JP2003028947A - 位置測定装置 - Google Patents
位置測定装置Info
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- JP2003028947A JP2003028947A JP2001214951A JP2001214951A JP2003028947A JP 2003028947 A JP2003028947 A JP 2003028947A JP 2001214951 A JP2001214951 A JP 2001214951A JP 2001214951 A JP2001214951 A JP 2001214951A JP 2003028947 A JP2003028947 A JP 2003028947A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、棒状部材に慣性センサ部及びＧＰ
Ｓアンテナ等を取付け、人が入れない場所でも棒状部材
を差し込むだけで位置データを得ることを目的とする。 【解決手段】 本発明による位置測定装置は、棒状部材
(1)にＧＰＳアンテナ(1e)、慣性センサ部(1b)及び握り
部(1c)を有し、先端部(1a)が置かれた位置(50)の位置デ
ータが演算回路部(5)に取り込まれて位置(50)が演算さ
れる構成である。
Ｓアンテナ等を取付け、人が入れない場所でも棒状部材
を差し込むだけで位置データを得ることを目的とする。 【解決手段】 本発明による位置測定装置は、棒状部材
(1)にＧＰＳアンテナ(1e)、慣性センサ部(1b)及び握り
部(1c)を有し、先端部(1a)が置かれた位置(50)の位置デ
ータが演算回路部(5)に取り込まれて位置(50)が演算さ
れる構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、位置測定装置に関
し、特に、ＧＰＳアンテナ及び慣性センサ部を少なくと
も有する棒状部材を用い、測定すべき位置に測定者が入
り込むことなく、また、入り込めないような位置でも、
当該位置を正確に測定するための新規な改良に関する。
し、特に、ＧＰＳアンテナ及び慣性センサ部を少なくと
も有する棒状部材を用い、測定すべき位置に測定者が入
り込むことなく、また、入り込めないような位置でも、
当該位置を正確に測定するための新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の位置測定
装置としては、ＧＰＳ位置測定装置、光学的測定装置及
び巻尺等が用いられていた。
装置としては、ＧＰＳ位置測定装置、光学的測定装置及
び巻尺等が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の位置測定装置
は、以上のように実施されていたため、次のような課題
が存在していた。すなわち、前述の従来構成の位置測定
装置の場合、測定すべき位置に人が入れ、かつ、直接位
置測定装置をその位置に搬入して測定できるような場所
であれば問題はないが、人がその位置まで入れない場
合、人が入るとまずい場合、位置測定装置を直接その位
置に設置不可の場合には、その当該位置が正確には測定
できないと云う課題が存在していた。
は、以上のように実施されていたため、次のような課題
が存在していた。すなわち、前述の従来構成の位置測定
装置の場合、測定すべき位置に人が入れ、かつ、直接位
置測定装置をその位置に搬入して測定できるような場所
であれば問題はないが、人がその位置まで入れない場
合、人が入るとまずい場合、位置測定装置を直接その位
置に設置不可の場合には、その当該位置が正確には測定
できないと云う課題が存在していた。
【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、ＧＰＳアンテナ及び慣性セ
ンサ部を少なくとも有する棒状部材を用い、測定すべき
位置に測定者が入り込むことなく、また、入り込めない
ような位置でも、当該位置を正確に測定するようにした
位置測定装置を提供することを目的とする。
めになされたもので、特に、ＧＰＳアンテナ及び慣性セ
ンサ部を少なくとも有する棒状部材を用い、測定すべき
位置に測定者が入り込むことなく、また、入り込めない
ような位置でも、当該位置を正確に測定するようにした
位置測定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による位置測定装
置は、長手棒状をなす棒状部材に、ＧＰＳアンテナ、慣
性センサ部及び握り部を少なくとも有し、前記棒状部材
の先端部が置かれた位置の前記ＧＰＳアンテナ及び慣性
センサ部からの位置データが演算回路部に取り込まれ
て、前記位置が前記演算回路部にて演算されるようにし
た構成であり、また、前記演算回路部は、前記棒状部材
に設けられ、前記ＧＰＳアンテナは前記棒状部材の頂部
に設けられている構成であり、また、前記慣性センサ部
は、ジャイロと加速度計とからなる構成であり、また、
前記棒状部材には、イベントスイッチが設けられ、この
イベントスイッチのオン信号が前記演算回路部に入力さ
れることにより、前記イベントスイッチを押した時の時
刻が出力されるようにした構成である。
置は、長手棒状をなす棒状部材に、ＧＰＳアンテナ、慣
性センサ部及び握り部を少なくとも有し、前記棒状部材
の先端部が置かれた位置の前記ＧＰＳアンテナ及び慣性
センサ部からの位置データが演算回路部に取り込まれ
て、前記位置が前記演算回路部にて演算されるようにし
た構成であり、また、前記演算回路部は、前記棒状部材
に設けられ、前記ＧＰＳアンテナは前記棒状部材の頂部
に設けられている構成であり、また、前記慣性センサ部
は、ジャイロと加速度計とからなる構成であり、また、
前記棒状部材には、イベントスイッチが設けられ、この
イベントスイッチのオン信号が前記演算回路部に入力さ
れることにより、前記イベントスイッチを押した時の時
刻が出力されるようにした構成である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による位
置測定装置の好適な実施の形態について説明する。図１
において、符号１で示されるものは、長手棒状をなす棒
状部材であり、この棒状部材１は、先端側のテーパ状を
なす先端部１ａ、図３に示されるような３軸のジャイロ
１０、３軸の加速度計１１及びセンサエレクトロニクス
部１２からなる慣性センサ部１ｂ、握り部１ｃ、この握
り部１ｃに設けられた押ボタンスイッチ１ｄ、及びこの
握り部１ｃの上部に設けられ複数のＧＰＳ衛星２０を受
信するＧＰＳアンテナ１ｅで構成されている。
置測定装置の好適な実施の形態について説明する。図１
において、符号１で示されるものは、長手棒状をなす棒
状部材であり、この棒状部材１は、先端側のテーパ状を
なす先端部１ａ、図３に示されるような３軸のジャイロ
１０、３軸の加速度計１１及びセンサエレクトロニクス
部１２からなる慣性センサ部１ｂ、握り部１ｃ、この握
り部１ｃに設けられた押ボタンスイッチ１ｄ、及びこの
握り部１ｃの上部に設けられ複数のＧＰＳ衛星２０を受
信するＧＰＳアンテナ１ｅで構成されている。
【０００７】前記ＧＰＳアンテナ１ｅから導出されたケ
ーブル２は、測定者３が背中に取付けている背おい部４
内の演算回路部５に接続されている。尚、この演算回路
部５は背中以外に棒状部材１に設けることも、他の場所
に置くこともできる。
ーブル２は、測定者３が背中に取付けている背おい部４
内の演算回路部５に接続されている。尚、この演算回路
部５は背中以外に棒状部材１に設けることも、他の場所
に置くこともできる。
【０００８】前述の慣性センサ部１ｂ、押ボタンスイッ
チ１ｄ、ＧＰＳアンテナ１ｅ及び演算回路部５は、図２
で示されるように構成されている。すなわち、前記ＧＰ
Ｓアンテナ１ｅで受信された受信信号はＧＰＳ受信機３
０で受信され、このＧＰＳ受信機３０から得られた位置
データであるＧＰＳ位置信号Ｐ’（ｘ’、ｙ’、ｚ’）
は演算回路部５に入力されている。
チ１ｄ、ＧＰＳアンテナ１ｅ及び演算回路部５は、図２
で示されるように構成されている。すなわち、前記ＧＰ
Ｓアンテナ１ｅで受信された受信信号はＧＰＳ受信機３
０で受信され、このＧＰＳ受信機３０から得られた位置
データであるＧＰＳ位置信号Ｐ’（ｘ’、ｙ’、ｚ’）
は演算回路部５に入力されている。
【０００９】前記押ボタンスイッチ１ｄは、イベントス
イッチ１ｄａ及びψリセットスイッチ１ｄｂとから構成
され、イベントスイッチ１ｄａを押すと、その時の時刻
のデータが周知のストラップダウン演算回路３１で生成
されるように構成されている。前記慣性センサ部１ｂか
らのジャイロ１０及び加速度計１１からの信号は、周知
の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換等を含む）であるセンサエ
レクトロニクス部１２によってデジタル信号化されて位
置データ用である角速度１２ａ及び加速度１２ｂがスト
ラップダウン演算回路３１に入力されている。この角速
度１２ａ及び加速度１２ｂによりストラップダウン演算
回路３１で演算して得られ、図４で示される前記先端部
１ａが水平面となす第１角度θ及び前記先端部１ａの水
平面への投影がＸ軸となす第２角度ψは、前記演算回路
５に入力されている。
イッチ１ｄａ及びψリセットスイッチ１ｄｂとから構成
され、イベントスイッチ１ｄａを押すと、その時の時刻
のデータが周知のストラップダウン演算回路３１で生成
されるように構成されている。前記慣性センサ部１ｂか
らのジャイロ１０及び加速度計１１からの信号は、周知
の信号処理回路（Ａ／Ｄ変換等を含む）であるセンサエ
レクトロニクス部１２によってデジタル信号化されて位
置データ用である角速度１２ａ及び加速度１２ｂがスト
ラップダウン演算回路３１に入力されている。この角速
度１２ａ及び加速度１２ｂによりストラップダウン演算
回路３１で演算して得られ、図４で示される前記先端部
１ａが水平面となす第１角度θ及び前記先端部１ａの水
平面への投影がＸ軸となす第２角度ψは、前記演算回路
５に入力されている。
【００１０】前述のＧＰＳ受信機３０、慣性センサ部１
ｂ、センサエレクトロニクス部１２、ストラップダウン
演算回路３１及び演算回路部５には、１２Ｖ電源３５を
受けて＋１５Ｖ、−１５Ｖ、＋５Ｖの出力電圧３６を出
力するＤＣ／ＤＣコンバータ３７からの出力電圧３６が
供給されて駆動するように構成されている。
ｂ、センサエレクトロニクス部１２、ストラップダウン
演算回路３１及び演算回路部５には、１２Ｖ電源３５を
受けて＋１５Ｖ、−１５Ｖ、＋５Ｖの出力電圧３６を出
力するＤＣ／ＤＣコンバータ３７からの出力電圧３６が
供給されて駆動するように構成されている。
【００１１】次に、動作について述べる。まず、図１で
示されるように、棒状部材１を手で握った測定者３が、
例えば、入り込むことができない遺跡の遺構（測定すべ
き位置）５０の位置を測定する場合、測定者３はこの遺
構５０の外側位置から棒状部材１を差し入れ、その先端
部１ａを遺構５０内に位置させて図示しない電源をオン
とすると、ＧＰＳ受信機３０からのＧＰＳ位置信号Ｐ’
（ｘ’、ｙ’、ｚ’）及び第１角度θ及び第２角度ψが
演算回路部５に入力されて、次の（１）式による演算処
理が行われる。 ｘ＝ｘ’−ｌｃｏｓθ・ｃｏｓψ ｙ＝ｙ’−ｌｃｏｓθ・ｃｏｓψ ｚ＝ｚ’−ｌｓｉｎθ 但し、（ｘ’、ｙ’、ｚ’）はＧＰＳ位置信号、ｌはＧ
ＰＳアンテナ１ｅと先端部１ａ間の距離、θは先端部１
ａが水平面となす角度、ψは先端部１ａの水平面への投
影がｘ軸となす角度である。
示されるように、棒状部材１を手で握った測定者３が、
例えば、入り込むことができない遺跡の遺構（測定すべ
き位置）５０の位置を測定する場合、測定者３はこの遺
構５０の外側位置から棒状部材１を差し入れ、その先端
部１ａを遺構５０内に位置させて図示しない電源をオン
とすると、ＧＰＳ受信機３０からのＧＰＳ位置信号Ｐ’
（ｘ’、ｙ’、ｚ’）及び第１角度θ及び第２角度ψが
演算回路部５に入力されて、次の（１）式による演算処
理が行われる。 ｘ＝ｘ’−ｌｃｏｓθ・ｃｏｓψ ｙ＝ｙ’−ｌｃｏｓθ・ｃｏｓψ ｚ＝ｚ’−ｌｓｉｎθ 但し、（ｘ’、ｙ’、ｚ’）はＧＰＳ位置信号、ｌはＧ
ＰＳアンテナ１ｅと先端部１ａ間の距離、θは先端部１
ａが水平面となす角度、ψは先端部１ａの水平面への投
影がｘ軸となす角度である。
【００１２】前述の演算回路部５では、ＧＰＳ位置信号
Ｐ’（ｘ’、ｙ’、ｚ’）、第１角度θ及び第２角度ψ
に基づいて演算処理を前述の（１）式によって行うこと
により、前記先端部１ａの位置すなわち遺構５０の位置
信号Ｐ（ｘ、ｙ、ｚ）が得られる。この場合、イベント
スイッチ１ｄａを押すと、その時の時刻情報である時刻
ｔが先端部１ａの位置Ｐ（ｘ、ｙ、ｚ）と同時に出力さ
れる。
Ｐ’（ｘ’、ｙ’、ｚ’）、第１角度θ及び第２角度ψ
に基づいて演算処理を前述の（１）式によって行うこと
により、前記先端部１ａの位置すなわち遺構５０の位置
信号Ｐ（ｘ、ｙ、ｚ）が得られる。この場合、イベント
スイッチ１ｄａを押すと、その時の時刻情報である時刻
ｔが先端部１ａの位置Ｐ（ｘ、ｙ、ｚ）と同時に出力さ
れる。
【００１３】前記イベントスイッチ１ｄａは、時刻ｔの
他にも表示機能があるが、このイベントスイッチ１ｄａ
を押した順番を出力するように構成することもできる。
また、第２角度ψは、棒状部材１のアジマス角であるの
で、時間の経過と共に誤差が増大する。そのため、例え
ば、棒状部材１をｘ軸と平行な状態としてψリセットス
イッチ１ｄｂを押し、ψ＝０と設定している。尚、測定
対象としては遺構５０に限らず、他の種々の場所に適用
することができると共に、棒状部材１の長さｌは、測定
する地形の条件によって長短種々のものが利用できるも
ので、この長さｌは予め演算回路５に入力されている。
他にも表示機能があるが、このイベントスイッチ１ｄａ
を押した順番を出力するように構成することもできる。
また、第２角度ψは、棒状部材１のアジマス角であるの
で、時間の経過と共に誤差が増大する。そのため、例え
ば、棒状部材１をｘ軸と平行な状態としてψリセットス
イッチ１ｄｂを押し、ψ＝０と設定している。尚、測定
対象としては遺構５０に限らず、他の種々の場所に適用
することができると共に、棒状部材１の長さｌは、測定
する地形の条件によって長短種々のものが利用できるも
ので、この長さｌは予め演算回路５に入力されている。
【００１４】
【発明の効果】本発明による位置測定装置は、以上のよ
うに構成されているため、次のような効果を得ることが
できる。すなわち、棒状部材の握り部を手で握って先端
部を人が入らない又は入れない位置に差し込み、この棒
状部材の上部のＧＰＳアンテナでＧＰＳ衛星からの信号
を受けるようにしているため、慣性センサ部からの角速
度及び加速度を用いて容易に先端部の位置を測定するこ
とができる。そのため、これまで、人が入れない又は入
らないような場所の位置を正確に測定することができ
る。
うに構成されているため、次のような効果を得ることが
できる。すなわち、棒状部材の握り部を手で握って先端
部を人が入らない又は入れない位置に差し込み、この棒
状部材の上部のＧＰＳアンテナでＧＰＳ衛星からの信号
を受けるようにしているため、慣性センサ部からの角速
度及び加速度を用いて容易に先端部の位置を測定するこ
とができる。そのため、これまで、人が入れない又は入
らないような場所の位置を正確に測定することができ
る。
【図１】本発明による位置測定装置の測定状態を示す説
明図である。
明図である。
【図２】本発明の位置測定装置のブロック図である。
【図３】図１の要部を示す詳細構成図である。
【図４】図１の測定原理を示す説明図である。
１ 棒状部材
１ａ 先端部
１ｂ 慣性センサ部
１ｃ 握り部
１ｄ 押ボタンスイッチ
１ｅ ＧＰＳアンテナ
３ 測定者
５ 演算回路部
３０ ＧＰＳ受信機
３１ ストラップダウン演算回路
Claims (4)
- 【請求項１】 長手棒状をなす棒状部材(1)に、ＧＰＳ
アンテナ(1e)、慣性センサ部(1b)及び握り部(1c)を少な
くとも有し、前記棒状部材(1)の先端部(1a)が置かれた
位置(50)の前記ＧＰＳアンテナ(1e)及び慣性センサ部(1
b)からの位置データが演算回路部(5)に取り込まれて、
前記位置(50)が前記演算回路部(5)にて演算されるよう
に構成したことを特徴とする位置測定装置。 - 【請求項２】 前記演算回路部(5)は、前記棒状部材(1)
に設けられ、前記ＧＰＳアンテナ(1e)は前記棒状部材
(1)の頂部に設けられていることを特徴とする請求項１
記載の位置測定装置。 - 【請求項３】 前記慣性センサ部(1b)は、ジャイロ(10)
と加速度計(11)とからなることを特徴とする請求項１又
は２記載の位置測定装置。 - 【請求項４】 前記棒状部材(1)には、イベントスイッ
チ(1da)が設けられ、このイベントスイッチ(1da)のオン
信号が前記演算回路部(5)に入力されることにより、前
記イベントスイッチ(1da)を押した時の時刻(t)が出力さ
れるように構成したことを特徴とする請求項１ないし３
の何れかに記載の位置測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001214951A JP2003028947A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | 位置測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001214951A JP2003028947A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | 位置測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003028947A true JP2003028947A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19049681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001214951A Pending JP2003028947A (ja) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | 位置測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003028947A (ja) |
Cited By (7)
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| US10196927B2 (en) | 2015-12-09 | 2019-02-05 | General Electric Company | System and method for locating a probe within a gas turbine engine |
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| JPH11304486A (ja) * | 1998-04-27 | 1999-11-05 | Hazama Gumi Ltd | 広域測位システムを使用した測量装置 |
| JP2001041782A (ja) * | 1999-07-29 | 2001-02-16 | Mitsui Bussan Plant Kk | 地盤監視システム及びその検出器 |
-
2001
- 2001-07-16 JP JP2001214951A patent/JP2003028947A/ja active Pending
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| WO2021127968A1 (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种gnss/imu测绘系统和方法 |
| CN113093256A (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种gnss/imu测绘系统和方法 |
| CN113093256B (zh) * | 2019-12-23 | 2024-02-13 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 一种gnss/imu测绘系统和方法 |
| JPWO2021245933A1 (ja) * | 2020-06-05 | 2021-12-09 | ||
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