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(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】P2024142374
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】測量システム
(51)【国際特許分類】
G01C 15/06 20060101AFI20241003BHJP
G01C 15/00 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
G01C15/06 T
G01C15/00 103D
G01C15/00 103E
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023054491
(22)【出願日】2023-03-30
(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】110004060
【氏名又は名称】弁理士法人あお葉国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100207642
【弁理士】
【氏名又は名称】簾内 里子
(74)【代理人】
【識別番号】100077986
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 太一
(74)【代理人】
【識別番号】100139745
【弁理士】
【氏名又は名称】丹波 真也
(74)【代理人】
【識別番号】100187182
【弁理士】
【氏名又は名称】川野 由希
(72)【発明者】
【氏名】西田 信幸
(57)【要約】
【課題】本願発明は、複数のターゲットユニットを備える測量システムに関する。
【解決手段】それぞれ異なる周期で発光する光を識別光として送光する送光器を有する複数のターゲットユニットと、前記識別光を受光可能な受光部と、前記受光部の受光データを演算処理する受光演算処理部と、を備える測量機と、を備え、前記受光演算処理部は、複数の前記ターゲットユニットの中から、１の指定ターゲットユニットの前記識別光の発光する前記周期の所定の自然数倍の時間ごとに、前記受光データを区切り、比較暗合成を行い、前記指定ターゲットユニットの前記識別光を検出する、ことを特徴とする、複数の前記ターゲットユニットの中から１の前記指定ターゲットユニットを識別する測量システムを提供する。発光周期を識別情報として、受光と発光の同期を行うことなく、指定ターゲットユニットを検出する。
【選択図】図１
【解決手段】それぞれ異なる周期で発光する光を識別光として送光する送光器を有する複数のターゲットユニットと、前記識別光を受光可能な受光部と、前記受光部の受光データを演算処理する受光演算処理部と、を備える測量機と、を備え、前記受光演算処理部は、複数の前記ターゲットユニットの中から、１の指定ターゲットユニットの前記識別光の発光する前記周期の所定の自然数倍の時間ごとに、前記受光データを区切り、比較暗合成を行い、前記指定ターゲットユニットの前記識別光を検出する、ことを特徴とする、複数の前記ターゲットユニットの中から１の前記指定ターゲットユニットを識別する測量システムを提供する。発光周期を識別情報として、受光と発光の同期を行うことなく、指定ターゲットユニットを検出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ異なる周期で発光する光を識別光として送光する送光器を有する複数のターゲットユニットと、
前記識別光を受光可能な受光部と、前記受光部の受光データを演算処理する受光演算処理部と、を備える測量機と、
を備え、
前記受光演算処理部は、複数の前記ターゲットユニットの中から、１の指定ターゲットユニットの前記識別光の発光する前記周期のｎ倍の時間ごとに、前記受光データを区切り、比較暗合成を行い、前記指定ターゲットユニットの前記識別光を検出する、
ことを特徴とする、複数の前記ターゲットユニットの中から１の前記指定ターゲットユニットを識別する測量システム。
前記識別光を受光可能な受光部と、前記受光部の受光データを演算処理する受光演算処理部と、を備える測量機と、
を備え、
前記受光演算処理部は、複数の前記ターゲットユニットの中から、１の指定ターゲットユニットの前記識別光の発光する前記周期のｎ倍の時間ごとに、前記受光データを区切り、比較暗合成を行い、前記指定ターゲットユニットの前記識別光を検出する、
ことを特徴とする、複数の前記ターゲットユニットの中から１の前記指定ターゲットユニットを識別する測量システム。
【請求項2】
複数の前記ターゲットユニットは、それぞれプリズムを有し、
前記測量機は、測距光を前記プリズムに送光し、反射した前記測距光を受光して前記プリズムを測距、測角する測量部と、
追尾光を前記プリズムに送光し、反射した前記追尾光を受光して前記プリズムの位置を検出し、前記プリズムを自動追尾する追尾部と、前記測量部および前記追尾部の光学系を格納する望遠鏡と、前記望遠鏡を水平方向に回転する水平回転駆動部および鉛直方向に回転する鉛直回転駆動部と、前記測量部、前記追尾部、前記水平回転駆動部、前記鉛直回転駆動部、および前記受光部を制御する測量機制御部を有し、
前記測量機制御部は、前記水平回転駆動部を駆動させて、前記望遠鏡を水平回転させながら、前記受光部に受光させ、前記受光演算処理部が、前記前記指定ターゲットユニットの前記識別光を検出すると、前記追尾部で周辺を走査させて、前記指定ターゲットユニットの前記プリズムを捕捉してロックする、
ことを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
前記測量機は、測距光を前記プリズムに送光し、反射した前記測距光を受光して前記プリズムを測距、測角する測量部と、
追尾光を前記プリズムに送光し、反射した前記追尾光を受光して前記プリズムの位置を検出し、前記プリズムを自動追尾する追尾部と、前記測量部および前記追尾部の光学系を格納する望遠鏡と、前記望遠鏡を水平方向に回転する水平回転駆動部および鉛直方向に回転する鉛直回転駆動部と、前記測量部、前記追尾部、前記水平回転駆動部、前記鉛直回転駆動部、および前記受光部を制御する測量機制御部を有し、
前記測量機制御部は、前記水平回転駆動部を駆動させて、前記望遠鏡を水平回転させながら、前記受光部に受光させ、前記受光演算処理部が、前記前記指定ターゲットユニットの前記識別光を検出すると、前記追尾部で周辺を走査させて、前記指定ターゲットユニットの前記プリズムを捕捉してロックする、
ことを特徴とする請求項１に記載の測量システム。
【請求項3】
０．５≦ｎ≦２である、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の測量システム。
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の測量システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、複数のターゲットユニットを備える測量システムに関する。
【背景技術】
【0002】
１の測量機に対して、複数のターゲットを用いる測量現場では、複数のターゲットの中から、１のターゲットを指定して測量することがある。この場合、複数のターゲットの中から、指定ターゲットを識別して探し出さなければならない。例えば特許文献１では、鉛直方向に配列したコードを識別情報として備え、レーザスキャンにてコードの情報を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－０８４０６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、レーザスキャンの反射光によりコードを検出しており、反射光であることから識別情報の光度が低く、その分だけ検出精度は低くなってしまう。ターゲットから識別情報として光を出射する場合、出射光であることから光度が高く、その分だけ検出精度は高くなるが、光の出射側と受光側で、同期作業を行う必要がある。
【0005】
本件は、このような問題に鑑みてなされたものであり、光の出射側と受光側で同期作業を行うことなく、識別光を出射する複数のターゲットから、指定したターゲットを探し出すことが可能な測量システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記問題を解決するため、本開示の態様の測量システムにおいては、それぞれ異なる周期で発光する光を識別光として送光する送光器を有する複数のターゲットユニットと、前記識別光を受光可能な受光部と、前記受光部の受光データを演算処理する受光演算処理部と、を備える測量機と、を備え、前記受光演算処理部は、複数の前記ターゲットユニットの中から、１の指定ターゲットユニットの前記識別光の発光する前記周期のｎ倍の時間ごとに、前記受光データを区切り、比較暗合成を行い、前記指定ターゲットユニットの前記識別光を検出し、複数の前記ターゲットユニットの中から１の前記指定ターゲットユニットを識別するように構成した。この態様によれば、比較暗合成により、受光データから指定ターゲットを検出して指定ターゲットを識別できる。
【0007】
また、ある態様においては、前記ターゲットユニットは、それぞれプリズムを有し、前記測量機は、測距光を前記プリズムに送光し、反射した前記測距光を受光して前記プリズムを測距、測角する測量部と、追尾光を前記プリズムに送光し、反射した前記追尾光を受光して前記プリズムの位置を検出し、前記プリズムを自動追尾する追尾部と、前記測量部および前記追尾部の光学系を格納する望遠鏡と、前記望遠鏡を水平方向に回転する水平回転駆動部および鉛直方向に回転する鉛直回転駆動部と、前記測量部、前記追尾部、前記水平回転駆動部、前記鉛直回転駆動部、および前記受光部を制御する測量機制御部を有し、前記測量機制御部は、前記水平回転駆動部を駆動させて、前記望遠鏡を水平回転させながら、前記受光部に受光させ、前記受光演算処理部が、前記前記指定ターゲットユニットの前記識別光を検出すると、前記追尾部で周辺を走査させて、前記指定ターゲットユニットの前記プリズムを捕捉してロックするように構成した。この態様によれば、１の指定ターゲットを指定すれば、指定ターゲットをプリズムロックすることができる。
【0008】
また、ある態様においては、０．５≦ｎ≦２であるものとした。
【発明の効果】
【0009】
以上の説明から明らかなように、複数のターゲットから、指定したターゲットを探し出すことが可能な測量システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の好適な実施形態に係るターゲットユニット、および測量機を含む測量システムの概略構成を示す図である。
【図2】測量機およびターゲットユニットのブロック図である。
【図4】比較暗合成の説明図である。
【図5】比較暗合成の説明図である。
【図6】比較暗合成の説明図である。
【図7】識別光の発光周期と、受光部の受光周期を示す。
【図8】受光部の受光データおよび受光データの比較暗合成を示す。
【図9】指定ターゲットユニット検出のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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合せは、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。
【0012】
（測量システム）
図１は、本発明の好適な実施形態にかかる測量システム１の概要構成を示す図である。測量システム１は、測量機１０、および複数のターゲットユニットＴＵを含んで構成される。
図１は、本発明の好適な実施形態にかかる測量システム１の概要構成を示す図である。測量システム１は、測量機１０、および複数のターゲットユニットＴＵを含んで構成される。
【0013】
測量機１０は、測距・測角機能及び追尾機能を備えたトータルステーションである。測量機１０は、基準点中心上に三脚４を用いて設置される。測量機１０は、整準器の上に設けられた基盤部２ａと、基盤部２ａに対し水平回転軸Ｈ回りに水平回転する托架部２ｂと、托架部２ｂの中央で鉛直回転軸Ｖ回りに鉛直回転する望遠鏡２ｃとを有する。
【0014】
ターゲットユニットＴＵは、ポール６の上端に測量機１０の測量目標物であるプリズム８を有し、ポール６の下端を測定点に概ね鉛直に設置して使用される。プリズム８は、全方位から入射される光を再帰反射する光学特性を有している。
【0015】
ターゲットユニットＴＵは、略水平方向に概ね全周方向に識別光Ｌを送光する送光器７０を有する。ターゲットユニットＴＵが複数ある場合、各送光器７０から出射される識別光Ｌは、それぞれ異なる周期で点滅する光である。以下、識別光Ｌの発光する周期を、発光周期Ｔと称する。
【0016】
識別光Ｌの発光周期Ｔは、取付けられたターゲットユニットＴＵ固有の識別情報となる。測量機１０は、送光器７０から送光される識別光Ｌを受光可能な受光部４０を有し、受光部４０の受光データを解析することにより、特定のターゲットユニットＴＵを検知することを可能としている。
【0017】
図１では、一例として測量システム１に３つのターゲットユニットＴＵ１～ＴＵ３が備えられている場合を示している。ターゲットユニットＴＵ１～ＴＵ３に取付けられた各送光器７０から送光される識別光Ｌ１～Ｌ３は、それぞれ異なる発光周期Ｔ１～Ｔ３で発光する光である。ターゲットユニットＴＵ１～ＴＵ３は、後述する識別光Ｌの発光周期Ｔを除き、同一の構成を有しており、特に指定する場合を除き、これらをまとめてターゲットユニットＴＵと称する。識別光Ｌ、発光周期Ｔについても同様である。
【0018】
（測量機）
図２は、測量機１０およびターゲットユニットＴＵの構成ブロック図である。測量機１０は、モータドライブトータルステーションであり、水平角検出器２１、鉛直角検出器２２、水平回転駆動部Ｍ１、鉛直回転駆動部Ｍ２、入力部２３、表示部２４、測量機通信部２５、測距部２６、追尾部２７、記憶部２８、測量機制御部２９を備える。
図２は、測量機１０およびターゲットユニットＴＵの構成ブロック図である。測量機１０は、モータドライブトータルステーションであり、水平角検出器２１、鉛直角検出器２２、水平回転駆動部Ｍ１、鉛直回転駆動部Ｍ２、入力部２３、表示部２４、測量機通信部２５、測距部２６、追尾部２７、記憶部２８、測量機制御部２９を備える。
【0019】
水平角検出器２１と鉛直角検出器２２は、エンコーダである。水平角検出器２１は、托架部２ｂの回転軸に設けられ、托架部２ｂの水平角を検出する。鉛直角検出器２２は、望遠鏡２ｃの回転軸に設けられ、望遠鏡２ｃの鉛直角を検出する。水平角検出器２１と鉛直角検出器２２で測角部を構成する。
【0020】
水平回転駆動部Ｍ１および鉛直回転駆動部Ｍ２はモータである。水平回転駆動部Ｍ１は托架部２ｂの回転軸を動かし、鉛直回転駆動部Ｍ２は、望遠鏡２ｃの回転軸を動かす。両駆動部の協働により、望遠鏡２ｃの向きが変更される。水平角検出器２１と鉛直角検出器２２とで、測角部を構成する。水平回転駆動部Ｍ１および鉛直回転駆動部Ｍ２とで、駆動部を構成する。
【0021】
入力部２３、表示部２４は、測量機１０のインターフェースである。入力部２３は、電源キー、数字キー、実行キーなどを有し、作業者が、測量機１０の操作や測量機１０に対する情報を入力できる。本実施形態においては、特定のターゲットユニットＴＵの指定や測量作業の指令などは、入力部２３で直接入力するが、別体としてコントローラを備え、コントローラから測量機１０を遠隔操作するように構成してもよい。
【0022】
測量機通信部２５は、外部ネットワークとの通信を可能にするものであり、例えば、インターネットプロトコル（ＴＣＰ／ＩＰ）を用いてインターネットを接続し、ターゲットユニットＴＵと情報の送受信を行う。無線通信はこれに制限されず、既知の無線通信を使用することができる。測量機１０が測量（測距・測角）したデータは、測量機通信部２５を介して処理端末へ送られるように構成してもよい。
【0023】
測距部２６は、送光部と受光部を備え、例えば赤外パルスレーザ等の測距光を送光部から出射し、その反射光を受光部で受光し、測距光と内部参照光との位相から測距する。測角部および測距部２６で測量部を構成する。測量部の光学系は、望遠鏡２ｃに収納される。
【0024】
追尾部２７は、測距光とは異なる波長の赤外線レーザなどを追尾光として出射する追尾送光系と、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサなどのイメージセンサを有する追尾受光系を有する。追尾部２７は、追尾光を含む風景画像と追尾光を除いた風景画像を取得し、両画像を測量機制御部２９に送る。測量機制御部２９は、両画像の差分からターゲット像の中心を求め、ターゲット像の中心と望遠鏡２ｃの視軸中心からの隔たりが一定値以内に収まる位置をターゲットの位置として検出し、常に望遠鏡２ｃがターゲットの方向を向くように、自動追尾する。
【0025】
記憶部２８は、例えばＨＤＤ（Hard Disc Drive）、フラッシュメモリ等のコンピュータ読取可能な記憶媒体である。プリズムロック機能やターゲット識別機能を含む測量機制御部２９の種々の機能を実行するためのプログラムが格納されている。また、記憶部２８は、測量機１０が取得する測定データ等種々のデータを記憶する。
【0026】
測量機制御部２９は、少なくとも１つのプロセッサ（例えばＣＰＵ（Central Processing Unit））と少なくとも１つのメモリ（例えばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory)，ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory）等）を備える制御演算ユニットである。測量機制御部２９は、プロセッサが、機能を実行するためのプログラムをメモリに読み出して実行することにより測量機１０の機能を実行する。制御として、例えば、測量機通信部２５を介した情報の送受信、水平回転駆動部Ｍ１および鉛直回転駆動部Ｍ２による各回転軸の駆動、測距部２６による測距、水平角検出器２１および鉛直角検出器２２による測角、追尾部２７による自動追尾などを行う。
【0027】
測量機制御部２９は、識別機能部２９０を有する。識別機能部２９０は、受光演算処理部２９１と、受光記憶部２９２とを有する。受光部４０が受光した受光データは、受光記憶部２９２に出力される。受光演算処理部２９１は、受光記憶部２９２の受光データを所定の方法で演算処理し、指定されたターゲットユニットＴＵを検出する。
【0028】
（受光部４０）
受光部４０は、受光方向を測量機１０の正面にして、托架部２ｂに固定されている。受光部４０は、ターゲットユニットＴＵから送光される識別光Ｌを受光可能に構成され、信号の取得間隔は、ターゲットユニットＴＵの発光周期よりも小さく、異なる発光周期Ｔの光を受光するのに十分な性能を有している。
受光部４０は、受光方向を測量機１０の正面にして、托架部２ｂに固定されている。受光部４０は、ターゲットユニットＴＵから送光される識別光Ｌを受光可能に構成され、信号の取得間隔は、ターゲットユニットＴＵの発光周期よりも小さく、異なる発光周期Ｔの光を受光するのに十分な性能を有している。
【0029】
本実施形態の受光部４０は、図示しないシンドリカルレンズと長方形受光センサと、水平受光範囲を制限するスリットを鉛直方向に設けて、測量機１０とターゲットとに高低差があっても、ターゲットユニットＴＵの識別光Ｌを受光できるようにしている。
【0030】
受光部４０は、托架部２ｂに固定されていることから、測量機１０を水平回転させながら、識別光Ｌを受光することにより、まず指定のターゲットユニットＴＵの水平方向を検知する。受光部４０を望遠鏡２ｃに設け、望遠鏡２ｃを鉛直方向および水平方向に回転させて、識別光Ｌを受光するように構成してもよい。
【0031】
（ターゲットユニット）
ターゲットユニットＴＵを、図３を用いて説明する。図３（Ａ）はターゲットユニットＴＵの側面図である。図７（Ｂ）は同平面図である。図１に示すターゲットユニットＴＵの斜視図、および図２の構成ブロック図も参照のこと。
ターゲットユニットＴＵを、図３を用いて説明する。図３（Ａ）はターゲットユニットＴＵの側面図である。図７（Ｂ）は同平面図である。図１に示すターゲットユニットＴＵの斜視図、および図２の構成ブロック図も参照のこと。
【0032】
ターゲットユニットＴＵは、ターゲット支持部材であるポール６、プリズム８、および送光器７０を備える。プリズム８は、ポール６の中心軸Ａがプリズム８の光学中心を通過するように、ポール６の上端に支持されている。プリズム８の光学中心とポール６下端までの距離（取付高）は既知である。作業者の移動中は、ポール６の中心軸Ａを鉛直状態に保持しつつ運ばれ、測定点では、ポール６の中心軸Ａを鉛直状態に保持しつつポール６の下端を測定点に当接して、測量機１０で、プリズム８を測距・測角する。
【0033】
送光器７０は、円柱状の外形を有する筐体７６と、光源７４と、送光器制御部７７と、送光器通信部７８とを備える。送光器７０は、プリズム８の上端に、筐体７６の中心軸がポール６の中心軸Ａと一致するように取付けられている。
【0034】
光源７４は、例えば、赤外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、識別光Ｌとして、測距光とも、追尾光とも異なる波長の赤外光を射出する。光源７４は、筐体７６内部の中心近傍に、ポール６の中心軸Ａ周りの全周に向けて識別光Ｌを射出するように取付けられている。筐体７６の外周面には、複数の送光口７５が、ポール６の中心軸Ａと直交する平面上に、周方向に等間隔で配置されている。送光口７５の数は、図示の例において６個であるが、これに限定されない。図７（Ｂ）に示すように、中心軸Ａ周りの全周方向に放射状に識別光Ｌが射出されるようになっていることが好ましい。作業者が、意識的に送光口７５を測量機１０の方向に向ける必要がなく、作業が容易になるからである。しかし、送光方向はこれに限定されず、全周方向の一部、または１方向であってもよい。この場合は、作業者がポール６を回転させて光の射出方向を測量機１０に向ければよいからである。送光器７０の配置は、プリズム８の上端側に限らず、下端側でもよい。また、光源７４を筐体７６内部に設けるのでなく、送光口７５の位置にそれぞれ赤外ＬＥＤを設ける構成とすることもできる。
【0035】
送光器通信部７８は、測量機通信部２５と同等の通信インターフェースであり、測量機１０との通信を可能とする。送光器通信部７８を介して、測量機１０からの命令信号が入力される。
【0036】
送光器制御部７７は、例えば、ＣＰＵと、メモリが基板に実装されたマイクロコントローラであり、光源７４を設定された発光周期Ｔで点滅させるとともに、測量機１０からの命令信号に応じて、光源７４の作動開始／停止を制御する。光源７４の発光周期Ｔの設定は、最初に行われる。発光周期ＴがターゲットユニットＴＵの識別情報であることから、測量中に発光周期Ｔが変更されることなく、常に同一の発光周期Ｔの光が識別光Ｌとして送光される。
【0037】
発光周期Ｔの設定は、測量機１０の入力部２３で行われ、各通信部を介して送光器制御部７７に入力される。発光周期Ｔは、自在に設定できるように構成してもよく、複数ある発光周期Ｔの中から選択されるように構成されてもよい。送光器７０に、発光周期Ｔを選択するスイッチを設けてもよい。いずれの方法を用いて発光周期Ｔを設定しても、ターゲットユニットＴＵごとに異なる発光周期Ｔが設定され、設定された各ターゲットユニットＴＵの発光周期Ｔは、受光演算処理部２９１に記憶される。
【0038】
測量中は、光源７４は常に設定された発光周期Ｔで点灯し、ターゲットユニットＴＵは常に識別光Ｌを送光するように構成されている。これに限られず、測量機１０からの信号に応じて、光源７４の作動および停止を制御するように構成してもよい。これは、省電力の観点から有利である。手動で送光器７０のＯＮ/ＯＦＦができるよう構成されてもよい。送光器７０に入力部を設けて、ポール６を把持する作業者が、発光周期Ｔの設定、光源７４の点灯開始／点灯停止の命令や、測量機１０へ命令の送受信などを行い、測量機１０側の作業者でなく、ターゲットユニットＴＵを把持する作業者が指示を行うように設定してもよい。測量機１０へターゲットユニットＴＵの検出を開始させるスイッチを搭載し、自身のもつターゲットユニットＴＵを見つけるように命令を入力するように構成してもよい。
【0039】
（ターゲットユニット検知機能）
測量機１０は、複数のターゲットユニットＴＵが存在する作業現場において、識別光Ｌを識別し、複数のターゲットユニットＴＵの中から、指定された１のターゲットユニットＴＵを検知する検知機能を有する。
測量機１０は、複数のターゲットユニットＴＵが存在する作業現場において、識別光Ｌを識別し、複数のターゲットユニットＴＵの中から、指定された１のターゲットユニットＴＵを検知する検知機能を有する。
【0040】
本実施形態においては、三つのターゲットユニットＴＵ１～ＴＵ３は、それぞれ異なる発光周期Ｔ１～Ｔ３の識別光Ｌを送光する。具体的には、送光器７０は、識別光Ｌとして、発光周期Ｔでパルス光を出射する。発光はパルス光に限られず、識別光Ｌは、点灯と消灯をそれぞれ所定の間隔で繰り返す点滅光でもよく、点灯と消灯の割合は問わない。
【0041】
識別光Ｌは、送光器７０を中心として水平方向の全周（３６０度）に送光され、測量機１０の受光部４０で受光され、識別機能部２９０で受光データが記憶、演算処理される。本実施形態においては、受光演算処理部２９１が、取得した受光データを所定の方法で演算処理することで、識別光Ｌを検知する。このため、発光のタイミングと受光のタイミングを合わせる必要がなく、受光部４０と送光器７０を同期させる同期作業が不要である。
【0042】
複数あるターゲットユニットＴＵから、指定された１のターゲットユニットＴＵを識別して検知する方法について、詳しく説明する。
【0043】
受光演算処理部２９１は、受光部４０が受光して受光記憶部２９２に記憶された受光データを、所定時間ごとに区切り、所定時間で区切られた受光データを比較暗合成することにより、所定時間を周期として点灯する識別光Ｌを検知する。この所定時間を受光周期ＴＡと称する。なお、受光部４０は、異なる発光周期Ｔの光の点滅を問題なく受光して識別できる（少なくとも１周期の発光を複数回受光できる程度）性能を有する。
【0044】
（比較暗合成）
比較暗合成について、詳しく説明する。比較暗合成とは、例えば複数枚のデジタル画像における同じ座標の画素、あるいは同じ領域の複数画素、の出力を、それぞれ比較して、出力値（輝度）が低いもので置き換える合成手法である。本実施形態においては、随時取得される受光部４０の計測結果（受光データ）を、受光周期ＴＡごとに区切り、基準時間を合わせて計測値を比較し、より小さい値を演算結果として出力する。
比較暗合成について、詳しく説明する。比較暗合成とは、例えば複数枚のデジタル画像における同じ座標の画素、あるいは同じ領域の複数画素、の出力を、それぞれ比較して、出力値（輝度）が低いもので置き換える合成手法である。本実施形態においては、随時取得される受光部４０の計測結果（受光データ）を、受光周期ＴＡごとに区切り、基準時間を合わせて計測値を比較し、より小さい値を演算結果として出力する。
【0045】
【0046】
例えば、図４に示すように、例えば、Ｘ＝０～Ｘ３で、Ｙ＝Ｙ１であるデータＳ１と、Ｘ＝Ｘ１～Ｘ２で、Ｙ＝Ｙ２（Ｙ２＞Ｙ１）のデータＳ２とを、比較暗合成すると、Ｘ＝Ｘ１～Ｘ２でＹ＝Ｙ１のデータＳ３が演算結果として出力される。
【0047】
上記内容を詳しく説明する。図４下図は、データＳ１とデータＳ２とを、原点Ｏ（Ｘ＝０，Ｙ＝０）を合わせて配置している。図４下図に示すように、Ｘ＝０～Ｘ１の範囲では、データＳ１がＹ＝Ｙ１、データＳ２ではＹ＝０である。比較暗合成では、Ｙ値が低い方が出力されるため、両者を比較暗合成すると、Ｘ＝０～Ｘ１の範囲では、Ｙ＝０が出力される。Ｘ＝Ｘ１～Ｘ３の範囲では、データＳ１がＹ＝Ｙ１、データＳ２がＹ＝Ｙ２で、Ｙ１＜Ｙ２であるため、両者を比較暗合成すると、Ｙ＝Ｙ１が出力される。Ｘ＝Ｘ２～Ｘ３の範囲では、データＳ１がＹ＝Ｙ１、データＳ２ではＹ＝０であり、両者を比較暗合成すると、Ｘ＝Ｘ２～Ｘ３の範囲では、Ｙ＝０が出力される。直観的には、データＳ１とデータＳ２とを原点を合わせて重ね合わせ、重複する領域が、比較暗合成による演算結果となる。
【0048】
受光演算処理部２９１は、受光部４０で受光された受光データＬＯＧを、受光周期ＴＡごとに区切り、周期受光データｌｏｇ１，ｌｏｇ２，ｌｏｇ３…とし、順次比較暗合成していく。
【0049】
【0050】
取得された受光データＬＯＧにおいて、受光周期ＴＡの範囲で区切られた最初のデータ（１周期目の取得データ：第１周期受光データｌｏｇ１）と、その次の受光周期ＴＡのデータ（２周期目の取得データ：第２周期受光データｌｏｇ２）を比較暗合成した結果を示す。
【0051】
【0052】
発光周期Ｔと受光周期ＴＡが同一の場合、図５（Ａ）に示すように、一回目の発光周期Ｔに取得される受光データも、二回目の発光周期Ｔに取得される受光データも、ほぼ同等であり、二つの受光データを比較暗合成しても、受光データと略同じものが出力される。
【0053】
これに対し、発光周期Ｔと受光周期ＴＡが異なる場合、図５（Ｂ）に示すように、一回目の発光周期に取得される受光データと、二回目の発光周期で取得される受光データとでは、受光のタイミングが異なるため、比較暗合成すると、出力値がほぼ０となる。
【0054】
また、異なる発光周期Ｔの二つの識別光Ｌを、同時に受光する場合がある。図６に示すように、二つの識別光を同時に受光した場合、周期の異なる光を受光することから、発光のタイミングが重なっても、二回目の発光では発光のタイミングには周期の差だけ発光のタイミングにずれが生じることとなる。一方の光の発光周期Ｔ＝受光周期ＴＡであれば、比較暗合成の結果、発光周期Ｔが受光周期ＴＡの計測データだけが出力される。もちろん、いずれの受光した光の発光周期Ｔが受光周期ＴＡと異なる場合、比較暗合成すると、受光量がほぼ０のデータが出力される。
【0055】
すなわち、受光周期ＴＡと発光周期Ｔとを同一とし、取得した受光データを、受光周期ＴＡで区切り、区切られた受光データを比較暗合成すると、発光周期Ｔの光だけを検出することができる。
【0056】
（受光データ）
図７は、受光部４０の所定時間（受光周期ＴＡ）ごとの区切りと、第１ターゲットユニットＴＵ１～第３ターゲットユニットＴＵ３の識別光Ｌ１～ＬＵ３の発光を、一例として示す。横軸は経過時間を示す。
図７は、受光部４０の所定時間（受光周期ＴＡ）ごとの区切りと、第１ターゲットユニットＴＵ１～第３ターゲットユニットＴＵ３の識別光Ｌ１～ＬＵ３の発光を、一例として示す。横軸は経過時間を示す。
【0057】
ターゲットユニットＴＵ１～ＴＵ３は、識別光Ｌ１～Ｌ３として、それぞれ異なる発光周期Ｔ１～Ｔ３で発光する。図７においては、発光は短時間発光のパルス光とする。
【0058】
識別光Ｌ１～Ｌ３が受光部４０で受光されると、受光データとして受光記憶部２９２に随時出力されて記憶される。次に、記憶された受光データは、受光演算処理部２９１で、設定された受光周期ＴＡごとに区切られ、区切られた受光データは、第１周期受光データｌｏｇ１、第２周期受光データｌｏｇ２、第３周期受光データｌｏｇ３…とされ、順次、比較暗合成されていく。受光データを区切る受光周期ＴＡを、識別したいターゲットユニットＴＵの識別光Ｌの発光周期Ｔにすることにより、識別したいターゲットユニットＴＵの識別光Ｌを識別することができる。
【0059】
図７では、第１ターゲットユニットＴＵ１の第１識別光Ｌ１の点灯、第２ターゲットユニットＴＵ２の第２識別光Ｌ２の点灯、第３ターゲットユニットＴＵ３の第３識別光Ｌ３の点灯、および受光部４０の受光データが区切られる、受光周期ＴＡごとの区切りを共に示している。一例として、第１ターゲットユニットＴＵ１の識別光Ｌ１を識別する方法について説明する。第１ターゲットユニットＴＵ１が選択されると、受光周期ＴＡに、識別光Ｌ１の発光周期Ｔ１が設定される。
【0060】
識別光Ｌ１～Ｌ３は、異なる発光周期Ｔ１～Ｔ３で発光するため、例え、最初に全てが同時に発光し始めても、発光するタイミングはずれていく。
【0061】
図８に、三つのターゲットユニットＴＵ１～ＴＵ３から送光された識別光Ｌ１～Ｌ３を全て受光部４０が受光した場合の受光データを示す。図８には、さらに、受光データを受光周期ＴＡで区切った、第１周期の受光データｌｏｇ１と第２周期の受光データｌｏｇ２を示す。
【0062】
第１周期の受光データｌｏｇ１と第２周期の受光データｌｏｇ２には、いずれも第１識別光Ｌ１、第２識別光Ｌ２、および第３識別光Ｌ３の発光が受光信号として検出されている。第１識別光Ｌ１の発光周期Ｔ１は、受光周期ＴＡと同じであるため、第１周期の受光データｌｏｇ１，第２周期の受光データｌｏｇ２・・・のいずれにも同じタイミングで第１識別光Ｌ１の発光が受光されている。これに対し、他の識別光Ｌ２、Ｌ３は、受光周期ＴＡとは発光する周期が異なるため、第１周期の受光データｌｏｇ１、第２周期の受光データｌｏｇ２で、発光のタイミングが異なって検出される。
【0063】
このため、第１周期の受光データｌｏｇ１と、第２周期の受光データｌｏｇ２を比較暗合成すると、受光周期ＴＡごとに同じタイミングで発光する第１識別光Ｌ１だけが出力される。
【0064】
同様に、第２ターゲットユニットＴＵ２を識別したい場合には、受光周期ＴＡに第２識別光Ｌ２の発光周期Ｔ２を設定することにより、受光信号の中から、第２識別光Ｌ２だけを検出することができる。
【0065】
これにより、複数のターゲットユニットＴＵの中から、特定のターゲットユニットＴＵを識別することができる。受光部４０は、測量機１０の正面に受光方向を向けて配置されているため、特定のターゲットユニットＴＵの識別光Ｌを検出したとき、測量機１０は水平方向において、その特定のターゲットユニットＴＵの方向を向いていることとなる。追尾部２７の追尾光を出射しながら、望遠鏡２ｃを上下に振ってプリズムサーチすることで、特定のターゲットユニットＴＵのプリズム８をロックすることができる。
【0066】
各ターゲットユニットＴＵ１～ＴＵ３の識別光Ｌ１～Ｌ３の発光周期Ｔ１～Ｔ３は、測量機制御部２９で記憶される。検出したいターゲットユニットＴＵを選択すると、受光周期ＴＡに選択したターゲットユニットＴＵの発光周期Ｔが設定される。
【0067】
上記例では、説明を分かりやすくするため、受光周期ＴＡを、第１ターゲットユニットＴＵ１の識別光Ｌ１の１周期（受光周期ＴＡ＝識別光Ｌ１の１周期）としたが、これに限られず、受光周期ＴＡは、識別するターゲットユニットＴＵの発光周期のｎ周期の時間に設定されればよい。好ましくは０．５≦ｎ≦２であり、たとえば、第１識別光Ｌ１の発光周期Ｔ１＝１０ｍｓの場合、受光周期ＴＡは、５ｍｓより大きく、２０ｍｓより小さく設定される。
【0068】
このため、複数の識別光Ｌの発光周期Ｔは、それぞれ異なる周期、かつ、公約倍数がｎ倍以下の倍数となる周期は避けて設定されることが好ましい。発光周期の制限は、発光周期同士の関係で決定されるため、各ターゲットユニットＴＵの発光周期Ｔは、発光の間隔時間が発光時間分以上ずれる周期となっていればよい。また、他の発光周期のｍ倍や１／ｍ（ｍは自然数）とならない周期に設定されることが望ましい。
【0069】
また、上記例では、第１周期の受光データｌｏｇ１と第２周期の受光データｌｏｇ２を比較暗合成しただけであるが、好ましくは、さらに第３周期の受光データｌｏｇ３、第４受光データｌｏ４を比較暗合成すると、検出の確実性が向上して好ましい。演算結果による検出の確実性と、判定時間とのバランスがよさから、比較暗合成の回数が、１～３回が好ましい。また、連続した周期の比較暗合成したものを複数回平均してもよい。
【0070】
上記構成によれば、ターゲットユニットＴＵの送光器７０と、受光部４０との同期を行うことなく、複数の識別光Ｌの受光信号から、識別しない信号のみを検出することができる。周期受光データｌｏｇを所定回数だけ比較暗合成するだけで、識別したい識別光Ｌを検出できるため、検出するまでに時間が短い。ターゲットユニットＴＵが発光しているため、受光部４０の受光量が多く、検出の精度が高い。
【0071】
特定の識別光Ｌを検出することにより、ターゲットユニットＴＵを識別することができる。指定のターゲットユニットＴＵの識別光Ｌを目印として、追尾部２７でプリズムサーチを行い、ロックすることで、複数のターゲットユニットＴＵの中から、特定のターゲットユニットＴＵを追尾・測距・測角することができる。
【0072】
（作業フロー）
複数あるターゲットユニットＴＵから、特定のターゲットユニット（一例として第１ターゲットユニットＴＵ１）をロックして、測量する作業工程フローを説明する。図７は、測量システム１を用いた測量作業の工程フローである。
複数あるターゲットユニットＴＵから、特定のターゲットユニット（一例として第１ターゲットユニットＴＵ１）をロックして、測量する作業工程フローを説明する。図７は、測量システム１を用いた測量作業の工程フローである。
【0073】
まず、ステップＳ１０１で、ターゲットユニットＴＵ１～ＴＵ３に備えられた各送光器７０が、識別光Ｌ１～Ｌ３の送光を開始する。光源７４は発光周期Ｔ１～Ｔ３で点灯を開始し、出射光は、送光口７５から識別光Ｌ１～Ｌ３として全周方向に送光される。発光周期Ｔ１～Ｔ３は、受光演算処理部２９１で記憶される。ターゲットユニットＴＵ１～ＴＵ３は、識別光Ｌ１～Ｌ３を送光しながら運ばれ、測量現場で、各々配置される。
【0074】
次に、ステップＳ１０２に移行して、識別したい特定のターゲットユニットＴＵ（第１ターゲットユニットＴＵ１）が指定される。測量機１０の入力部２３で、第１ターゲットユニットＴＵ１を選択して入力してもよい。第１ターゲットユニットＴＵ１を把持する作業者が、図示しないコントローラや送光器７０の入力部から入力を行い、通信部を介して、測量機制御部２９に命令が入力されてもよい。
【0075】
次に、ステップＳ１０３に移行して、受光周期ＴＡに、第１識別光Ｌ１の１周期（一例として、ｎ＝１）が設定され、受光部４０が受光を開始する。
【0076】
次に、ステップＳ１０４に移行して、測量機１０がサーチを開始する。水平回転駆動部Ｍ１を駆動させて、托架部２ｂを水平回転軸Ｈ回りに水平回転させる。回転の間も、受光部４０は受光を行う。
【0077】
次に、ステップＳ１０５に移行して、受光部４０で受光された信号は、受光データＬＯＧとして随時、受光記憶部２９２に出力されて記憶され、記憶された受光データＬＯＧが受光演算処理部２９１で演算処理される。受光部４０の受光データは、第１識別光Ｌ１の１周期ごとに区分される（ｎ＝１の場合）。受光周期ＴＡごとに受光データが取得される都度、比較暗合成される。所定回数の比較暗合成が行われた結果、所定値以上の値が検出された場合、検出された光が第１識別光Ｌ１と判定される。
【0078】
次に、ステップＳ１０６に移行して、望遠鏡２ｃで第１ターゲットユニットＴＵ１のプリズム８を視準させるため、サーチを行う。第１識別光Ｌ１が検出されると、測量機制御部２９は、水平回転を停止する。ついで鉛直回転駆動部Ｍ２の駆動により、望遠鏡２ｃを上下方向に駆動させて、追尾部２７の追尾光を上下に走査させ、プリズム８の鉛直方向を検知し、ロックする。
【0079】
次に、ステップＳ１０７に移行して、第１ターゲットユニットＴＵ１のプリズム８の測距・測角を行う。
【0080】
以上、本発明の好ましい実施の形態について述べたが、上記の実施の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み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】
【0081】
１ ：測量システム
２ｃ ：望遠鏡
８ ：プリズム
１０ ：測量機
２１ ：水平角検出器（測量部）
２２ ：鉛直角検出器（測量部）
２６ ：測距部（測量部）
２７ ：追尾部
２９ ：測量機制御部
４０ ：受光部
７０ ：送光器
２９０ ：識別機能部
２９１ ：受光演算処理部
２９２ ：受光記憶部
Ｌ ：識別光
ＬＯＧ ：受光データ
Ｍ１ ：水平回転駆動部
Ｍ２ ：鉛直回転駆動部
ＴＡ ：受光周期
ＴＵ ：ターゲットユニット
２ｃ ：望遠鏡
８ ：プリズム
１０ ：測量機
２１ ：水平角検出器（測量部）
２２ ：鉛直角検出器（測量部）
２６ ：測距部（測量部）
２７ ：追尾部
２９ ：測量機制御部
４０ ：受光部
７０ ：送光器
２９０ ：識別機能部
２９１ ：受光演算処理部
２９２ ：受光記憶部
Ｌ ：識別光
ＬＯＧ ：受光データ
Ｍ１ ：水平回転駆動部
Ｍ２ ：鉛直回転駆動部
ＴＡ ：受光周期
ＴＵ ：ターゲットユニット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
