CN107218933B - 用于工地基准定位的方法、系统和计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

用于工地基准定位的方法、系统和计算机可读存储介质。本发明涉及联网电子测量装置的自动空间工地基准定位的方法，其已知其在工地位置处的粗略位置信息。向数据库查询关于粗略位置及其邻近区域的施工计划信息和实际工作进度。计算粗略位置及其邻近区域处的实际状态标称空间信息。由以下至少一次迭代自动确定联网电子测量装置在工地位置的精细位置信息：自动确定邻近区域中测量点并由联网电子测量装置的测量功能来测量测量点，将测量点自动同化到实际状态标称空间信息从而确定精细位置信息。当未达到确定的精细位置的希望程度的模糊性和/或准确性时，用附加测量点进行附加迭代，否则自动得到精细位置信息作为联网电子测量装置相对于工地位置的空间基准。

Description

用于工地基准定位的方法、系统和计算机可读存储介质
技术领域
本发明总体上涉及用于联网电子测量装置的自动空间工地基准定位(referencing) 的方法，并且涉及相应的系统以及涉及计算机程序产品。
背景技术
在施工工地，特别是针对建筑物，大部分必须完成的工作需要相对于工地的某种空间基准。虽然在过去工匠使用木折尺、方水平仪以及施工图纸或语言指令，但现在常常有电子工具来辅助那些任务。
例如，EP 2698602示出了用于电子测距(＝EDM)的手持式工具，其具有带有提供角度基准信息的角接头的支撑件。由此，可以收集房间的几何数据。EP 2458328 示出了用于在施工工地测量和标记点的监视仪器。其包括激光EDM和角度传感器并且可以被用于铅锤测量。
在EP 2781880中，示出了具有自调平激光旋转器和具有校准功能的激光接收器的施工激光系统。EP 2053353示出了用于投影基准线的基准线投影单元，其具有沿着限定的基准路径引导的EDM和可见基准激光束。
EP 2453205示出了测量仪，其具有用于确定距离的EDM、用于确定定向的角传感器以及摄像头单元。该仪器提供用于确定点云的扫描功能。用于测量和标记房间中的空间坐标的EP 2620746的仪器包括用于沿着任意成形的表面处的水平线测量和标记点的自动调平功能。
在EP 2502712中，提出了用于确定手持式电动工具在墙上的位置的方法和系统。
由这种装置收集的信息通常在一些建筑信息建模系统(也称为BIM)中被电子地处理。例如，欧洲专利申请EP 15153842(其通过引用并入于此)或EP 2629210、 US 2014/268064、CN 103886139、JP 5489310、US 2014/192159等提及了这种工地管理方法和系统的示例。
使用点云生成激光扫描仪装置具有的缺点在于点云的处理相当复杂、需要大量计算能力和后处理。捕获这么大量的测量数据不仅花费大量时间，而且对于施工工地的日常使用来说通常效率低，因为实际上仅需要和使用所收集的信息的小部分。而且，这种扫描仪装置经常是可损坏的，并且不是被设计用于现场粗犷使用。
在另一方面，诸如电子测距仪(EDM)、电子水平仪等的简单手持式测量工具通常被设计得过于简单，仅提供一些基本功能，并且结果强烈依赖于使用它们的操作者的技能和经验。至多，这样的手持装置具有的数据交换能力非常有限，使得操作者必须人工记录他的测量结果，这通常是人为错误、不充分或模糊的信息等的原因。
对于大多数应用来说，使用像经纬仪等的大地测量仪器将是过度的。除了这种装置昂贵并且需要对相当复杂的使用进行专门训练的事实之外，很少需要这种高准确性。普通工人无法操纵这种装置，而是需要熟练的专业人员，这是不期望的，因为普通工人应当能够自己处理他的所有任务以及工作后文档编制。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种用于在施工工地执行空间基准定位的标记和/或测量任务的装置、方法和/或系统。其目的是，避免由在工地完成的工作的错误或不准确的空间基准所造成的后续错误。其特定目的是，自动实现这种工作，例如通过使用该装置的工作人员单次按压按钮，而不需要特定的测量技能并且与实际工作人员无关。由此，其特定目的是，按准确且一致的方式提供空间基准定位，而与该装置设立在工地的确切位置无关。例如，提供该装置在一个或更多个工地任务内的简单、随机的再定位能力，同时保持相对于工地的空间基准定位。
其目的还可以是，监测施工工地任务的进度和准确性，并且使数据库处的实际状态信息保持最新并与真实世界相符，特别是在现代高度计算机化和自动化的BIM环境中。
换句话说，其目的是，通过简单、鲁棒的装置并避免复杂的大地测量设备或激光扫描仪，但提供简单、自动化的空间基准定位来简单且快速实现这种工作，即使对于不熟练的工作人员。
本发明涉及一种连网电子测量装置的自动空间工地基准定位的方法。根据本发明，确定所述联网电子测量装置在施工工地位置处的粗略位置信息。例如，这种确定可以通过由GSM或WLAN三角测量、GPS、IMU等确定粗略位置信息来完成。作为另一示例，另选地或者另外，还可以由关联了所述装置的个人或工地-任务根据日程来确定所述粗略位置，并且那个任务将获知该工地处要执行该任务的粗略位置。为了帮助确定所述粗略位置信息，所述装置还可以包括用于调平和/或铅锤测量的加速度计、陀螺仪、罗盘等。
所述联网电子测量装置接着向数据库查询关于所述粗略位置及其邻近区域或周围的施工计划信息。例如，关于所述粗略位置周围的机器可读空间信息，像有关工地处的其中使用所述装置的房间的信息。还向数据库查询实际工作进度，其包括关于实际工作状态的信息，具体为施工计划的哪些目标已经完成或者尚不存在等。所述数据库具体可以为远程服务器处的中央BIM数据库，优选地针对所述信息而被在线查询。
其中，所述联网电子测量装置或者另选地数据库提供服务器基于所述施工计划信息和所述实际工作进度来计算在所述粗略位置及其邻近区域的实际状态标称空间信息。由此，得到有关所述装置的希望周围的标称空间信息。
所述装置以及相应地根据本发明的方法接着自动确定所述联网电子测量装置在所述工地位置处的精细位置信息，具体为位置和/或对准信息，优选地在六个自由度上。这通过以下处理的至少一次、优选为多次的迭代来完成：
○自动确定所述邻近区域中的测量点。该测量点优选地通过用于降低所述粗略位置信息(针对第一次迭代)的、相应地所述精细位置信息(用于后续迭代)的模糊性和/或增加其准确性的特性来确定；
○通过所述联网电子测量装置的测量功能，具体通过所述装置中包括的光电测距仪(EDM)或激光测距仪测量所述测量点；
○自动将所述测量点同化至所述实际状态标称空间信息。其中，例如，所述测量点中的一个或多个可以与周围工地的所述实际状态标称空间信息中的对应物对准、拟合、匹配、标识，或估计-通过这些迭代处理变得越来越准确和清楚。这包括确定联网电子测量装置相对于其周围工地邻近区域的精细位置信息。
当未达到所确定的所述精细位置的希望程度的模糊性和/或准确性时，将开始附加迭代，其中确定、测量以及同化附加的不同测量点。优选地，在一次更或多次迭代中考虑至少三个不同的测量点，优选为更多的测量点，但仍未建立如从激光扫描仪已知的点云确定，而是使用多个离散的特征测量点。
否则，如果达到希望程度的模糊性和/或准确性，则精细位置信息被自动得到为所述联网电子测量装置相对于所述工地位置的空间基准。
该工地基准接着可以例如被用作空间基准，其被提供用于在所述工地处的进一步任务，具体用于通过所述联网电子测量装置进行的测量和/或标记任务。
在该方法中，所述自动确定所述邻近区域中的测量点的步骤包括从实际状态标称信息得到至少一个基准区段并且选择该特征基准区段内的测量点，所述基准区段具有降低确定的所述精细位置信息的模糊性和/或增加其准确性的特性。
在该方法中，所述同化可以包括将直线或平面拟合到多个所述测量点(2)，该平面或该直线对应于在来自所述数据库的施工计划信息中限定的平坦面(flat)。
所述联网电子测量装置可以在其中包括光电测距单元(EDM)作为所述测量功能中的至少一个、用于将所述装置安置在所述工地处的安置装置以及用于调节所述距离测量的方向的指向铰链。
所述联网电子测量装置还可以包括用于偏转所述电子测距单元的测量光的方向以将所述距离测量的方向自动指向可确定方向以瞄准所述测量点的动力偏转单元。这可以完全自动进行，例如，通过带位置编码器的机动铰链。
没有机动铰链的所述联网电子测量装置的另一实施方式可以包括指示器，该指示器用于引导用户人工调节所述指向铰链，以将所述距离测量指向朝向所述测量点的方向。具体来说，这可以包括粗略的人工调节，用于在准确性范围内大致沿所述测量点的方向指向所述测量，准确性范围比方说，例如，直至通过手调节可容易实现的几度。优选地，这种手调节可以与用于精细调节所述测量光的方向的动力自动偏转单元组合，其具有覆盖在所述准确性范围之上但仍然受到限制(例如，低于90°，具体为低于45°、30°或仅几度)的偏转范围。因此，可以在没有全范围机动铰链系统的情况下，而是通过简化所述装置并节省能量的人工调节来建立指向精确测量点。
根据本发明的方法在所述测量点与所述实际状态标称空间信息相比有带外偏差(out of band deviation)的情况下，通过提供所述施工计划和/或实际状态数据库的动态调整，还可以向所述数据库提供反馈。
一旦所述联网电子测量装置基准定位到所述联网电子测量装置的得到精细位置，其就可以对工地处的限定基准点执行进一步测量和/或可视标记任务，这些任务可以从所述数据库得到。
所述联网电子测量装置根据所述联网电子测量装置被分配给的任务和/或工作人员在所述工地处的位置的数据库信息，可以同化来自所述数据库的其粗略位置。
所述联网电子测量装置还可以或者另选地包括位置跟踪系统，用于将所述粗略位置以大于5cm或以上(如分米或米)的不确定性的现场空间位置信息确定，具体包括GPS、SLAM-导航、IMU、无线电小区导航和/或无线电或可视导航系统。
所述联网电子测量装置可以包括数据访问单元，该数据访问单元被建立构造成用于建立对远程服务器装置处的数据库数据的自动双向在线无线数据通信链路，优选地在线和大致实时的在线无线数据通信链路。
另选的是，移动客户端装置与所述服务器装置之间的通信链路可以至少偶尔离线。在这种情况下，利用工作前在线通信进行查询，在此期间下载一个或更多个数据库信息并将其本地存储在所述装置处以进行离线访问。然后，所述装置可以至少偶尔在工地离线工作，其中，所得信息由所述装置本地缓冲。当所述装置可以建立在线通信链路时(例如，工作后)，在建立到服务器装置的在线通信时上传所缓冲的所得信息。具体来说，针对使用所述装置在所述工地处的粗略位置周围的限定空间区域，并与邻近粗略位置的较低细节程度相比，按较高细节程度下载用于离线使用的所下载和本地存储的数据库信息。具体来说，该无线通信链路可以至少偶尔离线，并且利用以下进行：
○工作前的在线通信，在此期间，特定任务信息、施工计划以及实际状态信息中的一个或更多个被下载并且本地存储在所述联网电子测量装置处以进行离线访问，
○工作人员在他的特定任务上至少偶尔进行离线工作，其中，该特定任务的所得信息由所述联网电子测量装置本地缓冲，以及
○在建立到所述服务器装置的工作后在线通信时，上传所缓冲的所得信息。
所述装置可以包括摄像头装置，该摄像头装置用于在所述工地处拍摄图像并将所得图像交换至所述数据库以进行在线进度监测和/或如构建的文档编制。该摄像头装置不仅可以是用于拍摄二维图像的摄像头，而且可以具体为三维摄像头装置，例如，立体成像装置，RIM-摄像头，结构化光成像装置等。这种三维摄像头装置也可以被用于确定粗略位置信息。
其在此例如基于所述实际状态标称空间信息中的测量点接近的独特性并且基于在同化所述测量点方面计算的空间模糊性向量，可以具有确定用于降低所述测量点的位置信息的模糊性和/或增加其准确性的特性。
其在此例如对应于所述测量点相对于所述实际状态标称空间信息的偏差，具体根据该偏差在多个测量点上的统计参数，可以确定所确定的位置信息的模糊性和/或准确性的程度。
本发明具体涉及一种用于联网电子测量装置在施工工地的自动空间基准定位的系统，其具有至少一个服务器装置，该服务器装置存储通用施工数据库，所述数据库包括按照表示所述工地的层级次序的物理施工构件的结构化数据集，具有机器可读几何CAD信息和实际工作进度信息。所述系统还包括建立用于执行本发明的方法的、具有要安置在所述工地处的光电测距单元的所述联网电子测量装置。在所述系统中，所述联网电子测量装置被构建成与在所述服务器装置处的所述数据库交换数据。
根据本发明的系统包括微控制器、微计算机、DSP或可编程或硬布线数字逻辑，因此，本发明可以涉及存储在机器可读介质上或具体实施为电磁波(举例来说，如有线或无线数据信号)的计算机程序产品，其按软件实现根据本发明的功能，因此其也是本发明的实施方式。
该计算机程序产品包括被配置成执行和操作被配置成基于从施工数据库收集的信息来得到工地位置及其邻近区域的实际状态标称空间信息的程序代码的程序代码。接着，迭代地循环至少一次以下序列：
○确定所述邻近区域中的测量点，所述测量点具有降低所述位置信息的模糊性和/或增加其准确性的特性，
○通过装置启动对所述测量点的测量并且得到测量点结果，以及
○将所述测量点结果同化到所述实际状态标称空间信息，并且基于此细化所述位置信息；
直到达到所确定的位置信息的希望程度的模糊性和/或准确性为止。然后，所述程序代码将所确定的位置信息提供为如本文档中所讨论的精细位置信息。具体来说，所述程序代码可以在如本文所示的装置和/或系统的数字计算单元上执行。
附图说明
下面，参照附图中示意性地示出的工作例，完全通过示例的方式，对根据本发明的装置、方法以及步骤和计算机程序进行更详细描述或说明。具体来说，
图1示出了本发明应用于工地的第一实施方式的示例；
图2示出了本发明应用于工地的第二实施方式的示例；
图3示出了本发明应用于施工工地的第三实施方式的示例；
图4示出了根据本发明的数据流程图的示例；
附图中的图不应被视为按比例绘制。在合适的情况下，相同标号被用于相同特征或者具有向上功能的特征。针对标号的不同下标被用于在示例性地示出的特征的不同实施方式之间区别。
具体实施方式
图1示出了在建筑施工工地位置4处的本发明的示例的实施方式。工作人员11 具有便携式联网电子测量装置1，其被构建成建立到一个或更多个数据库DB的在线通信链路，例如到一个或更多个BIM服务器单元15。这些服务器单元15存储了通用施工数据库DB，其包括虚拟对象实体的结构化数据集，其表示在工地处的所计划的或已构建的物理施工构件。数据库DB，或其同步化的至少部分副本，可以本地存储在装置1处，在工地4的某处或远离工地4。其包括物理施工构件的CAD(计算机辅助设计)信息的数据集，通过该数据集将构建希望的施工结果。除了以机器可读形式的那些CAD数据之外，数据库DB还可以包括物理施工构件的其它属性信息，如供应信息、价格、变型、手册、订单、订单确认、记账信息。当该施工构件由执行实体处理时，还包括如实际序列号或批号、制造日期、安装日期、有关执行实体的信息，所需的工具以及所使用的辅助材料等的信息。
数据库DB的数据实体可以以一个或更多个层级结构来链接，该结构表示希望的施工结果，其中，层级例如可以基于时间、位置、逻辑结构、工作包、执行实体等。该层级例如可以涉及物理施工构件相对于彼此的希望链接的信息以及如何实现这种链接，例如，特定组装顺序、所需的工具等，例如，包括辅助材料、手册、结构组件、预制的子组装件，组装件、部件等，直至总体希望的施工结果。那些层级结构可以至少部分地由计划软件自动生成，例如，根据逻辑次序、希望日程、逻辑相关性、通用实践信息，和/或其它。除了希望的最终结果之外，数据库DB还包括反映构建过程中的当前进度的实际状态信息，其中，术语“实际”优选为实时或几乎实时状态，但也可以批量更新，例如，在每个任务或子任务完成之后和/或在每个工作日结束时等。该实际状态可以被用于监督进展和/或作为迭代地精细计划以下工作日日程的基础。该数据库DB例如可以由施工工程师、施工人员、设计师、工地主管、项目业主和/ 或其他人监督、管理和/或提供，但也可以通过记账、签约合作伙伴、供应商、运输工具等进行访问。
除了到本地或远程数据库DB或该数据库DB的当前相关部分的直接链接之外，现场联网电子测量装置还可以可选地提供到工地的另外的现场装置的通信链路，其提供或转发数据库查询和回复，可选地也采用预处理的形式。
联网电子测量装置在工地位置4处的粗略位置信息例如可以是通过该联网电子测量装置本身得到，例如，通过被建立成自身进行空间基准定位，例如，通过GPS、 LPS、固定无线接入点(如WLAN/GSM/…)等。虽然存在由此获知的联网电子测量装置的空间基准定位，但是由此得到的粗略位置(例如，按米或分米的量级)的准确性和模糊性不足以用于作为本发明目标的施工工作中的任何严格的测量任务，其例如通常需要以厘米或毫米的量级来进行基准定位。该粗略位置信息例如可以是有关联网电子测量装置所位于的某个区域、房间或房间的区段的信息，因为必须在那里完成来自数据库的任务。联网电子测量装置的粗略位置信息例如还可以从联网电子测量装置被分配给的任务或操作人得到-因为数据库包括关于必须完成该任务的至少粗略位置所在的信息。另一选项可以是通过由联网电子测量装置捕获该装置邻近区域的一个或更多个数字图像，并且将那些图像的特征与来自数据库的数据进行比较，以根据其周围工地4标识其粗略位置，来得到联网电子测量装置的粗略位置信息。
例如，这里所示的坐标控制的指向和测量激光系统1可以是联网电子测量装置的实施方式的示例。借助于GPS、其无线网络接口14和/或所包括的摄像头，或者仅仅通过假定工作人员11已经将其放置在当前任务需要完成的位置处，可以向其提供粗略位置信息。
基于该粗略位置信息，向数据库DB以查询关于该粗略位置及其邻近区域或紧邻环境的空间信息。来自数据库的由此基于空间得到的信息被反映在也是从数据库得到的实际状态信息上。该数据库信息构成关于在必须执行来自数据库的特定任务的工地 4处的联网电子测量装置的当前空间环境的机器可读信息，该信息也被称为实际状态标称信息。
在联网电子测量装置的该空间环境中，自动确定至少一个测量点，然后通过联网电子测量装置的测量功能来测量。由此，联网电子测量装置将其粗略位置或者在进一步迭代中的经细化的迭代版本假定作为其正确的实际位置，并且沿朝向该测量点的方向进行测量。当这样做时，另外还可以在所假定的粗略位置和/或定向中或者在其经细化的迭代版本中包括进一步的空间信息，例如，由罗盘和/或铅锤得到的定向，或者由电子水平或重力传感器等得到的水平方向。
接着，联网电子测量装置1将测量点2a、2b、2c、2d、2e的空间信息自动同化到实际状态标称信息。通过同化该基准，得到该粗略位置的经细化的迭代版本，或者换句话说，精细位置信息。该精细位置基准定位到工地4，或者更精确地基准定位到联网电子测量装置1所位于的工地4的特定部分，例如，联网电子测量装置1所位于的房间。该基准定位由所示工地坐标系10指示。
以上测量和同化进行多次以迭代地细化该精细位置。其中，使用由联网电子测量装置1自动选择的不同的测量点2a、2b、2c、2d、2e。其中，联网电子测量装置1 优选地根据实际状态标称信息自动确定测量点2a、2b、2c、2d、2e使得那些测量点 2a、2b、2c、2d、2e在几何上最适于解决当前确定的精细位置信息的模糊性或不准确性。例如，在某些完工的平坦实心的施工工件(如成品混凝土墙)上的测量点可以是联网电子测量装置1邻近区域中的这种优选测量点2a、2b、2c、2d、2e。优选的是，测量点2a、2b、2c、2d、2e被选择为工地的在最终施工结果中不会被阻碍的区段中，并因此可以在任何时间，优选地从施工开始到结束使用。还可以选择未计划进行进一步修改的测量点2a、2b、2c、2d、2e作为这样的优选点。在根据本发明的实施方式中，所确定的测量点2a、2b、2c、2d、2e不是精确固定的点，特别是不是安装在工地4处的三角测量站、固定标记、反射器或棱镜。相反，根据本发明的测量点2a、 2b、2c、2d、2e不是精确限定和可再现地使用的，而是仅被自动选择且在其位置上被限定到的程度，该程度允许不模糊的基准定位，但是不是必须限定至毫米范围内，而是仅在可以被认为满足该施工的特定特征的范围内。测量点的较精确的限定(至少在前几次迭代中)甚至是不可能的，因为联网电子测量装置仅被假定位于粗略位置，这实际上不精确而可以具有相当大的容差或不确定性，从而不能确保针对精确测量点的特定指向。例如，自动选择的测量点可以被选择成使得它们处于具有足够平坦的表面的区域中，使得轻微的偏差将不会导致在另一工地特征处的完全不同的测量点，该偏差例如基于所假定的粗略位置与联网电子测量装置的真实位置的偏差。
如果该精细位置被确定至限定的程度的准确性或置信度——例如，如果在限定带宽内所有测量点与标称实际状态模型完全重合，则可以确定该状况——，则联网电子测量装置1在工地被空间基准定位。基于该空间基准，可以执行来自数据库的未完成的测量和/或标记任务，以执行来自数据库的未完成的工地任务。
一旦精细位置被限定在预限定的容限内，但仍然不够准确到足以被认为是最终的，根据本发明，就可以在从数据库得到的标称实际模型内的特征点处自动选择进一步测量点。例如，这样的特征点可以是限定平整面的三个或更多个点，限定(优选地水平或垂直的)直线的两个或更多个点，限定(优选地垂直的)边缘或角的多个点等。那些特征点可以具体被选择使得它们降低了由联网电子测量装置1所取得的实际状态标称模型和可以得到联网电子测量装置1的精细位置的真实世界测量点的一致性的数学不确定性。用于这样做的详细数学策略可以从标准数学教科书中得到。
根据本发明，联网电子测量装置1例如可以被移动到其他地方，如果它对于工作人员11来说恰巧是杆。其可以随机设立、移除以及重新设立，而不需要工作人员11 费大的精力。例如，其可以在不同的工作阶段(如计划和执行等)中间或者在两个工作日之间，甚或在工作任务内(如果在其当前位置处碰巧不方便等)被移除和/或移动。无论如何，根据本发明，工作人员11不需要将联网电子测量装置1设置在在工地4的完全相同甚或任何特定位置处，只要设立位置足够在要执行的当前任务的范围内并且例如如上所讨论的提供了联网电子测量装置1的粗略位置信息。在联网电子测量装置1重新定位之后，工作人员11可以仅仅按下按钮，以开始如在此所讨论的根据本发明的自动基准定位序列，并且联网电子测量装置1将再次在工地位置处被空间基准定位，就好像其根本未移动一样。例如，在恰好重定位在同一房间中的特定情况下，甚至不需要针对工地的实际标称状态信息重新确定粗略位置和/或重新查询数据库，而精细位置的迭代基于与之前相同的空间邻近区域信息而可以立即开始。
上面讨论的作为联网电子测量装置1的坐标控制指向和测量激光系统实施方式接着例如可以被构造成，在工地4处测绘足够准确的空间位置信息，在工地4处的限定位置投影指示，和/或测绘其它移动客户端装置5、执行实体11和/或施工构件(如窗户3、电气设施6、基座7、盒8、门9、灯12)。例如，工作人员11可以将窗户3 固定在正确位置，该位置由联网电子测量装置1指示和/或验证。在另一示例中，如上所述已经根据本发明在工地4处基准定位的联网电子测量装置1将投射激光以标记必须进行的电气设施6所需的切口，该位置相对于门9和地面来计划。因此，联网电子测量装置1在对联网电子测量装置1的精细位置进行基准定位期间，将选择门9 的边缘和当前未完成的地面作为要考虑的特征点。稍后，另一工作人员可以使用另一联网电子测量装置1，其也根据本发明也对自身进行基准定位，该联网电子测量装置 1然后将指示精确位置和定向以将电箱贴到先前制成的切口中。
在另一个示例中，根据本发明确定了其在工地4处的精细位置的联网电子测量装置1将接着测绘工具5的位置，例如，记录工具5曾被使用的位置，可选地连同可以通过无线链路从工具5提供的使用数据(如使用时间、扭矩、深度)，然后可以在BIM- 服务器15处的施工数据库中更新那些工具位置和可选的工具使用数据，其然后可以被用于针对进一步的任务和/或文档编制的“实际状态”或“作为构建信息。
作为另一示例，这里具体实施为电动螺丝刀、钻头等的工具5本身具有测量功能，并且根据如上所讨论的自身基准定位的相同原理，其本身可以是根据本发明的联网电子测量装置1的实施方式。依赖于由此得到的精细位置，工具5可以可选地在其功能中进行自动参数化，例如，通过限定螺旋扭矩、钻孔深度等。
图2例示了根据本发明的另一个实施方式。其示出了工地4的楼面平面图的示例。其中，联网电子测量装置1由工作人员放置在多个房间22中的一个房间中，该工作人员被给予要在该房间22中完成的某个任务。通过用户启动，联网电子测量装置1 接着使用其测量和通信功能，以根据本发明在工地位置21处对自身进行基准定位，例如如将在下面示例性地讨论的。
其中，联网电子测量装置1可以通过工作人员的知识和/或工作人员的给定任务、房间21的知识、或者通过包括在联网电子测量装置1中的粗略位置确定单元，来获知其粗略位置21，例如通过标记区域21指示。粗略位置21应当是至少准确以使得联网电子测量装置1能够明确地标识它安置在楼面平面图的大约哪里，例如，在该房间21中，或换句话说，至少达到可以通过后续精细位置确定来解决可能的模糊性的准确性程度。
例如，存在将被安置在工地4位置处的根据本发明的联网电子测量装置1。装置 1包括提供粗略位置信息21的全局基准定位系统。为了这个目的，移动客户端装置可以配备有位置跟踪单元，其例如可以包括：GNSS接收机(诸如GPS、Galileo或Glonas)、无线网络基本位置单元(例如，根据来自无线基站20c或因此安装的无线电信标20a或GSM或WLAN基站20b等的信号，也称为本地GPS)或基于视觉对象识别、和/或惯性测量单元、或其任何组合。为了辅助，在联网电子测量装置1中可以包括用于调平/铅锤测量和/或罗盘的加速度计。
另选地或者另外，该粗略位置21还可以由利用联网电子测量装置1的工作人员的相关联的角色和任务来确定。联网电子测量装置1例如可以被构建以标识正在使用它的执行实体。例如，执行中的工作人员的个人联网电子测量装置1可以与该特定工作人员相关联，或者联网电子测量装置1可以识别该工作人员，例如，其可以通过登录、指纹、图像识别或者由执行由实体携带的标签(如RFID、条形码、QR码等) 来完成。基于该工作人员，可以由联网电子测量装置1向数据库查询他在工地4处的当前任务，该响应包括关于在工地4处的该任务的位置的信息(至少具有足以用于根据本发明的粗略位置21的位置准确性)。由此，该粗略位置可以另选或另外从该装置根据日程而关联的任务/或工作人员得到。
通过例如如以上讨论的那样确定的在工地的这个粗略位置21，联网电子测量装置1向中央数据库查询关于工地4的施工计划信息，而且特别是关于工地位置21及其邻近区域的施工计划信息，例如，关于联网电子测量装置1所处于的房间22的施工计划信息。
基于上述信息，联网电子测量装置1将通过以下处理来自动确定相对于装置邻近区域或周围的精细位置基准26(由坐标箭头指示)，例如，相对于联网电子测量装置 1所安置至的房间22：通过对不同的测量点采取多个测量结果，并且在从数据库查询的标称施工计划信息的实际状态内同化那些测量点，同化也可以被称为某种特定类型的拟合、对准、匹配、标识、估计等，该标称信息表示在工地4处已构建的施工构件及其空间信息。对精细位置26的这种确定通过重复测量一个或更多个测量点并将它们与实际状态标称模型同化来迭代地完成，其中，将联网电子测量装置1的所假定的精细位置26(以及可选地定向)调节成最佳拟合解(例如，通过利用最小二乘算法、 M选N投票或其他数学方法)。
基于该精细位置26，联网电子测量装置1执行在工地处的限定基准点(datumpoint)的进一步的测量和/或标记任务，其分别基准定位到工地坐标系10，相应地基准定位到房间22的坐标系。
该同化例如可以包括平面自动匹配到多个测量点，该平面与如在来自数据库的标称施工计划中限定的标称平坦面拟合。例如，针对平坦表面分析从数据库获得的工地的实际状态的标称空间模型。从联网电子测量装置1的粗略位置(其被假定为联网电子测量装置1的实际位置，尽管知道该假定可能相当不准确)，联网电子测量装置1 沿朝向在这样的平坦表面上的至少三个点的方向进行测量，由此拟合对应于该平坦表面的平坦面。接着，该平坦面被用于对联网电子测量装置1基准定位，例如，通过确定它们之间的正常的标称距离。为了辅助该拟合，联网电子测量装置1中的水平或重力传感器可以被用于进一步的粗略基准定向，具体用于联网电子测量装置1相对于工地4的定向的基准定向。
在特定实施方式中，该粗略位置可以仅由要假定的实际状态空间邻近区域信息提供，而非由联网电子测量装置1的明确实际位置和/或定向信息来提供。然后，在联网电子测量装置的实际位置的相当大的不确定性的情况下，开始测量点与实际状态空间邻近区域信息的迭代同化，但是例如通过从加速度计获知铅锤方向，可以使用要假定的地面平面和/或天花板平面的测量结果与对所假定的墙壁的多个大致水平的测量结果结合，来自动计算精细位置和相对于联网电子测量装置1出现在的实际工地位置的定向基准的一些迭代。一旦该精细位置被迭代到一定的置信度水平(其可以从与标称模型相比的测量点的同化来计算)，联网电子测量装置1就可以自动确定特征基准区段27a、27b、，27c，诸如，例如角、边缘，或者当与测量数据相比时提供高的明确性的其它几何特性特征。这种特征基准区段27a、27b、27c和在实际状态标称模型中标识它们所需的特征例如可以被预限定并且存储在联网电子测量装置1处或在数据库处。对于一些后续的测量任务，它还可以在数据库中被限定以明确地将工地4 处的特定特征基准27a作为用于该后续任务的主要基准，同时忽略其它区段中的测量点的轻微偏差。例如，在数据库中，可移动台25或非固定橱柜23可以被标记为预期存在、但不用作针对其它在空间上固定的施工构件的空间基准。在另一方面，橱柜 23可以被限定为用于将油画24对称地悬挂在橱柜23上方或旁边的墙壁上的任务的主要考虑的空间基准。另一种选项是还将可移动物体(如橱柜23等)限定为与固定工地环境中分开基准定位并由此例如对工地环境10处的整个可移动物体基准定位。如已经提到的，从测量点得到的测量结果数据还可以在数据库处更新，使得实际状态信息将保持为当前的。
联网电子测量装置1例如可以类似于EP 2698602中的装置(优选地利用自动化运动)来实现。联网电子测量装置1的测量和/或指示光束的指向可以优选地通过一些马达自动进行，但是可以可选地通过手行。对于手引导，联网电子测量装置1可以向操作者提供引导信息，以使操作者能够将该装置指向希望的测量点或标记点。
在手引导的特定实施方式中，处于支架(如具有铰接头的三脚架等)上的网络电子测量装置1可以引导工作人员来将它调节成仅大约指向所需测量点的方向，因此例如可以包括加速度计和/或旋转位置换能器。然后，手引导的网络电子测量装置1将使用具有有限范围(例如，低于5、10或20度)的内部偏转单元，例如诸如镜子、透镜等的可移动光学组件，来以精细调节光朝向希望测量点的对准。
在又一个特定实施方式中，联网电子测量装置1可以向工作人员提供从数据库收集的工地4的2D或3D图形表示。通过粗略地选择工作人员在工地4处的实际位置，该工作人员提供粗略位置信息。基于如上所述或者通过本文所讨论的其它选项之一收集的该粗略位置信息，联网电子测量装置1可以向工作人员提供其粗略位置的实际状态标称空间信息的2D或3D图形表示，示出了工地4的包括希望测量点在内的区段。在该图形表示中将以图形方式标记测量点或者优选地测量点应当处于其中的区域(如平坦表面的区段等)，并且工作人员将被提示将测量光束指向该测量点或区域并确认和/或开始测量。由此，可以瞄准特征基准区段27a、27b、27c，并且可以执行根据本发明的基准定位，具体来说，例如，也不需要推进来自动移动和/或旋转联网电子测量装置1。
一旦进行了根据本发明的基准定位，根据本发明的工具1的在此示出的示例就可以用可见测量激光来指点，因此工作人员可以根据他的特定现场任务来测量距离和/ 或角度，该测量被基准定位到工地坐标系10。利用该激光，该工具还可以将光投射到经精确基准定位的需要进行特定现场任务的希望现场位置。
关于施工数据库查询，根据本发明的联网电子测量装置1被构建成建立到服务器装置的双向通信链路。通过该链接，其可以访问施工数据库中的结构化数据集以及其层次结构。该通信链路可以具体为在线的并且可以提供双向实时通信。
图3示出了根据本发明的实施方式的示例，其中，存在根据本发明的基准定位，随后是与该基准定位有关的标记操作。
例如，作为执行实体的工作者11具有工具1，该工具1包括可选地具有电子水平仪的电子测距仪，其用于收集现场真实世界测量数据，如尺寸、水平信息等。该工具1可以建立低至中等范围的本地通信链路，例如通过WLAN、蓝牙、ZigBee等，例如，在当前的动作地点的现场范围内，例如，在几十米内、建筑物的房间或区段或工地或在整个工地。在所示示例中的本地通信链路被建立至现场客户端装置15b，例如，以静态或动态局部网状网络的形式，以与数据库服务器交换配置和/或测量数据。另选的是，工具1还可以具有对加载了存储BIM类的信息的数据库的服务器的直接链接。在这种情况下，从工具1至服务器装置的在线链接可以由较宽范围的全局网络建立，例如，链接至因特网，如借助于有线或无线LAN、VPN网络，以及诸如UMTS、 GPRS等的移动链路。
联网电子测量装置1被提供粗略位置信息，例如，按如上所述的方式，因此该联网电子测量装置1可以根据施工的实际状态向数据库查询关于其周围(或邻近区域) 的空间信息。该联网电子测量装置1接着测量该周围环境中的测量点2a并且与其周围的空间信息同化这些测量点，以拟合真实世界空间测量与来自数据库的空间信息，并由此将联网电子测量装置1相对于其周围(如用虚线箭头33符号所示)进行基准定位，并由此相对于实际工地坐标系1进行基准定位，工地计划对该实际工地坐标系 1也具有基准。
在所示示例中，测量点2被分组以表示与工地处的某些特征的示例对应的点，其可以由联网电子测量装置1的计算单元自动选择或在数据库提供单元15b处自动选择，以在空间上进行表征的并且优选地对于当前周围环境是明确的。由于联网电子测量装置1的当前位置不是精确已知的(意味着是对于工地测量和/或标记任务来说不具有充分准确性的情况下而已知的)，因而测量点的位置首先也不是高度准确的。根据本发明的联网电子测量装置因此进行测量点的多次迭代，并且将结果与来自数据库的标称信息同化，由此每次迭代可以解决模糊性并获得具有以细化的准确性的精细位置信息33。例如，作为实现这种算法的一个优选选项，所示出的测量点2a和由相同标记指示的其它测量点被示出为环绕成与特性特征有关的特定组，但是根据本发明，也可以同化一个、更多个或全部单个测量点。一旦精细位置信息(由33表示)已经被充分地细化成足够准确用于随后的测量/标记任务，其例如可以根据真实世界测量与数据库信息的匹配准确性来确定，联网电子测量装置1在工地4处被基准定位并且可以提供经基准定位的测量/标记任务。如果标称数据库信息偏离真实世界测量并且不能解决模糊性，则可以利用关于偏差的信息来更新该数据库，使得对实际状态标称信息的稍后查询可以包括关于那些偏差的信息，其可以针对进一步的工作被考虑在内；。
根据如上所述根据本发明得到的联网电子测量装置工具1的现场空间位置信息，工具1可以将其测量结果与物理施工构件并且与数据库中的对应对象实体相关联。由此确定的经预处理的信息可以在线且实时地在数据库处更新，或者其可以在单独的时间和/或任务事件中被批量更新。
在此示出的示例是由工具1将标记31投影在由测量x和y指示的限定的工地位置，其在这种情况下相对于在已经完成的安装装置30的实际状态。如可以看出，在该特定实施方式中，也以实际状态存在的橱柜23在数据库中被标记为不是固定安装的而是可移动的，为此已经避免了沿其方向的测量点。
图4示出了根据本发明实施方式的简化数据流程图的示例。
框41表示获取联网电子测量装置在工地的粗略位置信息。这可以以如上所述的各种方式来完成，例如，通过无线电位置确定、导航单元、根据工作人员的信息和/ 或与其相关联的任务、通过工作人员的输入等。
框42表示向施工数据库查询该粗略位置的邻近区域的空间信息。这可以按如上所述的各种方式来完成。例如，直接或间接地经由无线或有线通信链路、直接或间接地向数据库服务器、同步数据库的本地副本等。该空间信息具体可以包括机器可读空间实际数据和施工过程的实际状态信息，其指示哪些施工构件已经在工地构建以及哪些还没有和/或未完成。
框43表示通过装置测量功能自动确定一个或更多个测量点。这可以至少根据上面阐述的不同方式来完成，例如，通过测量单个点、拟合直线、平坦面到多个点等，通过自动选择在工地的特性特征处的提供诸如平坦面、角、边缘等的低模糊性的空间特征的测量点，和/或通过自动确定优选解决当前确定的粗略或精细位置的数学模糊性的测量点。因此，该框的子部分可以是自动选择邻近区域中的这种测量点，具体通过在联网电子测量装置和/或数据库提供单元处的算法，这些点大致满足如在后续框中进行的如上所述的增加联网电子测量装置的位置的准确性的标准。
框44表示将测量点自动同化到来自数据库的空间信息，并由此确定该装置的精细位置信息。这可以以各种方式进行，特别是以本文中所讨论的一种或多种方式进行。
框45表示循环至少一次迭代，直到精细位置信息达到限定置信度水平为止。该循环包括选择和取得与先前测量点不同地定位的附加测量点，并将它们与来自数据库的标称信息进行比较，目的在于将偏差最小化。其中，根据本发明，首先仅粗略假定的联网电子测量装置的位置被迭代地细化至联网电子测量装置的越来越准确的精细位置，其对应于该装置在工地的实际位置，从而联网电子测量装置位置和/或定向将相对于工地基准定位(直至对于由联网电子测量装置进行的以下任务而言充分准确的程度)。
框46表示使用该精细位置信息以进行进一步测量和/或标记任务或者需要相对于工地的空间基准定位的其他目的，其现在由精细位置信息给出。
技术人员获知的事实在于，在此参照不同实施方式示出和说明的细节也可以与来自其它实施方式的细节和在在本发明的意义上的其它置换例中相组合。

Claims (22)

1.一种联网电子测量装置(1)的自动空间工地基准定位的方法，所述方法包括以下步骤：
ο确定所述联网电子测量装置(1)在工地位置(4、21)处的粗略位置信息，
ο向数据库DB查询关于粗略位置及其邻近区域的施工计划信息，以及
ο向所述数据库DB查询实际工作进度，
ο基于该施工计划信息和该实际工作进度，计算在所述粗略位置处及其邻近区域的实际状态标称空间信息，以及
ο通过以下处理的至少一次迭代，来自动确定所述联网电子测量装置(1)在所述工地位置(4、21)处的精细位置信息(33)：
·自动确定所述邻近区域中的测量点(2)，
·由所述联网电子测量装置的测量功能来测量所述测量点(2)，
·自动将所述测量点(2)同化到该实际状态标称空间信息并确定其联网电子测量装置(1)的该精细位置信息(33)，以及
ο当未达到确定的所述精细位置信息(33)的希望程度的模糊性和/或准确性时，在附加迭代中确定、测量以及同化附加测量点(2)，或者
ο当达到所述希望程度的模糊性和/或准确性时，自动得到所述精细位置信息(33)作为所述联网电子测量装置(1)相对于所述工地位置(4)的空间基准，连同提供所述精细位置信息(33)以用于进一步的工地任务。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法的特征在于，所述测量点(2)具有降低所述精细位置信息(33)的模糊性和/或增加其准确性的特性。
3.根据权利要求1所述的方法，所述方法的特征在于，通过至少从所述实际状态标称空间信息得到具有如下特性的至少一个基准区段(27a、27b、27c)并且选择该至少一个基准区段(27a、27b、27c)内的测量点(2)来完成自动确定所述邻近区域中的所述测量点(2)的步骤：所述至少一个基准区段(27a、27b、27c)具有降低所确定的所述精细位置信息(33)的模糊性和/或增加其准确性的特性。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法的特征在于，同化的步骤包括将直线或平面拟合到多个测量点(2)，所述平面或所述直线对应于在所计算的所述实际状态标称空间信息中限定的平坦面。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法的特征在于，所述联网电子测量装置的测量功能包括具有距离测量方向的光电测距单元EDM和用于确定该距离测量方向的空间定向的装置。
6.根据权利要求5所述的方法，所述方法的特征在于，用于确定所述距离测量方向的空间定向的装置是用于将所述联网电子测量装置(1)安置在所述工地位置(4)处的安置装置，该安置装置具有用于调节所述光电测距单元EDM的方向的指向铰链。
7.根据权利要求6所述的方法，所述方法的特征在于，所述联网电子测量装置包括用于偏转所述光电测距单元EDM的测量光方向的动力偏转单元，该动力偏转单元用于将所述距离测量方向自动指向能够确定的方向以瞄准所述测量点(2)。
8.根据权利要求7所述的方法，所述方法的特征在于，所述联网电子测量装置(1)包括用于引导用户关于朝向所述测量点(2)的方向手动调节所述指向铰链的指示器。
9.根据权利要求8所述的方法，所述方法的特征在于，所述指示器与用于精细调节所述测量光方向的动力自动偏转单元组合，该动力自动偏转单元提供低于90°的偏转范围。
10.根据权利要求9所述的方法，所述方法的特征在于，所述动力自动偏转单元提供低于45°、30°或以下的偏转范围。
11.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法的特征在于包括：在所述测量点(2)与所计算的所述实际状态标称空间信息相比有带外偏差的情况下，通过提供所述实际工作进度和/或所述数据库DB的动态调整，在所述数据库DB处提供对实际工作进度的反馈。
12.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法的特征在于包括：由所述联网电子测量装置(1)执行对所述工地位置处的所限定的基准点的进一步测量和/或视觉标记任务，所述基准点经由所述联网电子测量装置(1)的所得到的所述精细位置信息(33)来基准定位并且从来自所述数据库DB的工作人员任务得到。
13.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法的特征在于，根据所述联网电子测量装置(1)被分配给的接下来的任务和/或工作人员在所述工地位置处的位置的数据库信息，所述联网电子测量装置(1)从所述数据库DB确定其粗略位置。
14.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法的特征在于，所述联网电子测量装置(1)包括位置跟踪系统，该位置跟踪系统用于确定所述粗略位置作为现场空间位置信息，该现场空间位置信息具有大于5cm的不确定性。
15.根据权利要求14所述的方法，所述方法的特征在于，所述现场空间位置信息具有大于50cm的不确定性。
16.根据权利要求14所述的方法，所述方法的特征在于，所述位置跟踪系统包括GPS、SLAM导航、具有加速度计和/或陀螺仪和/或罗盘的IMU导航单元、无线电小区导航和/或无线电或可视导航系统。
17.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法的特征在于，自动建立数据库访问，作为到远程服务器装置(15)处的数据库数据的双向实时在线无线数据通信链路。
18.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法的特征在于，基于所述实际状态标称空间信息中的测量点接近的独特性并且基于在所述测量点(2)的同化中计算的空间模糊性向量，确定用于降低所述测量点(2)的位置的模糊性和/或增加其准确性的特性。
19.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，所述方法的特征在于，对应于所述测量点(2)相对于所述实际状态标称空间信息的偏差来确定所确定的所述精细位置信息(33)的模糊性和/或准确性的程度。
20.根据权利要求19所述的方法，所述方法的特征在于，所确定的所述精细位置信息(33)的模糊性和/或准确性的程度根据在多个测量点(2)上所述偏差的统计参数来确定。
21.一种用于联网电子测量装置(1)在工地位置(4)处的自动空间基准定位的系统，该系统具有：
ο至少一个服务器装置(15)，该至少一个服务器装置(15)存储通用施工数据库DB，所述通用施工数据库DB包括按照表示所述工地位置的层级次序的物理施工构件的结构化数据集，所述结构化数据集具有机器可读几何CAD信息和实际工作进度信息，以及
ο具有光电测距单元EDM的所述联网电子测量装置(1)，所述联网电子测量装置(1)要安置在所述工地位置(4)，所述联网电子测量装置(1)被构建成用于执行根据权利要求1至20中至少一项所述的方法，
其中，所述联网电子测量装置(1)被构建成与所述服务器装置(15)处的所述通用施工数据库DB交换数据。
22.一种存储有程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码被配置成基于来自施工数据库DB的信息得到工地位置(4)及其邻近区域的实际状态标称空间信息，接着将以下处理迭代地循环至少一次：
ο确定所述邻近区域中的测量点(2)，所述测量点(2)具有降低电子测量装置(1)的精细位置信息(33)的模糊性和/或增加其准确性的特性，
ο由装置启动对所述测量点(2)的测量并且得到测量点结果，以及
ο将所述测量点结果同化到所述实际状态标称空间信息，并且基于此细化所述精细位置信息；
直到达到确定的所述精细位置信息的希望程度的模糊性和/或准确性为止，由此提供所确定的所述精细位置信息，
如在根据权利要求1至20中任一项所述的方法中进行，如果所述程序代码在根据权利要求21所述的系统的联网电子测量装置(1)的数字计算单元上执行，则将以上处理迭代地循环至少一次。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10200809B2 (en) 2016-06-07 2019-02-05 Topcon Positioning Systems, Inc. Hybrid positioning system using a real-time location system and robotic total station
CA3086254A1 (en) * 2017-12-29 2019-07-04 Aposys Technologies Inc. A laser-based device for mapping a computed geometry relative to a reference geometry
TWI636274B (zh) * 2018-03-06 2018-09-21 宏達國際電子股份有限公司 定位系統與定位方法
US10620006B2 (en) 2018-03-15 2020-04-14 Topcon Positioning Systems, Inc. Object recognition and tracking using a real-time robotic total station and building information modeling
CN110319919B (zh) * 2018-03-29 2021-05-07 上海梅山钢铁股份有限公司 一种应用于风机混泥土基础的松动判别方法
EP3614101B1 (en) * 2018-08-22 2021-03-31 Leica Geosystems AG Construction task referencing
CN108801234B (zh) * 2018-08-28 2021-04-13 苏州百搭王者物流技术有限公司 一种运动场地施工布基准的装置
CN109112928A (zh) * 2018-08-28 2019-01-01 江苏诚大运动场地新材料有限公司 一种运动产地施工布基准的装置及施工方法
CN109506635B (zh) * 2019-01-16 2021-12-24 厦门大学嘉庚学院 建筑设计测量装置及其工作方法
DE102019105015A1 (de) * 2019-02-27 2020-08-27 Peri Gmbh Aufbau von Schalungen und Gerüsten mit Hilfe von Mobilgeräten
EP3779357B1 (en) 2019-08-12 2024-10-23 Leica Geosystems AG Localisation of a surveying instrument
WO2022084828A1 (en) 2020-10-19 2022-04-28 OnsiteIQ Inc. Risk assessment techniques based on images
CN112762899B (zh) * 2021-01-08 2023-03-24 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司南宁监控中心 一种激光点云加bim模型在可视化变电站中与视频信息的融合方法
EP4312000A1 (en) 2022-07-29 2024-01-31 Leica Geosystems AG Automatic, stationing of a geodetic survey instrument based on reference marker database
EP4311999A1 (en) 2022-07-29 2024-01-31 Leica Geosystems AG Automatic, reference-free precise stationing of a geodetic survey instrument based on environment information
EP4394319A1 (en) * 2022-12-31 2024-07-03 Hilti Aktiengesellschaft Method and system for determining a pose for a laser instrument
EP4394313A1 (en) * 2022-12-31 2024-07-03 Hilti Aktiengesellschaft Method and system for updating a pose for a laser instrument
EP4394314A1 (en) * 2022-12-31 2024-07-03 Hilti Aktiengesellschaft Method and system for evaluating a pose for a laser instrument
EP4394316A1 (en) * 2022-12-31 2024-07-03 Hilti Aktiengesellschaft Method and system for evaluating a pose for a laser instrument
EP4394315A1 (en) * 2022-12-31 2024-07-03 Hilti Aktiengesellschaft Method and system for updating a pose for a laser instrument

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060044307A1 (en) * 2004-08-24 2006-03-02 Kyuman Song System and method for visually representing project metrics on 3-dimensional building models
DE102006034270A1 (de) * 2006-07-18 2008-01-24 C. & E. Fein Gmbh Ortungssystem zur Ortung der Position eines Werkzeugs
EP2053353A1 (de) 2007-10-26 2009-04-29 Leica Geosystems AG Distanzmessendes Verfahren und ebensolches Gerät
EP2453205A1 (de) 2010-11-11 2012-05-16 Leica Geosystems AG Konstruktionsvermessungsgerät zum Vermessen und Markieren von Raumpunkten entlang von auf einer Oberfläche horizontal verlaufenden Höhenlinien
EP2458328B1 (de) 2010-11-24 2016-01-27 Leica Geosystems AG Konstruktionsvermessungsgerät mit einer automatischen Lotpunktfindungs-Funktionalität
EP2502712A1 (en) 2011-03-23 2012-09-26 Hexagon Technology Center GmbH Working tool positioning system
WO2012171138A1 (en) 2011-06-14 2012-12-20 Metrologic Instruments, Inc. Camera registration and video integration in 3-d geometry model
US9222771B2 (en) * 2011-10-17 2015-12-29 Kla-Tencor Corp. Acquisition of information for a construction site
EP2620746A1 (de) 2012-01-30 2013-07-31 Hexagon Technology Center GmbH Vermessungsgerät mit Scanfunktionalität und Einzelpunktmessmodus
JP5576455B2 (ja) 2012-02-20 2014-08-20 ソリデオ システムズ カンパニー リミテッド Ｂｉｍデータファイルに含まれたデータを提供する方法、それを記録した記録媒体、およびそれを含むシステム
EP2698602A1 (de) 2012-08-16 2014-02-19 Leica Geosystems AG Handhaltbares Entfernungsmessgerät mit Winkelbestimmungseinheit
JP5489310B1 (ja) 2012-12-20 2014-05-14 東芝エレベータ株式会社 Ｂｉｍシステムおよび方法
US9121692B2 (en) 2013-03-13 2015-09-01 Trimble Navigation Limited Method and apparatus for projection of BIM information
EP2781880B1 (de) 2013-03-19 2019-01-16 Leica Geosystems AG Konstruktionslasersystem mit zumindest teilweise automatisch ablaufender Rekalibrierungsfunktionalität für eine Strahlhorizontierfunktionalität
US10203412B2 (en) * 2013-09-20 2019-02-12 Caterpillar Inc. Positioning system
CN103886139A (zh) 2014-02-27 2014-06-25 上海蓝色星球科技有限公司 一种基于建筑信息模型的事件交互方法
EP3054404A1 (en) 2015-02-04 2016-08-10 Hexagon Technology Center GmbH Work information modelling

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