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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-13
(45)【発行日】2022-09-22
(54)【発明の名称】樹木径測定装置及び測定方法
(51)【国際特許分類】
G01B 21/10 20060101AFI20220914BHJP
G01B 11/08 20060101ALI20220914BHJP
G01B 17/00 20060101ALI20220914BHJP
【ＦＩ】
G01B21/10
G01B11/08 Z
G01B17/00 A
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2019016757
(22)【出願日】2019-02-01
(65)【公開番号】P2020125908
(43)【公開日】2020-08-20
【審査請求日】2020-11-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000110778
【氏名又は名称】ニシム電子工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000212739
【氏名又は名称】株式会社シーテック
(74)【代理人】
【識別番号】100092772
【弁理士】
【氏名又は名称】阪本 清孝
(74)【代理人】
【識別番号】100119688
【弁理士】
【氏名又は名称】田邉 壽二
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 浩
(72)【発明者】
【氏名】嶋元 遥
(72)【発明者】
【氏名】村松 浩尚
(72)【発明者】
【氏名】水口 清彦
【審査官】信田 昌男
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－０９６７５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－０６６５５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－３０２２０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０２１８９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭４９－１０３６５５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｂ ２１／１０
Ｇ０１Ｂ １１／０８
Ｇ０１Ｂ １７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹木の直径を測定する装置において、前記樹木に対してＬＥＤ光を照射するＬＥＤ照射部と、前記樹木との最短距離を計測するためのＬＥＤ光を照射する補正用ＬＥＤ照射部と、前記樹木から反射するＬＥＤ光を受光するＬＥＤ受光部とを有するＬＥＤ測距部と、
前記ＬＥＤ照射部を首振り動作させる駆動部と、
前記駆動部の首振り動作を開始させるスイッチ部と、
前記樹木の両端に対するＬＥＤの首振り動作による前記ＬＥＤ照射部からの反射光の有無を元に計測する首振り動作角度、反射光で計測する距離、及び前記計測する距離の最短値を検出したＬＥＤ測距部の中心線からの首振り角度と、前記補正用ＬＥＤ照射部による前記最短距離とにより前記樹木の直径を算出する解析部と、
を備えたことを特徴とする樹木径測定装置。
【請求項2】
前記解析部は、前記距離の最短と前記最短距離とが一致する場合に、前記首振り動作角度の半分の値を基準角度として前記樹木の直径を算出し、
前記距離の最短と前記最短距離とが一致しない場合に、前記基準角度の補正を行って前記樹木の直径を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の樹木径測定装置。
【請求項3】
前記駆動部はモータで構成されるとともに、前記スイッチ部はトリガスイッチで構成され、スイッチのオンで前記モータに通電し自動的に前記首振り動作を行う請求項１又は請求項２に記載の樹木径測定装置。
【請求項4】
前記スイッチ部は、引き金状のスイッチで構成される請求項３に記載の樹木径測定装置。
【請求項5】
前記首振り動作は、前記ＬＥＤ光の照射先が樹木中心から外側端に動作し始め、前記外側端から反対側の外側端に動作して元の位置に戻る動作である請求項１又は請求項２に記載の樹木径測定装置。
【請求項6】
前記首振り動作は、前記ＬＥＤ光の照射先が樹木の一方の外側端の外側から始まり、他方の外側端で終了する請求項１又は請求項２に記載の樹木径測定装置。
【請求項7】
前記解析部は、樹木種類に応じた角度と、前記樹木径測定装置との最短距離に対応する直径とのテーブルを備え、選択された樹木種類により前記テーブルを参照して直径を補正する請求項１又は請求項２に記載の樹木径測定装置。
【請求項8】
樹木径測定装置を用いて樹木の直径を測定する方法であって、前記樹木の両端に対して前記樹木径測定装置に設けた測距及び測径用システムを首振り動作させながら照射し反射光の有無により首振り角度を取得する角度取得手順と、
前記測距及び測径用システムによる反射光で前記樹木との距離を取得する距離取得手順と、
前記測距及び測径用システムとは別の手段で前記樹木と前記樹木径測定装置との最短距離を測定する最短距離測定手順と、
前記距離の最短値と前記最短距離が一致する場合は、前記首振り角度及び前記最短距離から前記樹木の直径を算出する一方、前記距離の最短値と前記最短距離が一致しない場合は、前記首振り角度、前記距離の最短値を検出したＬＥＤ測距部の中心線からの首振り角度と、前記距離の最短値から前記樹木の直径を算出する直径算出手順と、
を含むことを特徴とする樹木径測定方法。
【請求項9】
前記測距及び測径用システムは、ＬＥＤ光を照射し反射光を受光して測距を行う請求項８に記載の樹木径測定方法。
【請求項10】
前記測距及び測径用システムは、超音波を放射し反射波を受信して測距を行う請求項８に記載の樹木径測定方法。
【請求項11】
前記最短距離の測定は、前記樹木に対して前記樹木径測定装置に設けた補正用ＬＥＤを照射し、その反射光を受光することで得る請求項９に記載の樹木径測定方法。
【請求項12】
前記各手順は自動的に複数回行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得する請求項８に記載の樹木径測定方法。
【請求項13】
前記各手順は異なる三つの方向から行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得する請求項８に記載の樹木径測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹木の直径を測定する測定装置に関し、特に測定するに際して、簡便な操作で正確な測定を可能とする樹木径測定装置及び樹木径測定方法に関する。
【背景技術】
【0002】
樹木径測定装置には、樹木を挟むことで樹木径を測定する装置が提案されている。この種の樹木径測定装置は、例えば特許文献１乃至特許文献３の樹木径測定器に示されるように、一対の挟み体で樹木を挟むように配置し、挟み体同士の距離を測定することで樹木の直径を測定する。
【0003】
また、特許文献４の三次元測定対象物の形態調査方法には、樹木に対してレーザ光を照射し、レーザ光による多数の反射点の各点を三次元座標化された点として取得し、これらをコンピュータ上で解析することで、樹木の形態調査を行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特公平７－７２６８８号公報
【文献】特開平２－７８９０１号公報
【文献】特開２０１０－２４３３８３号公報
【文献】特開２０１４－２３２１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１乃至特許文献３に記載の樹木径測定器によれば、一対の挟み体で樹木を一本一本挟み込む必要があるため、測定作業が煩雑になるという問題点があった。
【0006】
特許文献４に記載の三次元測定対象物の形態調査方法によれば、樹木から取得した三次元座標化された点に関して解析するので、処理が複雑になり大掛かりな装置になるという問題点があった。
【0007】
本発明は上記実情に鑑みて提案されたもので、樹木に対してLED照射を行って樹木の直径を測定するに際し、簡便な操作且つ簡単な構成で直径を正確に測定することができる樹木径測定装置及び樹木径測定方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、樹木の直径を測定する樹木径測定装置において、
前記樹木に対してＬＥＤ光を照射するＬＥＤ照射部と、前記樹木との最短距離を計測するためのＬＥＤ光を照射する補正用ＬＥＤ照射部と、前記樹木から反射するＬＥＤ光を受光するＬＥＤ受光部とを有するＬＥＤ測距部と、
前記ＬＥＤ照射部を首振り動作させる駆動部と、
前記駆動部の首振り動作を開始させるスイッチ部と、
前記樹木の両端に対するＬＥＤの首振り動作による前記ＬＥＤ照射部からの反射光の有無を元に計測する首振り動作角度及び反射光で計測する距離と、前記補正用ＬＥＤ照射部による前記最短距離とにより前記樹木の直径を算出する解析部と、
を備えたことを特徴としている。
前記樹木に対してＬＥＤ光を照射するＬＥＤ照射部と、前記樹木との最短距離を計測するためのＬＥＤ光を照射する補正用ＬＥＤ照射部と、前記樹木から反射するＬＥＤ光を受光するＬＥＤ受光部とを有するＬＥＤ測距部と、
前記ＬＥＤ照射部を首振り動作させる駆動部と、
前記駆動部の首振り動作を開始させるスイッチ部と、
前記樹木の両端に対するＬＥＤの首振り動作による前記ＬＥＤ照射部からの反射光の有無を元に計測する首振り動作角度及び反射光で計測する距離と、前記補正用ＬＥＤ照射部による前記最短距離とにより前記樹木の直径を算出する解析部と、
を備えたことを特徴としている。
【0009】
請求項２の発明は、請求項１に記載の樹木の直径を測定する樹木径測定装置において、
前記解析部は、前記距離の最短と前記最短距離とが一致する場合に、前記首振り動作角度の半分の値を基準角度として前記樹木の直径を算出し、前記距離の最短と前記最短距離とが一致しない場合に、前記基準角度の補正を行って前記樹木の直径を算出することを特徴としている。
前記解析部は、前記距離の最短と前記最短距離とが一致する場合に、前記首振り動作角度の半分の値を基準角度として前記樹木の直径を算出し、前記距離の最短と前記最短距離とが一致しない場合に、前記基準角度の補正を行って前記樹木の直径を算出することを特徴としている。
【0010】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の樹木測定装置において、
前記駆動部はモータで構成されるとともに、前記スイッチ部はトリガスイッチで構成され、スイッチのオンで前記モータに通電し自動的に前記首振り動作を行うことを特徴としている。
前記駆動部はモータで構成されるとともに、前記スイッチ部はトリガスイッチで構成され、スイッチのオンで前記モータに通電し自動的に前記首振り動作を行うことを特徴としている。
【0011】
請求項４の発明は、請求項３の樹木測定装置において、
前記スイッチ部は、引き金状のスイッチで構成されることを特徴としている。
前記スイッチ部は、引き金状のスイッチで構成されることを特徴としている。
【0012】
請求項５の発明は、請求項１又は請求項２に記載の樹木径測定装置において、
前記首振り動作は、前記LED光の照射先が樹木中心から外側端に動作し始め、前記外側端から反対側の外側端に動作して元の位置に戻る動作であることを特徴としている。
前記首振り動作は、前記LED光の照射先が樹木中心から外側端に動作し始め、前記外側端から反対側の外側端に動作して元の位置に戻る動作であることを特徴としている。
【0013】
請求項６の発明は、請求項１又は請求項２に記載の樹木径測定装置において、
前記首振り動作は、前記LED光の照射先が樹木の一方の外側端の外側から始まり、他方の外側端で終了することを特徴としている。
前記首振り動作は、前記LED光の照射先が樹木の一方の外側端の外側から始まり、他方の外側端で終了することを特徴としている。
【0014】
請求項７の発明は、請求項１又は請求項２に記載の樹木径測定装置において、
前記解析部は、樹木種類に応じた角度と前記樹木径測定装置との最短距離に対応する直径のテーブルを備え、選択された樹木種類により前記テーブルを参照して直径を補正することを特徴としている。
前記解析部は、樹木種類に応じた角度と前記樹木径測定装置との最短距離に対応する直径のテーブルを備え、選択された樹木種類により前記テーブルを参照して直径を補正することを特徴としている。
【0015】
請求項８の樹木径測定方法は、樹木径測定装置を用いて樹木の直径を測定する方法であって、
前記樹木の両端に対して前記樹木径測定装置に設けた測距及び測径用システムを首振り動作させながら照射し反射光の有無により首振り角度を取得する角度取得手順と、
前記測距及び測径用システムによる反射光で前記樹木との距離を取得する距離取得手順と、
前記測距及び測径用システムとは別の手段で前記樹木と前記樹木径測定装置との最短距離を測定する最短距離測定手順と、
前記距離の最短値と前記最短距離が一致する場合は、前記首振り角度及び前記最短距離から前記樹木の直径を算出する一方、前記距離の最短値と前記最短距離が一致しない場合は、前記首振り角度を補正した角度と前記最短距離から前記樹木の直径を算出する直径算出手順と、
を含むことを特徴としている。
前記樹木の両端に対して前記樹木径測定装置に設けた測距及び測径用システムを首振り動作させながら照射し反射光の有無により首振り角度を取得する角度取得手順と、
前記測距及び測径用システムによる反射光で前記樹木との距離を取得する距離取得手順と、
前記測距及び測径用システムとは別の手段で前記樹木と前記樹木径測定装置との最短距離を測定する最短距離測定手順と、
前記距離の最短値と前記最短距離が一致する場合は、前記首振り角度及び前記最短距離から前記樹木の直径を算出する一方、前記距離の最短値と前記最短距離が一致しない場合は、前記首振り角度を補正した角度と前記最短距離から前記樹木の直径を算出する直径算出手順と、
を含むことを特徴としている。
【0016】
請求項９の樹木径測定方法は、前記測距及び測径用システムについて、ＬＥＤ光を照射し反射光を受光して測距及び測径を行うことを特徴としている。
【0017】
請求項１０の樹木径測定方法は、前記測距及び測径用システムについて、超音波を放射し反射波を受信して測距を行うことを特徴としている。
【0018】
請求項１１の発明は、請求項９の樹木径測定方法において、
前記最短距離の測定は、前記樹木に対して前記樹木径測定装置に設けた補正用LEDを照射し、その反射光を受光することで得ることを特徴としている。
前記最短距離の測定は、前記樹木に対して前記樹木径測定装置に設けた補正用LEDを照射し、その反射光を受光することで得ることを特徴としている。
【0019】
請求項１２の発明は、請求項８の樹木径測定方法において、
前記各手順は自動的に複数回行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得することを特徴としている。
前記各手順は自動的に複数回行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得することを特徴としている。
【0020】
請求項１３の発明は、請求項８の樹木径測定方法において、
前記各手順は異なる三つの方向から行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得することを特徴としている。
前記各手順は異なる三つの方向から行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得することを特徴としている。
【発明の効果】
【0021】
請求項１（樹木径測定装置）によれば、測距用LEDを樹木に照射し、首振り動作による樹木からの反射光で計測した角度と、棒状部を樹木に当接することで得られる樹木との最短距離を基に樹木の直径を算出することができる。
【0022】
請求項２によれば、棒状部に代えて補正用LED照射部を設け、樹木へのLED光の照射で樹木との最短距離を得ることができる。また、最短距離を測定するために、装置を樹木に接触させる必要がないので、樹木から離れた位置から樹木径を測定することができる。
【0023】
請求項３によれば、スイッチのオンで自動的に首振り動作を往復運動で行うことが可能となるので、装置自体の首振り動作を行わせることなく、樹木の中心に装置を向けた状態を維持するだけで、LED光の照射方向を自動的に変化させることができる。
このため、手の動きに連動してLED光の首振り動作を行う場合に比較して、手ぶれの影響を受けることが少なくなり、より正確な直径を測定することができる。
このため、手の動きに連動してLED光の首振り動作を行う場合に比較して、手ぶれの影響を受けることが少なくなり、より正確な直径を測定することができる。
【0024】
請求項４によれば、引き金状のスイッチでトリガ操作による首振り動作を行わせることができる。
【0025】
請求項７によれば、テーブルを使用することで樹木種類に応じて直径を補正することができる。
【0026】
請求項６によれば、樹木の一方の一端側から他方の一端側まで照射先が移動するように首振り動作させることで、最小の首振り角度で樹木の径を検出することができる。
【0027】
請求項７によれば、マップを使用することで樹木種類に応じて直径を補正することができる。
【0028】
請求項８（樹木径測定方法）によれば、測距用システムを樹木に対して首振り動作させることで、樹木に対して計測した角度と、樹木との最短距離を基に樹木の直径を算出することができる。
【0029】
請求項９によれば、樹木に対してLED光を照射し反射光を受光して測距を行うことができる。
【0030】
請求項１０によれば、樹木に対して超音波を放射し反射波を受信して測距を行うことができる。
【0031】
請求項１１によれば、補正用LEDの樹木への照射で樹木との最短距離を得ることができる。
【0032】
請求項１２によれば、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得することで、測定精度を向上させることができる。
【0033】
請求項１３によれば、異なる三つの方向から計測された直径の平均値を取得することで、円形でない樹木の大きさに対して、実際の樹木に近い大きさを把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【発明を実施するための形態】
【0035】
以下、本発明に係る樹木径測定装置の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、全体がピストル型形状で形成された樹木径測定装置の外観構成を示すもので、図２は、樹木径測定装置の機能ブロック図に示すものである。樹木径測定装置は、図１に示すように、測定装置が内在された本体部１と、本体部１から延長される取手部２と、測定装置のスイッチとなる引き金部（スイッチ部を構成するピストル型レバー）３と、本体部１から前方方向に伸長し、樹木に先端部４ａが当接可能な棒状部４と、から構成されている。取手部２を設けたことにより、片手で樹木測定装置を持って引き金部（ピストル型レバー）３を操作できるようになっている。また、取手部２の内部には、後述する電動モータ駆動用の電池が収納されるようになっている。
図１は、全体がピストル型形状で形成された樹木径測定装置の外観構成を示すもので、図２は、樹木径測定装置の機能ブロック図に示すものである。樹木径測定装置は、図１に示すように、測定装置が内在された本体部１と、本体部１から延長される取手部２と、測定装置のスイッチとなる引き金部（スイッチ部を構成するピストル型レバー）３と、本体部１から前方方向に伸長し、樹木に先端部４ａが当接可能な棒状部４と、から構成されている。取手部２を設けたことにより、片手で樹木測定装置を持って引き金部（ピストル型レバー）３を操作できるようになっている。また、取手部２の内部には、後述する電動モータ駆動用の電池が収納されるようになっている。
【0036】
棒状部４は、平らな先端部４ａを有する円柱状又は方柱状等の形状で構成され、先端部４ａを樹木に当接させることで、樹木と測定装置との距離を一定にするバーの役割を有している。また、棒状部４の長さは１８～２２ｃｍ、好ましくは２０ｃｍであり、７０ｃｍ程度までの直径を有する樹木径を測定することができる。なお、棒状部４の長さを１８～２２ｃｍ、とすることで、３０ｃｍや４０ｃｍとするより測定精度が高まることを実測により確認した。
また、樹木径測定装置は、図２の機能ブロック図に示すように、LED測距部１０と、角度検出部２１と、解析部２２と、操作部２３と、表示部２４を備えて構成されている。
また、樹木径測定装置は、図２の機能ブロック図に示すように、LED測距部１０と、角度検出部２１と、解析部２２と、操作部２３と、表示部２４を備えて構成されている。
【0037】
LED測距部１０は、樹木に対してLED光を照射する測距用LED照射部１１と、前記樹木から反射するLED光を受光するLED受光部１３を備えている。
測距用LED照射部１１は、発光部と受光部が一体となって構成され、それぞれ発光部から樹木に対して照射されたLED光の対象物（樹木）からの反射光をLED受光部１３が検出する。
測距用LED照射部１１は、発光部と受光部が一体となって構成され、それぞれ発光部から樹木に対して照射されたLED光の対象物（樹木）からの反射光をLED受光部１３が検出する。
【0038】
測距用LED照射部１１は、樹木の幅方向にLED光を照射させるための首振り機構（駆動部）を備えて構成されている。首振り機構（駆動部）は、駆動源を電動モータとし、LED光の照射方向が１２０度程度の範囲で首振り動作が可能に構成されている。測距用LED照射部１１から照射されたLED光は、樹木で反射しその反射光をLED受光部１３で受光する。
測距用LED照射部１１では、樹木からの反射光を受光することで、照射方向に対応する首振り角度を検出可能としている。
測距用LED照射部１１では、樹木からの反射光を受光することで、照射方向に対応する首振り角度を検出可能としている。
【0039】
角度検出部２１は、測距用ＬＥＤ照射部１１によるＬＥＤ光の照射角度を検出する。樹木の表面が極端に滑らかでない限り、樹木端でのＬＥＤ光照射による乱反射で何らかの反射光を受けることができるため、樹木の左右の外周付近からの反射光を受光すること（反射光の有無）で、樹木の両端位置に対応する首振り角度が検出可能となる。
すなわち、図３に示すように、角度検出部２１による計測は、測距用ＬＥＤ照射部１１の中心線Ｘの位置から、先ず左方向に振ってセンターに対する樹木端部の首振り角度θ１を検出し、次に右方向に振って中央に対する樹木端部の首振り角度（θ１＋θ２）を検出し、センターに戻るように動作する。測距用ＬＥＤ照射部１１から照射されるＬＥＤ光の反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１）及び角度（θ１＋θ２）を記録する。
すなわち、図３に示すように、角度検出部２１による計測は、測距用ＬＥＤ照射部１１の中心線Ｘの位置から、先ず左方向に振ってセンターに対する樹木端部の首振り角度θ１を検出し、次に右方向に振って中央に対する樹木端部の首振り角度（θ１＋θ２）を検出し、センターに戻るように動作する。測距用ＬＥＤ照射部１１から照射されるＬＥＤ光の反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１）及び角度（θ１＋θ２）を記録する。
【0040】
首振り動作は、樹木中心から外側端に照射先を動かすので、樹木の外側端を確実に検出することできる。また、前記外側端から反対側の外側端に動かすことで、反対側の外側端を確実に検出することできる。
また、樹木の直径に対応する首振り角を往復動作により２回測定できるので、その平均を採ることで正確な樹木径を算出することができる。
また、樹木の直径に対応する首振り角を往復動作により２回測定できるので、その平均を採ることで正確な樹木径を算出することができる。
【0041】
測定値（角度や距離）は、内蔵フラッシュＲＯＭ及びＳＤカードに記録されるように構成されている。
また、この樹木径測定装置によれば、図３に示すように、樹木Ｗの側面に棒状部４の先端を接触させ、この状態を維持することにより樹木Ｗに対するLED測距部１０の位置を固定し、予め求めた長さＭを測距用LED照射部１１と樹木Ｗと間の最短距離とすることができる。
また、この樹木径測定装置によれば、図３に示すように、樹木Ｗの側面に棒状部４の先端を接触させ、この状態を維持することにより樹木Ｗに対するLED測距部１０の位置を固定し、予め求めた長さＭを測距用LED照射部１１と樹木Ｗと間の最短距離とすることができる。
【0042】
解析部２２では、LED測距部１１及び角度検出部２１で取得したデータ（θ１，θ２）、予め設定されている長さＭ（樹木との最短距離Ｍ）から樹木の直径を算出する計算が行われる。
【0043】
例えば、計算を簡単にするため、θ１＝θ２とし、最短距離Ｍとして、樹木の直径を算出する場合、樹木が真円であると仮定した時の半径をｒとすると、
（式１）
ｓｉｎθ１＝ｒ／（Ｍ＋ｒ）
ｒ＝Ｍｓｉｎθ１／（１－ｓｉｎθ１）
となる。
そして、直径は、補正係数ｋとした場合、２ｋｒとなる。
（式１）
ｓｉｎθ１＝ｒ／（Ｍ＋ｒ）
ｒ＝Ｍｓｉｎθ１／（１－ｓｉｎθ１）
となる。
そして、直径は、補正係数ｋとした場合、２ｋｒとなる。
【0044】
補正係数ｋは、樹木の種類（松、杉、檜等）によって表面の状態（つるつる、皮がはげやすい、凸凹が多いなど）が異なるため、樹木の種類により０．７～１．０の範囲で予め設定された定数である。テーブルの補正係数ｋは、複数種類の樹木に関して、測定した角度と樹木径測定装置との最短距離に対応する直径について、予め多数の実測データを収集しておき、例えば実測データの平均値より導き出した値である。
【0045】
操作部２３は、樹木の直径を算出するために必要なデータを入力するための設定ボタンとして、本体部１の裏面側に装備されている。設定項目としては、使用履歴を記憶するために入力するユーザーＩＤ、補正係数を選択するために入力する樹木種類等がある。
【0046】
表示部２４は、入力された設定項目、過去の算出データ、測定時刻等が表示されるように、本体部１の裏面側に配置された液晶画面により構成されている。
【0047】
続いて、上述した樹木径測定装置を使用して樹木の測定を行う手順について説明する。
樹木の正面に立ち、樹木径測定装置の取手部２を片手で持ち、棒状部４の先端部４ａを樹木に当接させた状態で、樹木の中心（中心線Ｘ）にLED測距部１０を向けて、引き金部（ピストル型レバー）３を引く。引き金部３の引きがトリガとなって、LED測距部１０の測距用LED照射部１１による首振り動作が開始される。すなわち、ピストルの引き金のように、引き金部３の留め具が外れる位置を超えた時点で電動モータによる所定の首振り動作が自動的に行われる。
そのため、樹木の中心（中心線Ｘ）に沿って棒状部４の先端部４ａを樹木に当接させ、この状態を維持するだけで、測距用LED照射部１１によるLED光の照射方向を自動的に変化させることができる。このため、手の動きに連動してLED照射光の首振り動作を行う場合に比較して、手ぶれの影響を受けることが少なくなり、より正確な直径を測定することができる。
樹木の正面に立ち、樹木径測定装置の取手部２を片手で持ち、棒状部４の先端部４ａを樹木に当接させた状態で、樹木の中心（中心線Ｘ）にLED測距部１０を向けて、引き金部（ピストル型レバー）３を引く。引き金部３の引きがトリガとなって、LED測距部１０の測距用LED照射部１１による首振り動作が開始される。すなわち、ピストルの引き金のように、引き金部３の留め具が外れる位置を超えた時点で電動モータによる所定の首振り動作が自動的に行われる。
そのため、樹木の中心（中心線Ｘ）に沿って棒状部４の先端部４ａを樹木に当接させ、この状態を維持するだけで、測距用LED照射部１１によるLED光の照射方向を自動的に変化させることができる。このため、手の動きに連動してLED照射光の首振り動作を行う場合に比較して、手ぶれの影響を受けることが少なくなり、より正確な直径を測定することができる。
【0048】
なお、図１の例では、トリガスイッチを引き金部３で形成したが、図１における取手部２の前側位置に点線で示したようなボタン部２５を形成し、ボタン部２５の押下をトリガとして首振り動作が自動的に行われるようにしても良い。
【0049】
すなわち、この測距用LED照射部１１による首振り動作により、先ず、図３における中心線Ｘから左側方向にLED光の照射を振り、反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１）を検出し、樹木端で首振り動作を止める（動作３１）。
続いて、樹木端から右側方向にLED光の照射を振り、反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１＋θ２）を検出し、樹木端で首振り動作を止める（動作３２）。
再び、樹木端から左側方向にLED光の照射を振り、中央位置で静止させる（動作３３）。
続いて、樹木端から右側方向にLED光の照射を振り、反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１＋θ２）を検出し、樹木端で首振り動作を止める（動作３２）。
再び、樹木端から左側方向にLED光の照射を振り、中央位置で静止させる（動作３３）。
【0050】
また、上述の例では、首振り動作（樹木径に対応する首振角を２回検出）は、樹木中心から外側端に照射先が移動し始めるように往復運動するようにしたが、樹木の一方の端部からの往復運動による首振り動作（樹木径に対応する首振角を２回検出）で樹木径を算出するようにしてもよい。
更に、首振り動作は、LED光の照射先が樹木の一方の外側端の外側から始まり、他方の外側端で終了する一方向の首振り動作（樹木径に対応する首振角を１回検出）であってもよい。この場合、一方向のみの首振り動作となるので、最小の首振り角度で樹木の径を検出することができる。
更に、首振り動作は、LED光の照射先が樹木の一方の外側端の外側から始まり、他方の外側端で終了する一方向の首振り動作（樹木径に対応する首振角を１回検出）であってもよい。この場合、一方向のみの首振り動作となるので、最小の首振り角度で樹木の径を検出することができる。
【0051】
上述したLED測距部１０のように樹木径計測時にLED光を使用すると、表皮の剥がれ等により誤差が生じるが、樹木の種類によって最適な数値となるように補正を行うことで、正確な直径を算出することが可能となる。
【0052】
上述した樹木径測定装置における直径算出の各手順は自動的に複数回行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得するようにしてもよい。その結果、より正確な直径を算出することができる。
【0053】
この樹木径測定装置によれば、図３に示すように、樹木Ｗと棒状部４の先端とを接触させることにより、LED測距部１０と樹木Ｗの位置を固定させて、予め求めた長さＭを測距用LED照射部１１と樹木Ｗと間の距離とすることができるので、首振り動作による角度のみ測定すれば樹木径を算出できるため、簡単な構成で樹木径を測定する装置とすることができる。
【0054】
図４及び図５は、樹木径測定装置の他の実施形態を示すもので、図１及び図２と同じ構成を採用する部分については同一符号を付している。
図４の樹木径測定装置では、樹木との距離を測定するための棒状部４を省略するとともに、LED測距部１０内に樹木との最短距離を計測するためのLED光を照射する補正用LED照射部１２を設けている。
図４の樹木径測定装置では、樹木との距離を測定するための棒状部４を省略するとともに、LED測距部１０内に樹木との最短距離を計測するためのLED光を照射する補正用LED照射部１２を設けている。
【0055】
LED測距部１０は、樹木に対してLED光を照射する測距用LED照射部１１と、前記樹木との最短距離を計測するためのLED光を照射する補正用LED照射部１２と、前記樹木から反射するLED光を受光するLED受光部１３を備えている。
測距用LED照射部１１及び補正用LED照射部１２は、発光部と受光部が一体となって構成され、それぞれ発光部から樹木に対して照射されたLED光の対象物（樹木）からの反射光をLED受光部１３が検出する。
測距用LED照射部１１及び補正用LED照射部１２は、発光部と受光部が一体となって構成され、それぞれ発光部から樹木に対して照射されたLED光の対象物（樹木）からの反射光をLED受光部１３が検出する。
【0056】
すなわち、測距用LED照射部１１では、樹木からの反射光を受光することで、照射方向に対応する首振り角度を検出可能とするとともに、反射光の受光による時間差で樹木との間で変化する距離を検出可能になっている。樹木との距離は、首振り動作中に随時検出され、最短距離Ｌ（首を振った結果の最短距離）が検出される。
【0057】
補正用LED照射部１２は、樹木と樹木径測定装置との最短距離Ａを計測するためのもので、正面方向に照射したLED光の反射光をLED受光部１３で受光するように構成されている。
補正用LED照射部１２では、測距用LED照射部１１と同様に、反射光の受光による時間差で樹木との間の一定の距離（最短距離Ａ）を検出する。
補正用LED照射部１２では、測距用LED照射部１１と同様に、反射光の受光による時間差で樹木との間の一定の距離（最短距離Ａ）を検出する。
【0058】
この樹木径測定装置の場合、図６に示すように、樹木の正面から離れた位置で樹木径測定装置の取手部２を片手で持ち、樹木の中心（中心線Ｘ）にLED測距部１０を向けて、引き金部（ピストル型レバー）３を引く。そして、測距用LED照射部１１による首振り動作により、図３と同様に、動作３１、動作３２、動作３３が行われ、θ１及びθ２が検出される。測距用LED照射部１１の首振り動作を行っている際には、常時、樹木との距離（最短距離Ｌが含まれる）が検出される。
また、引き金部（ピストル型レバー）３がスイッチとなって、LED測距部１０の補正用LED照射部１２による樹木との最短距離Ａの測距が行われる。
また、引き金部（ピストル型レバー）３がスイッチとなって、LED測距部１０の補正用LED照射部１２による樹木との最短距離Ａの測距が行われる。
【0059】
図６に示すように、測距用LED照射部１１が首振り動作を行った結果検出された距離で最短の距離（最短距離Ｌ）が補正用LED照射部１２による最短距離Ａと数値が一致していれば、LED測距部１０の中心線Ｘ上に樹木Ｗの中心が位置していると判断し、樹木Ｗの中心が中心線Ｘからずれていれば、樹木の直径を算出するに際しての補正が行われる。
【0060】
解析部２２では、LED測距部１０及び角度検出部２１で取得したデータ（θ１，θ２，最短距離Ｌ）、補正用LED測距部で取得したデータ（最短距離Ａ）、から樹木の直径を算出する計算が行われる。
図６に示すように、最短距離Ａと最短距離Ｌが一致し、θ１とθ２とが同じ角度であれば、樹木の直径２ｒは上述した（式１）で算出することができる。
図６に示すように、最短距離Ａと最短距離Ｌが一致し、θ１とθ２とが同じ角度であれば、樹木の直径２ｒは上述した（式１）で算出することができる。
【0061】
また、図６では、樹木の正面にLED測距部１０が位置し、LED測距部１０の中心線Ｘ上に樹木の中心が位置している場合（最短距離Ｌと最短距離Ａが一致）について説明したが、中心線Ｘから樹木の中心位置がずれている場合の計測について、図７を参照しながら説明する。
この場合、測距用LED照射部１１による首振り動作により、先ず、図７における中心線Ｘから左側方向にLED光の照射を振り、反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１＋θ３）を検出し、樹木端で首振り動作を止める（動作３１）。
この場合、測距用LED照射部１１による首振り動作により、先ず、図７における中心線Ｘから左側方向にLED光の照射を振り、反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１＋θ３）を検出し、樹木端で首振り動作を止める（動作３１）。
【0062】
続いて、樹木端から右側方向にLED光の照射を振り、反射光の値が一定範囲を超えた場合に樹木の外周を越えたと判断し、その時の角度（θ１＋θ２＋θ３）を検出し、樹木端で首振り動作を止める（動作３２）。
再び、樹木端から左側方向にLED光の照射を振り、中央位置で静止させる（動作３３）。
また、首振り動作を行っている際には、常時、樹木との距離（最短距離Ｌが含まれる）が検出される。
再び、樹木端から左側方向にLED光の照射を振り、中央位置で静止させる（動作３３）。
また、首振り動作を行っている際には、常時、樹木との距離（最短距離Ｌが含まれる）が検出される。
【0063】
中心線Ｘから樹木Ｗの中心位置がずれている場合、LED光の反射光によりθ１を直接求めることができないが、最短距離Ｌを検出した首振り角度θ３は検出できるので、角度（θ１＋θ３）から角度θ３を減じることでθ１を算出する。
θ１が算出できれば、上述した（式１）により樹木の直径２ｒが算出でき、必要に応じて補正係数ｋを乗じた２ｋｒが算出できる。
θ１が算出できれば、上述した（式１）により樹木の直径２ｒが算出でき、必要に応じて補正係数ｋを乗じた２ｋｒが算出できる。
【0064】
上述した樹木径測定装置における直径算出の各手順は自動的に複数回行われ、複数回計測後に算出した直径の平均値を取得するようにしてもよい。その結果、より正確な直径を算出することができる。
また、上述した測定例では、一方向からのLED光の照射で直径を算出するようにしたが、異なる３方向から計測し記憶された値の平均値を直径とすることで、樹木が真円でない場合においても、実際の樹木の断面積に近い直径を算出することができる。この場合の３方向は、ユーザーが位置を決定し、その位置から樹木径を測定する。
また、上述した測定例では、一方向からのLED光の照射で直径を算出するようにしたが、異なる３方向から計測し記憶された値の平均値を直径とすることで、樹木が真円でない場合においても、実際の樹木の断面積に近い直径を算出することができる。この場合の３方向は、ユーザーが位置を決定し、その位置から樹木径を測定する。
【0065】
上述した各樹木径測定装置によれば、測距用LED照射部１１からのLED光を樹木Ｗに照射し、首振り動作による樹木Ｗからの反射光で計測した角度と、樹木Ｗとの最短距離（棒状部４を設けることで予め設定した値Ｍ、又は、補正用LED照射部１２で得られる樹木との最短距離Ａ）を基に樹木Ｗの直径を算出することができるので、簡便な操作且つ簡単な構成で直径を正確に測定することができる。
【0066】
また、引き金部（ピストル型レバー）３がトリガスイッチとなって測距用LED照射部１１の首振り動作が行われるので、装置自体の首振り動作を行わせることなく、樹木の中心（中心線Ｘ）に測距用LED照射部１１を向けた状態を維持するだけで、測距用LED照射部１１によるLED光の照射方向を自動的に変化させることができる。このため、手の動きに連動してLED照射光の首振り動作を行う場合に比較して、手ぶれの影響を受けることが少なくなり、より正確な直径を測定することができる。
【0067】
上述した各樹木径測定装置においては、LED照射部１０（測距用システム）の測距用及び補正用の光源としてLED光源を使用し、樹木に対してLED光を照射し反射光を受光する構成としたが、樹木に対して超音波を放射し反射波を受信して測距を行う構成であってもよい。
【符号の説明】
【0068】
１…本体部、 ２…取手部、 ３…引き金部（スイッチ部を構成するピストル型レバー）、 ４…棒状部、 ４ａ…先端部、 １０…LED測距部（測距用システム）、 １１…測距用LED照射部（測距用LED）、 １２…補正用LED照射部（補正用LED）、 １３…LED受光部、 ２１…角度検出部、 ２２…解析部、 ２３…操作部、 ２４…表示部、 ２５…ボタン部（スイッチ部）、 Ｗ…樹木。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】