JPH06313715A

JPH06313715A - 地上断面のプロフィールおよび離隔測定方法および装置

Info

Publication number: JPH06313715A
Application number: JP10413893A
Authority: JP
Inventors: Masakatsu Arakane; 昌克荒金; Akio Mineyama; 秋夫嶺山; Masahito Shimizu; 雅仁清水; Yoshiaki Takahashi; 佳昭高橋; Nobuyuki Mizutani; 信之水谷; Minoru Komiya; 穣小宮; Noritoshi Iijima; 礼利飯島
Original assignee: AISIA AIR SURVEY CO Ltd; ASIA KOSOKU KK; Chubu Electric Power Co Inc
Current assignee: AISIA AIR SURVEY CO Ltd; ASIA KOSOKU KK; Chubu Electric Power Co Inc
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1994-11-08

Abstract

(57)【要約】【目的】送電線に接近する樹木や建設物等の間の離隔
を簡単且つ短時間にて安価に正確に測定できるような方
法および装置を提供することである。【構成】ノンプリズム光波測距儀を含む離隔測定部、
位置情報表示部、データ記録部、システム制御部等をヘ
リコプターに搭載して、ノンプリズム光波測距儀による
非画像方式により、送電線に接近する樹木、建設物を含
む地上断面のプロフィールを連続的に収集し、電子計算
機等を用いて離隔測定を行なう。【効果】送電線に接近する樹木や建設物等の間の離隔
を簡単且つ短時間にて安価に正確に測定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地上断面のプロフィー
ルおよび離隔測定方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】日本においては、その国土面積の約７０
％以上は山地であり、水力発電はもとより、原子力発電
などでも、その立地条件から送電ルートは山地を通り、
その総延長は数万Ｋｍにもおよんでいる。山地を通る送
電線路については、その保守、点検に多くの時間と労力
を費やしている。特に、送電線路周辺の樹木について
は、「送電線と離れていなければならない距離（離
隔）」が法律で定められており、保守、点検作業では、
この離隔の確保に厳重な注意がはらわれている。

【０００３】現在、この山地を通る送電線路についての
離隔の調査作業には、地上からの徒歩による巡視と上空
からの航空写真による調査が行われている。しかし、こ
れら２種類の調査方法には、いずれも一長一短がある。
特に、人力による山地の徒歩巡視は、人員の老齢化と省
力化とにより極めて近い将来にその実施が困難になると
みられている。

【０００４】したがって、これら２種類の調査方法以外
の方法が種々の機関と組織で模索され検討されている
が、決定的な調査法や調査手段であると思われるものは
まだ提案されていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような調査手段と
して、決定的なものであるためには、調査コストの低
減、調査時間の短縮、等が判定基準となる。

【０００６】先ず、調査コストの低減という点では、現
在の航空写真による航空測量の手法では送電線路１ｋｍ
当り約８０〜１００万円の費用であるので、この調査コ
ストより安いコストで調査を行えるものでなければなら
ない。

【０００７】次に、調査時間の短縮という点では、対象
が山岳地帯なので人力による徒歩巡視は時期、天候など
気象条件に大きく左右されやすく、既存の送電線路をす
べて調査するには膨大な時間がかかり、このような問題
を解消して常に短時間にて調査を行なうことができるも
のでなければならない。

【０００８】また、調査結果を得る時間の短縮という点
では、現在の航空写真による航空測量の手法では、航空
写真を撮影してから調査結果を得るまでに要する時間が
１ケ月から数ケ月であり、機上でデータ収集、記録し調
査飛行を終え着陸した後、管理事務所にあるコンピュー
タ（ＥＷＳ）を用いて所望個所の調査結果を得ることが
できるようなものであるのが好ましい。

【０００９】本発明の目的は、前述したような要求に十
分に応えうるような、地上断面のプロフィールおよび離
隔測定方法および装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの特徴によ
れば、送電線、樹木、建物等を含む地上断面のプロフィ
ールを測定する方法において、機上に搭載したノンプリ
ズム光波測距儀からのレーザー光を、機の進行方向に対
して測距軸を鉛直方向にスキャンさせることにより光切
断面を作成し、地上面の測距データと測距時のスキャン
角のデータを得ることにより、地上断面の座標を連続的
に得る。

【００１１】本発明の別の１つの特徴によれば、架空送
電線とその周辺にある樹木、建物等の間の離隔を測定す
る方法において、機上に搭載したノンプリズム光波測距
儀からのレーザー光を、機の進行方向に対して測距軸を
鉛直方向にスキャンさせることにより光切断面を作成
し、地上面の測距データと測距時のスキャン角のデータ
を得ることにより、地上断面の座標を連続的に得て、そ
れら座標から前記離隔を算出する。

【００１２】本発明のさらに別の１つの特徴によれば、
送電線、樹木、建物等を含む地上断面のプロフィールを
測定する装置において、ノンプリズム光波測距儀と、回
転ミラーと、スキャニング手段と、映像撮影手段と、位
置情報表示手段と、データ記録手段と、メイン制御手段
とを備えており、前記メイン制御手段は、前記スキャニ
ング手段を制御して、前記ノンプリズム光波測距儀から
のレーザー光を前記回転ミラーにより、機の進行方向に
対して測距軸を鉛直方向にスキャンさせることにより光
切断面を作成し、地上面の測距データと測距時のスキャ
ン角のデータを得るようにして、これら各データを前記
データ記録手段に記憶させるように、前記ノンプリズム
光波測距儀および回転ミラーを制御し、前記位置情報表
示手段は、機のＧＰＳ受信機からの測定値を用いて機の
位置座標を表示し且つ前記データ記録手段に記憶させ、
前記映像撮影手段は、機の鉛直下方のビデオ撮影を行い
その映像を記録するとともにスキャニングデータと同期
がとれるようにタイムコードを記録する。

【００１３】本発明のもう１つ別の特徴によれば、地上
の送電線、樹木、建物等の間の離隔を測定する装置にお
いて、ノンプリズム光波測距儀と、回転ミラーと、スキ
ャニング手段と、映像撮影手段と、位置情報表示手段
と、データ記録手段と、離隔計算手段と、メイン制御手
段とを備えており、前記メイン制御手段は、前記スキャ
ニング手段を制御して、前記ノンプリズム光波測距儀か
らのレーザー光を前記回転ミラーにより、機の進行方向
に対して測距軸を鉛直方向にスキャンさせることにより
光切断面を作成し、地上面の測距データと測距時のスキ
ャン角のデータを得るようにして、これら各データを前
記データ記録手段に記憶させるように、前記ノンプリズ
ム光波測距儀および回転ミラーを制御し、前記位置情報
表示手段は、機のＧＰＳ受信機からの測定値を用いて機
の位置座標を表示し且つ前記データ記録手段に記憶さ
せ、前記映像撮影手段は、機の鉛直下方のビデオ撮影を
行いその映像を記録するとともにスキャニングデータと
同期がとれるようにタイムコードを記録し、前記離隔計
算手段は、前記データ記録手段に記憶された各データに
基づいて地上の所望個所の離隔値を算出する。

【００１４】

【作用】本発明によれば、例えば、送電線に沿って飛行
するヘリコプター等の機上から目視により危険と判断で
きる接近樹木について機上から地上の断面形状を測定
し、その測定値から地上で送電線と接近樹木との離隔を
計算、表示できる。離隔測定用のセンサーとしては、ノ
ンプリズム光波測距儀と回転ミラー等を組み合わせたス
キャニングシステムが用いられ、従って、航空写真やビ
デオ等を用いない非画像方式により離隔を測定できる。
また、本発明によれば、スキャニングシステムによる離
隔測定と同時に測定地点周辺の状況を把握するために、
機体から垂直方向にビデオ映像を撮影し、地上の断面形
状と合わせてモニタ表示を行なう。また、飛行中のヘリ
コプターの位置座標をＧＰＳ受信機により測定し、その
座標を地形画面等の上にリアルタイムで表示する位置情
報表示サブシステムが設けられる。

【００１５】

【実施例】次に、添付図面に基づいて、本発明の実施例
について本発明をより詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明による離隔の測定方法を説
明するための概略図である。図１に示した実施例では、
プラットフォーム部を構成するヘリコプターに搭載した
ノンプリズム光波測距儀１０および回転ミラー２０で構
成するスキャニングシステムを用いて、地上における架
空送電線１と接近樹木２との離隔を計算、表示しようと
している。

【００１７】先ず、本発明による測定原理について、特
に、図２を参照して説明する。本発明による測定原理
は、ノンプリズム光波測距儀１０から能動的に出力され
るレーザー光を、回転ミラー２０等により測距軸を進行
方向に対して鉛直方向にスキャンさせることにより光切
断面を作成し、地上面の測距データと測距時のスキャン
角とのデータを得ることにより、送電線を含む地上断面
の座標を連続的に得るものである。

【００１８】今、図２に示すように、レーザー発振点か
ら鉛直方向をＺ軸、進行方向に対して水平方向をＹ軸と
し、一断面の測距値をＬ₁、Ｌ₂・・・・Ｌ_n、測距時
のスキャン角をそれぞれθ₁、θ₂・・・・θ_nとする
と、以下の式により各測距点の断面上の座標（Ｙ，Ｚ）
を計算することができる。Ｙ_n＝Ｌ_n×cos θ_n Ｚ_n＝Ｌ_n×sin θ_n （ｎ：一断面中の測距回
数）

【００１９】算出された（Ｙ₁・・・Ｙ_n，Ｚ₁・・・
Ｚ_n）を展開し、各点を結び付けることにより、地上の
一断面のプロフィールを得ることができる。これらの処
理をヘリコプターの移動速度から算出した進行方向に対
する位置（Ｘ）毎に、連続的にデータを収集できれば送
電線付近の地上の三次元的形状を把握することができる
こととなる（図１参照）。したがって、送電線の位置座
標を、（Ｙ_s，Ｚ_s）とし、樹木の位置座標を、
（Ｙ_T，Ｚ_T）とすると、求めるべき離隔（Ｓ）の測定
は、それら送電線の位置座標と樹木の位置座標との座標
差から、以下の式に基づいて求めることができる。Ｓ＝√〔（Ｙ_s−Ｙ_T）²＋（Ｚ_s−Ｚ_T）²〕

【００２０】次に、図３および図４を参照して、本発明
による測定装置の全体構成について説明する。図３およ
び図４に略示するように、本発明の一実施例としてのヘ
リボーン型離隔測定システムは、主として、プラットフ
ォーム部３と、スキャニングサブシステム４と、位置情
報表示サブシステム５と、離隔計算サブシステム６と、
映像撮影部７と、データ記録およびメイン制御部８とか
らなっている。

【００２１】先ず、プラットフォーム部３について説明
する。本システムの測定対象である接近樹木は、山岳地
帯の鉄塔周辺に見られるために、地形形状の変化が大き
いエリアとなる。そのために、本システムで使用するプ
ラットフォーム部は、送電線から距離をほぼ一定に保つ
ことが必要であることや、また、目視により接近樹木の
状況を確認するために低速移動、あるいは、上空停止を
行える能力が必要となる。この条件を満足するために
は、固定翼航空機では、対応できず、機動性、運動性に
優れたヘリコプターをプラットフォームとして使用して
いる。

【００２２】本システムのプラットフォーム３には、測
距を行なうためのノンプリズム光波測距儀１０を含めた
スキャニングサブシステム４と、プラットフォーム３の
位置情報を得るためのＧＰＳ受信機３０と、測定地点周
辺の状況を撮影するための後述するようなビデオ撮影架
台とが取り付けられる。スキャニングサブシステム４
と、ビデオ撮影架台とは、後述するように、機体の揺れ
にかかわらず水平を保持できるジャイロ制御構造を有す
るようにしている。また、機内には、プラットフォーム
の位置情報表示サブシステム５と、ビデオ映像の制御記
録を行なう映像撮影部７と、全体の制御を行い且つ測定
値等のデータを記録するデータ記録およびメイン制御部
８とが搭載されている。

【００２３】次に、スキャニングサブシステム４につい
て説明する。スキャニングサブシステム４は、メインコ
ントローラ８０からのスキャニング制御命令（開始、終
了）を専用のコントロールユニットが受け、測距レーザ
ー光による光切断面により地上面の連続測定を行なうも
のである。地上面を連続測距する方法としては、ノンプ
リズム光波測距儀１０と、回転ミラー２０とを組み合わ
せスキャニング方式としている。

【００２４】次に、位置情報表示サブシステム５につい
て説明する。この位置情報表示サブシステム５は、ヘリ
コプター３の現在位置の情報を得るために、ＧＰＳ受信
機３０からの測定値を用いてリアルタイムでヘリコプタ
ー３の位置座標（Ｘ，Ｙ）を表示する。本システムは、
あらかじめ作成しておいた地形図データを専用コントロ
ーラであるノート型パーソナルコンピュータ５０のＣＲ
Ｔ上に表示し、測定されたヘリコプター３の現在位置を
逐次地形図データ上の中心に表示する。なお、本サブシ
ステムの制御は、メインコントローラ８０からの開始、
終了命令により、専用のコントローラであるノート型パ
ーソナルコンピュータ５０が行い、位置情報のデータ
は、専用コントローラのハードディスク等に記録する。

【００２５】次に、映像撮影部７について説明する。こ
の映像撮影部７では、機体の鉛直下方のビデオ撮影を行
なう。後述するように、ビデオカメラ７０は、スキャニ
ングサブシステム４の架台に組み込み、撮影方向は機内
からリモートコントロールし、内蔵された３軸のジャイ
ロ構造によりカメラの傾きや揺れを防止し、安定した映
像を得るようにする。なお、後述するように、映像収録
用のビデオデッキ７１は、パーソナルコンピュータから
制御可能のものを用い、スキャニングデータと同期が取
れるようにタイムコードを記録する。

【００２６】次に、データ記録およびメイン制御部８に
ついて説明する。このデータ記録部は、ヘリコプター３
の機上でのＧＰＳデータを除いたデータを記録する。機
上のメインコントローラ（ＥＷＳ）８０のメモリにリア
ルタイムで測定時刻、測距値、スキャン角、ＧＰＳ受信
機３０の位置データを取り込み測定終了時に、記録装置
（光磁気ディスク）８１に記録、保存する。また、メイ
ンコントローラ（ＥＷＳ）８０によりシステム全体の制
御を行なう。

【００２７】最後に、離隔計算サブシステム６について
説明する。この離隔計算サブシステム６は、地上の管理
事務所において、機上で記録したデータより離隔計算、
表示を行なうシステムである。本サブシステムは、調査
を行った路線の輝跡を表示し、離隔測定を行った地点を
マウスで選択することにより、断面形状を三次元的にメ
インコントローラのＣＲＴ８２上に表示する。その表示
画面から、送電線の位置と最も接近した樹木の位置をカ
ーソルで指定し、その離隔値を計算する。なお、選択し
た地点の断面形状を表示する際に、同期して撮影したビ
デオ映像をモニタに表示し、相互の関係が把握できるよ
うにする。

【００２８】次に、前述したような各サブシステムのよ
り詳細な構成、動作について、順を追って説明してい
く。

【００２９】先ず、スキャニングサブシステム４の詳細
構成および動作について説明する。このスキャニングサ
ブシステム４は、回転ミラー方式を使用しており、この
回転ミラー方式は、高速回転させたミラーにノンプリズ
ム光波測距儀からの測距レーザー光を照射することによ
り、地上面に対して鉛直方向に光切断面を作成し地上の
一断面を得る方式である。

【００３０】図５および図６は、回転ミラー方式による
スキャニングサブシステム４をヘリコプター３に取り付
ける方法の一例を示している。なお、スキャニングサブ
システム４をヘリコプター３に搭載する場合は、構造と
部材の強度と空力学的な計算等による検討を行った上
で、運輸省の耐空検査を受ける必要がある。図５は、ヘ
リコプター３を下から見た概略図であり、図６は、ノン
プリズム用ジャイロ架台の部分を示す側面図である。こ
れら図に示すように、ヘリコプター３に制御用モータ４
１を有したノンプリズム用ジャイロ架台４０を取り付
け、このノンプリズム用ジャイロ架台４０に、ノンプリ
ズム光波測距儀１０、回転ミラー２０およびビデオカメ
ラ７０を取り付けている。

【００３１】図７は、このスキャニングサブシテム４の
制御動作を示すブロック図である。この図７に示すよう
に、メインコントローラ８０によって制御される専用コ
ントロールユニット４２からの制御信号により測距儀１
０が連続測距を開始し、測距値を順次専用コントローラ
ユニット４２に転送する。同時に、回転ミラー２０を回
転させるためのモータに駆動開始命令を出し、光切断面
を作成する。なお、モータの回転数から回転ミラーのス
キャン角θを算出し、測距値とスキャン角の一対のデー
タとして、データ記録用ＥＷＳ８０に転送する。

【００３２】次に、本サブシステム４におけるスキャニ
ング方法について詳述する。本サブシステム４による測
定諸元の目標を以下のように設定している。測定高度：対地７０ｍ〜１００ｍ前後ただし、グランド線からヘリコプターまでの距離が２０
ｍ以下になる場合には、更に安全距離を加えるものとす
る。測定スピード：ホバーリング状態、または微速移動測定距離：鉄塔中心より片側２５ｍの５０ｍ範囲測定間隔：進行方向に対して１ｍ毎、また地上分解
能は５cmとする。

【００３３】以上の諸元に対する本サブシステム４によ
るスキャン角θは、図８に略示するように、測定範囲を
Ｓとし、測定高度をＨとすると、以下の式により求める
ことができる。 θ＝２tan ^-1（Ｓ／Ｈ）

【００３４】したがって、以上の測定諸元の際のスキャ
ンニング角θは、以下のとおりになる。 θ＝２×tan ^-1（２５（ｍ）／１００（ｍ）） θ≒２８度

【００３５】しかし、本サブシステムでは、レーザービ
ームを走査するために回転ミラーを等速で且つ高速回転
させなければならない。そこで、測距レートが４０００
Ｈｚ級のノンプリズム光波測距儀を使用する場合には、
図９に略示するように、１台のノンプリズム光波測距儀
１０Ａと、等間隔に８個のミラー面２１Ａを有する回転
ミラー２０Ａとの組み合わせにて、レーザービームの走
査を行なうようにする。また、測距レートが１０００Ｈ
ｚ級のノンプリズム光波測距儀を使用する場合には、図
１０に略示するように、４台のノンプリズム光波測距儀
１０Ｂと、等間隔に１６個のミラー面２１Ｂを有する回
転ミラー２０Ｂとの組み合わせにて、レーザービームの
走査を行なうようにする。

【００３６】また、図１１に示すように、測定間隔を進
行方向（ＤＸ）に１ｍ、地上分解能（ＤＹ）を５cmでス
キャニングさせると仮定すると、本サブシステム４に必
要となるスキャニングスピード（ＣＳ）と、ノンプリズ
ム光波測距儀１０の測定レート（ＰＲ）は、以下の式で
求めることができる。ＣＳ＝Ｓ／ＤＸＰＲ＝（Ｌ×ＤＹ）×ＣＳただし、Ｓ：移動速度（ｍ／秒）Ｌ：測定範囲（Ｌ＜８８ｍ）

【００３７】なお、本サブシステムに必要となるヘリコ
プターの対地速度別のスキャニングスピードと測定レー
トとの関係を、図１２に例示している。この図１２の関
係から明らかであるように、測定時間を速めるために、
ヘリコプターの対地速度を上げて１０Ｋｍ／ｈとする
と、測定レートを、４４８０Ｈｚとする必要があり、現
在のノンプリズム光波測距儀だと１０００Ｈｚ程度が限
界であるので、図１０に例示した構成の如く、４台のノ
ンプリズム光波測距儀をもって対処しなけれなならな
い。

【００３８】次に、位置情報表示サブシステム５の構成
および動作について詳述する。図１３は、その位置情報
表示サブシステム５のハードウエア構成を示す概略図で
ある。この図１３に示すように、この位置情報表示サブ
システム５は、ＧＰＳ受信機３０を用いて得られる位置
座標データとスキャナーによりＡ／Ｄ変換された１／５
万地形図画像データ等よりヘリコプターの現在位置をパ
ーソナルコンピュータ５０のＣＲＴ上にリアルタイムに
表示し、必要に応じて位置データを記録する機能を有す
るものである。

【００３９】図１４は、ＧＰＳ受信機３０の主な仕様を
例示しており、このＧＰＳ受信機３０は、ＲＳ−２３２
Ｃインターフェースにより、コンピュータへのデータ出
力が可能で小型軽量なものが好ましい。

【００４０】図１５は、パーソナルコンピュータ５０の
主な仕様を例示しており、そのためのソフトウエアとし
ては、次のことが考えられる。

【００４１】（１）動作環境ＯＳ：ＭＳ−ＤＯＳ（Ｖｅｒ5.０以上）で動作す
るもの開発言語：Ｃ言語コンパイラ：ＴＵＲＢＯ−ＣまたはＭＳ−Ｃ

【００４２】（２）起動方法ＭＳ−ＤＯＳシステムのコマンドライン（プロンプトが
表示されている）時に次のようにシステムの実行ファイ
ル名をキーボードより入力する。Ａ＞実行ファイル名

【００４３】（３）操作操作は、キーボードによる入力を前提とし、主にファン
クションキーにより制御を行なう。

【００４４】（４）地形図データの入力図１６に例示するような送電線、鉄塔および変電所等を
送電線路経過地図の凡例に従ってトレースした１／５万
地形図をスキャナーによりＡ／Ｄ変換し、２値化処理
（白黒化）したものを地形図データとして用いる。ま
た、地形図データの解像度は、スキャナーの読み取りピ
ッチによって異なる。図１７は、スキャナーの読み取り
ピッチと１画素に対応する実距離との関係を示してい
る。なお、ヘリコプターに本サブシステムを搭載したと
きの地形図データは、パーソナルコンピュータのハード
ディスクの空き容量を考えて必要なエリアのデータのみ
とする。

【００４５】（５）ＧＰＳデータ処理ＧＰＳより現地点の位置座標データをＲＳ２３２Ｃによ
り取得する。取得するデータは、現在位置の緯度、経
度、進行方向である。そのデータをもとに地形図をＣＲ
Ｔに表示するものである。図１８は、本サブシステムに
よるデータ処理の概略の流れを示している。

【００４６】次に、図１８のフローチャートを参照し
て、本システムの各処理内容について簡単に説明してお
く。

【００４７】（１）初期設定図１８におけるステップ１０１にて、以下の項目をシス
テム起動後に設定する。・データを書き込むファイル名ＧＰＳデータを書き込むファイル名を指定する。・座標系（第○系）ＧＰＳより受け取る緯度、経度を測地座標系に直すため
に平面直角座標系を予め指定しておく。・システムスタート時の地形図の表示座標値オープニング時に表示する地形図を指定するために、シ
ステムをスタートすると思われる地点の測地座標を入力
する。

【００４８】なお、システムスタート時に以上の項目を
テキスト形式でファイルに保存する。ファイル名は、ス
タートデータとして、次回システム起動時のデフォルト
値とする。

【００４９】（２）座標系の変換本システムでは、測地座標系に基づいた地形図データを
使用する。しかし、ＧＰＳより送られてくるデータは、
経度、緯度である。そこで、ステップ１０３にて、現在
位置の緯度、経度を測地座標系（Ｘ，Ｙ）に変換する必
要がある。

【００５０】（３）地形図の表示本システムに使用する地形図画像は、小さく分割した複
数のファイルとなる。したがって、ステップ１０４にお
いて、本システムでは、表示範囲に必要な地形図画像フ
ァイルを、座標変換によって算出された現在位置をもと
に自動検索し、それらの画像ファイルの表示すべき部分
をつないで画面に表示する。表示範囲は、現在位置を表
示画像上の中央とし、ヘリコプターの移動に伴うＧＰＳ
のデータにより地形図画像がスクロールするようにす
る。

【００５１】（４）現在位置マークの表示前記（３）項の方法で表示された地形図画像上に、ヘリ
コプターの現在位置にマークをつける。ただし、現在位
置のマークは、表示画面上の中央にＧＰＳの測定精度を
考慮した大きさで表示し、現在位置移動は、地形図のス
クロールによって表現する。また、離隔測定を行った場
所については、●黒丸、測定を行っていない場合は、○
白丸とする。

【００５２】（５）移動方位の表示ステップ１０５にて、移動方位の表示を行なうのである
が、図１９にそのためのＣＲＴのレイアウトを例示して
いる。ＧＰＳ３０より得られる位置座標データの現在の
一つ前のデータを用いて、その２点を結びつけることに
より、現在の進行方向をモニターにグラフィック（矢
印）で表示する。方位データは、計算された値としてＧ
ＰＳ３０からパーソナルコンピュータ５０へ送られる。
データは、北を０°として東廻りを「正」、西廻りを
「負」の値で表現する。

【００５３】（６）データのセーブステップ１０６および１０７にて、ＧＰＳ３０から得ら
れるデータ（位置情報、移動方位等）をテキスト方式で
セーブする。データのセーブは、ｆ・１（ファンクショ
ンキー）によりスタートし、ｆ・２（ファンクションキ
ー）により中断する。また、セーブ中断時にｆ・３（フ
ァンクションキー）を入力することでデータを書き込む
ファイル名を変更できるようにする。セーブするデータ
を以下に示す。・時刻（＊＊：＊＊：＊＊）・測地Ｘ座標（＊＊＊．＊＊）・測地Ｙ座標（＊＊＊．＊＊）・移動方位（±＊＊＊．＊＊度）なお、位置座標データをセーブしている状態では、その
データの位置の地形図画像上にマークを付け、スクロー
ルと共に移動し、ヘリコプターの軌跡を残すような機能
を持たせる。

【００５４】（７）データの検索セーブされたデータを、ｆ・５（ファンクションキー）
を入力することによりサブウインドウに表示する。ま
た、サブウインドウ内のデータにカーソルを合わせ、ｆ
・６（ファンクションキー）を入力するとその位置の地
形画像および移動方位を画面に表示する。また、ｆ・７
（ファンクションキー）を入力するとセーブされている
データの時間に注目して、カーソルのあるデータ以降を
デモ表示する。また、デモ表示を行っている状態でもう
一度ｆ・７（ファンクションキー）を入力するとデモ表
示を中止する。

【００５５】（８）ファンクションキー図２０に各ファンクションキーの役割を例示している。

【００５６】（９）エラーメッセージの表示指定したドライブにおいて、データの書き込みができな
い時や異常が起こった時、エラーメッセージをサブウイ
ンドウに表示する。

【００５７】次に、映像撮影部７の詳細構成および動作
について説明する。図２１は、この映像撮影部７の構成
を示すブロック図である。この図２１に示されるよう
に、この映像撮影部７は、ジャイロ機能付き架台４０に
取り付けられた制御ボックス７０Ａを有するビデオカメ
ラ７０と、パーソナルコンピュータで制御可能なビデオ
デッキ７１と、ビデオカメラを制御するためのカメラコ
ントロールユニット７２と、ビデオカメラの方向、ズー
ム、絞り等の調整を行なうための専用のリモートコント
ロール（ハンドコントロール）７３とを、主として備え
ている。この映像撮影部７は、離隔を測定する周辺状況
をモニタするためのものであり、市販の装置を用いるこ
とができる。

【００５８】次に、データ記録およびメイン制御部８の
詳細構成および動作について説明する。図２２は、その
ハードウエア構成を示す概略図である。図２２に示され
るように、このデータ記録およびメイン制御部８は、大
容量のハードディスク８３付きの制御信号用ボード８０
Ａと、メインコントローラ（ＥＷＳ）８０と、光磁気記
録装置８１とを、主として備えている。本システムにお
いて使用するメインコントローラ８０は、各サブシステ
ムのメイン制御を行なうのと、スキャニングサブシスム
４から転送されてくる測距値とスキャン角のデータをハ
ードディスク８３等に一時記録し、測定終了時に光磁気
記録装置８１へ転送記録する。また、このメインコント
ローラ８０と光磁気記録装置８１は、測定後には、後述
するように、離隔測定サブシステム６に利用する。

【００５９】次に、本システムのメイン制御用ソフトウ
ェアについて、説明しておく。このメイン制御用ソフト
ウェアは、映像撮影部７のビデオデッキ７１、スキャニ
ングサブシステム４の専用コントロールユニット４２、
データ記録部８を制御するためのプログラムである。図
２３は、メイン制御用のフローチャートを示しており、
以下その各ステップの内容について簡単に説明してお
く。

【００６０】（１）データ記録プログラムスタート本システムをヘリコプターに搭載し、予定された送電線
ルート沿いに飛行し、接近樹木が送電線に対して危険と
思われる箇所を発見したならば、ステップ２０１におい
て、メイン制御用のプログラムを起動する。

【００６１】（２）ビデオ収録スタートステップ２０２にて、ビデオ収録キーを押すことによ
り、ビデオ録画を開始する。ビデオデッキ７１は、パソ
コンにより制御可能のもので、さらに、タイムコード
（フレームの絶対番地）を、ビデオテープに記録できる
ものを用いる。ビデオ録画の開始および終了は、任意に
行えるものとする。ただし、スキャニングする間は、必
ず録画状態となるようなな設定とする。

【００６２】（３）スキャニングスタート接近樹木のある場所で、ステップ２０３において、スキ
ャニングスタートキーを押すことにより、測定を開始す
る。スキャニングサブシステム４のコントロールユニッ
ト４２にスキャン開始命令を送り、測距と、スキャン角
の算出を開始する。

【００６３】（４）スキャンナンバー付与スキャンナンバーは、スキャニングを開始する毎にデー
タの最初に与える通し番号であり、例えば、ヘリコプタ
ーが一回飛行した時に、５箇所接近危険地点があり、ス
キャンニングを５回起動したら、ステップ２０４にて、
１、２、３、４、５と与えられるものである。

【００６４】（５）時刻付与ステップ２０５にて、スキャンを開始した絶対時刻をメ
イン制御部８０内部のクロックから読み込み、データと
する。この時刻は、離隔計算サブシステム６で離隔を計
算する際に、位置情報表示サブシステム５による位置座
標データを検索する時に必要なデータである。また、ビ
デオデッキ７１から現在のタイムコード値を取り込み、
データとする。このタイムコードは、離隔計算サブシス
テム６で離隔を計算する際にスキャン地点のビデオフレ
ームを検索するのに必要なデータである。

【００６５】（６）データの取り込みステップ２０６にて、スキャニングにより測定、計算さ
れたデータ（測距値、走査角、１ライン終了を示すフラ
グ）を順次取り込む。データは、メイン制御部８０のメ
モリ８３に蓄えられる。

【００６６】（７）スキャニングストップキーを押す接近樹木のある場所を通り過ぎたら、ステップ２０７に
て、ストップキーによりスキャニングを終了する。終了
命令がスキャニングサブシステム４のコントロールユニ
ット４２に送られる。データの最後に必ずストップフラ
グが立つ。

【００６７】（８）データの記録ステップ２０８にて、スキャニングストップキーを入力
したと同時にメモリ８３に蓄えられた全データを光磁気
ディスク８１に記録する。データの並びを図２４に示し
ている。

【００６８】（９）ビデオ収録の終了ステップ２０９にて、ビデオ収録終了キーを押すことに
より録画が終了する。

【００６９】（10）プログラム終了キーを押すステップ２１０にて、プログラム終了キーを押すことに
より、本プログラムは終了する。

【００７０】次に、離隔計算サブシステム６の詳細構成
および動作について説明する。図２５は、この離隔計算
サブシステム６のハードウエア構成を略示している。こ
の図２５に示されるように、離隔計算サブシステム６
は、メインコントローラ（ＥＷＳ）、光磁気記録装置、
制御信号用ボード、ビデオデッキ、モニタおよびノート
型パーソナルコンピュータから構成される。これらは、
データ記録およびメイン制御部８において使用したメイ
ンコントローラ（ＥＷＳ）８０、光磁気記録装置８１、
制御信号用ボード８０Ａ、映像撮影部７にて使用したビ
デオデッキ７１およびモニタ７４、位置情報表示サブシ
ステム５にて使用したノート型パーソナルコンピュータ
５０を利用することができる。図２６は、この離隔計算
サブシステム６にて、メインコントローラ８０のモニタ
８２に表示される内容を例示している。図２６に示すよ
うに、本サブシステム６は、モニタ８２に表示画面に、
地上面の鳥瞰図と、測定場所の位置データと、離隔測定
箇所の一断面を表示させる。

【００７１】図２７は、この離隔計算サブシステム６の
ソフトウェアのフローチャートを示しており、各ステッ
プの内容について、以下簡単に説明しておく。

【００７２】（１）離隔計算プログラムスタートビデオデッキ７１と光磁気記録装置８１とに記録した測
定データをセットし、ステップ３０１にて、離隔計算プ
ログラムを起動する。

【００７３】（２）スキャンナンバー入力ステップ３０２にて、離隔測定を行なうスキャンナンバ
ーを入力する。スキャンナンバーは、スキャニングを開
始する毎に記録される番号である。スキャンナンバーを
入力することにより、指定したナンバーのデータファイ
ルをメインコントローラ８０に取り込む。

【００７４】（３）スキャン開始、終了時刻検索ステップ３０３にて、スキャンを開始した時刻を読み出
す。

【００７５】（４）スキャン開始、終了タイムコード検
索ステップ３０４にて、データファイルよりスキャンを開
始したビデオのタイムレコードと終了したタイムコード
を読み出す。離隔計算時にスキャンデータの１ライン毎
にビデオフレームを平均して対応させる。例えば、スキ
ャンしたライン数が１００回、開始時のタイムコードが
５０、終了時のタイムコードが２５０とすると、離隔計
算時にｎ番目のラインを指定したらそのビデオフレーム
は、以下のとおりになる。ビデオフレーム＝５０＋（２
５０−５０）ｎ／１００図２８は、このようなスキャン
ラインとビデオフレームの対応関係を分かり易く示す図
である。

【００７６】（５）ビデオフレーム検索ステップ３０５にて、スキャンを開始したタイムコード
よりビデオフレームを検索する。検索は、ＲＳ−２３２
Ｃよりビデオデッキに指令する。

【００７７】（６）スキャン開始地点座標検索ステップ３０６にて、位置情報表示サブシステム５のデ
ータファイルより、スキャニングを開始したＧＰＳ受信
機３０の位置座標を読み込む。

【００７８】（７）スキャン地点地図表示ステップ３０７にて、スキャニングを開始した位置座標
が中心となるように、位置座標表示サブシステム５から
地図データを読み出し、位置座標にオーバーレイする。

【００７９】（８）スキャンデータのロードステップ３０８にて、スキャニングデータである測距値
とスキャニング角をファイルより読み出す。

【００８０】（９）鳥瞰図表示ステップ３０９にて、読み出したデータから測距値に基
づき各測定点のＹＺ座標を算出し、ディスプレイ上に鳥
瞰図として表示する。図２９は、その様子を例示してい
る。図２９において、参照符号１Ａおよび１Ｂは、鉄塔
に支持された送電線の表示位置を示しており、参照符号
２Ａおよび２Ｂは、接近樹木の頂部の表示位置を示して
いる。従って、この地上断面における送電線１Ａと接近
樹木２Ａとの間の離隔は、参照符号Ｓ_Aで示されるもの
であり、送電線１Ｂと接近樹木２Ｂとの間の離隔は、参
照符号Ｓ_Bで示されるものである。

【００８１】（10）離隔測定箇所選定ステップ３１０にて、ディスプレイ表示した鳥瞰図よ
り、送電線に樹木が接近しているラインをカーソルで指
定する。カーソルで指定したラインのビデオフレーム番
号を計算し、そのフレーム番号を検索し、静止画表示す
る指令を出す。

【００８２】（11）ライン表示ステップ３１１にて、カーソルで指示した１ラインの測
定データを断面図表示する。

【００８３】（12）離隔測定点の入力ステップ３１２にて、ビデオ映像を見ながら、断面図上
で離隔を測定したい送電線位置と接近樹木の位置をカー
ソルで指定する。

【００８４】（13）離隔値の計算、表示ステップ３１３にて、指定した位置の座標差から接近樹
木の離隔を計算し、その結果を表示する。

【００８５】（14）スキャンナンバー入力ステップ３１４にて、別の測定データをみる場合、再度
スキャンナンバーを入力し、鳥瞰図を表示させる。

【００８６】（15）離隔計算プログラムエンドステップ３１５にて、離隔計算プログラムを終了する。

【００８７】なお、前述の実施例では、送電線と接近樹
木との離隔を測定する場合について説明したのである
が、本発明は、このような特定の離隔の測定に限らず、
その他の種々な物体間の離隔を測定するのにも適用で
き、また、送電線の空間位置はもとより送電線路周辺の
樹木も含めた地形断面情報を上空から連続的に得る等の
用途に適用しても、同様の効果を得ることができるもの
である。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば、ノンプリズム光波測距
儀を基本センサーとして使用する非画像方式としたの
で、航空写真による場合に比べて、調査コストを低減す
ることができる。例えば、本発明の方法によれば、送電
線路１ｋｍ当り従来の航空写真による航空測量の手法で
は、約８０〜１００万円も掛かっていたコストを大幅に
低減することができることが期待できる。

【００８９】前述の実施例のヘリコプターを利用するこ
とにより調査時間も短縮できる。例えば、飛行１時間当
りの調査で約２０〜３０ｋｍの調査が可能となり、一回
当りの飛行を約２時間とすると、送電線路約４０〜６０
ｋｍについて調査が行える。

【００９０】現在の航空写真による航空測量の手法で
は、航空写真を撮影してから調査結果を得るまでに１ケ
月から数ケ月の時間を要しているが、本発明によれば、
機上でデータ収集、記録し、管理事務所にてコンピュー
タ（ＥＭＳ）を用いて離隔判定処理が行えるので、調査
結果を得る時間を大幅に短縮することができる。

【００９１】本発明によれば、収集、記録したデータ
を、保存するためにデジタルデータとしてファイリング
を行えると共に、過去のデータ検索が行える管理システ
ムも用意できるため、膨大な図面の保管が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による離隔の測定方法を説明するための
概略図である。

【図２】本発明の測定原理を説明するための図である。

【図３】本発明の測定装置の一実施例の構成の全体を略
示する図である。

【図４】本発明の測定装置の一実施例の構成の全体を示
すブロック図である。

【図５】本発明の測定装置を搭載したヘリコプターを下
方から見て示す概略図である。

【図６】図５のヘリコプターに取り付けたノンプリズム
用ジャイロ架台の部分を示す側面図である。

【図７】図３に示した測定装置のスキャニングサブシテ
ムの制御動作を示すブロック図である。

【図８】図３に示した測定装置のスキャニングサブシス
テムによるスキャン角について説明するための概略図で
ある。

【図９】図３に示した測定装置のスキャニングサブシス
テムにおけるノンプリズム光波測距儀と回転ミラーとの
組み合わせ構成例を示す概略図である。

【図１０】図３に示した測定装置のスキャニングサブシ
ステムにおけるノンプリズム光波測距儀と回転ミラーと
の組み合わせ構成の別の例を示す概略図である。

【図１１】図３に示した測定装置のスキャニングサブシ
ステムに必要となるスキャニングスピードと、ノンプリ
ズム光波測距儀の測定レートとの関係を説明するための
概略図である。

【図１２】図３に示した測定装置のスキャニングサブシ
ステムに必要となるヘリコプターの対地速度別のスキャ
ニングスピードと測定レートとの関係を示す図である。

【図１３】図３に示した測定装置の位置情報表示サブシ
ステムのハードウエア構成を示す概略図である。

【図１４】図３に示した測定装置の位置情報表示サブシ
ステムにおけるＧＰＳ受信機の主な仕様を例示している
図である。

【図１５】図３に示した測定装置の位置情報表示サブシ
ステムに使用するパーソナルコンピュータの主な仕様を
例示している図である。

【図１６】送電線、鉄塔および変電所等を送電線路経過
地図の凡例を例示する図である。

【図１７】図３に示した測定装置におけるスキャナーの
読み取りピッチと１画素に対応する実距離との関係を示
す図である。

【図１８】図３に示した測定装置における位置情報表示
システムの各処理内容を示すフローチャートを示す図で
ある。

【図１９】図３に示した測定装置における位置情報表示
サブシステムにおいて使用するパーソナルコンピュータ
のＣＲＴ上に表示される内容の一例を示す図である。

【図２０】図３に示した測定装置における位置情報表示
サブシステムにおいて使用するパーソナルコンピュータ
の各ファンクションキーの役割を例示している図であ
る。

【図２１】図３に示した測定装置の映像撮影部の構成を
示すブロック図である。

【図２２】図３に示した測定装置のデータ記録およびメ
イン制御部のハードウエア構成を示す概略図である。

【図２３】図３に示した測定装置のためのメイン制御用
のフローチャートを示す図である。

【図２４】図３に示した測定装置のデータ記録部におけ
るデータの並びを例示する図である。

【図２５】図３に示した測定装置の離隔計算サブシステ
ムのハードウエア構成を略示する図である。

【図２６】図３に示した測定装置の離隔計算サブシステ
ムにて、メインコントローラのモニタに表示される内容
を例示する図である。

【図２７】図３に示した測定装置の離隔計算サブシテム
のソフトウエアのフローチャートを示す図である。

【図２８】図３に示した測定装置におけるスキャンライ
ンとビデオフレームの対応関係を分かり易く示す図であ
る。

【図２９】図３に示した測定装置においてディスプレイ
上にその離隔が鳥瞰図として表示される様子を例示して
いる図である。

【符号の説明】

１架空送電線２樹木３プラットフォーム部４スキャニングサブシステム５位置情報表示サブシステム６離隔計算サブシステム７映像撮影部８データ記録およびメイン制御部１０ノンプリズム光波測距儀２０回転ミラー３０ＧＰＳ受信機４２スキャニングコントロールユニット５０ノート型パーソナルコンピュータ７０ビデオカメラ７１ビデオデッキ７２カメラコントローラ８０メインコントローラ８１光磁気記録装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】また、図１１に示すように、測定間隔を進
行方向（ＤＸ）に１ｍ、地上分解能（ＤＹ）を５ｃｍで
スキャニングさせると仮定すると、本サブシステム４に
必要となるスキャニングスピード（ＣＳ）と、ノンプリ
ズム光波測距儀１０の測定レート（ＰＲ）は、以下の式
で求めることができる。ＣＳ＝Ｓ／ＤＸＰＲ＝（Ｌ／ＤＹ）×ＣＳただし、Ｓ：移動速度（ｍ／秒）Ｌ：測定範囲（Ｌ＜８８ｍ）

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水雅仁愛知県名古屋市千種区田代本通１−32 田代寮406 (72)発明者高橋佳昭神奈川県厚木市下荻野829−10 (72)発明者水谷信之東京都町田市玉川学園１−25−21 Ｂ− 207 (72)発明者小宮穣神奈川県海老名市勝瀬74 コーポ菊205 (72)発明者飯島礼利東京都立川市富士見町６−５−503

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】架空送電線とその周辺にある樹木、建物
等を含む地上断面のプロフィールを測定する方法におい
て、機上に搭載したノンプリズム光波測距儀からのレー
ザー光を、機の進行方向に対して測距軸を鉛直方向にス
キャンさせることにより光切断面を作成し、地上面の測
距データと測距時のスキャン角のデータを得ることによ
り、地上断面の座標を連続的に得ることを特徴とする方
法。
【請求項２】架空送電線とその周辺にある樹木、建物
等の間の離隔を測定する方法において、機上に搭載した
ノンプリズム光波測距儀からのレーザー光を、機の進行
方向に対して測距軸を鉛直方向にスキャンさせることに
より光切断面を作成し、地上面の測距データと測距時の
スキャン角のデータを得ることにより、地上断面の座標
を連続的に得て、それら座標から前記離隔を算出するこ
とを特徴とする方法。
【請求項３】送電線、樹木、建物等を含む地上断面の
プロフィールを測定する装置において、ノンプリズム光
波測距儀と、回転ミラーと、スキャニング手段と、映像
撮影手段と、位置情報表示手段と、データ記録手段と、
メイン制御手段とを備えており、前記メイン制御手段
は、前記スキャニング手段を制御して、前記ノンプリズ
ム光波測距儀からのレーザー光を前記回転ミラーによ
り、機の進行方向に対して測距軸を鉛直方向にスキャン
させることにより光切断面を作成し、地上面の測距デー
タと測距時のスキャン角のデータを得るようにして、こ
れら各データを前記データ記録手段に記憶させるよう
に、前記ノンプリズム光波測距儀および回転ミラーを制
御し、前記位置情報表示手段は、機のＧＰＳ受信機から
の測定値を用いて機の位置座標を表示し且つ前記データ
記録手段に記憶させ、前記映像撮影手段は、機の鉛直下
方のビデオ撮影を行いその映像を記録するとともにスキ
ャニングデータと同期がとれるようにタイムコードを記
録することを特徴とする装置。
【請求項４】地上の送電線、樹木、建物等の間の離隔
を測定する装置において、ノンプリズム光波測距儀と、
回転ミラーと、スキャニング手段と、映像撮影手段と、
位置情報表示手段と、データ記録手段と、離隔計算手段
と、メイン制御手段とを備えており、前記メイン制御手
段は、前記スキャニング手段を制御して、前記ノンプリ
ズム光波測距儀からのレーザー光を前記回転ミラーによ
り、機の進行方向に対して測距軸を鉛直方向にスキャン
させることにより光切断面を作成し、地上面の測距デー
タと測距時のスキャン角のデータを得るようにして、こ
れら各データを前記データ記録手段に記憶させるよう
に、前記ノンプリズム光波測距儀および回転ミラーを制
御し、前記位置情報表示手段は、機のＧＰＳ受信機から
の測定値を用いて機の位置座標を表示し且つ前記データ
記録手段に記憶させ、前記映像撮影手段は、機の鉛直下
方のビデオ撮影を行いその映像を記録するとともにスキ
ャンニングデータと同期がとれるようにタイムコードを
記録し、前記離隔計算手段は、前記データ記録手段に記
憶された各データに基づいて地上の所望個所の離隔値を
算出することを特徴とする装置。
【請求項５】前記ノンプリズム光波測距儀は、１台ま
たは複数台が設けられ、前記回転ミラーは、多面体ミラ
ーである請求項３または４記載の装置。