JP2002004261A - Management system for compacting embankment - Google Patents
Management system for compacting embankmentInfo
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、道路および土地造
成工事等において盛土を振動ローラにより締固める場合
における盛土締固め管理システムの技術分野に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention belongs to the technical field of an embankment compaction management system for compacting an embankment with a vibrating roller in a road or land preparation work.
【０００２】[0002]
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】道路
および土地造成工事等においては、実際の施工前におい
て予め盛土締固め試験を行って締固め機の種類、盛土の
転圧回数を設定するとともに、実際の施工時において、
転圧回数が規定値に沿ったものとなるように管理するこ
とが盛土の品質を向上させる上で重要である。2. Description of the Related Art In road and land reclamation work, the type of compactor and the number of times of compaction are set by conducting a compaction test in advance before actual construction. At the time of actual construction,
It is important to control the number of times of compaction so as to be in accordance with the specified value in order to improve the quality of the embankment.
【０００３】図１において、盛土締固め機は、締固め機
本体１と、締固め機本体１に装備された駆動輪２と、締
固め機本体１にヒンジ３を介して操舵可能に連結された
振動ローラ４を備え、駆動輪２により盛土５上を走行
し、振動ローラ４により盛土５に振動圧力を加えて締固
める装置である。この盛土締固め機を用いて盛土の締固
めを行う場合には、振動ローラ４による盛土の転圧回数
を把握することが重要であり、従来、ＧＰＳ（Global-P
ositioning-System）で振動ローラ４の走行軌跡を求
め、締固めヤード全面で盛土の転圧回数を確認する方式
が知られている。In FIG. 1, an embankment compacting machine is connected to a compacting machine main body 1, a driving wheel 2 mounted on the compacting machine main body 1, and to the compacting machine main body 1 via a hinge 3 so as to be steerable. This device includes a vibrating roller 4, runs on the embankment 5 by the driving wheel 2, and applies vibration pressure to the embankment 5 by the vibrating roller 4 to compact the embankment. When compacting an embankment using this embankment compaction machine, it is important to grasp the number of times of compaction of the embankment by the vibrating roller 4, and conventionally, GPS (Global-P
A method is known in which the running locus of the vibrating roller 4 is determined by ositioning-system, and the number of times of compaction of the embankment is checked over the entire compaction yard.
【０００４】しかしながら、従来のシステムは、(1)Ｇ
ＰＳの測位精度が保証される衛星条件の下で稼働するこ
とを前提としており、深い木々や他の建設重機の移動等
の障害によりＧＰＳデータが断片的にしか受信できなく
なる場合や、ＧＰＳ電波を直接波としてではなく反射波
として受信した場合等、ＧＰＳ電波の不測の欠損が生じ
た際には、振動ローラの走行軌跡の精度が低下し、盛土
の締固め管理の信頼性が低いものとなる。また、狭隘な
山岳地帯等で地形的な制約からＧＰＳが全く受信できな
い場所においては、このシステムは適用できないもので
ある。[0004] However, the conventional system is (1) G
It is assumed that the satellite will operate under satellite conditions that guarantee PS positioning accuracy. If the GPS data can only be received in pieces due to obstacles such as the movement of deep trees or other heavy construction equipment, or if GPS In the event of an accidental loss of GPS radio waves, such as when the signal is received as a reflected wave instead of a direct wave, the accuracy of the running trajectory of the vibrating roller decreases and the reliability of compaction management of the embankment becomes low. . Also, this system cannot be applied to places where GPS cannot be received at all in narrow mountainous areas or the like due to topographical restrictions.
【０００５】また、(2)盛土の締固め管理を行う場合、
締固め機本体の位置座標として必要なのは、振動ローラ
中心と転圧地盤が接した位置である。しかし、ＧＰＳの
位置計測点であるアンテナをそこに設置することは不可
能であるため、図１に示すように、アンテナ６をＧＰＳ
の受信しやすい本体１上に設置し、その計測位置から振
動ローラの中心位置Ｒを推定する方法が取られている。
この場合、図２に示すように、振動ローラのヨー角、ロ
ール角およびピッチ角の３軸の姿勢角を求めなければ、
ＧＰＳで正確な姿勢角は求まらない。ＧＰＳのアンテナ
の位置座標の経時的な差分で進行方向ベクトルを求める
ことはできるが、ＧＰＳの計測誤差により正確な進行方
向ベクトルは求められないため、誤差が大きく実用的で
はない。[0005] Also, (2) when the compaction management of the embankment is performed,
What is required as the position coordinates of the compacting machine body is the position where the center of the vibrating roller and the compacted ground contact. However, since it is impossible to install an antenna which is a GPS position measurement point there, as shown in FIG.
Is installed on the main body 1 which is easy to receive the vibration roller, and the center position R of the vibrating roller is estimated from the measured position.
In this case, as shown in FIG. 2, unless the attitude angles of the three axes of the yaw angle, the roll angle, and the pitch angle of the vibration roller are obtained,
An accurate attitude angle cannot be determined by GPS. Although the traveling direction vector can be obtained from the difference over time of the position coordinates of the GPS antenna, an accurate traveling direction vector cannot be obtained due to a GPS measurement error, so that the error is large and is not practical.
【０００６】上記(1)の問題点を解決するため、ＧＰＳ
欠損が生じた場合に振動ローラの走行軌跡を求める手段
として、３軸ジャイロシステムを締固め機本体に搭載す
ることが考えられる。３軸ジャイロシステムは、振動ロ
ーラのヨー角、ロール角およびピッチ角の３軸の姿勢角
をそれぞれ計測する３台の光ファイバージャイロと２台
の傾斜計、または３台の加速度計、そして振動ローラ４
の移動距離を計測するロータリーエンコーダから構成さ
れ、振動ローラの走行軌跡と姿勢角を求めることがで
き、上記(2)の問題も同時に解決することができる。な
お、単に姿勢角を求めて走行軌跡を補正する技術は、特
開平２０００−８３６３号公報により知られている。In order to solve the above problem (1), the GPS
It is conceivable to mount a three-axis gyro system on the body of the compacting machine as a means for obtaining the running locus of the vibrating roller when a defect occurs. The three-axis gyro system includes three optical fiber gyros and two inclinometers or three accelerometers for measuring the attitude angles of the vibrating roller in three axes of yaw angle, roll angle, and pitch angle.
The rotary encoder is configured to measure the travel distance of the vibrating roller, and the traveling locus and the attitude angle of the vibrating roller can be obtained, and the problem (2) can be solved at the same time. A technique of correcting a traveling locus simply by obtaining an attitude angle is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-8363.
【０００７】しかしながら、３軸ジャイロシステムにお
いては、光ファイバージャイロは時間に比例する誤差で
ある時間ドリフトが生じるという問題や、ロータリーエ
ンコーダは移動距離に比例した誤差が生じるという問題
や、算定走行軌跡を計測値の累積で求めるため累積誤差
が生じる等の問題があり、３軸ジャイロシステム単体で
精度良く走行軌跡を求めるには、盛土締固め機による施
工時の時間的な制約がある。However, in the three-axis gyro system, the optical fiber gyro has a problem that a time drift, which is an error proportional to time, occurs, and a rotary encoder generates an error that is proportional to a moving distance. There is a problem that an accumulation error occurs because the value is obtained by accumulating the values, and there is a time constraint at the time of the construction by the embankment compacting machine in order to obtain the traveling locus accurately with the three-axis gyro system alone.
【０００８】また、振動ローラ４は、本体１にヒンジ３
を介して結合された構造であり、図３に示すように、振
動ローラ４の直角方向に傾斜した斜面を振動ローラ４が
後進した場合、重量の重い振動ローラ４が斜面でズレ落
ちるのを修正する必要が生じるため、ステアリングは斜
面の上側に向けることになる。その結果、振動ローラ４
がくの字に折れ曲がった状態で平衡を保ち直線的に後進
できるようになる。一方で、締固め機本体１側に設置し
た３軸ジャイロシステムは、くの字状態のヨー角を検出
しており、締固め機本体１の走行軌跡は、このヨー角の
ズレにより実際走行に比べて、後進時に斜面上側に移動
し、これが傾斜地で直線往復を繰り返す度に累積され
（図４参照）、正確な走行軌跡から離れる誤差要因とな
っている。なお、本誤差要因は、振動ローラ４を押す状
態となる前進時には見られない。The vibration roller 4 has a hinge 3 on the main body 1.
As shown in FIG. 3, when the vibration roller 4 moves backward on a slope inclined at a right angle to the vibration roller 4, as shown in FIG. The steering must be directed upwards on the slope. As a result, the vibration roller 4
Being able to straighten backwards while maintaining the equilibrium in the state of being bent in a jiggle. On the other hand, the three-axis gyro system installed on the side of the compacting machine body 1 detects the yaw angle in the shape of a dogleg, and the travel locus of the compacting machine body 1 is actually traveled due to the deviation of the yaw angle. In contrast, when the vehicle moves backward, the vehicle moves upward on the slope, and this is accumulated each time the linear reciprocation is repeated on the slope (see FIG. 4), which is an error factor that departs from the accurate traveling locus. Note that this error factor is not seen at the time of forward movement in which the vibration roller 4 is pushed.
【０００９】さらに、締固め機本体１の前進時において
は、図５（Ａ）に示すように、走行面の傾斜角と締固め
機本体１の傾斜角（検出ピッチ角）が一致するが、締固
め機本体１の後進時においては、図５（Ｂ）に示すよう
に、締固め機本体１が重い振動ローラ４を引っ張る状態
となるため、３軸ジャイロを設置した締固め機本体１が
若干傾いた状態で後進する。このため、走行面は水平で
あるにもかかわらず、３軸ジャイロは締固め機本体１の
傾いた状態（角度β′）を検出してしまい、実際の地盤
の傾きとは一致せず、その結果、後進を行う度に誤差が
累積されてしまい標高を正確に求めることができない。Further, when the compacting machine body 1 moves forward, as shown in FIG. 5 (A), the inclination angle of the running surface coincides with the inclination angle (detection pitch angle) of the compacting machine body 1. When the compacting machine body 1 moves backward, as shown in FIG. 5B, the compacting machine body 1 pulls the heavy vibration roller 4, so that the compacting machine body 1 on which the three-axis gyro is installed is moved. Go backwards with a slight inclination. For this reason, even though the running surface is horizontal, the three-axis gyro detects the inclined state (angle β ') of the compacting machine main body 1 and does not match the actual inclination of the ground. As a result, every time the vehicle moves backward, errors are accumulated, and the altitude cannot be obtained accurately.
【００１０】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
であって、振動ローラの走行軌跡を求めるに際し、ＧＰ
Ｓに加えて３軸ジャイロシステムを付加することによ
り、ＧＰＳ欠損状態でも高精度に振動ローラの走行軌跡
を求めることができる盛土締固め管理システムを提供す
ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problem.
An object of the present invention is to provide an embankment compaction management system that can obtain a traveling trajectory of a vibrating roller with high accuracy even in a GPS deficient state by adding a three-axis gyro system in addition to S.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の盛土締固め管理システム
は、土工事の施工エリアに設置されるＧＰＳ固定局と、
盛土締固めヤードの締固め機本体に搭載されるＧＰＳ移
動局および３軸ジャイロシステムと、前記ＧＰＳ固定局
および移動局のＧＰＳデータから演算されたＧＰＳアン
テナ位置座標と、前記３軸ジャイロシステムにより検出
された姿勢角および移動距離のデータに基づいて振動ロ
ーラ中心座標を演算する演算手段とを備え、ＧＰＳ測位
不能の場合に３軸ジャイロシステムのデータのみにより
振動ローラ中心座標を演算することを特徴とし、請求項
２記載の発明は、請求項１において、ＧＰＳ測位不能の
場合に、既知の開始点から出発した３軸ジャイロシステ
ムで求めた走行軌跡の終点と、既知の終点との座標誤差
を基に、始点と終点の間の３軸ジャイロシステム計測値
を補正し、前記補正データから走行軌跡を求めることを
特徴とし、また、本発明の請求項３記載の盛土締固め管
理システムは、土工事の施工エリアに設置されるＧＰＳ
固定局と、盛土締固めヤードの締固め機本体に搭載され
るＧＰＳ移動局および３軸ジャイロシステムと、前記Ｇ
ＰＳ固定局および移動局のＧＰＳデータから演算された
ＧＰＳアンテナ位置座標と、前記３軸ジャイロシステム
により検出された姿勢角および移動距離のデータに基づ
いて振動ローラ中心座標を演算する演算手段と、ＧＰＳ
アンテナ位置座標と３軸ジャイロシステムの姿勢角およ
び移動距離を補正する補正手段とを備えたことを特徴と
し、請求項４記載の発明は、請求項３において、ＧＰＳ
測位状態が良好なＲＴＫーＧＰＳの場合には、３軸ジャ
イロシステムの計測値である姿勢角と移動距離のカルマ
ンフィルタによる補正を行い、ＧＰＳ測位状態がやや悪
くなるＤＧＰＳの場合は、ＧＰＳによるアンテナ位置座
標と３軸ジャイロシステムによる姿勢角と移動距離の両
方をカルマンフィルタによる補正を行うことを特徴と
し、請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれ
かにおいて、盛土締固め機本体が後進する場合に、前記
姿勢角のロール角に応じてヨー角の誤差を補正すること
を特徴とし、請求項６記載の発明は、請求項１ないし５
のいずれかにおいて、盛土締固め機本体が後進する場合
に、前記姿勢角のピッチ角の誤差を補正することを特徴
とする。In order to achieve the above object, an embankment compaction management system according to a first aspect of the present invention includes a GPS fixed station installed in an earth construction work area,
A GPS mobile station and a three-axis gyro system mounted on the compactor body of the embankment compaction yard, GPS antenna position coordinates calculated from GPS data of the GPS fixed station and the mobile station, and detected by the three-axis gyro system Calculating means for calculating the coordinates of the center of the vibrating roller based on the data of the attitude angle and the moving distance, wherein the coordinates of the center of the vibrating roller are calculated only from the data of the three-axis gyro system when GPS positioning is impossible. According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, when GPS positioning is impossible, a coordinate error between an end point of a traveling trajectory obtained by a three-axis gyro system starting from a known start point and a known end point is determined. Wherein the three-axis gyro system measurement value between the start point and the end point is corrected, and a travel locus is obtained from the correction data; Embankment compaction management system of claim 3, wherein the invention, GPS installed in the construction area of earthworks
A fixed station, a GPS mobile station and a three-axis gyro system mounted on a compactor body of the embankment compaction yard;
Calculating means for calculating the coordinates of the center of the vibrating roller based on the GPS antenna position coordinates calculated from the GPS data of the PS fixed station and the mobile station, and the attitude angle and moving distance data detected by the three-axis gyro system;
The invention according to claim 4, further comprising a correction means for correcting the antenna position coordinates, the attitude angle of the three-axis gyro system, and the moving distance.
In the case of RTK-GPS having a good positioning state, the attitude angle and the moving distance, which are the measurement values of the three-axis gyro system, are corrected by a Kalman filter. In the case of DGPS in which the GPS positioning state is slightly worse, the antenna position by GPS is used. According to a fifth aspect of the present invention, the body of the embankment compaction machine according to any one of the first to fourth aspects is characterized in that both the coordinates and the attitude angle and the moving distance by the three-axis gyro system are corrected by a Kalman filter. In this case, the yaw angle error is corrected in accordance with the roll angle of the attitude angle.
Wherein the error in the pitch angle of the attitude angle is corrected when the embankment compactor body moves backward.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図６は、本発明における盛土締
固め管理システムの１実施形態を示すシステム構成図で
ある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a system configuration diagram showing one embodiment of the embankment compaction management system according to the present invention.
【００１３】本発明の盛土締固め管理システムは、締固
め機本体１に搭載されたＧＰＳ移動局７と、締固め機本
体１に搭載された３軸ジャイロシステム９と、土工事の
施工エリアに設置された管理局１０およびＧＰＳ固定局
（基地局）１１とから構成されている。The embankment compaction management system of the present invention includes a GPS mobile station 7 mounted on the compactor body 1, a three-axis gyro system 9 mounted on the compactor body 1, and an earthwork construction area. It comprises an installed management station 10 and a GPS fixed station (base station) 11.
【００１４】ＧＰＳ移動局７は、ＧＰＳ衛星からの電波
を受信するＲＴＫ−ＧＰＳアンテナ６を備え、測位デー
タは受信機１２、通信インターフェイス１３を介してパ
ソコン１４に送られる。また、ＧＰＳ固定局１１は、Ｇ
ＰＳ衛星からの電波を受信するＲＴＫ−ＧＰＳアンテナ
１５を備え、測位データは受信機１６、送信機１７、送
信アンテナ１９を経て、ＧＰＳ移動局７の受信アンテナ
２０、受信機２１、通信インターフェイス１３を介して
パソコン１４に送られる。The GPS mobile station 7 has an RTK-GPS antenna 6 for receiving radio waves from GPS satellites. Positioning data is sent to a personal computer 14 via a receiver 12 and a communication interface 13. Further, the GPS fixed station 11
An RTK-GPS antenna 15 for receiving a radio wave from a PS satellite is provided. Positioning data passes through a receiver 16, a transmitter 17, and a transmission antenna 19, and passes through a reception antenna 20, a receiver 21, and a communication interface 13 of the GPS mobile station 7. It is sent to the personal computer 14 via the PC.
【００１５】３軸ジャイロシステムは、締固め機本体１
に設置された姿勢角検出装置２２と振動ローラ４の移動
距離を計測するロータリーエンコーダ２３を備えてい
る。姿勢角検出装置２２は、ヨー角を検出する光ファイ
バージャイロ２２ａと、ピッチ角を検出する光ファイバ
ージャイロ２２ｂと、ロール角を検出する光ファイバー
ジャイロ傾斜計２２ｃを備え、各センサ信号は演算装置
２２ｄに送られ姿勢角が演算され、姿勢角データは、通
信インターフェイス２４を介してパソコン２５に送受信
され、また、通信インターフェイス２６、１３を介して
パソコン１４とデータのやりとりが行われる。なお、操
作パネル２７は、システムの開始、終了、既知点の入力
を行うためのものである。また、本実施形態では、光フ
ァイバージャイロ２２ｂ、２２ｃに、光ファイバージャ
イロの角度検出精度を向上させる目的で基準面（例えば
水平面）を検出する傾斜計を用いているが、これに代わ
り光ファイバージャイロ２２ａ、２２ｂ、２２ｃに加速
度計を用いてもよい。The three-axis gyro system includes a compacting machine body 1
And a rotary encoder 23 for measuring a moving distance of the vibrating roller 4 provided in the apparatus. The attitude angle detecting device 22 includes an optical fiber gyro 22a for detecting a yaw angle, an optical fiber gyro 22b for detecting a pitch angle, and an optical fiber gyro inclinometer 22c for detecting a roll angle. Each sensor signal is sent to an arithmetic device 22d. The attitude angle is calculated, and the attitude angle data is transmitted / received to / from the personal computer 25 via the communication interface 24, and data is exchanged with the personal computer 14 via the communication interfaces 26 and 13. The operation panel 27 is used to start, end, and input a known point of the system. Further, in the present embodiment, an inclinometer for detecting a reference plane (for example, a horizontal plane) is used for the optical fiber gyros 22b and 22c for the purpose of improving the angle detection accuracy of the optical fiber gyros. However, the optical fiber gyros 22a and 22b are used instead. , 22c may use an accelerometer.
【００１６】ＧＰＳ移動局７のパソコン１４において
は、ＧＰＳ衛星による測位データと、既知座標上のＧＰ
Ｓ固定局１１でのＧＰＳ衛星による基準測位データと、
姿勢角検出装置２２およびロータリーエンコーダ２３の
データに基づいて走行軌跡を求め、走行軌跡上の転圧回
数を演算し、転圧状況をディスプレイ上に表示する。ま
た、転圧状況のデータは、通信インターフェイス１３、
送信機２９、送信アンテナ３０を経て、管理局１０の受
信アンテナ３１、受信機３２を介してパソコン３３に送
られる。In the personal computer 14 of the GPS mobile station 7, positioning data from GPS satellites and GP
Reference positioning data by GPS satellites at S fixed station 11,
The running locus is determined based on the data of the attitude angle detecting device 22 and the rotary encoder 23, the number of times of rolling pressure on the running locus is calculated, and the rolling state is displayed on a display. Further, the data of the compaction state is stored in the communication interface 13,
The signal is sent to the personal computer 33 via the transmitter 29 and the transmitting antenna 30, and then to the receiving antenna 31 and the receiver 32 of the management station 10.
【００１７】本発明においては、既知座標上のＧＰＳ固
定局１１でＧＰＳの誤差補正情報をＧＰＳ移動局７に通
信で送り、１〜１０ｍの位置精度を有するＤＧＰＳ（デ
ィファレンスＧＰＳ）測位方式と、干渉測位の原理を用
いＧＰＳ固定局１１からＧＰＳ衛星からの位相データを
ＧＰＳ移動局７に送り、１０ｃｍ以下の位置精度をリア
ルタイムで実現するＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネ
マティックＧＰＳ）測位方式を採用している。In the present invention, a GPS fixed station 11 on known coordinates transmits GPS error correction information to a GPS mobile station 7 by communication, and a DGPS (differential GPS) positioning method having a position accuracy of 1 to 10 m; The RTK-GPS (real-time kinematic GPS) positioning method that transmits the phase data from the GPS satellites to the GPS mobile station 7 from the GPS fixed station 11 using the principle of interference positioning and realizes a position accuracy of 10 cm or less in real time is adopted. I have.
【００１８】図７は、図６の盛土締固め管理システムの
処理の流れを示すフロー図である。先ず、ステップＳ１
において、ＧＰＳ移動局７（締固め機本体１）のアンテ
ナ６の位置座標としてＲＴＫ−ＧＰＳまたはＤＧＰＳの
データを取得し、また、３軸ジャイロシステム９から締
固め機本体１の姿勢角（ヨー角α、ピッチ角β、ロール
角γ）と移動距離のデータを取得する。次に、ステップ
Ｓ２で、図８に示すように、激しく変化するロール角γ
のスムージング（平滑化）処理を行う。FIG. 7 is a flowchart showing a processing flow of the embankment compaction management system of FIG. First, step S1
, The RTK-GPS or DGPS data is acquired as the position coordinates of the antenna 6 of the GPS mobile station 7 (compactor main body 1), and the attitude angle (yaw angle) of the compactor main body 1 from the three-axis gyro system 9. α, pitch angle β, roll angle γ) and moving distance data. Next, in step S2, as shown in FIG.
(Smoothing) processing of.
【００１９】次に、ステップＳ３で振動ローラ４が後進
か否かを判定し、前進の場合にはステップＳ６に進み、
後進の場合にはステップＳ４で、先ず、ヨー角の補正処
理を行う。締固め機本体１の後進時の挙動については、
図４にて説明したが、図９に示すように、締固め機本体
１が後進するときに、３軸ジャイロが検出しているヨー
角αは、実際の進行方向角に車体の折れ曲り挙動による
回転角（以下、補正角α′とする）を付加したものにな
っている。従って、実際の進行方向角はジャイロの検出
ヨー角αから補正角α′を引いたものとなる。この補正
角α′は、締固めヤードの傾斜角（すなわちジャイロの
ロール角γ）と相関するので、予め実験により、図１０
に示すように、ロール角γとの補正マップを格納してお
く。図１１は後進補正による走行軌跡を示し、勾配８．
７％、直線距離１５ｍを往復した場合で、図４の場合と
比較して傾斜地走行による誤差が著しく小さくなること
を示している。Next, in step S3, it is determined whether or not the vibration roller 4 is moving backward. If the vibration roller 4 is moving forward, the process proceeds to step S6.
In the case of reverse travel, a yaw angle correction process is first performed in step S4. Regarding the behavior of the compacting machine body 1 when moving backward,
As described with reference to FIG. 4, as shown in FIG. 9, when the compacting machine main body 1 moves backward, the yaw angle α detected by the three-axis gyro becomes the bending behavior of the vehicle body in the actual traveling direction angle. (Hereinafter, referred to as a correction angle α ′). Accordingly, the actual traveling direction angle is obtained by subtracting the correction angle α ′ from the gyro detected yaw angle α. This correction angle α ′ is correlated with the inclination angle of the compaction yard (ie, the roll angle γ of the gyro).
As shown in (1), a correction map for the roll angle γ is stored. FIG. 11 shows a running locus based on the reverse correction, and the gradient 8.
It is shown that the error caused by running on a sloping ground becomes significantly smaller in the case of reciprocating 7% and a straight distance of 15 m compared to the case of FIG.
【００２０】ヨー角の補正が終了すると、次に、ステッ
プＳ５でピッチ角の補正処理を行う。図５（Ｂ）で説明
したように、締固め機本体１の後進時においては、締固
め機本体１が重い振動ローラ４を引っ張る状態となるた
め、３軸ジャイロを設置した締固め機本体１が若干傾い
た状態で後進する。このため、走行面は水平であるにも
かかわらず、３軸ジャイロは締固め機本体１の傾いた状
態（角度β′）を検出してしまい、実際の地盤の傾きと
は一致せず、その結果、後進を行う度に誤差が累積され
てしまい標高を正確に求めることができない。そこで、
検出ピッチ角βに補正角β′を加える処理を行う。After the correction of the yaw angle is completed, the pitch angle is corrected in step S5. As described with reference to FIG. 5B, when the compacting machine main body 1 moves backward, the compacting machine main body 1 pulls the heavy vibration roller 4, so that the compacting machine main body 1 provided with the three-axis gyro is installed. Moves backward with a slight inclination. For this reason, even though the running surface is horizontal, the three-axis gyro detects the inclined state (angle β ') of the compacting machine main body 1 and does not match the actual inclination of the ground. As a result, every time the vehicle moves backward, errors are accumulated, and the altitude cannot be obtained accurately. Therefore,
A process of adding a correction angle β ′ to the detected pitch angle β is performed.
【００２１】このピッチ角の補正は、締固め機本体１の
傾斜角と地盤の傾斜角の差を検出して補正すればよい
が、この差を検出することは不可能であるため、実験的
にこの差（補正角β′）を求めておく。実験的に補正角
を求める方法は、できる限り平坦な走行面に対して、振
動ローラ４を直線往復させたときの前進と後進のピッチ
検出角の差を補正角とする。補正角は、走行面の状態や
振動ローラ４の速度に関連していると考えられるが、補
正角自体が非常に小さい値（１°以下）であるため、実
験的に求めた一定値を適用しても問題はない。The pitch angle can be corrected by detecting the difference between the inclination angle of the compacting machine main body 1 and the inclination angle of the ground. However, since this difference cannot be detected, it is experimentally necessary. The difference (correction angle β ') is obtained in advance. The method of experimentally obtaining the correction angle is to use the difference between the forward and backward pitch detection angles when the vibrating roller 4 is linearly reciprocated with respect to the running surface as flat as possible as the correction angle. The correction angle is considered to be related to the state of the running surface and the speed of the vibrating roller 4, but since the correction angle itself is a very small value (1 ° or less), a fixed value experimentally obtained is applied. There is no problem.
【００２２】図１２は、振動ローラ４の走行面の標高に
ついて、RKT-GPSで計測したデータ、ピッチ角検出デー
タ（補正なし）、ピッチ角を補正したデータを示してい
る。この図により、ピッチ角を補正した場合の標高は、
GPSで計測した標高にほぼ一致しており、ピッチ角の補
正効果が顕著に現れている。FIG. 12 shows data measured by RKT-GPS, pitch angle detection data (no correction), and data obtained by correcting the pitch angle for the altitude of the running surface of the vibrating roller 4. According to this figure, the altitude when the pitch angle is corrected is
It almost coincides with the altitude measured by GPS, and the effect of correcting the pitch angle is remarkably exhibited.
【００２３】次に、図７のステップＳ６において、ＧＰ
Ｓデータがあるか否かの判定を行い、無い場合には、ス
テップＳ８に進み、有る場合にはステップＳ７でカルマ
ンフィルタ補正の処理を行う。次に、ステップＳ７で転
圧終了か否かを判定し、転圧終了まで、ステップＳ１〜
Ｓ８の処理を例えば０．２秒毎にリアルタイムで繰り返
す。Next, in step S6 of FIG.
It is determined whether or not there is S data. If not, the process proceeds to step S8. If there is, the process of Kalman filter correction is performed in step S7. Next, in step S7, it is determined whether or not the rolling is completed.
The process of S8 is repeated in real time, for example, every 0.2 seconds.
【００２４】図１３は、カルマンフィルタ補正の処理を
示すフロー図である。ＧＰＳ信号には多くの誤差因子が
含まれており、統計的処理によって検出位置を推定する
手法としてカルマンフィルタが知られている（例えば特
開平２０００−２８３８０号公報）。本発明において
は、このカルマンフィルタを利用して独特な処理を行っ
ている。すなわち、先ず、ステップＳ１１でＧＰＳデー
タ、補正後の姿勢角および移動距離を読み込み、ステッ
プＳ１２で、ＧＰＳデータがＲＴＫーＧＰＳまたはＤＧ
ＰＳかどうかを判定し、どちらでもない場合はステップ
Ｓ１６で状態量のリセットを行い観測更新を行わず、ス
テップＳ１７で３軸ジャイロシステムによる姿勢角と移
動距離のみによって振動ローラの中心座標を演算する。FIG. 13 is a flowchart showing Kalman filter correction processing. A GPS signal contains many error factors, and a Kalman filter is known as a technique for estimating a detection position by statistical processing (for example, JP-A-2000-28380). In the present invention, unique processing is performed using this Kalman filter. That is, first, in step S11, the GPS data, the corrected attitude angle and the moving distance are read, and in step S12, the GPS data is stored in the RTK-GPS or DG.
It is determined whether it is a PS or not. If neither is the case, the state quantity is reset in step S16 and the observation is not updated. In step S17, the center coordinates of the vibrating roller are calculated only by the attitude angle and the moving distance by the three-axis gyro system. .
【００２５】ステップＳ１３において、ＧＰＳデータが
ＤＧＰＳか否かを判定し、ＮＯすなわちＧＰＳ測位状態
が良好なＲＴＫーＧＰＳの場合には、ステップＳ１４
で、３軸ジャイロによる姿勢角と移動距離のみのカルマ
ンフィルタによる補正を行い、ＧＰＳ測位状態がやや悪
くなるＤＧＰＳの場合は、ステップＳ１５でアンテナ位
置座標であるＧＰＳデータと姿勢角および移動距離であ
る３軸ジャイロデータの両方をカルマンフィルタによる
補正を行い、それぞれステップＳ１７で振動ローラ４の
中心座標を演算し出力する。カルマンフィルタによる補
正は、ＧＰＳ座標誤差と３軸ジャイロシステムの角度誤
差および移動距離誤差を状態量として考慮し、ＧＰＳ位
置座標の観測値からこの状態量を逐次推定する。このと
き、カルマンフィルタ補正を行うことにより、ＲＴＫー
ＧＰＳより測位精度が劣るＤＧＰＳの測位精度の向上を
図ることができ、また、ジャイロの時間ドリフトも補正
され姿勢角の精度も向上することができる。In step S13, it is determined whether or not the GPS data is DGPS. If NO, that is, if the GPS positioning state is a good RTK-GPS, step S14
In the case of DGPS in which the GPS positioning state is slightly deteriorated by correcting only the attitude angle and the movement distance by the three-axis gyro and the GPS positioning state is slightly deteriorated, the GPS data which is the antenna position coordinates and the attitude angle and the movement distance which are 3 in step S15. Both the shaft gyro data are corrected by the Kalman filter, and the center coordinates of the vibrating roller 4 are calculated and output in step S17. The correction by the Kalman filter considers the GPS coordinate error, the angular error and the moving distance error of the three-axis gyro system as state quantities, and sequentially estimates the state quantities from the observed values of the GPS position coordinates. At this time, by performing the Kalman filter correction, it is possible to improve the positioning accuracy of the DGPS, which is inferior to the RTK-GPS, and to correct the time drift of the gyro, thereby improving the accuracy of the attitude angle.
【００２６】図７のステップＳ８で転圧終了となった場
合には、次にステップＳ９でＧＰＳデータによる測位不
能な時間があったか否かが判定され、有った場合には、
ステップＳ１０に進み内挿補間補正の処理を行った後、
終了する。If the rolling is completed in step S8 in FIG. 7, it is next determined in step S9 whether or not there is a time during which positioning by GPS data is not possible.
After proceeding to step S10 to perform the interpolation and interpolation correction process,
finish.
【００２７】図１４は、図７の内挿補間補正の処理を説
明するための図である。内挿補間補正は、ＧＰＳが測位
不能で、３軸ジャイロシステムのみで走行軌跡を求めた
場合に生じる。この場合、開始点と終点の既知座標値を
与えて、終点の既知座標値と３軸ジャイロシステムで求
めた座標値を一致させ、その座標誤差を基に始点と終点
間にある内部計測上の座標値に対して最小二乗法を用い
て補正する。図１４は、各計測点で、ロータリエンコー
ダで移動距離Ｓ1、Ｓ2、… …を計測し、ジャイロでヨ
ー角α1、α2… …、ピッチ角β1、β2、… …を計測
して振動ローラの軌跡を算出した結果を示している。FIG. 14 is a diagram for explaining the interpolation processing of FIG. Interpolation and interpolation correction occurs when the GPS cannot measure the position and the traveling locus is determined only by the three-axis gyro system. In this case, the known coordinate values of the start point and the end point are given, the known coordinate value of the end point is made to match the coordinate value obtained by the three-axis gyro system, and the internal error between the start point and the end point is determined based on the coordinate error. The coordinates are corrected using the least squares method. In FIG. 14, at each measurement point, the moving distances S 1 , S 2 ,... Are measured by the rotary encoder, and the yaw angles α 1 , α 2, ..., And the pitch angles β 1 , β 2 ,. This shows the result of calculating the trajectory of the vibrating roller.
【００２８】ＧＰＳ受信ができなくなる直前のＧＰＳア
ンテナ座標（カルマンフィルタによる補正値）Ａと、Ｇ
ＰＳの電波が復帰したときのＧＰＳアンテナ座標（カル
マンフィルタによる補正値）Ｂを既知点とし、既知点Ａ
から出発して３軸ジャイロシステムのみで求めた終点座
標４と既知点Ｂの座標誤差を０として、各内部点間での
３軸ジャイロシステムの姿勢角と移動距離の誤差の二乗
和を最小にするように調整計算を行うものである。ここ
では、ジャイロシステムでの計測位置をＧＰＳシステム
で計測するアンテナ位置と一致させる。これらのシステ
ムは、計測する座標系が異なるので、ＧＰＳシステムの
公共座標系をジャイロシステム座標系に変換する。GPS antenna coordinates (correction value by Kalman filter) A and G immediately before GPS reception becomes impossible
The GPS antenna coordinates (correction value by the Kalman filter) B when the PS radio wave returns are assumed to be known points, and the known point A
Starting from the above, the coordinate error between the end point coordinate 4 and the known point B obtained only by the three-axis gyro system is set to 0, and the sum of squares of the error of the attitude angle and the moving distance of the three-axis gyro system between each internal point is minimized. The adjustment calculation is performed in such a manner as to perform the adjustment. Here, the measurement position in the gyro system is matched with the antenna position measured in the GPS system. Since these systems use different coordinate systems for measurement, the public coordinate system of the GPS system is converted to a gyro system coordinate system.
【００２９】具体例を説明すると、点１〜点４の間でＧ
ＰＳの受信が途絶え、ジャイロシステムのみで点１〜点
４を計測したとする。既知点として与えられるＧＰＳア
ンテナ座標は、ジャイロシステム座標系に変換されて点
Ａ（xgps0,ygps0,zgps0）、点Ｂ（xgps4,ygps4,zgps4）
であるとする。一方、３軸ジャイロシステムで計測した
終点座標４の座標は、A specific example will be described.
It is assumed that the reception of the PS is interrupted and the points 1 to 4 are measured only by the gyro system. The GPS antenna coordinates given as known points are converted into a gyro system coordinate system, and are converted to a point A (x gps0 , y gps0 , z gps0 ) and a point B (x gps4 , y gps4 , z gps4 ).
And On the other hand, the coordinates of the end point coordinates 4 measured by the three-axis gyro system are:
【００３０】[0030]
【数１】 となる。そして、３軸ジャイロシステム計測終点座標４
の座標（xgy4,ygy4,zgy4）が既知点Ｂの座標（xgps4,y
gps4,zgps4）と一致させるように、最小二乗法を適用し
て３軸ジャイロシステムの計測値Ｓ、α、βを補正す
る。そして、その補正値を用いて位置座標を求めて走行
軌跡を算出する。(Equation 1) Becomes Then, the coordinate of the measurement end point 4 of the 3-axis gyro system
Coordinates (x gy4 , y gy4 , z gy4 ) of the known point B (x gps4 , y
gps4 , z gps4 ), the measured values S, α, and β of the three-axis gyro system are corrected by applying the least squares method. Then, the travel locus is calculated by obtaining the position coordinates using the correction value.
【００３１】図１５は、内挿補間補正処理の前後の詳細
手順を示すフロー図である。ステップＳ８で転圧終了に
なると、ステップＳ９において、転圧作業中でジャイロ
のみの走行軌跡を補正するデータがあるか否か（詳しく
は補正対象となる時間以上にジャイロのみで稼働したか
否か）が判定され、ＮＯの場合には作業終了となる。Ｙ
ＥＳの場合は、ステップＳ２１で、ＲＴＫーＧＰＳが取
得できるか否かが判定され、取得できればステップＳ１
０の軌跡補正（内挿補間補正）の処理を行う。ＲＴＫー
ＧＰＳが取得できなければ（ＤＧＰＳ以下のグレードの
場合）、ステップＳ２２で「ＧＰＳが所得できません。
ＧＰＳが取得できる場所か、既知点へ移動して下さ
い。」というメッセージを報知し、ＲＴＫーＧＰＳ取得
点へ移動しＲＴＫーＧＰＳを取得した場合にはステップ
Ｓ９で軌跡補正の処理を行う。ＧＰＳが取得できなけれ
ば、既知点へ移動し、ステップＳ２５で既知点を入力し
（図６の操作パネル２７により入力）た後、ステップＳ
１０で軌跡補正の処理を行う。軌跡補正が終了すると、
ステップＳ２７で補正された走行軌跡に基づく転圧判定
再描画の処理を行う。FIG. 15 is a flowchart showing a detailed procedure before and after the interpolation correction processing. When the rolling is completed in step S8, in step S9, it is determined whether there is data for correcting the traveling trajectory of only the gyro during the rolling operation (specifically, whether or not the gyro has been operated for more than the correction target time). ) Is determined, and in the case of NO, the operation is terminated. Y
In the case of ES, it is determined in step S21 whether or not the RTK-GPS can be obtained.
The trajectory correction of 0 (interpolation interpolation correction) is performed. If RTK-GPS cannot be obtained (in the case of a grade lower than DGPS), in step S22, "GPS cannot be obtained.
Please move to a place where GPS can be obtained or a known point. ", And moves to the RTK-GPS acquisition point to acquire the RTK-GPS, and performs a locus correction process in step S9. If the GPS cannot be acquired, it moves to a known point, inputs a known point in step S25 (input from the operation panel 27 in FIG. 6), and then proceeds to step S25.
At 10, a locus correction process is performed. When the trajectory correction is completed,
A process for redrawing the rolling pressure determination based on the traveling locus corrected in step S27 is performed.
【００３２】図１６は、内挿補間補正を実施するための
フロー図である。内挿補間補正は、ＧＰＳの測位不能時
間ｔが所定時間ｔｖ（例えば５分）以下である場合には
位置精度は満足できるものとして行わず、所定時間ｔｖ
を越え且つ所定時間ｔｈ（例えば１５分）以下の場合に
は、ｚ座標のみの補正を行い、所定時間ｔｈを越えた場
合にｚ座標およびｘｙ座標の補正を行うものとする。FIG. 16 is a flowchart for performing the interpolation correction. If the GPS positioning disable time t is less than or equal to a predetermined time tv (for example, 5 minutes), the interpolation correction is not performed assuming that the position accuracy is satisfactory, and the interpolation interpolation correction is not performed.
When the time exceeds the predetermined time th (for example, 15 minutes) or less, only the z coordinate is corrected, and when the predetermined time th is exceeded, the z coordinate and the xy coordinate are corrected.
【００３３】図１７は、以上説明した本発明の盛土締固
め管理システムの処理を整理した図である。ここで、Ｒ
ＴＫーＧＰＳの欠損理由となるマルチパスとは、ＧＰＳ
電波を直接波ではなく複数の反射波として受信した場合
に、受信電波情報は真値に比べ異なったものとなるた
め、位置演算を精度良く行うことができなくなる現象を
言い、サイクルスリップとは、地形条件や深い木々、他
重機の位置関係等の障害によりＧＰＳデータが断片的に
しか受信できない状態を言う。FIG. 17 is a diagram in which the processing of the embankment compaction management system of the present invention described above is arranged. Where R
The multipath that is the reason for TK-GPS loss is GPS
When a radio wave is received not as a direct wave but as a plurality of reflected waves, the received radio wave information is different from the true value, so the position calculation cannot be performed with high accuracy. A state in which GPS data can be received only in a fragmentary manner due to obstacles such as terrain conditions, deep trees, and the positional relationship of other heavy equipment.
【００３４】また、補正可能時間とは、RKT-GPSが不可
能となった場合に、DGPSおよび３軸ジャイロを使用して
計測データを比較的精度良く補正できる限界時間を言
う。なお、ＧＰＳの測位不能が６０分を越えた場合に
は、内挿補間補正を実施しても補正効果が低くなるた
め、既知点に戻りジャイロをリセットする。The term "correctable time" refers to a time limit in which measurement data can be corrected with relatively high accuracy using a DGPS and a three-axis gyro when RKT-GPS becomes impossible. If the GPS positioning cannot be performed for more than 60 minutes, the correction effect is reduced even if the interpolation is performed. Therefore, the gyro is reset to a known point.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、振動ローラの走行軌跡を求めるに際し、ＧＰ
Ｓに加えて３軸ジャイロシステムを付加することによ
り、ＧＰＳ欠損状態でも高精度に振動ローラの走行軌跡
を求めることができる。その結果、ＧＰＳによる盛土締
固め管理システムが汎用的になり、狭隘な山岳地帯等で
地形的な制約からＧＰＳが全く受信できない場所におい
ても適用できるようになる。As is apparent from the above description, according to the present invention, when determining the traveling locus of the vibrating roller, the GP
By adding a three-axis gyro system in addition to S, the traveling trajectory of the vibrating roller can be obtained with high accuracy even in a GPS deficient state. As a result, the embankment compaction management system using GPS becomes general-purpose, and can be applied to places where GPS cannot be received at all, such as in narrow mountainous areas due to topographical restrictions.
【００３６】また、３軸ジャイロシステムにより振動ロ
ーラの姿勢角が検出できるため、ＧＰＳアンテナ座標か
ら振動ローラ中心座標への推定を高精度で算出すること
ができる。Further, since the posture angle of the vibrating roller can be detected by the three-axis gyro system, the estimation from the GPS antenna coordinates to the vibrating roller center coordinates can be calculated with high accuracy.
【図１】本発明に係わる締固め機の側面および平面を示
す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a side and a plane of a compacting machine according to the present invention.
【図２】本発明に係わる姿勢角を説明するための図であ
る。FIG. 2 is a view for explaining a posture angle according to the present invention.
【図３】本発明の課題を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a problem of the present invention.
【図４】図３における後進時における累積誤差を説明す
るための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a cumulative error during reverse movement in FIG. 3;
【図５】本発明の課題を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an object of the present invention.
【図６】本発明における盛土締固め管理システムの１実
施形態を示すシステム構成図である。FIG. 6 is a system configuration diagram showing one embodiment of an embankment compaction management system according to the present invention.
【図７】図６の盛土締固め管理システムの処理の流れを
示すフロー図である。FIG. 7 is a flowchart showing a processing flow of the embankment compaction management system of FIG. 6;
【図８】図７のγスムージング処理を説明するための図
である。FIG. 8 is a diagram for explaining the γ smoothing process of FIG. 7;
【図９】図７のヨー角の補正処理を説明するための図で
ある。FIG. 9 is a diagram for explaining a yaw angle correction process in FIG. 7;
【図１０】図９の補正の算出方法を説明するための図で
ある。FIG. 10 is a diagram for explaining a correction calculation method of FIG. 9;
【図１１】ヨー角の補正による走行軌跡を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing a traveling locus by correcting a yaw angle.
【図１２】ピッチ角の補正による走行軌跡を示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing a traveling locus by correcting a pitch angle.
【図１３】図７のカルマンフィルタ補正の処理を示すフ
ロー図である。FIG. 13 is a flowchart showing a Kalman filter correction process of FIG. 7;
【図１４】図７の内挿補間補正の処理を説明するための
図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the interpolation processing of FIG. 7;
【図１５】図７の内挿補間補正処理の前後の詳細手順を
示すフロー図である。FIG. 15 is a flowchart showing a detailed procedure before and after the interpolation correction processing of FIG. 7;
【図１６】内挿補間補正を実施するためのフロー図であ
る。FIG. 16 is a flowchart for performing interpolation correction;
【図１７】本発明の盛土締固め管理システムの処理を整
理した図である。FIG. 17 is a diagram in which the processing of the embankment compaction management system of the present invention is arranged.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 姫野 浩志 静岡県清水市庵原町219−11 日本道路公 団内 (72)発明者 中村 滋 静岡県清水市庵原町219−11 日本道路公 団内 (72)発明者 皿海 章雄 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 川崎 廣貴 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 武川 芳広 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 鈴木 誠 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 長澤 正明 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 森下 裕史 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 Ｆターム(参考） 2D043 CA15 CA20 5J062 BB01 BB08 CC07 EE04 FF04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Himeno 219-11 Anharacho, Shimizu-shi, Shizuoka Japan Inside the Japan Highway Public Corporation (72) Inventor Shigeru Nakamura 219-11 Anharacho, Shimizu-shi, Shizuoka Pref. 72) Inventor Akio Sarami 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Hiroki Kawasaki 1-2-3 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Invention Person Yoshihiro Takekawa 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Makoto Suzuki 2-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation (72) Inventor Masaaki Nagasawa Tokyo 1-2-3 Shibaura, Minato-ku, Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Morishita 1-3-2 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Shimizu Corporation F-term (reference) 2D043 CA15 CA20 5 J062 BB01 BB08 CC07 EE04 FF04
Claims (6)
定局と、盛土締固めヤードの締固め機本体に搭載される
ＧＰＳ移動局および３軸ジャイロシステムと、前記ＧＰ
Ｓ固定局および移動局のＧＰＳデータから演算されたＧ
ＰＳアンテナ位置座標と、前記３軸ジャイロシステムに
より検出された姿勢角および移動距離のデータに基づい
て振動ローラ中心座標を演算する演算手段とを備え、Ｇ
ＰＳ測位不能の場合に３軸ジャイロシステムのデータの
みにより振動ローラ中心座標を演算することを特徴とす
る盛土締固め管理システム。1. A GPS fixed station installed in a construction area for earth work, a GPS mobile station and a three-axis gyro system mounted on a compacting machine body of an embankment compaction yard, and the GP
S G calculated from GPS data of fixed and mobile stations
Calculating means for calculating the coordinates of the center of the vibrating roller based on the PS antenna position coordinates and the data of the attitude angle and the movement distance detected by the three-axis gyro system;
An embankment compaction management system characterized in that the center coordinates of a vibrating roller are calculated only from data of a three-axis gyro system when PS positioning is impossible.
ら出発した３軸ジャイロシステムで求めた走行軌跡の終
点と、既知の終点との座標誤差を基に、始点と終点の間
の３軸ジャイロシステム計測値を補正し、前記補正デー
タから走行軌跡を求めることを特徴とする請求項１記載
の盛土締固め管理システム。2. In a case where GPS positioning is impossible, based on a coordinate error between an end point of a traveling trajectory obtained by a three-axis gyro system starting from a known start point and a known end point, three points between the start point and the end point are determined. 2. The embankment compaction management system according to claim 1, wherein the measured value of the shaft gyro system is corrected, and a travel locus is obtained from the corrected data.
定局と、盛土締固めヤードの締固め機本体に搭載される
ＧＰＳ移動局および３軸ジャイロシステムと、前記ＧＰ
Ｓ固定局および移動局のＧＰＳデータから演算されたＧ
ＰＳアンテナ位置座標と、前記３軸ジャイロシステムに
より検出された姿勢角および移動距離のデータに基づい
て振動ローラ中心座標を演算する演算手段と、ＧＰＳア
ンテナ位置座標と３軸ジャイロシステムの姿勢角および
移動距離を補正する補正手段とを備えたことを特徴とす
る盛土締固め管理システム。3. A GPS fixed station installed in an earthwork construction area, a GPS mobile station and a three-axis gyro system mounted on a compacting machine body of an embankment compaction yard, and the GP
S G calculated from GPS data of fixed and mobile stations
Calculating means for calculating the vibration roller center coordinates based on the PS antenna position coordinates and the data of the attitude angle and the movement distance detected by the three-axis gyro system; and the GPS antenna position coordinates and the attitude angle and the movement of the three-axis gyro system An embankment compaction management system, comprising: a correcting means for correcting a distance.
場合には、３軸ジャイロシステムの計測値である姿勢角
と移動距離のカルマンフィルタによる補正を行い、ＧＰ
Ｓ測位状態がやや悪くなるＤＧＰＳの場合は、ＧＰＳに
よるアンテナ位置座標と３軸ジャイロシステムによる姿
勢角と移動距離の両方をカルマンフィルタによる補正を
行うことを特徴とする請求項３記載の盛土締固め管理シ
ステム。4. In the case of an RTK-GPS having a good GPS positioning state, a posture angle and a moving distance, which are measured values of a three-axis gyro system, are corrected by a Kalman filter to obtain a GP.
4. The embankment compaction management according to claim 3, wherein in the case of DGPS in which the S positioning state is slightly deteriorated, both the antenna position coordinates by GPS and the attitude angle and the moving distance by the three-axis gyro system are corrected by a Kalman filter. system.
姿勢角のロール角に応じてヨー角の誤差を補正すること
を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の盛土
締固め管理システム。5. The embankment according to claim 1, wherein an error of the yaw angle is corrected in accordance with the roll angle of the attitude angle when the embankment compaction machine body moves backward. Consolidation management system.
姿勢角のピッチ角の誤差を補正することを特徴とする請
求項１ないし５のいずれかに記載の盛土締固め管理シス
テム。6. The embankment compaction management system according to claim 1, wherein the error of the pitch angle of the attitude angle is corrected when the embankment compactor body moves backward.
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