JP2951393B2 - 測量機 - Google Patents
測量機Info
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- JP2951393B2 JP2951393B2 JP2294141A JP29414190A JP2951393B2 JP 2951393 B2 JP2951393 B2 JP 2951393B2 JP 2294141 A JP2294141 A JP 2294141A JP 29414190 A JP29414190 A JP 29414190A JP 2951393 B2 JP2951393 B2 JP 2951393B2
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- JP
- Japan
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- scanning
- search range
- horizontal
- distance measuring
- corner cube
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、測定対象物を垂直方向及び水平方向に走査
して、測定対象物に測量機本体を自動追尾させる測量機
に関する。
して、測定対象物に測量機本体を自動追尾させる測量機
に関する。
（従来の技術） 従来から、測量機としての光波測距装置が知られてい
るが、この光波測距装置はたとえば船舶の甲板等に設置
して用いられる場合がある。その光波測距装置は測距光
学系を有しており、この光波測距装置から遠く離れた測
点に設置のコーナーキューブに向かって光波を出射し、
そのコーナーキューブからの反射光波を受光し、測点ま
での距離を測定するようになっている。
るが、この光波測距装置はたとえば船舶の甲板等に設置
して用いられる場合がある。その光波測距装置は測距光
学系を有しており、この光波測距装置から遠く離れた測
点に設置のコーナーキューブに向かって光波を出射し、
そのコーナーキューブからの反射光波を受光し、測点ま
での距離を測定するようになっている。
ところで、この種の測量機を船舶の甲板などに設置し
て測距を行う場合、船舶の搖搖れ等によって測定対象物
としてのコーナキューブを見失うことがある。そこで、
近時は、そのコーナキューブを自動追尾できるように測
量機が開発されつつある。
て測距を行う場合、船舶の搖搖れ等によって測定対象物
としてのコーナキューブを見失うことがある。そこで、
近時は、そのコーナキューブを自動追尾できるように測
量機が開発されつつある。
（発明が解決しようとする課題） この従来の測量機は、測距光学系を内蔵する測量機本
体そのものを水平方向、垂直方向に回動させてコーナー
キューブを探索走査し、そのコーナーキューブに測量機
を自動追尾させる構成であり、機械的に探索する構造で
あるので探索走査に時間がかかるという不具合がある。
体そのものを水平方向、垂直方向に回動させてコーナー
キューブを探索走査し、そのコーナーキューブに測量機
を自動追尾させる構成であり、機械的に探索する構造で
あるので探索走査に時間がかかるという不具合がある。
そこで、走査光学系を用いて水平方向と垂直方向とに
より定義された走査範囲を走査することにより、測定対
象物の水平方向位置と垂直方向位置とを検出し、自動追
尾を行う測量機が考えられる。
より定義された走査範囲を走査することにより、測定対
象物の水平方向位置と垂直方向位置とを検出し、自動追
尾を行う測量機が考えられる。
ところで、測定対象物を見失った場合には、この走査
範囲内の走査では追尾データが得られないことがある。
このような場合には、測量機本体を強制的に回動させる
か、又は、走査範囲を拡大するかによって測定対象物を
捕捉することが考えられる。
範囲内の走査では追尾データが得られないことがある。
このような場合には、測量機本体を強制的に回動させる
か、又は、走査範囲を拡大するかによって測定対象物を
捕捉することが考えられる。
ところが、測点までの距離が非常に遠いと、測定対象
物を捕捉していたとしても、温度、湿度等の環境条件に
より、測定対象物で反射された走査光束が走査光学系に
戻らないことがある。このような場合に測定対象物が捕
捉されていないとして追尾を繰り返させることにする
と、最終的に測定対象物に対する追尾がはずれることに
なる。
物を捕捉していたとしても、温度、湿度等の環境条件に
より、測定対象物で反射された走査光束が走査光学系に
戻らないことがある。このような場合に測定対象物が捕
捉されていないとして追尾を繰り返させることにする
と、最終的に測定対象物に対する追尾がはずれることに
なる。
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その
目的とするところは、環境条件の影響によって追尾デー
タが得られなかった場合でもその測定対象物を確実に捕
捉できる測量機を提供することにある。
目的とするところは、環境条件の影響によって追尾デー
タが得られなかった場合でもその測定対象物を確実に捕
捉できる測量機を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明に係わる測量機は、上記の課題を解決するた
め、 垂直方向と水平方向とにより定義された走査範囲内で
測定対象物を走査する走査光学系と、 前記走査光学系の走査結果に基づいて演算することに
より追尾データを求め、前記測定対象物に測量機本体を
自動追尾させる制御手段とを有し、 該制御手段は、前記走査範囲内での走査完了を一探索
範囲と定義して該一探索範囲内毎に前記追尾データを得
るための測定対象物検出データが得られたか否かを判断
すると共に、該探索範囲内で前記測定対象物検出データ
が得られなかったときには同一探索範囲の走査が所定回
数繰り返されるまで、前回の探索範囲内での走査により
得られた追尾データに基づき追尾を実行させる実行判断
手段を備えていることを特徴とする。
め、 垂直方向と水平方向とにより定義された走査範囲内で
測定対象物を走査する走査光学系と、 前記走査光学系の走査結果に基づいて演算することに
より追尾データを求め、前記測定対象物に測量機本体を
自動追尾させる制御手段とを有し、 該制御手段は、前記走査範囲内での走査完了を一探索
範囲と定義して該一探索範囲内毎に前記追尾データを得
るための測定対象物検出データが得られたか否かを判断
すると共に、該探索範囲内で前記測定対象物検出データ
が得られなかったときには同一探索範囲の走査が所定回
数繰り返されるまで、前回の探索範囲内での走査により
得られた追尾データに基づき追尾を実行させる実行判断
手段を備えていることを特徴とする。
（作 用） 本発明によれば、走査光学系により測定対象物を探索
走査するとその走査結果が制御手段に入力される。制御
手段はその走査結果に基づき測定対象物の存在方向を演
算して追尾データを求め、測量機の光軸が測定対象物に
向けられるように測量機本体を水平方向、垂直方向に回
動制御する。これによって、測量機は測定対象物を自動
追尾する。
走査するとその走査結果が制御手段に入力される。制御
手段はその走査結果に基づき測定対象物の存在方向を演
算して追尾データを求め、測量機の光軸が測定対象物に
向けられるように測量機本体を水平方向、垂直方向に回
動制御する。これによって、測量機は測定対象物を自動
追尾する。
その測定対象物が探索範囲内にあるにもかかわらず、
何等かの加減でその探索範囲内での走査により追尾デー
タが得られなかったときには、実行判断手段は、同一探
索範囲内での走査が所定回数繰り返されるまで、前回の
探索範囲内での走査により得られた追尾データに基づき
追尾を実行させる。
何等かの加減でその探索範囲内での走査により追尾デー
タが得られなかったときには、実行判断手段は、同一探
索範囲内での走査が所定回数繰り返されるまで、前回の
探索範囲内での走査により得られた追尾データに基づき
追尾を実行させる。
（実施例） 以下、本発明に係わる測量機を光波測距装置に適用し
た実施例を図面を参照しつつ説明する。
た実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図において、１は測量台、２は測点に設置された
測定対象物としてのコーナキューブである。測量台１は
たとえば船舶の甲板などに設置されている。この測量台
１には光波測距装置３が据え付けられている。この光波
測距装置３は固定台４と水平回動部５とを有する。水平
回動部５は、第２図に示すように固定台４に対して矢印
Ａ方向に回動され、支持部６を有する。支持部６には垂
直方向回動軸７が設けられ、垂直方向回動軸７には測量
機本体としての測距装置本体８が設けられている。測距
装置本体８は、水平回動部５の回転により水平方向に回
動されると共に垂直方向回動軸７の回転により第１図に
矢印Ｂで示すように垂直方向に回転される。
測定対象物としてのコーナキューブである。測量台１は
たとえば船舶の甲板などに設置されている。この測量台
１には光波測距装置３が据え付けられている。この光波
測距装置３は固定台４と水平回動部５とを有する。水平
回動部５は、第２図に示すように固定台４に対して矢印
Ａ方向に回動され、支持部６を有する。支持部６には垂
直方向回動軸７が設けられ、垂直方向回動軸７には測量
機本体としての測距装置本体８が設けられている。測距
装置本体８は、水平回動部５の回転により水平方向に回
動されると共に垂直方向回動軸７の回転により第１図に
矢印Ｂで示すように垂直方向に回転される。
その測距装置本体８には測距光学系９と走査光学系10
とが設けられている。この測距光学系９は第３図に概略
示すように投光部11と受光部12とを有する。投光部11は
光源13を有する。受光部12は受光素子14を有する。光源
13は赤外レーザー光束を出射する。その赤外レーザー光
束はビームスプリッタ15のダイクロイックミラー16によ
り対物レンズ17に向けて反射され、カバーガラス18を介
して測距装置本体８から平行光束として出射される。
とが設けられている。この測距光学系９は第３図に概略
示すように投光部11と受光部12とを有する。投光部11は
光源13を有する。受光部12は受光素子14を有する。光源
13は赤外レーザー光束を出射する。その赤外レーザー光
束はビームスプリッタ15のダイクロイックミラー16によ
り対物レンズ17に向けて反射され、カバーガラス18を介
して測距装置本体８から平行光束として出射される。
赤外レーザー光束はコーナキューブ２により反射さ
れ、カバーガラス18を介して対物レンズ17に戻り、ビー
ムスプリッタ15のダイクロイックミラー19により反射さ
れ、受光素子14に収束される。その受光素子14の受光出
力は、図示を略す公知の計測回路に入力され、コーナキ
ューブ２までの距離が測距される。
れ、カバーガラス18を介して対物レンズ17に戻り、ビー
ムスプリッタ15のダイクロイックミラー19により反射さ
れ、受光素子14に収束される。その受光素子14の受光出
力は、図示を略す公知の計測回路に入力され、コーナキ
ューブ２までの距離が測距される。
測距光学系９は結像レンズ20、レチクル板21を有して
おり、可視光は対物レンズ17、ダイクロイックミラー1
6、19を通過して、結像レンズ20に至り、レチクル板21
に収束され、測定者は接眼レンズ22を介してコーナキュ
ーブ２を含めて測点箇所を確認できる。
おり、可視光は対物レンズ17、ダイクロイックミラー1
6、19を通過して、結像レンズ20に至り、レチクル板21
に収束され、測定者は接眼レンズ22を介してコーナキュ
ーブ２を含めて測点箇所を確認できる。
走査光学系10は第４図に示すようにレーザーダイオー
ド23、コリメータレンズ24、水平方向偏向素子25、垂直
方向偏向素子26、反射プリズム27、28、29、対物レンズ
30、カバーガラス31、反射プリズム32、ノイズ光除去用
フィルタ33、受光素子34を有する。レーザーダイオード
23、コリメータレンズ24、水平方向偏向素子25、垂直方
向偏向素子26、反射プリズム27、28、29は投光部を大略
構成している。対物レンズ30、反射プリズム32、ノイズ
光除去用フィルタ33、受光素子34は受光部を大略構成し
ている。水平方向偏向素子25、垂直方向偏向素子26はた
とえば音響光学素子から構成されている。
ド23、コリメータレンズ24、水平方向偏向素子25、垂直
方向偏向素子26、反射プリズム27、28、29、対物レンズ
30、カバーガラス31、反射プリズム32、ノイズ光除去用
フィルタ33、受光素子34を有する。レーザーダイオード
23、コリメータレンズ24、水平方向偏向素子25、垂直方
向偏向素子26、反射プリズム27、28、29は投光部を大略
構成している。対物レンズ30、反射プリズム32、ノイズ
光除去用フィルタ33、受光素子34は受光部を大略構成し
ている。水平方向偏向素子25、垂直方向偏向素子26はた
とえば音響光学素子から構成されている。
レーザーダイオード23は測距光学系９の測距光波の波
長とは異なる波長の赤外レーザー光を出射する。その赤
外レーザー光はコリメータレンズ24によって平行光束に
され、水平方向偏向素子25に導かれる。この水平方向偏
向素子25は第５図に示すように赤外レーザー光を水平方
向Ｈに偏向させる機能を有する。垂直方向偏向素子26は
赤外レーザー光を垂直方向Ｖに偏向させる機能を有す
る。その水平方向偏向素子25、垂直方向偏向素子26の制
御については後述する。
長とは異なる波長の赤外レーザー光を出射する。その赤
外レーザー光はコリメータレンズ24によって平行光束に
され、水平方向偏向素子25に導かれる。この水平方向偏
向素子25は第５図に示すように赤外レーザー光を水平方
向Ｈに偏向させる機能を有する。垂直方向偏向素子26は
赤外レーザー光を垂直方向Ｖに偏向させる機能を有す
る。その水平方向偏向素子25、垂直方向偏向素子26の制
御については後述する。
その赤外レーザー光はその水平方向偏向素子25、垂直
方向偏向素子26により水平方向、垂直方向に偏向されて
反射プリズム27に導かれ、この反射プリズム27により反
射され、反射プリズム28、29を経由して対物レンズ30に
導かれる。対物レンズ30には貫通孔35が対物レンズ30の
光軸と同軸に形成されている。その反射プリズム29によ
り反射された赤外レーザービームはその貫通孔35を通っ
て測距装置本体８の外部に出射され、この赤外レーザー
ビームによってコーナーキューブ２の探索走査が行われ
る。探索範囲内にコーナキューブ２があると、赤外レー
ザービームがコーナーキューブ２により反射されて対物
レンズ30に戻る。その赤外レーザービームはその対物レ
ンズ30により収束され、反射プリズム32により反射さ
れ、ノイズ光除去用フィルター33を通過して受光素子34
に結像される。ノイズ光除去用フィルター33は赤外レー
ザービームの波長と同一の波長の光を透過させる機能を
有する。
方向偏向素子26により水平方向、垂直方向に偏向されて
反射プリズム27に導かれ、この反射プリズム27により反
射され、反射プリズム28、29を経由して対物レンズ30に
導かれる。対物レンズ30には貫通孔35が対物レンズ30の
光軸と同軸に形成されている。その反射プリズム29によ
り反射された赤外レーザービームはその貫通孔35を通っ
て測距装置本体８の外部に出射され、この赤外レーザー
ビームによってコーナーキューブ２の探索走査が行われ
る。探索範囲内にコーナキューブ２があると、赤外レー
ザービームがコーナーキューブ２により反射されて対物
レンズ30に戻る。その赤外レーザービームはその対物レ
ンズ30により収束され、反射プリズム32により反射さ
れ、ノイズ光除去用フィルター33を通過して受光素子34
に結像される。ノイズ光除去用フィルター33は赤外レー
ザービームの波長と同一の波長の光を透過させる機能を
有する。
この走査光学系10によれば、投光部と受光部とが同軸
であるので、コーナキューブ２により反射された赤外レ
ーザービームを確実に受光できるメリットがある。ま
た、ノイズ光除去用フィルター33を設けてあるので、赤
外レーザービームの波長以外の波長の光をカットでき、
探索走査を確実に行うことができる。
であるので、コーナキューブ２により反射された赤外レ
ーザービームを確実に受光できるメリットがある。ま
た、ノイズ光除去用フィルター33を設けてあるので、赤
外レーザービームの波長以外の波長の光をカットでき、
探索走査を確実に行うことができる。
第６図は制御手段のブロック回路図を示すもので、こ
の第６図において、36は制御手段の一部を構成するマイ
クロコンピュータ、37は水平方向・垂直方向（Ｈ−Ｖ）
スキャンコントローラ、38は基準パルス発生器、39はＨ
方向D/Aコンバータ、40はＶ方向D/Aコンバータ、41、42
はスイープオスシレータ、43は加算器、44、44′はドラ
イバ、45、45′はモータ、46、46′はエンコーダであ
る。モータ45の回転は歯車列などからなる減速機構（図
示を略す）を介して、水平回動部５又は垂直回動軸７に
伝達されるものである。エンコーダ46、46′はモータ4
5、45′の回転に基づき検出パルスをマイクロコンピュ
ータ36に向かって出力する。
の第６図において、36は制御手段の一部を構成するマイ
クロコンピュータ、37は水平方向・垂直方向（Ｈ−Ｖ）
スキャンコントローラ、38は基準パルス発生器、39はＨ
方向D/Aコンバータ、40はＶ方向D/Aコンバータ、41、42
はスイープオスシレータ、43は加算器、44、44′はドラ
イバ、45、45′はモータ、46、46′はエンコーダであ
る。モータ45の回転は歯車列などからなる減速機構（図
示を略す）を介して、水平回動部５又は垂直回動軸７に
伝達されるものである。エンコーダ46、46′はモータ4
5、45′の回転に基づき検出パルスをマイクロコンピュ
ータ36に向かって出力する。
レーザーダイオード23はマイクロコンピュータ36によ
って駆動制御される。マイクロコンピュータ36は水平方
向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）の探索走査のためのスタート
パルスTSを水平方向・垂直方向（Ｈ−Ｖ）スキャンコン
トローラ37に向かって出力する。水平方向・垂直方向
（Ｈ−Ｖ）スキャンコントローラ37はそのスタートパル
スTSに基づいて基準パルス発生器38のクロックパルスCL
をカウントし、そのカウント値HCTをＨ方向D/Aコンバー
タ39に出力する。Ｈ方向D/Aコンバータ39はそのカウン
ト値HCTに基づき第７図に示すように周期的に三角波電
圧TRを発生する。この三角波電圧TRの一周期は一水平探
索走査に対応している。この三角波電圧TRはスイープオ
スシレータ41に入力される。スイープオスシレータ41は
三角波電圧TRを周波数変換して、水平方向偏向素子25を
駆動する。その水平方向偏向素子25は三角波電圧TRの電
圧値に対応した水平方向角度に赤外レーザービームを偏
向させる。
って駆動制御される。マイクロコンピュータ36は水平方
向（Ｈ）、垂直方向（Ｖ）の探索走査のためのスタート
パルスTSを水平方向・垂直方向（Ｈ−Ｖ）スキャンコン
トローラ37に向かって出力する。水平方向・垂直方向
（Ｈ−Ｖ）スキャンコントローラ37はそのスタートパル
スTSに基づいて基準パルス発生器38のクロックパルスCL
をカウントし、そのカウント値HCTをＨ方向D/Aコンバー
タ39に出力する。Ｈ方向D/Aコンバータ39はそのカウン
ト値HCTに基づき第７図に示すように周期的に三角波電
圧TRを発生する。この三角波電圧TRの一周期は一水平探
索走査に対応している。この三角波電圧TRはスイープオ
スシレータ41に入力される。スイープオスシレータ41は
三角波電圧TRを周波数変換して、水平方向偏向素子25を
駆動する。その水平方向偏向素子25は三角波電圧TRの電
圧値に対応した水平方向角度に赤外レーザービームを偏
向させる。
水平方向・垂直方向（Ｈ−Ｖ）スキャンコントローラ
37は一水平走査が終了するたびにスキャン同期信号SCを
マイクロコンピュータ36に向かって出力する。Ｈ−Ｖス
キャンコントローラ37はスキャン同期信号SCをカウント
し、カウント値VCTをＶ方向D/Aコンバータ49に出力す
る。Ｖ方向D/Aコンバータ40はそのカウント値VCTに基づ
き一水平走査毎に電圧が高くなる階段波電圧WVを発生す
る。その階段波電圧WVはスイートオスシレータ42に入力
されている。スイープオスシレータ42は階段波電圧WVを
周波数変換して、垂直方向偏向素子26を駆動する。その
垂直方向偏向素子26はその階段波電圧WVに対応した垂直
方向角度に赤外レーザービームを偏向させる。
37は一水平走査が終了するたびにスキャン同期信号SCを
マイクロコンピュータ36に向かって出力する。Ｈ−Ｖス
キャンコントローラ37はスキャン同期信号SCをカウント
し、カウント値VCTをＶ方向D/Aコンバータ49に出力す
る。Ｖ方向D/Aコンバータ40はそのカウント値VCTに基づ
き一水平走査毎に電圧が高くなる階段波電圧WVを発生す
る。その階段波電圧WVはスイートオスシレータ42に入力
されている。スイープオスシレータ42は階段波電圧WVを
周波数変換して、垂直方向偏向素子26を駆動する。その
垂直方向偏向素子26はその階段波電圧WVに対応した垂直
方向角度に赤外レーザービームを偏向させる。
今、マイクロコンピュータ36によって指令された探索
範囲が第８図に符号Ｋで示すようなものであるとし、コ
ーナーキューブ２が走査線番号１から最終の走査番号ｒ
までによって定義される一探索範囲内にあるものとす
る。走査線番号１の水平走査から走査線番号ｎ−２まで
の走査では、コーナーキューブ２がその走査範囲内にな
いので、赤外レーザービームはそのコーナーキューブ２
により反射されず、従って、受光素子34にはその赤外レ
ーザービームの反射光束が戻らない。走査線番号ｎ−１
から走査線番号ｎ＋１までの走査では、その走査範囲内
にコーナーキューブ２が存在する。従って、受光素子34
には、その赤外レーザービームの反射光束が戻る。従っ
て、受光素子34走査線番号ｎ−１から走査線番号ｎ＋１
までの走査の間に第９図に示すような受光パルスRPを発
生する。
範囲が第８図に符号Ｋで示すようなものであるとし、コ
ーナーキューブ２が走査線番号１から最終の走査番号ｒ
までによって定義される一探索範囲内にあるものとす
る。走査線番号１の水平走査から走査線番号ｎ−２まで
の走査では、コーナーキューブ２がその走査範囲内にな
いので、赤外レーザービームはそのコーナーキューブ２
により反射されず、従って、受光素子34にはその赤外レ
ーザービームの反射光束が戻らない。走査線番号ｎ−１
から走査線番号ｎ＋１までの走査では、その走査範囲内
にコーナーキューブ２が存在する。従って、受光素子34
には、その赤外レーザービームの反射光束が戻る。従っ
て、受光素子34走査線番号ｎ−１から走査線番号ｎ＋１
までの走査の間に第９図に示すような受光パルスRPを発
生する。
その受光パルスRPは加算器43に入力される。加算器43
には水平方向・垂直方向（Ｈ−Ｖ）スキャンコントロー
ラ37のクロックパルスCLが入力され、スタートパルスTs
を含めてスキャン同期信号SC発生時のカウント個数を
「０」として受光パルスRPの立ち下がり時のクロックパ
ルスCLのカウント個数と受光パルスRPの立ち下がり時の
クロックパルスCLのカウント個数とを一水平走査毎に加
算する。マイクロコンピュータ36はスキャン同期信号SC
が入力される都度、加算器43の出力値を測定対象物検出
データとして読み取る。そして、一水平走査毎にその出
力値を算術平均する。これによって、コーナーキューブ
２の水平方向位置が求められる。
には水平方向・垂直方向（Ｈ−Ｖ）スキャンコントロー
ラ37のクロックパルスCLが入力され、スタートパルスTs
を含めてスキャン同期信号SC発生時のカウント個数を
「０」として受光パルスRPの立ち下がり時のクロックパ
ルスCLのカウント個数と受光パルスRPの立ち下がり時の
クロックパルスCLのカウント個数とを一水平走査毎に加
算する。マイクロコンピュータ36はスキャン同期信号SC
が入力される都度、加算器43の出力値を測定対象物検出
データとして読み取る。そして、一水平走査毎にその出
力値を算術平均する。これによって、コーナーキューブ
２の水平方向位置が求められる。
たとえば、走査線番号ｎ−１から走査線番号ｎ＋１ま
での走査において受光パルスRPの立ち上がり時のカウン
ト値HCTをHn-1、Hn、Hn+1、受光パルスRPの立ち上がり
時のクロックパルスCLのカウント値HCTをＨ′n-1、Ｈ′
ｎ、Ｈ′n+1とすれば、走査線番号ｎ−１の走査による
コーナーキューブ２の水平方向位置Hn-1は、 Hn-1＝（Hn-1＋Ｈ′n-1）/2 同様に、走査線番号ｎ、走査線番号ｎ＋１の走査による
水平方向のコーナーキューブ２の水平方向位置Hn、Hn+1
は、それぞれ、 Hn＝（Hn＋Ｈ′ｎ）/2 Hn+1＝（Hn+1＋Ｈ′n+1）/2 として求められる。
での走査において受光パルスRPの立ち上がり時のカウン
ト値HCTをHn-1、Hn、Hn+1、受光パルスRPの立ち上がり
時のクロックパルスCLのカウント値HCTをＨ′n-1、Ｈ′
ｎ、Ｈ′n+1とすれば、走査線番号ｎ−１の走査による
コーナーキューブ２の水平方向位置Hn-1は、 Hn-1＝（Hn-1＋Ｈ′n-1）/2 同様に、走査線番号ｎ、走査線番号ｎ＋１の走査による
水平方向のコーナーキューブ２の水平方向位置Hn、Hn+1
は、それぞれ、 Hn＝（Hn＋Ｈ′ｎ）/2 Hn+1＝（Hn+1＋Ｈ′n+1）/2 として求められる。
従って、コーナーキューブ２の平均的な水平方向位置
Ｈは、これらを平均して求めればよい。
Ｈは、これらを平均して求めればよい。
コーナーキューブ２の垂直方向位置Ｖは、受光素子34
が赤外レーザー光束を受光したときの走査線番号の総和
をその受光回数で除算して求める。
が赤外レーザー光束を受光したときの走査線番号の総和
をその受光回数で除算して求める。
たとえば、第８図に示す例の場合には、走査線番号の
総和は3nであり、受光回数は３回であるので、コーナー
キューブ２の垂直方向位置Ｖは、ｎとして求めることが
できる。その水平方向位置Ｈ、垂直方向位置Ｖは適宜処
理され、測距装置本体８の追尾データが後述のようにし
て算出され、マイクロコンピュータ36はこの追尾データ
に基づいて、ドライバ44を制御する。すなわち、モータ
45が駆動されて、測距装置本体８は測距光学系９の光軸
がコーナーキューブ２の方向を向くように水平方向、垂
直方向に回動され、これによって、コーナーキューブ２
に対する自動追尾が行われる。
総和は3nであり、受光回数は３回であるので、コーナー
キューブ２の垂直方向位置Ｖは、ｎとして求めることが
できる。その水平方向位置Ｈ、垂直方向位置Ｖは適宜処
理され、測距装置本体８の追尾データが後述のようにし
て算出され、マイクロコンピュータ36はこの追尾データ
に基づいて、ドライバ44を制御する。すなわち、モータ
45が駆動されて、測距装置本体８は測距光学系９の光軸
がコーナーキューブ２の方向を向くように水平方向、垂
直方向に回動され、これによって、コーナーキューブ２
に対する自動追尾が行われる。
マイクロコンピュータ36は第10図に示すようにその探
索範囲Ｋ内にコーナーキューブ２がないと判断した時に
は、所定の条件のもとで、第11図に符号Ｋ′で示すよう
に、探索範囲が拡大されるように探索範囲を変更する。
ここでは、マイクロコンピュータ36は、垂直方向に粗く
走査されるものとなっている。これによって、コーナー
キューブ２がその探索範囲Ｋ′に捕捉される。そして、
同様にしてマイクロコンピュータ36は駆動データを得
て、ドライバ44、44′を制御し、コーナーキューブ２を
自動追尾する。そして、マイクロコンピュータ36はその
コーナーキューブ２の捕捉が完了した後は、第８図に示
す拡大前の探索範囲Ｋに探索範囲を変更する。
索範囲Ｋ内にコーナーキューブ２がないと判断した時に
は、所定の条件のもとで、第11図に符号Ｋ′で示すよう
に、探索範囲が拡大されるように探索範囲を変更する。
ここでは、マイクロコンピュータ36は、垂直方向に粗く
走査されるものとなっている。これによって、コーナー
キューブ２がその探索範囲Ｋ′に捕捉される。そして、
同様にしてマイクロコンピュータ36は駆動データを得
て、ドライバ44、44′を制御し、コーナーキューブ２を
自動追尾する。そして、マイクロコンピュータ36はその
コーナーキューブ２の捕捉が完了した後は、第８図に示
す拡大前の探索範囲Ｋに探索範囲を変更する。
なお、第１図に示すように、垂直方向探索範囲は矢印
Ｃで示す範囲と矢印Ｄで示す範囲との間で変更され、水
平方向探索範囲は第２図に矢印Ｅで示す範囲と矢印Ｆで
示す範囲との間で変更される。これによって、測定対象
物を見失った場合でも、迅速にその測定対象物を捕捉で
きる。
Ｃで示す範囲と矢印Ｄで示す範囲との間で変更され、水
平方向探索範囲は第２図に矢印Ｅで示す範囲と矢印Ｆで
示す範囲との間で変更される。これによって、測定対象
物を見失った場合でも、迅速にその測定対象物を捕捉で
きる。
ところで、そのコーナーキューブ２が探索範囲内にあ
るにもかかわず、何等かの加減でその探索走査により追
尾データが得られない場合がある。この場合を考慮して
この発明では、マイクロコンピュータ36は測定対象物検
出データが得られたか否かを判断すると共に、その探索
範囲内で測定対象物検出データが得られなかったときに
は同一探索範囲内での走査が所定回数繰り返されるま
で、前回の探索範囲内での走査により得られた追尾デー
タに基づき追尾を実行させる実行判断手段を備えてい
る。
るにもかかわず、何等かの加減でその探索走査により追
尾データが得られない場合がある。この場合を考慮して
この発明では、マイクロコンピュータ36は測定対象物検
出データが得られたか否かを判断すると共に、その探索
範囲内で測定対象物検出データが得られなかったときに
は同一探索範囲内での走査が所定回数繰り返されるま
で、前回の探索範囲内での走査により得られた追尾デー
タに基づき追尾を実行させる実行判断手段を備えてい
る。
すなわち、マイクロコンピュータ36は、第12図に示す
ように、一探索範囲の走査を完了する度に（S.1）、測
定対象物検出データが得られたか否かを判断し（S.
2）、測定対象物検出データが得られたときには、同一
探索範囲の繰り返し回数カウンタNDCOUNTを「０」にセ
ットし（S.3）、その測定対象物検出データに基づき測
定対象物の存在する方向と測距光学系９の光軸との偏差
を算出し（S.4）、この偏差データに基づきモータ45、4
5′の駆動データを演算し（S.5）、この駆動データを追
尾データとしてドライバー44、44′に出力する（S.
6）。
ように、一探索範囲の走査を完了する度に（S.1）、測
定対象物検出データが得られたか否かを判断し（S.
2）、測定対象物検出データが得られたときには、同一
探索範囲の繰り返し回数カウンタNDCOUNTを「０」にセ
ットし（S.3）、その測定対象物検出データに基づき測
定対象物の存在する方向と測距光学系９の光軸との偏差
を算出し（S.4）、この偏差データに基づきモータ45、4
5′の駆動データを演算し（S.5）、この駆動データを追
尾データとしてドライバー44、44′に出力する（S.
6）。
測定対象物検出データが一探索範囲内で得られなかっ
たときには、マイクロコンピュータ36は、S.2において
「NO」と判断する。そして、S.7においては、繰り返し
回数カウンタNDCOUNTを「＋１」に更新する。そして、
マイクロコンピュータ36は探索範囲の繰り返し回数が所
定回数Ｔを越えたか否かを判断する（S.8）。マイクロ
コンピュータ36は探索範囲の繰り返し回数が所定回数Ｔ
を越えるまでは、前回の探索範囲内での走査により得ら
れた追尾データに基づき追尾を実行させる。従って、マ
イクロコンピュータ36は、一走査の時間をt1とすると、
追尾データが得られなかった時点を基準に最大でも、略
ｒ×t1×Ｔの間は前回の探索範囲内での走査により得ら
れた追尾データに基づき追尾を実行する。
たときには、マイクロコンピュータ36は、S.2において
「NO」と判断する。そして、S.7においては、繰り返し
回数カウンタNDCOUNTを「＋１」に更新する。そして、
マイクロコンピュータ36は探索範囲の繰り返し回数が所
定回数Ｔを越えたか否かを判断する（S.8）。マイクロ
コンピュータ36は探索範囲の繰り返し回数が所定回数Ｔ
を越えるまでは、前回の探索範囲内での走査により得ら
れた追尾データに基づき追尾を実行させる。従って、マ
イクロコンピュータ36は、一走査の時間をt1とすると、
追尾データが得られなかった時点を基準に最大でも、略
ｒ×t1×Ｔの間は前回の探索範囲内での走査により得ら
れた追尾データに基づき追尾を実行する。
繰り返し回数が所定回数Ｔを越えた時は、探索範囲Ｋ
内に測定対象物がないと判断して、探索範囲を拡大変更
する（S.9）。
内に測定対象物がないと判断して、探索範囲を拡大変更
する（S.9）。
以上、実施例においては、探索範囲内で追尾データが
得られなかったときには、所定時間経過後に、探索範囲
を拡大することにしたが、測距装置本体８を強制回動さ
せる構造としてもよい。
得られなかったときには、所定時間経過後に、探索範囲
を拡大することにしたが、測距装置本体８を強制回動さ
せる構造としてもよい。
（効 果） 本発明に係わる測量機は、以上説明したように構成し
たので、環境条件の影響に基づき追尾データが得られな
かった場合でもその測定対象物を確実に捕捉できる効果
がある。
たので、環境条件の影響に基づき追尾データが得られな
かった場合でもその測定対象物を確実に捕捉できる効果
がある。
第１図は本発明に係わる光波測距装置の概略構成を示す
側面図、 第２図は本発明に係わる光波測距装置の概略構成を示す
平面図、 第３図は第１図に示す測距光学系の概略構成を示す光学
図、 第４図は第１図に示す走査光学系の概略構成を示す光学
図、 第５図は第４図に示す走査光学系の偏向状態を模式的に
説明するための斜視図、 第６図は本発明に係わる光波測距装置の制御手段のブロ
ック図、 第７図は第６図に示す制御手段のタイミングチャート、 第８図は本発明に係わる光波測距装置による探索範囲の
一例を示す図、 第９図は第６図に示す受光素子の受光パルスの一例を示
す図、 第10図は探索範囲に測定対象物がない場合の説明図、 第11図は拡大された探索範囲の説明図、 第12図は本発明に係わる制御手段の作用を説明するため
のフローチャート、 である。 ２……コーナーキューブ（測定対象物） ３……光波測距装置 ８……測距装置本体 ９……測距光学系 10……走査光学系 25……水平方向偏向素子 26……垂直方向偏向素子 36……マイクロコンピュータ
側面図、 第２図は本発明に係わる光波測距装置の概略構成を示す
平面図、 第３図は第１図に示す測距光学系の概略構成を示す光学
図、 第４図は第１図に示す走査光学系の概略構成を示す光学
図、 第５図は第４図に示す走査光学系の偏向状態を模式的に
説明するための斜視図、 第６図は本発明に係わる光波測距装置の制御手段のブロ
ック図、 第７図は第６図に示す制御手段のタイミングチャート、 第８図は本発明に係わる光波測距装置による探索範囲の
一例を示す図、 第９図は第６図に示す受光素子の受光パルスの一例を示
す図、 第10図は探索範囲に測定対象物がない場合の説明図、 第11図は拡大された探索範囲の説明図、 第12図は本発明に係わる制御手段の作用を説明するため
のフローチャート、 である。 ２……コーナーキューブ（測定対象物） ３……光波測距装置 ８……測距装置本体 ９……測距光学系 10……走査光学系 25……水平方向偏向素子 26……垂直方向偏向素子 36……マイクロコンピュータ
Claims (1)
- 【請求項１】垂直方向と水平方向とにより定義された走
査範囲内で測定対象物を走査する走査光学系と、 前記走査光学系の走査結果に基づいて演算することによ
り追尾データを求め、前記測定対象物に測量機本体を自
動追尾させる制御手段とを有し、 該制御手段は、前記走査範囲内での走査完了を一探索範
囲と定義して該一探索範囲内毎に前記追尾データを得る
ための測定対象物検出データが得られたか否かを判断す
ると共に、該探索範囲内で前記測定対象物検出データが
得られなかったときには同一探索範囲の走査が所定回数
繰り返されるされるまで、前回の探索範囲内での走査に
より得られた追尾データに基づき追尾を実行させる実行
判断手段を備えていることを特徴とする測量機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2294141A JP2951393B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 測量機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2294141A JP2951393B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 測量機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04166783A JPH04166783A (ja) | 1992-06-12 |
| JP2951393B2 true JP2951393B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=17803843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2294141A Expired - Fee Related JP2951393B2 (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 測量機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2951393B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017173258A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 富士通株式会社 | 距離測定装置、距離測定方法及びプログラム |
| JP6753107B2 (ja) | 2016-03-29 | 2020-09-09 | 富士通株式会社 | 距離測定装置、距離測定方法及びプログラム |
-
1990
- 1990-10-30 JP JP2294141A patent/JP2951393B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04166783A (ja) | 1992-06-12 |
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