JP2017040571A - 測量機用評価装置、システム、方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】正確にソフトウェアが作動するのかどうかの自動テストを測量機自体で行うこと。【解決手段】 測量機の制御演算部３１は、通常の測量処理のためのユニットに加え、観測したデータを出力する観測ユニット［ＩＩＩ］と、そのデータを加工して画面に表示するメインユニット［ＩＩ］を備える。ユニット［ＩＩ］に任意の画面表示をさせるには、ユニット［ＩＩＩ］に任意の観測データを出力させるように操作する。ユニット［ＩＩ］が表示した画面情報が期待値と一致するかの評価は、情報端末［Ｉ］のソフトウェアで実現する。情報端末［Ｉ］のソフトウェアには、ユニット［ＩＩＩ］に任意の観測データを出力させる機能、ユニット［ＩＩ］にキー操作と同等の処理を行わせる機能を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、測量機用評価装置、システム、方法及びプログラムに係り、特に、測量機用ソフトウェアプログラムを評価する装置及びシステム、その方法及び評価方法のために用いるソフトウェアプログラムに関する。

一般に、特許文献１には、段落番号００１９等に示すように、通信手段等を用い、その場で測量機の状態や管理状態を把握することができる測量機および測量機の遠隔管理装置が記載されている。

特開２００７−１７０９７８号公報

一般に、測量機上で動作するソフトウェアのユーザーインタフェース部分に関する評価は、主に２つの方法で行っている。
Ａ．評価したい周辺環境を構築し、その環境下で評価を行う。ここで、「周辺環境」とは、例えば、測角ユニットに特定の角度を出力させるために、反射鏡、コーナキューブ、プリズムなどのターゲットを設置（もしくはプリズムなしの場合もある。）した環境等のことである。
Ｂ．評価対象とするソフトウェアの機能（モジュール）の周辺に、テスト用のソフトウェア部品（モジュール）を配置して、擬似的な状況を作成して評価する。一般に、ソフトウェアは複数のモジュールから構成されている。例えば、測角値を測角ユニットからデータを取得するという機能を持つモジュールがあり、そのモジュールが特定の角度値（測角値）を出力するようなものにして、疑似的な状況を作成しておけば、そのモジュールの状態に影響を受ける別のモジュールをテストすることができる。

また、測量機に表示される画面情報が期待する情報と一致するかについての評価は、主に３種類の方法が考えられる。ここで、画面情報とは、例えば、測定した角度（目標物に対する水平角度、高低角度）、目標物までの距離（測角値、測距値）、及び／又は、それを元に作成した座標値、画像ＩＤ・画像番号・測量者・場所・位置等の識別情報などを指す。
Ｃ．目視により、例えば画面情報が期待どおりに表示されているか確認する。
Ｄ．カメラを使用した画像認識装置により、画像を確認する。例えば、カメラで画面を撮影し、その画像の一部があらかじめ期待している画像と一致するかを確認する。
Ｅ．画面情報を外部装置（ＰＣ（パソコン、コンピュータ）等の情報端末）に出力し、外部装置にて、期待された情報と一致するかを確認する。「期待された情報」、「期待値」とは、例えば、そのときに表示されると期待されている文字、及び／又は、その文字の位置を指す。

しかし、一般に、測量機は、環境変化の激しい建築、土木作業現場で主として使用されるため、作業者がすべての環境下又は所定の環境下でソフトウェアが正確に作動しているかどうか、チェックすることができない。
また、測量機上で動作するソフトウェアのユーザーインタフェース部分に関する上述の従来の評価方法「Ａ」〜「Ｅ」には、以下に示す課題があった。
「Ａ」の課題：周辺環境には様々な要素があり、それらが複雑に組み合わさった評価環境を構築・再現するのは容易ではない。そのため「Ａ」の方法での再現性を確保するためには、多くの時間が必要となる。
「Ｂ」の課題：テスト内容に応じてテスト用部品を何種類も作成し、評価毎に部品の挿し替えを行う必要がある。手間がかかること、最終的なソフトウェア成果物を用いたテストではないことから、実際には限定的な使用にとどまっていた。
「Ｃ」の課題：人が直接確認するために時間がかかる。
「Ｄ」の課題：画像認識のための専用装置が必要で、簡単に導入するには難しいことが想定される。
「Ｅ」の課題：測量機を対象にするソフトウェアはない。「Ｅ」は、例えば２つの機能に分かれる。すなわち、機器から画像を出力する機能と、その画像が期待された画像と一致するかどうかを確認する機能である。測量機には、ローエンドモデルとハイエンドモデルがあり、通常、「Ｅ」の前者を、ローエンドモデルは備えていないが、ハイエンドモデルは具備している。また、通常、「Ｅ」の後者は、ローエンドモデル、ハイエンドモデル、どちらにも含まれていない。但し、ＰＣと測量機等の器械が分かれていないシステム（ＰＣ上の単体ソフトウェア）の評価方法としては存在している。

そこで、本発明は、以上の点に鑑み、正確にソフトウェアが作動するのかどうかの自動テストを測量機とＰＣ等の外部装置自体で行うことを目的とする。

本発明の第１の解決手段によると、
測量機用評価装置であって、
外部装置から要求された状態に従い、測量機の状態を設定又は変更し、前記設定又は前記変更された状態で観測データを作成する観測ユニットと、
（ｉ）前記外部装置から要求された、前記測量機のハードウェアキーに対応するキー操作に従い、前記測量機を動作させて得た画面情報を、表示部に表示する、及び、（ｉｉ）外部装置から要求された状態に従い、前記観測ユニットから取得した観測データから求めた画面情報を前記表示部に表示するメインユニットと、
を備えた測量機用評価装置が提供される。

本発明の第２の解決手段によると、
測量機用評価システムであって、
測量機と、
前記測量機に無線又は有線で接続された外部装置と
を備え、
前記測量機は、
外部装置から要求された状態に従い、前記測量機の状態を設定又は変更し、前記設定又は前記変更された状態で観測データを作成、出力する観測ユニットと、
（ｉ）前記外部装置から要求された前記測量機の画面情報に従い、表示部に表示された画面情報を、前記画面情報が該要求に合致又は対応する予め定められた画面情報の期待値と一致するかを前記外部装置に判定させるために、前記外部装置へ出力する画面情報出力処理、
（ｉｉ）前記外部装置から要求された、前記測量機のハードウェアキーに対応するキー操作に従い、前記測量機を動作させて得た画面情報を、前記表示部に表示するキー操作処理、及び、
（ｉｉｉ）外部装置から要求された状態に従い、前記観測ユニットから取得した前記観測データから求めた画面情報を前記表示部に表示する画面表示処理を実行するメインユニットと
を備え、
前記外部装置は、
前記画面情報出力処理、前記キー操作処理、及び／又は、前記画面表示処理のための各要求を前記メインユニットに出力し、前記画面情報出力処理により取得した前記画面情報が、該要求に合致又は対応する予め定められた画面情報の期待値と一致するかを判定し、判定結果を前記外部装置の表示部に表示する及び／又は前記外部装置の記憶部に記憶する
測量機用評価システムが提供される。

本発明の第３の解決手段によると、
測量機用評価方法であって、
外部装置から要求された状態に従い、測量機の状態を設定又は変更し、前記設定又は前記変更された状態で観測データを作成する観測処理、
前記外部装置から要求された、前記測量機のハードウェアキーに対応するキー操作に従い、前記測量機を動作させて得た画面情報を、前記表示部に表示するキー操作処理、及び、
外部装置から要求された状態に従い、前記観測処理により取得した前記観測データから求めた画面情報を前記表示部に表示する画面表示処理
を含む測量機用評価方法が提供される。

本発明の第４の解決手段によると、
測量機用評価プログラムであって、
外部装置から要求された状態に従い、測量機の状態を設定又は変更し、前記設定又は前記変更された状態で観測データを取得する観測処理、
前記外部装置から要求された、前記測量機のハードウェアキーに対応するキー操作に従い、前記測量機を動作させて得た画面情報を、前記表示部に表示するキー操作処理、及び、
外部装置から要求された状態に従い、前記観測処理により取得した前記観測データから求めた画面情報を前記表示部に表示する画面表示処理
をコンピュータに実行させるための測量機用評価プログラムが提供される。

本発明によると、正確にソフトウェアが作動するのかどうかの自動テストを測量機とＰＣ等の外部装置自体で行うことができる。

本実施形態の測量機（制御演算部）と情報端末とを示す図である。 状態設定処理（プログラム）についてのシーケンス図である。 画面情報確認処理（プログラム）についてのシーケンス図である。 キー操作処理（プログラム）についてのシーケンス図である。

１．概要

本実施形態は、例えば、測量機上で動作するソフトウェアのユーザーインタフェース部分に関し、正確に作動するのかどうか、画面情報を数値化した値と、基準となる画面情報を数値化した値と比較し、基準値に一致するかどうかチェックさせ、一致していない場合に、ＰＣにてソフトウェアの不具合を通知することを可能にする。
本実施形態によると画面情報を用いることで、ソフトウェアが作動するのかどうか容易に自動テストを行うことができる。

本実施形態によると、例えば、
画面情報を外部インタフェース（シリアル通信・無線など）から出力するための出力用ソフトウェアプログラムと、
外部インターフェースを経由して要求された状態を実現するためのソフトウェアプログラムと、
外部インターフェースを経由して要求されたキー操作と同様の処理を実現するためのソフトウェアプログラムと、
画面情報の取得、状態設定、キー操作を、外部インターフェースを通して実現するためのソフトウェアプログラムを有する測量機と、
上記測量機への状態設定及びキー操作を行うソフトウェアプログラムと、上記測量機の情報を取得し、画面情報が期待値と一致するかを判定するためのソフトウェアプログラムを有する情報端末とからなることを特徴とする測量機用ソフトウェアの評価装置及び方法及びプログラムが提供される。

２．測量機・測量システムの電気系及び処理

測量機には、精度を保つべき構成箇所が多々存するので、精度を保つべき構成箇所が内蔵されたソフトウェアによって正確に作動しているのかどうか事前にチェックする必要がある。

図１は、本実施形態の測量機（制御演算部）と情報端末とを示す図である（なお、測距部、高低用モータ、水平用モータ、高低角用モータ駆動部、水平用モータ駆動部、高低角エンコーダ、水平角エンコーダ、高低角測角部、水平角測角部等の測量機の電気系の機械系の構成は図示せず）。
測量機の制御演算部３１は、通常の測量処理のためのユニットに加え、図示のように、観測したデータを出力する観測ユニット［ＩＩＩ］と、そのデータを加工して画面に表示するメインユニット［ＩＩ］を備える。ＰＣ、スマートフォン、パッド、携帯情報端末等の情報端末（外部装置）［Ｉ］とユニット［ＩＩ］との間は、有線回線及び／又は無線回線を介して通信してもよいし、有線及び／又は無線のネットワークを介して通信してもよい。さらに、シリアル通信でもパラレル通信でもよい。なお、情報端末（外部装置)［Ｉ］は、測量機と一体に構成してもよい。

ユニット［ＩＩ］に任意の画面表示をさせるには、ユニット［ＩＩＩ］に任意の観測データを出力させるように操作する。
ユニット［ＩＩ］が表示した画面情報が期待値と一致するかの評価は、機器から画像を出力する機能と、その画像が期待された画像と一致するかどうかを確認する機能を、測量機と情報端末［Ｉ］のソフトウェアで実現する。
また、情報端末［Ｉ］のソフトウェアには、以下の機能も追加する。
・ユニット［ＩＩＩ］に、任意の観測データを出力させる機能。
・ユニット［ＩＩ］に、キー操作と同等の処理を行わせる機能。
これらを使うと、任意の観測データに対する画面情報の評価を一連の流れで行うことができ、また、キー操作により変更された画面情報の評価もまとめて行うことができる。

図２は、状態設定処理（画面表示処理）（プログラム）についてのシーケンス図である。情報の設定に伴う状態設定処理フローは、以下のとおりである。ここで、「情報の設定」とは、例えば、測角ユニットに特定の角度を出力させるように設定することを示す。

ステップＳ１０１：［Ｉ］は［ＩＩ］に、これから実現したい状態（要求された状態）になるように要求（例、水平角（又は鉛直角）を８０°とする要求）を出す。
ステップＳ１０２：［ＩＩ］は［Ｉ］から要求を受け取り、［ＩＩＩ］に要求を出す。
ステップＳ１０３：［ＩＩＩ］は［ＩＩ］から要求を受け取り、測量機を物理的に動作させるのではなく、自身の内部データのみを望まれた状態（要求された状態）に変更し（Ｓ１０３−１）、その状態での観測データ（例、水平角（又は鉛直角）を８０°とした観測データ）を［ＩＩ］に渡す（Ｓ１０３−２）。
ステップＳ１０４：［ＩＩ］は［ＩＩＩ］から観測データを受け取り、その情報を加工して画面情報を形成し、表示部の画面（例、水平角（又は鉛直角）を８０°と表示した画面）に表示する、及び／又は、記憶部に記憶する。

ここで、「要求された状態」とは、例えば、距離、鉛直角、水平角が指定した状態の値になる状態のことを示す。
例えば、Ａ、Ｂの２点を測定して画面上にその夾角を表示する場合、従来であれば、実際に人が、望遠鏡をＡの方向に向けて計測のためのキーを押し、次に、望遠鏡をＢの方向に向けて計測のためのキーを押す、という操作を行っているが、本実施例では、実際に望遠鏡を向けさせずに、外部インタフェースを通して測量機に、次のような、内部データとしての操作を自動的に行わせる。
１）望遠鏡をＡの方向に向けたときの角度を、測角ユニット（例えば、高低角測角部、水平角測角部）から出力させる。
２）キーを押したのと同等の処理をさせる。
３）望遠鏡をＢの方向に向けたときの角度を、測角ユニットから出力させる。
４）キーを押したのと同等の処理をさせる。

上述以外に、「要求された状態」は、一例として、表示画面を起動させた状態、測距機能が起動した状態、測角機能が起動した状態、リセット状態、再起動状態等であってもよい。

図３は、画面情報確認処理（画面情報出力処理）（プログラム）についてのシーケンス図である。
画面情報の一致確認に伴う画面情報確認処理フローは以下のとおりである。ここで、画面情報とは、例えば、測定した角度（目標物に対する水平角度、高低角度）、目標物までの距離（測角値、測距値）、及び／又は、それを元に作成した座標値、画像ＩＤ・画像番号・測量者・場所・位置等の識別情報などを指す。画面情報の一致確認（比較）に関しては、例えば、既知の距離及び／又は角度と、自動で測距及び／又は測角した値を比較してもよいし、起動画面（及び／又は動作中の画面）を比較することでもよい。
また、画面情報が期待値（要求に合致した画面情報、要求に対応する画面情報等）と一致するかを判定するソフトウェアは、例えば、実際に測定機が表示した画面情報を二値化し、予め記憶部に記憶して基準となる画面情報を二値化した数値を期待値として、それらの値を比較することにより、一致するかどうか判定することができる。また、このソフトウェアは、画面情報を、予め記憶部に記憶して基準となる画面情報の期待値と、比較することにより、一致するのかどう判定することもできる（たとえば、予め定められた閾値による一致する又は一致しないという判定、又は、一致度若しくは類似度の判定等）。

画面情報の期待値と一致するかどうかに関し、画面のうち、要求に応じた一部のエリア（ひとつ又は複数）を予め記憶しておき、要求に応じて該当する一部のエリアを、比較するようにしてもよい。なお、測量機が表裏等に複数画面（表示部）を備えている場合は、要求に応じたいずれかの画面又はその一部のエリアについて、画面情報の期待値と比較するようにしてもよい。
また、画面情報の期待値と一致するかどうかに関し、画面情報と期待値との差(一致度又は類似度等)を予め定められた複数の段階に分けるようにしてもよい。一例として、画面情報と期待値との差を０〜１００ポイントとして求め、ポイントにより５段階に分ける場合について、以下に説明する。この場合、例えば、「全く違う」、「大概違う」、「どちらともいえない」、「ほぼ同じ」、「完全に同じ」の５段階の評価に合わせ、ポイントを設定する。例えば、「全く違う」場合ポイント０から９、「大概違う」場合ポイント１０から２９、「どちらともいえない」場合ポイントは３０から６９、「ほぼ同じ」場合ポイントは７０から８９、「完全に同じ」場合ポイントは９０から１００、というように予め定めポイントの閾値・範囲を定めることができる。このように、画面情報と期待値との差に応じてポイントの閾値・範囲を設定し、設定したポイントに応じ自動的に評価を行うことができる。

ステップＳ１０５：［Ｉ］は［ＩＩ］に表示している画面の画面情報を要求する。
ステップＳ１０６：［ＩＩ］は観測された画面情報を記憶部から読み出し［Ｉ］に送る、又は、表示部に表示されている画面情報を［Ｉ］に送る。
ステップＳ１０７：［Ｉ］は画面情報があらかじめ用意されている期待値と一致するかを確認し、確認結果を［Ｉ］の表示部の画面に表示する、及び／又は、［Ｉ］の記憶部に記憶する。なお、確認結果を、例えば、ＰＣ上の表示し、さらに、有線又は無線等のネットワークを経て他の端末・装置に通知したりすることができる。

図４は、キー操作処理（プログラム）についてのシーケンス図である。
計測のためのキー操作による画面情報変更に伴うキー操作処理フローは、以下のとおりである。ここで「キー操作」とは、例えば、ユニット「ＩＩ」にキーが押されたのと同様の処理をさせること、また、「キー操作による画面情報変更」とは、例えば、キー操作に伴い画面が変更されることを示す。ソフトウェアの内部には、例えばキーが押されたことを検知して周りのモジュールに押されたことを通知するモジュールと、その通知に従い処理するモジュールがある。そこで、外部インタフェースを通して、前者のモジュールに、実際にキーがおされていなくてもキーが押されたと通知させようとするものである。

ステップＳ１０８：［Ｉ］は［ＩＩ］にキー操作と同等の処理をするように要求する。
ステップＳ１０９：［ＩＩ］は［Ｉ］からキー操作の要求を受け取り、ハードウェアキーが押されたのと同様の処理・動作等を行い、画面情報を更新し、表示部の画面に表示する、及び／又は、記憶部に記憶する。

３．付記

本発明の測量機用評価方法又は測量機用評価装置・システムは、その各手順をコンピュータに実行させるための測量機用評価プログラム、測量機用評価プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、測量機用評価プログラムを含みコンピュータの内部メモリにロード可能なプログラム製品、そのプログラムを含むサーバ等のコンピュータ、等により提供されることができる。

１ 測量機
３１ 制御演算部
４０ インタフェース（Ｉ／Ｆ）
［Ｉ］ 情報端末（外部装置）
［ＩＩ］ メインユニット
［ＩＩＩ］ 観測ユニット

Claims (10)

1. 測量機用評価装置であって、
   外部装置から要求された状態に従い、測量機の状態を設定又は変更し、前記設定又は前記変更された状態で観測データを作成する観測ユニットと、
   （ｉ）前記外部装置から要求された、前記測量機のハードウェアキーに対応するキー操作に従い、前記測量機を動作させて得た画面情報を、表示部に表示する、及び、（ｉｉ）外部装置から要求された状態に従い、前記観測ユニットから取得した観測データから求めた画面情報を前記表示部に表示するメインユニットと、
   を備えた測量機用評価装置。
   
2. 請求項１に記載された測量機用評価装置において、
   前記メインユニットは、
   前記外部装置から要求された情報に従い、前記表示部に表示された画面情報を前記外部装置へ出力し、前記画面情報が、該要求に合致又は対応する予め定められた画面情報の期待値と一致するかを前記外部装置に判定させることを特徴とする測量機用評価装置。
   
3. 請求項１又は２に記載された測量機用評価装置において、
   前記メインユニットは、前記外部装置から、指定された要求状態とするための要求を入力すると、前記観測ユニットに前記要求を出力し、
   前記観測ユニットは、前記要求に従い状態変更して作成した前記観測データを前記メインユニットに送り、
   前記メインユニットは、前記観測ユニットから前記観測データを受け取り、前記観測データに基づき画面情報を作成し、前記画面情報を前記表示部に表示することを特徴とする測量機用評価装置。
   
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載された測量機用評価装置において、
   前記画面情報は、目標物に対して観測した、水平角度、高低角度、目標物までの距離、目標物又は前期測量機の座標値のいずれかひとつ又は複数であることを特徴とする測量機用評価装置。
   
5. 測量機用評価システムであって、
   測量機と、
   前記測量機に無線又は有線で接続された外部装置と
   を備え、
   前記測量機は、
   外部装置から要求された状態に従い、前記測量機の状態を設定又は変更し、前記設定又は前記変更された状態で観測データを作成、出力する観測ユニットと、
   （ｉ）前記外部装置から要求された前記測量機の画面情報に従い、表示部に表示された画面情報を、前記画面情報が該要求に合致又は対応する予め定められた画面情報の期待値と一致するかを前記外部装置に判定させるために、前記外部装置へ出力する画面情報出力処理、
   （ｉｉ）前記外部装置から要求された、前記測量機のハードウェアキーに対応するキー操作に従い、前記測量機を動作させて得た画面情報を、前記表示部に表示するキー操作処理、及び、
   （ｉｉｉ）外部装置から要求された状態に従い、前記観測ユニットから取得した前記観測データから求めた画面情報を前記表示部に表示する画面表示処理を実行するメインユニットと
   を備え、
   前記外部装置は、
   前記画面情報出力処理、前記キー操作処理、及び／又は、前記画面表示処理のための各要求を前記メインユニットに出力し、前記画面情報出力処理により取得した前記画面情報が、該要求に合致又は対応する予め定められた画面情報の期待値と一致するかを判定し、判定結果を前記外部装置の表示部に表示する及び／又は前記外部装置の記憶部に記憶する
   測量機用評価システム。
   
6. 請求項５に記載された測量機用評価システムにおいて、
   前記外部装置は、前記画面情報が該要求に合致又は対応する予め定められた画面情報の期待値と一致するかを判定する際、実際に測量機が表示した画面情報と、予め記憶部に記憶された該要求に合致又は対応する基準となる画面情報の期待値とが一致するのかどうかを判定することを特徴とする測量機用評価システム。
   
7. 請求項５に記載された測量機用評価システムにおいて、
   前記外部装置は、前記画面情報が該要求に合致又は対応する予め定められた画面情報の期待値と一致するかを判定する際、前記画面情報のうち、要求に応じて予め定められた一部のエリアが前記期待値と一致するかを判定することを特徴とする測量機用評価システム。
   
8. 請求項５又は７に記載された測量機用評価システムにおいて、
   前記外部装置は、前記画面情報が該要求に合致又は対応する予め定められた画面情報の期待値と一致するかを判定する際、前記測量機の前記表示部が複数画面を備え、要求に応じて予め定められたいずれかの画面が前記期待値と一致するかを判定することを特徴とする測量機用評価システム。
   
9. 測量機用評価方法であって、
   外部装置から要求された状態に従い、測量機の状態を設定又は変更し、前記設定又は前記変更された状態で観測データを作成する観測処理、
   前記外部装置から要求された、前記測量機のハードウェアキーに対応するキー操作に従い、前記測量機を動作させて得た画面情報を、前記表示部に表示するキー操作処理、及び、
   外部装置から要求された状態に従い、前記観測処理により取得した前記観測データから求めた画面情報を前記表示部に表示する画面表示処理
   を含む測量機用評価方法。
   
10. 測量機用評価プログラムであって、
    外部装置から要求された状態に従い、測量機の状態を設定又は変更し、前記設定又は前記変更された状態で観測データを取得する観測処理、
    前記外部装置から要求された、前記測量機のハードウェアキーに対応するキー操作に従い、前記測量機を動作させて得た画面情報を、前記表示部に表示するキー操作処理、及び、
    外部装置から要求された状態に従い、前記観測処理により取得した前記観測データから求めた画面情報を前記表示部に表示する画面表示処理
    をコンピュータに実行させるための測量機用評価プログラム。
    
    

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