建造混凝土或沥青覆层的铺路机用的光学引导系统.pdf

本发明涉及一种用于铺路机的光学引导系统，该铺路机用于沿规定道路(6)用混凝土或沥青材料铺制覆层，其中该铺路机具有：第一单元(1)如摊铺机用于摊铺物料；和第二单元(2)如整平机用于平整物料。第一和第二单元彼此无关地被驱动并且能够联合运行。根据本发明，光学引导系统具有至少一个发射部(3)、至少一个接收部(5)和计算部(19)用于提供例如与第一或第二单元行驶方向相关的控制指令。在此，发射部(3)设置在第二单元(2)上并被构造用来发出光学基准射束(4)。接收部(5)设置在第一单元(1)上并包括多个光敏接收区用于探测所述基准光束，从而确定基准射束的在接收部(5)上的至少一个入射位置。计算部(19)依据该至少一个入射位置来确定用于第一和/或第二单元的控制指令，并且通过显示将其提供给例如工作人员，或者直接提供给控制单元。

1.  一种用于铺路机的光学引导系统，所述铺路机被构造用于沿规定道路(6、6′)用混凝土或沥青材料铺制覆层，其中，所述铺路机具有：
·至少一个第一单元(1、1’、11、11’)，其具有尤其是高度可调的至少一个第一工作件(1a)，所述第一工作件(1a)用于执行第一物料加工步骤，尤其是物料摊放；和
·至少一个第二单元(2、2’、12、12’)，其具有高度可调的第二工作件(2a)，尤其是整平梁(2a、12a)，所述第二工作件(2a)用于执行第二物料加工步骤，
其中，这些单元彼此无关地被驱动并且能够联合运行，
所述光学引导系统的特征在于，所述光学引导系统具有：
·至少一个发射部(3、3a、3b、3c、3e、3f、21)，其被安装在所述第二单元(2、2’、12、12’)上并且用于发射光学基准射束(4、4c)；
·至少一个接收部(5、5a、5b、5c、5d、5e、5f、24、24a、25a、25b、26a、26b、27)，其被安装在所述第一单元(1、1’、11、11’)上并且包括多个光敏接收区，这些光敏接收区用于探测所述基准射束(4、4c)并且用于确定所述基准射束(4、4c)的在所述接收部(5、5a、5b、5c、5d、5e、5f、24、24a、25a、25b、26a、26b、27)上的至少一个入射位置；以及
·计算部(19)，其用于依据所述至少一个入射位置推导和提供用于所述第一单元和/或所述第二单元的控制指令。

2.  根据权利要求1所述的光学引导系统，其特征在于，所述计算部(19)根据所述至少一个入射位置推导出所述两个单元的彼此相对位置，尤其是关于：
·所述两个单元的彼此相对水平取向、
·所述两个单元的彼此相对高度、
·所述两个单元之间的关于行驶方向的平行度差、所述两个单元的彼此相对倾斜姿态、和/或
·在行驶方向上的所述两个单元之间的距离。

3.  根据权利要求1所述的光学引导系统，其特征在于，通过所述计算部(19)推导出作为控制指令的以下指令：
·关于所述第一单元和/或所述第二单元的行驶方向的指令；
·关于所述第一单元和/或所述第二单元的水平一维或两维取向的指令；
·关于所述第一和/或所述第二工作件(1a)的作业高度的指令；和/或，
·关于所述第一单元和/或所述第二单元的行驶速度的指令，尤其是与这两个单元之间的距离有关。

4.  根据权利要求1至3之一所述的光学引导系统，其特征在于，所述至少一个发射部(3、3a、3b、3c、3e、3f、21)被构造为下述部件之一：
·用于发出准直激光束的激光器部件；
·用于发出以扇形扩展的激光束(3e)的激光器部件(3a、3b、3e)；
·线性激光器(21)；
·用于发出呈圆形扩展的激光束的激光器部件；
·用于产生基准射束平面的旋转式激光器(3c)；或者
·激光测距仪(3f)。

5.  根据权利要求1至4之一所述的光学引导系统，其特征在于，所述至少一个接收部(5、5a、5b、5c、5d、5e、5f、24、24a、25a、25b、26a、26b、27)被构造为下述部件之一：
·CCD行传感器(25a、25b)或者CCD面传感器(24、26a、26b)；
·布置成多行或多个面的光电二极管；
·PSD传感器；或
·CMOS行传感器或CMOS面传感器。

6.  根据权利要求1至5之一所述的光学引导系统，其特征在于，所述第一单元(1、1’、11、11’)具有高度可调的另一工作件(11b)，所述另一工作件(11b)用于执行另一物料加工步骤尤其是物料整平，并且所述计算部还被构造用于推导和提供与所述另一工作件(11b)的作业高度有关的控制指令。

7.  根据权利要求1至6之一所述的光学引导系统，其特征在于，所述接收部(5、5a、5b、5c、5d、5e、5f、24、24a、25a、25b、26a、26b、27)以高度可调方式尤其是通过导轨设置在所述第一单元(1、1’、11、11’)上。

8.  根据权利要求1至7之一所述的光学引导系统，其特征在于，所述光学引导系统包括至少两个这种发射部和尤其是至少两个这种接收部。

9.  根据权利要求1至8之一所述的光学引导系统，其特征在于，在所述第二单元(2、2’、12、12’)上设有位置指示器(7、7′、7d、7e)，其中能够通过位置确定系统(8、8′)尤其是全站仪或GPS来确定所述位置指示器的绝对位置，从而根据所述绝对位置并根据这两个单元彼此之间的通过相对的光学引导系统推导出的相对位置，能够产生这两个单元的相对位置与一个外坐标系的关联。

10.  根据权利要求9所述的光学引导系统，其中，所述第一单元(1、1’、11、11’)以一定距离在所述第二单元之前(2、2’、12、12’)移动，其特征在于，
·给所述计算部提供在外坐标系中的、与待建造覆层相关的存储的模型；并且
·所述计算部(19)根据所述位置指示器的所述绝对位置、并根据这两个单元彼此之间的推导出的所述相对位置确定所述第一单元(1、1’、11、11’)的在外坐标系中的当前实际位置，并且依据所述当前实际位置与所存储的模型的比较方法推导出用于所述第一单元的控制指令。

建造混凝土或沥青覆层的铺路机用的光学引导系统
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用混凝土或沥青材料建造覆层的铺路机用的光学引导系统。
背景技术
铺路机是指两个或两个以上联合移动的单元，它们用于铺设混凝土或沥青材料，并沿规定道路建造具有期望表面走势的连续覆层。这种铺路机尤其用在公路路面建造中，例如在街道和广场的建造和养护中。铺路机所用的单元例如是至少一个摊铺机和至少一个整平机，例如滑动模板式整平机或沥青整平机。也知道了在一台铺路机中使用两个或两个以上的整平机。整平机后面一般跟随有喷洒车，其向覆层喷洒化学物质，所述化学物质阻止物料过快干燥。
通常在铺路过程中，用进料机单元如卡车或搅拌车提供待铺设物料，并沿规定道路卸放。摊铺机配备有摊铺机构如螺旋杆用于分配物料并且执行横向铺料且一般也进行物料的第一次平整。粗略平整借助摊铺机的整平机构来如此完成，即已经大致获得期望的覆层高度。整平机按规定距离跟在摊铺机后面，并借助其特殊的例如可以具有整平板或型材的整平梁来整平物料，从而以适当精度(毫米级)得到期望的覆层高度。
为了引导铺路机沿规定道路移动，并且在需要时为了竖直定向单元的工作件(如整平板和整平机构、摊铺机构)通常需要拉紧一条如钢丝绳这样的基准线，在此沿该钢丝绳完成该引导。这通过间距传感器来完成，该间距传感器与该机器的自动控制装置连接。跟在整平机之后的最后面的单元(如喷洒车)一般不采用基准线来沿线走行，而是沿所铺设的覆层。
作为沿基准线走行的替代方式，通过定位系统或位置确定系统来控制整平机。例如，整平机位置通过布置于其上的一个定位件或多个定位件来确定。它例如是GPS接收器，其接收来自卫星的位置数据；或是反射器，其位置借助全站仪来测定。如此确定的位置例如在地形模型中与理想位置比较，在此根据比较结果推导出控制指令。控制指令关系到整平机单元的方向控制/转向控制、整平板的竖直定位(作业高度)，有时也关系到整平机单元和整平板的水平一维或两维取向。作业高度的确定可以根据定位件安装情况由其位置或通过附加的基准确定来完成。
这种整平机和/或其整平板作业高度的控制方法和装置例如在欧洲专利申请EP 1079029A2、未公开的美国专利申请US 11/071,942、或者未公开的欧洲专利申请EP 04029963.8中有所描述。
为了获得关于待建造覆层的高精度而开发出这种用于控制的定位或位置确定方法，并且这种定位或位置确定方法需要相应复杂的部件和数据处理方法。因此，只能这样控制以最高精度作业的整平机。结果现在出现这种情况，即，整平机通过定位系统或位置确定系统被非常精确地控制，而铺路机的其余单元为了控制还是需要不太复杂的但为此最费工夫的基准线方法。基准线方法要求在铺路作业之前测量和标定待加工面。尽管整平机的控制是可选的，但这种费事的准备工作必然遇到，例如，将费事的准备工作单独用于摊铺机。
发明内容
因此，本发明的目的是克服现有技术的缺点并且提供用于控制铺路机的多个单元的不太复杂的解决方案。
该任务通过权利要求1或从属权利要求的主题来完成，或进一步改进解决方案。
根据本发明，具有至少一个第一单元如摊铺机和至少一个第二单元如整平机的铺路机对应于具有发射部和接收部的光学引导系统。发射部发出光学基准射束或者说引导射束，其通过接收部被接收。接收部此时具有多个接收区用于探测基准射束，并且接收部被构造用来确定基准射束的在接收部上的一个或多个入射位置。根据所确定的入射位置，计算部推导出用于第一和/或第二单元的控制指令，并提供该控制指令。
为此，发射部被构造成间接或直接固定在第二单元上，并且接收部间接或直接固定在第一单元上。在本发明的第一实施方式中，发射部如此设置在第二单元上，以使该发射部能够追随着第二单元的运动，并且通过光束进行所谓的“类推沿用(extrapolieren)”。基准射束因此将第二单元所执行的运动从第二单元传递给第一单元。该光束作为第一单元行驶方向、其水平纵向倾斜度和/或横向倾斜度或者工作件作业高度的指示或基准。借助安置在第一单元上的接收部的射束接收，使得能够推导与其行驶方向、水平的纵向倾斜度和/或横向倾斜度和一个或更多个工作件的作业高度相关的控制指令。当然，也可以将接收部间接或直接安置在第二单元上，将发射部间接或直接安置在第一单元上。
尤其是通过本发明光学引导系统的计算部，根据基准射束的在接收部上的至少一个入射位置推导出这两个单元彼此之间的相对位置。例如，此时可以推导出这两个单元的彼此的相对水平取向、这两个单元的彼此的相对高度、这两个单元之间的关于行驶方向的平行度差、两个单元的彼此的相对倾斜姿态和/或行驶方向上的这两个单元之间距离。
根据本发明，相应地投射基准射束的激光发射器不像现有技术那样安置在地面上，而是安置在铺路机的这两个单元之一上。这样一来，可以更好地完成这两个单元的彼此协调。另外，在地面上的投射基准线的发射部也不需要跟进，也不需要费事地沿整个铺路机安设基准线，因为铺路机近似与引导系统同步移动，以使两个单元例如在安装高度和/或行驶方向方面相互协调。
尤其是，铺路机中的第一单元走行在第二单元之前。它例如是摊铺机单元，用于沿规定道路布放作为铺路物料的混凝土或沥青并且执行物料的横向摊铺。摊铺机单元是按照常规方式构成和配置的摊铺机，例如用第一工作件如用于物料摊铺的螺旋杆和侧向模板沿规定宽度摊铺物料。一般，这种摊铺机还具有作为另一个工作件的整平机构(整平板)用于整平物料，从而已经按照期望高度形成物料层。
第一单元也可以是一个整平机单元。因此，例如在铺设两层或更多层覆层时，两个或两个以上的整平机在铺路机中先后移动。
第二单元尤其是一个整平机单元，如滑动模板式整平机或沥青整平机，其包括作为第二工作件的整平梁。该整平梁是常见的整平板或具有型材的整平梁。为了建成各种高度的物料覆层，整平机的整平梁是高度可调的。如果整平梁被固定安装在整平机机架上，则一般通过整平机的行走机构如履带或轮完成高度调节，该履带或轮例如通过缸调节高度。可悬挂的宽的整平梁通常也仍然可以通过高度可调的缸在中间被调整。在整平梁通过可摆动的支架固定在机架上的整平机中，高度调节按照已知的方式通过高度调节机构如液压缸来完成。
铺路机两个单元之一尤其是整平机的控制可以通过驾驶员来完成，驾驶员沿规定道路操控整平机并且采取与整平机和/或整平梁的倾斜度和整平梁安装高度相关的相应调节。有利地采用定位系统或位置确定系统来控制整平机。它可以是GPS系统，它借助安装在整平机上的GPS接收器来检测GPS接收器、进而整平机的空间位置。同样可以采用基于激光的系统。例如借助一个或更多个定位于地面的经纬仪或者全站仪来确定设置在整平机上的一个或更多个反射器的位置或姿态。此时，现在可以通过位置确定系统尤其是全站仪或GPS确定其中一个单元的绝对位置，从而可以根据该绝对位置，并且根据通过该相对光学引导系统推导出的这两个单元彼此相对位置来建立两个单元的相对位置与一个外坐标系的关系。
以下将第一单元称为摊铺机，将第二单元称为整平机。但它们仅用于简明之目的，决不排除具有在铺路机中行驶的可选单元的本发明实施方式。
根据本发明，铺路机具有上述的光学引导系统用于提供控制指令，在一个实施方式中用于将整平机控制指令“类推沿用”至摊铺机。控制指令可以根据接收部上的探测位置来确定。例如，发射部和接收部如此相对设置和调整，以使接收部上的每个点对应于一个方向和/或高度。如果接收部未被构造为探测器，而是例如被构造为反射器件，并且发射部还额外地被构造用于接收反射射束，则控制指令也可以根据所接收到的反射射束来确定。例如，计算部可以被构造为给指示部提供根据入射位置推导出的数据，从而将用于第一单元的控制指令提供给操作者。所接收的射束随后可以被显示给操作者，例如在监视器上，在此，操作者可以手动触发相应的控制。例如，在监视器上显示一个坐标系，接收部被设置在该坐标系中。随后在该坐标系中显示所接收的射束以及该射束的入射位置。因此，借助计算部对控制指令的推导和提供在本发明范围内也可以被理解为，将基准射束的在接收部上的入射位置显示给使用者并且该使用者本人人工完成控制。不过，控制命令或控制指令同样可以通过计算部直接根据入射位置来确定，并且自动发送给第一单元的控制单元，从而控制指令可被自动执行。
发射部被构造成基准射束发生器，其用于产生引导射束或基准射束，并且有利地包括一个或更多个用于定向发射激光束的激光器部件。利用光学元件如透镜，激光束可被扩展，从而发射部例如提供扩展成扇形或圆形的激光束作为引导光束。与准直激光束相比，这尤其简化了探测，某些情况下也简化了分析，甚至改善了测量精度。发射部也能以线性激光器(Linienlaser)、旋转式激光器(Rotationslaser)或所谓的十字型激光器(Kreuzlaser)的形式构成。为了确定摊铺机和整平机之间的距离，或者在需要时为了确定关于该距离的控制指令，发射部包括激光测距仪。发射部也可以具有多个或许另选的激光束发射部。因此可以设置单独的部件来指示行驶方向、一维或两维的倾斜、工作件的作业高度和距离。
不过，也可以如如此构成一个部件，即可以推导出多个指令。例如，可以用十字型激光器指示行驶方向和高度。可以如此配置线性激光器，以便投射水平线和垂线，借此同样可以通过投射的线表示行驶方向和高度。通过线条形的投射，也可以确定整平机的水平一维或两维倾斜度。
接收部接收由发射部所发出的引导射束或基准射束。借此检测发射部和接收部的相对位置和/或相对取向，并且依据部件相对整平机和摊铺机的规定对应关系，也可以检测整平机和摊铺机的相对位置和/或相对取向。当在位置敏感型光敏探测件上接收时，可以根据在探测件上探测到的引导射束的位置推导确定用于摊铺机的控制指令。如果以光电二极管作为接收部，则可以如此控制摊铺机，以使光电二极管总是接收射束。为了测量整平机和摊铺机之间距离，接收部可以具有反射元件，最好是后向反射器(Retroreflektor)。
接收部可以构造成光学探测器，如光电探测器、激光传感器布局和图像记录仪。此时，接收部包括平面形布置的光敏区，从而可以确定基准射束的在接收部上的一个或更多个入射位置。由此进一步降低了丢失引导射束的概率。例如可以采用CCD传感器、CMOS传感器或者PSD传感器。如果要如此在平坦地面上形成厚度统一的覆层(即不会出现高度变化)，则也可以用线性的、尤其是垂直于行驶方向设置的探测件如CCD行列以高概率连续探测引导光束。对于要在平坦地面上形成笔直道路的场合，具有发射准直光束的激光器和接收光束的光电二极管的引导系统提供了足够高的可靠性。
本发明的第一实施方式非常适用于以下用途，其中规定道路没有显示出剧烈的方向变化。这一般出现在以下常见场合中，例如高速公路或飞机跑道。待处理的路面大多没有表现出或只是表现出略微的形状变化。整平机一般以与摊铺机相距3米至30米的距离，跟随在摊铺机之后。在距离短时，引导射束在弯道中也射中接收部，该弯道对于上述应用场合具有500至1000米的半径。如果摊铺机离整平机较远地在先行进(这例如在提供很多铺路物料时是必然如此的)，这样该光学引导系统对于沿直线的该行驶路段按照本发明类型地精确发挥作用。在弯道前，摊铺机减慢其行驶速度，从而距离将被缩小并且在弯路情况下也能进行探测。
通常出现以下情况，即在作业开始之前，整平机的整平梁的迎角(Anstellwinkel)将会改变。如果发射部如此固定安装在整平机上，即它通过调整被翻转或被调整高度，则这可能导致关于高度的错误指示。通过将接收部可移动地安装在例如导轨上，可以在开始作业之前完成相应的调整。当然，同样可以调节发射部。
发射部和接收部被配备给整平机和/或摊铺机。例如，通过保持件将这些组成部件固定在整平机或摊铺机的机架上。保持件可以垂直于整平机或摊铺机的机架平面。同样可以如此实现安装，即组成部件在侧向上超出各自机架，从而光路不会被在车辆上的工作人员阻断。如果整平机工作件的作业高度要通过发射部来指示，则发射部或者其至少一个部件也可以安装在工作件上。如果工作件要与整平机机架牢固连接，则安装在整平机机架上就足够了，在这里，需要时在推导关于高度的控制指令时可以考虑另一个附加传感器如安装在机架上的倾斜度传感器的值，用于提高精度。如果整平梁通过调节臂与整平机连接，则基准传感器可以确定整平梁和整平机的相对位置，其随后被加入在接收部上显示的高度中。发射部或接收部可以尽量靠近行走机构地安装在整平机上，从而该系统被配置得非常灵敏，因而能对方向变化快速做出反应。
在本发明的另一个实施方式中，光学引导系统还具有全自动的存储器部和计算部。在此实施方式中，发射部或接收部不再跟随整平机的运动，而是连续调整相应算出的控制指令。为了确定调整，整平机的位置或姿态、整平机和摊铺机之间的距离、由此推导出的摊铺机位置及其理想位置(以及在需要时的摊铺机的理想作业高度和理想位置)被用于与规定道路相关地计算控制指令。
摊铺机以规定的或已知的距离在整平机前面移动。间距的保持可以按照常规方式来控制，例如通过速度测量。同样可以设置距离测量用测距仪。测距仪例如如上所述地是光学引导系统的组成部分。该测量可以按照满足要求或给定状况的时间间隔来完成。
在光学引导系统的存储器单元中存储有模型，它表示规定道路和形成规定道路所需的、或者沿摊铺机和整平机道路的地面上的理想位置。根据结合定位系统或位置确定系统所确定的整平机的位置或姿态，可以与可从地形模型中选取的理想值相关地控制该整平机。现在在计算单元中继续采用与整平机相关的位置信息或姿态信息，以便与摊铺机理想值相关地计算出发射部和/或接收部的调整值以便提供控制指令。从已知的整平机实际位置或实际姿态以及已知的整平机和摊铺机的相对距离，可以推导出摊铺机的实际位置。于是，可以从地形模型中获得在摊铺机的相应实际位置上规定的理想行驶方向，需要时可以获得一个或更多个工作件的理想高度和摊铺机理想取向。
在计算部中可以计算控制指令作为发射部和/或接收部的调节值。发射部和/或接收部于是最好被如此自动调节，即在考虑到整平机的实际位置或实际姿态的情况下提供控制指令。调节可以通过发射部和/或接收部的自动控制来完成，在此，发射部和/或接收部配备有控制机构。在每次新计算时，更新所述调节。
附图说明
以下将结合附图示意所示的实施例纯粹示例性地详细说明本发明，其中：
图1结合本发明光学引导系统的第一实施方式示出铺路机的第一和第二单元；
图2结合本发明光学引导系统的第二实施方式示出铺路机的第一和第二单元；
图3结合本发明光学引导系统的第三实施方式示出铺路机的第一和第二单元；
图4结合本发明光学引导系统的第四实施方式示出铺路机的第一和第二单元；
图5示意表示本发明的另一个实施方式；
图6表示发射部的一个实施例；
图7在八幅分图7A至7H中示出了用于接收部或所接收的激光束的实施例。
具体实施方式
附图中的视图不应视为按比例。尤其是与铺路机单元相比，光学引导系统部件和定位系统部件被放大地示出。
图1表示处于作业位置的铺路机的第一单元1和第二单元2。第一单元1是摊铺机(英文：spreader)；第二单元2是滑动模板式整平机，其具有作为工作件的整平板2a。未示出进料单元，其提供物料并且待处理的预定道路6设置在摊铺机的前面。进料例如按照传统方式由卡车完成。通常，摊铺机或者整平机也可以具有用于铺设物料的料斗、以及用于向后将物料送至整平梁前面的输送机构。铺路机的第一单元1(摊铺机)借助附图未示出的第一工作件横向铺摊物料至规定道路6上。该道路例如可以是16米宽。摊铺机利用作为另一工作件的抹平整平板1b粗略地抹平并平整物料。跟在铺摊机后面的滑动模板式整平机随后用整平板2a平整例如还厚了几个厘米的过厚物料层，从而准确获得毫米级的规定层厚。随后，在滑动模板式整平机之后，还跟随例如一个未示出的喷洒车，其沿所铺设的物料层走行。
因为滑动模板式整平机必须极为精确地建立规定道路的方向和高度，所以需要相应精确地控制该整平机。为了按照这种方式精确地控制滑动模板式整平机，通过保持件9、9′将两个反射器7和7’作为位置指示器固定安装在滑动模板式整平机上。利用两个安置在地面的测距仪8和8′来检测反射器7和7’的位置。根据该位置确定结果，并且根据在反射器7和7’和滑动模板式整平机之间的已知位置关系，可以推导出整平机的位置。将推导出的位置与滑动模板式整平机的规定的理想位置进行比较，并且相应地控制滑动模板式整平机。
因为滑动模板式整平机的整平板2a在这里被牢固安装在机架上，所以从所述位置确定结果中也可以推导出该整平梁的位置高度。或许为了提高精度而还采用一个基准传感器，它附加确定整平板2a和整平机机架的相对位置。
滑动模板式整平机通过作为定位系统的反射器7、7’和测距仪8、8′被非常精确地控制。为了现在能不太费事地控制前行的摊铺机，按照本发明，给铺路机配备一个光学引导系统。它包括发射部3和接收部5，其中，发射部3设置在滑动模板式整平机上以用于发出光学基准射束4，而接收部5设置在摊铺机上以用于接收基准射束4。发射部3在此呈激光器的形式，其具有用于扩展激光束的光学元件。呈扇形扩展的激光束是基准射束4。发射部3如此固定在滑动模板式整平机上，以使基准射束4沿其行驶方向发射。滑动模板式整平机的运动(如变向)由发射部3同步完成并通过基准射束4被相应传输。利用所示出的扇形激光束，行驶方向和横向于行驶方向的水平倾斜度可从后方的单元传递给前方的单元。为此，结合多个接收区确定基准射束4击中接收部的入射位置。入射位置现在可以被例如可安装在后方的单元上的计算部19用于推导和提供控制指令。不过，视要求而定，计算部也可以整合在其它组成部件中，例如整合在用于显示控制指令的显示单元或者用于自动执行铺路机前方单元的控制的控制单元中。
此时，视光学引导系统的几个部件的布置方式而定，可以通过相应的连接线缆或无线连接(例如蓝牙)传输信息信号，例如接收部接收区产生的包含关于入射位置信息的信号，或者由计算部提供的控制指令信号。
图2也表示作为第一单元的摊铺机1′和作为第二单元的路面联合摊铺整平机2′，它们联合移动以沿规定道路6′铺制混凝土路面。作为替代方式，路面联合摊铺整平机2′在这里通过GPS系统来控制。作为位置指示器设置在路面联合摊铺整平机2′上的GPS接收器7a接收来自卫星8a的信号。可以根据接受到的信号确定GPS接收器7a的空间位置，进而也确定路面联合摊铺整平机2′的空间位置。铺路机的光学引导系统包括安置在路面联合摊铺整平机2′上的第一激光发射器3a和安装在路面联合摊铺整平机2′上的第二激光发射器3b，它们作为发射部；以及包括安装在摊铺机1′上的第一CCD传感感器5a和安装在摊铺机1′上第二CCD传感器5b，它们作为接收部。第一激光发射器3a发出扇形的在道路6′上是竖直的激光束4a，用于在第一CCD传感器5a上指示路面联合摊铺整平机2′的行驶方向。通过射中第一CCD传感器5a的基准射束，向摊铺机1′或摊铺机1′上的工作人员指明规定的行驶方向，尤其是用于防止摊铺机1′偏离规定的行驶方向。第二激光发射器3b发出同样是扇形的在道路6′上是水平的激光束4b，用于指明路面联合摊铺整平机2′的高度或者其整平梁2a′的安装高度。此时，安装在前方单元上的且尤其也可以整合在接收部中的计算单元19提供用于操作者指示器的指示数据，从而基准射束的推导出的入射位置作为控制指令可通过操作者指示器被显示给操作人员。
图3表示铺路机的第一单元(即摊铺机11)和第二单元(即整平机12)，该铺路机包括按照本发明的光学引导系统。该光学引导系统包括作为发射部的旋转式激光器3c，还包括具有光敏区的第一面传感器5c和具有光敏区的第二面传感器5d，它们作为接收部。旋转式激光器3c在箭头方向上绕所示的水平轴线13转动。这样，用激光束展开一个基本垂直于整平机12和摊铺机11的机架平面的引导射束平面。通过在摊铺机11上设置两个接收器，在两个位置上接收引导射束信号，由此能更精确地确定“类推沿用(extrapoliert)”的整平机12行驶方向和由此推导出的用于摊铺机11的控制指令。
整平机12在此配备有可变的机架和梁宽可变的整平梁12a。该整平梁固定在机架纵梁上。机架横梁的宽度可调，例如可伸缩拉长。这尤其允许使用梁宽可变的整平梁12a。在两个纵梁的后部区域内，设有两个GPS接收天线7b、7c。通过来自GPS卫星8b(在此其数量和布置形式只是为了图示说明而示出)的卫星信号，确定整平机12的位置。信号处理单元可以按照已知方式设置，例如在整平机12之上或之外。
摊铺机11配备有螺旋杆1a作为第一工作件。借助螺旋杆1a来完成待铺设物料的横向摊铺。为了以理想宽度摊铺物料，摊铺机具有侧向模板14。此外，还设有高度模板15，借此使物料层厚度已经大致对应于规定值。利用作为另一个工作件的抹平整平板11b，完成覆层的第一粗略平整。
图4表示具有整平梁12a′的整平机12′和具有依据图3的螺旋杆和抹平整平板11b’的摊铺机11′。整平机12′具有安置在右机架纵梁上的第一反射器7d、和安装在左机架纵梁上的第二反射器7e，所述反射器7d、7e是位置指示器。反射器7d、7e布置在机架纵梁的后端上(沿整平机12′的工作方向看)并且尽量在梁的外边缘上，就是说尽量靠近行走机构16、16′。为此，得到了系统的高敏感性，其做法是，整平机12′的位置变化被传递给反射器7d、7e的位置，该系统从而对整平机12’或者整平梁12a′的高度和位置的最小变化做出反应。安装在机架上的还有两个倾斜度传感器17和17′，它们是各自在一个机架纵梁上的倾斜度传感器17或17′。所述传感器固定在机架中央，测量机架或整平机12′或者说整平梁12a′的纵向倾斜度和横向倾斜度。整平机12′上的反射器7d、7e利用未示出的定位系统如依据图1的测距仪被测量。利用定位系统和倾斜度传感器17、17′的信息，可以计算出整平机12′的点，可以结合所述计算来执行所述点的测量实际位置与期望的理想位置的比较，并且可以尤其是自动地控制整平机12′的位置和定向。同时，借此控制与整平机12′相连的整平梁12a′的位置和安装高度。
为了提供用于摊铺机11′的控制指令，按照特殊布置形式设有一个光学引导系统。一个作为光学引导系统发射部的、发出发散的扇形射束的激光器部件3e通过固定件10被如此安装在作为铺路机第二单元的整平机12’的机架上，即引导射束4c在整平机的侧旁被发出。作为接收部的光敏型面传感器5e相应地通过支承件10′被安装在作为铺路机第一单元的摊铺机11′上。利用这种布置结构，避免了引导射束4c的光路例如被在单元上移动的工作人员阻断。在此实施方式中，光学引导系统的接收部还包括反射元件5f，它固定在整平机机架的后横梁上。激光测距仪3f作为光学引导系统发射部的一部分，向反射元件发射激光束并接收所反射的光束来测定距离。
图5中示意示出了按照本发明的另一个实施方式的光学引导系统的组成部件。前提条件是，第一和第二单元之间距离是已知的。光学引导系统具有一个发射部和接收部，还具有一个存储器部18和一个计算部19。在存储器部18中存储有模型，它表示应该沿其形成混凝土层或沥青层的规定路段以及沿该路段的第一单元的理想位置。或许在模型中还存有其它信息，例如实际和理想地形、所述单元的实际和理想位置以及实际和理想取向，以及工作件的作业高度。
如图1至图4所示，距离值和关于定位系统或位置确定系统20的第二单元的实际位置或实际姿态的信息被传输给计算部。该距离值可以由激光测距仪20传输给计算部19。同样，距离值可以存在存储器部18中并通过接口被读入计算部19。需要时也可以通过人工方式将距离值输入计算部19。在计算部19中，根据实际位置或实际姿态和第一和第二单元之间的实际距离计算出第一单元的实际位置。该实际位置将与来自模型的相应理想位置比较。在考虑第二单元的实际位置或实际姿态和例如存储在存储器部18中的发射部和第二单元的相对位置的情况下，现在确定用于发射部和/或接收部的调节值，从而可以借此来提供用于第一单元的控制指令。
图6表示本发明光学引导系统的发射部的一个实施例。发射部呈线性激光器21的形式，用于投射竖直光线23a和水平光线23b。激光准直器所发出的激光束借助圆柱透镜22a、22b被扩大，从而将相应的直线投射到接收面上。
图7A至7H表示射束探测器的实施例，其可以构成接收部或其一部分，在此，暗面表示当时成像于各射束探测器上的引导射束。
在图7A所示的第一实施例中，射束探测器呈CCD面传感器24的形式。结合借助电磁射束在CCD面传感器24上所产生的基准信号，可以发现传感器面以垂直于中心引导射束信号的方式取向。
而在图7B中，在第二实施例中，在呈CCD传感器24a形式的射束探测器上的引导射束图像离开其中心位置，就是说，传感器面相对基准信号轴线倾斜。信号的这种图像例如会在探测器或第一或第二单元(参照上述实施例)横向于行驶方向倾斜时得到。
图7C表示第三实施例中的射束探测器，其呈两个CCD行传感器25a、25b的结构形式。引导射束信号的图像表明了射束探测器和引导射束发射器的具体相对位置。
图7D所示的第四实施例表示呈两个矩阵形CCD 26a和26b构造形式的射束探测器。这两个CCD 26a和26b有间隔地设置在两个平面中。利用这种空间布置形式，不仅可以掌握第一或第二单元的CCD 26和26b的横向于行驶方向的倾斜度，而且可以掌握其沿行驶方向的倾斜度。例如，可以依据参数如光强或在CCD 26a和26b上的图像位置偏心程度来确定倾斜度大小。同样可以依据事先已执行的校准工作来确定倾斜度。
图7E至7H示出了在光学引导系统接收部的射束探测器27上的引导射束的不同图像。虚线关于方向(竖直虚线)和高度(水平虚线)地分别限定零点位置或者说理想位置。图7E中示出了准直引导射束在当时零点位置上的图像。图7F表示呈圆形扩展的引导射束的图像。图7G示出了竖直线的投影，该线稍微偏离零点位置，可以用相应控制指令来修正该方向偏差。图7H表示竖直线和水平线的投影，它们例如用根据图6的作为发射部的线性激光器来投射，竖直线表示具体的行驶方向，水平线表示具体的作业高度。