DE69914533T2 - Rotierendes Laserbeleuchtungssystem - Google Patents

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DE69914533T2
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Fumio Ohtomo
Kunihiro Hayashi
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002Active optical surveying means
    • G01C15/004Reference lines, planes or sectors

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung zum Bilden einer Referenzebene bei Ingenieurbauarbeiten, wie etwa einer Bodenplanierung, und ein Baumaschinen-Steuerungssystem, wobei die Baumaschine für Ingenieurbauarbeiten betrieben wird. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Baumaschinen-Steuerungssystem, welches eine Laserreferenzebene verwendet, welche mittels rotierender Ausstrahlung eines Laserstrahls bei einem Arbeitsvorgang wie etwa der Steuerung einer Bodenoberflächenhöhe beim Bodenplanierbetrieb gebildet wird.
  • Wenn ein Bodenplanierbetrieb, etwa eine Bodenplanierung für einen Siedlungsbau oder zur Straßenpflasterung, unter Verwendung von Baumaschinen wie etwa Planierwalzen, Bulldozern etc. durchgeführt wird, ist es notwendig, eine Referenz für die Höhe der Bodenplanierung zu haben. In den letzten Jahren wurde ein System zur Bestimmung der Höhe propagiert, welches einen Laserstrahl verwendet, der als eine Referenz bei dem Bodenplanierbetrieb dient. Als ein System, welches den Laserstrahl verwendet, wurde ein Baumaschinen-Steuerungssystem vorgeschlagen, welches mit einer Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung ausgestattet ist.
  • 8 zeigt einen Fall, wo dieses Baumaschinen-Steuerungssystem bei Bulldozern angewendet wird.
  • In 8 bezeichnet Bezugsziffer 1 eine Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung, und 2 bezeichnet einen Bulldozer. Die Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 wird über ein Stativ 3 an einer vorbestimmten Position in einem Siedlungsbaubereich aufgestellt. Die Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 strahlt einen Laserstrahl 4 in einer horizontalen Richtung aus, und rotiert auch den Laserstrahl, und eine Referenzebene wird mittels des Laserstrahls 4 ausgebildet.
  • Der Bulldozer 2 weist eine Schaufel 5 auf, welche in solcher Weise gehalten ist, dass sie aufwärts oder abwärts bewegt werden kann. Ein Mast 6 ist an der Schaufel 5 aufgerichtet, und ein Niveausensor 7 ist an dem Mast 6 befestigt. Der Niveausensor 7 empfängt den von der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 kommenden Laserstrahl 4 und erfasst eine Photodetektorposition. Der Bulldozer 2 weist eine (nicht gezeigte) Steuerungseinheit auf, welche die Höhe der Schaufel 5 basierend auf einem Empfangssignal von dem Niveausensor 7 erfasst und die Höhe der Schaufel 5 basierend auf dem Ergebnis der Erfassung steuert.
  • Wie oben beschrieben, wird die horizontale Referenzebene mittels des Laserstrahls gebildet, und die Bodenoberfläche kann in horizontaler Richtung planiert werden, indem der Abstand von der horizontalen Referenzebene zu einer Schaufelkante 5' der Schaufel 5 bei einem konstanten Wert gehalten wird. Mittels Änderung des Abstands zu der Schaufelkante 5' kann die Höhe der zu planierenden Bodenoberfläche geändert werden.
  • An einem Bauplatz von relativ kleiner Abmessung können die Bauarbeiten mittels einer einzigen Baumaschine durchgeführt werden, während es im allgemeinen praktiziert wird, mehrere Baumaschinen zur gleichen Zeit an dem Bauplatz zu verwenden. Ferner ist gewöhnlich die Höhe der zu planierenden Bodenoberfläche in jedem individuellen Fall verschieden, wenn viele Baumaschinen für den Bau verwendet werden. Dies bedeutet, dass eine Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung benötigt wird, welche die Niveaus für viele Baumaschinen zur gleichen Zeit einstellen kann. Wenn eine Mehrzahl von Rotationslaserbestrahlungsvorrichtungen verwendet wird, kann beim Empfang des Laserstrahls ein fehlerhafter Betrieb der Baumaschinen auftreten.
  • Um eine Mehrzahl von Baumaschinen zur gleichen Zeit ohne Verursachen eines fehlerhaften Betriebs zu steuern, ist es wünschenswert, eine Niveaueinstellung mittels einer einzigen Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung durchzuführen. Um eine Niveaueinstellung für jede der Baumaschinen mittels einer einzigen Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung durchzuführen, ist es notwendig, die Niveaueinstellung für jede der Baumaschinen innerhalb einer Rotation des Laserstrahls durchzuführen. Herkömmlicherweise wird ein Laserstrahl mittels Rotationsausstrahlung von einem optischen Kopf ausgestrahlt, welcher bei einigen hundert Umdrehungen pro Minute in der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung rotiert wird, und eine Referenzebene oder eine Referenzlinie wird gebildet. Daher ist ein Neigungsmechanismus vorgesehen, um den optischen Kopf zur Niveaueinstellung und Neigungseinstellung zu kippen.
  • Allerdings ist es mittels des Neigungsmechanismus nicht möglich, die vertikale Einstellung bei einer hohen Geschwindigkeit durchzuführen, wie dies bei der Niveaueinstellung in zwei oder mehr Richtungen innerhalb einer Rotation des Laserstrahls erforderlich ist, und ein Baumaschinen-Steuerungssystem zur Steuerung des Bodenplanierbetriebs mit einer Mehrzahl von Baumaschinen mittels einer einzigen Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung wurde zur praktischen Anwendung noch nicht entwickelt.
  • Ferner wird ein Bodenplanierbetrieb nicht nur zum Planieren des Bodens zu einer horizontalen Oberfläche durchgeführt, sondern es kann in vielen Fällen eine geneigte Bodenoberfläche hergestellt werden. Beim Siedlungsbau ist es notwendig, eine Bodenoberfläche mit einem zum Wasserabfluss geeigneten Gradienten herzustellen. Bei dem Baumaschinen-Steuerungssystem vom herkömmlichen Typ wird zuerst die Bodenoberfläche planiert, und eine geneigte Oberfläche mit einem vorbestimmten Gradienten wird entsprechend dem Ergebnis eines Vermessungsvorgangs hergestellt.
  • Obwohl Bedienungspersonen ohne spezielle Erfahrung in der Lage sein können, eine horizontale Bodenoberfläche mittels des Baumaschinen-Steuerungssystems herzustellen, wie es oben beschrieben wurde, ist es sehr schwierig, eine Bodenoberfläche mit einem Gradienten herzustellen, und dies erfordert eine erfahrene Bedienungsperson. Ein guter Endzustand der Bodenplanierung im Falle einer geneigten Bodenoberfläche hängt sehr von der Erfahrung der Bedienungsperson ab. Der Arbeitsfortschritt variiert entsprechend den Kenntnissen und der Erfahrung der Bedienungsperson, und es gibt daher Probleme bei der Fertigstellung und Prozesssteuerung.
  • Zwei Dokumente zum Stand der Technik sind EP-A-0797074 und US-A-5375663.
  • In EP-A-0797074 weist eine Laserbestrahlungsvorrichtung Komponenten zum Empfangen von Reflexionslicht und eine Zielvorrichtung auf, welche Reflexionselemente zum Reflektieren eines Laserstrahls zu der Laserbestrahlungsvorrichtung aufweist. Die Reflexionselemente weisen Muster auf. Mittels der Muster kann ein Befehl über das Reflexionslicht an die Laserbestrahlungsvorrichtung übertragen werden. Es ist nicht erforderlich, den Laserstrahl in einer vertikalen Richtung abzulenken, und dieses Dokument offenbart keine Ablenkeinrichtung zum Ablenken des Laserstrahls in einer vertikalen Richtung. In US-A-5375663 wird eine Referenzebene gebildet, indem ein Laserlicht rotiert wird. Eine Position des Laserlichtes wird mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst, und eine Position einer Schneidkante einer Schaufel wird gesteuert. Es gibt keine Offenbarung einer Änderung des Niveaus der Referenzebene des Laserlichts. Diese beiden Dokumente zum Stand der Technik beschreiben Vorrichtungen zum Rotieren eines Laserstrahls auf einer horizontalen Ebene.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung vorgesehen, welche eine Laserquelle, einen Rotator zum Bilden einer Laserreferenzebene mittels rotierender Ausstrahlung eines Laserstrahls von der Laserquelle, eine Ablenkeinrichtung zum vertikalen Ablenken des Laserstrahls von der Laserquelle in Bezug auf die Referenzebene und eine Steuereinrichtung, die aufgebaut und angeordnet ist, die Ablenkeinrichtung basierend auf eingegebenen Daten so zu steuern, dass sie den Laserstrahl zum Ändern eines Niveaus der Laserreferenzebene ablenkt, aufweist.
  • In einer Ausführungsform weist die Laserbestrahlungsvorrichtung eine Kodiereinrichtung zum Erfassen einer Bestrahlungsrichtung des Rotators auf, und die Steuereinrichtung ist ferner aufgebaut und angeordnet, die Ablenkeinrichtung basierend auf den eingegebenen Daten zu steuern, um die Laserreferenzebene bei einem vorbestimmten Niveau in einer vorbestimmten Richtung zu bilden.
  • In einer Ausführungsform ist die Ablenkeinrichtung an dem Rotator vorgesehen, und elektrische Antriebsenergie wird an die Ablenkeinrichtung über einen Schleifring geliefert.
  • In einer Ausführungsform weist das System eine Kodiereinrichtung zum Erfassen einer Bestrahlungsrichtung des Rotators auf, wobei die Ablenkeinrichtung auf einem optischen Weg zwischen der Laserquelle und dem Rotator vorgesehen ist, einen Bildrotator, der auf einem optischen Weg zwischen der Ablenkeinrichtung und dem Rotator vorgesehen ist und aufgebaut und angeordnet ist, den Laserstrahl zu rotieren, und wobei die Steuereinrichtung aufgebaut und angeordnet ist, die Ablenkeinrichtung in einer solchen Weise zu steuern, dass die Laserreferenzebene an einer vorbestimmten Position in einer vorbestimmten Richtung gebildet wird, und wobei der Bildrotator integral bewegt wird, so dass er mittels einer ½-Drehung des Rotators rotiert wird.
  • In einer Ausführungsform gibt es Mittel zur Ein-Aus-Steuerung der Laserquelle, geeignet zum Abschalten der Laserquelle in einer vorbestimmten Richtung basierend auf der Erfassung der Kodiereinrichtung.
  • In einer Ausführungsform sind die eingegebenen Daten eine Positionsinformation einer GPS-Vorrichtung, und die Ablenkeinrichtung wird basierend auf der Positionsinformation in einer solchen Weise gesteuert, dass die Laserreferenzebene entsprechend der Position der GPS-Vorrichtung gebildet wird.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Kombination der Vorrichtung mit einer Baumaschine, wobei die GPS-Vorrichtung an der Baumaschine montiert ist, wodurch die Laserreferenzebene entsprechend einer Position der Baumaschine gebildet wird.
  • In einer Ausführungsform sind die eingegebenen Daten Positionsinformation einer GPS-Vorrichtung und Betriebsdaten eines in einer Speichereinheit gespeicherten Betriebspunktes, wobei die Laserreferenzebene hin zu einem Niveausensor gebildet wird, der an einer Baumaschine vorgesehen ist, und wobei eine Position einer Bodenplanierausrüstung der Baumaschine gesteuert wird.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern der Position einer Bodenplaniervorrichtung einer Baumaschine, welche einen Niveausensor aufweist, der an der Bodenplaniervorrichtung montiert ist, und eine GPS-Vorrichtung, die an der Baumaschine montiert ist, bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Verwenden einer Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt umfasst, wobei die eingegebenen Daten eine Positionsinformation der GPS-Vorrichtung und einen Betriebspunkt darstellende Daten sind, wobei die Daten in einer Speichervorrichtung gespeichert werden, wodurch die Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung die Laserreferenzebene hin zu dem Niveausensor bildet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines wesentlichen Bestandteils einer ersten Ausführungsform einer Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine schematische Darstellung einer auf einem akustooptischen Element basierenden Ablenkeinheit, welche in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • 3 ist ein Blockdiagramm eines wesentlichen Bestandteils einer zweiten Ausführungsform der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist ein Blockdiagramm eines wesentlichen Bestandteils einer dritten Ausführungsform des Rotationsbestrahlungssystems der vorliegenden Erfindung;
  • 5 stellt Ausführungsformen eines Baumaschinen-Steuerungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung dar;
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht eines in der vorliegenden Erfindung verwendeten Niveausensors;
  • 7 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Baumaschinen-Steuerungssystems; und
  • 8 ist eine schematische Darstellung eines Baumaschinen-Steuerungssystem vom herkömmlichen Typ.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Im folgenden wird eine Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen gegeben.
  • Als erstes wird eine Beschreibung einer Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung gegeben, mittels welcher es möglich ist, eine Mehrzahl von Baumaschinen zu steuern.
  • 1 zeigt einen wesentlichen Bestandteil einer Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1. Das Rotationsbestrahlungssystem 1 weist einen Laserstrahler 11 zum Ausstrahlen eines Laserstrahls 4, einen Rotator 12 zum Ausstrahlen des Laserstrahls 4 innerhalb einer Referenzebene mittels Rotationsausstrahlung, eine Photodetektoreinheit 13 zum Erfassen eines Reflexionslichtes, welches von einem Niveausensor 7 reflektiert wird, und eine Steuereinheit 14 auf. An der Oberseite der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 ist ein Kollimator 15 vorgesehen. Mittels dieses Kollimators 15 kann eine Richtung der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 in Bezug auf den Niveausensor 7 grob eingestellt werden. Obwohl in der Figur nicht gezeigt, ist ein Neigungsmechanismus 16 (7) zum Neigen einer Ausstrahlungsrichtung des Laserstrahls 4 vorgesehen, und der Neigungsmechanismus 16 wird mittels der oben beschriebenen Steuerungseinheit 14 gesteuert.
  • Der Laserstrahler 11 weist eine Laserdiode 20 und eine Kollimatorlinse 21 auf und strahlt den von der Laserdiode 20 ausgestrahlten Laserstrahl 4 hin zu dem Rotator 12, indem der Strahl in parallele Strahlen umgewandelt wird.
  • Über der Kollimatorlinse 21 ist der Rotator 12 drehbar angeordnet. An dem Rotator 12 ist ein Abtastzahnrad 22 montiert, und das Abtastzahnrad 22 greift in ein Antriebsrad 24 eines Abtastmotors 23 ein, welcher an einem (nicht gezeigten) Rahmen der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 befestigt ist. Wenn das Antriebsrad 24 angetrieben wird, wird der Rotator 12 rotiert.
  • Das Abtastzahnrad 22 ist an einem Rotationszylinder 25 befestigt, welcher drehbar gelagert ist. An der Oberseite des Rotationszylinders 25 ist ein Pentagon-Prisma 26 montiert, und ein Gleitring 27 ist an dem unteren Ende des Rotationszylinders 25 angeordnet. An einer vorbestimmten Position des Rotationszylinders 25 ist eine Kodiereinrichtung 28 zum Erfassen einer Ausstrahlungsrichtung des Laserstrahls 4 angeordnet. Innerhalb des Rotationszylinders 25 ist eine Ablenkeinrichtung 29 auf einer optischen Achse des Strahlers 11 vorgesehen.
  • Wenn er von dem Lichtstrahler 11 ausgestrahlt wird, tritt der Laserstrahl 4 durch die Ablenkeinrichtung 29 und tritt in das Pentagon-Prisma 26 ein. Eine optische Achse des Laserstrahls 4 wird mittels des Pentagon-Prismas 26 um einen Winkel von 90° abgelenkt, und der Laserstrahl 4 wird auf solche Weise rotiert, dass eine Laserebene ausgebildet wird. Eine Rotationsposition des Rotationszylinders 25 wird mittels der an dem Rotationszylinder 25 montierten Kodiereinrichtung 28 erfasst, und ein Erfassungssignal von der Kodiereinrichtung 28 wird in die Steuereinheit 14 eingegeben.
  • Als Ablenkeinrichtung 29 können beispielsweise die folgenden Einrichtungen verwendet werden: Ein mechanisch geneigter Spiegel, ein akustooptisches Element, welches den akustooptischen Effekt verwendet, ein elektrooptisches Element, welches den elektrooptischen Effekt verwendet, ein magnetooptisches Element, welches den magnetooptischen Effekt verwendet etc. Im allgemeinen wird das akustooptische Element in den meisten Fällen verwendet.
  • Nun wird eine kurze Beschreibung des akustooptischen Elements unter Bezugnahme auf 2 gegeben.
  • In 2 bezeichnet Bezugsziffer 30 ein akustooptisches Element. Das akustooptische Element 30 ist ein Element, welches Licht beugt und ablenkt, wenn eine Ultraschallschwingung induziert wird. Eine (nicht gezeigte) ultraschallerzeugende Quelle ist integral an dem akustooptischen Element 30 befestigt, und eine der Ablenkung entsprechende Frequenz wird in die ultraschallerzeugende Quelle eingegeben, und ein einfallender Strahl wird abgelenkt. Da das akustooptische Element 30 bei einer Frequenz von einigen zig kHz betrieben werden kann, kann es vollständig auf die Rotation des Laserstrahls ansprechen, welcher bei einigen hundert Umdrehungen pro Minute rotiert wird. Eine Antriebsspannung wird an das akustooptische Element 30 über den Gleitring 27 angelegt.
  • Die Steuereinheit 14 weist eine Arithmetik-Einheit 35, eine Abtastmotor-Antriebseinheit 36, eine Lichtemissionselement-Ansteuerungseinheit 37, und eine Ablenkeinrichtungs-Ansteuerungseinheit 38 auf. Die Arithmetik-Einheit 35 steuert die Abtastmotor-Ansteuerungseinheit 36 und steuert den Abtastmotor 23 an. Ferner steuert die Arithmetik-Einheit 35 die Lichtemissionselement-Ansteuerungseinheit 37, so dass Licht von der Laserdiode 20 ausgestrahlt wird. Ferner steuert sie die Ablenkeinrichtungs-Ansteuerungseinheit 38 und steuert die Ablenkeinrichtung 29 über den Gleitring 27 an.
  • Nun wird eine Beschreibung des Betriebs gegeben.
  • Die Laserdiode 20 wird mittels der Lichtemissionselement-Ansteuerungseinheit 37 angesteuert, und der von der Laserdiode 20 ausgestrahlte Laserstrahl 4 wird über die Ablenkeinrichtung 29 auf das Pentagon-Prisma 26 projiziert. Der Laserstrahl 4 wird mittels des Pentagon-Prismas 26 um einen Winkel von 90° abgelenkt und wird in einer horizontalen Richtung projiziert. Der Abtastmotor 23 wird mittels der Abtastmotor-Ansteuerungseinheit 36 angesteuert, und das Pentagon-Prisma 26 wird über das Antriebsrad 24 und das Abtastzahnrad 22 rotiert. Mittels der Rotation des Pentagon-Prismas 26 wird der Laserstrahl 4 mittels rotierender Abtastung in einer horizontalen Richtung rotiert, und eine Referenzebene wird gebildet.
  • Basierend auf der mittels der Kodiereinrichtung 28 nachgewiesenen Rotationsposition steuert die Ablenkeinrichtungs-Ansteuerungseinheit 38 die Ablenkeinrichtung 29 über den Gleitring 27, und der Laserstrahl 4 wird innerhalb einer Ebene abgelenkt, welche den Laserstrahl (in Richtung von links nach rechts innerhalb der Papieroberfläche in 1) aufweist. Wenn die Ablenkeinrichtung 29 den Laserstrahl 4 ablenkt, wird der mittels des Pentagon-Prismas 26 projizierte Laserstrahl 4 so ausgestrahlt, dass er in einer vertikalen Richtung abtastet. Bezüglich der Abtastrate in der vertikalen Richtung kann das akustooptische Element 30 bei einer Frequenz von einigen zig kHz in bezug auf die Rotation des Laserstrahls 4 betrieben werden, welcher wie oben beschrieben bei einigen hundert Umdrehungen pro Minute rotiert wird. Folglich kann während der Rotation des Laserstrahls 4 in der horizontalen Richtung dieser in die vertikale Richtung auf eine beliebige gewünschte Position abgelenkt werden.
  • In Bezugnahme auf 3 wird eine Beschreibung der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gegeben. In 3 wird eine zu 1 übereinstimmende Komponente mittels des gleichen Symbols bezeichnet, und eine detaillierte Beschreibung wird hier nicht gegeben.
  • In dieser Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 ist die Ablenkeinrichtung 29 auf der Seite eines (nicht gezeigten) Rahmens der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 angeordnet, und der Gleitring 27 wird nicht verwendet.
  • Der Lichtstrahler 11 ist entlang einer horizontalen optischen Achse angeordnet, und die Ablenkeinrichtung 29 ist auf der optischen Achse angeordnet. Ein Spiegel 40 ist an der Austrittsseite der Ablenkeinrichtung 29 angeordnet, und der von der Ablenkeinrichtung 29 projizierte Laserstrahl 4 wird mittels des Spiegels 40 nach oben in einer vertikalen Richtung reflektiert. Auf der optischen Achse des mittels des Spiegels 40 reflektierten Laserstrahls 4 ist ein Bildrotationsprisma 41 angeordnet. Das Bildrotationsprisma 41 ist in solcher Weise ausgebildet, dass das Bild um zwei Drehungen rotiert wird, wenn dieses Prisma um eine Drehung rotiert wird.
  • Das Bildrotationsprisma 41 wird mittels eines Prismenhalters 42, welcher drehbar gelagert ist, gehalten. Ein Gleichlaufzahnrad 43 ist an dem Prismenhalter 42 vorgesehen, und ein Zwischenrad 44 steht mit dem Gleichlaufzahnrad 43 in Eingriff. Ein Zwischenrad 45 ist mit dem Abtastzahnrad 22 in Eingriff, und das Zwischenrad 45 und das Zwischenrad 44 sind koaxial fixiert. Mittels des Abtastzahnrads 22, des Zwischenrads 45, des Zwischenrads 44 und des Gleichlaufzahnrads 43 wird ein Getriebezug 46 so ausgebildet, dass ein Umlaufverhältnis zwischen dem Abtastzahnrad 22 und dem Gleichlaufzahnrad 43 ein Untersetzungsverhältnis von 2 : 1 haben wird.
  • Der von der Laserdiode 20 ausgestrahlte Laserstrahl 4 wird mittels der Ablenkeinrichtung 29 abgelenkt, z. B. wird er in die vertikale Richtung innerhalb der Papieroberfläche in 3 abgelenkt. Wie oben beschrieben werden das Abtastzahnrad 22 und das Gleichlaufzahnrad 43 mittels des Getriebezuges 46 in einem Rotationsverhältnis von 2 : 1 rotiert. Ebenso rotiert, wie oben beschrieben, das Bildrotationsprisma 41 das Bild um zwei Umdrehungen, wenn das Prisma um eine Umdrehung rotiert. Daher wird die optische Achse des Strahls, welcher in das Pentagon-Prisma 26 eintritt, in einem Verhältnis von 1 : 1 in Gleichlauf mit der Rotation des Pentagon-Prismas 26 rotiert. Unabhängig von der Richtung des Pentagon-Prismas 26 wird der Laserstrahl 4, welcher von dem Pentagon-Prisma 26 ausgestrahlt wird, in eine vertikale Richtung abgelenkt.
  • Nun wird die Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • In dieser dritten Ausführungsform ist eine Relaislinse 47 vorgesehen.
  • Ein Lichtstrahler 11 ist an einer in einer horizontalen Richtung verlaufenden optischen Achse angeordnet, und die Ablenkeinrichtung 29 ist auf der optischen Achse des Lichtstrahlers 11 angeordnet. Ein Prismenhalter 42 ist um die optische Achse drehbar montiert, und ein Bildrotationsprisma 41 und eine Relaislinse 47a sind an dem Prismenhalter 42 angeordnet. Ein Reflexionsspiegel 40 ist an der zur Ablenkeinrichtung 29 gegenüberliegenden Seite des Prismenhalters 42 angeordnet, und eine Relaislinse 47b ist an einer zur Relaislinse 47a gegenüberliegenden Position angeordnet, wobei der Reflexionsspiegel 40 zwischen diesen angeordnet ist.
  • Sie ist in solcher Weise angeordnet, dass der Brennpunkt der Relaislinse 47a an der Abtastmitte der Ablenkeinrichtung 29 liegt und der Brennpunkt der Relaislinse 47b an dem Rotationszentrum nahe der Austrittsebene des Pentagon-Prismas 26 liegt. Mittels der Relaislinsen 47a und 47b kann der gleiche Effekt wie im Falle der Anordnung der Ablenkeinrichtung nahe bei dem Pentagon-Prisma 26 erreicht werden. Für den Fall, dass der Abstand zwischen der Ablenkeinrichtung und dem Pentagon-Prisma groß ist, wird die Abtastbreite in Abhängigkeit von dem Abstand vergrößert, und ein Pentagon-Prisma beträchtlicher Größe ist erforderlich.
  • Ein Gleichlaufkegelzahnrad 48 ist auf der Seite des Prismenhalters 42 angeordnet, welche näher bei dem Pentagon-Prisma liegt, und ein Abtastzahnrad 22 ist an dem Rotationszylinder 25 vorgesehen. Ein Zwischenrad 45 ist in Eingriff mit dem Abtastzahnrad 22, und ein Gleichlaufkegelzahnrad 49 ist in Eingriff mit dem Gleichlaufkegelzahnrad 48. Das Zwischenrad 45 und das Gleichlaufkegelzahnrad 49 sind koaxial fixiert. Mittels des Abtastzahnrads 22, des Zwischenrads 45, des Gleichlaufkegelzahnrads 49 und des Gleichlaufkegelzahnrads 48 wird ein Getriebezug 50 so ausgebildet, dass ein Umlaufverhältnis zwischen dem Abtastzahnrad 22 und dem Gleichlaufkegelzahnrad 48 ein Untersetzungsverhältnis von 2 : 1 haben wird.
  • In der dritten Ausführungsform wird, ebenso wie in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform, die optische Achse des Laserstrahls 4, welcher in das Pentagon-Prisma 26 eintritt, in Gleichlauf mit der Rotation des Pentagon-Prismas 26 rotiert, und der von dem Pentagon-Prisma 26 projizierte Laserstrahl 4 wird unabhängig von der Richtung des Pentagon-Prismas 26 in einer vertikalen Richtung abgelenkt.
  • Als nächstes wird eine Beschreibung eines Baumaschinen-Steuerungssystems, welches die oben beschriebene Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 verwendet, unter Bezugnahme auf 5 und 6 gegeben. In 5 wird eine zu 8 übereinstimmende Komponente mit dem gleichen Symbol bezeichnet.
  • Das Baumaschinen-Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung steuert eine Mehrzahl von Baumaschinen, z. B. Bulldozer, unter Verwendung der oben beschriebenen Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1, welche eine geneigte Referenzebene in Kombination mit einem GPS (global positioning system = „Satelliten-Navigationssystem") ausbilden kann.
  • Das Baumaschinen-Steuerungssystem weist die Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1, einen an der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 angeordneten Funkempfänger 51, eine Mehrzahl von Bulldozern 2a, 2b und 2c, Niveausensoren 7a, 7b und 7c, welche an den Bulldozern 2a, 2b und 2c montiert sind, erste GPS-Empfänger 80a, 80b und 80c, Sender 81a, 81b und 81c und ferner eine Steuereinheit 52, einen zweiten GPS-Empfänger 68 etc. auf.
  • Nun wird eine Beschreibung der Niveausensoren 7a, 7b und 7c unter Bezugnahme auf 6 gegeben. (In der Abbildung wird der Niveausensor mittels der Bezugsziffer 7 bezeichnet.) An jeder von einer linken und einer rechten Seite eines Nicht-Reflexionssektors 60 ist ein bandförmiger Reflexionssektor 61 angeordnet. An der Außenseite von jedem der Reflexionssektoren 61 ist ein Photodetektorelement 62 angeordnet, welches bandförmig ausgebildet ist und sich in einer vertikalen Richtung erstreckt, und das Photodetektorelement 42 ist unter einem Winkel zu dem Reflexionssektor 61 angeordnet. Auf der Rückseite ist eine Nut 63 ausgebildet, welches mit dem Mast 6 in Eingriff gebracht werden kann, und der Niveausensor 7 wird montiert, wenn der Mast 6 mit der Nut 63 in Eingriff gebracht wird.
  • Die Steuereinheit 52 wird nun unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. In 7 wird jeder der Bulldozer 2a, 2b und 2c als ein Bulldozer 2 bezeichnet, und relevante Anordnungen und Komponenten werden mit Bezugsziffern ohne Hochstellung oder Tiefstellung bezeichnet.
  • Die Steuereinheit 52 wird durch einen Personalcomputer repräsentiert und weist eine Arithmetikeinheit 65 und eine Speichereinheit 66 auf. In der Speichereinheit 66 werden Programme, die zur arithmetischen Verarbeitung notwendig sind, eingestellt und eingegeben. Außerdem werden topografische Daten basierend auf einer Arbeitszeichnung, d. h. Daten für die Bodenhöhe bezüglich der Ebenen-Koordinaten und ferner Programme zur Berechnung von Positionen der Bulldozer 2a, 2b und 2c eingestellt und eingegeben. Zusätzlich werden die Maschinenhöhe der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1, der Abstand von einer Schaufelkante 5' zu der Referenzposition des Niveausensors 7 etc. eingestellt und eingegeben.
  • Ein Empfangssignal von dem zweiten GPS-Empfänger 68, welcher später beschrieben wird, wird in die Steuereinheit 52 eingegeben, und ein Empfangssignal von dem Funkempfänger 51, welcher später beschrieben wird, wird ebenfalls eingegeben, und Positionen der Bulldozer 2a, 2b und 2c können aus den Empfangssignalen gemäß den Arithmetikprogrammen berechnet werden. Ferner wird aus den Berechnungsergebnissen und den auf der Arbeitszeichnung basierenden topografischen Daten, wie sie in der Speichereinheit 66 voreingestellt sind, ein Neigungswinkel des von der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 ausgestrahlten Laserstrahls in Relation zu den Bulldozern 2a, 2b und 2c berechnet. Dann wird, basierend auf den Berechnungsergebnissen, ein Befehl an die Steuereinheit 14 der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 ausgegeben.
  • Jeder der Bulldozer 2 weist eine Schaufelansteuerungseinheit 71 zum Steuern einer Position der Schaufel 5 und eines Funksenders/Empfängers 72 auf.
  • Als erstes wird die Schaufelsteuerungseinheit 71 beschrieben.
  • Der Niveausensor 7 ist an dem Mast 6 montiert, und der Abstand zwischen der Schaufelkante 5' der Schaufel 5 und der Referenzposition des Niveausensors 7 ist ein bereits bekannter Wert. Ein Nachweissignal des Laserstrahls 4 von dem Niveausensor 7 wird in eine Arithmetikeinheit 73 eingegeben, und die Arithmetikeinheit 73 berechnet die Höhe der Schaufelkante 5'. Die Arithmetikkante 73 steuert einen Hydraulikzylinder 75 über einen Elektrik-/Hydraulik-Schaltkreis 74, bewegt die Schaufel 5 aufwärts oder abwärts und bestimmt die Position der Schaufel 5. Der Elektrik-/Hydraulik-Schaltkreis 74 weist ein elektromagnetisches Ventil auf. Die Arithmetikeinheit 73 gibt einen Öffnungs-/Schließungs-Steuerungsbefehl an den Elektrik-/Hydraulik-Schaltkreis 74 gemäß einer vorbestimmten Sequenz. Mittels Öffnens oder Schließens des elektromagnetischen Ventils durch den Elektrik-/Hydraulik-Schaltkreis 74 wird ein Druckfluid an den Hydraulikzylinder 75 geliefert oder von dem Hydraulikzylinder 75 entladen, oder Flussraten werden eingestellt, und der Hydraulikzylinder 75 wird aufwärts oder abwärts in einer vorbestimmten Richtung bei einer vorbestimmten Rate bewegt. Eine Anzeigeeinheit 76 ist an die Arithmetikeinheit 73 angeschlossen, und die Position der Schaufel 5 oder ein von der Schaufel 5 erreichter Ausfahrzustand wird angezeigt.
  • Bezugsziffer 77 bezeichnet eine Betriebseinheit, und ein direkter manueller Betrieb kann gemäß der Anzeige auf der Anzeigeeinheit 76 durchgeführt werden. Die Positionierung der Schaufel kann manuell erreicht werden, während die Anzeige auf der Anzeigeeinheit 76 beobachtet wird. Ein Signal von der Betriebseinheit 77 wird in die Arithmetikeinheit 73 eingegeben, und die Arithmetikeinheit 73 steuert den Hydraulikzylinder 75 über den Elektrik-/Hydraulik-Schaltkreis 74 gemäß dem Eingabesignal an.
  • Als nächstes wird der Funksender/Empfänger 72 beschrieben.
  • An einer Position, wo es nahezu kein Hindernis zur Unterbrechung elektrischer Wellen von Satelliten gibt, z. B. auf dem Dach des Bulldozers 2, ist der erste GPS-Empfänger 80 montiert. Eine mittels des ersten GPS-Empfängers 80 empfangene Information wird über eine notwendige Signalverarbeitung wie etwa Verstärkung durch einen Signalprozessor 82 verarbeitet, und sie wird von dem Sender 81 an den Funkempfänger 51 übertragen.
  • Wie in 5 gezeigt ist, ist der zweite GPS-Empfänger 68 über ein Stativ 84 an einer Position installiert, welche als Referenzpunkt dient und nahe der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 angeordnet ist. Ein empfangener Wert des zweiten GPS-Empfängers 68 und ein empfangener Wert des Funkempfängers 51 werden in die Steuereinheit 52 eingegeben. Mittels des ersten GPS-Empfängers 80 und des zweiten GPS-Empfängers 68 wird die Position des Bulldozers 2 mittels kinematischer Vermessung erfasst. Der erste GPS-Empfänger 80, der zweite GPS-Empfänger 68 und die Steuereinheit 52 bilden ein Vermessungssystem, und der Funksender/Empfänger 72, der zweite GPS-Empfänger 68 und der Funkempfänger 51 bilden ein Datenkommunikationssystem.
  • Im Folgenden wird eine Beschreibung im Betrieb gegeben.
  • Der zweite GPS-Empfänger 68 ist an einem bekannten Punkt installiert, und die Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 ist an einem bekannten Punkt installiert.
  • Nach der Installation wird als erstes eine Nivellierung der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 durchgeführt. Der Nivellierungsbetrieb wird mittels Neigungseinstellung unter Verwendung des Neigungsmechanismus 16 durchgeführt. Wenn der Neigungsbetrieb abgeschlossen ist, wird eine Richtung der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 mit dem Niveausensor 7 ausgerichtet, und eine Initialisierung wird durchgeführt. Zunächst stimmt eine Neigungsrichtung der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 nicht mit der Einstellung der Steuereinheit 52 überein, und eine Initialisierung ist erforderlich. Positionen der Bulldozer 2a, 2b und 2c werden mittels der ersten GPS-Empfänger 80a, 80b und 80c und des zweiten GPS-Empfängers 68 berechnet, und die Initialisierung wird durchgeführt, indem die Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 an einem bekannten Punkt hin zu dem Niveausensor 7 von einem der Bulldozer 2a, 2b und 2c installiert wird. Für den Fall, dass die Initialisierung manuell durchgeführt wird, wird der Kollimator 15 parallel gerichtet, und die Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 wird rotiert. Ferner wird mittels Betätigung des Neigungsmechanismus 16 eine Ausstrahlungsrichtung der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 bestimmt.
  • Das gleiche Ergebnis wird erhalten, wenn die Initialisierung mit einem unterschiedlichen Referenzpunkt durchgeführt wird.
  • Die mittels des Empfängers 51 empfangene Information und ein mittels des zweiten GPS-Empfängers 68 empfangenes Signal werden zu jedem Zeitpunkt in die Steuereinheit 52 eingegeben. An der Steuereinheit 52 werden Positionen der Bulldozer 2a, 2b und 2c vermessen. Die Resultate der Vermessung beinhalten eine Ebenenpositions-Information der Bulldozer 2a, 2b und 2c, und die Steuereinheit 52 berechnet einen Gradienten des Laserstrahls 4 für jeden der Bulldozer 2a, 2b und 2c basierend auf der Ebenenpositions-Information und auf den Betriebsdaten, welche in der Speichereinheit 66 mittels der Arithmetikeinheit 65 voreingestellt wurden.
  • Das Berechnungsergebnis wird in die Steuereinheit 14 der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 eingegeben. Die Steuereinheit 14 steuert die Ablenkeinrichtung 29 an und steuert diese basierend auf der Erfassung der Bestrahlungsrichtung mittels der Kodiereinrichtung so, dass die Referenzebene (Referenzlinie), welche mittels des Laserstrahls 4 gebildet wird, der berechnete Gradient in den Arbeitsbereichen der Bulldozer 2a, 2b und 2c ist. Wenn beispielsweise der Arbeitsbereich des Bulldozers 2a auf der Referenzebene liegt, welche mittels Rotationsausstrahlung des Laserstrahls 4 gebildet wird, wird die Ablenkeinrichtung 29 mittels eines Signals von der Steuereinheit 14 für den Bulldozer 2c angesteuert, und der Laserstrahl 4 wird nach unten abgelenkt. Dann wird das Abtastniveau nach unten bewegt. Für den Bulldozer 2b wird die Abstrahlungsrichtung des Laserstrahls 4 mittels der Ablenkeinrichtung 29 für den Bulldozer 2b nach oben abgelenkt, und das Abtastniveau wird nach oben bewegt.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist eine Ansprechgeschwindigkeit der Ablenkeinrichtung 29 höher als die Rotationsgeschwindigkeit des Laserstrahls 4, und das Ablenkniveau kann geändert werden, wobei es auf die Arbeitsbereiche der Bulldozer 2a, 2b und 2c begrenzt wird, und eine Neigungsrichtung und ein Gradient des Laserstrahls 4 können für jeden der Bulldozer 2a, 2b und 2c eingestellt werden. Wenn die Einstellung der Neigungsrichtung und des Gradienten abgeschlossen ist, wird die Positionierung der Schaufel 5 durchgeführt.
  • Oben wurde eine Beschreibung der Ablenkeinrichtung gegeben, welche ein akustooptisches Element mit einer höheren Ansprechrate verwendet. Für den Fall, dass eine Ablenkeinrichtung mit einer langsamen Ansprechrate verwendet wird, wird die Anzahl von steuerbaren Baumaschinen verringert. In diesem Falle können, wenn eine Ein-Aus-Steuerung des Laserstrahls gleichzeitig verwendet wird und die Abtastniveaus der Baumaschinen identifiziert sind, so viele Baumaschinen wie erforderlich mittels mehreren Rotationsumdrehungen gesteuert werden. Wenn 3 Maschinen mittels einer Umdrehung gesteuert werden können, können 9 Maschinen mittels 3 Rotationsumdrehungen gesteuert werden. Oder die Auslegung kann so sein, dass eine Baumaschine für jede Umdrehung gesteuert wird, und mittels so vielen Rotationsumdrehungen wie die Anzahl der zu steuernden Maschinen kann eine Serie von Steuervorgängen durchgeführt werden.
  • Für jeden der Bulldozer 2a, 2b und 2c berechnet die Arithmetikeinheit 73 eine Photodetektorposition an dem Niveausensor 7 gemäß einem Photodetektorsignal von dem Niveausensor 7. Die Photodetektorposition und die Referenzposition werden komparativ berechnet, und wenn es eine Abweichung gibt, wird ein Ansteuerungs-Signal an den Elektrik-/Hydraulik-Schaltkreis 74 ausgegeben, so dass die Abweichung korrigiert wird. Der Elektrik-/Hydraulik-Schaltkreis 74 steuert den Hydraulikzylinder 75 an und bewegt die Schaufel 5 nach oben oder nach unten. Da der Niveausensor 7 integral mit der Schaufel 5 nach oben oder nach unten bewegt wird, stimmt das Ausmaß der Aufwärts- oder Abwärts-Bewegung der Schaufel 5 mit demjenigen des Niveausensors 7 überein, und wenn die Photodetektorposition an dem Niveausensor 7 mit der Referenzposition übereinstimmt, wird die Position der Schaufel 5 bestimmt.
  • Jeder der Bulldozer 2a, 2b und 2c wird bewegt, und der Bodenplanierungsbetrieb kann an vielen Punkten zur gleichen Zeit durchgeführt werden. Die Position von jedem der Bulldozer 2a, 2b und 2c wird mittels der Steuereinheit 52 berechnet, wenn die mittels des ersten GPS-Empfängers 80 empfangenen Daten an den Funkempfänger 51 mittels des Senders 81 übertragen werden und die von dem zweiten GPS-Empfänger 68 empfangenen Daten in die Steuereinheit 52 eingegeben und mittels der Steuereinheit 52 berechnet werden. Ferner wird die Position des Bulldozers 2 in Echtzeit berechnet.
  • Die Höhe und die Neigung der planierten Bodenfläche an jeder der Positionen der Bulldozer 2a, 2b und 2c werden gemäß den Betriebsdaten berechnet. Wenn die planierte Bodenoberfläche eine geneigte Oberfläche mit einem bestimmten Gradienten ist, wird der Gradient der mittels der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung 1 gebildeten Referenzebene nicht verändert. Wenn sie eine gekrümmte Oberfläche ist, kann die Bodenoberfläche ohne Änderung des Gradienten der Referenzebene des Laserstrahls planiert werden, wenn der Bulldozer 2 bewegt wird.
  • Mittels Verwendung des vorliegenden Systems ist es möglich, die Bodenplanierung gemäß den Betriebsdaten automatisch durchzuführen. Der Betrieb kann manuell im Bodenplanierbetrieb von Bedienungspersonen basierend auf den an der Anzeigeeinheit 76 angezeigten Daten durchgeführt werden.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Niveausensor an der Schaufel 5 angeordnet. Wenn jedoch eine solche Auslegung vorliegt, dass die Position der Schaufelkante 5' aus dem Ausfuhr- oder Einfuhr-Zustand des Hydraulikzylinders 75 oder von der Position eines Arms zum Halten der Schaufel 5 ermittelt wird, kann der Niveausensor 7 an der Karosserie des Bulldozers 2 angeordnet sein. Außerdem wurde die obige Beschreibung für ein GPS-System vom kinematischen Typ gegeben, während ein beliebiger Typ von GPS-System verwendet werden kann, sofern dieses einen sich bewegenden Punkt sofort erfassen kann. Ferner kann der Bereich des Niveausensors 7 gemäß der Ausgabe der Kodiereinrichtung 28 reziprok abgetastet werden, wodurch eine Rotationsposition des Rotators 12 nachgewiesen wird, oder der Laserstrahl kann rotiert werden, indem die Ausstrahlung des Laserstrahls nur auf den Bereich des Niveausensors 7 begrenzt wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung eine vertikale Ausstrahlungsrichtung bei hoher Rate geändert werden, und das Niveau kann innerhalb einer Mehrzahl von Bereichen bei Begrenzung innerhalb einer Rotationsumdrehung eingestellt werden, und Ingenieurbauten oder Bauarbeiten können an vielen Punkten zur gleichen Zeit unter Verwendung einer einzigen Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung durchgeführt werden. Gemäß dem Baumaschinen-Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung kann auch, wenn ein Bodenplanierbetrieb gemäß einer durch den Laserstrahl gebildeten Referenzebene durchgeführt wird, ein Bodenplanierbetrieb zur Herstellung nicht nur einer horizontalen Oberfläche, sondern auch einer geneigten Oberfläche oder einer gekrümmten Oberfläche in einfacher und zuverlässiger Weise von Bedienungspersonen ohne spezielle Erfahrung und Kenntnisse durchgeführt werden, und die Betriebszeit kann reduziert werden. Unterschiedliche Arten von Bodenplaniervorgängen können mittels mehreren Baumaschinen zur gleichen Zeit durchgeführt werden. Da die Niveaueinstellung für jede der Baumaschinen mittels der gleichen Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung durchgeführt wird, kann ein fehlerhafter Betrieb der Baumaschinen vermieden werden.

Claims (9)

  1. Eine Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung (1), aufweisend eine Laserquelle (11), einen Rotator (12) zum Bilden einer Laserreferenzebene mittels rotierender Ausstrahlung eines Laserstrahls von der Laserquelle (11), einer Ablenkeinrichtung (29) zum vertikalen Ablenken des Laserstrahls (4) von der Laserquelle (11) in Bezug auf die Referenzebene, und einer Steuereinrichtung (14), die aufgebaut und angeordnet ist, die Ablenkeinrichtung (29) basierend auf eingegebenen Daten so zu steuern, dass sie den Laserstrahl (4) zum Ändern eines Niveaus der Laserreferenzebene ablenkt.
  2. Eine Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, aufweisend eine Kodiereinrichtung (28) zum Erfassen einer Bestrahlungsrichtung des Rotators (12) und wobei die Steuereinrichtung ferner aufgebaut und angeordnet ist, die Ablenkeinrichtung (29) basierend auf den eingegebenen Daten zu steuern, um die Laserreferenzebene bei einem vorbestimmten Niveau in einer vorbestimmten Richtung zu bilden.
  3. Eine Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Ablenkeinrichtung (29) an dem Rotator (12) vorgesehen ist, und wobei ein Schleifring vorgesehen ist, um elektrische Antriebsenergie an die Ablenkeinrichtung über den Schleifring (27) zu liefern.
  4. Eine Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei das System eine Kodiereinrichtung (28) zum Erfassen einer Bestrahlungsrichtung des Rotators aufweist, wobei die Ablenkeinrichtung (29) auf einem optischen Weg zwischen der Laserquelle (11) und dem Rotator (12) vorgesehen ist, einen Bildrotator (41), der auf einem optischen Weg zwischen der Ablenkeinrichtung (29) und dem Rotator (12) vorgesehen ist und aufgebaut und angeordnet ist, den Laserstrahl (4) zu rotieren, und wobei die Steuereinrichtung aufgebaut und angeordnet ist, die Ablenkeinrichtung (29) zum Bilden der Laserreferenzebene an einer vorbestimmten Position in einer vorbestimmten Richtung zu steuern, und wobei der Bildrotator geeignet ist, integral bewegt zu werden, um mittels einer 1/2-Drehung des Rotators rotiert zu werden.
  5. Eine Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung gemäß den Ansprüchen 2 oder 4, aufweisend Mittel zur Ein-Aus-Steuerung der Laserquelle, geeignet zum Abschalten der Laserquelle in einer vorbestimmten Richtung basierend auf der Erfassung von der Kodiereinrichtung (28).
  6. Eine Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung gemäß irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei die eingegebenen Daten eine Positionsinformation einer GPS-Vorrichtung (80) sind, und wobei die Steuereinrichtung geeignet ist, die Ablenkeinrichtung basierend auf der Positionsinformation zu steuern, um die Laserreferenzebene entsprechend der Position der GPS-Vorrichtung (80) zu bilden.
  7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, geeignet, in Kombination mit einer Baumaschine zu arbeiten, wobei die GPS-Vorrichtung (80) geeignet ist, an der Baumaschine (2) montiert zu werden, wodurch die Steuereinrichtung geeignet ist, die Ablenkeinrichtung zum Bilden der Laserreferenzebene entsprechend einer Position der Baumaschine (2) zu steuern.
  8. Eine Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–6, wobei die eingegebenen Daten Positionsinformation einer GPS-Vorrichtung (80) und Betriebsdaten eines in einer Speichereinheit (66) gespeicherten Betriebspunktes aufweisen, wobei die Steuereinrichtung geeignet ist, die Ablenkeinrichtung zum Bilden der Laserreferenzebene hin zu einem Niveausensor (7) zu bilden, der geeignet ist, an einer Baumaschine vorgesehen zu werden, und wobei eine Ausrüstungssteuereinrichtung vorgesehen ist, um eine Position einer Bodenplanierausrüstung (6) der Baumaschine zu steuern.
  9. Ein Verfahren zum Steuern der Position einer Bodenplaniervorrichtung (5) einer Baumaschine (2), aufweisend einen Niveausensor (7), der an der Bodenplaniervorrichtung (5) montiert ist, und eine GPS-Vorrichtung, die an der Baumaschine montiert ist, wobei das Verfahren aufweist: Verwenden einer Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung (1), wie in irgendeinem der Ansprüche 1–5 beansprucht, wobei die eingegebenen Daten eine Positionsinformation der GPS-Vorrichtung (80) und einen Betriebspunkt darstellende Daten sind, wobei die Daten in einer Speichervorrichtung (66) gespeichert werden; wodurch die Rotationslaserbestrahlungsvorrichtung (1) die Laserreferenzebene hin zu dem Niveausensor bildet.
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