专利名称：地理标示装置的制作方法
技术领域：
本申请文件中的实施方式涉及地理位置数据的存储和存取领域。其中
的一些实施方式披露了一种带有RFID应答器的地理标示装置。
背景技术：
测绘员经常使用各种各样的装置标示地理位置。例如，当对地产边 界进行测绘时，测绘员从地理坐标已经确定的第一已知位置开始。测绘 员测量从该已知位置到界定了正在进行测绘的地产边界的一 系列点的 角度和距离。测绘员在这些点将钉子或其它地理标示器打入土中以标示 这些点。标示器具有接附的垫團或其它装置，其可包括比如测绘案件号、 测绘员执业号和标示器个体的序号之类的信息。
然而，这些标示器一一也称作桩、钉、毂、杆或标石——可能被移 动或变成难以找到。例如，在将标示器打入地面之后，该标示器会被尘 土和/或植物生长物所覆盖。由于被人踩踏或在标示器上行车，所述标 示器也有可能被进一步打入地面。另外，某些人可能故意移动标示器以 改变其地产边界。因此，不仅在测绘进行之后难以找到这些标示器，而 且也不能保证标示器仍然处于与标示器最初安放之时相同的位置。
因此，当进行地产的后续测绘时，测绘员从当地i^查访早先测绘的 记录，以确定地产边界在何处。接着，测绘员试图找到在早先测绘工作中
安放的标示器，以确i^边界线。然而，如果测绘员不能找到标示器或者如
果标示器已被移动，则早先测绘工作的测绘记录并不与标示器的当前位置 相一致，于是测绘员不得不重新设立边界线并放置新的标示器等。此外， 当从早先的测绘结果中查访数据、以及根据当前测绘工作记录数据时，有
可能会发生数据4m抄录情形。
发明内容
因而，需要一种地理标示装置，其具有内嵌的地理位置信息。在满 足上述需要的同时，有利地，所述装置能够将附加信息写入地理标示装 置以辅助例如资产管理。本发明的实施方式阐述了一种地理标示装置和一种与其耦联的、用 于存储与所述地理标示装置所处地理位置相关的信息的数据存储装置。 在本发明的实施方式中，所述信息可包括地理标示装置的地理位置数据 以及关于基本上固定在所述地理位置的目标的附加信息。在本发明的另 一实施方式中，阐述了一种地理数据系统，其包括上述的地理标示装置 以及用于存取存储于所述地理标示装置上的信息的便携式电子装置。
并于本申请文件中并形成其一部分的附图示出本发明的实施方式， 并与说明书一同起到说明本发明原理的作用。除非具体注明，否则应当
将说明书中提及的附图理解成不按比例绘制。所述附图如下 图1为依据本发明实施方式的示例性地理数据系统的示意图； 图2为依据本发明实施方式的示例性地理数据询问器的示意图； 图3为依据本发明实施方式的、用于存取地理信息的方法的流程图。
具体实施例方式
现详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示 出。尽管本发明将结合以下实施方式进行描述，但是应理解，其并非意 在将本发明仅局限于这些实施方式。相反，本发明旨在涵盖包括在由所 附权利要求书限定的本发明的精神和范围内的替代的、修改的及等同的 方案。此外，在本发明的以下详细描述中，所给出的许多特定细节用于 透彻理解本发明。然而，在没有这些特定细节的情况下，本发明的实施 方式仍可实行。在其他情形中，并未对熟知的方法、程序、部件和电路 进行详细描述，以免不必要地使本发明的特征方面显得不突出。
图1为>^据本发明实施方式的示例性地理数据系统的示意图。在图1 所示的实施方式中，地理标示装置101与数据存储装置102耦连。在图1 中还显示了用于存取存储在数据存储装置102上的数据和/或将数据写入 数据存储装置102的地理数据询问器110。
在本发明的实施方式中，地理标示装置101可以是用以在地面上或 其附近标示特定点的杆、钉或测绘员通常使用的其他装置。然而，在本 发明的其他实施方式中，地理标示装置101可包括便于将数据存储装置102接附到一物体上或嵌置在其内的装置。
在本发明的实施方式中，数据存储装置102包括射频i殳别(RFID ) 标签。RFID是一种自动识别技术，其通常使用无线电波传输人或物体 的身份特性(identity).典型的RFID标签(如102 )包括与天线耦连 并安装在基片上的微芯片。对于本发明，数据存储装置102指的是RFID 标签。然而，本发明的实施方式并非仅仅局限于该配置方式，而是可使 用其它存储地理位置数据的数据存储装置和传输设备。
无源RFID标签不具有电源或发射器。相反，其积聚来自询问装置 (如地理数据询问器110 )的电磁能。位于RFID标签内的微芯片使用 该能量改变天线负载，从而将传送信息的变化信号反射回询问装置。
有源RFID标签具有发射器和比如电池的电源。电源用以运行RFID 标签的电路并将信号传输到询问装置。有源RFID标签可以是在检测到 来自询问装置的信号时即被"唤醒"的应答器，或者是以预设间隔发出 信号的信标(beacons)'
半有源RFID标签从电源获取电力以运行RFID标签的电路，但却 通过从由询问装置发出的电磁能获取的电力进行通信。通常，有源和半 有源RFID标签的成本较无源RFID标签高，但其具有更大的输送范围。 在本发明的实施方式中，RFID标签102可包括有源、半有源或无源 RFID标签。
RFID标签也可按数据存储或者存取的方式进行分类。只读RFID 标签具有在制造过程中存储于其上的、现场不能改变或添附的信息。可 读写式RFID标签则能够将信息添加到标签的现有信息上或者对其进行 改写。通常，制造时写在标签上的序号不能被改写。此外，可以锁住随 后写到标签上的某些信息以防止被覆盖。可写一次的只读型(WORM) 标签仅能写入一次，此后则仅能被读取。在本发明的实施方式中，RFID #签102可以是只读RFID标签、可读写式RFID标签或可写一次的只 读型(WORM) RFID标签。
在本发明的实施方式中，地理数据询问器IIO可以是例如手持式电 子装置、光学测绘视距尺、地理信息系统(GIS)数据收集器、三维激 光扫描器、或者移动式地理数据收集器。在一个实施方式中，地理数据 询问器110简单地为一用于存取存储于RFID标签102上的数据的数据收集器。在其它实施方式中，地理数据询问器110还用于将比如地理位 置数据的信息写入RFID标签102。
相对于传统的地理标示装置，本发明的实施方式具有有利之处，因 为其使得测绘员或其它使用者能够对存储于RFID标签102上的地理位 置数据与标签的地理位置的现场测量结果进行比较。通过对二者进行比
较，测绘员或其它使用者能够确定地理标示装置101是否已从其早先位 置移动。此外，测绘员或其它使用者还能够存取存储于RFID标签102 上的、可能有用的其它信息。
图2为依据本发明实施方式的示例性地理数据询问器110的方块图。 在图2所示的实施方式中，地理数据询问器110包括经由总线250与位 置确定系统202、控制器203、存储器204以及电源205耦连的RFID 询问器201。在本发明的实施方式中，地理数据询问器IIO进一步包括 与总线250耦连的可选的无线通讯系统206、可选的数据输入装置207、 可选的显示装置208以及可选的激光扫描装置209。
询问器201用于与RFID标签102进行无线通信以及用于存取存储 于其上的信息。此外，询问器201还用于将存储于其上的数据(如地理 位置数据)无线传送到RFID标签102。
位置确定系统202用于确定地理数据询问器110的位置。对于本发 明，术语"地理位置(geographic position )"意指以至少二维(如炜度 和经度)确定地理数据询问器110的位置。在本发明的实施方式中，位 置确定系统202包括GPS接收器和全球定位系统(GPS)天线210。在 一个实施方式中，位置确定系统202是基于卫星的位置确定系统，其经 由天线210接收来自卫星的导航数据。基于卫星的位置确定系统的示例 包括全球定位系统(GPS )的导航系统、差分GPS系统、实时动态(RTK) 系统、网络化(networked) RTK系统等等。尽管本实施方式具体列举 了这些位置确定系统，但是应可理解，本发明的实施方式同样很好地适 合使用其它位置确定系统，比如基于地面的位置确定系统、或者其它基 于卫星的位置确定系统，比如GLONASS系统或当前处于研发阶段的 Galileo系统。
控制器203用于接收和执行命令，以确定地理数据询问器110的地 理位置并将信息发送到地理标示装置100和/或接收来自地理标示装置100的信息。控制器203还用于将描述地理标示装置101的地理坐标的 第一坐标系转换到第二坐标系。例如，测绘数据经常使用局域坐标系进 行记录，所述局域坐标系对于进行测绘的州、县或自治区是唯一的。因 而，存储于RFID标签102上的地理位置数据有可能使用局域坐标系记 录。然而，^^用该局域坐标系的话，位置确定系统202有可能在确定地 理数据询问器110的地理位置时不工作。因此，在本发明的实施方式中， 控制器203可执行将局域坐标系转换到另一坐标系的软件指令。
存储器204用于存储指令和已经由位置确定系统202确定的位置信 息。这使得地理数据询问器110的实施方式能够例如对所述地理数据询 问器110在一段时间中曾经所处位置的记录进行存储。
电源205用于为地理数据询问器110提供电力。在一个实施方式中， 电源205是比如电池或电池组(如4节AA碱性电池)的电源。然而， 尽管本发明列举了电池或电池组，但是本发明同样4艮好地适合^^用其它 电源。在本发明的实施方式中，电源205可与外部电源耦联，比如车辆 的电力系统。举例说明，电源205可硬接线到车辆的电力系统上，或者 可使用适配器插头耦联到车辆中的附件插口或点烟器插口上。
无线通讯部件206用于传输和接收无线消息(如数据和命令)。在 一个实施方式中，无线通讯部件206包括蜂窝式无线天线和蜂窝式无线 调制解调器。蜂窝式通讯系统的使用使得地理数据询问器110的使用者 能够通过互联网存取记录、地图、航空照片、软件更新等等。在另一实 施方式中，无线通讯部件206可包括，例如，双向无线电系统、蓝牙无 线通讯系统等等。
在本发明的实施方式中，数据输入装置207为地理数据询问器110 提供了附加的输入/输出能力。在一个实施方式中，数据输入装置207 包括用于输入数据、选择、更新等的字母数字式键盘。在本发明的实施 方式中，数据输入装置207也可包括装置驱动器，所述装置驱动器允许 读取媒体存储装置，比如压缩磁盘(CD)、多功能数码光盘(DVD)、 记忆棒等。这允许例如对来自各种软件应用程序比如绘图软件的数据进 行整合，进而便于对地理数据询问器110进行控制。例如，能够容易地 将测绘标示器和/或地产边界的地理位置输入到地理数据询问器110内 以加速测绘工作。数据输入装置207也可包括光标控制装置，所述光标 控制装置允许使用者动态地控制显示装置207的显示屏上的可见符号(光标)的二维运动。光标控制装置的许多实施方式在所属领域为爿>知
技术，包括跟踪球、鼠标、触控板、操纵杆或者位于数据输入装置207 上的能够控制给定方向的运动或者形式位移的特殊键。
在本发明的实施方式中，可选的显示装置208可以是液晶装置、触 摸屏显示器或者适于显示使用者可辨别的图像和字母数字字符的其它 显示装置。
在本发明的实施方式中，激光扫描装置209为三维(3-D)激光扫 描装置。3-D激光扫描装置用来确定从一固定点(如3-D激光扫描器) 到多个点的方位和距离，所述多个点也被称为限定目标的"点云"。例 如，3-D激光扫描器可设在建筑物前方，并被用来形成建筑物上各点的 映射。该数据能够接着被用来例如制作该建筑物的模型。
在本发明的实施方式中，地理数据询问器IIO是手持式便携电子装 置。例如，地理数据询问器110可实现为一用在现场测绘中的数据读出 器。在另一实施方式中，地理数据询问器110可接线到车辆电子系统上， 如上所述。在另一实施方式中，地理数据询问器110可实现为三维激光 扫描器。在其他实施方式中，地理数据询问器110实现为可选的测绘系 统、实时动态(RTK)漫游接收器、或者地理信息系统(GIS)数据收 集器中的部件。在另一实施方式中，地理数据询问器IIO实现为电子测 距(EDM)部件。
在操作中，使用者使用该系统100能够快速存取地理位置数据。例 如，测绘员可使用地理数据读出器110存取存储于RFID标签102上的 数据。使用地理数据读出器110,测绘员于是能够将该数据与地理位置 标示器101的目前地理位置的测量结果进行比较，以确定地理位置标示 器101是否已被移动。此外，由于RFID标签102能够用来存储其它信 息，因此测绘员能够存取关于早先进行的测绘的其它信息，比如测绘员 的姓名、执业号、电话号码、早先测绘案件号等等。测绘员于是可无线 存取当地土地信息系统的文档，从而通过地理数据询问器IIO存取该案 件并查看该案件。测绘员还可通过显示装置208查看早先的测绘地图， 以便于找到在早先测绘过程中安放的其它地理标示装置。
本发明的实施方式还可包括用于定位具有已知坐标的目标点的系 统。这样的一种系统在美国专利第6,304,210号中有描述，该专利的名称为"Location and Generation of High Accuracy Survey Control Marks Using Satellites",发明人为Michael T. Allison、 Mark Nichols和James L. Sorden，并转让给加利福尼亚桑尼维尔的Trimble Navigation有限公 司；该专利的全部内容在此引入作为参考。在该专利中，Allison等人披 露了一种系统，在该系统中，第一位置确定装置位于第一已知位置处， 并且传输第一位置和从第一位置确定装置移位的目标点的地理坐标。漫 游位置确定装置使用这些地理坐标找到目标点。本发明的实施方式可使 用该系统，以将测绘员引导到早先放置的地理标识器，或者便于确定地 理标示装置(如101)将要被放置的位置。
在本发明的另一实施方式中，地理数据询问器IIO可被操作以确定 来自RFID标签102的信号强度，以及生成用于将地理数据询问器110 的使用者引导到RFID标签102的指示(如方向和/或地图显示)。这便 于找到早先放置的地理标示器。
当期望包括地理数据时，本发明的实施方式也可用于资产管理。例 如，在森林管理领域，可将RFID标签102嵌置在树木内。地理数据询 问器110的使用者会不定期地将信息写入RFID标签，比如日期、树高 /直径、地点信息等等，以建立起该树木的监护链。
图3为依据本发明实施方式的用于存取地理信息的方法的流程图。 在图3的步骤310中，生成描述确定位置的地理位置数据。在本发明的 实施方式中，地理位置数据可以在特定的确定位置处生成，并且在安放 地理标示装置101时将其存储在地理标示装置101上。在另一实施方式 中，确定位置的地理位置数据在非该确定位置的位置处进行确定。例如， 多个地理标示装置的地理位置数据可以在将地理标示装置带到它们将 被安放的特定位置之前进行确定。
在如图3的步骤320中，将步骤310生成的地理位置数据存储在布 置在所述确定位置处的数据存储装置中。如上所述，本发明的实施方式 便于将地理位置数据存储在地理标示装置上。
如此描述了本发明的优选实施方式，即带有RFID的地理标示装置。 尽管已在特定实施方式中描述了本发明，但是应理解本发明不应被解释 为局限于这些实施方式，而是应当根据权利要求来解释。
权利要求
1、一种用于提供地理信息的装置，所述装置包括地理标示装置；以及数据存储装置，其与所述地理标示装置耦联，用于存储与所述地理标示装置所处地理位置相关的信息。
2、 如权利要求1所述的装置，其中，所述地理标示装置包括测绘 员用的标示器。
3、 如权利要求1所述的装置，其中，所述数据存储装置经由无线 通信传输所述信息。
4、 如权利要求3所述的装置，其中，所述数据存储装置包括 射频识别(RFID)标签。
5、 如权利要求l所述的装置，其中，所述信息进一步包括 关于处在所述地理位置的目标的信息。
6、 如权利要求l所述的装置，其中，所述信息进一步包括 识别所述地理标示装置的信息。
7、 一种地理数据系统，包括地理标示装置，其包括数据存储装置，所述数据存储装置用于存储 与所述地理标示装置所处地理位置相关的信息；以及电子装置，其用于存取来自所述数据存储装置的所述信息。
8、 如权利要求7所述的地理数据系统，其中，所述地理标示装置 包括测绘员用的标示器。
9、如权利要求7所述的地理数据系统，其中，所述电子装置包括 选自以下的无线装置手持式电子装置、光学测绘部件、光学测绘视距尺、实时动态(RTK) 漫游接收器、地理信息系统(GIS)数据收集器、三维激光扫描器、电 子测距(EDM)部件以及移动式地理数据收集器。
10、如权利要求7所述的地理数据系统，其中，所述电子装置进一 步用于将数据写入所述数据存储装置。
11、如权利要求10所述的地理数据系统，其中，所述数据包括关 于处在所述地理位置的目标的数据。
12、如权利要求10所述的地理数据系统，其中，关于所述地理位 置的信息通过所述电子装置写入所述数据存储装置。
13、如权利要求7所述的地理数据系统，其中，所述电子装置进一 步用于将用来描述所述地理位置的第一坐标系转换成所述电子装置所 使用的第二坐标系。
14、 如权利要求7所述的地理数据系统，其中，所述数据存储装置 包括射频识别(RFID)标签。
15、 一种用于存取地理信息的方法，所述方法包括 生成描述确定位置的地理位置数据；以及将所述地理位置数据存储于布置在所述确定位置处的数据存储装 置中。
16、 如权利要求15所述的方法，其中，所述存储步骤包括将所述地理位置数据存储于射频识别(RFID)标签中。
17、 如权利要求15所述的方法，进一步包括将标示器放置在所述确定位置，其中所述标示器包括所述数据存储 装置。
18、 如权利要求15所述的方法，进一步包括 使用便携式电子装置无线存取所述地理位置数据。
19、 如权利要求18所述的方法，其中所述便携式电子装置选自手持式电子装置、光学测绘部件、光学测绘视距尺、实时动态(RTK) 漫游接收器、地理信息系统(GIS)数据收集器、三维激光扫描器、电 子测距(EDM)部件以及移动式地理数据收集器。
20、 如权利要求18所述的方法，进一步包括 使用第一坐标系描述所述确定位置；以及使用所述便携式电子装置将所述第 一坐标系转换成第二坐标系。
21、 如权利要求15所述的方法，进一步包括 生成关于处在所述地理位置的目标的信息；以及 将所述信息存储于所述数据存储装置中。
全文摘要
本发明的实施方式阐述了一种地理标示装置和一种与其耦联的、用于存储与所述地理标示装置所处地理位置相关的信息的数据存储装置。在本发明的实施方式中，所述信息可包括地理标示装置的地理位置数据以及关于基本上固定在所述地理位置的目标的附加信息。在本发明的另一实施方式中，阐述了一种地理数据系统，其包括上述的地理标示装置以及用于存取存储于所述地理标示装置上的信息的便携式电子装置。
文档编号G08G1/0969GK101449305SQ200680010287
公开日2009年6月3日 申请日期2006年3月29日 优先权日2005年3月31日
发明者杰弗里·艾伦·哈米尔顿 申请人:特林布尔导航有限公司