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    公开号:WO1989003049A1
    申请号:PCT/JP1988/001008
    申请日:1988-09-30
    公开日:1989-04-06
    发明作者:Toyoichi Ono；Kenji Tanabe；Yoshio Asayama
    申请人:Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho；
    IPC主号:G01C15-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] レ ー ザー 光を用 い た位置計測装置
    [0003] 発明 の技術分野
    [0004] 本発明 は、 レ ー ザー光を用 い た位置計測装置 に関 し 、 特 に屋外の土木作業現場等凹凸の激 し い地面に お け る 位 置計測 に好適な装置 に関す る 。
    [0005] 発明 の背景技術
    [0006] 従来、 二つ の定点 （基準点） と 被計測地点 と の幾何学 的関係 に基づい た三角 測量に よ っ て、 該被計測地点の位 置を計測す る 装置 と し て は、 日 本特許出願公開第 62-273 408 号公報及び同第 62 - 273409 号公報 （ いずれ も 本出願 人 と 同一出願人 に よ る ） 、 な ら びに 日 本特許出願公開第 62-50616号公報 （出願人 ； 鹿島建設株式会社） に そ れぞ れ開示 さ れて い る も のがあ る 。
    [0007] こ れ ら の従来技術 に よ る 計測装置で は、 二つ の定点 に そ れぞれ レ ー ザ一投光器 と な る レ ー ザー燈台が設置 さ れ —方、 被計測地点ま た は被計測対象 と な る 作業車両等の 移動体に は レ ー ザー受光器が設け ら れて い る 。 そ し て前 記二台 の レ ー ザー 燈台か ら そ れぞれ水平方向 に レ ー ザ一 光が旋回投光 さ れ、 こ れ ら 投光 さ れた レ ー ザー光を前記 受光器で受光す る 際 に、 二つ の定点を結ぶ直線 と 一方の 定点か ら 被計測地点ま で伸 び る 直線 と でつ く ら れ る 角 度 (回転角 ） と 、 二つ の定点专結ぶ直線 と 他方の定点か ら 被計測地点 ま で伸 び る 直線 と で作 ら れ る 角度 （回転角 ） と を演算装置で求め、 該求め ら れた両角度 と二つ の定点 間の距離 と か ら 三角 測量法に よ り 被計測地点の位置が二 次元的に （ x 、 y 座禪 と し て） 算出 さ れ る 。
    [0008] こ の よ う な計測装置で あ る と 、 二つ定点を結ぶ直線 と —方ま た は他方の定点か ら 被計測地点ま で伸 び る 直線 と でつ く ら れる 角度を求め る た め に、 一方お よ び他方の二 つ の定点に設けた そ れぞれの燈台か ら投光さ れ る 各 レ ー ザ一光が、 二つ の定点を結ぶ直線上で投光 し てか ら 被計 測点を投光す る ま での それぞれの投光時間差を計測 し な ければな ら な い。 こ の た め に、 被計測地点で は一方の定 点に設けた レ ーザー燈台 に対向す る 第一受光器 と 、 他方 の定点に設けた レ ーザー燈台 に対向す る 第二受光器 と の 二台の受光器が必要であ る 。 従 っ て、 レ ー ザー受光器が 大型かつ大重量 と な り 、 設置位置が限定 さ れた り 、 被計 測地点を移動 さ せ る の に不便であ っ た り す る 。
    [0009] ま た、 レ ー ザー燈台か ら は レ ー ザー光が水平方向 に投 光 さ れる た め、 投光器の設置位置 と 被計測地点 と の高低 差を考慮 し て、 受光器側で受光面の鉛直向長を調整す る よ う に し てい る 。 と こ ろ が、 凹凸の激 し い屋外の土木作 業現場等、 地面の高低差が著 し く 大 き い環境では、 投光 さ れた レ ー ザー光が受光器の受光面か ら 外れ る こ と が多 々 あ り 、 被計測地点の位置計測が不可能に成 る 場合が起 し る 。
    [0010] こ う し て位置計測が不能 と な っ た場合に は、 た と え そ れが一時的で あ る にせよ 、 作業車両等の移動体 に よ る 作 業は中断せ ざ る を得な く な る で あ ろ う し 、 ま た 当 の計測 不能地点を計測すべ く 他の方法に よ る 対策を講 じ せ ざ る を得な い こ と に な り 、 人的お よ び時間的 ロ ス を来た し 、 作業経済性を著 し く 損な う こ と に な る 。
    [0011] な お、 こ う し た 問題点を解決す る 方法 と し て、 受光器 'の鉛直方向長を長 く 設定す る な ど の方法 も 検討 さ れてい る 。 し か し 、 こ の方法 は受光器が移動体上 に設置 さ れて い る 場合 に は、 当 の移動体の安定性を'損ね る 虞れがあ.ろ う し 、 ま た設備 コ ス ト の上昇が招来す る こ と な どか ら 、 いずれ も 採用 、 実施 さ れ る に は至 っ て い な い。
    [0012] 発明 の概要
    [0013] 本発明 は前述 し た事情に鑑み てな さ れた も ので あ っ て そ の第一 目 的 は、 被計測地点に設け ら れ る レ ー ザー受光 器を一台だ け と し た レ ー ザー光を用 い た位置計測装置を 提供す る こ と で あ る 。
    [0014] 本発明 の も う 一つ の 目 的 は、 凹凸 の激 し い屋外土木作 業現場等、 二台 の レ ー ザー 燈台 に お け る レ ー ザー 投光器 設定位置 と 、 被計測地点に設置 さ れ る レ ー ザー受光器の 受光面 と の高低差が著 し く 大 き い環境下 に お い て も 、 被 計測地点の位置計測を確実 に行な い得 る 、 レ ー ザー 光を 用 い た 位置計測装置を提供す る こ と で あ る 。
    [0015] 本発明 の さ ら に も う 一つ の 目 的 は、 被計測地点 に設置 さ れ る レ ー ザ一受光器 に受光高 さ 位置補正手段を設 け る こ と に よ っ て、 被計測地点の三次元的位置計測を可能に し た、 レ ーザー光を用 い た位置計測装置を提供す る こ と <¾ ό ο
    [0016] 前記第一 目 的を達成す る た め に、 本発明の第一態様に よれば、 互に離間 し た二つ の定点に設置 さ れ、 各設置点 に お け る 鉛直軸を回転軸 と し て回転 し つつ、 レ ー ザー光 を投光す る 第一お よ び第二の レ ー ザー投光手段と、 被計 測地点に配置 さ れ、 上記第一お よ び第二の レ ー ザー投光 手段か ら そ れぞれ回転投光 さ れ る レ ーザー光を受光す る レ ー ザー受光手段と を具え、 該 レ ーザー受光手段の 出力 に基づ く 三角 測量に よ つ て上記被計測地点の位置を計測 す る 位置計測装置 におい て、 前記各 レ ーザー投光手段側 に そ れぞれ設け ら れ る 基準方位検出器およ び基準方位信 号送信手段 と 、 前記 レ ーザー受光手段側 に設け ら れ る 基 準方位信号受信手段お よ び演算手段 と を さ ら に含み、 該 演算手段 に よ り レ ーザー光の受光方位を検出 し て、 受光 し た レ ー ザー光がいずれの レ ー ザ一投光手段力、 ら の レ ー ザ一光であ る かを識別す る と 共に、 旋回 に よ り 前記各基 準方位検出器か ら前記被計測地点に到達す る ま での時間 差を求め る よ う に構成 した こ と を特徵 と す る レ ー ザー光 を用 い た位置計測装置が提供 さ れ る 。
    [0017] 前記第二の 目 的を達成す る た め に、 本発明の第二態様 に よ れば、 前記第一態様に お け る 第一およ び第、二の レ — ザー投光手段の 各々 が、 こ れ ら の投光手段か ら投光 さ れ る レ ー ザー光の仰角 ま た は俯角 を変化 さ せ得 る 投光角度 変化手段を備え た こ と を特徵 と す る レ ー ザー光を用 い た 位置計測装置が提供 さ れ る 。
    [0018] 前記第三の 目 的を達成す る た め に 、 本発明 の第三態様 に よ れば、 前記第一態様 に お け る 第一お よ び第二の レ.一 ザー投光手段の各 々 が、 こ れ ら の投光手段か ら 投光 さ れ る レ ー ザー光の仰角 ま た は俯角 を変化 さ せ得 る 投光角 度 変化手段を備え、 さ ら に前記 レ ー ザ一受光手段が、 該受 光手段に よ つ て検出 さ れた受光高 さ 位置を前記投光角度 変化手段か ら の 出力 に基づい て補正す る 受光高 さ 位置補 正手段を備え 、 それに よ つ て前記被計測地点の三次元位 置が計測 さ れ る こ と を特徵 と す る レ ー ザー光を用 い た位 置計測装置が提供 さ れ る 。
    [0019] 前記な ら びに他の本発明 の 目 的、 態様、 そ し て利点 は 本発明 の原理 に合致す る 好適 な具体例が実施例 と し て示 さ れて い る 以下の記述お よ び添附の 図面 に関連 し て説明 さ れ る こ と に よ り 、 当該技術の熟達者 に と っ て明 ら か に な る で あ ろ う 。
    [0020] 図面の簡単な 説明
    [0021] 第 1 図 は本発明 の第一具体例の全体構成を示す概略正 面図で あ り 、
    [0022] 第 2 図 は第 1 図図示の第一具体例の概略平面図であ り 第 3 図お よ び第 4 図 は そ れぞれ レ ー ザー 投光器を有す る レ ー ザー 燈台お よ び レ .一ザー 受光器の概略斜視図で あ 、
    [0023] 第 5 図 は第一具体例 に用 い ら れ る 演算手段の プ ロ ッ ク 線図であ 、
    [0024] 第 6 A お よ び第 6 B 図 は投光 さ れた レ ーザー光の方位 識別動作 _説明図であ り 、
    [0025] 第 7 図 は第一具体例 に用 い ら れ る 二台の レ ー ザー燈台 の そ れぞれの変形例を示す概略正面図であ り 、
    [0026] 第 8 図 は本発明 の第二具体例 にお け る 装置の配置状態 を示す概略斜視図であ り 、
    [0027] 第 9 図 は第 8 図図示の第二具体例 に用 い ら れる ミ ラ ー 駆動部の構成を概念的 に示す斜視図であ り 、
    [0028] 第 1 0 図は第二具体例で採用す る 位置計測の原理を説 明する ため に用 い る 図であ
    [0029] 第 1 1 図は二つ の定点にお け る そ れぞれの基準方位検 出器か ら 出力 さ れ る レ ーザ一光の受光信号 と 、 被計測地 点の受光器か ら 出力 さ れ る レ ー ザー光の受光信号 と の そ れぞれの タ イ ム チ ャ ー ト であ り 、
    [0030] 第 1 2 Α 図乃至第 1 2 E 図 は第二具体例 にお け る 被計 測地点の変化態様を示 し た 図であ り 、
    [0031] 第 1 3 図 は第二具体例 に用 い ら れ る演算器の構成を概 念的 に示すプロ ッ ク 線図であ り 、 そ し て
    [0032] 第 1 4 図 は、 第 1 3 図 に示す演算器 に おけ る 処理手順 を示すフ ロ ー チ ヤ ー ト であ る 。 好ま し い具体例の詳細 な説明
    [0033] 以下、 本発明 の好 ま し い具体例を添附の 図面に関連 し て詳細 に説明す る 。
    [0034] 先ず、 第 1 図乃至第 7 図 に 関連 し て、 本発明 の第一具 体例を説明す る 。
    [0035] 第 2 図 に示すよ う に 、 平面的 に所定距離 L だ け離隔 し た第一、 第二定点 （基準点） A、 B と 計測地点 C と に よ つ て平面.的 に被計測地点 C を含む三角形 A、 B 、 C を形 成 し 、 こ の三角形 A、 B 、 C の各頂点 A、 B が第一、 第 二基準点 と な っ て い る 。
    [0036] 第一基準点 A に は旋回す る レ ー ザ ー光を照射す る 第一 レ ー ザー 燈台 1 0 と 基準方位検出器 1 1 と 基準方位信号 送信手段 1 2 と が設け ら れ、 第二基準点 B に は第一 レ ー ザー燈台 1 0 と は逆回転 し て旋回する レ ー ザー光を照射 す る 第二 レ ー ザー 燈台 1 3 と 基準方位検出器 1 4 と 基準 方位信号送信手段 1 5 と が設 けて あ る と 共 に 、 被計測地 点 C に は レ ー ザー受光器 1 6 と 基準方位信号受信手段 17 と 演算手段 1 8が設け て あ る 。
    [0037] 前記第一、 第二 レ ー ザ一燈台 1 0 , 1 3 は第 1 及び第 3 図 に示す よ う に 、 三脚 1 0 a , 1 3 a 上 に 回転す る レ 一ザ一 透光部 1 0 b ， 1 3 b を有す る レ ー ザー 投光器 1 0 c , 1 3 c を設置 し た も の で、 レ ー ザ ー 受光器 1 6 は第 1 図及び第 4 図 に示す よ う に三脚 1 6 a 上の断面が 五角 形以上の多角 柱の表面 に受光素子 1 6 b を上下方向 に複数配設す る と 共に、 受光処理手段 1 6 c を設けた も ので、 それ ら は同一水平面内 に位置決め さ れてい る 。
    [0038] 前記各基準方位検出器 1 1 ， 1 4 は レ ーザー投光器 1 0 c , 1 3 c 上に レ ー ザー透光部 1 0 b ， 1 3 b と対 向 し てそれぞれ取付け ら れ、 こ れ ら は レ ー ザー受光器 と な っ てい る と共に、 レ ー ザー光を受光す る と 基準方位信 号送信手段 1 2 ， 1 5 に それぞれ信号を送 り 、 基準方位 信号送信手段 1 2 ， 1 5 に は基準方位信号を出力す る よ う に し て あ る 。 つ ま り 、 基準方位信号送信手段 1 2 , 15 は送信器 と な っ てい る 。
    [0039] 前記基準方位信号受信手段 1 7 は受信機 と な っ て、 送 信さ れた基準方位信号を受信す る と演算手段 1 8 に信号 を出力す る 。
    [0040] 前記演算手段 1 8 は レ ー ザー受光器 1 6 の受信信号に よ り レ ー ザー燈台を識別する 手段 2 0 と 、 基準方位信号 受信手段 1 7 の受信信号に よ り 基準方位タ イ ミ ン グを検 出す る 手段 2 1 と、 それ ら の信号に よ り 第一、 第二 レ ー ザー燈台 1 0 , 1 3 の 回転角、 すな わ ち 、 第一、 第二角 度 α 、 /3 を演算す る 第一、 第二角度計算手段 2 2 , 2 3 と 、 そ の角度 と基準距離入力手段 2 4 よ り の基準距離 L と で被計測地点 C の X、 Υ座標を演算す る 座標計算手段 2 5 と 、 被計測地点 C の位置を表示す る 表示手段 2 6 と レ ー ザー光の高さ を計算す る 高 さ 計算手段 2 7 と を備え てい る 。 前記 レ ー ザ—燈台識別手段 2 ◦ は レ ー ザー受光器 1 6 の受光素子 1 6 b が水平方向 に受光す る 順序で レ ー ザー 光の移動方向 を感知 し 、 そ れ に よ り 相互 に逆方向 に旋回 す る 第一、 第二燈台 1 0 ， 1 3 を識別す る よ う に し て あ る o
    [0041] 例え ば、 第 6 A 図 に示 さ れ る よ う に第一の受光素子 1 6 b ! か ら第二の受光素子 1 6 b 2 に 向 け て順次受光 す る 際 に は第一 レ ー ザー燈台 1 0 力、 ら の レ ー ザー光であ る と 判断 し 、 第 6 B 図 に示 さ れ る よ う に第三の受光素子 1 6 b 3 か ら 第二の受光素子 1 6 b 2 に 向 け て順次受光 す る 際 に は第二 レ ー ザー燈台 1 3 力、 ら の レ ー ザー光であ る と 判断す る 。
    [0042] 前記第一、 第二角度計算手段 2 2 , 2 3 は基準方位 タ ィ ミ ン グ検出手段 2 1 か ら の タ イ ミ ン グ信号が入力 さ れ てか ら レ ー ザ一受光器 1 6 が受光す る ま での時間差 に よ つ て角度を計算す る 。 .
    [0043] 座標計算手段 2 5 と 表示手段 2 6 は従来 と 同一で あ る ま た 、 第 7 図 に示す よ う に 、 第一、 第二 レ ー ザー燈台 1 0 , 1 3 の レ ー ザー 投光器 1 0 c , 1 3 c を三脚 10 a 1 3 a に ネ ジ杆 1 0 d , 1 3 d を介 し て上下動 自 在 に取 付け 、 第二 レ ー ザー燈台 1 3 の レ ー ザー投光器 1 3 c に レ べ リ ン グ用受光素子 1 3 e を取付 け る と 共 に 、 そ の ネ ジ杆 1 3 d を回転す る ァ ク チ ユ エ ー タ 1 3 f を設 け、 第 —、 第二 レ ー ザー 燈台 1 0 , 1 3 を設置す る 際 に レ ペ リ ン グ用受光素子 1 3 e が第一 レ ー ザー燈台 1 0 よ り の レ 一ザ一光を受光す る ま でァ ク チ ユ エ ー タ 1 3 f を駆動 し て レ ー ザー投光器 1 3 c を上下移動 さ せ る よ う に し て も 良い。
    [0044] こ の よ う にすれば、 第一 レ ーザー燈台 1 0 の レ ー ザー 光 と第二 レ ー ザー燈台 1 3 の レ ー ザー光を同一高 さ にす る こ と がで き る ので、 手動操作で高さ合せ し な く と も良 く 、 そ の作業が容易 にで き る 。
    [0045] な お、 以上の動作制御 はァ ク チ ユ エ 一 タ 1 3 f の駆動 ス ィ ツ チ を 0 N し た後に レ ペ リ ン グ用受光素子 1 3 e が 受光 し た ら 停止す る よ う に C P ϋ な どを用 い て行な えば 良い。
    [0046] 次に、 第 8 図乃至第 1 4 図を参照 し て本発明 の第二具 体例 につ い て説明す る 。
    [0047] 第 8 図 は、 本発明 の第二具体例 に関す る 位置計測装置 の配置態様を示す概略図であ る 。
    [0048] 同図 に示す レ ー ザー投光器 1 0 ， 1 3 は、 そ れぞれ屋 外土木作業現場の予め設定 し た二つ の定点 A 、 B に設置 さ れてお り 、 こ れ ら の レ ー ザー投光位置は同一の高 さ に な る よ う に設定 さ れてい る 。
    [0049] こ れ ら投光器 1 0 , 1 3 は、 レ ー ザー光を全方位に一 定周期で回転 し なが ら 投光す る も のであ り 、 それぞれ同 —方向 にかつ互い に 同期 し て回転す る 。 こ の実施例で は 同図 に矢印で示す ごと く 両投光器 1 0 ， 1 3 は、 上か ら みて反時計方向 に 回転す る も の と す る 。
    [0050] 上記投光器 1 0 1 3 力、 ら 回転投光 さ れ る レ ー ザー光 の基準方位、 すな わ ち 同図 に一点鎖線で示す方位に は、 そ れぞれ基準方位検出器 1 1 , 1 4 力 配設 さ れて い る 。
    [0051] 基準方位検出器 1 1 , 1 4 は、 送 · 受信機 3 0 に接統 さ れて い て、 該送 ♦ 受信機 3 0 は、 こ れ ら 基準方位検出 器 1 1 , 1 4 で受光 さ れた レ一ザ一 光の受光信号お よ び コ ン ト ロ ー ラ 1 8 a の 出力 を後述す る 送 ， 受信機 3 1 に 送信す る と 共 に 、 該送 · 受信機 3 1 か ら 送信 さ れた デー 夕 を受信す る 。
    [0052] コ ン ト ロ 一 ラ 1 S a は、 上記送 ♦ 受信機 3 0 に接続 さ れて い て、 該送 ♦ 受信機 3 0 の 出力 に基づい て、 後述す る ミ ラ ー駆動部 3 2 , 3 3 を制御す る も の であ る 。
    [0053] —方、 被計測地点であ る じ に は、 所定の鉛直方向長 H の受光部を有す る 受光器 1 6 が配設 さ れて い る 。 こ の受 光器 1 6 は、 鉛直方向 に所定の 間隔で配設 さ れた複数の 受光素子 1 6 b … で構成 さ れて い る 。
    [0054] 送 · 受信機 3 1 は、 演算器 1 8 b に接続 さ れて い て、 上記送 · 受信機 3 0 か ら 送信 さ れた デー タ を受信 し 、 か っ該演算器 1 8 か ら 得 ら れた デー タ を上記送 · 受信機 3 0 に送信す る も のでめ る o s ¾明 に採用す る 位置計測 （三角 測量） の原 理 につ い て説明す る 。
    [0055] 第 1 0 図 は、 二つ の定点 A B と 被計測地点 C と の幾 何学的関係を示す原理図であ る 。
    [0056] 同図 に おい て二つ の定点 A、 B 間の距離を L 、 X 軸 と 線分 A C と の なす角 を a a 、 x 軸 と線分 B C と の なす角 を a b と す る と 被計測地点 C の x y 座標は、 次の第 （ 1 ) 式の よ う に表わ さ れ る 。
    [0057] sin b · cos a a
    [0058] x = L
    [0059] sin { a b — a a ) C 1 ) sin b sin a a
    [0060] y = L
    [0061] sin ( cr b — a a )
    [0062] こ の位置計測方法では、 上記角度 a a 、 な b を求め る に際 し 、 上記投光器 1 0 ， 1 3 力、 ら 回転投光さ れる 光が. 上記基準方位に達 し てか ら 、 上記受光器 1 6 に よ っ て受 光 さ れ る ま での 回転角 を二つ の定点 A、 B にお け る 投光 器 1 0 , 1 3 の それぞれにつ い て検出す る こ と に よ り 行 なわれ る。
    [0063] つ ま り 、 第 1 1 図 に示す ご と く 、 二つ の定点 A、 B に お け る 投光器 1 0， 1 3 か ら 投光 さ れ る 先の周期をそれ ぞれ T a 、 T b (第 1 1 図 （ a ) 、 ( c ) 、 こ こ で T a = T b ) と す る 。 二つ の定点 A、 B に お け る 投光器 1 0 , 1 3 か ら 投光 さ れる レ ー ザー光が基準方位 （ X 軸方向） に達 し てか ら 、 C 点に お け る受光器 1 6 で受光さ れ る ま での時間を A、 B につ い てそ れぞれ t a 、 t b (第 1 1 図 （ b ) ( d ) と す る と 、 上記回転角 a a 、 a b は次の 第 （ 2 ) 式の よ う に表わ さ れる 。 a t b
    [0064] a a 2 π a b 2 π ( 2 )
    [0065] T a T b
    [0066] そ こ で、 こ れ ら 角度 a 、 と 二台の投光器 1 〇 、 1 3 間の距離 L を上記第 （ 1 ) 式 に代入す る こ と に よ り 上記被計測位置地点 C 二次元位置を計測す る こ と がで. き る
    [0067] と こ ろ で こ の場合、 上記二台 の投光器 1 0 ， .1 3 力、 ら 回転投光 さ れた レ ーザ一光が上記受光器 1 6 に お い て確 実に受光さ れ て い る こ と が当の位置計測を行な う 上で不 可欠の要素 と な っ て い る o
    [0068] 第 1 2 A 図 は、 二つ の定点 A、 B に設置 さ れた投光器 1 0 , 1 3 か ら 水平方向 に レ ー ザ一 光が投光 さ れ、 該 レ 一ザ一光が、 上記 A、 B 点 と 同一高 さ の被計測地点 C ！ に設置 さ れた受光器 1 6 で受光 さ れ る 場合を示 し てお り こ の よ う に 二つ の定点 A、 B と 被計測地点 C i の 高 さ 位 置が等 し い と き に レ ー ザ一光が受光器 1 6 の受光部の 中 心で受光 さ れ る よ う 受 ττ 丄 6 の 问 さ 方向 の 各種寸法が 設定 さ れて め る 。
    [0069] ま た第 1 2 B 図お よ び第 1 2 C 図 は、 受光器 1 6 が
    [0070] Η
    [0071] C と の高低差が 以内 の被計測地点 C 2 ま た は
    [0072] 2
    [0073] C 3 に移動 、 設置 さ れた場合を示 し て お り 、 こ の場合 も 該地点に お い て受光器 1 6 の受光部 に お け る 受光が可能 であ る ο と こ ろ が第 1 2 D 図お よ び第 1 2 Ε 図 に示す ご と く 、
    [0074] Η
    [0075] 受光器 1 6 が C と の高低差が よ り も大 き い被
    [0076] 2
    [0077] 計測地点 C 4 ま た は C 5 に移動、 設置 さ れた 際に は、 上 記回転投光 さ れた光が受光器 1 6 の受光部 1 6 において 受光 さ れな く な っ て し ま う 。
    [0078] そ こ で、 こ の第二具体例では、 こ の よ う な場合であ つ て も 受光が行なわれ る よ う に上記投光器 1 0 , 1 3 か ら 回転投光さ れ る 光の仰角 ま た は俯角 を変化 さ せ る 手段を 設けてい る 。 すなわ ち 、 第 9 図 に示す投光器 1 0 , 1 3 の それぞれ. に具え た ミ ラ ー駆動部 3 2 ， 3 3 に よ っ て光の仰角 ま た は俯角 を変化 さ せ る 。
    [0079] ミ ラ ー駆動部 3 2 , 3 3 は、 レ ーザー光源 3 4 ， 3 5 の光軸上に配置 さ れた ミ ラ ー 3 6 ， 3 7 と 、 こ の ミ ラ ー 3 6 , 3 7 を減速ギヤ を介 し て水平軸を中心に回動 さ せ る モ ー タ 3 8 ， 3 9 と 、 モー タ 3 8 , 3 9 の 回転量に対 応 し た数のパ ル ス を出力す る パ ル ス エ ン コ ー ダ 4 0 , 41 と 、 エ ン コ ー ダ 4 0 ， 4 1 の 出カノ、。ルス を カ ウ ン 卜 す る カ ウ ン タ 4 2 , 4 3 と 、 モ ー 夕 3 8 , 3 9 を駆動す る ド ラ イ バ 4 4 , 4 5 と を備えた構成を も つ。
    [0080] な お上記 ミ ラ ー 3 6 , 3 7 は、 同図 に矢印 G で示す ご と く 、 投光器 1 0 , 1 3 の 回転軸を中心 と し て こ れ ら と 同期 し て回転 し、 レ ー ザー投光ロ 1 0 a , 1 3 a 力、 ら 受 光器 1 6 の受光部 に 向 け て レ ー ザー 光を回転投光す る 。 こ こ で、 上記 ミ ラ 一駆動部 3 2 ， 3 3 の作用 につ い て 説明す る
    [0081] 3 6 , 3 7 の傾 き 角 は、 初期状態に お い て は、 レ ー ザー投光 ロ 1 0 a , 1 3 a 力、 ら 受光器 1 6 に 向 けて 投光 さ れ る レ ー ザー 光の光軸 D が、 投光器 1 0 , 1 3 の 設置面 に対 し て平行方向 と な る よ う な基準角 度 に設定 さ れて い る
    [0082] —方、 コ ン 卜 D 1 8 a 力、 ら の指令力《 ド ラ イ バ 4 4 4 5 に加え ら れ る と 、 モ ー タ 3 8 , 3 9 に よ っ て ミ ラ ー
    [0083] 3 6 , 3 7 の傾 き 角 が上記基準角度か ら 所定角度だ け傾 動 さ れ る れに よ つ て上 己光軸 D か ら 仰角方向 ま た は 俯角方向 に + ま た は 一 だ け変化 し た光軸 E ま た は F を得 る こ と がで き る
    [0084] こ の よ う に 、 光軸が変化 し た場合 に は、 第 1 2 D 図お よ び第 1 2 E 図の よ う な場合 に お い て も 、 こ れ ら の 各図 に そ れぞれ破線で示す ご と く 、 投光器 1 0 , 1 3 か ら 投 光 さ れた レ一ザ一光が受光器 1 6 の受光部 に お い て受光 さ れ る よ う に な る の で、 位置計測が可能に な る 。
    [0085] な お、 6 , 3 7 につ い て の基準角度か ら の角 度変化量すな わ ち レ一ザ一 光の光軸変化角 は、 カ ウ ン タ
    [0086] 4 2 , 4 3 で計測 さ れ、 コ ン ト ロ ー ラ 1 8 a に フ ィ ー ド /- ッ ク さ
    [0087] 図 は、 受光器 1 6 側 に備え ら れ た演算器 1 8 b の構成を概念的 に示すブロ ッ ク 図であ る 。 ま た、 第 1 4 図 は、 演算器 1 8 b の処理手順を示す。
    [0088] 以下、 こ れ ら 図面を参照 し て第二具体例を よ り 詳 し く 説明す る 。
    [0089] レ ーザー光に よ る 位置計測を行な う 場合 に は、 そ の測 量準備 と し て各投光器 1 0 ， 1 3 の設置誤差等の計測が 行な われ、 こ こ で得 ら れた デー タ は、 以下に述べ る 位置 計測で得 ら れた計測デー タ を捕正す る も の と し て使用 さ れる が、 こ の補正演算は本願 と は直接関係な い ので説明 を省略す る 。
    [0090] 上記測量準備が終了す る と 、 オペ レ ー タ は各被計測地 点に受光器 1 6 を移動、 設置す る 。
    [0091] オペ レ ー タ は、 かか る 移動、 設置の 際 レ ー ザー光が受 光器 1 6 にお い て受光 さ れる よ う に、 必要に応 じ て ミ ラ 一 3 6 , 3 7 の角度調整を行な う 。
    [0092] すなわ ち 、 上記 ミ ラ ー 3 6 , 3 7 の傾 き 角 は、 測量開 始時点であ る 初期状態におい ては、 第 1 2 A 図 （.こ示す ご と く 、 レ ー ザ一光が水平方向 に投光 さ れ る よ う な 角 度に 設置 さ れてい る 。 し たが っ て、 こ の状態か ら 受光器 1 6 が、 第 1 2 B 図お よ び第 1 2 C 図 に示す被計測地点 C 2 C a に移動、 設置 さ れた 際は、 レ ー ザー光が受光器 1 6 に おい て受光 さ れ る ので上記 ミ ラ ー 3 6 , 3 7 の 角度調 整は行な われな い。
    [0093] し 力、 し 、 第 1 2 D 図お よ び第 1 2 E 図 に示す ご と く 、 受光器 1 6 が、 被計測地点 C 4 ま た は C 5 に移動、 設置 さ れ た 際 に は 、 該受光器 1 6 に お い て受光が行な われ る よ う に所定角度だけ ミ ラ ー 3 6 , 3 7 の傾 き 角 を変化 さ せ る た め の ミ ラ 一 角度変化指令デー タ を、 ミ ラ ー 角度変 化指令入力部 2 〇 a に入力す る （ ス テ ッ プ 1 0 1 ) 。
    [0094] 上記 ミ ラ ー 角度変化指令デ ー タ は、 送 · 受信機 3 1 を 介 し て—、 送 · 受信機 3 0 に送信 さ れ る 。 な お、 送 ♦ 受信 機 3 1.か ら 送 · 受信機 2 0 に送信 さ れ る 角 度変化指令信 号 に は、 い ずれの ミ ラ ー に対す る 指令で あ る かを識別す る 信号が付加 さ れて い る 。
    [0095] 送 ♦ 受信機 3 0 で は 、 送 ♦ 受信機 3 1 か ら 送信 さ れた 角 度変化指令信号が受信 さ れ、 コ ン ト ロ ー ラ 1 8 a は こ の受信デ一 夕 に基づ き 各 ミ ラ ー 3 6 , 3 7 の 傾 き 角 を制 御す る 。
    [0096] こ の場合、 コ ン ト ロ ー ラ 1 8 a で は 、 カ ウ ン タ 4 2 , 4 3 の フ イ ー ドハ ッ ク 1 号 に基づ く 上記傾 き 角 の フ ィ ー ド、ノ ' ッ ク 制御が行な われ る や がて、 各 ミ ラ ー 3 6 , 37 の傾 き 角 が 目 標値であ る 上記角度変化指令デー タ に対応 す る 所定角度に達 し た 際 に は 、 こ の カ ン タ 4 2 , 4 3 の 出力、 す な わ ち ミ ラ 一 3 6 , 3 7 に つ い て の基準角度か ら の 角 度変化量は 、 コ ン ト ロ ー ラ 1 8 a を介 し て、 送 · 受信機 3 〇 か ら 送 ♦ 受信機 3 1 に送信 さ れ る 。 こ の 角 度 変化量 は、 上記送 · 受信機 3 1 か ら 座標演算部 2 5 に入 力 さ れ る な お、 上述 し た レ ー ザー投光角可変動作の後、 ォペ レ ー タ は、 受光器 1 6 にお い て、 受光が行なわれてい る か 否かを確認 し 、 受光が行なわれてい な い こ と が判明 さ れ た際に は、 角度を変えた ミ ラ ー角度変化指令デー タ を再 入力する こ と に よ っ て上記処理を繰 り 返 し実行す る 。 ま た受光が行なわれた こ と が判明 さ れた際 に は、 処理は、 次の ス テ ッ プ 1 0 3 に移行 さ れる （ス テ ッ プ 1 0 2 ) o こ の よ う に し て、 ミ ラ ー 3 6 , 3 7 の傾 き 角 が確定す る と 、 投光器 1 0 , 1 3 か ら投光 さ れた レ ー ザ一光がそ れぞれ基準方位検出器 1 1 , 1 4 で受光 さ れて、 こ れ ら 基準方位検出器 1 1 , 1 4 でそれぞれ受光 さ れた レ ー ザ 一光の受光信号は、 送 · 受信機 3 0 を介 し て、 送 · 受信 機 3 1 に送信 さ れ る 。
    [0097] 送 · 受信機 3 1 で は、 送 · 受信機 3 0 か ら 送信 さ れた レ ー ザー光の受光信号を受信 し た 際、 投光器 1 0 の受光 信号を時間測定部 2 1 a に、 投光器 1 3 の受光信号を時 間測定部 2 1 b に それぞれ出力す る （ ス テ ッ プ 1 0 3 )
    [0098] —方、 投光器 1 0 , 1 3 力 さ ら に回転 し 、 こ れ ら 投光 器 1 0 ， 1 3 か ら 投光 さ れ る レ ー ザー光が受光器 1 6 の 受光部で受光さ れる と 、 こ れ ら受光信号は、 そ の受光高 さ 位置およ び受光時間を示す信号 と し て高 さ 演算部 2 7 お よ び上記時間差測定部 2 1 a , 2 1 b に そ れぞれ入力 さ れる 。 な お、 受光高 さ 位置を示す信号 は、 各受光素子 1 6 b … の い ずれの受光素子で受光 さ れた かを示す信号 と し て、 高 さ 演算部 2 7 に入力 さ れ る 。
    [0099] ― ― -rr.、 上記受光信号が いずれの投光器か ら の受光信 で め る かを識別す る 方法を説明す る 。 前期 し た ご と く 投光器 1 0 , 1 3 は ほぼ同期 し て回転 さ れ る 。 さ ら に第 1 〇 図 に示す ご と く 、 こ の三角測量は、 a a < 9 0 a b > 9 0 ° と な る よ う な配置で行な われ る 。 し た 力 つ て、 レ ー ザ一光が基準方位 に達 し て力、 ら 、 受光器 1 6 の 受光部で受光 さ れ る ま で の 各時間 t a t b の 関係 は 、 t a < t b と な り 、 こ の よ う な受光順序 に よ っ ていずれ の投光器か ら の受光信号で あ る かを識別す る こ と がで き る （ ス テ ッ プ 1 0 4 )
    [0100] 時間差測定部 2 1 a お よ び 2 1 b で は、 送 · 受信器 3 i か ら 出力 さ れ る 基準方位を示す受光信号 と 受光器 1 6 の 受光部か ら 出力 さ れ る 受光信号 に基づい て投光器 1 0 お よ び 1 3 に つ い て の上記時 t a お よ び t b がそ れぞれ 検出 さ れ る （第 1 1 図参照 ス テ ッ プ 1 0 5 ) 。
    [0101] こ れ ら 時間 t a お よ び t b を上記第 （ 2 ) 式 に代入す る こ と に よ り 、 投光器 1 0 1 3 の そ れぞれの 回転角 a a α b が角度演算部 2 2 , 2 3 に よ っ て そ れぞれ演 算 さ れ る ( ス テ ッ プ 1 0 6 ) O
    [0102] さ ら に、 こ れ ら 演算 さ れた 回転角 a a b お よ び両 投光器 1 〇 1 3 間の距離 L を上記第 （ 1 ) 式 に代入す る こ と に よ り 、 受光器 1 6 の二次元の位置すな わ ち 被計 測地点の 位置 C ( X y ) が、 座標演算部 2 5 に お い て 演算さ れ る （ ス テ ッ プ 1 0 7 ) 。
    [0103] —方、 高 さ 演算部 2 7 では、 受光器 1 6 の受光部の 出 力 に基づい て、 被計測地点 C の鉛直方向 の仮高さ位置
    [0104] Z ！ が演算 さ れる。
    [0105] すな わ ち 、 こ の仮高 さ 位置 は、 ミ ラ ー 3 6 , 3 7 の傾 き を考慮 し な い段階での被計測地点 C の高さ 位置を 示す も の であ り 、 こ の場合投光器 1 0 の設置点 A (ま た は投.光器 1 3 の設置点 B ) を高 さ 方向の原点 と し、 ま た 前述 し た よ う に設置点 A と被計測地点 C の高 さ位置が等 し い と き （第 1 2 A図参照） 、 レ ー ザー光が受光器 1 6 の受光部の 中心で受光さ れ る よ う 設定さ れて い る た め、 上記仮高 さ 位置 Ζ ι は受光器 1 6 の受光部の 中心か ら の 変位 と し て表わ さ れる 。
    [0106] 例え ば、 第 1 2 B 図 に示す ごと く 、 受光位置が受光器
    [0107] H
    [0108] 1 6 の受光部の 中心力、 ら 下側 に ズ レ てい る と き は
    [0109] 2
    [0110] H
    [0111] 仮高さ 位置 Z i = と な る 。 ま た第 1 2 D 図 に示す
    [0112] 2
    [0113] 被計測地点 C 4 に おい て も 、 第 1 2 B 図の受光素子 1 6 b と 同 じ受光素子で受光が行な われ る の で、 仮高 さ 位置
    [0114] H
    [0115] は同 じ ぐ、 τ 、 = と な る 。
    [0116] 2
    [0117] すなわ ち 第 1 2 Β 図 に示す場合 と第 1 2 D 図 に示す場 合 とで は、 受光器 1 6 の受光部の受光素子 1 6 b と し て 同一の受光素子 に おい て受光が行な われ る ので、 仮高 さ 位置 Z 1 は同 じ に な る が、 第 1 2 D 図 の場合 は、 ミ ラ ー 3 6 , 3 7 の傾 き を変化 さ せて い る ので、 こ の場合の仮高 さ 位置 Z 1 は真の高 さ 位置を示 し て は い な い。 こ の よ う に し て求め ら れた仮高 さ 位置 は、 座標演算部 2 5 に 入力 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 0 8 ) 。
    [0118] つ ぎ に座標演算部 2 5 で は 、 上記送 · 受信機 3 1 か ら 出力 さ れ る 前記角度変化量 に基づい て、 上記 ミ ラ — 3 6 3 7 の傾 き 角が基準角度か ら変化 し た か否かが判断 さ れ る （ ス テ ツ プ 1 0 9 ) o
    [0119] 上記ス テ ッ プ 1 0 9 の判断結果が N 0 の場合、 つ ま り
    [0120] 3 6 , 3 7 の傾 き 角 が基準角度であ る 場合 に は、 上記ス テ ツ プ 1 0 8 で演算 さ れた仮高 さ 位置 を被計 測定地点の鉛直方向 の座標位置 Z と す る 処理が実行 さ れ る （ ス テ ツ プ 1 1 0 ) 。 こ の場合、 上記座標位置 Z は上 言己 ス テ ッ プ 1 0 7 に お い て演算 さ れた被計測地点の二次 元座標値 X 、 と と.も に格納 さ れ、 かつ表示部 2 6 に表 示 さ れ る （ ス テ ツ プ 1 1 1 ) 。
    [0121] —方、 上記ス テ ッ プ 1 0 9 の判断結果が Y E S の場合 つ ま り ミ ラ ー 3 6， 3 7 の傾 き 角 が傾動 さ れて基準角度 か ら 変化 し た場合 に は、 こ の 角 度変化量 と 上記ス テ ッ プ 1 0 7 に お い て演算 さ れた被計測地点の二次元位置 X 、 y お よ び二つ の定点 A、 B の二次元位置 A ( X A 、 y A ) 、 B ( X B 、 y B ) に 基づい て、 上記仮高 さ 位置 Z ! を捕正す る処理が実行 さ れ る 。
    [0122] すなわ ち 、 第 1 2 D 図お よ び第 1 2 E 図に示す ご と く ミ ラ ー 3 6 , 3 7 の傾き 角 が変化 し て、 レ ー ザー光の光 軸方向が水平方向か ら 、 仰角 、 俯角方向 に + α お よ び一 α だけ変化 し た とす る と 、 被計測地点の座標位置 Ζ を求 め る た め に は、 上記仮高さ 位置 Ζ ， に対 し て上記光軸の 変化に伴な う 補正値 Ζ 2 を加算 （ま た は減算） する 必要 があ る 。
    [0123] . 上記補正値 Ζ 2 を求め る に は、 二つ の定点 A、 B の二 次元位置 A ( x A 、 y A ) 、 B ( x B y B ) お よ び被 計測地点 C の二次元位置 C ( X、 y ) か ら A、 C 点間の 距離 i ACお よ び B 、 C 間の距離 £ BCを下記 （ 3 ) 式に基 づいてそれぞれ演算す る 。
    [0124] 5. AC= ( x A - X c ) 2 + ( y A _ y c )
    [0125] ( 3 )
    [0126] BC ( X B - X c ) 1 + ( y B - y c ) そ し て、 上記 ミ ラ ー 3 6 , 3 7 の角度変化量か ら 対応 す る 光軸の仰角 ま た は俯角方向 の変化量 + a ま た は一 a を求め、 こ の変化量 と上記距離 ACま た は £ BCを下記第 ( 4 ) 式に代入する こ と によ っ て上記捕正値 Z 2 が演算 さ れ る （ス テ ッ プ 1 1 2 ) 。
    [0127] Z 2 = Q tan a - ( 4 )
    [0128] (但 し、 J ； i A Cま た は J2 B C) 以上の よ う に し て捕正値 Z 2 が演算 さ れる と 、 下記第 ( 5 ) 式 に し たが っ て、 座標位置 Z を演算す る 処理が実 行 さ れ る 。
    [0129] Z = Z i + Z 2 … （ 5 ) ち な み に 、 第 1 2 D 図 に示す被計測地点 C 4 の仮高 さ 位置 Z 1 は、 前記 し た ご と く 第 1 2 B 図の仮高 さ 位置 Z 1 と 同 じ く Ζ ·! = H Z 2 で あ り 、 補正値 Z 2 は、 上記 第 （ 4 ) 式力、 ら ί Actan a ( ま た は B Ctan a ) と な る ので、 被計測地点 C 4 の真の座標位置 は、 Z = H Z 2 + ΰ Actan ( ま た は H Z 2 + £ B Ctan a ) と な る （ ス テ ッ プ 1 1 3 ) 。
    [0130] こ の よ う に じて、 座標位置 Z が演算 さ れ る と 、 該座標 位置 Z は、 上記ス テ ッ プ 1 0 7 に お い て演算 さ れた被計 測地点の二次元座標 x 、 y と と も に格納 さ れ、 かつ表示 部 2 6 に表示 さ れ る （ ス テ ッ プ 1 1 1 ) 。
    [0131] 以上説明 し た よ う に こ の第二具体例 に よ れば、 レ ー ザ 一光の光軸が仰角 ま た は俯角 方向 に変化す る よ う に し た ので、 受光器 に お け る 受光が確実に行な われ る 。
    [0132] こ れ と と も に 、 第二具体例の変形例 と し て こ の光軸の 変化量に基づい て受光器の受光高 さ 位置 を補正 し て、 被 計測地点の 真の鉛直位置座標を求め る こ と がで き る 。 こ れ に よ り 、 被計測地点の三次元の位置計測が可能 に な る な お、 第二具体例で は、 ミ ラ ー 駆動部 3 6 , 3 7 に対 す る 角度変化指令 と し て、 オペ レ ー タ に よ る デー タ 入力 に よ っ て与え る よ う に し て い る 力く、 こ れ に 限定 さ れ る こ と はな い。
    [0133] すな わ ち 、 演算器 1 8 b に受 丄 6 の受光部に お い て受光が行な われたか否かを判断す る 手段 と 、 該手段に お い て受光が行な われてい な い と 判断 さ れた 際
    [0134] 一 3 6 , 3 7 の傾 き 角 を適宜変化 さ せ る 角度変化指令を 発生す る 角度変化指令発生手段を具え る よ う に し て、 ミ ラ 一 の角度変化制御を 自動化す る 実施 も 当然可能であ る な おま た 、 第二具体例で は、 ミ ラ ー駆動部 3 2 , 3 3 に対する 角度変化指令を二合の送 · 受信機に よ る 無線で 与え る よ う に し てい る が、 こ れに限定 さ れ る こ と な く 当 然有線に て実施可能であ る 。 ま た、 こ の場合の指令は、 被計測地点か ら の遠隔操作に よ る 指令 限定 される こ と な く 、 投光器の設置地点におい て コ ン ト ロ ー-ラ 1 8 a に 直接指令を与え る よ う に し て も よ い ο
    [0135] ま た 、 第二具体例では、 作業現場 にお け る 各点を ス ポ ッ 卜 測量す る場合を想定 し て説明 し たが、 移動体に受光 器を搭載 し て、 該移動体の位置を計測す る よ う に し て も よ い。 も ち ろ ん こ の移動体の位置計測 と し て は、 車両に 限 ら ず港湾等に お け る 船舶の測位等あ ら ゆ る 移動体の位 置計測 に適用可能であ る 。
    [0136] ま た、 第二具体例では、 二台か ら 投光器か ら それぞれ 得 ら れ る 基準方位信号を一台の送 · 受信機で送受信す る よ う に し てい る が、 上記基準方位信号を各別の送 · 受信 機で送受信す る よ う に し て も よ い こ と は勿論であ る 。 ま た 、 第二具体例で は、 二台 の投光器の 回転方向が同 方向 に な る よ う に し て い る が、 も ち ろ ん前述 し た第一具 体例の よ う に互い逆方向 に 回転 さ せ る よ う に し て も よ い ま た、 第二具体例で は、 二台の投光器か ら 投光 さ れた レ ー ザー光を受光器 1 6 の共通の受光部で受光す る よ う に し て い る が、 二台 の投光器か ら そ れぞれ受光 さ れ る レ 一ザ一光を各別に受光す る た め に互 い に高 さ を異 に し た 受光部を設 け る よ う に し て も よ い。
    [0137] ま た 、 第二具体例で は、 二台 の投光器の各基準方位 に こ れ ら 二台 の投光器か ら 投光 さ れた レ ー ザー光を識別受 光す る 基準方位検出器 1 1 , 1 4 を そ れぞれ設 け る よ う に し てい る が、 必ず し も こ れ ら 基準方位検出器 1 1 , 1 4 を設け る こ と な く 、 各投光器を同期 し て定速回転 さ せて 各投光器か ら 投光 さ れ る レ ー ザー光の被計測地点に お け る 受光 タ イ ミ ン グの みで、 位置計測を行な う よ う に し て も よ い。
    [0138] 要は、 レ ー ザー光を用 い た三角 測量を行な う 装置で あ れば、 そ れ 自 体の構成 は任意であ る 。
    [0139] な お、 こ の実施例で は レ ー ザー光を投光 し て三角 測量 を行な う 例を示 し たが、 勿論 レ ー ザー光に 限 ら ず直進性 に優れた光であ れば、 こ れを使用 す る 実施 も 当然可能で め る o
    [0140] な お、 ま た第二具体例で は、 ミ ラ 一 3 6 , 3 7 の 角 度 を変化 さ せて、 レ ー ザ一光の光軸方向 を変え て い る が、 こ れに 限定 さ れ る こ と な く 、 投光器 自 身を傾動変化 さ せ て、 上記光軸方向 を変え る よ う に し て も よ い。
    [0141] 要は、 レ ー ザー光の光軸方向 を変化 さ せる こ と がで き る のであれば、 そ の方法は任意であ る 。
    [0142] さ ら に、 高さ 方向 の受光位置を検出する た め に、 受光 器 1 6 の受光部に ポ ジ シ ョ ンセ ン サ （ P S D ) を用 い る よ う に し て も よ い。
    权利要求:
    Claims請求の範囲
    1 .互に離間 し た二つ の定点に設置 さ れ、 各設置点に お け る 鉛直軸を 回転軸 と し て旋回 し つつ 、 レ ー ザー 光を投光 す る 第一お よ び第二の レ ー ザー投光手段 と 、 被計測地点 に配置 さ れ、 前記第一お よ び第二の レ ー.ザー 投光手段か ら そ れぞれ回転投光 さ れ る レ ー ザー光を受光す る レ ー ザ ー受光手段 と を具え 、 該 レ ー ザー 受光手段の 出力 に基づ く 三角 測量 に よ っ て前記被計測地点の 位置を計測す る 、 レ ー ザー を用 い た 位置計測装置 に お い て、 前記各 レ ー ザ ー投光手段側 に そ れぞれ設け ら れ る 基準方位検出器お よ び基準方位信号送信手段 と 、 前記 レ ー ザー受光手段側 に 設 け ら れ る 基準方位信号受信手段お よ び演算手段 と を さ ら に含み、 該演算手段 に よ り レ ー ザー光の受光方位を検 出 し て、 受光 し た レ ー ザ一光がいずれの レ ー ザー投光手 段か ら の レ ー ザー 光であ る かを識別す る と 共 に 、 旋回 に よ り 前記各基準方位検出器か ら 前記被計測地点に到着す る ま での そ れぞれの時間差を求め る よ う に構成 し た こ と を特徴 と す る レ ー ザー光を用 い た位置計測装置。
    2 .請求の範囲第 1 項に記載の位置計測装置で あ っ て、 前 記第一お よ び第二の レ ーザー投光手段の各 々 が、 こ れ ら の投光手段か ら 投光 さ れ る レ ー ザー 光の仰角 ま た は俯角 を変化 さ せ得 る 投光角度変化手段を備え る こ と を特徴 と す る レ ー ザー光を用 い た位置計測装置。
    3 .請求の範囲第 1 項 に 記載の 位置計測装置で あ っ て、 記 第一およ び第二の-レ ーザー投光手段の各々 が、 こ れ ら の 投光手段か ら投光 さ れ る レ ー ザー光の仰角 ま た は俯角 を 変化 さ せ得 る 投光角度変化手段を備え、 さ ら に前記 レ ー ザー受光手段が、 該受光手段に .よ っ て検出 さ れた受光高 さ 位置を前記投光角度変化手段か ら の 出力に基づい て補 正す る 受光高 さ 位置補正手段を備え、 それに よ つ て前記 被計測地点の三次元位置が計測 さ れ る こ と を特徵 と す る レ ー ザ一光を用 い た位置計測装置。
    4 .請求の範囲第 1 項に記載の位置計測装置であ っ て、 前 記第一お よ び第二の レ ーザー投光手段の各々 が、 投光高 さ を調節す る た め に、 各々 の レ ー ザー投*光器を上下方向 に移動 さ せる 手段を有す る こ と を特徵 と す る レ ー ザー光 を用 い た位置計測装置。
    5 .請求の範囲第 1 項に記載の位置計測装置であ っ て、 前 記 レ ーザー受光手段が、 水平断面に関 し て五角形以上の 多角形を有す る 受光器を有する こ と を特徵と す る レ ー ザ 一光を用い た位置計測装置。
    6 .請求の範囲第 1 項に記載の位置計測装置であ っ て、 前 記演算手段が、 レ ー ザー投光手段識別手段 と 、 二個一組 の角度検出器 と 、 タ イ ミ ン グ検出手段 と 、 レ ー ザー光の 高 さ 検出手段 と 、 基準距離入力手段 と 、 座標演算手段 と そ し て表示手段 と を有す る こ と を特徵 と す る レ ーザー光 を用 い た位置計測装置。
    7 .請求の範囲第 2 項およ び第 3 項の いずれか一項に記載 の 位置計測装置であ っ て、 前記投光角度変化手段が、 レ 一ザ—光源の光軸上に前記 レ ー ザー投光手段の旋回 と 同 期 し て旋回す る と 共 に、 水平軸 に 関 し て仰俯 自 在に設 け ら れた一枚の ミ ラ ー と 、 そ し て該 ミ ラ ー に仰俯動作を与 え る ミ ラ ー駆動手段 と を有す る こ と を特徴 と す る レ ー ザ 一 光を用 い た位置計測手段。
    8 .請求の範囲第 4 項に記載の位置計測装置であ っ て、 前 記 レ ー ザー投光器の上下移動手段の一方 に レペ リ ン グ用 受光素子 と 、 そ し て該 レべ リ ン グ用受光素子か ら の 出力 に よ り 前記上下移動手段を駆動す る た めの一個の ァ ク チ ユ エ 一 夕 と を設け た こ と を特徵 と す る レ ー ザー 光を用 い た位置計測装置。
    9 .請求の範囲第 7 項に記載の 位置計測装置で あ っ て、 前 記 ミ ラ 一 駆動手段が、 一個の モ ー タ と 、 該モ ー タ の 回転 量 に 対応 し た 数の パ ル ス を 出力す る 一個 のパル ス ェ ン コ ー ダ と 、 該エ ン コ ー ダの 出力パ ル ス を カ ウ ン ト す る 一個 の カ ウ ン タ と 、 前記モ ー タ を駆動す る ド ラ イ バ手段 と 、 そ し て前記カ ウ ン タ の 出力 に応 じ て該 ド ラ イ バ手段を制 御す る 一台の コ ン 卜 ロ ー ラ と を有す る こ と を特徴 と す る レ ー ザ一光を用 い た位置計測装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US9007601B2|2015-04-14|Automatic measurement of dimensional data with a laser tracker
    US9482524B2|2016-11-01|Measuring system for determining 3D coordinates of an object surface
    CN102313539B|2015-04-08|二维布局和点转换系统
    KR101553998B1|2015-09-17|무인 항공기를 제어하기 위한 시스템 및 방법
    US10145676B2|2018-12-04|Automated layout and point transfer system
    US8422035B2|2013-04-16|Distance-measuring method for a device projecting a reference line, and such a device
    AU2012230294B2|2015-04-30|Working tool positioning system
    AU2008250667B2|2011-06-09|Method for determining position, laser beam detector and detector-reflector device for a system for determining position
    CA2817240C|2017-02-28|Device for measuring and marking space points along horizontally running contour lines
    US7990550B2|2011-08-02|Method and system for determining position and orientation of an object
    CN103592943B|2018-01-05|用于机器零件控制的方法和设备
    US9200900B2|2015-12-01|Construction laser system with an at least partially automatically running recalibration functionality for a beam levelling functionality
    DE10321749B4|2018-05-30|Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der räumlichen Lage und Position eines Reflektorstabes in Bezug zu einem Aufhaltepunkt
    EP1639313B1|2013-10-16|A surveying instrument with compensation for mechanical errors
    US7474256B2|2009-01-06|Position detecting system, and transmitting and receiving apparatuses for the position detecting system
    US5745225A|1998-04-28|Apparatus for measuring a shape of road surface
    US4855915A|1989-08-08|Autoguided vehicle using reflective materials
    DE102005012107B4|2010-04-29|Meßsystem und Verfahren zur geodätischen Vermessung von Objekten
    EP2056066B1|2014-03-12|Surveying Instrument
    US5894123A|1999-04-13|Laser rotary irradiating system for irradiating a laser beam
    EP1607717B1|2012-06-06|Position measuring system
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    JP3582918B2|2004-10-27|レーザ測量機
    US6011613A|2000-01-04|Laser survey instrument
    US9658335B2|2017-05-23|Measurement system with a measuring device and a scanning module
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    AU628301B2|1992-09-17|
    AU2488688A|1989-04-18|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    JPS59104503A|1982-12-07|1984-06-16|Kubota Ltd|Device for detecting position of moving object|
    JPS59126275A|1983-01-06|1984-07-20|Kubota Ltd|Method for detecting position of moving body|
    JPS61191976A|1985-02-20|1986-08-26|Matsushita Electric Ind Co Ltd|Position detector|
    JPS6250616A|1985-08-30|1987-03-05|Kajima Corp|Surveying method using laser|
    JPS62179675A|1986-02-03|1987-08-06|Komatsu Ltd|System for measuring three-dimensional position of vehicle|DE19536296A1|1995-09-29|1997-04-03|Daimler Benz Ag|Signalmarken und Verfahren zu deren Identifizierung|
    DE19536295A1|1995-09-29|1997-04-03|Daimler Benz Ag|Räumlich gestaltete Signalmarke|WO1987007368A1|1986-05-21|1987-12-03|Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho|Apparatus for measuring position of moving body|
    IE59553B1|1986-10-30|1994-03-09|Inst For Ind Res & Standards|Position sensing apparatus|JP2802560B2|1992-02-24|1998-09-24|本田技研工業株式会社|移動体の操向制御装置|
    US8991062B2|2011-12-15|2015-03-31|Atkinson Audio Inc.|Locating and relocating device|
    法律状态:
    1989-04-06| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AU DE SU US |
    1990-08-30| RET| De translation (de og part 6b)|Ref document number: 3890813 Country of ref document: DE Date of ref document: 19900830 |
    1990-08-30| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 3890813 Country of ref document: DE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP62/244386||1987-09-30||
    JP24438687A|JPH07122667B2|1987-09-30|1987-09-30|レーザー光を用いた測量装置|
    JP63/003625||1988-01-11||
    JP362588A|JP2601294B2|1988-01-11|1988-01-11|位置計測装置|DE19883890813| DE3890813T1|1987-09-30|1988-09-30|Positionsmessvorrichtung, welche laserstrahlen verwendet|
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