JPH11148825A - 測量機の通信システム - Google Patents
測量機の通信システムInfo
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- JPH11148825A JPH11148825A JP9313215A JP31321597A JPH11148825A JP H11148825 A JPH11148825 A JP H11148825A JP 9313215 A JP9313215 A JP 9313215A JP 31321597 A JP31321597 A JP 31321597A JP H11148825 A JPH11148825 A JP H11148825A
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- 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
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- 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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Abstract
(57)【要約】
【課題】電波ノイズ、混信等の影響を受けにくい測量機
の通信システムを提供する。 【解決手段】本発明の測量機の通信システムは、追尾光
Ｐ２を反射する追尾目標３２に向けて追尾光Ｐ２を照射
し且つ追尾目標３２からの追尾反射光を受光手段で受光
することにより追尾目標３２を自動追尾する測量機１０
を備え、測量機１０には追尾目標３２に向けて測量作業
に関係する情報を送信するために追尾光Ｐ２を変調する
変調手段が設けられ、追尾目標３２には追尾光Ｐ２を受
光する受光素子３９ｂが設けられ、受光素子３９ｂには
前記情報を復調する情報復調手段が接続されている。
の通信システムを提供する。 【解決手段】本発明の測量機の通信システムは、追尾光
Ｐ２を反射する追尾目標３２に向けて追尾光Ｐ２を照射
し且つ追尾目標３２からの追尾反射光を受光手段で受光
することにより追尾目標３２を自動追尾する測量機１０
を備え、測量機１０には追尾目標３２に向けて測量作業
に関係する情報を送信するために追尾光Ｐ２を変調する
変調手段が設けられ、追尾目標３２には追尾光Ｐ２を受
光する受光素子３９ｂが設けられ、受光素子３９ｂには
前記情報を復調する情報復調手段が接続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動追尾式の測量
機の通信システムの改良に関する。
機の通信システムの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、追尾目標までの距離、基準方
向に対して追尾目標が存在する方向の水平角、基準高さ
に対して追尾目標が存在する方向の高低角を測定すると
共に、その追尾目標を自動追尾する測量機が知られてい
る。
向に対して追尾目標が存在する方向の水平角、基準高さ
に対して追尾目標が存在する方向の高低角を測定すると
共に、その追尾目標を自動追尾する測量機が知られてい
る。
【０００３】図１は例えば自動追尾式の測量機を用いて
建設作業機械を自動的にコントロールする場合を示し、
その図１において、１は自動追尾式の測量機である。こ
の測量機１は工区の既知座標点Ｏに設置され、測量機１
にはパーソナルコンピュータ２が接続され、そのパーソ
ナルコンピュータ２には無線送信装置３が接続されてい
る。建設作業機械としてのブルドーザー４には整地器具
としてのブレード５に立設されたポール６に追尾目標を
構成するプリズム７が設けられると共に、無線受信装置
８が設けられている。
建設作業機械を自動的にコントロールする場合を示し、
その図１において、１は自動追尾式の測量機である。こ
の測量機１は工区の既知座標点Ｏに設置され、測量機１
にはパーソナルコンピュータ２が接続され、そのパーソ
ナルコンピュータ２には無線送信装置３が接続されてい
る。建設作業機械としてのブルドーザー４には整地器具
としてのブレード５に立設されたポール６に追尾目標を
構成するプリズム７が設けられると共に、無線受信装置
８が設けられている。
【０００４】パーソナルコンピュータ２には工事区間の
各水平座標位置における仕上げ高さデータが記憶保存さ
れている。測量機１はプリズム７を追尾して既知座標点
Ｏからプリズム７までの距離、基準方向からプリズム７
が存在する方向までの水平角を測定し、既知座標点Ｏを
基準として追尾目標の水平座標位置を求め、この水平座
標位置データをパーソナルコンピュータ２に転送する。
各水平座標位置における仕上げ高さデータが記憶保存さ
れている。測量機１はプリズム７を追尾して既知座標点
Ｏからプリズム７までの距離、基準方向からプリズム７
が存在する方向までの水平角を測定し、既知座標点Ｏを
基準として追尾目標の水平座標位置を求め、この水平座
標位置データをパーソナルコンピュータ２に転送する。
【０００５】パーソナルコンピュータ２は求められた水
平座標位置における土地の仕上げ高さデータを呼び出
し、無線送信装置３に転送する。無線送信装置３はこの
仕上げ高さデータを測量作業に関係する情報として無線
受信装置８に送信し、油圧制御機器９がその無線受信装
置８に受信された仕上げ高さデータに基づきブレード５
を制御する。ブレード５はその土地が設計された仕上げ
高さ（施工高さ）となるようにその土地を掘削又は切削
する。
平座標位置における土地の仕上げ高さデータを呼び出
し、無線送信装置３に転送する。無線送信装置３はこの
仕上げ高さデータを測量作業に関係する情報として無線
受信装置８に送信し、油圧制御機器９がその無線受信装
置８に受信された仕上げ高さデータに基づきブレード５
を制御する。ブレード５はその土地が設計された仕上げ
高さ（施工高さ）となるようにその土地を掘削又は切削
する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、作業現
場では作業員がトランシーバを使用して連絡を取り合っ
ていたり、建設作業機械が発生する電波ノイズが存在
し、混信、通信障害が生じるおそれがあり、測量作業に
関係する情報を追尾目標の側に向けて正確に送信できな
い不都合がある。
場では作業員がトランシーバを使用して連絡を取り合っ
ていたり、建設作業機械が発生する電波ノイズが存在
し、混信、通信障害が生じるおそれがあり、測量作業に
関係する情報を追尾目標の側に向けて正確に送信できな
い不都合がある。
【０００７】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、電波ノイズ、混信等の影響を受けにくい測量機の
通信システムを提供することを課題としている。
ので、電波ノイズ、混信等の影響を受けにくい測量機の
通信システムを提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、追尾
光を反射する追尾目標に向けて前記追尾光を照射し且つ
該追尾目標からの追尾反射光を受光手段で受光すること
により該追尾目標を自動追尾する測量機を備え、該測量
機には前記追尾目標に向けて測量作業に関係する情報を
送信するために前記追尾光を変調する変調手段が設けら
れ、前記追尾目標には前記追尾光を受光する受光素子が
設けられ、該受光素子には前記情報を復調する情報復調
手段が接続されていることを特徴とする測量機の通信シ
ステムである。
光を反射する追尾目標に向けて前記追尾光を照射し且つ
該追尾目標からの追尾反射光を受光手段で受光すること
により該追尾目標を自動追尾する測量機を備え、該測量
機には前記追尾目標に向けて測量作業に関係する情報を
送信するために前記追尾光を変調する変調手段が設けら
れ、前記追尾目標には前記追尾光を受光する受光素子が
設けられ、該受光素子には前記情報を復調する情報復調
手段が接続されていることを特徴とする測量機の通信シ
ステムである。
【０００９】請求項２の発明は、前記追尾目標には前記
受光手段に向けて測量作業に関係する情報を含む変調光
を送光する発光手段が設けられていることを特徴とする
請求項１に記載の測量機の通信システムである。
受光手段に向けて測量作業に関係する情報を含む変調光
を送光する発光手段が設けられていることを特徴とする
請求項１に記載の測量機の通信システムである。
【００１０】請求項３の発明は、前記追尾目標と前記受
光素子とが水平回転可能に設けられ、前記受光素子の受
光出力に基づいて前記追尾目標が前記測量機の方向に自
動的に向けられることを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の測量機の通信システムである。
光素子とが水平回転可能に設けられ、前記受光素子の受
光出力に基づいて前記追尾目標が前記測量機の方向に自
動的に向けられることを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の測量機の通信システムである。
【００１１】請求項４の発明は、作業現場に設けられ且
つ整地器具を備えた建設作業機械に前記追尾目標が設け
られ、前記測量機の側には前記追尾目標の水平座標位置
を決定する水平座標位置決定手段と、各水平座標位置に
おける仕上げ高さデータを記憶する仕上げ高さデータ記
憶手段と、決定された水平座標位置における仕上げ高さ
データに基づき該水平座標位置における仕上げ面からの
高さと追尾目標の高さとの偏差を演算する演算手段とが
設けられ、前記追尾光を変調して送信される情報が前記
偏差であり、前記建設作業機械には、前記情報復調手段
の復調結果に基づいて前記整地器具の高さが前記仕上げ
高さとなるように制御する整地器具制御手段が設けられ
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
か１項に記載の測量機の通信システムである。
つ整地器具を備えた建設作業機械に前記追尾目標が設け
られ、前記測量機の側には前記追尾目標の水平座標位置
を決定する水平座標位置決定手段と、各水平座標位置に
おける仕上げ高さデータを記憶する仕上げ高さデータ記
憶手段と、決定された水平座標位置における仕上げ高さ
データに基づき該水平座標位置における仕上げ面からの
高さと追尾目標の高さとの偏差を演算する演算手段とが
設けられ、前記追尾光を変調して送信される情報が前記
偏差であり、前記建設作業機械には、前記情報復調手段
の復調結果に基づいて前記整地器具の高さが前記仕上げ
高さとなるように制御する整地器具制御手段が設けられ
ていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
か１項に記載の測量機の通信システムである。
【００１２】請求項５の発明は、追尾光を反射する追尾
目標に向けて前記追尾光を照射し且つ該追尾目標からの
追尾反射光を受光手段で受光することにより該追尾目標
を自動追尾する測量機を備え、前記追尾目標には前記測
量機に向けて測量作業に関係する情報を含む変調光を送
光する発光手段が設けられていることを特徴とする測量
機の通信システムである。
目標に向けて前記追尾光を照射し且つ該追尾目標からの
追尾反射光を受光手段で受光することにより該追尾目標
を自動追尾する測量機を備え、前記追尾目標には前記測
量機に向けて測量作業に関係する情報を含む変調光を送
光する発光手段が設けられていることを特徴とする測量
機の通信システムである。
【００１３】請求項６の発明は、前記受光手段が前記発
光手段から送光された変調光を受光し、前記測量機には
前期受光手段の受光結果に基づいて測量作業に関係する
情報を復調する復調手段が設けられていることを特徴と
する請求項５に記載の測量機の通信システムである。
光手段から送光された変調光を受光し、前記測量機には
前期受光手段の受光結果に基づいて測量作業に関係する
情報を復調する復調手段が設けられていることを特徴と
する請求項５に記載の測量機の通信システムである。
【００１４】請求項７の発明は、前記測量作業に関係す
る情報が前記追尾目標の動作情報に基づき且つ前記測量
機の動作を制御する情報であることを特徴とする請求項
５又は請求項６に記載の測量機の通信システムである。
る情報が前記追尾目標の動作情報に基づき且つ前記測量
機の動作を制御する情報であることを特徴とする請求項
５又は請求項６に記載の測量機の通信システムである。
【００１５】請求項８の発明は、前記追尾光が走査ビー
ムであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいず
れか１項に記載の測量機の通信システムである。
ムであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいず
れか１項に記載の測量機の通信システムである。
【００１６】
【発明の実施の形態】図２は本発明に係わる自動追尾式
の測量機の外観図を示している。この図２において、１
０は測量機、１１は基盤部、１２は装置本体部である。
装置本体部１２は鉛直軸Ｇを中心として水平面内で水平
面内回動手段１３により回転される。この装置本体部１
２は表示部１４、一対の托架部１５を有する。一対の托
架部１５には水平軸１６が設けられ、水平軸１６には鏡
筒部１７が保持され、鏡筒部１７は水平軸１６を中心に
して垂直面内で高低角回動手段１８により回転される。
装置本体部１２の水平面内での回転量、鏡筒部１７の鉛
直面内での回転量は図示を略す角度読み取り装置（ロー
タリーエンコーダ）により検知される。
の測量機の外観図を示している。この図２において、１
０は測量機、１１は基盤部、１２は装置本体部である。
装置本体部１２は鉛直軸Ｇを中心として水平面内で水平
面内回動手段１３により回転される。この装置本体部１
２は表示部１４、一対の托架部１５を有する。一対の托
架部１５には水平軸１６が設けられ、水平軸１６には鏡
筒部１７が保持され、鏡筒部１７は水平軸１６を中心に
して垂直面内で高低角回動手段１８により回転される。
装置本体部１２の水平面内での回転量、鏡筒部１７の鉛
直面内での回転量は図示を略す角度読み取り装置（ロー
タリーエンコーダ）により検知される。
【００１７】鏡筒部１７は、図３に示すように、追尾部
１９及び追尾目標までの距離を測定する光波距離計部
（以下、ＥＤＭ部という）２０からなる測距・追尾ユニ
ット部２１により構成される。
１９及び追尾目標までの距離を測定する光波距離計部
（以下、ＥＤＭ部という）２０からなる測距・追尾ユニ
ット部２１により構成される。
【００１８】測距・追尾ユニット部２１は、追尾及び測
距に共用される対物レンズ２２を有する。ＥＤＭ部２０
は、発光素子２０ａ、受光素子２０ｂ、分割ミラー２０
ｃから概略なる。発光素子２０ａから出射され、かつ、
特定周波数で変調された測距光Ｐ１は、分割ミラー２０
ｃの反射面２０ｄ、ダイクロイックミラー２３の反射面
２３ａで反射され、対物レンズ２２の下半分を通過し
て、追尾目標を構成するプリズム２４（図４参照）に導
かれる。プリズム２４により反射された変調光は、対物
レンズ２２の上半分で集光され、ダイクロイックミラー
２３の反射面２３ａで反射され、分割ミラー２０ｃの反
射面２０ｅにより受光素子２０ｂに導かれる。
距に共用される対物レンズ２２を有する。ＥＤＭ部２０
は、発光素子２０ａ、受光素子２０ｂ、分割ミラー２０
ｃから概略なる。発光素子２０ａから出射され、かつ、
特定周波数で変調された測距光Ｐ１は、分割ミラー２０
ｃの反射面２０ｄ、ダイクロイックミラー２３の反射面
２３ａで反射され、対物レンズ２２の下半分を通過し
て、追尾目標を構成するプリズム２４（図４参照）に導
かれる。プリズム２４により反射された変調光は、対物
レンズ２２の上半分で集光され、ダイクロイックミラー
２３の反射面２３ａで反射され、分割ミラー２０ｃの反
射面２０ｅにより受光素子２０ｂに導かれる。
【００１９】ＥＤＭ部２０は図示を略す処理回路を備
え、処理回路は特定の周波数で変調された発光信号と受
光信号との位相差を演算し、その位相差からプリズム２
４までの距離を測定する。ダイクロイックミラー２３は
反射面２３ｂを備え、反射面２３ｂは発光素子２０ａか
ら出射された測距光Ｐ１を透過し、後述する追尾光Ｐ２
を反射する。
え、処理回路は特定の周波数で変調された発光信号と受
光信号との位相差を演算し、その位相差からプリズム２
４までの距離を測定する。ダイクロイックミラー２３は
反射面２３ｂを備え、反射面２３ｂは発光素子２０ａか
ら出射された測距光Ｐ１を透過し、後述する追尾光Ｐ２
を反射する。
【００２０】追尾部１９は追尾光Ｐ２をＸ−Ｚの２次元
方向に走査する２次元走査部を有する。この２次元走査
部は、図５に示すようにレーザダイオード１９ａ、この
レーザーダイオード１９ａから出射された追尾光Ｐ２と
してのレーザ光を平行光束に変換するコリメーションレ
ンズ１９ｂ、互いに直交して配設された音響光学素子１
９ｃ、１９ｄにより構成される。その詳細構成は既に公
知であるので図示を略すが、必要ならば、例えば特開平
５−３２２５６９号公報の図３を参照されたい。なお、
回転多面鏡とガルバノミラーとの組み合わせにより追尾
光Ｐ２を走査させても良い。
方向に走査する２次元走査部を有する。この２次元走査
部は、図５に示すようにレーザダイオード１９ａ、この
レーザーダイオード１９ａから出射された追尾光Ｐ２と
してのレーザ光を平行光束に変換するコリメーションレ
ンズ１９ｂ、互いに直交して配設された音響光学素子１
９ｃ、１９ｄにより構成される。その詳細構成は既に公
知であるので図示を略すが、必要ならば、例えば特開平
５−３２２５６９号公報の図３を参照されたい。なお、
回転多面鏡とガルバノミラーとの組み合わせにより追尾
光Ｐ２を走査させても良い。
【００２１】このように、レーザービームの走査による
と、レーザービーム自体の広がり角が狭いため、レーザ
ービームのエネルギー密度が高く、追尾目標が測量機１
０からはるかに遠くても追尾可能である。
と、レーザービーム自体の広がり角が狭いため、レーザ
ービームのエネルギー密度が高く、追尾目標が測量機１
０からはるかに遠くても追尾可能である。
【００２２】２次元走査部から放射された追尾光Ｐ２と
しての走査ビームは、ミラー２５ａ、ミラー２５ｂによ
り反射され、対物レンズ２２の中心穴２６を通り、プリ
ズム２４に向けられる。プリズム２４により反射された
追尾反射光Ｐ２は対物レンズ２２の全面により集光さ
れ、ダイクロイックミラー２３の反射面２３ｂにより反
射され、受光素子２７に集光される。その追尾光Ｐ２の
波長は発光素子２０ａから出射された測距光Ｐ１の波長
と異ならせてある。
しての走査ビームは、ミラー２５ａ、ミラー２５ｂによ
り反射され、対物レンズ２２の中心穴２６を通り、プリ
ズム２４に向けられる。プリズム２４により反射された
追尾反射光Ｐ２は対物レンズ２２の全面により集光さ
れ、ダイクロイックミラー２３の反射面２３ｂにより反
射され、受光素子２７に集光される。その追尾光Ｐ２の
波長は発光素子２０ａから出射された測距光Ｐ１の波長
と異ならせてある。
【００２３】プリズム２４の位置の検出は以下の通りに
行われる。
行われる。
【００２４】図６に示すように、Ｘ−Ｚ方向にラスタ走
査されるビームは、プリズム２４に当たったとき反射さ
れて、受光素子２７に到達する。図示を略す処理回路
は、受光信号が走査のどのタイミングで受光されたかを
検知し、走査中心２８に対するプリズム２４の中心位置
２４ａのＸ−Ｚ方向の偏差ΔＸ、ΔＺを計測する。計測
された偏差ΔＸ、ΔＺは、図２に示す托架部１５の水平
方向の回転量、鏡筒部１７の高低方向の回転量に変換さ
れ、各回転手段（回動手段）１３、１８にフィードバッ
クされる。このようにして、自動追尾式の測量機１０
は、プリズム２４の中心を視準するよう制御される。対
物レンズ２２は合焦・接眼部２９と組み合わされて、全
体として望遠鏡を構成している。作業者はこの望遠鏡を
通して追尾目標を視準できる。
査されるビームは、プリズム２４に当たったとき反射さ
れて、受光素子２７に到達する。図示を略す処理回路
は、受光信号が走査のどのタイミングで受光されたかを
検知し、走査中心２８に対するプリズム２４の中心位置
２４ａのＸ−Ｚ方向の偏差ΔＸ、ΔＺを計測する。計測
された偏差ΔＸ、ΔＺは、図２に示す托架部１５の水平
方向の回転量、鏡筒部１７の高低方向の回転量に変換さ
れ、各回転手段（回動手段）１３、１８にフィードバッ
クされる。このようにして、自動追尾式の測量機１０
は、プリズム２４の中心を視準するよう制御される。対
物レンズ２２は合焦・接眼部２９と組み合わされて、全
体として望遠鏡を構成している。作業者はこの望遠鏡を
通して追尾目標を視準できる。
【００２５】測量機１０は処理回路の一部として機能す
る内蔵ＣＰＵを有する。内蔵ＣＰＵは測定により求めら
れたプリズム２４までの距離、水平角度、高低角度に基
づきその水平座標位置、高さ座標位置を演算する。この
水平座標位置は表示部１４に表示されると共に、入出力
ポート３０に出力される。入出力ポート３０は通常ＲＳ
-２３２Ｃにより構成され、外部のパーソナルコンピュ
ータ３１に接続されている。パーソナルコンピュータ３
１は内蔵ＣＰＵとの間でデータの授受を行い、パーソナ
ルコンピュータ３１はここでは測量機１０の動作モード
のコントロールを行う。
る内蔵ＣＰＵを有する。内蔵ＣＰＵは測定により求めら
れたプリズム２４までの距離、水平角度、高低角度に基
づきその水平座標位置、高さ座標位置を演算する。この
水平座標位置は表示部１４に表示されると共に、入出力
ポート３０に出力される。入出力ポート３０は通常ＲＳ
-２３２Ｃにより構成され、外部のパーソナルコンピュ
ータ３１に接続されている。パーソナルコンピュータ３
１は内蔵ＣＰＵとの間でデータの授受を行い、パーソナ
ルコンピュータ３１はここでは測量機１０の動作モード
のコントロールを行う。
【００２６】ブルドーザー４のブレード５に立設された
ポール６には、図７に示す追尾ユニットが３２が設けら
れている。この追尾ユニット３２は略円柱状の追尾ユニ
ット本体３３と、この追尾ユニット本体３３の底面から
下方に延設された軸部３４と、追尾ユニット本体３３の
周面に固定された駆動モータ３５とから概略なってい
る。追尾ユニット３２の軸部３４はポール６の上部に設
けられた軸受け３６によって回動可能に支持されてい
る。その軸受け３６の周面には歯車３７が一体的に設け
られ、この歯車３７には駆動モータ３５の出力軸に設け
られた歯車３８が噛合している。これにより、追尾ユニ
ット３２は駆動モータ３５の回転によって水平回転可能
となっている。
ポール６には、図７に示す追尾ユニットが３２が設けら
れている。この追尾ユニット３２は略円柱状の追尾ユニ
ット本体３３と、この追尾ユニット本体３３の底面から
下方に延設された軸部３４と、追尾ユニット本体３３の
周面に固定された駆動モータ３５とから概略なってい
る。追尾ユニット３２の軸部３４はポール６の上部に設
けられた軸受け３６によって回動可能に支持されてい
る。その軸受け３６の周面には歯車３７が一体的に設け
られ、この歯車３７には駆動モータ３５の出力軸に設け
られた歯車３８が噛合している。これにより、追尾ユニ
ット３２は駆動モータ３５の回転によって水平回転可能
となっている。
【００２７】追尾ユニット本体３３の周面にはプリズム
２４と、後述する役割を果たす一対の受光素子３９ａ、
３９ｂと、発光手段としての発光装置４０が埋設されて
いる。その一対の受光素子３９ａ、３９ｂは回転方向左
右に並べて配置され、プリズム２４及び後述する役割を
果たす発光装置４０は、受光素子３９ａ、３９ｂの下方
で、かつ、受光素子３９ａと受光素子３９ｂとから等距
離離間した位置に上下に並べて配置され、受光素子３９
ａ及び３９ｂ、プリズム２４、発光装置４０は互いに近
接している。また、受光素子３９ａ、３９ｂには図示を
略す駆動方向制御回路が接続され、いずれか一方の受光
素子の受光出力が大きい場合に両受光素子の受光出力が
等しくなるように駆動モータ３５が駆動され、その駆動
方向は受光素子３９ａ、３９ｂの受光出力の大小関係に
よって決められている。これにより、プリズム２４を測
量機１０の方向に自動的に向けることができ、高価なプ
リズムを追尾ユニット本体３３の周面に複数配設するこ
となく、測量機１０はブルドーザが３６０度方向に向き
を変えても追尾することができる。
２４と、後述する役割を果たす一対の受光素子３９ａ、
３９ｂと、発光手段としての発光装置４０が埋設されて
いる。その一対の受光素子３９ａ、３９ｂは回転方向左
右に並べて配置され、プリズム２４及び後述する役割を
果たす発光装置４０は、受光素子３９ａ、３９ｂの下方
で、かつ、受光素子３９ａと受光素子３９ｂとから等距
離離間した位置に上下に並べて配置され、受光素子３９
ａ及び３９ｂ、プリズム２４、発光装置４０は互いに近
接している。また、受光素子３９ａ、３９ｂには図示を
略す駆動方向制御回路が接続され、いずれか一方の受光
素子の受光出力が大きい場合に両受光素子の受光出力が
等しくなるように駆動モータ３５が駆動され、その駆動
方向は受光素子３９ａ、３９ｂの受光出力の大小関係に
よって決められている。これにより、プリズム２４を測
量機１０の方向に自動的に向けることができ、高価なプ
リズムを追尾ユニット本体３３の周面に複数配設するこ
となく、測量機１０はブルドーザが３６０度方向に向き
を変えても追尾することができる。
【００２８】なお、追尾ユニット３２で高低方向の制御
をしていないのは、プリズムや受光素子は通常その受光
面の法線方向に対して±３０度程度の方向から入射する
光には対応することができ、一般に測量機１０と追尾ユ
ニット３２とはこの角度の範囲内で相対的に位置して使
用されること、及び、ＥＤＭ部２０の測距光Ｐ１に適当
な広がりを持たせれば測距可能であることなどによる。
また、後述する双方向通信を行う場合には、発光ユニッ
ト３２が測量機１０に対してなるべく正対するようにし
た方が、発光装置４０からの光の広がり角を狭くするこ
とができて長距離にわたる通信が可能となる。但し、こ
の場合においても、追尾ユニット３２に新たに上下方向
についての制御装置を追加するのではなく、複数の発光
素子を設けて各発光素子の発光面を上下異なる方向に向
けた方が構成が容易である。
をしていないのは、プリズムや受光素子は通常その受光
面の法線方向に対して±３０度程度の方向から入射する
光には対応することができ、一般に測量機１０と追尾ユ
ニット３２とはこの角度の範囲内で相対的に位置して使
用されること、及び、ＥＤＭ部２０の測距光Ｐ１に適当
な広がりを持たせれば測距可能であることなどによる。
また、後述する双方向通信を行う場合には、発光ユニッ
ト３２が測量機１０に対してなるべく正対するようにし
た方が、発光装置４０からの光の広がり角を狭くするこ
とができて長距離にわたる通信が可能となる。但し、こ
の場合においても、追尾ユニット３２に新たに上下方向
についての制御装置を追加するのではなく、複数の発光
素子を設けて各発光素子の発光面を上下異なる方向に向
けた方が構成が容易である。
【００２９】次に、作業手順を整理して以下に説明す
る。
る。
【００３０】図４に示すように、ブルドーザー４のブレ
ード５にポール６を用いて所定の高さでプリズム２４を
備える追尾ユニット３２を設置する。自動追尾式の測量
機１０を作業現場の見通しの良い場所で既知の座標点Ｏ
に設置する。測量機１０を作業現場の３次元の設計デー
タ（各水平座標位置における仕上げ高さデータ）が格納
されたパーソナルコンピュータ３１に接続する。パーソ
ナルコンピュータ３１に、測量機１０の既知点の水平座
標位置、機械高さ、ブレード５のエッジ５ａからプリズ
ム２４の高さ方向中心位置２４ａまでの高さを入力す
る。測量機１０をプリズム２４に向けて作業を開始す
る。
ード５にポール６を用いて所定の高さでプリズム２４を
備える追尾ユニット３２を設置する。自動追尾式の測量
機１０を作業現場の見通しの良い場所で既知の座標点Ｏ
に設置する。測量機１０を作業現場の３次元の設計デー
タ（各水平座標位置における仕上げ高さデータ）が格納
されたパーソナルコンピュータ３１に接続する。パーソ
ナルコンピュータ３１に、測量機１０の既知点の水平座
標位置、機械高さ、ブレード５のエッジ５ａからプリズ
ム２４の高さ方向中心位置２４ａまでの高さを入力す
る。測量機１０をプリズム２４に向けて作業を開始す
る。
【００３１】測量機１０はプリズム２４の水平方向の動
きに対して、常に追尾する。ＥＤＭ部２０によりプリズ
ム２４までの距離を測定する。測量機１０の角度読み取
り装置の角度データと測距データから、プリズム２４の
水平座標Ｘ、Ｙを計算して、パーソナルコンピュータ３
１に出力する。
きに対して、常に追尾する。ＥＤＭ部２０によりプリズ
ム２４までの距離を測定する。測量機１０の角度読み取
り装置の角度データと測距データから、プリズム２４の
水平座標Ｘ、Ｙを計算して、パーソナルコンピュータ３
１に出力する。
【００３２】パーソナルコンピュータ３１はＸ、Ｙ座標
を設計データと照合し、その水平座標における仕上がり
高さＺを演算し、測量機１０の追尾光Ｐ２が、その水平
座標位置における仕上がり高さを維持するように回動手
段１８に指令を出力する。測量機１０は、その指令に従
って鏡筒部１７を高低方向に回転させる。
を設計データと照合し、その水平座標における仕上がり
高さＺを演算し、測量機１０の追尾光Ｐ２が、その水平
座標位置における仕上がり高さを維持するように回動手
段１８に指令を出力する。測量機１０は、その指令に従
って鏡筒部１７を高低方向に回転させる。
【００３３】鏡筒部１７の回転が終了した時点で、プリ
ズム２４の上下方向の偏差（図６の偏差ΔＺを参照）を
検出し、仕上げ高さデータとして追尾光Ｐ２に変調して
送出する。同時に、この偏差を施工評価データとしてパ
ーソナルコンピュータ３１に出力する。パーソナルコン
ピュータ３１はこの施工評価データをメモリに記録す
る。このように光通信手段を用いれば、仕上げ高さデー
タを通信障害、混信を受けることなく、ブルドーザー４
に向けて送信できる。
ズム２４の上下方向の偏差（図６の偏差ΔＺを参照）を
検出し、仕上げ高さデータとして追尾光Ｐ２に変調して
送出する。同時に、この偏差を施工評価データとしてパ
ーソナルコンピュータ３１に出力する。パーソナルコン
ピュータ３１はこの施工評価データをメモリに記録す
る。このように光通信手段を用いれば、仕上げ高さデー
タを通信障害、混信を受けることなく、ブルドーザー４
に向けて送信できる。
【００３４】図６に示すように２次元ラスタ走査をする
場合、１ラインの水平走査時間を０．１ｍｓｅｃとし、
垂直走査が走査線１００本で構成されているとすると、
例えば、全走査完了するのに１０ｍｓｅｃが必要とな
る。データ通信のための変調は、全走査完了後、追尾光
Ｐ２を走査中心２８に戻して行う。
場合、１ラインの水平走査時間を０．１ｍｓｅｃとし、
垂直走査が走査線１００本で構成されているとすると、
例えば、全走査完了するのに１０ｍｓｅｃが必要とな
る。データ通信のための変調は、全走査完了後、追尾光
Ｐ２を走査中心２８に戻して行う。
【００３５】受光信号は、後段の電気回路で処理される
（図８参照）。ここでは、受光素子３９ａ、３９ｂがプ
リズム２４の上部に配置されているので、受信を正確に
行うため、測量機１０側からの追尾光Ｐ２は、走査中心
２８ではなく、走査中心２８のやや上の受光素子３９
ａ、３９ｂに戻すことが望ましい。追尾光Ｐ２を中心か
らどの程度上部に偏向させるかは、プリズム２４と受光
素子３９ａ、３９ｂの高さ方向のオフセットＨ１が既知
であり、またプリズム２４までの距離が測量機１０自体
により測定されているため、容易に計算できる。この実
施の形態では、高低方向には追尾せず、設計データで制
御されているため、ポール６に固定されたプリズム２
４、受光素子３９ａ、３９ｂの位置は視準軸に対して常
に同じ位置とは限らない。この場合でも、追尾のための
走査を行った時点で、視準軸に対してプリズム２４がど
のようにずれているかを判断できるため、その方向に追
尾光Ｐ２を偏向させれば良い。
（図８参照）。ここでは、受光素子３９ａ、３９ｂがプ
リズム２４の上部に配置されているので、受信を正確に
行うため、測量機１０側からの追尾光Ｐ２は、走査中心
２８ではなく、走査中心２８のやや上の受光素子３９
ａ、３９ｂに戻すことが望ましい。追尾光Ｐ２を中心か
らどの程度上部に偏向させるかは、プリズム２４と受光
素子３９ａ、３９ｂの高さ方向のオフセットＨ１が既知
であり、またプリズム２４までの距離が測量機１０自体
により測定されているため、容易に計算できる。この実
施の形態では、高低方向には追尾せず、設計データで制
御されているため、ポール６に固定されたプリズム２
４、受光素子３９ａ、３９ｂの位置は視準軸に対して常
に同じ位置とは限らない。この場合でも、追尾のための
走査を行った時点で、視準軸に対してプリズム２４がど
のようにずれているかを判断できるため、その方向に追
尾光Ｐ２を偏向させれば良い。
【００３６】図９は変調手段によるデータ変調の一例を
示し、図９（ａ）はＡＳＫ方式によりデータ変調された
信号を示している。図９（ａ）において、Ｔ１は追尾の
為にラスタ走査を行って、プリズム２４の位置を検出し
ている期間、Ｔ２は追尾光Ｐ２を受光素子３９ａ、３９
ｂに偏向させるための期間、Ｔ３はデータ通信を行って
いる期間を表している。
示し、図９（ａ）はＡＳＫ方式によりデータ変調された
信号を示している。図９（ａ）において、Ｔ１は追尾の
為にラスタ走査を行って、プリズム２４の位置を検出し
ている期間、Ｔ２は追尾光Ｐ２を受光素子３９ａ、３９
ｂに偏向させるための期間、Ｔ３はデータ通信を行って
いる期間を表している。
【００３７】図９（ａ）の期間Ｔ３において、Ｓはデー
タブロックのスタートを示す同期パターン、ａ１、ａ
２、ａ３、…は各シリアルデータのビットを表してい
る。データビットは連続して「１」の状態が続かないよ
うに、同じ幅の「０」で区切られている。この例では、
同期パターンＳは検出を容易とするため、その幅がデー
タビットａ１、ａ２、ａ３、…の各幅よりも数倍以上大
きい。同期パターンＳに続く各ビットは、２進数（例え
ば、１、０、１、…）からなるデータを示している。
タブロックのスタートを示す同期パターン、ａ１、ａ
２、ａ３、…は各シリアルデータのビットを表してい
る。データビットは連続して「１」の状態が続かないよ
うに、同じ幅の「０」で区切られている。この例では、
同期パターンＳは検出を容易とするため、その幅がデー
タビットａ１、ａ２、ａ３、…の各幅よりも数倍以上大
きい。同期パターンＳに続く各ビットは、２進数（例え
ば、１、０、１、…）からなるデータを示している。
【００３８】図９（ｂ）は変調手段としての変調回路を
示し、４１は発信器、４２はゲート回路、４３はドライ
ブ回路、４４はＣＰＵで、発信器４１は搬送波を出力
し、ゲート回路４２はパーソナルコンピュータ３１から
送出されるシリアルデータをＡＳＫ変調し、ドライブ回
路４３はレーザダイオード１９ａをシリアルデータに基
づき変調しながら発光させ、追尾光Ｐ２はデータ変調さ
れて受光素子３９ａ、３９ｂに送出される。これによ
り、仕上げ高さデータ（偏差のデータ）が受光素子３９
ａ、３９ｂに送信される。ここでは、同期パターンＳの
幅は１ｍｓｅｃ、各ビームの幅は０．１ｍｓｅｃ、区切
りの幅は０．１ｍｓｅｃであり、１０ビットのデータの
通信に必要な時間は３ｍｓｅｃであり、一方、追尾を行
うためにラスタ走査する時間は１０ｍｓｅｃであるの
で、データ送信中の時間は問題とならない。
示し、４１は発信器、４２はゲート回路、４３はドライ
ブ回路、４４はＣＰＵで、発信器４１は搬送波を出力
し、ゲート回路４２はパーソナルコンピュータ３１から
送出されるシリアルデータをＡＳＫ変調し、ドライブ回
路４３はレーザダイオード１９ａをシリアルデータに基
づき変調しながら発光させ、追尾光Ｐ２はデータ変調さ
れて受光素子３９ａ、３９ｂに送出される。これによ
り、仕上げ高さデータ（偏差のデータ）が受光素子３９
ａ、３９ｂに送信される。ここでは、同期パターンＳの
幅は１ｍｓｅｃ、各ビームの幅は０．１ｍｓｅｃ、区切
りの幅は０．１ｍｓｅｃであり、１０ビットのデータの
通信に必要な時間は３ｍｓｅｃであり、一方、追尾を行
うためにラスタ走査する時間は１０ｍｓｅｃであるの
で、データ送信中の時間は問題とならない。
【００３９】受光素子３９ａ、３９ｂにはラスタ走査時
の追尾光Ｐ２も入射するが、これは、同期パターンＳと
比べて連続して入射するものではないので、同期パター
ンＳの検出を妨げる要因とはならない。また、同様にＥ
ＤＭ部２０の測距光Ｐ１も受光素子３９ａ、３９ｂに入
射するが、これは、ＥＤＭ部２０の変調周波数（通常、
１５Ｍｈｚと７５Ｋｈｚとが使用される。）と異なった
搬送波周波数、例えば、５００Ｋｈｚ等をデータ変調用
の周波数として用い、図示を略すフィルター回路により
周波数を弁別すればよい。
の追尾光Ｐ２も入射するが、これは、同期パターンＳと
比べて連続して入射するものではないので、同期パター
ンＳの検出を妨げる要因とはならない。また、同様にＥ
ＤＭ部２０の測距光Ｐ１も受光素子３９ａ、３９ｂに入
射するが、これは、ＥＤＭ部２０の変調周波数（通常、
１５Ｍｈｚと７５Ｋｈｚとが使用される。）と異なった
搬送波周波数、例えば、５００Ｋｈｚ等をデータ変調用
の周波数として用い、図示を略すフィルター回路により
周波数を弁別すればよい。
【００４０】受光素子３９ａ、３９ｂで受光された光
は、図８に示すように、増幅器４５で適当なレベルに増
幅され、包絡線検波回路４６により搬送波が除去された
後、波形成形回路４７で整形され、コンピュータ４８に
入力される。コンピュータ４８は一定間隔以上 "１" が
続く同期パターンＳを検出し、検出された同期パターン
Ｓの立ち下がりのタイミングから、一定期間毎に入力さ
れた信号が "０" か "１" かを判断することにより、デ
ータを復調する。コンピュータ４８はデータを復調した
後、それを表示器４９、または、図示を略す出力コネク
タに出力する。
は、図８に示すように、増幅器４５で適当なレベルに増
幅され、包絡線検波回路４６により搬送波が除去された
後、波形成形回路４７で整形され、コンピュータ４８に
入力される。コンピュータ４８は一定間隔以上 "１" が
続く同期パターンＳを検出し、検出された同期パターン
Ｓの立ち下がりのタイミングから、一定期間毎に入力さ
れた信号が "０" か "１" かを判断することにより、デ
ータを復調する。コンピュータ４８はデータを復調した
後、それを表示器４９、または、図示を略す出力コネク
タに出力する。
【００４１】ブルドーザー４は、そのデータに基づき整
地作業を行う一方で、測量機１０に向けてその運転状況
に基づき発光装置４０によって変調光を送光する。ここ
では、測量機１０が各種の動作モードを備えるものと
し、発光装置４０の発光によってブルドーザー４の運転
状況に応じた適切な動作モードに切り換えられることと
する。
地作業を行う一方で、測量機１０に向けてその運転状況
に基づき発光装置４０によって変調光を送光する。ここ
では、測量機１０が各種の動作モードを備えるものと
し、発光装置４０の発光によってブルドーザー４の運転
状況に応じた適切な動作モードに切り換えられることと
する。
【００４２】その発光装置４０は、測量機の動作モード
の切換スイッチ等からなる操作盤５０、データ変調回路
５１、ＬＥＤ等の発光素子５２、適当な広がり角のレン
ズ５３から概略構成され、操作盤５０においてブルドー
ザー４の運転状況に基づき自動又は手動で測量機１０の
動作モードの選択・切換がなされ、操作盤５０からの切
換信号がデータ変調回路５１においてデータ変調され、
その回路出力に応じて発光素子５２が発光し、発光され
た変調光がレンズ５３により広げられて測量機１０の方
向へ送られる。データ変調回路５１における変調方式と
しては、例えばＡＳＫ変調が考えられるが、これについ
ては既に述べたのでここではその説明を省略する。
の切換スイッチ等からなる操作盤５０、データ変調回路
５１、ＬＥＤ等の発光素子５２、適当な広がり角のレン
ズ５３から概略構成され、操作盤５０においてブルドー
ザー４の運転状況に基づき自動又は手動で測量機１０の
動作モードの選択・切換がなされ、操作盤５０からの切
換信号がデータ変調回路５１においてデータ変調され、
その回路出力に応じて発光素子５２が発光し、発光され
た変調光がレンズ５３により広げられて測量機１０の方
向へ送られる。データ変調回路５１における変調方式と
しては、例えばＡＳＫ変調が考えられるが、これについ
ては既に述べたのでここではその説明を省略する。
【００４３】この発光装置４０からの光は追尾反射光Ｐ
２を受光する受光素子２７により受光され、受光素子２
７に接続された図示を略す動作モード制御回路はその受
光した変調光を復調すると共に制御信号を送出し、測量
機１０の動作モードを切り換える。
２を受光する受光素子２７により受光され、受光素子２
７に接続された図示を略す動作モード制御回路はその受
光した変調光を復調すると共に制御信号を送出し、測量
機１０の動作モードを切り換える。
【００４４】ここで、発光装置４０の発光タイミングに
ついて図１０を用いて説明する。測量機１０側のデータ
受信は、追尾のための受光素子２７を使用するため、追
尾動作中（プリズム位置検出期間）にそのデータ受信を
行おうとすると、発光装置４０の発光とプリズム２４か
らの追尾反射光Ｐ２とが重なり、追尾目標の位置検出が
不可能になる場合が生ずる。また、追尾ユニット３２に
向けて測量機１０が追尾光Ｐ２を変調してデータを送出
している期間も、この変調された光が受光素子３９ａ、
３９ｂだけでなくプリズム２４にも照射され、追尾反射
光Ｐ２として測量機１０に戻ってくるので、この間に発
光装置４０を発光しても受光素子２７は２つの異なる変
調光を同時に受光することとなって、測量機１０の動作
を適切に制御できない。従って、発光装置４０の発光
は、測量機１０から追尾目標側に向けてのデータ通信が
終了した後に行われることを要する。従って、追尾の為
にラスタ走査を行ってプリズム２４の位置を検出してい
る期間Ｔ１、追尾光Ｐ２を受光素子３９ａ、３９ｂに偏
向させるための期間Ｔ２、データ通信を行っている期間
Ｔ３を除いた期間Ｔ４の間に、追尾目標から測量機１０
に向けてデータをＡＳＫ方式により通信するようにす
る。
ついて図１０を用いて説明する。測量機１０側のデータ
受信は、追尾のための受光素子２７を使用するため、追
尾動作中（プリズム位置検出期間）にそのデータ受信を
行おうとすると、発光装置４０の発光とプリズム２４か
らの追尾反射光Ｐ２とが重なり、追尾目標の位置検出が
不可能になる場合が生ずる。また、追尾ユニット３２に
向けて測量機１０が追尾光Ｐ２を変調してデータを送出
している期間も、この変調された光が受光素子３９ａ、
３９ｂだけでなくプリズム２４にも照射され、追尾反射
光Ｐ２として測量機１０に戻ってくるので、この間に発
光装置４０を発光しても受光素子２７は２つの異なる変
調光を同時に受光することとなって、測量機１０の動作
を適切に制御できない。従って、発光装置４０の発光
は、測量機１０から追尾目標側に向けてのデータ通信が
終了した後に行われることを要する。従って、追尾の為
にラスタ走査を行ってプリズム２４の位置を検出してい
る期間Ｔ１、追尾光Ｐ２を受光素子３９ａ、３９ｂに偏
向させるための期間Ｔ２、データ通信を行っている期間
Ｔ３を除いた期間Ｔ４の間に、追尾目標から測量機１０
に向けてデータをＡＳＫ方式により通信するようにす
る。
【００４５】その期間Ｔ４において、ｂ１、ｂ２、ｂ
３、…は各シリアルデータのビットを表している。ここ
では、各ビットは２進数（０、１、０、１、１、…０、
１）からなるデータを示している。この期間Ｔ４では、
同期パターンＳ、及びデータビットｂ１、ｂ２、…が連
続して「１」の状態が続かないように、連続するデータ
ビット間に設けられる「０」区切りが必要ないのは、既
に図９（ａ）の同期パターンＳによって同期がとられて
いるからである。従って、追尾ユニット３２は、同期パ
ターンＳを検出して仕上げ高さデータを受信した後、所
定時間をおいて測量機１０に向けてデータ送出を開始す
れば良い。これに対して、測量機１０は、仕上げ高さデ
ータを送信後、所定時間をおいて、追尾ユニット３２か
らのデータ受信を開始する。図示を略す動作モード制御
回路では、図８に示す処理と同様の処理によりデータ復
調が行われる。
３、…は各シリアルデータのビットを表している。ここ
では、各ビットは２進数（０、１、０、１、１、…０、
１）からなるデータを示している。この期間Ｔ４では、
同期パターンＳ、及びデータビットｂ１、ｂ２、…が連
続して「１」の状態が続かないように、連続するデータ
ビット間に設けられる「０」区切りが必要ないのは、既
に図９（ａ）の同期パターンＳによって同期がとられて
いるからである。従って、追尾ユニット３２は、同期パ
ターンＳを検出して仕上げ高さデータを受信した後、所
定時間をおいて測量機１０に向けてデータ送出を開始す
れば良い。これに対して、測量機１０は、仕上げ高さデ
ータを送信後、所定時間をおいて、追尾ユニット３２か
らのデータ受信を開始する。図示を略す動作モード制御
回路では、図８に示す処理と同様の処理によりデータ復
調が行われる。
【００４６】以上の実施の形態では、追尾光Ｐ２を走査
することにより追尾目標の追尾を行っているが、これに
限るものではなく、受光素子２７に２次元ＣＣＤセン
サ、４分割素子を用いて追尾を行う構成とすることもで
きる。この場合、図５に示す追尾部１９は、適当な広が
り角を持つ追尾光を放射する光源部に置き換えられ、走
査機構は不要である。
することにより追尾目標の追尾を行っているが、これに
限るものではなく、受光素子２７に２次元ＣＣＤセン
サ、４分割素子を用いて追尾を行う構成とすることもで
きる。この場合、図５に示す追尾部１９は、適当な広が
り角を持つ追尾光を放射する光源部に置き換えられ、走
査機構は不要である。
【００４７】この構成の場合、対物レンズ２２を通して
光源部から放射される追尾光Ｐ２がプリズム２４を照射
し、プリズム２４から反射された追尾反射光Ｐ２は再び
対物レンズ２２を通って受光素子２７に結像される。こ
の受光素子２７上の像の位置を検出して、サーボ系にフ
ィードバックすることにより、自動追尾が行われる。図
１１には受光素子２７として、４分割素子２７ａを用い
た例が示されている。この４分割素子２７ａは、４つの
受光面２７ｂ〜２７ｅからなり、その中心が光軸に合致
するように配置される。受光面２７ｂ〜２７ｅに結像さ
れたプリズム２４からの追尾反射光Ｐ２は、各受光面２
７ｂ〜２７ｅに当たった面積に比例する出力を発生す
る。従って、４つの受光面２７ｂ〜２７ｅの出力から、
追尾光Ｐ２の位置の変位を検出できる。
光源部から放射される追尾光Ｐ２がプリズム２４を照射
し、プリズム２４から反射された追尾反射光Ｐ２は再び
対物レンズ２２を通って受光素子２７に結像される。こ
の受光素子２７上の像の位置を検出して、サーボ系にフ
ィードバックすることにより、自動追尾が行われる。図
１１には受光素子２７として、４分割素子２７ａを用い
た例が示されている。この４分割素子２７ａは、４つの
受光面２７ｂ〜２７ｅからなり、その中心が光軸に合致
するように配置される。受光面２７ｂ〜２７ｅに結像さ
れたプリズム２４からの追尾反射光Ｐ２は、各受光面２
７ｂ〜２７ｅに当たった面積に比例する出力を発生す
る。従って、４つの受光面２７ｂ〜２７ｅの出力から、
追尾光Ｐ２の位置の変位を検出できる。
【００４８】このように受光素子２７として４分割素子
２７ａを使用する際には、常にプリズム２４と受光素子
２７ａとに追尾光Ｐ２が照射されているので、追尾と通
信を時分割する必要はない。この場合、データ変調され
た追尾光Ｐ２がプリズム２４から反射してくるので、４
分割素子２７ａによる受光の際、データによらず安定し
て発光している同期パターンＳを検出し、その同期パタ
ーンＳの信号レベルにより追尾光Ｐ２の受光位置を検出
すれば良い。例えば、図１１に示すように、４分割素子
２７ａの受光面２７ｂの出力は、増幅器５４により適当
なレベルに増幅され、包絡線検波回路５５により搬送波
が除去された後、波形整形回路５６により整形され、パ
ーソナルコンピュータ３１に送られる。パーソナルコン
ピュータ３１は一定間隔以上 "１" が続く同期パターン
Ｓを検出し、そのときのＡ／Ｄ変換器５７の出力を取り
込む。他の受光面２７ｃ〜２７ｅについても同様の回路
で処理し、各受光面のＡ／Ｄ変換出力値から、受光位置
を演算し、サーボ系にフィードバックする。但し、発光
装置４０からの変調光を受光素子２７で受光する際に
は、その変調光と追尾反射光Ｐ２との干渉を避けるため
に、この測量機１０側から追尾目標側へ向けての通信と
追尾目標側から測量機１０側へ向けての通信との時分割
を図る必要がある。
２７ａを使用する際には、常にプリズム２４と受光素子
２７ａとに追尾光Ｐ２が照射されているので、追尾と通
信を時分割する必要はない。この場合、データ変調され
た追尾光Ｐ２がプリズム２４から反射してくるので、４
分割素子２７ａによる受光の際、データによらず安定し
て発光している同期パターンＳを検出し、その同期パタ
ーンＳの信号レベルにより追尾光Ｐ２の受光位置を検出
すれば良い。例えば、図１１に示すように、４分割素子
２７ａの受光面２７ｂの出力は、増幅器５４により適当
なレベルに増幅され、包絡線検波回路５５により搬送波
が除去された後、波形整形回路５６により整形され、パ
ーソナルコンピュータ３１に送られる。パーソナルコン
ピュータ３１は一定間隔以上 "１" が続く同期パターン
Ｓを検出し、そのときのＡ／Ｄ変換器５７の出力を取り
込む。他の受光面２７ｃ〜２７ｅについても同様の回路
で処理し、各受光面のＡ／Ｄ変換出力値から、受光位置
を演算し、サーボ系にフィードバックする。但し、発光
装置４０からの変調光を受光素子２７で受光する際に
は、その変調光と追尾反射光Ｐ２との干渉を避けるため
に、この測量機１０側から追尾目標側へ向けての通信と
追尾目標側から測量機１０側へ向けての通信との時分割
を図る必要がある。
【００４９】なお、この構成によれば、測量機１０から
追尾光Ｐ２を受光素子２７に向けて照射せず、プリズム
２４の近傍に追尾用の光源を配置し、その追尾用の光源
の像を、測量機１０の受光素子２７としての２次元ＣＣ
Ｄセンサ、４分割素子２７ａで受光し、光軸中心と受光
位置と偏差を求めることにより追尾目標を追尾させるこ
とも可能である。また、ビーム走査機構を必要としない
ので、測量機１０の構成を簡略化することができるが、
プリズム２４又は測量機１０を確実に照射するため、あ
る程度広がった追尾光が必要となり、追尾可能距離が制
限されることとなる。
追尾光Ｐ２を受光素子２７に向けて照射せず、プリズム
２４の近傍に追尾用の光源を配置し、その追尾用の光源
の像を、測量機１０の受光素子２７としての２次元ＣＣ
Ｄセンサ、４分割素子２７ａで受光し、光軸中心と受光
位置と偏差を求めることにより追尾目標を追尾させるこ
とも可能である。また、ビーム走査機構を必要としない
ので、測量機１０の構成を簡略化することができるが、
プリズム２４又は測量機１０を確実に照射するため、あ
る程度広がった追尾光が必要となり、追尾可能距離が制
限されることとなる。
【００５０】以上、この発明の具体的な実施の形態につ
いて説明したが、変調・復調方式としてＡＳＫ変調・復
調以外の公知の他の方式、例えば、ＰＳＫ方式等を利用
しても良い。
いて説明したが、変調・復調方式としてＡＳＫ変調・復
調以外の公知の他の方式、例えば、ＰＳＫ方式等を利用
しても良い。
【００５１】
【発明の効果】本発明の通信システムは、以上説明した
ように構成したので、電波ノイズ、混信等の影響を受け
にくく、測量機と追尾目標との間で双方向に情報伝送が
できるという効果を奏する。
ように構成したので、電波ノイズ、混信等の影響を受け
にくく、測量機と追尾目標との間で双方向に情報伝送が
できるという効果を奏する。
【図１】建設作業機械に適用された従来の測量機の通信
システムを示す説明図である。
システムを示す説明図である。
【図２】本発明に係わる自動追尾式測量機の概要図であ
る。
る。
【図３】図２に示す鏡筒部の内部の構成を概略示す光学
図である。
図である。
【図４】建設作業機械に適用された本発明の測量機の通
信システムを示す説明図である。
信システムを示す説明図である。
【図５】追尾部の概略構成を示す斜視図である。
【図６】追尾光の走査の一例の説明図である。
【図７】追尾ユニットの概略構成を示す説明図である。
【図８】追尾ユニットにおける受信データの復調回路及
び送信データの変調回路を示すブロック図である。
び送信データの変調回路を示すブロック図である。
【図９】測量機側における変調の一例を示し、図９
（ａ）は変調された追尾光を示し、図９（ｂ）は変調回
路を示すブロック図である。
（ａ）は変調された追尾光を示し、図９（ｂ）は変調回
路を示すブロック図である。
【図１０】追尾目標側における変調の一例を示す説明図
である。
である。
【図１１】４分割素子による受光位置の検出の一例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
１０ 測量機 ３２ 追尾ユニット（追尾目標） ３９ｂ 受光素子 Ｐ２ 追尾光
Claims (8)
- 【請求項１】追尾光を反射する追尾目標に向けて前記追
尾光を照射し且つ該追尾目標からの追尾反射光を受光手
段で受光することにより該追尾目標を自動追尾する測量
機を備え、該測量機には前記追尾目標に向けて測量作業
に関係する情報を送信するために前記追尾光を変調する
変調手段が設けられ、前記追尾目標には前記追尾光を受
光する受光素子が設けられ、該受光素子には前記情報を
復調する情報復調手段が接続されていることを特徴とす
る測量機の通信システム。 - 【請求項２】前記追尾目標には前記受光手段に向けて測
量作業に関係する情報を含む変調光を送光する発光手段
が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の測
量機の通信システム。 - 【請求項３】前記追尾目標と前記受光素子とが水平回転
可能に設けられ、前記受光素子の受光出力に基づいて前
記追尾目標が前記測量機の方向に自動的に向けられるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の測量機の
通信システム。 - 【請求項４】作業現場に設けられ且つ整地器具を備えた
建設作業機械に前記追尾目標が設けられ、前記測量機の
側には前記追尾目標の水平座標位置を決定する水平座標
位置決定手段と、各水平座標位置における仕上げ高さデ
ータを記憶する仕上げ高さデータ記憶手段と、決定され
た水平座標位置における仕上げ高さデータに基づき該水
平座標位置における仕上げ面からの高さと追尾目標の高
さとの偏差を演算する演算手段とが設けられ、前記追尾
光を変調して送信される情報が前記偏差であり、前記建
設作業機械には、前記情報復調手段の復調結果に基づい
て前記整地器具の高さが前記仕上げ高さとなるように制
御する整地器具制御手段が設けられていることを特徴と
する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の測量
機の通信システム。 - 【請求項５】追尾光を反射する追尾目標に向けて前記追
尾光を照射し且つ該追尾目標からの追尾反射光を受光手
段で受光することにより該追尾目標を自動追尾する測量
機を備え、前記追尾目標には前記測量機に向けて測量作
業に関係する情報を含む変調光を送光する発光手段が設
けられていることを特徴とする測量機の通信システム。 - 【請求項６】前記受光手段が前記発光手段から送光され
た変調光を受光し、前記測量機には前期受光手段の受光
結果に基づいて測量作業に関係する情報を復調する復調
手段が設けられていることを特徴とする請求項５に記載
の測量機の通信システム。 - 【請求項７】前記測量作業に関係する情報が前記追尾目
標の動作情報に基づき且つ前記測量機の動作を制御する
情報であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記
載の測量機の通信システム。 - 【請求項８】前記追尾光が走査ビームであることを特徴
とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の測
量機の通信システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31321597A JP3805504B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 測量機の通信システム |
| EP98121681A EP0919837A3 (en) | 1997-11-14 | 1998-11-13 | Communication system for surveying instrument |
| US09/192,946 US6427780B1 (en) | 1997-11-14 | 1998-11-16 | Communication system for surveying instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31321597A JP3805504B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 測量機の通信システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11148825A true JPH11148825A (ja) | 1999-06-02 |
| JP3805504B2 JP3805504B2 (ja) | 2006-08-02 |
Family
ID=18038504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31321597A Expired - Fee Related JP3805504B2 (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | 測量機の通信システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6427780B1 (ja) |
| EP (1) | EP0919837A3 (ja) |
| JP (1) | JP3805504B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004144681A (ja) * | 2002-10-25 | 2004-05-20 | Topcon Corp | メンテナンス予告検出手段内蔵型測量機及びデータ通信回線を用いてメンテナンスデータに基づき測量機を整備・修理する方法 |
| JP2014517262A (ja) * | 2011-04-15 | 2014-07-17 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 予配置型且つ可換型の光学ベンチを有するジンバル式装置 |
| CN109082955A (zh) * | 2018-09-30 | 2018-12-25 | 天津天轨道交通设备有限公司 | 底座板混凝土自动化控制整平系统 |
| CN109322698A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-02-12 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 铲运机安全隔离装置及铲运机 |
| JP2019196978A (ja) * | 2018-05-09 | 2019-11-14 | 株式会社日立プラントサービス | 自律走行型墨打ちロボット |
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| JP4209029B2 (ja) * | 1999-03-26 | 2009-01-14 | 株式会社トプコン | 自動測量機の追尾装置 |
| DE19940404C2 (de) * | 1999-08-25 | 2001-07-12 | Moba Mobile Automation Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum dreidimensionalen Steuern einer Baumaschine |
| EP1103824A3 (en) * | 1999-11-23 | 2002-08-28 | Xerox Corporation | Virtual control system using non-imaging scanners |
| US6888476B1 (en) * | 2003-07-03 | 2005-05-03 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Control method for video guidance sensor system |
| JP4177765B2 (ja) * | 2004-01-30 | 2008-11-05 | 株式会社 ソキア・トプコン | 測量システム |
| EP1734336A1 (de) * | 2005-06-13 | 2006-12-20 | Leica Geosystems AG | Geodätisches Zielobjekt und Vermessungssystem |
| EP2226610A1 (de) * | 2009-03-06 | 2010-09-08 | Leica Geosystems AG | Geodätisches Vermessungssystem und Verfahren zum Identifizieren einer Zieleinheit mit einem geodätischen Vermessungsgerät |
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| US9222771B2 (en) | 2011-10-17 | 2015-12-29 | Kla-Tencor Corp. | Acquisition of information for a construction site |
| CN107343381A (zh) * | 2016-03-01 | 2017-11-10 | 株式会社小松制作所 | 评价装置以及评价方法 |
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| JP7118845B2 (ja) * | 2018-10-04 | 2022-08-16 | 株式会社トプコン | 角度検出システム |
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| JP2023050513A (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-11 | 株式会社トプコン | 凹凸レベル検査装置、凹凸レベル検査方法、およびプログラム |
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| US4830489A (en) * | 1986-08-20 | 1989-05-16 | Spectra-Physics, Inc. | Three dimensional laser beam survey system |
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-
1997
- 1997-11-14 JP JP31321597A patent/JP3805504B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-13 EP EP98121681A patent/EP0919837A3/en not_active Ceased
- 1998-11-16 US US09/192,946 patent/US6427780B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| US6427780B1 (en) | 2002-08-06 |
| EP0919837A2 (en) | 1999-06-02 |
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