JPH02268216A

JPH02268216A - 測量装置

Info

Publication number: JPH02268216A
Application number: JP9045689A
Authority: JP
Inventors: Yuji Sugita; 杉田　裕二; Masamitsu Endo; 遠藤　正光
Original assignee: Sokkisha Co Ltd
Current assignee: Sokkisha Co Ltd
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1990-11-01
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JP2761397B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明はエンコーダ（例えば、磁気式、光学式）や電
子傾斜計等の可動部の動作状態を検知する角度検出器を
備えた測量機器への数値データの入力方式に関する。

Ｃ従来技術］１ｌｌｌｊ量機器の中には、ａｌ　ｍのために外部より
種々のデータを入力しなければならないものがある。

例えば、光波距離計では、プリズム定数値、気象補正係
数、ステークアウト値、機械定数等を制御部に入力する
必要がある。ここで、例えば、プリズム定数とは、仮想
反射面と測量の測点との差を定数としたものである。位
相差測定によって距離を求める光波距離計において、気
象補正係数とは光の速度が気温と気圧によって変化する
ため、位相差測定に誤差を生ずるので、測定を補正する
ための係数である。プリズム定数や補正係数は２桁や３
桁の値となる。このような数値データは、従来は、ロー
タリースイッチ又はキーボードのキースイッチにより入
力されている。

［この発明の解決するべき課題］ロータリースイッチで該数値データ（定数）を入力する
場合、数値データの桁毎に操作ダイヤルを備える必要が
ある。一方、野外で取扱う８１１１　ｍ機械は持ち運び
等を考えると、小形化と操作の簡易性が求められる。こ
のような点から、従来においては、各ダイヤルをを回動
操作しなければならず、操作が面倒であった。また、キ
ーボード式スイッチの場合、置数キーを配置するスペー
スが必要であり、装置が大形化し、オペレータは各桁ご
とに該当数字キーを操作しなければならず操作が面倒で
ある。

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、この発明
の目的は、測量機器の構造を簡単にでき、しかも、数値
データ（定数）を簡単に入力できる測量機器を提供する
ことである。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するため、この発明に係るδｔ’Ｌｆｆ
１機器への数値データ入力方式は、測量用の可動部の動
作状態を検出する角度検出器と表示部を備える７１１１
１ｆｆｉ機器において、前記測量機器は、前記角度検出
器により検出された可動部の動作状態を数値データに変
換する手段と、該数値データを表示する手段と、表示さ
れた数値データの入力を指示する手段を有し、前記測量
用可動部を動かすことにより、該表示内容を変更し、こ
の測量機器に数値データを入力できるように構成したも
のである。

前記可動部の一例として望遠鏡の水平、高度角を測定す
るエンコーダを考える。表示部には、その角度等が表示
される。このような測量機器において、演算表示手段（
例えば、ＣＰＵ等から構成される）は検出角データに例
えば所定の係数を掛ける等して、エンコーダ出力を数値
データに演算して表示部に表示させる。可動部を動かす
ことにより、表示部には、角度に対応する数値データが
表示される。表示部に表示されている数値データの入力
を入力指示手段によりこの測量機器に取り込むことがで
きる。

［実施例］この発明の一実施例に係る電子式測距ｎ１角儀を説明す
る。

まず、第１図を参照してその構成を説明する。

電子式測距測角儀光波距離計、即ち、光波距離計一体型
デジタルセオドライトの望遠鏡（鏡筒）１３が支柱１１
に水平軸Ｌｘを中心にして、矢印Ａｘ力方向回動可能に
軸支されている。前記望遠鏡１３と共に回動する光波距
離計１５が望遠鏡に連結されている。支柱１１は図示せ
ぬ架盤に垂直軸Ｌｙを中心に矢印Ａｙ力方向回動可能に
軸支されている。　支柱１１内には、水平軸Ｌｘに接続
された磁気又は光学式角度エンコーダ１７が設けられて
いる。望遠鏡１３の水平軸Ｌｘに関する回転角は該高度
角エンコーダにより検出される。支柱１１内には、垂直
軸Ｌｙに接続された磁気式ロータリーエンコーダ等の水
平方向角度エンコーダも配置されている。支柱１１の水
平方向の回転角は水平角エンコーダにより検出される。

支柱１１には、この電子式測距測角儀を垂直軸Ｌｙを中
心にして僅かに回転させるための水平微動つまみ２１と
電子式測距測角儀の水平方向の回転を防止するための水
平固定つまみ２３が取付けられている。また、図面上見
えない位置に望遠鏡１３を水平支軸Ｌｘを中心に僅かに
回転させるための垂直微動つまみと望遠鏡１３の垂直方
向の回転を防止するための固定つまみが取付けられてい
る。

望遠鏡１３は通常の測量動作（角度の測定、距離の測定
のための位置合せ等）を行うために使用される。さらに
、望遠ｖ１１３はその向きを操作することにより、この
測量装置に入力する数値ブタの値を設定するために使用
される。

望遠鏡１３の下に、操作部１９が配置されている。操作
部１９は第２図に示されるように、表示部２５と操作キ
ー２７を備える。表示部２５は、後述する水平角、高度
角、距離、プリズム定数、気象補正係数等を表示する。

操作キー２７として５ＣＡＬＥキー　リコールキー、設
定キー、０６セツトキー、モードスイッチ等が設けられ
ている。モードスイッチは、電源オフ、ΔＰｊ定モード
、ＡＮＧＬＥモード等を切替える。ただし、数値データ
を入力するためのキー例えば、置数キーは配置されてい
ない。

次に、この実施例の電子式測距測角儀の内部構造を第３
図を参照して説明する。

高度角エンコーダ１７と水平角エンコーダ３３の出力は
中央演算処理装置（ＣＰＵ）３５の入力ポートに供給さ
れる。高度角エンコーダ１７は該エンコーダの出力する
パルス列に基づいて望遠鏡１３の高度方向の角度（水平
に対する角度）を検出し、ＣＰＵ３５に供給する。水平
角エンコーダ３３もエンコーダの出力パルス列に基づい
て望遠鏡１３の水平方向の角度（架盤の基準方向に対す
る角度等）を検出し、ＣＰＵ３５に供給する。

光波距離計１５の出力信号（データ）がＣＰＵ３５の入
力ポートに供給される。ＣＰＵ３５の１１０ポートには
、角度メモリ３７と距離メモリ３９が接続されている。

角度メモリ３７は高度角エンコーダ１７、水平角エンコ
ーダ３３の出力に基づいて測角値を求め、表示するため
の演算式・プログラムなどをメモリする。距離メモリ３
９には光波距離計１５の出力信号（例えば、出力波長と
入力波長の位相のずれを示すデータ）、プリズム定数、
気象補正係数等に基づいて、反射鏡までの斜距離を求め
るための演算式がメモリされている。距離メモリ３９に
は、求められた斜距離と、前記高度角エンコーダ１７と
水平角エンコーダ３３の出力に基づいて水平距離、垂直
距離を求めるための演算式、求められた距離を表示する
ためのプログラム等もメモリされている。数値メモリ４
１はランダムアクセスメモリから構成され、プリズム定
数、気象補正定数等を記憶する。数値メモリ４１は、さ
らに、プリズム定数や気象補正定数の補正（再設定）の
際に、望遠鏡１３の高度角及び水平角を対応する数値デ
ータに変換するために使用される係数に１、Ｋ２等がメ
モリされる。

例えば、第４図に示されるように、プリズム補正値を一
９９ｍｍ〜＋９９＋ａｍの範囲内で設定でき、プリズム
補正値の入力のために使用する高度角の範囲を±θ１と
仮定すると係数に１として９９／θ１が保持される。同
様に、例えば、第５図に示されるように、気象補正係数
値を一９９ａｐＨ〜＋９９　ｐｐｍの範囲内で設定でき
、気象補正係数値の入力のために使用する水平角の範囲
を±θ２とすると係数に２として９９／θ２が保持され
る。

表示部２５がＣＰＵ３５に接続される。また、キースイ
ッチ２７がＣＰＵ３５に接続される。

前記第１．２図に示される光波距離計一体型セオドライ
の動作を説明する。

望遠鏡１３の水平角及び高度角はエンコーダ１７．３３
により検出され、ＣＰＵ３５に供給され、表示部２５に
表示される。オペレータは表示部２５の表示を読み取る
ことにより、望遠鏡１３が規準している方向の水平角、
高度角を読取ることができ乙。

測距の場合、オペレータはモードスイッチにて数値メモ
リ４１の保持データを読出し可能にセットする。オペレ
ータは、所望の値を求めるために、望遠ｖｔ１３の回動
により、表示部２５の表示データを変更する。オペレー
タは所望のデータが表示された時点で、該データをプリ
ズム定数、気象補正係数等として入力する。この入力動
作の詳細は後述する。次に、オペレータは光波距離計１
５を用いて測定を行う。ＣＰＵ３５は光波距離計１５か
らの測定データ、プリズム定数等の数値データと距離メ
モリ３９に保持された演算式に従って、目標物（反射鏡
）までの斜距離を測定する。また、必要な場合には、Ｃ
ＰＵ３５はエンコーダ１７．３３の検出角に基づいて、
目標物体までの水平距離又は垂直距離を演算表示する。

次に、前述の数値データの設定動作を第５〜７図を参照
して説明する。

この実施例ではプリズム定数の入力のために望遠鏡１３
の高度角の回動動作を使用する。気象補正係数の入力の
ためには、望遠鏡１３の水平方向の回動動作が使用され
る。プリズム定数は一９９Ｉｍ〜＋９９ＩＩ１１の範囲
内で設定でき、第４図に示されるように高度角方向の角
度±０１の範囲にプリズム定数０１〜±９９Ｔｌ１ｍが
割付けられている。気象補正係数もＯｐｐｍ〜±９９　
ｐｐｍの範囲内で設定でき、第５図に示される望遠鏡１
３の水平方向の角度０〜±θ２の範囲に補正係数０〜±
９９　ｐｐｍが割付けられている。水平方向の角度０″
はインクリメンタルエンコーダをゼロセットすることに
より、水平角のどの角度からでも定数を表示できる。高
度角は天頂が絶対０°としているため、水平に対して±
θ°が決まり、この角度で定数が決められる。例えば、
９０°±００として、定数が演算表示される。数値メモ
リ４１には、前記水平角を数値データに変換するための
係数に１と、高度角を対応する数値データに変換するた
めの係数に２が保持されている。

次に、数値設定動作を第６図を参照して説明する。第６
図はオペレータとＣＰＵの動作を示すフローチャートで
ある。

数値データ入力のため、オペレータはまず、モードスイ
ッチをｒＡＮＧＬＥＪに設定する。望遠鏡１３を回動す
ると、０″となる方向があり、ｃＰＵ３５は図示せぬ高
度角エンコーダ（インクリメンタルエンコーダ）をゼロ
セットし、予め数値メモリ４１にセットされていたプリ
ズム定数と気象補正値を読み出し、例えば、第７図に示
されるように表示する（Ｓｌ）。第７図の例では、水平
角を０″セツトキーで０″セツトすることによって、プ
リズム定数が−３０ａｍ、気象補正係数が○ｐｐｍと表
示される。

表示された数値データをそのまま入力したい場合には、
オペレータは「設定」キーを操作する（Ｓ２）。設定キ
ーの操作に応答して、ＣＰＵ３５は該表示データ（第７
図の例では、プリズム補正定数−３０１、気象補正係数
Ｏｐｐｍ）をメモリする（Ｓ３）。

表示された数値データのうち、反射プリズム定数を変更
する場合、オペレータは「スケール」キーを操作する（
Ｓ２）。ＣＰＵ３５は高度角エンコーダ１７から角度デ
ータを受け、これに数値メモリ４１に保持された係数に
１を掛け、求められたデータを第８図に示されるように
表示する（Ｓ４）。第５図のθ１を３０度と仮定すると
、角度±３０度がプリズム定数±９９ｍｍに対応するこ
ととなり、角度１度がプリズム定数３．３ｍｍに対応す
る。従って、ＣＰＵ３５は高度角エンコーダ１７から供
給される角度に値３，３を掛け、得られた値を表示する
。オペレータは高度微動つまみを操作して望遠鏡１３を
垂直方向に回動させる。

望遠鏡］３の回動に連動してエンコーダが回転し、高度
角エンコーダ１７が垂直方向の角度の変化を検出し、表
示部２５の表示は連続的に変化する。

オペレータは所望のプリズム定数が表示された時点で、
「設定」キーを操作する（Ｓ５）。例えば、オペレータ
はプリズム定数が４３１の反射鏡を用いる場合には、表
示値が４３となったところで「設定」キーを操作する（
Ｓ５）。これにより、表示が確定し、第９図に示される
表示がなされる（Ｓ６）。確定した表示データを入力す
る場合、オペレータは「設定」キーを再度操作する（Ｓ
７）これにより反射プリズム定数の補正値（新たな設定
値）がＣＰＵ３５に取込まれる。ＣＰＵ３５はメモリ４
１に保持されていたプリズム定数を更新する（Ｓ８）。

表示された値を変更したい場合、オペレータはリコール
キーを操作する（Ｓ７）。コントロールはステップＳ４
にリターンし、望遠鏡１３の高度角に対応する数値が再
表示される。望遠鏡１３を微動つまみで回し所望の数値
を得る（Ｓ４）。

一方、ステップＳ１で表示された数値のうち、気象補正
係数を変更する場合、オペレータは「スケール」と「設
定」キーを操作する（Ｓ２）。

ＣＰＵ３５は水平角エンコーダ３３から角度データを受
け、これに数値メモリ４］に保持された係数Ｋ　２を掛
け、得られたデータを、例えば、第１０図に示されるよ
うに表示する（Ｓｌｌ）。第５図の０２を３０度と仮定
すると、水平角±３０度が気象補正係数±９９　ｐｐｍ
に対応することとなり、角度１度が気象補正係数３．３
ｐｐｍに対応する。ＣＰＵ３５は水平角エンコーダ３３
から供給される水平角に値３．３を掛け、求められた値
を表示する。オペレータは水平微動つまみ２１を操作し
て望遠ｖ１１３を水平方向に回動させる。望遠鏡１３の
回動に連動してエンコーダが回転し、水平角エンコーダ
３３が水平方向の角度を検出し、表示部２５の表示は連
続的に変化する。オペレータは所望のプリズム定数が表
示された時点で「設定」キーを操作する（Ｓ　１２）。

これにより表示が確定し、第１１図に示される表示がさ
れる（Ｓ　１１）。確定した表示データを入力する場合
、オペレータは「設定」キーを操作する（３１３）。

これにより気象補正係数の補正値（新たな設定値）（第
１１図では０ｐｐｎ＋）がＣＰＵ３５に取込まれる。Ｃ
ＰＵ３５は数値メモリ４１に保持されていた気象補正係
数を更新する（Ｓ　１５）。表示された値を変更したい
場合、オペレータはリコールキーを操作する。コントロ
ールはステップＳ１１にリターンし、望遠鏡１３の水平
角に対応する数値が表示される。望遠鏡１３を微動つま
みで回し、所望の数値を得る。

上記のようにして入力された数値データに基づいて距離
等が計算される。

数値メモリ４１は電池等によりバックアップされており
、更新された数値データは以降の測定ではステップＳ１
で表示される。

上記実施例では、プリズム定数の入力のために望遠鏡１
３の高度角を、気象補正係数の入力のために望遠鏡１３
の水平角を使用した。このため、上記構成の電子式測距
測角儀では、数値データの入力のために特別のスイッチ
を設ける必要がなく、構造が簡単になり、操作も容易と
なる。

この発明は、電子式測距測角儀に限定されない。

以下、光波アリダードにこの発明を応用した第２実施例
を説明する。

第１２図はこの実施例に係る光波アリダードの斜視図、
第１３図は光波アリダードの望遠鏡の回転動作を説明す
るための側面図である。

この第１２．１３図に示される光波アリダードの望遠鏡
５１は水平軸Ｌｘを中心にして回動可能に構成されてい
る。水平軸Ｌｘにはエンコーダ５３が接続されている。

エンコーダ５３は望遠鏡５１の光軸の水平に対する角度
（高度角）を検出する。操作部には表示器５５と置数キ
ーを含まない操作キー５７が配置されている。

また、この光波アリダードの一側部には、望遠鏡５１を
水平軸Ｌｘの回りに僅かに回転させるための微動つまみ
５９が配置されている。この微動つまみ５９は望遠鏡５
１の回動機構と連結されており、この微動つまみを回転
することにより、望遠鏡５１は回動する。

この光波アリダードの内部構成は水平角エンコーダ３３
が設けられていない点を除いては第３図の構成とほぼ同
一である。

光波アリダードでは、電子式測距測角儀と異なり、望遠
鏡５１の水平方向の回動のための機構は設けられていな
い。そこで、この実施例では、前述のプリズム定数も気
象補正係数も望遠鏡５１の高度角を用いて入力する。以
下、数値データの入力方法の一例を、第１実施例と同様
に、プリズム定数、気象補正係数を例に具体的に説明す
る。

この実施例では、反射プリズム定数を１ｍｍステップで
一９９ｍｍ〜＋９９１１１ｆｆｌの範囲内で設定でき、
気象補正係数を１　ｐｐｒＡステップで−９９ｐｐｍ〜
＋　９９　ｐＩ）Ｉｎの範囲内で設定できると仮定する
。

数値データを入力したい場合、オペレータはモードスイ
ッチをＡＮＧ　Ｌ　Ｅにセットする。ＣＰＵは高度角エ
ンコーダをゼロセットした後、第７図に示されるように
、数値メモリ４１に保持されていたプリズム定数と、気
象補正係数を表示する。

表示された数値をそのまま入力したい場合、オペレータ
は設定キーを操作する。

一方、プリズム定数を変更したい場合、オペレータはス
ケールキーを操作する。次に、オベレタは高度微動つま
み５７を操作して望遠鏡５１を回転させる。望遠鏡５１
の高度角に応じてプリズム値が表示部５５に表示される
。所望の値が表示された時点で、オペレータは設定キー
を操作し、表示内容を確定する。確定した表示内容を入
力したい場合、オペレータは設定キーを操作する。これ
により、反射プリズム定数の補正値（新たな設定（１１
）が内部メモリに設定されると共に、距離測定に使用さ
れる。表示値を再変更したい場合、オペレータはリコー
ルキーを操作し、微動つまみ５５を操作して、所望の値
を表示させ、設定キを操作する。

気象補正係数を変更したい場合には、オペレータはスケ
ールキーと設定キーを操作する。オペレータは高度微動
つまみ５７を操作して望遠鏡５１を回転させる。望遠鏡
５１の高度角に応じて気象補正係数が表示部５５に表示
される。所望の値が表示された時点で、オペレータは設
定キーを操作し、表示内容を確定する。確定した表示内
容を入力する場合、オペレータは設定キーを操作する。

これにより、気象補正係数の補正値（新たな設定値）が
内部メモリに設定され、距離測定に使用される。表示値
を再変更したい場合、オペレータはリコールキーを操作
し、微動つまみ５５を操作して、所望の値を表示させ、
設定キーを操作する。

このような構成の光波アリダードを用いれば、たとえ、
ａｌｌｌ　ｍのために使用する可動部（この場合は望遠
鏡１３）が１つだけであっても、２以上の数値データを
任意にこの装置に入力できる。さらに、数値データ入力
のために特別に設けられたスイッチなどを有しないので
、装置が小形、軽量化でき、しかも、操作が容易となる
。

上記実施例においては、入力されるデータとしてプリズ
ム定数、気象補正係数のみを例に説明した。しかし、こ
の発明を用いて入力される数値データは、例えば、光波
距離計の気象補正用のｐｐｆｆｉ値、プリズム定数補正
用のプリズム定数補正値、ステークアウト用のデータ、
電源オフのタイムアウトの時間、測定点の番号、日付、
時間、機械高さ、ターゲット高さ、縮尺係数、等のそれ
ぞれの係数を用意しておけば、任意の数値データを入力
できる。なお、この発明は、前述の例に挙げたような比
較的入力数値の範囲の限られた数値データの入力に特に
有効である。また、デジタルセオドライトのｔｐｊ角機
能を水平角用と高度角用とで使い分けて、特に水平方向
の側角機能を用いれば、大きい桁数の入力も可能となる
。

上記実施例では、電子式測距測角儀と光波アリダードを
例に説明を行った。また、電子式ｆｌｌｌｌ距測角儀と
光波アリダードの外部及び内部構成は前記実施例に限定
されない。また、この発明は電子式測距測角儀と光波ア
リダードに限定されず、他の測量機器にも応用可能であ
る。

以上の説明からも明確なように、この発明は上記実施例
に限定されるものではなく、例えば、キー操作、キーの
名称、表示方法等、特許請求の範囲に記載された発明の
範囲内で種々の変形、改良、機能の追加等が可能である
。

［効果］この発明によれば、数値入力用のロータリースイッチ、
キーボードなどがなくても、測量用の可動部を操作する
ことにより測量機器に数値データを入力できる。従って
、数値入力専用のスイッチなどを設ける必要がなく、機
器の構成を簡単、軽量、小形化でき（必ず簡単、軽量、
小形化しなければならないわけではない）、さらに取扱
いも簡単となる。このような利点は、移動、据付けの繰
返しを前提とし、悪環境のもとで使用されることの多い
、測量機器に取って、極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例に係る電子式測距７Ｉｌ
ｌｌ角儀の外観を示す斜視図、第２図は第１図に示され
る表示部の具体例を示す平面図、第３図は第１実施例に
係る電子式測距測角儀の内部構成を示すブロック図、第
４図、第５図は望遠鏡１３の角度と表示される数値デー
タの対応関係を示す図、第６図は数値データ入力の手順
を示すフローチャート、第７図から第１１図は表示部の
表示例を示す図、第１２図、第１３図はこの発明の第２
実施例に係る光波アリダードの外観図である。１１・・・支柱、１３・・・望遠鏡、１５・・・光波距
離計、１７．３Ｂ・・・エンコーダ、１９・・・ｔ１作
ｇＬ２１・・・微動つまみ、２３・・・固定つまみ、２
５・・・表示部、２７・・・操作キー　３５・・・ＣＰ
Ｕ、３７・・・角度メモリ、３９・・・距離メモリ、４
１・・・数値メモリ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第図２らＺ’／第２図第図ｙ第図第図第図第図第図第図第図第］１図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

測量用の可動部の動作状態を検出する角度検出器と表示
部を備える測量機器において、前記測量機器は、前記角
度検出器により検出された可動部の動作状態を数値デー
タに変換する手段と、該数値データを表示する手段と、
表示された数値データの入力を指示する手段を有し、前
記測量用可動部を動かすことにより、該表示内容を変更
するように構成したことを特徴とする測量機器への数値
データの入力方式。