JP3528987B2 - Unmanned survey system - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、無人移動体をランダム
に走行させることにより、無人地域の地形の三次元座標
値を測定する無人測量システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an unmanned surveying system for measuring three-dimensional coordinate values of landforms in an unmanned area by randomly driving an unmanned vehicle.
【0002】[0002]
【従来の技術】図2により従来の無人測量システムにつ
いて説明する。図2において、1は人間が立ち入ること
のできない無人地域、2は人間が立ち入ることができる
有人地域であり、無人地域1には、該無人地域1内を自
動走行するクローラダンプ等の無人移動体3が配置され
ている。上記無人移動体3には、GPS(全地球測位シ
ステム)衛星4から到来するGPS電波を捉えるGPS
アンテナ5、このGPSアンテナ5で捕捉したGPS電
波及び後述の基準点から送信される測位データを基に無
人移動体3の三次元座標値を算出するGPS受信機6、
このGPS受信機6で算出した無人移動体3の三次元座
標データを送信する送信機7、基準点から送信される測
位データを受信して受信機6に出力する受信機8がそれ
ぞれ搭載されている。2. Description of the Related Art A conventional unmanned surveying system will be described with reference to FIG. In FIG. 2, 1 is an unmanned area in which humans cannot enter, 2 is a manned area in which humans can enter, and unmanned area 1 is an unmanned vehicle such as a crawler dump that automatically travels in unmanned area 1. 3 are arranged. The unmanned vehicle 3 is a GPS that captures GPS radio waves coming from GPS (Global Positioning System) satellites 4.
An antenna 5, a GPS receiver 6 that calculates a three-dimensional coordinate value of the unmanned vehicle 3 based on positioning data transmitted from a GPS radio wave captured by the GPS antenna 5 and a reference point described later;
A transmitter 7 that transmits the three-dimensional coordinate data of the unmanned vehicle 3 calculated by the GPS receiver 6 and a receiver 8 that receives the positioning data transmitted from the reference point and outputs the positioning data to the receiver 6 are mounted. There is.
【0003】上記有人地域2には、無人地域1内の無人
移動体3を遠隔制御し監視するコントロールセンタ(基
地局)9、コントロールセンタ9と無人移動体3間の各
種通信を中継する中継車10、基準点の三次元座標値を
求めるGPSアンテナ11及びGPS受信機12と、こ
のGPS受信機12で求めた基準点の三次元座標値(測
位データ)を無人移動体3へ送信する送信機13がそれ
ぞれ配設されている。上記中継車10には、上記無人移
動体3の送信機7から送信される無人移動体3の三次元
座標データを受信する受信機14が設置され、さらに、
中継車10とコントロールセンタ9には、両者間でデー
タ通信を行うミリ波通信回線を構成するミリ波通信ユニ
ット15、16がそれぞれ設置されている。In the manned area 2, a control center (base station) 9 for remotely controlling and monitoring the unmanned vehicle 3 in the unmanned area 1, and a relay vehicle for relaying various communications between the control center 9 and the unmanned vehicle 3 10, GPS antenna 11 and GPS receiver 12 for obtaining the three-dimensional coordinate value of the reference point, and a transmitter for transmitting the three-dimensional coordinate value (positioning data) of the reference point obtained by the GPS receiver 12 to the unmanned mobile unit 3. 13 are provided respectively. The relay vehicle 10 is provided with a receiver 14 for receiving three-dimensional coordinate data of the unmanned vehicle 3 transmitted from the transmitter 7 of the unmanned vehicle 3, and further,
Relay vehicle 10 and control center 9, the millimeter-wave communication unit 15, 16 constituting the millimeter wave communication line to perform data communication therebetween is established, respectively.
【0004】上記構成の従来例において、無人移動体3
を走行させて無人地域1の地形を測量する場合は、ミリ
波通信ユニット15、16で構成されるミリ波通信回線
と、無人移動体3及び中継車10に設けられる別系統の
特定小電力無線機を介して、コントロールセンタ9から
走行指令を無人移動体3に送信し、これにより、無人移
動体3を無人地域1内でランダムに走行させる。In the conventional example having the above structure, the unmanned mobile unit 3
When measuring the topography of the unmanned area 1 by driving the vehicle , the millimeter wave communication line composed of the millimeter wave communication units 15 and 16 and a specific low power radio of another system provided in the unmanned vehicle 3 and the relay vehicle 10 are used. A control command is transmitted from the control center 9 to the unmanned vehicle 3 via the machine, whereby the unmanned vehicle 3 travels randomly in the unmanned area 1.
【0005】一方、有人地域2の基準点に設置したGP
Sアンテナ11とGPS受信機12は、GPS衛星4か
らのGPS電波を受信することにより、基準点の測位デ
ータを取得する。この基準測位データは、特定小電力の
送信機13によって無人移動体3へ送信される。他方、
無人移動体3に搭載したGPSアンテナ5とGPS受信
機6は、GPS衛星4からのGPS電波を受信すること
により、現時点における無人移動体3の測位データを取
得するとともに、この測位データと無人移動体3の受信
機8で受信した基準測位データに基づいて無人移動体3
の位置データ、即ち三次元座標値(X、Y、H)を算出
する。算出された三次元座標データは特定小電力の送信
機7から中継車10に送信され、中継車10の受信機1
4で受信された後、ミリ波通信ユニット15、16を通
してコントロールセンタ9に送信される。これにより、
有人地域2から無人地域1の出来形を測量することがで
きる。On the other hand, the GP installed at the reference point in the manned area 2
The S antenna 11 and the GPS receiver 12 receive the GPS radio wave from the GPS satellite 4 to acquire the positioning data of the reference point. This reference positioning data is transmitted to the unmanned vehicle 3 by the transmitter 13 having a specific low power. On the other hand,
The GPS antenna 5 and the GPS receiver 6 mounted on the unmanned vehicle 3 receive the GPS radio waves from the GPS satellites 4 to obtain the positioning data of the unmanned vehicle 3 at the present time, and the positioning data and the unmanned movement. The unmanned mobile unit 3 is based on the reference positioning data received by the receiver 8 of the body 3.
Position data, that is, three-dimensional coordinate values (X, Y, H) are calculated. The calculated three-dimensional coordinate data is transmitted from the transmitter 7 of the specific low power to the relay vehicle 10, and the receiver 1 of the relay vehicle 10
After being received at 4, the signal is transmitted to the control center 9 through the millimeter wave communication units 15 and 16. This allows
It is possible to measure the performance of manned area 2 to unmanned area 1.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の無人測量システムでは、中継車10及び基
準点の測位データを取得するGPSアンテナ11とGP
S受信機12を有人地域2に設置し、そして、基準測位
データの無人移動体3への送信、及び無人移動体3の三
次元座標データの中継車10への送信に特定小電力の無
線機(これは、無線機が発振する電波が周辺の通信機器
に影響するのを防止するため)を使用しなければならな
いため、無人移動体3を走行させることにより出来形測
量できる無人地域の範囲は、有人地域から150m程度
の距離であり、それ以上の距離にある地形の無人測量は
不可能になる問題があった。However, in the conventional unmanned surveying system as described above, the GPS antenna 11 and GP for acquiring the positioning data of the relay vehicle 10 and the reference point are used.
The S receiver 12 is installed in the manned area 2, and a specific low-power radio is used for transmitting the reference positioning data to the unmanned vehicle 3 and for transmitting the three-dimensional coordinate data of the unmanned vehicle 3 to the relay vehicle 10. (This is to prevent the radio wave oscillated by the radio from affecting the communication equipment in the vicinity.) Therefore, the range of the unmanned area where the unmanned area can be measured by running the unmanned vehicle 3 is However, there is a problem that unmanned surveying of terrain at a distance of about 150 m from the manned area and above that distance becomes impossible.
【0007】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、有人地域からの無人
地域の出来形測量域を大幅に拡大できる無人測量システ
ムを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an unmanned surveying system capable of greatly expanding the performance surveying range of a manned area to an unmanned area. .
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、無人地域を遠隔操作により自動走行する無
人移動体と、前記無人地域に設置された中継車と、有人
地域に設置され、前記中継車を介して前記無人移動体を
遠隔制御するコントロールセンタと、前記中継車に設置
され、GPS衛星からの電波を受信することにより中継
車の仮の基準測位データを取得するGPSアンテナおよ
びGPS受信機と、前記中継車に設置され、前記GPS
アンテナおよびGPS受信機で取得した仮の基準測位デ
ータを前記無人移動体に送信する送信機と、前記無人移
動体に設置され、前記中継車の送信機で送信されてくる
仮の基準測位データを受信する受信機と、前記無人移動
体に設置され、該無人移動体に設置されたGPSアンテ
ナを通して捕捉される電波と前記受信機で受信した仮の
基準測位データに基づいて前記無人移動体の三次元座標
値を取得するGPS受信機と、前記無人移動体に設置さ
れ、前記GPS受信機で取得された無人移動体の三次元
座標値を前記中継車に送信する送信機と、前記中継車に
設置され、前記無人移動体の送信機で送信されてくる無
人移動体の三次元座標値を受信する受信機と、前記無人
移動体の三次元座標値を含む各種のデータを前記中継車
と前記コントロールセンタ間でミリ波通信により送受す
るミリ波通信回線と、前記中継車に設置された視準用の
反射鏡と、前記有人地域の既知点に設置され、前記反射
鏡を視準することにより前記中継車の座標を測定する測
量ユニットと、前記コントロールセンタに設けられ、前
記測量ユニットで測定された前記中継車の座標値に基づ
いて前記ミリ波通信回線を介して送信されてくる仮の三
次元座標値を補正することにより前記無人移動体が走行
する地形の出来形を測量する演算処理手段とを備えてな
るものである。In order to achieve the above object, the present invention provides an unmanned vehicle that automatically runs in an unmanned area by remote control, a relay vehicle installed in the unmanned area, and a manned area. A control center for remotely controlling the unmanned vehicle via the relay vehicle, and a GPS antenna installed in the relay vehicle for acquiring temporary reference positioning data of the relay vehicle by receiving radio waves from GPS satellites; The GPS receiver and the GPS installed in the relay vehicle
The transmitter that transmits the temporary reference positioning data acquired by the antenna and the GPS receiver to the unmanned vehicle, and the temporary reference positioning data that is installed in the unmanned vehicle and transmitted by the transmitter of the relay vehicle. Tertiary of the unmanned vehicle based on the receiver for receiving, the radio wave installed in the unmanned vehicle and captured through the GPS antenna installed in the unmanned vehicle, and the temporary reference positioning data received by the receiver. A GPS receiver that acquires original coordinate values, a transmitter that is installed in the unmanned vehicle and that transmits the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle acquired by the GPS receiver to the relay vehicle, and the relay vehicle. A receiver that is installed and receives the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle transmitted by the transmitter of the unmanned vehicle, and various data including the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle and the relay vehicle and the control And the millimeter-wave communication line for transmitting and receiving the millimeter wave communication between centers, a reflecting mirror of the installed view mutatis mutandis to the relay vehicle, is installed at a known point of the manned area, the relay by collimating said reflector A surveying unit that measures the coordinates of the vehicle, and provisional three-dimensional coordinates that are provided in the control center and are transmitted through the millimeter wave communication line based on the coordinate values of the relay vehicle measured by the surveying unit. Computation processing means for measuring the finished shape of the terrain on which the unmanned vehicle travels by correcting the value.
【0009】また、本発明は、前記測量ユニットが、前
記中継車に自動的に追尾して中継車上の反射鏡を自動的
に視準する自動追尾手段を備えてなるものである。Further, according to the present invention, the surveying unit is provided with an automatic tracking means for automatically tracking the relay vehicle and automatically collimating the reflector on the relay vehicle.
【0010】[0010]
【作用】本発明においては、測量ユニットにより無人地
域に設置されている中継車の反射鏡を視準することで中
継車の座標値を測定し、この座標値に基にして、中継車
のGPS受信機で取得した仮の三次元座標値とGPS衛
星からの電波を基に無人移動体のGPS受信機で取得し
た無人移動体の三次元座標値を補正し、正確な測量デー
タを得るようにした。従って、無人移動体の三次元座標
値を得るための基準となるGPSアンテナ及びその受信
機を中継車に搭載することができ、かつ中継車を無人地
域に設置できるとともに、無人移動体と中継車間の通信
に、周辺通信機器に電波障害を与えることのない特定小
電力の無線通信機を用いても有人地域からの無人地域の
出来形測量域を大幅に拡大することができる。また、測
量ユニットを中継車に自動的に追尾させて中継車上の反
射鏡を自動的に視準することにより、中継車が移動して
も、その座標を自動的に測定できるとともに、無人移動
体をランダムに走行させることよる地形の三次元座標値
を正確に測定することができる。In the present invention, the coordinate value of the relay vehicle is measured by collimating the reflector of the relay vehicle installed in the unmanned area by the surveying unit, and the GPS value of the relay vehicle is measured based on the coordinate values. Correct the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle acquired by the GPS receiver of the unmanned vehicle based on the provisional three-dimensional coordinate values obtained by the receiver and the radio waves from the GPS satellites to obtain accurate survey data. did. Therefore, the GPS antenna and its receiver, which serve as a reference for obtaining the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle, can be mounted on the relay vehicle, the relay vehicle can be installed in the unmanned area, and the distance between the unmanned vehicle and the relay vehicle can be increased. Even if a wireless communication device of specified low power that does not cause radio interference to peripheral communication devices is used for the communication of, the surveying range of man-made areas to unmanned areas can be greatly expanded. Also, by automatically tracking the surveying unit to the relay vehicle and automatically aiming the reflector on the relay vehicle, even if the relay vehicle moves, its coordinates can be automatically measured and unmanned movement is possible. It is possible to accurately measure the three-dimensional coordinate values of the terrain by running the body randomly.
【0011】[0011]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明による無人測量システムの概略構
成図である。図1において、図2と同一の部分には同一
の符号を付して説明すると、1は人間が立ち入ることの
できない無人地域、2は人間が立ち入ることができる有
人地域であり、無人地域1には、該無人地域1内を自動
走行するクローラダンプ等の無人移動体3、及び無人移
動体3とコントロールセンタ9間の各種通信を中継する
中継車10がそれぞれ配置されている。この中継車10
の無人地域1への移動はコントロールセンタ9の遠隔操
作により行われる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an unmanned surveying system according to the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 2 are described with the same reference numerals, 1 is an unmanned area where humans cannot enter, 2 is a manned area where humans can enter, and An unmanned vehicle 3 such as a crawler dump that automatically travels in the unmanned area 1 and a relay vehicle 10 that relays various communications between the unmanned vehicle 3 and the control center 9 are arranged. This relay vehicle 10
The movement to the unmanned area 1 is performed by remote control of the control center 9.
【0012】上記無人移動体3には、GPS(全地球測
位システム)衛星4から到来するGPS電波を捉えるG
PSアンテナ5、このGPSアンテナ5で捕捉したGP
S電波及び後述の中継車10から送信されてくる仮の基
準測位データを基に無人移動体3の三次元座標値を算出
するGPS受信機6、このGPS受信機6で算出した無
人移動体3の三次元座標データを中継車10へ送信する
送信機7、上記中継車10からの測位データを受信して
GPS受信機6に出力する受信機8がそれぞれ搭載され
ている。The unmanned vehicle 3 captures GPS radio waves coming from GPS (Global Positioning System) satellites 4.
PS antenna 5, GP captured by this GPS antenna 5
GPS receiver 6 that calculates the three-dimensional coordinate values of unmanned vehicle 3 based on S radio waves and temporary reference positioning data transmitted from relay vehicle 10 described later, and unmanned vehicle 3 calculated by this GPS receiver 6. The transmitter 7 that transmits the three-dimensional coordinate data of 3 to the relay vehicle 10 and the receiver 8 that receives the positioning data from the relay vehicle 10 and outputs the positioning data to the GPS receiver 6 are mounted.
【0013】上記中継車10には、GPS衛星4からの
GPS電波を捕捉するGPSアンテナ17及び該GPS
アンテナ17で捕らえたGPS電波を基に無人移動体3
の三次元座標測定時の基準となる仮の基準位置情報(仮
の基準測位データ)を得るGPS受信機18、このGP
S受信機18で取得された仮の基準測位データを無人移
動体3へ送信する送信機19、無人移動体3の送信機7
から送信されてくる無人移動体3の三次元座標データを
受信する受信機14、及び有人地域2の既知の座標点か
ら中継車10の正確な位置を測定するためにGPSアン
テナ17の支持柱等に取り付けたプリズム反射鏡20が
それぞれ搭載され、さらに、中継車10には、ミリ波通
信回線を介してコントロールセンタ9との間で、即ち、
コントロールセンタ9のミリ波通信ユニット16との間
で、データ通信を行うミリ波通信ユニット15が設置さ
れている。The relay vehicle 10 includes a GPS antenna 17 for capturing GPS radio waves from GPS satellites 4 and the GPS antenna 17.
The unmanned vehicle 3 based on the GPS radio waves captured by the antenna 17
GPS receiver 18, which obtains temporary reference position information (temporary reference positioning data), which serves as a reference when measuring the three-dimensional coordinate of
The transmitter 19 that transmits the provisional reference positioning data acquired by the S receiver 18 to the unmanned vehicle 3, the transmitter 7 of the unmanned vehicle 3
A receiver 14 that receives the three-dimensional coordinate data of the unmanned vehicle 3 transmitted from the vehicle, and a support pillar of a GPS antenna 17 for measuring the accurate position of the relay vehicle 10 from known coordinate points of the manned area 2. prism reflector 20 attached is mounted respectively, further, the relay vehicle 10, the millimeter-wave communication
With the control center 9 via the communication line , that is,
Between the millimeter-wave communication unit 16 of the control center 9
Thus, a millimeter wave communication unit 15 that performs data communication is installed.
【0014】上記有人地域2には、無人地域1内の無人
移動体3を中継車10を介して遠隔制御し監視するコン
トロールセンタ(基地局)9、及び中継車10の正確な
位置を測定するためのトータルステーション等の測量ユ
ニット21がそれぞれ配設されている。In the manned area 2, the control center (base station) 9 for remotely controlling and monitoring the unmanned vehicle 3 in the unmanned area 1 via the relay vehicle 10 and the accurate position of the relay vehicle 10 are measured. A surveying unit 21 such as a total station is provided for each.
【0015】上記測量ユニット21は、発光、受光、視
準の3つの機能を備えた光学系211、及び上記中継車
10に自動的に追尾して中継車10上のプリズム反射鏡
20を自動的に視準する自動追尾機構212を備えると
ともに、上記プリズム反射鏡20を視準することによ
り、距離及び高度角、水平角を測定して中継車10の正
確な三次元座標値を得るための座標測定機能を備える。
また、上記コントロールセンタ9は、上記測量ユニット
21で測定した距離及び高度角、水平角データと、中継
車10からミリ波通信回線を通して送信されてくる無人
移動体3の仮の三次元座標データを基に無人地域1内を
走行する無人移動体3の三次元座標値を補正して無人地
域1の地形の出来形を測量する演算処理部91を備えて
いる。The surveying unit 21 automatically tracks the optical system 211 having three functions of light emission, light reception and collimation, and the prism reflector 20 on the relay vehicle 10 by automatically tracking the relay vehicle 10. A coordinate for obtaining an accurate three-dimensional coordinate value of the relay vehicle 10 by measuring the distance, the altitude angle, and the horizontal angle by collimating the prism reflecting mirror 20 while having the automatic tracking mechanism 212 for collimating. It has a measurement function.
Further, the control center 9 stores the distance, altitude angle, and horizontal angle data measured by the surveying unit 21, and the provisional three-dimensional coordinate data of the unmanned vehicle 3 transmitted from the relay vehicle 10 through the millimeter wave communication line. Based on this, an arithmetic processing unit 91 for correcting the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle 3 traveling in the unmanned area 1 and measuring the finished shape of the terrain in the unmanned area 1 is provided.
【0016】次に、上記のように構成された本実施例の
測量動作について説明する。まず、中継車10をコント
ロールセンタ9からの遠隔制御により無人地域1内に移
動し設置する。無人地域1内に設置された中継車10で
は、そのGPSアンテナ17及びその受信機18を動作
させることにより、GPS衛星4からの電波を捕捉し、
このGPS電波を基に中継車10の仮の基準測位データ
を取得する。この取得された仮の基準測位データは送信
機19により無人移動体3に送信される。無人移動体3
では、そのGPSアンテナ5及びその受信機6を動作さ
せることにより、GPS衛星4からの電波を捕捉し、こ
の捕捉したGPS電波と中継車10から送信されてきた
仮の基準測位データに基づいて無人移動体3の三次元座
標値を演算し取得する。この無人移動体3の三次元座標
値データは送信機7により中継車10に送信され、中継
車10の受信機14で受信された後、ミリ波通信ユニッ
ト15及び16により送受信され、コントロールセンタ
9に取り込まれる。Next, the surveying operation of this embodiment constructed as described above will be explained. First, the relay vehicle 10 is moved and installed in the unmanned area 1 by remote control from the control center 9. In the relay vehicle 10 installed in the unmanned area 1, the GPS antenna 17 and the receiver 18 are operated to capture the radio wave from the GPS satellite 4,
Temporary reference positioning data of the relay vehicle 10 is acquired based on this GPS radio wave. The temporary reference positioning data thus obtained is transmitted to the unmanned vehicle 3 by the transmitter 19. Unmanned mobile unit 3
Then, the GPS antenna 5 and its receiver 6 are operated to capture the radio waves from the GPS satellites 4, and based on the captured GPS radio waves and the tentative reference positioning data transmitted from the relay vehicle 10, unmanned The three-dimensional coordinate value of the moving body 3 is calculated and acquired. The three-dimensional coordinate value data of the unmanned vehicle 3 is transmitted to the relay vehicle 10 by the transmitter 7, received by the receiver 14 of the relay vehicle 10, and then transmitted / received by the millimeter wave communication units 15 and 16, and the control center 9 Is taken into.
【0017】一方、有人地域2の測量ユニット21で
は、その光学系211を動作させることにより測距及び
視準用の光波を中継車10の反射鏡20に向けて放射す
るとともに、反射鏡20からの反射光波を光学系211
で受け得るように自動追尾機構212を動作させること
により、光学系211を反射鏡20に自動的に視準させ
る。光学系211が反射鏡20に視準されたことが測量
ユニット21の制御部で認識されると、その座標測定機
能部が動作して、測量ユニット21の設置点から中継車
10までの距離及び視準点の高度角、水平角を測定し、
これらの測定データを中継車10の正確な真の三次元座
標値データとしてコントロールセンタ9の演算処理部9
1に伝送する。On the other hand, in the surveying unit 21 in the manned area 2, the optical system 211 is operated to emit light waves for distance measurement and collimation toward the reflecting mirror 20 of the relay vehicle 10 and from the reflecting mirror 20. The reflected light wave is transmitted to the optical system 211.
The optical system 211 is automatically collimated by the reflecting mirror 20 by operating the automatic tracking mechanism 212 so that the optical system 211 can be received. When the control unit of the surveying unit 21 recognizes that the optical system 211 has been collimated by the reflecting mirror 20, the coordinate measuring function unit thereof operates to measure the distance from the installation point of the surveying unit 21 to the relay vehicle 10. Measure the altitude angle and horizontal angle of the collimation point,
The arithmetic processing unit 9 of the control center 9 uses these measurement data as accurate true three-dimensional coordinate value data of the relay vehicle 10.
Transmit to 1.
【0018】コントロールセンタ9の演算処理部91で
は、中継車10の正確な真の三次元座標値データに基づ
いて無人移動体3の三次元座標値データを補正し、正確
な測量値を算出する。これにより、無人移動体3の走行
による無人地域での無人測量が可能になる。The arithmetic processing unit 91 of the control center 9 corrects the three-dimensional coordinate value data of the unmanned vehicle 3 based on the accurate true three-dimensional coordinate value data of the relay vehicle 10 to calculate an accurate survey value. . This enables unmanned surveying in an unmanned area by running the unmanned vehicle 3.
【0019】このように本実施例によれば、無人移動体
3に対して仮の基準測位データを取得するGPSアンテ
ナ−17及びその受信機18を搭載した中継車10を無
人地域1内に設置し、この仮の基準測位データとGPS
衛星4からのGPS電波に基づいて、無人移動体3のG
PSアンテナ5とその受信機6により無人移動体3の三
次元座標値を算出する。そして、測量ユニット21によ
り無人地域1に設置されている中継車10の反射鏡20
を視準することで中継車10の座標値を測定し、この座
標値に基にして、無人移動体3の三次元座標値データを
補正し、正確な測量値を算出するするようにしたので、
無人移動体3の三次元座標値を得るための基準となるG
PSアンテナ17及びその受信機18を中継車10に搭
載することができるとともに、無人移動体3と中継車1
0間の通信に、周辺通信機器に電波障害を与えることの
ない特定小電力の無線通信機を用いても有人地域2から
数百m離れた無人地域の出来形を測量でき、無人地域の
測量域を大幅に拡大することができる。また、測量ユニ
ット21を中継車10に自動的に追尾させて中継車10
上の反射鏡20を自動的に視準することにより、中継車
10が移動しても、その座標を自動的に測定できるとと
もに、無人移動体3をランダムに走行させることよる地
形の三次元座標値を正確に測定することができる。As described above, according to the present embodiment, the relay vehicle 10 equipped with the GPS antenna 17 for acquiring the provisional reference positioning data for the unmanned vehicle 3 and the receiver 18 thereof is installed in the unmanned area 1. This temporary reference positioning data and GPS
Based on the GPS radio wave from the satellite 4, G of the unmanned mobile unit 3
The PS antenna 5 and its receiver 6 calculate the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle 3. Then, the surveying unit 21 is used for the reflector 20 of the relay vehicle 10 installed in the unmanned area 1.
Since the coordinate values of the relay vehicle 10 are measured by collimating, the three-dimensional coordinate value data of the unmanned vehicle 3 is corrected based on these coordinate values, and an accurate survey value is calculated. ,
G which is a reference for obtaining the three-dimensional coordinate values of the unmanned moving body 3
The PS antenna 17 and its receiver 18 can be mounted on the relay vehicle 10, and the unmanned vehicle 3 and the relay vehicle 1 can be mounted.
Even if a wireless communication device of specified low power that does not interfere with peripheral communication equipment is used for communication between 0s, it is possible to measure the quality of the unmanned area several hundred meters away from the manned area 2, and to measure the unmanned area. The area can be greatly expanded. In addition, the survey unit 21 is automatically tracked by the relay vehicle 10 and
By automatically collimating the upper reflector 20, even if the relay vehicle 10 moves, its coordinates can be automatically measured, and the three-dimensional coordinates of the terrain by randomly moving the unmanned vehicle 3 can be measured. The value can be measured accurately.
【0020】なお、本発明は、上記実施例に記載された
構成のものに限らず、請求項に記載した範囲を逸脱しな
い限り、種々の変形が可能である。例えば、上記実施例
では、中継車の10の反射鏡20を自動的に視準する場
合につて説明したが、本発明はこれに限らず、手動によ
り反射鏡20を視準するようにしてもよい。The present invention is not limited to the structure described in the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the claims. For example, in the above embodiment, the case where the reflector 20 of the relay vehicle 10 is automatically collimated has been described, but the present invention is not limited to this, and the reflector 20 may be collimated manually. Good.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、無人地域
を遠隔操作により自動走行する無人移動体と、前記無人
地域に設置された中継車と、有人地域に設置され、前記
中継車を介して前記無人移動体を遠隔制御するコントロ
ールセンタと、前記中継車に設置され、GPS衛星から
の電波を受信することにより中継車の仮の基準測位デー
タを取得するGPSアンテナおよびGPS受信機と、前
記中継車に設置され、前記GPSアンテナおよびGPS
受信機で取得した仮の基準測位データを前記無人移動体
に送信する送信機と、前記無人移動体に設置され、前記
中継車の送信機で送信されてくる仮の基準測位データを
受信する受信機と、前記無人移動体に設置され、該無人
移動体に設置されたGPSアンテナを通して捕捉される
電波と前記受信機で受信した仮の基準測位データに基づ
いて前記無人移動体の三次元座標値を取得するGPS受
信機と、前記無人移動体に設置され、前記GPS受信機
で取得された無人移動体の三次元座標値を前記中継車に
送信する送信機と、前記中継車に設置され、前記無人移
動体の送信機で送信されてくる無人移動体の三次元座標
値を受信する受信機と、前記無人移動体の三次元座標値
を含む各種のデータを前記中継車と前記コントロールセ
ンタ間でミリ波通信により送受するミリ波通信回線と、
前記中継車に設置された視準用の反射鏡と、前記有人地
域の既知点に設置され、前記反射鏡を視準することによ
り前記中継車の座標を測定する測量ユニットと、前記コ
ントロールセンタに設けられ、前記測量ユニットで測定
された前記中継車の座標値に基づいて前記ミリ波通信回
線を介して送信されてくる仮の三次元座標値を補正する
ことにより前記無人移動体が走行する地形の出来形を測
量する演算処理手段とを備えてなるものである。As described above, according to the present invention, an unmanned vehicle that automatically travels in an unmanned area by remote control, a relay vehicle installed in the unmanned area, and a relay vehicle installed in the manned area through the relay vehicle. A control center for remotely controlling the unmanned vehicle, a GPS antenna and a GPS receiver installed in the relay vehicle for acquiring provisional reference positioning data of the relay vehicle by receiving radio waves from GPS satellites; Installed on a relay vehicle, the GPS antenna and GPS
A transmitter that transmits temporary reference positioning data acquired by a receiver to the unmanned vehicle, and a receiver that is installed in the unmanned vehicle and receives temporary reference positioning data transmitted by the transmitter of the relay vehicle. Machine and a three-dimensional coordinate value of the unmanned vehicle based on radio waves that are installed in the unmanned vehicle and are captured through a GPS antenna installed in the unmanned vehicle and temporary reference positioning data received by the receiver. And a transmitter that is installed in the unmanned vehicle and that transmits the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle acquired by the GPS receiver to the relay vehicle, and is installed in the relay vehicle, A receiver that receives the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle transmitted by the transmitter of the unmanned vehicle, and various data including the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle between the relay vehicle and the control center. At Millimeter Wave And the millimeter-wave communication line for transmitting and receiving by,
A collimating reflector installed in the relay vehicle, a surveying unit installed at a known point in the manned area and measuring the coordinates of the relay vehicle by collimating the reflector, and provided in the control center. The unmanned vehicle is corrected by correcting the provisional three-dimensional coordinate value transmitted via the millimeter wave communication circuit based on the coordinate value of the relay vehicle measured by the surveying unit. And arithmetic processing means for measuring the finished shape of the traveling terrain.
【0022】従って、本発明によれば、無人移動体の三
次元座標値を得るための基準となるGPSアンテナ及び
その受信機を中継車に搭載することができるとともに、
無人移動体と中継車間の通信に、周辺通信機器に電波障
害を与えることのない特定小電力の無線通信機を用いて
も有人地域からの無人地域の出来形測量域を大幅に拡大
することができる。また、本発明によれば、測量ユニッ
トを中継車に自動的に追尾させて中継車上の反射鏡を自
動的に視準することにより、中継車が移動しても、その
座標を自動的に測定できるとともに、無人移動体をラン
ダムに走行させることよる地形の三次元座標値を正確に
測定することができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to mount the GPS antenna and its receiver, which serve as a reference for obtaining the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle, on the relay vehicle, and
For communication between unmanned mobile units and relay vehicles, even if a wireless communication device of specified low power that does not interfere with peripheral communication equipment is used, the surveying range from manned areas to unmanned areas can be greatly expanded. it can. Further, according to the present invention, by automatically tracking the surveying unit to the relay vehicle and automatically collimating the reflector on the relay vehicle, even if the relay vehicle moves, its coordinates are automatically adjusted. In addition to being able to measure, it is possible to accurately measure the three-dimensional coordinate values of the terrain by randomly driving an unmanned vehicle.
【図1】本発明による無人測量システムの一実施例を示
す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an unmanned surveying system according to the present invention.
【図2】従来における無人測量システム概略構成図であ
る。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a conventional unmanned surveying system.
1 無人地域 2 有人地域 3 無人移動体 4 GPS衛星 5 GPSアンテナ 6 GPS受信機 7 送信機 8 受信機 9 コントロールセンタ 10 中継車 14 受信機 15 ミリ波通信ユニット 16 ミリ波通信ユニット 17 GPSアンテナ 18 GPS受信機 19 送信機 20 反射鏡 21 測量ユニット 91 演算処理部 211 光学系 212 自動追尾機構 1 unmanned area 2 manned areas 3 unmanned vehicles 4 GPS satellites 5 GPS antenna 6 GPS receiver 7 transmitter 8 receiver 9 control center 10 relay vehicle 14 receiver 15 Millimeter wave communication unit 16 millimeter wave communication unit 17 GPS antenna 18 GPS receiver 19 transmitter 20 reflector 21 Surveying unit 91 arithmetic processing unit 211 Optical system 212 Automatic tracking mechanism
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桝田 秀芳 東京都渋谷区千駄ヶ谷四丁目6番15号 株式会社フジタ内 (56)参考文献 特開 平5−226920(JP,A) 特開 平3−63310(JP,A) 実開 平3−114079(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 15/00 G01S 5/00 - 5/14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hideyoshi Masuda 4-6-15 Sendagaya, Shibuya-ku, Tokyo Fujita Co., Ltd. (56) References JP-A-5-226920 (JP, A) JP-A-3 -63310 (JP, A) Actual Kaihei 3-114079 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01C 15/00 G01S 5/00-5/14
Claims (2)
人移動体と、 前記無人地域に設置された中継車と、 有人地域に設置され、前記中継車を介して前記無人移動
体を遠隔制御するコントロールセンタと、 前記中継車に設置され、GPS衛星からの電波を受信す
ることにより中継車の仮の基準測位データを取得するG
PSアンテナおよびGPS受信機と、 前記中継車に設置され、前記GPSアンテナおよびGP
S受信機で取得した仮の基準測位データを前記無人移動
体に送信する送信機と、 前記無人移動体に設置され、前記中継車の送信機で送信
されてくる仮の基準測位データを受信する受信機と、 前記無人移動体に設置され、該無人移動体に設置された
GPSアンテナを通して捕捉される電波と前記受信機で
受信した仮の基準測位データに基づいて前記無人移動体
の三次元座標値を取得するGPS受信機と、 前記無人移動体に設置され、前記GPS受信機で取得さ
れた無人移動体の三次元座標値を前記中継車に送信する
送信機と、 前記中継車に設置され、前記無人移動体の送信機で送信
されてくる無人移動体の三次元座標値を受信する受信機
と、 前記無人移動体の三次元座標値を含む各種のデータを前
記中継車と前記コントロールセンタ間でミリ波通信によ
り送受するミリ波通信回線と、 前記中継車に設置された視準用の反射鏡と、 前記有人地域の既知点に設置され、前記反射鏡を視準す
ることにより前記中継車の座標を測定する測量ユニット
と、 前記コントロールセンタに設けられ、前記測量ユニット
で測定された前記中継車の座標値に基づいて前記ミリ波
通信回線を介して送信されてくる仮の三次元座標値を補
正することにより前記無人移動体が走行する地形の出来
形を測量する演算処理手段と、 を備えてなる無人測量システム。1. An unmanned vehicle that automatically travels in an unmanned area by remote control, a relay vehicle installed in the unmanned area, and a manned area installed in a manned area to remotely control the unmanned vehicle via the relay vehicle. The control center is installed in the relay vehicle, and acquires temporary reference positioning data of the relay vehicle by receiving radio waves from GPS satellites.
A PS antenna and a GPS receiver, and the GPS antenna and GP installed in the relay vehicle.
A transmitter that transmits the temporary reference positioning data acquired by the S receiver to the unmanned vehicle, and receives the temporary reference positioning data that is installed in the unmanned vehicle and transmitted by the transmitter of the relay vehicle. A receiver and three-dimensional coordinates of the unmanned vehicle based on radio waves installed in the unmanned vehicle and captured through a GPS antenna installed in the unmanned vehicle and temporary reference positioning data received by the receiver. A GPS receiver for obtaining a value, a transmitter installed in the unmanned vehicle and transmitting the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle acquired by the GPS receiver to the relay vehicle, and installed in the relay vehicle A receiver that receives the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle transmitted by the transmitter of the unmanned vehicle; and various data including the three-dimensional coordinate values of the unmanned vehicle, the relay vehicle and the control center. Between And the millimeter-wave communication line for transmitting and receiving the waves communication, the reflecting mirror of the installed view mutatis mutandis to a relay vehicle, wherein is installed at a known point manned area, the coordinates of the relay vehicle by collimating said reflector The measurement unit to be measured, and the millimeter wave based on the coordinate values of the relay vehicle provided in the control center and measured by the measurement unit.
An unmanned surveying system comprising: an arithmetic processing unit that surveys the finished shape of the terrain on which the unmanned vehicle travels by correcting temporary three-dimensional coordinate values transmitted via a communication line.
に追尾して中継車上の反射鏡を自動的に視準する自動追
尾手段を備える請求項1記載の無人測量システム。2. The unmanned surveying system according to claim 1, wherein the surveying unit includes automatic tracking means for automatically tracking the relay vehicle and automatically collimating a reflector on the relay vehicle.
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1994
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