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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vermessungssystem, das in der Lage ist, eine Vermessungsvorrichtung von einem Zielort aus fernzusteuern.
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Zur Messung der Position usw. eines Meßpunkts mit einem Vermessungsgerät, beispielsweise einer herkömmlichen Totalstation (eine elektronische Entfernungs- und Winkelmeßvorrichtung), war es bisher erforderlich, ein am Meßpunkt angebrachtes Ziel zu kollimieren. In jüngster Zeit wurde zur Erleichterung der Arbeit der Kollimation eines Ziels und zur Verringerung der auf den Besonderheiten eines Bedieners beruhenden Fehler bei der Kollimation eine Vorrichtung vorgestellt, die mit einer automatischen Kollimiervorrichtung versehen ist. Die automatische Kollimiervorrichtung dreht automatisch ein Teleskop in die Richtung eines Ziels, indem sie Kollimierungslicht entlang der optischen Achse des Teleskops einer Vermessungsvorrichtung aussendet, das vom Ziel reflektierte Kollimierungslicht empfängt und daraus die Richtung des Ziels ermittelt. Das zuvor beschriebene Kollimierungslicht enthält Modulationslicht. Die mit einer derartigen automatischen Kollimierungsvorrichtung versehene Vermessungseinrichtung ist mit einer Fernsteuerung versehen, so daß die Vermessung von einer einzigen Person von einem von dem Vermessungsgerät entfernten Platz aus erfolgen kann.
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Wird jedoch eine Vermessung unter Verwendung einer mit einer derartigen automatischen Kollimiervorrichtung versehenen Vermessungsvorrichtung auf der Basis eines Befehls von der Fernsteuerung durchgeführt, erfordert die automatische Kollimierung viel Zeit, da es erforderlich ist, mit dem Teleskop einen weiten Bereich abzutasten, um ein Ziel in seinem Sichtfeld zu erfassen, so daß der Nachteil besteht, daß die Vermessung nicht durchgehend ausgeführt werden kann.
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Zur Überwindung dieses Nachteils ist aus
JP 3075384 B2 eine nachfolgend beschriebene Vermessungsvorrichtung bekannt.
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Die in 13 und 14 dargestellte Vermessungsvorrichtung 11 ist mit Lichtempfangseinheiten 25 und 26 zum Empfangen von Signallicht versehen, das von einer Fernsteuerung 27 auf die Vorder- und die Rückseite der Vorrichtung gesandt wird. Das Signallicht dient gleichzeitig als Führungslicht, mittels dem die Position der Fernsteuerung 27 angegeben wird. Die Lichtempfangseinheiten 25 und 26 sind jeweils pyramidenförmig ausgestaltet, wie in 14 dargestellt, und weisen vier Lichtempfangsebenen A, B, C und D auf.
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Wenn ein Bediener, der sich in der Nähe eines Reflexionsprismas 23, beispielsweise eines Winkelreflektors, etc. befindet, die Fernsteuerung 27 in Richtung der Vermessungsvorrichtung betätigt, fällt das von der Fernsteuerung 27 emittierte Signallicht in die Signalempfangseinheit 25. Wenn die Oberseite T der Lichtempfangseinheit 25 in Richtung der Fernsteuerung 27 gedreht wird, werden die in den vier Lichtempfangsebenen A, B, C und D einfallenden Anteile des Signallichts gleich. Wenn jedoch die Oberseite T der Lichtempfangseinheit 25 nicht in Richtung der Fernsteuerung 27 gerichtet ist, sind die in den vier Lichtempfangsebenen A, B, C und D einfallenden Anteile des Signallichts nicht einander gleich. Daher berechnet eine (nicht dargestellte) Steuereinheit die Richtung der Fernsteuerung 27 durch das Vergleichen der Ausgänge aus den vier Lichtempfangsebenen A, B, C und D miteinander und das Teleskop 12 wird in Richtung der Fernsteuerung 27 gedreht. Während die Kollimationsachse O des Teleskops 12 in Richtung der Fernsteuerung 27 gedreht wird, d. h. in Richtung des Reflexionsprismas 23, wird eine an der Vorderseite der Vermessungsvorrichtung 11 angebrachte LED 31 eingeschaltet, um den Bediener davon zu informieren. Anschließend kann das Teleskop 12 automatisch die Richtung des Reflexionsprismas 23 durch eine (nicht dargestellte) automatische Kollimationsvorrichtung aufsuchen.
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Da es möglich ist, die Richtung des Reflexionsprismas 23 durch die Lichtempfangseinheiten 25 und 26 vor der automatischen Kollimation schnell aufzufinden, ist es bei dieser Vermessungsvorrichtung nicht erforderlich, das Reflexionsprisma 23 durch Abtasten eines weiten Bereichs mit dem Teleskop 12, das ein enges Sichtfeld hat, zu suchen, wodurch die zum Abschließen der Kollimation des Reflexionsprismas 23 erforderliche Zeit verkürzt werden kann und eine Vermessung reibungslos ausführbar ist.
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Bei der vorgenannten bekannten Vermessungsvorrichtung 11 ist für die Durchführung einer sicheren Vermessung im Ein-Mann-Betrieb erforderlich, daß die Vermessungsvorrichtung 11 Signallicht (Führungslicht) von einer Fernsteuerung 27 empfängt, selbst wenn die Fernsteuerung 27 und die Vermessungsvorrichtung 11 nicht in einer Flucht angeordnet sind. Es ist daher erforderlich, daß Signallicht von der Fernsteuerung 27 über einen weiten Bereich ausgestrahlt wird, wodurch sich das Problem eines erhöhten Energieverbrauchs ergibt und ferner das Problem besteht, daß der Bereich, der im Ein-Mann-Betrieb vermessen werden kann, kleiner ist, da die erreichbare Entfernung für das Signallicht verkürzt ist, wenn der Energieverbrauch begrenzt ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die genannten Probleme entwickelt. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Vermessungssystem zu schaffen, das in der Lage ist, Führungslicht, das von der Zielseite aus emittiert und von der Vermessungsvorrichtung empfangen wird, über eine ausreichende Entfernung in einem weiten Bereich bei geringem Energiebedarf in einem Vermessungssystem zu emittieren, und das in der Lage ist, die zur automatischen Kollimation erforderliche Zeit zu verkürzen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Vermessungsverfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 gelöst, sowie durch ein Vermessungssystem nach Anspruch 4. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem Unteranspruch.
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Das erfindungsgemäße Vermessungssystem weist ein Ziel auf, das einen Rekursionsreflektor zum Reflektieren von Licht in eine Richtung, aus der das Licht kommt, und eine Vermessungsvorrichtung aufweist, die mit einer automatischen Kollimiervorrichtung versehen ist, welche die Kollimierachse des Rekursionsreflektors mit derjenigen eines Teleskops automatisch in Deckung bringt, wobei das Ziel mit einem Führungslichtabstrahler zum Emittieren von die Richtung des Führungslichtabstrahlers angebendem Führungslicht versehen ist und die Vermessungsvorrichtung eine Kollimierungsvorbereitungseinrichtung aufweist, die einen Richtungsdetektor zum Erkennen der Richtung des Führungslichtabstrahlers durch Empfangen des Führungslichts und Drehen des Teleskops in Richtung des Rekursionsreflektors auf der Basis eines Ausgangssignals des Richtungsdetektors vor dem Einschalten der automatischen Kollimiervorrichtung aufweist, und wobei der Führungslichtabstrahler mit einem in der Breitenrichtung breiten und in Dickenrichtung schmalen Fächerstrahl als Führungslicht eine von der Breitenrichtung verschiedene Richtung abtastet.
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Da das die Position eines Ziels anzeigende Führungslicht ein in der Breite breiter und in der Dicke schmaler Fächerstrahl ist, kann das Führungslicht einen weit entfernten Punkt mit geringem Energieaufwand erreichen. Da das Führungslicht eine von der Breitenrichtung verschiedene Richtung abtastet und einen weiten Bereich beleuchtet, empfängt ein in einer Vermessungsvorrichtung vorgesehener Richtungsdetektor sicher das Führungslicht und erkennt die Richtung des Ziels, selbst wenn die Vermessungsvorrichtung und das Ziel nicht in einer Flucht angeordnet sind, wodurch es möglich ist, das Teleskop schnell nahezu in Richtung des Rekursionsreflektors zu drehen. Nachdem sich das Teleskop dem Rekursionsreflektor näherungsweise zugedreht hat, kann der Rekursionsreflektor durch die automatische Kollimiervorrichtung genau automatisch kollimiert werden, wodurch eine automatische Vermessung erfolgt. Somit kann bei Kenntnis der ungefähren Richtung des Ziels die Kollimation schnell durchgeführt werden.
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Nach einem Aspekt der Erfindung tastet der Führungslichtabstrahler mit einem in horizontaler Richtung breiten und in vertikaler Richtung schmalen Fächerstrahl als Führungslicht die vertikale Richtung ab, und der Richtungsdetektor ist am Gehäuse der Vermessungsvorrichtung angebracht, wobei es sich um einen Horizontalrichtungsdetektor handelt, der beim Drehen der Vermessungsvorrichtung in horizontaler Richtung die horizontale Richtung des Führungslichtabstrahlers erkennt.
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Wenn das Gehäuse der Vermessungsvorrichtung horizontal gedreht wird, während ein in horizontaler Richtung breiter und in vertikaler Richtung schmaler Fächerstrahl als Führungslicht in vertikaler Richtung abtastet, wird die horizontale Richtung des Führungslichtabstrahlers von dem am Gehäuse der Vermessungsvorrichtung angebrachten Richtungsdetektor erkannt, und es ist möglich, das Teleskop in Bezug auf die Horizontale ungefähr in die Richtung des Rekursionsreflektors zu drehen. Anschließend wird der Rekursionsreflektor von der automatischen Kollimiervorrichtung automatisch genau kollimiert und eine Vermessung kann automatisch durchgeführt werden.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung emittiert die Vermessungsvorrichtung Kollimierlicht von der automatischen Kollimiervorrichtung, wenn der Horizontalrichtungsdetektor Führungslicht von dem Führungslichtabstrahler empfängt, und dreht gleichzeitig das Teleskop vertikal. Das Ziel weist einen Kollimierlichtempfänger zum Empfangen des Kollimierlichts und eine Steuerungsberechnungseinrichtung auf, die das Ein- und Ausschalten des vom Führungslichtabstrahler emittierten Führungslichts in Reaktion auf eine Ausgabe des entsprechenden Kollimierlichtempfängers steuert.
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Auch hier ist es zunächst möglich, das Teleskop in Bezug auf die Horizontale nahezu in die Richtung des Rekursionsreflektors zu drehen, indem das Gehäuse der Vermessungsvorrichtung horizontal gedreht wird. Da durch den Kollimierlichtempfänger auf der Seite des Ziels Kollimierlicht empfangen wird, wenn dieses von der Seite der Vermessungsvorrichtung aus emittiert wird und das Teleskop vertikal gedreht wird, sind das Teleskop und das Ziel linear miteinander verbunden. Zu diesem Zeitpunkt wird Führungslicht zielseitig emittiert und an die Vermessungsvorrichtung gesandt. Nach dem Empfang des Führungslichts durch die Vermessungsvorrichtung aktiviert diese die automatische Kollimiervorrichtung, der Rekursionsreflektor wird automatisch kollimiert und eine Vermessung wird automatisch durchgeführt. Da andererseits das Ziel informiert wird, daß die automatische Kollimation stattgefunden hat, stoppt das Ziel das Aussenden des Führungslichts, um auf diese Weise Energie zu sparen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Ziel durch Kommunikationseinrichtungen mit der Vermessungsvorrichtung verbunden.
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Da es möglich ist, Befehlssignale durch Kommunikationseinrichtungen zu senden und zu empfangen, selbst wenn die Vermessungsvorrichtung und das Ziel nicht genau in einer Flucht miteinander angeordnet sind, ist es möglich, die Vermessungsvorrichtung selbst durch einen einzelnen Bediener von der Zielseite aus zu betätigen. Es ist ferner möglich, die Zustände der entfernt gelegenen Vermessungsvorrichtung zu erfahren, so daß der Bediener die Vermessung unbesorgt vornehmen kann.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung tastet der Führungslichtabstrahler mit einem horizontal breiten und vertikal schmalen Fächerstrahl als Führungslicht die vertikale Richtung ab. Der Richtungsdetektor besteht aus einem Horizontalrichtungsdetektor, der horizontal drehbar an dem Gehäuse der Vermessungsvorrichtung angebracht ist, um die horizontale Richtung des Führungslichtabstrahlers durch Drehen in der Horizontalen zu erkennen, und aus einem Vertikalrichtungsdetektor, der an dem am Gehäuse der Vermessungsvorrichtung angebrachten Teleskop vertikal drehbar befestigt ist, um die vertikale Richtung des Führungslichtabstrahlers zu erkennen, wenn das Teleskop vertikal gedreht wird. Das Ziel besteht aus einem Kollimierlichtempfänger zum Empfangen von Kollimierlicht, das von der automatischen Kollimiervorrichtung emittiert wird, und aus einer Steuerungsberechnungseinrichtung zum Unterbrechen des Führungslichts, wenn der entsprechende Kollimierlichtempfänger das Kollimierlicht empfangen hat.
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Wenn Führungslicht, das mit einem horizontal breiten und vertikal schmalen Fächerstrahl, der vom Ziel emittiert wird, vertikal abtastet und der Horizontalrichtungsdetektor horizontal gedreht wird, wird die horizontale Richtung des Führungslichtabstrahlers durch den Horizontalrichtungsdetektor erkannt und es ist möglich, das Teleskop in Bezug auf die horizontale Richtung ungefähr in Richtung des Rekursionsreflektors zu drehen. Wenn das Teleskop in vertikaler Richtung gedreht wird, erkennt anschließend der Richtungsdetektor die Richtung des Führungslichtabstrahlers in der Vertikalen, und es ist möglich, das Teleskop in Bezug auf die Vertikale ungefähr in Richtung des Rekursionsreflektors zu drehen. Danach wird der Rekursionsreflektor durch die automatische Kollimiervorrichtung automatisch kollimiert und eine Vermessung kann automatisch durchgeführt werden. Es wurde festgestellt, daß die Entfernungs- und Winkelmessung ohne jedes Hindernis beginnt, da der Kollimierlichtempfänger das Kollimierlicht zielseitig empfängt, wenn die automatische Kollimation beginnt. Danach wird das Führungslicht abgeschaltet.
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Da erfindungsgemäß nach einem Ausführungsbeispiel ein Fächerstrahl, der in Breitenrichtung breit und in der Höhe schmal ist, vom Ziel aus als Führungslicht in eine von der Breitenrichtung verschiedene Richtung abgetastet wird, ist es möglich, das Führungslicht mit geringer Energie in einem weiten Bereich an eine entfernte Stelle zu senden, wodurch es möglich ist, den Bereich weit auszudehnen, in dem eine Vermessungsvorrichtung schnell und zuverlässig mit geringer Energie über eine weite Strecke von dem Ziel aus ferngesteuert betätigbar ist.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein horizontal breiter und vertikal schmaler Fächerstrahl als Führungslicht in vertikaler Richtung abgetastet und gleichzeitig das Gehäuse der Vermessungsvorrichtung horizontal gedreht, wodurch die horizontale Richtung des Führungslichtabstrahlers durch den am Gehäuse der Vermessungsvorrichtung angebrachten Richtungsdetektor erkannt und die Vorbereitung der Kollimation weiter ausgeführt wird, so daß das Teleskop in Bezug auf die horizontale Position nahezu in positionsmäßige Übereinstimmung mit dem Rekursionsreflektor gebracht wird, wodurch die für die automatische Kollimation erforderliche Zeit, und damit die gesamte für die Vermessung erforderliche Zeit, durch einen einzigen einfachen Vorgang verkürzt werden kann.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist es durch vertikales Drehen des Teleskops zusammen mit dem Emittieren von Kollimierlicht seitens der Vermessungsvorrichtung und durch das Empfangen von Kollimierlicht durch den Kollimierlichtempfänger an dem Ziel möglich, die Position des Teleskops in Bezug auf die Vertikale abzugleichen. Zu diesem Zeitpunkt kann der Kollimierlichtempfänger am Ziel stärkeres Kollimierlicht empfangen als der Kollimierlichtempfänger auf Seiten der Vermessungsvorrichtung, der vom Rekursionsreflektor reflektiertes und von diesem kommendes Kollimierlicht empfängt, so daß es möglich ist, die Position des Teleskops in Bezug auf die Vertikale fehlerfrei sicher abzugleichen, selbst wenn die Entfernung zwischen der Vermessungsvorrichtung und dem Ziel groß ist. Auf diese Weise kann die bis zur automatischen Kollimation vergehende Zeit und gleichzeitig die für die gesamte Vermessung erforderliche Zeit verkürzt werden. Da es sich bei dem Kollimierlicht insbesondere um Modulationslicht handelt, wird ein weiterer Effekt erzielt, durch den das Abgleichen der Positionen in Bezug auf die Richtung genau und ohne fehlerhafte Operationen durchgeführt werden kann.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist der Richtungsdetektor an dem Teleskop angebracht. Der Richtungsdetektor erkennt die horizontale Richtung des Führungslichtabstrahlers, wenn das Gehäuse der Vermessungsvorrichtung horizontal gedreht wird, und erkennt die vertikale Richtung des Führungslichtabstrahlers, wenn das Teleskop vertikal gedreht wird. Durch weiteres Drehen des Teleskops weiter in die Nähe der Richtung des Rekursionsreflektors vor Beginn der automatischen Kollimation, kann die für die automatische Kollimation erforderliche Zeit weiter verkürzt werden, wodurch die für den gesamten Vermessungsvorgang erforderliche Zeit ebenfalls verkürzt werden kann.
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Ein anderer Aspekt der Erfindung ermöglicht ferner, da das Ziel und die Vermessungsvorrichtung durch Kommunikationseinrichtungen verbunden sind, ein beiderseitiges freies Senden und Empfangen von Befehlssignalen und Daten. Eine zuverlässige Messung kann erfolgen, während die Zustände einer vom Ziel entfernt gelegenen Vermessungsvorrichtung und die Ergebnisse der Vermessung geprüft werden.
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Da nach einem anderen Aspekt der Erfindung die horizontale Richtung des Führungslichtabstrahlers ferner durch das horizontale Drehen eines kleinen Horizontalrichtungsdetektors und die vertikale Richtung des Führungslichtabstrahlers durch den auf dem Teleskop angebrachten Vertikalrichtungsdetektor schnell erkannt werden kann, ist es möglich, das Teleskop nahezu in Richtung des Rekursionsreflektors zu drehen. Wiederum wird die Zeit für die automatische Kollimation und damit die für die Vermessung erforderliche Gesamtdauer verringert. Da ferner keine Funkübertragung zwischen der Vermessungsvorrichtung und dem Ziel verwendet wird, ist es möglich, das Vermessungssystem selbst in einer Umgebung zu verwenden, in der elektromagnetisches Rauschen existiert.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Vermessungsverfahren, das wie vorstehend anhand des erfindungsgemäßen Vermessungssystems beschrieben ist. Das erfindungsgemäße Vermessungsverfahren kann insbesondere mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Vermessungssystems durchgeführt werden.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben, welche zeigen:
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1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Vermessungssystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 ein schematisches Blockdiagramm des Vermessungssystems nach dem ersten Ausführungsbeispiel;
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3 ein schematisches Flußdiagramm zur Beschreibung der Bewegungen des Vermessungssystems nach dem ersten Ausführungsbeispiel;
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4 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Vermessungssystems nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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5 ein schematisches Blockdiagramm des Vermessungssystems nach dem zweiten Ausführungsbeispiel;
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6 ein schematisches Flußdiagramm zur Beschreibung der Bewegungen des Vermessungssystems nach dem zweiten Ausführungsbeispiel;
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7 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Vermessungssystems nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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8 ein schematisches Blockdiagramm des Vermessungssystems nach dem dritten Ausführungsbeispiel;
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9 ein schematisches Flußdiagramm zur Beschreibung der Bewegungen des Vermessungssystems nach dem dritten Ausführungsbeispiel;
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10 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Vermessungssystems, welches nicht Teil der Erfindung ist;
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11 ein schematisches Blockdiagramm des Vermessungssystems der 10;
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12 ein schematisches Flußdiagramm zur Beschreibung der Bewegungen des Vermessungssystems der 10;
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13 eine schematische Darstellung eines Vermessungssystems mit einer im Stand der Technik bekannten Fernsteuerung; und
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14 eine schematische perspektivische Darstellung einer in der im Stand der Technik bekannten Vermessungsvorrichtung verwendeten Lichtempfangseinheit.
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Zunächst erfolgt eine Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der 1 bis 3. 1 zeigt den Aufbau eines erfindungsgemäßen Vermessungssystems gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. 2 ist ein Blockdiagramm des Vermessungssystems und 3 ist ein Flußdiagramm der Bewegungen des Vermessungssystems.
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Wie in 1 dargestellt, besteht ein Vermessungssystem nach dem ersten Ausführungsbeispiel aus einer Vermessungsvorrichtung 50, die mit einer automatischen Kollimiervorrichtung versehen ist, und einem Ziel 60, das mit einem Rekursionsreflektor 62, wie beispielsweise einem Reflexionsprisma, versehen ist, das Licht in dessen Einfallsrichtung reflektiert. Die Vermessungsvorrichtung 50 weist ein Vermessungsvorrichtungsgehäuse 52 auf, das auf einem (nicht dargestellten) Nivellierteller, der an einem Dreibeinstativ 48 befestigt ist, horizontal drehbar ist, und ein Teleskop 54, das vertikal zu dem Vermessungsvorrichtungsgehäuse 52 drehbar ist. Das Ziel 60 ist auf einem auf einem Dreibeinstativ 48 befestigten Nivellierteller 61 vorgesehen und mit dem Rekursionsreflektor 62, der von der Vermessungsvorrichtung 50 emittiertes Kollimierlicht in Richtung der Vermessungsvorrichtung 50 reflektiert, und einem Führungslichtabstrahler 66 versehen, der Führungslicht 64, das die Richtung des Rekursionsreflektors 62 angibt, in Richtung der Vermessungsvorrichtung 50 emittiert. Das genannte Kollimierlicht enthält Modulationslicht.
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Das Führungslicht 64 wird als Fächerstrahl (fächerförmiger Strahl) in vertikaler Richtung abgetastet, d. h. der Fächerstrahl wird beispielsweise in Richtung eines Pfeils 68 verschwenkt, wobei der Fächerstrahl in vertikaler Richtung schmal und in horizontaler Richtung breit ist. Vorzugsweise beträgt die Breite des Führungslichts 64 in horizontaler Richtung ungefähr ±5° und die Abtastbreite in vertikaler Richtung ungefähr ±10°. Dadurch können sich mehrere insbesondere aneinander anliegende Streifen von Führungslicht 64 ergeben, die beim Abtasten von dem Führungslichtabstrahler 66 abgetastet werden. Die Streifen von Führungslicht 64 sind insbesondere parallel zueinander angeordnet, indem die Abtastrichtung, in welcher der Fächerstrahl abgetastet wird, vorzugsweise senkrecht zur Breitenrichtung ausgerichtet ist.
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Die Vermessungsvorrichtung 50 und das Ziel 60 sind jeweils mit Funkeinrichtungen 70 und 72 zum Übertragen und Empfangen von Befehlssignalen und Ergebnissen der Vermessung etc. durch Funk 65 versehen. Das Vermessungsvorrichtungsgehäuse 52 der Vermessungsvorrichtung 50 ist ferner mit einem Richtungsdetektor 56 zum Erkennen der Richtung des vom Führungslichtabstrahler 66 kommenden Führungslichts 64 versehen.
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Der Richtungsdetektor 56 nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist mit einer (nicht dargestellten) zylindrischen Linse, einem rechteckigen Lichtempfangssensor und Schlitzen zum Begrenzen des Horizontallichtempfangsbereichs entlang der vertikalen Richtung versehen und derart ausgebildet, daß er die Richtung des Führungslichtabstrahlers 66 erkennen kann, selbst wenn ein Fehler in der Höhe zwischen der Vermessungsvorrichtung 50 und dem Ziel 60 vorliegt. Da sich der Richtungsdetektor 56 außerhalb der Abtasteinrichtung des Führungslichts 64 befindet, wenn sich die Vermessungsvorrichtung 50 nahe dem Ziel 60 befindet und ein Fehler in der Höhe zwischen beiden groß ist, kann die Abtastrichtung in diesem Fall schrittweise in vertikaler Richtung verschoben werden. Der Richtungsdetektor 56 ist darüber hinaus am Vermessungsvorrichtungsgehäuse 52 befestigt. Wenn das Vermessungsvorrichtungsgehäuse 52 horizontal gedreht wird und der Detektor das Führungslicht 64 empfängt, erkennt der Richtungsdetektor 56 die horizontale Richtung des Führungslichtabstrahlers 66 (Lichtquelle).
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Als nächstes wird anhand der 2 der innere Aufbau der Vermessungsvorrichtung 50 und des Ziels 60 beschrieben, welche das Vermessungssystem bilden.
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Die Vermessungsvorrichtung 50 weist eine Antriebseinrichtung 101 zum Drehen des Teleskops 54 in Richtung des Rekursionsreflektors 62, eine Meßeinrichtung 109 zum Messen des horizontalen und des vertikalen Winkels des Teleskops 54, eine Kollimierlichtemittiereinrichtung 118 zum Emittieren von Kollimierlicht 58 an den Rekursionsreflektor 62, eine Kollimierlichtempfangseinrichtung 120 zum Empfangen des von dem Rekursionsreflektor 62 reflektierten Kollimierlichts 58, eine Speichereinrichtung 122 zum Speichern von Daten wie Meßwerte, etc. und eine Steuerungsrecheneinrichtung (Zentralverarbeitungseinheit = CPU) 100 auf, die mit der Antriebseinrichtung 101, der Kollimierlichtemittiereinrichtung 118, der Meßeinrichtung 109, der Kollimierlichtempfangseinrichtung 120 und der Speichereinrichtung 122 verbunden ist. Darüber hinaus ist die Steuerungsrecheneinrichtung 100 derart ausgebildet, daß verschiedene Befehle und Daten über die Betätigungs-/Eingabeeinrichtung 124 in diese eingebbar sind.
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Die beschriebene Antriebseinrichtung 101 besteht aus einem Horizontalmotor 102 zum horizontalen Drehen des Vermessungsvorrichtungsgehäuses 52, einem Vertikalmotor 106 zum vertikalen Drehen des Teleskops 54 und einer Horizontalantriebseinrichtung 104 und einer Vertikalantriebseinrichtung 108 zum Liefern eines Ansteuerstroms an beide Motoren 102 und 106. Die zuvor beschriebene Meßeinrichtung 109 besteht aus einem Horizontalcodierer 111, der sich zusammen mit dem Vermessungsvorrichtungsgehäuse 52 horizontal dreht, einem Vertikalcodierer 114, der sich zusammen mit dem Teleskop 54 vertikal dreht, einer Horizontalwinkelmeßeinrichtung 112 und einer Vertikalwinkelmeßeinrichtung 116 zum Lesen der Drehwinkel beider Codierer 111 und 114, und einer (nicht dargestellten) Entfernungsmeßeinrichtung.
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Darüber hinaus ist die Vermessungsvorrichtung 50 mit einer automatischen Kollimiervorrichtung zum automatischen Drehen der optischen Achse (Kollimierachse) des Teleskops 54 in Richtung des Rekursionsreflektors 62 versehen. Die automatische Kollimiervorrichtung besteht aus einer Steuerungsrecheneinrichtung 100, einer Kollimierlichtemittiereinrichtung 118, einem Kollimierlichtempfänger 120 und einer Antriebseinrichtung 101. Das Kollimierlicht wird von der Kollimierlichtemittiereinrichtung 118 emittiert, das vom Rekursionsreflektor 62 reflektierte und von diesem rückgestrahlte Kollimierlicht wird durch den Kollimierlichtempfänger 120 empfangen, wobei die Richtung des Rekursionsreflektors 62 durch die Steuerungsrecheneinrichtung 100 beurteilt wird, und die Antriebseinrichtung 101 wird derart gesteuert, daß die optische Achse des Teleskops 54 in Richtung des Rekursionsreflektors 62 gedreht wird.
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Da der innere Aufbau der zuvor beschriebenen Vermessungsvorrichtung 50 gleich demjenigen der mit einer bekannten automatischen Kollimiervorrichtung versehenen Totalstation ist, soll jede weitergehende Beschreibung entfallen.
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Die Vermessungsvorrichtung 50 nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist ferner mit einer Kollimiervorbereitungseinrichtung versehen, um das Teleskop 54 wieder in Richtung des Rekursionsreflektors 62 zu drehen, bevor die automatische Kollimiervorrichtung aktiviert wird. Die Kollimiervorbereitungseinrichtung besteht aus einem Richtungsdetektor 56, einer Funkeinrichtung 70, einer Antriebseinrichtung 101 und einer damit verbundenen Steuerungsrecheneinrichtung 100. Das Teleskop 54 wird auf der Basis eines Ausgangssignals des Richtungsdetektors 56 in Richtung des Führungslichtabstrahlers 66 gedreht, und sobald festgestellt wird, daß das Teleskop 54 ungefähr in Richtung des Rekursionsreflektors 62 gedreht wurde, wird die automatische Kollimiervorrichtung aktiviert.
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Das Ziel 60 nach dem ersten Ausführungsbeispiel ist mit einer Steuerungsrecheneinrichtung 80, die mit dem Führungslichtabstrahler 66 und der Funkeinrichtung 70 verbunden ist, zusätzlich zum Rekursionsreflektor 62, dem Führungslichtabstrahler 66 und der Funkeinrichtung 72 versehen. Eine Betätigungs-/Eingabeeinrichtung 82 zum Eingeben verschiedener Befehle und Daten und eine Anzeigeeinrichtung 84 zum Anzeigen der Zustände des Ziels 60 und derjenigen der Vermessungsvorrichtung 50 sind ferner mit der Steuerungsrecheneinrichtung 80 verbunden. Beide Funkeinrichtungen 70 und 72 sind mit einer nicht ausrichtbaren Antenne versehen, so daß, selbst wenn die Vermessungsvorrichtung 50 und das Ziel 60 nicht miteinander fluchtend angeordnet sind, diese miteinander kommunizieren können, wobei die Kommunikation über elektrische Wellen 65, insbesondere elektromagnetische Wellen, erfolgt.
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Anhand des Flußdiagramms der 3 folgt eine Beschreibung der Bewegungen des Vermessungssystems nach dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Wenn das Vermessungssystem nach dem ersten Ausführungsbeispiel gestartet wird, geht das Ziel 60 in diesem Ausführungsbeispiel des Vermessungsverfahrens zum Schritt S1 über, in dem das Führungslicht 64 an den Führungslichtabstrahler 66 emittiert wird. Anschließend geht das Ziel 60 zum Schritt S2 über, in dem es ein Horizontaldrehbefehlssignal zum horizontalen Drehen des Vermessungsvorrichtungsgehäuses 52 an die Vermessungsvorrichtung 50 sendet. Danach empfängt die Vermessungsvorrichtung 50 ein Horizontaldrehbefehlsignal im Schritt S101 und geht zum nächsten Schritt S102 über, in dem sie eine Nachricht über den Beginn der Horizontaldrehung an das Ziel 60 sendet. Das Ziel 60 wird durch das Bestätigen der Horizontaldrehung des Vermessungsvorrichtungsgehäuses 52 im Schritt S3 informiert, daß die Vermessungsvorrichtung 50 eine horizontale Richtungssuche nach dem Führungslichtabstrahler 66 begonnen hat.
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Die Vermessungsvorrichtung 50 geht zum Schritt S103 über und das Vermessungsvorrichtungsgehäuse 52 wird horizontal gedreht. Anschließend geht die Vermessungsvorrichtung 50 zum Schritt 104 über, in dem sie das Führungslicht 64 empfängt und die horizontale Richtung des Führungslichtabstrahlers 66 erkennt. Empfängt die Vermessungsvorrichtung 50 kein Führungslicht 64 über einen vorbestimmten Zeitraum, geht sie zum Schritt S105 über, in dem die Vermessungsvorrichtung 50 eine Fehlerbenachrichtigung an das Ziel 60 sendet. Wenn das Ziel 60 die Fehlerbenachrichtigung im Schritt S4 bestätigt, geht sie zu Schritt S5 über, in dem das Ziel 60 einen Erkennungsfehler in der Horizontalrichtung auf der Anzeigeeinrichtung 84 anzeigt und seine Bewegung stoppt.
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Wenn die Vermessungsvorrichtung 50 das Führungslicht 64 im Schritt S104 empfängt, geht die Vermessungsvorrichtung 50 zum Schritt S106 über, in dem die horizontale Position des Teleskops 54 auf den Führungslichtabstrahler 66 abgestimmt wird, und die horizontale Drehung des Vermessungsvorrichtungsgehäuses 62 wird gestoppt. Die Vermessungsvorrichtung 50 geht zum Schritt S107 über, in dem sie den Befehl ”Führungslicht AUS” an das Ziel 60 übermittelt. Wenn das Ziel 60 den Befehl ”Führungslicht AUS” im Schritt S6 empfängt, wird festgestellt, daß die horizontale Suche nach dem Führungslichtabstrahler 66 in der Vermessungsvorrichtung 50 beendet ist. Daher geht das Ziel 60 zum Schritt S7 über, in dem das Führungslicht 64 abgeschaltet wird, und sie geht zu Schritt S8 weiter, in dem eine Benachrichtigung ”Führungslicht AUS” an die Vermessungsvorrichtung 50 ausgegeben wird.
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Wenn die Vermessungsvorrichtung 50 im Schritt 108 die Benachrichtigung ”Führungslicht AUS” bestätigt, geht sie zum Schritt S109 über, in dem die Vermessungsvorrichtung 50 Kollimierlicht 58 emittiert, und die Vermessungsvorrichtung 50 geht nahtlos zum Schritt S110 über, in dem sie eine Benachrichtigung über den Beginn des vertikalen Drehens des Teleskops 54 an das Ziel 60 sendet. Wenn das Ziel 60 die Benachrichtigung über das vertikale Drehen im Schritt S9 bestätigt, wird festgestellt, daß die Vermessungsvorrichtung 50 die vertikale Suche nach dem Rekursionsreflektor 62 begonnen hat. Ansonsten geht die Vermessungsvorrichtung 50 zum Schritt S111 über, in dem sie das Teleskop 54 vertikal dreht und die vertikale Suche nach dem Rekursionsreflektor 62 fortsetzt.
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Anschließend geht die Vermessungsvorrichtung 50 zum Schritt S112 über, in dem sie die vertikale Richtung des Rekursionsreflektors 62 durch Emittieren von Kollimierlicht 58 und Empfangen des vom Rekursionsreflektor 62 empfangenen und von diesem rückgestrahlten Kollimierlichts 58 erkennt. Kann die Vermessungsvorrichtung 50 das Kollimierlicht 58 nicht empfangen, geht die Vermessungsvorrichtung 50 zum Schritt S113, in dem sie eine Fehlerbenachrichtigung an das Ziel 60 sendet. Das Ziel 60 geht zum Schritt S11 über, wenn es die Fehlerbenachrichtigung im Schritt S10 bestätigt, und zeigt den Fehler der Erkennung der vertikalen Richtung auf der Anzeigeeinrichtung 84 an und stoppt seinen Berieb.
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Wenn die Vermessungsvorrichtung 50 das Kollimierlicht 58 im Schritt S112 empfängt, geht sie zum Schritt S114 über, in dem die Vermessungsvorrichtung 50 das Teleskop 54 stoppt, indem das Teleskop 54 an die Position des Rekursionsreflektors 62 in vertikaler Richtung angepaßt wird. Die Vermessungsvorrichtung 50 geht sodann zum Schritt S115 über, beginnt eine Kollimierbewegung und informiert das Ziel 60, daß die Vermessungsvorrichtung in Kollimierung befindlich ist. Das Ziel 60 wird informiert, daß eine automatische Kollimation in der Vermessungsvorrichtung 50 gestartet wurde, indem im Schritt S12 bestätigt wird, daß die Vermessungsvorrichtung sich in Kollimation befindet. Ansonsten geht die Vermessungsvorrichtung 50 zum Schritt S116 über und setzt die automatische Kollimierbewegung fort.
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Wenn die Kollimation im Schritt S116 nicht zufriedenstellend erfolgt ist, geht die Vermessungsvorrichtung 50 zum Schritt S117 über und sendet eine Fehlerbenachrichtigung an das Ziel 60. Das Ziel 60 geht zum Schritt S14 über, wenn das Ziel im Schritt S13 die Fehlerbenachrichtigung bestätigt, und gibt einen Kollimierfehler an der Anzeigeeinrichtung 84 aus und beendet seinen Betrieb. Wenn die Kollimation im Schritt S116 zufriedenstellend erfolgt ist, geht die Vermessungsvorrichtung 50 zum Schritt S118 über und überträgt eine Benachrichtigung über die Vollendung der Kollimation an das Ziel 60. Hierdurch wird das Ziel 60 im Schritt S15 informiert, daß die automatische Kollimation in der Vermessungsvorrichtung 50 abgeschlossen wurde.
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Die Vermessungsvorrichtung 50 geht zum Schritt S119 über und führt eine Messung bezüglich der Entfernung und des Winkels durch. Danach geht die Vermessungsvorrichtung 50 in den Schritt S120 über und informiert das Ziel 60 über den Entfernungsmeßwert und den Winkelmeßwert. Das Ziel 60 zeigt die Ergebnisse der Messung, wie den Entfernungsmeßwert und den Winkelmeßwert, auf der Anzeigeeinrichtung 84 an, wenn das Ziel 60 den Entfernungsmeßwert und den Winkelmeßwert im Schritt S16 bestätigt.
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Wenn das Vermessungssystem durch einen Fehler angehalten wird, kann das Vermessungssystem nach Beseitigung der Fehlerursache neu gestartet werden.
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Bei dem vorliegenden – Ausführungsbeispiel ist es möglich, daß das Führungslicht 64, da es ein horizontal breiter und vertikal schmaler Fächerstrahl ist, eine große Entfernung bei geringem Energieaufwand zurückzulegen, und selbst wenn die Vermessungsvorrichtung 50 und der Rekursionsreflektor 62 nicht in Flucht miteinander angeordnet sind, kann der an der Vermessungsvorrichtung 50 angebrachte Richtungsdetektor 56 das Führungslicht 64 sicher empfangen, da das Führungslicht die vertikale Richtung abtastend und in einem weiten Bereich in vertikaler Richtung nach links und rechts abgestrahlt wird, und es kann die Kollimiervorbereitung durchgeführt werden, wodurch das Teleskop 54 vorab nahezu in Richtung des Rekursionsreflektors 62 gedreht wird, bevor die automatische Kollimation begonnen wird. Wenn eine derartige Kollimiervorbereitung ausgeführt wird, kann die zur automatischen Kollimation nötige und damit die gesamte für die Vermessung erforderliche Zeit verkürzt werden.
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Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der 4 bis 6 beschrieben. 4 zeigt den Aufbau des Vermessungssystems nach dem zweiten Ausführungsbeispiel. 5 ist ein Blockdiagramm des Vermessungssystems. 6 ist ein Flußdiagramm zur Beschreibung der Bewegungen des Vermessungssystems.
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Wie in den 4 und 5 dargestellt, unterscheidet sich das Vermessungssystem nach dem zweiten Ausführungsbeispiel vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, daß am Ziel 60 ein Kollimierlichtempfänger 90 zum Erkennen der vertikalen Richtung vorgesehen ist. Das zweite Ausführungsbeispiel gleicht dem ersten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme dieses Punkts. Daher sind in den 4 und 5 die dem ersten Ausführungsbeispiel gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei keine weitere Beschreibung des Aufbaus des Vermessungssystems nachdem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt. Darüber hinaus sind in dem Flußdiagramm der 6 die Schritte mit Ausnahme der Vorgänge zwischen den Schritten S9 und S32 auf Seiten des Ziels 60 und den Schritten S111 und S115 auf Seiten der Vermessungsvorrichtung gleich denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
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Basierend auf 6 werden die Bewegungen des Vermessungssystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Schritte vom Anfang bis zum Schritt S111 sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
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Wenn das Teleskop 54 im Schritt S111 vertikal gedreht wird, beurteilt das Ziel 60 in diesem Ausführungsbeispiel des Vermessungsverfahrens im Schritt S30, ob es das Kollimierlicht 58 empfängt. Wird kein Kollimierlicht 58 empfangen, kehrt der Vorgang zum Schritt S111 zurück, und das Teleskop 54 führt das vertikale Drehen aus. Wird Kollimierlicht 58 empfangen, geht der Ablauf zum Schritt S31 über, in dem das Ziel 60 Führungslicht von dem Führungslichtabstrahler 66 emittiert.
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Danach liest die Vermessungsvorrichtung 50 den Winkel des Teleskops 54 in vertikaler Richtung, wenn sie das Führungslicht durch den Richtungsdetektor 56 im Schritt S130 empfängt, und die Vermessungsvorrichtung 50 geht zum Schritt S131 über, in dem sie bestätigt, daß die Position in vertikaler Richtung ungefähr stimmt, so daß die Kollimiervorbereitung abgeschlossen ist. Die Vermessungsvorrichtung 50 geht zum Schritt S115 über und sendet eine Benachrichtigung über den Beginn der Kollimierbewegung an das Ziel 60. Wenn das Ziel 60 die Benachrichtigung über den Beginn der Kollimierbewegung in Schritt S32 bestätigt, ist es über das Ende der Kollimiervorbereitung und das Starten der automatischen Kollimiervorrichtung informiert. Anschließend wird das Führungslicht 64 abgeschaltet. Die Vermessungsvorrichtung 50 geht anschließend zum Schritt S116 über. Die nachfolgenden Vorgänge sind gleich denen des ersten Ausführungsbeispiels.
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Da der Kollimierempfänger 90 am Ziel 60 das von der Vermessungsvorrichtung 50 emittierte Kollimierlicht 58 empfängt, ist der Kollimierempfänger 90 in dem zweiten Ausführungsbeispiel in der Lage, stärkeres Kollimierlicht 58 zu empfangen, als der Kollimierlichtempfänger 120 der Vermessungsvorrichtung 50 des ersten Ausführungsbeispiels. Daher können die Positionen der Vermessungsvorrichtung 50 und des Ziels 60 in vertikaler Richtung sicher abgeglichen werden, selbst wenn die Entfernung zwischen ihnen groß ist, wodurch die zum Beginnen der automatischen Kollimation erforderliche Zeit und auch die für das gesamte Vermessen erforderliche Zeit verringert werden kann. Da das Kollimierlicht Modulationslicht ist, ist es möglich, die Positionen ohne jeden Fehler bezüglich der Richtung abzugleichen.
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Im folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der 7 bis 9 beschrieben. 7 zeigt den Aufbau des Vermessungssystems nach dem dritten Ausführungsbeispiel. 8 ist ein Blockdiagramm des Vermessungssystems. 9 ist ein Flußdiagramm der Bewegungen des Vermessungssystems.
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Wie in den 7 und 8 dargestellt, sind bei dem Vermessungssystem nach dem zweiten Ausführungsbeispiel die Vermessungsvorrichtung 50 und das Ziel 60 nicht mit einer Funkeinrichtung versehen. Ein Horizontalrichtungsdetektor 55 zum Erkennen der horizontalen Richtung des Teleskops 54 ist mit der Steuerungsrecheneinrichtung 100 verbunden. Der Horizontalrichtungsdetektor 55 besteht aus einem Horizontalrichtungsdetektor 56a, der in der Lage ist, horizontal auf dem Vermessungsvorrichtungskörper 52 zu drehen, um Führungslicht 64 vom Ziel 60 zu empfangen, einem Codierer 57a für den Horizontalrichtungsdetektor, der den Drehwinkel des Horizontalrichtungsdetektors 56a erkennt, und einer Horizontalwinkelmeßeinrichtung 57b für den Horizontalrichtungsdetektor, einem Motor 55a für den Horizontalrichtungsdetektor, der den Horizontalrichtungsdetektor 56a horizontal dreht, und einer Antriebseinrichtung 56a für den Horizontalrichtungsdetektor. In diesem Fall weist der Horizontalrichtungsdetektor eine (nicht dargestellte) zylindrische Linse, einen rechteckigen Lichtempfangssensor und Schlitze zum Begrenzen des horizontalen Lichtempfangsbereichs in vertikaler Richtung auf, wie bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel, wodurch es möglich ist, die Richtung des Führungslichtabstrahlers 66 zu erkennen, selbst wenn ein Fehler in der Höhe zwischen der Vermessungsvorrichtung 50 und dem Ziel 60 existiert. Ferner ist der Vertikalrichtungsdetektor 56b zum Empfangen des Führungslichts 64 vom Führungslichtabstrahler 66 am Teleskop 54 befestigt (in diesem Fall besteht der Vertikalrichtungsdetektor 56b aus einer (nicht dargestellten) konvexen Linse, einem Lichtempfangssensor, und einer Maske, die derart ausgebildet ist, daß es möglich ist, die Richtung des Führungslichtabstrahlers 66 durch das Drehen des Teleskops 54 zu erkennen).
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Das Vermessungsvorrichtungsgehäuse 52 dreht sich nur um die Differenz in dem Erkennungswinkel zwischen der Horizontalwinkelmeßeinrichtung 112 und der Winkelmeßeinrichtung 57b des Horizontalrichtungssensors und dreht das Teleskop 54 in Richtung des Ziels 60. Das Drehen des Vermessungsvorrichtungsgehäuses 52 erfolgt, wie in 8 dargestellt, durch den Horizontalrichtungsdetektor 56a, die Horizontalantriebseinrichtung 104, den Horizontalmotor 102, den Horizontalcodierer 111 und die Horizontalwinkelmeßeinrichtung 112. Mit Ausnahme dieser Punkte ist das dritte Ausführungsbeispiel gleich dem zweiten Ausführungsbeispiel. Daher sind in den 7 und 8 Teile, die denjenigen des zweiten Ausführungsbeispiels gleich sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und es erfolgt keine weitere Beschreibung des Aufbaus des Vermessungssystems gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
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Im folgenden werden die Bewegungen des Vermessungssystems nach dem dritten Ausführungsbeispiel anhand der 9 beschrieben.
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Wenn das Vermessungssystem nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gestartet wird, geht das Ziel 60 in diesem Ausführungsbeispiel des Vermessungsverfahrens zum Schritt S41 über und emittiert Führungslicht 64 aus dem Führungslichtabstrahler 66. Die Vermessungsvorrichtung 50 geht zum Schritt S141 über und dreht den Horizontalrichtungsdetektor 56a.
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Anschließend geht die Vermessungsvorrichtung 50 zum Schritt S142 über und beurteilt mittels des Horizontalrichtungsdetektors 56a, ob das Führungslicht 64 empfangen wird. Wird kein Führungslicht 64 empfangen, wird der Schritt S142 wiederholt. Wird jedoch das Führungslicht 64 empfangen, geht der Ablauf zum Schritt S142 über, in dem eine Differenz des Erkennungswinkels zwischen der Horizontalwinkelmeßeinrichtung 112 und der Winkelmeßeinrichtung 57b des Horizontalrichtungssensors berechnet wird. Der Ablauf geht daher zum Schritt S144 über, in dem das Vermessungsvorrichtungsgehäuse 52 um eine Winkeldifferenz zwischen den Winkelmeßeinrichtungen 112 und 57b horizontal gedreht wird, und der Ablauf geht zum Schritt S145 weiter, in dem das Abgleichen der Positionen in horizontaler Richtung abgeschlossen wird, wodurch das Teleskop 54 in Richtung des Führungslichtabstrahlers 66 gedreht ist.
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Der Ablauf geht anschließend zum Schritt S146 über, in dem das Teleskop 54 vertikal gedreht wird, worauf der Ablauf zum Schritt S147 übergeht, in dem das Führungslicht 64 durch den Vertikalrichtungsdetektor 56b erkannt wird. Wird hier kein Führungslicht 64 erkannt, kehrt der Ablauf zum Schritt S146 zurück. Wenn jedoch Führungslicht 64 erkannt wird, geht der Ablauf zum Schritt S148 über, in dem das Abgleichen der Positionen in vertikaler Richtung durchgeführt wird, wodurch das Teleskop 54 in Richtung des Führungslichtabstrahlers 66 gedreht wird.
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Danach geht der Ablauf zum Schritt S149 über und Kollimierlicht 58 wird von der Vermessungsvorrichtung 50 aus emittiert. Der Ablauf geht zum Schritt S150 über, in dem die automatische Kollimiervorrichtung gestartet wird. Der Schritt S150 wird wiederholt, bis die automatische Kollimation abgeschlossen ist. Wenn die automatische Kollimation abgeschlossen ist, geht der Ablauf zum Schritt S151 über, in dem Entfernungs- und Winkelmessungen erfolgen und die Vermessung abgeschlossen wird.
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Das Ziel 60 beurteilt im Schritt S42, ob das Kollimierlicht 58 nach dem Beginn des Emittierens von Führungslicht 64 im Schritt S41 empfangen wird. Wird kein Kollimierlicht 58 empfangen, wird der Schritt S42 wiederholt, und wenn Kollimierlicht 58 empfangen wird, geht der Ablauf zum Schritt S43 über, in dem, wenn bestätigt wird, daß das Kollimierlicht 58 empfangen wurde, die Kollimiervorbereitung abgeschlossen wird und festgestellt wird, daß die automatische Kollimiervorrichtung gestartet hat. Daher geht der Ablauf zum Schritt S44 über, in dem das Führungslicht 64 abgeschaltet wird und der Vorgang beendet wird.
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Da bei dem dritten Ausführungsbeispiel die horizontale Erkennung des Führungslichtabstrahlers 66 durch Drehen des kleinen Horizontalrichtungsdetektors 56a erkannt wird, ist es möglich, die Horizontalrichtungserkennung schnell durchzuführen, wodurch die für die gesamte Vermessung erforderliche Zeit weiter verkürzt werden kann. Da zwischen der Vermessungsvorrichtung 50 und dem Ziel 60 keine Funkübertragung erfolgt, ist es möglich, das Vermessungssystem in einer Umgebung zu verwenden, in der elektromagnetisches Rauschen existiert.
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Es folgt eine Beschreibung eines vierten Ausführungsbeispiels, welches nicht Teil der Erfindung ist, anhand der 10 bis 12. 10 zeigt den Aufbau des Vermessungssystems. 11 ist ein Blockdiagramm des Vermessungssystems. 12 ist ein Flußdiagramm der Bewegungen des Vermessungssystems.
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Wie in den 10 und 11 dargestellt, ist bei dem Vermessungssystem nach dem vierten Ausführungsbeispiel in dem Vermessungsvorrichtungsgehäuse 52 kein Richtungsdetektor 56 vorgesehen, sondern ein Richtungsdetektor 56c ist in dem Teleskop 54 angebracht, und der Richtungsdetektor 56c besteht aus einer (nicht dargestellten) konvexen Linse, einer Maske und einem Lichtempfangssensor, wobei die Richtung des Führungslichtabstrahlers 66 durch Drehen des Teleskops 54 erkant werden kann. Mit Ausnahme dieser Punkte ist das vierte Ausführungsbeispiel gleich dem ersten Ausführungsbeispiel. Daher sind in den 10 und 11 Teile, die gleich denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen und eine weitere Beschreibung des Aufbaus eines Vermessungssystems nach dem vierten Ausführungsbeispiel entfällt.
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Anhand der 12 werden die Bewegungen des Vermessungssystems nach dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Abläufe vom Beginn bis zum Schritt S106 sind ähnlich denen der Abläufe vom Beginn bis zum Schritt S106 im ersten Ausführungsbeispiel (siehe 3), wobei die Position des Teleskops 54 in horizontaler Richtung durch das horizontale Drehen des Vermessungsvorrichtungsgehäuses 52 abgeglichen wird.
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Die Abläufe von Schritt S146 bis Schritt S148 sind ähnlich denen der Schritte S146 bis S148 des zuvor beschriebenen dritten Ausführungsbeispiels (siehe 9), wobei das vom Ziel 60 kommende Führungslicht 64 in diesem Ausführungsbeispiel des Vermessungsverfahrens durch vertikales Drehen des Teleskops 54 empfangen wird, die vertikale Richtung des Führungslichtabstrahlers 66 erkannt wird, und die Position des Teleskops 54 in vertikaler Richtung ungefähr abgeglichen wird.
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Die Abläufe der Schritte S107 und S108 sind denen der Schritte S107 und S108 des zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels ähnlich (siehe 3), wobei nach dem ungefähren Abschluß der Kollimiervorbereitung ein Befehl ”Führungslicht AUS” von der Vermessungsvorrichtung 50 aus an das Ziel über Funk 65 (Schritte S106 und S6) übertragen wird, das Führungslicht ausgeschaltet wird (S8) und der Vermessungsvorrichtung 50 von dem Ziel 60 aus mitgeteilt wird, daß das Führungslicht 64 abgeschaltet ist (S8 und S108). Der Ablauf nach dem Schritt S115 ist demjenigen nach dem Schritt S115 des ersten Ausführungsbeispiels (siehe 3) ähnlich, in dem die automatische Kollimierung, die Entfernungsmessung und die Winkelmessung erfolgen.
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Da bei dem vierten Ausführungsbeispiel die in vertikaler und horizontaler Richtung erfolgende Kollimiervorbereitung, bei der die Position des Teleskops 54 abgeglichen wird, unter Verwendung des vom Führungslichtabstrahler 66 emittierten Führungslichts 64 durchgeführt wird, ist es möglich, die automatische Kollimierung schnell und sicher auszuführen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die verschiedenen Modifizierungen unterzogen werden können. Zwar wird beispielsweise in den beschriebenen Ausführungsbeispielen ein in horizontaler Richtung breiter und in vertikaler Richtung schmaler Fächerstrahl als Führungslicht 64 abtastend abgestrahlt, jedoch kann es sich bei dem Führungslicht 64 um jeden beliebigen Typ von Strahl handeln, solange ein horizontal breiter und vertikal schmaler Fächerstrahl in eine von der Breitenrichtung verschiedene Richtung abtastend abgestrahlt wird. Beispielsweise kann das Führungslicht Licht sein, bei dem ein in vertikaler Richtung breiter und in horizontaler Richtung schmaler Fächerstrahl abtastend abgestrahlt wird. Auch kann ein Infrarotlichtstrahl, ein sichtbarer Lichtstrahl oder eine Drahtverbindung zusätzlich zu elektrischen Wellen als Kommunikationseinrichtung zwischen der Vermessungsvorrichtung 50 und dem Ziel 60 verwendet werden.
