DE102011077080B4 - System für zweidimensionale Grundriss- und Punktübertragung - Google Patents

Abstract

Grundriss- und Punktübertragungssystem, das Folgendes umfasst: (a) eine erste Basiseinheit (20), die einen ersten Laserlichtsender (22), welcher eine erste Laserlichtebene (178) ausstrahlt, und eine erste Verarbeitungsschaltung (110) aufweist; und (b) eine zweite Basiseinheit (30), die einen zweiten Laserlichtsender (32), welcher eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, und eine zweite Verarbeitungsschaltung aufweist; wobei: (c) das System (10) konfiguriert ist, um Standorte der ersten und der zweiten Basiseinheit (20, 30) auf einer physischen Einsatzortoberfläche im Verhältnis zu wenigstens zwei Vermessungspunkten, die sich ebenfalls auf der physischen Einsatzortoberfläche befinden, zu registrieren; und (d) das System (10) konfiguriert ist, um eine bildliche Darstellung eines virtuellen Punktes auf der physischen Einsatzortoberfläche bereitzustellen, indem die erste Laserlichtebene (178) und die zweite Laserlichtebene derart ausgerichtet werden, dass sie den Standort des virtuellen Punktes anzeigen; und wobei das System (10) ferner umfasst: (e) eine Fernbedieneinheit (40), die eine dritte Verarbeitungsschaltung aufweist, wobei: (i) die Fernbedieneinheit (40) einen virtuellen Grundriss zur Verwendung an der physischen Einsatzortoberfläche enthält; und (ii) der virtuelle Grundriss Koordinaten für die wenigstens zwei Vermessungspunkte beinhaltet; (f) wobei die erste Basiseinheit (20) ferner Folgendes umfasst: (i) eine erste selbstnivellierende Vorrichtung; (ii) einen ersten Azimutpositionsgeber; (iii) einen ersten Azimutmotorantrieb (160) zur automatischen Positionierung des ersten Laserlichtsenders (22), der über die Fernbedieneinheit (40) gesteuert wird; und (g) wobei die zweite Basiseinheit (30) ferner Folgendes umfasst: (i) eine zweite selbstnivellierende Vorrichtung; (ii) einen zweiten Azimutpositionsgeber; (iii) einen zweiten Azimutmotorantrieb zur automatischen Positionierung des zweiten Laserlichtsenders (32), der über die Fernbedieneinheit (40) gesteuert wird.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die hierin offenbarte Technologie bezieht sich allgemein auf Grundriss-„Vermessungs”-Ausrüstung und insbesondere auf ein zweidimensionales Grundrisssystem, das Punkte und ihre Koordinaten erfasst und identifizierte Punkte auf einer Oberfläche in vertikaler Richtung auf andere Oberflächen überträgt. Es werden spezifisch Ausführungsformen unter Verwendung von zwei Laserlichtsendern mit einer Fernbedieneinheit, über die bestimmte Funktionen gesteuert werden, offenbart. Die Lasersender können identisch sein. Die Lasersender sollten bevorzugt selbstnivellierend sein und eine Drehung um das Azimut und eine Ausgabe in Form einer vertikalen Laserebene (oder rotierenden Linie) aufweisen. Wenn das System eingerichtet ist, kann es (durch Rotation) jede der vertikalen, von den Sendern (die in einiger Entfernung voneinander positioniert sind) ausgegebenen (Laserlicht-)Ebenen derart ausrichten, dass die projizierten Linien (der Laserlichtebenen) sich auf der Oberfläche an jedem beliebigen Punkt am Einsatzort schneiden. Zudem sind die Laserlichtebenen von derartigem Umfang (Divergenz), dass sie sich außerdem oberhalb an der Decke schneiden, wobei der Kreuzungspunkt an einer Stelle auftritt, die sich exakt lotrecht über dem jeweiligen Kreuzungspunkt auf der Oberfläche befindet. Eine weitere Funktion dieses Systems bietet eine „implizierte” Lotlinie, die im Raum projiziert wird und durch die Kreuzung der zwei Ebenen zwischen den Kreuzungspunkten auf der Oberfläche und an der Decke erzeugt wird. Diese implizierte Lotlinie ist sichtbar, wenn eine feste Oberfläche (oder eventuell Rauch) im volumetrischen Raum, in dem die Lotlinie projiziert wird, positioniert wird. Das System umfasst eine Methode für vereinfachte Grundriss- und direkte Punktübertragung an die Decke.
• ANGABEN ZU DURCH DIE REGIERUNG GEFÖRDERTE FORSCHUNG ODER ENTWICKLUNG
• Keine.
• ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Lasersystem, das Elemente zur visuellen Ortung von Punkten von Interesse auf einer zweidimensionalen, horizontalen Oberfläche zum primären Einsatz in Innenausbauumgebungen, bietet. Für ein einfaches, akkurates und kosteneffizientes System für die Vermessung von Grundrissen am Einsatzort besteht schon lange Bedarf. Herkömmliches GPS kann in üblichen Stahlbau-Gebäuden nicht verwendet werden. Bisherige laserbasierte Systeme waren übermäßig kompliziert und teuer und sind in fast jedem für diesen Markt erforderlichen Bereich am Ziel vorbeigeschossen.
• In laserbasierten Positionierungssystemen gemäß dem Stand der Technik, wie zum Beispiel in Patent US 5 100 229 A offenbart, werden drei oder mehr Lasersender (Lichtmarkierungen) im Umkreis einer Baustelle positioniert. Jeder Sender strahlt eine Lichtebene in einem Winkel von ungefähr 45 Grad zur Vertikalen aus, während er sich mit konstanter Geschwindigkeit dreht. Die Strahlen von jedem Sender müssen jeweils ihre eigene, einzigartige und in höchstem Maße kontrollierte Rotationsgeschwindigkeit oder alternativ ihre eigene, einzigartige Modulationsfrequenz aufweisen, so dass sie voneinander unterschieden werden können. Ein Stroboskop an jedem Sender bietet ein Referenzsignal, um eine Reihe von Zeitmessungen zu beginnen, mit denen die Position trianguliert wird. Das System kann für zweidimensionale oder dreidimensionale Anwendungen verwendet werden. Dieses Verfahren ist sehr komplex und es ist entscheidend, dass eine konstant rotierende Laserabtastung zur Verfügung steht. Außerdem ist es rechnerisch sehr aufwendig, insbesondere beim Einrichten des Systems.
• In einer weiteren, bestehenden Vorrichtung, wie sie in Patent US 5 076 690 A offenbart wurde, wird ein rotierender Laserstrahl genutzt, der im Umkreis einer Baustelle positionierte, retroreflektierende Strichcode-Ziele scannt. Der tragbare Sender/Empfänger, nutzt optische Sammeloptik, um die retroreflektierende Energie von wenigstens drei der Ziele zu empfangen. Ein rotierender Wertgeber nimmt eine relativ konstante Rotationsgeschwindigkeit an und interpoliert zwischen jedem Umkreisschlitz der Geberscheibe einen präzisen Azimutwinkel für jedes akquirierte Ziel. Nach einer Einrichtungsprozedur, bei der wenigstens zwei bekannte Vermessungspunkte verwendet werden, wird der Arbeitsbereich „skaliert”, so dass jeder beliebige Punkt von Interesse anhand einer zweidimensionalen Arbeitsebene gefunden werden kann. Ein komplexes Verfahren zur Präzisionskalibrierung und Charakterisierung jeder Vorderkante jedes Drehgeberschlitzes ist erforderlich, um das Präzisionsniveau zu erreichen, das in der Bauplanungsanwendung angestrebt wird. Zudem stellen Hindernisse am Einsatzort im Verhältnis zur Position des Senders eine Herausforderung dar, wenn eine ausreichende Anzahl an Zielen an der richtigen Stelle zur überzeugenden Positionsberechnung erfasst werden soll.
• Ein weiteres Verfahren der laserbasierten Positionierung wird in US Patent US 7 110 092 B2 offenbart. Zwei parallele Laserstrahlen werden in einem bekannten Abstand zueinander ausgestrahlt. Die Strahlen rotieren zusammen mit einer konstanten Geschwindigkeit und definieren so die Arbeitsebene. Anhand eines Laserempfängers wird bestimmt, wann jeder Strahl auf dem Messfühler einfällt. Da angenommen wird, dass die Rotation der Strahlen konstant ist, wird das Timing mit dem die zwei Strahlen auf den Empfänger treffen mit zunehmender Entfernung schneller, und macht demnach eine kleinere Prozentzahl der Zeit aus, die benötigt wird, um den gesamten Umkreis zu überqueren. Von diesen Daten wird der Abstand abgeleitet. Wenn ferner eine Kennzahl bereitgestellt wird, um den Beginn der Rotation des Laserstrahls anzuzeigen, kann die Position gefunden werden. Auch in diesem Fall ist die konstante Rotationsgeschwindigkeit entscheidend und die Positionsberechnung für dieses Verfahren erreicht üblicherweise nicht den Grad an Genauigkeit, der für das übliche Layout von Baustellen-Einsatzorten erforderlich ist.
• Ferner wurden andere laserbasierte Verfahren angewendet, um die Baulayout-Funktion zur Verfügung zu stellen. Einige von ihnen, wie zum Beispiel die von SL Laser und Flexijet hergestellten und vermarkteten Versionen, verwenden einen Zeigelaserstrahl, der auf einer rotierenden Basis, welche einen Azimutwinkel aufweisen kann, und einem Rahmen mit einem drehbaren Sextanten, welcher einen Höhenwinkel aufweisen kann, befestigt ist. Auf diese Weise kann ein Laserstrahl in die Richtung eines gewünschten Punktes von Interesse gerichtet und auf eine Oberfläche projiziert werden. Der angezeigte Punktstandort ist nur dann genau, wenn die Oberfläche, auf die er projiziert wird, sowohl flach ist als auch in der theoretisch erwarteten Höhe liegt. Andernfalls können schwerwiegende Fehler auftreten, die mit zunehmender Steilheit des einfallenden Projektionswinkels auf die Oberfläche immer größer werden.
• JP H10-239 057 A betrifft ein Koordinatenpositionierungsverfahren. Zwei Laser-Vermessungsinstrumente sind an zwei Fixpunkten A, B angeordnet, und ein Laserstrahl wird automatisch horizontal in Richtung eines Referenzpunkts ausgestrahlt. Zwei vertikale Laserstrahlebenen der zwei Vermessungsinstrumente schneiden sich, wobei der Fixpunkt auf einer vertikalen Schnittlinie liegt.
• DE 196 48 626 A1 betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Flächen- und Raumvermessung. Das Messverfahren beruht darauf, dass von einer zentralen Stelle im zu vermessenden Raum alle zu erfassenden Raum- und/oder Flächeneckpunkte mit einem Laserstrahl anvisiert und beaufschlagt werden, wobei von dem jeweils reflektierten Laserstrahl aus der Entfernung und den Winkeln 3D-Werte ermittelt und eine maßstabsgerechte Zeichnung erstellt wird.
• US 5,100,229 A beschreibt eine räumliche Positionierungsvorrichtung. Die Positionierungsvorrichtung stellt dreidimensionale Positionsinformation bereit für eine verbesserte Vermessung und Gerätebetrieb. Die Vorrichtung enthält mindestens drei, bevorzugt vier, feste Referenzstationen, die aufgespreizte Laserstrahlen in der horizontalen Ebene rotieren.
• US 4,820,041 A betrifft ein Positionserfassungssystem zur Vermessung und Einordnung. Das Positionserfassungssystem enthält zwei Laserreferenzstationen, wobei jede von diesen einen Laserstrahl aussendet, der periodisch in einer Ebene über dem zu vermessenden Bereich geht. Jedes Mal, wenn ein Laserstrahl die entgegengesetzte Referenzstation trifft, wird ein Funkzeitgebersignal durch diese Referenzstation ausgesendet.
• DE 692 24 671 T2 betrifft eine räumliche Positionierungsvorrichtung. Das in dieser Druckschrift beschriebene räumliche Positionierungs- und Messsystem liefert dreidimensionale Positions- und/oder Messinformationen von einem Objekt, wobei ein oder mehrere feste Referenzstationssysteme und ein oder mehrere tragbare Positionssensorsysteme verwendet werden.
• US 2005/0102063 A1 betrifft ein 3D-Punktlokalisierungssystem. Das System kann ein CAD-Modell in echte räumliche Orte auf einer Baustelle, in einem Innenbereich oder anderer Arbeitsstelle umwandeln. Spezifische Punkte werden dargestellt durch Überschneidung von zwei sichtbaren Lichtstrahlen
• Es wird deutlich, dass weiterhin ein Bedarf an einem effektiveren Positionierungssystem für den Einsatz in der Baubranche und insbesondere für Grundrisse im Innenbereich besteht. Dieser Bedarf umfasst den Wunsch nach mehr Einfachheit, so dass das Betriebskonzept und das Anwendungsverfahren für den Benutzer intuitiver sind. Die Einrichtung des Systems sollte unkompliziert und schnell sein. Außerdem besteht ein Bedarf an einem visuellen System für die Verwendung in Innenbereichen. Dadurch würde das System intuitiver werden und gleichzeitig könnten die Gesamtkosten des Systems gesenkt werden, da die Funktion der automatischen Erkennung eines kodierten oder modulierten Lasersignals nicht erforderlich wäre. Zu guter Letzt besteht ein Bedarf an einem System, bei dem die Projektion auf eine Oberfläche nicht Planheitsabweichungen der Einfallsfläche unterliegt.
• ZUSAMMENFASSUNG
• Mindestens einige der obigen Probleme werden durch die unabhängigen Patentansprüche 1, 13, 16 und 23 gelöst.
• Demnach ist es von Vorteil, ein Grundrisssystem bereitzustellen, das zwei Basiseinheiten, zwischen denen eine Ausrichtungsachse etabliert werden kann, und eine Fernbedieneinheit, die mit beiden Basiseinheiten kommuniziert, beinhaltet, wobei das System konfiguriert ist, um virtuelle Punkte mit vorbestimmten Koordinaten im Verhältnis zu Standorten von wenigstens zwei Vermessungspunkten auf einer physischen Einsatzort-Oberfläche darzustellen.
• Es ist weiterhin von Vorteil, eine Basiseinheit bereitzustellen, die einen Lasersender mit einer optischen Emission, welche eine vertikale Laserlichtebene erzeugt, einen Laserempfänger, der Null-Positionen erkennen kann, wobei der Empfänger so befestigt ist, dass er Laserlichtversetzungen in der horizontalen Richtung erkennen kann, und eine Nivelliervorrichtung aufweist.
• Ein weiterer Vorteil ist es, eine Fernbedieneinheit bereitzustellen, die eine Computer-Verarbeitungsschaltung, eine Speicherschaltung und eine Kommunikationsschaltung, die mit wenigstens einer Basiseinheit eines Grundriss-Systems kommunizieren kann, aufweist, wobei die Fernbedieneinheit außerdem über eine Anzeige und ein benutzergesteuertes Eingabegerät verfügt; wobei die Fernbedieneinheit außerdem mit einem virtuellen Gebäudeplan in Kommunikation steht und ihre Anzeige in der Lage ist, wenigstens zwei Vermessungspunkte und wenigstens einen bekannten virtuellen Punkt, der bildlich auf einer physischen Einsatzort-Oberfläche dargestellt werden soll, anzuzeigen.
• Ein weiterer Vorteil ist es, ein Verfahren zum Einrichten eines Grundrisssystems bereitzustellen, wobei das System zwei Basiseinheiten umfasst, die jeweils einen Lasersender aufweisen und wobei ein Benutzer bestimmte Funktionen an einem Einsatzort ausführt, einschließlich: (a) Positionieren der zwei Basiseinheiten auf einem Einsatzortboden, (b) Ausrichten der zwei Lasersender der beiden Basiseinheiten, so dass sie eine Ausrichtungsachse erzeugen, (c) Ortung von zwei Vermessungspunkten mit sich kreuzendem Laserlicht von den zwei Lasersendern und (d) Bestimmen der Azimutwinkel der zwei Lasersender für diese Vermessungspunkte.
• Ein weiterer Vorteil ist es, ein Verfahren zur Nutzung eines Grundrisssystems mit „bekannten” Punkten eines Gebäudeplans bereitzustellen, wobei das System zwei Basiseinheiten, die jeweils einen Lasersender aufweisen, und eine Fernbedieneinheit, die mit den Basiseinheiten in Kommunikation steht, beinhaltet; wobei ein Benutzer bestimmte Funktionen ausführt, einschließlich: (a) Positionieren der zwei Lasersender der Basiseinheiten auf einem Einsatzortboden zur Erzeugung einer Ausrichtungsachse zwischen ihnen, (b) Bereitstellung eines virtuellen Einsatzortgrundrisses, (c) Bestimmen der Koordinaten von zwei Vermessungspunkten des virtuellen Grundrisses und Bestimmen von Azimutwinkeln der zwei Lasersender in Übereinstimmung mit diesen Vermessungspunkten, (d) Eingabe von Koordinaten für einen Punkt von Interesse auf dem virtuellen Grundriss und Schwenken der zwei Lasersender auf diese Koordinaten und (e) visuelle Kennzeichnung des physischen Punktes von Interesse auf dem Einsatzortboden anhand der Laserlichtlinien, die durch die Lasersender erzeugt w[e]urden.
• Ein weiterer Vorteil ist es, ein Verfahren zur Nutzung eines Grundrisssystems zur Eingabe von „unbekannten” Punkten eines Einsatzortes in einen virtuellen Grundriss bereitzustellen, wobei ein System zwei Basiseinheiten, jeweils mit einem Lasersender, und eine Fernbedieneinheit, die mit den Basiseinheiten in Kommunikation steht, aufweist; wobei ein Benutzer bestimmte Funktionen ausführt, einschließlich: (a) Positionieren der zwei Lasersender der Basiseinheiten auf einem Einsatzortboden zur Erzeugung einer Ausrichtungsachse zwischen ihnen, (b) Bereitstellen eines virtuellen Einsatzortgrundrisses, (c) Bestimmten der Koordinaten von zwei Vermessungspunkten des virtuellen Grundrisses und Bestimmen von Azimutwinkeln der zwei Lasersender in Übereinstimmung mit diesen Vermessungspunkten, (d) Auswahl eines „unbekannten” physischen Punktes von Interesse auf dem Einsatzortboden, (e) Schwenken der zwei Lasersender, so dass sie sichtbare, sich kreuzende Lichtlinien an diesem physischen Punkt von Interesse erzeugen, (f) Eingeben der Azimutwinkel für die zwei Lasersender, um die zugehörigen Koordinaten dieses Punktes von Interesse auf der Fernbedieneinheit zu bestimmen, und (g) Verwenden von Rückberechnungen, wodurch der physische Punkt von Interesse auf dem virtuellen Grundriss der Fernbedieneinheit dargestellt wird.
• Zusätzliche Vorteile und andere neuartige Merkmale werden teilweise in der nachstehenden Beschreibung erläutert und werden zum Teil für Fachleute aus der Betrachtung dieser ersichtlich oder können durch die Anwendung der hierin offenbarten Technologie erlernt werden.
• Um die vorstehenden und weitere Vorteile zu erreichen und gemäß einem Aspekt, wird ein Grundriss- und Punktübertragungssystem bereitgestellt, das Folgendes umfasst: (a) eine erste Basiseinheit, die einen ersten Laserlichtsender, welcher eine erste Laserlichtebene ausstrahlt, und eine erste Verarbeitungsschaltung aufweist; und (b) eine zweite Basiseinheit, die einen zweiten Laserlichtsender, welcher eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, und eine zweite Verarbeitungsschaltung aufweist; wobei: (c) das System konfiguriert ist, um Standorte der ersten und der zweiten Basiseinheit auf einer physischen Einsatzortoberfläche im Verhältnis zu wenigstens zwei Vermessungspunkten, die sich ebenfalls auf der physischen Einsatzort-Oberfläche befinden, zu erfassen; und (d) das System konfiguriert ist, um eine bildliche Darstellung eines virtuellen Punktes auf der physischen Einsatzortoberfläche bereitzustellen, indem die erste Laserlichtebene und die zweite Laserlichtebene ausgerichtet werden, um einen Standort des virtuellen Punktes anzuzeigen.
• Gemäß eines weiteren Aspektes wird eine Basiseinheit zur Verwendung in einem Grundriss- und Punktübertragungssystem bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen ersten Laserlichtsender, der eine im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene ausstrahlt, wobei der erste Laserlichtsender um eine im Wesentlichen vertikale Achse gedreht werden kann; einen Laserlichtempfänger, der Folgendes aufweist: einen Null-Position-Lichtsensor, der so angebracht ist, dass er Laserlichtverschiebungen in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung erkennen kann, und eine Verstärkerschaltung, die eine Schnittstelle zwischen dem Null-Position-Lichtsensor und dem Laserlichtempfänger darstellt; und einen Nivelliermechanismus.
• Gemäß eines weiteren Aspektes wird ein Verfahren zum Einrichten eines Grundriss- und Punktübertragungssystems bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer ersten Basiseinheit, die einen ersten Laserlichtsender, welcher eine erste Laserlichtebene ausstrahlt, beinhaltet; (b) Bereitstellen einer zweiten Basiseinheit, die einen zweiten Laserlichtsender, welcher eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, beinhaltet; (c) Positionieren der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit an zwei unterschiedlichen Standorten auf einer festen Oberfläche eines Einsatzortes; (d) Bestimmen einer Ausrichtungsachse zwischen der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit; (e) Ausrichten des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, so dass ein erster Vermessungspunkt durch sich kreuzende Laserlichtlinien entlang der festen Oberfläche, welche durch die erste und die zweite Laserlichtebene erzeugt werden, angezeigt wird; und Bestimmen eines ersten Satzes von Azimutwinkeln des ersten und des zweiten Laserlichtsenders; (f) Ausrichten des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, so dass ein zweiter Vermessungspunkt durch sich kreuzende Laserlichtlinien entlang der festen Oberfläche, welche durch die erste und die zweite Laserlichtebene erzeugt werden, angezeigt wird; und Bestimmen eines zweiten Satzes von Azimutwinkeln des ersten und des zweiten Laserlichtsenders; und (g) Bestimmen der Positionen der ersten und zweiten Basiseinheit im Verhältnis zum ersten und zweiten Vermessungspunkt unter Verwendung des ersten und zweiten Satzes von Azimutwinkeln.
• Weitere andere Vorteile werden für Fachleute aus der nachstehenden Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich werden, in denen eine bevorzugte Ausführungsform in einem der besten für die Ausführung der Technologie in Betracht gezogenen Modi beschrieben und gezeigt wird. Wie deutlich wird, kann die hierin offenbarte Technologie unterschiedliche Ausführungsformen aufweisen und ihre verschiedenen Details können in zahlreichen, offensichtlichen Aspekten modifiziert werden, ohne dabei von den Grundlagen der Erfindung abzuweichen. Demnach sind die Zeichnungen und Beschreibungen beispielhafter Natur und nicht als einschränkend auszulegen.
• KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Die beiliegenden Zeichnungen, die in die detaillierte Beschreibung aufgenommen sind und einen Teil davon ausmachen, veranschaulichen mehrere Aspekte der hierin offenbarten Technologie und dienen gemeinsam mit der Beschreibung und den Patentansprüchen dazu, die Grundlagen der Technologie zu erläutern. Es zeigen:
• 1 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Grundriss- und Punktübertragungssystems, das gemäß den Grundlagen der hierin offenbarten Technologie konstruiert ist.
• 2 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Lasersenders, der Teil der in 1 dargestellten Basiseinheit ist.
• 3 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Laserempfängers, der Teil der in 1 dargestellten Basiseinheit ist.
• 4 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile einer Fernbedieneinheit, die Teil des Systems aus 1 ist.
• 5 ein Ablaufdiagramm der von einer Systemeinrichtungsroutine durchgeführten Schritte für das in 1 dargestellte System.
• 6 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur Ortung eines „bekannten” Punktes auf einem Grundrissplan anhand des Systems aus 1.
• 7 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur Eingabe eines „unbekannten” Punktes auf einem Einsatzort anhand des Systems aus 1.
• 8 eine schematische Ansicht einer „automatischen” Basiseinheit, wie sie in dem System aus 1 verwendet wird.
• 9–13 schematische Ansichten, wie ein menschlicher Benutzer das System aus 1 nutzen würde, um zunächst zwei Senderachsen auszurichten, um dann die Sender auf zwei unterschiedliche Vermessungspunkte auszurichten, um dann die Laserebenen auf einen Bodenpunkt auszurichten und um schließlich die Laserebenen entlang einer Lotlinie einer Wandoberfläche auszurichten.
• 14–19 schematische Ansichten, die zeigen, wie zwei Basiseinheiten des Systems aus 1 automatisch eine Ausrichtungsachse zwischen sich etablieren können.
• 20 eine Seitenansicht eines herkömmlichen Laserpositionszeigesystems, das nach dem derzeitigen Stand der Technik bekannt ist, und dessen Versuch, eine Position eines Punktes von Interesse auf einem unebenen Einsatzortboden zu projizieren.
• 21 eine Seitenansicht des Systems aus 1, die zwei Basiseinheiten mit Lasersendern zeigt, welche eine Position eines Punktes von Interesse auf einem unebenen Einsatzortboden korrekt projizieren.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
• An dieser Stelle wird detailliert auf die vorliegende bevorzugte Ausführungsform verwiesen, von der ein Beispiel in den beiliegenden Zeichnungen illustriert ist, wobei gleiche Ziffern in allen Ansichten die gleichen Elemente kennzeichnen.
• Es versteht sich, dass die hierin offenbarte Technologie in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion und die Anordnung der Bauteile, wie sie in der nachstehenden Beschreibung erläutert oder in den Zeichnungen illustriert wird, beschränkt ist. Die hierin offenbarte Technologie kann in anderen Ausführungsformen ausgeführt werden und auf verschiedene Arten und Weisen genutzt oder durchgeführt werden. Außerdem versteht sich, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie beschreibungstechnischen Zwecken dient und nicht als einschränkend auszulegen ist. Die Verwendung der Bezeichnungen „beinhalten”, „umfassen” oder „aufweisen” und Varianten davon in dieser Beschreibung soll alle im Anschluss daran aufgelisteten Elemente und ihre Entsprechungen sowie zusätzliche Elemente einschließen. Außer es ist anderweitig eingeschränkt, werden die Bezeichnungen „verbunden”, „gekoppelt” und „befestigt” und Variationen davon in dieser Offenbarung breit gefasst verwendet und schließen direkte und indirekte Verbindungen, Kopplungen und Befestigungen mit ein. Zudem sind die Bezeichnungen „verbunden” und „gekoppelt” und Varianten davon nicht auf physische oder mechanische Verbindungen oder Kopplungen beschränkt.
• Zudem versteht sich, dass die hierin offenbarten Ausführungsformen sowohl Hardware-Geräte als auch elektronische Bauteile oder Module beinhalten, die, zu Diskussionszwecken, so dargestellt und beschrieben werden können, als sei die Mehrheit der Bauteile ausschließlich als Hardware-Geräte implementiert.
• Ein Fachmann würde jedoch basierend auf der Lektüre dieser detaillierten Beschreibung erkennen, dass die elektronisch basierten Aspekte der hierin offenbarten Technologie in wenigstens einer Ausführungsform in Software implementiert sein könnten. Demzufolge ist anzumerken, dass eine Mehrzahl von Hardware- und Software-basierten Geräten sowie eine Mehrzahl von verschiedenen strukturellen Bauteilen genutzt werden können, um die hierin offenbarte Technologie zu implementieren.
• Es versteht sich, dass die Bezeichnung „Schaltung”, wie sie hierin verwendet wird, sich auf eine tatsächliche elektronische Schaltung, wie einen Schaltungschip (oder einen Teil davon), beziehen kann oder sie kann sich auf eine Funktion beziehen, die von einer Verarbeitungseinheit, wie einen Mikroprozessor oder eine ASIC, die eine Logikzustandsmaschine oder eine andere Art von Verarbeitungselement (einschließlich einer sequenziellen Verarbeitungseinheit) beinhaltet, beziehen. Ein spezifischer Schaltungstyp könnte eine analoge Schaltung oder eine digitalen Schaltung irgendeiner Art sein, obwohl eine derartige Schaltung möglicherweise als eine Logikzustandsmaschine oder einen sequentiellen Prozessor in einer Software implementiert sein könnte. Mit anderen Worten, wenn eine Verarbeitungsschaltung genutzt wird, um eine in der hierin offenbarten Technologie verwendete gewünschte Funktion (wie eine Demodulationsfunktion) auszuführen, gibt es unter Umständen keine spezifische „Schaltung”, die als „Demodulationsschaltung” bezeichnet werden kann; es gäbe jedoch eine Demodulations-„Funktion”, die von der Software ausgeführt wird. All diese Möglichkeiten wurden von den Erfindern bedacht und fallen unter die Grundlagen der Technologie, wenn von einer „Schaltung” die Rede ist.
• SYSTEMEINRICHTUNG; EINLEITUNG
• Es wird angenommen, dass wenigstens zwei bekannte Punkte (die hierin auch manchmal als „Vermessungspunkte” bezeichnet werden) am Einsatzort existieren, die zum Einrichten des Systems genutzt werden können. Diese Vermessungspunkte wären durch vorherige Vermessungserhebungen festgestellt worden. 9–11 zeigen ein grundlegendes Beispiel dafür, wie das System eingerichtet werden kann. Ein erster Schritt (siehe 9) zeigt eine Ausrichtung der vom Sender ausgestrahlten, vertikalen Ebenen zueinander unter Verwendung einer RF-(Radiofrequenz)-Fernbedieneinheit. Dadurch wird eine Achse zwischen den Mittellinien jedes Sender-„Basiseinheit”-Geräts etabliert und die Winkelgeber werden daran erschlossen. Dieser Prozess kann durchgeführt werden, indem die Senderebenen visuell aufeinander ausgerichtet werden, könnte jedoch durch Hinzufügen einer Spaltfotozelle auf den Senderbasiseinheiten vereinfacht werden, welche die entsprechenden Ebenen führen und in der Position fixieren würde, wodurch der Prozess praktischer und präziser wird.
• Ein zweiter Schritt (siehe 10) zeigt die Bestimmung des ersten bekannten Vermessungspunktes. Über die tragbare Radio-Fernbedieneinheit wird ein Befehl eingegeben, so dass die vertikalen Ebenen von jeder Senderbasiseinheit sich über dem Punkt von Interesse positionieren und anschließend werden ihre Koordinaten eingegeben. Der zweite bekannte Vermessungspunkt wird in einem dritten Schritt (wie in 11 dargestellt) auf ähnliche Weise eingegeben. Nach diesem dritten Schritt verfügt das Computersystem der Fernbedieneinheit über ausreichende Daten, um den Standort zu berechnen und jeden anderen Punkt von Interesse innerhalb des Arbeitsbereichs zu „finden”. Die obenstehenden beispielhaften Schritte werden nachstehend genauer beschrieben.
• ORTEN EINES „BEKANNTEN” PUNKTES; EINLEITUNG
• 12 zeigt eine grundlegende Konfigurierung von Lasersendern und Konfigurierungen von ausgestrahlten Laserebenen für ein System, das vorab eingerichtet wurde. Die vertikalen Laserlichtebenen, die von den Basiseinheit-Lasersendern ausgestrahlt werden, können sichtbares, rotes Laserlicht sein; es können stattdessen jedoch auch andere Lichtwellenlängen, wie infrarote, grüne oder andere Lichtwellenlängen verwendet werden. Für viele der Anwendungen, die dieses System verwenden, ist es wünschenswert, dass das Laserlicht eine sichtbare Wellenlänge aufweist und in der nachstehenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass dies der Fall ist.
• Die Laserebenen gehen von den Drehzylindern der zwei Lasersender aus, die um die vertikale Instrumentenachse rotieren können. Dadurch hat jeder der Lasersender die Fähigkeit, seine sichtbare, vertikale Ebene in einem beliebigen Winkel um seine Rotationsachse zu positionieren und diese Position dann bewegungslos zu halten. Die Lasersender sind in einem Abstand (nicht unbedingt bekannt) zueinander angeordnet; in diesem Beispiel sind sie in der Nähe jeder Ecke des Raumes positioniert. Wie aus 12 ersichtlich ist, wird ein erster Punkt an der Kreuzung der zwei Laserebenen auf dem Boden erzeugt. Zudem wird ein zweiter Punkt an der Decke erzeugt, über dem ersten Punkt auf dem Boden. Wenn die zwei Laserebenen im Verhältnis zur Schwerkraft genau vertikal sind, befindet sich der Punkt an der Decke an einer Stelle, die lotrecht über dem Punkt auf dem Boden liegt. Ein weiterer interessanter Aspekt ist die Erzeugung einer implizierten Lotlinie dort, wo die zwei Laserebenen einander kreuzen.
• Wenn das System an einem Einsatzort eingerichtet ist, kann den Laserebenen befohlen werden, sich in Position zu drehen, so dass die Kreuzung einen Punkt von Interesse (auf dem Boden oder an der Decke) darstellt, den der Benutzer auswählt. Dies erfolgt über die Fernbedieneinheit (zum Beispiel unter Verwendung einer Radioverbindung oder einer IR-Verbindung), die mit den zwei Basiseinheit-Lasersendern in Kommunikation steht, wodurch der Benutzer sich im gesamten Raum frei bewegen kann und er/sie so an der physischen Stelle sein kann, an der die Layout-Arbeiten durchgeführt werden.
• Sobald das Einrichten abgeschlossen ist, kann der Benutzer Koordinaten von Interesse in die tragbare Fernbedieneinheit eingeben. Dabei kann jede vertikale Laserebene befehligt werden, in Position zu schwenken, so dass die sichtbare Kreuzung die physische Lage preisgibt. Punkte von Interesse können außerdem von anderer unterstützender Software heruntergeladen werden, so dass der Benutzer einfach verschiedene Punkte von Interesse aus einer Auflistung auswählen kann. Bei Grundrissen kann genauso vorgegangen werden. Da es eine „zweite” Überkreuzung an der Decke gibt, die sich stetig lotrecht über der „ersten” Überkreuzung auf dem Boden befindet, kann die Punktübertragung vom Boden zur Decke gleichzeitig durchgeführt werden. Dies ist zum Beispiel beim Planen von Sprinkleranlagen und dergleichen von Nutzen. Zudem liegt an der Kreuzung der zwei vertikalen Ebenen eine vertikale, implizierte Lotlinie vor (d. h. zwischen den zwei Boden- und Decken-Kreuzungspunkten). Diese vertikale, implizierte Lotlinie kann dabei behilflich sein, Wände mit Rahmenwerk auszurichten und zu installieren – ein Beispiel für diese Methode ist in 13 dargestellt. Diese Beispiele werden nachstehend detaillierter beschrieben.
• SYSTEMHARDWARE-DETAILS
• Mit Bezugnahme auf 1 ist ein ganzes Grundriss- und Punktübertragungssystem in Form eines Blockdiagramms, allgemein mit der Referenzziffer 10 gekennzeichnet, dargestellt. Eine erste Basiseinheit ist allgemein durch die Referenzziffer 20 gekennzeichnet und wird in 1 auch als „BASISEINHEIT #A” bezeichnet. Eine zweite Basiseinheit ist allgemein durch die Referenzziffer 30 gekennzeichnet und wird in 1 auch als „BASISEINHEIT #B” bezeichnet.
• Basiseinheit 20 beinhaltet einen Lasersender „T1” unter Referenzziffer 22. Lasersender 22 beinhaltet eine Verarbeitungsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Eingabe-/Ausgabeschaltung, eine Laserlichtquelle und eine Nivellierplattform.
• Basiseinheit 20 beinhaltet in einem bevorzugten Modus dieses Systems einen Laserempfänger „R1”. Dieser Laserempfänger ist außerdem durch die Referenzziffer 24 gekennzeichnet und beinhaltet eine Verarbeitungsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Eingabe-/Ausgabeschaltung und wenigstens einen Lichtsensor. Wie nachstehend genauer beschrieben wird, können für diesen Laserempfänger verschiedene Lichtsensorkonfigurierungen verwendet werden.
• Die Basiseinheit 20 beinhaltet ferner eine Ausrichtungsplattform „A1”, die durch die Referenzziffer 26 gekennzeichnet ist. Diese Ausrichtungsplattform beinhaltet einen Winkelgeber und eine Winkelantriebsschaltung. Diese Ausrichtungsplattform 26 wird nachstehend detaillierter beschrieben.
• Die Basiseinheit 30 beinhaltet einen Lasersender, der hier als „T2” bezeichnet wird und durch die Referenzziffer 32 gekennzeichnet ist. Lasersender 32 beinhaltet außerdem eine Verarbeitungsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Eingabe-/Ausgabeschaltung, eine Laserlichtquelle und eine Nivellierplattform.
• Die Basiseinheit 30 beinhaltet zudem einen Laserempfänger, der als „R2” bezeichnet wird und allgemein durch die Referenzziffer 34 gekennzeichnet ist. Dieser Laserempfänger beinhaltet außerdem eine Verarbeitungsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Eingabe-/Ausgabeschaltung und Lichtsensoren.
• Die Basiseinheit 30 beinhaltet zudem eine Ausrichtungsplattform, die als „A2” bezeichnet wird und allgemein durch die Referenzziffer 36 gekennzeichnet ist. Diese zweite Ausrichtungsplattform beinhaltet einen Winkelgeber und eine Winkelantriebsschaltung. Dabei handelt es sich um ähnliche oder die gleichen Gerätetypen wie in der Ausrichtungsplattform 26 und sie werden nachstehend genauer beschrieben.
• Das System 10 beinhaltet zudem eine Fernbedieneinheit, die allgemein in 1 durch die Referenzziffer 40 gekennzeichnet ist. Die Fernbedieneinheit 40 beinhaltet eine Verarbeitungsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Eingabe-/Ausgabeschaltung, eine Anzeige und eine Tastatur. Alternativ könnte die Fernbedieneinheit 40 eine Touchscreen-Anzeige beinhalten, welche die Hauptfunktionen einer Tastatur umfasst, ohne dass auf der Einheit eine separate Tastatur angebracht ist. Die Speicherschaltung der Fernbedieneinheit 40 kann zwei Komponenten aufweisen: eine erste interne Komponente und entweder eine externe Komponente oder eine „Massenspeicher”-Komponente, die in 1 durch die Referenzziffer 42 gekennzeichnet ist. Die externe Ausführung der Speicherschaltung 42 könnte einen Flash-Speicher oder eine andere Art tragbares Speichergerät, wie einen „Stick-ROM”, umfassen. Ein derartiges tragbares Speichergerät könnte von einem Benutzer getragen werden und, falls gewünscht, in einen Anschluss der Fernbedieneinheit 40 eingesteckt werden. Dies wird nachstehend detaillierter beschrieben.
• Eine weitere mögliche Komponente des Systems 10 ist ein Computer, der allgemein durch die Referenzziffer 50 gekennzeichnet ist. Dieser Computer wird in 1 als „ARCHITEKTENCOMPUTER” bezeichnet. Obwohl der Besitzer von Computer 50 tatsächlich ein Architekt sein könnte, oder auch nicht, wird zu Zwecken dieser Beschreibung angenommen, dass der Computer 50 Grundrisse oder eine andere Art von Computerdateien beinhaltet, die von einem Architekten oder einer Art von Bauingenieur entweder erstellt oder genutzt wurden. Dabei wird angenommen, dass das System 10 an einem Einsatzort genutzt wird, an dem ein Gebäude errichtet werden wird. Selbstverständlich kann die hierin offenbarte Technologie auch für andere Arten von Strukturen oder eventuell Fernstraßen genutzt werden und ein derartiger Einsatzort würde unter Umständen keine geschlossenen Gebäudestrukturen aufweisen.
• Der Computer 50 beinhaltet eine Verarbeitungsschaltung, eine Speicherschaltung und eine Eingabe-/Ausgabeschaltung. Die Speicherschaltung des Computers 50 wird entweder Grundrisse (mit 54 gekennzeichnet) oder eine andere Art von Computerdateien, wie rechnergestützte Entwurfsdateien (CAD), in 1 mit 52 gekennzeichnet, enthalten. Es ist anzumerken, dass auf der Fernbedieneinheit 40 selbst eine Art von rechnergestützter Architektur- oder CAD-Software installiert sein kann (abhängig davon, wie „leistungsstark” der Computer/das Speichersystem für die Fernbedieneinheit ist) und dass in so einem Fall der virtuelle Grundriss auch direkt in der Speicherschaltung 42 enthalten sein und in zwei oder unter Umständen sogar drei Dimensionen angezeigt werden könnte.
• Es versteht sich, dass alle Haupteinheiten, die in 1 dargestellt sind, eine Art von Eingabe-/Ausgabeschaltung beinhalten und diese Arten von Schaltungen Kommunikationsschaltungen beinhalten. Derartige Kommunikationsschaltungen könnten möglicherweise Steckanschlüsse, wie USB-Anschlüsse, sein; des Weiteren können derartige Eingabe-/Ausgabeschaltungen außerdem drahtlose Kommunikationsschaltungen, wie Niedrigstrom-Radiofrequenzsender und -empfänger oder andere Arten von drahtlosen Kommunikationsanschlüssen, die andere Wellenlängen, wie Infrarotlicht, verwenden, beinhalten, um Daten zwischen den verschiedenen Einheiten zu senden und zu empfangen. Diese Art von Technologie ist heute bereits verfügbar, obwohl es mit Sicherheit in der Zukunft neuere Formen davon geben wird, die weiterhin im System 10 aus 1 genutzt werden können.
• Mit Bezugnahme auf 2 ist ein Bockdiagramm eines Lasersenders, der in einer der Basiseinheiten genutzt wird, dargestellt, der allgemein durch die Referenzziffer 100 gekennzeichnet ist. Der Lasersender 100 beinhaltet eine Verarbeitungseinheit 110, die zugehörigen Arbeitsspeicher (RAM) unter Ziffer 112, zugehörigen Festspeicher (ROM) unter Ziffer 114 und wenigstens eine Eingabe-/Ausgabeschaltung unter Ziffer 116 aufweist. Diese Geräte 112, 114 und 116 stehen über einen Bus 118, der üblicherweise als Adressbus oder Datenbus bezeichnet wird und außerdem andere Arten von Signalen, wie Interrupts oder eventuell andere Arten von Zeitsignalen, beinhalten kann, mit der Verarbeitungsschaltung 110 in Kommunikation.
• Die Eingabe-/Ausgabeschaltung 116 wird hierin manchmal auch als I/O-Schaltung bezeichnet. Diese I/O-Schaltung 116 ist eine primäre Schnittstelle zwischen den tatsächlichen Geräten und der Verarbeitungsschaltung 110. Sie steht mit verschiedenen Kommunikationsgeräten und ferner verschiedenen Arten von Motorantriebsschaltungen und Sensorschaltungen in Kommunikation.
• Die Eingabe-/Ausgabeschaltung 116 steht mit einem Kommunikationsanschluss A, der allgemein durch die Referenzziffer 120 gekennzeichnet ist, in Kommunikation. Der Kommunikationsanschluss 120 beinhaltet eine Senderschaltung 122 und eine Empfängerschaltung 124. Der Kommunikationsanschluss 120 dient dazu, Dateninformationen mit der Fernbedieneinheit 40, die in 2 als Fernbedieneinheit 300 bezeichnet wird, auszutauschen. Die Kommunikationsverbindung zwischen der Fernbedieneinheit 300 und dem Kommunikationsanschluss 120 ist durch Referenzziffer 126 gekennzeichnet. In einem bevorzugten Modus dieses Systems ist die Kommunikationsverbindung 126 drahtlos, obwohl selbstverständlich, falls gewünscht, ein Kabel zwischen dem Kommunikationsanschluss 120 und der Fernbedieneinheit 300 verbunden werden kann.
• Ein zweiter Kommunikationsanschluss, der als Anschluss B bezeichnet wird, ist in 2 allgemein durch die Referenzziffer 130 gekennzeichnet. Dieser Anschluss 130 umfasst eine Datenschnittstelle mit einer Eingabeschaltung unter 132 und einer Ausgabeschaltung unter 134. Der Kommunikationsanschluss 130 überträgt über einen Kommunikationspfad 136 Daten zu und von einem Null-Position-Lichtsensor, der allgemein durch die Referenzziffer 200 gekennzeichnet ist. Während es durchaus möglich wäre, die Kommunikationsverbindung 136 drahtlos auszuführen, bestecht dafür kein besonderer Bedarf. Der Null-Position-Lichtsensor 200 ist üblicherweise direkt auf der Basiseinheit befestigt, genau wie der Lasersender 100. Demnach wäre eine direkte „verkabelte” Verbindung üblich.
• Der Lasersender 100 beinhaltet zudem eine Nivelliermotor-Antriebsschaltung, die allgemein durch die Referenzziffer 140 gekennzeichnet ist. Diese Antriebsschaltung liefert die Spannung und den Strom für einen Nivelliermotor 142. Zudem erhält sie Signale von einem Nivelliersensor 144 und diese Eingabesignale bestimmen, welche Arten von Befehlen von der Antriebsschaltung 140 an den Motor 142 gesendet werden. Falls gewünscht, kann es sich dabei um ein unabhängiges System handeln, das unter Umständen nicht mit der Verarbeitungsschaltung 110 in Kommunikation stehen muss. Der Lasersender 100 wird üblicherweise nach Informationen verlangen, ob die Basiseinheit die Nivellierfunktion abgeschlossen hat oder nicht, bevor der Lasersender 100 seinen normalen Betriebsmodus beginnt. Zudem kann es wünschenswert sein, dass die Verarbeitungsschaltung 110 die Nivelliermotor-Antriebsschaltung 140 kontrolliert, im Wesentlichen, um sie zu Zeiten, in denen es nicht kritisch für die Basiseinheit ist, sich im Verhältnis zur Schwerkraft zu nivellieren, abzuschalten.
• Der Lasersender 100 beinhaltet in einer bevorzugten Ausführungsform außerdem einen Winkelgeber 150. Der Winkelgeber 150 gibt Eingabesignale an die Verarbeitungsschaltung 110 weiter, so dass diese genau darüber informiert ist, wohin der Lasersender im Verhältnis zur Azimutrichtung zeigt. Dabei könnte es sich, falls gewünscht, um einen vollständig manuellen Arbeitsgang handeln, um die Systemkosten durch Auslassen des Gebers zu verringern. Für ein vollständig automatisiertes System ist der Winkelgeber 150 jedoch notwendig.
• Der Lasersender 100 beinhaltet vorzugsweise außerdem einen Azimutmotorantrieb, der allgemein durch die Referenzziffer 160 gekennzeichnet ist. Der Motorantrieb 160 liefert den benötigten Strom und die Spannung, um den Azimutmotor 162 zu betreiben, welcher die erforderliche Antriebskraft für das Ausrichten des Lasersenders bereitstellt. Auch dies könnte Teil eines selbstständigen Systems in Funktion mit dem Winkelgeber 150 sein; in 2 ist es jedoch als durch die Verarbeitungsschaltung 110 gesteuert dargestellt.
• Der Lasersender 100 beinhaltet außerdem eine Laserlichtquellentreiberschaltung 170, welche den Strom und die Spannung zum Betrieb der Laserlichtquelle 172 bereitstellt. Dabei handelt es sich üblicherweise um eine Laserdiode, obwohl es, falls gewünscht, auch eine andere Art von Laserlichtstrahlemittent sein kann. Wie oben beschrieben strahlt die Laserlichtquelle üblicherweise ein sichtbares Licht aus, obwohl auch eine Quelle von nicht-sichtbarem Licht für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein kann und in diesem Fall eine Laserlichtquelle, die Infrarotlicht ausstrahlt, genutzt werden könnte. Der Laserquellentreiber 170 wird in der in 2 dargestellten Konfigurierung durch die Verarbeitungsschaltung 110 gesteuert.
• Der Lasersender 100 ist üblicherweise ein „Fächerstrahl”-Lasersender zur Verwendung im System 10. Es versteht sich jedoch, dass andere Arten von Laserlichtquellen genutzt werden könnten, einschließlich eines rotierenden Laserstrahls, falls gewünscht. Es muss jedoch eine minimale Divergenz vorliegen, um eine Laserlicht-„Ebene” zu erzeugen, so dass das Laserlicht wenigstens die Bodenoberfläche eines Einsatzortes und vorzugsweise für geschlossene Räume an Einsatzorten auch eine Deckenoberfläche schneidet. Das System 10 wird viele Anwendungsmöglichkeiten aufweisen, sogar wenn die Laserlichtquelle nur auf eine Bodenoberfläche gerichtet ist, aber das System 10 ist umso nützlicher, wenn der Divergenzwinkel der Laserebene derart ausgefühhrt ist, dass er nicht nur den Boden sondern auch die Decke des geschlossenen Raumes schneidet. In dieser Beschreibung wird davon ausgegangen, dass es sich bei der Laserlichtquelle um einen Fächerstrahllaser handelt und dass demnach von jedem Lasersender 100 an den beiden Basiseinheiten 20 und 30 eine durchgehende Laserlichtebene ausgestrahlt wird.
• Mit Bezugnahme auf 3 ist ein Laserempfänger, der allgemein mit der Referenzziffer 200 gekennzeichnet ist, in Form eines Blockdiagramms dargestellt. Der Laserempfänger 200 beinhaltet eine Verarbeitungsschaltung 210, welche den zugehörigen RAM 212, ROM 214 und eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstellenschaltung 216 aufweist. Diese Geräte kommunizieren über einen Bus 218, der üblicherweise wenigstens Daten- und Adresslinien umfasst, mit der Verarbeitungsschaltung 210.
• Die Eingabe-/Ausgabeschaltung 216 empfängt Signale von einer Art von Lichtsensor. In 3 sind zwei unterschiedliche Arten von Lichtsensoren dargestellt. Ein „Endstück”-Lichtsensor ist mit der Referenzziffer 220 gekennzeichnet und daher wird angenommen, dass es nur zwei individuelle Fotozellen gibt. Jede dieser Fotozellen des Lichtsensors 220 liefert ein elektrisches Signal an eine Verstärkerstufe 222. Die Ausgabe der Verstärkerstufe wird an eine Demodulationsschaltung 224 geleitet und die Ausgabe dieser Schaltung leitet ein Signal an die I/O-Schaltung 216. Es versteht sich, dass eine Demodulationsschaltung nicht notwendig ist, es sei denn, es handelt sich bei den Laserlichtsignalen selbst um modulierte Signale. In den meisten Anwendungen für das System 10 ist ein moduliertes Laserlichtsignal wünschenswert und demnach wird in solchen Fällen eine Demodulationsschaltung 224 verwendet.
• Die zweite Art von Lichtsensor ist als ein Teil eines manchmal als „Stabsensor” bezeichneten Elementes dargestellt und durch die Referenzziffer 230 gekennzeichnet. Ein beispielhafter, „voller” Stabsensor ist in US Patent Nr. 7,110,092 offenbart, das am 19. September 2006 veröffentlicht wurde und dessen Offenbarung hier vollständig durch Verweis eingeschlossen ist. Es versteht sich, dass der zweite Lichtsensor 230 praktisch jede Art von „rundum” lichtempfindlichen Geräten, d. h. einen Lichtsensor, der einfallendes Licht von grundsätzlich jedem Winkel wahrnehmen kann, umfassen kann.
• Ein typischer „voller” Stabsensor würde zwei Fotozellen aufweisen, je eine an jedem Ende des lichtleitenden Stabs. In 3 weist der Stabsensor 203 jedoch nur eine einzelne Fotozelle auf, die ein elektrisches Signal erzeugt, das an eine Verstärkerstufe 232 geleitet wird, welche ein Signal an eine Demodulationsstufe 234 ausgibt. Wie beim anderen Lichtsensorschaltungstyp, der oben beschrieben wurde, ist die Demodulationsschaltung 234 nur dann erforderlich, wenn die Laserlichtquelle ein moduliertes Signal abgibt, was für dieses System 10 typisch wäre.
• Außerdem ist im Laserempfänger 200 eine Schnittstellenschaltung 240 angeordnet. Dabei handelt es sich um eine von der I/O-Schaltung 216 separate Schnittstellenschaltung. Die Schnittstellenschaltung 240 kommuniziert Positionsinformationen an den Lasersender-Kommunikationsanschluss B, die dafür genutzt werden, den Lasersender wie unten beschrieben während einer Phase des Einrichtungsmodus des Betriebs „auszurichten”.
• Mit Bezugnahme auf 4 wird ein Bockdiagramm für eine Fernbedieneinheit dargestellt, die allgemein durch die Referenzziffer 300 gekennzeichnet ist. Die Fernbedieneinheit 300 beinhaltet eine Verarbeitungsschaltung 310 mit zugehörigem RAM 312, ROM 314, einer Art von Massenspeicher oder externem Speicher 316 und einer Eingabe-/Ausgabeschaltung 318. Diese Schaltungen stehen alle über den Bus 315, der normalerweise Datensignale und Adresssignale sowie andere Arten von Mikroprozessorsignalen, wie Interrupts, überträgt, mit der Verarbeitungsschaltung 310 in Kommunikation.
• Bei dem Massenspeicher 316 kann es sich um eine Platteneinheit oder eventuell um eine Art Flash-Speicher handeln. Falls er als Flash-Speicher ausgeführt ist, könnte er ein externes Speichergerät (wie ein „tragbares Speichergerät”) sein, dass zum Beispiel über einen USB-Anschluss in die Fernbedieneinheit eingesteckt werden kann. In diesem Fall wäre eine USB-Schnittstelle zwischen dem Massenspeichergerät 316 und dem Bus 315 vorhanden.
• Die I/O-Schaltung 318 steht mit dem ersten Kommunikationsanschluss 320, der in 4 als Kommunikationsanschluss „X” bezeichnet ist, in Kommunikation. Der Kommunikationsanschluss 320 beinhaltet eine Senderschaltung 322 und eine Empfängerschaltung 324. Der Kommunikationsanschluss 320 ist so ausgeführt, dass er mit den Basiseinheiten 20 und 30 kommuniziert, üblicherweise unter Verwendung eines drahtlosen Signals über einen drahtlosen Pfad 326 (wie in 4 gezeigt). Wie weiter unten genauer beschrieben, tauschen die Basiseinheiten 20 und 30 mit der Fernbedieneinheit Azimutwinkeldaten aus und diese Informationen werden über den drahtlosen Pfad 326 zu und von Kommunikationsanschluss 320 gesendet.
• Die Fernbedieneinheit 300 beinhaltet einen zweiten Kommunikationsanschluss 330, der in 4 als Kommunikationsanschluss „Y” bezeichnet wird. Der Kommunikationsanschluss 330 beinhaltet eine Senderschaltung 322 und eine Empfängerschaltung 334. Dieser Kommunikationsanschluss 330 dient dazu, über eine Kommunikationsverbindung 336 Informationen mit dem Architektencomputer 50 auszutauschen. In 4 ist die Kommunikationsverbindung 336 als drahtlose Verbindung dargestellt, obwohl sie, falls gewünscht, sicherlich auch unter Verwendung eines elektrischen Kabels oder eines Lichtwellenleiterkabels hergestellt werden könnte. Der Kommunikationsanschluss 330 tauscht Grundrissdaten mit dem Architektencomputer 50 aus; genauer gesagt kann er einen Grundriss empfangen und diesen in der Massenspeicherschaltung 316 speichern. Falls die Fernbedieneinheit 300 Informationen über einen neuen oder „unbekannten” Punkt von Interesse im physischen Einsatzortgrundriss empfängt, können diese Informationen zudem nicht nur in der Massenspeicherschaltung 316 gespeichert werden, sondern sie können über den Kommunikationsanschluss 330 zurück an den Architektencomputer 50 gesendet werden, um in den Originalgrundriss eingetragen zu werden. Oder es kann ein überarbeiteter Grundriss (der den neuen Punkt von Interesse beinhaltet) als Datei in der Massenspeicherschaltung 316 gespeichert werden und die gesamte Datei könnte an den Architektencomputer 50 übertragen werden.
• Es versteht sich, dass der Architektencomputer 50 eine „stationäre” Einheit umfassen könnte, die im Wesentlichen im Büro des Architekten verbleibt und Daten an die Fernbedieneinheit 300 sendet während die Fernbedieneinheit sich physisch im Büro befindet oder die Einheiten können eventuell entfernt über ein Weitverkehrsnetzwerk, wie zum Beispiel das Internet, miteinander kommunizieren. Alternativ könnte der Architektencomputer 50 eine „tragbare” Einheit umfassen, die zum Einsatzort transportiert wird und mit der Fernbedieneinheit 300 kommuniziert, während sie sich am Einsatzort befindet. Da tragbare Computer physisch immer kleiner werden ist es letztlich wahrscheinlicher, dass die tragbare Einheit und der Architektencomputer letzten Endes zu einem einzigen Gerät vereint werden.
• Eine Anzeigentreiberschaltung 340 steht mit der I/O-Schaltung 318 in Kommunikation. Die Anzeigentreiberschaltung 340 bietet die geeignete Schnittstelle und die richtigen Datensignale für eine Anzeige 342, die Teil der Fernbedieneinheit 300 ist. Wenn es sich bei der Fernbedieneinheit 300 zum Beispiel um einen Laptop-Computer handelt, wäre dies die Standardanzeige, wie sie in den meisten Laptop-Computer ausgeführt ist. Oder es könnte sich bei der Fernbedieneinheit 300 um eine Rechnervorrichtung in der Größe eines Taschenrechners handeln, wie zum Beispiel einen PDA (Personal Digital Assistant), wobei die Anzeige in diesem Fall ein sehr viel kleineres physisches Gerät wäre. Die Anzeige 342 könnte, falls gewünscht, eine Touchscreen-Anzeige sein.
• Ein Beispiel für eine Art einer Fernbedieneinheit, die in diesem System (mit einigen Modifikationen) funktionieren könnte, ist der tragbare „Layout Manager”, ein bestehender, tragbarer Computer, der von Trimble Navigation Limited unter Modellnummer LM80 verkauft wird. Es ist anzumerken, dass der LM80 nicht direkt als Fernbedieneinheit in dem vorliegenden System genutzt werden kann; die Software muss modifiziert werden, um die nötigen, nachstehend beschriebenen Berechnungen ausführen zu können Zudem müssen die Eingabe-/Ausgabeschaltungen modifiziert werden, damit Befehle und Daten sowohl zu als auch von den Basiseinheiten kommuniziert werden können.
• Eine Tastaturtreiberschaltung 350 steht mit der I/O-Schaltung 318 in Kommunikation. Die Tastaturtreiberschaltung 350 steuert die Signale, die an eine Eingabeerfassungsvorrichtung 352, zum Beispiel eine Tastatur, wie in 4 dargestellt, anknüpfen. Wenn es sich bei der Anzeige 342 um eine Touchscreen-Ausführung handelt, weist die Fernbedieneinheit 300 unter Umständen keine separate Tastatur auf, da die meisten Befehls- oder Dateneingabefunktionen durch Berühren der Anzeige selbst verfügbar sind. Es kann eine Art von An/Aus-Schaltfläche geben; diese würde allerdings nicht unbedingt als richtige Tastatur angesehen werden (und wird üblicherweise nicht zur Dateneingabe genutzt).
• DETAILS DER SYSTEMMETHODIK
• Mit Bezugnahme auf 5 wird ein Ablaufdiagramm für eine Routine gezeigt, die eine Systemeinrichtungsfunktion ausführt. Beginnend mit einem Initialisierungsschritt 400 positioniert der Benutzer zwei Basiseinheiten und stellt dann in einem Schritt 402 in 5 beide Basiseinheiten in ihren Einrichtungsbetriebsmodus ein. Beginnend mit einem Schritt 410 werden die zwei Basiseinheiten anhand einer vorbestimmten Routine ausgerichtet. Ein Beispiel dafür, wie diese Ausrichtung stattfindet, ist unten beschrieben und außerdem beginnend in 14 dargestellt.
• In einem Schritt 412 beginnt die Ausrichtungsroutine damit, dass der Laserstrahl der Basiseinheit „A” auf ein Ziel gerichtet wird, dass sich auf der Basiseinheit „B” befindet. Ein ähnlicher Vorgang findet am gegenüberliegenden Lasersender statt; in einem Schritt 414 wird der Laserstrahl der Basiseinheit „B” auf ein Ziel auf der Basiseinheit „A” gerichtet. (Siehe genauere Beschreibung unten in Verbindung mit 14–19.)
• In einem Schritt 416 wird die Winkelzielsetzung der beiden Basiseinheiten ausgerichtet bis ihre Laserstrahlen eine Ausrichtungsachse bilden. Wenn manuelle oder visuelle Ausrichtung verwendet wird, wird der Logikablauf mit einem Schritt 418 fortgesetzt. Alternativ wird automatische Ausrichtung durchgeführt wenn Laserempfänger auf den Basiseinheiten angebracht sind; in diesem Fall wird der Logikablauf an einen Schritt 420 weitergeleitet.
• Sobald eine Ausrichtungsachse erzeugt wurde, kann der Anwender in einem Schritt 422 Daten von den Winkelgebern der Fernbedieneinheit eingeben. Der Benutzer wurde die Fernbedieneinheit (d. h. Fernbedieneinheit 420) üblicherweise selbst bedienen und durch die Eingabe eines Befehls auf der Tastatur oder dem Touchscreen fordert die Fernbedieneinheit 40 die Ausrichtungsinformationen von beiden Basiseinheiten an und speichert dann die Winkelgeberinformationen in der Speicherschaltung 316 der Fernbedieneinheit 300. Sobald dies geschehen ist, befinden sich die zwei Lasersender der Basiseinheiten „A” und „B” in einem fixierten Verhältnis zueinander und sind bereit für eine Grundrissvermessung. Der Logikablauf gelangt nun zu einem Schritt 430, der eine Routine zur Festlegung der Vermessungspunkte einläutet.
• Um Vermessungspunkte zu bestimmen, muss der Benutzer in einem Schritt 432 visuell zwei Vermessungspunkte auf der Bodenoberfläche an einem Einsatzort orten. In einem Schritt 434 wählt der Benutzer einen ersten Vermessungspunkt mit der Bezeichnung „B1” aus. Der Benutzer richtet nun die beiden Laserstrahlen der Basiseinheit A und der Basiseinheit B auf diesen Punkt B1. Dieser Vorgang ist sehr einfach, da es sich bei den Laserstrahlen um vertikale Laserebenen handelt und wenn das Licht, das von den Lasersendern ausgestrahlt wird, sichtbares Licht umfasst, wird eine schmale Linie sichtbaren Lichtes von jeder der Basiseinheiten A und B aus über die Bodenoberfläche verlaufen. Nachdem beide Laserstrahlen direkt auf den ersten Vermessungspunkt B1 gerichtet wurden, entsteht direkt am Vermessungspunkt B1 eine Kreuzung der beiden Laserstrahlen. Sobald dies der Fall ist, kann der Benutzer die Zieldaten für Punkt B1 in einem Schritt 436 in die Fernbedieneinheit eingeben Dadurch wird das Winkelverhältnis zwischen den zwei Basiseinheit A und B und dem ersten Vermessungspunkt B1 etabliert.
• Der Benutzer wählt nun in einem Schritt 440 einen zweiten Vermessungspunkt „B2” aus. Beide Laserstrahlen der beiden Basiseinheiten werden nun in Schritt 434, in ähnlicher Weise wie es vorstehend für Vermessungspunkt B1 beschrieben wurde, auf Punkt B2 gerichtet. Nachdem beide Laserstrahlen korrekt ausgerichtet wurden, entsteht genau am Vermessungspunkt B2 eine sichtbare Linienkreuzung, was für den Benutzer leicht sichtbar ist, wenn die Laserstrahlen sichtbares Licht ausstrahlen. Sobald dies der Fall ist, kann der Benutzer in einem Schritt 442 die Zieldaten des Punktes 132 in die Fernbedieneinheit eingeben.
• Sobald die Fernbedieneinheit über beide Sätze von Zieldaten für beide Vermessungspunkte B1 und B2 verfügt, kann die Fernbedieneinheit in einem Schritt 450 anhand dieser Basiseinheitspositionen die Koordinaten der Vermessungspunkte B1 und B2 auf dem virtuellen Grundriss errechnen, der in der Speicherschaltung 316 der Fernbedieneinheit 300 enthalten ist. Bei diesen Berechnungen können eine Reihe von beispielhaften Gleichungen verwendet werden, die nachstehend aufgeführt sind:
• Bei den nachstehenden Angaben handelt sich um allgemeine Fall-Berechnungen für das Einrichten des Systems. Es wird erwartet, dass die zwei Sender an für den Einsatzort praktischen Stellen platziert werden. Die Achse zwischen den beiden Sendern wird etabliert, indem die Fächerstrahlen im Verhältnis zueinander ausgerichtet werden. Es soll der Abstand zwischen den beiden Sendern errechnet werden.
• Definitionen:

• T1

  Sender 1

  T2

  Sender 2

  B1

  Vermessungspunkt 1 (Bekannter Punkt – vorab festgelegt)

  B2

  Vermessungspunkt 2 (Bekannter Punkt – vorab festgelegt)

  A1

  Achse zwischen den zwei Sendern

• Bekannte:

• D

  Abstand zwischen Vermessungspunkt 1 u. Vermessungspunkt 2

  A1

  Die Achse zwischen den zwei Sendern.

  α

  Winkelsender 1 misst von Achse A1 zu Vermessungspunkt 2

  γ

  Winkelsender 2 misst von Achse A1 zu Vermessungspunkt 1

  β

  Winkelsender 1 misst zwischen Vermessungspunkt 1 und Vermessungspunkt 2

  δ

  Winkelsender 2 misst zwischen Vermessungspunkt 1 und Vermessungspunkt 2

• 
• Der Abstand „d” zwischen den Sendern T1 und T2 soll errechnet werden.

  

  sin(ρ) = b·sin(γ + δ) – a·sin(α + β) / D Gl. 5 r + s – d = D·cos(ρ) Gl. 6

  
• Austauschgl. 1 und Gl. 2 in Gl. 5: ρ = sin^–1[ d·sin(α)·sin(γ + δ) / D·sin(π – α – γ – δ) – d·sin(γ)·sin(α + β) / D·sin(π – α – β – γ)] Gl. 9
• Austauschgl. 7 und Gl. 8 in Gl. 6:

  
• Gl. 10a kann auch geschrieben werden als:

  
• [An dieser Stelle] Nun ist erkennbar, dass hier zwei unabhängige Gleichungen bestehen: Gl. 9 und Gl. 10. Diese können gleichzeitig durch verschiedene numerische Methodentechniken gelöst werden.
• Sobald die Berechnungen abgeschlossen und beide Vermessungspunkte in die Fernbedieneinheit 300 eingegeben wurden, gelangt der Logikablauf zu einem Schritt 452, in dem die Systemeinrichtungsroutine abgeschlossen ist. Die Positionen beider Basiseinheiten A und B wurden auf dem virtuellen Grundriss, der entweder in der Massenspeicherschaltung 316 der Fernbedieneinheit 300 (bei der es sich auch um einen entfernbaren Flash-Speicherchip handeln kann) oder auf dem Architektencomputer 50, der über seinen Kommunikationsanschluss Y (unter 320) mit der Fernbedieneinheit in Kommunikation steht, „eingetragen” oder „abgebildet”. Das System ist jetzt bereit, andere Punkte auf dem Grundriss zu orten.
• Es ist anzumerken, dass das Einrichtungsverfahren des Ablaufdiagramms aus 5 theoretisch nicht notwendig wäre, wenn die zwei Basiseinheiten 20 und 30 zuvor an denselben Standorten positioniert worden wären, an denen sie sich derzeit befinden. Der Benutzer könnte jedoch diese Positionen der Basiseinheiten überprüfen wollen, um sicher zu gehen, dass nicht eine der Basiseinheiten ohne Wissen des Benutzers bewegt wurde. Ihre Positionen können ganz leicht überprüft werden, indem beiden Basiseinheit befohlen wird, sich auf die Vermessungspunkte zu „richten”, ein Vermessungspunkt nach dem anderen. Wenn die Basiseinheiten nicht bewegt wurden, bilden die durch die Lasersender 22 und 23 projizierten Laserlichtlinien sich exakt an den richtigen physischen Standorten auf der Einsatzort-Oberfläche kreuzende Linien, wodurch die Einrichtungsparameter schnell bestätigt werden.
• Mit Bezugnahme auf 6 wird ein Ablaufdiagramm für eine Routine gezeigt, mit der ein „bekannter” Punkt auf dem virtuellen Grundriss gefunden werden kann. Der Ablauf beginnt mit einem Schritt 500, in dem zwei Basiseinheiten und zwei bekannte Vermessungspunkte auf dem virtuellen Grundriss der Fernbedieneinheit 300 etabliert wurden. Der Logikablauf geht nun weiter zu einem Schritt 510, in dem der Benutzer Koordinaten für einen Punkt von Interesse eingibt. Diese Eingabe geschieht entweder über eine Eingabeerfassungsvorrichtung 352 (z. B. eine Tastatur) oder über eine Touchscreen-Anzeige (wie Anzeige 342) der Fernbedieneinheit 300. Diese Koordinaten können anhand des virtuellen Grundrisses eingegeben werden, der sich auf dem Architektencomputer 50 befindet und diese Koordinaten werden automatisch in einen Satz von Zieldaten für die Basiseinheiten, welche die Lasersender beinhalten, übersetzt.
• Im Wesentlichen wurden die Koordinaten dieses bekannten Punktes von Interesse bereits „vorherbestimmt”, soweit es den virtuellen Grundriss betrifft; der bekannte Punkt von Interesse wurde bereits im Speicher des Computers, welcher den virtuellen Grundriss enthält, „eingetragen” oder „abgebildet”. In bisherigen (herkömmlichen) Grundrisssystemen bestand die Schwierigkeit darin, nun zu bestimmten, wo genau der bekannte Punkt von Interesse sich auf der tatsächlichen physischen Einsatzortoberfläche befindet, so dass Arbeiten an der richtigen Stelle durchgeführt werden können.
• In einem Schritt 512 wird der erste Laserstrahl der Basiseinheit „A” geschwenkt, so dass der Laserstrahl auf die eingegebenen Koordinaten gerichtet ist. In ähnlicher Weise wird in einem Schritt 514 der Laserstrahl geschwenkt, so dass die Basiseinheit „B” auf den gleichen Satz an eingegebenen Koordinaten gerichtet ist. Nachdem dies erfolgt ist, kreuzen sich die beiden Laserebenen von den Basiseinheiten A und B auf der Bodenoberfläche an den festgelegten Koordinaten. In einem Schritt 516 kann der Benutzer nun visuell den Kreuzungspunkt auf der Bodenoberfläche orten und an dieser Stelle Arbeiten aufnehmen.
• Der Logikablauf gelangt nun zu einem Entscheidungsschritt 520, in dem festgelegt wird, ob Arbeiten auf Deckenniveau durchgeführt werden sollen oder nicht. Ist dies nicht der Fall, wird der Logikablauf zu einem Schritt 530 weitergeleitet. Falls die Antwort JA lautet, ortet der Benutzer visuell in einem Schritt 522 den Kreuzungspunkt der zwei Laserebenen auf der Deckenoberfläche. Der Benutzer kann nun an diesem Punkt Arbeiten aufnehmen. Dies wäre zum Beispiel für den Einbau von Sprinkleranlagen, Rauchmeldern oder Lampen gemäß den Plänen des Architekten von Nutzen.
• Der Logikablauf gelangt nun zu einem Entscheidungsschritt 530, in dem festgelegt wird, ob Arbeiten entlang einer vertikalen Wand durchgeführt werden sollen oder nicht. Ist dies nicht der Fall, wird der Logikablauf zu einem Schritt 534 weitergeleitet. Falls die Antwort JA lautet, ortet der Benutzer visuell in einem Schritt 532 die Kreuzungslinie auf der Wandoberfläche. Bei dieser Linie handelt es sich um die implizierte Lotlinie, die zwischen den Kreuzungspunkten der beiden Laserebenen auf dem Boden und an der Decke besteht. Da nun die vertikale Lotlinie entlang der Wandoberfläche sichtbar ist, kann der Benutzer entlang dieser Linie Arbeiten aufnehmen. Dies kann für die Anordnung von Steckdosen, das Anbringen von Rahmenwerk oder sogar für die Positionierung der Wand selbst von Nutzen sein.
• Der Logikablauf gelangt nun zu einem Schritt 534 und die Routine ist nun für diesen Standort abgeschlossen. In einem Entscheidungsschritt 540 wird nun bestimmt, ob der Benutzer für einen weiteren Punkt von Interesse bereit ist oder nicht. Falls dies nicht der Fall ist, wird der Logikablauf zu einem Schritt 542 weitergeleitet, an dem die Routine abgeschlossen wird. Falls der Benutzer für einen weiteren Punkt von Interesse bereit ist, wird der Logikablauf zurück zu Schritt 510 geleitet, in dem der Benutzer die Koordinaten für einen neuen Punkt von Interesse auf der Fernbedieneinheit 300 eingeben kann.
• Nachstehend ist ein beispielhafter Satz von Positionsberechnungen bereitgestellt. Dieser Berechnungssatz beschreibt ein Lösungsverfahren für die Zielwinkel beim Bestimmen der Lage eines bekannten Punktes von Interesse wenn das System bereits eingerichtet ist; er ergibt die Winkel, in die jeder Sender eingerichtet werden muss, um einen Punkt von Interesse anzuzeigen, der gefunden werden soll.
• Definitionen:

• T1

  Sender 1

  T2

  Sender 2

  B1

  Vermessungspunkt 1 (Bekannter Punkt – vorab festgelegt)

  B2

  Vermessungspunkt 2 (Bekannter Punkt – vorab festgelegt)

  A1

  Achse zwischen den zwei Sendern

• Bekannte:

• d

  Abstand zwischen den Sendern

  A:(X_A, Y_A)

  Koordinaten des zu ortenden Punktes von Interesse

• Ablauf:
• 1) Eingeben der Koordinaten des Punktes von Interesse in die System-Fernbedieneinheit.
• 2) Sender 1 und 2 schwenken in die jeweiligen Winkel θ und ϕ, die erforderlich sind, um Punkt A:(X_A, Y_A) anzuzeigen.
• 3) Visuelles Orten der Stelle, an der die Ebenen sich kreuzen.
• 
• Aus dem Diagramm:
• a = X_A und b = Y_A
• Lösung für θ und ϕ:
• θ = tan^–1( b / a) ϕ = tan^–1( b / d – a)
• Mit Bezugnahme auf 7 wird eine Routine zur Eingabe eines „unbekannten” Punktes in Form eines Ablaufdiagramms gezeigt. Die Routine beginnt bei einem Schritt 600, in dem in diesem Schritt bereits zwei Basiseinheiten und zwei bekannte Vermessungspunkte auf dem virtuellen Grundriss etabliert wurden. In einem Schritt 610 wird nun ein „neuer” physischer Punkt von Interesse auf einer Oberfläche, die sich innerhalb des Arbeitsgrundrisses befindet, geortet. Dieser neue Punkt von Interesse ist noch nicht auf dem virtuellen Grundriss dargestellt. Wenn dies der Fall wäre, wäre er nicht „unbekannt”. Stattdessen handelt es sich bei diesem neuen Punkt um etwas, von dem der Benutzer denkt, dass es auf dem virtuellen Grundriss angezeigt werden sollte und es ist ein physischer Punkt, den der Benutzer sehen kann und den er/sie nun in den Grundriss-Computerdateien festhalten will.
• Nachdem der neue Punkt von Interesse in Schritt 610 physisch geortet wurde, muss der Benutzer in einem Schritt 612 den Laserstrahl der Basiseinheit „A” auf diesen Punkt von Interesse richten. Das bedeutet, dass der Benutzer einen Befehl geben (oder manuell schwenken) muss, um den Laserstrahl direkt auf den Punkt von Interesse zu richten, so dass die Laserlichtebene entlang der Bodenoberfläche eine Linie erzeugt (angenommen, dieser Punkt befindet sich auf der Bodenoberfläche), bis diese Linie den Punkt von Interesse visuell kreuzt.
• Nachdem die Basiseinheit „A” in Schritt 612 ausgerichtet wurde, muss der Benutzer in einem Schritt 614 nun den Laserstrahl der Basiseinheit „B” auf denselben neuen Punkt von Interesse ausrichten. Erneut, die Laserebene von der Basiseinheit „B” erzeugt eine Laserlichtlinie entlang der Bodenoberfläche (erneut unter der Annahme, dass es sich um einen Punkt auf der Bodenoberfläche handelt) und dadurch wird eine sichtbare Linie, die von der Basiseinheit „B” wegstrahlt, erzeugt und, nachdem es richtig ausgerichtet ist, wird das Laserlicht den neuen Punkt von Interesse sichtbar kreuzen. Am Ende dieser Zielphase in Schritt 614 sollten sich beide Laserebenen (als sichtbare Lichtlinien auf der Bodenoberfläche) genau an dem Punkt von Interesse kreuzen.
• Die Winkelgeber verfügen nun über die Azimutinformationen, die gespeichert werden können, und in einem Schritt 620 werden Daten von den Winkelgebern beider Basiseinheiten in die Fernbedieneinheit eingegeben. (Dies geschieht üblicherweise durch einen Benutzerbefehl, der auf der Fernbedieneinheit eingegeben wird.) Sobald die Fernbedieneinheit über diese Daten verfügt, sorgt ein Schritt 622 dafür, dass die Fernbedieneinheit eine Rückberechnung durchführt, um die Koordinaten dieses Punktes von Interesse auf dem virtuellen Grundriss anzuzeigen. Sobald dies erfolgt ist, ist der unbekannte Punkt von Interesse nun auf dem virtuellen Grundriss „eingetragen” und dieser Punkt von Interesse wird im Wesentlichen zu einem „bekannten” Punkt von Interesse und kann daher später „gefunden” werden, auch wenn die Basiseinheiten 20 und 30 an andere Standorte bewegt werden. Nun wird ein Schritt 624 erreicht, an dem die Routine für diesen spezifischen Standort abgeschlossen ist (d. h. an diesem Punkt von Interesse).
• Wenn die Basiseinheiten nicht über Azimutgeber verfügen, werden sie alternativ mit einer visuellen Winkelskala ausgestattet, die der Benutzer auf einer oberen Oberfläche der Basiseinheiten sehen kann. Nachdem der Benutzer (manuell) den Lasersender für jede Basiseinheit (in den Schatten 612 und 614) ausgerichtet hat, kann er/sie die Azimutwinkelverschiebung für beide Lasersender ablesen und diese Informationen können dann in Schritt 620 manuell in die Fernbedieneinheit eingegeben werden (unter Verwendung der Eingabeerfassungsvorrichtung 352). Sobald die Fernbedieneinheit über diese Daten verfugt, werden die Schritte 622 und 624 wie oben beschrieben durchgeführt.
• In einem Entscheidungsschritt 630 wird nun bestimmt, ob der Benutzer für einen weiteren „neuen” Punkt von Interesse bereit ist oder nicht. Ist dies nicht der Fall, wird die gesamte Routine aus 7 in einem Schritt 632 beendet. Wenn der Benutzer hingegen zu diesem Zeitpunkt einen weiteren Punkt von Interesse eingeben will, wird der Logikablauf wieder zurück zu Schritt 610 geleitet, in dem der Benutzer diesen anderen physischen Punkt von Interesse auf einer Oberfläche, die sich innerhalb des Arbeitsgrundrisses befindet, ortet.
• Durch Verwendung der Routine, die im Ablaufdiagramm in 7 dargestellt ist, kann ein Benutzer ganz einfach einen Punkt von Interesse, der sich in ununterbrochener Sichtlinie der beiden Lasersender in beiden Basiseinheiten befindet, am Einsatzort auswählen. Sobald der Benutzer diese physischen Punkt geortet hat, müssen lediglich beide Lasersender direkt auf diesen Punkt gerichtet werden, so dass zwei sich kreuzende Laserlichtlinien von den Laserebenen, die von den zwei Lasersendern ausgestrahlt werden, erzeugt werden. Dies ist sehr einfach zu erreichen, da der Benutzer alle Vorgänge sehen kann, angenommen, die Lasersender strahlen sichtbares Licht aus. Selbst wenn es sich bei dem Licht zum Beispiel um infrarotes Licht handelt, könnte der Benutzer, falls gewünscht, eine spezielle Nachtsichtbrille nutzen, um diese Punkte zu orten. Dieses Szenario mit nicht-sichtbarem Licht könnte für Anwendungen nützlich sein, die im Dunkeln durchgeführt werden und könnte eventuell auch vom Militär genutzt werden (z. B. zur Positionsbestimmung von Minen in einem Minenfeld).
• Diese in 7 dargestellte Routine kann sehr viel schneller durchgeführt werden, als eine übliche Vermessungsfunktion, die unter Verwendung bisheriger Technologie an einem Einsatzort unzählige Male durchgeführt wird. Es ist keinerlei Form von Messlatte erforderlich und eine derartige Latte müsste nicht für jeden neuen Punkt von Interesse positioniert und lotrecht ausgerichtet werden, so wie es in vielen Systemen, die verfügbare herkömmliche Technologie nutzen, notwendig ist.
• Wenn der Benutzer einen Punkt auswählt, der sich nicht in direkter Sichtlinie eines der Lasersender befindet, muss der jeweilige Lasersender lediglich an einen anderen Standort innerhalb des virtuellen Grundrisses bewegt und anhand der in 5 als Ablaufdiagramm dargestellten Routine erneut eingerichtet werden. Sobald der Lasersender an einen neuen Standort versetzt wurde, kann seine Position ganz einfach mit Vermessungspunkten, die immer an einem neuen Einsatzort verfügbar sind, etabliert werden und sobald alles mit der Fernbedieneinheit registriert wurde, kann der Benutzer direkt damit beginnen, gemäß des Ablaufdiagramms in 7 unbekannte Punkte einzugeben.
• Nachstehend ist ein beispielhafter Satz an Rückberechnungen bereitgestellt. Dieser Berechnungssatz beschreibt ein Lösungsverfahren für die Koordinaten des Standortes eines unbekannten Punktes von Interesse nachdem das System eingerichtet wurde.
• Definitionen:

• T1

  Sender 1

  T2

  Sender 2

  B1

  Vermessungspunkt 1 (Bekannter Punkt – vorab festgelegt)

  B2

  Vermessungspunkt 2 (Bekannter Punkt – vorab festgelegt)

  A1

  Achse zwischen den zwei Sendern

• Bekannte:

• d

  Abstand zwischen den Sendern

  θ

  Winkel gemessen von Sender 1 von der Achse zwischen Sendern und dem Punkt von Interesse

  ϕ

  Winkel gemessen von Sender 2 von der Achse zwischen Sendern und dem Punkt von Interesse

• Ablauf:
• 1) Befehl an jeden Sender, jeden entsprechenden Fächerstrahl über dem Punkt von Interesse zu platzieren.
• 2) Sender 1 und 2 messen die Winkel θ und ϕ.
• 3) Da d durch das Einrichten des Systems bekannt ist, können die Koordinaten von Punkt a berechnet werden.
• 
• Aus dem Diagramm:

  
• Dies kann auch geschrieben werden als: y₀ = d·tan(ϕ)·tan(θ) / tan(θ) + tan(ϕ) und:

  
• WEITERE BETRIEBSDETAILS
• Mit Bezugnahme auf 8 wird eine schematische Ansicht der „mechanischen” Hauptkomponenten, die in einer Basiseinheit enthalten sind, gezeigt, einschließlich eines Lasersenders und eines Laserempfängers. Die Basiseinheit wird allgemein durch die Referenzziffer 100 gekennzeichnet und beinhaltet eine Nivellierplattform an der Unterseite der Struktur, auf der eine Rotationseinheit zum Anpassen des Azimutwinkels des Lasersenders befestigt ist. Die Nivellierplattform beinhaltet zwei Nivelliermotoren 142, einen Niveaugeber 144 (z. B. eine Art elektronischer Schwerkraftsensor) und ein Drehgelenk 146. Oberhalb der Nivelliermotoren 142 befinden sich Leitspindeln 148 und die horizontale Nivellierplattform ist oben auf den Leitspindeln 148 befestigt.
• Es versteht sich, dass statt der „automatischen” Nivellierplattform, die im vorherigen Absatz beschrieben wurde, eine manuelle Nivellierplattform mit der Basiseinheit 100 bereitgestellt werden könnte. Eine solche manuelle Nivellierplattform könnte zum Beispiel ein Pendel oder eine sichtbare Blase aufweisen und es gäbe kein automatisches schwerkraftempfindliches Gerät oder einen Nivelliermotorantrieb.
• Auf der oberen Oberfläche der Nivellierplattform befindet sich der Azimutmotor 162, welcher eine Abtriebswelle und ein Zahnradgetriebe 164, das in ein Stirnradgetriebe 166 greift, aufweist. Das Stirnradgetriebe weist eine vertikale Abtriebswelle auf, die durch eine Geberscheiben-Unterbaugruppe 152 verläuft, hoch zu einem zweiten Rad oder einer zweiten Scheibe, die zwei Endstückzellen-Lichtsensoren 220 beinhaltet. Die Geberscheiben-Unterbaugruppe 152 weist üblicherweise eine Form von sichtbaren Markierungen auf, die durch einen Geber-Abtastkopf wahrgenommen werden können, der sich entlang des äußeren Umfangs der Geberscheibe befindet. In 8 ist der Geber-Abtastkopf durch Referenzziffer 154 gekennzeichnet und das gesamte Winkelgebersystem 150 beinhaltet sowohl die Geberscheiben-Unterbaugruppe 152 als auch den Geber-Abtastkopf 154. Typische optische Geber weisen einen feststehenden Abschnitt und einen drehbaren Abschnitt auf, wie in 8 durch die zwei parallelen Scheibenstrukturen in der Unterbaugruppe 152 dargestellt.
• Eine Laserdiode 172 ist (in dieser schematischen Ansicht) in der horizontalen Richtung angebracht und strahlt einen Laserlichtstrahl durch eine Kollimationsline 174 aus und dieses Laserlicht wandert durch eine Zylinderlinse 176 und erzeugt so einen austretenden Fächerstrahl 178. Der Fächerstrahl 178 ist in 8 schematisch als divergierende Laserlichtebene dargestellt.
• In dieser Anordnung dreht der Azimutmotor 164 die Zielrichtung der Fächerstrahllaserlichtebene 178 und dadurch werden gleichzeitig die Endstückzellen-Lichtsensoren 220 und ein Teil der Geberscheiben-Unterbaugruppe 152 bewegt. In einer typischen Anordnung ist die Teilung zwischen den Endstückzellen-Lichtsensoren entlang derselben vertikalen Linie angeordnet wie die Kantenansicht der Fächerstrahllaserlichtebene 178. Es ist jedoch anzumerken, dass die Endstückzellen-Lichtsensoren 220 leicht von der Mittellinie der Laserlichtebene 178 versetzt angeordnet sein können und die Berechnungen zur Positionsbestimmung von verschiedenen Punkten auf dem Grundrisssystem um diese Versatzberechnungen angepasst werden könnten, insbesondere, um eine Ausrichtungsachse zu bestimmen/einzurichten. Durch diese optionale Anordnung, die manchmal als „Charakterisierung” der Lichtsensoren bezeichnet wird, kann der Aufbau der Basiseinheit, falls gewünscht, etwas vereinfacht weiden.
• In 8 ist ein zweiter Lichtsensor bereitgestellt. Dabei handelt es sich um einen „Stab”-Sensor, der unter Referenzziffer 230 dargestellt ist. In diesem Stabsensor befindet sich jedoch nur eine einzelne Fotozelle unter Ziffer 236. Obwohl ein typischer Positionstaster-Stabsensor zwei Fotozellen aufweisen würde (wie in 3 gezeigt), ist für die in der Konfiguration in 8 gesuchte Information lediglich eine einzelne Fotozelle erforderlich. Bei der Basiseinheit 100 geht es darum, herauszufinden, ob Laserlicht auf die zylindrische Oberfläche des Stabsensors fällt oder nicht und falls dem so ist, genügt eine einzelne Fotozelle unter 236, um dies festzustellen. Andererseits könnte auch ein standardgemäßer Stabsensor, wie in 3 dargestellt, genutzt werden, wenn höhere Sensibilität gewünscht wird oder wenn der Hersteller einen standardmäßigen Stabsensor verwenden will, bei dem bereits zwei Fotozellen an dem zylindrischen Stab befestigt sind (je eine an jedem Ende).
• Wie in 8 dargestellt, kann der Azimutmotorantrieb 162 den gesamten oberen Teil der Basiseinheit in der horizontalen Ebene drehen; d. h. die Rotationsachse ist, sobald die Nivellierplattform sich angepasst hat, um das System im Wesentlichen im Verhältnis zur Schwerkraft horizontal anzuordnen, im Grunde vertikal.
• Eine alternative Anordnung könnte genutzt werden, um eine kostengünstigere Basiseinheit 100 zu bauen. Der Lichtsensor 220 könnte durch einen kleinen Reflektor ersetzt werden, der genau in vertikaler Ausrichtung mit der Mittellinie der Laserlichtebene 178 angeordnet ist. In dieser alternativen Ausführungsform müsste der gegenüberliegende Lasersender bei der Bestimmung der Ausrichtungsachse manuell auf den Reflektor gerichtet werden. Diese Ausführungsform wäre zweifelsohne etwas schwieriger einzurichten als das unten beschriebene, automatische Verfahren, es ist allerdings durchaus möglich, insbesondere für Kurzstrecken-Situationen, in denen der Abstand zwischen den Basiseinheiten relativ gering ist. Die Laserempfänger 24 und 34 könnten in dieser alternativen Ausführungsform vollständig entfallen.
• Ein anderer Weg, um die Systemkosten zu senken, ist es, die automatische Azimutzielplattform vollständig wegzulassen und stattdessen ganz auf manuelles Ausrichten der Lasersender für beide Basiseinheiten zu setzen. Bei dieser zweiten alternativen Ausführungsform würden die Kosten für den Azimutantrieb (einschließlich des Motors 162) und das Gebersystem 150 eingespart werden. Die Azimut-„Ziel”-Winkel müssten dann selbstverständlich manuell von einer akkuraten Skala auf der Basiseinheit abgelesen werden und diese Winkel müssten manuell jedes Mal wenn der Lasersender auf einen neuen Vermessungspunkt, einen bekannten Punkt von Interesse oder einen unbekannten Punkt von Interesse ausgerichtet wird vom Benutzer in die Fernbedieneinheit eingegeben werden. Dabei würde die Wahrscheinlichkeit von Fehlern bei der Dateneingabe zunehmen, sogar wenn die Azimutwinkel zunächst richtig abgelesen wurden.
• Mit Bezugnahme auf 9–13 ist eine Reihe von Abbildungen dargestellt, welche die Benutzerfreundlichkeit des hierin offenbarten Systems noch deutlicher demonstrieren. In 9 ist ein erster Schritt zur Ausrichtung der Achsen der zwei Lasersender dargestellt. Die Lasersender sind Teil der Basiseinheiten 20 und 30, die in 9 auf Dreibeinstativen befestigt sind. Ein Benutzer, allgemein durch die Referenzziffer 45 gekennzeichnet, ist mit der tragbaren Fernbedieneinheit 40 in der Hand innerhalb der Grenzen eines geschlossenen Raumes 700 dargestellt. Der Raum 700 weist eine Deckenoberfläche 710 und eine Bodenoberfläche 712 auf.
• Der Lasersender auf der Basiseinheit 20 strahlt einen Laserfächerstrahl aus, der eine obere Winkelgrenzlinie unter 722 und eine untere Winkelgrenzlinie unter 724 aufweist. Der andere Lasersender auf der Basiseinheit 30 strahlt ebenfalls einen Laserlichtfächerstrahl aus und weist eine obere Winkelgrenzlinie unter 732 und eine untere Winkelgrenzlinie unter 734 auf. Das Ziel in diesem Schritt von 9 ist es, eine Achse 740 zwischen den zwei Lasersendern auszurichten. Die Methodik für einen detaillierten Ausrichtungsvorgang ist nachstehend mit Bezugnahme auf 14–19 beschrieben. An dieser Stelle der Beschreibung wird angenommen, dass die Ausrichtungsachse 740 durch diese Prozedur bestimmt wird.
• 10 stellt den nächsten Schritt dar, in dem die zwei Lasersender auf einen ersten Vermessungspunkt (in 19 als „Vermessungspunkt 1” bezeichnet) ausgerichtet werden. In 10 ist der Innenraum mit der Referenzziffer 701 gekennzeichnet. Die zwei Lasersender wurden auf den Punkt von Interesse Vermessungspunkt 1 gerichtet, der durch die Referenzziffer 752 gekennzeichnet ist. Die Lasersender der zwei Basiseinheiten 20 und 30 wurden entweder manuell durch den Benutzer oder, falls auf den Basiseinheiten 20 und 30 die Azimutpositionierungsmotoren und Geber verfügbar sind, automatisch durch den Benutzer unter Verwendung der Fernbedieneinheit 40 ausgerichtet. Nachdem die zwei Laserebenen ausgerichtet wurden, so dass sie sich am ersten Vermessungspunkt unter 752 kreuzen, sehen die Laserebenen wie in 10 dargestellt aus. Die Laserebene vom Fächerstrahllasersender der Basiseinheit 20 wird erneut Winkelgrenzlinien 722 und 724 aufweisen, aber wird gleichzeitig eine sichtbare Linie entlang der Decke unter 726 und eine ähnliche sichtbare Linie entlang der Bodenoberfläche unter 728 erzeugen. In ähnlicher Weise wird der Lasersender, der den Fächerstrahl von Basiseinheit 30 erzeugt, Winkelgrenzlinien 732 und 734 ausstrahlen und außerdem eine obere sichtbare Linie entlang der Decke unter 736 und eine untere sichtbare Linie entlang der Bodenoberfläche unter 738 erzeugen.
• Es versteht sich, dass die Bezeichnungen „sichtbares Licht” oder „sichtbares Laserlicht” sich, wie sie hier verwendet werden, auf Laserlichtstrahlen beziehen, die entweder direkt für das menschliche Auge sichtbar sind (d. h. eine Wellenlänge in der Größenordnung von ungefähr 430 nm bis 690 nm aufweisen) oder sich auf Laserstrahlen beziehen, die sich leicht außerhalb des „normalen” Sichtbarkeitsschärfenspektrums für das menschliche Auge befinden und der Benutzer durch eine Art Speziallinsen unterstützt wird. Die hierin beschriebenen Lasersender könnten zum Beispiel, falls gewünscht, Infrarot(IR)-Laserlichtstrahlen erzeugen und der Benutzer könnte eine Nachtsichtbrille tragen; wobei die Laserlichtstrahlen in dieser Situation für diesen Benutzer als „sichtbar” erscheinen würde, was mehr oder weniger erforderlich ist, um die Ausrichtungs- und Ortungsfunktionen des hierin beschriebenen Systems richtig nutzen zu können.
• Die zwei unteren Kanten 728 und 738 der Laserlichtebenen werden sich, nachdem die zwei Lasersender korrekt für ihre Winkelposition entlang der Azimutrichtung ausgerichtet wurden, genau am Vermessungspunkt 752 kreuzen und der Benutzer kann diesen Kreuzungspunkt dann sehen. Ferner werden die zwei Laserebenen sich entlang einer vertikalen Linie 750 schneiden, bei der es sich um eine Lotlinie handelt, wenn die zwei Basiseinheiten korrekt nivelliert wurden. Diese Laserlinie von Kreuzung 750 wird tatsächlich sichtbar sein, wenn ein festes Objekt oder eine Art rauchförmige Substanz entlang der Linie selbst positioniert wird. Am oberen Ende der Laserlichtlinie 750 wird es eine weitere sichtbare Kreuzung von „horizontalen” Linien entlang der Decke geben, die nachstehend genauer beschrieben wird.
• Der dritte Schritt ist, die Lasersender für die zwei Basiseinheiten auf den zweiten Vermessungspunkt zu richten, der in 11 als „Vermessungspunkt 2” bezeichnet wird. Der Innenraum ist in 11 mit der Referenzziffer 702 gekennzeichnet. Der Benutzer muss nun die Winkelpositionen beider Lasersender für die Basiseinheiten 20 und 30 bewegen, so dass sie auf den zweiten Vermessungspunkt, der mit der Referenzziffer 762 gekennzeichnet ist, gerichtet sind. Beide Lasersender strahlen weiterhin eine Laserlichtebene aus und der dadurch erzeugte Fächerstrahl weist Divergenzwinkel auf, die durch die Linien 722, 724, 732 und 734 dargestellt sind. Ferner werden obere und untere sichtbare Linien entlang der Deckenoberfläche und der Bodenoberfläche vorhanden sein, die erneut durch die Liniensegmente 726, 728, 736 und 738 gekennzeichnet sind.
• Nachdem die zwei Lasersender richtig auf den zweiten Vermessungspunkt 762 gerichtet wurden, werden die unteren sichtbaren Linien der zwei Laserebenen sich genau am Vermessungspunkt 762 kreuzen und der Benutzer kann diesen Kreuzungspunkt nun sehen.
• Es versteht sich, dass die Ausdrucksweise „genau (an einer spezifischen Stelle auf einer Oberfläche) kreuzen”, wie sie hier genutzt wird, bedeutet, dass der Benutzer die Lasersender so angepasst hat, dass die von ihnen ausgestrahlten Laserfächerstrahlen Lichtlinien erzeugen, die diesen spezifischen Punkt scheinbar exakt kreuzen. Selbstverständlich besteht höchstwahrscheinlich eine geringe Fehlertoleranz und es obliegt dem Benutzer, die nötigen Anpassungen bei der Ausrichtung der Basiseinheitslasersender vorzunehmen, so dass die Lichtlinien sich so genau wie möglich „exakt” an der richtigen Stelle kreuzen. Da die Laserlichtlinien eine erkennbare Breite aufweisen, ist es für den Benutzer unmöglich, die Laserstrahlen innerhalb eines kaum wahrnehmbaren, winzigen Abstands ausrichten und demnach besteht wahrscheinlich eine sehr geringe Fehlertoleranz bei solchen „exakten” Positionen von Lasersender-Azimutwinkeln. Dabei handelt es sich jedoch um sehr kleine Abweichungen und der Benutzer wird zudem sehr schnell lernen, diese Azimutpositionsveränderung der Lasersende sehr gut auszuführen, so dass jegliche derartige Fehler im Wesentlichen vernachlässigbar sind.
• Wie im Fall von 10 besteht außerdem eine vertikale Kreuzungslinie zwischen den zwei Laserebenen und diese Kreuzungslinie ist in 11 durch die Referenzziffer 760 gekennzeichnet. Die Kreuzungslinie 760 ist, soweit die zwei Lasersender richtig nivelliert wurden, eine Lotlinie.
• Nachdem die Koordinaten beider Vermessungspunkte in die Fernbedieneinheit 40 eingegeben wurden (gemäß 10 und 11) ist das Einrichten des Systems abgeschlossen. Nun ist der Benutzer in der Lage, andere relevante Koordinaten in die Fernbedieneinheit 40 einzugeben und kann so auslösen, dass sich die Lasersender automatisch auf diese Koordinaten richten (angenommen die Lasersender sind motorisiert und verfügen über Winkelgeber). 12 stellt eine solche Situation dar, in welcher der Benutzer die Koordinaten eines Bodenpunktes, der in 12 durch die Referenzziffer 772 gekennzeichnet ist, eingegeben hat. Der geschlossene Raum ist in 12 durch die Referenzziffer 703 gekennzeichnet. Die Lasersender wurden so ausgerichtet, dass ihre Fächerstrahlen jeweils eine vertikale Laserlichtebene erzeugen und beide dieser Laserlichtebenen sich genau am Punkt 772 entlang der Bodenoberfläche 712 kreuzen. Außerdem besteht eine vertikale Kreuzungslinie zwischen den beiden Laserebenen unter Referenzziffer 770. Dabei handelt es sich, wie zuvor beschrieben, um eine Lotlinie, soweit die Laserbasiseinheiten 20 und 30 richtig nivelliert wurden. Wichtiger ist ferner, dass die zwei Lasersender Laserebenen ausstrahlen müssen, die im Wesentlichen vertikal im Verhältnis zur Schwerkraft sind; falls dies richtig der Fall ist, wird auch die implizierte Linie 770 im Verhältnis zur Schwerkraft im Wesentlichen vertikal sein.
• Da die Lotlinie 770 als eine vertikale Linie direkt über dem Bodenpunkt 772 existiert, wird es außerdem einen für den Benutzer sichtbaren Deckenübertragungspunkt geben, der durch die Referenzziffer 774 gekennzeichnet ist. Der Benutzer wird am Punkt 774 zwei sich kreuzende Linien sehen, die durch die oberen Kanten der Laserebenen von den Lasersendern der Basiseinheiten 20 und 30 erzeugt werden. Dabei handelt es sich um die oberen Kantenlinien der Fächerlaserstrahlen entlang der Linienabschnitte 726 und 736, die entlang der Oberfläche der Decke 710 verlaufen. Dies bietet dem Benutzer jedes Mal, wenn der Benutzer zunächst einen Bodenpunkt von Interesse bestimmt, einen praktisch sofortigen Übertragungspunkt entlang der Deckenoberfläche. Der Deckenübertragungspunkt 774 ist automatisch lotrecht über dem Bodenpunkt 772 angeordnet, da die implizierte Linie 770 genau lotrecht ist. Dieses System ermöglicht es dem Gebäudedesigner, falls gewünscht, anhand der Koordinaten auf einem zweidimensionalen Grundriss Geräte anzuordnen, die in der Decke angebracht werden sollen.
• Die hierin offenbarte Technologie kann automatisch Bodenpunkte nutzen und diese Koordinaten an die Decke übertragen; ferner, wenn es sich bei dem Gebäudeplan um einen dreidimensionalen Plan handelt, können statt der Bodenkoordinaten zuerst die Deckenkoordinaten eingegeben werden. In diesem Betriebsmodus sind die beiden Lasersender der Basiseinheiten 20 und 30 weiterhin in der Lage, automatisch zu schwenken, so dass ihre Laserfäherstrahlen sich am Deckenkoordinatensatz statt am Bodenkoordinatensatz kreuzen. Das endgültige Erscheinungsbild ist, genau wie in 12 dargestellt, identisch. Der einzige Unterschied besteht darin, dass statt des Bodenpunktes zuerst der Deckenpunkt bestimmt wurde. Nachdem der Deckenpunkt angezeigt wurde, besteht weiterhin eine Lotlinie 770.
• Mit Bezugnahme auf 13 wird die Fähigkeit des hierin offenbarten Systems, eine vertikale Lotlinie aus Laserlicht zu erzeugen, vorteilhaft genutzt. In 13 ist ein geschlossener Raum 704 dargestellt und die zwei Lasersender der Basiseinheiten 20 und 30 wurden auf einen Bodenpunkt 782 gerichtet, der sich genau entlang der Kante einer der Wände befindet, die durch die Referenzziffer 714 gekennzeichnet ist. Der Laserfächerstrahl erzeugt eine sichtbare Lotlinie aus Laserlicht 780, die entlang der Oberfläche der Wand 714 sichtbar ist. Außerdem besteht ein Deckenkreuzungspunkt unter 784, wobei es sich um den obersten Punkt des Liniensegments 780 handelt, das diese Kreuzungslinie zwischen den beiden Laserlichtebenen ausmacht. Damit die implizierte Laserlotlinie 780 entlang der Wandoberfläche sichtbar ist, muss die Wand an oder in relativer Nähe des Kreuzungspunktes 782 positioniert werden; dies kann als „proximales” Verhältnis bezeichnet werden – die Oberfläche 714 der Wand muss sich nah am Punkt 782 befinden, da die Laserlichtkreuzungslinie 780 sonst die Wandoberfläche „verfehlt” und nicht auf dieser Wandoberfläche sichtbar ist. Selbstverständlich muss die Wand selbst relativ lotrecht sein oder die Lotlinie 780 wird nicht richtig entlang der Wandoberfläche sichtbar sein.
• Wie im vorstehenden Absatz beschrieben wird, kann der Benutzer, wenn ein zweidimensionaler Grundriss verfügbar ist, mit dem Bodenkreuzungspunkt 782 als Punkt von Interesse beginnen. Andererseits, wenn ein dreidimensionaler Grundriss verfügbar ist und der Deckenkreuzungspunkt 784 für den Benutzer verfügbare Koordinaten aufweist, kann dieser Punkt, wie in 13 dargestellt, genutzt werden, um auszulösen, dass die Lasersender ausgerichtet werden.
• Wenn die Lotlinie 780 entlang der Wandoberfläche 714 sichtbar ist, kann der Benutzer diese Lotlinie nutzen, um eine Wand mit Rahmenwerk auszurichten und zu installieren. Zudem kann, nachdem die Wände installiert wurden, die vertikale Lotlinie 780 genutzt werden, um die Positionen für die Installation von Wandsteckdosen oder HLK-Schächten oder -öffnungen und anderen ähnlichen Geräten, die in Wänden von Gebäuden platziert werden, zu orten.
• Mit Bezugnahme auf 14–19 wird ein Beispiel einer Methodik zur Ermittlung einer Ausrichtungsachse zwischen zwei Basiseinheiten bereitgestellt. Mit Bezugnahme auf 14 strahlen die beiden Basiseinheiten 20 und 30 vertikale Laserlichtebenen in Fächerstrahlform aus, wobei die Laserlichtebene von Basiseinheit 20 durch die Referenzziffer 60 gekennzeichnet ist und die Laserlichtebene von Basiseinheit 30 durch die Referenzziffer 70 gekennzeichnet ist. Wie in 14 ersichtlich ist, kreuzen die Laserlichtebenen 60 und 70 sich zwar, sind aber weder gleichgerichtet noch kreuzen sie die gegenüberliegende Basiseinheit.
• In 14 verfügt die Basiseinheit 20 über einen Positionierungslichtsensor unter 64, der üblicherweise ein Satz von „Endstückzellen”-Fotozellen sein kann, die exakt auf die Mitte des ausgestrahlten Laserfächerstrahls ausgerichtet sind. Die Basiseinheit 20 verfügt über einen zweiten Lichtsensor 62, der eine Fotozelle und eine Zylinderlinse aufweist. Die Zylinderlinse ragt vertikal über den oberen Teil der Basiseinheitsstruktur hinaus (ähnlich wie Element 230 in 8) und die Fotozelle ist an einem Ende der Zylinderlinse befestigt (welche der Fotozelle 236 in 8 ähnelt). Diese Kombination 62 aus Fotozelle und Zylinderlinse ist grob mit dem Rotationszentrum der Basiseinheit 20 gleichgerichtet. (Sie muss nicht genau ausgerichtet sein. Lichtsensor 62 bietet „grobe” Ausrichtungssensorfähigkeiten für das Erkennen von Laserstrahlen des anderen Lasersenders von Basiseinheit 30.)
• In ähnlicher Weise beinhaltet die Basiseinheit 30 außerdem einen Positionierungslichtsensor 74, bei dem es sich üblicherweise um eine „Endstückzellen”-Anordnung von Fotozellen handeln kann, die genau mit der Mitte des ausgestrahlten Laserfächerstrahls 70 gleichgerichtet sind. (Hinweis: Diese „genaue” Ausrichtung könnte die Charakterisierung der Fotozellenanordnung zur Korrektur eines Versatzes beinhalten, falls die Position der Laserstrahlausgabe und der Nullpunkt des Lichtsensors nicht perfekt ausgerichtet sind.) Außerdem beinhaltet die Basiseinheit 30 eine Zylinderlinse und eine Fotozellenkombination unter 72, die grob (nicht genau) mit der Rotationsmitte dieser Basiseinheit gleichgerichtet ist. Lichtsensor 72 bietet „grobe” Ausrichtungssensorfähigkeiten für das Erkennen von Laserstrahlen des anderen Lasersenders von Basiseinheit 20.
• Mit Bezugnahme auf 15 hat der Benutzer einen Befehl eingegeben, so dass jede Basiseinheit beginnt, zu rotieren. Der Zweck dieses Rotieren ist, dass die Zylinderlinsen/Fotozellenkombination (entweder 62 oder 72) den Laserstrahl von der anderen Basiseinheit erkennt. Aus 15 ist ersichtlich, dass beide Laserfächerstrahlen ihre Position geändert haben, jedoch weder Fächerstrahl 60 noch 70 die andere Basiseinheit kreuzen. Laserfächerstrahl 60 rotiert in Richtung einer Winkelbogenlinie 66, während der Lasersenderstrahl 70 von Basiseinheit 30 in Richtung einer Winkellinie 76 rotiert.
• Mit Bezugnahme auf 16 kreuzt der Laserfächerstrahl 70 den vertikalen Lichtsensor 62 der Basiseinheit 20. Wenn dies geschieht, kann die Basiseinheit 30 die Rotation des Fächerstrahls 70 beenden, da dieser sich nun grob in der richtigen Position befindet. Der Fächerstrahl 60 von Basiseinheit 20 muss jedoch noch weiter in die Richtung 66 rotieren. In 17 rotiert der Fächerstrahl 60 von Basiseinheit 20 immer noch, hat jedoch die Basiseinheit 30 noch nicht gekreuzt. Der Fächerstrahl 70 von Basiseinheit 30 hat angehalten und kreuzt immer noch den vertikalen Lichtsensor 62.
• Mit Bezugnahme auf 18 kreuzt der Laserfächerstrahl 60 von Basiseinheit 20 den Lichtsensor 72 von Basiseinheit 30 und der Lasersender auf Basiseinheit 20 hört nun auf, zu rotieren. Zu diesem Zeitpunkt sind beide Fächerstrahlen 60 und 70 grob auf die jeweilige gegenüberliegende Basiseinheit 30 bzw. 20 gerichtet.
• Mit Bezugnahme auf 19 kommen nun die Positionierungsfotozellen 64 und 74 ins Spiel. In der Annahme, dass diese zwei Fotozellen jeweils zwei Endstückzellen-Lichtsensoren umfassen, weisen sie eine Totbandbreite zwischen den zwei Lichtempfindlichkeitsbereichen der Endstückzellen-Anordnung auf und diese Totbandbreite ist die gewünschte Position, die von den zwei Laserfächerstrahlen 60 und 70 gesucht wird. Durch die Positionierungsfotozellen 64 und 74 können die Laserempfänger auf den zwei Basiseinheiten 20 und 30 die exakte Position des Lasereinfalls der Fächerstrahlen 60 und 70 mit einer sehr geringen Fehlergrenze bestimmen. Die Ausgabesignale von den Laserempfängern können genutzt werden, um den Azimutpositionierungsmotoren beider Lasersender der Basiseinheiten 20 und 30 zu befehligen, sich in geringen Umfängen zu bewegen, bis die vertikale Kante der Laserebenen 60 und 70 auf die Totbandpositionen der Endstückzellen treffen.
• Die Totbandbreite der Endstückzellen kann relativ klein ausgeführt werden, vielleicht, falls gewünscht, bis zu 0,005 Zoll. In 19 werden die beiden Lasersender iterativ rotiert, bis jeder ihrer Fächerstrahlen innerhalb der Totbandbreite der Endstückzellen auf der gegenüberliegenden Basiseinheit treffen. Dies bietet nun eine sehr präzise Ausrichtungsachse zwischen den zwei Basiseinheiten 20 und 30.
• Ein weiterer Vorteil der hierin offenbarten Technologie ist in 20 und 21 dargestellt. 20 zeigt ein herkömmliches (Stand der Technik) Laserzeigesystem, das derzeit für Grundrissvermessungsverfahren genutzt wird. Dieses dem Stand der Technik entsprechende System ist allgemein mit der Referenzziffer 800 gekennzeichnet und beinhaltet einen Lasersender 810, der auf einem Dreibeinstativ befestigt ist, und diese Anordnung wird auf einer Bodenoberfläche 812 platziert. Dieses Laserzeigesystem ist dafür ausgelegt, seine Laserstrahlen 820 buchstäblich direkt auf eine spezifische Stelle auf der Bodenoberfläche 812 zu richten und diese Stelle bestimmt den für den Benutzer interessanten Punkt. Dieses System funktioniert, solange die Bodenoberfläche in der für das Laserzeigesystem erforderlichen Toleranz, um den Punkt von Interesse erfolgreich zu bestimmen, tatsächlich flach und horizontal liegt.
• Wenn der Boden jedoch eine Art von Unebenheit aufweist, wie zum Beispiel eine Vertiefung, die durch die Referenzziffer 814 gekennzeichnet ist, weicht die Genauigkeit des Laserzeigesystems 800 stark ab. Es versteht sich, dass die Vertiefung 814 genauso eine Vorwölbung in der Bodenoberfläche sein könnte und dass sich dies ebenfalls negativ auf die Genauigkeit des Systems 800 auswirken würde.
• Die Referenzziffer 822 kennzeichnet die genaue Position des Punktes von Interesse auf der Bodenoberfläche, an welcher der Laserstrahl 820 versucht, diese Position zu bestimmen. Aufgrund der Vertiefung im Boden unter 814 befindet sich der projizierte Punkt auf dieser unebenen Oberfläche jedoch an einem anderen physischen Standort in der horizontalen Richtung, welcher durch die Referenzziffer 824 gekennzeichnet ist. Dies führt zu einem Positionsfehler, der durch die Referenzziffer 830 gekennzeichnet ist. Abhängig vom horizontalen Abstand zwischen der tatsächlichen Position 822 und der Position des Lasersenders 810 kann der Positionsfehler 830 beträchtlich sein und das System hinsichtlich der erforderlichen Genauigkeit somit nutzlos machen.
• Mit Bezugnahme auf 21 kann die hierin offenbarte Technologie wie oben beschrieben mit zwei Lasersendern genutzt werden und diese Art von System wird allgemein durch die Referenzziffer 900 gekennzeichnet. Ein erster Lasersender befindet sich unter 910 und ein zweiter Lasersender unter 911. Lasersender 910 und 911 sind beide auf Dreibeinstativen befestigt und beide strahlen einen Laserfächerstrahl (in diesem Beispiel) aus, wobei der Fächerstrahl für Lasersender 910 durch die Referenzziffer 920 gekennzeichnet ist und der Fächerstrahl für Lasersender 911 durch die Referenzziffer 921 gekennzeichnet ist.
• Beide Lasersender werden auf einer Bodenoberfläche positioniert, die allgemein durch die Referenzziffer 912 gekennzeichnet ist. Ein Punkt von Interesse wird in das System eingegeben, welches das Azimut beider Lasersender 910 und 911 steuert und demnach werden die Lasersender auf den richtigen Standort auf der Bodenoberfläche gerichtet. In 21 ist die tatsächliche Position des Punktes von Interesse durch die Referenzziffer 922 gekennzeichnet. Zufällig liegt dieser Punkt von Interesse 922 in einer Vertiefung im Boden, welche durch die Referenzziffer 914 gekennzeichnet ist. Die vertikalen Ebenen der zwei Laserfächerstrahlen 920 und 921 kreuzen sich jedoch in einer vertikalen Lotlinie unter 950 und diese Lotlinie verläuft von ihrer höchstgelegensten Begrenzung an der Oberkante der Laserfächerstrahlen 920 und 921 hinunter bis zu ihrer tiefgelegensten Begrenzung (entlang Linie 950), welche die Bodenoberfläche in der Vertiefung 914 an einem Punkt 924 kreuzt.
• Aufgrund der Betriebsart des Systems 900 zur Erzeugung einer Lotlinie 950 fällt die angezeigte Position des Punktes von Interesse unter 924 exakt auf die tatsächliche Position des Punktes von Interesse unter 922. Demnach tritt zwischen der tatsächlichen Position 922 und dem Punkt, der auf die Bodenoberfläche 924 projiziert wird, kein Fehler auf, selbst wenn dieser projizierte Punkt innerhalb einer Vertiefung, wie der Vertiefung 914, liegt. Dies gilt auch, wenn es sich statt einer Vertiefung um eine Vorwölbung in der Bodenoberfläche handelt. Dieses Merkmal ist ein überaus wesentlicher Vorteil, der durch die hierin offenbarte Technologie geboten wird.
• Es versteht sich, dass manche der hinsichtlich der Ablaufdiagramme in den 5–7 beschriebenen Logikoperationen unter Verwendung von sequenzieller Logik (zum Beispiel anhand von Mikroprozessor-Technologie) oder anhand einer Logikzustandsmaschine oder eventuell durch diskrete Logik in elektronischer Ausrüstung implementiert werden können; sie könnten sogar unter Verwendung von Parallelprozessoren implementiert werden. Eine bevorzugte Ausführungsform kann einen Mikroprozessor oder Mikrocontroller (z. B. einen der Mikroprozessoren 110, 210 oder 310) nutzen, um Softwareanweisung auszuführen, die in Speicherzellen in einer ASIC gespeichert sind. Tatsächlich kann der eine gesamte Mikroprozessor (oder Mikrocontroller) mitsamt RAM und durchführbarem ROM in einem Modus der hierin offenbarten Technologie in einer einzelnen ASIC enthalten sein. Selbstverständlich könnten andere Arten von Schaltungen genutzt werden, um diese in den Zeichnungen dargestellten Logikoperationen zu implementieren, ohne dabei von den Grundlagen der hierin offenbarten Technologie abzuweichen. In jedem Fall wird eine Form von Verarbeitungsschaltung bereitgestellt, egal, ob sie zur Erfüllung dieser Aufgaben auf einem Mikroprozessor, einer Logikzustandsmaschine oder Elementen der diskreten Logik oder eventuell auf einer Art von Rechnervorrichtung, die noch nicht erfunden wurde, basiert; ferner wird eine Art von Speicherschaltung bereitgestellt, egal, ob sie auf herkömmlichen RAM-Chips, EEROM-Chips (einschließlich Flash-Speicher), Verwendung von Elementen der diskreten Logik zum Speichern von Daten oder anderen Betriebsinformationen (wie den Punktkoordinatendaten, die zum Beispiel in Speicherelementen 312 oder 216 gespeichert sind) oder eventuell einer Art von Speichervorrichtung, die noch nicht erfunden wurde, basiert.
• Es versteht sich außerdem, dass die in den Ablaufdiagrammen in den 5–7 dargestellten und oben beschriebenen, präzisen Logikoperationen modifiziert werden könnten, um ähnliche, gleichwohl nicht genau exakte, Funktionen durchzuführen, ohne dabei von den Grundlagen der hierin offenbarten Technologie abzuweichen. Die genaue Beschaffenheit einiger der Entscheidungsschritte und anderer Befehle in diesen Ablaufdiagrammen sind auf spezifische zukünftige Modelle von Lasersender- und Empfängersystemen und tragbaren Grundriss-Computern (zum Beispiel solche, die sich auf Trimble Navigation Laser- und Grundrissvermessungsausrüstung beziehen) ausgerichtet und es würden in vielen Fallen sicherlich ähnliche, wenn auch leicht abweichende, Schritte für die Verwendung mit anderen Modellen oder Marken von Laserausrüstung und Grundriss-Computersystemen durchgeführt werden, wobei die erfinderischen Ergebnisse die gleichen sind.
• Wie sie hier verwendet wird, kann die Bezeichnung „proximal” bedeuten, dass ein physisches Objekt nah an einem zweiten physischen Objekt positioniert wird, so dass die beiden Objekte eventuell aneinander anliegen, obwohl es nicht unbedingt erforderlich ist, dass kein drittes Objekt zwischen ihnen positioniert ist. In der hierin offenbarten Technologie kann es Fälle geben, in denen eine „eindringende Ortungsstruktur” „proximal” zu einer „aufnehmenden Ortungsstruktur” positioniert werden soll. Allgemein könnte dies heißen, dass die eindringende [male] und aufnehmende [female] Struktur physisch aneinander anstoßen sollen, oder es konnte bedeuten, dass sie einander durch eine bestimmte Größe und Form, die im Wesentlichen eine Struktur in einer vorbestimmten Richtung und einer X-Y (z. B. horizontalen und vertikalen) Position im Verhältnis zueinander halt, „zugeordnet” sind unabhängig davon, ob die eindringende und die aufnehmende Struktur einander entlang einer durchgehenden Oberfläche tatsächlich berühren oder nicht. Oder zwei Strukturen von einer beliebigen Größe und Form (egal, ob eindringend, aufnehmend oder in einer anderen Ausführung) können sich in relativer Nähe zueinander befinden, egal, ob sie einander dabei physisch berühren oder nicht; oder eine vertikale Wandstruktur könnte an einem spezifischen Punkt oder in der Nähe eines spezifischen Punktes auf einer horizontalen Boden- oder Deckenoberfläche positioniert werden; ein derartiges Verhältnis könnte als „proximal” bezeichnet werden. Ferner kann die Bezeichnung „proximal” außerdem eine Bedeutung haben, die sich strikt auf ein einzelnes Objekt bezieht, wobei das einzelne Objekt zwei Enden aufweist und das „distale Ende” jenes Ende ist, welches etwas weiter von einem Referenzpunkt (oder -bereich) entfernt positioniert ist und das „proximale Ende” das andere Ende ist, welches etwas näher an demselben Referenzpunkt (oder -bereich) positioniert ist.
• Alle im Stand der Technik und der detaillierten Beschreibung angeführten Dokumente sind, in einschlägigen Teilen, hierin durch Verweis eingeschlossen; die Zitierung eines Dokumentes ist nicht als Zugeständnis auszulegen, dass es sich dabei im Verhältnis zur hierin offenbarten Technologie um dem Stand der Technik entsprechende, bestehende Technologie handelt.
• Die vorstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform dient illustrativen und beschreibungstechnischen Zwecken. Die hierin offenbarte Technologie ist nicht als vollständig oder auf die spezifischen offenbarten Formen beschränkt auszulegen und die hierin offenbarte Technologie kann weiter modifiziert werden, ohne dabei vom Geiste und Umfang dieser Offenbarung abzuweichen. Jegliche hierin beschriebenen oder dargestellten Beispiele sind als nicht-einschränkende Beispiele gedacht und angesichts der vorgenannten Lehren sind viele Modifikationen oder Variationen der Beispiele oder der bevorzugten Ausführungsform(en) möglich, ohne dabei vom Geist und Umfang der hierin offenbarten Technologie abzuweichen. Die Ausführungsform(en) wurde(n) ausgewählt und beschrieben, um die Grundlagen der hierin offenbarten Technologie und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um somit einen Fachmann zu befähigen, die hierin offenbarte Technologie in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen, wie sie für bestimmte in Erwägung gezogene Anwendungen geeignet sind, zu nutzen. Diese Anwendung soll demnach jegliche Variationen, Verwendungen oder Anpassungen der hierin offenbarten Technologie unter Verwendung ihrer allgemeinen Grundlagen abdecken. Ferner soll diese Anwendung Abweichungen von der vorliegenden Offenbarung abdecken, die sich innerhalb der bekannten oder üblichen Technologiepraxis bewegen, auf die sich die hierin offenbarte Technologie bezieht, und die unter die angefügten Patentansprüche fallen.

Claims (34)

1. Grundriss- und Punktübertragungssystem, das Folgendes umfasst: (a) eine erste Basiseinheit (20), die einen ersten Laserlichtsender (22), welcher eine erste Laserlichtebene (178) ausstrahlt, und eine erste Verarbeitungsschaltung (110) aufweist; und (b) eine zweite Basiseinheit (30), die einen zweiten Laserlichtsender (32), welcher eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, und eine zweite Verarbeitungsschaltung aufweist; wobei: (c) das System (10) konfiguriert ist, um Standorte der ersten und der zweiten Basiseinheit (20, 30) auf einer physischen Einsatzortoberfläche im Verhältnis zu wenigstens zwei Vermessungspunkten, die sich ebenfalls auf der physischen Einsatzortoberfläche befinden, zu registrieren; und (d) das System (10) konfiguriert ist, um eine bildliche Darstellung eines virtuellen Punktes auf der physischen Einsatzortoberfläche bereitzustellen, indem die erste Laserlichtebene (178) und die zweite Laserlichtebene derart ausgerichtet werden, dass sie den Standort des virtuellen Punktes anzeigen; und wobei das System (10) ferner umfasst: (e) eine Fernbedieneinheit (40), die eine dritte Verarbeitungsschaltung aufweist, wobei: (i) die Fernbedieneinheit (40) einen virtuellen Grundriss zur Verwendung an der physischen Einsatzortoberfläche enthält; und (ii) der virtuelle Grundriss Koordinaten für die wenigstens zwei Vermessungspunkte beinhaltet; (f) wobei die erste Basiseinheit (20) ferner Folgendes umfasst: (i) eine erste selbstnivellierende Vorrichtung; (ii) einen ersten Azimutpositionsgeber; (iii) einen ersten Azimutmotorantrieb (160) zur automatischen Positionierung des ersten Laserlichtsenders (22), der über die Fernbedieneinheit (40) gesteuert wird; und (g) wobei die zweite Basiseinheit (30) ferner Folgendes umfasst: (i) eine zweite selbstnivellierende Vorrichtung; (ii) einen zweiten Azimutpositionsgeber; (iii) einen zweiten Azimutmotorantrieb zur automatischen Positionierung des zweiten Laserlichtsenders (32), der über die Fernbedieneinheit (40) gesteuert wird.
2. System (10) nach Anspruch 1, wobei: (a) die erste Laserlichtebene (178) eine erste sichtbare Laserlichtlinie entlang der physischen Einsatzortoberfläche erzeugt; (b) die zweite Laserlichtebene eine zweite sichtbare Laserlichtlinie entlang der physischen Einsatzortoberfläche erzeugt; und (c) die bildliche Darstellung die Kreuzung der ersten und zweiten sichtbaren Laserlichtlinie am virtuellen Punkt umfasst.
3. System (10) nach Anspruch 1, wobei: die erste Laserlichtebene (178) und die zweite Laserlichtebene wenigstens eine der folgenden Varianten umfassen: (a) elektromagnetische Energie mit einer Wellenlänge, die direkt für das menschliche Auge sichtbar ist; und (b) elektromagnetische Energie mit einer Wellenlänge, die nicht direkt für das menschliche Auge sichtbar ist, aber für einen menschlichen Benutzer durch ein zusätzliches, lichtempfindliches Sichtgerät, das von dem Benutzer genutzt wird, sichtbar ist.
4. System (10) nach Anspruch 1, wobei die erste (178) und zweite Laserlichtebene wenigstens eine der folgenden Varianten umfassen: (a) einen bewegungslosen, fächerförmigen Laserstrahl; und (b) einen rotierenden Laserlichtstrahl.
5. System (10) nach Anspruch 1, wobei: (a) die erste Laserlichtebene (178) die zweite Laserlichtebene an einer implizierten Linie, die im Verhältnis zur Schwerkraft im Wesentlichen vertikal angeordnet ist, kreuzt, wenn der erste und zweite Lasersender (22, 32) die erste (178) und zweite Laserlichtebene im Verhältnis zur Schwerkraft im Wesentlichen vertikal anordnen; und (b) die im Wesentlichen vertikale, implizierte Linie die physische Einsatzortoberfläche am virtuellen Punkt kreuzt.
6. System (10) nach Anspruch 5, wobei: die im Wesentlichen vertikale implizierte Linie außerdem eine zweite physische Einsatzortoberfläche in einer anderen Höhe kreuzt und somit eine zweite bildliche Darstellung eines zweiten virtuellen Punktes bereitstellt, der im Verhältnis zum virtuellen Punkt lotrecht angeordnet ist.
7. System (10) nach Anspruch 6, wobei: (a) die erste Laserlichtebene (178) eine dritte sichtbare Laserlichtlinie entlang der zweiten physischen Einsatzortoberfläche erzeugt; (b) die zweite Laserlichtebene eine vierte sichtbare Laserlichtlinie entlang der zweiten physischen Einsatzortoberfläche erzeugt; und (c) die zweite bildliche Darstellung die Kreuzung der dritten und vierten visuellen Laserlichtlinie am zweiten virtuellen Punkt umfasst.
8. System (10) nach Anspruch 5, wobei: die im Wesentlichen vertikale implizierte Linie entlang einer im Wesentlichen vertikalen Oberfläche verläuft und die im Wesentlichen vertikale implizierte Linie dadurch zu einer sichtbaren, entlang der im Wesentlichen vertikalen Oberfläche verlaufenden Lotlinie wird.
9. System (10) nach Anspruch 1, wobei: (a) der virtuelle Punkt vorab im Verhältnis zu den wenigstens zwei Vermessungspunkten auf dem virtuellen Grundriss eingetragen wurde und der virtuelle Punkte als ein bekannter Punkt von Interesse mit vorbestimmten Koordinaten auf dem virtuellen Grundriss ausgewählt ist und die Fernbedieneinheit (40) anhand eines ersten Befehls, der durch einen Benutzer über die Fernbedieneinheit (40) eingegeben wurde, Folgendes errechnet: (i) eine erste Azimutrichtung für den ersten Laserlichtsender (22) und (ii) eine zweite Azimutrichtung für den zweiten Laserlichtsender (32), die dem bekannten Punkt von Interesse entsprechen; (b) die Fernbedieneinheit (40) durch einen zweiten Befehl, der von einem Benutzer über die Fernbedieneinheit (40) eingegeben wird, dem ersten Laserlichtsender (22) befiehlt, im Azimut zu schwenken, so dass die erste Laserlichtebene (178) auf die erste Azimutrichtung ausgerichtet wird; (c) die Fernbedieneinheit (40) durch einen dritten Befehl, der von einem Benutzer über die Fernbedieneinheit (40) eingegeben wird, dem zweiten Laserlichtsender (32) befiehlt, im Azimut zu schwenken, so dass die zweite Laserlichtebene auf die zweite Azimutrichtung ausgerichtet wird; und (d) nachdem beide Laserlichtsender (22, 32) entsprechend ausgerichtet wurden, sich nun ihre erste bzw. zweite Laserlichtebene an dem bekannten Punkt von Interesse kreuzen und dadurch eine bildliche Darstellung an dem bekannten Punkt von Interesse auf der physischen Einsatzortoberfläche bereitgestellt wird.
10. System (10) nach Anspruch 1, wobei: (a) der Benutzer einen unbekannten Punkt von Interesse auf der physischen Einsatzortoberfläche auswählt; (b) der erste Laserlichtsender (22) durch manuelle Steuerung der Fernbedieneinheit (40) durch den Benutzer im Azimut geschwenkt wird, bis die erste Laserlichtebene (178) sich über dem unbekannten Punkt von Interesse auf der physischen Einsatzortoberfläche befindet; (c) der zweite Laserlichtsender (32) durch manuelle Steuerung der Fernbedieneinheit (40) durch den Benutzer im Azimut geschwenkt wird, bis die zweite Laserlichtebene sich über dem unbekannten Punkt von Interesse auf der physischen Einsatzortoberfläche befindet, zu welchem Zeitpunkt die erste und die zweite Laserlichtebene zwei sichtbare Linien, die sich an dem unbekannten Punkt von Interesse auf der physischen Einsatzortoberfläche kreuzen, bereitstellen; und (d) durch einen vierten Befehl, der durch einen Benutzer auf der Fernbedieneinheit (40) eingegeben wird: (i) die Fernbedieneinheit (40) mit dem ersten Laserlichtsender (22) kommuniziert, um auf Grundlage eines ersten Signals vom ersten Azimutpositionsgeber einen ersten Azimutwinkel des ersten Laserlichtsenders (22) zu bestimmen; (ii) die Fernbedieneinheit (40) mit dem zweiten Laserlichtsender (32) kommuniziert, um auf Grundlage eines zweiten Signals vom zweiten Azimutpositionsgeber einen zweiten Azimutwinkel des zweiten Laserlichtsenders (32) zu bestimmen; und (iii) die Fernbedieneinheit (40) eine Rückberechnung durchführt, um einen Satz von Koordinaten für den unbekannten Punkt von Interesse zu bestimmen, die einem Koordinatensystem des virtuellen Grundrisses entsprechen, und dadurch den unbekannten Punkt von Interesse in dem virtuellen Grundriss einträgt.
11. System (10) nach Anspruch 1, wobei: (a) die erste Basiseinheit (20) ferner Folgendes umfasst: einen ersten Laserempfänger (24) mit einem ersten Null-Position-Lichtsensor; (b) die zweite Basiseinheit (30) ferner Folgendes umfasst: einen zweiten Laserempfänger (34) mit einem zweiten Null-Position-Lichtsensor; (c) der erste Laserlichtsender (22) gesteuert wird, um die erste Laserlichtebene (178) auf den zweiten Null-Position-Lichtsender auszurichten; und (d) der zweite Laserlichtsender (32) gesteuert wird, um die zweite Laserlichtebene auf den ersten Null-Position-Lichtsender auszurichten, wodurch eine Ausrichtungsachse zwischen der ersten und der zweiten Basiseinheit (30) erzeugt wird.
12. System (10) nach Anspruch 2, wobei: die sich kreuzenden ersten und zweiten sichtbaren Laserlichtlinien die bildliche Darstellung an einer korrekten Position für den virtuellen Punkt entlang einer horizontalen Richtung anzeigen, selbst wenn die physische Einsatzortoberfläche uneben ist.
13. Grundriss- und Punktübertragungssystem, das Folgendes umfasst: (a) eine erste Basiseinheit (20), die einen ersten Laserlichtsender (22), welcher eine erste Laserlichtebene (178) ausstrahlt, und eine erste Verarbeitungsschaltung (110) aufweist; und (b) eine zweite Basiseinheit (30), die einen zweiten Laserlichtsender (32), welcher eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, und eine zweite Verarbeitungsschaltung aufweist; wobei: (c) das System (10) konfiguriert ist, um Standorte der ersten und der zweiten Basiseinheit (20, 30) auf einer physischen Einsatzortoberfläche im Verhältnis zu wenigstens zwei Vermessungspunkten, die sich ebenfalls auf der physischen Einsatzortoberfläche befinden, zu registrieren; und (d) das System (10) konfiguriert ist, um eine bildliche Darstellung eines virtuellen Punktes auf der physischen Einsatzortoberfläche bereitzustellen, indem die erste Laserlichtebene (178) und die zweite Laserlichtebene derart ausgerichtet werden, dass sie den Standort des virtuellen Punktes anzeigen; und wobei das System (10) ferner umfasst: (e) eine Fernbedieneinheit (40), die eine dritte Verarbeitungsschaltung aufweist, wobei: (i) die Fernbedieneinheit (40) einen virtuellen Grundriss zur Verwendung an der physischen Einsatzortoberfläche enthält; und (ii) der virtuelle Grundriss Koordinaten für die wenigstens zwei Vermessungspunkte beinhaltet; und (f) wobei die Fernbedieneinheit (40) ferner Folgendes umfasst: eine Anzeige (342); und eine Eingabeerfassungsvorrichtung (352), die es einem Benutzer ermöglicht, Befehle auf der Fernbedieneinheit (40) einzugeben; wobei die Fernbedieneinheit (40) konfiguriert ist: (i) so dass sie mit einem virtuellen Grundriss in Kommunikation steht; (ii) so dass sie mit der ersten Basiseinheit (20) und der zweiten Basiseinheit (30) in Kommunikation steht; (iii) so dass sie auf der Anzeige (342) wenigstens zwei Vermessungspunkte des virtuellen Grundrisses darstellt; und (iv) so dass sie auf der Anzeige (342) einen bekannten virtuellen Punkt des virtuellen Grundrisses, der auf einer Einsatzortoberfläche dargestellt werden soll, durch die erste Laserlichtebene (178) und die zweite Laserlichtebene darstellt.
14. System (10) nach Anspruch 13, wobei der virtuelle Grundriss mit der ersten Fernbedieneinheit (40) auf wenigstens eine der folgenden Arten in Kommunikation steht: (a) die erste Basiseinheit (20) beinhaltet eine Senderschaltung und eine Empfängerschaltung, die mit einem separaten Computer kommuniziert, welcher den virtuellen Grundriss beinhaltet; und (b) die erste Basiseinheit (20) beinhaltet einen Kommunikationsanschluss, über den eine tragbare Speichervorrichtung an dem Anschluss befestigt werden kann und die tragbare Speichervorrichtung enthält den virtuellen Grundriss.
15. System (10) nach Anspruch 13, wobei die Fernbedieneinheit (40) mit den wenigstens zwei Basiseinheiten (20, 30) in Kommunikation steht und Signale an die wenigstens zwei Basiseinheiten (20, 30) sendet, um ihnen zu befehlen, ihre Laserlichtebenen in vorbestimmten Azimutwinkeln auszurichten, so dass der bekannte virtuelle Punkt sichtbar durch sich kreuzenden Linien auf der physischen Einsatzortoberfläche dargestellt wird.
16. Basiseinheit (20; 30) zur Verwendung in einem Grundriss- und Punktübertragungssystem, wobei die Basiseinheit (20; 30) Folgendes umfasst: einen ersten Laserlichtsender (22; 32), der eine im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene ausstrahlt, wobei der erste Laserlichtsender (22) um eine im Wesentlichen vertikale Achse gedreht werden kann; einen Laserlichtempfänger (24; 34), der Folgendes aufweist: einen Null-Position-Lichtsensor, der befestigt ist, um Laserlichtverschiebungen in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung zu erkennen, und eine Verstärkerschaltung, die eine Schnittstelle zwischen dem Null-Position-Lichtsensor und dem Laserlichtempfänger darstellt; einen Nivelliermechanismus; einen Sender und einen Empfänger zur Kommunikation von Signalen mit einer Fernbedieneinheit (40), die es einem Benutzer ermöglicht, Befehle an die Basiseinheit einzugeben; und einen Azimutmotorantrieb (160) zur automatischen Steuerung einer Zielposition des ersten Laserlichtsenders (22), der über die Fernbedieneinheit (40) gesteuert wird.
17. Basiseinheit (20; 30) nach Anspruch 16, wobei der erste Laserlichtsender (22) eine der folgenden Varianten umfasst: (a) eine Einheit, die einen Fächerstrahllaserlicht ausstrahlt; und (b) eine rotierende Einheit, die Laserlichtstrahlen ausstrahlt.
18. Basiseinheit (20; 30) nach Anspruch 16, wobei der Nivelliermechanismus eine der folgenden Varianten umfasst: (a) eine manuelle Nivelliereinheit, die ein Pendel aufweist; (b) eine manuelle Nivelliereinheit, die eine Blase aufweist; und (c) eine automatische, Schwerkraft-empfindliche Nivelliereinheit, die Signale an einen Nivelliermotorantrieb sendet.
19. Basiseinheit (20; 30) nach Anspruch 16, wobei der Null-Position-Lichtsensor eine der folgenden Varianten umfasst: (a) einen Spaltzellen-Lichtsensor; (b) einen Endstückzellen-Lichtsensor; (c) einen lichtleitenden Lichtsensor in Stabausführung mit zwei Fotozellen, je einer an jedem Ende des lichtleitenden Stabs.
20. Basiseinheit (20; 30) nach Anspruch 16, wobei der Laserlichtempfänger, derart konfiguriert ist, um: (a) Laserlicht von einem zweiten, separaten Laserlichtsender (32) zu erkennen; (b) das Ausmaß eines Versatzes zwischen dem ersten Laserlichtsender (22) und dem zweiten Laserlichtsender (32) zu bestimmen; und (c) den Null-Position-Lichtsensor zu charakterisieren, um für das Ausmaß des Versatzes zu kompensieren.
21. Basiseinheit (20; 30) nach Anspruch 16, die ferner Folgendes umfasst: einen Winkelgeber zur automatischen Positionserfassung in einer Azimutrichtung.
22. Basiseinheit (20; 30) nach Anspruch 16, die ferner Folgendes umfasst: einen zweiten Lichtsensor (32) mit einer Zylinderlinse zur groben Positionserfassung.
23. Verfahren zum Einrichten eines Grundriss- und Punktübertragungssystems, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: (a) Bereitstellen einer ersten Basiseinheit (20), die einen ersten Laserlichtsender (22) beinhaltet, der eine erste Laserlichtebene (178) ausstrahlt; (b) Bereitstellen einer zweiten Basiseinheit (30), die einen zweiten Laserlichtsender (32) beinhaltet, der eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt; (c) Positionieren (402) der ersten Basiseinheit (20) und der zweiten Basiseinheit (30) an zwei verschiedenen Standorten auf einer festen Oberfläche eines Einsatzortes; (d) Bestimmen einer Ausrichtungsachse zwischen der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit (20, 30); (e) Ausrichten des ersten Laserlichtsenders (22) und des zweiten Laserlichtsenders (32), so dass ein erster Vermessungspunkt durch sich kreuzende Laserlichtlinien entlang der festen Oberfläche, die durch die erste (178) und zweite Laserlichtebene erzeugt werden, dargestellt wird; und Bestimmen eines ersten Satzes von Azimutwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders (32); (f) Ausrichten des ersten Laserlichtsenders (22) und des zweiten Laserlichtsenders (32), so dass ein zweiter Vermessungspunkt durch sich kreuzende Laserlichtlinien entlang der festen Oberfläche, die durch die erste (178) und zweite Laserlichtebene erzeugt werden, dargestellt wird; und Bestimmen eines zweiten Satzes von Azimutwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders (22, 32); und (g) Bestimmen, anhand des ersten und zweiten Satzes von Azimutwinkeln, der Positionen der ersten und zweiten Basiseinheit (20, 30) im Verhältnis zum ersten und zweiten Vermessungspunkt; (h) Bereitstellen eines virtuellen Einsatzortgrundrisses in wenigstens zwei Dimensionen; (i) Bereitstellen einer Fernbedieneinheit (40), die eine Speicherschaltung (42), eine Anzeige (342) und eine Eingabeerfassungsvorrichtung (352) beinhaltet, mit der der Benutzer Befehle in die Fernbedieneinheit (40) eingeben kann, wobei die Fernbedieneinheit (40) mit dem virtuellen Einsatzortgrundriss in Kommunikation steht; (j) Positionieren der ersten Basiseinheit (20) und der zweiten Basiseinheit (30) an zwei verschiedenen Standorten auf einer physischen Einsatzortoberfläche und Bestimmen einer Ausrichtungsachse zwischen ihnen; (k) Bestimmen von Koordinaten für zwei Vermessungspunkte des virtuellen Einsatzortgrundrisses und Bestimmen von Azimutwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders (22, 32) für jeden der beiden Vermessungspunkte, wodurch die Positionen der ersten und zweiten Basiseinheit (20, 30) auf dem virtuellen Einsatzort-Grundriss eingetragen werden; (l) Auswählen von ersten Koordinaten für einen ersten Punkt von Interesse, der vorab in dem virtuellen Einsatzortgrundriss eingetragen wurde und Schwenken des ersten und zweiten Laserlichtsenders (22, 32) in einer Azimutrichtung, um sie auf die ersten Koordinaten auszurichten; und (m) visuelles Bestimmen des ersten Punktes von Interesse durch Kennzeichnung eines Standortes, an dem die erste im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene (178) und die zweite im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene sich kreuzende Laserlichtlinien auf der physischen Einsatzortoberfläche erzeugen.
24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Schritt des Bestimmens einer Ausrichtungsachse zwischen der ersten und zweiten Basiseinheit (20, 30) eine der folgenden Varianten umfasst: (a) Ausrichten des ersten Laserlichtsenders (22) auf einen zweiten Reflektor, der an der zweiten Basiseinheit (30) befestigt ist und Ausrichten des zweiten Laserlichtsenders (32) auf einen ersten Reflektor, der an der ersten Basiseinheit (20) befestigt ist, wodurch manuell die Ausrichtungsachse erzeugt wird; und (b) Ausrichten des ersten Laserlichtsenders (22) auf einen zweiten Null-Position-Laserempfänger, der an der zweiten Basiseinheit (30) befestigt ist und Ausrichten des zweiten Laserlichtsenders (32) auf einen ersten Null-Position-Laserempfänger, der an der ersten Basiseinheit (20) befestigt ist, und Senden von Signalen von dem ersten und zweiten Laserlichtempfänger an eine Fernbedieneinheit (40), um Befehle an den ersten und zweiten Laserlichtsender (22, 32) zu übermitteln, individuell ihre Azimutzielpositionen zu schwenken, bis eine Nullposition für den gegenüberliegenden Laserempfänger (24, 34) erreicht ist, wodurch automatisch die Ausrichtungsachse erzeugt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die Schritte des Bestimmens des ersten und zweiten Satzes von Azimutwinkeln eine der folgenden Varianten umfasst: (a) manuelles Ablesen einer ersten optischen Winkelskala, die auf der ersten Basiseinheit (20) befestigt ist und manuelles Ablesen einer zweiten optischen Winkelskala, die auf der zweiten Basiseinheit (30) befestigt ist; und (b) automatisches Ablesen eines ersten Signals von einem ersten Winkelgeber, der auf der ersten Basiseinheit (20) befestigt ist, und automatisches Ablesen eines zweiten Signals von einem zweiten Winkelgeber, der auf der zweiten Basiseinheit (30) befestigt ist.
26. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Schritt zur Bereitstellung eines virtuellen Einsatzortgrundrisses wenigstens eine der folgenden Varianten umfasst: (a) Speichern einer Computerdatei in der Speicherschaltung (42) der Fernbedieneinheit (40); (b) Speichern einer Computerdatei auf einer tragbaren Speichervorrichtung und Befestigen dieser tragbaren Speichervorrichtung auf einem Eingabe-/Ausgabeanschluss der Fernbedieneinheit (40); und (c) Speichern einer Computerdatei auf einem separaten Computer, der über eine Kommunikationsschaltung, die Daten zwischen der Fernbedieneinheit (40) und dem separaten Computer austauscht, mit der Fernbedieneinheit (40) in Kommunikation steht.
27. Verfahren nach Anspruch 23, wobei der Schritt des Schwenkens des ersten und zweiten Laserlichtsenders (22, 32) in einer Azimutrichtung, um auf die ersten Koordinaten zu zielen, durch eine der folgenden Varianten erfolgt: (a) einen manuellen Ausrichtungsprozess anhand von Azimutwinkelskalen auf der ersten und zweiten Basiseinheit (20, 30), um den ersten und zweiten Lasersender auszurichten; und (b) einen automatischen Ausrichtungsprozess anhand von Azimutmotorantrieben (160) und Azimutgebern auf der ersten und zweiten Basiseinheit (20, 30), um den ersten und zweiten Lasersender auszurichten.
28. Verfahren nach Anspruch 23, das ferner folgenden Schritt umfasst: Übertragen des ersten Punktes von Interesse an eine Deckenoberfläche durch Ortung eines zweiten Standortes, an dem die erste im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene (178) und die zweite im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene zweite sich kreuzende Laserlichtlinien auf der Deckenoberfläche erzeugen, wobei der zweite Standort sich im Verhältnis zur Schwerkraft im Wesentlichen vertikal über dem ersten Punkt von Interesse befindet.
29. Verfahren nach Anspruch 28, das ferner folgenden Schritt umfasst: Erzeugen einer implizierten, im Verhältnis zur Schwerkraft lotrechten Linie, wobei: (a) die implizierte Lotlinie zwischen dem ersten Punkt von Interesse und dem zweiten Standort besteht und (b) wenn eine im Wesentlichen vertikale, feste Oberfläche in der Nähe des ersten Punktes von Interesse auf der physischen Einsatzortoberfläche positioniert wird, die implizierte Lotlinie entlang der im Wesentlichen vertikalen, festen Oberfläche sichtbar ist.
30. Verfahren nach Anspruch 23, das ferner folgenden Schritt umfasst: Erzeugen einer implizierten, im Verhältnis zur Schwerkraft lotrechten Linie, wobei: (a) die implizierte Lotlinie über dem ersten Punkt von Interesse besteht und (b) wenn eine im Wesentlichen vertikale, feste Oberfläche in der Nähe des ersten Punktes von Interesse auf der physischen Einsatzortoberfläche positioniert wird, die implizierte Lotlinie entlang der im Wesentlichen vertikalen, festen Oberfläche sichtbar ist.
31. Verfahren nach Anspruch 23 zur Eingabe eines unbekannten Punktes von Interesse in einen virtuellen Grundriss, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: (a) Bereitstellen eines virtuellen Einsatzortgrundrisses in wenigstens zwei Dimensionen; (b) Bereitstellen einer Fernbedieneinheit (40), die eine Speicherschaltung (42), eine Anzeige (342) und eine Eingabeerfassungsvorrichtung (352) beinhaltet, mit der der Benutzer Befehle in die Fernbedieneinheit (40) eingeben kann, wobei die Fernbedieneinheit (40) mit dem virtuellen Einsatzortgrundriss in Kommunikation steht; (c) Positionieren der ersten Basiseinheit (20) und der zweiten Basiseinheit (30) an zwei verschiedenen Standorten auf einer physischen Einsatzortoberfläche und Bestimmen einer Ausrichtungsachse zwischen ihnen; (d) Bestimmen von Koordinaten für zwei Vermessungspunkte des virtuellen Einsatzortgrundrisses und Bestimmen von Azimutwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders (22, 32) für jeden der beiden Vermessungspunkte, wodurch die Positionen der ersten und zweiten Basiseinheit (20, 30) auf dem virtuellen Einsatzortgrundriss eingetragen werden; (e) Auswählen eines unbekannten, physischen Punktes von Interesse auf der physischen Einsatzortoberfläche und Schwenken des ersten und zweiten Laserlichtsenders (22, 32) in einer Azimutrichtung, um sie auf den unbekannten, physischen Punkt von Interesse auszurichten, bis die erste im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene (178) und die zweite im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene sich kreuzende Laserlichtlinien auf der physischen Einsatzortoberfläche an dem unbekannten, physischen Punkt von Interesse erzeugen; (f) Eingabe von Azimutzielwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders (22, 32) in die Fernbedieneinheit (40), wodurch die Winkelkoordinaten des unbekannten, physischen Punktes von Interesse im Verhältnis zu der ersten und zweiten Basiseinheit (20, 30) bestimmt werden; und (g) Verwenden von Rückberechnungen zur Darstellung des unbekannten physischen Punktes von Interesse im virtuellen Einsatzortgrundriss, wodurch der unbekannte, physische Punkt von Interesse eingetragen wird.
32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Schritt zur Bereitstellung eines virtuellen Einsatzortgrundrisses wenigstens eine der folgenden Varianten umfasst: (a) Speichern einer Computerdatei in der Speicherschaltung (42) der Fernbedieneinheit (40); (b) Speichern einer Computerdatei auf einer tragbaren Speichervorrichtung und Befestigen dieser tragbaren Speichervorrichtung auf einem Eingabe-/Ausgabeanschluss der Fernbedieneinheit (40); und (c) Speichern einer Computerdatei auf einem separaten Computer, der über eine Kommunikationsschaltung, die Daten zwischen der Fernbedieneinheit (40) und dem separaten Computer austauscht, mit der Fernbedieneinheit (40) in Kommunikation steht.
33. Verfahren nach Anspruch 31, wobei der Schritt des Schwenkens des ersten und zweiten Laserlichtsenders (22, 32) in einer Azimutrichtung, um auf den unbekannten, physischen Punkt von Interesse zu zielen, durch eine der folgenden Varianten erfolgt: (a) manuelles Einrichten der Azimutrichtungen, in welche der erste und zweite Lasersender die erste (178) und zweite im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene ausstrahlen, bis die erste im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene (178) und die zweite im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene sich kreuzende Laserlichtlinien auf der physischen Einsatzortoberfläche an dem unbekannten, physischen Punkt von Interesse erzeugen, wobei der Benutzer visuell bestimmt, wann die sich kreuzenden Laserlichtlinien richtig positioniert sind; und (b) Eingeben von Befehlen über die Fernbedieneinheit (40), wodurch die Azimutmotorantriebe (160), die auf der ersten und zweiten Basiseinheit (20, 30) befestigt sind, die Azimutrichtungen, in denen der erste und zweite Laserlichtsender (22, 32) die erste (178) und zweite im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene ausstrahlen, angleichen, bis die erste im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene (178) und die zweite im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene sich auf der physischen Einsatzortoberfläche an dem unbekannten, physischen Punkt von Interesse kreuzen, wobei der Benutzer visuell bestimmt, wann die sich kreuzenden Laserlichtlinien richtig positioniert sind.
34. Verfahren nach Anspruch 31, das ferner folgenden Schritt umfasst: Bestimmen, vor der Eingabe der Azimutzielwinkel des ersten und zweiten Laserlichtsenders (22, 32) in die Fernbedieneinheit (40), des Azimutzielwinkel des ersten und zweiten Laserlichtsenders (22, 32) durch eine der folgenden Varianten: (a) manuelles Ablesen von Werten anhand der Azimutwinkelskalen auf der ersten und zweiten Basiseinheit (20, 30); und (b) automatisches Ablesen von Azimutpositionswerten anhand des Azimutgebers auf der ersten und zweiten Basiseinheit (20, 30).

Images