JPH09196672A - GPS survey vehicle - Google Patents

GPS survey vehicle

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Publication number
JPH09196672A
JPH09196672A JP2321896A JP2321896A JPH09196672A JP H09196672 A JPH09196672 A JP H09196672A JP 2321896 A JP2321896 A JP 2321896A JP 2321896 A JP2321896 A JP 2321896A JP H09196672 A JPH09196672 A JP H09196672A
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JP
Japan
Prior art keywords
gps
height
antenna
vehicle
measurement point
Prior art date
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Pending
Application number
JP2321896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Nakamura
正則 中村
Kazuhiro Jo
和裕 城
Hirokazu Narizuka
弘和 成塚
Keiichi Matsuda
桂一 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujita Corp
Original Assignee
Fujita Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujita Corp filed Critical Fujita Corp
Priority to JP2321896A priority Critical patent/JPH09196672A/en
Publication of JPH09196672A publication Critical patent/JPH09196672A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両を移動することなく広い範囲で正確に測
量を行えるようにする。 【解決手段】 測定地点に車両24を接近させることが
できないような場合には、伸縮アーム機構18のアーム
部18Bを伸長、揺動、旋回させて、GPSアンテナ1
4を測定地点上に配置する。アンテナ14およびロッド
30はユニバーサルジョイント28により保持されてお
り、常にロッド30は鉛直となる。レーザ測距装置34
は、レーザ光を鉛直下方に放射し、地面までの距離L2
を測定する。パソコン22は、GPS本体16が測定し
たアンテナ14の高さより、アンテナ14からロッド先
端までの距離L1と、上記距離L2を差し引くことによ
り、アンテナ14直下の地面高を算出する。アンテナ1
4の高さが変化しても、レーザ測距装置34が測定した
距離L2を用いるので、正しい地面高が得られる。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To enable accurate surveying in a wide range without moving a vehicle. SOLUTION: When the vehicle 24 cannot be approached to the measurement point, the arm portion 18B of the telescopic arm mechanism 18 is extended, swung, and swung, and the GPS antenna 1 is moved.
Place 4 on the measurement point. The antenna 14 and the rod 30 are held by the universal joint 28, and the rod 30 is always vertical. Laser range finder 34
Radiates laser light vertically downwards, and the distance L2 to the ground
Is measured. The personal computer 22 calculates the ground height directly below the antenna 14 by subtracting the distance L1 from the antenna 14 to the rod tip and the distance L2 from the height of the antenna 14 measured by the GPS main body 16. Antenna 1
Even if the height of 4 changes, the correct ground height can be obtained because the distance L2 measured by the laser distance measuring device 34 is used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、GPSを用いて測
量を行うための車両に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle for surveying using GPS.

【0002】[0002]

【従来の技術】土木工事や建築工事を行う際、短時間で
精度良く測量を行う手段として、衛星からの電波により
測定地点の位置(緯度および経度、あるいは、それらに
関連したX、Y座標値)および高さを測定するGPS
(Global Position System:地
球的位置把握システム)が広く用いられている。GPS
を用いた測量では、測量技術者が、衛星からの電波を受
信するGPSアンテナおよびGPS本体などを持ち運ん
で移動し測定を行うことも可能であるが、広い範囲の測
量を行う場合には効率が悪いため、図3に示すように、
GPSアンテナ2およびGPS本体4Aを例えば四輪駆
動車6に搭載して移動し、各地点で測定を行うのが一般
的である。
2. Description of the Related Art As a means for performing accurate surveying in a short time when performing civil engineering work or construction work, the position (latitude and longitude, or the X and Y coordinate values associated therewith) of a measurement point by a radio wave from a satellite is known. ) And GPS to measure height
(Global Positioning System) is widely used. GPS
In surveying using, it is possible for a surveying technician to carry a GPS antenna that receives radio waves from a satellite, a GPS main body, etc., and move to perform measurements, but it is not efficient when surveying in a wide range. Because it is bad, as shown in Figure 3,
Generally, the GPS antenna 2 and the GPS main body 4A are mounted on, for example, a four-wheel drive vehicle 6 and moved to measure at each point.

【0003】GPSによる測量の手法としては、キネマ
ティック測量やRTK(リアルタイムキネマティック)
GPSなどの動的GPS測量の手法が用いられ、移動し
ながら最低3〜4個のGPS衛星(例えば、図3の衛星
8A〜8D)からの電波を受信して、現在位置の3次元
的な位置が正確に測定される。なお、測定地点近傍の所
定位置には別のGPS10が固定局として設置され、車
両に搭載されたGPS本体4Aは、GPS10から無線
で送られてくる補正データを用いて、測定地点の高精度
の位置データを生成する。
As a method of surveying by GPS, kinematic surveying and RTK (real-time kinematic)
A method of dynamic GPS surveying such as GPS is used to receive radio waves from at least 3 to 4 GPS satellites (for example, satellites 8A to 8D in FIG. 3) while moving to generate a three-dimensional current position. The position is accurately measured. It should be noted that another GPS 10 is installed as a fixed station at a predetermined position near the measurement point, and the GPS main body 4A mounted on the vehicle uses the correction data wirelessly sent from the GPS 10 to determine the high accuracy of the measurement point. Generate position data.

【0004】GPSによって直接測定できる測定地点の
高さは、衛星からの電波の受信点であるGPSアンテナ
位置の高さである。従って、測定地点の地面の高さを得
るためには、GPSによって測定した高さから、GPS
アンテナ位置の高さを差し引く必要がある。そのため、
図3の例では、GPS本体4Aに接続されたパーソナル
コンピュータ(以下、パソコンともいう)4Bに、予め
測定したGPSアンテナの高さを記憶させておき、上述
のような補正演算により地面の高さを算出させている。
なお、得られた高さは、円A内に示すように、他の位置
データと共にパソコン4Bの画面40に表示される。
The height of the measurement point that can be directly measured by GPS is the height of the position of the GPS antenna which is the reception point of the radio wave from the satellite. Therefore, in order to obtain the height of the ground at the measurement point, from the height measured by GPS,
It is necessary to subtract the height of the antenna position. for that reason,
In the example of FIG. 3, the height of the GPS antenna measured in advance is stored in a personal computer (hereinafter, also referred to as a personal computer) 4B connected to the GPS body 4A, and the height of the ground is calculated by the correction calculation as described above. Is calculated.
The obtained height is displayed on the screen 40 of the personal computer 4B together with other position data as shown in the circle A.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、土木造成工
事の現場などでGPS測量を行う場合には、樹木が茂っ
ていたり、また地形が急峻である場合が多々あり、GP
Sアンテナを搭載した車両を測定地点まで移動させるこ
とが困難であったり、また移動に時間がかかったりする
ことがしばしばある。
However, when a GPS survey is performed at a site of civil engineering construction work, there are many cases where trees are thickened and the terrain is steep.
It is often difficult to move the vehicle equipped with the S antenna to the measurement point, or it takes time to move.

【0006】GPSアンテナの位置を調整する目的で、
車両に設置した油圧式ブームにGPSアンテナを取り付
け、ブームを伸縮、揺動、旋回させることによってGP
Sアンテナを測定地点に配置することも行われている
が、油圧式ブームの伸縮範囲は1.5m〜2.5m程度
であるため、車両を移動させる代りにブームを伸ばして
GPSアンテナを移動させるといった目的には不十分で
ある。
For the purpose of adjusting the position of the GPS antenna,
The GPS antenna is attached to the hydraulic boom installed in the vehicle, and the boom is extended / contracted, swung, and turned to make GP
Although the S antenna is also arranged at the measurement point, since the expansion / contraction range of the hydraulic boom is about 1.5 m to 2.5 m, the boom is extended and the GPS antenna is moved instead of moving the vehicle. Is insufficient for such purposes.

【0007】また、ブームの長さを変えた場合、通常は
GPSアンテナの高さも変化する。そして、上述のよう
に測定地点の地面の高さ(以下、地面高ともいう)は、
GPSによって測定した高さから、GPSアンテナ位置
の高さを差し引いて求めるので、アンテナの高さが変化
した場合には、測定結果の地面高に対して補正を加える
必要がある。従って、アンテナの高さが変化するごとに
メジャーなどでアンテナ高さを測定しなければならず、
測量作業の効率は大幅に低下する。
When the length of the boom is changed, the height of the GPS antenna normally changes. Then, as described above, the height of the ground at the measurement point (hereinafter, also referred to as ground height) is
Since the height of the GPS antenna position is subtracted from the height measured by GPS, when the height of the antenna changes, it is necessary to correct the ground height of the measurement result. Therefore, each time the height of the antenna changes, the height of the antenna must be measured with a measure, etc.
The efficiency of surveying work is significantly reduced.

【0008】また、パソコン4Bが記憶しているアンテ
ナ2の高さは、四輪駆動車6が平地にある状態で測定さ
れたものであるため、傾斜が急な場所や、凹凸が激しい
場所では、実際のアンテナ2の高さはパソコン4Bが記
憶している高さとは異なったものとなり、従って、パソ
コン4Bが算出する地面の高さは不正確なものとなる。
Further, since the height of the antenna 2 stored in the personal computer 4B is measured in a state in which the four-wheel drive vehicle 6 is on a level ground, it is used in a place where the inclination is steep or where unevenness is severe. The actual height of the antenna 2 is different from the height stored in the personal computer 4B, and thus the height of the ground calculated by the personal computer 4B is incorrect.

【0009】そこで本発明の目的は、測定地点から離れ
た場所からでも測量を行え、さらに常に正確に地面高を
測定できるGPS測量車両を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a GPS surveying vehicle capable of performing surveying even from a place distant from a measuring point, and capable of always accurately measuring the ground height.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、車両と、前記車両に搭載され、前記車両に対
して上下に揺動可能で、かつ旋回可能に取り付けられた
伸縮アームと、前記伸縮アームの先端部に取着され、G
PSアンテナを、鉛直線に対して所定の角度範囲内で任
意の方向に揺動可能に保持するアンテナ保持手段と、前
記GPSアンテナに接続され、前記GPSアンテナの下
方に垂下するロッドと、レーザビームを前記ロッドの長
手下方に放射する第1のレーザ光源と、第2のレーザ光
源または音源を含み、少なくとも前記第2のレーザ光源
または前記音源が前記ロッドに取り付けられ、レーザ光
または音を前記ロッドの長手下方に放射して測定地点ま
での距離を測定する非接触測距装置と、GPSが測定し
た前記GPSアンテナの高さと、前記非接触測距装置が
測定した前記測定地点までの距離とを用いて、前記測定
地点の高さを算出する演算手段とを備えたことを特徴と
する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a vehicle and a telescopic arm mounted on the vehicle and attached to the vehicle so as to be vertically swingable and turnable. , Attached to the tip of the telescopic arm, G
An antenna holding unit that holds the PS antenna so as to be swingable in an arbitrary direction within a predetermined angle range with respect to a vertical line, a rod that is connected to the GPS antenna, and hangs below the GPS antenna, and a laser beam. Includes a first laser light source for radiating downwardly along the length of the rod, and a second laser light source or sound source, and at least the second laser light source or the sound source is attached to the rod to emit laser light or sound. A non-contact distance measuring device that measures the distance to the measurement point by radiating downward the length of the rod, the height of the GPS antenna measured by GPS, and the distance to the measurement point measured by the non-contact distance measuring device. And a calculating means for calculating the height of the measurement point by using.

【0011】本発明はまた、前記アンテナ保持手段がユ
ニバーサルジョイントであることを特徴とする。本発明
はまた、前記演算手段が、前記GPSが測定した前記G
PSアンテナの高さと、前記非接触測距装置が測定した
前記測定地点までの距離とを、前記GPSおよび前記非
接触測距装置からほぼ同じタイミングで、周期的に取得
して、前記測定地点の高さを算出することを特徴とす
る。
The present invention is also characterized in that the antenna holding means is a universal joint. In the present invention, the G measured by the GPS is calculated by the calculating means.
The height of the PS antenna and the distance to the measurement point measured by the non-contact distance measuring device are periodically acquired from the GPS and the non-contact distance measuring device at substantially the same timing, and The feature is that the height is calculated.

【0012】本発明はまた、前記第1のレーザ光源が前
記ロッドの先端または先端近傍に取り付けられているこ
とを特徴とする。本発明はまた、前記非接触測距装置が
前記第2のレーザ光源を含んで構成され、この第2のレ
ーザは前記第1のレーザ光源を兼ねていることを特徴と
する。本発明はまた、前記ロッドの先端または先端近傍
に重りが装着されていることを特徴とする。
The present invention is also characterized in that the first laser light source is mounted at or near the tip of the rod. The present invention is also characterized in that the non-contact distance measuring device is configured to include the second laser light source, and the second laser also serves as the first laser light source. The present invention is also characterized in that a weight is attached to the tip of the rod or in the vicinity of the tip.

【0013】本発明では、地盤に傾斜や凹凸があり、測
定地点まで車両を容易に近付けることができないような
場合には、伸縮アームを伸ばし、また適切に揺動、旋回
させて、第1のレーザ光源が放射するレーザビームによ
り地面上に形成される光スポットが測定地点に一致する
ようにGPSアンテナを配置する。この状態で、GPS
はGPSアンテナの位置を測定し、一方、非接触測距装
置は、鉛直下方の測定地点までの距離を測定する。そし
て、演算手段は、GPSが測定したGPSアンテナの高
さと、非接触測距装置が測定した測定地点までの距離と
を用いて、測定地点の高さを算出する。従って、本発明
のGPS測量車両では、車両を測定地点まで移動させる
必要はなく、またGPSアンテナの高さの変化は自動的
に補正される。
According to the present invention, when the ground is inclined or uneven and the vehicle cannot be easily approached to the measuring point, the telescopic arm is extended and appropriately swung and swung to make the first arm. The GPS antenna is arranged so that the light spot formed on the ground by the laser beam emitted from the laser light source coincides with the measurement point. In this state, GPS
Measures the position of the GPS antenna, while the non-contact distance measuring device measures the distance to the measurement point vertically below. Then, the calculation means calculates the height of the measurement point by using the height of the GPS antenna measured by the GPS and the distance to the measurement point measured by the non-contact distance measuring device. Therefore, in the GPS survey vehicle of the present invention, it is not necessary to move the vehicle to the measurement point, and the change in the height of the GPS antenna is automatically corrected.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について説明
する。図1は本発明によるGPS測量車両の一例を示す
構成図である。このGPS測量車両12は、GPSアン
テナ14、GPS本体16、伸縮アーム機構18、レー
ザ測距装置34、ならびにパソコン22などが車両24
に搭載して構成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an example of a GPS survey vehicle according to the present invention. The GPS surveying vehicle 12 includes a GPS antenna 14, a GPS main body 16, a telescopic arm mechanism 18, a laser distance measuring device 34, a personal computer 22, and the like.
It is configured to be installed in.

【0015】伸縮アーム機構18は、油圧装置部18
A、伸縮可能なアーム部18B、基台18Fを含んで構
成されている。基台18Fは車両24の後部に、鉛直軸
の回りに揺動可能に配設されている。アーム部18B
は、断面矩形のアーム18C、18D、18Eから成
り、アーム18Eはアーム18Dの内側に、アーム18
Dはアーム18Cの内側にスライド式にそれぞれ収容で
きる構造となっている。これら内側のアーム18D、1
8Eは油圧装置部18Aを動力源として各アームの延設
方向に押し出され、また逆に引き入れられる。そして、
本実施例では、アーム部18Bは、5m〜10mの範囲
で伸縮できるようになっている。
The telescopic arm mechanism 18 includes a hydraulic device section 18
A, an expandable / contractible arm portion 18B, and a base 18F are included. The base 18F is arranged at the rear of the vehicle 24 so as to be swingable around a vertical axis. Arm part 18B
Is composed of arms 18C, 18D and 18E each having a rectangular cross section. The arm 18E is disposed inside the arm 18D and the arm 18D.
D has a structure that can be slidably housed inside the arm 18C. These inner arms 18D, 1
8E is pushed out in the extending direction of each arm using the hydraulic device section 18A as a power source, and is pulled in the opposite direction. And
In this embodiment, the arm portion 18B is capable of expanding and contracting within a range of 5 m to 10 m.

【0016】アーム18Cの基部は基台18Fに対して
上下に揺動可能に取り付けられている。そして、アーム
18Cを揺動させるため、アーム18Cの先端近傍の箇
所にワイヤ41の端部が固定され、ワイヤ41は、アー
ム18C基部に立設された支持部材42先端のプーリ4
4を介して、油圧装置部18A内のウインチの巻胴(図
示せず)に巻回されている。従って、油圧装置部18A
を駆動源として上記ウインチによりワイヤ41を巻き取
ったり、あるいは繰り出したりすることにより、アーム
部18Bを上下に揺動させることができる。なお、油圧
装置部18Aは、より具体的には油圧シリンダや油圧モ
ータによって構成できる。
The base of the arm 18C is attached to the base 18F so as to be vertically swingable. Then, in order to swing the arm 18C, the end of the wire 41 is fixed at a position near the tip of the arm 18C, and the wire 41 is pulled up by the pulley 4 at the tip of the support member 42 provided upright on the base of the arm 18C.
It is wound around a winch winding drum (not shown) in the hydraulic device section 18A via the winding No. 4 of FIG. Therefore, the hydraulic device section 18A
The arm portion 18B can be swung up and down by winding the wire 41 with or using the winch as a drive source, or winding the wire 41. The hydraulic device unit 18A can be more specifically configured by a hydraulic cylinder or a hydraulic motor.

【0017】アーム部18Bの先端、すなわちアーム部
18Bを構成する最も内側のアーム18Eの先端にはユ
ニバーサルジョイント28が接続さ、ユニバーサルジョ
イント28の可動部の上部にGPSアンテナ14が接続
されている。GPSアンテナ14には、その下部に、ユ
ニバーサルジョイント28の上記可動部を介してロッド
30が接続され、ロッド30はGPSアンテナ14の鉛
直下方に垂下している。GPSアンテナ14およびロッ
ド30はユニバーサルジョイント28の可動部に接続さ
れているので、鉛直線に対して所定の角度範囲内で任意
の方向に揺動可能となっている。ロッド30の下端寄り
の箇所には重り32が装着されており、ロッド30が確
実に鉛直下方に垂下するよう図られている。
A universal joint 28 is connected to the tip of the arm portion 18B, that is, the tip of the innermost arm 18E forming the arm portion 18B, and the GPS antenna 14 is connected to the upper portion of the movable portion of the universal joint 28. A rod 30 is connected to the lower portion of the GPS antenna 14 via the movable portion of the universal joint 28, and the rod 30 hangs vertically below the GPS antenna 14. Since the GPS antenna 14 and the rod 30 are connected to the movable part of the universal joint 28, the GPS antenna 14 and the rod 30 can swing in any direction within a predetermined angle range with respect to the vertical line. A weight 32 is attached to a position near the lower end of the rod 30 to ensure that the rod 30 hangs vertically downward.

【0018】ロッド30の下端にはレーザ測距装置34
が取り付けられている。このレーザ測距装置34は、そ
のレーザ光源(本発明に係わる第2のレーザ光源であ
り、この実施例では、本発明に係わる第1のレーザ光源
を兼ねている)よりロッド30の長手下方に向けてレー
ザビームLSを放射し、地面までの距離を非接触で測定
して測定結果を表す信号を出力する。この信号は所定の
ケーブル(図示せず)を通じてパソコン22に送られ
る。
A laser distance measuring device 34 is provided at the lower end of the rod 30.
Is attached. The laser distance measuring device 34 is located below the laser light source (which is the second laser light source according to the present invention and also serves as the first laser light source according to the present invention) in the longitudinal direction of the rod 30. The laser beam LS is radiated toward, the distance to the ground is measured without contact, and a signal representing the measurement result is output. This signal is sent to the personal computer 22 through a predetermined cable (not shown).

【0019】図2は、このGPS測量車両12の電気的
な構成を示す構成図である。この図に示すように、GP
Sアンテナ14は所定のケーブルによってGPS本体1
6に接続され、また、GPS本体16には、図3に示し
たような固定局から補正データを受け取るための無線機
36が接続されている。そして、車両24の運転席近傍
に配置されたパソコン22は、パソコン22に内蔵され
たRS−232Cボード38を介して、上述のようにレ
ーザ測距装置34と接続され、またGPS本体16と接
続されている。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an electrical configuration of the GPS survey vehicle 12. As shown in this figure, GP
The S antenna 14 is connected to the GPS main body 1 by a predetermined cable.
6, and the GPS body 16 is also connected to a radio device 36 for receiving correction data from a fixed station as shown in FIG. The personal computer 22 arranged near the driver's seat of the vehicle 24 is connected to the laser range finder 34 and the GPS main body 16 via the RS-232C board 38 incorporated in the personal computer 22 as described above. Has been done.

【0020】パソコン22は、GPS本体16から測定
地点の3次元の位置情報を受け取り、その画面22A
に、測定地点の平面上での位置と、高さとを数値で表示
し、また、平面図を描画してその平面図上に測定地点を
所定のマークで表示する。パソコン22には、GPSア
ンテナ14からレーザ測距装置34の下端までの距離L
1(図1)の情報が予め入力され、パソコン22内のハ
ードディスクに格納されている。パソコン22は、GP
S本体16から位置情報を受け取ると、その位置情報に
含まれる高さ情報に対して補正を行う。すなわち、高さ
情報が表す高さから、上記距離L1と、レーザ測距装置
34が測定したレーザ測距装置34から地面までの距離
L2とを差し引いて、測定地点の正しい高さを求める。
The personal computer 22 receives the three-dimensional position information of the measurement point from the GPS body 16 and displays its screen 22A.
In addition, the position and height of the measurement point on the plane are displayed numerically, and a plan view is drawn and the measurement point is displayed on the plan view with a predetermined mark. The personal computer 22 has a distance L from the GPS antenna 14 to the lower end of the laser distance measuring device 34.
The information 1 (FIG. 1) is input in advance and stored in the hard disk in the personal computer 22. The personal computer 22 is GP
When the position information is received from the S body 16, the height information included in the position information is corrected. That is, the correct height of the measurement point is obtained by subtracting the distance L1 and the distance L2 measured by the laser distance measuring device 34 from the laser distance measuring device 34 to the ground from the height represented by the height information.

【0021】パソコン22は例えば1秒の周期で、GP
S本体16およびレーザ測距装置34から同時に情報を
受け取り、上記補正演算を行う。
The personal computer 22 has, for example, a GP cycle of 1 second.
Information is simultaneously received from the S body 16 and the laser distance measuring device 34, and the correction calculation is performed.

【0022】次に、このように構成されたGPS測量車
両12の動作につてい説明する。作業者は、地盤に傾斜
や凹凸があり、測定地点の近傍まで車両24を移動させ
ることができないような場合には、可能な範囲で車両2
4を測定地点に接近させて車両を停止させる。その後、
その位置において、運転席から伸縮アーム機構18を操
作し、アーム部18Bを伸長、揺動、旋回させて、レー
ザ測距装置34がロッド30の長手方向下方に放射する
レーザビームLSにより地面上に形成される光スポット
を、測定地点に一致させる。
Next, the operation of the GPS survey vehicle 12 having the above structure will be described. If the operator cannot move the vehicle 24 to the vicinity of the measurement point due to the slope or unevenness of the ground, the vehicle 2 can be moved within a possible range.
Bring 4 to the measurement point and stop the vehicle. afterwards,
At that position, the telescopic arm mechanism 18 is operated from the driver's seat to extend, swing, and swivel the arm portion 18B, and the laser range finder 34 irradiates the laser beam LS downward in the longitudinal direction of the rod 30 onto the ground. The formed light spot is aligned with the measurement point.

【0023】このときGPS本体16はGPSアンテナ
14を通じて衛星より信号を受信し、受信した信号、お
よび無線機36を通じて不図示の固定局から受け取った
補正データにもとづいて、GPSアンテナ14の現在位
置を示す3次元の位置情報を生成し、その信号をパソコ
ン22に供給する。
At this time, the GPS main body 16 receives a signal from the satellite through the GPS antenna 14, and based on the received signal and the correction data received from a fixed station (not shown) through the radio device 36, the current position of the GPS antenna 14 is determined. The three-dimensional position information shown is generated and the signal is supplied to the personal computer 22.

【0024】伸縮アーム部18Bを伸縮させることによ
って、通常、ロッド30の先端から地面までの距離は変
化し、また、図1のように、測定地点が傾斜地にある場
合にもこの距離は変化するが、レーザ測距装置34は、
上記レーザビームLSの反射光を受光してこの新たな距
離を非接触で測定し、測定結果を表す信号をパソコン2
2に出力する。
By extending / contracting the extendable / contractible arm portion 18B, the distance from the tip of the rod 30 to the ground usually changes, and this distance also changes when the measurement point is on a slope as shown in FIG. However, the laser range finder 34
The reflected light of the laser beam LS is received to measure this new distance in a non-contact manner, and a signal representing the measurement result is sent to the personal computer 2.
Output to 2.

【0025】パソコン22は、本実施例では1秒の周期
で、GPS本体16が生成した上記3次元の位置情報、
およびレーザ測距装置34が測定した上記距離の各信号
を、同一のタイミングで、GPS本体16およびレーザ
測距装置34から受け取る。そして、パソコン22はま
ず、高さの補正を行うため、ハードディスクより、GP
Sアンテナ14からレーザ測距装置34の下端までの距
離L1の情報を取り出し、GPS本体16からの位置情
報に含まれる高さ情報が表す高さから、上記距離L1
と、レーザ測距装置34が測定したレーザ測距装置34
から地面までの距離L2とを差し引き、測定地点の正し
い高さを求める。
In the present embodiment, the personal computer 22 uses the above three-dimensional position information generated by the GPS main body 16 at a cycle of 1 second,
And each signal of the above distance measured by the laser distance measuring device 34 is received from the GPS main body 16 and the laser distance measuring device 34 at the same timing. Then, the personal computer 22 first performs GP correction from the hard disk to correct the height.
Information on the distance L1 from the S antenna 14 to the lower end of the laser distance measuring device 34 is taken out, and the distance L1 is calculated from the height represented by the height information included in the position information from the GPS main body 16.
And the laser range finder 34 measured by the laser range finder 34
And the distance L2 from the ground to the ground are subtracted to obtain the correct height of the measurement point.

【0026】パソコン22は、この高さと、GPS本体
16からの3次元位置情報に含まれる平面上での位置情
報とにもとづいて、パソコン22の画面22Aに、測定
地点の平面上での位置と、高さとを数値で表示し、ま
た、平面図を描画してその平面図上に測定地点の位置を
所定のマークで表示する。
On the basis of this height and the position information on the plane included in the three-dimensional position information from the GPS main body 16, the personal computer 22 displays the position on the plane of the measurement point on the screen 22A of the personal computer 22. , Height and numerical values are displayed, and a plan view is drawn and the position of the measurement point is displayed on the plan view with a predetermined mark.

【0027】このように、本実施例のGPS測量車両1
2では、車両を測定地点まで移動させる必要はなく、車
両と測定地点までの距離が比較的長い場合でも、伸縮ア
ーム機構18の伸縮アーム部18Bを伸長、揺動、旋回
させることにより、GPSアンテナ14を測定地点上に
配置することができる。
Thus, the GPS survey vehicle 1 of this embodiment
In No. 2, it is not necessary to move the vehicle to the measurement point, and even when the distance between the vehicle and the measurement point is relatively long, the GPS antenna is extended, swung, and turned by extending and swinging the telescopic arm portion 18B of the telescopic arm mechanism 18. 14 can be placed on the measurement point.

【0028】従って、測定地点が車両24により到達で
きないような場所にある場合でも測量を行え、また、車
両24による接近が難しい場合でも効率良く測量を行え
る。すなわち、地形や地盤の状態に影響されることなく
測量を行え、また効率良く、かつ低労力で測量を行うこ
とができる。
Therefore, even if the measurement point is in a place that cannot be reached by the vehicle 24, the survey can be performed, and even if the approach by the vehicle 24 is difficult, the survey can be efficiently performed. That is, the survey can be performed without being affected by the topography and the state of the ground, and the survey can be performed efficiently and with low labor.

【0029】さらに、伸縮アーム部18Bを伸縮させる
ことによって、GPSアンテナ14の高さが変化した場
合でも、地面高の測定結果は自動的に補正され、常に正
確な地面高を得ることができる。また、傾斜地などでの
測量のため、GPSアンテナ14直下の地面からGPS
アンテナ14までの高さが変化したような場合でも、同
様に、ロッド30の先端から地面までの距離が測定さ
れ、地面高の測定結果は自動的に補正され、常に正確な
地面高を得ることができる。
Further, by expanding / contracting the expandable / contractible arm portion 18B, even if the height of the GPS antenna 14 changes, the measurement result of the ground height is automatically corrected, and an accurate ground height can always be obtained. In addition, for surveying on slopes, GPS from the ground directly under the GPS antenna 14
Even when the height up to the antenna 14 changes, the distance from the tip of the rod 30 to the ground is measured, and the ground height measurement result is automatically corrected to always obtain an accurate ground height. You can

【0030】そして、車両を測定地点に移動させて測量
することが可能な場合でも、比較的接近した複数の測定
地点の測定を行うようなときには、車両24は停止させ
たままで、伸縮アーム機構18の操作だけてGPSアン
テナ14の位置を移動し、各測定地点での測定を効率良
く、かつ低労力で行うことができる。
Even when the vehicle can be moved to the measurement point and surveyed, the vehicle 24 is stopped and the telescopic arm mechanism 18 is used when the measurement is performed at a plurality of relatively close measurement points. The position of the GPS antenna 14 can be moved only by the operation of, and the measurement at each measurement point can be performed efficiently and with low labor.

【0031】なお、上記実施例では、レーザ測距装置3
4によりロッド30の先端から地面までの距離を測定す
るとしたが、レーザ測距装置を用いる代りに例えば超音
波を地面に向けて発射し、その反射波を受信して地面ま
での距離を測定することも可能である。その場合には、
ロッド30直下の位置を示すため、ロッド30の長手下
方にレーザビームを放射するレーザ光源(本発明に係わ
る第1のレーザ光源)を例えばロッド30の先端に装着
すればよい。
In the above embodiment, the laser distance measuring device 3
Although the distance from the tip of the rod 30 to the ground is measured with 4, the ultrasonic wave is emitted toward the ground instead of using the laser distance measuring device, and the reflected wave is received to measure the distance to the ground. It is also possible. In that case,
In order to show the position immediately below the rod 30, a laser light source (first laser light source according to the present invention) that emits a laser beam below the longitudinal direction of the rod 30 may be attached to the tip of the rod 30, for example.

【0032】また、上記実施例では伸縮アーム機構18
を油圧装置部18Aを用いて構成したが、油圧装置の代
りに電動モータを用いてアーム部18Bを伸縮、旋回、
揺動させることも無論可能である。また、パソコン22
が、GPS本体16が生成した上記3次元の位置情報、
およびレーザ測距装置34が測定した距離の各信号を、
異なるタイミングで、GPS本体16およびレーザ測距
装置34から受け取る構成とすることも可能である。た
だし、その場合には、車両24により移動しながら、あ
るいは伸縮アーム機構18によりGPSアンテナ14を
移動させながら測定を行う場合、GPS本体16から情
報を受け取ったときのGPSアンテナ14の平面上の位
置に対して、レーザ測距装置34が距離測定を行ったと
きのレーザ測距装置34の平面上の位置がずれてしまう
ため、地盤が傾斜していたり、凹凸がある場合には、補
正演算により得られる高さにはある程度の誤差が含まれ
ることを考慮する必要がある。
Further, in the above embodiment, the telescopic arm mechanism 18 is used.
Although the hydraulic device unit 18A is used for the above, an electric motor is used instead of the hydraulic device to extend and retract the arm unit 18B,
Of course, it is possible to rock. Also, the personal computer 22
However, the three-dimensional position information generated by the GPS main body 16,
And each signal of the distance measured by the laser range finder 34,
The GPS main body 16 and the laser distance measuring device 34 may be configured to receive them at different timings. However, in that case, when the measurement is performed while moving by the vehicle 24 or by moving the GPS antenna 14 by the telescopic arm mechanism 18, the position on the plane of the GPS antenna 14 when the information is received from the GPS body 16. On the other hand, since the position on the plane of the laser distance measuring device 34 is displaced when the laser distance measuring device 34 measures the distance, when the ground is inclined or uneven, the correction calculation is performed. It is necessary to consider that the obtained height includes some error.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように本発明のGPS測量
車両では、地盤に傾斜や凹凸があり、測定地点まで車両
を容易に近付けることができないような場合には、伸縮
アームを伸ばし、また適切に揺動、旋回させて、第1の
レーザ光源が放射するレーザビームにより地面上に形成
される光スポットが測定地点に一致するようにGPSア
ンテナを配置する。この状態で、GPSはGPSアンテ
ナの位置を測定し、一方、非接触測距装置は、鉛直下方
の測定地点までの距離を測定する。そして、演算手段
は、GPSが測定したGPSアンテナの高さと、非接触
測距装置が測定した測定地点までの距離とを用いて、測
定地点の高さを算出する。
As described above, in the GPS surveying vehicle of the present invention, when the ground is inclined or uneven and the vehicle cannot be easily approached to the measurement point, the telescopic arm is extended and appropriate. The GPS antenna is arranged so that the laser beam emitted from the first laser light source oscillates and swivels, and the light spot formed on the ground coincides with the measurement point. In this state, the GPS measures the position of the GPS antenna, while the non-contact distance measuring device measures the distance to the measurement point vertically below. Then, the calculation means calculates the height of the measurement point by using the height of the GPS antenna measured by the GPS and the distance to the measurement point measured by the non-contact distance measuring device.

【0034】従って、本発明のGPS測量車両では、車
両を測定地点まで移動させる必要はなく、車両と測定地
点までの距離が比較的長い場合でも、伸縮アームを伸
長、揺動、旋回さることにより、GPSアンテナを測定
地点上に配置することができる。そのため、測定値点が
車両により到達できないような場所にある場合でも測量
を行え、また、車両による接近が難しい場合でも効率良
く測量を行える。すなわち、地形や地盤の状態に影響さ
れることなく測量を行え、また効率良く、かつ低労力で
測量を行うことができる。
Therefore, in the GPS surveying vehicle of the present invention, it is not necessary to move the vehicle to the measurement point, and even if the distance between the vehicle and the measurement point is relatively long, the telescopic arm can be extended, swung, and turned. , GPS antennas can be placed on the measurement points. Therefore, even if the measured value point is in a place that cannot be reached by the vehicle, the survey can be performed, and even if the approach by the vehicle is difficult, the survey can be efficiently performed. That is, the survey can be performed without being affected by the topography and the state of the ground, and the survey can be performed efficiently and with low labor.

【0035】さらに、伸縮アームを伸縮させることによ
って、GPSアンテナの高さが変化した場合でも、地面
高の測定結果は、非接触測距装置による測定結果を用い
て自動的に補正されるので、常に正確な地面高を得るこ
とができる。また、傾斜地などでの測量のため、GPS
アンテナ直下の地面からGPSアンテナまでの高さが変
化したような場合でも、同様に、非接触測距装置により
ロッドから地面までの距離が測定され、地面高の測定結
果は自動的に補正されて、常に正確な地面高を得ること
ができる。
Further, even if the height of the GPS antenna is changed by expanding and contracting the telescopic arm, the measurement result of the ground height is automatically corrected by using the measurement result of the non-contact distance measuring device. You can always get accurate ground height. In addition, for surveying on slopes, GPS
Even when the height from the ground directly under the antenna to the GPS antenna changes, the distance from the rod to the ground is measured by the non-contact distance measuring device, and the ground height measurement result is automatically corrected. , You can always get accurate ground height.

【0036】そして、車両を測定地点に移動させて測量
することが可能な場合でも、比較的接近した複数の測定
地点の測定を行うようなときには、車両は停止させたま
まで、伸縮アームの操作だけてGPSアンテナの位置を
移動し、各測定地点での測定を効率良く、かつ低労力で
行うことができる。
Even when the vehicle can be moved to a measurement point and surveyed, when measuring a plurality of measurement points that are relatively close to each other, the vehicle is stopped and only the extension arm is operated. By moving the position of the GPS antenna, the measurement at each measurement point can be performed efficiently and with low labor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるGPS測量車両の一例を示す構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a GPS survey vehicle according to the present invention.

【図2】図1のGPS測量車両の電気的構成を示す構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an electrical configuration of the GPS survey vehicle of FIG.

【図3】従来のGPS測量を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a conventional GPS survey.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 アンテナ 4A、16 GPS本体 4B、22 パーソナルコンピュータ 6 四輪駆動車 8A、8B、8C、8D 衛星 10 GPS 12 GPS測量車両 14 GPSアンテナ 18 伸縮アーム機構 18A 油圧装置部 18B 伸縮アーム部 18C、18D、18E アーム 18F 基台 22A、40 画面 24 車両 28 ユニバーサルジョイント 30 ロッド 34 レーザ測距装置 36 無線機 2 antenna 4A, 16 GPS main body 4B, 22 personal computer 6 four-wheel drive vehicle 8A, 8B, 8C, 8D satellite 10 GPS 12 GPS survey vehicle 14 GPS antenna 18 telescopic arm mechanism 18A hydraulic device section 18B telescopic arm section 18C, 18D, 18E arm 18F base 22A, 40 screen 24 vehicle 28 universal joint 30 rod 34 laser range finder 36 radio

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 桂一 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目6番15号 株 式会社フジタ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Keiichi Matsuda 4-6-15 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Fujita Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両と、 前記車両に搭載され、前記車両に対して上下に揺動可能
で、かつ旋回可能に取り付けられた伸縮アームと、 前記伸縮アームの先端部に取着され、GPSアンテナ
を、鉛直線に対して所定の角度範囲内で任意の方向に揺
動可能に保持するアンテナ保持手段と、 前記GPSアンテナに接続され、前記GPSアンテナの
下方に垂下するロッドと、 レーザビームを前記ロッドの長手下方に放射する第1の
レーザ光源と、 第2のレーザ光源または音源を含み、少なくとも前記第
2のレーザ光源または前記音源が前記ロッドに取り付け
られ、レーザ光または音を前記ロッドの長手下方に放射
して測定地点までの距離を測定する非接触測距装置と、 GPSが測定した前記GPSアンテナの高さと、前記非
接触測距装置が測定した前記測定地点までの距離とを用
いて、前記測定地点の高さを算出する演算手段と、 を備えたことを特徴とするGPS測量車両。
1. A vehicle, a telescopic arm mounted on the vehicle, vertically and swingably attached to the vehicle, and pivotably attached to the vehicle, and a GPS antenna attached to a distal end of the telescopic arm. And an antenna holding means for holding so as to be swingable in an arbitrary direction within a predetermined angle range with respect to a vertical line, a rod connected to the GPS antenna and hanging below the GPS antenna, and a laser beam A first laser light source that radiates downward in the longitudinal direction of the rod, and a second laser light source or a sound source, at least the second laser light source or the sound source is attached to the rod, and the laser light or sound is emitted from the rod. A non-contact distance measuring device that radiates downward in the longitudinal direction to measure the distance to the measurement point, the height of the GPS antenna measured by GPS, and the front of the non-contact distance measuring device A GPS surveying vehicle comprising: a calculating unit that calculates the height of the measurement point using the distance to the measurement point.
【請求項2】 前記アンテナ保持手段はユニバーサルジ
ョイントである請求項1記載のGPS測量車両。
2. The GPS surveying vehicle according to claim 1, wherein the antenna holding means is a universal joint.
【請求項3】 前記演算手段は、前記GPSが測定した
前記GPSアンテナの高さと、前記非接触測距装置が測
定した前記測定地点までの距離とを、前記GPSおよび
前記非接触測距装置からほぼ同じタイミングで、周期的
に取得して、前記測定地点の高さを算出する請求項1記
載のGPS測量車両。
3. The calculating means calculates the height of the GPS antenna measured by the GPS and the distance to the measurement point measured by the non-contact distance measuring device from the GPS and the non-contact distance measuring device. The GPS surveying vehicle according to claim 1, wherein the height of the measurement point is calculated by periodically acquiring the height at substantially the same timing.
【請求項4】 前記第2のレーザ光源または前記音源は
前記ロッドの先端または先端近傍に取り付けられている
請求項1記載のGPS測量車両。
4. The GPS surveying vehicle according to claim 1, wherein the second laser light source or the sound source is attached at or near the tip of the rod.
【請求項5】 前記非接触測距装置は前記第2のレーザ
光源を含んで構成され、この第2のレーザ光源は前記第
1のレーザ光源を兼ねている請求項1記載のGPS測量
車両。
5. The GPS survey vehicle according to claim 1, wherein the non-contact distance measuring device is configured to include the second laser light source, and the second laser light source also serves as the first laser light source.
【請求項6】 前記ロッドの先端または先端近傍に重り
が装着されている請求項1記載のGPS測量車両。
6. The GPS surveying vehicle according to claim 1, wherein a weight is mounted at or near the tip of the rod.
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