ガイド光装置このガイド光装置を備えた測量機及びこの測量機を用いた測量システム及びこの測量システムに用いる測量用ポール及びこの測量システムに用いる携帯型無線送受信装置
【課題】 測設作業を迅速に行うことができる測量機を提供する。
【解決手段】 本発明に係る測量機２は、上下方向に長く延びる扇状のガイド光ＰB２をガイド光として照射するガイド光照射光学系１１と、測量用ポール３０Ｂに取り付けられているコーナーキューブ３０Ａを探索する走査光学系１０とコーナーキューブ３０Ａまでの距離を測距する測距光学系９とを有する鏡筒部と、鏡筒部を垂直軸回りに水平方向に回動させると共に水平軸回りに回動させる駆動部とを有し、ガイド光照射光学系１１が垂直軸回りに前記鏡筒部と一体に水平方向に回動される。
【解決手段】 本発明に係る測量機２は、上下方向に長く延びる扇状のガイド光ＰB２をガイド光として照射するガイド光照射光学系１１と、測量用ポール３０Ｂに取り付けられているコーナーキューブ３０Ａを探索する走査光学系１０とコーナーキューブ３０Ａまでの距離を測距する測距光学系９とを有する鏡筒部と、鏡筒部を垂直軸回りに水平方向に回動させると共に水平軸回りに回動させる駆動部とを有し、ガイド光照射光学系１１が垂直軸回りに前記鏡筒部と一体に水平方向に回動される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイド光装置このガイド光装置を備えた測量機及びこの測量機を用いた測量システム及びこの測量システムに用いる測量用ポール及びこの測量システムに用いる携帯型無線送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、測距・測角を行う測量機において、ガイド光を照射して測量用ポールを持っている測量作業員へ測量機の視準方向を示すガイド光装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このものでは、水平面内で視準軸を境界として左右方向で異なる色の発光ダイオードを点灯させ、左右の異なる色のガイド光が均等に見える位置に測量作業員を誘導し、ターゲット（コーナーキューブ（反射プリズム））を目標地点としての測設点近隣に迅速に位置させることができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−２８９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来のガイド光装置では、ガイド光がスポット光として照射されるために、目の高さの位置にガイド光が照射されていないと、測量作業員がガイド光を見つけづらく、従って、高低差のある起伏のある場所で、測設作業等の測量作業を行う場合には、必ずしもガイド光を迅速に見つけることができるものではなかった。
【０００６】
また、測量作業員の現在の位置とこれから杭を打つべき測設点との位置関係が必ずしも明確ではなかったので、測設作業の観点から更なる改良の余地があるものであった。
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、測設作業を迅速に行うことができるガイド光装置及びこのガイド光装置を備えた測量機及びこの測量機を用いた測量システム及びこの測量システムに用いる測量用ポール及びこの測量システムに用いる携帯型無線送受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載のガイド光装置は、上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の測量機は、上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系と、測量用ポールに取り付けられているコーナーキューブを探索する走査光学系と該コーナーキューブまでの距離を測距する測距光学系とを有する鏡筒部と、該鏡筒部を垂直軸回りに水平方向に回動させると共に水平軸回りに回動させる駆動部と、前記鏡筒部の方向を測定する測角部とを有し、前記ガイド光照射光学系が前記垂直軸回りに前記鏡筒部と一体に水平方向に回動されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の測量機は、前記測距光学系により求められた前記コーナーキューブまでの距離と前記鏡筒部の方向を測定データとして記憶する記憶部と、前記駆動部と前記走査光学系と前記測距光学系とを制御すると共に前記鏡筒部が次に測設すべき測設点に向くように前記駆動部を制御する制御回路とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の測量機は、前記記憶部に記憶された前記測定データを測量用ポール側の携帯型無線送受信装置に送信する送受信部を備えていることを特徴とする。
請求項５に記載の測量機は、水平方向に対して方向角を設定するための方位センサを備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の測量システムは、上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系と、測量用ポールに取り付けられているコーナーキューブを探索する走査光学系と該コーナーキューブまでの距離を測距する測距光学系とを有する鏡筒部と、該鏡筒部を垂直軸回りに水平方向に回動させると共に水平軸回りに回動させる駆動部と、前記鏡筒部の方向を測定する測角部と、前記測距光学系により求められた前記コーナーキューブまでの距離と前記測角部により求められた前記鏡筒部の方向を測定データとして記憶する記憶部と、前記駆動部と前記走査光学系と前記測距光学系とを制御すると共に前記鏡筒部が次に測設すべき測設点に向くように前記駆動部を制御する制御回路と、前記記憶部に記憶された前記測定データを測量用ポール側の携帯型無線送受信装置に送信する送受信部とを備え、
前記ガイド光照射光学系が前記垂直軸回りに前記鏡筒部と一体に水平方向に回動され、 前記送受信部は、前記記憶部に記憶された測定データを前記携帯型無線送受信装置に送信し、
前記携帯型無線送受信装置は、設計データを記憶する記憶部と、測設地図を表示する表示部と、前記測距光学系及び前記測角部により求められた前記コーナーキューブまでの測定データを前記鏡筒部から次の測設点までの設計データから演算することにより前記コーナーキューブの現在地点から前記次の測設点までの距離及び方向を求め、前記表示部の画面上に前記コーナーキューブの現在地点から前記次の測設点までの方向と距離を表示させる制御部とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の測量システムは、前記鏡筒部及び前記携帯型無線送受信装置は、方位を検出する方位センサを備え、前記携帯型無線送受信装置は、前記方位センサの方位信号と方位が関連づけられた前記設計データとに基づき前記表示部に表示される測設地図が現実の方位に一致するようにして画面上に表示されるように測設地図を相対回転制御する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の測量用ポールは、柱の頂部に指を掛けて支承する逆円錐台形状の支承係止部が設けられ、該支承係止部の上面が測量機の送受信部との間で情報の送受信を行う携帯型無線送受信装置を固定する平坦面とされ、前記柱の中間部分に再帰反射型のコーナーキューブが設けられ、自重により吊り下げ可能であることを特徴とする。
【００１４】
請求項９に記載の携帯型無線送受信装置は、請求項６に記載の測量システムに用いられる携帯型無線送受信装置であって、前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの移動方向を示す進行表示マークを前記表示部に表示させることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に記載の携帯型無線送受信装置は、請求項８に記載の測量用ポールに用いられる携帯型無線送受信装置であって、設計データを記憶する記憶部と、測設地図を表示する表示部と、方位を検出する方位センサと、撮像光学系を有するカメラ部と、前記測量機の送受信部との間での送受信を行う送受信部と、前記カメラ部を制御すると共に前記方位センサに基づき前記設計データを前記方位センサの示す方位に基づいて実際の測設点の位置関係と画面上での位置関係とが一致するように画面上で前記測設地図を相対回転制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの移動方向を示す進行表示マークを前記表示部に表示させることを特徴とする。
【００１６】
請求項１１に記載の携帯型無線送受信装置は、前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの距離が所定値以下のときに、前記測設地図を表示する地図モードから画像を撮影する撮影モードに切り替えることを特徴とする。
請求項１２に記載の携帯型無線送受信装置は、前記制御部は、前記撮影モードのときに、前記表示部の画面上に測設点をマークとして表示させることを特徴とする。
【００１７】
請求項１３に記載の携帯型無線送受信装置は、前記制御部は、前記撮影モードであって、前記測量用ポールから次に測設すべき測設点までの距離が前記所定値よりも小さく一定値以上のときに該距離を前記表示部の画面上に数値で表示させると共に方向を表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るガイド光装置、測量機によれば、ガイド光が縦方向に扇状に照射されるので、目の高さがどの位置にあっても、ガイド光を見つけやすいという効果を奏する。
また、ガイド光がレーザー光であるので、測量機と測点との距離が大きい場合でも、ガイド光の減衰が小さく、ガイド光を認知し易いという効果もある。
【００１９】
本発明に係る測量機を用いた測量システムによれば、測量作業員が次の測点がいずれの方向にあるかを迅速に知覚でき、次の測点に向かって迅速に移動可能であるという効果を奏する。
【００２０】
本発明に係る測量システムに用いる測量用ポールによれば、測量用ポールの頂部に逆円錐状の支承係止部を形成し、支承係止部を指と指との間に引っ掛けて吊り下げ可能としたので、自重により鉛直方向を規定でき、測量用ポールが地面に対して傾くのを極力避けることができる。
【００２１】
また、逆円錐状の支承係止部の上部が平坦面とされ、この平坦面に携帯型無線送受信装置を設置する構成としたので、携帯型無線送受信装置を一体的に持ち運ぶ際に便利である。
【００２２】
本発明に係る測量システムに用いる携帯型無線送受信装置によれば、設計データを記憶する記憶部と、測設地図を表示する表示部とを備え、表示部に測設点を示す測設地図を表示させ、測量作業員の現在位置と測量機との位置関係と、測量作業員が次の測設点に向かって移動すべき方向とを示すことにしたので、次の測設点への移動を迅速に行うことができる。
【００２３】
また、本発明に係る測量システムに用いる携帯型無線送受信装置によれば、カメラ部を備え、測量作業員の位置が測設すべき測設点の近傍に到達したときに、測設地図を表示するモードからカメラモードに切り替える構成とし、測設点をカメラの視野内に表示させることにしたので、測量用ポールの真下に測設点がなくとも、カメラの視野内に測設点が存在すれば目印を付けて杭打ち等の測設作業を行うことができ、測設作業がより一層向上する。
【００２４】
また、表示部の画面を見ながら測設点の位置と測設箇所の目印とを確認できるので、目印を付けた実際の測設箇所と測設点との位置誤差を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明に係る測量機の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は本発明に係る測量システムに用いる測量機の内部構成を示すブロック図である。
【図３】図３は図２に示すシリンドリカルレンズの一例を示す斜視図である。
【図４】図４は図２に示す測距光学系の一例を示す光学図である。
【図５】図５は図２に示す走査光学系の一例を示す光学図である。
【図６】図６は図５に示す音響光学素子の一例を示す斜視図である。
【図７】図７は設計データの一例を示す説明図である。
【図８】図８は本発明に係る携帯型無線送受信装置の一例を示す平面図である。
【図９】図９は図８に示す携帯型無線送受信装置のブロック回路図である。
【図１０】図１０は携帯型無線送受信装置の表示部に表示された測設地図の一例を示し、（ａ）は測設点Ｐ１から次の測設点Ｐ２へ向かう際の表示の一例を示し、（ｂ）は測設点Ｐ２から次の測設点Ｐ３へ向かう際の表示の一例を示し、（ｃ）は測設点Ｐ３から次の測設点Ｐ４へ向かう際の表示の一例を示し、（ｄ）は測設点Ｐ４から次の測設点Ｐ５へ向かう際の表示の一例を示している。
【図１１】図１１は本発明の測量システムに用いる測量用ポールの一例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は図１１に示す測量用ポールの高さと撮影画角との関係を説明するための説明図である。
【図１３】図１３は図１１に示す測量用ポールを用いて携帯型無線送受信装置の表示部に表示された測設点マークを示す説明図である。
【図１４】図１４は測量手順の一例を示す説明図であって、測設点Ｐ１への測設が終了した時点でかつ測量作業員が測量機の方向を向いている状態を示す説明図である。
【図１５】図１５は測量手順の一例を示す説明図であって、測量機が次の測点に向けられている状態を示す模式図である。
【図１６】図１６は次の測点Ｐ２が存在する方向に向けてガイド光が照射されている状態を示す模式図である。
【図１７】図１７は次の測点Ｐ２が存在する方向に向けてガイド光と測距光とが照射されている状態を示す模式図である。
【図１８】図１８は走査光の走査範囲を説明するための模式図である。
【図１９】図１９は走査光によりコーナーキューブがロックされた状態を説明するための模式図である。
【図２０】図２０は携帯型無線送受信装置の撮影画角を説明するための模式図である。
【図２１】図２１は携帯型無線送受信装置のカメラモードにおける表示部の表示状態の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２６】
以下に、本発明に係わるガイド光装置を備えた測量機及びこの測量機を用いた測量システム及びこの測量システムに用いる測量用ポール及びこの測量システムに用いる携帯型無線送受信装置の実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
（測量機の構成）
図１において、１は三脚、２は円筒状の測量機である。測量機２は基盤部３を介して三脚１に設置される。基盤部３は整準ネジを有する。この測量機２は架台部４を有する。
なお、測量機２は既知の基準点に置かれ、測設点との位置関係を示す設計データは後述する携帯型無線受信装置３０Cの記憶部５０’（図９参照）に記憶されているものとする。
【００２８】
架台部４は垂直回転軸４Ａを中心にして基盤部３に対して矢印Ａで示す水平方向に回転される。架台部４には托架部５が設けられている。托架部５には水平回転軸７Ａが設けられている。
【００２９】
水平回転軸７Ａには鏡筒部８が設けられている。鏡筒部８は架台部４の回転により水平方向に回動され、水平回転軸７Ａの回転により垂直方向に回動される。
その鏡筒部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。
【００３０】
そして、垂直回転軸４Ａを中心にして架台部４が回転したときの回転角度及び水平回転軸７Ａを中心にして鏡筒部８が回転したときの回転角度を精密に求めるためのエンコーダ（図示を略す）がそれぞれ設けられている。
【００３１】
従って、鏡筒部８の光学系の光軸方向は、エンコーダを用いて角度を測定することにより求められる。
この測距光学系９と走査光学系１０とについては後述することにし、先にガイド光装置について説明する。
【００３２】
（設計データの一例）
設計データは、例えば、磁針の方位（Ｎ）を基準とする地図データである。ここでは、設計データは、方位（Ｎ）を基準として、図７に示すように、測量機２の位置ＨＰ０、杭打ちを行うべき測設点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５及びそれらの測量機２の方位Nに対する角度であるとする。
【００３３】
（ガイド光装置の構成）
測量機２の頂部にはガイド光装置としてのガイド光照射部１１が設けられている。
ガイド光照射部１１は、架台部４の回転により測量機２と一体に水平方向に回動するようにしても良い。このとき、ガイド光照射方向と鏡筒部８の光軸方向は、水平角において常に同一となる。
【００３４】
ガイド光照射部１１は、図２に示すように、例えば、レーザー光源１２、コリメートレンズ１３、図３に示すシリンドリカルレンズ１４を有するガイド光照射光学系から構成されている。レーザー光源１２は、例えば、可視赤色レーザー光を発生する。
【００３５】
コリメートレンズ１３は、可視赤色レーザー光を平行光束ＰＢ１に変換する役割を有する。シリンドリカルレンズ１４は、その平行光束ＰＢ１を鉛直上下方向に長く延びる扇状のガイド光ＰＢ２に変換する役割を有する。
【００３６】
このシリンドリカルレンズ１４には、例えば、図３に示すように、パワーを有する方向に長く延びるスリット開口１４ａが射出面に形成され、残余の部分がマスク領域１４ｂとされている。
【００３７】
そのレーザー光源１２は、図２に示す制御回路ＣＰＵによって制御され、図示を略す電源スイッチがオンされると発光を開始する。
その制御回路ＣＰＵの機能の詳細については逐次後述することとする。
【００３８】
測量機２の方向の初期設定は、測量機２を位置HPOに設置すると共に北方向を指定して行う。
例えば、市販の方位センサとしての磁石、測量機２に設けられている方位センサＭ３（図２参照）のいずれを用いても行うことができる。
【００３９】
例えば、市販の磁石を用いる場合には、鏡筒部８が磁石の北方向に向くように架台部４を垂直回転軸４Ａを回転させて方向角の初期設定を行う。
【００４０】
（測距光学系９の構成）
測距光学系９は、図４に概略示すように投光部１１Ａと受光部１２Ａとを有する。投光部１１Ａは光源１３Ａを有する。受光部１２Ａは受光素子１４Ａを有する。
【００４１】
光源１３Ａ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を介して鏡筒部８から平行光束ＰＢ３として出射される。
【００４２】
その平行光束ＰＢ３は、図２に示すターゲットとしてのコーナーキューブ３０Ａにより反射され、反射光ＰＢ３’としてカバーガラス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１４Ａに収束される。
【００４３】
この測距光学系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１６、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、測量作業員は接眼レンズ２２を介してコーナーキューブ３０Ａを含めて測設点箇所近傍を視認できるものであるが、この発明では、この光学構成は必須の構成ではない。
【００４４】
その受光素子１４Ａの受光出力は、制御回路ＣＰＵの演算部に入力される。制御回路ＣＰＵはその受光素子１４Ａの受光出力に基づきコーナーキューブ３０Ａまでの距離を演算する。
このコーナーキューブ３０Ａは測量用ポール３０Ｂに固定されるものであるが、この測量用ポール３０Ｂの詳細構成については後述する。
【００４５】
（走査光学系１０の構成）
走査光学系１０はコーナーキューブ３０Ａをロックするのに用いられる。この走査光学系１０は、図５に示すようにレーザーダイオード２３、コリメーターレンズ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１８、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。
【００４６】
レーザーダイオード２３、コリメーターレンズ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ー３３、受光素子３４は受光部を大略構成する。水平方向偏向素子２５、垂直方向偏向素子２６は例えば音響光学素子からなる。
【００４７】
レーザーダイオード２３は、測距光学系９の測距光の波長とは異なる波長の赤外レーザー光ＰＢ４を出射する。その赤外レーザー光PB４はコリメーターレンズ２４によって平行光束とされ、水平方向偏向素子２５に導かれる。
【００４８】
この水平方向偏向素子２５は、図６に示すように赤外レーザー光ＰＢ４を水平方向Ｈ１に偏向させる機能を有し、垂直方向偏向素子２６は赤外レーザー光ＰＢ４を垂直方向Ｖ１に偏向させる機能を有する。赤外レーザー光ＰＢ４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２６に導かれ、この反射プリズム２６により反射され、その赤外レーザー光ＰＢ４は反射プリズム２８、２９を経由して対物レンズ３０に導かれる。
【００４９】
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光ＰＢ４はその貫通孔３５’を通って測量機２の外部に出射され、この赤外レーザー光ＰＢ４によってコーナーキューブ３０Ａの探索走査が行われる。探索範囲内にコーナーキューブ３０Ａがあると、赤外レーザー光ＰＢ４がコーナーキューブ３０Ａにより反射されて対物レンズ３０に戻る。
【００５０】
その赤外レーザー光ＰＢ４の反射光ＰＢ４’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波長の光を透過させる機能を有する。
【００５１】
これにより、図１に示す探索が実行される。その図１において、符号Ｏは走査光学系１０の光軸を示しており、Ｖ１は垂直方向、Ｈ１は水平方向を示し、ここでは、水平方向角度幅４．５度、垂直方向角度幅３度の範囲内での探索を実行する。
【００５２】
（駆動部の構成）
測量機２は、図２に示す駆動回路部３５を有している。この駆動回路部３５には、水平方向駆動モータＭ１と垂直方向駆動モータＭ２とが接続されている。
水平方向駆動モータＭ１は、鏡筒部８を水平方向に回動させる機能を有する。垂直方向駆動モータＭ２は、鏡筒部８を垂直方向に回動させる機能を有する。
【００５３】
その駆動回路部３５は制御回路ＣＰＵによって制御され、制御回路ＣＰＵは後述する無線送受信部が鏡筒部回動許可信号を受信すると、水平方向駆動モータＭ１の回動許可信号を駆動回路部３５に向かって出力する機能を有する。
【００５４】
制御回路ＣＰＵには方位センサＭ３が接続されている。この実施例では、ガイド光PB2の向くべき方向の初期設定は、市販の磁石を用いずに方位センサM３を用いて行う。
また、制御回路ＣＰＵは方位センサＭ３の方位信号と後述する回動許可信号とにより測量機２の鏡筒部８が向いている水平方向の現在角度から次の測設点までの水平方向の回転角度を演算する。
【００５５】
すなわち、現在、測量機２がガイド光ＰＢ２を照射している方向から次にガイド光ＰＢ２を照射すべき方向を演算により求める。
これにより、後述する次の測設点が存在する方向に向けて鏡筒部８を水平方向に回動させ、この位置で回動停止させることが可能となる。
【００５６】
（制御回路ＣＰＵの機能の一例）
その制御回路ＣＰＵは、その鏡筒部８が次の設置しようとする測設点の方向で回動停止すると、垂直方向駆動モータＭ２の回動許可信号を駆動回路部３５に向かって出力する機能を有する。
駆動回路部３５は垂直方向駆動モータＭ２を交互に正逆回転させる機能を有し、これにより、後述する次の測設点において、赤外レーザー光ＰＢ４が上下方向に往復走査される。
【００５７】
測量作業員がガイド光ＰＢ２の照射方向に位置すると、制御回路ＣＰＵはコーナーキューブ３０Ａをロックし、かつ、コーナーキューブ３０Ａまでの測距又は測距と測角を実行する。
【００５８】
ついで、制御回路ＣＰＵは、コーナーキューブ３０Ａまでの距離又は距離と角度（三次元座標）を演算により求める。現在のコーナーキューブ３０Aから測量機２までの距離データ又は距離データと角度データ（三次元座標）は、測定データとして一旦記憶部３６に記憶される。
【００５９】
その測量機２は、図２に示すように、その記憶部３６と共に無線送受信部３７を有している。その記憶部３６、無線送受信部３７は制御回路ＣＰＵに接続されている。
無線送受信部３７は、測量作業員の現在位置（測量機２からコーナーキューブ３０Aまでの距離データ又は距離データと角度データ（三次元座標））を携帯型無線送受信装置３０Ｃに送信する機能とを有する。
【００６０】
制御回路ＣＰＵはコーナーキューブ３０Ａをロックしたことを判断する。なお、制御回路ＣＰＵは、ロック中はガイド光を消灯するようにし、作業中にロックがはずれた場合にあらためてガイド光を点灯させるようにしても良い。
【００６１】
（携帯型無線送受信装置３０Ｃの構成の一例）
携帯型無線送受信装置３０Ｃは、ここでは、図８に示すように薄型の長方形状の構成とされ、図９に示す制御部としての制御回路ＣＰＵ’と、記憶部５０’と、無線送受信部３０Ｄとカメラ部３０Ｅと方位センサ３０Ｆと表示部３０Ｇと鏡筒部回動許可ボタン３０Ｈとを備えている。
【００６２】
記憶部５０’には設計データが記憶されている。表示部３０Gは設計データに対応する測設地図を表示する機能を有する。制御回路ＣＰＵ’は、方位センサ３０Ｆの方位信号と設計データとに基づいて、表示部３０Ｇの画面に表示すべき地図を構築する機能を有する。
【００６３】
また、制御回路CPU’は、測量機２の現在位置HPOと各測設点P1〜P5の設計データとを有しているので、各測設点P1〜P5に対する水平方向回動角度を演算できる。
制御回路ＣＰＵ’は鏡筒部回動許可ボタン３０Ｈがオンされると、無線送受信部３０Ｄから水平方向回動角度である回動許可信号を測量機２に向けて送信させる機能を有する。
【００６４】
カメラ部３０Ｅは結像レンズ３０Ｉと撮像素子ＣＣＤ３０Ｊとから概略構成され、制御回路ＣＰＵ’は、次の測設点と測量作業員の現在位置とが一定距離、例えば、所定値５ｍ以下になると、測設地図表示モードからカメラモードに切り替える機能を有する。
【００６５】
また、制御回路ＣＰＵ’は、方位センサ３０Ｆの方位データに基づいて、方位（コンパス）を表示部３０Ｇに表示させると共に、測距光学系９により求められた測量作業員の現在位置から次の測設点までの距離データと測角部により求められた角度データ（三次元座標データ）、すなわち、測距光学系９により求められたコーナーキューブ３０Aまでの距離及び角度を、測量機２から次の測設点までの距離データと角度データ（三次元座標）から演算することにより測量作業員の現在地点から次の測設点までの差分距離L’を求め、この差分距離L’を表示部３０Ｇに表示させる機能、進行方向表示マークとしての進行方向ＧＯを表示部３０Ｇに表示させる機能有する。
【００６６】
（測設地図の表示部３０Ｇへの表示の一例）
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は携帯型無線送受信装置３０Ｃの表示部３０Ｇに表示された測設地図の一例を示している。なお、携帯型無線送受信装置３０Ｃは右手に持っているものとする。
【００６７】
図１０（ａ）は、測設点Ｐ１の測設が終了し、測量作業員がこの測設点Ｐ１にとどまっていて、次の測設点Ｐ２の方向に向きを変えた直後の状態を示している。
なお、その図１０において、「◎」は測量機２の位置を示し、「△」は測設終了地点を示し、「×」は測設未終了地点を示している。
【００６８】
測量作業員は、表示部３０Ｇの画面上で進行方向ＧＯが前後方向に向くように身体の向きを変えると、制御回路ＣＰＵ’の制御により、画面に対して相対的に方位Ｎと測設地図とが回転され、これにより、次に測設を行うべき測設点Ｐ２と現在位置との関係が把握される。
【００６９】
図１０（ｂ）は、測設点Ｐ２の測設が終了し、測量作業員がこの測設点Ｐ２にとどまっていて、次の測設点Ｐ３の方向に向きを変えた直後の状態を示し、図１０（ｃ）は、測設点Ｐ３の測設が終了し、測量作業員がこの測設点Ｐ３にとどまっていて、次の測設点Ｐ４の方向に向きを変えた直後の状態を示し、図１０（ｄ）は、測設点Ｐ４の測設が終了し、測量作業員がこの測設点Ｐ４にとどまっていて、次の測設点Ｐ５の方向に向きを変えた直後の状態を示している。
【００７０】
なお、図１０（ａ）には、測設点Ｐ１から測設点Ｐ２までの距離が「２０ｍ」と表示されているが、これは、設計データに基づくもので、例えば、図７において、ガイド光ＰＢ２の照射範囲内に測量作業員が位置し、制御回路ＣＰＵがコーナーキューブ３０Ａをロックし、測量作業員が現在位置Ｐｘにいるものとすると、測量作業員の現在位置Ｐｘと測設点Ｐ２との距離が、制御回路ＣＰＵ’による既述の演算により求められて、その距離Ｌ’が表示部３０Ｇに表示される。
【００７１】
なお、携帯型無線送受信装置３０Ｃに方位センサ３０Ｆがない場合には、以下に説明する機能を携帯型無線送受信装置３０Ｃに持たせる。
携帯型無線送受信装置３０Ｃは、測量作業員の移動に伴って、携帯型無線送受信装置３０Ｃの表示部３０Ｇ内の上部に測量機２、その表示部３０Ｇ内の下部に現在地を常に表示するように測設地図を回転させて表示する。
【００７２】
これにより、測量作業員が測量機２の方向を向くことにより、実際の現場において測設点Ｐ１ないし測設点Ｐ５が存在する方向を知ることができる。
従って、携帯型無線送受信装置３０Ｃに方位センサ３０Ｆの搭載がない場合でも、測量作業員は測量機２を向くことにより、次に移動すべき測点が存在する方向を確認することができる。
【００７３】
（測量用ポール３０Ｂの一例）
測量用ポール３０Ｂには公知のものを用いることができるが、より好ましくは、図１１に示す構成のものを用いることができる。
ここでは、測量用ポール３０Ｂの頂部には逆円錐状の支承係止部５０が形成されている。この支承係止部５０の上面は携帯型無線送受信装置３０Ｃの平坦面５１とされている。
【００７４】
測量用ポール３０Ｂには適宜の高さの位置にコーナーキューブ３０Ａが取り付けられ、支承係止部５０の周面５２に指を引っかけることにより、測量用ポール３０Ｂを自重により吊り下げて、鉛直方向を規定できるようにされている。
【００７５】
（カメラモードでの制御回路ＣＰＵ’の演算の一例）
カメラモードでの撮影画角ωは予め定められているものとする。
携帯型無線送受信装置３０Ｃは、カメラモードでは、図１２、図１３に示すように、測設点Ｐ１〜Ｐ５の近傍を撮像可能とされている。
【００７６】
その図１２は、測設点Ｐ１〜Ｐ５と測量用ポール３０ＢとのＸ方向についての位置関係を示しているが、Ｙ方向についての位置関係も同様であるので、測設点Ｐ１〜Ｐ５と測量用ポール３０ＢとのＹ方向についての位置関係は図示を省略することとする。
【００７７】
地表から携帯型無線送受信装置３０Ｃまでの高さをｈ、測量用ポール３０Ｂからカメラ部３０Ｅの光軸Ｏ１までの距離をＯｆ、光軸Ｏ１から測設点Ｐ１〜Ｐ５までのずれ量をΔｘ（又はΔｙ）とする。
【００７８】
また、カメラ部３０Eの光軸Ｏ１と測設点Ｐ１〜Ｐ５との為す角度をθｘ（又はθｙ）とすると、
Δｘ＝ｈ×tanθｘ （Δｙ＝ｈ×tanθｙ）…（１）
Ｌ’＝Δｘ＋Ｏｆ …（２）
【００７９】
差分距離Ｌ’は既述の演算により求められ、距離Ｏｆは予め定められているので、制御回路ＣＰＵ’は、（２）式を用いて差分距離Ｌ’と距離Ｏｆとからずれ量Δｘ（又はΔｙ）を求めることができ、また、高さｈは既知であるので、（１）式を用いて角度θｘ（又はθｙ）を求めることができる。
【００８０】
従って、制御回路ＣＰＵ’は、撮影画角ωと角度θｘ（又はθｙ）との関係から表示部３０Ｇの画面上に表示すべき測設点Ｐ１〜Ｐ５の位置を演算し、その測設点Ｐ１〜Ｐ５の位置を実際に地面が映し出されている画面上にマークとして表示することができる。図１３はその測設点Ｐ１〜Ｐ５の表示の一例を示している。
【００８１】
その図１３において、画面中心は光軸Ｏ１にあり、この図１３には次の測設点Ｐ２がマーク「×」印で表示されている。
測量作業員は、この「×」印を目印として地面上にマーキングを行うことにより測設点Ｐ２を確定できることになる。
【００８２】
（測量手順の説明）
測量手順の一例を模式図を用いて以下に概略説明する。
測量用ポール３０Ｂには、図１２に示す構成のものではなく、既知のものを用いることができるが、ここでは、図１２に示す測量用ポールを用いて測量手順を説明することとする。
【００８３】
測設点Ｐ１の測設作業が終了し、測量作業員が測量機２の方向に向いている場合には、携帯型無線送受信装置３０Ｃの表示部３０Ｇには図１４に示すように測設地図が表示されている。
【００８４】
測設点Ｐ１の測設作業が終了し、鏡筒部回動許可ボタン３０Ｈがオンされると、鏡筒部８は、図１５に模式的に示すように、次の測設点Ｐ２が存在する方向に向かって回動され、次の測設点Ｐ２が存在する方向で回動停止される。
【００８５】
ついで、制御回路ＣＰＵにより、レーザー光源１２がオンされ、図１６に示すように、縦方向に長く延びる扇状のガイド光ＰＢ２が照射される。縦方向の照射範囲は角度に換算して±２０度の範囲であり、水平方向の照射範囲は４度の範囲内である。
測量機２はこの状態で待機している。
【００８６】
測量作業員が表示部３０Ｇの画面上での進行方向ＧＯが図１０（ａ）に示すように身体の正面を向く方向に身体の向きを変えると、測設地図と方位とが画面に対して相対回転されて、次の測設点Ｐ２が存在する方向が前方に表示される。
【００８７】
なお、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）には、画面枠の長辺と進行方向ＧＯとが平行に示されているが、測量作業員の歩いて行く方向が前となるように表示されていれば、必ずしも平行に表示されていなくとも良い。
【００８８】
測設地図の回転により、一部の測設点は画面上から消失することがあるが、このことは本質的ではない。
少なくとも、測量作業員が進むべき方向が画面上に指し示されていれば良い。
【００８９】
測量作業員が、測設点Ｐ２の近傍に位置して、ガイド光ＰＢ２の照射位置近傍に至ると、測量作業員の目にガイド光ＰＢ２が、図１７に示すように知覚される。
測設点Ｐ２の近傍が多少起伏のある土地であっても、ガイド光ＰＢ２が縦方向に長く延びる扇状であるので、目とガイド光照射部１１との高さのずれがあったとしても、ガイド光ＰＢ２を知覚できる。
【００９０】
測量機２は、図１８に示すように、水平方向角度幅４．５度、垂直方向角度幅３度の範囲内での縦方向にコーナーキューブ３０Ａの探索を実行しており、周期１秒から２秒程度の範囲内で鏡筒部８が上下方向に往復走査されている。
【００９１】
測量作業員が、コーナーキューブ３０Ａの探索範囲内領域に存在し、走査光学系１０によりコーナーキューブ３０Ａがロックされると、測量機２は、図１９に示すように、コーナーキューブ３０Ａを自動追尾する。
【００９２】
例えば、測量作業員が、図７に一例として示す地点である現在位置Ｐｘに達すると、測量機２はコーナーキューブ３０Ａをロックする。
このコーナーキューブ３０Ａがロックされると、測量機２による測距又は測距及び測角が実行され、測距データ又は測距データ及び測角データ（測定データ）が携帯型無線送受信装置３０Ｃに送信され、携帯型無線送受信装置３０Ｃはこれを受信して、制御回路CPU’は測量作業員が現在位置する現在位置Ｐｘから次の測設点Ｐ２までの距離（差分距離Ｌ’）を演算する。
【００９３】
携帯型無線送受信装置３０Ｃはその差分距離L’に基づいて、進行方向ＧＯと共に現在位置Ｐｘと次の測設点Ｐ２との間の差分距離Ｌ’を表示部３０Ｇの画面上に表示する。
測量作業員は、携帯型無線送受信装置３０Ｃの表示部３０Ｇを見ながら、進行方向ＧＯが指し示す方向に歩くと共に、現在位置Ｐｘと次の測設点Ｐ２との間の距離が小さくなっているかを確認する。このようにして、測量作業員は測設点Ｐ２に近づくことができる。
【００９４】
携帯型無線送受信装置３０Ｃは、例えば、現在位置Ｐｘと次の測設点Ｐ２との間の差分距離Ｌ’が所定値（例えば５ｍ）以内になると、測設地図表示モードからカメラモードに切り替えられる。
カメラ部３０Eの撮影画角ωは、例えば、図２０に示すように、４０度から４５度の範囲内である。
【００９５】
携帯型無線送受信装置３０Ｃは、現在位置Ｐｘと次の測設点Ｐ２との間の差分距離Ｌ’が一定値１ｍ以上かつ所定値５ｍ以下の場合には、画角範囲外として、現在位置Ｐｘと次の測設点Ｐ２との間の差分距離Ｌ’を図２１に示すように、その向きと共に表示する。
【００９６】
測量作業員は、現在位置Ｐｘから測設点Ｐ２までの距離が一定値、例えば概略１ｍ未満（画角の範囲内）になると、図１２に示すように、測量用ポール３０Ｂの支承係止部５０に人差し指と中指とに引っかけて、測量用ポール３０Ｂが鉛直方向に向くように吊り下げる。
その際、測量用ポール３０Ｂの先端を地面すれすれに近づけるのが、高さｈの誤差を小さくするうえで望ましい。
【００９７】
これらの一連の動作により、図１３に示すように、表示部３０Ｇに地面が映し出されると共に、画面上に測設すべき点Ｐ２が表示される。
ついで、測量作業員は、表示部３０Ｇに表示されている測設すべき点Ｐ２を見ながら、地面にマーキングを行い、この地面上のマーキング箇所に杭打ちを行う。
【００９８】
この実施例によれば、測量用ポール３０Ｂを動かすことなく、次の測設点Ｐ２のマーキングを行うことができるため、測設点Ｐ２を正確かつ迅速に特定できる。
【符号の説明】
【００９９】
２…測量機
９…測距光学系
１０…走査光学系
ＰB２…ガイド光
１１…ガイド光照射部（ガイド光照射光学系）
３０Ａ…コーナーキューブ
３０Ｂ…測量用ポール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイド光装置このガイド光装置を備えた測量機及びこの測量機を用いた測量システム及びこの測量システムに用いる測量用ポール及びこの測量システムに用いる携帯型無線送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、測距・測角を行う測量機において、ガイド光を照射して測量用ポールを持っている測量作業員へ測量機の視準方向を示すガイド光装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このものでは、水平面内で視準軸を境界として左右方向で異なる色の発光ダイオードを点灯させ、左右の異なる色のガイド光が均等に見える位置に測量作業員を誘導し、ターゲット（コーナーキューブ（反射プリズム））を目標地点としての測設点近隣に迅速に位置させることができるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−２８９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この従来のガイド光装置では、ガイド光がスポット光として照射されるために、目の高さの位置にガイド光が照射されていないと、測量作業員がガイド光を見つけづらく、従って、高低差のある起伏のある場所で、測設作業等の測量作業を行う場合には、必ずしもガイド光を迅速に見つけることができるものではなかった。
【０００６】
また、測量作業員の現在の位置とこれから杭を打つべき測設点との位置関係が必ずしも明確ではなかったので、測設作業の観点から更なる改良の余地があるものであった。
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、測設作業を迅速に行うことができるガイド光装置及びこのガイド光装置を備えた測量機及びこの測量機を用いた測量システム及びこの測量システムに用いる測量用ポール及びこの測量システムに用いる携帯型無線送受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載のガイド光装置は、上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の測量機は、上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系と、測量用ポールに取り付けられているコーナーキューブを探索する走査光学系と該コーナーキューブまでの距離を測距する測距光学系とを有する鏡筒部と、該鏡筒部を垂直軸回りに水平方向に回動させると共に水平軸回りに回動させる駆動部と、前記鏡筒部の方向を測定する測角部とを有し、前記ガイド光照射光学系が前記垂直軸回りに前記鏡筒部と一体に水平方向に回動されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の測量機は、前記測距光学系により求められた前記コーナーキューブまでの距離と前記鏡筒部の方向を測定データとして記憶する記憶部と、前記駆動部と前記走査光学系と前記測距光学系とを制御すると共に前記鏡筒部が次に測設すべき測設点に向くように前記駆動部を制御する制御回路とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の測量機は、前記記憶部に記憶された前記測定データを測量用ポール側の携帯型無線送受信装置に送信する送受信部を備えていることを特徴とする。
請求項５に記載の測量機は、水平方向に対して方向角を設定するための方位センサを備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の測量システムは、上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系と、測量用ポールに取り付けられているコーナーキューブを探索する走査光学系と該コーナーキューブまでの距離を測距する測距光学系とを有する鏡筒部と、該鏡筒部を垂直軸回りに水平方向に回動させると共に水平軸回りに回動させる駆動部と、前記鏡筒部の方向を測定する測角部と、前記測距光学系により求められた前記コーナーキューブまでの距離と前記測角部により求められた前記鏡筒部の方向を測定データとして記憶する記憶部と、前記駆動部と前記走査光学系と前記測距光学系とを制御すると共に前記鏡筒部が次に測設すべき測設点に向くように前記駆動部を制御する制御回路と、前記記憶部に記憶された前記測定データを測量用ポール側の携帯型無線送受信装置に送信する送受信部とを備え、
前記ガイド光照射光学系が前記垂直軸回りに前記鏡筒部と一体に水平方向に回動され、 前記送受信部は、前記記憶部に記憶された測定データを前記携帯型無線送受信装置に送信し、
前記携帯型無線送受信装置は、設計データを記憶する記憶部と、測設地図を表示する表示部と、前記測距光学系及び前記測角部により求められた前記コーナーキューブまでの測定データを前記鏡筒部から次の測設点までの設計データから演算することにより前記コーナーキューブの現在地点から前記次の測設点までの距離及び方向を求め、前記表示部の画面上に前記コーナーキューブの現在地点から前記次の測設点までの方向と距離を表示させる制御部とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の測量システムは、前記鏡筒部及び前記携帯型無線送受信装置は、方位を検出する方位センサを備え、前記携帯型無線送受信装置は、前記方位センサの方位信号と方位が関連づけられた前記設計データとに基づき前記表示部に表示される測設地図が現実の方位に一致するようにして画面上に表示されるように測設地図を相対回転制御する制御部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の測量用ポールは、柱の頂部に指を掛けて支承する逆円錐台形状の支承係止部が設けられ、該支承係止部の上面が測量機の送受信部との間で情報の送受信を行う携帯型無線送受信装置を固定する平坦面とされ、前記柱の中間部分に再帰反射型のコーナーキューブが設けられ、自重により吊り下げ可能であることを特徴とする。
【００１４】
請求項９に記載の携帯型無線送受信装置は、請求項６に記載の測量システムに用いられる携帯型無線送受信装置であって、前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの移動方向を示す進行表示マークを前記表示部に表示させることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に記載の携帯型無線送受信装置は、請求項８に記載の測量用ポールに用いられる携帯型無線送受信装置であって、設計データを記憶する記憶部と、測設地図を表示する表示部と、方位を検出する方位センサと、撮像光学系を有するカメラ部と、前記測量機の送受信部との間での送受信を行う送受信部と、前記カメラ部を制御すると共に前記方位センサに基づき前記設計データを前記方位センサの示す方位に基づいて実際の測設点の位置関係と画面上での位置関係とが一致するように画面上で前記測設地図を相対回転制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの移動方向を示す進行表示マークを前記表示部に表示させることを特徴とする。
【００１６】
請求項１１に記載の携帯型無線送受信装置は、前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの距離が所定値以下のときに、前記測設地図を表示する地図モードから画像を撮影する撮影モードに切り替えることを特徴とする。
請求項１２に記載の携帯型無線送受信装置は、前記制御部は、前記撮影モードのときに、前記表示部の画面上に測設点をマークとして表示させることを特徴とする。
【００１７】
請求項１３に記載の携帯型無線送受信装置は、前記制御部は、前記撮影モードであって、前記測量用ポールから次に測設すべき測設点までの距離が前記所定値よりも小さく一定値以上のときに該距離を前記表示部の画面上に数値で表示させると共に方向を表示させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るガイド光装置、測量機によれば、ガイド光が縦方向に扇状に照射されるので、目の高さがどの位置にあっても、ガイド光を見つけやすいという効果を奏する。
また、ガイド光がレーザー光であるので、測量機と測点との距離が大きい場合でも、ガイド光の減衰が小さく、ガイド光を認知し易いという効果もある。
【００１９】
本発明に係る測量機を用いた測量システムによれば、測量作業員が次の測点がいずれの方向にあるかを迅速に知覚でき、次の測点に向かって迅速に移動可能であるという効果を奏する。
【００２０】
本発明に係る測量システムに用いる測量用ポールによれば、測量用ポールの頂部に逆円錐状の支承係止部を形成し、支承係止部を指と指との間に引っ掛けて吊り下げ可能としたので、自重により鉛直方向を規定でき、測量用ポールが地面に対して傾くのを極力避けることができる。
【００２１】
また、逆円錐状の支承係止部の上部が平坦面とされ、この平坦面に携帯型無線送受信装置を設置する構成としたので、携帯型無線送受信装置を一体的に持ち運ぶ際に便利である。
【００２２】
本発明に係る測量システムに用いる携帯型無線送受信装置によれば、設計データを記憶する記憶部と、測設地図を表示する表示部とを備え、表示部に測設点を示す測設地図を表示させ、測量作業員の現在位置と測量機との位置関係と、測量作業員が次の測設点に向かって移動すべき方向とを示すことにしたので、次の測設点への移動を迅速に行うことができる。
【００２３】
また、本発明に係る測量システムに用いる携帯型無線送受信装置によれば、カメラ部を備え、測量作業員の位置が測設すべき測設点の近傍に到達したときに、測設地図を表示するモードからカメラモードに切り替える構成とし、測設点をカメラの視野内に表示させることにしたので、測量用ポールの真下に測設点がなくとも、カメラの視野内に測設点が存在すれば目印を付けて杭打ち等の測設作業を行うことができ、測設作業がより一層向上する。
【００２４】
また、表示部の画面を見ながら測設点の位置と測設箇所の目印とを確認できるので、目印を付けた実際の測設箇所と測設点との位置誤差を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明に係る測量機の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は本発明に係る測量システムに用いる測量機の内部構成を示すブロック図である。
【図３】図３は図２に示すシリンドリカルレンズの一例を示す斜視図である。
【図４】図４は図２に示す測距光学系の一例を示す光学図である。
【図５】図５は図２に示す走査光学系の一例を示す光学図である。
【図６】図６は図５に示す音響光学素子の一例を示す斜視図である。
【図７】図７は設計データの一例を示す説明図である。
【図８】図８は本発明に係る携帯型無線送受信装置の一例を示す平面図である。
【図９】図９は図８に示す携帯型無線送受信装置のブロック回路図である。
【図１０】図１０は携帯型無線送受信装置の表示部に表示された測設地図の一例を示し、（ａ）は測設点Ｐ１から次の測設点Ｐ２へ向かう際の表示の一例を示し、（ｂ）は測設点Ｐ２から次の測設点Ｐ３へ向かう際の表示の一例を示し、（ｃ）は測設点Ｐ３から次の測設点Ｐ４へ向かう際の表示の一例を示し、（ｄ）は測設点Ｐ４から次の測設点Ｐ５へ向かう際の表示の一例を示している。
【図１１】図１１は本発明の測量システムに用いる測量用ポールの一例を示す斜視図である。
【図１２】図１２は図１１に示す測量用ポールの高さと撮影画角との関係を説明するための説明図である。
【図１３】図１３は図１１に示す測量用ポールを用いて携帯型無線送受信装置の表示部に表示された測設点マークを示す説明図である。
【図１４】図１４は測量手順の一例を示す説明図であって、測設点Ｐ１への測設が終了した時点でかつ測量作業員が測量機の方向を向いている状態を示す説明図である。
【図１５】図１５は測量手順の一例を示す説明図であって、測量機が次の測点に向けられている状態を示す模式図である。
【図１６】図１６は次の測点Ｐ２が存在する方向に向けてガイド光が照射されている状態を示す模式図である。
【図１７】図１７は次の測点Ｐ２が存在する方向に向けてガイド光と測距光とが照射されている状態を示す模式図である。
【図１８】図１８は走査光の走査範囲を説明するための模式図である。
【図１９】図１９は走査光によりコーナーキューブがロックされた状態を説明するための模式図である。
【図２０】図２０は携帯型無線送受信装置の撮影画角を説明するための模式図である。
【図２１】図２１は携帯型無線送受信装置のカメラモードにおける表示部の表示状態の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００２６】
以下に、本発明に係わるガイド光装置を備えた測量機及びこの測量機を用いた測量システム及びこの測量システムに用いる測量用ポール及びこの測量システムに用いる携帯型無線送受信装置の実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
（測量機の構成）
図１において、１は三脚、２は円筒状の測量機である。測量機２は基盤部３を介して三脚１に設置される。基盤部３は整準ネジを有する。この測量機２は架台部４を有する。
なお、測量機２は既知の基準点に置かれ、測設点との位置関係を示す設計データは後述する携帯型無線受信装置３０Cの記憶部５０’（図９参照）に記憶されているものとする。
【００２８】
架台部４は垂直回転軸４Ａを中心にして基盤部３に対して矢印Ａで示す水平方向に回転される。架台部４には托架部５が設けられている。托架部５には水平回転軸７Ａが設けられている。
【００２９】
水平回転軸７Ａには鏡筒部８が設けられている。鏡筒部８は架台部４の回転により水平方向に回動され、水平回転軸７Ａの回転により垂直方向に回動される。
その鏡筒部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。
【００３０】
そして、垂直回転軸４Ａを中心にして架台部４が回転したときの回転角度及び水平回転軸７Ａを中心にして鏡筒部８が回転したときの回転角度を精密に求めるためのエンコーダ（図示を略す）がそれぞれ設けられている。
【００３１】
従って、鏡筒部８の光学系の光軸方向は、エンコーダを用いて角度を測定することにより求められる。
この測距光学系９と走査光学系１０とについては後述することにし、先にガイド光装置について説明する。
【００３２】
（設計データの一例）
設計データは、例えば、磁針の方位（Ｎ）を基準とする地図データである。ここでは、設計データは、方位（Ｎ）を基準として、図７に示すように、測量機２の位置ＨＰ０、杭打ちを行うべき測設点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５及びそれらの測量機２の方位Nに対する角度であるとする。
【００３３】
（ガイド光装置の構成）
測量機２の頂部にはガイド光装置としてのガイド光照射部１１が設けられている。
ガイド光照射部１１は、架台部４の回転により測量機２と一体に水平方向に回動するようにしても良い。このとき、ガイド光照射方向と鏡筒部８の光軸方向は、水平角において常に同一となる。
【００３４】
ガイド光照射部１１は、図２に示すように、例えば、レーザー光源１２、コリメートレンズ１３、図３に示すシリンドリカルレンズ１４を有するガイド光照射光学系から構成されている。レーザー光源１２は、例えば、可視赤色レーザー光を発生する。
【００３５】
コリメートレンズ１３は、可視赤色レーザー光を平行光束ＰＢ１に変換する役割を有する。シリンドリカルレンズ１４は、その平行光束ＰＢ１を鉛直上下方向に長く延びる扇状のガイド光ＰＢ２に変換する役割を有する。
【００３６】
このシリンドリカルレンズ１４には、例えば、図３に示すように、パワーを有する方向に長く延びるスリット開口１４ａが射出面に形成され、残余の部分がマスク領域１４ｂとされている。
【００３７】
そのレーザー光源１２は、図２に示す制御回路ＣＰＵによって制御され、図示を略す電源スイッチがオンされると発光を開始する。
その制御回路ＣＰＵの機能の詳細については逐次後述することとする。
【００３８】
測量機２の方向の初期設定は、測量機２を位置HPOに設置すると共に北方向を指定して行う。
例えば、市販の方位センサとしての磁石、測量機２に設けられている方位センサＭ３（図２参照）のいずれを用いても行うことができる。
【００３９】
例えば、市販の磁石を用いる場合には、鏡筒部８が磁石の北方向に向くように架台部４を垂直回転軸４Ａを回転させて方向角の初期設定を行う。
【００４０】
（測距光学系９の構成）
測距光学系９は、図４に概略示すように投光部１１Ａと受光部１２Ａとを有する。投光部１１Ａは光源１３Ａを有する。受光部１２Ａは受光素子１４Ａを有する。
【００４１】
光源１３Ａ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を介して鏡筒部８から平行光束ＰＢ３として出射される。
【００４２】
その平行光束ＰＢ３は、図２に示すターゲットとしてのコーナーキューブ３０Ａにより反射され、反射光ＰＢ３’としてカバーガラス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１４Ａに収束される。
【００４３】
この測距光学系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１６、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、測量作業員は接眼レンズ２２を介してコーナーキューブ３０Ａを含めて測設点箇所近傍を視認できるものであるが、この発明では、この光学構成は必須の構成ではない。
【００４４】
その受光素子１４Ａの受光出力は、制御回路ＣＰＵの演算部に入力される。制御回路ＣＰＵはその受光素子１４Ａの受光出力に基づきコーナーキューブ３０Ａまでの距離を演算する。
このコーナーキューブ３０Ａは測量用ポール３０Ｂに固定されるものであるが、この測量用ポール３０Ｂの詳細構成については後述する。
【００４５】
（走査光学系１０の構成）
走査光学系１０はコーナーキューブ３０Ａをロックするのに用いられる。この走査光学系１０は、図５に示すようにレーザーダイオード２３、コリメーターレンズ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１８、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。
【００４６】
レーザーダイオード２３、コリメーターレンズ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ー３３、受光素子３４は受光部を大略構成する。水平方向偏向素子２５、垂直方向偏向素子２６は例えば音響光学素子からなる。
【００４７】
レーザーダイオード２３は、測距光学系９の測距光の波長とは異なる波長の赤外レーザー光ＰＢ４を出射する。その赤外レーザー光PB４はコリメーターレンズ２４によって平行光束とされ、水平方向偏向素子２５に導かれる。
【００４８】
この水平方向偏向素子２５は、図６に示すように赤外レーザー光ＰＢ４を水平方向Ｈ１に偏向させる機能を有し、垂直方向偏向素子２６は赤外レーザー光ＰＢ４を垂直方向Ｖ１に偏向させる機能を有する。赤外レーザー光ＰＢ４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２６に導かれ、この反射プリズム２６により反射され、その赤外レーザー光ＰＢ４は反射プリズム２８、２９を経由して対物レンズ３０に導かれる。
【００４９】
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光ＰＢ４はその貫通孔３５’を通って測量機２の外部に出射され、この赤外レーザー光ＰＢ４によってコーナーキューブ３０Ａの探索走査が行われる。探索範囲内にコーナーキューブ３０Ａがあると、赤外レーザー光ＰＢ４がコーナーキューブ３０Ａにより反射されて対物レンズ３０に戻る。
【００５０】
その赤外レーザー光ＰＢ４の反射光ＰＢ４’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波長の光を透過させる機能を有する。
【００５１】
これにより、図１に示す探索が実行される。その図１において、符号Ｏは走査光学系１０の光軸を示しており、Ｖ１は垂直方向、Ｈ１は水平方向を示し、ここでは、水平方向角度幅４．５度、垂直方向角度幅３度の範囲内での探索を実行する。
【００５２】
（駆動部の構成）
測量機２は、図２に示す駆動回路部３５を有している。この駆動回路部３５には、水平方向駆動モータＭ１と垂直方向駆動モータＭ２とが接続されている。
水平方向駆動モータＭ１は、鏡筒部８を水平方向に回動させる機能を有する。垂直方向駆動モータＭ２は、鏡筒部８を垂直方向に回動させる機能を有する。
【００５３】
その駆動回路部３５は制御回路ＣＰＵによって制御され、制御回路ＣＰＵは後述する無線送受信部が鏡筒部回動許可信号を受信すると、水平方向駆動モータＭ１の回動許可信号を駆動回路部３５に向かって出力する機能を有する。
【００５４】
制御回路ＣＰＵには方位センサＭ３が接続されている。この実施例では、ガイド光PB2の向くべき方向の初期設定は、市販の磁石を用いずに方位センサM３を用いて行う。
また、制御回路ＣＰＵは方位センサＭ３の方位信号と後述する回動許可信号とにより測量機２の鏡筒部８が向いている水平方向の現在角度から次の測設点までの水平方向の回転角度を演算する。
【００５５】
すなわち、現在、測量機２がガイド光ＰＢ２を照射している方向から次にガイド光ＰＢ２を照射すべき方向を演算により求める。
これにより、後述する次の測設点が存在する方向に向けて鏡筒部８を水平方向に回動させ、この位置で回動停止させることが可能となる。
【００５６】
（制御回路ＣＰＵの機能の一例）
その制御回路ＣＰＵは、その鏡筒部８が次の設置しようとする測設点の方向で回動停止すると、垂直方向駆動モータＭ２の回動許可信号を駆動回路部３５に向かって出力する機能を有する。
駆動回路部３５は垂直方向駆動モータＭ２を交互に正逆回転させる機能を有し、これにより、後述する次の測設点において、赤外レーザー光ＰＢ４が上下方向に往復走査される。
【００５７】
測量作業員がガイド光ＰＢ２の照射方向に位置すると、制御回路ＣＰＵはコーナーキューブ３０Ａをロックし、かつ、コーナーキューブ３０Ａまでの測距又は測距と測角を実行する。
【００５８】
ついで、制御回路ＣＰＵは、コーナーキューブ３０Ａまでの距離又は距離と角度（三次元座標）を演算により求める。現在のコーナーキューブ３０Aから測量機２までの距離データ又は距離データと角度データ（三次元座標）は、測定データとして一旦記憶部３６に記憶される。
【００５９】
その測量機２は、図２に示すように、その記憶部３６と共に無線送受信部３７を有している。その記憶部３６、無線送受信部３７は制御回路ＣＰＵに接続されている。
無線送受信部３７は、測量作業員の現在位置（測量機２からコーナーキューブ３０Aまでの距離データ又は距離データと角度データ（三次元座標））を携帯型無線送受信装置３０Ｃに送信する機能とを有する。
【００６０】
制御回路ＣＰＵはコーナーキューブ３０Ａをロックしたことを判断する。なお、制御回路ＣＰＵは、ロック中はガイド光を消灯するようにし、作業中にロックがはずれた場合にあらためてガイド光を点灯させるようにしても良い。
【００６１】
（携帯型無線送受信装置３０Ｃの構成の一例）
携帯型無線送受信装置３０Ｃは、ここでは、図８に示すように薄型の長方形状の構成とされ、図９に示す制御部としての制御回路ＣＰＵ’と、記憶部５０’と、無線送受信部３０Ｄとカメラ部３０Ｅと方位センサ３０Ｆと表示部３０Ｇと鏡筒部回動許可ボタン３０Ｈとを備えている。
【００６２】
記憶部５０’には設計データが記憶されている。表示部３０Gは設計データに対応する測設地図を表示する機能を有する。制御回路ＣＰＵ’は、方位センサ３０Ｆの方位信号と設計データとに基づいて、表示部３０Ｇの画面に表示すべき地図を構築する機能を有する。
【００６３】
また、制御回路CPU’は、測量機２の現在位置HPOと各測設点P1〜P5の設計データとを有しているので、各測設点P1〜P5に対する水平方向回動角度を演算できる。
制御回路ＣＰＵ’は鏡筒部回動許可ボタン３０Ｈがオンされると、無線送受信部３０Ｄから水平方向回動角度である回動許可信号を測量機２に向けて送信させる機能を有する。
【００６４】
カメラ部３０Ｅは結像レンズ３０Ｉと撮像素子ＣＣＤ３０Ｊとから概略構成され、制御回路ＣＰＵ’は、次の測設点と測量作業員の現在位置とが一定距離、例えば、所定値５ｍ以下になると、測設地図表示モードからカメラモードに切り替える機能を有する。
【００６５】
また、制御回路ＣＰＵ’は、方位センサ３０Ｆの方位データに基づいて、方位（コンパス）を表示部３０Ｇに表示させると共に、測距光学系９により求められた測量作業員の現在位置から次の測設点までの距離データと測角部により求められた角度データ（三次元座標データ）、すなわち、測距光学系９により求められたコーナーキューブ３０Aまでの距離及び角度を、測量機２から次の測設点までの距離データと角度データ（三次元座標）から演算することにより測量作業員の現在地点から次の測設点までの差分距離L’を求め、この差分距離L’を表示部３０Ｇに表示させる機能、進行方向表示マークとしての進行方向ＧＯを表示部３０Ｇに表示させる機能有する。
【００６６】
（測設地図の表示部３０Ｇへの表示の一例）
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は携帯型無線送受信装置３０Ｃの表示部３０Ｇに表示された測設地図の一例を示している。なお、携帯型無線送受信装置３０Ｃは右手に持っているものとする。
【００６７】
図１０（ａ）は、測設点Ｐ１の測設が終了し、測量作業員がこの測設点Ｐ１にとどまっていて、次の測設点Ｐ２の方向に向きを変えた直後の状態を示している。
なお、その図１０において、「◎」は測量機２の位置を示し、「△」は測設終了地点を示し、「×」は測設未終了地点を示している。
【００６８】
測量作業員は、表示部３０Ｇの画面上で進行方向ＧＯが前後方向に向くように身体の向きを変えると、制御回路ＣＰＵ’の制御により、画面に対して相対的に方位Ｎと測設地図とが回転され、これにより、次に測設を行うべき測設点Ｐ２と現在位置との関係が把握される。
【００６９】
図１０（ｂ）は、測設点Ｐ２の測設が終了し、測量作業員がこの測設点Ｐ２にとどまっていて、次の測設点Ｐ３の方向に向きを変えた直後の状態を示し、図１０（ｃ）は、測設点Ｐ３の測設が終了し、測量作業員がこの測設点Ｐ３にとどまっていて、次の測設点Ｐ４の方向に向きを変えた直後の状態を示し、図１０（ｄ）は、測設点Ｐ４の測設が終了し、測量作業員がこの測設点Ｐ４にとどまっていて、次の測設点Ｐ５の方向に向きを変えた直後の状態を示している。
【００７０】
なお、図１０（ａ）には、測設点Ｐ１から測設点Ｐ２までの距離が「２０ｍ」と表示されているが、これは、設計データに基づくもので、例えば、図７において、ガイド光ＰＢ２の照射範囲内に測量作業員が位置し、制御回路ＣＰＵがコーナーキューブ３０Ａをロックし、測量作業員が現在位置Ｐｘにいるものとすると、測量作業員の現在位置Ｐｘと測設点Ｐ２との距離が、制御回路ＣＰＵ’による既述の演算により求められて、その距離Ｌ’が表示部３０Ｇに表示される。
【００７１】
なお、携帯型無線送受信装置３０Ｃに方位センサ３０Ｆがない場合には、以下に説明する機能を携帯型無線送受信装置３０Ｃに持たせる。
携帯型無線送受信装置３０Ｃは、測量作業員の移動に伴って、携帯型無線送受信装置３０Ｃの表示部３０Ｇ内の上部に測量機２、その表示部３０Ｇ内の下部に現在地を常に表示するように測設地図を回転させて表示する。
【００７２】
これにより、測量作業員が測量機２の方向を向くことにより、実際の現場において測設点Ｐ１ないし測設点Ｐ５が存在する方向を知ることができる。
従って、携帯型無線送受信装置３０Ｃに方位センサ３０Ｆの搭載がない場合でも、測量作業員は測量機２を向くことにより、次に移動すべき測点が存在する方向を確認することができる。
【００７３】
（測量用ポール３０Ｂの一例）
測量用ポール３０Ｂには公知のものを用いることができるが、より好ましくは、図１１に示す構成のものを用いることができる。
ここでは、測量用ポール３０Ｂの頂部には逆円錐状の支承係止部５０が形成されている。この支承係止部５０の上面は携帯型無線送受信装置３０Ｃの平坦面５１とされている。
【００７４】
測量用ポール３０Ｂには適宜の高さの位置にコーナーキューブ３０Ａが取り付けられ、支承係止部５０の周面５２に指を引っかけることにより、測量用ポール３０Ｂを自重により吊り下げて、鉛直方向を規定できるようにされている。
【００７５】
（カメラモードでの制御回路ＣＰＵ’の演算の一例）
カメラモードでの撮影画角ωは予め定められているものとする。
携帯型無線送受信装置３０Ｃは、カメラモードでは、図１２、図１３に示すように、測設点Ｐ１〜Ｐ５の近傍を撮像可能とされている。
【００７６】
その図１２は、測設点Ｐ１〜Ｐ５と測量用ポール３０ＢとのＸ方向についての位置関係を示しているが、Ｙ方向についての位置関係も同様であるので、測設点Ｐ１〜Ｐ５と測量用ポール３０ＢとのＹ方向についての位置関係は図示を省略することとする。
【００７７】
地表から携帯型無線送受信装置３０Ｃまでの高さをｈ、測量用ポール３０Ｂからカメラ部３０Ｅの光軸Ｏ１までの距離をＯｆ、光軸Ｏ１から測設点Ｐ１〜Ｐ５までのずれ量をΔｘ（又はΔｙ）とする。
【００７８】
また、カメラ部３０Eの光軸Ｏ１と測設点Ｐ１〜Ｐ５との為す角度をθｘ（又はθｙ）とすると、
Δｘ＝ｈ×tanθｘ （Δｙ＝ｈ×tanθｙ）…（１）
Ｌ’＝Δｘ＋Ｏｆ …（２）
【００７９】
差分距離Ｌ’は既述の演算により求められ、距離Ｏｆは予め定められているので、制御回路ＣＰＵ’は、（２）式を用いて差分距離Ｌ’と距離Ｏｆとからずれ量Δｘ（又はΔｙ）を求めることができ、また、高さｈは既知であるので、（１）式を用いて角度θｘ（又はθｙ）を求めることができる。
【００８０】
従って、制御回路ＣＰＵ’は、撮影画角ωと角度θｘ（又はθｙ）との関係から表示部３０Ｇの画面上に表示すべき測設点Ｐ１〜Ｐ５の位置を演算し、その測設点Ｐ１〜Ｐ５の位置を実際に地面が映し出されている画面上にマークとして表示することができる。図１３はその測設点Ｐ１〜Ｐ５の表示の一例を示している。
【００８１】
その図１３において、画面中心は光軸Ｏ１にあり、この図１３には次の測設点Ｐ２がマーク「×」印で表示されている。
測量作業員は、この「×」印を目印として地面上にマーキングを行うことにより測設点Ｐ２を確定できることになる。
【００８２】
（測量手順の説明）
測量手順の一例を模式図を用いて以下に概略説明する。
測量用ポール３０Ｂには、図１２に示す構成のものではなく、既知のものを用いることができるが、ここでは、図１２に示す測量用ポールを用いて測量手順を説明することとする。
【００８３】
測設点Ｐ１の測設作業が終了し、測量作業員が測量機２の方向に向いている場合には、携帯型無線送受信装置３０Ｃの表示部３０Ｇには図１４に示すように測設地図が表示されている。
【００８４】
測設点Ｐ１の測設作業が終了し、鏡筒部回動許可ボタン３０Ｈがオンされると、鏡筒部８は、図１５に模式的に示すように、次の測設点Ｐ２が存在する方向に向かって回動され、次の測設点Ｐ２が存在する方向で回動停止される。
【００８５】
ついで、制御回路ＣＰＵにより、レーザー光源１２がオンされ、図１６に示すように、縦方向に長く延びる扇状のガイド光ＰＢ２が照射される。縦方向の照射範囲は角度に換算して±２０度の範囲であり、水平方向の照射範囲は４度の範囲内である。
測量機２はこの状態で待機している。
【００８６】
測量作業員が表示部３０Ｇの画面上での進行方向ＧＯが図１０（ａ）に示すように身体の正面を向く方向に身体の向きを変えると、測設地図と方位とが画面に対して相対回転されて、次の測設点Ｐ２が存在する方向が前方に表示される。
【００８７】
なお、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）には、画面枠の長辺と進行方向ＧＯとが平行に示されているが、測量作業員の歩いて行く方向が前となるように表示されていれば、必ずしも平行に表示されていなくとも良い。
【００８８】
測設地図の回転により、一部の測設点は画面上から消失することがあるが、このことは本質的ではない。
少なくとも、測量作業員が進むべき方向が画面上に指し示されていれば良い。
【００８９】
測量作業員が、測設点Ｐ２の近傍に位置して、ガイド光ＰＢ２の照射位置近傍に至ると、測量作業員の目にガイド光ＰＢ２が、図１７に示すように知覚される。
測設点Ｐ２の近傍が多少起伏のある土地であっても、ガイド光ＰＢ２が縦方向に長く延びる扇状であるので、目とガイド光照射部１１との高さのずれがあったとしても、ガイド光ＰＢ２を知覚できる。
【００９０】
測量機２は、図１８に示すように、水平方向角度幅４．５度、垂直方向角度幅３度の範囲内での縦方向にコーナーキューブ３０Ａの探索を実行しており、周期１秒から２秒程度の範囲内で鏡筒部８が上下方向に往復走査されている。
【００９１】
測量作業員が、コーナーキューブ３０Ａの探索範囲内領域に存在し、走査光学系１０によりコーナーキューブ３０Ａがロックされると、測量機２は、図１９に示すように、コーナーキューブ３０Ａを自動追尾する。
【００９２】
例えば、測量作業員が、図７に一例として示す地点である現在位置Ｐｘに達すると、測量機２はコーナーキューブ３０Ａをロックする。
このコーナーキューブ３０Ａがロックされると、測量機２による測距又は測距及び測角が実行され、測距データ又は測距データ及び測角データ（測定データ）が携帯型無線送受信装置３０Ｃに送信され、携帯型無線送受信装置３０Ｃはこれを受信して、制御回路CPU’は測量作業員が現在位置する現在位置Ｐｘから次の測設点Ｐ２までの距離（差分距離Ｌ’）を演算する。
【００９３】
携帯型無線送受信装置３０Ｃはその差分距離L’に基づいて、進行方向ＧＯと共に現在位置Ｐｘと次の測設点Ｐ２との間の差分距離Ｌ’を表示部３０Ｇの画面上に表示する。
測量作業員は、携帯型無線送受信装置３０Ｃの表示部３０Ｇを見ながら、進行方向ＧＯが指し示す方向に歩くと共に、現在位置Ｐｘと次の測設点Ｐ２との間の距離が小さくなっているかを確認する。このようにして、測量作業員は測設点Ｐ２に近づくことができる。
【００９４】
携帯型無線送受信装置３０Ｃは、例えば、現在位置Ｐｘと次の測設点Ｐ２との間の差分距離Ｌ’が所定値（例えば５ｍ）以内になると、測設地図表示モードからカメラモードに切り替えられる。
カメラ部３０Eの撮影画角ωは、例えば、図２０に示すように、４０度から４５度の範囲内である。
【００９５】
携帯型無線送受信装置３０Ｃは、現在位置Ｐｘと次の測設点Ｐ２との間の差分距離Ｌ’が一定値１ｍ以上かつ所定値５ｍ以下の場合には、画角範囲外として、現在位置Ｐｘと次の測設点Ｐ２との間の差分距離Ｌ’を図２１に示すように、その向きと共に表示する。
【００９６】
測量作業員は、現在位置Ｐｘから測設点Ｐ２までの距離が一定値、例えば概略１ｍ未満（画角の範囲内）になると、図１２に示すように、測量用ポール３０Ｂの支承係止部５０に人差し指と中指とに引っかけて、測量用ポール３０Ｂが鉛直方向に向くように吊り下げる。
その際、測量用ポール３０Ｂの先端を地面すれすれに近づけるのが、高さｈの誤差を小さくするうえで望ましい。
【００９７】
これらの一連の動作により、図１３に示すように、表示部３０Ｇに地面が映し出されると共に、画面上に測設すべき点Ｐ２が表示される。
ついで、測量作業員は、表示部３０Ｇに表示されている測設すべき点Ｐ２を見ながら、地面にマーキングを行い、この地面上のマーキング箇所に杭打ちを行う。
【００９８】
この実施例によれば、測量用ポール３０Ｂを動かすことなく、次の測設点Ｐ２のマーキングを行うことができるため、測設点Ｐ２を正確かつ迅速に特定できる。
【符号の説明】
【００９９】
２…測量機
９…測距光学系
１０…走査光学系
ＰB２…ガイド光
１１…ガイド光照射部（ガイド光照射光学系）
３０Ａ…コーナーキューブ
３０Ｂ…測量用ポール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系を有するガイド光装置。
【請求項２】
上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系と、測量用ポールに取り付けられているコーナーキューブを探索する走査光学系と該コーナーキューブまでの距離を測距する測距光学系とを有する鏡筒部と、該鏡筒部を垂直軸回りに水平方向に回動させると共に水平軸回りに回動させる駆動部と、前記鏡筒部の方向を測定する測角部とを有し、前記ガイド光照射光学系が前記垂直軸回りに前記鏡筒部と一体に水平方向に回動されることを特徴とする測量機。
【請求項３】
前記測距光学系により求められた前記コーナーキューブまでの距離と前記鏡筒部の方向を測定データとして記憶する記憶部と、前記駆動部と前記走査光学系と前記測距光学系とを制御すると共に前記鏡筒部が次に測設すべき測設点に向くように前記駆動部を制御する制御回路とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の測量機。
【請求項４】
前記記憶部に記憶された前記測定データを測量用ポール側の携帯型無線送受信装置に送信する送受信部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の測量機。
【請求項５】
水平方向に対して方向角を設定するための方位センサを備えていることを特徴とする請求項４に記載の測量機。
【請求項６】
上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系と、測量用ポールに取り付けられているコーナーキューブを探索する走査光学系と該コーナーキューブまでの距離を測距する測距光学系とを有する鏡筒部と、該鏡筒部を垂直軸回りに水平方向に回動させると共に水平軸回りに回動させる駆動部と、前記鏡筒部の方向を測定する測角部と、前記測距光学系により求められた前記コーナーキューブまでの距離と前記測角部により求められた前記鏡筒部の方向を測定データとして記憶する記憶部と、前記駆動部と前記走査光学系と前記測距光学系とを制御すると共に前記鏡筒部が次に測設すべき測設点に向くように前記駆動部を制御する制御回路と、前記記憶部に記憶された前記測定データを測量用ポール側の携帯型無線送受信装置に送信する送受信部とを備え、
前記ガイド光照射光学系が前記垂直軸回りに前記鏡筒部と一体に水平方向に回動され、 前記送受信部は、前記記憶部に記憶された測定データを前記携帯型無線送受信装置に送信し、
前記携帯型無線送受信装置は、設計データを記憶する記憶部と、測設地図を表示する表示部と、前記測距光学系及び前記測角部により求められた前記コーナーキューブまでの測定データを前記鏡筒部から次の測設点までの設計データから演算することにより前記コーナーキューブの現在地点から前記次の測設点までの距離及び方向を求め、前記表示部の画面上に前記コーナーキューブの現在地点から前記次の測設点までの方向と距離を表示させる制御部とを備えていることを特徴とする測量システム。
【請求項７】
前記鏡筒部及び前記携帯型無線送受信装置は、方位を検出する方位センサを備え、前記携帯型無線送受信装置は、前記方位センサの方位信号と方位と関連づけられた前記設計データとに基づき前記表示部に表示される測設地図が現実の方位に一致するようにして画面上に表示されるように測設地図を相対回転制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項６に記載の測量システム。
【請求項８】
柱の頂部に指を掛けて支承する逆円錐台形状の支承係止部が設けられ、該支承係止部の上面が測量機の送受信部との間で情報の送受信を行う携帯型無線送受信装置を固定する平坦面とされ、前記柱の中間部分に再帰反射型のコーナーキューブが設けられ、自重により吊り下げ可能であることを特徴とする測量用ポール。
【請求項９】
請求項６に記載の測量システムに用いる携帯型無線送受信装置であって、前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの移動方向を示す進行表示マークを前記表示部に表示させることを特徴とする携帯型無線送受信装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の測量用ポールに用いられる携帯型無線送受信装置であって、設計データを記憶する記憶部と、測設地図を表示する表示部と、方位を検出する方位センサと、撮像光学系を有するカメラ部と、前記測量機の送受信部との間での送受信を行う送受信部と、前記カメラ部を制御すると共に前記方位センサに基づき前記設計データを前記方位センサの示す方位に基づいて実際の測設点の位置関係と画面上での位置関係とが一致するように画面上で前記測設地図を相対回転制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの移動方向を示す進行表示マークを前記表示部に表示させることを特徴とする携帯型無線送受信装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの距離が所定値以下のときに、前記測設地図を表示する地図モードから画像を撮影する撮影モードに切り替えることを特徴とする請求項１０に記載の携帯型無線送受信装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記撮影モードのときに、前記表示部の画面上に測設点をマークとして表示させることを特徴とする請求項１１に記載の携帯型無線送受信装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記撮影モードであって、前記測量用ポールから次に測設すべき測設点までの距離が前記所定値よりも小さく一定値以上のときに該距離を前記表示部の画面上に数値で表示させると共に方向を表示させることを特徴とする請求項１２に記載の携帯型無線送受信装置。
【請求項１】
上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系を有するガイド光装置。
【請求項２】
上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系と、測量用ポールに取り付けられているコーナーキューブを探索する走査光学系と該コーナーキューブまでの距離を測距する測距光学系とを有する鏡筒部と、該鏡筒部を垂直軸回りに水平方向に回動させると共に水平軸回りに回動させる駆動部と、前記鏡筒部の方向を測定する測角部とを有し、前記ガイド光照射光学系が前記垂直軸回りに前記鏡筒部と一体に水平方向に回動されることを特徴とする測量機。
【請求項３】
前記測距光学系により求められた前記コーナーキューブまでの距離と前記鏡筒部の方向を測定データとして記憶する記憶部と、前記駆動部と前記走査光学系と前記測距光学系とを制御すると共に前記鏡筒部が次に測設すべき測設点に向くように前記駆動部を制御する制御回路とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の測量機。
【請求項４】
前記記憶部に記憶された前記測定データを測量用ポール側の携帯型無線送受信装置に送信する送受信部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の測量機。
【請求項５】
水平方向に対して方向角を設定するための方位センサを備えていることを特徴とする請求項４に記載の測量機。
【請求項６】
上下方向に長く延びる扇状の可視レーザー光をガイド光として照射するガイド光照射光学系と、測量用ポールに取り付けられているコーナーキューブを探索する走査光学系と該コーナーキューブまでの距離を測距する測距光学系とを有する鏡筒部と、該鏡筒部を垂直軸回りに水平方向に回動させると共に水平軸回りに回動させる駆動部と、前記鏡筒部の方向を測定する測角部と、前記測距光学系により求められた前記コーナーキューブまでの距離と前記測角部により求められた前記鏡筒部の方向を測定データとして記憶する記憶部と、前記駆動部と前記走査光学系と前記測距光学系とを制御すると共に前記鏡筒部が次に測設すべき測設点に向くように前記駆動部を制御する制御回路と、前記記憶部に記憶された前記測定データを測量用ポール側の携帯型無線送受信装置に送信する送受信部とを備え、
前記ガイド光照射光学系が前記垂直軸回りに前記鏡筒部と一体に水平方向に回動され、 前記送受信部は、前記記憶部に記憶された測定データを前記携帯型無線送受信装置に送信し、
前記携帯型無線送受信装置は、設計データを記憶する記憶部と、測設地図を表示する表示部と、前記測距光学系及び前記測角部により求められた前記コーナーキューブまでの測定データを前記鏡筒部から次の測設点までの設計データから演算することにより前記コーナーキューブの現在地点から前記次の測設点までの距離及び方向を求め、前記表示部の画面上に前記コーナーキューブの現在地点から前記次の測設点までの方向と距離を表示させる制御部とを備えていることを特徴とする測量システム。
【請求項７】
前記鏡筒部及び前記携帯型無線送受信装置は、方位を検出する方位センサを備え、前記携帯型無線送受信装置は、前記方位センサの方位信号と方位と関連づけられた前記設計データとに基づき前記表示部に表示される測設地図が現実の方位に一致するようにして画面上に表示されるように測設地図を相対回転制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項６に記載の測量システム。
【請求項８】
柱の頂部に指を掛けて支承する逆円錐台形状の支承係止部が設けられ、該支承係止部の上面が測量機の送受信部との間で情報の送受信を行う携帯型無線送受信装置を固定する平坦面とされ、前記柱の中間部分に再帰反射型のコーナーキューブが設けられ、自重により吊り下げ可能であることを特徴とする測量用ポール。
【請求項９】
請求項６に記載の測量システムに用いる携帯型無線送受信装置であって、前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの移動方向を示す進行表示マークを前記表示部に表示させることを特徴とする携帯型無線送受信装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の測量用ポールに用いられる携帯型無線送受信装置であって、設計データを記憶する記憶部と、測設地図を表示する表示部と、方位を検出する方位センサと、撮像光学系を有するカメラ部と、前記測量機の送受信部との間での送受信を行う送受信部と、前記カメラ部を制御すると共に前記方位センサに基づき前記設計データを前記方位センサの示す方位に基づいて実際の測設点の位置関係と画面上での位置関係とが一致するように画面上で前記測設地図を相対回転制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの移動方向を示す進行表示マークを前記表示部に表示させることを特徴とする携帯型無線送受信装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記コーナーキューブの現在地点から次の測設点までの距離が所定値以下のときに、前記測設地図を表示する地図モードから画像を撮影する撮影モードに切り替えることを特徴とする請求項１０に記載の携帯型無線送受信装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記撮影モードのときに、前記表示部の画面上に測設点をマークとして表示させることを特徴とする請求項１１に記載の携帯型無線送受信装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記撮影モードであって、前記測量用ポールから次に測設すべき測設点までの距離が前記所定値よりも小さく一定値以上のときに該距離を前記表示部の画面上に数値で表示させると共に方向を表示させることを特徴とする請求項１２に記載の携帯型無線送受信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図１０】
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【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１２−２０２８２１（Ｐ２０１２−２０２８２１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７６２９（Ｐ２０１１−６７６２９）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
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