(57)【要約】【課題】簡単に持ち運びができて、設置する必用がなく容易に測位ができる携帯型測位装置を提供しようとする。【解決手段】移動衛星測位アンテナ３２と、棒状体４１の方位を検知する手段と、棒状体４１の鉛直に対する傾斜角度を検知する手段と、棒状体４１の他端と移動衛星測位アンテナとの間の位置を補正する補正手段となる補正部３７を備え、前記棒状体４１の一端にグリップ４２と測位操作手段４７が設けられ、前記棒状体４１の他端には突入抵抗体４５が設けられる。【選択図】図２
2015190935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星測位システムの測位装置において、棒状体の一端に、移動衛星測位アンテナと、棒状体の方位を検知する手段と、棒状体の鉛直に対する傾斜角度を検知する手段と、棒状体の他端と移動衛星測位アンテナとの間の位置を補正する補正手段とを備えることを特徴とする携帯型測位装置。
【請求項２】
前記棒状体の一端にグリップと測位操作手段が設けられることを特徴とする請求項１に記載の携帯型測位装置。
【請求項３】
前記棒状体の他端には突入抵抗体が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の携帯型測位装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衛星測位システムを利用して相対測位を行う、基準側通信機（基準局）と観測側通信機（移動局）における移動局のアンテナを取り付ける携帯型測位装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から正確な位置を測位するために衛星測位システムを利用することが知られている。ＧＰＳを使用した測位方法としては、単独測位と相対測位があり、精度の高い位置データを得るには相対測位が利用される。相対測位にもＤＧＰＳ測位とＲＴＫ−ＧＰＳ測位があり、ＲＴＫ−ＧＰＳ測位がより精度が高くなっている。
ＲＴＫ−ＧＰＳ測位は、基準局と移動局で位相の測定を行い、基準局で観測した位相データを観測点（移動局）に送信し、観測点のＧＰＳ受信機では、受信データと基準局から送信されたデータを解析して観測点の位置を決定する。
観測点で使用される測定装置は、棒状体の上部に配置されるアンテナと、アンテナに接続される位置演算装置と、通信装置とを備える。計測時において、この棒状体の上部に取り付けられたアンテナが計測点の鉛直上方に位置するように立てる。鉛直に立てないと誤差が生じてしまうので、棒状体は水準器を備える台上に立設して、台が水平面となるように調整していた。しかし、測位位置が多くなると水平の調整に時間がかかり面倒な作業となる。そこで、支柱にアンテナと傾斜角および傾斜方向を検知する傾斜検出手段を設けて、測位位置を補正できるようにした技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−６１５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術の位置検出装置は、台上に支柱を立設し、台は平板としていた。よって、台の載置面は傾斜していてもよいが平面の測位地点に置く必要がある。つまり、水田のような圃場を測位する場合には、凹凸の測位地点が多く台がガタついてしまい測位し難い場合があった。また、従来技術の位置検出装置は、２軸ジンバルが必要なため、大きな装置となってしまい扱いつらいものとなっていた。
【０００５】
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、簡単に持ち運びができて、設置する必用がなく容易に測位ができる携帯型測位装置を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、衛星測位システムの測位装置において、棒状体の一端に、移動衛星測位アンテナと、棒状体の方位を検知する手段と、棒状体の鉛直に対する傾斜角度を検知する手段と、棒状体の他端と移動衛星測位アンテナとの間の位置を補正する補正手段とを備えるものである。
【０００８】
請求項２においては、前記棒状体の一端にグリップと測位操作手段が設けられるものである。
【０００９】
請求項３においては、前記棒状体の他端には突入抵抗体が設けられるものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のような手段を用いることにより、棒状体の他端を測位したい位置に位置させるだけで傾斜していても測位ができ、車両に乗った状態でも測位することが可能となり、測位にかかる手間や時間を軽減することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＧＰＳ衛星と基準局と移動局を示す概略図。
【図２】携帯型測位装置を示す斜視図。
【図３】携帯型測位装置の他の実施形態を示す斜視図。
【図４】携帯型測位装置の他の実施形態を示す斜視図。
【図５】測位の状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
衛星測位システムとは、人工衛星を利用して現在位置を計測するシステムのことである。衛星測位システムは、複数の衛星から発信された時刻信号を地上で受信し、その電波のわずかな遅延の差を測ることで地上の座標を測定する。座標測定には３基から４基の衛星が用いられる。代表的な衛星測位システムとしてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）がある。ＧＰＳのように全地球を測位対象とするシステム（全地球測位システム）の場合、常に地球全体を対象とするために計３０基前後の衛星が必要となる。ＧＰＳは米国が運用する全地球測位システムの名称である。ＧＰＳの他にロシアの「ＧＬＡＮＯＳＳ」、ＥＵの「ガリレオ衛星プロジェクト」、日本では、ＧＰＳと連携して日本国内の高精度測位を実現する「準天頂衛星システム」の構築が進められている。本実施形態ではＧＰＳを用いて測位する方法について説明する。
【００１３】
ＧＰＳを用いた測位方法としては、単独測位、相対測位（ＤＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ＧＰＳ）、ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位など種々の方法が挙げられるが、本実施形態の携帯型測位装置が使用される測位方法は、ＲＴＫ−ＧＰＳ測位方式としているため、ＲＴＫ−ＧＰＳ測位方式について図１より説明する。但し、本発明の携帯型測位装置は、移動局のアンテナが必要な測位方式であれば適用でき、ＶＲＳ方式等測位方式は限定しない。
【００１４】
ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、位置が判っている基準局と、位置を求めようとする移動局とで同時にＧＰＳ観測を行い、基準局で観測したデータを無線等の方法で移動局にリアルタイムで送信し、基準局の位置データに基づいて移動局の位置をリアルタイムに求める方法である。
【００１５】
本実施形態においては、基準局２０として固定通信機２１と固定衛星測位アンテナ２２とデータ送信アンテナ２３が作業の邪魔にならない所定位置に設置される。移動局３０として操作装置３１と携帯型測位装置４０に設ける移動衛星測位アンテナ３２とデータ受信アンテナ３３が配置され、本実施形態のＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック−ＧＰＳ）測位は、基準局２０および移動局３０の両方で位相の測定（相対測位）を行い、基準局２０の固定通信機２１で測位したデータをデータ送信アンテナ２３から移動局３０のデータ受信アンテナ３３に送信する。
【００１６】
移動局３０の操作装置３１は、受信部３５と演算部３６と補正部３７とを備える。受信部３５はデータ受信アンテナ３３と接続され、基準局２０で得られたデータをデータ受信アンテナ３３、受信部３５を介して演算部３６に入力する。また、ＧＰＳ衛星１０・１０・・・からの信号は移動衛星測位アンテナ３２により受信し、補正部３７に入力され後述する位置補正された後に演算部３６に入力し解析して位置を算出する。また操作装置３１は更に表示部３８を設けて、測位状況や測位した値等を表示できるようにしている。
【００１７】
本発明の携帯型測位装置４０は、図２に示すように、スティック型としており、オペレータが容易に振り回すことができる程度の長さの棒状体４１の一端（上側）にグリップ４２を設け、該グリップ４２の上先端に前記移動衛星測位アンテナ３２を取り付けるアンテナ取付部４３を形成している。アンテナ取付部４３は移動衛星測位アンテナ３２を容易に着脱できるようにしており、例えば、差込式としたり、ネジ式としたりして携帯型測位装置４０だけでなく、他の移動体、例えば車両に取り付けられるようにしている。
【００１８】
前記棒状体４１の他端（下側）は尖状部４４として、地表面に容易に突き刺せるようにし、他端（下端）から所定長さ上部位置に突入抵抗体４５を設けている。該突入抵抗体４５は略円板状に構成され、円板の中央に尖状部４４を挿入して固定する固定孔が形成されている。なお、突入抵抗体４５は棒状体４１に対して上下がリング等で係止され、棒状体４１の軸方向には摺動できないが、回転可能で、傾斜可能に取り付けられる。但し、突入抵抗体４５の形状は限定するものではなく、四角形や五角形等の多角形や星形やリング状等であってもよく、棒状体４１が突入抵抗体４５よりも更に潜り込まないような形状であればよい。
【００１９】
前記グリップ４２内、または、アンテナ取付部４３には、方位角αと鉛直に対する傾斜角度βを検出する磁気センサからなるセンサモジュール４６やバッテリが設けられている。但し、センサモジュール４６は直交する３軸方向の磁界を検出してもよく限定するものではない。
また、グリップ４２には測位操作手段４７が設けられている。測位操作手段４７はスイッチ等で構成し、測位したい位置で携帯型測位装置４０を位置決めして測位操作手段４７を操作することにより測位して位置データを得られるようにしている。該測位操作手段４７や前記センサモジュール４６及び移動衛星測位アンテナ３２は有線または無線で操作装置３１と接続される。
また、携帯型測位装置４０は、図４に示すような形状とすることができる。すなわち、棒状体４１の下部の構成は前記と同じ構成であるが、上部には本体ケースを設けて、本体ケース内にセンサモジュール４６やバッテリ等を収納し、本体ケース上部に移動衛星測位アンテナ３２を取り付け、本体ケース側部にグリップ４２を側方に突出して設け、該グリップ４２上部に測位操作手段４７が設けられている。
【００２０】
こうして、例えば、図５に示すような圃場Ｈの周囲の観測位置Ａ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４の位置データを、携帯型測位装置４０を用いて取得して作業範囲を設定したい場合には、オペレータはグリップ４２を握って圃場Ｈの隅（Ａ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４）に棒状体４１先端の尖状部４４を突き刺す。この時棒状体４１の先端は突入抵抗体４５により所定長さしか差し込むことができないが、尖状部４４と突入抵抗体４５とによって棒状体４１をこの状態で容易に維持できる。
【００２１】
この状態で、測位操作手段４７を操作すると、前記突入抵抗体４５が位置する棒状体４１の中心が求める測位位置Ａとなる。図２に示すように、この測位位置Ａと移動衛星測位アンテナ３２の観測位置Ｂとは位置がずれているが、センサモジュール４６により方位角αと傾斜角βとを検出し、補正部３７で位置補正することにより前記ずれは補正できる。
【００２２】
つまり、測位位置Ａと観測位置Ｂとの間の長さＬは既知であるため、図２に示すように、Ｘ方向（南北方向）、Ｙ方向（東西方向）、Ｚ方向（鉛直方向）のずれ量は、
ｘ＝Ｌｓｉｎβｃｏｓα、ｙ＝Ｌｓｉｎβｓｉｎα、ｚ＝Ｌｃｏｓβ
により容易に求めることができ、観測位置Ｂの位置データに（ｘ・ｙ・ｚ）を加えることで測位位置Ａの位置データが得られる。
【００２３】
また、携帯型測位装置４０は、図３に示すように、センサモジュール４６を用いる代わりに気泡型の水準器４８を移動衛星測位アンテナ３２の上面中心に配置する構成とすることもできる。この場合、オペレータが水準器４８における気泡が半球状体の上中心に位置するように、携帯型測位装置４０を鉛直に立て、この状態で測位操作手段４７を操作して測位する。このようにすることで、高さＬだけ補正すればよいことになり、演算が簡単に行え、携帯型測位装置４０を安価に構成することができる。
また、図示しないが、操作装置３１と移動衛星測位アンテナ３２とを一体的に構成した測位ユニットを構成し、直接地面に置いて測位することも可能である。
【００２４】
以上のように、衛星測位システムの測位装置において、棒状体４１の一端に、衛星測位システムにおける移動衛星測位アンテナ３２と、棒状体４１の方位を検知する手段と、棒状体４１の鉛直に対する傾斜角度を検知する手段となるセンサモジュール４６と、棒状体４１の他端と移動衛星測位アンテナとの間の位置を補正する補正手段となる補正部３７を備えるので、棒状体４１の他端を測位したい位置に位置させるだけで測位ができ、車両に乗った状態でも測位することが可能となり、測位にかかる手間や時間を軽減することができる。
【００２５】
また、前記棒状体４１の一端にグリップ４２と測位操作手段４７が設けられているので、片手で携帯型測位装置４０を握って所望の位置に観測点Ａの位置決めができ、容易に測位操作ができる。
【００２６】
また、前記棒状体４１の他端には突入抵抗体４５が設けられているので、棒状体４１の他端が地中に潜り込むことがなく、正確に位置決めができ測位できる。
【符号の説明】
【００２７】
３２  移動衛星測位アンテナ
４０  携帯型測位装置
４１  棒状体
４２  グリップ
４５  突入抵抗体
４６  センサモジュール
４７  測位操作手段
【図１】
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【図２】
2015190935.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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