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测设信息标示装置、测设信息标示方法

摘要

提供一种能够容易且正确地掌握目标位置的测设信息标示装置以及测设信息标示方法。测设信息标示装置具备:距离图像传感器(55),获取规定的范围的距离图像信息(62);投影部(56),将图像投影至投影面(13)上;倾斜信息获取部(54),获取检测光轴(55a)及投影光轴(56a)的相对于铅垂方向的倾斜信息(61);位置信息获取部(12、57),获取当前位置(75)及目标位置(72)的坐标信息(71);以及终端侧控制部(52),根据坐标信息来生成从当前位置观察的与目标位置相关联的目标信息图像(77)。终端侧控制部(52)根据距离图像传感器(55)所获取的距离图像信息(62)和倾斜信息获取部所获取的倾斜信息(61),对目标信息图像(77)进行校正而使其与投影面(13)的形状相匹配,并让投影部(56)投影校正后的目标信息图像(77)。

著录项

  • 公开/公告号CN106716061A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2017-05-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 株式会社拓普康;

    申请/专利号CN201580046446.0

  • 发明设计人 西田信幸;

    申请日2015-08-04

  • 分类号G01C15/02;B25H7/04;G01C15/00;

  • 代理机构北京尚伦律师事务所;

  • 代理人张俊国

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2023-06-19 02:14:58

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-05-21

    授权

    授权

  • 2017-06-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01C15/02 申请日:20150804

    实质审查的生效

  • 2017-05-24

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量的测设信息标示装置以及测设信息标示方法。

背景技术

例如,在测量中,进行通过使用如全站仪那样测量距离的测量仪而在预先决定的地点打入桩子等来标示的测设作业。在该测设作业中,用测量仪来进行测量后,将作业者引导至作为目标的测设点(目标位置)而进行打桩,并再次用测量仪来进行测量后,将作业者引导至其他的测设点(目标位置)而进行打桩。此时,作业者通过基于测量的引导来掌握正确的测设点(目标位置)并进行打桩。例如,将作为视准(collimation)目标的安装在杆体(pole)上的角锥棱镜等的靶子(反射部)移动至规定的水平坐标位置,并利用设置在该杆体上的水准管来指定该水平坐标位置的铅垂下方位置,据此掌握正确的测设点(目标位置)并进行打桩,其中,视准目标成为测量中放线(setting out)的基准。

在这种方法中,由于指定移动至规定的水平坐标位置的靶子的铅垂方向的事情并不容易,因此考虑到利用激光指示器(Laser Pointer)来指向正确的测设点(目标位置)的测设点指向装置(例如,参见专利文献1)。在这种测设点指向装置中,由于与杆体的倾斜无关地,能够利用激光指示器来指向靶子的铅垂下方位置或者以靶子的位置为基准的任意的位置,因此能够容易地掌握正确的测设点(目标位置)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-233770号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而,在上述的测设点指向装置中,若欲利用激光指示器来指向以靶子的位置为基准的任意的位置时,由于其指向的地形的凹凸等原因,会导致所指向的位置从正确的测设点偏离。此外,在上述的测设点指向装置中,利用激光指示器来指向靶子的铅垂下方位置的情况下,有必要将靶子移动至正确的测设点(目标位置)的正上方(铅垂上方位置)。因此,在上述的测设点指向装置中,从容易且正确地掌握测设点(目标位置)的观点出发,还有改善的余地。

本发明是鉴于上述的问题而创作的,其目的为提供一种能够容易且正确地掌握目标位置的测设信息标示装置以及测设信息标示方法。

用于解决问题的手段

为了解决上述的问题,本发明的测设信息标示装置具备:距离图像传感器,其获取以检测光轴为中心的规定的范围的距离图像信息;投影部,其将图像投影至以投影光轴为中心的规定的范围中的投影面上;倾斜信息获取部,其获取所述检测光轴及所述投影光轴的相对于铅垂方向的倾斜信息;位置信息获取部,其获取当前位置及目标位置的坐标信息;以及终端侧控制部,其根据所述坐标信息来生成从所述当前位置观察的与所述目标位置相关联的目标信息图像,所述终端侧控制部根据所述距离图像传感器所获取的所述距离图像信息和所述倾斜信息获取部所获取的所述倾斜信息,对所述目标信息图像进行校正而使其与所述投影面的形状相匹配,并让所述投影部投影校正后的所述目标信息图像。

发明的效果

根据本发明的测设信息标示装置,能够容易且正确地掌握目标位置。

附图说明

图1为示意性地示出使用了作为本发明的测设信息标示装置的一个例子的实施例1的测设信息标示装置50和测量仪20的测量系统10的结构的说明图。

图2为以模块图方式示出测量仪20的内部结构的说明图。

图3为示意性地示出测设信息标示装置50的结构的说明图。

图4为以模块图方式示出测设信息标示装置50的内部结构的说明图。

图5为用于说明目标坐标信息71的说明图。

图6为用于说明测设信息标示装置50中的倾斜传感器54的轴方向(uvw轴)和测量仪20中的坐标轴(XYZ轴)的概念的说明图。

图7A为示出测设信息标示装置50(其投影部56)投影的目标信息图像77中的目标标示记号的说明图,并示出目标标示记号78。

图7B为示出测设信息标示装置50(其投影部56)投影的目标信息图像77中的目标标示记号的说明图,并示出其他例子的目标标示记号781。

图7C为示出测设信息标示装置50(其投影部56)投影的目标信息图像77中的目标标示记号的说明图,并示出与图7B不同的另一例子的目标标示记号782。

图8为用于说明测设信息标示装置50(其投影部56)投影的测设图像81(目标信息图像77)的说明图。

图9为用于说明测设信息标示装置50(其投影部56)生成测设图像81(目标信息图像77)的说明图。

图10为用于说明测设信息标示装置50(其投影部56)投影的引导图像84(目标信息图像77)的说明图。

图11为用于说明测设信息标示装置50(其投影部56)投影部分被省略的测设图像81(目标信息图像77)的说明图。

图12为示出实施例1的测设信息标示装置50的终端侧控制部52所执行的测设信息标示处理内容的流程图。

图13为示出实施例1的测量仪20的测量仪测控制部37所执行的测设信息标示处理内容的流程图。

图14为示出使用实施例1的测量系统10来进行的测设作业内容的流程图。

图15为示出使用测设信息标示装置50(其投影部56)所投影的测设图像81来进行的确认作业的说明图。

图16为用于说明测设信息标示装置50(其投影部56)所投影的构造物图像82(目标信息图像77)的说明图。

图17为用于说明测设信息标示装置50(其投影部56)将构造物图像82(目标信息图像77)投影至天花板13c上的情形的说明图。

图18为用于说明测设信息标示装置50(其投影部56)将构造物图像82(目标信息图像77)投影至墙壁13w上的情形的说明图。

图19为以模块图方式示出实施例2中的测设信息标示装置50A的内部结构的说明图。

图20为示意性地示出使用了作为本发明的测设信息标示装置的一个例子的实施例3的测设信息标示装置50B和测量仪20的测量系统10B的结构的说明图。

图21为示意性地示出设置在测设信息标示装置50B上的倾斜板88的说明图。

图22A为示出沿图21的I-I线所得的剖面的说明图。

图22B为示出从正面观察倾斜板88的聚光层94的情形的说明图。

图22C为示出从正面观察倾斜板88的图像形成层95的情形的说明图。

图23A为示出将倾斜板88(其基准方向Db)相对于视线方向De向左侧倾斜的情形的说明图。

图23B为示出在23A的情形下倾斜记号93在倾斜板88的记号呈现面92上移位的情形的说明图。

图23C为示出将倾斜板88(其基准方向Db)相对于视线方向De向右侧倾斜的情形的说明图。

图23D为示出在23C的情形下倾斜记号93在倾斜板88的记号呈现面92上移位的情形的说明图。

图24为以模块图方式示出测设信息标示装置50B的内部结构的说明图。

图25A为示出摄像部29所获取的靶子12B以及倾斜板88(测设信息标示装置50B)的图像的说明图。

图25B为示出倾斜板88的中心位置Sc和倾斜记号93的中心位置Mc的说明图。

图26为示出测设信息标示装置50B的变形例的说明图。

具体实施方式

以下,参照附图来说明本发明的测设信息标示装置以及测设信息标示方法的实施方式。

实施例1

首先,说明使用作为本发明的测设信息标示装置的一个例子的测设信息标示装置50的测量系统10的大致结构。如图1所示,该测量系统10是通过将持有测设信息标示装置50的作业者从测量仪20所测得的测设信息标示装置50的位置(当前位置)引导至目标位置(测设点72等)来能够使作业者掌握目标位置(测设点72等)的正确的位置(地点)。而且,测设信息标示装置50构成为使目标位置(测设点72等)的正确的位置(地点)的掌握变得为容易。该目标位置是,除了测设点72以外,还有道路、建筑物中的构造物。该构造物是,作为图面上的坐标信息所标记的位置及形状,是指道路(含计划施工地)、建筑物(含在建中的)中的配管、电气设备、设置物等,或者建筑物(含在建中的)中的窗户、扶手等。

如图1所示,在实施例1中该测量仪20为全站仪,其设置于已知点而向测量点投射脉冲激光光线,并接收来自该测量点的脉冲激光光线的反射光(脉冲反射光)而对每个脉冲进行测距,并且将测距结果平均化而进行高精度的距离测量。另外,测量仪20采用使用调制为规定的频率的光束的位相差测量方式、或者其他的测量方式也可,并不限定于实施例1。该测量仪20具备整平部21、基盘部22、托架部23、望远镜部24以及三脚架25。

整平部21是被安装于三脚架25的部位。基盘部22以能够变更相对于整平部21的倾斜角的方式设置在整平部21上。托架部23以铅垂轴线为中心能够相对于基盘部22旋转的方式设置在该基盘部22上。该托架部23设置有显示部26和操作部27。该操作部27是为了利用测量仪20中的各种功能而执行操作的部位,并将操作而被输入的信息输出至后述的测量仪测控制部37(参见图2)。

望远镜部24以水平轴线为中心能够相对于托架部23旋转的方式设置在该托架部23上。该望远镜部24具有:望远镜28,其用于视准测量对象物;摄像部29,其经由该望远镜28的光学系统而获取视准方向上的图像(望远图像)。该摄像部29中使用例如将摄像图像以数字图像信号来输出的数码相机。望远镜部24中内置有共享望远镜28的光学系统的测距部31和跟踪部32(参见图2)。该测距部31投射测距光并接收来自测量对象物(后述的靶子12等)的反射光而进行到测量对象物为止的光波测距测量。跟踪部32投射跟踪光并接收来自跟踪对象物(后述的靶子12等)的反射光而实现跟踪对象物的位置的检测。

能够使该望远镜部24绕水平轴心旋转的托架部23设置有水平旋转驱动部33和水平角检测部34(参见图2)。该水平旋转驱动部33将托架部23相对于基盘部22绕铅垂轴心即水平方向旋转。水平角检测部34通过检测出该托架部23的相对于基盘部22的水平旋转角度来检测(测角)出视准方向的水平角。

此外,托架部23设置有垂直旋转驱动部35和垂直角检测部36(参见图2)。该垂直旋转驱动部35将望远镜部24相对于托架部23绕水平轴心即铅垂方向旋转。垂直角检测部36通过检测出该望远镜部24的相对于托架部23的垂直角来检测(测角)出视准方向的垂直角。

进而,托架部23内置有测量仪侧控制部37(参见图2)。该测量仪侧控制部37利用存储在与其连接的存储部38(参见图2)中的程序来综合控制测量仪20的动作。该存储部38中保存有:测量所必要的计算程序、跟踪所必要的计算程序、用于图像处理的图像处理程序、生成要发送的信息而发送的数据发送程序等的程序。该信息借助后述的通信部41(参见图2)来适当发送给测设信息标示装置50的后述的终端侧控制部52(通信部57(参见图4))。

如图2所示,该测量仪侧控制部37连接有显示部26、操作部27、摄像部29、测距部31、跟踪部32、水平旋转驱动部33、水平角检测部34、垂直旋转驱动部35、垂直角检测部36、存储部38、倾斜传感器39以及通信部41。

该倾斜传感器39检测出测量仪20(望远镜部24(参见图1))的斜度。在实施例1中,倾斜传感器39设置在整平部21(参见图1)上,并通过检测出相对于整平部21的水平面的斜度来检测出测量仪20(望远镜部24(参见图1))的斜度。该倾斜传感器39将所检测出的测量仪20(望远镜部24(参见图1))的斜度(其信息)输出给测量仪侧控制部37。另外,只要是能够检测出测量仪20(望远镜部24(参见图1))的斜度的传感器的话,倾斜传感器39例如设置在托架部23或者其他部位也可,并不限定于实施例1的结构。

通信部41借助测设信息标示装置50的后述的通信部57(参见图4)来实现终端侧控制部52(参见图4)和测量仪侧控制部37之间的通信,并在测量仪侧控制部37的控制下适当发送保存在存储部38中的各种信息。在实施例1中,该通信部41能够进行无线通信。因此,测量仪侧控制部37的通信部41通过无线回路来能够与终端侧控制部52(通信部57(参见图4))之间进行数据的交换。

来自测距部31、跟踪部32、水平角检测部34、垂直角检测部36以及倾斜传感器39的测量用的输出值被输入于测量仪侧控制部37。测量仪侧控制部37根据这些输出值而进行距离测量、高低角、水平角的测量(算出),并将测量结果保存于存储部38并且显示于显示部26上。此外,该测量结果借助通信部41来适当发送至后述的终端侧控制部52(通信部57(参见图4))。

摄像部29所获取(摄像)的图像保存于存储部38并且显示于显示部26上。测量仪侧控制部37对保存在存储部38中的图像(例如,摄像部29所获取的图像)适当实施图像处理,并将该图像保存于存储部38并且显示于显示部26上。

测量仪侧控制部37控制水平旋转驱动部33及垂直旋转驱动部35的驱动而适当旋转托架部23及望远镜部24(参见图1),据此能够使该望远镜部24朝向规定的方向并扫描规定的范围。此外,测量仪侧控制部37控制测距部31而能够进行规定的测量对象物(后述的靶子12等)的测距(距离测量)。此时,测量仪侧控制部37通过进行视准方向的高低角及水平角的测量来能够测量出测量对象物(后述的靶子12等)的三维坐标位置。而且,测量仪侧控制部37根据所测得的测量对象物(后述的靶子12等)的三维坐标位置来生成作为该测量对象物的当前位置的坐标信息的当前坐标信息75,并借助通信部41来适当发送给后述的终端侧控制部52(通信部57(参见图4))。进而,测量仪侧控制部37根据来自跟踪部32的跟踪对象物(后述的靶子12)的位置的信息来控制水平旋转驱动部33及垂直旋转驱动部35的驱动,据此能够使望远镜部24(参见图1)始终朝向(跟踪)跟踪对象物(后述的靶子12)。因此,在测量仪20中,整平部21、基盘部22、托架部23、望远镜部24、三脚架25、望远镜28(摄像部29)、测距部31、跟踪部32、水平旋转驱动部33、水平角检测部34、垂直旋转驱动部35、垂直角检测部36以及倾斜传感器39作为被测量仪侧控制部37驱动控制的测量单元来发挥作用。

进而,测量仪侧控制部37构成为使作为后述的目标位置的坐标信息的目标坐标信息71(参见图5)的输入成为可能,并且将该目标坐标信息71保存于存储部38并且显示于显示部26上。该目标坐标信息71的输入是可由以下方式实现:即、借助通信部41来从外部机器被输入,或者从连接在测量仪侧控制部37(测量仪20)的外部机器被输入,或者通过对操作部27的操作而被输入。关于该目标坐标信息71,在后说明。而且,测量仪侧控制部37借助通信部41来将目标坐标信息71适当发送给后述的终端侧控制部52(通信部57(参见图4))。使用该测量仪20来测量出测设信息标示装置50的当前位置(三维坐标位置),并将作为该测量结果的坐标信息适当发送给测设信息标示装置50的终端侧控制部52。

在实施例1中,如图1所示,该测设信息标示装置50是以整体收容于箱状的框体51内而形成,该框体51安装在测量用杆体11的上端。该框体51(测设信息标示装置50)以与测量用杆体11的延伸方向正交的方向突出的方式设置在该测量用杆体11上。该测量用杆体11呈棒状,并成为作业者为了与测设信息标示装置50一同移动而握持的部位。

如图3所示,该测设信息标示装置50的框体51的上端设置有靶子12。在实施例1中,该靶子12是整周设置多个角锥棱镜而构成,从而成为整周(360°)棱镜。即使光(测量光、跟踪光)从整周(360°)的任意方向入射,也能够将该光沿着该入射方向反射。据此,靶子12成为通过反射来自测量仪20的测距部31的测距光而位置被测量的测量对象物,并通过反射来自测量仪20的跟踪部32的跟踪光而被望远镜部24始终朝向(跟踪)的跟踪对象物。因此,在测量仪20中,能够利用测距部31来测量出靶子12(其中心位置(多个角锥棱镜的中心位置))的坐标位置(三维坐标位置),并能够获取作为该靶子12(其中心位置)的当前位置的坐标信息的当前坐标信息75。此外,在测量仪20中,能够利用跟踪部32来使望远镜部24始终朝向(跟踪)靶子12(其中心位置)。而且,由于靶子12是固定在框体51上,因此其中心位置与框体51的位置关系是固定的。

在该测设信息标示装置50中,框体51的内部设置有终端侧控制部52(参见图4)。该终端侧控制部52是利用保存在存储部53内的程序来综合控制测设信息标示装置50的动作。该存储部53中保存有:为了生成后述的目标信息图像77(参见图6等)而所必要的图像处理程序、为了使目标信息图像77匹配于投影面13(参见图6等)的形状而所必要的图像处理程序等的程序。

如图4所示,终端侧控制部52连接有倾斜传感器54、距离图像传感器55、投影部(投影仪)56、通信部57、显示部58以及操作部59。该终端侧控制部52综合控制倾斜传感器54、距离图像传感器55、投影部56、通信部57、显示部58以及操作部59的动作。而且,表示倾斜传感器54所检测出的倾斜的后述的倾斜信息61(数据)、表示距离图像传感器55所获取的投影面13的三维形状的后述的距离图像信息62(数据)、以及由操作部59所形成的操作信息63(数据)被输入于终端侧控制部52。此外,终端侧控制部52通过驱动投影部56的来如后所述那样将所生成的目标信息图像77投影于投影面13(参见图6、图8等)。

该倾斜传感器54检测出测设信息标示装置50的斜度(倾斜)。在实施例1中,倾斜传感器54由能够检测出相互正交的uvw轴(参见图6)的3方向的加速度的三轴加速度传感器构成,并固定设置在框体51。因此,倾斜传感器54是通过检测出框体51的相对于水平面的斜度来检测出以水平面或者铅垂方向为基准的测设信息标示装置50的斜度,并获取表示该斜度的倾斜信息61(参见图12)。基准方向51a为为了检测出框体51(测设信息标示装置50)的倾斜而设定在框体51上的方向,在图3所示的例子中为在框体51的表面上从测量用杆体11侧朝向靶子12侧的方向。在实施例1中,倾斜传感器54中的检测可能的3轴中的1轴(例如,u轴(参见图6))与后述的距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a一致。

距离图像传感器55获取以检测光轴55a(参见图3)为中心的规定的范围内的三维结构。即,在与检测光轴55a相交的平面(二维)中所观察的规定的范围内,距离图像传感器55能够检测出对每个检测点的在检测光轴55a方向(剩下的一维)上的距离。这种距离图像传感器55已知的有:使用两个相机(摄像元件)的立体法(stereo method)、使用透镜的焦点调整、焦外成像(Bokeh)的透镜焦点法、根据投射至物体的光反射而返回为止的时间来求得距离的光飞行时间法、根据将规定的图案的光投射至物体而在反射像中的畸变状态来求得距离的图案光投影法等的各式各样的传感器,由于距离的演算的细节为公知的,因此省略其说明。在实施例1中,距离图像传感器55使用光飞行时间法的传感器。该距离图像传感器55在终端侧控制部52的控制下被驱动,并检测以检测光轴55a为中心的规定的范围内的三维结构而获取表示该三维结构的距离图像信息62(参见图12)。距离图像传感器55将所获取的距离图像信息62(三维结构)输出给终端侧控制部52。在距离图像传感器55中,以检测光轴55a为中心的规定的范围包含后述的投影部56中的以投影光轴56a为中心的规定的范围(投影范围)。因此,距离图像传感器55如后述那样能够获取投影部56投影图像(目标信息图像77)的投影面13中的三维结构(表示该三维结构的距离图像信息62(参见图12))。

投影部56将图像(目标信息图像77)投影至以投影光轴56a(参见图3)为中心的规定的范围(投影范围)内(参见图6)。在此,由于投影部56将图像投影至以投影光轴56a为中心的规定的范围内,因此构成与该投影光轴56a相交的面的部位成为投影面13(参见图6)。在实施例1中,投影部56构成为:射出RGB的3色光的三个光源能够将光射出于同一个光路上,并在该光路上设置有二维偏向反射镜。投影部56通过在终端侧控制部52的控制下各光源和二维偏向反射镜被适当驱动的来将任意的图像投影至以投影光轴56a为中心的规定的范围内的投影面13上。另外,投影部56只要是能够将任意的图像投影至投影面13的即可,并不限定于实施例1的结构。此外,在投影部56中,投影图像的规定的范围(投影范围)即被投影的图像呈矩形状,但是该范围(投影图像)的形状适当设定即可,并不限定于实施例1。

通信部57借助测量仪20的通信部41(参见图4)来实现测量仪侧控制部37(参见图2)和终端侧控制部52之间的通信,并在终端侧控制部52的控制下接收测量仪侧控制部37所发送过来的各种信息。在实施例1中,该通信部57能够进行无线通信。因此,终端侧控制部52的通信部57利用无线回路来能够与测量仪侧控制部37(通信部41)之间进行数据的交换。据此,终端侧控制部52能够接收测量仪侧控制部37(通信部41)所发送过来的各种信息(后述的目标坐标信息71、当前坐标信息75),并将该各种信息保存于存储部53中。

显示部58在终端侧控制部52的控制下适当显示测设信息标示装置50中的各种信息、从测量仪20所接收的目标坐标信息71、终端侧控制部52所生成的目标信息图像77。

操作部59为用于利用测设信息标示装置50中的各种功能的操作部,并将通过操作而被输入的信息输出给后述的终端侧控制部52。在该操作部59中,能够进行从测量仪20所接收的后述的目标坐标信息71中的目标位置(测设点72等)的切换操作、结束测设作业的结束操作等。

接着,主要使用图5至图11来说明本发明的实施例1的测设信息标示装置50的终端侧控制部52中的动作。另外,图11是示出了为了便于理解投影了基于终端侧控制部52(投影部56)中的投影最大距离85而部分被省略的目标信息图像77,在台阶部741以及跟前侧(观察者一侧)的侧端的切断处投影了该目标信息图像77的情形,这并不意味着以使用于这种场面的为前提的情况。

如上所述,该终端侧控制部52能够借助通信部57来接收测量仪侧控制部37(通信部41)所发送过来的各种信息。因此,终端侧控制部52能够借助通信部57来从测量仪侧控制部37接收作为目标位置(测设点72等)的坐标信息的目标坐标信息71。图5示出该目标坐标信息71的一个例子。图5所示的目标坐标信息71为将从铅垂方向上方观察的作为目标位置的各测设点72记载于水平面上的、用于测设作业的水平面图。因此,目标坐标信息71作为水平坐标信息(目标位置的坐标信息)的一个例子来发挥作用。在图5中所示的目标坐标信息71中,记载有四个测设点72,正面观察时的最下侧的测设点72(单独表示时为721)位于平坦部73,其他三个测设点72(单独表示时从下往上为722、723、724)位于设置在平坦部73上的台阶部74(参见图8)。另外,目标位置为构造物的情况下,虽然省略了图示,但是目标坐标信息71还记载有该构造物的位置以及形状。

此外,终端侧控制部52能够借助通信部57来从测量仪侧控制部37接收由测量仪20所测得的靶子12(其中心位置)的测量结果、即作为靶子12(其中心位置)的当前位置的坐标信息的当前坐标信息75。因此,在测设信息标示装置50中,靶子12及通信部57作为用于获取目标坐标信息71及当前坐标信息75的位置信息获取部的一个例子来发挥作用,其中,目标坐标信息71为目标位置(测设点72等)的坐标信息,当前坐标信息75为当前位置的坐标信息。如图3所示,该当前坐标信息75表示靶子12的中心位置(多个角锥棱镜的中心位置)中的绝对位置。在此,在测设信息标示装置50中,由于靶子12固定在框体51上,因此靶子12的中心位置和距离图像传感器54的基准位置及投影部56的基准位置之间的位置关系(偏移量)是被预先决定的。该位置关系(偏移量)的朝向是根据框体51的倾斜而变化。因此,在终端侧控制部52中,能够根据当前坐标信息75、上述的位置关系(偏移量)以及来自倾斜传感器54的倾斜信息61(参见图12)来求得作为距离图像传感器55及投影部56(其基准位置)的当前位置的坐标信息的校正坐标信息76。

在此,在终端侧控制部52中,以框体51(其基准方向51a)朝向测量仪20的作为前提,据此求得测设信息标示装置50即距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a朝向哪一个方位的状态。因此,在终端侧控制部52中,使框体51(其基准方向51a)朝向于测量仪20,据此根据当前坐标信息75来能够求得测设信息标示装置50的绝对位置,并能够求得距离图像传感器55及投影部56(其基准位置)的绝对位置(校正坐标信息76)。据此,在终端侧控制部52中,能够使用目标坐标信息71来求得测设信息标示装置50的坐标位置(校正坐标信息76)和相对于该测设信息标示装置50的各目标位置(测设点72等)的位置(距离及方向)(参见图5及图6)。

而且,终端侧控制部52根据测设信息标示装置50的坐标位置(校正坐标信息76)和相对于该测设信息标示装置50的各目标位置(测设点72等)的位置(距离及方向)来生成目标信息图像77(参见图6等)。该目标信息图像77是指,在投影部56向投影面13投影图像的范围内,用于标示与各目标位置(测设点72等)相关的信息的图像。在目标信息图像77中显示作为表示目标位置的标示的目标标示记号78(参见图8等)、目标标示图案79(参见图16等)。

在目标位置为测设点72的情况下,该目标标示记号78(参见图8等)在目标信息图像77中表示测设点72(目标位置)的位置。在实施例1中,如图7A所示,该目标标示记号78为围绕测设点72的双重圆。另外,只要能够指定测设点72的位置的话,该目标标示记号78还可以为例如图7B所示的目标标示记号781、或者如图7C所示的那样的圆和辐射方向的直线的组合、或者虽然省略了图示但也可以为只用辐射方向的直线形成的、或者是其他形状也可,并不限定于实施例1的图案。

而且,将显示有该目标标示记号78的目标信息图像77、即将在目标位置为测设点72的情况下为了便于掌握该测设点72的位置而所显示的目标信息图像77设定为测设图像81(参见图8)。因此,在终端侧控制部52中,在用于测设作业的目标坐标信息71从测量仪20发送过来的情况下,作为目标信息图像77生成测设图像81(参见图8)。因此,在测设信息标示装置50中,能够通过使用用于测设作业的目标坐标信息71(参见图5)来生成测设图像81(参见图8),并将其利用于测设作业中。

目标位置为构造物的情况下,目标标示图案79(图16至图18)在目标信息图像77中表示构造物(目标位置)的位置及形状。因此,目标标示图案79是根据构造物的种类及其形状而其显示形态不同。在图16所示的例子中,目标标示图案79表示设置在地板里面的配管;在图17所示的例子中,目标标示图案79表示设置于天花板13c的背面的配管;在图18所示的例子中,目标标示图案79表示安装于墙壁13w的扶手。

而且,将显示有该目标标示图案79的目标信息图像77、即将在目标位置为构造物的情况下为了便于掌握该构造物的位置及形状而所显示的目标信息图像77设定为构造物图像82(参见图16至图18)。因此,在终端侧控制部52中,在表示构造物的位置及形状的目标坐标信息(未图示)从测量仪20发送过来的情况下,作为目标信息图像77生成构造物图像82(参见图16至图18)。除此之外,在终端侧控制部52中,在构造物图像82中除了目标标示图案79之外,还显示构造物信息83(参见图16)。该构造物信息83为与所显示的目标标示图案79所表示的构造物相关的信息。在图16的例子中,构造物信息83显示为对作为目标标示图案79所表示的构造物的配管所进行的最终维护的日期。终端侧控制部52通过使表示构造物的位置及形状的目标坐标信息(未图示)一并持有与该构造物相关的信息来获取用于生成构造物信息83的信息,进而能够生成构造物信息83并显示于构造物图像82中。因此,在测设信息标示装置50中,能够通过使用表示构造物的位置及形状的目标坐标信息(未图示)来生成构造物图像82(参见图16至图18),并将其利用于构造物的位置、形状、相关信息等的掌握中。

如图6所示,终端侧控制部52能够利用由3轴加速度传感器构成的倾斜传感器54来检测出框体51(其基准方向51a)、即距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a的相对于水平面的斜度(倾斜)而获取倾斜信息61(参见图12等)。因此,倾斜传感器54作为获取检测光轴55a及投影光轴56a的相对于铅垂方向的倾斜信息61的倾斜信息获取部来发挥作用。因此,在终端侧控制部52中,如上述那样使框体51的基准方向51a朝向测量仪20,据此能够根据来自倾斜传感器54的倾斜信息61和当前坐标信息75来求得距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a的绝对朝向。换言之,如果测量仪20测量出由XYZ轴所表示的坐标上的绝对位置的话,终端侧控制部52则能够求得在测设信息标示装置50中由倾斜传感器54所设定的uvw轴及原点o的、在XYZ坐标中的位置及朝向。

据此,终端侧控制部52能够将投影光轴56a上的投影面13当作水平面来生成以正确的图像投影(形成)于该水平面的投影面13上的目标信息图像77(其图像数据)。该投影面13上的正确的图像是指,投影在水平面的投影面13的目标信息图像77中不发生较大畸变的图像。这是由于投影光轴56a相对于投影面13的入射角度是随着测设信息标示装置50的斜度(倾斜)而变化,因此如果不根据该倾斜调整的话,则导致在所投影的目标信息图像77中会发生较大的畸变。

除此之外,终端侧控制部52根据表示距离图像传感器55所获取的投影面13中的三维结构的距离图像信息62(三维结构(参见图12)),对所生成的目标信息图像77(测设图像81、构造物图像82等)进行校正而与投影面13的形状相匹配。该与投影面13的形状相匹配是指,配合存在于投影面13中的凹凸(投影面13自身的倾斜也包含)而使目标信息图像77变化,据此从规定的方向观察目标信息图像77时,使该目标信息图像77与形成在平面上的状态相同的情况。在实施例1中,对所投影的目标信息图像77从与投影面13正交的方向(在目标坐标信息71的例子中为铅垂方向)进行观察时,将目标信息图像77变化而使其与记载在目标坐标信息71中的状态一致,据此使该目标信息图像77与投影面13的形状相匹配。

关于上述情况,使用图5所示的目标坐标信息71来进行说明。如上所述,在目标坐标信息71中,测设点721位于平坦部73,测设点722、723、724则位于从平坦部73向上方突出的台阶部74(参见图8)。在此,测量仪20中的测量的基准面设定为平坦部73。例如,如图9所示,终端侧控制部52以作为投影面13的平坦部73(基准面)当作水平面来生成目标信息图像77(测设图像81(其图像数据)),该目标信息图像77能够在该平坦部73上形成正确的图像。这是由于如果没有来自距离图像传感器55的距离图像信息62(三维结构(参见图12))的话,则无法辨别平坦部73(基准面)的状态(凹凸、倾斜)。因此,终端侧控制部52在生成的目标信息图像77(测设图像81(其图像数据))中以各测设点72位于平坦部73上的来将目标标示记号78显示于各自的位置上。于是,由于平坦部73位于与基准面相等的高度位置,因此对于位于该平坦部73上的测设点721来说,能够使目标标示记号78显示于正确的位置(参见箭头A1)。但是,由于台阶部74的第一台阶74a位于比平坦部73(基准面)高的高度位置,因此对于位于该第一台阶74a上的测设点722来说,无法使目标标示记号78显示于正确的位置(参见用双点划线表示的箭头A2及该箭头A2上的符号78)。同样地,由于第二台阶74b位于比平坦部73(基准面)高的高度位置,因此对于位于该第二台阶74b上的测设点723来说,无法使目标标示记号78显示于正确的位置(参见用双点划线表示的箭头A3及该箭头A3上的符号78)。另外,在图8及图9所示的例子中,由于位于第三台阶74c上的测设点724不存在于投影部56在投影面13上投影的图像的范围内,因此关于该测设点724不显示目标标示记号78。

因此,终端侧控制部52根据距离图像传感器55所获取的投影面13中的距离图像信息62(三维结构)来依据测设点722所在的台阶部74的第一台阶74a距离平坦部73(基准面)的高度位置的差异量而对投影目标标示记号78的位置进行校正(参见箭头A4)。此时,由于目标坐标信息71为水平面图,因此如果对投影有目标标示记号78(目标信息图像77)的投影面13从铅垂方向的上方进行观察的话,将投影目标标示记号78的位置变化而使其与记载在目标坐标信息71中的状态一致,据此使该目标信息图像77与投影面13的形状匹配(参见箭头A4)。据此,对于位于第一台阶74a上的测设点722来说,能够使目标标示记号78(参见箭头A2)显示于正确的位置。同样地,终端侧控制部52根据距离图像传感器55所获取的投影面13中的距离图像信息62(三维结构)来依据测设点723所在的台阶部74的第二台阶74b距离平坦部73(基准面)的高度位置的差异的量而对投影目标标示记号78的位置进行校正(参见箭头A5)。据此,对于位于第二台阶74b上的测设点723来说,也能够使目标标示记号78显示于正确的位置(参见箭头A3)。

而且,与校正这些投影目标标示记号78的位置的情况同样地,终端侧控制部52根据距离图像传感器55所获取的投影面13中的距离图像信息62(三维结构)来针对投影的目标信息图像77(测设图像81)中的所有的像素适当校正投影的位置。在此,在距离图像传感器55所获取的投影面13中的距离图像信息62(三维结构)的距离测量点少于目标信息图像77(测设图像81)中的所有的像素的情况下,终端侧控制部52使用相邻的距离测量点或者周围的多个距离测量点的距离图像信息62(三维结构)来进行插值(interpolation)处理,据此针对所有的像素适当校正投影的位置。据此,终端侧控制部52能够进行为了使所生成的目标信息图像77与投影面13的形状匹配的校正。而且,终端侧控制部52为了投影校正后的目标信息图像77(其图像数据)而驱动控制投影部56。据此,如图8所示,在测设信息标示装置50(投影部56)中,能够使目标信息图像77与平坦部73及台阶部74相匹配而投影于这些上面。图8所示的例子为将目标信息图像77从平坦部73横跨至台阶部74而投影的情景,由于设置在各台阶之间向铅垂方向竖起来的部位(踢板)成为从铅垂方向的上方管擦不到的部位,因此该竖起来的部位(踢板)中没有投射光线而无投影图像(用双点划线围住且无阴影线的部位)。如此,终端侧控制部52能够进行如下那样的本发明的测设信息标示方法:根据距离图像传感器55所获取的投影面13中的距离图像信息62(三维结构)来为了使投影的目标信息图像77(测设图像81)与投影面13的形状相匹配而进行校正,并且为了投影该校正后的目标信息图像77(其图像数据)而驱动控制将投影部56。

另外,在上述说明中,作为一个例子,将作为投影面13的平坦部73(基准面)当作水平面来生成目标信息图像77(测设图像81(其图像数据)),并根据距离图像传感器55所获取的投影面13中的距离图像信息62(三维结构),对投影的目标信息图像77(测设图像81(其图像数据))进行校正。但是,校正前的目标信息图像77(测设图像81(其图像数据))是,将包含有投影光轴56a与平坦部73交叉的点且与该投影光轴56a正交的面当作基准面来生成也可,或者将与平坦部73相关联的其他的面当作基准面来生成也可,并不限于实施例1中的结构。在此情况下,也能够根据距离图像传感器55所获取的投影面13中的距离图像信息62(三维结构)来依据与基准面和投影面13的坐标信息所表示的面正交的方向上的差异(在目标坐标信息71的例子中为在铅垂方向观察的高度位置)的量而对目标信息图像77(测设图像81(其图像数据))进行校正,据此能够与上述的方法同样地进行校正而使投影的目标信息图像77(测设图像81)与投影面13的形状相匹配。

此外,在投影部56将图像投影于投影面13的范围内不存在目标位置(测设点72等)的情况下,如图10所示,终端侧控制部52作为目标信息图像77来生成用于向目标位置引导的引导图像84。在图10所示的例子中,该引导图像84具有:箭头记号84a,其表示从测设信息标示装置50的坐标位置(校正坐标信息76)观察时的朝向目标位置的方向;距离显示84b,其表示从该坐标位置(校正坐标信息76)到目标位置为止的距离。而且,针对作为投影的目标信息图像77的引导图像84,终端侧控制部52如上所述那样也根据距离图像传感器55所获取的投影面13中的表示三维结构的距离图像信息62来为了使其与投影面13的形状匹配而适当进行校正。而且,终端侧控制部52为了投影适当校正后的引导图像84(其图像数据)而驱动控制投影部56。据此,在测设信息标示装置50(投影部56)中,在投影部56将图像投影于投影面13上的范围内不存在目标位置(测设点72等)的情况下,能够将作为目标信息图像77的引导图像84正确地投影于投影面13上。另外,引导图像84只要是能够向目标位置引导的图像即可,并不限于实施例1中的结构(图10所示的例子)。在引导图像84中,作为测设信息标示装置50的坐标位置来使用了校正坐标信息76,但是使用当前坐标信息75也可,并不限于实施例1中的结构。

进而,如图11所示,在终端侧控制部52中,设定用于规定投影部56将图像投影于投影面13上时的投影距离的最大值的投影最大距离85。这是考虑到:投影部56投影图像时,距离越长需要射出越大光量的光并且所投影的图像的辨认性变坏的情况、即使投影在远离投影部56即测设信息标示装置50的面上也无实用性的情况等而设定的。在实施例1中,该投影最大距离85是事先设定的,可通过操作部59的操作来进行变更。在终端侧控制部52中,在根据距离图像传感器55所获取的投影面13中的表示三维结构的距离图像信息62来生成的目标信息图像77(测设图像81、构造物图像82、引导图像84)之中,在投影部56投影图像的范围内使超出投影最大距离85的部位的目标信息图像77的部分被省略而进行校正。而且,终端侧控制部52为了投影如此校正后的目标信息图像77(其图像数据)而驱动控制投影部56。于是,在超出了投影最大距离85的部位中没有射入有任何的光,而仅在未超出投影最大距离85的剩下的部位中射入有光而投影目标信息图像77。在图11所示的例子中,示出在从台阶部741切断了该台阶部741的跟前侧的侧端的切断处投影了与图8相同的测设图像81的情形,在该切断处(用双点划线围住且无阴影线的部位)测设图像81(目标信息图像77)的部分被省略。因此,仅在台阶部741之上入射有光而投影目标信息图像77(测设图像81),其跟前侧的空间即使处于投影部56将图像投影至投影面13的范围内,也没有入射任何的光。

接着,利用图12来说明在本发明的实施例1的测设信息标示装置50的终端侧控制部52中所执行的、用于测设作业的测设信息标示处理。图12为示出由实施例1的终端侧控制部52所执行的测设信息标示处理(测设信息标示方法)的流程图。该测设信息标示处理(测设信息标示方法)是依照存储在存储部53中的程序来由终端侧控制部52执行。以下,对作为该测设信息标示处理(测设信息标示方法)的图12的流程图中的各步骤进行说明。若操作部59中完成了要进行测设作业的请求的话,图12的流程则开始。

在步骤S1中,从测量仪20的测量仪侧控制部37获取目标坐标信息71(目标位置的坐标信息),并进入步骤S2。在该步骤S1中,借助通信部57来接收测量仪侧控制部37的通信部14所发送过来的目标坐标信息71而获取。

在步骤S2中,继而步骤S1中的从测量仪20的测量仪侧控制部37获取目标坐标信息71的处理、或者、步骤S9中的判断为继续投影目标信息图像77(测设图像81或者引导图像84)的处理、或者、步骤S11中的将引导的对象切换至其他的目标位置(测设点72)的处理,接着从测量仪20的测量仪侧控制部37获取当前坐标信息75(当前位置的坐标信息),并进入步骤S3。在该步骤S2中,借助通过通信部57来接收测量仪侧控制部37的通信部14所发送过来的靶子12的测量结果即作为靶子12(其中心位置)的当前位置的坐标信息的当前坐标信息75(参见图6等)而获取。

在步骤S3中,继而步骤S2中的从测量仪20的测量仪侧控制部37获取当前坐标信息75的处理,接着从倾斜传感器54获取倾斜信息61,并进入步骤S4。在该步骤S3中,获取表示倾斜传感器54所检测出的框体51、即距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a的相对于水平面的斜度(倾斜)的倾斜信息61。

在步骤S4中,继而步骤S3中的从倾斜传感器54获取倾斜信息61的处理,接着从距离图像传感器55获取距离图像信息62,并进入步骤S5。在该步骤S4中,获取表示以距离图像传感器55所检测出的检测光轴55a为中心的规定的范围中的三维结构的距离图像信息62。另外,在步骤S2至步骤S4中,任意一个步骤先进行也可,并不限于实施例1中的顺序。

在步骤S5中,继而步骤S4中的从距离图像传感器55获取距离图像信息62的处理,接着判断在投影部56向投影面13投影图像的范围内是否存在目标位置,当“是(Yes)”的情况下则进入步骤S6,当“否(No)”的情况下则进入步骤S7。在该步骤S5中,通过判断在投影部56向投影面13投影图像的范围内是否存在目标位置来判断是否能够使表示目标位置的标记(目标标示记号78等)显示于目标信息图像77中。

在步骤S6中,继而步骤S5中的判断为在投影部56向投影面13投影图像的范围内存在目标位置的处理,接着生成作为目标信息图像77的测设图像81,并进入步骤S8。在该步骤S6中,由于在投影部56向投影面13投影图像的范围内存在目标位置而能够使表示目标位置的标记(目标标示记号78等)显示,因此生成包含有该标示(目标标示记号78等)的作为目标信息图像77的测设图像81。如上所述,在步骤S6中,根据测设信息标示装置50的坐标位置(校正坐标信息76)及相对于该测设信息标示装置50的各目标位置(测设点72等)的位置(距离及方向)来生成测设图像81,并根据来自倾斜传感器54的倾斜信息61及来自距离图像传感器55的距离图像信息62(三维结构)来适当校正该测设图像81。据此,生成与投影部56投影图像的范围内的投影面13的形状相匹配的测设图像81。

在步骤S7中,继而步骤S6中的判断为在投影部56向投影面13投影图像的范围内不存在目标位置的处理,接着生成作为目标信息图像77的引导图像84,并进入步骤S8。在该步骤S7中,由于在投影部56向投影面13投影图像的范围内不存在目标位置而不能够使表示目标位置的标记(目标标示记号78等)显示,因此作为目标信息图像77来生成用于向目标位置引导的引导图像84。如上所述,在步骤S7中,根据测设信息标示装置50的坐标位置(校正坐标信息76)及相对于该测设信息标示装置50的各目标位置(测设点72等)的位置(距离及方向)来生成引导图像84,并根据来自倾斜传感器54的倾斜信息61及来自距离图像传感器55的距离图像信息62(三维结构)来适当校正该引导图像84。据此,生成与投影部56投影图像的范围内的投影面13的形状相匹配的引导图像84。

在步骤S8中,继而步骤S6中的生成作为目标信息图像77的测设图像81的、或者、步骤S7中的生成作为目标信息图像77的引导图像84的处理,接着投影所生成的目标信息图像77(测设图像81或者引导图像84),并进入步骤S9。在该步骤S8中,为了投影所生成的目标信息图像77(测设图像81或者)而驱动控制投影部56。在步骤S8中,在投影部56向投影面13投影图像的范围内存在目标位置的情况(经过了步骤S6的情况)下,从投影部56投影包含有表示目标位置的标记(目标标示记号78等)的测设图像81(目标信息图像77)(参见图8)。此外,在步骤S8中,在投影部56向投影面13投影图像的范围内不存在目标位置的情况(经过了步骤S7的情况)下,从投影部56投影用于向该目标位置引导的引导图像84(目标信息图像77)(参见图10)。

在步骤S9中,继而步骤S8中的投影所生成的目标信息图像77(测设图像81或者引导图像84)的处理,接着判断是否继续投影目标信息图像77(测设图像81或者引导图像84),当“是”的情况下则返回至步骤S2,当“否”的情况下则进入步骤S10。在该步骤S9中,判断是否继续当前正在进行的目标信息图像77(测设图像81或者引导图像84)的投影、即判断为了测设作业是否继续投影该目标信息图像77。不继续的情况可列举为:例如,引导而到达了作为目标位置的测设点72而已进行了打桩并且不想掌握其他的测设点72(目标位置)的位置的情况;测设作业结束的情况等。在步骤S9中,若操作部59中完成了不继续的操作的话,则判断为不继续,若未完成有该操作的话,则判断为继续。

在步骤S10中,继而步骤S9中的判断为不继续目标信息图像77(测设图像81或者引导图像84)的投影的处理,接着判断是否完成了向其他的目标位置(测设点72)的切换操作,当“是”的情况下则进入步骤11,当“否”的情况下则结束测设信息标示处理(测设信息标示方法)。在该步骤S10中,操作部59中完成了向其他的目标位置(测设点72)的切换操作的情况下,为了开始向其他的目标位置(测设点72)的引导而进入步骤S11。而且,在步骤S10中,操作部59中未完成向其他的目标位置(测设点72)的切换操作的情况下,由于在步骤S9中已经完成了不继续投影目标信息图像77(测设图像81或者引导图像84)的情形,因此判断为无需进行向用于测设作业的目标位置(测设点72)的引导而结束测设信息标示处理(测设信息标示方法)。

在步骤S11中,继而步骤S10中的判断为完成了向其他的目标位置(测设点72)的切换操作的处理,接着将引导的对象切换至其他的目标位置(测设点72),并返回至步骤S2。

接着,利用图13来说明在本发明的实施例1的测量仪20的测量仪侧控制部37中所执行的、用于测设作业的测设作业处理。图13为示出由实施例1的测量仪侧控制部37所执行的测设作业处理(测设作业处理方法)的流程图。该测设测设处理(测设作业处理方法)是依照存储在存储部38中的程序来由测量仪侧控制部37执行。以下,对作为该测设作业处理(测设作业处理方法)的图13的流程图中的各步骤进行说明。若操作部27中完成了要进行测设作业的请求的话,图13的流程则开始。

在步骤S21中,发送目标坐标信息71(目标位置的坐标信息),并进入步骤S22。在该步骤S21中,借助通信部14来发送目标坐标信息71。

在步骤S22中,继而步骤S21中的发送目标坐标信息71的处理、或者、步骤S23中的判断为未检测出跟踪对象物(靶子12)的处理,接着用望远镜部24扫描规定的范围,并进入步骤S23。在该步骤S22中,一边控制跟踪部32而投射跟踪光,一边控制水平旋转驱动部33及垂直旋转驱动部35的驱动而使托架部23和望远镜部24适当旋转,据此开始用该望远镜部24的在规定的范围内的扫描,已经开始了扫描的情况下,则继续进行该扫描(为了扫描的动作)。

在步骤S23中,继而步骤S22中的用望远镜部24扫描规定的范围的处理,接着判断是否检测到了跟踪对象物(靶子12),当“是”的情况下则进入步骤S24,当“否”的情况下则返回至步骤S22。在该步骤S23中,若跟踪部32接收到来自跟踪对象物(靶子12)的跟踪光的反射光的话,则判断为检测到了跟踪对象物(靶子12),并进入用于开始跟踪的步骤S24。此外,若跟踪部32未接收到该反射光的话,则判断为未检测到跟踪对象物(靶子12),并返回至用于继续扫描、即检测跟踪对象物(靶子12)的步骤S22。

在步骤S24中,继而步骤S23中的判断为检测到了跟踪对象物(靶子12)的处理、或者、步骤S27中的判断为继续进行测设作业的处理,接着进行跟踪动作,并进入步骤S25。在该步骤S24中,根据来自跟踪部32的跟踪对象物(靶子12)的位置的信息来驱动控制水平旋转驱动部33及垂直旋转驱动部35,据此开始使望远镜部24(参见图1)始终朝向(跟踪)于跟踪对象物(靶子12)的方向的跟踪动作,已经开始有跟踪动作的情况下,继续进行该跟踪动作。

在步骤S25中,继而步骤S24中的开始跟踪动作的处理,接着获取跟踪对象物(靶子12)的当前坐标信息75,并进入步骤S26。在该步骤S25中,利用测距部31来测量靶子12(其中心位置(多个角锥棱镜的中心位置))的坐标信息,并获取作为该靶子的当前位置的坐标信息的当前坐标信息75。

在步骤S26中,继而步骤S25中的获取跟踪对象物(靶子12)的当前坐标信息75的处理,接着发送当前坐标信息75,并进入步骤S27。在该步骤S26中,借助通信部41来发送跟踪对象物(靶子12)的当前坐标信息75。

在步骤S27中,继而步骤S26中的发送当前坐标信息75的处理,接着判断是否要结束测设作业,当“是”的情况下则结束测设作业处理(测设作业处理方法),当“否”的情况下则返回至步骤S24。在该步骤S27中,如果操作部27中完成了结束测设作业的操作的话,则判断为结束测设作业而结束该测设作业处理(测设作业处理方法)。此外,在步骤S27中,如果操作部27中未完成上述的操作的话,则判断为不结束测设作业,并返回至步骤S24而反复进行上述的跟踪动作(步骤S24)、当前坐标信息75的获取(步骤S25)、当前坐标信息75的发送(步骤S26)。

接着,利用图14来说明作业者使用测量系统10、即测设信息标示装置50及测量仪20来进行的测设作业。图14为示出使用测量系统10而所进行的测设作业内容的流程图。在图14的流程图中,示出作为目标位置的坐标信息使用了目标坐标信息71的例子,并示出使用测量系统10(测设信息标示装置50及测量仪20)对记载在目标坐标信息71中的各测设点72进行打入桩子86(所谓的打桩作业,参见图15)的测设作业的场面。若测设信息标示装置50的操作部59及测量仪20的操作部27中完成了要进行测设作业的请求的话,图14的流程则开始。

在步骤S31中,将测设信息标示装置50布置于任意的位置,并进入步骤S32。在该步骤S31中,作业者在任意的位置上握持杆体11而将设置在该杆体11的上端的测设信息标示装置50布置于任意的位置,并使框体51(其基准方向51a)朝向测量仪20(参见图1)。于是,在测量仪20中,进入图13的流程图中的步骤S21而发送目标坐标信息71,在测设信息标示装置50中,进入图12的流程图中的步骤S1而获取目标坐标信息71。此外,在测量仪20中,反复进行图13的流程图中的步骤S22→步骤S23→步骤S22而检测出测设信息标示装置50的靶子12(参见图6)。之后,在测量仪20中,反复进行图13的流程图中的、进入步骤S24而开始靶子12的跟踪,并进入步骤S25而获取靶子12的当前坐标信息75,并进入步骤S26而发送该当前坐标信息75的处理。于是,在测设信息标示装置50中,进入图12的流程图中的步骤S2而获取当前坐标信息75,并且进入步骤S3→步骤S4→步骤S5→步骤S7→步骤S8→步骤S9而从投影部56投影用于向测设点72引导的引导图像84(参见图10)。之后进入步骤S32。

在步骤S32中,继而步骤S31中的将测设信息标示装置50布置于任意的位置的处理,接着依照引导图像84而移动测设信息标示装置50,并进入步骤S33。在该步骤S32中,将借助杆体11而握持的测设信息标示装置50依照引导图像84而移动。此时,在测量仪20中,通过反复进行图13的流程图中的步骤S24→步骤S25→步骤S26→步骤S27→步骤S24来反复进行靶子12的跟踪和当前坐标信息75的获取及发送。于是,在测设信息标示装置50中,反复进行图12的流程图中的步骤S3→步骤S4→步骤S5→步骤S7→步骤S8→步骤S9→步骤S2→步骤S3,据此根据测设信息标示装置50(靶子12)的位置的变化来更新用于向测设点72引导的引导图像84(参见图10)并从投影部56投影。而且,如果测设信息标示装置50移动至在投影部56投影图像投影面13的范围内存在测设点72的位置的话,则进入步骤S33。

在步骤S33中,继而步骤S32中的移动测设信息标示装置50的处理,接着掌握测设点72的位置,并进入步骤S34。该步骤S33为测设信息标示装置50已移动至在投影部56投影图像投影面13的范围内存在测设点72的位置的情形。因此,在测设信息标示装置50中,反复进行图12的流程图中的步骤S3→步骤S4→步骤S5→步骤S6→步骤S8→步骤S9→步骤S2→步骤S3,据此根据测设信息标示装置50(靶子12)的位置的变化来更新含有表示各测设点72的各目标标示记号78的测设图像81(参见图8)并从投影部56投影。此时,在测量仪20中,通过反复进行图13的流程图中的步骤S24→步骤S25→步骤S26→步骤S27→步骤S24来反复进行靶子12的跟踪和当前坐标信息75的获取及发送。据此,作业者能够掌握作为目标的测设点72的位置,并进入步骤S34。

在步骤S34中,继而步骤S33中的掌握测设点72的位置的处理,接着对测设点72进行打桩,并进入步骤S35。在该步骤S34中,进行在投影有测设图像81(参见图8)的目标标示记号78的位置处打入桩子86的所谓的打桩作业而对测设点72进行打桩,并进入步骤S35。

在步骤S35中,继而步骤S34中的对测设点72进行打桩的处理,接着判断是否要结束测设作业,当“是”的情况下结束测设作业,当“否”的情况下则进入步骤S36。在该步骤S35中,通过对测设信息标示装置50的操作部59及测量仪20的操作部27进行结束测设作业的操作来结束操作作业。而且,针对已经打桩完毕的各测设点72以外的测设点72进行打桩作业的情况下、或者进行打桩的位置是否正确的确认作业的情况下,不进行结束测设作业的操作,并进入为了反复进行上述的各步骤的步骤S36。

在步骤S36中,继而步骤S35中的判断为不结束测设作业的处理,接着当作响应了继续进行测设作业的设定来返回至步骤S32。在该步骤S36中,在完成了向其他的测设点72切换的操作的情况下,则将该其他的测设点72作为对象来反复进行上述的动作,在仅仅是继续进行的情况下,则反复进行上述的动作,据此当作响应了测设作业的设定。

如此,如果将测设信息标示装置50(测量系统50)使用于对目标坐标信息71(目标位置的坐标信息)中所记载的各测设点72进行打桩的测设作业中的话,测设信息标示装置50(测量系统50)则将基于目标坐标信息71和测量仪20中的测量结果的目标信息图像77投影于投影面13。在作为目标位置的测设点72较远的情况下,该目标信息图像77成为引导图像84,因此作业者依照引导图像84来朝向测设点72(目标位置)移动。而且,如果作为目标位置的测设点72位于附近的话,目标信息图像77则成为含有表示该测设点72的目标标示记号78的测设图像81,因此作业者以被投影的目标标示记号78的位置来掌握目标坐标信息71中所记载的各测设点72。因此,使用测设信息标示装置50(测量系统50)的作业者能够正确地对各测设点72进行打桩。

之后,一并使用图15来说明将测设信息标示装置50(测量系统50)使用于目标坐标信息71(目标位置的坐标信息)中所记载的各测设点72的打桩情况的确认作业。该图15示出与图8相同的场所,并示出对应各测设点72(721~724)打入有桩子86,并且该场所投影有测设图像81的情景。而且,在图15中,示出对应于台阶部74的第一台阶74a的测设点722所打入的桩子86偏离了该测设点722,并且对应于其他的测设点72(721、723、724)所打入的桩子86被打入在正确的位置的情景。而且,如图15所示,在打桩完毕的地方的近旁位置,测设信息标示装置50的框体51(其基准方向51a)朝向测量仪20。

于是,在测量仪20中,通过反复进行图13的流程图中的步骤S24→步骤S25→步骤S26→步骤S27→步骤S24来反复进行靶子12的跟踪和当前坐标信息75的获取及发送。而且,在测设信息标示装置50中,反复进行图12的流程图中的步骤S3→步骤S4→步骤S5→步骤S6→步骤S8→步骤S9→步骤S2→步骤S3,据此根据测设信息标示装置50(靶子12)的位置的变化来更新含有表示各测设点72的各目标标示记号78的测设图像81(参见图8)并从投影部56投影。于是,如图15所示,在测设信息标示装置50中,以打桩完毕的地方作为投影面13来将作为目标信息图像77的测设图像81投影。

此时,在测设信息标示装置50中,如上所述那样使测设图像81(目标信息图像77)匹配于投影面13的形状而投影,因此,在各测设点72(721~724)的位置处正确地打入有桩子86的情况下,表示这些位置的各目标标示记号78投影于所对应的桩子86的上端面。在该图15所示的例子中,打入在平坦部73的桩子86及打入在第二台阶74b的桩子86的上端面分别投影有目标标示记号78。而且,打入在第一台阶74a的桩子86的上端面未投影有目标标示记号78,而目标标示记号78投影在与该第一台阶74a中的桩子86不同的位置。因此,作业者能够通过以打桩完毕的地方作为投影面13投影测设图像81(目标信息图像77)的来瞬间且确切地确认如下的情况:即,对测设点721及测设点723正确地打入有桩子86的情况和对测设点722没有正确地打入桩子86的情况。

除此之外,针对测设信息标示装置50(测量系统10),将设置在地板里面的配管(参见图16)作为目标位置来设定并将该配管当作构造物,并且将表示该配管(构造物)的在地板中的位置及形状的目标坐标信息(图未示)作为坐标信息来使用。于是,在测设信息标示装置50及测量仪20中,以配管(构造物)代替测设点72而当作目标位置,并进行与使用表示上述的各测设点72的目标坐标信息71时相同的动作。而且,在设置有配管(构造物)的地方的近旁位置,测设信息标示装置50的框体51(其基准方向51a)朝向测量仪20。于是,如图16所示,测设信息标示装置50将含有表示配管(构造物)的目标标示图案79的构造物图像82(目标信息图像77)匹配于作为投影面13的地板的形状而投影。因此,作业者能够从被投影的造物图像82的目标标示图案79中容易且正确地掌握配管(构造物)的位置及形状。除此之外,表示配管(构造物)的位置及形状的目标坐标信息(图未示)一并具有与该配管(构造物)相关的信息的情况下,在构造物图像82中投影与目标标示图案79所表示的构造物相关的信息(构造物信息83)。在图16所示的例子中,该构造物信息83显示为对目标标示图案79所表示的配管(构造物)所进行的最终维护的日期。因此,作业者能够从被投影的造物图像82的构造物信息83中容易地掌握与目标标示图案79所表示的配管(构造物)相关的信息。

进而,针对测设信息标示装置50(测量系统10),将设置在天花板13c的背面的配管(参见图17)作为目标位置来设定并将该配管当作构造物,并且将表示该配管(构造物)的在天花板13c中的位置及形状的天花板坐标信息(图未示)作为坐标信息来使用。于是,在测设信息标示装置50及测量仪20中,以配管(构造物)代替测设点72而当作目标位置,并进行与使用表示上述的各测设点72的目标坐标信息71时相同的动作。而且,在设置有配管(构造物)的地方的近旁位置,测设信息标示装置50的框体51(其基准方向51a)朝向测量仪20。于是,如图17所示,测设信息标示装置50将含有表示配管(构造物)的目标标示图案79的构造物图像82(目标信息图像77)匹配于作为投影面13的天花板13c的形状而投影。此时,如果从铅垂方向的下方观察天花板13c的话,构造物图像82(目标信息图像77)则与上述的天花板坐标信息(图未示)一致。因此,作业者能够从被投影的构造物图像82的目标标示图案79中容易且正确地掌握配管(构造物)的位置及形状。另外,如此将构造物图像82投影至天花板13c的情况下,也能够如图16所示的例子那样投影构造物信息83。此外,在将安装于天花板13c的灯具等作为目标位置来设定并将该灯具等当作构造物的情况下,与图17的例子相同地,作业者也能够从被投影的造物图像82的目标标示图案79中容易且正确地掌握安装于天花板13c的构造物的位置及形状。另外,如果天花板坐标信息为表示构造物的在天花板13c中的位置及形状的坐标信息的话,例如,可以使用对水平面图从背面进行观察的图。

接着,针对测设信息标示装置50(测量系统10),将安装于墙壁13w的扶手(参见图18)作为目标位置来设定并将该扶手当作构造物,并且将表示该扶手(构造物)的在墙壁13w中的位置及形状的墙壁坐标信息(图未示)作为坐标信息来使用。于是,在测设信息标示装置50及测量仪20中,以扶手(构造物)代替测设点72而当作目标位置,并进行与使用表示上述的各测设点72的目标坐标信息71时相同的动作。而且,在安装扶手(构造物)的地方的近旁位置,测设信息标示装置50的框体51(其基准方向51a)朝向测量仪20。于是,如图18所示,测设信息标示装置50将含有表示扶手(构造物)的目标标示图案79的构造物图像82(目标信息图像77)匹配于作为投影面13的墙壁13w的形状而投影。此时,如果从与墙壁13w正交的方向观察该墙壁13w的话,构造物图像82(目标信息图像77)则与上述的墙壁板坐标信息(图未示)一致。因此,作业者能够从被投影的造物图像82的目标标示图案79中容易且正确地掌握扶手(构造物)的位置及形状。另外,如此将构造物图像82投影至墙壁13w的情况下,也能够如图16所示的例子那样投影构造物信息83。此外,在将设置于天墙壁13w里面的配管、配线等作为目标位置来设定并将该配管、配线等当作构造物的情况下,与图18的例子相同地,作业者也能够从被投影的造物图像82的目标标示图案79中容易且正确地掌握设置于墙壁13w里面的构造物的位置及形状。

另外,在图18所示的例子中,虽然示出了在从地板垂直方向立起来的墙壁13w设置有扶手(构造物)的例子,如果该墙壁13w为从地板立起来的墙壁的话,立起来的角度可以为向地板靠近而与其成锐角、也可以向天花板13c靠近而与其成锐,还可以与地板平滑地连接、也可以与天花板(13c)平滑地连接,该角度及形态并不限于实施例1。因此,在测设信息标示装置50(测量系统10)中,能够通过将水平坐标信息(水平面图的目标坐标信息71)、天花板坐标信息及墙壁坐标信息组合而使用的来朝向全方位(Omnidirectional)方向投影目标信息图像77,从而能够容易地掌握全方位方向的目标位置的位置、形状。而且,在测设信息标示装置50(测量系统10)中,能够代替水平坐标信息(水平面图的目标坐标信息71)、天花板坐标信息及墙壁坐标信息的组合,作为坐标信息能够使用表示三维立体图的三维立体坐标信息。在此,在测量仪20中,如上所述那样能够测量测设信息标示装置50的三维立体坐标信息,并且在该测设信息标示装置50中,根据测量仪20所测得的三维立体坐标信息来将目标信息图像77匹配于投影面13的形状而投影。因此,在测设信息标示装置50(测量系统10)中,在使用上述的三维立体坐标信息的情况下,也能够与将水平坐标信息(水平面图的目标坐标信息71)、天花板坐标信息及墙壁坐标信息组合而使用的情况相同地,朝向全方位方向投影目标信息图像77,从而能够容易地掌握全方位方向的目标位置的位置、形状。

如此,在作为本发明的测设信息标示装置的一个实施例的测设信息标示装置50中,根据距离图像传感器55所获取的距离图像信息62和倾斜传感器54(倾斜信息获取部)所获取的倾斜信息61,对目标信息图像77进行校正而使其与投影面13的形状相匹配,并让投影部56投影校正后的目标信息图像77。因此,在测设信息标示装置50中,与投影面13的凹凸、倾斜无关地,能够将与目标位置相关联的目标信息图像77正确地投影至投影面13上,从而能够正确地掌握目标位置的位置。

此外,在测设信息标示装置50中,能够利用正确地投影在作为投影面13的作业面上的目标信息图像77来掌握目标位置的位置。这是例如仅在测设信息标示装置50的显示部58上显示与目标位置相关的图像(目标信息图像)的情况那样,无需对比显示部58和实际的作业面,因此能够更加容易且正确地掌握目标位置的位置。

进而,在测设信息标示装置50中,与投影面13的凹凸、倾斜无关地,将与目标位置相关联的目标信息图像77投影于投影面13上,因此不需移动至目标位置的正上方(铅垂上方位置)也能够正确地掌握目标位置的位置。因此,在测设信息标示装置50中,能够更加有效且正确地掌握目标位置的位置,并且能够削减掌握作业所需的时间。

在测设信息标示装置50中,对投影有目标信息图像77的投影面13从与该投影面13正交的方向上进行观察时,使该目标信息图像77与坐标信息(目标坐标信息71)一致,据此使目标信息图像77与投影面13的形状相匹配。因此,在测设信息标示装置50中,能够将坐标信息(目标坐标信息71)的各目标位置的位置正确地反映于实际的投影面13上,从而能够正确地掌握目标位置的位置。

在测设信息标示装置50中,距离图像传感器55的检测光轴55a和投影部56的投影光轴56a相一致。因此,在测设信息标示装置50中,距离图像传感器55能够获取投影部56实际投影图像的方向上的距离图像信息62。据此,在测设信息标示装置50中,能够使用于对目标信息图像77进行的校正而使其与投影面13的形状相匹配的计算变得简单,并且能够使将目标信息图像77匹配于实际投影的投影面13的形状的校正变得正确。

在测设信息标示装置50中,将以距离图像传感器55中的检测光轴55a为中心的规定的范围设定成包含以投影部56中的投影光轴56a为中心的规定的范围(投影范围)。因此,在测设信息标示装置50中,能够用距离图像传感器55确切地获取由投影部56投影目标信息图像77的投影面13中的三维结构(距离图像信息62)。据此,在测设信息标示装置50中,能够使用于对目标信息图像77进行的校正而使其与投影面13的形状相匹配的计算变得更加简单,并且能够使将目标信息图像77匹配于实际投影的投影面13的形状的校正变得更加正确。

在测设信息标示装置50中,倾斜传感器54由用于检测uvw轴的三个方向的加速度的三轴加速度传感器来构成,并且使检测可能的三轴中的一轴(u轴)与距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a相一致。因此,在测设信息标示装置50中,能够使对基于倾斜传感器54所检测出的加测光轴55a及投影光轴56a的斜度(倾斜)的目标信息图像77进行的校正而使其与投影面13的形状相匹配的计算变得简单。

在测设信息标示装置50中,在目标位置为测设点72的情况下,作为目标信息图像77来生成包含有表示测设点72的位置的目标标示记号78的测设图像81,并让投影部56投影该测设图像81。因此,与投影面13的凹凸、倾斜无关地,能够将测设图像81投影至投影面13上,从而能够将表示测设点72的位置的目标标示记号78投影于正确的位置。据此,在测设信息标示装置50中,能够正确地掌握测设点72的位置。

在测设信息标示装置50中,将打桩完毕的地方作为投影面13来投影作为目标信息图像77的测设图像81,据此能够瞬时且确切地进行测设点72的位置上是否正确地打入有桩子86的确认。

在测设信息标示装置50中,在投影部56向投影面13投影图像的范围内不存在目标位置的情况下,生成用于从当前位置向目标位置引导的引导图像84,并让投影部56投影引导图像84。因此,在测设信息标示装置50中,利用投影在作为投影面13的作业面上的引导图像84来能够向目标位置的近旁位置处引导。这是例如仅在测设信息标示装置50的显示部58上显示引导图像的情况那样,无需对比显示部58和实际的作业面,因此能够使向目标位置的到达变得更加容易且确切。

在测设信息标示装置50中,在目标位置为构造物的情况下,作为目标信息图像77来生成包含有表示构造物的位置及形状的目标标示图案79的构造物图像82,并让投影部56投影构造物图像82。因此,与投影面13的凹凸、倾斜无关地,能够将构造物图像82投影至投影面13上,从而能够将表示构造物的位置及形状的目标标示图案79投影于正确的位置。据此,在测设信息标示装置50中,能够正确地掌握构造物的位置及形状。

在测设信息标示装置50中,在目标位置为构造物的情况下,能够在作为目标信息图像77的构造物图像82中投影表示与目标信息图像77所表示的构造物相关的信息的构造物信息83。因此,在测设信息标示装置50中,并不限于容易且正确地掌握构造物的位置及形状的情形,也能够容易且正确地一并掌握与该构造物相关的信息。

在测设信息标示装置50中,设定有从投影部56能够投影目标信息图像77的投影最大距离85。而且,在测设信息标示装置50中,在投影面13中的超过投影最大距离85的处的目标信息图像77的部分被省略,并让投影部56投影超过了该投影最大距离85处的部分被省略的目标信息图像77。因此,在测设信息标示装置50中,不向超过了投影最大距离85而不形成目标信息图像77的部位投射光线,因此能够省电。

在测设信息标示装置50中,如果坐标信息为水平坐标信息(水平面图的目标坐标信息71)的话,使得对投影面13从铅垂方向的上方进行观察时投影的目标信息图像77与水平坐标信息(目标坐标信息71)一致,据此使目标信息图像77与投影面13的形状相匹配。因此,在测设信息标示装置50中,例如在使用水平面图的测设作业中,能够更加容易且正确地掌握测设点72(目标位置)的位置。

在测设信息标示装置50中,如果坐标信息为天花板坐标信息的话,使得对作为投影面13的天花板13c从铅垂方向的下方进行观察时投影的目标信息图像77与天花板坐标信息一致,据此使目标信息图像77与投影面13的形状相匹配。因此,在测设信息标示装置50中,能够更加容易且正确地掌握设置于天花板13c的背面的构造物、安装于天花板13c的构造物的位置、形状。

在测设信息标示装置50中,如果坐标信息为从地板立起来的墙壁13w的墙壁坐标信息的话,使得对作为投影面13的墙壁13w从与其正交的方向上进行观察时投影的目标信息图像77与墙壁坐标信息一致,据此使目标信息图像77与投影面13的形状相匹配。因此,在测设信息标示装置50中,能够更加容易且正确地掌握设置于墙壁13w里侧的构造物、安装于墙壁13w的构造物的位置、形状。

在测设信息标示装置50中,能够通过将水平坐标信息(水平面图的目标坐标信息71)、天花板坐标信息及墙壁坐标信息组合而使用的来朝向全方位方向投影目标信息图像77。因此,在测设信息标示装置50中,能够使设置于全方位方向的目标位置的位置、形状的掌握变得容易。

在测设信息标示装置50中,作为坐标信息使用表示三维立体图的三维立体坐标信息,据此能够朝向全方位方向投影目标信息图像77。因此,在测设信息标示装置50中,能够使全方位方向的目标位置的位置、形状的掌握变得容易。

在测设信息标示装置50中,借助通信部57来从测量仪20(测量仪侧控制部37)获取目标位置的坐标信息(目标坐标信息71),并获取测量仪20所测得的靶子12的位置的信息(当前坐标信息75)并将其当作当前位置的坐标信息。而且,在测设信息标示装置50中,使用测量仪20所测得的当前位置(当前坐标信息75)对目标信息图像77进行校正而使其与投影面13的形状相匹配,并让投影部56投影该校正后的目标信息图像77。因此,在测设信息标示装置50中,能够根据更加正确的当前位置(当前坐标信息75)对目标信息图像77进行校正而使其与投影面13的形状相匹配,并让投影部56投影该校正后的目标信息图像77。据此,在测设信息标示装置50中,与投影面13的凹凸、倾斜无关地,能够将与目标位置相关联的目标信息图像77更加正确地投影至投影面13上,从而能够更加正确地掌握目标位置的位置。

在测设信息标示装置50中,将根据从测量仪20(测量仪侧控制部37)获取的当前位置(当前坐标信息75)和上述的位置关系(偏移量)来求得的当前位置(校正坐标信息76)当作当前位置的坐标信息,该位置关系(偏移量)为靶子12的中心位置和距离图像传感器54的基准位置及投影部56的基准位置之间的位置关系。而且,在测设信息标示装置50中,使用该校正坐标信息76对目标信息图像77进行校正而使其与投影面13的形状相匹配,并让投影部56投影该校正后的目标信息图像77。因此,在测设信息标示装置50中,能够根据投影部56的基准位置(校正坐标信息76)对目标信息图像77进行校正而使其与投影面13的形状相匹配,并让投影部56投影该校正后的目标信息图像77。据此,在测设信息标示装置50中,与投影面13的凹凸、倾斜无关地,能够将与目标位置相关联的目标信息图像77更加正确地投影至投影面13上,从而能够更加正确地掌握目标位置的位置。

在测设信息标示装置50中,由于执行包括如下步骤的测设信息标示方法,因此与投影面13的凹凸、倾斜无关地,能够将与目标位置相关联的目标信息图像77正确地投影至投影面13上,从而能够正确地掌握目标位置的位置。该测设信息标示方法包括:校正步骤,根据距离图像传感器55所获取的距离图像信息62和倾斜传感器54(倾斜信息获取部)所获取的倾斜信息61,对目标信图像77进行校正而使其与投影面13的形状相匹配,该目标信图像77为依据坐标信息(目标坐标信息71)来从当前位置观察的与目标位置相关联的信息;投影步骤,让投影部56投影校正后的目标信图像77。

因此,在作为本发明的测设信息标示装置的一个实施例的测设信息标示装置50中,能够容易且正确地掌握测设点72等的目标位置。

实施例2

其次,利用图19来说明作为本发明的实施例2的测设信息标示装置的测设信息标示装置50A、以及、使用该测设信息标示装置50A的测量系统10。本实施例2为实现测设信息标示装置50A能够自己掌握距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a所朝向的方位的状态的例子。本实施例2的测设信息标示装置50A的基本结构以及动作与上述的实施例1的测设信息标示装置50相同,因此相同的结构的部位标记相同的符号,并省略其详细的说明。此外,实施例2的测量系统10是除了用实施例2的测设信息标示装置50A来代替测设信息标示装置50的以外,与实施例1相同,因此使用图1,并省略详细的说明。

如图19所示,在测设信息标示装置50A中,终端侧控制部52A除了存储部53、倾斜传感器54、距离图像传感器55、投影部56、通信部57、显示部58及操作部59之外,还连接有方位传感器87。该方位传感器87是通过检测地磁的来能够检测出北的方向、即能够获取地球上的方位。在实施例1中,方位传感器87固定设置在框体51,并获取框体51的基准方向51a(参见图3)正朝向着哪一个方位的情况,而且将所获取的方位信息输出给终端侧控制部52A。据此,在终端侧控制部52A中,能够掌握框体51(其基准方向51a)即测设信息标示装置50A正朝向着哪一个方位的情况。因此,在终端侧控制部52A中,能够掌握距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a所朝向的方位的状态。

在该终端侧控制部52A中,根据来自方位传感器87的方位信息来求得距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a所朝向的方位的状态。因此,在终端侧控制部52A中,不用使框体51(其基准方向51a)朝向测量仪20,也能够根据此处的当前坐标信息75来求得测设信息标示装置50A的绝对位置,并求得距离图像传感器55及投影部56(其基准位置)的绝对位置。据此,在终端侧控制部52A中,能够通过将框体51(其基准方向51a)的方位设定为基准并且使用目标坐标信息71来求得测设信息标示装置50A的坐标位置(校正坐标信息76)以及相对于该测设信息标示装置50A的各目标位置(测设点72等)的位置(距离及方向)。因此,在终端侧控制部52A中,不用使框体51(其基准方向51a)朝向测量仪20,也能够与投影面13的凹凸、倾斜无关地,将与目标位置相关联的目标信息图像77更加正确地投影于投影面13。

实施例2的测设信息标示装置50A与实施例1的测设信息标示装置50的结构基本相同,因此基本上能够得到与实施例1等同的效果。

除此之外,在实施例2的测设信息标示装置50A中,终端侧控制部52A能够根据来自方位传感器87的方位信息来求得距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a所朝向的方位的状态。因此,在测设信息标示装置50A中,无需使框体51(其基准方向51a)朝向测量仪20,因此能够提高使用方便性。此外,在测设信息标示装置50A中,与使框体51(其基准方向51a)正确地持续朝向测量仪20的情况相比,能够将目标信息图像77更加正确且简便地投影于投影面13上。据此,在测设信息标示装置50A中,能够更加正确且容易地掌握目标位置的位置。尤其是,在实施例2的测设信息标示装置50A中,靶子12成为整周(360°)棱镜而即使光(测量光、跟踪光)从整周的任意方向入射,也能够沿着该入射方向反射该光,因此能够进一步提高相对于测量仪20的朝向的自由度,并且进一步提高使用方便性。

因此,在本发明所涉及的测设信息标示装置的实施例2的测设信息标示装置50A中,能够容易且正确地掌握测设点72等的目标位置。

实施例3

其次,利用图20~25(25A、25B)来说明作为本发明的实施例3的测设信息标示装置的测设信息标示装置50B、以及、使用该测设信息标示装置50B的测量系统10B。本实施例3为测设信息标示装置50B不使用将倾斜作为电信号来输出的传感器(检测器(实施例1、2中为倾斜传感器54)),也能够掌握距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a的倾斜(其方向及其程度)的例子。本实施例3的测设信息标示装置50B的基本结构以及动作与上述的实施例1的测设信息标示装置50相同,因此相同的结构的部位标记相同的符号,并省略其详细的说明。此外,实施例3的测量系统10B是除了用实施例3的测设信息标示装置50B来代替测设信息标示装置50的以外,与实施例1相同,因此省略详细的说明。

在实施例3中,如图20所示,该测设信息标示装置50B是收容于呈长方体形状的框体51B内而形成,并且该框体51B的前表面51b设置有靶子12B和倾斜板88。在实施例3中,靶子12B的中心位置Pc和倾斜板88的记号呈现面92的中心位置Sc以位于距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a(其延长线)上的方式设置在该框体51B上。在测设信息标示装置50B中,未设置有测量用杆体11(参见图1),并且框体51B成为为了移动而作业者所握持的部位。另外,在测设信息标示装置50B中,与实施例1相同地设置测量用杆体11也可,并不限于实施例3的结构。

在实施例3中,靶子12B是设置单个角锥棱镜而构成,并具有与前表面51b平行的入射面12a。如果光(测量光、跟踪光)从入射面12a入射的话,该靶子12B则将该光基本上沿着入射方向反射。因此,靶子12B则成为反射来自测量仪20的测距部31的测距光而测量位置的测量对象物,并成为反射来自测量仪20的跟踪部32的跟踪光而使望远镜部24始终朝向(跟踪)的跟踪对象物。由此,在测量仪20中,利用测距部31来能够测量出靶子12B(其中心位置Pc)的坐标位置(三维坐标位置),并能够获取作为该靶子12B(其中心位置Pc)的当前位置的坐标信息的当前坐标信息75。此外,在测量仪20中,利用跟踪部32来能够使望远镜部24始终朝向(跟踪)靶子12B(其中心位置Pc)。严谨的说,靶子12B(其入射面12a)即使从正对测量仪20的状态倾斜也将该中心位置Pc当作以未动的状态观察到的假象点的浮现点。

在实施例3中,如图21所示,倾斜板88构成为:在正面观察时为呈正方形的薄板状的基板部91上设置有圆形的记号呈现面92。在该倾斜板88中,如后所述那样,在记号呈现面92上呈现倾斜记号93,并根据自身的倾斜来使记号呈现面92上的倾斜记号93的位置变化,据此实现相对于视线方向的倾斜角的解析。如图22A所示,该记号呈现面92是聚光层94和图像形成层95层叠而形成。该聚光层94是作为平凸透镜来发挥作用的多个聚光部94a如蜂巢状、点阵状的那样整齐排列而形成的所谓的透镜阵列。各聚光部94a的成像位置位于图像形成层95上。如图22B所示,在实施例3的聚光层94中,多个聚光部94a整齐排列成蜂巢状。

如图21及图22C所示,图像形成层95构成为:在具有透光性的平板状的图像形成媒介96上通过印刷等来形成有多个与倾斜记号93相同形状的记号的记号形成部97。图像形成媒介96(图像形成层95)是由具有透光性的材料构成,并通过粘合剂等来安装于聚光层94的背面(与设置有各聚光部94a的表面相反一侧的表面),此时,记号形成部97介于图像形成媒介96的上表面与聚光层94的背面之间。该记号形成部97在层叠方向上与聚光层94的各聚光部94a一一对应,并且以中央位置为基准,将各记号形成部97以与正面观察图22C(图22B)时的纵横方向上的各聚光部94a的间隔相比稍微狭窄的间隔整齐排列成蜂巢状。

在记号呈现面92中,根据上述的结构,作为各记号形成部97来形成的记号经过聚光层94的各聚光部94a,据此将所述记号作为倾斜记号93来呈现出(参见图21等)。在记号呈现面92中,其法线方向设定为基准方向Db,如果视线方向De相对于该基准方向Db倾斜的话,倾斜记号93则根据所倾斜的方向的斜度所对应的量来移位。具体而言,如果倾斜板88(其基准方向Db)相对于视线方向De向左侧倾斜的话(参见图23A),该视线方向De则相对于基准方向Db向右侧倾斜,在记号呈现面92中倾斜记号93根据斜度所对应的距离来向右侧移位(参见图23B)。此外,如果倾斜板88(其基准方向Db)相对于视线方向De向右侧倾斜的话(参见图23C),该视线方向De则相对于基准方向Db向左侧倾斜,在记号呈现面92中倾斜记号93根据斜度所对应的距离来向左侧移位(参见图23D)。因此,在倾斜板88中,通过求得记号呈现面92上的倾斜记号93的位置的来实现相对于视线方向De的基准方向Db的斜度(其方向及其程度)的解析(演算)。由于相对于视线方向De的基准方向Db的斜度(其方向及其程度)的解析(演算)是公知事项,因此省略其说明。由于该倾斜板88和靶子12B被固定在框体51B上,因此相对于框体51B的各自的位置关系是规定的,而且相互间的位置关系也是规定的。

在该测设信息标示装置50B中,如图24所示,伴随在框体51B上设置倾斜板88,故无需设置倾斜传感器54。随着这个情况,在测量系统10B中,测量仪20能够利用倾斜板88来(其测量仪侧控制部37(参见图2))求得测设信息标示装置50B的倾斜的方向和程度。关于这个,利用图25A、25B来进行说明。

在测量仪20中,在获取靶子12B的当前坐标信息75之际(图13的流程图中的步骤S25),摄像部29经由望远镜部24的望远镜28的光学系统而一同获取存在于视准方向上的靶子12B和倾斜板88的图像(望远图像)(参见图25A)。于是,如图25A所示,测量仪侧控制部37利用图像解析来求得该图像中的靶子12B的中心位置Pc和倾斜板88的记号呈现面92的中心位置Sc,并根据这些的位置关系来求得倾斜板88(基板部91及记号呈现面92)的朝向。此外,测量仪侧控制部37根据存在于视准方向上的靶子12B的中心位置Pc的当前坐标信息75和中心位置Pc及中心位置Sc的位置关系来求得相对于视准方向的、中心位置Sc(倾斜板88)所存在的方向的关系性(移位量及移位方向)。继而,如图25B所示,测量仪侧控制部37利用图像解析来求得呈现于记号呈现面92的倾斜记号93的中心位置Mc,并求得该中心位置Mc的、相对于中心位置Sc的移位量及其方向。而且,依据相对于视准方向的、中心位置Sc(倾斜板88)所存在的方向的关系性,对该中心位置Mc的、相对于中心位置Sc的移位量及方向进行校正,并根据该校正后的移位量及方向和倾斜板88的朝向来求得相对于望远镜28的视准方向的、倾斜板88的倾斜(其程度及方向)。其依据为:在摄像部39所获取的图像中,由于靶子12B的中心位置Pc位于摄像部39的视准方向上,因此相对于倾斜板88(其记号呈现面92)的视线方向De成为从摄像部39朝向于中心位置Sc(倾斜板88)的方向。据此,测量仪侧控制部37能够求得相对于望远镜28的视准方向的倾斜板88的倾斜(其方向及程度),并在将当前坐标信息75发送给终端侧控制部52B之际(图13的流程图中的步骤S26),将所求得的倾斜板88的倾斜(方向及程度(这些的信息))而一并发送。

因此,在终端侧控制部52B中,能够从测量仪侧控制部37获取倾斜板88的倾斜(方向及程度)(相当于图12的流程图中的步骤S3)。据此,在终端侧控制部52B中,能够根据所获取的倾斜板88的倾斜来求得测设信息标示装置50B的倾斜(其方向及程度),并能够求得设置在框体51B上的基准方向51a、距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a正朝向哪一个方位的状态。因此,倾斜板88作为倾斜信息获取部来发挥作用。据此,在终端侧控制部52B中,不用使框体51B的基准方向51a朝向测量仪20并且不需使用将倾斜作为电信号来输出的传感器,也能够根据来自测量仪20的当前坐标信息75来求得测设信息标示装置50B的绝对位置和距离图像传感器55及投影部56(其基准位置)的绝对位置。因此,在终端侧控制部52B中,能够通过将框体51B(其基准方向51a)的倾斜的方向及程度设定为基准并且使用目标坐标信息71来求得测设信息标示装置50B的坐标位置(校正坐标信息76)以及相对于该测设信息标示装置50B的各目标位置(测设点72等)的位置(距离及方向)。据此,在终端侧控制部52B中,不用使框体51B的基准方向51a朝向测量仪20并且不使用将倾斜作为电信号来输出的传感器,也能够与投影面13的凹凸、倾斜无关地,将与目标位置相关联的目标信息图像77更加正确地投影于投影面13。

实施例3的测设信息标示装置50B与实施例1的测设信息标示装置50的结构基本相同,因此基本上能够得到与实施例1等同的效果。

除此之外,在实施例3的测设信息标示装置50B中,终端侧控制部52B获取测量仪20的测量仪测控制部37所求得的倾斜板88的倾斜(方向及程度)。因此,终端侧控制部52B能够根据倾斜板88的倾斜(方向及程度)来求得测设信息标示装置50B的倾斜(方向及程度),并能够求得距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a所朝向的方位。因此,在测设信息标示装置50B中,无需使框体51B(其基准方向51a)朝向于测量仪20,因此能够提高使用方便性。此外,在测设信息标示装置50B中,无需使用如实施例1的倾斜传感器54或者实施例2的方位传感器87那样的输出电信号的传感器,因此能够成为简便且廉价的结构。进而,在测设信息标示装置50B中,由于使用了根据呈现于记号呈现面92的倾斜记号93的位置所求得的倾斜板88的倾斜,因此与使框体51B(其基准方向51a)正确地持续朝向测量仪20的情况相比,能够将目标信息图像77更加正确且简便地投影于投影面13上。除此之外,在测设信息标示装置50B中,由于倾斜板88为薄板状的小巧的部件,因此能够谋求整体结构的小型化,并能够提高作业性。据此,在测设信息标示装置50B中,更加正确且容易地掌握目标位置的位置。

此外,在测设信息标示装置50B中,由于靶子12B和倾斜板88设置在框体51B的平坦的前表面51b,倾斜板88的倾斜直接成为靶子12B的入射面12a的倾斜。因此,在测设信息标示装置50B中,根据所获取的倾斜板88的倾斜来能够容易地计算出检测光轴55a及投影光轴56a所朝向的方位的状态。尤其是,在实施例3的测设信息标示装置50B中,使靶子12B的中心位置Pc和倾斜板88的记号呈现面92的中心位置Sc位于距离图像传感器55的检测光轴55a及投影部56的投影光轴56a(其延长线)上。因此,在测设信息标示装置50B中,由于与倾斜板88的基准方向Db正交的方向成为检测光轴55a及投影光轴56a,因此更加容易地计算出检测光轴55a及投影光轴56a所朝向的方位的状态。

因此,在本发明所涉及的测设信息标示装置的实施例3的测设信息标示装置50B中,能够容易且正确地掌握测设点72等的目标位置。

另外,在实施例3的测设信息标示装置50B中,靶子12B和倾斜板88并排设置在框体51B的前表面51b,并使这些的中心位置Pc和中心位置Sc位于检测光轴55a及投影光轴56a(其延长线)上。但是,适当设定这些的位置关系即可,并不限于上述的实施例3的结构。作为其他的例子,如图26所示,在框体51B中,将投影部56和靶子12B在与前表面51b相反一侧的后表面51c以使投影部56的投影光轴56a经过靶子12B的中心位置的方式设置也可。构成为这样的结构中,由于倾斜板88的基准方向Db(其延伸方向)成为检测光轴55a及投影光轴56a,因此根据所获取的倾斜板88的倾斜来更加容易地计算出检测光轴55a及投影光轴56a正朝向哪一个方位的状态。

此外,在实施例3的倾斜板88中,虽然在正面观察时为呈正方形的薄板状的基板部91上设置有圆形的记号呈现面92,但是只要利用图像解析来能够求出中心位置Sc的话,任何形状也可,并不限于实施例3的结构。此外,只要根据记号形成部97并利用图像解析来能够求出呈现于记号呈现面92的倾斜记号93的中心位置Mc的话,该记号形成部97为任何形状也可,并不限于实施例3的结构。

进而,在实施例3的倾斜板88中,以中央位置为基准,将各记号形成部97以与纵横方向上的各聚光部94a的间隔相比稍微狭窄的间隔整齐排列成蜂巢状,据此使倾斜记号93向视线方向De相对基准方向Db倾斜的方向移位。但是,倾斜板88为只要能够使倾斜记号93根据相对于基准方向Db的视线方向De的倾斜状态来移位的部件的话,适当设定倾斜方向和倾斜记号93的移位方向的关系性即可,并不限于实施例3的结构。作为其他的例子,以中央位置为基准,将各记号形成部97以与纵横方向上的各聚光部94a的间隔相比稍微宽的间隔整齐排列成蜂巢状,据此使倾斜记号93向与视线方向De相对基准方向Db倾斜的方向相反的一侧移位。

在实施例3中,根据靶子12B的中心位置Pc和倾斜板88的记号呈现面92的中心位置Sc来求得倾斜板88(基板部91及记号呈现面92)的朝向。但是,例如,将基板部91、记号呈现面92的形状设定成附有上下左右方向的区别的形状、或者、给基板部91、记号呈现面92设置标记,据此仅对倾斜板88进行图像解析而求得该倾斜板88的朝向也可,并不限于上述的实施例3的结构。

在实施例3中,单纯地将靶子12B和倾斜板88设置在框体51B的前表面51b,但是还考虑到如下情形:即给靶子12B设置筒状的罩子而抑制能够视准该靶子12B的角度范围。其依据为:在倾斜板88中,当相对于视线方向De的基准方向Db形成为较大角度的情况下,存在有在记号呈现面92中反复观察到倾斜记号93的特性,从而存在导致误检测倾斜记号93的风险。此外,通过倾斜板88的背面(未形成有图像形成层95的图像形成媒介96中的各记号形成部97一侧的表面)设置照明装置的来能够更加容易且正确地检测出倾斜记号93。

在实施例3中,倾斜板88的倾斜(方向及程度)是由测量仪20的测量仪侧控制部37求得,但是由测设信息标示装置50B的终端侧控制部52B求得也可,并不限于上述的实施例3的结构。在此情况下,例如,测设信息标示装置50B获取测量仪侧控制部37所获取的倾斜板88的图像(其信息)也可,获取测量仪侧控制部37所求得的中心位置Pc、中心位置Sc以及中心位置Mc(这些的信息)也可。

另外,在上述的各实施例中,虽然对作为本发明的测设信息标示装置的一个实施例的测设信息标示装置50、50A、50B进行了说明,但是只要是如下那样的测设信息标示装置,并不限于上述的各实施例。即,一种测设信息标示装置,具备:距离图像传感器,其获取以检测光轴为中心的规定的范围的距离图像信息;投影部,其将图像投影至以投影光轴为中心的规定的范围中的投影面上;倾斜信息获取部,其获取所述检测光轴及所述投影光轴的相对于铅垂方向的倾斜信息;位置信息获取部,其获取当前位置及目标位置的坐标信息;以及终端侧控制部,其根据所述坐标信息来生成从所述当前位置观察的与所述目标位置相关联的目标信息图像,所述终端侧控制部根据所述距离图像传感器所获取的所述距离图像信息和所述倾斜信息获取部所获取的所述倾斜信息,对所述目标信息图像进行校正而使其与所述投影面的形状相匹配,并让所述投影部投影校正后的所述目标信息图像。

此外,在上述的各实施例中,虽然对执行作为本发明的测设信息标示方法的一个实施例的测设信息标示装置50、50A、50B进行了说明,但是只要是执行如下那样的方法的装置,并不限于上述的各实施例。即,具备:距离图像传感器,其获取以检测光轴为中心的规定的范围的距离图像信息;投影部,其将图像投影至以投影光轴为中心的规定的范围中的投影面上;倾斜信息获取部,其获取所述检测光轴及所述投影光轴的相对于铅垂方向的倾斜信息;以及位置信息获取部,其获取当前位置及目标位置的坐标信息,测设信息标示方法包括:根据所述距离图像传感器所获取的所述距离图像信息和所述倾斜信息获取部所获取的所述倾斜信息,对根据所述坐标信息从所述当前位置观察的与所述目标位置相关联的目标信息图像进行校正而使其与所述投影面的形状相匹配的步骤;让所述投影部投影校正后的所述目标信息图像的步骤。

进而,在上述的各实施例中,测设信息标示方法是由测设信息标示装置50、50A、50B的终端侧控制部52、52A、52B执行的情况进行了说明,但是由测量仪20的测量仪测控制部37执行也可,或者由设置在其他物件上的控制部执行也可,并不限于上述的各实施例的结构。在此情况下,例如,在测设信息标示方法中的所有的控制由测量仪测控制部37进行也可,或者终端侧控制部52、52A、52B只进行将投影部56驱动控制而投影目标信息图像77(步骤S8)的控制,而且测量仪侧控制部37(其他的控制部)进行其他的控制也可。

在上述的各实施例中,测量仪20的测量仪侧控制部37具有目标坐标信息71,但是测设信息标示装置50、50A、50B的终端侧控制部52、52A、52B具有目标坐标信息71也可,并不限于上述的各实施例的结构。在此情况下,目标坐标信息71是通过以下方式被输入于终端侧控制部52、52A、52B(测设信息标示装置50、50A、50B)。例如,借助通信部57来从外部机器被输入、或者从连接在终端侧控制部52、52A、52B(测设信息标示装置50、50A、50B)的外部机器被输入、或者对操作部59的操作而被输入。而且,在测设信息标示装置50、50A、50B中,在终端侧控制部52、52A、52B的控制下,将被输入的目标坐标信息71保存于存储部53,并适当显示于显示部58。如此构成的情况下,在测设信息标示装置50、50A、50B中,上述的各输入手段则作为获取目标位置(测设点72等)的坐标信息(即目标坐标信息71)的位置信息获取部来发挥作用。

在上述的实施例1、2中,使距离图像传感器55的检测光轴55a和投影部56的投影光轴56a相一致,并使由三轴加速度传感器构成的倾斜传感器54中的一个轴(u轴)与这些(检测光轴55a及投影光轴56a)相一致。但是,将这些设置成分别朝向别的方向也可,并不限于上述的实施例1、2的结构。作为其他的例子,例如,使倾斜传感器54中的一个轴(u轴)和框体51成为基准姿势时的铅垂方向相一致,并预先设定该铅垂方向和检测光轴55a、投影光轴56a之间的角度的差分并登记,据此能够根据来自倾斜传感器54的检测来求得检测光轴55a、投影光轴56a的斜度(倾斜)。

在上述的实施例1、2中,将靶子12设定成整周设置多个角锥棱镜而构成的整周(360°)棱镜,在实施例3中,将靶子12B设定成单个单个角锥棱镜。但是,只要能够实现由测量仪20所进行的位置测量的话,例如,靶子为回射性的反射板也可、或者其他的结构也可,并不限于上述的各实施例的结构。另外,实施例3的结构的情况下,以利用图像解析来能够检测出靶子的中心位置Pc的结构作为前提。

以上,依据各实施例来说明了本发明的测设信息标示装置,但是关于具体的结构并不限于各实施例,在不脱离本发明的要旨的范围下,允许设计的变更、追加等。

相关申请的相互参照

本发明基于2014年8月28日向日本特许厅申请的日本特愿2014-174301主张优先权,其公开内容全部通过引用而并入本说明书。

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