(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射ターゲットと、該反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機と、が備えられている測量システムにおいて、
前記反射ターゲットに、固有の識別情報が備えられ、
前記測量機に、
設定識別情報を設定できる操作入力手段と、
反射ターゲットを探索する第１探索手段と、
前記第１探索手段が反射ターゲットを検出したとき、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットが備える固有の識別情報を探索する第２探索手段と、
前記第２探索手段の探索情報から該反射ターゲットの固有の識別情報を検出する識別情報検出手段と、
前記識別情報検出手段が検出した識別情報と、前記操作入力手段により設定された設定識別情報とを照合する照合手段と、が備えられており、
前記第１探索手段は、画像情報を取得した上で、該画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域を推定し、該反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出するように設定されていると共に、前記照合手段が、前記識別情報検出手段が検出した識別情報と前記設定識別情報とが一致しないと判断したときには、新たな反射ターゲットを探索するように設定されている、
ことを特徴とする測量システム。
【請求項２】
反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量方法において、
前記反射ターゲットとして、固有の識別情報を備えるものを用い、
測距を行うに当たって、先ず、反射ターゲットを探索する第１探索を行い、
前記第１探索として、画像情報を取得した上で、該画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域を推定すると共に、該反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットの検出を行い、
前記照合の結果が、前記反射ターゲットにおける固有の識別情報と希望反射ターゲットにおける識別情報とが一致しないときには、前記第１探索の下で新たな反射ターゲットを探索し、
次に、前記第１探索により反射ターゲットを検出したときには、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットにおける固有の識別情報を探索する第２探索を行い、
次に、前記第２探索の探索情報から反射ターゲットにおける固有の識別情報を検出し、
次に、前記反射ターゲットにおける固有の識別情報と希望反射ターゲットにおける固有の識別情報とを照合する、
ことを特徴とする測量方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２探索として、前記第１探索により検出された反射ターゲットに対して測距を行い、その測距値に基づく画像情報を取得する、
ことを特徴とする測量方法。
【請求項４】
固有の識別情報が備えられる反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機であって、
設定識別情報を設定できる操作入力手段と、
反射ターゲットを探索する第１探索手段と、
前記第１探索手段が反射ターゲットを検出したとき、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットが備える固有の識別情報を探索する第２探索手段と、
前記第２探索手段の探索情報から該反射ターゲットにおける固有の識別情報を検出する識別情報検出手段と、
前記識別情報検出手段が検出した識別情報と、前記操作入力手段により設定された設定識別情報とを照合する照合手段と、
が備えられており、
前記第１探索手段は、画像情報を取得するカメラ素子と、該カメラ素子が取得した画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域の存在を判断する反射ターゲット存在推定域判断手段と、該反射ターゲット存在推定域判断手段が判断した反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出する反射ターゲット検出手段と、を備えていると共に、前記照合手段が、前記識別情報検出手段が検出した識別情報と前記設定識別情報とが一致しないと判断したとき、新たな反射ターゲットを探索するように設定されている、
ことを特徴とする測量機。
【請求項５】
請求項４において、
前記第２探索手段が、画角の異なる複数の使用カメラ素子と、前記第１探索手段により検出された反射ターゲットに対して測距を行う測距手段と、該測距手段からの情報に基づき前記使用カメラ素子を選択する使用カメラ素子判別手段と、を備えている、
ことを特徴とする測量機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測量システム、測量方法、測量機及び測量用反射ターゲットに関する。
【背景技術】
【０００２】
測量には、一般に、反射ターゲット（例えばプリズム）を支持部材（例えばポール）に支持した反射ターゲット保持具と、反射ターゲットに測距光を出射しその反射測距光に基づき測距を行う測量機と、が用いられている。これらを用いた測量においては、測量機が、反射ターゲットの中心点に関し、高低角、水平角、測距値を測定し、反射ターゲット保持具が特定する位置（支持部材を当てる点）の情報に関しては、測量機が、さらに、それら測定値を用いて演算することになる。
【０００３】
ところで、近時、測量機として、特許文献１（図３）に示すように、反射ターゲット保持具の反射ターゲットを自動視準したり、移動する反射ターゲット保持具の反射ターゲットを追尾したりする機能を備えたものが普及してきている。このような機能が発揮されれば、測量機の望遠鏡画角内に複数の反射ターゲットが検出された場合には、望遠鏡中央により近い反射ターゲットにロック（自動視準）することができ、また、望遠鏡画角内に反射ターゲットが存在しない場合には、垂直角及び水平角を増減させて周囲を探索し、一番初めに見つけた反射ターゲットをロックすることができる。
このため、このような機能に着目し、路面等の施工面の整地作業を行う施工現場では、整地作業車（例えばグレーダ）等に反射ターゲット保持具を取付け、その反射ターゲットの測定値を自動視準、自動追尾機能に基づいて常時監視することにより、施工面の整地状況を把握し、それにより、作業の適正化（路面の平坦化）を図っている。
また、測量作業者による測量作業においては、測量作業者が多くの測定点に反射ターゲット保持具を移動させる一方で、その反射ターゲット保持具の反射ターゲットを測量機に自動追尾させることにより、その各測定点の情報を得、それに基づき施工面の整地状況を把握している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５０８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、施工現場において、多くの整地作業車等により作業が行われ、その多くの各整地作業車等には反射ターゲット保持具がそれぞれ取付けられている。このため、複数の反射ターゲットが存在する施工現場において、上記自動視準、自動追尾機能が実行された場合には、測量機は、必ずしも、希望の反射ターゲットをロックするとは限らない。
また、施工現場では、多くの測量作業者が反射ターゲット保持具をもって測量作業を行っており、上記の場合同様、測量機は、必ずしも、希望の反射ターゲットをロックするとは限らない。このため、施工面の状況を的確に把握できないおそれがある。
【０００６】
本発明はこのような事情を勘案してなされたもので、その第１の目的は、希望反射ターゲットを的確に特定できる測量システムを提供することにある。
第２の目的は、希望反射ターゲットを的確に特定できる測量方法を提供することにある。
第３の目的は、希望反射ターゲットを的確に特定できる測量機を提供することにある。
第４の目的は、自身が希望反射ターゲットであるか否かを的確に特定させることができる測量用反射ターゲットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記第１の目的を達成するために本発明（請求項１に係る発明）にあっては、
反射ターゲットと、該反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機と、が備えられている測量システムにおいて、
前記反射ターゲットに、固有の識別情報が備えられ、
前記測量機に、
設定識別情報を設定できる操作入力手段と、
反射ターゲットを探索する第１探索手段と、
前記第１探索手段が反射ターゲットを検出したとき、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットが備える識別情報を探索する第２探索手段と、
前記第２探索手段の探索情報から該反射ターゲットの識別情報を検出する識別情報検出手段と、
前記識別情報検出手段が検出した識別情報と、前記操作入力手段により設定された設定識別情報とを照合する照合手段と、が備えられている構成とされている。この請求項１の好ましい態様としては、請求項２の記載の通りとなる。
【０００８】
前記第２の目的を達成するために本発明（請求項３に係る発明）にあっては、
反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量方法において、
前記反射ターゲットとして、固有の識別情報を備えるものを用い、
測距を行うに当たって、先ず、反射ターゲットを探索する第１探索を行い、
次に、前記第１探索により反射ターゲットを検出したときには、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットにおける固有の識別情報を探索する第２探索を行い、
次に、前記第２探索の探索情報から反射ターゲットにおける固有の識別情報を検出し、
次に、前記反射ターゲットにおける固有の識別情報と希望反射ターゲットにおける固有の識別情報とを照合する構成とされている。この請求項３の好ましい態様としては、請求項４、５の記載の通りとなる。
【０００９】
前記第３の目的を達成するために本発明（請求項６に係る発明）にあっては、
固有の識別情報が備えられる反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機であって、
設定識別情報を設定できる操作入力手段と、
反射ターゲットを探索する第１探索手段と、
前記第１探索手段が反射ターゲットを検出したとき、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットが備える固有の識別情報を探索する第２探索手段と、
前記第２探索手段の探索情報から該反射ターゲットにおける固有の識別情報を検出する識別情報検出手段と、
前記識別情報検出手段が検出した識別情報と、前記操作入力手段により設定された設定識別情報とを照合する照合手段と、
が備えられている構成とされている。この請求項６の好ましい態様としては、請求項７、８の記載の通りとなる。
【００１０】
前記第４の目的を達成するために本発明（請求項９に係る発明）にあっては、
測距するために出射される測距光を反射する測量用反射ターゲットにおいて、
固有の識別情報が備えられている構成とされている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明（請求項１に係る発明）によれば、測量機において、設定識別情報として、希望反射ターゲットに備えられた固有の識別情報を設定できる一方で、反射ターゲットの固有の識別情報を取込んで、該固有の識別情報と設定識別情報とを照合手段で照合することができ、照合する反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かを判別することができる。このため、希望反射ターゲットを簡単且つ的確に特定することができる。
【００１２】
また、測量機に、反射ターゲットを探索する第１探索手段と、第１探索手段が反射ターゲットを検出したとき、その反射ターゲットの近傍において、その反射ターゲットが備える固有の識別情報を探索する第２探索手段と、第２探索手段の探索情報から反射ターゲットの固有の識別情報を検出する識別情報検出手段と、が備えられていることから、反射ターゲットが比較的探索し易い性質を有すること、反射ターゲットの近傍に固有の識別情報が存在することを考慮し、検出物（反射ターゲット、識別情報）の検出に適した探索手段、検出手段を選択することにより、検出物を段階的に絞り込むことができる。このため、反射ターゲットにおける固有の識別情報までの検出を効率的に行うことができ、反射ターゲットにおける固有の識別情報を迅速に検出できる。これにより、照合手段での照合により、照合する反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かの判別を速やかに行うことができる。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、第１探索手段は、画像情報を取得した上で、該画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域を推定し、該反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出するように設定されていることから、反射ターゲット存在推定域を一挙に見つけ出し、その反射ターゲット存在推定域に直接アクセスして、反射ターゲットの検出を効率的に行うことができる。このため、これに伴い、反射ターゲットにおける固有の識別情報の検出を迅速に行えることになり、その固有の識別情報と希望反射ターゲットにおける設定識別情報とを迅速に照合することができる。
その一方で、第１探索手段は、照合手段が、識別情報検出手段が検出した識別情報と設定識別情報とが一致しないと判断したときには、新たな反射ターゲットを探索するように設定されていることから、希望反射ターゲットを見つけ出すまで各反射ターゲット存在推定域に直接アクセスして、反射ターゲット及びその固有の識別情報を検出することになり、各反射ターゲットにおける固有の識別情報を設定情報に対して順次、照合できることになる。
【００１４】
このため、複数の反射ターゲットが存在する場合でも、希望の反射ターゲットを速やかに特定することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、反射ターゲットとして、固有の識別情報を備えるものを用い、測距を行うに当たって、反射ターゲットにおける固有の識別情報と希望反射ターゲットにおける固有の識別情報とを照合することから、設定識別情報として、希望反射ターゲットに備えられた固有の識別情報を設定することにより、照合する反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かを判別することができる。このため、当該方法を用いることにより、前述の請求項１の作用効果同様、希望反射ターゲットを簡単且つ的確に特定することができる。
【００１６】
また、反射ターゲットにおける固有の識別情報と希望反射ターゲットにおける固有の識別情報とを照合するに先立ち、先ず、反射ターゲットを探索する第１探索を行い、次に、第１探索により反射ターゲットを検出したときには、その反射ターゲットの近傍において、その反射ターゲットにおける固有の識別情報を探索する第２探索を行い、次に、第２探索の探索情報から反射ターゲットにおける固有の識別情報を検出することから、当該方法を用いることにより、前述の請求項１の作用効果同様、反射ターゲットにおける固有の識別情報までの検出を効率的に行うことができ、反射ターゲットにおける固有の識別情報を迅速に検出できる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、第１探索として、画像情報を取得した上で、該画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域を推定すると共に、該反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットの検出を行い、照合の結果が、反射ターゲットにおける固有の識別情報と希望反射ターゲットにおける識別情報とが一致しないときには、第１探索の下で新たな反射ターゲットを探索することから、前述の請求項２と同様の作用効果を得ることができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、第２探索として、第１探索により検出された反射ターゲットに対して測距を行い、その測距値に基づく画像情報を取得することから、反射ターゲットにおける固有の識別情報を検出するために適切な画像を得ることができ、反射ターゲットにおける固有の識別情報を迅速に検出できる。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、設定識別情報を設定できる操作入力手段と、反射ターゲットを探索する第１探索手段と、第１探索手段が反射ターゲットを検出したとき、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットが備える固有の識別情報を探索する第２探索手段と、第２探索手段の探索情報から反射ターゲットにおける固有の識別情報を検出する識別情報検出手段と、識別情報検出手段が検出した識別情報と操作入力手段により設定された設定識別情報とを照合する照合手段と、が備えられていることから、当該測量機を用いれば、前述の請求項１の作用効果同様、希望反射ターゲットを簡単且つ的確に特定することができると共に、照合する反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かの判別を速やかに行うことができる。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、第１探索手段は、画像情報を取得するカメラ素子と、カメラ素子が取得した画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域の存在を判断する反射ターゲット存在推定域判断手段と、反射ターゲット存在推定域判断手段が判断した反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出する反射ターゲット検出手段と、を備えていると共に、照合手段が、識別情報検出手段が検出した識別情報と設定識別情報とが一致しないと判断したとき、新たな反射ターゲットを探索するように設定されていることから、当該測量機を用いれば、前述の請求項２，４と同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
請求項８に係る発明によれば、第２探索手段が、画角の異なる複数の使用カメラ素子と、第１探索手段により検出された反射ターゲットに対して測距を行う測距手段と、測距手段からの情報に基づき使用カメラ素子を選択する使用カメラ素子判別手段と、を備えていることから、当該測量機を用いることにより、前述の請求項５と同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
請求項９に係る発明によれば、測距するために出射される測距光を反射する測量用反射ターゲットにおいて、固有の識別情報が備えられていることから、当該測量用反射ターゲットを用いれば、その識別情報と、希望反射ターゲットに備えられた固有の識別情報とを照合することができ、照合する反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かを判別することができる。このため、当該測量用反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かを簡単且つ的確に特定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係るトータルステーションとプリズム保持具との使用関係を説明する説明図。
【図２】第１実施形態に係るプリズム保持具を説明する説明図。具体的には、図２（ａ）に示すプリズム保持具の識別情報と、図２（ｂ）に示すプリズム保持具の識別情報とが異なることを示している。
【図３】第１実施形態に係るプリズム保持具に対して、識別情報が付されたシート状の識別子が取付けられる状態を示す説明図。
【図４】第１実施形態に係るトータルステーションの全体構成を説明する説明図。
【図５】第１実施形態に係るトータルステーションにおける制御ユニットに対する入出力関係を説明する説明図。
【図６】第１実施形態に係るプリズム探索を示す説明図。
【図７】図６に示す動作状態に続く動作状態を示す図。
【図８】プリズム検出後における識別情報の検出方法を説明する説明図。
【図９】第１実施形態に係るトータルステーションの制御例を示すフローチャート。
【図１０】第２実施形態に係るトータルステーションにおける制御ユニットに対する入出力関係を説明する説明図。
【図１１】第２実施形態に係るトータルステーションの制御例を示すフローチャート。
【図１２】検査対象に対する処理順位例に従った識別処理を示す図。
【図１３】図１２に示す処理順位の決定方法を示すフローチャート。
【図１４】第３実施形態に係るトータルステーションにおける制御ユニットに対する入出力関係を説明する説明図。
【図１５】第２実施形態に係るトータルステーションの制御例を示すフローチャート。
【図１６】第４実施形態に係るプリズム保持具を説明する説明図。具体的には、図１６（ａ）に示すプリズム保持具の識別情報と、図１６（ｂ）に示すプリズム保持具の識別情報と、１６（ｃ）に示すプリズム保持具の識別情報とが異なることを示している。
【図１７】第５実施形態に係るプリズム保持具を説明する説明図。具体的には、図１７（ａ）に示すプリズム保持具の識別情報と、図１７（ｂ）に示すプリズム保持具の識別情報と、１７（ｃ）に示すプリズム保持具の識別情報とが異なることを示している。
【図１８】第６実施形態に係るプリズム保持具を説明する説明図。
【図１９】第７実施形態に係るプリズム保持具を説明する説明図。具体的には、図９（ａ）に示すプリズム保持具の識別情報と、図９（ｂ）に示すプリズム保持具の識別情報と、図９（ｃ）に示すプリズム保持具の識別情報とが異なることを示している。
【図２０】第８実施形態に係るプリズム保持具を説明する説明図。
【図２１】第９実施形態に係るプリズム保持具を説明する説明図。
【図２２】第１０実施形態に係るプリズム保持具を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００２５】
１．図１において、符号１は測量システムを示す。測量システム１は、反射ターゲット保持具としてのプリズム保持具２と、測量機としてのトータルステーション（電子式測距測角儀）３と、からなる。
【００２６】
２．プリズム保持具２は、図１、図２に示すように、反射ターゲットとしてのプリズム４と、そのプリズム４を支持する支持部材としてのポール５と、を備えている。
（１）プリズム４は、トータルステーション３からの出射光をそのトータルステーション３に向けて反射する役割を有しており、本実施形態においては、プリズム４は、その全周囲（３６０°）から入射する入射光を、その入射方向と反対の方向に反射するものが用いられている（いわゆる３６０°タイプ）。
【００２７】
（２）ポール５は、一定長さをもって伸びている。このポール５の一端には、前記プリズム４が取付けられており、プリズム保持具２としての使用に当たっては、このポール５の他端側が土木建設車両（グレーダ等の整地車両等）に取付けられたり、その他端が石突として施工面に当接されたりする。
（３）このポール５の一端部外周面には、図２に示すように、プリズム保持具２毎に固有の識別情報６が付加されている。本実施形態においては、識別情報６として、コントラスト差が強いことに着目し、白黒の縞模様パターンが用いられ、白、黒の各色彩部分は、ポール５の軸線方向に一定幅を有する状態をポール５の全周に亘って形成しつつポール５の軸線方向に連続的に配置されている。このため、識別情報６は、３６０°タイプのプリズム４に対応して、ポール５全周のどの方向から見ても、同じ白黒の縞模様パターンとして視認される。
【００２８】
（４）識別情報６としての白黒縞模様パターンは、プリズム保持具２毎に固有のものが設定され、各プリズム保持具２の識別情報６としての白黒縞模様パターンは、それぞれ異なる。例えば、図２（ａ）に示すプリズム保持具２の白黒縞模様パターンは、ポール５の一端側（プリズム４配置側）から他端側に向けて順に、「黒、黒、白、白」の帯状模様とされ、図２（ｂ）に示すプリズム保持具２の白黒縞模様パターンは、ポール５の一端側から他端側に向けて順に、「黒、白、白、黒」の帯状模様とされている。このため、識別情報６を把握することにより、各プリズム保持具２を特定できることになっている。
【００２９】
（５）このような識別情報６は、例えば、白、黒の色彩部分毎に、その色彩の帯状素材を用意し、それをポール５外周面に巻付けたり、図３に示すように、一枚のシートに白黒の帯状のパターンを付した識別子６Ａを形成し、それを、各色彩部分の幅方向をポール５の軸線方向に向けつつ、ポール５外周面に巻付けたりすることにより得ることができる。
前者の場合には、帯状素材として、反射素材、非反射素材を、適宜、組み合わせることにすれば、トータルステーション３からの発光により、白黒の縞模様パターンのコントラストを高めることができ、夜でも、識別情報６に基づき、各プリズム保持具２を特定できることになる。特に暗所での利用を想定した場合には、態様として、黒の帯状素材を反射素材とし、白の帯状素材を非反射素材とすることが好ましい。また、白、黒の帯状素材を用いれば、白黒の縞模様パターン配置を適宜変えることができ、異なる識別情報６を簡単に多く得ることができる。
後者の場合には、一枚のシート状の識別子６Ａをポール５に巻付けるだけで、ポール５に識別情報６を付加することができ、プリズム保持具２の製造を容易にすることができる。
このような白、黒の帯状素材、一枚のシート状識別子６Ａに白黒の縞模様を形成するに当たっては、インクジェットプリンタ等の汎用的なプリンタを用いることができる。
【００３０】
３．トータルステーション３は、図１に示すように、三脚に取付けられる整準台７と、該整準台７に設けられた基盤８と、該基盤８に鉛直軸を中心として回転可能に設けられたトータルステーション本体（以下、本体という）９と、該本体９に水平軸を中心として回転可能に設けられた望遠鏡１０と、から構成されている。
【００３１】
（１）前記本体９内には、垂直駆動部（垂直サーボモータ）１１と、水平駆動部（水平サーボモータ）１２と、垂直測角部（垂直エンコーダ）１３と、水平測角部（水平エンコーダ）１４と、が設けられている（図４、図５参照）。垂直駆動部１１は、水平軸を中心として望遠鏡１０を回転駆動させ、水平駆動部１２は、鉛直軸を中心として本体９を水平方向に回転駆動させることになっている。これにより、望遠鏡１０は、整準台７に対し、水平回転駆動されると共に鉛直回転駆動される。垂直測角部１３は、望遠鏡１０（の視準軸）の垂直角を測定し、水平測角部１４は、望遠鏡１０（の視準軸）の水平角を測定することになっている。また、本体１０の背後下面には、各種画像、情報等を表する表示部１５と、データや命令を入力するための操作入力部１６（操作入力手段）と、が備えられている。
【００３２】
（２）前記望遠鏡１０は、図１に示すように、測定対象物を視準する第１望遠鏡部１７と、該第１望遠鏡部１７より低倍率で広範囲な視野を有する第２望遠鏡部１８と、照明用発光部３０（図４、図５参照）と、を備えている。
（２−１）第１望遠鏡部１７は、図４に示すように、その光学系２０を通して視準方向の画像（望遠画像）を撮像部としての狭角カメラ素子１９により取得できることになっており、その第１望遠鏡部１７の光学系２０は、その視準軸Ｏ上に、対物レンズ２１、反射プリズム２２、ダイクロイックミラー２３、ビームスプリッタ２４、合焦レンズ２５、狭角カメラ素子１９を順に設置することにより構成されている。この第１望遠鏡部１７の光学系２０には、視準用発光部２６からの視準光を第１望遠鏡部１７の視準軸Ｏに導く視準用投光光学系２７と、測距用発光部２８からの測距光を第１望遠鏡１１の視準軸Ｏに導く測距用投光光学系２９と、が組み込まれている。
（２−２）第２望遠鏡部１８は、図４に示すように、その光学系３２を通して視準方向、或は略視準方向の画像（広角画像）を撮像部としての広角カメラ素子３３により取得できることになっている。
（２−３）照明用発光部３０は、前記狭角カメラ素子１９、前記広角カメラ素子３３により測定対象の画像情報を取得する際に、照明光として発光するものであり、この照明用発光部３０としては、杭打ち作業に一般的に利用されているいわゆるガイドライトを利用することができる。
【００３３】
（２−４）これにより、前記測距光、前記視準光は、視準軸Ｏ上において、対物レンズ２１から出射される。そのうち測距光については、プリズム保持具２のプリズム４で反射されると、その反射測距光は、プリズム保持具２のプリズム４までの距離を測定すべく、これまで来た光路を逆進し、対物レンズ２１を透過して、ダイクロイックミラー２３に入射される。そして、そのダイクロイックミラー２３に入射された反射測距光は、そのダイクロイックミラー２３で直角方向に反射され、測距用受光素子３４に入射される。この際、プリズム保持具２のプリズム４までの距離の算出を可能とすべく、従来同様、測距用発光部２８から図示しない光ファイバにより参照光が直接、受光素子３４へ入射される。
視準光については、プリズム保持具２のプリズム４で反射されると、その反射視準光は、自動視準すべく、これまで来た光路を逆進し、対物レンズ１１とダイクロイックミラー２３とを透過して、ビームスプリッタ２４に入射される。そして、そのビームスプリッタ２４に入射された反射視準光は、そのビームスプリッタ２４で反射され、受光素子（エリアセンサ）３５に入射される。この受光素子３５には第１望遠鏡部１７の望遠鏡視野３７が捉えた画像も入力される。
（２−５）前記照明光については、プリズム保持具２等で反射されると、その反射照明光は、これまで来た光路を逆進し、対物レンズ１１、ダイクロイックミラー２３、ビームスプリッタ２４、合焦レンズ２５を経て、照明されたプリズム保持具像を結像するべく狭角カメラ素子１９に入射される。また、上記反射照明光は、第２望遠鏡部１８の光学系３２を介して広角カメラ素子３３にも入射される。
【００３４】
（３）前記本体９内には制御ユニットＵが内蔵されている。
（３−１）その制御ユニットＵからは、図４、図５に示すように、前記垂直駆動部１１、前記水平駆動部１２、前記視準用発光部２６、前記測距用発光部２８、前記照明用発光部３０、前記表示部１５、画像処理装置３６に各種出力信号が出力される一方、制御ユニットＵには、前記操作入力部（操作入力手段）１６、前記垂直測角部１３、前記水平測角部１４、前記受光素子３５（第１探索手段）、前記測距用受光素子３４（第２探索手段、測距手段）、前記広角カメラ素子３３（第２探索手段、カメラ素子、使用カメラ素子）、前記狭角カメラ素子１９（第２探索手段、使用カメラ素子）、画像処理装置３６から各種入力信号が入力される。
この場合、画像処理装置３６は、各素子１９，３３〜３５等に入力された情報を画像処理し、その画像処理装置３６での処理後、その画像処理データが制御ユニットＵに戻される。表示部１５は、制御ユニットＵによる制御に基づき、受光素子（エリアセンサ）３５、広角カメラ素子３３、狭角カメラ素子１９に基づく画像（画像処理したもの）を表示することになるが、この各画像の表示に際しては、望遠鏡視野３７、さらには、視準軸Ｏを示す十字線３８も表示される（図６、図７参照）。
【００３５】
（３−２）前記制御ユニットＵには、図５に示すように、探索制御部（第１探索手段）、プリズム存在判別処理部（第１探索手段）、自動視準制御部（第１探索手段）、測距演算処理部（第２探索手段、測距手段）、使用カメラ素子判別処理部（第２探索手段、使用カメラ素子判別手段）、識別情報検出部（識別情報検出手段）、照合処理部（照合手段）及び記憶部が備えられている。
記憶部には、測定に必要な計算プログラム、画像処理を行う為の画像処理プログラム、各種制御プログラム、プリズム保持具２のプリズム４の探索ルート、そのプリズム４の探索範囲に関する情報等の設定情報等が格納されており、そのプログラム等は、必要に応じて、各制御部、各処理部等により読み出されることになっている。また、必要な情報が適宜、記憶され、さらには、操作入力部１６により入力される希望プリズム保持具２の識別情報６も記憶されることになる。
探索制御部は、所定の探索範囲内で所定の探索ルートに従い、垂直測角部１３及び水平測角部１４からの情報を得つつ、垂直駆動部１１及び水平駆動部１２を制御して、プリズム保持具２のプリズム４の探索動を行う機能を有する。プリズム４の探索ルートのパターン（サーチパターン）としては、本実施形態においては、図６、図７に示すように、望遠鏡視野３７の中心（視準軸）Ｏの位置から外側に向けた渦巻き状としたものが用いられる。勿論、探索ルートのパターンとして、左右方向に往復動しつつ次第に上下方向の一方から他方に向けて移動させたり、上下方向に往復動しつつ次第に左右方向の一方から他方に向けて移動させたりする等、種々の態様をとることができる。
【００３６】
プリズム存在判別処理部は、望遠鏡視野３７内（撮像範囲）にプリズム４の一部でも入ると、視準用発光部２６を発光させたときの画像と消灯させたときの画像を交互に撮像し続けている受光素子３５からの情報に基づき、その２画像の差分画像処理によるプリズム４の明暗差からプリズム４のみを抽出することによりプリズム４の存在を判断し、前記探索制御部に基づく探索動を停止させて、自動視準制御に移行させる機能を有している。
自動視準制御部は、受光素子３５からの情報に基づき、プリズム４中心の視準軸Ｏからの水平偏差及び垂直偏差を算出し、それら偏差を垂直駆動部１１及び水平駆動部１２の駆動によりなくし、これにより、プリズム４中心と望遠鏡視野中心（視準軸）Ｏとを一致させる機能（自動視準）を有している。
測距演算処理部は、測距用受光素子３４からの情報（測距用発光部２８から図示しない光ファイバにより直接受光素子３４へ入射される参照光、測距用受光素子３４に入射される反射測距光）に基づき、反射測距光と参照光との位相差を算出し、それに基づきプリズム４までの距離を導き出す機能を有している。
使用カメラ素子判別処理部は、測距演算処理部において導かれたプリズム４までの距離に基づいて広角カメラ素子３３を用いるか、狭角カメラ素子１９を用いるかを判別する機能を有している。広角カメラ素子３３、狭角カメラ素子１９の性質を有効に利用し、プリズム保持具２２における識別情報６を画像上において適切なサイズとして的確に取得するためである。
【００３７】
識別情報検出部は、使用カメラの画像情報からプリズム４近傍における識別情報６を検出する機能を有している。具体的には、プリズム４と識別情報６の相対位置が既知の場合（例えば、プリズムポール５が地面に対して垂直でプリズム４の下○○mmの位置に識別情報がある場合等）には、距離値から演算される画像上でのプリズム４と識別情報６の距離値を利用して識別情報６の位置を計算し、その位置が分かれば、その位置からパターンマッチングなどで識別情報６を探索する。プリズム４と識別情報６の相対位置が既知でない場合には、識別情報検出部は、識別情報６を探索するに当たり、図８の矢印で示すように、プリズム４の中心位置ＯＰから放射的に探索することになる。これにより、プリズムポール５が傾いている場合でも、識別情報６を的確に見つけ出すことができる。
照合処理部は、識別情報検出部が検出した識別情報６と、予め記憶されている希望プリズム保持具２の識別情報６とを比較し、その両者が一致するときに、その照合したプリズム保持具２が希望プリズム保持具２である旨を表示部１５に表示し、上記両者が不一致のときには、照合したプリズム保持具２が希望プリズム保持具２でない旨を表示部１５に表示させる機能を有している。
【００３８】
４．次に、第１実施形態に係る希望プリズム保持具の識別方法を、上記制御ユニットＵの制御概要と共に説明する。
（１）希望プリズム保持具２の識別に際しては、先ず、所定の探索範囲内で、所定の探索ルートの下で、プリズム保持具２のプリズム４の探索が行われる。このため、望遠鏡視野３７は、本実施形態においては、図６、図７に示すように、望遠鏡視野３７中心の位置から外側に向けた渦巻き状となって移動する。
（２）プリズム４探索中にプリズム４が検出された時には（例えば図６参照）、自動視準が実行される。すなわち、水平駆動部１２及び垂直駆動部１１が駆動されて、望遠鏡視野３７の中心（視準軸）がその検出プリズム４の中心に向けられる。望遠鏡視野３７の中心と検出プリズム４中心とが一致すると、その状態がロックされ、その状態の下で、検出プリズム４までの距離が測距される。
【００３９】
（３）検出プリズム４までの距離が測距されると、その距離に基づいて広角カメラ素子３３を用いるか、狭角カメラ素子１９を用いるかが判別される。プリズム４までの距離に応じた適切な画像情報をもって、プリズム保持具２における識別情報６を的確に取得するためである。また、識別情報６を写し出さなければならない使用カメラの負担を軽減するためでもある。
（４）使用カメラ素子が選択されると、その画像情報から、検出プリズム４を保持するポール５に付加された識別情報６（本実施形態においては、白黒の縞模様パターン）が取得され、その識別情報６と、設定されている希望プリズム保持具２の識別情報６との照合が行われる。照合処理には、パターン、形状等について照合を行い得る一般的なテンプレートマッチング等が用いられ、その照合処理により、照合中の検出プリズム保持具２が希望プリズム保持具２か否かが判別される。
検出プリズム保持具２の識別情報６と希望プリズム保持具の識別情報６とが一致すると判断されたときには、その検出プリズム保持具２が、希望プリズム保持具２であるとして、その旨が表示部１５に表示される。そしてこの後、トータルステーション３は、そのプリズム保持具２のプリズム４の位置情報（当該プリズム４までの距離、高度角、方位角）等が希望するものであるとして、その情報を、施工面状況等の各種判断に利用し、その結果を表示部１５に表示する。
一方、検出プリズム保持具２の識別情報６と希望プリズム保持具２の識別情報６とが一致しないときには、検出プリズム保持具２が希望プリズム保持具２でないとして、次のプリズム４を検出すべく、望遠鏡１０は、再び、探索ルートに従って探索する（図７参照）。
（５）したがって、当該測量システム１を用いれば、施工現場に複数のプリズム保持具２が存在しても、その中から希望プリズム保持具２を誤ることなく的確に特定することができ、その希望プリズム保持具２に基づく情報を入手することにより各種判断を的確に行うことができる。
【００４０】
５．上記制御ユニットＵの制御内容の制御例を、図９に示すフローチャートに基づいて具体的に説明する。尚、Ｓはステップを示す。
先ず、Ｓ１において、各種情報として、希望のプリズム保持具２の識別情報６、プリズム保持具２の探索ルート、探索範囲等が読み込まれる。その読み込みを終えると、Ｓ２において、プリズム保持具２の探索が開始され、Ｓ３において、設定された探索範囲を超えているか否かが判別される。このＳ３がＹＥＳのときには、探索範囲を超えたとして、当該制御が終了される一方、Ｓ３がＮＯのときには、Ｓ４において、プリズム保持具２のプリズム４が検出されたか否かが判別される。希望プリズム保持具２の可能性があるプリズム保持具２を見つけ出すためである。Ｓ４がＮＯのときには、Ｓ３に戻されて、探索範囲を超えるまでプリズム４の検出が続けられる一方、Ｓ４がＹＥＳのときには、Ｓ５において、プリズム４が検出されたとして、そのプリズム４に対して自動視準が行われ、そのプリズム４がロックされる（視準軸Ｏとプリズム４の中心とを一致させた状態で固定）。そして、次のＳ６において、測距が行われ、その検出プリズム保持具２のプリズム４までの距離が測定される。
【００４１】
検出プリズム保持具２のプリズム４までの距離が測定されると（Ｓ６）、Ｓ７において、Ｓ６の測定距離を利用して、広角カメラ素子３３を用いるか否かが判別される。識別情報６を確実に取得するためには適切な画像情報が必要だからである。本実施形態においては、広角カメラ素子３３と狭角カメラ素子１９との切換えについては、カメラの画角、カメラの解像度、識別情報６（識別子）のサイズが既知であるため、それらの情報と測距値から各カメラ画像上で識別情報６がどのようなサイズになるかを演算し、そのサイズから使用すべきカメラ素子を選択する。これにより、識別情報６を写し出さなければならない使用カメラの負担を大幅に軽減できることになる。
このため、Ｓ７がＹＥＳのときには、Ｓ８において、広角カメラ素子３３を用いて広角カメラ画像情報が取得され、Ｓ７がＮＯのときには、Ｓ９において、狭角カメラ素子１９を用いて狭角カメラ画像情報が取得される。
【００４２】
次のＳ１０においては、Ｓ８又はＳ９の画像情報から、プリズム４近傍に位置される識別情報６が見つけ出され、その識別情報６と、予め設定されている希望プリズム保持具２の識別情報６とが、テンプレートマッチング等を用いて照合され、次のＳ１１において、その照合が一致するか否かが判別される。
【００４３】
Ｓ１１がＹＥＳのときには、Ｓ１２において、照合した検出プリズム保持具２が希望プリズム保持具２であるとして、表示部１５にその旨が表示される。そしてこの後、トータルステーション３は、その検出プリズム保持具２のプリズム４の位置情報（当該プリズム４までの距離、高度角、方位角）が希望のものであるとして、その情報を、施工面状況が適正か否か等の各種判断に利用し、その結果を表示部１５に表示する。
他方、Ｓ１１がＮＯのときには、Ｓ１３において、プリズム保持具２のプリズム４に対するロックが解除（自動視準解除）されると共に自動視準が禁止され、Ｓ１４において、探索ルートに復帰してプリズム保持具２のプリズム４の探索を再開始する。そして次のＳ１５において、望遠鏡視野３７内に、照合した検出プリズム保持具２のプリズム４が存在しなくなるまで（照合した検出プリズム保持具２のプリズム４を検出しなくなるまで）移動された上で(Ｓ１５)、自動視準禁止が解除され（Ｓ１６）、通常のプリズム保持具２のプリズム４探索状態に戻される（Ｓ３）。
【００４４】
６．図１０〜図１３は第２実施形態、図１４、図１５は第３実施形態、図１６は第４実施形態、図１７は第５実施形態、図１８は第６実施形態、図１９は第７実施形態、図２０は第８実施形態、図２１は第９実施形態、図２２は第１０実施形態を示す。この各実施形態において、前記第１実施形態と同一構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００４５】
７．図１０〜図１３に示す第２実施形態は、広角カメラ画像情報を利用して、プリズム保持具２のプリズム４又は識別情報６の存在領域を限定し、その限定存在領域又はその近傍における識別情報６を探索することにより、希望プリズム保持具２の検出を迅速に行えるようにしている。
（１）このため、この第２実施形態においては、図１０に示すように、前記第１実施形態同様、制御ユニットＵに、操作入力部１６からの設定情報、垂直測角部１３からの角度情報、水平測角部１４からの角度情報、受光素子（エリアセンサ）３５からの受光情報、測距用受光素子３４からの受光情報、広角カメラ素子３３からの広角カメラ画像情報、狭角カメラ素子１９からの狭角カメラ画像情報、画像処理装置３６からの画像処理情報が入力され、制御ユニットＵからは、垂直駆動部１１、水平駆動部１２、視準用発光部２６、測距用発光部２８、照明用発光部３０、表示部１５、画像処理装置３６に対して各種出力信号が出力される。
【００４６】
（２）この制御ユニットＵには、検出対象検出処理部（反射ターゲット存在推定域判断手段）、処理順位決定処理部（処理順位決定手段）、自動視準制御部、測距演算処理部、使用カメラ素子判別処理部、照合処理部、記憶部が備えられている。自動視準制御部、測距演算処理部、使用カメラ素子判別処理部、識別情報検出部、照合処理部、記憶部については、前記第１実施形態同様の機能を発揮し、検出対象検出処理部、処理順位決定処理部が次のような特有の機能を発揮する。
検出対象検出処理部は、広角カメラ画像情報を取り込み、その画像情報の中から、検出対象として、プリズム保持具２のプリズム４又はプリズム保持具２が保有する識別情報６）が存在している場合に、その存在を検出する機能を有している。プリズム保持具２を所定の探索ルートに従って一律に探索するのではなく、プリズム保持具２の可能性のあるものを一挙に見つけ出し、希望プリズム保持具２であるか否かを識別するべく、その各プリズム保持具２の可能性のあるものに直接、アクセスするためである。
処理順位決定処理部は、検出対象検出処理部において見つけ出された検出対象物について、希望プリズム保持具２であるか否かの判断をするための処理の順位を決定する機能を有している。効率的な識別処理を行うためである。具体的に、処理方法としては、後述の図１２、図１３の内容の他に、垂直角に基づき、広角カメラ画像情報中から空や地面等、プリズム４（又は識別情報６）が存在しないであろうエリアを排除した上で、識別処理を行ったり、検出対象の識別処理の順番を、予め、画像情報の中央や画像情報の端から決定したりするように設定しておくこと等が行われる。
【００４７】
（３）上記制御ユニットＵの制御内容の制御例を、図１１に示すフローチャートに基づいて具体的に説明する。尚、Ｑはステップを示す。
先ず、Ｑ１において、各種情報として、希望プリズム保持具２の識別情報６、フラグＦ＝０（広角カメラ画像情報に存在する検出対象に対する初回時処理であること）等が読み込まれ、その読み込みを終えると、Ｑ２において、広角カメラ素子３３を用いて広角カメラ画像情報が取得される。画角の広い画像情報により、広い範囲でプリズム保持具２を一挙に検出するためである。
【００４８】
上記広角カメラ画像情報が取得されると(Ｑ２)、Ｑ３において、パターンマッチング等の手法を用いることにより、その広角カメラ画像情報の中から、検出対象として、プリズム保持具２のプリズム４（又はプリズム保持具２が保有する識別情報６）が検出できるか（存在するか）否かが判別される。プリズム保持具２の可能性があるものを一挙に見つけ出すためである。Ｑ３がＮＯのときには、広角画像情報中に検出対象が存在しないとの判断であることから、当該制御が終了される一方、Ｑ３がＹＥＳのときには、検出対象が存在するとの判断であることから、Ｑ４において、その全ての検出対象の位置情報（当該プリズム４又は識別情報６までの距離、高度角、方位角等）が取得され、それらは記憶される。
【００４９】
次のＱ５においては、Ｑ４の情報に基づき、Ｑ３で検出された検出対象に対して、希望プリズム保持具２であるか否かの判断をするための処理の順位が決定される。この処理順位の決定処理に当たっては、例えば、概念的に示す図１２、その内容を表す図１３のフローチャートに示すようなものが用いられる。
具体的に説明する。先ず、Ｑ５−１において、Ｑ４の各種情報が読み込まれると、現在位置の望遠鏡視野３７中心Ｏに対して最も離れ長さが短い検出対象Ｔ１が選択され（Ｑ５−２）、次に、Ｑ５−２で選択された検出対象Ｔ１に対して最も離れ長さが短い検出対象Ｔ２が選択される（Ｑ５−３）。このような処理が繰り返され、最終検出対象Ｔｎが選択される（Ｑ５−４）。そしてこの後、検出対象の処理順位が、Ｔ１、Ｔ２、・・・Ｔｎの順と設定される（Ｑ５−５）。これにより、図１２の矢印で示すように、望遠鏡視野３７（撮像範囲）を各検出対象に対して効率的に移動させることができることになり、迅速に希望プリズム保持具２を見つけ出すことができることになる。
【００５０】
上記処理順位の決定処理（Ｑ５）を終えると、Ｑ６において、全ての検出対象に対して、希望プリズム保持具２であるか否かの判断をするための処理が終了したか否かが判別される。当初はＱ６がＮＯであり、このときには、Ｑ７において、Ｆ＝０か否かが判別される。検出対象に対する識別処理が初回時と初回時以外とでは異なるからである。このＱ７は、当初においては、ＹＥＳであることから、Ｑ８において、Ｆ＝１が設定された上で、Ｑ９において、望遠鏡視野３７は、未処理検出対象の中でＱ５に基づいて最優先すべき検出対象に向けて移行される。そして、次のＱ１０において、その検出対象において、プリズム４が検出されるか否かが判別される。希望プリズム保持具２の可能性があるプリズム保持具２を見つけ出すためである。Ｑ１０がＮＯのときには、Ｑ６に戻されて、Ｑ４で検出された全ての検出対象について、プリズム４の検出処理が続けられる一方、Ｑ１０がＹＥＳのときには、Ｑ１１において、プリズム保持具２のプリズム４が検出されたとして、そのプリズム４に対して自動視準が行われ、そのプリズム４がロックされる。そして、次のＱ１２において、測距が行われ、その検出プリズム保持具２のプリズム４までの距離が測定される。
【００５１】
検出プリズム保持具２のプリズム４までの距離が測定されると（Ｑ１２）、Ｑ１３において、Ｑ１２の測定距離等を利用して、前記第１実施形態同様、広角カメラ素子３３を用いるか否かが判別される。そのＱ１３がＹＥＳのときには、Ｑ１４において広角カメラ素子３３を用いて広角カメラ画像情報が取得され、Ｑ１３がＮＯのときには、Ｑ１５において狭角カメラ素子１９を用いて狭角カメラ画像情報が取得される。
【００５２】
次のＱ１６においては、Ｑ１４又はＱ１５の画像情報から、プリズム４近傍に位置される識別情報６が見つけ出され、その識別情報６と、予め設定されている希望プリズム保持具２の識別情報６とが、テンプレートマッチング等を用いて照合され、次のＱ１７において、その照合が一致するか否かが判別される。
【００５３】
Ｑ１７がＮＯのときには、Ｑ６に戻されて別の検出対象に対する識別処理が繰り返される一方、Ｑ１７がＹＥＳのときには、Ｑ１８において、照合した検出プリズム保持具２が希望プリズム保持具２であるとして、表示部１５にその旨が表示され、この後、トータルステーション３は、その検出プリズム保持具２のプリズム４の位置情報（当該プリズム４までの距離、高度角、方位角）が希望のものであるとして、その位置情報を各種判断に利用し、その結果を表示部１５に表示する。
【００５４】
前記Ｑ６がＹＥＳのときは、全ての検出対象に対して、希望プリズム保持具２であるか否かの判断をするための識別処理が終了したときであり、このときには、Ｑ１９において、フラグＦがリセット（Ｆ＝０）され、当該制御は終了される。
【００５５】
前記Ｑ７がＮＯのときは、検出対象に対する処理が初回時でないときであることから、このときには、Ｑ２０において、これまで処理していたプリズム４に対するロックが解除（自動視準解除）されると共に自動視準が禁止され、次のＱ２１において、望遠鏡視野３７が、未処理検出対象の中でＱ５の情報に基づき次の最優先すべき検出対象に向けて移行される。その移行により、照合した検出プリズム保持具２のプリズム４が検出されなくなったと判断されると（Ｑ２２）、自動視準禁止が解除され（Ｑ２３）、Ｑ１０に戻される。これにより、次の検出対象に対してプリズム４の検出が開始される。
【００５６】
８．前記第２実施形態の内容は、変形例として、広角カメラ画像情報内ではなく、望遠鏡視野３７内に写し出されるプリズム４に対して、第２実施形態の内容を適用することができる。
すなわち、広角カメラ画像情報内に写し出されるような広い範囲ではなく、望遠鏡視野３７内に写し出されるような狭い範囲で複数のプリズム保持具２が存在し、その中から希望プリズム保持具２を識別したい場合がある。このような場合には、望遠鏡視野３７内に写し出される各プリズム４に対して、第２実施形態における「検出対象」に対する取り扱いと同様の取扱いを行えば、希望プリズム保持具２を、複数のプリズム保持具２の中から、より迅速に識別することができる。
この場合、各プリズム４に対してロックを適切に行うために、自動視準が適正な範囲で行われるように設定される。
【００５７】
９．図１４、図１５に示す第３実施形態は、明暗差分画像情報を利用して、プリズム保持具２のプリズム４の存在領域（明暗差分画像情報から得られる差分エリア）を限定し、その限定存在領域近傍における識別情報６を探索することにより、希望プリズム保持具２の検出を迅速に行えるようにしたものである。
（１）この第３実施形態においては、図１４に示すように、前記第１、第２実施形態同様、制御ユニットＵに、設定入力部１６からの設定情報、垂直測角部１３からの角度情報、水平測角部１４からの角度情報、受光素子３５からの受光情報、測距用受光素子３４からの受光情報、広角カメラ素子３３からの広角カメラ画像情報、狭角カメラ素子１９からの狭角カメラ画像情報、画像処理装置３６からの画像処理情報が入力され、制御ユニットＵからは、垂直駆動部１１、水平駆動部１２、視準用発光部２６、測距用発光部２８、照明用発光部３０、表示部１５、画像処理装置３６に対して各種出力信号が出力されている。
【００５８】
（２）この制御ユニットＵには、図１４に示すように、差分エリア検出処理部（反射ターゲット存在推定域判断手段）、処理順位決定処理部、自動視準制御部、測距演算処理部、使用カメラ素子判別処理部、照合処理部、記憶部が備えられている。処理順位決定処理部、自動視準制御部、測距演算処理部、使用カメラ素子判別処理部、識別情報検出部、照合処理部、記憶部については、前記第２実施形態同様の機能を発揮し、差分エリア検出処理部が次のような特有の機能を発揮する。
すなわち、差分エリア検出処理部は、短い時間での発光の有無（ＯＮ，ＯＦＦ）により広角カメラ素子３３等が得た明暗差分画像情報を受け取り、その明暗差分画像情報の中から差分エリアを検出する機能を有している。この差分エリア検出処理部による差分エリアの検出により、その差分エリアがプリズム４の存在領域と推定できることになり、この差分エリアに対して、前記第２実施形態と同様の探索を行えば、所定の探索ルートに従って一律にプリズム４を探索する場合に比べて迅速に希望のプリズム保持具２を探し出すことができることになる。
この場合、明暗差分画像を撮影するに際して、短い時間で光を点滅させるために、照明用発光部３０を利用することができる。
【００５９】
（３）上記制御ユニットＵの制御内容の制御例としては、図１５のフローチャートに基づくものを示すことができるが、その内容は、図１５からも明らかなように、第２実施形態における図１１のフローチャートで示される「広角カメラ画像取得」「検出対象」に代えて、「発光有無による明暗差分画像取得」、明暗差分画像から得られる「差分エリア」を用いて、プリズム４存在領域を判断している点のみが異なっている。このため、図１５におけるフローチャートにおいては、同一ステップについては同一符号を付し、「広角カメラ画像取得」「検出対象」に代わって、「発光有無による明暗差分画像取得」「差分エリア」が関係するステップについては、同一符号に「’」を付して、その説明を省略する。
【００６０】
１０．図１６に示す第４実施形態は、識別性能を高めたプリズム保持具２を示す。この第４実施形態に係るプリズム保持具２においては、識別情報６が単一の形状をもって形状パターンに形成され、その形状パターンが、プリズム保持具２毎に異なるようにされている。具体的には、図１６では、形状パターン（識別情報）として長方形状のパターンが用いられ、図１６（ａ）では、長方形状パターンを、その長手方向がポール５の軸線方向に向くように配置した場合が示され、図１６（ｂ）では長方形状パターンを、その長手方向がポール５の軸線に直角状態で交差するように配置した場合が示され、図１６（ｃ）では長方形状パターンを、その長手方向がポール５の軸線方向に対して傾斜した状態で交差するように配置した場合が示されている。
これにより、識別情報６として、細微なパターンを形成する必要がなくなるばかりか、外乱等により画像上で識別情報６の損失が多少、起きようとも、各パターンの識別が可能となる。しかも、単一の形状パターンとされていることから、形状パターンのサイズを大きくとることができることになり、プリズム保持具２までの距離が遠くても、その識別が可能となる。
この場合、図１６では、プリズム４として、いわゆる３６０°タイプのものが用いられているが、識別情報６として、形状パターンが用いられていることから、プリズムとしては、形状パターンと同じ側にだけ機能面を有する１素子プリズムを用いることで足りる。
上記例では、識別情報６としての形状パターンをポール５の外周面に付加したが、プリズム４の形状自体を、プリズム保持具２毎に変えるようにしてもよい。
【００６１】
１１．図１７に示す第５実施形態は、外光や暗所等により色味に変化が生じたとしても、識別性能の低下を抑えたプリズム保持具２を示す。この第５実施形態においては、ポール５の一端側における識別情報６として、プリズム４側から他端側に向けて順に、基準色領域と識別パターン領域とが連続して設けられており、基準色領域では、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）により縞模様が形成され、識別パターン領域には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）を種々組み合わせて、プリズム保持具２毎に色彩を異ならせた縞模様が形成されている。これにより、外光や暗所等により基準色領域及び識別パターン領域の各色彩部分の色味に変化が生じたとしても、その基準色領域及び識別パターン領域の各色彩部分に同条件で変化が生じることになり、基準色領域の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色彩部分と同一のものを識別パターン領域の各色彩部分から選び出すことにより、識別パターン領域における色彩部分がなす色彩パターン状態を把握することができることになる。したがって、外光や暗所等に基づき識別情報６における各色彩部分の色味に変化が生じるとしても、識別情報６の識別性能が低下することを抑えることができる。
勿論この場合、基準色領域の基準色として、上記「赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）」以外の色彩を用いることができる。例えば、「白と黒」をも基準色として用いることができ、このときには、４種類の識別パターンを構成できることになる。
【００６２】
１２．図１８に示す第６実施形態は、識別情報６の識別性能を高めるとともに、プリズム４を基準とした識別情報６の探索負担を軽減できるプリズム保持具２を示す。第６実施形態に係るプリズム保持具２おいては、プリズム４を基準として、本来のポール５とは反対側にも、ポール５’が設けられ、ポール５に識別情報６として白黒の縞模様パターンが形成されている一方、ポール５’には、識別情報６’として、ポール５における白黒の縞模様パターンとは反転した縞模様パターン（反転コード）が形成されている。具体的には、ポール５には、プリズム４を基準として、そのプリズム４から離れる方向（図１８中、下方向）に向けて順に、「黒、黒、白、黒」の縞模様が識別情報６として形成されているが、ポール５’には、プリズム４を基準として、そのプリズム４から離れる方向（図１８中、上方向）に向けて順に、「白、白、黒、白」の縞模様が識別情報６’として形成されている。
これにより、この第６実施形態に係るプリズム保持具２を用いれば、ポール５における識別情報６だけの場合よりも、識別性能を高めることができる。しかも、プリズム４を基準として、そのプリズム４の両側に、識別情報６が付加されたポール５と、識別情報６’が付加されたポール５’とが配置されていることから、プリズム４の検出後、識別情報６の探索において、その探索範囲を少なくしてその負担を軽減することができる（図８も参照）。このような機能は、プリズム保持具２のポール５が傾斜している場合にも同様に働くことになり、プリズム保持具２のポール５が傾斜している場合でも、識別情報６を容易に検出することができると共に、その識別性を高めることができることになる。
【００６３】
１３．図１９に示す第７実施形態は、識別情報６の識別性能を高めたプリズム保持具２を示す。第７実施形態に係るプリズム保持具２（図１９（ａ）（ｂ）（ｃ）参照）おいては、ポール５の外周面に、識別情報６として、白、黒の等間隔な帯状色彩部分により螺旋パターンが形成され、各プリズム保持具２は、その螺旋パターンに基づき、識別情報６を対向した状態で見た場合、プリズム保持具２毎に、帯状色彩部分の傾斜方向、間隔が異なる縞模様を示すこととなる。この識別情報６における帯状色彩部分の傾斜方向、間隔を２次元周波数解析すれば、外乱に強い識別を行うことができることになる。
【００６４】
１４．図２０に示す第８実施形態は、不使用時にコンパクトにすることができるプリズム保持具２を示す。第８実施形態に係るプリズム保持具２おいては、径の異なる複数の円筒体４１を用いてテレスコピックな構造とされた伸縮構造体４２が用いられており、各円筒体４１の外周面には、白、黒の帯状の色彩部分が付加され、複数の円筒体４１（伸縮構造体４２）における帯状の色彩部分全体をもって識別情報６が構成されている。このような伸縮構造体４２は、識別情報６が異なるものが複数用意されており、そのような各伸縮構造体４２は、使用に際して、各ポール５の一端部外周に挿入した状態で取付けられる。
これにより、ポール５に簡単に伸縮構造体４２を取付けて、識別情報６を形成することができる一方、伸縮構造体４２を取り外して使用しないときには、短縮させることによりコンパクトにすることができる。尚、図２０では、プリズム４が省略されている。
また、この伸縮構造体４２を用いれば、この伸縮構造体４２の伸縮状態を調整することにより、多様な白、黒の縞模様（識別情報６）を形成することもできる。
【００６５】
１５．図２１に示す第９実施形態は、多様な識別情報６を簡単に形成できるプリズム保持具２を示す。第９実施形態に係るプリズム保持具２おいては、複数の厚肉円板４３を積層して構成された構造体４４がポール５の一端部外周面に取付けられている。各厚肉円板４３には、その径方向中央部おいて貫通孔４５が形成されていると共に、その貫通孔４５内周面に雌ねじが形成され、その厚肉円板４３には、白又は黒の色彩が付されている。一方、ポール５の一端部外周面には雄ねじが形成されており、そのポール５の一端部外周面に複数の厚肉円板４３の貫通孔４５内周面が螺合され、その複数の厚肉円板４３により構造体４４が形成されている。この場合、構造体４４をなす複数の厚肉円板４３の色彩が識別情報６を形成している。
これにより、色彩の異なる複数の厚肉円板４３の積層状態を変えることをもって、多様な識別情報６を簡単に形成できることになる。尚、図２１では、プリズム４が省略されている。
【００６６】
１６．図２２に示す第１０実施形態は、識別性能を高めたプリズム保持具２を示す。第１０実施形態に係るプリズム保持具２おいては、ポール５の軸線方向において、白、黒の複数の帯状色彩部分を連続させることにより識別情報６が形成されている一方、ポール５に、その識別情報６のうち、プリズム４とは逆端側に反射体４６（図２２中、円をもって示す）が設けられている。
これにより、識別情報６を、プリズム４と反射体４６とにより限定された範囲Ｌとして捉えることができることになり、プリズム４の検出後の識別情報６の検出を高速化すると共にその誤検出を抑制することができる。
【００６７】
１７．以上実施形態について説明したが本発明にあっては、次の態様を包含する。
（１）有機ＥＬ，蛍光シート、ＬＥＤをもって、明暗、点滅等を行うことにより、識別情報６を構成すること。これにより、プリズム４が夜でも使用可能であることに対応して、識別情報６についても、暗所での識別が可能となる。
（２）トータルステーション３に搭載のカメラ素子１９，３３として、赤外カメラ素子に変更すること。これにより、可視域では識別情報６の判別がつかない暗所での識別が有効となる。
（３）識別情報を等間隔のパターンに形成し、１次元周波数解析を行うことにより、識別情報６までの距離を推定すること。これにより、プリズム４が遮蔽され距離値が得られない際や、カメラ画像情報から距離値を推定する際に有効に役立つ。
（４）１素子プリズムにおいて、そのプリズム４の機能面と同一面側に、識別情報６を付した識別子を配置すること。
（５）識別情報６において用いる色彩として、白と黒との組み合わせをもって説明したが、コントラスト差を生じる限り、他の色彩の組み合わせてもよいこと。
【００６８】
（６）本発明の測量システムを、基本的に、
反射ターゲットと、該反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機と、が備えられている測量システムにおいて、
前記反射ターゲットに、固有の識別情報が備えられ、
前記測量機が、設定識別情報を設定できると共に、前記反射ターゲットの固有の識別情報を取込んで、該固有の識別情報と前記設定識別情報とを照合するように設定されている構成とすること。
これにより、設定識別情報として、希望反射ターゲットに備えられた固有の識別情報を設定すれば、照合する反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かを判別することができ、希望反射ターゲットを簡単に特定することができる。
【００６９】
（７）本発明の測量方法を、基本的に、
反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量方法において、
前記反射ターゲットとして、固有の識別情報を備えるものを用い、
測距を行うに当たって、前記反射ターゲットが備える固有の識別情報と希望の反射ターゲットの識別情報とを照合する構成とすること。
これにより、設定識別情報として、希望反射ターゲットに備えられた固有の識別情報を設定することにより、照合する反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かを判別することができる。このため、当該方法を用いることにより、前述の（６）の作用効果同様、希望反射ターゲットを簡単に特定することができる。
（７−１）前記（７）の構成の下で、
前記反射ターゲットにおける固有の識別情報と希望の反射ターゲットの識別情報とを照合するに先立ち、先ず、反射ターゲットを探索する第１探索を行い、
次に、前記第１探索により反射ターゲットを検出したときには、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットの固有の識別情報を探索する第２探索を行い、
次に、前記第２探索の探索情報から反射ターゲットの固有の識別情報を検出し、
しかも、前記第１探索として、前記反射ターゲットが存在する側の画像情報を取得した上で、該画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域を推定し、該反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出する場合において、
前記反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出するに際しては、設定された優先順位に従うようにする構成とすること。
これにより、その設定された優先順位に基づき的確な検出処理を行うことができる。
【００７０】
（８）本発明の測量機を、基本的に、
固有の識別情報が備えられる反射ターゲットに測距光を出射し該反射ターゲットからの反射測距光に基づき測距を行う測量機であって、
設定識別情報を設定できる操作入力手段と、
前記反射ターゲットの固有の識別情報を取込む識別情報取込み手段と、
前記識別情報取込み手段により取り込まれた識別情報と、前記操作入力手段により入力された設定識別情報とを照合する照合手段と、
が備えられている構成とすること。
これにより、設定識別情報として、希望反射ターゲットに備えられた固有の識別情報を設定すれば、照合する反射ターゲットが希望反射ターゲットであるか否かを判別することができ、前述の（６）の構成同様、希望反射ターゲットを簡単に特定することができる。
（８−１）前記（８）の構成の下で、
前記識別情報取込み手段が、反射ターゲットを探索する第１探索手段と、該第１探索手段が反射ターゲットを検出したとき、該反射ターゲットの近傍において、該反射ターゲットが備える識別情報を探索する第２探索手段と、該第２探索手段からの探索情報により該反射ターゲットの識別情報を検出する識別情報検出手段と、を備え、
しかも、前記第１探索手段は、画像情報を取得するカメラ素子と、該カメラ素子が取得した該画像情報に基づき、反射ターゲットが存在すると推定される反射ターゲット存在推定域の存在を判別する反射ターゲット存在推定域判断手段と、該反射ターゲット存在推定域判断手段が判断した反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出する反射ターゲット検出手段と、を備えている場合において、
前記第１探索手段が、前記反射ターゲット存在推定域において反射ターゲットを検出するに際して、処理順位を決定する処理順位決定手段を備えている構成とすること。
これにより、前記（７−１）と同様の作用効果を得ることができる。
【００７１】
（９−１）前述の請求項９に示す構成（測量用反射ターゲット）の下で、
前記固有の識別情報が、コントラスト差を生じさせるコントラスト差パターンとして構成されている構成とすること。
これにより、そのコントラスト差パターンをそれぞれ異ならせれば、識別情報を互いに識別することができる。
（９−２）前記（９−１）の構成の下で、
伸び形状とされた支持部材の一端に取付けられ、
前記支持部材の一端部外周面には、複数の各帯状色彩部分が、該支持部材の軸線方向を幅方向としつつ全周に亘って付加された状態をもって該支持部材の軸線方向に順次、配置され、
前記コントラスト差パターンが、前記複数の各帯状色彩部分により構成されている構成とすること。
これにより、互いに識別できるコントラスト差パターン（識別情報）の具体的態様を提供できる。
この場合、当該反射ターゲットが全周囲からの入射光を反射するものであることに対応して、どの方向から見ても識別情報の模様を同じとすることができ、当該反射ターゲットの使用自由度を高めることができる。
【００７２】
（９−３）前述の請求項９に示す構成（測量用反射ターゲット）の下で、
前記固有の識別情報が、単一の形状パターンとして構成されている構成とすること。
これにより、細微なパターンを形成する必要がなくなるばかりか、外乱等により画像上で識別情報の損失が多少、起きようとも、その形状パターンを識別することができる。しかも、単一の形状パターンとされていることから、パターンのサイズを大きくとることができることになり、反射ターゲットまでの距離が遠くても、その識別を可能にできる。
【００７３】
（９−４）前述の請求項９に示す構成（測量用反射ターゲット）の下で、
前記固有の識別情報が、複数の色彩表示群よりなる色パターンとして構成されている構成とすること。
これにより、複数の各色彩表示群の色彩の違い、組み合わせにより、識別情報を互いに識別することができる。
（９−５）前記（９−４）の構成の下で、
前記色パターンに、複数の基準色表示群が含まれている構成とすること。
これにより、外光や暗所等により基準色表示群及び色彩表示群の色味に変化が生じたとしても、その基準色表示群及び色彩表示群に同条件で変化が生じることになり、基準色表示群の各色彩部分と同一のものを色彩表示群の各色彩部分から選び出すことにより、複数の色彩表示群における色彩部分がなす色彩パターン状態を把握することができる。したがって、外光や暗所等に基づき識別情報における各色彩部分の色味に変化が生じるとしても、識別情報の識別性能が低下することを抑えることができる。
（９−６）前記（９−４）の構成の下で、
伸び形状とされた支持部材の一端に取付けられ、
前記支持部材の一端部に、テレスコピックな構造とされた伸縮構造体が該支持部材の一端部を覆い被せるようにして着脱可能に取付けられ、
前記伸縮構造体の外周面に、複数の各帯状色彩部分が、該伸縮構造体の伸縮方向を幅方向としつつ全周に亘って付加された状態をもって、該伸縮構造体の軸線方向に順次、配置され、
前記複数の色彩表示群が、前記伸縮構造体外周面の複数の帯状色彩部分により構成されている構成とすること。
これにより、支持部材に簡単に伸縮構造体を取付けて、識別情報を形成することができ、伸縮構造体を取り外して使用しないときには、短縮させることによりコンパクトにすることができる。また、この伸縮構造体を用いれば、この伸縮構造体の伸縮状態を調整することにより、多様な識別情報を形成できる。
（９−７）前記（９−４）の構成の下で、
伸び形状とされた支持部材の一端に取付けられ、
前記支持部材の一端部外周面に、色彩を付加された複数の厚肉円板が積層状態をもって着脱可能に取付けられ、
前記複数の色彩表示群が、前記複数の圧肉円板の色彩をもって構成されている構成とすること。
これにより、色彩の異なる複数の厚肉円板の積層状態を変えることをもって、多様な識別情報を簡単に形成できる。
【００７４】
（９−８）前記（９−２）（９−３）のいずれかの構成において、
固有の識別情報として、複数の色彩表示群よりなる色パターンをも構成し、その色パターンにおいて、前記（９−５）〜（９−７）のいずれかの構成を施すこと。
【符号の説明】
【００７５】
１  測量システム
２  プリズム保持具
３  トータルステーション（測量機）
４  プリズム（反射ターゲット）
５  ポール（支持部材）
６  識別情報
６Ａ  識別子
１６  操作入力部（操作入力手段）
１９  狭角カメラ素子（第２探索手段、使用カメラ素子）
２８  測距用発光部（第２探索手段、測距手段）
３３  広角カメラ素子（第１探索手段、第２探索手段、カメラ素子、使用カメラ素子）
３４  測距用受光素子（第２探索手段、測距手段）
３５  受光素子（第１探索手段）
Ｕ  制御ユニット（第１探索手段、第２探索手段、反射ターゲット存在推定域判断手段、処理順位決定手段、反射ターゲット検出手段、測距手段、使用カメラ素子判別手段、識別情報検出手段、照合手段）
【図１】
0006438311.tif 000002
【図２】
0006438311.tif 000003
【図３】
0006438311.tif 000004
【図４】
0006438311.tif 000005
【図５】
0006438311.tif 000006
【図６】
0006438311.tif 000007
【図７】
0006438311.tif 000008
【図８】
0006438311.tif 000009
【図９】
0006438311.tif 000010
【図１０】
0006438311.tif 000011
【図１１】
0006438311.tif 000012
【図１２】
0006438311.tif 000013
【図１３】
0006438311.tif 000014
【図１４】
0006438311.tif 000015
【図１５】
0006438311.tif 000016
【図１６】
0006438311.tif 000017
【図１７】
0006438311.tif 000018
【図１８】
0006438311.tif 000019
【図１９】
0006438311.tif 000020
【図２０】
0006438311.tif 000021
【図２１】
0006438311.tif 000022
【図２２】
0006438311.tif 000023