JPH08285589A - Ｇｐｓとジャイロによる建設機械位置決めシステム - Google Patents
Ｇｐｓとジャイロによる建設機械位置決めシステムInfo
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- JPH08285589A JPH08285589A JP7114110A JP11411095A JPH08285589A JP H08285589 A JPH08285589 A JP H08285589A JP 7114110 A JP7114110 A JP 7114110A JP 11411095 A JP11411095 A JP 11411095A JP H08285589 A JPH08285589 A JP H08285589A
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- work boat
- gyro
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 建設機械における工作物の施工位置の計測に
ＧＰＳ測位システムを利用する場合に、経済的に、か
つ、手軽に座標位置の測位不能な状況を極力少なくする
こと。 【構成】 作業船上に設置した一台のＧＰＳアンテナと
既知位置の基準局及び衛星により建設機械（作業船）の
座標位置を測位すると共に、当該建設機械に搭載したジ
ャイロコンパスによる基準方位と、工作物の施工位置と
前記アンテナ位置とを通る線との挾む角を求め、工作物
の施工位置を測定するシステム。
ＧＰＳ測位システムを利用する場合に、経済的に、か
つ、手軽に座標位置の測位不能な状況を極力少なくする
こと。 【構成】 作業船上に設置した一台のＧＰＳアンテナと
既知位置の基準局及び衛星により建設機械（作業船）の
座標位置を測位すると共に、当該建設機械に搭載したジ
ャイロコンパスによる基準方位と、工作物の施工位置と
前記アンテナ位置とを通る線との挾む角を求め、工作物
の施工位置を測定するシステム。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＧＰＳ測位法を利用し
た建設機械（作業船）の位置決めシステムに関する。
た建設機械（作業船）の位置決めシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】建設機械の位置と方向は、建設機械上の
２点の座標を計測することにより求めることができる。
前記座標を計測するのには種々な方法があるが、その中
でも、最近、普及されてきたＧＰＳ衛星を利用する測位
技術が、高精度であり、かつ従来の測位よりも取扱いが
容易で多用途に利用することができ、最適である。建設
機械の座標を計測するには、一般に一対のＧＰＳアンテ
ナ手段と既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星を利用し
て行われるが、建設機械、特に最近の大型作業船上には
リーダーとか、クレーンのアームなどの複雑な形状の高
い柱状構造物が設置されていて、それが電波障害物とし
て働き、作業船の向きと測位時間帯の衛星の配置との関
係で、ＧＰＳアンテナ手段が２点同時に衛星の電波を捉
えることができない場合がある。
２点の座標を計測することにより求めることができる。
前記座標を計測するのには種々な方法があるが、その中
でも、最近、普及されてきたＧＰＳ衛星を利用する測位
技術が、高精度であり、かつ従来の測位よりも取扱いが
容易で多用途に利用することができ、最適である。建設
機械の座標を計測するには、一般に一対のＧＰＳアンテ
ナ手段と既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星を利用し
て行われるが、建設機械、特に最近の大型作業船上には
リーダーとか、クレーンのアームなどの複雑な形状の高
い柱状構造物が設置されていて、それが電波障害物とし
て働き、作業船の向きと測位時間帯の衛星の配置との関
係で、ＧＰＳアンテナ手段が２点同時に衛星の電波を捉
えることができない場合がある。
【０００３】その場合の対策として、作業船上の異なる
場所に複数のＧＰＳアンテナを、それぞれ配置して、そ
の時間帯における衛星の配置と電波障害物との関係か
ら、最も受信率が大きな一対のＧＰＳアンテナ手段を選
択して測位するとか、作業船上に設置した一対のＧＰＳ
アンテナ位置を、その時間帯における衛星の配置と前記
障害物との関係から計って電波を受信できると予測され
る位置に、それぞれ移動させることにより、各アンテナ
で所要個数のＧＰＳ衛星の電波を受信し、建設機械の座
標位置の計測を可能にする位置決めシステム（平成６年
特許願第３３５０９４号参照）が提案されている。
場所に複数のＧＰＳアンテナを、それぞれ配置して、そ
の時間帯における衛星の配置と電波障害物との関係か
ら、最も受信率が大きな一対のＧＰＳアンテナ手段を選
択して測位するとか、作業船上に設置した一対のＧＰＳ
アンテナ位置を、その時間帯における衛星の配置と前記
障害物との関係から計って電波を受信できると予測され
る位置に、それぞれ移動させることにより、各アンテナ
で所要個数のＧＰＳ衛星の電波を受信し、建設機械の座
標位置の計測を可能にする位置決めシステム（平成６年
特許願第３３５０９４号参照）が提案されている。
【０００４】しかしながら、このときにも高価なＧＰＳ
アンテナ手段を一対または複数台、作業船に搭載して置
く必要がある。また、一対のＧＰＳアンテナ手段を作業
船に設置し、それぞれ移動可能とした場合にも、その移
動範囲は作業船上に限定されるから、特定の時間帯に必
ずしも２台同時にＧＰＳ衛星電波を受信できるとは限ら
ない。その場合は、作業船座標位置の計測操作を延期し
なければならない。
アンテナ手段を一対または複数台、作業船に搭載して置
く必要がある。また、一対のＧＰＳアンテナ手段を作業
船に設置し、それぞれ移動可能とした場合にも、その移
動範囲は作業船上に限定されるから、特定の時間帯に必
ずしも２台同時にＧＰＳ衛星電波を受信できるとは限ら
ない。その場合は、作業船座標位置の計測操作を延期し
なければならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述従来方
法に付随する幾つかの問題点を解消し、ＧＰＳ測位シス
テムの特徴を確保しながら、経済的に、かつ手軽に作業
船座標位置の測位不能な状況を激減させることを目的と
する。
法に付随する幾つかの問題点を解消し、ＧＰＳ測位シス
テムの特徴を確保しながら、経済的に、かつ手軽に作業
船座標位置の測位不能な状況を激減させることを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、次に述べるとおりの各構成要件を具備
している。 （１） 作業船上に設置した１台のＧＰＳアンテナ手段
と既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により作業船座
標位置を測位すると共に、測位された座標位置を基準に
し作業船に搭載したジャイロコンパスで基準方位からの
角度を求めることにより、作業船が施工する工作物の位
置を測定することを特徴とするＧＰＳとジャイロによる
建設機械位置決めシステム。
達成するために、次に述べるとおりの各構成要件を具備
している。 （１） 作業船上に設置した１台のＧＰＳアンテナ手段
と既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により作業船座
標位置を測位すると共に、測位された座標位置を基準に
し作業船に搭載したジャイロコンパスで基準方位からの
角度を求めることにより、作業船が施工する工作物の位
置を測定することを特徴とするＧＰＳとジャイロによる
建設機械位置決めシステム。
【０００７】（２） 作業船と一体に垂直方向に設置し
た剛性のある高構造物の頂部に設けた１台のＧＰＳアン
テナ手段及び、前記高構造物の傾きを測定する傾斜計を
設け、前記１台のＧＰＳアンテナと既知位置にある基準
局及びＧＰＳ衛星により前記アンテナ座標位置を測位す
ると共に、測位された時刻と同時期に得られた高構造物
の傾きを計測した値により、測位により得られたＧＰＳ
アンテナの作業船上の座標位置を補正し、前記補正され
た座標位置を基準にすることよりなる上記第（１）項記
載のＧＰＳとジャイロによる建設機械位置決めシステ
ム。
た剛性のある高構造物の頂部に設けた１台のＧＰＳアン
テナ手段及び、前記高構造物の傾きを測定する傾斜計を
設け、前記１台のＧＰＳアンテナと既知位置にある基準
局及びＧＰＳ衛星により前記アンテナ座標位置を測位す
ると共に、測位された時刻と同時期に得られた高構造物
の傾きを計測した値により、測位により得られたＧＰＳ
アンテナの作業船上の座標位置を補正し、前記補正され
た座標位置を基準にすることよりなる上記第（１）項記
載のＧＰＳとジャイロによる建設機械位置決めシステ
ム。
【０００８】（３） 作業船上に設置した一対のＧＰＳ
アンテナ手段と既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星に
より作業船の位置及び方位を測位可能にする一方、衛星
の配置と作業船上に設備した電波障害物などに起因して
前記ＧＰＳアンテナの１台が測位不能となった場合に、
他の１台のＧＰＳアンテナと既知位置にある基準局及び
ＧＰＳ衛星により作業船座標位置を測位すると共に、測
位された座標位置を基準にし作業船に搭載したジャイロ
援助システムにより、指定方位からの角度を求めること
により、作業船が施工する工作物の位置を測定すること
を特徴とするＧＰＳとジャイロによる建設機械位置決め
システム。
アンテナ手段と既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星に
より作業船の位置及び方位を測位可能にする一方、衛星
の配置と作業船上に設備した電波障害物などに起因して
前記ＧＰＳアンテナの１台が測位不能となった場合に、
他の１台のＧＰＳアンテナと既知位置にある基準局及び
ＧＰＳ衛星により作業船座標位置を測位すると共に、測
位された座標位置を基準にし作業船に搭載したジャイロ
援助システムにより、指定方位からの角度を求めること
により、作業船が施工する工作物の位置を測定すること
を特徴とするＧＰＳとジャイロによる建設機械位置決め
システム。
【０００９】（４） 作業船と一体に垂直方向に設置し
た剛性のある一対の高構造物の頂部に、それぞれＧＰＳ
アンテナ手段を取り付けてなる上記第（３）項記載のＧ
ＰＳとジャイロによる建設機械位置決めシステム。
た剛性のある一対の高構造物の頂部に、それぞれＧＰＳ
アンテナ手段を取り付けてなる上記第（３）項記載のＧ
ＰＳとジャイロによる建設機械位置決めシステム。
【００１０】
（１） １台のＧＰＳアンテナ手段と既知位置にある基
準局及びＧＰＳ衛星により作業船上の１点、すなわちア
ンテナの座標位置を測位することが可能で、作業船に搭
載してあるジャイロコンパスに基づき、前記測位点を通
る基準方位に対する機械の向きを測定し、極座標系を利
用して工作物の施工位置を決定する。 （２） 垂直方向の剛性のある高構造物の頂部に設けた
１台のＧＰＳアンテナ手段と既知位置にある基準局及び
ＧＰＳ衛星により前記アンテナ座標位置を測位すると共
に、測位された時刻と同時期の高構造物の傾き（作業船
のローリング及びピッチング角度）を測定し、前記測定
角に基づき測位により得られたＧＰＳアンテナの座標位
置を水準面（作業船）上において補正して基準位置を決
定し、作業船に搭載してあるジャイロコンパスに基づ
き、前記基準点を通る基準方位に対する機械の向きを測
定し、すなわち、極座標系を利用して工作物の施工位置
を決定する。
準局及びＧＰＳ衛星により作業船上の１点、すなわちア
ンテナの座標位置を測位することが可能で、作業船に搭
載してあるジャイロコンパスに基づき、前記測位点を通
る基準方位に対する機械の向きを測定し、極座標系を利
用して工作物の施工位置を決定する。 （２） 垂直方向の剛性のある高構造物の頂部に設けた
１台のＧＰＳアンテナ手段と既知位置にある基準局及び
ＧＰＳ衛星により前記アンテナ座標位置を測位すると共
に、測位された時刻と同時期の高構造物の傾き（作業船
のローリング及びピッチング角度）を測定し、前記測定
角に基づき測位により得られたＧＰＳアンテナの座標位
置を水準面（作業船）上において補正して基準位置を決
定し、作業船に搭載してあるジャイロコンパスに基づ
き、前記基準点を通る基準方位に対する機械の向きを測
定し、すなわち、極座標系を利用して工作物の施工位置
を決定する。
【００１０】（３） 通常は、ＧＰＳアンテナ２台を使
用して作業船上の２点の測位、すなわち、作業船の位置
（座標、方位）決めが可能である（詳しくは、平成６年
特許願第３３５０９４号明細書参照）が、その時間帯に
おける衛星の配置と作業船上の障害物の位置（作業船の
向きに関係する）との関係で、ＧＰＳアンテナの１台が
測位（通常、４つの衛星の電波を受信することができる
場合）不能であった場合に、他の１台のＧＰＳアンテナ
を利用して既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により
作業船上の１点の座標（当該アンテナ）位置を測位する
と共に、測位した座標位置を基準にして、作業船に搭載
してある、予め方位を設定してあるジャイロ援助システ
ムを利用して設定方位に対する誤差角度を求めることに
より、作業船が施工する工作物の位置を決定する。
用して作業船上の２点の測位、すなわち、作業船の位置
（座標、方位）決めが可能である（詳しくは、平成６年
特許願第３３５０９４号明細書参照）が、その時間帯に
おける衛星の配置と作業船上の障害物の位置（作業船の
向きに関係する）との関係で、ＧＰＳアンテナの１台が
測位（通常、４つの衛星の電波を受信することができる
場合）不能であった場合に、他の１台のＧＰＳアンテナ
を利用して既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により
作業船上の１点の座標（当該アンテナ）位置を測位する
と共に、測位した座標位置を基準にして、作業船に搭載
してある、予め方位を設定してあるジャイロ援助システ
ムを利用して設定方位に対する誤差角度を求めることに
より、作業船が施工する工作物の位置を決定する。
【００１１】（４） 垂直方向の剛性のある２基の高構
造物の頂部に、それぞれ設けた１台の各ＧＰＳアンテナ
手段と既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により作業
船上の２点の測位、すなわち、作業船の位置決めが可能
であるが、その時間帯における衛星の配置と作業船上の
障害物の位置との関係で、ＧＰＳアンテナの１台が測位
不能であった場合に、他の１台のＧＰＳアンテナを利用
して既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により作業船
上の前記アンテナ座標位置を測位すると共に、測位され
た時刻と同時期の高構造物の傾きを測定し、前記測定角
に基づき、測位により得られたＧＰＳアンテナの座標位
置を水準面上において補正して基準位置を決定し、作業
船に搭載してある、予め方位を設定しているジャイロ援
助システムを利用して設定方位に対する誤差角度を求め
ることにより、作業船が施工する工作物の位置を決定す
る。
造物の頂部に、それぞれ設けた１台の各ＧＰＳアンテナ
手段と既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により作業
船上の２点の測位、すなわち、作業船の位置決めが可能
であるが、その時間帯における衛星の配置と作業船上の
障害物の位置との関係で、ＧＰＳアンテナの１台が測位
不能であった場合に、他の１台のＧＰＳアンテナを利用
して既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により作業船
上の前記アンテナ座標位置を測位すると共に、測位され
た時刻と同時期の高構造物の傾きを測定し、前記測定角
に基づき、測位により得られたＧＰＳアンテナの座標位
置を水準面上において補正して基準位置を決定し、作業
船に搭載してある、予め方位を設定しているジャイロ援
助システムを利用して設定方位に対する誤差角度を求め
ることにより、作業船が施工する工作物の位置を決定す
る。
【００１２】
【実 施 例】以下に、本発明建設機械位置決めシステ
ムの実施例について、図面に沿って説明するが、本実施
例システムを構成する各要件の中には本出願当時の技術
レベルの範囲内で任意に設計変形が可能なものが存在す
るから、格別の理由を示すことなしに本件実施例の具体
的構造のみに基づいて、発明を構成する要件を限定して
解釈することは許されない。
ムの実施例について、図面に沿って説明するが、本実施
例システムを構成する各要件の中には本出願当時の技術
レベルの範囲内で任意に設計変形が可能なものが存在す
るから、格別の理由を示すことなしに本件実施例の具体
的構造のみに基づいて、発明を構成する要件を限定して
解釈することは許されない。
【００１３】（１）図１は、本発明ＧＰＳとジャイロに
よる建設機械位置決めシステムの一実施例の要部平面を
示し、図中、作業船１を矩形の細線により表わし、その
中心線２と矩形辺との各交点３，４は、それぞれ作業船
上におけるＧＰＳアンテナの設置位置Ｘ1 ，Ｙ1 及び工
作物の施工位置を示している。ＧＰＳアンテナの設置位
置３と工作物の施工位置４との間の距離をｓとする。点
線で示す方位はジャイロコンパスに基づき得られる経線
でＮ−Ｓ軸線である。作業船１の中心線２とＮ−Ｓ軸線
とが挾む角がθである。いま、ＧＰＳアンテナ手段と既
知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により作業船（ＧＰ
Ｓアンテナ）位置３を測位してＸ1 ，Ｙ1 を得たとする
と、作業船１上の工作物の施工位置４は、Ｘ1 ＋ｓ×si
n θ，Ｙ1 ＋cos θで表わすことができる。
よる建設機械位置決めシステムの一実施例の要部平面を
示し、図中、作業船１を矩形の細線により表わし、その
中心線２と矩形辺との各交点３，４は、それぞれ作業船
上におけるＧＰＳアンテナの設置位置Ｘ1 ，Ｙ1 及び工
作物の施工位置を示している。ＧＰＳアンテナの設置位
置３と工作物の施工位置４との間の距離をｓとする。点
線で示す方位はジャイロコンパスに基づき得られる経線
でＮ−Ｓ軸線である。作業船１の中心線２とＮ−Ｓ軸線
とが挾む角がθである。いま、ＧＰＳアンテナ手段と既
知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により作業船（ＧＰ
Ｓアンテナ）位置３を測位してＸ1 ，Ｙ1 を得たとする
と、作業船１上の工作物の施工位置４は、Ｘ1 ＋ｓ×si
n θ，Ｙ1 ＋cos θで表わすことができる。
【００１４】（２）図２は、本発明ＧＰＳとジャイロに
よる建設機械位置決めシステムの別の実施例の要部側面
を示すもので、図中、作業船１上に設置されたリーダー
とか、クレーンのアームなどの高い柱状構造物等に基づ
く電波障害の影響が比較的に少ない作業船の船尾付近に
剛性が大きく高いアンテナ支柱（高構造物）５を一体的
に立設し、この支柱５の頂部をＧＰＳアンテナ設置位置
３とする。アンテナ支柱５には、作業船のローリング及
びピッチングを測定する傾斜計６，７を、それぞれ取付
け、ＧＰＳアンテナ設置位置３を計測する時間帯におけ
るアンテナ支柱５の傾きを検知できるようにしている。
よる建設機械位置決めシステムの別の実施例の要部側面
を示すもので、図中、作業船１上に設置されたリーダー
とか、クレーンのアームなどの高い柱状構造物等に基づ
く電波障害の影響が比較的に少ない作業船の船尾付近に
剛性が大きく高いアンテナ支柱（高構造物）５を一体的
に立設し、この支柱５の頂部をＧＰＳアンテナ設置位置
３とする。アンテナ支柱５には、作業船のローリング及
びピッチングを測定する傾斜計６，７を、それぞれ取付
け、ＧＰＳアンテナ設置位置３を計測する時間帯におけ
るアンテナ支柱５の傾きを検知できるようにしている。
【００１５】アンテナ支柱５（ＧＰＳアンテナ設置位置
３）の高さをｈ アンテナ支柱５のローリング方向の傾斜角をθ1 アンテナ支柱５のピッチング方向の傾斜角をθ2 とすれば、作業船（ＧＰＳアンテナ）位置３を測位して
得られた上述のＸ1 ，Ｙ1 には、それぞれ、船上におい
て、ｈ×sin θ1 ，ｈ×sin θ2 の補正が必要となる。
前記傾斜計は、たとえば、0.05°まで測定可能で、仮り
に、ｈ＝１０ｍとすると、検出誤差は、船の中心軸線及
びそれに直角方向に対して、それぞれ０．８mmとなる。
３）の高さをｈ アンテナ支柱５のローリング方向の傾斜角をθ1 アンテナ支柱５のピッチング方向の傾斜角をθ2 とすれば、作業船（ＧＰＳアンテナ）位置３を測位して
得られた上述のＸ1 ，Ｙ1 には、それぞれ、船上におい
て、ｈ×sin θ1 ，ｈ×sin θ2 の補正が必要となる。
前記傾斜計は、たとえば、0.05°まで測定可能で、仮り
に、ｈ＝１０ｍとすると、検出誤差は、船の中心軸線及
びそれに直角方向に対して、それぞれ０．８mmとなる。
【００１６】土木建設機械は、工作物を地表や水面下に
設置するため、座標が建設機械の下にある事が多い。建
設機械の位置決めを行なう場合は、機械の傾きによる誤
差をできるかぎり小さくするために機械の下部にアンテ
ナを設置し、座標を求めることが精度の向上のうえから
好ましい。しかし、ＧＰＳ測位法では衛星からの電波を
受けて測位を行なうから、障害物により電波が遮られる
おそれがある。すなわち、最近の作業船上にはリーダー
とか、クレーンのアームなどの複雑な形状の高い柱状構
造物が設置されていて、それが電波障害物として働き、
その時間帯における衛星の配置との関係でＧＰＳアンテ
ナが衛星の電波を捉えることができない場合があるか
ら、ＧＰＳアンテナは成るべく電波障害物の影響が及ば
ない場所、たとえば、周囲の障害物から独立して比較的
に高い位置に設けることが望ましい。
設置するため、座標が建設機械の下にある事が多い。建
設機械の位置決めを行なう場合は、機械の傾きによる誤
差をできるかぎり小さくするために機械の下部にアンテ
ナを設置し、座標を求めることが精度の向上のうえから
好ましい。しかし、ＧＰＳ測位法では衛星からの電波を
受けて測位を行なうから、障害物により電波が遮られる
おそれがある。すなわち、最近の作業船上にはリーダー
とか、クレーンのアームなどの複雑な形状の高い柱状構
造物が設置されていて、それが電波障害物として働き、
その時間帯における衛星の配置との関係でＧＰＳアンテ
ナが衛星の電波を捉えることができない場合があるか
ら、ＧＰＳアンテナは成るべく電波障害物の影響が及ば
ない場所、たとえば、周囲の障害物から独立して比較的
に高い位置に設けることが望ましい。
【００１７】しかし、作業船上に設けた高構造物の頂点
は、船の動揺による傾きとか作業の状態または強風に基
づく高構造物の撓みなどにより移動して、必ずしも定位
置を保つとはいい難い。そこで、ＧＰＳアンテナを剛性
のある専用の高構造物の上に取付けて測位時間帯におけ
る衛星電波を受信し易くすると共に、ＧＰＳによる座標
と同時に高構造物の傾斜角を求めて、機械（作業船）下
部での座標補正をすることにより、障害物による電波障
害を防ぎ、かつ、座標の測位精度を向上させるようにし
たものである。
は、船の動揺による傾きとか作業の状態または強風に基
づく高構造物の撓みなどにより移動して、必ずしも定位
置を保つとはいい難い。そこで、ＧＰＳアンテナを剛性
のある専用の高構造物の上に取付けて測位時間帯におけ
る衛星電波を受信し易くすると共に、ＧＰＳによる座標
と同時に高構造物の傾斜角を求めて、機械（作業船）下
部での座標補正をすることにより、障害物による電波障
害を防ぎ、かつ、座標の測位精度を向上させるようにし
たものである。
【００１８】（３）図３は、本発明ＧＰＳとジャイロに
よる建設機械位置決めシステムの他の実施例の要部平面
を示し、図中、作業船１を矩形の細線により表わし、そ
の中心線２と矩形辺との交点４，８は、それぞれ作業船
上における工作物の施工位置と一対のＧＰＳアンテナの
設置点を結ぶ線の中心点（船尾の中央位置）を示してい
る。前記一対のＧＰＳアンテナの設置位置Ｘ2 ，Ｙ2 及
びＸ3 ，Ｙ3 は、矩形の細線で表わした作業船１の船尾
の中央位置８に対し対称位置にある。通常では、一対の
ＧＰＳアンテナによって、それぞれの座標Ｘ2 ，Ｙ2 及
びＸ3 ，Ｙ3 が求められ、作業船上の２点の座標が測定
されれば、作業船の位置、向きも定まり、それに基づき
工作物の施工位置４を割り出すことが可能である。この
ときには、ジヤイロコンパスまたはジャイロ援助システ
ムによる方位角の測定は、不要となる。
よる建設機械位置決めシステムの他の実施例の要部平面
を示し、図中、作業船１を矩形の細線により表わし、そ
の中心線２と矩形辺との交点４，８は、それぞれ作業船
上における工作物の施工位置と一対のＧＰＳアンテナの
設置点を結ぶ線の中心点（船尾の中央位置）を示してい
る。前記一対のＧＰＳアンテナの設置位置Ｘ2 ，Ｙ2 及
びＸ3 ，Ｙ3 は、矩形の細線で表わした作業船１の船尾
の中央位置８に対し対称位置にある。通常では、一対の
ＧＰＳアンテナによって、それぞれの座標Ｘ2 ，Ｙ2 及
びＸ3 ，Ｙ3 が求められ、作業船上の２点の座標が測定
されれば、作業船の位置、向きも定まり、それに基づき
工作物の施工位置４を割り出すことが可能である。この
ときには、ジヤイロコンパスまたはジャイロ援助システ
ムによる方位角の測定は、不要となる。
【００１９】 しかしながら、測位の時間帯における
衛星の配置と作業船の向きによる電波障害物の位置との
関係でＧＰＳアンテナの一台が測位不可能となった場合
に、他の一台のＧＰＳアンテナと既知位置にある基準局
及びＧＰＳ衛星により作業船（ＧＰＳアンテナ）位置を
測位して、たとえばＸ2 ，Ｙ2 を得たとすると、当該座
標と作業船に搭載されているジャイロコンパスとによっ
て、作業船上の工作物施工位置４を、上記の一実施例に
おける説明と同様な経緯により、特定することが可能で
ある。
衛星の配置と作業船の向きによる電波障害物の位置との
関係でＧＰＳアンテナの一台が測位不可能となった場合
に、他の一台のＧＰＳアンテナと既知位置にある基準局
及びＧＰＳ衛星により作業船（ＧＰＳアンテナ）位置を
測位して、たとえばＸ2 ，Ｙ2 を得たとすると、当該座
標と作業船に搭載されているジャイロコンパスとによっ
て、作業船上の工作物施工位置４を、上記の一実施例に
おける説明と同様な経緯により、特定することが可能で
ある。
【００２０】 また、一対のＧＰＳアンテナによっ
て、それぞれの座標Ｘ2 ，Ｙ2 及びＸ3 ，Ｙ3 が求めら
れ、作業船の向き（位置）が既知である場合には、作業
船に搭載されているジャイロ援助システムを利用し、そ
のときの作業船の方位角を予め計測しておけば、その方
位角を基準にして、次ぎに新たに測位した一台のアンテ
ナの座標位置と前記援助システムとによって、新たな作
業船上の工作物施工位置４を、上記に説明したと同様
な経緯により、特定することが可能である。ただし、ジ
ャイロ援助システムは、ジャイロコンパスとは異なり、
相対的方位の特定手段であって長時間の使用により誤差
が蓄積するので、手際よく作業をこなすことを要する。
設備費が少ない利点がある。
て、それぞれの座標Ｘ2 ，Ｙ2 及びＸ3 ，Ｙ3 が求めら
れ、作業船の向き（位置）が既知である場合には、作業
船に搭載されているジャイロ援助システムを利用し、そ
のときの作業船の方位角を予め計測しておけば、その方
位角を基準にして、次ぎに新たに測位した一台のアンテ
ナの座標位置と前記援助システムとによって、新たな作
業船上の工作物施工位置４を、上記に説明したと同様
な経緯により、特定することが可能である。ただし、ジ
ャイロ援助システムは、ジャイロコンパスとは異なり、
相対的方位の特定手段であって長時間の使用により誤差
が蓄積するので、手際よく作業をこなすことを要する。
設備費が少ない利点がある。
【００２１】 上記においては、必ずしもＧＰＳア
ンテナが一対である場合に限らない。すなわち、３台以
上設置した場合の位置決めシステムとしても、有効であ
ることは明らかである。これによって作業船について、
ＧＰＳの電波障害に基づく測位不能の状況を減らすこと
ができ、建設作業の能率的進行、かつ精度の向上を期待
することができる。
ンテナが一対である場合に限らない。すなわち、３台以
上設置した場合の位置決めシステムとしても、有効であ
ることは明らかである。これによって作業船について、
ＧＰＳの電波障害に基づく測位不能の状況を減らすこと
ができ、建設作業の能率的進行、かつ精度の向上を期待
することができる。
【００２２】（４）上記の実施例は、一対のＧＰＳアン
テナが、作業船上、水準位置に設置されていることを前
提として説明しているが、ＧＰＳ測位時間帯において少
しでも所要の衛星の受信が容易であれば、それだけ、作
業船測位の能率が向上し、また精度が上がるなどの利益
がある。そのためには、ＧＰＳアンテナの設置位置をク
レーンとかリーダーなどの電波障害物から離して、しか
も高構造物の頂点に地上からの反射を遮蔽するように設
ければ良いことが分かっている。しかし、それでは作業
船のローリング、ピッチングの程度により測位誤差が生
じることを免れ難い。そこで高構造物に傾斜計を取付
け、誤差を補正するようにすれば、別の実施例同様に、
精度の高い測位を行うことができる。
テナが、作業船上、水準位置に設置されていることを前
提として説明しているが、ＧＰＳ測位時間帯において少
しでも所要の衛星の受信が容易であれば、それだけ、作
業船測位の能率が向上し、また精度が上がるなどの利益
がある。そのためには、ＧＰＳアンテナの設置位置をク
レーンとかリーダーなどの電波障害物から離して、しか
も高構造物の頂点に地上からの反射を遮蔽するように設
ければ良いことが分かっている。しかし、それでは作業
船のローリング、ピッチングの程度により測位誤差が生
じることを免れ難い。そこで高構造物に傾斜計を取付
け、誤差を補正するようにすれば、別の実施例同様に、
精度の高い測位を行うことができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本件発明ＧＰＳと
ジャイロによる建設機械位置決めシステムによれば、 高価なＧＰＳアンテナ手段を、一台に減らすことが
できる。 ＧＰＳアンテナが一台で作業船の位置決めが可能な
ため、衛星の配置と障害物などによる測位不能の状態が
激減する。 作業船上に複数台のＧＰＳアンテナ手段を設置した
システムにおいて、援助システムとして使用するとき
は、さらに測位不能の状態を減らす。 等々、従来公知のこの種システムには期待することがで
きない、格別の作用、効果を奏することができる。
ジャイロによる建設機械位置決めシステムによれば、 高価なＧＰＳアンテナ手段を、一台に減らすことが
できる。 ＧＰＳアンテナが一台で作業船の位置決めが可能な
ため、衛星の配置と障害物などによる測位不能の状態が
激減する。 作業船上に複数台のＧＰＳアンテナ手段を設置した
システムにおいて、援助システムとして使用するとき
は、さらに測位不能の状態を減らす。 等々、従来公知のこの種システムには期待することがで
きない、格別の作用、効果を奏することができる。
【図１】本件発明ＧＰＳとジャイロによる建設機械位置
決めシステムを搭載した作業船の一実施例の平面図
決めシステムを搭載した作業船の一実施例の平面図
【図２】本件発明ＧＰＳとジャイロによる建設機械位置
決めシステムを搭載した作業船の別の実施例の側面図
決めシステムを搭載した作業船の別の実施例の側面図
【図３】本件発明ＧＰＳとジャイロによる建設機械位置
決めシステムを搭載した作業船の他の実施例の平面図
決めシステムを搭載した作業船の他の実施例の平面図
１ 作業船 ２ 中心線 ３ ＧＰＳアンテナ設置位置 ４ 工作物施工位置 ５ アンテナ支柱 ６，７ 傾斜計 ８ 船尾中央位置
Claims (4)
- 【請求項１】 作業船上に設置した１台のＧＰＳアンテ
ナ手段と既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により作
業船座標位置を測位すると共に、測位された座標位置を
基準にし作業船に搭載したジャイロコンパスで基準方位
からの角度を求めることにより、作業船が施工する工作
物の位置を測定することを特徴とするＧＰＳとジャイロ
による建設機械位置決めシステム。 - 【請求項２】 作業船と一体に垂直方向に設置した剛性
のある高構造物の頂部に設けた１台のＧＰＳアンテナ手
段及び、前記高構造物の傾きを計測する傾斜計を設け、
前記１台のＧＰＳアンテナと既知位置にある基準局及び
ＧＰＳ衛星により前記アンテナ座標位置を測位すると共
に、測位された時刻と同時期に得られた高構造物の傾き
を測定した値により、測位により得られたＧＰＳアンテ
ナの作業船上の座標位置を補正し、前記補正された座標
位置を基準にすることよりなる請求項１記載のＧＰＳと
ジャイロによる建設機械位置決めシステム。 - 【請求項３】 作業船上に設置した一対のＧＰＳアンテ
ナ手段と既知位置にある基準局及びＧＰＳ衛星により作
業船の位置及び方位を測位可能にする一方、衛星の配置
と作業船上に設備した電波障害物などに起因して前記Ｇ
ＰＳアンテナの１台が測位不能となった場合に、他の１
台のＧＰＳアンテナと既知位置にある基準局及びＧＰＳ
衛星により作業船座標位置を測位すると共に、測位され
た座標位置を基準にし作業船に搭載したジャイロ援助シ
ステムにより、指定方位からの角度を求めることによ
り、作業船が施工する工作物の位置を測定することを特
徴とするＧＰＳとジャイロによる建設機械位置決めシス
テム。 - 【請求項４】 作業船と一体に垂直方向に設置した剛性
のある一対の高構造物の頂部に、それぞれＧＰＳアンテ
ナ手段を取り付けてなる請求項３記載のＧＰＳとジャイ
ロによる建設機械位置決めシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7114110A JPH08285589A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | Ｇｐｓとジャイロによる建設機械位置決めシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7114110A JPH08285589A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | Ｇｐｓとジャイロによる建設機械位置決めシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08285589A true JPH08285589A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=14629385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7114110A Pending JPH08285589A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | Ｇｐｓとジャイロによる建設機械位置決めシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08285589A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10332416A (ja) * | 1997-06-02 | 1998-12-18 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 自動移動体、自動運航船およびダム堆砂自動測量船 |
| JP2005227086A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Denso Corp | 車両特定位置算出装置および車両向き特定装置 |
| JP2015067413A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 五洋建設株式会社 | クレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法 |
| JP2016020257A (ja) * | 2014-07-14 | 2016-02-04 | 五洋建設株式会社 | クレーン船用吊り位置測定装置及びクレーン船の吊り位置測定方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6329279A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-06 | Furuno Electric Co Ltd | 船首方位計測装置 |
| JPH0462490A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-27 | Nippondenso Co Ltd | 車両用ｇｐｓ受信装置 |
| JPH06317652A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-15 | Suzuki Motor Corp | Ｇｐｓ車両位置検出システム |
-
1995
- 1995-04-17 JP JP7114110A patent/JPH08285589A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6329279A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-02-06 | Furuno Electric Co Ltd | 船首方位計測装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH10332416A (ja) * | 1997-06-02 | 1998-12-18 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 自動移動体、自動運航船およびダム堆砂自動測量船 |
| JP2005227086A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Denso Corp | 車両特定位置算出装置および車両向き特定装置 |
| JP2015067413A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 五洋建設株式会社 | クレーン船用吊り位置検出装置の自動設定方法 |
| JP2016020257A (ja) * | 2014-07-14 | 2016-02-04 | 五洋建設株式会社 | クレーン船用吊り位置測定装置及びクレーン船の吊り位置測定方法 |
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