JP2003090873A

JP2003090873A - 観測装置及びｇｐｓ位置観測設備及び該観測装置を用いたｇｐｓ位置観測設備

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Publication number: JP2003090873A
Application number: JP2002087338A
Authority: JP
Inventors: Moriyuki Nemoto; 盛行根本; Tetsuo Imakire; 哲郎今給黎; Hiroyuki Tanaka; 博幸田中; Noboru Koeda; 登小枝; Hiroshi Kawawa; 宏河和; Kaoru Yokogawa; 薫横川; Tomonori Takada; 知典高田; Tatsunori Sada; 達典佐田
Original assignee: GEOGRAPHICAL SURVEY INST MINIS; Geographical Survey Inst Ministry Of Land Infrastructure & Transport; TECHNO VANGUARD KK; Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: GEOGRAPHICAL SURVEY INST MINIS; Geographical Survey Inst Ministry Of Land Infrastructure & Transport; TECHNO VANGUARD KK; Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】より確実な通信を可能とし、かつ消費電力を
軽減する観測装置を提供する。【解決手段】シリアルインターフェース２０と衛星携
帯電話４０又は携帯電話５０とを選択的に接続する切り
換え手段３０を設け、また、主制御部１０に、衛星携帯
電話４０又は携帯電話５０による通信状態を監視して所
定の回線切り替え指令Ｃｉｎを出力する通信状態監視手
段１２と、該通信状態監視手段１２からの回線切り替え
指令Ｃｉｎに基づいて切り換え手段３０を駆動制御する
切り換え手段制御部１１と、を設けて観測装置１を構成
する。それにより、通信状態の良好な通信機器を選択し
て接続するように切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電力を自給
するようなＧＰＳ位置観測装置などの観測装置におい
て、確実な通信を可能とし、かつ省電力の通信を可能と
する観測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばリアルタイム・キネマティ
ックＧＰＳ（ＲＴＫ−ＧＰＳ）による測位システムなど
に用いられるＧＰＳ位置観測装置において、観測デー
タ、補正データ、ステータス情報などを通信するため、
通信機器が備えられている。そのような通信機器には、
例えば衛星携帯電話（ポータブルフォン、カーフォンな
ど）、携帯電話（８００Ｍｈｚ、１．５Ｇｈｚ、ＰＨ
Ｓ、カーフォンタイプなど）、一般電話回線（アナロ
グ、ＩＳＤＮなど）、特定省電力無線、業務用無線、ブ
ロードバンド（光ケーブル、ＡＤＳＬなど）、などの各
種通信機器があり、状況や状態（地形、通信サービスエ
リア、コスト、気象条件、消費電力、通信距離など）に
適したものを選択して用いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＧＰＳ
位置観測装置は、例えば火山や震災地などの変動観測を
リアルタイムで行いたいという要望に応えるものである
が、特に天候や電波状態などが変化するため、常に全て
の状況や状態において満足し得るような通信機器を選択
することは困難である。そのため、上述した通信機器の
うちの複数を共に接続し、その時点で良好な通信が可能
であるものを使用して、より確実に通信するようなもの
が提案されている。

【０００４】しかしながら上述のように、ＧＰＳ位置観
測装置は、例えば火山や震災地などの変動観測をリアル
タイムで行うものもあり、電力インフラの停止、電話回
線の断絶、交通手段のマヒ、住民の避難する状況下での
変動観測では、安全性などのために完全無人である必要
がある。そのため、電力を例えばソーラ発電、風力発電
などにより自給発電しているが、複数の通信機器をシリ
アルインターフェースに共に接続することは、常に複数
の通信機器にシリアルデータを送信することになって消
費電力を拡大してしまい、天候などの条件によっては、
電力確保の妨げになる虞があった。

【０００５】そこで本発明は、シリアルインターフェー
スと複数の通信機器との接続を、通信状態に基づいて選
択的に切り換え、もって上記課題を解決する観測装置を
提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、観測
データ（ＲＤ）を収集する観測データ収集手段（２、６
０）を有し、該観測データ収集手段（２、６０）により
収集された観測データ（ＲＤ）を、シリアルデータに変
換して出力するシリアルインターフェース（２０）を設
け、該シリアルインターフェース（２０）から出力され
たシリアルデータを外部に送信する複数の通信機器（例
えば４０、５０）を設けた観測装置（１）において、前
記シリアルインターフェース（２０）と複数の通信機器
（例えば４０、５０）の間に、前記シリアルインターフ
ェース（２０）と複数の通信機器（例えば４０、５０）
を選択的に接続する切り換え手段（３０）を設け、前記
複数の通信機器（例えば４０、５０）による通信状態を
監視して、所定の回線切り替え指令（Ｃｉｎ）を出力す
る通信状態監視手段（１２）を設け、前記通信状態監視
手段（１２）からの回線切り替え指令（Ｃｉｎ）に基づ
いて、前記切り換え手段（３０）を駆動制御する切り換
え手段制御部（１１）を設けて構成される。

【０００７】請求項２の発明は、前記通信状態監視手段
（１２）は、前記通信機器（例えば４０、５０）が外部
（例えば１１０）より切り換え指令（Ｃｏｕｔ）を受信
したことを検出する外部切り換え指令検出手段（１３）
を有し、前記外部切り換え指令検出手段（１３）の検出
結果に基づいて、回線切り換え指令（Ｃｉｎ）を前記切
り換え手段制御部（１１）に出力する、ことを特徴とし
て構成される。

【０００８】請求項３の発明は、前記通信状態監視手段
（１２）は、前記通信機器（例えば４０、５０）の外部
（例えば１１０）との接続状態を監視する接続状態監視
手段（１４）を有し、前記接続状態監視手段（１４）の
監視結果に基づいて、回線切り換え指令（Ｃｉｎ）を前
記切り換え手段制御部（１１）に出力する、ことを特徴
として構成される。

【０００９】請求項４の発明は、前記接続状態監視手段
（１４）は、前記通信機器（例えば４０、５０）が外部
（例えば１１０）と接続する際に、接続不良であること
を検出する接続不良検出手段（１４ａ）を有し、前記通
信状態監視手段（１２）は、前記接続不良検出手段（１
４ａ）の検出結果に基づいて、回線切り換え指令（Ｃｉ
ｎ）を前記切り換え手段制御部（１１）に出力する、こ
とを特徴として構成される。

【００１０】請求項５の発明は、前記接続状態監視手段
（１４）は、前記通信機器（例えば４０、５０）が外部
（例えば１１０）と送受信する際に送受信不良であるこ
とを検出する送受信不良検出手段（１４ｂ）を有し、前
記通信状態監視手段（１２）は、前記送受信不良検出手
段（１４ｂ）の検出結果に基づいて、回線切り換え指令
（Ｃｉｎ）を前記切り換え手段制御部（１１）に出力す
る、ことを特徴として構成される。

【００１１】請求項６の発明は、電力を自給する電力自
給手段（７０）を備え、前記電力自給手段（７０）によ
り供給される電力により駆動される、ことを特徴として
構成される。

【００１２】請求項７に係る本発明は、監視局（ＣＴ）
と、人工衛星からの衛星信号を受信自在なＧＰＳ受信機
（２）及び制御機器（１）を備えて、三次元位置が既知
なる基準局（Ｘ）又は三次元位置を観測すべき測位局
（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ）になり得る観測局と
を、監視局（ＣＴ）対観測局（例えばＸ，Ａ，Ｂ，Ｃ）
が一対所定数となる形で接続する電話伝送手段（３０
１，３０２，３０３，１１０，４１又は５１）を有し、
監視局（ＣＴ）に対して複数の前記電話伝送手段（３０
１Ａ，３０２Ａ，３０３Ａ、３０１Ｂ，３０２Ｂ，３０
３Ｂ、３０１Ｃ，３０２Ｃ，３０３Ｃ、３０１Ｄ，３０
２Ｄ，３０３Ｄ、３０１Ｅ，３０２Ｅ，３０３Ｅ，１１
０，４１又は５１）を設けて、前記複数の電話伝送手段
により監視局（ＣＴ）対観測局（Ｘ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅ，Ｆ，Ｇ）が一対多となる形で接続し、前記監視局
（ＣＴ）は、前記各測位局（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，
Ｇ）の三次元位置を集中的に観測する、ことを特徴とし
て構成される。

【００１３】請求項８に係る本発明は、前記監視局（Ｃ
Ｔ）は、前記複数の電話伝送手段（例えば３０１Ａ，３
０１Ｂ，３０１Ｃ，３０１Ｄ，３０１Ｅ）を接続自在な
拡張手段（３１１，３１２）を有する、ことを特徴とし
て構成される。

【００１４】請求項９に係る本発明は、前記各観測局
（Ｘ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ）は、人工衛星から
の衛星信号に基づき、所定時間における三次元位置情報
を蓄積する蓄積手段（６１）と、前記蓄積された三次元
位置情報を前記電話伝送手段を介して前記監視局（Ｃ
Ｔ）に送信自在な観測局通信制御手段（１０、２０，３
０，４０，５０）と、を有し、前記監視局（ＣＴ）は、
前記各観測局（Ｘ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ）より
前記電話伝送手段（３０１，３０２，３０３，１１０，
４１又は５１）を介して前記蓄積された三次元位置情報
を順次受信自在な監視局通信制御手段（３０５）と、該
監視局通信制御手段（３０５）で順次受信した三次元位
置情報に基づいて前記各観測局のうちの測位局（Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ）の前記所定時間における三次
元位置を演算する演算手段（３０４）と、該演算手段
（３０４）により演算された測位局（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅ，Ｆ，Ｇ）の前記所定時間における三次元位置を出力
自在な三次元位置出力手段（３１０）と、を有して構成
した、ことを特徴として構成される。

【００１５】請求項１０に係る本発明は、前記観測局の
うちの基準局（Ｘ）は、人工衛星からの衛星信号及び既
知なる三次元位置に基づいて補正データ（ＣＤ）を演算
する補正データ演算手段（６２）と、前記電話伝送手段
（３０１，３０２，３０３，１１０，４１又は５１）を
介して前記補正データ（ＣＤ）を送信自在な基準局通信
制御手段（１０，２０，３０，４０又は５０）と、を有
し、前記観測局のうちの測位局（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆ，Ｇ）は、人工衛星からの衛星信号及び前記補正デー
タ（ＣＤ）に基づいて観測すべき三次元位置（例えばＲ
Ｄ）を演算補正する三次元位置演算補正手段（６３）
と、前記電話伝送手段（３０１，３０２，３０３，１１
０，４１又は５１）を介して、前記補正データ（ＣＤ）
を受信自在であると共に前記三次元位置演算補正手段
（６３）で演算補正した三次元位置（例えばＲＤ）を送
信自在な測位局通信制御手段（１０，２０，３０，４０
又は５０）と、を有し、前記監視局（ＣＴ）は、前記電
話伝送手段（３０１，３０２，３０３，１１０，４１又
は５１）を介して、前記補正データ（ＣＤ）を受信して
前記複数の測位局（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ）に同
報転送すると共に前記各測位局（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆ，Ｇ）からの三次元位置（例えばＲＤ）を受信自在な
監視局通信制御手段（３０５）と、該監視局通信制御手
段（３０５）で受信した測位局（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，
Ｆ，Ｇ）からの三次元位置（例えばＲＤ）を出力自在な
三次元位置出力手段（３１０）と、を有して構成した、
ことを特徴として構成される。

【００１６】請求項１１に係る本発明は、前記監視局通
信制御手段（３０５）は、前記監視局（ＣＴ）対観測局
（例えばＸ，Ａ，Ｂ，Ｃ）が一対所定数となる形で接続
された各電話伝送手段（例えば３０１Ａ，３０２Ａ，３
０３Ａ，１１０，４１又は５１）における、前記監視局
通信制御手段（３０５）と前記基準局通信制御手段又は
前記測位局通信制御手段（１０，２０，３０，４０又は
５０）との回線を送受信毎に接・断して、前記所定数の
観測局（例えばＸ，Ａ，Ｂ，Ｃ）との接続を順次切り換
えて送受信し、前記監視局通信制御手段（３０５）と前
記基準局通信制御手段又は前記測位局通信制御手段（１
０，２０，３０，４０又は５０）との送受信は、パケッ
ト方式により同時に送受信する、ことを特徴として構成
される。

【００１７】請求項１２に係る本発明は、前記制御装置
に、前記請求項１ないし６のいずれか記載の観測装置
（１）を用いた、ことを特徴として構成される。

【００１８】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、これは、発明の理解を容易に
するための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成
に何等影響を及ぼすものではない。

【００１９】

【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、シリア
ルインターフェースと複数の通信機器の間に、シリアル
インターフェースと複数の通信機器を選択的に接続する
切り換え手段を設け、通信状態監視手段が複数の通信機
器による通信状態を監視して、所定の回線切り替え指令
を出力し、切り換え手段制御部が該回線切り替え指令に
基づいて、切り換え手段を駆動制御するので、通信状態
の良好な通信機器を選択して通信するものでありなが
ら、一方の通信機器により通信する際には他方の通信機
器にシリアルデータを出力せずに、余分な消費電力をな
くすことができる。

【００２０】請求項２に係る本発明によると、通信状態
監視手段は、外部切り換え指令検出手段を有して外部切
り換え指令を受信したことを検出するので、外部より出
力される切り換え指令に基づいて切り換え手段を駆動制
御して複数の通信機器を外部より切り換えることができ
る。

【００２１】請求項３に係る本発明によると、接続状態
監視手段が接続状態を監視するので、該監視の結果に基
づいて通信状態の良好な通信機器に自動的に切り換える
ことができる。

【００２２】請求項４に係る本発明によると、接続不良
検出手段が、通信機器が外部と接続する際に接続不良で
あることを検出し、通信状態監視手段が、接続不良検出
手段の検出結果に基づいて回線切り換え指令を切り換え
手段制御部に出力するので、送受信を開始する際の接続
不良を検出することができ、該検出に基づいて通信状態
の良好な通信機器に自動的に切り換えることができる。

【００２３】請求項５に係る本発明によると、送受信不
良検出手段が、通信機器が外部と送受信する際に送受信
不良であることを検出し、通信状態監視手段が、送受信
不良検出手段の検出結果に基づいて回線切り換え指令を
切り換え手段制御部に出力するので、送受信が不良であ
ったことを検出することができ、該検出に基づいて通信
状態の良好な通信機器に自動的に切り換えることができ
る。

【００２４】請求項６に係る本発明は、電力を自給する
電力自給手段により供給される電力により駆動する観測
装置において、消費電力への負担を軽減することがで
き、より多い回数の送受信や長時間の送受信を可能とす
ることができる。

【００２５】請求項７に係る本発明によると、監視局
と、人工衛星からの衛星信号を受信自在なＧＰＳ受信機
及び制御装置を備えて、三次元位置が既知なる基準局又
は三次元位置を観測すべき測位局になり得る観測局と
を、監視局対観測局が一対所定数となる形で接続する電
話伝送手段を有し、監視局に対して複数の電話伝送手段
を設けて、複数の電話伝送手段により監視局対観測局が
一対多となる形で接続するので、監視局は、各測位局の
三次元位置を集中的に観測することができる。

【００２６】請求項８に係る本発明によると、監視局
は、複数の電話伝送手段を接続自在な拡張手段を有して
いるので、複数の電話伝送手段の接続が可能となり、そ
れにより、各測位局の三次元位置を集中的に観測するこ
とができる。

【００２７】請求項９に係る本発明によると、各観測局
は、人工衛星からの衛星信号に基づき、所定時間におけ
る三次元位置情報を蓄積する蓄積手段と、蓄積された三
次元位置情報を電話伝送手段を介して監視局に送信自在
な観測局通信制御手段と、を有しており、監視局は、各
観測局より電話伝送手段を介して蓄積された三次元位置
情報を順次受信自在な監視局通信制御手段と、該監視局
通信制御手段で順次受信した三次元位置情報に基づいて
各観測局のうちの測位局の所定時間における三次元位置
を演算する演算手段と、該演算手段により演算された測
位局の所定時間における三次元位置を出力自在な三次元
位置出力手段と、を有して構成しているので、監視局
は、各観測局により蓄積された三次元位置情報を受信し
た後、該三次元位置情報に基づいて測位局の三次元位置
を演算することができ、より高精度な観測結果を得るこ
とができる。

【００２８】請求項１０に係る本発明によると、観測局
のうちの基準局は、人工衛星からの衛星信号及び既知な
る三次元位置に基づいて補正データを演算する補正デー
タ演算手段と、電話伝送手段を介して補正データを送信
自在な基準局通信制御手段とを有しており、また、観測
局のうちの測位局は、人工衛星からの衛星信号及び補正
データに基づいて観測すべき三次元位置を演算補正する
三次元位置演算補正手段と、電話伝送手段を介して補正
データを受信自在であると共に三次元位置演算補正手段
で演算補正した三次元位置を送信自在な測位局通信制御
手段とを有しており、監視局は、電話伝送手段を介して
補正データを受信して複数の測位局に同報転送すると共
に各測位局からの三次元位置を受信自在な監視局通信制
御手段と、該監視局通信制御手段で受信した測位局から
の三次元位置を出力自在な三次元位置出力手段とを有し
て構成しているので、監視局は、略リアルタイムで観測
結果を得ることができる。

【００２９】請求項１１に係る本発明によると、監視局
通信制御手段は、監視局対観測局が一対所定数となる形
で接続された各電話伝送手段における、監視局通信制御
手段と基準局通信制御手段又は測位局通信制御手段との
回線を送受信毎に接・断して、所定数の観測局との接続
を順次切り換えて送受信し、監視局通信制御手段と基準
局通信制御手段又は測位局通信制御手段との送受信は、
パケット方式により同時に送受信するので、１つの電話
伝送手段により監視局対観測局が一対所定数となる形の
接続を可能にするものでありながら、監視局と１つの観
測局との送受信を同時に行うことができ、それにより略
リアルタイムで観測結果を得ることができる。

【００３０】請求項１２に係る本発明によると、制御装
置に、請求項１ないし６のいずれか記載の観測装置を用
いたので、観測局は、良好な通信状態で通信可能で、か
つ余分な消費電力をなくすことができるものでありなが
ら、監視局が各観測局の三次元位置を集中的に観測する
ことができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
沿って説明する。図１はＧＰＳ位置観測設備１００を示
す構成概念図、図２は本発明の一例である観測装置１を
示すブロック図、図３は回路制御プログラムの一例を示
すフローチャートである。

【００３２】本発明を適用し得るＧＰＳ位置観測設備１
００は、図１に示すように、三次元位置が既知なる基準
点Ｘと、三次元位置を測位すべき測位点Ａ，Ｂ，Ｃと
に、それぞれＧＰＳ受信機２を設置している。各ＧＰＳ
受信機２は、人工衛星からの衛星信号を受信自在なＧＰ
Ｓアンテナと、受信した衛星信号を解析演算する受信機
と、該受信機に接続されたコンピュータ等により構成さ
れている。各ＧＰＳ受信機２のうち図示を省略した上記
コンピュータは、詳しくは後述する観測装置１に接続さ
れており、該観測装置１に設けられた複数の通信機器の
一例である衛星携帯電話４０又は携帯電話５０を介し、
電波回線４１又は電波回線５１により公衆回線網１１０
に接続され、データ通信制御自在となっている。

【００３３】上記基準点Ｘ、測位点Ａ，Ｂ，Ｃ以外に、
観測センターＣＴが設けられており、該観測センターＣ
Ｔは、コンピュータ２００と、該コンピュータ２００に
接続されたモデム２０１Ｘ，２０１Ａ，２０１Ｂ，２０
１Ｃと、該コンピュータ２００に接続されたモニタ２１
０等を備えている。各モデム２０１Ｘ，２０１Ａ，２０
１Ｂ，２０１Ｃには、それぞれ別個の電話回線２０２
Ｘ，２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃが接続されており、
公衆回線網１１０（例えば回線交換方式）に接続されて
いる。

【００３４】なお、上述した測位点Ａ，Ｂ，Ｃは震災地
などの三次元位置を測位すべき地点であり、基準点Ｘは
上記測位点Ａ，Ｂ，Ｃからやや離れた（例えば３０ｋｍ
以内）安定した地点であり、観測センターＣＴは上記測
位点Ａ，Ｂ，Ｃから更に離れた安全な遠隔地に位置す
る。

【００３５】また、基準点Ｘ及び測位点Ａ，Ｂ，Ｃの観
測装置１及びＧＰＳ受信機２のハード構成は同一である
ので、観測センターＣＴからのリモートコントロールに
より交換することが可能である。これにより、種々の変
位解析が可能であるとともに、仮に基準点Ｘの観測装置
１又はＧＰＳ受信機２が動作不能になっても、それらを
放棄し、他の測位点のうち比較的変動の無い測位点を新
たな基準点として即座に設定でき、万一の場合にも位置
観測が中断されずに維持できる。

【００３６】なお、本実施の形態では、モデムと携帯電
話との間で送信されるデータは理論上パケット（メッセ
ージ或いはフレーム）等に分割されており、これにより
１つの伝送媒体において異種データ（後述する切り換え
指令、回線接続情報、ステータス情報、観測データ、補
正データなど）を混在させて送信する多重化が行われて
いる。この手法は公知のものであるから詳細な説明は省
略する。

【００３７】また、上記公衆回線網１１０では、回線交
換式の公衆回線網を介して通信しているが、公衆回線網
の代わりに専用回線を利用することも可能である。更
に、伝送速度の遅延がなければ、回線交換式に限らずパ
ケット交換式の回線網を利用することも可能であり、こ
の場合、観測センター側のモデム（或いはＤＳＵ）の個
数が１個以上あればよい。また、将来的にはインターネ
ットやＷＡＮを利用することも可能である。

【００３８】ついで、ＧＰＳ位置観測設備１００により
計測点Ａ，Ｂ，Ｃの三次元位置を測位する際について説
明する。まず、あらかじめ設定されている所定時間にな
ると、上記基準点Ｘ、測位点Ａ，Ｂ，Ｃの観測装置１の
電源がＯＮされ、通信可能な状態となる。続いて、観測
センターＣＴのコンピュータ２００に観測開始の指令Ｃ
１を入力すると、モデム２０１Ｘ、電話回線２０２Ｘ及
び公衆回線網１１０を介して基準点Ｘの観測装置１及び
ＧＰＳ受信機２に該観測開始の指令Ｃ１が送信される。
該観測開始の指令Ｃ１を受けた基準点ＸのＧＰＳ受信機
２は、データのイニシャライズ及び受信機の初期化を行
い、ＧＰＳ受信機２に接続された観測装置１は人工衛星
からの衛星信号と既知なる三次元位置に基づいて補正デ
ータＣＤを算出する。またこの際、該観測装置１は、機
器のステータス情報（電源制御や温度監視等に関する情
報）ＳＤを算出、取得する。

【００３９】つづいて、観基準点Ｘの観測装置１は、算
出した補正データＣＤ及びステータス情報ＳＤを公衆回
線網１１０、電話回線２０２Ｘ、モデム２０１Ｘを介し
て観測センターＣＴに送信する。上記補正データＣＤ及
びステータス情報ＳＤを受信した観測センターＣＴのコ
ンピュータ２００は、ステータス情報ＳＤをモニタ２１
０に表示し（或いはディスクに保存し、或いは印刷出力
し）、計測開始の指令Ｃ２と共に補正データＣＤをモデ
ム２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ、電話回線２０２Ａ，
２０２Ｂ，２０２Ｃ、公衆回線網１１０を介して計測点
Ａ，Ｂ，Ｃの観測装置１及びＧＰＳ受信機２に送信す
る。

【００４０】そして、上記計測開始の指令Ｃ２及び補正
データＣＤを受信した計測点Ａ，Ｂ，ＣのＧＰＳ受信機
２は受信機の初期化を行うと共に、各ＧＰＳ受信機２に
接続された各観測装置１は人工衛星からの衛星信号を解
析演算した結果を補正データＣＤで補正することにより
観測データＲＤを算出する。またこの際、各観測装置１
は、上記基準点Ｘの観測装置１と同様に、機器のステー
タス情報（電源制御や温度監視等に関する情報）ＳＤを
算出、取得する。

【００４１】その後、計測点Ａ，Ｂ，Ｃの観測装置１
は、算出した観測データＲＤ及びステータス情報ＳＤを
公衆回線網１１０、電話回線２０２Ｘ、モデム２０１Ｘ
を介して観測センターＣＴに送信する。上記観測データ
ＲＤ及びステータス情報ＳＤを受信した観測センターＣ
Ｔのコンピュータ２００は、観測データＲＤ及びステー
タス情報ＳＤをモニタ２１０に表示し（或いはディスク
に保存し、或いは印刷出力し）、計測点Ａ，Ｂ，Ｃの三
次元位置の測位を終了する。

【００４２】なお、上述した同様な手順により継続して
測位点Ａ，Ｂ，Ｃの測位を行うことができる。また、こ
れら基準点Ｘや測位点Ａ，Ｂ，Ｃに送信すべき指令の内
容は変更自在になっており（詳しくは後述する外部切り
換え指令Ｃｏｕｔなど）、これにより観測センターＣＴ
から基準点Ｘや測位点Ａ，Ｂ，Ｃのリモートコントロー
ルが可能となっている。

【００４３】ついで、本発明に係る観測装置１について
詳細説明する。図２に示すように、観測装置１は主制御
部１０を有しており、該主制御部１０には、観測データ
収集手段の一例であるＧＰＳ受信機２及び該ＧＰＳ受信
機２に接続されて観測データＲＤの収集等を行う観測デ
ータ処理手段６０と、電力をソーラ発電手段７１及び風
力発電手段７２により供給する電力自給手段７０と、各
指令や各データをシリアルデータに変換して入出力する
シリアルインターフェース２０と、に接続されている。

【００４４】該シリアルインターフェース２０には、本
発明の要部となる切り換え手段３０が接続されており、
該切り換え手段３０には、公衆回線網１１０に電波回線
４１又は電波回線５１を介して接続自在な例えば衛星携
帯電話４０又は携帯電話５０が、該切り換え手段３０の
切り換えにより選択的に一方と接続するように設けられ
ている。また、該切り換え手段３０により切り換えられ
て、接続された一方の通信機器にはシリアルデータが入
出力するが、他方の通信機器にはシリアルデータが入出
力することはない。

【００４５】なお、観測データ処理手段６０は、不図示
のデータロガー装置などの処理装置を備えており、観測
データＲＤの収集、記録等の処理を行うが、それらの処
理装置や処理方法は公知の技術であるので、その説明を
省略する。

【００４６】また、本実施の形態において、発電手段と
してソーラ発電手段及び風力発電手段を設けているが、
これらに限らず、発電でき得るものであれば何れのもの
でもよい。

【００４７】主制御部１０には、上記携帯電話４０、５
０の通信状態を監視して回線切り換え指令Ｃｉｎを出力
する通信状態監視手段１２と、該通信状態監視手段１２
より出力された該回線切り換え指令Ｃｉｎに基づいて上
記切り換え手段３０を駆動制御する切り換え手段制御部
１１と、が設けられている。

【００４８】該通信状態監視手段１２には、例えば観測
センターＣＴのコンピュータ２００から出力された切り
換え指令Ｃｏｕｔを、公衆回線網１１０を介して携帯電
話４０又は携帯電話５０が（つまり外部より）受信した
ことを検出し、回線切り換え指令Ｃｉｎを出力する外部
切り換え指令検出手段１３が設けられている。

【００４９】また、該通信状態監視手段１２には、通信
を行っている携帯電話４０又は携帯電話５０の接続状態
を監視する接続状態監視手段１４が設けられており、該
接続状態監視手段１４内には、接続開始時に接続が不良
であったこと（接続できなかったこと）を検出し、回線
切り換え指令Ｃｉｎを出力する接続不良検出手段１４ａ
と、送受信完了時に送受信が不良であったこと（送受信
が正常に完了しなかったこと）を検出し、回線切り換え
指令Ｃｉｎを出力する送受信不良検出手段１４ｂと、を
有している。

【００５０】つづいて、観測装置１の制御について図３
に沿って説明する。まず、観測装置１の電源がＯＮされ
ると、観測装置１は、図３に示す適宣なメモリに格納さ
れた回路制御プログラムＬＣＰに基づいて制御を開始し
（ＳＴ１）、該通信状態監視手段１２は、接続されてい
る衛星携帯電話４０又は携帯電話５０のいずれか一方の
通信状態の監視を開始する。その後、送信又は受信が開
始されると、外部切り換え指令検出手段１３は、観測セ
ンターＣＴのコンピュータ２００より回線を切り換える
ための指令、つまり外部（公衆回線網１１０）からの切
り換え指令（以下、「外部切り替え指令」とする。）Ｃ
ｏｕｔがあるか否かを判断する（ＳＴ２）。

【００５１】外部切り換え指令Ｃｏｕｔがあった場合
（検出した場合）には、切り換え手段制御部１１に切り
換え指令Ｃｉｎを出力し（ＳＴ７）、それを受けた切り
換え手段制御部１１は切り換え手段３０を駆動制御し、
回線を衛星携帯電話４０から携帯電話５０、又は携帯電
話５０から衛星携帯電話４０に切り替え、ステップＳＴ
３に進む。一方、ステップＳＴ２において、外部切り換
え指令Ｃｏｕｔがない場合（受信できない場合も含む）
は、そのままステップＳＴ３に進む。

【００５２】ついで、主制御部１０により回線の接続動
作を行い（ＳＴ３）、接続状態監視手段１４の接続不良
検出手段１４ａは、回線の接続が成功したか否かを判断
する（ＳＴ４）。該接続不良検出手段１４ａが回線の接
続が成功しなかったこと（接続が不良であること）を検
出すると、上述と同様に、切り換え手段制御部１１に切
り換え指令Ｃｉｎを出力し（ＳＴ７）、それを受けた切
り換え手段制御部１１は切り換え手段３０を駆動制御
し、回線を衛星携帯電話４０から携帯電話５０、又は携
帯電話５０から衛星携帯電話４０に切り替え、ステップ
ＳＴ３に戻る。

【００５３】また、ステップＳＴ４において、該接続不
良検出手段１４ａが回線の接続が成功したことを検出す
ると、主制御部１０により各種データの送受信を開始す
る（ＳＴ５）。そして、各種データの送受信が完了する
と、送受信不良検出手段１４ｂは、各種データの送受信
が成功したか否かを判断する（ＳＴ６）。該送受信不良
検出手段１４ｂが各種データの送受信が正常に完了しな
かったこと（不良であったこと）を検出すると、上述と
同様に、切り換え手段制御部１１に切り換え指令Ｃｉｎ
を出力し（ＳＴ７）、それを受けた切り換え手段制御部
１１は切り換え手段３０を駆動制御し、回線を衛星携帯
電話４０から携帯電話５０、又は携帯電話５０から衛星
携帯電話４０に切り替え、ステップＳＴ３に戻る。

【００５４】そして、ステップＳＴ６において、各種デ
ータの送受信が正常に完了したことを判断すると、主制
御部１０は送受信を終了すると共に、上記制御を終了す
る（ＳＴ８）。以上のように制御することで、観測セン
ターＣＴからの切り換え指令Ｃｏｕｔにより回線の切り
換えをリモートコントロールできるものでありながら、
観測装置１が自動的に通信状態の良好な通信機器の一方
を選択的に接続することが可能とすることができる。

【００５５】つづいて、例えば測位点Ａの観測装置１の
通信時における動作について図に沿って説明する。上述
したように、あらかじめ設定されている所定時間になる
と、観測装置１の電源がＯＮされる。すると、上述した
制御（図３参照）に基づいて、通信状態が良好である衛
星携帯電話４０又は携帯電話５０のどちらか一方に接続
し、シリアルインターフェース２０を介して主制御部１
０により受信を開始する（ＳＴ４参照）。

【００５６】そして、観測センターＣＴのコンピュータ
２００から出力された計測開始の指令Ｃ２及び補正デー
タＣＤを、公衆回線網１１０を介して受信し、受信が正
常に完了すると（ＳＴ６、ＳＴ８参照）、主制御部１０
より観測データ処理手段６０に補正データＣＤを出力す
る。すると、上述のように、ＧＰＳ受信機２が、受信機
の初期化を行うと共に、観測データ処理手段６０が人工
衛星からの衛星信号を解析演算した結果を補正データＣ
Ｄで補正することにより観測データＲＤを算出する。な
おこの際、観測データ処理手段６０は、機器のステータ
ス情報（電源制御や温度監視等に関する情報）ＳＤを算
出、取得する。

【００５７】観測データＲＤ及びステータス情報ＳＤが
取得されると、該観測データ処理手段６０は、観測デー
タＲＤの収集、記録等の処理を行い、主制御部１０に出
力する。それを受けた該主制御部１０は、観測データＲ
Ｄ及びステータス情報ＳＤを送信するため接続を開始す
る（ＳＴ１参照）。

【００５８】すると、上述した制御（図３参照）に基づ
いて、通信状態が良好である衛星携帯電話４０又は携帯
電話５０のどちらか一方に接続し、シリアルインターフ
ェース２０を介して主制御部１０より送信を開始する
（ＳＴ４）。そして、観測センターＣＴのコンピュータ
２００に、公衆回線網１１０を介して送信し、送信が正
常に完了すると（ＳＴ６）、観測装置１の動作を終了す
る（ＳＴ８）。

【００５９】なお、以上の測位点Ａの観測装置１の動作
は、例えば測位点Ｂ，Ｃなど、その他の観測装置１の動
作も同様であり、また、基準点Ｘの観測装置１の動作に
おいても、観測データＲＤではなく補正データＣＤを送
信するが、その動作は略同様であるので、その説明を省
略する。

【００６０】以上のように、本発明に係る観測装置１に
よると、通信状態監視手段１２により通信状態を監視し
て、該通信状態に基づいて切り換え手段制御部１１に切
り換え指令Ｃｉｎを出力し、該切り換え手段制御部１１
により切り換え手段３０を駆動制御して衛星携帯電話４
０と携帯電話５０とを選択的に切り換えるので、通信状
態の良好な通信機器を選択して通信するものでありなが
ら、例えば衛星携帯電話４０により通信する際には携帯
電話５０にシリアルデータを出力せず、また、例えば携
帯電話５０により通信する際には衛星携帯電話４０にシ
リアルデータを出力せずに、余分な消費電力をなくすこ
とができる。

【００６１】また、通信状態監視手段１２は、外部切り
換え指令検出手段を有して外部切り換え指令Ｃｏｕｔを
検出するので、例えば観測センターＣＴのコンピュータ
２００より出力される切り換え指令Ｃｏｕｔを検出し、
該検出に基づいて切り換え手段３０を駆動制御して衛星
携帯電話４０と携帯電話５０とを外部より切り換えるこ
とができ、つまり接続する通信機器の選択をリモートコ
ントロールすることができる。更に、通信状態監視手段
１２は、接続状態監視手段１４を有して接続状態を監視
するので、例えば送受信を開始する際の接続不良や送受
信が正常に完了しなかったこと（送受信が不良であった
こと）を検出することができ、該検出に基づいて通信状
態の良好な通信機器に自動的に切り換えることができ
る。

【００６２】そして、余分な消費電力をなくすことがで
きるので、完全無人化が必要であり、電力自給手段７０
により電力を自給するような消費電力に対して厳しい状
態の観測装置１において、消費電力への負担を軽減する
ことができ、従来に比してより多い回数の送受信や長時
間の送受信を可能とすることができる。

【００６３】なお、以上の実施の形態において、通信機
器として衛星携帯電話４０及び携帯電話５０を適用した
場合について説明したが、一般電話回線、特定省電力無
線、業務用無線、ブロードバンド、などの各種通信機器
でもよく、これらに限らず、通信し得るものであれば任
意に選択して適用することができる。また、複数の通信
機器として２つの通信機器を適用した場合について説明
したが、３つ以上の通信機器を適用してもよく、このよ
うな場合においても選択的に１つの通信機器を接続する
ので、同様な効果を得ることができる。

【００６４】また、以上の実施の形態において、本発明
を観測システム１００に適用したものについて説明した
が、これに限らず、その他の観測システムに適用しても
よく、更に、例えばビーコン、測量システムなど、その
他の観測装置に適用してもよい。

【００６５】ついで、上記ＧＰＳ位置観測設備１００を
一部変更した、本発明に係るＧＰＳ位置観測設備４００
について図４、図５及び図６に沿って説明する。図４は
ＧＰＳ位置観測設備４００を示す構成概念図、図５は観
測局を示すブロック図、図６は観測センターを示すブロ
ック図である。なお、ＧＰＳ位置観測設備４００におい
て、ＧＰＳ位置観測設備１００と同様なものには同符号
を付して、その説明を省略する。

【００６６】図４に示すように、本発明に係るＧＰＳ位
置観測設備４００は、観測センター（監視局）ＣＴにコ
ンピュータ（ＰＣ）３００が設けられており、該コンピ
ュータ３００に拡張手段の一例であるＳＩＯ拡張ボック
ス３１１が接続されている。該ＳＩＯ拡張ボックス３１
１には、例えばモデム（Ｍ）３０１Ａと、該モデム３０
１Ａを介して携帯電話３０２Ａとが接続されており、つ
まりコンピュータ３００が電波回線３０３Ａを介して公
衆電話回線１１０に接続されている。一方、例えばエリ
ア（観測地域）ａｒｅａ１には、４つの観測局である、
三次元位置が既知なる基準点（基準局）Ｘ_１と三次元位
置を測位すべき測位点（測位局）Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１とが
設けられており、それら基準点Ｘ_１及び測位点Ａ_１，Ｂ
_１，Ｃ_１には例えば上述した観測装置１が用いられて、
衛星携帯電話４０による電波回線４１、又は携帯電話５
０による電波回線５１を介して、該コンピュータ３００
と基準点Ｘ_１及び測位点Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１とが送受信自
在となるように、１対４（一対所定数）となる形で接続
されている。

【００６７】また、上記ＳＩＯ拡張ボックス３１１に
は、例えばモデム３０１Ｂ及び携帯電話３０２Ｂが接続
されて、電波回線３０３Ｂを介してコンピュータ３００
が公衆電話回線１１０に接続されており、一方の例えば
エリアａｒｅａ２には、４つの観測局である、三次元位
置が既知なる基準点Ｘ_２と三次元位置を測位すべき測位
点Ａ_２，Ｂ_２，Ｃ_２とが設けられて、エリアａｒｅａ１
と同様に電波回線４１又は電波回線５１を介して、該コ
ンピュータ３００と基準点Ｘ_１及び測位点Ａ_１，Ｂ_１，
Ｃ_１とが送受信自在となるように１対４となる形で接続
されている。

【００６８】更に、上記ＳＩＯ拡張ボックス３１１に
は、例えばモデム３０１Ｃ及び携帯電話３０２Ｃが接続
されて、電波回線３０３Ｃを介してコンピュータ３００
が公衆電話回線１１０に接続されており、一方の例えば
上記エリアａｒｅａ２には、４つの観測局である三次元
位置を測位すべき測位点Ｄ_２，Ｅ_２，Ｆ_２，Ｇ_２とが設
けられて、同様に電波回線４１又は電波回線５１を介し
て、該コンピュータ３００と測位点Ｄ_２，Ｅ_２，Ｆ_２，
Ｇ_２とが送受信自在となるように１対４となる形で接続
されている。

【００６９】また、上記ＳＩＯ拡張ボックス３１１に
は、例えばモデム３０１Ｄ及び携帯電話３０２Ｄが接続
されて、電波回線３０３Ｄを介してコンピュータ３００
が公衆電話回線１１０に接続されており、一方の例えば
エリアａｒｅａ３には、４つの観測局である三次元位置
を測位すべき測位点Ａ_３，Ｂ_３，Ｃ_３，Ｄ_３とが設けら
れて、同様に電波回線４１又は電波回線５１を介して、
該コンピュータ３００と測位点Ａ_３，Ｂ_３，Ｃ_３，Ｄ_３
とが送受信自在となるように１対４となる形で接続され
ている。

【００７０】そして、上記ＳＩＯ拡張ボックス３１１に
は、例えばモデム３０１Ｅ及び携帯電話３０２Ｅが接続
されて、電波回線３０３Ｅを介してコンピュータ３００
が公衆電話回線１１０に接続されており、一方の例えば
エリアａｒｅａ４には、４つの観測局である、三次元位
置が既知なる基準点Ｘ_４と三次元位置を測位すべき測位
点Ａ_４，Ｂ_４，Ｃ_４とが設けられて、同様に電波回線４
１又は電波回線５１を介して、該コンピュータ３００と
基準点Ｘ_４及び測位点Ａ_４，Ｂ_４，Ｃ_４とが送受信自在
となるように１対４となる形で接続されている。

【００７１】即ち、観測センターＣＴのコンピュータ３
００に対して、例えば複数の電話伝送手段であるモデム
３０１Ａ，３０１Ｂ，３０１Ｃ，３０１Ｄ，３０１Ｅ、
携帯電話３０２Ａ，３０２Ｂ，３０２Ｃ，３０２Ｄ，３
０２Ｅ、電波回線３０３Ａ，３０３Ｂ，３０３Ｃ，３０
３Ｄ，３０３Ｅ、公衆電話回線１１０、電波回線４１又
は電波回線５１が接続されて設けられており、該観測セ
ンターＣＴ対基準点Ｘ或いは測位点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅ，Ｆ，Ｇ（以下、測位点Ａ〜Ｇとする。）が例えば１
対２０（一対多）となる形で接続されている。

【００７２】ついで、各観測局について図５に沿って説
明する。観測局（基準点Ｘ及び測位点Ａ〜Ｇ）は、図５
に示すように、人工衛星からの衛星信号を受信するＧＰ
Ｓ受信機２と制御装置１とから構成されており、該制御
装置１として上述した観測装置１が用いられている。ま
た、観測装置１の観測データ処理手段６０は、詳しくは
後述するスタティックモードである際に該ＧＰＳ受信機
２からの衛星信号に基づいて三次元位置情報を蓄積する
位置データ蓄積部（蓄積手段）６１、詳しくは後述する
ＲＴＫモードの際に基準点Ｘとなると、上記ＧＰＳ受信
機２からの衛星信号に基づいて三次元位置の補正データ
を演算する補正データ演算部（補正データ演算手段）６
２、及びＲＴＫモードである際に測位点Ａ〜Ｇになる
と、基準点Ｘからの該補正データに基づいてＧＰＳ受信
機２からの衛星信号を補正して三次元位置を演算する位
置演算補正部（三次元位置演算補正手段）６３を有して
いる。

【００７３】なお、主制御部１０、シリアルインターフ
ェース２０、切り換え手段３０、衛星携帯電話４０、携
帯電話５０、及び電力自給手段７０は、前述したものと
同様のものであるので、その説明を省略する。また、そ
れら主制御部１０、シリアルインターフェース２０、切
り換え手段３０、衛星携帯電話４０、及び携帯電話５０
により、観測局が基準点Ｘとなる場合は基準局通信制御
手段、観測局が測位点Ａ〜Ｇとなる場合は測位局通信制
御手段を構成している。

【００７４】次に、監視局である観測センターＣＴにつ
いて図６に沿って説明する。観測センターＣＴは、図６
に示すように、コンピュータ３００と、該コンピュータ
３００に接続されて観測結果や各種操作画面などを表示
するモニタ（三次元位置出力手段）３１０と、該コンピ
ュータ３００に接続された上記ＳＩＯ拡張ボックス３１
１と、該ＳＩＯ拡張ボックス３１１に接続された各モデ
ム３０１及び各携帯電話３０２とを有しており、該コン
ピュータ３００と公衆電話回線１１０とが、各電波回線
３０３により接続されている。該コンピュータ３００
は、上記ＳＩＯ拡張ボックス３１１に接続される多チャ
ンネルＳＩＯボード３１２を有しており、また、位置演
算部（演算手段）３０４、通信制御部（監視局通信制御
手段）３０５、オペレータの操作に基づきリアルタイム
・キネマティックモード（以下、「ＲＴＫモード」とす
る。）、又はスタティックモードの切り換えを行うモー
ド切り換え部３０６を有している。

【００７５】ついで、本ＧＰＳ位置観測装置４００の動
作を図４、図５及び図６に沿って説明する。まず、上記
スタティックモードにより例えばエリアａｒｅａ１を観
測する際の動作について説明する。例えばコンピュータ
３００を起動して、観測モードがスタティックモードに
指令されると、該指令に基づき上記図６に示すモード切
り換え部３０６が観測モードを切り換える。つづいて、
不図示のキーボード、マウスなどの入力装置によるオペ
レータの操作に基づいて各基準点及び測位点の設定を行
い、予め用意してある情報により基準点の名称及び位
置、測位点の名称、それらの接続番号（電話番号）など
を設定する。

【００７６】上述のように、図４に示すエリアａｒｅａ
１がスタティックモードにするように選択されると、該
モード切り替え部３０６が通信制御部３０５、多チャン
ネルＳＩＯボード３１２、ＳＩＯ拡張ボックス３１１、
モデム３０１Ａ、携帯電話機３０２Ａ、電波回線３０３
Ａ、公衆電話回線１１０、電波回線４１又は電波回線５
１を介して基準点Ｘ_１及び測位点Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１にス
タティックモードの指令を送信する。それを受けた基準
点Ｘ_１及び測位点Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１の観測装置１は、Ｇ
ＰＳ受信機２からの衛星信号をそのまま位置データ（例
えば東西位置、南北位置、高さ位置）として入力し、該
位置データを図５に示す位置データ蓄積部６１に蓄積す
る。なお、該位置データには、ＧＰＳ受信機２からの衛
星信号だけでなく、例えば位置データの時刻の情報、観
測時のＰＤＯＰ値（３つ以上の人工衛星との間に介在す
る空間の体積変化に基づき位置データの正確性を計算し
た値）、観測時に使用した衛星数、などの情報が含まれ
ている。

【００７７】すると、例えば１時間後には、１時間分の
位置データが該位置データ蓄積部６１に蓄積されている
ので、まず、図６に示す観測センターＣＴのコンピュー
タ３００の通信制御部３０５により基準点Ｘ_１との通信
を開始して１時間分の位置データを受信し、位置演算部
３０４に記録する。続いて、基準点Ｘ_１の１時間分の位
置データの受信が終了すると、通信制御部３０５は該基
準点Ｘ_１との回線を切断すると共に、測位点Ａ_１との回
線を接続し、測位点Ａ_１の同時刻における１時間分の位
置データの受信、記録を開始する。その後、測位点Ａ_１
の１時間分の位置データの受信、記録が終了すると、同
様に測位点Ｂ_１の１時間分の位置データを受信、記録
し、該測位点Ｂ_１の１時間分の位置データを受信、記録
すると、同様に測位点Ｃ_１の１時間分の位置データを受
信、記録する。また、これら位置データの受信中におい
て、パケット方式による通信を行うので、同時に各種設
定データなどをコンピュータ３００から各観測局Ｘ_１，
Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１に送信することが可能であるため、設
定データの送信も行う。

【００７８】なお、この際、例えば衛星携帯電話４０に
より受信を行うと、通信速度が例えば４８００ｂｐｓで
あるため、通信エラーによるリトライ、位置データの受
信、設定データの送信などが、１つの観測局（基準点又
は測位点）につき約１５分の通信時間が必要となる場合
があり、例えば４つの観測局の位置データを受信すると
約１時間となって、つまり１つの回線で４つの観測局を
接続することが好ましい。また、通信速度が高速（例え
ば９６００ｂｐｓなど）である場合は、この限りではな
く、この場合は、必要な通信時間に応じて１つの回線に
さらに多くの観測局（例えば約１０分の通信時間が必要
であるなら６つの観測局）を接続することも可能であ
る。

【００７９】そして、上記観測センターＣＴにおいて、
コンピュータ３００の位置演算部３０４に基準点Ｘ_１、
及び測位点Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１の１時間分の位置データが
記憶されると、該位置演算部３０４は、基準点Ｘ_１の位
置データに基づき測位点Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１の位置データ
を、同時刻において比較する形で、それぞれ測位点
Ａ _１，Ｂ_１，Ｃ_１の位置、つまり東西位置、南北位置、
及び高さ位置に基づいて東西移動距離、南北移動距離、
高さ移動距離、及び総合的な移動距離（以下、「総移動
距離」とする。）を演算する。また同時に該位置演算部
３０４は、東西移動距離、南北移動距離、高さ移動距
離、及び総移動距離のそれぞれについて、予め設定して
おく所定距離（例えば３０ｃｍ）を移動量警告値とし
て、該所定距離以上の移動があったか否かを判定する。

【００８０】そして、コンピュータ３００は、該位置演
算部３０４より該演算結果をモニタ３１０に出力し、該
モニタ３１０に測位点Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１の東西移動距
離、南北移動距離、高さ移動距離、及び総移動距離を表
示し、同時に、該位置演算部３０４に上記位置データと
共に記憶されているＰＤＯＰ値や衛星数をモニタ３１０
に出力し、共に該モニタ３１０に表示する。またこの
際、東西移動距離、南北移動距離、高さ移動距離、及び
総移動距離のそれぞれにおいて、上記移動量警告値を超
えたものがある場合には、例えば表示する色を変更する
などの形で、該モニタ３１０に表示する。

【００８１】以上のようにＧＰＳ位置観測設備４００
は、スタティックモードを行うことで、観測センターＣ
Ｔにより各測位点Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１の位置を集中的に観
測することができる。また、位置演算部３０４が基準点
Ｘ_１の位置データに基づき測位点Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１の位
置（移動距離）を演算する際に、基準点Ｘ_１及び測位点
Ａ_１，Ｂ_１，Ｃ_１の１時間分の位置データが全て揃って
いるため、それら位置データを相対的に判断し、特に基
準点Ｘ_１の移動距離を考慮することが可能であるので、
より高精度な観測結果を得ることができる。

【００８２】なお、本実施の形態のＧＰＳ観測装置４０
０におけるスタティックモードにおいては、１時間分の
位置データを処理（蓄積、送受信、記憶、演算、表示）
する形であるが、これに限らず、例えば２時間分、３時
間分などであってもよく、つまり同時刻の位置データを
処理するものであれば、特に時間の長さは自由に設定す
ることができる。また、一例として１つの観測地域（エ
リアａｒｅａ１）について説明したが、他の観測地域
（例えばエリアａｒｅａ２ないしエリアａｒｅａ４）で
あってもよく、更に複数の地区について観測することが
でき、その場合も観測センターＣＴが各測位局の位置を
集中的に観測することができる。

【００８３】また、例えばエリアａｒｅａ２のような場
合には、１つの基準点Ｘ_２に対して７つの測位点Ａ_２，
Ｂ_２，Ｃ_２，Ｄ_２，Ｅ_２，Ｆ_２，Ｇ_２の位置を観測する
形であってもよい。更にエリアａｒｅａ３のような場合
には、基準点を設けない形で４つの測位点Ａ_３，Ｂ_３，
Ｃ_３，Ｄ_３を設け、演算する際に記憶した各測位点
Ａ _３，Ｂ_３，Ｃ_３，Ｄ_３の位置データの中から位置移動
の少ないものを基準点として演算し、観測する形であっ
てもよく、また、エリアａｒｅａ１の基準点Ｘ_１、又は
エリアａｒｅａ２の基準点Ｘ_２、又はエリアａｒｅａ４
の基準点Ｘ_４の位置データがある場合には、その基準点
Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_４のいずれかの位置データに基づいて測
位点Ａ_３，Ｂ_３，Ｃ_３，Ｄ_３の位置を観測する形であっ
てもよい。

【００８４】ついで、ＲＴＫモードにより例えばエリア
ａｒｅａ２を観測する際の動作について図４、図５、図
６、図７、図８、及び図９に沿って詳細説明する。図７
はモニタ３１０におけるＲＴＫモード時のメイン画面の
一例を示す図、図８はモニタ３１０における基準点の設
定画面の一例を示す図、図９はモニタ３１０における測
位点の設定画面の一例を示す図である。

【００８５】まず、観測センターＣＴにおいて観測を開
始する際には、コンピュータ３００を起動し、オペレー
タによりＲＴＫモードが指定されると、該指令に基づき
上記図６に示すモード切り換え部３０６が観測モードを
切り換え、モニタ３１０に図７に示すＲＴＫモード用の
メイン画面を表示させる。つづいて、例えば不図示のキ
ーボード、マウスなどの入力装置によるオペレータの操
作により、例えば「環境設定」ボタン１−（１）を押下
し、図８に示す設定画面を表示する。そして、図８に示
す設定画面上で、予め用意してある情報により基準点Ｘ
_２の観測地域２−（１）、基準点名称２−（２）、接続
番号（電話番号）２−（３）、該基準点Ｘ_２の東西位置
（Ｘ）２−（４）、南北位置（Ｙ）２−（５）、高さ位
置（Ｚ）２−（６）を入力し、「設定」ボタン２−
（７）の押下によりそれらを設定する。

【００８６】次に、例えば図８に示す設定画面において
測位点Ａ_２のタグを選択し、図９に示すような設定画面
を表示させ、予め用意してある情報により測位点Ａ_２の
観測地域３−（１）、測位点名称（観測点名称）３−
（２）、接続番号３−（３）を入力し、また、測地座標
３−（７）を予め用意してある情報から選択する形で入
力して該測位点Ａ_２における初期東西位置（Ｘ座標）３
−（４）、初期南北位置（Ｙ座標）３−（５）、初期高
さ位置（Ｚ座標）３−（６）を入力する。更に、詳しく
は後述する観測結果を表示する際の移動量警告値３−
（８）、推移グラフのスケール３−（９）、衛星数及び
ＰＤＯＰ値のスケール３−（１０）、グラフの更新間隔
３−（１１）を入力し、また、必要であれば、「観測デ
ータファイルの保存先設定」ボタン３−（１２）を押下
して該観測データの保存先３−（１３）や「ログデータ
ファイルの保存先設定」ボタン３−（１４）を押下して
該ログデータの保存先３−（１５）を入力設定し、以上
の測位点Ａ_２についての作業を「設定」ボタン３−（１
６）を押下して設定する。そして、測位点Ｂ_２、Ｃ_２、
Ｄ_２も測位点Ａ_２と同様に設定し、「閉じる」ボタン３
−（１７）を押下して、基準点Ｘ_２及び測位点Ａ_２，Ｂ
_２，Ｃ_２，Ｄ_２についての設定を終了する。

【００８７】なお、上記設定画面上の地域、数値などは
説明の便宜上のものであり、特にこれら地名、数値など
に限定されるものではない。また、説明の便宜上、例え
ば４つの測位点Ａ_２，Ｂ_２，Ｃ_２，Ｄ_２について説明し
ているが、これに限らず、測位点の数はいずれの数であ
ってもよい。更に、東西位置、南北位置、高さ位置は、
例えば一般に基線座標を求めるための「ＷＧＳ８４の地
心座標」に基づくＸ，Ｙ，Ｚ座標により表示している
が、これに限らず、その他の座標（例えばＩＴＲＦ９４
の座標など）であってもよい。

【００８８】つづいて、図７に示すメイン画面に戻り、
オペレータが「観測開始」ボタン１−（４）を押下する
と、ＲＴＫモードによりエリアａｒｅａ２の観測が開始
される。なお、図７中に示す１−（２）は各携帯電話機
３０２や回線３０３の設定画面を表示させる「回線設
定」ボタン、１−（３）は上記ＳＩＯ拡張ボックス３１
１やモデム３０１の設定画面を表示させる「装置状態」
ボタン、１−（５）は観測開始日を表示するパネル、１
−（６）は観測開始時刻を表示させるパネル、１−
（７）は観測時間を表示させるパネル、１−（８）は観
測状態や観測中か否かを表示させるパネル、１−（１
４）は総合的な距離における初期位置や現在位置との差
を表示させるパネル、１−（１５）は東西距離における
初期位置や現在位置との差を表示させるパネル、１−
（１６）は南北距離における初期位置や現在位置との差
を表示させるパネル、１−（１７）は高さ距離における
初期位置や現在位置との差を表示させるパネル、１−
（１８）はＰＤＯＰ値、衛星数、観測装置１のステータ
ス情報などを表示させるパネル、１−（１９）は現在時
刻を表示させるパネル、１−（２０）はメイン画面の開
閉や観測処理を終了させるボタンである。

【００８９】一方、「観測開始」ボタン１−（４）を押
下され、ＲＴＫモードによりエリアａｒｅａ２の観測が
開始されると、図６に示すモード切り替え部３０６が通
信制御部３０５、多チャンネルＳＩＯボード３１２、Ｓ
ＩＯ拡張ボックス３１１、モデム３０１Ｂ及び３０１
Ｃ、携帯電話機３０２Ｂ及び３０２Ｃ、電波回線３０３
Ｂ及び３０３Ｃ、公衆電話回線１１０、電波回線４１又
は電波回線５１を介して基準点Ｘ_２及び測位点Ａ_２，Ｂ
_２，Ｃ_２，Ｄ_２にＲＴＫモードの指令を送信する。それ
を受けた基準点Ｘ_２の観測装置１は、ＧＰＳ受信機２か
らの衛星信号を補正データ演算部６２に入力し、上記設
定した基準点Ｘ_２の各位置（図８に示す東西、南北、高
さ位置）に基づいて補正データＣＤを演算する。そし
て、観測装置１は、該補正データＣＤを観測センターＣ
Ｔのコンピュータ３００に送信する。また、コンピュー
タ３００と基準点Ｘ_２とで送受信する間に、その他のス
テータス情報、ＰＤＯＰ値、その時の衛星数なども送受
信する。なお、観測装置１の送受信については、上記Ｇ
ＰＳ位置観測設備１００と同様なものであるので、その
説明を省略する。

【００９０】つづいて、該補正データＣＤを受信したコ
ンピュータ３００は、基準点Ｘ_２との回線を切断すると
共に測位点Ａ_２との回線を接続し、該補正データＣＤを
測位点Ａ_２の位置演算補正部６３に送信する（つまり、
送受信毎に回線の接・断を行い、順次回線を切り換えて
送受信する）。すると、該位置演算補正部６３は、ＧＰ
Ｓ受信機２からの衛星信号と補正データＣＤとに基づき
該測位点Ａ_２の各位置（東西、南北、高さ位置）を演算
し、観測データＲＤとして各位置、ＰＤＯＰ値、観測時
の衛星数、ステータス情報などを観測センターＣＴのコ
ンピュータ３００に送信する。そして、該コンピュータ
３００は、その観測データＲＤを位置演算部３０４に入
力し、移動距離、移動量警告値を超えているか否か、な
どの演算を行って、図７に示す１−（９）に総移動距
離、１−（１０）に東西移動距離、１−（１１）に南北
移動距離、１−（１２）に高さ移動距離、１−（１３）
にＰＤＯＰ値、衛星数、ステータス情報をそれぞれ散布
図（例えば各位置、ＰＤＯＰ値）や棒グラフ（例えば衛
星数）として表示する。なお、上記設定された移動量警
告値（図９参照）を超えたものについては、違う色など
で表示して警告を行う。

【００９１】一方、測位点Ａ_２の観測データＲＤを受信
したコンピュータ３００は、測位点Ａ_２との回線を切断
すると共に測位点Ｂ_２との回線を接続し、上記補正デー
タＣＤを測位点Ｂ_２の位置演算補正部６３に送信する。
その後は、測位点Ｂ_２、測位点Ｃ_２、測位点Ｄ_２に対し
て同様の処理を行い、それら処理が終了すると、再び基
準点Ｘ_２との回線を接続して次の時間における補正デー
タＣＤを演算、受信して、つまり以上の処理をオペレー
タの終了指令があるまで繰り返す。それにより、観測セ
ンターＣＴにおけるモニタ３１０に図７に示すメイン画
面のような観測結果を得ることができる。

【００９２】なお、本実施の形態における測位点Ｄ２に
おいては、基準点Ｘ_２及び測位点Ａ _２，Ｂ_２，Ｃ_２と違
う回線（モデムや携帯電話）を使用する形であるため、
特にそれら基準点Ｘ_２及び測位点Ａ_２，Ｂ_２，Ｃ_２の送
受信毎に順次回線の切り替えを行う必要はないが、それ
以外の測位点Ｅ_２，Ｆ_２，Ｇ_２も同様に観測する場合
は、同様に送受信毎に順次回線の切り替えを行う。

【００９３】以上のように、ＧＰＳ位置観測設備４００
は、ＲＴＫモードを行うことで、観測センターＣＴによ
り各測位点Ａ_２，Ｂ_２，Ｃ_２，Ｄ_２の位置を集中的に観
測することができる。また、観測センターＣＴと基準局
Ｘ_２及び測位点Ａ_２，Ｂ_２，Ｃ_２，Ｄ_２との回線を送受
信毎に接・断し、順次回線を切り換えて送受信すること
で、略リアルタイムに観測データを送受信することがで
き、観測センターＣＴは略リアルタイムで観測結果を得
ることができる。

【００９４】なお、例えばエリアａｒｅａ１やエリアａ
ｒｅａ４のような場合には、１つの基準点Ｘに対して３
つの測位点Ａ，Ｂ，Ｃの位置を観測する形であってもよ
い。また、エリアａｒｅａ３のような場合には、基準点
を設けない形で４つの測位点Ａ_３，Ｂ_３，Ｃ_３，Ｄ_３を
設け、例えばＤＧＰＳ方式のように基準データを補正デ
ータとして観測する形であってもよく、または、例えば
エリアａｒｅａ１、エリアａｒｅａ２、エリアａｒｅａ
４の基準点Ｘ_１，Ｘ_２，Ｘ_４を基準点として設け、それ
により観測する形であってもよい。

【００９５】以上、説明したように、ＧＰＳ位置観測設
備４００は、スタティックモードであっても、ＲＴＫモ
ードであっても、観測センターＣＴで各測位点Ａ〜Ｇの
位置を集中的に観測することができる。また、ＧＰＳ位
置観測設備４００の構成において、スタティックモード
とＲＴＫモードとの双方により観測が行えるので、その
切り換えをコンピュータ３００で指令するだけで、簡単
にそれらスタティックモードとＲＴＫモードと切り換え
て観測することができる。

【００９６】また、同じＧＰＳ位置観測設備４００内に
おいて、例えばエリアａｒｅａ１をスタティックモード
で、かつ同時にエリアａｒｅａ２をＲＴＫモードで観測
するなどのような形も可能であり、つまり両モードによ
り同時に観測を行って各エリアａｒｅａにおける各測位
点Ａ〜Ｇの位置を集中的に観測することも可能である。

【００９７】なお、以上の本発明に係る実施の形態にお
いて、ＧＰＳ位置観測装置４００は、観測センターＣＴ
に対して観測局が１対２０となる形で接続されている
が、これに限らず、１対多となる形であればよく、観測
センターＣＴが集中的に観測局の位置を観測できるもの
であれば、特にその数を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＧＰＳ位置観測設備１００を示す構成概念図で
ある。

【図２】本発明の一例である観測装置を示すブロック図
である。

【図３】回路制御プログラムの一例を示すフローチャー
トである。

【図４】ＧＰＳ位置観測設備４００を示す構成概念図で
ある。

【図５】観測局を示すブロック図である。

【図６】監視局を示すブロック図である。

【図７】モニタ３１０におけるＲＴＫモード時のメイン
画面の一例を示す図。

【図８】モニタ３１０における基準点の設定画面の一例
を示す図。

【図９】モニタ３１０における測位点の設定画面の一例
を示す図。

【符号の説明】

１……観測装置、制御機器２……観測データ収集手段（ＧＰＳ受信機）１０……測位局通信制御手段（主制御部）１１……切り換え手段制御部１２……通信状態監視手段１３……外部切り換え指令検出手段１４……接続状態監視手段１４ａ……接続不良検出手段１４ｂ……送受信不良検出手段２０……シリアルインターフェース、測位局通信制御手
段３０……切り換え手段、測位局通信制御手段４０……通信機器、測位局通信制御手段（衛星携帯電話
機）４１……電話伝送手段（電波回線）５０……通信機器、測位局通信制御手段（携帯電話機）５１……電話伝送手段（電波回線）６０……観測データ収集手段（観測データ処理手段）６１……蓄積手段（位置データ蓄積部）６２……補正データ演算手段（補正データ演算部）６３……三次元位置演算補正手段（位置演算補正部）７０……電力自給手段１１０……電話伝送手段（公衆電話回線網）３０１……電話伝送手段（モデム）３０２……電話伝送手段（携帯電話機）３０３……電話伝送手段（電話回線）３０４……演算手段（位置演算部）３０５……監視局通信制御手段（通信制御部）ＣＤ……補正データＲＤ……観測データＣｉｎ……切り換え指令Ｃｏｕｔ……外部切り換え指令ＣＴ……監視局（観測センター）Ｘ……観測局、基準局（基準点）Ａ〜Ｇ……観測局、測位局（測位点）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１Ｈ０４Ｑ 9/00 ３１１Ｍ３４１Ｂ３４１Ｈ０４Ｂ 7/26 １０９Ｇ (72)発明者根本盛行茨城県つくば市北郷１番国土交通省国土地理院内 (72)発明者今給黎哲郎茨城県つくば市北郷１番国土交通省国土地理院内 (72)発明者田中博幸茨城県つくば市北郷１番国土交通省国土地理院内 (72)発明者小枝登北海道札幌市北区北８条西２−１−１国土交通省国土地理院北海道地方測量部内 (72)発明者河和宏茨城県つくば市北郷１番国土交通省国土地理院内 (72)発明者横川薫茨城県つくば市北郷１番国土交通省国土地理院内 (72)発明者高田知典東京都台東区浅草橋３−１−１ハリファックス浅草橋ビル４Ｆ株式会社テクノバンガード内 (72)発明者佐田達典千葉県流山市駒木518番地１号三井建設株式会社技術研究所内Ｆターム(参考） 5J062 CC07 EE04 5K048 AA06 AA16 BA35 DC01 DC03 EB02 EB10 FB08 FB10 GA06 GA14 HA02 HA39 5K067 AA01 BB27 DD27 EE04 HH11 KK05 5K101 KK12 LL11 NN18 NN41 QQ20 VV03 VV05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観測データを収集する観測データ収集手
段を有し、該観測データ収集手段により収集された観測
データを、シリアルデータに変換して出力するシリアル
インターフェースを設け、該シリアルインターフェース
から出力されたシリアルデータを外部に送信する複数の
通信機器を設けた観測装置において、前記シリアルインターフェースと複数の通信機器の間
に、前記シリアルインターフェースと複数の通信機器を
選択的に接続する切り換え手段を設け、前記複数の通信機器による通信状態を監視して、所定の
回線切り替え指令を出力する通信状態監視手段を設け、前記通信状態監視手段からの回線切り替え指令に基づい
て、前記切り換え手段を駆動制御する切り換え手段制御
部を設けて構成した、ことを特徴とする観測装置。
【請求項２】前記通信状態監視手段は、前記通信機器
が外部より切り換え指令を受信したことを検出する外部
切り換え指令検出手段を有し、前記外部切り換え指令検出手段の検出結果に基づいて、
回線切り換え指令を前記切り換え手段制御部に出力す
る、ことを特徴とする請求項１記載の観測装置。
【請求項３】前記通信状態監視手段は、前記通信機器
の外部との接続状態を監視する接続状態監視手段を有
し、前記接続状態監視手段の監視結果に基づいて、回線切り
換え指令を前記切り換え手段制御部に出力する、ことを特徴とする請求項１または２記載の観測装置。
【請求項４】前記接続状態監視手段は、前記通信機器
が外部と接続する際に、接続不良であることを検出する
接続不良検出手段を有し、前記通信状態監視手段は、前記接続不良検出手段の検出
結果に基づいて、回線切り換え指令を前記切り換え手段
制御部に出力する、ことを特徴とする請求項３記載の観測装置。
【請求項５】前記接続状態監視手段は、前記通信機器
が外部と送受信する際に送受信不良であることを検出す
る送受信不良検出手段を有し、前記通信状態監視手段は、前記送受信不良検出手段の検
出結果に基づいて、回線切り換え指令を前記切り換え手
段制御部に出力する、ことを特徴とする請求項３または４記載の観測装置。
【請求項６】電力を自給する電力自給手段を備え、前記電力自給手段により供給される電力により駆動され
る、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載の観
測装置。
【請求項７】監視局と、人工衛星からの衛星信号を受
信自在なＧＰＳ受信機及び制御装置を備えて、三次元位
置が既知なる基準局又は三次元位置を観測すべき測位局
になり得る観測局とを、監視局対観測局が一対所定数と
なる形で接続する電話伝送手段を有し、監視局に対して複数の前記電話伝送手段を設けて、前記
複数の電話伝送手段により監視局対観測局が一対多とな
る形で接続し、前記監視局は、前記各測位局の三次元位置を集中的に観
測する、ことを特徴とするＧＰＳ位置観測設備。
【請求項８】前記監視局は、前記複数の電話伝送手段
を接続自在な拡張手段を有する、ことを特徴とする請求項１記載のＧＰＳ位置観測設備。
【請求項９】前記各観測局は、人工衛星からの衛星信
号に基づき、所定時間における三次元位置情報を蓄積す
る蓄積手段と、前記蓄積された三次元位置情報を前記電
話伝送手段を介して前記監視局に送信自在な観測局通信
制御手段と、を有し、前記監視局は、前記各観測局より前記電話伝送手段を介
して前記蓄積された三次元位置情報を順次受信自在な監
視局通信制御手段と、該監視局通信制御手段で順次受信
した三次元位置情報に基づいて前記各観測局のうちの測
位局の前記所定時間における三次元位置を演算する演算
手段と、該演算手段により演算された測位局の前記所定
時間における三次元位置を出力自在な三次元位置出力手
段と、を有して構成した、ことを特徴とする請求項７または８記載のＧＰＳ位置観
測設備。
【請求項１０】前記観測局のうちの基準局は、人工衛
星からの衛星信号及び既知なる三次元位置に基づいて補
正データを演算する補正データ演算手段と、前記電話伝
送手段を介して前記補正データを送信自在な基準局通信
制御手段と、を有し、前記観測局のうちの測位局は、人工衛星からの衛星信号
及び前記補正データに基づいて観測すべき三次元位置を
演算補正する三次元位置演算補正手段と、前記電話伝送
手段を介して、前記補正データを受信自在であると共に
前記三次元位置演算補正手段で演算補正した三次元位置
を送信自在な測位局通信制御手段と、を有し、前記監視局は、前記電話伝送手段を介して、前記補正デ
ータを受信して前記複数の測位局に同報転送すると共に
前記各測位局からの三次元位置を受信自在な監視局通信
制御手段と、該監視局通信制御手段で受信した測位局か
らの三次元位置を出力自在な三次元位置出力手段と、を
有して構成した、ことを特徴とする請求項７ないし９のいずれか記載のＧ
ＰＳ位置観測設備。
【請求項１１】前記監視局通信制御手段は、前記監視
局対観測局が一対所定数となる形で接続された各電話伝
送手段における、前記監視局通信制御手段と前記基準局
通信制御手段又は前記測位局通信制御手段との回線を送
受信毎に接・断して、前記所定数の観測局との接続を順
次切り換えて送受信し、前記監視局通信制御手段と前記基準局通信制御手段又は
前記測位局通信制御手段との送受信は、パケット方式に
より同時に送受信する、ことを特徴とする請求項１０記載のＧＰＳ位置観測装
置。
【請求項１２】前記制御装置に、前記請求項１ないし
６のいずれか記載の観測装置を用いた、ことを特徴とする請求項７ないし１１のいずれか記載の
ＧＰＳ位置観測設備。