JP2004325242A - 観測点移動量観測システム - Google Patents
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Abstract
【課題】容易に高精度測位データを短時間、低コスト、かつリアルタイムで得られ、しかも履歴データ取得が可能で、膨大な測定データを効率的に整理および管理が可能にしたGPSとデータキャリアを組み合わせた観測点移動量観測システムを提供する。
【解決手段】GPS30による測位により観測点の移動量を観測する観測点移動量観測システムにおいて、GPS衛星2からの電波を受信し、且つ受信したGPS衛星2からの電波情報に基づき前記GPS移動局3の設置座標を演算するGPS移動局3と、データストック用のサーバ4と、観測点となるケーソン12に固定されるリーダ/ライタ9と、計測した設置座標と電子タグ17に記録された以前の設置座標とにより観測点の移動量を演算するPDA18とを備えるものとする。
【選択図】 図1
【解決手段】GPS30による測位により観測点の移動量を観測する観測点移動量観測システムにおいて、GPS衛星2からの電波を受信し、且つ受信したGPS衛星2からの電波情報に基づき前記GPS移動局3の設置座標を演算するGPS移動局3と、データストック用のサーバ4と、観測点となるケーソン12に固定されるリーダ/ライタ9と、計測した設置座標と電子タグ17に記録された以前の設置座標とにより観測点の移動量を演算するPDA18とを備えるものとする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、GPSによる測位により観測点の移動量を管理する観測点移動量観測システムに関し、特に、ケーソンなどの施設の移動量を観測するのに有効な観測点移動量観測システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現存する社会基盤施設の多くは戦後の高度成長期に建造され、これらの施設を依り効果的に永く使い続けるためには維持管理が重要となる。
そのためには施設の状況を計測・把握する必要があり、その一つとして、施設の座標を計測し、前回値あるいは竣工時の座標値と比較する移動量の計測管理がある。
【0003】
かかる移動量の計測・管理は、従来、現場において、基準点から求点の座標を求めるべく、各種測量機器で測距、測角、および水準測量を行い、得られたデータを野帳並びに測量機器附属の電子野帳に記録される。
そして、このデータを持ち帰り、測定データをPC、または手計算で処理して求点の座標を求め、前回値あるいは竣工時の座標値と比較し、移動量をPCまたは手計算により算出してそれを管理する方法が採られている。
【0004】
従来の方式について、防波堤の測量を例に挙げて図面を参照して説明する。
まず、陸地の基準点から求点までの見通しが良い場合について説明する。
求点を求める場合は、図9に示すように、既知点Pa1〜Pa3または求点Pb1〜Pbnに反射プリズムを設置し、その角度、距離を計測する。距離は光波を利用する。
最終的には既知点Pa1と既知点Pa3とを結び、計測値と既知座標とを比較して誤差を求め、許容誤差内であればOKとする。ただし、求点Pb1〜Pbnの座標計算は計測値を持ち帰っての計算となる。
【0005】
また、求点Pb1〜Pbnの標高を求める場合は、図12に示すように、任意の場所にレベルQを設置し、既知点Pa1と求点Pb1に配置した標尺(定規のようなもの)Rを読み取る。求点Pb1が解れば、そこを既知点として利用し、順次機器を移動して行く。
最終的には既知点の標高を求め、許容誤差内であればOKとする。足し引き算なので電卓などが有ればその場で計算が可能である。
【0006】
次に、陸地の基準点から求点までの見通しが悪い場合は、図13に示すように、防波堤上にGPS(スタティック方式)にて基準点を設置する。
基準点を設置後、それを既知点Pa1〜Pa3として前述した方法により求点Pb1〜Pbnを計測する。もちろんGPS(スタティック方式)で計測することも可能である。
【0007】
従来のGPS測量方法としては、例えば、被測量範囲Aの外に絶対位置が特定された第1基準局1を設け、被測量範囲A内に移動可能な第2基準局2を設け、第1基準局1と第2基準局2との間で第1GPS相対位置を測定し、第2基準局2と被測量地点に置かれた移動局3との間で第2GPS相対位置を測定し、第1基準局1の絶対位置に第1GPS相対位置と第2GPS相対位置を加算して移動局3の絶対位置を測量するものが提案されている(特許文献1を参照)。
【0008】
しかしながら、GPSにより求点の座標を求めるには、データを事務所等で解析する必要がある。また、計測時間はRTKよりも長くなる。従って、実際にはGPSで防波堤上に基準点を設置し、測量機器による従来法で測定した方が速いと考えられる。
【0009】
【特許文献1】
特開平09−061509号公報(第2−5頁、第1図)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の測量方式では、
(1)計測の度に、基準点から仮ベンチマーク(基線)を設置、あるいは確認しなければならないため、計測準備に時間が掛かり、結果としてコスト高になる。
(2)求点の座標は、事務所でしか解らないため、即応性が求められる場面では迅速な変状確認ができない。また、計測、野帳記録にミスがあった場合は現場に戻り再計測しなければならない。
(3)測点が多い場合には、データ整理や履歴管理が煩雑となる。
(4)正規座標への移動を行う場合、図面などを現場に携行しなければ正規座標を参照できない。
(5)各種測量の専門知識がなければならない。
等の問題があった。
【0011】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、容易に高精度測位データを短時間、低コスト、かつリアルタイムで得られ、しかも履歴データ取得が可能で、膨大な測定データを効率的に整理および管理が可能にしたGPSとデータキャリアを組み合わせた観測点移動量観測システムを提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、GPSによる観測点移動量観測システムに係り、GPSによる測位により観測点の移動量を観測する観測点移動量観測システムにおいて、GPS衛星からの電波を受信する受信手段と、受信したGPS衛星からの電波情報に基づき前記受信手段の設置座標を演算する座標演算手段と、前記観測点に関係付けられた観測点またはその近傍に固定されるデータの読み込み、書き込みが可能なデータキャリアと、前記データキャリアの記録データを読み込み、書き込みを行うリーダ/ライタと、計測した設置座標とデータキャリアに記録された以前の設置座標とにより前記観測点の移動量を演算する携帯型の移動量演算手段とを備えたGPSによる測位とデータキャリアを組み合わせたケーソン等の観測点移動量観測システムであって、受信手段を移動させながら、順次複数の計測点の座標、移動量を観測するものである。
【0013】
このように構成することで、データキャリアに記録されている観測点に関連付けられた固有IDにより、測位データを観測点毎に効率的に整理、管理することができる。また、常時におけるDBへのデータ無線読み/書きが行えると同時に、通信回線不通対策などの非常時においてもデータキャリアから履歴データ取得を確実に行うことができる。
【0014】
本発明は、前記受信手段を所定の観測点に設置可能な設置手段を設けることが好ましい。このように構成することで、観測する際に受信手段を観測点に正確に固定することができるので、観測位置がばらつくこと無く安定した観測を行うことができる。
【0015】
また、本発明は、前記観測点をケーソン上に設けることが好ましい。
例えば、ケーソン各函の4隅に、いわゆる電子タグのようなデータキャリアを設置することで、膨大な測位データを効率的に整理・管理することができる。
また、前記データキャリアのデータとGPSデータとを演算処理することにより、地震や台風等の異常時外力作用後にケーソン移動量を現場で迅速に算出できるので、異常時外力作用後の即応性ある現場確認を行うことができる。
【0016】
また、本発明は、前記観測点から10km以内の安定した場所に基準局を設置し、RTK−GPS方式により測量を行うことが好ましい。
このように構成することで、高精度測位データが短時間に、且つリアルタイムで得ることができるので測定時間の短縮を図ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1〜図7は発明を実施する形態の一例であって、図1は本発明に係る実施形態のGPSによる観測点移動量観測システムの概要を示す説明図、図2は前記観測点移動量観測システムの構成の一例を示す概略図、図3は前記観測点移動量観測システムのシステム構成を示すブロック図、図4は前記観測点移動量観測システムの機能を示すブロック図、図5は前記観測点移動量観測システムを構成する携帯情報端末の構成を示すブロック図、図6は前記観測点移動量観測システムを構成するサーバの構成を示すブロック図、図7は前記観測点移動量観測システムを構成するPDAに表示される画面構成の一例を示す説明図である。
【0018】
本実施形態は、図1に示すように、GPS衛星2からの電波を受信する受信手段であり、且つ受信したGPS衛星2からの電波情報に基づき前記GPS移動局3の設置座標を演算する座標演算手段たるGPS移動局3と、データストック用のサーバ4(後記)と、前記観測点に設置されたデータキャリア7と、計測した設置座標と前記データキャリア7に予め記録された初期座標値とにより前記観測点の移動量を演算する携帯型の移動量演算手段たる携帯情報端末8(後記)とを備え、前記GPS移動局3を移動させながら、順次複数の計測点の座標、移動量を観測する観測点移動量観測システム1である。
【0019】
本実施形態においては、観測点は、湾11内に配設されたケーソン12を観測点とし、該ケーソン12各函の4隅にはデータキャリア7として電子タグ17が設置されている。前記電子タグ17は、データの読み込み、書き込みが可能に構成されている。
前記ケーソン12から10km以内の湾内の安定した所には、GPS基準局13が設置されている。
【0020】
前記GPS移動局3は、図2に示すように、主にGPS衛星2からの信号を受信するGPSアンテナ31およびGPS受信機32とにより構成され、さらに、前記電子タグ17に記録された情報を読み/書きするリーダ/ライタ9、および観測点の移動量を演算する携帯情報端末8とを備えている。
【0021】
また、前記GPS移動局3は、図1、図2に示すように、ケーソン12上に設置可能な設置手段たる固定用ブラケット6に固定されている。
前記固定用ブラケット6は、観測の際には常に同じ位置で前記GPS移動局3を電子タグ17に近接設置し、該GPS移動局3を安定させた状態で測位するものである。すなわち、このように構成することで、前記電子タグ17をケーソン12の観測点として固定化している。
【0022】
本実施形態の観測点移動量観測システム1の構成を以下に示す。
前記観測点移動量観測システム1の概要は、図3に示すように、主にRFID等のデータキャリア7と、前記データキャリア7の情報を読み/書きを行うリーダ/ライタ9と、前記リーダ/ライタ9からの情報を処理するとともにGPSからの情報を処理するGPSコントローラたる携帯情報端末8と、位置観測を行うGPS30と、前記携帯情報端末8からの情報の処理を行うサーバ4とにより構成されている。
本実施形態においては、前記データキャリア7として電子タグ17を採用し、携帯情報端未8としてPDA18を採用している。
【0023】
詳しくは、図4に示すように、前記携帯情報端末8は、GPS用通信制御手段81、GPS操作手段82、データキャリア用通信手段83、R/W操作手段84、端末通信制御手段85、演算手段86、表示手段87とを備えている。
GPS30による観測されたデータは、前記GPS用通信制御手段81より入力され、一方、リーダ/ライタ9によりデータキャリア7から読み込まれた前回までの観測データは、前記データキャリア用通信手段83より入力される。
【0024】
前記携帯情報端末8の本体構成は、図5に示すように、主にCPU8a、メモリ8b、ディスプレイ8c、操作部8d、R/W通信部8e、サーバ通信部8fとにより構成されている。
【0025】
前記サーバ4は、サーバ制御手段41、データ格納手段42、情報携帯端末用通信制御手段43とを備えている。
前記サーバ4の本体構成は、図6に示すように、主にCPU4a、メモリ4b、データ格納部4c、通信部8eとにより構成されている。
【0026】
前記携帯情報端末8とサーバ4とは、前記端末通信制御手段85と携帯情報端末用通信制御手段43とにより通信される。
【0027】
ここで、前記携帯情報端末8としてPDA18を用いた場合のディスプレイ8cの画面表示の一例を、図面を参照して説明する。
前記ディスプレイ8cの画面表示は、図7に示すように、項目を「タグID」、「点検日」、「XYH方向の位置(m)」、「XY方向の移動量(m)」、「沈下量(m)」として、「竣工時」、「前回」、「今回」の測定値、および「前回との差」の値を表示するようにしたものである。
尚、PDA18の画像イメージの入力・編集ソフトは、汎用の計算ソフトを利用し、利用者が項目追加・削除などのカスタマイズを容易に行えるものとする。
【0028】
これにより、PDA18のディスプレイ8cの画面表示を見るだけで、観測点の移動量が確認できるようにされている。
【0029】
次に、本実施形態の観測点移動量観測システム1によるケーソン12の観測方法について、図面を参照して説明する。
まず、(1)図1に示すように、GPS移動局3を固定用ブラケット6により電子タグ17に設置し、前記電子タグ17を観測点として固定化して、GPS30により測位する。
【0030】
次に、(2)図2に示すように、電子タグ17に格納されたデータをリーダ/ライタ(R/W)9で読み込み、初期値および履歴データを確認する。
そして、(3)GPS30による観測結果をPDA18に入力する。
【0031】
すると、(4)ケーソン12の観測量がPDA18に組み込まれた計算式により自動計算されてディスプレイ8cに表示され、該ケーソン12の移動量、沈下量が確認できる。そして、(5)今回観測された観測量、移動量、沈下量を電子タグに書き込む。
【0032】
このようにして、(6)ケーソン12に設けられたそれぞれの電子タグ17について、(1)〜(4)の操作を繰り返して観測を行う。
そして、(7)事務所にてPDA18とパソコンを接続し、データの自動転送・整理を行う。なお、前記PDA18によるデータの転送は、インターネット等を経由した無線でも送信可能である。
【0033】
次に、前記観測点移動量観測システム1によるケーソン12の観測における各構成要素の動作フローについてフローチャートを参照して説明する。
図8は、本実施形態の観測点移動観測システムの動作を示すフローチャートである。
【0034】
GPS30側では、ケーソン17の位置が測位され(S1)、現在の観測データが携帯情報端末8に送信される(S2)。
一方、現地で観測を行う観測者側では、リーダ/ライタ9によりケーソン17に設けられたデータキャリア7、すなわち電子タグ17から前回までの観測データを読み込み(S3)、携帯情報端末8のデータキャリア用通信手段83に送信する(S4)。
【0035】
携帯情報端未8においては、入力された現在の観測データと前回までの観測データとが比較演算されて移動量が算出され(S5)、データキャリア情報、GPS測位情報、および移動量等がディスプレイ8c上に表示される(S6)。
【0036】
そして、携帯情報端末8からデータキャリア用通信手段83によりリーダ/ライタ9にGPS測位情報が送信され(S7)、該リーダ/ライタ9により新たな位置情報が電子タグ17に書き込まれる(S8)。
【0037】
前記データキャリア情報、GPS測位情報、および移動量等は、一旦メモリ8bに格納され(S9)、端末通信制御手段85によりサーバ4に送信される(S10)。
【0038】
サーバ4において、携帯情報端末用通信制御手段43によりデータキャリア情報、GPS測位情報、および移動量等が受信され(S11)、受信されたデータをデータ格納手段42に格納し(S12)、前記データを格納したというサーバ格納情報を携帯情報端末8に送信して(S13)、動作が終了する。
【0039】
前記携帯情報端末8は、サーバ格納情報を受信して(S14)、動作が終了する。
【0040】
以上のように構成したので、本実施形態の観測点移動量観測システム1によれば、GPSによる測位を用いて座標値を観測するようにしたので、リアルタイムで高精度な観測が可能となる。
【0041】
また、本実施形態によれば、データキャリア7として電子タグ17を用いて、該電子タグ17にケーソン12竣工時の初期座標値と前回の座標値を予め記録しているので、GPSによる現時点での座標値を入力するだけで、短時間で、かつ容易に移動量を演算することができる。
【0042】
また、本実施形態によれば、前記電子タグ17をデータの読み込み、書き込みが可能なデータキャリアとしたことで、観測点の最新座標値から過去の座標値の履歴を記録しておくことができる。これにより、膨大な測位データを効率的に整理・管理することができるとともに、通信回線不通対策など非常時においても履歴データ取得を確実に行うことができる。
【0043】
尚、本発明の観測点移動量観測システムは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0044】
例えば、本実施形態では、受信手段たるGPS移動局3を固定用ブラケット6により観測点に設置するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記GPS移動局3が、観測時に常に同じ位置で固定されるものであれば、直接観測点に固定するようにしたものであっても良い。
【0045】
例えば、GPS移動局の設置場所がコンクリートのような固い地盤の場合には、図9に示すように、所定位置の地盤にGPSアンテナ131を設置可能な設置孔132を穿孔して、該GPSアンテナ131を直接設置するようにしたものであっても良い。
【0046】
また、その他の例として、図10に示すように、GPS移動局の設置場所にGPSアンテナ231を位置決めするための設置部232を突設し、前記GPSアンテナ231の一端部に前記設置部232と嵌合する嵌合部231aを設け、前記設置部232にGPSアンテナ231を位置決め配置するようにしたものであっても良い。この場合、GPSアンテナ231を支持するために、三脚などの支持部材233を補助的に使用すると位置決め状態が安定する。
【0047】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の観測点移動量観測システムによれば、容易に高精度測位データを短時間、低コスト、かつリアルタイムで得られ、しかも履歴データ取得が可能で、膨大な測定データを効率的に整理および管理が可能になるという優れた効果を奏し得る。
【0048】
詳しくは、本発明に係る観測点移動量観測システムによれば、GPSによる測位により観測点の移動量を観測する観測点移動量観測システムにおいて、GPS衛星からの電波を受信する受信手段と、受信したGPS衛星からの電波情報に基づき前記受信手段の設置座標を演算する座標演算手段と、前記観測点に関係付けられた観測点またはその近傍に固定されるデータの読み込み、書き込みが可能なデータキャリアと、前記データキャリアの記録データを読み込み、書き込みを行うリーダ/ライタと、計測した設置座標と前記データキャリアに記録された以前の設置座標とにより前記観測点の移動量を演算する携帯型の移動量演算手段とを備えることで、受信手段を移動させながら、順次複数の計測点の座標、移動量を容易に観測することができる。
【0049】
また、データの読み込み、書き込みが可能なデータキャリアにより、膨大な測位データを効率的に整理・管理することができ、さらに、常時におけるDBへのデータ無線読み/書きが行えると同時に、通信回線不通対策などの非常時においてもデータキャリアから履歴データ取得を確実に行うことができる。
【0050】
また、本発明は、前記受信手段を所定の観測点に設置可能な固定用ブラケット等の設置手段を設けることで、観測する際に受信手段を観測点に正確に固定することができるので、観測位置がばらつくこと無く安定した観測を行うことができる。
【0051】
また、本発明は、前記観測点を、例えば、ケーソン上に設定し、該ケーソン各函の4隅に、いわゆる電子タグのようなデータキャリアを設置することで、膨大な測位データを効率的に整理・管理することができる。なお、観測点の設定場所は、ケーソンに限定されるものではなく、用途に応じて、観測点の移動量を把握する必要がある場所に設置するものである。
また、前記データキャリアのデータとGPSデータとを演算処理することにより、地震や台風等の異常時外力作用後にケーソン移動量を現場で迅速に算出できるので、異常時外力作用後の即応性ある現場確認を行うことができる。
【0052】
また、本発明は、前記観測点から10km以内の安定した場所に基準局を設置し、RTK−GPS方式により測量を行うことで、高精度測位データが短時間に、且つリアルタイムで得ることができるので測定時間の短縮を図ることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態のGPSによる観測点移動量観測システムの概要を示す説明図である。
【図2】前記観測点移動量観測システムの構成の一例を示す概略図である。
【図3】前記観測点移動量観測システムのシステム構成を示すブロック図である。
【図4】前記観測点移動量観測システムの機能を示すブロック図である。
【図5】前記観測点移動量観測システムを構成する携帯情報端末の構成を示すブロック図である。
【図6】前記観測点移動量観測システムを構成するサーバの構成を示すブロック図である。
【図7】前記観測点移動量観測システムを構成するPDAに表示される画面構成の一例を示す説明図である。
【図8】前記観測点移動観測システムの動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明に係る観測点の設置手段のその他の構成を示す説明図である。
【図10】前記設置手段のその他の実施例を示す説明図である。
【図11】従来の観測点の移動量観測方式の一例を示す説明図である。
【図12】従来の観測点の移動量観測方式において、求点の標高を求める場合の観測方式の一例を示す説明図である。
【図13】従来のGPSによる観測方式の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 観測点移動量観測システム
2 GPS衛星
3 GPS移動局
4 サーバ
6 固定用ブラケット
7 データキャリア
8 携帯情報端末
9 リーダ/ライタ
11 湾
12 ケーソン
13 GPS基準局
17 電子タグ
18 PDA
31 GPSアンテナ
32 GPS受信機
【発明の属する技術分野】
本発明は、GPSによる測位により観測点の移動量を管理する観測点移動量観測システムに関し、特に、ケーソンなどの施設の移動量を観測するのに有効な観測点移動量観測システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現存する社会基盤施設の多くは戦後の高度成長期に建造され、これらの施設を依り効果的に永く使い続けるためには維持管理が重要となる。
そのためには施設の状況を計測・把握する必要があり、その一つとして、施設の座標を計測し、前回値あるいは竣工時の座標値と比較する移動量の計測管理がある。
【0003】
かかる移動量の計測・管理は、従来、現場において、基準点から求点の座標を求めるべく、各種測量機器で測距、測角、および水準測量を行い、得られたデータを野帳並びに測量機器附属の電子野帳に記録される。
そして、このデータを持ち帰り、測定データをPC、または手計算で処理して求点の座標を求め、前回値あるいは竣工時の座標値と比較し、移動量をPCまたは手計算により算出してそれを管理する方法が採られている。
【0004】
従来の方式について、防波堤の測量を例に挙げて図面を参照して説明する。
まず、陸地の基準点から求点までの見通しが良い場合について説明する。
求点を求める場合は、図9に示すように、既知点Pa1〜Pa3または求点Pb1〜Pbnに反射プリズムを設置し、その角度、距離を計測する。距離は光波を利用する。
最終的には既知点Pa1と既知点Pa3とを結び、計測値と既知座標とを比較して誤差を求め、許容誤差内であればOKとする。ただし、求点Pb1〜Pbnの座標計算は計測値を持ち帰っての計算となる。
【0005】
また、求点Pb1〜Pbnの標高を求める場合は、図12に示すように、任意の場所にレベルQを設置し、既知点Pa1と求点Pb1に配置した標尺(定規のようなもの)Rを読み取る。求点Pb1が解れば、そこを既知点として利用し、順次機器を移動して行く。
最終的には既知点の標高を求め、許容誤差内であればOKとする。足し引き算なので電卓などが有ればその場で計算が可能である。
【0006】
次に、陸地の基準点から求点までの見通しが悪い場合は、図13に示すように、防波堤上にGPS(スタティック方式)にて基準点を設置する。
基準点を設置後、それを既知点Pa1〜Pa3として前述した方法により求点Pb1〜Pbnを計測する。もちろんGPS(スタティック方式)で計測することも可能である。
【0007】
従来のGPS測量方法としては、例えば、被測量範囲Aの外に絶対位置が特定された第1基準局1を設け、被測量範囲A内に移動可能な第2基準局2を設け、第1基準局1と第2基準局2との間で第1GPS相対位置を測定し、第2基準局2と被測量地点に置かれた移動局3との間で第2GPS相対位置を測定し、第1基準局1の絶対位置に第1GPS相対位置と第2GPS相対位置を加算して移動局3の絶対位置を測量するものが提案されている(特許文献1を参照)。
【0008】
しかしながら、GPSにより求点の座標を求めるには、データを事務所等で解析する必要がある。また、計測時間はRTKよりも長くなる。従って、実際にはGPSで防波堤上に基準点を設置し、測量機器による従来法で測定した方が速いと考えられる。
【0009】
【特許文献1】
特開平09−061509号公報(第2−5頁、第1図)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来の測量方式では、
(1)計測の度に、基準点から仮ベンチマーク(基線)を設置、あるいは確認しなければならないため、計測準備に時間が掛かり、結果としてコスト高になる。
(2)求点の座標は、事務所でしか解らないため、即応性が求められる場面では迅速な変状確認ができない。また、計測、野帳記録にミスがあった場合は現場に戻り再計測しなければならない。
(3)測点が多い場合には、データ整理や履歴管理が煩雑となる。
(4)正規座標への移動を行う場合、図面などを現場に携行しなければ正規座標を参照できない。
(5)各種測量の専門知識がなければならない。
等の問題があった。
【0011】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、容易に高精度測位データを短時間、低コスト、かつリアルタイムで得られ、しかも履歴データ取得が可能で、膨大な測定データを効率的に整理および管理が可能にしたGPSとデータキャリアを組み合わせた観測点移動量観測システムを提供することを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、GPSによる観測点移動量観測システムに係り、GPSによる測位により観測点の移動量を観測する観測点移動量観測システムにおいて、GPS衛星からの電波を受信する受信手段と、受信したGPS衛星からの電波情報に基づき前記受信手段の設置座標を演算する座標演算手段と、前記観測点に関係付けられた観測点またはその近傍に固定されるデータの読み込み、書き込みが可能なデータキャリアと、前記データキャリアの記録データを読み込み、書き込みを行うリーダ/ライタと、計測した設置座標とデータキャリアに記録された以前の設置座標とにより前記観測点の移動量を演算する携帯型の移動量演算手段とを備えたGPSによる測位とデータキャリアを組み合わせたケーソン等の観測点移動量観測システムであって、受信手段を移動させながら、順次複数の計測点の座標、移動量を観測するものである。
【0013】
このように構成することで、データキャリアに記録されている観測点に関連付けられた固有IDにより、測位データを観測点毎に効率的に整理、管理することができる。また、常時におけるDBへのデータ無線読み/書きが行えると同時に、通信回線不通対策などの非常時においてもデータキャリアから履歴データ取得を確実に行うことができる。
【0014】
本発明は、前記受信手段を所定の観測点に設置可能な設置手段を設けることが好ましい。このように構成することで、観測する際に受信手段を観測点に正確に固定することができるので、観測位置がばらつくこと無く安定した観測を行うことができる。
【0015】
また、本発明は、前記観測点をケーソン上に設けることが好ましい。
例えば、ケーソン各函の4隅に、いわゆる電子タグのようなデータキャリアを設置することで、膨大な測位データを効率的に整理・管理することができる。
また、前記データキャリアのデータとGPSデータとを演算処理することにより、地震や台風等の異常時外力作用後にケーソン移動量を現場で迅速に算出できるので、異常時外力作用後の即応性ある現場確認を行うことができる。
【0016】
また、本発明は、前記観測点から10km以内の安定した場所に基準局を設置し、RTK−GPS方式により測量を行うことが好ましい。
このように構成することで、高精度測位データが短時間に、且つリアルタイムで得ることができるので測定時間の短縮を図ることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1〜図7は発明を実施する形態の一例であって、図1は本発明に係る実施形態のGPSによる観測点移動量観測システムの概要を示す説明図、図2は前記観測点移動量観測システムの構成の一例を示す概略図、図3は前記観測点移動量観測システムのシステム構成を示すブロック図、図4は前記観測点移動量観測システムの機能を示すブロック図、図5は前記観測点移動量観測システムを構成する携帯情報端末の構成を示すブロック図、図6は前記観測点移動量観測システムを構成するサーバの構成を示すブロック図、図7は前記観測点移動量観測システムを構成するPDAに表示される画面構成の一例を示す説明図である。
【0018】
本実施形態は、図1に示すように、GPS衛星2からの電波を受信する受信手段であり、且つ受信したGPS衛星2からの電波情報に基づき前記GPS移動局3の設置座標を演算する座標演算手段たるGPS移動局3と、データストック用のサーバ4(後記)と、前記観測点に設置されたデータキャリア7と、計測した設置座標と前記データキャリア7に予め記録された初期座標値とにより前記観測点の移動量を演算する携帯型の移動量演算手段たる携帯情報端末8(後記)とを備え、前記GPS移動局3を移動させながら、順次複数の計測点の座標、移動量を観測する観測点移動量観測システム1である。
【0019】
本実施形態においては、観測点は、湾11内に配設されたケーソン12を観測点とし、該ケーソン12各函の4隅にはデータキャリア7として電子タグ17が設置されている。前記電子タグ17は、データの読み込み、書き込みが可能に構成されている。
前記ケーソン12から10km以内の湾内の安定した所には、GPS基準局13が設置されている。
【0020】
前記GPS移動局3は、図2に示すように、主にGPS衛星2からの信号を受信するGPSアンテナ31およびGPS受信機32とにより構成され、さらに、前記電子タグ17に記録された情報を読み/書きするリーダ/ライタ9、および観測点の移動量を演算する携帯情報端末8とを備えている。
【0021】
また、前記GPS移動局3は、図1、図2に示すように、ケーソン12上に設置可能な設置手段たる固定用ブラケット6に固定されている。
前記固定用ブラケット6は、観測の際には常に同じ位置で前記GPS移動局3を電子タグ17に近接設置し、該GPS移動局3を安定させた状態で測位するものである。すなわち、このように構成することで、前記電子タグ17をケーソン12の観測点として固定化している。
【0022】
本実施形態の観測点移動量観測システム1の構成を以下に示す。
前記観測点移動量観測システム1の概要は、図3に示すように、主にRFID等のデータキャリア7と、前記データキャリア7の情報を読み/書きを行うリーダ/ライタ9と、前記リーダ/ライタ9からの情報を処理するとともにGPSからの情報を処理するGPSコントローラたる携帯情報端末8と、位置観測を行うGPS30と、前記携帯情報端末8からの情報の処理を行うサーバ4とにより構成されている。
本実施形態においては、前記データキャリア7として電子タグ17を採用し、携帯情報端未8としてPDA18を採用している。
【0023】
詳しくは、図4に示すように、前記携帯情報端末8は、GPS用通信制御手段81、GPS操作手段82、データキャリア用通信手段83、R/W操作手段84、端末通信制御手段85、演算手段86、表示手段87とを備えている。
GPS30による観測されたデータは、前記GPS用通信制御手段81より入力され、一方、リーダ/ライタ9によりデータキャリア7から読み込まれた前回までの観測データは、前記データキャリア用通信手段83より入力される。
【0024】
前記携帯情報端末8の本体構成は、図5に示すように、主にCPU8a、メモリ8b、ディスプレイ8c、操作部8d、R/W通信部8e、サーバ通信部8fとにより構成されている。
【0025】
前記サーバ4は、サーバ制御手段41、データ格納手段42、情報携帯端末用通信制御手段43とを備えている。
前記サーバ4の本体構成は、図6に示すように、主にCPU4a、メモリ4b、データ格納部4c、通信部8eとにより構成されている。
【0026】
前記携帯情報端末8とサーバ4とは、前記端末通信制御手段85と携帯情報端末用通信制御手段43とにより通信される。
【0027】
ここで、前記携帯情報端末8としてPDA18を用いた場合のディスプレイ8cの画面表示の一例を、図面を参照して説明する。
前記ディスプレイ8cの画面表示は、図7に示すように、項目を「タグID」、「点検日」、「XYH方向の位置(m)」、「XY方向の移動量(m)」、「沈下量(m)」として、「竣工時」、「前回」、「今回」の測定値、および「前回との差」の値を表示するようにしたものである。
尚、PDA18の画像イメージの入力・編集ソフトは、汎用の計算ソフトを利用し、利用者が項目追加・削除などのカスタマイズを容易に行えるものとする。
【0028】
これにより、PDA18のディスプレイ8cの画面表示を見るだけで、観測点の移動量が確認できるようにされている。
【0029】
次に、本実施形態の観測点移動量観測システム1によるケーソン12の観測方法について、図面を参照して説明する。
まず、(1)図1に示すように、GPS移動局3を固定用ブラケット6により電子タグ17に設置し、前記電子タグ17を観測点として固定化して、GPS30により測位する。
【0030】
次に、(2)図2に示すように、電子タグ17に格納されたデータをリーダ/ライタ(R/W)9で読み込み、初期値および履歴データを確認する。
そして、(3)GPS30による観測結果をPDA18に入力する。
【0031】
すると、(4)ケーソン12の観測量がPDA18に組み込まれた計算式により自動計算されてディスプレイ8cに表示され、該ケーソン12の移動量、沈下量が確認できる。そして、(5)今回観測された観測量、移動量、沈下量を電子タグに書き込む。
【0032】
このようにして、(6)ケーソン12に設けられたそれぞれの電子タグ17について、(1)〜(4)の操作を繰り返して観測を行う。
そして、(7)事務所にてPDA18とパソコンを接続し、データの自動転送・整理を行う。なお、前記PDA18によるデータの転送は、インターネット等を経由した無線でも送信可能である。
【0033】
次に、前記観測点移動量観測システム1によるケーソン12の観測における各構成要素の動作フローについてフローチャートを参照して説明する。
図8は、本実施形態の観測点移動観測システムの動作を示すフローチャートである。
【0034】
GPS30側では、ケーソン17の位置が測位され(S1)、現在の観測データが携帯情報端末8に送信される(S2)。
一方、現地で観測を行う観測者側では、リーダ/ライタ9によりケーソン17に設けられたデータキャリア7、すなわち電子タグ17から前回までの観測データを読み込み(S3)、携帯情報端末8のデータキャリア用通信手段83に送信する(S4)。
【0035】
携帯情報端未8においては、入力された現在の観測データと前回までの観測データとが比較演算されて移動量が算出され(S5)、データキャリア情報、GPS測位情報、および移動量等がディスプレイ8c上に表示される(S6)。
【0036】
そして、携帯情報端末8からデータキャリア用通信手段83によりリーダ/ライタ9にGPS測位情報が送信され(S7)、該リーダ/ライタ9により新たな位置情報が電子タグ17に書き込まれる(S8)。
【0037】
前記データキャリア情報、GPS測位情報、および移動量等は、一旦メモリ8bに格納され(S9)、端末通信制御手段85によりサーバ4に送信される(S10)。
【0038】
サーバ4において、携帯情報端末用通信制御手段43によりデータキャリア情報、GPS測位情報、および移動量等が受信され(S11)、受信されたデータをデータ格納手段42に格納し(S12)、前記データを格納したというサーバ格納情報を携帯情報端末8に送信して(S13)、動作が終了する。
【0039】
前記携帯情報端末8は、サーバ格納情報を受信して(S14)、動作が終了する。
【0040】
以上のように構成したので、本実施形態の観測点移動量観測システム1によれば、GPSによる測位を用いて座標値を観測するようにしたので、リアルタイムで高精度な観測が可能となる。
【0041】
また、本実施形態によれば、データキャリア7として電子タグ17を用いて、該電子タグ17にケーソン12竣工時の初期座標値と前回の座標値を予め記録しているので、GPSによる現時点での座標値を入力するだけで、短時間で、かつ容易に移動量を演算することができる。
【0042】
また、本実施形態によれば、前記電子タグ17をデータの読み込み、書き込みが可能なデータキャリアとしたことで、観測点の最新座標値から過去の座標値の履歴を記録しておくことができる。これにより、膨大な測位データを効率的に整理・管理することができるとともに、通信回線不通対策など非常時においても履歴データ取得を確実に行うことができる。
【0043】
尚、本発明の観測点移動量観測システムは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0044】
例えば、本実施形態では、受信手段たるGPS移動局3を固定用ブラケット6により観測点に設置するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記GPS移動局3が、観測時に常に同じ位置で固定されるものであれば、直接観測点に固定するようにしたものであっても良い。
【0045】
例えば、GPS移動局の設置場所がコンクリートのような固い地盤の場合には、図9に示すように、所定位置の地盤にGPSアンテナ131を設置可能な設置孔132を穿孔して、該GPSアンテナ131を直接設置するようにしたものであっても良い。
【0046】
また、その他の例として、図10に示すように、GPS移動局の設置場所にGPSアンテナ231を位置決めするための設置部232を突設し、前記GPSアンテナ231の一端部に前記設置部232と嵌合する嵌合部231aを設け、前記設置部232にGPSアンテナ231を位置決め配置するようにしたものであっても良い。この場合、GPSアンテナ231を支持するために、三脚などの支持部材233を補助的に使用すると位置決め状態が安定する。
【0047】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の観測点移動量観測システムによれば、容易に高精度測位データを短時間、低コスト、かつリアルタイムで得られ、しかも履歴データ取得が可能で、膨大な測定データを効率的に整理および管理が可能になるという優れた効果を奏し得る。
【0048】
詳しくは、本発明に係る観測点移動量観測システムによれば、GPSによる測位により観測点の移動量を観測する観測点移動量観測システムにおいて、GPS衛星からの電波を受信する受信手段と、受信したGPS衛星からの電波情報に基づき前記受信手段の設置座標を演算する座標演算手段と、前記観測点に関係付けられた観測点またはその近傍に固定されるデータの読み込み、書き込みが可能なデータキャリアと、前記データキャリアの記録データを読み込み、書き込みを行うリーダ/ライタと、計測した設置座標と前記データキャリアに記録された以前の設置座標とにより前記観測点の移動量を演算する携帯型の移動量演算手段とを備えることで、受信手段を移動させながら、順次複数の計測点の座標、移動量を容易に観測することができる。
【0049】
また、データの読み込み、書き込みが可能なデータキャリアにより、膨大な測位データを効率的に整理・管理することができ、さらに、常時におけるDBへのデータ無線読み/書きが行えると同時に、通信回線不通対策などの非常時においてもデータキャリアから履歴データ取得を確実に行うことができる。
【0050】
また、本発明は、前記受信手段を所定の観測点に設置可能な固定用ブラケット等の設置手段を設けることで、観測する際に受信手段を観測点に正確に固定することができるので、観測位置がばらつくこと無く安定した観測を行うことができる。
【0051】
また、本発明は、前記観測点を、例えば、ケーソン上に設定し、該ケーソン各函の4隅に、いわゆる電子タグのようなデータキャリアを設置することで、膨大な測位データを効率的に整理・管理することができる。なお、観測点の設定場所は、ケーソンに限定されるものではなく、用途に応じて、観測点の移動量を把握する必要がある場所に設置するものである。
また、前記データキャリアのデータとGPSデータとを演算処理することにより、地震や台風等の異常時外力作用後にケーソン移動量を現場で迅速に算出できるので、異常時外力作用後の即応性ある現場確認を行うことができる。
【0052】
また、本発明は、前記観測点から10km以内の安定した場所に基準局を設置し、RTK−GPS方式により測量を行うことで、高精度測位データが短時間に、且つリアルタイムで得ることができるので測定時間の短縮を図ることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施形態のGPSによる観測点移動量観測システムの概要を示す説明図である。
【図2】前記観測点移動量観測システムの構成の一例を示す概略図である。
【図3】前記観測点移動量観測システムのシステム構成を示すブロック図である。
【図4】前記観測点移動量観測システムの機能を示すブロック図である。
【図5】前記観測点移動量観測システムを構成する携帯情報端末の構成を示すブロック図である。
【図6】前記観測点移動量観測システムを構成するサーバの構成を示すブロック図である。
【図7】前記観測点移動量観測システムを構成するPDAに表示される画面構成の一例を示す説明図である。
【図8】前記観測点移動観測システムの動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明に係る観測点の設置手段のその他の構成を示す説明図である。
【図10】前記設置手段のその他の実施例を示す説明図である。
【図11】従来の観測点の移動量観測方式の一例を示す説明図である。
【図12】従来の観測点の移動量観測方式において、求点の標高を求める場合の観測方式の一例を示す説明図である。
【図13】従来のGPSによる観測方式の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 観測点移動量観測システム
2 GPS衛星
3 GPS移動局
4 サーバ
6 固定用ブラケット
7 データキャリア
8 携帯情報端末
9 リーダ/ライタ
11 湾
12 ケーソン
13 GPS基準局
17 電子タグ
18 PDA
31 GPSアンテナ
32 GPS受信機
Claims (4)
- GPSによる測位により観測点の移動量を観測する観測点移動量観測システムにおいて、
GPS衛星からの電波を受信する受信手段と、
受信したGPS衛星からの電波情報に基づき前記受信手段の設置座標を演算する座標演算手段と、
前記観測点に関係付けられた観測点またはその近傍に固定されるデータの読み込み、書き込みが可能なデータキャリアと、
前記データキャリアの記録データを読み込み、書き込みを行うリーダ/ライタと、
計測した設置座標とデータキャリアに記録された以前の設置座標とにより前記観測点の移動量を演算する携帯型の移動量演算手段とを備えたことを特徴とする観測点移動量観測システム。 - 前記受信手段を所定の観測点に設置可能な設置手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の観測点移動量観測システム。
- 前記観測点は、ケーソン上に設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の観測点移動量観測システム。
- 前記観測点から10km以内の安定した場所に基準局を設置し、RTK−GPS方式により測量を行うことを特徴とする請求項1乃至3のうちの何れか一項に記載の観測点移動量観測システム。
Priority Applications (1)
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JP (1) | JP2004325242A (ja) |
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