JPH10170267A - 物体方向検出装置及びそれを有する測量装置 - Google Patents
物体方向検出装置及びそれを有する測量装置Info
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- JPH10170267A JPH10170267A JP8329278A JP32927896A JPH10170267A JP H10170267 A JPH10170267 A JP H10170267A JP 8329278 A JP8329278 A JP 8329278A JP 32927896 A JP32927896 A JP 32927896A JP H10170267 A JPH10170267 A JP H10170267A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光学系を使用しないで物体方向を検出する装置
を提供する。 【解決手段】短い電磁波パルスを利用して遠隔に位置す
る被測定物の方向を検出する物体方向検出装置におい
て、被測定物に設けられ電磁波パルスを放射する電磁波
パルス放射部（２）と、所定距離だけ離間して設置さ
れ、電磁波パルス放射部（２）から空間を伝播してくる
電磁波パルスを受信する少なくとも１対のパルス受信部
（４ａ，４ｂ）と、パルス受信部がそれぞれ受信した電
磁波パルスの到達時間を検出し、電磁波パルスの放射部
からの距離を求め、求めた距離と設置位置に基づいて被
測定物の方向を検出する方向検出手段（６、７）とを有
することを特徴とする。
を提供する。 【解決手段】短い電磁波パルスを利用して遠隔に位置す
る被測定物の方向を検出する物体方向検出装置におい
て、被測定物に設けられ電磁波パルスを放射する電磁波
パルス放射部（２）と、所定距離だけ離間して設置さ
れ、電磁波パルス放射部（２）から空間を伝播してくる
電磁波パルスを受信する少なくとも１対のパルス受信部
（４ａ，４ｂ）と、パルス受信部がそれぞれ受信した電
磁波パルスの到達時間を検出し、電磁波パルスの放射部
からの距離を求め、求めた距離と設置位置に基づいて被
測定物の方向を検出する方向検出手段（６、７）とを有
することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、測量や土木等の分
野で利用される物体方向の検出装置及びそれを有する測
量装置に関する。
野で利用される物体方向の検出装置及びそれを有する測
量装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】測量や土木の分野では、望遠鏡の視野や
測距用ビームを被測定対象物に向けたり、被測定対象物
を任意の方向に動かすための指示を目的として、物体方
向を検出する装置が提案されている。
測距用ビームを被測定対象物に向けたり、被測定対象物
を任意の方向に動かすための指示を目的として、物体方
向を検出する装置が提案されている。
【０００３】例えば、実公昭５９−８２２１には、光波
測定装置の視準を行う為の物体方向検出器が提案されて
いる。この検出器では、被測定物に設置された光源の光
を、望遠鏡の焦点位置に置いた４分割の受光素子で受光
し、上下ならびに左右の受光素子の検出信号の差により
光源の位置を検出している。
測定装置の視準を行う為の物体方向検出器が提案されて
いる。この検出器では、被測定物に設置された光源の光
を、望遠鏡の焦点位置に置いた４分割の受光素子で受光
し、上下ならびに左右の受光素子の検出信号の差により
光源の位置を検出している。
【０００４】また、特開平１−２８０２１３には、受信
した画像情報より被測定物体の特徴を抽出し、その特徴
を比較することで被測定物の方向を検出している。
した画像情報より被測定物体の特徴を抽出し、その特徴
を比較することで被測定物の方向を検出している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の物体方向検出器では、被測定物からの光を光学的手段
を用いて検出することを基本的な原理としており、本質
的に検出方法に制限が伴う。即ち、第一に、被測定物か
らの光や画像情報を受光する必要があるので、外的環境
により制限される。例えば、途中に遮蔽物が入った場合
は、光が遮断されて検出不能となる。また、太陽光など
の外乱光が視野内に入る場合にも、光源の光を検出する
ことができない。更に、暗闇の中では被測定物の画像情
報を受光することが困難になる。第二に、光学系を通じ
て光や画像情報を受光するため、本来的に光学系の視野
の範囲内の物体方向しか検出することができない。従っ
て、広範囲での検出は困難である。
の物体方向検出器では、被測定物からの光を光学的手段
を用いて検出することを基本的な原理としており、本質
的に検出方法に制限が伴う。即ち、第一に、被測定物か
らの光や画像情報を受光する必要があるので、外的環境
により制限される。例えば、途中に遮蔽物が入った場合
は、光が遮断されて検出不能となる。また、太陽光など
の外乱光が視野内に入る場合にも、光源の光を検出する
ことができない。更に、暗闇の中では被測定物の画像情
報を受光することが困難になる。第二に、光学系を通じ
て光や画像情報を受光するため、本来的に光学系の視野
の範囲内の物体方向しか検出することができない。従っ
て、広範囲での検出は困難である。
【０００６】この様に、従来の光を利用した物体方向検
出器では、上記のごとき制約が伴い、より汎用的に利用
できる物体方向検出器としては不適切である。
出器では、上記のごとき制約が伴い、より汎用的に利用
できる物体方向検出器としては不適切である。
【０００７】そこで、本発明の目的は、上記従来の問題
点を解決した物体方向検出装置及びそれを有する測量装
置を提供することにある。
点を解決した物体方向検出装置及びそれを有する測量装
置を提供することにある。
【０００８】更に、本発明の目的は、従来にない全く新
しい考え方による物体方向検出手段により、光学系によ
る視野範囲の制約や外的環境の制約を受けにくい物体方
向検出装置とそれを有する測量装置を提供することにあ
る。
しい考え方による物体方向検出手段により、光学系によ
る視野範囲の制約や外的環境の制約を受けにくい物体方
向検出装置とそれを有する測量装置を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、短い電磁波パルスを利用して遠隔に位置する被
測定物の方向を検出する物体方向検出装置において、該
被測定物に設けられ前記電磁波パルスを放射する電磁波
パルス放射部と、所定距離だけ離間して設置され、前記
電磁波パルス放射部から空間を伝播してくる電磁波パル
スを受信する少なくとも１対のパルス受信部と、前記パ
ルス受信部がそれぞれ受信した電磁波パルスの到達時間
を検出し、該電磁波パルスの前記電磁波パルス放射部か
らの距離を求め、該求めた距離と前記設置位置に基づい
て該被測定物の方向を検出する方向検出手段とを有する
ことを特徴とする物体方向検出装置を提供することによ
り達成される。
よれば、短い電磁波パルスを利用して遠隔に位置する被
測定物の方向を検出する物体方向検出装置において、該
被測定物に設けられ前記電磁波パルスを放射する電磁波
パルス放射部と、所定距離だけ離間して設置され、前記
電磁波パルス放射部から空間を伝播してくる電磁波パル
スを受信する少なくとも１対のパルス受信部と、前記パ
ルス受信部がそれぞれ受信した電磁波パルスの到達時間
を検出し、該電磁波パルスの前記電磁波パルス放射部か
らの距離を求め、該求めた距離と前記設置位置に基づい
て該被測定物の方向を検出する方向検出手段とを有する
ことを特徴とする物体方向検出装置を提供することによ
り達成される。
【００１０】また、他の例によれば、上記の方向検出手
段は、前記パルス受信部がそれぞれ受信した電磁波パル
スの到達時間の差を検出し、前記所定の位置に基づいて
該被測定物の方向を検出することを特徴とする。
段は、前記パルス受信部がそれぞれ受信した電磁波パル
スの到達時間の差を検出し、前記所定の位置に基づいて
該被測定物の方向を検出することを特徴とする。
【００１１】また、他の例によれば、上記の方向検出手
段は、該回転軸を回転しながら、前記パルス受信部がそ
れぞれ受信した電磁波パルスの到達時間を検出し、該到
達時間が等しくなる時の該回転軸の角度から該被測定物
の方向を検出する方向検出手段とを有することを特徴と
する。
段は、該回転軸を回転しながら、前記パルス受信部がそ
れぞれ受信した電磁波パルスの到達時間を検出し、該到
達時間が等しくなる時の該回転軸の角度から該被測定物
の方向を検出する方向検出手段とを有することを特徴と
する。
【００１２】上記のいずれかの構成によれば、極短いパ
ルス信号から生成される電磁波パルスを利用して、その
電磁波パルスの一対のパルス受信部までの伝播時間また
は時刻を検出することにより、外的環境の制約や視野範
囲の制約を受けることなく被測定物の方向を検出するこ
とができる。
ルス信号から生成される電磁波パルスを利用して、その
電磁波パルスの一対のパルス受信部までの伝播時間また
は時刻を検出することにより、外的環境の制約や視野範
囲の制約を受けることなく被測定物の方向を検出するこ
とができる。
【００１３】さらに、上記の物体方向検出装置を測量装
置に取り付けることで、測量装置の望遠鏡の視準に利用
することができる。
置に取り付けることで、測量装置の望遠鏡の視準に利用
することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲がその実施の形態に限定されるものではない。
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲がその実施の形態に限定されるものではない。
【００１５】図１は、本発明の物体方向検出装置の実施
の形態例の全体構成図である。この例では、被測定物１
０１内に極めて短いパルス信号、例えば200 ｐｓｅｃ程
度のパルス信号により発生された電磁波パルスを放射す
る電磁波パルス放射部が設けられている。一方、検出部
１０２内には、その電磁波パルスを受信してそのタイミ
ングを検出するパルス受信部４ａ，４ｂが、回転軸３の
両側の所定の位置に設けられている。
の形態例の全体構成図である。この例では、被測定物１
０１内に極めて短いパルス信号、例えば200 ｐｓｅｃ程
度のパルス信号により発生された電磁波パルスを放射す
る電磁波パルス放射部が設けられている。一方、検出部
１０２内には、その電磁波パルスを受信してそのタイミ
ングを検出するパルス受信部４ａ，４ｂが、回転軸３の
両側の所定の位置に設けられている。
【００１６】ここで利用される電磁波は、光を含まない
狭義の電磁波であり、例えば数百ＧＨｚ程度以下の周波
数を持つ電磁波である。典型的には数ＧＨｚ以下の周波
数を持つ電磁波である電波が利用される。
狭義の電磁波であり、例えば数百ＧＨｚ程度以下の周波
数を持つ電磁波である。典型的には数ＧＨｚ以下の周波
数を持つ電磁波である電波が利用される。
【００１７】被測定物１０１内には、前述したパルス幅
の短いパルス信号を一定周期で繰り返し発生するパルス
信号発生部１と、そのパルス信号発生部１からのパルス
信号を増幅後電磁波パルスをきわめて広い方向に放射す
る指向性の小さい増幅アンテナ部２を有する。
の短いパルス信号を一定周期で繰り返し発生するパルス
信号発生部１と、そのパルス信号発生部１からのパルス
信号を増幅後電磁波パルスをきわめて広い方向に放射す
る指向性の小さい増幅アンテナ部２を有する。
【００１８】上記の被測定物１０１から任意の距離離れ
た場所に設置される検出部１０２内には、放射された電
磁波パルスを受信してそのタイミングを検出するパルス
受信部４ａ，４ｂが少なくとも１対設けられている。そ
して、１対のパルス受信部４ａ，４ｂは、鉛直方向に設
けられ水平左右方向（図中矢印の方向）に回転可能な回
転軸３から所定の距離離間した位置に設けられている。
更に、被測定物１０１と検出部１０２との間には、レフ
ァレンスのパルス信号を伝播するレファレンス信号伝播
部５が設けられている。このレファレンス伝播部５は例
えばＣｕ等の導線等からなり、後述する通り被測定物１
０１からパルス受信部４ａ，４ｂとの距離を測定する為
に利用される。
た場所に設置される検出部１０２内には、放射された電
磁波パルスを受信してそのタイミングを検出するパルス
受信部４ａ，４ｂが少なくとも１対設けられている。そ
して、１対のパルス受信部４ａ，４ｂは、鉛直方向に設
けられ水平左右方向（図中矢印の方向）に回転可能な回
転軸３から所定の距離離間した位置に設けられている。
更に、被測定物１０１と検出部１０２との間には、レフ
ァレンスのパルス信号を伝播するレファレンス信号伝播
部５が設けられている。このレファレンス伝播部５は例
えばＣｕ等の導線等からなり、後述する通り被測定物１
０１からパルス受信部４ａ，４ｂとの距離を測定する為
に利用される。
【００１９】検出部１０２内の時間差測定部６ａ，６ｂ
は、パルス受信部４ａ，４ｂが電磁波パルスを受信した
時刻とレファレンス伝播部５を介して受信した時刻の差
を検出する。そして、物体方向検出部７にて、それぞれ
の時間差測定部６ａ，６ｂからの信号に基づいて物体の
方向が検出される。８は、その検出された物体方向を表
示する表示部である。
は、パルス受信部４ａ，４ｂが電磁波パルスを受信した
時刻とレファレンス伝播部５を介して受信した時刻の差
を検出する。そして、物体方向検出部７にて、それぞれ
の時間差測定部６ａ，６ｂからの信号に基づいて物体の
方向が検出される。８は、その検出された物体方向を表
示する表示部である。
【００２０】上記の構成において、物体の方向を検出す
る動作について説明する。
る動作について説明する。
【００２１】図１において、被測定物１０１の増幅アン
テナ部２から空間に放射された電磁波パルスは、回転軸
３に対して任意の方向に位置する一対のパルス受信部４
ａ，４ｂの受信アンテナにより受信される。その受信パ
ルスが時間差測定部６ａ，６ｂにそれぞれ与えられて、
受信した時刻が検出される。一方、レファレンス伝播部
５を介して伝播されてきたパルス信号も時間差測定部６
ａ，６ｂに与えられる。そして、その受信時刻が検出さ
れる。
テナ部２から空間に放射された電磁波パルスは、回転軸
３に対して任意の方向に位置する一対のパルス受信部４
ａ，４ｂの受信アンテナにより受信される。その受信パ
ルスが時間差測定部６ａ，６ｂにそれぞれ与えられて、
受信した時刻が検出される。一方、レファレンス伝播部
５を介して伝播されてきたパルス信号も時間差測定部６
ａ，６ｂに与えられる。そして、その受信時刻が検出さ
れる。
【００２２】図２は、その時間差測定部６ａ，６ｂが受
信するパルス信号の例を示す図である。図中、パルスＰ
１は、パルス発生部１が発生した短パルス信号を便宜的
に表示したものである。パルスＰ２はレファレンス信号
伝播部５を介して受信したパルス信号を示し、パルスＰ
３はパルス受信部４ａ，４ｂが受信したパルス信号であ
る。尚、パルスＰ２とＰ３の時間軸上での関係は逆転し
ても構わない。
信するパルス信号の例を示す図である。図中、パルスＰ
１は、パルス発生部１が発生した短パルス信号を便宜的
に表示したものである。パルスＰ２はレファレンス信号
伝播部５を介して受信したパルス信号を示し、パルスＰ
３はパルス受信部４ａ，４ｂが受信したパルス信号であ
る。尚、パルスＰ２とＰ３の時間軸上での関係は逆転し
ても構わない。
【００２３】時間差測定部６ａでは、パルス信号Ｐ２と
Ｐ３との時間差ｔ１−ｔ０を検出する。また、時間差測
定部６ｂでは、同様にパルス信号Ｐ２とＰ３との時間差
ｔ２−ｔ０を検出する。そして、それらの時間差が物体
方向検出部７に与えられ、パルス受信部４ａ，４ｂの方
向に対する被測定物１０１の方向が検出される。
Ｐ３との時間差ｔ１−ｔ０を検出する。また、時間差測
定部６ｂでは、同様にパルス信号Ｐ２とＰ３との時間差
ｔ２−ｔ０を検出する。そして、それらの時間差が物体
方向検出部７に与えられ、パルス受信部４ａ，４ｂの方
向に対する被測定物１０１の方向が検出される。
【００２４】このレファレンス信号伝播部５は、時間差
測定部６ａ、６ｂやパルス受信部４ａ，４ｂ等における
温度変化等による電子回路内の伝播時間の変化に起因す
る測定誤差を除去するためのレファレンス信号を伝播す
る。即ち、図２中に破線で示される通り、温度変化等に
より電子回路内の伝播時間に変化が生じてΔｔａ、Δｔ
ｂ等の遅延が発生した場合、レファレンス信号パルスと
の時間差ｔ１−ｔ０とｔ２−ｔ０とを利用することによ
りその誤差Δｔａ、Δｔｂを除去することができる。
測定部６ａ、６ｂやパルス受信部４ａ，４ｂ等における
温度変化等による電子回路内の伝播時間の変化に起因す
る測定誤差を除去するためのレファレンス信号を伝播す
る。即ち、図２中に破線で示される通り、温度変化等に
より電子回路内の伝播時間に変化が生じてΔｔａ、Δｔ
ｂ等の遅延が発生した場合、レファレンス信号パルスと
の時間差ｔ１−ｔ０とｔ２−ｔ０とを利用することによ
りその誤差Δｔａ、Δｔｂを除去することができる。
【００２５】この物体方向検出部７での方向検出原理は
次の通りである。即ち、被測定物１０１の増幅アンテナ
部２から２つのパルス受信部４ａ，４ｂまでの距離が等
しければ、被測定物の増幅アンテナ部２からパルス受信
部４ａ，４ｂまでの電磁波パルスの伝播時間が等しくな
り、結果として時間差測定部６ａ，６ｂの時間差出力が
等しくなる。この状態は、幾何学的に考えると、パルス
受信部４ａ，４ｂを結んだ直線が増幅アンテナ部２と回
転軸３とを結んだ直線と直交することを意味する。
次の通りである。即ち、被測定物１０１の増幅アンテナ
部２から２つのパルス受信部４ａ，４ｂまでの距離が等
しければ、被測定物の増幅アンテナ部２からパルス受信
部４ａ，４ｂまでの電磁波パルスの伝播時間が等しくな
り、結果として時間差測定部６ａ，６ｂの時間差出力が
等しくなる。この状態は、幾何学的に考えると、パルス
受信部４ａ，４ｂを結んだ直線が増幅アンテナ部２と回
転軸３とを結んだ直線と直交することを意味する。
【００２６】一方、増幅アンテナ部２から２つのパルス
信号部４ａ，４ｂまでの距離が等しくない場合には、時
間差測定部６ａ，６ｂの時間差ｔ１−ｔ０，ｔ２−ｔ０
に差が生じ、上記した２つの直線が直交しないことを意
味する。
信号部４ａ，４ｂまでの距離が等しくない場合には、時
間差測定部６ａ，６ｂの時間差ｔ１−ｔ０，ｔ２−ｔ０
に差が生じ、上記した２つの直線が直交しないことを意
味する。
【００２７】この原理を利用すれば、物体方向検出部７
は種々の方法で被測定物の方向を検出することができ
る。例えば、単純に、２つの時間差ｔ１−ｔ０，ｔ２−
ｔ０に基づいて、被測定物１０１からパルス受信部４
ａ，４ｂまでの距離を求めて、回転軸３からパルス受信
部４ａ，４ｂまでの距離との関係から、現在の回転軸３
の角度に対して何度の方向に被測定物体１０１が位置し
ているかを求めることができる。そして、この場合は、
回転軸３を回転させ、変化したパルス受信部４ａ、４ｂ
の向きを求めることができる。更に、回転軸３は固定と
し、位置を移動させた被測定物体１０１の方向を求める
ことができる。
は種々の方法で被測定物の方向を検出することができ
る。例えば、単純に、２つの時間差ｔ１−ｔ０，ｔ２−
ｔ０に基づいて、被測定物１０１からパルス受信部４
ａ，４ｂまでの距離を求めて、回転軸３からパルス受信
部４ａ，４ｂまでの距離との関係から、現在の回転軸３
の角度に対して何度の方向に被測定物体１０１が位置し
ているかを求めることができる。そして、この場合は、
回転軸３を回転させ、変化したパルス受信部４ａ、４ｂ
の向きを求めることができる。更に、回転軸３は固定と
し、位置を移動させた被測定物体１０１の方向を求める
ことができる。
【００２８】或いは、別の方法としては、モータ９によ
り回転軸３を回転しながら時間差測定部６ａ，６ｂから
の時間差を比較し、両時間差が等しくなる時の回転角度
を検出する。その時の回転軸３を原点とした角度系にお
いて、パルス受信部４ａ，４ｂを結んだ直線に直交する
方向に被測定物１０１が存在することが検出される。こ
の時間差を比較する方法においては、レファレンス信号
伝播部５を利用することなく被測定物１０１の方向を検
出することができる。即ち、温度変化に伴う電子回路で
の遅延特性が、時間差測定部６ａ，６ｂとパルス受信部
４ａ，４ｂとで同様の傾向を示す場合は、単純にパルス
Ｐ３の時間のズレがなくなる様に回転軸３を回転制御す
ればよい。
り回転軸３を回転しながら時間差測定部６ａ，６ｂから
の時間差を比較し、両時間差が等しくなる時の回転角度
を検出する。その時の回転軸３を原点とした角度系にお
いて、パルス受信部４ａ，４ｂを結んだ直線に直交する
方向に被測定物１０１が存在することが検出される。こ
の時間差を比較する方法においては、レファレンス信号
伝播部５を利用することなく被測定物１０１の方向を検
出することができる。即ち、温度変化に伴う電子回路で
の遅延特性が、時間差測定部６ａ，６ｂとパルス受信部
４ａ，４ｂとで同様の傾向を示す場合は、単純にパルス
Ｐ３の時間のズレがなくなる様に回転軸３を回転制御す
ればよい。
【００２９】図３は、上記の被測定物方向の検出装置を
有する測量装置の斜視図である。上記した物体方向検出
装置を利用することにより、光波測量装置の視準を極め
て簡単に行うことができる。図中、２０はベース部であ
り、少なくとも３カ所に水平調整部を介して本体部２４
のベース２２が載置される。このベース２２と本体部２
４との間は水平左右方向に回転する回転軸２３により連
結されている。
有する測量装置の斜視図である。上記した物体方向検出
装置を利用することにより、光波測量装置の視準を極め
て簡単に行うことができる。図中、２０はベース部であ
り、少なくとも３カ所に水平調整部を介して本体部２４
のベース２２が載置される。このベース２２と本体部２
４との間は水平左右方向に回転する回転軸２３により連
結されている。
【００３０】本体部２４の両側には、図１で示したパル
ス受信部２５、２６が設けられる。そして、回転軸２３
により本体部２４を左右方向に回転することにより、上
記した原理に従ってパルス受信部２５、２６を有する本
体部２４を被測定物の方向に向けることができる。尚、
図中波線で示した通り、パルス受信部２５を本体部２４
の背面側からパルス受信部２６側に更に横方向に延在し
て設けることでも良い。即ち、パルス受信部２５，２６
は必ずしも回転軸２３の一方側に並べることでも、方向
を検出することができる。
ス受信部２５、２６が設けられる。そして、回転軸２３
により本体部２４を左右方向に回転することにより、上
記した原理に従ってパルス受信部２５、２６を有する本
体部２４を被測定物の方向に向けることができる。尚、
図中波線で示した通り、パルス受信部２５を本体部２４
の背面側からパルス受信部２６側に更に横方向に延在し
て設けることでも良い。即ち、パルス受信部２５，２６
は必ずしも回転軸２３の一方側に並べることでも、方向
を検出することができる。
【００３１】更に、この本体部２４には、上下方向に回
転する回転軸２７を介して光学系測量部３１が設けられ
る。そして、この測量部３１の上下にはパルス受信部２
８、２９が設けられる。回転軸２７により光学系測量部
３１を上下方向に回転することにより、上記した原理に
従ってパルス受信部２８、２９を有する光学系測量部３
１を被測定物の方向に向けることができる。図中、３１
は表示部である。
転する回転軸２７を介して光学系測量部３１が設けられ
る。そして、この測量部３１の上下にはパルス受信部２
８、２９が設けられる。回転軸２７により光学系測量部
３１を上下方向に回転することにより、上記した原理に
従ってパルス受信部２８、２９を有する光学系測量部３
１を被測定物の方向に向けることができる。図中、３１
は表示部である。
【００３２】その後、光学系測量部３１内に設けられた
望遠鏡３０によって、一般的に知られている光波を利用
した被測定物までの距離や正確な角度の測量が行われ
る。上記した被物体方向検出装置を利用することで、遠
距離にある被測定物１０１の方向を極めて簡単に検出
し、かつ望遠鏡３０を被測定物の方向に向けされること
ができ、視準工程を短時間で終了させることができる。
従って、測量全体の工程時間を大きく短縮することがで
きる。
望遠鏡３０によって、一般的に知られている光波を利用
した被測定物までの距離や正確な角度の測量が行われ
る。上記した被物体方向検出装置を利用することで、遠
距離にある被測定物１０１の方向を極めて簡単に検出
し、かつ望遠鏡３０を被測定物の方向に向けされること
ができ、視準工程を短時間で終了させることができる。
従って、測量全体の工程時間を大きく短縮することがで
きる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、遠
隔に位置する被測定物の方向を外的環境や光学系の狭い
視野範囲といった制約を受けることなく検出することが
でき、測量や土木の分野で有用な被測定物の方向検出装
置を提供することができる。即ち、電磁波を利用するの
で外的な環境の影響を受けにくい。特に太陽光が存在し
ても、電磁波パルスの伝播時間を求めることに何らの支
障もない。また、途中に遮蔽物が存在する場合でも、電
磁波であれば遮蔽物を回り込んで伝播することができ、
あるいは透過することができるからである。更に、電磁
波パルスを受信するパルス受信部４ａ，４ｂは、光学系
を利用していないので極めて広い方向にある被測定物か
らの電磁波も受信することができ、視野の制約はない。
隔に位置する被測定物の方向を外的環境や光学系の狭い
視野範囲といった制約を受けることなく検出することが
でき、測量や土木の分野で有用な被測定物の方向検出装
置を提供することができる。即ち、電磁波を利用するの
で外的な環境の影響を受けにくい。特に太陽光が存在し
ても、電磁波パルスの伝播時間を求めることに何らの支
障もない。また、途中に遮蔽物が存在する場合でも、電
磁波であれば遮蔽物を回り込んで伝播することができ、
あるいは透過することができるからである。更に、電磁
波パルスを受信するパルス受信部４ａ，４ｂは、光学系
を利用していないので極めて広い方向にある被測定物か
らの電磁波も受信することができ、視野の制約はない。
【００３４】また、それを測量装置に搭載することによ
り、光波測量に使用される望遠鏡の視準を極めて簡単に
行うことができる。
り、光波測量に使用される望遠鏡の視準を極めて簡単に
行うことができる。
【図１】本発明の物体方向検出装置の実施の形態例の全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】時間差測定部６ａ，６ｂが受信するパルス信号
の例を示す図である。
の例を示す図である。
【図３】被測定物方向の検出装置を有する測量装置の斜
視図である。
視図である。
１０１ 被測定物 １０２ 検出部 １ パルス発生部 ２ 増幅アンテナ部 ３ 回転軸 ４ａ，４ｂ パルス受信部 ６ａ，６ｂ 時間差測定部 ７ 物体方向検出部
Claims (9)
- 【請求項１】短い電磁波パルスを利用して遠隔に位置す
る被測定物の方向を検出する物体方向検出装置におい
て、 該被測定物に設けられ前記電磁波パルスを放射する電磁
波パルス放射部と、 所定距離だけ離間して設置され、前記電磁波パルス放射
部から空間を伝播してくる電磁波パルスを受信する少な
くとも１対のパルス受信部と、 前記パルス受信部がそれぞれ受信した電磁波パルスの到
達時間を検出し、該電磁波パルスの前記電磁波パルス放
射部からの距離を求め、該求めた距離と前記設置位置に
基づいて該被測定物の方向を検出する方向検出手段とを
有することを特徴とする物体方向検出装置。 - 【請求項２】短い電磁波パルスを利用して遠隔に位置す
る被測定物の方向を検出する物体方向検出装置におい
て、 該被測定物に設けられ前記電磁波パルスを放射する電磁
波パルス放射部と、 所定距離だけ離間して設置され、前記電磁波パルス放射
部から空間を伝播してくる電磁波パルスを受信する少な
くとも１対のパルス受信部と、 前記パルス受信部がそれぞれ受信した電磁波パルスの到
達時間の差を検出し、 該検出した到達時間の差と前記設置位置に基づいて該被
測定物の方向を検出する方向検出手段とを有することを
特徴とする物体方向検出装置。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の物体方向検出装
置において、 前記１対のパルス受信部は、所定の回転軸によって回転
自在に支持されていることを特徴とする物体方向検出装
置。 - 【請求項４】短い電磁波パルスを利用して遠隔に位置す
る被測定物の方向を検出する物体方向検出装置におい
て、 該被測定物に設けられ前記電磁波パルスを放射する電磁
波パルス放射部と、 所定の回転軸の両側であって該回転軸から所定の位置に
設置され、前記電磁波パルス放射部から空間を伝播して
くる電磁波パルスを受信する少なくとも１対のパルス受
信部と、 該回転軸を回転しながら、前記パルス受信部がそれぞれ
受信した電磁波パルスの到達時間を検出し、該到達時間
が等しくなる時の該回転軸の角度から該被測定物の方向
を検出する方向検出手段とを有することを特徴とする物
体方向検出装置。 - 【請求項５】請求項１、２、３または４に記載の物体方
向検出装置において、 前記電磁波パルス放射部と前記方向検出手段とを結び、
レファレンスパルス信号を伝播させるレファレンス信号
伝播線を更に有し、 前記方向検出手段は、前記パルス受信部で受信した電磁
波パルスの到達時間と該レファレンス信号伝播線を介し
て受信したレファレンスパルス信号の到達時間との差に
基づいて前記伝播距離または到達時間を求めることを特
徴とする。 - 【請求項６】請求項４に記載の物体方向検出装置におい
て、 前記回転軸が互いに交差して複数設けられ、それぞれの
該回転軸に対してその両側に一対の前記パルス受信部が
設けられてなることを特徴とする物体方向検出装置。 - 【請求項７】光学系を介して被測定物の位置を測定する
測量装置において、 所定の回転軸の両側であって該回転軸から所定の位置に
設けられ、前記被測定物から放射され空間を伝播してく
る短い電磁波パルスを受信する少なくとも１対のパルス
受信部と、 前記パルス受信部がそれぞれ受信した電磁波パルスの到
達時間を検出し、該電磁波パルスの前記電磁波パルス放
射部からの伝播距離を求め、該求めた伝播距離と前記所
定の位置に基づいて該被測定物の方向を検出する方向検
出手段とを有し、 前記光学系が前記パルス受信部と共に回転自在に設けら
れていることを特徴とする測量装置。 - 【請求項８】光学系を介して被測定物の位置を測定する
測量装置において、 所定の回転軸の両側であって該回転軸から所定の位置に
設けられ、前記被測定物から放射され空間を伝播してく
る短い電磁波パルスを受信する少なくとも１対のパルス
受信部と、 前記パルス受信部がそれぞれ受信した電磁波パルスの到
達時間の差を検出し、 該到達時間の差と前記所定の位置に基づいて該被測定物
の方向を検出する方向検出手段とを有し、 前記光学系が前記パルス受信部と共に回転自在に設けら
れていることを特徴とする測量装置。 - 【請求項９】請求項７または８記載の測量装置におい
て、 前記回転軸が垂直方向に設けられた第一の回転軸と、水
平方向に設けられて第二の回転軸とを有し、 前記パルス受信部が該第一及び第二の回転軸の両側にそ
れぞれ設けられた第一及び第二のパルス受信部を有し、 前記光学系が、該第一のパルス受信部と共に水平方向に
回転自在に設けられ、更に該第二のパルス受信部と共に
垂直方向に回転自在に設けられてなることを特徴とする
測量装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329278A JPH10170267A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 物体方向検出装置及びそれを有する測量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8329278A JPH10170267A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 物体方向検出装置及びそれを有する測量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170267A true JPH10170267A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18219672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8329278A Pending JPH10170267A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 物体方向検出装置及びそれを有する測量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10170267A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003524777A (ja) * | 1999-12-30 | 2003-08-19 | アストリウム・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 屋外の放射電磁界の特性を広範囲に、かつ高精度に決定するための移動システムおよびこれを実施する方法 |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP8329278A patent/JPH10170267A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003524777A (ja) * | 1999-12-30 | 2003-08-19 | アストリウム・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 屋外の放射電磁界の特性を広範囲に、かつ高精度に決定するための移動システムおよびこれを実施する方法 |
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