JP2002542469A - １つのトラッカ−による間接的位置決定方法 - Google Patents
１つのトラッカ−による間接的位置決定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
相対的及び絶対的距離測定のための手段を有するレーザトラッカ−（１）によって点位置（Ｐ）及び又は点位置における表面方位を間接的に決定するために、トラッカ−ビームの運動軌道（Ａ）上を移動可能な目標点（後方反射鏡３）を有する測定装置が使用される。目標点の運動軌道（Ａ）の位置及び方位が装置（２）の参照点（Ｒ）に対して正確に特定されている。装置（２）は参照点（Ｒ）の位置が決定されるべき点位置（Ｐ）に対して正確に特定されるという方法で決定されるべき点位置（Ｐ）の領域に位置決めされることができる。点位置（Ｐ）を決定するために、装置（２）は決定されるべき点位置（Ｐ）の領域に位置決めされ、トラッカ−（１）は方位及び絶対距離を決定することにより出発位置（３．１）における目標点を検出しそして目標点はそれから運動軌道（Ａ）上を移動されかつトラッカ−（１）によって追従され、それによって方位及び距離の変化が記録される。運動軌道（Ａ）の検出による決定は、トラッカ−光線のための複数の静止した目標点を有する公知の測定装置による間接的に点位置決定と比較して容易かつより正確である。
Description
【０００１】
本発明は、幾何学的測定技術の分野にありかつ独立請求項の上位概念による方
法及び装置に関する。装置はトラッカ−（Tracker ）による点の位置の間接的決
定に役立ち、その際決定されるべき点位置とトラッカ−との間に直接的視界が存
在する必要はない。
法及び装置に関する。装置はトラッカ−（Tracker ）による点の位置の間接的決
定に役立ち、その際決定されるべき点位置とトラッカ−との間に直接的視界が存
在する必要はない。
【０００２】 トラッカ−は光線、特にレーザ光線の発生手段を有する。レーザ光は鏡により
後方反射鏡の形の目標点に向けられかつ後方反射鏡によってトラッカ−に後方反
射される。トラッカ−は、反射される光線の路程ができる限り送られた光線の路
程と同一であるように鏡によって自動的に整向するために、更に別の手段を有す
る。これらの手段は、トラッカ−が鏡若しくはレーザ光線によってそれ自体移動
する目標点に追従することを可能にする。鏡の方位はトラッカ−から目標点への
方向の測定値として記録される。トラッカ−は更に干渉計を有し、目標点の移動
の際に該干渉計によってトラッカ−と目標点との間の距離変化が検出可能である
（相対的距離測定）。場合によっては、トラッカ−は例えばフィーゾの原理に基
づく絶対的距離測定のための手段をも有する。
後方反射鏡の形の目標点に向けられかつ後方反射鏡によってトラッカ−に後方反
射される。トラッカ−は、反射される光線の路程ができる限り送られた光線の路
程と同一であるように鏡によって自動的に整向するために、更に別の手段を有す
る。これらの手段は、トラッカ−が鏡若しくはレーザ光線によってそれ自体移動
する目標点に追従することを可能にする。鏡の方位はトラッカ−から目標点への
方向の測定値として記録される。トラッカ−は更に干渉計を有し、目標点の移動
の際に該干渉計によってトラッカ−と目標点との間の距離変化が検出可能である
（相対的距離測定）。場合によっては、トラッカ−は例えばフィーゾの原理に基
づく絶対的距離測定のための手段をも有する。
【０００３】 トラッカ−は、主としてそれ自体移動する目標点の軌道の測定又は表面の走査
のために使用され、その際目標点は表面上を移動される。しかしトラッカ−は静
止した目標点の位置の決定のためにも使用されることができ、その際これらの位
置は（既知の）トラッカ−位置、トラッカ−鏡の方位（トラッカ−光線の方向）
及びトラッカ−と目標点との間の絶対的距離によって与えられている。そのよう
な直接的測定のためには、言わばトラッカ−と目標点との間のトラッカ−光線が
中断されない、目標点とトラッカ−との間の直接の視界が成立しなければならな
い。
のために使用され、その際目標点は表面上を移動される。しかしトラッカ−は静
止した目標点の位置の決定のためにも使用されることができ、その際これらの位
置は（既知の）トラッカ−位置、トラッカ−鏡の方位（トラッカ−光線の方向）
及びトラッカ−と目標点との間の絶対的距離によって与えられている。そのよう
な直接的測定のためには、言わばトラッカ−と目標点との間のトラッカ−光線が
中断されない、目標点とトラッカ−との間の直接の視界が成立しなければならな
い。
【０００４】 しかしトラッカ−によってトラッカ−から直接的視界が存在しない点の位置が
決定可能又は点が追従される場合が望ましい。それによって多くの場合に多数の
トラッカ−の設置又は個々のトラッカ−の移動が回避されることができる。
決定可能又は点が追従される場合が望ましい。それによって多くの場合に多数の
トラッカ−の設置又は個々のトラッカ−の移動が回避されることができる。
【０００５】 測定器からの直接的視界が成立しない点の測定のために、ゼオドライトによる
測定又はデジタルカメラによる測定（写真測量）の場合に間接的測定のための機
器が使用される。これらの機器は１つの参照点と少なくとも２つの目標点とを有
し、その際機器は参照点及び決定されるべき位置を有する点が相互に正確に特定
された位置を有しかつその際少なくとも２つの目標点と参照点とが相互に正確に
特定された位置を有するように位置決め可能である。点の位置が決定されるべき
場合、機器は、機器の参照点と決定されるべき点位置との間に前記の正確に特定
された関係が成立しかつ目標点と測定器との間に直接的視界が成立するように位
置決めされる。それから目標点の位置が決定されかつ目標点の既知の位置から相
互に位置及び少なくとも部分的に機器の方位が検出される。機器の算出された位
置及び方位から参照点の位置が算出され、そして参照点及び求められた点の既知
の相対的位置から、求められた点の位置が算出される。同様に相応して装備され
た機器によって、点の求められた位置のみならず、この点がある表面の方位も検
出されることが公知である。
測定又はデジタルカメラによる測定（写真測量）の場合に間接的測定のための機
器が使用される。これらの機器は１つの参照点と少なくとも２つの目標点とを有
し、その際機器は参照点及び決定されるべき位置を有する点が相互に正確に特定
された位置を有しかつその際少なくとも２つの目標点と参照点とが相互に正確に
特定された位置を有するように位置決め可能である。点の位置が決定されるべき
場合、機器は、機器の参照点と決定されるべき点位置との間に前記の正確に特定
された関係が成立しかつ目標点と測定器との間に直接的視界が成立するように位
置決めされる。それから目標点の位置が決定されかつ目標点の既知の位置から相
互に位置及び少なくとも部分的に機器の方位が検出される。機器の算出された位
置及び方位から参照点の位置が算出され、そして参照点及び求められた点の既知
の相対的位置から、求められた点の位置が算出される。同様に相応して装備され
た機器によって、点の求められた位置のみならず、この点がある表面の方位も検
出されることが公知である。
【０００６】 参照点と決定されるべき点の相対的位置は、例えば走査体、尖端又は帯部を備
えたボルトにより純粋に機械的に、又は光学的・機械的に、例えば仮想の点、画
線板又は十字糸を介して特定される。目標点の配置は通常の方法で簡単な幾何学
的形状を表す（直線、円、球）、そのわけはそのような形状は数学的に簡単に把
握可能であるからである。しかし今日普通で、高いコンピュータ能率では、複雑
化された機構も使用可能である。
えたボルトにより純粋に機械的に、又は光学的・機械的に、例えば仮想の点、画
線板又は十字糸を介して特定される。目標点の配置は通常の方法で簡単な幾何学
的形状を表す（直線、円、球）、そのわけはそのような形状は数学的に簡単に把
握可能であるからである。しかし今日普通で、高いコンピュータ能率では、複雑
化された機構も使用可能である。
【０００７】 直接の視界の成立しない点の測定のための及び又は表面方位の測定のための工
具は、例えばスウエーデン特許出願公告第４５６４５４号明細書又は国際出願第
Ｏ９１／１６５９８号明細書に記載されている。
具は、例えばスウエーデン特許出願公告第４５６４５４号明細書又は国際出願第
Ｏ９１／１６５９８号明細書に記載されている。
【０００８】 点位置及び又は表面方位の間接的な決定のための上記の機器は、例えばトラッ
カ−に対して直接的視界が成立しない点の位置を決定するために行われる場合の
トラッカ−による測定でも使用可能である。このために目標点は後方反射鏡とし
て構成されている。測定のためにトラッカ−が目標点の１つに向けられる場合、
トラッカ−から目視されない目標点への方向及び距離が決定されかつこのプロセ
スが機器の全ての目標点のために反復される。検出された測定値はそれから公知
の方法で処理される。
カ−に対して直接的視界が成立しない点の位置を決定するために行われる場合の
トラッカ−による測定でも使用可能である。このために目標点は後方反射鏡とし
て構成されている。測定のためにトラッカ−が目標点の１つに向けられる場合、
トラッカ−から目視されない目標点への方向及び距離が決定されかつこのプロセ
スが機器の全ての目標点のために反復される。検出された測定値はそれから公知
の方法で処理される。
【０００９】 そのようなプロセスは可能であるが、コスト高である、そのわけはトラッカ−
はそれぞれ個々の時点で整向されなければならないからであり、このことは手動
で行われるか又はそのために特別な補助手段、例えばトラッカ−と機能的に関連
したデジタルカメラ又はトラッカ−の視野の拡大のための手段が用意されるべき
である。更に各目標点の測定のために、絶対的距離測定が実施されなければなら
ず、今日使用される手段によって、干渉測定、相対的距離測定の精度に基礎付け
られた精度を有する測定が実施される。
はそれぞれ個々の時点で整向されなければならないからであり、このことは手動
で行われるか又はそのために特別な補助手段、例えばトラッカ−と機能的に関連
したデジタルカメラ又はトラッカ−の視野の拡大のための手段が用意されるべき
である。更に各目標点の測定のために、絶対的距離測定が実施されなければなら
ず、今日使用される手段によって、干渉測定、相対的距離測定の精度に基礎付け
られた精度を有する測定が実施される。
【００１０】 前記のコストのかかるプロセスは、機器上の目標点が、目標点が全て同一のト
ラッカ−整向での非常に狭い視野に現れるように互いに近くに配設されている場
合には、回避されることができる。
ラッカ−整向での非常に狭い視野に現れるように互いに近くに配設されている場
合には、回避されることができる。
【００１１】
本発明は、装置を創造することを課題とし、その装置はトラッカ−による測定
の際に使用可能であり、装置は間接的な測定のための上記の機器のように、特に
トラッカ−からの直接的視界が成立しない点の位置及び又は表面方位を決定する
ために使用され、そしてその装置によってトラッカ−による間接的測定のための
公知の機器の使用の場合に生じるような前記の欠点が回避されることができる装
置を創造することである。本発明による装置によって、トラッカ−による間接的
測定が簡単に実施されかつトラッカ−測定にとって通常の高い精度で実施するこ
とか可能にされるべきである。
の際に使用可能であり、装置は間接的な測定のための上記の機器のように、特に
トラッカ−からの直接的視界が成立しない点の位置及び又は表面方位を決定する
ために使用され、そしてその装置によってトラッカ−による間接的測定のための
公知の機器の使用の場合に生じるような前記の欠点が回避されることができる装
置を創造することである。本発明による装置によって、トラッカ−による間接的
測定が簡単に実施されかつトラッカ−測定にとって通常の高い精度で実施するこ
とか可能にされるべきである。
【００１２】
この課題は、独立請求項において特定されている測定装置によって解決される。
従属請求項は、本発明による装置の特定された好適な実施形態を特定する。
従属請求項は、本発明による装置の特定された好適な実施形態を特定する。
【００１３】 勿論本発明による装置は、トラッカ−からの直接的視界が成立するが、他の理
由から間接的な測定が有利である点の測定のためにも使用可能である。そのよう
な理由は例えば表面上の点に対して、その光学的中心が決定されるべき点位置に
位置するように後方反射鏡上には配設されないことにある。そのような場合に直
接的測定で算出された位置が修正され、その際修正は後方反射鏡の既知の大きさ
（測定されるべき点と反射鏡の光学的中心との間の距離）によるのみならず、場
合によってはこの距離の簡単に決定不可能な方向についても行われる。
由から間接的な測定が有利である点の測定のためにも使用可能である。そのよう
な理由は例えば表面上の点に対して、その光学的中心が決定されるべき点位置に
位置するように後方反射鏡上には配設されないことにある。そのような場合に直
接的測定で算出された位置が修正され、その際修正は後方反射鏡の既知の大きさ
（測定されるべき点と反射鏡の光学的中心との間の距離）によるのみならず、場
合によってはこの距離の簡単に決定不可能な方向についても行われる。
【００１４】 点位置及び又は表面方位の間接的決定のための公知の機器を有しかつその参照
点に対する配置が正確に特定されている少なくとも２つの目標点の代わりに、本
発明による測定装置は後方反射鏡３の形の１つの目標点のみを有し、その際この
１つの目標点はその参照点に対する位置が正確に特定される運動軌道上を移動可
能である。装置の位置及び方位の決定のために、トラッカ−が目標点上に向けら
れる場合に、目標点は軌道上を、トラッカ−がその軌道に追従することができる
ように移動されかつ走行する軌道又は軌道上の目標点の予め設定された位置（例
えば出発位置及び終端位置）が測定される。測定結果から公知の方法で装置の位
置及び方位が算出され、それから参照点の位置及び決定されるべき点位置及び又
は表面方位が算出される。
点に対する配置が正確に特定されている少なくとも２つの目標点の代わりに、本
発明による測定装置は後方反射鏡３の形の１つの目標点のみを有し、その際この
１つの目標点はその参照点に対する位置が正確に特定される運動軌道上を移動可
能である。装置の位置及び方位の決定のために、トラッカ−が目標点上に向けら
れる場合に、目標点は軌道上を、トラッカ−がその軌道に追従することができる
ように移動されかつ走行する軌道又は軌道上の目標点の予め設定された位置（例
えば出発位置及び終端位置）が測定される。測定結果から公知の方法で装置の位
置及び方位が算出され、それから参照点の位置及び決定されるべき点位置及び又
は表面方位が算出される。
【００１５】 目標点の出発位置の決定のためのみの記載の措置では、目標点上のへのトラッ
カ−の調整及び絶対的な距離測定が必要である。他の測定のためにトラッカ−は
それ自体移動する目標点に追従しかつ非常に高い精度を提供する距離変化のみが
測定される（干渉計による相対的距離測定）。こうして装置の方位の決定が相対
的な距離測定のみを基礎とし、一方装置の位置の決定は絶対的な距離測定を基礎
として行われる。そのような測定で達成可能な精度は、トラッカ−によって少な
くとも２つの目標点が測定装置上で可視でありかつその位置が絶対的距離測定に
よって決定される方法の場合の精度よりも高い。
カ−の調整及び絶対的な距離測定が必要である。他の測定のためにトラッカ−は
それ自体移動する目標点に追従しかつ非常に高い精度を提供する距離変化のみが
測定される（干渉計による相対的距離測定）。こうして装置の方位の決定が相対
的な距離測定のみを基礎とし、一方装置の位置の決定は絶対的な距離測定を基礎
として行われる。そのような測定で達成可能な精度は、トラッカ−によって少な
くとも２つの目標点が測定装置上で可視でありかつその位置が絶対的距離測定に
よって決定される方法の場合の精度よりも高い。
【００１６】 測定装置の単一の目標点に対する絶対的距離は、略絶対的な測定によっても検
出されることができ、即ちその際機器は目標点がトラッカ−から既知の方向及び
それから正確に決定される距離が「可視」である参照点から測定されるべき点へ
移動されかつこの移動の際にトラッカ−によって追従される。
出されることができ、即ちその際機器は目標点がトラッカ−から既知の方向及び
それから正確に決定される距離が「可視」である参照点から測定されるべき点へ
移動されかつこの移動の際にトラッカ−によって追従される。
【００１７】 本発明による測定装置上の目標点の運動軌道は、有利な方法で数学的に簡単に
把握可能な形、即ち運動軌道（Ａ）は例えば直線又は円形である。
把握可能な形、即ち運動軌道（Ａ）は例えば直線又は円形である。
【００１８】 間接的測定のための公知の装置の少なくとも２つの目標点の測定の際のように
、本発明による装置による測定のためにも、装置が測定中移動しないことが必要
である。目標点の移動によって測定装置上に作用する力及びそれによって発生す
る測定されるべき点に対する装置の移動を減少させ又は阻止するために、測定装
置を剛固に組立てかつ目標点の移動のための駆動装置を装置上に設けることは有
利である。
、本発明による装置による測定のためにも、装置が測定中移動しないことが必要
である。目標点の移動によって測定装置上に作用する力及びそれによって発生す
る測定されるべき点に対する装置の移動を減少させ又は阻止するために、測定装
置を剛固に組立てかつ目標点の移動のための駆動装置を装置上に設けることは有
利である。
【００１９】 測定装置の位置及び方向の決定のための計算において、制御機構が内蔵される
ことができる。目標点のトラッカ−によって記録された運動軌道が測定装置上の
目標点の特定された軌道の予め設定された公差範囲内に対応しない場合、このこ
とは測定中の装置の運動として解釈されかつこの測定は使用不可能とされる。
ことができる。目標点のトラッカ−によって記録された運動軌道が測定装置上の
目標点の特定された軌道の予め設定された公差範囲内に対応しない場合、このこ
とは測定中の装置の運動として解釈されかつこの測定は使用不可能とされる。
【００２０】 本発明による測定装置による測定方法及び本発明による測定装置の２〜３の実
施形態の例を次に図面に基づいて詳しく記載する。
施形態の例を次に図面に基づいて詳しく記載する。
【００２１】
図１は、トラッカ−１及び本発明による測定装置２による点Ｐの位置を間接的
に決定するための構成を示す。障害物Ｈは、トラッカ−１と決定されるべき点位
置Ｐの間の直接的視界を阻止する。測定のために本発明による装置は、参照点Ｒ
と特定されるべき点位置Ｐの間に特定の関係が成立し（例えば装置尖端Ｒが求め
る点Ｐにあること）及び装置の目標点を表す後方反射鏡３とトラッカ−１との間
に運動軌道のための（又は少なくとも運動軌道の測定に充分な領域のための）直
接的視界が成立するように位置決めされる。運動軌道は、図示の例において直線
レールであり、直線レールに沿って後方反射鏡３が、後方反射鏡が二点鎖線で表
されている出発点３．１から後方反射鏡が実線で表されている終端位置３．２に
移動可能である。
に決定するための構成を示す。障害物Ｈは、トラッカ−１と決定されるべき点位
置Ｐの間の直接的視界を阻止する。測定のために本発明による装置は、参照点Ｒ
と特定されるべき点位置Ｐの間に特定の関係が成立し（例えば装置尖端Ｒが求め
る点Ｐにあること）及び装置の目標点を表す後方反射鏡３とトラッカ−１との間
に運動軌道のための（又は少なくとも運動軌道の測定に充分な領域のための）直
接的視界が成立するように位置決めされる。運動軌道は、図示の例において直線
レールであり、直線レールに沿って後方反射鏡３が、後方反射鏡が二点鎖線で表
されている出発点３．１から後方反射鏡が実線で表されている終端位置３．２に
移動可能である。
【００２２】 測定のためにトラッカ−１は後方反射鏡３上でその出発位置３．１に整向され
かつこの出発位置は絶対的に又はトラッカ−位置に関して決定される。それから
後方反射鏡３が終端位置３．２に移動され（運動軌道を矢印Ａで表す）、その際
後方反射鏡にトラッカ−光線が追従し（矢印Ｂ）、そして方向変化及び距離変化
が記録される。後方反射鏡の運動軌道及びその参照点Ｒに対するその位置及び方
位を特定するデータが記憶されるコンピュータ４において、トラッカ−から伝達
された測定データに基づいて測定装置の位置及び方位、参照点Ｒの位置及び点Ｐ
の位置がそれ自体公知の方法で算出される。
かつこの出発位置は絶対的に又はトラッカ−位置に関して決定される。それから
後方反射鏡３が終端位置３．２に移動され（運動軌道を矢印Ａで表す）、その際
後方反射鏡にトラッカ−光線が追従し（矢印Ｂ）、そして方向変化及び距離変化
が記録される。後方反射鏡の運動軌道及びその参照点Ｒに対するその位置及び方
位を特定するデータが記憶されるコンピュータ４において、トラッカ−から伝達
された測定データに基づいて測定装置の位置及び方位、参照点Ｒの位置及び点Ｐ
の位置がそれ自体公知の方法で算出される。
【００２３】 図２は実施形態の例として既に図１で表された測定装置２をより詳細に示す。
測定装置は実質的に棒状でかつ参照点Ｒとしての尖端を有する。目標点は、後方
反射鏡３であり、後方反射鏡は直線軌道上を出発位置３．１から終端位置３．２
に移動可能である。参照点は、目標点（後方反射鏡３の光学的中心）の運動軌道
と同一の直線上に位置しかつ出発位置３．１又は目標点の終端位置３．２から正
確に特定された距離を有する。それによって目標点−運動軌道及び参照点から成
る本発明によるシステムは、既知の距離にある少なくとも２つの点により直線を
表しかつ最も簡単な数学的モデルによって把握可能である。
測定装置は実質的に棒状でかつ参照点Ｒとしての尖端を有する。目標点は、後方
反射鏡３であり、後方反射鏡は直線軌道上を出発位置３．１から終端位置３．２
に移動可能である。参照点は、目標点（後方反射鏡３の光学的中心）の運動軌道
と同一の直線上に位置しかつ出発位置３．１又は目標点の終端位置３．２から正
確に特定された距離を有する。それによって目標点−運動軌道及び参照点から成
る本発明によるシステムは、既知の距離にある少なくとも２つの点により直線を
表しかつ最も簡単な数学的モデルによって把握可能である。
【００２４】 後方反射鏡３の運動の駆動装置は、後方反射鏡３と作用結合していて出発位置
３．１のために拘束された状態にあるコイルばね５である。出発位置３．１にあ
る後方反射鏡３がトラッカ−１により検出されるや否や、ばねの拘束（図示しな
い）は解かれかつ後方反射鏡３はばねの張力によって終端位置３．２に駆動され
、その際終端位置３．２は相応するストッパによって特定されることができる。
ばね５は、後方反射鏡３がその出発位置３．１から終端位置３．２への行程で達
する速度がトラッカ−にとって追従可能であるように付設されている。
３．１のために拘束された状態にあるコイルばね５である。出発位置３．１にあ
る後方反射鏡３がトラッカ−１により検出されるや否や、ばねの拘束（図示しな
い）は解かれかつ後方反射鏡３はばねの張力によって終端位置３．２に駆動され
、その際終端位置３．２は相応するストッパによって特定されることができる。
ばね５は、後方反射鏡３がその出発位置３．１から終端位置３．２への行程で達
する速度がトラッカ−にとって追従可能であるように付設されている。
【００２５】 図１による測定装置の使用の際に、トラッカ−によって検出された出発位置３
．１及び同様にトラッカ−によって検出され、運動軌道及び参照点が位置する直
線の方向が、求める点位置の計算のために引き入れられ又はトラッカ−によって
検出された出発位置３．１及び３．２が引き入れられる。
．１及び同様にトラッカ−によって検出され、運動軌道及び参照点が位置する直
線の方向が、求める点位置の計算のために引き入れられ又はトラッカ−によって
検出された出発位置３．１及び３．２が引き入れられる。
【００２６】 図３は、本発明による測定装置２の実施形態の他の例を図式的に示す。後方反
射鏡３の運動軌道はこの場合円軌道であり、円軌道は、例えば参照点Ｒと共に１
つの円錐を形成するように配設されている。後方反射鏡３の運動のための駆動装
置は、有利な方法で装置に配設された電動モータである。
射鏡３の運動軌道はこの場合円軌道であり、円軌道は、例えば参照点Ｒと共に１
つの円錐を形成するように配設されている。後方反射鏡３の運動のための駆動装
置は、有利な方法で装置に配設された電動モータである。
【００２７】 図３による後方反射鏡３の運動軌道はそれ自体閉じておりかつ参照点に対して
対称的に配設されているので、運動軌道上の任意の反射鏡位置を出発位置として
記録しかつ装置の方位の計算のために運動軌道の少なくとも一部分を測定するこ
とが可能である。
対称的に配設されているので、運動軌道上の任意の反射鏡位置を出発位置として
記録しかつ装置の方位の計算のために運動軌道の少なくとも一部分を測定するこ
とが可能である。
【００２８】 図４は、本発明による装置の実施形態の他の例を示す。この装置は直線運動軌
道上に移動可能な後方反射鏡３と同一の直線上に位置する参照点Ｒとを有する。
その際参照点Ｒは後方反射鏡３と固着されかつことと一緒に運動し、その際出発
位置３．１で特定された位置関係が参照点Ｒ及び決定されるべき点位置によって
形成されている。
道上に移動可能な後方反射鏡３と同一の直線上に位置する参照点Ｒとを有する。
その際参照点Ｒは後方反射鏡３と固着されかつことと一緒に運動し、その際出発
位置３．１で特定された位置関係が参照点Ｒ及び決定されるべき点位置によって
形成されている。
【００２９】 図２による実施形態に対する図４による本発明による装置の実施形態の利点は
、後方反射鏡が参照点に対して移動されず、特にストッパに対して移動されない
点にある。この理由から後方反射鏡３の光学的中心と参照点Ｒとの間の正確な測
定のために正確に知られなければならない距離が摩耗により制約される変化を被
生じることがない。
、後方反射鏡が参照点に対して移動されず、特にストッパに対して移動されない
点にある。この理由から後方反射鏡３の光学的中心と参照点Ｒとの間の正確な測
定のために正確に知られなければならない距離が摩耗により制約される変化を被
生じることがない。
【００３０】 図５は、本発明によにる装置の実施形態の他の例を図式的に示す。装置は参照
点尖端Ｒを備えた測定尺７と、その上で回転軸線８のまわりに回転可能に組付け
られた反射鏡アーム６とを有し、反射鏡アームはその一端に目標点（後方反射鏡
３の広角的中心）を有する。反射鏡アーム６が回転されると、反射鏡３は測定尺
の長さに対して平行な平面内の１つの円軌道（矢印Ａ）上を走行する。反射鏡３
若しくは反射鏡アーム６が図５に表されているような反射鏡の出発位置３．１は
、例えば回転軸線８と参照点Ｒ若しくはその投影を前記平面上で互いに連結する
直線上、前記平面内の目標点が位置するような位置である。この装置も非常に簡
単な数学的モデルによって把握可能である。更に装置は非常に簡単な手段によっ
て実現されかつ反射鏡アーム６の好適な、摩擦の少ない支承部では測定尺７上で
直接手で操作されることができる。
点尖端Ｒを備えた測定尺７と、その上で回転軸線８のまわりに回転可能に組付け
られた反射鏡アーム６とを有し、反射鏡アームはその一端に目標点（後方反射鏡
３の広角的中心）を有する。反射鏡アーム６が回転されると、反射鏡３は測定尺
の長さに対して平行な平面内の１つの円軌道（矢印Ａ）上を走行する。反射鏡３
若しくは反射鏡アーム６が図５に表されているような反射鏡の出発位置３．１は
、例えば回転軸線８と参照点Ｒ若しくはその投影を前記平面上で互いに連結する
直線上、前記平面内の目標点が位置するような位置である。この装置も非常に簡
単な数学的モデルによって把握可能である。更に装置は非常に簡単な手段によっ
て実現されかつ反射鏡アーム６の好適な、摩擦の少ない支承部では測定尺７上で
直接手で操作されることができる。
【００３１】 図５に表す装置の目標点の出発位置は、直線上の参照点と回転軸線の投影と一
直線上に位置する。同様な方法で最少の計算コストで目標点の他の出発位置も使
用されることができる。
直線上に位置する。同様な方法で最少の計算コストで目標点の他の出発位置も使
用されることができる。
【００３２】 図２〜５に表した本発明による装置の実施形態について、本発明による装置が
局部的に決定されるべき位置の点によって例えば相応した表面上に固定可能若し
くは特定されて位置決め可能であるための固定手段又は位置決め手段は図示され
てない。そのような手段は当業者には位置固定の目標点を有する公知の測定装置
から公知でありかつ当業者によって装置の使用に相応して本発明による装置に配
設されることができる。同一物は参照点Ｒの領域の装置の構成にも通用する。
局部的に決定されるべき位置の点によって例えば相応した表面上に固定可能若し
くは特定されて位置決め可能であるための固定手段又は位置決め手段は図示され
てない。そのような手段は当業者には位置固定の目標点を有する公知の測定装置
から公知でありかつ当業者によって装置の使用に相応して本発明による装置に配
設されることができる。同一物は参照点Ｒの領域の装置の構成にも通用する。
【図１】 図１は、本発明による測定装置による点位置決定のための装置である。
【図２】 図２は、本発明による測定装置の実施形態の１例である。
【図３】 図３は、本発明による測定装置の実施形態の他の１例である。
【図４】 図４は、本発明による測定装置の実施形態の更に他の１例である。
【図５】 図５は、本発明による測定装置の実施形態の更に他の１例である。
１ トラッカ− ２ 測定装置 ３ 後方反射鏡 Ａ 運動軌道 Ｐ 点位置 Ｒ 参照点
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年３月３日（２００１．３．３）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】 しかしトラッカーによってトラッカー（Tracker ）からの直接的視界が存在し
ない点の位置が決定可能又は点が追従される場合が望ましい。それによって多く
の場合に多数のトラッカーの設置又は個々のトラッカーの移動が回避されること
ができる。
ない点の位置が決定可能又は点が追従される場合が望ましい。それによって多く
の場合に多数のトラッカーの設置又は個々のトラッカーの移動が回避されること
ができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】 直接視界に入っていない点の測定及び又は表面方位の測定のための機器は、例
えばスウエーデン国特許出願公告第４５６４５４号公報又は国際出願WO９１／１
６５９８号明細書に記載されている。 ドイツ国特許出願公告第４０３８５２１号明細書にもそれぞれ２つの反射鏡を
有し、反射鏡は参照点と一線上に位置しかつ反射鏡によって測定器具（視距儀）
からの距離及びこの距離の方向が測定される。この公報には２つの反射鏡を単一
の反射鏡によって置き換えかつこれを相次ぐ測定の間第１の位置から第２の位置
に移動させることも提案される。
えばスウエーデン国特許出願公告第４５６４５４号公報又は国際出願WO９１／１
６５９８号明細書に記載されている。 ドイツ国特許出願公告第４０３８５２１号明細書にもそれぞれ２つの反射鏡を
有し、反射鏡は参照点と一線上に位置しかつ反射鏡によって測定器具（視距儀）
からの距離及びこの距離の方向が測定される。この公報には２つの反射鏡を単一
の反射鏡によって置き換えかつこれを相次ぐ測定の間第１の位置から第２の位置
に移動させることも提案される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】 そのようなプロセスは可能であるが、コスト高である、そのわけはトラッカー
（Tracker)はそれぞれ個々の時点で整列されなければならないからであり、この
ことは手動で行われるか又はそのために特別な補助手段、例えばトラッカーと機
能的に関連したデジタルカメラ又はトラッカー（Tracker)の視野の拡大のための
手段が用意されるべきである。更に各目標点の測定のために、絶対的距離測定が
実施されなければならず、今日使用される手段によって、干渉測定、相対的距離
測定の精度に基礎付けられた精度を有する測定が実施される。
（Tracker)はそれぞれ個々の時点で整列されなければならないからであり、この
ことは手動で行われるか又はそのために特別な補助手段、例えばトラッカーと機
能的に関連したデジタルカメラ又はトラッカー（Tracker)の視野の拡大のための
手段が用意されるべきである。更に各目標点の測定のために、絶対的距離測定が
実施されなければならず、今日使用される手段によって、干渉測定、相対的距離
測定の精度に基礎付けられた精度を有する測定が実施される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】 測定装置の単一の目標点に対する絶対的距離は、略絶対的な測定によっても検
出されることができ、即ちその際機器は、目標点がトラッカーから既知の方向及
びそれから正確に決定される距離に「見える」参照点から測定されるべき位置へ
移動されかつこの移動の際にトラッカーによって追従される。
出されることができ、即ちその際機器は、目標点がトラッカーから既知の方向及
びそれから正確に決定される距離に「見える」参照点から測定されるべき位置へ
移動されかつこの移動の際にトラッカーによって追従される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】 測定のためにトラッカー１は後方反射鏡３上でその出発位置３．１に整向され
かつこの出発位置は絶対的に又はトラッカー位置に関して決定される。それから
後方反射鏡３が終端位置３．２に移動され（運動軌道を矢印Ａで表す）、その際
後方反射鏡にトラッカー光線が追従し（矢印Ｂ）、そして方向及び距離変化が記
録される。後方反射鏡の運動軌道及びその参照点Ｒに対するその位置及び方向を
特定するデータが記憶されるコンピュータ４において、トラッカーから伝達され
た測定データに基づいて測定装置の位置及び方位、参照点Ｒの位置及び点Ｐの位
置がそれ自体公知の方法で算出される。
かつこの出発位置は絶対的に又はトラッカー位置に関して決定される。それから
後方反射鏡３が終端位置３．２に移動され（運動軌道を矢印Ａで表す）、その際
後方反射鏡にトラッカー光線が追従し（矢印Ｂ）、そして方向及び距離変化が記
録される。後方反射鏡の運動軌道及びその参照点Ｒに対するその位置及び方向を
特定するデータが記憶されるコンピュータ４において、トラッカーから伝達され
た測定データに基づいて測定装置の位置及び方位、参照点Ｒの位置及び点Ｐの位
置がそれ自体公知の方法で算出される。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年６月１８日（２００１．６．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ハウリ・ベルンハルト スイス国、シュタッフェルバッハ、ビルケ ンヴェーク、312 【要約の続き】 つより正確である。
Claims (16)
- 【請求項１】 トラッカ−（１）によって点位置（Ｐ）及び又は点位置の表面方位を間接的に
決定するための測定装置（２）であって、該装置（２）はトラッカ−（１）の光
線のための目標点としての反射鏡（３）と、参照点（Ｒ）とを有し、そして該装
置（２）は決定されるべき点位置（Ｐ）の領域に、決定されるべき点位置（Ｐ）
及び参照点（Ｒ）の位置が相互に正確に決定されるように位置決め可能である、
前記測定装置（２）において、 目標点が参照点（Ｒ）に対して正確に特定された運動軌道（Ａ）上を移動可能
であることを特徴とする前記測定装置。 - 【請求項２】 目標点若しくは後方反射鏡（３）の運動軌道（Ａ）が、出発位置（３．１）及
び終端位置（３．２）によって特定されていることを特徴とする請求項１に記載
の測定装置。 - 【請求項３】 運動軌道（Ａ）が出発位置（Ａ）及びその経過によって特定されていることを
特徴とする請求項１に記載の測定装置。 - 【請求項４】 目標点若しくは後方反射鏡（３）の出発位置（３．１）及び又は終端位置（３
．２）が機械的に特定されている請求項２又は３に記載の測定装置。 - 【請求項５】 運動軌道（Ａ）が直線であることを特徴とする請求項１から４までのうちのい
ずれか１つに記載の測定装置。 - 【請求項６】 参照点Ｒが目標点若しくは後方反射鏡（３）と剛固に結合しておりかつ目標点
の出発位置（３．１）が特定されるべき点位置（Ｐ）に対して正確に特定された
参照点（Ｒ）の位置に相応することを特徴とする請求項５に記載の測定装置。 - 【請求項７】 運動軌道（Ａ）がそれ自体閉じていることを特徴とする請求項３に記載の測定
装置。 - 【請求項８】 運動軌道（Ａ）が円形であることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
- 【請求項９】 測定装置が、その一端に参照点（Ｒ）が配設された測定尺（７）と、測定尺（
７）上測定尺の長さに対して平行な平面内に回転可能に支承され、上に目標点が
配設されている反射鏡アーム（６）とを有し、そして反射鏡アーム（６）は回転
位置において拘束可能であることを特徴とする請求項８に記載の測定装置。 - 【請求項１０】 反射鏡アーム（６）の拘束可能な回転位置が、この位置で目標点及び反射鏡ア
ーム（６）及び参照点（Ｒ）の回転軸線（８）の目標点の円軌道の平面上への投
影が直線上に位置することを特徴とする請求項９に記載の測定装置。 - 【請求項１１】 運動軌道（Ａ）が円形かつ参照点に対して対称的に配設されており、そして目
標点若しくは後方反射鏡（３）が自由に選択可能な出発位置から円形運動軌道（
Ａ）の少なくとも一部分に亘って移動可能であることを特徴とする請求項７に記
載の測定装置。 - 【請求項１２】 装置（２）が運動軌道（Ａ）に沿う目標点若しくは後方反射鏡（３）の移動の
ための駆動装置を有することを特徴とする請求項１から１１までのうちのいずれ
か１つに記載の測定装置。 - 【請求項１３】 駆動装置が、拘束部を有するばね（５）又はモータであることを特徴とする請
求項１２に記載の測定装置。 - 【請求項１４】 決定されるべき点位置（Ｐ）と参照点（Ｒ）との間の関係の特定が機械的又は
機械−光学的であることを特徴とする請求項１から１３までのうちのいずれか１
つに記載の測定装置。 - 【請求項１５】 参照点（Ｒ）が装置（２）の尖端に位置し、その尖端が決定されるべき点位置
（Ｐ）に位置決め可能であることを特徴とする請求項１４に記載の測定装置。 - 【請求項１６】 トラッカ−（１）及び請求項１から１５までのうちのいずれか１つに記載の測
定装置（２）によって点位置（Ｐ）及び又は点位置における表面方位の間接的な
決定のための方法であって、その際測定装置（２）は決定されるべき点位置（Ｐ
）の領域で、装置（２）の参照点（Ｒ）及び決定されるべき点位置（Ｐ）が特定
された相対位置を占めるようにかつトラッカ−（１）と測定装置（２）との間に
直接的視界が存在するように位置決めされる前記方法において、 出発位置（３．１）における測定装置（２）の目標点は、トラッカ−（１）に
よって検出され、目標点の出発位置（３．１）は方向及びトラッカ−位置と目標
点との間の距離の決定によって決定され、目標点は出発位置（３．１）から運動
軌道（Ａ）上を移動され、その際トラッカ−光線が運動軌道（Ａ）に追従しかつ
トラッカ−（１）と目標点との間の距離変化が記録され、そして決定された出発
位置（３．１）に基づいて、トラッカ−（１）によって行われる目標点の運動軌
道（Ａ）に基づいて及び、運動軌道(A) 、運動軌道（Ａ）と参照点（Ｒ）の相対
的配置及び参照点（Ｒ）と決定されるべき点位置（Ｐ）の相対的配置についての
記憶された値に基づいて、測定装置（２）の位置及び方位、参照点（Ｒ）の位置
及び決定されるべき点位置（Ｐ）及び又は点位置における表面方位が算出される
ことを特徴とする請求項１に記載の前記方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH71699 | 1999-04-19 | ||
| CH716/99 | 1999-04-19 | ||
| PCT/CH2000/000216 WO2000063645A1 (de) | 1999-04-19 | 2000-04-13 | Indirekte positionsbestimmung mit hilfe eines trackers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002542469A true JP2002542469A (ja) | 2002-12-10 |
| JP2002542469A5 JP2002542469A5 (ja) | 2007-07-12 |
Family
ID=4193513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000612698A Pending JP2002542469A (ja) | 1999-04-19 | 2000-04-13 | １つのトラッカ−による間接的位置決定方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6675122B1 (ja) |
| EP (1) | EP1171752B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002542469A (ja) |
| AT (1) | ATE299266T1 (ja) |
| AU (1) | AU3549100A (ja) |
| DE (1) | DE50010673D1 (ja) |
| ES (1) | ES2244414T3 (ja) |
| WO (1) | WO2000063645A1 (ja) |
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