JP3528987B2 - 無人測量システム - Google Patents
無人測量システムInfo
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Description
に走行させることにより、無人地域の地形の三次元座標
値を測定する無人測量システムに関する。
いて説明する。図2において、1は人間が立ち入ること
のできない無人地域、2は人間が立ち入ることができる
有人地域であり、無人地域1には、該無人地域1内を自
動走行するクローラダンプ等の無人移動体3が配置され
ている。上記無人移動体3には、GPS(全地球測位シ
ステム)衛星4から到来するGPS電波を捉えるGPS
アンテナ5、このGPSアンテナ5で捕捉したGPS電
波及び後述の基準点から送信される測位データを基に無
人移動体3の三次元座標値を算出するGPS受信機6、
このGPS受信機6で算出した無人移動体3の三次元座
標データを送信する送信機7、基準点から送信される測
位データを受信して受信機6に出力する受信機8がそれ
ぞれ搭載されている。
移動体3を遠隔制御し監視するコントロールセンタ(基
地局)9、コントロールセンタ9と無人移動体3間の各
種通信を中継する中継車10、基準点の三次元座標値を
求めるGPSアンテナ11及びGPS受信機12と、こ
のGPS受信機12で求めた基準点の三次元座標値(測
位データ)を無人移動体3へ送信する送信機13がそれ
ぞれ配設されている。上記中継車10には、上記無人移
動体3の送信機7から送信される無人移動体3の三次元
座標データを受信する受信機14が設置され、さらに、
中継車10とコントロールセンタ9には、両者間でデー
タ通信を行うミリ波通信回線を構成するミリ波通信ユニ
ット15、16がそれぞれ設置されている。
を走行させて無人地域1の地形を測量する場合は、ミリ
波通信ユニット15、16で構成されるミリ波通信回線
と、無人移動体3及び中継車10に設けられる別系統の
特定小電力無線機を介して、コントロールセンタ9から
走行指令を無人移動体3に送信し、これにより、無人移
動体3を無人地域1内でランダムに走行させる。
Sアンテナ11とGPS受信機12は、GPS衛星4か
らのGPS電波を受信することにより、基準点の測位デ
ータを取得する。この基準測位データは、特定小電力の
送信機13によって無人移動体3へ送信される。他方、
無人移動体3に搭載したGPSアンテナ5とGPS受信
機6は、GPS衛星4からのGPS電波を受信すること
により、現時点における無人移動体3の測位データを取
得するとともに、この測位データと無人移動体3の受信
機8で受信した基準測位データに基づいて無人移動体3
の位置データ、即ち三次元座標値(X、Y、H)を算出
する。算出された三次元座標データは特定小電力の送信
機7から中継車10に送信され、中継車10の受信機1
4で受信された後、ミリ波通信ユニット15、16を通
してコントロールセンタ9に送信される。これにより、
有人地域2から無人地域1の出来形を測量することがで
きる。
ような従来の無人測量システムでは、中継車10及び基
準点の測位データを取得するGPSアンテナ11とGP
S受信機12を有人地域2に設置し、そして、基準測位
データの無人移動体3への送信、及び無人移動体3の三
次元座標データの中継車10への送信に特定小電力の無
線機(これは、無線機が発振する電波が周辺の通信機器
に影響するのを防止するため)を使用しなければならな
いため、無人移動体3を走行させることにより出来形測
量できる無人地域の範囲は、有人地域から150m程度
の距離であり、それ以上の距離にある地形の無人測量は
不可能になる問題があった。
であり、その目的とするところは、有人地域からの無人
地域の出来形測量域を大幅に拡大できる無人測量システ
ムを提供することにある。
に本発明は、無人地域を遠隔操作により自動走行する無
人移動体と、前記無人地域に設置された中継車と、有人
地域に設置され、前記中継車を介して前記無人移動体を
遠隔制御するコントロールセンタと、前記中継車に設置
され、GPS衛星からの電波を受信することにより中継
車の仮の基準測位データを取得するGPSアンテナおよ
びGPS受信機と、前記中継車に設置され、前記GPS
アンテナおよびGPS受信機で取得した仮の基準測位デ
ータを前記無人移動体に送信する送信機と、前記無人移
動体に設置され、前記中継車の送信機で送信されてくる
仮の基準測位データを受信する受信機と、前記無人移動
体に設置され、該無人移動体に設置されたGPSアンテ
ナを通して捕捉される電波と前記受信機で受信した仮の
基準測位データに基づいて前記無人移動体の三次元座標
値を取得するGPS受信機と、前記無人移動体に設置さ
れ、前記GPS受信機で取得された無人移動体の三次元
座標値を前記中継車に送信する送信機と、前記中継車に
設置され、前記無人移動体の送信機で送信されてくる無
人移動体の三次元座標値を受信する受信機と、前記無人
移動体の三次元座標値を含む各種のデータを前記中継車
と前記コントロールセンタ間でミリ波通信により送受す
るミリ波通信回線と、前記中継車に設置された視準用の
反射鏡と、前記有人地域の既知点に設置され、前記反射
鏡を視準することにより前記中継車の座標を測定する測
量ユニットと、前記コントロールセンタに設けられ、前
記測量ユニットで測定された前記中継車の座標値に基づ
いて前記ミリ波通信回線を介して送信されてくる仮の三
次元座標値を補正することにより前記無人移動体が走行
する地形の出来形を測量する演算処理手段とを備えてな
るものである。
記中継車に自動的に追尾して中継車上の反射鏡を自動的
に視準する自動追尾手段を備えてなるものである。
域に設置されている中継車の反射鏡を視準することで中
継車の座標値を測定し、この座標値に基にして、中継車
のGPS受信機で取得した仮の三次元座標値とGPS衛
星からの電波を基に無人移動体のGPS受信機で取得し
た無人移動体の三次元座標値を補正し、正確な測量デー
タを得るようにした。従って、無人移動体の三次元座標
値を得るための基準となるGPSアンテナ及びその受信
機を中継車に搭載することができ、かつ中継車を無人地
域に設置できるとともに、無人移動体と中継車間の通信
に、周辺通信機器に電波障害を与えることのない特定小
電力の無線通信機を用いても有人地域からの無人地域の
出来形測量域を大幅に拡大することができる。また、測
量ユニットを中継車に自動的に追尾させて中継車上の反
射鏡を自動的に視準することにより、中継車が移動して
も、その座標を自動的に測定できるとともに、無人移動
体をランダムに走行させることよる地形の三次元座標値
を正確に測定することができる。
する。図1は、本発明による無人測量システムの概略構
成図である。図1において、図2と同一の部分には同一
の符号を付して説明すると、1は人間が立ち入ることの
できない無人地域、2は人間が立ち入ることができる有
人地域であり、無人地域1には、該無人地域1内を自動
走行するクローラダンプ等の無人移動体3、及び無人移
動体3とコントロールセンタ9間の各種通信を中継する
中継車10がそれぞれ配置されている。この中継車10
の無人地域1への移動はコントロールセンタ9の遠隔操
作により行われる。
位システム)衛星4から到来するGPS電波を捉えるG
PSアンテナ5、このGPSアンテナ5で捕捉したGP
S電波及び後述の中継車10から送信されてくる仮の基
準測位データを基に無人移動体3の三次元座標値を算出
するGPS受信機6、このGPS受信機6で算出した無
人移動体3の三次元座標データを中継車10へ送信する
送信機7、上記中継車10からの測位データを受信して
GPS受信機6に出力する受信機8がそれぞれ搭載され
ている。
GPS電波を捕捉するGPSアンテナ17及び該GPS
アンテナ17で捕らえたGPS電波を基に無人移動体3
の三次元座標測定時の基準となる仮の基準位置情報(仮
の基準測位データ)を得るGPS受信機18、このGP
S受信機18で取得された仮の基準測位データを無人移
動体3へ送信する送信機19、無人移動体3の送信機7
から送信されてくる無人移動体3の三次元座標データを
受信する受信機14、及び有人地域2の既知の座標点か
ら中継車10の正確な位置を測定するためにGPSアン
テナ17の支持柱等に取り付けたプリズム反射鏡20が
それぞれ搭載され、さらに、中継車10には、ミリ波通
信回線を介してコントロールセンタ9との間で、即ち、
コントロールセンタ9のミリ波通信ユニット16との間
で、データ通信を行うミリ波通信ユニット15が設置さ
れている。
移動体3を中継車10を介して遠隔制御し監視するコン
トロールセンタ(基地局)9、及び中継車10の正確な
位置を測定するためのトータルステーション等の測量ユ
ニット21がそれぞれ配設されている。
準の3つの機能を備えた光学系211、及び上記中継車
10に自動的に追尾して中継車10上のプリズム反射鏡
20を自動的に視準する自動追尾機構212を備えると
ともに、上記プリズム反射鏡20を視準することによ
り、距離及び高度角、水平角を測定して中継車10の正
確な三次元座標値を得るための座標測定機能を備える。
また、上記コントロールセンタ9は、上記測量ユニット
21で測定した距離及び高度角、水平角データと、中継
車10からミリ波通信回線を通して送信されてくる無人
移動体3の仮の三次元座標データを基に無人地域1内を
走行する無人移動体3の三次元座標値を補正して無人地
域1の地形の出来形を測量する演算処理部91を備えて
いる。
測量動作について説明する。まず、中継車10をコント
ロールセンタ9からの遠隔制御により無人地域1内に移
動し設置する。無人地域1内に設置された中継車10で
は、そのGPSアンテナ17及びその受信機18を動作
させることにより、GPS衛星4からの電波を捕捉し、
このGPS電波を基に中継車10の仮の基準測位データ
を取得する。この取得された仮の基準測位データは送信
機19により無人移動体3に送信される。無人移動体3
では、そのGPSアンテナ5及びその受信機6を動作さ
せることにより、GPS衛星4からの電波を捕捉し、こ
の捕捉したGPS電波と中継車10から送信されてきた
仮の基準測位データに基づいて無人移動体3の三次元座
標値を演算し取得する。この無人移動体3の三次元座標
値データは送信機7により中継車10に送信され、中継
車10の受信機14で受信された後、ミリ波通信ユニッ
ト15及び16により送受信され、コントロールセンタ
9に取り込まれる。
は、その光学系211を動作させることにより測距及び
視準用の光波を中継車10の反射鏡20に向けて放射す
るとともに、反射鏡20からの反射光波を光学系211
で受け得るように自動追尾機構212を動作させること
により、光学系211を反射鏡20に自動的に視準させ
る。光学系211が反射鏡20に視準されたことが測量
ユニット21の制御部で認識されると、その座標測定機
能部が動作して、測量ユニット21の設置点から中継車
10までの距離及び視準点の高度角、水平角を測定し、
これらの測定データを中継車10の正確な真の三次元座
標値データとしてコントロールセンタ9の演算処理部9
1に伝送する。
は、中継車10の正確な真の三次元座標値データに基づ
いて無人移動体3の三次元座標値データを補正し、正確
な測量値を算出する。これにより、無人移動体3の走行
による無人地域での無人測量が可能になる。
3に対して仮の基準測位データを取得するGPSアンテ
ナ−17及びその受信機18を搭載した中継車10を無
人地域1内に設置し、この仮の基準測位データとGPS
衛星4からのGPS電波に基づいて、無人移動体3のG
PSアンテナ5とその受信機6により無人移動体3の三
次元座標値を算出する。そして、測量ユニット21によ
り無人地域1に設置されている中継車10の反射鏡20
を視準することで中継車10の座標値を測定し、この座
標値に基にして、無人移動体3の三次元座標値データを
補正し、正確な測量値を算出するするようにしたので、
無人移動体3の三次元座標値を得るための基準となるG
PSアンテナ17及びその受信機18を中継車10に搭
載することができるとともに、無人移動体3と中継車1
0間の通信に、周辺通信機器に電波障害を与えることの
ない特定小電力の無線通信機を用いても有人地域2から
数百m離れた無人地域の出来形を測量でき、無人地域の
測量域を大幅に拡大することができる。また、測量ユニ
ット21を中継車10に自動的に追尾させて中継車10
上の反射鏡20を自動的に視準することにより、中継車
10が移動しても、その座標を自動的に測定できるとと
もに、無人移動体3をランダムに走行させることよる地
形の三次元座標値を正確に測定することができる。
構成のものに限らず、請求項に記載した範囲を逸脱しな
い限り、種々の変形が可能である。例えば、上記実施例
では、中継車の10の反射鏡20を自動的に視準する場
合につて説明したが、本発明はこれに限らず、手動によ
り反射鏡20を視準するようにしてもよい。
を遠隔操作により自動走行する無人移動体と、前記無人
地域に設置された中継車と、有人地域に設置され、前記
中継車を介して前記無人移動体を遠隔制御するコントロ
ールセンタと、前記中継車に設置され、GPS衛星から
の電波を受信することにより中継車の仮の基準測位デー
タを取得するGPSアンテナおよびGPS受信機と、前
記中継車に設置され、前記GPSアンテナおよびGPS
受信機で取得した仮の基準測位データを前記無人移動体
に送信する送信機と、前記無人移動体に設置され、前記
中継車の送信機で送信されてくる仮の基準測位データを
受信する受信機と、前記無人移動体に設置され、該無人
移動体に設置されたGPSアンテナを通して捕捉される
電波と前記受信機で受信した仮の基準測位データに基づ
いて前記無人移動体の三次元座標値を取得するGPS受
信機と、前記無人移動体に設置され、前記GPS受信機
で取得された無人移動体の三次元座標値を前記中継車に
送信する送信機と、前記中継車に設置され、前記無人移
動体の送信機で送信されてくる無人移動体の三次元座標
値を受信する受信機と、前記無人移動体の三次元座標値
を含む各種のデータを前記中継車と前記コントロールセ
ンタ間でミリ波通信により送受するミリ波通信回線と、
前記中継車に設置された視準用の反射鏡と、前記有人地
域の既知点に設置され、前記反射鏡を視準することによ
り前記中継車の座標を測定する測量ユニットと、前記コ
ントロールセンタに設けられ、前記測量ユニットで測定
された前記中継車の座標値に基づいて前記ミリ波通信回
線を介して送信されてくる仮の三次元座標値を補正する
ことにより前記無人移動体が走行する地形の出来形を測
量する演算処理手段とを備えてなるものである。
次元座標値を得るための基準となるGPSアンテナ及び
その受信機を中継車に搭載することができるとともに、
無人移動体と中継車間の通信に、周辺通信機器に電波障
害を与えることのない特定小電力の無線通信機を用いて
も有人地域からの無人地域の出来形測量域を大幅に拡大
することができる。また、本発明によれば、測量ユニッ
トを中継車に自動的に追尾させて中継車上の反射鏡を自
動的に視準することにより、中継車が移動しても、その
座標を自動的に測定できるとともに、無人移動体をラン
ダムに走行させることよる地形の三次元座標値を正確に
測定することができる。
す概略構成図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】無人地域を遠隔操作により自動走行する無
人移動体と、 前記無人地域に設置された中継車と、 有人地域に設置され、前記中継車を介して前記無人移動
体を遠隔制御するコントロールセンタと、 前記中継車に設置され、GPS衛星からの電波を受信す
ることにより中継車の仮の基準測位データを取得するG
PSアンテナおよびGPS受信機と、 前記中継車に設置され、前記GPSアンテナおよびGP
S受信機で取得した仮の基準測位データを前記無人移動
体に送信する送信機と、 前記無人移動体に設置され、前記中継車の送信機で送信
されてくる仮の基準測位データを受信する受信機と、 前記無人移動体に設置され、該無人移動体に設置された
GPSアンテナを通して捕捉される電波と前記受信機で
受信した仮の基準測位データに基づいて前記無人移動体
の三次元座標値を取得するGPS受信機と、 前記無人移動体に設置され、前記GPS受信機で取得さ
れた無人移動体の三次元座標値を前記中継車に送信する
送信機と、 前記中継車に設置され、前記無人移動体の送信機で送信
されてくる無人移動体の三次元座標値を受信する受信機
と、 前記無人移動体の三次元座標値を含む各種のデータを前
記中継車と前記コントロールセンタ間でミリ波通信によ
り送受するミリ波通信回線と、 前記中継車に設置された視準用の反射鏡と、 前記有人地域の既知点に設置され、前記反射鏡を視準す
ることにより前記中継車の座標を測定する測量ユニット
と、 前記コントロールセンタに設けられ、前記測量ユニット
で測定された前記中継車の座標値に基づいて前記ミリ波
通信回線を介して送信されてくる仮の三次元座標値を補
正することにより前記無人移動体が走行する地形の出来
形を測量する演算処理手段と、 を備えてなる無人測量システム。 - 【請求項2】前記測量ユニットは、前記中継車に自動的
に追尾して中継車上の反射鏡を自動的に視準する自動追
尾手段を備える請求項1記載の無人測量システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32152694A JP3528987B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 無人測量システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32152694A JP3528987B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 無人測量システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08152324A JPH08152324A (ja) | 1996-06-11 |
JP3528987B2 true JP3528987B2 (ja) | 2004-05-24 |
Family
ID=18133561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32152694A Expired - Fee Related JP3528987B2 (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 無人測量システム |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3528987B2 (ja) |
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KR101485121B1 (ko) * | 2013-05-02 | 2015-01-22 | 한혁수 | 이동용로봇을 이용한 위치 측정시스템 |
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Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-11-29 JP JP32152694A patent/JP3528987B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
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