專利名稱：測量系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及能夠從目標一側由一人遙控測量儀的測量系統。
背景技術：
為了用現有的全站儀(電子測距測角儀)等測量儀來測定被測點的位置等，必須照準被測點上設置的目標。近年來為了減輕照準目標的勞力、和減少作業員的癖好(習慣)造成的照準誤差，也出現了包括自動照準裝置的測量儀。所謂自動照準裝置，是沿測量儀的望遠鏡的光軸來出射照準光、接收由目標發射來的照準光來求目標的方向、將望遠鏡自動指向目標的方向的裝置。上述照準光具有調制光(変調光)。為了用這種包括自動照準裝置的測量儀從遠離測量儀主體的地方一人也能夠進行測量，包括遙控裝置。
但是，如果用這種包括自動照準裝置的測量儀根據來自遙控裝置的指令來進行測量，則為了在望遠鏡的狹窄的視野內捕捉目標，需要使望遠鏡在很寬的范圍內進行掃描，所以有下述問題自動照準耗費時間，測量不能順利進行。
為了解決這種問題，已知有下述專利文獻1公開的測量儀。該專利文獻1公開的測量儀如圖13及圖14所示。
該測量儀11在正面和背面包括接收來自遙控裝置27的信號光的受光單元25、26，該信號光也兼作通知遙控裝置27的位置的引導光。各受光單元25、26如圖14所示呈金字塔形，包括4個受光面A、B、C、D。
角鏡(コ一ナ一キユ一ブ)等反射棱鏡23附近的作業者將遙控裝置27指向測量儀進行操作后，從遙控裝置27出射的信號光入射到受光單元25。如果受光單元25的頂點T指向遙控裝置27一方，則信號光向4個受光面A、B、C、D的入射光量相等；而如果受光單元25的頂點T未指向遙控裝置27一方，則引導光向4個受光面A、B、C、D的入射光量不相等。因此，通過用未圖示的控制機構比較來自4個受光面A、B、C、D的輸出，就能計算遙控裝置27的方向，將望遠鏡12指向遙控裝置27的方向。如果望遠鏡12的照準軸O指向遙控裝置27的方向即反射棱鏡23的方向，則測量儀11的正面所設的LED31點亮，將此事通知給作業者。其后，望遠鏡12用未圖示的自動照準裝置自動跟蹤反射棱鏡23的方向。
該測量儀能在自動照準之前用受光單元25、26來迅速地找到反射棱鏡23的方向，所以無需在很寬的范圍內掃描視野狹窄的望遠鏡12，搜索反射棱鏡23，能夠縮短反射棱鏡23的照準完成所需的時間，順利地進行測量。
專利文獻1(日本)特許(專利)第3075384號公報然而，上述公報公開的測量儀11為了可靠地進行一人測量，需要使得即使遙控裝置27和測量儀11未大致正對，測量儀11也能夠接收來自遙控裝置27的信號光(引導光)。因此，有下述問題來自遙控裝置27的信號光必須照射很寬的范圍，功耗增大；此外，如果限制功耗，則有下述問題信號光的到達距離減小，能夠一人操作的范圍減小。
發明內容
本發明就是鑒于上述問題而提出的，其課題為提供一種測量系統，從目標一側出射引導光，測量儀一側接收引導光而知道目標的大概方向，縮短了自動照準所需的時間，其中，能夠以小功率使引導光到達足夠的距離和很寬的范圍。
為了解決上述課題，第1發明測量系統包括目標，具備將光反射到來的方向的重返反射體；和測量儀，具備自動使上述重返反射體和望遠鏡的照準軸一致的自動照準裝置；其特征在于，上述目標具備引導光發送器，出射表示引導光發送器的方向的引導光；上述測量儀包括照準準備機構，具有接收上述引導光從而檢測上述引導光發送器的方向的方向檢測器，在起動上述自動照準裝置前，根據來自上述方向檢測器的輸出信號將上述望遠鏡指向上述重返反射體的方向；上述引導光發送器沿與寬度方向不同的方向來掃描寬度方向寬、厚度方向窄的扇形光束作為引導光。
(作用)表示目標的位置的引導光是寬度方向寬、厚度方向窄的扇形光束，所以能夠以小功率到達遠方。引導光沿與寬度方向不同的方向進行掃描來照射很寬的范圍，所以即使測量儀和目標未正對，測量儀上所設的方向檢測器也能夠可靠地接收引導光，檢測目標的方向，由此，能夠將望遠鏡迅速地大致指向重返反射體。望遠鏡大致指向重返反射體后，能夠用自動照準裝置來正確地自動照準重返反射體，自動進行測量。
第2發明的特征在于，在第1發明的測量系統中，上述引導光發送器沿鉛直方向來掃描水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束作為引導光；上述方向檢測器是被固定在測量儀主體上、在使上述測量儀主體水平旋轉時檢測上述引導光發送器的水平方向的水平方向檢測器。
(作用)沿鉛直方向來掃描水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束作為引導光，使測量儀主體水平旋轉后，能夠用測量儀主體上固定的方向檢測器來檢測引導光發送器的水平方向，在水平方向上將望遠鏡迅速地大致指向重返反射體方向。然后，能夠用自動照準裝置來正確地自動照準重返反射體，自動進行測量。
第3發明的特征在于，在第2發明的測量系統中，在上述水平方向檢測器接收到來自上述引導光發送器的引導光時，上述測量儀從上述自動照準裝置出射照準光并且使望遠鏡鉛直旋轉；上述目標具備照準光接收器，接收上述照準光；和控制運算部，按照來自該照準光接收器的輸出來開關控制從上述引導光發送器出射的引導光。
(作用)首先，與第2發明同樣，能夠使測量儀主體水平旋轉，在水平方向上將望遠鏡大致指向重返反射體方向。這里，在從測量儀一側發出照準光并且使望遠鏡鉛直旋轉時，用目標一側的照準光接收器接收到照準光后，望遠鏡和目標由直線相連。此時，從目標一側出射引導光并傳遞給測量儀。測量儀接收到引導光后，使自動照準裝置工作來自動照準重返反射體，自動進行測量。另一方面，目標被通知了自動照準裝置已工作后，停止發送引導光來節省電力。
第4發明的特征在于，在第1發明的測量系統中，上述引導光發送器沿鉛直方向來掃描水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束作為引導光；上述方向檢測器被固定在上述測量儀主體上軸支承的可鉛直旋轉的望遠鏡上，在使上述測量儀主體水平旋轉時，檢測上述引導光發送器的水平方向；在使上述望遠鏡鉛直旋轉時，檢測上述引導光發送器的鉛直方向。
(作用)首先，與第2發明同樣，能夠使測量儀主體水平旋轉，在水平方向上將望遠鏡大致指向重返反射體方向。接著，使望遠鏡沿鉛直方向旋轉后，方向檢測器能夠在鉛直方向上檢測引導光發送器的方向，在鉛直方向上也將望遠鏡大致指向重返反射體方向。然后，能夠用自動照準裝置來自動照準重返反射體，自動進行測量。
第5發明的特征在于，在第1、2、3或4發明的測量系統中，上述目標和上述測量儀通過通信機構相連。
(作用)，即使兩者未準確正對，也能夠通過通信機構來收發指令信號，所以能夠從目標一側一人可靠地操作測量儀，并且能夠知道遠離的測量儀的狀態，安心地進行測量。
第6發明的特征在于，在第1發明的測量系統中，上述引導光發送器沿鉛直方向來掃描水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束作為引導光；上述方向檢測器包括水平方向檢測器，被可水平旋轉地安裝在上述測量儀主體上，通過水平旋轉來檢測上述引導光發送器的水平方向；和鉛直方向檢測器，被固定在望遠鏡上，該望遠鏡被可鉛直旋轉地固定在上述測量儀主體上，從而在使上述望遠鏡鉛直旋轉時，檢測上述引導光發送器的鉛直方向；上述目標具備照準光接收器，接收從上述自動照準裝置出射的照準光；和控制運算部，在上述照準光接收器接收到上述照準光時，停止上述引導光。
(作用)從目標出射沿鉛直方向來掃描水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束的引導光，并且使水平方向檢測器水平旋轉后，能夠用水平方向檢測器來檢測引導光發送器的水平方向，在水平方向上將望遠鏡大致指向重返反射體的方向。接著，使望遠鏡沿鉛直方向旋轉后，方向檢測器能夠在鉛直方向上檢測引導光發送器的方向，在鉛直方向上也將望遠鏡大致指向重返反射體的方向。然后，能夠用自動照準裝置來自動照準重返反射體，自動進行測量。自動照準開始后，在目標一側照準光接收器接收照準光，所以知道沒有問題地開始了測距/測角，所以可以熄滅引導光。
發明效果根據第1發明，從目標一側沿與寬度方向不同的方向來掃描寬度方向寬、厚度方向窄的扇形光束作為引導光，所以能夠以小功率在很寬的范圍內將引導光發送到遠方。由此，能夠將以小功率從目標一側迅速可靠地遙控操作測量儀的范圍擴大并且擴展到遠方。
再者，根據第2發明，沿鉛直方向來掃描水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束作為引導光，使測量儀主體水平旋轉，并且用測量儀主體上固定的方向檢測器來檢測引導光發送器的水平方向，將望遠鏡大致指向重返反射體來進行水平方向對位，通過進行上述照準準備，用簡單的過程縮短了自動照準所需的時間，能夠縮短整個測量所耗費的時間。
根據第3發明，通過從測量儀一側發出照準光并且使望遠鏡鉛直旋轉，用目標一側的照準光接收器來接收照準光，由此能夠進行望遠鏡的鉛直方向對位。此時，目標一側的照準光接收器能夠接收比接收重返反射體反射來的照準光的測量儀一側的照準光接收器更強的照準光，所以即使測量儀和目標間的距離長，也能夠準確無誤地可靠地進行望遠鏡的鉛直方向對位，縮短了進入自動照準所需的時間，也能夠縮短整個測量所耗費的時間。再者，照準光是調制光，所以也有下述效果能夠正確地進行方向對位而不會誤操作。
再者，根據第4發明，方向檢測器被固定在望遠鏡上，在使測量儀主體水平旋轉時檢測引導光發送器的水平方向，在使望遠鏡鉛直旋轉時檢測引導光發送器的鉛直方向，在開始自動照準前將望遠鏡指向離重返反射體更近的方向，從而進一步縮短了自動照準所需的時間，能夠縮短整個測量所耗費的時間。
再者，根據第5發明，目標和測量儀通過通信機構相連，所以能夠在兩者間自由地收發指令信號或數據，所以能夠從目標一側一人可靠地操作測量儀，并且能夠一邊確認遠離的測量儀的狀態及測量結果，一邊安心地進行測量。
再者，根據第6發明，能夠通過使小的水平方向檢測器水平旋轉來更迅速地檢測引導光發送器的水平方向，通過使望遠鏡沿鉛直方向旋轉，用望遠鏡上固定的鉛直方向檢測器來檢測引導光發送器的鉛直方向，將望遠鏡大致指向重返反射體的方向，所以進一步縮短了自動照準所需的時間，能夠進一步縮短整個測量所耗費的時間。此外，在測量儀和目標之間不通過無線來進行聯絡，所以即使在電磁噪聲多的環境下也能夠使用。
圖1是本發明第1實施例的測量系統的示意圖。
圖2是上述第1實施例的測量系統的方框圖。
圖3是上述第1實施例的測量系統的工作流程圖。
圖4是本發明第2實施例的測量系統的示意圖。
圖5是上述第2實施例的測量系統的方框圖。
圖6是上述第2實施例的測量系統的工作流程圖。
圖7是本發明第3實施例的測量系統的示意圖。
圖8是上述第3實施例的測量系統的方框圖。
圖9是上述第3實施例的測量系統的工作流程圖。
圖10是本發明第4實施例的測量系統的示意圖。
圖11是上述第4實施例的測量系統的方框圖。
圖12是上述第4實施例的測量系統的工作流程圖。
圖13是現有的包括遙控裝置的測量儀的圖。
圖14是上述現有的測量儀包括的受光單元的透視圖。
具體實施例方式
以下，根據附圖來詳細說明本發明的實施方式。
首先，根據圖1-圖3來說明本發明第1實施例。圖1是本實施例的測量系統的示意圖。圖2是該測量系統的方框圖。圖3是該測量系統的工作流程圖。
本實施例的測量系統如圖1所示，具備測量儀50，包括自動照準裝置；和目標60，包括向光來的方向反射的反射棱鏡等的重返反射體62。測量儀50包括測量儀主體52，可在三角架48上固定的未圖示的校平臺(整準臺)上水平旋轉；和望遠鏡54，可在測量儀主體52上鉛直旋轉。目標60在三角架48上固定的校平臺61上包括重返反射體62，將從測量儀50出射的照準光58向測量儀50反射；和引導光發送器66，向測量儀50出射通知重返反射體62的方向的引導光64。上述照準光具有調制光。
引導光64用鉛直方向窄、水平方向寬的橫寬的扇形光束沿鉛直方向進行掃描。最好引導光64的水平方向寬度是約±5°，鉛直方向的掃描寬度是約±10°左右。
在測量儀50和目標60中，分別包括無線機70、72，用于通過無線65來收發指令信號或測量結果等。此外，在測量儀50的測量儀主體52上，包括方向檢測器56，檢測引導光發送器66的引導光64的方向。
本實施例的方向檢測器56沿鉛直方向設有未圖示的柱面透鏡、1個長方形受光傳感器以及限制水平受光范圍的狹縫，使得即使測量儀50和目標60有高低差，也能夠檢測引導光發送器66的方向。此外，在測量儀50和目標60近、兩者的高低差大時，方向檢測器56也會處于引導光64的掃描范圍外，所以使得在這種情況下，沿上下方向都能夠分級來偏移掃描方向。方向檢測器56被固定在測量儀主體52上，在使測量儀主體52水平旋轉時，通過接收引導光64，來檢測引導光發送器66(光源)的水平方向。
接著，根據圖2的方框圖，來說明構成測量系統的測量儀50和目標60的內部結構。
測量儀50包括驅動部101，用于將望遠鏡54指向重返反射體62；測定部109，測定望遠鏡54的水平角及鉛直角；照準光出射部118，向重返反射體62出射照準光58；照準光接收器120，接收由重返反射體62反射的照準光58；存儲部122，存儲測角值等的數據；以及控制運算部(CPU)100，被連接在驅動部101、照準光出射部118、測定部109、照準光接收器120及存儲部122上。此外，也能夠從操作/輸入部124將各種指令或數據輸入到控制運算部100。
上述驅動部101由下述部分組成水平電機102，使測量儀主體52水平旋轉；鉛直電機106，使望遠鏡54鉛直旋轉；以及水平驅動部104及鉛直驅動部108，向兩個電機102、106分別供給驅動電流。上述測定部109由下述部分組成水平編碼器111，與測量儀主體52一起水平旋轉；鉛直編碼器114，與望遠鏡54一起鉛直旋轉；水平測角部112及鉛直測角部116，分別讀取兩個編碼器111、114的旋轉角；以及未圖示的測距部。
此外，測量儀50包括自動照準裝置，將望遠鏡54的光軸(照準軸)自動指向重返反射體62。所謂自動照準裝置，是控制驅動部101的裝置，由控制運算部100、照準光出射部118、照準光接收器120及驅動部101組成，從照準光出射部118出射照準光58，用照準光接收器120來接收由重返反射體62反射而返回的照準光58，用控制運算部100來判斷重返反射體62的方向，并使得望遠鏡54的光軸指向重返反射體62。
以上所述的測量儀50的內部結構與現有的包括自動照準裝置的全站儀相同，所以省略進一步的說明。
在本實施例的測量儀50中，還包括照準準備機構，在起動自動照準裝置前，將望遠鏡54預先指向重返反射體62。本實施例的照準準備機構由方向檢測器56、無線機70、驅動部101、被連接在它們上的控制運算部100組成，根據來自方向檢測器56的輸出信號，將望遠鏡54指向引導光發送器66，在判斷為望遠鏡54大致指向重返反射體62的方向時，起動自動照準裝置。
本實施例的目標60除了重返反射體62、引導光發送器66、無線機72之外，還包括連接在引導光發送器66和無線機72上的控制運算部80。在控制運算部80上，還連接著操作/輸入部82，用于輸入各種指令或數據；和顯示部84，用于顯示目標60或測量儀50的狀態。兩個無線機70、72包括無方向性天線，用電波65來進行通信，使得即使測量儀50和目標60未正對也能夠進行通信。
接著，根據圖3的流程圖來說明本實施例的測量系統的工作。
起動本實施例的測量系統后，目標60進至步驟S1，從引導光發送器66出射引導光64，接著進至步驟S2，向測量儀50發送使測量儀主體52水平旋轉的水平旋轉指令信號。于是，測量儀50在步驟S101中接收水平旋轉指令信號，接著進至步驟S102，將水平旋轉開始的通知送至目標60。目標60在步驟S3中通過確認測量儀主體52的水平旋轉，知道測量儀50開始了引導光發送器66的水平方向搜索。
測量儀50進至步驟S103，使測量儀主體52水平旋轉，接著進至步驟S104，接收引導光64，檢測引導光發送器66的水平方向。這里，在預定時間內不能接收到引導光64時，進至步驟S105，將出錯通知送至目標60。目標60在步驟S4中確認出錯通知后，進至步驟S5，將水平方向檢測出錯顯示在顯示部84上，停止工作。
在步驟S104中接收到引導光64時，進至步驟S106。使望遠鏡54的水平方向位置朝向引導光發送器66，停止測量儀主體52的水平旋轉。接著，進至步驟S107，將引導光關閉(OFF)指令發送到目標60。目標60在步驟S6中收到引導光關閉指令后，知道測量儀50已完成引導光發送器66的水平方向搜索，所以進至步驟S7，關閉引導光64，接著進至步驟S8，將引導光關閉通知送至測量儀50。
測量儀50在步驟S108中確認引導光關閉通知后，進至步驟S109，出射照準光58，接著進至步驟S110，將望遠鏡54的鉛直旋轉開始通知送至目標60。目標60在步驟S9中通過確認鉛直旋轉通知，知道測量儀50開始了重返反射體62的鉛直方向搜索。另一方面，在測量儀中進至步驟S111，使望遠鏡54鉛直旋轉，繼續進行重返反射體62的鉛直方向搜索。
接著，測量儀50進至步驟S112，通過出射照準光58，并且接收由重返反射體62反射而返回來的照準光58，來檢測重返反射體62的鉛直方向。這里，在不能接收到照準光58時，進至步驟S113，將出錯通知送至目標60。目標60在步驟S10中確認了出錯通知時，進至步驟S11，將鉛直方向檢測出錯顯示在顯示部84上并停止。
在步驟S112中接收到照準光58時，進至步驟S114，使望遠鏡54朝向重返反射體62的鉛直方向位置，停止望遠鏡54。接著進至步驟S115，開始照準工作，并將主要意思表示正在照準的通知通知給目標60。目標60在步驟S12中通過確認正在照準，知道測量儀50起動了自動照準裝置。另一方面，測量儀50進至步驟S116，繼續進行自動照準工作。
在步驟S116中，在不能很好地照準時，進至步驟S117，將出錯通知送至目標60。目標60在步驟S13中確認了出錯通知時，進至步驟S14，將照準出錯輸出到顯示部84并停止。在步驟S116中，在能夠很好地照準時，進至步驟S118，將照準完成通知送至目標60。由此，目標60在步驟S15中知道測量儀50已完成了自動照準。
然后，測量儀50進至步驟S119，進行測距/測角，接著進至步驟S120，將測距值/測角值通知給目標60。目標60在步驟S16中確認測距值/測角值后，在顯示部84上顯示測距值/測角值等的測量結果等，結束測量。
其中，在該測量系統由于出錯而停止時，在去除了出錯的原因后，再次起動測量系統即可。
在本實施例中，引導光64是水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束，所以能夠以小功率到達遠方，而且沿鉛直方向進行掃描，照射上下左右的很寬的范圍，所以即使測量儀50和重返反射體62未正對，測量儀50上所設的方向檢測器56也能夠可靠地接收引導光64，在開始自動照準前預先進行照準準備——將望遠鏡54大致指向重返反射體62的方向。這樣進行照準準備后，縮短了自動照準所需的時間，能夠縮短整個測量所耗費的時間。
接著，根據圖4-圖6來說明本發明第2實施例。圖4是本實施例的測量系統的示意圖。圖5是該測量系統的方框圖。圖6是該測量系統的工作流程圖。
本實施例的測量系統如圖4及圖5所示，與上述實施例1的不同點在于，在目標60一側設有鉛直方向檢測用的照準光接收器90，其他方面與上述第1實施例相同。因此，只是在圖4和圖5中對與上述第1實施例相同的部分附以相同的標號，對本實施例的測量系統的結構則省略進一步的說明。此外，如圖6的流程圖所示，除了目標60中的步驟S9和S32之間的過程、及測量儀50中的步驟S111和S115之間的過程以外，也與上述第1實施例相同。
根據圖6，來說明本實施例的測量系統的工作。從開始到測量儀50中的步驟S111與上述第1實施例相同。
接著，在步驟S111中望遠鏡54鉛直旋轉后，目標60在步驟S30中判斷是否接收到照準光58。在未接收到照準光58時返回到步驟S111，繼續進行望遠鏡54的鉛直旋轉；而在接收到照準光58時，進至步驟S31，從引導光發送器66出射引導光64。
接著，測量儀50在步驟S130中讀取用方向檢測器56接收到引導光64時的望遠鏡54的鉛直方向角度，進至步驟S131，確認進行了大概的鉛直方向對位，照準準備已完成。接著進至步驟S115，將照準工作開始通知送至目標60。目標60在步驟S32中確認照準工作開始通知后，知道照準準備已完成，自動照準裝置已起動，所以關閉引導光64。以下，進至測量儀50中的步驟S116，此后與上述第1實施例相同。
在本實施例中，通過用目標60一側的照準光接收器90接收從測量儀50一側發送的照準光58，由此照準光接收器90能夠接收比第1實施例的測量儀50一側的照準光接收器120更強的照準光58，所以即使測量儀50和目標60間的距離長，也能夠可靠地進行鉛直方向對位，縮短了進入自動照準所需的時間，最終也能夠縮短整個測量所耗費的時間。由于照準光是調制光，所以能夠正確地進行方向對位而不會誤操作。
進而，根據圖7-圖9來說明本發明第3實施例。圖7是本實施例的測量系統的示意圖。圖8是該測量系統的方框圖。圖9是該測量系統的工作流程圖。
本實施例的測量系統如圖7及圖8所示，在測量儀50及目標60中不包括無線機，檢測望遠鏡54的水平方向的水平方向檢測部55被連接在控制運算部100上。水平方向檢測部55由下述部分構成水平方向檢測器56a，能夠在測量儀主體52上水平旋轉，接收來自目標60的引導光64；檢測水平方向檢測器56a的旋轉角的水平方向檢測器用編碼器57a及水平方向檢測器用水平測角部57b；以及使水平方向檢測器56a水平旋轉的水平方向檢測器用電機55a及水平方向檢測器用驅動部55b。此情況下的水平方向檢測器56a像第1、2兩個實施例那樣，沿鉛直方向設有未圖示的柱面透鏡、1個長方形受光傳感器以及用于限制水平受光范圍的狹縫，使得即使測量儀50和目標60有高低差，也能夠檢測引導光發送器66的方向。此外，在望遠鏡54上固定了接收來自引導光發送器66的引導光64的鉛直方向檢測器56b(此情況下的鉛直方向檢測器56b由未圖示的凸透鏡、1個受光傳感器以及障板構成，能夠通過望遠鏡54的旋轉來檢測引導光發送器66的方向。)。
測量儀主體52僅旋轉與水平測角部112和水平方向傳感器用測角部57b的檢測角度之差相應的角度，從而將望遠鏡54指向目標60。該測量儀主體52的旋轉如圖8所示，由水平方向檢測器56a、水平驅動部104、水平電機101、水平編碼器111、水平測角部112來進行。除此之外，本實施例具有與上述第2實施例相同的結構。因此，只是在圖7-圖8中對與上述第2實施例相同的部分附以相同的標號，對本實施例的測量系統的結構則省略進一步的說明。
根據圖9來說明本實施例的測量系統的工作。
起動本實施例的測量系統后，目標60進至步驟S41，從引導光發送器66出射引導光64，測量儀50進至步驟S141，使水平方向檢測器56a旋轉。
接著，測量儀50進至步驟S142，用水平方向檢測器56a來判斷是否接收到引導光64。在未接收到引導光64時重復步驟S142；而在接收到引導光64時，進至步驟S143，計算水平測角部112和水平方向傳感器用測角部57b的檢測角度之差。因此，進至步驟S144，使測量儀主體52水平旋轉與兩個測角部112、57b的角度差相應的角度，進至步驟S145，完成將望遠鏡54指向引導光發送器66的水平方向對位。
接著，進至步驟S146，進行望遠鏡54的鉛直旋轉，進而進至步驟S147，用鉛直方向檢測器56b來檢測引導光64。這里，在未檢測出引導光64時，返回到步驟S146；而在接收到引導光64時，進至步驟S148，進行將望遠鏡54指向引導光發送器66的方向的鉛直方向對位。
接著，進至步驟S149，從測量儀50一側出射照準光58，接著進至步驟S150，起動自動照準裝置。這里，重復步驟S150，直至自動照準完成，在已完成了自動照準時，進至步驟S151，進行測距/測角，結束測量。
另一方面，目標60在步驟S41中開始出射引導光后，在步驟S42中判斷是否接收到照準光58。然后，在未接收到照準光58時，重復步驟S42；而在接收到照準光58時，進至步驟S43，確認接收到照準光58后，知道照準準備已完成、自動照準裝置已被起動，所以進至步驟S44，關閉引導光64，停止工作。
在本實施例中，通過旋轉小的水平方向檢測器56a，來檢測引導光發送器66的水平方向，所以能夠迅速地進行該水平方向檢測，能夠進一步縮短整個測量所耗費的時間。此外，在測量儀50和目標60之間，不通過無線來進行聯絡，所以即使在電磁噪聲多的環境下也能夠使用。
進而，根據圖10-圖12來說明本發明第4實施例。圖10是本實施例的測量系統的示意圖。圖11是該測量系統的方框圖。圖12是該測量系統的工作流程圖。
本實施例的測量系統如圖10及圖11所示，在測量儀主體52上未設方向檢測器56，而是在望遠鏡54上固定方向檢測器56c，方向檢測器56c由未圖示的凸透鏡、障板及1個受光傳感器構成，使得能夠通過望遠鏡54的旋轉來檢測引導光發送器66的方向，除此之外與上述第1實施例相同。因此，在圖10和圖11中對與上述第1實施例相同的部分附以相同的標號，對本實施例的測量系統的結構則省略進一步的說明。
根據圖12，來說明本實施例的測量系統的工作。從開始到步驟S106與上述第1實施例的開始到步驟S106(參照圖3)同樣，使測量儀主體52水平旋轉來進行望遠鏡54的水平方向對位。
接著，從步驟S146到步驟S148與上述第3實施例的步驟S146到步驟148(參照圖9)同樣，使望遠鏡54鉛直旋轉，接收來自目標60一側的引導光64，從而進行引導光發送部66的鉛直方向檢測，并進行望遠鏡54的大概的鉛直方向對位。
接著，從步驟S107到S108與上述第1實施例的S107到S108(參照圖3)同樣，大概完成照準準備后，從測量儀50一側向目標60一側用無線65發出引導光關閉指令(S107、S6)，引導光被關閉(S8)，從目標60一側向測量儀50一側通知已關閉引導光64(S8、S108)。然后，步驟S115以后與第1實施例的步驟S115以后(參照圖3)同樣，進行自動照準及測距/測角。
在本實施例中，使用從引導光發送器66出射的引導光64來進行照準準備——將望遠鏡54指向引導光發送器66并沿水平方向和鉛直方向兩個方向進行對位，所以能夠更迅速可靠地進行自動照準。
然而，本發明并不限于上述實施例，而是可以進行各種變形。例如，在上述各實施例中，引導光64沿鉛直方向來掃描水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束，但是引導光64也可以沿與寬度方向不同的任何方向來掃描寬度方向寬、厚度方向窄的扇形光束，例如，也可以沿水平方向來掃描鉛直方向寬、水平方向窄的扇形光束。此外，測量儀50和目標60之間的通信機構除了可以使用電波以外，也可以使用紅外線、可見光或有線等。
權利要求
1.一種測量系統，包括目標，具備將光反射到來的方向的重返反射體；和測量儀，具備自動使上述重返反射體和望遠鏡的照準軸一致的自動照準裝置；其特征在于，上述目標具備引導光發送器，出射表示引導光發送器的方向的引導光；上述測量儀包括照準準備機構，具有接收上述引導光從而檢測上述引導光發送器的方向的方向檢測器，在起動上述自動照準裝置前，根據來自上述方向檢測器的輸出信號將上述望遠鏡指向上述重返反射體的方向；上述引導光發送器沿與寬度方向不同的方向來掃描寬度方向寬、厚度方向窄的扇形光束作為引導光。
2.如權利要求1所述的測量系統，其特征在于，上述引導光發送器沿鉛直方向來掃描水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束作為引導光；上述方向檢測器是被固定在測量儀主體上、在使上述測量儀主體水平旋轉時檢測上述引導光發送器的水平方向的水平方向檢測器。
3.如權利要求2所述的測量系統，其特征在于，在上述水平方向檢測器接收到來自上述引導光發送器的引導光時，上述測量儀從上述自動照準裝置出射照準光并且使望遠鏡鉛直旋轉；上述目標具備照準光接收器，接收上述照準光；和控制運算部，按照來自該照準光接收器的輸出來開關控制從上述引導光發送器出射的引導光。
4.如權利要求1所述的測量系統，其特征在于，上述引導光發送器沿鉛直方向來掃描水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束作為引導光；上述方向檢測器被固定在上述測量儀主體上軸支承的可鉛直旋轉的望遠鏡上，在使上述測量儀主體水平旋轉時，檢測上述引導光發送器的水平方向；在使上述望遠鏡鉛直旋轉時，檢測上述引導光發送器的鉛直方向。
5.如權利要求1、2、3或4所述的測量系統，其特征在于，上述目標和上述測量儀通過通信機構相連。
6.如權利要求1所述的測量系統，其特征在于，上述引導光發送器沿鉛直方向來掃描水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束作為引導光；上述方向檢測器包括水平方向檢測器，被可水平旋轉地安裝在上述測量儀主體上，通過水平旋轉來檢測上述引導光發送器的水平方向；和鉛直方向檢測器，被固定在望遠鏡上，該望遠鏡被可鉛直旋轉地固定在上述測量儀主體上，從而在使上述望遠鏡鉛直旋轉時，檢測上述引導光發送器的鉛直方向；上述目標具備照準光接收器，接收從上述自動照準裝置出射的照準光；和控制運算部，在上述照準光接收器接收到上述照準光時，停止上述引導光。
全文摘要
本發明提供一種測量系統，從目標一側向測量儀發送通知目標的方向的引導光，能夠以小功率在足夠寬的范圍內發送引導光。該測量系統由下述部分組成目標(60)，具備將光反射到來的方向的重返反射體(62)；和測量儀(50)，包括自動使重返反射體和望遠鏡(54)的照準軸一致的自動照準裝置。目標具備出射引導光(64)的引導光發送器(66)，沿鉛直方向來掃描水平方向寬、上下寬度窄的扇形光束作為引導光。測量儀包括照準準備機構，具有接收引導光并檢測引導光發送器的方向的方向檢測器(56)，在起動自動照準裝置前，根據來自方向檢測器的輸出信號將望遠鏡大致指向重返反射體。
文檔編號G01C1/02GK1648602SQ20051000595
公開日2005年8月3日 申請日期2005年1月31日 優先權日2004年1月30日
發明者杉浦彰信 申請人:株式會社掃佳