所述追踪部16具有追踪光发生部56，该追踪光发生部56将脉冲光发射为追踪光。所述追踪光发生部56进而具有偏振光旋转部57。该偏振光旋转部57通过旋转偏振光板58射出由所述追踪光发生部56发光的追踪光14b，将所述追踪光14b作为偏振光光线并且以规定的旋转速度(定速旋转)旋转偏振光面。
[0098]因而，从所述追踪部16发射的所述追踪光14b是脉冲光，进而为偏振光面以定速旋转的偏振光光线。
[0099]此外，所述追踪光发生部56关于所述旋转偏振光板58的旋转角设定基准位置。例如，在所述全站仪I被校平的状态下，将偏振光面成为铅直时的所述旋转偏振光板58的旋转角设定为O°。
[0100]所述移动测定机2 (参照图1)除了所述全向棱镜12之外还具备所述追踪光光接收部45 (参照图9)、所述姿态传感器46 (参照图9)。所述追踪光14b被所述全向棱镜12反射并且被所述追踪光光接收部45和所述姿态传感器46光接收。
[0101]该追踪光光接收部45具备固定偏振光板59、光接收传感器60，该光接收传感器60通过所述固定偏振光板59对所述追踪光14b进行光接收。此外，所述固定偏振光板59的偏振光面以例如所述移动测定机2是水平姿态而成为铅直的方式被固定。
[0102]所述光接收传感器60对被旋转的偏振光光线进行光接收，由此，该光接收传感器60所检测的光接收光量按因所述旋转偏振光板58的180°旋转而成为I周期的sin曲线进行变化。
[0103]在如上所述的所述旋转偏振光板58与所述固定偏振光板59的位置关系中，所述移动测定机2是水平姿态，光量成为最大，该移动测定机2倾斜，由此光量减少。因而，如果基于光量变化来检测所述正弦曲线的相位差，则能检测所述移动测定机2的倾斜角。
[0104]来自所述追踪光光接收部45的光接收信号被输出到所述信号处理部61，在该信号处理部61进行放大、Α/D变换等信号处理，被送出到所述副运算控制部26。
[0105]所述追踪光14b由所述定时脉冲检测部62检测。该定时脉冲检测部62根据所述追踪光14b的脉冲发光定时来生成定时信号。此外，在所述追踪光14b重叠示出所述旋转偏振光板58的基准旋转位置的基准信号，所述定时脉冲检测部62也同时检测基准信号。再有，作为基准信号，在所述旋转偏振光板58是基准旋转位置时，使光脉冲的幅度变宽等。
[0106]在所述信号处理部61中，将由所述定时脉冲检测部62生成的定时信号和所检测的基准信号与来自所述姿态传感器46的光接收信号相关联，从所述信号处理部61输出到所述副运算控制部26。
[0107]在该副运算控制部26中，基于光接收信号、定时信号来运算所述正弦曲线，此外基于该正弦曲线和基准信号来运算所述旋转偏振光板58与所述固定偏振光板59的相位差(旋转角)。
[0108]而且，能测定将所述全站仪I作为基准的所述移动测定机2的倾斜。进而，如果所述全站仪I被校平，则能测定相对于所述移动测定机2的铅直的倾斜。
[0109]接下来，对使用了图像的姿态传感器46进行说明。
[0110]该姿态传感器46与所述倾斜传感器44呈一体构成，该姿态传感器46被构成为对追踪光14b进行光接收。此外，所述倾斜传感器44具备摄像部47、所述副运算控制部26、所述副存储部27。
[0111]所述姿态传感器46具有取得数字图像的所述摄像部47。该摄像部47具有光接收元件(未图示)。该摄像部47被设定为在正对所述全站仪1、自身的光轴与该全站仪I的光轴(即追踪光光轴)一致时，所述光接收元件上的光接收位置成为基准位置(例如，光接收元件的中心)。
[0112]因而，当自身的光轴与追踪光光轴发生偏移时，所述光接收元件上的光接收位置也从基准位置偏移。因为偏移量、偏移的方向对应于所述移动测定机2的倾斜量、倾斜方向，所以能基于偏移量、偏移的方向来检测所述移动测定机2的倾斜量、倾斜方向。
[0113]进而，基于定时信号来对所述全站仪I和所述移动测定机2进行同步控制，将由该移动测定机2所测定的结果与测定时所述姿态检测器13检测到的姿态相关联。
[0114]再有，只要使所述全站仪I射出的测距光、追踪光中的至少任一者为脉冲激光即可，也可以对测距光进行脉冲发光而根据测距光来生成定时信号。定时信号既可以在驱动脉冲发光侧基于驱动信号而生成，或者也可以在光接收侧基于光接收信号而生成。
[0115]进而，也可以另外设置定时信号发生器，基于由该定时信号发生器发生的定时信号来进行姿态检测、同步控制。
【主权项】
1.一种三次元测定方法，其中，具备: 全站仪，具有追踪功能；以及 移动测定机，具有对从该全站仪发射的测距光、追踪光进行回射的棱镜，能移动并且能进行测定对象物的三次元测定， 所述全站仪被设置在已知点，所述移动测定机从能从所述全站仪瞄准的任意位置将所述全站仪的方向作为基准来进行测定对象物的三次元测定，所述全站仪对所述移动测定机进行三次元测定的测定位置进行测定，基于所述移动测定机的三次元测定结果和所述全站仪所测定的所述移动测定机的测定位置来进行将所述全站仪作为基准的三次元测定。
2.—种测量系统，其中，具备: 全站仪，被设在已知点，具有追踪功能； 至少一个移动测定机，具有对从该全站仪发射的测距光、追踪光进行回射的棱镜，能移动并且能进行测定对象物的三次元测定；以及 运算控制部， 所述移动测定机具有能进行测定对象物的测距、测角的副测定部和能检测所述移动测定机的测定方向、倾斜、倾斜方向的姿态检测器，所述移动测定机在能从所述全站仪目苗准的任意的测定位置基于所述副测定部的测定结果和所述姿态检测器的检测结果将所述全站仪的方向作为基准来对测定对象物进行三次元测定，所述全站仪对所述测定位置进行三次元测定，所述运算控制部基于由所述移动测定机所得的三次元测定结果和所述全站仪的测定结果来进行将该全站仪作为基准的所述测定对象物的三次元测定。
3.根据权利要求2所述的测量系统，其中，所述移动测定机的所述副测定部是摄像装置，基于从任意两处测定位置摄像的图像和所述姿态检测器的检测结果来进行测定对象物的三次元测定。
4.根据权利要求2所述的测量系统，其中，所述移动测定机的所述副测定部是激光测距器。
5.根据权利要求2所述的测量系统，其中，所述移动测定机的所述副测定部是激光扫描器。
6.根据权利要求2所述的测量系统，其中，所述移动测定机由小型飞行体、搭载在该小型飞行体的摄像装置、以及追踪用棱镜构成。
7.根据权利要求2所述的测量系统，其中，具备权利要求3~权利要求5中的任一项所述的所述移动测定机和权利要求6所述的所述移动测定机。
【专利摘要】本发明涉及三次元测定方法及测量系统。具备：全站仪，被设在已知点，具有追踪功能；至少一个移动测定机，具有对从该全站仪发射的测距光、追踪光进行回射的棱镜，能移动并且能进行测定对象物的三次元测定；以及运算控制部，移动测定机具有能进行测定对象物的测距、测角的副测定部和能检测移动测定机的测定方向、倾斜、倾斜方向的姿态检测器，移动测定机在能从全站仪瞄准的任意测定位置基于副测定部的测定结果和姿态检测器的检测结果将全站仪的方向作为基准来对测定对象物进行三次元测定，全站仪对测定位置进行三次元测定，运算控制部基于由移动测定机所得的三次元测定结果和全站仪的测定结果来进行将该全站仪作为基准的测定对象物的三次元测定。
【IPC分类】G01C15-00
【公开号】CN104613946
【申请号】CN201410599555
【发明人】大友文夫, 熊谷薰, 大谷仁志, 大佛一毅
【申请人】株式会社拓普康
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年10月31日
【公告号】CA2867562A1, EP2869024A1, US20150116693