JPH1047961A - 制御システム及び制御方法 - Google Patents
制御システム及び制御方法Info
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- JPH1047961A JPH1047961A JP9127275A JP12727597A JPH1047961A JP H1047961 A JPH1047961 A JP H1047961A JP 9127275 A JP9127275 A JP 9127275A JP 12727597 A JP12727597 A JP 12727597A JP H1047961 A JPH1047961 A JP H1047961A
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- laser beam
- implement
- tracking station
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
- G01C15/002—Active optical surveying means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
- E02F3/80—Component parts
- E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
- E02F3/844—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically
- E02F3/847—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically using electromagnetic, optical or acoustic beams to determine the blade position, e.g. laser beams
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 建築機械の整地器具の位置を容易に制御でき
る制御システム及び制御方法を提供する。 【解決手段】 制御システムは造成計画に従って建築機
械の整地器具の位置を制御する。その制御システムは、
静止トラッキングステーション１０、トラッキングステ
ーション１０に接続されたコンピュータ１２、建築機械
に付着された器具制御装置１４の３つの基本要素からな
る。トラッキングステーション１０は建築機械に置かれ
た遠方のターゲット２８に対する距離及びアジマス（水
平）角４０を測定し、コンピュータ１２に位置情報を通
信する。コンピュータ１２はその位置でどの高さが所望
であるかを決定するために記憶された造成計画を診断
し、対応する天頂（高度）角を計算し、トラッキングス
テーション１２に所望の天頂角３４を通信する。トラッ
キングステーション１０は、その天頂角３４で順番に天
頂基準レーザービームを位置決めする。器具制御装置１
４は天頂基準レーザービームを検知し、その所望の位置
が得られるまで、基準レーザービームに関して整地器具
５０を調整する。
る制御システム及び制御方法を提供する。 【解決手段】 制御システムは造成計画に従って建築機
械の整地器具の位置を制御する。その制御システムは、
静止トラッキングステーション１０、トラッキングステ
ーション１０に接続されたコンピュータ１２、建築機械
に付着された器具制御装置１４の３つの基本要素からな
る。トラッキングステーション１０は建築機械に置かれ
た遠方のターゲット２８に対する距離及びアジマス（水
平）角４０を測定し、コンピュータ１２に位置情報を通
信する。コンピュータ１２はその位置でどの高さが所望
であるかを決定するために記憶された造成計画を診断
し、対応する天頂（高度）角を計算し、トラッキングス
テーション１２に所望の天頂角３４を通信する。トラッ
キングステーション１０は、その天頂角３４で順番に天
頂基準レーザービームを位置決めする。器具制御装置１
４は天頂基準レーザービームを検知し、その所望の位置
が得られるまで、基準レーザービームに関して整地器具
５０を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は一般に整地器具を
有する建築機械用の機械制御システムに関し、とりわけ
建築機械の位置を決定し、整地器具の高さを制御するた
めに基準レーザビームを出力するトラッキングステーシ
ョンを備えた機械制御システムに関する。
有する建築機械用の機械制御システムに関し、とりわけ
建築機械の位置を決定し、整地器具の高さを制御するた
めに基準レーザビームを出力するトラッキングステーシ
ョンを備えた機械制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】グレーダー、ペーバー、ブルドーザーの
ような整地器具を有する建築機械を自動的に制御するこ
とが望ましい。建築作業は代表的に造成計画に従う仕上
げ面を達成するために土壌の運搬又は舗道を敷設するこ
とからなっている。
ような整地器具を有する建築機械を自動的に制御するこ
とが望ましい。建築作業は代表的に造成計画に従う仕上
げ面を達成するために土壌の運搬又は舗道を敷設するこ
とからなっている。
【０００３】建築機械の作業者は、高さ基準を導くため
に、工事現場にくまなく置かれた杭やひものような高さ
基準に頼っている。そのような高さ基準のセットアップ
は、時間の浪費であり、かつ、コストがかかる。という
のは、各基準はその正確さを確保するために注意深く測
量されなければならないからである。
に、工事現場にくまなく置かれた杭やひものような高さ
基準に頼っている。そのような高さ基準のセットアップ
は、時間の浪費であり、かつ、コストがかかる。という
のは、各基準はその正確さを確保するために注意深く測
量されなければならないからである。
【０００４】もしも、その場所が整地されなければなら
ないという理由で、又は意図的な破壊又は不注意な行為
によって高さ基準が動くと、高さ基準が再確立されなけ
ればならないために、付加的な遅れやコストがかかる。
ないという理由で、又は意図的な破壊又は不注意な行為
によって高さ基準が動くと、高さ基準が再確立されなけ
ればならないために、付加的な遅れやコストがかかる。
【０００５】更に、高さ基準が工事現場にくまなく散ら
ばっているので、散らばっている高さ情報を所望の仕上
げ面に移し変える熟練機械作業者を必要とする。
ばっているので、散らばっている高さ情報を所望の仕上
げ面に移し変える熟練機械作業者を必要とする。
【０００６】高さを決定するために基準レーザービーム
に依存する自動的機械制御システムがある。この特徴の
代表的システムは、水平基準面を確立するパルス又は回
転レーザービームを有する。建築機械の整地器具に付着
されたレーザー受光器は高さ基準を与えるためにレーザ
ービームを検知する。基準レーザービームの検知高さは
測点（セットポイント）と比較され、制御装置がいかな
る高さ誤差に対しても自動的に修正されるように整地器
具を上下動させる。このタイプの自動的機械制御は水平
レーザー基準面に関して一定高さで水平面に整地しよう
とする。
に依存する自動的機械制御システムがある。この特徴の
代表的システムは、水平基準面を確立するパルス又は回
転レーザービームを有する。建築機械の整地器具に付着
されたレーザー受光器は高さ基準を与えるためにレーザ
ービームを検知する。基準レーザービームの検知高さは
測点（セットポイント）と比較され、制御装置がいかな
る高さ誤差に対しても自動的に修正されるように整地器
具を上下動させる。このタイプの自動的機械制御は水平
レーザー基準面に関して一定高さで水平面に整地しよう
とする。
【０００７】上述のレーザー基準システムの改良は、建
築機械のＸ−Ｙ位置を決定するための数個の手段と機上
コンピュータとを追加することである。これにより、一
定高さのみでなく造成計画の高さ変動があっても対応可
能となる。
築機械のＸ−Ｙ位置を決定するための数個の手段と機上
コンピュータとを追加することである。これにより、一
定高さのみでなく造成計画の高さ変動があっても対応可
能となる。
【０００８】一旦、建築機械のＸーＹポジションがわか
ると、機上コンピュータは記憶された造成計画を診断
し、そのＸ−Ｙ位置での所望の高さを決定する。ＸーＹ
位置は建築機械に置かれた装置によって又はどこかに置
かれかつ機上コンピュータに無線遠隔される装置によっ
て決定されても良い。そのような制御系のバリエーショ
ンは、建築機械のＸーＹ位置を決定するためにかつその
位置で所望の高さを計算するためにしかも所望の高さを
建築機械に遠隔測定させるために静止装置を用いること
である。
ると、機上コンピュータは記憶された造成計画を診断
し、そのＸ−Ｙ位置での所望の高さを決定する。ＸーＹ
位置は建築機械に置かれた装置によって又はどこかに置
かれかつ機上コンピュータに無線遠隔される装置によっ
て決定されても良い。そのような制御系のバリエーショ
ンは、建築機械のＸーＹ位置を決定するためにかつその
位置で所望の高さを計算するためにしかも所望の高さを
建築機械に遠隔測定させるために静止装置を用いること
である。
【０００９】どちらにしても、そのシステムは代表的に
無線遠隔測定に依存し、振動及び気象の影響を極端に受
けるノイズのある環境条件のもとで確実に作動しなけれ
ばならない。
無線遠隔測定に依存し、振動及び気象の影響を極端に受
けるノイズのある環境条件のもとで確実に作動しなけれ
ばならない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】自動トラッキングトー
タルステーションは、遠方のターゲット（目標物）、代
表的には再帰反射鏡の位置を決定するために用いられる
器具を観測（測量）している。トータルステーションは
角度と距離とを測定することによって極座標内で遠方の
ターゲットの位置を正確に決定する。トータルステーシ
ョンの使用者は、望遠鏡の十字線を遠方のターゲットと
視準させる。トータルステーションは代表的に望遠鏡の
アジマス角（水平角）及び天頂角（高度角）を測定し、
遠方のターゲットまでの距離をレーザー（又はＬＥＤ）
及び検出器を使用して測定する。望遠鏡をサーボ駆動す
る手段及び追尾光学手段を追加することによって、トー
タルステーションは垂直及び水平方向に走査できる。こ
れにより、遠方のターゲットを追跡可能となる。トータ
ルステーションは自動的に遠方のターゲットが動くとお
りに、遠方のターゲットを追跡し、これにより、可動タ
ーゲットに対するリアルタイムの位置データを与える。
日本の東京に存在するトプコン株式会社のモデルＡＰ−
Ｌ１は自動追尾トラッキングステーションの一例であ
る。
タルステーションは、遠方のターゲット（目標物）、代
表的には再帰反射鏡の位置を決定するために用いられる
器具を観測（測量）している。トータルステーションは
角度と距離とを測定することによって極座標内で遠方の
ターゲットの位置を正確に決定する。トータルステーシ
ョンの使用者は、望遠鏡の十字線を遠方のターゲットと
視準させる。トータルステーションは代表的に望遠鏡の
アジマス角（水平角）及び天頂角（高度角）を測定し、
遠方のターゲットまでの距離をレーザー（又はＬＥＤ）
及び検出器を使用して測定する。望遠鏡をサーボ駆動す
る手段及び追尾光学手段を追加することによって、トー
タルステーションは垂直及び水平方向に走査できる。こ
れにより、遠方のターゲットを追跡可能となる。トータ
ルステーションは自動的に遠方のターゲットが動くとお
りに、遠方のターゲットを追跡し、これにより、可動タ
ーゲットに対するリアルタイムの位置データを与える。
日本の東京に存在するトプコン株式会社のモデルＡＰ−
Ｌ１は自動追尾トラッキングステーションの一例であ
る。
【００１１】ある測量機械は、基準面を生成するための
回転レーザーを有している。トプコンのモデルＲＴ−１
０Ｓディジタルセオドライトはそのような機械の一例で
あり、望遠鏡の視準線と並行な基準面内で同様にレーザ
ービームを投光し、遠方のターゲットに対するアジマス
角及び天頂角を測定する。そのような測量機械は、機上
コンピュータに位置情報を伝送する必要性があるため、
やはり、そのシステムは無線遠隔測定に依存し、振動及
び気象の影響を極端に受けるノイズのある環境条件のも
とで確実に作動する必要から、自動的に建築機械を制御
することについて有用性が限られていた。
回転レーザーを有している。トプコンのモデルＲＴ−１
０Ｓディジタルセオドライトはそのような機械の一例で
あり、望遠鏡の視準線と並行な基準面内で同様にレーザ
ービームを投光し、遠方のターゲットに対するアジマス
角及び天頂角を測定する。そのような測量機械は、機上
コンピュータに位置情報を伝送する必要性があるため、
やはり、そのシステムは無線遠隔測定に依存し、振動及
び気象の影響を極端に受けるノイズのある環境条件のも
とで確実に作動する必要から、自動的に建築機械を制御
することについて有用性が限られていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】図示された好ましい実施
例によれば、本発明の第１の発明は、建築機械の整地器
具の位置を制御する制御システムである。その制御シス
テムは、基本的に３つの構成要素、静止トラッキングス
テーション、トラッキングステーションに接続されたコ
ンピュータ、建築機械に取り付けられた器具制御装置か
らなっている。
例によれば、本発明の第１の発明は、建築機械の整地器
具の位置を制御する制御システムである。その制御シス
テムは、基本的に３つの構成要素、静止トラッキングス
テーション、トラッキングステーションに接続されたコ
ンピュータ、建築機械に取り付けられた器具制御装置か
らなっている。
【００１３】そのトラッキングステーションは、建築機
械に置かれた遠方のターゲットに対するアジマス角（水
平角）及び距離を測定し、コンピュータにその位置情報
を伝送する。そのコンピュータは、その位置での所望さ
れる高さがどの程度あるかを決定するために記憶された
造成計画を診断し、対応する天頂角（垂直角）を計算
し、所望の天頂角をトラッキングステーションに伝送す
る。トラッキングステーションは、順番に所望の天頂角
で天頂基準レーザービームを発生する。器具制御装置
は、天頂基準レーザービームを検出し、その所望の位置
が得られるまで天頂基準レーザーに関して整地器具を調
整する。
械に置かれた遠方のターゲットに対するアジマス角（水
平角）及び距離を測定し、コンピュータにその位置情報
を伝送する。そのコンピュータは、その位置での所望さ
れる高さがどの程度あるかを決定するために記憶された
造成計画を診断し、対応する天頂角（垂直角）を計算
し、所望の天頂角をトラッキングステーションに伝送す
る。トラッキングステーションは、順番に所望の天頂角
で天頂基準レーザービームを発生する。器具制御装置
は、天頂基準レーザービームを検出し、その所望の位置
が得られるまで天頂基準レーザーに関して整地器具を調
整する。
【００１４】本発明の他の発明は、建築機械の整地器具
の位置を制御する方法である。その方法は、静止トラッ
キングステーションから建築機械に置かれた遠方のター
ゲットまでの距離及びアジマス角を測定するステップ、
測定された遠方のターゲットのアジマス角及び距離の関
数としての所望の天頂角を決定するステップと、所望の
天頂角でトラッキングステーションから天頂基準レーザ
ービームを発生させるステップと、天頂基準レーザービ
ームに関して所望の位置で整地器具を位置決めするステ
ップとを含んでいる。
の位置を制御する方法である。その方法は、静止トラッ
キングステーションから建築機械に置かれた遠方のター
ゲットまでの距離及びアジマス角を測定するステップ、
測定された遠方のターゲットのアジマス角及び距離の関
数としての所望の天頂角を決定するステップと、所望の
天頂角でトラッキングステーションから天頂基準レーザ
ービームを発生させるステップと、天頂基準レーザービ
ームに関して所望の位置で整地器具を位置決めするステ
ップとを含んでいる。
【００１５】トラッキングステーションは、好ましく
は、改良モデルＡＰーＬ１自動トラッキングステーショ
ンである。トプコン株式会社製のＡＰーＬ１は回転又は
扇型レーザーを追加することによって、及び、天頂方向
の自動追跡を無効化することによって改良される。その
トラッキングステーションは、造成計画で決定された通
りにコンピュータで計算された所望の天頂角によって決
定された平面内で天頂基準レーザーを投光する。これに
代わって、ＡＰーＬ１は天頂方向の自動追跡を無効化す
ることによって改良されるが、天頂角又は垂直角基準を
設定するためにアジマス角（水平角）を測定するレーザ
ーが用いられる場合には、他のレーザーを追加していな
い。
は、改良モデルＡＰーＬ１自動トラッキングステーショ
ンである。トプコン株式会社製のＡＰーＬ１は回転又は
扇型レーザーを追加することによって、及び、天頂方向
の自動追跡を無効化することによって改良される。その
トラッキングステーションは、造成計画で決定された通
りにコンピュータで計算された所望の天頂角によって決
定された平面内で天頂基準レーザーを投光する。これに
代わって、ＡＰーＬ１は天頂方向の自動追跡を無効化す
ることによって改良されるが、天頂角又は垂直角基準を
設定するためにアジマス角（水平角）を測定するレーザ
ーが用いられる場合には、他のレーザーを追加していな
い。
【００１６】そのコンピュータは、好ましくは、ラップ
ートップコンピュータであるが、その機能はトラッキン
グステーションに組み込まれても良い。それはＲＳ−２
３２インターフェースを通じてトラッキングステーショ
ンと通信する。そのコンピュータは、建築機械上の遠方
のターゲットに対する測定されたアジマス角及び距離に
より与えられる天頂角を決定するために、記憶された造
成地図とプログラムとを有する。
ートップコンピュータであるが、その機能はトラッキン
グステーションに組み込まれても良い。それはＲＳ−２
３２インターフェースを通じてトラッキングステーショ
ンと通信する。そのコンピュータは、建築機械上の遠方
のターゲットに対する測定されたアジマス角及び距離に
より与えられる天頂角を決定するために、記憶された造
成地図とプログラムとを有する。
【００１７】器具制御装置は、好ましくは、一般的なレ
ーザー又はＬＥＤ受光器であり、高さ制御システムとし
て以前より水平基準レーザーと共に用いられる。従っ
て、本発明及び本発明の拡張された性能は現存するレー
ザー受光器の簡単な改造で可能である。また、可動検出
器又は伸縮マストに代えて静止検出器のような、相対的
にシンプルなレーザー受光器が用いられ得る。
ーザー又はＬＥＤ受光器であり、高さ制御システムとし
て以前より水平基準レーザーと共に用いられる。従っ
て、本発明及び本発明の拡張された性能は現存するレー
ザー受光器の簡単な改造で可能である。また、可動検出
器又は伸縮マストに代えて静止検出器のような、相対的
にシンプルなレーザー受光器が用いられ得る。
【００１８】本発明の重要な特徴は、整地器具の高さを
制御するために、いかなるデータ通信もトラッキングス
テーションと建築機械との間で要求されないことであ
る。所望の高さは、基準レーザービームの天頂角に従っ
てセットされ、その天頂角はコンピュータによって決定
され、トラッキングステーションにセットされる。レー
ザー受光器が天頂基準レーザービームを検出するまで器
具高さを調整することによって正確な整地が簡単に器具
制御装置によって達成される。
制御するために、いかなるデータ通信もトラッキングス
テーションと建築機械との間で要求されないことであ
る。所望の高さは、基準レーザービームの天頂角に従っ
てセットされ、その天頂角はコンピュータによって決定
され、トラッキングステーションにセットされる。レー
ザー受光器が天頂基準レーザービームを検出するまで器
具高さを調整することによって正確な整地が簡単に器具
制御装置によって達成される。
【００１９】本発明の付加的な能力は、整地器具の傾斜
を制御することにある。この能力は、記憶された造成計
画によって確立された通りに建築機械の測定された位置
で所望の傾斜をトラッキングステーションに出力するコ
ンピュータによって実行される。そのトラッキングステ
ーションは、天頂基準レーザービームに傾斜情報を符号
化し、それを器具制御装置のレーザー受光器に通信す
る。器具制御装置はその傾斜情報を受信し復調して、器
具に設けられた傾斜センサーにより決定された実際の傾
斜と望まれる傾斜とを比較し、所望の値に適合させるた
めに、器具の傾斜を調節する。この付加的な能力は、ト
ラッキングステーションから建築機械までの通信を必要
とするが、レーザービームによって光学的に達成され
る。その傾斜情報は建築機械及び整地器具の方位に依存
しているから、それらの変数を考慮されて、コンピュー
タかあるいは器具制御装置によってある変換が為され得
る。
を制御することにある。この能力は、記憶された造成計
画によって確立された通りに建築機械の測定された位置
で所望の傾斜をトラッキングステーションに出力するコ
ンピュータによって実行される。そのトラッキングステ
ーションは、天頂基準レーザービームに傾斜情報を符号
化し、それを器具制御装置のレーザー受光器に通信す
る。器具制御装置はその傾斜情報を受信し復調して、器
具に設けられた傾斜センサーにより決定された実際の傾
斜と望まれる傾斜とを比較し、所望の値に適合させるた
めに、器具の傾斜を調節する。この付加的な能力は、ト
ラッキングステーションから建築機械までの通信を必要
とするが、レーザービームによって光学的に達成され
る。その傾斜情報は建築機械及び整地器具の方位に依存
しているから、それらの変数を考慮されて、コンピュー
タかあるいは器具制御装置によってある変換が為され得
る。
【００２０】本発明の機械制御システムは、限定される
ものでないが、グレーダー、ペーバー、ドーザー、トラ
クターを含む広くいろんな建築装置に使用されることが
できる。機械制御システムは、ストリング線、グラウン
ド接触式センサー、又は高さ制御のための水平レーザー
基準面を使用する現行の自動制御システムに置き換える
ことができる。
ものでないが、グレーダー、ペーバー、ドーザー、トラ
クターを含む広くいろんな建築装置に使用されることが
できる。機械制御システムは、ストリング線、グラウン
ド接触式センサー、又は高さ制御のための水平レーザー
基準面を使用する現行の自動制御システムに置き換える
ことができる。
【００２１】そのシステムのバリエーションは、また、
建築機械から取り外された受光器によって検査及び測量
に用いられることができる。
建築機械から取り外された受光器によって検査及び測量
に用いられることができる。
【００２２】ここで用いられたように、アジマス角は固
定基準方向と遠方のターゲットを通過する垂直面との間
の水平面内で測定された水平角である。固定基準方向
は、真北、磁北、その他の方向のような、作業者の便宜
に従って選択された任意の方向が可能である。天頂角は
遠方のターゲットを通過する直線と垂直との間で垂直面
内で測定された垂直角である。
定基準方向と遠方のターゲットを通過する垂直面との間
の水平面内で測定された水平角である。固定基準方向
は、真北、磁北、その他の方向のような、作業者の便宜
に従って選択された任意の方向が可能である。天頂角は
遠方のターゲットを通過する直線と垂直との間で垂直面
内で測定された垂直角である。
【００２３】水平及び垂直基準方向が一般的であるが、
他の基準方向が等価な方法で用いてもよい。より一般的
には、本発明は、二つの角度及び一個の距離は遠方のタ
ーゲットの位置を極座標系によって定義されるが、用
語”アジマス”及び”天頂”の使用はいかなる場合にも
固有の座標系に限られない。
他の基準方向が等価な方法で用いてもよい。より一般的
には、本発明は、二つの角度及び一個の距離は遠方のタ
ーゲットの位置を極座標系によって定義されるが、用
語”アジマス”及び”天頂”の使用はいかなる場合にも
固有の座標系に限られない。
【００２４】明細書で述べた特徴及び長所は全てを包含
するものではないが、特に、多数の付加的長所及び特徴
は図面及び明細書及びこれらのクレームから当業者にと
って明かであろう。なおそのうえ、明細書内で用いられ
た言語は読み易さと説明の目的のために選択されたこ
と、進歩的課題を叙述し又は限定するために選択された
ものではないこと、そのような進歩的課題を決定するた
めに必要なクレームに依存するものではないことに留意
すべきである。
するものではないが、特に、多数の付加的長所及び特徴
は図面及び明細書及びこれらのクレームから当業者にと
って明かであろう。なおそのうえ、明細書内で用いられ
た言語は読み易さと説明の目的のために選択されたこ
と、進歩的課題を叙述し又は限定するために選択された
ものではないこと、そのような進歩的課題を決定するた
めに必要なクレームに依存するものではないことに留意
すべきである。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１ないし図４は、例示の目的の
ためにのみ本発明の各種の好ましい実施例を描写してい
る。当業者はここで述べられた発明の原理から逸脱する
ことなくここで例示された方法及び構造に代わる実施例
が使用されても良いことを後に述べる議論から容易に認
め得るものである。
ためにのみ本発明の各種の好ましい実施例を描写してい
る。当業者はここで述べられた発明の原理から逸脱する
ことなくここで例示された方法及び構造に代わる実施例
が使用されても良いことを後に述べる議論から容易に認
め得るものである。
【００２６】本発明の好ましい実施例は、建築機械の整
地器具の高さを自動的に制御する制御システム及びその
方法である。図１に示すように、制御システムは、基本
的にトラッキングステーション１０、コンピュータ１
２、器具制御装置１４からなる。
地器具の高さを自動的に制御する制御システム及びその
方法である。図１に示すように、制御システムは、基本
的にトラッキングステーション１０、コンピュータ１
２、器具制御装置１４からなる。
【００２７】トラッキングステーション１０は三脚１８
に設けられた追跡装置１６を有する。トラッキングステ
ーション１０は垂直軸２２の回りで回転する架台２０を
有する。架台２０の回転は建築機械に付着された再帰反
射鏡２８にレーザービーム２６を視準させるサーボ２４
によって制御される。再帰反射鏡２８は好ましくはミラ
ーキューブであり、しかしこれに代わって反射テープ若
しくはその他の反射物体でも良い。トラッキングステー
ション１０は再帰反射鏡２８に視準されたレーザービー
ム２６をそれに維持させるために、架台２０を回転させ
ることによってアジマス内で再帰反射鏡２８を追跡す
る。トラッキングステーション１０はまた公知の電子的
距離測定（ＥＤＭ）技術によって再帰反射鏡２８の距離
を測定する。
に設けられた追跡装置１６を有する。トラッキングステ
ーション１０は垂直軸２２の回りで回転する架台２０を
有する。架台２０の回転は建築機械に付着された再帰反
射鏡２８にレーザービーム２６を視準させるサーボ２４
によって制御される。再帰反射鏡２８は好ましくはミラ
ーキューブであり、しかしこれに代わって反射テープ若
しくはその他の反射物体でも良い。トラッキングステー
ション１０は再帰反射鏡２８に視準されたレーザービー
ム２６をそれに維持させるために、架台２０を回転させ
ることによってアジマス内で再帰反射鏡２８を追跡す
る。トラッキングステーション１０はまた公知の電子的
距離測定（ＥＤＭ）技術によって再帰反射鏡２８の距離
を測定する。
【００２８】まず、最初に、望遠鏡３０が再帰反射鏡２
８にＥＤＭレーザービーム２６を手動で視準させるため
に使用され、その後、ビーム２６は自動的に再帰反射鏡
２８を追跡する。
８にＥＤＭレーザービーム２６を手動で視準させるため
に使用され、その後、ビーム２６は自動的に再帰反射鏡
２８を追跡する。
【００２９】トラッキングステーション１０は更に所望
の天頂角３４で他のレーザービーム３２を発生するレー
ザーを含む。更に以下で説明されるように、コンピュー
タ１２はトラッキングステーション１０に天頂ー基準レ
ーザービーム３２の方位を確立する天頂角を送信する。
天頂角３４は垂直軸２２とレーザービーム３２との間の
垂直角である。
の天頂角３４で他のレーザービーム３２を発生するレー
ザーを含む。更に以下で説明されるように、コンピュー
タ１２はトラッキングステーション１０に天頂ー基準レ
ーザービーム３２の方位を確立する天頂角を送信する。
天頂角３４は垂直軸２２とレーザービーム３２との間の
垂直角である。
【００３０】好ましくは、天頂角基準レーザービーム３
２は扇形に投射され又は円形に回転する。図２は天頂基
準レーザービーム３２の扇形投射を示している。距離３
８は建築機械（図示を略す）に設けられた再帰反射鏡２
８に対し、トラッキングステーション１０によって測定
される。図２はまたアジマス角４０を図示しており、そ
のアジマス角はトラッキングステーション１０から基準
点４４まで延長された又は予め定められた基準方向にお
ける基準線４２とトラッキングステーション１０から再
帰反射鏡２８まで延びるトラッキングレーザービーム２
６の視準線４５との間の水平角である。初期セットアッ
プ中、トラッキングステーション１０は基準点４４又は
所定の基準方向（北のような）にレーザービーム２６を
視準させることによって較正され、その視準は架台２０
の水平面内で回転のためのゼロ点又はゼロ線を定義す
る。再帰反射鏡２８に対して測定されるアジマス角４０
は単純にそのゼロ点又はゼロ線からの回転角度を測定す
ることによって決定される。
２は扇形に投射され又は円形に回転する。図２は天頂基
準レーザービーム３２の扇形投射を示している。距離３
８は建築機械（図示を略す）に設けられた再帰反射鏡２
８に対し、トラッキングステーション１０によって測定
される。図２はまたアジマス角４０を図示しており、そ
のアジマス角はトラッキングステーション１０から基準
点４４まで延長された又は予め定められた基準方向にお
ける基準線４２とトラッキングステーション１０から再
帰反射鏡２８まで延びるトラッキングレーザービーム２
６の視準線４５との間の水平角である。初期セットアッ
プ中、トラッキングステーション１０は基準点４４又は
所定の基準方向（北のような）にレーザービーム２６を
視準させることによって較正され、その視準は架台２０
の水平面内で回転のためのゼロ点又はゼロ線を定義す
る。再帰反射鏡２８に対して測定されるアジマス角４０
は単純にそのゼロ点又はゼロ線からの回転角度を測定す
ることによって決定される。
【００３１】コンピュータ１２は好ましくはラップトッ
プコンピュータであり、天頂角の計算を実行しトラッキ
ングステーションに通信することが可能ないかなるコン
ピュータでも良い。好ましくは、コンピュータ１２及び
トラッキングステーション１０は通常のＲＳ−２３２ポ
ートで通信する。
プコンピュータであり、天頂角の計算を実行しトラッキ
ングステーションに通信することが可能ないかなるコン
ピュータでも良い。好ましくは、コンピュータ１２及び
トラッキングステーション１０は通常のＲＳ−２３２ポ
ートで通信する。
【００３２】図３に示すフローチャートはコンピュータ
１２の基本操作を示す。制御システムが器具を制御する
前に、造成計画がコンピュータ１２にロードされなけれ
ばならない。造成計画は座標（デカルト座標又は極座
標）又はベクトルによって所望の仕上げ面を定義する。
初期セットアップの他の作業は、コンピュータが造成計
画に対してトラッキングステーションを配置できるよう
に、トラッキングステーションの場所及び高さを定義す
ることである。すなわち、距離、アジマス、天頂パラメ
ータがトラッキングステーションに関して定義される。
この作業は、公知の測量技術を用いることによってトラ
ッキングステーション１０により１個以上の基準点４４
を測量することによって為される。
１２の基本操作を示す。制御システムが器具を制御する
前に、造成計画がコンピュータ１２にロードされなけれ
ばならない。造成計画は座標（デカルト座標又は極座
標）又はベクトルによって所望の仕上げ面を定義する。
初期セットアップの他の作業は、コンピュータが造成計
画に対してトラッキングステーションを配置できるよう
に、トラッキングステーションの場所及び高さを定義す
ることである。すなわち、距離、アジマス、天頂パラメ
ータがトラッキングステーションに関して定義される。
この作業は、公知の測量技術を用いることによってトラ
ッキングステーション１０により１個以上の基準点４４
を測量することによって為される。
【００３３】その他の初期セット作業は、整地器具５０
（図１）の切断縁４８に関して器具制御装置１４のレー
ザー受光器４６の高さ５８を定義するデータを入力する
ことである。この高さデータはコンピュータにレーザー
受光器４６の高さを保証するために基準レーザービーム
の天頂を調節することを可能にする。
（図１）の切断縁４８に関して器具制御装置１４のレー
ザー受光器４６の高さ５８を定義するデータを入力する
ことである。この高さデータはコンピュータにレーザー
受光器４６の高さを保証するために基準レーザービーム
の天頂を調節することを可能にする。
【００３４】コンピュータ１２は初期化後、連続ループ
内で作動する。トラッキングステーション１０は建築機
械の再帰反射鏡２８に関して距離３８及びアジマス角４
０を測定し、コンピュータ１２にそのデータを供給す
る。コンピュータ１２は造成計画にアクセスし建築機械
の測定された位置をロケートする。その位置はそれに関
連した高さを有し、それは整地面のための正確な最終高
さを生じさせる天頂角３４を計算するために用いられ
る。コンピュータ１２はそれから計算された天頂値をト
ラッキングステーション１０に出力する。
内で作動する。トラッキングステーション１０は建築機
械の再帰反射鏡２８に関して距離３８及びアジマス角４
０を測定し、コンピュータ１２にそのデータを供給す
る。コンピュータ１２は造成計画にアクセスし建築機械
の測定された位置をロケートする。その位置はそれに関
連した高さを有し、それは整地面のための正確な最終高
さを生じさせる天頂角３４を計算するために用いられ
る。コンピュータ１２はそれから計算された天頂値をト
ラッキングステーション１０に出力する。
【００３５】図１に戻って、そのシステムの残りのもの
とその作動を説明する。コンピュータ１２によって出力
された天頂データに応答して、トラッキングステーショ
ン１０は、コンピュータによって計算された天頂角３４
に対する天頂基準レーザービーム３２の角度を調節す
る。
とその作動を説明する。コンピュータ１２によって出力
された天頂データに応答して、トラッキングステーショ
ン１０は、コンピュータによって計算された天頂角３４
に対する天頂基準レーザービーム３２の角度を調節す
る。
【００３６】建築機械に設けられた器具制御装置１４
は、整地器具５０に設けられたマスト５２を含む。その
マスト５２は整地器具が上下動される通りに上下動す
る。建築機械（図示を略す）は整地器具５０の位置を調
節する液圧式シリンダー５４を有する。制御装置５６は
適宜に整地器具を上下動させるシリンダーを制御するた
めに、レーザー受光器４６及び液圧式シリンダー５４に
結合される。その再帰反射鏡２８及びレーザー受光器４
６はマスト５２の頂部近傍に設けられている。
は、整地器具５０に設けられたマスト５２を含む。その
マスト５２は整地器具が上下動される通りに上下動す
る。建築機械（図示を略す）は整地器具５０の位置を調
節する液圧式シリンダー５４を有する。制御装置５６は
適宜に整地器具を上下動させるシリンダーを制御するた
めに、レーザー受光器４６及び液圧式シリンダー５４に
結合される。その再帰反射鏡２８及びレーザー受光器４
６はマスト５２の頂部近傍に設けられている。
【００３７】作動中、レーザー受光器４６は天頂基準レ
ーザービーム３２を検出する。制御装置５６は整地器具
５０に対する上昇・下降調整が受光器４６内でビームを
中心に位置させるために要求されるか否かにより決定
し、もしそうであれば、適宜調節を行うために液圧式シ
リンダー５４を制御する。もし、天頂ー基準レーザービ
ーム３２がレーザー受光器４６の上部に当たると、整地
器具５０が低すぎるから、制御装置はその位置で上昇方
向に調節し、反対に、天頂基準レーザービーム３２がレ
ーザー受光器４６の下部に当たると、整地器具５０が高
すぎるから、制御装置は下降方向に位置調節し、レーザ
ービーム３２がレーザー受光器４６の中心に当たると、
整地器具が正確に位置決めされているので、何の調節も
必要としない。
ーザービーム３２を検出する。制御装置５６は整地器具
５０に対する上昇・下降調整が受光器４６内でビームを
中心に位置させるために要求されるか否かにより決定
し、もしそうであれば、適宜調節を行うために液圧式シ
リンダー５４を制御する。もし、天頂ー基準レーザービ
ーム３２がレーザー受光器４６の上部に当たると、整地
器具５０が低すぎるから、制御装置はその位置で上昇方
向に調節し、反対に、天頂基準レーザービーム３２がレ
ーザー受光器４６の下部に当たると、整地器具５０が高
すぎるから、制御装置は下降方向に位置調節し、レーザ
ービーム３２がレーザー受光器４６の中心に当たると、
整地器具が正確に位置決めされているので、何の調節も
必要としない。
【００３８】整地器具の切断縁４８はレーザー受光器４
６の中心から下までの距離５８である。そして、その距
離はコンピュータによってその天頂角の決定に利用され
る。
６の中心から下までの距離５８である。そして、その距
離はコンピュータによってその天頂角の決定に利用され
る。
【００３９】建築機械が異なる場所（図１の右側に示さ
れている）５９に移動されると、造成計画は異なる仕上
げ高さ６０を命令するかも知れない。異なる場所は再帰
反射鏡２８に対して異なる測定された距離と天頂とを生
じさせるだろう。トラッキングステーション１０は、繰
り返し、１秒当り２０回の割合で再帰反射鏡２８の位置
を測定し、コンピュータ１２に更新された測定データを
供給し、コンピュータ１２は順番に新しい位置での異な
る仕上げ高さ６０に対応する更新された天頂角３４´を
供給する。
れている）５９に移動されると、造成計画は異なる仕上
げ高さ６０を命令するかも知れない。異なる場所は再帰
反射鏡２８に対して異なる測定された距離と天頂とを生
じさせるだろう。トラッキングステーション１０は、繰
り返し、１秒当り２０回の割合で再帰反射鏡２８の位置
を測定し、コンピュータ１２に更新された測定データを
供給し、コンピュータ１２は順番に新しい位置での異な
る仕上げ高さ６０に対応する更新された天頂角３４´を
供給する。
【００４０】器具制御装置１４は、レーザー受光器４６
の中心が天頂基準レーザービーム３２を検出するよう
に、液圧シリンダー５４により整地器具５０を移動さ
せ、これにより整地器具５０を正確な高さに保証する。
の中心が天頂基準レーザービーム３２を検出するよう
に、液圧シリンダー５４により整地器具５０を移動さ
せ、これにより整地器具５０を正確な高さに保証する。
【００４１】本発明のトラッキングステーション１０は
好ましくは改良されたＡＰ−Ｌ１である。トプコン株式
会社製の標準ＡＰ−Ｌ１は自動的に遠方のターゲットを
アジマス及び天頂内で追跡し距離を測定する。そのＡＰ
−Ｌ１は天頂基準レーザービーム３２を発生するため
に、そのＡＰ−Ｌ１の頂部に扇形又は回転形レーザー装
置６２を追加することによってトラッキングステーショ
ン１０を製作するように変更される。また、そのＡＰ−
Ｌ１の天頂追跡機能は無効化される。天頂はもはや測定
される変数ではなく、計算されたコンピュータ１２の出
力である。
好ましくは改良されたＡＰ−Ｌ１である。トプコン株式
会社製の標準ＡＰ−Ｌ１は自動的に遠方のターゲットを
アジマス及び天頂内で追跡し距離を測定する。そのＡＰ
−Ｌ１は天頂基準レーザービーム３２を発生するため
に、そのＡＰ−Ｌ１の頂部に扇形又は回転形レーザー装
置６２を追加することによってトラッキングステーショ
ン１０を製作するように変更される。また、そのＡＰ−
Ｌ１の天頂追跡機能は無効化される。天頂はもはや測定
される変数ではなく、計算されたコンピュータ１２の出
力である。
【００４２】本発明の器具制御装置１４は、好ましくは
トプコン モデル ９２５４コントロールボックスとト
プコン モデル ＬＳ−Ｂ２ レーザー受光器とを含ん
でいる。
トプコン モデル ９２５４コントロールボックスとト
プコン モデル ＬＳ−Ｂ２ レーザー受光器とを含ん
でいる。
【００４３】傾斜制御は、トラッキングステーション１
０から器具制御装置１４まで通信リンクを追加すること
によって本発明によって為される特徴である。これは造
成計画の支援によって決定された傾斜データを用いて天
頂基準レーザービームを変調することによって為され
る。その周波数変調は傾斜データをレーザービーム３２
に公知の技術を用いて符号化する。レーザー受光器４６
はその情報を復調し、それを建築機械に配置された傾斜
制御装置（図示を略す）に送信する。その傾斜制御装置
は測定された傾斜値を与えるために器具に付着された傾
斜センサ（図示を略す）を含んでいる。傾斜制御装置は
測定された傾斜値とトラッキングステーションから受信
された所望の傾斜との比較を行い、器具を所望の傾斜と
その傾斜とが合致するまで調整する。
０から器具制御装置１４まで通信リンクを追加すること
によって本発明によって為される特徴である。これは造
成計画の支援によって決定された傾斜データを用いて天
頂基準レーザービームを変調することによって為され
る。その周波数変調は傾斜データをレーザービーム３２
に公知の技術を用いて符号化する。レーザー受光器４６
はその情報を復調し、それを建築機械に配置された傾斜
制御装置（図示を略す）に送信する。その傾斜制御装置
は測定された傾斜値を与えるために器具に付着された傾
斜センサ（図示を略す）を含んでいる。傾斜制御装置は
測定された傾斜値とトラッキングステーションから受信
された所望の傾斜との比較を行い、器具を所望の傾斜と
その傾斜とが合致するまで調整する。
【００４４】傾斜情報は建築機械及び整地器具の方位に
依存しても良い。代表的に、傾斜は造成計画に関連して
定義されるだろうし、建築機械及び整地器具の方位に関
して傾斜情報を変換しなければならないだろう。そのよ
うな変換はコンピュータか器具制御装置によって行われ
る。
依存しても良い。代表的に、傾斜は造成計画に関連して
定義されるだろうし、建築機械及び整地器具の方位に関
して傾斜情報を変換しなければならないだろう。そのよ
うな変換はコンピュータか器具制御装置によって行われ
る。
【００４５】図４は本発明の他の変形例を示し、この変
形例では、天頂基準及びアジマス測定の両方が同一レー
ザーによって実行される。図４のトラッキングステーシ
ョン１０´は１個のレーザービーム１００を発生し、レ
ーザー受光器４６の再帰反射鏡２８´に当り、トラッキ
ングステーション１０´の受光器に向かって反射され
る。トラッキングステーション１０´はこのようにして
図１の第１開示実施例のトラッキングステーション１０
と同一方法で距離及び天頂を測定する。トラッキングス
テーション１０´は同一レーザーが所望の天頂角３４´
をセットする役割を果たす点で異なる。
形例では、天頂基準及びアジマス測定の両方が同一レー
ザーによって実行される。図４のトラッキングステーシ
ョン１０´は１個のレーザービーム１００を発生し、レ
ーザー受光器４６の再帰反射鏡２８´に当り、トラッキ
ングステーション１０´の受光器に向かって反射され
る。トラッキングステーション１０´はこのようにして
図１の第１開示実施例のトラッキングステーション１０
と同一方法で距離及び天頂を測定する。トラッキングス
テーション１０´は同一レーザーが所望の天頂角３４´
をセットする役割を果たす点で異なる。
【００４６】器具が正確な高さにあるとき、レーザービ
ーム１００がアジマス角を測定するために再帰反射鏡２
８に当りかつ同じビームがレーザー受光器４６の中心に
当たるから、再帰反射鏡２８´はレーザー受光器４６の
中心と同じ高さに置かれる。この場合、再帰反射鏡２８
´は好ましくはレーザー受光器４６に設けられた反射テ
ープである。そのレーザービーム１００はトラッキング
ステーションの望遠鏡の光路と平行なパルス型光束から
なる掃引き扇形である。
ーム１００がアジマス角を測定するために再帰反射鏡２
８に当りかつ同じビームがレーザー受光器４６の中心に
当たるから、再帰反射鏡２８´はレーザー受光器４６の
中心と同じ高さに置かれる。この場合、再帰反射鏡２８
´は好ましくはレーザー受光器４６に設けられた反射テ
ープである。そのレーザービーム１００はトラッキング
ステーションの望遠鏡の光路と平行なパルス型光束から
なる掃引き扇形である。
【００４７】上述の詳細から、ここで開示された発明が
新規で有利な整地器具の高さを自動的に制御するための
装置及び方法を与える。上述の議論は単に本発明の好適
な方法又は実施例を開示し詳述するものであり、従来技
術に通じていることによって理解されるように、本発明
は、本発明の精神及び本質から逸脱することなく他の特
定の形態に具体化しても良い。すなわち、発明の開示は
本発明の観点の例示を意味し、これに限定されるもので
はない。
新規で有利な整地器具の高さを自動的に制御するための
装置及び方法を与える。上述の議論は単に本発明の好適
な方法又は実施例を開示し詳述するものであり、従来技
術に通じていることによって理解されるように、本発明
は、本発明の精神及び本質から逸脱することなく他の特
定の形態に具体化しても良い。すなわち、発明の開示は
本発明の観点の例示を意味し、これに限定されるもので
はない。
【００４８】
【発明の効果】本発明の制御システム及び制御方法によ
れば、建築機械の整地器具の位置を容易に制御できると
いう効果を奏する。
れば、建築機械の整地器具の位置を容易に制御できると
いう効果を奏する。
【図１】 本発明に係わる制御システムの側面図であ
り、可動器具制御装置の二箇所の位置、コンピュータ及
び静止トラッキングステーションを例示している。
り、可動器具制御装置の二箇所の位置、コンピュータ及
び静止トラッキングステーションを例示している。
【図２】 本発明に係わる制御システムの相対的位置の
平面図である。
平面図である。
【図３】 本発明のコンピューターに利用されるプログ
ラムの概略コンピュータフローチャートを示している。
ラムの概略コンピュータフローチャートを示している。
【図４】 本発明に係わる代わりの制御システムの側面
図である。
図である。
１０…トラッキングステーション １２…コンピュータ（演算手段） １４…器具制御装置 ２６…レーザービーム ２８…再帰反射鏡（目標物） ３４…天頂角（第２角度） ４０…アジマス角（第１角度） ５０…整地器具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｃ 1/02 Ｇ０１Ｃ 1/02 Ｌ (72)発明者 平野 聡 アメリカ合衆国カリフォルニア州、リバー モア、イヤハートウェイ 396、トプコン レーザーシステムズインコーポレーション 内
Claims (21)
- 【請求項１】 建築機械の整地器具の位置を制御する制
御システムであって、遠方の目標物に対する第１角度及
び距離を測定する手段と所望の第２角度を確立するレー
ザービームを発生させる手段とを含むトラッキングステ
ーションと、 遠方の目標物に対して測定された距離及び第１角度に応
答して所望の第２角度を決定するためトラッキングステ
ーションに結合された演算手段と、 建築機械と共に移動のためこの建築機械に結合された遠
方の前記目標物と、 整地器具に結合されかつレーザービームに関して所望の
位置で整地器具を位置決めする手段を含む器具制御装置
とからなり、 前記第１角度は第１基準方向に関して第１基準面内で測
定され、前記第２角度は第２基準方向に関して第２基準
面内で測定されている制御システム。 - 【請求項２】 建築機械の整地器具の位置を制御する制
御システムであって、 遠方の目標物に対するアジマス角度及び距離を測定する
手段と所望の天頂角を確立するレーザービームを発生さ
せる手段とを含むトラッキングステーションと、 遠方の目標物の測定された距離及びアジマス角に応答し
て所望の天頂角を決定するためトラッキングステーショ
ンに結合された演算手段と、 建築機械と共に移動のためこの建築機械に結合された前
記遠方の目標物と、 整地器具に結合されかつレーザービームに関して所望の
位置で整地器具を位置決めする手段を含む器具制御装置
と、からなる制御システム。 - 【請求項３】 トラッキングステーションが所望の天頂
角を有する基準面内でレーザービームを掃射する手段を
更に含み、器具制御装置が掃射された基準面に関して所
望の位置で整地器具を位置決めする手段を含む請求項２
に記載の制御システム。 - 【請求項４】 所望の位置で整地器具を位置決めする手
段が整地器具に付着されたレーザー受光器とレーザー受
光器がレーザービームを検出するように整地器具の高さ
を調節する手段とを含む請求項３に記載の制御システ
ム。 - 【請求項５】 トラッキングステーションが可動架台及
び垂直軸回りにその可動架台を回動させるサーボモータ
ーを含み、トラッキングステーションがその架台が遠方
の目標物に視準されたときにその架台の角度位置に従っ
てアジマス角を決定する請求項２に記載の制御システ
ム。 - 【請求項６】 遠方の目標物は再帰反射鏡であり、トラ
ッキングステーションが可動架台に設けられた第２レー
ザー及び再帰反射鏡から反射された第２レーザービーム
を検出するレーザー受光器とを含み、架台は第２レーザ
ーから発生しかつ再帰反射鏡から反射されたビームがレ
ーザー受光器により検出されたときに遠方の目標物と視
準される請求項５に記載の制御システム。 - 【請求項７】 遠方の目標物は再帰反射鏡であり、レー
ザービームを発生させる前記手段は可動架台に設けら
れ、トラッキングステーションは再帰反射鏡から反射さ
れたレーザービームを検出するレーザー受光器を含み、
架台は再帰反射鏡から反射されたレーザービームがレー
ザー受光器によって検出されたときに遠方の目標物と視
準される請求項５に記載の制御システム。 - 【請求項８】 演算手段は造成計画の記憶された表現を
含む手段からなり、遠方の目標物の測定されたアジマス
角及び距離が与えられた造成計画から天頂角が決定され
得る請求項２に記載の制御システム。 - 【請求項９】 器具制御装置は整地器具と共に移動のた
めこの整地器具に結合されたレーザービーム受光器及び
レーザービームがレーザービームを検出するまで整地器
具の高さを調節する器具に結合された制御装置とを含む
請求項２に記載の制御システム。 - 【請求項１０】 更に測定された距離及びアジマス角の
関数として整地器具の所望の傾斜を決定するためコンピ
ュータに連係された手段と、 器具制御装置に所望の傾斜を伝送するためトラッキング
ステーションに連係された手段と、 所望の傾斜で整地器具の位置を決定するため器具制御装
置に連係された手段とを含む請求項２に記載の制御シス
テム。 - 【請求項１１】 建築機械の整地器具の位置を制御する
制御システムであって、 所望の天頂角を有する基準面内でレーザービームを掃射
する手段及び遠方の目標物を追跡しかつ遠方の目標物に
対する距離及びアジマス角を測定する手段とを含むトラ
ッキングステーションと、 遠方の目標物の測定された距離とアジマス角の関数とし
て所望の天頂角をトラッキングステーションに供給する
演算手段と、 建築機械と共に移動のためこの建築機械に結合されかつ
トラッキングステーションにより追跡される遠方の目標
物を与える再帰反射鏡と、 整地器具に結合されかつ整地器具と共に移動のためこの
整地器具に結合されたレーザービーム受光器を含む器具
制御装置と、 レーザービーム受光器がレーザービームを検出するよう
に整地器具の高さを調整するため器具に結合された制御
手段とからなり、 演算手段は造成計画の記憶された表現を含み、遠方の目
標物の測定されたアジマス角及び距離が与えられる造成
計画から天頂角が決定され得る制御システム。 - 【請求項１２】 建築機械の整地器具の位置を制御する
方法であって、 トラッキングステーションから建築機械に設けられた遠
方の目標物までの距離及び第１角度を測定するステップ
と、 遠方の目標物の測定された距離及び第１角度の関数とし
て所望の第２角度を決定するステップと、 所望の第２角度でレーザービームを発生させるステップ
と、 レーザービームに関して所望の位置で整地器具を位置決
めするステップとからなり、 第１角度は第１基準方向に関して第１基準面内で測定さ
れ、第２角度は第２基準方向に関して第２基準面内で測
定される制御方法。 - 【請求項１３】 建築器械の整地器具の位置を制御する
方法であって、 トラッキングステーションから建築器械に設けられた遠
方の目標物までの距離及びアジマス角を測定するステッ
プと、 遠方の目標物の測定された距離及びアジマス角の関数と
して所望の天頂角を決定するステップと、 所望の天頂角でレーザービームを発生するステップと、 レーザービームに対する所望の位置で整地器具を位置決
めするステップとからなる制御方法。 - 【請求項１４】 所望の天頂角を有する基準面内でレー
ザービームを掃射するステップと、掃射された基準面に
対して所望の位置で整地器具を位置決めするステップと
からなる請求項１３に記載の制御方法。 - 【請求項１５】 整地器具を位置決めするステップが、
整地器具に結合されたレーザー受光器がレーザービーム
を検出するように整地器具の高さを調整するステップを
含む請求項１４に記載の制御方法。 - 【請求項１６】 アジマス角を測定するステップが可動
架台が遠方のターゲットに視準されるまでその可動架台
を回転させることを含む請求項１３に記載の制御方法。 - 【請求項１７】 遠方の目標物が再帰反射鏡であり、ア
ジマス角を測定するステップが第２レーザービームを発
生し、第２レーザービームが再帰反射鏡から第２レーザ
ービーム源に戻ってきた位置で可動架台の角度を測定す
ることを含む請求項１６に記載の制御方法。 - 【請求項１８】 遠方の目標物が再帰反射鏡であり、ア
ジマス角を測定するステップが、レーザービームが再帰
反射鏡からレーザービーム源に戻ってきた位置で可動架
台の角度を測定することを含む請求項１６に記載の制御
方法。 - 【請求項１９】 造成計画を表わしかつ測定された遠方
の目標物の距離及びアジマス角が与えられることにより
所望の天頂角を決定するデータを蓄積するステップを含
む請求項１３に記載の制御方法。 - 【請求項２０】 測定された距離及びアジマス角の関数
として整地器具の所望の傾斜を決定しかつ所望の傾斜で
整地器具を位置決めするステップを含む請求項１３に記
載の制御方法。 - 【請求項２１】 建築機械の整地器具の位置を制御する
方法であって、 測定された距離及びアジマス角が与えられることにより
所望の天頂角が決定され得る造成計画の表現を記憶する
ステップと、 建築機械に結合された再帰反射鏡を追跡し、再帰反射鏡
に対する距離及びアジマス角を測定するステップと、 再帰反射鏡の測定された距離及びアジマス角の関数とし
て造成計画から所望の天頂角を計算するステップと、 所望の天頂角を有する基準面内でレーザービームを掃射
させるステップと、整地器具に結合されたレーザー受光
器がレーザービームを検出するように整地器具の高さを
調節するステップと、 からなる。
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