(57)【要約】  本発明は、少なくとも一つの支持部（２ａ；２ｂ）を有する支柱（２）を備えた上部部分（１ａ）と、電子ディスプレイ制御ユニット（４）と、電気接触部材（６ａ）を備えたトータルステーションデータインターフェース（６）と、少なくとも一つの機械的支持インターフェース（８ａ；８ｂ）と少なくとも一つの対応する機械的上部アタッチメントインターフェース（２１ａ；２１ｂ）とによって脱着自在に前記支柱（２）及び望遠鏡（３）と機械的に結合する上部アタッチメント（２０）と、を備えた測地用トータルステーションに関する。前記トータルステーションデータインターフェース（６）は、前記支持部（２ａ；２ｂ）の上に設けられ、前記上部アタッチメント（２０）は、周辺コンポーネントを収容し、電気接触部材（２３ａ）を備え、周辺コンポーネントとデータ送信によって接続する上部アタッチメントデータインターフェース（２３）を有する。前記機械的支持インターフェース（８ａ；８ｂ）と、機械的上部アタッチメントインターフェース（２１ａ；２１ｂ）と、トータルステーションデータインターフェース（６）と、上部アタッチメントデータインターフェース（２３）とは、前記上部アタッチメント（２０）が前記支持部（２ａ；２ｂ）と結合することによって、トータルステーションデータインターフェース（６）と上部アタッチメントデータインターフェース（２３）との接触部材（６ａ，２３ａ）が相互に電気的に接触するように設けられる。
2008528989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直軸（Ｖ）周りに回転自在の上部部分（１ａ、１ｂ）と、
少なくとも一つの支持部（２ａ；２ｂ）を備えた支柱（２）と、
少なくとも一つの前記支持部（２ａ；２ｂ）に設けられ、水平傾斜軸（Ｈ）周りに前記支柱に対して回転自在で、目標点に照準を合わせることができて、電気的センサー手段を用いて前記目標点までの距離を測定可能な照準用望遠鏡（３）と、
前記電気的センサー手段で得られた測定データが供給されるて、前記目標点の位置が測定され、光学的に表示され、記憶される電子ディスプレイ制御ユニット（４）と、
前記ディスプレイ制御ユニット（４）とのデータリンクを有し、少なくとも一つの周辺コンポーネントとのデータリンクを可能とするための電気接触部材（６ａ）を有する少なくとも一つのトータルステーションデータインターフェース（６）と、
少なくとも一つの前記支持部（２ａ；２ｂ）の上向き面（７ａ；７ｂ）に設けられた少なくとも一つの機械的支持インターフェース（８ａ；８ｂ）と、上部アッタチメント（２０ａ、２０ｂ）の対応する機械的上部アタッチメントインターフェース（２１ａ；２１ｂ）とによって、前記支持部（２）と前記望遠鏡（３）とに脱着自在に機械的に結合する上部アタッチメント（２０ａ；２０ｂ）と、を備えた一定距離離れた目標点までの水平角度と垂直角度と距離の光学的測定のための測地用トータルステーションであって、
前記トータルステーションデータインターフェース（６）が、少なくとも一つの前記支持部（２ａ；２ｂ）の上向き面（７ａ；７ｂ）に設けられ、
前記上部アタッチメント（２０ａ、２０ｂ）が少なくとも一つの周辺コンポーネントを備え、電気接触部材（２３ａ）を有し前記周辺コンポーネントとのデータリンクを有する少なくとも一つの上部アタッチメントデータインターフェース（２３）を有し、
明確な案内によって前記上部アタッチメント（２０ａ、２０ｂ）を前記支持部（２ａ；２ｂ）に結合させることによって、前記トータルステーションデータインターフェース（６）の前記電気接触部材（６ａ）と前記上部アタッチメントインターフェース（２３）の前記電気接触部材（２３ａ）とが相互に電気的に接触するように、前記機械的支持インターフェース（８ａ；８ｂ）と、前記機械的上部アタッチメントインターフェース（２１ａ；２１ｂ）と、前記トータルステーションデータインターフェース（６）と、前記上部アタッチメントインターフェース（２３）とが設けられることを特徴とする測地用トータルステーション。
【請求項２】
前記支柱（２）が上部でフォーク状に開く形状であって、二つの前記支持部（２ａ、２ｂ）を有し、その間に前記照準用望遠鏡（３）が設けられ、それぞれの前記支持部には前記機械的支持インターフェース（８ａ；８ｂ）が備えられ、
前記上部アタッチメント（２０ａ、２０ｂ）の二つの対応する前記機械的上部アタッチメントインターフェース（２１ａ；２１ｂ）によって、前記上部アタッチメント（２０ａ、２０ｂ）は前記上部部分（１）の上で脱着自在に機械的に結合し、二つの前記支持部（２ａ；２ｂ）を互いに接続させることを特徴とする請求項１記載の測地用トータルステーション。
【請求項３】
前記上部アタッチメント（２０ｂ）が、複数の部品から構成され、
１）少なくとも一つの前記機械的上部アタッチメントインターフェース（２１ａ；２１ｂ）と、
２）少なくとも一つの前記上部アタッチメントデータインターフェース（２３）と
３）少なくとも一つの前記上部アタッチメントデータインターフェース（２３）とのデータリンクを有する少なくとも一つのアダプター弓部データインターフェース（２５、２５’）と
４）少なくとも一つの機械的アダプター弓部インターフェース（２６、２６’）と
を有するアダプター弓部（２４）と、
１）周辺コンポーネントを脱着自在に機械的にアダプター弓部と結合させる機械的周辺コンポーネントインターフェース（３１、３１’）と、
２）周辺コンポーネントデータインターフェース（３２、３２’）と
を有する少なくとも一つの周辺コンポーネントとを備え、
明確な案内によって前記周辺コンポーネントを前記アダプター弓部（２４）と結合させることによって、前記アダプター弓部データインターフェース（２５、２５’）の電気接触部材（２５ａ、２５ａ’）と前記周辺コンポーネントデータインターフェース（３２、３２’）の電気接触部材（３２ａ、３２ａ’）とが互いに電気的に接触するように、前記機械的アダプター弓部インターフェース（２６、２６’）と、前記機械的周辺コンポーネントインターフェース（３１、３１’）と、前記アダプター弓部データインターフェース（２５、２５’）と、前記周辺コンポーネントデータインターフェース（３２、３２’）とが設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の測地用トータルステーション。
【請求項４】
前記上部アタッチメント（２０ｂ）が、二つの前記周辺コンポーネントを備え、
前記アダプター弓部（２４）が、二つの前記アダプター弓部データインターフェース（２５、２５’）と、二つの前記機械的アダプター弓部インターフェース（２６、２６’）とを有し、
二つの前記機械的アダプター弓部インターフェース（２６、２６’）のうち一つが、垂直軸（Ｖ）に対して前記アダプター弓部（２４）の中央に対称的に設けられていることを特徴とする請求項３記載の測地用トータルステーション。
【請求項５】
前記周辺コンポーネントが無線信号（４１、４１’）を受信するための無線受信ユニット（４０、４０’）からなり、
前記無線受信ユニット（４０、４０’）が、少なくとも前記上部アタッチメントデータインターフェース（２３）と前記トータルステーションデータインターフェース（６）とを介して前記ディスプレイ制御ユニット（４）とのデータリンクを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載の測地用トータルステーション。
【請求項６】
前記無線受信ユニットが、衛星信号を受信するための衛星位置測定ユニット（４２）、特にＧＰＳ受信ユニットからなり、それによって前記トータルステーションの絶対位置が測定可能であり、
衛星位置データが少なくとも前記上部アタッチメントデータインターフェース（２３）と前記トータルステーションデータインターフェース（６）とを介して前記ディスプレイ制御ユニット（４）に供給されることを特徴とする請求項５記載の測地用トータルステーション。
【請求項７】
衛星信号受信アンテナ（４２ａ）のアンテナ中央（Ａ）が前記垂直軸（Ｖ）上にあるように、前記衛星位置測定ユニット（４２）の前記衛星信号受信アンテナ（４２ａ）が前記上部アタッチメント（２０ｂ）上に設けられることを特徴とする請求項６記載の測地用トータルステーション。
【請求項８】
前記周辺コンポーネントが、無線信号（４５）を送信するための無線送信ユニット（４４）からなり、
前記無線送信ユニット（４４）が、少なくとも前記上部アタッチメントデータインターフェース（２３）と前記トータルステーションデータインターフェース（６）とを介して前記ディスプレイ制御ユニット（４）とのデータリンクを有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１に記載の測地用トータルステーション。
【請求項９】
上部が開放され、フォーク状をし、二つの支持部（２ａ、２ｂ）を有する支柱（２）を備えた、測地トータルステーションの回転自在の上部部分（１）のための上部アタッチメント（２０ａ、２０ｂ）であって、
前記二つの支持部は、どちらも少なくとも一つの機械的支持インターフェース（８ａ、８ｂ）を上向き面（７ａ；７ｂ）に有し、
前記二つの支持部のうち少なくとも一つは、トータルステーションのディスプレイ制御ユニット（４）へのデータリンクを有し、少なくとも一つの周辺コンポーネントへのデータリンクを可能にするための電気接触部材（６ａ）を有するトータルステーションデータインターフェース（６）を前記上向き面（７ａ；７ｂ）に備え、
上部アタッチメント（２０ａ、２０ｂ）が、前記機械的支持インターフェース（８ａ、８ｂ）に対応し、前記上部アタッチメント（２０ａ、２０ｂ）が脱着自在に前記支柱（２）と機械的に結合できるように設けられた機械的上部アタッチメントインターフェース（２１ａ、２１ｂ）を有し、
前記上部アタッチメント（２０ａ、２０ｂ）が、少なくとも一つの前記周辺コンポーネントを備え、また電気接触部材（２３ａ）を有し前記周辺コンポーネントへのデータリンクを有する少なくとも一つの上部アタッチメントデータインターフェース（２３）を有し、
明確な案内によって前記上部アタッチメント（２０）を前記支持部（２ａ、２ｂ）と結合させることによって、前記トータルステーションデータインターフェース（６）の前記電気接触部材（６ａ）と、前記上部アタッチメントデータインターフェース（２３）の前記電気接触部材（２３ａ）とが、相互に電気的に接触するように、前記機械的上部アタッチメントインターフェース（２１ａ、２１ｂ）と前記上部アタッチメントデータインターフェース（２３）とが、前記機械的支持インターフェース（８ａ、８ｂ）と前記トータルステーションデータインターフェース（６）とに対して設けられていることを特徴とする上部アタッチメント（２０ａ、２０ｂ）。
【請求項１０】
前記上部アタッチメント（２ｂ）が複数の部品から構成され、
１）少なくとも一つの前記機械的上部アタッチメントインターフェース（２１ａ；２１ｂ）と、
２）少なくとも一つの前記上部アタッチメントデータインターフェース（２３）と
３）少なくとも一つの前記上部アタッチメントデータインターフェース（２３）とのデータリンクを有する少なくとも一つのアダプター弓部データインターフェース（２５、２５’）と
４）少なくとも一つの機械的アダプター弓部インターフェース（２６、２６’）と
を有するアダプター弓部（２４）と、
１）周辺コンポーネントを脱着自在に機械的にアダプター弓部と結合させる機械的周辺コンポーネントインターフェース（３１、３１’）と、
２）周辺コンポーネントデータインターフェース（３２、３２’）と
を有する少なくとも一つの周辺コンポーネントとを備え、
明確な案内によって前記周辺コンポーネントを前記アダプター弓部（２４）と結合させることによって、前記アダプター弓部データインターフェース（２５、２５’）の電気接触部材（２５ａ、２５ａ’）と前記周辺コンポーネントデータインターフェース（３２、３２’）の電気接触部材（３２ａ、３２ａ’）とが互いに電気的に接触するように、前記機械的アダプター弓部インターフェース（２６、２６’）と、前記機械的周辺コンポーネントインターフェース（３１、３１’）と、前記アダプター弓部データインターフェース（２５、２５’）と、前記周辺コンポーネントデータインターフェース（３２、３２’）とが設けられること
を特徴とする請求項９記載の上部アタッチメント（２０ｂ）。
【請求項１１】
前記周辺コンポーネントが、無線信号（４１、４１’）を受信するための無線受信ユニット（４０、４０’）又は、衛星信号（４３）を受信するための衛星位置測定ユニット（４２）特にＧＰＳ受信ユニット又は、無線信号（４５）を送信するための無線送信ユニット（４４）からなることを特徴とする請求項９又は１０に記載の上部アタッチメント（２０ａ、２０ｂ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の特徴項前段に記載の、水平角度と垂直角度と距離の光学的測定のための測地トータルステーションに関し、請求項９の特徴項前段に記載の測地トータルステーションの回転自在の上部部分の上部アタッチメントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気式センサを用いた角度や距離の測定のためのトータルステーションは、従来技術によって長く知られており、電子式タキメータや、コンピュータ式タキメータと称されている。最新式のトータルステーションは、デジタルデータ処理する効率的なマイクロプロセッサや、得られた測定データの記憶装置を有している。これら装置は、通例コンパクトで集積化された設計で製造されており、一般的に同軸の距離と角度の測定部材やコンピュータ制御と記憶用ユニットが、一つの装置に集約されている。トータルステーションの機能拡張の程度に応じて、光学式照準システムのモーター作動手段と、反射板無しの距離測定手段と、自動目標検出追跡手段と、装置全体の遠隔制御手段とが集積される。先行技術が開示したトータルステーションは、例えば無線送受信ユニットや、GPSアンテナや、特にノートブックタイプのパーソナルコンピュータや、特にPDAタイプのミニコンピュータといった外部周辺コンポーネントと接続するためのデータインターフェースを更に有する。データインターフェースは、通例標準RS−232によるシリアルインターフェース形式であり、トータルステーションのマイクロプロセッサユニットとのデータリンクを有する。このデータインターフェースによって、トータルステーションによって得られ蓄えられた測定データを更なる外部での処理のために出力することが可能であり、外部で得られた測定データをトータルステーションに保管し追加の処理をするために読み取ることが可能であり、特に携帯時の使用において、トータルステーション又は外部コンポーネントの遠隔制御のための遠隔制御信号を入出力することが可能であり、ソフトウエアをトータルステーションに転送することが可能である。
【０００３】
このデータインターフェースは、特に現場での測定作業のために、トータルステーションに周辺機器を追加拡張する際に、特に重要である。トータルステーションに関する顧客の期待と使用する現場とは多種多様に変化するため、顧客によって要求され各国毎の制限や承認が必要となる場合のあるコンポーネントの集積化はしばしば得策では無く、従ってこれらの場合にデータインターフェースを介してトータルステーションと接続される付加的な外部周辺機器が役に立つ。国家無線規格と法定の電気通信又は放送法に従う、トータルステーションと接続可能な外部周辺コンポーネントの形をとった無線送受信ユニットは、この実例である。このように、外部無線ユニットのみ置き換える必要があるため、装置の輸出のためのトータルステーションの複雑な変換無しで済ますことができる。しかし、無線ユニットを外部に配置することは、トータルステーションの原則、即ちすべての構成部材を単一の装置に集約するということに矛盾する。
【０００４】
さらに、例えば米国特許５８２１９００号や欧州特許０８９２２４５A３号に記載のごとく、特にGPSやGLONASSやGALILEO信号といった衛星信号受信アンテナを有する外部衛星位置決定ユニットを、外部データインターフェースを介してトータルステーションに接続することが可能であり、従ってトータルステーションの絶対位置を決定可能な衛星位置信号をマイクロプロセッサユニットに供給することが可能である。衛星信号の受信のみに基づく位置決定の精度は５から１０メートルであるので、一般に特にＲＴＫやＤＧＰＳ標準による補正データを受信するための無線受信ユニットはデータインターフェース又は衛星測定ユニットと接続され、その結果、位置測定精度は５ミリメートル未満にまで向上させることができる。
【０００５】
現場での使用に適した既知の一般的に使用可能なデータインターフェースは、トータルステーションの支柱の側面又はアルヒダデ（alhidade）に、又は直接ディスプレイユニットに、又はトータルステーションの下部に設けられる。特定の問題は、未使用のデータインタフェースを埃や湿気から保護することである。キャップやプラグがデータインターフェースをカバーするために用いられる。しかし、外部周辺コンポーネントを取り外した後に、データインターフェースをカバーすることを忘れるおそれがある。データインターフェースのための自動で閉じるカバーは、扱うには比較的不便であり、容易に損傷する。
【０００６】
さらに、先行技術は経緯儀又はトータルステーションの、真中に望遠鏡を配した二本の支柱の上部のアルヒダデの上に取り外し可能な弓形ハンドルを取り付けることを開示している。日本特許０４２１２０１２Ａ号には、中にトータルステーションへの電力供給用バッテリが集積された取り外し可能な弓形ハンドルを有するトータルステーションが記載されている。欧州特許０４８１３０７Ａ２号（旭精密株式会社）には、取り外し可能なバッテリと、二本の支柱の上部のアルヒダデ上に設けられた同様に取り外し可能な形式の弓形ハンドルとを有するトータルステーション形式の測定装置が記載されている。脱着自在の機械的インターフェースを用い、垂直軸がＧＰＳアンテナの中心を通るようにして、ＧＰＳ受信機をこの弓形ハンドルに固定することができる。
【０００７】
欧州特許０４２３１６２Ｂ１号（Ｌｅｉｃａ  Ｈｅｅｒｂｒｕｇｇ  ＡＧ）には、トータルステーションと衛星位置測定ユニットからなり、切り離し自在でその幾何学的相対位置に関し独特のポジティブセンタリングによってトータルステーションと接続可能な受信機を備えた地球調査システムが記載されており、このトータルステーションと衛星位置測定ユニットとは、無線データ送信装置によって互いに接続されている。データ送信が無線で行われるので、有線データインターフェースは省略可能である。しかし、開示された装置は、国の法定放送条項に従い、装置全体としての設計が複雑になった付加的な無線データ送信装置を必要とする。
【０００８】
米国特許６０１４１０９号には、上部の支柱上に偏心した垂直軸に対して固定された少なくとも一つの衛星信号アンテナを有するトータルステーションが記載されている。
【０００９】
ドイツ特許１９６３５５９１Ａ１号（ニコン）は、コネクタを用いてＧＰＳ受信ユニットが脱着自在にアルヒダデの支柱の側面と接続したトータルステーションを開示している。ＧＰＳアンテナは、同様に脱着自在にトータルステーション上部の保持用弓部（ｂｏｗ）に設けられている。このＧＰＳアンテナは、アンテナケーブルを介してＧＰＳ受信ユニットと接続されている。
【００１０】
米国特許出願５７６０７４８号（Ｂｅｃｈｉｎｈｈａｍら）には、トータルステーション上の衛星ナビゲーションアンテナを垂直軸方向に取り付けるための、トータルステーションの基部と三脚との間に固定されたＣ字状の保持用弓が開示されている。
【００１１】
周辺コンポーネントはトータルステーションとのデータリンクを有するのみでなく、機械的接続も必要とされるため、現場での使用に採用される外部周辺コンポーネントによるトータルステーションの拡張は、特にトータルステーションのハンドリングに関して問題がある。まず、周辺コンポーネントを三脚又はトータルステーションの下部と接続することができる。この場合、外部周辺コンポーネントはトータルステーションのアルヒダデに追従せず、アルヒダデに配されたデータインターフェースと接続されたケーブルは引きずられるので、この使用方法は不利である。このため、多数の外部周辺コンポーネントは、先行技術において、直接アルヒダデの側面に配置されている。しかし、これはアルヒダデの一側面に負荷を強いることになり、特に高精度装置の場合に、重大な問題となる。さらに、結果的にトータルステーションのハンドリング特性には不利に働く。
【００１２】
トータルステーションにモジュール拡張性を備えるためには、必然的にトータルステーションがデータインターフェースと機械的インターフェースとを備えることが必要となる。しかし、これらのインターフェースの存在が、トータルステーションの基本構成においてそのハンドリング特性に不利に働いてはならない。このインターフェースは、従って第一に非拡張状態において、できる限り隠蔽され保護される態様で配置されねばならないが、トータルステーションのモジュール拡張性のためには、人間工学的に容易に手が届き、周辺コンポーネントの人間工学的に好都合な配置を許容する位置に収容されなければならない。結果的に、トータルステーションのハンドリング特性や測定精度は、減少する。モジュール拡張状態においても、トータルステーションは集積化された設計でなければならない。この目的間の明らかな矛盾は、現在まで十分に解決されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って本発明の目的は、モジュール形式で拡張可能なトータルステーションを提供することであり、平均的な顧客の要請に応じて、現場の使用においてトータルステーションのハンドリング特性を制限するようなデータインタフェースや機械的インターフェースを有さない基本的なトータルステーション構成から始めて、特別な顧客の要請に合致したモジュール形式で拡張可能で変換可能なトータルステーションを提供することであり、この拡張されたトータルステーションは集積化された設計になっている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的は、独立請求項に記載された特徴を実現することで達成される。この発明の代替的な、又は改良した特徴は、従属請求項に記載されている。
【００１５】
目標点までの水平角度と垂直角度と距離の光学的測定のための測地用トータルステーションは、一般的に、垂直軸周りに回転自在で、アルヒダデと称される上部部分を有する。この上部部分は、少なくとも一つ、特には二つの支持部を有する支柱を備え、この支持部間には、支柱に対して水平傾斜軸周りに回転自在の目標点に狙いをつけ、垂直軸周りの上部部分の水平角度と、傾斜軸周りの望遠鏡の垂直角度と、望遠鏡から目標点までの距離とが電気式センサによって測定可能なように照準用望遠鏡が配置されている。この望遠鏡は、照準用光学システムに加えて、電気式センサからなる距離計、特に光学軸と同軸に配されたレーザー距離計を備える。支柱は、好ましくは上部でフォーク状に開いている。支柱の部分、特に実質的に垂直に延在し、その間に望遠鏡が傾斜軸周りに回転自在に支持される２つの支柱の部分を、ここでは支持部と称す。支持部全体と、その相互の固定が、支柱を形成し、上部部分の実質的なコンポーネントを形成する。しかし、ただ一つの支持部を用いることも可能であるが、その結果測定精度が著しく減じることを当業者なら理解できる。さらに、電気式センサによって得られた測定データが供給される電子式ディスプレイが、上部部分に設けられ、それによって目標点の位置が決定され、光学的に表示され、また特にディスプレイ制御ユニットに保存される。一般的に、ディスプレイ制御ユニットは電子データ記憶手段と特にディスプレイとキーボードからなるマンマシンインターフェースとを有するマイクロプロセッサコンピューティングユニットとして理解されている。このディスプレイ制御ユニットは、複数の部品を有する。
【００１６】
本発明によれば、少なくとも一つの周辺コンポーネントへのデータリンクを可能とするために、ディスプレイ制御ユニットへのデータリンクを有し電気的接触部材を有する少なくとも一つのトータルステーションデータインターフェースが、少なくとも一つの支持部の上向き面側に設けられる。上向き面とは、トータルステーションの通常の向きの上で、頂点、即ち支持部の上部又はアルヒダデの上部方向の垂直軸に向けた支持部の側壁という意味に解される。機械的支持インターフェースが、少なくとも一つの支持部のこの上向き面側に設けられる。支持部が二つの場合、機械的支持インターフェースは、好ましくは二つの支持インターフェースの両側に設けられ、トータルステーションデータインターフェースは、少なくとも一つの上向き面側に設けられる。もちろん、上向き面側は、フラットな表面又は側面である必要は無い。上向き面側は、一般的に例えば円錐形状の支持部の上部部分という意味に解される。従って、トータルステーションデータインターフェースと機械的支持インターフェースとは、支持部の上部部分側に設けることができる。
【００１７】
上部アッタチメントは、取り外し自在に機械的に支柱と望遠鏡の上に結合している。この取り外し自在の結合は、少なくとも一つの支持部の上向き面側に設けられた少なくとも一つの機械的支持インターフェースと、少なくとも一つの対応する機械的上部アッタチメントインターフェースとによって生じる。好ましくは、上部アタッチメントは機械的上部アッタチメントインターフェースが形成された下向き面側で、基本形において底側が開いたＵ字状をしており、２つの垂直な肢を有する。この上部アッタチメントインターフェースの設計と位置に関し、機械的支持インターフェースと機械的上部アッタチメントインターフェースとは、相互の、特に摩擦の又ははめ込み式の脱着自在の結合を可能にする。この場合、上部アッタチメントは二つの支持部の上部端同士を接続する。好ましくは、少なくとも一つの機械的インターフェースがロック機構を有し、それによって対応する機械的インターフェースが機械的に接続されて、互いに固くロック可能であり、また解除可能である。
【００１８】
上部アッタチメントは、少なくとも一つの周辺コンポーネントと、電気的接触部材を有し周辺コンポーネントとのデータリンクを有する少なくとも一つの上部アッタチメントデータインターフェースとを備える。本発明によれば、少なくとも一つの機械的支持インターフェースと、少なくとも一つの機械的上部アッタチメントインターフェースと、少なくとも一つのトータルステーションデータインターフェースと、少なくとも一つのアッタチメントデータインターフェースとは、上部アタッチメントが支持インターフェースと結合することによって、このトータルステーションデータインターフェースの接触部材と、上部アッタチメントデータインターフェースの接触部材とが、互いに電気的に接触するように配置され形成されている。電気的接触は、好ましくは機械的インターフェースによる明確な案内（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｇｕｉｄａｎｃｅ）によって生じる。しかし、例えばロック機構をデータインターフェースに用いるのと同様に、機械的インターフェースに用いることによって、機械的インターフェースの相互の結合や電気的データインターフェースを運動学的に分離することも、二者択一的に可能である。
【００１９】
代替的な実施例において、機械的なインターフェースやデータインターフェースは、機械的結合部材が同時に電気接触部材として働く共通のインターフェースとして形成される。
【００２０】
少なくとも上部アッタチメントデータインターフェースとトータルステーションデータインターフェースとを介したディスプレイ制御ユニットへのデータリンクを有する周辺コンポーネントは、例えば無線信号を受信するための無線受信ユニットか、衛星信号を受信するための衛星位置測定ユニット、特にＧＰＳ受信ユニットか、又は無線信号を送信するための無線送信ユニットによって構成される。しかし、この周辺コンポーネントは、一般的にデータインターフェースを介したディスプレイ制御ユニットへの直接又は間接のデータリンクを有する部材であればよいという意味に解される。これは、特に測地用ジャイロスコープか、電子コンパスか、大気の測定用センサ、特に温度センサか、気圧と相対湿度か、アクティブ反射器か、回転レーザーか、別のマイクロプロセッサユニットか、ディスプレイユニットか、又は記憶媒体である。さらに、上部アタッチメントはディスプレイ制御ユニット及び／又は相互のデータリンクを有する複数の周辺コンポーネントを備えることが可能である。
【００２１】
上部アッタチメントコンポーネントは、一つの部品から構成されても、複数の部品から構成されても良い。可能な実施例において、上部アッタチメントコンポーネントは、支柱の上に配置され、上部アッタチメントデータインターフェースを備えたアダプター弓部（ｂｏｗ）と、このアダプター弓部に脱着自在に接続した少なくとも一つの分離された周辺コンポーネントとから構成される。機械的なアダプター弓部インターフェースと、機械的周辺コンポーネントインターフェースと、アダプター弓部データインターフェースと周辺コンポーネントデータインターフェースとは、周辺コンポーネントを特に明確な案内を備えたアダプター弓部に結合することによって、アダプター弓部データインターフェースの電気接触部材と周辺コンポーネントデータインターフェースの電気接触部材とが相互に電気接触するように配置され構成されており、周辺コンポーネントデータインターフェースと、アダプター弓部データインターフェースと、上部アッタチメントデータインターフェースと、トータルステーションデータインターフェースとを介して、周辺コンポーネントとディスプレイ制御ユニット間のデータリンクを可能にしている。
【００２２】
トータルステーションの標準構成において、上部アッタチメントは先行技術から既知の機械的上部アッタチメントインターフェースと対応した二つの機械的インターフェースのみを有する単純な保持弓部（ｂｏｗ）の形状とすることができる。上部アタッチメントデータインターフェースの代わりに、この保持弓部に空間が形成される。保持弓部がトータルステーションデータインターフェースを覆うので、保持弓部がトータルステーションデータインターフェースを機械的影響や湿気から保護し、目立たないように隠す。本発明の実質的な長所は、トータルステーションの基本的な構成において上部機械的支持インターフェースが、単純な保持弓部を結合するために用いることができることであり、従って、この保持用弓部によって隠すことによって、同時にトータルステーションデータインターフェースも隠され、少なくとも一つの集積化されたか又は同様に結合された周辺コンポーネントを備えた上部アタッチメントの形状をしたアクセサリー類が、単純な経済的な部分である保持弓部をはずすことで、トータルステーションの拡張部に接続可能なことである。トータルステーションの基本構成と整合させた標準部品は、そこに集積された周辺コンポーネントによって付加的な機能を有する上部アタッチメントと交換可能であるので、外部的にトータルステーションのハウジングに結合されたモジュールは省略可能であるから、トータルステーションの集積化された設計は保たれる。これはなぜなら、保持弓部との交換によって、上部アッタチメントがトータルステーションの光学的、機能的、そして人間工学的コンポーネントとなるからである。標準的操作における可視の機械的インターフェースは省略することができる。本発明の更に有利な点は、上部アッタチメントを実施例において重力の中心である垂直軸内に配置することによって、トータルステーションの上部部分の非対称な導入を避け、周辺コンポーネントを側面や上部からアクセス可能な位置に位置決めすることができることである。これは、追加のコンポーネントが無線ユニット、特にＧＰＳ受信ユニットの形式である場合に、非常に有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１ａ、１ｂ、１ｃは、純粋に概要図を示しており、本発明に係るトータルステーションの第一の実施例の異なる結合状態を示している。３枚の図は、以下に一緒に説明する。目標点までの水平角、垂直角、距離を光学的に測定するための測地用トータルステーションは、垂直軸Ｖ周りに回転自在の上部部分１ａを有する。この上部部分１ａは、右支持部２ａと左支持部２ｂとを有する支柱２と、この支持部間に設けられて、水平傾斜軸Ｈ周りに回転可能な照準用望遠鏡３と、上部部分１ａと上部アタッチメント２０ａの両サイドに設けられた電子ディスプレイ制御ユニット４とから構成される。照準用望遠鏡３によって、目標点に照準を合わせることができ、トータルステーションから目標点までの距離は、電気的センサ手段によって測定できる。さらに、上部部分１ａや照準用望遠鏡３の角度方向の電気的センサによる検出手段（図示せず）が設けられている。電気的センサ手段によって得られたこれらの測定データは、ディスプレイ制御ユニット４に送られて加工され、トータルステーションに対する相対的な目標点の位置が決定され、光学的に表示され、ディスプレイ制御ユニット４に記憶される。それぞれ２本の平行なフックラック状に形成された機械的な支持インターフェース８ａ，８ｂは、右側支持部２ａと左側支持部２ｂとの２つの上向き面７ａ、７ｂに設けられている。上向き面７ａ上の右側支持インターフェース８ａの二つのフックラックの間に、ディスプレイ制御ユニット４へのデータリンクを有し、少なくとも一つの周辺コンポーネントとのデータリンクを可能にするための電気接触部材６ａを有するトータルステーションデータインターフェース６が設けられている。
【００２４】
上部アタッチメント２０ａは、Ｕ字状の開口部を底部に有し、右側機械的支持インターフェース８ａと対応した右側機械的上部アッタチメントインターフェース２１ａと、左側機械的支持インターフェース８ｂと対応した左側機械的上部アッタチメントインターフェース２１ｂとを有する。これらの機械的インターフェースによって、上部アタッチメント２０ａは、脱着自在に機械的に支柱２と照準用望遠鏡３とに結合することができ、上部アタッチメント２０ａは機械的に二つの支持部２ａ，２ｂと接続する。図１ａと１ｃに分離した状態を、図１ｂに結合状態を示す。分離のために、ロック解除機構２２ａ、２２ｂが両方の上部アタッチメントインターフェース２１ａ，２１ｂに設けられ、それによって、かみ合わせ結合が再び解除され、上部アタッチメント２０ａは、支柱２から解除される。
【００２５】
上部アタッチメント２０ａは、無線受信ユニット４０と無線送信ユニット４４からなる周辺コンポーネントと、電気的接続４６を介した無線受信ユニット４０と無線送信ユニット４４へのデータリンクを備えた電気接触部材２３ａを有する上部アタッチメントデータインターフェース２３とを更に備える。アンテナ４７が、無線信号４１、４５の受信と送信に用いられる。図１ｂと図１ｃに示されるように、上部アッタチメント２０ａを二つの支持部２ａ、２ｂに結合することによって、トータルステーションデータインターフェース６の接触部材６ａと上部アタッチメントデータインターフェース２３の接触部材２３ａが相互に電気接触するように、二つの機械的支持インターフェース８ａ、８ｂと、二つの機械的上部アタッチメントインターフェース２１ａ、２１ｂと、トータルステーションデータインターフェース６と、上部アタッチメントデータインターフェース２３が配置される。このように、結合状態（図１ｂ参照）において、無線受信ユニット４０と無線送信ユニット４４とは、上部アタッチメントデータインターフェース２３とトータルステーションデータインターフェース６とを介したディスプレイ制御ユニット４へのデータリンクを有し、例えば遠隔制御部（図示せず）からの遠隔制御信号をトータルステーションに送ったり、トータルステーションが得た測定データを遠隔制御部に送ったりすることが可能である。無線受信ユニット４０と無線送信ユニット６０とへの電力は、トータルステーションデータインターフェース６を介して、又は代替の実施例において上部アタッチメント２０ａに集積されたバッテリを介して供給される。無線受信ユニット４０と無線送信ユニット４４とのアンテナ４７は、残ったトータルステーションの上に設けられ、最適の送受信特性が確保される。
【００２６】
上部アタッチメント２０ａは容易に他の無線標準に対応した無線モジュールを有する他の上部アタッチメントに置き換えることができる。従って、国内規制へのトータルステーションの適応は問題なく可能である。さらに、上部アタッチメント２０ａは、光学的に上部アタッチメント２０ａと対応しているが上部アタッチメントデータインターフェース２３も周辺コンポーネントも有さないシンプルな保持弓部（図示せず）に置き換えることができる。また、モジュール方式で拡張しないトータルステーションの場合に、この保持弓部はトータルステーションデータインターフェース６を隠し、傷や汚れから保護する。機械的支持インターフェース８ａ、８ｂは、この場合間接的に保持弓部によってトータルステーションを運ぶために用いられる。
【００２７】
図２ａ、２ｂ、２ｃに、純粋に概念的な図として、本発明に係るトータルステーションの第二実施例を異なる結合状態や詳細度で示す。第一実施例の図１ａ、１ｂ、１ｃとの差異は、上部部分１ｂの上部アタッチメント２０ｂに限定されるので、以下では上部アタッチメント２０ｂについてのみ説明する。本実施例において、この上部アタッチメントは、第一実施例において単一の部分から構成されていたのと対照的に、複数の部分から構成され、アダプター弓部２４とこのアダプター弓部２４と脱着自在に機械的に結合可能な二つの周辺コンポーネントを備える。アダプター弓部２４は、二つの機械的上部アタッチメントインターフェース２１ａ、２１ｂと、上部アタッチメントデータインターフェース２３とを有する。アダプター弓部２４は、支柱２とのインターフェースに関して、第一実施例の上部アタッチメント２０ａと対応している。さらに、このアダプター弓部２４は第一アダプター弓部データインターフェース２5と、第二アダプター弓部インターフェース２５’とを備え、どちらも電気的接続部４８ａ、４８ｂとインターフェース管理モジュール４９とを介して上部アタッチメントインターフェースとのデータリンクを有し、それぞれ電気接触部材２５ａ、２５ａ’と第一と第二機械的アダプター弓部インターフェース２６、２６’を有する。第一アダプター弓部データインターフェース２５と第一機械的アダプター弓部インターフェース２６とは、アダプター弓部２４の上部に設けられ、第一機械的アダプター弓部インターフェース２６は、垂直軸Ｖに対して中心に対称的に配置され、この垂直軸は、その中心を通る。他方、第二アダプター弓部データインターフェース２５’と第二機械的アダプター弓部インターフェース２６’とは、アダプター弓部２４の下部に設けられる。
【００２８】
二つの周辺コンポーネントは、上部アタッチメント２４の上部に設けられた衛星位置測定ユニット４２と、上部アタッチメント２４の底部に設けられた無線受信ユニット４０’とから構成される。アンテナの中心Ａに対して中心を通る第一機械的周辺コンポーネントインターフェース３１と、電気的接触部材３２ａを有する第一周辺コンポーネントデータインターフェース３２とは、アンテナ中心Ａにある衛星信号受信アンテナ４２ａを備えた衛星位置測定ユニット４２の底部に形成される。一方、第二機械的周辺コンポーネントインターフェース３１’と電気接触部材３２ａ’を備えた第二周辺コンポーネントデータインターフェース３２’とは、アンテナ５０を有する無線受信ユニット４０’の上部に設けられる。周辺コンポーネント４２、４０’は、機械的周辺コンポーネントインターフェース３１、３１’を介してアダプター弓部２４と機械的に脱着自在に結合することができる。衛星位置決定ユニット４２又は無線受信ユニット４０’をアダプター弓部２４と特に明確な案内によって結合させることで、アダプター弓部インターフェース２５、２５’の電気的接触部材２５ａ、２５ａ’と、周辺コンポーネントデータインターフェース３２、３２’の電気接触部材３２ａ、３２ａ’とが、それぞれ相互に電気的に接触するように、機械的アダプター弓部インターフェース２６、２６’と、機械的周辺コンポーネントインターフェース３１、３１’と、アダプター弓部データインターフェース３２、３２’とは、それぞれ配置される。インターフェースの配置によって、衛星信号受信アンテナ４２ａのアンテナ中心Ａが強制的に垂直軸Ｖの中央に配されるように、衛星位置測定ユニット４２の衛生信号受信アンテナ４２ａは、上部アタッチメント２０ｂに設けられる。衛星信号測定ユニット４２と無線受信ユニット４０’とは、どちらの場合も第一と第二周辺コンポーネントデータインターフェース３２、３２’のそれぞれと、第一と第二アダプター弓部データインターフェース２５、２５’のそれぞれと、電気的接続４８ａ、４８ｂとインターフェース管理モジュール４９と、上部アタッチメントデータインターフェース２３とトータルステーションデータインターフェース６とを介して、ディスプレイ制御ユニット４とのデータリンクを有する。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
衛星信号４３、特にＧＰＳ信号は、衛星位置測定ユニット４２によって受信され、直接又は間接的にディスプレイ制御ユニット４に転送される。従って、トータルステーションの絶対位置は、約５〜１０メートルの精度で測定することができる。位置測定の精度を上げるために、無線受信ユニット４０’は、参照ステーション（図示せず）から送信された、例えばＲＴＫ又はＤＧＰＳ標準に対応する無線信号４１’を受信し、それらを同様に直接又は間接的にディスプレイ制御ユニット４に転送する。このようにして得られるトータルステーションの絶対位置の測定精度は、５ミリメートル未満である。従って、トータルステーションによる相対角度と距離測定の組み合わせにおいて、目標点の絶対位置を高精度に測定することが可能である。
【００３０】
上記アダプター弓部２４を用いた結果として、モジュール拡張性が更に向上した。本第二実施例においても、代替的な周辺コンポーネントを用いることができる。従って、異なる参照ステーション信号に対応した異なる無線受信ユニットを提供したり、例えばＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＧＡＬＩＬＥＯといった種々の標準に対応した異なる衛星位置測定ユニット４２を提供することが可能である。
【００３１】
もちろん、特に機械的または電気的インターフェースの配置や設計といった点で、本発明を種々に応用して実施することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１ａ】分離された状態の無線受信ユニットと無線送信ユニットの形の周辺コンポーネントを有する上部アッタチメントを備えた測地用トータルステーションの斜視図である。
【図１ｂ】結合された状態の上部アッタチメントを備えた図１の測地用トータルステーションの斜視図である。
【図１ｃ】上部アッタチメントが分離された状態の図１ａと図１ｂの測地用トータルステーションの詳細側面図である。
【図２ａ】分離された状態の無線受信ユニットと、衛星位置測定ユニットからなる二つの周辺コンポーネントとアダプター弓部を有する上部アタッチメントを備えた測地用トータルステーションの斜視図である。
【図２ｂ】結合した状態の上部アタッチメントと二つの周辺コンポーネントを備えた図２ａの測地用トータルステーションの斜視図である。
【図２ｃ】分離された状態の上部アタッチメントと二つの周辺コンポーネントを備えた図２ａと図２ｂの測地用トータルステーションの詳細側面図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【国際調査報告】
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