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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Überwachungsinstrument, das
ein Target automatisch verfolgen kann und das Target automatisch
kollimieren kann.
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Zum
Messen der Position eines Überwachungspunkts
oder dgl. unter Verwendung eines herkömmlichen Überwachungsinstruments wie
z.B. einer Totalstation (einer elektrischen Abstands-/Winkel-Messvorrichtung)
war es bislang erforderlich, ein an dem Überwachungspunkt platziertes
Target zu kollimieren. In den vergangenen Jahren wurde auf dem Markt
ein Überwachungsinstrument
eingeführt, das
mit einem automatischen Kollimator versehen war, um den für die Bedienungsperson
beim Kollimieren eines Targets entstehenden Arbeitsaufwand zu reduzieren.
Das mit einem derartigen automatischen Kollimator versehene Überwachungsinstrument weist
eine Fernsteuerung auf, so dass ein Überwachungsvorgang von einer
einzigen Bedienungsperson durchgeführt werden kann. Das mit dem
automatischen Kollimator versehene Überwachungsinstrument leidet
jedoch unter einem herkömmlichen
Problem dahingehend, dass ein Kollimationsteleskop einen weiten
Bereich abtasten muss, um das Target in das enge Sichtfeld des Teleskops
zu setzen, und dass somit das automatische Kollimieren und die Überwachung
einen hohen Zeitaufwand erfordern.
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Zur
Lösung
dieses Problems wurde auf dem Markt ein Überwachungssystem vom Typ mit
automatischer Verfolgung angeboten, das in der Lage ist, das Verfolgen
eines Targets automatisch durchzuführen; ein derartiges System
ist beschrieben in der veröffentlichten
ungeprüften
Japanische Patentanmeldung Nr. 2004-132914. Dieses herkömmliche
automatische Überwachungs instrument
vom Typ mit automatischer Verfolgung ist dadurch gekennzeichnet, dass
Verfolgungslicht entlang der Kollimationsachse (der optischen Achse)
eines Kollimationsteleskops ausgegeben wird, wenn ein Target bewegt
wird, und dass die Richtung des Targets durch Empfang des vom Target
reflektierten Verfolgungslichts berechnet wird, wobei gleichzeitig
das Kollimationsteleskop stets durchgehend automatisch auf das Target
gerichtet werden kann.
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Das
in der veröffentlichten
ungeprüften
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-132914 beschriebene Überwachungsinstrument
vom Typ mit automatischer Verfolgung hat jedoch den Nachteil, dass
es das Target gelegentlich aus dem Sichtfeld verliert, wenn das
Target bewegt wird oder wenn sich ein Gegenstand oder dgl. zwischen
dem Überwachungsinstrument
und dem Target befindet. Ein ungelöstes Problem bei diesem Instrument
besteht darin, dass das Sichtfeld des Kollimationsteleskops des Überwachungsinstruments
eng ist und somit viel Zeit verbraucht wird, um das Target wieder
in dem Sichtfeld des Kollimationsteleskops zu platzieren, so dass die
für die Überwachung
erforderliche Zeit selbst bei Verwendung des Überwachungsinstruments vom Typ
mit automatischer Verfolgung nicht verkürzt werden kann. Um das Auftreten
dieses Problems zu verhindern, wird der Bedienungsperson beträchtliche Aufmerksamkeit
abverlangt, damit das Target durchgehend im vom Überwachungsinstrument erfasst wird.
Nachteiligerweise bedeutet dies eine erhöhte Belastung für die Bedienungsperson.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf diese Probleme konzipiert,
und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überwachungsinstrument
zu schaffen, welches ein Target automatisch verfolgt oder kollimiert
und welches das Target, das zu einem Messpunkt bewegt und dort platziert
worden ist, in der kürzestmöglichen
Zeit findet.
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Zur
Lösung
dieser Probleme ist die Erfindung gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
dass bei einem Überwachungssystem,
das ein Target und ein Überwachungsinstrument
aufweist, welches das Target automatisch ver folgt oder kollimiert,
das Target aufweist: einen Richtungswinkel-Sensor, der einen Überwachungsinstrument-Richtungswinkel misst,
der erhalten wird, wenn das Target auf das Überwachungsinstrument gerichtet
ist; und eine Messbefehlsvorrichtung, um den Überwachungsinstrument-Richtungswinkel
und einen Messbefehl zu dem Überwachungsinstrument
zu senden, und das Überwachungsinstrument
aufweist: eine Winkelmessvorrichtung zum Messen eines Target-Richtungswinkels,
der eine Richtung des Targets angibt; eine Messvorrichtung zum automatischen
Kollimieren des Targets und zum Durchführen der Messung bei Empfang
des Mess-Befehls; eine Winkeldifferenz-Berechnungsvorrichtung zum
Berechnen einer Winkeldifferenz zwischen dem Überwachungsinstrument-Richtungswinkel
und dem Target-Richtungswinkel; eine Target-Richtungswinkel-Schätzvorrichtung
zum Berechnen eines geschätzten
Target-Richtungswinkels aus der bei der letzten Messung berechneten
Winkeldifferenz und aus dem bei der aktuellen Messung von dem Target
gesendeten Überwachungsinstrument-Richtungswinkel;
und eine Drehvorrichtung zum Ausrichten eines Körpers des Überwachungsinstruments in die
Richtung des geschätzten
Target-Richtungswinkels.
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Die
Erfindung gemäß Anspruch
2 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Überwachungssystem, das ein
Target und ein Überwachungsinstrument
aufweist, welches das Target automatisch verfolgt oder kollimiert,
das Target aufweist: einen Richtungswinkel-Sensor, der einen Überwachungsinstrument-Richtungswinkel
misst, der erhalten wird, wenn das Target auf das Überwachungsinstrument
gerichtet ist; eine Winkeldifferenz-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen
einer Winkeldifferenz zwischen dem Überwachungsinstrument-Richtungswinkel
und einem Target-Richtungswinkel, der die Richtung des Targets angibt,
welche von dem Überwachungsinstrument
gesendet wird; eine Target-Richtungswinkel-Schätzvorrichtung zum Berechnen
eines geschätzten
Target-Richtungswinkels aus der bei der letzten Messung berechneten
Winkeldifferenz und aus dem Überwachungsinstrument-Richtungswinkel, der
erhalten wird, wenn das Target bei der aktuellen Messung zu dem Überwachungsinstrument
gerichtet ist; und eine Messbefehlsvorrichtung, um einen Messbefehl,
der den geschätzten
Target-Richtungswinkel
enthält,
an das Überwachungsinstrument
zu senden, und das Überwachungsinstrument
aufweist: eine Winkelmessvorrichtung zum Messen eines Target-Richtungswinkels;
eine Messvorrichtung zum automatischen Kollimieren des Targets und
zum Durchführen
der Messung bei Empfang des Mess-Befehls; eine Messwert-Sendevorrichtung
zum Senden des Target-Richtungswinkels an das Target; und eine Drehvorrichtung
zum Ausrichten eines Körpers
des Überwachungsinstruments
in die Richtung des geschätzten
Target-Richtungswinkels.
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Die
Erfindung gemäß Anspruch
3 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfindung gemäß Anspruch
1 oder 2 die Drehvorrichtung eine Drehrichtung mit einer kleineren
Winkeldifferenz, die zwischen einer im Uhrzeigersinn verlaufenden
Winkeldifferenz und einer im Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Winkeldifferenz
gewählt
wird, bezüglich
eines aktuellen Richtungswinkels bestimmt, bei welcher der Körper des Überwachungsinstruments
auf den geschätzten
Target-Richtungswinkel gerichtet ist.
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Die
Erfindung gemäß Anspruch
4 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfindung gemäß den Ansprüchen 1 oder
2 oder 3 die Winkeldifferenz-Berechnungsvorrichtung
einen repräsentativen
Wert von Winkeldifferenzen berechnet, die bislang jedes Mal erhalten
worden sind, wenn die Winkeldifferenzen berechnet wurden, und dass
die Target-Richtungswinkel-Schätzvorrichtung
den repräsentativen Wert
als Winkeldifferenz verwendet.
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Die
Erfindung gemäß Anspruch
5 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfindung gemäß den Ansprüchen 1 oder
2 oder 3 oder 4 das Target eine Führungslicht-Ausgabevorrichtung
aufweist, die Führungslicht
ausgibt, das die Richtung des Targets angibt, und dass das Überwachungsinstrument
einen Richtungsdetektor aufweist, der durch Empfang des Führungslichts
die Richtung des Targets detektiert.
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Die
Erfindung gemäß Anspruch
6 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Erfindung gemäß den Ansprüchen 1 oder
2 oder 3 oder 4 oder 5 der Richtungswinkel-Sensor ein Magnetsensor
ist.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 1 wird eine Winkeldifferenz zwischen dem vom Überwachungsinstrument
gemessenen Target-Richtungswinkel und dem vom Target bei der letzten
Messung gemessenen Überwachungsinstrument-Richtungswinkel
berechnet, und ein geschätzter
Target-Richtungswinkel für
die aktuelle Messung wird aus dem Überwachungsinstrument-Richtungswinkel,
der vom Target bei der aktuellen Messung gemessen wird, die durchgeführt wird,
nachdem das Target bewegt worden ist, und aus der bei der letzten
Messung berechneten Winkeldifferenz berechnet, wodurch der Instrument-Körper direkt
in der geschätzten
Target-Richtung ausgerichtet werden kann. Somit kann das Überwachungsinstrument
das an dem Messpunkt platzierte Target in einer kurzen Zeit finden,
die Messung abschließen
und eine effiziente Überwachungsoperation
durchführen.
Da das vom Typ mit automatischer Verfolgung ausgebildete Überwachungsinstrument
selbstverständlich
selbst dann kein Problem hat, wenn es Target aus dem Sichtfeld verliert,
wird der Arbeitsaufwand für
die Bedienungsperson reduziert.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 2 wird wie bei der Erfindung gemäß Anspruch 1 eine Winkeldifferenz
zwischen dem vom Überwachungsinstrument
gemessenen Target-Richtungswinkel und dem vom Target bei der letzten
Messung gemessenen Überwachungsinstrument-Richtungswinkel
berechnet, und ein geschätzter
Target-Richtungswinkel für
die aktuelle Messung wird aus dem Überwachungsinstrument-Richtungswinkel,
der vom Target bei der aktuellen Messung gemessen wird, die durchgeführt wird,
nachdem das Target bewegt worden ist, und aus der bei der letzten
Messung berechneten Winkeldifferenz berechnet, wodurch der Instrument-Körper direkt in der geschätzten Target-Richtung
ausgerichtet werden kann. Somit wird der gleiche Effekt wie bei
der Erfindung gemäß Anspruch
1 erzielt.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 3 ist zusätzlich
vorgesehen, dass die Drehvorrichtung eine Drehrichtung mit einer
kleineren Winkeldifferenz, die zwischen einer im Uhrzeigersinn verlaufenden
Winkeldifferenz und einer im Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Winkeldifferenz
gewählt
wird, bezüglich
eines aktuellen Richtungswinkels bestimmt, bei welcher der Körper des Überwachungsinstruments
auf den geschätzten
Target-Richtungswinkel gerichtet ist. Somit kann, da das Überwachungsinstrument
das Target durch Drehen des Instrument-Körpers um den Minimal-Drehwinkel
erfasst, die zur Messung erforderliche Zeit verkürzt werden.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 4 ist zusätzlich
vorgesehen, dass die Winkeldifferenz-Berechnungsvorrichtung einen
repräsentativen
Wert (z.B. einen Mittelwert und einen gewichteten Mittelwert) von
Winkeldifferenzen berechnet, die bislang jedes Mal erhalten worden
sind, wenn die Winkeldifferenzen berechnet wurden, und dass die
Target-Richtungswinkel-Schätzvorrichtung
den repräsentativen
Wert als Winkeldifferenz verwendet. Dadurch wird die Präzision der
Winkeldifferenz verbessert, und der Target-Richtungswinkel kann präziser berechnet
werden, nachdem das Target bewegt worden ist. Somit kann das Target
schneller erfasst werden, und die für die Messung erforderliche
Zeit kann sogar noch weiter verkürzt
werden. Da der Einfluss numerischer Werte, die extrem von einem
Mittelwert abweichen, insbesondere durch die Verwendung eines gewichteten
Mittelwerts beseitigt ist, ist die Präzision der Winkeldifferenz
sogar noch höher,
und der Target-Richtungswinkel kann präzise geschätzt werden, nachdem das Target
bewegt worden ist. Somit kann das Target schneller erfasst werden,
und die für die
Messung erforderliche Zeit kann sogar noch weiter verkürzt werden.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 5 ist zusätzlich
vorgesehen, dass das Target eine Führungslicht-Ausgabevorrichtung
aufweist, die Führungslicht
ausgibt, das die Richtung des Targets angibt, und dass das Überwachungsinstrument
einen Richtungsdetektor aufweist, der durch Empfang des Füh rungslichts
die Richtung des Targets detektiert. Somit kann das Überwachungsinstrument
das Target schneller erfassen, und die für die Messung erforderliche
Zeit kann sogar noch weiter verkürzt
werden.
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Gemäß der Erfindung
nach Anspruch 6 ist zusätzlich
vorgesehen, dass der Richtungswinkel-Sensor ein Magnetsensor ist.
Folglich kann die vorliegende Erfindung kostengünstig und leicht realisiert
werden.
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der
Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnungen detailliert beschrieben.
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Es
zeigen:
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1 ein
Blockschaltbild des gesamten Überwachungssystems
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Ansicht zur Veranschaulichung des Prinzips des Überwachungssystems;
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3 ein
Flussdiagram zur Erläuterung
des Betriebsablaufs des Überwachungssystems;
und
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4 ein
Flussdiagram zur Erläuterung
des Betriebsablaufs des Überwachungssystems
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Nachstehend
wird eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit 1 bis 3 beschrieben. 1 zeigt
ein Blockschaltbild des gesamten Überwachungssystems gemäß dieser
Ausführungsform. 2 zeigt eine
Ansicht zur Veranschaulichung des Prinzips des Überwachungssystems. 3 zeigt
ein Flussdiagram zur Erläuterung
der Arbeitsweise des Körpers eines Überwachungsinstruments
des Überwachungssystems.
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Zunächst werden
anhand des Flussdiagramms gemäß 1 die
jeweiligen inneren Strukturen eines Überwachungsinstruments 50 und
eines Targets 60 beschrieben, bei denen es sich um die wesentlichen
Teile des Überwachungssystems
handelt.
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Das Überwachungsinstrument 50 weist
auf: einen Antriebsteil 101 auf, der ein Kollimations-Teleskop 54 (siehe 2)
zu einem reflektierenden Prisma (Retroreflektor) 62 leitet;
einen Messteil 109, der einen Horizontalwinkel und einen
Vertikalwinkel des Kollimations-Teleskops 54 misst; einen
Verfolgungslicht-Ausgabeteil 118, der Verfolgungslicht 58 zu
dem reflektierenden Prisma 62 ausgibt, einen Verfolgungslicht-Empfänger 120,
der das von dem reflektierenden Prisma 62 reflektierte
Verfolgungslicht 58 empfängt; ein Speicherteil 122,
das Daten wie z.B. Messwinkel-Werte speichert; eine Zentralverarbeitungseinheit
(CPU) 100, die mit dem Antriebsteil 101, dem Verfolgungslicht-Ausgabeteil 118,
dem Messteil 109, dem Verfolgungslicht-Empfänger 120 und
dem Speicherteil 122 verbunden ist; und einen (nicht gezeigten)
Sendelicht-Empfangsteil, der dazu verwendet wird, den Abstand zwischen
dem reflektierenden Prisma 62 und dem Überwachungsinstrument 50 zu berechnen.
Verschiedene Befehle und Daten können mittels
eines Betätigungs-
und Eingabeteils 124 in die CPU 100 eingegeben
werden.
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Der
Antriebsteil 101 weist einen Horizontal-Motor 102,
der den Instrument-Körper horizontal dreht,
einen Vertikal-Motor 106, der das Kollimations-Teleskop 54 vertikal
dreht, und einen Horizontal-Antriebsteil 104 sowie einen
Vertikal-Antriebsteil 108 auf, die den Motoren 102 bzw. 106 Antriebsstrom zuführen. Der
Messteil 109 weist einen Horizontal-Kodierer 111,
der sich zusammen mit dem Instrument-Körper horizontal dreht, einen
Vertikal-Kodierer 110,
der sich zusammen mit dem Kollimations-Teleskop vertikal dreht,
einen Horizontalwinkel-Messteil 112 und einen Vertikalwinkel-Messteil 116,
welche die Drehwinkel der Kodierer 111 bzw. 110 lesen,
und einen (nicht gezeigten) Abstandsmessteil auf. Als Abstandsmessteil
kann entwe der ein Abstandsmess-System vom Impuls-Typ oder ein Abstandsmess-System vom Phasendifferenz-Typ
verwendet werden.
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Das Überwachungsinstrument 50 weist
eine automatische Verfolgungsvorrichtung auf, welche die optische
Achse (Kollimationsachse) des Kollimations-Teleskops 54 durchgehend
automatisch zu der dem reflektierenden Prisma 62 ausgerichtet
hält, selbst
wenn das Target 60 bewegt wird. Die automatische Verfolgungsvorrichtung
weist die CPU 100, den Verfolgungslicht-Ausgabeteil 118,
den Verfolgungslicht-Empfänger 120 und
den Antriebsteil 101 auf. Die automatische Verfolgungsvorrichtung
steuert den Antriebsteil 101 derart, dass, indem das Verfolgungslicht 58 aus
dem Verfolgungslicht-Ausgabeteil 118 ausgegeben wird und
zugelassen wird, dass der Verfolgungslicht-Empfänger 120 das von dem
reflektierenden Prisma 62 reflektierte und rückgeleitete Verfolgungslicht 58 empfängt, die
CPU 100 die Richtung des reflektierenden Prismas 62 entsprechend der
Bewegung des reflektierenden Prismas 62 bestimmt und die
optische Achse des Kollimations-Teleskops 54 stets zu dem
reflektierenden Prisma 62 gerichtet ist. Die optische Achse
der automatischen Verfolgungsvorrichtung und die optische Achse
des Abstandsmessteils verlaufen koaxial.
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Ferner
weist das Target 60 zusätzlich
zu dem reflektierenden Prisma 62 eine Zentralverarbeitungseinheit 80 auf.
Eine drahtlose Vorrichtung 72, ein Betätigungs-/Eingabeteil 82,
das zum Eingeben verschiedener Befehle und Daten verwendet wird,
ein Anzeigeteil 84, das zum Anzeigen eines Zustands des
Targets 60 oder des Überwachungsinstruments 50 verwendet
wird, und ein Speicherteil 88, das zum Speichern verschiedener
Daten oder dgl. verwendet wird, sind mit der CPU 80 verbunden.
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Das
Target 60 weist einen Richtungswinkel-Sensor (Azimutwinkelsensor) 86 auf,
der einen Richtungswinkel (Azimutwinkel) misst, unter dem das reflektierende
Prisma 62 ausgerichtet ist. Die CPU 80 ist mit
dem Richtungswinkel-Sensor 86 verbunden. Jedes Mal, wenn
der Abstand und der Winkel durch Bewegen des Targets 60 gemessen
werden, wird ein Messbefehlssig nal, das vom Richtungswinkel-Sensor 86 gemessene
Werte enthält, über Funk 65 mittels
der drahtlosen Vorrichtung 72 an das Überwachungsinstrument 50 gesendet.
Ferner ist das Überwachungsinstrument 50 mit
einer drahtlosen Vorrichtung 70 versehen, die mit der CPU 80 verbunden
ist, und wenn ein Messbefehlssignal von dem Target 60 her
empfangen wird, können
der Abstand und der Winkel gemessen werden, während das reflektierende Prisma 62 automatisch
kollimiert wird. Zudem können
das Target 60 und das Überwachungsinstrument 50 über Funk 65 verschiedene
Daten und Befehle untereinander austauschen.
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Als
Richtungswinkel-Sensor 86 wird ein Magnetsensor verwendet,
der auf der Basis von Detektion von Erdmagnetismus einen Richtungswinkel ausgibt.
Der Richtungswinkel (Azimutwinkel) wird gemessen als im Uhrzeigersinn
verlaufender Winkel auf der Basis des magnetischen Nordens. Ein
Beispiel dieses Typs von Magnetsensor ist in der veröffentlichten
ungeprüften
Japanische Patentanmeldung Nr. N9-329441 beschrieben, die vom Anmelder
der vorliegenden Anmeldung eingereicht wurde. Als Richtungswinkel-Sensor 86 kann
ein Azimutwinkelsensor verwendet werden, bei dem eine Hall-Vorrichtung
benutzt wird. Ferner kann jeder beliebige Sensor als Richtungswinkel-Sensor 86 verwendet
werden, falls der Sensor ein richtungs-winkel-detektionsfähiger Sensor wie z.B. ein Gyro-Sensor,
der stets eine konstante Ausrichtung beibehält, oder ein drahtloser Richtungsfinder
ist, der die Einfallsrichtung von Funkwellen detektiert, die von
einer festen Funkquelle wie z.B. einer Sendestation ausgegeben werden.
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Als
Nächstes
wird das Prinzip der Überwachungsstation
im Zusammenhang mit 2 beschrieben. Wenn das mit
dem reflektierenden Prisma 62 versehene Target 60 wie
in 2 gezeigt an dem Punkt "A" zu
dem Überwachungsinstrument 50 gerichtet
ist, misst der z.B. als Magnetsensor ausgebildete Richtungswinkel-Sensor 86 einen Überwachungsinstrument-Richtungswinkel
(Azimutwinkel) θta
zwischen der Richtung, in der das reflektierende Prisma 62 ausgerichtet
ist, und der Richtung N des magnetischen Nordens. (Im Folgenden
wird das reflektierende Prisma 62 als Target 60 bezeichnet,
da das reflektierende Prisma 62 das Hauptelement des Targets 60 ist.)
Andererseits wird auf der Seite des Überwachungsinstruments 50 zwecks
Messens eines Richtungswinkels zuerst eine Referenzrichtung R derart
bestimmt, dass sie mit der Richtung eines geeigneten Objekts übereinstimmt;
dann wird der Instrument-Körper 52 horizontal
gedreht, das Target 60 wird dann kollimiert, während das
Kollimations-Teleskop 54 vertikal gedreht wird, und der
Horizontalwinkel des Kollimations-Teleskops 54 wird gemessen.
Als Ergebnis erhält
man einen Target-Richtungswinkel (Azimutwinkel) θsa, der die Richtung Ta des
Targets 60 auf der Basis der Referenzrichtung R angibt.
Somit wird eine Winkeldifferenz θ0 = θta – θsa zwischen dem Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θta gleich
dem Winkel zwischen der Richtung N des magnetischen Nordens und
der Referenzrichtung R. Selbstverständlich sollte diese Winkeldifferenz θ0 = θta – θsa stets
gleich sein.
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Anschließend wird
das Target 60 von dem Punkt "A" zu
dem Punkt "B" bewegt; das Target 60 wird
dann zu dem Überwachungsinstrument 50 gerichtet,
und der Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θtb wird
von dem Richtungswinkel-Sensor 86 gemessen. Als Ergebnis
wird der Target-Richtungswinkel θsb,
der die Richtung Tb des am Punkt "B" platzierten
Targets 60 angibt, gleich der Summe der Winkeldifferenz θ0 und dem am Punkt "B" gemessenen Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θtb. Somit
kann ein geschätzter
Target-Richtungswinkel θsb
ausgedrückt
werden als θsb
= θ0 + θtb.
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Somit
bestimmt das Überwachungsinstrument 50 die
Drehrichtung des Instrument-Körpers 52 anhand
einer kleineren Winkeldifferenz, die gewählt ist zwischen einer im Uhrzeigersinn
verlaufenden Winkeldifferenz und einer im Gegenuhrzeigersinn verlaufenden
Winkeldifferenz, d.h. anhand der Winkeldifferenz θsa – θsb oder θsc – θsb zwischen
dem aktuellen Richtungswinkel (der θsa ist, falls die automatische
Verfolgung nicht durchgeführt
wird, und der θsc
ist, falls die automatische Verfolgung aufgrund eines Hindernisses
D oder dgl. gestoppt wird), unter dem das Kollimations-Teleskop 54 ausge richtet
ist, und dem geschätzten
Richtungswinkel θsb.
Zu diesem Zweck ist es empfehlenswert, die Winkeldifferenz θsa – θsb oder θsc – θsb mit dem
geschätzten Target-Richtungswinkel θsb entweder
im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn zu berechnen und, falls
die Winkeldifferenz weniger als 180° beträgt, die Drehrichtung des Instrument-Körpers 52 als
die aktuelle Richtung zu bestimmen, und falls die Winkeldifferenz
mehr als 180° beträgt, die
Drehrichtung des Instrument-Körpers 52 als
die andere Richtung zu bestimmen. Anschließend ist es empfehlenswert,
den Instrument-Körper 52 um
den geschätzten
Target-Richtungswinkel θsb
in der bestimmten Drehrichtung zu drehen. Da der Instrument-Körper 52 dadurch
zu dem Target 60 gerichtet wird, kann das Überwachungsinstrument 50 das
Target 60 schnell finden, und der Messvorgang kann in kurzer
Zeit beendet werden.
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Es
ist jedoch vorstellbar, dass jeder der Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θta und θtb einen
Fehler enthält,
der durch den Einfluss einer umgebenden magnetischen Substanz verursacht wird,
die vorhanden ist, weil ein Magnetsensor als Richtungswinkel-Sensor 86 verwendet
wird, oder der durch Schwierigkeiten verursacht wird, das Target 60 durch
Augenmaß exakt
zu dem Überwachungsinstrument 50 hin
auszurichten. Somit besteht die Notwendigkeit, das Target 60 im
Bereich des Fehlerwinkels E zu beiden Seiten des geschätzten Target-Richtungswinkels θsb zu suchen.
Zudem kann zum zuverlässigen
Auffinden des Targets 60 das Target 60 im Hinblick
auf einen vergrößerten Fehlerwinkel
E1 zu beiden Seiten des geschätzten
Target-Richtungswinkels θsb
gesucht werden.
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Im
Folgenden wird anhand des Flussdiagramms gemäß 3 der Arbeitsablauf
des Überwachungssystems
detailliert erläutert.
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Wenn
das Überwachungssystem
gestartet wird, platziert in Schritt S1 die Bedienungsperson zuerst
das Target 60 an einem Messpunkt und richtet das Target 60 durch
Augenmaß zu
dem Überwachungsinstrument 50 hin
aus. Der Ablauf rückt
dann auf Schritt S2, in dem die zentrale Verarbeitungseinheit zulässt, dass
der Richtungswinkel-Sensor 86 den Überwachungsinstru ment-Richtungswinkel θta misst.
Der Ablauf rückt
dann auf Schritt S3, in dem die CPU 80 einen Mess-Start-Befehl,
der den Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θta enthält, an das Überwachungsinstrument 50 ausgibt.
Der von der CPU 80 ausgeführte Schritt S3 entspricht
hier der Messbefehlsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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Das Überwachungsinstrument 50 führt automatisch
Operationen durch, die später
im Zusammenhang mit der CPU 100 beschrieben werden. Das Überwachungsinstrument 50 empfängt den
Messbefehl in Schritt S11, und der Ablauf rückt dann auf Schritt S12, in
dem das Target 60 automatisch kollimiert wird. Wenn die
Kollimation abgeschlossen ist, rückt
der Ablauf auf Schritt S13, in dem das automatische Verfolgen des
Targets 60 gestartet wird. Der Ablauf rückt dann auf Schritt S14, in
dem bestätigt wird,
dass das Target 60 automatisch verfolgt wird. Falls die
automatische Verfolgung kontinuierlich durchgeführt wird, rückt der Ablauf auf Schritt
S15, in dem der Abstand, der Target-Richtungswinkel θsa und der
Target-Höhenwinkel
gemessen werden, und der Target-Richtungswinkel θsa und der Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θta, die
von dem Target 60 gesendet werden, in dem Speicherteil 122 gespeichert
werden. Der von der CPU 100 durchgeführte Schritt S15 entspricht
hier der Messvorrichtung der vorliegenden Erfindung. Der Ablauf
rückt dann auf
Schritt S16, in dem die Messwerte der Abstandswerte, der Winkelwerte,
etc. an das Target 60 übermittelt
werden.
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Entsprechend
bestätigt
der Bedienungsperson Messwerte der Abstandswerte, der Winkelwerte, etc.,
die von dem Display-Teil 84 angezeigt werden, und bewegt
in dem Schritt S4, der auf der Seite des Targets 60 ausgeführt wird,
das Target 60 zu dem nächsten
Messpunkt. Der Ablauf kehrt dann zu Schritt S14 zurück, der
auf der Seite des Überwachungsinstruments
durchgeführt
wird. Falls die automatische Verfolgung kontinuierlich durchgeführt wird, kann
die Messoperation sofort vorgenommen werden. Anschließend können die
Schritte S14, S15, S16 und S4 wiederholt ausgeführt werden, und die Messoperation
kann kontinuierlich durchgeführt
werden, solange das Target 60 automatisch verfolgt wird. Bei
Bedarf können
die Messwerte in dem Speicherteil 88 gespeichert werden.
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Andererseits
wird auf der Seite des Überwachungsinstruments 50,
falls in Schritt S14 bestätigt wird,
dass ein Target-Verlust (Verfolgungs-Fehler) aufgrund eines Hindernisses
D oder dgl. aufgetreten ist, die automatische Verfolgung gestoppt,
und in diesem Zustand erfolgt eine Wartephase.
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Auf
der Seite des Targets 60 jedoch veranlasst die Bedienungsperson
die Bewegung zum nächsten
Messpunkt, wobei die Bedienungsperson das Target 60 unabhängig davon
zu diesem Messpunkt bringt und dort platziert, ob der Target-Verlust des Überwachungsinstruments 50 aufgetreten
ist oder nicht. Die Bedienungsperson richtet das Target 60 durch
Augenmaß auf
das Überwachungsinstrument 50 hin.
Der Ablauf rückt
dann auf Schritt S6, in dem die CPU 80 den Richtungswinkel-Sensor 86 freigibt,
um den Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θtb zu messen.
Der Ablauf rückt
dann auf Schritt S7, in dem ein Messbefehl, der den Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θtb enthält, an das Überwachungsinstrument 50 übermittelt
wird. Der von der CPU 80 ausgeführte Schritt S7 entspricht hier
der Messbefehlsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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Wenn
das Überwachungsinstrument 50 in Schritt
S17 den Messbefehl empfängt,
der den Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θtb enthält, rückt der
Ablauf auf Schritt S18, in dem eine Winkeldifferenz θ0 zwischen dem Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θta und dem
bei der letzten Messung erhaltenen Target-Richtungswinkel θsa berechnet
und gespeichert wird. Hinsichtlich der Winkeldifferenz θ0 wird eine der Winkeldifferenzen θ0 verwendet, die bei den vorherigen Messungen
erhalten und gespeichert wurden. Da jedoch ein Magnetsensor als
Richtungswinkel-Sensor 86 verwendet wird, sind die Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θta und θtb sehr
fehleranfällig.
Deshalb ist es zulässig,
jedes Mal, wenn eine Messung durchgeführt wird, eine Winkeldifferenz θ0 zwischen dem Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θta und dem
Target-Richtungswinkel θsa zu
berechnen und einen geeigneten repräsentativen Wert wie z.B. den
Mittelwert θ0 der Winkeldifferenzen θ0 oder
einen gewichteten Mittelwert zu verwenden, bei dem der Einfluss
von Messwerten, die extrem vom Mittelwert abweichen, ausgeschlossen
ist. Ferner ist es zulässig,
Messwerte, die extrem vom Mittelwert abweichen, als Fehlmessung
auszuschließen
und für
diese Werte einen repräsentativen
Wert zu berechnen. Der von der CPU 100 ausgeführte Schritt
S18 entspricht hier der Winkeldifferenz-Berechnungsvorrichtung der
vorliegenden Erfindung.
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Der
Ablauf rückt
dann auf Schritt S19, in dem ein geschätzter Target-Richtungswinkel θsb berechnet
wird. Dabei erhält
man den geschätzten
Target-Richtungswinkel θsb
als die Summe θ0 + θtb
der Winkeldifferenz θ0 und des Überwachungsinstrument-Richtungswinkels θtb durch
Verwendung der Winkeldifferenz θ0 zwischen dem Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θta und dem
bei der letzten Messung erhaltenen Target-Richtungswinkel θsa und durch
Verwendung des von dem Target 60 bei der aktuellen Messung
gesendeten Überwachungsinstrument-Richtungswinkels θtb. Der
von der CPU 100 ausgeführte
Schritt S19 entspricht hier der Target-Richtungswinkel-Schätzvorrichtung
der vorliegenden Erfindung.
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Der
Ablauf rückt
dann auf Schritt S20, in dem der Drehwinkel des Instrument-Körpers 52 durch
die Winkeldifferenz θsc – θsb zwischen
dem aktuellen Richtungswinkel θsc,
unter dem der Instrument-Körper 52 ausgerichtet
ist, und dem geschätzten
Target-Richtungswinkel θsb
bestimmt wird, d.h. durch eine kleinere Winkeldifferenz, die zwischen
einer im Uhrzeigersinn verlaufenden Winkeldifferenz und einer im
Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Winkeldifferenz gewählt wird.
Der Horizontal-Motor 102 wird betätigt, und der Instrument-Körper 52 wird
gedreht, bis der Instrument-Körper 52 in
der Richtung des geschätzten
Target-Richtungswinkels θsb
ausgerichtet ist. Der von der CPU 100 ausgeführte Schritt
S20 entspricht hier der Drehvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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Der
Ablauf rückt
dann auf Schritt S21, in dem die automatische Kollimation neugestartet
wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Target 60 innerhalb
des Bereichs des Fehlerwinkels E zu beiden Seiten des geschätzten Target-Richtungswinkel θsb gesucht. Falls
das Überwachungsinstrument 50 das
Target 60 auf diese Weise nicht finden kann, wird das Target 60 zudem
in dem Bereich des erweiterten Fehlerwinkels E1 gesucht, der zu
beiden Seiten des geschätzten Target-Richtungswinkels θsb vorgesehen
ist. In den meisten Fällen
kann eine zufriedenstellende Operation durchgeführt werden, falls der Fehlerwinkel
E ungefähr
35° und
der erweiterte Fehlerwinkel E1 ungefähr 75° beträgt.
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Falls
das Überwachungsinstrument 50 das Target 60 auf
diese Weise findet, kehrt der Ablauf auf Schritt S12 zurück. In dem
nachfolgenden Ablauf werden die Schritte S12 bis S21 wiederholt
ausgeführt,
und sämtliche
planmäßig vorgesehenen
Messpunkte werden einer Messung unterzogen.
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Bei
dieser Ausführungsform
kann, wenn das Target 60 von dem Punkt "A" zu
dem Punkt "B" bewegt wird, der
geschätzte
Target-Richtungswinkel θsb
des an dem Punkt "B" platzierten Target 60 selbst dann
berechnet werden, wenn das Überwachungsinstrument 50 das
Target 60 aus dem Blickfeld verliert, so dass die automatische
Verfolgung gestoppt wird. Somit kann der Instrument-Körper 52 unmittelbar
auf das Target 60 hin ausgerichtet werden, und die Messung
kann in kurzer Zeit abgeschlossen werden, da das Target 60 schnell
gefunden wird. Da der Bedienungsperson keine übermäßige Aufmerksamkeit abverlangt
wird, um zu verhindern, dass das Überwachungsinstrument 50 das
Target 60 aus seinem Sichtbereich verliert, ist der für die Bedienungsperson
entstehende Arbeitsaufwand äußerst gering. Ferner
dreht das Überwachungsinstrument 50 den Instrument-Körper 52 um
einen minimalen Drehwinkel, indem eine kleinere Winkeldifferenz
zwischen der im Uhrzeigersinn verlaufenden Winkeldifferenz und der
im Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Winkeldifferenz gewählt wird,
so dass das Target 60 mittels dieses minimalen Drehwinkels
erfasst werden kann. Somit kann der für die Messung erforderliche Zeitaufwand
sogar noch weiter verkürzt
werden.
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Da
das Target 60 innerhalb des Bereichs der Fehlerwinkel E
und E1 gewählt
wird, die an beiden Seiten des geschätzten Target-Richtungswinkels θsb vorgesehen
sind, braucht der Richtungswinkel-Sensor 86 keine hohe
Präzision
aufzuweisen, und das Target 60 braucht bei der Messung
nicht exakt auf das Überwachungsinstrument 50 hin
ausgerichtet zu werden. Eine zufriedenstellende Operation kann selbst
dann durchgeführt
werden, wenn das Target 60 bei der Messung lediglich grob
auf das Überwachungsinstrument 50 hin
ausgerichtet ist.
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Im
Folgenden wird eine zweite Ausführungsform
anhand von 4 beschrieben. Das Blockschaltbild
des Überwachungssystems
gemäß der zweiten
Ausführungsform
hat die gleiche Struktur wie bei der ersten Ausführungsform gemäß 1,
unterscheidet sich jedoch vom Blockschaltbild der ersten Ausführungsform
hinsichtlich des Arbeitsablaufs des Überwachungssystems, der von
der CPU 100 des Überwachungsinstruments 50 und
der CPU 80 des Targets 60 durchgeführt wird.
Bei der ersten Ausführungsform
wird der geschätzte
Target-Richtungswinkel θsb
auf der Seite des Überwachungsinstruments 50 berechnet.
Bei der zweiten Ausführungsform
jedoch wird der geschätzte
Target-Richtungswinkel θsb
auf der Seite des Targets 60 berechnet. Die Arbeitsweise
dieses Überwachungssystems
wird nachstehend anhand des Flussdiagramms gemäß 4 beschrieben.
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Wenn
das Überwachungssystem
gestartet wird, platziert in Schritt S31 die Bedienungsperson zuerst
das Target 60 an einem Messpunkt und richtet das Target 60 zu
dem Überwachungsinstrument 50 hin
aus. Der Ablauf rückt
dann auf Schritt S32, in dem die zentrale Verarbeitungseinheit zulässt, dass
der Richtungswinkel-Sensor 86 den Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θta misst,
und das Speicherteil 88 freigibt, um diesen Richtungswinkel θta zu speichern.
Der Ablauf rückt
dann auf Schritt S33, in dem die CPU 80 einen Mess-Start-Befehl
an das Überwachungsinstrument 50 ausgibt.
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Das Überwachungsinstrument 50 führt automatisch
Operationen durch, die später
im Zusammenhang mit der CPU 100 beschrieben werden. Das Überwachungsinstrument 50 empfängt den
Messbefehl in Schritt S41, und der Ablauf rückt dann auf Schritt S42, in
dem das Target 60 automatisch kollimiert wird. Wenn die
Kollimation abgeschlossen ist, rückt
der Ablauf auf Schritt S43, in dem das automatische Verfolgen des
Targets 60 gestartet wird. Der Ablauf rückt dann auf Schritt S44, in
dem bestätigt wird,
dass das Target 60 automatisch verfolgt wird. Falls die
automatische Verfolgung kontinuierlich durchgeführt wird, rückt der Ablauf auf Schritt
S45, in dem der Abstand, der Target-Richtungswinkel θsa und der
Target-Höhenwinkel
gemessen werden. Der von der CPU 100 durchgeführte Schritt
S45 entspricht hier der Messvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Der Ablauf rückt
dann auf Schritt S46, in dem die Messwerte der Abstandswerte, der
Winkelwerte, etc. an das Target 60 übermittelt werden. Der von
der CPU 100 durchgeführte
Schritt S46 entspricht hier der Messwert-Sendevorrichtung der vorliegenden
Erfindung.
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Die
Bedienungsperson bestätigt
die Messwerte der Abstandswerte, der Winkelwerte, etc., die von
dem Display-Teil 84 angezeigt werden, und bewegt in dem
Schritt S34, der auf der Seite des Targets 60 ausgeführt wird,
das Target 60 zu dem nächsten
Messpunkt. Gleichzeitig gibt die CPU 80 das Speicherteil 88 frei,
um diese Messwerte (welche den Target-Richtungswinkel θsa enthalten)
zu speichern. Der Ablauf kehrt dann zu Schritt S44 zurück, der
auf der Seite des Überwachungsinstruments
durchgeführt
wird, und falls die automatische Verfolgung kontinuierlich durchgeführt wird,
kann die Messoperation sofort vorgenommen werden. Anschließend können die
Schritte S44, S45, S46 und S34 wiederholt ausgeführt werden, und die Messoperation
kann kontinuierlich durchgeführt
werden, solange das Target 60 automatisch verfolgt wird.
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Andererseits
wird auf der Seite des Überwachungsinstruments 50,
falls in Schritt S44 bestätigt wird,
dass ein Target-Verlust (Verfolgungs-Fehler) aufgrund eines Hindernisses
D oder dgl. aufgetreten ist; die automatische Verfolgung gestoppt,
und in diesem Zustand erfolgt eine Wartephase, wobei dieser Effekt
wird an das Target 60 übermittelt
und in dem Display-Teil 84 angezeigt wird.
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Entsprechend
wird auf der Seite des Targets 60 in Schritt S35 eine Winkeldifferenz θ0 zwischen dem Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θta und dem
bei der letzten Messung erhaltenen Target-Richtungswinkel θsa berechnet
und gespeichert. Die Winkeldifferenz θ0 kann
in Form eines geeigneten repräsentativen
Werts wie z.B. des Mittelwerts θ0 der Winkeldifferenzen θ0,
die bei jedem Durchführen einer
Messung erhalten wird, oder in Form eines gewichteten Mittelwerts
berechnet werden, bei dem der Einfluss von Messwerten, die extrem
vom Mittelwert abweichen, ausgeschlossen ist. Ferner ist es zulässig, Messwerte,
die extrem vom Mittelwert abweichen, als Fehlmessung auszuschließen und
für diese Werte
einen repräsentativen
Wert zu berechnen. Der von der CPU 80 ausgeführte Schritt 35 entspricht
hier der Winkeldifferenz-Berechnungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung.
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Der
Ablauf rückt
dann auf Schritt S36, in dem die Bedienungsperson die Bewegung zum
nächsten Messpunkt
durchführt,
wobei die Bedienungsperson das Target 60 unabhängig davon
zu diesem Messpunkt bringt und dort platziert, ob der Target-Verlust des Überwachungsinstruments 50 aufgetreten
ist oder nicht. Die Bedienungsperson richtet das Target 60 durch
Augenmaß auf
das Überwachungsinstrument 50 hin.
Der Ablauf rückt
dann auf Schritt S37, in dem die CPU 80 den Richtungswinkel-Sensor 86 freigibt,
um den Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θtb zu messen.
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Der
Ablauf rückt
dann auf Schritt S38, in dem ein geschätzter Target-Richtungswinkel θsb berechnet
wird. Dabei erhält
man den geschätzten
Target-Richtungswinkel θsb
als die Summe θ0 + θtb
der Winkeldifferenz θ0 und des Überwachungsinstrument-Richtungswinkels θtb durch
Verwendung der Winkeldifferenz θ0 zwischen dem Überwachungsinstrument-Richtungswinkel θta und dem
bei der letzten Messung erhaltenen Target-Richtungswinkel θsa und durch
Verwendung des bei der aktuellen Messung erhaltenen Überwachungsinstrument-Richtungswinkels θtb. Der
von der CPU 80 ausgeführte
Schritt S38 entspricht hier der Target-Richtungswinkel-Schätzvorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Der Ablauf rückt dann auf Schritt S39, in
dem ein Messbefehl, der den geschätzten Target-Richtungswinkel θsb enthält, an das Überwachungsinstrument 50 übermittelt wird.
Der von der CPU 80 ausgeführte Schritt S39 entspricht
hier der Messbefehlsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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Das Überwachungsinstrument 50 empfängt in Schritt
S47 den Messbefehl, der den geschätzten Target-Richtungswinkel θsb enthält, und
der Ablauf auf rückt
dann auf Schritt S48, in dem die Drehrichtung des Instrument-Körpers 52 durch die
Winkeldifferenz θsc – θsb zwischen
dem aktuellen Richtungswinkel θsc,
unter dem der Instrument-Körper 52 ausgerichtet
ist, und dem geschätzten
Target-Richtungswinkel θsb
bestimmt wird, d.h. durch eine kleinere Winkeldifferenz, die zwischen
einer im Uhrzeigersinn verlaufenden Winkeldifferenz und einer im
Gegenuhrzeigersinn verlaufenden Winkeldifferenz gewählt wird.
Der Horizontal-Motor 102 wird betätigt, und der Instrument-Körper 52 wird
gedreht, bis der Instrument-Körper 52 in
der Richtung des geschätzten
Target-Richtungswinkels θsb
ausgerichtet ist. Der von der CPU 100 ausgeführte Schritt
S48 entspricht hier der Drehvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
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Der
Ablauf rückt
dann auf Schritt S49, in dem die automatische Kollimation neugestartet
wird. Falls das Überwachungsinstrument 50 das
Target 60 unmittelbar nach dem Starten der automatischen
Kollimation nicht finden kann, wird auf gleiche Weise wie bei der
ersten Ausführungsform
das Target 60 in dem Bereich des Fehlerwinkels E gesucht,
der zu beiden Seiten des geschätzten
Target-Richtungswinkels θsb vorgesehen
ist. Falls das Überwachungsinstrument 50 das
Target 60 trotz des Ausführens dieses Schritts nicht finden
kann, wird das Target 60 zudem in dem Bereich des erweiterten
Fehlerwinkels E1 zu beiden Seiten des geschätzten Target-Richtungswinkels θsb gesucht.
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Falls
das Überwachungsinstrument 50 das Target 60 findet,
kehrt der Ablauf auf Schritt S43 zurück. In dem nachfolgenden Ablauf
werden die Schritte S42 bis S49 wiederholt ausgeführt, und sämtliche
planmäßig vorgesehenen
Messpunkte werden einer Messung unterzogen. Mit dieser Ausführungsform
wird der gleiche Effekt wie bei der ersten Ausführungsform erzielt.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben angeführten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Es
können
verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, beispielsweise wie
im Folgenden ausgeführt.
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
wird das Überwachungsinstrument 50 vom Typ
mit automatischer Verfolgung verwendet. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch auch für
ein nicht mit Verfolgungs-Funktion versehenes Überwachungsinstrument anwendbar,
falls ein automatischer Kollimator in das Überwachungsinstrument einbezogen
ist.
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
wird das Target 60 von der automatischen Verfolgungsvorrichtung
gesucht, sobald der Instrument-Körper 52 ungefähr in der
Richtung des geschätzten
Target-Richtungswinkels θsb
ausgerichtet worden ist. Die Messung kann jedoch auch wie folgt ausgeführt werden.
Das Target 60 ist mit einer Führungslicht-Ausgabevorrichtung
versehen, die Führungslicht
ausgibt, welches die Richtung des Targets angibt, während das Überwachungsinstrument 50 mit
einem Richtungsdetektor versehen ist, der durch Empfang des Führungslichts
die Richtung des Targets detektiert. Wenn der Instrument-Körper 52 ungefähr in der
Richtung des geschätzten
Target-Richtungswinkels θsb
ausgerichtet ist, wird Führungslicht von
dem Target 60 ausgegeben und seitens des Richtungsdetektors
des Überwachungsinstruments empfangen.
Das automatische Verfolgen wird gestartet, nachdem ferner das Kollimationsteleskop 54 nahe
an die Richtung des Targets 60 gebracht worden ist. In
diesem Fall kann die Zeit bis zum Abschluss der Messung sogar noch
mehr verkürzt
werden. Das Führungslicht
kann ein Strahl einfachen Diffusionslichts sein, und falls ein fächerförmiger Führungslicht-Strahl
zum Abtasten verwendet wird, kann das Führungslicht auf einen großen Bereich
ausgegeben werden, und somit kann das Überwachungsinstrument 50 das
Target 60 leicht finden.
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- 50
- Überwachungsinstrument
- 52
- Instrument-Körper
- 60
- Target
- 62
- Retroreflektor
(reflektierendes Prisma, Target)
- 80,100
- Zentralverarbeitungseinheit
- 86
- Richtungswinkelsensor
- 112
- Horizontalwinkel-Messteil
(Winkelmessvorrichtung)
- θ0
- Winkeldifferenz
zwischen dem Überwachungsinstrument-Rich
-
- tungswinkel
und dem Target-Richtungswinkel
- θta, θtb
- Überwachungsinstrument-Richtungswinkel
- θsa, θsb, θsc
- Target-Richtungswinkel