JPH10300465A

JPH10300465A - 移動量検出装置

Info

Publication number: JPH10300465A
Application number: JP11301097A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nishimura; 正宏西村; Tatsuo Murayama; 達雄村山
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】移動する測量対象物の移動量をリアルタイムに
且つ高精度に検出する。【解決手段】測量機３の視準線の水平成分が反射ターゲ
ット２を含む平面と垂直に交差し、反射ターゲット２の
中央部Ｇを視準するように配置し、ＣＣＤカメラ４の光
軸と測量機３の視準線とがほぼ一致するようにＣＣＤカ
メラ４を配設する。そして、測量機３の視準線の水平成
分方向をＹ軸、このＹ軸と直交する水平方向をＸ軸、鉛
直方向をＺ軸としたとき、反射ターゲット２のＹ軸方向
への移動量を、測量機３の測距値に基づき初期状態にお
ける測量値との距離差から検出し、Ｘ軸及びＺ軸方向の
移動量を、ＣＣＤカメラ４の撮像画面における反射ター
ゲット２の正射影の重心の移動量を、実際の反射ターゲ
ット２の移動量に変換して求める。そして、これら移動
量と、初期位置における反射ターゲット２の位置座標を
もとに、反射ターゲット２すなわち、目標物１の現在位
置座標を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建築現場等
において建築材を位置決めする場合等に、その移動量を
検出する移動量検出装置に関し、特に、移動する建築材
等の移動量をリアルタイムで検出することの可能な移動
量検出装置を提供することを目的としている。

【０００２】

【従来の技術】従来、建築現場等において、建築材を位
置決めする場合等には、逐次建築材に対して測量を行う
こと等によって、建築材の現在位置を検出し、検出した
位置座標が設計値と一致するように建築材を移動させる
ことにより、位置決めを行うようにしている。

【０００３】この建築材の位置検出を行う方法として
は、例えば自動追尾式三次元計測システムを用いた方
法、或いは、三次元計測システムを用いた方法等があ
る。前記自動追尾式三次元計測システムを用いた方法
は、例えば、測距機に、これを水平方向に回動させるモ
ータ駆動機構及び倍率を自動的に変更する機構等を備
え、例えば柱，梁等の測量対象物に設置した反射ターゲ
ットからの反射光の強さ、または、搭載しているＣＣＤ
カメラ等からの画像情報に基づき、例えば反射ターゲッ
トの中心を測距機が視準するように、モータ駆動機構を
作動させて測距機の視準方向を調整し、反射ターゲット
の中心を視準したときに、測距，測角を行って測量対象
物の位置情報を得るようにしている。

【０００４】よって、移動する測量対象物を追尾して、
測量機が自動的に反射ターゲットを視準するから、測量
機からの測量値に基づいて定周期で測量対象物の位置座
標を検出することにより、移動する測量対象物の位置情
報を自動的に定周期で得ることができるようになってい
る。

【０００５】なお、前記反射ターゲットは、光波を入射
した方向に反射するシートを平板等に貼付して形成した
ものである。また、前記三次元計測システムを用いた方
法は、例えば操作員が測量機を操作して、測量対象物に
貼付した反射ターゲットの、例えば中心を視準し、この
状態で反射ターゲットまでの斜距離と、所定の基準方向
と測量機のレンズの向きとの間の水平角及びレンズの向
きの鉛直角を測量する。そして、これら測量値をもと
に、反射ターゲットの現在の位置情報を得るようになっ
ている。例えば移動する測量対象物の位置座標を検出す
る場合には、操作員が逐次移動する測量対象物に設置さ
れた反射ターゲットを視準し、繰り返しこの操作を行っ
て測量を行い、その測量値に基づいて位置情報を得るこ
とにより、移動する測量対象物の位置情報を定周期で得
ることができるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の測量方法では、例えば、自動追尾式三次元計測シス
テムを用いた場合には、反射ターゲットからの反射光に
基づいて内蔵のモータ駆動機構或いは、ＣＣＤカメラ等
による撮影画像に基づいて自動視準を行うようになって
いる。そのため、高い視準精度を確保することが困難で
あり、最終的な位置検出精度が悪くなってしまうという
問題がある。

【０００７】また、駆動モータを内蔵しているため、シ
ステムが高価になってしまうという問題がある。一方、
三次元計測システムを用いて位置検出を行う場合には、
測量対象物の移動量の測定を目的としてシステムが作ら
れていないために、操作員が逐次視準を行って測定を行
い、この測定結果に基づいてパーソナルコンピュータ等
によって現在位置を検出することになる。よって、移動
する目標物を測定する場合には、操作員が繰り返し視準
を行って所定の演算処理を実行する必要があり、位置検
出までに時間がかかってしまい、移動する目標物の現在
位置をリアルタイムで検出することが困難であるという
問題がある。

【０００８】また、これら三次元計測用の装置は、主に
遠距離を測定する土木現場等で用いられるため、建築現
場での、１０〜２０ｍｍ程度の移動量を検出するために
用いるには、不向きであった。

【０００９】そこで、本発明は上記従来の問題点に着目
してなされたものであり、移動する測量対象物の移動量
をリアルタイムに検出することができ、且つ安価に実現
することのできる移動量検出装置を提供することを目的
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る移動量検出装置は、視準方
向を固定したままの測量手段で検出した測量対象物と前
記測量手段との間の距離検出値と、光軸方向を固定した
ままの撮像手段で撮像した前記測量対象物の撮像情報と
に基づいて、前記測量対象物の移動量を検出するように
したことを特徴としている。

【００１１】この発明によれば、視準方向を固定したま
まの測量手段によって、測量対象物と測量手段との間の
距離が検出され、また、光軸方向を固定したままの撮像
手段によって、測量対象物が撮像される。よって、移動
する測量対象物に対して、測量手段及び撮像手段により
測量或いは撮像を行えば、測量手段の距離検出値に基づ
いて、測量対象物の視準方向への移動量を検出すること
ができ、また、撮像手段の撮像情報に基づいて、その撮
像画面上での測量対象物の移動量から、この撮像画面上
での移動方向に相当する実際の方向への測量対象物の移
動量を検出することができる。よって、測量手段及び撮
像手段の検出値に基づいて、測量対象物の三次元的な移
動量を検出することができる。

【００１２】このとき、測量手段の視準方向及び撮像手
段の光軸方向を固定したままの状態で測量或いは撮像を
行っているから、移動する測量対象物を追尾することな
く、移動量が検出されることになる。よって、測量対象
物を追尾する際の位置決めを行う必要がないからより短
時間で移動量の検出が行われると共に、位置決め精度に
よる誤差の影響を受けることなく、移動量の検出が行わ
れる。

【００１３】また、本発明の請求項２に係る移動量検出
装置は、測量対象物との間の距離を検出する測量手段
と、前記測量対象物を撮像する撮像手段と、を備えた移
動量検出装置であって、前記測量対象物が移動量検出開
始位置にある状態での前記測量手段の距離検出値と、こ
のときの視準方向に固定したままの前記測量手段で検出
した前記測量対象物との間の距離検出値との距離差を検
出する距離差検出手段と、前記撮像手段の光軸方向を、
前記測量手段の視準方向とほぼ一致させたままで前記測
量対象物を撮像した撮像情報に基づいて、前記測量対象
物の前記移動量検出開始位置からの移動量を前記撮像手
段の撮像画面上にて検出する撮像移動量検出手段と、当
該撮像移動量検出手段で検出した撮像移動量を前記測量
対象物の実際の移動量に変換し、これと前記距離差検出
手段で検出した距離差とをもとに、前記測量対象物の移
動量を検出する移動量検出手段と、を備えることを特徴
としている。

【００１４】この発明によれば、測量手段によって、測
量対象物と測量手段との間の距離が検出され、また、撮
像手段により測量対象物が撮像される。そして、測量対
象物が移動量検出開始位置にある状態での、この測量対
象物と測量手段との間の距離検出値と、この測量対象物
が移動量検出開始位置にあるときの視準方向に固定した
ままの状態で、測量手段で検出した測量対象物と測量手
段との間の距離を検出した距離検出値との距離差が、距
離差検出手段により検出される。

【００１５】また、撮像手段の光軸方向を、測量手段の
視準方向とほぼ一致させたままで測量対象物が撮像さ
れ、撮像手段の撮像情報をもとに、撮像画面上におけ
る、測量対象物の移動量検出開始位置からの移動量が撮
像移動量検出手段により検出され、この撮像移動量検出
手段で検出した撮像移動量が測量対象物の実際の移動量
に変換される。

【００１６】そして、この撮像手段の撮像情報に基づく
実際の移動量と、測量手段の距離検出値に基づく移動量
とから、測量対象物の移動量が検出される。よって、測
量対象物の視準方向への移動量と、撮像手段の撮像画面
上における測量対象物の移動方向に相当する実際の移動
方向への移動量とが検出されることになるから、測量対
象物の三次元的な移動量が検出されることになる。

【００１７】よって、移動する測量対象物について測量
或いは撮像を行えば、測量手段の視準方向及び撮像手段
の光軸方向を固定したままの状態で、移動する測量対象
物を追尾することなく、測量対象物の三次元的な移動量
が検出されることになる。このため、測量対象物を追尾
する際の位置決めを行う必要がないから、より短時間で
移動量の検出が行われると共に、位置決め精度による誤
差の影響を受けることなく、移動量の検出が行われる。

【００１８】また、本発明の請求項３に係る移動量検出
装置は、前記撮像移動量検出手段は、前記撮像情報をも
とに前記測量対象物の正射影を抽出する正射影抽出手段
と、当該正射影抽出手段で抽出した正射影の前記撮像画
面上での重心位置を求める重心検出手段と、当該重心検
出手段で検出した重心位置と前記測量対象物が前記移動
量検出開始位置にあるときの前記重心検出手段で検出し
た重心位置とに基づいて、前記撮像画面上での前記重心
位置の移動量を前記撮像移動量として検出する重心移動
量検出手段と、を備えることを特徴としている。

【００１９】この発明によれば、撮像手段からの撮像情
報をもとに、正射影抽出手段により測量対象物の正射影
が抽出され、この抽出された正射影に基づいて、重心位
置検出手段により撮像画面上での正射影の重心位置が検
出される。そして、測量対象物の撮像情報に基づいて検
出した重心位置と、測量対象物が移動量検出開始位置に
あるときに、重心位置検出手段で検出した重心位置とか
ら、撮像画面上での重心位置の移動量が、撮像移動量と
して重心移動量検出手段により検出される。移動する測
量対象物について撮像すれば、測量対象物の実際の移動
量に応じた、撮像画面上での重心位置の移動量が検出さ
れることになる。

【００２０】また、本発明の請求項４に係る移動量検出
装置は、前記移動量検出手段は、前記撮像手段の撮像画
面上における前記測量対象物のみかけ長さと、当該みか
け長さに相当する箇所の実際の長さとに基づいて、前記
撮像移動量を前記測量対象物の実際の移動量に変換する
ようになっていることを特徴としている。

【００２１】この発明によれば、移動量検出手段では、
撮像手段の撮像情報に基づく撮像画面上での、測量対象
物のみかけ長さと、このみかけ長さに相当する箇所の実
際の長さとに基づいて、撮像画面上での撮像移動量が、
測量対象物の実際の移動量に変換される。つまり、例え
ば測量対象物の水平方向の長さと、この水平方向の長さ
に相当する撮像画面上での長さとの相対比は、測量対象
物の実際の移動量と、撮像画面上での移動量つまり移動
長さとの相対比と、一致するとみなすことができるか
ら、測量対象物のみかけ長さと、このみかけ長さに相当
する箇所の実際の長さとから、撮像移動量に相当する実
際の移動量に変換することができる。

【００２２】また、本発明の請求項５に係る移動量検出
装置は、前記移動量検出手段で検出した前記測量対象物
の移動量と、前記移動量検出開始位置の位置座標とをも
とに、前記測量対象物の現在位置座標を検出する現在位
置座標検出手段を備えることを特徴としている。

【００２３】この発明によれば、移動量検出手段で検出
した移動量検出開始位置からの移動量と、移動量検出開
始位置の位置座標とをもとに、測量対象物の現在位置座
標が現在位置座標検出手段により検出されるから、測量
対象物の移動後の現在位置座標を容易に認識することが
できる。

【００２４】また、本発明の請求項６に係る移動量検出
装置は、予め設定した前記測量対象物の目標位置座標
と、前記現在位置座標検出手段で検出した現在位置座標
とをもとに、前記目標位置座標からの前記測量対象物の
ずれ量を検出するずれ量検出手段を備えることを特徴と
している。

【００２５】この発明によれば、例えば測量対象物の位
置決め目標位置等の目標位置座標と、現在位置座標検出
手段で検出した現在位置座標とをもとに、移動後の時点
における測量対象物の目標位置座標からのずれ量がずれ
量検出手段により検出される。

【００２６】また、本発明の請求項７に係る移動量検出
装置は、前記測量対象物は、移動する物体に設置され且
つ光波を入射した方向に反射する反射ターゲットである
ことを特徴としている。

【００２７】この発明によれば、測量対象物は、例えば
柱，梁等の移動する物体に設置された反射ターゲットで
あって、この反射ターゲットは、光波を入射した方向に
反射する反射ターゲットである。よって、測量手段は、
反射ターゲットから的確な反射光を得ることができるか
ら、高精度に測量を行うことができる。

【００２８】さらに、本発明の請求項８に係る移動量検
出装置は、前記測量対象物は、移動する物体に配置され
且つ光波を入射した方向に反射する平面状の反射ターゲ
ットであって、当該反射ターゲットと前記測量手段とが
対向する角度を検出する対向角度検出手段と、当該対向
角度検出手段で検出した対向角度と前記撮像移動量検出
手段で検出した撮像移動量とに基づいて、前記測量手段
の距離検出値を補正する補正手段と、を備えることを特
徴としている。

【００２９】この発明によれば、測量対象物は移動する
物体に配置された、光波を入射した方向に反射する平面
状の反射ターゲットであって、この反射ターゲットと測
量手段とが対向する角度が対向角度検出手段により検出
され、この対向角度と、撮像移動量検出手段で検出した
撮像移動量とに基づき、測量手段の距離検出値が補正手
段により補正される。

【００３０】よって、反射ターゲットの視準方向の移動
量を検出する場合、反射ターゲットが移動量検出開始位
置にあるときの測量手段の視準位置と測量手段との間の
視準方向の距離を検出する必要があるが、測量手段の視
準方向が固定されているから反射ターゲットが移動する
と測量手段の視準位置がずれてしまう。そのため、測量
手段の視準線の水平成分が反射ターゲットを含む平面と
直交していない状態では、視準線の水平成分と直交する
方向に反射ターゲットが移動した場合でも、測量手段の
距離検出値が変化してしまうが、このとき、測量手段に
対する反射ターゲットの対向角度と、撮像移動量検出手
段で検出した撮像移動量、つまり、視準線と交差する方
向への移動量に応じて、測量手段の距離検出値が補正さ
れるから、視準方向への実際の移動量に応じた値が検出
される。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における移
動量検出装置を適用した測量装置の一例を示す概略構成
図である。

【００３２】図中１は、例えば建築現場における柱，梁
等の目標物（測量対象物）であって、この目標物１に反
射ターゲット２が貼付又は載置されている。この反射タ
ーゲット２は、光波を入射した方向に反射するシートを
貼付した例えば長方形の平板で形成されている。

【００３３】図中３は、例えば近赤外線発光ダイオード
等を光源とする光波式の三次元測量機等の測量機（測量
手段）であって、位置座標が既知である測量地点Ｑに設
置され、初期状態では、この測量機３と反射ターゲット
２とが正対するように配置されている。つまり、測量機
３の視準方向の水平成分の方向をＹ軸，このＹ軸と直交
する水平成分をＸ軸，鉛直方向をＺ軸とすると、反射タ
ーゲット２は、その長辺がＸ軸と平行に、短辺がＺ軸と
平行に配置され、Ｘ軸及びＺ軸で特定される平面と平行
になるように配置されている。また、測量機３の視準線
が反射ターゲット２の平面中央部Ｇを視準するように配
置されている。

【００３４】そして、測量機３は、測量地点Ｑから反射
ターゲット２までの斜距離を測定すると共に、位置座標
が既知である測量基準点を視準したときの方向を基準方
向とし、この基準方向と測量機３の視準線とがなす水平
角度，及び視準線の鉛直角度を測定し、測距値及び測角
値として出力する。また、後述の表示演算装置６からの
指示にしたがって、反射ターゲット２に対して定周期で
測量を行い、その測量結果を定周期で表示演算装置６に
出力する。

【００３５】測量機３の上には、ズームレンズ及びエク
ステンダ等を備えた倍率変更可能なＣＣＤカメラ（撮像
手段）４が配置され、このＣＣＤカメラ４の光軸と前記
測量機３の視準線との差Δｈがより小さくなるように配
置されている。つまり、測量機３の視準線は、反射ター
ゲット２の平面中央部Ｇを視準するようになっているか
ら、ＣＣＤカメラ４は、反射ターゲット２の平面中央部
Ｇを撮像中心として撮像するようになっている。

【００３６】これは、ＣＣＤカメラ４が撮像した撮像画
面上における、反射ターゲット２の移動量から、実際の
反射ターゲット２の移動量に変換する場合には、初期状
態の撮像画面において、反射ターゲット２の左右の空白
部分が多い方が、反射ターゲット２の移動量をより広い
範囲で検出することができるからである。

【００３７】そして、ＣＣＤカメラ４の撮像情報は、例
えばトラッカ等の色抽出装置（正射影抽出手段）５を介
してパーソナルコンピュータ等で構成される表示演算装
置６に出力され、表示演算装置６での処理結果がＣＲＴ
ディスプレイ等のモニタ７に表示されるようになってい
る。

【００３８】前記色抽出装置５では、撮像情報をもと
に、指定された色情報に応じた色抽出，輪郭抽出等を行
って、反射ターゲット２の正射影を決定する。そして、
その正射影の輪郭の位置座標等、ＣＣＤカメラ４の撮像
画面における正射影の位置情報からなる正射影情報を、
表示演算装置６に出力する。

【００３９】前記表示演算装置６は、キーボード等の図
示しない入力装置を備えていて、入力装置から入力され
る指示にしたがって作動し、初期設定時には、目標物１
が初期位置にある状態で測量機３で測量した、測距値，
水平角及び鉛直角からなる測角値を入力し、入力装置か
ら入力された測量機３の測量地点Ｑの位置座標，前記測
量基準点の位置座標，等所定の情報をもとに、反射ター
ゲット２との間の初期水平距離Ｌ₀及び反射ターゲット
２の初期位置座標を算出する。つまり、初期状態では、
測量機３の視準線は反射ターゲット２の平面中央部Ｇを
視準するように配置されているから、この位置の位置座
標を検出することになる。

【００４０】また、色抽出装置５から初期状態における
正射影情報を読み込み、その正射影の重心の位置座標を
求め、初期状態における正射影の重心の初期位置座標を
算出する。

【００４１】一方、表示演算装置６は、キーボード等か
ら連続測量指示が行われた場合には、測量機３に対して
連続測量指示を行って、測量機３から定周期で測量値を
読み込み、測距値及び鉛直角に基づいて水平距離を算出
し、これと初期水平距離Ｌ₀との差を求める。つまり、
Ｙ軸方向の移動量Ｍ_Yを求める。また、色抽出装置５か
らの正射影情報を定周期で読み込み、これをもとに正射
影の重心の位置座標を算出し、初期設定時に算出した初
期位置座標とのずれを求めて、撮像画面における反射タ
ーゲット２の初期位置からの移動量である重心移動量を
検出する。

【００４２】そして、この重心移動量をもとに、反射タ
ーゲット２の実際の移動量を求め、これと前記Ｙ軸方向
の移動量Ｍ_Yと、をもとに、反射ターゲット２、すなわ
ち、目標物１の初期位置からの移動量を算出する。

【００４３】ここで、ＣＣＤカメラ４は、その光軸が測
量機３の視準線と一致するように配置され、測量機３の
視準線の水平成分はＹ軸に平行であるから、ＣＣＤカメ
ラ４による撮像画面はＸ軸及びＺ軸で特定される平面を
撮像したものとみなすことができる。よって、撮像画面
における正射影の重心の左右方向の移動量ｍ_Xは、反射
ターゲット２のＸ軸方向の実際の移動量Ｍ_Xに相当し、
撮像画面における正射影の重心の上下方向の移動量ｍ_Z
は、反射ターゲット２のＺ軸方向の実際の移動量Ｍ_Zに
相当することになる。

【００４４】したがって、撮像画面における正射影の移
動量ｍ_X，ｍ_Zと、目標物１が初期位置にあるときの撮
像画面における反射ターゲット２の正射影の左右（Ｘ
軸）方向の長さであるみかけ長さＥ₀と、反射ターゲッ
ト２の実際の長手（Ｘ軸）方向の長さである実長さＥ_R
と等をもとに、実際の移動量を算出すれば、これは反射
ターゲット２の実際の移動量Ｍ_X，Ｍ_Zとみなすことが
できる。

【００４５】そして、表示演算装置６では、初期位置か
らの移動量をもとに、各時点における反射ターゲット２
の現在位置座標を算出し、各時点における現在位置座
標，初期位置からの移動量等の所定の情報をモニタ７に
出力し、これを表示させる。

【００４６】次に、上記第１の実施の形態の動作を説明
する。例えば今、図１に示すように、柱，梁等の目標物
１の位置決めを行うものとする。

【００４７】まず、操作員は、測量機３を、位置座標が
既知である測量地点Ｑに設置し、目標物１の、例えば位
置決めの基準となる位置決め基準点、例えば目標物１の
上面の中央部に、測量機３の視準線の水平成分と反射タ
ーゲット２を含む平面とが直交するように、板状の反射
ターゲット２を設置する。次に、測量機３の上に載置さ
れたＣＣＤカメラ４を操作し、目標物１の予測される移
動範囲等に基づいて、反射ターゲット２の移動範囲がＣ
ＣＤカメラ４の撮像範囲内に収まるように倍率を調整
し、反射ターゲット２の平面中央部と、ＣＣＤカメラ４
の撮影範囲中央部とを一致させる。この状態を初期状態
とし、以後、ＣＣＤカメラ４の設置位置，撮像方向，倍
率は固定とする。

【００４８】次に、表示演算装置６において、キーボー
ド等により、測量地点Ｑ及び水平角の測定基準となる基
準方向を特定する測量基準点の位置座標，反射ターゲッ
ト２の実長さＥ_R，等演算に必要な情報を入力し、ま
た、色抽出装置５を操作して、反射ターゲット２の撮像
画像に対応する色を指定する。

【００４９】続いて、ＣＣＤカメラ４で反射ターゲット
２を撮像し、また、測量機３を操作して、反射ターゲッ
ト２に対して測量を行う。この測量は、測量地点Ｑから
反射ターゲット２までの距離と、前記測量基準点と測量
地点Ｑとを結ぶ基準方向と測量機３の視準線とがなす水
平角度、つまり、反射ターゲット２の重心及び測量地点
Ｑを通る直線と基準方向とがなす水平角度と、測量機３
の視準線が水平面となす角度である鉛直角度とを測定す
る。

【００５０】これにより、測量機３は、初期状態におけ
る測距値，水平角及び鉛直角からなる測角値を表示演算
装置６に出力する。ＣＣＤカメラ４で反射ターゲット２
を撮像することにより、ＣＣＤカメラ４で撮像した撮像
情報が色抽出装置５に出力され、色抽出装置５では、こ
の撮像情報に基づいて色抽出，輪郭抽出等の処理を行っ
て、反射ターゲット２の正射影を得て、撮像画面におけ
る正射影の輪郭の位置情報等からなる正射影情報を表示
演算装置６に出力する。

【００５１】表示演算装置６では、図２のフローチャー
トに示すように、測量機３からの測距値，水平角及び鉛
直角を読み込み、これらを所定の記憶領域に格納する
（ステップＳ１）。また、これらをもとに、測量機３の
測量地点Ｑと初期状態における反射ターゲット２の中央
部Ｇとの間の水平距離を検出し、これを初期水平距離Ｌ
₀として所定の記憶領域に格納する（ステップＳ２）。

【００５２】続いて、色抽出装置５からの正射影情報を
読み込み（ステップＳ３）、これをもとに、正射影の重
心位置座標を求め、求めた初期重心位置座標を、撮像画
面における反射ターゲット２の初期位置として所定の記
憶領域に記憶する（ステップＳ４）。そして、この初期
状態における正射影をもとに、撮像画面における正射影
の左右方向の長さを検出し、これをみかけ長さＥ₀とし
て所定の記憶領域に格納する（ステップＳ５）。

【００５３】また、キーボード等の入力装置から、反射
ターゲット２の左右方向の実長さＥ _Rを読み込み、これ
を所定の記憶領域に格納する（ステップＳ６）。そし
て、測量機３から入力した測距値及び測角値，入力され
る測量地点Ｑ及び測量基準点の位置座標等をもとに、反
射ターゲット２の初期位置座標を検出しこれを所定の記
憶領域に格納し（ステップＳ７）、検出した初期位置座
標，初期水平距離Ｌ₀等、所定の情報をモニタ７に出力
してこれを表示させる（ステップＳ８）。

【００５４】この初期状態から、目標物１を移動させて
これを位置決めする場合には、操作員は表示演算装置６
においてキーボード等を操作して、連続測量指示を行
う。これにより、表示演算装置６では、測量機３に対し
て連続測量指示を行う。これをうけて、測量機３では、
予め設定された所定周期で、視準方向に位置する反射タ
ーゲット２と測量地点Ｑとの間の距離を測量し、これを
測距値として定周期で表示演算装置６に出力する。

【００５５】そして、表示演算装置６では、図３に示す
測量機３からの測距値に対する処理及び図４に示す色抽
出装置５からの正射影情報に対する処理をそれぞれ所定
の周期で実行する。

【００５６】つまり、測距値に対する処理では、図３に
示すように、まず、測量機３からの測距値を読み込み
（ステップＳ１１）、次に、所定の記憶領域に格納して
いる初期状態での測距値の水平成分である初期水平距離
Ｌ₀と、読み込んだ測距値と、測量機３の鉛直角と等を
もとに、測距値からその水平成分の距離を求め（ステッ
プＳ１２）、これと初期水平距離Ｌ₀との差を求めるこ
とにより、測量機３の視準線の水平成分の方向への反射
ターゲット２の移動量、つまり、図１においてＹ軸方向
の移動量Ｍ_Yを検出する（ステップＳ１３）。

【００５７】そして、検出したＹ軸方向への移動量Ｍ_Y
と、所定の記憶領域に格納している反射ターゲット２の
初期位置座標とをもとに、初期位置座標のＹ軸座標に移
動量Ｍ_Yを加減算して、移動後の反射ターゲット２のＹ
軸方向の位置座標を検出し、所定の記憶領域に格納され
ている現在位置座標のＹ軸座標を更新する（ステップＳ
１４）。なお、この現在位置座標の初期値としては初期
位置座標が格納されている。

【００５８】ここで、反射ターゲット２は、目標物１の
位置決め基準点に配置されているから、反射ターゲット
２の位置座標が目標物１の位置座標となる。よって、こ
れら反射ターゲット２、つまり、目標物１の現在位置座
標及び移動量等，所定の情報をモニタ７に出力しこれを
表示させる（ステップＳ１５）。また、これら情報を例
えば読み込み時刻と対応させて所定の記憶領域に格納す
る。この操作を所定周期で繰り返し行い、目標物１のＹ
軸方向の移動量Ｍ_Yを所定周期で算出し、Ｙ軸方向の現
在位置座標を更新する。

【００５９】一方、正射影情報に対する処理では、図４
に示すように、まず、色抽出装置５からの正射影情報を
読み込み（ステップＳ２１）、次に、正射影情報をもと
に、撮像画面における正射影の重心位置座標を求める
（ステップＳ２２）。

【００６０】次いで、所定の記憶領域に格納している、
初期状態の正射影の重心位置座標を読み出し、ステップ
Ｓ２２で求めた重心位置座標とのずれ量から、撮像画面
における正射影の縦方向及び横方向の移動量ｍ_X，
ｍ_Z、つまり、図１における反射ターゲット２のＸ方向
及びＺ方向の実移動量Ｍ_X，Ｍ_Zに比例した移動量を求
める（ステップＳ２３）。

【００６１】そして、求めた撮像画面におけるＸ及びＺ
軸方向の移動量ｍ_X，ｍ_Zと、所定の記憶領域に格納し
ているみかけ長さＥ₀及び反射ターゲット２の実長さＥ
_Rの比とをもとに、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の反射ターゲ
ット２の実際の移動量Ｍ_X，Ｍ_Zを求める（ステップＳ
２４）。次いで、所定の記憶領域に保持している初期状
態での反射ターゲット２の初期位置座標と、ステップＳ
２４で求めたＸ軸方向及びＺ軸方向の実移動量Ｍ_X，Ｍ
_Zとをもとに、現時点における反射ターゲット２のＸ軸
方向及びＺ軸方向の位置座標を検出し、所定の記憶領域
に格納されている現在位置座標のＸ軸及びＺ軸の位置座
標を更新する（ステップＳ２５）。

【００６２】ここで、反射ターゲット２は、目標物１の
位置決めの基準となる位置に配置されているから、この
反射ターゲット２の位置座標は、所望とする目標物１の
位置座標となる。よって、これらＸ軸方向及びＺ軸方向
の実移動量Ｍ_X，Ｍ_Z及び現在位置座標とを、例えば読
み込み時刻と対応させて所定の記憶領域に格納すると共
に、モニタ７に出力し、これらを表示させる（ステップ
Ｓ２６）。

【００６３】なお、ステップＳ１３が距離差検出手段に
対応し、ステップＳ２２が重心検出手段に対応し、ステ
ップＳ２３が重心移動量検出手段に対応し、ステップＳ
２１〜Ｓ２３が撮像移動量検出手段に対応し、ステップ
Ｓ１３及びＳ２４の処理が移動量検出手段に対応し、ス
テップＳ１４及びＳ２５が現在位置座標検出手段に対応
している。

【００６４】なお、図３の測距値に対する処理において
求めたＹ軸方向の移動量Ｍ_Yが予め設定した基準値以上
である場合には、この時点における、撮像画面の正射影
の左右方向の長さＥ₀′を検出し、以後、このみかけ長
さＥ₀′に基づいて、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の実移動量
Ｍ_X，Ｍ_Zを検出する。これは、Ｙ軸方向の移動量Ｍ _Y
が大きくなると、正射影の左右方向の長さが、初期状態
におけるみかけ長さＥ ₀と一致しなくなり、このＥ₀に
基づいて実移動量の検出を行った場合、誤差を多く含ん
だ移動量が検出されることを回避するためである。

【００６５】したがって、図１において、目標物１が測
量機３と正対した状態を維持したままで、Ｘ軸方向，Ｚ
軸方向に移動した場合には、反射ターゲット２もＸ軸方
向，Ｚ軸方向に移動する。このとき、反射ターゲット２
は、反射ターゲット２を含む平面と測量機３の視準線の
水平成分とが直交するように配置されているから、反射
ターゲット２がＸ軸方向，Ｚ軸方向に移動した場合でも
測量機３の測距値は変化しない。よって、反射ターゲッ
ト２のＹ軸方向の位置座標、つまり、目標物１のＹ軸方
向の位置座標は変化しない。

【００６６】一方、ＣＣＤカメラ４による撮像情報に基
づき色抽出装置５によって検出される反射ターゲット２
の正射影像は、反射ターゲット２がＸ軸或いはＺ軸方向
に移動すると、これに応じて移動する。よって、その正
射影像の重心位置が、初期状態における重心位置からず
れる。したがって、このずれ量と、みかけ長さＥ₀及び
実長さＥ_Rの比とから、反射ターゲット２の実際の移動
量Ｍ_X，Ｍ_Zが求められる。

【００６７】また、例えば目標物１が測量機３と正対し
た状態を維持したままで、Ｙ軸方向に移動した場合に
は、測量機３による測距値が変化することから、測距値
の水平成分と初期状態における測距値の水平成分つまり
初期水平距離Ｌ₀との差から、初期状態からのＹ軸方向
への移動量Ｍ_Yが検出されることになる。この場合、Ｘ
軸方向には移動していないから、ＣＣＤカメラ４の撮像
情報に基づく、反射ターゲット２の正射影の重心位置
は、変化しない。よって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の移動
量は検出されない。

【００６８】また、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向それぞれに移動し
た場合には、それぞれの移動量に応じて、測量機３の測
距値が変化し、また、正射影像の重心位置が変化するか
ら、これら変化量に基づき、反射ターゲット２のＸ，
Ｙ，Ｚ軸方向への移動量が検出される。よって、互いに
交差するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向への移動量を検出することが
できるから、反射ターゲット２、つまり、目標物１の位
置決め基準点のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向への移動量を検出する
ことができる。

【００６９】したがって、上記第１の実施の形態によれ
ば、初期設定以後は、操作員が介入することなく所定の
位置決め基準点の現在位置座標を検出することができる
から、従来の三次元システムに比較してより短時間で位
置検出を行うことができる。従来の三次元システムを用
いた場合には５秒程度毎の周期で位置座標の更新が行わ
れていたが、上記第１の実施の形態によれば操作員が介
入する必要がないから、色抽出装置５の更新周期及び測
量機３の測距周期に応じて、位置座標の更新が行われる
ことになり、Ｙ軸方向の更新周期は約１．８秒程度，Ｘ
軸及びＺ軸方向の更新周期は約０．１秒程度となり、移
動する目標物１の位置座標をより連続的に検出すること
ができることが確認された。

【００７０】また、上記第１の実施の形態によれば、初
期設定以後は、測量機３を固定させた状態で位置検出を
行うようにしているから、自動追尾式三次元計測システ
ムのように、測量機３の視準方向の位置決め精度による
影響を、検出された反射ターゲット２の位置座標が受け
ることはなく、誤差発生要因を削減することができるか
ら、より高精度に位置座標の検出を行うことができる。

【００７１】また、上述の測量装置は、モータ駆動機構
等、特別な機構を設ける必要がなく、市販の機器を用い
て構成することができるから、より安価に実現すること
ができる。

【００７２】また、Ｘ軸及びＺ軸方向の移動量をＣＣＤ
カメラ４の撮像画面に基づいて検出するようになってい
るから、撮像画面の範囲内に収まる程度の範囲で移動す
るような目標物１の測量に好適であり、特に、建築現場
等において柱，梁等の先端の位置決めを行う場合等、微
小な位置決めを行う場合等に好適である。

【００７３】なお、上記第１の実施の形態においては、
反射ターゲットを目標物１の位置決め基準点に設置する
ようにした場合について説明したが、これに限るもので
はなく、測量機３の視準線の水平成分と、反射ターゲッ
ト２を含む平面とが直交する位置であれば、どこに設置
してもよく、この場合には、初期状態において測量機３
の視準線が視準する反射ターゲット２の位置の位置座標
と、目標物１の位置決め基準点の位置座標とのずれ量を
検出し、上述の手順によって算出した初期位置座標或い
は現在位置座標から、検出したずれ量だけずれた位置
が、目標物１の位置決め基準点の位置座標となるから、
このずれ量分を補正するようにすれば、位置決め基準点
の現在位置座標を得ることができる。

【００７４】また、上記第１の実施の形態においては、
反射ターゲット２の正射影を抽出するようにした場合に
ついて説明したが、例えば反射ターゲット２の下方に、
色テープ等を貼付して撮像領域を形成し、これをＣＣＤ
カメラ４により撮像するようにし、色抽出装置５でこの
撮像領域の色テープの応じた色を抽出するようにして撮
像領域の正射影を得て、この撮像領域の移動量を検出す
るようにしてもよい。このようにすることにより、色抽
出装置５においてより高精度に正射影を抽出することが
できるから、より高精度な移動量の検出を行うことがで
きる。

【００７５】また、この場合、ＣＣＤカメラ４による撮
像範囲内に、少なくとも撮像領域が収まればよいから、
より高い倍率で撮像領域を撮像することができ、よっ
て、撮像画面における移動量を高精度に検出することが
できるから、これに伴い、より高精度に反射ターゲット
２の移動量、すなわち、目標物１の移動量を検出するこ
とができる。

【００７６】また、上記第１の実施の形態においては、
長方形の板に反射シートを貼付して形成した反射ターゲ
ット２を用いた場合について説明したが、これに限るも
のではない。また、反射ターゲット２の長手方向とＸ軸
方向とを一致させるようにした場合について説明した
が、長手方向を鉛直方向つまりＺ軸方向と一致させるよ
うにしてもよい。反射ターゲット２を視準して測距値を
得るようにしているから、目標物１の予測される移動方
向が長辺となるように反射ターゲット２を設置するよう
にすれば、例えば反射ターゲット２が測量機３の視準線
からはずれて測距ができなくなるようなことを回避する
ことができる。

【００７７】また、上記第１の実施の形態においては、
測量機３の視準線とＣＣＤカメラ４光軸とが一致するよ
うに配置した場合について説明したが、これに限るもの
ではなく、例えば、測量機３の視準線とＣＣＤカメラ４
の光軸とが平行となるように配置してもよく、要は、Ｃ
ＣＤカメラ４の撮像画面において、測量機３の視準方向
とは異なる方向の、反射ターゲット２の移動量を検出す
ることができる位置であればよい。

【００７８】また、上記第１の実施の形態においては、
検出した現在位置座標，移動量等を読み込み時刻と対応
させて順次表示するようにした場合について説明した
が、例えば、初期位置座標を中心とする座標上に、検出
した現在位置座標の軌跡を表示するようにしてもよい。
また、例えば目標位置に位置決めする場合等には、目標
位置を中心とする座標上に、検出した現在位置座標の軌
跡を順次表示し、位置決めを行うことにより、位置決め
基準点が目標位置に近づいていく軌跡を表示するように
してもよい（ずれ量検出手段）。

【００７９】また、上記第１の実施の形態においては、
測距値に基づくＹ軸方向の移動量Ｍ _Yが基準値以上とな
ったときに、みかけ長さＥ₀を更新するようにした場合
について説明したが、色抽出装置５から正射影情報を入
力する毎に、その正射影について水平方向のみかけ長さ
を求め、このみかけ長さをもとに、実際の移動量を検出
するようにしてもよい。

【００８０】さらに、上記第１の実施の形態において
は、反射ターゲット２の中央部と、測量機３の視準線と
が交差するように配置し、反射ターゲット２の中央部を
基準として測量を行うようにした場合について説明した
がこれに限るものではない。例えば、目標物１が、反射
ターゲット２に向かって右側のＸ軸方向に移動すること
が予測される場合には、例えば、反射ターゲット２に向
かって右端付近を基準として測量を行うようにすれば、
反射ターゲット２が、その長辺の長さ分移動する間は、
反射ターゲット２との間の距離を測定することができる
ことになる。よって、視準方向の一度の設定により、よ
り長い移動距離の測量を行うことができ、効率的であ
る。

【００８１】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。この第２の実施の形態における移動量検出装置を適
用した測量装置は上記第１の実施の形態において、反射
ターゲット２と測量機３との設置位置関係が異なり、表
示演算装置６での処理手順が異なること以外は同様であ
るので、同一部分の詳細な説明は省略する。

【００８２】第１の実施の形態では、平板状に形成され
た反射ターゲット２を、測量機３に対して正対する位置
に配置した場合について説明したが、目標物１によって
は、測量機３と正対する位置に、反射ターゲット２を配
置することができない場合がある。

【００８３】この第２の実施の形態は、反射ターゲット
２が、測量機３に対して正対しない位置に設置された場
合について説明したものである。つまり、第２の実施の
形態における反射ターゲット２は、反射ターゲット２を
含む平面と測量機３の視準線の水平成分とが直交しない
位置に配置され、例えば図５に示すように、測量機３に
対して正対位置にある反射ターゲット２を鉛直軸を中心
としてθだけ回転させた位置に設置されている。

【００８４】なお、図５において、測量機３の視準方向
の水平成分方向をＹ軸、Ｙ軸と直交する水平成分をＸ
軸、鉛直方向をＺ軸とする。この第２の実施の形態で
は、初期設定において、まず、操作員は測量機３を操作
し、反射ターゲット２の中央部Ｇを視準し、この視準方
向を基準方向として、前記反射ターゲット２の中央部Ｇ
から既知の所定距離Ｅαだけ左右にずれた位置Ａ，Ｂを
それぞれ視準し、基準方向からの水平角，鉛直角及び、
測量機３から位置Ａ，Ｂまでの距離を測量する。そし
て、再度反射ターゲット２の中央部Ｇを視準し、以後第
１の実施の形態と同様に、この位置において測距及び測
角を行う。そして、視準方向を固定する。

【００８５】また、ＣＣＤカメラ４を操作し、倍率調整
等を行って反射ターゲット２の中央部Ｇを撮像中心とし
て撮像し、撮像方向を固定する。さらに、表示演算装置
６のキーボード等を操作して、上記第１の実施の形態と
同様に測量地点Ｑの位置座標，測量基準点の位置座標，
反射ターゲット２の実長さＥ_R等演算に必要な情報を入
力する。また、色抽出装置５を操作して、反射ターゲッ
ト２の撮像画像に対応する色を指定する。

【００８６】測量機３で測量された位置Ａ，Ｂの測距値
及び測角値は表示演算装置６に出力され、表示演算装置
６では、これら位置Ａ，Ｂの測距値及び測角値をもと
に、反射ターゲット２の測量機３に対する傾きθを算出
する。

【００８７】つまり、図６のフローチャートに示すよう
に、まず、位置Ａ及びＢについての測距値と測角値とを
読み込み（ステップＳ３１）、これら測距値及び測角値
に基づいて、測距値のＹ軸方向成分Ｌａ，Ｌｂをそれぞ
れ検出する（ステップＳ３２）。例えば測距値と鉛直角
から水平距離を求め、この水平距離と水平角とをもと
に、Ｙ軸方向成分Ｌａ，Ｌｂを算出する。

【００８８】次に、Ｙ軸方向成分ＬａとＬｂとの差ΔＬ
を求める（ステップＳ３３）。このＹ軸方向成分Ｌａと
Ｌｂとの差ΔＬは、図５に示すように傾きθに応じた値
となり、位置Ａ及びＢ間の距離は２・Ｅαであるから、
これら間には次式（１）が成立する。よって、次式
（２）から傾きθを算出することができる。

【００８９】ｓｉｎθ＝（Ｌｂ−Ｌａ）／（２・Ｅα） ……（１） θ＝ｓｉｎ^-1〔（Ｌｂ−Ｌａ）／（２・Ｅα）〕 ……（２）よって、前記（２）式に基づいて、傾きθを算出し、こ
れを所定の記憶領域に格納する（ステップＳ３４，対向
角度検出手段）。

【００９０】次いで、算出した傾きθと、実長さＥ_Rと
をもとに、次式（３）に基づいて、反射ターゲット２
を、Ｘ軸及びＺ軸で特定される平面に投影したときの投
影実長さＥ_R′を算出する（ステップＳ３５）。

【００９１】Ｅ_R′＝Ｅ_R・ｃｏｓθ ……（３）以後、上記第１の実施の形態と同様に、図２の初期設定
時の処理手順を示すフロ−チャートにしたがって、測量
機３から反射ターゲット２の重心位置までの水平距離，
撮像画面における正射影の重心位置座標及びみかけ長さ
Ｅ₀，初期位置座標等の所定の演算処理を行う。

【００９２】そして、目標物１の移動が開始された場合
には、色抽出装置５で抽出された正射影に対しては上記
第１の実施の形態と同様に、図４のフローチャートに従
って、撮像画面における正射影の重心位置座標を検出
し、初期状態での重心位置座標との差から撮像画面にお
ける移動量つまり、Ｘ軸及びＺ軸方向の移動量ｍ_X，ｍ
_Zを検出する。そして、この撮像画面における移動量ｍ
_X，ｍ_Zを、投影実長さＥ_R′及びみかけ長さＥ₀の比
に基づいて、実際の移動量Ｍ_X，Ｍ_Zに変換し、これと
初期位置座標とをもとに、Ｘ軸及びＺ軸方向への現在位
置座標を算出する。

【００９３】一方、測量機３からの測距値に対しては、
図７のフローチャートにしたがって処理を行う。この図
７のフローチャートは、図３に示す、上記第１の実施の
形態における測距値に対する処理手順において、処理を
追加したものであり、同一処理部には同一符号を付与し
ている。

【００９４】つまり、測量機３からの測距値を定周期で
読み込み（ステップＳ１１），これを水平距離Ｌ_Nに変
換する（ステップＳ１２）。次に、正射影に基づいて算
出して所定の記憶領域に格納しているＸ軸方向の最新の
移動量Ｍ_Xを読み込み（ステップＳ１２ａ）、次式
（４）に基づいて、ステップＳ１２で算出した水平距離
Ｌ _Nを補正し、これを実水平距離Ｌ_RNとする（ステップ
Ｓ１２ｂ）。このステップＳ１２ａ及びＳ１２ｂの処理
が補正手段に対応している。

【００９５】Ｌ_RN＝Ｌ_N＋Ｄ＝Ｌ_N＋Ｍ_X・ｔａｎθ ……（４）ここで、Ｄは補正量である。図５に示すように、反射タ
ーゲット２が測量機３に対して正対位置にある状態か
ら、鉛直軸を中心として回転した位置にある反射ターゲ
ット２を測距した場合、中央部Ｇを基準として測量を行
うときには、本来ならば中央部Ｇと測量機３との間の視
準方向の距離を測量しなければならないが、測量機３の
視準方向は固定されているから反射ターゲット２がＸ軸
及びＹ軸方向に移動し、Ｐ₁からＰ₂の位置に移動した
場合には、測量機３は視準位置ｆ₁と測量機３との間の
視準方向の距離を測量することになる。このとき、反射
ターゲット２は測量機３に対して傾斜しているから、そ
の視準方向の距離は中央部Ｇと測量機３との間の視準方
向の距離よりも短くなる。このずれ分の水平方向成分Ｄ
は、図５から、Ｍ_X・ｔａｎθとして表すことができる
から、このずれ分つまり補正量Ｄを、視準位置ｆ₁と測
量機３との間の視準方向の水平距離Ｌ_Nに加算すれば、
中央部Ｇと測量機３との間の水平距離Ｌ_RNを求めること
ができる。

【００９６】なお、図５では、反射ターゲット２と測量
機３との間の距離が、反射ターゲット２に向かって、右
側がより長く且つ左側がより短くなるように、反射ター
ゲット２が設置されている場合において、反射ターゲッ
ト２が位置Ｐ₁から、反射ターゲット２に向かって右側
に移動する場合について説明したから、補正量Ｄを、水
平距離Ｌ_Nに加算して重心位置Ｇと測量機３との間の水
平距離Ｌ_RNを求めるようにしている。

【００９７】しかしながら、反射ターゲット２が、反射
ターゲット２に向かって左側に移動した場合には、測量
機３に対して反射ターゲット２が傾いて配置されている
から、測量機３と重心部Ｇとの間の距離よりも、測量機
３の測距値に基づく水平距離Ｌ_Nの方が補正量Ｄだけ長
くなる。よって、この場合には、補正量Ｄを水平距離Ｌ
_Nから減算した値が、中央部Ｇと測量機３との間の水平
距離Ｌ_RNとなる。

【００９８】また、反射ターゲット２と測量機３との間
の距離が、反射ターゲット２に向かって、右側がより短
く且つ左側がより長くなるように、反射ターゲット２が
設置されている場合には、反射ターゲット２が、反射タ
ーゲット２に向かって右側に移動した場合には、測量機
３と中央部Ｇとの間の距離よりも、水平距離Ｌ_Nの方が
短くなり、逆に、反射ターゲット２が左側に移動した場
合には、水平距離Ｌ_Nの方が長くなる。

【００９９】つまり、補正量Ｄにより補正を行う場合に
は、例えば、初期設定時に算出した測量機３に対する反
射ターゲット２の傾きθと、例えば移動量を検出する２
地点、図５の場合には、Ｐ₁及びＰ₂における、測量機
３で検出した水平角度をもとに、Ｘ軸方向の左右どちら
の方向に移動したか否かとを検出し、これらに基づい
て、補正量Ｄを加算するか減算するかを判定し、これに
応じて水平距離Ｌ_Nを補正する。

【０１００】そして、水平距離Ｌ_RNと、初期状態におけ
る初期水平距離Ｌ₀とを比較してＹ軸方向の移動量Ｍ_Y
を求め（ステップＳ１３）、このＹ軸方向の移動量Ｍ_Y
と初期位置座標とをもとに、Ｙ軸方向の現在位置座標を
算出し（ステップＳ１４）、水平距離Ｌ_RN，現在位置座
標等所定の情報をモニタ７に出力してこれを表示させる
と共に、これらを所定の記憶領域に記憶する（ステップ
Ｓ１５）。

【０１０１】したがって、上記第２の実施の形態によれ
ば、上記第１の実施の形態と同等の作用効果を得ること
ができると共に、反射ターゲット２が測量機３と正対し
ない位置に配置された場合でも、高精度に測量を行うこ
とができ、これに伴い位置座標検出も高精度に行うこと
ができる。

【０１０２】よって、例えば目標物１の形状、或いは測
量機３，目標物１の設置位置の状況等により、反射ター
ゲット２を測量機３を正対して設置することができない
場合でも、確実に測量を行うことができる。

【０１０３】なお、上記第２の実施の形態においては、
反射ターゲット２が測量機３と正対する状態から、反射
ターゲット２を鉛直軸を中心として回転させた位置に反
射ターゲット２を配置した場合について説明したが、例
えば反射ターゲット２を水平軸を中心として回転させた
位置に、反射ターゲット２を配置した場合についても適
用することができ、この場合には、Ｚ軸方向に反射ター
ゲット２が移動したときには、Ｚ軸方向への移動量をも
とに測距値を補正するようにすればよい。

【０１０４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る移動量測定装置によれば、視準方向を固定したま
まの測量手段により測量対象物の視準方向への移動量が
検出され、光軸方向を固定したままの撮像手段により、
その撮像画面における測量対象物の移動方向に相当する
実際の方向への移動量が検出されるから、測量手段及び
撮像手段により測量対象物を追尾することなく、測量対
象物の三次元的な移動量を検出することができる。よっ
て、測量対象物に対する位置決め操作を行う必要がない
から、より短時間で移動量の検出を行うことができると
共に、位置決め精度に伴い移動量の誤差を除去すること
ができ、高精度に移動量の検出を行うことができる。

【０１０５】また、本発明の請求項２に係る移動量検出
装置によれば、視準方向を固定した測量手段の距離検出
値に基づき、視準方向への測量対象物の移動量を距離差
検出手段により検出し、光軸方向を固定した撮像手段に
よりその撮像画面上での移動方向に相当する実際の方向
への測量対象物の移動量を検出し、距離差検出手段及び
撮像移動量検出手段で検出された各移動量をもとに、移
動量検出手段で、測量対象物の実際の移動量を検出する
ようにしたから、移動する測量対象物を測量手段或いは
撮像手段により追尾することなく、その三次元的な移動
量を検出することができる。よって、測量対象物を追尾
する際の位置決めを行う必要がないから、より短時間で
移動量の検出を行うことができると共に、位置決め精度
による誤差の影響を受けることなく、高精度に移動量の
検出を行うことができる。

【０１０６】また、本発明の請求項３に係る移動量検出
装置によれば、測量対象物の撮像画面上での撮像移動量
を、測量対象物の正射影の重心位置の移動量から検出す
るようにしたから、撮像移動量を容易且つ的確に検出す
ることができる。

【０１０７】また、本発明の請求項４に係る移動量検出
装置によれば、撮像手段の撮像画面上での測量対象物の
みかけ長さと、このみかけ長さに相当する実際の長さと
をもとに、撮像移動量を実際の移動量に変換するように
したから、容易に変換を行うことができる。

【０１０８】また、本発明の請求項５に係る移動量検出
装置によれば、移動量検出手段で検出した測量対象物の
移動量と、移動量検出開始位置の位置座標とをもとに、
測量対象物の移動後の現在位置座標を容易に認識するこ
とができる。

【０１０９】また、本発明の請求項６に係る移動量検出
装置によれば、測量対象物の目標位置座標と、移動する
測量対象物の現在位置座標とのずれ量をずれ量検出手段
により検出するから、測量対象物の現在位置から目標位
置座標までのずれを容易に認識することができる。

【０１１０】また、本発明の請求項７に係る移動量検出
装置は、前記測量対象物は移動する物体に設置された反
射ターゲットであるから、測量手段は反射光を的確に得
ることができ、より高精度に移動する物体の移動量を検
出することができる。

【０１１１】さらに、本発明の請求項８に係る移動量検
出装置によれば、対向角度検出手段で検出した測量手段
に対する反射ターゲットの角度と、撮像移動量検出手段
で検出した撮像移動量とに基づき、補正手段によって、
測量手段の距離検出値を補正するようにしたから、平面
状の反射ターゲットである場合でも、測量手段に対する
反射ターゲットの傾き状況に係わらず、反射ターゲット
と測量手段との間の視準方向の距離を的確に検出するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における測量装置の一例を示す概略構成
図である。

【図２】表示制御装置の初期設定時の処理手順の一例を
示すフローチャートである。

【図３】第１の実施の形態における表示制御装置の測距
値に対する処理手順の一例を示すフローチャートであ
る。

【図４】表示制御装置の正射影情報に対する処理手順の
一例を示すフローチャートである。

【図５】第２の実施の形態における測量方法を説明した
説明図である。

【図６】第２の実施の形態における表示制御装置の初期
設定時の処理手順の一例を示すフローチャートである。

【図７】第２の実施の形態における表示制御装置の測距
値に対する処理手順の一例を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１目標物２反射ターゲット３測量機４ＣＣＤカメラ５色抽出装置６表示演算装置７モニタ１０測量装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】視準方向を固定したままの測量手段で検
出した測量対象物と前記測量手段との間の距離検出値
と、光軸方向を固定したままの撮像手段で撮像した前記
測量対象物の撮像情報とに基づいて、前記測量対象物の
移動量を検出するようにしたことを特徴とする移動量検
出装置。
【請求項２】測量対象物との間の距離を検出する測量
手段と、前記測量対象物を撮像する撮像手段と、を備え
た移動量検出装置であって、前記測量対象物が移動量検出開始位置にある状態での前
記測量手段の距離検出値と、このときの視準方向に固定
したままの前記測量手段で検出した前記測量対象物との
間の距離検出値との距離差を検出する距離差検出手段
と、前記撮像手段の光軸方向を、前記測量手段の視準方向と
ほぼ一致させたままで前記測量対象物を撮像した撮像情
報に基づいて、前記測量対象物の前記移動量検出開始位
置からの移動量を前記撮像手段の撮像画面上にて検出す
る撮像移動量検出手段と、当該撮像移動量検出手段で検出した撮像移動量を前記測
量対象物の実際の移動量に変換し、これと前記距離差検
出手段で検出した距離差とをもとに、前記測量対象物の
移動量を検出する移動量検出手段と、を備えることを特
徴とする移動量検出装置。
【請求項３】前記撮像移動量検出手段は、前記撮像情
報をもとに前記測量対象物の正射影を抽出する正射影抽
出手段と、当該正射影抽出手段で抽出した正射影の前記
撮像画面上での重心位置を求める重心検出手段と、当該
重心検出手段で検出した重心位置と前記測量対象物が前
記移動量検出開始位置にあるときの前記重心検出手段で
検出した重心位置とに基づいて、前記撮像画面上での前
記重心位置の移動量を前記撮像移動量として検出する重
心移動量検出手段と、を備えることを特徴とする請求項
２記載の移動量検出装置。
【請求項４】前記移動量検出手段は、前記撮像手段の
撮像画面上における前記測量対象物のみかけ長さと、当
該みかけ長さに相当する箇所の実際の長さとに基づい
て、前記撮像移動量を前記測量対象物の実際の移動量に
変換するようになっていることを特徴とする請求項２又
は３記載の移動量検出装置。
【請求項５】前記移動量検出手段で検出した前記測量
対象物の移動量と、前記移動量検出開始位置の位置座標
とをもとに、前記測量対象物の現在位置座標を検出する
現在位置座標検出手段を備えることを特徴とする請求項
２乃至４の何れかに記載の移動量検出装置。
【請求項６】予め設定した前記測量対象物の目標位置
座標と、前記現在位置座標検出手段で検出した現在位置
座標とをもとに、前記目標位置座標からの前記測量対象
物のずれ量を検出するずれ量検出手段を備えることを特
徴とする請求項５記載の移動量検出装置。
【請求項７】前記測量対象物は、移動する物体に設置
され且つ光波を入射した方向に反射する反射ターゲット
であることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載
の移動量検出装置。
【請求項８】前記測量対象物は、移動する物体に配置
され且つ光波を入射した方向に反射する平面状の反射タ
ーゲットであって、当該反射ターゲットと前記測量手段
とが対向する角度を検出する対向角度検出手段と、当該
対向角度検出手段で検出した対向角度と前記撮像移動量
検出手段で検出した撮像移動量とに基づいて、前記測量
手段の距離検出値を補正する補正手段と、を備えること
を特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載の移動量検
出装置。