JPH0942963A

JPH0942963A - Ｇｐｓ測量車両

Info

Publication number: JPH0942963A
Application number: JP21274495A
Authority: JP
Inventors: Kazutomi Honma; 一臣本間; Kazuhiro Jo; 和裕城; Ryohei Kiyooka; 良平清岡; Norio Fujihashi; 紀夫藤橋
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】省力化、計測範囲の拡大、作業者の疲労度の
緩和、ならびに計測精度の向上を可能とする。【解決手段】作業者は運転席１２でＧＰＳ測量車両２
を運転して車両を目標地点目印の例えば杭の近くまで移
動させ、停止させる。そして、ブーム１６を旋回、揺
動、ならびに伸縮させる油圧シリンダを操作し、アンテ
ナ２０の位置を適切に移動させて、レーザ発振器２８が
地上に形成した光スポット２８ｂの位置を、目印の釘の
位置に一致させる。アンテナ２０は衛星からの信号を常
時受信しており、パソコン３０はその信号にもとづき必
要な処理を行って、Ｘ−Ｙ座標系でのアンテナ２０の位
置、および高さをパソコン３０のモニタ画面に数値で表
示する。そして、このアンテナ２０の位置が上記杭の位
置であり、一方、アンテナの高さから、アンテナ２０の
高さを減じた値が杭の地点の高さとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測量を行うための
ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅ
ｍ：地球的位置把握システム）を搭載した車両に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】土木工事や建築工事を行う際、短時間で
精度良く測量を行う手段として、衛星からの電波により
計測地点の位置（緯度および経度、あるいは、それらに
関連したＸ、Ｙ座標値）および高さを計測するＧＰＳが
広く用いられている。ＧＰＳを用いた測量では、従来、
測量技術者が、衛星からの電波を受信するアンテナ、お
よびパソコンなどから成るＧＰＳ本体を持ち運んで移動
し、計測を行っている。また、広い範囲の測量を行う場
合には、上記アンテナおよびＧＰＳ本体を例えば四輪駆
動車などに搭載して移動し、各地点でその位置や高さを
計測している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、人がアンテナ
などを持ち運ぶ方法では、通常、アンテナを保持し移動
させる人間と、パソコンのモニタ画面に表示された数値
を読み取る人間の少なくとも２人が必要である。そし
て、重いアンテナやパソコンなどを持ち運ぶため、肉体
的疲労が大きく、またその結果、計測精度への影響も生
じていた。

【０００４】一方、四輪駆動車などにＧＰＳを搭載して
移動する場合には、肉体的疲労の問題は緩和されるが、
凹凸や溝のある不整地、あるいは勾配の急な箇所では、
四輪駆動車であっても走行が困難な場合が多々あり、計
測場所が限定されるという問題があった。本発明の目的
は、このような問題を解決するため、省力化、計測範囲
の拡大、作業者の疲労度の緩和、ならびに計測精度の向
上を可能とするＧＰＳ測量車両を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、衛星からの信号を受信するアンテナと、前記
アンテナが受信した前記信号にもとづいて、前記アンテ
ナの平面上での位置と高さのいずれか一方または両方を
求めるアンテナ位置演算手段と、前記アンテナ位置演算
手段が求めた前記アンテナの前記位置と前記高さのいず
れか一方または両方を表示する表示装置とを備えた測量
用のＧＰＳを搭載した車両において、車体を走行させる
クローラと、伸縮可能なブームと、前記ブームを前記車
体上において水平面内で旋回可能に、かつ上下方向に揺
動可能に支持するブーム支持手段と、前記ブームを旋回
させる旋回駆動手段と、前記ブームを揺動させる揺動駆
動手段と、前記ブームを伸縮させる伸縮駆動手段とを設
け、前記アンテナは前記ブームの先端に取り付けられて
いることを特徴とする。

【０００６】本発明はまた、前記旋回駆動手段、前記揺
動駆動手段、ならびに前記伸縮駆動手段がそれぞれ油圧
シリンダにより構成されていることを特徴とする。本発
明はまた、前記ブームの先端に、前記アンテナの鉛直下
方に向けて収束光を出射させる光源が取り付けられてい
ることを特徴とする。本発明はまた、前記ブームの先端
に、鉛直方向に延在するように付勢されたロッドが支持
され、前記アンテナはこのロッドの上端に取り付けら
れ、前記光源はロッドの下端に取り付けられていること
を特徴とする。

【０００７】本発明によれば、四輪駆動車でも走行困難
な凹凸や溝のある不整地、あるいは勾配の急な箇所にお
いても、確実にアンテナを移動させることができる。ま
た、旋回駆動手段、揺動駆動手段、ならびに伸縮駆動手
段により、ブームを旋回、揺動、伸縮させることができ
るので、前記箇所において、アンテナを所望の位置に配
置することができる。

【０００８】また、収束光を生成する光源を備えたＧＰ
Ｓ測量車両では、アンテナの真下の地面に光スポットが
形成されるので、作業者は計測地点を容易かつ高精度で
知ることができる。また、鉛直方向に延在するように付
勢されたロッドにアンテナと光源を取り付けると、作業
者は計測地点をより一層容易に知ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施例について説明
する。図１は本発明によるＧＰＳ測量車両の一例を示す
側面図である。このＧＰＳ測量車両２は、左右一対の駆
動輪４と、左右一対の従動輪６等を備え、これら左右の
駆動輪４、従動輪６にはそれぞれクローラ８が装着され
ている。車体１０はこれらの駆動輪４および従動輪６、
クローラ８に支持され、その後方の所定位置には運転席
１２が設けられ、車体１０の前後方向中間部で左右何れ
かの側に寄った箇所にブーム支持装置１４が配置されて
いる。

【００１０】ブーム支持装置１４にはブーム１６が水平
面上で旋回可能に、また上下に揺動可能に支持されてい
る。ブーム１６は基部１６ａと、伸縮部１６ｂとから成
り、伸縮部１６ｂはその一部を、所定の範囲で基部１６
ａ内に収納でき、収納距離を変えることにより、ブーム
１６全体の長さを変えることができる。ブーム１６の旋
回は不図示の所定の油圧シリンダによって行われ、ま
た、ブーム１６の上下の揺動は油圧シリンダ１８によ
り、そして伸縮部１６ｂの伸縮は不図示の所定の油圧シ
リンダによって行われる。

【００１１】ブーム１６の伸縮部１６ｂの先端にはＧＰ
Ｓのアンテナ２０が取り付けられている。このアンテナ
２０はロッド２２の上端に装着されており、ロッド２２
は、そのアンテナ２０寄りの箇所で、伸縮部１６ｂの先
端に取り付けられた自在軸受２４により保持されてい
る。すなわち、ロッド２２は、自在軸受２４を中心に所
定の角度範囲で自由に揺動できる。ロッド２２の下端よ
りの所定位置には重り２６が取り付けられている。従っ
て、自在軸受２４により保持されたロッド２２は、この
重り２６に作用する重力によりつねに鉛直となり、言い
換えると、ロッド２２は、その長手方向が鉛直方向に延
在するように付勢されている。

【００１２】次に、図２（ａ）、（ｂ）を参照して自在
軸受２４部分を詳しく説明する。ロッド２２は、詳しく
は上ロッド２２ａと、下ロッド２２ｂと、連結部２２ｃ
とにより構成されている。上ロッド２２ａの上端にはア
ンテナ２０が装着され、一方、下ロッド２２ｂの下端寄
りの所定位置には重り２６が取り付けられている。ま
た、上ロッド２２ａの下端部および下ロッド２２ｂの上
端部には雄ネジが形成されている。

【００１３】連結部２２ｃは球体２２ｄとロッド２２ｆ
とを含み、球体２２ｄにはその中心を通過する貫通孔２
２ｅが形成され、その貫通孔２２ｅにロッド２２ｆが挿
通され、球体２２ｄに固着されている。ロッド２２ｆの
上端および下端は球体２２ｄの表面から突出しており、
これら上端および下端には雌ネジが形成されている。ロ
ッド２２ｆの上端の上記雌ネジには上ロッド２２ａの下
端部の上記雄ネジが螺着され、一方、ロッド２２ｆの下
端の上記雌ネジには下ロッド２２ｂの上端部の上記雄ネ
ジが螺着されている。これにより、上ロッド２２ａ、２
２ｂは連結部２２ｃを介して一直線に連結されている。

【００１４】自在軸受２４には上下に貫通する空間部２
４ａが形成されている。この空間部２４ａの内面は球体
２２ｄの球面に対応する形態となっており、この空間部
２４ａ内に収容された球体２２ｄは、任意方向に回転可
能に支持されている。従って、ロッド２２は任意の方向
に揺動できる。ロッド２２が揺動する際の所定の鉛直角
度範囲は、空間部２４ａの上部および下部の開口の大き
さにより決まり、本実施例では自在軸受２４の中心線を
基準に±３５°となっている。自在軸受２４は支持部材
２４ｃを介してブーム１６、詳しくはブーム１６の伸縮
部１６ｂの先端に取り付けられている。

【００１５】ロッド２２の下端部には、詳しくは下ロッ
ド２２ｂの下端部にはレーザ発振器２８が取り付けられ
ている。このレーザ発振器２８は、収束したレーザ光２
８ａを発生して、ロッド２２の長手下方に出射させ、地
面に光スポット２８ｂを形成する。

【００１６】ＧＰＳの本体（アンテナ位置演算手段）
は、運転席１２の近傍に配設されたノート型のパーソナ
ルコンピュータ３０（以下、単にパソコンという）およ
び信号処理部３２により構成され、上記アンテナ２０は
信号処理部３２に所定のケーブルにより接続され、ま
た、パソコン３０と信号処理部３２とは所定のケーブル
により接続されている。一方、レーザ発振器２８には、
不図示の所定の電源より所定のケーブルを通じて電力が
供給されている。

【００１７】アンテナ２０が衛星より受信した信号は、
ＧＰＳの信号処理部３２に送られ、信号処理部３２はそ
の信号より、アンテナ２０の緯度、経度、ならびに高さ
を表す信号を生成する。パソコン３０は所定のプログラ
ムにより動作し、これらの信号を信号処理部３２から受
け取り、必要な処理を行って、東西の軸をＸ軸、南北の
軸をＹ軸とする座標系でのアンテナ２０の位置、および
高さをパソコン３０のモニタ画面に数値で表示する。

【００１８】このような構成において、測量を行う場合
には、作業者はまず計測地点に杭などを打って目印と
し、次に運転席１２でＧＰＳ測量車両２を運転してＧＰ
Ｓ測量車両２を上記目印の杭の近くまで移動させ、停止
させる。そして、ブーム１６を旋回、揺動、ならびに伸
縮させる上記油圧シリンダを操作し、アンテナ２０の位
置を適切に移動させて、レーザ発振器２８が地上に形成
した光スポット２８ｂの位置を目印の杭の位置に一致さ
せる。

【００１９】アンテナ２０は衛星からの信号を常時受信
しており、ＧＰＳの信号処理部３２はアンテナ２０が受
信した信号から、アンテナ２０の緯度、経度、ならびに
高さを表す信号を生成する。パソコン３０は所定のプロ
グラムにより動作し、これらの信号を信号処理部３２か
ら受け取り、必要な処理を行って、上記Ｘ−Ｙ座標系で
のアンテナ２０の位置および高さをパソコン３０のモニ
タ画面に数値で表示する。従って、光スポット２８ｂの
位置が目印の杭の位置に一致したとき、そのときパソコ
ン３０のモニタ画面に表示されている位置が、上記杭の
位置を表し、モニタ画面に表示されている高さから、ア
ンテナ２０の高さを減じた値が上記杭の地点の高さを表
している。これらの数値が目的とする測量結果となる。

【００２０】このように、本実施例のＧＰＳ測量車両で
は、車輪にクローラ８が装着されているので、四輪駆動
車でも走行困難な凹凸や溝のある不整地、あるいは勾配
の急な箇所であっても走行でき、適切にアンテナ２０を
移動させることができる。そして、ブーム１６を旋回、
揺動、伸縮させることができるので、車両本体が進入困
難な極めて急な斜面や、深い溝の箇所でもアンテナを必
要な位置に配置することができる。

【００２１】従って、従来のように四輪駆動車にＧＰＳ
を搭載して移動する場合に比べ、計測範囲は格段に拡大
する。また、作業者はアンテナやパソコンを持ち運ぶ必
要がないので、作業者の肉体的疲労は大幅に緩和され
る。

【００２２】また、自在軸受２４により保持されたロッ
ド２２は、重り２６に作用する重力によりつねに鉛直と
なっており、従って、光スポット２８ｂは常にアンテナ
２０の真下の位置となっている。従って、作業者がアン
テナを保持する必要がなく、省力化を実現でき、作業者
の疲労度が大幅に緩和される。さらに、その結果、人為
的要因による誤差が小さくなり計測精度も向上する。

【００２３】なお、本実施例では、ロッド２２の下端に
レーザ発振器２８が取り付けられており、計測時には光
スポットを目標位置に合わせるとしたが、レーザ発振器
２８が設けられていない場合には、ロッド２２の下端を
目標位置に一致させることで、計測を行うことになる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明のＧＰＳ測量
車両では、クローラにより走行するので、四輪駆動車で
も走行困難な凹凸や溝のある不整地、あるいは勾配の急
な箇所であっても走行でき、適切にアンテナを移動させ
ることができる。また、旋回駆動手段、揺動駆動手段、
ならびに伸縮駆動手段により、ブームを旋回、揺動、伸
縮させることができるので、車両本体が進入困難な極め
て急な斜面や、深い溝の箇所でもアンテナを所望の位置
に配置することができる。従って、従来のように四輪駆
動車にＧＰＳを搭載して移動する場合に比べ、計測範囲
は格段に拡大する。また、作業者はアンテナやパソコン
を持ち運ぶ必要がないので、作業者の肉体的疲労は大幅
に緩和される。そして、アンテナの位置設定と、測量結
果の読み取りを１人の人間が行うことができ、省力化が
可能である。また、アンテナの真下の位置に光スポット
が形成されるので、作業者は計測地点の位置を容易かつ
高精度で知ることができる。また、作業者がアンテナを
保持する必要がなく、さらに作業者の肉体的疲労が大幅
に緩和されるので、人為的要因による誤差が小さくな
り、計測精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＧＰＳ測量車両の一例を示す側面
図である。

【図２】（ａ）はアンテナ部分の断面図、（ｂ）は同平
面図である。

【符号の説明】

２ＧＰＳ測量車両８クローラ１０車体１２運転席１４ブーム支持装置１６ブーム２０アンテナ２６重り２８レーザ発振器２８ａレーザ光２８ｂ光スポット３２信号処理部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤橋紀夫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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】衛星からの信号を受信するアンテナと、前記アンテナが受信した前記信号にもとづいて、前記ア
ンテナの平面上での位置と高さのいずれか一方または両
方を求めるアンテナ位置演算手段と、前記アンテナ位置演算手段が求めた前記アンテナの前記
位置と前記高さのいずれか一方または両方を表示する表
示装置と、を備えた測量用のＧＰＳを搭載した車両において、車体を走行させるクローラと、伸縮可能なブームと、前記ブームを前記車体上において水平面内で旋回可能
に、かつ上下方向に揺動可能に支持するブーム支持手段
と、前記ブームを旋回させる旋回駆動手段と、前記ブームを揺動させる揺動駆動手段と、前記ブームを伸縮させる伸縮駆動手段とを設け、前記アンテナは前記ブームの先端に取り付けられてい
る、ことを特徴とするＧＰＳ測量車両。
【請求項２】前記旋回駆動手段、前記揺動駆動手段、
ならびに前記伸縮駆動手段はそれぞれ油圧シリンダによ
り構成されている請求項１記載のＧＰＳ測量車両。
【請求項３】前記ブームの先端には、前記アンテナの
鉛直下方に向けて収束光を出射させる光源が取り付けら
れている請求項１記載のＧＰＳ測量車両。
【請求項４】前記ブームの先端には、鉛直方向に延在
するように付勢されたロッドが支持され、前記アンテナ
はこのロッドの上端に取り付けられ、前記光源はロッド
の下端に取り付けられている請求項３記載のＧＰＳ測量
車両。