JP4034005B2 - Measuring device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測地、地形計測、急崖計測、又は工事測量などの各種の三次元計測に適用される計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の計測装置としては、例えば測距機能及び測角機能を併せ持ち、斜距離、水平角、鉛直角の同時計測、並びに計測データの電子野帳への自動記録が可能であるトータルステーションと、測距のために測点に設置されるターゲットとで構成されるものが知られている。
【0003】
このタイプの計測装置によれば、ターゲットが設置された測点の三次元座標を瞬時に求めること、及び電子野帳に記録された計測データの利用によりコンピュータを用いて数量管理を行うことが可能になる他、手作業で記帳する場合に生じ易かったエラーやミスが少なくなり、計測結果の信頼性を高めることも可能になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このタイプの計測装置では、危険な崖地や広域の土地造成工事に対する地形計測を行う場合、反射プリズムを持ち歩きながらの計測作業が必要となり、かかる計測作業にあっては人手と費用及び時間がかかる苦渋を伴うという問題があり、また、地山の崩壊の虞がある箇所での計測作業にあっては人命に危険が及ぶため有人での計測が難しいという問題がある。
【0005】
そこで、本発明の目的は、危険な崖地や広域の土地造成工事に対する地形計測作業において、反射プリズムを持ち歩く等の苦渋作業を回避でき、安全性、迅速性の確保ができる計測装置を提供することにある。
【0006】
前記目的を解決するために、本発明に係る測量装置は、計測対象に面して据付がされたノンプリズム型のトータルステーションと、前記トータルステーションの操作で視準方向の設定以外のものを行う操作手段と、前記トータルステーションの各部分であって、水平軸が支持される部分を鉛直軸周りで旋回させ、視準軸が支持される部分を水平軸周りで旋回させる旋回手段と、前記視準軸が支持される部分と一体に設けられ、光軸が前記視準軸と一定間隔で平行に設定される画像撮影手段と、前記画像撮影手段にて撮影された画像を前記操作を行う箇所においてリアルタイムで表示する画像表示手段と、前記画像上で入力手段を用いて特定された計測を行うべき位置の座標データに基づいて、該位置に対応する計測対象上の点を視準するように前記旋回手段を制御して前記トータルステーションの視準方向の設定をする視準方向設定手段と、前記トータルステーションが視準している計測対象上の点に対応する位置を、前記画像上に表示する視準位置表示手段と、を含むことを特徴とする。
【0007】
即ち、本発明は、計測対象に面して据付がされたトータルステーションのほか、遠隔操作手段、旋回手段、画像撮影手段、画像表示手段、視準位置表示手段、及び視準方向設定手段を備え、これによりトータルステーションの視準方向の設定を画像上で行う技術的手段を実現することにより、危険な崖地や広域の土地造成工事に対する地形計測作業において、反射プリズムを持ち歩く等の苦渋作業を回避でき、安全性、迅速性の確保ができる計測装置の提供を可能にする。
【0008】
このような技術的手段において、画像撮影手段の光軸方向は、画像表示手段にて表示された画像の中央において表示されることになり、即ち、トータルステーションが現に視準している計測対象上の点も該画像の略中央において表示されることとなる。しかし、画像撮影手段の光軸が視準軸と一定間隔で平行に設定されていることから、トータルステーションが視準している計測対象上の点と画像の中央との間でズレを生じ、また、このズレは計測対象までの距離に応じて変化する。
【0009】
そこで、このようなズレを正確に把握して円滑な計測に資するという観点からすれば、前記トータルステーションが視準している計測対象上の点に対応する位置を前記画像上に表示する視準位置表示手段を備えることが好ましい。
【0010】
一方、前記トータルステーションとしては、レーザー光を反射させるための特殊シートやプリズム等を必要としないノンプリズム型であって、測距機能及び測角機能を併せ持ち、斜距離、水平角、鉛直角の同時計測、並びに計測データの電子野帳やメモリーカード等への自動記録が可能ならば、電磁波を用いるか光波を用いるか等の測距手段の別やトランシットであるかセオドライトであるか等の機械構造の別を問わない。
【0011】
但し、電子野帳等をトータルステーションの据付がされる箇所から計測が終わるごとに持ち帰る面倒を回避しようとする観点からすれば、計測データを伝送するデータ伝送手段を備えることが好ましい。
【0012】
尚、本発明においていうトータルステーションの操作には、測距や測角(水平角、鉛直角を含む)のためにトータルステーションに対して行う機械的な操作の他、自動的にデジタルな形で行われる計測データの伝送等の一切のものが含まれる。また、遠隔操作であるか否かを問わない。もっとも、本発明における操作手段は、トータルステーションの操作のうち、視準方向の設定以外のものを行うこととなる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態における計測装置の概略構成を示す図(図1(a)は該計測装置の斜視図、図1(b)はトータルステーションの斜視図、図1(c)は該計測装置における制御系のブロック図)である。
【0014】
本実施の形態において、計測装置は、切土及び盛土工事において円滑かつ迅速な施工に資する重要情報とされる土量変化率を早期かつ適時に得ることを目的として以下のように構成されている。
【0015】
即ち、計測装置は、図1に示すように、トータルステーション1と、操作手段たる遠隔操作手段2と、トータルステーション1に内蔵される旋回手段3と、画像撮影手段たるCCDカメラ4と、画像表示手段たるコンピュータ画面5と、視準位置表示手段6と、視準方向設定手段7と、データ伝送手段8とで構成されている。
【0016】
本計測装置において、トータルステーション1は、図1(a)に示すように、ノンプリズム型であって、測距機能及び測角機能を併せ持ち、斜距離、水平角、鉛直角の同時計測を可能とするものであり、本実施の形態において計測対象となる切土及び盛土工事の現場に面して、具体的には該現場全体の見通しが可能である急峻な斜面Sの途中において据付がされている。
【0017】
ここで、トータルステーション1は、崩落の虞が高い崖地にある急峻な斜面Sの途中に構築した鉄筋コンクリート架台11に固着した鋼製支持脚12に対し固定されており、これにより十分な計測精度の確保が可能となっている。鉄筋コンクリート架台11の上部は、更に計測すべき前方向を除いてフード部材13及び屋根部材14にて防護されている。尚、トータルステーション1は、一般的に使用される三脚の上に整準盤を介して設置することも可能である。
【0018】
また、遠隔操作手段2は、図1(c)に示すように、トータルステーション1の遠隔操作で視準方向の設定以外のものを行うものであり、コンピュータ22に対する入力手段である遠隔操作盤として機能するキーボード21と、コンピュータ22と、コンピュータ22からの出力信号をトータルステーション1まで伝送するデータ伝送手段8(図1(a)参照)とで構成されている。
【0019】
図1(c)において、キーボード21において行われる操作信号が入力インターフェース31を介して、コンピュータ22に入力されるようになっている。そして、このコンピュータ22は、中央演算処理装置(以下「CPU」という)41、ランダムアクセスメモリー(以下「RAM」という)42及びリードオンリーメモリー(以下「ROM」という)43からなり、ROM43には、トータルステーション1の測距及び測角等の遠隔操作を制御するプログラム(図示外)が格納されており、CPU41は、入力インターフェース31を介して、与えられた操作信号に基づいて前記プログラムを実行し、出力インターフェース32を介して、トータルステーション1の測距及び測角等の遠隔操作を制御する。
【0020】
更に、旋回手段3は、図1(b)に示すように、トータルステーション1の各部分であって、水平軸が支持される部分51を鉛直軸周りで旋回させると共に視準軸が支持される部分52を水平軸周りで旋回させるものであり、旋回機構及び駆動モータたる超音波などを使用した旋回駆動モータ(図示外)のほか、コンピュータ22からの操作信号を該超音波などを使用した旋回駆動モータへと伝送するデータ伝送手段8(図1(a)参照)が含まれる。尚、前記超音波を使用した旋回駆動モータは、小型かつ軽量で、大きな回転トルクが得られ微小の制御が容易であるという特長を有している。
【0021】
更にまた、CCDカメラ4は、図2に示すように、視準軸が支持される部分52と一体に設けられ、光軸4aが視準軸52aと一定間隔で平行に設定されるもので、コンピュータ画面5に対してリアルタイムで画像を供給するものである。尚、CCDカメラ4により得られた画像上には、後述するように、トータルステーション1が現に視準している位置の表示マークが表示されることになる。
【0022】
また、コンピュータ画面5は、図1(a)に示すように、CCDカメラ4にて撮影された画像を遠隔操作を行う箇所においてリアルタイムで表示するものである。これにより、機械操作者Oは、コンピュータ画面5を見ながらトータルステーション1の遠隔操作を行うことが可能になり、また、コンピュータ画面5上で計測範囲の設定やトータルステーション1の視準方向の設定をすることが可能になる。
【0023】
更に、視準位置表示手段6は、図1(c)に示すように、トータルステーション1が現に視準している計測対象上の点に対応する位置の表示マークをコンピュータ画面5の画像上において表示するものであり、コンピュータ22に対する入力手段として機能するトータルステーション1と、コンピュータ22と、コンピュータ22からの出力手段として機能するコンピュータ画面5とで構成されている。
【0024】
図1(c)において、トータルステーション1の計測(測距)データが入力インターフェース31を介して、コンピュータ22に入力されるようになっている。そして、ROM43には、画像上において表示される視準位置の表示マークの動きを制御するプログラム(図示外)が格納されており、CPU41は、入力インターフェース31を介して、与えられた測距データに基づいて前記プログラムを実行し、出力インターフェース32を介して、画像上において表示される視準位置の表示マークの動きを制御する。
【0025】
尚、このプログラムは、適宜タイミングでトータルステーション1による計測を行う度に、該計測により得られた測距データに対応した光軸4aと視準軸52aとのズレ量を画素数に換算すると共に、該画素数だけCCDカメラ4の光軸方向である画像中心点から下方に移動した部位において該表示マークを表示するものである。
【0026】
更にまた、視準方向設定手段7は、図1(c)に示すように、画像上で特定された位置に対応する計測対象上の点を視準するように旋回手段3の旋回動作を制御してトータルステーション1の視準方向の設定をするものであり、コンピュータ22に対する入力手段として機能するコンピュータ画面5と、コンピュータ22と、コンピュータ22からの出力手段として機能する旋回手段3とで構成されている。
【0027】
図1(c)において、コンピュータ画面5上で特定された位置の座標データが入力インターフェース31を介して、コンピュータ22に入力されるようになっている。ROM43には、画面上で特定された位置の座標データから該位置に対応する計測対象上の点を視準するように旋回手段3の旋回動作を制御するプログラム(図示外)が格納されており、CPU41は、入力インターフェース31を介して、与えられた座標データに基づいて前記プログラムを実行し、出力インターフェース32を介して、旋回手段3の旋回動作を制御する。
【0028】
即ち、本実施の形態では、コンピュータ22は、トータルステーション1の測距及び測角等の遠隔操作を制御する制御系として、また、画像上において表示される視準位置の表示マークの動きを制御する制御系として、更に、画面上で特定された位置の座標データから該位置に対応する計測対象上の点を視準するように旋回手段の旋回動作を制御する制御系として用いられることになる。
【0029】
更にまた、本実施の形態におけるデータ伝送手段8は、トータルステーション1の計測データをトータルステーション1の据付がされた箇所から遠隔操作を行う箇所まで伝送するほか、遠隔操作手段2においてコンピュータ22からの出力信号をトータルステーション1まで伝送し、旋回手段3においてコンピュータ22からの操作信号を超音波モータまで伝送するものであり、複数本の信号ケーブルを束ねたものとして構成されている。トータルステーション1の計測データを遠隔操作を行う箇所まで伝送するデータ伝送手段8の働きにより、トータルステーション1の据付がされた箇所から計測が終わる度に電子野帳を持ち帰る面倒が回避されることになる。
【0030】
次に、図1を用いて、本実施の形態に係る計測装置の作用について説明する。以下、トータルステーション1の据付における作用と、トータルステーション1を用いて行う計測における作用とに分けて説明する。
【0031】
(1)トータルステーション1の据付における作用
まず、トータルステーション1の据付に先立ち、急峻な斜面Sの途中の箇所において鉄筋コンクリート架台11(鋼製支持脚12を含む)の構築が行われる。即ち、掘削、基礎砕石、均しコンクリート、鋼製支持脚12の据付、鉄筋及び型枠の組立、コンクリートの打設、埋め戻し工等の各作業工程が順次行われる。
【0032】
次いで鋼製支持脚12に対してのトータルステーション1の据付が行われる。即ち、作業者(機械操作者Oであるか否かを問わない)により、トータルステーション1が鋼製支持脚12の頂部に設けられた据付板の上に載置されると共に、通常のトランシット等の測量機械と略同様の方法によって該据付板に対して固定される。
【0033】
(2)トータルステーション1を用いて行う計測における作用
本実施の形態では、トータルステーション1を用いて行う計測は切土及び盛土の出来形形状や土量変化率を早期かつ適時に求めることを目的として以下のように行われる。
【0034】
まず、機械操作者Oがキーボード21を用いて画像上において次に計測を行うべき位置を特定すると、コンピュータ画面5は特定された位置を座標データとして捉え、該座標データが入力インターフェース31を介して入力される。
【0035】
すると、CPU41は、与えられた座標データに基づいてプログラムを実行し、画像上で特定された次に計測を行うべき位置に対応する計測対象上の点を視準するように旋回手段3の旋回動作を制御する。
【0036】
その結果、機械操作者Oがトータルステーション1の据付箇所にいなくても、コンピュータ画面5と向き合う機械操作者Oによってトータルステーション1の視準方向の設定が行えることとなる。
【0037】
即ち、機械操作者Oが望遠鏡を直接覗きながら行う視準方向の設定を回避することができるので、これにより危険箇所における機械操作は、遠隔地から安全に行うことができ、崖地の崩落危険性から免れることができる。
【0038】
そして、トータルステーション1の視準方向の設定がされ、機械操作者Oがキーボード21を操作すると、該操作信号は入力インターフェース31を介して入力される。
【0039】
すると、CPU41は、与えられた操作信号に基づいてプログラムを実行し、トータルステーション1の測距及び測角等の計測動作を制御する。
【0040】
そして、計測動作によって得られた測距及び測角等の各計測データは、データ伝送手段8によってトータルステーション1の据付がされた箇所から遠隔操作を行う箇所まで伝送され、更に伝送されたの計測データが入力インターフェース31を介して入力される。
【0041】
すると、CPU41は、与えられた測距データに基づいてプログラムを実行し、コンピュータ画面5の画像上において表示される視準位置の表示マークの動きを制御することになる。
【0042】
以上説明したようなトータルステーション1を用いて行う計測の繰り返しによって蓄積される計測データは、電子野帳等をトータルステーション1の据付がされた箇所から計測作業が終わるごとに持ち帰る面倒もなく、早期かつ適時に土量変化率データに変換されることになり、本実施の形態において切土及び盛土工事の円滑かつ迅速な施工に寄与することになる。
【0043】
従って、本実施の形態に係る計測装置によれば、トータルステーション1の視準方向の設定を画像上において行うことができるので、崩落の虞のある急崖や法面から機械操作者Oの安全性が確保されることとなり、また、トータルステーション1による計測を自動で行うことができるので、従来の計測時における反射プリズムの持ち歩きによる苦渋作業から解放されることとなった。
【0044】
【発明の効果】
本発明に係る計測装置によれば、以上のように構成したため、危険な崖地や広域の土地造成工事に対する計測作業において、反射プリズムを持ち歩く等の苦渋作業を伴わず、安全性、迅速性の確保が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における計測装置の概略構成を示す図(図1(a)は該計測装置の斜視図、図1(b)はトータルステーションの斜視図、図1(c)は該計測装置における制御系のブロック図)である。
【図2】本発明の一実施の形態における計測装置の構成要素のうち、主としてCCDカメラを示す側面図である。
【符号の説明】
1…トータルステーション
2…遠隔操作手段(操作手段)
3…旋回手段
4…CCDカメラ(画像撮影手段)
5…コンピュータ画面(画像表示手段)
6…視準位置表示手段
7…視準方向設定手段
8…データ伝送手段
11…鉄筋コンクリート架台
12…鋼製支持脚
13…フード部材
14…屋根部材
21…キーボード
22…コンピュータ
31…入力インターフェース
32…出力インターフェース
41…CPU(中央演算処理装置)
42…RAM(ランダムアクセスメモリー)
43…ROM(リードオンリーメモリー)
51…水平軸が支持される部分
52…視準軸が支持される部分
S…急峻な斜面
O…機械操作者
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a measuring apparatus applied to various three-dimensional measurements such as geodetic, topographic measurement, steep cliff measurement, or construction surveying.
[0002]
[Prior art]
As a conventional measuring device of this type, for example, there is a total station that has both a distance measuring function and an angle measuring function, and can simultaneously measure oblique distance, horizontal angle and vertical angle, and automatically record measurement data in an electronic field book. A device composed of a target installed at a measurement point for distance measurement is known.
[0003]
According to this type of measuring device, it is possible to instantaneously obtain the three-dimensional coordinates of the measuring point where the target is installed, and to perform quantity management using a computer by using the measurement data recorded in the electronic field book In addition, errors and mistakes that are likely to occur when manually recording are reduced, and the reliability of measurement results can be improved.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, with this type of measuring device, when performing topographic measurements on dangerous cliffs or wide-area land preparation work, it is necessary to carry out the measurement work while carrying the reflecting prism. In such measurement work, manpower, cost and time are required. In addition, there is a problem that it is difficult to perform measurement with manned because there is a danger to human life in the measurement work in a place where there is a possibility of collapse of the natural ground.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a measuring apparatus that can avoid troublesome work such as carrying a reflecting prism in topographic measurement work for dangerous cliffs and wide area land preparation work, and can ensure safety and speediness. There is.
[0006]
In order to solve the above-described object, a surveying instrument according to the present invention includes a non-prism type total station installed facing a measurement target, and an operation unit that performs operations other than setting the collimation direction by operating the total station. Turning means for turning each part of the total station, which supports the horizontal axis around the vertical axis, and turning a part where the collimation axis is supported around the horizontal axis, and the collimation axis An image photographing unit that is provided integrally with the supported portion and whose optical axis is set parallel to the collimation axis at a constant interval, and an image photographed by the image photographing unit in real time at the place where the operation is performed Based on the coordinate data of the image display means to be displayed and the position where the measurement is specified using the input means on the image, the point on the measurement object corresponding to the position is collimated Said rotary means is controlled to a quasi-direction setting means viewed for a set collimation direction of the total station, a position corresponding to a point on the measurement object, wherein the total station is collimated, vision displayed on the image Quasi-position display means .
[0007]
That is, the present invention includes a total station installed facing the measurement target, remote control means, turning means, image photographing means, image display means, collimation position display means, and collimation direction setting means, As a result, technical means to set the collimation direction of the total station on the image can be realized, and troublesome work such as carrying a reflecting prism can be avoided in topographic measurement work for dangerous cliffs and wide area land preparation work. It is possible to provide a measuring device that can ensure safety and speed.
[0008]
In such technical means, the optical axis direction of the image photographing means is displayed at the center of the image displayed by the image display means, that is, on the measurement object that is currently collimated by the total station. A point is also displayed at the approximate center of the image. However, since the optical axis of the image capturing means is set parallel to the collimation axis at a fixed interval, a deviation occurs between the point on the measurement target collimated by the total station and the center of the image. This deviation varies depending on the distance to the measurement target.
[0009]
Therefore, from the viewpoint of accurately grasping such a deviation and contributing to smooth measurement, a collimation position that displays on the image a position corresponding to a point on the measurement target collimated by the total station. It is preferable to provide a display means.
[0010]
On the other hand, the total station is a non-prism type that does not require a special sheet or prism for reflecting laser light, and has both a distance measuring function and an angle measuring function, and is capable of simultaneous oblique distance, horizontal angle, and vertical angle. If measurement and automatic recording of measurement data to an electronic field book, memory card, etc. are possible, mechanical structure such as whether it is a transit or theodolite, such as whether it uses electromagnetic waves or light waves, etc. No matter what.
[0011]
However, from the viewpoint of avoiding the trouble of bringing the electronic field book or the like from the location where the total station is installed every time measurement is completed, it is preferable to include data transmission means for transmitting measurement data.
[0012]
The operation of the total station in the present invention is automatically performed in a digital form in addition to mechanical operations performed on the total station for distance measurement and angle measurement (including horizontal angle and vertical angle). Includes everything from transmission of measurement data. Moreover, it does not ask | require whether it is remote control. However, the operation means in the present invention performs operations other than the setting of the collimation direction among the operations of the total station.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a measuring device according to an embodiment of the present invention (FIG. 1A is a perspective view of the measuring device, FIG. 1B is a perspective view of a total station, and FIG. 1C) FIG. 2 is a block diagram of a control system in the measurement apparatus.
[0014]
In the present embodiment, the measuring device is configured as follows for the purpose of obtaining an early and timely soil volume change rate, which is important information that contributes to smooth and rapid construction in cutting and banking work. .
[0015]
That is, as shown in FIG. 1, the measuring device is a total station 1, a remote operation means 2 as an operation means, a turning means 3 built in the total station 1, a CCD camera 4 as an image photographing means, and an image display means. The computer screen 5, collimation position display means 6, collimation direction setting means 7, and data transmission means 8 are configured.
[0016]
In this measuring apparatus, the total station 1 is a non-prism type as shown in FIG. 1A, and has both a distance measuring function and an angle measuring function, and can simultaneously measure an oblique distance, a horizontal angle, and a vertical angle. It faces the site of cutting and embankment work that is the object of measurement in this embodiment, specifically, it is installed in the middle of a steep slope S where the entire site can be seen. Yes.
[0017]
Here, the total station 1 is fixed to a steel support leg 12 fixed to a reinforced concrete frame 11 constructed in the middle of a steep slope S in a cliff where there is a high possibility of collapsing. Securement is possible. The upper part of the reinforced concrete mount 11 is protected by a hood member 13 and a roof member 14 except for the front direction to be further measured. The total station 1 can be installed on a tripod generally used via a leveling plate.
[0018]
Further, as shown in FIG. 1 (c), the remote operation means 2 performs other than the collimation direction setting by remote operation of the total station 1, and functions as a remote operation panel as an input means for the computer 22. Keyboard 21, a computer 22, and data transmission means 8 (see FIG. 1A) that transmits an output signal from the computer 22 to the total station 1.
[0019]
In FIG. 1C, an operation signal performed on the keyboard 21 is input to the computer 22 via the input interface 31. The computer 22 includes a central processing unit (hereinafter referred to as “CPU”) 41, a random access memory (hereinafter referred to as “RAM”) 42, and a read-only memory (hereinafter referred to as “ROM”) 43. A program (not shown) for controlling remote operations such as distance measurement and angle measurement of the total station 1 is stored, and the CPU 41 executes the program based on a given operation signal via the input interface 31; Via the output interface 32, remote operations such as distance measurement and angle measurement of the total station 1 are controlled.
[0020]
Further, as shown in FIG. 1 (b), the turning means 3 is a part of the total station 1 that turns the part 51 on which the horizontal axis is supported around the vertical axis and supports the collimation axis. In addition to a turning drive motor (not shown) that uses an ultrasonic wave as a turning mechanism and a drive motor, the operation signal from the computer 22 is used to drive the turning using the ultrasonic wave. Data transmission means 8 (see FIG. 1 (a)) for transmission to the motor is included. In addition, the turning drive motor using the ultrasonic waves has a feature that it is small and light, can obtain a large rotational torque, and can be easily controlled minutely.
[0021]
Further, as shown in FIG. 2, the CCD camera 4 is provided integrally with a portion 52 on which the collimation axis is supported, and the optical axis 4a is set parallel to the collimation axis 52a at a constant interval. An image is supplied to the computer screen 5 in real time. As will be described later, a display mark at a position where the total station 1 is currently collimated is displayed on the image obtained by the CCD camera 4.
[0022]
Further, as shown in FIG. 1A, the computer screen 5 displays an image photographed by the CCD camera 4 in real time at a place where remote operation is performed. As a result, the machine operator O can remotely control the total station 1 while looking at the computer screen 5, and sets the measurement range and the collimation direction of the total station 1 on the computer screen 5. It becomes possible.
[0023]
Further, the collimation position display means 6 displays on the image of the computer screen 5 a display mark at a position corresponding to the point on the measurement target that the total station 1 is currently collimating, as shown in FIG. The total station 1 that functions as input means for the computer 22, the computer 22, and the computer screen 5 that functions as output means from the computer 22 are configured.
[0024]
In FIG. 1C, the measurement (ranging) data of the total station 1 is input to the computer 22 via the input interface 31. The ROM 43 stores a program (not shown) for controlling the movement of the display mark at the collimation position displayed on the image. The CPU 41 receives the distance measurement data provided via the input interface 31. And the movement of the display mark at the collimation position displayed on the image is controlled via the output interface 32.
[0025]
This program converts the amount of deviation between the optical axis 4a corresponding to the distance measurement data obtained by the measurement and the collimation axis 52a into the number of pixels each time measurement is performed by the total station 1 at an appropriate timing. The display mark is displayed at a position moved downward from the image center point in the optical axis direction of the CCD camera 4 by the number of pixels.
[0026]
Furthermore, the collimation direction setting means 7 controls the turning operation of the turning means 3 so as to collimate the point on the measurement object corresponding to the position specified on the image, as shown in FIG. The collimation direction of the total station 1 is set, and is composed of a computer screen 5 that functions as input means for the computer 22, a computer 22, and turning means 3 that functions as output means from the computer 22. Yes.
[0027]
In FIG. 1C, coordinate data at a position specified on the computer screen 5 is input to the computer 22 via the input interface 31. The ROM 43 stores a program (not shown) for controlling the turning operation of the turning means 3 so that the point on the measurement object corresponding to the position is collimated from the coordinate data of the position specified on the screen. The CPU 41 executes the program based on the given coordinate data via the input interface 31 and controls the turning operation of the turning means 3 via the output interface 32.
[0028]
That is, in the present embodiment, the computer 22 serves as a control system for controlling remote operations such as distance measurement and angle measurement of the total station 1 and also controls the movement of the display mark at the collimation position displayed on the image. The control system is further used as a control system for controlling the turning operation of the turning means so as to collimate the point on the measurement object corresponding to the position from the coordinate data of the position specified on the screen.
[0029]
Furthermore, the data transmission means 8 in the present embodiment transmits the measurement data of the total station 1 from the place where the total station 1 is installed to the place where the remote operation is performed, and the remote operation means 2 outputs an output signal from the computer 22. Is transmitted to the total station 1, and the operation signal from the computer 22 is transmitted to the ultrasonic motor in the turning means 3, and a plurality of signal cables are bundled. By the function of the data transmission means 8 for transmitting the measurement data of the total station 1 to the place where the remote operation is performed, the trouble of bringing back the electronic field book every time measurement is completed from the place where the total station 1 is installed is avoided.
[0030]
Next, the operation of the measuring apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Hereinafter, the operation in the installation of the total station 1 and the operation in the measurement performed using the total station 1 will be described separately.
[0031]
(1) Operation in Installation of Total Station 1 First, prior to installation of the total station 1, a reinforced concrete mount 11 (including steel support legs 12) is constructed at a location in the middle of the steep slope S. That is, the respective work steps such as excavation, foundation crushed stone, leveling concrete, installation of the steel support legs 12, assembly of reinforcing bars and formwork, placement of concrete, and backfilling are sequentially performed.
[0032]
Next, the total station 1 is installed on the steel support legs 12. That is, the operator (whether or not it is a machine operator O) places the total station 1 on a mounting plate provided on the top of the steel support leg 12, and also performs a normal transit or the like. It is fixed to the mounting plate by a method similar to that of a surveying machine.
[0033]
(2) Operation in measurement performed using the total station 1 In the present embodiment, the measurement performed using the total station 1 is performed for the purpose of obtaining the shape and shape change rate of cut and embankment and the amount of soil early and timely. It is done as follows.
[0034]
First, when the machine operator O specifies the position where the next measurement should be performed on the image using the keyboard 21, the computer screen 5 recognizes the specified position as coordinate data, and the coordinate data is input via the input interface 31. Entered.
[0035]
Then, the CPU 41 executes the program based on the given coordinate data, and turns the turning means 3 so as to collimate the point on the measurement target corresponding to the position to be measured next specified on the image. Control the behavior.
[0036]
As a result, the collimation direction of the total station 1 can be set by the machine operator O facing the computer screen 5 even if the machine operator O is not at the installation location of the total station 1.
[0037]
That is, the setting of the collimation direction performed by the machine operator O looking directly into the telescope can be avoided, so that the machine operation at the dangerous place can be safely performed from a remote place, and the risk of collapse of the cliff You can escape from sex.
[0038]
When the collimation direction of the total station 1 is set and the machine operator O operates the keyboard 21, the operation signal is input via the input interface 31.
[0039]
Then, the CPU 41 executes a program based on the given operation signal and controls measurement operations such as distance measurement and angle measurement of the total station 1.
[0040]
Then, each measurement data such as distance measurement and angle measurement obtained by the measurement operation is transmitted from the place where the total station 1 is installed by the data transmission means 8 to the place where the remote operation is performed, and further transmitted measurement data. Is input via the input interface 31.
[0041]
Then, the CPU 41 executes a program based on the given distance measurement data, and controls the movement of the display mark at the collimation position displayed on the image on the computer screen 5.
[0042]
The measurement data accumulated by repeating the measurement performed using the total station 1 as described above is easy and timely without having to take the electronic field book etc. back from the place where the total station 1 is installed every time measurement work is completed. Therefore, it is converted into soil volume change rate data, and this embodiment contributes to smooth and quick construction of cut and fill works.
[0043]
Therefore, according to the measuring apparatus according to the present embodiment, the collimation direction of the total station 1 can be set on the image, so that the safety of the machine operator O from a steep cliff or a slope where there is a risk of collapse. In addition, since the measurement by the total station 1 can be automatically performed, it is freed from the troublesome work of carrying the reflecting prism during the conventional measurement.
[0044]
【The invention's effect】
According to the measuring device according to the present invention, because it is configured as described above, in the measurement work for dangerous cliffs and wide-area land preparation work, it is safe and quick without carrying a difficult work such as carrying a reflecting prism. Securement becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a measuring device according to an embodiment of the present invention (FIG. 1A is a perspective view of the measuring device, FIG. 1B is a perspective view of a total station, and FIG. 1C) FIG. 2 is a block diagram of a control system in the measurement apparatus.
FIG. 2 is a side view mainly showing a CCD camera among the components of the measuring apparatus according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Total station 2 ... Remote operation means (operation means)
3 ... turning means 4 ... CCD camera (image photographing means)
5. Computer screen (image display means)
6 ... collimation position display means 7 ... collimation direction setting means 8 ... data transmission means 11 ... reinforced concrete mount 12 ... steel support leg 13 ... hood member 14 ... roof member 21 ... keyboard 22 ... computer 31 ... input interface 32 ... output Interface 41 ... CPU (Central Processing Unit)
42 ... RAM (Random Access Memory)
43 ... ROM (Read Only Memory)
51: Part where horizontal axis is supported 52 ... Part where collimation axis is supported S: Steep slope O ... Machine operator

Claims (2)

計測対象に面して据付がされたノンプリズム型のトータルステーションと、
前記トータルステーションの操作で視準方向の設定以外のものを行う操作手段と、
前記トータルステーションの各部分であって、水平軸が支持される部分を鉛直軸周りで旋回させ、視準軸が支持される部分を水平軸周りで旋回させる旋回手段と、
前記視準軸が支持される部分と一体に設けられ、光軸が前記視準軸と一定間隔で平行に設定される画像撮影手段と、
前記画像撮影手段にて撮影された画像を前記操作を行う箇所においてリアルタイムで表示する画像表示手段と、
前記画像上で入力手段を用いて特定された計測を行うべき位置の座標データに基づいて、該位置に対応する計測対象上の点を視準するように前記旋回手段を制御して前記トータルステーションの視準方向の設定をする視準方向設定手段と
前記トータルステーションが視準している計測対象上の点に対応する位置を、前記画像上に表示する視準位置表示手段と、
を含むことを特徴とする、計測装置。
A non-prism type total station installed facing the measurement object,
Operation means for performing operations other than the setting of the collimation direction in the operation of the total station;
Each part of the total station, a turning means for turning the part where the horizontal axis is supported around the vertical axis, and turning the part where the collimation axis is supported around the horizontal axis;
An image photographing means provided integrally with a portion where the collimation axis is supported, and an optical axis is set parallel to the collimation axis at a constant interval;
Image display means for displaying an image photographed by the image photographing means in real time at a place where the operation is performed;
Based on the coordinate data of the position to be measured specified on the image using the input means, the turning means is controlled so as to collimate the point on the measurement object corresponding to the position, and the total station Collimation direction setting means for setting a collimation direction ;
Collimation position display means for displaying on the image a position corresponding to a point on the measurement target that the total station collimates;
A measuring device comprising:
前記トータルステーションは、計測データを伝送するデータ伝送手段を備えることを特徴とする、請求項1に記載の計測装置。The measurement apparatus according to claim 1, wherein the total station includes data transmission means for transmitting measurement data.
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