(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部及び受光部からなるセンサを有するロータリエンコーダと、この受光部からの出力信号に基づいて上記ロータリエンコーダの回動角度を逐次算出していく制御部と、この制御部で既に算出された角度のうち少なくとも最新の角度を記憶しておく記憶部と、この角度を逐次表示する表示部とを有し、測角を行うアブソリュートエンコーダを備えた測量機の測角装置であって、
測角しながらその角度を逐次表示していく際に、現在の測角作業において、上記ロータリエンコーダの回転速度が所定値より速いことを原因とする測角エラーを生じたときには、その測角エラーを生じずに測定された最新の角度を表示部に表示させ、回動中に表示部での表示が途切れるのを回避するように構成したことを特徴とするアブソリュートエンコーダを備えた測量機の測角装置。
【請求項２】
現在の測角作業に測角エラーを生じたときには、次の算出角度が得られるまでの間、そのひとつ前に算出した「前回値」の角度を表示部に表示するとともに、前記ひとつ前の測角作業でも測角エラーを生じていたときには、次の算出角度が得られるまでの間、さらにそのひとつ前に算出した「前々回値」の角度を表示部に表示するように構成したことを特徴とする請求項１に記載のアブソリュートエンコーダを備えた測量機の測角装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
この発明は、ロータリエンコーダと発光部及び受光部からなるセンサとを用いて測角を行う測量機の測角装置に係り、特に測角作業の際に逐次その測定された角度を表示していくアブソリュートエンコーダを備えた測量機の測角装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】
測量機の測角装置に使用するロータリエンコーダとして、全周に亙り等間隔で同一パターンの目盛りを持つインクリメンタル方式のものや、方位角や高度角に対応して全周上の目盛りのパターンが相互に異なり、方位角や高度角と目盛り位置とが１：１で対応付けられたアブソリュート方式のものが知られている。
【０００３】
通常、このアブソリュート方式のロータリエンコーダでは、全周に亙り広狭異なる２種類の目盛り等が、全て等ピッチ間隔であるが、相互に異なる固有のパターンで設けられている。
【０００４】
また、このようなアブソリュート方式のロータリエンコーダを備えた測角装置では、例えば図４に示すように、このロータリエンコーダ１の他に、このロータリエンコーダ１の目盛りのある周縁部に向けて読取り光を出射するＬＥＤなどの発光部２と、この発光部２からの光のうちロータリエンコーダ１の目盛り１Ａ、１Ｂ部分で反射（反射型）したり、透過（透過型）したものを受光するＣＣＤなどの受光部３と、この受光部３から出力される信号データに基づき所定の内挿演算式から内挿量を演算して測定角度の内挿を行う演算部(図略)と、この演算結果から測角データを表示する表示部(図略)とを備えている。
【０００５】
ところで、このような構成の測角装置では、回動中のロータリエンコーダに刻まれた目印を、逐次読取って現在位置を算出していくことが必要となっているが、ロータリエンコーダの回動速度やＬＥＤの発光タイミング或いはＣＣＤの動作タイミングによっては、うまく目盛りを読取れずに角度を表示できないときもある。
このようなときには、表示部に読取りエラーなどが表示されてしまうので、現在どの程度まで回動しているのか、全く見当がつかないといった不都合を生じることがある。
【０００６】
【発明の目的】
そこで、この発明では、上記した事情に鑑み、ロータリエンコーダが回動中でも、毎回表示部に現在の角度を逐次表示させていくことができるとともに、その角度を逐次算出させていく際に読取りエラーを起こしても、表示部での角度表示が途切れるのを極力回避できるようにしたアブソリュートエンコーダを備えた測量機の測角装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】
この発明に係るアブソリュートエンコーダを備えた測量機の測角装置は、発光部及び受光部からなるセンサを有するロータリエンコーダと、この受光部からの出力信号に基づいて上記ロータリエンコーダの回動角度を逐次算出していく制御部と、この制御部で既に算出された角度のうち少なくとも最新の角度を記憶しておく記憶部と、この角度を逐次表示する表示部とを有し、測角を行うアブソリュートエンコーダを備えた測量機の測角装置であって、測角しながらその角度を逐次表示していく際に、現在の測角作業において、上記ロータリエンコーダの回転速度が所定値より速いことを原因とする測角エラーを生じたときには、その測角エラーを生じずに測定された最新の角度を表示部に表示させ、回動中に表示部での表示が途切れるのを回避するように構成したことを特徴としている。
【０００８】
現在の測角作業にエラーを生じたときには、そのひとつ前に算出した「前回値」の角度を表示部に表示するとともに、
前記ひとつ前の測角作業でもエラーを生じていたときには、さらにそのひとつ前に算出した「前々回値」の角度を表示部に表示するように構成することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態について添付図面に基づき説明する。
図１は、この発明に係るアブソリュートエンコーダを備えた測量機の測角装置を示すものであり、ロータリエンコーダ１と、発光部２及び受光部３からなるセンサと、演算部を有する制御部４と、記憶部５と、表示部６とを備えている。
【００１０】
ロータリエンコーダ１は、水平、垂直の測角方向に沿ってそれぞれ回動する２枚の円盤状のもので構成（図1には水平測角のみ記載）されたアブソリュート方式のものであり、全外周縁部に沿って広狭２種類のバー状の透光部である目盛り１Ａ，１Ｂ（図４参照）を一定ピッチ間隔で多数個設けている。
【００１１】
発光部２は、このロータリエンコーダ１の目盛りを設けた外周縁部に向けて光りを出射するものであり、この実施形態ではＬＥＤ（発光ダイオード）が使用されている。そして、この発光部２は、制御部４により制御されたＬＥＤドライバ２１によってその点灯動作が制御されている。
【００１２】
一方、受光部３は、ロータリエンコーダ１を挟んでこの発光部２とは逆側において正対するように配置されており、外周縁部の目盛り１Ａ，１Ｂである透光部を透過した透過光を受光するＣＣＤ（電荷結合素子）が使用されている。この受光部３は、制御部４により制御されたＣＣＤドライバ３１によってその動作が制御されている。また、この受光部３は、その出力がＡ／Ｄ変換部３２の入力に接続されており、ＣＣＤから出力されるアナログ信号がデジタル信号に変換されて制御部４へ出力されるようになっている。なお、この受光部３は、この実施形態の構成以外に、例えば適宜の反射部材で光路を変更させることにより、ロータリエンコーダ１に対して発光部２と同じ側に設置する構成でもよい。
【００１３】
制御部４は、先のＡ／Ｄ変換部３２からの出力信号データとこの出力信号データから角度を算出して測角を行うものである。また、この制御部４では、例えば図２に示すように、この測角作業の際に発光部２の駆動手段であるＬＥＤドライバ２１へ制御信号αが一定時間間隔で出力され、発光部２のＬＥＤが一定時間間隔で発光するようになっている。さらにまた、この制御部４からは、制御信号βが受光部３の駆動手段であるＣＣＤドライバ３１へ制御信号αと同期して出力されており、このＣＣＤドライバ３１によりＣＣＤが一定時間だけ動作するようになっている。
【００１４】
さらに、この制御部４では、毎回一定時間間隔で算出された角度に関するデータを表示部６へ逐次出力して、その表示部６で現在（できるだけ最新）の角度を毎回表示するようになっている。
即ち、この制御部４では、一定時間間隔で角度を算出する際に読取りエラーを起こした場合には、その一つ前の角度を引き続き表示するように、表示部６の作動を制御しているとともに、その一つ前の角度も読取りエラーを起こしていた場合には、さらにその一つ前（都合二つ前）の角度を引き続き表示するように、表示部６の作動を制御している。
なお、この二つ前の角度も読取りエラーを起こしていた場合には、表示部６に「過回転エラー」の表示を行うように、表示部６を制御している。即ち、これは、ある一定速度の回転動作が続いているような場合には、表示する意味がないからである。
【００１５】
記憶部５は、制御部４によるＬＥＤドライバ２１及びＣＣＤドライバ３１に対する一連の動作プログラムを記憶しているとともに、角度算出のための演算式や各目盛り間のピッチである先の周期等を記憶しておくようになっている。さらに、この記憶部５では、ロータリエンコーダ１の回動動作中に逐次行われる角度の算出に伴ない、最新の算出角度を表示部に表示させる際に、読取りエラーを起している場合、その一つ前の算出角度を次の算出角度が得られるまでの間、表示させておくようにするために、読取りエラーを起していない一つ前、及びそのさらに一つ前の算出角度を毎回記憶しておく。また、一定時間の経過後に、新しい算出角度が得られるたびに、逐次これを更新して記憶させておくようになっている。
【００１６】
次に、この発明にかかるアブソリュートエンコーダを備えた測量機の測角装置における角度の表示方法について、図３を参照しながら説明する。
（１）測角作業を開始するときには、センサが測角の基準となるスタート位置、例えばロータリエンコーダ１の任意位置から、ロータリエンコーダ１の回動動作が開始（つまり、回動開始直前の回動停止状態）される。これが、図３における（１）の状態である。
この場合には、停止中のロータリエンコーダの目盛りをセンサが確実に読取れるので、今回の算出値（以下、「今回値」θ１とよぶ）、つまり角度θ１（＝０）を表示できる。従って、前回の算出値（以下、「前回値」θ２とよぶ）及び前々回の算出値（以下、「前々回値」θ３とよぶ）についての回動角を表示することはない。但し、ロータリエンコーダ１の目盛りに傷や汚れなどがないものとする。
なお、ここで、「スピードフラッグ１」とは、今回の測定における回動動作を検出するためのものであり、一定以上の回動量があった場合に、フラッグが"１"となる。同様に、「スピードフラッグ２」とは、前回の測定における回動動作を検出するのためのものであり、一定以上の回動量があった場合に、フラッグが"１"となる。
【００１７】
（２）次に、ロータリエンコーダ１が回動動作を始めた直後には、センサにより「今回値」θ１が読取れれば、その値θ１を表示部に表示する（図３中、（２）−１に該当）。また、その回動直後のロータリエンコーダ１の回動速度が速くてセンサの現在位置を読取れず、読取りエラーとなったときには、「前回値」θ２を表示部６に表示する（（２）−２に該当）。なお、この「前回値」θ２は読取りエラーを起していないものとする。
【００１８】
（３）その後、ロータリエンコーダ１の回動動作がある程度のゆっくりした速度で行われていれば、「今回値」θ１がセンサで読取れるので、これを表示部６に表示できる（（３）−１に該当）。
また、次第に回動速度が増大していく場合には、今回の測角では速度が速すぎて読取りエラーとなるが、前回の測角では読みとれる場合もあり、この場合には表示部６に「前回値」θ２を表示する（（３）−２に該当）。また、さらに今回及び前回の測角でも読取りエラーを起しているが、前々回の測角のときにはまだ速度が速すぎることがなく、角度を読取れることもあり、この場合には「前々回値」θ３を表示する（（３）−３に該当）。
【００１９】
一方、逆に、ロータリエンコーダ１が次第に回動動作の停止地点に近づき回動速度が減少して行くような場合には、前々回の測角では速度が速すぎて読取りエラーとなるが、前回の測角、今回の測角では減速されて読みとれる場合もあり、この場合には「今回値」θ１が表示される（（３）−４に該当）。
【００２０】
さらに前回の測角、前々回の測角ではまだ速度が速すぎて読取りエラーを起しているが、今回の測角のときには減速されて回動角を読取れることもあり、この場合にも「今回値」θ１を表示する（（３）−５に該当）。
【００２１】
また、今回の測角及び前々回の測角では、回動速度が遅く、その間の前回の測角では回動速度が速すぎる場合には、「今回値」θ１が表示される（（３）−６に該当）。また、逆に、今回の測角及び前々回の測角では、回動速度が速すぎたが、その間の前回の測角では回動速度が遅い場合には、その「前回値」θ２が表示される（（３）−７に該当）。
【００２２】
なお、今回、前回、前々回のいずれの測角でも回動速度が速すぎる場合には、過回転エラーとして、表示部に表示させるようになっている（（３）−８に該当）。
【００２３】
【発明の効果】
以上、説明したように、この発明によれば、回動角を逐次測定・表示する際に、現在の測角作業にエラーを生じたときには、そのエラーを生じずに測定されたできるだけ最新の角度、つまりその直前のエラーを生じずに計測された角度を表示部に表示させ、回動中に表示部での表示が途切れるのを回避するように構成している。従って、ロータリエンコーダが回動中でも、毎回表示部に現在の角度を逐次表示させていくことができるとともに、その角度を逐次算出させていく際に過回転エラーを起こしても、表示部にその過回転エラーの表示がされるのを極力回避できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用されるアブソリュートエンコーダを備えた測量機の測角装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明が適用されるセンサであるＬＥＤ及びＣＣＤの動作を示すタイミングチャートである。
【図３】この発明に係るアブソリュートエンコーダを備えた測量機の測角装置における表示方法を示す説明図である。
【図４】ロータリエンコーダに対するセンサの設置状態を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１        ロータリエンコーダ
１Ａ      目盛り（透光部）
１Ｂ      目盛り（透光部）
２        発光部
３        受光部
４        制御部
５        記憶部
６        表示部
θ１      「今回値」
θ２      「前回値」
θ３      「前々回値」
【図１】
0004732564.tif 000002
【図２】
0004732564.tif 000003
【図３】
0004732564.tif 000004
【図４】
0004732564.tif 000005