JPS5897615A - 自動視準方法 - 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】 本発明は自動規準方法に関し、さらに詳しくは基準点か
ら被測量物体または中間点に至る距離および被測量物体
または中間点が基準点から変位している角度の少な（と
も一方をｉｌｆるに先立って、計算機を用いて行う自動
規準方法に関する。

例えば従来のシールド掘進機の蛇行管理測量は、坑内に
設置した基準点を基準にし、トランシットおよびレベル
を使用して測量し、その結果に基づき次の推進方向を決
定している。しかしながら、トランシットおよびレベル
を使用する測量は坑道の曲率が小さくなるに従って、坑
内に設けるべき基準点の数が多（なると共に、基準点の
設置区間距離が短（なるので、測量回数が多（なり、施
工精度が悪くなる。また、裏込注入工等により基準点の
変動があり得るため、各基準点のチェックが必要となり
、掘進に対する測量時間の割合がかなり大きなものとな
る。

他方、レーザービームを使用してシールド掘進機の蛇行
管理測量を行う場合、前記問題点は解消されるものの、
反面、測距または方位角の測量に先立って行う、基準点
上の計測機と、シールド掘進機のような被測量物体上の
計測機との位置合せあるいは規準が問題となる。すなわ
ち、レーザービームな用いて測距または方位角測量をす
る場合、例えば測距では、基準点上に設置した光波距離
計から発射されたレーザービームが被測量物体上の反射
板によって反射された後、光波距離計に入射することが
必要である。このためには、光波距離計の発射面および
入射面と、反射板の反射面とが平行となり、しかも互い
に同じ光軸線上に位置していなければならない。

ところで、シールド掘進、の場合、基準点例えばシール
ド発進立坑から被測量物体であるシールド掘進機へ至る
距離は数百メートルにも及ぶことがある。従来では、′
このような長い距離なへだてられた２つの計測機の位置
合せあるいは規準をも人為的に行っていたので、この規
準に時間がががり、このことがレーザービームの使用を
鋳躇させて゛きた０ 従って、本発明の目的はレーザービームを使用して測距
および方位角の測量の少なくとも一方を行うに先立って
、計算機を用いて行う自動規準方法を提供することにあ
る。

本発明の自動規準方法は、一方では基準点に、可変絞り
機構を有しかつ鉛直軸線回りおよび水平れに光電変換素
子を有しかつ鉛直軸線回りに回転可能の受信機を設置し
て実施される。

まず、前記発信機の可変絞り機構の絞りを最大として発
信機から受信機へ向けて光を発射し、この光を受けた受
信機から受けた光量に応じた出力信号を計算機に人力し
て演算を行い、演算結果に基づいて受信機を鉛直軸線回
りに回転させる。前記演算と回転が繰り返され、発信機
からの光を受信機の中心に照準したとき受信機の回転を
停止する。

次に、発信機の可変絞り機構の絞りを最小に絞った後、
発信機から受信機へ向けて光を発射し、この光を受けた
受信機から受けた光量に応じた出力信号を計算機に一人
力して演算を行い、演算結果に基づいて発信機を鉛直軸
線回りおよび水平軸線回りに回転させる。前記演算と回
転が繰り返され、発信機からの最小絞りの光を受信機の
中心に照準したとき発信機の回転を停止する。

前記操作により発信機と受信機とは対面し、しかも同じ
光軸線上に位置することとなるので、その後、光波距離
計を用（・て測距を行い、発信機および受信機の回転角
度から方位角の測量を行うことができる。この場合、光
波距離計は発信機と連動し、この光波距離計からの光を
反射させる反射板、例えば３素子コーナキユーブは受信
機と連動するように、光波距離計および３素子コーナキ
ユーブを設置する。また、発信機および受信機に分度盤
を組み入れておく。

以下に、添付の図面を参照して本発明の実施例について
説明する。

本発明の自動規準方法は、第１図に示すように、例えば
シールド掘進機の蛇行管理測量を行うに先立って実施さ
れる。その概略は、シールドの発進立坑２０に基準点を
設けて発信機２２を設置し、他方、被測量物体であるシ
ールド掘進機２４に受信機２６を設置し、発信機２２か
ら発射された光を受信機２６に受け、この受信機２６か
らの出力信号を計算機２８へ入力して演算し、受信機２
６および発信機２２の回転を行い、規準するものである
。実施に際して、中間反射体３０を発信機２２と受信機
２６との間に設置することが好ましい。もつとも、この
中間反射体６０は、中間点であるシールド掘進機２４の
方向変位点に設置することが有効であり、シールド掘進
機２４が方向変位点を持たず真直ぐに掘進する場合には
省略することが−できる。

発信機２２はレーザー発信機である。前記のように、被
測量物体がシールド掘進機である場合、基準点からシー
ルド°掘進機までの距離は数百メートルにも及ぶので、
レーザーのように指向性の高いビームを用いることが必
要である。この発信機２２は可変絞り機構３２を有する
。例えば発信機２２のレンズ３４をズームレンズで形成
し、このズームレンズ３４のズーミングをトルクモータ
３６で行わせるようにして、可変絞り機構３２とする。

発信機２２は第２図および第３図に示すように、上側に
光波距離計３８を一体に有する。発信機２２と光波距離
計６８とは光軸が同一方向となるように平行に配置され
る。発信機２２と光波距離計３８とは支柱４０に回転可
能に取り付けられた水平軸４２に固定され、こ−の水平
軸４２はトルクモータ４４により回転されろ。水平軸４
２０回転量はエンコーダを組み入れた高度分度盤４６に
よって読み取られる。前記支柱４０は鉛直軸線回りを回
転可能のトルクモータ５０を介してそれ自体公知の自動
水平修整装置５２に支えられており、この自動水平修整
装置５２は架台５４に固定されている。前記支柱４０の
回転量は、エンコーダを組み入れた水平分度盤４８によ
って読み取られる。

以上の構成により、発信機２２は光波距離計３８と一体
の状態で水平軸線回りおよび鉛直軸線回りを回転可能で
ある。

受信機２６は、直交座標系の４つの象限のそれぞれに光
電変換素子を組み入れたものである。この受信機は、第
４図に示すように、自動水平修整装置５６に固定された
トルク干−夕５８により鉛直軸線回りを回転可能に取り
付けられ、この回転量はエンコーダを組み入れた水平分
度盤６０によって読み取られる。自動水平修整装置５６
は架台６２に固定されている。

前記受信機２６の上方にはスペーサ４６を介して反射板
６６が取り付けられ、反射板６６の上側にはジャイロス
コープ６８が設けられている。スペーサ６４は、受信機
２６の受信面２７の中心から反射板６６の反射面６７の
中心に至る距離ｈ２が前記発信機２２の発射面２３の中
心から光波距離計３８の発射面６９の中心に至る距離ｈ
１　に等しくなるように設定する。反射板６６は例えば
３素子コーナキユーブによって構成される。

中間反射体３０は第５図および第６図に示すように、受
信機７０と第１の反射板７２と第２の反射板７４とを有
する。受信機７０は前記受信機２６と同じく直交座標系
の４つの象限のそれぞれに光電変換素子を組み入れて構
成されている。この受信機７０の受信面７１の中心から
上方の距離ｈ３のところに第１の反射板７２の反射面７
３の中心が来るようにスペーサ７６を介して第１の反射
板７２が取り付けられている。この場合の距離ｈ３は前
記距離ｈ１　　と等しい。第１の反射板７２は前記反射
板６６と同じ（３素子コーナキユーブによって構成され
る。前記受信機７０と第１の反射板７２とのそれぞれの
背後には平面鏡からなる第２の反射板７４が取り付けら
れている。この場合、受信機７０および第１の反射板７
２のそれぞれの光軸７８が鉛直に配置される第２の反射
板７４の反射面７５と一致するように受信機７ｏと第２
の反射板７４、第１の反射板７２と第２の反射板７４相
互は組み付けられる。前記受信機７゜はスペーサ７８を
介して鉛直軸線回りを回転するトルクモータ８０に固定
され、その回転量はエンコーダを組み入れた水平分度盤
８２により読み取られる。トルクモータ８ｏは架台に固
定された自動水平調整装置８４に支持されている。

前記基準点上の発信機２２、中間反射体３０の受信機７
０および被測量物体上の受信□機２６は、同一水平面上
に載置されたとき、同一・レベルに位置するように調整
される。この場合のしはル調整は各架台を上下すること
によって行われる。また各架台そのものは鉛直軸線回り
に回転可能であり、本発明の実施に先立って発信機２２
と各受信機７０．２６の大体の位置調整がなされる。

本発明の規準方法は、前記各機器と計算機２８とを用い
て以下のように実施される。以下の例では、中間反射体
３０を基準点と被測量物体との間に設置した例について
述べる。、 基準点に発信機２２を、被測量物体に受信機２６を、さ
らに基準点と被測量物体との間の中゛間点である方向変
位点に中間反射体３０をそれぞれ設置する。

まず前記発信機２２の可変絞り機構３２の絞りを最大に
して、この発信機２２から中間反射体３０の受信機７０
に向けてレーザ光を発射する。

受信機７０には第８図に示すように、４つの象限Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄのそれぞれに光電変換素子が設けられているの
で、受けた光量に応じた出力信号ａ１．ｔ）１．ＣＩ、
ｄｌ　が各象限の光電変換素子からそれぞれ出力される
。これら出力信号は第９図に示すように処理される。第
９図には信号ａ１のみが記載されているが、ｂｌ、Ｃ１
、ｄｌ　　についても全く同じ処理となる。

出力信４ａｌ　は増幅器１００で増幅された後、Ａ−Ｄ
変換器１０２によりデジタル信号に変換され、さらにＰ
−８変換器１０４によりシリアル信号に変換されて計算
機２８へ送られる。本発明の対象とする例えば、シール
ド掘進機の蛇行量管理測量では、発信機２２、中間反射
体６０、受信機２６および計算機２８相互の間の距離は
、前記のように数百メートルにも及ぶことがある。その
ため、アナログ信号では減衰が起こるのでデジタル信号
に変換し、また、ケーブルの数を少な（するためにパラ
レル信号をシリアル信号に変換して取り級゛うことが好
ましく、図示の例ではこのような処理をしている。

計算機２８へ送られたシリアル信号は、ｓ−ｐ変換器１
０６によりパラレル信号に変換された後、計算機２８に
入力する。計算機２８では人力信号により、 Ｈｘ＝（ａ１＋ｄ１）−（ｂｘ”ｃｔ）Ｓｌ：ａ１＋ｂ
ｌ＋ｃ１＋ｄｌ ＲＨ１＝Ｈ１／Ｓ１ ΔＲＨ１＝ＲＨ１／Ｑ の諸演算を行う。ここでＨｌ　を８１　で除しているの
は、入力信号の大きさを平均化するためである。

また、ΔＲＨ１を求めているのは、水平方向の信号量の
大きさの差を半分にして、後述するように発信機２２か
らの光を受信機７０の中心に照準するための便宜による
。もつとも、ΔＲＨ１＝ＲＨ１／２に代えて、ＲＨ１／
３　、　ＲＨｌ／４　　などのような数値とすることも
でき、あるいはＨｌ　がある値になるまではΔＲＨ１＝
ＲＨ１／２の値を使い、その後はＲＨＩ／３とかＲＨ１
／４の値を使用することもできる。

７前記により求められたΔＲＨ１は、第１０図に示すよ
うに、Ｐ−８変換器１０８によりシリアル信号に変換さ
れて中間反射体３０へ送られる。ここでＳ−Ｐ変換器１
１０によりパラレル信号に変換され、さらにＤ−Ａ変換
器１１２によりアナログ信号に変換され、差動増幅器１
１４に入力する。

差動増幅器１１４で増幅された信号は、電力増幅器１１
６に入力し、中間反射体３０のトルクモータ８０を作動
して、受信機７０を鉛直軸線の回りに回転する。この場
合、前記信号ΔＲＨ１がプラスのときは受信機７０は上
方から見て鉛直軸線の回りを時計方向に回転され、信号
ΔＲＨ１がマイナスのときは反時計方向に回転される。

トルクモータ８０の回転量は、このトルクモータ８０に
連なっているタコジエネ１１８により電気量に変換され
、前記差動増幅器１１４ヘフイードバツクされている。

このように差動増幅器１１４ヘフィードバックし、差動
増幅器１１４では前記ΔＲＨ１との差を取ることにより
、受信機７０の回転に制動をかけることができる。

受信機７０が回転すると、この受信機の各光電変換素子
からの出力信号が計算機２８へ送られて前記演算がなさ
れ、この演算結果に基づいて受信機７０が回転される。

以上の操作の繰り返しにより、発信機２２から発射され
た光量に応じた出力信号の水平方向の差がな（なり、光
は受信機７０の中心に照準したこととなる。このように
照準すると、ΔＲＨ１はゼロとなり、トルクモータ８０
は回転を停止する。トルクモータ８０が回転を停止する
と、前記中間反射体３０の水平分度盤８２に組み込マれ
たエンコーダ１２−０によってその位置が読み取られ、
計算機２８へ入力して記憶する。

計算機２８は、ΔＲＨ１＝０となった時に入力している
受信機７０からの出力信号ａ１．ｋ）１、ＣＩ、ｄｌを
、ａｌ＝ａＯ％ｂ１＝ｂＯ，Ｃｌ＝Ｃ０，ａｌ＝ａＯと
して記憶し、この記憶値と出力信号との比、 ＴＩ”ａ　１／ａＯ＝ｂ１／ｂＯ＝ｃ　１／ｃＯ＝ｄｌ
／ｄＯの演算を行う。

この演算値Ｔ１は発信機２２の可変絞り機構３２の絞り
を作動する信号となる。今の時点では、　　　Ｔｔ＝１
が出力する。可変絞り機構３２の絞り動作は、前記Ｔ１
＝１なる信号に基づいて一気に最小紋りに絞るようにす
ることもできる。あるいは次のように少しずつ絞ること
もできる。前者では絞りの終点に至ったことを例えばリ
ミットスイッチで検出して絞り動作を完了すればよく、
後者では計算機２８による以下のような演算および操作
を行って、絞り動作を完了する。発信機と受信機とを前
もって手動Ｔ１＝１なる信号は、前記に準じて変換され
た後（以下信号の変換は省略して説明する。また、トル
クモータの制御回路は第１０図に準するので図示しない
。）発信機２２の可変絞り機構３２に設けられたトルク
モータ３６へ送られ、このトルクモータ６６を回転して
、可変絞り機構３２の絞りを開始する。中間反射体３０
の受信機７０には、前記絞り動作によって絞られた光が
入射し、この受信機７０から、入射した光量に応じた出
力信号ａ１．ｂ１、Ｃ１、ｄｌが出力される。これらの
出力信号は計算機２８へ入力され、Ｔ１　の値が演算さ
れる。そしてＴｌの値に変化がなければ、さらに可変絞
り機構３２の絞り動作を行う。また、受信機７０のいず
れかの象限の出力信号が前記記憶した信号値よりも減少
すると、Ｔｌく１　となるので、この値を取り出してト
ルクモータ３６へ送り、トルクモータ３６の回転を制御
する。このＴ１〈１　の信号によれば、Ｔ１＝１の信号
の場合に比べて、トルクモータ３６の回転を落して制御
することができる。従って、第１０図に関して述べたよ
うに、トルクモータの回転数をフィードバックして差動
増幅器に入力し、計算機２８からの出力信号との差をと
ってトルクモータの回転を制動する制御方式と併用する
ことにより、あるいは次第に減少するＴＩの値のみで、
トルクモータ６６の回転速度を次第に下げることが可能
となる。受信機７０の複数の象限の出力信号が前記記憶
した信号値よりも減少し、複数のＴ１の値がＴＩ＜１　
　となった場合には、一番手さなＴｌの値によりトルク
モータ３６の回転を制御する。このようにしてトルクモ
ータ６６を回転し、いずれかのＴ１がＴｌ二〇となった
時に、トルクモータ３乙の回転を停止して絞り動作を一
時停止する。

前記状態は例えば第８図のＦｌ　で示すように、１つの
象限から光のスポットが外れた場合である。

このスポットＦ１を受信面の中心にもたらすのに次の操
作を行う。Ｔ１−〇となった時、発信機２２の高度分度
盤４６のエンコーダおよび水平分度盤４８のエンコーダ
をそれぞれ読み取り、計算機２８に記憶する。

他方、計算機２８はＴｌ＝０　　となった時、中間反射
体３０の受信機７０から出力している出力信号に基づ（
・て、次の演算、 Ｈｚ＝（ａｔ”ｄｔ）−（ｂｔ＋ｃｔ）Ｖｚ＝（ａｔ”
ｂｌ）−（ｃｌ＋ｄｌ）Ｓ２＝ａｌ”ｂ１＋Ｃ１＋ｄＩ ＲＨ２：Ｈ２／Ｓ　２ ＲＶ　２　＝Ｖ　２　／Ｓ　２ を行い、さらに、 ＲＨ２’　ニーＲＨ２ ＲＶ　２’　＝＝−ＲＶ　２ の演算を行って記憶する。前記ＲＨ２′、ＲＶ２′はそ
れぞれＲＨ２，Ｒｖ２　の符号を逆にしたものであって
、発信機２２を逆方向へ首振る信号となる。

まず、ＲＨ２′　を発信機２２へ送ると、発信機２２は
トルクモータ５０によって首振り前の位置からほぼ鏡面
対称の位置へ向けて鉛直軸線回りを回転される。すなわ
ち、発信機２２から発射された光を受信した受信機７０
の受信面のスポットが第８図の首振り前のスポットＦ１
からｙ軸に実質的に対称なスポットＦ２へもたらされる
ように回転される。ここで再びＴ１の値が演算される。

この場合、Ｔ１の値は可変絞り機構３２の絞り制御に用
℃・られるのではなく、発信機２２の回転制御に用いら
れる。前記と同じ＜ＴＩ＜１の信号により発信機２２は
トルクモータ５０により、鉛直軸線回りに回転し、いず
れかのＴＩがＴ１＝０　となったとき発信機２２の回転
を停止する。このＴｌ＝０となったときの発信機２２の
水平分度盤４８の位置をエンコーダで読み取り、計算機
２８へ記憶する。

計算機２８は発信機２２の首振り前後の水平分度盤４８
の読み取りの差から水平角／Ｈを求め。

さらに、 ＨＣＥＮ＝／Ｈ／２ によって移動中心角を求めると共に記憶し、ＨＭＯＶ−
ＩＨ−ＨＣＥＮ の値を演算して発信機２２へ送る。発信機２２ではこの
演算値ＨＭＯＶによりトルクモータ５０が回転され、発
信機２２は移動中心角に向けて鉛直軸線回りを回転する
。このときの回転方向は第８図に示す受信面のスボツ）
Ｆ２　の中心をｙ軸上にもたらすような回転である。発
信機２２の回転につれて、ＩＨは変化するので、ＩＨを
水平分度盤４８に組み込んだエンコーダで絶えず読み取
って計算機へ送り、ＨＭＯＶを演算する。発信機２２の
回転につれてｌＨは次第に１１％さくなるので、　ＨＭ
ＯＶは次第にゼロに近づき、ＨＭ○Ｖ＝［ｌ　　のとき
トルクモータ５０は回転を停止する。このとき、受信面
上のスポットは第８図のＦ３　となる。前記から明らか
なように、本例では受信面上のスポットＦ１が例えば、
第８図に示す位置に至ったとき絞りを停止し、このスポ
ットを反対側に振り、はぼ対称位置にもたらしてスボツ
）Ｆ２を得、その後スポットＦｌとＦ２の中上・にスポ
ットＦ３　　をもたらすように１発信機２２の制御をし
ている。これにより、計算機２８を用いての中心位置の
演算をし易くしている。

ＨＭＯＶ＝０となった後、計算機２８は記憶していたＲ
■２′　を発信機２２へ送る。この信号により発信機２
２はトルクモータ４４により水平軸線回りを回転されろ
。この回転は受信面上のスポットＦ３　がＸ＠に対して
ほぼ対称に位置するスポットＦ４に向くような回転であ
る。計算機２８は前記信号Ｒ■２′を発信機２２へ送っ
た後、中間反射体６０の受信機７０からの出力信号に基
づいて、Ｔｌの演算を行う。前記鉛直軸線回りの制御と
同じ（、いずれかのＴｌがＴ１＝０となったとき、トル
クモータ４４は回転を停止する。このトルクモー、５’
４４の回転が停止したときの高度分度盤４６をエンコー
ダで読み取り、計算機２８に記憶する。

計算機２８は発信機２２の首振り前後の高度分度盤４６
の読み取りの差から鉛直角／■を求め。

さらに、 ＶＣＥＮ＝　ｌＶ／２ によって移動中心角を求めると共に記憶し、ＶＭＯＶ＝
　／ｖ　−ＶＣＥＮ の値を演算して発信機２２へ送る。発信機２２ではこの
演算値ＶＭＯＶによりトルクモータ４４が回転され、発
信機２２は移動中心角に向けて水平軸線回りを回転する
。このときの回転方向は、第８図に示す受信面のスポッ
トＦ４　の中心を工軸上にもたらすような回転である。

ＶＭ○■＝０　　となったとき、トルクモータ４４は回
転を停止する。

前記操作により受信面のほぼ中心にスポットが照準した
ので、再び受信機７０がらの出力信号に基づいてＴｌを
演算し１発信機２２の可変絞り機構６２の絞り操作を行
い絞りを最小にする。絞りが最小になる前にいずれかの
Ｔ１がゼロになったときには、再び発信機２２を前記の
ように鉛直軸線回りおよび水平軸線回りに回転させ、ス
ポットを中心に照準した後１、絞りを小さくする操作な
繰り返す。

可変絞り機構６２の絞りが最小となったとき（この最小
絞りに達したことは、例エヲ了ズームレンズのズーミン
グの終点を検知する）計算機２８に信号が送られる。計
算機２８で＆ま受信機７０力・らの出力信号に基づいて
次の演算、 Ｈ３＝＝（ａｌ＋ｄ１）−（ｂ１＋ｃｌ）３３”ａ１＋
ｂ１＋ｃ１＋ｄｌ ＲＨ３＝８３／３３ ΔＲＨ３＝ＲＨ３／２ Ｖ３＝（ａ１＋ｂｌ）−（Ｃ１十ｄｌ）ＲＶ３＝”３／
５３ ＪＲＶ３＝ＲＶ３／２ を行〜・ΔＲＨ３、ΔＲｖ３　　を発信機２２へ送る。

このように最小絞りになった後に再び発信機２２の回転
操作をするのは、最小に絞られた発信機力・らのスポッ
トが受信機７０の受信面の中ＩＧｓに正確に位置してい
ないこともあり得ることによるＯΔＲＨ３の信号が送ら
れると、発信機２２＆’！）ルクモータ５０により鉛直
軸線回りを回転される。そしてΔＲＨ３＝Ｑとなると、
トルクモータ５０は回転を停止する。次にΔＲＶ３の信
号が発信機に送られ、発信機２２はトルクモータ４４に
より水平軸線回りを回転される。そしてΔＲＶ３＝０　
となると、トルクモータ４４は回転を停止する。その後
計算機２８はΔＲＨ３＝Ｏか否かを確かめ、ΔＲＨ３＝
０であれば発信機２２の全ての回転を停止する。以上の
操作により、発信機２２と中間反射体３０の受信機７０
とは互いに対面しかつ同一光軸線上に位置することとな
る。

以上の例では、発信機２２と中間反射体３０の受信機７
０との規準方法について述べたが、中間反射体６０が省
略された場合の基準点上の発信機２２と被測量物体２４
上の受信機２６との間の規準方法は全く同じである。

前記のようにして、発信機２２と中間反射体３０の受信
機７０が同一光軸線上に位置した後、測距および方位角
測量の少なくとも一方が行われる。計算機２８によりこ
れを行うには次のようにする。計算機２８が前記ΔＲＨ
３＝０、ΔＲＶ３＝０　　の信号を入力すると、発信機
２２と一体となった光波距離計３８が作動し、レーザ光
を発射するＯレーザ光は中間反射体３０の第１の反射板
７２に反射された後光波距離計３８に入射し、発信機２
２から中間反射体５０に至る区間距離の測距がなされる
。同時に、発信機２２の高度分度盤４６に組ミ込マれた
エンコーダによって鉛直角が測定され、計算機２８に送
られる。計算機２８では入力した中間距離および鉛直角
により発信機２２と中間反射体ろ０との間の水平距離Ｌ
１を演算し、記憶する。

測距径計算機２８は、ＴＩを算出し。

Ｔ１′＝Ｔ１に鵠１） の演算を行って、Ｔ１′　の信号を発信機２２に送る。

このＴ１′　　の信号は可変絞り機構３２の絞りを最大
にする操作に用いられる。この信号Ｔ１／　を受けた可
変絞り機構３２のトルクモータ３６は前記とは逆方向に
回転され、絞りが最大となるまで回転する。この場合の
最大絞りは例えばズームレンズのズーミングの拡大方向
の終点を検知すればよ、い。最大絞りになるとトルクモ
ータろ６は回転を停止する。

計算機２８は前記トルクモータ３６へ拡大信号を送って
、絞りを最大とした後、中間反射体３０に信号を送って
、受信機７０をトルクモータ８０によって鉛直軸線回り
に回転する。計算機２８はトルクモータ８０の回転のた
めに、ΔＲＨ１＝１の信号を出力する。この信号は第７
図に示すよ　うに、発信機２２から発射されたレーザ光
が中間反射体３０の第２の反射板７４で反射して被測量
物体上の受信機２６に入射し、この受信機２６からの出
力信号が計算機２８へ入力するまで発せられる。

発信機２２からのレーザ光が受信機２６に入射すると、
この受信機２６の各象限から出力信号ａ２、ｂ２、Ｃ２
、ｄ２　　が出力し、計算機２８に入力する。計算機２
８は出力信号ａ２、ｂ２、Ｃ２、ｄ２　　のうちいずれ
かが０以外の信号を出力したとき、ΔＲＨＩ＝０の信号
を中間反射体３０のトルクモータ８０へ送る。その結果
、トルクモータ８０は回転を停止し、水平分度盤８２に
より水平角／Ｈ１が読み取られる。計算機２８はこの水
平角ｌＨｌを記憶すると共に、ΔＲＨｌ＝　１の信号を
中間反射体５ＤＫ送り、中間反射体３０のトルクモータ
８０を再び回転する。この回転は、受信機２６の受信面
に入射している発信機２２からのレーザ光が外れ、受信
機２６からの出力信号ａ２、ｂ２、Ｃ２、ｄ２　　がゼ
ロとなるまで続けられる。Ｃ２”ｂ２”Ｃ２＝ｄ　２＝
Ｑの出力信号が出ると計算機２８はΔＲＨｘ＝Ｏの信号
を中間反射体３０へ送ってトルクモータ８０の回転を停
止し、水平分度盤８２により水平角／Ｈ２が読み取られ
（第７図）、計算機２８−へ送られる。

計算機２８は２つの水平角／Ｈ１、／Ｈ２に基づいモ次
の演算、 ＨｌＣＥＮ−（／Ｈ１＋／Ｈ２）／２ Ｈ１ＭＯ■＝／Ｈ２−Ｈ１ＣＥＮ を行い、ＨＩＭＯＶの信号を中間反射体３０に送る。

この信号により中間反射体３０のトルクモータ８０が回
転する。この場合の回転は移動中心角ＨＩＣＥＨに向け
て行われる。トルクモータ８０の回転により／Ｈ２は次
第にＨＩＣＥＨに近づ（ように変化するので、この水平
角／Ｈ２を絶えず計算機２８に送って、Ｈ、ＭＯＶを演
算し、ＨＩＭＯＶ＝ｎとなったときトルクモータ８０の
回転を停止する。

計算機２８は、前記操作ｆより中間反射体３０が移動中
心角へ移った後、受信機２６から送られてくる出力信号
ａ２、ｂ２、Ｃ２、ｄ２　に基づいて、Ｈ４＝（Ｃ２＋
ｄ２）−（ｈ２＋ｃ２）Ｓ４”Ｃ２”ｂ２”Ｃ２＋ｄ２ ＦｔＨ４＝Ｈ４／３４ ΔＲＨ＝ＲＨ４／２ の演算を行い、ΔＲＨ４を受信機２６のトルクモータ５
８へ送る。

トルクモータ５８は信号ΔＲＨ４により回転され、受信
機２６を鉛直軸線回りに回転する。このときの回転方向
はΔＲＨ４がプラスのときは上方から見て時計方向、マ
イナスのときは反時計方向である。

トルクモータ５８の回転に伴い、受信機２６からの出力
信号が変化し、ΔＲＨ４は次第にゼロに近づく。そして
ΔＲＨ４＝Ｑとなっ、たとき、トルクモータ５８の回転
は停止する。このとき受信機２６の受信面には中間反射
体６０の第２の反射板７４で反射されて来るレーザ光が
中心に照準されることと号ａ２、ｂ２、Ｃ２，ｄ　２　
　を１ａ２＝ａＯ１ｂ２＝ｂＯ１Ｃ２＝００、ｄ２−ｄ
ｏ　　として記憶し、この記憶値と出力信号との比、 Ｔ　２　”’　ａ　２　／ａ　ｏ、”ｂ２　／ｂｏ　”
　Ｃ２／ｃ　ｏ　”ｄ２　／ａ　。

の演算を行℃・、発信機２２へ送る。この信号Ｔ２に基
づいて、発信機２２は前記した可変絞り機構６２の絞り
操作を行う。こねは全く同じ操作であるので省略する。

この操作の結果、可変絞り機構３２の絞りが最小となり
、しかもΔＲＨ４＝Ｏとなったとき、中間反射体３０の
水平分度盤８０から水平角を読み取り、計算機２８に記
憶する。さらに、同様にして求めたΔＲＶ４がゼロとな
ったとき、高度分度盤４６から鉛直角を読み取り、計算
機２８に記憶する。この状態で発信機２２と受信機２６
は中間反射体３０を介して同一の光軸線上に位置したこ
ととなる。

計算機２８は前記記憶をした後、光波距離計３８に信号
を送ってこれを作動させ、基準点上の発信機２２から中
間反射体３０を経て被測量物体上の受信機２６へ至る斜
距離Ｌ２　を求め、計算機２８に記憶する。

次に計算機２８は受信機２６に取り付けたジャイロスコ
ープ６８に信号を送る一方、 （１）発信機２２と受信機２６の水平距離Ｌｏの算出、 （１ｉ）発信機２２、中間反射体３０および受信機２６
の夾角の算出、 （ｕｌ）前記ＬＱおよびＬｌ　により各区間距離の算出
、を演算し、記憶する。

計算機２８から信号を受けたジャイロスコープ６８は、
前記操作により、受信機２６が固定された位置を基にし
て真北測定を行う。ジャイロスコープ６８のプレセツシ
ョン振動を受信機２６に設けた水平分度盤６０により読
み取り、計算機２８に送る。計算機２８はこの水平分度
盤６０から送られろ角度により反転点の角度を読み取り
、記憶する。計算機２８はこの反転点が５点になったと
き、ジャイロスコープ６８に信号を送って作動を停止し
、反転点の中敷を算出し、受信機２６がら中間反射体３
０までの方位角を算出する。その後、記憶して・いる諸
数値により演算し、中間反射体や被測量物体の座標およ
び標高を算出する。

本発明によれば、発信機から最大絞りのレーザ光を受信
機へ発射するので、受信機がレーザ光を受信し易い。し
かもまず受信機を回転させて、この受信機をレーザ光の
中心にもたらした後、発信機の可変絞り機構の絞りを最
小絞りとし、受信機の中心にレーザ光を照準するもので
あるから、発信機から受信機へ至る距離が数百メートル
にも及ぶ場合であっても、発信機と受信機・を確実に規
準できる。以上の操作を計算機を用いて行うので、自動
規準は短時間になされる。こ、の結果、レーザ光を使用
しての測距を能率的に行うことが可能である。また発信
機および受信機に分度盤を設けて、これを読み取り、演
算することにより方位角６測量も容易にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する場合の、発信機と受信機
と中間反射体との配置を示す説明図、第２図は発信機の
側面図、第６図は同正面図、第４図は受信機の正面図、
第５図は中間反射体の平面図、第６図は同側面図、第７
図は発信機からのレーザ光を受信機へ反射すべ（回転し
た位置にある中間反射体の平面図、第８図は受信機の受
信面の説明図、第９図および第１０図は制御の一部を示
機、２８二計算機、３０：中間反射体、ろ２：可変絞り
機構、３８二光波距離計、４６：高度分度盤、４８．６
０．８２：水平分度盤、６６．７２：反射板、６８：ジ
ャイロスコープ。 代理人　弁理士松永宣行 第１図 ） ４ 第２図　　　　　第３図 第４図 第５図 第６図 第８図 第９１ＱＩ 第１０１４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基準点から被測量物体または中間点に至る距離および被
   測量物体または中間点が基準点から変位している角度の
   少なくとも一方を測るに先立って計算機を用いて行う自
   動規準方法であって、（イ）可変絞り機構を有しかつ鉛
   直軸線回りおよび水平軸線回りに回転可能の発信機を前
   記基準点に設置すること、 （ロ）直交座標系の４つの象限のそれぞれに光電変換素
   子を有しかつ鉛直軸線回りに回転可能の受信機を前記被
   測量物体または中間点に設置すること、（ハ）前記発信
   機の可変絞り機構の絞りを最大として該発信機から前記
   受信機に向けて光を発射すること、 に）該光を受けた前記受信機から受けた光量に応じた出
   力信号を前記計算機に入力すること、（ホ）該出力信号
   に基づいて演算すること、（へ）演算結果に基づいて前
   記受信機を鉛直軸線回りに回転させること、 （ト）前記に）ないしくへ）の操作を繰り返すこと、（
   ト）前記光が受信機の中心に照準したとき受信機の回転
   を停止すること、 （男　前記発信機の可変絞り機構の絞りを最小に絞るこ
   と、 休）最小絞りの発信機から前記受信機へ向けて光を発射
   すること、 四　該光を受けた受信機から受けた光量に応じた出力信
   号を前記計算機に入力すること、（３）該出力信号に基
   づいて演算すること、（ワ）演算結果に基づいて前記発
   信機を鉛直軸線回りおよび水平軸線回りに回転すること
   、ナ）前記に）ないしｅ７）の操作を繰り返すこと、（
   ヨ）前記最小絞りの光を前記受信機の中心に照準するこ
   と、。 を含む自動規準方法。