JP3941215B2 - Surveyor and point setting method - Google Patents

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JP3941215B2
JP3941215B2 JP10641498A JP10641498A JP3941215B2 JP 3941215 B2 JP3941215 B2 JP 3941215B2 JP 10641498 A JP10641498 A JP 10641498A JP 10641498 A JP10641498 A JP 10641498A JP 3941215 B2 JP3941215 B2 JP 3941215B2
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勝 堀越
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の座標位置にポイントを設定する測量機及びポイント設定方法に関し、特に、ターゲット側の作業者に左右方向及び前後方向の移動情報をガイド光により伝達する測量機及びポイント設定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
建設工事等において杭打ち作業を行う場合には、測量機を用いて杭打ち位置のポイントを設定する測設作業が行われる。この測設作業は、例えば、ターゲット側の作業者が、測量機側の作業者の指示に従ってポイントを設定する位置に移動し、その位置に鋲などのポイントを設定する。この場合の測量機としては、ターゲットに向けて光を投光して測距及び測角を行うトータルステーション等が使用される。
【0003】
従来の測設作業は以下の手順で行われる。まず、測量機側の作業者が、測量機によりポイントを設定すべき方向の視準を行う。即ち、測量機には、ポイントを設定すべき座標位置があらかじめ入力されており、その方向と距離に関する情報が表示されるので、その表示に基いて測量機の視準望遠鏡をその座標位置の方向に向ける。
【0004】
この場合、測量機の視準方向は、ターゲットを持った作業者がいる方向とは異なる場合が多い。また、測設作業において1つのポイントを設定した後次のポイントを設定する場合に、ターゲット側の作業者は、どの方向にターゲットを移動させるべきかすぐには判断できない場合が多い。
【0005】
そこで、測量機側の作業者は、ターゲット側の作業者に左右どちらの方向に移動すべきかを、ジェスチャーや合図、又は手旗や無線機等を用いてターゲット側の作業者に伝える。
【0006】
ターゲット側の作業者は、測量機側の作業者のジェスチャー等の指示に従い、測量機の視準方向に移動する。ターゲット側の作業者が測量機の視準視野内に入ると、ターゲット側の作業者には、測量機に付属するコリメータ装置から投光されるガイド光が見えるようになる。
【0007】
コリメータ装置は、例えば、コリメータレンズとコリメータレンズのほぼ焦点位置に設けられた発光周期の異なる2個の光源を有する。2個の光源で発光しコリメータレンズから投光されるガイド光は、コリメータレンズの光軸を含む鉛直面で左右2つの領域に分けられた光としてターゲット側に投光される。
【0008】
コリメータ装置は測量機の視準線である測距用光軸を含む鉛直面内で平行に配置されているので、ガイド光の発光周期の異なる2つの領域の境界が測量機の水平面内における視準方向になる。この境界をターゲット側の作業者は目視で確認してターゲットを視準線上に移動する。
【0009】
ターゲットが視準線上に移動された後、測量機により測距が行われる。測量機は、測距により得られたターゲットまでの距離と、あらかじめ入力されているポイントを設定すべき距離とを比較し、ターゲットの現在位置から前後方向の移動情報を、ガイド光の発光周期を変化させることにより伝える。
【0010】
ターゲット側の作業者は、例えば、ガイド光の発光周期が長い場合には前へ移動し、発光周期が短い場合には後ろへ移動する。これらの手段によりターゲットをポイントを設定すべき位置に移動させ、ポイントの設定を行っていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、測量機側の作業者が、左右方向の移動情報をターゲット側の作業者に伝える場合に、ジェスチャーや合図、又は手旗信号等では煩雑であり且つ正確に指示を伝えることができない。
【0012】
また、測量機側及びターゲット側の作業者が無線機等を携帯し、無線機等により移動情報を伝える場合は、持ち運びに不便であるばかりでなく、ターゲット側の作業者は、反射プリズム等のターゲットを持ったまま無線機等を操作しなければならず、作業性が低下する。
【0013】
更に、測量機はポイントを設定する方向に視準されるので、ターゲット側の作業者が測量機の視準視野内に入っていない場合は、ターゲット側の作業者からコリメータ装置のガイド光を見ることができない。従って、測量機側の作業者は、異なるポイント方向を視準するたびに、ターゲット側の作業者をジェスチャー等により測量機の視準視野内に誘導していた。即ち、左右方向の移動情報の伝達は、ジェスチャー等とコリメータ装置のガイド光の2段階で伝達されるため、工数が多くなり作業効率が低下していた。
【0014】
即ち、ターゲットは側の作業者は、ターゲットを持って最初に左右、その後前後と2段階の移動を行うので、目標とするポイント位置に到達するまでに多くの時間がかかっていた。
【0015】
そこで本発明は、ターゲット側の作業者のポイント位置に向かう左右方向の誘導を簡単に且つ正確に行うことができ、更に、ターゲット側の作業者を短時間でポイント位置に誘導することができる測量機及びポイント設定方法を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、所定の座標位置にポイントを設定する測量機において、ターゲットまでの角度及び距離を測定する測定手段と、前記ターゲットに向けてガイド光を投光する投光手段とを有し、前記座標位置と前記測定手段で測定した前記ターゲットまでの角度及び距離とを比較し、前記座標位置に向かって前記ターゲットを移動させるべき前後及び、又は左右方向を求め、前記方向に従って前記ガイド光を変化させることを特徴とする測量機を提供することにより達成される。
【0017】
本発明の測量機によれば、ターゲット側の作業者に、測量機のガイド光によって前後及び、又は左右方向の移動情報を与えてポイント位置に誘導することができ、測量機側の作業者のジェスチャーや合図等が不要となるので、測設作業を効率的に行うことができる。また、測設作業の際受信機等の携帯物が不要になり、ターゲット側の作業者は迅速にポイント設定位置まで移動することができる。
【0018】
また上記の目的は、所定の座標位置にポイントを設定するポイント設定方法において、ターゲットまでの角度及び距離を測定し、前記座標位置と前記測定した前記ターゲットまでの角度及び距離とから、前記座標位置に向かって前記ターゲットを移動させるべき左右方向及び、又は前後方向を求め、前記左右方向に従って、前記ターゲットを移動させるべき方向に対応する左右の一方の領域を第1の発光周期とし、それと反対方向に対応する他方領域を第2の発光周期とすると共に、前記ターゲットを移動させるべき前記前後方向に対応して、前記第1の発光周期を異ならせたガイド光を、前記ターゲットに向けて投光し、前記ターゲットを前記座標位置に向かって誘導することを特徴とするポイント設定方法を提供することにより達成される。
【0019】
本発明のポイント設定方法によれば、ターゲット側の作業者は、ガイド光により左右方向ばかりでなく前後方向の移動情報も同時に取得できるので、最短距離でポイント設定位置まで移動することができ、測設作業を効率的に行うことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例について図面に従って説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0021】
図1は、本発明の実施の形態例の測量機の基本構成を示すブロック図である。測量機本体1は、ターゲット8に向けて測距光L1を投光する測距光投光部4、ターゲット8で反射された測距光L1を受光する測距光受光部5、測量機本体1の測距光投光部4及び測距光受光部5と光軸方向を一致させて設けた視準望遠鏡(不図示)の視準方向の角度を測定するエンコーダ部7等を有する。また、ターゲット8は、測距光L1を入射した方向と同一方向に反射する反射プリズム11を有する。
【0022】
測距光受光部5は、投光した測距光L1の位相と受光した測距光L1の位相との差からターゲット8までの距離を求め、測距データ信号S3を制御部2に出力する。また、エンコーダ部7は、前記望遠鏡でターゲット8を視準することにより、ターゲット8の方向を示す角度データ信号S2を制御部2に出力する。
【0023】
また、測量機本体1にはキーボード等の入力部3が設けられ、ポイントを設定すべき座標位置が入力される。入力部3は、入力された座標位置データS1を制御部2に出力する。なお、ポイントを設定すべき座標位置が、図示しないメモリーカード等に記憶されている場合は、その座標位置データを入力部3を介して、又は直接制御部2に入力することもできる。
【0024】
制御部2は、測距データ信号S3と角度データ信号S2からターゲット8の座標値を計算し、ポイントを設定する位置の設計値データである座標位置データS1と比較する。そしてその比較結果に基づき、ターゲット8をポイントを設定する位置に誘導するためのガイド光信号S4を作る。
【0025】
ガイド光信号S4は、後に詳述するガイド光投光部6に入力される。ガイド光投光部6は、コリメータレンズ10からガイド光L2をターゲット8に向けて投光する。ガイド光L2の光軸は、測距光投光部4から投光される測距光L1の光軸と同一の鉛直面内にあり、互いに平行となっている。
【0026】
ターゲット8を持った作業者は、ガイド光L2を見ることにより前後左右の移動情報を取得し、ポイントを設定する位置へ移動する。
【0027】
図2は、本発明の実施の形態例のガイド光投光部6の光学系を測量機の上方から見た概略図である。ガイド光投光部6には、コリメータレンズ10が設けられており、その光軸21を含む鉛直面(紙面に垂直)に稜線が一致するように三角プリズム20が配設されている。
【0028】
三角プリズム20の反射面22、23は、コリメータレンズ10の方向を向いており、かつ光軸21と逆方向へ等角度傾斜している。そして、反射面22で反射したコリメータレンズ10の焦点の位置に光源Aが、また、反射面23で反射したコリメータレンズ10の焦点の位置に光源Bが各々配設されている。
【0029】
従って、光源Aから射出された光は、三角プリズム20の反射面22で反射し、コリメータレンズ10からターゲット8に向けて投光される。光源Aから射出された光は、ガイド光L2の測量機からターゲット8の方向を見て右半分となる領域Aを占める。
【0030】
一方、光源Bから射出された光は、三角プリズム20の反射面23で反射し、コリメータレンズ10からターゲット8に向けて投光される。光源Bから射出された光は、ガイド光L2の測量機からターゲット8の方向を見て左半分となる領域Bを占める。
【0031】
光源A及び光源Bは、同一又は異なる発光色を有する発光ダイオード等の発光素子で、図1に示した制御部2で作られるガイド光信号S4により、連続点灯、点滅又は発光周期の変更等が行われる。
【0032】
図3は、本発明の実施の形態例のガイド光L2をターゲット側から見た断面図である。領域A及び領域Bはそれぞれ図2に示した光源A及び光源Bから投光される領域であり、ターゲット側の作業者からは、領域Aが左側に領域Bが右側に見える。
【0033】
領域A及び領域Bの発光周期を変化させて、左右方向及び前後方向の移動情報を伝達するには、例えば以下のように行う。即ち、左右方向の移動情報を伝達するには、ターゲット8を移動すべき方向の領域を発光周期aで点滅させ、その逆方向の領域を連続点灯(発光周期が無限大)とする。
【0034】
ターゲット側の作業者から見て、図3のように領域Aが発光周期aで点滅し、領域Bが連続点灯して見える場合は、ポイント設定位置へ近づくために左への移動を要する。
【0035】
逆に、ターゲット側の作業者から見て領域Bが発光周期aで点滅し、領域Aが連続点灯して見える場合は、ポイント設定位置へ近づくために右への移動を要する。
【0036】
そして、ターゲット側の作業者がガイド光L2の指示に従って移動し、測量機の視準線方向とターゲット方向が合致した場合は、領域A及び領域Bが交互に発光周期aで点滅して見える。これによりターゲット側の作業者は、視準線方向とターゲット方向が合致したことを認識できる。
【0037】
一方、ガイド光L2により前後方向の移動情報を伝達するには、発光周期aを変化させる。例えば、ターゲット8を後ろへ移動すべき場合は発光周期aのままとし、ターゲット8を前へ移動すべき場合はaと異なる発光周期bとする。そして、ターゲット位置がポイント設定位置に一致した場合にa、bと異なる発光周期cとする。
【0038】
このように左右方向の移動情報は、領域A及び領域Bの一方を点滅させ他方を連続点灯させることにより伝達し、前後方向の移動情報は、領域A又は領域Bを点滅させる発光周期を異ならせることにより伝達する。従って、ターゲット側の作業者は、ガイド光の点滅している方向及び点滅の発光周期を見るだけで、ターゲット8を移動すべき左右及び前後の方向を一度に認識することができ、迅速にポイント設定位置まで移動することができる。
【0039】
図4は、本発明の実施の形態例における前後左右の移動情報の伝達の詳細な説明図である。
【0040】
まず、ターゲット8がポイント設定位置より近いため、後ろへの移動を要する場合(a欄)について説明する。この場合には、更に、左への移動を要する場合(b欄)と右への移動を要する場合(c欄)とがある。
【0041】
ターゲット8が左への移動を要する場合(b欄)は、ターゲット側の作業者から見てガイド光の左側の領域Aが発光周期a(例えば10Hz)で点滅し、右側の領域Bが連続点灯する。一方、ターゲット8が右への移動を要する場合(c欄)は、ガイド光の右側の領域Bが発光周期a(10Hz)で点滅し、左側の領域Aが連続点灯する。
【0042】
従って、左側の領域A又は右側の領域Bが10Hzで点滅し、他方の領域が連続点灯していれば、ターゲット側の作業者は、点滅している左又は右方向への移動を要すると共に、後ろへの移動も要することを認識できる(a欄)。
【0043】
次に、ターゲット8がポイント設定位置より遠いため、前への移動を要する場合(d欄)について説明する。この場合も、更に、左への移動を要する場合(e欄)と右への移動を要する場合(f欄)とがある。
【0044】
ターゲット8が左への移動を要する場合(e欄)は、ターゲット側の作業者から見てガイド光の左側の領域Aが発光周期b(例えば3Hz)で点滅し、右側の領域Bが連続点灯する。一方、ターゲット8が右への移動を要する場合(f欄)は、ガイド光の右側の領域Bが発光周期b(3Hz)で点滅し、左側の領域Aが連続点灯する。
【0045】
従って、左側の領域A又は右側の領域Bが3Hzで点滅し、他方の領域が連続点灯していれば、ターゲット側の作業者は、点滅している左右方向への移動を要すると共に、前への移動も要することを認識できる(d欄)。
【0046】
次に、ターゲット8の左右方向がポイント設定方向に一致した場合(i欄)について説明する。この場合には、更に、後ろへの移動を要する場合(g欄)と前への移動を要する場合(h欄)とがある。
【0047】
ターゲット8が後ろへの移動を要する場合(g欄)は、ガイド光の左側の領域Aと右側の領域Bが10Hzで交互に点滅する。一方、ターゲット8が前への移動を要する場合(h欄)は、ガイド光の左側の領域Aと右側の領域Bが3Hzで交互に点滅する。
【0048】
従って、左側の領域Aと右側の領域Bが10Hz又は3Hzで交互に点滅していれば、ターゲット側の作業者は、左右方向は一致しているが前後方向への移動を要することを認識できる。
【0049】
次に、ターゲット8の前後方向がポイント設定位置に一致した場合(j欄)について説明する。この場合には、更に、左への移動を要する場合(k欄)と右への移動を要する場合(l欄)とがある。
【0050】
ターゲット8が左への移動を要する場合(k欄)は、ターゲット側の作業者から見てガイド光の左側の領域Aが発光周期c(例えば1Hz)で点滅し、右側の領域Bが連続点灯する。一方、ターゲット8が右への移動を要する場合(l欄)は、ガイド光の右側の領域Bが発光周期c(1Hz)で点滅し、左側の領域Aが連続点灯する。
【0051】
従って、左側の領域A又は右側の領域Bが1Hzで点滅していれば、ターゲット側の作業者は、前後方向は一致しているが左右方向への移動を要することを認識できる。
【0052】
図5は、本発明の実施の形態例においてターゲット位置がポイント設定位置と一致した場合を示すタイミングチャートである。ガイド光の領域Aが図5(1)のように周期1秒で点滅した後、領域Bが図5(2)のように周期1秒で点滅する。一方の領域が点滅している間、他方の領域は連続点灯している。このように、ターゲット側の作業者は、領域Aと領域Bが2回ずつ交互に点滅するのを見て、ターゲット位置がポイント設定位置に一致したことを認識できる。
【0053】
このように本実施の形態例では、ガイド光の領域A及び領域Bの発光周期を変化させることで前後左右の移動情報を伝達でき、ターゲット側の作業者は迅速にポイント設定位置に移動することができる。
【0054】
図6は、本実施の形態例におけるターゲット側から見たガイド光の説明図である。図6は、図4及び図5に示した複数のガイド光を、ターゲット側から見た場合に配置して示される。ターゲット側の作業者は、測量機から投光されるガイド光を見て、以下のようにしてポイント設定位置に移動する。
【0055】
ターゲット側の作業者は、ガイド光の領域A又は領域Bの一方の領域の点滅により左右方向のずれを認識する。即ち、ガイド光の一方の領域が10Hz、3Hz又は1Hzで点滅し、他方の領域が連続点灯している場合、ターゲット側の作業者が点滅している領域の方向に移動すれば、ポイント設定位置の方向に対するずれ量が減少する。そして、ターゲット8の左右方向がポイント設定方向に一致した場合は、ガイド光の領域Aと領域Bが、10Hz、3Hz又は1Hzで交互に点滅する。
【0056】
一方、ターゲット側の作業者は、ガイド光の領域A又は領域Bの発光周期により前後方向のずれを認識する。即ち、領域A又は領域Bが10Hzで点滅していれば後ろへの移動を要し、3Hzで点滅していれば前への移動を要する。そして、ターゲット8の前後方向がポイント設定位置に一致した場合は、領域A又は領域Bの発光周期が1Hzとなる。
【0057】
そして、ガイド光に従って前後左右に移動し、ターゲット位置がポイント設定位置に一致した場合は、前述のように、左側の領域Aと右側の領域Bが1Hzで2回ずつ交互に点滅する。
【0058】
このように本実施の形態例では、ガイド光により前後左右の移動情報を同時に伝達できるため、ターゲット側の作業者は、先に前後のずれをなくす方向に移動し次に左右のずれをなくす方向に移動してもよいし、逆に、先に左右のずれをなくす方向に移動し次に前後のずれをなくす方向に移動してもよい。更に、前後左右のずれを同時になくす方向、即ち、ななめ方向に移動することも可能である。このため、測設作業の状況に応じて、ターゲット側の作業者は迅速にポイント設定位置まで移動でき、測設作業の作業効率を向上させることができる。
【0059】
図7は、本発明の実施の形態例におけるポイント設定の手順を表したフローチャートである。フローチャートに従って測設作業の手順について説明する。
【0060】
測設が開始されると、まずステップS11においてポイントを設定する座標位置である設計値データが入力される。設計値データの入力は、測量機のキーボードから直接入力してもよいし、あらかじめ設計値データが記憶されたメモリーカード等を測量機に接続して入力してもよい。
【0061】
次にステップS12において、測量機の視準望遠鏡をターゲット8に向ける視準工程を行う。即ち、従来のように、測量機をポイント設定方向に向けるのではなくターゲット方向に向ける。これによりターゲット側の作業者は、常にガイド光を見ることができ、前後左右の移動情報を正確に取得することができる。
【0062】
ステップS13では、測量機によりターゲット8までの測距を行い、ターゲット8が位置する角度と距離データを取得する。そして、ステップS14で、ステップS13で取得した角度と距離データを座標値データに換算する。これは、ステップS11で入力される設計値データが座標値データであるため、それとの比較を容易にするためである。
【0063】
ステップS15ではステップS14で換算したターゲット8の座標値データとポイントを設定すべき設計値データとの比較を行い、異なった値があればステップS16へ進み、すべて同じ値であればステップS18へ進む。
【0064】
ステップS16では、ガイド光によりターゲット側の作業者に前後左右の移動情報を伝達する。ガイド光に、左右と前後の4種類の移動情報を含ませる例については前述した通りである。
【0065】
ステップS17では、ターゲット側の作業者がガイド光による前後、左右の移動情報を見て、ターゲット8をポイント設定位置の方向に移動させる。このように、ターゲット側の作業者は、ガイド光により前後左右の移動情報を取得できるので、ポイント設定位置まで直接移動することができる。即ち、左右方向に移動した後に前後方向に移動するという2段階のステップを経る必要がない。
【0066】
ターゲット8が移動すると、測量機側の作業者は再びターゲット8の視準を行い(ステップS12)、ターゲット8の角度距離データを取得する(ステップS13)。そして、ターゲット8の座標値データとポイントを設定すべき設計値データが一致するまで、ステップS12からステップS17までを繰り返す。
【0067】
ターゲット8の座標値データとポイントを設定すべき設計値データが一致した場合は、ステップS18において、ターゲット側の作業者にガイド光により座標値データと設計値データが一致したことを伝達する。なお、この伝達方法は、前述のように、ガイド光を特定の発光周期で点滅させてもよいし、ガイド光の発光色を特定色に変化させてもよい。
【0068】
ステップS18において1つのポイントの設定が終了すると、次のポイントの設定を行うためにステップS11に移行する。
【0069】
尚、ガイド光により前後左右の移動情報を伝達する際の発光周期は、上記の実施の形態例には限定されず、4種類の移動情報が区別できるものであればよい。また、ガイド光の領域A及び領域Bの発光色を変化させることにより、前後左右の移動情報を伝達することも可能である。
【0070】
更に、制御部2において、前記座標位置と前記測定手段で求めたターゲット8までの距離及び角度とからターゲット8を左右及び、又は前後方向に移動させるべき距離を求める。そして、その距離に応じて異なる周期又はパターンで光源A、Bを発光させるガイド光信号S4を生成することもできる。
【0071】
例えば、ターゲット8を移動させるべき距離が所定の値以上であるとき、前記10Hz又は3Hzでの発光が所定時間毎に短時間休止する発光パターンとすることができる。発光パターンを変える代わりに他と区別出来る発光周期に変化させても良いことは言うまでもない。
【0072】
このようにすることによってターゲット側作業者はターゲット8を移動させるべき距離の程度を知ることができるので、より短時間でポイント設定位置に移動することができる。
【0073】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、ターゲット側の作業者は測量機のガイド光を一目するだけで前後左右の移動情報を取得できるので、測設作業を効率的に行うことができる。
【0074】
また本発明によれば、測設作業の際受信機等の携帯物が不要になり、迅速にポイント設定位置まで移動できるので、測設作業における作業時間を短縮することができる。更に携帯する荷物を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例の測量機のブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態例のガイド光投光部の光学系である。
【図3】本発明の実施の形態例のガイド光をターゲット側から見た図である。
【図4】本発明の実施の形態例における前後左右の移動情報の伝達の説明図である。
【図5】本発明の実施の形態例においてターゲットがポイント設定位置に一致した場合のタイミングチャートである。
【図6】本発明の実施の形態例におけるターゲット側から見たガイド光の説明図である。
【図7】本発明の実施の形態例におけるポイント設定手順のフローチャートである。
【符号の説明】
1 測量機本体
2 制御部
3 入力部
4 測距光投光部
5 測距光受光部
6 ガイド光投光部
7 エンコーダ部
8 ターゲット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surveying instrument and a point setting method for setting a point at a predetermined coordinate position, and more particularly, to a surveying instrument and a point setting method for transmitting movement information in the left and right direction and the front and rear direction to a target side operator by a guide light. .
[0002]
[Prior art]
When performing pile driving work in construction work or the like, a surveying work is performed in which a point of the pile driving position is set using a surveying instrument. In this surveying work, for example, a target-side worker moves to a position where a point is set in accordance with an instruction from a surveyor-side worker, and sets a point such as a heel at that position. As a surveying instrument in this case, a total station or the like that projects light toward a target to perform distance measurement and angle measurement is used.
[0003]
Conventional surveying work is performed in the following procedure. First, an operator on the surveying instrument collimates the direction in which points should be set by the surveying instrument. That is, the coordinate position where the point is to be set is input to the surveying instrument in advance, and information on its direction and distance is displayed. Based on this display, the collimating telescope of the surveying instrument is in the direction of the coordinate position. Turn to.
[0004]
In this case, the collimation direction of the surveying instrument is often different from the direction in which the worker with the target is present. Further, when setting one point after setting one point in the surveying work, the worker on the target side often cannot immediately determine in which direction the target should be moved.
[0005]
Therefore, the surveyor-side worker tells the target-side worker, using gestures, cues, flags, radios, or the like, which direction to move to the target-side worker.
[0006]
The target-side worker moves in the collimation direction of the surveying instrument in accordance with an instruction such as a gesture of the surveying-side worker. When the target operator enters the collimation field of the surveying instrument, the target operator can see the guide light emitted from the collimator device attached to the surveying instrument.
[0007]
The collimator device has, for example, a collimator lens and two light sources having different light emission periods provided at substantially focal positions of the collimator lens. The guide light emitted from the two light sources and projected from the collimator lens is projected to the target side as light divided into two left and right regions on the vertical plane including the optical axis of the collimator lens.
[0008]
Since the collimator device is arranged in parallel in the vertical plane including the optical axis for distance measurement, which is the collimation line of the surveying instrument, the boundary between two regions having different light emission periods of the guide light is viewed in the horizontal plane of the surveying instrument. It becomes a quasi direction. The operator on the target side visually confirms this boundary and moves the target onto the collimation line.
[0009]
After the target is moved on the line of sight, distance measurement is performed by the surveying instrument. The surveying instrument compares the distance to the target obtained by the distance measurement and the distance that should be set in advance, the movement information in the front-rear direction from the current position of the target, and the light emission cycle of the guide light. Communicate by changing.
[0010]
For example, the worker on the target side moves forward when the light emission period of the guide light is long, and moves backward when the light emission period is short. The point is set by moving the target to the position where the point is to be set by these means.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, when an operator on the surveying instrument conveys movement information in the left-right direction to an operator on the target side, gestures, cues, flag signals, and the like are complicated and cannot be accurately instructed.
[0012]
In addition, when the surveyor-side and target-side workers carry radio equipment, etc. and transmit movement information using the radio equipment, etc., not only is it inconvenient to carry, but the target-side workers can use reflective prisms, etc. A radio device or the like must be operated with the target held, and workability is reduced.
[0013]
Further, since the surveying instrument is collimated in the direction in which the point is set, when the target operator is not within the collimation field of the surveying instrument, the guide light of the collimator device is viewed from the target operator. I can't. Therefore, every time the surveyor-side worker collimates different point directions, the target-side worker is guided within the collimation field of the surveying instrument by a gesture or the like. That is, since the movement information in the left-right direction is transmitted in two stages, such as a gesture and the guide light of the collimator device, man-hours are increased and work efficiency is reduced.
[0014]
That is, since the operator on the side of the target first moves left and right, and then moves back and forth in two steps, it takes a long time to reach the target point position.
[0015]
Therefore, the present invention can easily and accurately guide the left and right directions toward the point position of the target-side worker, and can further guide the target-side worker to the point position in a short time. An object is to provide a machine and a point setting method.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In the surveying instrument that sets a point at a predetermined coordinate position, the above object has a measuring unit that measures an angle and a distance to a target, and a light projecting unit that projects guide light toward the target. The coordinate position and the angle and distance to the target measured by the measuring means are compared, the front and rear and / or the left / right direction to move the target toward the coordinate position is obtained, and the guide light is guided according to the direction. This is achieved by providing a surveying instrument characterized by changing.
[0017]
According to the surveying instrument of the present invention, it is possible to guide the operator on the target side to the point position by giving movement information in the back and forth and / or left and right directions by the guide light of the surveying instrument. Since no gestures or cues are required, the construction work can be performed efficiently. In addition, a portable object such as a receiver is not required for the surveying work, and the target operator can quickly move to the point setting position.
[0018]
In addition, in the point setting method for setting a point at a predetermined coordinate position, the object is to measure the angle and distance to the target, and from the coordinate position and the measured angle and distance to the target, the coordinate position The left-right direction and / or the front-rear direction in which the target is to be moved toward the front is determined, and according to the left-right direction, one of the left and right areas corresponding to the direction in which the target is to be moved is defined as the first light emission period, and the opposite direction The other region corresponding to the second light emission period is set as a second light emission period, and guide light having a different first light emission period corresponding to the front-rear direction in which the target should be moved is projected toward the target. And achieving the point setting method characterized by guiding the target toward the coordinate position. .
[0019]
According to the point setting method of the present invention, the operator on the target side can simultaneously acquire not only the left and right direction but also the movement information in the front and rear direction by the guide light. Installation work can be performed efficiently.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, such an embodiment does not limit the technical scope of the present invention.
[0021]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a surveying instrument according to an embodiment of the present invention. The surveying instrument main body 1 includes a ranging light projecting unit 4 that projects the ranging light L1 toward the target 8, a ranging light receiving unit 5 that receives the ranging light L1 reflected by the target 8, and a surveying instrument main body. The distance measuring light projecting unit 4 and the distance measuring light receiving unit 5 have an encoder unit 7 for measuring the angle of the collimating direction of a collimating telescope (not shown) provided with the optical axis direction matched. Further, the target 8 includes a reflecting prism 11 that reflects in the same direction as the direction in which the distance measuring light L1 is incident.
[0022]
The ranging light receiving unit 5 obtains the distance to the target 8 from the difference between the phase of the projected ranging light L1 and the phase of the received ranging light L1, and outputs the ranging data signal S3 to the control unit 2. . The encoder unit 7 collimates the target 8 with the telescope, and outputs an angle data signal S2 indicating the direction of the target 8 to the control unit 2.
[0023]
Further, the surveying instrument main body 1 is provided with an input unit 3 such as a keyboard, and a coordinate position where a point is to be set is input. The input unit 3 outputs the input coordinate position data S1 to the control unit 2. In addition, when the coordinate position which should set a point is memorize | stored in the memory card etc. which are not shown in figure, the coordinate position data can also be input into the control part 2 via the input part 3 or directly.
[0024]
The control unit 2 calculates the coordinate value of the target 8 from the distance measurement data signal S3 and the angle data signal S2, and compares it with the coordinate position data S1, which is design value data of the position where the point is set. Based on the comparison result, a guide light signal S4 for guiding the target 8 to a position where a point is set is generated.
[0025]
The guide light signal S4 is input to the guide light projector 6 described later in detail. The guide light projector 6 projects the guide light L2 from the collimator lens 10 toward the target 8. The optical axis of the guide light L2 is in the same vertical plane as the optical axis of the distance measuring light L1 projected from the distance measuring light projector 4, and is parallel to each other.
[0026]
The operator with the target 8 acquires the movement information of the front, rear, left and right by looking at the guide light L2, and moves to the position where the point is set.
[0027]
FIG. 2 is a schematic view of the optical system of the guide light projector 6 according to the embodiment of the present invention as viewed from above the surveying instrument. The guide light projecting unit 6 is provided with a collimator lens 10, and a triangular prism 20 is disposed so that a ridge line coincides with a vertical plane (perpendicular to the paper surface) including the optical axis 21.
[0028]
The reflecting surfaces 22 and 23 of the triangular prism 20 face the direction of the collimator lens 10 and are inclined at an equal angle in the direction opposite to the optical axis 21. The light source A is disposed at the focal position of the collimator lens 10 reflected by the reflecting surface 22, and the light source B is disposed at the focal position of the collimator lens 10 reflected by the reflecting surface 23.
[0029]
Therefore, the light emitted from the light source A is reflected by the reflecting surface 22 of the triangular prism 20 and is projected from the collimator lens 10 toward the target 8. The light emitted from the light source A occupies a region A that is a right half when the direction of the target 8 is viewed from the surveying instrument of the guide light L2.
[0030]
On the other hand, the light emitted from the light source B is reflected by the reflecting surface 23 of the triangular prism 20 and is projected from the collimator lens 10 toward the target 8. The light emitted from the light source B occupies a region B that is the left half when the direction of the target 8 is viewed from the surveying instrument of the guide light L2.
[0031]
The light source A and the light source B are light-emitting elements such as light-emitting diodes having the same or different emission colors, and can be continuously lit, blinked, or changed in light-emission cycle by the guide light signal S4 generated by the control unit 2 shown in FIG. Done.
[0032]
FIG. 3 is a sectional view of the guide light L2 according to the embodiment of the present invention as viewed from the target side. Areas A and B are areas projected from the light sources A and B shown in FIG. 2, respectively, and the area A is seen on the left side and the area B is seen on the right side from the target side operator.
[0033]
In order to transmit the movement information in the left-right direction and the front-rear direction by changing the light emission period of the area A and the area B, for example, the following is performed. That is, in order to transmit the movement information in the left-right direction, the area in the direction in which the target 8 should move is blinked with the light emission period a, and the reverse area is continuously lit (the light emission period is infinite).
[0034]
When the area A blinks with the light emission period a and the area B appears to be continuously lit as seen from the target side operator, it needs to move to the left in order to approach the point setting position.
[0035]
On the other hand, when the area B blinks with the light emission period a as viewed from the target side operator and the area A appears to be continuously lit, it needs to move to the right to approach the point setting position.
[0036]
Then, when the operator on the target side moves according to the instruction of the guide light L2, and the collimating line direction of the surveying instrument and the target direction match, the area A and the area B appear to blink alternately with the light emission period a. As a result, the operator on the target side can recognize that the collimation line direction matches the target direction.
[0037]
On the other hand, in order to transmit the movement information in the front-rear direction by the guide light L2, the light emission period a is changed. For example, when the target 8 is to be moved backward, the light emission cycle a is maintained, and when the target 8 is to be moved forward, the light emission cycle b is different from a. When the target position matches the point setting position, the light emission period c is different from a and b.
[0038]
As described above, the movement information in the left-right direction is transmitted by blinking one of the areas A and B and continuously lighting the other, and the movement information in the front-rear direction varies the light emission cycle for blinking the area A or the area B. To communicate. Therefore, the operator on the target side can recognize the left and right and front and rear directions to which the target 8 should be moved at a time only by looking at the blinking direction of the guide light and the light emission period of the blinking. It can move to the set position.
[0039]
FIG. 4 is a detailed explanatory diagram of transmission of front / rear / left / right movement information in the embodiment of the present invention.
[0040]
First, the case where the rearward movement is required because the target 8 is closer to the point setting position (column a) will be described. In this case, there are a case where a leftward movement is required (column b) and a case where a rightward movement is required (column c).
[0041]
When the target 8 needs to move to the left (column b), the area A on the left side of the guide light as viewed from the target side operator blinks at the light emission period a (for example, 10 Hz), and the area B on the right side is continuously lit. To do. On the other hand, when the target 8 needs to move to the right (column c), the area B on the right side of the guide light blinks at the light emission period a (10 Hz), and the area A on the left side is continuously lit.
[0042]
Therefore, if the left side area A or the right side area B blinks at 10 Hz and the other area is continuously lit, the target side operator needs to move in the blinking left or right direction, It can be recognized that a backward movement is also required (a column).
[0043]
Next, the case where the target 8 needs to move forward because the target 8 is far from the point setting position (column d) will be described. Also in this case, there are a case where movement to the left is required (e column) and a case where movement to the right is required (f column).
[0044]
When the target 8 needs to move to the left (column e), the area A on the left side of the guide light as viewed from the operator on the target side blinks at the light emission period b (for example, 3 Hz), and the area B on the right side is continuously lit. To do. On the other hand, when the target 8 needs to move to the right (column f), the area B on the right side of the guide light blinks at the light emission period b (3 Hz), and the area A on the left side is continuously lit.
[0045]
Therefore, if the left side area A or the right side area B blinks at 3 Hz and the other area is continuously lit, the worker on the target side needs to move in the blinking horizontal direction and move forward. Can be recognized (column d).
[0046]
Next, the case where the left and right direction of the target 8 matches the point setting direction (column i) will be described. In this case, there are a case where a backward movement is required (column g) and a case where a backward movement is required (column h).
[0047]
When the target 8 needs to move backward (column g), the left area A and the right area B of the guide light blink alternately at 10 Hz. On the other hand, when the target 8 needs to move forward (column h), the left area A and the right area B of the guide light blink alternately at 3 Hz.
[0048]
Therefore, if the left side area A and the right side area B are alternately flashing at 10 Hz or 3 Hz, the operator on the target side can recognize that the horizontal direction is the same but the movement in the front-rear direction is required. .
[0049]
Next, the case where the front-rear direction of the target 8 matches the point setting position (column j) will be described. In this case, there are a case where movement to the left is required (k column) and a case where movement to the right is required (column l).
[0050]
When the target 8 needs to move to the left (column k), the area A on the left side of the guide light as viewed from the operator on the target side blinks at a light emission period c (for example, 1 Hz), and the area B on the right side is continuously lit. To do. On the other hand, when the target 8 needs to move to the right (column 1), the area B on the right side of the guide light blinks at the light emission period c (1 Hz), and the area A on the left side is continuously lit.
[0051]
Therefore, if the left area A or the right area B blinks at 1 Hz, the target operator can recognize that the front-rear direction coincides but the movement in the left-right direction is required.
[0052]
FIG. 5 is a timing chart showing a case where the target position matches the point setting position in the embodiment of the present invention. After the area A of the guide light blinks at a cycle of 1 second as shown in FIG. 5 (1), the area B blinks at a cycle of 1 second as shown in FIG. 5 (2). While one area is blinking, the other area is continuously lit. In this way, the operator on the target side can recognize that the target position matches the point setting position by seeing the areas A and B blink alternately twice.
[0053]
As described above, in this embodiment, the movement information of the front, rear, left and right can be transmitted by changing the light emission period of the area A and the area B of the guide light, and the operator on the target side can quickly move to the point setting position. Can do.
[0054]
FIG. 6 is an explanatory diagram of the guide light viewed from the target side in the present embodiment. FIG. 6 shows the plurality of guide lights shown in FIGS. 4 and 5 arranged when viewed from the target side. The operator on the target side looks at the guide light projected from the surveying instrument and moves to the point setting position as follows.
[0055]
The operator on the target side recognizes a shift in the left-right direction by blinking one of the areas A and B of the guide light. That is, if one area of the guide light blinks at 10 Hz, 3 Hz, or 1 Hz and the other area is continuously lit, the point setting position can be determined by moving the target side worker in the direction of the blinking area. The amount of deviation with respect to the direction decreases. When the left and right direction of the target 8 coincides with the point setting direction, the area A and the area B of the guide light blink alternately at 10 Hz, 3 Hz, or 1 Hz.
[0056]
On the other hand, the operator on the target side recognizes the shift in the front-rear direction based on the light emission period of the area A or the area B of the guide light. That is, if the area A or the area B is blinking at 10 Hz, it is necessary to move backward, and if it is blinking at 3 Hz, it is necessary to move forward. When the front-rear direction of the target 8 coincides with the point setting position, the light emission period of the region A or the region B is 1 Hz.
[0057]
When the target position matches the point setting position according to the guide light, the left area A and the right area B blink alternately twice at 1 Hz as described above.
[0058]
As described above, in this embodiment, since the front / rear and left / right movement information can be simultaneously transmitted by the guide light, the target-side worker first moves in the direction to eliminate the front / rear deviation and then eliminates the left / right deviation. Alternatively, it may be moved in the direction to eliminate the left-right deviation first, and then moved in the direction to eliminate the front-back deviation. Furthermore, it is also possible to move in the direction in which the deviations in the front / rear and left / right directions are eliminated simultaneously, that is, in the licking direction. For this reason, the worker on the target side can quickly move to the point setting position according to the situation of the surveying work, and the work efficiency of the surveying work can be improved.
[0059]
FIG. 7 is a flowchart showing a point setting procedure in the embodiment of the present invention. The procedure of the surveying work will be described according to the flowchart.
[0060]
When measurement is started, first, design value data that is a coordinate position for setting a point is input in step S11. The design value data may be input directly from the keyboard of the surveying instrument, or may be input by connecting a memory card or the like in which design value data is stored in advance to the surveying instrument.
[0061]
Next, in step S12, a collimation step is performed in which the collimating telescope of the surveying instrument is directed to the target 8. That is, the surveying instrument is not directed in the point setting direction as in the prior art, but is directed in the target direction. Thereby, the operator on the target side can always see the guide light, and can accurately acquire the movement information of the front, rear, left and right.
[0062]
In step S13, the distance to the target 8 is measured by the surveying instrument, and the angle and distance data at which the target 8 is located are acquired. In step S14, the angle and distance data acquired in step S13 are converted into coordinate value data. This is because the design value data input in step S11 is coordinate value data, so that comparison with it is easy.
[0063]
In step S15, the coordinate value data of the target 8 converted in step S14 is compared with the design value data for setting points. If there are different values, the process proceeds to step S16, and if all values are the same, the process proceeds to step S18. .
[0064]
In step S16, forward / backward / left / right movement information is transmitted to the target-side worker by the guide light. An example in which the guide light includes four types of movement information of left and right and front and rear is as described above.
[0065]
In step S17, the operator on the target side moves the target 8 in the direction of the point setting position by looking at the front / rear and left / right movement information by the guide light. As described above, the target-side worker can acquire the front / rear / left / right movement information by the guide light, and can thus move directly to the point setting position. That is, it is not necessary to go through the two steps of moving in the front-rear direction after moving in the left-right direction.
[0066]
When the target 8 moves, the surveyor-side worker collimates the target 8 again (step S12), and acquires angular distance data of the target 8 (step S13). Then, Steps S12 to S17 are repeated until the coordinate value data of the target 8 matches the design value data for which the point is to be set.
[0067]
If the coordinate value data of the target 8 matches the design value data to set the point, in step S18, the fact that the coordinate value data matches the design value data is transmitted to the target side operator by the guide light. In this transmission method, as described above, the guide light may blink at a specific light emission period, or the emission color of the guide light may be changed to a specific color.
[0068]
When the setting of one point is completed in step S18, the process proceeds to step S11 to set the next point.
[0069]
In addition, the light emission period when transmitting the front / rear / left / right movement information by the guide light is not limited to the above-described embodiment, and may be any as long as the four types of movement information can be distinguished. It is also possible to transmit front / rear / left / right movement information by changing the emission colors of the areas A and B of the guide light.
[0070]
Further, the control unit 2 obtains the distance by which the target 8 should be moved in the left-right and / or front-rear direction from the coordinate position and the distance and angle to the target 8 obtained by the measuring means. And the guide light signal S4 which makes the light sources A and B light-emit with a different period or pattern according to the distance can also be produced | generated.
[0071]
For example, when the distance to which the target 8 should be moved is equal to or greater than a predetermined value, a light emission pattern in which the light emission at 10 Hz or 3 Hz pauses for a short time every predetermined time can be obtained. Needless to say, instead of changing the light emission pattern, the light emission period may be changed to be distinguishable from others.
[0072]
By doing so, the target-side worker can know the degree of the distance to which the target 8 should be moved, and can move to the point setting position in a shorter time.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the operator on the target side can acquire the movement information of the front, rear, left, and right simply by looking at the guide light of the surveying instrument, so that the surveying work can be performed efficiently.
[0074]
Further, according to the present invention, a portable object such as a receiver is not required for the surveying work and can be quickly moved to the point setting position, so that the work time in the surveying work can be shortened. In addition, the luggage to be carried can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a surveying instrument according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an optical system of a guide light projector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view of the guide light according to the embodiment of the present invention as viewed from the target side.
FIG. 4 is an explanatory diagram of transmission of front / rear / right / left movement information according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a timing chart when the target matches the point setting position in the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of guide light viewed from the target side in the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart of a point setting procedure in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surveying instrument main body 2 Control part 3 Input part 4 Ranging light projection part 5 Ranging light receiving part 6 Guide light projection part 7 Encoder part 8 Target

Claims (6)

所定の座標位置にポイントを設定する測量機において、
ターゲットまでの角度及び距離を測定する測定手段と、
前記ターゲットに向けてガイド光を投光する投光手段とを有し、
前記座標位置と前記測定手段で測定した前記ターゲットまでの角度及び距離とを比較し、前記座標位置に向かって前記ターゲットを移動させるべき前後方向及び右方向を求め、前記前後方向及び前記左右方向のそれぞれに従って前記ガイド光を変化させることを特徴とする測量機。
In surveying instruments that set points at predetermined coordinate positions,
Measuring means for measuring the angle and distance to the target;
A light projecting means for projecting guide light toward the target,
Comparing the angle and distance to the target measured by the measuring means and the coordinate position, toward the coordinate positions determined in the longitudinal direction and the left right direction to move the target, the front-rear direction and the lateral direction A surveying instrument that changes the guide light according to each of the above.
請求項1において、
前記ガイド光は、その光軸に対して左右の領域を有し、
前記ターゲットを移動させるべき前記左右方向及び前記前後方向に対応して、前記左右の領域の発光周期を変化させることを特徴とする測量機。
In claim 1,
The guide light has left and right regions with respect to the optical axis,
Corresponding to the lateral direction and the longitudinal direction to move the target, surveying instrument, wherein the changing the light emission period of the left and right regions.
請求項2において、
前記左右の領域の発光は、前記左右方向のうち前記ターゲットを移動させるべき方向に対応する領域が第1の発光周期の、他方が第2の発光周期の発光であり、
前記前後方向に対応して、前記第1発光周期が異なることを特徴とする測量機。
In claim 2,
The light emission of the left and right regions is a light emission of a first light emission cycle in a region corresponding to a direction in which the target is to be moved among the left and right directions, and the other light emission of a second light emission cycle.
In response to the longitudinal direction, surveying instrument, wherein the first light emitting period are different.
請求項3において、
前記ターゲットの方向が前記座標位置の方向に一致した場合に、前記左右の領域は、交互に前記第1又は第2の発光周期で発光し、
前記ターゲットまでの距離が前記座標位置までの距離に一致した場合に、前記左右の領域は、前記第1又は第2の発光周期と異なる第3の発光周期で発光し、
前記ターゲットの位置が前記座標位置と一致した場合に、前記左右の領域は、交互に前記第3の発光周期で発光することを特徴とする測量機。
In claim 3,
When the direction of the target coincides with the direction of the coordinate position, the left and right regions alternately emit light in the first or second light emission period,
When the distance to the target coincides with the distance to the coordinate position, the left and right regions emit light in a third light emission period different from the first or second light emission period,
The surveying instrument, wherein when the position of the target coincides with the coordinate position, the left and right regions alternately emit light in the third light emission period.
請求項3又は4において、
前記第1又は第2の発光周期は、前記座標位置と前記測定手段で求めた前記ターゲットまでの角度及び距離とから求めた前記ターゲットを移動させるべき距離に応じて異なる発光周期であることを特徴とする測量機。
In claim 3 or 4,
The first or second light emission cycle is a light emission cycle that differs depending on a distance to which the target is to be moved, which is obtained from the coordinate position and the angle and distance to the target obtained by the measuring means. Surveyor.
所定の座標位置にポイントを設定するポイント設定方法において、
ターゲットまでの角度及び距離を測定し、
前記座標位置と前記測定した前記ターゲットまでの角度及び距離とから、前記座標位置に向かって前記ターゲットを移動させるべき左右方向及び、又は前後方向を求め、
前記左右方向に従って、前記ターゲットを移動させるべき方向に対応する左右の一方の領域を第1の発光周期とし、それと反対方向に対応する他方領域を第2の発光周期とすると共に、前記ターゲットを移動させるべき前記前後方向に対応して、前記第1の発光周期を異ならせたガイド光を、前記ターゲットに向けて投光し、
前記ターゲットを前記座標位置に向かって誘導することを特徴とするポイント設定方法。
In the point setting method for setting a point at a predetermined coordinate position,
Measure the angle and distance to the target,
From the coordinate position and the measured angle and distance to the target, the left-right direction and / or the front-rear direction to move the target toward the coordinate position is determined,
According to the left-right direction, one of the left and right areas corresponding to the direction in which the target should be moved is set as the first light emission period, the other area corresponding to the opposite direction is set as the second light emission period, and the target is moved. Corresponding to the front-rear direction to be performed, project guide light having a different first light emission period toward the target,
A point setting method, wherein the target is guided toward the coordinate position.
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