横切ると、これら受光素子１１Ａ，１１
Ｂによって検出された出力信号が検出回路１２にそれぞ
れ入力されて比較される。このとき、一対の受光素子１
１Ａ，１１Ｂは測定方向に対して面積が互いに増減する
ようにクサビ形を有しているので、レーザビーム１０の
あたる位置によって大きさの異なる信号を出力する。そ
のため、検出回路１２は両受光素子１１Ａ，１１Ｂの出
力を比較し、その受光素子１１Ａの出力が受光素子１１
Ｂより「大きい」または「小さい」と判断するので、そ
れを表示器１３において、例えば矢印で「上」または「
下」という表示する。そしてレーザビーム１０が受光素
子１１Ａ，１１Ｂの中心位置と重なった時、受光素子１
１Ａの出力と受光素子１１Ｂの出力が同じになるので、
表示器１３において例えばバー表示し、それを基準の水
準位置として使用者に知らせることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のレベ
ルセンサにおいては、水平出し作業を行うことはできる
が、基準点からの距離を知ることはできなかった。また
、距離を知るため、他の測量機において測定することも
できるが、この場合、作業者は最低２人を必要とすると
いう問題点があった。本発明はこのような従来の問題点
をなくし、水平出しと同時に距離情報を知ることができ
るレベルセンサを提供することを目的とする。
ルセンサにおいては、水平出し作業を行うことはできる
が、基準点からの距離を知ることはできなかった。また
、距離を知るため、他の測量機において測定することも
できるが、この場合、作業者は最低２人を必要とすると
いう問題点があった。本発明はこのような従来の問題点
をなくし、水平出しと同時に距離情報を知ることができ
るレベルセンサを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のレベルセンサは、電子レベル装置から一定速
度で回転投射されるレーザビームを受光する第１の受光
部と、この第１の受光部からの検出信号に基づいてレー
ザビームの高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、第
１の受光部の受光面の両側に、かつレーザビームがスキ
ャンする軌道上の２点に配設された１対の受光素子から
なる第２の受光部と、この第２の受光部の検出信号によ
ってレーザビームが１対の受光素子を横切る時間を検出
する時間検出手段と、この時間検出手段から得られる時
間情報を基にして、電子レベル装置のレーザビーム発光
中心よりの距離を演算する距離演算手段を備えたもので
ある。
に本発明のレベルセンサは、電子レベル装置から一定速
度で回転投射されるレーザビームを受光する第１の受光
部と、この第１の受光部からの検出信号に基づいてレー
ザビームの高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、第
１の受光部の受光面の両側に、かつレーザビームがスキ
ャンする軌道上の２点に配設された１対の受光素子から
なる第２の受光部と、この第２の受光部の検出信号によ
ってレーザビームが１対の受光素子を横切る時間を検出
する時間検出手段と、この時間検出手段から得られる時
間情報を基にして、電子レベル装置のレーザビーム発光
中心よりの距離を演算する距離演算手段を備えたもので
ある。
【０００６】
【作用】本発明においては、レーザビームの高さ位置を
検出する機能の他に測距機能を有しているので、水平出
し作業と同時に距離を知ることができる。
検出する機能の他に測距機能を有しているので、水平出
し作業と同時に距離を知ることができる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明によるレベルセンサの一実施例
を示すブロック図であり、図２はそのレベルセンサの本
体構造を示す斜視図である。図において受光部１は、通
常周知の電子レベル装置（図示せず）から一定速度で回
転投射されるレーザビーム１０に対して、つまり測定方
向に互いに逆に面積が増減する同一面積のクサビ形受光
素子１Ａ，１Ｂが第１の受光部として設けられ、このク
サビ形受光素子１Ａ，１Ｂの両側にＬの間隔で一対の受
光素子１Ｃ，１Ｄが第２の受光部として配置されている
。そしてクサビ形受光素子１Ａ，１Ｂは検出回路２に接
続され、この検出回路２はＣＰＵ（マイクロコンピュー
タ）５に接続されている。
を示すブロック図であり、図２はそのレベルセンサの本
体構造を示す斜視図である。図において受光部１は、通
常周知の電子レベル装置（図示せず）から一定速度で回
転投射されるレーザビーム１０に対して、つまり測定方
向に互いに逆に面積が増減する同一面積のクサビ形受光
素子１Ａ，１Ｂが第１の受光部として設けられ、このク
サビ形受光素子１Ａ，１Ｂの両側にＬの間隔で一対の受
光素子１Ｃ，１Ｄが第２の受光部として配置されている
。そしてクサビ形受光素子１Ａ，１Ｂは検出回路２に接
続され、この検出回路２はＣＰＵ（マイクロコンピュー
タ）５に接続されている。
【０００８】さらに受光素子１Ｃは波形整形回路３Ｂに
接続され、受光素子１Ｄは波形整形回路３Ａに接続され
ている。これら波形整形回路３Ａ，３Ｂの出力は時間検
出回路４を介してＣＰＵ５に接続され、レーザビーム１
０が一対の受光素子１Ｃと受光素子１Ｄを横切る時間を
求めている。ＣＰＵ５は入力された位置情報と時間情報
により演算し、レーザビームの高さ位置と距離の測定結
果を表示器６にて表示するようになっている。この表示
器６は、図２に示すように、レーザビームの中心位置を
表示するバー表示エレメントとこの「上」，「下」矢印
表示エレメントを含む高さ位置表示部６Ａと、距離表示
部６Ｂから構成されている。なお、図２中７は傾き防止
用気泡管、８はマーキングするためのセンター切欠であ
り、本実施例のレベルセンサ本体を符号９で示している
。
接続され、受光素子１Ｄは波形整形回路３Ａに接続され
ている。これら波形整形回路３Ａ，３Ｂの出力は時間検
出回路４を介してＣＰＵ５に接続され、レーザビーム１
０が一対の受光素子１Ｃと受光素子１Ｄを横切る時間を
求めている。ＣＰＵ５は入力された位置情報と時間情報
により演算し、レーザビームの高さ位置と距離の測定結
果を表示器６にて表示するようになっている。この表示
器６は、図２に示すように、レーザビームの中心位置を
表示するバー表示エレメントとこの「上」，「下」矢印
表示エレメントを含む高さ位置表示部６Ａと、距離表示
部６Ｂから構成されている。なお、図２中７は傾き防止
用気泡管、８はマーキングするためのセンター切欠であ
り、本実施例のレベルセンサ本体を符号９で示している
。
【０００９】次に上記実施例の動作について図３のフロ
ーチャートを参照して説明する。本体９の受光部１がレ
ーザビーム１０を受光したとき、一対のクサビ形受光素
子１Ａ，１Ｂにて従来と同様にレーザビーム１０の高さ
位置がわかる。このためクサビ形受光素子１Ａ，１Ｂの
検出回路２におけるアナログ出力の比較により（ステッ
プ１００）、出力の差があるときはＣＰＵ５が判断し、
表示器６により図２に示す矢印表示をさせる（ステップ
１０１）。この矢印表示は本体９をレーザビーム１０に
対して上下移動させるという指示である。そして本体９
を矢印表示通り上下移動させ、各クサビ形受光素子１Ａ
，１Ｂのアナログ出力の差がなくなったとき（ステップ
１０２）、つまり等しくなったときＣＰＵ５は判断し表
示器６によりレーザビームの中心を検出したという意味
でバー表示させる（ステップ１０３）。これによって、
本体９がレーザビーム中心と合致したときマーキング等
の作業により水平出し作業が完了する。
ーチャートを参照して説明する。本体９の受光部１がレ
ーザビーム１０を受光したとき、一対のクサビ形受光素
子１Ａ，１Ｂにて従来と同様にレーザビーム１０の高さ
位置がわかる。このためクサビ形受光素子１Ａ，１Ｂの
検出回路２におけるアナログ出力の比較により（ステッ
プ１００）、出力の差があるときはＣＰＵ５が判断し、
表示器６により図２に示す矢印表示をさせる（ステップ
１０１）。この矢印表示は本体９をレーザビーム１０に
対して上下移動させるという指示である。そして本体９
を矢印表示通り上下移動させ、各クサビ形受光素子１Ａ
，１Ｂのアナログ出力の差がなくなったとき（ステップ
１０２）、つまり等しくなったときＣＰＵ５は判断し表
示器６によりレーザビームの中心を検出したという意味
でバー表示させる（ステップ１０３）。これによって、
本体９がレーザビーム中心と合致したときマーキング等
の作業により水平出し作業が完了する。
【００１０】一方、この時、受光部１内の受光素子１Ｃ
，１Ｄはレーザビーム１０が前方の受光素子１Ｃより後
方の受光素子１Ｄを横切る時間を検出するためのもので
、それぞれ波形整形回路３Ａ，３Ｂにより基準を定め、
時間検出回路４によって、これら受光素子１Ｃと受光素
子１Ｄの間隔Ｌ（一定）をレーザビーム１０がスキャン
する時間を正確に検出する。このため、ＣＵＰ５は時間
検出回路４により検出された時間情報ｔをもとにして、
次式により電子レベル装置の中心からレベルセンサまで
の距離Ｒを演算する（ステップ１０４）。
，１Ｄはレーザビーム１０が前方の受光素子１Ｃより後
方の受光素子１Ｄを横切る時間を検出するためのもので
、それぞれ波形整形回路３Ａ，３Ｂにより基準を定め、
時間検出回路４によって、これら受光素子１Ｃと受光素
子１Ｄの間隔Ｌ（一定）をレーザビーム１０がスキャン
する時間を正確に検出する。このため、ＣＵＰ５は時間
検出回路４により検出された時間情報ｔをもとにして、
次式により電子レベル装置の中心からレベルセンサまで
の距離Ｒを演算する（ステップ１０４）。
【００１１】
Ｒ＝ＴＬ／２πｔ ・・・
・・（１）
・・（１）
【００１２】すなわち（１）式について説明
すると、レーザビーム１０が１回転するのに要する時間
Ｔ，受光素子１Ｃおよび受光素子１Ｄを横切る時間ｔと
、電子レベル装置のレーザビーム発光中心よりの任意の
半径距離Ｒ，受光素子１Ｃおよび１Ｄの間隔Ｌとは、ｔ
／Ｔ＝Ｌ／２πＲという関係があるので、これにより、
求めるべき半径距離Ｒを（１）式にまとめたものである
。こうして、求めた距離Ｒはステップ１０５にて最大値
をホールドしたうえ、表示器６により図２のように例え
ば「３１Ｍ］としてデジタル表示される（ステップ１０
６）。そのため、この値から距離Ｒを簡単に読み取るこ
とができる。
すると、レーザビーム１０が１回転するのに要する時間
Ｔ，受光素子１Ｃおよび受光素子１Ｄを横切る時間ｔと
、電子レベル装置のレーザビーム発光中心よりの任意の
半径距離Ｒ，受光素子１Ｃおよび１Ｄの間隔Ｌとは、ｔ
／Ｔ＝Ｌ／２πＲという関係があるので、これにより、
求めるべき半径距離Ｒを（１）式にまとめたものである
。こうして、求めた距離Ｒはステップ１０５にて最大値
をホールドしたうえ、表示器６により図２のように例え
ば「３１Ｍ］としてデジタル表示される（ステップ１０
６）。そのため、この値から距離Ｒを簡単に読み取るこ
とができる。
【００１３】なお、ここでステップ１０５の処理を設け
たのは次の理由による。一対の受光素子１Ｃ，１Ｄの間
隔Ｌは本体９の傾きにより変化してしまうので、正確な
距離検出ができなくなる（コサイン誤差）。そのためＣ
ＰＵ５によって常に最大値をホールドする機能をもたせ
ている。つまり本体９を傾き方向に動かせて正確な距離
検出を行うことができる。
たのは次の理由による。一対の受光素子１Ｃ，１Ｄの間
隔Ｌは本体９の傾きにより変化してしまうので、正確な
距離検出ができなくなる（コサイン誤差）。そのためＣ
ＰＵ５によって常に最大値をホールドする機能をもたせ
ている。つまり本体９を傾き方向に動かせて正確な距離
検出を行うことができる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、レーザビ
ームの中心位置を知るための水平出し作業と同時に距離
検出ができるので、測距作業が他の測量機を用いること
なく容易に行える。また、水平出しと測距作業は１人で
行うことができるので、従来２人必要な作業も１人で済
むなど、実用上すぐれた効果がある。
ームの中心位置を知るための水平出し作業と同時に距離
検出ができるので、測距作業が他の測量機を用いること
なく容易に行える。また、水平出しと測距作業は１人で
行うことができるので、従来２人必要な作業も１人で済
むなど、実用上すぐれた効果がある。
【図１】本発明によるレベルセンサの一実施例を示すブ
ロック構成図である。
ロック構成図である。
【図２】図１の実施例の本体構造を示す斜視図である。
【図３】本発明の動作を説明するフローチャートである
。
。
【図４】従来のレベルセンサの一例を示すブロック構成
図である。
図である。
１ 受光部
１Ａ，１Ｂ クサビ形受光素子
１Ｃ，１Ｄ 時間検出用受光素子
２ 検出回路
３Ａ，３Ｂ 波形整形回路
４ 時間検出回路
５ ＣＰＵ
６ 表示器
１０ レーザビーム
Claims (3)
- 【請求項１】 電子レベル装置から一定速度で回転投
射されるレーザビームを利用して水準測量を行うレベル
センサにおいて、前記レーザビームを受光する第１の受
光部と、該第１の受光部からの検出信号に基づいて前記
レーザビームの高さ位置を検出する高さ位置検出手段と
、前記第１の受光部の受光面の両側に、かつ前記レーザ
ビームがスキャンする軌道上の２点に配設された１対の
受光素子からなる第２の受光部と、該第２の受光部の検
出信号によって前記レーザビームが前記１対の受光素子
を横切る時間を検出する時間検出手段と、該時間検出手
段から得られる時間情報を基にして、前記電子レベル装
置のレーザビーム発光中心よりの距離を演算する距離演
算手段を備えたことを特徴とするレベルセンサ。 - 【請求項２】 請求項１において、距離演算手段は、
レーザビームが１回転するのに要する時間をＴ、第２の
受光部をなす１対の受光素子の２点の間隔をＬ、時間検
出手段より得られる時間をｔとしたとき、電子レベル装
置のレーザビーム発光中心よりの距離Ｒを、Ｒ＝ＴＬ／
２πｔ の式にて演算することを特徴とするレベルセンサ。 - 【請求項３】 請求項１において、高さ位置検出手段
および距離演算手段より出力されるレーザビームの高さ
位置，距離を表示する表示手段を備えたことを特徴とす
るレベルセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3096129A JPH04307320A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | レベルセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3096129A JPH04307320A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | レベルセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04307320A true JPH04307320A (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=14156779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3096129A Pending JPH04307320A (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | レベルセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04307320A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019519787A (ja) * | 2016-06-30 | 2019-07-11 | ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト | レーザー受信機に入射する受信ビームと回転レーザービームとを比較するための方法 |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP3096129A patent/JPH04307320A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019519787A (ja) * | 2016-06-30 | 2019-07-11 | ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト | レーザー受信機に入射する受信ビームと回転レーザービームとを比較するための方法 |
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