JP2001033250A - Surveying device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、土木測量等に用い
られる測量装置に関する。更に詳細には、測量装置本体
の望遠鏡を自動的に回動させて、望遠鏡の視野内にター
ゲットを捕らえることのできる自動回動機構を備えた測
量装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surveying device used for civil engineering surveying and the like. More specifically, the present invention relates to a surveying apparatus provided with an automatic rotating mechanism capable of automatically rotating a telescope of a surveying apparatus main body and capturing a target within a field of view of the telescope.
【０００２】[0002]
【従来の技術】測量装置本体の操作を担当する作業者
と、測量地点を示す反射ターゲットの移動を担当する作
業者の協同作業によって行われる測量装置を使用した土
木測量においては、最近では自動視準機構や自動追尾機
構を備えた測量装置が使用されている。2. Description of the Related Art In civil engineering surveying using a surveying device, which is performed by a worker in charge of operation of a surveying device main body and a worker in charge of moving a reflection target indicating a surveying point, recently, automatic observation has been performed. A surveying instrument equipped with a semi-mechanism and an automatic tracking mechanism is used.
【０００３】しかし、これらの測量装置では、測量装置
本体の望遠鏡に設けられた光波距離計から出射される光
をターゲットとなる反射プリズムで反射し、望遠鏡に戻
ってくる反射光を利用してターゲットの位置を特定する
技術的手段を採用しているため、常にターゲットを望遠
鏡の視野（ファインダ）内に捉えている必要がある。However, in these surveying instruments, the light emitted from the lightwave distance meter provided in the telescope of the surveying instrument body is reflected by a reflecting prism serving as a target, and the reflected light returning to the telescope is used for the target. Since the technical means for determining the position of the target is adopted, it is necessary to always keep the target within the field of view (finder) of the telescope.
【０００４】従って、もし、ターゲットが、移動途中に
望遠鏡の視野から外れてしまった場合には、速やかにタ
ーゲットを探し出す（望遠鏡の視野内にターゲットを捉
える）、いわゆるサーチ作業を行って、ターゲットを捕
捉し直さなければならない。[0004] Therefore, if the target deviates from the field of view of the telescope during the movement, the target is promptly searched for (capturing the target within the field of view of the telescope). You have to recapture.
【０００５】しかしながら、このサーチ作業において
は、望遠鏡の視野範囲が狭いことに起因して、ターゲッ
トの発見が難しく、手間と時間がかかるため、測量作業
の効率を著しく低下させていた。However, in this search operation, it is difficult to find the target due to the narrow field of view of the telescope, and it takes time and effort, so that the efficiency of the surveying operation has been significantly reduced.
【０００６】従って、このサーチ作業を回避するために
は、測量地点から測量地点へのターゲット移動を担当す
る作業者は、ターゲットが常に測量装置本体側の望遠鏡
の視野内に入るようにするため、常に反射プリズムを望
遠鏡に向けながら、望遠鏡がターゲットを追尾できるよ
うなゆっくりとした速度でターゲットを動かす必要があ
った。更には、望遠鏡とターゲットの間に障害物が入っ
て、測量装置本体とターゲットの間を結ぶ光が遮られな
いように注意しなければならなかった。土木測量等の作
業において、このような注意を常に払わなければならな
いことは、作業者にとって大きな負担となる。Therefore, in order to avoid this search operation, the worker in charge of moving the target from the surveying point to the surveying point must always keep the target within the field of view of the telescope of the surveying instrument main body. It was necessary to move the target at a slow speed so that the telescope could track the target, always pointing the reflecting prism at the telescope. In addition, care must be taken to prevent an obstacle between the telescope and the target from blocking the light connecting the surveying instrument body and the target. The fact that such attention must always be paid in works such as civil engineering surveys places a heavy burden on workers.
【０００７】そこで、この作業者の負担を解消するため
に、次の技術が開発され、採用されている。即ち、測量
装置本体から光を出射してターゲット側でその光を受光
する技術的手段を採用し、測量装置本体の望遠鏡の視野
からターゲットが外れたときに、光を出射させながら測
量装置本体を回転させ、ターゲット側では、その光を受
光すると、受光信号を本体側に送信する。そして、測量
装置本体が受光信号を受け取ると、その時点で本体の回
転を止めて、ターゲットを発見するというサーチ技術で
ある。Therefore, the following techniques have been developed and adopted in order to eliminate the burden on the worker. That is, technical means for emitting light from the surveying device main body and receiving the light on the target side is adopted, and when the target is out of the field of view of the telescope of the surveying device main body, the surveying device main body is emitted while emitting light. When the target is rotated and the light is received, the light receiving signal is transmitted to the main body. Then, when the surveying device main body receives the light receiving signal, the search device stops the rotation of the main body at that time and finds a target.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術においては、装置本体の望遠鏡の視野に対してタ
ーゲットが左右何れの方向にずれているのか、または、
ズレの大きさがどれくらいなのかに関係なく、常に一定
方向側から装置本体を回転させ、ターゲット位置を発見
するという構成を採用しているため、ターゲットを発見
するまでに時間がかかり、最悪の場合は、略一周サーチ
動作を行って、漸くターゲットが発見されるという場合
も生じる。However, in the above-mentioned prior art, in which direction the target is shifted to the left or right with respect to the field of view of the telescope of the apparatus main body, or
Regardless of how large the gap is, the system always rotates the main unit from a certain direction to find the target position, so it takes time to find the target. In some cases, a target is found by performing a substantially one-turn search operation.
【０００９】そこで、本発明は、ターゲットを追尾する
作業や、ターゲット位置を探し出すための無駄なサーチ
作業を回避し、ターゲット自体から発信されるターゲッ
ト移動情報を測量装置本体が受信して、速やかにターゲ
ットを捕捉して正対し、視準作業を行うことができる、
作業効率の良い測量装置を提供することにある。Therefore, the present invention avoids the task of tracking a target and the useless search task of searching for a target position, and receives the target movement information transmitted from the target itself, and promptly receives the target movement information. You can capture and face the target, collimate,
An object of the present invention is to provide a surveying device with high working efficiency.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、以下の手段を採用する。請求項１では、
まず、測量地点に置かれる「ターゲット」と、前記ター
ゲットを視準する望遠鏡と、該望遠鏡を回動させる自動
回動機構と、該自動回動機構により前記望遠鏡を前記タ
ーゲットの方向に回転させて望遠鏡視野内にターゲット
を捉え、該望遠鏡視野内に形成される十字線の中央に前
記ターゲットを合わせる視準機構と、前記ターゲットと
の通信機構と、を備えた「トータルステーション」と、
から構成された測量装置とする。そして、前記ターゲッ
トに、該ターゲットの移動距離及び移動方向からなるタ
ーゲット移動情報を測定記憶する慣性機器と、該＜ター
ゲット移動情報＞を前記トータルステーションに送信す
る通信機構と、を設ける。更に、前記トータルステーシ
ョンを、受信した前記＜ターゲット移動情報＞に従って
前記望遠鏡をターゲット方向へ自動的に回動し、視準し
て得た＜ターゲット位置情報＞を前記ターゲットに返送
する構成とすることによって、前記ターゲットが、前記
＜ターゲット位置情報＞に基づいて前記＜ターゲット移
動情報＞を補正して、現ターゲット位置を記録し、この
現ターゲット位置を基準点として、次の測定地点のター
ゲット位置を測定するように構成する。この手段によれ
ば、ターゲットを追尾する作業や、ターゲット位置を探
しだすための無駄なサーチ作業を行う必要がなく、ター
ゲット自体から発信されるターゲット移動情報を測量装
置本体が受信してターゲット位置を算出し、該ターゲッ
トに位置に従って、望遠鏡を回転させて速やかにターゲ
ットを視野内に捉え、ターゲットを視準することが可能
となる。即ち、ターゲット自体からターゲット移動情報
を発信する構成としたことにより、ターゲット移動を行
う際に、ターゲットとなる反射プリズムからの反射光が
望遠鏡に戻るように常に反射プリズムを望遠鏡に向けな
がら測量装置本体の望遠鏡がターゲットを追尾できる、
ゆっくりした速度でターゲットを動かす必要がなく、自
由にターゲット移動を行うことができるため、作業者の
負担が軽減されるとともに、予め算出してあるターゲッ
ト位置のデータに基づき、目標のターゲットを速やかに
視野に捉えて視準を行う構成としたことから、サーチ作
業が省略されため、視準までの時間を短縮することがで
きるので、測量作業の効率が向上する。また、ターゲッ
トは、測量装置本体によって測定された直前の座標値を
基準点として、次の測定地点のターゲット位置を測定す
るため、誤差の累積を起こすことがない。In order to achieve the above object, the present invention employs the following means. In claim 1,
First, a `` target '' placed at a surveying point, a telescope for collimating the target, an automatic rotating mechanism for rotating the telescope, and rotating the telescope in the direction of the target by the automatic rotating mechanism A `` total station '' including a target in the telescopic field of view, a collimating mechanism for aligning the target with the center of a crosshair formed in the telescopic field of view, and a communication mechanism with the target,
The surveying device is composed of The target is provided with an inertial device for measuring and storing target movement information including a movement distance and a movement direction of the target, and a communication mechanism for transmitting the <target movement information> to the total station. Further, the total station is configured to automatically rotate the telescope in the direction of the target in accordance with the received <target movement information>, and return the collimated <target position information> to the target. The target corrects the <target movement information> based on the <target position information>, records the current target position, and measures the target position at the next measurement point using the current target position as a reference point. It is constituted so that. According to this means, there is no need to perform the work of tracking the target or the useless search work for searching for the target position, and the surveying device body receives the target movement information transmitted from the target itself and determines the target position. After the calculation, the telescope is rotated in accordance with the position of the target, the target is quickly captured in the field of view, and the target can be collimated. That is, since the target movement information is transmitted from the target itself, when the target is moved, the reflection prism is always directed to the telescope so that the reflected light from the target reflection prism returns to the telescope. Telescopes can track targets,
Since it is not necessary to move the target at a slow speed and the target can be moved freely, the burden on the operator can be reduced, and the target can be quickly located based on the data of the target position calculated in advance. Since the collimation is performed in the field of view, the search operation is omitted, and the time until the collimation can be shortened, so that the efficiency of the surveying operation is improved. Further, since the target measures the target position at the next measurement point using the immediately preceding coordinate value measured by the surveying device main body as a reference point, there is no accumulation of errors.
【００１１】請求項２では、請求項１記載の視準機構
を、前記望遠鏡の視野に形成される十字線の中央に前記
ターゲットを自動で合わせる自動視準機構とする。この
手段では、所定の自動制御に基づいて、ターゲットの視
準を行うことができるため、作業効率、測量精度が向上
する。According to a second aspect of the present invention, the collimating mechanism according to the first aspect is an automatic collimating mechanism for automatically adjusting the target to the center of a crosshair formed in the field of view of the telescope. According to this means, the target can be collimated based on the predetermined automatic control, so that the working efficiency and the surveying accuracy are improved.
【００１２】請求項３では、請求項１又は２に記載のタ
ーゲットに、測量装置本体を視準するための視準望遠鏡
を設ける。この手段によれば、測量装置本体とターゲッ
トの座標軸合わせを行う初期化作業において、ターゲッ
トの望遠鏡で測量装置本体を視準し、ターゲットを測量
装置本体に正対させるとともに、測量装置本体側もター
ゲットを視準して、その測点を記憶することができるの
で、測量装置本体側と該測点を結ぶ直線を座標軸とし、
該測点を座標の原点として定めることができる。即ち、
一測点を測定するだけで、座標軸と座標原点を定めるこ
とができるので、初期化作業を簡略に行うことができ
る。According to a third aspect of the present invention, the target according to the first or second aspect is provided with a collimating telescope for collimating the surveying instrument main body. According to this means, in the initialization work for aligning the coordinate axes of the surveying device main body and the target, the surveying device main body is collimated with the telescope of the target, the target is directly opposed to the surveying device main body, and the surveying device main body side is also the target. Can be collimated, and the measurement point can be stored, so that a straight line connecting the surveying device main body side and the measurement point is used as a coordinate axis,
The measurement point can be defined as the origin of the coordinates. That is,
Since the coordinate axes and the coordinate origin can be determined only by measuring one measurement point, the initialization operation can be performed easily.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明
に係る測量装置の測量形態を簡略に示す図、図２は、同
装置本体のトータルステーション部の外観斜視図、図３
は、同装置のターゲット部の外観斜視図、図４は、同装
置の測量装置本体のターゲット移動情報処理を行う構成
を概略示すブロック図、図５は、同装置の移動情報を形
成する慣性機器の構成を概略示すブロック図、図６は、
同装置における測量装置本体とターゲットの測量手順を
示すフロー図、である。Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram schematically showing a surveying form of a surveying device according to the present invention, FIG. 2 is an external perspective view of a total station section of the device main body, and FIG.
Is a perspective view of the appearance of a target unit of the apparatus, FIG. 4 is a block diagram schematically showing a configuration for performing target movement information processing of a surveying apparatus main body of the apparatus, and FIG. 5 is an inertial apparatus for forming movement information of the apparatus. FIG. 6 is a block diagram schematically showing the configuration of
It is a flowchart which shows the surveying apparatus main body and the surveying procedure of a target in the same apparatus.
【００１４】まず、本実施形態に示す測量装置は、土木
測量等に使用される測量機器であって、測量装置本体を
構成するトータルステーション部（以下「ＴＳ部」とい
う。）１とターゲット２によって構成される（図１参
照）。First, the surveying apparatus shown in the present embodiment is a surveying instrument used for civil engineering surveying and the like, and comprises a total station section (hereinafter, referred to as a "TS section") 1 and a target 2 which constitute a surveying apparatus main body. (See FIG. 1).
【００１５】ここで、ＴＳ部１とターゲット２の構成に
ついて説明する。図１，図２に示すＴＳ部１は、三脚１
０２の上部に、水平回転自在に水平回転部１０７を取り
付け、この水平回転部１０７に垂直回転自在に望遠鏡１
０１を取り付け、垂直回転軸線と水平回転軸線の交点が
望遠鏡１０１の光軸上に存在するようにした機構をもっ
たものである。水平回転部１０７と望遠鏡１０１夫々に
は、回転角を求めるため、光学エンコーダ等のＨ測角部
１０４１、Ｖ測角部１０４２が設けられ、求めた回転角
は表示部１０３１で表示される。さらに、望遠鏡１０１
には、光波距離計が設けられていて、ターゲット２と前
記垂直回転軸線と前記水平回転軸線の交点との間の距離
が計測できる。Here, the configuration of the TS unit 1 and the target 2 will be described. The TS unit 1 shown in FIGS.
A horizontal rotating unit 107 is attached to the upper part of the telescope 1 so as to be freely rotatable horizontally.
The telescope 101 has a mechanism in which an intersection of the vertical rotation axis and the horizontal rotation axis is present on the optical axis of the telescope 101. Each of the horizontal rotation unit 107 and the telescope 101 is provided with an H angle measurement unit 1041 and a V angle measurement unit 1042 such as an optical encoder for obtaining a rotation angle, and the obtained rotation angle is displayed on the display unit 1031. Further, the telescope 101
Is provided with a lightwave distance meter, which can measure the distance between the target 2 and the intersection of the vertical rotation axis and the horizontal rotation axis.
【００１６】また、ＴＳ部１は、ターゲット２との間で
情報を相互に交換できる通信機構１０６を備えていると
ともに、ターゲット２から送信されてくるターゲット移
動情報（Ｉ）を通信機構１０６で受信し、このターゲッ
ト移動情報（Ｉ）に基づき望遠鏡１０１を、ターゲット
２の方向に回動させる自動回動機構１０４（図４，図６
参照）と、望遠鏡１０１の視野（ファインダ）に捉えた
ターゲット２を、視野内に形成された十字線（図示せ
ず）の中央にターゲット２が一致するように制御する自
動視準機構１０５と、を備えている。尚、本実施形態で
は、視準機構を自動制御で行う手段を採用しているが、
自動に限定するものではない。The TS unit 1 has a communication mechanism 106 capable of mutually exchanging information with the target 2, and receives the target movement information (I) transmitted from the target 2 by the communication mechanism 106. Then, based on the target movement information (I), the automatic rotating mechanism 104 (FIGS. 4 and 6) for rotating the telescope 101 in the direction of the target 2.
And an automatic collimation mechanism 105 for controlling the target 2 captured in the field of view (finder) of the telescope 101 so that the target 2 coincides with the center of a crosshair (not shown) formed in the field of view. It has. In this embodiment, the means for automatically controlling the collimation mechanism is adopted,
It is not limited to automatic.
【００１７】また、図２に示す符号１０３は、座標デー
タ、測距・測角データ、バッテリー残量、気象補正値等
を表示する表示部１０３１と及び操作キーボード１０３
２から構成されるコントロールパネルを表している。Reference numeral 103 shown in FIG. 2 denotes a display unit 1031 for displaying coordinate data, distance / angle measurement data, remaining battery power, weather correction values, and the like, and an operation keyboard 103.
2 represents a control panel.
【００１８】一方、図３に示すターゲット２は、細長の
棒形状のピンポール２０１と、該ピンポール２０１の上
端部に支持体２０７を備え、この支持体２０７に反射プ
リズム枠２０８を水平軸２０９回りに垂直回転自在に取
り付け、この反射プリズム枠２０８に反射プリズム２０
２を固定している。さらに、支持体２０７にはターゲッ
ト板２１０を固定している。On the other hand, the target 2 shown in FIG. 3 includes an elongated rod-shaped pin pole 201 and a support 207 at the upper end of the pin pole 201, and a reflective prism frame 208 is attached to the support 207 around a horizontal axis 209. The reflecting prism frame 208 is mounted on the reflecting prism frame 208 so that it can rotate vertically.
2 is fixed. Further, a target plate 210 is fixed to the support 207.
【００１９】ターゲット板２１０の中心は、反射プリズ
ム２０２の中心と一致するように構成されているので、
望遠鏡１０１の十字線でターゲット板２１０を視準する
ことにより、反射プリズム２０２を視準することを容易
にすることができる。Since the center of the target plate 210 is configured to coincide with the center of the reflection prism 202,
By collimating the target plate 210 with the crosshairs of the telescope 101, collimating the reflective prism 202 can be facilitated.
【００２０】また、前記ターゲット板２１０を含む平面
は、水平軸２０９を含み、かつ、反射プリズム２０２の
仮想反射面と一致させている。尚、反射プリズムに限定
せず、反射鏡等を用いてもよい。The plane including the target plate 210 includes the horizontal axis 209 and coincides with the virtual reflecting surface of the reflecting prism 202. It should be noted that the present invention is not limited to the reflection prism, and a reflection mirror or the like may be used.
【００２１】また、ターゲット２は、ピンポール２０１
の上方側面に取り付けられた矩形のボックスケース内に
収納され、三次元軸でターゲット移動情報（Ｉ）を割り
出す慣性機器２０３を備える。The target 2 is a pin pole 201
And an inertial device 203 which is housed in a rectangular box case attached to the upper side surface of the device and calculates target movement information (I) on a three-dimensional axis.
【００２２】そして、ターゲット２は、慣性機器２０３
によって割り出されたターゲット移動情報（Ｉ）を、前
記ＴＳ部１に送信するとともに、ＴＳ部１で測定された
ターゲット位置情報（II）をＴＳ部１から受信する通信
機構２０４をも備えている。The target 2 is connected to the inertial device 203
A communication mechanism 204 that transmits the target movement information (I) determined by the TS unit 1 to the TS unit 1 and receives the target position information (II) measured by the TS unit 1 from the TS unit 1 is also provided. .
【００２３】以下、ＴＳ部１と慣性機器２０３の構成に
ついて更に詳述しながら、本実施形態に係る測量装置の
測量手順について説明する。まず、測量を始める前に、
ＴＳ部１とターゲット２の座標軸合わせ作業（以下「初
期化作業」という。）を行わなければならない。Hereinafter, the surveying procedure of the surveying apparatus according to the present embodiment will be described while the configurations of the TS unit 1 and the inertial device 203 are described in more detail. First, before you start surveying,
An operation of aligning the coordinate axes of the TS unit 1 and the target 2 (hereinafter referred to as “initialization operation”) must be performed.
【００２４】具体的には、ＴＳ部１側の作業者は、最初
にターゲット２を視準しその測点Ａ（水平角、高度角、
および距離値）を記憶する。ターゲット２側では、その
測点Ａ位置を座標の原点（０，０，０）とする。Specifically, the worker on the TS section 1 collimates the target 2 first, and measures the target A (horizontal angle, altitude angle,
And distance value). On the target 2 side, the position of the measurement point A is set as the coordinate origin (0, 0, 0).
【００２５】次に、作業者はターゲット２を保持して次
の測点Ｂに移動する。そして、ＴＳ部１側では、ターゲ
ット２を視準して（視準動作については後述）、その測
点Ｂ（水平角、高度角、および距離値）を記憶する。こ
の測点Ａ、Ｂ間を結ぶ直線Ｌ１を、以後の測定の基準と
なる座標軸として定める。Next, the worker holds the target 2 and moves to the next measurement point B. Then, the TS unit 1 collimates the target 2 (collimation operation will be described later) and stores the measurement point B (horizontal angle, altitude angle, and distance value). A straight line L1 connecting the measurement points A and B is determined as a coordinate axis that is a reference for subsequent measurements.
【００２６】尚、別な座標系の設定として、ターゲット
２に視準望遠鏡（図示せず）を設けると、上記初期化作
業をより簡略化できる。即ち、ターゲット２の望遠鏡で
ＴＳ部１を視準し、ターゲット２をＴＳ部１に正対させ
るとともに、ＴＳ部１側もターゲット２を視準して、そ
の測量地点（以下「測点」という。）Ａを記憶すること
ができるので、ＴＳ部１の基準点Ｏと測点Ａを結ぶ直線
Ｌ２を座標軸とし、測点Ａを座標原点として定めること
ができる。即ち、一測点Ａを測定するだけで、座標軸Ｌ
２と座標原点Ａを定めることができるので、初期化作業
を簡略化することができる。尚、座標原点Ａは、ＴＳ部
１のＣＰＵ１に記憶されている。If a collimating telescope (not shown) is provided on the target 2 as another coordinate system setting, the above initialization can be further simplified. That is, the TS unit 1 is collimated by the telescope of the target 2, the target 2 is directly opposed to the TS unit 1, and the TS unit 1 is also collimated by the target 2 so that the survey point (hereinafter, referred to as “the measuring point”) .) Since A can be stored, the straight line L2 connecting the reference point O of the TS unit 1 and the measurement point A can be defined as the coordinate axis, and the measurement point A can be defined as the coordinate origin. That is, by simply measuring one measurement point A, the coordinate axis L
2 and the coordinate origin A can be determined, so that the initialization operation can be simplified. The coordinate origin A is stored in the CPU 1 of the TS unit 1.
【００２７】上記の初期化作業が完了したところで、以
下の測量作業を開始する。まず、作業者は、測点Ｂ（タ
ーゲット２に視準望遠鏡を設けて初期化作業を行った場
合は、測点Ａ）において、ターゲット２の測定スイッチ
２０６をオンにし、ターゲット２を保持して測点Ｂ（又
は測点Ａ）から次の測点Ｃ（測点Ａから始めた場合は測
点Ｂ）へ移動を開始する。そして、測点Ｃに到着した
ら、測定スイッチ２０６をオフにして測定を停止し、測
点Ｃにターゲット２を固定する。従って、ターゲット２
は、慣性機器２０３によって、測点Ｂから測点Ｃへ移動
する間の自らの移動距離、移動方向を測定する。尚、測
点Ｃから測点Ｄへ移動する間についても同様であるので
説明を割愛する。When the above initialization work is completed, the following surveying work is started. First, the operator turns on the measurement switch 206 of the target 2 at the measurement point B (when the collimation telescope is provided on the target 2 and performs the initialization operation, the measurement switch 206 of the target 2 is held. The movement from the measuring point B (or the measuring point A) to the next measuring point C (or the measuring point B when starting from the measuring point A) is started. Then, upon reaching the measurement point C, the measurement switch 206 is turned off to stop the measurement, and the target 2 is fixed to the measurement point C. Therefore, target 2
Measures the own moving distance and moving direction during the movement from the measurement point B to the measurement point C by the inertial device 203. Note that the same applies to the movement from the measurement point C to the measurement point D, so that the description is omitted.
【００２８】具体的には、図５に示すように、点線で囲
んで示す慣性機器２０３に設けられたＣＰＵ２に、それ
ぞれ接続する加速度センサ２０７（加速度センサＸ２０
７１、同センサＹ２０７２、同センサＺ２０７３）が、
測点Ｂから測点Ｃに至るＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸各方向の加速
度データを測定し、ＣＰＵ２へ送る。More specifically, as shown in FIG. 5, an acceleration sensor 207 (acceleration sensor X20) connected to the CPU 2 provided in the inertial device 203 surrounded by a dotted line is provided.
71, the sensor Y2072, and the sensor Z2073)
The acceleration data in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions from the measurement point B to the measurement point C is measured and sent to the CPU 2.
【００２９】該ＣＰＵ２は、前記各加速度データをそれ
ぞれ時間積分して速度を求め、更にその速度を時間積分
することにより、測点Ｂ（ａ1，ｂ1，ｃ1）からのＸ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向のターゲット２の移動距離を求め、
記憶する。The CPU 2 calculates the speed by integrating the acceleration data with respect to time, and further integrates the speed with time to obtain the X from the measurement point B (a 1 , b 1 , c 1 ).
The moving distance of the target 2 in the directions of the axis, the Y axis, and the Z axis is obtained,
Remember.
【００３０】一方、前記慣性機器２０３に設けられたＣ
ＰＵ２に、接続するジャイロ２０８（ジャイロθ２０８
１、ジャイロφ２０８２、ジャイロγ２０８３）が、Ｘ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各軸まわりの角速度データを測定して
ＣＰＵ２へ送る。該ＣＰＵ２は、各角速度データを時間
積分して角度を求め、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸各方向の角度に
基づき、測点Ｂ（ａ1，ｂ1，ｃ1）からのターゲット２
の移動方向を求めて、記憶する。On the other hand, the C
Gyro 208 (gyro θ208) connected to PU2
1, gyro φ2082, gyro γ2083) is X
The angular velocity data about each of the axis, the Y axis, and the Z axis is measured and sent to the CPU 2. The CPU 2 obtains an angle by integrating each angular velocity data with time, and based on the angles in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, the target 2 from the measurement point B (a 1 , b 1 , c 1 ).
The direction of movement is determined and stored.
【００３１】このようにして、慣性機器２０３によって
測定された移動距離、移動方向の各データは、測点Ｃの
位置を概略示す情報として、ＴＳ部１で望遠鏡１０１の
回動量を制御するために用いられる。In this way, the data of the moving distance and the moving direction measured by the inertial device 203 are used as information indicating the position of the measuring point C to control the amount of rotation of the telescope 101 by the TS unit 1. Used.
【００３２】次に、測点Ｃにターゲット２を固定してい
る作業者は、ターゲット２に設けられた通信機構２０４
の送信開始スイッチをオンにすると、ＣＰＵ２に記憶さ
れた移動距離、移動方向の双方のデータが、まとめられ
てターゲット移動情報（Ｉ）とされ、通信機構２０４を
介して、ＴＳ部１の通信機構１０６に送信される。尚、
送信後は、ターゲット２のＣＰＵ２等は受信待ち状態と
なる。Next, the worker fixing the target 2 to the measuring point C is operated by the communication mechanism 204 provided on the target 2.
When the transmission start switch is turned on, the data of both the moving distance and the moving direction stored in the CPU 2 are combined into target movement information (I), and the communication mechanism of the TS unit 1 is transmitted via the communication mechanism 204. Sent to 106. still,
After the transmission, the CPU 2 and the like of the target 2 enter a reception waiting state.
【００３３】次に、通信機構１０６により受信されたタ
ーゲット移動情報（Ｉ）は、ＴＳ部１に内蔵されたＣＰ
Ｕ１に入力されると、該ターゲット移動情報（Ｉ）に基
づいて自動回動機構１０４が作動する。即ち、Ｈ駆動部
１０５１（水平方向に望遠鏡を駆動させる駆動部）とＶ
駆動部１０５２の駆動によって、視野内にターゲット２
を捉えるまで望遠鏡１０１を回動させる。Next, the target movement information (I) received by the communication mechanism 106 is stored in the CP
When input to U1, the automatic rotation mechanism 104 operates based on the target movement information (I). That is, the H driving unit 1051 (driving unit that drives the telescope in the horizontal direction) and V
By driving the driving unit 1052, the target 2
The telescope 101 is rotated until the image is captured.
【００３４】ここで、視野内にターゲット２を捉えたか
どうかの認識は、ＣＰＵ１に接続するセンサー機能（例
えば、ＣＣＤセンサー、四分割センサー等）を備えたタ
ーゲット検出部１０５３により行われる。このターゲッ
ト検出部１０５３が、ターゲット２を認識した場合は、
その情報をＣＰＵ１に送って、Ｈ駆動部１０５１とＶ駆
動部１０５２の駆動を制御する。Here, whether or not the target 2 has been captured in the field of view is determined by a target detection unit 1053 having a sensor function (for example, a CCD sensor, a quadrant sensor, etc.) connected to the CPU 1. When the target detection unit 1053 recognizes the target 2,
The information is sent to the CPU 1 to control the driving of the H driving unit 1051 and the V driving unit 1052.
【００３５】引き続いて、ＴＳ部１は、ターゲット２を
望遠鏡１０１の視野内に捉えたことを認識すると、更に
Ｈ駆動部１０５１とＶ駆動部１０５２の駆動によって自
動視準、即ち、望遠鏡１０１の視野内に形成された十字
線の中央位置にターゲット２を自動的に一致させる作業
を実行する。Subsequently, when the TS unit 1 recognizes that the target 2 has been captured within the field of view of the telescope 101, the TS unit 1 further drives the H drive unit 1051 and the V drive unit 1052 to automatically collimate, that is, the field of view of the telescope 101. An operation for automatically matching the target 2 to the center position of the crosshairs formed inside is performed.
【００３６】次に、ターゲット２の上記視準作業が完了
した時点で、ＣＰＵ１が記憶している座標Ａを基準点と
して、水平方向の測角部（Ｈ測角部）１０４１と垂直方
向の測角部（Ｖ測角部）１０４２、測距部１０４３によ
り、測点Ｃの正確な位置を測定する。Next, at the time when the collimating operation of the target 2 is completed, the horizontal angle measuring unit (H angle measuring unit) 1041 and the vertical angle measuring unit 1041 are measured using the coordinate A stored by the CPU 1 as a reference point. An accurate position of the measurement point C is measured by the corner (V angle measurement unit) 1042 and the distance measurement unit 1043.
【００３７】この測定データは、ターゲット位置情報
（II）とされて、ＴＳ部１の通信機構１０６を介して、
ターゲット２側の通信機構２０４へ送信される。尚、送
信終了後、ＴＳ部１は新たな測点Ｄに関する移動情報
（Ｉ）の受信待ち状態となり、待機する。The measurement data is used as target position information (II) and transmitted via the communication mechanism 106 of the TS unit 1
It is transmitted to the communication mechanism 204 on the target 2 side. After the transmission is completed, the TS unit 1 waits for reception of the movement information (I) relating to the new measurement point D, and waits.
【００３８】一方、ターゲット２に設けられたＣＰＵ２
は、ターゲット位置情報（II）に基づき、ターゲット２
のＣＰＵ２に記憶している測点Ｃの位置情報の補正を行
い、現測点Ｃの正確な位置を算出して、記憶する。尚、
ターゲット位置情報（II）や現測点Ｃの位置データ等
は、表示部２０５にその都度表示される。続いて、作業
者は、上記同様の手順で、次の測点Ｄへ移動して、測点
Ｄ位置の測定を開始する。On the other hand, the CPU 2 provided in the target 2
Is the target 2 based on the target location information (II).
The position information of the measurement point C stored in the CPU 2 is corrected, and the accurate position of the current measurement point C is calculated and stored. still,
The target position information (II), the position data of the current measurement point C, and the like are displayed on the display unit 205 each time. Subsequently, the worker moves to the next measuring point D and starts measuring the position of the measuring point D in the same procedure as described above.
【００３９】ここで、ターゲット２は、記憶した直前の
測点Ｃ（ａ2，ｂ2，ｃ2）を基準点として、測点Ｄのタ
ーゲット位置を測定するように構成されている。この構
成によれば、ターゲット２は、直前の測定地点Ｃの座標
値を基準点として、次の測点Ｄのターゲット位置を測定
することから、誤差の累積が起こらないため、より正確
なターゲット移動情報を得ることが可能となる。Here, the target 2 is configured to measure the target position of the measuring point D using the stored measuring point C (a 2 , b 2 , c 2 ) as a reference point. According to this configuration, since the target 2 measures the target position of the next measurement point D using the coordinate value of the immediately preceding measurement point C as a reference point, accumulation of errors does not occur. Information can be obtained.
【００４０】[0040]
【発明の効果】本願によって開示される発明の効果を列
記して説明すれば以下の通りである。 （１）請求項１に係る測量装置によれば、ターゲットを
追尾する作業や、ターゲット位置を探し出すための無駄
なサーチ作業を行う必要がなくなるため土木測量等の作
業効率が向上する。具体的には、ターゲット自体からタ
ーゲット移動情報を発信する構成としたことにより、タ
ーゲット移動を行う際に、測量装置本体の望遠鏡がター
ゲットを追尾できる、ゆっくりした速度でターゲットを
動かす必要がなく、自由にターゲット移動を行うことが
できるため、作業者の負担が軽減されるとともに、予め
算出してあるターゲット位置のデータに基づき、目標の
ターゲットを速やかに視野に捉えて視準を行う構成とし
たことから、サーチ作業が省略されため、視準までの時
間を短縮することができるので、測量作業の効率を向上
させることができる。また、ターゲットは、測量装置本
体によって測定された直前の測定地点の座標値を基準点
として、次の測定地点のターゲット位置を測定すること
から、誤差の累積が起こらないため、より正確なターゲ
ット移動情報を得ることができる。 （２）請求項２に係る測量装置によれば、視準機構を自
動視準機構としたため、所定の自動制御に基づいて、タ
ーゲットの視準を行うことができるため、作業効率、測
量精度を更に向上させることができる。The effects of the invention disclosed by the present application will be listed and described below. (1) According to the surveying device of the first aspect, there is no need to perform a work of tracking a target and a useless search work for finding a target position, so that the work efficiency of civil engineering surveying and the like is improved. Specifically, by adopting a configuration in which the target movement information is transmitted from the target itself, when moving the target, the telescope of the surveying instrument body can track the target. The target can be moved quickly, reducing the burden on the worker and based on the data of the target position calculated in advance, the target is quickly captured in the field of view and collimated. Since the search operation is omitted, the time until collimation can be shortened, and the efficiency of the surveying operation can be improved. In addition, since the target measures the target position of the next measurement point using the coordinate value of the measurement point immediately before measured by the surveying instrument body as a reference point, accumulation of errors does not occur. Information can be obtained. (2) According to the surveying device of the second aspect, since the collimating mechanism is an automatic collimating mechanism, collimation of the target can be performed based on predetermined automatic control. It can be further improved.
【００４１】（３）請求項３に係る測量装置によれば、
ターゲットに、測量装置本体を視準するための視準望遠
鏡を設けているため、測量装置本体とターゲットの座標
軸合わせを行う初期化作業において、ターゲットの望遠
鏡で測量装置本体を視準し、ターゲットを測量装置本体
に正対させるとともに、測量装置本体側もターゲットを
視準して、その測点を記憶することができるので、測量
装置本体側と該測点を結ぶ直線を座標軸とし、該測点を
座標の原点として定めることができる。即ち、一測点を
測定するだけで、座標軸と座標原点を定めることができ
るので、初期化作業を簡略に行うことができる。(3) According to the surveying device of the third aspect,
Since the target is provided with a collimating telescope for collimating the surveying device main body, in the initialization work for aligning the coordinate axes of the surveying device main body and the target, the target telescope is collimated with the target telescope, and the target is collimated. Since the surveying apparatus main body can also collimate the target and memorize the measurement points at the same time, the straight line connecting the surveying apparatus main body side and the measurement points is used as the coordinate axis. Can be defined as the origin of the coordinates. That is, the coordinate axis and the coordinate origin can be determined only by measuring one measurement point, so that the initialization operation can be performed easily.
【図１】本発明に係る測量装置の測量形態を簡略に示す
図。FIG. 1 is a diagram schematically showing a surveying form of a surveying device according to the present invention.
【図２】同装置本体のトータルステーション部の外観斜
視図。FIG. 2 is an external perspective view of a total station section of the apparatus main body.
【図３】同装置のターゲット部の外観斜視図FIG. 3 is an external perspective view of a target unit of the apparatus.
【図４】同装置の測量装置本体のターゲット移動情報の
処理を行う構成を概略示すブロック図FIG. 4 is a block diagram schematically showing a configuration for processing target movement information of a surveying device main body of the same device.
【図５】同装置の移動情報を形成する慣性機器の構成を
概略示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an inertial device that forms movement information of the device.
【図６】同装置における測量装置本体とターゲットの測
量手順を示すフロー図。FIG. 6 is a flowchart showing a surveying procedure of the surveying device main body and the target in the same device.
１ トータルステーション部（ＴＳ部） ２ ターゲット １０１ （ＴＳ部の）望遠鏡 １０４ 自動回動機構 １０５ 自動視準機構 １０６ （ＴＳ部の）通信機構 ２０３ 慣性機器 ２０４ （ターゲットの）通信機構 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 測定地点（測点） （Ｉ）（ターゲットからＴＳ部に送信される）ターゲッ
ト移動情報 （II）（ＴＳ部からターゲットに送信される）ターゲッ
ト位置情報DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Total station part (TS part) 2 Target 101 Telescope (of TS part) 104 Automatic rotation mechanism 105 Automatic collimation mechanism 106 Communication mechanism (of TS part) 203 Inertial device 204 Communication mechanism of (target) A, B, C, D Measurement point (measurement point) (I) Target movement information (transmitted from target to TS unit) (II) Target position information (transmitted from TS unit to target)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村木 勝 神奈川県厚木市長谷260−63 株式会社ソ キア厚木工場内 Ｆターム(参考） 2F073 AA33 AA40 AB02 AB03 BB01 BC02 CC20 DD01 GG01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Masaru Muraki 260-63, Hase, Atsugi-shi, Kanagawa F-term in the Sokia Atsugi Plant (reference) 2F073 AA33 AA40 AB02 AB03 BB01 BC02 CC20 DD01 GG01
Claims (3)
せる自動回動機構と、該自動回動機構により前記望遠鏡
を前記ターゲットの方向に回転させて望遠鏡視野内にタ
ーゲットを捉え、該望遠鏡視野内に形成される十字線の
中央に前記ターゲットを合わせる視準機構と、前記ター
ゲットとの通信機構と、を備えたトータルステーション
と、 から構成された測量装置であって、 前記ターゲットには、該ターゲットの移動距離及び移動
方向からなるターゲット移動情報を測定記憶する慣性機
器と、該＜ターゲット移動情報＞を前記トータルステー
ションに送信する通信機構と、が設けられるとともに、 前記トータルステーションは、受信した前記＜ターゲッ
ト移動情報＞に従って前記望遠鏡をターゲット方向へ自
動的に回動し、視準して得た＜ターゲット位置情報＞を
前記ターゲットに返送し、前記ターゲットは、前記＜タ
ーゲット位置情報＞に基づいて前記＜ターゲット移動情
報＞を補正して、現ターゲット位置を記録し、該現ター
ゲット位置を基準点として、次の測定地点のターゲット
位置を測定することを特徴とする測量装置。1. A target placed at a surveying point, a telescope for collimating the target, an automatic rotating mechanism for rotating the telescope, and rotating the telescope in the direction of the target by the automatic rotating mechanism. And a total station including a collimating mechanism for aligning the target with the center of a crosshair formed in the telescopic field of view and a communication mechanism for communicating with the target. An apparatus, wherein the target is provided with an inertial device that measures and stores target movement information including a movement distance and a movement direction of the target, and a communication mechanism that transmits the <target movement information> to the total station. And the total station controls the telescope in accordance with the received <target movement information>. The target automatically rotates in the target direction and returns <target position information> obtained by collimation to the target, and the target corrects the <target movement information> based on the <target position information>. A current target position, and using the current target position as a reference point, measures a target position at a next measurement point.
成される十字線の中央に前記ターゲットを自動で合わせ
る自動視準機構であることを特徴とする請求項１記載の
測量装置。2. The surveying device according to claim 1, wherein the collimating mechanism is an automatic collimating mechanism that automatically adjusts the target to the center of a crosshair formed in the field of view of the telescope.
視準する視準望遠鏡を備えたことを特徴とする請求項１
又は２のいずれかに記載の測量装置。3. The target according to claim 1, wherein the target includes a collimating telescope for collimating the surveying device main body.
Or the surveying device according to any one of 2.
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