JP3615846B2

JP3615846B2 - Surveying instrument

Info

Publication number: JP3615846B2
Application number: JP25795495A
Authority: JP
Inventors: 光弘松本
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2015-10-04
Also published as: JPH09101152A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の表示装置を選択的に使用可能とした測量機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
土地の距離や高低等を測量する測量機として、従来より、光波測距儀のような測距儀や電子セオドライトのような測角器が一般に用いられている。光波測距儀は、特定の測点から測定対象地点までの距離を測量するものである。また、電子セオドライトは、測定対象地点の方向を、特定の測点を中心とした水平角及び高度角として測量するものである。また、最近では、この光波測距儀と電子セオドライトとを一体に組み合わせたトータルステーションが実用化されるに至っている。
【０００３】
これらの測量機は、一般的に、基台部，この基台部に対して水平方向に回転自在に設けられた本体部，及び、この本体部に対して鉛直方向に回転自在に設けられた視準望遠鏡から構成されている。さらに、測角器では、視準望遠鏡と本体部との間の鉛直角を測定するための角度センサ（エンコーダ等），及び本体部と基台部との間の相対的水平角を測定するための角度センサ（エンコーダ等）が設けられている。従って、この視準望遠鏡によって測定対象地点を視準すると、この基台部に対する視準望遠鏡の水平角及び高度角として、測定対象地点の方向が測角できる。また、測距儀では、視準望遠鏡の視準光軸が、測距光軸と同軸になるように構成されている。従って、この視準望遠鏡によって測定対象地点を視準することにより、測距光軸を測定対象地点に合わせることができる。
【０００４】
ところで、このような測量機では、測量の結果として得られた測量値（測距値，測角値，等）や操作の指示を表示するために、表示装置が備えられている。この場合、上述したように、視準望遠鏡が本体部に対して鉛直方向に回転自在であること，即ち、視準望遠鏡の接眼部が本体部の表側にも裏側にも向くことができることを考慮すると、本体部の表側と裏側とに夫々表示装置を設けて、同じデータを表示するのが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２つの表示装置に夫々同じデータを表示するとなると、表示装置が一個の場合に比して消費電力が大きくなる。特に、各表示装置に照明用のバックライトを設ける場合には、測量機全体としての消費電力が絶対的に大きくなり、測量機のバッテリーの使用可能時間が短くなってしまう。それにも拘わらず、一人の作業者が一度に観察することができる表示装置は、２つのうちのどちらか１個のみである。従って、作業者によって観察されていない側の表示装置は、電力を無駄に消費していることになっていた。
【０００６】
本発明の課題は、以上の問題点に鑑み、作業者による操作の支障となることなく複数の表示装置での消費電力を抑えることができる測量機を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、多くの場合において作業者は視準望遠鏡の接眼部側で測量機の操作を行うことに着目して、なされたものである。
【０００８】
即ち、請求項１による測量機は、測量対象点を視準するための視準望遠鏡と、この視準望遠鏡を傾動自在に保持する測量機本体と、情報を表示するために前記測量機本体上の異なった箇所に夫々配置された複数の表示装置と、前記測量機本体に対する前記視準望遠鏡の傾動角を測定する傾動角測定手段と、この傾動角測定手段によって測定された前記傾動角に基づいて前記視準望遠鏡の接眼部の位置を認識し、この接眼部に最も近い表示装置のみによって前記情報の表示を行わしめる制御手段とを備えたことを、特徴とする。
【０００９】
この測量機とは、電子セオドライトのような測角器であっても良いし、光波測距儀のような測距儀であっても良いし、これらの機能を併せ持つトータルステーションであっても良い。
【００１０】
測量機は視準望遠鏡を水平方向に傾動自在に保持しても良いし、鉛直方向に傾動自在に保持しても良い。
各表示装置は、全く同じ情報内容を表示することが望ましいが、例えば、一方がデジタル表示をするとともに他方がアナログ表示をするように構成されても良い。この情報とは、測量機による測量結果や操作指示等の情報である。
【００１１】
傾動角測定手段は、視準望遠鏡と測量機本体との間の相対回転角を検出しても良いし、視準望遠鏡自体の傾斜角を測定しても良い。前者の場合、視準望遠鏡に接続された可変抵抗器の抵抗値変化として傾動角を測定しても良いし、ロータリーエンコーダによって傾動角を測定しても良い。
【００１２】
制御手段は、傾斜角の範囲を複数範囲に予め分けておいても良い。各傾斜角の範囲は、夫々、その範囲に対応する表示装置が視準望遠鏡の接眼部に対して他のどの表示装置よりも近づく傾斜角の範囲である。このようにすれば、制御手段は、現時点での傾斜角がどの範囲に入っているかを判断するだけで、対応する表示装置に情報の表示を行わしめることができる。測量機本体が前後両面を備えるとともにこれら前後両面に夫々表示装置を配置している場合には、視準望遠鏡が鉛直方向を向いたときの傾動角が、二つの傾動角の範囲の中間点とすることができる。
【００１３】
制御手段は、表示を行う表示装置に対しては表示データを出力するとともに他の表示装置に対しては情報表示を停止させる停止信号を出力するように構成することができる。また、各表示装置が夫々バックライトを備えている場合には、表示を行う表示装置のバックライトのみを点灯させるとともに、それ以外の表示装置のバックライトを消灯させても良い。
【００１４】
請求項２による測量機は、請求項１の測量機本体が、互いに反対側を向いた前面及び後面を有し、視準望遠鏡が、その接眼部が前記測量機本体の前面と同じ側を向く状態とその接眼部が前記測量機本体の後面と同じ側を向く状態との間で傾動自在となっており、表示装置が、前記測量機本体の前面と後面とに夫々配置されていることで、特定したものである。
【００１５】
請求項３による測量機は、請求項２の視準望遠鏡と測量機本体との間が軸によって回動自在となっているとともに、傾動角測定手段が、この軸回りにおける前記視準望遠鏡と前記測量機本体の相対角を検出することで、特定したものである。
【００１６】
請求項４による測量機は、請求項３の傾動角測定手段が、エンコーダを有していることで、特定したものである。
請求項５による測量機は、請求項３の視準望遠鏡が、前記測量機の使用状態において鉛直方向に傾動することで、特定したものである。
【００１７】
請求項６による測量機は、請求項１の制御手段が、前記情報の表示を行う表示装置に対しては前記情報を表示するための表示データを出力するとともに、それ以外の表示装置に対しては表示を停止させるための停止信号を出力することで、特定したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態は、本発明による測量機をトータルステーションとして適用した例を、示すものである。
＜トータルステーションの機械構成＞
図１は、このトータルステーションの外観を示す正面図であり、図２は、図１の左側から見た状態を示すトータルステーションの側面である。これら図１及び図２から明らかなように、トータルステーションは、取手部１１，本体部２，基台部３，及び、整準ブロック４を、図面上上方から順に積載して構成されている。また、略Ｕ字状の形状を有している本体部２のＵ字状凹部２ａ内には、視準望遠鏡部１が回転自在に保持されている。以下、これら各構成部分の説明を行う。
【００１９】
視準望遠鏡部１は、測角対象地点に配置された反射プリズム（コーナキューブ）やターゲットを視準するための視準望遠鏡１ａを内蔵しており、その接眼部１ｂ及び対物部１ｃが、この視準望遠鏡部１の前後の端面から露出している。この視準望遠鏡１ａは、光波測距のための変調光の送光光学系，及び受光光学系を兼ねている。その他、視準望遠鏡部１内には、この変調光を出射する発光素子，反射プリズムからの変調光の戻り光を受光する受光素子，等が内蔵されている。
【００２０】
この視準望遠鏡部１は、本体部２のＵ字状凹部２ａ内に掛け渡された軸６によって軸支され、図１の紙面の上下方向に沿って立てた垂直面内で回転（傾動）可能となっている。視準望遠鏡部１と一体に回転する軸６の端部には円盤状の透明スケール７ａが固着されている。一方、本体部２内には、この透明スケール７ａ上に描かれたパターン７ｃ（図３参照）を読み取る検出装置７ｂが固設されている。これら透明スケール７ａ及び検出装置７ｂは、インクリメンタル方式の鉛直方向エンコーダ７を構成し、軸６回りにおける視準望遠鏡部１と本体部２との間の相対回転方向を示すパルスを、その相対回転角度に対応する個数だけ発生する。また、透明スケール７ａ上には原点検出用パターン７ｄ（図３参照）が描かれている。この原点検出用パターン７ｄは、視準望遠鏡１ａの接眼部１ｂを本体部２の後面（図１に示されている面）側に向け且つこの視準望遠鏡１ａの光軸を水平方向を向けた時に検出装置７ｂによって検出される位置に、描かれている。この原点検出パターン７ｄを検出すると、検出装置７ｂは、原点検出を示すパルス（原点検出パルス）を出力する。
【００２１】
基台部３は、図２に示すように、トータルステーションの使用時において鉛直方向に向けられる軸９によって、本体部２の底面に軸支される。この軸９は、軸６の方向に直交する方向を向くように、配置されている。このような構成により、基台部３は、図１及び図２の紙面の左右方向に沿って立てた面内で、本体部２に対して相対回転可能となっている。この基台部３と一体に回転する軸９の端部には円盤状のスケール１０ａが設けられている。一方、本体部２内には、このスケール１０ａ上に描かれたパターンを読み取る検出装置１０ｂが固設されている。これらスケール１０ａ及び検出装置１０ｂは、インクリメンタル方式の水平方向エンコーダ１０を構成し、基台部３と本体部２との間の相対回転方向を示すパルスを、その相対回転角に対応する個数だけ発生する。
【００２２】
測量機本体としての本体部２は、上述した鉛直方向エンコーダ７及び水平方向エンコーダ１０の他、トータルステーション全体の制御を行うための回路を内蔵している。そして、その後面には、この回路によって出力される各種データや操作指示を表示する第１表示装置１２ａが設けられている。また、その前面には、第１表示装置１２ａと同じ内容の表示を行える第２表示装置１２ｂが設けられている。これら第１表示装置１２ａ及び第２表示装置１２ｂは、共に、液晶表示素子（ＬＣＤ）である。そして、第１表示装置１２ａは、その背後（本体部２の内部）に設けられた第１バックライト１４ａによって照明される。同様に、第２表示装置１２ｂは、その背後（本体部２の内部）に設けられた第２バックライト１４ｂによって照明される。これら各表示装置１２ａ，１２ｂの下側には、各種データや操作コマンドを本体部２の内部回路に入力するための入力操作部１３が設けられている。なお、本体部２の後面に設けられた鉛直方向微調整ネジ２ｂは、視準望遠鏡部１の本体部２に対する回転量を微調整するためのネジである。また、本体部２の下部近傍に設けられた水平方向微調整ネジ２ｃは、本体部２の基台部３に対する回転量を微調整するためのネジである。
【００２３】
本体部２の上部には、そのＵ字状凹部２ａをまたぐように、取手部１１が着脱自在に取り付けられている。即ち、トータルステーションの上方に位置する地点を測距する場合には、この取手部１１が測距光軸を遮ってしまうので、この取手部１１を取り外す。また、トータルステーションの上方後側に位置する点と上方前側に位置する点との間の角度を測角する場合には、視準望遠鏡１ａの接眼部１ｂが本体部２の前面と同じ側を向く状態から後面と同じ側を向く状態へ移動するように、視準望遠鏡１ａを回転させねばならない。従って、この回転操作の邪魔にならないよう、この取手部１１を取り外す。
【００２４】
整準ブロック４は、上部板４ａ及び下部板４ｂから構成されて、下部板４ｂからの突出量が微調整可能な３個の整準ネジ８をその周方向における等角度間隔位置に有している。そして、これら整準ネジ８の突出量を微調整することにより、上部板４ａを下部板４ｂに対して任意の向き及び角度に相対傾動させて、軸９を鉛直方向に向けさせることができる。なお、基台部３と上部板４ａとの間は、相互に水平方向にシフト可能な求心軸受となっており、軸９を所定の測点上に移動させる求心作業ができるようになっている。図２に示すように本体部２の側面からその接眼部が突出するように設けられた求心望遠鏡２ｄは、軸９と同軸の対物光軸を有し、上述の求心作業を行うためのガイドとして機能する。また、上部板４ａに設けられた固定ネジ４ｃは、基台部３と上部板４ａとの間の動きを固定するためのネジである。
【００２５】
以上の機械構成により、視準望遠鏡部１は、基台部３に対してあらゆる方向を向くことができる。そして、この時の視準望遠鏡１ａの方向は、鉛直方向エンコーダ７及び水平方向エンコーダ１０によって測角される。
＜トータルステーションの内部回路＞
次に、トータルステーション内部回路の主要部を、図３のブロック図を用いて説明する。
【００２６】
図３において、ＣＰＵ１５は、鉛直方向エンコーダ７の検出装置７ｂに接続された鉛直角測定回路１６，第１表示装置１２ａ及び第１バックライト１４ａに接続された第１駆動回路１７ａ，及び、第２表示装置１２ｂ及び第２バックライト１４ｂに接続された第２駆動回路１７ｂに、夫々接続されている。なお、この図３においては、視準望遠鏡部１内に内蔵されている光波測距用回路，水平方向エンコーダ１０，及び入力操作部１３の図示が省略されている。
【００２７】
上述の鉛直角測定回路１６は、鉛直方向エンコーダ７の検出装置７ｂから出力される各種パルスをカウントすることにより、視準望遠鏡１ａの鉛直角（傾動角）を測角する。詳しく述べると、図２に示すように、視準望遠鏡１ａの接眼部１ｂを本体部２の後面側に向けた状態でこの視準望遠鏡１ａの光軸を水平方向を向けた状態では、上述した如く、鉛直方向エンコーダ７の検出装置７ｂから原点検出パルスが出力される。鉛直角測定回路１６は、この原点検出パルスを検出すると、内部カウンタをリセットして、視準望遠鏡１ａの鉛直角を示しているそのカウント値を“０”にする。従って、この時の視準望遠鏡１ａの鉛直角は、０度であると測角される。
【００２８】
そして、視準望遠鏡１ａが図２の状態から時計方向に回転すると、＋方向の回転を示すパルスが、その回転角度に応じた個数だけ検出回路７ｂから出力される。鉛直角測定回路１６は、このパルスを検出する毎に、内部カウンタのカウント値を＋方向にカウントアップする。従って、その回転角が＋方向の角度として測角される。例えば、視準望遠鏡１ａの接眼部１ｂが下方を向いた時には、その鉛直角が＋９０度であると測角され、視準望遠鏡１ａの接眼部１ｂが本体部２の前側にて水平方向を向いた時には、その鉛直角が＋１８０度であると測角される。
【００２９】
これに対して、視準望遠鏡１ａが図２の状態から反時計方向に回転すると、−方向の回転を示すパルスが、その回転角度に応じた個数だけ検出回路７ｂから出力される。鉛直角測定回路１６は、このパルスを検出する毎に、内部カウンタのカウント値を−方向にカウントダウンする。従って、その回転角が−方向の角度として測角される。例えば、視準望遠鏡１ａの接眼部１ｂが上方を向いた時には、その鉛直角が−９０度であると測角される。即ち、これら鉛直方向エンコーダ７及び鉛直角測定回路１６が、傾動角測定手段を構成する。
【００３０】
制御手段としてのＣＰＵ１５は、このトータルステーション全体の制御を行う中央処理装置である。即ち、このＣＰＵ１５は、入力操作部１３からの入力に応じて、図示せぬ光波測距用回路に対して測距開始命令を発行するとともに、この光波測距用回路にて測距された測距値を受信する。また、このＣＰＵ１５は、鉛直角測定回路１６にて測角された鉛直角，及び、水平方向エンコーダ１０に接続された図示せぬ水平角測定回路にて測角された水平角を、受信する。ＣＰＵ１５は、受信したこれらデータに対して所定のデータ処理を施すことにより、種々の情報を算出する。
【００３１】
ＣＰＵ１５は、これら受信され又は算出した各データ並びに入力指示等の表示データを、制御信号とともに、何れかの駆動回路１７ａ，１７ｂに対して出力する。この制御信号とは、各駆動回路１７ａ，１７ｂを起動させて、表示データを表示可能な状態とするための信号である。なお、ＣＰＵ１５は、表示データ及び制御信号を送信しない側の駆動回路１７ａ，１７ｂに対しては、停止信号を出力する。この停止信号とは、駆動回路１７ａ，１７ｂを停止させて情報表示を停止させるための信号である。具体的には、ＣＰＵ１５は、鉛直角測定回路１６から入力される鉛直角θが−９０度＜θ≦＋９０度の範囲内である場合，即ち、視準望遠鏡１ａの接眼部１ｂが本体部２の後面側を向いている場合には、この接眼部１ｂの近傍に位置する第１表示装置１２ａを駆動するための第１駆動回路１７ａ対して、制御信号及び表示データを出力し、接眼部１ｂから離れた側に位置する第２表示装置１２ｂを駆動するための第２駆動回路１７ｂに対して、停止信号を出力する。これに対して、鉛直角測定回路１６から入力される鉛直角θが＋９０度＜θ≦＋２７０度の範囲内である場合，即ち、視準望遠鏡１ａの接眼部１ｂが本体部２の前面側を向いている場合には、この接眼部１ｂの近傍に位置する第２表示装置１２ｂを駆動するための第２駆動回路１７ｂ対して、制御信号及び表示データを出力し、接眼部１ｂから離れた側に位置する第１表示装置１２ａを駆動するための第１駆動回路１７ａに対して、停止信号を出力する。
【００３２】
なお、鉛直角測定回路１６から入力される鉛直角θが＋９０度の場合，及び−９０（＋２７０）度である場合に、両駆動回路１７ａ，１７ｂに対して、制御信号及び表示データを出力しても良い。この場合両表示装置１２ａ，１２ｂによって情報表示がなされることになる。
【００３３】
各駆動回路１７ａ，１７ｂは、ＣＰＵ１５から制御信号及び表示データを受信した場合には、対応するバックライト１４ａ，１４ｂを点灯させるとともに、対応する表示装置（液晶表示板）１２ａ，１２ｂを構成する何れかの電極に、選択的に電圧を印可し、表示データに対応する情報を表示させる。一方、各駆動回路１７ａ，１７ｂは、ＣＰＵ１５から停止信号を受信した場合には、対応するバックライト１４ａ，１４ｂを消灯させるとともに、対応する表示装置（液晶表示板）１２ａ，１２ｂへの電圧印可を停止し、情報表示を中止する。
＜実施例の作用＞
次に、本実施形態による作用を、図４のフローチャートに基づいて説明する。このフローチャートは、各表示装置１２ａ，１２ｂによって情報表示を行うためにＣＰＵ１５にて実行される制御処理の内容を示すものであり、ＣＰＵ１５に電源が投入されることによりスタートする。そして、最初のＳ１において、鉛直角測定回路１６にて視準望遠鏡１ａの鉛直角を測定させ、測定された鉛直角の値を読み込む。
【００３４】
次のＳ２では、Ｓ１にて読み込んだ鉛直角に基づいて、視準望遠鏡１ａの接眼部１の向きを判定する。そして、鉛直角θが−９０度＜θ≦＋９０度の範囲にある場合には、接眼部１が本体２の後面側に位置するものと判断し、Ｓ３において、第１駆動回路１７ａに対して制御信号及び表示データを出力するとともに、第２駆動回路１７ｂに対して停止信号を出力する。その結果、図５（１）に示すように、第１表示装置１２ａのみによって表示がなされ、第２表示装置１２ｂによる表示が停止される。
【００３５】
これに対して、鉛直角θが＋９０度＜θ≦＋２７０度の範囲にある場合には、接眼部１が本体２の前面側に位置するものと判断し、Ｓ４において、第２駆動回路１７ｂに対して制御信号及び表示データを出力するとともに、第１駆動回路１７ａに対して停止信号を出力する。その結果、図５（２）に示すように、第２表示装置１２ｂのみによって表示がなされ、第１表示装置１２ａによる表示が停止される。
【００３６】
何れの場合においても、各信号を出力した後には、現時点における鉛直角を測定するために、処理をＳ１に戻し、以上の各処理を繰り返す。
このように、本実施形態によると、同時に情報の表示を行う表示装置１２ａ，１２ｂは一個のみに限られる。従って、これら表示装置１２ａ，１２ｂを構成する液晶表示板にて消費される電力，及びバックライト１４ａ，１４ｂにて消費される電力も、約半分に抑えることができる。その結果、トータルステーション全体の消費電力を抑えることができるので、バッテリーの使用可能期間の短縮を防止することができる。
【００３７】
なお、このようにして片方の表示装置１２ａ，１２ｂによる情報表示を停止する場合であっても、各時点において視準望遠鏡１ａの接眼部１ｂの近傍に位置する表示装置１２ａ，１２ｂによって、常に情報表示がなされている。この接眼部１ｂの近傍とは、視準を行う作業者がトータルステーションの操作を行っている蓋然性が高い側である。従って、片方の表示装置１２ａ，１２ｂによる情報表示を停止しているとしても、作業者によるトータルステーションの操作に対しては、何らの支障とならない。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明による測量機によれば、測量機に設けられた複数の表示装置のうち作業者によって観察されていない側の表示装置によるデータ表示を停止するようにしたので、作業者による操作の支障となることなく、複数の表示装置での消費電力を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるトータルステーションの正面図
【図２】図１のトータルステーションの側面図
【図３】トータルステーションの内部回路を示すブロック図
【図４】図３のＣＰＵにおいて実行される制御処理を示すフローチャート
【図５】図４の制御処理の結果としてのトータルステーションの状態を示す図
【符号の説明】
１視準望遠鏡部
１ａ視準望遠鏡
２本体部
７鉛直方向エンコーダ
１２ａ第１表示装置
１２ｂ第２表示装置
１４ａ第１駆動回路
１４ｂ第２駆動回路
１６鉛直角測定回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surveying instrument that can selectively use a plurality of display devices.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a surveying instrument for measuring the distance and height of a land, a distance measuring instrument such as a light wave distance measuring instrument and an angle measuring instrument such as an electronic theodolite are generally used. The light wave rangefinder measures a distance from a specific measurement point to a measurement target point. In addition, the electronic theodolite measures the direction of the measurement target point as a horizontal angle and an altitude angle centered on a specific measurement point. Recently, a total station in which this light wave rangefinder and an electronic theodolite are combined together has been put into practical use.
[0003]
These surveying instruments are generally provided with a base part, a main body part rotatably provided in a horizontal direction with respect to the base part, and a vertical part with respect to the main body part. It consists of a collimating telescope. Further, in the angle measuring instrument, an angle sensor (such as an encoder) for measuring the vertical angle between the collimating telescope and the main body part, and a relative horizontal angle between the main body part and the base part are measured. Angle sensors (encoders, etc.) are provided. Therefore, when the measurement target point is collimated by the collimating telescope, the direction of the measurement target point can be measured as the horizontal angle and altitude angle of the collimating telescope with respect to the base part. The distance measuring instrument is configured so that the collimating optical axis of the collimating telescope is coaxial with the ranging optical axis. Accordingly, by collimating the measurement target point with this collimation telescope, the distance measuring optical axis can be adjusted to the measurement target point.
[0004]
By the way, in such a surveying instrument, a display device is provided in order to display survey values (ranging values, angle values, etc.) obtained as a result of surveying and operation instructions. In this case, as described above, the collimating telescope is rotatable in the vertical direction with respect to the main body, that is, the eyepiece of the collimating telescope can face both the front side and the back side of the main body. In consideration, it is desirable to provide a display device on each of the front side and the back side of the main body to display the same data.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the same data is displayed on each of the two display devices, the power consumption increases as compared with the case where there is only one display device. In particular, when a backlight for illumination is provided in each display device, the power consumption of the entire surveying instrument becomes absolutely large, and the usable time of the battery of the surveying instrument is shortened. Nevertheless, only one of the two display devices can be observed by one worker at a time. Therefore, the display device on the side that is not observed by the worker is wasting power.
[0006]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a surveying instrument that can suppress power consumption in a plurality of display devices without hindering operation by an operator.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the fact that in many cases the operator operates the surveying instrument on the eyepiece side of the collimating telescope.
[0008]
That is, the surveying instrument according to claim 1 includes a collimating telescope for collimating a survey target point, a surveying instrument main body that tiltably holds the collimating telescope, and the surveying instrument main body for displaying information. Based on the tilt angle measured by the tilt angle measuring means, the tilt angle measuring means for measuring the tilt angle of the collimating telescope with respect to the surveying instrument main body, And a control means for recognizing the position of the eyepiece of the collimating telescope and displaying the information only by the display device closest to the eyepiece.
[0009]
The surveying instrument may be an angle measuring instrument such as an electronic theodolite, a distance measuring instrument such as an optical wave measuring instrument, or a total station having both functions.
[0010]
The surveying instrument may hold the collimating telescope so as to be tiltable in the horizontal direction or may be held so as to be tiltable in the vertical direction.
Each display device desirably displays exactly the same information content. For example, one display may be configured to perform digital display and the other to perform analog display. This information is information such as survey results by the surveying instrument and operation instructions.
[0011]
The tilt angle measuring means may detect the relative rotation angle between the collimating telescope and the surveying instrument main body, or may measure the tilt angle of the collimating telescope itself. In the former case, the tilt angle may be measured as a change in the resistance value of the variable resistor connected to the collimating telescope, or the tilt angle may be measured by a rotary encoder.
[0012]
The control means may divide the tilt angle range into a plurality of ranges in advance. Each tilt angle range is a range of tilt angles at which the display device corresponding to the range approaches the eyepiece part of the collimating telescope than any other display device. In this way, the control means can display information on the corresponding display device only by determining which range the current tilt angle is in. If the main body of the surveying instrument is equipped with both front and rear surfaces and display devices are arranged on both front and rear surfaces, the tilt angle when the collimating telescope is oriented in the vertical direction is the midpoint between the two tilt angle ranges. can do.
[0013]
The control means can be configured to output display data to a display device that performs display and to output a stop signal that stops information display to other display devices. When each display device is provided with a backlight, only the backlight of the display device that performs display may be turned on, and the backlights of other display devices may be turned off.
[0014]
The surveying instrument according to claim 2 has the front and rear surfaces of the surveying instrument main body of claim 1 facing away from each other, and the collimating telescope has an eyepiece portion on the same side as the front surface of the surveying instrument main body. It is tiltable between a state facing and a state where its eyepiece is facing the same side as the rear surface of the surveying instrument main body, and display devices are respectively arranged on the front surface and the rear surface of the surveying instrument main body. That's what I specified.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, the surveying instrument according to the third aspect is configured such that the axis between the collimating telescope according to the second aspect and the main body of the surveying instrument is rotatable by an axis, and the tilt angle measuring means includes the collimating telescope around the axis and the collimating telescope. It is specified by detecting the relative angle of the surveying instrument body.
[0016]
The surveying instrument according to claim 4 is specified by the tilt angle measuring means of claim 3 having an encoder.
The surveying instrument according to claim 5 is specified by tilting the collimating telescope according to claim 3 in the vertical direction in the usage state of the surveying instrument.
[0017]
In the surveying instrument according to claim 6, the control means according to claim 1 outputs display data for displaying the information to a display device that displays the information, and to other display devices. Is specified by outputting a stop signal for stopping the display.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment shows an example in which the surveying instrument according to the present invention is applied as a total station.
<Total station machine configuration>
FIG. 1 is a front view showing the external appearance of the total station, and FIG. 2 is a side view of the total station as seen from the left side of FIG. As is apparent from FIGS. 1 and 2, the total station is configured by stacking a handle portion 11, a main body portion 2, a base portion 3, and a leveling block 4 in order from the upper side of the drawing. The collimating telescope unit 1 is rotatably held in the U-shaped recess 2a of the main body 2 having a substantially U-shape. Hereinafter, each of these components will be described.
[0019]
The collimating telescope unit 1 has a built-in collimating telescope 1a for collimating a reflecting prism (corner cube) and a target arranged at a target object for angle measurement, and the eyepiece unit 1b and the objective unit 1c are The collimating telescope unit 1 is exposed from the front and rear end surfaces. This collimating telescope 1a also serves as a light transmitting optical system and a light receiving optical system for modulated light for light wave ranging. In addition, the collimating telescope unit 1 includes a light emitting element for emitting the modulated light, a light receiving element for receiving the return light of the modulated light from the reflecting prism, and the like.
[0020]
The collimating telescope unit 1 is pivotally supported by a shaft 6 spanned in a U-shaped concave portion 2a of the main body unit 2 and rotates (tilts) in a vertical plane which stands along the vertical direction of the paper surface of FIG. It is possible. A disc-shaped transparent scale 7 a is fixed to the end of the shaft 6 that rotates integrally with the collimating telescope unit 1. On the other hand, a detection device 7b for reading a pattern 7c (see FIG. 3) drawn on the transparent scale 7a is fixed in the main body 2. The transparent scale 7 a and the detection device 7 b constitute an incremental vertical encoder 7, and a pulse indicating a relative rotation direction between the collimating telescope unit 1 and the body unit 2 around the axis 6 is expressed as a relative rotation angle. The number corresponding to is generated. An origin detection pattern 7d (see FIG. 3) is drawn on the transparent scale 7a. The origin detection pattern 7d is such that the eyepiece 1b of the collimating telescope 1a is directed toward the rear surface (surface shown in FIG. 1) of the main body 2 and the optical axis of the collimating telescope 1a is directed horizontally. At the position detected by the detection device 7b. When this origin detection pattern 7d is detected, the detection device 7b outputs a pulse indicating origin detection (origin detection pulse).
[0021]
As shown in FIG. 2, the base 3 is pivotally supported on the bottom surface of the main body 2 by a shaft 9 that is directed in the vertical direction when the total station is used. The shaft 9 is arranged so as to face a direction orthogonal to the direction of the shaft 6. With such a configuration, the base unit 3 can be rotated relative to the main body unit 2 within a plane that is raised along the horizontal direction of the plane of FIG. 1 and FIG. A disc-shaped scale 10 a is provided at the end of the shaft 9 that rotates integrally with the base 3. On the other hand, a detection device 10b for reading a pattern drawn on the scale 10a is fixed in the main body 2. The scale 10a and the detection device 10b constitute an incremental horizontal encoder 10, and generate a number of pulses indicating the relative rotation direction between the base unit 3 and the main body unit 2 corresponding to the relative rotation angle. To do.
[0022]
The main body 2 as the main body of the surveying instrument incorporates a circuit for controlling the entire total station in addition to the vertical encoder 7 and the horizontal encoder 10 described above. On the rear surface, a first display device 12a for displaying various data output by the circuit and operation instructions is provided. In addition, a second display device 12b capable of displaying the same content as the first display device 12a is provided on the front surface. Both the first display device 12a and the second display device 12b are liquid crystal display elements (LCD). The first display device 12a is illuminated by a first backlight 14a provided behind it (inside the main body 2). Similarly, the second display device 12b is illuminated by a second backlight 14b provided behind it (inside the main body 2). Below these display devices 12a and 12b, an input operation unit 13 for inputting various data and operation commands to the internal circuit of the main unit 2 is provided. The vertical fine adjustment screw 2b provided on the rear surface of the main body 2 is a screw for finely adjusting the amount of rotation of the collimating telescope 1 with respect to the main body 2. The horizontal fine adjustment screw 2 c provided near the lower portion of the main body 2 is a screw for finely adjusting the amount of rotation of the main body 2 with respect to the base 3.
[0023]
A handle 11 is detachably attached to the upper portion of the main body 2 so as to straddle the U-shaped recess 2a. That is, when measuring a point located above the total station, the handle portion 11 blocks the distance measuring optical axis, and thus the handle portion 11 is removed. When the angle between the point located on the upper rear side of the total station and the point located on the upper front side is measured, the eyepiece 1b of the collimating telescope 1a is located on the same side as the front surface of the main body 2. The collimating telescope 1a must be rotated so as to move from the state facing to the state facing the same side as the rear surface. Therefore, the handle 11 is removed so as not to interfere with the rotation operation.
[0024]
The leveling block 4 includes an upper plate 4a and a lower plate 4b, and has three leveling screws 8 that can finely adjust the amount of protrusion from the lower plate 4b at equiangular intervals in the circumferential direction. Yes. Then, by finely adjusting the protruding amount of the leveling screws 8, the upper plate 4a can be tilted relative to the lower plate 4b in an arbitrary direction and angle, and the shaft 9 can be directed in the vertical direction. In addition, between the base part 3 and the upper board 4a is a centripetal bearing that can be shifted in the horizontal direction, and a centripetal operation for moving the shaft 9 on a predetermined measuring point can be performed. . As shown in FIG. 2, the centripetal telescope 2d provided so that the eyepiece portion protrudes from the side surface of the main body 2 has an objective optical axis that is coaxial with the axis 9, and a guide for performing the centripetal operation described above Function as. The fixing screw 4c provided on the upper plate 4a is a screw for fixing the movement between the base portion 3 and the upper plate 4a.
[0025]
With the above mechanical configuration, the collimating telescope unit 1 can face in all directions with respect to the base unit 3. The direction of the collimating telescope 1a at this time is measured by the vertical encoder 7 and the horizontal encoder 10.
<Total station internal circuit>
Next, the main part of the total station internal circuit will be described with reference to the block diagram of FIG.
[0026]
In FIG. 3, the CPU 15 includes a vertical angle measurement circuit 16 connected to the detection device 7b of the vertical encoder 7, a first drive circuit 17a connected to the first display device 12a and the first backlight 14a, and a second drive circuit 17a. The second driving circuit 17b is connected to the display device 12b and the second backlight 14b, respectively. In FIG. 3, the optical distance measuring circuit, the horizontal encoder 10 and the input operation unit 13 incorporated in the collimating telescope unit 1 are not shown.
[0027]
The vertical angle measurement circuit 16 described above measures the vertical angle (tilt angle) of the collimating telescope 1a by counting various pulses output from the detection device 7b of the vertical direction encoder 7. More specifically, as shown in FIG. 2, in the state in which the eyepiece 1b of the collimating telescope 1a is directed toward the rear surface side of the main body 2, the optical axis of the collimating telescope 1a is in the horizontal direction. As described above, the origin detection pulse is output from the detection device 7 b of the vertical encoder 7. When detecting the origin detection pulse, the vertical angle measuring circuit 16 resets the internal counter to set the count value indicating the vertical angle of the collimating telescope 1a to “0”. Accordingly, the vertical angle of the collimating telescope 1a at this time is measured to be 0 degrees.
[0028]
When the collimating telescope 1a rotates clockwise from the state of FIG. 2, the detection circuit 7b outputs a number of pulses indicating rotation in the + direction according to the rotation angle. Every time the vertical angle measurement circuit 16 detects this pulse, it counts up the count value of the internal counter in the + direction. Accordingly, the rotation angle is measured as an angle in the + direction. For example, when the eyepiece 1b of the collimating telescope 1a faces downward, the vertical angle is measured to be +90 degrees, and the eyepiece 1b of the collimating telescope 1a is horizontal in front of the main body 2. When facing the direction, the vertical angle is measured to be +180 degrees.
[0029]
On the other hand, when the collimating telescope 1a rotates counterclockwise from the state shown in FIG. 2, the detection circuit 7b outputs a number of pulses indicating the rotation in the-direction according to the rotation angle. Each time the vertical angle measurement circuit 16 detects this pulse, it counts down the count value of the internal counter in the negative direction. Therefore, the rotation angle is measured as an angle in the-direction. For example, when the eyepiece 1b of the collimating telescope 1a faces upward, the vertical angle is measured to be −90 degrees. That is, the vertical encoder 7 and the vertical angle measuring circuit 16 constitute a tilt angle measuring means.
[0030]
The CPU 15 as a control means is a central processing unit that controls the entire total station. That is, the CPU 15 issues a distance measurement start command to a light wave distance measuring circuit (not shown) in response to an input from the input operation unit 13 and measures the distance measured by the light wave distance measurement circuit. Receives the distance value. The CPU 15 also receives the vertical angle measured by the vertical angle measurement circuit 16 and the horizontal angle measured by a horizontal angle measurement circuit (not shown) connected to the horizontal encoder 10. The CPU 15 calculates various information by performing predetermined data processing on the received data.
[0031]
The CPU 15 outputs each received and calculated data and display data such as an input instruction to one of the drive circuits 17a and 17b together with a control signal. This control signal is a signal for activating each of the drive circuits 17a and 17b so that the display data can be displayed. The CPU 15 outputs a stop signal to the drive circuits 17a and 17b on the side that does not transmit display data and control signals. This stop signal is a signal for stopping the information display by stopping the drive circuits 17a and 17b. Specifically, when the vertical angle θ input from the vertical angle measurement circuit 16 is in a range of −90 degrees <θ ≦ + 90 degrees, the CPU 15 is configured such that the eyepiece 1b of the collimating telescope 1a is the main body. 2, the control signal and the display data are output to the first drive circuit 17a for driving the first display device 12a located in the vicinity of the eyepiece 1b. A stop signal is output to the second drive circuit 17b for driving the second display device 12b located on the side away from the eye 1b. On the other hand, when the vertical angle θ input from the vertical angle measuring circuit 16 is in the range of +90 degrees <θ ≦ + 270 degrees, that is, the eyepiece 1b of the collimating telescope 1a is on the front side of the main body 2. Is directed to the second drive circuit 17b for driving the second display device 12b located in the vicinity of the eyepiece 1b, the control signal and the display data are output from the eyepiece 1b. A stop signal is output to the first drive circuit 17a for driving the first display device 12a located on the far side.
[0032]
When the vertical angle θ input from the vertical angle measuring circuit 16 is +90 degrees and −90 (+270) degrees, control signals and display data are output to both the drive circuits 17a and 17b. May be. In this case, information is displayed by both display devices 12a and 12b.
[0033]
When each of the drive circuits 17a and 17b receives a control signal and display data from the CPU 15, it turns on the corresponding backlights 14a and 14b, and any of the corresponding display devices (liquid crystal display plates) 12a and 12b. A voltage is selectively applied to these electrodes to display information corresponding to the display data. On the other hand, when each drive circuit 17a, 17b receives a stop signal from the CPU 15, it turns off the corresponding backlights 14a, 14b and applies voltage to the corresponding display devices (liquid crystal display panels) 12a, 12b. Stop and stop displaying information.
<Operation of Example>
Next, the effect | action by this embodiment is demonstrated based on the flowchart of FIG. This flowchart shows the contents of the control process executed by the CPU 15 to display information by the display devices 12a and 12b, and starts when the CPU 15 is turned on. In the first S1, the vertical angle measurement circuit 16 measures the vertical angle of the collimating telescope 1a and reads the value of the measured vertical angle.
[0034]
In next S2, the direction of the eyepiece 1 of the collimating telescope 1a is determined based on the vertical angle read in S1. When the vertical angle θ is in the range of −90 degrees <θ ≦ + 90 degrees, it is determined that the eyepiece unit 1 is located on the rear side of the main body 2, and in S3, the first drive circuit 17a is inspected. The control signal and display data are output, and a stop signal is output to the second drive circuit 17b. As a result, as shown in FIG. 5 (1), the display is made only by the first display device 12a, and the display by the second display device 12b is stopped.
[0035]
On the other hand, when the vertical angle θ is in the range of +90 degrees <θ ≦ + 270 degrees, it is determined that the eyepiece unit 1 is located on the front side of the main body 2, and in S4, the second drive circuit 17b. A control signal and display data are output to the first drive circuit 17a, and a stop signal is output to the first drive circuit 17a. As a result, as shown in FIG. 5 (2), the display is made only by the second display device 12b, and the display by the first display device 12a is stopped.
[0036]
In any case, after outputting each signal, the process returns to S1 to repeat the above processes in order to measure the current vertical angle.
Thus, according to the present embodiment, the number of display devices 12a and 12b that simultaneously display information is limited to one. Therefore, the power consumed by the liquid crystal display panels constituting the display devices 12a and 12b and the power consumed by the backlights 14a and 14b can be reduced to about half. As a result, the power consumption of the entire total station can be suppressed, so that shortening of the battery usable period can be prevented.
[0037]
Even when the information display by one of the display devices 12a and 12b is stopped in this way, the display devices 12a and 12b positioned in the vicinity of the eyepiece 1b of the collimating telescope 1a at each time are always used. Information is displayed. The vicinity of the eyepiece 1b is a side having a high probability that a collimating operator is operating the total station. Therefore, even if the information display by one of the display devices 12a and 12b is stopped, there is no hindrance to the operation of the total station by the operator.
[0038]
【The invention's effect】
According to the surveying instrument according to the present invention configured as described above, the data display by the display device on the side not observed by the operator among the plurality of display devices provided in the surveying instrument is stopped. It is possible to suppress power consumption in a plurality of display devices without hindering operation by an operator.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a total station according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the total station in FIG. 1. FIG. 3 is a block diagram showing an internal circuit of the total station. FIG. 5 is a flowchart showing the control process.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Collimating telescope part 1a Collimating telescope 2 Main body part 7 Vertical direction encoder 12a 1st display apparatus 12b 2nd display apparatus 14a 1st drive circuit 14b 2nd drive circuit 16 Vertical angle measurement circuit

Claims

測量対象点を視準するための視準望遠鏡と、
この視準望遠鏡を傾動自在に保持する測量機本体と、
情報を表示するために前記測量機本体上の異なった箇所に夫々配置された複数の表示装置と、
前記測量機本体に対する前記視準望遠鏡の傾動角を測定する傾動角測定手段と、
この傾動角測定手段によって測定された前記傾動角に基づいて前記視準望遠鏡の接眼部の位置を認識し、この接眼部に最も近い表示装置のみによって前記情報の表示を行わしめる制御手段と
を備えたことを特徴とする測量機。A collimating telescope for collimating the survey target point;
A main body of the surveying instrument that tiltably holds the collimating telescope;
A plurality of display devices respectively arranged at different locations on the surveying instrument main body to display information;
A tilt angle measuring means for measuring a tilt angle of the collimating telescope with respect to the surveying instrument body;
Control means for recognizing the position of the eyepiece of the collimating telescope based on the tilt angle measured by the tilt angle measuring means and displaying the information only by a display device closest to the eyepiece; A surveying instrument characterized by comprising:

前記測量機本体は、互いに反対側を向いた前面及び後面を有し、
前記視準望遠鏡は、その接眼部が前記測量機本体の前面と同じ側を向く状態とその接眼部が前記測量機本体の後面と同じ側を向く状態との間で傾動自在であり、
前記表示装置は、前記測量機本体の前面と後面とに夫々配置されている
ことを特徴とする請求項１記載の測量機。The surveying instrument main body has a front surface and a rear surface facing opposite sides,
The collimating telescope is freely tiltable between a state in which the eyepiece portion faces the same side as the front surface of the surveying instrument body and a state in which the eyepiece portion faces the same side as the rear surface of the surveying instrument body,
The surveying instrument according to claim 1, wherein the display device is disposed on a front surface and a rear surface of the surveying instrument main body, respectively.

前記視準望遠鏡と前記測量機本体との間が軸によって回動自在となっているとともに、
前記傾動角測定手段は、この軸回りにおける前記視準望遠鏡と前記測量機本体の相対角を検出する
ことを特徴とする請求項２記載の測量機。Between the collimating telescope and the surveying instrument body is rotatable by an axis,
3. The surveying instrument according to claim 2, wherein the tilt angle measuring means detects a relative angle between the collimating telescope and the surveying instrument main body around the axis.

前記傾動角測定手段は、エンコーダを有している
ことを特徴とする請求項３記載の測量機。4. The surveying instrument according to claim 3, wherein the tilt angle measuring means includes an encoder.

前記視準望遠鏡は、前記測量機の使用状態において鉛直方向に傾動する
ことを特徴とする請求項３記載の測量機。The surveying instrument according to claim 3, wherein the collimating telescope tilts in a vertical direction when the surveying instrument is in use.

前記制御手段は、前記情報の表示を行う表示装置に対しては前記情報を表示するための表示データを出力するとともに、それ以外の表示装置に対しては表示を停止させるための停止信号を出力する
ことを特徴とする請求項１記載の測量機。The control means outputs display data for displaying the information to a display device that displays the information, and outputs a stop signal for stopping display to other display devices. The surveying instrument according to claim 1, wherein: