JP4198826B2 - レーザー光検出装置 - Google Patents
レーザー光検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4198826B2 JP4198826B2 JP16836999A JP16836999A JP4198826B2 JP 4198826 B2 JP4198826 B2 JP 4198826B2 JP 16836999 A JP16836999 A JP 16836999A JP 16836999 A JP16836999 A JP 16836999A JP 4198826 B2 JP4198826 B2 JP 4198826B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser light
- laser
- light receiving
- receiving sensor
- construction machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
- G01C15/002—Active optical surveying means
- G01C15/004—Reference lines, planes or sectors
- G01C15/006—Detectors therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/26—Indicating devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Lasers (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は造成作業等に用いられるローテティングレーザー等のレーザー光発生装置からのレーザー光を検出するレーザー光検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
レーザー光検出装置は建設機器の整地器具周辺に取り付けられる。そのため、コードによる配線等は取り付けに邪魔である。また、整地器具等に巻き込まれることは大変危険なため、そうならないように厳密に設置する必要があり、その作業は大変面倒であった。
【0003】
そこで、これらコード類を廃止するため、レーザー検出装置をバッテリーにより駆動することが考えられた。
【0004】
レーザー装置が稼働しっぱなしでは、直ぐにバッテリーが上がってしまうので、従来のレーザー光検出装置では、レーザー光が入射しているか否かにより装置全体の電源の動作を切り換えていた。
【0005】
この場合、レーザー光が入射せず、所定の時間が経つと、装置が“スリープモード”になり待機する。そして、スリープ時に受光センサがレーザー光を検出すると、スリープモードを解除し、レーザー検出装置が稼働状態になるようになっていた。
【0006】
【発明が解決しようとしている課題】
レーザー光の入射を検知する従来のレーザー検出装置では、常にレーザー光の検知が可能な状態でなければならないので、受光センサは常に通電されていなければならなくなる。
【0007】
ところが、この受光センサは、レーザー光の入射位置を検出する機能を有するので、多くのチャンネルを有するアナログ回路を設けており、装置において約5分の6もの電力を消費してしまう。
【0008】
したがって、スリープモードであっても、省電力効果はあまりなく、バッテリーの消耗を軽減する効果が少なかった。
【0009】
本発明の目的は、より優れた省電力性を実現することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決手段は請求項1〜3に記載のレーザー検出装置である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明によるレーザー検出装置は、レーザー光発生装置により射出されて基準平面を形成するレーザー光を検出する。レーザーを検出する受光センサは電源に接続されている。建設機械が稼働していないときには、その電源を自動的にオフにする。建設機械が再び稼働したときは、振動センサにより建設機械の振動を検知することで、受光センサ用の電源をオンにする。
【0012】
振動センサがチップ型コンデンサにより構成されているのが好ましい。
【0013】
本願発明の好ましい態様は、受光センサ用の電源をマイコンで管理するとともに、建設機器の作動状態を振動センサにより検知するように構成したものである。
【0014】
このような構成にすることにより、スリープの解除が、レーザー光の入射でなく、設置された建築機械の動作により確実に制御できるだけでなく、スリープ時には受光センサへの電力供給を止めることが出来、振動センサのみの電力で済むので、消費量もきわめて少なくできる。
【0015】
本願発明の好ましい形態のレーザー光検出装置は、エクスカベーター等の建築機械のアーム等に磁石またはクランプを介して所定の位置に固定される。ここで所定位置とは、バケット等のように施工面を形成する整地器具(とくにその先端)と所定位置とのオフセットを明確とする事が可能な位置である。
【0016】
施工現場において、ローティングレーザー等のレーザー光発生装置によりレーザー光による基準平面を形成する。
【0017】
一方、レーザー光検出装置は、建設機械の整地器具の上方に取り付けられ、このとき整地器具における施工面を形成する部分に対し所定の高さに基準位置がくるように配置される。
【0018】
また、レーザー光検出装置は、受光センサでレーザー光を検出し、このレーザー光の入射位置と装置の基準位置との偏差(高さ方向)に応じて、建設機器のオペレータに対し整地器具の動かすベき方向をディスプレイ(表示部)により指示する。
【0019】
本願発明のさらに好ましい形態の建設機械用レーザー光検出装置は、整地器具の上方に受光センサを取り付け、基準となるレーザ光を受光センサで検知し、それに基づいた情報をディスプレイに表示する。
【0020】
受光センサの受光部の検出範囲に、複数の基準位置を設定して、1つの基準位置を標準位置とし、他の基準位置をオフセット位置とする。第1及び第2オフセット位置を標準位置の上下にそれぞれ設ける。標準位置とオフセット位置のいずれで検出が行なわれているかを示すディスプレイ(表示部)を設ける。
【0021】
レーザー光検出装置に使用する受光センサにおいては、基準位置(高さ表示)に対するレーザー光の入射位置を検出し、それに基づき、整地器具を移動すべき方向と移動量をオペレータに対して表示する。
【0022】
レーザー光検出装置は、その本体の裏面を建設機械の所定位置(アーム等)にネジ等で着脱可能に取り付ける。
【0023】
また、磁力により、建設機器の整地器具に固定することもできる。構造は、複数のマグネットを複数の網板で挟み込むことで、磁力を強力にすることができる。その場合、網板部が整地器具等に接するので、耐久性が高い。また、網板はそれぞれわずかに動くので、多少凹凸がある面でも、確実に固着し、急な衝撃等でも脱落を防ぐ。
【0024】
また、レーザー光検出装置は、整地器具に固定されたポール等に固定することもできる。その場合は、クランプ式が用いられることが多い。
【0025】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【0026】
図1は、本発明の1つの実施例による建設機械用レーザー光検出装置1を備えたショベルカー2による土工事の様子を示す平面図である。
【0027】
図1において、10は、整地(造成地面)の検出範囲を示す。
【0028】
図1の整地状態において、整地の基準位置11は標準位置となっている。
【0029】
整地又はその隣接地の所定箇所に、三脚3を介して回転レーザ装置4を設置する。回転レーザ装置4から出射されたレーザ光Pが基準となる面を形成している。
【0030】
レーザ光Pと協働して、適正高さを建設機械2側の操縦者に指示するためのレーザー光検出装置1が建設機械2のアーム部2aに設定されている。
【0031】
図2に示すように、レーザー光検出装置1は、レーザ光Pを検出するための受光センサ5と、それに基づいて適正高さからのズレを建設機械2側の操縦者に提示するためのディスプレイ6を有する。
【0032】
レーザー光検出装置1の前方部に受光センサ5が配置されている。この受光センサ5の検出範囲には、中央Cの上下に上方レンジR1と下方レンジR2が配置されている。両方のレンジR1、R2とも約10cmの寸法になっている。レーザー光は、図2の左側から右向きに送られてきて、受光センサ5の検出範囲に入り得るようになっている。
【0033】
ディスプレイ6には、多数の発光素子61(たとえばLED)が矩形の枠62の中に所定のパターンで配置されている。上下方向に9列が設定されていて、上の列から順に2個、1個、3個、1個、3個、1個、3個、1個、2個の発光素子61が各列に配置されている。3個の列が3つあるが、いずれも基準位置を示しており、中央の列は標準位置を示し、上の列は第1オフセット位置を示し、下の列は第2オフセット位置を示す。これらの基準位置を示すそれぞれの列に対応させて、発光素子からなるマーク63、64、65が配置されている。
【0034】
符号66は、標準位置のマーク65と、第1及び第2オフセット位置のマーク63、64のいずれか1つを選択するためのボタンを示す。オペレータがボタン66を押すごとに、設定される(つまり点灯する)マーク63、64、65の位置がローテーション式に変化する。67は、オン、オフ切換用のパワースイッチである。
【0035】
図3を参照して、ディスプレイ6の作用を説明する。白の丸と四角は発光素子61、63〜65の点灯状態(又は点滅)を示し、黒の丸と四角は発光素子61、63〜65の消灯状態を示す。
【0036】
図3は通常状態の位置表示例を示す。標準位置のマーク65が点灯している。
【0037】
図3のAとBでは、レーザー光Pは受光センサ5の基準位置S(標準位置)よりも下方にある。
【0038】
図3のCでは、レーザー光Pは受光センサ5の基準位置S(標準位置)と一致している。
【0039】
図3のDとEでは、レーザー光Pは受光センサ5の基準位置S(標準位置)よりも上方にある。
【0040】
前述のように、基準位置Sがレーザー光Pの位置とずれている時は、4個の表示用の発光素子61が2種類の形(三角形状を構成する3個の発光素子と基準位置に存在する1個の発光素子)に発光し、オペレータによるアーム2の移動を促す。この時、基準位置の発光素子は、三角形状を構成する3個の発光素子に対して、ずれの幅と方向を示す基準となっている。ずれが小さいときはアーム2の移動量は少なくし、ずれが大きいときはアーム2の移動量は大きくする。
【0041】
なお、基準位置の発光素子は基準のラインを表現するように複数点灯してもよい。
【0042】
基準位置Sとレーザー光Pの位置が一致した時は、三角形状に発光していた発光素子61は消光し、新たに基準位置にある横一列の3つの発光素子61が発光し、移動の完了を示す。
【0043】
好ましくは、三角形の発光素子61と、その三角形の頂点方向の発光素子61とを交互に点灯させることにより、ずれ方向をより視認しやすくする。
【0044】
図4は、受光センサ5とディスプレイ6を制御する装置を示している。
【0045】
レーザー光Pを検出する受光センサ5はアナログ回路(図示せず)を有する。その電源83は、検出装置本体に内蔵されているマイコン81により制御されている。
【0046】
このマイコン81は、ある一定期間(たとえば5分)レーザー光Pの入力がないと、建設作業は行われていないと判断し、待機(sleep)状態として受光センサ5用の電源83をオフにする。
【0047】
一方、待機状態になることで、振動センサ82からマイコン81に入力される待機解除信号が有効になる。これは、振動センサ82が振動を検知した場合、マイコン81に待機状態を解除する信号である。なお、振動センサ82用の電源83は常にオンになっている。
【0048】
消費電力の一例を述べると、装置全体の消費電力は、作動時は300mWであり、待機状態のとき(スリープ時)は49mWである。受光センサ5内のアナログ回路は、検出装置全体の約5/6の電力を消費するので、スリープモード時の省電力効果は高くなる。
【0049】
受光センサ5の消費電力が多い理由を述べると、受光センサ5にはレーザー入射位置を検出するために、回路のチャンネルが多く必要になるので、必然的に多くの電力を消費してしまうからである。
【0050】
なお、電源83としてはNiMH式単3充電池を4本使用している。もちろん、通常の乾電池やバッテリーも使用可能である。
【0051】
図5は、振動センサ82の一例を示している。
【0052】
振動センサ82はチップ型コンデンサと似た構成になっており、複数のコンデンサ91に振動を与えると微弱な電流を生じるという特性を有する。
【0053】
実際に生じる電流はかなり微弱なので、アンプ(図示せず)により増幅した後、マイコン81のスリープ解除ポートにスリープ解除信号を送るようにする。
【0054】
この振動センサ82の消費電力はかなり微弱であり、増幅用アンプ回路を含めても1mW程度の消費電力となる。
【0055】
なお、本願実施例にて使用されている振動センサ82は「村田製作所 PKGS-45LB-TC」である。
【0056】
また、図4において、84はオペレータを示し、66はマイコン81用のスイッチを示す。
【0057】
このように振動センサ82を使用すると、装置全体の消費電力を少なくすることが出来る。特にバッテリー等により駆動されている場合は、バッテリー切れにより作業が中断されたりすることがなくなるので、作業効率がも上がる。
【0058】
また、消費電力を抑えることで、バッテリーの容量を減らして、装置の重量を軽くすることもできる。
【0059】
装置が軽くなると、急激な衝撃による装置の脱落の危険が少なくなり、建設機器に設置する際の持ち運び等も容易になる。
【0060】
振動センサを用いることで、装置の稼働状態を建設機器の稼働状態に対して的確に制御できるようになるのである。
【0061】
【発明の効果】
本発明によれば、より優れた省電力性を実現できる。さらに電池やバッテリ等でも長時間の作動を可能にできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1つの実施例による建設機械用レーザー光検出装置を有するショベルカーで標準作業をしている様子を示す説明図。
【図2】図1の建設機械用レーザー光検出装置を示す側面図。
【図3】受光センサとディスプレイについて通常状態の位置表示例を示す図。
【図4】受光センサの制御装置を示すブロック図。
【図5】振動センサの一例を示す斜視図。
【符号の説明】
1 建設機械用レーザー光検出装置
2 ショベルカー
2a 建設機械2のアーム部
3 三脚
4 回転レーザ装置
5 受光センサ
6 ディスプレイ
10 整地(造成地面)の検出範囲
11、12、13 整地の基準位置
61、63、64、65 発光素子
62 矩形の枠
66 ボタン
67 オン、オフ切換用のパワースイッチ
Claims (2)
- レーザ光発生装置により形成された基準平面を基に、建設機械の整地器具の高さ基準を前記建設機械に与えるためのレーザ光検出装置であって、
前記レーザ光検出装置は、
前記建設機械の整地器具周辺の所定位置に搭載され、
レーザ光を検出する受光センサと、電源と、前記電源を制御する電源制御部とを有し、
前記建設機械の振動を検知する検知手段として振動センサを設け、その振動センサで前記建設機械の振動を検知することにより待機状態解除信号を発信させ、
前記電源制御部は、一定時間レーザ光の入力がないことにより受光センサの電源をオフにし、かつ待機状態解除信号の入力により受光センサがオンに切り替わることを特徴とするレーザー光検出装置。 - 前記振動センサがチップ型コンデンサにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載のレーザー光検出装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16836999A JP4198826B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | レーザー光検出装置 |
EP00112651A EP1061184B1 (en) | 1999-06-15 | 2000-06-15 | Laser beam detecting device |
US09/594,613 US6480264B1 (en) | 1999-06-15 | 2000-06-15 | Laser beam detecting device |
DE60004440T DE60004440T2 (de) | 1999-06-15 | 2000-06-15 | Vorrichtung zum erfassen eines laserstrahls |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16836999A JP4198826B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | レーザー光検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000356517A JP2000356517A (ja) | 2000-12-26 |
JP4198826B2 true JP4198826B2 (ja) | 2008-12-17 |
Family
ID=15866825
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16836999A Expired - Fee Related JP4198826B2 (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | レーザー光検出装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6480264B1 (ja) |
EP (1) | EP1061184B1 (ja) |
JP (1) | JP4198826B2 (ja) |
DE (1) | DE60004440T2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4920229B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2012-04-18 | 株式会社トプコン | レーザレベル検出システム |
JP5226963B2 (ja) | 2007-03-06 | 2013-07-03 | 株式会社トプコン | レーザ測定システム |
JP4920467B2 (ja) | 2007-03-22 | 2012-04-18 | 株式会社トプコン | レーザ測定システムに於ける省電力制御方法及びレーザ測定システム |
CN105004329A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-10-28 | 胡仲春 | 一种用于铁路顶进涵施工的纠偏报警装置 |
CN105300365B (zh) * | 2015-11-24 | 2018-05-08 | 广州市盾建地下工程有限公司 | 联络通道开挖定向装置及其定向方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54109529A (en) * | 1978-02-15 | 1979-08-28 | Nippon Denso Co Ltd | Ignition timing controller for internal combustion engine |
US4642618A (en) * | 1985-07-23 | 1987-02-10 | Ibm Corporation | Tool failure detector |
EP0262764A1 (en) * | 1986-09-30 | 1988-04-06 | Spectra-Physics, Inc. | Elevation indication system for a large earthworking implement |
US4945221A (en) * | 1987-04-24 | 1990-07-31 | Laser Alignment, Inc. | Apparatus and method for controlling a hydraulic excavator |
EP0560351B1 (en) * | 1992-03-13 | 1997-12-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Presence detecting and safety control apparatus |
JPH08122077A (ja) * | 1994-10-20 | 1996-05-17 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 位置計測作図装置のターゲット |
JP3670075B2 (ja) * | 1996-03-06 | 2005-07-13 | 株式会社トプコン | 適正高さ表示装置 |
JP3827764B2 (ja) * | 1996-03-19 | 2006-09-27 | 株式会社トプコン | 建設機械用レーザー光検出表示装置 |
-
1999
- 1999-06-15 JP JP16836999A patent/JP4198826B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-06-15 EP EP00112651A patent/EP1061184B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-15 DE DE60004440T patent/DE60004440T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-15 US US09/594,613 patent/US6480264B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6480264B1 (en) | 2002-11-12 |
EP1061184A2 (en) | 2000-12-20 |
DE60004440T2 (de) | 2004-06-24 |
DE60004440D1 (de) | 2003-09-18 |
EP1061184B1 (en) | 2003-08-13 |
JP2000356517A (ja) | 2000-12-26 |
EP1061184A3 (en) | 2002-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6665067B2 (en) | Laser beam detecting device for a construction machine | |
JP4920229B2 (ja) | レーザレベル検出システム | |
JP4198826B2 (ja) | レーザー光検出装置 | |
JP3670075B2 (ja) | 適正高さ表示装置 | |
CN101377684A (zh) | 具有自动铲板定位***的机械 | |
CN209961175U (zh) | 一种多方位形变监测仪 | |
JPH09189581A (ja) | 掘削機のセンサ取付構造及びセンサユニット | |
CN101939143A (zh) | 手持式工具、紧固件剩余量检测机构、紧固件剩余量检测方法、及省电方法 | |
JP3827764B2 (ja) | 建設機械用レーザー光検出表示装置 | |
RU2008144917A (ru) | Культиватор с приводом | |
TW201830818A (zh) | 可充電電池組 | |
CN101270985A (zh) | 激光测量***和激光测量***中的节能控制方法 | |
CN106049230A (zh) | 一种基于磁场的盲道以及与盲道配合使用的盲人探测棒 | |
KR100797935B1 (ko) | 수평이탈방지가 가능한 카리프트 | |
JP5337497B2 (ja) | 作業機械 | |
JP4053843B2 (ja) | エラー履歴表示装置 | |
JP4098920B2 (ja) | 杭打機の作業装置用駆動源搭載方法 | |
JP2021109592A (ja) | クローラ走行装置、及び当該クローラ走行装置を備えた作業機 | |
JP4224879B2 (ja) | 自走式クレーン | |
JP2001139298A (ja) | フォークリフトの電源装置 | |
JPH09197987A (ja) | 太陽電池式自発光標識 | |
KR101668883B1 (ko) | 전기 굴삭기 | |
JPH02120788A (ja) | 三次元表示装置 | |
JP2005305557A (ja) | 移動作業ロボット | |
KR200306461Y1 (ko) | 상하좌우 폭 조절이 용이한 협소 공간 탐사로봇 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071219 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080108 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080310 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080603 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080723 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080930 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081002 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111010 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121010 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131010 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |