JP6672109B2

JP6672109B2 - 測量機の通信処理システムおよび不具合処理方法

Info

Publication number: JP6672109B2
Application number: JP2016162721A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　大輔; 大輔伊藤
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2016-08-23
Publication date: 2020-03-25
Anticipated expiration: 2036-08-23
Also published as: JP2018031618A

Description

本発明は、測量機の通信処理システムおよび不具合処理方法に関する。

測量機（トータルステーション）は、測定点に置かれたターゲット対し測距光を照射し、その反射光を受光して測距を行う。しかし、この機能が発揮されない、または測定値が保証する精度に満たない、などの不具合が生じることがある。

特許文献１の通信処理システムでは、測量機で、測距数、プログラム起動数、エラーコード、発生年月日、発生時間、測距値、測角値、基板温度，湿度、各ボード出力値、メモリダンプ、メンテナンス履歴、ライセンス期間、使用権限の確認、プログラムバージョンの情報を記録し、これらの情報を遠隔地端末に送信する。特許文献２の通信処理システムでは、上記を含む情報の記録を元に、測量機自身がセルフチェック、トラブルシューティング、問診表の作成を行い、これらの結果を遠隔地端末に送信する。遠隔地にいる技術者は、これらの情報を元に測量機の不具合の原因を探し、解消に努める。

特開２００７−１７０９７８号公報特開２０１２−１１７８７４号公報

しかし、不具合の原因は、器械部品不良、プログラム設定不良、経年的な設定状態のずれ、測量環境など、様々あり、またはこれらが複雑に絡み合っていることもあり、特定がなかなか困難なのが現状である。従来の通信処理システムでは、測量機の使用状態を把握するための情報を取るものが多かったが、使用状態の記録が必ずしも原因の解明に繋がるとは限らず、原因特定できないこともあった。

特に、従来の情報では、測量時に晴天によりかげろうができていた、工事振動があった、測距のタイミングで障害物が通過していた、など、「測量環境」の情報が足りなかった。このような「測量環境」を知ることができれば、原因解明が早まる可能性がある。

本発明は、判断材料として「測量環境」の情報をより収集し、これを不具合処理に反映させる測量機の通信処理システムおよび不具合処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の測量機の通信処理システムは、ターゲットを視準し測量可能な測量部および視準画像を撮像するカメラを備える望遠鏡、前記測量部に測定を指示するための入力インターフェースとして機能する表示部、前記測量部，カメラ，および表示部を制御する制御部、前記制御部が取得した情報を記録する記憶部、および前記制御部と外部ネットワークとの通信を可能とする通信部を備える測量機と、前記外部ネットワークを経て、前記記憶部に記録された情報を格納可能なサーバと、前記サーバに格納された情報へアクセス可能な遠隔端末と、を備え、前記測量機は、前記測量部で得た測定データと前記カメラの画像を前記サーバを介して前記遠隔端末に送信することを特徴とする。

上記態様において、前記測量機は、前記表示部の画像を前記サーバを介して前記遠隔端末に送信するのも好ましい。

上記態様において、前記測量機はさらにマイクを備え、前記制御部は前記マイクの音声信号を前記記憶部に記録し、前記測量機はさらに前記音声信号を前記サーバを介して前記遠隔端末に送信するのも好ましい。

上記態様において、前記測量機はさらにスピーカを備え、前記測量機は前記外部ネットワークまたは携帯電話回線を経て前記遠隔端末と通話可能であるのも好ましい。

上記態様の通信処理システムを用いて、前記遠隔端末にて、不具合発生時の前記測定データ，前記カメラの画像，前記表示部の画像，前記音声信号，またはこれらの組み合わせを取得し、前記測定データと前記表示部の画像から操作手順またはターゲットの誤りを判定し、前記カメラ画像および／または前記音声信号を確認し、環境異常を判定するのも好ましい。

本発明によれば、判断材料として「測量環境」の情報をより収集することで、これを不具合処理に反映させることができる。

実施の形態に係る測量機用通信処理システムのブロック図である。図１のシステムに使用される測量機の右方斜視図である。不具合情報取得のフロー図である。不具合連絡フロー図である。不具合判断のフロー図である。

次に、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照して説明する。

（システムの構成）
図１は実施の形態に係る測量機用通信処理システム（以下、単にシステムとする）のブロック図、図２は図１のシステムに使用される測量機の右方斜視図である。該システムにおいて、測量機１と遠隔端末２は、サーバ３を介したインターネット等の外部ネットワーク、および携帯電話回線を通じて接続されている。

測量機１は、トータルステーションである。測量機１は、機能的には、図１に示すように、第一カメラ１１、第二カメラ１２、測量部１３、ＧＰＳ１４、ＣＰＵ１５、メモリー１６、通信部１７、表示部１８、マイク１９、スピーカ２０、水平回転駆動部２１、および鉛直回転駆動部２２を有する。外観上は、図２に示すように、整準器の上に設けられた基盤部１ａと、基盤部１ａ上を水平回転する托架部１ｂと、托架部１ｂの中央で鉛直回転する望遠鏡１ｃと、を有する。

望遠鏡１ｃは、ターゲットを視準する視準光学系と、該視準光学系を通して視準方向の画像（動画含む）を取得する第二カメラ１２と、第二カメラ１２よりも低倍率で視野の広い画像（動画含む）を取得する第一カメラ１１を有する。第一カメラ１１および第二カメラ１２は、撮像した画像をデジタル画像信号として出力する。なお、カメラは第二カメラ１２だけであってもよい。

また、望遠鏡１ｃは、上記視準光学系と光学要素を共有する測量部１３を有する。測量部１３は、発光素子，測距光学系，受光素子を備え、発光素子から測距光を出射し、ターゲットからの反射光を受光素子で受光して、ターゲットを測距する。また、測量部１３は、図示しない角度検出器を用いて、後述する水平回転駆動部２１および鉛直回転駆動部２２で駆動される回転軸の回転角度を測角する。

水平回転駆動部２１と鉛直回転駆動部２２はモータであり、ＣＰＵ１５に制御されて、それぞれ托架部１ｂを水平回転させ、望遠鏡１ｃを鉛直回転させる。

表示部１８は、液晶画面を有し、操作ボタンまたはタッチパネル式で入力が可能である。液晶画面には測量のためのアプリケーションに関する画像が表れ、作業者はこれに誘導されて、測定条件の入力，ターゲットの視準，自動視準，および測定の開始／終了を行い、測定結果を確認することができる。なお、液晶画面には、第一カメラ１１，第二カメラ１２の画像も表示可能である。

マイク１９およびスピーカ２０は、托架部１ｂに収容されている。マイク１９は、作業者が発話する音声および測量機１周辺の音を集音し、音声信号に変換して出力する。スピーカ２０は、ＣＰＵ１５の指示に基づいて、通話相手の音声を出力する。なお、通話相手となる遠隔端末２にも、マイクとスピーカが備えられている。

通信部１７は、外部ネットワークとの通信を可能にするものであり、インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）を用いてインターネットと接続し、メモリー１６に記録された情報を送信する。また、遠隔端末２からの情報を受信する。

ＣＰＵ１５は、カメラ１１，１２、測量部１３、ＧＰＳ１４、駆動部２１，２２、通信部１７、表示部１８、マイク１９から入力された各種情報に基づき、各種処理を実行する。例えば、測量アプリケーションプログラムを実行し、アプリケーションに従った画面を表示部１８に表示させる。また、駆動部２１，２２および測量部１３を制御し、ターゲットの自動視準、測距および測角を行い、測定データ（測距測角値、チルト、ＧＰＳ、気温、湿度、気圧、日時、など）を取得する。また、測定中のカメラ１１，１２の画像，測定中のマイク１９の音声データを取得する。また、器械内部ステータス（使用時間、バッテリー、器械調整データ、ソフトバージョン），ログ（操作ログ、内部通信ログ、外部通信ログ）など、測量機１の使用状態に関する情報を取得する。メモリー１６には、上記の処理ための各種プログラムが格納されている。また、メモリー１６は、ＣＰＵ１５が取得した情報を常時記録する。

次に、上記の通信処理システムを用いた不具合処理方法について説明する。

（不具合情報取得）
図３は不具合情報取得のフロー図である。測量機１は、画像・音声記録タスクと、不具合情報記録タスクを行う。画像・音声記録タスクでは、カメラ１１，１２の画像、表示部１８の画像、およびマイク１９の音声を含む情報を、日付時間とともに常時記録している。記録容量が不足した場合、古いものから削除してよい。

エラー検知、基準値超過、作業者からの問い合わせ発生などにより、測量機１が不具合発生を検知すると、ステップＳ１０１で、不具合情報記録タスクが実行され、不具合発生時およびそれより少し前の情報をメモリー１６にコピーする。不具合の原因を探すとき、不具合が起こる前の情報が必要となる。コピー範囲は、データ量と記憶部容量を考慮すると、例えば不具合発生時から３〜５分前が好ましい。但し、これは一例であり、正常測定からエラー測定に変わった状況を見るのに十分な時間を確保すればよい。次に、ステップＳ１０２で、測量機１は、定期的に（例えば１日１回）、不具合発生時の情報をサーバ３に送信する。サーバ３は不具合発生時の情報を蓄積する。ステップＳ１０３で、遠隔端末２は、サーバ３に対し不具合判断に使用する情報を指定して要求する。ステップＳ１０４で、サーバ３は、要求を受けた情報を遠隔端末２に送信する。

（不具合連絡）
図４は不具合連絡フロー図である。ステップＳ２０１で、測量機１は、不具合が発生すると、表示部１８またはスピーカ２０から作業者に知らせ、遠隔端末２と連絡を取るように促す。ステップＳ２０２で、作業者は表示部１８の通話ボタンから携帯電話回線を介して技術者（遠隔端末２）へ電話をかける。ステップＳ２０３で、測量機１は、位置情報と機種情報、シリアルナンバーを、サーバ３に送信する。サーバ３は、登録済みの作業者の名前、測量機の機種も加えて、遠隔端末２に追加送信する。ステップＳ２０４で、測量機１は自身の状態を調べ、例えば表示部１８に表示することでエラーコードなどを作業者に伝える。ステップＳ２０５で、作業者は、技術者に不具合の状態を簡単に報告する。ステップＳ２０６で、遠隔端末２は、サーバ３から、調査用ソフトウェアを測量機１に送り、測量機１から不具合解析に必要な詳細な情報（ソフトウェアステータス、タイミング、統計情報など）を取得する。ステップＳ２０７で、遠隔端末２は、サーバ３から過去の蓄積情報を取得する。ステップＳ２０８で、技術者は、作業者に原因を簡単に報告する。ステップＳ２０９で、技術者は、測量機１に対し対応策を操作する。

（不具合判断）
図５は不具合判断のフロー図である。遠隔端末２は、判断を開始すると、Ｓ３０１で、エラーログの種類を確認する。エラーが無ければ、遠隔端末２は、測量機１にエラーなしと連絡する。

Ｓ３０１のエラーが測定エラーであった場合、遠隔端末２は、Ｓ３０２で、測定データ、必要であれば表示部１８の画像を表示する。測定データだけではなく、表示部１８の画像を確認することで、測定の一連の操作手順が正しかったかを検証することができる。また、ソフトウェアエラー／バグの発生方法、操作方法、手順に関する解析情報を増やすことができる。Ｓ３０２で、操作手順の誤り、またはターゲットの誤りと判断されると、遠隔端末２は、測定方法エラーとして、測量機１に測定方法を指示し、再測定を促す。

Ｓ３０２で、測定データの誤差がランダムであった場合、遠隔端末２は、Ｓ３０３で、カメラ１１，１２の画像を表示する。望遠鏡の画像を確認することで、かげろう、太陽光の反射光、悪天候、霧、障害物の有無、振動の有無などの、「測量環境」という解析情報を増やすことができる。環境エラーと判断されると、遠隔端末２は、測量機１に測量環境を改善するよう指示し、再測定を促す。一方、Ｓ３０３で環境異常が見当たらず、器械調整不良と判断されると、遠隔端末２は、器械の再調整が必要な旨を測量機１に連絡する。技術者は、器械調整プログラムを作成し、測量機１に送信する。測量機１はこれを受信して、プログラムをアップデートする。

Ｓ３０１のエラーがハードウェアエラーであった場合、遠隔端末２は、器械を回収修理する旨を測量機１に表示させる。Ｓ３０１のエラーが通信エラーであった場合、Ｓ３０４で、遠隔端末２は、通信ログを表示する。エラーが電源を入れたときに発生するものであれば、遠隔端末２は、ハードウェアエラーとして処理する。測定中に発生しているものであれば、ソフトウェアエラーと判断され、技術者は、器械調整プログラムを作成し、測量機１に送信する。測量機１はこれを受信して、プログラムをアップデートする。

（効果）
本形態によれば、望遠鏡１ｃの画像を、遠隔端末２で取得できるようにしたことで、「測量環境」という解析情報を増やすことができ、環境エラーの判断を早めることができる。この他にも、望遠鏡１ｃの画像があれば、測定の一連作業が正しかったかを画像から検証することができ、測定が不適切だった場合、再測定，測定方法の再考・変更を、遠隔端末２側から判断，指示することができる。また、画像を用いれば、望遠鏡１ｃが指定時間内にターゲットに向けたかどうかが一目瞭然であるので、モータ駆動エラーをエンコーダ値とは異なる視点から検証することができる。また、画像から、作業者の顔，容姿，服装，眼球，指紋などを撮影することもできるため、防犯対策にもなる。また、画像から得た測定位置や測定対象をＧＰＳ１４で取得した現況地図と比較したり、作業者ごとのくせ、熟練度についても知ることができる。

本形態によれば、表示部１８の画像を、遠隔端末２で取得できるようにしたことで、ユーザー報告によらず、エラー／バグの発生を確認することができる。また、ユーザー報告では不明確，不足していた操作情報を、客観的かつ定量的に得ることができるため、解析情報が増え、正確な検証を行うことができる。

本形態によれば、マイク１９の音声を、遠隔端末２で取得できるようにしたことで、測量機１のビープ音を検証に使用することができる。また、測量機１周辺の音声は、測量環境の解析情報としても利用できる。なお、測量機１の本体内部にマイク１９を設ければ、駆動部２１，２２のモータ音を取得することもでき、モータ動作のエラーの検証に使用することができる。

本形態によれば、測量機１にマイク１９とスピーカ２０を設けたことで、測量機用通信処理システムで従来よく行われているメールやＳＮＳと比較して、作業者と技術者のやりとりが早くなる。また、作業者が説明しなくても、図４のステップＳ２０３，Ｓ２０６，Ｓ２０７で、測量機１の詳細情報は遠隔端末２にすみやかに伝えられ、かつ通話をデータ転送と並行して行うことができるので、作業者自身の携帯電話を使用するよりも効率良くかつ迅速にやりとりすることができる。また、ハンズフリーで通話できるため、作業者の負担も軽減できる。

さらに、本形態によれば、不具合情報をサーバ３で集中管理することで、あるバージョンのみ不具合が起こるソフトウェアの不具合，あるデーターコレクターとの接続のみ起こる不具合，あるシリアル番号の範囲のみ起こるロットでのハードウェア不具合，ある気温範囲でのみ起こる不具合など、ごくまれな不具合や、全器械でどれくらい起こっているかを調べることができる。このため、不具合発生に対して、他の器械、ロットに対しても、他の器械の作業者からの不具合報告／クレーム前に対策することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態および変形例を述べたが、本形態および各変形を当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

１測量機
２遠隔端末
３サーバ
１１第一カメラ
１２第二カメラ
１３測量部
１４ＧＰＳ
１５ＣＰＵ
１６メモリー
１７通信部
１８表示部
１９マイク
２０スピーカ
２１水平回転駆動部
２２鉛直回転駆動部

Claims

ターゲットを視準し測量可能な測量部および視準画像を撮像するカメラを備える望遠鏡、前記測量部に測定を指示するための入力インターフェースとして機能する表示部、前記測量部，カメラ，および表示部を制御する制御部、前記制御部が取得した情報を記録する記憶部、および前記制御部と外部ネットワークとの通信を可能とする通信部を備える測量機と、
前記外部ネットワークを経て、前記記憶部に記録された情報を格納可能なサーバと、
前記サーバに格納された情報へアクセス可能な遠隔端末と、を備え、
前記測量機は、前記測量部で得た測定データと前記カメラの画像を前記サーバを介して前記遠隔端末に送信することを特徴とする測量機の通信処理システム。
前記測量機は、前記表示部の画像を前記サーバを介して前記遠隔端末に送信すること特徴とする請求項１に記載の測量機の通信処理システム。
前記測量機はさらにマイクを備え、前記制御部は前記マイクの音声信号を前記記憶部に記録し、前記測量機はさらに前記音声信号を前記サーバを介して前記遠隔端末に送信すること特徴とする請求項１または２に記載の測量機の通信処理システム。
前記測量機はさらにスピーカを備え、前記測量機は前記外部ネットワークまたは携帯電話回線を経て前記遠隔端末と通話可能であること特徴とする請求項３に記載の測量機の通信処理システム。
請求項４に記載の通信処理システムを用いて、
前記遠隔端末にて、不具合発生時の前記測定データ，前記カメラの画像，前記表示部の画像，前記音声信号，またはこれらの組み合わせを取得し、前記測定データと前記表示部の画像から操作手順またはターゲットの誤りを判定し、前記カメラ画像および／または前記音声信号を確認し、環境異常を判定することを特徴とする不具合処理方法。