JP7226928B2

JP7226928B2 - 測量装置

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Publication number: JP7226928B2
Application number: JP2018104483A
Authority: JP
Inventors: 大輔伊藤
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2018-05-31
Filing date: 2018-05-31
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2038-05-31
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Description

本発明は、測量装置に関し、より詳細には、測量装置のユーザインタフェイスに関する。

従来、測量装置のユーザインタフェイスは、ディスプレイ表示とキー入力の組み合わせまたはタッチパネル入力であった。例えば特許文献１には、作業者の操作感覚と装置の動きとがマッチングする様にしたタッチパネル式の操作制御パネルを備える測量機が開示されている。

特開２０１４－１７８２７４号公報

このように、マンマシンインタフェイスとしての操作性が向上した操作制御パネルは種々提案されているが、ディスプレイを見ないと測量装置を操作できず、ディスプレイが小さかったり、暗かったり、表面反射したりして見づらい場合がある。

また、ディスプレイ、キーボードを搭載すると、機械が全体として大型化するという問題があった。また、入力の際は、測量装置に作業者が直接触れるため、測量装置が設置場所から動いて、測定角度が変わったり、測量装置が振動したりすることがあるという問題があった。このため、直接触れずに操作することができる測量装置として、ジェスチャインタフェイスを有する測量装置の開発が求められていた。

本発明は、かかる事情を鑑みてなされたものであり、ジェスチャインタフェイスを有する測量装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一つの態様に係る測量装置は、ターゲットを測量可能な測量部と画像を取得可能な撮像部と、前記測量部および前記撮像部を制御するように構成された演算制御部と、記憶部とを備える測量装置であって、前記記憶部は、入力ジェスチャである作業者の所定の動作と、測量装置へのオペレーションとを関連付けた入力識別情報を有し、前記演算制御部は、前記画像から入力ジェスチャを認識する画像認識部、および該画像認識部で認識された入力ジェスチャに対応する測量装置へのオペレーションを、入力ジェスチャの示す内容として識別する画像識別部を備えることを特徴とする。

また、本発明の別の態様に係る測量装置は、ターゲットを測量可能な測量部と前記測量部を備える望遠鏡と、前記望遠鏡を鉛直軸周りに水平回転する水平回転駆動部と、前記望遠鏡を水平軸周りに鉛直回転する鉛直回転駆動部と、前記測量部、前記水平回転駆動部および前記鉛直回転駆動部を制御する演算制御部と記憶部とを備える測量装置であって、前記記憶部は、作業者に対する出力内容と、測量装置の動作としての出力ジェスチャとを関連付けた出力変換情報を有し、前記演算制御部は、前記出力変換情報に基いて作業者に対する出力内容を出力ジェスチャに変換し、前記水平回転駆動部および前記鉛直回転駆動部を回転駆動することにより出力ジェスチャを実行するジェスチャ実行部を備えることを特徴とする。

上記態様において、前記測量部を備える望遠鏡と、前記望遠鏡を鉛直軸周りに水平回転する水平回転駆動部と、前記望遠鏡を水平軸周りに鉛直回転する鉛直回転駆動部と、前記測量部、前記水平回転駆動部および前記鉛直回転駆動部を制御する演算制御部と記憶部とを備える測量装置であって、前記記憶部は、作業者に対する出力内容と、測量装置の動作としての出力ジェスチャとを関連付けた出力変換情報を有し、前記演算制御部は、前記出力変換情報に基いて作業者に対する出力内容を出力ジェスチャに変換し、前記水平回転駆動部および前記鉛直回転駆動部を回転駆動することにより出力ジェスチャを実行するジェスチャ実行部を備えることも好ましい。

また、上記態様において、第１の照明用発光部を備え、前記ジェスチャ実行部は、前記第１の照明用発光部を制御することにより、ジェスチャを表現することも好ましい。

また、上記態様において、第２の照明用発光部を備え前記第２の照明用発光部は、前記測量装置自体を照明することも好ましい。

また、上記態様において、第３の照明用発光部を備え、前記第３の照明用発光部は、前記入力ジェスチャを行う作業者を照明することも好ましい。

また、上記態様において、音声入力部と、音声出力部とを備え、前記演算制御部は、前記音声入力部から入力された音声を認識する音声認識部、および作業者に対する出力内容を音声メッセージに変換し、前記音声出力部に出力する音声変換部を備えることを特徴とすることも好ましい。

上記構成によれば、ジェスチャインタフェイスを有する測量装置の提供が可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る測量装置の構成ブロック図である。同形態に係る測量装置の右方斜視図である。同形態に係る測量装置におけるジェスチャ入力のフローチャートである。同形態に係る入力識別情報の例を示す図である。同形態に係る測量装置におけるジェスチャ出力のフローチャートである。同形態に係るの出力変換情報の例を示す図である。同形態に係る測量装置のジェスチャインタフェイスを用いた現況測量のフローチャートである。同現況測量に適用される入力識別情報の例を示す図である。同形態に係る測量装置のジェスチャインタフェイスを用いた杭打ち作業のフローチャートである。同杭打ち作業に適用される入力識別情報の例を示す図である。同杭打ち作業に適用される出力変換情報の例を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る測量装置の構成ブロック図である。同形態に係る測量装置における入力のフローチャートである。同形態に係る測量装置における出力のフローチャートである。

本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態において、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

第１の実施の形態
（測量機の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる測量装置ＴＳの構成ブロック図、図２は測量装置ＴＳの右方斜視図である。

測量装置ＴＳは、トータルステーションである。図２に示す通り、測量装置ＴＳは、外観上、整準器の上に設けられた基盤部２ａ、基盤部２ａ上を水平回転する托架部２ｂ、および托架部２ｂの中央で鉛直回転する望遠鏡２ｃを備える。望遠鏡２ｃは、ターゲットを視準する視準光学系を備える。

また、測量装置ＴＳは、機能的には、図１に示すように、ＥＤＭ１１、水平角検出器１２、鉛直角検出器１３、傾斜センサ１４、自動視準部１５、水平回転駆動部１６、鉛直回転駆動部１７、追尾部１８、演算制御部２０、記憶部３０、入力部４１、表示部４２、第１の照明用発光部４３、第２の照明用発光部４４、第３の照明用発光部４５および撮像部４６を備える。

ＥＤＭ１１は、発光素子、測距光学系および受光素子を備える。ＥＤＭ１１は、望遠鏡２ｃの内部に配置され、測距光学系は、視準光学系と光学要素を共有する。ＥＤＭ１１は、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。

水平角検出器１２および鉛直角検出器１３は、ロータリーエンコーダであり、後述する水平回転駆動部１６および鉛直回転駆動部１７でそれぞれ駆動される托架部２ｂおよび望遠鏡２ｃの回転軸周りの回転角度を検出し、視準光軸Ａの水平角および鉛直角を求める。

ＥＤＭ１１、水平角検出器１２、および鉛直角検出器１３は、測量装置ＴＳの要部である測量部１０を形成している。

傾斜センサ１４は、整準器に備えられ、測量機本体の傾斜を検出し水平に整準するために使用される。

自動視準部１５は、視準光学系、視準用光源、画像センサ等から構成され、視準光を視準用光源から出射し、ターゲットからの反射視準光を画像センサで受光して、受光結果に基づいて、視準光軸をターゲットに合致させる自動視準を行う。

水平回転駆動部１６および鉛直回転駆動部１７はモータであり、演算制御部２０に制御されて、それぞれ托架部２ｂを水平回転させ、望遠鏡２ｃを鉛直回転させる。

追尾部１８は、発光素子、追尾光学系および受光素子を備え、測距光学系と光学要素を共有する。追尾部１８は、測距光とは異なる波長の赤外レーザ光を追尾対象物（ターゲット）に投射し、該追尾対象物からの反射光を受光し、受光結果に基づいて追尾対象物の追尾を行う様に構成されている。

演算制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）を備える。演算制御部２０は、測量装置ＴＳの機能を発揮するための種々の処理を行う。

また、演算制御部２０は、機能部として、画像認識部２１、画像識別部２２、およびジェスチャ実行部２３を備える。

画像認識部２１は、後述する撮像部４６により取得された画像を認識する。具体的には、撮像部４６で取得した画像から、作業者の動作を、入力ジェスチャとして認識する。

なお、本明細書において、用語「画像」は、撮影対象が動作を行っている状態を撮影した動画像、および撮影対象の動作が一定時間停止している状態を撮影した静止画像を含む。

画像識別部２２は、後述する、記憶部３０に記憶された、入力ジェスチャである作業者の所定の動作と測量装置へのオペレーションとを関連付けた入力識別情報から、画像認識部２１で認識された入力ジェスチャに対応する測量装置ＴＳへのオペレーションを、入力ジェスチャの示す内容として識別する。

ジェスチャ実行部２３は、記憶部３０に記憶された、作業者に対する出力内容と、測量装置ＴＳの動作としての出力ジェスチャとを関連付けた変換情報に基いて、作業者に対する出力内容を出力ジェスチャに変換する。また、ジェスチャ実行部２３は、少なくとも水平回転駆動部１６および鉛直回転駆動部１７を回転駆動することにより出力ジェスチャを実行する。

各機能部は、人工知能により制御されるソフトウェアとして構成されていてもよいし、専用の演算回路によって構成されていてもよい。また、ソフトウェア的に構成された機能部と、専用の演算回路によって構成された機能部が混在していてもよい。

記憶部３０は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ・Ｏｎｌｙ・Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｍｄａｍ・Ａｃｃｅｓｓ・Ｍｅｍｏｒｙ）を備える。

ＲＯＭには、測量装置ＴＳ全体の動作に必要なプログラムおよびデータを格納する。これらプログラムは、ＲＡＭに読み出されて演算制御部２０による実行が開始され、本実施の形態に測量装置ＴＳの各種処理を行う。

ＲＡＭは、ジェスチャ入力処理およびジェスチャ出力を行うためのソフトウェアに従って作成されたプログラムおよびジェスチャ入力のデータおよびジェスチャ出力のデータを一時的に保持する。

記憶部３０は、入力ジェスチャである作業者の所定の動作と、測量装置ＴＳへのオペレーションとを関連付けた入力識別情報および作業者に対する出力内容と、出力ジェスチャとを関連付けた出力変換情報を記憶する。

入力部４１は、例えば、操作ボタンであり、これにより、作業者は、指令を入力したり、設定の選択を行ったりできる。

表示部４２は、例えば、液晶ディスプレイであり、演算制御部２０の指令に応じて測定結果、環境情報、設定情報等種々の情報を表示する。また、入力部４１より、作業者によって入力された指令を表示する。

なお、入力部４１と表示部４２とを一体的に構成して、タッチパネル式ディスプレイとしてもよい。

第１の照明用発光部４３は、ガイドライトまたはレーザ照準であり、測設ラインまでの概略誘導を行う光を照射する。光源としては、例えば赤または緑のレーザ光を選択的に発光するＬＥＤが用いられるが、これに限らず可視光を発光するものであってもよい。

また、第１の照明用発光部４３は、ジェスチャ実行部２３の制御に従って、点灯、点滅等を行う。第１の照明用発光部４３の光は、水平回転駆動部１６および鉛直回転駆動部１７による望遠鏡２ｃの出力ジェスチャに伴って、測量装置ＴＳの出力ジェスチャを構成することもできる。

第２の照明用発光部４４は、例えば、測量装置ＴＳ本体の上部に備えらえれ（図２においては図示せず）、測量装置ＴＳ自体を照明する。また、光源としては白色のＬＥＤ等を用いることができる。

第３の照明用発光部４５は、例えば、望遠鏡２ｃの側面に、その光軸が、視準光軸Ａに平行となるように設けられている。第３の照明用発光部４５は、入力ジェスチャを行う作業者を照明する。また、光源としては、白色のＬＥＤ等を用いることができる。

撮像部４６は、ジェスチャ入力を行う手段であり、例えばカメラである。カメラとしては、作業者の身体の動きを撮影可能なＲＧＢカメラ、赤外線カメラ、距離画像カメラや、作業者の身体の動きを検知可能な超音波カメラ、ステレオカメラ等を用いることができる。

撮像部４６は、図２のように望遠鏡２ｃの上部に、その光軸が、視準光軸Ａと平行になるように配置されている。

（ジェスチャ入力のフロー）
図３は、ジェスチャ入力における測量装置ＴＳの動作のフローチャートである。

まず、ジェスチャ入力が開始すると、ステップＳ１０１で、画像認識部２１は、撮像部４６の入力を監視しながら、入力ジェスチャの入力を待機する。

次いで、ステップＳ１０２では、画像認識部２１が、撮像部４６で取得した画像から、作業者の動作を入力ジェスチャとして認識する。

画像が入力ジェスチャとして認識されない場合（Ｎｏ）、ステップＳ１０１に戻り、画像認識部２１は、再度入力を待機する。

画像が入力ジェスチャとして認識された場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３で、画像識別部２２が、記憶部３０に記憶されている、入力ジェスチャである作業者の所定の動作と、測量装置ＴＳへのオペレーションとを関連付けた入力識別情報に基いて、画像認識部２１で認識された入力ジェスチャに対応する測量装置ＴＳへのオペレーションを、入力ジェスチャの示す内容として識別する。

次いで、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３における識別結果に基いて、入力ジェスチャに対応する測量装置ＴＳへのオペレーションを実行する。

図４は、入力識別情報として記憶部３０に記憶された入力ジェスチャの例を示す。なお、以下、作業者および測量装置ＴＳのジェスチャの例を示す図の説明において、「左」、「右」、「前」、「後」等の方向は、作業者のジェスチャに関しては、作業者から見た方向を意味し、測量装置ＴＳのジェスチャに関しては、測量装置ＴＳに向かって見た方向を意味するものとする。

また、動作の方向は、単なる例示であり、発明の内容を限定するものではない。例えば、図４（ｃ）は、左手を右から左へと動かす入力ジェスチャにより、望遠鏡２ｃを左方向へと旋回するというオペレーションに関連付けられた例を示すが、これとは反対に、右手を左から右へと動かすジェスチャにより、望遠鏡２ｃを右方向へと旋回するというような左右対象なジェスチャも可能である。

このように、本実施の形態に係る測量装置ＴＳによれば、作業者の入力ジェスチャにより測量装置ＴＳに所定の動作を実行させることができるので、測量装置ＴＳに直接触れずに操作することができる。したがって、入力の際に、測量装置ＴＳに作業者が直接触れるために、測量装置が設置場所から動いて測定角度が変わったり、測量装置が振動したりする虞がない。

なお、本実施の形態において、第３の照明用発光部４５を備え、遠隔で入力ジェスチャを行う作業者を照明することは、必須ではないが、このようにすると、画像認識部２１による入力ジェスチャの認識が容易になるため好ましい。

（ジェスチャ出力のフロー）
次に、ジェスチャ出力における測量装置ＴＳの動作について、図５，図６を参照しながら説明する。

記憶部３０には、図６に示すような、作業者に対する出力内容と、測量装置ＴＳの動作としての出力ジェスチャとを関連付けた出力変換情報が記憶されている。

測量装置ＴＳがジェスチャ出力を開始すると、ステップＳ２０１において、ジェスチャ実行部２３は、記憶部３０に記憶された出力変換情報に基いて作業者に対する出力内容を出力ジェスチャに変換する。

次に、ステップＳ２０２において、ジェスチャ実行部２３は、水平回転駆動部１６および鉛直回転駆動部１７を制御して、回転駆動することにより、指定した出力ジェスチャを実行し、処理を終了する。例えば、水平回転駆動部１６と鉛直回転駆動部１７との回転駆動の組み合わせにより、図６（ａ）～図６（ｄ）に示すような出力ジェスチャを実行する。

あるいは、水平回転駆動部１６と鉛直回転駆動部１７との回転駆動の組み合わせに併せて第１の照明用発光部４３を発光制御し、出力ジェスチャを表現してもよい。例えば、図６（ｅ）に示すように、望遠鏡２ｃを左右に細かく動かすと共に第１の照明用発光部４３を速く点滅させるという出力ジェスチャにより、測量装置ＴＳにトラブルが発生したことを作業者に報知するようになっていてもよい。

このように、本実施の形態に係る測量装置ＴＳによれば、測量装置ＴＳの出力ジェスチャにより、測量装置ＴＳから作業者に対する指示等を認識することができるので、作業者は表示部４２を確認することなく作業を行うことができる。

また、本実施の形態において、水平回転駆動部１６と鉛直回転駆動部１７との回転駆動の組み合わせに併せて、第１の照明用発光部４３が、ジェスチャ実行部２３の制御に従って、点灯、点滅等を行い、出力ジェスチャを表現することは必須ではないが、このようにすると、多様な出力内容に対応することができるため好ましい。さらに、第１の照明用発光部４３の発光により、測量装置の動作が視認されやすくなるので好ましい。

また、本実施の形態において、第２の照明用発光部４４を備え、測量装置ＴＳ自体を照明することは、必須ではないが、このようにすると、作業者が遠隔にいる場合に、測量装置ＴＳのジェスチャの視認性が高くなるので好ましい。

なお、入力識別情報および出力変換情報のリストは、出荷時に予め設定されていてもよいが、編集可能である。また、作業者により、測量機の所定の機能から随時設定可能に構成されていてもよい。

あるいは、画像認識部２１による認識結果および画像識別部２２による識別結果から、複数の作業者の身体的差異やジェスチャの動作的差異等による、誤差を回避できる程度の許容範囲を自律的に学習して、設定内容を自動的に追加および累加されるように構成されていてもよい。

＜実施例１＞
（ジェスチャインタフェイスを用いた現況測量）
このような測量装置ＴＳのジェスチャインタフェイスを用いて現況測量を行う例を、図７，８を参照しながら説明する。

図７は、現況測量に係る測量装置ＴＳの動作のフローチャートである。現況測量では、測量装置ＴＳに、基準点の座標データを予め読み込ませ、記憶部３０に記憶させている。作業者は、測量装置ＴＳを設置し、現況測量動作を開始すると、作業者は、ポールプリズム（上部にプリズムを備える指示棒）を持って、基準点まで移動する。

ステップＳ３０１で、基準点において、作業者が測量装置ＴＳに向かい、図８（ａ）のように、右手を真上に挙げてから正面に下ろすという入力ジェスチャを行うと、測量装置ＴＳは基準点の測定を行う。測定が終わると作業者は変化点（土地の傾斜が変化する点）に移動する。

次に、ステップＳ３０２で、作業者が変化点において、測量装置ＴＳに向かい、図８（ｂ）のように、右手を斜め上にあげてくるくる回すという入力ジェスチャを行うと、測量装置ＴＳは、変化点の測定を行う。測定が終わると作業者は終了点に移動する。

次に、ステップＳ３０３で、作業者が終了点において、測量装置ＴＳに向い、図８（ｃ）のように、右手を横にパンチを出すように突き出すという入力ジェスチャを行うと、測量装置ＴＳは、終了点の測定を行う。測定が終わると測量装置ＴＳは処理を終了する。

なお、各測定において、測量装置ＴＳが、第１の照明用発光部４３を点灯することにより、各測定の終了を作業者に報知するようになっていても良い。

通常、現況測量は、測量装置ＴＳ側に１名の作業者と、ポールプリズム側に１名の作業者という２人一組として、測量装置ＴＳ側の作業者が、測量装置を操作しつつ、ポールプリズム側の作業者と連携して行う。

しかし、本実施の形態に係る測量装置ＴＳによれば、ポールプリズム側の作業者は、入力ジェスチャにより、遠隔地から測量装置ＴＳを操作することが可能であるので、ポールプリズム側の作業者１名でも現況測量を行うことが可能となる。

＜実施例２＞
（ジェスチャインタフェイスを用いた杭打ち作業）
このような測量装置ＴＳのジェスチャインタフェイスを用いて杭打ち作業を行う例を図９～図１１を参照しながら説明する。

図９は、杭打ち作業に係る測量装置ＴＳの動作のフローチャートである。測量装置ＴＳには、あらかじめ杭打ちを実施する複数の測点の設計値データを読み込ませておく。まず作業者は、測量装置ＴＳを設置し、杭打ち作業用プログラムの実行を開始し、ポールプリズムを持って最初の測点まで移動する。

最初の測点の近傍まで来たら、作業者は、例えば、図１０（ａ）のように、両手で大きな丸を作るという入力ジェスチャにより、測量装置ＴＳに対してプリズム追尾開始の指示を行う。すると、測量装置ＴＳは、ステップＳ４０１で、プリズムの追尾を開始する。

次に、ステップＳ４０２で、測量装置ＴＳは、ポールプリズムの現在位置と、設定された第１の測点の位置とを比較して、ポールプリズムが測点に近づく方向と距離とを算出する。測量装置ＴＳは、ポールプリズムが測点に合致するように、ジェスチャで作業者を誘導する。

具体的には、例えば、ポールプリズムを右へ大きく移動する必要がある場合には、図１１（ａ）のように、望遠鏡２ｃを右へ大きくすばやく２度振る。あるいは、ポールプリズムを上に少し移動する必要がある場合には、図１１（ｂ）のように望遠鏡２ｃを上へ小さくゆっくり２度振る。これにより、作業者は、測量装置ＴＳからの指示に従って、ポールプリズムを移動する。

次に、ステップＳ４０３で、測量装置ＴＳは、ポールプリズムが第１の測点に合致したかどうか、例えば、ポールプリズムが測点から±１ｃｍ以内に入ったか否かを判断する。

ポールプリズムが測点から±１ｃｍ以内に入っていない場合（Ｎｏ）、ステップＳ４０２に戻り、測量装置ＴＳは、再度出力ジェスチャによる測点への誘導を行う。

一方、ポールプリズムが測点から±１ｃｍ以内に入った場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０４において、杭打ち点にポールプリズムの位置が決定される。

次いで、ステップＳ４０５で、測量装置ＴＳは、ポールプリズムの測定を行う。測定が終了すると、ステップＳ４０５で、測量装置ＴＳは、図１１（ｃ）のように、望遠鏡２ｃを水平方向および鉛直方向にそれぞれ１回転し、測定の終了をジェスチャで出力する。

測定が完了すると、作業者は、杭打ちを行い、例えば図１０（ｂ）のように、ジェスチャにより、杭打ち完了を測量装置ＴＳに報告する。測量装置ＴＳは、ステップＳ４０７で入力を確認する。

次に、ステップＳ４０８において、測量装置ＴＳは、予め設定された全ての測点について、測定が終わっているか否かを判断する。

全ての測点の測定が終わっている場合（Ｙｅｓ）、杭打ち作業の処理は終了する。

一方、全ての測点の測定が終わっていない場合（Ｎｏ）、ステップＳ４０１に戻り、次の測点に関してプリズムの追尾を開始し、全ての測点について杭打ちが完了するまでステップＳ４０１～Ｓ４０５の処理を繰り返す。

なお、本実施例では、追尾部１８は、作業者のジェスチャ入力により、自動追尾を開始し、設計値データに基いて測点を自動追尾するように設定されている。しかし、作業者が測量装置ＴＳから移動する時点で、測量装置ＴＳの自動追尾を開始し、自動追尾し続けるように構成されていてもよい。

また、ステップＳ４０８の後、次の測点に移動するまでの間に、作業者が図１０（ｃ）の入力ジェスチャを入力することにより、測量装置ＴＳが追尾を中断し、ＷＡＩＴモードになるように構成されていてもよい。

通常、杭打ち作業は、測量装置ＴＳ側に１名の作業者と、ポールプリズム側に１名の作業者という２人一組として、測量装置ＴＳ側の作業者が、測量装置を操作しつつ、ポールプリズム側の作業者と連携して行う。

しかし、本実施の形態に係る測量装置ＴＳによれば、ポールプリズム側の作業者は、入力ジェスチャにより、遠隔地から測量装置ＴＳを操作することが可能であり、また、測量装置ＴＳ側の動作状況を出力ジェスチャにより確認することができるので、ポールプリズム側の作業者１名でも杭打ち作業を行うことが可能となる。

＜変形例＞
なお、本実施の形態において、測量装置ＴＳを遠隔から操作可能なリモートコントローラを備え、ジェスチャ入力に代えて、リモートコントローラによる入力を行い、出力のみを測量装置ＴＳのジェスチャ出力とすることもできる。

第２の実施の形態
（測量機の構成）
図１２は、本発明の第２の実施の形態にかかる測量装置ＴＳａの構成ブロック図である。測量装置ＴＳａは、第１の実施の形態に係る測量装置ＴＳに加えて音声入力部４７および音声出力部４８を備える点で異なる。また、演算制御部２０ａが、第１の実施形態に係る演算制御部２０に加えて、音声認識部２４および音声変換部２５を備える点で異なる。

音声入力部４７は、音声を入力する手段であり、例えば、集音マイク、指向性マイクである。音声入力部４７は、托架部２ｂに備えられている。また、音声入力部４７は、作業者が発する音声を集音し、音声信号に変換して演算制御部２０ａに出力する。

音声出力部４８は、音声を出力する手段であり、例えば、スピーカである。音声出力部４８は、托架部２ｂに備えられている。また、音声出力部４８は、演算制御部２０ａからの指示に基いて、音声変換部２５から出力されたメッセージを音声として出力する。

音声認識部２４は、音声入力部４７から入力された音声を、自然言語処理機能により認識し、テキスト指令に変換する。

音声変換部２５は、演算制御部２０ａによる、作業者への出力内容を、音声メッセージに変換し、音声出力部４８に出力する。

（入力のフロー）
図１３は、ジェスチャ入力と音声入力を組み合わせた場合の測量装置ＴＳａの動作のフローチャートである。

まず、入力モードが開始すると、ステップＳ４０１で、画像認識部２１および音声認識部２４は、撮像部４６および音声入力部４７の入力を監視しながら、入力を待機する。

次いで、ステップＳ４０２で、画像または音声の入力が発生すると、画像認識部２１および音声認識部２４が入力を検知し、画像が入力された場合には、撮像部４６で取得した画像から、入力された画像を入力ジェスチャとして認識する。また、音声が入力された場合には、音声入力部４７が取得した音声を、入力音声として認識する。

ステップＳ４０２で画像も、音声も認識されない場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ４０１に戻り、画像認識部２１および音声認識部２４が再度入力を待機する。

ステップＳ４０２で、画像が入力ジェスチャとして認識された場合（ジェスチャ）、ステップＳ４０３で、画像識別部２２が、記憶部３０に記憶されている、入力ジェスチャである作業者の所定の動作と、測量装置へのオペレーションとを関連付けた入力識別情報に基いて、画像認識部２１で認識された入力ジェスチャに対応する測量装置ＴＳへのオペレーションを、入力ジェスチャの示す内容として識別する。

次いで、ステップＳ４０４では、ステップＳ４０３における識別結果に基いて、入力ジェスチャに対応する測量装置ＴＳへのオペレーションを実行し、入力を終了する。

ステップＳ４０３で、音声が入力音声として認識された場合（音声）、ステップＳ４０５で、音声認識部２４が、入力音声をテキスト指令に変換する。

次いで、ステップＳ４０６で、指令に対応するオペレーションを実行し、入力を終了する。

（出力のフロー）
図１４は、ジェスチャ出力と音声出力を組み合わせた場合の測量装置ＴＳａの動作のフローチャートである。

出力が発生すると、ステップＳ５０１において、演算制御部２０ａは、出力内容について、予め定めされた出力形式を選択する。

ステップＳ５０１において出力形式がジェスチャの場合（ジェスチャ）、ステップＳ５０２で、ジェスチャ実行部２３は、記憶部３０に記憶された出力変換情報に基いて作業者に対する出力内容を出力ジェスチャに変換する。

次いで、ステップＳ５０３で、ジェスチャ実行部２３は、水平回転駆動部１６および鉛直回転駆動部１７を制御して、回転駆動することにより、指定した出力ジェスチャを実行し、処理を終了する。

一方、ステップＳ５０１において、出力形式が音声の場合（音声）、ステップＳ５０４で、音声変換部２５は、出力内容から、出力内容に応じた音声メッセージに変換し、音声出力部４８に出力する。

次いで、ステップＳ５０５で、音声出力部４８は、音声変換部２５から入力された音声メッセージを音声として出力し、処理を終了する。

このように、第１の実施の形態に係る、ジェスチャインタフェイスは、音声入出力を用いた場合にも測量装置ＴＳａに適用することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について述べたが、上記の実施の形態および実施例は本発明の一例であり、それぞれの構成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。

ＴＳ測量装置
ＴＳａ測量装置
２ｃ望遠鏡
１６水平回転駆動部
１７鉛直回転駆動部
２０演算制御部
２０ａ演算制御部
２１画像認識部
２２画像識別部
２３ジェスチャ実行部
２４音声認識部
２５音声変換部
３０記憶部
４３第１の照明用発光部
４４第２の照明用発光部
４５第３の照明用発光部
４６撮像部

Claims

ターゲットを測量可能な測量部と、
画像を取得可能な撮像部と、
前記測量部を備える望遠鏡と、
前記望遠鏡を鉛直軸周りに水平回転する水平回転駆動部と、
前記望遠鏡を水平軸周りに鉛直回転する鉛直回転駆動部と、
測量装置照明用発光部と、
前記測量部、前記撮像部、前記水平回転駆動部、前記鉛直回転駆動部および前記測量装置照明用発光部を制御するように構成された演算制御部と、
記憶部とを備える測量装置であって、
前記記憶部は、入力ジェスチャである作業者の身体の動作である所定の動作と、測量装置へのオペレーションとを関連付けた入力識別情報を有し、
前記画像は、前記作業者が前記動作を行っている状態を撮像した動画像、および前記作業者の前記動作が一定時間停止している状態を撮影した静止画像、を含み、
前記演算制御部は、前記画像から入力ジェスチャを認識する画像認識部、および該画像認識部で認識された入力ジェスチャに対応する測量装置へのオペレーションを、入力ジェスチャの示す内容として識別する画像識別部を備え、
前記記憶部は、作業者に対する出力内容と、測量装置の動作としての出力ジェスチャとを関連付けた出力変換情報を有し、
前記演算制御部は、前記出力変換情報に基いて作業者に対する出力内容を出力ジェスチャに変換し、前記水平回転駆動部および前記鉛直回転駆動部を回転駆動することにより出力ジェスチャを実行するジェスチャ実行部を備え、
前記出力ジェスチャは前記望遠鏡の水平回転および鉛直回転の組み合わせにより構成され、
前記測量装置照明用発光部は、前記測量装置自体を照明する、
ことを特徴とする測量装置。
ジェスチャ照明用発光部を備え、
前記出力ジェスチャは、前記ジェスチャ照明用発光部の発光を含むことを特徴とする請求項１に記載の測量装置。
作業者照明用発光部を備え、
前記作業者照明用発光部は、前記入力ジェスチャを行う作業者を照明すること
を特徴とする請求項１または２に記載の測量装置。
音声入力部と、
音声出力部とを備え、
前記演算制御部は、前記音声入力部から入力された音声を認識する音声認識部、および作業者に対する出力内容を音声メッセージに変換し、前記音声出力部に出力する音声変換部を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の測量装置。
前記出力ジェスチャは、前記演算制御部の判断の結果を示すことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の測量装置。