JP2004205220A

JP2004205220A - Distance measuring apparatus

Info

Publication number: JP2004205220A
Application number: JP2002371057A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Maeda; 裕史前田; Kazunari Yoshimura; 一成吉村; Takashi Kishida; 貴司岸田; Tatsuya Honda; 達也本田; Hideji Hamaguchi; 秀司濱口; Kazufumi Oki; 一史大木
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distance measuring apparatus for easily measuring a plurality of points, where a distance from a reference point differs like a tape measure. <P>SOLUTION: The distance measuring apparatus 5 comprises a transmission section 1 for transmitting electromagnetic waves; a reception section 2 for detecting reflection waves, where the electromagnetic waves are reflected by a target for returning; a computing section 3 for computing the distance to the target from the flight time of the electromagnetic waves that are transmitted from the transmission section 1 and return to the reception section 2; and a display section 4 for displaying the result. A sub body section 7 having the display section 4 is separated from a body section 6 having at least the transmission and reception sections 1, 2, and a reflection section 8 for reflecting the electromagnetic waves being transmitted from the transmission section 1 is provided at the separated sub body section 7. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可視光レーザ、あるいはミリ波などの電磁波を用いた距離計測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電磁波を送波する送波部と、その電磁波が対象物に対して返ってきた反射波を検出する受波部と、送波部から送波され対象物に反射して受波部まで返ってくる電磁波の飛行時間から対象物までの距離を演算する演算部と、その結果を表示する表示部とを備えた距離計測装置が知られている。（例えば特許文献１参照）
このような従来の距離計測装置においては、送波部、受波部、演算部、表示部を一つの装置にまとめてある。この従来例は、例えば部屋の基準点となるポイントに上記距離計測装置を設置し、該距離計測装置に備えた送波部から電磁波を壁に向けて送波し、壁から反射された反射波を装置に備えた受波部により検出し、送波部から送波され壁に反射して受波部まで返ってくる電磁波の飛行時間から壁までの距離を演算部で演算し、距離計測装置に設けた表示部において演算部で演算された結果である基準点から対象物である壁までの距離を表示するようにしている。
【０００３】
このように、従来にあっては、基準点となるポイントから壁などの反射対象物までの距離しか測定できず、同じ基準点から違う距離をもつ複数の点を特定するといった作業は面倒であった。例えば、照明灯の照度測定に当たっては５ｍ間隔で照度測定を行う必要があるが、このように５ｍ間隔で複数のポイントを特定するに当たって、従来は基準点から巻尺などを用いて５ｍごとに複数のポイントを特定していくという作業方法で行っているのが一般的であり、このような作業を前述の送波部、受波部、演算部、表示部を一つの装置にまとめた従来の距離計測装置において容易に行うことはできなかった。
【０００４】
また、他の従来例として、送波部、受波部、演算部を備えた装置を部屋の中央のあるポイントとなる位置に設置し、測定すべき基準点に反射器を設置し、送波部から反射器にレーザを送波して反射光を受波部で検出し、演算部で演算して反射器を設置した点までの距離を測定し、演算部で演算されたデータを外部機器に出力し、ＩＣカードなどに格納し、このＩＣカードに記憶したデータをコンピュータに接続して読み出して処理するものが知られている。（例えば特許文献２参照）
ところが、この従来例においては、反射器を測定すべき点に設置して反射器を設置したポイントまでの距離を測定するようにしているので、同じ基準点から複数の特定された基準点（反射器を設置したポイント）までの距離を測定することはできるが、処理されたデータは外部のコンピュータで読み出して処理して表示するものであって、反射器に測定した距離を表示する表示部が設けてないので、あるポイントに反射器を設置した場合、反射器を設置した個所で測定値を同時に作業者が見ることができず、したがって、反射器を設置する位置を任意に変えながら基準点（装置を設置した位置）からの距離を反射器を設置した所で同時に確認しながら、基準点からある距離をもつポイントまでの距離を特定するという作業がし難いという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１９４１６０号公報
【特許文献２】
特開平５−２８８５４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、基準点からの距離の異なる複数の点を容易に測定することができる距離計測装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係る距離計測装置は、電磁波を送波する送波部１と、その電磁波が対象物に反射して返ってきた反射波を検出する受波部２と、送波部１から送波され対象物に反射して受波部２まで返ってくる電磁波の飛行時間から対象物までの距離を演算する演算部３と、その結果を表示する表示部４とを備えた距離計測装置５において、少なくとも送波部１と受波部２を備えた本体部６から表示部４を備えた副体部７を分離し、この分離された副体部７に送波部１から送波される電磁波が反射する反射部８を設けて成ることを特徴とするものである。このような構成とすることで、本体部６の送波部１から送波した電磁波を本体部６から離れた位置に置いた副体部７の反射部８で反射させて反射波を受波部２で受波して演算部３で電磁波の飛行時間から対象物までの距離を演算し、その結果を副体部７の表示部４で表示することができるものであり、これにより、本体部６を設置した位置を基準として該基準点からの副体部７を設置した点までの距離を副体部７に設けた表示部４で表示して確認できるものであり、このため、本体部６を設置した位置を基準として副体部７を設置する位置を変えて距離測定をすることで、基準点からの距離の異なる複数の点を容易に測定することができるものである。
【０００８】
また、電磁波に広がりを持たせるための手段を設けることが好ましい。このような構成とすることで、本体部６の送波部１から送波した電磁波が副体部７の反射部８で反射するように本体部６又は副体部７の位置合わせが容易に行えるものである。
【０００９】
また、送波部１の送波方向を走査する走査手段１０と、反射波の検出信号に基づき走査方向を制御する走査制御手段１１とを設けることが好ましい。このような構成とすることで、本体部６の走査部１から走査された電磁波の走査可能な範囲内において副体部７を設置することで、該電磁波の走査可能な範囲内において副体部７を設置した点までの距離の測定が容易に行えることになる。
【００１０】
また、本体部６に設けた送波部１が演算部３で求めた送波部１から反射部８までの距離情報を送信する送信手段を兼用し、副体部７に上記送信手段から送信された距離情報を受信する受信部１２と、受信部１２で受信した距離情報を表示する表示部４とを設けることが好ましい。このような構成とすることで、距離測定のための電磁波を利用したレーザによる光通信や、ミリ波による通信ができるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
距離計測装置５は、可視光レーザ、ミリ波、マイクロ波などの電磁波を目標となる対象物に向かって送波する送波部１と、送波部１から送波した電磁波が対象物に反射して返ってきた反射波を検出する受波部２と、送波部１から送波され対象物に反射して受波部２まで返ってくる電磁波の飛行時間から対象物までの距離を演算処理する演算部３と、その結果を表示する表示部４とを備えたものである。
【００１３】
本発明においては上記のように送波部１、受波部２、演算部３、表示部４を備えた距離計測装置５が本体部６と、該本体部６から分離された副体部７とで構成してある。本体部６には少なくとも送波部１と受波部２とが備えてある。また、副体部７には表示部４が設けてあり、更に、この表示部４を設けた副体部７には送波部１から送波される電磁波が反射するための反射部８が設けてある。
【００１４】
本体部６に送波部１、受波部２、演算部３が設けてあり、送波部１と受波部２とは本体部６の同一面（前面部）の上下又は左右に並べて設けてある。本体部６は設置用三脚１３に対して着脱自在に取付けることができるようになっている。副体部７には図４に示すように一面（例えば前面）に送波部１から送波される電磁波が反射するための反射板よりなる反射部８が設けてあり、別の一面（例えば後面）には液晶表示などの表示手段よりなる表示部４が設けてある。距離計測装置５は有線通信手段１４又は無線通信手段１５を備えている。図１乃至図３に示す実施形態には本体部６に設けた有線用の送信部１４ａと副体部７に設けた有線用の受信部１４ｂとを通信線１４ｃで接続して有線通信手段１４を構成した例が示してあり、図５乃至図７に示す実施形態には本体部６に無線用の送信部１５ａ設けると共に副体部７に無線用の受信部１５ｂを設けて無線通信手段１５を構成した例を示している。
【００１５】
上記の構成の距離計測装置５は図３や図７に示すように、本体部６を基準点となる位置に設置し、送波部１、受波部２を距離を計測しようとするポイントとなる方向に向けると共に送波部１から可視光レーザ、ミリ波、マイクロ波等の電磁波を送波する。一方、副体部７を本体部６を設置した基準点からの距離を計測しようとするポイントとなる付近において反射部８が送波部１側を向くように位置させる。このようにすると、本体部６の送波部１から送波された電磁波が副体部７の反射部８で反射され、反射波が本体部６の受波部２で受波される。この送波部１から送波され副体部７の反射部８で反射して受波部２まで返ってくる電磁波の飛行時間のデータに基づいて演算部３で送波部１から反射部８までの距離が演算処理され、この演算部３で演算処理されたデータが通信線１４ｃ又は無線通信手段１５により本体部６から副体部７に送信され、副体部７に送信されたデータが副体部７の表示部４で距離を表す数字として表示され、この副体部７を配置した位置で副体部７に備わっている表示部４を見ることで送波部１から反射部８までの距離を知ることができる。
【００１６】
このように、本体部６から分離した反射部８を備えた副体部７部分で送波部１から反射部８までの距離を知ることができるので、本発明の距離計測装置５は例えば次のような使用方法が可能となる。
【００１７】
一例を挙げると、例えば、本体部６を設置した基準点となる位置からある方向に５ｍ離れた地点を求めたい場合、上記のようにして測定したデータが副体部７の表示部４に５ｍ５０ｃｍと表示されたとすると、副体部７を反射部８を送波部１側に向けた姿勢で本体部６から離れる方向に移動させて位置調整をし、表示部４で５ｍと表示される位置まで移動させる。これにより基準点となる位置からある方向に５ｍ離れた位置を簡単且つ正確に求めることができる。また、基準点から５ｍづつ順次離れた複数のポイントを求める場合には、上記のようにして５ｍ離れたポイントを求め、次に、同様にして副体部７を移動して本体部６を設置した基準点から１０ｍ離れた位置を求め、次に、同様にして副体部７を移動して本体部６を設置した基準点から１５ｍ離れた位置を求めるというようにして副体部７を手に持って移動して副体部７に備えられている表示部４を見ながら基準点からの距離の異なる複数の点を次々と容易に測定することができる。
【００１８】
ここで、電磁波として可視光レーザを使用するときには可視光レーザの直進性により一直線上にある複数の距離の決まったポイントの位置決めがし易いものである。例えば、一直線上の複数の距離の決まった位置に照明器具を取付ける場合における各照明器具の取付け位置を求めたり、あるいは、一直線上の複数の距離の決まった位置に机を配置する場合における各机の配置位置を求めたりするのが容易に行えるものである。
【００１９】
また、電磁波がミリ波やマイクロ波の場合には送波範囲に広がりがあり、このため、副体部７の反射部８を送波範囲に位置させて確実に反射させ易く、距離の測定作業が容易に行い易いものであり、また、本体部６の位置合わせも容易となる。
【００２０】
図１乃至図３の実施形態では本体部６と副体部７とを通信線１４ｃにより接続し、本体部６に備えた演算部３で演算処理された距離情報データを有線用の送信部１４ａで通信用データに変換して通信線１４ｃで副体部７に送信して副体部７の有線用の受信部１４ｂで受信して通信用データを距離情報データに変換して表示部４で表示する例を示しているが、図５乃至図７に示す実施形態のように無線通信手段１５を備えた（つまり、本体部６に無線用の送信部１５ａを設けると共に副体部７に無線用の受信部１５ｂを設ける）ものにおいては、本体部６に設けた演算部３で演算処理された距離情報データを無線用の送信部１５ａで通信用データに変換して無線により副体部７に送信して副体部７の無線用の受信部１５ｂで受信して通信用データを距離情報データに変換して表示部４で表示するものであるから、本体部６と副体部７とを接続する通信線１５が無くて作業性が良くなり、また、副体部７を本体部６から遠くに離して距離測定ができて長距離測定が可能となるものである。
【００２１】
次に、本発明の他の実施形態につき説明する。本実施形態においては、送波部１から送波する電磁波に広がりを持たせるための手段を設けてある。上記電磁波に広がりを持たせるための手段としてはシリンドリカルレンズや凹レンズを用いて本体部６の送波部１にシリンドリカルレンズや凹レンズを設けて送波部１から送波される電磁波に広がりを持たせるものである。また、電磁波が可視光レーザの場合、点光源である半導体レーザを平行光線とするための凸レンズが設けてあるが、この点光源である半導体レーザを平行光線とするための凸レンズを利用して凸レンズの位置をずらして（つまり凸レンズの焦点位置に点光源である半導体レーザを位置させると平行光線となるので該凸レンズの焦点位置から半導体レーザの位置をずらして）可視光レーザに広がりを持たせるようにしてもよい。
【００２２】
上記のように送波部１から送波する電磁波に広がりを持たせるための手段を設けるものにおいては、特に、電磁波が可視光レーザの場合であっても送波部１から送波する可視光レーザに広がりを持たせることができるので、副体部７の反射部８を送波範囲に位置させて確実に反射させ易く、距離の測定作業が容易に行い易いものであり、また本体部６の位置合わせも容易となる。
【００２３】
図８乃至図１０には本発明の他の実施形態が示してある。本実施形態においては、図８、図９に示すように、本体部６に送波部１の送波方向を走査する走査手段１０と、反射波の検出信号に基づき走査方向を制御する走査制御手段１１とを設けてある。実施形態において本体部６は下部に走査用基台１８の上に回動自在に設けてあり、走査用基台１８内にモータ、減速機を設け、モータの正回転、逆回転を減速機を介して一端部を本体部６に取付けた回動軸に伝達することで走査用基台１８を平面視で一方向、逆方向に所定のある角度α往復回動して本体部６の送波部１から送波する電磁波の走査方向を所定のある角度αの範囲で走査することができるようになっている。したがって、本実施形態ではモータ、減速機、回動軸により走査手段１０が構成してある。
【００２４】
本体部１には走査制御手段１１が設けてあり、反射波の検出信号に基づき走査方向を制御するようになっている。
【００２５】
すなわち、図１０のように本体部６を基準点となる位置に設置して送波部１、受波部２を距離を計測しようとするポイントとなる方向側に大略向かうようにする。この状態で送波部１から可視光レーザ、ミリ波、マイクロ波等の電磁波を送波すると共に、走査制御手段１１により本体部６を所定のある角度αの範囲で往復動させることで送波部１から送波する電磁波の走査方向を所定のある角度αの範囲で走査する。一方、副体部７を上記電磁波の走査範囲の任意の位置に反射部８が送波部１側を向くように設置する。ところで、送波部１から所定のある角度αの範囲で電磁波を走査すると、電磁波の走査にしたがって電磁波反射する対象物の位置が異なるので、演算部３で演算処理して求めれる対象物までの距離データは走査に従って異なる。しかしながら、送波部１から送波する電磁波の送波範囲に副体部７を位置させると、電磁波の走査範囲において反射対象物としては副体部７の反射部８が最も本体部６に近い位置であるため、演算部３で求められる距離データの中で最も短い値を示す距離データが副体部７の反射部８で反射した電磁波の飛行距離から求められたものであることが判る。したがって、走査角度の中で求められる対象物までの距離データのうち最も短い距離データとなる向きに反射部８が位置していると見なし、送波部１から送波する電磁波を所定のある角度１乃至数回走査した場合に得られる最も短い距離データとなる向きで本体部６が停止するように本体部６に設けた走査制御手段１１により走査手段１０を制御するものである。
【００２６】
このようにして走査手段１０により送波部１から送波する電磁波を走査して副体部７の反射部８の位置を検出して送波部１が反射部８を向いた方向で走査を停止することで、送波方向を副体部７の向きに位置合わせすることができ、その後、副体部７を本体部６の方向に近づけたり、あるいは遠ざけたりして本体部６を設置した基準点から目的とする距離だけ離れた点を副体部７に設けた表示部４を見ながら求めることができるものである。
【００２７】
次に、本発明の他の実施形態を図１１、図１２に基づいて説明する。本実施形態では、本体部６に設けた送波部１が演算部３で求めた送波部１から反射部８までの距離情報を送信する送信手段を兼用し、副体部７に上記送信手段から送信された距離情報を受信する受信部１２と、受信部１２で受信した距離情報を表示する表示部４とを設けたことに特徴がある。すなわち、前述の各実施形態においてはそれぞれ電磁波による距離測定の手段とは別に、有線通信手段１４や無線通信手段１５を設けて演算部３で演算処理して求めた演算結果のデータを副体部７側に送信して表示部４で表示するようにしているが、本実施形態では、距離測定のための電磁波を利用して演算部３で演算処理して求めた演算結果のデータを副体部７側に送信するようにしている。
【００２８】
本実施形態においては本体部６に図１２に示すように送波部１、受波部２、演算部３、演算部３で得た距離情報のデータを通信用データに変換して送波部１から電磁波を媒体として送信するための送信部９が設けてある。一方、副体部７には送波部１から送波された電磁波を２つに分けるビームスピリッタ２５と、ビームスピリッタ２５で分けられた電磁波の一方を受波部２側に反射する反射部８と、ビームスピリッタ２５で分けられた電磁波の他方を受信する受信部１２と、通信部２で受信した距離情報を表示する表示部８とが設けてあり、受信部１２で電磁波を媒体として送信された通信用データを受信して該通信用データを距離情報データに変換し、この距離情報データを表示部８で距離情報として数値により表示するものである。
【００２９】
このように、本体部６に設けた送波部１が演算部３で求めた送波部１から反射部８までの距離情報を送信する送信手段を兼用し、副体部７に上記送信手段から送信された距離情報を受信する受信部１２と、受信部１２で受信した距離情報を表示する表示部４とを設けることで、距離測定のための電磁波を利用したレーザによる光通信や、ミリ波による通信ができて部品点数が少なくなり、安価になるものである。
【００３０】
なお、上記した各実施形態において、本体部６に設けた送波部１を副体部７に設けた反射部８に向けることなく、送波部１を従来の距離計測装置と同様に副体部７（副体部７の反射部８）以外の対象物に向けて送波部１から電磁波を送波し該副体部７以外の対象物に反射した反射波を受波部２で受波し、演算部３で送波部１から送波され対象物に反射して受波部２まで返ってくる電磁波の飛行時間から対象物までの距離を演算し、結果を副体部７に設けた表示部４で本体部６の送波部１から対象物までの距離を表示するという使用形態もできるものであり、この場合には、副体部７を本体部６に合わせて本体部６と同じ位置に位置させおいてもよく、あるいは、手で持ったり、本体部６とは異なる位置に設置したりというように、表示部４が見やすくて作業性の良い所を選んで位置させることができる。
【００３１】
なお、本体部６に対して副体部７を分離しているが、本体部６、副体部７を嵌め込み、係止手段等の着脱手段により着脱自在とし、前述の副体部７を距離測定のための対象物として利用する場合や、表示部４を本体部６から離して手で持ったり、見やすい位置に設置したりするような場合に本体部６から離し、距離計測装置と同様の使用を行う場合や、非使用時（収納時）等には本体部６に副体部７を着脱手段により接合するというようにしてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１記載の発明にあっては、距離計測装置において、少なくとも送波部と受波部を備えた本体部から表示部を備えた副体部を分離し、この分離された副体部に送波部から送波される電磁波が反射する反射部を設けてあるので、本体部を設置した位置を基準として該基準点からの副体部を設置した点までの距離を副体部に設けた表示部で表示して確認でき、本体部を設置した位置を基準として副体部を設置する位置までの距離情報を副体部において確認しながら目的とする距離測定ができるものであり、これにより副体部を設置する位置を変えて距離測定をすることで、巻尺と同様に基準点からの距離の異なる複数の点を測定できるのみならず、測定が巻尺による測定に比べてはるかに容易且つ正確に行えるものである。
【００３３】
また、請求項２記載の発明にあっては、上記請求項１記載の発明の効果に加えて、電磁波に広がりを持たせるための手段を設けてあるので、本体部の送波部から送波した電磁波が副体部の反射部で反射するように本体部又は副体部の位置合わせが容易に行えて距離測定が容易となるものである。
【００３４】
また、請求項３記載の発明にあっては、上記請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、送波部の送波方向を走査する走査手段と、反射波の検出信号に基づき走査方向を制御する走査制御手段とを設けるので、本体部の走査部から走査された電磁波の走査可能な範囲内において副体部を設置することにより、該電磁波の走査可能な範囲内において副体部を設置した点までの距離の測定を容易に行うことができるものである。
【００３５】
また、請求項４記載の発明にあっては、上記請求項１乃至請求３記載の発明の効果に加えて、本体部に設けた送波部が演算部で求めた送波部から反射部までの距離情報を送信する送信手段を兼用し、副体部に上記送信手段から送信された距離情報を受信する受信部と、受信部で受信した距離情報を表示する表示部とを設けてあるので、距離測定のための電磁波を利用したレーザによる光通信や、ミリ波による通信ができて、部品が少なくなり、安価となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の距離計測装置の一実施形態の斜視図である。
【図２】同上の制御ブロック図である。
【図３】同上の距離計測装置を用いて計測する例を示す説明図である。
【図４】（ａ）は同上の副体の正面図であり、（ｂ）は同上の背面図である。
【図５】同上の距離計測装置の他の実施形態の斜視図である。
【図６】同上の制御ブロック図である。
【図７】同上の距離計測装置を用いて計測する例を示す説明図である。
【図８】同上の距離計測装置の更に他の実施形態の斜視図である。
【図９】同上の制御ブロック図である。
【図１０】同上の距離計測装置を用いて計測する例を示す説明図である。
【図１１】同上の距離計測装置の更に他の実施形態の斜視図である。
【図１２】同上の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１送波部
２受波部
３演算部
４表示部
５距離計測装置
６本体部
７副体部
８反射部
１０走査手段
１１走査制御手段
１２受信部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a distance measuring device using an electromagnetic wave such as a visible light laser or a millimeter wave.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a transmitting unit that transmits an electromagnetic wave, a receiving unit that detects a reflected wave of the electromagnetic wave returned to the object, and a receiving unit that is transmitted from the transmitting unit and reflected on the object. 2. Description of the Related Art There is known a distance measurement device including a calculation unit that calculates a distance to an object from a flight time of an electromagnetic wave that returns to a target, and a display unit that displays a result of the calculation. (For example, see Patent Document 1)
In such a conventional distance measuring device, the transmitting unit, the receiving unit, the calculating unit, and the display unit are combined into one device. In this conventional example, for example, the distance measuring device is installed at a point serving as a reference point in a room, an electromagnetic wave is transmitted from a transmitting unit provided in the distance measuring device toward a wall, and a reflected wave reflected from the wall is transmitted. The distance to the wall is calculated from the flight time of the electromagnetic wave transmitted from the transmitting unit and reflected on the wall and returned to the receiving unit by the calculating unit. The distance between the reference point calculated by the calculation unit and the wall as the target object is displayed on the display unit provided in.
[0003]
As described above, conventionally, only the distance from a reference point to a reflection target such as a wall can be measured, and the task of specifying a plurality of points having different distances from the same reference point is troublesome. Was. For example, when measuring the illuminance of an illumination lamp, it is necessary to measure the illuminance at intervals of 5 m. In order to specify a plurality of points at intervals of 5 m in this manner, conventionally, a plurality of points are measured at intervals of 5 m from a reference point using a tape measure or the like. It is common practice to use the work method of identifying points, and to perform such work in the conventional distance where the above-mentioned transmitting unit, receiving unit, arithmetic unit, and display unit are integrated into one device It could not be done easily with a measuring device.
[0004]
Further, as another conventional example, a device including a transmitting unit, a receiving unit, and a calculating unit is installed at a position at a certain point in the center of a room, a reflector is installed at a reference point to be measured, and The laser is transmitted from the unit to the reflector, the reflected light is detected by the receiving unit, the calculation is performed by the calculation unit, the distance to the point where the reflector is installed is measured, and the data calculated by the calculation unit is transmitted to the external device. The data is stored in an IC card or the like, and the data stored in the IC card is connected to a computer for reading and processing. (For example, see Patent Document 2)
However, in this conventional example, since the reflector is installed at the point to be measured and the distance to the point where the reflector is installed is measured, a plurality of specified reference points (reflection points) from the same reference point are measured. Can be measured, but the processed data is read out by an external computer, processed and displayed, and the display unit that displays the measured distance on the reflector is used. When the reflector is installed at a certain point, the measurement value cannot be viewed at the same time by the worker at the point where the reflector was installed. The problem that it is difficult to specify the distance from the reference point to a point having a certain distance while simultaneously checking the distance from the (location where the device is installed) at the place where the reflector is installed A.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-194160 [Patent Document 2]
JP-A-5-288549 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a distance measuring device that can easily measure a plurality of points having different distances from a reference point.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a distance measuring device according to the present invention includes a transmitting unit 1 that transmits an electromagnetic wave, a receiving unit 2 that detects a reflected wave of the electromagnetic wave reflected from an object and returned, An arithmetic unit 3 for calculating the distance to the object from the flight time of the electromagnetic wave transmitted from the wave transmitting unit 1 and reflected on the object and returned to the wave receiving unit 2, and a display unit 4 for displaying the result. In the distance measuring device 5 provided, the sub-body 7 provided with the display unit 4 is separated from the main body 6 provided with at least the wave transmitting unit 1 and the wave receiving unit 2, and the wave is transmitted to the separated sub-body 7. The electromagnetic wave transmitted from the unit 1 is provided with a reflecting unit 8 that reflects the electromagnetic wave. With such a configuration, the electromagnetic wave transmitted from the wave transmitting unit 1 of the main body 6 is reflected by the reflecting unit 8 of the sub-body part 7 placed at a position away from the main body 6, and the reflected wave is received. The signal is received by the unit 2 and the calculation unit 3 calculates the distance from the flight time of the electromagnetic wave to the target object, and the result can be displayed on the display unit 4 of the sub-body unit 7. The distance from the reference point to the point where the sub-body part 7 is installed can be displayed and confirmed on the display unit 4 provided on the sub-body part 7 with reference to the position where the part 6 is installed. By changing the position at which the sub-body part 7 is installed with reference to the position at which the part 6 is installed, the distance is measured, so that a plurality of points having different distances from the reference point can be easily measured.
[0008]
In addition, it is preferable to provide a means for expanding the electromagnetic wave. With such a configuration, the positioning of the main body 6 or the sub-body 7 can be easily performed so that the electromagnetic wave transmitted from the wave transmitter 1 of the main body 6 is reflected by the reflector 8 of the sub-body 7. You can do it.
[0009]
Further, it is preferable to provide a scanning unit 10 for scanning the transmission direction of the transmission unit 1 and a scanning control unit 11 for controlling the scanning direction based on the detection signal of the reflected wave. With such a configuration, the sub-body portion 7 is installed within a scanable range of the electromagnetic wave scanned from the scanning portion 1 of the main body portion 6, so that the sub-body portion is set within the scannable range of the electromagnetic wave. The distance to the point where 7 is installed can be easily measured.
[0010]
Further, the transmitting unit 1 provided in the main unit 6 also serves as a transmitting unit for transmitting distance information from the transmitting unit 1 to the reflecting unit 8 obtained by the calculating unit 3, and transmits the information to the sub-body unit 7 from the transmitting unit. It is preferable to provide a receiving unit 12 for receiving the distance information obtained, and a display unit 4 for displaying the distance information received by the receiving unit 12. With such a configuration, optical communication by laser using electromagnetic waves for distance measurement and communication by millimeter waves can be performed.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings.
[0012]
The distance measuring device 5 includes a transmitting unit 1 that transmits an electromagnetic wave such as a visible light laser, a millimeter wave, and a microwave toward a target object, and the electromagnetic wave transmitted from the transmitting unit 1 is reflected on the target object. A receiving unit 2 for detecting the reflected wave returned from the transmitting unit 1 and calculating a distance to the target from the flight time of the electromagnetic wave transmitted from the transmitting unit 1 and reflected on the target and returned to the receiving unit 2 It comprises an arithmetic unit 3 for processing and a display unit 4 for displaying the result.
[0013]
In the present invention, as described above, the distance measuring device 5 including the transmitting unit 1, the receiving unit 2, the calculating unit 3, and the display unit 4 includes a main body 6 and a subbody 7 separated from the main body 6. It consists of: The main body 6 has at least a wave transmitting unit 1 and a wave receiving unit 2. The sub-body part 7 is provided with a display part 4, and the sub-body part 7 provided with the display part 4 is provided with a reflecting part 8 for reflecting the electromagnetic wave transmitted from the wave transmitting part 1. It is provided.
[0014]
The main body 6 is provided with a transmitting unit 1, a receiving unit 2, and a calculating unit 3, and the transmitting unit 1 and the receiving unit 2 are provided side by side on the same surface (front surface) of the main unit 6 vertically or horizontally. It is. The main body 6 can be detachably attached to the installation tripod 13. As shown in FIG. 4, the sub-body portion 7 is provided on one surface (for example, the front surface) with a reflection portion 8 made of a reflection plate for reflecting the electromagnetic wave transmitted from the wave transmitting portion 1, and on another surface (for example, a reflection surface). On the rear surface), a display unit 4 composed of display means such as a liquid crystal display is provided. The distance measuring device 5 includes a wired communication unit 14 or a wireless communication unit 15. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, a wired transmission section 14 a provided in the main body section 6 and a wired reception section 14 b provided in the subbody section 7 are connected by a communication line 14 c and a wired communication section 14 is provided. 5 to 7, the main body 6 is provided with a wireless transmitter 15a and the sub-body 7 is provided with a wireless receiver 15b. Is shown.
[0015]
As shown in FIGS. 3 and 7, the distance measuring device 5 having the above-described configuration has the main unit 6 installed at a position serving as a reference point, and the transmitting unit 1 and the receiving unit 2 at points where distances are to be measured. The electromagnetic wave such as a visible light laser, a millimeter wave, and a microwave is transmitted from the transmission unit 1 while being directed in a certain direction. On the other hand, the sub-body 7 is positioned so that the reflection unit 8 faces the transmitting unit 1 in the vicinity of the point where the distance from the reference point where the main body 6 is installed is to be measured. By doing so, the electromagnetic wave transmitted from the wave transmitter 1 of the main body 6 is reflected by the reflector 8 of the sub-body 7, and the reflected wave is received by the wave receiver 2 of the main body 6. Based on the flight time data of the electromagnetic wave transmitted from the transmitting section 1 and reflected by the reflecting section 8 of the sub-body section 7 and returned to the receiving section 2, the calculating section 3 converts the transmitting section 1 to the reflecting section 8 based on the data. Is calculated by the calculation unit 3, the data processed by the calculation unit 3 is transmitted from the main unit 6 to the sub-body unit 7 by the communication line 14 c or the wireless communication unit 15, and the data transmitted to the sub-body unit 7 is It is displayed as a number indicating the distance on the display unit 4 of the sub-body unit 7, and by looking at the display unit 4 provided on the sub-body unit 7 at the position where the sub-body unit 7 is arranged, You can know the distance to.
[0016]
As described above, since the distance from the transmitting unit 1 to the reflecting unit 8 can be known at the sub-body unit 7 including the reflecting unit 8 separated from the main body unit 6, the distance measuring device 5 of the present invention is, for example, Is possible.
[0017]
As an example, for example, when it is desired to obtain a point 5 m away in a certain direction from a position serving as a reference point where the main body unit 6 is installed, the data measured as described above is displayed on the display unit 4 of the sub body unit 5 by 5 m 50 cm. Is displayed, the sub-body part 7 is moved in a direction away from the main body part 6 in a posture in which the reflection part 8 is directed to the wave transmitting part 1 side, and the position is adjusted, and the position where 5 m is displayed on the display part 4 is displayed. Move up to This makes it possible to easily and accurately obtain a position 5 m away from the reference point in a certain direction. When a plurality of points 5 m apart from the reference point are sequentially obtained, a point 5 m away from the reference point is obtained as described above, and then the sub-body 7 is moved and the main body 6 is installed in the same manner. A position 10 m away from the reference point is obtained, and then the sub-body 7 is moved in the same manner to obtain a position 15 m away from the reference point where the main body 6 is installed. , And a plurality of points having different distances from the reference point can be easily measured one after another while looking at the display unit 4 provided in the sub-body unit 7.
[0018]
Here, when a visible light laser is used as the electromagnetic wave, positioning of a plurality of fixed points on a straight line is easy due to the straightness of the visible light laser. For example, the mounting position of each lighting fixture when mounting the lighting fixtures at a plurality of fixed positions on a straight line is determined, or each desk when the desks are arranged at a plurality of fixed distances on a straight line. It is possible to easily determine the arrangement position of.
[0019]
Further, when the electromagnetic wave is a millimeter wave or a microwave, the transmission range is widened. Therefore, the reflecting portion 8 of the sub-body portion 7 is positioned in the transmission range and is easily reflected without fail. And the positioning of the main body 6 is also facilitated.
[0020]
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the main body 6 and the subbody 7 are connected by a communication line 14c, and the distance information data calculated by the calculation unit 3 provided in the main body 6 is transmitted by a wired transmission unit 14a. To the sub-body 7 via the communication line 14c, received by the wired receiver 14b of the sub-body 7, converted the communication data into distance information data, and Although the display example is shown, the wireless communication unit 15 is provided as in the embodiment shown in FIGS. 5 to 7 (that is, the wireless transmission unit 15a is provided in the main body unit 6 and the wireless communication unit 15 is provided in the sub body unit 7). In this case, the distance information data calculated by the calculation unit 3 provided in the main body unit 6 is converted into communication data by the wireless transmission unit 15a, and the sub body unit 7 is wirelessly provided. To the wireless receiver 15b of the sub-body part 7 and receive the communication data. Is converted into distance information data and is displayed on the display unit 4. Therefore, there is no communication line 15 connecting the main unit 6 and the sub-body unit 7, and workability is improved. The distance measurement can be performed at a distance from the main body 6 so that long distance measurement can be performed.
[0021]
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, means is provided to make the electromagnetic wave transmitted from the transmitting unit 1 wider. As means for expanding the electromagnetic wave, a cylindrical lens or a concave lens is used to provide a cylindrical lens or a concave lens in the transmitting section 1 of the main body 6 so that the electromagnetic wave transmitted from the transmitting section 1 is expanded. Things. When the electromagnetic wave is a visible light laser, a convex lens is provided to make the semiconductor laser which is a point light source a parallel light beam. (That is, if the semiconductor laser, which is a point light source, is located at the focal position of the convex lens, it becomes a parallel light beam, so that the semiconductor laser is shifted from the focal position of the convex lens) so that the visible light laser has a spread. It may be.
[0022]
In the case where the means for expanding the electromagnetic wave transmitted from the transmitting unit 1 as described above is provided, particularly, the visible light transmitted from the transmitting unit 1 is used even when the electromagnetic wave is a visible light laser. Since the laser can be expanded, the reflecting portion 8 of the sub-body portion 7 can be positioned in the transmission range to be surely reflected, and the distance measurement can be easily performed. Also becomes easy.
[0023]
8 to 10 show another embodiment of the present invention. In the present embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, a scanning unit 10 for scanning the main body 6 in the transmission direction of the transmission unit 1 and a scanning control for controlling the scanning direction based on the detection signal of the reflected wave. Means 11 are provided. In the embodiment, the main body 6 is rotatably provided on the scanning base 18 at the lower portion, and a motor and a speed reducer are provided in the scanning base 18, and the forward rotation and the reverse rotation of the motor are controlled by the reduction gear. The scanning base 18 is reciprocated at a predetermined angle α in one direction and in the opposite direction in a plan view by transmitting one end to a rotating shaft attached to the main body 6 through The scanning direction of the electromagnetic wave transmitted from the unit 1 can be scanned within a range of a predetermined angle α. Therefore, in this embodiment, the scanning means 10 is constituted by the motor, the speed reducer, and the rotating shaft.
[0024]
The main body 1 is provided with a scanning control means 11 for controlling the scanning direction based on the detection signal of the reflected wave.
[0025]
That is, as shown in FIG. 10, the main body 6 is installed at a position serving as a reference point, and the wave transmitting unit 1 and the wave receiving unit 2 are substantially directed toward a direction where a distance is to be measured. In this state, an electromagnetic wave such as a visible light laser, a millimeter wave, or a microwave is transmitted from the transmitting unit 1 and the main body 6 is reciprocated within a predetermined angle α by the scanning control unit 11 to transmit the electromagnetic wave. The scanning direction of the electromagnetic wave transmitted from the unit 1 is scanned within a predetermined angle α. On the other hand, the sub-body part 7 is installed at an arbitrary position in the scanning range of the electromagnetic wave so that the reflection part 8 faces the transmission part 1 side. By the way, when the electromagnetic wave is scanned within a predetermined angle α from the transmitting unit 1, the position of the object that reflects the electromagnetic wave differs according to the scanning of the electromagnetic wave. The distance data varies according to the scan. However, when the sub-body part 7 is located in the transmission range of the electromagnetic wave transmitted from the wave transmitting part 1, the reflection part 8 of the sub-body part 7 is closest to the main body part 6 as a reflection target in the scanning range of the electromagnetic wave. Since the position is a position, it can be understood that the distance data indicating the shortest value among the distance data obtained by the operation unit 3 is obtained from the flight distance of the electromagnetic wave reflected by the reflection unit 8 of the sub-body unit 7. Therefore, it is considered that the reflection unit 8 is positioned in the direction that becomes the shortest distance data among the distance data to the target obtained in the scanning angle, and the electromagnetic wave transmitted from the transmission unit 1 is set at a predetermined angle. The scanning unit 10 is controlled by the scanning control unit 11 provided in the main unit 6 so that the main unit 6 stops in the direction that becomes the shortest distance data obtained when scanning is performed once or several times.
[0026]
In this manner, the scanning unit 10 scans the electromagnetic wave transmitted from the transmitting unit 1 to detect the position of the reflecting unit 8 of the sub-body unit 7 and performs scanning in the direction in which the transmitting unit 1 faces the reflecting unit 8. By stopping, the wave transmission direction can be aligned with the direction of the sub-body part 7, and then the main body part 6 is installed by moving the sub-body part 7 toward or away from the main body part 6. A point separated from the reference point by a target distance can be obtained while looking at the display unit 4 provided on the sub-body unit 7.
[0027]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the transmitting unit 1 provided in the main unit 6 also serves as transmitting means for transmitting distance information from the transmitting unit 1 to the reflecting unit 8 obtained by the calculation unit 3, and transmits the transmission information to the sub-unit 7. It is characterized in that a receiving unit 12 for receiving the distance information transmitted from the means and a display unit 4 for displaying the distance information received by the receiving unit 12 are provided. In other words, in each of the above-described embodiments, the wire communication means 14 and the wireless communication means 15 are provided separately from the means for measuring the distance by the electromagnetic wave, and the data of the calculation result obtained by performing the calculation processing in the calculation unit 3 is added to the sub-body part. 7 is transmitted to the display unit 4 and displayed on the display unit 4. In the present embodiment, data of a calculation result obtained by performing a calculation process in the calculation unit 3 using an electromagnetic wave for distance measurement is used as a subordinate. The data is transmitted to the unit 7 side.
[0028]
In the present embodiment, as shown in FIG. 12, the main body 6 converts the distance information data obtained by the wave transmitter 1, the wave receiver 2, the calculator 3, and the distance information obtained by the calculator 3 into communication data, and A transmission unit 9 for transmitting an electromagnetic wave as a medium from 1 is provided. On the other hand, the sub-body 7 has a beam splitter 25 for splitting the electromagnetic wave transmitted from the wave transmitter 1 into two, and a reflection for reflecting one of the electromagnetic waves split by the beam spiriter 25 toward the wave receiver 2. A receiving unit 12 for receiving the other of the electromagnetic waves separated by the beam splitter 25, and a display unit 8 for displaying the distance information received by the communication unit 2. The communication data transmitted as is received, the communication data is converted into distance information data, and the distance information data is displayed on the display unit 8 as distance information by numerical values.
[0029]
As described above, the transmitting unit 1 provided in the main unit 6 also serves as transmitting means for transmitting the distance information from the transmitting unit 1 to the reflecting unit 8 obtained by the calculating unit 3, and the transmitting unit 1 And a display unit 4 for displaying the distance information received by the receiving unit 12, the optical communication by a laser using an electromagnetic wave for distance measurement, a millimeter Waves can be communicated, the number of parts is reduced, and the cost is reduced.
[0030]
In each of the above-described embodiments, the wave transmitting unit 1 is attached to the sub-body 7 in the same manner as the conventional distance measuring device without directing the wave transmitting unit 1 provided on the main unit 6 to the reflecting unit 8 provided on the sub-body unit 7. The electromagnetic wave is transmitted from the transmitting unit 1 toward an object other than the part 7 (the reflecting part 8 of the sub-body part 7), and the reflected wave reflected by the object other than the sub-body part 7 is received by the receiving unit 2. The arithmetic unit 3 calculates the distance to the target from the flight time of the electromagnetic wave transmitted from the transmitting unit 1 and reflected on the target and returned to the receiving unit 2, and the result is transmitted to the sub-body unit 7. The display unit 4 provided can also be used to display the distance from the wave transmitting unit 1 of the main unit 6 to the object. In this case, the sub-body unit 7 is aligned with the main unit 6 to be used. The display unit 4 may be positioned at the same position as the display unit 6, or may be held by hand or installed at a position different from the main unit 6. Easy and can be positioned to choose the place good workability.
[0031]
Although the sub-body 7 is separated from the main body 6, the main body 6 and the sub-body 7 are fitted into the main body 6 and detachable by attaching / detaching means such as locking means. When the display unit 4 is used as an object for measurement, or when the display unit 4 is separated from the main unit 6 and held by hand or installed at a position where it is easy to see, the display unit 4 is separated from the main unit 6 and the same as the distance measuring device. The sub-body 7 may be joined to the main body 6 by attaching / detaching means when used or when not in use (during storage).
[0032]
【The invention's effect】
As described above, in the invention according to claim 1 of the present invention, in the distance measuring device, the sub-body portion having the display portion is separated from the main body portion having at least the transmitting portion and the receiving portion. Since the separated sub-body portion is provided with a reflection portion for reflecting the electromagnetic wave transmitted from the wave transmitting portion, the position from the reference point to the point at which the sub-body portion is installed with respect to the position where the main body portion is installed is used as a reference. The distance can be displayed and confirmed on the display unit provided in the sub-body part, and the target distance measurement while confirming the distance information to the position where the sub-body part is installed based on the position where the main body part is installed in the sub-body part By measuring the distance by changing the position where the sub-body part is installed, it is possible to measure not only a plurality of points at different distances from the reference point as with the tape measure, but also the measurement depends on the tape measure. It is much easier and more accurate than measuring .
[0033]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, a means for expanding the electromagnetic wave is provided. The main body portion or the sub-body portion can be easily positioned so that the electromagnetic wave reflected by the reflecting portion of the sub-body portion can be easily performed, thereby facilitating the distance measurement.
[0034]
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect of the present invention, a scanning means for scanning the transmitting direction of the transmitting section and a reflected wave detection signal are provided. Scanning control means for controlling the scanning direction on the basis of the sub-body portion within the scannable range of the electromagnetic wave scanned from the scanning portion of the main body portion. It is possible to easily measure the distance to the point where the body is installed.
[0035]
According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effects of the first to third aspects of the present invention, in addition to the effects of the first aspect, the transmitting section provided in the main body section may be provided from the transmitting section obtained by the arithmetic section to the reflecting section. Since the sub-body also has a receiving unit that receives the distance information transmitted from the transmitting unit, and a display unit that displays the distance information received by the receiving unit, the transmitting unit also serves as a transmitting unit that transmits the distance information. In addition, optical communication using a laser using an electromagnetic wave for distance measurement and communication using a millimeter wave can be performed, so that the number of components is reduced and the cost is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a distance measuring device according to the present invention.
FIG. 2 is a control block diagram of the above.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of measurement using the above distance measuring device.
FIG. 4 (a) is a front view of the above sub-body, and FIG. 4 (b) is a rear view of the same.
FIG. 5 is a perspective view of another embodiment of the distance measuring device of the above.
FIG. 6 is a control block diagram of the above.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of measurement using the above distance measuring device.
FIG. 8 is a perspective view of still another embodiment of the distance measuring device of the above.
FIG. 9 is a control block diagram of the above.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example in which measurement is performed using the distance measuring device.
FIG. 11 is a perspective view of still another embodiment of the distance measuring device of the above.
FIG. 12 is a control block diagram of the above.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmitting part 2 Receiving part 3 Operation part 4 Display part 5 Distance measuring device 6 Main part 7 Subbody part 8 Reflecting part 10 Scanning means 11 Scan control means 12 Receiving part

Claims

A transmitting section for transmitting the electromagnetic wave, a receiving section for detecting the reflected wave that is reflected by the electromagnetic wave and returning to the target, and a transmitting section for transmitting the electromagnetic wave to the target after being reflected from the transmitting section and returning to the receiving section; In a distance measurement device including a calculation unit that calculates a distance to an object from a flight time of an incoming electromagnetic wave and a display unit that displays the result, the distance is displayed from a main unit including at least a transmission unit and a reception unit. A distance measuring device, comprising: separating a sub-body portion provided with a portion; and providing the separated sub-body portion with a reflecting portion that reflects an electromagnetic wave transmitted from a wave transmitting portion.

2. The distance measuring apparatus according to claim 1, further comprising means for providing a spread to the electromagnetic wave.

3. The distance measuring device according to claim 1, further comprising scanning means for scanning the transmitting direction of the transmitting unit, and scanning controlling means for controlling the scanning direction based on a detection signal of the reflected wave. apparatus.

A transmitting unit provided in the main body unit also serves as a transmitting unit for transmitting distance information from the transmitting unit to the reflecting unit obtained by the arithmetic unit, and a receiving unit for receiving the distance information transmitted from the transmitting unit to the sub-body unit. The distance measuring device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a unit and a display unit that displays the distance information received by the receiving unit.