CN107110649A - 用于在背景中探测测量区域的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于借助于装置(10)在背景(18)中探测测量区域的方法，所述装置具有带有探测场的探测装置(11)、定位装置(12)和控制装置(13)，其中，在第一步骤中，选出具有开始位置和坐标的待探测的测量区域(21)，其中，所述待探测的测量区域的尺寸大于所述探测装置(11)的探测场，在第二步骤中，借助于所述定位装置(12)确定所述探测装置(11)的当前的位置(Pakt)，在第三步骤中，由所述控制装置(13)基于所述探测装置(11)的所述当前的位置(Pakt)确定当前的探测场，和在第四步骤中，所述控制装置(13)比较所述待探测的测量区域的开始位置与所述当前的探测场。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于在背景中探测的测量区域的方法。
背景技术
DE 20 2010 016 564 U1公开一种用于在背景中探测的对象的装置。该装置包括探测装置、定位装置和控制装置。操作者将探测装置运动到背景上，其中，探测装置实施一系列测量。定位装置在测量运行期间定期地求取探测装置的当前的位置。探测装置的测量数据和定位装置的位置数据被传输到控制装置上，所述控制装置归纳和存储测量和位置数据。测量和位置数据能够由控制装置进一步加工并且例如在显示屏上示出。
发明内容
本发明的任务在于，开发用于在背景中探测测量区域的方法。
该任务在开始提到的用于在背景中探测测量区域的方法中根据本发明通过独立权利要求1的特征解决。有利的改进方案在从属权利要求中给出。
根据本发明，用于借助于如下装置在背景中探测测量区域的方法，所述装置具有带有探测场的探测装置、定位装置和控制装置，其特征在于：
-在第一步骤中，选出具有开始位置和额定坐标的待探测的测量区域，其中，待探测的测量区域的尺寸大于探测装置的探测场，
-在第二步骤中，借助于定位装置确定探测装置的当前的位置，
-在第三步骤中，由控制装置基于探测装置的当前的位置确定当前的探测场，和
–在第四步骤中，由控制装置比较待探测的测量区域的开始位置与探测装置的当前的探测场。
根据本发明的方法在于，在背景中探测测量区域并且检测嵌入背景中的对象(物体)。术语“对象”概括所有布置在背景中的元件。例如对于借助于探测装置确定的对象而言，电线，无线电线路，空管，水管，暖气管和钢筋。
如果开始位置布置在当前的探测场之外，由控制装置基于探测装置的当前的位置和待探测的测量区域的开始位置算出用于探测装置的调节指示并且在显示装置上示出。通过调节指示引导操作者探测装置怎么样被运动到背景上。
如果待探测的测量区域的开始位置布置在当前的探测场之内，由控制装置给出控制命令到探测装置上：在背景中实施至少一个测量。该方法具有优点：测量的触发由控制装置控制。
如果待探测的测量区域的开始位置布置在当前的探测场之内，由控制装置生成操作指示：停止探测装置并且在显示装置上示出。特别优选地，如果待探测的测量区域的开始位置布置在当前的探测场之内并且探测装置没有被移动，由控制装置给出控制命令到探测装置上：在背景中实施至少一个测量。
特别优选地，在用探测装置测量期间，由控制装置基于待探测的测量区域的坐标和探测装置的当前的位置算出用于探测装置的调节指示并且在显示装置上示出。通过调节指示引导操作者怎么样将探测装置移动到背景上。
优选地，借助于探测装置用测量频率实施在背景中的测量并且用第一传递频率将测量值从探测装置传输到控制装置上。
特别优选地，探测装置的当前的位置用定位频率由定位装置确定并且用传递频率将位置数据从定位装置传输到控制装置上。
在一个优选的实施形式中，当待探测的测量区域的坐标布置在当前的探测场之外时，由控制装置将控制命令给出到探测装置上：中断实施在背景中的测量。仅仅当探测装置正确地定位并且测量区域的坐标位于探测装置的探测场中时，才用探测装置实施测量。
特别优选地，由控制装置基于探测装置的当前的位置和待探测的测量区域的坐标算出用于探测装置的调节指示并且在显示装置上示出。通过调节指示操作者被引导怎么样将探测装置运动到背景上。
特别优选地，当待探测的测量区域的坐标布置在当前的探测场之内时，由控制装置给出控制命令到探测装置上：在背景中实施至少一个测量。该方法具有优点：测量的触发由控制装置控制。仅仅当探测装置正确地定位并且测量区域的坐标位于探测装置的探测场中时，才实施测量。
特别优选地，探测装置至少两次被引导到待探测的测量区域上，其中，借助于探测装置用第一探测参数实施第一测量并且用第二探测参数实施第二测量。通过用不同的探测参数测量，可以提高测量数据的准确性和可靠性。在背景中的不同的对象和对象特性要求不同的探测参数。
在一个改进方案中，根据本发明的方法附加地特征在于，在第二步骤中借助于定位装置除了探测装置的当前的位置还确定探测装置的当前的定向。特别优选地，在第三步骤中，探测装置的当前的探测场由控制装置基于探测装置的当前的位置和当前的定向确定。通过确定当前的定向，准确性被提高，能够以该准确性确定探测装置的取向。探测装置的当前的定向能够例如借助于照相机或者通过多个安装在探测装置上的已知的标记之间形成的差异确定。这里所有已知的用于确定物品在空间中的定向的方法都适合。
优选地，探测装置的当前的定向在根据本发明的方法的所有方法步骤中被附加地考虑，所述法步骤使用探测装置的当前的位置。
附图说明
下面根据附图说明本发明的实施例。这些附图应无需严格按照比例地示出实施例，相反为了有益于说明以示意的和/或稍微变形的形状实施附图。关于对能够直接从附图中看出的教导的补充，参见相关的现有技术。在此应当指出的是，可以对实施形式的形状和细节进行各种各样的改变和变化，而不背离本发明的整体思想。本发明的在说明书、附图和权利要求中公开的特征能够不管是单独本身还是任意组合对本发明的改进方案都是重要的。此外，由至少两个在说明书、附图和/或权利要求中公开的特征组成的所有组合落入本发明中。本发明的整体思想不限于下面示出的和描述的优选实施形式的具体形式或者细节或者不限于与在权利要求中要求的内容相比限制的内容。在给出的尺寸范围中，处于提到的界限之内的值也作为界限值公开并且能够被任意使用和要求保护。出于简化的目的，下面相同的或者类似的部件或者具有相同的或者类似的功能的部件用相同的附图标记标示。
其示出了：
图1用于探测在构造成后壁的背景中的测量区域的装置的应用，所述装置具有探测装置、定位装置和控制装置；
图2具有待探测的测量区域的图1的后壁；
图3在图1中示出的装置的探测装置、定位装置和控制装置共同作用的框图；和
图4根据本发明的用于探测测量区域的方法的一个实施变型的流程图。
具体实施方式
图1示出用于实施根据本发明的用于检验在背景中的对象的对象特性的方法的装置10。术语“对象”概括布置在背景中的所有元件。所述装置10包括探测装置11、定位装置12和控制装置13。探测装置11、定位装置12和控制装置13构造为独立的部件，所述部件能够通过通信线路连接并且能够彼此通信。探测装置11构造为手操作的探测装置，所述探测装置在测量期间被移动到背景上。
所述探测装置在被保持的和被引导的探测装置之间被区分；保持的探测装置在测量期间没有进给运动地保持在待探测的背景上，引导的探测装置在测量期间沿着线形的轨道或者沿着任意的轨道被引导到待探测的背景上。
根据在内部空间14中的测量任务描述根据本发明的方法。该内部空间14包括底面15，左和右侧壁16、17，后壁18和盖19。内部空间14的界限15-19被概括成术语“背景”(Untergrund)。内部空间14由三维坐标系X、Y、Z限定，所述坐标系原点(0，0，0)布置在底面15、左侧壁16和后壁18之间的左下角中。
图2示出内部空间14的后壁18，所述后壁具有待探测的测量区域21。后壁18位于坐标系的XY平面中并且在X方向上具有宽度B和在Y方向上具有高度H。
在借助于探测装置11实施测量之前，探测装置11必须定位在测量区域21上。对此，借助于定位装置12确定探测装置11在内部空间14中的具有坐标(xakt，yakt，zakt)的当前的位置Pakt。探测装置11的当前的位置Pakt借助于两个定位标记22A、22B确定。在该实施例中，定位标记22A、22B安装在探测装置11的上面。由探测装置11的当前的位置Pakt，控制装置13确定探测装置11的当前的探测场23。在定位标记22A、22B的位置和探测装置11的探测场23之间存在已知的关系。探测装置11的当前的定向Oakt可以同样借助于定位标记22A、22B确定。在控制装置13确定探测装置11的当前的探测场23之后，控制装置13比较测量区域21的开始位置与探测装置11的当前的探测场23。
测量区域21矩形地构造并且由四个角点Eul、Eol、Eor、Eur限定。这些角点适合作为测量区域21的开始位置。
图3以框图形式示出探测装置11、定位装置12和控制装置13的共同作用和构造。探测装置11、定位装置12和控制装置13在该实施例中构造为单独的部件，所述部件通过通信连接能够彼此通信。
探测装置11和控制装置13能够通过第一通信连接31彼此连接。控制装置13能够通过第二通信连接32与定位装置12连接。通信连接能够构造成无线的通信连接，例如无线电连接、红外线连接、蓝牙连接、WLAN或者Wi-Fi连接，或者构造成有线的通信连接。除了所实施的无线连接技术，所有已知的和将来的无线连接技术都适合用于数据和图像传递。
控制装置13包括壳体33，操作装置34和显示装置35集成到所述壳体中。操作装置34和显示装置35能够如在图2中所示的那样构造成单独的部分或者共同地例如集成到触摸屏中。控制装置13此外具有评价和控制元件36、存储元件37和第一发送和接收元件38。
探测装置11包括传感器装置41、用于控制传感器装置41的控制元件42和第二发送和接收元件43。从控制装置13的第一发送和接收元件38出发，构造到探测装置11的第二发送和接收元件43的第一通信连接。用于探测装置11的控制命令由控制装置13通过第一通信连接31传输到探测装置23的控制元件42上。传感器装置具有单个的传感器元件或者多个传感器元件；这些传感器元件能够构造成电感传感器，电容传感器，雷达传感器，磁场传感器，或适合用于探测在背景中的对象的其它传感器。
定位装置12包括测量装置44、用于控制测量装置44和用于评价测量值的控制和评价元件45以及第三发送和接收元件46。定位装置12例如构造成全站仪并且该测量装置44构造成间距和角度测量装置。从控制装置13的第一发送和接收元件38出发，构造到定位装置12的第三发送和接收元件46的第二通信连接32。
图4示出根据本发明的用于在背景中探测测量区域的方法的流程图。该方法根据图2的测量区域21描述，所述测量区域布置在后壁18中。
操作者在步骤S01中借助于操作装置34选出具有开始位置Eul和坐标的待探测的测量区域21；测量区域21在步骤S02中被下载到控制装置13中。在该方法开始之前，操作者能够规定角点中的一个作为开始位置或者控制装置13在执行该方法期间决定角点中的哪一个离得较近并且定义其为开始位置。在图4的实施例中，测量区域21的左下角点Eul定义为开始位置。
操作者在步骤S03中开始实施该方法。在步骤S03中开始之后，定位装置12在步骤S04中确定探测装置11在后壁18上的当前的位置Pakt和当前的定向Oakt，所述当前的位置和当前的定向在步骤S05中由定位装置12传输到控制装置13上。在步骤S06中，控制装置13由当前的位置和定向Pakt、Oakt确定探测装置11的当前的探测场23并且该开始位置在步骤S07中与当前的探测场23比较。在此，控制装置13在步骤S07中查验待探测的测量区域21的开始位置Eul是否布置在当前的探测场23之内。
如果测量区域21的开始位置Eul布置在当前的探测场23之外(在S07中为N)，控制装置13在步骤S08中由探测装置11的当前的位置和定向Pakt、Oakt和开始位置Eul生成用于探测装置11的调节指示，所述调节指示在显示装置35上示出。根据本发明的方法以步骤S04继续。如果开始位置Eul布置在当前的探测场23之内(在S07中为J)，控制装置13在步骤S09中将控制命令发送给探测装置11，以测量频率在背景18中实施测量，并且在步骤S10中由当前的位置和定向Pakt、Oakt和测量区域21的坐标确定调节指示—探测装置11如何移动到待探测的测量区域21上。定位装置12在步骤S11中以定位频率确定当前的位置和定向Pakt、Oakt并且将这些位置数据传输到控制装置13上。控制装置13由当前的位置和定向Pakt、Oakt确定当前的探测场23并且在步骤S12中将待探测的测量区域21的坐标与当前的探测场23比较。
如果测量区域21的坐标布置在当前的探测场23之内(在S12中为J)，根据本发明的方法以步骤S11继续。如果测量区域21的坐标布置在当前的探测场23之外(在S12中为N)，控制装置13在步骤S13中给出控制命令到探测装置11上，中断在背景18中的测量。控制装置13在步骤S14中由探测装置11的当前的位置和定向Pakt、Oakt和测量区域21的坐标确定调节指示，所述调节指示在显示装置35上示出。
探测装置11的当前的位置和定向Pakt、Oakt在步骤S15中由定位装置12确定并且传输到控制装置13上。控制装置13在步骤S16中由探测装置11的当前的位置和定向Pakt、Oakt确定当前的探测场23并且在步骤S17中将待探测的测量区域21的坐标与当前的探测场23比较。在此，探测装置13在步骤S17中查验，待探测的测量区域21的坐标是否布置在当前的探测场23之内。
如果测量区域21的坐标布置在当前的探测场23之外(S17中为N)，根据本发明的方法以步骤S14继续。如果测量区域21的坐标布置在当前的探测场23之内(S17中为J)，控制装置13在步骤S18中给出控制命令到探测装置11上，继续在背景18中的测量。根据本发明的方法以步骤S继续。
Claims (14)
1.一种用于借助于装置(10)在背景(18)中探测测量区域(21)的方法，所述装置具有带有探测场(23)的探测装置(11)、定位装置(12)和控制装置(13)，其中，
-在第一步骤中，选出具有开始位置(Eul)和坐标(Eul，Eol，Eor，Eur)的待探测的测量区域(21)，其中，所述待探测的测量区域(21)的尺寸大于所述探测装置(11)的探测场(23)，
-在第二步骤中，借助于所述定位装置(12)确定所述探测装置(11)的当前的位置(Pakt)，
-在第三步骤中，由所述控制装置(13)基于所述探测装置(11)的当前的位置(Pakt)确定当前的探测场(23)，和
-在第四步骤中，所述控制装置(13)比较所述待探测的测量区域的开始位置与所述当前的探测场(23)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述开始位置(Eul)布置在所述当前的探测场(23)之外，由所述控制装置(13)基于所述探测装置(11)的当前的位置(Pakt)和所述待探测的测量区域(23)的开始位置算出用于所述探测装置(11)的调节指示并且在显示装置(35)上示出。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述待探测的测量区域的开始位置(Eul)布置在所述当前的探测场(23)之内，由所述控制装置(13)给出控制命令到所述探测装置(11)上，所述控制命令是在所述背景(18)中实施至少一个测量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述待探测的测量区域(21)的开始位置(Eul)布置在所述当前的探测场(23)之内，由所述控制装置(13)生成操作指示并且在显示装置(35)上示出，所述操作指示是停止所述探测装置(11)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果所述待探测的测量区域(21)的开始位置布置在所述当前的探测场(23)之内并且所述探测装置(11)没有被移动，由所述控制装置(13)给出控制命令到所述探测装置(11)上，所述控制命令是在所述背景(18)中实施至少一个测量。
6.根据权利要求3或者5所述的方法，其特征在于，在用所述探测装置(11)测量期间，由所述控制装置(13)基于所述待探测的测量区域(21)的坐标(Eul，Eol，Eor，Eur)和所述探测装置(11)的当前的位置(Pakt)算出用于所述探测装置(11)的调节指示并且在显示装置(35)上示出。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，借助于所述探测装置(11)以测量频率实施在所述背景(18)中的测量并且用第一传递频率将测量值从所述探测装置(11)传输到所述控制装置(13)上。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的方法，其特征在于，以定位频率由所述定位装置(12)确定所述探测装置(11)的当前的位置(Pakt)并且用第二传递频率将位置数据从所述定位装置(12)传输到所述控制装置(13)上。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述待探测的测量区域(21)的坐标(Eul，Eol，Eor，Eur)布置在所述当前的探测场(23)之外时，由所述控制装置(13)将控制命令给出到所述探测装置(11)上：中断实施在所述背景(18)中的测量。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，由所述控制装置(13)基于所述探测装置(11)的当前的位置(Pakt)和所述待探测的测量区域(21)的坐标(Eul，Eol，Eor，Eur)算出用于所述探测装置(11)的调节指示并且在显示装置(35)上示出。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述待探测的测量区域(21)的坐标(Eul，Eol，Eor，Eur)布置在所述当前的探测场(23)之内时，由所述控制装置(13)给出控制命令到所述探测装置(11)上：在所述背景(18)中实施至少一个测量。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述探测装置(11)至少两次被引导到所述待探测的测量区域(23)上，其中，借助于所述探测装置(11)用第一探测参数实施第一测量并且用第二探测参数实施第二测量。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第二步骤中借助于所述定位装置(12)附加地确定所述探测装置(11)的当前的定向(Oakt)。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在第三步骤中，所述探测装置(11)的当前的探测场(27)基于所述探测装置(11)的当前的位置(Pakt)和当前的定向(Oakt)确定。
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