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JPH0868847A - 路盤レベル測定装置 - Google Patents

路盤レベル測定装置

Info

Publication number
JPH0868847A
JPH0868847A JP20572194A JP20572194A JPH0868847A JP H0868847 A JPH0868847 A JP H0868847A JP 20572194 A JP20572194 A JP 20572194A JP 20572194 A JP20572194 A JP 20572194A JP H0868847 A JPH0868847 A JP H0868847A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
roadbed
traveling machine
gps
measured
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP20572194A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Kitahara
成郎 北原
Yoshiharu Kaize
芳治 海瀬
Kotaro Matsueda
浩太郎 松枝
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.)
Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Gumi Co Ltd
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 Kumagai Gumi Co Ltd filed Critical Kumagai Gumi Co Ltd
Priority to JP20572194A priority Critical patent/JPH0868847A/ja
Publication of JPH0868847A publication Critical patent/JPH0868847A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 路盤レベルの測定精度の向上を図るととも
に、測定できない地点を削減する。 【構成】 走行機械1のアーム23の先端部に水平出し
装置24を設け、該水平出し装置24へGPS(グロー
バル・ポジショニング・システム)のアンテナ3と超音
波距離計11とを配設する。そして、前記走行機械1を
操作して前記アンテナ3を路盤28上の計測地点K1
上方へ位置決めする。人工衛星27からの電波を受信し
て該アンテナ3の位置データを検出するとともに、前記
超音波距離計11にて該アンテナ3の路盤28からの高
さを測定し、之等のデータを制御部へ送る。然る後、該
制御部が前記GPSのアンテナ3の位置データから該ア
ンテナ3の高さを減ずることにより、前記計測地点K1
の正確な位置データが算出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は路盤レベル測定装置に関
するものであり、特に、起伏の多い路盤に於いての測定
精度の向上を図った路盤レベル測定装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の此種路盤レベル測定装置は、ブル
ドーザ等の走行機械の上部にグローバル・ポジショニン
グ・システム(以下GPSという)のアンテナを載置
し、前記走行機械を計測したい地点内を走行させてい
る。このとき、前記GPSにより連続して前記アンテナ
の位置座標が計測されるので、前記走行機械が水平路盤
上にて予め計測されている前記GPSのアンテナの路盤
からの高さを、前記計測された位置座標のZ軸座標値か
ら減ずることによって路盤のレベル(高さ)が算出され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の路盤レベル測定
装置は、路盤レベルをGPSにて計測したGPSのアン
テナのZ軸座標値から該GPSのアンテナの地盤に対し
ての取付け高さを減じて算出している。そして、計測時
に於ける該GPSのアンテナを取付けた走行機械の姿勢
が前後方向或いは左右方向に傾斜しているときは、該G
PSのアンテナと鉛直下方の地盤との高さは、前記走行
機械が水平姿勢のときに予め計測しておいた前記取付け
高さと異なることがある。このため、前記取付け高さを
減じて算出された路盤レベルは正確さに欠ける虞れがあ
る。
【0004】更に、前記GPSのアンテナは自動車のナ
ビゲーションシステムに用いられるように、走行機械の
上部に載置されているが、土木工事の現場等の起伏の多
い場所に於いては、前記走行機械の移動は制限されるの
で、計測したい地点の路盤の測定ができないという虞れ
がある。
【0005】そこで、路盤レベルの測定精度を向上させ
るとともに、測定できない地点を削減するために解決す
べき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題
を解決することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、走行機械のアームの
先端部に水平出し装置を配設して、該水平出し装置の上
面にグローバル・ポジショニング・システムのアンテナ
を載置するとともに、下面に距離計測装置を垂設し、該
アンテナの位置及び高さの検出値に基づいて、該アンテ
ナの鉛直下方の路盤の位置データを演算する制御部を設
けたことを特徴とする路盤レベル測定装置を提供するも
のである。
【0007】
【作用】走行機械のアームの先端部に設けた水平出し装
置の上面へGPSのアンテナを載置し、下面へ距離計測
装置を垂設したので、該GPSのアンテナと距離計測装
置の姿勢は前記水平出し装置にて夫々鉛直方向へ保持さ
れる。前記走行機械を路盤の計測地点の近傍へ移動し
て、該走行機械を操作すれば、前記GPSのアンテナが
計測地点の上方へ位置決めされる。そして、人工衛星か
ら受信した該GPSのアンテナの位置データが制御部へ
送られるとともに、前記距離計測装置にて計測された該
GPSのアンテナの路盤からの高さが制御部へ送られ
る。更に、該制御部が前記GPSのアンテナの位置デー
タから高さを減ずることにより、前記計測地点の位置デ
ータが算出される。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1及び図2に従
って詳述する。図1に於いて、1は移動局の走行機械で
あり、2は固定局を示す。該走行機械1にはGPSのア
ンテナ3及び受信機4を搭載しており、該受信機4にて
人工衛星の電波を受信し、コード情報をコンピュータ等
に設けられた制御部5にて解析することにより、前記G
PSのアンテナ3の位置を三次元座標のデータとしてリ
アルタイムに検出する。
【0009】本実施例ではGPSによる計測精度の向上
及びリアルタイムな結果出力のために、相対測位法を使
用する。該相対測位法は複数の受信機により2点以上で
GPS電波の受信を行い、既知点側の測位情報を未知点
側へ転送することにより、略リアルタイムで正確な計測
結果を得ることができる。
【0010】このため、前記固定局2に別のGPSのア
ンテナ6及び受信機7を設置してある。該受信機7にて
受信した人工衛星からの測位情報は、無線送信機9によ
り走行機械1へ送られ、該走行機械1に搭載した無線受
信機10によって受信される。更に、該無線受信機10
にて受信された前記測位情報に基づいて、前記制御部5
が該走行機械1に搭載された前記GPSのアンテナ3で
受信した測位情報と合わせて、該アンテナ3の正確な三
次元座標がリアルタイムに算出される。
【0011】又、該走行機械1に超音波距離計等の距離
計測装置11が搭載され、該距離計測装置11にて計測
される路盤と前記アンテナ3との間の計測距離(高さ)
が前記制御部5へ送られる。そして、該制御部5が前記
アンテナ3の三次元座標のZ軸座標値から該計測距離を
減ずることにより、計測地点の三次元座標が算出され
る。
【0012】図2は走行機械にGPSのアンテナ及び超
音波距離計等を設けた実施例を示したものである。該走
行機械1には作業用のブーム22、アーム23が設けら
れている。そして、該アーム23の先端部であり、通常
バケット等が取付けられている位置には、前記バケット
等に代えて、水平出し装置24が配設されている。更
に、該水平出し装置24の上面にGPSのアンテナ3を
載置するとともに、下面に距離計測装置である超音波距
離計11を垂設し、該超音波距離計11を前記GPSの
アンテナ3の鉛直下方へ位置するように配設している。
【0013】尚、前記走行機械1が測定地点を走行中に
前後方向及び左右方向へ傾斜した場合、或いは、前記ブ
ーム22及びアーム23を上下方向等へ操作した場合に
於いても、前記水平出し装置24は水平姿勢を保つよう
に構成されている。而して、該水平出し装置24の上面
及び下面に配設された前記GPSのアンテナ3及び超音
波距離計11の姿勢は常に鉛直方向に保持される。
【0014】更に、前記走行機械1にGPSの受信機4
が搭載され、該受信機4は制御部が設けられているコン
ピュータ(図示せず)に接続されている。そして、前述
した相対測位法が用いられるので、固定局2から送信さ
れる位置データの測位情報を受信するための受信アンテ
ナ25が立設されてコンピュータへ接続されている。
【0015】一方、固定局2にはGPSのアンテナ6と
受信機7とを配置し、そして、既知点である該固定局2
から位置データの測位情報を発信する送信アンテナ26
を立設して、夫々コンピュータ(図示せず)に接続され
ている。該固定局2のGPSの受信機7が人工衛星27
からの電波を受信して、前記GPSのアンテナ6の三次
元座標を得ると、前記コンピュータは直前に受信した三
次元座標と、該アンテナ6を予め正確に計測したときの
三次元座標との差異を位置データの測位情報として算出
する。そして、該位置データの測位情報を前記送信アン
テナ26から走行機械1へ向けて連続的に送信する。
【0016】そこで、前記走行機械1を用いて路盤レベ
ルを測定するときには、先ず、計測すべき路盤28の計
測する地点の近傍へ前記走行機械1を移動する。そし
て、該走行機械1のブーム22及びアーム23等を操作
して、該アーム23の先端部へ設けた前記GPSのアン
テナ3を路盤28の計測地点K1 の上方へ移動し、位置
2 にて固定する。このとき、該計測地点K1 と位置K
2 との距離は、前記超音波距離計11が計測可能である
距離内とする。
【0017】そして、前記GPSの受信機4はアンテナ
3が固定された位置K2 の三次元座標のデータを人工衛
星27から受信して、前記コンピュターへ送る。一方、
固定局2の送信アンテナ26から送られた位置データの
測位情報が、前記受信アンテナ25にて受信されると、
該測位情報が前記コンピュータへ送られる。
【0018】斯くして、該コンピュータが位置K2 の三
次元座標のデータを前記測位情報に従い補正して、位置
2 の三次元座標値K2 (X2 ,Y2 ,Z2 )が算出さ
れる。更に、前記超音波距離計11は計測地点K1 と前
記GPSのアンテナ3の位置K2 との距離を計測して、
該距離の計測値hを前記コンピュータへ送る。而して、
該コンピュータが位置K2 の三次元座標値K2 (X2
2 ,Z2 )と、計測地点K1 と位置K2 との間の距離
hとを得るので、前記位置K2 の三次元座標のZ軸座標
値Z2 から距離hを減ずることにより、前記計測地点K
1 の三次元座標値K1 (X2 ,Y2 ,Z2 −h)を算出
できる。
【0019】尚、測定されて算出された計測地点の三次
元座標のデータは、走行機械に搭載したコンピュータへ
保存する方式の他に、該三次元座標のデータを該走行機
械から無線等にて固定局へ送信することにより、固定局
でリアルタイムに測定値を得ることもできる。
【0020】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明
が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【0021】
【発明の効果】この発明は、上記一実施例にて詳述せる
如く、路盤のレベルを測定するGPSのアンテナを走行
機械のアームの先端部に配設して移動自在としたため、
計測する路盤の形状に妨げられることなく、前記GPS
のアンテナが計測地点の上方へ位置決めされるので、計
測ができない地点を可及的に削減することができる。
【0022】又、前記GPSのアンテナの下部に距離計
測装置を設け、該距離計測装置にて路盤から該GPSの
アンテナまでの高さを直接計測できるようにしたので、
該路盤のレベルを極めて正確に測定できる。更に、例え
ば無線操縦できる走行機械に本発明の路盤レベル測定装
置を配設し、該路盤レベル測定装置の測定を開始及び終
了させる操作を遠隔操作できるように構成すれば、遠隔
地から走行機械を無線操縦にて路盤を計測することが可
能となるので、災害地等の立ち入り禁止区域内での出来
形測量等の路盤の計測を安全、且つ、正確に行うことが
できる等、正に、諸種の効果を奏する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示し、そのブロック図。
【図2】路盤を計測している状態を示し、その解説図。
【符号の説明】
1 走行機械 3,6 GPSのアンテナ 5,8 制御部 11 距離計測装置 23 アーム 24 水平出し装置 28 路盤

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行機械のアームの先端部に水平出し装
    置を配設して、該水平出し装置の上面にグローバル・ポ
    ジショニング・システムのアンテナを載置するととも
    に、下面に距離計測装置を垂設し、該アンテナの位置及
    び高さの検出値に基づいて、該アンテナの鉛直下方の路
    盤の位置データを演算する制御部を設けたことを特徴と
    する路盤レベル測定装置。
JP20572194A 1994-08-30 1994-08-30 路盤レベル測定装置 Pending JPH0868847A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20572194A JPH0868847A (ja) 1994-08-30 1994-08-30 路盤レベル測定装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP20572194A JPH0868847A (ja) 1994-08-30 1994-08-30 路盤レベル測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0868847A true JPH0868847A (ja) 1996-03-12

Family

ID=16511591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20572194A Pending JPH0868847A (ja) 1994-08-30 1994-08-30 路盤レベル測定装置

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JP (1) JPH0868847A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10232131A (ja) * 1997-02-19 1998-09-02 Kajima Corp 移動式リアルタイム測量装置
JP2011157187A (ja) * 2010-02-01 2011-08-18 Nippon Steel Corp 原料ヤードの原料山計測システム、原料ヤードの原料山計測方法、及びコンピュータプログラム
CN103278135A (zh) * 2013-06-25 2013-09-04 俞斌 激光水平精确检测系统

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CN103278135B (zh) * 2013-06-25 2015-06-17 俞斌 激光水平精确检测系统

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Effective date: 20000905