(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業現場に設けられ且つ整地器具および追尾光を反射する追尾目標を備えた建設作業機械と、前記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、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又は請求項２に記載の測量機の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、作業現場に設けられ且つ整地器具および追尾光を反射する追尾目標を備えた建設作業機械と、前記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、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。
【００１１】
請求項３の発明は、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又は請求項２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、１０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１２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。
【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２０ｃ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２０ｃ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２４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１９ｃ、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１０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。
【００２３】
プリズム２４の位置の検出は以下の通りに行われる。
【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。
【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３１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。
【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３９ａ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。
【００２９】
次に、作業手順を整理して以下に説明する。
【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。
【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３１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。
【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。
【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。
【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３９ａ、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２４、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、３９ｂ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、ａ２、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３９ａ、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ＥＤＭ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。
【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。
【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。
【００４３】
この発光装置４０からの光は追尾反射光Ｐ２を受光する受光素子２７により受光され、受光素子２７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。
【００４５】
その期間Ｔ４において、ｂ１、ｂ２、ｂ３、…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。
【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２７ｂ〜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。
【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ＣＣＤ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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図２】本発明に係わる自動追尾式測量機の概要図である。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【符号の説明】
１０    測量機
３２    追尾ユニット（追尾目標）
３９ｂ  受光素子
Ｐ２    追尾光
【図１】
0003805504.tif 000002
【図２】
0003805504.tif 000003
【図３】
0003805504.tif 000004
【図４】
0003805504.tif 000005
【図５】
0003805504.tif 000006
【図６】
0003805504.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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