JPH11271088A

JPH11271088A - 自動測量装置

Info

Publication number: JPH11271088A
Application number: JP7599298A
Authority: JP
Inventors: Yuji Hase; 祐児長谷; Tomotaka Saito; 知孝齊藤; Osamu Aihara; 修相原; Shusuke Ito; 秀典伊藤; Hideo Kumagai; 秀夫熊谷
Original assignee: TAMAGAWA NISHI HANBAI KK; Chubu Electric Power Co Inc; Asia Air Survey Co Ltd
Current assignee: TAMAGAWA NISHI HANBAI KK; Chubu Electric Power Co Inc; Asia Air Survey Co Ltd
Priority date: 1998-03-24
Filing date: 1998-03-24
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】速度検出器を用いなくとも速度、位置補正が
できかつ小型軽量で作業員が容易に持ち運べると共に、
容易にポイント方向が分かる自動測量装置を得ることを
目的とする。【解決手段】三軸一体型のジャイロ１８で慣性座標系
に対して、加速度計１７の検知軸の方向変化を求めるス
トラップダウン方式の小型軽量のＩＮＳ１５からの速
度、位置情報を蓄積し、この速度、位置を修正した後
に、初期座標に基づいて位置情報を再度修正する慣性情
報修正演算装置１６からなる自動測量装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人間が持ち運びな
がら精度の高い速度データ及び位置データを得ることが
できる自動測量装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に慣性航法装置（Inertial Navigat
ion System：以下ＩＮＳと略す）は、航空機やロケット
などの誘導装置として使用されている。ＩＮＳは、移動
体の加速度を計測する加速度計と加速度計の姿勢を保つ
（または計測する）ジャイロから構成されている。

【０００３】この慣性航法装置の原理は、図１０に示す
ように、３軸の加速度計１の出力を２回積分して移動距
離即ち位置を求める方式であり、一般に３軸の姿勢の制
御の違いからプラットフォーム（Platform）方式とスト
ラップダウン（Strapdown)方式とがある。

【０００４】プラットフォーム方式は、加速度計をジン
バル機構を有する安定台に取り付け、加速度計が常に基
準方向を向くようにハード的に制御する方式。

【０００５】ストラップダウン方式は、３軸に加速度計
と軸の向いている方向を知るセンサー（ジャイロ）を取
り付け、計算機内部で座標変換を行い計算機内に基準軸
を維持する方法である。

【０００６】プラットフォーム方式は軸の回転をハード
的に制御するため後処理工程の軽減にはなるが、センサ
ー部の制御装置が大きくなりハード的に大規模になる。
ストラップダウン方式は自らの方向を感知、出力する事
ができ高精度であり、プラットフォーム方式に比べ小型
軽量できるが、加速度と角速度データ（６種類：３軸×
２種類）を同時に処理するソフトウェアが必要になる。

【０００７】一方、ＩＮＳの測量分野での利用は、写真
測量の分野で航空カメラの姿勢、位置計測装置として注
目されているが、地上測量の分野ではあまり研究は進ん
でいない。ＩＮＳが地上測量の分野で利用できれば、Ｉ
ＮＳを人、車などで移動させるだけで地表面の３次元座
標が得られることとなり、従来の測量方式に較べ飛躍的
に効率があがる。

【０００８】例えば、車に搭載して測量を行うストラッ
プダウン方式のＩＮＳは、図１１に示すように、Ｘ軸加
速度計３と、Ｙ軸加速度計４と、Ｚ軸加速度計５と、こ
れらの加速度計に用いるジャイロ６、７、８等から構成
されたＩＮＳ９と、制御表示装置１０と、車速検出器１
１と、これらの装置に電源を供給する電源部（図示せ
ず）とから構成され、制御表示装置１０がＩＮＳ９から
の速度データ、位置データ等と車速検出器１１からの速
度信号を用いて速度修正（ＺＵＰＴ処理ともいう）、位
置修正（ＣＵＰＴ処理ともいう）処理等を行う。

【０００９】前述のＺＵＰＴ（ＺｅｒｏＶｅｌｏｃｉ
ｔｙＵｐｄａｔａ）処理は、零速度更新というもので
あり、搭載車が静止したときに、ＩＮＳ９の対地速度は
ゼロであるべきであり、このときに検出される速度は誤
差であるとして過去の速度を修正し、また速度誤差に基
づいて位置を修正するＣＵＰＴ処理（Ｃｏｒｄｉｎａｔ
ｅＵｐｄａｔａ）を行う。このＺＵＰＴ、ＣＵＰＴ処
理については詳細に後述する。このように速度と位置と
を修正するのは以下の理由による。

【００１０】図１０及び図１２に示すようにＩＮＳは各
軸のは加速度計からの出力データを順次積分している。
このため、図１２に示すように静止区間（速度ゼロ）に
も係わらす発散していく。これは、ジャイロの補正しき
れないドリフトによるエラーでｓｉｎカーブの誤差傾向
にある。このため、前述のＺＵＰＴ、ＣＵＰＴ処理を行
っている。

【００１１】また、ＩＮＳはＧＰＳやトータルステーシ
ョンとは異なり電波、光波を利用しない自立方式のた
め、地下、水中、樹林下などあらゆる場所での測量が可
能になる。しかし、現在は人手で運べるようなＩＮＳが
存在しないので、例えば、送電線の鉄塔を建設する場合
は以下に述べる手順で敷地を決定している。

【００１２】送電線を建設する際、１基の鉄塔建設予定
地に対して多いときで数十ヶ所の候補地を決める。電力
会社ではこの候補地全てに対して人手で測量（５０〜１
００ｍ四方）を行い、図１３に示すように１／１００〜
１／２００で５０ｃｍコンター地形図を作成して、鉄塔
の脚位置を決定していた。

【００１３】この人手による作業は、トータルステーシ
ョンを用いているため、樹木などで視通がきかない場合
は、樹木伐採を行っていた。また、鉄塔の建設地は、ク
レーン車、作業ゴヤ、シャベルカー等が動けるような敷
地面積（５０〜１００ｍ四方）を確保しなければならな
い。このため、より多くの樹木を伐採していた。

【００１４】さらに、航空写真等で鉄塔建設予定位置を
決定し、その鉄塔建設予定地においおける伐採樹木を予
め決定し、この決定した樹木位置まで作業員が行って樹
木を伐採することも考えられる。

【００１５】このような場合は、作業員にＧＰＳを持た
せて伐採樹木に到達させるようにすればよいが、森林帯
でのＧＰＳの利用は困難である。このため、前述のよう
にして得た地形図から作業員が樹木を伐採していた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような手作業で
行う測量はトータルステーションを用いているため、樹
木などで視通がきかない場合は樹木伐採が必要である。
しかし昨今の環境問題の高まりによりこの樹木伐採が年
々困難になってきている。また候補地が多いため効率的
な測量方法が望まれている。

【００１７】このため、ＩＮＳを作業員が運びながら測
量を行うようにすることが望まれるが、図１１に示すよ
うに従来のストラップダウン方式のＩＮＳであっても、
各軸毎の加速度計毎に、大型のジャイロを設け、かつ制
御表示装置は速度検出器からの速度信号に基づいて速
度、位置補正を行うような方式にしている。

【００１８】すなわち、大型のジャイロが３台必要とな
るということは、これらのジャイロを固定するブラケッ
ト、筐体等も頑丈で大型になり、複数の大型のジャイロ
を駆動しなければならないので電源も大型になる。この
ため、装置が５０キロを越える大型のものとなる場合も
あり、作業員が持って容易に森林地帯を歩けるようなも
のではなかった。

【００１９】また、制御表示装置は速度検出器からの速
度信号に基づいて速度、位置補正を行うような方式にし
ている。

【００２０】すなわち、車両に搭載してのみ速度補正、
位置補正が可能となるものであるから道路が存在しない
森林地帯（ブッシュ、倒木、岩、急勾配等）の測量に適
さない。

【００２１】従って、森林地帯における鉄塔の建設位置
の測量は依然として作業員が手作業で測量しなければな
らない。

【００２２】さらに、位置修正に関しては、速度修正時
における速度誤差を用いて修正しているので、１／１０
０〜１／２００（５０ｃｍコンター地形図）精度の位置
データを得ることができない。

【００２３】すなわち、従来のストラップダウン方式の
装置は、大型で重く、かつ精度の高い位置データを容易
に得ることができなかった。

【００２４】また、ＧＰＳを用いたとしても森林地帯に
おける伐採樹木及び観測ポイントに容易に到達するには
困難であるという課題があった。

【００２５】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたもので、速度検出器を用いなくとも速度、位置補
正ができかつ小型軽量で作業員が容易に持ち運べると共
に、容易にポイント方向が分かる自動測量装置を得るこ
とを目的とする。

【００２６】

【課題を解決しようとする手段】第１の発明の自動測量
装置は、三軸一体型のジャイロで慣性座標系に対して、
加速度計の検知軸の方向変化を求める方式の小型軽量の
慣性装置からの速度、位置情報を蓄積し、この速度、位
置を修正した後に、初期座標に基づいて前記位置情報を
再度修正する。

【００２７】第２の発明の自動測量装置は、三軸一体型
のジャイロで慣性座標系に対して、加速度計の検知軸の
方向変化を求める方式の小型軽量の慣性装置からの速
度、位置情報を蓄積し、この速度、位置を修正した後
に、初期座標に基づいて前記位置情報を再度修正する慣
性情報修正演算装置からなる自動測量装置である。

【００２８】慣性情報修正演算装置は速度修正手段と位
置修正手段とを有する。速度修正手段は、速度データの
修正指示が入力したとき、前記蓄積した最終の速度デー
タの速度誤差変化率を求め、この速度誤差変化率に基づ
いて前記速度データ及び位置データを修正する。

【００２９】位置修正手段は、初期座標に到達したこと
が知らせられると、前記速度修正手段によって修正され
た現在までの位置データを読み、この位置データの内で
最終の位置データを前記初期座標としたときの位置誤差
を求め、該位置誤差で各位置データを再度修正する。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は本実施の形態の自動測量装
置の概略構成図である。図１に示す自動測量装置１４
は、軽量小型のストラップ方式のＩＮＳ１５と携帯型パ
ソコン（以下慣性情報修正演算装置１６という）からな
り、これらをバック等に収納して作業員が運搬できるよ
うになっている。また、ＩＮＳ１５と慣性情報修正演算
装置１６とはケーブル（ＲＳ２３２Ｃ）で互いに接続さ
れている。

【００３１】前述のＩＮＳ１５は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の
加速度計１７の検知軸の方向変化を求めるストラップダ
ウン方式の小型軽量の３軸一体ジャイロ１８を備えて、
所定時間毎（１秒間に１０．２４回程度）に姿勢角、方
位角、速度、位置（以下総称して慣性情報という）を求
めて送出する。この慣性情報の算出は、初期位置となる
スタート点の３軸座標値Ｐｉ（Ｘｐｉ、Ｙｐｉ、Ｚｐ
ｉ）が必要となっている。

【００３２】また、慣性情報修正演算装置１６は、スタ
ート点となる初期座標Ｐｏを入力させ、この初期座標Ｐ
ｏをＩＮＳ１５に送出して本装置が運ばれているときの
ＩＮＳ１５からの速度データＶＰｉと、位置データＲＳ
ｉとをケーブルを介して順次入力し、ＺＵＰＴコマンド
（一定時間毎に本装置が地面に置かれる）が入力する毎
に、最終の速度データの速度誤差変化率ＶＱを求め、こ
の速度誤差変化率ＶＱを用いて各速度データＶＰｉを修
正する（以下修正速度データＶＰＱｉという）と共に、
前述の速度誤差変化率ＶＱから各位置データＲＳｉを修
正する（以下修正位置データＲＱｉという）ＺＵＰＴ処
理を行う。

【００３３】さらに、慣性情報修正演算装置１６は、Ｃ
ＵＰＴコマンド（本装置が地面に置かれている）が入力
する毎に、予め入力されている初期座標Ｐｉを用いて最
終の修正位置データＲＱｎの位置誤差変化率ＳＱを求
め、この位置誤差変化率ＳＱを用いて各位置データＲＱ
ｉ（ｉ：１、２、…）を修正する。

【００３４】また、慣性情報修正演算装置１６は、ＺＵ
ＰＴ処理は、最終の速度データＶＰｎが修正されると、
その修正速度データＶＰＱｎをＩＮＳ１５に送出してＩ
ＮＳ１５の現在の速度データＶＰｎをその修正速度デー
タＶＰＱｎに更新すると共に、最終の修正位置データＲ
ＱｎをＩＮＳ１５に送出して、ＩＮＳ１５の現在の位置
データＲＳをその最終の修正位置データＲＱｎに更新す
る。

【００３５】さらに、慣性情報修正演算装置１６は、Ｃ
ＵＰＴコマンドが入力して、最終の修正位置データＲＱ
ｎが修正されると、その修正位置データＨＲｎをＩＮＳ
１５に送出してＩＮＳ１５の現在の位置データＲＳ（Ｒ
Ｑ）をその修正位置データＨＲｎに更新する。

【００３６】すなわち、慣性情報修正演算装置１６は、
図２に示すように、スタート点で本装置を動作状態にし
て、スタート点に於ける初期座標Ｐｏ（Ｘｐｏ、Ｙｐ
ｏ、Ｚｐｏ）を入力した後に、ポイントＰ１１、Ｐ１
２、…Ｐｉで一定時間毎（各ポイント間の時間は３０秒
〜１分）に地面に置かれて、ＺＵＰＴコマンドが入力す
る毎に、ＺＵＰＴ処理を行って各速度データと各位置デ
ータとを修正している。

【００３７】また、スタート点Ｐｏに戻ってきたとき
に、ＣＵＰＴコマンドと既知の座標である初期座標を用
いて各点の位置誤差を再度補正して各点における正確な
位置を得ている。

【００３８】従って、位置修正はＺＵＰＴとＣＵＰＴで
２回行われることになるから求められた位置は非常に正
確である。

【００３９】前述のＣＵＰＴ処理は座標が既知であれば
よいので、例えばＰ３が既知座標であればＰ３における
座標を入力してＣＵＰＴ処理を行ってもよい。

【００４０】一方、前述の慣性情報修正装置１６は、図
１に示すように、操作部１８に計測開始キー１９と、計
測終了キー２０と、ＺＵＰＴ開始キー２１と、ＣＵＰＴ
開始キー２３と、図示しない初期座標入力キー等を備え
ている。

【００４１】また、本体部２６は、モード判定手段２７
と、速度ゼロ信号発生手段２８と、速度データ修正手段
２９と、位置データ修正手段３０と、取得手段３１と、
収集ファイル３２とを備えている。

【００４２】モード判定手段２７は、操作部１８の操作
キーの押下状況を監視し、初期座標キーに基づく初期座
標データＰｉをＩＮＳ１５に送出する。また、計測開始
キー１９の押下に伴って取得手段３１を起動させて、Ｉ
ＮＳ１５からの慣性情報を収集ファイル３２に収集させ
る。

【００４３】また、モード判定手段２７は、ＺＵＰＴ開
始キー２１又はＣＵＰＴ開始キー２３が押下されたとき
は、速度ゼロ信号発生手段２８を起動すると共に、速度
修正データ手段２９又は位置データ修正手段３０を起動
し、データ処理後それらを停止させる。

【００４４】さらに、モード判定手段２７は、ＺＵＰＴ
開始キー２１又はＣＵＰＴ開始キー２３が押下されたと
きは、後述する取得手段３１にそのコマンドが入力され
たことを知らせている。

【００４５】速度ゼロ信号発生手段２８は、起動に伴っ
て速度修正データ手段２９及び位置データ修正手段３０
に速度ゼロ信号を送出する。すなわち、速度検出装置の
代わりに、速度ゼロを知らせている。

【００４６】速度データ修正手段２９は、ＺＵＰＴコマ
ンドと速度ゼロ信号の入力に伴って、前回のＺＵＰＴコ
マンドと今回のＺＵＰＴコマンドとの間（サンプリング
間ともいう）に、収集ファイル３２に収集されている各
速度データＶＰｉを読み、最終の速度データＶＰｎが速
度ゼロとなるような速度誤差変化率ＶＱを求め、この速
度誤差変化率ＶＱを用いて各速度データＶＰｉを修正す
る。

【００４７】また、修正された速度データＶＰＱｉ（以
下修正速度データＶＱｉという）からサンプリング間ま
での各位置データＲＳｉを修正（以下修正位置データＲ
Ｑｉという）する。

【００４８】さらに、最終の速度データＶＰｎが修正さ
れると、その修正速度データＶＰＱｎをＩＮＳ１５に送
出してＩＮＳ１５の現在の速度データＶＰｎをその修正
速度データＶＰＱｎに更新すると共に、最終の修正位置
データＲＱｎをＩＮＳ１５に送出して、ＩＮＳ１５の現
在の位置データＲＳをその最終の修正位置データＲＱｎ
に更新する。

【００４９】このＺＵＰＴ処理は、本装置を作業員が地
面に置（速度はゼロになるはずである）いてＺＵＰＴコ
マンドを入力して行わせるものであり、ＩＮＳ１５側が
次回の速度データに速度誤差ができるだけ重畳しないよ
うにしている。

【００５０】位置データ修正手段３０は、ＣＵＰＴコマ
ンドと速度ゼロ信号の入力に伴って、収集ファイル３２
から前回のＣＵＰＴコマンドと今回のＣＵＰＴコマンド
の間に収集ファイル３２に収集されている位置データＲ
Ｓｉ又は修正位置データＲＱｉを読み、最終の位置デー
タＲＳｎ又は最終の修正位置データＲＱｎが予め入力さ
れている既知座標（初期座標）になるような位置誤差変
化率ＳＱを求め、この位置誤差変化率ＳＱを用いて各位
置データＲＳｉ又は各修正位置データＲＱｉを修正す
る。

【００５１】また、ＣＵＰＴコマンドが入力して、最終
の修正位置データＲＱｎが修正されると、その修正位置
データＨＲｎをＩＮＳ１５に送出してＩＮＳ１５の現在
の位置データＲＳｉ（ＲＱｉ）をその修正位置データＨ
Ｒｎに更新する。

【００５２】取得手段３１は計測開始コマンドの入力に
伴って、ＩＮＳ１５からの慣性情報を時間に対応させて
収集ファイル３２に記憶する。また、取得手段３１はＺ
ＵＰＴコマンド又はＣＵＰＴコマンドの入力に伴って、
ＺＵＰＴコマンド時に又はＣＵＰＴコマンド時に収集し
た慣性情報であることを示すフラグ（ＺＵＰＴ開始フラ
グ又はＣＵＰＴ開始フラグ）を時間と慣性情報に対応さ
せて収集ファイル３２に書き込む。

【００５３】また、計測終了コマンドの入力に伴って慣
性情報の収集ファイル３２への収集を停止する。

【００５４】上記のように構成され自動測量装置につい
て以下に動作を説明する。例えば、自動測量装置１４を
用いて森林地帯において鉄塔建設候補地とされた鉄塔敷
地（５０ｍ〜１００ｍ）を測量する場合は、鉄塔敷地の
中心から自動測量装置１４を作業員が持って図３に示す
ように、中心点を起点として花びら状に歩きながら所定
ポイントＰｉ（Ｐ１ｏ、Ｐ１１、Ｐ１２、……Ｐ２１…
…）毎にＺＵＰＴコマンドを入力して中心点に戻ること
で１／２００スケールの正確な地図データを得ることが
できる。この鉄塔敷地測量に当たっては、作業員が本
装置を中心において、ＩＮＳ１５を動作させる。この動
作開始に伴って、ＩＮＳ１５は以下に説明するアライメ
ント処理を実行する。

【００５５】（１）水平面の決定初期姿勢角を検出するレベリングは、加速度計の出力を
利用して行われる。基本原理は、静止状態で受感する加
速度は、重力加速度（１ｇ）のみであり加速度計は傾き
に応じた重力加速度を受感する。この受感する加速度か
ら地表座標系を慣性装置軸座標系との傾きを検出する。

【００５６】（２）北方向の決定方位角（ヘディング）は、ジャイロによりアースレート
（地球自転角速度：赤道で１５．０４´／ｈｒ）をジャ
イロで検出して算出する。局地水平においてアースレー
ト軸（真北）と一致しているジャイロは、Ω・cos λの
アースレートを受感し、垂直なジャイロは、Ω・sin λ
を受感し、直交（真東）しているジャイロは受感しない
ことを利用している。

【００５７】［Ω；アース・レート（１５．０４´／ｈ
ｒ） λ；緯度］今回製作した慣性測量装置ではこのアライメント処理に
約１５分かかる。

【００５８】そして、作業員は既知である地理座標から
中心点の座標（初期座標Ｐｉ）を入力した後に、計測開
始コマンドを操作部１８から入力して、ポイントに向か
って歩く。このとき、ＩＮＳ１５からは１秒間に１０．
２４回、慣性情報が慣性情報修正演算装置１５に送出さ
れ、収集手段３１によって例えば図４に示すように時間
と共に記憶される。

【００５９】次に、ポイントＰｉに到達し、歩行を停止
して本装置を地面においてＺＵＰＴコマンドを入力する
と、速度データ修正手段２９にＺＵＰＴコマンドと速度
ゼロ信号とが入力し、かつ取得手段３１にＺＵＰＴコマ
ンドが入力する。

【００６０】取得手段３１は、このときＺＵＰＴフラグ
を立てる。図４においては時刻ｔｎでＺＵＰＵＴコマン
ドが入力したことを示している。

【００６１】また、速度データ修正手段２９は、ＺＵＰ
Ｔコマンドと速度ゼロ信号とが入力すると、最終の速度
データをゼロとし、このときの変化率を以下に示す式で
求める。本説明ではＸ軸のみを示す。

【００６２】初めに、現在までの速度誤差が直線的に変
化しているとし、このときの速度を求める式（１）を立
てる。

【００６３】

【数１】そして、この式（１）のおいて、最終の速度データの値
は、装置を地面においているので速度ゼロとして式
（２）に示すように速度誤差変化率ＶＱを求める。

【数２】この速度誤差変化率ＶＱを求めるに当たっては、現在間
での速度データの標準偏差をとって求めてもよい。

【００６４】次に、式（２）の速度誤差変化率ＶＱを用
いて各速度データＶＰｉの速度変化量を求める。そし
て、これらの速度変化量を対応する速度データから減算
して正確な修正速度データＶＰＱｉを得る。

【００６５】また、同時に修正速度データＶＰＱｉから
各位置データＲＳを式（３）に示すようにして修正位置
データＲＱｉを得る。

【００６６】

【数３】そして、最終の修正速度データＶＰＱｎと修正位置デー
タＲＱｎをＩＮＳ１５に送り、ＩＮＳ１５における現在
の速度と、現在の位置とを修正させる。

【００６７】このような処理を各ポイント毎に行い（装
置を地面に置く、ＺＵＰＴコマンド）ながら中心点に戻
る。

【００６８】そして、例えば中心点に戻ってきて、ＣＵ
ＰＴコマンドを入力すると、位置データ修正手段３０が
収集ファイル３２からＣＵＰＴフラグが書き込まれてい
るまでの間の位置データＲＳｉ（ＺＵＰＴが行われてい
る場合は修正位置データＲＱｉ）を読む。但し、前回に
ＣＵＰＴ処理がなされている場合は前回のＣＵＰＴフラ
グが書き込まれているまでの間の位置データを読む。本
説明では既にＺＵＰＴが行われて、修正位置データＲＱ
ｉとして記憶されているとする。

【００６９】取得手段３１は、このときＣＵＰＴフラグ
を立てる。図５においては時刻ｔｎでＣＵＰＴコマンド
が入力したことを示している。

【００７０】位置データ修正手段３０は、ＣＵＰＴコマ
ンドが入力すると、最終の修正位置データＲＱｉを予め
入力されている既知座標（本例では中心点）にして、こ
の既知座標にするための位置誤差変化率ＳＱを以下に示
す式で求める。本説明ではＸ軸のみを示す。

【００７１】初めに、現在までの位置誤差が直線的に変
化しているとし、このときの位置を求める式（４）を立
てる。

【００７２】

【数４】そして、この式（１）において、最終の修正位置データ
ＲＱｎ値は、既知座標とし、この既知座標を得るための
式（５）を求めて位置誤差変化率ＳＱを求める。

【００７３】

【数５】この位置誤差変化率を求めるに当たっては、現在までの
位置データの標準偏差をとって求めてもよい。

【００７４】次に、式（５）の位置誤差変化率ＳＱを用
いて各首位雨声位置データＲＱｉを用いて各修正位置デ
ータの位置変化量を求める。そして、これらの位置変化
量を対応する修正位置データＲＱｉから減算して正確な
位置データＨＲｉを求める。

【００７５】すなわち、本ＣＵＰＴ処理によって位置デ
ータは２回補正されるので非常に正確な位置データを得
ることになる。

【００７６】例えば、鉄塔敷地測量において、ＺＵＰＴ
処理を行いながら図６に示すように歩いたとすると、Ｚ
ＵＰＴでは図７に示す位置データを得ることができる。

【００７７】さらに、中心に戻ってＣＵＰＴを掛ける
と、図７の各位置データは図８に示すようになる。図６
においては太線で示す。

【００７８】図８においては、７分間歩行（距離４５０
ｍ）時の精度が９０ｃｍといえる。また地形測量は図６
からも解るように各基準点での誤差（標準偏差）が、Ｘ
Ｙで４０ｃｍ、高さで３ｃｍであり、５０ｃｍコンター
の地形図が得られたことを示している。

【００７９】従って、送電線を建設する際に人手で測量
（５０〜１００ｍ四方）を行い、図１３に示すように１
／１００〜１／２００で５０ｃｍコンター地形図を作成
して、鉄塔の脚位置を決定していたが本測量装置を用い
て測量させると図９に示すような等高線図が得られた。
すなわち、樹木を伐採しなくとも、人手による測量と替
わらない精度の地形図が得られることになるまた、本装
置はナビゲーション機能も備えている。このナビゲーシ
ョン機能は、スタート点と目標位置とを正確に入力する
ことが重要であり、作業員が森林地帯において進むべき
方向が分からないときに用いられ、目標方向が分かるよ
なナビゲーション表示（角度で目的方向を表示する）を
してもよい。

【００８０】さらに、本慣性情報修正演算装置の機能を
ＩＮＳ側に設けて、更に小型軽量の自動測量装置として
もよい。

【００８１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、三軸一体
型のジャイロで慣性座標系に対して、加速度計の検知軸
の方向変化を求める方式の小型軽量の慣性装置からの速
度、位置情報を蓄積し、この速度、位置を修正した後
に、初期座標に基づいて位置情報を再度修正する慣性情
報修正演算装置からなる自動測量装置である。

【００８２】このため、慣性装置においては、重量が軽
いと共に、位置が２回修正されるので、非常に細かな位
置を得ることができる。

【００８３】従って、人間が持ち運びながら精度の高い
３軸の位置を正確にかつ容易に得ることができるという
効果が得られている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動測量装置の概略構成図である。

【図２】本発明の自動測量装置の運用を説明する説明図
である。

【図３】本発明の自動測量装置を鉄塔敷地の測量に用い
るときの運用を説明する説明図である。

【図４】本発明の収集ファイルの構成を説明する説明図
である。

【図５】本発明の収集ファイルの構成を説明する説明図
である。

【図６】鉄塔敷地の測量に用いたときの効果を説明する
説明図である。

【図７】ＺＵＰＴのみでの位置データの値を説明する説
明図である。

【図８】ＣＵＰＴを用いたときの位置データの精度を説
明する説明図である。

【図９】鉄塔敷地測量を用いたときの効果を説明する説
明図である。

【図１０】従来の慣性装置の概念図である。

【図１１】従来の慣性装置の概略構成図である。

【図１２】速度誤差を説明する説明図である。

【図１３】手作業で鉄塔敷地を等高線化したときの説明
図である。

【符号の説明】

１４自動測量装置１５ＩＮＳ１６慣性情報修正演算装置１８３軸一体ジャイロ２７モード判定手段２８速度ゼロ信号発生手段２９速度データ修正手段３０位置データ修正手段３１取得手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長谷祐児愛知県名古屋市東区東新町１番地中部電力株式会社内 (72)発明者齊藤知孝愛知県名古屋市東区東新町１番地中部電力株式会社内 (72)発明者相原修東京都新宿区新宿４−２−18新宿光風ビルアジア航測株式会社内 (72)発明者伊藤秀典東京都新宿区新宿４−２−18新宿光風ビルアジア航測株式会社内 (72)発明者熊谷秀夫長野県飯田市大休1879 多摩川西販売株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】三軸一体型のジャイロで慣性座標系に対
して、加速度計の検知軸の方向変化を求める方式の小型
軽量の慣性装置からの速度、位置情報を蓄積し、この速
度、位置を修正した後に、初期座標に基づいて前記位置
情報を再度修正する慣性情報修正演算装置からなる自動
測量装置。
【請求項２】三軸一体型のジャイロで慣性座標系に対
して、加速度計の検知軸の方向変化を求める方式の小型
軽量の慣性装置と、この慣性装置からの速度、位置情報
を蓄積し、この速度、位置を修正した後に、初期座標に
基づいて前記位置情報を再度修正する慣性情報修正演算
装置とからなる自動測量装置であって、前記慣性情報修正演算装置は、前記速度データの修正指示が入力したとき、前記蓄積し
た最終の速度データの速度誤差変化率を求め、この速度
誤差変化率に基づいて前記速度データ及び位置データを
修正する速度修正手段と、前記初期座標に到達したことが知らせられると、前記速
度修正手段によって修正された現在までの位置データを
読み、この位置データの内で最終の位置データを前記初
期座標としたときの位置誤差を求め、当該位置誤差で各
位置データを再度修正する位置修正手段とを有すること
を特徴とする自動測量装置。
【請求項３】前記慣性情報修正演算装置は、前記速度又は位置の修正指示が入力したとき、当該装置
の運行速度をゼロとする信号を前記速度修正手段又は位
置修正手段に送出する速度ゼロ信号発生手段を有するこ
とを特徴とする請求項２記載の自動測量装置。
【請求項４】前記速度修正手段は、前記最終の速度データまでの速度誤差率から各速度誤差
を求めて、各速度を修正すると共に、修正した最終の速
度データに前記慣性装置の現在の速度を変更することを
特徴とする請求項２又は３記載の自動測量装置。
【請求項５】前記位置修正手段は、前記最終の位置データまでの位置誤差率から各位置誤差
を求めて、各位置データを修正すると共に、修正した最
終の位置データに前記慣性装置の現在の位置を変更する
ことを特徴とする請求項２、３又は４記載の自動測量装
置。