JPH0523025U - 位置計測作図装置の位置検出手段 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 位置計測作図装置によって現場見取図などを
作成する場合に、計測すべきターゲットの方位を計測し
て、現場見取図を方位と関連して作成できる位置計測作
図装置の位置検出手段を提供する。 【構成】 ターゲット３に投光した光を捕捉して該ター
ゲット３の位置座標を計測する位置検出手段１に、該位
置検出手段１の光軸Ｓの方位を計測する方位計測手段２
を設け、位置検出手段１によってターゲット３の座標を
計測する際に方位計測手段２によって該ターゲット３の
方位も計測し、該方位データに基づいて方位と関連して
現場見取図を作成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、交通事故の現場などに配された所定の対象物の位置座標を計測し て平面図を作成する位置計測作図装置に用いられ、所定の対象物までの距離や方 向を測定するにあたって、計測すべき位置を指定したターゲットがいずれの方位 に存するかを計測する位置計測作図装置の位置検出手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】

交通事故が発生した場合には、事故調査のために現場状況を把握する必要があ り、警察官が実況検分を行なって調書を作成し、その一部として、関係対象物間 の距離や周辺の位置関係を明確にした図７に示すような現場見取図（平面図）が 作成される。

【０００３】 このような現場見取図を作成する場合に、従来では調査する者が巻尺を用いて 関係対象物間の距離を直接測定し、その測定結果を用いて平面図を作図している 。しかし、巻尺での測定は人手を要するとともに、測定のために交通を長時間遮 断して作業する必要があり、交通量の多い現場では交通渋滞の原因となったり、 作業者が側方を通過する車両に衝突されたりする危険を伴う。このため、路上で の作業時間を極力短縮する必要がある。

【０００４】 そこで、本件出願人は、操作が簡単であり、交通事故現場での計測作業を極力 短時間でできるとともに、事故現場において現場見取図を作成できるので、事故 現場と完成された現場見取図との照合が迅速、かつ容易に行なうことができる位 置計測作図装置を提案した（特願平１−１０４３４５号）。当該出願に係る考案 は、テレビカメラなどの撮影手段で予め事故現場などにおける所望の位置に配し たターゲット（またはマーカー）を撮影しながら、撮影された画像を表示する画 像表示手段上で、カーソルなどの指示手段によって該ターゲットを指示すること により、位置検出手段を該指示されたターゲットの方向に指向させ、該ターゲッ トまでの基準位置からの距離や角度を位置検出手段で検出してその座標を算出し 、該算出された座標に基づいて見取図表示手段上で現場見取図を作成するように したものである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の位置計測作図装置により作成される現場見取図 は現場との関係で作成されるもので、座標を計測する位置検出手段が設置された 位置を基準に作成されるものであるから、当該現場の方位が定められず、従って 作成された現場見取図の方位が一定していない。一般に地図などでは北を上側に して作成されるから、完成された現場見取図を参照する場合、例えば該見取図の 上側が北であるとの認識をもって参照することになる。ところが、従来の位置計 測作図装置によって作成された現場見取図は方位が一定していないから、参照す る者にとって混乱を生じてしまうおそれがある。

【０００６】 そこで、この考案の目的は、位置計測作図装置によって作図された現場見取図 に方位データを表わすようにした位置計測作図装置の位置検出手段を提供するこ とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記の技術的課題を解決するために、この考案に係る位置計測作図装置の位置 検出手段は、入射光を所定の方向に反射させる反射体を有するターゲットに、発 光素子から投光してその反射光を受光素子で捕捉することにより、該ターゲット までの距離とその方向を測定して該ターゲットの座標を検出する位置検出手段を 備え、ターゲットで適宜数の被測定物を指示し、該ターゲットの座標を適宜数検 出してそれら各座標から平面図を作成する位置計測作図装置において、前記位置 検出手段に、該位置検出手段の光軸の方位データを取得する方位計測手段を設け 、上記ターゲットの位置座標を計測する際にターゲットの位置の方位データを取 得し、該方位データを上記位置計測作図装置に入力し、該入力された方位データ を加えて上記平面図を作図することを特徴としている。

【０００８】

【作用】

上記方位計測手段として例えばデジタルコンパスを位置検出手段に設け、該位 置検出手段で被測定物の位置を計測する際に、該デジタルコンパスによって該被 測定物の方位を計測して方位データをデジタル信号にて取得する。この方位信号 が上記位置計測作図装置に入力されると、現場見取図など平面図を作成する場合 に、該平面図の上側を北にして作図したり、あるいは該平面図に方位の記号が記 入される。

【０００９】

【実施例】

以下、図示した実施例に基づいて、この考案に係る位置計測作図装置の位置検 出手段を、位置計測作図装置の構成に併せて具体的に説明する。

【００１０】 図１は位置検出手段１を用いてターゲット３によって指示された位置の座標を 計測している状況を示す概略図である。位置検出手段１の光軸Ｓをターゲット３ に向けて、後述するように該ターゲット３を支持したポール13の位置座標を計測 しており、この位置検出手段１には該光軸Ｓの方向であってターゲット３が位置 している方向の方位を検出する方位計測手段としてデジタルコンパス２が設けら れている。

【００１１】 図２はこの位置検出手段１とターゲット３の概略の構成を示している。該ター ゲット３は発光ダイオードなどの光源3aおよびコーナーキューブなどの反射体3b からなり、該ターゲット３に入射した光は該反射体3bで所定の方向に反射し、光 源3aは、図３（ａ）に示すように、この反射体3bを囲んで円形状に配設されてい る。また、反射体3bの中央部にも光源3aが配設されている。このようにすれば、 近距離測定時に円形状光源3aの像が相対的に大きくなり、４分割受光素子が円形 状光源3aの内側に入ってしまい、光源3aからの光が受光素子に入射しなくなると いうことがなくなり、制御性を向上させることができる。なお、このターゲット ３はポール13に取り付けられている。

【００１２】 上記位置検出手段１には、図２に示すように、測距用発光素子1aと測距用受光 素子1bが備えられており、該発光素子1aからターゲット３に向けて発せられた光 が反射体3bで反射して、受光素子1bで捕捉されるようにしてある。測距用発光素 子1aで発せられた光はビームスプリッタ1cを透過し、ビームスプリッタ1dによっ てほぼ直角方向に反射してターゲット３に投光され、該ターゲット３からの反射 光はビームスプリッタ1dで反射し、さらにビームスプリッタ1cで反射して測距用 受光素子1bに入射するようにしてある。そして、上記ビームスプリッタ1dの後方 には受光部５が配設されており、光源3aからの光はビームスプリッタ1dを透過し て該受光部５に入射するようにしてある。なお、ビームスプリッタ1dの前方には 対物レンズ1eが設けられている。

【００１３】 上記受光部５は、図４に示すように、４分割受光素子など多分割受光素子から なり、４分割素子とした場合に、それぞれの受光素子5a、5b、5c、5dの出力信号 が図示しない位置演算手段に入力されている。いま、これらの受光素子5a、5b、 5c、5dの出力電圧の値をそれぞれＥa、Ｅb、Ｅc、Ｅdとすると、上記位置演算手 段においては、

【数１】 （Ｅa＋Ｅb）−（Ｅc＋Ｅd）＝Ｋ

【数２】 （Ｅa＋Ｅc）−（Ｅb＋Ｅd）＝Ｌ を演算している。そして、これらの出力電圧の値Ｅa、Ｅb、Ｅc、Ｅdは受光部５ への入射位置で変化し、数１式および数２式の値Ｋ、Ｌがともに「０」となる場 合には、図４において符号Ｐで示すように、光源3aの光が受光部５の中央部に入 射したことになる。

【００１４】 次に、この位置検出手段１が用いられる位置計測作図装置の構成を、図５およ び図６を参照して説明する。図５は現場見取図を作成すべき交通事故などの現場 を示すもので、該現場の適宜位置にはテレビカメラなどの撮影手段と位置検出手 段１とを組み合わせた計測ヘッド21が設置されて、現場の状況を撮影する。また 、この計測ヘッド21に組み込まれた位置検出手段１の光軸と撮影手段の光軸とは 平行にしてあり、該撮影手段でターゲット３を画面中心付近に捕捉し、数１式お よび数２式の値Ｋ、Ｌがともの「０」となるように制御した際には、該ターゲッ ト３の中心を位置検出手段１の光軸が貫通するようにしてある。なお、撮影手段 の撮影レンズを透過して撮像素子に至る光路の途中を分岐させて光源3aからの光 が位置検出手段１に入射する構造であっても構わず、この構造によれば位置検出 手段１の光軸と撮影手段の光軸とは一致することになる。なお、この計測ヘッド 21には、該計測ヘッド21の光軸を垂直面内で適宜に傾ける角度回動手段９と、該 光軸を水平面内で適宜に傾ける方向回動手段11とが取り付けられており、これら の作動によって計測ヘッド21即ち位置検出手段１の光軸Ｓを適宜な方向に変更で きるようにしてある。

【００１５】 上記計測ヘッド21にはケーブル23によって図６に示す制御部25が接続され、該 制御部25に前記位置演算手段が含まれている。この制御部25には、上記計測ヘッ ド21に組み込まれた撮影手段で撮影された画像を表示するＣＲＴなどの画像表示 手段27と入出力処理を行なうためのコンピュータ29が接続されている。さらに、 このコンピュータ29に、作図すべき現場見取図を表示し所定の情報を入力するた めの液晶表示器付タブレット31と、見取図を印刷するためのＸ−Ｙプロッタ33が 接続されている。

【００１６】 さらに上記撮影手段には変倍レンズが備えられており、図６（ａ）で示すよう に、所望の位置を高倍率で上記画像表示手段27に表示できるようにしてある。

【００１７】 以上により構成したこの考案に係る位置計測作図装置の位置検出手段の作用を 、以下に説明する。

【００１８】 図５に示すように、見取図を作成すべき現場の適宜位置に計測ヘッド21を設置 する。この計測ヘッド21には位置検出手段１が具備されているから、該位置検出 手段１も現場に配設されることになる。他方、座標を測定すべき位置にターゲッ ト３を取り付けたポール13を保持して、該ターゲット３の光源3aおよび反射体3b を計測ヘッド21に対向させる。そして、撮影手段で撮影された画像を画像表示手 段27で確認しながら、該画像表示手段27上にターゲット３が写されるように、液 晶表示器付タブレット31から指示を与えて、計測ヘッド21の方向と角度を調整す る。このとき、前記角度回動手段９と方向回動手段11とを操作する者が回動方向 、回動量の指示を与えることによって作動させて調整する。また、この調整を行 なうに際し、図６（ａ）に示すように、所定のターゲット３を拡大して画像表示 手段27に写しながら行なえば、より調整を行ない易い。

【００１９】 そして、計測ヘッド21の撮影手段がターゲット３を画面中心付近に捕捉するよ うにすると、ターゲット３の光源3aから発せられる光が位置検出手段１の受光部 ５に入射する。該ターゲット３の光源3aから発せられた光が位置検出手段１の受 光部５に入射すると、該入射光は該受光部５の受光素子5a、5b、5c、5dのいずれ かに入射されることになる。図示しない前記位置演算手段ではそれぞれの受光素 子5a、5b、5c、5dの出力電圧から、数１式および数２式に示す演算を行ない、こ れら数１式、数２式の値Ｋ、Ｌが所定の値以下となるように前記角度回動手段９ と方向回動手段11に作動信号を送出する。すなわち、この作動信号に基づいて角 度回動手段９と方向回動手段11とが作動すると、位置検出手段１の光軸の方向が 変化するから、受光部５への入射位置も変化する。この変化を図示しない位置演 算手段でモニターしながら位置検出手段１を角度回動手段と９と方向回動手段11 とにより適宜に回動させて、光源3aからの光が受光素子5a、5b、5c、5dに均等に 入射するようにし、当該位置において位置検出手段１の前記測距用発光素子1aか らの投光がターゲット３の反射体3bで反射して前記測距用受光素子1bに入射する ようにしておけば、確実に測距用発光素子1aからターゲット３に向けて投光した 光を測距用受光素子1bで捕捉することができる。

【００２０】 また、光源3aからの光が受光素子5a、5b、5c、5dに均等に入射した状態で、前 記デジタルコンパス２により該ターゲット３の存する方位を計測する。この計測 された方位データを、ターゲット３の座標に関するデータとともに、前記制御部 25に入力する。

【００２１】 そして、測距用発光素子1aから発せられた光が測距用受光素子1bで捕捉されれ ば公知の光波距離計の原理により、位置検出手段１からターゲット３までの直線 距離が測定できる。また、上記角度回動手段９によって回動した角度が位置検出 手段１からターゲット３に対する垂直面内での仰角あるいは俯角となり、方向回 動手段11によって回動した角度が水平面内での振れ角となり、従ってこれら直線 距離と垂直面内における角度、水平面内における角度とからターゲット３の３次 元座標を算出することができる。

【００２２】 そして、ターゲット３を複数箇所に順次配してそれぞれ座標を検出し、これら 座標を基に現場見取図を作成すればよい。このとき、各座標の方位も前記デジタ ルコンパス２によって計測されるから、現場見取図は上側を北にして作成するよ うにしたり、作成された現場見取図に方位信号が併記される。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案に係る位置計測作図装置の位置検出手段によれ ば、位置検出手段に該位置検出手段の光軸の方位データを取得する方位計測手段 を設け、ターゲットの位置座標を計測する際に該ターゲットが存する方位を併せ て計測するようにし、現場見取図を方位との関連をもって作成するようにしたか ら、一定の方位をもって現場見取図が作成され、該現場見取図を参照する際の利 便性が向上する。しかも、方位が関連しているから、現場見取図を参照する者が 混乱してしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】位置検出手段を用いてターゲットによって指示
された位置の座標を計測している状況を示す概略図であ
る。

【図２】位置検出手段のターゲット合照準装置の構造を
説明する概略図である。

【図３】ターゲットを示す図で、（ａ）は正面図、
（ｂ）は右側面図である。

【図４】受光部の構造を説明する概略斜視図である。

【図５】現場見取図の作成に供される現場の説明図であ
る。

【図６】位置計測作図装置の制御部関係の概略構成図で
ある。

【図７】図５に示す現場の現場見取図である。

【符号の説明】

１ 位置検出手段 1a 測距用発光素子 1b 測距用受光素子 ２ デジタルコンパス ３ ターゲット 3a 光源 3b 反射体 ５ 受光部 ９ 角度回動手段 11 方向回動手段 21 計測ヘッド 25 制御部 27 画像表示手段 29 コンピュータ 31 液晶表示器付タブレット 33 Ｘ−Ｙプロッタ Ｓ 光軸

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光を所定の方向に反射させる反射体
   を有するターゲットに、発光素子から投光してその反射
   光を受光素子で捕捉することにより、該ターゲットまで
   の距離とその方向を測定して該ターゲットの座標を検出
   する位置検出手段を備え、ターゲットで適宜数の被測定
   物を指示し、該ターゲットの座標を適宜数検出してそれ
   ら各座標から平面図を作成する位置計測作図装置におい
   て、 前記位置検出手段に、該位置検出手段の光軸の方位デー
   タを取得する方位計測手段を設け、上記ターゲットの位
   置座標を計測する際にターゲットの位置の方位データを
   取得し、該方位データを上記位置計測作図装置に入力
   し、該入力された方位データを加えて上記平面図を作図
   することを特徴とする位置計測作図装置の位置検出手
   段。