JP2008032693A - Target location guiding method and system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は地図上の目的位置と、位置センサにより特定した現在位置を、携帯端末の画面に表示することで目的地へ案内するシステムにおける、容易に目的位置の入力ができる目的位置案内方法に関する。 The present invention relates to a target position guidance method that allows easy input of a target position in a system that guides a destination by displaying a target position on a map and a current position specified by a position sensor on a screen of a mobile terminal.
一般に、目的位置案内の用途として建設工事における逆打ち測量が挙げられる。逆打ち測量とは、予め決定された構造物の基礎杭の位置等の設計座標値を、建設現場内に設置する測量作業を指す。目的位置案内システムには、設計座標値を目的位置として入力し、現在位置から目的位置への案内が求められる。建設工事における目的位置への案内方法は、目的位置と現在位置の位置関係を携帯端末の画面上に表示し、現在位置から目的位置までの距離と方角を作業者に見せることで行う。作業者は、現在位置と目的位置の表示が画面上で一致するように画面を見ながら目的位置の方角へ移動する。 In general, the back position surveying in construction work can be cited as an application of the target position guidance. Back-counting surveying refers to surveying work in which design coordinate values such as positions of foundation piles of a predetermined structure are installed in a construction site. In the target position guidance system, a design coordinate value is input as a target position, and guidance from the current position to the target position is required. The guidance method to the target position in the construction work is performed by displaying the positional relationship between the target position and the current position on the screen of the mobile terminal and showing the distance and direction from the current position to the target position to the operator. The operator moves in the direction of the target position while looking at the screen so that the display of the current position and the target position coincide on the screen.
建設工事の目的位置は、構造物の基礎杭の位置等であり、構造物を設計する段階で座標値が決定されている。そのため、目的位置への案内は、まず目的位置の座標値を携帯端末に入力し、次に衛星測位システム等の位置センサにより現在位置を計測し、目的位置と現在位置の位置関係を携帯端末の画面に表示する方法で行う。 The target position of the construction work is the position of the foundation pile of the structure, and the coordinate value is determined at the stage of designing the structure. Therefore, for guidance to the target position, the coordinate value of the target position is first input to the mobile terminal, then the current position is measured by a position sensor such as a satellite positioning system, and the positional relationship between the target position and the current position is determined by the mobile terminal. This is done by displaying on the screen.
特許文献1に記載されているように、ナビゲートするデータが存在しなくとも、地図データを使用して目的とする対象樹木まで容易に到達できる対象物位置案内システムという発明も公開されている。
しかしながら、建設工事での目的位置への案内は、目的位置の座標値を予め決定していることを前提としており、座標値が不明である、例えば紙に印刷された地図に印で直接書き込まれた目的位置への案内は考えられていない。環境調査における調査位置の測量では、調査位置となる目的位置が、地図に直接印で書き込まれたものを元に、目的位置への案内を求められることが多い。これは,調査位置の決定を紙に印刷された地図に記載される地形や過去の土地利用の情報を元に検討することを要因とする。 However, guidance to the target position in construction work is based on the premise that the coordinate value of the target position is determined in advance, and the coordinate value is unknown, for example, written directly on a map printed on paper. Guidance to the desired destination is not considered. In surveying the survey position in the environmental survey, guidance to the target position is often required based on the target position that is the survey position written directly on the map. This is due to the fact that the survey location is determined based on the topographical information on the map printed on paper and past land use information.
このような環境調査における調査位置の測量に、建設工事の逆打ち測量に用いられる目的地案内システムを利用する場合、目的位置の座標値を入力しないと目的位置の表示ができず案内ができないことから、事前に紙に印刷された地図に印で直接書き込まれた目的位置の座標値を人間が読み取り、携帯端末に読み取った座標値を入力する必要がある。目的位置が数十から百点になる場合、事前準備に多くの時間を費やすこと、座標値の読み取りに人為的ミスの危険性が生じることから、地図上に印で直接書き込まれた目的位置を容易に携帯端末に入力する方法が望まれていた。 When using the destination guidance system used for backlash surveying of construction work for surveying the survey location in such environmental surveys, the target location cannot be displayed and guidance cannot be provided unless the coordinate value of the target location is entered. Therefore, it is necessary for a human to read the coordinate value of the target position directly written with a mark on a map printed on paper in advance, and input the read coordinate value to the portable terminal. When the target position is several tens to hundred points, it takes a lot of time for preparation, and there is a risk of human error in reading coordinate values. There has been a demand for a method of easily inputting data to a portable terminal.
本発明は上記のような問題点を鑑みて、地図に直接書き込まれた目的位置の座標値を人間が読み取って携帯端末に数値入力せずとも、容易に目的位置への案内ができる目的位置案内方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides a target position guide that can easily guide a target position without a human reading the coordinate value of the target position directly written on the map and inputting the numerical value into the portable terminal. It aims to provide a method.
紙に印刷された地図に目的位置を印で書き込み、それをイメージスキャナで読み込み、デジタル地図として携帯端末に取り込む。地図に記載され、現場でも確認できる基準点2点の緯度経度座標値を、衛星測位システム等の位置センサで計測する。 The target position is written with a mark on a map printed on paper, read by an image scanner, and imported to a portable terminal as a digital map. The latitude and longitude coordinate values of two reference points that are described on the map and can be confirmed on site are measured by a position sensor such as a satellite positioning system.
基準点2点の緯度経度座標値を利用し、デジタル地図の各ドットに対応する緯度経度座標値を算出できるように、位置センサの緯度経度座標値からデジタル地図の座標値を算出できる変換式を生成する。この変換式を利用して、位置センサの出力する現在位置と、デジタル地図の現在位置の表示が一致するように、デジタル地図を表示させる。これにより、携帯端末には、デジタル地図上に現在位置が表示される。 A conversion formula that can calculate the coordinate value of the digital map from the latitude and longitude coordinate value of the position sensor so that the latitude and longitude coordinate value corresponding to each dot of the digital map can be calculated using the latitude and longitude coordinate values of the two reference points. Generate. Using this conversion formula, the digital map is displayed so that the current position output from the position sensor matches the display of the current position on the digital map. Thereby, the current position is displayed on the digital map on the portable terminal.
作業者は、現在位置とデジタル地図に書き込まれた目的位置の位置関係を、携帯端末の画面で確認することで、目的位置の方向と距離を確認できる。よって作業者を目的位置へ案内することができる。 The operator can confirm the direction and distance of the target position by checking the positional relationship between the current position and the target position written on the digital map on the screen of the portable terminal. Therefore, the operator can be guided to the target position.
本発明は、紙に印刷された地図に直接ペンにより目的位置を書き込む工程、目的位置を書き込まれた地図をイメージスキャナでスキャンし、携帯端末に取り込む工程、取り込んだ地図画像に画面座標系を定義し、画面座標系における2点以上の基準点表示座標値を取得する工程、現場における現場基準点緯度経度座標値を位置センサにより計測し、直交座標系における座標値へ変換する工程、位置センサにより計測した現在位置を携帯端末の画面に表示するための、現在位置の表示座標値を算出する工程、現在位置の表示座標値にポインタ+印を表示し、現在位置と目的位置の位置関係を携帯端末に表示する工程の構成とした。 The present invention includes a step of directly writing a target position with a pen on a map printed on paper, a step of scanning a map on which the target position has been written with an image scanner and importing the map into a portable terminal, and defining a screen coordinate system for the imported map image The step of acquiring two or more reference point display coordinate values in the screen coordinate system, the step of measuring the field reference point latitude / longitude coordinate value in the field by the position sensor, and converting the coordinate value in the orthogonal coordinate system by the position sensor A step of calculating the display coordinate value of the current position for displaying the measured current position on the screen of the mobile terminal, displaying a pointer + mark on the display coordinate value of the current position, and carrying the positional relationship between the current position and the target position It was set as the structure of the process displayed on a terminal.
本発明は、地図に直接書き込まれた目的位置の座標値を人間が読み取って携帯端末に数値入力せずとも、容易に目的位置への案内ができる。 The present invention can easily guide the user to the target position without reading the coordinate value of the target position directly written on the map and inputting the numerical value into the portable terminal.
本発明は、地図に直接書き込まれた目的位置の座標値を人間が読み取って携帯端末に数値入力せずとも、容易に目的位置への案内するという目的を、紙に印刷された地図に直接ペンにより目的位置を書き込む工程、目的位置を書き込まれた地図をイメージスキャナでスキャンし、携帯端末に取り込む工程、取り込んだ地図画像に画面座標系を定義し、画面座標系における2点以上の基準点表示座標値を取得する工程、現場における現場基準点緯度経度座標値を位置センサにより計測し、直交座標系における座標値へ変換する工程、位置センサにより計測した現在位置を携帯端末の画面に表示するための、現在位置の表示座標値を算出する工程、現在位置の表示座標値にポインタ+印を表示し、現在位置と目的位置の位置関係を携帯端末に表示する工程により実現した。 The present invention aims to easily guide the user to the target position without reading the coordinate value of the target position directly written on the map and inputting the numerical value into the portable terminal. The process of writing the target position by using the image scanner, scanning the map with the target position written with an image scanner and importing it to the mobile terminal, defining the screen coordinate system for the captured map image, and displaying two or more reference points in the screen coordinate system In order to display the current position measured by the position sensor, the step of acquiring the coordinate value, the step of measuring the local reference point latitude / longitude coordinate value at the site by the position sensor and converting it to the coordinate value in the orthogonal coordinate system, on the screen of the portable terminal The step of calculating the display coordinate value of the current position, the pointer + mark is displayed on the display coordinate value of the current position, and the positional relationship between the current position and the target position is displayed on the portable terminal It was achieved by that process.
以下に、添付図面に基づいて、本発明である目的位置案内方法及びシステムについて詳細に説明する。図1は、紙に印刷された地図と目的位置、基準点を記入するための定規、ペンを示す図である。 Below, based on an accompanying drawing, the target position guidance method and system which are the present invention are explained in detail. FIG. 1 is a diagram showing a map printed on paper, a target position, a ruler for entering a reference point, and a pen.
紙に印刷された地図18に、ペン18aで目的位置19を直接×印で書き込む。例えば環境調査における目的位置19となる調査地点の設定では、調査地域を10mメッシュ19bで区分けし、メッシュ19b毎に調査地点を決定する。尚、メッシュ19bを描くために定規18bが必要だが、目的位置19への案内にメッシュ19bは必要ない。ペン18aを使用し目的位置19を×印で書き込む。
On the
また、地図18と現場21の双方で確認できる2点の基準点19aを決定し、ペン18aにより直接地図18へ○印で書き込む。ここで、基準点19aとは、交差点の中心点や道路の端点、国や地方自治体等が管理する測量基準点のことを指す。尚、×印及び○印はどんな記号を使っても構わない。
Further, two
図2は、紙に印刷された地図に書き込まれた目的位置、基準点を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a target position and a reference point written on a map printed on paper.
図3は、紙に印刷された地図をスキャンするイメージスキャナおよび携帯端末を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an image scanner and a portable terminal that scan a map printed on paper.
目的位置19、基準点19aが書き込まれた紙に印刷された地図18を、イメージスキャナ2により一定間隔でスキャンし、その濃淡に応じた階調データを携帯端末1に出力する。携帯端末1は、その階調データから画像ファイルを作成する。この画像ファイルをデジタル地図20とする。このデジタル地図20には、目的位置19の×印と基準点19aの○印も含まれている。
The
図4は、デジタル地図の表示座標系を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a display coordinate system of a digital map.
デジタル地図20は、例えば、左上を原点(0,0)として、横方向に左から右方向を正とするx軸と、縦方向に上から下方向を正とするy軸をもつ表示座標系を定義する。尚、表示座標系の原点の場所及び軸の取り方については、どのようであっても構わない。
The
図5は、基準点の表示座標値の読み取りを示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating reading of the display coordinate value of the reference point.
2点の基準点19aの表示座標系における表示座標値を調べる。○印の基準点2点の表示座標値(x1,y1),(x2,y2)を読み取る。
The display coordinate values in the display coordinate system of the two
図6及び図7は、1つ目の基準点19aの位置センサによる緯度経度座標値の計測を示す図である。
6 and 7 are diagrams illustrating measurement of latitude and longitude coordinate values by the position sensor of the
1つ目の基準点19aの緯度経度座標値を計測する。2点の基準点19aのうち、どちらでも構わない。
The latitude / longitude coordinate value of the
図6は、衛星測位システムの位置センサの測位計算法として、測位精度が1〜3m程度であるディファレンシャル法や数cm〜数十cm程度であるキネマティック法を使うときであって、測位精度を向上させるために必要な補正情報を計算する基準局を、自前で設置するときの説明図である。 FIG. 6 shows a case where the differential calculation method with a positioning accuracy of about 1 to 3 m or the kinematic method with a positioning accuracy of about several centimeters to several tens of centimeters is used as the positioning calculation method of the position sensor of the satellite positioning system. It is explanatory drawing when installing the reference station which calculates the correction information required in order to improve by itself.
測位センサの測位精度が、目的位置19の案内位置精度となるので、求められる案内精度により、測位計算法を選択することになる。
Since the positioning accuracy of the positioning sensor is the guide position accuracy of the
ディファレンシャル法やキネマティック法に必要な補正情報を計算するには、受信アンテナ4を決まった場所に固定し、受信機5で補正情報を算出し、無線機6で補正情報を送信する基準局が必要となる。この場合、例えば受信アンテナ4を整準台10と三脚11を使用して1つ目の基準点19aに固定し、受信機5で補正情報を算出する。補正情報の算出には1つ目の基準点19aの緯度経度座標値が必要であり、その精度は10m程度が要求されるので、衛星からの電波を受信アンテナ4で受信し、単独測位法で受信機5に測位計算させることで1つ目の基準点19aの緯度経度座標値を10m程度の精度で決定し、受信機5に基準点19aの緯度経度座標値として設定する。この設定により、受信機5において補正情報を計算できるようになる。計算された補正情報は、無線機6を介して逐次送信する。基準局の受信機5に設定した緯度経度座標値を、1つ目の基準点19aの計測結果として、携帯端末7に記録する。
In order to calculate correction information necessary for the differential method and the kinematic method, a receiving station 4 is fixed at a fixed location, the correction information is calculated by the receiver 5, and the reference station that transmits the correction information by the
図7は、衛星測位システムの位置センサの測位計算法として、測位精度が10m程度の単独測位法を使うとき、またはディファレンシャル法やキネマティック法を使うときであって、補正情報のデータ配信サービスを受けるときの説明図になる。 FIG. 7 shows a correction information data distribution service when a single positioning method with a positioning accuracy of about 10 m is used as a positioning calculation method of a position sensor of a satellite positioning system, or when a differential method or a kinematic method is used. It becomes explanatory drawing when receiving.
単独測位法を使うときは、補正情報を受信する無線機6は不要となる。先端に受信アンテナ4を取り付けたポール8を基準点19a上に垂直に保持し、衛星からの電波を受信アンテナ4で受信し、受信機5で単独測位計算することで、1つ目の基準点19aの緯度経度座標値を計測することができる。その計測結果を携帯端末7へ出力し、携帯端末7に記録する。
When the single positioning method is used, the
ディファレンシャル法やキネマティック法を使うときであって、補正情報をデータ配信サービスから受ける場合は、そのサービスが提供する通信回線を介して、無線機6にて逐次補正情報を受信し、受信機5へ出力する。併せて、先端に受信アンテナ4を取り付けたポール8を基準点19a上に垂直に保持し、衛星からの電波を受信アンテナ4で受信し、受信機5においてディファレンシャル法やキネマティック法の測位計算をすることで、1つ目の基準点19aの緯度経度座標値を計測することができる。その計測結果を携帯端末7へ出力し、携帯端末7に記録する。尚、予め基準点19aの緯度経度座標値が既知であれば計測せずにその値を使用しても構わない。
When using the differential method or the kinematic method and receiving correction information from the data distribution service, the
図8は、2つ目の基準点の位置センサによる緯度経度座標値の計測を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating measurement of latitude and longitude coordinate values by the position sensor of the second reference point.
2つ目の基準点19aの緯度経度座標値を計測する。2つ目の基準点19aに移動し、先端に受信アンテナ4を取り付けたポール8を基準点19a上に垂直に保持し、衛星からの電波を受信アンテナ4で受信し、受信機5で測位計算をする。
The latitude / longitude coordinate value of the
選択した測位法が単独測位法のときは、補正信号を受ける無線機6は不要である。また1つ目の基準点19aに自前で基準局を設置したときは、基準局の無線機6から送信された補正情報を逐次無線機6で受信し、受信機5へ出力する。また補正情報をデータ配信サービスから受けるときは、サービスが提供する通信回線を介して、無線機6にて逐次補正信号を受信し、受信機5へ出力する。尚、1つ目の基準点19aの緯度経度座標値を決定する際と同様に、スタティック法や予め既知である緯度経度座標値を使用しても構わない。
When the selected positioning method is the single positioning method, the
受信機5において、選択した測位法の測位計算をし、2つ目の基準点19aの緯度経度座標値を携帯端末7へ出力する。携帯端末7では、その緯度経度座標値を記録する。
In the receiver 5, the positioning calculation of the selected positioning method is performed, and the latitude / longitude coordinate value of the
図9は、座標系変換を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating coordinate system conversion.
衛星測位システムの位置センサの計測結果は、世界座標系の緯度経度座標値で出力される。それに対して、地図は地球の球面上の地形を平面に投影したものである。また、作業者22が現場21で容易に扱うことができる距離単位はメートルである。よって、世界座標系における緯度経度座標値をUTM座標系もしくは平面直角座標系等の直交座標系へ変換し、取り扱うことにする。世界座標系からUTM座標系もしくは平面直角座標系等への座標系変換方法は、平面へ投影した座標系への変換であれば良く、一般的に定義されている方法に従うことにする。
The measurement result of the position sensor of the satellite positioning system is output as latitude and longitude coordinate values in the world coordinate system. In contrast, a map is a projection of the topography of the earth's sphere onto a plane. In addition, the unit of distance that the
図10は、2つの基準点の現場基準点直交座標値と表示座標値の対応を示す図である。 FIG. 10 is a diagram illustrating the correspondence between the on-site reference point orthogonal coordinate values and display coordinate values of two reference points.
2つの基準点19aの表示座標系の表示座標値(x1,y2),(x2,y2)とUTM座標系の直交座標値(Ref_UTMx1,Ref_UTMy1),(Ref_UTMx2,Ref_UTMy2)の対応を表示座標系で示す。図10において括弧内が直交座標値となる。この2つの基準点19aの表示座標値と直交座標値の関係から、位置センサで得られる世界座標系の緯度経度座標値から座標系変換で求めた直交座標系を、表示座標系へ変換する変換式を導く。
The correspondence between the display coordinate values (x1, y2), (x2, y2) of the display coordinate system of the two
図11は、表示座標値の変換式を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a conversion formula for display coordinate values.
2つの基準点19aにおける表示座標値と直交座標値の関係から、位置センサで得られる世界座標系の緯度経度座標値から座標系変換で求めた直交座標系を、表示座標系へ変換する変換式を導く。
Conversion formula for converting an orthogonal coordinate system obtained by coordinate system conversion from a latitude / longitude coordinate value of a world coordinate system obtained by a position sensor from a relationship between a display coordinate value and an orthogonal coordinate value at two
現場基準点直交座標値は、基準点19aを位置センサで計測した緯度経度座標値を直交座標値へ座標系変換(図9参照)した座標値である。
The on-site reference point orthogonal coordinate value is a coordinate value obtained by converting a latitude / longitude coordinate value obtained by measuring the
基準点19aの表示座標値は、表示座標系(図5参照)における基準点19aの座標値である。
The display coordinate value of the
位置センサの直交座標値は、位置センサの計測した緯度経度座標値(例えば現在位置を位置センサが計測した緯度経度座標値)を図9の座標系変換により直交座標系に変換した座標値である。 The orthogonal coordinate value of the position sensor is a coordinate value obtained by converting a latitude / longitude coordinate value measured by the position sensor (for example, a latitude / longitude coordinate value obtained by measuring the current position by the position sensor) into an orthogonal coordinate system by the coordinate system conversion of FIG. .
位置センサの直交座標値は、位置センサの直交座標値に対応した表示座標値である。 The orthogonal coordinate value of the position sensor is a display coordinate value corresponding to the orthogonal coordinate value of the position sensor.
現在位置を携帯端末7の表示する地図上に+印で表示するため、位置センサで計測した緯度経度座標値から表示座標値を導く必要がある。そのため、図9で座標系変換をした後に、図11の変換式を使用して表示座標系の座標値へ変換する。 In order to display the current position with a + mark on the map displayed on the mobile terminal 7, it is necessary to derive the display coordinate value from the latitude / longitude coordinate value measured by the position sensor. Therefore, after the coordinate system conversion in FIG. 9, the conversion formula of FIG. 11 is used to convert the coordinate values to the display coordinate system.
座標系変換(図9参照)および変換式(図11参照)により、衛星測位システムの位置センサが計測する緯度経度座標値から、対応する表示座標系の座標値が算出できることから、現在位置を+印などの記号で表示することが可能となる。 The coordinate value of the corresponding display coordinate system can be calculated from the latitude and longitude coordinate values measured by the position sensor of the satellite positioning system by coordinate system conversion (see FIG. 9) and conversion formula (see FIG. 11). It is possible to display with a symbol such as a mark.
図12は、目的位置案内システムの機器構成図である。 FIG. 12 is a device configuration diagram of the target position guidance system.
目的位置案内システムは、携帯端末1、イメージスキャナ2、衛星測位システムの衛星3、衛星測位システムの受信アンテナ4、衛星測位システムの受信機5、補正情報を通信する無線機6、携帯端末7、ポール8、衛星測位システムのアンテナ9、整準台10、三脚11、衛星測位システムの受信機12、補正信号を通信する無線機13等により構成される。
The target position guidance system includes a
携帯端末1は、携帯型でなくても可能である。また、携帯端末1、イメージスキャナ2は地図をデジタル化して携帯端末1に表示するために使用する。
The
衛星測位システムの受信アンテナ4、衛星測位システムの受信機5、補正情報を通信する無線機6、携帯端末7、ポール8は、目的位置案内システムを利用する際、作業者22が持ち歩くものである。
The receiving antenna 4 of the satellite positioning system, the receiver 5 of the satellite positioning system, the
衛星測位システムのアンテナ9、整準台10、三脚11、衛星測位システムの受信機12、補正信号を通信する無線機13は、衛星測位システムの基準局17を自前で設置するための機器である。尚、図7のように補正信号配信サービスを利用する場合は不要である。
The antenna 9 of the satellite positioning system, the leveling
紙に印刷された地図をデジタル化するために、携帯端末1とイメージスキャナ2を使用する。この携帯端末1は携帯端末7と同じでも構わないし、別のパソコンでも構わない。
A
衛星測位システムの衛星3から送信される電波を受信アンテナ4で受け、受信機5でアンテナ位置の測位計算をする。 A radio wave transmitted from the satellite 3 of the satellite positioning system is received by the receiving antenna 4, and the positioning of the antenna position is calculated by the receiver 5.
受信アンテナ4と受信機5の1セットのみを使用する単独測位法は測位精度が10m程度と低いため、必要な目的位置の案内精度に応じて、測位精度1〜3m程度のディファレンシャル法や測位精度数cm〜数十cm程度のキネマティック法を利用する。ディファレンシャル法やキネマティック法を利用するには、衛星3からの電波を受信アンテナ9で受け、受信機12で補正情報を計算する「基準局」が別に必要となる。基準局の受信アンテナ9は、補正情報を計算するために一カ所に固定する必要があり、例えば受信アンテナ9を水平に保ち固定する整準台10、地面に固定するための三脚11が必要となる。受信機12で計算した補正情報は無線機13を介して無線機6へ送信する。尚、これら基準局の機器は、補正情報を配信するサービスを利用する場合、不要になる。
The single positioning method using only one set of the receiving antenna 4 and the receiver 5 has a positioning accuracy as low as about 10 m. Therefore, the differential method and the positioning accuracy with a positioning accuracy of about 1 to 3 m depending on the required guidance accuracy of the target position. A kinematic method of about several centimeters to several tens of centimeters is used. In order to use the differential method or the kinematic method, a “reference station” that receives radio waves from the satellite 3 by the receiving antenna 9 and calculates correction information by the
目的位置の案内に必要な精度に応じた測位法を利用する。単独測位法以外は補正情報が必要である。無線機6から補正情報を受け、受信機5でディファレンシャル法やキネマティック法により受信アンテナ4の位置の測位計算をする。前述のとおり、補正情報は、自前の基準局から送信してもらっても構わないし、補正信号を配信するサービスを利用しても構わない。また、案内精度が10m程度であれば補正情報を利用しない単独測位法により測位計算をしても構わない。
Use a positioning method according to the accuracy required to guide the target position. Correction information is required except for the single positioning method. The correction information is received from the
受信アンテナ4の位置を受信機5で計算した結果は、携帯端末7(ノートパソコン)で受け、現在位置の表示に利用する。作業者22は受信アンテナ4を先端に取り付けたポール8を持ち、携帯端末7の画面に表示される現在位置と目的位置の位置関係から、目的位置を目指して移動する。
The result of calculating the position of the receiving antenna 4 by the receiver 5 is received by the portable terminal 7 (notebook personal computer) and used for displaying the current position. The
図13は、目的位置案内システムの携帯端末の画面である。 FIG. 13 is a screen of the portable terminal of the target position guidance system.
尚、符号14は、現在位置を示す+印の表示であり、符号15は、現在位置の座標値であり、符号16は、目的位置を示す×印の表示である。
目的位置案内システムの表示画面を示す。画面表示は,地図を背景として現在位置14と現在位置の座標値15が表示される。目的位置16は、紙に印刷された地図をイメージスキャナ2でスキャンする前に、地図に直接ペンで書き入れられており、地図と同様にデジタル化され、背景として表示されている。作業者22の移動に伴い受信アンテナ4の位置が変化し、受信機5は受信アンテナ4の移動する位置を逐次計算し、携帯端末7へ出力する。携帯端末7は、受信アンテナ4の位置に対応した画面座標値に、現在位置14を表示する。作業者22は現在位置14と目的位置16の表示を画面で確認することで、目的位置16までの距離と方角を確認できることから、現在位置14と目的位置16の表示が重なるように移動することで目的位置16まで案内されることになる。
The display screen of a destination position guidance system is shown. On the screen display, the
受信アンテナ4は衛星3からの電波を良好に受信するために、高さのあるポール8の先端に取り付けられていることから、最終段階での正確な目的位置16と現在位置14の位置合わせでは、ポール8を垂直にした状態で持ち、現在位置14と目的位置16の表示が完全に重なるようにポール8を移動させ、表示を一致させる。
Since the receiving antenna 4 is attached to the tip of the pole 8 having a height in order to receive the radio wave from the satellite 3 satisfactorily, it is necessary to accurately align the
図3においては、目的位置19及び基準点19aは、ペン18aにより地図18に直接書き込み、スキャナ2で一定間隔毎にスキャンすることにより、デジタル地図20としたが、地図18を取り込んでから編集しても良い。
In FIG. 3, the
まず地図18をスキャナ2で一定間隔毎にスキャンしてデジタル地図20とした後、CAD等の作図ソフトウェアや画像処理ソフトウェア等で目的位置19及び基準点19aの記号をデジタル地図20へ書き込んでも構わない。また、既に取得済みのデジタル地図20に目的位置19及び基準点19aを書き込んでも構わない。
First, the
図6において、1つ目の基準点19aには、補正情報を計測するために必要な基準局を設置したが、1つ目の緯度経度座標値の決定方法と同様な方法であれば、基準局の設置場所に制限はなくどこでも構わない。その場合、2つ目の基準点19aの緯度経度座標値の決定方法と同様な方法で1つ目の基準点19aの緯度経度座標値を決定する。
In FIG. 6, a reference station necessary for measuring correction information is installed at the
図7において、1つ目の基準点19aの計測に単独測位法を使う場合は、一定時間連続観測することで得られる複数の計測結果を平均化することもできる。平均化することで、より最適なデータとすることができる。
In FIG. 7, when the single positioning method is used for the measurement of the
さらに、図7においては、1つ目の基準点19aの緯度経度座標値の計測では、単独測位法、ディファレンシャル法又はキネマティック法の他にスタティック法を使うこともできる。
Furthermore, in FIG. 7, in measuring the latitude and longitude coordinate values of the
スタティック法を使うときは、図6に示すように、例えば、受信アンテナ4を整準台10と三脚11を使用して1つ目の基準点19aに固定し、受信機12で一定時間連続観測したデータを携帯端末に記録した後、同時間帯に緯度経度座標値が既知の基準点で同様に連続観測して得られたデータとともに基線解析処理することで基準点19aの緯度経度座標値を計測することができる。その計測結果を携帯端末7へ出力して携帯端末7に記録する。
When using the static method, as shown in FIG. 6, for example, the receiving antenna 4 is fixed to the
図11の変換式による変換では、変換元となる表示座標値及び直交座標値に必ず誤差が含まれていることから、誤差を考慮した計算方法を用いても構わない。また、基準点19aを2点としたが、3点以上を使って最小自乗法を用いて変換式を求めても構わない。さらに、図11の変換式ではX軸及びY軸の縮尺を共通に取り扱っているが、軸毎に個別に縮尺を求めることや、図面の歪みをアフィン変換法等を用いて除去しても構わない。
In the conversion using the conversion formula of FIG. 11, since the display coordinate value and the orthogonal coordinate value that are the conversion source always include an error, a calculation method that considers the error may be used. Further, although the
1 携帯端末
2 イメージスキャナ
3 衛星測位システムの衛星
4 衛星測位システムの受信アンテナ
5 衛星測位システムの受信機
6 補正情報を通信する無線機
7 携帯端末
8 ポール
9 衛星測位システムのアンテナ
10 整準台
11 三脚
12 衛星測位システムの受信機
13 補正信号を通信する無線機
14 現在位置を示す+印の表示
15 現在位置の座標値
16 目的位置を示す×印の表示
17 衛星測位システムの基準局
18 地図
18a ペン
18b 定規
19 目的位置
19a 基準点
19b メッシュ
20 デジタル地図
21 現場
22 作業者
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