特許 6174198 測量装置及び測量方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6174198

(24)【登録日】2017年7月14日

(45)【発行日】2017年8月2日

(54)【発明の名称】測量装置及び測量方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20170724BHJP

【ＦＩ】

   G01C15/00 103E

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-103452(P2016-103452)

(22)【出願日】2016年5月24日

【審査請求日】2016年5月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000166627

【氏名又は名称】五洋建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】599098127

【氏名又は名称】株式会社ソーキ

(74)【代理人】

【識別番号】110000752

【氏名又は名称】特許業務法人朝日特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前田 一成

(72)【発明者】

【氏名】中川 智史

(72)【発明者】

【氏名】平山 達也

(72)【発明者】

【氏名】増田 兼士

(72)【発明者】

【氏名】小川 邦利

(72)【発明者】

【氏名】宣原 晃司

(72)【発明者】

【氏名】清野 大輔

【審査官】 八木 智規

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１１２８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９１１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／１４２１２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｃ １／００− １／１４

Ｇ０１Ｃ ５／００−１５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記視準点を視準する光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段と、
前記撮像倍率に応じた複数の補助線を含み前記複数の補助線の間隔に応じた実空間における距離が読み取り可能な画像を前記画像情報に応じた撮像画像に合成して出力する補助線合成手段と
を備える測量装置。

【請求項2】

前記補助線合成手段は、前記撮像倍率に応じて前記複数の補助線の形乃至方向を変更する請求項１記載の測量装置。

【請求項3】

前記補助線合成手段は、前記撮像倍率に応じて前記複数の補助線の間隔を変更する請求項１又は２記載の測量装置。

【請求項4】

所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記視準点を視準する光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段によって目標位置を求めるステップと、
前記撮像倍率に応じた複数の補助線を含み前記複数の補助線の間隔に応じた実空間における距離が読み取り可能な画像を前記画像情報に応じた撮像画像に合成して表示するステップと、
前記複数の補助線を含み前記距離が読み取り可能な画像が合成された撮像画像に基づいて対象物を前記目標位置に誘導するステップと
を備える測量方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物を目標位置に誘導する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、撮像した画像を送信する機能を備えた測量装置を用いた測量に関する技術が開示されている。この測量装置は、所定方向を基準として、測量対象の第１地点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量手段、光軸方向を変更する駆動手段、および測量手段にて得られた測量情報を第４地点へ送信する測量情報送信手段を備え、位置情報が既知の第２および第３地点に設置される。また、この測量装置は、測量手段の光軸と所定の相対関係を維持する光軸を有し、第１地点の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力する撮像手段、撮像手段にて得られた画像情報を第４地点へ送信する画像情報送信手段、第４地点から送信された制御信号を受信する受信手段、および受信した制御信号に基づいて測量手段の光軸方向を変更するように駆動手段を制御する制御手段をそれぞれ備える。測量対象の第１地点に斜杭を打設する場合には、測量対象の第１地点を含む画像を、第２および第３地点にそれぞれ配設した撮像手段で撮像させて画像情報を出力させるとともに、第２および第３地点を基準として第１地点を測量手段でそれぞれ測量させて第１地点の測量情報を出力させ、得られた画像情報および測量情報を電気信号に変換させて画像情報送信手段および測量情報送信手段によって第４地点に送信させる。第４地点には、第２および第３地点における測量装置へ制御信号を送信するとともに、第２および第３地点における測量装置から画像情報および測量情報を受信する通信手段と、制御信号を作成して通信手段に送信させ、かつ通信手段で受信した第２および第３地点における斜杭の画像に、斜杭を打設すべき所定の角度を、既知である第２および第３地点の第１地点に対する挟み角に応じて補正演算して、斜めの補助線として合成して出力する補助線合成手段と、第２および第３地点における補助線が合成された斜杭の画像を表示する画面とを有するコントローラが備えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５５５０８５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の技術では、撮像倍率を変更しても表示倍率が異なる以外は変更前と同じ補助線が表示されるだけであるから、撮像倍率を変更しても対象物の誘導の精度を向上させることが難しい。
そこで、本発明は、対象物を目標位置に精度よく誘導するための、撮像倍率に応じた情報を取得することのできる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記視準点を視準する光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段と、前記撮像倍率に応じた複数の補助線を含み前記複数の補助線の間隔に応じた実空間における距離が読み取り可能な画像を前記画像情報に応じた撮像画像に合成して出力する補助線合成手段とを備える測量装置を提供する。
上記の構成において、前記補助線合成手段は、前記撮像倍率に応じて前記複数の補助線の形乃至方向を変更してもよい。
上記の構成において、前記補助線合成手段は、前記撮像倍率に応じて前記複数の補助線の間隔を変更してもよい。
また、本発明は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記視準点を視準する光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段によって目標位置を求めるステップと、前記撮像倍率に応じた複数の補助線を含み前記複数の補助線の間隔に応じた実空間における距離が読み取り可能な画像を前記画像情報に応じた撮像画像に合成して表示するステップと、前記複数の補助線を含み前記距離が読み取り可能な画像が合成された撮像画像に基づいて対象物を前記目標位置に誘導するステップとを備える測量方法を提供する。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、対象物を目標位置に精度よく誘導するための、撮像倍率に応じた情報を取得することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】測量装置１０を示す図。

【図2】測量装置１０の電気的構成を示す図。

【図3】コントローラ１５を示す図。

【図4】測量装置１０を用いた測量の様子を示す図。

【図5】ディスプレイ１５３に表示された画像を示す図。

【図6】ズーム倍率を変更した画像を示す図。

【図7】補助線の変形例を示す図。

【図8】補助線の変形例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明を実施するための形態の一例について説明する。図１は、測量装置１０を示す図である。図２は、測量装置１０の機能構成を示す図である。図３は、コントローラ１５を示す図である。

【0009】

測量装置１０は、測量装置本体１、付加制御部１１、通信部１２を備える。測量装置本体１は、駆動部２、測距部３、本体制御部４、望遠鏡５、回転ツマミ６、ＣＣＤ撮像部８、補助線合成部８１、回転ツマミ駆動装置９を備える。この例では、付加制御部１１と通信部１２が測量装置本体１と分離されているが、付加制御部１１と通信部１２が測量装置本体１と一体に構成されていてもよい。測量装置本体１は、駆動部２を介して三脚などの架台１０１に取り付けられる。駆動部２は、垂直軸回り及び水平軸回りの回転駆動機構を備え、測距部３の光軸方向を水平面内及び垂直面内で回転移動させる。駆動部２は、測距部３の光軸方向を示す角度情報を本体制御部４に出力する。

【0010】

測距部３は、例えば、レーザ光や赤外光などを照射して視準点からの反射光を受光し、照射光と反射光との位相差から、測距部３と視準点との距離を計測する。測距部３は、計測された距離を示す距離情報を本体制御部４に出力する。望遠鏡５の光軸は、測距部３の光軸と平行となるように調整されている。

【0011】

回転ツマミ６は、上下回転用のツマミ６ａと左右回転用のツマミ６ｂを含む。上下回転用のツマミ６ａは、駆動部２の水平軸回りの回転駆動機構を手動で駆動するためのツマミである。左右回転用のツマミ６ｂは、駆動部２の垂直軸回りの回転駆動機構を手動で駆動するためのツマミである。測量装置本体１を直接操作する場合には、作業員が望遠鏡５で測量対象を目視しながら回転ツマミ６を操作して視準する。この場合、駆動部２から出力された角度情報と、測距部３から出力された距離情報が、測量装置本体１に設けられた液晶表示パネルなどの表示部（図示省略）に表示される。

【0012】

回転ツマミ駆動装置９は、測量装置本体１を遠隔操作する場合に測量装置本体１に装着される。回転ツマミ駆動装置９は、モータ（図示省略）で正逆方向に回転駆動される駆動ギア９ａ、９ｂを備える。ツマミ６ａ、６ｂには、それぞれ駆動ギア９ａ、９ｂの歯に対応する凹凸が形成されており、回転ツマミ駆動装置９が測量装置本体１に装着されると、駆動ギア９ａがツマミ６ａと、駆動ギア９ｂがツマミ６ｂと、それぞれ噛み合わされる。付加制御部１１は、コントローラ１５から通信部１２を介して入力された制御信号を駆動ギア９ａ、９ｂに出力して回転を制御する。

【0013】

駆動部２から出力される角度情報と測距部３から出力される距離情報は、本発明に係る測量情報の一例である。駆動部２は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段の一例である。また、駆動部２は、光軸方向を変更する駆動手段の一例である。

【0014】

ＣＣＤ撮像部８は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）を備えるイメージセンサであり、その光軸は、測距部３及び望遠鏡５の光軸と平行になるように調整されている。ＣＣＤ撮像部８は、視準点を含む領域を撮像して画像情報を生成する。ＣＣＤ撮像部８は、ズーム機能を備え、付加制御部１１は、コントローラ１５から通信部１２を介して入力された制御信号をＣＣＤ撮像部８に出力してズーム倍率を変更する。ＣＣＤ撮像部８は、生成した画像信号、撮像時のズーム倍率、シャッター速度などを含む撮像条件情報を付加制御部１１に出力する。ＣＣＤ撮像部８は、測量装置本体１と一体に構成されていてもよく、測量装置本体１に着脱されるように構成されていてもよい。ＣＣＤ撮像部８は、光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段の一例である。測量装置本体１は、測量情報出力手段の光軸と撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段の一例である。

【0015】

補助線合成部８１は、ズーム倍率に応じた補助線を示す補助線画像を生成し、ＣＣＤ撮像部８にて得られた撮像画像に補助線画像を合成する。補助線は、杭Ｐを目標位置に誘導するときの杭Ｐの移動距離や移動方向などを決める目安となる。補助線合成部８１は、撮像倍率に応じた補助線を画像情報に応じた撮像画像に合成して出力する補助線合成手段の一例である。補助線の具体例については、後述する。

【0016】

付加制御部１１は、ＣＣＤ撮像部８から出力された画像情報と撮像条件情報、本体制御部４から出力された測量情報（距離情報と角度情報を含む）を、通信部１２を介してコントローラ１５に出力する。また、付加制御部１１は、コントローラ１５から通信部１２を介して入力された制御信号を測量装置本体１の各部へ出力する。具体的には、駆動部２、測距部３．望遠鏡５などを制御するための制御信号が入力された場合には、その制御信号を本体制御部４へ出力し、ＣＣＤ撮像部８のズーム倍率などの撮像条件を変更するための制御信号が入力された場合には、その制御信号をＣＣＤ撮像部８へ出力し、ＣＣＤ撮像部８の視準方向を指示する制御信号が入力された場合には、その制御信号を回転ツマミ駆動装置９に出力する。

【0017】

通信部１２は、本体制御部４及び付加制御部１１を介して得られた視準点までの距離情報と角度情報とを含む測量情報と、付加制御部１１を介してＣＣＤ撮像部８から得られた画像情報と撮像条件情報とを、有線通信又は無線通信によりコントローラ１５へ送信する送信機能を備える。また、通信部１２は、コントローラ１５から送信された制御信号を受信して、付加制御部１１へ出力する受信機能を備える。通信部１２は、測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段の一例である。また、通信部１２は、撮像手段にて得られた画像情報を遠隔地へ送信する画像情報送信手段の一例である。

【0018】

コントローラ１５は、通信装置１５１、コンピュータ１５２、ディスプレイ１５３、入力装置１５４を含む。通信装置１５１は、通信部１２との間で有線通信又は無線通信を行う。コンピュータ１５２は、例えばノートブック型のパーソナルコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置と、ハードディスク装置や半導体メモリなどの記憶装置を備え、測量装置本体１を遠隔操作するためのソフトウェアがインストールされている。コンピュータ１５２は、通信部１２を介して測量装置本体１から送信された測量情報、画像情報、撮像条件情報などを通信装置１５１を介して受信して記憶装置に記憶するとともに、これらの情報をディスプレイ１５３に表示させる。

【0019】

入力装置１５４は、キーボード、タッチパネル、ジョイスティックなどを含み、作業員は、測量装置本体１の各部を制御するための制御信号を、入力装置１５４を用いて入力する。入力された制御信号は、通信装置１５１を介して通信部１２に送信される。

【0020】

測量に先立って、調整用のターゲットを使用してＣＣＤ撮像部８の光軸の調整を行っておく。調整用のターゲットは、測量軸の垂直方向上部にオフセットした位置にカメラ軸を表示している。まず、測量軸を合わせた状態で、ＣＣＤ撮像部８の光軸を合わせる。この光軸合わせは、ＣＣＤ撮像部８に備えられた機械的な光軸調整機構を用いて行う。測量軸を視準するのに通常は自動視準機能を使用する。なお、視準は、目視によって行ってもよい。このように視準軸とＣＣＤ撮像部８の光軸とを平行にする光軸合わせを行うが、平行でなく、一定の相対関係でありさえすれば光軸を変化させた場合の角度の情報は相対的に知ることが可能である。

【0021】

図４は、測量装置１０を用いた測量の様子を示す図である。ここでは、一例として、第１地点Ａに杭Ｐを打設する場合について説明する。第１地点Ａには、打設船が配置されている。この打設船は、指定された角度で杭を打設する機能を備える。第２地点Ｂと第３地点Ｃには、それぞれ測量装置１０Ｂ、１０Ｃが配置されている。測量装置１０Ｂ、１０Ｃは、いずれも測量装置１０と同じ構成を有する。第４地点Ｄには、コントローラ１５が配置されている。第４地点Ｄは、例えば打設船の船上である。ディスプレイ１５３には、測量装置１０Ｂ、１０Ｃから送信された画像情報に基づく画像が表示される。作業員は、表示された画像で杭の位置や姿勢を観察しながら杭の誘導を行う。

【0022】

なお、測量装置１０Ｂ、１０Ｃの位置情報は、例えば後方交会法などの方法により特定され、打設作業開始時には既知である。測量装置１０Ｂ、１０Ｃは、第２地点Ｂと第１地点Ａを結ぶ直線と第３地点Ｃと第１地点Ａを結ぶ直線とのなす角θが９０度になる位置に配置することが望ましい。

【0023】

図５は、ディスプレイ１５３に表示された画像を示す図である。ディスプレイ１５３には、測量装置１０Ｂから送信された画像情報に基づく画像Ｄ２（第２地点Ｂから撮像された杭Ｐの画像）と、測量装置１０Ｃから送信された画像情報に基づく画像Ｄ３（第３地点Ｃから撮像された杭Ｐの画像）が表示される。画像Ｄ２、Ｄ３には、それぞれ測量装置１０Ｂ、１０Ｃの補助線合成部８１により格子状の補助線ＬＡが合成されている。また、それぞれの画像の中央を垂直方向及び水平方向に通るスタジア線Ｓが表示されている。

【0024】

ズーム倍率は、入力装置１５４を用いて指定される。ズーム倍率が指定されない場合には、予め設定された初期値が用いられる。作業員が入力装置１５４を用いてズーム倍率を指定すると、コンピュータ１５２がそのズーム倍率を示す制御信号を生成し、その制御信号を通信装置１５１を介して測量装置１０Ｂ、１０Ｃに送信する。送信された制御信号は、通信部１２を介して付加制御部１１に入力され、付加制御部１１は、その制御信号をＣＣＤ撮像部８に出力してズーム倍率を変更する。

【0025】

ズーム倍率毎に最適な補助線の間隔が予め定められており、補助線合成部８１は、ズーム倍率に応じた間隔の補助線を撮像画像に合成する。その結果、指定されたズーム倍率で撮像された画像に補助線を合成した画像がディスプレイ１５３に表示される。また、表示されている画像のズーム倍率の値（倍率：× ）と、表示されている補助線の間隔の値（線間隔： ｃｍ）が表示される。この例では、ズーム倍率が４倍、補助線の間隔が５０ｃｍである。

【0026】

なお、入力装置１５４を用いて補助線の間隔が指定された場合には、補助線合成部８１は、指定された間隔の補助線を合成する。具体的には、作業員が入力装置１５４を用いて補助線の間隔を指定すると、コンピュータ１５２がその間隔を示す制御信号を生成し、その制御信号を通信装置１５１を介して測量装置１０Ｂ、１０Ｃに送信する。送信された制御信号は、通信部１２を介して付加制御部１１に入力され、付加制御部１１は、その制御信号を補助線合成部８１に出力して補助線の間隔を変更する。その結果、指定された間隔の補助線が合成された画像がディスプレイ１５３に表示される。

【0027】

杭Ｐの誘導手順は、例えば、以下のとおりである。最初に、杭Ｐの全体が表示されるような低倍率で画像Ｄ２、Ｄ３を表示させ、杭Ｐを目標位置の近辺に誘導する。この段階では、杭Ｐの位置決めの精度は比較的低い。次に、図５で例示したようにズーム倍率を上げて杭Ｐを拡大表示させるとともに補助線ＬＡの間隔を縮小し、目標位置にさらに近付けるように杭Ｐを誘導する。次に、図６で例示するようにズーム倍率をさらに高くするとともに補助線ＬＡの間隔をさらに縮小し、目標位置にさらに近付けるように杭Ｐを誘導する。

【0028】

図６は、ズーム倍率を変更した画像を示す図である。この例は、ズーム倍率を図５の２倍である８倍に変更した例である。補助線合成部８１は、ズーム倍率の変更に応じて、補助線の間隔を図２の２分の１である２５ｃｍに変更する。その結果、杭の見かけの大きさは図５の２倍になるが、補助線の見かけの間隔は図５と同じである。このように、段階的にズーム倍率の拡大と補助線の間隔の縮小を繰り返すことにより、杭Ｐの位置決めの精度が段階的に高められる。よって、本実施形態によれば、対象物を目標位置に精度よく誘導するための、撮像倍率に応じた情報を取得することができる。

【0029】

上記の実施形態を次のように変形してもよい。
＜変形例１＞
図７は、補助線の変形例を示す図である。この例では、画像Ｄ２、Ｄ３に同心円状の補助線ＬＢが合成されている。この構成によれば、杭と目標位置との斜距離を容易に推定することができる。
なお、同心円状の補助線に同心円の中心から放射状に延びる線を加えたものや、交差角が直角でない格子状の補助線など、いかなる形態の補助線を表示させてもよい。

【0030】

＜変形例２＞
補助線合成部８１がズーム倍率に応じて補助線の形を変更するようにしてもよい。補助線の形とは、補助線の表示によって表現される形のことである。例えば、ズーム倍率が予め定められた閾値未満である場合には格子状の形となる補助線を表示させ、ズーム倍率がこの閾値以上となった場合には同心円状の形となる補助線を表示させるようにしてもよい。この構成によれば、閾値未満のズーム倍率により、格子状の補助線を利用して杭の水平方向及び垂直方向の大まかな位置決めを行い、続いて、ズーム倍率を閾値以上に上げ、同心円状の補助線を利用して杭の特定の部位（例えば、天端の中央）を同心円の中心に合わせるというように、ズーム倍率に応じて異なる形の補助線を使い分けることにより対象物の誘導の精度を高めることができる。

【0031】

あるいは、補助線合成部８１がズーム倍率に応じて補助線の方向を変更するようにしてもよい。例えば、ズーム倍率が予め定められた閾値未満である場合には垂直線と水平線からなる格子状の補助線を表示させ、ズーム倍率がこの閾値以上となった場合には対象物の姿勢に応じて補助線の方向を変更して表示させるようにしてもよい。この構成によれば、閾値未満のズーム倍率により、垂直線と水平線からなる格子状の補助線を利用して対象物の水平方向及び垂直方向の大まかな位置決めを行い、続いて、ズーム倍率を閾値以上に上げ、垂直線又は水平線のいずれかが杭の長手方向に一致するように回転させた補助線を利用して詳細な位置決めを行うというように、ズーム倍率に応じて異なる方向の補助線を使い分けることにより対象物の誘導の精度を高めることができる。

【0032】

あるいは、補助線の形や方向を変更する機能をコントローラ１５が備えていてもよい。例えば、形や方向の異なる複数の種類の補助線のデータを補助線合成部８１又はコントローラ１５に記憶させておき、補助線のデータの一覧表をディスプレイ１５３に表示させ、入力装置１５４によりいずれかの補助線を選択する機能をコントローラ１５が備えていてもよい。補助線の方向については、基準となる方向に対する補助線の角度の値を指定するようにしてもよい。補助線合成部８１は、コントローラ１５で指定された内容に従って、補助線の形や方向を変更する。

【0033】

＜変形例３＞
図８は、補助線の変形例を示す図である。補助線Ｌ１は、杭Ｐの法線（右端）の設計値を示す線であり、測量装置１０Ｂ、１０Ｃの位置に応じて杭Ｐの設計値を補正演算することにより求められる（法線とは、杭Ｐの長手方向の輪郭である）。補助線Ｌ２は、出来形管理基準にて定められた許容範囲を示す線であり、杭法線の設計値を中心として±１０ｃｍの範囲を許容範囲とした例である。補助線Ｌ３、Ｌ４は、自主管理値を示す線であり、出来形管理基準にて定められた許容範囲のそれぞれ８０％、５０％の値を設定した例である。この例の場合、補助線は直線状の形となっている。

【0034】

杭Ｐの誘導手順は、例えば、以下のとおりである。最初に、杭Ｐの全体が表示されるような低倍率で画像Ｄ２、Ｄ３を表示させ、これに加えて、補助線Ｌ１を表示させ、杭Ｐを補助線Ｌ１の近辺に誘導する。この段階では、杭Ｐの位置決めの精度は比較的低い。次に、ズーム倍率を上げて杭Ｐを拡大表示させるとともに補助線Ｌ１に加えて補助線Ｌ２を表示させ、２本の補助線Ｌ２で挟まれた許容範囲内に杭Ｐを誘導する。次に、ズーム倍率をさらに高くするとともに補助線Ｌ１、Ｌ２に加えて補助線Ｌ３を表示させ、２本の補助線Ｌ３で挟まれた範囲内に杭Ｐを誘導する。次に、ズーム倍率をさらに高くするとともに補助線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に加えて補助線Ｌ４を表示させ、２本の補助線Ｌ４で挟まれた範囲内に杭Ｐを誘導する。このように、段階的にズーム倍率の拡大と補助線の追加を繰り返すことにより、杭Ｐの位置決めの精度が段階的に高められる。よって、本実施形態によれば、対象物を目標位置に精度よく誘導するための、撮像倍率に応じた情報を取得することができる。

【0035】

なお、ズーム倍率に応じた補助線Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の追加は、作業員の判断によって行われてもよいが、コントローラ１５が判断して行うようにしてもよい。例えば、画面上の２本の補助線Ｌ２の間隔が閾値未満となる場合には補助線Ｌ２を表示せず、ズーム倍率を上げたことでその間隔が閾値以上となる場合には補助線Ｌ２を表示するようにしてもよい。補助線Ｌ３、Ｌ４についても、同様である。
図８の例では、補助線Ｌ１〜４の線種を異ならせた例を示したが、ディスプレイ１５３がカラー画像を表示する装置である場合には、補助線Ｌ１〜４の色を異ならせてもよい。

【0036】

＜変形例４＞
コントローラ１５を設置する第４地点Ｄは、陸上でもよい。この場合、陸上の作業員がコントローラ１５の画面上で杭の位置や姿勢を観察し、打設船上の作業員に杭の移動方向や移動距離に関する指示を無線通信で与えてもよい。また、陸上の作業員がコントローラ１５の画面上で杭の位置や姿勢を観察しながら打設船を遠隔操作して杭の移動方向や移動距離を制御してもよい。

【0037】

＜変形例５＞
実施形態では、１台のコントローラ１５で測量装置１０Ｂ、１０Ｃを操作する例を示したが、測量装置１０Ｂを操作するためのコントローラ１５Ｂと、測量装置１０Ｃを操作するためのコントローラ１５Ｃとを設置してもよい。

【0038】

＜変形例６＞
実施形態では、打設する杭の誘導に本発明を適用した例を示したが、他の工種に本発明を適用してもよい。例えば、鋼管杭打設工、矢板打設工、ジャケット据付工、ケーソン据付工、鋼板セル設置工、造成工（盛土工、切土工（陸上工事））などに本発明を適用してもよい。

【0039】

＜変形例７＞
補助線合成部８１の機能がハードウェア回路で実装されていてもよいし、その機能の一部又は全部がソフトウェアで実装されていてもよい。
補助線合成部８１の機能がコントローラ１５に備えられていてもよい。つまり、本発明は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記視準点を視準する光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段と、前記撮像倍率に応じた複数の補助線を含み前記複数の補助線の間隔に応じた実空間における距離が読み取り可能な画像を前記画像情報に応じた撮像画像に合成して出力する補助線合成手段とを備える測量システムとしても特定され得る。

【0040】

＜変形例８＞
また、本発明は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、前記光軸方向を変更する駆動手段と、前記測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、前記光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、前記撮像手段にて得られた画像情報を前記遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、前記視準点を視準する光軸と前記撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段によって目標位置を求めるステップと、前記撮像倍率に応じた複数の補助線を含み前記複数の補助線の間隔に応じた実空間における距離が読み取り可能な画像を前記画像情報に応じた撮像画像に合成して表示するステップと、前記複数の補助線を含み前記距離が読み取り可能な画像が合成された撮像画像に基づいて対象物を前記目標位置に誘導するステップとを備える測量方法としても特定され得る。

【符号の説明】

【0041】

１ 測量装置本体、２ 駆動部、３ 測距部、４ 本体制御部、５ 望遠鏡、６ 回転ツマミ、８ ＣＣＤ撮像部、８１ 補助線合成部、９ 回転ツマミ駆動装置、８ ＣＣＤ撮像部、１０ 測量装置、１１ 付加制御部、１２ 通信部、１５ コントローラ、１５１ 通信装置、１５２ コンピュータ、１５３ ディスプレイ、１５４ 入力装置

【要約】

【課題】対象物を目標位置に精度よく誘導するための、撮像倍率に応じた情報を取得する
こと。
【解決手段】測量装置は、所定方向を基準として、測量対象の視準点を視準する光軸方向の角度を計測して測量情報として出力する測量情報出力手段と、光軸方向を変更する駆動手段と、測量情報出力手段にて得られた測量情報を遠隔地へ送信する測量情報送信手段と、光軸方向の視準点を含む画像を撮像して電気信号に変換して画像情報として出力し、遠隔地から送信された制御信号に基づいて撮像倍率を変更する撮像手段と、撮像手段にて得られた画像情報を遠隔地へ送信する画像情報送信手段とを備え、視準点を視準する光軸と撮像手段の光軸とが所定の相対関係を維持した測量手段と、撮像倍率に応じた複数の補助線を含み複数の補助線の間隔に応じた実空間における距離が読み取り可能な画像を画像情報に応じた撮像画像に合成して出力する補助線合成手段とを備える。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】