DE10102659A1

DE10102659A1 - Flächenvermessung bei komplexen Räumen (Apparatur)

Info

Publication number: DE10102659A1
Application number: DE2001102659
Authority: DE
Inventors: Juergen Schober; Sebastian Knogl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-20
Filing date: 2001-01-20
Publication date: 2002-08-29

Description

Mit Hilfe des Messgerätes soll ein Raum der aus beliebigen Seitenlängen und Eckenwinkeln besteht, vermessen werden.

Zur Zeit funktioniert eine solche Flächenvermessung nur mit beträchtlicher Leistung des Vermessers: Er muss zumindest die Längen per Hand oder Laser ausmessen, die Winkel bestimmen und dann die Fläche mit Hilfe eines Taschenrechners oder eines speziell für die Vermessung geschriebenen Programmes berechnen. Auch Rechenfehler bzw. Überlegungsfehler sind somit nicht ganz auszuschließen.

Die Erfindung (Messgerät) muss die Seitenlängen und die durch die Seiten eingeschlossenen Winkel erfassen und zu der dazugehörigen Fläche verrechnen.

Das Messgerät ist zu realisieren, wie in Anspruch 1 aufgezeigt. Dabei werden die Seitenlängen über ein Laufrad abgenommen und der Winkel über die Änderung des Erdmagnetfeldes ermittelt.

Die Vorteile einer solchen Flächenvermessung im Gegensatz zu einer herkömmlichen Messung per mühevoller Handarbeit sind klar aufzuzeigen. Es wird dem Vermesser einiges an Arbeit bei dem Vermessen eines Raumes (der möglicherweise von der "Norm abweicht") abgenommen.

Erstes Einsatzgebiet könnte dabei der Entstehungsort aller Räume sein, die Baustelle. Hier ist zur Ermittlung eventueller Flächenabweichungen oder Ungenauigkeiten vom Plan unser Gerät bestens geeignet. Auch an den sekundären Einsatz bei Maschinen kann dieses Messgerät einen großen Nutzen bringen. Beispielsweise kann während der Fahrt eines Traktors bereits die befahrene Fläche ermittelt und weiter zur Berechnung bestimmter Mengen (Dünger, Saatgut) verwendet werden.

Folgende Abbildungen verdeutlichen den Geräteaufbau:

Fig. 1: Skizze eines möglichen Prototypen

Fig. 2: Blockdiagramm

Wie ein Prototyp dieses Messgerätes aussehen könnte ist in Fig. 1 bereits dargestellt. Auf der Unterseite des aus Kunststoff, oder einem anderen nichtmetallischen Material bestehenden Trägerrohres befindet sich das Messrad (Durchmesser 5 bis 10 cm). Am anderen Ende des zur Bequemlichkeit längenverstellbaren Rohres sitzt die Recheneinheit.

Die Drehbewegung des Messrades wird über einen Riemen auf einen Drehimpulsgeber übertragen und die daraus gewonnenen Daten werden dann an die Recheneinheit überspielt. In dieser befindet sich die gesamte Elektronik, der Akku sowie sämtliche Bedienelemente

Ein Sensor zur Messung des magnetischen Feldes der Erde ist am Trägerrohr angebracht. Dieser rechnet auch anhand von Neigungssensoren eine Schräglage der Messeinheit ein (3-Dimensonaler Kompass).

Der Innenaufbau der Recheneinheit ist im Blockschaltbild Fig. 2 genauer zu erkennen.

Die Messdaten vom Drehimpulsgeber und den Magnetfeldsensoren werden, soweit erforderlich, digitalisiert und dem Vorprozessor AT90S2313 übergeben, der diese aufbereitet an das embedded System via RS232 weitergibt. Die Textausgabe am LCD-Display wird über das embedded System vorgenommen (voraussichtlich ein P386, MOPSplus der Firma JUMPtec). Es hat dann die Aufgabe, das Gerät in allen grundsätzlichen Funktionen zu steuern. Die Rechenleistung eines 386er CPUs dürfte vollkommen ausreichend sein.

Die gemessenen Daten werden in der Recheneinheit ausgewertet und zur Fläche verrechnet. Kleine Rechenoperation, wie Addition und Subtraktion von bereits vermessenen Flächen können noch implementiert werden. Die Daten können dann später noch über die serielle Schnittstelle an ein anderes System (z. B. Laptop, PDA, Handy) übertragen und dort grafisch angezeigt bzw. weitergesendet werden.

Die Ermittlung der Fläche beginnt mit der Positionierung des Messrades an der Kante des Fußbodens/des Mauerrandes in einer Ecke des Raumes. Danach startet man die Messung und schiebt das Gerät bis in die nächste Ecke, drückt den Schalter am Tragegriff, hält ihn und plaziert das Rad an der anderen Seite der Ecke. Dann lässt man die Taste los und geht auch diese Seite entlang. Diese Schritte wiederholt man, bis man am Ausgangspunkt zurückgekehrt ist und der komplette Raum vermessen ist.

Anhand der Umdrehungen des Drehimpulsgebers wird die Seitenlänge ermittelt.

Eine Erfassung des Ermagnetfeldes wird von den oben beschriebenen Sensoren vorgenommen. Diese findet während der ganzen Messung statt, so dass auch hier ein Maximum an Genauigkeit garantiert werden kann. Mit der Betätigung des Schalters wird erkannt, dass eine Drehung stattgefunden hat und damit eine neue Seite begonnen wird.

Am Ende wird nach einer Bestätigung die Fläche anhand der bereits gesammelten Daten errechnet. Dies erledigt eine in PASCAL geschriebene Anwendung, die im embedded System seinen Einsatzort findet. Diese zerlegt die Fläche in bestimmte Dreiecke, die unter anderem mit der Hilfe der Sinus- und Cosinusfunktionen eindeutig bestimmt werden können.

Das Messergebnis wird dann am vorhandenen alphanumerischen LCD-Display ablesbar dargestellt und im Speicher für spätere Abfragen fest abgelegt.

Claims

1. Messgerät zur Raumvermessung für beliebige Raumformen, die aus geraden Wandstücken bestehen.

2. Messgerät nach Anspruch aus 1) und dadurch gekennzeichnet, dass die Längen der Wände abgegangen werden und durch ein, am Fuß des Messgerätes angebrachtes Laufrad erfasst werden.

3. Messgerät nach Anspruch aus 1) und 2) und dadurch gekennzeichnet, dass der, zwischen zwei Wänden eingeschlossenen Winkel über die Änderung des Erdmagnetfeldes erfasst wird.

4. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche und dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Werte in einem embedded System verrechnet werden.

5. Messgerät nach einem der vorherigen Ansprüche und dadurch gekennzeichnet, das die Gesamtfläche mit Hilfe eines rekursiven Algorithmus berechnet werden und somit in Form und Größe des Raumes keine Grenzen gesetzt sind (Skalierbarkeit).