NL2008597C2 - Werkwijze en meetinrichting voor het bepalen van de positie van een doellocatie ten opzichte van een object. - Google Patents

Description

17 662-VH/mr

Werkwijze en meetinrichting voor het bepalen van de positie van een doellocatie ten opzichte van een object

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bepalen van de positie van een doellocatie ten opzichte van een object.

Voor het inmeten en uitzetten van infrastructurele projecten, kabel- en leidingnetwerken, etc. in de buurt van bebouwing wordt vaak gebruik gemaakt van positiebepaling met behulp van satellietsignalen, zoals GPS. In sommige situaties zijn satellietsignalen zwak of worden deze belemmerd door de bebouwing, zodat nauwkeurige locatiebepaling niet mogelijk is. 10 Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het bepalen van de positie van een doellocatie ten opzichte van een objeet zonder afhankelij k te zijn van satellietsignalen .

Dit doel wordt bereikt met de werkwij ze volgens de 15 uitvinding die de volgende stappen omvat: beschikbaar stellen van coördinaten van het objeet, ter plaatse van het obj eet aanbrengen van twee op een vaste horizontale afstand van elkaar gelegen referentiepunten, waarvan de coördinaten uit de beschikbaar gestelde coördinaten 20 van het obj eet bepaald worden, meten van de afstanden tussen een meetpunt ter plaatse van de doellocatie en elk van de referentiepunten, berekenen van de coördinaten van de doellocatie op basis van de coördinaten van de referentiepunten, de gemeten 25 afstanden en de afstand tussen de twee referentiepunten.

Indien de positie van één of beide referentiepunten niet exact met beschikbaar gestelde coördinaten samenvalt, kunnen de coördinaten van de referentiepunten eenvoudig via een berekening bepaald worden, bijvoorbeeld door middel van 30 interpolatie.

In het algemeen zal een plattegrond van een obj eet digitaal beschikbaar zijn en kan de gebruiker die de werkwij ze uitvoert, deze op een scherm zien. Ook kunnen dan bijvoorbeeld bij het aanwijzen van een bepaalde locatie in de plattegrond 35 de coördinaten van het obj eet in de desbetreffende locatie 3 worden weergegeven. Voor het berekenen van de coördinaten van de doellocatie kan gebruik gemaakt worden van bekende wiskundige formules, bijvoorbeeld volgens de driehoeksmeting.

Een voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding 5 is de eenvoud van de plaatsbepaling van de doellocatie. Er hoeven geen kostbare mobiele communicatiemiddelen aanwezig te zijn, omdat onafhankelij k van satellietsignalen gewerkt kan worden.

De werkwijze kan verder vereenvoudigd worden door de 10 coördinaten van het eerste referentiepunt direct uit de beschikbaar gestelde coördinaten van het object te bepalen, terwij1 de coördinaten van het tweede referentiepunt op basis van de bekende afstand tussen de referentiepunten, de coördinaten van het eerste referentiepunt en de richting van de 15 ligging van het tweede referentiepunt ten opzichte van het eerste referentiepunt worden bepaald. Dit biedt het voordeel om het eerste referentiepunt te laten samenvallen met een karakteristiek punt van het objeet, bijvoorbeeld een hoekpunt, waarvan de coördinaten direct beschikbaar zijn, terwij1 van 20 het tweede referentiepunt alleen de richting ten opzichte van het eerste referentiepunt bekend hoeft te zijn. De afstand tot het tweede referentiepunt is immers bekend.

In de praktijk kan de werkwijze worden toegepast voor locatiebepaling in de buurt van een vast gebouw, waarvan ten 25 minste de contouren met bijbehorende relevante coördinaten zijn opgenomen in een plattegrond. Hierbij kunnen de referentiepunten op vaste posities ten opzichte van de contouren worden aangebracht, zodat eenvoudig de coördinaten daarvan kunnen worden afgeleid. Wanneer ten minste één van de referen-30 tiepunten een bekende positie ten opzichte van een onregelmatigheid in de contouren heeft, is het voor de gebruiker eenvoudig om de corresponderende locatie in de plattegrond op te zoeken. Een dergelijke onregelmatigheid kan bijvoorbeeld overeenkomen met een hoek tussen twee aan elkaar grenzende ge-35 veis van een gebouw.

De referentiepunten kunnen deel uitmaken van een referent ielichaam dat zodanig ter plaatse van het obj eet wordt aangebracht, dat het eerste referentiepunt althans ongeveer overeenkomt met de hoek van de gevel en het tweede referentie i punt althans ongeveer tegen de gevel is gelegen. Het hoekpunt is bekend uit de beschikbare coördinaten en de richting van de ligging van het tweede referentiepunt is ook bekend wanneer de geveIcontouren worden gevolgd.

5 Om de nauwkeurigheid van de locatiebepaling te maxi maliseren is het een voordeel om de referentiepunten en het meetpunt ter plaatse van de doellocatie althans ongeveer in een plat vlak te laten liggen, bij voorkeur in een horizontaal vlak.

10 De uitvinding heeft ook betrekking op een meetinrich- ting voor het bepalen van de positie van een doellocatie ten opzichte van een object, omvattende een serie coördinaten van een objeet, een referentielichaam dat is voorzien van twee zich 15 op een bekende afstand van elkaar bevindende referentiepunten en dat zodanig is uitgevoerd, dat het verwijderbaar ter plaatse van een met de serie coördinaten corresponderend objeet kan worden aangebracht, een afstandmeter voor het meten van de afstand tussen 20 een meetpunt ter plaatse van de doellocatie en elk van de referentiepunten, een rekenprogramma voor het berekenen van de coördinaten van de referentiepunten uit de serie coördinaten en voor het berekenen van de coördinaten van de doellocatie op basis 25 van de coördinaten van de referentiepunten, de gemeten afstanden en de afstand tussen de twee referentiepunten.

Het rekenprogramma is bij voorkeur een rekenprogramma met een geografische component.

Door het referentielichaam tijdelijk aan te brengen 30 bij het object, bijvoorbeeld een gebouw, waarvan de coördinaten bekend zijn, kunnen de coördinaten van de referentiepunten daaruit worden berekend.

Bij voorkeur is een plattegrond van het objeet digitaal beschikbaar en kan deze zichtbaar gemaakt worden op een 35 scherm. De serie coördinaten van het obj eet kan daarbij in hetzelfde rekenprogramma of software zijn opgenomen. De software is daarbij zodanig uitgevoerd, dat een gebruiker op de plattegrond kan aangeven waar de referentiepunten van het referent ielichaam zich bevinden.

4

In een specifieke uitvoeringsvorm kan de gebruiker de actuele locatie van het eerste referentiepunt op een hoekpunt van het object in de plattegrond aangeven en de actuele locatie van het andere referentiepunt ter plaatse van het object S bij benadering op het scherm aangegeven, waarbij de coördinaten van het andere referentiepunt in het rekenprogramma worden berekend. De coördinaten van het andere referentiepunt kunnen automatisch worden uitgerekend wanneer de gebruiker op de plattegrond aangeeft aan welke zijde van het eerste referen-10 tiepunt zich het te berekenen andere referentiepunt zich bevindt. De locatie van het tweede referentiepunt is immers bij benadering bekend, omdat de gebruiker het referentieli-chaam bij het obj eet heeft aangebracht.

Een praktisch uitgevoerd referentielichaam heeft een 15 L-vorm teneinde het referentielichaam eenvoudig tegen een hoek van het obj eet te kunnen plaatsen. Hierbij bevinden de referentiepunten zich op één been van de L-vorm. De gebruiker kan bij het inmeten vrij gemakkelij k het referentielichaam tegen een hoek van een gebouw plaatsen, waarbij de referentiepunten 20 bijvoorbeeld ter plaatse van een gevel zijn gelegen. Indien bovendien één van de referentiepunten op de hoek is gelegen, is de overeenkomende locatie in de plattegrond gemakkelijk te herkennen en zijn de bijbehorende coördinaten eenvoudig te bepalen.

25 In een specifieke uitvoeringsvorm omvat het referen- tielichaam een op de grond plaatsbaar frame ten opzichte waarvan ten minste één van de referentiepunten in hoogte verplaatsbaar is. Bij een zeer ongelijkmatige ondergrond kunnen de referentiepunten daardoor op een min of meer horizontale 30 lijn worden gebracht.

De uitvinding zal hierna verder worden toegelicht aan de hand van tekeningen, die een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding zeer schematisch weergeven.

Fig. 1 is een perspectivisch bovenaanzicht van een 35 gebouw en een uitvoeringsvorm van een meetinrichting volgens de uitvinding.

Fig. 2 is een zijaanzicht van het gebouw en de meetinrichting volgens Fig. 1.

§

Fig. 3 is een vooraanzicht van het gebouw en de meet-inrichting volgens Fig. 1.

Fig. 4 is een bovenaanzicht van het gebouw en de mee-tinrichting volgens Fig. 1.

5 Fig. 5 is een perspectivisch aanzicht van een uitvoe ringsvorm van een referentielichaam van de meetinrichting volgens Fig. 1 op vergrote schaal.

In Fig. 1-4 wordt een uitvoeringsvorm getoond van een meetinrichting voor het bepalen van de positie van een doello-10 catie ten opzichte van een object volgens de onderhavige uitvinding. Aan de hand van deze figuren wordt hierna ook een uitvoeringsvorm van de daarmee samenhangende werkwijze volgens de uitvinding beschreven.

Fig. 1 toont als object een gebouw 1 met een voorge-15 vel 2, twee zijgevels en een achtergevel. Het gebouw 1 bevindt zich op een perceel 3. Op enige afstand van de voorgevel 2 is een afstandmeter 4 geplaatst. Deze bevindt zich in een meetpunt boven een zogenaamde doellocatie 5 op het perceel 3. Het kan bijvoorbeeld de bedoeling zijn om daar een ondergrondse 20 leiding in te meten, zodat de coördinaten van de doellocatie 5 bepaald en vastgelegd dienen te worden.

De coördinaten van het gebouw 1 zijn vastgelegd in een plattegrond, welke vergelij kbaar is met het bovenaanzicht volgens Fig. 4. In de praktij k is een dergelij ke plattegrond 25 digitaal beschikbaar op een computer, een laptop, een tablet, een smartphone of dergelij ke (niet getoond), die door een gebruiker op de plaats van inmeten geraadpleegd kan worden. De digitale plattegrond kan zijn opgenomen in een rekenprogramma of computerprogramma welke de gebruiker in staat stelt om bij -30 voorbeeld met een muis op een plaats op de contouren van het gebouw 1 te klikken en de bijbehorende coördinaten zichtbaar te maken.

De meetinrichting omvat verder een referentielichaam 6. Een uitvoeringsvorm daarvan is apart weergegeven in Fig. 5. 35 In dit geval omvat het referentielichaam 6 een soort hekje, dat tegen de voorgevel 2 van het gebouw 1 kan worden geplaatst, zie Fig. 1-4. Het referentielichaam 6 is voorzien van twee referentiepunten 8, 9 die zich op een bekende horizontale afstand van elkaar bevinden. In de praktij k is dit bijvoor- 6 beeld 2 m, maar kleinere of grotere onderlinge afstanden zijn denkbaar.

Oin een meting snel te kunnen uitvoeren, dient het referent iel ichaam 6 gemakkelijk aangebracht en verwijderd te 5 kunnen worden ter plaatse van het gebouw 1. Verder is het van belang dat de referentiepunten 8, 9 een bekende positie ten opzichte van de contouren van het gebouw 1 hebben, zodat de coördinaten van de referentiepunten 8, 9 gemakkelij k af te leiden zijn uit de plattegrond.

10 De in de Fig. 1-5 weergegeven uitvoeringsvorm van het referentielichaam 6 is voorzien van zijpanelen 10. Hierdoor heeft het referentielichaam 6 een L-vorm, die ervoor zorgt dat het referentielichaam 6 eenvoudig op een hoek van de voorgevel 2 en de zijgevel kan worden geplaatst. In dit geval is één van 15 de referentiepunten 8 van bovenaf gezien precies op de hoek van het gebouw 1 gelegen, zoals geïllustreerd is in Fig. 4. Omdat het referentielichaam 6 tegen de voorgevel 2 is geplaatst en de corresponderende zij de van het referentielichaam 6 vlak is, ligt het andere referentiepunt 9 van bovenaf gezien 20 op de buitencontour van het gebouw, zoals ook te zien is in

Fig. 4. De coördinaten van de contouren van het gebouw 1 en de afstand tussen de referentiepunten 8, 9 zijn bekend, zodat eenvoudig de coördinaten van het andere referentiepunt 9 kunnen worden afgeleid.

25 Dit laatste kan eventueel automatisch met behulp van een softwareprogramma gebeuren, waarbij de gebruiker in de digitale plattegrond de locatie van het eerste referentiepunt 8 aangeeft en bijvoorbeeld met een muisklik op de contouren van het gebouw aangeeft aan welke zijde van het eerste referentie-30 punt 8 zich het andere referentiepunt 9 bevindt. De software kan dan zodanig zijn geprogrammeerd, dat automatisch de coördinaten van het andere referentiepunt 9 worden berekend.

Er dient te worden opgemerkt, dat het referentieli-chaam 6 velerlei andere vormen kan hebben dan de hierboven 35 beschreven uitvoeringsvorm. Het is denkbaar, dat een andere referentie wordt gekozen dan de hoek van een gebouw, bijvoorbeeld de locatie van een deur of een raam. In het algemeen is het een voordeel wanneer ten minste één van de referentiepunten ter plaatse van een onregelmatigheid in de contouren van 7 een gebouw ligt, zodat door een gebruiker eenvoudig de link met de plattegrond van het vaste object kan worden gemaakt.

Na het plaatsen van het referentielichaam 6 kan de gebruiker van de meetinrichting met behulp van de afstandmeter 5 4 de afstanden vanaf de doellocatie 5 tot de referentiepunten 8, 9 bepalen. De afstandmeter 4 is bijvoorbeeld uitgerust met een 1asermeetapparaat dat op een statief is geplaatst. Een dergelij ke afstandmeter kan bijvoorbeeld beschikbaar zijn als app op een smartphone of tablet. Vervolgens kunnen de coördi-10 naten van de doellocatie 5 worden berekend op basis van de coördinaten van de referentiepunten 8, 9, de gemeten afstanden en de bekende afstand tussen de twee referentiepunten 8, 9.

Ook deze berekening kan in de praktij k in een softwareprogramma worden uitgevoerd.

15 Om een hoge nauwkeurigheid na te streven, bevinden de referentiepunten 8, 9 en het meetpunt van de afstandmeter 4 zich bij voorkeur in een horizontaal vlak. Dit kan worden gerealiseerd doordat de referentiepunten 8, 9 in hoogte verstelbaar zijn, zoals getoond in Fig. 5. Eventueel kan ook 20 de afstandmeter 4 in hoogte verstelbaar worden gemaakt.

De uitvinding is niet beperkt tot het in de tekeningen weergegeven en hierboven beschreven uitvoeringsvoorbeeld dat op verschillende manieren binnen het kader van de uitvinding kan worden gevarieerd. Het is bijvoorbeeld denkbaar, dat 25 een referentiepunt niet exact op een hoekpunt ligt, maar op een bekende afstand daarvandaan.

Claims (16)

1. Werkwijze voor het bepalen van de positie van een doellocatie (5) ten opzichte van een object (1), omvattende de volgende stappen: beschikbaar stellen van coördinaten van het object 5 (1) , ter plaatse van het object (1) aanbrengen van twee op een vaste horizontale afstand van elkaar gelegen referentiepunten (8, 9) , waarvan de coördinaten uit de beschikbaar gestelde coördinaten van het object (1) bepaald worden, 10 meten van de afstanden tussen een meetpunt (4) ter plaatse van de doellocatie (5) en elk van de referentiepunten (8, 9), berekenen van de coördinaten van de doellocatie (5) op basis van de coördinaten van de referentiepunten (8, 15 9), de gemeten afstanden en de afstand tussen de twee referen tiepunten (8, 9) .

2. Werkwij ze volgens conclusie 1, waarbij de coördinaten van het eerste referentiepunt (8) direct uit de beschikbaar gestelde coördinaten van het objeet (1) worden be- 20 paald, terwijl de coördinaten van het tweede referentiepunt (9) worden bepaald op basis van de bekende afstand tussen de referentiepunten (8, 9), de coördinaten van het eerste referentiepunt (8) en de richting van de ligging van het tweede referentiepunt (9) ten opzichte van het eerste referentiepunt 25 (8).

3. Werkwij ze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het obj eet (1) een gebouw is, waarvan ten minste de contouren zijn opgenomen in een plattegrond, en waarbij de referentiepunten 8, 9) op vaste posities ten opzichte van de contouren worden 30 aangebracht.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, waarbij ten minste ; één van de referentiepunten (8, 9) een bekende positie ten opzichte van een onregelmatigheid in de contouren heeft.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de onregel- I; 35 matigheid overeenkomt met een hoek van een gevel van het gebouw. %

6. Werkwijze volgens één van de conclusies 3-5, waarbij de posities van de referentiepunten (8, 9} althans ongeveer op de contouren liggen.

7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclu-5 sies, waarbij de referentiepunten (8, 9) en het meetpunt (4) ter plaatse van de doellocatie (5) althans ongeveer in een plat vlak zijn gelegen.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij de referentiepunten (8, 9) en het meetpunt althans ongeveer in een 10 horizontaal vlak zijn gelegen.

9. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de afstanden tussen het meetpunt (4) ter plaatse van de doellocatie (5) en elk van de referentiepunten (8, 9) worden gemeten met behulp van een afstandmeter welke zich ter 15 plaatse van de doellocatie (5) bevindt.

10. Werkwijze volgens conclusies 2 en 5, waarbij de referentiepunten (8, 9) deel uitmaken van een referentieli-chaam (6) dat zodanig ter plaatse van het objeet (1) wordt aangebracht, dat het eerste referentiepunt (8) althans onge- 20 veer overeenkomt met de hoek van de gevel en het tweede referentiepunt (9) althans ongeveer tegen de gevel is gelegen.

11. Meetinrichting voor het bepalen van de positie van een doellocatie (5) ten opzichte van een obj eet (1), omvattende : 25 een serie coördinaten van een object (1), een referentielichaam (6) dat is voorzien van twee zich op een bekende afstand van elkaar bevindende referentiepunten (8, 9) en dat zodanig is uitgevoerd, dat het verwijderbaar ter plaatse van een met de serie coördinaten 30 corresponderend object kan worden aangebracht, een afstandmeter voor het meten van de afstand tussen een meetpunt (4) ter plaatse van de doellocatie (5) en elk van de referentiepunten, een rekenprogramma voor het berekenen van de 35 coördinaten van de referentiepunten (8, 9) uit de serie coördinaten en voor het berekenen van de coördinaten van de doellocatie (5) op basis van de coördinaten van de referentiepunten (8, 9), de gemeten afstanden en de afstand tussen de twee referentiepunten (8, 9).

12. Meetinrichting volgens conclusie 11, waarbij een plattegrond van het object (1) digitaal beschikbaar is en zichtbaar gemaakt kan worden op een scherm, waarbij de meetin-richting zodanig is uitgevoerd, dat een gebruiker op de 5 plattegrond kan aangeven waar de referentiepunten (8, 9) van het referentielichaam (6) zich bevinden.

13. Meetinrichting volgens conclusie 12, waarbij de actuele locatie van het eerste referentiepunt (8) op een hoekpunt van het object (1) in de plattegrond kan worden 10 aangegeven en de actuele locatie van het andere referentiepunt (9) ter plaatse van het object (1) bij benadering op het scherm kan worden aangegeven, en waarbij de coördinaten daarvan in het rekenprogramma worden berekend.

14. Meetinrichting volgens één van de conclusie 11- 15 13, waarbij de afstandmeter is voorzien van een lasermeetin- richting.

15. Meetinrichting volgens één van de conclusie 11- 14, waarbij het referentielichaam (6) een op de grond plaatsbaar frame omvat ten opzichte waarvan ten minste één van de 20 referentiepunten (8, 9) in hoogte verplaatsbaar is.

16. Meetinrichting volgens één van de conclusie 11- 15, waarbij het referentielichaam (6) een L-vorm heeft teneinde het referentielichaam (6) tegen een hoek van het objeet (1) te kunnen plaatsen, waarbij de referentiepunten (8, 9) zich op 25 één been van de L-vorm bevinden.