DE102008054450A1 - Measuring system for measuring e.g. areas, has evaluation unit processing measured data detected with handheld, contactlessly measuring distance measuring device and position and alignment data detected by detection device - Google Patents

Measuring system for measuring e.g. areas, has evaluation unit processing measured data detected with handheld, contactlessly measuring distance measuring device and position and alignment data detected by detection device Download PDF

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Abstract

The system (23) has a detection device (27) for detecting an actual position and alignment of a handheld, contactlessly measuring distance measuring device (26) i.e. laser range finder. An evaluation unit (28) processes measured data detected with the distance measuring device and position and alignment data detected by the detection device. The detection device exhibits a transmitter (30) i.e. LED, that is arranged at a distance from the distance measuring device and provided for transmitting electromagnetic radiation. An independent claim is also included for a method for measurement of an area and/or an object using a measuring system.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Messsystem zur Vermessung von Räumen und/oder von Objekten, umfassend wenigstens ein handgehaltenes, berührungslos messendes Abstandsmessgerät, insbesondere Laserentfernungsmesser, und zumindest eine Auswerteeinheit.The The present invention relates to a measuring system for measuring Spaces and / or objects, comprising at least one hand-held, non-contact measuring distance measuring device, in particular Laser rangefinder, and at least one evaluation unit.

Laserentfernungsmesser sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Sie zeichnen sich gegenüber herkömmlichen mechanischen Messvorrichtungen, wie beispielsweise Maßbänder und Zollstöcke, insbesondere dadurch aus, dass mit ihnen Abstandsmessungen bequem und schnell durchgeführt werden können. Zudem umfassen Laserentfernungsmesser normalerweise eine integrale Auswerteeinheit, die eine Weiterverarbeitung der erfassten Messdaten ermöglicht. So können Auswerteeinheiten derart beschaffen sein, dass sie eine rechnerische Verknüpfung von Einzelabstandsmessungen ermöglichen. Mit anderen Worten können Einzelabstandsmessungen addiert werden, um aus einer Vielzahl von erfassten Teilabständen einen Gesamtabstand zu ermitteln, sie können miteinander multipliziert werden, um Flächen oder Volumina zu berechnen, sie können gespeichert werden etc.Laser rangefinders are known in the prior art in different embodiments. They stand out over conventional mechanical Measuring devices, such as tape measures and rulers, in particular by being with them Distance measurements are carried out conveniently and quickly can. In addition, laser rangefinders usually include an integral evaluation unit, which further processing the recorded measurement data. This is how evaluation units can be used be such that they have a computational link allow for single distance measurements. In other words can be added to single distance measurements to from a Variety of recorded part distances a total distance to determine, they can be multiplied together, to calculate areas or volumes, they can be saved etc.

Soll mit Hilfe eines Laserentfernungsmessers beispielsweise der Grundriss eines Raumes erfasst werden, so wird normalerweise der Grundriss des Raumes zunächst manuell oder mit Hilfe eines entsprechenden Computerprogrammes skiziiert. Daraufhin werden die Einzelabmessungen des Raumes mit Hilfe des Laserentfernungsmessers nacheinander erfasst, wobei die erfassten Messdaten in die vorab erstellte Skizze eingetragen werden. Sobald die genauen Messdaten vorliegen, kann dann die Skizze manuell bzw. unter Verwendung eines Rechners präzisiert werden. Auch wenn das auf diese Weise erzielte Ergebnis durchaus zufriedenstellend ist, ist die zuvor beschriebene Vorgehensweise mit einem großen Zeitaufwand verbunden.Should with the help of a laser rangefinder, for example, the floor plan of a room, so the floor plan of the Room first manually or with the help of a corresponding Computer program sketches. Then the individual dimensions of the room with the help of the laser rangefinder recorded sequentially, where the recorded measurement data are entered in the previously created sketch become. Once the exact measurement data is available, then the sketch can be done manually or specified using a computer. Even if the result obtained in this way is quite satisfactory is the procedure described above with a large one Time required.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Messsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem beispielsweise der Grundriss eines Raumes schnell und präzise erstellt werden kann.outgoing From this prior art it is an object of the present invention Invention, an alternative measuring system of the type mentioned above create, for example, the floor plan of a room quickly and can be created precisely.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Messsystem zur Vermessung von Räumen und/oder von Objekten, umfassend wenigstens ein handgehaltenes, berührungslos messendes Abstandsmessgerät, insbesondere Laserentfernungsmesser, und wenigstens eine Auswerteeinheit. Erfindungsgemäß weist das Messsystem eine Ortungseinrichtung zum Erfassen der aktuellen Position und Ausrichtung des Abstandsmessgerätes auf, und die Auswerteeinheit ist zur Weiterverarbeitung von mit dem Abstandsmessgerät erfassten Messdaten und von der Ortungseinrichtung erfassten Positions- und Ausrichtungsdaten eingerichtet. Mit anderen Worten können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Messsystems nicht nur Abstände unter Verwendung des Abstandsmessgerätes erfasst werden, sondern es können zudem die Position und die Ausrichtung des Abstandsmessgerätes zum Zeitpunkt einer Abstandsmessung ermittelt werden. Werden Einzelabstandsmessungen, denen jeweils Positions- und Ausrichtungsdaten des Abstandsmessgerätes zugeordnet sind, in geeigneter Weise miteinander verknüpft, so ist es beispielsweise möglich, unter Verwendung geeigneter Algorithmen ein CAD-Modell des zu vermessenden Raumes und/oder Objektes zu erstellen, was nachfolgend noch näher erläutert wird. Ein mühsames Vorabskizzieren des Raumes oder Objektes und ein Eintragen der mit dem Abstandsmessgerät erfassten Einzelabstände kann entsprechend vollständig entfallen, so dass die Vermessung von Räumen und/oder Objekten mit anschließender Erstellung eines CAD-Modells sehr präzise und schnell durchführbar ist.to This object is achieved by the present invention a measuring system for measuring rooms and / or objects, comprising at least one hand-held, non-contact measuring distance measuring device, in particular laser rangefinder, and at least one evaluation unit. According to the invention the measuring system a locating device for detecting the current Position and orientation of the distance measuring device on, and the evaluation unit is for further processing with the distance measuring device recorded measurement data and position and registration data. In other words, you can not with the help of the measuring system according to the invention only distances using the distance measuring device It can also capture the position and the alignment of the distance measuring device at the time of Distance measurement can be determined. Become single distance measurements, each position and orientation data of the distance measuring device associated with each other, appropriately linked together, so it is possible, for example, using appropriate Algorithms a CAD model of the space and / or object to be measured to create, which explains in more detail below becomes. A tedious sketch of the room or object and entering the detected with the distance measuring device Individual distances can be completely eliminated accordingly, allowing the surveying of spaces and / or objects with subsequent creation of a CAD model very precise and is fast.

Die Ortungseinrichtung umfasst bevorzugt wenigstens einen getrennt von dem Abstandsmessgerät vorgesehenen Sender zum Aussenden elektromagnetischer Strahlung und wenigstens einen am Abstandsmessgerät angeordneten Empfänger zum Empfangen der von dem Sender ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung. Der Sender kann hierzu beispielsweise eine oder mehrere Lichtquellen aufweisen, wie z. B. eine Leuchtdiode (LED), eine Infraroteinrichtung, eine Einrichtung mit polarisiertem Licht, eine Laserdiode, eine Glühbirne, ein Halogenlicht, eine Projektionsvorrichtung oder eine Kombination dieser Lichtquellen. Der Empfänger kann beispielsweise einen oder mehrere Detektoren aufweisen, beispielsweise einen positionsempfindlichen Detektor (PSD), einen Imager, einen Fotodetektor oder eine Kombination dieser Detektoren. Eine derartige Ortungseinrichtung ist beispielsweise in der DE 11 2005 000 738 T5 beschrieben, wobei die Offenbarung dieses Dokumentes durch diesen Verweis vollständig, insbesondere aber in Bezug auf die verschiedenen Ausgestaltungen und Funktionsweisen der Ortungseinrichtung, in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung einbezogen sein soll. Entsprechend wird an dieser Stelle auf nähere Ausführungen und Erläuterungen verzichtet. Alternativ kann aber auch eine auf Ultrawideband Radar basierende Ortungseinrichtung eingesetzt werden.The locating device preferably comprises at least one transmitter provided separately from the distance measuring device for emitting electromagnetic radiation and at least one receiver arranged at the distance measuring device for receiving the electromagnetic radiation emitted by the transmitter. The transmitter may for this purpose, for example, have one or more light sources, such. As a light emitting diode (LED), an infrared device, a device with polarized light, a laser diode, a light bulb, a halogen light, a projection device or a combination of these light sources. For example, the receiver may include one or more detectors, such as a position sensitive detector (PSD), an imager, a photodetector, or a combination of these detectors. Such a locating device is for example in the DE 11 2005 000 738 T5 The disclosure of this document by this reference is intended to be fully incorporated into the disclosure of the present invention, but in particular with respect to the various configurations and functions of the locating device. Accordingly, detailed explanations and explanations are omitted here. Alternatively, however, an ultra-wideband radar-based locating device can also be used.

Der wenigstens eine Sender ist bevorzugt derart beschaffen, dass die Richtung der von ihm ausgesendeten Strahlung variierbar ist. Umfasst der Sender beispielsweise eine Lichtquelle in Form einer LED, so kann diese beispielsweise schwenkbar an dem Sender gehalten sein, um die Aussenderichtung der elektromagnetischen Strahlung verändern und somit an verschiedene Anwendungssituationen des Messsystems anpassen zu können.The at least one transmitter is preferably such that the direction of the radiation emitted by it is variable. Includes the Transmitter, for example, a light source in the form of an LED, it may for example be pivotally held on the transmitter to change the emission direction of the electromagnetic radiation and thus to adapt to different application situations of the measuring system can.

Vorteilhaft ist der wenigstens eine Empfänger an der Oberseite des Abstandsmessgerätes angeordnet, so dass er Licht, das von oben auf das Abstandsmessgerät auftritt, empfangen kann. Alternativ oder zusätzlich kann ein Empfänger aber auch an anderen Positionen des Abstandsmessgerätes vorgesehen sein.Advantageous is the at least one receiver at the top of the Distance measuring device arranged so that he light from on the top of the distance measuring device, can receive. Alternatively or additionally, a receiver but also at other positions of the distance measuring device be provided.

Die Auswerteeinheit ist bevorzugt derart eingerichtet, dass basierend auf einer Vielzahl von unter Verwendung des Abstandsmessgerätes erfassten Messdaten und basierend auf den den einzelnen Messdaten jeweils zugeordneten Positions- und Ausrichtungsdaten, die unter Verwendung der Ortungseinrichtung erfasst wurden, ein CAD-Modell des zu vermessenden Raumes und/oder Objektes automatisch erstellt werden kann, beispielsweise in Form eines Grundrisses oder eines 3D-Linienmodells. Mit anderen Worten müssen lediglich die Einzelabmessungen des Raumes und/oder Objektes mit den zugehörigen Positions- und Ausrichtungsdaten erfasst werden, woraufhin die Erstellung des CAD-Modells ohne weiteres Zutun des Benutzers automatisch generiert wird.The Evaluation unit is preferably set up so that based on a variety of using the distance gauge recorded measurement data and based on the individual measurement data each assigned position and orientation data, the under Using the locating device were recorded, a CAD model of the space to be measured and / or object created automatically can be, for example in the form of a floor plan or a 3D line model. In other words, only the Individual dimensions of the room and / or object with the associated Positioning and alignment data are captured, prompting the creation of the CAD model automatically generated without further action by the user becomes.

Die wenigstens eine Auswerteeinheit ist vorteilhaft integral mit dem Abstandsmessgerät und/oder als separate Einheit vorgesehen. Im letzteren Fall werden die von dem Abstandsmessgerät erfassten Messdaten und die diesem zugeordneten Positions- und Ausrichtungsdaten mit Hilfe einer Schnittstelle zur externen Auswerteeinheit transferiert, wobei es sich bei der Schnittschnelle um eine drahtgebundene oder um eine drahtlose Schnittstelle handeln kann. Die externe Auswerteeinheit kann beispielsweise in einen herkömmlichen Laptop, ein PDA, einen PC oder auch in ein Mobiltelefon integriert sein. Es kann sich aber ebensogut um eine speziell ausgebildete Auswerteeinheit handeln. Der Datentransfer kann unmittelbar nach der Durchführung jeder Einzelmessung erfolgen. Es können aber auch zunächst einzelne Mess-, Positions- und Ausrichtungsdaten gesammelt werden, bevor diese an die Auswerteeinheit transferriert werden.The At least one evaluation unit is advantageously integral with the Distance measuring device and / or provided as a separate unit. In the latter case, those of the distance measuring device recorded measurement data and the associated position and orientation data transferred by means of an interface to the external evaluation unit, where the cutting speed is a wired or can act around a wireless interface. The external evaluation unit For example, in a conventional laptop, a PDA, a PC or integrated into a mobile phone. It can but just as well a specially trained evaluation unit act. The data transfer can take place immediately after the execution every single measurement. But it can also be first individual measurement, position and orientation data are collected, before they are transferred to the evaluation unit.

Der Sender weist bevorzugt ein Anschlusselement zum Anschließen des Senders an eine Energiequelle auf, beispielsweise einen Stecker zum Einstecken in eine Steckdose. Alternativ oder zusätzlich kann der Sender auch über eine autarke Energiequelle verfügen, wie beispielsweise eine Batterie, ein Akkumulator oder dergleichen.Of the Transmitter preferably has a connection element for connection the transmitter to a power source, such as a plug for plugging into a socket. Alternatively or additionally the transmitter also has a self-sufficient energy source, such as a battery, an accumulator or the like.

Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Vermessung eines Raumes und/oder eines Objektes unter Verwendung des zuvor beschriebenen Messsystems.Further The present invention provides a method for measuring a Room and / or an object using the previously described Measurement system.

Das Verfahren weist bevorzugt die Schritte auf: Anordnen des wenigstens einen Senders innerhalb eines zu vermessenden Raumes derart, dass dieser elektromagnetische Strahlung in Richtung einer Wand und/oder in Richtung der Decke und/oder in Richtung des Bodens des Raumes aussendet, wobei das Aussenden der Strahlung in Richtung der Decke bevorzugt wird, da die Decke im Gegensatz zu den Wänden oder dem Boden eines Raumes meist von fast allen Punkten innerhalb des Raumes, an denen Messungen durchgeführt werden, sichtbar ist. Ferner umfasst das Verfahren den Schritt des Durchführens der zur Vermessung des Raumes erforderlichen Einzelmessungen unter Verwendung des Abstandsmessgerätes. Soll beispielsweise der Grundriss eines Raumes erstellt werden, so werden die hierzu erforderlichen Abstände erfasst. Soll hingegen ein 3D-Linienmodell eines Raumes erstellt werden, so werden zusätzlich eine oder mehrere Höhen des Raumes von Boden zu Decke ermittelt. Es sollte klar sein, dass auch mehrere Sender verwendet werden können. Werden mehrere Sender verwendet, so können sie beispielsweise derart angeordnet werden, dass der Empfänger ausgehend von allen Abstandsmesspositionen „Sichtkontakt” mit dem Lichtpunktmuster wenigstens eines Senders hat Dabei muss der Empfänger von zumindest einer Abstandsmessposition die Lichtpunktmuster von wenigstens zwei Sendern empfangen, um die relative Positionierung dieser Lichtpunktmuster zueinander erfassen zu können.The Method preferably comprises the steps: arranging the at least a transmitter within a space to be measured such that this electromagnetic radiation in the direction of a wall and / or in Towards the ceiling and / or towards the floor of the room, wherein the emission of radiation in the direction of the ceiling is preferred is because the ceiling in contrast to the walls or the Floor of a room mostly from almost all points within the room, at which measurements are taken is visible. Further The method comprises the step of performing the single measurements required for measuring the room using of the distance measuring device. For example, should the floor plan a room are created, so are the necessary Detects distances. If, on the other hand, a 3D line model of a Room are created, so in addition one or determined several heights of the room from floor to ceiling. It should be clear that multiple transmitters can be used. If several transmitters are used, they can, for example be arranged so that the receiver starting from all distance measurement positions "visual contact" with the light spot pattern has at least one transmitter Receiver of at least one distance measuring position the Receive light spot patterns from at least two transmitters to determine the relative To be able to detect positioning of these light spot patterns to each other.

Zusätzlich werden Positions- und Ausrichtungsdaten des Abstandsmessgerätes basierend auf der von dem Empfänger des Abstandsmessgerätes empfangenen elektromagnetischen Strahlung zu denjenigen Zeitpunkten erfasst, zu denen eine Einzelmessung mit dem Abstandsmessgerät durchgeführt wird. Diese Positions- und Ausrichtungsdaten werden dann den entsprechenden Messdaten zugeordnet. Mit anderen Worten wird jeder Abstandsmessung diejenige Position und Ausrichtung des Abstandsmessgerätes zugeordnet, in der sich das Abstandsmessgerät zum Zeitpunkt der Abstandsmessung befand.additionally become position and orientation data of the distance measuring device based on the received from the receiver of the distance measuring device detected electromagnetic radiation at those times, to which a single measurement performed with the distance measuring device becomes. This position and alignment data will then be the corresponding one Associated with measured data. In other words, every distance measurement becomes the position and orientation of the distance measuring device assigned, in which the distance measuring device at the time the distance measurement was.

Die Vielzahl von Messdaten mit den zugehörigen Positions- und Ausrichtungsdaten wird dann an die wenigstens eine Auswerteeinheit transferiert, woraufhin diese ein CAD-Modell des Raumes und/oder Objektes basierend auf den Messdaten und den zugeordneten Positions- und Ausrichtungsdaten erstellt, wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch beispielhaft beschrieben wird. Das Erstellen erfolgt dabei bevorzugt automatisch im wesentlichen ohne weiteres Zutun des Benutzers.The plurality of measurement data with the associated position and orientation data is then transferred to the at least one evaluation unit, whereupon it generates a CAD model of the space and / or object based on the measurement data and the associated position and orientation data, as described below with reference to FIG to the drawing is described as an example. The creation is preferably done automatically in the we sentlichen without further action of the user.

Fehlen zur Erstellung des CAD-Modells noch Messdaten oder soll ein bereits erstelltes CAD-Modell nachträglich detailliert werden, so können in einem weiteren Schritt weitere Einzelmessdaten mit zugeordneten Positions- und Ausrichtungsdaten des Abstandsmessgerätes erfasst und hinzugefügt werden.Absence to create the CAD model still measurement data or should already be created CAD model are subsequently detailed, In this way, in a further step, further individual measurement data can be obtained with associated position and orientation data of the distance measuring device recorded and added.

Nachfolgend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung genauer beschrieben. Darin istfollowing will be an exemplary embodiment of the present invention Invention with reference to the accompanying drawings in more detail described. That's it

1 eine perspektivische Ansicht, die den prinzipiellen Aufbau eines Messszenarios unter Verwendung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messsystems zeigt; 1 a perspective view showing the basic structure of a measurement scenario using an embodiment of the measuring system according to the invention;

2 eine Draufsicht des in 1 dargestellten Messszenarios mit eingetragenen Messpositionen eines Abstandsmessgerätes des Messsystems, die zur Erzeugung eines Grundrisses erforderlich sind; und 2 a top view of the in 1 illustrated measurement scenarios with registered measurement positions of a distance measuring device of the measuring system, which are required to create a floor plan; and

3 eine Ansicht eines CAD-Modells als Ergebnis des in den 1 und 2 dargestellten Messszenarios. 3 a view of a CAD model as a result of in the 1 and 2 presented measurement scenarios.

Gleiche Bezugsziffern beziehen sich nachfolgend auf gleiche Bauteile.Same Reference numbers refer to the same components below.

1 zeigt eine perspektivische schematische Ansicht eines zu vermessenden Raumes 10. Der Raum 10 umfasst vier Wände 12, 14, 16, 18, einen Boden 20 sowie eine Decke 22, wobei die Wand 12 einen in den Raum vorspringenden Vorsprung 24 aufweist, der sich vom Boden 20 zur Decke 22 erstreckt. Zur Vermessung des Raumes 10 wird ein Messsystem 23 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet, das ein handgehaltenes, berührungslos messendes Abstandsmessgerät 26 in Form eines Laserentfernungsmessers 26, eine Ortungseinrichtung 27 und eine externe Auswerteeinheit 28 in Form eines Laptops aufweist. Die Ortungseinrichtung 27 besteht aus einem Sender 30 zum Aussenden elektromagnetischer Strahlung, der als separate Einrichtung vorgeshen ist, und aus einem Empfänger 32 zum Empfangen von der von dem Sender 30 ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung, wobei der Empfänger 32 an der Oberseite des Laserentfernungsmessers 26 angeordnet ist. Der Sender 30 umfasst drei Lichtquellen 34, 36 und 38, die jeweils Licht im Infrarotbereich aussenden. Der an dem Laserentfernungsmesser 26 vorgesehene Empfänger 32 umfasst einen Detektor 40 zum Erfassen von Infrarotstrahlung, bei dem es sich beispielsweise um einen optischen Detektor handeln kann. Der Laserentfernungsmesser 26 und die Auswerteeinheit 28 sind über nicht näher dargestellte drahtlose Schnittstellen so miteinander verbunden, dass zwischen diesen Daten austauschbar sind. 1 shows a perspective schematic view of a space to be measured 10 , The space 10 includes four walls 12 . 14 . 16 . 18 , a floor 20 as well as a blanket 22 , where the wall 12 a projection projecting into the room 24 that stands out from the ground 20 to the ceiling 22 extends. To measure the room 10 becomes a measuring system 23 according to one embodiment of the present invention, which uses a hand-held, non-contact distance measuring device 26 in the form of a laser rangefinder 26 , a locating device 27 and an external evaluation unit 28 in the form of a laptop. The locating device 27 consists of a transmitter 30 for emitting electromagnetic radiation, which is provided as a separate device, and a receiver 32 for receiving from the transmitter 30 emitted electromagnetic radiation, wherein the receiver 32 at the top of the laser rangefinder 26 is arranged. The transmitter 30 includes three light sources 34 . 36 and 38 , each emitting light in the infrared range. The one on the laser rangefinder 26 intended receiver 32 includes a detector 40 for detecting infrared radiation, which may be, for example, an optical detector. The laser rangefinder 26 and the evaluation unit 28 are interconnected via wireless interfaces, not shown, that are interchangeable between these data.

Zur Vermessung des Raumes 10 wird der Sender 30, wie es in den 1 und 2 dargestellt ist, zunächst an der Wand 18 befestigt. Hierzu kann der Sender 30 beispielsweise einen nicht näher dargestellten Stecker aufweisen, der in eine an der Wand 18 vorgesehene Steckdose eingeführt werden kann, so dass der Sender 30 nicht nur an der Wand 18 befestigt sondern gleichzeitig mit Energie versorgt wird. Alternativ kann der Sender 30 natürlich auch mit anderen Befestigungsmitteln an der Wand 18 befestigt werden. Zudem kann der Sender 30 auch eine autarke Energiequelle aufweisen, wie beispielsweise Batterien oder Akkumulatoren. Ferner sollte klar sein, dass der Sender 30 auch an anderer Stelle positioniert werden kann, wie beispielsweise am Boden 20, an einem in dem Raum 10 vorhandenen Möbelstück oder dergleichen. Anschließend werden die Lichtquellen 34, die bewegbar an dem Sender 30 angeordnet sind, derart ausgerichtet, dass sie drei Lichtpunkte 42, 44 und 46 an der Decke 22 des Raumes 10 erzeugen, die von einander beabstandet sind. Der Abstand der einzelnen Lichtpunkte 42, 44, 46 sollte dabei derart gewählt werden, dass sie problemlos in den Detektionsbereich des Detektors 40 des an dem Laserentfernungsmesser 26 angeordneten Empfängers 32 fallen, der in 1 durch einen gestrichelten Kreis dargestellt und mit der Bezugsziffer 48 bezeichnet ist.To measure the room 10 becomes the transmitter 30 as it is in the 1 and 2 is shown, first on the wall 18 attached. For this purpose, the transmitter 30 For example, have a plug, not shown, in one on the wall 18 provided socket can be inserted so that the transmitter 30 not just on the wall 18 attached but at the same time being supplied with energy. Alternatively, the transmitter 30 Of course, with other fasteners on the wall 18 be attached. In addition, the transmitter 30 also have a self-sufficient energy source, such as batteries or accumulators. It should also be clear that the transmitter 30 can also be positioned elsewhere, such as on the ground 20 , at one in the room 10 existing furniture or the like. Subsequently, the light sources 34 that is movable on the transmitter 30 are arranged, aligned so that they have three points of light 42 . 44 and 46 on the ceiling 22 of the room 10 generate, which are spaced from each other. The distance between the individual points of light 42 . 44 . 46 should be chosen such that they easily in the detection range of the detector 40 of the laser rangefinder 26 arranged receiver 32 fall in 1 represented by a dashed circle and the reference numeral 48 is designated.

Nunmehr können die einzelnen Abmessungen des Raumes unter Verwendung des Laserentfernungsmessers 26 gemessen werden, wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wird. Wie es in 2 dargestellt ist, legt der Benutzer den Laserentfernungsmesser 26 entsprechend Position 1 zunächst derart an der Wand 16 an, dass der von dem Laserentfernungsmesser 26 emittierte Laserstrahl 50 in Richtung der Wand 12 ausgesendet wird, woraufhin der Abstand zwischen den Wänden 12 und 16 erfasst wird. Gleichzeitig registriert die Ordnungseinrichtung 27 die ungefähre Position und Ausrichtung des Laserentfernungsmessers 26. Mit anderen Worten werden von dem Detektor 40 des an dem Laserentfernungsmessers 26 angeordneten Empfängers 32 die Lichtpunkte 42, 44 und 46 an der Decke 22 des Raumes 10 erfasst, wobei anhand der relativen Position und der Abstände der einzelnen erfassten Lichtpunkte 42, 44 und 46 zueinander die Position und die Ausrichtung des Detektors 40 und somit des Laserentfernungsmessers 26 relativ zu den Lichtpunkten 42, 44 und 46 ermittelt werden. Anschließend wird ausgehend von der in 2 eingezeichneten Position 2 der Abstand zwischen den Wänden 14 und 18 ermittelt, wobei auch hier wieder Ausrichtung und Position des Laserentfernungsmessers 26 mit Hilfe der Ortungseinrichtung 27 erfasst werden. Entsprechend wird registriert, dass der Laserentfernungsmesser in der zweiten Position gegenüber der ersten Position um 90° gedreht wurde, wohingegen die Position des Laserentfernungsmessers 26 nur unwesentlich verändert wurde. Damit kann der Eckpunkt zwischen den Wänden 16 und 18 basierend auf den mit den vom Laserentfernungsmesser 26 erfassten Längen mittels Einrasten der sich schneidenden Geraden im gleichen Punkt und Schneiden der Wandflächen gebildet werden. Der Einrastpunkt ist in 2 mit der Bezugsziffer 47 gekennzeichnet. Der Benutzer geht anschließend durch den Raum entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn und erfasst in Position 3 den Abstand zwischen der Wand 18 und dem Vorsprung 24, in Position 4 den Abstand zwischen dem Ende des Vorsprungs 24 und der Wand 12, in Position 5 den Abstand zwischen dem Ende des Vorsprungs 24 und der Wand 12, in Position 6 den Abstand zwischen dem Vorsprung 24 und der Wand 14, und schließlich in Position 7 den Abstand zwischen den Wänden 12 und 16, wobei die entsprechenden Eckpunkte wie zuvor beschrieben ermittelt werden. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass es nicht unbedingt erforderlich ist, die einzelnen Positionen 1 bis 7 der Reihe nach durchzugehen. Vielmehr kann die Reihenfolge auch geändert werden. Zur Verifizierung und für einen Ringschluss kann von Position 7 eine abschließende Abstandsmessung zwischen den Wänden 14 und 18 durchgeführt werden, die aber prinzipiell nicht erforderlich ist.Now, the individual dimensions of the room can be measured using the laser rangefinder 26 be measured as explained below with reference to 2 is described. As it is in 2 is shown, the user sets the laser rangefinder 26 according to position 1, initially on the wall 16 to that of the laser rangefinder 26 emitted laser beam 50 towards the wall 12 is emitted, whereupon the distance between the walls 12 and 16 is detected. At the same time the regulatory agency registers 27 the approximate position and orientation of the laser rangefinder 26 , In other words, by the detector 40 of the laser rangefinder 26 arranged receiver 32 the points of light 42 . 44 and 46 on the ceiling 22 of the room 10 based on the relative position and distances of each detected point of light 42 . 44 and 46 to each other, the position and orientation of the detector 40 and thus the laser rangefinder 26 relative to the points of light 42 . 44 and 46 be determined. Subsequently, starting from the in 2 Position 2 is the distance between the walls 14 and 18 determined here, where again alignment and position of the laser rangefinder 26 with the help of the locating device 27 detected become. Accordingly, it is registered that the laser range finder has been rotated in the second position from the first position by 90 °, whereas the position of the laser range finder 26 was changed only insignificantly. This can be the corner point between the walls 16 and 18 based on the one with the laser rangefinder 26 detected lengths are formed by engaging the intersecting straight lines in the same point and cutting the wall surfaces. The latching point is in 2 with the reference number 47 characterized. The user then passes through the room in a counterclockwise direction and, in position 3, detects the distance between the wall 18 and the lead 24 , in position 4, the distance between the end of the projection 24 and the wall 12 , in position 5, the distance between the end of the projection 24 and the wall 12 , in position 6, the distance between the projection 24 and the wall 14 , and finally in position 7 the distance between the walls 12 and 16 , where the corresponding vertices are determined as described above. It should be noted at this point that it is not absolutely necessary to go through each of the items 1 to 7 in order. Rather, the order can also be changed. For verification and ring closure, position 7 may provide a final distance measurement between the walls 14 and 18 be performed, but in principle is not required.

Auf diese Weise können sämtliche Ecken mit den zugehörigen Abständen ermittelt werden.On this way can all the corners with the associated Distances are determined.

Die ausgehend von den Positionen 1 bis 7 erfassten Messdaten und die Positions- und Ausrichtungsdaten werden an die Auswerteeinheit 28 übermittelt, woraufhin diese automatisch unter Verwendung geeigneter Algorithmen ein CAD-Modell des Raumes 10 erstellt, wie es beispielhaft in 3 dargestellt ist. Hierbei werden die einzelnen Abmessungen, die mit Hilfe des Laserentfernungsmessers 26 ermittelt wurden, automatisch in das CAD-Modell 60 zur Erzeugung eines Grundrisses eingetragen. Ferner werden mit dem Laserentfernungsmesser verschiedene Höhenmessungen durchgeführt, die ebenfalls in das CAD-Modell eingefügt werden. Somit ergibt sich eine dreidimensionale Liniendarstellung.The measurement data acquired from positions 1 to 7 and the position and orientation data are sent to the evaluation unit 28 then, using appropriate algorithms, they automatically generate a CAD model of the space 10 created as it exemplifies in 3 is shown. Here are the individual dimensions, using the laser rangefinder 26 automatically into the CAD model 60 entered to create a floor plan. Further, the laser range finder performs various height measurements which are also included in the CAD model. This results in a three-dimensional line representation.

Es sollte klar sein, dass die zuvor beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messsystems bzw. Messverfahrens in keiner Weise einschränkend ist. Vielmehr sind Modifikationen und Änderungen möglich, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.It it should be clear that the embodiment described above the measuring system or measuring method according to the invention is in no way limiting. Rather, they are modifications and changes possible without the scope of protection to leave the present invention, by the attached Claims is defined.

Insbesondere sollte klar sein, dass es sich bei der von dem Sender 30 ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung nicht unbedingt um Strahlung im Infrarotbereich handeln muss. Vielmehr können auch andere Wellenlängen gewählt werden. Der Detektor des Empfängers ist entsprechend anzupassen. Auch können mehrere Detektoren und mehrere Sender verwendet werden. Zudem ist die Anzahl der Lichtquellen nicht auf drei beschränkt. Ferner kann jede Lichtquelle bezüglich Wellenlänge und/oder Modulationsfrequenz und/oder Pulsfolge der ausgesendeten Strahlung verschieden und/oder variabel gestaltet sein, um Unterscheidungskriterien zwischen verschiedenen Lichtpunkten bzw. Lichtpunktmustern zu generieren, die von dem Empfänger erfasst werden. Anstelle eines Laptops können auch andere Auswerteeinheiten verwendet werden, beispielsweise ein PDA, ein Mobiltelefon, ein Festnetzrechner oder dergleichen. Auch kann die Auswerteeinheit mit dem Laserentfernungsmesser 26 integral ausgebildet sein. Zudem sollte klar sein, dass die Lichtpunkte, die durch die von den Lichtquellen ausgesendeten Lichtstrahlen erzeugt werden, nicht unbedingt auf die Decke eines Raumes gerichtet sein müssen. Vielmehr können die Lichtpunkte auch an den Wänden oder am Boden des Raumes positioniert werden. Die Decke eines Raumes bietet sich allerdings dahingehend an, dass normalerweise ein Deckenbereich ausfindig gemacht werden kann, der von nahezu allen Positionen innerhalb eines Raumes sichtbar ist. Ferner muss es sich bei dem Abstandsmessgerät nicht um einen Laserentfernungsmesser handeln, auch wenn ein solcher bevorzugt wird. Vielmehr können auch andere handgehaltene, berührungslos messende Abstandsmessgeräte eingesetzt werden,In particular, it should be clear that this is from the transmitter 30 emitted electromagnetic radiation does not necessarily have to act on radiation in the infrared range. Rather, other wavelengths can be selected. The detector of the receiver should be adjusted accordingly. Also, multiple detectors and multiple transmitters can be used. In addition, the number of light sources is not limited to three. Further, each light source may be different and / or variable in wavelength and / or modulation frequency and / or pulse sequence of the emitted radiation to generate discrimination criteria between different light spots or light spot patterns detected by the receiver. Instead of a laptop, other evaluation units can also be used, for example a PDA, a mobile telephone, a landline computer or the like. Also, the evaluation unit with the laser rangefinder 26 be integrally formed. It should also be understood that the points of light created by the light rays emitted by the light sources need not necessarily be directed to the ceiling of a room. Rather, the points of light can also be positioned on the walls or at the bottom of the room. The ceiling of a room, however, lends itself to the fact that normally a ceiling area can be found, which is visible from almost all positions within a room. Furthermore, the distance measuring device need not be a laser range finder, even if such is preferred. Rather, other hand-held, non-contact distance measuring devices can be used,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 112005000738 T5 [0006] - DE 112005000738 T5 [0006]

Claims (12)

Messsystem (23) zur Vermessung von Räumen (10) und/oder von Objekten, umfassend wenigstens ein handgehaltenes, berührungslos messendes Abstandsmessgerät (26) und wenigstens eine Auswerteeinheit (28), dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (23) eine Ortungseinrichtung (23) zum Erfassen der aktuellen Position und Ausrichtung des Abstandsmessgeräts (26) aufweist, und dass die Auswerteeinheit (28) zum Weiterverarbeiten von mit dem Abstandsmessgerät (26) erfassten Messdaten und von der Ortungseinrichtung (23) erfassten Positions- und Ausrichtungsdaten eingerichtet ist.Measuring system ( 23 ) for surveying rooms ( 10 ) and / or objects comprising at least one hand-held, non-contact distance measuring device ( 26 ) and at least one evaluation unit ( 28 ), characterized in that the measuring system ( 23 ) a locating device ( 23 ) for detecting the current position and orientation of the distance measuring device ( 26 ), and that the evaluation unit ( 28 ) for further processing with the distance measuring device ( 26 ) and the locating device ( 23 ) is established position and orientation data. Messsystem (23) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandsmessgerät (26) ein Laserentfernungsmesser ist.Measuring system ( 23 ) according to claim 1, characterized in that the distance measuring device ( 26 ) is a laser rangefinder. Messsystem (23) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ortungseinrichtung (23) wenigstens einen getrennt von dem Abstandsmessgerät (26) vorgesehenen Sender (30) zum Aussenden elektromagnetischer Strahlung und wenigstens einen am Abstandsmessgerät (26) angeordneten Empfänger (32) zum Empfangen der von dem Sender (30) ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung aufweist.Measuring system ( 23 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the locating device ( 23 ) at least one separate from the distance measuring device ( 26 ) ( 30 ) for emitting electromagnetic radiation and at least one of the distance measuring device ( 26 ) ( 32 ) for receiving from the transmitter ( 30 ) emitted electromagnetic radiation. Messsystem (23) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Sender (30) ausgesendete Strahlung im Infrarotbereich liegt.Measuring system ( 23 ) according to claim 3, characterized in that that of the transmitter ( 30 ) emitted radiation in the infrared range. Messsystem (23) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der von dem Sender (30) ausgesendeten Strahlung variierbar ist.Measuring system ( 23 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the direction of the transmitter ( 30 ) emitted radiation is variable. Messsystem (23) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Empfänger (32) an der Oberseite des Abstandsmessgerätes (26) angeordnet ist.Measuring system ( 23 ) according to one of claims 3 to 5, characterized in that the at least one receiver ( 32 ) at the top of the distance measuring device ( 26 ) is arranged. Messsystem (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (28) derart eingerichtet ist, dass basierend auf einer Vielzahl von unter Verwendung des Abstandsmessgerätes (26) erfassten Messdaten und basierend auf den einzelnen Messdaten jeweils zugeordneten Position- und Ausrichtungsdaten, die unter Verwendung der Ortungseinrichtung (23) erfasst wurden, ein CAD-Modell (60) des Raumes (10) und/oder des Objektes automatisch erstellt werden kann.Measuring system ( 23 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation unit ( 28 ) is arranged such that based on a plurality of using the distance measuring device ( 26 ) and associated measurement data based on the individual measurement data respectively assigned position and alignment data using the locating device ( 23 ), a CAD model ( 60 ) of the room ( 10 ) and / or the object can be created automatically. Messsystem (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Auswerteeinheit (28) integral mit dem Abstandsmessgerät (26) und/oder als separate Einheit vorgesehen ist.Measuring system ( 23 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one evaluation unit ( 28 ) integral with the distance measuring device ( 26 ) and / or is provided as a separate unit. Messsystem (23) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (30) ein Anschlusselement zum Anschließen des Senders (30) an eine externen Energiequelle aufweist und/oder eine autarke Energiequelle umfasst.Measuring system ( 23 ) according to one of claims 3 to 8, characterized in that the transmitter ( 30 ) a connection element for connecting the transmitter ( 30 ) to an external energy source and / or comprises a self-sufficient energy source. Verfahren zur Vermessung eines Raumes (10) und/oder eines Objektes unter Verwendung eines Messsystems (23) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Method for measuring a room ( 10 ) and / or an object using a measuring system ( 23 ) according to any one of the preceding claims. Verfahren nach Anspruch 10, das die Schritte aufweist: – Anordnen des wenigstens einen Senders (30) innerhalb eines zu vermessenden Raumes (10) derart, dass dieser elektromagnetische Strahlung in Richtung einer Wand (12, 14, 16, 18) und/oder in Richtung der Decke (22) und/oder des Bodens (20) des Raumes (10) aussendet; – Durchführung der zur Vermessung des Raumes (10) erforderlichen Einzelmessungen unter Verwendung des Abstandsmessgerätes (26); – Erfassen von Positions- und Ausrichtungsdaten des Abstandsmessgerätes (26) basierend auf der von dem Empfänger (32) des Abstandsmessgerätes (26) empfangenen elektromagnetischen Strahlung zu denjenigen Zeitpunkten, zu denen eine Einzelmessung mit dem Abstandsmessgerät (26) durchgeführt wird; – Zuordnen der erfassten Positions- und Ausrichtungsdaten zu den entsprechenden Messdaten; – Tranferrieren der Vielzahl von Messdaten mit den zugehörigen Positions- und Ausrichtungsdaten an die wenigstens eine Auswerteeinheit (28); und – Erstellen eines CAD-Modells (60) des Raumes (10) und/oder Objektes basierend auf den Messdaten und den zugeordneten Positions- und Ausrichtungsdaten.Method according to claim 10, comprising the steps of: arranging the at least one transmitter ( 30 ) within a space to be measured ( 10 ) such that this electromagnetic radiation in the direction of a wall ( 12 . 14 . 16 . 18 ) and / or towards the ceiling ( 22 ) and / or the soil ( 20 ) of the room ( 10 ); - carrying out the surveying of the room ( 10 ) required individual measurements using the distance measuring device ( 26 ); Detection of position and orientation data of the distance measuring device ( 26 ) based on that of the recipient ( 32 ) of the distance measuring device ( 26 ) received electromagnetic radiation at those times at which a single measurement with the distance measuring device ( 26 ) is carried out; - associating the detected position and orientation data with the corresponding measurement data; - Tranferrieren the plurality of measurement data with the associated position and orientation data to the at least one evaluation unit ( 28 ); and - creating a CAD model ( 60 ) of the room ( 10 ) and / or object based on the measurement data and the associated position and orientation data. Verfahren nach Anspruch 11, das den weiteren Schritt aufweist: – Detaillierung des CAD-Modells (60) durch Hinzufügen weiterer Einzelmessungen mit zugeordneten Positions- und Ausrichtungsdaten des Abstandsmessgerätes (26).The method of claim 11, comprising the further step of: - detailing the CAD model ( 60 ) by adding further individual measurements with associated position and orientation data of the distance measuring device ( 26 ).
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