JPH10282212A - Gps用測量装置及びgpsを用いた測量方法 - Google Patents
Gps用測量装置及びgpsを用いた測量方法Info
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- JPH10282212A JPH10282212A JP10381097A JP10381097A JPH10282212A JP H10282212 A JPH10282212 A JP H10282212A JP 10381097 A JP10381097 A JP 10381097A JP 10381097 A JP10381097 A JP 10381097A JP H10282212 A JPH10282212 A JP H10282212A
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- Japan
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- gps
- coordinates
- point
- antenna
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】観測点の周囲に背の高い障害物が存在する場合
においてもGPS測量を利用できるようにする。 【解決手段】本発明のGPS用測量装置1は、GPSア
ンテナ9が取り付けられたアンテナ取付体2と、該アン
テナ取付体を高所作業車3の昇降部位であるブーム4に
連結する連結機構5と、アンテナ取付体2の鉛直下方に
位置する基準点に設置され位置合わせ用レーザ及び光波
距離計からの光を所望の測量点に配置されたターゲット
11に向けて水平方向に反射させる回転プリズム6と、
該回転プリズムの基準方向を定めるジャイロコンパス7
と、測量点であるターゲット11の座標を算出するパー
ソナルコンピュータ8とから概ね構成される。
においてもGPS測量を利用できるようにする。 【解決手段】本発明のGPS用測量装置1は、GPSア
ンテナ9が取り付けられたアンテナ取付体2と、該アン
テナ取付体を高所作業車3の昇降部位であるブーム4に
連結する連結機構5と、アンテナ取付体2の鉛直下方に
位置する基準点に設置され位置合わせ用レーザ及び光波
距離計からの光を所望の測量点に配置されたターゲット
11に向けて水平方向に反射させる回転プリズム6と、
該回転プリズムの基準方向を定めるジャイロコンパス7
と、測量点であるターゲット11の座標を算出するパー
ソナルコンピュータ8とから概ね構成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆるGPS測
量で使用するGPS用測量装置及びGPSを用いた測量
方法に関する。
量で使用するGPS用測量装置及びGPSを用いた測量
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】GPS衛星からの電波信号を受信するこ
とによって自分自身の位置を求めることができる測位シ
ステムは、航空機等の動体のナビゲーション(航法支
援)や時刻情報の提供を目的として開発されたが、現在
では、測量分野においても広く利用されている。
とによって自分自身の位置を求めることができる測位シ
ステムは、航空機等の動体のナビゲーション(航法支
援)や時刻情報の提供を目的として開発されたが、現在
では、測量分野においても広く利用されている。
【0003】特に、干渉測位方式を用いたGPS測量
は、2点間の相対的な位置関係を高精度に求めることが
可能であり、観測点間の視通を要しない、天候に左右さ
れない、超長距離の観測が可能である等の特徴を有する
ことから画期的な測量方法として大いに注目されてい
る。
は、2点間の相対的な位置関係を高精度に求めることが
可能であり、観測点間の視通を要しない、天候に左右さ
れない、超長距離の観測が可能である等の特徴を有する
ことから画期的な測量方法として大いに注目されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ここで、GPS測量を
行う際、上述したように、観測点間が互いに見通せる必
要はない代わりに、当然のことながらGPS衛星と各観
測位置との間には障害物があってはならないという制約
がある。
行う際、上述したように、観測点間が互いに見通せる必
要はない代わりに、当然のことながらGPS衛星と各観
測位置との間には障害物があってはならないという制約
がある。
【0005】そのため、例えば、林間に位置する地点を
GPSで測量しようとしても、木や林が障害物となって
GPS衛星からの電波を受信することができず、結果と
して、GPS測量が不可能になるという問題を生じてい
た。
GPSで測量しようとしても、木や林が障害物となって
GPS衛星からの電波を受信することができず、結果と
して、GPS測量が不可能になるという問題を生じてい
た。
【0006】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、観測点の周囲に林等の背の高い障害物が存在
する場合においてもGPS測量が可能なGPS用測量装
置及びGPSを用いた測量方法を提供することを目的と
する。
たもので、観測点の周囲に林等の背の高い障害物が存在
する場合においてもGPS測量が可能なGPS用測量装
置及びGPSを用いた測量方法を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のGPS用測量装置は請求項1に記載したよ
うに、GPSアンテナ、位置合わせ用レーザ及び光波距
離計が取り付けられたアンテナ取付体と、前記位置合わ
せ用レーザの照射方向及び前記光波距離計の測距方向が
鉛直下方を向くように前記アンテナ取付体を姿勢保持自
在に高所作業車等の昇降部位に連結する連結機構と、前
記アンテナ取付体の鉛直下方に位置する基準点に設置さ
れ前記位置合わせ用レーザ及び前記光波距離計からの光
を所望の測量点に配置されたターゲットに向けて水平方
向に反射させる回転プリズムと、該回転プリズムの基準
方向を定めるジャイロコンパスと、前記測量点の座標を
算出する演算手段とからなり、該演算手段は、前記GP
Sアンテナで受信されたGPS電波を用いて算出された
前記アンテナ取付体の座標の鉛直成分から前記アンテナ
取付体から前記基準点までの鉛直距離を差し引いて前記
基準点における座標とし、前記アンテナ取付体から前記
回転プリズムを経由して前記測量点に至る経路長さを前
記光波距離計により計測するとともに該経路長さから前
記鉛直距離を差し引いて前記基準点と前記測量点との水
平距離を算出し、該水平距離及び前記基準方向からの前
記回転プリズムの方向角データ並びに前記基準点の座標
を用いて前記測量点の座標を特定するようになっている
ものである。
め、本発明のGPS用測量装置は請求項1に記載したよ
うに、GPSアンテナ、位置合わせ用レーザ及び光波距
離計が取り付けられたアンテナ取付体と、前記位置合わ
せ用レーザの照射方向及び前記光波距離計の測距方向が
鉛直下方を向くように前記アンテナ取付体を姿勢保持自
在に高所作業車等の昇降部位に連結する連結機構と、前
記アンテナ取付体の鉛直下方に位置する基準点に設置さ
れ前記位置合わせ用レーザ及び前記光波距離計からの光
を所望の測量点に配置されたターゲットに向けて水平方
向に反射させる回転プリズムと、該回転プリズムの基準
方向を定めるジャイロコンパスと、前記測量点の座標を
算出する演算手段とからなり、該演算手段は、前記GP
Sアンテナで受信されたGPS電波を用いて算出された
前記アンテナ取付体の座標の鉛直成分から前記アンテナ
取付体から前記基準点までの鉛直距離を差し引いて前記
基準点における座標とし、前記アンテナ取付体から前記
回転プリズムを経由して前記測量点に至る経路長さを前
記光波距離計により計測するとともに該経路長さから前
記鉛直距離を差し引いて前記基準点と前記測量点との水
平距離を算出し、該水平距離及び前記基準方向からの前
記回転プリズムの方向角データ並びに前記基準点の座標
を用いて前記測量点の座標を特定するようになっている
ものである。
【0008】また、本発明のGPS用測量装置は、前記
アンテナ取付体の下面に球状凸面を設けて該球状凸面を
前記連結機構に形成された球状凹面上に載せることによ
って、前記アンテナ取付体を前記球状凹面にて摺動自在
に支持するとともに、前記アンテナ取付体の下方に姿勢
保持用の錘を設けたものである。
アンテナ取付体の下面に球状凸面を設けて該球状凸面を
前記連結機構に形成された球状凹面上に載せることによ
って、前記アンテナ取付体を前記球状凹面にて摺動自在
に支持するとともに、前記アンテナ取付体の下方に姿勢
保持用の錘を設けたものである。
【0009】また、本発明のGPS用測量装置は、前記
アンテナ取付体を互いに平行でない2つの軸線廻りに回
転させる回転駆動手段を前記連結機構に設けるととも
に、前記アンテナ取付体に取り付けられた姿勢計測手段
の計測データを用いて前記回転駆動手段を駆動制御する
制御手段を備えたものである。
アンテナ取付体を互いに平行でない2つの軸線廻りに回
転させる回転駆動手段を前記連結機構に設けるととも
に、前記アンテナ取付体に取り付けられた姿勢計測手段
の計測データを用いて前記回転駆動手段を駆動制御する
制御手段を備えたものである。
【0010】また、本発明のGPSを用いた測量方法は
請求項4に記載したように、GPSアンテナをその鉛直
下方位置に基準点がくるように位置合わせされた状態で
所定の空中位置に保持し、前記GPSアンテナで受信さ
れたGPS電波を用いて前記空中位置の座標を算出し、
該空中位置と前記基準点との鉛直距離を計測し、該鉛直
距離を前記空中位置の座標の鉛直成分から差し引いて前
記基準点の座標を算出するものである。
請求項4に記載したように、GPSアンテナをその鉛直
下方位置に基準点がくるように位置合わせされた状態で
所定の空中位置に保持し、前記GPSアンテナで受信さ
れたGPS電波を用いて前記空中位置の座標を算出し、
該空中位置と前記基準点との鉛直距離を計測し、該鉛直
距離を前記空中位置の座標の鉛直成分から差し引いて前
記基準点の座標を算出するものである。
【0011】また、本発明のGPSを用いた測量方法
は、前記GPSアンテナから前記基準点を経由して所定
の測量点に至る経路長さを計測し、該経路長さから前記
鉛直距離を差し引いて前記基準点と前記測量点との水平
距離を算出し、該水平距離及び前記基準点から前記測量
点に向かう方向の方向角並びに前記基準点の座標を用い
て前記測量点の座標を特定するものである。
は、前記GPSアンテナから前記基準点を経由して所定
の測量点に至る経路長さを計測し、該経路長さから前記
鉛直距離を差し引いて前記基準点と前記測量点との水平
距離を算出し、該水平距離及び前記基準点から前記測量
点に向かう方向の方向角並びに前記基準点の座標を用い
て前記測量点の座標を特定するものである。
【0012】また、本発明のGPSを用いた測量方法
は、前記基準点を二箇所設定し、該基準点のうち、一方
の基準点から他方の基準点を視準した後、所望の測量点
を視準することで該測量点の座標を求めるものである。
は、前記基準点を二箇所設定し、該基準点のうち、一方
の基準点から他方の基準点を視準した後、所望の測量点
を視準することで該測量点の座標を求めるものである。
【0013】また、本発明のGPSを用いた測量方法
は、前記基準点から前記GPSアンテナを視準した後、
所望の測量点を視準することで該測量点の座標を求める
ものである。
は、前記基準点から前記GPSアンテナを視準した後、
所望の測量点を視準することで該測量点の座標を求める
ものである。
【0014】また、本発明のGPSを用いた測量方法
は、GPSアンテナを相異なる2つの空中位置にて保持
し、該GPSアンテナで受信されたGPS電波を用いて
前記2つの空中位置の座標をそれぞれ計測し、前記GP
Sアンテナを前記2つの空中位置に保持された状態にて
所定の基準点から順次視準することにより該基準点の座
標を算出し、しかる後に所望の測量点を視準することで
該測量点の座標を求めるものである。
は、GPSアンテナを相異なる2つの空中位置にて保持
し、該GPSアンテナで受信されたGPS電波を用いて
前記2つの空中位置の座標をそれぞれ計測し、前記GP
Sアンテナを前記2つの空中位置に保持された状態にて
所定の基準点から順次視準することにより該基準点の座
標を算出し、しかる後に所望の測量点を視準することで
該測量点の座標を求めるものである。
【0015】本発明のGPS用測量装置及びGPSを用
いた測量方法においては、まず、GPSアンテナでGP
S電波を受信することができるよう、周囲の木や林が障
害物とならない高さまで高所作業車等の昇降部位を上昇
させる。
いた測量方法においては、まず、GPSアンテナでGP
S電波を受信することができるよう、周囲の木や林が障
害物とならない高さまで高所作業車等の昇降部位を上昇
させる。
【0016】ここで、昇降部位の上昇作業と並行してあ
るいは該作業と前後して、GPSアンテナと基準点との
位置合わせを行う。すなわち、アンテナ取付体に備えら
れた位置合わせ用レーザを作動させてレーザ光を照射
し、該レーザ光が基準点に設置された反射板に照射され
るように昇降部位の水平位置を調整する。
るいは該作業と前後して、GPSアンテナと基準点との
位置合わせを行う。すなわち、アンテナ取付体に備えら
れた位置合わせ用レーザを作動させてレーザ光を照射
し、該レーザ光が基準点に設置された反射板に照射され
るように昇降部位の水平位置を調整する。
【0017】ここで、位置合わせ用レーザを取り付けた
アンテナ取付体は、該レーザの照射方向が鉛直下方を向
くように連結機構によって姿勢が保持されるので、位置
合わせ用レーザから照射されたレーザ光は、高所作業車
等の昇降部位や連結機構の姿勢にかかわらず常に鉛直下
方に照射されることとなり、基準点の水平座標成分は、
レーザ光照射位置の水平座標成分に等しくなる。
アンテナ取付体は、該レーザの照射方向が鉛直下方を向
くように連結機構によって姿勢が保持されるので、位置
合わせ用レーザから照射されたレーザ光は、高所作業車
等の昇降部位や連結機構の姿勢にかかわらず常に鉛直下
方に照射されることとなり、基準点の水平座標成分は、
レーザ光照射位置の水平座標成分に等しくなる。
【0018】位置合わせが完了したならば、アンテナ取
付体と基準点との鉛直距離を光波距離計で計測するとと
もにGPSアンテナで受信されたGPS電波を用いて該
GPSアンテナが保持されている空中位置での座標を演
算手段で算出する。そして、その位置の水平座標成分を
基準点における水平座標成分とするとともに、該位置で
の鉛直座標成分から光波距離計で計測された鉛直距離を
差し引くことによって基準点における鉛直座標成分を算
出する。
付体と基準点との鉛直距離を光波距離計で計測するとと
もにGPSアンテナで受信されたGPS電波を用いて該
GPSアンテナが保持されている空中位置での座標を演
算手段で算出する。そして、その位置の水平座標成分を
基準点における水平座標成分とするとともに、該位置で
の鉛直座標成分から光波距離計で計測された鉛直距離を
差し引くことによって基準点における鉛直座標成分を算
出する。
【0019】位置合わせ用レーザや光波距離計について
は任意の形式のものを使用することが可能であり、両方
の機能を兼ね備えたものを使用してもよい。
は任意の形式のものを使用することが可能であり、両方
の機能を兼ね備えたものを使用してもよい。
【0020】アンテナ取付体については、GPSアンテ
ナ、位置合わせ用レーザ及び光波距離計が一体に固定で
きるものであればどのような構造形式でもよい。
ナ、位置合わせ用レーザ及び光波距離計が一体に固定で
きるものであればどのような構造形式でもよい。
【0021】連結機構については、位置合わせ用レーザ
の照射方向及び光波距離計の測距方向が鉛直下方を向く
ようにアンテナ取付体の姿勢を保持できるものであれば
いかなるものでもよいが、アンテナ取付体の下面に球状
凸面を設けて該球状凸面を連結機構に形成された球状凹
面上に載せることによって、アンテナ取付体を球状凹面
にて摺動自在に支持するとともに、前記アンテナ取付体
の下方に姿勢保持用の錘を設けるようにすれば、比較的
簡易な構造でアンテナ取付体を鉛直に姿勢保持すること
ができる。
の照射方向及び光波距離計の測距方向が鉛直下方を向く
ようにアンテナ取付体の姿勢を保持できるものであれば
いかなるものでもよいが、アンテナ取付体の下面に球状
凸面を設けて該球状凸面を連結機構に形成された球状凹
面上に載せることによって、アンテナ取付体を球状凹面
にて摺動自在に支持するとともに、前記アンテナ取付体
の下方に姿勢保持用の錘を設けるようにすれば、比較的
簡易な構造でアンテナ取付体を鉛直に姿勢保持すること
ができる。
【0022】また、アンテナ取付体を互いに平行でない
2つの軸線廻りに回転させる回転駆動手段を上述の連結
機構に設けるとともに、アンテナ取付体に取り付けられ
た姿勢計測手段の計測データを用いて回転駆動手段を駆
動制御する制御手段を備えるようにすれば、アンテナ取
付体の姿勢を高精度に制御することが可能となる。
2つの軸線廻りに回転させる回転駆動手段を上述の連結
機構に設けるとともに、アンテナ取付体に取り付けられ
た姿勢計測手段の計測データを用いて回転駆動手段を駆
動制御する制御手段を備えるようにすれば、アンテナ取
付体の姿勢を高精度に制御することが可能となる。
【0023】回転駆動手段としては、油圧、空気圧、電
動等任意の駆動形式から適宜選択することが可能であ
り、例えば電動、特にサーボモータやステッピングモー
タを選択することができる。また、姿勢計測手段につい
ても、静電容量式の傾斜計やレーザジャイロ等の計測手
段から任意に選択することができる。
動等任意の駆動形式から適宜選択することが可能であ
り、例えば電動、特にサーボモータやステッピングモー
タを選択することができる。また、姿勢計測手段につい
ても、静電容量式の傾斜計やレーザジャイロ等の計測手
段から任意に選択することができる。
【0024】基準点における座標が算出されたならば、
今度は、該座標を利用して基準点から離れた地点にある
測量点を計測する。
今度は、該座標を利用して基準点から離れた地点にある
測量点を計測する。
【0025】ここで、測量点の計測に回転プリズム及び
ジャイロコンパスを使用するのであれば、まず、基準点
に設置された回転プリズムで位置合わせ用レーザからの
光を水平方向に反射させ、該光が所望の測量点に配置さ
れたターゲットに照射されるように回転プリズムの回転
角度を位置合わせする。そして、かかる回転角度にて光
波距離計からの光を回転プリズムで同様に反射させてタ
ーゲットに当てることにより、光波距離計から回転プリ
ズムを経由して測量点のターゲットに至る経路長さを測
距する。なお、回転プリズムの回転角度を計測する基準
となる方向については、予めジャイロコンパスによって
定めておく。
ジャイロコンパスを使用するのであれば、まず、基準点
に設置された回転プリズムで位置合わせ用レーザからの
光を水平方向に反射させ、該光が所望の測量点に配置さ
れたターゲットに照射されるように回転プリズムの回転
角度を位置合わせする。そして、かかる回転角度にて光
波距離計からの光を回転プリズムで同様に反射させてタ
ーゲットに当てることにより、光波距離計から回転プリ
ズムを経由して測量点のターゲットに至る経路長さを測
距する。なお、回転プリズムの回転角度を計測する基準
となる方向については、予めジャイロコンパスによって
定めておく。
【0026】次に、上述の経路長さから鉛直距離を差し
引いて基準点と測量点との水平距離を演算手段で算出す
る。そして、該水平距離及び基準方向からの回転プリズ
ムの方向角データ並びに基準点の座標を用いて測量点の
座標を特定する。
引いて基準点と測量点との水平距離を演算手段で算出す
る。そして、該水平距離及び基準方向からの回転プリズ
ムの方向角データ並びに基準点の座標を用いて測量点の
座標を特定する。
【0027】基準点における座標を利用して該基準点か
ら離れた地点にある測量点を回転プリズム及びジャイロ
コンパスを使用せずに計測する第1の方法としては、か
かる基準点を二箇所設定し、該基準点のうち、一方の基
準点から他方の基準点を視準した後、所望の測量点を視
準することで該測量点の座標を求める。
ら離れた地点にある測量点を回転プリズム及びジャイロ
コンパスを使用せずに計測する第1の方法としては、か
かる基準点を二箇所設定し、該基準点のうち、一方の基
準点から他方の基準点を視準した後、所望の測量点を視
準することで該測量点の座標を求める。
【0028】基準点における座標を利用して該基準点か
ら離れた地点にある測量点を回転プリズム及びジャイロ
コンパスを使用せずに計測する第2の方法としては、基
準点からGPSアンテナを視準した後、所望の測量点を
視準することで該測量点の座標を求める。
ら離れた地点にある測量点を回転プリズム及びジャイロ
コンパスを使用せずに計測する第2の方法としては、基
準点からGPSアンテナを視準した後、所望の測量点を
視準することで該測量点の座標を求める。
【0029】また、本発明のGPSを用いた測量方法に
おいては、まず、GPSアンテナを所定の空中位置にて
保持し、該GPSアンテナで受信されたGPS電波を用
いてその空中位置での座標を計測するとともに、基準点
から該空中位置にあるGPSアンテナを視準する。
おいては、まず、GPSアンテナを所定の空中位置にて
保持し、該GPSアンテナで受信されたGPS電波を用
いてその空中位置での座標を計測するとともに、基準点
から該空中位置にあるGPSアンテナを視準する。
【0030】次に、GPSアンテナを移動して別の空中
位置にて保持し、該空中位置での座標を計測するととも
に、同じ基準点から移動後のGPSアンテナを視準す
る。
位置にて保持し、該空中位置での座標を計測するととも
に、同じ基準点から移動後のGPSアンテナを視準す
る。
【0031】次に、既知点となった2箇所の空中位置を
視準した結果を用いて基準点の座標を算出し、次いで、
該基準点から所望の測量点を視準することによって該測
量点の座標を算出する。
視準した結果を用いて基準点の座標を算出し、次いで、
該基準点から所望の測量点を視準することによって該測
量点の座標を算出する。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るGPS用測量
装置及びGPSを用いた測量方法の実施の形態につい
て、添付図面を参照して説明する。
装置及びGPSを用いた測量方法の実施の形態につい
て、添付図面を参照して説明する。
【0033】(第1実施形態)図1は、本実施形態に係
るGPS用測量装置を示した全体図である。同図でわか
るように、本実施形態のGPS用測量装置1は、GPS
衛星10からの電波を受信するためのGPSアンテナ9
が取り付けられたアンテナ取付体2と、該アンテナ取付
体を高所作業車3の昇降部位であるブーム4に連結する
連結機構5と、アンテナ取付体2の鉛直下方に位置する
基準点に設置されアンテナ取付体2に内蔵された後述す
る位置合わせ用レーザ及び光波距離計からの光を所望の
測量点に配置されたターゲット11に向けて水平方向に
反射させる回転プリズム6と、該回転プリズムの基準方
向を定めるジャイロコンパス7と、測量点であるターゲ
ット11の座標を算出する演算手段としてのパーソナル
コンピュータ8とから概ね構成され、高所作業車3に
は、かかるジャイロコンパス7やパーソナルコンピュー
タ8のほかにGPSアンテナ9で受信されたGPS電波
を用いてアンテナ取付体2の位置を測量するGPSコン
トローラ12を搭載してある。
るGPS用測量装置を示した全体図である。同図でわか
るように、本実施形態のGPS用測量装置1は、GPS
衛星10からの電波を受信するためのGPSアンテナ9
が取り付けられたアンテナ取付体2と、該アンテナ取付
体を高所作業車3の昇降部位であるブーム4に連結する
連結機構5と、アンテナ取付体2の鉛直下方に位置する
基準点に設置されアンテナ取付体2に内蔵された後述す
る位置合わせ用レーザ及び光波距離計からの光を所望の
測量点に配置されたターゲット11に向けて水平方向に
反射させる回転プリズム6と、該回転プリズムの基準方
向を定めるジャイロコンパス7と、測量点であるターゲ
ット11の座標を算出する演算手段としてのパーソナル
コンピュータ8とから概ね構成され、高所作業車3に
は、かかるジャイロコンパス7やパーソナルコンピュー
タ8のほかにGPSアンテナ9で受信されたGPS電波
を用いてアンテナ取付体2の位置を測量するGPSコン
トローラ12を搭載してある。
【0034】連結機構5は、図2でよくわかるように、
ブーム4の先端に固定されたL状の固定台21と、該固
定台に連結されたコの字状の可動支持部材22とから概
ね構成され、固定台21に内蔵された回転駆動手段とし
てのサーボモータ23で可動支持部材22を軸線24の
回りに回動させるとともに、可動支持部材22に内蔵さ
れた回転駆動手段としてのサーボモータ25でアンテナ
取付体2を軸線24に直交する軸線26の回りに回動さ
せるようになっている。
ブーム4の先端に固定されたL状の固定台21と、該固
定台に連結されたコの字状の可動支持部材22とから概
ね構成され、固定台21に内蔵された回転駆動手段とし
てのサーボモータ23で可動支持部材22を軸線24の
回りに回動させるとともに、可動支持部材22に内蔵さ
れた回転駆動手段としてのサーボモータ25でアンテナ
取付体2を軸線24に直交する軸線26の回りに回動さ
せるようになっている。
【0035】アンテナ取付体2には、図3でよくわかる
ように位置合わせ用レーザとしての半導体レーザ31及
び光波距離計32を内蔵してあり、それらは、GPSア
ンテナ9が鉛直上方を向く位置にて該レーザの照射方向
及び該距離計の測距方法が鉛直下方を向くように配設し
てある。そして、アンテナ取付体2を位置合わせする
際、半導体レーザ31から出たレーザ光は、地上の基準
点に設置されたターゲット33に位置合わせされるとと
もに、光波距離計32から出た光は、該ターゲットに貼
り付けられた光波距離計用反射シート34に当たって反
射するようになっている。
ように位置合わせ用レーザとしての半導体レーザ31及
び光波距離計32を内蔵してあり、それらは、GPSア
ンテナ9が鉛直上方を向く位置にて該レーザの照射方向
及び該距離計の測距方法が鉛直下方を向くように配設し
てある。そして、アンテナ取付体2を位置合わせする
際、半導体レーザ31から出たレーザ光は、地上の基準
点に設置されたターゲット33に位置合わせされるとと
もに、光波距離計32から出た光は、該ターゲットに貼
り付けられた光波距離計用反射シート34に当たって反
射するようになっている。
【0036】また、アンテナ取付体2には、GPSアン
テナ9及び半導体レーザ31を通るラインが鉛直になっ
たときを基準としてアンテナ取付体2の姿勢を計測する
姿勢計測手段としての二軸傾斜計35、36を取り付け
てあり、可動支持部材22には、図2でわかるように該
二軸傾斜計の計測データを用いてサーボモータ23、サ
ーボモータ25を駆動制御する制御手段としてのコント
ローラ27を内蔵してある。なお、二軸傾斜計35は、
±10゜程度、二軸傾斜計36は±3゜程度の誤差範囲
で計測が可能なものを適宜選択するのがよい。傾斜計と
しては、例えば静電容量式のものを用いることができ
る。
テナ9及び半導体レーザ31を通るラインが鉛直になっ
たときを基準としてアンテナ取付体2の姿勢を計測する
姿勢計測手段としての二軸傾斜計35、36を取り付け
てあり、可動支持部材22には、図2でわかるように該
二軸傾斜計の計測データを用いてサーボモータ23、サ
ーボモータ25を駆動制御する制御手段としてのコント
ローラ27を内蔵してある。なお、二軸傾斜計35は、
±10゜程度、二軸傾斜計36は±3゜程度の誤差範囲
で計測が可能なものを適宜選択するのがよい。傾斜計と
しては、例えば静電容量式のものを用いることができ
る。
【0037】回転プリズム6は、高所作業車3に固定さ
れる台座42と、該台座内に設置された高さ調整用油圧
シリンダ43と、該シリンダのピストンロッド44に取
り付けられたケーシング45と、該ケーシング内に内蔵
されたサーボモータ46と、該サーボモータに回転駆動
される駆動軸47と、該駆動軸の回転角度を計測する回
転検出計48と、駆動軸47の先端に固定されたプリズ
ム本体41とからなり、回転検出計48は、ジャイロコ
ンパス7で定められた基準方向からのプリズム本体41
の回転角度を出力するようになっている。
れる台座42と、該台座内に設置された高さ調整用油圧
シリンダ43と、該シリンダのピストンロッド44に取
り付けられたケーシング45と、該ケーシング内に内蔵
されたサーボモータ46と、該サーボモータに回転駆動
される駆動軸47と、該駆動軸の回転角度を計測する回
転検出計48と、駆動軸47の先端に固定されたプリズ
ム本体41とからなり、回転検出計48は、ジャイロコ
ンパス7で定められた基準方向からのプリズム本体41
の回転角度を出力するようになっている。
【0038】図5は、本実施形態のGPS用測量装置の
ブロック図を示したものである。同図でわかるように、
パーソナルコンピュータ8には、GPSコントローラ1
2を介してGPSアンテナ9に接続してあり、該アンテ
ナで受信され該コントローラで演算されたアンテナ取付
体2の座標データが入力されるようになっている。
ブロック図を示したものである。同図でわかるように、
パーソナルコンピュータ8には、GPSコントローラ1
2を介してGPSアンテナ9に接続してあり、該アンテ
ナで受信され該コントローラで演算されたアンテナ取付
体2の座標データが入力されるようになっている。
【0039】また、パーソナルコンピュータ8には、図
示しないコントローラを介して回転プリズム6のサーボ
モータ46及び回転検出計48並びに高所作業車の操作
室に設置されたジャイロコンパス7を接続してあり、基
準方向に対するプリズム本体41の方向角を算出するこ
とができるとともに、プリズム本体41が所望の回転角
度を向くようにサーボモータ46を駆動制御できるよう
になっている。
示しないコントローラを介して回転プリズム6のサーボ
モータ46及び回転検出計48並びに高所作業車の操作
室に設置されたジャイロコンパス7を接続してあり、基
準方向に対するプリズム本体41の方向角を算出するこ
とができるとともに、プリズム本体41が所望の回転角
度を向くようにサーボモータ46を駆動制御できるよう
になっている。
【0040】次に、本実施形態のGPS用測量装置1を
用いて測量点であるターゲット11の座標を求める手順
について説明する。まず、高所作業車3を適当な位置に
設置して該作業車のブーム4を伸ばし、先端に取り付け
たアンテナ取付体2を上昇させる。必要な上昇高さとし
ては、GPS衛星10からの電波を受信するのに周囲の
林13が障害物とならないように適宜設定する。
用いて測量点であるターゲット11の座標を求める手順
について説明する。まず、高所作業車3を適当な位置に
設置して該作業車のブーム4を伸ばし、先端に取り付け
たアンテナ取付体2を上昇させる。必要な上昇高さとし
ては、GPS衛星10からの電波を受信するのに周囲の
林13が障害物とならないように適宜設定する。
【0041】次に、基準点に設置された回転プリズム6
をいったん取り外し、あるいは回転プリズム6の直上に
ターゲット33を設置する。そして、アンテナ取付体2
に備えられた半導体レーザ31を作動させてレーザ光を
照射し、該レーザ光がターゲット33に当たるようにア
ンテナ取付体2の位置合わせを行うが、かかる位置合わ
せを行う際、アンテナ取付体2の姿勢を自動制御してレ
ーザ光の照射方向を鉛直下方に向ける。
をいったん取り外し、あるいは回転プリズム6の直上に
ターゲット33を設置する。そして、アンテナ取付体2
に備えられた半導体レーザ31を作動させてレーザ光を
照射し、該レーザ光がターゲット33に当たるようにア
ンテナ取付体2の位置合わせを行うが、かかる位置合わ
せを行う際、アンテナ取付体2の姿勢を自動制御してレ
ーザ光の照射方向を鉛直下方に向ける。
【0042】すなわち、アンテナ取付体2に取り付けた
二軸傾斜計35、36で該アンテナ取付体の姿勢を計測
し、該計測データを制御量としてコントローラ27で各
サーボモータ23、25を駆動制御する。そして、可動
支持部材22、アンテナ取付体2をそれぞれ軸線24、
26の回りに必要なだけ必要な方向に回転させ、半導体
レーザ31の照射方向を鉛直下方を向ける。
二軸傾斜計35、36で該アンテナ取付体の姿勢を計測
し、該計測データを制御量としてコントローラ27で各
サーボモータ23、25を駆動制御する。そして、可動
支持部材22、アンテナ取付体2をそれぞれ軸線24、
26の回りに必要なだけ必要な方向に回転させ、半導体
レーザ31の照射方向を鉛直下方を向ける。
【0043】このようにレーザ光を鉛直下方に照射した
状態で、該レーザ光が基準点のターゲット33の所定ポ
イントに照射されるようにアンテナ取付体2の位置合わ
せを行う。なお、アンテナ取付体2の位置合わせは、ブ
ーム4の伸縮あるいは旋回動作によって行うことができ
る。
状態で、該レーザ光が基準点のターゲット33の所定ポ
イントに照射されるようにアンテナ取付体2の位置合わ
せを行う。なお、アンテナ取付体2の位置合わせは、ブ
ーム4の伸縮あるいは旋回動作によって行うことができ
る。
【0044】位置合わせが完了したならば、GPSアン
テナ9及びGPSコントローラ12で受信されたGPS
電波を用いてアンテナ取付体2の座標をパーソナルコン
ピュータ18で解析し、その位置を特定する。ここで、
GPS電波を用いた測量方法については、公知の観測方
式から例えば、キネマティック方式と呼ばれる観測方式
を採用すればよい。すなわち、別の場所に図示しないG
PS受信機を設置して固定局とするとともに本実施形態
のGPS用測量装置1を移動局とみなしてGPS測量を
行う。
テナ9及びGPSコントローラ12で受信されたGPS
電波を用いてアンテナ取付体2の座標をパーソナルコン
ピュータ18で解析し、その位置を特定する。ここで、
GPS電波を用いた測量方法については、公知の観測方
式から例えば、キネマティック方式と呼ばれる観測方式
を採用すればよい。すなわち、別の場所に図示しないG
PS受信機を設置して固定局とするとともに本実施形態
のGPS用測量装置1を移動局とみなしてGPS測量を
行う。
【0045】また、光波距離計32を作動させて基準
点、すなわちターゲット33との距離を計測し、これを
アンテナ取付体2と基準点との鉛直距離Hとする。
点、すなわちターゲット33との距離を計測し、これを
アンテナ取付体2と基準点との鉛直距離Hとする。
【0046】次に、ターゲット33を取り外して回転プ
リズム6を使用可能な状態とする。そして、GPSによ
って求めたアンテナ取付体2の座標(x、y、z)の水
平座標成分x、yを基準点における水平座標成分x、y
とするとともに、該位置での鉛直座標成分zから光波距
離計32で計測された鉛直距離Hを差し引くことによっ
て基準点における鉛直座標成分(z―H)を算出し、基
準点座標(x、y、z―H)を求める。GPSアンテナ
9と半導体レーザ31若しくは光波距離計32との相対
位置関係が無視できない場合には、これを適宜考慮す
る。
リズム6を使用可能な状態とする。そして、GPSによ
って求めたアンテナ取付体2の座標(x、y、z)の水
平座標成分x、yを基準点における水平座標成分x、y
とするとともに、該位置での鉛直座標成分zから光波距
離計32で計測された鉛直距離Hを差し引くことによっ
て基準点における鉛直座標成分(z―H)を算出し、基
準点座標(x、y、z―H)を求める。GPSアンテナ
9と半導体レーザ31若しくは光波距離計32との相対
位置関係が無視できない場合には、これを適宜考慮す
る。
【0047】基準点における座標(x、y、z―H)が
算出されたならば、今度は、該座標を利用してターゲッ
ト11が設置された測量点を計測する。
算出されたならば、今度は、該座標を利用してターゲッ
ト11が設置された測量点を計測する。
【0048】すなわち、回転プリズム6で位置合わせ用
レーザ31からの光を水平方向に反射させ、該光が所望
の測量点に配置されたターゲット11に照射されるよう
に回転プリズム6の回転角度を位置合わせする。そし
て、かかる回転角度にて光波距離計32からの光を回転
プリズム6で同様に反射させてターゲット11に当てる
ことにより、光波距離計32から回転プリズム6を経由
して測量点のターゲット11に至る経路長さを測距す
る。そして、かかる経路長さから鉛直距離Hを差し引い
て基準点と測量点との水平距離Lを算出する。
レーザ31からの光を水平方向に反射させ、該光が所望
の測量点に配置されたターゲット11に照射されるよう
に回転プリズム6の回転角度を位置合わせする。そし
て、かかる回転角度にて光波距離計32からの光を回転
プリズム6で同様に反射させてターゲット11に当てる
ことにより、光波距離計32から回転プリズム6を経由
して測量点のターゲット11に至る経路長さを測距す
る。そして、かかる経路長さから鉛直距離Hを差し引い
て基準点と測量点との水平距離Lを算出する。
【0049】一方、回転プリズム6に内蔵された回転検
出計48の検出データを用いて基準方向、例えば真北に
対する方向角φをパーソナルコンピュータ8で演算す
る。
出計48の検出データを用いて基準方向、例えば真北に
対する方向角φをパーソナルコンピュータ8で演算す
る。
【0050】方向角φを演算する手順としては、回転プ
リズム6を通るように高所作業車3上に設定された基準
軸の真北に対する方位をジャイロコンパス7が指し示す
ように該ジャイロコンパスを予め初期調整しておく。そ
して、かかる基準軸の方向に回転プリズムが向けられた
ときの回転位置を基準として回転プリズム6の回転角度
を計測するようにすれば、先に求めておいたジャイロコ
ンパス7の指示値との演算によって真北に対する方向角
φを求めることができる。
リズム6を通るように高所作業車3上に設定された基準
軸の真北に対する方位をジャイロコンパス7が指し示す
ように該ジャイロコンパスを予め初期調整しておく。そ
して、かかる基準軸の方向に回転プリズムが向けられた
ときの回転位置を基準として回転プリズム6の回転角度
を計測するようにすれば、先に求めておいたジャイロコ
ンパス7の指示値との演算によって真北に対する方向角
φを求めることができる。
【0051】次に、水平距離L及び方向角φ並びに基準
点座標(x、y、z―H)を用いてパーソナルコンピュ
ータ8で測量点の座標(x+Lcosφ、y+Lsin
φ、z―H)を演算する。
点座標(x、y、z―H)を用いてパーソナルコンピュ
ータ8で測量点の座標(x+Lcosφ、y+Lsin
φ、z―H)を演算する。
【0052】以上説明したように、本実施形態に係るG
PS用測量装置1及びGPSを用いた測量方法によれ
ば、GPSアンテナ9が取り付けられたアンテナ取付体
2を連結機構5を介してブーム4の先端に取り付け、該
アンテナ取付体に取り付けられた半導体レーザ31の照
射方向が鉛直下方を向くようにアンテナ取付体2の姿勢
を自動制御するようにしたので、高所作業車3を設置し
た地盤面の傾斜やブーム4の角度あるいは連結機構5の
姿勢にかかわらず、レーザ光は、GPSアンテナ9の鉛
直下方位置を正確に示すこととなる。そのため、レーザ
光を基準点に位置合わせしておけば、GPS測量で得ら
れた水平座標位置を該基準点の水平座標成分とすること
が可能となる。
PS用測量装置1及びGPSを用いた測量方法によれ
ば、GPSアンテナ9が取り付けられたアンテナ取付体
2を連結機構5を介してブーム4の先端に取り付け、該
アンテナ取付体に取り付けられた半導体レーザ31の照
射方向が鉛直下方を向くようにアンテナ取付体2の姿勢
を自動制御するようにしたので、高所作業車3を設置し
た地盤面の傾斜やブーム4の角度あるいは連結機構5の
姿勢にかかわらず、レーザ光は、GPSアンテナ9の鉛
直下方位置を正確に示すこととなる。そのため、レーザ
光を基準点に位置合わせしておけば、GPS測量で得ら
れた水平座標位置を該基準点の水平座標成分とすること
が可能となる。
【0053】また、光波距離計32の測距方向も半導体
レーザ31と同様、鉛直下方に向けられるので、該距離
計で計測された鉛直距離は、アンテナ取付体2と基準点
との鉛直距離を正確に示すこととなる。そのため、GP
S測量で得られた鉛直座標位置から光波距離計32で計
測した鉛直距離を差し引くことによって基準点の鉛直座
標成分を容易に算出することが可能となる。
レーザ31と同様、鉛直下方に向けられるので、該距離
計で計測された鉛直距離は、アンテナ取付体2と基準点
との鉛直距離を正確に示すこととなる。そのため、GP
S測量で得られた鉛直座標位置から光波距離計32で計
測した鉛直距離を差し引くことによって基準点の鉛直座
標成分を容易に算出することが可能となる。
【0054】また、基準点に回転プリズム6を設置し、
該回転プリズムからアンテナ取付体2からのレーザ光あ
るいは測距用の光を測量点に設置したターゲット11に
向けて反射させるようにしたので、アンテナ取付体直下
の基準点から離れたところにある任意の場所までの経路
長さを測定することが可能となる。
該回転プリズムからアンテナ取付体2からのレーザ光あ
るいは測距用の光を測量点に設置したターゲット11に
向けて反射させるようにしたので、アンテナ取付体直下
の基準点から離れたところにある任意の場所までの経路
長さを測定することが可能となる。
【0055】かくして、地表面上方に配置されたGPS
アンテナ9と地表面近傍に設定された任意の測量点との
位置関係をGPSアンテナ直下の基準点を介して正確に
関連づけることが可能となり、従来であれば、基準点や
測量点の周囲に障害物が存在するためにGPS測量が不
可能なケースであっても、本実施形態によれば、GPS
測量を行い該測量で得られたデータを用いて基準点及び
測量点における座標値を容易かつ正確に求めることがで
きる。そして、GPS電波を受信できない地点において
も、より少ない人員でより精度の高い測量を行うことが
できるというGPS測量の長所を享受することが可能と
なる。
アンテナ9と地表面近傍に設定された任意の測量点との
位置関係をGPSアンテナ直下の基準点を介して正確に
関連づけることが可能となり、従来であれば、基準点や
測量点の周囲に障害物が存在するためにGPS測量が不
可能なケースであっても、本実施形態によれば、GPS
測量を行い該測量で得られたデータを用いて基準点及び
測量点における座標値を容易かつ正確に求めることがで
きる。そして、GPS電波を受信できない地点において
も、より少ない人員でより精度の高い測量を行うことが
できるというGPS測量の長所を享受することが可能と
なる。
【0056】また、本実施形態によれば、連結機構5に
サーボモータ23、25を内蔵するとともに、該サーボ
モータを二軸傾斜計で得られたデータを制御量として駆
動制御するようにしたので、アンテナ取付体2を高い精
度で姿勢制御することが可能となり、GPS測量で得ら
れた座標値を、該座標値の精度を落とすことなく地表面
における座標値に変換することが可能となる。
サーボモータ23、25を内蔵するとともに、該サーボ
モータを二軸傾斜計で得られたデータを制御量として駆
動制御するようにしたので、アンテナ取付体2を高い精
度で姿勢制御することが可能となり、GPS測量で得ら
れた座標値を、該座標値の精度を落とすことなく地表面
における座標値に変換することが可能となる。
【0057】本実施形態では、高所作業車の伸縮ブーム
先端を昇降部位としたが、昇降部位をどのように選択す
るかは任意であり、本発明のアンテナ取付体2を連結機
構5を介して空中にて支持できるものであれば、例えば
屈伸ブーム形でもよいし、いわゆる高所作業車でなくて
も、一般的なクレーンを使用してもよいことは言うまで
もない。
先端を昇降部位としたが、昇降部位をどのように選択す
るかは任意であり、本発明のアンテナ取付体2を連結機
構5を介して空中にて支持できるものであれば、例えば
屈伸ブーム形でもよいし、いわゆる高所作業車でなくて
も、一般的なクレーンを使用してもよいことは言うまで
もない。
【0058】また、本実施形態では、林間での適用につ
いて説明したが、これ以外にも例えばビルの谷間に挟ま
れた場所を測量する場合にも本発明を適用することがで
きる。
いて説明したが、これ以外にも例えばビルの谷間に挟ま
れた場所を測量する場合にも本発明を適用することがで
きる。
【0059】また、本実施形態では、水平方向の位置合
わせをアンテナ取付体の上昇作業終了後に行うようにし
たが、これに代えて、上昇作業と並行して行ってもよい
し、まずは水平方向の位置合わせを行い、しかる後に高
所作業車の鉛直昇降機能を利用してアンテナ取付体を鉛
直に上昇させるようにしてもよい。
わせをアンテナ取付体の上昇作業終了後に行うようにし
たが、これに代えて、上昇作業と並行して行ってもよい
し、まずは水平方向の位置合わせを行い、しかる後に高
所作業車の鉛直昇降機能を利用してアンテナ取付体を鉛
直に上昇させるようにしてもよい。
【0060】また、本実施形態では、位置合わせ用レー
ザと光波距離計とを別々の機器としたが、それらの機能
を兼ね備えた機器を使用するようにしてもよい。
ザと光波距離計とを別々の機器としたが、それらの機能
を兼ね備えた機器を使用するようにしてもよい。
【0061】また、本実施形態では、連結機構に内蔵さ
れたサーボモータを駆動制御することによってアンテナ
取付体の姿勢を鉛直に保持するように構成したが、回転
駆動手段として、例えばフィードバック制御を行わない
ステッピングモータを用いてもよいことは言うまでもな
い。さらに言えば、このような回転駆動手段を連結手段
に備えることは必ずしも必要ではなく、要するに、位置
合わせ用レーザの照射方向及び光波距離計の測距方向が
鉛直下方を向くようにアンテナ取付体の姿勢を保持でき
るものであればいかなるものでもよい。
れたサーボモータを駆動制御することによってアンテナ
取付体の姿勢を鉛直に保持するように構成したが、回転
駆動手段として、例えばフィードバック制御を行わない
ステッピングモータを用いてもよいことは言うまでもな
い。さらに言えば、このような回転駆動手段を連結手段
に備えることは必ずしも必要ではなく、要するに、位置
合わせ用レーザの照射方向及び光波距離計の測距方向が
鉛直下方を向くようにアンテナ取付体の姿勢を保持でき
るものであればいかなるものでもよい。
【0062】図7は、かかる変形例を示した断面図であ
る。同図でわかるように、変形例に係るGPS用測量装
置51は、GPSアンテナ9が取り付けられたアンテナ
取付体52の下面に円形開口56が中央に形成された球
状凸面53を設けてあるとともに、固定台21に固定さ
れた連結機構としての台座54の上面に球状凹面55を
形成して該凹面上にアンテナ取付体52の球状凸面53
を載せてある。また、円形開口56の開口縁部には姿勢
保持用の錘57を取り付けてある。
る。同図でわかるように、変形例に係るGPS用測量装
置51は、GPSアンテナ9が取り付けられたアンテナ
取付体52の下面に円形開口56が中央に形成された球
状凸面53を設けてあるとともに、固定台21に固定さ
れた連結機構としての台座54の上面に球状凹面55を
形成して該凹面上にアンテナ取付体52の球状凸面53
を載せてある。また、円形開口56の開口縁部には姿勢
保持用の錘57を取り付けてある。
【0063】かかる変形例においては、アンテナ取付体
52が台座54の球状凹面55上にて摺動自在に支持さ
れているので、該アンテナ取付体は、同図(b)に示すよ
うにブーム2の角度が変化してもその姿勢が鉛直に保持
される。なお、錘57は、アンテナ取付体52が台座5
4から脱落するのを防止するガイドの役割も果たす。
52が台座54の球状凹面55上にて摺動自在に支持さ
れているので、該アンテナ取付体は、同図(b)に示すよ
うにブーム2の角度が変化してもその姿勢が鉛直に保持
される。なお、錘57は、アンテナ取付体52が台座5
4から脱落するのを防止するガイドの役割も果たす。
【0064】そのため、かかる変形例においては、上述
した実施形態とほぼ同様の作用効果を奏するほか、比較
的簡易な構造でアンテナ取付体を鉛直に姿勢保持するこ
とができるという別の効果も奏する。
した実施形態とほぼ同様の作用効果を奏するほか、比較
的簡易な構造でアンテナ取付体を鉛直に姿勢保持するこ
とができるという別の効果も奏する。
【0065】また、本実施形態では、基準点から離れた
地点にある測量点を回転プリズム及びジャイロコンパス
を使用して測量するようにしたが、かかる測量方法に代
えて、図8に示すように、2つの基準点61、62にお
ける座標を上述の実施形態と同様の手順で算出し、次い
で、一方の基準点62に設置されたトータルステーショ
ン64から他方の基準点61に据え付けられたターゲッ
ト63を視準した後、所望の測量点65に据え付けられ
たターゲット66を視準することで該測量点の座標を求
めるようにしてもよい。
地点にある測量点を回転プリズム及びジャイロコンパス
を使用して測量するようにしたが、かかる測量方法に代
えて、図8に示すように、2つの基準点61、62にお
ける座標を上述の実施形態と同様の手順で算出し、次い
で、一方の基準点62に設置されたトータルステーショ
ン64から他方の基準点61に据え付けられたターゲッ
ト63を視準した後、所望の測量点65に据え付けられ
たターゲット66を視準することで該測量点の座標を求
めるようにしてもよい。
【0066】また、図9に示すように、上述の実施形態
と同様の手順で基準点71の座標を求めた後、該基準点
にトータルステーション72を据え付け、かかるトータ
ルステーションから既知点であるアンテナ取付体2に取
り付けたターゲット73を視準した後、所望の測量点7
4に据え付けられたターゲット75を視準することで該
測量点の座標を求めるようにしてもよい。
と同様の手順で基準点71の座標を求めた後、該基準点
にトータルステーション72を据え付け、かかるトータ
ルステーションから既知点であるアンテナ取付体2に取
り付けたターゲット73を視準した後、所望の測量点7
4に据え付けられたターゲット75を視準することで該
測量点の座標を求めるようにしてもよい。
【0067】(第2実施形態)次に、第2実施形態に係
るGPSを用いた測量方法について説明する。
るGPSを用いた測量方法について説明する。
【0068】図10は、第2実施形態に係るGPSを用
いた測量方法の手順を示した概略斜視図である。本実施
形態に係る測量方法においては、図示しないGPS衛星
からの電波を受信するためのGPSアンテナ9が取り付
けられたアンテナ取付体81を図示しない高所作業車の
ブーム4の先端に取り付けてあり、GPS電波を受信で
きる高さになるまでブーム4を伸ばしてアンテナ取付体
81を上昇させる。そして、該アンテナ取付体をまずは
空中位置Aにて保持し、該位置での座標を計測する。
いた測量方法の手順を示した概略斜視図である。本実施
形態に係る測量方法においては、図示しないGPS衛星
からの電波を受信するためのGPSアンテナ9が取り付
けられたアンテナ取付体81を図示しない高所作業車の
ブーム4の先端に取り付けてあり、GPS電波を受信で
きる高さになるまでブーム4を伸ばしてアンテナ取付体
81を上昇させる。そして、該アンテナ取付体をまずは
空中位置Aにて保持し、該位置での座標を計測する。
【0069】なお、本実施形態の測量方法を実施するに
あたっては、GPSアンテナ9のほかに、第1実施形態
で説明したGPSコントローラ12やパーソナルコンピ
ュータ8と同様の機器が必要であるが、その内容につい
ては上述の実施形態とほぼ同様であるので、ここでは詳
細な説明は省略する。また、ここで言うアンテナ取付体
81は、GPSアンテナ9を保持できるものであればい
かなる構成でもよく、第1実施形態のように半導体レー
ザ31や光波距離計32を内蔵している必要はない。
あたっては、GPSアンテナ9のほかに、第1実施形態
で説明したGPSコントローラ12やパーソナルコンピ
ュータ8と同様の機器が必要であるが、その内容につい
ては上述の実施形態とほぼ同様であるので、ここでは詳
細な説明は省略する。また、ここで言うアンテナ取付体
81は、GPSアンテナ9を保持できるものであればい
かなる構成でもよく、第1実施形態のように半導体レー
ザ31や光波距離計32を内蔵している必要はない。
【0070】空中位置Aでの座標が計測されたならば、
地表近傍にある任意の基準点83にトータルステーショ
ン84を据え付け、該トータルステーションで空中位置
Aで保持されているアンテナ取付体81のターゲット8
2を視準する。
地表近傍にある任意の基準点83にトータルステーショ
ン84を据え付け、該トータルステーションで空中位置
Aで保持されているアンテナ取付体81のターゲット8
2を視準する。
【0071】次に、図示しない高所作業車の移動あるい
はブーム4の旋回によってアンテナ取付体81を空中位
置Bに移動し、該空中位置での座標を計測するととも
に、同じ基準点83に設置されたトータルステーション
84から空中位置Bに保持されているアンテナ取付体8
1のターゲット82を視準する。
はブーム4の旋回によってアンテナ取付体81を空中位
置Bに移動し、該空中位置での座標を計測するととも
に、同じ基準点83に設置されたトータルステーション
84から空中位置Bに保持されているアンテナ取付体8
1のターゲット82を視準する。
【0072】既知点である2箇所の空中位置A、Bを任
意の基準点83にて順次視準したならば、それらの視準
結果を用いて基準点83の座標を算出し、しかる後に所
望の測量点85に据え付けられたターゲット86を視準
することによって該測量点の座標を算出する。
意の基準点83にて順次視準したならば、それらの視準
結果を用いて基準点83の座標を算出し、しかる後に所
望の測量点85に据え付けられたターゲット86を視準
することによって該測量点の座標を算出する。
【0073】以上説明したように、本実施形態に係るG
PSを用いた測量方法によれば、GPSアンテナ9が取
り付けられたアンテナ取付体81を相異なる二つの空中
位置にて保持し、各位置にて地表の任意の基準点から順
次視準して該基準点の座標を算出した後、かかる基準点
から任意の測量点を視準することによって該測量点の座
標を算出するようにしたので、従来であれば、基準点や
測量点の周囲に障害物が存在するためにGPS測量が不
可能なケースであっても、本実施形態によれば、GPS
測量を行い該測量で得られたデータを用いて基準点及び
測量点における座標値を容易かつ正確に求めることがで
きる。そして、GPS電波を受信できない地点において
も、より少ない人員でより精度の高い測量を行うことが
できるというGPS測量の長所を享受することが可能と
なる。
PSを用いた測量方法によれば、GPSアンテナ9が取
り付けられたアンテナ取付体81を相異なる二つの空中
位置にて保持し、各位置にて地表の任意の基準点から順
次視準して該基準点の座標を算出した後、かかる基準点
から任意の測量点を視準することによって該測量点の座
標を算出するようにしたので、従来であれば、基準点や
測量点の周囲に障害物が存在するためにGPS測量が不
可能なケースであっても、本実施形態によれば、GPS
測量を行い該測量で得られたデータを用いて基準点及び
測量点における座標値を容易かつ正確に求めることがで
きる。そして、GPS電波を受信できない地点において
も、より少ない人員でより精度の高い測量を行うことが
できるというGPS測量の長所を享受することが可能と
なる。
【0074】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1に係る本発
明のGPS用測量装置によれば、従来であれば基準点や
測量点の周囲に障害物が存在するためにGPS測量が不
可能なケースであっても、本発明によればGPS測量を
行い該測量で得られたデータを用いて地表近傍にある基
準点や測量点を容易かつ正確に算出することが可能とな
る。
明のGPS用測量装置によれば、従来であれば基準点や
測量点の周囲に障害物が存在するためにGPS測量が不
可能なケースであっても、本発明によればGPS測量を
行い該測量で得られたデータを用いて地表近傍にある基
準点や測量点を容易かつ正確に算出することが可能とな
る。
【0075】また、請求項2に係る本発明のGPS用測
量装置によれば、請求項1の効果に加えて、比較的簡易
な構造でアンテナ取付体を鉛直に姿勢保持することがで
きるという別の効果も奏する。
量装置によれば、請求項1の効果に加えて、比較的簡易
な構造でアンテナ取付体を鉛直に姿勢保持することがで
きるという別の効果も奏する。
【0076】また、請求項3に係る本発明のGPS用測
量装置によれば、請求項1の効果に加えて、アンテナ取
付体を高い精度で姿勢制御することが可能となり、GP
S測量で得られた高精度の測量データをそのままの精度
で、地表面上での測量データに座標変換することが可能
になるという効果も奏する。
量装置によれば、請求項1の効果に加えて、アンテナ取
付体を高い精度で姿勢制御することが可能となり、GP
S測量で得られた高精度の測量データをそのままの精度
で、地表面上での測量データに座標変換することが可能
になるという効果も奏する。
【0077】また、請求項4に係る本発明のGPSを用
いた測量方法によれば、従来であれば基準点の周囲に障
害物が存在するためにGPS測量が不可能なケースであ
っても、本発明によればGPS測量を行い該測量で得ら
れたデータを用いて地表近傍にある基準点を容易かつ正
確に算出することが可能となる。
いた測量方法によれば、従来であれば基準点の周囲に障
害物が存在するためにGPS測量が不可能なケースであ
っても、本発明によればGPS測量を行い該測量で得ら
れたデータを用いて地表近傍にある基準点を容易かつ正
確に算出することが可能となる。
【0078】また、請求項5に係る本発明のGPSを用
いた測量方法によれば、請求項4の効果に加えて、基準
点から離れた地点であってもGPSデータを用いた正確
な測量が可能となるという効果も奏する。
いた測量方法によれば、請求項4の効果に加えて、基準
点から離れた地点であってもGPSデータを用いた正確
な測量が可能となるという効果も奏する。
【0079】また、請求項6に係る本発明のGPSを用
いた測量方法によれば、請求項4の効果に加えて、基準
点から離れた地点であってもGPSデータを用いた正確
な測量が可能となるという効果も奏する。
いた測量方法によれば、請求項4の効果に加えて、基準
点から離れた地点であってもGPSデータを用いた正確
な測量が可能となるという効果も奏する。
【0080】また、請求項7に係る本発明のGPSを用
いた測量方法によれば、請求項4の効果に加えて、基準
点から離れた地点であってもGPSデータを用いた正確
な測量が可能となるという効果も奏する。
いた測量方法によれば、請求項4の効果に加えて、基準
点から離れた地点であってもGPSデータを用いた正確
な測量が可能となるという効果も奏する。
【0081】また、請求項8に係る本発明のGPSを用
いた測量方法によれば、従来であれば基準点や測量点の
周囲に障害物が存在するためにGPS測量が不可能なケ
ースであっても、本発明によればGPS測量を行い該測
量で得られたデータを用いて地表近傍にある基準点や測
量点を容易かつ正確に算出することが可能となる。
いた測量方法によれば、従来であれば基準点や測量点の
周囲に障害物が存在するためにGPS測量が不可能なケ
ースであっても、本発明によればGPS測量を行い該測
量で得られたデータを用いて地表近傍にある基準点や測
量点を容易かつ正確に算出することが可能となる。
【0082】
【図1】本実施形態に係るGPS用測量装置の全体概略
図。
図。
【図2】本実施形態に係るGPS用測量装置のアンテナ
取付体周辺を示した詳細斜視図。
取付体周辺を示した詳細斜視図。
【図3】アンテナ取付体の全体斜視図。
【図4】回転プリズムの全体斜視図。
【図5】本実施形態に係るGPS用測量装置の全体ブロ
ック図。
ック図。
【図6】本実施形態に係るGPSを用いた測量方法の手
順を示した概略斜視図。
順を示した概略斜視図。
【図7】変形例に係るGPS用測量装置を示したもので
あり、(a)は一部を断面で示した側面図、(b)は作用を説
明した図。
あり、(a)は一部を断面で示した側面図、(b)は作用を説
明した図。
【図8】変形例に係るGPSを用いた測量方法の手順を
示した概略斜視図。
示した概略斜視図。
【図9】別の変形例に係るGPSを用いた測量方法の手
順を示した概略斜視図。
順を示した概略斜視図。
【図10】第2実施形態に係るGPSを用いた測量方法
の手順を示した概略斜視図。
の手順を示した概略斜視図。
1、51 GPS用測量装置 2、52 アンテナ取付体 4 高所作業車のブーム(昇降部位) 5 連結機構 6 回転プリズム 7 ジャイロコンパス 8 パーソナルコンピュータ(演算手
段) 9 GPSアンテナ 11 ターゲット(測量点) 21 固定台(連結機構) 22 可動支持部材(連結機構) 23、25 サーボモータ(回転駆動手段) 27 コントローラ(制御手段) 31 半導体レーザ(位置合わせ用レー
ザ) 32 光波距離計 35、36 二軸傾斜計(姿勢計測手段) 33 ターゲット(基準点) 34 光波距離計用反射シート 53 球状凸面 54 台座(連結機構) 55 球状凹面 57 姿勢保持用錘 61、62、71、83 基準点 65、74、85 測量点
段) 9 GPSアンテナ 11 ターゲット(測量点) 21 固定台(連結機構) 22 可動支持部材(連結機構) 23、25 サーボモータ(回転駆動手段) 27 コントローラ(制御手段) 31 半導体レーザ(位置合わせ用レー
ザ) 32 光波距離計 35、36 二軸傾斜計(姿勢計測手段) 33 ターゲット(基準点) 34 光波距離計用反射シート 53 球状凸面 54 台座(連結機構) 55 球状凹面 57 姿勢保持用錘 61、62、71、83 基準点 65、74、85 測量点
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G01C 19/00 G01C 19/00 Z G01S 17/08 G01S 17/08 (72)発明者 栢本 繁 東京都千代田区神田司町2丁目3番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 富岡 彰 東京都千代田区神田司町2丁目3番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 大野 浩史 東京都千代田区神田司町2丁目3番地 株 式会社大林組東京本社内
Claims (8)
- 【請求項1】 GPSアンテナ、位置合わせ用レーザ及
び光波距離計が取り付けられたアンテナ取付体と、前記
位置合わせ用レーザの照射方向及び前記光波距離計の測
距方向が鉛直下方を向くように前記アンテナ取付体を姿
勢保持自在に高所作業車等の昇降部位に連結する連結機
構と、前記アンテナ取付体の鉛直下方に位置する基準点
に設置され前記位置合わせ用レーザ及び前記光波距離計
からの光を所望の測量点に配置されたターゲットに向け
て水平方向に反射させる回転プリズムと、該回転プリズ
ムの基準方向を定めるジャイロコンパスと、前記測量点
の座標を算出する演算手段とからなり、該演算手段は、
前記GPSアンテナで受信されたGPS電波を用いて算
出された前記アンテナ取付体の座標の鉛直成分から前記
アンテナ取付体から前記基準点までの鉛直距離を差し引
いて前記基準点における座標とし、前記アンテナ取付体
から前記回転プリズムを経由して前記測量点に至る経路
長さを前記光波距離計により計測するとともに該経路長
さから前記鉛直距離を差し引いて前記基準点と前記測量
点との水平距離を算出し、該水平距離及び前記基準方向
からの前記回転プリズムの方向角データ並びに前記基準
点の座標を用いて前記測量点の座標を特定するようにな
っていることを特徴とするGPS用測量装置。 - 【請求項2】 前記アンテナ取付体の下面に球状凸面を
設けて該球状凸面を前記連結機構に形成された球状凹面
上に載せることによって、前記アンテナ取付体を前記球
状凹面にて摺動自在に支持するとともに、前記アンテナ
取付体の下方に姿勢保持用の錘を設けた請求項1記載の
GPS用測量装置。 - 【請求項3】 前記アンテナ取付体を互いに平行でない
2つの軸線廻りに回転させる回転駆動手段を前記連結機
構に設けるとともに、前記アンテナ取付体に取り付けら
れた姿勢計測手段の計測データを用いて前記回転駆動手
段を駆動制御する制御手段を備えた請求項1記載のGP
S用測量装置。 - 【請求項4】 GPSアンテナをその鉛直下方位置に基
準点がくるように位置合わせされた状態で所定の空中位
置に保持し、前記GPSアンテナで受信されたGPS電
波を用いて前記空中位置の座標を算出し、該空中位置と
前記基準点との鉛直距離を計測し、該鉛直距離を前記空
中位置の座標の鉛直成分から差し引いて前記基準点の座
標を算出することを特徴とするGPSを用いた測量方
法。 - 【請求項5】 前記GPSアンテナから前記基準点を経
由して所定の測量点に至る経路長さを計測し、該経路長
さから前記鉛直距離を差し引いて前記基準点と前記測量
点との水平距離を算出し、該水平距離及び前記基準点か
ら前記測量点に向かう方向の方向角並びに前記基準点の
座標を用いて前記測量点の座標を特定する請求項4記載
のGPSを用いた測量方法。 - 【請求項6】 前記基準点を二箇所設定し、該基準点の
うち、一方の基準点から他方の基準点を視準した後、所
望の測量点を視準することで該測量点の座標を求める請
求項4記載のGPSを用いた測量方法。 - 【請求項7】 前記基準点から前記GPSアンテナを視
準した後、所望の測量点を視準することで該測量点の座
標を求める請求項4記載のGPSを用いた測量方法。 - 【請求項8】 GPSアンテナを相異なる2つの空中位
置にて保持し、該GPSアンテナで受信されたGPS電
波を用いて前記2つの空中位置の座標をそれぞれ計測
し、前記GPSアンテナを前記2つの空中位置に保持さ
れた状態にて所定の基準点から順次視準することにより
該基準点の座標を算出し、しかる後に所望の測量点を視
準することで該測量点の座標を求めることを特徴とする
GPSを用いた測量方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10381097A JPH10282212A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Gps用測量装置及びgpsを用いた測量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10381097A JPH10282212A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Gps用測量装置及びgpsを用いた測量方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10282212A true JPH10282212A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=14363767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10381097A Withdrawn JPH10282212A (ja) | 1997-04-07 | 1997-04-07 | Gps用測量装置及びgpsを用いた測量方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10282212A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190024107A (ko) * | 2017-08-31 | 2019-03-08 | 한국항공우주연구원 | 휴대형 위치 결정 장치 및 휴대형 위치 결정 장치 동작 방법 |
JP2020034407A (ja) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | 株式会社フジタ | 測量用移動装置 |
JP2020162455A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | トヨタ自動車株式会社 | 検出システムおよび検出方法 |
JP2020190502A (ja) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 有限会社関施工管理事務所 | 地形計測方法及び地形計測用マーカー |
CN113568035A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-29 | 范雷彪 | 一种地震预报方法及三维地应力与地倾斜综合探测体 |
JP2024031029A (ja) * | 2022-08-25 | 2024-03-07 | みらい建設工業株式会社 | 衛星測位用アンテナ取付構造および衛星測位用アンテナ装置 |
-
1997
- 1997-04-07 JP JP10381097A patent/JPH10282212A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190024107A (ko) * | 2017-08-31 | 2019-03-08 | 한국항공우주연구원 | 휴대형 위치 결정 장치 및 휴대형 위치 결정 장치 동작 방법 |
JP2020034407A (ja) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | 株式会社フジタ | 測量用移動装置 |
JP2020162455A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | トヨタ自動車株式会社 | 検出システムおよび検出方法 |
JP2020190502A (ja) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 有限会社関施工管理事務所 | 地形計測方法及び地形計測用マーカー |
CN113568035A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-29 | 范雷彪 | 一种地震预报方法及三维地应力与地倾斜综合探测体 |
JP2024031029A (ja) * | 2022-08-25 | 2024-03-07 | みらい建設工業株式会社 | 衛星測位用アンテナ取付構造および衛星測位用アンテナ装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |