JP3805072B2 - 測量機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測量基準位置（基準点）に簡単に測量機を配置させることができる測量機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
測量機によって測量を行う場合には、地上の基準点の鉛直線上に測量機の中心、即ち機械中心を位置させることが必要である。このため従来では、機械中心の真下位置から垂球を吊り下げて位置決めしたり、測量機の機体に内蔵した求心望遠鏡によって基準点を視準して位置決めを行っている。
【０００３】
しかし、垂球を利用する場合は手軽である反面、風の影響を受けやすく、また垂球が振り子運動をするため、求心に時間がかかるという問題がある。
【０００４】
或いは図６で示すように、求心望遠鏡１１０を備えた測量機１００が知られている。測量機１００は、中心に回転軸１３０が設けられており、回転軸１３０の上方には、プリズム１４０が配置されている。求心望遠鏡１１０の筒体内には、レチクル１５０が配置され、この筒体の後端には接眼レンズ１６０が設けられている。
【０００５】
この測量機１００による位置合わせは、まず、地上に基準点Ｐを設定した後、機械を整準し、整準状態を保ちながら求心望遠鏡１１０を覗き、基準点Ｐの真上に求心視準線１３０ａを置いて、レチクル１５０に基準点Ｐを合致させるように、測量機１００を三脚１２０に対してスライドさせて、位置調整するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記構成では、求心望遠鏡１１０を覗いてピント合わせをするとともに、求心望遠鏡１１０を覗きながら測量機１００を三脚１２０に対しスライドさせて、測量機１００を測量基準位置（基準点）に配置させているため、作業者は求心作業を中腰のまま行わなければならず、作業者が疲労するとともに作業時間がかかるという問題があった。
【０００７】
上記問題点に対して、三脚上に縦軸回り回動可能に支承された測量機の、機体内に可視レーザが設置され、この可視レーザの発するレーザビームが、縦軸の軸心に沿った小径平行ビーム束として、縦軸に形成された求心用の開孔部を通して下方に照射するように構成した技術が開示されている（実願平２−１１８２１３号公報参照）。
【０００８】
しかし測量は野外で行うことが多く、このため、点として照射されるレーザビームを基準点に合わせて求心を行うとき、測量を行っている場所や天候によって、レーザビームの読み取りが困難であるという不都合があった。
【０００９】
一方、実公平７−４３６１０号公報，特公平３−２４９７１号公報においては、測量機の望遠鏡にテレビカメラや撮像素子を配設し、観測状態を表示装置において視認し、作業者が直接望遠鏡に接眼することなく、楽な姿勢で視準することができるように構成した技術が開示されている。しかしこれらの技術は、求心作業が終了した後の技術であり、測量機自体の移動を伴う求心作業については従来通りの方法で行っていた。
【００１０】
つまり、地上に基準点を設定した後、機械を整準し、整準状態を保ちながら求心望遠鏡を覗き、基準点の真上になるように測量機を配置して、求心望遠鏡のレチクルに基準点を合致させるように、測量機をスライドさせて位置調整する方法で行っており、上記課題である作業者が求心作業を行う上での不都合を解消することは出来ないものである。
【００１１】
本発明の目的は、求心望遠鏡を覗かずに求心作業を行うことが可能で、簡単に基準点に測量機の機械中心を位置させることができ、作業性の向上に寄与する測量機を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る測量機は、測量機の本体に設けられた求心望遠鏡と、該求心望遠鏡の接眼レンズ側に着脱可能に装着され、前記求心望遠鏡を通して基準点の周辺の画像を撮像するＣＣＤカメラと、該ＣＣＤカメラの撮像した前記画像を表示するディスプレイと、を備え、前記ディスプレイは、前記ＣＣＤカメラの撮像した前記画像と、前記測量機の測量データと、を切り替え表示可能に構成され、前記ディスプレイは前記測量機の機械中心に対応し前記ＣＣＤカメラの光軸に一致させるための指標が前記基準点の周辺の画像と共に表示可能とされ、前記ディスプレイ上において表示された前記指標の中心と前記基準点とを一致させて求心可能としたことを特徴とする。
【００１３】
また前記ディスプレイ上において前記基準点の画像が前記指標によって指示される領域内にあると判定され、かつ、前記基準点と前記指標とが一致していないと判定されたことに基づき、前記ディスプレイに前記基準点と前記指標の中心とを一致させるための移動距離及び移動方向を表示すると好適である。
【００１４】
【作用】
本発明の測量機には、ＣＣＤカメラが求心望遠鏡の接眼レンズ側に装着され、求心望遠鏡を通して基準点の周辺の画像を撮像し、このＣＣＤカメラの撮像した画像をディスプレイに表示する。またディスプレイには測量機の機械中心に対応しＣＣＤカメラの光軸に一致させるための指標が表示可能とされている。
【００１５】
このように測量機の接眼レンズ側に装着されたＣＣＤカメラで、求心望遠鏡を通して基準点周辺の画像を撮像し、基準点周辺の画像がディスプレイ上にあらわれ、またディスプレイ上には測量機の機械中心に対応しＣＣＤカメラの光軸に一致させるための指標が表示可能とされているので、ディスプレイの指標と、ＣＣＤカメラからの基準点周辺の画像とを、ディスプレイ上で見ながら、指標の中心と基準点とが一致するように測量機本体をスライドさせ、求心を行う。
【００１６】
本発明によれば、ディスプレイを見ながら測量機を移動して求心作業をすることができるので、求心作業を簡単にするとともに、作業者が求心望遠鏡を覗きながら中腰のまま求心作業をすることなく、楽な姿勢で作業を行うことができ、作業性を向上させることができる。
【００１７】
また前記ディスプレイとしては、測量データを表示するディスプレイを用いることが可能であるので、従来の測量機を利用して本発明を実施することが可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の測量機は、測量機Ｓの本体１０に設けられた求心望遠鏡１４と、この求心望遠鏡１４の接眼レンズ１４ｅ側に装着され、求心望遠鏡１４を通して基準点Ｐの周辺の画像を撮像するＣＣＤカメラ４０と、このＣＣＤカメラ４０の撮像した画像を表示するディスプレイ２１と、を備え、ディスプレイ２１は測量機Ｓの機械中心に対応しＣＣＤカメラ４０の光軸Ｌに一致させるための指標２３が表示可能とされ、ディスプレイ２１上において表示された指標２３の中心と基準点Ｐとを一致させて求心可能としている。
【００１９】
本発明の測量機Ｓは、接眼レンズ１４ｅ側において、接眼レンズ１４ｅに配設された接眼つまみ１４ｆにＣＣＤカメラ４０が装着されており、このＣＣＤカメラ４０は求心望遠鏡１４を通して基準点Ｐ周辺の画像を撮像する。ＣＣＤカメラ４０に撮像された基準点Ｐ周辺の画像はディスプレイ２１上にあらわれる。
【００２０】
ディスプレイ２１には、測量機Ｓの機械中心に対応しＣＣＤカメラの光軸Ｌに一致させるための指標２３が表示可能とされており、求心を行う前に予め指標２３の入力設定が行われている。そしてＣＣＤカメラのスイッチを投入し、ディスプレイ２１上に指標２３と基準点Ｐ周辺の画像が表示されたら、指標２３の中心と基準点Ｐとが一致するように測量機Ｓの本体１０をスライドさせて求心を行う。
【００２１】
本発明により、ディスプレイを見ながら測量機を移動して求心作業をすることができるので、求心作業を簡単にするとともに、作業者が求心望遠鏡を覗きながら中腰のまま求心作業をすることなく、楽な姿勢で作業を行うことができ、作業性を向上させることができる。
【００２２】
またディスプレイ２１としては、測量データを表示するディスプレイ２１を用いることが可能であるので、従来の測量機を利用して本発明を実施することが可能である。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００２４】
図１乃至図５は本発明に係る測量機の一実施例を示すものであり、図１は測量機の概略斜視図、図２は図１における要部拡大図、図３は求心望遠鏡及びＣＣＤカメラを示す説明断面図、図４は測量機に係るブロック図、図５は測量機の動作の一例を示すフローチャートである。
【００２５】
本例の測量機Ｓは、例えば測距測角を行うトータルステーションであり、測量機Ｓの本体ケーシング１１に配設された視準用望遠鏡１３と、測量機正面に配設されたディスプレイユニット２０と、測量機側面に配設された求心望遠鏡１４と、求心望遠鏡１４に配設されるＣＣＤカメラ４０と、を備えている。
【００２６】
また本例の測量機Ｓは整準台３０上に配設されて整準されており、この整準台３０は測量機Ｓを鉛直軸回りに回動可能に担持し、測量機Ｓに一体化されている。この整準台３０を三脚（図示せず）上に載置した状態で測距測角作業を行う。
【００２７】
測量機Ｓの本体ケーシング１１は、２本の支柱１２，１２を備えており、この支柱１２，１２間には水平軸が配設されており、この水平軸には上下方向に回動可能に視準望遠鏡１３が配設されている。
【００２８】
本体ケーシング１１下側には、測距測角データ等を表示するディスプレイユニット２０が設けられている。ディスプレイユニット２０は、ディスプレイ２１と、操作キー群２２とからなる。ディスプレイ２１は、測距測角を行うときには、測距測角データを表示し、求心作業時には、後述する指標及び基準点の周辺の画像を表示する。ディスプレイ２１と隣接した操作キー群２２は、必要な設定条件等を入力するためのものである。
【００２９】
またディスプレイユニット２０には後述するＣＣＤカメラの出力コード先端に設けられたコネクタと接続される入力端子を備えている。この入力端子は防塵防水カバーを有し、ＣＣＤカメラのコネクタと接続されていないときには、このカバーにより入力端子へ埃や水が浸入しないように構成されている。
【００３０】
図２は図１における要部拡大図であり、ディスプレイ２１における求心作業時の状態をさらに詳細に示した説明図である。本発明において、ディスプレイ２１は、測量機Ｓの機械中心に対応しＣＣＤカメラ４０の光軸に一致させるための指標２３が表示可能とされている。指標２３は予め入力設定され、ＣＣＤカメラのスイッチを入れたときに基準点の周辺の画像とともに表示される。
【００３１】
本例の指標２３は、円形２３ａと、Ｘ−Ｙ座標からなる十字線２３ｂとから構成されている。指標２３については、前記形状に限らず他の形状としても良い。
【００３２】
また図２において、基準点はＰとして表示されている。本発明の測量機Ｓにおいては、基準点Ｐと前記指標２３の中心とを一致させることで、測量機Ｓの求心が行われる構成となっている。そして、指標２３の中心と基準点Ｐとが一致していないときには、指標２３と基準点Ｐとの間の距離を示す数字２３ｃや、指標２３を基準点Ｐに一致させるための移動方向等が表示される構成となっている。よってこれらの数値を目安にすることで、より効率的に求心作業を進めることができる。
【００３３】
測量機Ｓの側面には求心望遠鏡１４が配設されている。本例の求心望遠鏡１４の構成を図３に示す。
【００３４】
求心望遠鏡１４の、測量機Ｓの本体ケーシング１１から露出する部位は、保持体１４ｇに保持された合焦レンズ１４ｂと、この合焦レンズ１４ｂを光軸Ｌに沿って移動させてフォーカシングするための合焦つまみ１４ｄと、クロスヘアー（十字線）を有するレチクル１４ｃと、このレチクル１４ｃ上のクロスヘアー（十字線）が視野内で鮮明となるように接眼レンズ１４ｅを光軸Ｌに沿って移動させる接眼つまみ１４ｆと、から構成されている。
【００３５】
求心望遠鏡１４はその筒体１４ａの前端に反射プリズム（図示せず）が配置されており、反射プリズムは基準点Ｐを通る垂直光を水平に偏向させる。この水平に偏向された光が、レチクル１４ｃ上に設けられたクロスヘアー（十字線）の交点を通るような調整機構が焦点板枠１４ｈに備えられている。
【００３６】
また上記求心望遠鏡１４にはＣＣＤカメラ４０が装着されている。次にＣＣＤカメラ４０の構成を説明する。本例のＣＣＤカメラ４０は、ディスプレイユニット２０へ出力するための出力コード４３を備え、この出力コード４３にはコネクタが設けられ、測量機Ｓにおけるディスプレイユニット２０の入力端子に着脱可能に形成されている。またＣＣＤカメラ４０は、前端側に円筒状延出部４１を有している。
【００３７】
円筒状延出部４１の内周面には、円周方向に複数の膨出部４２が形成されている。またＣＣＤカメラ４０の円筒状延出部４１の内径は、接眼つまみ１４ｆの外径よりも若干大きめに形成され、この円筒状延出部４１と接眼つまみ１４ｆにおいて、ＣＣＤカメラ４０と求心望遠鏡１４とがバヨネット係合により係合される構成となっている。
【００３８】
ＣＣＤカメラ４０と求心望遠鏡１４との係合について図３において説明する。ＣＣＤカメラ４０の円筒状延出部４１の内周面には複数の膨出部４２が設けられ、接眼つまみ１４ｆには、外周面に外方へ突出する複数の突出部１４ｉが形成されている。
【００３９】
そして膨出部４２と突出部１４ｉとがぶつからないようにして、接眼つまみ１４ｆに円筒状延出部４１を被せるようにして係合させる。
【００４０】
接眼つまみ１４ｆと円筒状延出部４１とが係合したら、円筒状延出部４１を円周方向に回して、円筒状延出部４１の膨出部４２と、接眼つまみ１４ｆの突出部１４ｉとが重なり合うようにする。このようにして円筒状延出部４１と接眼つまみ１４ｆとは、膨出部４２及び突出部１４ｉにおいて係止され、求心望遠鏡１４とＣＣＤカメラとが連接される。
【００４１】
このとき、ＣＣＤカメラ４０の光軸と、求心用望遠鏡の光軸とは光軸Ｌとして一致するように構成されている。
【００４２】
次に本例の測量機Ｓの機械中心を基準点Ｐに一致させ、測量基準位置（基準点）に配置する方法について説明する。
【００４３】
はじめに、測量機Ｓにおいて、求心のための設定を行う。まず、基準点Ｐの上方位置に、測量機Ｓがくるように概略位置合わせをする。そして、ＣＣＤカメラ４０を求心望遠鏡１４の接眼つまみ１４ｆに装着固定し、ＣＣＤカメラ４０の出力コード４３をディスプレイユニット２０のコネクタに差し込む。
【００４４】
そして指標２３の入力設定を行う。次にＣＣＤカメラ４０の電源をＯＮにすると、ディスプレイユニット２０のディスプレイ２１が、指標２３と、ＣＣＤカメラ４０からの画像と、を表示するモードに設定される。ディスプレイ２１上にＣＣＤカメラ４０からの画像が表示されたら、接眼つまみ１４ｆと、合焦つまみ１４ｄを回してディスプレイ２１上の映像を鮮明にする。
【００４５】
図４は本例の測量機Ｓにおけるブロック図である。測量機Ｓの本体１０は、測距測角を行う測距測角部Ａと、この測距測角部Ａからのデータを演算処理する演算処理部（ＣＰＵ）Ｂと、演算処理部（ＣＰＵ）Ｂで処理されたデータを表示する表示画面としてのディスプレイ２１と、から構成される。また求心を行うときにも、求心望遠鏡１４を覗いた状態の画像がＣＣＤカメラ４０を介してディスプレイ２１に表示される。
【００４６】
図５は、本発明の測量機における動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに基づいて測量機の動作を説明する。
なお、本例においては、予め測量機Ｓの電源が投入されているか、あるいは電源が投入されているが待機モードになっている状態（ディスプレイには表示がなにもされていない状態）としている。
【００４７】
そしてステップＳ１でＣＣＤカメラの電源（スイッチ）を投入（ＯＮ）にする。電源が投入されると、測量機Ｓの電源が投入されている場合で、ディスプレイ２１に何らかの表示がされている場合には、指標２３及びＣＣＤカメラ４０からの画像が変更表示される。待機モードである場合には電源が投入されると、指標２３及びＣＣＤカメラ４０からの画像が表示される（ステップＳ２）。
【００４８】
指標２３及び画像が表示されると、ステップＳ３でＣＣＤカメラ４０からの画像内に基準点Ｐがあるかどうかを判別する。ＣＣＤカメラ４０からの画像内に基準点Ｐがない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、ステップＳ４でエラー処理を行い、ＣＣＤカメラ４０からの画像内に基準点が位置するまでステップＳ３の処理を繰り返す。
【００４９】
なお、上記エラー処理において、例えば各種の音声でＣＣＤカメラ４０からの画像内に基準点Ｐがないことを報知することができる。報知手段としては、音声の他に、ランプを点滅させたり、ディスプレイにメッセージを表示させたりする方法がある。
【００５０】
ＣＣＤカメラ４０からの画像内に基準点Ｐがある場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、ステップＳ５で指標２３の範囲内に基準点Ｐがあるかどうかを判別する。指標２３の範囲内に基準点Ｐがない場合（Ｓ５：Ｎｏ）は指標２３の範囲内に基準点Ｐが位置するまでステップＳ５の処理を繰り返す。指標２３の範囲内に基準点Ｐがある場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ６で指標２３の中心に基準点Ｐが一致しているかどうかを判別する。
【００５１】
指標２３の中心に基準点Ｐが一致していないとき（Ｓ６：Ｎｏ）は、ステップＳ７で、ディスプレイ２１上にて、指標２３の中心から基準点Ｐまでの距離や、指標２３の中心が基準点Ｐに一致するための移動方向等を表示して、一致するまでステップＳ６の処理を繰り返す。
【００５２】
指標に基準点が一致しているとき（Ｓ６：Ｙｅｓ）は、ステップＳ８で一致の報知を行う。一致の報知においても、各種の音声により一致したことを報知する構成とすることができる。音声の他に、前記エラー処理とは異なるランプを点滅させたり、ディスプレイにメッセージを表示させることもできる。
【００５３】
なお、本例においては、測距測角データ用ディスプレイにＣＣＤカメラの映像を表示させる構成を示したが、ＣＣＤカメラの映像のみを表示させる専用ディスプレイを別途設けるようにしてもよい。
【００５４】
また、本例の求心望遠鏡と、ＣＣＤカメラとは、簡単に取り外しすることができるので、従来通り求心望遠鏡を覗いて求心することもでき、状況に応じて求心方法を選択することができる。特にＣＣＤカメラの画素数とディスプレイ表示の画素数との関係で、より高精度の求心を行うときは、直接求心望遠鏡を覗いて求心作業を行っても良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように本発明の測量機は、求心望遠鏡の接眼レンズ側にＣＣＤカメラが装着され、ＣＣＤカメラが求心望遠鏡を通して基準点の周辺の画像を撮像し、ディスプレイ上に、ＣＣＤカメラの撮像した画像と、測量機の機械中心に対応しＣＣＤカメラの光軸に一致させるための指標を表示し、ディスプレイ上において指標の中心と基準点とを一致させて求心可能とした構成であるので、ディスプレイを見ながら測量機を移動して求心作業をすることができ、簡単に求心を行えるとともに、作業者は楽な姿勢で作業を行うことができ、作業性を向上させることができる。
【００５６】
また前記ディスプレイとして測量機本体に設けられている測量データ表示用ディスプレイを用いることが可能であるので、既存の測量機を利用して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る測量機の斜視図である。
【図２】図１における要部拡大図である。
【図３】本発明の求心望遠鏡及びＣＣＤカメラを示す説明断面図である。
【図４】本発明の測量機に係るブロック図である。
【図５】本発明の測量機の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 本体
１１ 本体ケーシング
１２ 支柱
１３ 視準望遠鏡
１４ 求心望遠鏡
１４ａ 筒体
１４ｂ 合焦レンズ
１４ｃ レチクル
１４ｄ 合焦つまみ
１４ｅ 接眼レンズ
１４ｆ 接眼つまみ
１４ｇ 保持体
１４ｈ 焦点板枠
１４ｉ 突出部
２０ ディスプレイユニット
２１ ディスプレイ
２２ 操作キー群
２３ 指標
３０ 整準台
４０ ＣＣＤカメラ
４１ 円筒状延出部
４２ 膨出部
４３ 出力コード
Ａ 測距測角部
Ｂ ＣＰＵ演算処理部
Ｌ 光軸
Ｐ 基準点
Ｓ 測量機

Claims (2)

1. 測量機の本体に設けられた求心望遠鏡と、該求心望遠鏡の接眼レンズ側に着脱可能に装着され、前記求心望遠鏡を通して基準点の周辺の画像を撮像するＣＣＤカメラと、該ＣＣＤカメラの撮像した前記画像を表示するディスプレイと、を備え、
   前記ディスプレイは、前記ＣＣＤカメラの撮像した前記画像と、前記測量機の測量データと、を切り替え表示可能に構成され、
   前記ディスプレイは前記測量機の機械中心に対応し前記ＣＣＤカメラの光軸に一致させるための指標が前記基準点の周辺の画像と共に表示可能とされ、前記ディスプレイ上において表示された前記指標の中心と前記基準点とを一致させて求心可能としたことを特徴とする測量機。
2. 前記ディスプレイ上において前記基準点の画像が前記指標によって指示される領域内にあると判定され、かつ、前記基準点と前記指標とが一致していないと判定されたことに基づき、前記ディスプレイに前記基準点と前記指標の中心とを一致させるための移動距離及び移動方向を表示することを特徴とする請求項１記載の測量機。

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