專利名稱：集成了定位裝置和便攜式計算機的測量裝置以及相關設備、系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于測量混凝料、土壤以及路面材料特性的測量裝置，尤其涉及使用帶有與之操作性結合的定位裝置的測量裝置來確定路面鋪砌相關材料樣本特性的設備、裝置、系統(tǒng)和方法，測量裝置和定位裝置與便攜式計算機設備進行通信，而后者與中央計算機設備進行通信。
背景技術：
道路鋪砌過程主要受用于構成道路的路面材料所需特性的標準的支配。因此道路承建者的實際數(shù)據(jù)與應用標準相符一般是道路所有實體的強制性要求。通常，該實體是政府的一部分，例如國家交通部門。為了確定與這些不同的標準是否相符，承建者一般必須在鋪砌道路時，用特定的測量裝置在特定的位置來進行現(xiàn)場特定測量。但是這種現(xiàn)場使用的測量裝置往往使用不方便和笨重的鍵盤和/或陳舊的顯示技術，在所需數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理和顯示方面性能有限。有時測量裝置可能要求承建者人工采集所需數(shù)據(jù)和/或用紙張和文具來保留任何紀錄。承建者不僅必須從現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，而且必須抄錄或處理采集到的數(shù)據(jù)，使得該數(shù)據(jù)以可用的和/或所需的格式提交給道路所有實體。
盡管上述數(shù)據(jù)采集過程容易在數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)抄錄和/或處理中產(chǎn)生不精確。在一些情況下，如果承建者和所有實體之間關于測量和/或該測量的定位存在不確定性，這種過程就變得更為復雜。因此由于所有實體通常不實際見證由承建者人工實現(xiàn)的應用測量過程，這通常會導致爭論。另外所有實體經(jīng)常收到一份人工準備的包括時間、日期、地點以及各個測量值的紀錄，作為承建者達到應用標準的證明。
因此目前存在一種對能夠確定路面鋪砌相關材料樣本的期望特性的系統(tǒng)的需求，其中該系統(tǒng)還能夠把其他測量或數(shù)據(jù)，例如位置與樣本的確定特性聯(lián)系起來，以保證數(shù)據(jù)具有所有實體要求的內(nèi)容和格式，同時也保證所有實體對數(shù)據(jù)的準確性和可靠性有一定的把握。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了上述以及其他需求，一個實施例中提供了一種用于確定路面鋪砌相關材料特性的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個安裝了數(shù)據(jù)庫的中央計算系統(tǒng)，如地理信息系統(tǒng)(GIS)。一個用于選擇性地并且直接測量路面鋪砌相關材料特性的測量裝置相對于中央計算系統(tǒng)遠程放置，并和定位裝置、如全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置操作性地相結合，當選擇性地測量路面鋪砌相關材料特性時確定測量裝置的位置。便攜式手持計算機設備與測量裝置、定位裝置以及中央計算系統(tǒng)進行通信，其中手持計算機設備設置為接收數(shù)據(jù)，包括來自測量裝置和定位裝置的路面鋪砌相關材料的測得的特性以及選擇性地測量特性時測量裝置的相應位置，并且將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央計算系統(tǒng)，用于把數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。
本發(fā)明的另一個有利的方面包括一種用于確定路面鋪砌相關材料特性的裝置，其中該裝置相對于安裝了數(shù)據(jù)庫、如地理信息系統(tǒng)(GIS)的中央計算系統(tǒng)遠程放置。該裝置包括一個測量裝置，用于選擇性地并且直接測量路面鋪砌相關材料特性，該測量裝置具有一個與之操作性結合的定位裝置，如全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置，用于當選擇性地測量路面鋪砌相關材料特性時確定測量裝置的位置。便攜式手持計算機設備與測量裝置和定位裝置進行通信，并設置為從上述裝置接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包括路面鋪砌相關材料的測得的特性以及選擇性地測量特性時測量裝置的相應位置。手持計算機設備還將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央計算系統(tǒng)，用于把數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。
而且本發(fā)明的另一個有利的方面包括一種用于確定路面鋪砌相關材料特性的設備，其中該設備相對于安裝了數(shù)據(jù)庫、如安裝了地理信息系統(tǒng)(GIS)的中央計算系統(tǒng)遠程放置。該設備包括一個測量裝置，用于選擇性地并且直接測量路面鋪砌相關材料特性，該測量裝置具有一個與之操作性結合的定位裝置，如全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置，用于當選擇性地測量路面鋪砌相關材料特性時確定測量裝置的位置。定位裝置設置成與測量裝置協(xié)同工作，產(chǎn)生包括路面鋪砌相關材料特性以及選擇性地測量特性時測量裝置相應位置的數(shù)據(jù)。定位裝置和測量裝置還將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央計算系統(tǒng)，用于把數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。
本發(fā)明的另一個有利的方面包括一種用于確定路面鋪砌相關材料特性的方法。首先，用一個相對于安裝了數(shù)據(jù)庫、如地理信息系統(tǒng)(GIS)的中央計算系統(tǒng)遠程放置的測量裝置來選擇性地并直接測量路面鋪砌相關材料的特性。當選擇性地測量路面鋪砌相關材料特性時同時用一個與測量裝置操作性結合的定位裝置、如全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置確定測量裝置的位置。然后把來自測量裝置和定位裝置的數(shù)據(jù)發(fā)送到一個便攜式手持計算機設備，其中該數(shù)據(jù)包括路面鋪砌相關材料的測得的特性以及選擇性地測量特性時測量裝置的相應位置。之后，數(shù)據(jù)從手持計算機設備被傳送到中央計算系統(tǒng)，用于將數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。
因此本發(fā)明的實施例滿足了上述需求，并具有顯而易見的優(yōu)點，如下所述。


下面結合附圖用常規(guī)術語對本發(fā)明進行描述，附圖不必按比例繪出，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，使用具有與之操作性結合的定位裝置的測量裝置來確定路面鋪砌相關材料樣本特性的系統(tǒng)的示意圖，測量裝置和定位裝置與便攜式計算機設備進行通信。
具體實施例方式
下文將結合附圖詳細描述本發(fā)明，其中顯示了本發(fā)明的幾個而不是全部實施例。實際上這些發(fā)明可以用各種不同的方式來實施，而不僅僅限定為下文所述的實施例；相反，這些實施例能確保本發(fā)明能滿足應用法定標準。全文中相同的附圖標記表示相同的元件。
圖1示出了一個根據(jù)本發(fā)明的實施例用于確定路面鋪砌相關材料特性的系統(tǒng)，該系統(tǒng)總體上用數(shù)字10表示。系統(tǒng)10包括至少一個測量裝置100，用于測量路面鋪砌相關材料的樣本200的特性，例如瀝青路面混合料，土壤，或者混凝料。例如測量裝置100可包括一個核密度計，例如Troxler電子實驗室制造的Model 3451核密度計，用來確定樣本200的密度，而另一個測量裝置100例如可包括一個濕度計，如Troxler電子實驗室制造的Model 4300濕度計，用于確定樣本200的水分含量。其他可能適當?shù)臏y量裝置100包括例如任何其他能夠確定密度的儀器，如地震路面分析儀(SPA)，Geomedia公司制造的便攜式SPA(PSPA)，Humboldt工廠制造的Model H-4140剛度計，Dynatest公司制造的Model 8000沖擊偏度計(FWD)，和/或各種電磁和/或微波裝置，例如地球物理測量系統(tǒng)或紅外傳感的地面穿透雷達(GPR)型瀝青儀器，或者各種RF裝置，如Trans-Tech公司的PaveTracker和PQI。一些情況下測量裝置100通常測量與密度相關的參數(shù)，例如彈性模量(Shear和Young)，土壤或瀝青樣本的剛度，孔隙容積以及單位體積重量，本領域技術人員很容易理解其中與密度相關的參數(shù)的確定。此外，如本領域技術人員所知，測量裝置100可包括任何其他適當?shù)哪軌驅崿F(xiàn)路面鋪砌相關材料的期望特性測量的現(xiàn)場或實驗室裝置，或兩者的結合。
在尤其有利的實施例中，每個測量裝置100還包括一個與之操作性結合的定位裝置300，其中定位裝置300可包括例如全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置或其他基于衛(wèi)星和/或地面的信標類型的定位裝置，一些情況下是例如差分GPS(DGPS)或廣域增量圖(WAAS)的定位增強圖表。但是本領域技術人員應理解定位裝置和/或定位增強圖表的各種不同的格式都包括在本發(fā)明的主旨和范圍之內(nèi)。定位裝置300用于確定各個測量裝置100的位置/地點，其中一個實施例中，定位裝置300用于確定位置/地點的緯度、經(jīng)度，和/或海拔坐標，不過也可以使用其他任意適當?shù)淖鴺讼?。本領域技術人員應理解，由于定位裝置300與測量裝置100操作性地結合，除了剛才描述的用途之外，定位裝置300還可用于定位和發(fā)現(xiàn)丟失的或被盜的測量裝置100。例如測量裝置100/定位裝置300單元可以和(未示出的)信標裝置進行通信，其中如果判定測量裝置100/定位裝置300單元丟失、誤放或被盜，信標裝置還可以向該單元發(fā)送信號。該單元對信號做出響應，隨后向信標設備發(fā)回一個由定位裝置300所確定的表明該單元的物理位置和/或運動參數(shù)的信號。其他情況下，如果該單元與信標裝置分開超過了一個設定距離，該單元可向信標裝置發(fā)送一個表明該單元的物理位置和/或運動參數(shù)的信號。
系統(tǒng)10還包括一個便攜式手持計算機設備400，例如個人數(shù)字助理(PDA)或類似的與各個測量裝置100和/或各個定位裝置300進行無線通信的裝置，但在一些情況下，它們之間的通信也可通過有線系統(tǒng)來實現(xiàn)。例如手持計算機設備400可以與測量裝置100和/或定位裝置300，或其他手持計算機設備400之間例如使用藍牙無線技術進行通信，本領域技術人員可以理解，也可以使用其他許多種模擬和/或數(shù)字無線通信系統(tǒng)和/或調(diào)制方案，例如IR，F(xiàn)SK，PSK，或射頻系統(tǒng)。依照本發(fā)明的其他實施例，單個手持計算機設備400可以設置成僅和一個測量裝置100/定位裝置300單元進行通信，與多個測量裝置100/定位裝置300單元進行通信，和/或與為一組單獨的測量裝置100/定位裝置300單元所配置的其他手持計算機設備400進行通信。在這種情況下，手持計算機設備400和/或測量裝置100/定位裝置300單元可以設置適當?shù)碾娮泳幋a密鑰，例如RF ID標簽或其他標識符，以確保手持計算機設備400僅與適當?shù)臏y量裝置100/定位裝置300單元(和/或其他手持計算機設備400)進行通信，如本領域技術人員所理解的。例如標識符可包括一個數(shù)字密鑰，用于通過手持計算機設備400對特定的測量裝置100/定位裝置300單元進行編碼。這種標識符還可用于其他用途，例如維護測量裝置100/定位裝置300單元的目錄或現(xiàn)場跟蹤這些單元。
根據(jù)本發(fā)明的其他有利的方面，手持計算機設備400可用于從測量裝置100/定位裝置300單元采集數(shù)據(jù)，有時是實時采集，其中該數(shù)據(jù)包括測得的樣本特性以及選擇性地測量樣本特性時測量裝置100的位置。但是手持計算機設備400除了從測量裝置100/定位裝置300單元采集數(shù)據(jù)之外，還能夠執(zhí)行其他許多種任務。例如手持計算機設備400可以將時間和日期戳，或者測量裝置100的電子標識符(類型和/或序列號)，操作者，樣本200，定位裝置300，接收數(shù)據(jù)的手持計算機設備400，其操作者和/或承建者，與測量裝置100/定位裝置300單元測量得到的各個樣本特性/測量裝置位置聯(lián)系起來，并傳送給手持計算機設備400。在其他情況下，手持計算機設備400能夠執(zhí)行任何或所有必需的計算和/或數(shù)據(jù)處理，以顯示給用戶，其中舉例來說，可以顯示原始數(shù)據(jù)或進行數(shù)據(jù)處理以產(chǎn)生大量圖形，然后將圖形在手持計算機設備400的屏幕上展示給用戶。但是本領域技術人員應該理解，手持計算機設備400中也可以實現(xiàn)其他大量功能。例如，手持計算機設備400也可以集成了數(shù)字濾波或其他數(shù)字信號處理功能，或者設置了各種不同的性能用于進一步增強系統(tǒng)10。
根據(jù)本發(fā)明的其他有利的方面，每個手持計算機設備400能夠將采集到的數(shù)據(jù)送往中央計算系統(tǒng)500，其中中央計算系統(tǒng)500例如可包括一個與承建者相連的主機系統(tǒng)。一些實施例中的中央計算系統(tǒng)500還安裝了數(shù)據(jù)庫，例如地理信息系統(tǒng)(GIS)。這種設置的一個優(yōu)點是比起手持計算機設備400有限的存儲器以及現(xiàn)場相對惡劣的環(huán)境，將數(shù)據(jù)采集到中央存儲庫內(nèi)具有更擴展、安全、可靠以及穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲設置環(huán)境。手持計算機設備400例如實時地(在每個數(shù)據(jù)元素都采集時)，在計劃好的一系列測量完成時，一天結束時，一項工作結束時，或者在一個周期基礎上實時采集數(shù)據(jù)。中央計算系統(tǒng)500對于處理采集到的數(shù)據(jù)具有更大的計算和分析能力，以及更廣泛的數(shù)據(jù)表示性能，其中從許多不同的手持計算機設備400采集到的數(shù)據(jù)可用于綜合分析。
每個手持計算機設備400可通過有線或各種不同的無線系統(tǒng)550與中央計算系統(tǒng)500進行通信，如本領域技術人員所知。例如可以通過廣域網(wǎng)(WAN)，局域網(wǎng)(LAN)，衛(wèi)星網(wǎng)絡或者通過因特網(wǎng)來實現(xiàn)通信。所支持的語音/數(shù)據(jù)網(wǎng)絡協(xié)議以及頻率包括但不局限于例如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)/通用分組無線業(yè)務(GPRS)，雙模高級移動電話服務(AMPS)/線路轉接數(shù)據(jù)以及碼分多址(CDMA/1XRTT)(例如用于美國PCS蜂窩電話系統(tǒng))，TDMA，DataTAC，以及Mobitex。本技術領域中已知的其他網(wǎng)絡協(xié)議和頻率也可以滿足通信要求。例如可以使用新興技術如3G或IEEE 802.11協(xié)議，或者也可以使用藍牙技術直接通信。此外甚至可以使用傳統(tǒng)電話系統(tǒng)(POTS)。因此數(shù)據(jù)可以使用多種可用的通信方法，用各種不同的格式進行通信，其中數(shù)據(jù)格式例如包括簡單的電子郵件信息，張貼在網(wǎng)頁上，或者是復雜的加密數(shù)據(jù)流。
一個實施例中，GPRS或CDMA無線廣域網(wǎng)接口允許在手持計算機設備400和公共數(shù)字蜂窩電話網(wǎng)絡之間進行通信。因此手持計算機設備400在一些情況下可設置為或者包括一個移動電話，能夠讓用戶通過公共數(shù)字蜂窩電話網(wǎng)絡與其他移動電話650進行通信。另外通過這么多可用的通信方法，手持計算機設備400、測量裝置100，和/或定位裝置300的軟件更新和/或相關數(shù)據(jù)能夠迅速由中央計算系統(tǒng)500或其他任何與特定元件的制造廠商相關聯(lián)的授權計算系統(tǒng)來提供。作為替代，該軟件和/或數(shù)據(jù)也可以被便攜式計算機設備400在特定地點訪問，然后如果需要的話，分配到測量裝置100和/或定位裝置300。
根據(jù)本發(fā)明的其他有利的方面，手持計算機設備400除了與和承建者相關聯(lián)的中央計算系統(tǒng)500進行通信之外，或作為替代，將采集到的數(shù)據(jù)與第三方計算機設備600進行通信。例如，第三方計算機設備600與所有實體和/或特定的政府交通部門有關。在這種情況下，從測量裝置100/定位裝置300單元采集到的數(shù)據(jù)由手持計算機設備400例如將時間和日期戳，或者測量裝置100的電子標識符(類型和/或序列號)，其操作者，樣本200，定位裝置300，接收數(shù)據(jù)的手持計算機設備400，操作者，和/或承建者，與測量裝置100/定位裝置300單元測量得到的各個樣本特性/測量裝置位置聯(lián)系起來，并傳送給手持計算機設備400。手持計算機設備400例如實時地(當每個數(shù)據(jù)元素都采集時)，在計劃好的一系列測量完成時，一天結束時，一項工作結束時，或者在一個周期基礎上采集數(shù)據(jù)，然后傳送給第三方計算機設備600，最好不需要對原始數(shù)據(jù)進行修改或者由測量裝置100、定位裝置300或手持計算機設備400的操作者，或者由承建者進行處理。例如數(shù)據(jù)可以被寫入到一個只讀文件中，或者第三方可以對手持計算機設備400上的數(shù)據(jù)文件分配一個軟件安全密鑰，以防止對寫入到文件中的數(shù)據(jù)進行任何篡改。但是在一些情況下手持計算機設備400可設置為向第三方顯示的數(shù)據(jù)是圖形描述，例如大量圖表或圖形，其中除了未處理的原始數(shù)據(jù)之外還提供圖形描述。
此處描述的系統(tǒng)10比起一種能夠解決前述的數(shù)據(jù)相關問題的集成測量裝置具有顯著的優(yōu)點。例如，制造廠商不必儲存集成測量裝置所需的部件或在構造過程中付出額外的勞動。另外，測量裝置專用的軟件、I/O系統(tǒng)以及處理器都不是必需的。制造廠商不必開發(fā)特定測量裝置的專用硬件和/或軟件，從而節(jié)省了成本。另外，手持計算機設備400具有用戶接口的功能，顯著并方便地更新了測量裝置100的舊有技術，同時各種編程語言和協(xié)議也使得測量裝置100的性能比起以前具有更大的功能性和靈活性。而且，測量裝置100和/或定位裝置300能夠方便地通過與手持計算機設備400和/或中央計算系統(tǒng)500之間的通信進行設置或更新，例如測量裝置100和/或定位裝置300能夠遠程校準或將校準參數(shù)傳送到裝置。其他情況下，例如測量裝置100和/或定位裝置300具有一個來自中央計算系統(tǒng)500的數(shù)字密鑰，使得測量裝置100和/或定位裝置300能夠人工處理或由手持計算機設備400進行處理。
顧客(承建者)也認識到上述系統(tǒng)10的優(yōu)點。例如有時定位裝置300和手持計算機設備400是商業(yè)上可獲得的裝置，其很容易設置本文所描述的功能。因此顧客的初始購買成本和修理成本比專用裝置要低得多，而且商業(yè)上可獲得的裝置還可用于其他用途或本文描述之外的用途。顧客也可以方便地改變現(xiàn)有軟件應用程序或為了適應特定的需求定制系統(tǒng)10而獨立開發(fā)軟件應用程序。
本領域技術人員應能理解，此處闡明的本發(fā)明的各種修正和其他實施例，本發(fā)明具有上述說明和相關附圖中具有的指導效果。例如本領域技術人員應能理解該裝置包括一個測量裝置、一個定位裝置以及一個便攜式手持計算機設備，同時設備包括一個測量裝置以及一個相關的定位裝置。而且，測量裝置和定位裝置例如可以協(xié)同工作，將相關數(shù)據(jù)直接發(fā)送到中央計算系統(tǒng)，或者在其他情況下，測量裝置可以存儲相關數(shù)據(jù)，隨后下載到用于分析的計算機設備中。而且，本領域技術人員應能理解，此處描述的系統(tǒng)、裝置和方法可以用到一個或多個相應的方法、計算機設備、計算機軟件程序產(chǎn)品和/或本發(fā)明主旨和范圍之內(nèi)的類似領域之中。另外，此處描述的概念、系統(tǒng)、設備和方法除了路面鋪砌工業(yè)，也可應用到許多不同的領域，因為其具有把GPS裝置的位置指示功能和特定的測量或應用結合起來的優(yōu)點。因此需要理解本發(fā)明不僅限于公開的特殊實施例，而且修正和其他實施例也包括在所附權利要求的范圍內(nèi)。盡管此處使用了專用術語，但在一般的和敘述性的方面沒有用來作為限制。
權利要求
1.一種用于確定路面鋪砌相關材料特性的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括安裝了數(shù)據(jù)庫的中央計算系統(tǒng)；測量裝置，用于選擇性地并且直接測量路面鋪砌相關材料的特性，測量裝置相對于中央計算系統(tǒng)遠程放置；與測量裝置操作性結合的定位裝置，用于當選擇性地測量路面鋪砌相關材料特性時確定測量裝置的位置；以及便攜式手持計算機設備，與測量裝置、定位裝置以及中央計算系統(tǒng)進行通信，手持計算機設備被配置為從測量裝置和定位裝置接收數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括路面鋪砌相關材料的測得的特性以及選擇性地測量特性時測量裝置的相應位置，并將數(shù)據(jù)送往中央計算系統(tǒng)，用于將數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。
2.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中測量裝置還用于直接測量土壤、混凝料以及瀝青路面混合料中至少一種的密度、與密度相關的參數(shù)以及水分含量中的至少一個。
3.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中手持計算機設備還用于接收其操作者的輸入。
4.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中手持計算機設備被配置為通過無線和有線網(wǎng)絡其中的至少一種與中央計算系統(tǒng)進行通信。
5.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中手持計算機設備還被配置為能夠訪問數(shù)據(jù)庫并從中接收數(shù)據(jù)。
6.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中從包括核密度計、地震路面分析儀、剛度計、沖擊偏度計、地面貫通雷達裝置、射頻裝置、電磁裝置、微波裝置及其組合構成的組中選擇測量裝置。
7.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中定位裝置還被配置為與特性測量無關地能夠指示測量裝置的位置，從而能夠定位并跟蹤測量裝置。
8.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中手持計算機設備還適于將數(shù)據(jù)從測量裝置和定位裝置直接送往第三方裝置，而不允許由手持計算機設備的操作者對數(shù)據(jù)進行修改。
9.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中當測量裝置測量特性時，手持計算機設備還被配置為將時間和日期戳與數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。
10.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中手持計算機設備還被配置為能夠處理數(shù)據(jù)。
11.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)庫包括地理信息系統(tǒng)(GIS)。
12.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中定位裝置包括全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置。
13.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，其中測量裝置和定位裝置中的至少一個被配置為從中央計算系統(tǒng)和便攜式計算機設備中的至少一個接收通信數(shù)據(jù)。
14.一種用于確定路面鋪砌相關材料特性的裝置，該裝置相對于安裝了數(shù)據(jù)庫的中央計算系統(tǒng)遠程放置，所述裝置包括測量裝置，用于選擇性地并且直接測量路面鋪砌相關材料的特性，測量裝置相對于中央計算系統(tǒng)遠程放置；與測量裝置操作性結合的定位裝置，用于當選擇性地測量路面鋪砌相關材料特性時確定測量裝置的位置；以及便攜式手持計算機設備與測量裝置、定位裝置以及中央計算系統(tǒng)進行通信，手持計算機設備被配置為從測量裝置和定位裝置接收數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)包括路面鋪砌相關材料的測得的特性以及選擇性地測量特性時測量裝置的相應位置，并將數(shù)據(jù)送往中央計算系統(tǒng)，用于將數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫內(nèi)
15.如權利要求14中所述的裝置，其中測量裝置還用于直接測量土壤、混凝料以及瀝青路面混合料中至少一種的密度、與密度相關的參數(shù)以及水分含量中的至少一個。
16.如權利要求14中所述的裝置，其中手持計算機設備還用于接收其操作者的輸入。
17.如權利要求14中所述的裝置，其中手持計算機設備被配置為通過無線和有線網(wǎng)絡其中的至少一種與中央計算系統(tǒng)進行通信。
18.如權利要求14中所述的裝置，其中手持計算機設備還被配置為能夠訪問數(shù)據(jù)庫并從中接收數(shù)據(jù)。
19.如權利要求14中所述的裝置，其中從核密度計、地震路面分析儀、剛度計、沖擊偏度計、地面貫通雷達裝置、射頻裝置、電磁裝置、微波裝置及其組合構成的組中選擇測量裝置。
20.如權利要求14中所述的裝置，其中定位裝置還被配置為能夠與特性測量無關地指示測量裝置的位置，從而能夠定位并跟蹤測量裝置。
21.如權利要求14中所述的裝置，其中手持計算機設備還適于將數(shù)據(jù)從測量裝置和定位裝置直接送往第三方裝置，而不允許由便攜式計算機設備的操作者對數(shù)據(jù)進行修改。
22.如權利要求14中所述的裝置，其中當測量裝置測量特性時，手持計算機設備還被配置為將時間和日期戳與數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。
23.如權利要求14中所述的裝置，其中手持計算機設備還被配置為能夠處理數(shù)據(jù)。
24.如權利要求14中所述的裝置，其中定位裝置包括全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置。
25.如權利要求14中所述的裝置，其中測量裝置和定位裝置中的至少一個被配置為從中央計算系統(tǒng)和便攜式計算機設備中的至少一個接收通信數(shù)據(jù)。
26.一種用于確定路面鋪砌相關材料特性的設備，該設備相對于安裝了數(shù)據(jù)庫的中央計算系統(tǒng)遠程放置，所述設備包括測量裝置，用于選擇性地并且直接測量路面鋪砌相關材料的特性，測量裝置相對于中央計算系統(tǒng)遠程放置；與測量裝置操作性結合的定位裝置，用于當選擇性地測量路面鋪砌相關材料特性時確定測量裝置的位置；定位裝置被配置為與測量裝置協(xié)同工作，以產(chǎn)生數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括路面鋪砌相關材料特性以及選擇性地測量特性時測量裝置的位置，定位裝置和測量裝置還適于將數(shù)據(jù)送往中央計算系統(tǒng)，用于將數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。
27.如權利要求26中所述的設備，其中測量裝置還用于直接測量土壤、混凝料以及瀝青路面混合料中至少一種的密度、與密度相關的參數(shù)以及水分含量中的至少一個。
28.如權利要求26中所述的設備，其中還包括一個與測量裝置和定位裝置進行通信、并從這些裝置接收數(shù)據(jù)的便攜式手持計算機設備，手持計算機設備還將數(shù)據(jù)送往中央計算系統(tǒng)，用于將數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。
29.如權利要求28中所述的設備，其中手持計算機設備還用于接收其操作者的輸入。
30.如權利要求28中所述的設備，其中手持計算機設備通過無線和有線網(wǎng)絡中的至少一種與中央計算系統(tǒng)進行通信。
31.如權利要求28中所述的設備，其中手持計算機設備還能夠訪問數(shù)據(jù)庫并從中接收數(shù)據(jù)。
32.如權利要求28中所述的設備，其中手持計算機設備還可以將數(shù)據(jù)從測量裝置和定位裝置直接送往第三方裝置，而不允許由手持計算機設備的操作者對數(shù)據(jù)進行修改。
33.如權利要求28中所述的設備，其中當測量裝置測量特性時，手持計算機設備還被配置為將時間和日期戳與數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。
34.如權利要求28中所述的設備，其中手持計算機設備還被配置為能夠處理數(shù)據(jù)。
35.如權利要求26中所述的設備，其中從核密度計、地震路面分析儀、剛度計、沖擊偏度計、地面貫通雷達裝置、射頻裝置、電磁裝置、微波裝置及其組合構成的組中選擇測量裝置。
36.如權利要求26中所述的設備，其中定位裝置還被配置為能夠與特性測量無關地指示測量裝置的位置，從而能夠定位并跟蹤測量裝置。
37.如權利要求26中所述的設備，其中定位裝置包括全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置。
38.如權利要求26中所述的設備，其中測量裝置和定位裝置中的至少一個被配置為從中央計算系統(tǒng)和便攜式計算機設備中的至少一個接收通信數(shù)據(jù)。
39.一種用于確定路面鋪砌相關材料特性的方法，所述方法包括用相對于安裝了數(shù)據(jù)庫的中央計算系統(tǒng)遠程放置的測量裝置選擇性地并且直接測量路面鋪砌相關材料的特性；當選擇性地測量路面鋪砌相關材料特性時，同時用與測量裝置操作性結合的定位裝置確定測量裝置的位置；將數(shù)據(jù)從定位裝置和測量裝置送至與其進行通信的便攜式手持計算機設備，所述數(shù)據(jù)包括路面鋪砌相關材料特性以及選擇性地測量特性時測量裝置的位置；將數(shù)據(jù)從手持計算機設備送至中央計算系統(tǒng)；以及將數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。
40.如權利要求39中所述的方法，其中直接測量特性還包括直接測量土壤、混凝料以及瀝青路面混合料中至少一種的密度、與密度相關的參數(shù)以及水分含量其中的至少一個。
41.如權利要求39中所述的方法，還包括在將數(shù)據(jù)從手持計算機設備發(fā)送到中央計算系統(tǒng)之前，從手持計算機設備的操作者接收輸入數(shù)據(jù)，將其輸入到手持計算機設備中。
42.如權利要求39中所述的方法，其中將數(shù)據(jù)從手持計算機設備發(fā)送到中央計算系統(tǒng)還包括通過無線和有線網(wǎng)絡中的至少一個把數(shù)據(jù)從便攜式計算機設備發(fā)送到中央計算系統(tǒng)。
43.如權利要求39中所述的方法，還包括用手持計算機設備訪問數(shù)據(jù)庫，使得手持計算機設備可以從中接收數(shù)據(jù)。
44.如權利要求39中所述的方法，其中直接測量特性還包括使用核密度計、地震路面分析儀、剛度計、沖擊偏度計、地面貫通雷達裝置、射頻裝置、電磁裝置、微波裝置或者其組合來測量路面鋪砌相關材料的特性。
45.如權利要求39中所述的方法，還包括與用測量裝置進行特性測量無關地用定位裝置確定測量裝置的位置，以定位和追蹤測量裝置。
46.如權利要求39中所述的方法，其中從手持計算機設備發(fā)送數(shù)據(jù)還包括將數(shù)據(jù)從手持計算機設備發(fā)送到第三方裝置，而不允許手持計算機設備的操作者對數(shù)據(jù)進行修改。
47.如權利要求39中所述的方法，還包括在直接測量路面鋪砌相關材料特性的同時將時間和日期戳與數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。
48.如權利要求39中所述的方法，還包括在從手持計算機設備發(fā)送數(shù)據(jù)之前，用手持計算機設備處理數(shù)據(jù)。
49.如權利要求39中所述的方法，其中直接測量路面鋪砌相關材料特性還包括用一個相對于安裝了地理信息系統(tǒng)(GIS)的中央計算系統(tǒng)遠程放置的測量裝置來直接測量路面鋪砌相關材料的特性。
50.如權利要求39中所述的方法，其中同時確定測量裝置的位置還包括當使用與測量裝置操作性結合的全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置選擇性地測量路面鋪砌相關材料特性時，同時確定測量裝置的位置。
51.如權利要求39中所述的方法，還包括從中央計算系統(tǒng)和手持計算機設備中的至少一個到測量裝置和定位裝置中的至少一個傳送通信數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種用于確定路面鋪砌相關材料特性的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個安裝了數(shù)據(jù)庫、例如地理信息系統(tǒng)(GIS)的中央計算系統(tǒng)。一個用于選擇性地并且直接測量路面鋪砌相關材料特性的測量裝置相對于中央計算系統(tǒng)遠程放置，并與定位裝置、例如全球定位系統(tǒng)(GPS)裝置操作性結合，當選擇性地測量路面鋪砌相關材料特性時確定測量裝置的位置。便攜式計算機設備與測量裝置、定位裝置以及中央計算系統(tǒng)進行通信，其中便攜式計算機設備設置為接收數(shù)據(jù)，包括來自測量裝置和定位裝置的路面鋪砌相關材料的測量特性以及選擇性地測量特性時測量裝置的相應位置，并且將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央計算系統(tǒng)，用于把數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)庫內(nèi)。還提供了相關的裝置、設備以及方法。
文檔編號E02D1/00GK1711566SQ200380102952
公開日2005年12月21日 申請日期2003年10月7日 優(yōu)先權日2002年10月11日
發(fā)明者羅伯特·歐內(nèi)斯特·特羅克斯勒爾, 安德魯·柯克·達默, 小詹姆斯·丹尼爾·普拉特, 小威廉姆·芬奇·特羅克斯勒爾, 邁克爾·艾里克·比安弗努, 約翰·普朱拉, 羅賓·林·邁爾斯, 德爾克·斯戴克曼 申請人:特羅克斯勒電子實驗有限公司