DE202010018581U1

DE202010018581U1 - Systeme zur Ermittlung von Positionen von unterirdischen Gegenständen

Info

Publication number: DE202010018581U1
Application number: DE202010018581.5U
Authority: DE
Original assignee: Emerson Electric Co
Current assignee: Emerson Electric Co
Priority date: 2009-11-12
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2017-11-09
Anticipated expiration: 2020-11-11
Also published as: US20110112787A1; CN202133780U; US8515702B2; DE102010050888A1

Abstract

System zum Melden einer durch eine tragbare Ortungsgerätvorrichtung erfassten Position eines unterirdischen Gegenstandes mit: einer tragbaren Ortungsgerätvorrichtung, die die Position eines Gegenstandes unter Verwendung von ausgesandten elektromagnetischen Feldern erfasst und die Position des Gegenstandes zusammen mit einem Genauigkeitsmaß für die Position meldet; einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS), das relativ zum Ortungsgerät befestigt ist und so bedienbar ist, dass es globale Koordinaten für das Ortungsgerät zusammen mit einem Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten meldet; und einer Verbindungsanwendung, die dazu eingerichtet ist, die Position des Gegenstandes von dem Ortungsgerät und die globalen Koordinaten für das Ortungsgerät zu empfangen und die globalen Koordinaten für das Ortungsgerät unter Verwendung der durch das Ortungsgerät gemeldeten Position des unterirdischen Gegenstandes zum Bestimmen der globalen Koordinaten der Position des unterirdischen Gegenstandes anzupassen, wobei die Verbindungsanwendung außerdem dazu eingerichtet ist, ein Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten der Position des unterirdischen Gegenstandes unter Verwendung des Genauigkeitsmaßes für die Position und des Genauigkeitsmaßes für die globalen Koordinaten des Ortungsgeräts zu ermitteln.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung nimmt die Leistung der am 12. November 2009 eingereichten vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 61/260,674 in Anspruch. Die vollständige Offenbarung der vorstehenden Anmeldung ist hier unter Bezugnahme eingebracht.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Systeme und Verfahren zum Melden der durch ein tragbares Ortungsgerät für Versorgungseinrichtungen erfassten Position eines unterirdischen Gegenstands.
HINTERGRUND
Bei einem Leitungs-, Kabel-, Ferromagnet- und/oder Sondenortungsgerät (hier nachstehend als „Ortungsgerät” bezeichnet) handelt es sich um ein diagnostisches Hilfsmittel, das von Gegenständen emittierte elektromagnetische (EM) Felder erfasst. Ein Anwender ermittelt die Position von unterirdischen Gegenständen auf der Basis der Eigenschaften der durch die unterirdischen Gegenstände emittierten EM-Felder. Zum Beispiel kann der Anwender die Position von unterirdischen Stromleitungen auf der Basis der Erfassung von durch die Stromleitungen emittierten EM-Feldern ermitteln. Manche unterirdischen Gegenstände emittieren keine EM-Felder. Demgemäß kann der Anwender unter Verwendung einer Leitungssendevorrichtung einen unterirdischen Gegenstand mit einer vorbestimmten Frequenz zum Emittieren von EM-Feldern anregen. Unter Verwendung des Ortungsgeräts erfasst der Anwender dann die EM-Felder, die durch die mit der vorbestimmten Frequenz angeregten unterirdischen Gegenstände emittiert werden.
Der Anwender erstellt typischerweise eine Meldung, die die Position von am Einsatzort gefundenen unterirdischen Gegenständen detailliert wiedergibt. Beispielsweise kann die Meldung eine Kartierung der unterirdischen Gegenstände umfassen, die auf einem Lageplan des Einsatzortes eingeblendet ist. Die Meldung kann auch Fotos umfassen, um entlang des identifizierten Verlaufs angebrachte Markierungspunkte zu dokumentieren oder auf dem Boden hinterlassene Markierungen und/oder Farben zu festzuhalten. Die Meldung kann zu einem späteren Zeitpunkt verwendet werden, um die unterirdischen Gegenstände vor dem Graben am Einsatzort zu lokalisieren. Es ist wichtig, dass die Meldung eine genaue Kartierung der unterirdischen Gegenstände umfasst, um eine erfolgreiche Grabung zu ermöglichen. Demzufolge ist es erwünscht, die Positionen der unterirdischen Gegenstände genau zu melden und die Genauigkeit der Positionen in der Meldung in Zahlen auszudrücken.
Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit, die nicht unbedingt Stand der Technik sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Verfahren zum Melden der durch eine Ortungsgerätvorrichtung für Versorgungseinrichtungen erfassten Position eines unterirdischen Gegenstands ist bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: Ermitteln der Position eines unterirdischen Gegenstands unter Verwendung von emittierten elektromagnetischen Feldern, die von einer Ortungsgerätvorrichtung für Versorgungseinrichtungen emittiert werden, Ermitteln von globalen Koordinaten der Position des unterirdischen Gegenstands unter Verwendung eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS), Ermitteln eines Genauigkeitsmaßes für die globalen Koordinaten unter Verwendung der Genauigkeit der durch das Ortungsgerät ermittelten Position und der Genauigkeit des GPS; und Melden der globalen Koordinaten von dem unterirdischen Gegenstand zusammen mit dem Genauigkeitsmaß an einen Benutzer der Ortungsgerätvorrichtung für Versorgungseinrichtungen. Ein Benutzer des Ortungsgeräts kann benachrichtigt werden, wenn das Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten eine Toleranz für das Melden der Position des unterirdischen Gegenstands übersteigt.
Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung bereit und ist keine umfassende Offenbarung ihres vollen Umfangs oder ihrer sämtlichen Merkmale. Weitere Anwendbarkeitsbereiche werden aus der hier bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen einzig Veranschaulichungszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich.
1 veranschaulicht ein System, das mit unterirdischen Gegenständen verbundene Daten unter Verwendung einer in einer Hand haltbaren (Handheld-)Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung aufzeichnet;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm von Bestandteilen eines Ortungsgeräts gemäß der vorliegenden Offenbarung;
3 ist ein Funktionsblockdiagramm der Handheld-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung;
4 veranschaulicht ein beispielhaftes Interface der Handheld-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung;
5 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Verbindungsanwendungsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung;
6 veranschaulicht einen beispielhaften auf der Basis von durch die Handheld-Vorrichtung aufgezeichneten Daten erzeugten Lageplan gemäß der vorliegenden Offenbarung;
7 veranschaulicht ein Verfahren zum Ermitteln einer Position eines unterirdischen Gegenstands und Anzeigen der Position auf einem Lageplan gemäß der vorliegenden Offenbarung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein System zum Melden der durch eine tragbare Ortungsgerätvorrichtung erfassten Position von unterirdischen oder auf andere Weise verborgenen Gegenständen ist bereitgestellt. Das System weist eine tragbare Ortungsgerätvorrichtung auf, die die Position eines Gegenstands unter Verwendung von Emissionen von elektromagnetischen Feldern und eines relativ zum Ortungsgerät befestigten globalen Positionsbestimmungssystems (GPS) erfasst. Eine Verbindungsanwendung ist zum Empfangen der Position des Gegenstands vom Ortungsgerät und der globalen Koordinaten des Ortungsgeräts vom GPS und zum Anpassen der globalen Koordinaten des Ortungsgeräts unter Verwendung der durch das Ortungsgerät gemeldeten Position des unterirdischen Gegenstandes zum Bestimmen von globalen Koordinaten der Position des unterirdischen Gegenstandes eingerichtet. Die Verbindungsanwendung kann des Weiteren zum Ermitteln eines Genauigkeitsmaßes für die globalen Koordinaten der Position des unterirdischen Gegenstandes unter Verwendung des Genauigkeitsmaßes für die Position und des Genauigkeitsmaßes für die globalen Koordinaten des Ortungsgeräts eingerichtet sein. Verschiedene Ausführungsformen des Systems sind nachstehend weiter beschrieben.
1 stellt ein System dar, das die durch eine tragbare Ortungsgerätvorrichtung 100 erfasste Position von unterirdischen oder auf andere Weise verborgenen Gegenständen meldet. Zum Beispiel können unterirdische Gegenstände erdverlegte Versorgungseinrichtungen wie erdverlegte Stromleitungen, Gasleitungen, Telefonleitungen, Glasfaserkabelleiter, CATV-Kabel, Sprinklersteuerungsleitungen, Wasserleitungen, Abwasserleitungen, Entleerungen, Haushaltsabwasserkanäle, Übertragungsrohrleitungen usw. umfassen. Unterirdische Gegenstände können auch Gegenstände umfassen, die sich innerhalb von Wänden, zwischen Böden oder eingegossen in Betonplatten befinden. In einer beispielhaften Ausführungsform kann es sich bei dem Ortungsgerät um eine modifizierte Version eines Ortungsgeräts des Typs RIDGID^® SeekTech SR-20 oder eines Ortungsgeräts des Typs RIDGID^® SeekTech SR-60, im Handel erhältlich von Ridge Tool Company, handeln. Ortungsgeräte anderer Herkunft werden durch diese Offenbarung ebenfalls erwogen.
In der beispielhaften Ausführungsform bestimmt das Ortungsgerät die Position eines Gegenstandes unter Verwendung von Emissionen von elektromagnetischen Feldern, die durch Sensoranordnungen für elektromagnetische EM-Felder 103-1, 103-2, 103-3 und 103-4 (zusammen „Sensoren 103”) erfasst werden. Spezifischer ermittelt das Ortungsgerät 100 eine Tiefe des unterirdischen Gegenstandes 101 auf der Basis von durch die Sensoren 103 empfangenen Signalen. Das Ortungsgerät 100 ermittelt des Weiteren zusätzliche Richtungsdaten für den unterirdischen Gegenstand. Zum Beispiel kann das Ortungsgerät 100 ermitteln, dass sich der unterirdische Gegenstand 3 Fuß links vom Ortungsgerät 100 befindet. Folglich ist das Ortungsgerät in der Lage, die Position des Gegenstands in Bezug auf das Ortungsgerät zu ermitteln. Fährt das Ortungsgerät über eine Oberfläche, kann das Ortungsgerät 100 einen Verlauf des unterirdischen Gegenstandes 101, einschließlich einer ungefähren Achse des unterirdischen Gegenstandes 101 ermitteln. Die von den Sensoren 103 empfangenen Signale, die die Tiefe, Position und den Verlauf des unterirdischen Gegenstandes 101 angeben, können hier nachstehend als „Ortungsgerätdaten” bezeichnet werden. Der Betrieb des beispielhaften Ortungsgeräts ist des Weiteren in der hier in ihrer Ganzheit unter Bezugnahme eingebrachten U.S.-Patentschrift 7,518,374 mit dem Titel „Reconfigurable Portable Locator Employing Multiple Sensor Array Having Flexible Nested Orthogonal Antennas” beschrieben. Während das Ortungsgerät 100 als eine Vorrichtung beschrieben ist, die durch unterirdische Gegenstände emittierte EM-Felder erfasst, kann es sich bei dem Ortungsgerät 100 in anderen Ausführungen um einen anderen Typ einer Erfassungsvorrichtung wie ein ferromagnetisches Ortungsgerät (z. B. einen Bewehrungsdetektor), einen Ultraschalldetektor, einen Schalldetektor, einen Ultrabreitbanddetektor, einen Flammenionisationsgasleckdetektor, einen Infrarotgasleckdetektor, einen Gasleckdetektor auf Laserbasis, ein bodendurchdringendes Radar oder einen elektronische Markerkugeln erfassenden Detektor handeln.
Ortungsgerätdaten können von dem Ortungsgerät 100 zu einer Handheld-Rechenvorrichtung des Betreibers des Ortungsgeräts 100 übertragen werden. In einer beispielhaften Ausführungsform kann es sich bei der Handheld-Vorrichtung 102 entweder um ein BlackBerry^® Smartphone (z. B. Touch^TM 9800, Bold^TM 9700, Storm2^TM 9550), ein Apple Inc. iPhone^TM, eine Android-fähige Vorrichtung, eine Windows-Mobile-Vorrichtung oder um andere eine ähnliche Funktionalität umfassende und von verschiedenen Anbietern für drahtlose Vorrichtungen erhältliche Mobilvorrichtungen handeln. In anderen Ausführungsformen kann es sich bei der Handheld-Vorrichtung 102 um eine tragbare Rechenvorrichtung wie einen Tablet-Computer, einen PDA, einen Laptop-Computer oder ein Windows-fähiges Datenaufnahmeinstrument wie ein Datenaufnahmeinstrument des Typs Trimble Recon oder Magellan Nomad handeln. Andere Typen von Handheld-Rechenvorrichtungen sind ebenfalls durch diese Offenbarung erwogen.
Das Ortungsgerät 100 kommuniziert mit der Handheld-Vorrichtung 102 unter Verwendung einer drahtgebundenen und/oder drahtlosen Verbindung. Demzufolge überträgt das Ortungsgerät 100 Ortungsgerätdaten zur Handheld-Vorrichtung 102 unter Verwendung der drahtgebundenen und/oder drahtlosen Verbindung. Nur beispielsweise kann die drahtgebundene Verbindung einen universellen-seriellen Bus (universal serial bus; USB) umfassen und die drahtlose Verbindung unter Verwendung von verschiedenartigen drahtlosen Protokollen (z. B. Bluetooth^TM) arbeiten. Eine Anzeige auf der Handheld-Vorrichtung 102 zeigt dem Anwender eine Echtzeitrückmeldung der von dem Ortungsgerät 100 empfangenen Ortungsgerätdaten an, während der Anwender den unterirdischen Gegenstand 101 ortet. Die Handheld-Vorrichtung 102 kann die von dem Ortungsgerät 100 empfangenen Daten in einem Datenspeicher der Handheld-Vorrichtung 102, speichern. Ist die Vorrichtung mit einem Datennetz verbunden könnte es Daten von der Vorrichtung zu einem Host-Dienst leiten, wo Dritte die Daten in Echtzeit sehen könnten.
Ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) ist an dem Ortungsgerät 100 befestigt. Verschiedene GPS-Vorrichtungen mit verschiedenen Genauigkeiten können an dem Ortungsgerät 100 angebracht werden. Da künftig die Genauigkeit von GPS-Vorrichtungen zunimmt und die damit verbundenen Kosten abnehmen, kann die GPS-Vorrichtung 114 aktualisiert werden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die GPS-Vorrichtung 114 abnehmbar an einen Adapter 116 am Ortungsgerät 100 gekoppelt. Die GPS-Vorrichtung 114 ist vorzugsweise entlang einer vertikalen Achse des Koordinatensystems, in welchem das Ortungsgerät Ortungsgerätdaten meldet (z. B. der Längsachse des Ortungsgeräts) ausgerichtet. Anstatt dass die GPS-Vorrichtung 114 entlang der vertikalen Achse ausgerichtet ist, könnte sie von der vertikalen Achse versetzt sein. In diesem Fall könnte die versetzte Stellung zwischen dem Adapter 116 (d. h. der GPS-Vorrichtung 114) und der vertikalen Achse wie nachstehend beschrieben ermittelt und für Messungskorrekturen gespeichert werden. Der Adapter 116 kann auch teleskopisch sein, was bedeutet, dass die Länge des Adapters 116 einstellbar sein kann. Demzufolge kann der Adapter 116 ausgefahren und eingeschoben werden, um den Abstand der GPS-Vorrichtung 114 vom Gehäuse 110 zu verändern. Der Adapter 116 kann ausgefahren werden, um z. B. einen klareren Empfang von Satellitensignalen durch die GPS-Vorrichtung zu ermöglichen. Während die GPS-Vorrichtung 114 in 1 derart dargestellt ist, dass sie unter Verwendung eines Adapters 116 mit dem Ortungsgerät 100 verbunden ist, kann die GPS-Vorrichtung 114 in anderen Ausführungen im Gehäuse 110 angeordnet sein.
Die GPS-Vorrichtung 114 meldet die Position des Ortungsgeräts 100. Spezifischer ermittelt die GPS-Vorrichtung 114 die Position des Ortungsgeräts 100 anzeigende Breiten-, Längen und Höheninformationen. Die GPS-Vorrichtung 114 kann auch einen Zeitpunkt melden, der dem entspricht, wann die Breiten-, Längen- und Höheninformationen aufgenommen wurden. Die Breiten- und Längendaten können gemeinsam als „globale Koordinaten” bezeichnet werden.
Die GPS-Vorrichtung 114 ermittelt auch eine zu den ermittelten Breiten-, Längen- und Höheninformationen gehörende Genauigkeit. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Genauigkeit der GPS-Vorrichtung 114 in Form eines Abstands (z. B. Fuß oder Meter) ausgedrückt werden. Die durch die GPS-Vorrichtung 114 ermittelten Breiten-, Längen-, Höhen-, Zeitpunkt- und Genauigkeitsinformationen können hier nachstehend als „GPS-Daten” bezeichnet werden. Die GPS-Daten können drahtlos von der GPS-Vorrichtung 114 zu der Handheld-Vorrichtung 102 übertragen werden.
Die Handheld-Vorrichtung 102 kann mit einem Fernmeldesystem 104 über ein Mobilfunknetz 106 oder einen anderen Typ einer drahtlosen Kommunikationsverbindung kommunizieren. Das Fernmeldesystem 104 kann eine Datenbank umfassen, die von der Handheld-Vorrichtung 102 empfangene Daten speichert. Demzufolge kann die Handheld-Vorrichtung 102 gespeicherte Ortungsgerätdaten und/oder die GPS-Daten über das Mobilfunknetz 106 zu dem Fernmeldesystem 104 übertragen. Alternativ dazu kann die Handheld-Vorrichtung 102 unter Verwendung von verschiedenen drahtgebundenen (USB) und/oder drahtlosen (Bluetooth^TM) Protokollen gespeicherte Ortungsgerätdaten und/oder die GPS-Daten zu dem Fernmeldesystem 104 übertragen.
Anwender können auf die im Fernmeldesystem 104 gespeicherten Daten zugreifen, um niedergeschriebene Meldungen zu erzeugen. Die niedergeschriebenen Meldungen können die Position von unterirdischen Gegenständen und mit den unterirdischen Gegenständen assoziierte Messtoleranzen umfassen. Anwender können unter Verwendung einer Zugangsrechenvorrichtung oder Interneteinrichtung 108 auf im Fernmeldesystem 104 gespeicherte Daten zugreifen. Auch können Anwender unter Verwendung einer Handheld-Vorrichtung mit einer ähnlichen Funktionalität wie die hier beschriebene Handheld-Vorrichtung 102 auf die im Fernmeldesystem 104 gespeicherten Daten zugreifen. Zum Beispiel kann ein Anwender unter Verwendung einer Handheld-Vorrichtung auf das Fernmeldesystem 104 zugreifen, um einen Lageplan von unterirdischen Gegenständen und Messtoleranzen auf einer Anzeige der Handheld-Vorrichtung zu erzeugen. Ein System zum Speichern von Daten und Erzeugen von zu Messungen am Einsatzort gehörenden Meldungen ist in der hier in ihrer Ganzheit unter Bezugnahme eingebrachten U.S.-Patentanmeldung 12/275849 mit dem Titel „System for Sharing Video Captured at Jobsite” beschrieben.
Eine beispielhafte Ausführungsform des Ortungsgeräts 100 ist des Weiteren mit Bezug auf 2 beschrieben. Das Ortungsgerät 100 kann ein Ortungsgerätsteuermodul 150, eine GPS-Vorrichtung 114 und ein Ortungsgerät-Interface 152 umfassen. Das Ortungsgerätsteuermodul 150 umfasst ein Signalaufbereitungsmodul 154, das von den Sensoren 103 empfangene Signale, z. B. unter Verwendung einer Vorverstärkerschaltung, aufbereitet. Das Signalaufbereitungsmodul 154 kann auch die von den Sensoren 103 empfangenen Signale in Digitalwerte umwandeln. Ein Digitalsignalverarbeitungsmodul 156 verarbeitet die Signale von den Sensoren 103 nach dem Aufbereiten der Signale durch das Signalaufbereitungsmodul 154. Ein Positionsverarbeitungsmodul 158 ermittelt die Ortungsgerätdaten auf der Basis der von dem Digitalsignalverarbeitungsmodul 156 empfangenen Signale. Zum Beispiel kann das Positionsverarbeitungsmodul 158 eine Vektorgröße eines EM-Felds, das zu jedem der Sensorsignale gehört, ermitteln. Das Verarbeiten und Aufbereiten von durch EM-Sensoren erzeugten Signalen ist in der hier in ihrer Ganzheit unter Bezugnahme eingebrachten U.S.-Patentschrift 7,518,374 beschrieben.
Das Ortungsgerät-Interface 152 kann eine Anzeige 162 umfassen, um dem Betreiber des Ortungsgeräts Ortungsgerätdaten und/oder GPS-Daten anzuzeigen. Bei der Anzeige 162 kann es sich um eine Flüssigkristallanzeige (liquid-crystal display (LCD) handeln. Das Ortungsgerät-Interface 152 zeigt z. B. den unterirdischen Gegenstand 101 betreffende Informationen (z. B. Position, Tiefe, Verlauf), aktuelle GPS-Koordinaten usw. an. Der Anwender interagiert unter Verwendung einer Eingabevorrichtung 164 für einen Anwender mit dem Ortungsgerät 100. Zum Beispiel kann es sich bei der Eingabevorrichtung 164 für einen Anwender um eine Tastatur, einen Taststift, einen Touchscreen, eine drahtgebundene oder drahtlose Fernbedienung oder eine Spracherkennung handeln. Andere Typen von Anwenderoberflächenkomponenten, wie eine Audioausgabevorrichtung 112, können ebenfalls im Ortungsgerät integriert sein.
Das Ortungsgerätsteuermodul 150 kann auch einen Beschleunigungsmesser 160 umfassen. Das Positionsverarbeitungsmodul 158 ermittelt eine Orientierung des Ortungsgeräts 100 auf der Basis von von dem Beschleunigungsmesser 160 empfangenen Signalen. Bei einer aufrechten Orientierung des Ortungsgeräts 100 kann es sich um eine bevorzugte Orientierung für Messungen handeln, da die GPS-Daten einer Position der Sensoren 103 entsprechen, wenn das Ortungsgerät 100 aufrecht ist. Der Beschleunigungsmesser 160 erfasst ein Neigen des Ortungsgeräts 100 weg von der Aufrechtstellung und kann demzufolge ermitteln, wann sich die GPS-Vorrichtung 114 nicht über den Sensoren 103 befindet. Ein von dem Beschleunigungsmesser 160 erfasstes stärkeres Neigen des Ortungsgeräts 100 kann auf eine größere Ungenauigkeit (d. h. Fehlausrichtung) der GPS-Daten hinweisen. In manchen Ausführungen können die durch den Beschleunigungsmesser 160 erzeugten Signale in den Ortungsgerätdaten aufgenommen sein.
In manchen Ausführungen kann das Ortungsgerät 100 eine angebrachte Kamera 166 umfassen, die Standbilder und/oder Videos aufnimmt. Von der Kamera 166 aufgenommene Standbilder und/oder Videos können hier nachstehend als „Ortungsgerätbilddaten” bezeichnet werden. Das Positionsverarbeitungsmodul 158 kann Ortungsgerätbilddaten von der Kamera 166 empfangen. In manchen Ausführungen können die Ortungsgerätdaten Ortungsgerätbilddaten umfassen.
Das Ortungsgerätsteuermodul 150 umfasst ein drahtloses Sendeempfängermodul 168, das Daten unter Verwendung einer Antenne 170 sendet und empfängt. Das drahtlose Sendeempfängermodul 168 sendet von dem Positionsverarbeitungsmodul 158 empfangene Daten. Zum Beispiel kann das drahtlose Sendeempfängermodul 168 die Ortungsgerätdaten, Beschleunigungsmesserdaten und die Bilddaten senden. Das drahtlose Sendeempfängermodul 168 kann Daten unter Verwendung von verschiedenartigen drahtlosen Protokollen (z. B. Bluetooth^TM) senden.
Die mit dem Ortungsgerät 100 verbundene GPS-Vorrichtung 114 umfasst ein GPS-Modul 172. Das GPS-Modul 172 empfängt GPS-Signale und ermittelt die GPS-Daten auf der Basis der empfangenen GPS-Signale. Ein drahtloses Sendeempfängermodul 174 sendet die GPS-Daten unter Verwendung einer Antenne 176. Das drahtlose Sendeempfängermodul 174 kann Daten unter Verwendung von verschiedenartigen drahtlosen Protokollen (z. B. Bluetooth^TM) senden. Alternativ dazu kann das GPS-Modul 114 derart konfiguriert sein, dass es zum Senden von GPS-Daten mit dem Sendeempfängermodul 168 koppelt.
In manchen Ausführungen kann das Ortungsgerätsteuermodul 150 unter Verwendung einer drahtlosen und/oder drahtgebundenen Verbindung GPS-Daten von der GPS-Vorrichtung 114 empfangen. In diesem Fall zeigt die Anzeige 162 die GPS-Daten an, wenn das Ortungsgerätsteuermodul 150 die GPS-Daten von der GPS-Vorrichtung 114 empfängt.
Die Handheld-Vorrichtung 102 empfängt unter Verwendung einer Antenne 178 die Ortungsgerätdaten, Beschleunigungsmesserdaten und die Bilddaten von dem Ortungsgerätsteuermodul 150. Die Handheld-Vorrichtung 102 empfängt unter Verwendung der Antenne 178 auch die GPS-Daten von der GPS-Vorrichtung 114. Die Handheld-Vorrichtung 102 kann unter Verwendung einer zweiten Antenne 180 mit dem Mobilfunknetz 106 kommunizieren.
In Bezug auf 3 umfasst die Handheld-Vorrichtung 102 ein drahtloses Sendeempfängermodul 200, das GPS-Daten von der GPS-Vorrichtung 114 und/oder Ortungsgerätdaten über eine drahtlose Kommunikationsverbindung von dem Ortungsgerätsteuermodul 150 empfängt. Die Handheld-Vorrichtung 102 kann auch eine drahtgebundene Schnittstelle 202 umfassen. Zum Beispiel kann die drahtgebundene Schnittstelle 202 eine USB-Schnittstelle umfassen. In manchen Ausführungen ist die drahtgebundene Schnittstelle 202 mit einer drahtgebundenen Schnittstelle des Ortungsgerätsteuermoduls 150 und/oder der GPS-Vorrichtung 114 verbunden. Demzufolge empfängt die Handheld-Vorrichtung 102 in manchen Ausführungen GPS-Daten von der GPS-Vorrichtung 114 und Ortungsgerätdaten von dem Ortungsgerätsteuermodul 150 unter Verwendung einer drahtgebundenen Verbindung. Die Handheld-Vorrichtung 102 kann auch am Einsatzort gemessene Daten von anderen Datenquellen über eine drahtlose und/oder drahtgebundene Verbindung empfangen. Zum Beispiel kann die Handheld-Vorrichtung 102 Daten von einer Kamera, einem Laserentfernungsmesser oder einer beliebigen anderen zum Sammeln von Daten am Einsatzort geeigneten drahtlosen oder drahtgebundenen Vorrichtung empfangen.
Ein Verbindungsanwendungsmodul 204 empfängt die Ortungsgerätdaten und/oder die GPS-Daten und speichert die Daten in einem nicht-kurzlebigen physischen Datenspeicher 206 wie einem nichtflüchtigen Speicher, einem magnetischen Speicher und einem optischen Speicher. Zum Beispiel kann der Speicher mindestens einen eines dynamischen Random Access Memory, eines Flashspeichers und eines Festplattenlaufwerks umfassen. Das Verbindungsanwendungsmodul 204 kann die im Datenspeicher 206 gespeicherten Daten unter Verwendung der drahtgebundenen Schnittstelle 202 und/oder einer drahtlosen Verbindung übertragen. Das Verbindungsanwendungsmodul 204 kann unter Verwendung der drahtgebundenen Schnittstelle 202 Daten vom Datenspeicher 206 zu dem Fernmeldesystem 104 übertragen, wenn das Fernmeldesystem 104 eine drahtgebundene Verbindung umfasst. Das Verbindungsanwendungsmodul 204 kann die im Datenspeicher 206 gespeicherten Daten auch unter Verwendung eines zellulären Sendeempfängermoduls 208 zu dem Fernmeldesystem 104 übertragen. Das zelluläre Sendeempfängermodul 208 überträgt Daten zu dem Fernmeldesystem 104 über eine drahtlose Kommunikationsverbindung unter Verwendung der zweiten Antenne 180.
Wie hier verwendet, kann sich der Begriff Modul auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (Application specific integrated circuit; ASCI), eine elektronische Schaltung, einen (gemeinsamen, dedizierten oder Gruppen-)Prozessor und/oder einen (gemeinsamen, dedizierten oder Gruppen-)Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen, beziehen, auf einen Teil davon, oder dies umfassen.
Die Handheld-Vorrichtung 102 kann eine Kamera 210 umfassen. Die Kamera nimmt Standbilder und/oder Videos auf. Die von der Kamera 210 aufgenommenen Standbilder und/oder Videos können hier nachstehend als „Handheld-Bilddaten” bezeichnet werden. Das Verbindungsanwendungsmodul 204 kann die Handheld-Bilddaten im Datenspeicher 206 speichern. Das Verbindungsanwendungsmodul 204 kann einen Zeitstempel im Datenspeicher 206 speichern, der dem entspricht, wann die Handheld-Bilddaten aufgenommen wurden.
Die Handheld-Vorrichtung 102 kann ein GPS-Modul 212 umfassen. Das GPS-Modul 212 kann ähnlich wie das in der GPS-Vorrichtung 114 aufgenommene GPS-Modul 172 arbeiten. Demzufolge erfasst das GPS-Modul 212 GPS-Daten. Von dem GPS-Modul 212 empfangene GPS-Daten können hier nachstehend als „Handheld-GPS-Daten” bezeichnet werden. Während die Offenbarung die Handheld-Vorrichtung 102 derart beschreibt, dass sie GPS-Daten von der am Ortungsgerät 100 angebrachten GPS-Vorrichtung 114 empfängt, kann die Handheld-Vorrichtung 102 in manchen Ausführungen die GPS-Vorrichtung 114 ersetzen. Zum Beispiel kann die Handheld-Vorrichtung 102 anstelle der GPS-Vorrichtung 114 am Adapter 116 angebracht sein und die durch das GPS-Modul 212 erzeugten Handheld-GPS-Daten können anstelle der durch das GPS-Modul 172 erzeugten GPS-Daten verwendet werden. Es ist vorgesehen, dass entweder das Ortungsgerät 100 und/oder die Handheld-Vorrichtung 102 durch Mobilfunk-Informationen (z. B. 4G/WiMAX-Informationen) oder durch ein anderes Positionsermittlungsverfahren GPS-Koordinaten ermitteln kann. In anderen Ausführungen können das GPS-Modul und die Verbindungsanwendung im Gehäuse des Ortungsgeräts integriert sein.
Ein Anwender interagiert mit der Handheld-Vorrichtung 102 durch ein Handheld-Interface 214. Das Handheld-Interface 214 kann eine Tastatur, einen Trackball, ein Scrollrad usw. umfassen. Die Handheld-Vorrichtung 102 kann Sprachaufnahme- und Spracherkennungs-Software umfassen. Demzufolge kann die Handheld-Vorrichtung 102 auch Sprachbefehle empfangen, Sprachaufnahmen speichern und Sprache in Text umwandeln. Das Handheld-Interface 214 umfasst einen Anzeigebildschirm zum Anzeigen von Daten. Zum Beispiel kann es sich bei dem Anzeigebildschirm um ein LCD handeln. Der Anzeigebildschirm kann mindestens eines der von der GPS-Vorrichtung 114 empfangenen GPS-Daten, von dem Ortungsgerätsteuermodul 150 empfangenen Ortungsgerätdaten, von der Kamera 210 empfangenen Handheld-Bilddaten und vom GPS-Modul 212 empfangenen Handheld-GPS-Daten anzeigen.
Ein beispielhaftes Interface 214 ist in Bezug auf 4 weiter beschrieben. Der Anwender steuert und organisiert das Sammeln von Ortungsgerätdaten und/oder GPS-Daten unter Verwendung des Handheld-Interfaces 214. Das Handheld-Interface 214 weist ein Anzeigefeld 214-1 und ein Eingabefeld 214-2 auf. Der Anwender kann die zu sammelnden Daten durch Eingabe eines Kennzeichnungsnamens in ein Feld „Kennzeichnung:” kennzeichnen. Das Feld „Kennzeichnung:” kann einen bestimmten interessanten Ort (z. B. einen Vorgarten), für welchen die Daten zu sammeln sind, angeben. Der Anwender kann durch Eingabe von Informationen in das Feld „Code:” einen einem Typ eines unterirdischen Gegenstandes entsprechenden Farbcode einstellen. Dem unterirdischen Gegenstand 101 entsprechende Daten können mit Standard-Identifizierungsfarben für Versorgungseinrichtungen farbkodiert werden. Der Anwender kann in das Feld „Verdeckungstiefe:” eine Verdeckungstiefe eingeben, die einer zu dem interessanten Ort gehörende Verdeckungstiefe entspricht. Der Anwender kann auch lose Anmerkungen, die zu dem Einsatzgebiet gehören, in das Feld „Anmerkungen:” eingeben. Die losen Anmerkungen können auf Beobachtungen des Anwenders von dem interessanten Ort basieren.
Während des Betriebs wählt der Anwender einen Modus der Datenerfassung durch Auswählen von „Aufzeichnen eines einzelnen Punkts” oder „Starte kontinuierlich”. Die Auswahl „Aufzeichnen eines einzelnen Punkts” speichert einen einzelnen Satz von Ortungsgerätdaten, GPS-Daten, Handheld-GPS-Daten, Handheld-Bilddaten usw. Die Auswahl „Starte kontinuierlich” zeichnet mehrere Sätze von Ortungsgerätdaten, GPS-Daten, Bilddaten usw. im Datenspeicher 206 auf. Die Daten können über eine Zeitdauer (z. B. 30 Sekunden) oder bis der Anwender den Datenerfassungsmodus deaktiviert aufgezeichnet werden. In das Handheld-Interface 214 eingegebene Daten wie eine Kennzeichnung, Anmerkungen, ein Code und eine Verdeckungstiefe können hier nachstehend als „Anwender-Interfacedaten” bezeichnet werden. Die Handheld-Vorrichtung 102 speichert die Anwender-Interfacedaten im Datenspeicher 206. Die Anwender-Interfacedaten können wie hier nachstehend beschrieben mit zugehörigen Ortungsgerätdaten und GPS-Daten, die als Antwort auf die Anwenderauswahl „Aufzeichnen eines einzelnen Punkts” oder „Starte kontinuierlich” erfasst wurden, im Datenspeicher 206 speichern.
Die Handheld-Vorrichtung 102 kann von dem Ortungsgerätsteuermodul 150 und/oder der GPS-Vorrichtung 114 empfangene Daten anzeigen. Zum Beispiel kann die Handheld-Vorrichtung 102 eine aktuelle Zeit, eine aktuelle Höhenlage, eine aktuelle Längenlage und eine aktuelle Breitenlage und ein aktuelles Genauigkeitsmaß dieser anzeigen. Die Handheld-Vorrichtung 102 kann in einem Feld „Letzte Aufzeichnungen:” auch vorher aufgezeichnete Daten anzeigen. Zum Beispiel kann die Handheld-Vorrichtung 102 zusammen mit den vorher aufgezeichneten Daten einen zu den vorher aufgezeichneten Daten gehörigen Zeitpunkt anzeigen.
5 zeigt eine detaillierte Ansicht des Verbindungsanwendungsmoduls 204. Das Verbindungsanwendungsmodul 204 umfasst ein Datenerfassungsmodul 250, das die GPS-Daten und die Ortungsgerätdaten von dem drahtlosen Sendeempfängermodul 200 empfängt. Das Datenerfassungsmodul 250 fordert Ortungsgerätdaten und GPS-Daten von dem Ortungsgerät 100 bzw. der GPS-Vorrichtung 114 an. Die angeforderten Ortungsgerätdaten und GPS-Daten werden im Datenspeicher 206 gespeichert und können auf der Basis des Zeitpunkts, zu welchem die GPS-Daten und die Ortungsgerätdaten empfangen wurden, gelistet werden. Andere mit den Ortungsgerätdaten und den GPS-Daten verbundene Daten können gemäß dem Zeitpunkt, zu welchem die GPS-Daten und die Ortungsgerätdaten empfangen wurden, ebenfalls im Datenspeicher 206 gelistet werden. Andere Daten können Daten von einer Kamera, einem Laserentfernungsmesser oder einer anderen zum Sammeln von Daten am Einsatzort geeigneten drahtlosen oder drahtgebundenen Vorrichtung umfassen.
Das Datenerfassungsmodul 250 erfasst die GPS-Daten und die Ortungsgerätdaten auf der Basis eines Betriebsmodus der Handheld-Vorrichtung 102. Der Anwender wählt den Betriebsmodus der Handheld-Vorrichtung 102 durch Auswählen von „Aufzeichnen eines einzelnen Punkts” oder „Starte kontinuierlich” in dem Handheld-Interface 214. Das Datenerfassungsmodul 250 erfasst als Folge auf eine Auswahl von „Aufzeichnen eines einzelnen Punkts” in der Handheld-Vorrichtung 214 einen Datensatz. Ein Datensatz kann eine einzelne Abfrage der GPS-Daten, einen zu den GPS-Daten gehörenden Zeitpunkt und eine einzelne Abfrage der Ortungsgerätdaten umfassen. Die Anwender-Interfacedaten und von der Kamera 210 aufgenommenen Handheld-Bilddaten können mit dem erfassten Datensatz im Datenspeicher 206 gespeichert werden.
Das Positionsermittlungsmodul 252 ermittelt auf der Basis der GPS-Daten und/oder der Ortungsgerätdaten die Position, an welcher die Daten erfasst wurden. Das Positionsermittlungsmodul 252 ermittelt auf der Basis der GPS-Daten einen zu dem unterirdischen Gegenstand 101 gehörenden anfänglichen Breiten- und Längenwert. Das Positionsermittlungsmodul 252 ermittelt auch zu den empfangenen Ortungsgerätdaten gehörende Breiten- und Längen-Anpassungswerte. Zum Beispiel entsprechen die Breiten- und Längen-Anpassungswerte einem Abstand in Form eines Betrags an Breiten- bzw. Längengraden zwischen dem Ortungsgerät 100 und dem unterirdischen Gegenstand 101. Das Positionsermittlungsmodul 252 passt dann unter Verwendung der Anpassungswerte die anfängliche Breite und Länge ein. Zum Beispiel kann das Positionsermittlungsmodul 252 die anfänglichen Breiten- und Längenwerte durch Addieren oder Subtrahieren der Ortungsgerätdaten von der anfänglichen Breite und Länge anpassen, um eine genauere Position des unterirdischen Gegenstands zu ermitteln. In einem spezifischeren Beispiel kann, wenn die Ortungsgerätdaten anzeigen, dass das Ortungsgerät 100 drei Fuß östlich von dem unterirdischen Gegenstand 101 versetzt war, das Positionsermittlungsmodul 252 ermitteln, dass die GPS-Koordinaten des unterirdischen Gegenstands gleich dem anfänglichen Längenwert minus einer Anpassung von drei Fuß zu dem anfänglichen Längenwert sind.
Ein Genauigkeitsermittlungsmodul 254 ermittelt ein Genauigkeitsmaß zu der durch das Positionsermittlungsmodul 252 ermittelten Position des unterirdischen Gegenstands. Das Genauigkeitsmaß zeigt einen möglichen Positionsfehler zu der mit der durch das Positionsermittlungsmodul 252 ermittelten Breite und Länge an. Die Genauigkeit der gemessenen Daten wird durch die GPS-Vorrichtung 114 dem Genauigkeitsermittlungsmodul zur Verfügung gestellt. Zum Beispiel können die durch die GPS-Vorrichtung 114 ermittelten globalen Koordinaten eine Genauigkeit von 1,5 Fuß aufweisen. Demzufolge beträgt das zu der Position des unterirdischen Gegenstands 101 gehörende Genauigkeitsmaß aufgrund der GPS-Vorrichtung 114 ±1,5 Fuß.
Das Genauigkeitsermittlungsmodul 254 kann auch ein Genauigkeitsmaß für die durch das Ortungsgerät bestimmte Position empfangen. Das Ortungsgerät meldet ein Genauigkeitsmaß auf der Basis der Höhe eines Rauschens, das die von den Sensoren 103 empfangenen Signale aufweisen. Je größer die Höhe des Rauschens ist, die die von dem Ortungsgerät empfangenen Signale aufweisen, desto weniger genau ist die Positionsermittlung für den Gegenstand. Nur als Beispiel kann das Ortungsgerät 100 die Position des unterirdischen Gegenstands 101 innerhalb einer Genauigkeit von ±0,5 Fuß ermitteln.
Das Genauigkeitsermittlungsmodul 254 ermittelt ein zu der Position des unterirdischen Gegenstands 101 gehörendes Gesamtgenauigkeitsmaß. In einer beispielhaften Ausführungsform addiert das Genauigkeitsermittlungsmodul 254 die Genauigkeitsmaße von der GPS-Vorrichtung 114 und die dem Ortungsgerät 100, um die Gesamttoleranz zu bestimmen. Beträgt z. B. die Genauigkeit der GPS-Vorrichtung 114 und die des Ortungsgeräts 100 ±1,5 Fuß bzw. ±0,5 Fuß, kann das Gesamtgenauigkeitsmaß auf ±2 Fuß gesetzt werden. Demgemäß kann die Position des unterirdischen Gegenstandes 101 durch Breiten- und Längenkoordinaten, die durch Ortungsgerätdaten angepasst wurden, innerhalb eines Fehlerintervalls von ±2 Fuß beschrieben werden. Dieses Genauigkeitsmaß kann dem Anwender gemeldet werden.
Das Genauigkeitsermittlungsmodul 254 kann die globalen Koordinaten für den Gegenstand und/oder das Genauigkeitsmaß auf der Basis der räumlichen Orientierung des Ortungsgeräts weiter anpassen. Zum Beispiel kann das Genauigkeitsermittlungsmodul 254 einen Winkel empfangen, in welchem das Ortungsgerät von einer aufrechten Stellung weggeneigt ist, wie von dem Beschleunigungsmesser ermittelt. In dem Fall, in welchem die GPS-Vorrichtung 114 am Ortungsgerät in einer bekannten Entfernung vom Boden befestigt ist, kann bei Neigung des Ortungsgerätes der Abstand berechnet werden, um welchen die GPS-Vorrichtung versetzt ist (z. B. Versetzungsabstand = bekannte Länge·Tangens des Neigungswinkels). Andere Mittel zum Ermitteln des Versetzungsabstandes können ebenfalls verwendet werden. Bei bekanntem Versetzungsabstand kann das Genauigkeitsermittlungsmodul 254 das Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten weiter anpassen. Der Versetzungsabstand könnte auch zum Korrigieren der Positionsbestimmung (d. h. der GPS-Koordinaten) des Gegenstandes verwendet werden.
Im besten Fall, wenn die GPS-Vorrichtung 114 und das Ortungsgerät 100 Daten mit einer minimalen Höhe an Rauschen erfassen und der Beschleunigungsmesser 160 anzeigt, dass das Ortungsgerät 100 sich in aufrechter Stellung befindet, wird ein hoher Genauigkeitsbetrag erzielt. Zum Beispiel kann die GPS-Vorrichtung 114 eine Messtoleranz von ±1,25 Fuß aufweisen und der mit dem Ortungsgerät 100 verbundene Messfehler vernachlässigbar sein. In diesem Fall kann das Genauigkeitsermittlungsmodul 254 ermitteln, dass die Messung für die Position des unterirdischen Gegenstandes 101 mit einer Toleranz von ±1,25 Fuß verbunden ist.
Im schlechtesten Fall, wenn die GPS-Vorrichtung 114 und das Ortungsgerät 100 Daten mit beträchtlichem Rauschen erfassen und der Beschleunigungsmesser 160 anzeigt, dass das Ortungsgerät 100 geneigt ist, so dass sich die GPS-Vorrichtung 114 nicht über dem unterirdischen Gegenstand 101 befindet, wird ein geringerer Genauigkeitsbetrag erzielt. Während der beste und der schlechteste Fall präsentiert wurden, kann eintreten, dass Messgenauigkeiten je nach Schwankungen in der Höhe eines Rauschens, das von der GPS-Vorrichtung 114 und/oder dem Ortungsgerät 100 empfangen wurde, und je nach dem Neigungsbetrag, der durch den Beschleunigungsmesser 160 gemessen wurde, innerhalb eines Bereichs der maximalen und minimalen Genauigkeit fallen.
Die Genauigkeit der durch das Ortungsgerät 100, die GPS-Vorrichtung 114 und den Beschleunigungsmesser 160 durchgeführten Messungen, beeinflusst ein zu der gemessenen Position des unterirdischen Gegenstandes 101 gehörendes Genauigkeitsmaß. Anders ausgedrückt, kann der unterirdische Gegenstand 101 als eine diskrete Position beschrieben werden, die eine Messgenauigkeit (z. B. ±2 Fuß von der diskreten Position) aufweist. Das Genauigkeitsmaß kann zu einer einzelnen Positionsmessung oder einer Reihe von Messungen für die Position des unterirdischen Gegenstandes gehören.
Eine als akzeptabel erachtete Toleranz für die Messung kann abhängig von dem Einsatztyp, für welchen das Ortungsgerät 100 verwendet wird, variieren. Zum Beispiel können lockere Toleranzen (z. B. ±5 Fuß) für Einsätze akzeptabel sein, die keine präzisen Koordinaten zum Graben (z. B. Graben um eine CATV-Leitung) erfordern, während engere Toleranzen (z. B. ±1 Fuß) für präzisere Grabungen (z. B. Graben um eine Gasleitung) bevorzugt sein können. In einer Ausführungsform kann die akzeptable Toleranz unter Verwendung des Handheld-Interfaces 214 durch den Anwender eingegeben werden. In anderen Ausführungsformen wählt der Anwender den zu erfassenden Gegenstandtyp aus, und eine zu dem ausgewählten Gegenstandtyp gehörende akzeptable Toleranz wird von dem Genauigkeitsermittlungsmodul 254 verwendet. Andere Techniken zum Spezifizieren der akzeptablen Toleranz können verwendet werden.
Der Anwender wird benachrichtigt, wenn das Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten außerhalb der akzeptablen Toleranz zum Melden der Position des unterirdischen Gegenstandes liegt. Der Anwender kann je nach dem, ob die aktuelle Messung akzeptabel oder inakzeptabel ist, in verschiedener Weise benachrichtigt werden. Zum Beispiel kann der Anwender mit einem Ton (z. B. einem Alarm) unter Verwendung des AUI 112 benachrichtigt werden, wenn die Messung außerhalb des akzeptablen Toleranzbereichs liegt. In einem anderen Beispiel wird eine Markierung der Position des unterirdischen Gegenstandes auf einem Lageplan platziert und eine visuelle Eigenschaft der Markierung geändert (z. B. Blinken oder Farbänderung), wenn das Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten eine Toleranz zum Melden der Position des unterirdischen Gegenstandes übersteigt. Zusätzlich kann die Handheld-Vorrichtung 102 das Sammeln von Daten und/oder Aufzeichnen von Daten im Datenspeicher stoppen, wenn die aktuelle Messung der Position des unterirdischen Gegenstandes 101 außerhalb des akzeptablen Toleranzbereichs liegt.
Ein Speichermodul 256 sammelt Daten von mindestens einem des Datenerfassungsmoduls 250, des Positionsermittlungsmoduls 252, des Genauigkeitsermittlungsmoduls 254, das Handheld-Interface 214, der Kamera 210 und des GPS-Moduls 212. Die gesammelten Daten können hier nachstehend als „Datensatz” bezeichnet werden. Das Speichermodul 256 speichert die Datensätze im Datenspeicher 206. Das Speichermodul 256 kann einen einzelnen Datensatz im Datenspeicher 206 speichern, wenn der Anwender „Aufzeichnen eines einzelnen Punkts” in dem Handheld-Interface 214 auswählt. Das Speichermodul 256 kann kontinuierlich Datensätze im Datenspeicher 206 speichern, wenn der Anwender „Starte kontinuierlich” in dem Handheld-Interface 214 auswählt. Anders ausgedrückt, kann das Speichermodul 256 zu jeder Datenerfassung durch das Datenerfassungsmodul 250 einen zugehörigen Datensatz im Datenspeicher 206 speichern. Das Speichermodul 256 kann Datensätze im Datenspeicher 206 speichern, sodass die Datensätze auf der Basis des Zeitpunkts, zu welchem der Datensatz gespeichert wurde, abgefragt werden können.
Das Speichermodul 256 speichert das zu jedem Datensatz gehörende Genauigkeitsmaß. Das Speichermodul kann auch einen binären Indikator dafür speichern, ob das Genauigkeitsmaß in den akzeptablen Toleranzbereich fällt (d. h. 0 = außerhalb der Toleranz; 1 = innerhalb der Toleranz).
Ein Datenabfragemodul 258 fragt Datensätze vom Datenspeicher auf der Basis einer Anforderung eines Anwenders ab. Das Datenabfragemodul 258 kann die Datensätze zu dem Mobilfunk-Sendeempfängermodul 208 übertragen, um die Datensätze zu dem Fernmeldesystem 104 zu übertragen. In manchen Ausführungen leitet die Handheld-Vorrichtung 102 die Daten unter Verwendung des Mobilfunknetzes 106 und/oder einer anderen drahtlosen Verbindung zu dem Fernmeldesystem 104. Wird eine Verbindung unter Verwendung des Mobilfunknetzes 106 und/oder einer anderen drahtlosen Verbindung unterbrochen, kann die Handheld-Vorrichtung 102 den Anwender benachrichtigen, die Daten für eine künftige Übertragung zwischenspeichern und versuchen, die Verbindung erneut aufzubauen. Die Handheld-Vorrichtung 102 sendet die zwischengespeicherten Daten, wenn die Verbindung erneut aufgebaut ist.
Zum Anzeigen der Daten auf dem Handheld-Interface 214 kann das Datenabfragemodul 258 die Datensätze zu dem Kartierungsmodul 260 übertragen. Das Kartierungsmodul 260 zeichnet eine Markierung der Position des unterirdischen Gegenstandes auf einem Lageplan unter Verwendung der globalen Koordinaten für den unterirdischen Gegenstand ein.
6 zeigt einen beispielhaften Lageplan auf der Basis von während einem kontinuierlichen Datenaufnahmebetrieb gespeicherten Datensätzen. Der Lageplan in 6 zeigt eine Luftaufnahme eines Hauses auf einem entsprechenden Stück Land. Der in 6 dargestellte beispielhafte Lageplan kann auf der Zugangsvorrichtung 108 und/oder einer Anzeige des Handheld-Interfaces 214 durch Einblenden der Datensätze auf einem Lageplan erzeugt werden. Drei Spurenlinien (1–3) zeigen unterirdische Gegenstände an. Nur als Beispiel können die Spurenlinien 1 und 2 unterirdische Stromleitungen anzeigen, während Spurlinie 3 eine unterirdische Wasserleitung anzeigt. Jede der Spurlinien 1–3 kann mit einem Farbcode versehen sein, um die dargestellte Leitung zu kennzeichnen.
Das Muster der Spurenlinien kann auch die Genauigkeit der damit verbundenen Messung anzeigen. Zum Beispiel kann eine durchgehende Spurenlinie anzeigen, dass die Genauigkeit der Messung innerhalb eines akzeptablen Toleranzbereichs lag. Eine gestrichelte Spurenlinie kann anzeigen, dass die Genauigkeit der entsprechenden Messung außerhalb des akzeptablen Toleranzbereichs lag. Zum Beispiel umfasst Spurenlinie 2 einen gestrichelten Abschnitt, der anzeigt, dass die Messung eine Genauigkeit aufweist, die außerhalb einer akzeptablen Toleranz liegt. Alternativ dazu kann die Genauigkeit der Messung in Bezug auf die Toleranz durch die Dicke der Linie, die Farbe der Linie oder irgendeiner anderen zu der Linie gehörenden visuellen Eigenschaft angezeigt werden.
Der Lageplan von 6 zeigt auch zwei diskrete Datenpunkte A und B. Die Datenpunkte A und B können zu interessanten Orten gehören, die von dem Anwender, der die Messung durchgeführt hat, notiert wurden. Zum Beispiel kann A einen Stromversorgungskasten anzeigen, während B eine Ecke des Hauses markieren kann. Andere interessante Orte können Reinigungsöffnungen, Feuerhydranten, Schächte oder andere über dem Boden sichtbare Gegenstände umfassen. Der die Messung durchführende Anwender kann Bemerkungen (z. B. eingetippt oder durch Sprachaufzeichnung) in das Handheld-Interface 214 eingeben, die eine Bedeutung der Punkte A und B zur künftigen Bezugnahme anzeigt. Die mit den Punkten A und B verbundenen Bemerkungen können durch künftige Anwender abgefragt werden.
Nach dem Fund eines interessanten Orts am Einsatzort kann der Anwender mit der Ermittlung von Positionen von verborgenen Gegenständen am Einsatzort fortfahren. Positionsdaten für jegliche erfasste Gegenstände können in Bezug auf den interessanten Ort ausgegeben werden. Die Position des interessanten Orts kann auch zum präziseren Einzeichnen der erfassten Gegenstände in einen Lageplan verwendet werden.
Angenommen, der Anwender hat unter Verwendung des Ortungsgeräts 100 eine erdverlegte Versorgungseinrichtung am Einsatzort lokalisiert, dann kann der Anwender über der erdverlegten Versorgungseinrichtung stehen und versuchen, ein reines Signal unter Verwendung des Ortungsgeräts 100 auf der Basis von visuellen Informationen auf dem Anwender-Interface 152 des Ortungsgeräts zu erhalten. Der Anwender kann dann „Aufzeichnen eines einzelnen Punkts” auswählen, um einen einzelnen Datensatz aufzuzeichnen, der die Position der erdverlegten Versorgungseinrichtung beschreibt. Wählt der Anwender „Aufzeichnen eines einzelnen Punkts” aus, fordert die Handheld-Vorrichtung 102 die Ortungsgerätdaten vom Ortungsgerät 100, die GPS-Daten von der GPS-Vorrichtung 114 und jegliche andere Daten von mit der Handheld-Vorrichtung 102 verbundenen Vorrichtungen (z. B. einer Kamera) an. Die Handheld-Vorrichtung 102 erfasst die GPS-Daten, die Ortungsgerätdaten und jegliche andere Daten und ermittelt dann eine zu den Daten gehörende Toleranz. Die Handheld-Vorrichtung 102 ermittelt dann eine GPS-Koordinate der erdverlegten Versorgungseinrichtung auf der Basis der Ortungsgerätdaten, der GPS-Daten und das Genauigkeitsmaß zu den Daten. Die Handheld-Vorrichtung 102 speichert dann die GPS-Koordinate und das zugehörige Genauigkeitsmaß im Datenspeicher 206 zusammen mit dem Zeitpunkt, zu welchem die GPS-Daten erfasst wurden.
In manchen Ausführungen kann der Anwender das Aufzeichnen der GPS-Koordinaten unter alleiniger Verwendung des GPS-Moduls 212 der Handheld-Vorrichtung 102 wählen. Zum Beispiel kann der Anwender unter Verwendung der Kamera 210 ein Foto des interessanten Orts aufnehmen, und das Verbindungsanwendungsmodul 204 kann dann die Handheld-Bilddaten von der Kamera 210, die zugehörigen GPS-Koordinaten und ein Genauigkeitsmaß zu der Messung des GPS-Moduls 212 im Datenspeicher 206 speichern. Das Foto, die entsprechenden GPS-Koordinaten und das Genauigkeitsmaß können dann in eine Meldung aufgenommen werden, die weitere, die Position des interessanten Orts betreffende Daten umfasst.
Alternativ dazu kann der Anwender „Starte kontinuierlich” auswählen, um mehrere Datensätze aufzuzeichnen, die die Position der erdverlegten Versorgungseinrichtung beschreiben. Wählt der Anwender „Starte kontinuierlich” aus, fordert die Handheld-Vorrichtung 102 die Ortungsgerätdaten vom Ortungsgerät 100, die GPS-Daten von der GPS-Vorrichtung 114 und jegliche andere Daten von mit der Handheld-Vorrichtung 102 verbundenen Vorrichtungen (z. B. einer Kamera) kontinuierlich (z. B. mit einer vorbestimmten Abfragerate) an. Demgemäß speichert die Handheld-Vorrichtung 102 kontinuierlich GPS-Koordinaten und zugehörige Genauigkeitsmaße im Datenspeicher 206 zusammen mit den Zeitpunkten, zu welchen die GPS-Daten erfasst wurden.
Der Anwender kann die erdverlegte Versorgungseinrichtung auf der Basis der auf dem Handheld-Interface angezeigten Rückmeldung von der GPS-Vorrichtung 114 und dem Ortungsgerät 100 verfolgen. Der Anwender kann die erdverlegte Versorgungseinrichtung auch auf der Basis der Rückmeldung von dem Interface 152 des Ortungsgeräts verfolgen. Zum Beispiel kann der Anwender das Interface 152 des Ortungsgeräts beobachten, um zu versuchen, eine Genauigkeit des Ortungsgeräts 100 zu maximieren, indem er direkt über der erdverlegten Versorgungseinrichtung steht. Zusätzlich kann der Anwender die Genauigkeit zu aktuellen Messungen in Echtzeit auf dem Handheld-Interface 214 betrachten, um festzustellen, ob die aufgezeichneten Messungen innerhalb einer akzeptablen Toleranz liegen. Der Anwender deaktiviert den Modus „Starte kontinuierlich”, wenn der Anwender die Datenerfassung beendet hat. Der Anwender kann dann unter Verwendung einer Kartierungsanwendung die Daten auf dem Handheld-Interface 214 betrachten. Der Anwender kann auch die Daten zu dem Fernmeldesystem 104 übertragen, damit die Zugangsvorrichtung 108 die Daten zum Erzeugen einer Meldung abfragen kann. Zum Beispiel zeigt die Meldung, die auf der Basis der am Einsatzort erfassten Daten erzeugt wurde, die Position von verschiedenen interessanten Orten, unterirdische Gegenstände und zugehörige Messtoleranzen an.
In Bezug nun auf 7 beginnt ein Verfahren zum Ermitteln einer Position eines unterirdischen Gegenstandes und zum Anzeigen der Position auf einem Lageplan bei 300. Bei 300 erfasst ein Anwender den unterirdischen Gegenstand 101. Bei 302 gibt der Anwender Anwender-Interfacedaten in das Handheld-Interface 214 ein. Bei 304 initiiert der Anwender das Aufzeichnen von Daten, z. B. durch Auswählen von „Starte kontinuierlich” auf dem Handheld-Interface 214.
Bei 306 ermittelt das Positionsermittlungsmodul 252 eine anfängliche Position des unterirdischen Gegenstandes 101 auf der Basis von GPS-Daten. Bei 308 passt das Positionsermittlungsmodul 252 die anfängliche Position unter Verwendung von Ortungsgerätdaten an. Bei 310 ermittelt das Genauigkeitsermittlungsmodul 254 eine Genauigkeit zu den GPS-Daten. Bei 312 ermittelt das Genauigkeitsermittlungsmodul 254 eine Genauigkeit zu den Ortungsgerätdaten. Bei 314 ermittelt das Genauigkeitsermittlungsmodul 254 eine räumliche Orientierung des Ortungsgeräts unter Verwendung von Daten von dem Beschleunigungsmesser. Bei 316 speichert das Speichermodul 256 im Datenspeicher 206 einen Datensatz, der Ortungsgerätdaten, GPS-Daten, Genauigkeitsdaten, Anwender-Interfacedaten und einen der Ermittlung der Position des unterirdischen Gegenstands 101 entsprechenden Zeitpunkt umfasst.
Bei 318 ermittelt das Datenerfassungsmodul 250, ob das Aufzeichnen von Datensätzen gestoppt wird, z. B. abhängig davon, ob der Anwender „Starte kontinuierlich” auf dem Handheld-Interface 214 abgewählt hat. Falls unzutreffend, wird das Verfahren bei 306 fortgesetzt. Falls zutreffend, wird das Verfahren bei 320 fortgesetzt. Bei 320 blendet die Zugangsvorrichtung 108 als Antwort auf einen Befehl von dem Anwender die gespeicherten Datensätze auf einem Lageplan ein, der die Position des unterirdischen Gegenstandes 101 und eine Toleranz zu der Position anzeigt.
Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielfalt von Ausgestaltungen ausgeführt werden. Während diese Offenbarung bestimmte Beispiele enthält, sollte daher der tatsächliche Umfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt sein, da andere Modifikationen durch Studieren der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche ersichtlich werden. Zum Zwecke der Klarheit werden in den Zeichnungen zum Bezeichnen von ähnlichen Elementen dieselben Bezugsnummern verwendet. Wie hier verwendet, sollte der Ausdruck mindestens eines von A, B und C derart ausgelegt werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht-ausschließenden logischen ODER bedeutet. Es sollte klar sein, dass Schritte in einem Verfahren in unterschiedlicher Reihenfolge ohne Abändern der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 7518374 [0018, 0026]

Claims

System zum Melden einer durch eine tragbare Ortungsgerätvorrichtung erfassten Position eines unterirdischen Gegenstandes mit: einer tragbaren Ortungsgerätvorrichtung, die die Position eines Gegenstandes unter Verwendung von ausgesandten elektromagnetischen Feldern erfasst und die Position des Gegenstandes zusammen mit einem Genauigkeitsmaß für die Position meldet; einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS), das relativ zum Ortungsgerät befestigt ist und so bedienbar ist, dass es globale Koordinaten für das Ortungsgerät zusammen mit einem Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten meldet; und einer Verbindungsanwendung, die dazu eingerichtet ist, die Position des Gegenstandes von dem Ortungsgerät und die globalen Koordinaten für das Ortungsgerät zu empfangen und die globalen Koordinaten für das Ortungsgerät unter Verwendung der durch das Ortungsgerät gemeldeten Position des unterirdischen Gegenstandes zum Bestimmen der globalen Koordinaten der Position des unterirdischen Gegenstandes anzupassen, wobei die Verbindungsanwendung außerdem dazu eingerichtet ist, ein Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten der Position des unterirdischen Gegenstandes unter Verwendung des Genauigkeitsmaßes für die Position und des Genauigkeitsmaßes für die globalen Koordinaten des Ortungsgeräts zu ermitteln.
System nach Anspruch 1, wobei die Verbindungsanwendung in einer Handheld-Rechenvorrichtung vorliegt, wobei die Handheld-Rechenvorrichtung eine drahtlose Sendeempfängervorrichtung aufweist, die über eine drahtlose Kommunikationsverbindung in Datenkommunikation mit dem Ortungsgerät steht.
System nach Anspruch 2, wobei die Verbindungsanwendung die globalen Koordinaten der Position des unterirdischen Gegenstandes zusammen mit dem Genauigkeitsmaß in einem Datenspeicher der Handheld-Rechenvorrichtung aufzeichnet und das Aufzeichnen der globalen Koordinaten unterbricht, wenn das Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten eine Toleranz für das Melden der Position des unterirdischen Gegenstandes übersteigt.
System nach Anspruch 2, wobei die Verbindungsanwendung eine Markierung für die Position des unterirdischen Gegenstandes auf einem Lageplan unter Verwendung der globalen Koordinaten für den unterirdischen Gegenstand einzeichnet und den Lageplan auf einer Anzeige der Handheld-Rechenvorrichtung anzeigt.
System nach Anspruch 2, wobei die Verbindungsanwendung eine Ausgabe eines akustischen Hinweises durch die Handheld-Rechenvorrichtung auslöst, wenn das Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten eine Toleranz für das Melden der Position des unterirdischen Gegenstandes übersteigt.
System nach Anspruch 1, wobei außerdem ein in einem Gehäuse des Ortungsgeräts integrierter Beschleunigungsmesser vorhanden ist, wobei die Verbindungsanwendung eine räumliche Orientierung des Ortungsgeräts aus von dem Beschleunigungsmesser empfangenen Messdaten ermittelt und das Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten unter Verwendung der räumlichen Orientierung des Ortungsgeräts anpasst.
System nach Anspruch 1, wobei das GPS in einem Gehäuse des Ortungsgeräts integriert ist.
System nach Anspruch 1, wobei das GPS in der Handheld-Rechenvorrichtung angeordnet ist, sodass die Handheld-Rechenvorrichtung lösbar mit dem Ortungsgerät verbunden ist.
System nach Anspruch 1, wobei das GPS und die Verbindungsanwendung in einem Gehäuse des Ortungsgeräts angeordnet sind.
System nach Anspruch 9, wobei die Verbindungsanwendung eine Markierung der Position des unterirdischen Gegenstandes auf einem Lageplan unter Verwendung der globalen Koordinaten für den unterirdischen Gegenstand einzeichnet und den Lageplan auf einer Anzeige des Ortungsgeräts anzeigt.
System nach Anspruch 9, wobei die Verbindungsanwendung eine Ausgabe eines akustischen Hinweises durch das Ortungsgerät auslöst, wenn das Genauigkeitsmaß für die globalen Koordinaten eine Toleranz für das Melden der Position des unterirdischen Gegenstandes übersteigt.