JP3075384B2 - 測量装置 - Google Patents
測量装置Info
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Description
る托架部に支持されて水平軸回りに回転される望遠鏡部
を備えて、測角・測距を行う測量装置に関する。
うに、鉛直軸1の回りに回転される托架部2に支持され
て水平軸3の回りに回転される望遠鏡部4と、托架部2
に設けられた回転駆動機構(図示を略す)とを有し、走
査光束に基づきコーナーキューブ(プリズムともいう)
を探索し、そのコーナキューブからの反射情報と走査情
報とに基づきコーナーキューブの存在する方向と望遠鏡
部4の視軸Oとの水平方向の角度偏差、垂直方向の角度
偏差を演算し、この角度偏差に基づき回転駆動機構を自
動制御して、望遠鏡部4の視準軸Oをコーナーキューブ
に自動追尾させ、測角・測距を行うものがある。この種
の測量装置は、省力化、無人化を図るのに貢献してい
る。
量装置においては、コーナキューブが存在する方位を検
知する初期設定の際に、全方位を走査(スキャン)しな
ければならず、かなりの時間がかかる。
の望遠鏡部の視準軸を手動により概略コーナキューブが
存在する方位に向けるか、あるいは、そのコーナキュー
ブが存在する方位データを入力して、測量装置の望遠鏡
部の視準軸をコーナキューブが存在する方位に向けてい
た。
っては、コーナーキューブを自動検知、自動追尾させる
ことにより観測者の無人化を図ることを意図していたに
もかかわらず、測量作業の迅速化を図ろうとすると、完
全なる観測者の無人化を図り難いという問題点が残存し
ていた。
ので、その目的とするところは、測量作業の迅速化を図
りつつ無人化を図るのに好適の測量装置を提供すること
にある。
は、鉛直軸回りに回転される托架部に支持されて水平軸
回りに回転される望遠鏡部と、前記托架部に設けられた
回転駆動機構と、光送信器からの送信信号を受光する複
数の受光部と、該受光部の受光量の差に基づき前記送信
信号の到来方向を検出し、前記望遠鏡部の視準軸が前記
送信信号の到来方向に向けられるように前記回転駆動機
構を制御する制御手段とを有する。
送信器からの送信信号を受信すると、制御手段が回転駆
動機構を駆動して、望遠鏡部の視準軸が送信信号の到来
方向に向けられる。
図面を参照しつつ説明する。
托架部、12は望遠鏡部、Oはその望遠鏡の視準軸であ
る。托架部11は基盤10に対して鉛直軸13の回りに
回転可能であり、これにより、望遠鏡部12は図2
(ロ)に矢印Xで示すように水平面内で回転される。望
遠鏡部3は水平軸14に回動可能に支持されており、望
遠鏡部12は図2(イ)に矢印Yで示すように垂直面内
で回転される。
制御手段としてのCPU15、水平方向駆動用のモータ
ードライバ16、高低方向駆動用のモータドライバ1
7、回転伝達機構の一部を構成するモータ18、19が
設けられている。
垂直用のエンコーダ21の出力が入力される。エンコー
ダ20は垂直軸13に取り付けられて、水平角を演算す
るのに用いられる。エンコーダ21は水平軸14に取り
付けられて高低角を演算するのに用いられる。また、C
PU15は測距用電気回路22に接続されている。測距
用電気回路22はターゲットとしてのコーナーキューブ
23までの距離を測定するのに用いられる。なお、この
測量装置では、図示を略す走査光学系により自動追尾を
行うことができるが、その構成については公知であるの
で、その説明は省略する。
り付けられている。ハンドル部24の前面と後面とには
受信部としての受光ユニット25、26が設けられてい
る。この受光ユニット25、26はここでは図2(ハ)
に拡大して示すように四角錘から構成されている。この
受光ユニット25、26の底面を符号G、各側面を符号
A〜D、頂点をTで示し、各側面A〜Dが受光面となっ
ている。
うに水平方向を向くようにして取り付けられており、各
側面A〜Dは水平に対して傾き角aだけ傾いているもの
とする。この受光ユニット25、26にはリモートコン
トロール装置27からの送信信号としての光束Qが変調
光またはパルス光として照射されるものである。このリ
モートコントロール装置27はコーナーキューブ22の
側に位置する測量作業者が携帯している。
モートコントロール装置27の方を向いており、かつ、
水平方向Hから光束Qが照射されるものとすると、各側
面A〜Dの受光量Pa、Pb、Pc、Pdは以下に示す
式で表わされる。
るからである。
積、Pは距離等に起因する係数である。また、各側面A
〜Dには平行光束が入射されるものと考えた。
Hに対してαだけ傾いた角度から光束Qを照射した場合
には、側面A、Cの受光量Pa、Pcは、Pa=Pc=
P・S・sin(a+α)であり、側面B、Dの受光量P
b、PdはPb=Pd=P・S・sin(a−α)であ
る。
変化することによって、各側面A〜Dの受光出力が変化
する。図4の(ハ)に示すように、実線で示す光束Qと
受光ユニット25、26の頂点Tとが水平面内において
90度傾いているときには、側面A、Bのみに受光出力
が得られ、このときの受光出力は、Pa=Pb=P・S
・sinaである。
平方向に対して角度αで側面A、Bに入射するときに
は、 Pa=P・S・sin(a+α) Pb=P・S・sin(a−α) Pc=Pd〜0 である。
傾き角aにより検出感度が変化する。検出感度を高くす
るには、傾き角aを大きくするとよい。
したものである。
器28、29に入力され、この差動増幅器28、29は
演算器30に入力される。演算器30は受光ユニット2
5、26の出力の差に基づいて光束Qの到来方向を演算
する。すなわち、側面A、B(又はC、D)の出力差に
より高低方向を演算し、側面A、C(又はB、D)の出
力差により水平方向の角度を演算する。
来方向に対して望遠鏡部12の視準軸Oが何度傾いてい
るか、高低方向についての光束Qの到来方向対して望遠
鏡部12の視準軸Oが何度傾いているかを演算する。
CPU15はその演算結果に基づいて望遠鏡部12の視
準軸Oが送信信号の到来方向に向けられるように回転駆
動機構を制御する制御手段としての役割を果たす。CP
U15はモータドライバ16、17に駆動信号を出力
し、これによりモータ18、19が駆動されて、望遠鏡
部12の視準軸Oが送信信号の到来方向に向けられる。
れ、このLED31は視準軸Oが送信信号の到来方向に
概略向けられると、CPU15により点灯される。これ
により、測量作業者はコーナーキューブ23の側から望
遠鏡部12の視準軸Oがコーナキューブ22の位置する
方向に向けられたか否かを確認できる。また、CPU1
5には表示器32が接続されており、表示器32は従来
通りコーナキューブ23の水平角、高低角、コーナキュ
ーブ22までの距離を表示する。
例で、この実施例では、受光ユニットを立方体33と
し、この立方体33の側面A〜Dを受光面としたもので
ある。この立方体33は水平方向についての受信信号の
到来方向を検出するのに使用される。また、望遠鏡部1
2の前面には対物レンズObを挟んで上下に受光素子3
4、35が設けられている。この受光素子34、35は
高低方向についての受信信号の到来方向を検出するのに
用いられる。
(イ)に示すように双眼光学系36、37が組み込まれ
ている。双眼光学系36にはハーフミラー38と照準板
39(図6の(ロ)参照)が設けられている。測量作業
者が立方体33を視認しつつボタン40を押すと、駆動
回路41により発光素子42が駆動される。この発光素
子42により光束Qが立方体33に向けて照射され、こ
れにより、望遠鏡部12の視準軸Oが水平方向に回転さ
れて、水平方向に関して望遠鏡部12の視準軸Oがコー
ナキューブ22の存在する方向に向けられる。次に、測
量作業者が受光素子34、35のいずれか一方を視認し
ながらボタン40を押すと、その視認された受光素子に
光束Qが照射され、これにより高低方向に望遠鏡部12
の視準軸Oが回転され、高低方向に関して視準軸Oがコ
ーナキューブ22の存在する方向に向けられる。
トに移動して測定を行うので、受光素子34、35は観
測者の視界からはずれることはないので、このような場
合は、各1回のリモートコントロール操作で視準軸Oを
コーナキューブ23の存在する方位に向けさせることが
できる。
ール装置27の内部に双眼光学系36、37を組み込む
構成としたが、1個の望遠光学系をリモートコントロー
ル装置の外部に組み付けてもよい。
向と高低方向の動作を連続的に行わせることもできる。
に構成したので、観測者が測量装置本体の側にいなくて
もコーナーキューブの存在する方位に自動的に迅速に望
遠鏡部の視準軸を向けることができ、測量作業の効率化
を図りつつ無人化を図ることができるという効果を奏す
る。
(イ)はその側面図を示し、(ロ)は平面図を示し、
(ハ)は(イ)に示す受光ユニットの形状を示す。
路を示す。
図で、(イ)は受光ユニットの頂点がリモートコントロ
ール装置の存在する方位に向けられ、かつ、水平方向か
ら送信信号が側面に到来する場合の説明であり、(ロ)
は水平方向に関し受光ユニットの頂点がリモートコント
ロール装置の存在する方位に向けられ、送信信号が水平
に対して角度αだけ傾いた状態で側面に到来する場合の
説明であり、(ハ)は水平方向に関し受光ユニットの頂
点がリモートコントロール装置の存在する方位に対して
直交する方位に向けられた状態で送信信号が側面に到来
する場合の説明図であり、(ニ)は(ハ)に示す場合に
水平に対して角度α傾いた状態で送信信号が側面A、B
に到来した場合の各側面の出力特性を示している。
(イ)はその測量装置の正面図、(ロ)はその測量装置
の側面図を示している。
例を示す図で、(イ)はそのリモートコントロール装置
の内部構造を示す概略図、(ロ)は(イ)に示す照準板
の平面図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 鉛直軸回りに回転される托架部に支持さ
れて水平軸回りに回転される望遠鏡部と、前記托架部に
設けられた回転駆動機構と、光送信器からの送信信号を
受光する複数の受光部と、該受光部の受光量の差に基づ
き前記送信信号の到来方向を検出し、前記望遠鏡部の視
準軸が前記送信信号の到来方向に向けられるように前記
回転駆動機構を制御する制御手段とを有する測量装置。 - 【請求項2】 前記受光部は複数方向に向けて測量装置
本体の外周に配置されていることを特徴とする請求項1
に記載の測量装置。 - 【請求項3】 前記光送信器が視認用の望遠鏡を有する
請求項1に記載の測量装置。 - 【請求項4】 前記望遠鏡の視準軸が前記到来方向に略
一致したことを、点灯することにより前記光送信器側か
ら確認できる確認手段を有する請求項1に記載の測量装
置。 - 【請求項5】 前記受光部が水平方向に向けて配置さ
れ、水平方向についての受信信号の到来方向を検出する
請求項3に記載の測量装置。 - 【請求項6】 前記受光部は垂直方向に向けて配列さ
れ、垂直方向についての受信信号の到来方向を検出する
請求項3に記載の測量装置。 - 【請求項7】 前記確認手段はLEDである請求項5に
記載の測量装置。
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JP05229936A JP3075384B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 測量装置 |
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Cited By (3)
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JP2008014864A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Topcon Corp | 測量機 |
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JP7073142B2 (ja) * | 2018-03-07 | 2022-05-23 | 株式会社トプコン | 測量機 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP05229936A patent/JP3075384B2/ja not_active Expired - Fee Related
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