CN103376097B

CN103376097B - 自动布局和点转换系统

Info

Publication number: CN103376097B
Application number: CN201310133062.5A
Authority: CN
Inventors: J·N·海斯; C·W·辛德; K·M·莫里赛; A·哈伊穆萨; B·S·贝尔; E·K·安格
Original assignee: Trimble Navigation Ltd
Current assignee: American Spectrum Precision Instrument Co ltd
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2016-04-06
Anticipated expiration: 2033-04-17
Also published as: DE102013205633A1; DE102013205633B4; CN103376097A

Abstract

二维布局系统指示了点和它们的坐标，并且将在一实体表面上的指示的点在垂直方向上转换到其它表面。两个调平激光发射器被和远端单元一起使用以控制特定功能。激光发射器按方位角旋转，并且发射竖直的（垂直的）激光平面。在用户通过远端单元的控制之下，在使用基准点建立之后，激光平面的投射线将在虚拟平面图中的任一受关注的点处在施工现场的地板上交叉。“激活目标”可用来更自动地创建基准点。激光距离计量器可安装在基本单元中来自动扫描房间或墙以确定特定关键特征。

Description

自动布局和点转换系统

相关申请的交叉引用

本申请是申请序列号为No.13/287,028，标题为“TWODIMENSIONLAYOUTANDPOINTTRANSFERSYSTEM”，2011年11月1日提交的申请的部分连续案，该部分连续案是申请序列号为No.12/824,716，标题为"TWODIMENSIONLAYOUTANDPOINTTRANSFERSYSTEM”，2010年6月28日提交的申请（现在是美国专利No.8,087,176）的连续案。

技术领域

此处披露的技术总地来说涉及布局“测量”设备，尤其涉及一种对点及其坐标进行识别并且将识别出的位于某一表面上的点以垂直方向转换到其它表面的二维布局系统。实施例具体披露了使用两个具有远端单元的激光发射器来控制某些功能。所述激光发射器可以是相同的。优选的是，所述激光发射器具备自调平功能，显示基于方位角的旋转、以及竖直的(垂直的)激光平面（或旋转线）输出。当该系统建立时，能够从(位于较远处的)发射器（通过旋转）瞄准每一垂直的（激光）平面输出，从而（激光平面的）投射线将在施工现场的任一给定的期望点交叉。另外，投射出的激光平面的范围（发散性）是这样的：投射出的激光平面还在天花板上交叉，交叉点的位置位于表面上的对应交叉点的垂直上方。该系统的另一特征提供了“隐含的”垂直线，该垂直线投射到空间中并且由位于表面的点交叉和天花板上的点交叉之间的两个平面的交叉表示。如果实体表面（或烟雾）位于该隐含的垂直线所投射到的容积空间中，则该隐含的垂直线是可见的。该系统包括用于简化的布局和直接点转换到天花板的方法。

激光发射器被安装至放置在建筑工作地点的地面表面上的基本单元，并且垂直激光平面可瞄准被关注的用户选择点(例如，封闭空间或房间的角落)，并且基准点可建立在虚拟建筑平面图上的这些被关注的点处。可选地，具有已知固定长度的棍可放置在地面表面，而且基本单元发射的垂直激光平面可瞄准该固定棍的端部，而且基准点可建立在这些位置处。一旦基本单元之间的对齐轴已知，并且对每个棍端的基本单元方位角角度已知，并且棍的物理长度被输入至虚拟建筑平面图，则整个虚拟建筑平面图可自动缩放成工作地点的真实尺寸。

具有无线发射器和全方位光学传感器的激活目标可放置在建筑工作地点的两个基本单元的同一地面表面，而且激活目标可控制基本单元发射的垂直激光平面的移动，直到两者在激活目标的全方位传感器处交叉。沿着基本单元之间的对齐轴的方位角角度信息对准激活目标可用来自动创建工作地点地面上的基准点。第二激活目标位置随后可建立以自动创建工作地点地面上的第二基准点。工作地点房间可随后缩放以用于虚拟建筑平面图，其它关注点可随后定位并布局。

性能增强的基本单元配置有垂直激光平面发射器以及激光位置测量装置，两者都安装至可旋转的平台上，并且优选地两者都对准相同垂直平面。该设备实现了甚至更强的自动化：单个性能增强的基本单元可扫描工作地点的给定空间以确定该空间的尺寸，并根据所关注的用户选择点（例如房间角落）建立基准点。可根据该信息来产生虚拟建筑平面图，而且第二基本单元可放置在相同地面表面上来建立对齐轴，随后定位并布局其它关注点。单个具有垂直激光平面发射器和激光距离测量装置的性能增强的基本单可用来扫描工作地点上的墙以自动建立从基本单元至该墙(任意长度)的垂直线。用户随后可容易地在工作地点地面上创建垂直划线，随后可容易地创建多个平行划线，该多个平行划线中的每一个都垂直于该墙。一对性能增强的基本单元（每个都具有垂直激光平面发射器和激光位置测量装置）可被用来建立相对所关注的用户选择点（例如工作地点上的房间的角落）的基准点。一旦已经建立了两个基准点，整个房间尺寸可容易地缩放，随后可在新虚拟建筑平面图上对其它关注点定位并布局。

关于联邦资助的研究或开发的声明

无。

背景技术

本发明总地来说涉及一种主要用在内部结构环境中的激光系统，该激光系统为对二维水平表面上的受关注的点进行可视定位提供基础。长久以来一直需要一种用于施工现场的平面图布局的简单、准确且性价比高的系统。传统的GPS不能用在标准钢结构建筑内部。早先的基于激光的系统过于复杂和昂贵，因此几乎在这个市场所需的每一领域都未获得成功。

在诸如US5，100，229中所披露的那样的现有技术的基于激光的定位系统中，三个或更多的激光发射器（灯标）位于施工现场周围。每一发射器均在恒速连续旋转的同时发射一个与垂直方向成大约45度角的光平面。从每一发射器发出的每一光束都必须具有它们自己唯一的且极度受控的旋转速度，或者可选地必须具有它们自己唯一的调制频率，从而它们可以彼此区分开。每一发射器上的频闪管均提供一个参考信号来启动最终被用于对位置进行三角测量的一连串定时事件。该系统可被用于二维应用或三维应用。该方法的复杂度很高，并且对恒速旋转激光扫描的要求很严格。另外，该系统需要密集计算，尤其是当建立该系统时。

诸如US5，076，690中所披露的另一现有技术的设备使用旋转激光束扫描位于施工现场周围的反向反射条形码目标。便携式发射器/接收器利用采光光学器件接收来自至少三个目标的反向反射能量。旋转编码器呈现出相对恒定的旋转速度，并且以针对每一所获取的目标的精确的方位角插入到编码器盘的每一周边插槽中。在一个使用了至少两个已知基准点的建立过程之后，施工现场被“确定范围”，从而可利用二维施工平面找到任一其它受关注的点。需要一种对每一旋转编码器插槽的每一前沿进行精确校准和描述的复杂方法来提供建筑布局应用中所需的精确度水平。当在正确的地点需要足够的目标时，为了提供强力的位置计算，施工现场的障碍物相对于发射器的位置而言也变成了挑战。

在US7，110，092中披露了另一基于激光进行定位的方法。按已知的彼此间的距离发射两条平行激光束。这两条激光束以恒速一起旋转，从而限定了施工现场。激光接收器被用于确定每一激光束何时入射到传感元件。因为激光束的旋转表现为恒速，因此两条激光束入射到接收器的定时在相隔较大距离处变得更快，并且因此占跨越整个周边所耗费的时间的百分比更小。从该信息推断出距离。另外，如果提供一个指标来指示激光束旋转的开始，则可找到位置。恒定旋转速度也是很严格的，并且通常该方法的位置计算对于典型的建筑施工现场布局所需的精确度而言并不足够。

其它基于激光的方法已被用于提供建筑布局功能。这些方法中的一部分（诸如由SL激光和Flexijet制造和销售的那些产品）利用了指向激光束，指向激光束安装在可提供方位角的旋转底座、和具有可提供高度角的可旋转六分仪的框架上。这样，激光束可指向受关注的期望点并且投射到一个表面。仅当被投射到的表面既平又处于理论上预计的高度时，被指示的点的位置才是准确的。另外，可能会发生严重错误，并且随着入射到表面的激光束的投射角度变得更陡峭，错误会变得越来越大。

由此可见，建筑业中仍然需要更有效的定位系统，更具体地讲，对于室内平面图来讲需要更有效的定位系统。这样的需求期望的是更加简化，从而其操作和使用方法的概念对用户而言更直观。该系统的建立应该更加简单和快速。另外，需要为内部使用提供可视的系统。这样做将会加强该系统的直观特性，并且因为不需要自动检测编码的或调制的激光信号的功能，因此降低了该系统的总体花费。最后一点，需要提供一种到表面的投射不会遇到入射表面的平面误差的系统。

发明概述

因此，本发明的一个优点是，提供一种平面图系统，该系统包括两个基本单元、和远端单元，两个基本单元具有在它们之间建立的对准轴，远端单元与两个基本单元通信，其中该系统被配置以提供在施工现场物理表面上的虚拟点的视觉显示，所述虚拟点具有相对于至少两个基准点的位置的预定坐标。

本发明的另一优点是，提供一种基本单元，其具有激光发射器、激光接收器、和调平机构，激光发射器具有生成了垂直激光平面的光发射功能，激光接收器具有零位检测能力，在基本单元中安装接收器来检测在水平方向上的激光偏移。

本发明的又一优点是，提供一种远端单元，该远端单元具有计算机处理电路和存储器电路、以及通信电路，通信电路可与平面图系统的至少一个基本单元通信，其中，远端单元还具有显示器和用户控制的输入装置；远端单元还与虚拟平面图通信，并且其显示器能够描绘至少两个基准点和至少一个在施工现场物理表面上直观表示的已知的虚拟点。

本发明的再一优点是，提供一种建立平面图系统的方法，其中，该系统包括两个基本单元，每一基本单元均具有一个激光发射器，其中，用户将在施工现场进行特定工作，包括：（a）在施工现场的地板上布置两个基本单元，（b）对准两个基本单元的两个激光发射器以生成对准轴，（c）通过使来自两个激光发射器的激光交叉来定位基准点，以及（d）确定针对那些基准点的两个发射器的方位角角度。

本发明的又一优点是，提供一种使用具有建筑平面图的“已知”点的平面图系统的方法，其中，该系统包括两个基本单元，每一基本单元均具有一个激光发射器，并且该系统包括与基本单元通信的远端单元；其中，用户执行特定工作，包括：（a）在施工现场的地板上布置基本单元的两个激光发射器以在基本单元之间建立对准轴，（b）提供虚拟施工现场平面图，（c）确定虚拟平面图的两个基准点的坐标，并且确定与那些基准点相对应的两个激光发射器的方位角角度，（d）将受关注的点的坐标输入到虚拟平面图上，并且将两个激光发射器转动到那些坐标，以及（e）通过使用由激光发射器产生的激光线，在施工现场的地板上直观地指示物理的受关注的点。

本发明的又一优点是，提供一种使用平面图系统将施工现场的“未知”点输入到虚拟平面图的方法，其中，一个系统具有两个基本单元和远端单元，每一基本单元均具有一个激光发射器，远端单元与两个基本单元通信；其中，用户执行特定的工作，包括：（a）在施工现场的地板上布置基本单元的两个激光发射器以在基本单元之间建立对准轴，（b）提供虚拟施工现场平面图，（c）确定虚拟平面图的两个基准点的坐标，并且确定与那些基准点相对应的两个激光发射器的方位角角度，（d）在施工现场的地板上选择“未知的”物理的受关注的点，（e）转动两个激光发射器，从而它们在该物理的受关注的点生成处生成可视的交叉光线，（f）输入两个激光发射器的方位角角度以确定远端单元上的该受关注的点的对应坐标，以及（g）使用逆计算，将该物理的受关注的点的坐标标注在远端单元的虚拟平面图上。

本发明的又一优点是，提供一种方法，用于利用地面布局系统根据特定关注点创建用于虚拟建筑平面图的基准点，其中系统具有两个基本单元，每个基本单元具有激光发射器以及与基本单元通信的远程单元；其中用户建立这两个基本单元之间的对齐轴，并随后瞄准两个基本单元至第一关注点（例如角落），并且记录方位角角度信息；用户瞄准两个基本单元至第二关注点并且记录这些方位角角度；用户随后测量这两个关注点之间的实际距离，并针对将被创建的虚拟建筑平面图的数据进行缩放，由此建立用于物理系统的基准点。

本发明的又一优点是，提供一种方法，用于利用地面布局系统创建工作地点上的基准点，利用激活目标为虚拟建筑平面图建立基准点位置。

本发明的又一优点是，提供一种激活目标设备，其包括自动处理电路，该自动处理电路具有仪器以利用无线发射器自动与至少一个基本单元进行通信，并且包括全方位光传感器，该全方位光传感器具有适当增益和调制界面以检测入射至光传感器的激光，该自动处理电路可发送指令至基本单元以反复扭转其激光扇形束发射器直到扇形束进入激活目标的全方位传感器。

本发明的又一优点是，提供一种方法，用于利用地面布局系统在工作地点上建立基准点以便创建虚拟建筑平面图，其中两个基本单元（每个都具有激光发射器）被用来创建对齐轴，随后可建立被放置在工作地点地面上的固定长度的棍的端点位置，随后记录方位角角度以建立固定棍的精确的用角测量的位置，随后在虚拟建筑平面图上将系统缩放至实际工作地点的物理距离。

本发明的又一优点是，提供一种基本单元，基本单元具有激光发射器（该激光发射器具有光发射以创建垂直激光平面）、激光接收器（该激光接收器具有空位置检测性能）、调平机构、以及距离测量装置，可沿着与激光发射器相同的垂直平面瞄准距离测量装置。

本发明的又一优点是，提供一种方法，用于通过放置具有起到位置测量装置的作用的激光发射器的基本单元来利用不具有初始虚拟建筑平面图的现有空间上的地面布局系统，针对至该空间的每个垂直表面的距离自动扫描整个空间，同时记录方位角角度以及基本单元与目标垂直表面之间的距离，随后根据该信息建立基准点。

本发明的又一优点是，提供一种方法，用于利用地面布局系统，其中该系统包括具有创建垂直扇形束的激光发射器的基本单元、与基本单元通信的远程单元、以及在基本单元提供距离测量装置以建立精确基本单元与空间中的垂直表面之间的距离；其中，用户使用基本单元建立空间的墙之一与基本单元之间的相应方位角角度的多个距离，从而在水平平面上扭转距离测量装置，以便其可以找到与墙表面的最短距离，并且如垂直线至该墙那样进行建立，由此利用位置测量装置摆正从基本单元至墙的垂直平面。

本发明的又一优点是，提供一种方法，用于利用没有初始虚拟建筑平面图的空间的工作地点的地面布局系统，其中该系统具有两个基本单元，每个基本单元具有激光发射器以及至少一个发射器，该至少一个发射器具有位置测量装置，并且具有与基本单元通信的远程单元；其中用户建立基本单元之间的对齐轴，随后通过记录方位角角度与该虚拟点的实际距离，在地面表面上的所关注的同一点瞄准激光发射器以建立第一虚拟基准点，如果虚拟点沿着垂直墙表面则可以简化；现在这变成基准点，并且通过沿第二垂直表面对准第二关注点以创建第二基准点来使用相同的方法；该系统现在可进行缩放以创建虚拟建筑平面图。

随着观察，在以下说明书中另外的优点和其它新特征将对于本领域技术人员来说将被部分阐述，并且将部分地变得清楚，或者可通过对在此披露的技术进行实践来了解所述另外的优点和其它新特征。

为了实现前述和其它优点，并且根据一个方面，提供一种布局和点转换系统，该系统包括：（a）第一基本单元，具有发射第一激光平面的第一激光发射器、和第一处理电路；以及（b）第二基本单元，具有发射第二激光平面的第二激光发射器、和第二处理电路；其中：（c）该系统被配置以相对于也位于物理的施工现场表面的至少两个之前测量的基准点来将第一基本单元和第二基本单元的位置登记在物理的施工现场表面；并且（d）通过对准第一激光平面和第二激光平面，该系统被配置以在物理的施工现场表面提供虚拟点的视觉显示，以指示该虚拟点的位置。

根据另一方面，提供用在平面图和点转换系统中的基本单元，该基本单元包括：发射基本上垂直的激光平面的第一激光发射器，该第一激光发射器可围绕一基本上垂直的轴旋转；激光接收器，其具有：被安装以在基本上水平的方向上检测激光偏移的零位光传感器、和连接在所述零位光传感器和所述激光接收器之间的放大器电路；以及调平机构。

根据又一方面，提供一种建立布局和点转换系统的方法，其中，该方法包括以下步骤：（a）提供包括发射第一激光平面的第一激光发射器的第一基本单元；（b）提供包括发射第二激光平面的第二激光发射器的第二基本单元；（c）将第一基本单元和第二基本单元布置在施工现场的实体表面上的两个不同位置处；（d）确定第一基本单元和第二基本单元之间的对准轴；（e）对准第一激光发射器和第二激光发射器，从而通过使激光线沿着该实体表面交叉来指示第一基准点，该激光线由第一激光平面和第二激光平面产生；并且确定第一激光发射器和第二激光发射器的第一组方位角角度；（f）对准第一激光发射器和第二激光发射器，从而通过使激光线沿着该实体表面交叉来指示第二基准点，该激光线由第一激光平面和第二激光平面产生；并且确定第一激光发射器和第二激光发射器的第二组方位角角度；以及（g）通过使用第一组方位角角度和第二组方位角角度，相对于第一基准点和第二基准点确定第一基本单元和第二基本单元的位置。

根据另一方面，提供了一种用于布局和点转换系统的基本单元，其包括：激光发射器，其发射基本上垂直的平面的激光，所述激光发射器可绕着基本上垂直的轴旋转；距离测量装置，其可绕着所述基本上垂直的轴旋转；激光接收器，其具有：安装用来探测激光在基本上水平的方向上的偏移的空位置光传感器，以及在所述空位置光传感器和所述激光接收器之间进行接口的放大器电路；以及调平机构。

根据另一方面，提供了一种布局和点转换系统，包括：(a)第一基本单元，具有发射第一激光平面的可旋转的第一激光发射器、第一通信电路、以及第一处理电路；以及(b)第二基本单元，具有发射第二激光平面的可旋转的第二激光发射器、第二通信电路、以及第二处理电路；(c)激活目标，具有全方位激光传感器、第三通信电路、以及第三处理电路；其中：(d)所述激活目标控制所述第一和第二激光发射器的瞄准以使得所述第一和第二激光平面都变成瞄准所述全方位激光传感器，从而建立所述激活目标的位置作为所述系统所使用的基准。

根据另一方面，提供了一种用于建立布局和点转换系统的方法，所述方法包括：(a)提供第一基本单元，其具有第一处理电路、第一通信电路、第一方位角角度测量仪器、发射第一激光平面的可旋转的第一激光发射器、以及测量与目标的距离的可旋转的第一距离测量装置；(b)提供第二基本单元，其具有第二处理电路、第二通信电路、第二方位角角度测量仪器、以及发射第二激光平面的可旋转的第二激光发射器；(c)提供远程单元，其具有第三处理电路、第三通信电路、存储器电路、显示器以及允许用户向所述远程单元输入命令的输入感测装置，所述远程单元与所述第一和第二基本单元通信；(d)将所述第一基本单元和所述第二基本单元定位至工作地点的实体表面的两个不同位置；(e)确定所述第一基本单元和所述第二基本单元之间的对齐轴；(f)针对所述工作地点的工作域，在所述远程单元的所述存储器电路中启动新虚拟工作地点建筑平面图；(g)选择工作地点的所述实体表面上的第一物理点，并且对准所述第一激光发射器和所述第二激光发射器，由此通过所述第一和第二激光平面所产生的两个激光线来指示所述第一物理点；(h)确定所述第一和第二激光发射器的第一组方位角角度；(i)确定所述第一物理点和所述第一位置测量装置之间的第一距离；(j)在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述第一组方位角角度和第一距离，从而存储在所述存储器电路中的所述虚拟建筑平面图创建第一基准点；以及(k)计算所述第一和第二基本单元之间的第二距离，从而缩放工作域。

根据另一方面，提供了一种用于建立布局和点转换系统的方法，所述方法包括：(a)提供第一基本单元，其具有第一处理电路、第一通信电路、第一方位角角度测量仪器、发射第一激光平面的可旋转的第一激光发射器、以及测量与目标的距离的可旋转的第一距离测量装置；(b)提供第二基本单元，其具有第二处理电路、第二通信电路、发射第二激光平面的可旋转的第二激光发射器、以及测量与目标的距离的可旋转的第二距离测量装置；(c)提供远程单元，其具有第三处理电路、第三通信电路、存储器电路、显示器、以及允许用户向所述远程单元输入命令的输入感测装置，所述远程单元与所述第一和第二基本单元通信；(d)在工作地点的实体表面上的两个不同位置定位所述第一基本单元和所述第二基本单元；(e)确定所述第一基本单元和所述第二基本单元之间的对齐轴；(f)针对所述工作地点处的工作域，在所述远程单元的所述存储器电路中启动新虚拟工作地点建筑平面图；(g)选择工作地点的所述实体表面上的第一物理点，并且对准所述第一激光发射器和所述第二激光发射器，由此通过所述第一和第二激光平面所产生的两个激光线来指示所述第一物理点；(h)确定所述第一激光发射器的第一方位角角度；(i)确定所述第一物理点和所述第一和第二位置测量装置之间的第一组距离；(j)在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述第一方位角角度和第一组距离，由此针对存储在所述存储器电路中的所述虚拟建筑平面图创建第一基准点；以及(k)计算所述第一和第二基本单元之间的第二距离，由此对工作域进行缩放。

根据另一方面，提供了一种自动找到空间边界的方法，所述方法包括：(a)提供第一基本单元，其包括第一处理电路、第一通信电路、第一方位角角度测量仪器、发射第一激光平面的可旋转的第一激光发射器、以及测量与目标的距离的可旋转的距离测量装置；(b)提供远程单元，其包括第二处理电路、第二通信电路、存储器电路、显示器、以及输入感测装置，输入感测装置允许用户输入命令至所述远程单元，所述远程单元与所述第一基本单元通信；(c)将所述第一基本单元定位至工作地点上的实体表面上的用户选择的位置；(d)通过旋转所述距离测量装置扫描所述空间，并针对多个用角测量的位置记录多个角度以及与所述工作地点的上升表面的距离；以及(e)根据所述多个记录的角度和距离，在所述远程单元的所述存储器电路中创建虚拟建筑平面图。

根据另一方面，提供了一种确定相对于墙的垂直线的方法，所述方法包括：(a)提供基本单元，其具有处理电路、方位角角度测量仪器、发射激光平面的可旋转的激光发射器、以及测量与目标的距离的可旋转的距离测量装置；(b)在工作地点的空间的实体表面上的用户选择位置定位所述基本单元；(c)通过旋转所述距离测量装置扫描所述空间的墙，并针对多个用角测量的位置记录多个角度以及与所述墙的距离；(d)确定两个用角测量的位置，其中在两个所述用角测量的位置处，与所述墙的距离基本相等；以及(e)在将所述两个用角测量的位置一分为二的用角测量的方向上对准所述激光发射器，并且打开所述激光发射器，从而创建沿所述实体表面的可视激光线，从而指示与所述墙垂直的可视垂直线。

根据另一方面，提供了一种用于建立布局和点转换系统的方法，所述方法包括下述步骤：(a)提供第一基本单元，其具有第一处理电路、第一通信电路、第一方位角角度测量仪器、发射第一激光平面的可旋转的第一激光发射器、以及测量与目标的距离的可旋转的第一距离测量装置；(b)提供第二基本单元，其具有第二处理电路、第二通信电路、第二方位角角度测量仪器、发射第二激光平面的可旋转的第二激光发射器；以及测量与目标的距离的可旋转的可旋转的第二距离测量装置；(c)提供远程单元，其具有第三处理电路、第三通信电路、存储器电路、显示器以及允许用户向所述远程单元输入命令的输入感测装置，所述远程单元与所述第一和第二基本单元通信；(d)将所述第一基本单元和所述第二基本单元定位至工作地点的实体表面的两个不同位置；(e)确定所述第一基本单元和所述第二基本单元之间的对齐轴；(f)在所述远程单元的所述存储器电路中启动新虚拟工作地点建筑平面图；(g)选择工作地点的至少一个上升表面上的第一物理点并且对准第一激光发射器和第二激光发射器，由此第一物理点由第一和第二激光平面所产生的两个激光线所指示；确定第一和第二激光发射器的第一组方位角角度；确定第一物理点与第一和第二位置测量装置之间的第一组距离；并在远程单元的存储器电路中记录第一组方位角角度和第一组距离，由此针对存储在存储器电路中的虚拟建筑平面图创建第一基准点；以及(h)选择工作地点的至少一个上升表面上的第二物理点并且对准第一激光发射器和第二激光发射器，由此第二物理点由第一和第二激光平面所产生的两个激光线所指示；确定第一和第二激光发射器的第二组方位角角度；确定第二物理点与第一和第二位置测量装置之间的第二组距离；并且在远程单元的存储器电路中记录第二组方位角角度和第二组距离，由此针对存储器电路中存储的虚拟建筑平面图创建第二基准点。

根据另一方面，提供了一种用于建立布局和点转换系统的方法，所述方法包括：(a)提供第一基本单元，其具有第一处理电路、第一通信电路、第一方位角角度测量仪器、以及发射第一激光平面的可旋转的第一激光发射器；(b)提供第二基本单元，其具有第二处理电路、第二通信电路、第二方位角角度测量仪器、以及发射第二激光平面的可旋转的第二激光发射器；(c)提供远程单元，其具有第三处理电路、第三通信电路、存储器电路、显示器、以及允许用户向所述远程单元输入命令的输入感测装置，所述远程单元与所述第一和第二基本单元通信；(d)提供激活目标，其具有全方位激光传感器、第四通信电路以及第四处理电路；(e)在工作地点的实体表面上的两个不同位置定位所述第一基本单元和所述第二基本单元，并且在所述实体表面上的第三位置定位所述激活目标；(f)确定所述第一基本单元和所述第二基本单元之间的对齐轴；(g)在所述远程单元的所述存储器电路中启动新虚拟工作地点建筑平面图；(h)激活所述激活目标；(i)在所述激活目标的控制下，对准所述第一激光发射器和所述第二激光发射器以使得所述全方位激光传感器被所述第一和第二激光平面触碰；确定所述第一和第二激光发射器的第一组方位角角度；并且在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述第一组方位角角度，由此针对存储在所述存储器电路中的所述虚拟建筑平面图创建第一基准点；(j)移动所述激活目标至所述实体表面的第四位置；(k)在所述激活目标的控制下，对准所述第一激光发射器和所述第二激光发射器，以使得所述全方位激光传感器被所述第一和第二激光平面触碰；确定所述第一和第二激光发射器的第二组方位角角度；并且在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述第二组方位角角度，由此针对存储在所述存储器电路中的所述虚拟建筑平面图创建第二基准点；(l)确定所述第一基准点和所述第二基准点之间的实际距离，并且在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述实际距离；以及(m)根据所述第一和第二基准点之间的所述实际距离，将所述虚拟建筑平面图缩放至所述工作地点的实际尺寸。

根据另一方面，提供一种用于建立布局和点转换系统的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供第一基本单元，其具有第一处理电路、第一通信电路、第一方位角角度测量仪器以及发射第一激光平面的可旋转的第一激光发射器；(b)提供第二基本单元，其具有第二处理电路、第二通信电路、第二方位角角度测量仪器以及发射第二激光平面的可旋转的第二激光发射器；(c)提供远程单元，其具有第三处理电路、第三通信电路、存储器电路、显示器、以及允许用户向所述远程单元输入命令的输入感测装置，所述远程单元与所述第一和第二基本单元通信；(d)提供第一激活目标，其具有第一全方位激光传感器、第四通信电路以及第四处理电路；(e)提供第二激活目标，其具有第二全方位激光传感器、第五通信电路以及第五处理电路；(f)在工作地点的实体表面上的两个不同位置定位所述第一基本单元和所述第二基本单元，在所述实体表面上的第三位置定位所述第一激活目标，并且在所述实体表面上的第四位置定位所述第二激活目标；(g)确定所述第一基本单元和所述第二基本单元之间的对齐轴；(h)在所述远程单元的所述存储器电路中启动新虚拟工作地点建筑平面图；(i)激活第一激活目标；(j)在所述第一激活目标的控制下，对准所述第一激光发射器和所述第二激光发射器以使得所述第一全方位激光传感器被所述第一和第二激光平面触碰；确定所述第一和第二激光发射器的第一组方位角角度；并且在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述第一组方位角角度，由此针对存储在所述存储器电路中的所述虚拟建筑平面图创建第一基准点；(k)去激活所述第一激活目标；(l)激活第二激活目标；(m)在所述第二激活目标的控制下，对准所述第一激光发射器和所述第二激光发射器以使得所述第二全方位激光传感器被所述第一和第二激光平面触碰；确定所述第一和第二激光发射器的第二组方位角角度；并且在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述第二组方位角角度，由此针对存储在所述存储器电路中的所述虚拟建筑平面图创建第二基准点；(n)确定所述第一基准点和所述第二基准点之间的实际距离，并且在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述实际距离；以及(o)根据所述第一和第二基准点之间的所述实际距离，将所述虚拟建筑平面图缩放至所述工作地点的实际尺寸。

根据另一方面，提供了一种用于建立布局和点转换系统的方法，所述方法包括：(a)提供第一基本单元，其具有第一处理电路、第一通信电路、第一方位角角度测量仪器以及发射第一激光平面的可旋转的第一激光发射器；(b)提供第二基本单元，其具有第二处理电路、第二通信电路、第二方位角角度测量仪器以及发射第二激光平面的可旋转的可旋转的第二激光发射器；(c)提供远程单元，其具有第三处理电路、第三通信电路、存储器电路、显示器、以及允许用户向所述远程单元输入命令的输入感测装置，所述远程单元与所述第一和第二基本单元通信；(d)提供固定长度的棍，所述棍具有沿纵轴的邻近第一端的第一标记以及邻近第二相对端的第二标记，所述棍具有所述第一和第二标记之间的已知实际长度；(e)在工作地点的实体表面上的两个不同位置定位所述第一基本单元和所述第二基本单元，以及在所述实体表面上的第三位置定位所述固定长度的棍；(f)确定所述第一基本单元和所述第二基本单元之间的对齐轴；(g)在所述远程单元的所述存储器电路中启动新虚拟工作地点建筑平面图；(h)对准所述第一激光发射器和所述第二激光发射器以使得棍的所述第一标记由所述第一和第二激光平面所产生的交叉激光线指示；确定所述第一和第二激光发射器的第一组方位角角度；并在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述第一组方位角角度，并由此针对存储在所述存储器电路中的所述虚拟建筑平面图创建第一基准点；(i)对准所述第一激光发射器和所述第二激光发射器以使得棍的所述第二标记由所述第一和第二激光平面所产生的交叉激光线指示；确定所述第一和第二激光发射器的第二组方位角角度；并在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述第二组方位角角度，并由此针对存储在所述存储器电路中的所述虚拟建筑平面图创建第二基准点；以及(j)将所述虚拟建筑平面图缩放至所述已知实际长度，所述已知实际长度表示所述第一和第二基准点之间的物理距离。

通过以下说明书和附图，其它优点对于本领域技术人员来说变得清楚，其中，在执行该技术的预期的最佳模式之一下描述和示出了优选实施例。如将被实现的那样，在不脱离其原理的情况下，在此披露的技术能够实现其它不同的实施例，并且其若干细节能够在各个明显的方面改进。因此，附图和说明书本质上将作为说明性的而非限制性的。

附图简述

结合到说明书中并构成其一部分的附图示出了在此披露的技术的一些方面，并且与说明书和权利要求一起用于解释该技术的原理。在附图中：

图1是根据在此披露的技术原理构建的布局和点转换系统的主要组成部分的框图。

图2是作为图1中所示的基本单元的一部分的激光发射器的主要组成部分的框图。

图3是作为图1中所示的基本单元的一部分的激光接收器的主要组成部分的框图。

图4是作为图1中所示的系统的一部分的远端单元的主要组成部分的框图。

图5是针对图1中所示的系统由系统建立程序执行的步骤的流程图。

图6是由一程序执行以使用图1的系统找到平面图上的“已知”点的步骤的流程图。

图7是由一程序执行以使用图1的系统进入施工现场的“未知”点的步骤的流程图。

图8是如图1的系统中所使用的基本单元那样的“自动”基本单元的示意图。

图9–13是使用人员将如何使用图1的系统的示意图，首先使一对发射器轴对准成一条直线，接下来使两个发射器对准到两个不同的基准点，接下来使激光平面对准到一个地板点，最后使激光平面沿着墙面的垂直线对准。

图14–19是示出了图1的系统的两个基本单元如何在彼此之间自动建立对准轴的示意图。

图20是现有技术中已知的传统的激光位置指向系统的正视图，描绘了该系统试图将受关注的点的位置投射到不平坦的施工现场的地板。

图21是图1的系统的正视图，示出了两个具备激光发射器的基本单元，激光发射器将受关注的点的位置投射到不平坦的施工现场的地板。

图22是图示出建立程序中涉及到物理点和角度的关系的示图。

图23是图示出用于定位所关注的已知点的程序中包括的物理点和角度的关系的示图。

图24是图示了用于输入所关注的已知点的程序中涉及的物理点和角度的关系的示图。

图25是示出了根据本文公开的原理构建的用于布局和点转换系统的性能增强的基本单元的主要部件的框图。

图26是作为图25描绘的基本单元的一部分的性能增强的激光接收器的主要部件的框图。

图27是图25的系统中使用的性能增强的“自动”基本单元的示意图。

图28-32是就现有空间中的人员用户看来本文描述的类型的两个基本单元如何自动建立之间的对齐轴的示意图。

图33-35是示出了图28中的系统的两个基本单元如何用来对齐基本单元的发射器与两个不同基准点的示意图。

图36-37是示出了图28的系统的两个基本单元如何用来利用一对对齐的基本单元建立空间中的工作地点的示意图，但是基本单元没有预先建立的已知基准点。

图38是示出了图27的类型的性能增强的基本单元如何利用激光距离计量器扫描现有空间的房间并找到边界并最终建立用于虚拟建筑平面图的基准点的示意图。

图39-40是示出了图27的性能增强的基本单元如何用来利用激光距离计量器将垂直平面摆正至墙的示意图。

图41是示出了图27的两个性能增强的基本单元如何用来创建墙上的单个垂直线，随后利用所安装的激光距离计量器进行距每个基本单元的距离测量，然后建立基准点来创建虚拟建筑平面图的示意图。

图42是可与图2的基本单元一起使用的激活目标的主要部件的框图。

图43-47是示出了两个基本单元和激活目标如何用来创建现有空间中的基准点，并由此创建虚拟建筑平面图的示意图。

图48-50是示出了两个基本单元如何用来与固定长度的棍一起在现有空间的地面建立基准点，随后根据该信息创建虚拟建筑平面图的示意图。

图51是程序所执行的用来利用图1的系统针对现有房间创建基准点，并随后创建虚拟地面布局平面图的步骤的流程图。

图52是程序所执行的用来利用图25的系统扫描现有房间来找到其边界，并随后创建虚拟地面布局平面图的步骤的流程图。

图53是程序所执行的用来利用图26的基本单元将垂直平面摆正至现有房间的墙的步骤的流程图。

图54是程序所执行的用来利用图25的系统创建用于现有房间的墙的基准点并随后创建虚拟地面布局平面图的步骤的流程图。

图55是程序所执行的用来利用激活目标以及图1的系统的一部分创建用于现有房间的基准点，并随后创建虚拟地面布局平面图的步骤的流程图。

图56是程序所执行的用来利用具有已知固定长度的棍以及图1的系统的一部分来创建用于现有房间的基准点并随后创建虚拟地面布局平面图的步骤的流程图。

发明详述

现在将参照附图中所示的示例来详细说明本发明的优选实施例，其中在这些附图中相同的标号表示相同的元件。

应该理解，在此披露的技术并未将本申请限于以下说明书所阐述的或附图中所示出的建筑的细节或组成部分的布置。在此披露的技术能够用于其它实施例并且能够以各种方式实现或实施。而且，应该理解，在此使用的措辞和术语是为了说明，而不应该被认为是限制。在此对“包括”、“包含”、或“具有”及其变型的使用意味着包含了其后列出的项及其等同物以及附加项。除非有其他限制，术语“连接”、“耦接”、和“安装”及其变型在此被广泛使用，并且包含直接和间接的连接、耦接和安装。另外，术语“连接”和“耦接”及其变型并不限于物理的或机械的连接或耦接。

另外，应该理解，在此披露的实施例既包括硬件又包括电子部件或模块，为了便于讨论，电子部件或模块被图示和描述为大多数部件都是以硬件形式实现的。

然而，本领域技术人员基于对此详细说明书的阅读将会认识到，在至少一个实施例中，在此描述的技术的电子方面可以以软件形式实现。实际上，应该注意，多个基于硬件和软件的装置以及多个不同结构的部件可被用于实现在此披露的技术。

应该理解，在此使用的术语“电路”表示诸如集成电路芯片（或者其一部分）的实际的电子电路，或者其可表示由诸如包括逻辑状态机或另一形式的处理元件（包括顺序处理装置）的微处理器或ASIC之类的处理装置来执行的功能。专门类型的电路可以是某类模拟电路或数字电路，尽管这样的电路很可能能够由逻辑状态机或顺序处理器以软件形式实现也是如此。换言之，如果处理电路被用于执行在此披露的技术中所使用的期望的功能（诸如解调功能），则可能没有可被称作“解调电路”的专用“电路”，然而，解调“功能”可通过软件来执行。本发明人预计到了所有这些可能性，因此当讨论“电路”时，所有这些可能性都在技术原理的范围内。

系统建立；介绍

假设在可被用于建立该系统的施工现场存在至少两个已知的点（在此有时也被称作“基准点”）。这些基准点可能是基于之前的测量成果而建立的。图9–11示出了如何能够建立该系统的一个基本示例。第一步骤（见图9）示出了两个发射器输出的垂直平面利用RF（射频）远端单元彼此对准。这样建立了每一发射器的“基本单元”装置的中心线之间的轴，并且为发射器的角编码器编入索引。该处理可通过使发射器平面以可视方式彼此对准来执行，但是可通过在可进入并锁定到各个平面的位置的发射器基本单元上添加分开的光电元件或全方位传感器来使该处理更便捷，为该处理添加方便性和准确性。

第二步骤（见图10）示出了第一已知基准点的建立。用手持无线远端单元将来自每一发射器的基本单元的垂直平面控制到受关注的点之上的位置，其后输入点的坐标。在第三步骤（见图11）中，以类似方式输入第二已知的基准点。在该第三步骤之后，远端单元的计算机系统具有了足够的建立信息来计算位置，并且在施工区域内“找到”任一其它受关注的点。以下将更详细地讨论以上示例的步骤。

找到“已知的”点；介绍

图12示出了激光发射器的基本结构和预先建立的系统的输出激光平面结构。由基本单元的激光发射器发射的垂直激光平面可以是可见的红色激光；然而，可使用诸如红外线、绿色或其它光波长之类的其它波长的光替代。对于使用该系统的众多应用，优选的是可见波长的激光，并且以下的描述将表现这样的情况。

激光平面从两个激光发射器的旋转部分发出，所述旋转部分能够围绕垂直的设备轴旋转。这允许每一激光发射器能够将其可视垂直平面定位到围绕其旋转轴的任一角度，其后能够在该位置保持静止。两个激光发射器彼此相距一定距离（不必已知），在此示例中，它们被放置在靠近房间的每一角落处。如图12所示，在两个激光平面的交叉处形成第一点。另外，在地板上的第一点的上方，在天花板上形成第二点。如果第二激光平面相对于重力方向是正好垂直的，则天花板上的第二点位于地板上的点的竖直上方的位置。另一受关注的方面是形成两个激光平面交叉而形成的隐含的垂直线。

当在施工现场建立该系统时，可控制激光平面旋转到位，使得交叉指示了用户选择的（地板或天花板上的）任一受关注的点。这是通过与两个基本单元的激光发射器通信的（例如，使用无线链路或IR链路的）远端单元完成的，因此允许用户在整个房间内移动并且使他/她能够位于可执行布局工作的物理位置。

一旦完成建立，用户即可将感兴趣的坐标输入到手持远端单元。当这种情况发生时，每一垂直的激光平面可被控制到某一位置，从而可视交叉将会显示出物理位置。还可从其他支持软件下载受关注的点，从而用户可简单地从列表中选择各种受关注的点。相应地可进行地板布局。因为在地板上的“第一”交叉的竖直上方的天花板上存在“第二”交叉，因此可同时进行从地板到天花板的点转换。这在对自动洒水灭火系统等的布局中有用。另外，在两个垂直平面的交叉处（即，两个地板和天花板交叉点之间）存在一条隐含的垂直线。该隐含的垂直线可被用于帮助对准和设置立柱墙–图13中示出了该方法的示例。以下将更详细地讨论这些示例。

系统硬件的具体内容

现在参照图1，以框图形式描绘了总体上由标号10指代的整个布局和点转换系统。第一基本单元总体上由标号20指代，并且在图1中还被称作“基本单元#A”。第二基本单元总体上由标号30指代，并且在图1中还被称作“基本单元#B”。

基本单元20包括激光发射器“T1”，标号22。激光发射器22包括处理电路、存储器电路、输入/输出电路、激光源、和调平平台。

在该系统的优选模式中，基本单元20包含激光接收器“R1”。该激光接收器由标号24指代，并且包括处理电路、存储器电路、输入/输出电路、和至少一个光传感器。以下将更详细地讨论，不同结构的光传感器可被用于该激光接收器。

基本单元20还包括由标号26指代的瞄准平台“A1”。该瞄准平台包括角度编码器和角度驱动电路。以下将更详细地描述该瞄准平台26。

基本单元30包括在此示例中被称作“T2”且由标号32指代的激光发射器。激光发射器32还包括处理电路、存储器电路、输入/输出电路、激光源、和调平平台。

基本单元30还包含被称作“R2”且总体上由标号34指代的激光接收器。该激光接收器还包括处理电路、存储器电路、输入/输出电路、和光传感器。

基本单元30还包括被称作“A2”且总体上由标号36指代的瞄准平台。该第二瞄准平台包括角度编码器和角度驱动电路。它们与瞄准平台26中的同类型装置类似，以下将进行更详细地描述。

系统10还包括在图1中总体上由标号40指代的远端单元。远端单元40包括处理电路、存储器电路、输入/输出电路、显示器、和小键盘。可选地，远端单元40可包括触摸屏显示器，触摸屏显示器可结合有小键盘的主要功能，而不在该远端单元上具有分离的小键盘。远端单元40的存储器电路具有两个部件：第一内部部件、以及外部部件或由图1上的标号42指代的“大容量存储器”部件。外部式的存储器电路42可由诸如“棍式ROM”之类的闪速存储器或其他类型的便携式存储装置构成。这种便携式存储装置可由用户携带，并且可以根据需要插入到远端单元40的端口中。以下将进行更详细地讨论。

系统10的另一可能具有的部件总体上由标号50指代。在图1中，该计算机被称作“建筑计算机”。尽管计算机50的所有人可能是也可能不是真正地建筑师，但是为了进行说明，将假定计算机50包括由建筑师或者由某些建筑工程师创建的或使用的平面图或一些其它类型的计算机文件。这样就假定系统10将会被用在将建设一栋建筑的施工现场。当然，其他类型的室外结构，或者公路也可能使用在此披露的技术，这种施工现场可能根本不具有任何类型的封闭式的建筑结构。换言之，在此披露的技术的多种原理也很好地适应于完全室外的工作地点。

计算机50包括处理电路、存储器电路、和输入/输出电路。在图1中，计算机50的存储器电路将包含平面图（由54指代）或者某些其他类型的计算机文件，诸如由52指代的计算机辅助设计（CAD）文件。应该注意，远端单元40本身可具有安装在其上的某种类型的计算机辅助结构或CAD软件（取决于对于远端单元来说计算机/存储器系统有多“强大”），在此情况下，存储器电路42中直接包含有虚拟的平面图，并且以二维甚至可能以三维形式来显示。

应该理解，图1所示的全部主要部件包括某一类型的输入/输出电路，并且这些类型的电路包括通信电路。这些通信电路很可能能够被插入到诸如USB端口之类的端口；而且，为了在各个部件间发射和接收数据，这种输入/输出电路还可包括诸如低功率射频发射器和接收器之类的无线通信电路、或者其他类型的使用诸如红外光之类的其它波长的无线通信端口。现在，这种技术已经可以实现，尽管能够确定在将来会发明出这种技术的更新的形式，但仍然可以用于图1中的系统10。

参照图2，示出了基本单元之一中使用的激光发射器的框图，激光发射器由标号100指代。激光发射器100包括处理电路110，处理电路110将具有相关联的随机存取存储器（RAM）112、相关联的只读存储器（ROM）114、和至少一个输入/输出电路116。这些装置112、114和116通过使用总线118与处理电路110通信，总线118通常被称作地址总线或数据总线，并且还可包括其他类型的信号，诸如中断以及可能的其他类型的定时信号。

输入/输出电路116有时在此也被称作I/O电路。该I/O电路116是现实世界中的装置和处理电路110之间的主要接口。其与各种通信装置以及各种电机驱动电路和传感器电路通信。

输入/输出电路116与通常由标号120指代的通信端口A通信。通信端口120包括发射器电路122和接收器电路124。提供通信端口120以和在图2中被称作远端单元300的远端单元40通信。以标号126指代远端单元300和通信端口120之间的通信链路。在该系统的优选模式中，通信链路126将是无线的，尽管根据需要确实能够在通信端口120和远端单元300之间用电缆连接。

在图2中，被称作端口B的第二通信端口总体上由标号130指代。该端口130包括具有输入电路132和输出电路134的数据接口。通信端口130使用通信路径136将数据发送到总体上由标号200指代的零位光传感器或从零位光传感器接收数据。尽管通信链路136可以是无线的，但是这并非特别必须。零位光传感器200通常将被直接安装到基本单元上，以作为激光发射器100。因此，通常采用直接的“有线”连接。

激光发射器100还包括总体上由标号140指代的调平电机驱动电路。该驱动电路为调平电机142提供电压和电流。另外，该驱动电路接收来自水平传感器144的信号，并且这些输入信号将确定哪种命令将从驱动电路140发送到电机142。根据需要，该驱动电路可以是不需要与处理电路110通信的独立系统。然而，在激光发射器100开始以其正常的操作模式工作之前，激光发射器100通常将期望了解基本单元是否已经实际上完成了其调平功能。另外，处理电路110完全可以期望控制调平电机驱动电路140，以在基本单元没有实际上尝试依据重力来使自身调平时使其实质上保持断电。

在优选实施例中，激光发射器100还包括角度编码器150。角度编码器150将把输入信号提供给处理电路110，从而使处理电路110确切获知激光发射器相对于方位角方向指向何处。如果需要通过取消编码器来降低系统成本，则可采取完全的手工操作。然而，对于完全自动的系统，角度编码器150将是必需的。

激光发射器100优选地还包括方位角电机驱动器，通常由标号160指代。电机驱动器160将提供作为瞄准激光发射器的原动力的适当的电流和电压来驱动方位角电机162。电机驱动器160也可作为独立系统的一部分，与角度编码器150一起工作；然而，在图2中，示出了由处理电路110控制的情况。

激光发射器100还包括激光源驱动器电路170，其提供电流和电压以驱动激光源172。激光源172通常将是激光二极管，尽管根据需要激光源172可以是其他类型的激光束发射器。如上所述，激光源通常发射可见光，尽管不可见光源对于特定应用是可用的，并且发射红外光的激光源可被用于该情况。在图2所示的结构中，激光源驱动器170由处理电路110控制。

激光发射器100将通常是用于系统10的“扇形光束”激光发射器。然而，应该理解，根据需要也可使用包括旋转激光束（例如抖动激光束）的其他类型的激光源。必须要有最低量的发散以创建激光“平面”，从而激光将横穿施工现场的地板表面，并且对于施工现场的空间，激光优选地还要横穿天花板表面。即使激光源仅仅指向地板表面，系统10也将具有很多用途，但是如果激光平面的发散角度被设计为不仅横穿地板而且横穿空间的天花板，则系统10会扩展其有益效果。在此说明书中，将假定激光源是扇形光束激光源或等同物，因此要么(i)由位于基本单元20和30的每一激光发射器100来发射激光的连续平面，要么(ii)激光的移动束（即，随着时间改变其瞄准角度的处于一排的光子流）被基本单元20和30发射出来以创建激光束的两个“平面”，每个“平面”仿真一个扇形光束。

现在参照图3，以框图形式示出了总体上由标号200指代的激光接收器。激光接收器200包括处理电路210，其具有相关联的RAM212、ROM214、和输入/输出接口电路216。这些装置通过总线218与处理电路210通信，通常至少包括数据和地址线。

输入/输出接口电路216从某种光传感器接收信号。在图3中示出了两种不同的光传感器。以标号220表示“平端头”光传感器，并且这里假定仅存在两个独立的光电元件。光传感器220指代这些光电元件的每一个将电信号提供给增益级222。增益级的输出被发送到解调电路224，并且该电路的输出将信号发送到I/O电路216。应该理解，除非激光信号自身是调制类型的信号，负责解调电路并非必需。在系统10的大多数应用中，调制的激光信号将是适用的，因此在那些示例中将使用解调电路224。

第二种光传感器被描述为有时被称作“杆式传感器”并且由标号230指代的物体的一部分。在2006年9月19日公开的美国专利7110092中披露了示例性的“完全的”杆式传感器，该专利被以引用的方式将其整体结合于此。应该理解，第二光传感器230可实际上包括任一类型的“全能”光敏装置，即，能够检测基本上从任一角度输入的光。

典型的“完全的”杆式传感器可具有两个光电元件，光导杆的每一端各有一个光电元件。然而，图3中杆式传感器230仅具有单个光电元件，其产生发送到增益级232的电信号，增益级232将信号输出到解调级234。如在上述的其他类型的光传感器电路中那样，仅当激光源发射会通常用于该系统10的调制信号时，调电路234才是必需的。

还在激光接收器200中提供接口电路240。其是与I/O电路216分离的接口电路。接口电路240将位置信息发送到激光发射器通信端口B，位置信息将被用于帮助在操作的建立模式的一段过程中“瞄准”激光发射器，如下所述。

现在参照图4，提供了总体上由标号300指代的远端单元的框图。远端单元300包括具有相关联的RAM312、ROM314、某种大容量存储器或外部存储器316、和输入/输出电路318的处理电路310。这些电路全部通过总线315与处理电路310通信，总线315通常可传送数据信号和地址信号、以及诸如中断之类的其他类型的微处理器信号。

大容量存储器316可以是磁盘驱动器，或者可能是某种闪速存储器。如果大容量存储器316是闪速存储器的形式，则其可以是通过例如USB端口插入到远端单元的外部存储装置（诸如“便携式存储装置”）。在此情况下，在大容量存储装置316和总线315之间可以是USB接口。

I/O电路318将与在图4中被指定为通信端口“X”的第一通信端口320通信。通信端口320包括发射器电路322和接收器电路324。通信端口320被设计来与基本单元20和30通信，通常通过无线路径326（如图4所示）使用无线信号来进行通信。如下更详细地所述，基本单元20和30将把方位角信息发送给远端单元，并且该信息通过无线路径326到达通信端口320或从通信端口320发出。

远端单元300包括第二通信端口330，并且其在图4中被指定为通信端口“Y”。通信端口330包括发射器电路322和接收器电路334。提供该通信端口330以通过通信链路336与建筑计算机50交换信息。在图4中，通信链路336被描绘为无线链路，尽管根据需要可以确定可通过使用电缆或光缆来构建通信链路336。通信端口330将与建筑计算机50交换平面图数据；更具体地讲，可接收平面图并且将其存储在大容量存储器电路316中。另外，如果远端单元300接收到关于物理施工现场平面图中的新的或“未知的”受关注的点的信息，则该信息不仅可被保存到大容量存储器电路316中，还可通过将要在原始平面图中布置的通信端口330发送回建筑计算机50。或者，修正的平面图（包括新的受关注的点）可作为文件保存在大容量存储器电路316中，并且整个文件可被发送到建筑计算机50。

应该理解，建筑计算机50可包括基本上保留在建筑师办公室中的“固定的”单元，并且当远端单元300在物理上位于该办公室时将数据传送到远端单元300，或者它们可通过诸如因特网之类的广域网彼此远程通信。可选地，建筑计算机50可包括被运送到施工现场的“便携式”单元，并且与在现场的便携式单元300通信。最后，随着便携式计算机在物理尺寸上变得更小，便携式单元和建筑计算机最终很可能将会变得融合为单个装置。

显示驱动器电路340与I/O电路318通信。显示驱动器电路340为作为远端单元300的一部分的显示器342提供正确的接口和数据信号。例如，如果远端单元300是笔记本计算机，则在大多数笔记本计算机中看起来会是标准显示。或者，远端单元300可能是诸如PDA（个人数字助理）之类的计算器尺寸的计算装置，在此情况下显示器会是更小的物理装置。根据需要，显示器342可以是触摸屏。

在（具有某种改型的）该系统中可以工作的一种远端单元的一个例子是便携式“布局管理器”，这是由TrimbleNavigationLimited销售的现有的手持计算机，型号LM80。应该注意，不能简单地拿着LM80并立即将它用作本系统中的远端单元；必须对软件进行调整以执行必需的计算，这将在以下描述。另外，必须对输入/输出电路进行调整以能够将命令发送到基本单元并从基本单元接收命令。

小键盘驱动器电路350与I/O电路318通信。小键盘驱动器电路350控制与诸如小键盘之类的输入传感装置352交换的信号，如图4所示。另一方面，如果显示器342是触摸屏类型的，则在远端单元300上不会有分离的小键盘，这是因为大部分命令或数据输入功能将可通过触摸屏幕自身来实现。可能存在某种用于电源接通/断开的开关，但是并非必须采用真正的小键盘（并且通常将不会用于输入数据）。

系统方法的具体内容

现在参照图5，为执行系统建立功能的程序提供流程图。以初始化步骤400开始，用户放置两个基本单元，其后在图5中的步骤402将这两个基本单元设置为它们的操作建立模式。在步骤410的开始，两个基本单元使用预定程序对准。以下将提供此对准操作的示例，而且从图14开始示出。

在步骤412，通过将基本单元“A”的激光束对准到位于基本单元“B”上的目标，对准程序开始。类似的情况出现在另一边的激光发射器；在步骤414，将基本单元“B”的激光束对准到位于基本单元“A”上的目标。（见以下更详细地描述，参照图14–19）。

在步骤416，对两个基本单元的角度对准情况进行调整，直到它们的激光束产生了一个对准轴为止。如果将要使用手工对准或视觉对准，则逻辑流转向步骤418。可选地，如果激光接收器安装到基本单元，则进行自动对准；在此情况下，逻辑流转到步骤420。

一旦对准轴生成，则步骤422允许操作者将数据从角度编码器输入到远端单元（注意，可通过对系统软件进行编程来自动完成）。用户通常手持远端单元（即，远端单元420），并且通过将命令输入到其小键盘或触摸屏，远端单元40将会从两个基本单元请求对准信息，其后将角度编码器信息存储到远端单元300的存储器电路316。一旦出现此情况，基本单元“A”和“B”的两个激光发射器会相对于彼此处于固定关系状态，并且准备平面图阶段。现在，逻辑流到达步骤430，开始建立基准点的程序。

为了建立基准点，步骤432需要用户直观地在施工现场的地板表面定位两个基准点。在步骤434，用户选择第一基准点，指代为“B1”。现在，用户将基本单元A和基本单元B的两束激光束一起对准到点B1。这将非常容易，这是因为激光束实际上是垂直的激光平面，并且如果从激光发射器发出的光包括可见光，则会有一条细的可见光线从基本单元A和B的每一个穿过地板表面。在两束激光束直接瞄准第一基准点B1之后，两束激光束将在基准点B1处精确交叉。一旦出现此情况，用户即可在步骤436将点B1的对准数据输入到远端单元。这样就建立了两个基本单元A和B与第一基准点B1之间的角度关系。

现在，在步骤440，用户选择第二基准点“B2”。现在，在步骤434，以与用于对准基准点B1的上述方式类似的方式，将来自两个基本单元的激光束都瞄准到点B2。在两束激光束正确指向之后，在基准点B2处会精确出现可视的线交叉，并且如果激光束发出可见光，则用户将会容易地看到该线交叉。一旦出现此情况，则在步骤442，用户可将点B2对准数据输入到远端单元。

一旦远端单元具有基准点B1和B2的两组对准数据，则步骤450允许远端单元使用这些基本单元位置计算平面图中的基本单元A和B之间的距离，该虚拟平面图包含在远端单元300的存储器电路316中。这些计算可使用以下提供的一组示例公式：

以下是用于建立该系统的一般情况的计算。期望两个发射器将布置在对于施工现场方便的位置。通过使扇形光束相对于彼此对准来建立两个发射器之间的轴。期望计算两个发射器之间的距离。参见图22，该图是图示出建立程序中涉及到物理点和角度的关系的示图。

定义：

T1发射器1

T2发射器2

B1基准点1(预先建立的已知点)

B2基准点2(预先建立的已知点)

A1两个发射器之间的轴

已知：

D基准点1和基准点2之间的距离

A1两个发射器之间的轴。

α角度发射器1从轴A1到基准点2进行测量

γ角度发射器2从轴A1到基准点1进行测量

β角度发射器1在基准点1和基准点2之间进行测量δ角度发射器2在基准点1和基准点2之间进行测量期望找到发射器T1和T2之间的距离“d”：

公式1

\frac{d}{\sin (π - α - β - γ)} = \frac{a}{\sin (γ)}

\tan (γ) = \frac{a \cdot \sin (α + β)}{r}

公式3

r = \frac{a \cdot \sin (α + β)}{\tan (γ)}

公式2

\frac{d}{\sin (π - α - γ - δ)} = \frac{b}{\sin (α)}

\tan (α) = \frac{b \cdot \sin (γ + δ)}{s}

公式4

s = \frac{b \cdot \sin (γ + δ)}{\tan (α)}

公式5

\sin (ρ) = \frac{b \cdot \sin (γ + δ) - a \cdot \sin (α + β)}{D}

公式6r+s-d=D·cos(ρ)

根据公式1：

a = \frac{d \cdot \sin (γ)}{\sin (π - α - β - δ)}

将公式1代入公式3：

公式7

r = \frac{d \cdot \sin (γ) \cdot \sin (α + β)}{\sin (π - α - β - γ) \cdot \tan (γ)}

根据公式2：

b = \frac{d \cdot \sin (α)}{\sin (π - α - γ - δ)}

将公式2代入公式4：

公式8

s = \frac{d \cdot \sin (α) \cdot \sin (γ + δ)}{\sin (π - α - γ - δ) \cdot \tan (α)}

将公式1和公式2代入公式5：

公式9

ρ = \sin^{- 1} [\frac{d \cdot \sin (α) \cdot \sin (γ + δ)}{D \cdot \sin (π - α - γ - δ)} - \frac{d \cdot \sin (γ) \cdot \sin (α + β)}{D \cdot \sin (π - α - β - γ)}]

将公式7和公式8代入公式6：

公式10a

d = \frac{D \cdot \cos (ρ)}{\frac{\sin (γ) \cdot \sin (α + β)}{\sin (π - α - β - γ) \cdot \tan (γ)} + \frac{\sin (α) \cdot \sin (γ + δ)}{\sin (π - α - γ - δ) \cdot \tan (α)} - 1}

公式10a还可被写为：

公式10b

d = \frac{D \cdot \cos (ρ) \cdot \sin (π - α - β - γ) \cdot \sin (π - α - γ - δ) \cdot \tan (γ) \cdot \tan (α)}{\sin (γ) \cdot \sin (α + β) \cdot \sin (π - α - γ - δ) \cdot \tan (α) + \sin (α) \cdot \sin (γ + δ) \cdot \sin (π - α - β - γ) \cdot \tan (γ) - \sin (π - α - β - γ) \cdot \sin (π - α - γ - δ) \cdot \tan (γ) \cdot \tan (α)}

在此可见，存在两个独立的公式：公式9和公式10。可通过各种数学方法解出这些公式。

一旦已完成计算并且已将两个基准点都输入到远端单元300，则逻辑流到达步骤452，现在系统建立程序已完成。两个基本单元A和B的位置已被“登记”或“映射”到虚拟平面图，虚拟平面图存储在远端单元300的大容量存储器电路316（可以是可移除闪速存储芯片）中，或者存储在通过通信端口Y(320)与远端单元300通信的建筑计算机50中。该系统现在准备将其它点布置到平面图上。

应该理解，如果两个基本单元20和30已被预先布置在与它们当前所在相同的位置，那么理论上，图5的流程图的建立过程现在不是必需的。然而，用户可能期望证实这些基本单元的位置以确定这些基本单元之一没有在用户未知的情况下移动。可通过命令两个基本单元一次一个基准点地“瞄准”到这些基准点，来容易地证实它们的位置。如果基本单元未移动，则由激光发射器22和32投射的激光线将会在工作域地板表面上的正确的物理位置上精确地形成交叉线。

参照图6，提供用于找到虚拟平面图上的“已知”点的程序的流程图。该程序在步骤500开始，在该步骤中，两个基本单元和两个已知基准点已被建立在远端单元300的虚拟平面图上。现在，逻辑流转到步骤510，在该步骤中，用户输入受关注的点的坐标。通过输入感测装置352（例如，小键盘）或通过触摸屏显示器（诸如显示器342）来完成输入。可使用建筑计算机50上的虚拟平面图来输入这些坐标，并且这些坐标将被自动地翻译为一组用于包含了激光发射器的基本单元的对准数据。

其实，只要虚拟平面图被确定，已知的受关注的点的坐标就已经被“预定”了；已知的受关注的点已被“登记”或“映射”到具有虚拟平面图的计算机的存储器中。在之前的（传统的）布局系统中，在实际的物理施工现场地板表面上当时已经识别了已知的受关注的点确切所在的不同的部分，从而在正确的位置进行工作。

在步骤512，基本单元“A”的第一激光束进行旋转以将激光束瞄准到输入的坐标。以类似的方式，步骤514使得基本单元“B”的激光束进行旋转以将激光束瞄准到一组相同的输入的坐标。在此之后，来自基本单元A和B的两个激光平面将在地板表面上指定的坐标处交叉。在步骤516，用户现在可直观地将交叉点定位到地板表面，并且可在该点开始工作。

现在，逻辑流到达判定步骤520，在该步骤中，确定是否在天花板高度进行工作。如果不进行工作，则逻辑流转到步骤530。如果判定结果为“是”，则在步骤522，用户将直观地将两个激光平面的交叉点定位在天花板表面。用户现在将能够开始在该点工作。按照建筑师的设计图，这对于安装例如自动洒水灭火系统、烟雾探测器、或照明装置将是有用的。

现在，逻辑流到达判定步骤530，在该步骤中，判定是否将沿着垂直墙壁工作。如果不沿着垂直墙壁工作，则逻辑流转到步骤534，。如果判定结果为“是”，则在步骤532用户将直观地将交叉线定位到墙壁表面。该交叉线是存在于两个激光平面的地板交叉点和天花板交叉点之间的隐含的垂直线。现在，墙壁表面上具有沿着墙壁表面可视的垂直线，用户可以开始沿着该线工作。该线可用于布置电源插座，或者可用于首先形成墙壁的框架，甚至可用于对墙壁进行定位。

现在逻辑流到达步骤534，并且现在该位置完成程序。现在判定步骤540判定用户是否准备对另一受关注的点开始工作。如果判定结果为否，则逻辑流转向步骤542，在该步骤中，程序完成。如果用户准备对另一受关注的点开始工作，那么逻辑流转回到步骤510，该步骤允许用户在远端单元300上输入新的受关注的点的坐标。

以下提供一个示例组的位置计算。该计算组描述了一种当一旦建立了系统则对已知的受关注的点的位置进行布局时求解对准角的方法；该方法求解每一发射器必须驱动到的角度以给出期待找到的受关注的点。请参见，图23是图示出用于定位所关注的已知点的程序中包括的物理点和角度的关系的示图。

定义：

T1发射器1

T2发射器2

B1基准点1(预先建立的已知点)

B2基准点2(预先建立的已知点)

A1两个发射器之间的轴

已知：

d发射器之间的距离

A：(X_A，Y_A)要找的受关注的点的坐标

过程：

1)将受关注的点的坐标输入到远端的系统。

2)发射器1和2驱动到对应的角度θ和φ并且需要给出点A：(X_A，Y_A)。

3)直观地定位平面交叉。

根据该图：

a=X_A并且b=Y_A

求解θ和φ：

θ = \tan^{- 1} (\frac{b}{a})

φ = \tan^{- 1} (\frac{b}{d - a})

参照图7，提供一个输入“未知的”点的程序作为流程图。程序在步骤600开始，在该步骤中已经在虚拟平面图上建立了两个基本单元和两个已知的基准点。现在，步骤610将“新的”物理的受关注的点定位到施工平面图内的表面上。该新的受关注的点已经标注在虚拟平面图上——如果是这样，则其不是“未知”。相反，该新的点是用户已经决定现在应该标注在虚拟平面图上的点，并且该新的点是用户实际可见的物理点，并且他/她现在想要将其记录在平面图计算机文件中。

在已经于步骤610对新的受关注的点进行了物理定位之后，步骤612需要用户将基本单元“A”的激光束瞄准到该受关注的点。这意味着用户必须命令（或者手动转动）激光束直接经过受关注的点，从而激光平面生成沿着地板表面（假定该点位于地板表面）的线直到该线直观地穿过受关注的点。

在已经于步骤612对准基本单元“A”之后，现在步骤614需要用户将基本单元“B”的激光束对准到同一新的受关注的点。此外，来自基本单元“B”的激光平面将生成沿着地板表面（再次假定该点位于地板表面）的线，并且这样生成了从基本单元“B”发出的可见线，并且在正确对准之后，激光将直观地穿过受关注的点。在步骤614中的该对准阶段的末尾，两个激光平面现在将在受关注的点精确交叉（如同地板表面上的可见光线）。

现在，角度编码器将具有可被存储的方位角信息，并且步骤620将数据从两个基本单元的角度编码器输入到远端单元。(这种情况通常会通过输入到远端单元的用户命令而出现。)一旦该远端单元具有该数据，则步骤622使得远端单元执行逆计算以将该受关注的点的坐标标注在该虚拟平面图上。一旦这种情况出现，则未知的受关注的点现在将被“登记”在虚拟平面图上，并且该受关注的点基本上变成“已知的”受关注的点并且因此稍后可被“找到”，即使基本单元20和30移动到其它位置。现在到达步骤624，在该步骤中，已经针对该特定位置（即，在此受关注的点）完成了程序。

可选地，如果基本单元不具有方位角编码器，那么它们将装备有用户可看到的位于基本单元的上表面的可视的角度标尺。在用户已经（手动地）对准每一基本单元的激光发射器（在步骤612和614）之后，他/她可读取两个激光发射器的方位角位移，并且在步骤620（使用其输入传感装置352）将该信息手动地输入到远端单元。一旦远端单元具有该数据，则步骤622和624执行，如上所述。

判断步骤630判断用户是否准备另一“新的”受关注的点。如果不准备，则图7的整个程序在步骤632完成。另一方面，如果用户此时具有另一要标注的受关注的点，则逻辑流转回到步骤610，在该步骤中，用户将该另一物理的受关注的点定位在施工平面图内的表面上。

通过使用在图7的流程图上步骤中所描述的程序，用户可在两个基本单元中的两个激光发射器的非中断示图内的施工现场上容易地选择任一受关注的点。一旦用户已经定位该物理点，则很容易就能够将两个激光发射器直接对准到该点，从而生成来自两个激光发射器发射的激光平面的激光的两条交叉线。这是很容易做到的，因为在假定激光发射器正在发射可见光的情况下，用户可以看到正在进行的每一件事。即使光是例如红外线，用户也可以根据需要利用特殊的夜视镜来定位这些点。该不可见光方案对于发生在黑暗中的应用可能会很有用，并且甚至可能具有军事用途（例如，用于标注雷区中的地雷位置）。在非危险状态下，如果期望，位置检测激光接收器可用来替换夜视镜来定位这些点。

可以比使用较早的技术在施工现场执行很多遍的传统的测量功能更快地执行图7的该程序。没有任何一种测量员用的杆是必需的，并且将不需要针对每一新的受关注的点来定位这样的杆并使其竖直，诸如在很多使用当前可用的传统技术的系统中所需的那样。

如果用户选择不在激光发射器之一的直接可视范围内的点，则将特定的激光发射器移动到虚拟平面图内的不同位置并且使用如图5中的流程图所示的程序来重新建立其建立功能是简单的。一旦激光发射器已经位于新位置，则可以利用在新的施工现场总是可用的基准点来容易地建立其位置，并且一旦所有情况都已经用远端单元登记，则用户可以使用图7的流程图直接开始输入未知点。

以下提供一组示例的逆计算。该计算组描述了一旦系统建立则求解则对未知的受关注的点的位的坐标进行求解的方法。请参见，图24是图示了用于输入所关注的已知点的程序中涉及的物理点和角度的关系的示图。

定义：

T1发射器1

T2发射器2

B1基准点1(预先建立的已知点)

B2基准点2(预先建立的已知点)

A1两个发射器之间的轴

已知：

d发射器之间的距离

θ由发射器1根据发射器和受关注的点之间的轴测量的角度

φ由发射器2根据发射器和受关注的点之间的轴测量的角度

过程：

1)命令每一发射器将每一扇形光束布置于受关注的点。

2)发射器1和2测量角度θ和φ

3)由于已经从系统建立中知道d，则可计算点坐标。

根据该图：

y_{0} = \frac{d}{\frac{1}{\tan (θ)} + \frac{1}{\tan (φ)}}

这可被写作：

y_{0} = \frac{d \cdot \tan (φ) \cdot \tan (θ)}{\tan (θ) + \tan (φ)}

并且：

x_{0} = \frac{y_{0}}{\tan (θ)}

其它操作具体内容

现在参照图8，针对基本单元中的主要“机械”部件提供示意图，所述部件包括激光发射器和激光接收器。基本单元总体上由标号100指代，并且包括位于该结构底部的调平平台，在该调平平台上安装了用于调节激光发射器的方位角角度的旋转单元。调平平台包括调平电机142、水平传感器144（例如，某种电子重力传感器）、和支柱146。在调平电机142之上是导向螺丝148，并且水平调平平台被安装在导向螺丝148的顶部。

应该理解，可以为基本单元100提供手动调平平台而非前述的“自动”调平平台。这样的手动调平平台可使用例如摆锤或可视气泡，并且不会有自动重力传感装置或调平电机驱动器。

在调平平台的上表面之上是方位角电机162，其具有输出轴和与正齿轮166啮合的小齿轮164。该正齿轮具有垂直的输出轴，该输出轴贯穿编码器盘组件152并且向上直到包括一对端单元光传感器220秒轮或盘。该编码器盘组件152通常具有某种可由编码器读取头检测到的可视标记，该编码器读取头位于编码器盘外围。在图8上，编码器读取头由标号154指代，并且整个角度编码器系统150包括编码器盘组件152和编码器读取头154二者。典型的光编码器具有固定部分和旋转部分，如图8中由组件152中两个平行的盘结构表示。

激光二极管172（在此示意图中）安装在水平方向上，并且其发射激光束穿过准直透镜174，并且该激光穿过圆柱形透镜176以生成输出的扇形光束178。在图8中将该扇形光束178示意性地示出为一个激光的发散平面。

在该结构中，方位角电机162转动扇形光束的激光平面178的瞄准方向，并且这同时移动了编码器盘组件152的一部分和端单元光传感器220。在通常的结构中，端单元光传感器之间的缝隙将会沿着与扇形光束激光平面178的边沿相同的垂直线。然而，应该注意，端单元光传感器220会从激光平面178的中心线稍微偏移，并且可通过那些偏移计算来调整用于确定平面图系统中的各个点的位置的计算，尤其是用于确定/建立对准轴的计算。根据需要，有时被称作“描述”光传感器的“特征”的可选结构可较容易地构建基本单元。

图8中提供了第二光传感器。这是“杆式”传感器，并且以标号230示出。然而，在该杆式传感器中，只有单个光电元件236。尽管典型的位置感测杆式传感器会具有两个光电元件（如图3所示），但是在图8的结构中，获取信息只需要单个光电元件。在该基本单元100中，获取的信息是激光是否触碰了杆式传感器的圆柱状表面，并且如果触碰了，则单个光电元件236将检测到该事件。另一方面，如果期望更大的敏感度，或者如果制造商希望使用具有两个安装到圆柱状杆上的两个光电元件（每一端都有一个）的标准的杆式传感器，则可是要标准的杆式传感器，如图3所示。

如图8所示，方位角电机驱动器162可在水平面上旋转基本单元的整个上部；即，一旦调平平台已经调整自身以使得系统相对于重力方向基本上保持水平，则旋转轴基本垂直。

可使用替代结构来建立较低成本的基本单元100。光电传感器220可由一个被精确定位为垂直对准激光平面178的中心线的小反射器替代。在该替代实施例中，当确定对准轴时，相对布置的激光发射器将必须手动地对准反射器。这当然是比下述自动过程更困难的建立方式，但是这是可能的，尤其是对于基本单元之间的距离相对小的小范围的情况。在该替代实施例中，激光接收器24和34可整体取消。

降低系统成本的另一方式是全部取消自动的方位角瞄准平台，并且替代地依赖于两个基本单元的激光发射器的手动瞄准。该第二替代实施例将节省方位角驱动器（包括电机162）和编码器系统150的开销。当然，其后将必须手动地从基本单元上的弓形标尺读取“瞄准”方位角角度，并且每当激光发射器对准到新的基准点、已知的受关注的点或未知的受关注的点时，必须由用户将这些角度手动地输入到远端单元。即使首先正确读取了方位角角度，数据登记项出错的可能性也会提高。

现在参照图9–13，提供一组示图来更容易地说明如何容易地使用在此所披露的系统。在图9中，描述了对准两个激光发射器的轴的第一步骤。激光发射器是图9中安装在三脚架上的基本单元20和30的一部分。在空间（或者房间）700的范围内，总体上由标号45指代的用户被描绘为持有手持远端单元40。房间700具有天花板表面710和地板表面712。

基本单元20上的激光发射器发射具有上角极限线722和下角极限线724的扇形激光束。基本单元30上的利益激光发射器也发射扇形激光束，并且具有上角极限线732和下角极限线734。图9的该步骤中的目标是对准两个激光发射器之间的轴740。具体对准过程的方法参照图14–19如下所述。在说明书的这一点，将假定对准轴740由该过程确定。

图10示出了下一步骤，该步骤将两个激光发射器对准到第一基准点（在图10中被称作“基准点1”）。在图10中，内部空间（或房间）被称作标号701。两个激光发射器已被对准到作为基准点1的受关注的点，并且由标号752指代。如果在基本单元20和30上方位角位置控制电机和编码器可用，则两个基本单元20和30已经由用户手动地对准它们的激光或者由用户使用远端单元40自动地调整。在两个激光平面已经对准从而它们将在第一基准点752交叉之后，则激光平面将具有图10所示的外观。来自基本单元20的扇形光束激光发射器的激光平面将再次具有角极限线722和724，但是还将产生沿着天花板的可视线726、和沿着地板表面的类似的可视线728。以类似的方式，从基本单元30产生扇形光束的激光发射器将发射角极限线732和734，并且还将产生沿着天花板的上可视线736、和沿着地板表面的下可视线738。

应该理解，在此使用的术语“可见光”或“可视激光”指的是人眼直接可见（即，具有大约430nm至690nm的范围内的波长）的激光束，或指的是某些人眼视觉的“正常”范围之外的激光束，并且用户通过某种特殊透镜辅助可见。例如，在此描述的激光发射器可根据需要产生红外（IR）激光束，并且用户可佩戴夜视镜；在此情况下，激光束将显得用户“可见”，这或多或少需要适当地使用在此描述的系统的对准和定位特点。

在已经针对沿着方位角方向的两个激光发射器的角度位置来正确调整两个激光发射器之后，两个激光平面的边沿728和738将在基准点752精确地交叉，并且用户将能够直观地看到交叉点。而且，两个激光平面将沿着垂直线750交叉，如果两个基本单元已被正确地调平，则垂直线750将是垂直线。如果沿着垂直线自身布置实体或某种烟雾状物质，则交叉的垂直线750将实际可见。在激光线750的顶部是另一沿着天花板的“水平”线的可见交叉，以下将更具体地进行描述。

第三步骤是将两个基本单元的激光发射器对准到第二基准点，其在图11上被称作“基准点2”。在图11中内部空间（或房间）被标记为标号702。现在，需要用户移动基本单元20和30的两个激光发射器的角度位置，从而它们对准到由标号762指代的第二基准点。两个激光发射器连续发射激光平面，并且这样产生的扇形激光束具有由线722、724、732和734表示的发散角。而且，将会有沿着天花板表面和地板表面的上可见线和下可见线，由线段726、728、736和738表示。

在两个激光发射器已经正确地对准第二基准点762之后，两个激光平面的下可见线将在基准点762精确地交叉，并且用户将能够直观地看到交叉点。

应该理解，在此使用的短语在某一表面上的某一特定点“精确地交叉”意味着用户已经调整了激光发射器，从而它们发射的扇形激光束产生了呈现出在该特定点精确交叉的光线。当然，很可能存在较小的容错度，并且这取决于用户在对准基本单元的激光发射器时进行了适当的调整，从而光线接近于正好在适当的位置“精确地”交叉。由于激光线具有可辨宽度，因此用户不能在某种感觉不到的细微距离内确实地对准激光束，因此，很可能在激光发射器的方位角角度的这种“精确”位置方面存在很小的容错度。然而，这确实是非常小的误差，而且，用户将很快地在进行激光发射器的方位角位置改变方面变得很优秀，从而任何这种误差将基本上可以忽略。

类似于在图10中的情况，在图11中也将存在两个激光平面之间的交叉垂线，并且该交叉线由标号760指代。只要两个激光发射器被正确调平，该交叉线760就是垂直线。

在两个基准点的坐标已被输入到远端单元40（如图10和图11所示）之后，系统的建立已经完成。现在，用户将能够将其它受关注的坐标输入到远端单元40，并且十大愿激光发射器自动地对准这些坐标（假定激光发射器被电机驱动并且具有角度编码器）。图12示出了这种情况，在此情况下，用户已经输入了由图12中的标号772指代的地板上的点的坐标。在图12中由标号703指代空间（或房间）。激光发射器已经对准，从而它们的扇形光束每一个都产生了一个垂直的激光平面，并且这些激光平面沿着地板表面712在点772处精确交叉。还将存在两个激光平面之间的交叉垂线770。如前所述，只要基本单元20和30已被正确地调平，则线770将是垂直线。更重要的是，两个激光发射器需要输出相对于重力方向实质上垂直的平面；如果这种情况正确出现，则隐含的线770也将基本上垂直于重力方向。

由于垂直线770作为直接位于地板点772之上的垂直线存在，由标号774指代的天花板转换点对于用户也是可见的。用户将看到在点774交叉的一对线，它们由来自基本单元20和30的激光发射器的激光平面的两个上边沿产生。这些边沿是沿着线段726和736的扇形激光束的上边沿线，沿着天花板710的表面。每当用户首先指定了受关注的点地板点时，这就为用户提供了沿着天花板表面的实际的瞬间转换点。由于隐含的线770是真实的垂直线，因此天花板转换点774自动地位于地板点772的竖直上方。根据需要，该系统允许建筑设计师使用二维平面图上的坐标对安装在天花板上的装置进行布局。

在此披露的技术可自动地获取地板点并且将其坐标转换到天花板；而且，如果建筑平面是三维示意图，则一组天花板坐标替代一组地板坐标被首先输入。在该操作模式下，基本单元20和30的两个激光发射器仍然能够自动地转动，从而它们的扇形激光束将在该组天花板坐标而非该组地板坐标交叉。最终的表现是一样的，就如同图12所示那样。唯一的差别将是天花板点而非地板点被首先确定。在天花板点被布局之后，仍然将存在垂直线770。

现在参照图13将有利地使用在此披露的系统建立垂直线的能力。图13上示出了空间（或房间）704，并且基本单元20和30的两个激光发射器已经瞄准了正好沿着一面由标号714指代的墙壁边沿布置的地板点782。扇形激光束将生成可见的激光垂直线780，其沿着墙壁714的表面可见。还将存在天花板交叉点784，其是构成了两个激光平面之间的该交叉线的线段780的顶点。对于沿着墙壁表面可见的隐含的激光垂直线780，墙壁必须布置于或相当接近交叉点782；这可被称为“邻近”关系——墙壁必须具有接近点782的表面714，或者激光交叉线780将“不位于”墙壁表面，并且在墙壁表面上不可见。当然，墙壁自身必须相当垂直，否则垂直线780将不会正确地沿着墙壁表面出现。

如前所述，如果二维平面图可用，则用户可以从作为受关注的点的地板交叉点782开始。另一方面，如果一组三维平面图可用，并且如果天花板交叉点784具有用户可用的坐标，则该点可被用于使得激光发射器如图13所示被瞄准。

在垂直线780沿着墙壁表面714出现之后，用户可使用垂直线来帮助对准并设置墙，例如立柱墙。另外，一旦已经安装墙壁，则垂直线780可被用于帮助对墙壁电源插座或HVAC管道或孔、以及布置在建筑物墙壁中的其它类似装置的安装位置进行定位。

现在参照图14–19，提供一种用于建立两个基本单元之间的对准轴的方法的示例。现在参照图14，两个基本单元20和30以扇形光束的形状发射垂直的激光平面，其中来自基本单元20的激光平面由标号60指代，来自基本单元30的激光平面由标号70指代。如图14所示，激光平面60和70彼此交叉，但是它们没有对准，它们也没有和相对的基本单元交叉。

在图14中，基本单元20具有定位光传感器64，其通常可以是一组“端单元”光电元件，这些光电元件精确地对准发射出的扇形激光束的中心。基本单元20具有包括光电元件和圆柱形透镜的第二光传感器62。该圆柱形透镜在基本单元结构的顶部上垂直延伸（类似于图8中的元件230），并且光电元件附到圆柱形透镜的一端（类似于图8中的光电元件236）。该光电元件和圆柱形透镜系统62大致对准基本单元20的旋转中心。(不需要精确对准。光传感器62提供“粗略的”对准感测能力以从基本单元30检测另一激光发射器的激光束。)

以类似的方式，基本单元30也包括通常可以是“端单元”阵列光电元件的定位光传感器74，这些光电元件精确地对准发射出的扇形激光束70的中心。(注意：在输出的激光束的位置和光传感器的零点没有完全对准的情况下，该“精确的”对准可包括描述该阵列的光电元件的特征以校正任何偏移。)而且，基本单元30包括圆柱形透镜和光电元件系统72，该系统粗略地（而非精确地）对准到该基本单元的旋转中心。光传感器72提供“粗略的”对准感测能力以检测来自基本单元20的另一激光发射器的激光束。

现在参照图15，用户已经输入命令从而每一基本单元都将开始旋转。该旋转的目标是使圆柱形透镜/光电元件系统（62或72）检测来自另一基本单元的激光束。在该图15中，可看到两个扇形激光束已经改变位置，但是扇形光束60和70都没有与另一基本单元交叉。扇形激光束60沿角度弧线66的方向旋转，同时基本单元30使其扇形激光束70沿角度线76的方向旋转。

现在参照图16，扇形激光束70与基本单元20的垂直光传感器62交叉。当此情况发生时，基本单元30可停止其扇形光束70，这是因为现在该扇形光束大致在正确的位置。然而，来自基本单元20的该扇形光束仍然需要继续沿方向66旋转。在图17中，扇形光束60仍然从基本单元20旋转，但是尚未与基本单元30交叉。来自基本单元30的扇形光束70已经停止，并且仍然与垂直光传感器62交叉。

现在参照图18，来自基本单元20的扇形激光束60与基本单元30的光传感器72交叉，并且基本单元20的激光发射器现在将停止旋转。此时，扇形光束60和70二者都分别大致地对准相对的基本单元30和20。

现在参照图19，定位光电单元64和74现在起作用。假定这两个光电单元每一个均包括一对端单元光传感器，则它们将具有端单元结构的两个光敏区域之间的死区宽度，并且该死区宽度是将由两个扇形激光束60和70找到的期望的位置。使用定位光电单元64和74，两个基本单元20和30上的激光接收器将能够以很小公差确定扇形光束60和70的激光冲击的精确位置。来自激光接收器的输出信号可被用于命令基本单元20和30的两个激光发射器的方位角定位电机少量移动，直到激光平面60和70的垂直边沿达到端单元死区位置为止。

端单元死区宽度可被做得非常小，根据需要也许小到0.005英寸。在图19中，两个激光发射器反复旋转，直到每一扇形光束达到相对的基本单元上的端单元的死区宽度内为止。现在，这将在两个基本单元20和30之间提供非常精确的对准轴。

在此披露的另一技术优点如图20和21所示。图20示出了传统的（现有技术的）激光定位系统，其当前被用于地板布局过程。该现有技术系统总体上由标号800指代，并且其包括安装在三脚架上的激光发射器810，并且该组件被布置在地板表面812上。该定位激光系统被设计来将其激光束820确实地直接指向地板表面812上的特定小点，并且该小点直观地表示了用户关注的点。只要地板表面实际上在激光指向系统所需的容差内是平坦的和水平的以成功地指明受关注的点，则该系统将会工作。

然而，如果在地板中有任何不平坦，诸如由标号814指代的凹陷，则完全失去了激光指向系统800的准确度。应该理解，凹陷814可被容易地改为地板表面上的突出，并且这也将对系统800的准确度产生负面影响。

标号822表示地板表面上的受关注的点的真实位置，在该位置光束820尝试指定该位置。然而，由于地板814中存在凹陷，因此该不平的表面上的由标号824指代的投射点是在水平方向上的不同的物理位置。这引起了由标号830指代的位置误差。根据真实位置822和激光发射器810的位置之间的水平距离，位置误差830可能会很重要，并且将使得系统就期望的精度而言变得不可用。

现在参照图21，在此披露的技术可使用两个如上所述的激光发射器，并且这种系统总体上由标号900指代。第一激光发射器是910，并且第二激光发射器是911。激光发射器910和911二者都安装在三脚架上，并且二者均发射扇形激光束（在该示例中），其中，激光发射器910的扇形光束由标号920指代，并且激光发射器911的扇形光束由标号921指代。

两个激光发射器都位于地板表面上，地板表面总体上由标号912指代。受关注的点被输入到控制了两个激光发射器910和911的方位角的系统，因此，激光发射器910和911将对准地板表面上的正确位置。在图21上，由标号922指代受关注的点的真实位置。此情况发生时，受关注的点922位于地板中的凹陷中，标号914指代了凹陷。然而，两个扇形激光束垂直平面920和921在垂直线950处交叉，并且该垂直线将从扇形激光束920和921的上边沿上的上限下至其下限（沿着线950），该下限与凹陷914中的地板表面在点924处交叉。

由于系统900工作以生成垂直线950的方式，受关注的点924的指示位置将精确地落在受关注的点922的真实位置。因此，即使被投射的点位于诸如凹陷914之类的凹陷中，在真实位置922和投射到地板表面924的点之间也不会出现误差。如果在地板表面中不是凹陷而是突起，则这也将是真实的。该特征是由在此披露的技术提供的非常重要的优点。

性能增强的基本单元

现在参考图25，以框图形式公开了示例性的性能增强的基本单元的替换实施例。基本单元#A总体以参考标号1020表示，其包括激光发射器22、激光接收器24、以及对准平台26，类似于图1针对基本单元20所公开的那样。此外，基本单元1020包括距离测量装置1028。

按照类似的方式，总体以参考标号1030表示的基本单元#B包括激光发射器32、激光接收器34以及对准平台36，很类似于图1的基本单元30。此外，基本单元1030包括距离测量器1029。

图27示出了示例替换实施例的性能增强的基本单元，其总体以参考标号1100表示。其在结构和功能上类似于图8所示的基本单元100。但是，可选实施例的基本单元1100包括激光距离测量器1028，其与图25图示的装置相同。激光距离测量器1028被安装至旋转平台152，并且其输出激光束1194被瞄准成与扇形束178共面。可以理解的是，各种类型的距离测量仪器可用作装置1028，并且其并非必需是一个“激光”位置测量装置.在本文的描述中，距离测量装置(DMD)通常指“激光”-类型的装置，这是因为这种装置在测量和建筑行业是公知的。而且，激光距离测量装置一般能够很好地用于本文公开的技术；这种装置通常称为“激光距离计量器”。

总体上，激光距离计量器是这样的装置，其包括调制激光发射器、调制激光接收器以及处理电路，处理电路确定定向激光发射器所发射的调制激光光束在反射（仍调制的）光被激光接收器接收之前的飞行时间。处理电路随后将飞行时间转换为与瞄准对象的距离。示例性激光距离计量器的示例是TrimbleModelNo.HD100。

在图27所示的实施例中，激光二极管172产生光束，并且在通过准直透镜174和圆柱透镜176进行瞄准之后，发射出扇形束。该扇形束完全是一个静态光平面，并且很适合用于本文公开的技术。但是，需要注意的是，其它类型的激光束可用于本文公开的技术，并且可得到好结果。例如，可使用旋转激光束(其中，激光光线被发射)，其沿着垂直平面旋转并且创建静态垂直扇形束的幻像，尽管激光束实际上随着扫描垂直平面而不停移动。可以理解的是，抖动激光束是旋转激光束的一种形式，并且这种抖动激光束可用来创建静态垂直扇形束的幻像；抖动激光束不沿360度的整个圆圈旋转，而是沿着较窄的弧度来回旋转，同时通过其角运动进行扫描以创建激光的垂直平面。

抖动假设激光的源是点线段或短线段，与线不太。旋转激光还使用激光点光源。以一定距离入射在表面上的旋转激光点追踪出一条围绕整个边界(还描绘了激光的“平面”)的线。对于相同的转子转速，随着距离增大，光斑的线性速度必须增大，这就降低了激光束所追踪出来的线的感官亮度。感官亮度的这种损失的一种解决方案就是“抖动”光束。

通过确定所需要的对弧的限制并随后在该程度内来回振荡光束，由此描绘出显著短于(360度)旋转激光所提供的全边界的线，从而实现抖动激光束。效果是在所关注的区域中在更短的路径长度以及更慢的线性速度下扫描光束(即，其中将执行工作)，由此增强局部描绘出的线的感官亮度。注意，短于全360度边界的描绘长度实现了潜在的相同频率（刷新速率）下的光束的更慢的线性速度。

可以理解的是，此处使用的术语“激光平面”和“激光扇形束”(或者就是“扇形束”)将表示至少以下三种情况之一：(1)确实地从一些类型的发散透镜（例如圆柱透镜176）实时地光学散开的激光的纯静态平面；(2)激光的旋转光束，其在给定瞬间创建光子的单条线，该单条线在该瞬间瞄准仅仅一个角位置，但是在旋转运动的整个操作周期期间，描绘了实际上创建了光子的激光“平面”的整个圆弧，并且经过相当短的时间段，具有创建完整的360度圆圈的静态扇形束的外观；或者(3)抖动激光光束，该激光光束在给定瞬间还创建单个光子线，其在该瞬间瞄准仅仅一个角位置，但是在往返运动的整个操作周期期间，描绘了小于360度圆弧，该圆弧也实际上创建光子的激光“平面”的特定段，而且经过相当短的时间段，具有创建整个预定段上(即，小于360度圆弧上)的静态扇形束的外观。对于实时操作，对于工作地点的实际应用，产生这种激光扇形束的任意一种这些方法创建激光的明显的静态平面。这种激光的明显的静态平面不取决于在具体时刻定位在精准的线性方向上的具有狭窄的激光束，以便其它“移动”激光束(或其它电产生的信号)一起工作，由此建立一些类型的定位对齐，例如某些现有技术的定位感测或定位指示系统中使用的那些。

现在参考图26，其描述了图27的可选(性能增强的)基本单元1100的框图。图26上的大多数部件也包含在图2所描述的基本单元100中。总体上由参考标号1180表示的距离测量装置(DMD)包括在基本单元1100中。距离测量器1180通过输入/输出电路116与微处理器110通信。距离测量器1180包括激光驱动器电路1182以及激光束接收器接口电路1184。激光驱动器1182提供用于激光光源1190的电流，激光光源1190发射光束1194(如图27所示)。光传感器1192接收反射激光(来自光束1194)，光传感器1192输出的电流被导入激光接收器接口电路1184。在适当放大和可能的解调之后，该信号通过I/O电路116发送至微处理器110。按照这样的方式，DMD1180可确定基本单元1100与光束1194经其反射回光传感器1192的目标之间的精确距离。

需要注意的是，图25不包括算术计算机，尽管可以在该系统中（可选地）使用算术计算机。但是，使用图25和图27的性能增强的基本单元，用户无需使用算术计算机。实际上，用户在利用该设备工作时可利用远程单元作为监控器并且根据基本单元从获取的信息产生虚拟建筑平面图，将创建他或她自己的现有“外置”房间的新虚拟建筑平面图，而且新虚拟建筑平面图将留在远程单元中，而不是建筑师的计算机中。另一方面，一旦用户创建了新虚拟建筑平面图，在需要时，该虚拟建筑平面图可选地可下载至分开的建筑师的计算机中。

现在参考图28-32，提供了一种从在工作地点上的房间或空间中工作的人员用户的观点看来的用于建立两个基本单元之间的对齐轴的方法的示例。在图28中，人员用户45手持总体上由参考标号40表示的无线远程单元。无线远程单元具有无线电天线44，根据需要，也可以是其它类型的通信硬件。无线远程也具有显示器342，显示器342优选地是触摸屏，由此用户可直接在显示器上输入命令。如果使用非触摸屏显示器，则需要一些类型的键盘输入装置。

在图28中，用户45站在建筑物的房间或空间中，其中房间天花板由参考标号1210表示，地板表面标为参考标号1212，左侧墙(一般是垂直的)标为参考标号1214，前部墙标为参考标号1216，右侧墙标为参考标号1218。两个基本单元20和30位于地板表面1212上。

用户可将基本单元20和30放置在地板表面1212的期望位置处。在图28开始的该示例的方法中，还没有建立基准点，并且远程单元40内没有虚拟建筑平面图。基本单元通常具有图1所示的电路系统、以及相关传感器，包括用于第一基本单元20的光传感器62、以及用于第二基本单元30的光传感器72。后面的附图将描述用于建立基本单元20和30的两个激光发射器之间的轴的方法，很类似于上文参考图14-19描述的那样。

现在参考图29，基本单元20正发射扇形束形状的激光的垂直平面，其中扇形束的上边缘被标识为线1222，扇形束的下边缘被标识为线1224。扇形束的下边缘被看作是一条可视线，该可视线穿越1212处的地板表面，其随着激光发射器在基本单元20上旋转而指向各种角位置。在图29中，地板表面上的激光线的第一位置被表示为1225，这样，随着扇形束在箭头1228所示的方向上旋转，地板表面上出现的激光的激光线被表示为1226，而且激光的另一激光线被表示为1227。当来自基本单元20的扇形束触碰基本单元30的光电管72时，命令被发送至基本单元20以停止激光扇形束的旋转，由此停止其运动同时触碰光传感器72。

如上所述，基本单元20具有定位光传感器64，其一般是预先与发射的激光扇形束的中心对齐的光电管的“对接单元”组。基本单元20具有第二光传感器62，其包括光电管和圆柱透镜。圆柱透镜垂直延伸至基本单元结构(类似于图8的元件230)的顶部，并且光电管附接至圆柱透镜(类似于图8的光电管236)的一端。该光电管和圆柱透镜的组合62大致对齐至基本单元20的旋转中心。(不需要精确对齐。光传感器62提供“总的”对齐感测性能，用于从基本单元30检测其它激光发射器的激光束)。

如上所述，基本单元30还包括定位光传感器74，其一般是光电管的“对接单元”阵列，其精确对齐至所发射的激光扇形束70的中心。基本单元30还包括圆柱透镜和光电管的组合72，其大致(不是精确)对齐至该基本单元的旋转中心。光传感器72提供“总的”对齐感测性能，用于从基本单元20检测其它激光发射器的激光束。

如图29所示，用户输入命令以使得基本单元20旋转其激光扇形束发射器。该旋转的目的是使得全方位光电管72检测其它基本单元30处的激光束。来自基本单元20的激光扇形束在角弧线1228的方向上旋转，如上所述。一旦激光扇形束已经与基本单元30的垂直光传感器72交叉，则基本单元20可停止旋转其扇形束，这是因为其现在可大致处于正确位置。

还存在其它基本单元30发射的扇形束形状的激光线的垂直平面，并且希望扇形束触碰基本单元20的光传感器。图30描绘了该情况。基本单元30发射的扇形束的顶部边缘沿线1232布置，并且该激光扇形束的底部边缘沿线1234布置。基本单元30发射的扇形束激光平面将沿地板表面1210创建线，从位置1235开始，并且随后线沿箭头1238的方向旋转，可视激光光线改变位置至线1236，并最终到达线1237，在该处其触碰基本单元20的光传感器62。

在图31中，来自基本单元20的激光扇形束60贯穿基本单元30的光传感器72，而且基本单元20处的激光发射器现在被命令成停止旋转。这时，两个扇形束(线1227和1237)大致分别对齐至相对的基本单元30和20。

现在参考图31，空位置光电管220(参见图8)现在开始进入角色。假设这些空位置光电管220包括一对对接单元光传感器，它们将具有对接单元布置的两个感光灵敏度区域之间的死谱带带宽，该死谱带带宽是将被基本单元20和30的两个激光扇形束搜索的期望位置。利用空位置光电管220，两个基本单元20和30上的激光接收器24和34将能够确定非常小的公差内的扇形束的激光冲击的确切位置。来自激光接收器的输出信号可用来命令两个激光发射器的方位角定位监控器针对基本单元20和30而移动较小量，激光平面60和70的直到垂直边缘都撞击对接单元死谱带位置。

对接单元死谱带带宽可做得相当小，可能小至0.005英寸，如上所述。在图31中，两个激光发射器交迭地旋转(往返)，直到它们的扇形束中的每一个都在对接单元的死谱带带宽内冲击在相对的基本单元上。这现在提供了两个基本单元20和30之间的非常精确的对齐轴。

在图31中，可看出垂直线1239冲击基本单元20。在图31的插页示图中，可以看出，基本单元30所发射的激光扇形束的旋转运动的增加可变的越来越少，尤其是在扇形束开始冲击全方位光传感器1262之后。一旦扇形束触碰光传感器1262，对于朝哪个方向旋转其激光发射器，精细定位光传感器(例如，空位置对接单元光传感器)可接管用于基本单元30的定位命令。如上所述，可在越来越小的定位增量中作出这些命令，并且如果目标被过度照射，则旋转方向可与箭头1238的方向相反，直到对接单元的死谱带被作为目标。一旦该情况出现，则基本单元20和30所发射的两个扇形束应该处于相同的对齐平面中，并且对齐轴1240已经建立，如图32所示。

更具体地说，发送至并从基本单元20和30发出的定位命令很可能通过远程单元40传递。然而，基本单元还有可能直接对话，如果该选项被设备的设计人员选择。另一种选择是允许用户手动地指向相对的基本单元处的激光发射器，而且如果足够精确地完成，则该手动操作情况可消除基本单元上对全方位光传感器的需求。当然，最后一个选择可消除使用基本单元的自动控制的许多良好特征（这些特征是本文公开的技术提供的）。

在控制基本单元的优选模式中，典型操作可能是造成基本单元20旋转其扇形束，直到基本单元30上的全方位光传感器72最终接收到该扇形束。当这种情况出现时，基本单元30将发送消息至远程单元40，告之现在正在感测来自基本单元20的扇形束。远程单元40快速地发送消息给基本单元20，由此使得基本单元20将停止旋转其扇形束。在这个点，空感测阵列(例如，对接单元)的精细调节将被用来感测扇形束在其触碰基本单元30时的精确相对位置，而且基本单元30将通过远程装置40发送相应的信息(由此随后被传递至基本单元20)，指示基本单元20应该朝哪个方向旋转其激光扇形束.最终，基本单元20发射的扇形束将到达基本单元30上的空位置，并且当这种情况发生，将(通常在基本单元30处启动)向基本单元20发送命令，以指示其停止移动其可旋转的激光发射器，并且其扇形束将随后直接瞄准基本单元30的空位置传感器的死谱带。

需要注意的是，非常精确的全方位轴传感器可被开发来消除对对接单元阵列的需求。但是，这就要求一个非常精确的全方位传感器，其中特征响应曲线需要在激光束在其触碰传感器本身时入射的信号对比角度中呈现相对急剧的改变。一些信号处理可能还可用来出于该目的而改进这种全方位传感器的总体特性。可以理解的是，轴需要在两个基本单元20和30之间建立精细对齐的具体量。否则，工作地点的结果将变弱。

现在参考图33，人员用户45再次使用远程单元40以及两个基本单元20和30。在该图中，已经建立了两个基本单元之间的对齐轴。存在就蓝图而言已知的两个测量点（也称为“基准点”），但是这两个测量点对于远程单元虚拟建筑平面图而言未知。针对基准点1(B1)和基准点2(B2)，这些测量点在图33中被标识为1252和1262。

现在参考图34，两个基本单元在点1252瞄准第一基准点。基本单元20发射的扇形束具有上边缘1222、下边缘1224。这两个边缘分别在线1226和1228处被地板和天花板截断。如图34所示，激光线1228贯穿基准点1测量点1252。

基本单元30发射的扇形束具有上边缘1232和下边缘1234。其产生分别沿着天花板和地面1236和1238的光线。如图34所示，光线1224贯穿基准点1(在1252处)，并由此创建在基准点1处贯穿的“X”形式的激光光线。此外，存在两个激光平面从两个扇形束创建的激光的贯穿的垂直线（在1250处）。如果一张纸(或者其它固定对象)保持在将被线1250贯穿的位置处，则X形式的两个扇形束将显示在这张纸上以指示沿激光的虚拟线的点。

现在参考图35，两个基本单元已经在点1262瞄准第二基准点。基本单元20发射的扇形束同样具有上边缘1222和下边缘1224，具有天花板线1226和地面线1228，其在点1262处贯穿基准点2位置。基本单元30发射的扇形束同样具有上边缘1232和下边缘(在该示图中无法看见)，具有上天花板激光光线1236和下地面激光光线1238，两者都贯穿点1262处的基准点2位置。因此，“X”形的一对激光线在基准点2的点处交叉。同样存在1270处的激光的贯穿垂直线，其在基准点2位置上方。保持在该位置以与光线1270交叉的一张纸或其它固体对象可能反射该X-形交叉。

在图34和图35的程序执行完之后，每个基本单元处的方位角角度被记录，这很容易通过监控器(或远程单元)40来完成。

一旦角度被记录在远程单元40中，则这两个基准点坐标也不被输入至监控器。知道坐标，则远程单元可计算距离D1(参见图35)，距离D1是两个基准点位置之间的距离。一旦远程单元获知该信息，则可计算两个基本单元的虚拟位置，随后所有信息可进行缩放。

作为下文将要详细描述的替换方案，如果仅仅知道距离D1，但是不知道两个基准点的实际坐标位置，则与基本单元的位置有关的所有信息，包括对齐轴，可通过简单地知道两个基准点的方位角角度(沿着它们之间的物理距离)来进行缩放。

创建基准点的程序

现在参考图36，图示了用于在工作地点进行建立的另一方法，开始时，用户45在房间的地板表面1212上定位两个基本单元20和30(参见图51的流程图的步骤1500)。在该新方法中，还没有建立的基准点，并且远程单元40中没有虚拟建筑平面图。在地面1212上的任意期望位置上定位基本单元之后，用户将执行建立两个基本单元之间的对齐轴所需的步骤，如参考图28-32所描述的那样(参见步骤1502)。

由于工作地点上没有事先建立的基准点，但是存在具有墙和角落的实际房间，用户现在将能够在监控器或远程单元40中通过使用现有物理特征来创建虚拟建筑平面图。例如，房间的现有角落可用于该目的。

因此，方法的下一步骤将在角落之间指点两个基本单元20和30(参见步骤1504)。在图36中，两个基本单元瞄准角落1282，并且两个基本单元发射的扇形束将直接照耀在角落本身，沿着垂直线1280。而且，基本单元20发射的扇形束的底部边缘线将沿地面表面直接瞄准角落；该扇形束将显示与角落点1282交叉的可视光线1228。类似地，基本单元30正发射的扇形束将具有沿着地板表面1212行进的而且与同一点1282交叉的可视激光光线1238。根据需要，基本单元之一的扇形束可关闭而其它基本单元可被瞄准，以便更精确地指向每个基本单元的各自的每个扇形束。

一旦两个基本单元正确地瞄准角落点1282，方位角角度将被记录在远程单元40中(参见步骤1506)。在需要时，该角落可变成现在将要建立在远程单元40上的虚拟建筑平面图的原点(具有坐标0，0)。可以理解的是，在需要时，可为该点输入其它坐标。实际上，角落点1282正变成用于该虚拟建筑平面图的第一基准点。这完全不类似于人们通常可以从蓝图平面图上看到的“测量点”，实际上它是可用来在远程单元40中建立虚拟建筑平面图的物理点。

现在参考图37，两个基本单元现在瞄准了不同点(参见步骤1510)，并且在该情况下它是另一角落点1292。这可以通过直接在角落点1292对准两个基本单元20和30的扇形束来完成，并且这可以通过直接沿着角落延伸的角落点1292上方垂直光线1230来看见。基本单元上的两个激光发射器应当发射扇形束，该扇形束沿着地面建立了可视光线；对于基本单元20，这是直接贯穿角落点1292的激光光线1228；对于基本单元30，这是也直接贯穿角落点1292的激光光线1238。

一旦两个基本单元直接瞄准角落点1292，方位角角度被记录至远程单元40(参见步骤1512)，并且这可用来建立第二基准点。在需要时，这可变成虚拟建筑平面图的原点，除非之前的角落(图36的角落点1282)已经建立作为原点。

既然已经考虑到知道用于两个基本单元的方位角角度而建立了个基准点，需要另一段信息，即两个角落点1282和1292(参见步骤1520)之间的实际距离。一旦知道两个新基准点之间的实际距离(可能需要精确测量)，远程装置上的虚拟建筑平面图可缩放至房间的实际尺寸(参见步骤1522)，并且虚拟建筑平面图可变得有用于房间里的任意位置处的所关注的布局点，并且它们的实际距离和物理位置相对于基准点已知。可以理解的是，可针对实际距离测量任一“支脚”，以针对虚拟建筑平面图建立房间的真实尺寸。例如，基本单元20和角落点1292之间的实际距离可被测量，并且可测量任一基本单元20和其它角落点1282之间的实际距离；或者可测量其它基本单元30和角落点1292之间的实际距离。一旦确定了一组这些测量结果，则可建立房间的其它尺寸，根据方位角角度信息。

扫描房间并找到其边界的程序

现在参考图38，公开了一种新方法，用于创建存在的外置空间中的虚拟建筑平面图，但是对此工作地点用户一开始没有蓝图也没有虚拟建筑平面图。图38也是从用户的视角示出了房间内的用户，该房间具有天花板1210、地板表面1212、左侧墙1214、前侧墙1216以及右侧墙1218。总体上由参考标号1020表示的性能增强的基本单元被放置在地板表面1212上(参见步图52的流程图的骤1530)，并且被置于自动模式，其中开始利用其距离测量装置(DMD)扫描空间的上升(例如，垂直)表面。基本单元1020包括图25所示的组件，包括距离测量器1228。在技术的优选模式中，图27所示的参考标号1100所指示的类型的基本单元被用作图38所示的基本单元1020。换言之，激光距离测量装置1028(或者不同类型的DMD)可用作扫描程序。

可以理解的是，术语“墙”、“垂直表面”、以及“上升表面”在将在使用本文公开的技术的设备或方法进行扫描或“测量”或“定位”的结构的上下文中都具有类似的含义。术语“空间”通常指房间。但是，该房间可能不具有屋顶或天花板——尤其是如果房间仍在修建当中。而且，该房间可能不具有四面完整的墙；换言之，其可能仅仅具有三面墙以及某天可能修建一面墙的一个大的开口区域，或者该开口区域可能永远保持打开，并且在该情况下房间(或“空间”)将不会完全封闭。将被扫描、测量或定位的墙可能不是真正垂直于其整个表面，或者它们可能不是从地板表面向天花板表面延伸的“完整”结构——但是它们在本文中还是被称为“墙”。要求与本文公开的技术一起使用的“墙”是基本平坦的“墙”，并且并且其原理地板表面(通常在垂直方向上)延伸。对于大多数应用，“墙”需要是能够轻易不被用户识别的结构；否则，该“墙”将具有仅仅“凸块”的外观，而且对于任何目的都不太有用。当然，“凸块”可以改进，例如诸如反射体或反射带之类的可视标记，或者在接收到能量时输出信号（例如激光束）的有源电子器件。

在用户45指示基本单元1020开始自动程序之后，距离测量装置(DMD)开始通过水平平面的旋转，并且记录沿着该水平平面的旋转方向上的多个位置上的距离和方位角角度(参见步骤1532)。在图38上，这些多次扫描总的由参考标号1300表示，其示出了激光位置测量装置的高度下的沿房间的墙的多个角增量下的分开的激光束，其中基本单元1020置于地板表面1212上。在扫描期间，两个激光光线将触碰房间的两个角落(在该示图中)，并且这两个激光光线由参考标号1302和1304表示。距离测量装置将能够确定角落在哪(即，激光光线1302和1304处)，这是因为自这些角落测得的距离将大于DMD装置在激光距离测量器的角旋转期间之前和之后测量的距离(参见步骤1534)。所有信息将自动传递至远程单元40，并且房间的虚拟建筑平面图将开始被构建在该远程单元上，在需要时可进行显示。

在扫描程序的最后，其中距离测量装置可在房间区域内通过水平平面的整个360度旋转，针对基本单元1020的位置，可通过它们的距离以及它们的方位角角度两者来识别角落。当然，在程序进行时用户45必须知道他或她在房间的位置，并且在程序期间需要躲开距离测量装置发射的激光束。

一旦所有方位角角度和距离在远程单元40累计，则整个房间被虚拟地构建，包括所有墙和所有角落。角落的精确位置可能需要根据非常靠近角落的数据点进行推断，而不是绝对需要角落的精确位置，这取决于所有这些测量结果的清晰度。物理角落本身可能不是绝对的直角或锐角，并且可能存在这样的原因，该角落位置需要从该数据推断出来。所有方位角角度和距离将被载入监控器40，并且其软件程序将用来创建虚拟建筑平面图(参见步骤1536)。

目的是根据该信息来建立两个基准点位置。在某种意义上说，该程序很类似于参考图36和37讨论的程序，不同之处在于在使用更复杂的基本单元1020(其具有自己的内置位置测量装置)时无需任何基本单元的“手动”对准。按照这样的方式，图38所示的系统可用来自动建立两个基准点，而无需该基本单元上的激光发射器22的扇形束的任何手动对准。

可选地，基本单元1020可转换至角落之一，并且其扇形束激光发射器此时可以打开。这将允许用户执行视觉检查以验证激光距离计量器(DMD)的对准的精度，并且在需要时这可以针对所有角落来执行。当距离测量装置正通过其360度转变而得到转换，或者在已经在监控器(远程单元40)上建立了初始虚拟建筑平面图之后，扇形束的该选择性的打开可能在自动扫描程序期间打开。基本单元可被命令成瞄准任何一个角落，随后被命令成打开其扇形束，由此用户可执行视觉检查来验证当时对准的精确性。

具有与基本单元1020相同的增强性能的第二基本单元1030被放置在地面1212上(参见步骤1540)。一旦被放置在房间中，其能够利用位置测量装置可选地执行其自己的自动扫描程序；或者其可被用来创建与第一基本单元1020的对齐轴，如上述方法那样。一旦已经创建了对齐轴，并且对照第一基本单元1020已经创建的虚拟建筑平面图，则可以容易地创建基准点(参见步骤1542)，并且可扫描并定位关注的其它点。可根据期望来对整个房间进行缩放和布局(参见步骤1544)。

将垂直平面摆正至墙的程序

现在参考图39，用户45还是站在内置空间中，该内置空间具有天花板表面1210、地板表面1212、左侧墙1214、前侧墙1216以及右侧墙1218。用户将使用一个性能增强的基本单元（总体上由参考标号1020表示），其具有安装在其顶部的距离测量装置(参见图53的流程图的步骤1550)。这与图25和27所示的基本单元的类型相同，并且在本文公开的技术的优选描述中，距离测量装置将是一个激光距离计量器，例如图27所示的装置1028。在该配置中，激光距离测量装置将沿着与同一旋转平台152发射的扇形束178相同的平面发射光束1194。

利用远程单元40作为命令和监控装置，用户将指示基本单元1020利用激光距离计量器沿着墙进行扫描，如39通过实例激光光线1310，1312，和1314所示。扇形束也可打开，其发射上边缘线1322、线边缘线1324，这将产生沿天花板1326和沿地面1328的线。随着其可旋转的平台152转动，基本单元1020将发射多个角位置处的激光光线；激光光线1312垂直于墙表面1218。激光距离计量器产生的激光光线比地面表面高几英寸，这取决于基本单元1020的高度。

现在参考图40，可以看出，激光光线1310相对于假设的垂直线1312具有角度1357，并且激光线1314相对于假设的垂直线1312也具有角度1358。

当基本单元1020开始扫描墙表面1218，没有精确地知道那条激光光线是垂直线，由此基本单元上的旋转平台将扫描左侧和右侧，这在图40上是逆时针，随后顺时针(从上看)，由此大部分墙表面1218将被距离测量装置扫描(参见步骤1552)。

由于激光距离计量器确定基本单元1220和各个点之间的沿墙表面1218的实际物理距离，相应的方位角角度也被记录在每个扫描位置处，并且在从基本单元1020传递过来之后所有这些信息可被存储在远程单元40上。与激光距离计量器找出的最短距离相对应的方位角角度将是线1312，并且这将变成很重要的垂直线。沿墙表面1218的激光光线1312与墙表面交叉的点被标记为参考标号1352。

由于从上看到的角位移(参见图40)倾向于在邻近垂直点1352进行一些改变，同时基本单元1020和墙表面1218之间距离上的实际差异仅仅少量改变，用户45在确定哪个确切的角位置属于垂直线1312上可存在一些问题。这可能与正弦函数有关，同时在角度等于或接近0度时试图测量正弦曲线的斜度的改变。公知的是，正弦曲线的导数是余弦函数，其在角度接近0度时具有接近0的值。所以，可通过使用下文即将描述的优选方法来改进本技术的使用。

可自动操作另一个用于确定正确垂直线的角位置的方法，或者用户可手动地创建初始角度来启动程序。如图40的弓形箭头所示，基本单元1020可调整至线1310，并且可在基本单元和墙表面1218(在1354处)之间的该点得到距离。基本单元随后可顺时针方向调整为(从图40上方看去)沿着线1314的位置，并且可在基本单元和墙表面之间(即，在点1356处)测量距离。将在这两个测量位置记录方位角角度。垂直线1312和线1310之间的角度被指定为角度1357。垂直线1312和其它线1314之间的角度被指定为角度1358。

优选程序是手动地控制角度1357的值，由此其使得光线1310与点1352隔开一定距离进行瞄准，但是其仍触碰侧墙1218，并且不通过角(这将使得距离测量装置瞄准墙表面1216)。线1310的距离现在被DMD测量。这样，要么在自动控制下或者在手动控制下，使得基本单元1020在顺时针方向下进行调整，由此瞄准其中角度1358与角度1357的角度值相同的点。现在测量线1314的距离。偶然地，如果线段1314的距离精确地等于线段1310的距离，则垂直线1312的正确的角位置将刚好截断角度1357与1358的组合值。几乎肯定的是，这不会实际发生(至少，不会是任何可感知的精度)。

一旦知道距离1314，与距离1310相比，则基本单元1020可被命令来调整左侧或右侧，直到其找到沿着线1314的与距离1310完全匹配的距离(至少处于激光位置测量装置的精度的范围内)。一旦找到该位置，则角度1358的正确值将变得已知，并且角度1357和1358的加和值将允许基本单元1020移动至刚好截断两个线1310和1314的位置(参见步骤1554)。该角位置将是基本单元的正确的方位角角度，并且一旦其已经调整至该角位置，其将瞄准墙1218上的基本垂直的点，即点1352。这将确定正确的垂直线1312。

一旦已经确定了正确的点1352，扇形束可打开，这将创建沿墙1218的垂直线1350(参见图39)，并且该垂直线1350的底部将与地面1212交叉，而且还存在正好行进至该交叉点的水平可视激光光线1328(参见步骤1560)。在墙1218和地面1212之间存在水平的90度的角。该点可用作点1352和基本单元位置之间的用于沿垂直线1312的划线的位置。用户现在可容易地创建该划线(参见步骤1562)，并且这非常有用，尤其是长距离(几英尺或几米)。一旦已经创建了该划线，则相同的程序以及相同设备可用来绘制沿着同一墙的几个其它平行划线(参见步骤1564)。可选地，其它平行划线可通过在沿线1312的几个位置（包括与墙1218隔开一定距离的位置）使初始线偏移来创建。如果这是个大房间，则线1312的长度可大于100英尺，例如，一个简单的方式是精确地测量与平行于划线1312的墙1218远离的端点，由此在该同一地板表面1212上创建一个或多个平行划线。替换方案是使用房间里沿墙1218的不同位置处的基本单元1020，并且与上述相同的程序可用来创建相对于墙表面1218的其它垂直线。

基本单元1020的另一可能应用是将其定位至地板表面1212上的点并且将扇形束直接瞄准至一个墙表面上的任意位置处的点。该点可以是非测量点，其可以是用户关注的点。例如，如果用户已经定位了沿墙表面1218的用于安装地面附近的电出口(例如，沿图39上的墙表面1218，在其附近“90度”)的位置，用户可能有兴趣将墙开关放置成在同一点上方几英寸。通过直接对准扇形束至出口(附近为图39上的90度)，激光的垂直线随后出现在墙表面1350上。用户随后可隔一定距离测量墙以定位开关盘。这当然仅仅是一种示例，用户可以沿着该垂直线1350一直到天花板而进行任意定位；这起到了相对于初始关注点的铅锤线的作用。

创建沿墙的基准点的程序

现在参考图41，性能增强的基本单元1020和1030位于地板表面1212上的位置上。现在将描述一种方法(参见图54的流程图的步骤1570)，用于建立基本单元的每个发射器以在墙上创建单个线，并随后从每个发射器利用其激光距离测量装置进行距离测量。该方法的初始条件是工作地点上的现有空间，但是用户45没有蓝图，而且远程单元40上没有虚拟建筑平面图。利用上述一种方法(参见步骤1572)，这两个基本单元被用来创建其间的对齐轴，即轴1340。

一旦已经建立了对齐轴1340，两个基本单元1020和1030都被控制成瞄准墙表面1216上的同一点(或线)。这可以通过打开基本单元1020和1030的两个激光发射器的扇形束，由此它们都瞄准地面上的同一点1362(参见步骤1574)来完成。将存在从基本单元1020发射的扇形束上边缘1322和扇形束下边缘1324，并且这些扇形束将穿越天花板作为激光光线1326并穿越地面作为激光光线1328。该扇形束随后将创建铅垂的并且垂直地处于地面1362上的点上方垂直线1360。

激光发射器30还创建扇形束上边缘1332和扇形束下边缘1334，这将创建沿天花板1336以及沿地面1338的扇形束激光光线。扇形束在校正对准之后也将创建相同的垂直线1360，其将在1362与地面上的点交叉。

点1362将是用户45关注的点。一旦来自基本单元1020和1030的两个扇形束瞄准正确的点1362，则两个基本单元的方位角角度将被记录在远程单元中(参见步骤1576)。此外，距离测量装置将用来确定沿激光光线1306的确切距离(假设基本单元1020的DMD是激光距离计量器)；基本单元1030还能够利用其DMD沿激光光线1308测量精确距离(假设基本单元1030的DMD是激光距离计量器)。激光光线1306将处于扇形束地面线1328上方几英尺，而且激光光线1308处于扇形束地面线1338上方几英尺。所有这些激光光线将沿着垂直铅垂线1360交叉。线1306和1308的距离中的至少一个将被记录在远程单元40上(参见步骤1578)。

点1362现在可变成将创建在远程单元40中的虚拟建筑平面图上的基准点(参见步骤1580)。该点可分配有坐标（0，0），由此变成虚拟建筑平面图的原点。可选地，该点随后可分配有不同的坐标值。

对齐轴信息现在可被用来缩放工作域。需要两个基本单元1020和1030之间的距离(可如上所述地根据建立对齐轴来计算，或者通过激光距离计量器之一进行直接测量)，需要基本单元和关注点之间的距离(即，沿线1306或线1308的距离)，并且需要上方的方位角角度信息。在知道这些变量之后，可以解出线1340、1306和1308产生的三角几何的其它变量，而且三角的所有角度和距离变为已知。因此，如果距离1306被测量，则可计算出距离1308，而且工作域可进行缩放(参见步骤1582)；或者，如果距离1308被测量，则可计算出距离1306，同样工作域可进行缩放。

一旦已经相对于基本单元1020和1030针对点1362记录了距离和角位置，则这两个基本单元可使得它们的扇形束瞄准房间中的另一点(参见步骤1584)。例如，它们可能都瞄准右侧的角落(如图41所示)，而且该角落与地面的交点是点1364。两个扇形束可被瞄准，由此它们的扇形束地面线1328和1338在正好在角落点1364处交叉。这将在远程单元40上建立可测量和记录方位角角度的新位置(参见步骤1586)。随后可启动位置测量装置，并且可确定激光光线距离1306和1308中的至少一个(现在瞄准点1364上方的角落)，并且这些距离中的至少一个随后被记录在远程单元40上(参见步骤1588)。这些测量结果现在用于在点1364创建第二虚拟基准点(参见步骤1590)。根据需要，该点可被分配为建筑平面图的原点。

由于线1306和1308的距离现在对于两个基准点1362和1364而言是已知的，所以可以计算从这些点到每个基本单元1020和1030的距离，并且还可确定沿对齐轴1340的距离(参见步骤1572)。现在知道两个基准点1362和1364相对于对齐轴1340的坐标，整个工作域现在可定向至对齐轴。这将使得用户更容易在该工作域中对附加点进行布局。现在可布局该空间中任何其它点，并且将其输入至远程单元40的虚拟建筑平面图，而且在适当缩放之后，所有这些点将具有对其分配的实际距离。

在使用该技术的替换模式中，两个基本单元可配置有位置测量装置，但是仅仅一个基本单元使用方位角角度编码器。初始关注点在图41上同样处于1362处，并且来自基本单元1020和1030的两个扇形束瞄准点1362。仅仅基本单元1020或1030的方位角角度将被记录在远程单元中(作为替换步骤1576)。距离测量装置可用于确定沿激光光线1306的确切距离(假设基本单元1020的DMD是激光距离计量器)；而且基本单元1030还能够利用其DMD沿激光光线1308测量精确距离(假设基本单元1030的DMD是激光距离计量器)。激光光线1306将处于扇形束地面线1328上方几英尺，而且激光光线1308将处于扇形束地面线1338上方几英尺。所有这些激光光线将沿着垂直铅垂线1360交叉。线1306和1308的两个距离将被记录至远程单元40(参见步骤1578)。

点1362现在变成将在远程单元40中创建的虚拟建筑平面图上的基准点(参见步骤1580)，而且对齐轴信息现在可用来缩放工作域。需要两个基本单元1020和1030之间的距离，需要两个基本单元与相关点之间的距离(即，沿线1306和线1308的距离)，并且需要上方方位角角度信息。在知道这些变量之后，可求解出线1340、1306和1308创建的三角几何的其它变量，并且该三角的所有角度和距离变得已知。因此，工作域可进行缩放(参见步骤1582)。

如上所述，一旦已经针对点1362记录了关于基本单元1020和1030两者的距离和角位置，则这两个基本单元可使得它们自己的扇形束瞄准房间内的另一点(例如，点1364)(参见步骤1584)。这将建立新位置，在该位置可测量一个方位角角度，并且将其记录在远程单元40上(参见步骤1586)。位置测量装置随后可被启动，并且两个激光光线距离1306和1308可确定并记录在远程单元40上(参见步骤1588)。这些测量结果现在可用来在点1364创建第二虚拟基准点(参见步骤1590)。

如上所述，线1306和1308相对于两个基准点1362和1364的距离现在是已知的，并且可确定沿对齐轴1340的距离(参见步骤1572)。两个基准点1362和1364相对于对齐轴1340的坐标现在是已知的，并且整个工作域现在被定向至对齐轴。该空间中的任意其它点可进行布局，并且被输入至远程单元40的虚拟建筑平面图，而且在进行适当缩放之后，所有这些点将具有被分配的实际距离。

激活目标

现在将参考图42描述另一些硬件。此处称为“激活目标”的总体上由参考标号1400表示的新装置，包括远程单元40中存在的一些硬件。例如，其中包括微处理器1410，其与随机存储器1412和只读存储器1414关联。存在一些输入/输出接口电路1418，以及地址/数据总线1415，其在微处理器和这些其它装置之间载送信息。I/O电路1418将与通信端口1402通信，通信端口1402包括沿通信链路1405与第一基本单元20和第二基本单元30通信的一些类型的发射器1403。总体上，通信链路1405是无线路径，由此激活目标1400无需物理连接至任意其它装置。

还存在与I/O电路1418通信的一种“启动”开关1419。在本文公开的技术的优选模式中，启动开关仅仅是切换开关，并且激活目标将是完全自动的装置，其在被激活时可自动允许它的可执行程序。在替换实施例中，激活目标可事先上电，但是“停留”在低功耗和低活性状态下，直到其在激光照射时被唤醒；随后其自动运行它的可执行程序。

激活目标1400还包括全方位传感器1408可接收沿360度水平平面从任意方向触碰传感器的激光，并且对其敏感。该传感器的一个示例是与图3所示的传感器230类似的棍传感器。如上所述，这可以是具有单个光电管的棍传感器。该传感器的输出可导入增益级1407，并且增益级的输出可导入解调电路1406。解调电路的输出可导入I/O电路1418，由此微处理器本质上可与全方位传感器1408通信。

期望的是，全方位传感器在确定其接收激光束的中心位置方面被分配有特定期望的精度。增益级1407和解调电路1406可能需要灵敏度异常高，这是因为全方位传感器具有大量损失的倾向。可能需要用于增益级1407的自动增益控制(AGC)电路。

使用激活目标的程序

现在参考图43，现在将描述用于使用激活目标1400的方法。开始时，用户45将远程单元40放置在空间中，假设远程单元40中没有虚拟建筑平面图(参见图55的流程图的步骤1600)。存在两个基本单元20和30，并且在它们之间建立了对齐轴1440，如根据上述方法之一所述的那样(参见步骤1602)。还没有基准点，并且激活目标被用于该目的。

激活目标1400可被放置在地板表面1212上的任意点处；这可以是用户关注的任意特定点，而且该点在需要时可变为基准点。实际上，这是使用激活目标的一个更重要的目的。

现在参考图44，激活目标被激活(参见步骤1604)，这可以通过用户接近激活目标装置并且按下“启动”开关(如上所述，可以是切换开关；或者，如上所述在替换实施例中，激活目标可以预先上电，但是“停留”在低功耗和低活性状态下，直到其在激光照射时被唤醒)。激活目标1400现在将发送命令至这两个基本单元20和30，而且可通过远程单元40发送命令。这是优选模式，尽管激活目标在需要时可被编程来直接与两个基本单元通信。但是，在许多建筑现场，远程单元40是IP主机，并且其具有自己的网址，可通过激活目标找到该网址并与该网址通信。这具有应该考虑到系统设计中的一些优势。

需要注意的是，对于该具体方法，不要求基本单元20和30是具有位置测量装置的性能增强的单元。当然，可以使用这种性能增强的单元，但是距离测量装置性能不是本方法所要求的。

现在参考图45，激活目标现在控制基本单元20的旋转平台的运动。激光扇形束已经被打开，并且其上边缘线1422创建天花板上的一个或多个激光光线，并且其下扇形束边缘1424创建沿地板表面1212的激光光线。激活目标命令平台在逆时针方向进行调整(俯视)，由此地面上的第一扇形束激光线处于1425，一个后来的位置将扇形束激光布置在1426，而且另一后来的位置将扇形束激光光线布置在1427。这些线由于旋转调整运动而在角方向1428上移动(如图45所示)。当扇形束沿激光光线1427瞄准，其与激活目标1400的全方位光传感器交叉，而且激活目标将发送命令，指示基本单元20停止其运动(参见步骤1610)。扇形束现在将保持在该位置1427。激活目标还能发送其它消息，以命令基本单元20的旋转平台来回调整，直到激光光线1427触碰全方位光电管的中心位置，以便精确对齐。

现在参考图46，激活目标1400现在命令其它基本单元30经历同样的程序。扇形束被打开并且其上限边缘1432将触碰天花板，而其下限将创建沿地面的激光光线。随着激活目标命令基本单元30旋转其平台，该激光光线将改变位置，由此扇形束在箭头1438的方向上沿地面移动。由此激光光线沿地面的初始位置是1435处，这样随着角度提升，后面的激光光线处于1436处，并且另一个后面的激光光线处于1437处。一旦扇形束到达产生激光光线1437的位置，其触碰激活目标1400的全方位光传感器，并且激活目标现在将发送命令来告诉基本单元30停止旋转其扇形束(参见步骤1612)。

激活目标1400现在可发送进一步的指示以命令基本单元30来回调整其扇形束，直到激光光线1437变得在全方位光传感器上集中以便对齐。一旦两个基本单元20和30的激光扇形束与激活目标的全方位光传感器对齐，则创建了图47所示的情况。两个扇形束现在在激活目标处交叉，并且这创建了激活目标位置正上方的垂直铅垂线1442。如果激活目标移动，则在地板表面上显示为“X”形的激光光线组。根据需要，这将建立基准点。如果已经在地板表面1212上看见物理基准点，则激活目标将变成存储在远程单元40中的虚拟建筑平面图上的基准点(参见步骤1614)。由于已经在两个基本单元20和30之间建立了对齐轴1440，该第一基准点现在是沿交叉线1442的可用信息。一旦知道该信息，激活目标可移动至另一位置以创建第二基准点(参见步骤1620和1622)。如果存在用户可见的物理基准点，则激活目标可移动至该点，并且通过经历参考图44-46描述的相同程序，则该第二基准点将自动变成对存储在远程单元40中的虚拟建筑平面图已知。此外，一旦激活目标移动，将存在激光光线1427和1437在该第二基准点位置处的交叉。一旦建立了所有这些信息，则整个房间或空间可进行缩放，并且房间内的任何关注点可被测量和/或布局(参见步骤1624)。

可以理解的是，第二激活目标可用在同一地面表面上，并且实际上其可被放置在第二基准点位置，而第一激活目标已经被放置在第一基准点位置。在操作的优选模式中，第二激活目标可被激活，直到第一激活目标利用两个基本单元完成建立其位置。还需要注意的是，基本单元的扇形束很可能是调制的激光，由此它们可以很容易地与激活目标的全方位光传感器的环境光区分开。还对两个基本单元有用的各自使用针对各自的扇形束的不同的调制频率。最终，如果两个激活目标将被同时激活，则可能需要每个激活目标的不同形式的通信，例如，要么是不同的编码，要么是不同的通信调制模式。

使用具有固定长度的棍的程序

现在参考图48，具有固定长度的棍被放置在地板表面上(参见图56的流程图的步骤1634)，如该示图所示。棍标记有参考标号1450，并且被放置在与两个基本单元20和30相距一定距离的位置处(参见步骤1630)。对齐轴1440在该程序继续之前已经被建立(参见步骤1632)。作为初始条件，远程单元40中没有虚拟建筑平面图；或者可能存在可用的虚拟建筑平面图，但是还没有载入任何基准点。

现在参考图49，两个基本单元使它们的扇形束瞄准(或邻近)棍的一端，在点1452处(参见步骤1640)。基本单元20发射扇形束，其中上激光限制边缘1462创建上天花板线1466；其还发射下激光限制边缘1464，下激光限制边缘1464创建与棍的端部点1452交叉的激光地面线1468。基本单元30还使得其扇形束打开，该扇形束发射上限扇形束边缘1472和下限扇形束边缘1474。这些创建了天花板激光线1476和地面激光线1478，而且该激光线与点1452交叉。一旦该交叉点被两个扇形束建立，根据需要，该点可变成基准点。所记录的方位角角度和所建立的对齐轴将允许该点被输入远程单元40上的虚拟建筑平面图(参见步骤1642)。这时，建筑平面图不进行缩放。

现在参考图50，基本单元的两个扇形束现在指向(或邻近)固定棍的相对端，在点1454处(参见步骤1650)。一旦该点已经被两个扇形束贯穿，可记录基本单元的方位角角度，并且远程单元40上的建筑平面图将接收该信息(参见步骤1652)。由于棍1450具有已知长度，房间现在可进行缩放，而且虚拟建筑平面图的所有点可关联至真实的物理距离，并且可以进行轴转换(参见步骤1654)。

固定棍1450可通过大量的各种方法来进行物理建筑。棍的表面优选地其上具有一些类型的标记，以提供将被用作交叉点1452和1454的棍上的两个精确位置。该标记可具有四大类型：(1)直接在棍表面上的标记，(2)棍表面上的凸出，可假设是向上延伸以使之外部更可见的凸出，(3)棍表面上的凹进(例如凹口)，或者(4)可用来保持激活目标的固定物——换言之，激活目标可附接至棍两端之一或者棍两端。标记可直接位于棍两端(例如，沿棍的长度轴)，或者标记可布置成非常靠近两端；在任意情况下，这两个标记位置被认为是邻接棍两端。并且在所有情况下，两个标记点之间的距离将是“已知实际长度”，这个“已知实际长度”对于为虚拟建筑平面图建立工作地点的真实(实际，或物理)尺寸来说很重要。

可以理解的是，对于上述所有系统，激光扇形束表示静态激光系统。换言之，激光本身没有沿垂直平面移动，而是处于静态位置。而且，即使旋转激光光线或光束被用来替代纯扇形束，或者即使抖动激光光线或光束被使用(替代扇形束)，这仍代表静态系统，这是因为这些抖动/旋转激光束的总体效果是固定在位置上的激光的单个平面，而且激光束在哪瞄准给定时间瞬间并不重要，这是因为它们都扫描得快到对于用户来说没有区别。对于用来创建对齐轴或基准点轴或关注轴的点的设备，也没有区别。这完全不同于现有技术中已知的特定传统系统，其中激光束通过各个角度进行扫描，并且趋于仅仅在特定时间点彼此截断，以建立特定位置关系，但是仅仅在特定时刻。这些都不同于设备的“静态”片段。

应该理解，可使用顺序逻辑（诸如通过使用微处理器技术）、或者使用逻辑状态机、或者可以通过离散逻辑在电子设备中实现与图5–7和图51–56中的流程图相关联地描述的逻辑操作的一部分；甚至可以使用并行处理器实现。一个优选实施例可使用微处理器或微控制器（例如，微处理器110、120或310之一）来执行存储在ASIC内的存储器单元中的软件指令。事实上，在于此披露的技术的一个模式下，一个完整的微处理器（或者就此而言，微控制器）以及RAM和可执行ROM可被包含在单个ASIC中。当然，在不偏离在此披露的技术的原理的情况下，其他类型的电路可被用于实现这些在图中描述的逻辑操作。在任何情况下都将提供某种处理电路，这是基于微处理器、逻辑状态机、通过使用离散逻辑元件来实现这些任务，或者也许通过一种尚未发明出的计算装置来提供的；而且，还将提供某种存储器电路，这是基于传统的RAM芯片、EEROM芯片（包括闪速存储器）、通过使用离散逻辑元件来存储数据和其它操作信息（诸如存储在例如存储元件312或316之中的点坐标数据）、或者也许通过一种尚未发明的存储器装置来提供的。

还应该理解，在不脱离在此披露的技术的原理的情况下，在图5–7和图51–56的流程图中描述且如上所述的精确的逻辑操作可以改进以执行类似的尽管还不精确的功能。这些流程图中的判断步骤和其它命令中的一部分的确切特征指向激光发射器和接收器系统、和平面图便携式计算机（包括例如TrimbleNavigation的激光和平面图设备）的专用的未来型号，并且无疑类似但又有所不同的是，步骤应该与在很多例子中的其它型号或品牌的激光设备和平面图计算机系统一起使用，整体的发明结果是相同的。

对于本文描述的处理或方法步骤，可以理解的是，一些步骤发生的顺序对于本文描述的方法的正确解释，有时候并不重要或关键。对于所附权利要求中描述的一些方法步骤，这是正确的。例如，在图55的流程图中，步骤1602(建立两个基本单元之间的对齐轴)可发生在激活目标被放置在工作地点的地面（该流程图的之前步骤1600的一部分）之前。举例来说，在基本单元“A”已经在步骤1610中瞄准激活目标之后，步骤1614的一部分可在步骤1612（其将基本单元“B”瞄准激活目标）发生之前执行(即，记录用于基本单元“A”的方位角角度)。虽然方法步骤确实需要按照一定的逻辑顺序进行，但是存在不止一种可能的用于本文公开的技术的许多方法的逻辑顺序——即，在一些情况下可能存在“并行的”逻辑流程。重要的是，必要的步骤都按照可能的逻辑顺序的一种来进行。

在此使用的术语“邻近的”可具有将一个物理对象布置到第二物理对象附近的含义，从而两个对象可能彼此相邻，而且不需要在它们之间布置第三对象。在于此披露的技术中，可以有将“凸形布置结构”布置到“邻近”“凹形布置结构”的示例。通常，这可意味着两个凸形和凹形结构彼此物理邻接，或者这可意味着它们通过特定尺寸和形状彼此“成为一对”，这基本上将一个结构保持为朝向预定方向并且相对于彼此处于X-Y（例如，水平和垂直）位置，而不考虑两个凸形和凹形结构是否沿着连续表面彼此实际接触。或者，两个任意尺寸和形状的结构（无论凸形、凹形、或在形状上相反）可被布置为彼此邻近，而不考虑它们是否彼此物理邻接；或者垂直的墙壁结构可被定位在或接近于水平地板或天花板表面上的特定点；这样的关心可被称为“邻近”。或者，可通过关联物理对象的精确属性（例如在棍的尾部附近或尾部）来规定两个或者更多的用于特定点的可能位置；附近/该处的所有可能位置可被认为是“邻近”该辊尾部。而且，术语“邻近的”还可意味着严格地与单个对象相关，其中单个对象可具有两端，并且“远端”是定位在远离作为基准的主体点（或区域）的端，并且“近端”是另一端，其将被定位为接近作为基准的同一主体点（或区域）。

在背景技术中和具体实施方式中引用的全部文献通过引用把有关部分结合于此；任一文档的引用不会构成对在此披露的技术是现有技术的承认。已经为了描述和说明的目的来提供对优选实施例的前述描述。这并不意味着将在此披露的技术无遗漏地披露或将其限制为上述精确的形式，并且在此披露的技术可以在此公开的精神和范围内被另外改进。在此描述或是出的任何示例意味着非限制性的示例，并且在不脱离在此披露的技术的精神和范围的情况下，这些示例或优选实施例的很多改进或变形根据上述教导是可能的。选择和描述该（多个）实施例以说明在此披露的技术的原理及其实际应用，从而允许本领域技术人员利用在各个实施例中在此披露的技术，以及各种改进适合于预期的专门应用。因此本申请意图覆盖使用其一般原理在此披露的技术的任何变形、用途、或者改动。而且，本申请意图覆盖这种对本公开的背离，如在此披露的该技术所属的并且落在所附权利要求的范围内的领域中的已知的或者习惯的实践。

Claims

1.一种用于布局和点转换系统的基本单元，所述基本单元包括：

激光发射器，其发射基本上竖直的平面的激光，所述激光发射器可绕着基本上竖直的轴旋转；

距离测量装置，其可绕着所述基本上竖直的轴旋转，其中：所述距离测量装置包括激光距离计量器；以及所述激光距离计量器所发射的激光束与所述激光发射器所发射的所述基本上竖直的平面的激光共面；

激光接收器，其具有：安装用来探测激光在基本上水平的方向上的偏移的空位置光传感器，以及在所述空位置光传感器和所述激光接收器之间进行接口的放大器电路；以及

调平机构。

2.根据权利要求1所述的基本单元，还包括：方位角发动机驱动器，用于自动控制所述激光发射器和所述距离测量装置的瞄准位置。

3.根据权利要求1所述的基本单元，其中所述激光发射器包括下述之一：(a)扇形光激光发射单元；(b)旋转激光束发射单元；以及(c)抖动激光束发射单元。

4.根据权利要求1所述的基本单元，其中所述激光距离计量器包括调制激光发射器、调制激光接收器、以及处理电路，所述处理电路确定所述调制激光发射器所发射的调制激光束在其发射光被所述调制激光接收器接收之前的飞行时间，并且将所述飞行时间转换为距离。

5.根据权利要求1所述的基本单元，还包括：无线发射器以及接收器，用于与允许用户向所述基本单元输入命令的远程单元进行信号通信。

6.根据权利要求1所述的基本单元，还包括：角度编码器，用于方位角方向上的自动位置感测。

7.一种自动找到空间边界的方法，所述方法包括：

(a)提供第一基本单元，其包括第一处理电路、第一通信电路、第一方位角角度测量仪器、发射第一激光平面的可旋转的第一激光发射器、以及测量与目标的距离的可旋转的距离测量装置，其中：所述距离测量装置包括激光距离计量器；以及所述激光距离计量器所发射的激光束与所述第一激光发射器所发射的所述第一激光平面共面；

(b)提供远程单元，其包括第二处理电路、第二通信电路、存储器电路、显示器、以及输入感测装置，输入感测装置允许用户输入命令至所述远程单元，所述远程单元与所述第一基本单元通信；

(c)将所述第一基本单元定位至工作地点上的实体表面上的用户选择的位置；

(d)通过旋转所述距离测量装置扫描所述空间，并针对多个用角测量的位置记录多个角度以及与所述工作地点的上升表面的距离；以及

(e)根据所述多个记录的角度和距离，在所述远程单元的所述存储器电路中创建虚拟建筑平面图。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括步骤：

根据所述多个记录的角度和距离，自动确定所述空间的至少一个角落的位置。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括步骤：

(a)提供第二基本单元，其具有第三处理电路、第三通信电路、第二方位角角度测量仪器、以及发射第二激光平面的可旋转的第二激光发射器；

(b)在所述实体表面上的用户选择位置处定位所述第二基本单元；

(c)确定所述第一基本单元和所述第二基本单元之间的对齐轴；

(d)所述空间的第一用户选择点处对准所述第一和第二激光发射器，并且建立所述第一用户选择点作为用于所述虚拟建筑平面图的第一基准点；以及

(e)所述空间的第二用户选择点处对准所述第一和第二激光发射器，并且建立所述第二用户选择点作为用于所述虚拟建筑平面图的第二基准点。

10.一种确定相对于墙的垂直线的方法，所述方法包括：

(a)提供基本单元，其具有处理电路、方位角角度测量仪器、发射激光平面的可旋转的激光发射器、以及测量与目标的距离的可旋转的距离测量装置，其中：所述距离测量装置包括激光距离计量器；以及所述激光距离计量器所发射的激光束与所述激光发射器所发射的所述激光平面共面；

(b)在工作地点的空间的实体表面上的用户选择位置定位所述基本单元；

(c)通过旋转所述距离测量装置扫描所述空间的墙，并针对多个用角测量的位置记录多个角度以及与所述墙的距离；

(d)确定两个用角测量的位置，其中在两个所述用角测量的位置处，与所述墙的距离基本相等；以及

(e)在将所述两个用角测量的位置一分为二的用角测量的方向上对准所述激光发射器，并且打开所述激光发射器，从而创建沿所述实体表面的可视激光线，从而指示与所述墙垂直的可视垂直线。

11.根据权利要求10所述的方法，还包括步骤：

(a)沿所述指示的可视垂直线创建第一划线。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括步骤：

(a)通过从所述第一划线偏移来创建第二垂直划线。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括步骤：

(a)移动所述基本单元至所述实体表面上的不同用户选择位置；

(b)通过旋转所述距离测量装置扫描所述墙，并且针对多个用角测量的位置记录第二多个角度以及与所述墙的距离；

(c)确定两个不同的用角测量的位置，其中在两个不同的所述用角测量的位置处，与所述墙的第二距离基本相等；

(d)在将所述两个不同的用角测量的位置一分为二的用角测量的方向上对准所述激光发射器，并且打开所述激光发射器，从而创建沿所述实体表面的可视激光线，从而指示与所述墙垂直的第二可视垂直线；以及

(e)沿所述指示的第二可视垂直线创建第二垂直划线。

14.一种用于建立布局和点转换系统的方法，所述方法包括：

(a)提供第一基本单元，其具有第一处理电路、第一通信电路、第一方位角角度测量仪器、发射第一激光平面的可旋转的第一激光发射器、以及测量与目标的距离的可旋转的第一距离测量装置，其中：所述第一距离测量装置包括第一激光距离计量器；以及所述第一激光距离计量器所发射的激光束与所述第一激光发射器所发射的所述第一激光平面共面；

(b)提供第二基本单元，其具有第二处理电路、第二通信电路、第二方位角角度测量仪器、以及发射第二激光平面的可旋转的第二激光发射器；

(c)提供远程单元，其具有第三处理电路、第三通信电路、存储器电路、显示器以及允许用户向所述远程单元输入命令的输入感测装置，所述远程单元与所述第一和第二基本单元通信；

(d)将所述第一基本单元和所述第二基本单元定位至工作地点的实体表面的两个不同位置；

(e)确定所述第一基本单元和所述第二基本单元之间的对齐轴；

(f)针对所述工作地点的工作域，在所述远程单元的所述存储器电路中启动新虚拟工作地点建筑平面图；

(g)选择工作地点的所述实体表面上的第一物理点，并且对准所述第一激光发射器和所述第二激光发射器，由此通过所述第一和第二激光平面所产生的两个激光线来指示所述第一物理点；

(h)确定所述第一和第二激光发射器的第一组方位角角度；

(i)确定所述第一物理点和所述第一距离测量装置之间的第一距离；

(j)在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述第一组方位角角度和第一距离，从而存储在所述存储器电路中的所述虚拟建筑平面图创建第一基准点；以及

(k)计算所述第一和第二基本单元之间的第二距离，从而缩放工作域。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括通过下述步骤相对于所述对齐轴对所述工作域进行定向：

(a)选择工作地点的所述实体表面上的第二物理点，并且对准所述第一激光发射器和所述第二激光发射器，由此通过所述第一和第二激光平面所产生的两个激光线来指示所述第二物理点；

(b)确定所述第一和第二激光发射器的第二组方位角角度；

(c)确定所述第二物理点和所述第一距离测量装置之间的第二距离；以及

(d)在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述第二组方位角角度和第二距离，从而针对存储在所述存储器电路中的针对所述工作域缩放后的所述虚拟建筑平面图创建第二基准点。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一物理点包括所述工作地点上的现有空间的墙。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一物理点包括所述工作地点上的现有空间的两个相交墙的角落。

18.根据权利要求14所述的方法，还包括步骤：

布局将通过虚拟建筑平面图针对所述工作域中的实际距离而自动缩放的其它相关点。

19.一种用于建立布局和点转换系统的方法，所述方法包括：

(b)提供第二基本单元，其具有第二处理电路、第二通信电路、发射第二激光平面的可旋转的第二激光发射器、以及测量与目标的距离的可旋转的第二距离测量装置，其中：所述第二距离测量装置包括第二激光距离计量器；以及所述第二激光距离计量器所发射的激光束与所述第二激光发射器所发射的所述第二激光平面共面；

(c)提供远程单元，其具有第三处理电路、第三通信电路、存储器电路、显示器、以及允许用户向所述远程单元输入命令的输入感测装置，所述远程单元与所述第一和第二基本单元通信；

(d)在工作地点的实体表面上的两个不同位置定位所述第一基本单元和所述第二基本单元；

(f)针对所述工作地点处的工作域，在所述远程单元的所述存储器电路中启动新虚拟工作地点建筑平面图；

(h)确定所述第一激光发射器的第一方位角角度；

(i)确定所述第一物理点和所述第一和第二距离测量装置之间的第一组距离；

(j)在所述远程单元的所述存储器电路中记录所述第一方位角角度和第一组距离，由此针对存储在所述存储器电路中的所述虚拟建筑平面图创建第一基准点；以及

(k)计算所述第一和第二基本单元之间的第二距离，由此对工作域进行缩放。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括通过下述步骤相对于所述对齐轴对所述工作域进行定向：

(b)确定所述第一激光发射器的第二方位角角度；

(c)确定所述第二物理点与所述第一和第二距离测量装置之间的第二组距离；以及

(d)在所述远程单元的所述存储器电路中记录第二方位角角度和所述第二组距离，从而针对存储在所述存储器电路中的针对所述工作域缩放后的所述虚拟建筑平面图创建第二基准点。