JP2024043881A - Surveying instrument, operation method and program for surveying instrument - Google Patents

Abstract

【課題】測量装置の整準に係る作業を効率化する。【解決手段】水平からの傾斜角を規定の値以下に調整することが可能な整準動作が可能なトータルステーション１００であって、前記整準動作を行った状態での測量で必要とされる測量精度に応じて前記規定の値が設定する設定部を備える。測量精度が低い場合は、規定の値は大きく設定され、整準動作の時間が短縮される。【選択図】図２[Problem] To improve the efficiency of work related to leveling of surveying equipment. [Solution] A total station 100 capable of leveling operation capable of adjusting the tilt angle from the horizontal to a specified value or less, and equipped with a setting unit that sets the specified value according to the surveying accuracy required for surveying in the state where the leveling operation has been performed. When the surveying accuracy is low, the specified value is set to a large value, and the time for the leveling operation is shortened. [Selected Figure] Figure 2

Description

本発明は、測量装置の整準を行う技術に関する。 The present invention relates to technology for leveling surveying equipment.

測量装置を使用する際には、設置状態における整準が必要となる。整準は、測量装置の垂直軸をその地点（測量装置の設置場所）における鉛直軸に一致させる作業である。言い換えると、整準は、測量装置の水平を確保する調整である。自動整準については、例えば特許文献１に記載されている。 When using surveying equipment, it is necessary to level the installed state. Leveling is the process of aligning the vertical axis of a surveying device with the vertical axis at that point (the location where the surveying device is installed). In other words, leveling is an adjustment to ensure the levelness of the surveying device. Automatic leveling is described in Patent Document 1, for example.

過去には、調整ネジを用いた手動での整準が主に行われていたが、現在では傾斜センサが計測した傾き角に基づくモータ駆動により、自動整準を行うタイプの製品が多い。 In the past, leveling was mainly done manually using adjustment screws, but nowadays there are many products that perform automatic leveling using a motor driven based on the tilt angle measured by an inclination sensor.

特許第０６４９０４７７号公報Patent No. 06490477

上記の自動整準では、予め定められた傾き角（例えば、秒角３０秒）以下となるように自動で傾きの微調整が行われる。この作業は、最大で数十秒の時間を要する。測量の作業では、測量装置の機械点への設置⇒その機械点における測量装置を用いた測量が、複数の機械点において繰り返し行われる場合がある。この際、新たな機械点に測量装置を設置する度に整準作業が必要となる。 In the above automatic leveling, fine adjustment of the tilt is automatically performed so that the tilt angle is less than or equal to a predetermined tilt angle (for example, 30 arc seconds). This operation takes several tens of seconds at most. In surveying work, installation of a surveying device at a mechanical point ⇒ Surveying using the surveying device at that mechanical point may be repeated at multiple mechanical points. At this time, leveling work is required every time the surveying device is installed at a new mechanical point.

近年、測量の自動化および高速化が進んでおり、各機械点において繰り返し行われる自動整準の作業に要する時間が無視できない。このような背景において、本発明は、測量装置の整準に係る作業の効率化を目的とする。 In recent years, surveying has become more automated and faster, and the time required for repeated automatic leveling operations at each machine point cannot be ignored. Against this background, the present invention aims to improve the efficiency of work related to leveling of surveying equipment.

本発明は、水平からの傾斜角を規定の値以下に調整する整準動作を行う測量装置であって、前記整準動作を行った状態での測量で必要とされる測量精度に応じて前記規定の値を可変して設定することが可能な設定部を備える測量装置である。 The present invention is a surveying instrument that performs a leveling operation to adjust the inclination angle from the horizontal to a specified value or less, and is equipped with a setting unit that can variably set the specified value according to the surveying accuracy required for surveying after the leveling operation has been performed.

本発明において、当該測量装置が設置された位置における当該測量装置による測量の精度の入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部が受け付けた前記測量の精度に基づき、前記規定の値を算出する算出部とを備える態様が挙げられる。本発明において、前記入力受付部が受け付ける前記測量の精度は、測量の距離とその距離の位置における許容される測量誤差の値であり、前記規定の値は、前記傾斜角、前記測量の距離および前記距離における前記許容される測量誤差の値の関係に基づいて算出される態様が挙げられる。 In the present invention, an embodiment includes an input receiving unit that receives input of the accuracy of the surveying performed by the surveying device at the position where the surveying device is installed, and a calculation unit that calculates the specified value based on the accuracy of the surveying received by the input receiving unit. In the present invention, an embodiment includes an embodiment in which the accuracy of the surveying received by the input receiving unit is the distance of the surveying and the value of the allowable surveying error at the position of that distance, and the specified value is calculated based on the relationship between the tilt angle, the distance of the surveying, and the value of the allowable surveying error at that distance.

本発明において、前記測量の距離は、測量の対象となる測量用ターゲットの位置と当該測量装置の位置の離間距離として算出される態様が挙げられる。本発明において、測量の対象となる前記測量用ターゲットの前記位置は、前記整準動作が行われる前の段階において当該測量装置により測量することで得たものである態様が挙げられる。 In the present invention, the survey distance may be calculated as the distance between the position of the survey target to be surveyed and the position of the surveying device. In the present invention, the position of the survey target to be surveyed may be obtained by surveying with the surveying device at a stage before the leveling operation is performed.

本発明は、測量装置の水平からの傾斜角を規定の値以下に調整する整準動作を行う測量装置の動作方法であって、前記整準動作を行った状態での測量で必要とされる測量精度に応じて前記規定の値が可変して設定される測量装置の動作方法である。 The present invention is a method for operating a surveying device that performs a leveling operation to adjust the inclination angle of the surveying device from the horizontal to a specified value or less, and is required for surveying with the leveling operation performed. This is a method of operating a surveying device in which the predetermined value is variably set according to surveying accuracy.

本発明は、水平からの傾斜角を規定の値以下に調整する測量装置の整準動作の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、コンピュータに前記整準動作を行った状態での測量で必要とされる測量精度に応じて前記規定の値を可変して設定する動作を行わせるプログラムである。 The present invention is a program for causing a computer to execute control of the leveling operation of a surveying instrument that adjusts the inclination angle from the horizontal to a specified value or less, and causes the computer to variably set the specified value according to the surveying accuracy required for surveying after the leveling operation has been performed.

本発明によれば、測量装置の整準に係る作業を効率化できる。 According to the present invention, work related to leveling of a surveying device can be made more efficient.

水平からの傾きと誤差の関係の原理を示す原理図である。FIG. 1 is a diagram showing the principle of the relationship between the tilt from the horizontal and an error. トータルステーションの外観図である。It is an external view of a total station. 自動整準機構の概念図である。It is a conceptual diagram of an automatic leveling mechanism. トータルステーションのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a total station. 処理の手順の一例を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure.

１．第１の実施形態
（原理）
図１は、整準に要求される誤差を評価する原理図である。測量装置本体が水平から上下角（この場合は仰角）で角度θ傾いているとする。また、この傾きθに起因する距離Ｌ離れた点における上下方向の測量誤差をａとする。この場合、θが十分に小さいとすると、三角関数の定義からａ＝Ｌ×θ(rad)の関係が成立する。 1. First embodiment (principle)
FIG. 1 is a diagram showing the principle of evaluating the error required for leveling. Assume that the main body of the surveying device is tilted at an angle θ in vertical angle (elevation angle in this case) from the horizontal. Further, the surveying error in the vertical direction at a point separated by a distance L due to this inclination θ is assumed to be a. In this case, assuming that θ is sufficiently small, the relationship a=L×θ(rad) holds from the definition of trigonometric functions.

仮に、上記の傾き以外の誤差要因がないとして、５０ｍ先での許容される上下方向の測定誤差が５ｃｍであるとすると、許容される傾きθは、Ｌ＝５０ｍ、ａ＝０．０５ｍであるので、θ＝（ａ／Ｌ）より、θ＝１×１０^―３(rad)となる。秒角に直すと、θ＝約２０６秒となる。 Assuming that there are no error factors other than the above-mentioned inclination, and the permissible vertical measurement error at 50 m ahead is 5 cm, the permissible inclination θ is L = 50 m, a = 0.05 m. Therefore, from θ=(a/L), θ=1×10 ⁻³ (rad). Converting to arcseconds, θ=approximately 206 seconds.

この場合、他の誤差要因がなければ、上下角の設定精度は約２０６秒以下であればよい。余裕を見ても１００秒程度で十分である。この場合、５０秒以下や３０秒以下といった整準の精度はオーバースペックとなる。 In this case, if there are no other error factors, the setting accuracy of the vertical angle may be approximately 206 seconds or less. Even if you take a margin, about 100 seconds is sufficient. In this case, the leveling accuracy of 50 seconds or less or 30 seconds or less exceeds specifications.

また、同じ条件であっても、距離が短くなれば、許容される傾きは、距離に反比例して大きくなる。例えば、上記の場合にＬ＝２５ｍであれば、θ＝約４１２秒となる。この場合、整準の精度（許容される測量装置の傾き）は、余裕を見ても２００秒程度でよい。 Further, even under the same conditions, as the distance becomes shorter, the allowable slope increases in inverse proportion to the distance. For example, if L=25 m in the above case, θ=about 412 seconds. In this case, the accuracy of leveling (permissible inclination of the surveying device) may be about 200 seconds, even if there is a margin.

このように、必要とされる整準の精度は、要求される測量精度と測量装置から測量対象までの距離によって異なる。 As such, the leveling accuracy required varies depending on the required surveying accuracy and the distance from the surveying equipment to the object to be surveyed.

ところで、自働整準に係る処理は、ある程度の時間を要する。これには、傾斜θを検出する傾斜センサの特性が関係する。傾斜センサは、液体中の気泡の位置を光学的に検出することで傾斜を計測している。液体中の気泡の動きはスピーディではなく、また気泡の位置が安定するまでに時間を要する。 The automatic leveling process takes a certain amount of time. This is related to the characteristics of the tilt sensor that detects the tilt θ. The tilt sensor measures the tilt by optically detecting the position of air bubbles in the liquid. Air bubbles in liquid do not move quickly, and it takes time for the bubble's position to stabilize.

特により小さい傾斜角を計測する場合、チルトセンサの揺動の制限値も小さくなるので、揺動が収まるまでの時間が長くなる傾向が生じる。 Particularly when measuring a smaller tilt angle, the limit value for the swing of the tilt sensor also becomes smaller, so the time it takes for the swing to stop tends to take longer.

よって、要求される測量精度に応じて、許容される測量装置の傾き角の閾値（目標値）を可変して設定することで、無駄な整準動作による時間の浪費を削減できる。 Therefore, by variably setting the threshold value (target value) of the allowable inclination angle of the surveying device according to the required surveying accuracy, time wasted due to unnecessary leveling operations can be reduced.

そこで、本実施形態では、測量装置から測定点までの距離と、そこにおける要求される精度の情報の入力を受け付け、それに応じて自動整準時における許容される傾き角の閾値を設定する。これにより、無駄な整準動作を抑制し、自動整準に要する時間を短縮する。 Therefore, in this embodiment, the system accepts input of information on the distance from the surveying instrument to the measurement point and the required accuracy at that point, and sets the threshold value of the allowable tilt angle during automatic leveling accordingly. This prevents unnecessary leveling operations and shortens the time required for automatic leveling.

（測量装置）
図２には、測量装置の一例であるトータルステーション１００が示されている。測量装置としては、トータルステーションの他に、レーザースキャン装置やセオドライトが挙げられる。 (Surveying equipment)
FIG. 2 shows a total station 100, which is an example of a surveying device. In addition to total stations, surveying devices include laser scanning devices and theodolites.

トータルステーション１００は、三脚１０１により支えられている。三脚１０１の上には、自動整準機構１１０（整準台）が配置され、自動整準機構１１０の上に水平回転が可能な水平回転部１０２が配置されている。水平回転部１０２は、鉛直回転が可能な鉛直回転部１０３を備えている。鉛直回転部１０３には、測距光を外部に放射し、またその反射光を受光する光学部１０４を備えている。なお、光学部１０４は、測量時の視準を行う望遠鏡の光学系も兼ねている。 The total station 100 is supported by a tripod 101. An automatic leveling mechanism 110 (leveling platform) is disposed on the tripod 101, and a horizontal rotation unit 102 capable of horizontal rotation is disposed on the automatic leveling mechanism 110. The horizontal rotation unit 102 has a vertical rotation unit 103 capable of vertical rotation. The vertical rotation unit 103 has an optical unit 104 that emits distance measurement light to the outside and receives the reflected light. The optical unit 104 also serves as the optical system of a telescope that performs collimation during surveying.

説明は省略するが、鉛直回転部１０３には、ターゲット（例えば、反射プリズム等の測量用ターゲット）を捕捉および追尾する補足追尾用レーザー光を放射および検出する光学系も備えている。また、トータルステーション１００は、測量用ターゲットの捕捉および追尾のための水平回転部１０２の水平回転、および鉛直回転部１０３の鉛直回転を行う。これは、市販のトータルステーションが備えている機能である。 Although not explained further, the vertical rotation unit 103 also has an optical system that emits and detects a supplementary tracking laser light that captures and tracks a target (e.g., a surveying target such as a reflecting prism). The total station 100 also performs horizontal rotation of the horizontal rotation unit 102 and vertical rotation of the vertical rotation unit 103 to capture and track the surveying target. This is a function that is provided in commercially available total stations.

自動整準機構１１０によって水平回転部１０２の水平が確保されている。自動整準機構については、例えば特許第０６４９０４７７号公報に記載されている。 The automatic leveling mechanism 110 ensures that the horizontal rotation unit 102 is level. For details about the automatic leveling mechanism, see, for example, Japanese Patent No. 06490477.

図３は、自動整準機構１１０の概念図である。自動整準機構１１０は、図１の三脚１０１の上部に固定される座板２と、座板２によって下方から支持され、座板２に対する傾斜が調整可能な整準板４を有している。整準板４の上面に図２の水平回転部１０２を回転可能な状態で保持する図示しないベース部が固定される。よって、整準板４を水平にすることで、水平回転部１０２の水平が確保される。 FIG. 3 is a conceptual diagram of the automatic leveling mechanism 110. The automatic leveling mechanism 110 includes a seat plate 2 fixed to the top of the tripod 101 in FIG. 1, and a leveling plate 4 supported from below by the seat plate 2 and whose inclination relative to the seat plate 2 is adjustable. . A base portion (not shown) that rotatably holds the horizontal rotating portion 102 of FIG. 2 is fixed to the upper surface of the leveling plate 4. Therefore, by making the leveling plate 4 horizontal, the horizontal rotation part 102 is ensured to be horizontal.

整準板４は、その下部に３本の支持ピン５，６，７を有し、各支持ピンの下端が座板２の上面に接触している。支持ピン５，６，７は、軸方向（上下方向）から見て三角形の各頂点の位置に配置されている。支持ピン６，７の下端は、モータ駆動により、整準板４に対して上下に移動（伸縮）が可能であり、この移動により、座板２に対する整準板４の傾きが調整される。 The leveling plate 4 has three support pins 5, 6, and 7 at its lower part, and the lower end of each support pin is in contact with the upper surface of the seat plate 2. The support pins 5, 6, and 7 are arranged at each vertex of a triangle when viewed from the axial direction (up and down direction). The lower ends of the support pins 6 and 7 can be moved (expanded and contracted) up and down with respect to the leveling plate 4 by driving a motor, and by this movement, the inclination of the leveling plate 4 with respect to the seat plate 2 is adjusted.

すなわち、支持ピン６は軸中心に雄ネジ部８を有し、この雄ネジ部８が整準板４に回転可能な状態で固定されたナット部９に噛み合っている。ナット部９は大歯車１０と一体化され、大歯車１０はモータ１１により駆動される小歯車１３と噛み合っている。また、支持ピン６は、図示しないガイド機構により、整準板４に対して回転できず、上下に移動が可能な状態とされている。 That is, the support pin 6 has a male threaded portion 8 at the center of its axis, and this male threaded portion 8 is engaged with a nut portion 9 rotatably fixed to the leveling plate 4. The nut portion 9 is integrated with a large gear 10, and the large gear 10 meshes with a small gear 13 driven by a motor 11. Further, the support pin 6 cannot be rotated with respect to the leveling plate 4 but can be moved up and down by a guide mechanism (not shown).

モータ１１を回転させると、その回転力が小歯車１３を介して大歯車１０に伝わり、ナット部９が回転する。ナット部９が回転することで、ネジの作用により、ナット部９に対して雄ネジ部８が軸方向で移動する。これにより、整準板４から下方に突出した支持ピン６の長さが変化する。 When the motor 11 is rotated, its rotational force is transmitted to the large gear 10 via the small gear 13, and the nut portion 9 rotates. As the nut portion 9 rotates, the male threaded portion 8 moves in the axial direction with respect to the nut portion 9 due to the action of the screw. As a result, the length of the support pin 6 protruding downward from the leveling plate 4 changes.

支持ピン７も支持ピン６と同様な上下動機構を有し、支持ピン６と独立にモータ１２により整準板４から下方に突出した支持ピン７の長さを調整できる。すなわち、モータ１１を回転させることで、指示ピン６の整準板４からの突出長が調整され、モータ１２を回転させることで、指示ピン７の整準板４からの突出長が調整される。これにより、整準板４の傾きの調整が行われる。 The support pin 7 also has a vertical movement mechanism similar to the support pin 6, and the length of the support pin 7 protruding downward from the leveling plate 4 can be adjusted by the motor 12 independently of the support pin 6. That is, by rotating the motor 11, the protrusion length of the indicator pin 6 from the leveling plate 4 is adjusted, and by rotating the motor 12, the protruding length of the indicator pin 7 from the leveling plate 4 is adjusted. . Thereby, the inclination of the leveling plate 4 is adjusted.

整準板４は、中央に傾斜センサ１９を備えている。傾斜センサ１９は、液体中の気泡の位置を光学的に検出することで整準板４の水平からの傾きを検出する。 The leveling plate 4 has a tilt sensor 19 in the center. The tilt sensor 19 detects the tilt of the leveling plate 4 from the horizontal by optically detecting the position of air bubbles in the liquid.

例えば、前回整準時の最後の状態を初期状態とする。この状態で傾斜センサ１９の計測値に基づき、水平回転部１０２（トータルステーション１００本体）の水平からの傾きを検出し、その値が規定値以下であれば、自動整準処理を終了する。 For example, the final state of the previous leveling is set as the initial state. In this state, the inclination of the horizontal rotation unit 102 (total station 100 main body) from the horizontal is detected based on the measurement value of the inclination sensor 19, and if the value is equal to or less than a specified value, the automatic leveling process is terminated.

上記傾きが規定値以下でなければ、上記傾きの検出値が規定値以下となるように、整準板４からの支持ピン６と７の少なくとも一方の突出長の調整がモータドライブにより行われる。この調整が自働整準の処理において行われる。 If the tilt is not equal to or less than the specified value, the motor drive adjusts the protruding length of at least one of the support pins 6 and 7 from the leveling plate 4 so that the detected tilt value is equal to or less than the specified value. This adjustment is performed during the automatic leveling process.

また、自動整準機構１１０は、手動での整準も可能である。手動での整準は、図示省略した微動ダイヤルを手で動かし、支持ピン６と７の少なくとも一方の突出長を調整することで行われる。 The automatic leveling mechanism 110 can also be manually leveled. Manual leveling is performed by manually moving a fine adjustment dial (not shown) to adjust the protruding length of at least one of the support pins 6 and 7.

（ブロック図）
図４は、トータルステーション１００のブロック図である。トータルステーション１００は、傾斜センサ１９、自働整準制御部１２１、整準用モータ駆動部１２２、発光部１２３、受光部１２４、測距部１２５、方向計測部１２６、測位部１２７、データ記憶部１２８、入力受付部１２９、整準精度算出部１３０、整準精度設定部１３１、制御処理部１３２を備える。 (Block Diagram)
FIG. 4 is a block diagram of the total station 100. The total station 100 includes an inclination sensor 19, an automatic leveling control section 121, a leveling motor drive section 122, a light emitting section 123, a light receiving section 124, a distance measuring section 125, a direction measuring section 126, a positioning section 127, a data storage section 128, It includes an input receiving section 129, a leveling accuracy calculation section 130, a leveling accuracy setting section 131, and a control processing section 132.

自働整準制御部１２１、測距部１２５、方向計測部１２６、測位部１２７、データ記憶部１２８、入力受付部１２９、整準精度算出部１３０、整準精度設定部１３１、制御処理部１３２の各機能部は、コンピュータにより実現されている。これら機能部の一または複数を専用の電子回路により構成することもできる。 The functional units of the automatic leveling control unit 121, distance measurement unit 125, direction measurement unit 126, positioning unit 127, data storage unit 128, input reception unit 129, leveling accuracy calculation unit 130, leveling accuracy setting unit 131, and control processing unit 132 are realized by a computer. One or more of these functional units can also be configured by a dedicated electronic circuit.

傾斜センサ１９は、図３に関連して説明した気泡を用いて傾斜を検出するセンサユニットである。他の原理により傾斜を計測するタイプの傾斜センサを利用することも可能である。自働整準制御部１２１は、傾斜センサ１９が検出する水平回転部１０２（トータルステーション１００本体）の水平からの傾き角が規定の値以下となるように、図３のモータ１１と１２の動作を制御する制御信号を生成する。なお、後述のように、上記の自動整準時における規定値は、ユーザが必要とする測量精度と測量装置から測量対象までの距離に応じて設定される。整準用モータ駆動部１２２は、自働整準制御部１２１が生成した制御信号に基づき、モータ１１と１２の駆動を行う。 The tilt sensor 19 is a sensor unit that detects tilt using the bubbles described in connection with FIG. 3 . It is also possible to use tilt sensors of the type that measure tilt according to other principles. The automatic leveling control unit 121 controls the operation of the motors 11 and 12 in FIG. Generate control signals to control. Note that, as will be described later, the above-mentioned specified value at the time of automatic leveling is set according to the survey accuracy required by the user and the distance from the surveying device to the survey target. The leveling motor drive unit 122 drives the motors 11 and 12 based on the control signal generated by the automatic leveling control unit 121.

発光部１２３は、発光素子、周辺回路および光学系を含み、測距用の測距光（レーザーパルス光）を発光する。受光部１２４は、受光素子、周辺回路および光学系を含み、対象から反射された測距光を受光し、受光信号を出力する。 The light emitting unit 123 includes a light emitting element, a peripheral circuit, and an optical system, and emits distance measurement light (laser pulse light) for distance measurement. The light receiving unit 124 includes a light receiving element, a peripheral circuit, and an optical system, receives distance measuring light reflected from an object, and outputs a light receiving signal.

測距部１２５は、測距光を反射した反射点までの距離を算出する。この例では、発光部１２３から出力された測距光は２分岐され、一方が光学部１０４から外部に照射され、他方がトータルステーション１００の内部に配置された基準光路に導かれる。受光部１２４には、対象から反射されて戻ってきた測距光と基準光路を伝搬した測距光とが入射する。 The distance measurement unit 125 calculates the distance to the reflection point that reflected the distance measurement light. In this example, the distance measuring light output from the light emitting section 123 is split into two branches, one of which is emitted from the optical section 104 to the outside, and the other guided to a reference optical path arranged inside the total station 100. The distance measurement light that has been reflected and returned from the object and the distance measurement light that has propagated through the reference optical path are incident on the light receiving unit 124 .

基準光路は短いので、最初に基準光路を伝搬した測距光が検出され、その後に対象から反射されてきた測距光が検出される。この２つの測距光の検出信号の位相差からトータルステーション１００の光学原点から反射点までの距離が算出される。測距光の飛翔時間を計測することで、距離を算出する形態も可能である。 Since the reference optical path is short, the distance measurement light propagating through the reference optical path is detected first, and then the distance measurement light reflected from the object is detected. The distance from the optical origin of the total station 100 to the reflection point is calculated from the phase difference between the detection signals of these two distance measuring lights. It is also possible to calculate the distance by measuring the flight time of the distance measuring light.

方向計測部１２６は、測距光の照射方向を計測する。水平回転部１０２の水平回転角と、鉛直回転部１０３の鉛直回転角は、エンコーダにより精密に測定されている。発光タイミングを基準として、測距光の照射方向が計測される。この方向がトータルステーション１００から見た測距光の反射点（測定点）の方向として取得される。 The direction measurement unit 126 measures the irradiation direction of the distance measurement light. The horizontal rotation angle of the horizontal rotation unit 102 and the vertical rotation angle of the vertical rotation unit 103 are precisely measured by an encoder. The irradiation direction of the distance measurement light is measured based on the light emission timing. This direction is obtained as the direction of the reflection point (measurement point) of the distance measurement light as seen by the total station 100.

測位部１２７は、測定点の３次元位置を算出する。ここでは、トータルステーション１００の光学原点を原点として、そこからの距離と方向のデータとして測定点の３次元位置が算出される。ここで、トータルステーション１００の絶対座標系における外部標定要素（位置と姿勢）が既知あれば、得られる測定点の絶対座標系における座標が得られる。 The positioning unit 127 calculates the three-dimensional position of the measurement point. Here, the optical origin of the total station 100 is set as the origin, and the three-dimensional position of the measurement point is calculated as distance and direction data from there. Here, if the exterior orientation elements (position and attitude) in the absolute coordinate system of the total station 100 are known, the coordinates of the measurement point obtained in the absolute coordinate system can be obtained.

データ記憶部１２８は、トータルステーション１００の動作に必要なデータやプログラム、動作の過程や結果で得られたデータを記憶する。入力受付部１２９は、ユーザからの各種の入力を受け付ける。入力は、トータルステーション１００が備える図２に図示しないタッチパネル、専用の制御端末、スマートフォンを利用した入力端末等を用いて行われる。 The data storage unit 128 stores data and programs necessary for the operation of the total station 100, and data obtained from the process and results of the operation. The input accepting unit 129 accepts various inputs from the user. Input is performed using a touch panel (not shown in FIG. 2) provided in the total station 100, a dedicated control terminal, an input terminal using a smartphone, or the like.

入力受付部１２９が受け付ける入力情報には、トータルステーション１００の設定や操作に係る情報、ユーザが希望する（要求する）測量精度に関する情報が含まれる。この測量精度に関する情報については後に詳述する。整準精度算出部１３０は、上述したユーザが希望する（要求する）測量精度に関する情報に基づき、自動整準時における基準となる規定値（許容される水平からの傾き角）を算出する。以下、この算出の詳細について説明する。 The input information accepted by the input acceptance unit 129 includes information related to the settings and operation of the total station 100, and information related to the surveying accuracy desired (required) by the user. This information related to the surveying accuracy will be described in detail later. The leveling accuracy calculation unit 130 calculates a specified value (allowable tilt angle from horizontal) that serves as a reference during automatic leveling, based on the above-mentioned information related to the surveying accuracy desired (required) by the user. The details of this calculation will be described below.

ここでは上下方向（鉛直方向）における誤差を対象に考える。まず、整準許容誤差をΔｌ、許容誤差をΔｘ、機械誤差Δｋとする。整準許容誤差Δｌは、測量装置が設置された位置（機械点）における整準に起因する誤差の許容値である。許容誤差Δｘは、測量対象における許容される誤差である。例えば、５０ｍ先における反射プリズムの位置の計測を行う場合のその位置における許容される測量誤差が１ｃｍである場合、Δｘ＝１ｃｍとなる。機械誤差Δｋは、測距誤差＋測角誤差＋分度盤誤差＋量子誤差（計算誤差）である。 Here, we will consider errors in the vertical direction. First, it is assumed that the leveling tolerance is Δl, the tolerance is Δx, and the mechanical error is Δk. The leveling tolerance Δl is the tolerance value of the error caused by leveling at the position where the surveying device is installed (mechanical point). The allowable error Δx is an allowable error in the survey object. For example, when measuring the position of a reflecting prism 50 meters ahead, if the allowable surveying error at that position is 1 cm, Δx=1 cm. The mechanical error Δk is a distance measurement error + an angle measurement error + a protractor error + a quantum error (calculation error).

ここで、Δｘ＝Δｌ＋Δｋとなる。すなわち、最終的な許容誤差Δｘは、整準で生じる許容誤差Δｌと測量装置で生じる機械誤差Δｋの和となる。機械誤差Δｋは測量装置のスペック（性能）で決まるので、ΔｘはΔｌで決まる。 Here, Δx = Δl + Δk. In other words, the final allowable error Δx is the sum of the allowable error Δl caused by leveling and the mechanical error Δk caused by the surveying instrument. Since the mechanical error Δk is determined by the specs (performance) of the surveying instrument, Δx is determined by Δl.

上記の式から、整準許容誤差Δｌ＝Δx－Δｋとなる。Δｋは使用する測量装置のスペックにより決まる。Δｘは、ユーザが希望する（必要とする）精度により決まる。 From the above equation, the leveling tolerance Δl=Δx−Δk. Δk is determined by the specifications of the surveying equipment used. Δx is determined by the accuracy desired (required) by the user.

例えば、現行のトータルステーションでは、５０ｍ先における機械誤差Δｋ＝５ｍｍを実現できる（勿論、コストや機種による）。この規格を採用すると、５０ｍ先において、Δｘ＝５ｃｍである場合、５０ｍ先で考えて、Δｌ＝Δｘ－Δｋ＝５－０．５＝４．５ｃｍとなる。すなわちこの場合、整準の誤差に起因する５０ｍ先での許容される測量の誤差は、４．５ｃｍとなる。ここで、余裕を見て、整準許容誤差Δｌを計算される値の半分程度とした場合、Δｌ＝２．２５ｃｍとなる。 For example, current total stations can achieve a mechanical error of Δk = 5 mm at 50 m (of course, this depends on the cost and model). If this standard is adopted, then if Δx = 5 cm at 50 m, then Δl = Δx - Δk = 5 - 0.5 = 4.5 cm at 50 m. In other words, in this case, the allowable surveying error at 50 m due to leveling error is 4.5 cm. If we allow for some leeway and set the leveling allowable error Δl to about half the calculated value, then Δl = 2.25 cm.

この場合、測量装置の水平からの許容される傾きをθとすると、図１の円弧と見開き角の関係式から、５０×１００（ｃｍ）×θ＝２．２５（ｃｍ）となるので、θ＝０．４５×１０^―３(rad)となる。秒角に変換すると、（１８０／π）×３６００を乗じて、θ＝約９３秒となる。 In this case, if the allowable inclination of the surveying instrument from the horizontal is θ, then from the relational expression between the arc and the angle of view in Figure 1, 50 x 100 (cm) x θ = 2.25 (cm), so θ = 0.45 x ^10-3 (rad). Converting this to arc seconds, multiplying by (180/π) x 3600 gives θ = approximately 93 seconds.

つまりこの場合、自動整準における許容できる測量装置の水平からの傾きの上限は、９３秒であり、規定値は９３秒となる。つまり、自動整準は、傾き角≦９３秒を目標に行えばよい。上記の規定値＝９３秒を算出する処理が整準精度算出部１３０において行われる。 In this case, the upper limit of the allowable tilt of the surveying instrument from the horizontal in automatic leveling is 93 seconds, and the specified value is 93 seconds. In other words, automatic leveling can be performed with the goal of a tilt angle ≦ 93 seconds. The process of calculating the above specified value = 93 seconds is performed in the leveling accuracy calculation unit 130.

仮に、同じ精度（Δｘ＝５ｃｍ）で測量距離の最大値が２５ｍであれば、自動整準における許容できる傾きの上限は、図１の原理から上記の９３秒の約２倍となる。 If the maximum survey distance is 25 m with the same accuracy (Δx = 5 cm), the upper limit of the allowable tilt in automatic leveling is approximately twice the 93 seconds mentioned above, based on the principle in Figure 1.

この例では、ユーザが、入力受付部１２９に最大測距距離とその地点における許容誤差Δｘを入力する。例えば、最大測距距離＝５０ｍ、距離５０ｍでの要求する精度としてΔｘ＝５ｃｍを入力したとする。また、使用する測量装置（トータルステーション１００）のスペックが、上記と同じ５０ｍにおける機械誤差Δｋ＝５ｍｍであるとする。 In this example, the user inputs the maximum measurement distance and the allowable error Δx at that point into the input receiving unit 129. For example, assume that the maximum measurement distance = 50 m, and the required accuracy at a distance of 50 m is Δx = 5 cm. Also assume that the specifications of the surveying device being used (total station 100) are the same as above, with a mechanical error Δk = 5 mm at 50 m.

この場合、上記の計算により、自動整準で許容される水平からの傾きの最大値（規定値）が９３秒と算出される。上記の計算から明らかなように、同じ距離でもΔｘを大きく設定すれば、Δｌも大きくなり、許容される傾きの値は大きくなる。また、上述のように測距距離の最大値を短く設定すれば、同じΔｘであっても許容される傾きの値は大きくなる。また、測距距離の最大値が大きければ、同じΔｘであっても許容される傾きの値は小さくなり、より高い精度で測量装置を水平に調整する必要がある。 In this case, the above calculations result in a maximum allowable tilt from horizontal (prescribed value) for automatic leveling being 93 seconds. As is clear from the above calculations, if Δx is set larger even for the same distance, Δl will also be larger and the allowable tilt value will be larger. Also, as mentioned above, if the maximum measuring distance is set shorter, the allowable tilt value will be larger even for the same Δx. Also, if the maximum measuring distance is larger, the allowable tilt value will be smaller even for the same Δx, and the surveying instrument will need to be adjusted to a horizontal position with higher precision.

自動整準で許容される傾き角の値を大きくできることで、自動整準の処理に要する時間を短縮できる。例えば、Δｘがある程度大きくてもよい場合、それに応じて整準時に許容される水平からの傾き角を大きくできるので、当該傾き角を必要以上に小さくした場合に比較して、自動整準に要する時間を短縮できる。また、測距距離が短い場合、同じΔｘであれば許容される傾き角を大きくできるので、やはり自動整準に要する時間を短縮できる。 By increasing the value of the tilt angle permitted in automatic leveling, the time required for automatic leveling processing can be shortened. For example, if it is acceptable for Δx to be relatively large, the tilt angle permitted from the horizontal during leveling can be increased accordingly, so the time required for automatic leveling can be shortened compared to when the tilt angle is made smaller than necessary. Also, when the measuring distance is short, the permitted tilt angle can be increased for the same Δx, so the time required for automatic leveling can also be shortened.

整準精度設定部１３１は、整準精度算出部１３０で算出された規定値を、整準動作時に許容される水平からの傾き角の値として設定する。トータルステーション１００の水平からの傾き角がこの規定値以下となるように自動整準が行われる。また、ユーザが当該傾き角を手動で直接入力する形態も可能である。この場合、ユーザにより入力された傾き角の設定が行われる。 The leveling accuracy setting unit 131 sets the specified value calculated by the leveling accuracy calculation unit 130 as the value of the tilt angle from the horizontal that is permissible during the leveling operation. Automatic leveling is performed so that the tilt angle of the total station 100 from the horizontal is equal to or less than this specified value. It is also possible for the user to directly input the tilt angle manually. In this case, the tilt angle input by the user is set.

制御処理部１３２は、トータルステーション１００の動作を制御する制御コンピュータである。図４のブロック図に示す機能部の一部をこの制御コンピュータにより実現する形態も可能である。 The control processing unit 132 is a control computer that controls the operation of the total station 100. It is also possible to realize a part of the functional units shown in the block diagram of FIG. 4 by this control computer.

（処理の一例）
図５は、自動整準に係る処理の手順の一例を示すフローチャートである。図５に示す処理を実行するためのプログラムは、データ記憶部１２８や適当な記録媒体に記録され、制御処理部１３２を構成するコンピュータのＣＰＵにより実行される。 (Example of processing)
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of the procedure of processing related to automatic leveling. A program for executing the processing shown in FIG. 5 is recorded in the data storage unit 128 or a suitable recording medium, and is executed by the CPU of the computer forming the control processing unit 132.

まず、ユーザによりトータルステーション１００が測量現場の機械点に設置される。ユーザは、トータルステーション１００を設置したら、トータルステーションに対して、各種の設定を行うが、この際に必要とする測量精度についての情報を入力する。この例では、その設置位置における最大測距距離と、その距離における求める精度（例えば、５ｃｍ以下等）を入力する。最大測距距離は、凡その値でよい。この入力は、入力受付部１２９で受け付けられる。特にユーザが希望する精度がない場合、その旨を入力する。 First, the total station 100 is installed at a mechanical point at a survey site by a user. After installing the total station 100, the user makes various settings for the total station, and at this time inputs information regarding the required survey accuracy. In this example, the maximum distance measurement distance at the installation position and the desired accuracy at that distance (for example, 5 cm or less) are input. The maximum distance measurement distance may be approximately any value. This input is accepted by the input reception unit 129. In particular, if the accuracy desired by the user is not available, input that fact.

また、トータルステーション１００の設置後に、前処理として、傾斜センサ１９のチルトオフセットの取得を行う。ここでは、傾斜センサ１９が水平回転部１０２の内部に配置されているとする。傾斜センサ１９の計測値にはチルトオフセットと呼ばれるオフセット値が含まれている。チルトオフセットは、温度、衝撃、振動等の影響を受け、また時間が経過すると変動する。このため、トータルステーションの設置後の測量作業開始の前にチルトオフセットを求め、このチルトオフセットを用いて自動整準時における傾斜センサ１９の計測値の補正を行う。 After the total station 100 is installed, the tilt offset of the tilt sensor 19 is acquired as pre-processing. Here, it is assumed that the tilt sensor 19 is placed inside the horizontal rotation unit 102. The measurement value of the tilt sensor 19 contains an offset value called a tilt offset. The tilt offset is affected by temperature, shock, vibration, etc., and also varies over time. For this reason, the tilt offset is obtained before surveying work begins after the total station is installed, and this tilt offset is used to correct the measurement value of the tilt sensor 19 during automatic leveling.

以下にチルトオフセットを取得する方法の一例を説明する。まず、水平回転部１０２を特定の方向（以下、正方向）に向け、傾斜センサ１９のＸ傾斜角Ｘ１およびＹ傾斜角Ｙ１を取得する。次に、水平回転部１０２を正方向から１８０°回転（反転）させ、反方向とし、その状態において傾斜センサ１９のＸ傾斜角Ｘ２およびＹ傾斜角Ｙ２を取得する。 Below is a description of one example of a method for obtaining the tilt offset. First, the horizontal rotation unit 102 is oriented in a specific direction (hereinafter, the positive direction), and the X tilt angle X1 and the Y tilt angle Y1 of the tilt sensor 19 are obtained. Next, the horizontal rotation unit 102 is rotated (flipped) 180° from the positive direction to the opposite direction, and in that state, the X tilt angle X2 and the Y tilt angle Y2 of the tilt sensor 19 are obtained.

次に、Ｘオフセット＝（Ｘ１＋Ｘ２）／２、Ｙオフセット＝（Ｙ１＋Ｙ２）／２を算出する。ＸオフセットとＹオフセットが、チルトオフセットとなる。 Next, calculate X offset=(X1+X2)/2 and Y offset=(Y1+Y2)/2. The X offset and Y offset become the tilt offset.

チルトオフセットを取得したら、以下の自動整準に係る処理が開始される。まずユーザ（トータルステーション１００を操作する作業者）による測量精度に係る情報の入力があったか否か、の判定が行われる（ステップＳ１０１）。測量精度の入力がない場合は、整準時に目安（閾値）とするトータルステーション１００の傾き角の規定値を予め定めた値に設定する（ステップＳ１０３）。この予め定めた規格値は、３０秒や６０秒といった固定値が採用される。 Once the tilt offset is obtained, the following process related to automatic leveling is started. First, it is determined whether or not the user (the worker operating the total station 100) has inputted information regarding survey accuracy (step S101). If there is no input of the survey accuracy, the specified value of the inclination angle of the total station 100, which is used as a reference (threshold value) at the time of leveling, is set to a predetermined value (step S103). A fixed value such as 30 seconds or 60 seconds is adopted as this predetermined standard value.

ステップＳ１０１において、ユーザによる測量精度の入力があった場合、その入力された測量精度の値を取得する（ステップＳ１０２）。次に、取得した測量精度の値に基づいて、整準動作時に許容されるトータルステーション１００の傾き角の規定値を算出する（ステップＳ１０４）。この処理は、整準精度算出部１３０において行われる。 In step S101, when the user inputs the surveying accuracy, the inputted value of the surveying accuracy is acquired (step S102). Next, a specified value of the tilt angle of the total station 100 that is allowed during the leveling operation is calculated based on the obtained measurement accuracy value (step S104). This process is performed in the leveling accuracy calculation section 130.

規定値を算出したら、当該規定値を自動整準時における水平からの許容できる傾きの値として設定する（ステップＳ１０５）。この処理は、整準精度設定部１３１で行われる。 Once the specified value has been calculated, the specified value is set as the allowable inclination from the horizontal during automatic leveling (step S105). This process is performed by the leveling accuracy setting unit 131.

次に、傾斜センサ１９を用いたトータルステーション１００本体（水平回転部１０２）の水平からの傾斜を検出する（ステップＳ１０６）。ここでは、傾斜センサ１９により水平回転部１０２の傾斜を計測し、この計測値を予め求めておいた補正値（チルトオフセット）で補正することで、上記トータルステーション１００本体の水平からの傾き角を検出する。次に、検出した傾斜角がステップＳ１０３またはＳ１０５で設定した規定値以下であるか否か、の判定が行われる（ステップＳ１０７）。 Next, the tilt of the total station 100 main body (horizontal rotation unit 102) from the horizontal is detected using the tilt sensor 19 (step S106). Here, the tilt of the horizontal rotation unit 102 is measured by the tilt sensor 19, and the measured value is corrected with a correction value (tilt offset) obtained in advance to detect the tilt angle of the total station 100 main body from the horizontal. Next, it is determined whether the detected tilt angle is equal to or less than the specified value set in step S103 or S105 (step S107).

ここで、ステップＳ１０６において検出した傾斜角が規定値以下であれば、処理を終了し、そうでなければ、自動整準処理が行われる（ステップＳ１０８）。自動整準処理は、自動整準制御部１２１により、図３に関連して説明した手順で行われる。 Here, if the tilt angle detected in step S106 is equal to or smaller than the specified value, the process is terminated, otherwise, automatic leveling process is performed (step S108). The automatic leveling process is performed by the automatic leveling control unit 121 according to the procedure described in relation to FIG. 3.

（優位性）
自動整準時の許容できる傾き角を、求める測量の精度に基づき決めることで、無駄な整準動作を削減でき、自動整準に要する時間を削減できる。具体的には、測量精度が低くてよい場合は、自動整準時の許容できる水平からの傾き角を大きく設定でき、自動整準に要する時間を短縮できる。このことは、機械点の数が多い場合に特に有効となる。 (Superiority)
By determining the allowable inclination angle during automatic leveling based on the desired survey accuracy, unnecessary leveling operations can be reduced and the time required for automatic leveling can be reduced. Specifically, if low surveying accuracy is acceptable, the allowable inclination angle from the horizontal during automatic leveling can be set to a large value, and the time required for automatic leveling can be shortened. This is particularly effective when the number of machine points is large.

２．第２の実施形態
自動整準動作における目標とする傾き角である規定値が予め複数用意されており、その中から規定値が選択される形態も可能である。例えば、「誤差小・整準時間大」、「誤差中・整準時間中」、「誤差大・整準時間小」の３つにモード、および各モードに対応した傾斜角の規定値を予め用意しておく。 2. Second Embodiment A configuration is also possible in which a plurality of specified values are prepared in advance as target inclination angles in automatic leveling operation, and a specified value is selected from among them. For example, you can set three modes in advance: "small error/long leveling time", "medium error/medium leveling time", and "large error/short leveling time", and specify the specified value of the tilt angle corresponding to each mode. Have it ready.

測量を行うに当たって、ユーザは上記３つのモードの中の一つを選択する。この選択に基づいて、自動整準時に許容される水平からの傾き角の規定値が整準精度設定部１３１において設定され、この規定値を用いた自動整準が行われる。 When conducting a survey, the user selects one of the three modes described above. Based on this selection, a specified value of the tilt angle from the horizontal that is allowed during automatic leveling is set in the leveling accuracy setting section 131, and automatic leveling is performed using this specified value.

３．第３の実施形態
土木工事現場におけるトータルステーションを用いた測量の作業の１つとして測設がある。これは、図面上で特定された点を地上で特定し、そこに杭を打ったり、印を付けたりする作業である。この測設の技術については、例えば、特開２０２０－１６９８５５号公報に記載されている。 3. Third embodiment One of the surveying tasks using a total station at a civil engineering construction site is surveying. This is a task of identifying a point identified on a drawing on the ground and driving a stake or marking it there. This surveying technique is described, for example, in JP 2020-169855 A.

測設の作業では、測設点の図面上の座標位置は既知であり、当該図面で用いる座標系上での外部標定要素が既知の位置に設置したトータルステーションにより、測設点の特定が行われる。具体的には、作業者が手にした反射プリズムの位置をトータルステーションにより測定し、当該作業者を測設点に誘導し、測設が行われる。 In staking work, the coordinate position of the staking point on the drawing is known, and the staking point is identified by a total station installed at a known position of the external orientation element on the coordinate system used in the drawing. . Specifically, the position of the reflecting prism held by a worker is measured by a total station, and the worker is guided to a staking point to perform staking.

測設では、トータルステーションの正確な位置が既知であるので、測設点までの最も遠い距離が取得できる。 During stakeout, the exact position of the total station is known, so the farthest distance to the stakeout point can be obtained.

例えば、測設点が絶対座標系上で特定されているとする。絶対座標系は、ＧＮＳＳや地図で用いられる座標系である。この場合、使用するトータルステーション１００の位置は、絶対座標系上で予め特定されている。 For example, assume that the stakeout point is specified on an absolute coordinate system. The absolute coordinate system is a coordinate system used in GNSS and maps. In this case, the position of the total station 100 to be used is specified in advance on the absolute coordinate system.

そこで、トータルステーションの位置と対象となる測設点の位置を比較し、両位置の離間距離を計算し、測量距離の最大値を取得する。この処理は、整準精度算出部１３０で行われる。なお、許容される誤差Δｘは、ユーザがトータルステーション１００に予め入力しておく。 Then, the position of the total station is compared with the position of the target staking point, the distance between the two positions is calculated, and the maximum survey distance is obtained. This process is performed by the leveling accuracy calculation unit 130. The allowable error Δx is input in advance by the user into the total station 100.

また、以下のようなユーザインターフェースも可能である。例えば、電子マップ上にトータルステーションの位置と複数の測設予定の点が表示される。ユーザは、トータステーションと測設予定の点との離間距離を考慮して、測設を行う点を選択する。また、測設に許容される測定誤差を入力する。測設を行う点が選択されたら、トータルステーションと選択された測設を行う点との最大離間距離を取得し、自動整準で許容される傾き角の規定値を算出する。 Additionally, the following user interface is also possible. For example, the location of the total station and a plurality of planned survey points are displayed on the electronic map. The user selects a point for surveying, taking into consideration the distance between the total station and the point to be surveyed. Also, input the measurement error allowed for the staking. Once a point for staking out is selected, the maximum separation distance between the total station and the selected point for staking out is obtained, and a specified value of the tilt angle allowed for automatic leveling is calculated.

４．第４の実施形態
レーザースキャン装置を用いて点群データを取得する方法として、位置が既知な複数の位置に測量用ターゲットとなる反射プリズムを配置し、任意の位置に設置したレーザースキャン装置による全周あるいは特定の範囲（そこには、前記複数の反射プリズムが含まれる）のレーザースキャンを行う方法がある。 4. Fourth Embodiment As a method of acquiring point cloud data using a laser scanning device, reflecting prisms serving as surveying targets are placed at a plurality of known positions, and a laser scanning device installed at an arbitrary position is used to obtain point cloud data. There is a method of laser scanning the circumference or a specific range (which includes the plurality of reflective prisms).

この方法では、反射プリズムからの反射が特に強いことを利用して、反射プリズムからの反射光を識別し、取得した点群データの中から、反射プリズムの輝点を特定し、その位置を特定する。利用する座標系（例えば、絶対座標系）における反射プリズムの位置は既知であるので、後方交会法により、レーザースキャン装置の当該座標系における外部標定要素（位置と姿勢）を算出できる。レーザースキャン装置の当該座標系における位置と姿勢が求まることで、当該座標系における上記点群データの座標が得られる。この技術は、例えば、特願２０２２－１１２９５９号や特願２０２２―１１２９５７号に記載されている。 This method takes advantage of the fact that reflection from a reflecting prism is particularly strong, and identifies the reflected light from the reflecting prism, and identifies the bright point of the reflecting prism from the acquired point cloud data, and specifies its position. Since the position of the reflecting prism in the coordinate system being used (for example, an absolute coordinate system) is known, the exterior orientation elements (position and orientation) of the laser scanning device in that coordinate system can be calculated by the resection method. By determining the position and orientation of the laser scanning device in that coordinate system, the coordinates of the above point cloud data in that coordinate system can be obtained. This technology is described, for example, in Japanese Patent Application No. 2022-112959 and Japanese Patent Application No. 2022-112957.

この方法では、反射プリズムの位置が既知であるので、ＧＮＳＳによりレーザースキャン装置の位置が測位できれば、レーザースキャン装置と反射プリズムの離間距離を算出できる。この離間距離の情報を利用して、レーザースキャン装置の設置時に行う自動整準で必要な許容される傾き角の値（規定値）を取得する。この場合、レーザースキャン装置の設置時におけるユーザによる距離の情報の入力の手間を省くことができる。 In this method, since the position of the reflecting prism is known, if the position of the laser scanning device can be measured by GNSS, the distance between the laser scanning device and the reflecting prism can be calculated. Using this separation distance information, the allowable tilt angle value (specified value) required for automatic leveling performed when installing the laser scanning device is obtained. In this case, it is possible to save the user the trouble of inputting distance information when installing the laser scanning device.

なお、ＧＮＳＳによるレーザースキャン装置の位置の測定は、誤差があってもよい。これは、自動整準で必要な許容される傾き角の値（規定値）を取得するのに必要な距離情報は、数ｍ程度の誤差が許容されるからである。よって、スマートフォン搭載のＧＮＳＳ位置測定装置等を用いた測位でよい。 Note that there may be errors in measuring the position of the laser scanning device using GNSS. This is because the distance information required to obtain the allowable tilt angle value (specified value) required for automatic leveling allows an error of about several meters. Therefore, positioning may be performed using a GNSS position measuring device installed in a smartphone.

５．第５の実施形態
第４の実施形態において、レーザースキャン装置の設置後の自動整準の前の段階で、レーザースキャンを行って反射プリズムの測位を行い、自動整準で必要な許容される傾き角の値（規定値）を取得するのに必要な距離情報（レーザースキャン装置と反射プリズムの離間距離）を得る。 5. Fifth Embodiment In the fourth embodiment, at a stage before automatic leveling after installation of the laser scanning device, a laser scan is performed to measure the position of the reflecting prism, and the permissible inclination required for automatic leveling is determined. Obtain the distance information (separation distance between the laser scanning device and the reflecting prism) necessary to obtain the angle value (specified value).

この場合、整準を行っていないので、最初に行われる反射プリズムの測位の精度は低い。しかしながら、自動整準で必要な許容される傾き角の値（規定値）を取得するのに必要な距離情報は、数ｍ程度の誤差が許容されるので、問題はない。 In this case, since leveling is not performed, the accuracy of the first positioning of the reflecting prism is low. However, there is no problem because the distance information necessary to obtain the allowable inclination angle value (specified value) necessary for automatic leveling allows an error of about several meters.

１００…トータルステーション、１０１…三脚、１０２…水平回転部、１０３…鉛直回転部、１０４…光学部、１１０…整準機構、２…座板、４…整準板、５…支持ピン、６…支持ピン、７…支持ピン、８…雄ネジ部、９…ナット部、１０…大歯車、１１…モータ、１２…モータ、１３…小歯車、１９…傾斜センサ。


100...total station, 101...tripod, 102...horizontal rotation unit, 103...vertical rotation unit, 104...optical unit, 110...leveling mechanism, 2...seat plate, 4...leveling plate, 5...support pin, 6...support pin, 7...support pin, 8...male threaded unit, 9...nut unit, 10...large gear, 11...motor, 12...motor, 13...pinion, 19...inclination sensor.

Claims (7)

水平からの傾斜角を規定の値以下に調整する整準動作を行う測量装置であって、
前記整準動作を行った状態での測量で必要とされる測量精度に応じて前記規定の値を可変して設定することが可能な設定部を備える測量装置。 A surveying device that performs a leveling operation to adjust the inclination angle from the horizontal to a specified value or less,
A surveying apparatus comprising a setting section capable of variably setting the prescribed value in accordance with surveying accuracy required for surveying with the leveling operation performed. 当該測量装置が設置された位置における当該測量装置による測量の精度の入力を受け付ける入力受付部と、
前記入力受付部が受け付けた前記測量の精度に基づき、前記規定の値を算出する算出部と
を備える請求項１に記載の測量装置。 an input reception unit that receives an input of the accuracy of surveying by the surveying device at the location where the surveying device is installed;
The surveying apparatus according to claim 1, further comprising: a calculation unit that calculates the predetermined value based on the accuracy of the survey received by the input reception unit. 前記入力受付部が受け付ける前記測量の精度は、
測量の距離とその距離の位置における許容される測量誤差の値であり、
前記規定の値は、前記傾斜角、前記測量の距離および前記距離における前記許容される測量誤差の値の関係に基づいて算出される請求項２に記載の測量装置。 The accuracy of the surveying accepted by the input accepting unit is
The value of the survey distance and the allowable survey error at the position of that distance,
3. The surveying instrument according to claim 2, wherein the specified value is calculated based on a relationship between the tilt angle, the survey distance, and the value of the allowable survey error at the distance. 前記測量の距離は、測量の対象となる測量用ターゲットの位置と当該測量装置の位置の離間距離として算出される請求項３に記載の測量装置。 The surveying device according to claim 3, wherein the surveying distance is calculated as a distance between a position of a surveying target to be surveyed and a position of the surveying device. 測量の対象となる前記測量用ターゲットの前記位置は、前記整準動作が行われる前の段階において当該測量装置により測量することで得たものである請求項４に記載の測量装置。 The surveying device according to claim 4, wherein the position of the survey target to be surveyed is obtained by surveying the target with the surveying device at a stage before the leveling operation is performed. 測量装置の水平からの傾斜角を規定の値以下に調整する整準動作を行う測量装置の動作方法であって、
前記整準動作を行った状態での測量で必要とされる測量精度に応じて前記規定の値が可変して設定される測量装置の動作方法。 A method for operating a surveying instrument that performs a leveling operation to adjust the inclination angle of the surveying instrument from the horizontal to a specified value or less, comprising the steps of:
A method for operating a surveying instrument, in which the specified value is variably set according to the surveying accuracy required for surveying after the leveling operation has been performed. 水平からの傾斜角を規定の値以下に調整する測量装置の整準動作の制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
コンピュータに
前記整準動作を行った状態での測量で必要とされる測量精度に応じて前記規定の値を可変して設定する動作を行わせるプログラム。


A program for causing a computer to execute control of a leveling operation of a surveying instrument for adjusting an inclination angle from the horizontal to a specified value or less,
A program for causing a computer to perform an operation of variably setting the specified value according to the surveying accuracy required for the surveying after the leveling operation has been performed.

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