專利名稱：用于定位設備的gps接口的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于定位位置標記器的設備，并且更具體地，涉及一種GPS設備，該設備具有與位置標記定位器進行通信以將GPS位置數(shù)據(jù)與標記器關聯(lián)的接口。
背景技術：
位置標記產(chǎn)品通常用于標記地域特征的位置，例如地下公共電纜。這些標記器一般被實現(xiàn)為無源天線，可通過由定位器發(fā)送的RF信號進行定位，該RF信號由該標記器反射回至該定位器。定位器的使用然后能夠通過利用繪圖或者測繪設備記錄標記器的位置確定定位器和標記器的GPS坐標，并且轉錄或電子記錄已確定的坐標來記錄標記器的位置。此設備可以是利用差分GPS技術的專用設備，也可以是市售GPS接收機，這取決于所需的精確度。在定位多個標記器并且確定它們的GPS坐標之后，坐標列表可手工上載至映射應用程序，該程序通常被實現(xiàn)為個人計算機(PC)上的軟件程序。
最近出現(xiàn)了更為先進的位置標記器，該標記器能夠存儲與該標記器關聯(lián)的數(shù)據(jù)，因此可以向標記器寫入數(shù)據(jù)，并可通過定位器設備從該標記器檢索數(shù)據(jù)。寫入和檢索的數(shù)據(jù)還可存儲在定位器設備的存儲器中，用于以后向PC進行更新。盡管這些標記器已經(jīng)為定位過程增加了效率，但是確定這些標記器GPS坐標所需的過程仍然基本保持不變。
示例性的現(xiàn)有定位系統(tǒng)包括DynatelTM定位設備，該設備由3MCompany of St.Paul，Minnesota以2200M系列產(chǎn)品名(用于能夠定位位置標記器和電纜的產(chǎn)品)或者以1400系列產(chǎn)品名(用于能夠定位位置標記器的產(chǎn)品)制造，現(xiàn)有定位系統(tǒng)還包括EMS位置標記器，該標記器由3M Company of St.Paul，Minnesota以各種產(chǎn)品名制造。如上所述，可通過分離的獨立GPS系統(tǒng)為被定位的標記器確定GPS坐標，其中GPS系統(tǒng)可從眾多制造商獲得，并且在獨立于定位過程的過程中轉錄或電子記錄確定的GPS坐標。授予Haddy的美國專利No.5,576,973說明了一種系統(tǒng)，其中在標記器中記錄為被定位的標記器確定的GPS坐標數(shù)據(jù)。
提供一種更為有效地確定標記器GPS坐標的位置標記器定位能力將會是有用的。

發(fā)明內容
此處公開一種用于定位位置標記器的系統(tǒng)。定位設備定位該位置標記器，并且GPS設備通信耦合至該定位設備，以在位置標記器被定位設備定位時提供GPS坐標數(shù)據(jù)。在定位設備和GPS設備的至少一個中提供電子存儲器，存儲將GPS坐標數(shù)據(jù)與被定位的位置標記器關聯(lián)的數(shù)據(jù)記錄。


圖1是表示定位和映射位置標記器的常規(guī)過程的流程圖；圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的定位和映射位置標記器的過程流程圖；圖3是表示GPS位置標記器定位與映射系統(tǒng)的第一實施例的框圖；圖4是表示GPS位置標記器定位與映射系統(tǒng)的第二實施例的框圖；圖5是表示GPS位置標記器定位與映射系統(tǒng)的第三實施例的框圖；圖6是表示由GPS位置標記器定位與映射系統(tǒng)實現(xiàn)的示例數(shù)據(jù)通信與貯存的框圖。
具體實施例方式
圖1是表示定位和映射位置標記器的常規(guī)過程的流程圖。在第一步驟10中，現(xiàn)場技術人員利用常規(guī)的定位設備搜索位置標記器。適當?shù)亩ㄎ辉O備的示例是由3M Corporation of St.Paul.Minnesota以2200M系列產(chǎn)品名制造的DyantelTM定位器。該定位設備提供視覺和/或音頻信號，以將現(xiàn)場技術人員引導至位置標記器的位置。搜索位置標記器的步驟繼續(xù)，直到定位了該標記器，如判決步驟12所示。一旦已經(jīng)定位位置標記器，其位置由物理標記器可視地標記，如步驟14所示?；蛘?，如果GPS設備在定位位置標記器的時候可用，那么該定位設備僅需停留在標記的位置。位置標記器可以是傳統(tǒng)的非數(shù)據(jù)存儲標記器，在這種情況下，不可能從該標記器讀取數(shù)據(jù)，也不可能向該標記器寫入數(shù)據(jù)。然而在某些情形下，該位置標記器可以是能夠存儲信息的RFID類型標記器，此時可以從該標記器讀取數(shù)據(jù)，也可以向該標記器寫入數(shù)據(jù)，如同可選的步驟16所示。一旦定位了位置標記器，并且標記其位置，可利用繪圖設備確定該位置標記器的GPS坐標，如步驟18所示。然后由現(xiàn)場技術人員手工記錄這些坐標(或者由GPS設備電子記錄)，如步驟20所示。
一旦定位了位置標記器并且確定和記錄了其GPS坐標，那么可對其它位置標記器重復該過程，如判決步驟22所示。如果對于特定項目沒有其它位置標記器需要定位(或者如果時間不允許進一步的定位活動等)，那么以批處理的方式向計算機映射應用程序上載為被定位的位置標記器確定的GPS坐標，例如通過人工數(shù)據(jù)錄入。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的定位和映射位置標記器的過程流程圖。在第一步驟30中，現(xiàn)場技術人員利用具有類似于上述常規(guī)定位設備功能的定位設備搜索位置標記器。搜索位置標記器的步驟繼續(xù)，直到定位了該標記器，如判決步驟32所示。一旦定位了位置標記器，可進行眾多動作。在該位置標記器具有存儲信息的能力的情形下，可以從該標記器或向該標記器寫入數(shù)據(jù)，如可選步驟34所示。另外，一旦定位了位置標記器，那么可將GPS坐標與該標記器關聯(lián)。GPS設備可通信耦合至定位設備，如步驟36所示?；蛘?，可作為該定位設備整體的一部分提供GPS功能。然后操作定位設備以存儲標記器數(shù)據(jù)和GPS坐標數(shù)據(jù)，如步驟38所示。這提供了由用戶按下單個按鈕在單次現(xiàn)場處理中將GPS坐標數(shù)據(jù)與位置標記器進行關聯(lián)的能力，這在現(xiàn)有系統(tǒng)中是不可能的。在一些實施例中，定位設備具備允許向遠程計算機自動上載GPS坐標和標記器數(shù)據(jù)的通信裝備，如步驟40所示。這可以多種不同的方式實現(xiàn)，例如有線串行或者USB連接，無線紅外或RF連接，經(jīng)由局域或廣域網(wǎng)絡的通信或者其它方式。在其它實施例中，定位設備簡單地在其存儲器中將GPS坐標數(shù)據(jù)和標記器數(shù)據(jù)作為適當格式化的數(shù)據(jù)記錄存儲，或者它自身包括足以運行映射應用程序的能力，該程序可由獲取的GPS坐標數(shù)據(jù)自動更新。
一旦定位了位置標記器，并且已經(jīng)確定并上載或者在定位設備的存儲器中存儲了其GPS坐標和其它標記器數(shù)據(jù)，那么可以對于其它位置標記器重復該過程，如判決步驟42所示。如果對于特定項目沒有其它位置標記器需要定位(或者如果時間不允許其它的定位活動等)，該定位設備可通信耦合至計算機，如步驟44所示，并且為被定位的位置標記器存儲的GPS和標記器數(shù)據(jù)被上載至計算機映射應用程序，如步驟46所示。
在圖2的流程圖中說明的通用過程可通過多種不同的設備組合實現(xiàn)。圖3-5表示GPS位置標記器與映射系統(tǒng)的各種示例性實施例。
圖3是表示GPS位置標記器定位與映射系統(tǒng)的第一實施例的框圖。此實施例包括GPS設備50、定位設備52以及計算機(PC)54。GPS設備50通過通信鏈路56與定位設備52通信，其中通信鏈路可以是任何類型的有線或者無線鏈路，例如RS-232、USB、紅外線、RF或者內部總線或嵌入式連接。定位設備52以本領域公知的方式操作來定位位置標記器58，并且還可以在標記器58具有那種能力的實施例中向標記器58寫入或從標記器58讀取數(shù)據(jù)。從而，定位設備52可操作地從GPS設備50接收GPS坐標數(shù)據(jù)并且從標記器58接收位置標記器數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)在定位設備52的存儲器中存儲。定位設備52然后能夠通過通信鏈路60與PC 54通信，該通信鏈路可以是有線或者無線鏈路。GPS坐標數(shù)據(jù)和標記器數(shù)據(jù)從定位設備52上載至在PC 54上運行的應用程序，例如映射應用程序。該配置提供在單次現(xiàn)場處理中將GPS坐標數(shù)據(jù)與位置標記器關聯(lián)的能力，通過單次用戶按鈕按下或者命令，通過在現(xiàn)場一起操作GPS設備50和定位設備52，該能力是可控的。
在示例配置中，GPS設備50是根據(jù)標準NMEA(美國國家海洋電子協(xié)會)協(xié)議操作的商用市售GPS接收機，例如由Garmin IntermationalInc.of Olathe，Kansas制造的eTrexGPS接收機。在該配置中，GPS設備50根據(jù)其位置重復地輸出GPS坐標。定位設備52是由3MCorporation of St.Paul，Minnesota以2200M系列產(chǎn)品名制造的DynatelTM定位器，并且通過RS-232接口連接至GPS設備50。當受到用戶命令，表明該位置標記器58已經(jīng)被定位時，定位設備52捕獲由GPS設備50輸出的GPS坐標數(shù)據(jù)。如果配備了RFID標記器來存儲數(shù)據(jù)，那么此命令還發(fā)起從位置標記器58讀取數(shù)據(jù)的讀操作。PC 54運行映射軟件，例如由Bentley System，Incorporated of Exton，PA出售的Microstation產(chǎn)品線(例如，GeoGraphics)，由Autodesk，Inc.of SanRafael，California出售的Autodesk系列產(chǎn)品，由ESRI of Redlands，California出售的ArcView系列產(chǎn)品或者其它適當?shù)能浖a(chǎn)品。如前所述，位置標記器58是由3M Company of St.Paul，MN以各種產(chǎn)品名制造的EMS標記器。這些示例旨在說明可用于構成GPS位置標記器定位與映射系統(tǒng)的設備，而不是用于任何類型的限制目的。
圖4是表示GPS位置標記器定位與映射系統(tǒng)的第二實施例的框圖。此實施例包括定位設備70、具備GPS的數(shù)據(jù)采集終端72以及計算機(PC)74。定位設備70以本領域公知的方式操作以定位位置標記器76，并且還可在標記器76具有那種能力的實施例中向標記器76寫入或者從標記器76讀取數(shù)據(jù)。定位設備70通過通信鏈路78與數(shù)據(jù)采集終端72進行通信，其中通信鏈路可以是任何類型的有線或者無線鏈路，例如RS-232、USB、紅外線、RF或者內部總線或嵌入式連接。數(shù)據(jù)采集設備72，其為通常在現(xiàn)場應用中用于數(shù)據(jù)采集的手持式計算機類型，確定GPS坐標并且將該GPS坐標與位置標記器76關聯(lián)，包括標記器數(shù)據(jù)，如果該數(shù)據(jù)存在的話。適當?shù)臄?shù)據(jù)采集設備的示例是由Thales Navigation，Inc.of Santa Clara，California出售的MobileMapperTM產(chǎn)品或者由Trimble Navigation Limited of Sunnyvale，California出售的GeoExplorer系列產(chǎn)品。從而，數(shù)據(jù)采集設備72生成GPS坐標數(shù)據(jù)并且從定位設備70接收位置標記器數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)被存儲在數(shù)據(jù)采集設備72的存儲器中。數(shù)據(jù)采集設備72能夠以適當?shù)挠成滠浖绦?例如上面關于圖3所提及的程序)使用的格式來操作標記器數(shù)據(jù)以及GPS坐標數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集設備72然后能夠通過通信鏈路80與PC 74進行通信，其中通信鏈路可以是有線或者無線鏈路。GPS坐標數(shù)據(jù)和標記器數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)采集設備72上載至在PC 74上運行的映射應用程序。該配置提供在單次現(xiàn)場處理中將GPS坐標數(shù)據(jù)與位置標記器關聯(lián)的能力，通過單次用戶按鈕按下或者命令，通過在現(xiàn)場一起操作定位設備70和數(shù)據(jù)采集設備72，該能力是可控的。
在示例實施例中，定位設備70是由3M Corporation of St.Paul，Minnesota以2200M系列產(chǎn)品名制造的DynatelTM定位器，并且通過RS-232接口連接至數(shù)據(jù)采集設備72。如上所述，位置標記器76是由3M Company of St.Paul，MN以各種產(chǎn)品名制造的EMS標記器。
圖5是表示GPS位置標記器定位與映射系統(tǒng)的第三實施例的框圖。此實施例包括GPS設備90、定位設備92、計算機(PC)94以及映射數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)95。類似于上面所述并在圖3中示出的第一實施例，GPS設備90通過通信鏈路96與定位設備92進行通信，其中通信鏈路可以是任何類型的有線或者無線鏈路，例如RS-232、USB、紅外線、RF或者內部總線或嵌入式連接。定位設備92以本領域公知的方式操作來定位位置標記器98，并且還可以在標記器98具有那種能力的實施例中向標記器98寫入或從標記器98讀取數(shù)據(jù)。從而，定位設備92從GPS設備90接收GPS坐標數(shù)據(jù)，并且從標記器98接收位置標記器數(shù)據(jù)。然后將此數(shù)據(jù)傳送至映射數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)95，可通過通信鏈路100上載至PC 94，該PC然后在通信鏈路101上將數(shù)據(jù)發(fā)送至映射數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)95，或者從定位設備92在通信鏈路102上直接通信至映射數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)95。其中，這些通信鏈路可以是任何類型的有線或者無線鏈路，例如RS-232、USB、紅外線、RF或者有線或無線局域或廣域網(wǎng)上的通信。另外，PC 94的功能可以集成至GPS設備90，其中GPS設備90包括足夠的處理能力來直接運行映射軟件。圖5中所示的配置提供將GPS坐標數(shù)據(jù)與位置標記器關聯(lián)，并且在單次現(xiàn)場處理中動態(tài)更新映射數(shù)據(jù)庫的能力，通過單次用戶按下按鈕或者命令，通過在現(xiàn)場中一起操作定位設備90和數(shù)據(jù)采集終端92，并且動態(tài)地向映射數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)95傳送GPS坐標數(shù)據(jù)以及標記器數(shù)據(jù)，該能力是可控的。
在圖3-5中示出的實施例的替換形式中，GPS設備的功能可集成至定位設備。
圖6是表示由GPS位置標記器定位與映射系統(tǒng)中的GPS設備110和定位設備112實現(xiàn)的示例數(shù)據(jù)通信與貯存的框圖。GPS設備110包括可選的存儲器模塊114。定位設備112包括數(shù)據(jù)接口端口116、存儲器模塊118以及位置標記器定位器讀取器模塊120。示例位置標記器122在其存儲器中存儲標記器數(shù)據(jù)。
在操作中，定位設備112以本領域公知的方式操作來定位標記器122的位置。一旦定位了標記器122，定位設備112在位置標記器讀取器模塊120處接收標記器122中存儲的標記數(shù)據(jù)。定位設備112還在數(shù)據(jù)接口端口116處從GPS設備110接收GPS坐標數(shù)據(jù)。既接收標記器數(shù)據(jù)也接收GPS坐標數(shù)據(jù)允許定位設備112在存儲器模塊114中存儲將GPS坐標數(shù)據(jù)與位置標記器數(shù)據(jù)關聯(lián)的記錄。圖6中示出的示例表明數(shù)據(jù)記錄124、126以及128的每一個均具有與編號的位置標記器數(shù)據(jù)關聯(lián)的GPS坐標數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的關聯(lián)與貯存在單次現(xiàn)場處理中完成，這在現(xiàn)有系統(tǒng)中是不可能的。
在替換實施例中，GPS設備110的存儲器模塊114存儲GPS數(shù)據(jù)和標記器數(shù)據(jù)，而不是(或者除過)定位設備112的存儲器模塊120。在此實施例中，數(shù)據(jù)從定位設備112的數(shù)據(jù)接口端口116發(fā)送至GPS設備110，因此可在GPS設備110的存儲器模塊114中存儲數(shù)據(jù)記錄。
公開的GPS位置標記器定位與映射系統(tǒng)提供在單次現(xiàn)場處理中將GPS數(shù)據(jù)與位置標記器關聯(lián)的能力。在一些實施例中，定位設備或者耦合至定位設備的計算機具備允許向遠程映射數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自動上載GPS與標記器數(shù)據(jù)的通信裝備。在其它實施例中，定位設備僅在其存儲器中將GPS與標記器數(shù)據(jù)作為適當格式化的數(shù)據(jù)記錄存儲，以供以后上載至映射系統(tǒng)。該系統(tǒng)降低了確定被定位的位置標記器的GPS坐標的時間量和成本。
上述眾多特征具有多種可能的實現(xiàn)方式。例如，GPS坐標數(shù)據(jù)和標記器數(shù)據(jù)可存儲在多種介質中，例如可移動存儲卡(安全數(shù)字存儲卡、壓縮閃存卡、PCMCIA卡、微型驅動器)、外置硬盤驅動器、CD、DVD或者任何其它介質。數(shù)據(jù)記錄可以多種不同格式進行存儲，這可由采用的映射軟件指示?？梢远喾N不同方式排列數(shù)據(jù)記錄，例如圖6中所示的存儲器模塊格式或者以存儲器鏈接表、矢量表或其它排列方式。此處說明的示例并不是要以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
盡管已經(jīng)參考優(yōu)選實施例說明了本發(fā)明，但是本領域的工作人員明白，可在形式與細節(jié)方面進行變化，而不脫離本發(fā)明的精神與范圍。
權利要求
1.一種用于定位位置標記器的系統(tǒng)，包括用于定位所述位置標記器的定位設備；通信耦合至所述定位設備的GPS設備，所述GPS設備在所述位置標記器被所述定位設備定位時提供GPS坐標數(shù)據(jù)；以及在所述定位設備與所述GPS設備的至少一個中的電子存儲器，用于存儲將所述GPS坐標數(shù)據(jù)與所述被定位的位置標記器關聯(lián)的數(shù)據(jù)記錄。
2.根據(jù)權利要求1的所述系統(tǒng)，進一步包括用于運行映射應用程序的計算機，該計算機能夠接收在所述電子存儲器中存儲的所述數(shù)據(jù)記錄，以更新所述映射應用程序。
3.根據(jù)權利要求2的所述系統(tǒng)，其中所述電子存儲器位于所述定位設備中，并且所述定位設備能夠向所述計算機發(fā)送所述數(shù)據(jù)記錄。
4.根據(jù)權利要求2的所述系統(tǒng)，其中所述電子存儲器位于所述GPS設備中，并且所述GPS設備能夠向所述計算機發(fā)送所述存儲的數(shù)據(jù)記錄。
5.根據(jù)權利要求1的所述系統(tǒng)，其中所述定位設備從所述位置標記器讀取標記器數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權利要求5的所述系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)記錄包括由所述GPS設備提供的GPS坐標數(shù)據(jù)，該GPS坐標數(shù)據(jù)與從所述位置標記器讀取的標記器數(shù)據(jù)關聯(lián)。
7.根據(jù)權利要求1的所述系統(tǒng)，其中所述電子存儲器是可移動存儲卡。
8.根據(jù)權利要求1的所述系統(tǒng)，其中所述GPS設備通過RS-232電纜連接至所述定位設備。
9.一種用于定位位置標記器的定位設備，包括用于定位所述位置標記器并且從所述位置標記器讀取標記器數(shù)據(jù)的定位系統(tǒng)；用于在所述位置標記器被定位電路定位時提供GPS坐標數(shù)據(jù)的GPS系統(tǒng)；以及用于存儲將所述GPS坐標數(shù)據(jù)與所述標記器數(shù)據(jù)關聯(lián)的數(shù)據(jù)記錄的電子存儲器。
10.根據(jù)權利要求9的所述定位設備，進一步包括用于向運行映射應用程序的計算機發(fā)送所述存儲的數(shù)據(jù)記錄的通信電路。
11.一種用于定位位置標記器的系統(tǒng)，包括用于定位所述位置標記器的定位設備；通信耦合至所述定位設備的GPS設備，所述GPS設備在所述位置標記器被所述定位設備定位時提供GPS坐標數(shù)據(jù)；用于運行映射應用程序的計算機；以及在所述定位設備與所述GPS設備的至少一個中的通信電路，用于向所述計算機發(fā)送數(shù)據(jù)記錄以更新所述映射應用程序，所述數(shù)據(jù)記錄將所述GPS坐標數(shù)據(jù)與所述被定位的位置標記器關聯(lián)。
12.根據(jù)權利要求11的所述系統(tǒng)，其中所述定位設備從所述位置標記器讀取標記器數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權利要求12的所述系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)記錄包括由所述GPS設備提供的GPS坐標數(shù)據(jù)，該GPS坐標數(shù)據(jù)與從所述位置標記器讀取的標記器數(shù)據(jù)關聯(lián)。
14.根據(jù)權利要求11的所述系統(tǒng)，其中所述GPS設備與所述計算機集成至相同的設備。
15.一種定位位置標記器的方法，包括操作定位設備以定位所述位置標記器；在由所述定位設備定位所述位置標記器的相同步驟中獲得GPS坐標數(shù)據(jù)；以及存儲將所述GPS坐標數(shù)據(jù)與所述被定位的位置標記器關聯(lián)的數(shù)據(jù)記錄。
16.根據(jù)權利要求15的所述方法，進一步包括操作計算機來運行映射應用程序；以及向所述計算機發(fā)送所述數(shù)據(jù)記錄，以更新所述映射應用程序。
17.根據(jù)權利要求15的所述方法，進一步包括操作所述定位設備，以從所述位置標記器讀取標記器數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權利要求17的所述方法，其中存儲所述數(shù)據(jù)記錄包括將所述GPS坐標數(shù)據(jù)與從所述位置標記器讀取的所述標記器數(shù)據(jù)關聯(lián)。
全文摘要
一種用于定位位置標記器的系統(tǒng)，包括用于定位該位置標記器的定位設備，以及通信耦合至該定位設備的GPS設備，該GPS設備在位置標記器被定位設備定位時提供GPS坐標數(shù)據(jù)。在定位設備與GPS設備的至少一個中提供電子存儲器，用于存儲將GPS坐標數(shù)據(jù)與被定位的位置標記器關聯(lián)的數(shù)據(jù)記錄。
文檔編號G01V15/00GK1934461SQ200580008529
公開日2007年3月21日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權日2004年3月17日
發(fā)明者科里·M·威爾森, 濟亞德·H·多亞尼, 提摩西·A·帕金森 申請人:3M創(chuàng)新有限公司