JP2019100841A - Tree diameter measurement device and measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹木の直径を測定する測定装置に関し、特に測定するに際して、簡便な操作で正確な測定を可能とする樹木径測定装置及び樹木径測定方法に関する。 The present invention relates to a measuring device for measuring the diameter of a tree, and more particularly to a tree diameter measuring device and a tree diameter measuring method capable of performing accurate measurement with a simple operation at the time of measurement.
樹木径測定装置には、樹木を挟むことで樹木径を測定する装置が提案されている。この種の樹木径測定装置は、例えば特許文献１乃至特許文献３の樹木径測定器に示されるように、一対の挟み体で樹木を挟むように配置し、挟み体同士の距離を測定することで樹木の直径を測定する。
As a tree diameter measuring device, a device for measuring a tree diameter by sandwiching a tree is proposed. For example, as shown in the tree diameter measuring devices of
また、特許文献４の三次元測定対象物の形態調査方法には、樹木に対してレーザ光を照射し、レーザ光による多数の反射点の各点を三次元座標化された点として取得し、これらをコンピュータ上で解析することで、樹木の形態調査を行う方法が開示されている。
Further, in the method of investigating the form of a three-dimensional measurement object according to
特許文献１乃至特許文献３に記載の樹木径測定器によれば、一対の挟み体で樹木を一本一本挟み込む必要があるため、測定作業が煩雑になるという問題点があった。
According to the tree diameter measuring device described in
特許文献４に記載の三次元測定対象物の形態調査方法によれば、樹木から取得した三次元座標化された点に関して解析するので、処理が複雑になり大掛かりな装置になるという問題点があった。
According to the method of investigating the form of the three-dimensional measurement object described in
本発明は上記実情に鑑みて提案されたもので、樹木に対してレーザ照射を行って樹木の直径を測定するに際し、簡便な操作且つ簡単な構成で直径を正確に測定することができる樹木径測定装置及び樹木径測定方法を提供することを目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above situation, and when measuring the diameter of a tree by irradiating a tree with a laser, the diameter of the tree can be measured accurately by a simple operation and a simple configuration. It aims at providing a measuring device and a tree diameter measuring method.
上記目的を達成するため請求項１の発明は、樹木の直径を測定する樹木径測定装置において、
装置本体から伸長し前記樹木に先端部が当接可能な棒状部と、
前記樹木に対してレーザ光を照射する測距用レーザ照射部と、
前記樹木から反射するレーザ光を受光するレーザ受光部と、
前記測距用レーザ照射部を首振り動作させる駆動部と、
前記駆動部の首振り動作を開始させるスイッチ部と、
測距用レーザの首振り動作からの反射光で計測する角度と、前記棒状部を前記樹木に当接させて得られる最短距離とにより、前記樹木の直径を算出する解析部と、
を備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention of
A rod-like portion which extends from the device main body and whose tip can abut on the tree;
A distance measuring laser irradiating unit for irradiating the tree with a laser beam;
A laser light receiving unit that receives laser light reflected from the tree;
A driving unit that swings the laser irradiation unit for distance measurement;
A switch unit for starting an oscillating operation of the drive unit;
An analysis unit that calculates the diameter of the tree from the angle measured by the reflected light from the swinging motion of the distance measurement laser and the shortest distance obtained by bringing the rod portion into contact with the tree;
It is characterized by having.
請求項２の発明は、樹木の直径を測定する樹木径測定装置において、
前記樹木に対してレーザ光を照射する測距用レーザ照射部と、前記樹木との最短距離を計測するためのレーザ光を照射する補正用レーザ照射部と、前記樹木から反射するレーザ光を受光するレーザ受光部とを有するレーザ測距部と、
前記測距用レーザ照射部を首振り動作させる駆動部と、
前記駆動部の首振り動作を開始させるスイッチ部と、
測距用レーザの首振り動作からの反射光で計測する角度と前記最短距離により、前記樹木の直径を算出する解析部と、
を備えたことを特徴としている。
The invention of
A distance measuring laser irradiating unit for irradiating the tree with a laser beam, a correction laser irradiating unit for irradiating a laser beam for measuring the shortest distance to the tree, and a laser beam reflected from the tree are received A laser distance measuring unit having a laser light receiving unit;
A driving unit that swings the laser irradiation unit for distance measurement;
A switch unit for starting an oscillating operation of the drive unit;
An analysis unit that calculates the diameter of the tree from the angle measured by the reflected light from the swinging motion of the distance measurement laser and the shortest distance;
It is characterized by having.
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の樹木測定装置において、
前記駆動部はモータで構成されるとともに、前記スイッチ部はトリガスイッチで構成され、スイッチのオンで前記モータに通電し自動的に前記首振り動作を行うことを特徴としている。
The invention of claim 3 is the tree measurement device according to
The drive unit is configured by a motor, and the switch unit is configured by a trigger switch. When the switch is turned on, the motor is energized and the swing operation is automatically performed.
請求項４の発明は、請求項３の樹木測定装置において、
前記スイッチ部は、引き金状のスイッチで構成されることを特徴としている。
The invention of
The switch unit is characterized by comprising a trigger switch.
請求項５の発明は、請求項１又は請求項２に記載の樹木径測定装置において、
前記首振り動作は、前記レーザ光の照射先が樹木中心から外側端に動作し始め、前記外側端から反対側の外側端に動作して元の位置に戻る動作であることを特徴としている。
The invention of claim 5 is the tree diameter measuring device according to
The swinging motion is characterized in that the irradiation destination of the laser light starts to move from the center of the tree to the outer end, and moves from the outer end to the opposite outer end to return to the original position.
請求項６の発明は、請求項１又は請求項２に記載の樹木径測定装置において、
前記首振り動作は、前記レーザ光の照射先が樹木の一方の外側端の外側から始まり、他方の外側端で終了することを特徴としている。
The invention of claim 6 relates to the tree diameter measuring device according to
The swinging motion is characterized in that the irradiation destination of the laser light starts from the outside of one outer end of the tree and ends at the other outer end.
請求項７の発明は、請求項１又は請求項２に記載の樹木径測定装置において、
前記解析部は、樹木種類に応じた角度と前記樹木径測定装置との最短距離に対応する直径のマップを備え、選択された樹木種類により前記マップを参照して直径を補正することを特徴としている。
The invention of claim 7 relates to the tree diameter measuring device according to
The analysis unit includes a map of an angle corresponding to a kind of tree and a diameter corresponding to the shortest distance to the tree diameter measuring device, and corrects the diameter with reference to the map according to the selected tree kind. There is.
請求項８の樹木径測定方法は、樹木径測定装置を用いて樹木の直径を測定する方法であって、
前記樹木に対して前記樹木径測定装置に設けた測距用レーザを首振り動作させながら照射して首振り角度を取得する角度取得手順と、
前記樹木と前記樹木径測定装置との最短距離を測定する最短距離測定手順と、
前記首振り角度及び前記最短距離から前記樹木の直径を算出する直径算出手順と、
を含むことを特徴としている。
The tree diameter measuring method according to claim 8 is a method of measuring the diameter of a tree using a tree diameter measuring device,
An angle acquisition procedure for acquiring a swing angle by irradiating the distance measuring laser provided in the tree diameter measuring device with respect to the tree while swinging movement;
A shortest distance measuring procedure for measuring the shortest distance between the tree and the tree diameter measuring device;
A diameter calculation procedure for calculating the diameter of the tree from the swing angle and the shortest distance;
It is characterized by including.
請求項９の発明は、請求項８の樹木径測定方法において、
前記最短距離の測定は、前記樹木に対して前記樹木径測定装置に設けた補正用レーザを照射し、その反射光を受光することで得ることを特徴としている。
The invention according to claim 9 is the tree diameter measuring method according to claim 8.
The measurement of the shortest distance may be obtained by irradiating the tree with the correction laser provided in the tree diameter measuring device and receiving the reflected light.
請求項１０の発明は、請求項８の樹木径測定方法において、
前記各手順は自動的に複数回行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得することを特徴としている。
The invention according to
Each of the above procedures is automatically performed a plurality of times, and is characterized in that the average value of the diameters calculated after the measurement is obtained a plurality of times.
請求項１１の発明は、請求項８の樹木径測定方法において、
前記各手順は異なる三つの方向から行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得することを特徴としている。
The invention according to
Each of the above procedures is performed from three different directions, and is characterized in that an average value of diameters calculated after measurement a plurality of times is obtained.
請求項１（樹木径測定装置）によれば、測距用レーザを樹木に照射し、首振り動作による樹木からの反射光で計測した角度と、棒状部を樹木に当接することで得られる樹木との最短距離を基に樹木の直径を算出することができる。 According to claim 1 (tree diameter measuring device), the tree obtained by irradiating the distance measuring laser to the tree and measuring the angle measured by the reflected light from the tree due to the swinging motion and bringing the rod portion into contact with the tree The diameter of the tree can be calculated based on the shortest distance between
請求項２によれば、棒状部に代えて補正用レーザ照射部を設け、樹木へのレーザ光の照射で樹木との最短距離を得ることができる。また、最短距離を測定するために、装置を樹木に接触させる必要がないので、樹木から離れた位置から樹木径を測定することができる。 According to the second aspect, instead of the rod-shaped portion, the correction laser irradiation unit is provided, and the shortest distance to the tree can be obtained by irradiating the tree with the laser light. Also, since it is not necessary to bring the device into contact with trees in order to measure the shortest distance, it is possible to measure the tree diameter from a position distant from the trees.
請求項３によれば、スイッチのオンで自動的に首振り動作を往復運動で行うことが可能となるので、装置自体の首振り動作を行わせることなく、樹木の中心に装置を向けた状態を維持するだけで、レーザ光の照射方向を自動的に変化させることができる。
このため、手の動きに連動してレーザ光の首振り動作を行う場合に比較して、手ぶれの影響を受けることが少なくなり、より正確な直径を測定することができる。
According to the third aspect, since it becomes possible to automatically perform the swinging motion by reciprocating motion when the switch is turned on, a state in which the device is directed to the center of the tree without swinging the device itself. The irradiation direction of the laser beam can be automatically changed only by maintaining.
For this reason, compared with the case where the oscillating motion of the laser beam is performed in conjunction with the movement of the hand, the influence of camera shake is reduced, and a more accurate diameter can be measured.
請求項４によれば、引き金状のスイッチでトリガ操作による首振り動作を行わせることができる。 According to the fourth aspect, it is possible to cause the trigger switch to perform the swing operation by the trigger switch.
請求項５によれば、樹木中心から外側端に照射先が移動するように首振り動作させることで、樹木の外側端を確実に検知することができる。
また、樹木の直径に対応する首振り角を往復動作により２回測定できるので、その平均を採ることで正確な樹木径を算出することができる。
According to the fifth aspect, by oscillating the irradiation destination so that the irradiation destination moves from the center of the tree to the outer end, the outer end of the tree can be reliably detected.
In addition, since the swing angle corresponding to the diameter of the tree can be measured twice by reciprocation, an accurate tree diameter can be calculated by taking the average.
請求項６によれば、樹木の一方の一端側から他方の一端側まで照射先が移動するように首振り動作させることで、最小の首振り角度で樹木の径を検出することができる。 According to the sixth aspect of the invention, the diameter of the tree can be detected at the minimum swing angle by causing the irradiation destination to move so that the irradiation destination moves from one end side of the tree to the other end side of the tree.
請求項７によれば、マップを使用することで樹木種類に応じて直径を補正することができる。 According to claim 7, by using the map, the diameter can be corrected according to the type of tree.
請求項８（樹木径測定方法）によれば、測距用レーザを樹木に照射し、首振り動作による樹木からの反射光で計測した角度と、樹木との最短距離を基に樹木の直径を算出することができる。 According to claim 8 (tree diameter measuring method), the distance measuring laser is irradiated to the tree, and the diameter of the tree is measured based on the angle measured by the reflected light from the tree by the swinging motion and the shortest distance to the tree. It can be calculated.
請求項９によれば、補正用レーザの樹木への照射で樹木との最短距離を得ることができる。 According to the ninth aspect, the shortest distance to the tree can be obtained by irradiating the tree with the correction laser.
請求項１０によれば、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得することで、測定精度を向上させることができる。 According to the tenth aspect, the measurement accuracy can be improved by acquiring the average value of the diameters calculated after the plurality of measurements.
請求項１１によれば、異なる三つの方向から計測された直径の平均値を取得することで、円形でない樹木の大きさに対して、実際の樹木に近い大きさを把握することができる。
According to
以下、本発明に係る樹木径測定装置の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、全体がピストル型形状で形成された樹木径測定装置の外観構成を示すもので、図２は、樹木径測定装置の機能ブロック図に示すものである。樹木径測定装置は、図１に示すように、測定装置が内在された本体部１と、本体部１から延長される取手部２と、測定装置のスイッチとなる引き金部（スイッチ部を構成するピストル型レバー）３と、本体部１から前方方向に伸長し、樹木に先端部４ａが当接可能な棒状部４と、から構成されている。取手部２を設けたことにより、片手で樹木測定装置を持って引き金部（ピストル型レバー）３を操作できるようになっている。また、取手部２の内部には、後述する電動モータ駆動用の電池が収納されるようになっている。
Hereinafter, an embodiment of a tree diameter measuring device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an appearance configuration of a tree diameter measuring device formed in a pistol shape as a whole, and FIG. 2 is a functional block diagram of the tree diameter measuring device. The tree diameter measuring device, as shown in FIG. 1, comprises a
棒状部４は、平らな先端部４ａを有する円柱状又は方柱状等の形状で構成され、先端部４ａを樹木に当接させることで、樹木と測定装置との距離を一定にするバーの役割を有している。また、棒状部４の長さは１８〜２２ｃｍ、好ましくは２０ｃｍであり、７０ｃｍ程度までの直径を有する樹木径を測定することができる。なお、棒状部４の長さを１８〜２２ｃｍ、とすることで、３０ｃｍや４０ｃｍとするより測定精度が高まることを実測により確認した。
また、樹木径測定装置は、図２の機能ブロック図に示すように、レーザ測距部１０と、角度検出部２１と、解析部２２と、操作部２３と、表示部２４を備えて構成されている。
The rod-
Further, as shown in the functional block diagram of FIG. 2, the tree diameter measuring device is configured to include the laser
レーザ測距部１０は、樹木に対してレーザ光を照射する測距用レーザ照射部１１と、前記樹木から反射するレーザ光を受光するレーザ受光部１３を備えている。
測距用レーザ照射部１１は、発光部と受光部が一体となって構成され、それぞれ発光部から樹木に対して照射されたレーザ光の対象物（樹木）からの反射光をレーザ 受光部１３が検出する。
The laser
The
測距用レーザ照射部１１は、樹木の幅方向にレーザ光を照射させるための首振り機構（駆動部）を備えて構成されている。首振り機構（駆動部）は、駆動源を電動モータとし、レーザ光の照射方向が１２０度程度の範囲で首振り動作が可能に構成されている。測距用レーザ照射部１１から照射されたレーザ光は、樹木で反射しその反射光をレーザ受光部１３で受光する。
測距用レーザ照射部１１では、樹木からの反射光を受光することで、照射方向に対応する首振り角度を検出可能としている。
The distance measurement
The distance measurement
角度検出部２１は、測距用レーザ照射部１１によるレーザ光の照射角度を検出する。樹木の表面が極端に滑らかでない限り、樹木端でのレーザ光照射による乱反射で何らかの反射光を受けることができるため、樹木の左右の外周付近からの反射光を受光することで、樹木の両端位置に対応する首振り角度が検出可能となる。
すなわち、図３に示すように、角度検出部２１による計測は、測距用レーザ照射部１１の中心線Ｘの位置から、先ず左方向に振ってセンターに対する樹木端部の首振り角度θ１を検出し、次に右方向に振って中央に対する樹木端部の首振り角度（θ１＋θ２）を検出し、センターに戻るように動作する。測距用レーザ照射部１１から照射されるレーザ光の反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１）及び角度（θ１＋θ２）を記録する。
The
That is, as shown in FIG. 3, the measurement by the
首振り動作は、樹木中心から外側端に照射先を動かすので、樹木の外側端を確実に検出することできる。また、前記外側端から反対側の外側端に動かすことで、反対側の外側端を確実に検出することできる。
また、樹木の直径に対応する首振り角を往復動作により２回測定できるので、その平均を採ることで正確な樹木径を算出することができる。
The swing motion moves the irradiation destination from the center of the tree to the outer end, so that the outer end of the tree can be detected reliably. Further, by moving from the outer end to the opposite outer end, the opposite outer end can be reliably detected.
In addition, since the swing angle corresponding to the diameter of the tree can be measured twice by reciprocation, an accurate tree diameter can be calculated by taking the average.
測定値（角度や距離）は、内蔵フラッシュＲＯＭ及びＳＤカードに記録されるように構成されている。
また、この樹木径測定装置によれば、図３に示すように、樹木Ｗの側面に棒状部４の先端を接触させ、この状態を維持することにより樹木Ｗに対するレーザ測距部１０の位置を固定し、予め求めた長さＭを測距用レーザ照射部１１と樹木Ｗと間の最短距離とすることができる。
The measurement values (angle and distance) are configured to be recorded in the built-in flash ROM and the SD card.
Further, according to this tree diameter measuring device, as shown in FIG. 3, the tip of the
解析部２２では、レーザ測距部１１及び角度検出部２１で取得したデータ（θ１，θ２）、予め設定されている長さＭ（樹木との最短距離Ｍ）から樹木の直径を算出する計算が行われる。
The
例えば、計算を簡単にするため、θ１＝θ２とし、最短距離Ｍとして、樹木の直径を算出する場合、樹木が真円であると仮定した時の半径をｒとすると、
（式１）
ｓｉｎθ１＝ｒ／（Ｍ＋ｒ）
ｒ＝Ｍｓｉｎθ１／（１−ｓｉｎθ１）
となる。
そして、直径は、補正係数ｋとした場合、２ｋｒとなる。
For example, in order to simplify the calculation, when θ1 = θ2 and the diameter of the tree is calculated as the shortest distance M, assuming that the radius when the tree is a true circle is r,
(Formula 1)
sin θ1 = r / (M + r)
r = M sin θ1 / (1-sin θ1)
It becomes.
The diameter is 2 kr when the correction coefficient k is used.
補正係数ｋは、樹木の種類（松、杉、檜等）によって表面の状態（つるつる、皮がはげやすい、凸凹が多いなど）が異なるため、樹木の種類により０．７〜１．０の範囲で予め設定された定数である。マップの補正係数ｋは、複数種類の樹木に関して、測定した角度と樹木径測定装置との最短距離に対応する直径について、予め多数の実測データを収集しておき、例えば実測データの平均値より導き出した値である。 The correction coefficient k is in the range of 0.7 to 1.0 depending on the type of tree since the surface state (slippery, peelable, peelable, etc. is different) differs depending on the type of tree (pine, cedar, mulberry etc.) Is a constant set in advance. For the correction coefficient k of the map, a large number of actual measurement data are collected in advance for diameters corresponding to the shortest distance between the measured angle and the tree diameter measuring device with respect to a plurality of types of trees. Value.
操作部２３は、樹木の直径を算出するために必要なデータを入力するための設定ボタンとして、本体部１の裏面側に装備されている。設定項目としては、使用履歴を記憶するために入力するユーザーＩＤ、補正係数を選択するために入力する樹木種類等がある。
The
表示部２４は、入力された設定項目、過去の算出データ、測定時刻等が表示されるように、本体部１の裏面側に配置された液晶画面により構成されている。
The
続いて、上述した樹木径測定装置を使用して樹木の測定を行う手順について説明する。
樹木の正面に立ち、樹木径測定装置の取手部２を片手で持ち、棒状部４の先端部４ａを樹木に当接させた状態で、樹木の中心（中心線Ｘ）にレーザ測距部１０を向けて、引き金部（ピストル型レバー）３を引く。引き金部３の引きがトリガとなって、レーザ測距部１０の測距用レーザ照射部１１による首振り動作が開始される。すなわち、ピストルの引き金のように、引き金部３の留め具が外れる位置を超えた時点で電動モータによる所定の首振り動作が自動的に行われる。
そのため、樹木の中心（中心線Ｘ）に沿って棒状部４の先端部４ａを樹木に当接させ、この状態を維持するだけで、測距用レーザ照射部１１によるレーザ光の照射方向を自動的に変化させることができる。このため、手の動きに連動してレーザ照射光の首振り動作を行う場合に比較して、手ぶれの影響を受けることが少なくなり、より正確な直径を測定することができる。
Then, the procedure which measures a tree using the tree diameter measurement apparatus mentioned above is demonstrated.
Standing in front of a tree, holding the
Therefore, the
なお、図１の例では、トリガスイッチを引き金部３で形成したが、図１における取手部２の前側位置に点線で示したようなボタン部２５を形成し、ボタン部２５の押下をトリガとして首振り動作が自動的に行われるようにしても良い。
Although the trigger switch is formed by the trigger 3 in the example of FIG. 1, the
すなわち、この測距用レーザ照射部１１による首振り動作により、先ず、図３における中心線Ｘから左側方向にレーザ光の照射を振り、反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１）を検出し、樹木端で首振り動作を止める（動作３１）。
続いて、樹木端から右側方向にレーザ光の照射を振り、反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１＋θ２）を検出し、樹木端で首振り動作を止める（動作３２）。
再び、樹木端から左側方向にレーザ光の照射を振り、中央位置で静止させる（動作３３）。
That is, by the swinging operation by the
Subsequently, the laser light is swung from the end of the tree to the right, and when the value of the reflected light exceeds a certain range, it is determined that the outer periphery of the tree is exceeded, and the angle (θ1 + θ2) at that time is detected. Stop the swing motion (action 32).
Again, the irradiation of the laser light is shaken in the left direction from the end of the tree and is stopped at the central position (operation 33).
また、上述の例では、首振り動作（樹木径に対応する首振角を２回検出）は、樹木中心から外側端に照射先が移動し始めるように往復運動するようにしたが、樹木の一方の端部からの往復運動による首振り動作（樹木径に対応する首振角を２回検出）で樹木径を算出するようにしてもよい。
更に、首振り動作は、レーザ光の照射先が樹木の一方の外側端の外側から始まり、他方の外側端で終了する一方向の首振り動作（樹木径に対応する首振角を１回検出）であってもよい。この場合、一方向のみの首振り動作となるので、最小の首振り角度で樹木の径を検出することができる。
In the above example, the swinging motion (detecting the swing angle corresponding to the diameter of the tree twice) reciprocates so that the irradiation destination starts to move from the center of the tree to the outer edge, but The tree diameter may be calculated by a swinging motion (a swing angle corresponding to a tree diameter is detected twice) by reciprocating motion from one end.
Furthermore, the swinging motion is one-way swinging motion (the swing angle corresponding to the diameter of the tree is detected once when the laser light irradiation destination starts from the outside of one outside end of the tree and ends at the other outside end ) May be. In this case, since the swing motion is performed only in one direction, the diameter of the tree can be detected with the minimum swing angle.
上述したレーザ測距部１０のように樹木径計測時にレーザ光を使用すると、表皮の剥がれ等により誤差が生じるが、樹木の種類によって最適な数値となるように補正を行うことで、正確な直径を算出することが可能となる。
If laser light is used during tree diameter measurement as in the laser
上述した樹木径測定装置における直径算出の各手順は自動的に複数回行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得するようにしてもよい。その結果、より正確な直径を算出することができる。 Each procedure of diameter calculation in the above-described tree diameter measuring device may be automatically performed plural times, and an average value of diameters calculated after plural times of measurement may be acquired. As a result, a more accurate diameter can be calculated.
この樹木径測定装置によれば、図３に示すように、樹木Ｗと棒状部４の先端とを接触させることにより、レーザ測距部１０と樹木Ｗの位置を固定させて、予め求めた長さＭを測距用レーザ照射部１１と樹木Ｗと間の距離とすることができるので、首振り動作による角度のみ測定すれば樹木径を算出できるため、簡単な構成で樹木径を測定する装置とすることができる。
According to this tree diameter measuring device, as shown in FIG. 3, the position of the laser
図４及び図５は、樹木径測定装置の他の実施形態を示すもので、図１及び図２と同じ構成を採用する部分については同一符号を付している。
図４の樹木径測定装置では、樹木との距離を測定するための棒状部４を省略するとともに、レーザ測距部１０内に樹木との最短距離を計測するためのレーザ光を照射する補正用レーザ照射部１２を設けている。
FIGS. 4 and 5 show another embodiment of the tree diameter measuring apparatus, and the parts adopting the same configuration as in FIG. 1 and FIG.
In the tree diameter measuring device shown in FIG. 4, the rod-
レーザ測距部１０は、樹木に対してレーザ光を照射する測距用レーザ照射部１１と、前記樹木との最短距離を計測するためのレーザ光を照射する補正用レーザ照射部１２と、前記樹木から反射するレーザ光を受光するレーザ受光部１３を備えている。
測距用レーザ照射部１１及び補正用レーザ照射部１２は、発光部と受光部が一体となって構成され、それぞれ発光部から樹木に対して照射されたレーザ光の対象物（樹木）からの反射光をレーザ受光部１３が検出する。
The laser
The
すなわち、測距用レーザ照射部１１では、樹木からの反射光を受光することで、照射方向に対応する首振り角度を検出可能とするとともに、反射光の受光による時間差で樹木との間で変化する距離を検出可能になっている。樹木との距離は、首振り動作中に随時検出され、最短距離Ｌ（首を振った結果の最短距離）が検出される。
That is, the distance measurement
補正用レーザ照射部１２は、樹木と樹木径測定装置との最短距離Ａを計測するためのもので、正面方向に照射したレーザ光の反射光をレーザ受光部１３で受光するように構成されている。
補正用レーザ照射部１２では、測距用レーザ照射部１１と同様に、反射光の受光による時間差で樹木との間の一定の距離（最短距離Ａ）を検出する。
The correction
Similar to the distance measurement
この樹木径測定装置の場合、図６に示すように、樹木の正面から離れた位置で樹木径測定装置の取手部２を片手で持ち、樹木の中心（中心線Ｘ）にレーザ測距部１０を向けて、引き金部（ピストル型レバー）３を引く。そして、測距用レーザ照射部１１による首振り動作により、図３と同様に、動作３１、動作３２、動作３３が行われ、θ１及びθ２が検出される。測距用レーザ照射部１１の首振り動作を行っている際には、常時、樹木との距離（最短距離Ｌが含まれる）が検出される。
また、引き金部（ピストル型レバー）３がスイッチとなって、レーザ測距部１０の補正用レーザ照射部１２による樹木との最短距離Ａの測距が行われる。
In the case of this tree diameter measuring device, as shown in FIG. 6, the
Further, the trigger unit (pistol lever) 3 serves as a switch, and the distance measurement with the shortest distance A with the tree by the correction
図６に示すように、測距用レーザ照射部１１が首振り動作を行った結果検出された距離で最短の距離（最短距離Ｌ）が補正用レーザ照射部１２による最短距離Ａと数値が一致していれば、レーザ測距部１０の中心線Ｘ上に樹木Ｗの中心が位置していると判断し、樹木Ｗの中心が中心線Ｘからずれていれば、樹木の直径を算出するに際しての補正が行われる。
As shown in FIG. 6, the shortest distance (shortest distance L) at the distance detected as a result of the distance measurement
解析部２２では、レーザ測距部１０及び角度検出部２１で取得したデータ（θ１，θ２，最短距離Ｌ）、補正用レーザ測距部で取得したデータ（最短距離Ａ）、から樹木の直径を算出する計算が行われる。
図６に示すように、最短距離Ａと最短距離Ｌが一致し、θ１とθ２とが同じ角度であれば、樹木の直径２ｒは上述した（式１）で算出することができる。
In the
As shown in FIG. 6, if the shortest distance A and the shortest distance L coincide with each other and θ1 and θ2 are at the same angle, the diameter 2r of the tree can be calculated by the above-described (Equation 1).
また、図６では、樹木の正面にレーザ測距部１０が位置し、レーザ測距部１０の中心線Ｘ上に樹木の中心が位置している場合（最短距離Ｌと最短距離Ａが一致）について説明したが、中心線Ｘから樹木の中心位置がずれている場合の計測について、図７を参照しながら説明する。
この場合、測距用レーザ照射部１１による首振り動作により、先ず、図７における中心線Ｘから左側方向にレーザ光の照射を振り、反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１＋θ３）を検出し、樹木端で首振り動作を止める（動作３１）。
Further, in FIG. 6, when the
In this case, the swinging operation by the distance measurement
続いて、樹木端から右側方向にレーザ光の照射を振り、反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１＋θ２＋θ３）を検出し、樹木端で首振り動作を止める（動作３２）。
再び、樹木端から左側方向にレーザ光の照射を振り、中央位置で静止させる（動作３３）。
また、首振り動作を行っている際には、常時、樹木との距離（最短距離Ｌが含まれる）が検出される。
Subsequently, the laser light is irradiated from the end of the tree to the right, and when the value of the reflected light exceeds a certain range, it is determined that the outer periphery of the tree is exceeded, and the angle (θ1 + θ2 + θ3) at that time is detected. Stop the swing motion (action 32).
Again, the irradiation of the laser light is shaken in the left direction from the end of the tree and is stopped at the central position (operation 33).
In addition, when the swinging motion is performed, the distance to the tree (including the shortest distance L) is always detected.
中心線Ｘから樹木Ｗの中心位置がずれている場合、レーザ光の反射光によりθ１を直接求めることができないが、最短距離Ｌを検出した首振り角度θ３は検出できるので、角度（θ１＋θ３）から角度θ３を減じることでθ１を算出する。
θ１が算出できれば、上述した（式１）により樹木の直径２ｒが算出でき、必要に応じて補正係数ｋを乗じた２ｋｒが算出できる。
When the center position of the tree W deviates from the center line X, θ1 can not be determined directly by the reflected light of the laser light, but the swing angle θ3 at which the shortest distance L is detected can be detected, so from the angle (θ1 + θ3) The angle θ3 is reduced to calculate θ1.
If θ1 can be calculated, the diameter 2r of the tree can be calculated by (Equation 1) described above, and 2kr can be calculated by multiplying the correction coefficient k as necessary.
上述した樹木径測定装置における直径算出の各手順は自動的に複数回行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得するようにしてもよい。その結果、より正確な直径を算出することができる。
また、上述した測定例では、一方向からのレーザ光の照射で直径を算出するようにしたが、異なる３方向から計測し記憶された値の平均値を直径とすることで、樹木が真円でない場合においても、実際の樹木の断面積に近い直径を算出することができる。この場合の３方向は、ユーザーが位置を決定し、その位置から樹木径を測定する。
Each procedure of diameter calculation in the above-described tree diameter measuring device may be automatically performed plural times, and an average value of diameters calculated after plural times of measurement may be acquired. As a result, a more accurate diameter can be calculated.
Moreover, in the measurement example mentioned above, although diameter was calculated by irradiation of the laser beam from one direction, a tree is a perfect circle by making the average value of the value measured and memorize | stored from 3 different directions into diameter. Even if not, it is possible to calculate a diameter close to the cross-sectional area of the actual tree. In the three directions in this case, the user determines the position and measures the tree diameter from that position.
上述した各樹木径測定装置によれば、測距用レーザ照射部１１からのレーザ光を樹木Ｗに照射し、首振り動作による樹木Ｗからの反射光で計測した角度と、樹木Ｗとの最短距離（棒状部４を設けることで予め設定した値Ｍ、又は、補正用レーザ照射部１２で得られる樹木との最短距離Ａ）を基に樹木Ｗの直径を算出することができるので、簡便な操作且つ簡単な構成で直径を正確に測定することができる。
According to each tree diameter measuring device mentioned above, the laser beam from the
また、引き金部（ピストル型レバー）３がトリガスイッチとなって測距用レーザ照射部１１の首振り動作が行われるので、装置自体の首振り動作を行わせることなく、樹木の中心（中心線Ｘ）に測距用レーザ照射部１１を向けた状態を維持するだけで、測距用レーザ照射部１１によるレーザ光の照射方向を自動的に変化させることができる。このため、手の動きに連動してレーザ照射光の首振り動作を行う場合に比較して、手ぶれの影響を受けることが少なくなり、より正確な直径を測定することができる。
In addition, since the trigger unit (pistol type lever) 3 serves as a trigger switch and the swinging operation of the distance measurement
１…本体部、 ２…取手部、 ３…引き金部（スイッチ部を構成するピストル型レバー）、 ４…棒状部、 ４ａ…先端部、 １０…レーザ測距部、 １１…測距用レーザ照射部（測距用レーザ）、 １２…補正用レーザ照射部（補正用レーザ）、 １３…レーザ受光部、 ２１…角度検出部、 ２２…解析部、 ２３…操作部、 ２４…表示部、 ２５…ボタン部（スイッチ部）、 Ｗ…樹木。
DESCRIPTION OF
Claims (11)
装置本体から伸長し前記樹木に先端部が当接可能な棒状部と、
前記樹木に対してレーザ光を照射する測距用レーザ照射部と、
前記樹木から反射するレーザ光を受光するレーザ受光部と、
前記測距用レーザ照射部を首振り動作させる駆動部と、
前記駆動部の首振り動作を開始させるスイッチ部と、
測距用レーザの首振り動作からの反射光で計測する角度と、前記棒状部を前記樹木に当接させて得られる最短距離とにより、前記樹木の直径を算出する解析部と、
を備えたことを特徴とする樹木径測定装置。 In an apparatus for measuring the diameter of trees,
A rod-like portion which extends from the device main body and whose tip can abut on the tree;
A distance measuring laser irradiating unit for irradiating the tree with a laser beam;
A laser light receiving unit that receives laser light reflected from the tree;
A driving unit that swings the laser irradiation unit for distance measurement;
A switch unit for starting an oscillating operation of the drive unit;
An analysis unit that calculates the diameter of the tree from the angle measured by the reflected light from the swinging motion of the distance measurement laser and the shortest distance obtained by bringing the rod portion into contact with the tree;
The tree diameter measuring device characterized by having.
前記樹木に対してレーザ光を照射する測距用レーザ照射部と、前記樹木との最短距離を計測するためのレーザ光を照射する補正用レーザ照射部と、前記樹木から反射するレーザ光を受光するレーザ受光部とを有するレーザ測距部と、
前記測距用レーザ照射部を首振り動作させる駆動部と、
前記駆動部の首振り動作を開始させるスイッチ部と、
測距用レーザの首振り動作からの反射光で計測する角度と前記最短距離により、前記樹木の直径を算出する解析部と、
を備えたことを特徴とする樹木径測定装置。 In an apparatus for measuring the diameter of trees,
A distance measuring laser irradiating unit for irradiating the tree with a laser beam, a correction laser irradiating unit for irradiating a laser beam for measuring the shortest distance to the tree, and a laser beam reflected from the tree are received A laser distance measuring unit having a laser light receiving unit;
A driving unit that swings the laser irradiation unit for distance measurement;
A switch unit for starting an oscillating operation of the drive unit;
An analysis unit that calculates the diameter of the tree from the angle measured by the reflected light from the swinging motion of the distance measurement laser and the shortest distance;
The tree diameter measuring device characterized by having.
前記樹木に対して前記樹木径測定装置に設けた測距用レーザを首振り動作させながら照射して首振り角度を取得する角度取得手順と、
前記樹木と前記樹木径測定装置との最短距離を測定する最短距離測定手順と、
前記首振り角度及び前記最短距離から前記樹木の直径を算出する直径算出手順と、
を含むことを特徴とする樹木径測定方法。 A method of measuring the diameter of a tree using a tree diameter measuring device,
An angle acquisition procedure for acquiring a swing angle by irradiating the distance measuring laser provided in the tree diameter measuring device with respect to the tree while swinging movement;
A shortest distance measuring procedure for measuring the shortest distance between the tree and the tree diameter measuring device;
A diameter calculation procedure for calculating the diameter of the tree from the swing angle and the shortest distance;
A tree diameter measuring method characterized by including.
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