JPH09159450A - Land surveying system - Google Patents

Land surveying system

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JPH09159450A
JPH09159450A JP32081595A JP32081595A JPH09159450A JP H09159450 A JPH09159450 A JP H09159450A JP 32081595 A JP32081595 A JP 32081595A JP 32081595 A JP32081595 A JP 32081595A JP H09159450 A JPH09159450 A JP H09159450A
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geodetic
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bucket
earth
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定雄 宇野
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真実 石口
Shigeo Kitahara
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Kumagai Gumi Co Ltd
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  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a land surveying system by which the actual landing point to a ground surface of an earth and sand treatment part can be displayed. SOLUTION: A detection means such as a GPS (global positioning system) antenna 13 or the like which outputs position data with reference to a ground surface is attached to an earth and sand treatment part at a civil engineering machine 11, and output data by the detection means is extracted when the prescribed part of the earth and sand treatment part is landed on the ground surface. In addition, a correction which corresponds to the actual attachment position of the detection means to the earth and sand treatment part is added to the output data, and land surveying data is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、GPS受信機を
搭載した土木機械によって測地するシステムに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for geodesicing by a civil engineering machine equipped with a GPS receiver.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、GPS(グローバル・ポジショニ
ング・システム)アンテナを、工事着手前,工事途中,
工事完了後に、地上面の所定ポイントにセットして、こ
の地上面の各ポイント毎の3次元座標位置データを抽出
して測地し、この測地データに基づいて、工事前,後,
途中の地形を測量するようにしていた。このシステムで
は、測地担当者が、ポール先端にGPSアンテナを取付
けたものを把持し、地上面の所定ポイントに上記ポール
を立て、この建てた時の上記GPSアンテナの3次元座
標位置を抽出する。この場合、固定局側には固定局GP
Sアンテナが設けられており、実質的に測地担当者によ
り地上面に立てられるGPSアンテナからは、上記固定
局側アンテナの位置を基準とする3次元座標位置のデー
タが出力される。このようにして、各ポイント毎に求め
た3次元位置データにポールの長さ分の所定の補正を加
えたものを測地データとしてコンピュータのモニタに表
示すれば、地上面出来形の地形を正確に知ることがで
き、しかも工事の経過を迅速に知ることができ、工事が
正確に行われているかどうかを評価できる。
2. Description of the Related Art Conventionally, GPS (Global Positioning System) antennas have been installed before, during and after construction.
After the construction is completed, it is set at a predetermined point on the ground surface, three-dimensional coordinate position data for each point on this ground surface is extracted and geodetic. Based on this geodetic data, before and after construction,
I was trying to measure the terrain on the way. In this system, the geodetic staff grips a GPS antenna attached to the tip of the pole, stands the pole at a predetermined point on the ground surface, and extracts the three-dimensional coordinate position of the GPS antenna when the pole was built. In this case, fixed station GP
The S antenna is provided, and the GPS antenna which is substantially erected on the ground surface by the geodetic person outputs the data of the three-dimensional coordinate position based on the position of the fixed station side antenna. In this way, if the three-dimensional position data obtained for each point and the predetermined correction for the length of the pole are displayed on the computer monitor as geodetic data, the topography of the ground surface can be accurately obtained. It is possible to know, and moreover, the progress of the construction can be known quickly, and it is possible to evaluate whether the construction is being carried out correctly.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は測地担
当者がポールを把持,運搬して測地を行わければならな
いので、工事面積が広く、また工事地面の起伏が激しい
場合にはそれ程軽くはないポールを持って測地するのは
担当者にとって大きな負担となっていた。しかも、火山
現場の近く,海底,極寒地にあっては、このような所に
人員が出向くのは法規制で不可能、ないしは無理が伴
い、測地を行ない難かった。
However, in the past, the geodetic person had to grasp and carry the pole to carry out the geodetic survey, so that the construction area is large and it is not so light when the construction ground is undulating. It was a heavy burden for the person in charge to perform geodetic measurement with a pole that was not present. Moreover, it is difficult or difficult to perform geodetic surveys in places near the volcano site, on the sea floor, and in extremely cold regions, where it is impossible or impossible for personnel to go to such places due to legal regulations.

【0004】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたもので、測地担当者が、GPSアンテナを有するポ
ールを持ち運ぶ必要がなく、しかも工事面積が広く、そ
の起伏が激しい場所であっても、さらには火山現場等人
の接近することが困難な場所であっても、無理なく測地
ができるようにする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is not necessary for a geodetic person to carry a pole having a GPS antenna, and the construction area is large, and even in a place where the undulations are severe, Furthermore, even in places where it is difficult for humans to approach, such as at the site of a volcano, it will be possible to perform geodetic measurement without difficulty.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この請求項1に係る発明
の測地システムは、地上面に対する位置データを出力す
るGPSアンテナ13等の検知手段を、土木機械11の
土砂処理部に取付け、上記土砂処理部の所定部位を地上
面に接地させたときの上記検知手段の出力データを抽出
するとともに、この出力データに対し、土砂処理部への
上記検出手段の実際の取付け位置に対応する補正を加え
て測地データとして得るようにしたものである。
In the geodetic system of the present invention according to claim 1, a detecting means such as a GPS antenna 13 for outputting position data with respect to the ground surface is attached to the earth and sand processing section of the civil engineering machine 11, and The output data of the detection means when the predetermined portion of the processing unit is grounded on the ground surface is extracted, and the output data is corrected by a correction corresponding to the actual mounting position of the detection means to the sediment processing unit. It was obtained as geodetic data.

【0006】この請求項2に係る発明の測地システム
は、土木機械11の土砂処理部であるバックホウのバケ
ット甲面部Baを地面に接地させるようにし、この接地
状態のバケットBに対し、垂直なポールを設け、このポ
ールの先端に地上面に対する位置データを出力するGP
Sアンテナ13等の検知手段を取付けたものである。
In the geodetic system of the invention according to claim 2, the bucket upper surface portion Ba of the backhoe, which is the earth and sand treatment section of the civil engineering machine 11, is grounded to the ground, and the vertical pole to the bucket B in this grounded state. GP that outputs position data with respect to the ground surface at the tip of this pole
The detection means such as the S antenna 13 is attached.

【0007】この請求項3に係る発明の測地システム
は、ポールの基端に、下方に突出する支持棒を介してウ
エイトを設け、ポールの基端は、ポールを左右,前後方
向に回動自在に支承する自在保持装置に取付けたもので
ある。
In the geodetic system according to the third aspect of the present invention, a weight is provided at the base end of the pole via a support rod projecting downward, and the base end of the pole can freely rotate the pole in the left-right and front-back directions. It is attached to a universal holding device that is supported by.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1,図2,図3は本発明による測地シ
ステムの一実施形態を示す図、図4はコンピュータの構
成図、図5,図6,図7は動作説明図、図8はアンテナ
の取付状態を示す図であり、各図において、符号11は
バックホウから成るラジコン遠隔操縦型の土木機械であ
り、12は監視局である。該土木機械11は例えばバッ
クホウから成る移動局を構成するもので、これにはGP
Sアンテナ13及びGPS用の受信機14(図3参照)
を搭載してあり、この受信機14にて約22000km
上空の米国の人工衛星(現在24個の衛星が使用可能)
の電波を受信し、コード情報をコンピュータ15にて解
析することにより、上記GPSアンテナ13の位置(実
際には後述する処理によってバケットBの甲面部Ba)
を3次元座標のデータとしてリアルタイムに検出する。
Embodiment 1 FIG. 1, FIG. 2 and FIG. 3 are views showing an embodiment of a geodetic system according to the present invention, FIG. 4 is a configuration diagram of a computer, FIG. 5, FIG. 6 and FIG. 7 are operation explanatory views, and FIG. In each drawing, reference numeral 11 is a radio controlled remote control type civil engineering machine comprising a backhoe, and 12 is a monitoring station. The civil engineering machine 11 constitutes a mobile station including a backhoe, for example,
S antenna 13 and GPS receiver 14 (see FIG. 3)
Is installed, and this receiver 14 is approximately 22000 km
US satellites in the sky (currently 24 satellites available)
Of the GPS antenna 13 by analyzing the code information by the computer 15 (actually, the back surface portion Ba of the bucket B by the processing described later).
Is detected in real time as three-dimensional coordinate data.

【0009】本実施の形態1では図3に示すように土木
機械11に搭載した受信機14とは別個に、図3に示す
ように地上に設けた固定局40に、GPSアンテナ16
及びGPS用の受信機17を設置してある。該受信機1
7にて受信した人工衛星の電波信号は、無線送信機18
によりアンテナ18aから、土木機械11のアンテナ1
9aを介して土木機械11へ送られ、土木機械11に搭
載した無線受信機19によって受信される。そして、G
PSの受信機14,17にて受信したコード情報に基づ
き、コンピュータ15によって該土木機械11に搭載し
たGPSアンテナ13の正確な3次元座標位置を検出す
る。
In the first embodiment, as shown in FIG. 3, separately from the receiver 14 mounted on the civil engineering machine 11, a fixed station 40 provided on the ground as shown in FIG.
And a GPS receiver 17 are installed. The receiver 1
The radio signal of the artificial satellite received at 7 is transmitted by the wireless transmitter 18
From the antenna 18a to the antenna 1 of the civil engineering machine 11.
It is sent to the civil engineering machine 11 via 9a and received by the wireless receiver 19 mounted on the civil engineering machine 11. And G
Based on the code information received by the PS receivers 14 and 17, the computer 15 detects the accurate three-dimensional coordinate position of the GPS antenna 13 mounted on the civil engineering machine 11.

【0010】また、土木機械11には磁気方位センサま
たはジャイロコンパス(図示せず)を搭載し、この磁気
方位センサの回転角に基づいて土木機械11の車体の方
位角(進行方向)を検出する。上記GPSアンテナ13
の位置データは、アンテナ21aから監視局12のアン
テナ22aを介して無線受信機(送受信機)22にて、
上記土木機械11から送られたデータを受信し、このデ
ータを図4に示す制御部であるコンピュータ23にて処
理する。該コンピュータ23のメモリにはあらかじめ工
事予定計画図のデータが記録されており、このデータに
基づき監視局12内のモニタ24には、図4のコンピュ
ータ23の工事予定計画管理手段23aの出力に基づ
き、図5に示すような工事予定計画図24aが表示され
る。また、GPSアンテナ13の3次元座標位置のデー
タはコンピュータ23内のGPSアンテナ位置検出手段
23bで検出され、このGPSアンテナ位置検出手段2
3bの信号を処理するバケット甲部位置検出手段23c
により、バケットBの甲面部Baの位置を示す位置表示
部13aが表示される。監視局12中には、図4に示す
クリックスイッチ12kが設けられ、このクリックスイ
ッチ12kを、上記甲面部Baが地上面の所定ポイント
P1に接地したときにオンすることにより、測地データ
管理手段23dの出力に基づき、図5に示すように、接
地位置のポイントP1を(図中、△印)表示し、しか
も、甲面部Baの接地位置の3次元座標位置データ(x
1,y1,z1)をピックアップして表示Fとしてポイ
ントP1の近傍に画面表示できる。他のポイントP2,
P3に接地した場合も同様に、そのポイントP2,P3
とともに、その近傍に座標位置データがピックアップし
て表示される。これら、ポイントP1〜P3に対する座
標位置データFは図7に示すようにテーブルで記憶保存
される。図5において、モニタ24に、工事予定計画図
24aを表示する工事予定計画管理手段23aは、図示
の如く工事予定計画図24aのXY画面を表示できる
が、例えば、2点24b,24cをカーソルで指定する
ことで、この2点間を結ぶ線分の断面形状も表示できる
ようにした通常のCADシステムであってもよい。
Further, a magnetic azimuth sensor or a gyrocompass (not shown) is mounted on the civil engineering machine 11, and the azimuth (traveling direction) of the vehicle body of the civil engineering machine 11 is detected based on the rotation angle of the magnetic azimuth sensor. . The GPS antenna 13
Position data of the wireless receiver (transceiver) 22 from the antenna 21a via the antenna 22a of the monitoring station 12,
The data sent from the civil engineering machine 11 is received, and this data is processed by the computer 23 which is the control unit shown in FIG. Data of the construction schedule plan is recorded in advance in the memory of the computer 23, and based on this data, the monitor 24 in the monitoring station 12 is based on the output of the construction schedule management means 23a of the computer 23 of FIG. The planned construction plan 24a as shown in FIG. 5 is displayed. The data of the three-dimensional coordinate position of the GPS antenna 13 is detected by the GPS antenna position detecting means 23b in the computer 23, and the GPS antenna position detecting means 2 is detected.
Bucket upper part position detecting means 23c for processing the signal of 3b
Accordingly, the position display portion 13a indicating the position of the back surface portion Ba of the bucket B is displayed. A click switch 12k shown in FIG. 4 is provided in the monitoring station 12, and the click switch 12k is turned on when the instep surface Ba is in contact with a predetermined point P1 on the ground surface, thereby the geodetic data managing means 23d. As shown in FIG. 5, the point P1 of the ground contact position is displayed (marked with Δ) on the basis of the output of the above, and the three-dimensional coordinate position data (x
1, y1, z1) can be picked up and displayed as a display F on the screen near the point P1. Other points P2
Similarly, when grounded at P3, the points P2, P3
At the same time, coordinate position data is picked up and displayed in the vicinity thereof. The coordinate position data F for these points P1 to P3 are stored and saved in a table as shown in FIG. In FIG. 5, the construction schedule planning management means 23a for displaying the construction schedule planning drawing 24a on the monitor 24 can display the XY screen of the construction schedule planning drawing 24a as shown in the figure. A normal CAD system may also be used in which the cross-sectional shape of the line segment connecting these two points can be displayed by designating.

【0011】図2に示すように土木機械11にはバケッ
トB近傍全体を撮像する監視カメラ11fが装着されて
おり、この監視カメラ11fで撮像された画面は監視局
12側に備えられた監視モニタ12pに送られて表示さ
れる。監視局12としては、図1に示すように本実施の
形態1では複数の作業員,制御機器を収容し得るように
大型車両が用いられ、この車両を監視局12として用
い、その中の図外のラジコン制御部に基づいて工事現場
内の土木機械11を操作できる。図1に示す場合、作業
現場としては、例えば火山現場近くを想定できる。この
ような現場に近接して走行道路Jを設け、走行道路Jを
監視局12が走行し得るもので、万が一の火山活動発生
時には走行道路J上を走行して安全地域まで容易に退避
できる。
As shown in FIG. 2, the civil engineering machine 11 is equipped with a surveillance camera 11f for taking an image of the entire vicinity of the bucket B, and the screen imaged by the surveillance camera 11f is a surveillance monitor provided on the surveillance station 12 side. It is sent to 12p and displayed. As the monitoring station 12, a large vehicle is used in the first embodiment as shown in FIG. 1 so as to accommodate a plurality of workers and control devices. The civil engineering machine 11 in the construction site can be operated based on the radio control unit outside. In the case shown in FIG. 1, the work site can be, for example, near the volcano site. Since the traveling road J is provided in the vicinity of such a site and the monitoring station 12 can travel on the traveling road J, it can travel on the traveling road J and easily evacuate to a safe area in case of volcanic activity.

【0012】図8(a),(b)はバケットBへのGP
Sアンテナ13の取付け状態を示す図であり、同図にお
いて、アーム60,ロッド61で支承されるバケットB
は、その甲面部Baが地上面に接地した状態において、
垂直なポール62がブラケット63を介して側面64に
固定され、ポール62の先端に検知手段としてのGPS
アンテナ13が取付けられる。
FIGS. 8A and 8B show the GP to the bucket B.
It is a figure which shows the attachment state of the S antenna 13, and in the figure, the bucket B supported by the arm 60 and the rod 61.
Is a state in which the upper surface part Ba is in contact with the ground surface,
A vertical pole 62 is fixed to a side surface 64 via a bracket 63, and a GPS as a detecting means is attached to the tip of the pole 62.
The antenna 13 is attached.

【0013】この場合、コンピュータ23内のバケット
甲部位置検出手段23cは、あらかじめ測定して求めら
れている甲面部Baに対するアンテナ13の実際の取付
け位置の座標位置データ分だけ、GPSアンテナ位置検
出手段23bで求められたGPSアンテナ13の3次元
座標位置データから相殺したデータを、甲面部Baの位
置データとして出力し、この位置データで位置表示部1
3aが表示される。すなわち、通常はGPSアンテナ1
3の3次元位置座標データが出力され、甲面部Baの位
置データは出力されないのであるが、GPSアンテナ1
3の座標位置データに対してGPSアンテナ13の取付
け位置の座標に基づく修正を加えて、甲面部Baの3次
元座標位置データを割り出し出力し、これによりモニタ
24には甲面部Baに対応するポイント13aが表示さ
れる。また、監視モニタ12pでバケットB近傍の状況
を見ながら、土木機械11をラジコンで運転し、バケッ
トBを前後,左右,回転方向に振りながら調整した後、
バケットBを下降させて、その甲面部Baが図5,図6
に示すように地上面の所定の測地ポイントP1に接地し
たときに、クリックスイッチ12kをオンすることによ
り、この測地ポイントP1に相当する3次元位置座標デ
ータFをポイントP1とともに表示することができる。
In this case, the bucket upper part position detecting means 23c in the computer 23 is the GPS antenna position detecting part corresponding to the coordinate position data of the actual mounting position of the antenna 13 with respect to the upper surface part Ba which is measured and obtained in advance. Data offset from the three-dimensional coordinate position data of the GPS antenna 13 obtained in 23b is output as the position data of the back surface part Ba, and the position display unit 1 uses this position data.
3a is displayed. That is, normally the GPS antenna 1
Although the three-dimensional position coordinate data of No. 3 is output and the position data of the upper surface part Ba is not output, the GPS antenna 1
The coordinate position data of No. 3 is corrected based on the coordinates of the mounting position of the GPS antenna 13, and the three-dimensional coordinate position data of the upper surface part Ba is indexed and output, whereby the points corresponding to the upper surface part Ba are displayed on the monitor 24. 13a is displayed. Further, while observing the situation in the vicinity of the bucket B on the monitor 12p, the civil engineering machine 11 is operated by a radio control, and after adjusting the bucket B by swinging it in the front-back, left-right, and rotation directions,
The bucket B is lowered, and the upper surface portion Ba thereof is shown in FIGS.
As shown in (3), when the user touches a predetermined geodesic point P1 on the ground surface, by turning on the click switch 12k, the three-dimensional position coordinate data F corresponding to the geodesic point P1 can be displayed together with the point P1.

【0014】この場合、工事予定計画図24aにおける
測地ポイントP1近傍の計画ポイントPaをカーソルで
クリックして3次元位置座標データFmを表示すること
により、これ等表示された3次元位置座標データF,3
次元位置座標データFmに基づき実際の工事出来形の計
画図に対するずれ量を判断でき、工事の監理が可能とな
る。
In this case, by clicking the planning point Pa near the geodesic point P1 in the planned construction plan 24a with the cursor to display the three-dimensional position coordinate data Fm, these three-dimensional position coordinate data F, Three
Based on the dimensional position coordinate data Fm, the amount of deviation of the actual work completion plan from the plan can be determined, and the work can be managed.

【0015】工事の経過に伴い、測地ポイントP2,P
3で同様の測定を行えば、工事経過を把握できるので、
工事の進捗を知ることができる。しかも、本実施の形態
1では、測地が完了した測地ポイントP1,P2,P3
を画面にポイントを表示するようにしているので、測地
が重複して行われないようにすることができる。
Geodesic points P2, P as the construction progresses
If you perform the same measurement in 3, you can grasp the progress of the construction.
You can know the progress of the construction. Moreover, in the first embodiment, the geodetic points P1, P2, P3 where the geodetic completion is completed.
Since points are displayed on the screen, it is possible to prevent duplication of geodetic points.

【0016】以上の構成において、動作は次のとおりで
ある。すなわち、図5に示すようにモニタ24に工事予
定計画図24aが表示されている状態において、モニタ
24中にはバケットBの甲面部Baに対応する位置表示
部13aが表示されている。いま、例えば測地ポイント
P1の位置の測地データを知りたいときは、測地ポイン
トP1の近傍まで土木機械11を運転する。この運転は
モニタ24中の位置表示部13aを見ながら、あるいは
監視モニタ12pに表示される、土木機械11のバケッ
トB近傍(土木機械11の前方)を見ながら行われるの
であるが、土木機械11が遠くないときは監視局12の
車両の中から直接土木機械11を見ながら運転してもよ
い。次に監視モニタ12pで土木機械11のバケットB
近傍を見ながら、測地ポイントP1を探し出し(この場
合では、測地ポイントP1は何も目印が有るわけではな
いので、監視モニタ12pで、地形を見ながら探し出さ
れる。)、ラジコン操作でバケットBを上向きにして甲
面を下向きにし、このバケットBを下降させ、測地ポイ
ントP1の接地位置で停止させ、クリックスイッチ12
kをクリックして、この測地ポイントP1の位置におけ
る3次元座標位置データを取込んで、測地ポイントP1
とともに、その近傍にこのデータFを表示する。この3
次元座標位置データFで土砂の処理(本例では埋めた
て)が計画通りの高さ及び量分だけなされているかどう
かを知ることができる。
In the above structure, the operation is as follows. That is, as shown in FIG. 5, in the state where the construction schedule plan 24a is displayed on the monitor 24, the position display portion 13a corresponding to the upper surface portion Ba of the bucket B is displayed on the monitor 24. Now, for example, when it is desired to know the geodetic data of the position of the geodetic point P1, the civil engineering machine 11 is driven to the vicinity of the geodetic point P1. This operation is performed while observing the position display portion 13a in the monitor 24 or observing the vicinity of the bucket B of the civil engineering machine 11 (in front of the civil engineering machine 11) displayed on the monitoring monitor 12p. When the vehicle is not far away, you may drive while watching the civil engineering machine 11 directly from the vehicle of the monitoring station 12. Next, the bucket B of the civil engineering machine 11 is monitored by the monitoring monitor 12p.
The geodesic point P1 is searched while looking at the neighborhood (in this case, since the geodesic point P1 does not have any mark, it is searched for while looking at the terrain on the monitor 12p), and the bucket B is operated by the radio control. The bucket B is lowered with the upper surface facing downward and stopped at the grounding position of the geodesic point P1, and the click switch 12
Click k to take in the three-dimensional coordinate position data at the position of this geodetic point P1 and
At the same time, this data F is displayed in the vicinity thereof. This 3
It is possible to know from the dimensional coordinate position data F whether or not the sediment processing (refilling in this example) has been performed by the height and amount as planned.

【0017】なお、必要ならば、測地ポイントP1に対
応する工事予定計画図24a中の計画ポイントPaを図
外のカーソルで指定してクリックして、3次元位置座標
データFmを表示することにより、測地ポイントP1の
出来形が、計画に対し、どの程度ずれているかを比較の
上知ることができる。このような操作を、一定期間の工
事の経過毎に、例えば、P2,P3でも行えば、工事の
進捗状況を判断できる。しかも、本実施の形態1では測
地データ管理手段23dに基づいてモニタ24中に測地
完了の測地ポイントP1,P2,P3を表示するように
しているので、測地が重複して行われるのを防止でき
る。
If necessary, the designated point Pa in the planned construction plan 24a corresponding to the geodetic point P1 is designated by a cursor outside the figure and clicked to display the three-dimensional position coordinate data Fm. By comparing, it is possible to know how much the finished shape of the geodesic point P1 deviates from the plan. If such an operation is performed every time a certain period of work is completed, for example, at P2 and P3, the progress status of the work can be determined. Moreover, in the first embodiment, the geodetic data management unit 23d is used to display the geodetic points P1, P2, P3 of the geodetic completion on the monitor 24, so that the geodetic points can be prevented from being duplicated. .

【0018】なお、測地ポイントP1,P2,P3のそ
れぞれの近傍に、甲面部Baの接地位置の3次元座標位
置を表示するとして説明したが、これを表示することに
より画面の表示内容が繁雑になるときは、図7に示すテ
ーブルを工事予定計画図24aとは別の画面に、あるい
は工事予定計画図と同一の画面上の離れたウインドに表
示してもよい。また、工事の計画毎に、計画ポイントP
aに相当する測地ポイントP1,P2,P3を測地する
として説明したが、図9に示すように工事前,後,途中
において複数のポイントP1aを測地して、このポイン
トP1aを表示することにより、出来形(地形)Wを知
ることができる。このように、目的に合わせて上述の測
地を組合せて行うことにより、出来形,進捗等を正確に
知ることができる。
Although it has been described that the three-dimensional coordinate position of the ground contact position of the upper surface portion Ba is displayed near each of the geodesic points P1, P2, P3, displaying this makes the display contents of the screen complicated. In such a case, the table shown in FIG. 7 may be displayed on a screen different from that of the planned construction plan 24a or in a separate window on the same screen as the planned construction plan. In addition, for each construction plan, the planning point P
Although the geodetic points P1, P2, P3 corresponding to a have been described as geodetic points, as shown in FIG. 9, a plurality of points P1a are geodesiced before, after, and during construction, and the points P1a are displayed, You can know the finished shape (terrain) W. In this way, by combining the geodetic points described above according to the purpose, it is possible to accurately know the finished product, the progress, and the like.

【0019】この図9に示すように、複数個所の測地を
行うときは、キー操作,マウス操作の入力に基づきコン
ピュータ23内の測地予定ポイント表示手段23eを働
かせて、あらかじめ測地予定ポイントMa,Mb・・・
・をモニタ24内の画面上に1個づつ表示しておけば良
い。 これによれば、画面上の測地予定ポイントMa,
Mb,Mc・・・・に合うように土木機械11を誘導し
て、位置表示部13aを測地予定ポイントMa,Mb,
Mc・・・・に合致させてクリックスイッチ12kをク
リックして行えば、測地予定ポイントMa,Mb,Mc
・・・・毎に3次元位置座標データを得ることができ
る。
As shown in FIG. 9, when performing geodetic measurement at a plurality of locations, the planned geodetic point display means 23e in the computer 23 is operated based on the input of a key operation and a mouse operation, and the geodetic planned points Ma and Mb are preliminarily set. ...
. May be displayed on the screen of the monitor 24 one by one. According to this, the planned geodetic point Ma on the screen,
The civil engineering machine 11 is guided so as to match Mb, Mc, ... And the position display portion 13a is displayed on the planned geodesic points Ma, Mb ,.
When the click switch 12k is clicked after matching with Mc ..., the geodesic planned points Ma, Mb, Mc
... 3D position coordinate data can be obtained for each.

【0020】この場合、測地予定ポイント表示手段23
eには分割表示手段23fが設けられている。これは図
10に示すように2個の測地予定ポイントMa,Meを
キー操作,マウス操作の入力に基づき表示したときに、
測地予定ポイントMa,Meを結ぶ直線ラインを、例え
ば4分割してこの分割地点に他の測地予定ポイントMb
〜Mdを表示するような機能を有するものである。これ
によれば、2点を結ぶ直線ラインを等間隔に自動的に分
割した地点に測地予定ポイントMa〜Meを表示できる
ので、1個づつ等間隔に測地予定ポイントMa〜Meを
表示する手間を省くことが可能となる。なお、上記分割
数は選択自在である。
In this case, the planned geodetic point display means 23
A division display means 23f is provided in e. As shown in FIG. 10, when two geodesic points Ma and Me are displayed based on the input of key operation and mouse operation,
A straight line connecting the geodesic planned points Ma and Me is divided into, for example, four, and another geodesic planned point Mb is placed at this division point.
It has a function of displaying ~ Md. According to this, since the geodesic planned points Ma to Me can be displayed at points where the straight line connecting the two points is automatically divided at equal intervals, the time and effort to display the geodesic planned points Ma to Me at equal intervals one by one can be saved. It becomes possible to omit. The number of divisions is selectable.

【0021】分割表示手段23fは、以上のように直線
ラインを分割する機能の他に、キー操作等の制御に基づ
き、選択切換えされることに基づき、図11に示すよう
に2点の測地予定ポイントMa,Me間を結ぶ円弧ライ
ン上を例えば4分割して、分割点に測地予定ポイントM
b〜Mdを表示する機能も有する。これによれば、円弧
ライン上に、測地予定ポイントMa〜Meを自由に設定
でき、図10に示す直線ラインの分割表示のものと組合
せることにより、種々の態様の測地予定ポイントを設定
できる。
In addition to the function of dividing a straight line as described above, the division display means 23f is selected and switched based on the control of a key operation or the like. The arc line connecting the points Ma and Me is divided into, for example, four, and the planned geodetic point M is set at the divided points.
It also has a function of displaying b to Md. According to this, planned geodetic points Ma to Me can be freely set on the arc line, and by combining with the linear display divided display shown in FIG. 10, various planned geodetic points can be set.

【0022】尚、図12,図13,図14,図15に示
すように、ポール62から下方向にウエイト保持棒62
aを突出させ、ウエイト保持棒62a下端よりやや上側
にウエイト62bを固定して、ポール62の基端は、2
軸水平保持装置62cで保持する。2軸水平保持装置6
2cはポール62を回動自在に保持する軸受け62d,
62dをフレーム62eで支承し、このフレーム62e
を軸受け62dと直角方向に延長する軸受け62hで支
承することにより、ポール62を軸受け62d,62h
を介してx,y両方向(前後,左右方向)に回動自在と
したものである。フレーム62eはブラケット62fを
介してバケットBの側面64に固定される。
As shown in FIG. 12, FIG. 13, FIG. 14, and FIG. 15, the weight holding rod 62 is downward from the pole 62.
a is projected, and the weight 62b is fixed slightly above the lower end of the weight holding rod 62a.
It is held by the axis horizontal holding device 62c. 2-axis horizontal holding device 6
2c is a bearing 62d for rotatably holding the pole 62,
62d is supported by a frame 62e, and this frame 62e
Is supported by a bearing 62h extending in a direction perpendicular to the bearing 62d, so that the pole 62 is supported by the bearings 62d and 62h.
It is rotatable in both x and y directions (front and rear, left and right) via. The frame 62e is fixed to the side surface 64 of the bucket B via the bracket 62f.

【0023】このような構成によれば、バケットBがど
のような傾斜状態で地面に着地してもウエイト62bの
重さでポール62を垂直に保持できる。バケットBの着
地時、ウエイト保持棒62aの先端62gを地面に貫入
すれば、アンテナ高さは一定となる。ポール62の基部
は2軸水平保持装置62cで保持されることに限定され
ず、渦巻きスプリングで保持するようにしても良い。
With such a structure, the pole 62 can be held vertically by the weight of the weight 62b regardless of the inclination of the bucket B on the ground. When the bucket B lands, if the tip 62g of the weight holding rod 62a penetrates into the ground, the height of the antenna becomes constant. The base of the pole 62 is not limited to being held by the biaxial horizontal holding device 62c, but may be held by a spiral spring.

【0024】以上説明したように、新たに開発したこの
測地システムは、GPS受信機を搭載した土木機械11
の正確な位置を、遠く離れた場所においてコンピュータ
を通してリアルタイムに把握できるもので、火山現場等
での土石流除石工事に採用したとき、大きな成果を得る
ことができる。
As described above, this newly developed geodetic system is used in civil engineering machinery 11 equipped with a GPS receiver.
It is possible to grasp the exact position of the in real time through a computer at a distant place, and it is possible to obtain a great result when it is adopted for the debris flow stone removing work at a volcanic site.

【0025】この通常、火山現場工事の無人化施工区域
は終日立ち入りが禁じられており、出来形地形を人力で
測量するこができない。このため、ラジコン操作による
無人の土木機械(例えばバックホウ)にGPS受信機を
搭載し、無人土木機械を移動させながらこの位置データ
を無線送信することにより移動局のコンピュータでリア
ルタイムに測定を行うことができる。
Normally, the unmanned construction area of the volcanic site construction is closed to the public all day, and it is impossible to manually measure the finished terrain. For this reason, a GPS receiver is mounted on an unmanned civil engineering machine (for example, a backhoe) operated by radio control, and the position data is wirelessly transmitted while the unmanned civil engineering machine is moved, so that the computer of the mobile station can perform measurement in real time. it can.

【0026】通常のリアルタイムキネマティック測量で
は、1秒間に1回程度の測位データが連続的に出力され
るため、膨大な測位データとなり、データ解析に多大な
労力を要していたが、本システムでは双方向通信による
対話型となっており、必要とする場所のデータのみを測
定することができるため、出来形測量に必要なのり肩や
のり尻などの地形の変化点を選択して測量することがで
きる。
In ordinary real-time kinematic surveying, positioning data is output once a second continuously, resulting in enormous positioning data, which requires a great deal of labor for data analysis. Since it is an interactive type with two-way communication and it is possible to measure only the data of the required place, it is necessary to select and measure the change points of the terrain such as the shoulders and the hips necessary for the finished shape survey. You can

【0027】また、その際データ通信に無指向性の特定
小電力無線を使用し、GPSアンテナを土木機械(バッ
クホウ)のバケットに設置すれば、ブームの旋回・伸縮
機能を利用してバケットを自由に動かし地形の変化点を
精度よく捉えることができる。
Further, at this time, if an omnidirectional specific low-power radio is used for data communication and a GPS antenna is installed in a bucket of a civil engineering machine (backhoe), the bucket can be freely moved by utilizing the swinging / extending function of the boom. It can be moved to and can accurately capture the changing point of the terrain.

【0028】本システムにより、着工前の現況地形測
量、施工中の出来形地形測量を実施し、得られた出来形
情報は、土工量管理システムに取り込まれ、出来高数量
の算出、出来形地形の断面図、等高線図等を出力し、掘
削計画や出来高管理に大きな成果をあげることができ
る。なお、本発明はバックホウに限らずショベルロー
ダ,ホイールエキスカベータにも適用できる。
With this system, the existing topographic survey before the start of construction and the finished topographic survey during construction are carried out, and the obtained finished work information is imported into the earthwork management system to calculate the quantity of finished products and By outputting cross-sectional views and contour maps, it is possible to achieve great results in excavation planning and volume management. The present invention is not limited to backhoes and can be applied to shovel loaders and wheel excavators.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の測地システムの一実施の形態を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a geodetic system of the present invention.

【図2】 この発明の測地システムの一実施の形態を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of a geodetic system of the present invention.

【図3】 この発明の測地システムの一実施の形態を示
す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an embodiment of a geodetic system of the present invention.

【図4】 この発明の測地システムの一実施の形態のコ
ンピュータを示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a computer of an embodiment of a geodetic system of the present invention.

【図5】 この発明の測地システムの一実施の形態のモ
ニタ画面を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a monitor screen of one embodiment of the geodetic system of the present invention.

【図6】 この発明の測地システムの一実施の形態のモ
ニタ画面を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a monitor screen of an embodiment of the geodetic system of the present invention.

【図7】 この発明の測地システムの一実施の形態のモ
ニタ画面を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a monitor screen of one embodiment of the geodetic system of the present invention.

【図8】 この発明の測地システムの一実施の形態のバ
ケットのGPSアンテナの取付け状態を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a mounting state of the GPS antenna of the bucket according to the embodiment of the geodetic system of the present invention.

【図9】 この発明の測地システムの一実施の形態の測
地を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing geodetic data of an embodiment of the geodetic system of the present invention.

【図10】 この発明の測地システムの一実施の形態の
測地を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing geodetic data of an embodiment of the geodetic system of the present invention.

【図11】 この発明の測地システムの一実施の形態の
測地を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing geodetic data in one embodiment of the geodetic system of the present invention.

【図12】 この発明の測地システムにおいてバケット
に対するポールの取付け例を説明する説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating an example of attaching a pole to a bucket in the geodetic system of the present invention.

【図13】 この発明の測地システムにおいてポールの
垂直を保つ状態を説明する説明図である。
FIG. 13 is an explanatory view illustrating a state in which the pole is kept vertical in the geodetic system of the present invention.

【図14】 この発明の測地システムにおいてポールの
垂直を保つ機構の具体例を説明する説明図である。
FIG. 14 is an explanatory view illustrating a specific example of a mechanism for keeping the pole vertical in the geodetic system of the present invention.

【図15】 この発明の測地システムにおいてポールの
垂直を保つ機構の具体例を説明する説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a specific example of a mechanism for keeping the pole vertical in the geodetic system of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 土木機械 11f 監視カメラ 12 監視局 12k クリックスイッチ 12p 監視モニタ 13,16 GPSアンテナ 14,17,19 受信機 15,23 コンピュータ 18 無線送信機 18a,19a,22a アンテナ 22 無線受信機 23a 工事予定計画管理手段 23b GPSアンテナ位置検出手段 23c バケット甲部位置検出手段 23d 測地データ管理手段 23e 測地予定ポイント表示手段 23f 分割表示手段 24 モニタ 24a 工事予定計画図 40 固定局 50 移動局 60 アーム 61 ロッド 62 ポール 63 ブラケット 64 側面 B バケット Ba 甲面部 J 走行道路 11 Civil Engineering Machinery 11f Surveillance Camera 12 Surveillance Station 12k Click Switch 12p Surveillance Monitor 13,16 GPS Antenna 14,17,19 Receiver 15,23 Computer 18 Radio Transmitter 18a, 19a, 22a Antenna 22 Radio Receiver 23a Construction Schedule Management Means 23b GPS antenna position detection means 23c Bucket instep position detection means 23d Geodesic data management means 23e Geodesic planned point display means 23f Divided display means 24 Monitor 24a Construction schedule plan 40 Fixed station 50 Mobile station 60 Arm 61 Rod 62 Pole 63 Bracket 64 Side B Bucket Ba Back J Road

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地上面に対する位置データを出力するG
PSアンテナ等の検知手段を、土木機械の土砂処理部に
取付け、上記土砂処理部の所定部位を地上面に接地させ
たときの上記検知手段の出力データを抽出するととも
に、この出力データに対し、土砂処理部への上記検出手
段の実際の取付け位置に対応する補正を加えて測地デー
タとして得るようにしたことを特徴とする測地システ
ム。
1. A G for outputting position data with respect to the ground surface
A detection means such as a PS antenna is attached to the earth and sand treatment section of the civil engineering machine, and output data of the detection means when a predetermined portion of the earth and sand treatment section is grounded is extracted, and the output data is A geodetic system characterized in that correction is made corresponding to an actual mounting position of the detecting means to the earth and sand processing section to obtain geodetic data.
【請求項2】 上記土砂処理部はバックホウのバケット
で、このバケットの甲面部を地面に接地させるように
し、この接地状態のバケットに対し、垂直なポールを設
け、このポールの先端に上記検知手段を取付けたことを
特徴とする請求項1に記載の測地システム。
2. The sediment treatment section is a backhoe bucket, and the instep surface of the bucket is grounded to the ground. A vertical pole is provided for the grounded bucket, and the detection means is provided at the tip of the pole. The geodetic system according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 ポールの基端に、下方に突出する支持棒
を介してウエイトを設け、ポールの基端は、ポールを左
右,前後方向に回動自在に支承する自在保持装置に取付
けたことを特徴とする請求項2に記載の測地システム。
3. A weight is provided at the base end of the pole via a support rod projecting downward, and the base end of the pole is attached to a universal holding device that supports the pole so as to be rotatable in the left-right and front-back directions. The geodetic system according to claim 2, wherein:
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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