JPH04166783A - Surveying equipment - Google Patents

Surveying equipment

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JPH04166783A
JPH04166783A JP29414190A JP29414190A JPH04166783A JP H04166783 A JPH04166783 A JP H04166783A JP 29414190 A JP29414190 A JP 29414190A JP 29414190 A JP29414190 A JP 29414190A JP H04166783 A JPH04166783 A JP H04166783A
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tracking
scan
microcomputer
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Hiroshi Inaba
浩 稲葉
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Abstract

PURPOSE:To pick up certainly a measuring target by making a run judging measure run tracking based on the tracking data obtained by scan within the last search range till the scan within the same search range is repeated at the prescribed times. CONSTITUTION:A microcomputer 36 is provided with the run judging measure to let the tracking run till scan is repeated at the prescribed times where measured target detecting data have been obtained within a search range though a corner cube 2 is within the search range. The microcomputer 36 judges 'No' when the measured target detecting data have not been obtained. The microcomputer 36 lets the tracking run based on the tracking data obtained by the scan within the search range of the last time till the number of times repeated within the search range is over the prescribed number T. The measuring target could certainly be picked up by this even if tracking data were not obtained due to influence of environment conditions.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、測定対象物を垂直方向及び水平方向に走査し
て、測定対象物に測量機本体を自動追尾させる測量機に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a surveying instrument that scans an object to be measured in the vertical and horizontal directions and automatically tracks the object to be measured with the main body of the surveying instrument.

(従来の技術) 従来から、測量機としての光波測距装置が知られている
が、この光波測距装置はたとえば船舶の甲板等に設置し
て用いられる場合がある。その光波測距装置は測距光学
系を有しており、この光波測距装置から遠く離れた測点
に設置のコーナーキューブに向かって光波を出射し、そ
のコーナーキューブからの反射光波を受光し、測点まで
の距離を測定するようになっている。
(Prior Art) Light wave distance measuring devices have been known as surveying instruments, and these light wave distance measuring devices are sometimes installed and used, for example, on the deck of a ship. The light wave ranging device has a ranging optical system, and emits light waves from the light wave ranging device toward a corner cube installed at a measurement point far away, and receives reflected light waves from the corner cube. , to measure the distance to the measurement point.

ところで、この種の測量機を船舶の甲板などに設置して
測距を行う場合、船舶の捕れ等によって測定対象物とし
てのコーナキューブを見失うことがある。そこで、近時
は、そのコーナキューブを自動追尾できるようにした測
量機が開発されつつある。
By the way, when this type of surveying instrument is installed on the deck of a ship or the like to measure distances, the corner cube as the object to be measured may be lost due to the ship being caught or the like. Therefore, recently, surveying instruments that can automatically track corner cubes are being developed.

(発明が解決しようとする課題) この従来の測量機は、測距光学系を内蔵する測量機本体
そのものを水平方向、垂直方向に回動させてコーナーキ
ューブを探索走査し、そのコーナキューブに測量機を自
動追尾させる構成であり、機械的に探索する構造である
ので探索走査に時間がかかるという不具合がある。
(Problem to be Solved by the Invention) This conventional surveying instrument searches and scans a corner cube by rotating the surveying instrument itself, which has a built-in ranging optical system, in the horizontal and vertical directions, and performs a survey on the corner cube. Since it is configured to automatically track the aircraft and search mechanically, there is a problem in that the search scan takes time.

そこで、走査光学系を用いて水平方向と垂直方向とによ
り定義された走査範囲を走査すること・により、測定対
象物の水平方向位置と垂直方向位置とを検出し、自動追
尾を行う測量機が考えられる。
Therefore, a surveying instrument that detects the horizontal and vertical positions of the object to be measured and automatically tracks it by scanning a scanning range defined by the horizontal and vertical directions using a scanning optical system. Conceivable.

ところで、測定対象物を見失った場合には、この走査範
囲内の走査では追尾データが得られないことがある。こ
のような場合には、測量機本体を強制的に回動させるか
、又は、走査範囲を拡大するかによって測定対象物を捕
捉することが考えられる。
By the way, if the object to be measured is lost, tracking data may not be obtained by scanning within this scanning range. In such a case, it is conceivable to capture the object to be measured by forcibly rotating the main body of the surveying instrument or by expanding the scanning range.

ところが、測点までの距離が非常に遠いと、測定対象物
を捕捉していたとしても、温度、湿度等の環境条件によ
り、測定対象物で反射された走査光束が走査光学系に戻
らないことがある。このような場合に測定対象物が捕捉
されていないとじて追尾を繰り返させることにすると、
最終的に測定対象物に対する追尾がはずれることになる
However, if the distance to the measurement point is very long, even if the measurement target is captured, the scanning light beam reflected from the measurement target may not return to the scanning optical system due to environmental conditions such as temperature and humidity. There is. In such a case, if you decide to repeat tracking as if the measurement target is not captured,
Eventually, the tracking of the measurement target will be lost.

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目
的とするところは、環境条件の影響によって追尾データ
が得られなかった場合でもその測定対象物を確実に捕捉
できる測量機を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a surveying instrument that can reliably capture an object to be measured even when tracking data cannot be obtained due to the influence of environmental conditions. It's about doing.

(課題を解決するための手段) 本発明に係わる測量機は、上記の課題を解決するため、 垂直方向と水平方向とにより定義された走査範囲内で測
定対象物を走査する走査光学系と、前記走査光学系の走
査結果に基づいて演算することにより追尾データを求め
、前記測定対象物に測量機本体を自動追尾させる制御手
段とを有し、該制御手段は、前記走査範囲内での走査完
了を一探索範囲と定義して該一探索範囲内毎に前記追尾
データを得るための測定対象物検出データが得られたか
否かを判断すると共に、該探索範囲内で前記測定対象物
検出データが得られなかったときには同一探索範囲の走
査が所定回数繰り返されるまで、前回の探索範囲内での
走査により得られた追尾データに基づき追尾を実行させ
る実行判断手段を備えていることを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, a surveying instrument according to the present invention includes a scanning optical system that scans an object to be measured within a scanning range defined by vertical and horizontal directions; control means for calculating tracking data based on the scanning results of the scanning optical system and automatically tracking the surveying instrument body to the object to be measured; Completion is defined as one search range, and it is determined whether measurement target object detection data for obtaining the tracking data has been obtained for each search range, and the measurement target detection data is determined within the search range. The present invention is characterized by comprising execution determining means for executing tracking based on tracking data obtained by scanning within the previous search range until scanning of the same search range is repeated a predetermined number of times when the same search range is not obtained. .

(作 用) 本発明によれば、走査光学系により測定対象物を探索走
査するとその走査結果が制御手段に入力される。制御手
段はその走査結果に基づき測定対象物の存在方向を演算
して追尾データを求め、測量機の光軸が測定対象物に向
けられるように測量機本体を水平方向、垂直方向に回動
制御する。これによって、測量機は測定対象物を自動追
尾する。
(Function) According to the present invention, when the object to be measured is searched and scanned by the scanning optical system, the scanning result is inputted to the control means. The control means calculates the direction of the object to be measured based on the scanning results to obtain tracking data, and controls the main body of the surveying instrument to rotate horizontally and vertically so that the optical axis of the instrument is directed toward the object to be measured. do. As a result, the surveying instrument automatically tracks the object to be measured.

その測定対象物が探索範囲内にあるにもかかわらず、何
等かの加減でその探索範囲内での走査により追尾データ
が得られなかったときには、実行判断手段は、同一探索
範囲内での走査が所定回数繰り返されるまで、前回の探
索範興内での走査により得られた追尾データに基づき追
尾を実行させる。
Even though the measurement target is within the search range, if tracking data cannot be obtained by scanning within the search range for some reason, the execution determination means determines whether scanning within the same search range is possible. Tracking is executed based on the tracking data obtained by scanning within the previous search range until it is repeated a predetermined number of times.

(実施例) 以下、本発明に係わる測量機を光波測距装置に適用した
実施例を図面を参照しつつ説明する。
(Example) Hereinafter, an example in which a surveying instrument according to the present invention is applied to a light wave distance measuring device will be described with reference to the drawings.

第1図において、1は測量台、2は測点に設置された測
定対象物としてのコーナキューブである。
In FIG. 1, 1 is a surveying table, and 2 is a corner cube as a measurement object installed at a survey point.

測量台1はたとえば船舶の甲板などに設置されている。The surveying platform 1 is installed, for example, on the deck of a ship.

この測量台1には光波測距装置3が据え付けられている
。この光波測距装置3は固定台4と水平回動部5とを有
する。水平回動部5は、第2図に示すように固定台4に
対して矢印A方向に回転され、支持部6を有する。支持
部6には垂直方向回動軸7が設けられ、垂直方向回動軸
7には測量機本体としての測距装置本体8が設けられて
いる。測距装置本体8は、水平回動部5の回転により水
平方向に回動されると共に垂直方向回動軸7の回転によ
り第1図に矢印Bで示すように垂直方向に回転される。
A light wave distance measuring device 3 is installed on this surveying table 1. This light wave distance measuring device 3 has a fixed base 4 and a horizontal rotating section 5. The horizontal rotation part 5 is rotated in the direction of arrow A with respect to the fixed base 4, as shown in FIG. 2, and has a support part 6. The support portion 6 is provided with a vertical rotation shaft 7, and the vertical rotation shaft 7 is provided with a distance measuring device main body 8 as a survey instrument main body. The distance measuring device main body 8 is rotated in the horizontal direction by the rotation of the horizontal rotation part 5, and also rotated in the vertical direction as shown by arrow B in FIG. 1 by the rotation of the vertical rotation shaft 7.

その測距装置本体8には測距光学系9と走査光学系10
とが設けられている。この測距光学系9は第3図に概略
示すように投光部11と受光部12とを有する。投光部
11は光源13を有する。受光部12は受光素子14を
有する。光源13は赤外レーザー光束を出射する。その
赤外レーザー光束はビームスプリッタ15のダイクロイ
ンクミラー16により対物レンズ17に向けて反射され
、カバーガラス18を介して測距装置本体8から平行光
束として出射される。
The distance measuring device main body 8 includes a distance measuring optical system 9 and a scanning optical system 10.
and is provided. This distance measuring optical system 9 has a light projecting section 11 and a light receiving section 12, as schematically shown in FIG. The light projector 11 has a light source 13 . The light receiving section 12 has a light receiving element 14 . The light source 13 emits an infrared laser beam. The infrared laser beam is reflected by the dichroic ink mirror 16 of the beam splitter 15 toward the objective lens 17, and is emitted as a parallel beam from the distance measuring device main body 8 via the cover glass 18.

赤外レーザー光束はコーナキューブ2により反射され、
カバーガラス18を介して対物レンズ17に戻り、ビー
ムスプリッタ15のダイクロイックミラー19により反
射され、受光素子14に収束される。
The infrared laser beam is reflected by the corner cube 2,
The light returns to the objective lens 17 via the cover glass 18, is reflected by the dichroic mirror 19 of the beam splitter 15, and is focused on the light receiving element 14.

その受光素子14の受光出力は、図示を略す公知の計測
回路に入力され、コーナキューブ2までの距離が測距さ
れる。
The light receiving output of the light receiving element 14 is input to a known measuring circuit (not shown), and the distance to the corner cube 2 is measured.

測距光学系9は結像レンズ20、レチクル板21を有し
ており、可視光は対物レンズ17、ダイクロイックミラ
ー16.19を通過して、結像レンズ20に至り、レチ
クル板21に収束され、測定者は接眼レンズ22を介し
てコーナキューブ2を含めて測点箇所を視認できる。
The distance measuring optical system 9 has an imaging lens 20 and a reticle plate 21, and visible light passes through an objective lens 17 and a dichroic mirror 16, 19, reaches the imaging lens 20, and is converged on the reticle plate 21. , the measurement person can visually recognize the measurement point including the corner cube 2 through the eyepiece 22.

走査光学系10は第4図に示すようにレーザーダイオー
ド23、コリメータレンズ24、水平方向偏向素子25
、垂直方向偏向素子26、反射プリズム27.28.2
9、対物レンズ30、カバーガラス31、反射プリズム
32、ノイズ光除去用フィルタ33、受光素子34を有
する。レーザーダイオード23、コリメータレンズ24
、水平方向偏向素子25、垂直方向偏向素子26、反射
プリズム27.28.29は投光部を大略構成している
。対物レンズ30、反射プリズム32、ノイズ光除去用
フィルタ33、受光素子34は受光部を大略構成してい
る。水平方向偏向素子25、垂直方向偏向素子26はた
とえば音響光学素子から構成されている。
As shown in FIG. 4, the scanning optical system 10 includes a laser diode 23, a collimator lens 24, and a horizontal deflection element 25.
, vertical deflection element 26, reflection prism 27.28.2
9, an objective lens 30, a cover glass 31, a reflecting prism 32, a noise light removal filter 33, and a light receiving element 34. Laser diode 23, collimator lens 24
, the horizontal deflection element 25, the vertical deflection element 26, and the reflecting prisms 27, 28, and 29 generally constitute a light projecting section. The objective lens 30, the reflection prism 32, the noise light removal filter 33, and the light receiving element 34 roughly constitute a light receiving section. The horizontal deflection element 25 and the vertical deflection element 26 are composed of, for example, an acousto-optic element.

レーザーダイオード23は測距光学系9の測距光波の波
長とは異なる波長の赤外レーザー光を出射する。その赤
外レーザー光はコリメータレンズ24によって平行光束
にされ、水平方向偏向素子25に導かれる。この水平方
向偏向素子25は第5図に示すように赤外レーザー光を
水平方向Hに偏向させる機能を有する。垂直方向偏向素
子26は赤外レーザー光を垂直方向■に偏向させる機能
を有する。
The laser diode 23 emits an infrared laser beam having a wavelength different from the wavelength of the distance measuring light wave from the distance measuring optical system 9. The infrared laser beam is made into a parallel beam by a collimator lens 24 and guided to a horizontal deflection element 25. This horizontal deflection element 25 has a function of deflecting the infrared laser beam in the horizontal direction H, as shown in FIG. The vertical deflection element 26 has a function of deflecting the infrared laser beam in the vertical direction (2).

その水平方向偏向素子25、垂直方向偏向素子26の制
御については後述する。
Control of the horizontal deflection element 25 and the vertical deflection element 26 will be described later.

その赤外レーザー光はその水平方向偏向素子25、垂直
方向偏向素子26により水平方向、垂直方向に偏向され
て反射プリズム27に導かれ、この反射プリズム27に
より反射され、反射プリズム28.29を経由して対物
レンズ30に導かれる。対物レンズ3゜には貫通孔35
が対物レンズ30の光軸と同軸に形成されている。その
反射プリズム29により反射された赤外レーザービーム
はその貫通孔35を通って測距装置本体8の外部に出射
され、この赤外レーザービームによってコーナーキュー
ブ2の探索走査が行われる。探索範囲内にコーナキュー
ブ2があると、赤外レーザービームがコーナーキューブ
2により反射されて対物レンズ30に戻る。その赤外レ
ーザービームはその対物レンズ30により収束され、反
射プリズム32により反射され、ノイズ光除去用フィル
ター33を通過して受光素子34に結像される。ノイズ
光除去用フィルター33は赤外レーザービームの波長と
同一の波長の光を透過させる機能を有する。
The infrared laser beam is deflected in the horizontal and vertical directions by the horizontal deflection element 25 and the vertical deflection element 26, guided to the reflection prism 27, reflected by the reflection prism 27, and passed through the reflection prisms 28 and 29. and is guided to the objective lens 30. Through hole 35 for objective lens 3°
is formed coaxially with the optical axis of the objective lens 30. The infrared laser beam reflected by the reflecting prism 29 is emitted to the outside of the distance measuring device main body 8 through the through hole 35, and the corner cube 2 is searched and scanned by this infrared laser beam. When the corner cube 2 is within the search range, the infrared laser beam is reflected by the corner cube 2 and returns to the objective lens 30. The infrared laser beam is converged by the objective lens 30, reflected by the reflection prism 32, passes through the noise light removal filter 33, and is imaged on the light receiving element 34. The noise light removal filter 33 has a function of transmitting light having the same wavelength as the wavelength of the infrared laser beam.

この走査光学系10によれば、投光部と受光部とが同軸
であるので、コーナキューブ2により反射された赤外レ
ーザービームを確実に受光できるメリットがある。また
、ノイズ光除去用フィルター33を設けであるので、赤
外レーザービームの波長以外の波長の光をカットでき、
探索走査を確実に行うことができる。
According to the scanning optical system 10, since the light projecting section and the light receiving section are coaxial, there is an advantage that the infrared laser beam reflected by the corner cube 2 can be reliably received. In addition, since a noise light removal filter 33 is provided, light with wavelengths other than the wavelength of the infrared laser beam can be cut.
Search scanning can be performed reliably.

第6図は制御手段のブロック回路図を示すもので、この
第6図において、36は制御手段の一部を構成するマイ
クロコンピュータ、37は水平方向・垂直方向(H−V
)スキャンコントローラ、38は基準パルス発生器、3
9はH方向D/Aコンバータ、40は■方向D/Aコン
バータ、41.42はスィーブオスシレータ、43は加
算器、44.44’はドライバ、45.45′はモータ
、46.46′はエンコーダである。
FIG. 6 shows a block circuit diagram of the control means. In this FIG.
) scan controller, 38 is a reference pulse generator, 3
9 is an H direction D/A converter, 40 is a ■ direction D/A converter, 41.42 is a sweep oscillator, 43 is an adder, 44.44' is a driver, 45.45' is a motor, 46.46' is an encoder.

モータ45の回転は歯車列などからなる減速機構(図示
を略す)を介して、水平回動部5又は垂直回動軸7に伝
達されるものである。エンコーダ46.46′はモータ
45.45′の回転に基づき検出パルスをマイクロコン
ピュータ36に向かって出力する。
The rotation of the motor 45 is transmitted to the horizontal rotation section 5 or the vertical rotation shaft 7 via a speed reduction mechanism (not shown) consisting of a gear train or the like. The encoder 46, 46' outputs a detection pulse to the microcomputer 36 based on the rotation of the motor 45, 45'.

レーザーダイオード23はマイクロコンピュータ36に
よって駆動制御される。マイクロコンピュータ36は水
平方向(H)、垂直方向(V)の探索走査のためのスタ
ートパルスTSを水平方向・垂直方向(H−V)スキャ
ンコントローラ37に向かって出力する。水平方向・垂
直方向(H−V)スキャンコントローラ37はそのスタ
ートパルスTSに基づいて基準パルス発生器38のクロ
ックパルスCLをカウントし、そのカウント値HCTを
H方向D/Aコンバータ39に出力する。H方向D/A
コンバータ39はそのカウント値HCTに基づき第7図
に示すように周期的に三角波電圧TRを発生する。この
三角波電圧TRの一周期は一水平探索走査に対応してい
る。この三角波電圧TRはスイープオスシレータ41に
入力される。スィーブオスシレータ41は三角波電圧T
Rを周波数変換して、水平方向偏向素子25を駆動する
。その水平方向偏向素子25は三角波電圧TRの電圧値
に対応した水平方向角度に赤外レーザービームを偏向さ
せる。
The laser diode 23 is driven and controlled by a microcomputer 36. The microcomputer 36 outputs a start pulse TS for horizontal (H) and vertical (V) search scanning to the horizontal/vertical (HV) scan controller 37 . The horizontal/vertical (H-V) scan controller 37 counts the clock pulses CL of the reference pulse generator 38 based on the start pulse TS, and outputs the count value HCT to the H-direction D/A converter 39. H direction D/A
Converter 39 periodically generates triangular wave voltage TR as shown in FIG. 7 based on the count value HCT. One period of this triangular wave voltage TR corresponds to one horizontal search scan. This triangular wave voltage TR is input to the sweep oscillator 41. The sweep oscillator 41 has a triangular wave voltage T
The horizontal deflection element 25 is driven by converting the frequency of R. The horizontal deflection element 25 deflects the infrared laser beam to a horizontal angle corresponding to the voltage value of the triangular wave voltage TR.

水平方向・垂直方向(H−V)スキャンコントローラ3
7は一水平走査が終了するたびにスキャン同期信号SC
をマイクロコンピュータ36に向かって出力する。H−
Vスキャンコントローラ37はスキャン同期信号SCを
カウントし、カウント値■CTをV方向D/Aコンバー
タ40に出力する。■方向D/Aコンバータ40はその
カウント値VCTに基づき一水平走査毎に電圧が高くな
る階段波電圧W■を発生する。その階段波電圧W■はス
ィーブオスシレータ42に入力されている。スィーブオ
スシレータ42は階段波電圧W■を周波数変換して、垂
直方向偏向素子26を駆動する。その垂直方向偏向素子
26はその階段波電圧W■に対応した垂直方向角度に赤
外レーザービームを偏向させる。
Horizontal/vertical (H-V) scan controller 3
7 is a scan synchronization signal SC every time one horizontal scan is completed.
is output to the microcomputer 36. H-
The V scan controller 37 counts the scan synchronization signal SC and outputs the count value CT to the V direction D/A converter 40. The (2) direction D/A converter 40 generates a staircase wave voltage W (2) whose voltage increases every horizontal scan based on the count value VCT. The staircase wave voltage W■ is input to the sweep oscillator 42. The sweep oscillator 42 converts the frequency of the staircase wave voltage W2 and drives the vertical deflection element 26. The vertical deflection element 26 deflects the infrared laser beam to a vertical angle corresponding to the staircase voltage W2.

今、マイクロコンピュータ36によって指令された探索
範囲が第8図に符号にで示すようなものであるとし、コ
ーナーキューブ2が走査線番号1から最終の走査線番号
rまでによって定義される一探索範囲内にあるものとす
る。走査線番号1の水平走査から走査線番号n−2まで
の走査では、コーナーキューブ2がその走査範囲内にな
いので、赤外レーザービームはそのコーナーキューブ2
により反射されず、従って、受光素子34にはその赤外
レーザービームの反射光束が戻らない。走査線番号n−
1から走査線番号n+1までの走査では、その走査範囲
内にコーナーキューブ2が存在する。
Now, suppose that the search range commanded by the microcomputer 36 is as shown by the symbol in FIG. 8, and the corner cube 2 is a search range defined by the scanning line number 1 to the final scanning line number It shall be within. In the horizontal scan from scan line number 1 to scan line number n-2, the corner cube 2 is not within the scanning range, so the infrared laser beam is directed toward the corner cube 2.
Therefore, the reflected light flux of the infrared laser beam does not return to the light receiving element 34. Scanning line number n-
In scanning from 1 to scanning line number n+1, corner cube 2 exists within the scanning range.

従って、受光素子34には、その赤外レーザービームの
反射光束が戻る。従って、受光素子34走査線番号n−
1から走査線番号n+1までの走査の間に第9図に示す
ような受光パルスRPを発生する。
Therefore, the reflected light flux of the infrared laser beam returns to the light receiving element 34. Therefore, the light receiving element 34 scanning line number n-
During scanning from scanning line number 1 to scanning line number n+1, a light receiving pulse RP as shown in FIG. 9 is generated.

その受光パルスRPは加算器43に入力される。The received light pulse RP is input to an adder 43.

加算器43には水平方向・垂直方向(H−V)スキャン
コントローラ37のクロックパルスCLが入力され、ス
タートパルスTsを含めてスキャン同期信号SC発生時
のカウント個数を「0」として受光パルスRPの立ち上
がり時のクロックパルスCLのカウント個数と受光パル
スRPの立ち下がり時のグロックパルスCLのカウント
個数とを一水平走査毎に加算する。マイクロコンピュー
タ36はスキャン同期信号SCが入力される都度、加算
器43の出力値を測定対象物検出データとして読み取る
。そして、−水平走査毎にその出力値を算術平均する。
The clock pulse CL of the horizontal direction/vertical direction (H-V) scan controller 37 is input to the adder 43, and the count number when the scan synchronization signal SC is generated, including the start pulse Ts, is set to "0" and the received light pulse RP is The counted number of clock pulses CL at the rising edge and the counted number of clock pulses CL at the falling edge of the light-receiving pulse RP are added for each horizontal scan. The microcomputer 36 reads the output value of the adder 43 as measurement object detection data every time the scan synchronization signal SC is input. Then, the output values are arithmetic averaged for each -horizontal scan.

これによって、コーナーキューブ2の水平方向位置が求
められる。
As a result, the horizontal position of the corner cube 2 is determined.

たとえば、走査線番号n−1から走査線番号n+1まで
の走査において受光パルスRPの立ち上がり時のカウン
ト値HCTをHn−+、Hn、  H,−+、受光パル
スRPの立ち下がり時のクロッグパルスCLのカウント
値HCTをH’n−+、H′0、H′。。1とすれば、
走査線番号n−1の走査によるコーナーキューブ2の水
平方向位置Hn−+は、Hn、−+= (Hn−++ 
H’ n−1) / 2同様に、走査線番号n、走査線
番号n+1の走査による水平方向のコーナーキューブ2
の水平方向位置Hn 、Hn 、+は、それぞれ、Hn
= (H,+H’ 、)/2 Hn++= (Hn+++H’ nl)/2として求め
られる。
For example, in scanning from scanning line number n-1 to scanning line number n+1, the count value HCT at the rising edge of the light receiving pulse RP is Hn-+, Hn, H, -+, and the clock pulse CL at the falling edge of the light receiving pulse RP. The count value HCT of H'n-+, H'0, H'. . If it is 1,
The horizontal position Hn-+ of the corner cube 2 by scanning the scanning line number n-1 is Hn, -+= (Hn-++
H' n-1) / 2 Similarly, corner cube 2 in the horizontal direction is created by scanning scanning line number n and scanning line number n+1.
The horizontal positions Hn, Hn, + are respectively Hn
= (H,+H',)/2 Hn++= (Hn+++H'nl)/2.

従って、コーナーキューブ2の平均的な水平方向位置H
は、これらを平均して求めればよい。
Therefore, the average horizontal position H of corner cube 2
can be found by averaging these.

コーナーキューブ2の垂直方向位置■は、受光素子34
が赤外レーザー光束を受光したときの走査線番号の総和
をその受光回数で除算して求める。
The vertical position ■ of the corner cube 2 is the light receiving element 34
It is calculated by dividing the sum of the scanning line numbers when the infrared laser beam is received by the number of times the infrared laser beam is received.

たとえば、第8図に示す例の場合には、走査線番号の総
和は3nであり、受光回数は3回であるので、コーナー
キューブ2の垂直方向位置■は、nとして求めることが
できる。その水平方向位置H1垂直方向位置■は適宜処
理され、測距装置本体8の追尾データが後述のようにし
て算出され、マイクロコンピュータ36はこの追尾デー
タに基づいて、ドライバ44を制御する。すなわち、モ
ータ45が駆動されて、測距装置本体8は測距光学系9
の光軸がコーナーキューブ2の方向を向くように水平方
向、垂直方向に回動され、これによって、コーナーキュ
ーブ2に対する自動追尾が行われる。
For example, in the case of the example shown in FIG. 8, the sum of the scanning line numbers is 3n and the number of times of light reception is 3, so the vertical position 2 of the corner cube 2 can be determined as n. The horizontal position H1 and the vertical position (2) are processed as appropriate, tracking data of the distance measuring device body 8 is calculated as described later, and the microcomputer 36 controls the driver 44 based on this tracking data. That is, the motor 45 is driven, and the distance measuring device main body 8 is operated by the distance measuring optical system 9.
is rotated horizontally and vertically so that its optical axis points toward the corner cube 2, thereby automatically tracking the corner cube 2.

マイクロコンピュータ36は第10図に示すようにその
探索範囲に内にコーナーキューブ2がないと判断した時
には、所定の条件のもとで、第11図に符号に′で示す
ように、探索範囲が拡大されるように探索範囲を変更す
る。ここでは、マイクロコンピュータ36は、垂直方向
に粗く走査されるものとなっている。これによって、コ
ーナーキューブ2がその探索範囲に′に捕捉される。そ
して、同様にしてマイクロコンピュータ36は駆動デー
タを得て、ドライバ44.44′を制御し、コーナーキ
ューブ2を自動追尾する。そして、マイクロコンピュー
タ36はそのコーナーキューブ2の捕捉が完了した後は
、第8図に示す拡大前の探索範囲Kに探索範囲を変更す
る。
When the microcomputer 36 determines that there is no corner cube 2 within its search range as shown in FIG. Change the search range so that it is expanded. Here, the microcomputer 36 scans roughly in the vertical direction. As a result, the corner cube 2 is captured within the search range. Similarly, the microcomputer 36 obtains drive data, controls the drivers 44, 44', and automatically tracks the corner cube 2. After the microcomputer 36 has completed capturing the corner cube 2, it changes the search range to the search range K before enlargement shown in FIG.

なお、第1図に示すように、垂直方向探索範囲は矢印C
で示す範囲と矢印りで示す範囲との間で変更され、水平
方向探索範囲は第2図に矢印Eで示す範囲と矢印Fで示
す範囲との間で変更される。
As shown in Fig. 1, the vertical search range is indicated by arrow C.
The horizontal search range is changed between the range shown by arrow E and the range shown by arrow F in FIG.

これによって、測定対象物を見失った場合でも、迅速に
その測定対象物を捕捉できる。
Thereby, even if the object to be measured is lost, the object to be measured can be quickly captured.

ところで、そのコーナーキューブ2が探索範囲内にある
にもかかわらず、何等かの加減でその探索走査により追
尾データが得られない場合がある。
By the way, even though the corner cube 2 is within the search range, tracking data may not be obtained by the search scan for some reason.

この場合を考慮してこの発明では、マイクロコンピュー
タ36は測定対象物検出データが得られたか否かを判断
すると共に、その探索範囲内で測定対象物検出データが
得られなかったときには同一探索範囲内での走査が所定
回数繰り返されるまで、前回の探索範囲内での走査によ
り得られた追尾データに基づき追尾を実行させる実行判
断手段を備えている。
In consideration of this case, in the present invention, the microcomputer 36 determines whether or not the measurement target object detection data is obtained, and if the measurement target object detection data is not obtained within the search range, the microcomputer 36 determines whether or not the measurement target object detection data is obtained within the search range. The apparatus includes an execution determination means for executing tracking based on tracking data obtained by scanning within the previous search range until scanning is repeated a predetermined number of times.

すなわち、マイクロコンピュータ36は、第12図に示
すように、−探索範囲の走査を完了する度に(8,1)
、測定対象物検出データが得られたが否かを判断しく3
. 2)、測定対象物検出データが得られたときには、
同一探索範囲の繰り返し回数カウンタNDCOUNTを
rQJにセットしく8.3)、その測定対象物検出デー
タに基づき測定対象物の存在する方向と測距光学系9の
光軸との偏差を算出しく8. 4)、この偏差データに
基づきモータ45.45′の駆動データを演算しく8゜
5)、この駆動データを追尾データとしてドライバー4
4.44′に出力する(3. 6)。
That is, the microcomputer 36, as shown in FIG.
3, it is necessary to judge whether or not measurement target object detection data has been obtained.
.. 2) When the measurement target object detection data is obtained,
Set the repetition counter NDCOUNT of the same search range to rQJ8.3), and calculate the deviation between the direction of the object to be measured and the optical axis of the ranging optical system 9 based on the detection data of the object to be measured8. 4) Based on this deviation data, calculate the drive data of the motor 45, 45'.
Output to 4.44' (3.6).

測定対象物検出データが一探索範囲内で得られなかった
ときには、マイクロコンピュータ36は、3、 2にお
いて「No」と判断する。そして、S。
When the measurement object detection data is not obtained within one search range, the microcomputer 36 determines "No" in steps 3 and 2. And S.

7において、繰り返し回数カウンタNDCOUNTを「
+1」に更新する。そして、マイクロコンピュータ36
は探索範囲の繰り返し回数が所定回数Tを越えたか否か
を判断する(3. 8)。マイクロコンピュータ36は
探索範囲の繰り返し回数が所定回数Tを越えるまでは、
前回の探索範囲内での走査により得られた追尾データに
基づき追尾を実行させる。従って、マイクロコンピュー
タ36は、−走査の時間をtlとすると、追尾データが
得られなかった時点を基準に最大でも、略rXttXT
の間は前回の探索範囲内での走査により得られた追尾デ
ータに基づき追尾を実行する。
7, set the repetition counter NDCOUNT to "
+1”. And the microcomputer 36
determines whether the number of times the search range has been repeated exceeds a predetermined number T (3.8). The microcomputer 36 repeats the search until the number of times the search range is repeated exceeds a predetermined number T.
Tracking is executed based on tracking data obtained by scanning within the previous search range. Therefore, if the scanning time is tl, the microcomputer 36 calculates approximately r
During this period, tracking is performed based on the tracking data obtained by scanning within the previous search range.

繰り返し回数が所定回数Tを越えた時は、探索範囲に内
に測定対象物がないと判断して、探索範囲を拡大変更す
る(8.9)。
When the number of repetitions exceeds the predetermined number T, it is determined that there is no object to be measured within the search range, and the search range is expanded (8.9).

以上、実施例においては、探索範囲内で追尾データが得
られなかったときには、所定時間経過後に、探索範囲を
拡大することにしたが、測距装置本体8を強制回動させ
る構造としてもよい。
In the embodiment described above, when tracking data is not obtained within the search range, the search range is expanded after a predetermined period of time has elapsed, but the distance measuring device main body 8 may be forcibly rotated.

(効 果) 本発明に係わる測量機は、以上説明したように構成した
ので、環境条件の影響に基づき追尾データが得られなか
った場合でもその測定対象物を確実に捕捉できる効果が
ある。
(Effects) Since the surveying instrument according to the present invention is configured as described above, it has the effect of being able to reliably capture the object to be measured even if tracking data cannot be obtained due to the influence of environmental conditions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係わる光波測距装置の概略構成を示す
側面図、 第2図は本発明に係わる光波測距装置の概略構成を示す
平面図、 第3図は第1図に示す測距光学系の概略構成を示す光学
図、 第4図は第1図に示す走査光学系の概略構成を示す光学
図、 第5図は第4図に示す走査光学系の偏向状態を模式的に
説明するための斜視図、 第6図は本発明に係わる光波測距装置の制御手段のブロ
ック図、 第7図は第6図に示す制御手段のタイミングチャート、 第8図は本発明に係わる光波測距装置による探索範囲の
一例を示す図、 第9図は第6図に示す受光素子の受光パルスの一例を示
す図、 第10図は探索範囲に測定対象物がない場合の説明図、 第11図は拡大された探索範囲の説明図、第12図は本
発明に係わる制御手段の作用を説明するためのフローチ
ャート、 である。 2・・・コーナーキューブ(測定対象物)3・・・光波
測距装置 8・・・測距装置本体 9・・・測距光学系 10・・・走査光学系 25・・・水平方向偏向素子 26・・・垂直方向偏向素子 36・・・マイグロコンピュータ 第5図
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a light wave distance measuring device according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of a light wave ranging device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is an optical diagram showing the schematic configuration of the scanning optical system shown in FIG. 1. FIG. 5 is a schematic diagram showing the deflection state of the scanning optical system shown in FIG. 4. FIG. 6 is a block diagram of the control means of the light wave distance measuring device according to the present invention; FIG. 7 is a timing chart of the control means shown in FIG. 6; FIG. 8 is a diagram of the light wave distance measuring device according to the present invention. FIG. 9 is a diagram showing an example of the light reception pulse of the light receiving element shown in FIG. 6; FIG. 10 is an explanatory diagram when there is no object to be measured in the search range; FIG. 11 is an explanatory diagram of the expanded search range, and FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the control means according to the present invention. 2... Corner cube (object to be measured) 3... Light wave ranging device 8... Distance measuring device body 9... Distance measuring optical system 10... Scanning optical system 25... Horizontal deflection element 26... Vertical deflection element 36... Microcomputer Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)垂直方向と水平方向とにより定義された走査範囲
内で測定対象物を走査する走査光学系と、前記走査光学
系の走査結果に基づいて演算することにより追尾データ
を求め、前記測定対象物に測量機本体を自動追尾させる
制御手段とを有し、該制御手段は、前記走査範囲内での
走査完了を一探索範囲と定義して該一探索範囲内毎に前
記追尾データを得るための測定対象物検出データが得ら
れたか否かを判断すると共に、該探索範囲内で前記測定
対象物検出データが得られなかったときには同一探索範
囲の走査が所定回数繰り返されるされるまで、前回の探
索範囲内での走査により得られた追尾データに基づき追
尾を実行させる実行判断手段を備えていることを特徴と
する測量機。
(1) A scanning optical system that scans an object to be measured within a scanning range defined by vertical and horizontal directions; and a scanning optical system that calculates tracking data by calculating based on the scanning results of the scanning optical system; and control means for automatically tracking the surveying instrument main body on an object, and the control means defines the completion of scanning within the scanning range as one search range, and obtains the tracking data for each search range. It is determined whether or not the measurement target object detection data has been obtained, and if the measurement target detection data is not obtained within the search range, the previous scan is performed until the scan of the same search range is repeated a predetermined number of times. A surveying instrument characterized by comprising execution determination means for executing tracking based on tracking data obtained by scanning within a search range.
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