特開 2023-149251 測量機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023149251

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】測量機

(51)【国際特許分類】

   G01C 15/00 20060101AFI20231005BHJP

【ＦＩ】

G01C15/00 105Z

G01C15/00 103A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022057726

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】100207642

【弁理士】

【氏名又は名称】簾内 里子

(72)【発明者】

【氏名】菊池 雅穂

(57)【要約】

【課題】容易に器械高を精密に計測可能な測量機を提供する。
【解決手段】測距光を測量機本体の鉛直軸下方の測距対象物に出射して測距を行い、器械高を算出する器械高計測部と、前記測距光が前記測距対象物に反射して戻ってきた光を解析して、前記測距対象物までの距離を算出して、前記器械高を算出する演算部とを有する測量機において、前記器械高計測部は、前記測量機本体の鉛直軸下方点を中心とした、前記測距対象物の所定の領域に前記測距光を照射して測距を行い、前記演算部は、前記領域における測距値の平均値を演算して、前記器械高を算出する測量機を提供する。所定の領域を測距して平均値を算出することで、測定精度を高めることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測距光を測量機本体の鉛直軸下方の測距対象物に出射して測距を行う器械高計測部と、前記測距光が前記測距対象物に反射して戻ってきた光を解析して、前記測距対象物までの距離を算出して、前記器械高を算出する演算部とを有する測量機において、
前記器械高計測部は、前記測量機本体の鉛直軸下方点を中心とした、前記測距対象物の所定の領域に前記測距光を照射して測距を行い、
前記演算部は、前記領域における測距値の平均値を演算して、前記器械高を算出する、
ことを特徴とする測量機。

【請求項2】

前記器械高計測部は、
前記測距対象物に向けて前記測距光を出射する送光部と、
前記送光部から出射されて、前記測距対象物で反射して戻ってきた前記測距光を受光する受光部と、
前記測距光の光路に配置される、入射した光を拡散させるデフォーカスレンズと、
を有し、
前記デフォーカスレンズを通過した前記測距光は、前記測量機本体の鉛直軸下方へ出射され、前記測距対象物に、前記測量機本体の鉛直軸下方点を中心とした前記領域に照射され、
前記演算部は、前記受光部の受光信号に基づいて前記測距対象物までの距離を算出し、さらに前記測距対象物までの距離の平均値を算出することで、前記測距光が照射した前記領域までの平均距離を前記測距対象物までの距離として、前記器械高を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の測量機。

【請求項3】

前記デフォーカスレンズは、素通しのレンズである、
ことを特徴とする請求項２に記載の測量機。

【請求項4】

前記測距光は、可視レーザ光であり、
前記測距光は、前記測量機本体の鉛直軸下方に、求心用のスポット光として照射される、
ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の測量機。

【請求項5】

前記可視レーザ光は、緑色レーザ光である、
ことを特徴とする請求項４に記載の測量機。

【請求項6】

前記器械高計測部は、パルス方式を採用した測距装置である、
ことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の測量機。

【請求項7】

前記演算部は、前記測距光が照射した前記領域における計測値の平均値を演算して、
さらに内蔵されたチルトセンサにより計測された傾きで補正を行う、
ことを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の測量機。

【請求項8】

前記測量機本体の底面から１ｍ離れた位置での、前記測距光の照射領域は、最大外径が５ｍｍ～３０ｍｍである、
ことを特徴とする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の測量機。

【請求項9】

前記器械高計測部は、所定範囲の距離画像情報を取得する距離画像センサであり、
前記測距光は赤外光であり、
前記距離画像センサは前記距離画像情報を取得するための複数の撮像素子を有し、
前記演算部は、前記撮像素子により受信された信号から、前記撮像素子ごとに距離を算出して、所定範囲の前記撮像素子の距離の平均値を算出して、前記測距対象物までの距離とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の測量機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、器械高を計測可能な測量機に関する。

【背景技術】

【0002】

測量作業では、まず整準作業および求心作業により、測量機本体を基準点の鉛直上に水平に配置し、ついで測量機本体の光学中心から鉛直下方の基準点までの高さである器械高を求める。器械高を求める方法には、巻尺やスケールなどにより、作業者が手作業で計測する方法がある（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実開平５－６４７２０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、巻尺による計測は、手作業であるため、面倒な上に精度が粗いという問題がある。求心作業や整準作業も精度よく行われないと、器械高の誤差も大きくなる。また、レーザ測距装置を用いても測距点にちょうど凹凸などがあった場合、精度が低下する。

【0005】

本発明は、これを鑑みてなされたものであり、容易に精密な器械高を取得可能な測量機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記問題を解決するため、本開示のある測量機のおいては、測距光を測量機本体の鉛直軸下方の測距対象物に出射して測距を行い、器械高を算出する器械高計測部と、前記測距光が前記測距対象物に反射して戻ってきた光を解析して、前記測距対象物までの距離を算出して、前記器械高を算出する演算部とを有する測量機において、前記器械高計測部は、前記測量機本体の鉛直軸下方点を中心とした、前記測距対象物の所定の領域に前記測距光を照射して測距を行い、前記演算部は、前記領域における測距値の平均値を演算して、前記器械高を算出するように構成した。

【0007】

この態様によれば、測距点に凹凸や傾きがあった場合でも、周辺領域を合わせてた面で器械高を算出することにより測距点における凹凸や傾きが是正された測距値を取得することができる。また、領域で複数回計測することとなり、平均値をとることで計測精度を高めることができる。容易に精密な器械高を取得できる。

【0008】

また、ある態様においては、前記器械高計測部は、前記測距対象物に向けて前記測距光を出射する送光部と、前記送光部から出射されて、前記測距対象物で反射して戻ってきた前記測距光を受光する受光部と、前記測距光の光路に配置される、入射した光を拡散させるデフォーカスレンズとを有し、前記デフォーカスレンズを通過した前記測距光は、前記測量機本体の鉛直軸下方へ出射され、前記測距対象物に、前記測量機本体の鉛直軸下方点を中心とした前記領域に照射され、前記演算部は、前記受光部の受光信号に基づいて前記測距対象物までの距離を算出し、さらに前記測距対象物までの距離の平均値を算出することで、前記測距光が照射した前記領域までの平均距離を前記測距対象物までの距離として、前記器械高を算出するように構成した。デフォーカスレンズを使うことで、測距光が所定範囲に広げられ、測距点は広げられた照射領域の無作為な一点となる。連続して計測することで、所定範囲内をランダムに何度も計測することとなる。測距点を所定領域内で変更する必要もなく、連続計測により、自然に異なる測距点で計測することができる。

【0009】

また、ある態様においては、前記デフォーカスレンズは、素通しのレンズであるものとした。この態様によれば、素通しのレンズを用いることで、容易に僅かに照射領域を広げることできる。また、厚みにより照射領域の拡大範囲を設定できる。

【0010】

また、ある態様においては、前記測距光は、可視レーザ光であり、前記測距光は、前記測量機本体の鉛直軸下方に、求心用のスポット光として照射されるものとした。この態様によれば、測量機本体の鉛直軸下方に照射される測距光が、求心作業用のスポット光を兼ねるため、求心作業が容易となる。

【0011】

また、ある態様においては、前記可視レーザ光は、緑色レーザ光であるものとした。視認性の高い緑色レーザ光を用いることで、作業者がスポット光を基準点に合わせやすくなり、求心作業の作業性が向上する。

【0012】

また、ある態様においては、前記器械高計測部は、パルス方式を採用した測距装置であるものとした。パルス方式を用いることで、照射領域の大きさに制限がかけられないものとした。

【0013】

また、ある態様においては、前記演算部は、前記測距光が照射した前記領域における計測値の平均値を演算して、さらに内蔵されたチルトセンサにより計測された傾きで補正を行うものとした。これにより測量機本体の水平軸回りの傾きが是正される。

【0014】

また、ある態様においては、前記測量機本体の底面から１ｍ離れた位置での、前記測距光の照射領域は、最大外径が５ｍｍ～３０ｍｍであるものとした。測標からはみ出さず、好適な範囲で測距ができる。

【0015】

また、ある態様においては、前記器械高計測部は、所定範囲の距離画像情報を取得する距離画像センサであり、前記測距光は赤外光であり、前記距離画像センサは前記距離画像情報を取得するための複数の撮像素子を有し、前記演算部は、前記撮像素子により受信された信号から、前記撮像素子ごとに距離を算出して、所定範囲の前記撮像素子の距離の平均値を算出して、前記測距対象物までの距離とするよう構成した。距離画像センサを用いて求心作業も測距作業も可能となる。

【発明の効果】

【0016】

以上の説明から明らかなように、容易に精密な器械高を取得可能な測量機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の好適な実施形態に係る測量機と測標の斜視図である。

【図2】測量機と測標の概略構成を示す説明図である。一部破断図となっている。

【図3】器械高計測部の光学的構成を示す。

【図4】図１の測標２周辺の拡大図である。

【図5】測量機の作用効果を説明する図である。

【図6】変形例である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の具体的な実施形態を、図面を参照しながら説明する。実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。また、以下の実施形態および変形例の説明において、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

【0019】

（測量機１）
図１は、第１の実施形態に係る測量機１と測標２の斜視図である。図２は測量機１と測標２の概略構成を示す説明図である。図２では一部破断図となっている。

【0020】

測量機１は、測距・測角機能を備えたトータルステーションである。測標２は、測量基準点であり、標石３の点上に設けられている。

【0021】

測量機１は、測量機の筐体としての本体ケーシング１２を備えている。本体ケーシング１２は、本件請求項の測量機本体にあたる。本体ケーシング１２は、２本の支柱１４を備えており、２本の支柱１４の間には水平軸Ｈに回動可能に、視準望遠鏡１６が軸支されている。

【0022】

本体ケーシング１２の下部には、ディスプレイ２０と操作キー群２１が配設されている。ディスプレイ２０は、必要な情報を画面上に表示する。操作キー群２１は、必要な設定条件や命令を入力する入力手段である。

【0023】

また、本体ケーシング１２は整準台２５に配設されており、整準台２５は三脚８に載置された状態で、三脚８に固定されるようになっている。

【0024】

本体ケーシング１２の下部にある固定部２４には、軸筒２６が配設されている。軸筒２６は、その内側に、本体ケーシング１２に垂直に設けられた鉛直軸２８が挿通され、ボールベアリングを介して固定部２４に回動可能に軸支されている。これにより、本体ケーシング１２は、固定部２４に対して鉛直軸２８を中心として回動可能となっている。整準台２５は、傾きを微調整する調整ねじを有し、その上に固定部２４が固定される。調整ねじの回動により、測量機１が水平に調整される。

【0025】

軸筒２６の上端部と鉛直軸２８の上端部には、互いに対向するフランジ部が形成されており、ここにロータリーエンコーダ２２が設けられている。ロータリーエンコーダ２２は水平角センサであり、本体ケーシング１２の回転量が検出される。

【0026】

測量機１には、傾きを検知するチルトセンサ８０も搭載されている。チルトセンサ８０には従来の構成を用いてよい。

【0027】

鉛直軸２８は中空円筒状に形成されており、鉛直軸２８の中心線Ｖは、延長上で水平軸Ｈと直交する。水平軸Ｈと中心線Ｖの直交点を測量機１の中心点Ｏとする。視準望遠鏡１６を軸支する本体ケーシング１２が、中心線Ｖ周りに回動することから、水平軸Ｈに設けられた角度センサ１８と上記ロータリーエンコーダ２２により、視準望遠鏡１６の水平軸Ｈ周りの回転量と、中心線Ｖ周りに回転量とが検出される。即ち、中心線Ｖは、測量機本体の鉛直軸である。

【0028】

鉛直軸２８の上方には、測量機１の器械高Ｔを算出するための器械高計測部４０が配置されている。器械高計測部４０は、測距対象物に測距光Ｌを出射し、反射して戻ってきた光を解析して測距対象物までの距離を計測するノンプリズム光波距離装置である。器械高計測部４０の光軸は、中心線Ｖと一致するように構成されており、器械高計測部４０から出射された測距光Ｌは、鉛直軸２８の中空部を通過して、測量機１の底面から下方へ出射される。

【0029】

（器械高計測部４０）
図３は、器械高計測部４０の光学系の構成図である。

【0030】

器械高計測部４０は、送光部５１、コリメートレンズ５２、ビームスプリッタ５３、受光部５４、シャッター５５、デフォーカスレンズ５６、対物レンズ５７を備える。

【0031】

送光部５１は、測距光Ｌを出射する光源であり、レーザダイオード（ＬＤ）からなる。

【0032】

コリメートレンズ５２は、入射した光を平行光として出射する光学部材である。コリメートレンズ５２は、送光部５１の前方に配置され、送光部５１から出射された測距光Ｌは、コリメートレンズ５２で平行光となる。コリメートレンズ５２の光軸は中心線Ｖと一致し、光軸線は測量機１の中心点Ｏを通るように構成されている。ビームスプリッタ５３、デフォーカスレンズ５６、対物レンズ５７は、この順でコリメートレンズ５２の光軸上に配置されている。

【0033】

ビームスプリッタ５３は、ハーフミラーであり、入射光の一部を反射し、残りの一部を通過させる。コリメートレンズ５２から出射した測距光Ｌは、ビームスプリッタ５３に入射して、一部が反射され参照光Ｒとなり、受光部５４へ向かう参照光路に導かれる。反射されずにビームスプリッタ５３を通過した残りの測距光Ｌは、測距光路へ送出される。参照光Ｒは受光部５４へ向かい、受光部５４で受光される。

【0034】

シャッター５５は、切替板の移動により、測距光路と参照光路を択一的に切り替える。

【0035】

デフォーカスレンズ５６は、入射した光を拡散させて出射させる光学部材である。本実施形態では、デフォーカスレンズ５６は素通しのレンズである。送光部５１から集光されレーザ光として出射し、コリメートレンズ５２で平行光となった測距光Ｌは、デフォーカスレンズ５６でわずかに拡散されて照射半径を広げられて、出射される。

【0036】

デフォーカスレンズ５６を出射した測距光Ｌは、対物レンズ５７へ向かい、これを通過して、測量機本体の下方に出射される。そして、測量機１の測距対象物（本実施形態においては測標２）に反射され、測量機１に同経路で戻ると、今度はビームスプリッタ５３で反射されて受光部５４へ向かい、受光部５４で受光される。

【0037】

受光部５４は、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）からなる。受光部５４での受光信号は、演算部９０（図２参照）に出力される。

【0038】

演算部９０は、メモリとＣＰＵを有するマイクロコンピュータである。解析プログラムがメモリに収納されている。演算部９０は、受光部５４が受信した測距光Ｌと参照光Ｒによる受光信号を解析し、測標２までの距離を算出する。解析には位相差方式、スポット方式など、従来の周知の方法が用いられ、その種類は問わない。器械高計測部４０により測標２までの距離が算出される。これに中心点Ｏから器械高計測部４０までの距離が加算され、器械高Ｔが算出される。

【0039】

（作用効果）
測距光Ｌによる測距について、図４を用いて詳しく説明する。図４は、図１の測標２周辺の拡大図である。本実施形態においては、測距光Ｌは、デフォーカスレンズ５６により、照射半径を僅かに広げられている。このため、測距対象物に照射されると、照射領域ＬＡの光として視認される。測距光Ｌは、照射領域ＬＡ上のいずれかの点で反射されて、受光部５４に受光される。例えば、最初の測距結果が測距点Ｐ１、次の測距結果が測距点Ｐ２、さらに次の測距結果が測距点Ｐ３…のように、照射領域ＬＡ内の任意の一点を測距点Ｐとして測距点Ｐまでの距離が測距結果として算出される。測距される測距点Ｐは、照射領域の光軸上の点、即ち、照射領域ＬＡでの測量機本体の鉛直軸下方点を基準点ＣＰとして、基準点ＣＰを中心として、照射領域ＬＡ内で無作為に選ばれることとなる。演算部９０は、これらランダムな測距点Ｐで反射された受光信号による測距結果を平均化することで、照射領域ＬＡまでの距離の平均が求められる。演算部９０は、照射領域ＬＡまでの距離を測標２までの距離として算出し、この算出結果に中心点Ｏから器械高計測部４０までの高さを加算して、器械高Ｔとする。算出された器械高Ｔは、ディスプレイ２０に表示される。器械高計測部４０は、連続して測距を行うだけで、照射領域ＬＡ内のランダムな一点に対して測距を行うことができ、計測するたびに、測距点は照射領域ＬＡ内で、毎回変更される。器械高計測部４０は、測距光Ｌによる測距を連続して行う。演算部９０は、連続計測した複数の測距結果の平均値を演算することで、照射領域ＬＡまでの平均距離を算出し、これを測標２までの距離とする。

【0040】

演算部９０による測距結果の平均化は、所定の計測時間内で計測された値の平均値でもよく、常に計測値の平均値を取得し、平均値の振れ幅が所定の範囲内に収束するまで計測した結果でもよい。

【0041】

レーザ光による照射点ではなく、照射領域ＬＡまでの距離の平均値を求めることで、照射点における微妙な凹凸や傾きが是正されて、測標２までの距離を精密に測定できる。また手動では補正しきれない測量機１の微妙な水平からの傾きも是正される。このため、容易に器械高Ｔを精密に計測できる。

【0042】

照射領域ＬＡまでの距離を平均化したうえで、測量機１に内蔵されたチルトセンサ８０で計測された傾き、特に水平軸Ｈ回りの傾きで補正して算出すると、より精密に器械高Ｔを算出できて好ましい。これを、図５を用いて説明する。図５は、測量機１または測標２の傾斜状態を示す。図５（Ａ）は水平軸Ｈに対して、測量機１が傾斜している状態を示す。図５（Ｂ）は水平軸Ｈに対して、測標２が傾斜している状態を示す。

【0043】

測量機１には水平軸Ｈに平行に水平気泡管が設けられている。整準作業では、水平気泡管の気泡が真ん中となるように、測量機１の傾きが調整される。水平軸Ｈを基準に傾きを調整するため、水平軸Ｈ回りに僅かに傾いた状態となる場合がある（図５（Ａ）参照）。また、測標２に傾きや凹凸のある場合もある（図５（Ｂ）参照）。即ち、水平軸Ｈに対して、相対的に測量機１や測標２が水平ではない場合があり、その場合、器械高Ｔに誤差が生じる。この誤差を照射領域ＬＡまでの距離を算出することでキャンセルすることができる。測量機１が傾いている場合（図５（Ａ））、内蔵するチルトセンサ８０にて傾斜の角度θが計測されるため、角度θにて算出された器械高Ｔを補正することでより正確な器械高Ｔを求めることができる。測標２に傾きや凹凸のある場合（図５（Ｂ））、照射領域ＬＡで測距値を平均化することで、是正される。

【0044】

照射領域ＬＡは、測標２からはみ出さず、適度な大きさがあると好ましい。このため、測量機１の底面から距離１ｍ離れた位置にある仮想平面への照射領域ＬＡの最大外径が２ｍｍ～３０ｍｍ程度であると好ましく、５ｍｍ～２０ｍｍだとより好ましい。デフォーカスレンズ５６は素通しのレンズに限られず、レンズ曲面が計算されたレンズを用いてもよく、複数のレンズを用いてもよい。測距光Ｌの照射半径を広げてさらに平行光として出射してもよい。照射領域ＬＡの大きさを変更可能に構成してもよい。

【0045】

器械高計測部４０が用いられる距離は、測量機１の設置高さ、即ち、おおむね作業者の視線の高さとなる。拡散光では照射領域も距離に応じて無限に広がるが、器械高計測部４０は使用目的が限定されており、使用距離が短く、加えて使用範囲も狭いため、測距光Ｌが測距対象物に照射される照射領域ＬＡの大きさも所定範囲内に設定できる。

【0046】

本実施形態においては、送光部５１が出射する光は可視光であり、測量機１の下方に照射される測距光Ｌは、求心レーザ光としても用いられる。即ち、コリメートレンズ５２の光軸は鉛直軸２８の中心線Ｖと一致し、測距光Ｌは測量機１の底面から測量機本体の鉛直軸下方へ出射されるため、測距対象物に照射された測距光Ｌは、中心点Ｏを通る測量機本体の鉛直軸下方の目印である求心用スポット光として視認される。求心作業においては、照射された照射領域ＬＡの光の中心と測標２の中心を合わせることで、測量機１を測標２の鉛直軸上に配置することができる。

【0047】

作業者が測標２を基準点として測量機１を設置する場合、測標２のおおむね鉛直上方に、三脚８にて測量機１を配置し、整準台２５の調整ネジで測量機１を水平とする整準作業を行う。ついで器械高計測部４０から測距光Ｌが測量機本体の鉛直軸下方に出射され、測標２に照射領域ＬＡの光として照射されるため、整準状態を保ちながら、測標２に照射された測距光Ｌの中心に測標２の中心が合致するように測量機１をスライドさせて、位置調整を行う。この求心作業により水平状態から傾くことがあり、整準作業と求心作業を繰り返し、測量機１を測標２の鉛直上に水平に配置する。求心作業が完了すると、器械高計測部４０にて測距が行われ、測標２までの距離が算出され、器械高Ｔが取得される。

【0048】

整準作業も、求心作業も、作業者が測量機１に対向した姿勢で行うことができ、器械高Ｔの算出も自動で行われるため、作業者の求心作業の負担、および測量機１の設置の負担が軽減される。

【0049】

求心用の可視レーザ光は、視認性の高い緑色レーザ光であると好ましい。照射される光を基準点に合わせる求心作業の作業性が向上する。緑色レーザ光に限られず、赤色レーザ光やその他の色のレーザ光でも問題ない。

【0050】

また、測距方式ではパルス方式を採用すると好ましい。位相差方式では、照射領域の大きさに限界が生じる可能性があり、照射領域の大きさに依存しないパルス方式が好ましい。

【0051】

本実施形態においては、器械高計測部４０は、器械高計測機能のみならず、求心作業用の求心レーザ光照射機能も備えている。これに限られず、器械高計測部４０は器械高計測機能のみ備え、求心作業は別途行うように構成してもよい。例えば、求心望遠鏡を備えるなど、求心作業には従来の構成を用いても問題ない。

【0052】

本実施形態においては、器械高計測部４０は、鉛直軸２８の上方に配置され、その光学部材も全て鉛直軸２８の上方に配置される。これに限られず、送光部５１を、本体ケーシング１２に取付け、コリメートレンズ５２や対物レンズ５７を中空の鉛直軸２８の内部に配置するなど、器械高計測部４０の光学部材の一部を鉛直軸２８や固定部２４などに配置してもよい。デフォーカスレンズ５６はビームスプリッタ５３の前方に配置したが、測距光路の往路上に配置してあればよく、ビームスプリッタ５３の後方に配置してもよい。

【0053】

また、本実施形態においては、照射形状が点のビーム光を素通しレンズを用いて、照射形状を拡大して略円形状に広げたが、照射領域ＬＡの形状は円形に限られず、ランダムな拡散形状でもよく、所望の形状にレンズを用いて設定してもよい。

【0054】

（変形例）
器械高計測部には、所定範囲の距離画像情報を取得する距離画像センサを用いてもよい。距離画像センサは、測距対象物の画像を取得するとともに、奥行きすなわち、距離を情報として取得する。物体に投影した光が反射により戻って来るまでの時間から距離を求める光飛行時間法や、所定のパターンの光を測距対象物に投影して、その反射像における歪み具合から距離を求めるパターン投影方など、距離の演算については公知の方法を用いてよい。演算部９０は、撮像範囲の光軸を中心とした所定領域における距離の平均値を算出し、器械高Ｔを取得する。

【0055】

図６は変形例として距離画像センサを用いた一例として、器械高計測部１４０の光学的構成を示す。

【0056】

器械高計測部１４０は、送光部１５１は赤外光を出射して測距対象物（測標２）にむけて送光する。器械高計測部１４０は、受光部１５４として、マトリクス配置された複数の撮像素子１５４ａを有する。送光部１５１から出射した測距光Ｌは、測標２で反射して、結像レンズ１５８と通り、受光部１５４に受光される。演算部９０は、受光部１５４で受光された各撮像素子１５４ａの受光信号から、撮像素子１５４ａごとに測距結果を算出する。これにより測距光Ｌにより投影された画像とともに、画像の構成点までの奥行き（距離）までも取得される。測標２の基準点ＣＰ２も画像で取得される。演算部９０は、光軸上の点を中心とした所定領域ＬＡ２のピクセルにおける距離を平均化して、測標２までの距離として、器械高Ｔを算出する。測定結果の平均値取得のために、取得画像から基準点ＣＰ２や所定領域ＬＡ２を作業者が指定してもよい。器械高Ｔの計測範囲であれば、距離画像センサでも十分な精度で計測でき、比較的低コストで実装できる。

【0057】

以上、本発明の好ましい実施形態について述べたが、上記の実施形態は本発明の一例であり、これらを当業者の知識に基づいて組合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0058】

１ ：測量機
２ ：測標
２８ ：鉛直軸
４０ ：器械高計測部
５１ ：送光部
５４ ：受光部
５６ ：デフォーカスレンズ
８０ ：チルトセンサ
９０ ：演算部
１４０ ：器械高計測部
１５１ ：送光部
１５４ ：受光部
１５４ａ ：撮像素子
Ｌ ：測距光
ＬＡ ：照射領域
Ｔ ：器械高

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】