QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Die vorliegende Anmeldung ist eine Teilfortführung der Anmeldung mit der Seriennummer 13/287,028 und dem Titel „ZWEIDIMENSIONALES GRUNDRISS- UND PUNKTÜBERTRAGUNGSSYSTEM”, angemeldet am 1. November 2011, die eine Fortführung der Anmeldung mit der Seriennummer 12/824,716 und dem Titel „ZWEIDIMENSIONALES GRUNDRISS- UND PUNKTÜBERTRAGUNGSSYSTEM”, angemeldet am 28. Juni 2010, jetzt US-Patent Nr. 8,087,176 , ist.The present application is a continuation-in-part of application Serial No. 13 / 287,028 and entitled "TWO-DIMENSIONAL FOUNDATION AND SPOT TRANSMISSION SYSTEM" filed on Nov. 1, 2011, which is a continuation of application Serial No. 12 / 824,716 entitled "TWO-DIMENSIONAL BACKGROUND OF THE INVENTION". AND POINT TRANSMISSION SYSTEM ", filed June 28, 2010, now U.S. Patent No. 8,087,176 , is.
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die hierin offenbarte Technologie bezieht sich allgemein auf Grundriss-„Vermessungs”-Ausrüstung und insbesondere auf ein zweidimensionales Grundrisssystem des Typs, der Punkte und ihre Koordinaten erfasst und identifizierte Punkte auf einer Oberfläche in vertikaler Richtung auf andere Oberflächen überträgt. Es werden spezifisch Ausführungsformen offenbart, die zwei Laserlichtsender mit einer Fernbedieneinheit, über die bestimmte Funktionen gesteuert werden, verwenden. Die Lasersender können identisch sein. Die Lasersender sollten vorzugsweise selbstnivellierend sein und eine Rotation um das Azimut und eine Ausgabe in Form einer vertikalen (lotrechten) 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 gewünschten Punkt am Einsatzort schneiden. Zudem weisen die Laserlichtebenen einen derartigen Umfang (Divergenz) auf, dass sie sich außerdem oben 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 beinhaltet eine Methode für vereinfachte Grundriss- und direkte Punktübertragung an die Decke.The technology disclosed herein relates generally to floor plan "survey" equipment, and more particularly to a two-dimensional ground survey system of the type that detects points and their coordinates and transmits identified points on a surface in the vertical direction to other surfaces. Specific embodiments are disclosed which use two laser light transmitters with a remote control unit over which certain functions are controlled. The laser transmitters can be identical. The laser transmitters should preferably be self-leveling and have a rotation about the azimuth and an output in the form of a vertical (vertical) laser plane (or rotating line). When the system is set up, it can (by rotation) align each of the vertical (laser light) planes emitted by the transmitters (which are positioned at some distance from each other) such that the projected lines (the laser light planes) on the surface cut any desired point at the job site. In addition, the laser light planes have a circumference (divergence) such that they also intersect at the top of the ceiling, with the point of intersection occurring at a location that is exactly perpendicular above the respective crossing point on the surface. Another feature of this system is an "implied" plumb line that is projected in space and created by crossing the two levels between the crossing points on the surface and on the ceiling. This implied plumb line is visible when a solid surface (or possibly smoke) is positioned in the volumetric space in which the plumb line is projected. The system includes a method for simplified floor plan and direct point transfer to the ceiling.
Die Lasersender sind auf Basiseinheiten montiert, die auf der Bodenoberfläche eines Baustelleneinsatzortes platziert werden, und vertikale Laserebenen können auf durch den Benutzer ausgewählte Punkte von Interesse (z. B. Ecken eines geschlossenen Raumes oder Zimmers) gerichtet werden und Vermessungspunkte können in einem virtuellen Grundriss an diesen Punkten von Interesse festgelegt werden. Alternativ kann ein Stab mit einer bekannten festen Länge auf einer Bodenoberfläche platziert werden und die von den Basiseinheiten ausgestrahlten vertikalen Laserebenen können auf die Enden dieses festen Stabes gerichtet werden und an diesen Punkten können Vermessungspunkte festgelegt werden. Sobald die Ausrichtungsachse zwischen den Basiseinheiten bekannt ist und die Azimutwinkel der Basiseinheiten zu jedem Stabende bekannt sind und die physische Länge des Stabes in einen virtuellen Grundriss eingetragen ist, kann der gesamte virtuelle Grundriss automatisch auf die tatsächlichen Abmessungen des Einsatzortes skaliert werden.The laser transmitters are mounted on base units that are placed on the ground surface of a job site, and vertical laser planes can be pointed at user-selected points of interest (e.g., corners of a closed room or room) and survey points can be displayed in a virtual floor plan these points of interest. Alternatively, a rod of known fixed length may be placed on a ground surface, and the vertical laser planes emitted by the base units may be directed to the ends of this solid rod, and survey points may be established at these points. Once the alignment axis between the base units is known and the azimuth angles of the base units to each bar end are known and the physical length of the bar is plotted in a virtual floor plan, the entire virtual floor plan can be automatically scaled to the actual dimensions of the jobsite.
Ein aktives Ziel, das einen drahtlosen Sender und einen omnidirektionalen optischen Sensor aufweist, kann auf derselben Bodenoberfläche eines Baustellen-Einsatzortes wie die zwei Basiseinheiten platziert werden und das aktive Ziel kann die Bewegungen der von den Basiseinheiten ausgestrahlten vertikalen Laserebenen steuern, bis sich die beiden am omnidirektionalen Sensor des aktiven Ziels schneiden. Die auf das aktive Ziel zielenden Azimutwinkelinformationen können zusammen mit der Ausrichtungsachse zwischen den Basiseinheiten verwendet werden, um automatisch einen Vermessungspunkt auf dem Boden des Einsatzortes zu erzeugen. Dann kann eine zweite Position für das aktive Ziel festgelegt werden, um automatisch einen zweiten Vermessungspunkt auf dem Boden des Einsatzortes zu erzeugen. Der Einsatzortraum kann dann zur Verwendung in einem virtuellen Grundriss skaliert werden und andere Punkte von Interesse können geortet und angelegt werden.An active target comprising a wireless transmitter and an omnidirectional optical sensor may be placed on the same ground surface of a job site as the two base units and the active target may control the movements of the vertical laser planes emitted by the base units until the two at Intersect omnidirectional sensor of the active target. The azimuth angle information targeted to the active target may be used along with the alignment axis between the base units to automatically generate a survey point on the ground of the job site. Then, a second position for the active target can be set to automatically generate a second survey point on the ground of the jobsite. The job site can then be scaled for use in a virtual floor plan and other points of interest can be located and created.
Eine Basiseinheit mit verbesserten Fähigkeiten ist mit einem vertikalen Laserebenensender und einer Laserabstandsmessungsvorrichtung ausgestattet, die beide auf einer rotierbaren Plattform angeordnet sind und vorzugsweise in dieselbe vertikale Ebene gerichtet sind. Diese Ausrüstung ermöglicht eine noch weitergehende Automatisierung: eine einzelne Basiseinheit mit verbesserten Fähigkeiten kann einen jeweiligen Raum eines Einsatzortes abtasten, um die Abmessungen dieses Raumes zu bestimmen und Vermessungspunkte von durch den Benutzer ausgewählten Punkten von Interessen, wie den Ecken eines Zimmers, festzulegen. Aus diesen Informationen kann ein virtueller Grundriss erzeugt werden und eine zweite Basiseinheit kann auf derselben Bodenoberfläche platziert werden, um eine Ausrichtungsachse festzulegen und dann andere Punkte von Interesse zu orten und anzulegen. Eine einzelne Basiseinheit mit verbesserten Fähigkeiten mit einem vertikalen Laserebenensender und einer Laserabstandsmessungsvorrichtung kann verwendet werden, um eine Wand an einem Einsatzort abzutasten, um automatisch eine lotrechte Linie von der Basiseinheit zu dieser Wand festzulegen (mit beliebiger Länge). Der Benutzer kann dann ganz einfach eine lotrechte Kreidelinie auf dem Einsatzortboden erzeugen und dann leicht mehrere parallele Kreidelinien zeichnen, die jeweils lotrecht zu dieser Wand sind. Ein Paar an Basiseinheiten mit verbesserten Fähigkeiten, die jeweils mit einem vertikalen Laserebenensender und einer Laserabstandsmessungsvorrichtung ausgestattet sind, kann verwendet werden, um Vermessungspunkte von durch den Benutzer ausgewählten Punkten von Interessen, wie den Ecken eines Zimmers an einem Einsatzort, festzulegen. Sobald zwei Vermessungspunkte festgelegt wurden, können die gesamten Raumabmessungen einfach skaliert werden und andere Punkte von Interesse können dann geortet und auf einem neuen virtuellen Grundriss angelegt werden.A base unit with improved capabilities is equipped with a vertical laser level transmitter and a laser distance measuring device, both of which are arranged on a rotatable platform and are preferably directed in the same vertical plane. This equipment allows for even greater automation: a single base unit with enhanced capabilities can scan a particular space of a job site to determine the dimensions of that space and set survey points of user-selected points of interest, such as the corners of a room. From this information a virtual floor plan can be created and a second base unit can be placed on the same ground surface to define an alignment axis and then others Locate and create points of interest. A single base unit with improved capabilities with a vertical laser level transmitter and a laser distance measuring device may be used to scan a wall at a job site to automatically set a perpendicular line from the base unit to that wall (of any length). The user can then easily create a vertical chalk line on the job site floor and then easily draw several parallel chalk lines, each perpendicular to that wall. A pair of enhanced capability base units, each equipped with a vertical laser level transmitter and a laser distance measuring device, may be used to establish survey points of user-selected points of interest, such as the corners of a room at a jobsite. Once two survey points have been determined, the overall space dimensions can be easily scaled and other points of interest can then be located and placed on a new virtual floor plan.
ANGABEN ZU DURCH DIE REGIERUNG GEFÖRDERTER FORSCHUNG ODER ENTWICKLUNGINFORMATION ON RESEARCH OR DEVELOPMENT THROUGH THE GOVERNMENT
Keine.None.
TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND
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. Es besteht schon lange Bedarf an einem einfachen, akkuraten und kosteneffizienten System für die Vermessung von Grundrissen am Einsatzort. Ein herkömmliches GPS kann in üblichen Gebäuden mit Stahlbauweise nicht verwendet werden. Bisherige laserbasierte Systeme waren übermäßig kompliziert und teuer und sind in fast jedem für diesen Markt erforderlichen Bereich am Ziel vorbeigeschossen.The present invention relates generally to a laser system that provides elements for visually locating points of interest on a two-dimensional, horizontal surface for primary use in interior design environments. There has long been a need for a simple, accurate and cost-effective system for surveying site plans. A conventional GPS can not be used in standard steel buildings. Previous laser-based systems have been overly complicated and expensive and have shot past the target in almost every area required for this market.
In im Stand der Technik bekannten laserbasierten Positionsbestimmungssystemen, wie zum Beispiel im Patent US 5,100,229 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 mit konstanter Geschwindigkeit rotiert. Die Strahlen von jedem Sender müssen jeweils ihre eigene, einzigartige und in höchstem Maße kontrollierte Rotationsgeschwindigkeit oder alternativ ihre eigene, einzigartige Modulationsfrequenz aufweisen, sodass 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 laser-based positioning systems known in the art, such as in the patent US 5,100,229 disclosed, three or more laser transmitters (light marks) are positioned in the vicinity of a construction site. Each transmitter emits one plane of light at an angle of approximately 45 degrees to the vertical while rotating at a constant speed. The beams from each transmitter must each have their own unique and highly controlled rotational speed or, alternatively, their own unique modulation frequency so that they can be distinguished from one another. A stroboscope on each transmitter provides a reference signal to begin a series of time measurements that triangulate the position. The system can be used for two-dimensional or three-dimensional applications. This process is very complex and it is crucial that a constantly rotating laser scan is available. In addition, it is arithmetically very complex, especially when setting up the system.
In einer weiteren, bestehenden Vorrichtung, wie sie in Patent US 5,076,690 offenbart wurde, wird ein rotierender Laserstrahl verwendet, der im Umkreis einer Baustelle positionierte, retroreflektierende Strichcode-Ziele abtastet. Der tragbare Sender/Empfänger, verwendet 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”, sodass 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 hinsichtlich der Position des Senders eine Herausforderung dar, wenn eine ausreichende Anzahl an Zielen an der richtigen Stelle zur überzeugenden Positionsberechnung erfasst werden soll.In another, existing device, as described in patent US 5,076,690 has been disclosed, a rotating laser beam is used which scans within a construction site scanning retroreflective bar code targets. The portable transceiver uses optical collection optics to receive the retroreflective energy from at least three of the targets. A rotary encoder assumes a relatively constant rotational speed and interpolates a precise azimuth angle between each circumferential slot of the encoder disc for each acquired target. After a setup procedure that uses at least two known survey points, the work area is "scaled" so that any point of interest can be found from a two-dimensional work plane. A complex method of precision calibration and characterization of each leading edge of each encoder slot is required to achieve the level of precision sought in the building design application. In addition, on-site obstructions to the position of the sender pose a challenge if a sufficient number of targets are to be captured in the right place for compelling position calculation.
Ein weiteres Verfahren der laserbasierten Positionsbestimmung wird in US Patent Nr. 7,110,092 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 Baustelleneinsatzorten erforderlich ist.Another method of laser-based positioning is in U.S. Patent No. 7,110,092 disclosed. Two parallel laser beams are emitted at a known distance from each other. The beams rotate together at a constant speed, thus defining the work plane. A laser receiver determines when each beam is incident on the probe. Since it is assumed that the rotation of the beams is constant, the timing with which the two beams strike the receiver becomes faster with increasing distance, and thus makes up a smaller percentage of the time needed to travel the entire circumference cross. From this data, the distance is derived. Further, if an index is provided to indicate the beginning of the rotation of the laser beam, the position can be found. Also in this case, the constant rotational speed is crucial and The position calculation for this method does not usually achieve the level of accuracy required for the usual site job site layout.
Ferner wurden andere laserbasierte Verfahren angewendet, um die Baugrundrissfunktion zur Verfügung zu stellen. Einige von ihnen, wie zum Beispiel die von SL Laser, Leica und Flexijet hergestellten und vermarkteten Versionen, verwenden einen Zeigelaserstrahl, der auf einer rotierenden Basis, welche einen Azimutwinkel aufweisen kann, und einem Rahmen mit einem rotierbaren 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.Further, other laser-based methods have been used to provide the ground plan crack function. Some of them, such as the versions manufactured and marketed by SL Laser, Leica and Flexijet, use a pointing laser beam which may be on a rotating base which may have an azimuth angle and a frame with a rotatable sextant which may have an elevation angle. is attached. In this way, a laser beam can be directed in the direction of a desired point of interest and projected onto a surface. The displayed point location is accurate only if the surface to which it is projected is both flat and at the theoretically expected height. Otherwise, serious errors may occur that increase with increasing steepness of the incident projection angle to the surface.
Es wird deutlich, dass weiterhin ein Bedarf an einem effektiveren Positionsbestimmungssystem für den Einsatz in der Baubranche und insbesondere für Grundrisse im Innenbereich besteht. Dieser Bedarf umfasst den Wunsch nach mehr Einfachheit, sodass das Betriebskonzept und das Anwendungsverfahren für den Benutzer intuitiver werden. 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.It is clear that there continues to be a need for a more effective positioning system for use in the construction industry, and in particular indoor floor plans. This need includes the desire for more simplicity, making the operational concept and method of use more intuitive for the user. The setup of the system should be straightforward and fast. There is also a need for a visual system for indoor use. This would make the system more intuitive and at the same time reduce the overall cost of the system, as it would not require the automatic detection of a coded or modulated laser signal. Lastly, there is a need for a system in which projection onto a surface is not subject to surface deviations of the incident surface.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Demnach ist es von Vorteil, ein Grundrisssystem bereitzustellen, das zwei Basiseinheiten, zwischen denen eine Ausrichtungsachse festgelegt 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 Einsatzortoberfläche darzustellen.Accordingly, it is advantageous to provide a ground riser system that includes two base units between which an alignment axis can be set and a remote control unit that communicates with both base units, the system configured to set virtual points with predetermined coordinates relative to locations of at least two survey points on a physical worksite surface.
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 einen Nivelliermechanismus aufweist.It is further advantageous to provide a base unit comprising a laser emitter having an optical emission which generates a vertical laser light plane, a laser receiver capable of detecting null positions, the receiver being mounted so that it can detect laser light offsets in the horizontal direction , and having a leveling mechanism.
Ein weiterer Vorteil ist es, eine Fernbedieneinheit bereitzustellen, die eine Computer-Verarbeitungsschaltung, eine Speicherschaltung und eine Kommunikationsschaltung, die mit wenigstens einer Basiseinheit eines Grundrisssystems kommunizieren kann, aufweist, wobei die Fernbedieneinheit außerdem über eine Anzeige und eine benutzergesteuerte Eingabevorrichtung 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 Einsatzortoberfläche dargestellt werden soll, anzuzeigen.A further advantage is to provide a remote control unit having a computer processing circuit, a memory circuit, and a communication circuit that can communicate with at least one base unit of a groundcare system, the remote control unit also having a display and a user controlled input device; the remote control unit is also in communication with a virtual building plan and its display is capable of displaying at least two survey points and at least one known virtual point to be displayed on a physical worksite surface.
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, sodass sie eine Ausrichtungsachse erzeugen, (c) Orten von zwei Vermessungspunkten mit sich kreuzendem Laserlicht von den zwei Lasersendern und (d) Bestimmen der Azimutwinkel der zwei Lasersender für diese Vermessungspunkte.Another advantage is to provide a method of setting up a ground based system, the system comprising two base units, each having a laser transmitter, and a user performing certain functions at a job site, including: (a) positioning the two base units on a job site floor (b) aligning the two laser transmitters of the two base units to produce an alignment axis, (c) locating two survey points with intersecting laser light from the two laser transmitters, and (d) determining the azimuth angles of the two laser transmitters for those survey points.
Ein weiterer Vorteil ist es, ein Verfahren zur Verwendung 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 zum Festlegen einer Ausrichtungsachse zwischen ihnen, (b) Bereitstellen eines virtuellen Einsatzortgrundrisses, (c) Bestimmen der Koordinaten von zwei Vermessungspunkten des virtuellen Grundrisses und Bestimmen von Azimutwinkeln der zwei Lasersender, die diesen Vermessungspunkten entsprechen, (d) Eingeben von Koordinaten für einen Punkt von Interesse auf dem virtuellen Grundriss und Schwenken der zwei Lasersender auf diese Koordinaten und (e) visuelles Kennzeichnen des physischen Punktes von Interesse auf dem Einsatzortboden anhand der Laserlichtlinien, die durch die Lasersender erzeugt werden.Another advantage is to provide a method of using a ground plan system with "known" points of a building plan, the system including two base units each having a laser transmitter and a remote control unit in communication with the base units; wherein a user performs certain functions, including: (a) positioning the two laser transmitters of the base units on a job site floor to define an alignment axis between them, (b) providing a virtual job site outline, (c) determining the coordinates of two survey points of the virtual floor plan, and determining of azimuth angles of the two laser transmitters corresponding to these survey points, (d) inputting coordinates for a point of interest on the virtual one Plan and pivot the two laser transmitters to these coordinates, and (e) visually identify the physical point of interest on the job site floor using the laser light lines generated by the laser transmitters.
Ein weiterer Vorteil ist es, ein Verfahren zur Verwendung 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 zum Festlegen einer Ausrichtungsachse zwischen ihnen, (b) Bereitstellen eines virtuellen Einsatzortgrundrisses, (c) Bestimmen der Koordinaten von zwei Vermessungspunkten des virtuellen Grundrisses und Bestimmen von Azimutwinkeln der zwei Lasersender, die diesen Vermessungspunkten entsprechen, (d) Auswählen eines „unbekannten” physischen Punktes von Interesse auf dem Einsatzortboden, (e) Schwenken der zwei Lasersender, sodass 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.Another advantage is to provide a method of using a ground plan system to input "unknown" points of a job site into a virtual floor plan, where a system has two base units each with a laser transmitter and a remote control unit in communication with the base units. having; wherein a user performs certain functions, including: (a) positioning the two laser transmitters of the base units on a job site floor to define an alignment axis between them, (b) providing a virtual job site outline, (c) determining the coordinates of two survey points of the virtual floor plan, and determining from azimuth angles of the two laser transmitters corresponding to these survey points, (d) selecting an "unknown" physical point of interest on the job site floor, (e) panning the two laser transmitters to produce visible, intersecting lines of light at that physical point of interest, (f) inputting the azimuth angles for the two laser transmitters to determine the associated coordinates of that point of interest on the remote control unit, and (g) using back calculations, thereby representing the physical point of interest on the virtual floor plan of the remote control unit.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, ein Verfahren zur Verwendung eines Grundrisssystems zur Erzeugung von Vermessungspunkten für einen virtuellen Grundriss basierend auf bestimmten Punkten von Interesse bereitzustellen, wobei ein System zwei Basiseinheiten, die jeweils einen Lasersender aufweisen, und eine Fernbedieneinheit, die mit den Basiseinheiten in Kommunikation steht, aufweist; wobei der Benutzer eine Ausrichtungsachse zwischen den zwei Basiseinheiten festlegt und dann beide Basiseinheiten auf einen ersten Punkt von Interesse, wie eine Ecke, richtet und die Azimutwinkelinformationen aufzeichnet; der Benutzer richtet dann beide Basiseinheiten auf einen zweiten Punkt von Interesse und zeichnet diese Azimutwinkel auf; der Benutzer misst dann den tatsächlichen Abstand zwischen diesen zwei Punkten von Interesse und skaliert die Daten für den zu erstellenden virtuellen Grundriss, wodurch die Vermessungspunkte für das physische System festgelegt werden.Another advantage is to provide a method of using a ground plan system to generate survey points for a virtual floor plan based on particular points of interest, a system having two base units, each having a laser transmitter, and a remote control unit in communication with the base units stands; wherein the user sets an alignment axis between the two base units and then directs both base units to a first point of interest, such as a corner, and records the azimuth angle information; the user then directs both base units to a second point of interest and records these azimuth angles; the user then measures the actual distance between these two points of interest and scales the data for the virtual floor plan to be created, which sets the survey points for the physical system.
Ein weiterer anderer Vorteil besteht darin, ein Verfahren zur Verwendung eines Grundrisssystems zum Erzeugen von Vermessungspunkte an einem Einsatzort unter Verwendung eines aktiven Ziels zum Festlegen von Vermessungspunktpositionen für einen virtuellen Grundriss bereitzustellen.Yet another advantage is to provide a method of using a ground survey system to generate survey points at a job site using an active target to set survey point locations for a virtual floor plan.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, einen aktiven Zielapparat bereitzustellen, der eine automatische Verarbeitungsschaltung mit Anweisungen, die unter Verwendung eines drahtlosen Senders automatisch an wenigstens eine Basiseinheit kommuniziert werden, beinhaltet, und der einen omnidirektionalen Lichtsensor mit einer Verstärker- und Demodulationsschnittstelle beinhaltet, die geeignet ist, um Laserlicht zu erkennen, das den Lichtsensor trifft, und der Anweisungen an die Basiseinheiten senden kann, ihre Laserfächerstrahlsender vor und zurück zu schwenken, bis die Fächerstrahlen auf dem omnidirektionalen Sensor des aktiven Ziels zentriert sind.Another advantage is to provide an active targeting apparatus that includes automatic processing circuitry with instructions that are automatically communicated to at least one base unit using a wireless transmitter, and that includes an omnidirectional light sensor having an amplifier and demodulation interface that is suitable to detect laser light striking the light sensor and send instructions to the base units to pivot their laser fan beam emitters back and forth until the fan beams are centered on the omnidirectional sensor of the active target.
Ein anderer Vorteil besteht darin, ein Verfahren zur Verwendung eines Bodengrundrisssystems zum Festlegen von Vermessungspunkten an einem Einsatzort zwecks Erstellung eines virtuellen Grundrisses bereitzustellen, wobei zwei Basiseinheiten, die jeweils einen Lasersender aufweisen, verwendet werden, um eine Ausrichtungsachse zu erzeugen und dann die Endpunktpositionen eines Stabes mit einer festgelegten Länge, der auf dem Boden eines Einsatzortes platziert wird, festzulegen und dann die Azimutwinkel aufzuzeichnen, um die genauen Winkelpositionen des festen Stabes festzulegen und dann das System auf einem virtuellen Grundriss in die physischen Abstände des tatsächlichen Einsatzortes zu skalieren.Another advantage is to provide a method of using a ground survey system to set survey points at a jobsite for the purpose of creating a virtual floor plan, wherein two base units, each having a laser transmitter, are used to create an alignment axis and then the endpoint positions of a staff with a fixed length placed on the floor of a job site, and then record the azimuth angles to determine the exact angular positions of the fixed rod and then scale the system to the physical distances of the actual job site on a virtual floor plan.
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, einen Nivelliermechanismus und eine Abstandsmessungsvorrichtung, die entlang derselben vertikalen Ebene wie der Lasersender gezielt werden kann, aufweist.It is further advantageous to provide a base unit comprising a laser emitter with an optical emission which generates a vertical laser light plane, a laser receiver capable of detecting null positions, a leveling mechanism and a distance measuring device aimed along the same vertical plane as the laser emitter can, has.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, ein Verfahren zur Verwendung eines Bodengrundrisssystems in einem bestehenden Raum, der keinen anfänglichen virtuellen Grundriss aufweist, bereitzustellen, indem eine Basiseinheit mit einem Lasersender, der als Abstandsmessungsvorrichtung fungiert, platziert wird und der gesamten Raum automatisch auf die Abstände zu jeder der vertikalen Oberflächen in diesem Raum abgetastet wird, während gleichzeitig die Azimutwinkel und Abstände zwischen der Basiseinheit und den vertikalen Zieloberflächen aufgezeichnet werden und dann basierend auf diesen Informationen Vermessungspunkte festgelegt werden.Another advantage is to provide a method of using a ground floor system in an existing space that does not have an initial virtual floor plan by placing a base unit with a laser transmitter that acts as a distance measuring device and automatically adjusting the total space to the distances to each the vertical surfaces in this space is scanned while simultaneously the azimuth angles and distances between the base unit and the vertical Target surfaces are recorded and then determined based on this information survey points.
Ein weiterer zusätzlicher Vorteil besteht darin, ein Verfahren zur Verwendung eines Bodengrundrisssystems bereitzustellen, wobei das System eine Basiseinheit, die einen Lasersender aufweist, um einen vertikalen Fächerstrahl zu erzeugen, und eine Fernbedieneinheit, die mit der Basiseinheit in Kommunikation steht, beinhaltet und auf der Basiseinheit eine Abstandsmessungsvorrichtung zum Festlegen eines genauen Abstandes zwischen der Basiseinheit und einem vertikalen Ziel in dem Raum bereitgestellt ist; wobei ein Benutzer die Basiseinheit verwendet, um mehrere Abstände in jeweiligen Azimutwinkeln zwischen einer der Wände des Raumes und der Basiseinheit festzulegen, um die Abstandsmessungsvorrichtung in einer horizontalen Ebene zu schwenken, sodass sie einen kürzesten Abstand zu der Wandoberfläche finden kann und diesen als die lotrechte Linie zu dieser Wand festzulegen, wodurch unter Verwendung der Abstandsmessungsvorrichtung eine vertikale Ebene von der Basiseinheit zu der Wand rechtwinklig ausgerichtet wird.Another additional advantage is to provide a method of using a ground floor system, the system including a base unit having a laser transmitter to create a vertical fan beam and a remote control unit in communication with the base unit and the base unit a distance measuring device for setting an accurate distance between the base unit and a vertical target in the space is provided; wherein a user uses the base unit to set a plurality of distances in respective azimuth angles between one of the walls of the room and the base unit to pivot the distance measuring device in a horizontal plane so that it can find a shortest distance to the wall surface and the same as the vertical line to be fixed to this wall, whereby a vertical plane is aligned at right angles from the base unit to the wall using the distance measuring device.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, ein Verfahren zur Verwendung eines Bodengrundrisssystems am einem Einsatzort bereitzustellen, der einen Raum ohne anfänglichen virtuellen Grundriss aufweist, wobei das System zwei Basiseinheiten, die jeweils einen Lasersender aufweisen, und wobei wenigstens ein Sender eine Abstandsmessungsvorrichtung beinhaltet, und eine Fernbedieneinheit beinhaltet, die mit den Basiseinheiten in Kommunikation steht; wobei der Benutzer eine Ausrichtungsachse zwischen den Basiseinheiten festlegt und dann die Lasersender beide auf denselben Punkt von Interesse auf der Bodenoberfläche richtet, um durch Aufzeichnen der Azimutwinkel und des tatsächlichen Abstandes zu diesem virtuellen Punkt einen ersten virtuellen Vermessungspunkt festzulegen, was vereinfacht ist, wenn der virtuelle Punkt entlang einer vertikalen Wandoberfläche liegt; dieser wird nun zu einem Vermessungspunkt und dieselbe Methode kann verwendet werden, indem auf einen zweiten Punkt von Interesse entlang einer zweiten vertikalen Oberfläche gezielt wird, um einen zweiten Vermessungspunkt zu erzeugen; das System kann nun skaliert werden, um den virtuellen Grundriss zu erzeugen.Another advantage is to provide a method of using a ground floor system at a job site having a space without an initial virtual floor plan, the system comprising two base units each having a laser transmitter and at least one transmitter including a distance measuring device and a remote control unit which is in communication with the base units; wherein the user sets an alignment axis between the base units and then directs the laser transmitters both to the same point of interest on the ground surface to establish a first virtual survey point by recording the azimuth angles and the actual distance to that virtual point, which is simplified if the virtual Point along a vertical wall surface; this now becomes a survey point and the same method can be used by aiming for a second point of interest along a second vertical surface to generate a second survey point; the system can now be scaled to create the virtual floor plan.
Zusätzliche Vorteile und andere neuartige Merkmale werden teilweise in der nachstehenden Beschreibung erläutert und zum Teil für Fachleute aus der Betrachtung dieser Beschreibung ersichtlich oder können durch die Anwendung der hierin offenbarten Technologie erlernt werden.Additional advantages and other novel features will be set forth in part in the description which follows, and in part will become apparent to those skilled in the art upon consideration of this specification, or may be learned by the practice of the technology disclosed herein.
Um die vorstehend genannten und andere Vorteile zu erreichen, und gemäß einem Aspekt, wird ein Grundriss- und Punktübertragungssystem bereitgestellt, das Folgendes umfasst: (a) eine erste Basiseinheit, die einen ersten Laserlichtsender, der eine erste Laserlichtebene ausstrahlt, und eine erste Verarbeitungsschaltung aufweist; und (b) eine zweite Basiseinheit, die einen zweiten Laserlichtsender, der 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 bereits vermessenen Vermessungspunkten, die sich ebenfalls auf der physischen Einsatzortoberfläche 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.In order to achieve the above and other advantages, and in one aspect, there is provided a floor plan and spot transfer system comprising: (a) a first base unit having a first laser light emitter emitting a first laser light plane and a first processing circuit ; and (b) a second base unit having a second laser light emitter emitting a second laser light plane and a second processing circuit; wherein: (c) the system is configured to acquire locations of the first and second base units on a physical work site surface in relation to at least two pre-measured survey points also located on the physical worksite surface; and (d) the system is configured to provide a pictorial representation of a virtual spot on the physical worksite surface by aligning the first laser light plane and the second laser light plane to indicate a location of the virtual point.
Gemäß einem weiteren Aspekt 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 rotiert werden kann; einen Laserlichtempfänger, der Folgendes aufweist: einen Null-Position-Lichtsensor, der so angebracht ist, dass er Laserlichtversetzungen 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.According to another aspect, there is provided a base unit for use in a floor plan and point transmission system, comprising: a first laser light emitter emitting a substantially vertical laser light plane, the first laser light emitter being rotatable about a substantially vertical axis; a laser light receiver comprising: a zero-position light sensor mounted so as to be capable of detecting laser light offsets in a substantially horizontal direction, and an amplifier circuit which is an interface between the zero-position light sensor and the laser light receiver; and a leveling mechanism.
Gemäß einem weiteren Aspekt 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 verschiedenen 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, sodass 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 an Azimutwinkeln des ersten und des zweiten Laserlichtsenders; (f) Ausrichten des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, sodass 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 an 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 an Azimutwinkeln.According to another aspect, there is provided a method of establishing a floor plan and point transmission system, the method comprising the steps of: (a) providing a first base unit including a first laser light emitter emitting a first laser light plane; (b) providing a second base unit including a second laser light emitter which emits a second laser light plane; (c) positioning the first base unit and the second base unit at two different locations on a fixed surface of a deployment site; (d) determining an alignment axis between the first base unit and the second base unit; (e) aligning the first laser light transmitter and the second laser light transmitter so that a first survey point is indicated by intersecting laser light lines along the solid surface generated by the first and second laser light planes; and determining a first set of azimuth angles of the first and second Laser light transmitter; (f) aligning the first laser light transmitter and the second laser light transmitter such that a second survey point is displayed by intersecting laser light lines along the solid surface generated by the first and second laser light planes; and determining a second set of azimuth angles of the first and second laser light transmitters; and (g) determining the positions of the first and second base units relative to the first and second survey points using the first and second sets of azimuth angles.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Basiseinheit zur Verwendung in einem Grundriss- und Punktübertragungssystem bereitgestellt, die Folgendes umfasst: einen Laserlichtsender, der eine im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene ausstrahlt, wobei der Laserlichtsender um eine im Wesentlichen vertikale Achse rotiert werden kann; eine Abstandsmessungsvorrichtung, die um die im Wesentlichen vertikale Achse rotiert werden kann; einen Laserlichtempfänger, der Folgendes aufweist: einen Null-Position-Lichtsensor, der so angebracht ist, dass er Laserlichtversetzungen 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.According to another aspect, there is provided a base unit for use in a floor plan and point transmission system, comprising: a laser light emitter emitting a substantially vertical laser light plane, the laser light emitter being rotatable about a substantially vertical axis; a distance measuring device that can be rotated about the substantially vertical axis; a laser light receiver comprising: a zero-position light sensor mounted so as to be capable of detecting laser light offsets in a substantially horizontal direction, and an amplifier circuit which is an interface between the zero-position light sensor and the laser light receiver; and a leveling mechanism.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Grundiss- und Punktübertragungssystem bereitgestellt, das Folgendes umfasst: (a) eine erste Basiseinheit, die einen rotierbaren ersten Laserlichtsender, der eine erste Laserlichtebene ausstrahlt, eine erste Kommunikationsschaltung und eine erste Verarbeitungsschaltung aufweist; und (b) eine zweite Basiseinheit, die einen rotierbaren zweiten Laserlichtsender, der eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, eine zweite Kommunikationsschaltung und eine zweite Verarbeitungsschaltung aufweist; (c) ein aktives Ziel, das einen omnidirektionalen Laserlichtsensor, eine dritte Kommunikationsschaltung und eine dritte Verarbeitungsschaltung aufweist; wobei: (d) das aktive Ziel das Zielen des ersten und zweiten Laserlichtsenders steuert, sodass die erste und zweite Laserlichtebene beide auf den omnidirektionalen Laserlichtsensor gezielt werden, um eine Position des aktiven Ziels als einen Vermessungspunkt zur Verwendung durch das System festzulegen.According to another aspect, there is provided a ground and point transmission system comprising: (a) a first base unit having a rotatable first laser light emitter emitting a first laser light plane, a first communication circuit, and a first processing circuit; and (b) a second base unit including a rotatable second laser light emitter emitting a second laser light plane, a second communication circuit, and a second processing circuit; (c) an active target comprising an omnidirectional laser light sensor, a third communication circuit and a third processing circuit; wherein: (d) the active target controls the aiming of the first and second laser light transmitters such that the first and second laser light planes are both targeted to the omnidirectional laser light sensor to determine a position of the active target as a survey point for use by the system.
Gemäß einem weiteren zusätzlichen Aspekt wird ein Verfahren zum Einrichten eines Grundriss- und Punktübertragungssystems bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer ersten Basiseinheit, die eine erste Verarbeitungsschaltung, eine erste Kommunikationsschaltung, ein erstes Azimutwinkelmessungsinstrument, einen rotierbaren ersten Laserlichtsender, der eine erste Laserlichtebene ausstrahlt, und eine rotierbare erste Abstandsmessungsvorrichtung, die den Abstand zu einem Ziel misst, beinhaltet; (b) Bereitstellen einer zweiten Basiseinheit, die eine zweite Verarbeitungsschaltung, eine zweite Kommunikationsschaltung, ein zweites Azimutwinkelmessungsinstrument und einen rotierbaren zweiten Laserlichtsender, der eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, beinhaltet; (c) Bereitstellen einer Fernbedieneinheit, die eine dritte Verarbeitungsschaltung, eine dritte Kommunikationsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Anzeige, eine Eingabeerkennungsvorrichtung, die es einem Benutzer ermöglicht, Befehle in die Fernbedieneinheit einzugeben, beinhaltet, wobei die Fernbedieneinheit mit der ersten und der zweiten Basiseinheit in Kommunikation steht; (d) Positionieren der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit an zwei verschiedenen Standorten auf einer festen Oberfläche eines Einsatzortes; (e) Bestimmen einer Ausrichtungsachse zwischen der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit; (f) Beginnen eines neuen virtuellen Einsatzortgrundrisses in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit für einen Arbeitsbereich am Einsatzort; (g) Auswählen eines ersten physischen Punktes auf der festen Oberfläche des Einsatzortes und Zielen des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, sodass der erste physische Punkt durch beide durch die erste und zweite Laserlichtebene erzeugte Laserlichtlinien angezeigt wird; (h) Bestimmen eines ersten Satzes an Azimutwinkeln des ersten und des zweiten Laserlichtsenders; (i) Bestimmen eines ersten Abstandes zwischen dem ersten physischen Punkt und der ersten Abstandsmessungsvorrichtung; (j) Aufzeichnen des ersten Satzes an Azimutwinkeln und des ersten Abstandes in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit, wodurch ein erster Vermessungspunkt für den in der Speicherschaltung gespeicherten virtuellen Grundriss erzeugt wird; und (k) Berechnen eines zweiten Abstandes zwischen der ersten und der zweiten Basiseinheit, wodurch der Arbeitsbereich skaliert wird.According to another additional aspect, there is provided a method of establishing a floor plan and point transmission system, the method comprising the steps of: (a) providing a first base unit comprising a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measurement instrument, a rotatable first laser light transmitter comprising a first laser light plane and a rotatable first distance measuring device measuring the distance to a target; (b) providing a second base unit including a second processing circuit, a second communication circuit, a second azimuth angle measuring instrument and a rotatable second laser light emitter emitting a second laser light plane; (c) providing a remote control unit including a third processing circuit, a third communication circuit, a memory circuit, a display, an input recognition device that allows a user to input commands to the remote control unit, the remote control unit having the first and second base units in Communication stands; (d) positioning the first base unit and the second base unit at two different locations on a fixed surface of a deployment site; (e) determining an alignment axis between the first base unit and the second base unit; (f) starting a new virtual mission floor plan in the storage circuit of the remote control unit for a field work area; (g) selecting a first physical point on the fixed surface of the deployment site and aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter such that the first physical point is indicated by both laser light lines generated by the first and second laser light planes; (h) determining a first set of azimuth angles of the first and second laser light transmitters; (i) determining a first distance between the first physical point and the first distance measuring device; (j) recording the first set of azimuth angles and the first distance in the storage circuit of the remote unit, thereby generating a first measurement point for the virtual floor plan stored in the storage circuit; and (k) calculating a second distance between the first and second base units, thereby scaling the work area.
Gemäß einem weiteren anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Einrichten eines Grundriss- und Punktübertragungssystems bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer ersten Basiseinheit, die eine erste Verarbeitungsschaltung, eine erste Kommunikationsschaltung, ein erstes Azimutwinkelmessungsinstrument, einen rotierbaren ersten Laserlichtsender, der eine erste Laserlichtebene ausstrahlt, und eine rotierbare erste Abstandsmessungsvorrichtung, die den Abstand zu einem Ziel misst, beinhaltet; (b) Bereitstellen einer zweiten Basiseinheit, die eine zweite Verarbeitungsschaltung, eine zweite Kommunikationsschaltung, einen rotierbaren zweiten Laserlichtsender, der eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, und eine rotierbare zweite Abstandsmessungsvorrichtung, die den Abstand zu einem Ziel misst, beinhaltet; (c) Bereitstellen einer Fernbedieneinheit, die eine dritte Verarbeitungsschaltung, eine dritte Kommunikationsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Anzeige und eine Eingabeerkennungsvorrichtung, die es einem Benutzer ermöglicht, Befehle in die Fernbedieneinheit einzugeben, beinhaltet, wobei die Fernbedieneinheit mit der ersten und der zweiten Basiseinheit in Kommunikation steht; (d) Positionieren der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit an zwei verschiedenen Standorten auf einer festen Oberfläche eines Einsatzortes; (e) Bestimmen einer Ausrichtungsachse zwischen der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit; (f) Beginnen eines neuen virtuellen Einsatzortgrundrisses in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit für einen Arbeitsbereich am Einsatzort; (g) Auswählen eines ersten physischen Punktes auf der festen Oberfläche des Einsatzortes und Zielen des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, sodass der erste physische Punkt durch beide durch die erste und zweite Laserlichtebene erzeugte Laserlichtlinien angezeigt wird; (h) Bestimmen eines ersten Azimutwinkels des ersten Laserlichtsenders; (i) Bestimmen eines ersten Satzes an Abständen zwischen dem ersten physischen Punkt und der ersten und der zweiten Abstandsmessungsvorrichtung; (j) Aufzeichnen des ersten Azimutwinkels und des ersten Satzes an Abständen in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit, wodurch ein erster Vermessungspunkt für den in der Speicherschaltung gespeicherten virtuellen Grundriss erzeugt wird; und (k) Berechnen eines zweiten Abstandes zwischen der ersten und der zweiten Basiseinheit, wodurch der Arbeitsbereich skaliert wird.According to still another aspect, there is provided a method of establishing a floor plan and point transmission system, the method comprising the steps of: (a) providing a first base unit comprising a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measurement instrument, a rotatable first laser light transmitter comprising a first laser light plane and a rotatable first distance measuring device measuring the distance to a target; (b) providing a second base unit including a second processing circuit, a second communication circuit, a rotatable second laser light emitter emitting a second laser light plane, and a rotatable second distance measuring device measuring the distance to a target; (c) providing a remote control unit including a third processing circuit, a third communication circuit, a memory circuit, a display, and an input recognition device that enables a user to input commands to the remote control unit, the remote control unit including the first and second base units in Communication stands; (d) positioning the first base unit and the second base unit at two different locations on a fixed surface of a deployment site; (e) determining an alignment axis between the first base unit and the second base unit; (f) starting a new virtual mission floor plan in the storage circuit of the remote control unit for a field work area; (g) selecting a first physical point on the fixed surface of the deployment site and aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter such that the first physical point is indicated by both laser light lines generated by the first and second laser light planes; (h) determining a first azimuth angle of the first laser light transmitter; (i) determining a first set of distances between the first physical point and the first and second distance measuring devices; (j) recording the first azimuth angle and the first set of distances in the memory circuit of the remote unit, thereby generating a first survey point for the virtual floor plan stored in the memory circuit; and (k) calculating a second distance between the first and second base units, thereby scaling the work area.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum automatischen Finden eines Umfanges eines Raumes bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer ersten Basiseinheit, die eine erste Verarbeitungsschaltung, eine erste Kommunikationsschaltung, ein erstes Azimutwinkelmessungsinstrument, einen rotierbaren ersten Laserlichtsender, der eine erste Laserlichtebene ausstrahlt, und eine rotierbare Abstandsmessungsvorrichtung, die den Abstand zu einem Ziel misst, beinhaltet; (b) Bereitstellen einer Fernbedieneinheit, die eine zweite Verarbeitungsschaltung, eine zweite Kommunikationsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Anzeige und eine Eingabeerkennungsvorrichtung, die es einem Benutzer ermöglicht, Befehle in die Fernbedieneinheit einzugeben, beinhaltet, wobei die Fernbedieneinheit mit der ersten Basiseinheit in Kommunikation steht; (c) Positionieren der ersten Basiseinheit an einem durch den Benutzer ausgewählten Standort auf einer festen Oberfläche eines Raumes an einem Einsatzort; (d) Abtasten des Raumes durch Rotieren der Abstandsmessungsvorrichtung und Aufzeichnen einer Mehrzahl an Winkeln und Abständen zu erhobenen Oberflächen des Einsatzortes für eine Mehrzahl an Winkelpositionen; und (e) Erstellen eines virtuellen Grundrisses in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit basierend auf der Mehrzahl an aufgezeichneten Winkeln und Abständen.According to another aspect, there is provided a method of automatically finding a perimeter of a room, the method comprising the steps of: (a) providing a first base unit comprising a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measurement instrument, a rotatable first laser light transmitter, which radiates a first laser light plane, and a rotatable distance measuring device that measures the distance to a target includes; (b) providing a remote control unit including a second processing circuit, a second communication circuit, a memory circuit, a display, and an input recognition device that enables a user to input commands to the remote control unit, the remote control unit being in communication with the first base unit; (c) positioning the first base unit at a location selected by the user on a solid surface of a room at a deployment site; (d) scanning the space by rotating the distance measuring device and recording a plurality of angles and distances to raised surfaces of the location of use for a plurality of angular positions; and (e) creating a virtual floor plan in the memory circuit of the remote unit based on the plurality of recorded angles and distances.
Gemäß einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Bestimmen einer lotrechten Linie zu einer Wand bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer Basiseinheit, die eine Verarbeitungsschaltung, ein Azimutwinkelmessungsinstrument, einen rotierbaren Laserlichtsender, der eine Laserlichtebene ausstrahlt, und eine rotierbare Abstandsmessungsvorrichtung, die den Abstand zu einem Ziel misst, beinhaltet; (b) Positionieren der Basiseinheit an einem durch den Benutzer ausgewählten Standort auf einer festen Oberfläche eines Raumes an einem Einsatzort; (c) Abtasten einer Wand des Raumes durch Rotieren der Abstandsmessungsvorrichtung und Aufzeichnen einer Mehrzahl an Winkeln und Abständen zu der Wand für eine Mehrzahl an Winkelpositionen; (d) Bestimmen von zwei Winkelpositionen, in denen ein Abstand zu der Wand in beiden Winkelpositionen im Wesentlichen gleich ist; und (e) Zielen des Laserlichtsenders in eine Winkelrichtung, welche die zwei Winkelpositionen halbiert, und Einschalten des Laserlichtsenders, sodass er eine sichtbare Laserlichtlinie entlang der festen Oberfläche erzeugt, wodurch eine sichtbare lotrechte Linie zur Wand angezeigt wird.According to another aspect, there is provided a method of determining a perpendicular line to a wall, the method comprising the steps of: (a) providing a base unit comprising a processing circuit, an azimuth angle measurement instrument, a rotatable laser light emitter emitting a laser light plane, and a rotatable distance measuring device that measures the distance to a target includes; (b) positioning the base unit at a location selected by the user on a solid surface of a room at a job site; (c) scanning a wall of the space by rotating the distance measuring device and recording a plurality of angles and distances to the wall for a plurality of angular positions; (d) determining two angular positions in which a distance to the wall in both angular positions is substantially equal; and (e) aiming the laser light emitter in an angular direction bisecting the two angular positions and turning on the laser light emitter to produce a visible laser light line along the solid surface, thereby displaying a visible perpendicular line to the wall.
Gemäß einem weiteren anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Einrichten eines Grundriss- und Punktübertragungssystems bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer ersten Basiseinheit, die eine erste Verarbeitungsschaltung, eine erste Kommunikationsschaltung, ein erstes Azimutwinkelmessungsinstrument, einen rotierbaren ersten Laserlichtsender, der eine erste Laserlichtebene ausstrahlt, und eine rotierbare erste Abstandsmessungsvorrichtung, die den Abstand zu einem Ziel misst, beinhaltet; (b) Bereitstellen einer zweiten Basiseinheit, die eine zweite Verarbeitungsschaltung, eine zweite Kommunikationsschaltung, ein zweites Azimutwinkelmessungsinstrument, einen rotierbaren zweiten Laserlichtsender, der eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, und eine rotierbare zweite Abstandsmessungsvorrichtung, die den Abstand zu einem Ziel misst, beinhaltet; (c) Bereitstellen einer Fernbedieneinheit, die eine dritte Verarbeitungsschaltung, eine dritte Kommunikationsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Anzeige und eine Eingabeerkennungsvorrichtung, die es einem Benutzer ermöglicht, Befehle in die Fernbedieneinheit einzugeben, beinhaltet, wobei die Fernbedieneinheit mit der ersten und der zweiten Basiseinheit in Kommunikation steht; (d) Positionieren der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit an zwei verschiedenen Standorten auf einer festen Oberfläche eines Einsatzortes; (e) Bestimmen einer Ausrichtungsachse zwischen der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit; (f) Beginnen eines neuen virtuellen Einsatzortgrundrisses in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit; (g) Auswählen eines ersten physischen Punktes auf wenigstens einer erhobenen Oberfläche des Einsatzortes und Zielen des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, sodass der erste physische Punkt durch beide durch die erste und zweite Laserlichtebene erzeugte Laserlichtlinien angezeigt wird; Bestimmen eines ersten Satzes an Azimutwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders; Bestimmen eines ersten Satzes an Abständen zwischen dem ersten physischen Punkt und der ersten und der zweiten Abstandsmessungsvorrichtung; und Aufzeichnen des ersten Satzes an Azimutwinkeln und des ersten Satzes an Abständen in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit, wodurch ein erster Vermessungspunkt für den in der Speicherschaltung gespeicherten virtuellen Grundriss erzeugt wird; und (h) Auswählen eines zweiten physischen Punktes auf wenigstens einer erhobenen Oberfläche des Einsatzortes und Zielen des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, sodass der zweite physische Punkt durch beide durch die erste und zweite Laserlichtebene erzeugte Laserlichtlinien angezeigt wird; Bestimmen eines zweiten Satzes an Azimutwinkeln des ersten und des zweiten Laserlichtsenders; Bestimmen eines zweiten Satzes an Abständen zwischen dem zweiten physischen Punkt und der ersten und der zweiten Abstandsmessungsvorrichtung; und Aufzeichnen des zweiten Satzes an Azimutwinkeln und des zweiten Satzes an Abständen in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit, wodurch ein zweiter Vermessungspunkt für den in der Speicherschaltung gespeicherten virtuellen Grundriss erzeugt wird.According to still another aspect, there is provided a method of establishing a floor plan and point transmission system, the method comprising the steps of: (a) providing a first base unit comprising a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measurement instrument, a rotatable first laser light transmitter comprising a first laser light plane and a rotatable first distance measuring device measuring the distance to a target; (b) providing a second base unit including a second processing circuit, a second communication circuit, a second azimuth angle measuring instrument, a rotatable second laser light emitter emitting a second laser light plane, and a rotatable second distance measuring device measuring the distance to a target; (c) providing a remote control unit including a third processing circuit, a third communication circuit, a memory circuit, a display, and an input recognition device that enables a user to input commands to the remote control unit, the remote control unit including the first and second base units in Communication stands; (d) positioning the first base unit and the second base unit at two different locations on a fixed surface of a deployment site; (e) determining an alignment axis between the first base unit and the second base unit; (f) starting a new virtual site plan in the memory circuit of the remote control unit; (g) selecting a first physical point on at least one raised surface of the deployment site and aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter so that the first physical point is indicated by both laser light lines generated by the first and second laser light planes; Determining a first set of azimuth angles of the first and second laser light transmitters; Determining a first set of distances between the first physical point and the first and second distance measuring devices; and recording the first set of azimuth angles and the first set of distances in the storage circuit of the remote control unit, thereby generating a first measurement point for the virtual floor plan stored in the storage circuit; and (h) selecting a second physical point on at least one raised surface of the deployment site and aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter so that the second physical point is indicated by both laser light lines generated by the first and second laser light planes; Determining a second set of azimuth angles of the first and second laser light transmitters; Determining a second set of distances between the second physical point and the first and second distance measuring devices; and recording the second set of azimuth angles and the second set of distances in the storage circuit of the remote control unit, thereby generating a second measurement point for the virtual floor plan stored in the storage circuit.
Gemäß einem weiteren anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Einrichten eines Grundriss- und Punktübertragungssystems bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer ersten Basiseinheit, die eine erste Verarbeitungsschaltung, eine erste Kommunikationsschaltung, ein erstes Azimutwinkelmessungsinstrument und einen rotierbaren ersten Laserlichtsender, der eine erste Laserlichtebene ausstrahlt, beinhaltet; (b) Bereitstellen einer zweiten Basiseinheit, die eine zweite Verarbeitungsschaltung, eine zweite Kommunikationsschaltung, ein zweites Azimutwinkelmessungsinstrument und einen rotierbaren zweiten Laserlichtsender, der eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, beinhaltet; (c) Bereitstellen einer Fernbedieneinheit, die eine dritte Verarbeitungsschaltung, eine dritte Kommunikationsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Anzeige und eine Eingabeerkennungsvorrichtung, die es einem Benutzer ermöglicht, Befehle in die Fernbedieneinheit einzugeben, beinhaltet, wobei die Fernbedieneinheit mit der ersten und der zweiten Basiseinheit in Kommunikation steht; (d) Bereitstellen eines aktiven Ziels, das einen omnidirektionalen Laserlichtsensor, eine vierte Kommunikationsschaltung und eine vierte Verarbeitungsschaltung beinhaltet; (e) Positionieren der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit an zwei verschiedenen Standorten auf einer festen Oberfläche eines Einsatzortes und Positionieren des aktiven Ziels an einem dritten Standort auf der festen Oberfläche; (f) Bestimmen einer Ausrichtungsachse zwischen der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit; (g) Beginnen eines neuen virtuellen Einsatzortgrundrisses in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit; (h) Aktivieren des aktiven Ziels; (i) gesteuert durch das aktive Ziel, Zielen des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, sodass der omnidirektionale Laserlichtsensor durch sowohl die erste als auch die zweite Laserlichtebene getroffen wird; Bestimmen eines ersten Satzes an Azimutwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders; und Aufzeichnen des ersten Satz an Azimutwinkeln in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit, wodurch ein erster Vermessungspunkt für den in der Speicherschaltung gespeicherten virtuellen Grundriss erzeugt wird; (j) Bewegen des aktiven Ziels an einen vierten Standort auf der festen Oberfläche; (k) gesteuert durch das aktive Ziel, Zielen des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, sodass der omnidirektionale Laserlichtsender durch sowohl die erste als auch die zweite Laserlichtebene getroffen wird; Bestimmen eines zweites Satzes an Azimutwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders; und Aufzeichnen des zweiten Satzes an Azimutwinkeln in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit, wodurch ein zweiter Vermessungspunkt für den in der Speicherschaltung gespeicherten virtuellen Grundriss erzeugt wird; (1) Bestimmen eines tatsächlichen Abstandes zwischen dem ersten Vermessungspunkt und dem zweiten Vermessungspunkt und Aufzeichnen des tatsächlichen Abstandes in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit; und (m) Skalieren des virtuellen Grundrisses auf die tatsächlichen Abmessungen des Einsatzortes basierend auf dem tatsächlichen Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Vermessungspunkt.According to still another aspect, there is provided a method of establishing a floor plan and point transmission system, the method comprising the steps of: (a) providing a first base unit including a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measurement instrument, and a rotatable first laser light transmitter which emits a first laser light plane includes; (b) providing a second base unit including a second processing circuit, a second communication circuit, a second azimuth angle measuring instrument and a rotatable second laser light emitter emitting a second laser light plane; (c) providing a remote control unit including a third processing circuit, a third communication circuit, a memory circuit, a display, and an input recognition device that enables a user to input commands to the remote control unit, the remote control unit including the first and second base units in Communication stands; (d) providing an active target that is an omnidirectional Laser light sensor, a fourth communication circuit and a fourth processing circuit includes; (e) positioning the first base unit and the second base unit at two different locations on a fixed surface of a deployment site and positioning the active target at a third location on the fixed surface; (f) determining an alignment axis between the first base unit and the second base unit; (g) starting a new virtual site plan in the storage circuit of the remote unit; (h) activating the active target; (i) controlled by the active target, aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter so that the omnidirectional laser light sensor is struck by both the first and second laser light planes; Determining a first set of azimuth angles of the first and second laser light transmitters; and recording the first set of azimuth angles in the memory circuit of the remote unit, thereby generating a first survey point for the virtual floor plan stored in the memory circuit; (j) moving the active target to a fourth location on the solid surface; (k) controlled by the active target, aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter so that the omnidirectional laser light transmitter is struck by both the first and second laser light planes; Determining a second set of azimuth angles of the first and second laser light transmitters; and recording the second set of azimuth angles in the storage circuit of the remote unit, thereby generating a second measurement point for the virtual floor plan stored in the storage circuit; (1) determining an actual distance between the first survey point and the second survey point and recording the actual distance in the memory circuit of the remote control unit; and (m) scaling the virtual floor plan to the actual dimensions of the deployment site based on the actual distance between the first and second survey points.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Einrichten eines Grundriss- und Punktübertragungssystems bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer ersten Basiseinheit, die eine erste Verarbeitungsschaltung, eine erste Kommunikationsschaltung, ein erstes Azimutwinkelmessungsinstrument und einen rotierbaren ersten Laserlichtsender, der eine erste Laserlichtebene ausstrahlt, beinhaltet; (b) Bereitstellen einer zweiten Basiseinheit, die eine zweite Verarbeitungsschaltung, eine zweite Kommunikationsschaltung, ein zweites Azimutwinkelmessungsinstrument und einen rotierbaren zweiten Laserlichtsender, der eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, beinhaltet; (c) Bereitstellen einer Fernbedieneinheit, die eine dritte Verarbeitungsschaltung, eine dritte Kommunikationsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Anzeige und eine Eingabeerkennungsvorrichtung, die es einem Benutzer ermöglicht, Befehle in die Fernbedieneinheit einzugeben, beinhaltet, wobei die Fernbedieneinheit mit der ersten und der zweiten Basiseinheit in Kommunikation steht; (d) Bereitstellen eines ersten aktiven Ziels, das einen ersten omnidirektionalen Laserlichtsensor, eine vierte Kommunikationsschaltung und eine vierte Verarbeitungsschaltung beinhaltet; (e) Bereitstellen eines zweiten aktiven Ziels, das einen zweiten omnidirektionalen Laserlichtsensor, eine fünfte Kommunikationsschaltung und eine fünfte Verarbeitungsschaltung beinhaltet; (f) Positionieren der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit an zwei verschiedenen Standorten auf einer festen Oberfläche eines Einsatzortes, Positionieren des ersten aktiven Ziels an einem dritten Standort auf der festen Oberfläche und Positionieren des zweiten aktiven Ziels an einem vierten Standort auf der festen Oberfläche; (g) Bestimmen einer Ausrichtungsachse zwischen der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit; (h) Beginnen eines neuen virtuellen Einsatzortgrundrisses in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit; (i) Aktivieren des ersten aktiven Ziels; (j) gesteuert durch das erste aktive Ziel, Zielen des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, sodass der erste omnidirektionale Laserlichtsensor durch sowohl die erste als auch die zweite Laserlichtebene getroffen wird; Bestimmen eines ersten Satzes an Azimutwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders; und Aufzeichnen des ersten Satzes an Azimutwinkeln in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit, wodurch ein erster Vermessungspunkt für den in der Speicherschaltung gespeicherten virtuellen Grundriss erzeugt wird; (k) Deaktivieren des ersten aktiven Ziels; (1) Aktivieren des zweiten aktiven Ziels; (m) gesteuert durch das zweite aktive Ziel, Zielen des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, sodass der zweite omnidirektionale Laserlichtsensor sowohl durch die erste als auch die zweite Laserlichtebene getroffen wird; Bestimmen eines zweiten Satzes an Azimutwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders; und Aufzeichnen des zweiten Satzes an Azimutwinkeln in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit, wodurch ein zweiter Vermessungspunkt für den in der Speicherschaltung gespeicherten virtuellen Grundriss erzeugt wird; (n) Bestimmen eines tatsächlichen Abstandes zwischen dem ersten Vermessungspunkt und dem zweiten Vermessungspunkt und Aufzeichnen des tatsächlichen Abstandes in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit; und (o) Skalieren des virtuellen Grundrisses auf die tatsächlichen Abmessungen des Einsatzortes basierend auf dem tatsächlichen Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Vermessungspunkt.According to another aspect, there is provided a method of establishing a floor plan and point transmission system, the method comprising the steps of: (a) providing a first base unit comprising a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measurement instrument, and a rotatable first laser light transmitter; which emits a first laser light plane includes; (b) providing a second base unit including a second processing circuit, a second communication circuit, a second azimuth angle measuring instrument and a rotatable second laser light emitter emitting a second laser light plane; (c) providing a remote control unit including a third processing circuit, a third communication circuit, a memory circuit, a display, and an input recognition device that enables a user to input commands to the remote control unit, the remote control unit including the first and second base units in Communication stands; (d) providing a first active target including a first omnidirectional laser light sensor, a fourth communication circuit, and a fourth processing circuit; (e) providing a second active target including a second omnidirectional laser light sensor, a fifth communication circuit, and a fifth processing circuit; (f) positioning the first base unit and the second base unit at two different locations on a fixed surface of a deployment site, positioning the first active target at a third location on the solid surface, and positioning the second active target at a fourth location on the solid surface; (g) determining an alignment axis between the first base unit and the second base unit; (h) starting a new virtual mission floor plan in the storage circuit of the remote control unit; (i) activating the first active destination; (j) controlled by the first active target, aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter such that the first omnidirectional laser light sensor is struck by both the first and second laser light planes; Determining a first set of azimuth angles of the first and second laser light transmitters; and recording the first set of azimuth angles in the memory circuit of the remote control unit, thereby generating a first survey point for the virtual floor plan stored in the memory circuit; (k) deactivating the first active target; (1) activate the second active target; (m) controlled by the second active target, aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter such that the second omnidirectional laser light sensor is struck by both the first and second laser light planes; Determining a second set of azimuth angles of the first and second laser light transmitters; and recording the second set of azimuth angles in the storage circuit of the remote unit, thereby generating a second measurement point for the virtual floor plan stored in the storage circuit; (n) determining an actual distance between the first survey point and the second survey point and recording the actual distance in the memory circuit of the remote control unit; and (o) scaling the virtual floor plan to the actual dimensions of the job site based on the actual distance between the first and second survey points.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Einrichten eines Grundriss- und Punktübertragungssystems bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer ersten Basiseinheit, die eine erste Verarbeitungsschaltung, eine erste Kommunikationsschaltung, ein erstes Azimutwinkelmessungsinstrument und einen rotierbaren ersten Laserlichtsender, der eine erste Laserlichtebene ausstrahlt, beinhaltet; (b) Bereitstellen einer zweiten Basiseinheit, die eine zweite Verarbeitungsschaltung, eine zweite Kommunikationsschaltung, ein zweites Azimutwinkelmessungsinstrument und einen rotierbaren zweiten Laserlichtsender, der eine zweite Laserlichtebene ausstrahlt, beinhaltet; (c) Bereitstellen einer Fernbedieneinheit, die eine dritte Verarbeitungsschaltung, eine dritte Kommunikationsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Anzeige und eine Eingabeerkennungsvorrichtung, die es einem Benutzer ermöglicht, Befehle in die Fernbedieneinheit einzugeben, beinhaltet, wobei die Fernbedieneinheit mit der ersten und der zweiten Basiseinheit in Kommunikation steht; (d) Bereitstellen eines Stabes mit einer festen Länge, wobei der Stab ein erstes Zeichen in der Nähe eines ersten Endes und ein zweites Zeichen in der Nähe eines zweiten, entlang einer Längsachse gegenüberliegenden Endes aufweist, wobei der Stab eine bekannte tatsächliche Länge zwischen dem ersten und zweiten Zeichen aufweist; (e) Positionieren der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit an zwei verschiedenen Standorten auf einer festen Oberfläche eines Einsatzortes und Positionieren des Stabes mit fester Länge an einem dritten Standort auf der festen Oberfläche; (f) Bestimmen einer Ausrichtungsachse zwischen der ersten Basiseinheit und der zweiten Basiseinheit; (g) Beginnen eines neuen virtuellen Einsatzortgrundrisses in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit; (h) Zielen des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, sodass das erste Zeichen des Stabes durch sich kreuzende Linien, die durch die erste und zweite Laserlichtebene erzeugt werden, angezeigt wird; Bestimmen eines ersten Satzes an Azimutwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders; und Aufzeichnen des ersten Satzes an Azimutwinkeln in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit, wodurch ein erster Vermessungspunkt für den in der Speicherschaltung gespeicherten virtuellen Grundriss erzeugt wird; (i) Zielen des ersten Laserlichtsenders und des zweiten Laserlichtsenders, sodass das zweite Zeichen des Stabes durch sich kreuzende Laserlichtlinien, die von der ersten und der zweiten Laserlichtebene erzeugt werden, angezeigt wird; Bestimmen eines zweiten Satzes an Azimutwinkeln des ersten und zweiten Laserlichtsenders; und Aufzeichnen des zweiten Satzes an Azimutwinkeln in der Speicherschaltung der Fernbedieneinheit, wodurch ein zweiter Vermessungspunkt für den in der Speicherschaltung gespeicherten virtuellen Grundriss erzeugt wird; und (j) Skalieren des virtuellen Grundrisses auf die bekannte tatsächliche Länge, die den physischen Abstand zwischen dem ersten und zweiten Vermessungspunkt darstellt.According to another aspect, there is provided a method of establishing a floor plan and point transmission system, the method comprising the steps of: (a) providing a first base unit comprising a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measurement instrument, and a rotatable first laser light transmitter; which emits a first laser light plane includes; (b) providing a second base unit including a second processing circuit, a second communication circuit, a second azimuth angle measuring instrument and a rotatable second laser light emitter emitting a second laser light plane; (c) providing a remote control unit including a third processing circuit, a third communication circuit, a memory circuit, a display, and an input recognition device that enables a user to input commands to the remote control unit, the remote control unit including the first and second base units in Communication stands; (d) providing a rod of fixed length, the rod having a first character near a first end and a second character near a second end opposite to a longitudinal axis, the rod having a known actual length between the first and second character; (e) positioning the first base unit and the second base unit at two different locations on a fixed surface of a jobsite and positioning the fixed length rod at a third location on the fixed surface; (f) determining an alignment axis between the first base unit and the second base unit; (g) starting a new virtual site plan in the storage circuit of the remote unit; (h) aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter such that the first character of the wand is displayed by intersecting lines generated by the first and second laser light planes; Determining a first set of azimuth angles of the first and second laser light transmitters; and recording the first set of azimuth angles in the memory circuit of the remote control unit, thereby generating a first survey point for the virtual floor plan stored in the memory circuit; (i) aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter so that the second character of the wand is displayed by intersecting laser light lines generated from the first and second laser light planes; Determining a second set of azimuth angles of the first and second laser light transmitters; and recording the second set of azimuth angles in the storage circuit of the remote unit, thereby generating a second measurement point for the virtual floor plan stored in the storage circuit; and (j) scaling the virtual floor plan to the known actual length representing the physical distance between the first and second survey points.
Weitere andere Vorteile sind für Fachleute aus der nachstehenden Beschreibung und den Zeichnungen ersichtlich, 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 andere unterschiedliche Ausführungsformen aufweisen und ihre verschiedenen Einzelheiten 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.Other advantages will be apparent to those skilled in the art from the following description and drawings, in which a preferred embodiment is described and shown in one of the best modes contemplated for carrying out the technology. As will become apparent, the technology disclosed herein may have other different embodiments and their various details can be modified in numerous obvious aspects without departing from the principles of the invention. Accordingly, the drawings and descriptions are exemplary in nature and are not to be construed as limiting.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
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:The accompanying drawings, which are incorporated in and form a part of the specification, illustrate several aspects of the technology disclosed herein and, together with the description and claims, serve to explain the principles of the technology. Show it:
1 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Grundriss- und Punktübertragungssystems, das gemäß den Grundlagen der hierin offenbarten Technologie konstruiert ist. 1 a block diagram of the main components of a floor plan and point transmission system, which is constructed in accordance with the principles of the technology disclosed herein.
2 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Lasersenders, der Teil einer in 1 dargestellten Basiseinheit ist. 2 a block diagram of the main components of a laser transmitter, the part of a in 1 is shown base unit.
3 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Laserempfängers, der Teil einer in 1 dargestellten Basiseinheit ist. 3 a block diagram of the main components of a laser receiver, the part of a in 1 is shown base unit.
4 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile einer Fernbedieneinheit, die Teil des Systems aus 1 ist. 4 a block diagram of the main components of a remote control unit, which is part of the system 1 is.
5 ein Ablaufdiagramm der von einer Systemeinrichtungsroutine durchgeführten Schritte für das in 1 dargestellte System. 5 a flowchart of the steps performed by a system setup routine for the in 1 illustrated system.
6 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur Ortung eines „bekannten” Punktes auf einem Bodengrundriss anhand des Systems aus 1. 6 a flowchart of the steps performed by a routine for locating a "known" point on a floor plan based on the system 1 ,
7 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur Eingabe eines „unbekannten” Punktes auf einem Einsatzort anhand des Systems aus 1. 7 a flowchart of the steps performed by a routine for entering an "unknown" point on a job site from the system 1 ,
8 eine schematische Ansicht einer „automatischen” Basiseinheit, wie sie in dem System aus 1 verwendet wird. 8th a schematic view of an "automatic" base unit, as in the system 1 is used.
9–13 schematische Ansichten, wie ein menschlicher Benutzer das System aus 1 verwenden würde, um zunächst zwei Senderachsen auszurichten, um dann die Sender auf zwei verschiedene Vermessungspunkte auszurichten, um dann die Laserebenen auf einen Bodenpunkt auszurichten und um schließlich die Laserebenen entlang einer Lotlinie einer Wandoberfläche auszurichten. 9 - 13 schematic views, how a human user made the system 1 to first align two transmitter axes, then align the transmitters to two different survey points, then align the laser planes to a ground point and finally align the laser planes along a plumb line of a wall surface.
14–19 schematische Ansichten, die zeigen, wie zwei Basiseinheiten des Systems aus 1 automatisch eine Ausrichtungsachse zwischen sich festlegen können. 14 - 19 schematic views that show how two basic units of the system 1 automatically set an alignment axis between them.
20 eine Seitenansicht eines herkömmlichen Laserpositionszeigesystems, das im derzeitigen Stand der Technik bekannt ist, und dessen Versuch, eine Position eines Punktes von Interesse auf einem unebenen Einsatzortboden zu projizieren. 20 a side view of a conventional laser position display system, which is known in the current state of the art, and its attempt to project a position of a point of interest on a uneven site floor.
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. 21 a side view of the system 1 which shows two base units with laser transmitters which correctly project a position of a point of interest on an uneven field ground.
22 ein Diagramm, das Positionen von an einer Einrichtungsroutine beteiligten physischen Punkten und Winkeln zeigt. 22 a diagram showing positions of physical points and angles involved in a setup routine.
23 ein Diagramm, das Positionen von an einer Routine für die Ortung eines bekannten Punktes von Interesse beteiligten physischen Punkten und Winkeln zeigt. 23 a diagram showing positions of physical points and angles involved in a routine for locating a known point of interest.
24 ein Diagramm, das Positionen von an einer Routine für die Eingabe eines unbekannten Punktes von Interesse beteiligten physischen Punkten und Winkeln zeigt. 24 a diagram showing positions of physical points and angles involved in a routine for entering an unknown point of interest.
25 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile einer Basiseinheit mit verbesserten Fähigkeiten, die in einem Grundriss- und Punktübertragungssystem verwendet wird, konstruiert gemäß den Grundlagen der hierin offenbarten Technologie. 25 a block diagram of the main components of a base unit with improved capabilities, which is used in a floor plan and point transmission system constructed in accordance with the principles of the technology disclosed herein.
26 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Laserempfängers mit verbesserten Fähigkeiten, der ein Teil der in 25 dargestellten Basiseinheit ist. 26 a block diagram of the main components of a laser receiver with improved capabilities, which is part of the in 25 is shown base unit.
27 eine schematische Ansicht einer „automatischen” Basiseinheit mit verbesserten Fähigkeiten, wie sie in dem System aus 25 verwendet wird. 27 a schematic view of an "automatic" base unit with improved capabilities, as in the system 25 is used.
28–32 schematische Ansichten, die zeigen, wie zwei Basiseinheiten der hierin beschriebenen Art automatisch eine Ausrichtungsachse zwischen sich festlegen können, gesehen aus der Perspektive eines menschlichen Benutzers in einem bestehenden Raum. 28 - 32 schematic views showing how two base units of the type described herein can automatically define an alignment axis between them, as seen from the perspective of a human user in an existing space.
33–35 schematische Ansichten, die zeigen, wie zwei Basiseinheiten des Systems aus 28 verwendet werden können, um die Sender der Basiseinheiten auf zwei verschiedene Vermessungspunkte auszurichten. 33 - 35 schematic views that show how two basic units of the system 28 can be used to align the transmitters of the base units to two different survey points.
36–37 schematische Ansichten, die zeigen, wie zwei Basiseinheiten des Systems aus 28 verwendet werden können, um unter Verwendung eines Paares an ausgerichteten Basiseinheiten einen Einsatzort in einem Raum einzurichten, jedoch ohne vorab festgelegte bekannte Vermessungspunkte. 36 - 37 schematic views that show how two basic units of the system 28 can be used to set up a location in a room using a pair of aligned base units, but without predetermined known survey points.
38 eine schematische Ansicht, die zeigt, wie eine Basiseinheit mit verbesserten Fähigkeiten der in 27 dargestellten Art verwendet werden kann, um ein Zimmer eines bestehenden Raumes abzutasten und anhand eines Laserabstandsmessers den Umfang zu finden und letztendlich Vermessungspunkte für einen virtuellen Grundriss festzulegen. 38 a schematic view showing how a base unit with improved capabilities of in 27 can be used to scan a room of an existing room and find the scope using a laser distance meter and ultimately set measurement points for a virtual floor plan.
39–40 schematische Ansichten, die zeigen, wie eine Basiseinheit mit verbesserten Fähigkeiten aus 27 verwendet werden kann, um eine vertikale Ebene unter Verwendung eines Laserabstandsmessers rechtwinklig zu einer Wand auszurichten. 39 - 40 schematic views that show how a base unit with improved capabilities 27 can be used to align a vertical plane perpendicular to a wall using a laser distance meter.
41 eine schematische Ansicht, die zeigt, wie zwei Basiseinheiten mit verbesserten Fähigkeiten aus 27 verwendet werden können, um eine einzige vertikale Linie auf einer Wand zu erzeugen, dann von jeder Basiseinheit mit einem darauf montierten Laserabstandsmesser eine Abstandsmessung vorzunehmen und dann Vermessungspunkte festzulegen, um einen virtuellen Grundriss zu erzeugen. 41 a schematic view showing how two base units with improved capabilities 27 can be used to create a single vertical line on a wall, then make a distance measurement from each base unit with a laser distance meter mounted thereon and then set survey points to create a virtual floor plan.
42 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines aktiven Ziels, das mit den Basiseinheiten aus 2 verwendet werden kann. 42 a block diagram of the main components of an active target, with the base units of 2 can be used.
43–47 schematische Ansichten, die zeigen, wie zwei Basiseinheiten und ein aktives Ziel verwendet werden können, um Vermessungspunkte in einem bestehenden Raum zu erzeugen und anschließend einen virtuellen Grundriss zu erstellen. 43 - 47 schematic views showing how two base units and one active target can be used to create survey points in an existing room and then create a virtual floor plan.
48–50 schematische Ansichten, die zeigen, wie zwei Basiseinheiten mit einem Stab mit fester Länge verwendet werden können, um Vermessungspunkte auf dem Boden eines bestehenden Raumes festzulegen und aus diesen Informationen einen virtuellen Grundriss zu erzeugen. 48 - 50 schematic views showing how two base units with a fixed length bar can be used to set survey points on the floor of an existing room and to generate a virtual floor plan from this information.
51 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur Erzeugung von Vermessungspunkten in einem bestehenden Zimmer und dann zur Erzeugung eines virtuellen Bodengrundrisses anhand des Systems aus 1. 51 a flowchart of the steps performed by a routine for generating survey points in an existing room and then to create a virtual floor plan based on the system 1 ,
52 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur Abtastung eines bestehenden Zimmers, um seinen Umfang zu finden, und anschließend zur Erzeugung eines virtuellen Bodengrundrisses anhand des Systems aus 25. 52 a flowchart of the steps performed by a routine to scan an existing room to find its extent, and then to generate a virtual floor plan based on the system 25 ,
53 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur rechtwinkligen Ausrichtung einer vertikalen Ebene zu einer Wand eines bestehenden Zimmers unter Verwendung der Basiseinheit aus 26. 53 FIG. 5 is a flow chart of the steps performed by a routine to align a vertical plane perpendicularly to a wall of an existing room using the base unit. FIG 26 ,
54 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur Erzeugung von Vermessungspunkten für ein bestehendes Zimmer und dann zur Erzeugung eines virtuellen Bodengrundrisses anhand des Systems aus 25. 54 a flowchart of the steps performed by a routine to generate survey points for an existing room and then to create a virtual floor plan based on the system 25 ,
55 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur Erzeugung von Vermessungspunkten für ein bestehendes Zimmer und dann zum Erzeugen eines virtuellen Bodengrundrisses anhand eines aktiven Ziels und Teilen des Systems aus 1. 55 a flowchart of the steps performed by a routine to generate survey points for an existing room and then to create a virtual floor plan based on an active target and sharing the system 1 ,
56 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur Erzeugung von Vermessungspunkten für ein bestehendes Zimmer und dann zum Erzeugen eines virtuellen Bodengrundrisses anhand eines Stabes mit bekannter fester Länge und Teilen des Systems aus 1. 56 a flow chart of the steps performed by a routine to generate survey points for an existing room and then to create a virtual floor plan using a rod of known fixed length and parts of the system 1 ,
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
An dieser Stelle wird detailliert auf die vorliegende bevorzugte Ausführungsform verwiesen, von der ein Beispiel in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist, wobei gleiche Ziffern in allen Ansichten die gleichen Elemente kennzeichnen.At this point, reference is made in detail to the present preferred embodiment, an example of which is illustrated in the accompanying drawings, wherein like numerals indicate the same elements throughout the views.
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 verwendet 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 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.It should be understood that the technology disclosed herein is not limited in its application to the details of construction and arrangement of the components as illustrated in the following description or illustrated in the drawings. The technology disclosed herein may be embodied in other embodiments and used or performed in various ways. It should also be understood that the phraseology and terminology used herein are for descriptive purposes and should not be construed as limiting. The use of the terms "including," "comprising," or "having" and variants thereof in this specification is intended to include all subsequently listed elements and their equivalents as well as additional elements. Unless otherwise limited, the terms "connected," "coupled," and "attached" and variations thereof are used broadly throughout this disclosure and include direct and indirect connections, couplings, and fixings. In addition, the terms "connected" and "coupled" and variants thereof are not limited to physical or mechanical connections or couplings.
Zudem versteht sich, dass die hierin offenbarten Ausführungsformen sowohl Hardware-Komponenten als auch elektronische Komponenten oder Module beinhalten, die, zu Diskussionszwecken, so dargestellt und beschrieben werden können, als sei die Mehrheit der Komponenten ausschließlich als Hardware implementiert.In addition, it should be understood that the embodiments disclosed herein include hardware components as well as electronic components or modules that, for discussion purposes, may be illustrated and described as having the majority of components implemented solely as hardware.
Fachleute erkennen jedoch basierend auf der Lektüre dieser detaillierten Beschreibung, dass die elektronisch basierten Aspekte der hierin offenbarten Technologie in wenigstens einer Ausführungsform als Software implementiert sein könnten. Demzufolge ist anzumerken, dass eine Mehrzahl an Hardware- und Software-basierten Geräten sowie eine Mehrzahl an verschiedenen strukturellen Komponenten verwendet werden können, um die hierin offenbarte Technologie zu implementieren.However, those skilled in the art, based on the reading of this detailed description, will recognize that the electronically based aspects of the technology disclosed herein could be implemented as software in at least one embodiment. Accordingly, it should be appreciated that a plurality of hardware and software based devices as well as a plurality of different structural components may be used to implement the technology disclosed herein.
Es versteht sich, dass sich die Bezeichnung „Schaltung”, wie sie hierin verwendet wird, auf eine tatsächliche elektronische Schaltung, wie einen Schaltungschip (oder einen Teil davon), oder auf eine Funktion, die von einer Verarbeitungsvorrichtung, wie einem Mikroprozessor oder einer ASIC, die eine Logikzustandsmaschine oder eine andere Art von Verarbeitungselement (einschließlich einer sequenziellen Verarbeitungsvorrichtung) beinhaltet, beziehen kann. Ein spezifischer Schaltungstyp könnte eine analoge Schaltung oder eine digitalen Schaltung beliebiger Art sein, wenngleich eine derartige Schaltung möglicherweise als Logikzustandsmaschine oder sequentieller Prozessor in einer Software implementiert sein könnte. Mit anderen Worten, wenn eine Verarbeitungsschaltung verwendet 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.It should be understood that the term "circuit" as used herein refers to an actual electronic circuit, such as a circuit chip (or portion thereof), or to a function provided by a processing device, such as a microprocessor or ASIC which may include a logic state machine or other type of processing element (including a sequential processing device). A specific type of circuit could be an analog circuit or a digital circuit of any type, although such a circuit could possibly be implemented as a logic state machine or sequential processor in software. In other words, if a processing circuit is used to perform a desired function (such as a demodulation function) used in the technology disclosed herein, there may not be a specific "circuit" that may be termed a "demodulation circuit"; however, there would be a demodulation "function" that is executed by the software. All these possibilities have been considered by the inventors and fall under the foundations of technology when it comes to a "circuit".
SYSTEMEINRICHTUNG; EINLEITUNGSYSTEM SETUP; INTRODUCTION
Es wird angenommen, dass am Einsatzort wenigstens zwei bekannte Punkte (die hierin bisweilen auch als „Vermessungspunkte” bezeichnet werden), die zum Einrichten des Systems verwendet werden können, existieren. Diese Vermessungspunkte wären durch vorherige Vermessungserhebungen festgestellt worden. 9–11 zeigen ein einfaches 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 jeder Sender-„Basiseinheit”-Vorrichtung festgelegt und die Winkelgeber werden darauf eingestellt. Dieser Prozess kann durchgeführt werden, indem die Senderebenen visuell aufeinander ausgerichtet werden, könnte jedoch durch Hinzufügen einer Spaltfotozelle oder eines omnidirektionalen Sensors auf den Senderbasiseinheiten, welche(r) die entsprechenden Ebenen führen und in der Position fixieren würde, wodurch der Prozess praktischer und präziser wird, vereinfacht werden.It is believed that there are at least two known points (also sometimes referred to herein as "survey points") that can be used to set up the system. These survey points would have been determined by previous survey surveys. 9 - 11 show a simple example of how the system can be set up. A first step (please refer 9 ) shows alignment of the vertical planes emitted by the transmitter to each other using an RF (radio frequency) remote control unit. This sets an axis between the centerlines of each transmitter "base unit" device and adjusts the angle encoders. This process can be performed by visually aligning the transmitter planes, but by adding a slit photocell or omnidirectional sensor on the transmitter base units that would guide and fix the corresponding planes, thereby making the process more practical and accurate , be simplified.
Ein zweiter Schritt (siehe 10) zeigt die Festlegung des ersten bekannten Vermessungspunktes. Über die tragbare Funkfernbedieneinheit wird ein Befehl eingegeben, sodass 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 Arbeitsbereiches zu „finden”. Die obenstehenden beispielhaften Schritte werden nachstehend genauer beschrieben.A second step (see 10 ) shows the definition of the first known survey point. A command is input via the portable radio remote control unit so that the vertical planes of each transmitter base unit position themselves above the point of interest, and then their coordinates are entered. The second known survey point is in a third step (as in 11 shown) entered in a similar manner. After this third step, the computer system of the remote control unit has sufficient data to calculate the location and "find" every other point of interest within the work area. The above exemplary steps will be described in more detail below.
FINDEN EINES „BEKANNTEN” PUNKTES; EINLEITUNGFIND A "KNOWN" POINT; INTRODUCTION
12 zeigt eine grundlegende Konfigurierung von Lasersendern und Konfigurierungen von ausgestrahlten Laserebenen für ein System, das vorab eingerichtet wurde. Bei den vertikalen Laserlichtebenen, die von den Basiseinheitenlasersendern ausgestrahlt werden, kann es sich um sichtbares rotes Laserlicht handeln; 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. 12 shows a basic configuration of laser transmitters and configurations of radiated laser planes for a system that has been pre-established. The vertical laser light planes emitted by the base unit laser transmitters may be visible red laser light; however, other wavelengths of light, such as infrared, green or other wavelengths of light may be used instead. For many of the applications using this system, it is desirable for the laser light to have a visible wavelength, and it is assumed in the description below that this is the case.
Die Laserebenen gehen von den Drehzylindern der zwei Lasersender aus, die um die vertikale Instrumentenachse rotieren können. Dadurch ist jeder der Lasersender in der Lage, 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 über dem ersten Punkt auf dem Boden ein zweiter Punkt an der Decke erzeugt. Wenn die zwei Laserebenen im Verhältnis zur Schwerkraftgenau 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 an der Stelle, an der die zwei Laserebenen einander kreuzen.The laser planes originate from the rotary cylinders of the two laser transmitters, which can rotate around the vertical axis of the instrument. As a result, each of the laser transmitters is able to position its visible vertical plane at an arbitrary angle about its axis of rotation and then hold this position motionless. The laser transmitters are arranged at a distance (not necessarily known) to each other; in this example they are positioned near every corner of the room. How out 12 As can be seen, a first point is created at the intersection of the two laser planes on the ground. In addition, a second point is created on the ceiling above the first point on the floor. If the two laser planes are exactly vertical in relation to gravity, the point on the ceiling is at a point that is perpendicular to the point on the floor. Another interesting aspect is the creation of an implied plumb line at the point where the two laser planes cross each other.
Wenn das System an einem Einsatzort eingerichtet ist, können die Laserebenen angewiesen werden, in Position zu rotieren, sodass 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 Funkverbindung oder einer IR-Verbindung), die mit den zwei Basiseinheitenlasersendern in Kommunikation steht, wodurch der Benutzer sich im gesamten Zimmer frei bewegen kann und er/sie so an dem physischen Standort sein kann, an dem die Vermessungsarbeiten durchgeführt werden.When the system is set up at a job site, the laser planes can be instructed to rotate in place so that the intersection represents a point of interest (on the floor or ceiling) that the user selects. This is done via the remote unit (for example, using a radio link or an IR link) that communicates with the two base unit laser transmitters, allowing the user to move freely throughout the room and so he / she can be in the physical location, at which the surveying work is carried out.
Sobald das Einrichten abgeschlossen ist, kann der Benutzer Koordinaten von Interesse in die tragbare Fernbedieneinheit eingeben. Dabei kann jede vertikale Laserebene angewiesen werden, in Position zu schwenken, sodass die sichtbare Kreuzung die physische Lage preisgibt. Punkte von Interesse können außerdem von anderer unterstützender Software heruntergeladen werden, sodass der Benutzer einfach verschiedene Punkte von Interesse aus einer Auflistung auswählen kann. Bei Grundrissen kann genauso vorgegangen werden. Da es einen „zweiten” Kreuzungspunkt an der Decke gibt, der sich stetig lotrecht über dem „ersten” Kreuzungspunkt 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 befindet sich an der Kreuzung der zwei vertikalen Ebenen eine vertikale, implizierte Lotlinie (d. h. zwischen den zwei Kreuzungspunkten an Boden und Decke). 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 ausführlicher beschrieben.Once the setup is complete, the user can enter coordinates of interest in the portable remote unit. Each vertical laser plane can be instructed to pivot in position so that the visible intersection reveals the physical location. Points of interest can also be downloaded from other supporting software so that the user can easily select various points of interest from a listing. For floor plans, the same procedure can be used. Since there is a "second" crossing point on the ceiling, which is consistently perpendicular above the "first" crossing point on the floor, the point transmission from the floor to the ceiling can be carried out simultaneously. This is useful, for example, when planning sprinkler systems and the like. In addition, at the intersection of the two vertical levels there is a vertical, implied vertical line (ie between the two intersection points on the floor and ceiling). This vertical, implied plumb line can help align and install walls with frameworks - an example of this method is in 13 shown. These examples will be described in more detail below.
EINZELHEITEN DER SYSTEM-HARDWARE DETAILS OF THE SYSTEM HARDWARE
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.With reference to 1 is a whole plan and point transfer system in the form of a block diagram, generally with the reference numeral 10 marked, shown. A first base unit is generally indicated by the reference numeral 20 marked and is in 1 also referred to as "BASE UNIT #A". A second base unit is generally indicated by the reference numeral 30 marked and is in 1 also referred to as "BASE UNIT #B".
Die Basiseinheit 20 beinhaltet einen Lasersender „T1” unter Referenzziffer 22. Der Lasersender 22 beinhaltet eine Verarbeitungsschaltung, eine Speicherschaltung, eine Eingabe-/Ausgabeschaltung, eine Laserlichtquelle und eine Nivellierplattform.The base unit 20 includes a laser transmitter "T1" under reference number 22 , The laser transmitter 22 includes a processing circuit, a memory circuit, an input / output circuit, a laser light source and a leveling platform.
Die 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.The base unit 20 in a preferred mode of this system includes a laser receiver "R1". This laser receiver is also indicated by the reference numeral 24 and includes a processing circuit, a memory circuit, an input / output circuit and at least one light sensor. As will be described in more detail below, various light sensor configurations may be used for this laser receiver.
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 ausführlicher beschrieben.The base unit 20 further includes an alignment platform "A1" indicated by the reference numeral 26 is marked. This alignment platform includes an angle encoder and an angle drive circuit. This alignment platform 26 will be described in more detail below.
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.The base unit 30 includes a laser transmitter, referred to herein as "T2", and the reference numeral 32 is marked. laser transmitter 32 Also includes a processing circuit, a memory circuit, an input / output circuit, a laser light source and a leveling platform.
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.The base unit 30 Also includes a laser receiver, referred to as "R2" and generally by the reference numeral 34 is marked. This laser receiver also includes a processing circuit, a memory circuit, an input / output circuit and light sensors.
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 ausführlicher beschrieben.The base unit 30 Also includes an alignment platform, referred to as "A2" and generally by reference numeral 36 is marked. This second alignment platform includes an angle transmitter and an angle drive circuit. These are similar or the same types of devices as in the alignment platform 26 and they will be described in more detail below.
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 übernehmen würde, 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 tragbare Speichervorrichtung, wie einen „Stick-ROM”, umfassen. Eine derartige tragbare Speichervorrichtung könnte von einem Benutzer getragen werden und, falls gewünscht, in einen Anschluss der Fernbedieneinheit 40 eingesteckt werden. Dies wird nachstehend ausführlicher beschrieben.The system 10 also includes a remote control unit commonly used in 1 by the reference number 40 is marked. The remote control unit 40 includes a processing circuit, a memory circuit, an input / output circuit, a display, and a keyboard. Alternatively, the remote control unit could 40 include a touchscreen display that would perform the main functions of a keyboard without having a separate keyboard mounted on the unit. The memory circuit of the remote control unit 40 can have two components: a first internal component and either an external component or a "mass storage" component included in 1 by the reference number 42 is marked. The external version of the memory circuit 42 Could comprise a flash memory or other type of portable storage device such as a "stick ROM". Such a portable storage device could be carried by a user and, if desired, into a port of the remote unit 40 be plugged in. This will be described in more detail below.
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 verwendet wurden. Dabei wird angenommen, dass das System 10 an einem Einsatzort verwendet wird, an dem ein Gebäude errichtet wird. Selbstverständlich kann die hierin offenbarte Technologie auch für andere Arten von Außenstrukturen oder eventuell Fernstraßen verwendet werden und ein derartiger Einsatzort würde unter Umständen keine geschlossenen Gebäudestrukturen aufweisen. Mit anderen Worten, viele der Grundlagen der hierin offenbarten Technologie funktionieren auch gut an Einsatzorten, die gänzlich im Außenbereich liegen.Another possible component of the system 10 is a computer generally indicated by the reference number 50 is marked. This computer will be in 1 referred to as "ARCHITEKTENCOMPUTER". Although the owner of computer 50 indeed an architect could or may not be, for the purposes of this description, it is assumed that the computer 50 Floor plans or other type of computer files that have either been created or used by an architect or a type of civil engineer. It is assumed that the system 10 used at a site where a building is being built. Of course, the technology disclosed herein may also be used for other types of outdoor structures or possibly highways, and such a job site may not have closed building structures. In other words, many of the fundamentals of the technology disclosed herein also work well on sites that are entirely outdoors.
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.The computer 50 includes a processing circuit, a memory circuit and an input / output circuit. The memory circuit of the computer 50 will be either floor plans (with 54 or other type of computer files, such as computer aided design (CAD) files, in 1 With 52 marked included. It should be noted that on the remote control unit 40 even some sort of computer-aided architectural or CAD software may be installed (depending on how "powerful" the computer / memory system is for the remote control unit) and that in such a case the virtual floor plan is also directly in the memory circuit 42 contained in two or even three dimensions.
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-Funkfrequenzsender 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 verwendet werden können.It is understood that all the main units that are in 1 are shown, include a kind of input / output circuit, and these types of circuits include communication circuits. Such communication circuits could possibly be plug-in connections, such as USB ports; Furthermore, such input / output circuits may also include wireless communication circuits, such as low-power radio frequency transmitters and receivers, or other types of wireless communication ports that use other wavelengths, such as infrared light, to transmit and receive data between the various units. This type of technology is already available today, although there will certainly be newer forms of it in the future that continue to exist in the system 10 out 1 can be used.
Mit Bezugnahme auf 2 ist ein Blockdiagramm eines Lasersenders, der in einer der Basiseinheiten verwendet wird und allgemein durch die Referenzziffer 100 gekennzeichnet ist, dargestellt. Der Lasersender 100 beinhaltet eine Verarbeitungsschaltung 110, den zugehörigen Arbeitsspeicher (RAM) unter Ziffer 112, den 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.With reference to 2 Figure 12 is a block diagram of a laser transmitter used in one of the base units and generally by the reference numeral 100 is shown. The laser transmitter 100 includes a processing circuit 110 , the associated random access memory (RAM) under numeral 112 , the associated read-only memory (ROM) under number 114 and at least one input / output circuit under numeral 116 having. These devices 112 . 114 and 116 are over a bus 118 commonly referred to as an address bus or data bus, and may also include other types of signals, such as interrupts or possibly other types of timing signals, with the processing circuitry 110 in communication.
Die Eingabe-/Ausgabeschaltung 116 wird hierin bisweilen 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.The input / output circuit 116 It is sometimes referred to herein as an I / O circuit. This I / O circuit 116 is a primary interface between the actual devices and the processing circuitry 110 , It is in communication with various communication devices and also various types of motor drive circuits and sensor circuits.
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 könnte.The input / output circuit 116 stands with a communication port A, generally by the reference numeral 120 is characterized in communication. The communication port 120 includes a transmitter circuit 122 and a receiver circuit 124 , The communication port 120 serves to data information with the remote control unit 40 , in the 2 as a remote control unit 300 is designated to exchange. The communication connection between the remote control unit 300 and the communication port 120 is by reference number 126 characterized. In a preferred mode of this system is the communication link 126 wireless, although of course, if desired, a cable between the communication port 120 and the remote control unit 300 could be connected.
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. Wenngleich es durchaus möglich wäre, die Kommunikationsverbindung 136 drahtlos auszuführen, besteht 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.A second communication port, referred to as port B, is in 2 generally by the reference number 130 characterized. This connection 130 includes a data interface with an input circuit below 132 and an output circuit below 134 , The communication port 130 transmits over a communication path 136 Data to and from a zero position light sensor, generally indicated by the reference numeral 200 is marked. Although it would be quite possible, the communication link 136 wirelessly, there is no particular need for it. The zero position light sensor 200 is usually mounted directly on the base unit, just like the laser transmitter 100 , Thus, a direct "wired" connection would be common.
Der Lasersender 100 beinhaltet zudem eine Nivelliermotorantriebsschaltung, 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 nicht unbedingt mit der Verarbeitungsschaltung 110 in Kommunikation stehen muss. Der Lasersender 100 wird jedoch 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 Nivelliermotorantriebsschaltung 140 steuert; im Wesentlichen, um sie zu Zeiten, in denen es nicht kritisch für die Basiseinheit ist, sich im Verhältnis zur Schwerkraft zu nivellieren, abzuschalten.The laser transmitter 100 Also includes a leveling motor drive circuit generally indicated by the reference numeral 140 is marked. This drive circuit provides the voltage and current for a leveling motor 142 , It also receives signals from a level sensor 144 and these input signals determine what types of commands from the drive circuit 140 to the engine 142 be sent. If desired, this may be an independent system, not necessarily the processing circuitry 110 must be in communication. The laser transmitter 100 however, it will usually ask for information as to whether the base unit has completed the leveling function or not before the laser transmitter 100 its normal operating mode begins. In addition, it may be desirable for the processing circuitry 110 the leveling motor drive circuit 140 controls; essentially, to shut them down at times when it is not critical for the base unit to level in relation to gravity.
Der Lasersender 100 beinhaltet in einer bevorzugten Ausführungsform außerdem einen Winkelgeber 150. Der Winkelgeber 150 stellt Eingabesignale an die Verarbeitungsschaltung 110 bereit, sodass sie genau weiß, wohin der Lasersender im Verhältnis zur Azimutrichtung gerichtet wird. Dabei könnte es sich, falls gewünscht, um einen vollständig manuellen Arbeitsgang handeln, um die Systemkosten durch Weglassen des Gebers zu verringern. Für ein vollständig automatisiertes System ist der Winkelgeber 150 jedoch notwendig. The laser transmitter 100 also includes an angle transmitter in a preferred embodiment 150 , The angle encoder 150 provides input signals to the processing circuitry 110 ready to know exactly where the laser transmitter is pointing in relation to the azimuth direction. It could be a completely manual operation, if desired, to reduce system costs by omitting the encoder. For a fully automated system, the angle encoder 150 however necessary.
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 erforderliche Spannung, um den Azimutmotor 162 zu betreiben, welcher die erforderliche Antriebskraft für das Ausrichten des Lasersenders bereitstellt. Auch dieser könnte Teil eines selbstständigen Systems sein, das mit dem Winkelgeber 150 zusammenarbeitet; in 2 ist er jedoch als durch die Verarbeitungsschaltung 110 gesteuert dargestellt.The laser transmitter 100 also preferably includes an azimuth motor drive generally indicated by the reference numeral 160 is marked. The motor drive 160 provides the required current and voltage to the azimuth motor 162 to operate, which provides the required driving force for aligning the laser transmitter. This, too, could be part of an independent system that works with the angle encoder 150 working together; in 2 however, it is considered by the processing circuitry 110 controlled shown.
Der Lasersender 100 beinhaltet außerdem eine Laserlichtquellentreiberschaltung 170, welche den Strom und die Spannung für den Betrieb der Laserlichtquelle 172 bereitstellt. Dabei handelt es sich üblicherweise um eine Laserdiode, wenngleich es, falls gewünscht, auch eine andere Art von Laserlichtstrahlemittent sein kann. Wie oben beschrieben, strahlt die Laserlichtquelle üblicherweise ein sichtbares Licht aus, wenngleich auch eine Quelle nicht sichtbaren Lichtes für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein kann und in diesem Fall eine Laserlichtquelle, die Infrarotlicht ausstrahlt, verwendet werden könnte. Der Laserquellentreiber 170 wird in der in 2 dargestellten Konfigurierung durch die Verarbeitungsschaltung 110 gesteuert.The laser transmitter 100 also includes a laser light source driver circuit 170 indicating the current and voltage for the operation of the laser light source 172 provides. This is usually a laser diode, although it may be another type of laser light beam emitter, if desired. As described above, although a source of non-visible light may be desirable for certain applications, in which case a laser light source emitting infrared light could be used, the laser light source typically emits visible light. The laser source driver 170 will be in the in 2 shown configuration by the processing circuit 110 controlled.
Der Lasersender 100 ist üblicherweise ein „Fächerstrahl”-Lasersender zur Verwendung im System 10. Es versteht sich jedoch, dass andere Arten von Laserlichtquellen verwendet werden könnten, einschließlich eines rotierenden Laserstrahls (wie eines Dithering-Laserstrahls), falls gewünscht. Es muss eine minimale Divergenz vorliegen, um eine Laserlicht-„Ebene” zu erzeugen, sodass das Laserlicht wenigstens die Bodenoberfläche eines Einsatzortes und für Räume an Einsatzorten vorzugsweise 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 ausgeführt ist, dass er nicht nur den Boden, sondern auch die Decke des Raumes schneidet. In dieser Beschreibung wird davon ausgegangen, dass es sich bei der Laserlichtquelle um einen Fächerstrahllaser oder eine Entsprechung handelt, sodass entweder (i) von jedem Lasersender 100 an beiden Basiseinheiten 20 und 30 eine durchgehende Ebene an Laserlicht ausgestrahlt wird oder (ii) von beiden Basiseinheiten 20 und 30 ein sich bewegender Strahl an Laserlicht (d. h. ein Strahl an Photonen in einer Linie, die ihren Zielwinkel im Laufe der Zeit bewegt) derart ausgestrahlt wird, dass zwei „Ebenen” an Laserlicht erzeugt werden, die jeweils einen Fächerstrahl emulieren.The laser transmitter 100 is usually a "fan beam" laser transmitter for use in the system 10 , However, it will be understood that other types of laser light sources could be used, including a rotating laser beam (such as a dithering laser beam) if desired. There must be minimal divergence to create a laser light "plane" so that the laser light will at least cut the bottom surface of a job site and preferably also a ceiling surface for work site spaces. The system 10 will have many uses, even if the laser light source is directed only to a ground surface, but the system 10 is even more useful when the divergence angle of the laser plane is designed so that it not only cuts the floor, but also the ceiling of the room. In this description, it is assumed that the laser light source is a fan-beam laser or equivalent so that either (i) each laser transmitter 100 on both base units 20 and 30 a continuous plane is emitted at laser light or (ii) from both base units 20 and 30 a moving beam of laser light (ie, a beam of photons in a line moving its target angle over time) is emitted to produce two "planes" of laser light, each emulating a fan beam.
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 zugehörige 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.With reference to 3 is a laser receiver generally with the reference number 200 is shown in the form of a block diagram. The laser receiver 200 includes a processing circuit 210 which associated RAM 212 , ROME 214 and an input / output interface circuit 216 having. These devices communicate via a bus 218 , which usually comprises at least data and address lines, with the processing circuitry 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 unter Referenzziffer 220 dargestellt und es 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.The input / output circuit 216 receives signals from one type of light sensor. In 3 Two different types of light sensors are shown. A "tail" light sensor is under reference numeral 220 and it is assumed that there are only two individual photocells. Each of these photocells of the light sensor 220 provides an electrical signal to an amplifier stage 222 , The output of the amplifier stage is sent to a demodulation circuit 224 and the output of this circuit sends a signal to the I / O circuit 216 , It is understood that a demodulation circuit is not necessary unless the laser light signals themselves are modulated signals. In most applications for the system 10 For example, a modulated laser light signal is desirable, and thus a demodulation circuit will be used in such cases 224 used.
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 Bezugnahme 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.The second type of light sensor is shown as part of an element sometimes referred to as a "bar sensor" and is indicated by the reference numeral 230 characterized. An exemplary, "full" wand sensor is in U.S. Patent No. 7,110,092 which was published on Sep. 19, 2006, the disclosure of which is fully incorporated herein by reference. It is understood that the second light sensor 230 virtually any type of "all-round" photosensitive devices, d, h. a light sensor, which can detect incident light from basically any angle may include.
Ein typischer „voller” Stabsensor würde zwei Fotozellen aufweisen, je eine an jedem Ende des lichtleitenden Stabes. 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 bei dem anderen Lichtsensorschaltungstyp, der oben beschrieben wurde, ist die Demodulationsschaltung 234 nur dann erforderlich, wenn die Laserlichtquelle ein moduliertes Signal ausgibt, was für dieses System 10 typisch wäre. A typical "full" wand sensor would have two photocells, one at each end of the photoconductive rod. In 3 has the rod sensor 203 but only a single photocell, which generates an electrical signal to an amplifier stage 232 which sends a signal to a demodulation stage 234 outputs. As with the other light sensor circuit type described above, the demodulation circuit is 234 required only if the laser light source outputs a modulated signal, which is for this system 10 would be typical.
Außerdem ist im Laserempfänger 200 eine Schnittstellenschaltung 240 bereitgestellt. Dabei handelt es sich um eine von der I/O-Schaltung 216 separate Schnittstellenschaltung. Die Schnittstellenschaltung 240 kommuniziert Positionsinformationen an den Lasersenderkommunikationsanschluss B, die dafür verwendet werden, den Lasersender wie unten beschrieben während einer Phase des Einrichtungsmodus des Betriebs „zu zielen”.Moreover, in the laser receiver 200 an interface circuit 240 provided. This is one of the I / O circuits 216 separate interface circuit. The interface circuit 240 communicates position information to the laser transmitter communication port B which is used to "aim" the laser transmitter during a phase of the device's mode of operation as described below.
Mit Bezugnahme auf 4 wird ein Blockdiagramm 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.With reference to 4 A block diagram is presented for a remote control unit generally indicated by the reference numeral 300 is marked. The remote control unit 300 includes a processing circuit 310 with associated RAM 312 , ROME 314 , a type of mass storage or external storage 316 and an input / output circuit 318 , These circuits are all over the bus 315 which normally transmits data signals and address signals as well as other types of microprocessor signals, such as interrupts, to the processing circuitry 310 in communication.
Bei dem Massenspeicher 316 kann es sich um ein Plattenlaufwerk 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, das 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.In the mass storage 316 It can be a disk drive or possibly a kind of flash memory. If run as flash memory, it could be an external storage device (such as a "portable storage device") that can be plugged into the remote control unit via a USB port, for example. In this case, there would be a USB interface between the mass storage device 316 and the bus 315 available.
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 dargestellt). Wie weiter unten ausführlicher beschrieben, tauschen die Basiseinheiten 20 und 30 mit der Fernbedieneinheit Azimutwinkelinformationen aus und diese Informationen werden über den drahtlosen Pfad 326 an den und vom Kommunikationsanschluss 320 gesendet.The I / O circuit 318 stands with the first communication port 320 who in 4 as communication port "X" is in communication. The communication port 320 includes a transmitter circuit 322 and a receiver circuit 324 , The communication port 320 is designed to work with the base units 20 and 30 communicates, typically using a wireless signal over a wireless path 326 (as in 4 shown). As described in more detail below, the base units swap 20 and 30 With the remote control unit, azimuth angle information is output and this information is transmitted over the wireless path 326 to and from the communications port 320 Posted.
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.The remote control unit 300 includes a second communication port 330 who in 4 is referred to as communication port "Y". The communication port 330 includes a transmitter circuit 322 and a receiver circuit 334 , This communication connection 330 serves to over a communication connection 336 Information with the architect computer 50 exchange. In 4 is the communication connection 336 as a wireless connection, although, if desired, it could certainly be made using an electrical cable or fiber optic cable. The communication port 330 exchanges floor plan data with the architect computer 50 out; more precisely, it can receive a floor plan and this in the mass storage circuit 316 to save. If the remote control unit 300 Moreover, information about a new or "unknown" point of interest in the physical deployment floor plan may not only provide that information in the mass storage circuit 316 but they can be saved through the communication port 330 back to the architect computer 50 be sent to be entered in the original floor plan. Or it may be a revised floor plan (which includes the new point of interest) as a file in the mass storage circuit 316 saved and the entire file could be sent to the architect computer 50 be transmitted.
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 sich die Fernbedieneinheit 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.It is understood that the architect computer 50 could include a "stationary" unit that remains essentially in the architect's office and data to the remote control unit 300 while the remote control unit is physically in the office, or the units may communicate remotely over a wide area network, such as the Internet. Alternatively, the architect computer could 50 a "portable" unit, which is transported to the place of use and with the remote control unit 300 communicates while she is at the scene. As portable computers become physically smaller and smaller, it is ultimately more likely that the portable unit and the architect's computer will eventually become one unit.
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 der Standardbildschirm, wie er in den meisten Laptop-Computern zu finden ist. Oder es könnte sich bei der Fernbedieneinheit 300 um eine Rechnervorrichtung in der Größe eines Taschenrechners handeln, wie zum Beispiel eines PDAs (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. A display driver circuit 340 stands with the I / O circuit 318 in communication. The display driver circuit 340 provides the appropriate interface and data signals for a display 342 , which is part of the remote control unit 300 is. If it is the remote control unit 300 For example, when dealing with a laptop computer, this would be the default screen found on most laptop computers. Or it could be at the remote control unit 300 to be a calculator-sized calculator, such as a PDA (Personal Digital Assistant), in which case the display would be a much smaller physical device. The ad 342 could, if desired, be a touchscreen display.
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 der Modellnummer LM80 verkauft wird. Es ist anzumerken, dass der LM80 nicht direkt als Fernbedieneinheit in dem vorliegenden System verwendet 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 an die als auch von den Basiseinheiten kommuniziert werden können.An example of one type of remote control unit that could function in this system (with some modifications) is the portable "Layout Manager", an existing portable computer sold by Trimble Navigation Limited under model number LM80. It should be noted that the LM80 can not be used directly as a remote control unit in the present system; the software must be modified to perform the necessary calculations described below. In addition, the input / output circuits must be modified to allow commands and data to be communicated to both the base units and the base units.
Eine Tastaturtreiberschaltung 350 steht mit der I/O-Schaltung 318 in Kommunikation. Die Tastaturtreiberschaltung 350 steuert die Signale, die an eine Eingabeerkennungsvorrichtung 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 verwendet).A keyboard driver circuit 350 stands with the I / O circuit 318 in communication. The keyboard driver circuit 350 controls the signals sent to an input recognition device 352 , for example, a keyboard, as in 4 shown, tie up. When it comes to the ad 342 is a touchscreen version, the remote control unit points 300 You may not have a separate keyboard because most command or data entry features are available by touching the display itself. There may be some kind of on / off button; however, this would not necessarily be considered a proper keyboard (and is typically not used for data entry).
EINZELHEITEN DER SYSTEMMETHODEDETAILS OF THE SYSTEM METHOD
Mit Bezugnahme auf 5 ist ein Ablaufdiagramm für eine Routine dargestellt, 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. 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 ab 14 dargestellt.With reference to 5 FIG. 12 is a flow chart for a routine performing a system setup function. Starting with an initialization step 400 the user positions two base units and then puts in one step 402 in 5 both base units in their setup mode of operation. Starting with a step 410 the two base units are aligned according to a predetermined routine. An example of how this alignment takes place is described below and also from 14 shown.
In einem Schritt 412 beginnt die Ausrichtungsroutine damit, dass der Laserstrahl der Basiseinheit „A” auf ein Ziel gerichtet wird, das 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 ausführlichere Beschreibung unten in Verbindung mit 14–19.)In one step 412 The alignment routine begins by directing the laser beam of the base unit "A" toward a target located on the base unit "B". A similar process takes place on the opposite laser transmitter; in one step 414 The laser beam of the base unit "B" is directed to a target on the base unit "A". (See more detailed description below in connection with 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 eine automatische Ausrichtung durchgeführt, wenn Laserempfänger auf den Basiseinheiten angebracht sind; in diesem Fall wird der Logikablauf an einen Schritt 420 weitergeleitet.In one step 416 the angular targeting of the two base units is aligned until their laser beams form an alignment axis. If manual or visual alignment is used, the logic flow becomes one step 418 continued. Alternatively, automatic alignment is performed when laser receivers are mounted on the base units; in this case, the logic flow goes to a step 420 forwarded.
Sobald eine Ausrichtungsachse erzeugt wurde, kann der Anwender in einem Schritt 422 Daten von den Winkelgebern in die Fernbedieneinheit eingeben. (Es gilt zu beachten, dass die Systemsoftware programmiert werden kann, dies automatisch zu tun.) Der Benutzer würde 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 feststehenden Verhältnis zueinander und sind bereit für eine Grundrissvermessung. Der Logikablauf gelangt nun zu einem Schritt 430, der eine Routine zur Festlegung der Vermessungspunkte beginnt.Once an alignment axis has been created, the user can in one step 422 Enter data from the angle encoders into the remote control unit. (It should be noted that the system software can be programmed to do this automatically.) The user would choose the remote control unit (ie remote control unit 420 ) usually operate themselves and by entering a command on the keyboard or the touchscreen calls the remote control unit 40 the alignment information from both base units and then stores the angle encoder information in the memory circuit 316 the remote control unit 300 , Once this is done, the two laser transmitters of the base units "A" and "B" are in a fixed relationship to each other and ready for a floor plan survey. The logic flow now comes to a step 430 which starts a routine for determining the survey points.
Um Vermessungspunkte festzulegen, 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, verläuft eine schmale Linie sichtbaren Lichtes von jeder der Basiseinheiten A und B aus über die Bodenoberfläche. Nachdem beide Laserstrahlen direkt auf den ersten Vermessungspunkt B1 gerichtet wurden, entsteht direkt am Vermessungspunkt B1 ein Kreuzungspunkt 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 festgelegt.To set survey points, the user must be in one step 432 visually locate two survey points on the ground surface at a site. In one step 434 the user selects a first survey point labeled "B1". The user now directs the two laser beams of the base unit A and the base unit B to this point B1. This process is very simple, since the laser beams are vertical laser planes and when the light coming from the laser beams is vertical Is transmitted by laser transmitters comprising visible light, a narrow line of visible light passes from each of the base units A and B over the ground surface. After both laser beams have been directed directly to the first survey point B1, a crossing point of the two laser beams is produced directly at the survey point B1. Once this is the case, the user can enter the target data for point B1 in one step 436 enter into the remote control unit. Thereby, the angular relationship between the two base units A and B and the first survey point B1 is set.
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 B2 in die Fernbedieneinheit eingeben.The user now chooses in one step 440 a second survey point "B2" from. Both laser beams of the two base units are now in step 434 in the similar manner as described above for survey point B1, point B2. After both laser beams have been correctly aligned, a visible line intersection occurs exactly at the survey point B2, which is easily visible to the user when the laser beams emit visible light. Once this is the case, the user can in one step 442 Enter the destination data of point B2 into the remote control unit.
Sobald die Fernbedieneinheit über beide Sätze an Zieldaten für beide Vermessungspunkte B1 und B2 verfügt, kann die Fernbedieneinheit in einem Schritt 450 anhand dieser Basiseinheitspositionen den Abstand zwischen den Basiseinheiten A und B 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 festgelegt, indem die Fächerstrahlen im Verhältnis zueinander ausgerichtet werden. Es soll der Abstand zwischen den beiden Sendern errechnet werden. 22 zeigt ein Diagramm, welches das Verhältnis von an der Einrichtungsroutine beteiligten physischen Punkten und Winkeln darstellt.As soon as the remote control unit has both sets of target data for both survey points B1 and B2, the remote control unit can in one step 450 from these base unit positions calculate the distance between the base units A and B on the virtual floor plan stored in the memory circuit 316 the remote control unit 300 is included. These calculations may use a number of exemplary equations listed below:
The following are general case calculations for setting up the system. It is expected that the two transmitters will be placed in convenient locations for the jobsite. The axis between the two transmitters is determined by aligning the fan beams in relation to each other. The distance between the two transmitters should be calculated. 22 Figure 11 is a diagram illustrating the relationship of physical points and angles involved in the setup routine.
Definitionen:definitions:
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T1T1
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Sender 1Transmitter 1
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T2T2
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Sender 2Transmitter 2
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B1B1
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Vermessungspunkt 1 (bekannter Punkt – vorab festgelegt)Survey Point 1 (known point - pre-determined)
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B2B2
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Vermessungspunkt 2 (bekannter Punkt – vorab festgelegt)Survey Point 2 (known point - pre-determined)
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A1A1
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Achse zwischen den zwei SendernAxis between the two transmitters
Bekannte:Known:
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DD
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Abstand zwischen Vermessungspunkt 1 und Vermessungspunkt 2Distance between survey point 1 and survey point 2
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A1A1
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Die Achse zwischen den zwei Sendern.The axis between the two transmitters.
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αα
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Winkelsender 1 misst von Achse A1 zu Vermessungspunkt 2Angle transmitter 1 measures from axis A1 to survey point 2
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γγ
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Winkelsender 2 misst von Achse A1 zu Vermessungspunkt 1Angle transmitter 2 measures from axis A1 to survey point 1
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ββ
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Winkelsender 1 misst zwischen Vermessungspunkt 1 und Vermessungspunkt 2Angle transmitter 1 measures between survey point 1 and survey point 2
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δδ
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Winkelsender 2 misst zwischen Vermessungspunkt 1 und Vermessungspunkt 2 Angle transmitter 2 measures between survey point 1 and survey point 2
Der Abstand „d” zwischen den Sendern T1 und T2 soll errechnet werden. The distance "d" between the transmitters T1 and T2 should be calculated.
Gl. 2 in Gl. 4 ersetzen: Eq. 2 in Eq. 4 replace:
An dieser Stelle ist ersichtlich, dass hier zwei unabhängige Gleichungen vorliegen: Gl. 9 und Gl. 10. Diese können gleichzeitig durch verschiedene numerische Methoden gelöst werden.At this point it can be seen that there are two independent equations: Eq. 9 and Eq. 10. These can be solved simultaneously by different numerical methods.
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 300 in Kommunikation steht, gespeichert ist, „eingetragen” oder „abgebildet”. Das System ist jetzt bereit, andere Punkte auf dem Grundriss zu orten.Once the calculations are complete and both survey points in the remote control unit 300 have been entered, the logic flow comes to a step 452 in which the system setup routine is completed. The positions of both base units A and B were on the virtual floor plan, either in the mass storage circuit 316 the remote control unit 300 (which can also be a removable flash memory chip) or the architect computer 50 which via its communication port Y (under 320 ) with the remote control unit 300 is in communication, stored, "registered" or "mapped". The system is now ready to locate other points on the floor plan.
Es gilt zu beachten, 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 des Benutzers Wissen bewegt wurde. Ihre Positionen können ganz leicht überprüft werden, indem beide Basiseinheiten angewiesen werden, 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 Einsatzortoberfläche kreuzende Linien, wodurch die Einrichtungsparameter schnell verifiziert werden.It should be noted that the setup procedure of the flowchart is 5 theoretically not necessary if the two base units 20 and 30 previously positioned in the same locations they are currently located. However, the user might want to check these positions of the base units to make sure that none of the base units were moved without the user's knowledge. Their positions can easily be checked by instructing both base units to "align" with the survey points, one survey point at a time. If the base units were not moved, they form through the laser transmitters 22 and 23 Projected laser light lines precisely intersect at the right physical locations on the jobsite surface, quickly verifying the setup parameters.
Mit Bezugnahme auf 6 ist ein Ablaufdiagramm für eine Routine dargestellt, 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 festgelegt wurden. Der Logikablauf schreitet nun fort zu einem Schritt 510, in dem der Benutzer Koordinaten für einen Punkt von Interesse eingibt. Diese Eingabe geschieht entweder über eine Eingabeerkennungsvorrichtung 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 für die Basiseinheiten, welche die Lasersender enthalten, automatisch in einen Satz an Zieldaten übersetzt.With reference to 6 Fig. 3 is a flow chart for a routine that can find a "known" point on the virtual floor plan. The process begins with a step 500 , in which two base units and two known survey points on the virtual floor plan of the remote control unit 300 were determined. The logic flow now proceeds to a step 510 in which the user enters coordinates for a point of interest. This input is done either via an input recognition device 352 (eg a keyboard) or via a touch screen display (like display 342 ) of the remote control unit 300 , These coordinates can be entered using the virtual floor plan, which is located on the architect computer 50 These coordinates are automatically translated into a set of target data for the base units containing the laser transmitters.
Was den virtuellen Grundriss angeht, wurden die Koordinaten dieses bekannten Punktes von Interesse im Grunde bereits „vorherbestimmt”; 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 bestimmen, wo genau der bekannte Punkt von Interesse sich auf der tatsächlichen physischen Einsatzortoberfläche befindet, sodass Arbeiten an der richtigen Stelle durchgeführt werden können.As far as the virtual floor plan is concerned, the coordinates of this known point of interest have basically already been "predetermined"; the well-known point of interest was already in the memory of the Computer containing the virtual floor plan, "registered" or "mapped". In previous (conventional) floor plan systems, the difficulty has been to now determine where exactly the known point of interest is on the actual physical worksite surface so that work can be done in the right place.
In einem Schritt 512 wird der erste Laserstrahl der Basiseinheit „A” geschwenkt, sodass der Laserstrahl auf die eingegebenen Koordinaten gerichtet ist. In ähnlicher Weise wird in einem Schritt 514 der Laserstrahl geschwenkt, sodass 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 die Arbeit aufnehmen.In one step 512 The first laser beam of the base unit "A" is pivoted, so that the laser beam is directed to the inputted coordinates. Similarly, in one step 514 the laser beam pans so that the base unit "B" is directed to the same set of entered coordinates. After this is done, the two laser planes from the base units A and B on the ground surface intersect at the specified coordinates. In one step 516 The user can now visually locate the crossing point on the ground surface and take up work at this point.
Der Logikablauf gelangt nun zu einem Entscheidungsschritt 520, in dem festgelegt wird, ob Arbeiten auf Höhe der Decke 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.The logic flow now reaches a decision step 520 which determines whether work should be carried out at ceiling height or not. If this is not the case, the logic flow becomes one step 530 forwarded. If the answer is yes, the user visually locates in one step 522 the crossing point of the two laser planes on the ceiling surface. The user can now take up work at this point. This would be useful, for example, for the installation of sprinkler systems, smoke detectors or lamps according to the plans of the architect.
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 existiert. Da nun die vertikale Lotlinie entlang der Wandoberfläche sichtbar ist, kann der Benutzer entlang dieser Linie die Arbeit aufnehmen. Dies kann für die Anordnung von Steckdosen, das Anbringen von Rahmenwerk oder sogar für die Positionierung der Wand selbst von Nutzen sein.The logic flow now reaches a decision step 530 which determines whether work should be done along a vertical wall or not. If this is not the case, the logic flow becomes one step 534 forwarded. If the answer is yes, the user visually locates in one step 532 the crossing line on the wall surface. This line is the implied plumb line that exists between the crossing points of the two laser planes on the floor and ceiling. Now that the vertical plumb line is visible along the wall surface, the user can take up work along this line. This can be useful for the placement of sockets, the attachment of framework or even for the positioning of the wall itself.
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.The logic flow now comes to a step 534 and the routine is now complete for this location. In a decision step 540 it is now determined whether the user is ready for another point of interest or not. If not, the logic flow becomes one step 542 forwarded to where the routine is completed. If the user is ready for another point of interest, the logic flow goes back to step 510 in which the user sets the coordinates for a new point of interest on the remote control unit 300 can enter.
Nachstehend ist ein beispielhafter Satz an 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, der gefunden werden soll, anzuzeigen. 23 zeigt ein Diagramm, welches das Verhältnis von an der Routine für die Ortung eines bekannten Punktes von Interesse beteiligten physischen Punkten und Winkeln darstellt.The following is an example set of position calculations. This set of calculations describes a solution method for the target angles in determining the location of a known point of interest when the system is already set up; it gives the angles to which each transmitter must be set up to indicate a point of interest to be found. 23 Fig. 12 is a diagram illustrating the relationship of physical points and angles involved in the routine for locating a known point of interest.
Definitionen:definitions:
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T1T1
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Sender 1Transmitter 1
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T2T2
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Sender 2Transmitter 2
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B1B1
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Vermessungspunkt 1 (bekannter Punkt – vorab festgelegt)Survey Point 1 (known point - pre-determined)
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B2B2
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Vermessungspunkt 2 (bekannter Punkt – vorab festgelegt)Survey Point 2 (known point - pre-determined)
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A1A1
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Achse zwischen den zwei SendernAxis between the two transmitters
Bekannte:Known:
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dd
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Abstand zwischen den SendernDistance between the transmitters
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A:(XA, YA)A: (X A , Y A )
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Koordinaten des zu ortenden Punktes von InteresseCoordinates of the point of interest to be located
Ablauf: Procedure:
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1) Eingeben der Koordinaten des Punktes von Interesse in die System-Fernbedieneinheit.1) Enter the coordinates of the point of interest into the system remote control unit.
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2) Sender 1 und 2 bewegen sich zu den jeweiligen Winkel θ und ϕ die erforderlich sind, um Punkt A:(XA, YA) anzuzeigen.2) Transmitters 1 and 2 move to the respective angles θ and φ required to indicate point A: (X A , Y A ).
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3) Visuelles Orten der Stelle, an der die Ebenen sich kreuzen.3) Visually locate the place where the planes intersect.
Aus dem Diagramm:From the diagram:
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a = XA und b = YA a = X A and b = Y A
Lösung für θ und ϕ: Solution for θ and φ:
Mit Bezugnahme auf 7 ist eine Routine zur Eingabe eines „unbekannten” Punktes in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt. Die Routine beginnt bei einem Schritt 600, in dem bereits zwei Basiseinheiten und zwei bekannte Vermessungspunkte auf dem virtuellen Grundriss festgelegt 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 – wäre er dargestellt, 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 einen physischen Punkt, den der Benutzer sehen kann und den er/sie nun in den Grundriss-Computerdateien festhalten will.With reference to 7 For example, a routine for entering an "unknown" point is shown in the form of a flow chart. The routine begins at a step 600 , where two basic units and two known survey points have already been set on the virtual floor plan. In one step 610 Now a "new" physical point of interest is located on a surface located within the work floor plan. This new point of interest is not yet presented on the virtual floor plan - if it were presented, it would not be "unknown". Instead, this new point is something that the user thinks should be displayed on the virtual floor plan, and a physical point that the user can see and that he / she now wants to capture in the floor plan computer files ,
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, sodass 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.After the new point of interest in step 610 physically located, the user must in one step 612 direct the laser beam of the base unit "A" to this point of interest. This means that the user must give a command (or manually pan) to direct the laser beam directly to the point of interest so that the laser light plane creates a line along the ground surface (assuming that point is on the ground surface) this line visually crosses the point of interest.
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. Die Laserebene von der Basiseinheit „B” erzeugt erneut eine Laserlichtlinie entlang der Bodenoberfläche (ebenfalls unter der Annahme, dass es sich um einen Punkt auf der Bodenoberfläche handelt), wodurch eine sichtbare Linie, die von der Basiseinheit „B” wegstrahlt, erzeugt wird und, nachdem es richtig ausgerichtet wurde, kreuzt das Laserlicht den neuen Punkt von Interesse sichtbar. Am Ende dieser Zielphase in Schritt 614 sollten sich beide Laserebenen (als sichtbare Lichtlinien auf der Bodenoberfläche) genau an dem Punkt von Interesse kreuzen.After the base unit "A" in step 612 has been aligned, the user needs in one step 614 now align the laser beam of base unit "B" to the same new point of interest. The laser plane of the base unit "B" again generates a laser light line along the ground surface (also assuming that it is a point on the ground surface), thereby producing a visible line radiating from the base unit "B" and After being properly aligned, the laser light will visibly cross the new point of interest. At the end of this target phase in step 614 Both laser planes (as visible lines of light on the ground surface) should intersect at exactly the point of interest.
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 (d. h. an diesem Punkt von Interesse) abgeschlossen ist.Angle encoders now have the azimuth information that can be stored and in one step 620 Data is input from the encoders of both base units to the remote control unit. (This is usually done by a user command entered on the remote control unit.) Once the remote control unit has this data, a step will take care of it 622 for the remote unit to perform a back calculation to display the coordinates of that point of interest on the virtual floor plan. Once this is done, the unknown point of interest is now "inscribed" on the virtual floorplan and that point of interest becomes essentially a "known" point of interest and can therefore be "found" later, even if the base units 20 and 30 be moved to other locations. Now a step 624 at which the routine for that specific location (ie at that point of interest) is completed.
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 Schritten 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 Eingabeerkennungsvorrichtung 352). Sobald die Fernbedieneinheit über diese Daten verfügt, werden die Schritte 622 und 624 wie oben beschrieben durchgeführt.Alternatively, if the base units do not have yaw transmitters, they are equipped with a visual angle scale that the user can see on an upper surface of the base units. After the user (manually) the laser transmitter for each base unit (in the steps 612 and 614 ), he / she can read the azimuth angle shift for both laser transmitters and this information can then be read in step 620 manually entered into the remote control unit (using the input recognition device 352 ). Once the remote control unit has this data, the steps become 622 and 624 performed as described above.
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. In a decision step 630 it is now determined whether the user is ready for another "new" point of interest or not. If this is not the case, the entire routine is off 7 in one step 632 completed. On the other hand, if the user wants to enter another point of interest at this time, the logic flow returns to step 610 in which the user locates this other physical point of interest on a surface located within the working floor plan.
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 den beiden Basiseinheiten befindet, am Einsatzort auswählen. Sobald der Benutzer diesen physischen Punkt geortet hat, müssen lediglich beide Lasersender direkt auf diesen Punkt gerichtet werden, sodass 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, wenn die Lasersender sichtbares Licht ausstrahlen. Selbst wenn es sich bei dem Licht zum Beispiel um infrarotes Licht handelt, könnte der Benutzer, falls gewünscht, eine spezielle Nachtsichtbrille verwenden, 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 verwendet werden (z. B. zur Positionsbestimmung von Minen in einem Minenfeld). In ungefährlichen Situationen könnte, falls gewünscht, ein Positionserkennungslaserempfänger statt einer Nachtsichtbrille verwendet werden, um diese Punkte zu orten.By using the routine shown in the flowchart in 7 a user can easily select a point of interest located in the uninterrupted line of sight of the two laser transmitters in the two base units at the jobsite. Once the user has located this physical point, it is only necessary to direct both laser transmitters directly to that point so that two intersecting laser light lines are generated by the laser planes emitted by the two laser transmitters. This is very easy to achieve since the user can see all the processes when the laser transmitters emit visible light. For example, even if the light is infrared light, if desired, the user could use special night vision goggles to locate these spots. This invisible light scenario could be useful for applications performed in the dark and could potentially be used by the military (for example, to locate mines in a minefield). In non-hazardous situations, if desired, a position detection laser receiver could be used instead of night vision goggles to locate these points.
Diese in 7 dargestellte Routine kann sehr viel schneller durchgeführt werden als eine übliche Vermessungsfunktion, die unter Verwendung bisheriger Technologie an Einsatzorten unzählige Male durchgeführt wird. Es ist keinerlei 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 verwenden, notwendig ist.This in 7 The illustrated routine can be performed much faster than a conventional survey function performed countless times using existing technology at job sites. No bar is needed and such a bar would not need to be positioned and aligned perpendicular to any new point of interest, as is necessary in many systems that use available conventional technology.
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, festgelegt werden und sobald alles mit der Fernbedieneinheit erfasst wurde, kann der Benutzer direkt damit beginnen, gemäß dem Ablaufdiagramm in 7 unbekannte Punkte einzugeben.If the user selects a point that is not in the direct line of sight of one of the laser transmitters, then the respective laser transmitter only has to be moved to another location within the virtual floor plan and using the in 5 set up as a flowchart routine again. Once the laser transmitter has been moved to a new location, its location can be easily determined with survey points that are always available at a new job site, and once everything has been captured with the remote control unit, the user can start directly, according to the flow chart in 7 to enter unknown points.
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. 24 zeigt ein Diagramm, welches das Verhältnis von an der Routine für die Eingabe eines unbekannten Punktes von Interesse beteiligten physischen Punkten und Winkeln darstellt.The following is an example set of back calculations. This set of calculations describes a solution method for the coordinates of the location of an unknown point of interest after the system has been set up. 24 FIG. 12 is a diagram illustrating the relationship of physical points and angles involved in the routine for entering an unknown point of interest. FIG.
Definitionen:definitions:
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T1T1
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Sender 1Transmitter 1
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T2T2
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Sender 2Transmitter 2
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B1B1
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Vermessungspunkt 1 (bekannter Punkt – vorab festgelegt)Survey Point 1 (known point - pre-determined)
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B2B2
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Vermessungspunkt 2 (bekannter Punkt – vorab festgelegt)Survey Point 2 (known point - pre-determined)
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A1A1
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Achse zwischen den zwei Sendern Axis between the two transmitters
Bekannte:Known:
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dd
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Abstand zwischen den SendernDistance between the transmitters
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θθ
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Winkel gemessen von Sender 1 von der Achse zwischen Sendern und dem Punkt von InteresseAngle measured by transmitter 1 from the axis between transmitters and the point of interest
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ϕφ
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Winkel gemessen von Sender 2 von der Achse zwischen Sendern und dem Punkt von InteresseAngle measured by transmitter 2 from the axis between transmitters and the point of interest
Ablauf:Procedure:
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1) Befehl an jeden Sender, jeden entsprechenden Fächerstrahl über dem Punkt von Interesse zu platzieren.1) Command each transmitter to place each corresponding fan beam over the point of interest.
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2) Sender 1 und 2 messen die Winkel θ und ϕ.2) Transmitters 1 and 2 measure the angles θ and φ.
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3) Da d durch das Einrichten des Systems bekannt ist, können die Koordinaten von Punkt a berechnet werden.3) Since d is known by setting up the system, the coordinates of point a can be calculated.
Aus dem Diagramm: From the diagram:
Dies kann auch geschrieben werden als: This can also be written as:
WEITERE EINZELHEITEN ZUM BETRIEBOTHER DETAILS FOR OPERATION
Mit Bezugnahme auf 8 ist eine schematische Ansicht der „mechanischen” Hauptkomponenten, die in einer Basiseinheit enthalten sind, dargestellt, einschließlich eines Lasersenders und eines Laserempfängers. Die Basiseinheit ist 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.With reference to 8th Fig. 12 is a schematic view of the "mechanical" main components contained in a base unit, including a laser transmitter and a laser receiver. The base unit is generally indicated by the reference numeral 100 and includes a leveling platform at the bottom of the structure on which is mounted a rotation unit for adjusting the azimuth angle of the laser transmitter. The leveling platform includes two leveling motors 142 , a level sensor 144 (eg a kind of electronic gravity sensor) and a swivel joint 146 , Above the leveling motors 142 are lead screws 148 and the horizontal leveling platform is on top of the lead screws 148 attached.
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.It is understood that instead of the "automatic" leveling platform described in the previous paragraph, a manual leveling platform with the base unit 100 could be provided. Such a manual leveling platform could, for example, have a pendulum or a visible bladder and there would be no automatic gravity sensitive device or leveling motor drive.
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 rotierbaren Abschnitt auf, wie in 8 durch die zwei parallelen Scheibenstrukturen in der Unterbaugruppe 152 dargestellt.On the upper surface of the leveling platform is the azimuth motor 162 , which has an output shaft and a gear transmission 164 that in a spur gear 166 engages, has. The spur gear has a vertical output shaft through a donor disc subassembly 152 going up to a second wheel or disk, the two tail cell light sensors 220 includes. The encoder disk subassembly 152 Typically, it has a form of visible markings that can be perceived by a sensor scanhead located along the outer periphery of the donor disk. In 8th is the encoder scanhead by reference numeral 154 marked and the entire angle encoder system 150 includes both the encoder disk subassembly 152 as well as the encoder scanhead 154 , Typical optical encoders have a fixed portion and a rotatable portion, as in FIG 8th through the two parallel disk structures in the subassembly 152 shown.
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.A laser diode 172 is mounted (in this schematic view) in the horizontal direction and radiates a laser light beam through a collimation line 174 and this laser light passes through a cylindrical lens 176 and thus creates a leaking fan beam 178 , The fan beam 178 is in 8th shown schematically as a diverging laser light plane.
In dieser Anordnung dreht der Azimutmotor 162 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 werden.In this arrangement, the azimuth motor rotates 162 the direction of the fan beam laser light plane 178 and thereby simultaneously the tail cell light sensors 220 and a portion of the encoder disk subassembly 152 emotional. In a typical arrangement, the pitch between the tail cell light sensors is arranged along the same vertical line as the edge view of the fan beam laser light plane 178 , It should be noted, however, that the tail cell light sensors 220 slightly from the centerline of the laser light plane 178 may be staggered and the positioning calculations from various points on the ground system could be adjusted for these offset calculations, particularly to determine an alignment axis. This optional arrangement, sometimes referred to as "characterizing" the light sensors, may simplify the design of the base unit, if desired.
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 einzige 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, reicht eine einzige Fotozelle unter 236 aus, um dies festzustellen. Andererseits könnte auch ein standardgemäßer Stabsensor, wie in 3 dargestellt, verwendet 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). In 8th a second light sensor is provided. This is a "rod" sensor, the reference numeral 230 is shown. In this rod sensor, however, only a single photocell is under number 236 , Although a typical position sensor rod sensor would have two photocells (as in FIG 3 shown) is for in the configuration in 8th Information sought only a single photocell required. At the base unit 100 The point is to find out if laser light falls on the cylindrical surface of the rod sensor or not and if so, a single photocell is sufficient 236 to determine this. On the other hand, could also be a standard rod sensor, as in 3 can be used when higher sensitivity is desired, or when the manufacturer wants to use a standard wand sensor in which two photocells are already attached to the cylindrical rod (one at each end).
Wie in 8 dargestellt, kann der Azimutmotorantrieb 162 den gesamten oberen Teil der Basiseinheit in der horizontalen Ebene rotieren; 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.As in 8th shown, the azimuth motor drive 162 rotate the entire upper part of the base unit in the horizontal plane; that is, once the leveling platform has adjusted to horizontally position the system substantially in relation to gravity, the axis of rotation is basically vertical.
Eine alternative Anordnung könnte verwendet 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 nachstehend beschriebene, automatische Verfahren, es ist allerdings durchaus möglich, insbesondere für Kurzstreckensituationen, in denen der Abstand zwischen den Basiseinheiten relativ gering ist. Die Laserempfänger 24 und 34 könnten in dieser alternativen Ausführungsform vollständig entfallen.An alternative arrangement could be used to provide a lower cost base unit 100 to build. The light sensor 220 could be replaced by a small reflector that is exactly in vertical alignment with the centerline of the laser light plane 178 is arranged. In this alternative embodiment, the opposite laser transmitter would have to be manually aimed at the reflector in determining the alignment axis. This embodiment would undoubtedly be somewhat more difficult to set up than the automatic method described below, but it is quite possible, especially for short-distance situations where the distance between the base units is relatively small. The laser receiver 24 and 34 could be completely eliminated in this alternative embodiment.
Ein anderer Weg, um die Systemkosten zu senken, besteht darin, die automatische Azimutausrichtungsplattform vollständig wegzulassen und stattdessen vollständig 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 jedes Mal, wenn der Lasersender auf einen neuen Vermessungspunkt, einen bekannten Punkt von Interesse oder einen unbekannten Punkt von Interesse ausgerichtet wird, manuell 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.Another way to reduce system cost is to completely omit the automatic azimuth alignment platform and instead rely entirely on manual alignment of the laser transmitters for both base units. In this second alternative embodiment, the cost of the azimuth drive (including the motor 162 ) and the encoder system 150 be saved. Of course, the azimuth "target" angles would then have to be read manually from an accurate scale on the base unit and these angles would have to be aligned each time the laser transmitter is directed to a new survey point, a known point of interest, or an unknown point of interest. manually entered by the user into the remote control unit. This would increase the likelihood of errors in data entry, even if the azimuth angles were initially read correctly.
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 Raumes (oder Zimmers) 700 dargestellt. Das Zimmer 700 weist eine Deckenoberfläche 710 und eine Bodenoberfläche 712 auf.With reference to 9 - 13 In the drawings, there is shown a series of figures demonstrating even more clearly the ease of use of the system disclosed herein. In 9 a first step for aligning the axes of the two laser transmitters is shown. The laser transmitters are part of the base units 20 and 30 , in the 9 mounted on tripods. A user, generally by the reference number 45 is featured with the portable remote control unit 40 in the hand within the boundaries of a room (or room) 700 shown. The room 700 has a ceiling surface 710 and a soil surface 712 on.
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 besteht darin, eine Achse 740 zwischen den zwei Lasersendern auszurichten. Die Methode für einen ausführlichen 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.The laser transmitter on the base unit 20 emits a laser fan beam which subtends an upper angular boundary line 722 and a lower angle limit line below 724 having. The other laser transmitter on the base unit 30 also radiates a laser light fan beam and has an upper angular borderline 732 and a lower angle limit line below 734 on. The goal in this step of 9 is an axis 740 to align between the two laser transmitters. The detailed alignment method is described below with reference to FIG 14 - 19 described. At this point the description assumes that the alignment axis 740 determined by this procedure.
10 stellt den nächsten Schritt dar, in dem die zwei Lasersender auf einen ersten Vermessungspunkt (in 10 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 unter Verwendung der Fernbedieneinheit 40 durch den Benutzer ausgerichtet. Nachdem die zwei Laserebenen ausgerichtet wurden, sodass 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 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. 10 represents the next step, in which the two laser transmitters to a first survey point (in 10 aligned as "survey point 1"). In 10 is the interior with the reference number 701 characterized. The two laser transmitters were directed to the point of interest survey point 1, indicated by the reference numeral 752 is marked. The laser transmitters of the two base units 20 and 30 were either manually by the user or, if on the base units 20 and 30 the azimuth positioning motors and encoders are available, automatically using the remote control unit 40 aligned by the user. After the two laser planes have been aligned, they settle at the first survey point 752 cross, see the laser planes like in 10 shown off. The laser plane of the fan beam laser transmitter of the base unit 20 will again angle boundaries 722 and 724 but at the same time have a visible line along the ceiling below 726 and a similar one visible line along the ground surface below 728 produce. Similarly, the laser transmitter, which is the fan beam of base unit 30 generates, angular boundary lines 732 and 734 emit and also an upper visible line along the ceiling below 736 and a lower visible line along the bottom surface below 738 produce.
Es versteht sich, dass sich die Bezeichnungen „sichtbares Licht” oder „sichtbares Laserlicht”, 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 würden, was mehr oder weniger erforderlich ist, um die Ausrichtungs- und Ortungsfunktionen des hierin beschriebenen Systems richtig verwenden zu können.It will be understood that the terms "visible light" or "visible laser light" as used herein refer to laser light beams that are either directly visible to the human eye (ie, a wavelength on the order of about 430 nm to 690 nm) or relate to laser beams that are slightly out of the "normal" range of visibility of the human eye, and the user is assisted by a type of special lens. For example, the laser transmitters described herein could, if desired, generate infrared (IR) laser light beams and the user could wear night vision goggles; the laser light beams in this situation would appear to be "visible" to that user, which is more or less required to properly use the alignment and locating functions of the system described herein.
Die zwei unteren Kanten 728 und 738 der Laserebenen werden sich, nachdem die zwei Lasersender korrekt in ihrer Winkelposition entlang der Azimutrichtung ausgerichtet wurden, genau am Vermessungspunkt 752 kreuzen und der Benutzer kann diesen Kreuzungspunkt dann sehen. Ferner werden sich die zwei Laserebenen entlang einer vertikalen Linie 750 schneiden, bei der es sich, wenn die zwei Basiseinheiten korrekt nivelliert wurden, um eine Lotlinie handelt. 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 ausführlicher beschrieben wird.The two lower edges 728 and 738 The laser planes will be exactly at the survey point after the two laser transmitters have been correctly aligned in their angular position along the azimuth direction 752 tick and the user can then see that crossroads. Furthermore, the two laser planes will be along a vertical line 750 where the two base units have been properly leveled is a plumb line. This laser line of intersection 750 will actually be visible when a solid object or type of smoky substance is positioned along the line itself. At the upper end of the laser light line 750 There will be another visible intersection of "horizontal" lines along the ceiling, which will be described in more detail below.
Der dritte Schritt besteht darin, 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, sodass 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.The third step is to direct the laser transmitters for the two base units to the second survey point located in 11 is referred to as "survey point 2". The interior is in 11 with the reference number 702 characterized. The user now has to adjust the angular positions of both laser transmitters for the base units 20 and 30 move it to the second survey point, which is the reference digit 762 is directed are directed. Both laser transmitters continue to emit a laser light plane and the fan beam generated thereby has divergence angles through the lines 722 . 724 . 732 and 734 are shown. Further, upper and lower visible lines will be present along the ceiling surface and the ground surface, again through the line segments 726 . 728 . 736 and 738 Marked are.
Nachdem die zwei Lasersender richtig auf den zweiten Vermessungspunkt 762 gezielt wurden, werden sich die unteren sichtbaren Linien der zwei Laserebenen genau am Vermessungspunkt 762 kreuzen und der Benutzer kann diesen Kreuzungspunkt nun sehen.After the two laser transmitters correctly to the second survey point 762 were targeted, the lower visible lines of the two laser planes are exactly at the survey point 762 tick and the user can now see this intersection point.
Es versteht sich, dass die Ausdrucksweise „genau (an einer spezifischen Stelle auf einer Oberfläche) kreuzen”, wie sie hier verwendet 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, sodass 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 Lasersenderazimutwinkeln. Dabei handelt es sich jedoch um sehr kleine Abweichungen und der Benutzer wird zudem sehr schnell lernen, diese Azimutpositionsveränderung der Lasersender sehr gut auszuführen, sodass jegliche derartige Fehler im Wesentlichen vernachlässigbar sind.It will be understood that the phrase "crossing at a specific location on a surface" as used herein means that the user has adjusted the laser transmitters so that the laser fan beams they emit produce lines of light that are specific to them Point seemingly exactly cross. Of course, there is likely to be little fault tolerance, and it is up to the user to make the necessary adjustments to the alignment of the base unit laser transmitters so that the light lines intersect as exactly as possible "exactly" at the correct location. Since the laser light lines have a recognizable width, it is impossible for the user to align the laser beams within a barely perceptible, minute distance, and thus there is likely to be very little fault tolerance at such "exact" positions of laser transmitter azimuths. However, these are very small deviations and the user will also learn very quickly to perform this azimuth position change of the laser transmitters very well so that any such errors are essentially negligible.
Wie im Fall von 10 besteht außerdem eine vertikale Kreuzungslinie zwischen den zwei Laserebenen und diese Kreuzungslinie ist in 11 durch die Referenzziffer 760 dargestellt. Die Kreuzungslinie 760 ist, soweit die zwei Lasersender richtig nivelliert wurden, eine Lotlinie.As in the case of 10 There is also a vertical intersection line between the two laser planes and this intersection line is in 11 by the reference number 760 shown. The crossroads 760 is, as far as the two laser transmitters were properly leveled, a plumb line.
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 veranlassen, dass sich die Lasersender automatisch auf diese Koordinaten richten (angenommen die Lasersender sind motorisiert und verfügen über Winkelgeber). 12 stellt eine derartige Situation dar, in welcher der Benutzer die Koordinaten eines Bodenpunktes, der in 12 durch die Referenzziffer 772 gekennzeichnet ist, eingegeben hat. Der Raum (oder das Zimmer) ist in 12 durch die Referenzziffer 703 gekennzeichnet. Die Lasersender wurden so ausgerichtet, dass ihre Fächerstrahlen jeweils eine vertikale Laserlichtebene erzeugen und sich beide dieser Laserlichtebenen genau am Punkt 772 entlang der Bodenoberfläche 712 kreuzen. Außerdem existiert eine vertikale Kreuzungslinie zwischen den beiden Laserebenen unter Referenzziffer 770. Dabei handelt es sich, wie zuvor beschrieben, um eine Lotlinie, sofern die Laserbasiseinheiten 20 und 30 richtig nivelliert wurden. Wichtiger ist ferner, dass die zwei Lasersender Laserebenen ausstrahlen müssen, die im Verhältnis zur Schwerkraft im Wesentlichen vertikal sind; falls dies richtig der Fall ist, wird auch die implizierte Linie 770 im Verhältnis zur Schwerkraft im Wesentlichen vertikal sein.After the coordinates of both survey points in the remote control unit 40 entered (according to 10 and 11 ), the system setup is complete. Now the user is able to view other relevant coordinates in the remote control unit 40 and can thus cause the laser transmitters to automatically focus on these coordinates (assuming the laser transmitters are motorized and have angle encoders). 12 represents such a situation in which the user the Coordinates of a ground point in 12 by the reference number 772 has been entered. The room (or the room) is in 12 by the reference number 703 characterized. The laser transmitters were aligned so that their fan beams each produce a vertical laser light plane and both of these laser light planes exactly at the point 772 along the soil surface 712 cross. In addition, there is a vertical crossing line between the two laser planes under reference number 770 , These are, as previously described, a plumb line if the laser base units 20 and 30 were properly leveled. More importantly, the two laser transmitters must emit laser planes that are substantially vertical in relation to gravity; if this is true, then the implied line will be 770 be substantially vertical in relation to gravity.
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.Because the plumb line 770 as a vertical line just above the ground point 772 In addition, there will also be a user-visible ceiling transfer point, indicated by the reference numeral 774 is marked. The user is at the point 774 see two intersecting lines passing through the upper edges of the laser planes from the laser transmitters of the base units 20 and 30 be generated. These are the top edge lines of the fan laser beams along the line segments 726 and 736 that run along the surface of the ceiling 710 run. This provides the user with a virtually instantaneous transfer point along the ceiling surface each time the user first determines a ground point of interest. The ceiling transfer point 774 is automatically perpendicular to the ground point 772 arranged because the implied line 770 is exactly vertical. This system allows the building designer, if desired, to arrange, on the basis of the coordinates on a two-dimensional floor plan, devices to be mounted in the ceiling.
Die hierin offenbarte Technologie kann automatisch Bodenpunkte verwenden und diese Koordinaten an die Decke übertragen; wenn es sich bei dem Gebäudeplan um einen dreidimensionalen Plan handelt, können ferner 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, sodass ihre Laserfächerstrahlen 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. Eine Lotlinie 770 besteht auch weiterhin, nachdem der Deckenpunkt festgelegt wurde.The technology disclosed herein may automatically use ground points and transmit these coordinates to the ceiling; if the building plan is a three-dimensional plan, the ceiling coordinates may be entered first instead of the floor coordinates. In this operating mode, the two laser transmitters are the base units 20 and 30 continue to be able to pivot automatically so that its laser fan beams intersect at the ceiling coordinate set rather than at the ground coordinate set. The final appearance is, just like in 12 shown, identical. The only difference is that instead of the ground point, the ceiling point was first determined. A plumb line 770 persists after the ceiling point has been set.
Mit Bezugnahme auf 13 wird die Fähigkeit des hierin offenbarten Systems, eine vertikale Lotlinie aus Laserlicht zu erzeugen, vorteilhaft verwendet. In 13 ist ein Raum (oder ein Zimmer) 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, welche durch die Referenzziffer 714 gekennzeichnet ist, befindet. Der Laserfächerstrahl erzeugt eine sichtbare Lotlinie aus Laserlicht 780, die entlang der Oberfläche der Wand 714 sichtbar ist. Außerdem existiert ein Deckenkreuzungspunkt unter 784, wobei es sich um den obersten Punkt des Liniensegmentes 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.With reference to 13 For example, the ability of the system disclosed herein to create a vertical plumb line of laser light is used to advantage. In 13 is a room (or a room) 704 and the two laser transmitters of the base units 20 and 30 were on a ground point 782 directed, located exactly along the edge of one of the walls, which is indicated by the reference numeral 714 is located. The laser fan beam generates a visible plumb line of laser light 780 that run along the surface of the wall 714 is visible. In addition, there is a ceiling crossing point below 784 , where it is the top of the line segment 780 which forms this intersection between the two laser light planes. Thus the implied laser plumb line 780 is visible along the wall surface, the wall must be at or in relative proximity of the crossing point 782 be positioned; this can be called a "proximal" relationship - the surface 714 The wall must be close to the point 782 because the laser light crossing line 780 otherwise the wall surface "misses" and is not visible on this wall surface. Of course, the wall itself must be relatively perpendicular or the plumb line 780 will not be visible properly along the wall surface.
Wie im vorstehenden Absatz beschrieben wurde, kann der Benutzer, wenn ein zweidimensionaler Grundriss verfügbar ist, mit dem Bodenkreuzungspunkt 782 als Punkt von Interesse beginnen. Wenn hingegen ein dreidimensionaler Grundriss verfügbar ist und der Deckenkreuzungspunkt 784 für den Benutzer verfügbare Koordinaten aufweist, kann dieser Punkt, wie in 13 dargestellt, verwendet werden, um zu veranlassen, dass die Lasersender ausgerichtet werden.As described in the previous paragraph, if a two-dimensional floor plan is available, the user may be at the ground crossing point 782 start as a point of interest. If, on the other hand, a three-dimensional floor plan is available and the ceiling crossing point is available 784 For example, if the user has available coordinates for the user, that point, as in 13 can be used to cause the laser transmitters to be aligned.
Wenn die Lotlinie 780 entlang der Wandoberfläche 714 sichtbar ist, kann der Benutzer diese Lotlinie verwenden, um Wände, wie eine Wand mit Rahmenwerk, auszurichten und zu installieren. Zudem kann, nachdem die Wände installiert wurden, die vertikale Lotlinie 780 verwendet werden, um die Positionen für die Installation von Wandsteckdosen oder HVAC- oder HLK-Schächten oder -öffnungen und anderen ähnlichen Geräten, die in Wänden von Gebäuden platziert werden, zu orten.When the plumb line 780 along the wall surface 714 Visible, the user can use this plumb line to align and install walls, such as a framed wall. In addition, after the walls have been installed, the vertical plumb line can be used 780 used to locate locations for the installation of wall outlets or HVAC or HVAC shafts or openings and other similar devices placed in building walls.
Mit Bezugnahme auf 14–19 wird ein Beispiel einer Methode 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 sich die Laserlichtebenen 60 und 70 zwar, sind aber weder gleichgerichtet noch kreuzen sie die gegenüberliegende Basiseinheit.With reference to 14 - 19 An example of a method for determining an alignment axis between two base units is provided. With reference to 14 emit the two base units 20 and 30 vertical laser light planes in fan beam shape, wherein the laser light plane of base unit 20 by the reference number 60 and the laser light plane of the base unit 30 by the reference number 70 is marked. As in 14 As can be seen, the laser light planes intersect 60 and 70 although they are neither rectified nor cross the opposite base unit.
In 14 verfügt die Basiseinheit 20 über einen Positionierungslichtsensor unter 64, bei dem es sich üblicherweise um einen Satz an „Endstückzellen”-Fotozellen handeln 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 (welche der Fotozelle 236 in 8 ähnelt) befestigt. Diese Kombination 62 aus Fotozelle und Zylinderlinse ist grob mit dem Rotationszentrum der Basiseinheit 20 gleichgerichtet. (Sie muss nicht genau ausgerichtet sein. Der Lichtsensor 62 bietet „grobe” Ausrichtungssensorfähigkeiten für das Erkennen von Laserstrahlen des anderen Lasersenders von Basiseinheit 30.) In 14 has the base unit 20 via a positioning light sensor under 64 , which may typically be a set of "tail cell" photocells aligned exactly with the center of the emitted laser fan beam. The base unit 20 has a second light sensor 62 having a photocell and a cylindrical lens. The cylindrical lens protrudes vertically beyond the upper part of the base unit structure (similar to Element 230 in 8th ) and the photocell is at one end of the cylindrical lens (which of the photocell 236 in 8th resembling) attached. This combination 62 from photocell and cylindrical lens is coarse with the rotation center of the base unit 20 rectified. (It does not have to be exactly aligned.) The light sensor 62 provides "coarse" alignment sensor capabilities for detecting laser beams from the other base station laser transmitter 30 .)
Auf ähnliche Weise beinhaltet die Basiseinheit 30 außerdem einen Positionierungslichtsensor 74, bei dem es sich üblicherweise um eine „Endstückzellen”-Anordnung von Fotozellen handeln kann, die genau auf die Mitte des ausgestrahlten Laserfächerstrahls 70 ausgerichtet 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 ausgerichtet ist. Der Lichtsensor 72 bietet „grobe” Ausrichtungssensorfähigkeiten für das Erkennen von Laserstrahlen des anderen Lasersenders von Basiseinheit 20.Similarly, the base unit includes 30 also a positioning light sensor 74 , which may typically be a "tail cell" array of photocells positioned exactly on the center of the emitted laser fan beam 70 are aligned. (Note: This "accurate" orientation could include characterization of the photocell array to correct an offset if the position of the laser beam output and the zero point of the light sensor are not perfectly aligned.) In addition, the base unit includes 30 a cylindrical lens and a photocell combination under 72 that is roughly (not exactly) aligned with the center of rotation of this base unit. The light sensor 72 provides "coarse" alignment sensor capabilities for detecting laser beams from the other base station laser transmitter 20 ,
Mit Bezugnahme auf 15 hat der Benutzer einen Befehl eingegeben, sodass jede Basiseinheit beginnt, zu rotieren. Der Zweck dieses Rotierens besteht darin, 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 der Basiseinheit 30 in Richtung einer Winkellinie 76 rotiert.With reference to 15 the user has entered a command so that each base unit starts to rotate. The purpose of this rotation is that the cylindrical lenses / photocell combination (either 62 or 72 ) detects the laser beam from the other base unit. Out 15 It can be seen that both laser fan beams have changed their position, but neither fan beam 60 yet 70 cross the other base unit. Laser fan beam 60 rotates in the direction of an angle arc line 66 while the laser transmitter beam 70 the base unit 30 in the direction of an angle line 76 rotates.
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 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.With reference to 16 the laser fan beam crosses 70 the vertical light sensor 62 the base unit 20 , When this happens, the base unit can 30 the rotation of the fan beam 70 finish, as this is now roughly in the correct position. The fan beam 60 from base unit 20 but still further in the direction 66 rotate. In 17 the fan beam rotates 60 from base unit 20 still, but has the base unit 30 not yet crossed. The fan beam 70 from base unit 30 has stopped and still crosses the vertical light sensor 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.With reference to 18 the laser fan beam crosses 60 from base unit 20 the light sensor 72 from base unit 30 and the laser transmitter on base unit 20 stop rotating now. At this time, both are fan beams 60 and 70 roughly on the respective opposite base unit 30 respectively. 20 directed.
Mit Bezugnahme auf 19 kommen nun die Positionierungsfotozellen 64 und 74 ins Spiel. Angenommen, diese zwei Fotozellen umfassen jeweils zwei Endstückzellen-Lichtsensoren, so 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 verwendet werden, um die Azimutpositionierungsmotoren beider Lasersender der Basiseinheiten 20 und 30 anzuweisen, sich in kleinen Maßen zu bewegen, bis die vertikale Kanten der Laserebenen 60 und 70 auf die Totbandpositionen der Endstückzellen treffen.With reference to 19 now come the positioning photocells 64 and 74 in the game. Assuming that these two photocells each include two end cell light sensors, they have a dead band width between the two photosensitivity regions of the end cell array, and this deadband width is the desired position, that of the two laser fan beams 60 and 70 is searched. Through the positioning photocells 64 and 74 The laser receivers on the two base units 20 and 30 the exact position of the laser incidence of the fan beams 60 and 70 determine with a very low error limit. The output signals from the laser receivers can be used to drive the azimuth positioning motors of both base unit laser transmitters 20 and 30 instruct to move in small amounts until the vertical edges of the laser planes 60 and 70 to hit the deadband positions of the tail cells.
Die Totbandbreite der Endstückzellen kann relativ klein ausgeführt werden, vielleicht, falls gewünscht, bis zu 0,127 mm (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.The dead band width of the tail cells can be made relatively small, perhaps up to 0.127 mm (0.005 inches) if desired. In 19 For example, the two laser transmitters are iteratively rotated until each of their fan beams meet within the deadband width of the tail cells on the opposite base unit. This now provides a very precise alignment axis between the two base units 20 and 30 ,
Ein weiterer Vorteil der hierin offenbarten Technologie ist in 20 und 21 dargestellt. 20 zeigt ein herkömmliches Laserzeigesystem (gemäß dem Stand der Technik), das derzeit für Grundrissvermessungsverfahren verwendet 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 Punkt, der für den Benutzer von Interesse ist. Dieses System funktioniert, solange die Bodenoberfläche innerhalb der Toleranz, die erforderlich ist, damit das Laserzeigesystem den Punkt von Interesse erfolgreich bestimmen kann, tatsächlich flach und horizontal liegt.Another advantage of the technology disclosed herein is in 20 and 21 shown. 20 shows a conventional laser pointing system (according to the prior art), which is currently used for floor plan measuring method. This prior art system is generally indicated by the reference numeral 800 and includes a laser transmitter 810 on a tripod is attached, and this arrangement is on a ground surface 812 placed. This laser pointing system is designed to use its laser beams 820 literally directly to a specific location on the soil surface 812 and that site determines the point of interest to the user. This system works as long as the ground surface is actually flat and horizontal within the tolerance required for the laser pointer system to successfully determine the point of interest.
Wenn der Boden jedoch eine beliebige Art von Unebenheit aufweist, wie zum Beispiel eine durch die Referenzziffer 814 gekennzeichnete Vertiefung, 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.However, if the soil has any type of unevenness, such as one by the reference number 814 marked depression, gives way to the accuracy of the laser pointer system 800 strong. It is understood that the recess 814 could be just as bulging in the soil surface and that this also negatively affects the accuracy of the system 800 would affect.
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 angestrebten Genauigkeit somit nutzlos machen.The reference number 822 indicates the exact position of the point of interest on the ground surface at which the laser beam 820 tries to determine this position. Due to the depression in the ground below 814 however, the projected point on this uneven surface is at a different physical location in the horizontal direction, indicated by the reference numeral 824 is marked. This leads to a position error caused by the reference digit 830 is marked. Depending on the horizontal distance between the actual position 822 and the position of the laser transmitter 810 can the position error 830 be considerable and thus render the system useless in terms of the accuracy sought.
Mit Bezugnahme auf 21 kann die hierin offenbarte Technologie, wie oben beschrieben, mit zwei Lasersendern verwendet werden und diese Art von System ist allgemein durch die Referenzziffer 900 gekennzeichnet. Ein erster Lasersender befindet sich unter 910 und ein zweiter Lasersender unter 911. Die Lasersender 910 und 911 sind beide auf Dreibeinstativen befestigt und beide strahlen (in diesem Beispiel) einen Laserfächerstrahl aus, wobei der Fächerstrahl für den Lasersender 910 durch die Referenzziffer 920 gekennzeichnet ist und der Fächerstrahl für den Lasersender 911 durch die Referenzziffer 921 gekennzeichnet ist.With reference to 21 For example, as described above, the technology disclosed herein may be used with two laser transmitters, and this type of system is generally indicated by the reference numeral 900 characterized. A first laser transmitter is located below 910 and a second laser transmitter below 911 , The laser transmitters 910 and 911 Both are mounted on tripods and both emit (in this example) a laser fan beam, with the fan beam for the laser transmitter 910 by the reference number 920 and the fan beam for the laser transmitter 911 by the reference number 921 is marked.
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 unter 950 in einer vertikalen Lotlinie und diese Lotlinie verläuft von ihrer höchsten Begrenzung an der Oberkante der Laserfächerstrahlen 920 und 921 hinunter bis zu ihrer tiefsten Begrenzung (entlang der Linie 950), welche an einem Punkt 924 die Bodenoberfläche in der Vertiefung 914 kreuzt.Both laser transmitters are positioned on a ground surface, generally indicated by the reference numeral 912 is marked. A point of interest is entered into the system, which is the azimuth of both laser transmitters 910 and 911 controls and therefore the laser transmitters are directed to the correct location on the ground surface. In 21 is the actual position of the point of interest by the reference number 922 characterized. Coincidentally, this point is of interest 922 in a depression in the ground, which is indicated by the reference numeral 914 is marked. The vertical planes of the two laser fan beams 920 and 921 but intersect 950 in a vertical plumb line and this plumb line runs from its highest boundary on the top edge of the laser fan beams 920 and 921 down to its lowest limit (along the line 950 ), which at one point 924 the soil surface in the depression 914 crosses.
Aufgrund der Art und Weise, mit der das System 900 die Lotlinie 950 erzeugt, 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 erheblicher Vorteil, der durch die hierin offenbarte Technologie bereitgestellt wird.Because of the way in which the system 900 the plumb line 950 generated, the displayed position of the point of interest falls below 924 exactly to the actual position of the point of interest below 922 , Accordingly, occurs between the actual position 922 and the point on the ground surface 924 no error is projected even if this projected point is within a pit, such as the pit 914 , lies. This also applies if it is a protrusion in the soil surface instead of a depression. This feature is a significant advantage provided by the technology disclosed herein.
BASISEINHEIT MIT VERBESSERTEN FÄHIGKEITENBASIC UNIT WITH IMPROVED ABILITIES
Mit Bezugnahme auf 25 ist eine alternative Ausführungsform für eine beispielhafte Basiseinheit mit verbesserten Fähigkeiten in Form eines Blockdiagrammes offenbart. Die Basiseinheit #A ist allgemein durch die Referenzziffer 1020 gekennzeichnet und beinhaltet einen Lasersender 22, einen Laserempfänger 24 und eine Ausrichtungsplattform 26, ähnlich der, die in 1 für die Basiseinheit 20 offenbart wurde. Zusätzlich beinhaltet die Basiseinheit 1020 eine Abstandsmessungsvorrichtung 1028.With reference to 25 An alternative embodiment for an exemplary basic unit with improved capabilities is disclosed in the form of a block diagram. The base unit #A is generally indicated by the reference numeral 1020 and includes a laser transmitter 22 , a laser receiver 24 and an alignment platform 26 , similar to the one in 1 for the base unit 20 was disclosed. In addition, the base unit includes 1020 a distance measuring device 1028 ,
Auf ähnliche Weise ist die Basiseinheit #B allgemein durch die Referenzziffer 1030 gekennzeichnet und beinhaltet, ähnlich wie die Basiseinheit 30 aus 1, einen Lasersender 32, einen Laserempfänger 34 und eine Ausrichtungsplattform 36. Zusätzlich beinhaltet die Basiseinheit 1030 eine Abstandsmessungsvorrichtung 1029.Similarly, the base unit #B is generally indicated by the reference numeral 1030 and includes, similar to the base unit 30 out 1 , a laser transmitter 32 , a laser receiver 34 and an alignment platform 36 , In addition, the base unit includes 1030 a distance measuring device 1029 ,
27 zeigt eine beispielhafte alternative Ausführungsform der Basiseinheit mit verbesserten Fähigkeiten, die allgemein durch die Referenzziffer 1100 gekennzeichnet ist. Sie ähnelt in ihrer Struktur und Funktion der in 8 dargestellten Basiseinheit 100. Die alternative Ausführungsform der Basiseinheit 1100 beinhaltet jedoch einen Laserabstandsmesser 1028, bei dem es sich um dasselbe Gerät handelt, das in 25 schematisch dargestellt ist. Der Laserabstandsmesser 1028 ist auf einer rotierbaren Plattform 152 montiert und sein Ausgabelaserstrahl 1194 ist so ausgerichtet, dass er komplanar zum Fächerstrahl 178 liegt. Es versteht sich, dass verschiedene Arten von Abstandsmessungsinstrumenten für das Gerät 1028 verwendet werden könnten und es nicht unbedingt eine „Laser”-Abstandsmessungsvorrichtung sein muss. In der hierin enthaltenen Beschreibung wird die Abstandsmessungsvorrichtung häufig als „Laser”-Gerät bezeichnet, da derartige Geräte in der Vermessungs- und Baubranche allseits bekannt sind. Ferner funktioniert eine Laserabstandsmessungsvorrichtung üblicherweise sehr gut für die Verwendung in der hierin offenbarten Technologie; derartige Geräte werden häufig als „Laserabstandsmesser” bezeichnet. 27 FIG. 12 shows an exemplary alternative embodiment of the base unit with improved capabilities, generally indicated by the reference numeral 1100 is marked. It is similar in structure and function to that in 8th illustrated base unit 100 , The alternative embodiment of the base unit 1100 includes a laser distance meter 1028 , which is the same device used in 25 is shown schematically. The laser distance meter 1028 is on a rotatable platform 152 mounted and its output laser beam 1194 is aligned so that it is coplanar to the fan beam 178 lies. It is understood that various types of distance measuring instruments for the device 1028 could be used and it need not necessarily be a "laser" distance measurement device. In the description herein, the distance measuring device is often referred to as a "laser" device, since such devices are well known in the surveying and construction industry. Furthermore, a laser distance measuring device usually works very well for use in the technology disclosed herein; Such devices are often referred to as "laser distance meter".
Allgemein ist ein Laserabstandsmesser ein Gerät, das einen modulierten Lichtlasersender, einen modulierten Lichtlaserempfänger und eine Verarbeitungsschaltung beinhaltet, die eine Laufzeit eines modulierten Lichtlaserstrahls, der vom direktionalen Lichtlasersender ausgestrahlt wird, bis sein reflektiertes (immer noch moduliertes) Licht durch den Laserempfänger empfangen wird, bestimmt. Die Verarbeitungsschaltung konvertiert anschließend die Laufzeit in einen Abstand zu dem anvisierten Ziel. Ein Beispiel für einen beispielhaften Laserabstandsmesser ist ein Trimble Modell Nr. HD100.Generally, a laser distance meter is a device that includes a modulated light laser transmitter, a modulated light laser receiver, and a processing circuit that determines a transit time of a modulated light laser beam emitted by the directional light laser transmitter until its reflected (still modulated) light is received by the laser receiver , The processing circuit then converts the runtime to a distance to the targeted destination. An example of an exemplary laser range finder is a Trimble Model # HD100.
In der in 27 dargestellten Ausführungsform findet sich eine Laserdiode 172, die einen Lichtstrahl erzeugt, und nachdem er durch eine Kollimationslinse 174 und eine Zylinderlinse 176 gerichtet wurde, wird ein Fächerstrahl ausgestrahlt. Ein derartiger Fächerstrahl ist eine rein statische Lichtebene, die gut für die Verwendung in der hierin beschriebenen Technologie geeignet ist. Es gilt jedoch zu beachten, dass andere Arten von Laserstrahlen in der hierin offenbarten Technologie mit guten Ergebnissen verwendet werden können. Zum Beispiel könnte ein sich drehender Laserstrahl verwendet werden (in dem eine Laserlichtlinie ausgestrahlt wird), der entlang einer vertikalen Ebene rotiert und der die Illusion eines statischen Fächerstrahls erzeugt, obwohl sich der Laserstrahl tatsächlich konstant bewegt, während er durch die vertikale Ebene schwenkt. Es versteht sich, dass ein Dithering-Laserstrahl eine Art rotierender Laserstrahl ist und ein derartiger Dithering-Laserstrahl verwendet werden könnte, um die Illusion eines statischen, vertikalen Fächerstrahls zu erzeugen; ein Dithering-Laserstrahl würde nicht in einem vollständigen Kreis mit 360 Grad rotieren, sondern stattdessen entlang eines schmalen Bogens schnell hin und zurück rotieren, während er durch seine Winkelbewegungen schwenkt, um somit eine vertikale Laserlichtebene zu erzeugen.In the in 27 illustrated embodiment, there is a laser diode 172 , which produces a beam of light, and after passing through a collimating lens 174 and a cylindrical lens 176 is directed, a fan beam is broadcast. Such a fan beam is a purely static light plane that is well suited for use in the technology described herein. It should be noted, however, that other types of laser beams may be used with good results in the technology disclosed herein. For example, a rotating laser beam could be used (in which a line of laser light is emitted) rotating along a vertical plane and producing the illusion of a static fan beam even though the laser beam is actually constantly moving as it pivots through the vertical plane. It is understood that a dithering laser beam is a type of rotating laser beam and such a dithering laser beam could be used to create the illusion of a static, vertical fan beam; a dithering laser beam would not rotate in a full circle of 360 degrees, but would instead rapidly rotate back and forth along a narrow arc as it pivots through its angular motions, thus creating a vertical plane of laser light.
Beim Dithering wird davon ausgegangen, dass die Quelle statt einer Linie ein Laserpunkt oder ein kurzer Linienabschnitt ist. Ein rotierender Laser verwendet ebenfalls eine Laserpunktquelle. Ein rotierender Laserpunkt, der in einiger Entfernung auf einer Oberfläche einfällt, zeichnet eine Linie um den gesamten Umfang (der außerdem eine „Ebene” des Laserlichtes beschreibt). Für dieselbe Rotorgeschwindigkeit nimmt mit zunehmendem Abstand zwangsläufig auch die lineare Geschwindigkeit des Punktes zu, wodurch die wahrgenommene Helligkeit der Linie, die der Laserstrahl zieht, verringert wird. Eine Lösung für diesen Verlust der wahrgenommenen Helligkeit, ist es, den Strahl zu „DITHERN”.Dithering assumes that the source is a laser spot or a short line segment instead of a line. A rotating laser also uses a laser spot source. A rotating laser spot, incident on some surface at some distance, draws a line around the entire circumference (which also describes a "plane" of the laser light). For the same rotor speed, as the distance increases, the linear velocity of the spot inevitably increases, reducing the perceived brightness of the line drawn by the laser beam. One solution to this loss of perceived brightness is to "beam" the beam.
Dithering (Zittern) des Laserstrahls wird durch Bestimmen von Grenzen des gewünschten schneidenden Bogens und anschließendes Oszillieren des Strahls mit diesen Größen, hin und zurück, erreicht, um so eine Linie zu zeichnen, die erheblich kürzer ist als der vollständige von einem (um 360 Grad) rotierenden Laser bereitgestellte Umfang. Das Ergebnis ist, dass der Strahl im Bereich von Interesse (d. h. wo die Arbeit durchgeführt wird) in einer kürzeren Weglänge und mit einer langsameren linearen Geschwindigkeit hin und her schwenkt, wodurch die wahrgenommene Helligkeit der lokal gezeichneten Linie erhöht wird. Es gilt zu beachten, dass die gezeichnete Länge, die kürzer ist als der gesamte 360 Grad-Umfang, eine langsamere lineare Geschwindigkeit des Strahls mit der potenziell gleichen Frequenz (Auffrischungsrate) ermöglicht.Dithering of the laser beam is accomplished by determining boundaries of the desired cutting arc and then oscillating the beam with these magnitudes, back and forth, to draw a line that is significantly shorter than the full one (360 degrees) ) Rotating laser provided scope. The result is that the beam in the region of interest (i.e., where the work is performed) oscillates back and forth in a shorter path length and at a slower linear velocity, thereby increasing the perceived brightness of the locally drawn line. It should be noted that the drawn length, which is shorter than the full 360 degree circumference, allows a slower linear velocity of the beam at the potentially same frequency (refresh rate).
Wie hierin verwendet, beziehen sich die Bezeichnungen „Laserlichtebene” und „Laserfächerstrahl” (oder einfach „Fächerstrahl”) auf eine der wenigstens drei folgenden Situationen: (1) eine rein statische Ebene des Laserlichtes, die buchstäblich optisch in Echtzeit von einer Art Streulinse (wie der Zylinderlinse 176) ausfächert; (2) ein rotierender Laserlichtstrahl, der in einem gegebenen Moment eine einzelne Linie an Photonen erzeugt, die in dem Moment auf nur eine Winkelposition gerichtet ist, jedoch über einen vollständigen Betriebszyklus der Rotationsbewegung einen ganzen kreisförmigen Bogen beschreibt, der effektiv eine Laser-„Ebene” an Photonen erzeugt und für einen relativ kurzen Zeitraum den Endruck vermittelt, dass über die ganzen 360 Grad eines Kreises ein statischer Fächerstrahl erzeugt wird; oder (3) ein Dithering-Laserlichtstrahl, der in einem jeweiligen Moment ebenfalls eine einzelne Linie an Photonen erzeugt, die in diesem Moment auf nur eine Winkelposition gerichtet ist, jedoch über einen ganzen Betriebszyklus der Vor- und Zurückbewegung einen Bogen von weniger als 360 Grad beschreibt, der ebenfalls effektiv einen spezifischen Sektor einer Laser-„Ebene” an Photonen erzeugt und über einen relativ kurzen Zeitraum den Eindruck vermittelt, dass über den gesamten vorher beschriebenen Sektor (d. h. über weniger als 360 Grad eines Kreises) ein statischer Fächerstrahl erzeugt wird. In Bezug auf Echtzeitbetrieb erzeugt jede beliebige dieser Methoden zum Erzeugen eines derartigen Laserfächerstrahls zur praktischen Verwendung an einem Einsatzort eine scheinbar statische Ebene an Laserlicht. Eine derartige scheinbar statische Ebene an Laserlicht ist nicht davon abhängig, dass ein schmaler Laserstrahl zu einem spezifischen Zeitpunkt in einer präzisen linearen Richtung platziert ist, um mit anderen sich „bewegenden” Laserstrahlen (oder anderen elektronisch erzeugten Signalen) zu arbeiten, um eine Art Positionsausrichtungen festzulegen, wie die, die in bestimmten Positionserkennungs- und Positionsanzeigesystemen im Stand der Technik verwendet werden.As used herein, the terms "laser light plane" and "laser fan beam" (or simply "fan beam") refer to one of the at least three following situations: (1) a purely static plane of the laser light that is literally optically in real time by a type of scattering lens ( like the cylindrical lens 176 ) fanned out; (2) a rotating laser light beam that generates a single line of photons at a given moment, at the moment only one angular position is directed, but over a complete cycle of operation of the rotary motion describes a whole circular arc which effectively generates a laser "plane" of photons and imparting the end-pressure for a relatively short period of time over the 360 degrees of a circle Fan beam is generated; or (3) a dithering laser light beam which also produces at one instant a single line of photons which at that moment is directed to only one angular position, but over an entire cycle of operation of the forward and backward movement an arc of less than 360 degrees also effectively creates a specific sector of a laser "plane" of photons and, over a relatively short period of time, gives the impression that a static fan beam is generated over the entire previously described sector (ie, less than 360 degrees of a circle). In terms of real-time operation, any of these methods for producing such a laser fan beam for practical use at a job site will produce an apparent static level of laser light. Such a seemingly static plane of laser light does not depend on a narrow laser beam being placed in a precise linear direction at a specific time in order to work with other "moving" laser beams (or other electronically generated signals), in some sort of positional alignment such as those used in certain prior art position detection and position indicator systems.
Mit Bezugnahme auf 26 ist ein Blockdiagramm der alternativen Basiseinheit (mit verbesserten Fähigkeiten) 1100 aus 27 dargestellt. Die meisten der Komponenten aus 26 sind ebenfalls in der Basiseinheit 100, die in 2 dargestellt ist, enthalten. Die Basiseinheit 1100 enthält eine Abstandsmessungsvorrichtung (DMD), die allgemein durch die Referenzziffer 1180 gekennzeichnet ist. Der Abstandsmesser 1180 kommuniziert über die Eingabe-/Ausgabeschaltung 116 mit dem Mikroprozessor 110. Der Abstandsmesser beinhaltet eine Lasertreiberschaltung 1182 und eine Laserstrahlempfänger-Schnittstellenschaltung 1184. Der Lasertreiber 1182 stellt eine Spannung für eine Laserlichtquelle 1190 bereit, die den Lichtstrahl 1194 ausstrahlt (wie in 27 dargestellt). Ein Lichtsensor 1192 empfängt das reflektierte Laserlicht (vom Lichtstrahl 1194) und die Spannungsausgabe vom Lichtsensor 1192 wird zur Laserempfänger-Schnittstellenschaltung 1184 geleitet. Nach entsprechender Verstärkung und eventueller Demodulation wird das Signal durch die I/O-Schaltung 116 an den Mikroprozessor 110 gesendet. Auf diese Weise kann die Abstandsmessungsvorrichtung 1180 einen genauen Abstand zwischen der Basiseinheit 1100 und einem Ziel, von dem der Lichtstrahl 1194 reflektiert wird, zurück zum Lichtsensor 1192 bestimmen.With reference to 26 is a block diagram of the alternative base unit (with improved capabilities) 1100 out 27 shown. Most of the components are off 26 are also in the base unit 100 , in the 2 is shown included. The base unit 1100 includes a distance measuring device (DMD) generally indicated by the reference numeral 1180 is marked. The distance meter 1180 communicates via the input / output circuit 116 with the microprocessor 110 , The distance meter includes a laser driver circuit 1182 and a laser beam receiver interface circuit 1184 , The laser driver 1182 provides a voltage for a laser light source 1190 ready the light beam 1194 radiates (as in 27 shown). A light sensor 1192 receives the reflected laser light (from the light beam 1194 ) and the voltage output from the light sensor 1192 becomes the laser receiver interface circuit 1184 directed. After appropriate amplification and possible demodulation, the signal is passed through the I / O circuit 116 to the microprocessor 110 Posted. In this way, the distance measuring device 1180 an exact distance between the base unit 1100 and a target from which the light beam 1194 is reflected back to the light sensor 1192 determine.
Es gilt zu beachten, dass 25 keinen Architektencomputer enthält, wenngleich ein solcher in einem derartigen System (optional) verwendet werden könnte. Wenn er die Basiseinheiten mit verbesserten Fähigkeiten aus 25 und 27 verwendet, benötigt der Benutzer jedoch keinen Architektencomputer. Tatsächlich erstellt der Benutzer seinen eigenen neuen virtuellen Grundriss eines bestehenden „ausgebauten” Zimmers, wenn er mit dieser Ausrüstung arbeitet, indem er eine Fernbedieneinheit als Monitor verwendet und den virtuellen Grundriss aus von den Basiseinheiten abgeleiteten Informationen erzeugt und der neue virtuelle Grundriss wird auf der Fernbedieneinheit gespeichert, nicht auf einem Architektencomputer. Andererseits könnte ein neuer virtueller Grundriss, sobald dieser durch den Benutzer erstellt wurde, falls gewünscht, auf einen separaten Architektencomputer heruntergeladen werden.It is important to note that 25 does not include an architect computer, although such could be used in such a system (optional). When he out the base units with improved skills 25 and 27 however, the user does not need an architect computer. In fact, the user creates his own new virtual floor plan of an existing "developed" room when using this equipment by using a remote control unit as a monitor and generating the virtual floor plan from information derived from the base units and the new virtual floor plan is displayed on the remote control unit saved, not on an architect computer. On the other hand, once created by the user, a new virtual floor plan could be downloaded to a separate architect's computer if desired.
Mit Bezugnahme auf 28–32 wird ein Beispiel einer Methode zur Ermittlung einer Ausrichtungsachse zwischen zwei Basiseinheiten bereitgestellt, gesehen aus der Perspektive eines menschlichen Benutzers, der in einem Zimmer oder Raum an einem Einsatzort arbeitet. 28 zeigt einen menschlichen Benutzer 45, der eine drahtlose Fernbedieneinheit hält, die allgemein durch die Referenzziffer 40 gekennzeichnet ist. Diese drahtlose Fernbedieneinheit weist eine Funkantenne 44 auf, die, falls gewünscht, auch eine andere Art von Kommunikations-Hardware sein könnte. Die drahtlose Fernbedienung weist außerdem eine Anzeige 342 auf, bei der es sich vorzugsweise um eine Touchscreen-Anzeige handelt, sodass der Benutzer direkt auf der Anzeige Befehle eingeben kann. Wenn eine Anzeige ohne Touchscreen verwendet wird, wäre eine Art Tastatur-Eingabegerät wünschenswert.With reference to 28 - 32 An example of a method for determining an alignment axis between two base units is provided, as seen from the perspective of a human user working in a room or room at a job site. 28 shows a human user 45 which holds a wireless remote control unit generally indicated by the reference numeral 40 is marked. This wireless remote control unit has a radio antenna 44 which, if desired, could also be another type of communication hardware. The wireless remote also has a display 342 which is preferably a touchscreen display so that the user can enter commands directly on the display. If a non-touch display is used, a type of keyboard input device would be desirable.
In 28 steht der Benutzer 45 in einem im Bau befindlichen Zimmer oder Raum, wobei die Decke des Zimmers mit der Referenzziffer 1210, die Bodenoberfläche mit der Referenzziffer 1212, eine linke Seitenwand (üblicherweise vertikal) mit der Referenzziffer 1214, eine Vorderwand mit der Referenzziffer 1216 und eine rechte Seitenwand mit der Referenzziffer 1218 gekennzeichnet ist. Es sind zwei Basiseinheiten 20 und 30 dargestellt, die auf der Bodenoberfläche 1212 aufliegen.In 28 is the user 45 in a room or room under construction, the ceiling of the room with the reference number 1210 , the soil surface with the reference number 1212 , a left sidewall (usually vertical) with the reference numeral 1214 , a front wall with the reference numeral 1216 and a right side wall with the reference numeral 1218 is marked. They are two basic units 20 and 30 shown on the ground surface 1212 rest.
Der Benutzer kann die Basiseinheiten 20 und 30 an jede beliebige gewünschte Position auf der Bodenoberfläche 1212 platzieren. In der in 28 beginnenden beispielhaften Methode wurden bisher keine Vermessungspunkte festgelegt und auf der Fernbedieneinheit 40 ist kein virtueller Grundriss gespeichert. Die Basiseinheiten weisen üblicherweise die in 1 beschriebenen Schaltungen auf, mitsamt zugehörigen Sensoren, einschließlich eines Lichtsensors 62 für die erste Basiseinheit 20 und eines Lichtsensors 72 für die zweite Basiseinheit 30. Die nächsten Abbildungen beschreiben eine Methode zum Festlegen einer Achse zwischen den zwei Lasersendern der Basiseinheiten 20 und 30, ähnlich derer, die oben mit Bezugnahme auf 14–19 beschrieben wurde.The user can use the basic units 20 and 30 to any desired position on the ground surface 1212 place. In the in 28 Beginning exemplary method have been set so far no survey points and on the remote control unit 40 No virtual floor plan is stored. The base units usually have the in 1 described circuits, together with associated sensors, including a light sensor 62 for the first base unit 20 and a light sensor 72 for the second base unit 30 , The next figures describe a method for defining an axis between the two laser transmitters of the base units 20 and 30 similar to those above with reference to 14 - 19 has been described.
Mit Bezugnahme auf 29 strahlt die Basiseinheit 20 eine vertikale Ebene an Laserlicht in einer Fächerstrahlform aus, wobei die obere Kante des Fächerstrahls durch die Linie 1222 gekennzeichnet ist und die unterer Kante des Fächerstrahls durch die Linie 1224 gekennzeichnet ist. Die untere Kante des Fächerstrahls ist an einer sichtbaren Linie erkennbar, die unter 1212 über die Bodenoberfläche verläuft und in verschiedene Winkelpositionen gerichtet wird, während der Lasersender auf der Basiseinheit 20 rotiert. In 29 ist unter 1225 eine erste Position der Laserlichtlinie auf der Bodenoberfläche dargestellt und während der Fächerstrahl in Richtung des Pfeils 1228 rotiert, wird anschließend unter 1226 eine auf der Bodenoberfläche erscheinende spätere Laserlichtlinie dargestellt und eine noch später erscheinende Laserlichtlinie ist als Linie 1227 dargestellt. Wenn der Fächerstrahl von der Basiseinheit 20 auf die Photozelle 72 der Basiseinheit 30 trifft, wird ein Befehl an die Basiseinheit 20 gesendet, die Rotation ihres Laserfächerstrahls zu beenden, woraufhin seine Bewegung gestoppt wird, während er den Lichtsensor 72 trifft. With reference to 29 shines the base unit 20 a vertical plane of laser light in a fan beam shape, wherein the upper edge of the fan beam through the line 1222 and the lower edge of the fan beam through the line 1224 is marked. The lower edge of the fan beam is visible on a visible line, the lower 1212 extends over the ground surface and is directed in various angular positions, while the laser transmitter on the base unit 20 rotates. In 29 is under 1225 a first position of the laser light line on the ground surface and during the fan beam in the direction of the arrow 1228 rotates, then submerged 1226 a later laser light line appearing on the ground surface is displayed, and a later-appearing laser light line is shown as a line 1227 shown. If the fan beam from the base unit 20 on the photocell 72 the base unit 30 meets, a command is sent to the base unit 20 sent to stop the rotation of her laser fan beam, whereupon his movement is stopped while the light sensor 72 meets.
Wie oben angemerkt, verfügt die Basiseinheit 20 unter 64 über einen Positionierungslichtsensor, bei dem es sich üblicherweise um einen Satz an „Endstückzellen”-Fotozellen handeln 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 (ähnlich der Fotozelle 236 in 8). Diese Kombination 62 aus Fotozelle und Zylinderlinse ist grob mit dem Rotationszentrum der Basiseinheit 20 ausgerichtet. (Sie muss nicht genau ausgerichtet sein. Der Lichtsensor 62 bietet „grobe” Ausrichtungssensorfähigkeiten für das Erkennen von Laserstrahlen des anderen Lasersenders von Basiseinheit 30.)As noted above, the base unit has 20 under 64 via a positioning light sensor, which may typically be a set of "tail cell" photocells aligned exactly with the center of the emitted laser fan beam. The base unit 20 has a second light sensor 62 having a photocell and a cylindrical lens. The cylindrical lens protrudes vertically beyond the upper part of the base unit structure (similar to Element 230 in 8th ) and the photocell is attached to one end of the cylindrical lens (similar to the photocell 236 in 8th ). This combination 62 from photocell and cylindrical lens is coarse with the rotation center of the base unit 20 aligned. (It does not have to be exactly aligned.) The light sensor 62 provides "coarse" alignment sensor capabilities for detecting laser beams from the other base station laser transmitter 30 .)
Wie oben beschrieben, 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 ausgerichtet sind. Die Basiseinheit 30 beinhaltet außerdem eine Kombination 72 aus einer Zylinderlinse und einer Fotozellen, die grob (nicht genau) mit dem Rotationszentrum der Basiseinheit ausgerichtet ist. Der Lichtsensor 72 bietet „grobe” Ausrichtungssensorfähigkeiten für das Erkennen von Laserstrahlen des anderen Lasersenders von Basiseinheit 20.As described above, the base unit includes 30 also a positioning light sensor 74 , which may typically be a "tail cell" array of photocells that coincide exactly with the center of the emitted laser fan beam 70 are aligned. The base unit 30 also includes a combination 72 a cylindrical lens and a photocell roughly (not exactly) aligned with the rotation center of the base unit. The light sensor 72 provides "coarse" alignment sensor capabilities for detecting laser beams from the other base station laser transmitter 20 ,
Wie in 29 dargestellt, gibt der Benutzer einen Befehl ein, sodass die Basiseinheit 20 ihren Laserfächerstrahlsender rotiert. Der Zweck dieses Rotierens besteht darin, dass die omnidirektionale Fotozelle 72 den Laserstrahl von der anderen Basiseinheit 30 erkennt. Der Laserfächerstrahl von der Basiseinheit 20 rotiert, wie oben beschrieben, in Richtung einer Winkelbogenlinie 1228. Sobald der Laserfächerstrahl den vertikalen Lichtsensor 72 der Basiseinheit 30 kreuzt, kann die Basiseinheit 20 die Rotation des Fächerstrahls beenden, da sich dieser nun grob in der richtigen Position befindet.As in 29 displayed, the user enters a command, so that the base unit 20 their laser fan beam transmitter rotates. The purpose of this rotation is that the omnidirectional photocell 72 the laser beam from the other base unit 30 recognizes. The laser fan beam from the base unit 20 rotates, as described above, in the direction of an angle arc line 1228 , Once the laser fan beam the vertical light sensor 72 the base unit 30 can cross, the base unit 20 finish the fan beam rotation, as it is roughly in the correct position.
Außerdem strahlt die andere Basiseinheit 30 eine vertikale Ebene an Laserlicht in Fächerstrahlenform aus und dieser Fächerstrahl soll den Lichtsensor 62 der Basiseinheit 20 treffen. Diese Situation ist in 30 dargestellt. Die obere Kante des von der Basiseinheit 30 ausgestrahlten Fächerstrahls befindet sich entlang der Linie 1232 und die untere Kante dieses Laserfächerstrahls befindet sich entlang der Linie 1234. Die von der Basiseinheit 30 ausgestrahlte Fächerstrahllaserebene erzeugt eine Linie entlang der Bodenoberfläche 1210, beginnend an einer Position 1235, und dann, während die Linie in Richtung des Pfeils 1238 rotiert, verändert die sichtbare Laserlichtlinie ihre Position zur Linie 1236 und letztendlich zur Linie 1237, in der sie den Lichtsensor 62 der Basiseinheit 20 trifft.In addition, the other base unit radiates 30 a vertical plane of laser light in fan beam shape and this fan beam to the light sensor 62 the base unit 20 to meet. This situation is in 30 shown. The upper edge of the base unit 30 emitted fan beam is located along the line 1232 and the lower edge of this laser fan beam is along the line 1234 , The one from the base unit 30 emitted fan beam laser plane creates a line along the ground surface 1210 , starting at a position 1235 , and then while the line is in the direction of the arrow 1238 rotates, the visible laser light line changes its position to the line 1236 and finally to the line 1237 in which she the light sensor 62 the base unit 20 meets.
In 31 kreuzt der Laserfächerstrahl 60 von Basiseinheit 20 den Lichtsensor 72 der Basiseinheit 30 und der Lasersender der Basiseinheit 20 erhält nun einen Befehl, die Rotation zu beenden. Zu diesem Zeitpunkt sind beide Fächerstrahlen (unter den Linien 1227 und 1237) grob auf die jeweilige gegenüberliegende Basiseinheit 30 bzw. 20 gerichtet.In 31 the laser fan beam crosses 60 from base unit 20 the light sensor 72 the base unit 30 and the laser transmitter of the base unit 20 now gets a command to stop the rotation. At this time, both fan beams (below the lines 1227 and 1237 ) roughly on the respective opposite base unit 30 respectively. 20 directed.
Mit Bezugnahme auf 31 kommen nun die Nullposition-Fotozellen 220 (siehe 8) ins Spiel. Wenn angenommen wird, dass diese zwei Nullposition-Fotozellen 220 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 der Basiseinheiten 20 und 30 gesucht wird. Unter Verwendung der Nullposition-Fotozellen 220 können die Laserempfänger 24 und 34 auf den zwei Basiseinheiten 20 und 30 die exakte Position des Lasereinfalls der Fächerstrahlen mit einer sehr geringen Fehlergrenze bestimmen. Die Ausgabesignale von den Laserempfängern können verwendet werden, um die Azimutpositionierungsmotoren beider Lasersender der Basiseinheiten 20 und 30 anzuweisen, sich in kleinen Schritten zu bewegen, bis die vertikalen Kanten der Laserebenen 60 und 70 beide auf die Totbandpositionen der Endstückzellen treffen.With reference to 31 now come the zero position photocells 220 (please refer 8th ) in the game. If it is assumed that these two zero position photocells 220 each comprise two tail cell light sensors, they have a dead band width between the two photosensitivity regions of the tail cell assembly, and this deadband width is the desired position, that of the two laser fan beams of the base units 20 and 30 is searched. Using the zero position photocells 220 can the laser receiver 24 and 34 on the two base units 20 and 30 determine the exact position of the laser incidence of the fan beams with a very low error limit. The output signals from the laser receivers can be used to drive the azimuth positioning motors of both base unit laser transmitters 20 and 30 to instruct you to move in small increments until the vertical edges of the laser planes 60 and 70 both hit the deadband positions of the tail cells.
Die Totbandbreite der Endstückzellen kann relativ klein ausgeführt werden, eventuell, wie oben beschrieben, bis zu 0,127 mm (0,005 Zoll). In 31 rotieren die beiden Lasersender iterativ (vor und zurück), bis jeder ihrer Fächerstrahlen innerhalb der Totbandbreite der Endstückzellen auf der gegenüberliegenden Basiseinheit trifft. Dies stellt eine sehr präzise Ausrichtungsachse zwischen den zwei Basiseinheiten 20 und 30 bereit. The dead band width of the tail cells can be made relatively small, eventually up to 0.127 mm (0.005 inches) as described above. In 31 The two laser transmitters rotate iteratively (back and forth) until each of their fan beams hits within the deadband width of the tail cells on the opposite base unit. This provides a very precise alignment axis between the two base units 20 and 30 ready.
In 31 trifft eine vertikale Linie 1239 auf die Basiseinheit 20. In der Ausschnittansicht in 31 ist ersichtlich, dass die Bewegungsschritte der Rotation des von der Basiseinheit 30 ausgestrahlten Laserfächerstrahls immer weiter verkleinert werden können, insbesondere nachdem der Fächerstrahl beginnt, den omnidirektionalen Lichtsensor 1262 zu treffen. Sobald der Fächerstrahl den Lichtsensor 1262 trifft, können die Feinpositionierungslichtsensoren (z. B. Nullposition-Endstückzellen-Lichtsensoren) die Positionsbefehle hinsichtlich der Richtung, in die sie ihre Lasersender rotieren sollte, für die Basiseinheit 30 übernehmen. Wie oben erwähnt, können diese Befehle in immer kleineren Positionierungsschritten gemacht werden und wenn das Ziel überschritten wird, kann die Rotationsrichtung von der des Pfeils 1238 umgekehrt werden, bis die Totbandbreite der Endstückzellen getroffen wird. Sobald dies der Fall ist, sollten sich beide von den Basiseinheiten 20 und 30 ausgestrahlten Fächerstrahlen in derselben Ausrichtungsebene befinden und eine Ausrichtungsachse 1240 sollte, wie in 32 gezeigt, festgelegt worden sein.In 31 meets a vertical line 1239 on the base unit 20 , In the cutaway view in 31 It can be seen that the movement steps of the rotation of the base unit 30 emitted laser beam can be further and smaller, especially after the fan beam begins, the omnidirectional light sensor 1262 hold true. Once the fan beam the light sensor 1262 the fine positioning light sensors (e.g., zero position tail cell light sensors) may apply the position commands with respect to the direction in which they should rotate their laser transmitters to the base unit 30 take. As mentioned above, these commands can be made in ever smaller positioning steps, and if the target is exceeded, the direction of rotation may be that of the arrow 1238 be reversed until the deadband width of the tail cells is hit. Once this is the case, both should be from the base units 20 and 30 emitted fan beams are in the same alignment plane and an alignment axis 1240 should, as in 32 shown to have been determined.
Genauer gesagt werden die Positionierungsbefehle, die an und von die/den Basiseinheiten 20 und 30 gesendet werden, wahrscheinlich durch die Fernbedieneinheit 40 gesendet. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass die Basiseinheiten direkt miteinander kommunizieren, falls diese Option durch den Entwickler der Ausrüstung ausgewählt wurde. Eine weitere Option ist, dass der Benutzer die Lasersender manuell auf die gegenüberliegende Basiseinheit zielen kann und diese manuelle Betriebssituation würde, wenn dies mit ausreichender Genauigkeit geschieht, den Bedarf an einem omnidirektionalen Lichtsensor oben auf den Basiseinheiten eliminieren. Selbstverständlich würde diese letzte Option viele der guten Eigenschaften des Einsatzes einer automatischen Steuerung der Basiseinheiten eliminieren, die anderweitig von der hierin offenbarten Technologie bereitgestellt werden.More specifically, the positioning commands to and from the base unit (s) become 20 and 30 be sent, probably by the remote control unit 40 Posted. However, it is also possible that the base units communicate directly with each other, if this option was selected by the equipment designer. Another option is that the user can manually aim the laser transmitters at the opposite base unit and this manual operation situation, if done with sufficient accuracy, would eliminate the need for an omnidirectional light sensor on top of the base units. Of course, this latter option would eliminate many of the good features of employing automatic control of the base units otherwise provided by the technology disclosed herein.
In einem bevorzugten Steuerungsmodus der Basiseinheiten würde ein typischer Betrieb die Basiseinheit 20 veranlassen, ihren Fächerstrahl zu rotieren, bis der omnidirektionale Lichtsensor 72 auf der Basiseinheit 30 diesen Fächerstrahl letztendlich empfängt. Ist dies der Fall, sendet die Basiseinheit 30 eine Nachricht an die Fernbedieneinheit 40, dass sie nun den Fächerstrahl von der Basiseinheit 20 erkennt. Die Fernbedieneinheit 40 sendet schnell eine Nachricht an die Basiseinheit 20, sodass die Basiseinheit 20 die Rotation ihres Fächerstrahls beendet. An diesem Punkt wird die Feinjustierung der Null-Erkennungsanordnung (z. B. der Endstückzellen) verwendet, um die exakte relative Position des Fächerstrahls zu bestimmen, wenn er die Basiseinheit 30 trifft, und die Basiseinheit 30 sendet entsprechende Informationen durch die Fernbedienung 40 (die dann an die Basiseinheit 20 übertragen werden), welche die Basiseinheit 20 anweisen, in welche Richtung sie ihren Laserfächerstrahl rotieren sollte. Letztendlich erreicht der von der Basiseinheit 20 ausgestrahlte Fächerstrahl die Nullposition auf der Basiseinheit 30 und wenn dieser Fall eintritt, wird ein Befehl (üblicherweise ausgehend von der Basiseinheit 30) an die Basiseinheit 20 gesendet, der sie anweist, die Bewegung ihres rotierbaren Lasersenders zu beenden, und ihr Fächerstrahl wird dann direkt auf die Totbandbreite des Nullposition-Sensors der Basiseinheit 30 gerichtet.In a preferred control mode of the base units, a typical operation would be the base unit 20 cause their fan beam to rotate until the omnidirectional light sensor 72 on the base unit 30 finally receives this fan beam. If so, send the base unit 30 a message to the remote control unit 40 in that they now take the fan beam from the base unit 20 recognizes. The remote control unit 40 Quickly sends a message to the base unit 20 so the base unit 20 finished the rotation of her fan beam. At this point, the fine adjustment of the null detection array (eg, the tail cells) is used to determine the exact relative position of the fan beam when it is the base unit 30 meets, and the base unit 30 sends corresponding information through the remote control 40 (which then to the base unit 20 transmitted), which is the base unit 20 instruct in which direction she should rotate her laser fan beam. Eventually it reaches that of the base unit 20 emitted fan beam the zero position on the base unit 30 and when this occurs, a command (usually starting from the base unit 30 ) to the base unit 20 which instructs them to stop the movement of their rotatable laser transmitter, and their fan beam then goes directly to the dead band width of the zero position sensor of the base unit 30 directed.
Es ist zu beachten, dass ein sehr präziser omnidirektionaler Achsensensor entwickelt werden könnte, der den Bedarf an der Endstückzellen-Anordnung eliminieren könnte. Dies würde jedoch einen relativ präzisen omnidirektionalen Sensor erfordern, wobei die charakteristische Reaktionskurve eine relativ starke Signalveränderung gegenüber dem Einfallswinkel des Laserlichtstahls aufweisen müsst, wenn er den Sensor selbst trifft. Einige Signalverarbeitungen könnten außerdem nützlich sein, um die allgemeinen Eigenschaften eines derartigen omnidirektionalen Sensors für diese Zwecke zu verbessern. Es versteht sich, dass ein bestimmtes Maß an Feinausrichtung erforderlich ist, um die Achse zwischen den zwei Basiseinheiten 20 und 30 festzulegen. Andernfalls werden die Ergebnisse am Einsatzort verschlechtert.It should be noted that a very precise omnidirectional axis sensor could be developed which could eliminate the need for the tail cell assembly. However, this would require a relatively precise omnidirectional sensor, where the characteristic response curve must have a relatively large change in signal to the angle of incidence of the laser light beam as it hits the sensor itself. Some signal processing may also be useful to improve the general characteristics of such an omnidirectional sensor for these purposes. It will be understood that a certain amount of fine alignment is required about the axis between the two base units 20 and 30 set. Otherwise, on-site results will be degraded.
Mit Bezugnahme auf 33 verwendet der menschliche Benutzer 45 erneut eine Fernbedieneinheit 40 und zwei Basiseinheiten 20 und 30. In dieser Abbildung wurde die Ausrichtungsachse zwischen den beiden Basiseinheiten bereits festgelegt. Es gibt zwei gemessene Punkte, sogenannte „Vermessungspunkte”, die auf dem Plan bekannt sind, die auf dem virtuellen Grundriss der Fernbedieneinheit jedoch noch nicht bekannt sind. Diese gemessenen Punkte sind in 33 unter 1252 und 1262 für Vermessungspunkt 1 (B1) und Vermessungspunkte 2 (B2) gekennzeichnet.With reference to 33 used by the human user 45 again a remote control unit 40 and two basic units 20 and 30 , In this figure, the alignment axis between the two base units has already been specified. There are two measured points known as "survey points" that are known on the map, but are not yet known on the virtual floor plan of the remote control unit. These measured points are in 33 under 1252 and 1262 for survey point 1 (B1) and survey points 2 (B2).
Mit Bezugnahme auf 34 sind beide Basiseinheiten auf den ersten Vermessungspunkt unter Punkt 1252 gerichtet. Der von der Basiseinheit 20 ausgestrahlte Fächerstrahl weist eine obere Kante unter 1222 und eine untere Kante unter 1224 auf. Diese zwei Kanten werden an den Linien 1226 bzw. 1228 vom Boden und der Decke geschnitten. With reference to 34 Both base units are at the first survey point under point 1252 directed. The one from the base unit 20 emitted fan beam has an upper edge below 1222 and a lower edge under 1224 on. These two edges are on the lines 1226 respectively. 1228 cut from the floor and the ceiling.
Wie in 34 ersichtlich ist, schneidet die Laserlinie 1228 den gemessenen Punkt Vermessungspunkt 1 unter 1252.As in 34 can be seen cuts the laser line 1228 the measured point survey point 1 below 1252 ,
Der durch die Basiseinheit 30 ausgestrahlte Fächerstrahl weist eine obere Kante unter 1232 und eine untere Kante unter 1234 auf. Er erzeugt unter 1236 bzw. 1238 Lichtlinien entlang der Decke und des Bodens. Wie in 34 ersichtlich ist, schneidet die Lichtlinie 1224 den Vermessungspunkt 1 (unter 1252) und erzeugt dadurch ein „X” aus Laserlichtlinien, die sich am Vermessungspunkt 1 schneiden. Zusätzlich besteht eine vertikale Schnittlinie an Laserlicht unter 1250, die durch die zwei Laserebenen von den zwei Fächerstrahlen erzeugt wird. Wenn ein Stück Papier (oder ein anderes festes Objekt) in einer Position gehalten wird, um durch die Linie 1250 geschnitten zu werden, würde die X-Form der zwei Fächerstrahlen auf diesem Blatt Papier sichtbar werden, um einen Punkt entlang der virtuellen Laserlichtlinie anzuzeigen.The one by the base unit 30 emitted fan beam has an upper edge below 1232 and a lower edge under 1234 on. He generates under 1236 respectively. 1238 Light lines along the ceiling and the floor. As in 34 is apparent, the light line intersects 1224 the survey point 1 (under 1252 ) and thereby generates an "X" of laser light lines that intersect at the survey point 1. In addition, there is a vertical intersection of laser light below 1250 which is generated by the two laser planes of the two fan beams. When a piece of paper (or other solid object) is held in a position to go through the line 1250 The x-shape of the two fan-beams would be visible on this sheet of paper to indicate a point along the virtual laser light line.
Mit Bezugnahme auf 35 wurden die beiden Basiseinheiten auf den zweiten Vermessungspunkt unter Punkt 1262 gerichtet. Der durch die Basiseinheit 20 ausgestrahlte Fächerstrahl weist erneut eine obere Kante unter 1222 und eine untere Kante unter 1224 auf, mit einer Deckenlinie unter 1226 und einer Bodenlinie unter 1228, welche die Position des Vermessungspunktes 2 an Punkt 1262 schneidet. Der von der Basiseinheit 30 ausgestrahlte Fächerstrahl weist erneut eine obere Kante unter 1232 und eine untere Kante (die in dieser Ansicht nicht sichtbar ist) auf, mit einer oberen Deckenlaserlichtlinie unter 1236 und einer unteren Bodenlaserlichtlinie unter 1238, die beide in Punkt 1262 die Position des Vermessungspunktes 2 schneiden. Demnach schneidet sich am Vermessungspunkt 2 ein X-förmiges Paar an Laserlinien. Es gibt erneut eine schneidende vertikale Linie an Laserlicht unter 1270, die sich oberhalb der Position des Vermessungspunktes 2 befindet. Ein Blatt Papier oder ein anderes festes Objekt, dass in dieser Position gehalten wird, um die Lichtlinie 1270 zu schneiden, würde den X-förmigen Schnittpunkt widerspiegeln.With reference to 35 the two base units were at the second survey point under point 1262 directed. The one by the base unit 20 emitted fan beam again has an upper edge 1222 and a lower edge under 1224 on, with a ceiling line underneath 1226 and a floor line below 1228 indicating the position of the survey point 2 at point 1262 cuts. The one from the base unit 30 emitted fan beam again has an upper edge 1232 and a lower edge (not visible in this view) on, with an upper ceiling laser light line below 1236 and a bottom bottom laser light line below 1238 both in point 1262 cut the position of the survey point 2. Accordingly, an X-shaped pair of laser lines intersect at the survey point 2. There is again a cutting vertical line of laser light below 1270 , which is located above the position of the survey point 2. A sheet of paper or another solid object that is held in this position to the light line 1270 cutting would reflect the X-shaped intersection.
Nachdem die Prozedur aus 34 und 35 durchgeführt wurde, werden die Azimutwinkel an jeder Basiseinheit aufgezeichnet, was leicht an einem Monitor (oder einer Fernbedieneinheit) 40 durchgeführt werden kann.After the procedure off 34 and 35 was performed, the azimuth angles are recorded on each base unit, which is easily done on a monitor (or a remote control unit) 40 can be carried out.
Sobald die Winkel in der Fernbedieneinheit 40 aufgezeichnet wurden, werden die zwei Vermessungspunktkoordinaten außerdem in den Monitor eingegeben. Wenn die Koordinaten bekannt sind, kann die Fernbedieneinheit den Abstand D1 (dargestellt in 35) berechnen, bei dem es sich um den Abstand zwischen den zwei Vermessungspunktpositionen handelt. Sobald diese Informationen der Fernbedieneinheit bekannt sind, können die virtuellen Positionen der zwei Basiseinheiten berechnet werden und anschließend können alle Informationen skaliert werden.Once the angles in the remote control unit 40 In addition, the two survey point coordinates are entered into the monitor. If the coordinates are known, the remote control unit can measure the distance D1 (shown in FIG 35 ), which is the distance between the two survey point locations. Once this information is known to the remote unit, the virtual positions of the two base units can be calculated and then all information can be scaled.
Wenn nur der Abstand D1 bekannt ist, jedoch nicht die tatsächlichen Koordinatenpositionen der zwei Vermessungspunkte, könnten als nachstehend ausführlicher beschriebene Alternative alle Informationen hinsichtlich der Positionen der Basiseinheiten, einschließlich der Ausrichtungsachse, einfach skaliert werden, wenn die Azimutwinkel der zwei Vermessungspunkte (mitsamt dem physischen Abstand dazwischen) bekannt sind.If only the distance D1 is known, but not the actual coordinate positions of the two survey points, as alternative described in more detail below, all information regarding the positions of the base units, including the alignment axis, could easily be scaled as the azimuth angles of the two survey points (together with the physical distance in between) are known.
ROUTINE ZUM ERZEUGEN VON VERMESSUNGSPUNKTENROUTINE FOR PRODUCING MEASUREMENT POINTS
Mit Bezugnahme auf 36 ist ein anderes Verfahren zum Einrichten an einem Einsatzort dargestellt, beginnend damit, dass der Benutzer 45 zwei Basiseinheiten 20 und 30 auf der Bodenoberfläche 1212 des Zimmers platziert (siehe Schritt 1500 des Ablaufdiagramms aus 51). In dieser neuen Methode liegen noch keine festgelegten Vermessungspunkte und kein virtueller Grundriss in der Fernbedieneinheit 40 vor. Nach der Positionierung der Basiseinheiten an beliebigen gewünschten Standorten auf dem Boden 1212 führt der Benutzer die erforderlichen Schritte durch, um die Ausrichtungsachse zwischen den zwei Basiseinheiten festzulegen, wie oben in Verbindung mit 28–32 beschrieben (siehe Schritt 1502).With reference to 36 Another method of setting up at a job site is shown starting with the user 45 two basic units 20 and 30 on the soil surface 1212 placed in the room (see step 1500 of the flowchart 51 ). In this new method are still no fixed survey points and no virtual floor plan in the remote control unit 40 in front. After positioning the base units anywhere on the floor 1212 The user performs the necessary steps to set the alignment axis between the two base units, as discussed above 28 - 32 described (see step 1502 ).
Da es keine bereits festgelegten Vermessungspunkte an diesem Einsatzort gibt, jedoch ein tatsächliches Zimmer mit Wänden und Ecken vorliegt, ist der Benutzer nun in der Lage, unter Verwendung der bestehenden physischen Eigenschaften auf dem Monitor oder der Fernbedieneinheit 40 einen virtuellen Grundriss zu erstellen. Zum Beispiel können die bestehenden Ecken des Zimmers für diesen Zweck verwendet werden.Since there are no pre-determined survey points at this site, but there is an actual room with walls and corners, the user is now able to use the existing physical features on the monitor or remote control unit 40 to create a virtual floor plan. For example, the existing corners of the room can be used for this purpose.
Der nächste Schritt dieser Methode wird also sein, beide Basiseinheiten 20 und 30 auf eine der Ecken zu richten (siehe Schritt 1504). In 36 sind beide Basiseinheiten auf die Ecke 1282 gezielt und die von beiden Basiseinheiten ausgestrahlten Fächerstrahlen scheinen entlang einer vertikalen Linie 1280 direkt auf die Ecke selbst. Ferner wird die untere Kante des von der Basiseinheit 20 ausgestrahlten Fächerstrahls entlang der Bodenoberfläche direkt auf die Ecke gezielt; dieser Fächerstrahl zeigt eine sichtbare Lichtlinie 1228, die den Eckpunkt 1282 schneidet. Der von der Basiseinheit 30 ausgestrahlte Fächerstrahl weist auf ähnliche Weise eine sichtbare Laserlichtlinie 1238 auf, die entlang der Bodenoberfläche 1212 verläuft und ebenfalls denselben Punkt 1282 schneidet. Falls gewünscht, kann der Fächerstrahl einer der Basiseinheiten ausgeschaltet werden, während die andere Basiseinheit ausgerichtet wird, um jeden der einzelnen Fächerstrahlen jeder der Basiseinheiten genauer ausrichten zu können. The next step of this method will be, both base units 20 and 30 on one of the corners (see step 1504 ). In 36 are both base units on the corner 1282 and the fan beams emitted by both base units appear along a vertical line 1280 directly on the corner itself. Further, the bottom edge of the base unit 20 emitted fan beam along the ground surface aimed directly at the corner; this fan beam shows a visible line of light 1228 that the corner 1282 cuts. The one from the base unit 30 emitted fan beam similarly has a visible laser light line 1238 on that along the soil surface 1212 runs and also the same point 1282 cuts. If desired, the fan beam of one of the base units may be turned off while the other base unit is aligned to more accurately align each of the individual fan beams of each of the base units.
Sobald beide Basiseinheiten richtig auf den Eckpunkt 1282 gezielt sind, werden die Azimutwinkel auf der Fernbedieneinheit 40 aufgezeichnet (siehe Schritt 1506). Falls gewünscht, kann diese Ecke der Ursprung (mit den Koordinaten 0,0) für den virtuellen Grundriss werden, der nun auf der Fernbedieneinheit 40 eingerichtet wird. Es versteht sich, dass, falls gewünscht, andere Koordinaten für diesen Punkt eingegeben werden könnten. Der Eckpunkt 1282 wird somit zu einem ersten Vermessungspunkt für diesen virtuellen Grundriss. Dabei handelt es sich nicht direkt um einen „vermessenen Punkt”, wie man ihn üblicherweise auf einem Bauplan erwarten würde, sondern tatsächlich ist es ein physischer Punkt, der verwendet werden kann, um einen virtuellen Grundriss in der Fernbedieneinheit 40 zu erstellen.Once both base units are correctly on the corner point 1282 are targeted, the azimuth angles on the remote control unit 40 recorded (see step 1506 ). If desired, this corner can be the origin (with coordinates 0,0) for the virtual floor plan, now on the remote control unit 40 is set up. It should be understood that if desired, other coordinates could be entered for that point. The corner point 1282 thus becomes a first survey point for this virtual floor plan. This is not directly a "measured point" as one would normally expect on a blueprint, but in fact it is a physical point that can be used to create a virtual floor plan in the remote control unit 40 to create.
Mit Bezugnahme auf 37 werden die zwei Basiseinheiten nun auf einen anderen Punkt gerichtet (siehe Schritt 1510) und in diesem Fall handelt es sich um einen anderen Eckpunkt unter 1292. Dies geschieht durch direktes Zielen der Fächerstrahlen beider Basiseinheiten 20 und 30 auf den Eckpunkt 1292 und dies sollte durch eine vertikale Lichtlinie 1230, die direkt entlang der Ecke über den Eckpunkt 1292 läuft, sichtbar werden. Beide Lasersender auf den Basiseinheiten sollten einen Fächerstrahl ausstrahlen, der entlang des Bodens eine sichtbare Lichtlinie erzeugt; für die Basiseinheit 20 ist dies die Laserlichtlinie 1228, die den Eckpunkt 1292 direkt schneidet; für die Basiseinheit 30 ist dies die Laserlichtlinie 1238, die den Eckpunkt 1292 ebenfalls direkt schneidet.With reference to 37 the two base units are now directed to another point (see step 1510 ) and in this case it is another vertex below 1292 , This is done by directly targeting the fan beams of both base units 20 and 30 on the corner 1292 and this should be done by a vertical line of light 1230 that go right along the corner over the vertex 1292 running, becoming visible. Both laser transmitters on the base units should emit a fan beam that creates a visible line of light along the floor; for the base unit 20 this is the laser light line 1228 that the corner 1292 directly cuts; for the base unit 30 this is the laser light line 1238 that the corner 1292 also cuts directly.
Sobald beide Basiseinheiten direkt auf den Eckpunkt 1292 gezielt sind, werden die Azimutwinkel in der Fernbedieneinheit 40 aufgezeichnet (siehe Schritt 1512) und diese können verwendet werden, um den zweiten Vermessungspunkt zu berechnen. Falls gewünscht, kann dieser zum Ursprung des virtuellen Grundrisses werden, es sei denn, die vorherige Ecke (der Eckpunkt 1282 aus 36) wurde bereits als Ursprung festgelegt.Once both base units are directly on the vertex 1292 are targeted, the azimuth angle in the remote control unit 40 recorded (see step 1512 ) and these can be used to calculate the second survey point. If desired, this may become the origin of the virtual floor plan, unless the previous corner (the vertex 1282 out 36 ) has already been defined as the origin.
Da nun zwei Vermessungspunkte bekannt sind, für die die Azimutwinkel für beide Basiseinheiten bekannt sind, wird eine andere Information gewünscht, bei der es sich um den tatsächlichen Abstand zwischen den zwei Eckpunkten 1282 und 1292 handelt (siehe Schritt 1520). Sobald der tatsächliche Abstand zwischen den zwei neuen Vermessungspunkten bekannt ist (er muss unter Umständen genau gemessen werden), kann der virtuelle Grundriss auf der Fernbedieneinheit auf die tatsächlichen Abmessungen des Zimmers skaliert werden (siehe Schritt 1522) und der virtuelle Grundriss kann für die Einrichtung von Punkten von Interessen irgendwo im Zimmer verwendet werden und ihre tatsächlichen Abstände und physischen Positionen werden im Verhältnis zu den Vermessungspunkten bekannt sein. Es versteht sich, dass jeder beliebige der „Schenkel” als Abstand gemessen werden könnte, um die echten Abmessungen des Zimmers im Verhältnis zum virtuellen Grundriss festzulegen. Zum Beispiel könnte der tatsächliche Abstand zwischen der Basiseinheit 20 und dem Eckpunkt 1292 gemessen werden und der tatsächliche Abstand zwischen der Basiseinheit 20 und dem anderen Eckpunkt 1282 könnte gemessen werden oder der tatsächliche Abstand zwischen der anderen Basiseinheit 30 und dem Eckpunkt 1292 könnte gemessen werden. Sobald ein Satz dieser Messungen bestimmt wurde, können basierend auf den Azimutwinkelinformationen andere Abmessungen im Zimmer festgelegt werden.Now that two survey points are known for which the azimuth angles are known for both base units, another information is desired, which is the actual distance between the two vertices 1282 and 1292 act (see step 1520 ). Once the actual distance between the two new survey points is known (it may need to be measured accurately), the virtual floor plan on the remote unit can be scaled to the actual dimensions of the room (see step 1522 ) and the virtual floor plan can be used to set up points of interest anywhere in the room and their actual distances and physical locations will be known relative to the survey points. It will be appreciated that any of the "legs" could be measured as a distance to determine the true dimensions of the room relative to the virtual floor plan. For example, the actual distance between the base unit 20 and the vertex 1292 be measured and the actual distance between the base unit 20 and the other corner 1282 could be measured or the actual distance between the other base unit 30 and the vertex 1292 could be measured. Once a set of these measurements has been determined, other dimensions in the room can be determined based on the azimuth angle information.
ROUTINE ZUM ABTASTEN EINES ZIMMERS, UM SEINEN UMFANG ZU FINDENROUTINE TO TRY A ROOM TO FIND HIS EQUIVALENCE
Mit Bezugnahme auf 38 ist eine neue Methode zum Erzeugen eines virtuellen Grundrisses in einem ausgebauten, bestehenden Raum offenbart, für den der Einsatzortbenutzer jedoch anfangs keinen Bauplan und keinen virtuellen Grundriss hat. 38 ist erneut aus der Perspektive des Benutzers gesehen und zeigt den Benutzer in einem Zimmer mit einer Decke unter 1210, einer Bodenoberfläche unter 1212, einer linken Wand 1214, einer Vorderwand 1216 und einer rechten Wand 1218. Eine Basiseinheit mit verbesserten Fähigkeiten, allgemein gekennzeichnet durch die Referenzziffer 1020, ist auf der Bodenoberfläche 1212 platziert (siehe Schritt 1530 des Ablaufdiagramms aus 52) und wird in einen automatischen Modus gestellt, in dem sie beginnt, unter Verwendung ihrer Abstandsmessungsvorrichtung erhabene (z. B. vertikale) Oberflächen des Raumes abzutasten. Diese Basiseinheit 1020 beinhaltet die Komponenten, die in 25 dargestellt sind, einschließlich eines Abstandsmessers 1228. In einem bevorzugten Modus dieser Technologie wird eine Basiseinheit der in 27 unter Referenzziffer 1100 dargestellten Art als in 38 dargestellte Basiseinheit 1020 verwendet. Mit anderen Worten wird eine Laserabstandsmessungsvorrichtung 1028 (oder eventuell eine andere Art Abstandsmessungsvorrichtung) für das Abtastungsverfahren verwendet.With reference to 38 discloses a new method for creating a virtual floor plan in a developed existing space, but for which the site user initially has no blueprint and no virtual floor plan. 38 is seen again from the user's perspective and exposes the user in a room with a blanket 1210 , a soil surface below 1212 , a left wall 1214 , a front wall 1216 and a right wall 1218 , A base unit with improved capabilities, generally indicated by the reference number 1020 , is on the ground surface 1212 placed (see step 1530 of the flowchart 52 ) and is placed in an automatic mode in which it begins to scan raised (eg vertical) surfaces of the room using its distance measuring device. This base unit 1020 includes the components that are in 25 shown are, including a distance meter 1228 , In a preferred mode of this technology, a base unit of the in 27 under reference number 1100 shown as in 38 illustrated base unit 1020 used. In other words, a laser distance measuring device 1028 (or possibly another type of distance measuring device) used for the scanning process.
Es versteht sich, dass die Bezeichnungen „Wand”, „vertikale Oberfläche” und „erhabene Oberfläche” im Zusammenhang der abzutastenden oder anderweitig „zu messenden” oder „zu ortenden” Strukturen bei der Verwendung der Ausrüstung oder Methoden der hierin offenbarten Technologie alle eine ähnliche Bedeutung haben. Die Bezeichnung „Raum” bezieht sich häufig auf ein Zimmer, dieses Zimmer muss jedoch nicht unbedingt ein Dach oder eine Decke aufweisen – insbesondere wenn sich das Zimmer noch im Bau befindet. Außerdem muss das Zimmer nicht vier ganze Wände aufweisen; mit anderen Worten, es kann auch nur drei Wände aufweisen und einen großen offenen Bereich, in dem eines Tages eine Wand gebaut werden kann oder der vielleicht für immer offen bleibt und in diesem Fall würde das Zimmer (oder der „Raum”) nie vollständig geschlossen werden. Die abzutastenden, zu messenden oder zu ortenden Wände müssen nicht über ihre gesamte Oberfläche hinweg genau vertikal sein oder sie müssen keine „vollständigen” Strukturen sein, die vollständig von einer Bodenoberfläche zu einer Deckenoberfläche reichen – dennoch werden sie hierin als „Wände” bezeichnet. Das einzige, was für die Verwendung mit der hierin offenbarten Technologie erforderlich ist, um eine „Wand” zu sein, ist, dass die „Wand” eine im Wesentlichen flache Struktur ist und dass sie sich (üblicherweise in einer vertikalen Richtung) weg von einer Bodenoberfläche erstreckt. Für die meisten Anwendungen muss die „Wand” eine Struktur sein, die leicht vom Benutzer unterschieden werden kann; ansonsten würde die „Wand” lediglich als „Bodenwelle” erscheinen und wäre somit für keinen Zweck besonders hilfreich. Selbstverständlich könnte sogar eine „Bodenwelle” in irgendeiner Weise hervorgehoben werden, zum Beispiel mit visuellen Zeichen, wie einem Reflektor oder einem reflektierenden Band oder einem aktiven elektronischen Gerät, das ein Signal ausgibt, wenn es Energie, wie Laserlichtstrahlen, empfängt.It will be understood that the terms "wall", "vertical surface" and "raised surface" in the context of the structures to be scanned or otherwise "measured" or "located" when using the equipment or methods of the technology disclosed herein are all similar Have meaning. The term "room" often refers to a room, but this room may not necessarily have a roof or a ceiling - especially if the room is still under construction. Also, the room does not have to have four whole walls; in other words, it may have only three walls and a large open area where one day a wall can be built or perhaps open forever and in that case the room (or "room") would never be completely closed become. The walls to be scanned, measured or located do not have to be exactly vertical over their entire surface, or they need not be "complete" structures that extend completely from a floor surface to a ceiling surface - yet they are referred to herein as "walls". The only thing required for use with the technology disclosed herein to be a "wall" is that the "wall" is a substantially flat structure and that it (typically in a vertical direction) moves away from one Floor surface extends. For most applications, the "wall" must be a structure that can be easily distinguished by the user; otherwise the "wall" would merely appear as a "bump" and would not be particularly helpful for any purpose. Of course, even a "bump" could be emphasized in some way, for example, with visual signs, such as a reflector or reflective tape, or an active electronic device that outputs a signal when receiving energy, such as laser light beams.
Nachdem der Benutzer 45 die Basiseinheit 1020 anweist, ihre automatische Prozedur zu beginnen, beginnt die Abstandsmessungsvorrichtung (DMD) damit, durch eine horizontale Ebene zu rotieren und zeichnet an verschiedenen Standorten in einer Drehrichtung entlang dieser horizontalen Ebene Abstände und Azimutwinkel auf (siehe Schritt 1532). In 38 sind diese mehreren Abtastungen allgemein durch die Referenzziffer 1300 gekennzeichnet, die einen separaten Laserlichtstrahl in verschiedenen Winkelschritten entlang der Wände des Zimmers auf der Höhe der Laserabstandsmessungsvorrichtung zeigt, wobei die Basiseinheit 1020 auf der Bodenoberfläche 1212 liegt. Während der Abtastung treffen zwei der Laserlichtlinien (in dieser Ansicht) auf die zwei Ecken des Zimmers und diese zwei Laserlichtlinien sind durch die Referenzziffern 1302 und 1304 gekennzeichnet. Die Abstandsmessungsvorrichtung kann bestimmen, wo die Ecken liegen (d. h. an den Laserlichtlinien 1302 und 1304), da der gemessene Abstand zu und von diesen Ecken größer sein wird als die vorab und anschließend während der Winkelrotation des Laserabstandsmessers von der Abstandsmessungsvorrichtung gemessenen Abstände (siehe Schritt 1534). All diese Informationen werden automatisch an die Fernbedieneinheit 40 kommuniziert und auf dieser Fernbedieneinheit wird mit dem Aufbau eines virtuellen Grundrisses des Zimmers begonnen und dies kann, falls gewünscht, angezeigt werden.After the user 45 the base unit 1020 In order to begin its automatic procedure, the distance measuring device (DMD) begins to rotate through a horizontal plane and records distances and azimuth angles at various locations in one direction of rotation along that horizontal plane (see step 1532 ). In 38 These multiple scans are generally indicated by the reference numeral 1300 which shows a separate laser light beam in different angular steps along the walls of the room at the height of the laser distance measuring device, wherein the base unit 1020 on the soil surface 1212 lies. During the scan, two of the laser light lines (in this view) strike the two corners of the room and these two laser light lines are through the reference numerals 1302 and 1304 characterized. The distance measuring device can determine where the corners lie (ie on the laser light lines 1302 and 1304 ), since the measured distance to and from these corners will be greater than the distances measured in advance and subsequently during the angular rotation of the laser distance meter by the distance measuring device (see step 1534 ). All this information is sent automatically to the remote control unit 40 communicates and on this remote control unit, the construction of a virtual floor plan of the room is started and this can, if desired, be displayed.
Am Ende der Abtastungsprozedur, bei der die Abstandsmessungsvorrichtung durch die gesamten 360 Grad der horizontalen Ebene innerhalb des Bereichs des Zimmers rotiert werden kann, werden alle Ecken durch sowohl ihre Abstände und ihre Azimutwinkel im Verhältnis zum Standort der Basiseinheit 1020 identifiziert worden sein. Der Benutzer 45 muss selbstverständlich auf seinen eigenen Standort im Zimmer achten, während diese Prozedur durchgeführt wird, und muss den während der Prozedur vom Abstandsmessungsvorrichtung ausgestrahlten Laserlichtstrahlen aus dem Weg gehen.At the end of the scanning procedure, in which the distance measuring device can be rotated through the entire 360 degrees of the horizontal plane within the area of the room, all the corners, by both their distances and their azimuth angles, become relative to the location of the base unit 1020 have been identified. The user 45 Of course, it must pay attention to its own location in the room while performing this procedure, and must avoid the laser light beams emitted by the distance measuring device during the procedure.
Sobald alle der Azimutwinkel und Abstände in der Fernbedieneinheit 40 zusammengetragen wurden, sollte das gesamte Zimmer virtuell konstruiert werden, einschließlich aller Wände und aller Ecken. Der genaue Standort der Ecken muss abhängig von der Auflösung all dieser Messungen unter Umständen von Datenpunkten abgeleitet werden, die sich sehr nah an den Ecken befinden, jedoch nicht am genauen Standort der Ecken. Die physischen Ecken selbst müssen nicht unbedingt genau gerade oder spitz sein und dies kann ebenfalls ein Grund sein, warum die Eckenstandorte von diesen Daten abgeleitet werden müssen. Alle Azimutwinkel und Abstände müssen in den Monitor 40 geladen werden und dessen Softwareprogramm wird verwendet, um den virtuellen Grundriss zu erstellen (siehe Schritt 1536).Once all of the azimuth angles and distances in the remote control unit 40 The entire room should be constructed virtually, including all walls and all corners. The exact location of the corners, depending on the resolution of all these measurements, may need to be derived from data points that are very close to the corners, but not the exact location of the corners. The physical corners themselves may not necessarily be exactly straight or pointed, and this may also be one reason why the corner locations need to be derived from this data. All azimuth angles and distances must be in the monitor 40 and its software program is used to create the virtual floor plan (see step 1536 ).
Das Ziel ist, basierend auf diesen Informationen zwei Vermessungspunktpositionen festzulegen. Auf gewisse Weise ähnelt diese Prozedur stark der oben mit Bezugnahme auf 36 und 37 beschriebenen Prozedur, abgesehen davon, dass kein „manuelles” Zielen der Basiseinheiten nötig ist, wenn die Basiseinheit 1020 mit verbesserten Fähigkeiten verwendet wird (die eine integrierte Abstandsmessungsvorrichtung aufweist). Auf diese Weise kann das in 38 beschriebene System verwendet werden, um ohne manuelles Zielen des Fächerstrahls des Lasersenders 22 auf die Basiseinheit automatisch zwei Vermessungspunkte festzulegen.The goal is to set two survey point locations based on this information. In a way, this procedure is very similar to the one above with reference to 36 and 37 except that no "manual" targeting of the base units is needed when the base unit 1020 with improved capabilities (the one integrated distance measuring device having). In this way, that can be done in 38 described system, without manually aiming the fan beam of the laser transmitter 22 automatically set two survey points on the base unit.
Optional kann die Basiseinheit 1020 in eine der Ecken geschwenkt und ihr Fächerlaserstrahl zu diesem Zeitpunkt eingeschaltet werden. Dies ermöglicht es dem Benutzer, eine visuelle Inspektion durchzuführen, um die Genauigkeit des Zielens des Laserabstandsmessers (des DMD) zu überprüfen und dies kann, falls gewünscht, für alle Ecken durchgeführt werden. Dieses optionale Einschalten des Fächerstrahls könnte während der automatischen Abtastungsprozedur durchgeführt werden, während die Abstandsmessungsvorrichtung durch ihre 360 Grad-Bahn geschwenkt wird oder nachdem der erste virtuelle Grundriss auf dem Monitor (der Fernbedieneinheit 40) festgelegt wurde. Die Basiseinheit könnte angewiesen werden, auf eine beliebige der Ecken zu zielen und dann ihren Fächerstrahl einzuschalten, sodass der Benutzer die visuelle Inspektion durchführen und die Genauigkeit des Zielens zu diesem Zeitpunkt durchführen kann.Optionally, the base unit 1020 pivoted into one of the corners and their fan laser beam are turned on at this time. This allows the user to perform a visual inspection to verify the accuracy of aiming the laser distance meter (the DMD), and this can be done for all corners, if desired. This optional switching on of the fan beam could be done during the automatic scanning procedure while the distance measuring device is panned through its 360 degree track or after the first virtual floor plan on the monitor (the remote control unit 40 ). The base unit could be instructed to aim at any of the corners and then turn on its fan beam so that the user can perform the visual inspection and perform the accuracy of aiming at that time.
Eine zweite Basiseinheit 1030 mit ähnlichen verbesserten Fähigkeiten wie die Basiseinheit 1020 wird auf dem Boden 1212 platziert (siehe Schritt 1540). Sobald sie im Zimmer platziert wurde, könnte sie optional unter Verwendung der Abstandsmessungsvorrichtung ihre automatische Abtastungsprozedur durchführen oder sie könnte verwendet werden, um gemäß den oben beschriebenen Methoden eine Ausrichtungsachse mit der ersten Basiseinheit 1020 zu erzeugen. Sobald die Ausrichtungsachse erzeugt wurde, können, in Kombination mit dem durch die erste Basiseinheit 1020 erstellten virtuellen Grundriss, leicht Vermessungspunkte erstellt werden (siehe Schritt 1542) und anschließend können andere Punkte von Interesse abgetastet und geortet werden. Das gesamte Zimmer kann je nach Wunsch skaliert und vermessen werden (siehe Schritt 1544).A second base unit 1030 with similar enhanced abilities as the base unit 1020 gets on the floor 1212 placed (see step 1540 ). Once placed in the room, it could optionally perform its automatic scanning procedure using the distance measuring device, or it could be used to align an alignment axis with the first base unit according to the methods described above 1020 to create. Once the alignment axis has been created, in combination with that through the first base unit 1020 created virtual floor plan, easy to create survey points (see step 1542 ) and then other points of interest can be scanned and located. The entire room can be scaled and measured as desired (see step 1544 ).
ROUTINE ZUM RECHTWINKLIGEN AUSRICHTEN EINER VERTIKALEN EBENE ZU EINER WANDROUTINE FOR RIGHT ANGLE LOCATION OF A VERTICAL LEVEL TO A WALL
Mit Bezugnahme auf 39 steht erneut ein Benutzer 45 in einem ausgebauten Raum, der eine Deckenoberfläche 1210, eine Bodenoberfläche 1212, eine linke Wand 1214, eine Vorderwand 1216 und eine rechte Wand 1218 aufweist. Der Benutzer verwendet eine der Basiseinheiten mit verbesserten Fähigkeiten, die allgemein durch die Referenzziffer 1020 gekennzeichnet ist und die in der Nähe ihrer Spitze mit einer Abstandsmessungsvorrichtung ausgestattet ist (siehe Schritt 1550 des Ablaufdiagramms aus 53). Dabei handelt es sich um die gleiche Art Basiseinheit, wie in 25 und 27 dargestellt, und in einem bevorzugten Modus der hierin offenbarten Technologie ist das Abstandsmessungsvorrichtung ein Laserabstandsmesser, wie die in 27 dargestellte Vorrichtung 1028. In dieser Konfigurierung strahlt die Laserabstandsmessungsvorrichtung entlang derselben Ebene wie der Fächerstrahl 178, der von derselben rotierenden Plattform 152 ausgestrahlt wird, einen Lichtstrahl 1194 aus.With reference to 39 is again a user 45 in a developed space, the ceiling surface 1210 , a soil surface 1212 , a left wall 1214 , a front wall 1216 and a right wall 1218 having. The user uses one of the base units with improved capabilities, generally indicated by the reference number 1020 and equipped with a distance measuring device near its tip (see step 1550 of the flowchart 53 ). These are the same kind of base unit as in 25 and 27 and in a preferred mode of the technology disclosed herein, the distance measuring device is a laser distance meter, such as that shown in FIG 27 illustrated device 1028 , In this configuration, the laser distance measuring device radiates along the same plane as the fan beam 178 from the same rotating platform 152 is emitted, a ray of light 1194 out.
Unter Verwendung der Fernbedieneinheit 40 als Befehls- und Überwachungsgerät weist der Benutzer die Basiseinheit 1020 an, anhand des Laserabstandsmessers entlang der Wand 1218 eine Abtastung durchzuführen, was in 39 durch die beispielhaften Laserlichtlinien 1310, 1312 und 1314 dargestellt ist. Der Fächerstrahl, der eine obere Kantenlinie unter 1322, eine untere Kantenlinie unter 1324 ausstrahlt, kann ebenfalls eingeschaltet sein, wodurch Linien entlang der Decke unter 1326 und entlang des Bodens unter 1328 erzeugt werden. Während die rotierende Plattform 152 rotiert, strahlt die Basiseinheit 1020 in mehreren Winkelpositionen Laserlichtlinien aus; die Laserlichtlinie 1312 ist lotrecht zu der Wandoberfläche 1218. Die durch den Laserabstandsmesser erzeugten Laserlichtlinien verlaufen abhängig von der Höhe der Basiseinheit 1020 mehrere Zoll über der Bodenoberfläche.Using the remote control unit 40 as a command and monitor device, the user points the base unit 1020 on, using the laser distance meter along the wall 1218 to perform a scan, which is in 39 by the exemplary laser light lines 1310 . 1312 and 1314 is shown. The fan beam, which has an upper edge line underneath 1322 , a lower edge line below 1324 can also be switched on, reducing lines along the ceiling below 1326 and along the ground below 1328 be generated. While the rotating platform 152 rotates, the base unit radiates 1020 laser light lines in several angular positions; the laser light line 1312 is perpendicular to the wall surface 1218 , The laser light lines generated by the laser distance meter run depending on the height of the base unit 1020 several inches above the ground surface.
Mit Bezugnahme auf 40 ist nun ersichtlich, dass die Laserlichtlinie 1310 im Verhältnis zu einer angenommenen lotrechten Linie 1312 in einem Winkel 1357 liegt und die Laserlinie 1314 liegt im Verhältnis zu dieser angenommenen lotrechten Linie 1312 ebenfalls in einem Winkel 1358.With reference to 40 it is now apparent that the laser light line 1310 relative to an assumed vertical line 1312 at an angle 1357 lies and the laser line 1314 is proportional to this assumed vertical line 1312 also at an angle 1358 ,
Wenn die Basiseinheit 1020 mit der Abtastung der Wandoberfläche 1218 beginnt, ist nicht genau bekannt, welche der Laserlichtlinien die lotrechte Linie sein wird, also tastet die rotierende Plattform auf der Basiseinheit sowohl links als auch rechts ab, was in 40 zunächst gegen den Uhrzeigersinn und dann im Uhrzeigersinn passiert (von oben gesehen), sodass der Großteil der Wandoberfläche 1218 von der Abstandsmessungsvorrichtung abgetastet wird (siehe Schritt 1552).If the base unit 1020 with the scanning of the wall surface 1218 is not known exactly which of the laser light lines will be the vertical line, so scans the rotating platform on the base unit both left and right, which in 40 initially counterclockwise and then clockwise (as seen from above), leaving most of the wall surface 1218 is scanned by the distance measuring device (see step 1552 ).
Wenn der Laserabstandsmesser den tatsächlichen physischen Abstand zwischen der Basiseinheit 1220 und den verschiedenen Punkten entlang der Wandoberfläche 1218 bestimmt, wird in jeder Abtastungsposition auch der zugehörige Azimutwinkel aufgezeichnet und all diese Informationen können auf der Fernbedieneinheit 40 gespeichert werden, nachdem sie von der Basiseinheit 1020 übertragen wurden. Der zum kürzesten durch den Laserabstandsmesser gefundenen Abstand zugehörige Azimutwinkel ist die Linie 1312, und diese wird zu der wichtigen lotrechten Linie. Der Punkt entlang der Wandoberfläche 1218, an dem die Laserlichtlinie 1312 die Wandoberfläche schneidet, ist durch die Referenzziffer 1352 gekennzeichnet.If the laser distance meter the actual physical distance between the base unit 1220 and the various points along the wall surface 1218 determined, in each scanning position and the associated azimuth angle is recorded and all this information can be on the remote control unit 40 stored after being removed from the base unit 1020 were transferred. The to The shortest azimuth angle found by the laser distance meter is the line 1312 and this becomes the important vertical line. The point along the wall surface 1218 at which the laser light line 1312 the wall surface intersects is by the reference numeral 1352 characterized.
Da die Winkelverschiebung von oben gesehen (siehe 40) in der Nähe des lotrechten Punktes 1352 stark variieren kann, während die tatsächliche Differenz im Abstand zwischen der Basiseinheit 1020 und der Wandoberfläche 1218 nur gering variiert, kann es für den Benutzer 45 schwierig sein, zu bestimmen, welche genaue Winkelposition zu der lotrechten Linie 1312 gehört. Dies steht im Zusammenhang mit der Sinusfunktion, während versucht wird, die Veränderung der Steigung der Sinuskurve zu messen, wenn der Winkel null Grad entspricht oder sich null Grad nähert. Wie allseits bekannt ist, ist die Ableitung einer Sinuskurve die Cosinusfunktion, die einen Wert nahe null aufweist, wenn der Winkel sich null Grad annähert. Demnach kann die Anwendung der vorliegenden Technologie verbessert werden, indem eine bevorzugte, im direkt nachfolgenden Absatz beschriebene Technologie verwendet wird.Since the angular displacement seen from above (see 40 ) near the vertical point 1352 can vary greatly, while the actual difference in the distance between the base unit 1020 and the wall surface 1218 only slightly varies, it may be for the user 45 be difficult to determine which exact angular position to the vertical line 1312 belongs. This is related to the sine function, while trying to measure the change in the slope of the sinusoid when the angle is zero degrees or approaching zero degrees. As is well known, the derivative of a sinusoid is the cosine function, which has a value close to zero as the angle approaches zero degrees. Thus, the application of the present technology can be improved by using a preferred technology described in the immediately following paragraph.
Eine andere Art, die korrekte Winkelposition der lotrechten Linie zu bestimmen, kann automatisiert sein, oder der Benutzer kann manuell einen Ausgangswinkel erstellen, um die Prozedur zu beginnen. Wie durch die gekrümmten Pfeile in 40 dargestellt, kann die Basiseinheit 1020 zu der Linie 1310 geschwenkt sein und der Abstand kann an diesem Punkt zwischen der Basiseinheit und der Wandoberfläche 1218 (an Punkt 1354) gemessen werden. Die Basiseinheit kann dann gegen den Uhrzeigersinn in die Position entlang der Linie 1314 geschwenkt werden (wie in 40 von oben gesehen) und der Abstand kann zwischen der Basiseinheit und der Wandoberfläche (d. h. an Punkt 1356) gemessen werden. Die Azimutwinkel werden an beiden dieser Messstandorte aufgezeichnet. Der Winkel zwischen der lotrechten Linie 1312 und der Linie 1310 ist der festgelegte Winkel 1357. Der Winkel zwischen der lotrechten Linie 1312 und der anderen Linie 1314 ist der festgelegte Winkel 1358.Another way to determine the correct angular position of the vertical line may be automated, or the user may manually create an exit angle to begin the procedure. As indicated by the curved arrows in 40 shown, the base unit 1020 to the line 1310 be pivoted and the distance can at this point between the base unit and the wall surface 1218 (at point 1354 ) are measured. The base unit can then rotate counterclockwise to the position along the line 1314 to be panned (as in 40 seen from above) and the distance can be between the base unit and the wall surface (ie at point 1356 ) are measured. The azimuth angles are recorded at both of these measurement sites. The angle between the vertical line 1312 and the line 1310 is the fixed angle 1357 , The angle between the vertical line 1312 and the other line 1314 is the fixed angle 1358 ,
Die bevorzugte Prozedur ist das manuelle Überprüfen des Wertes für den Winkel 1357, damit die Lichtlinie 1310 mit einem Abstand vom Punkt 1352 gezielt wird, aber immer noch die Seitenwand 1218 trifft und nicht über die Ecke hinausreicht (was dazu führen würde, dass die Abstandsmessungsvorrichtung auf die Wandoberfläche 1216 zielt). Der Abstand der Linie 1310 wird nun durch die Abstandsmessungsvorrichtung gemessen. Dann wird entweder durch automatische oder manuelle Steuerung veranlasst, dass die Basiseinheit 1020 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, sodass sie auf den Punkt zielt, an dem der Winkel 1358 denselben Winkelwert aufweist wie der Winkel 1357. Nun wird der Abstand der Linie 1314 gemessen. Falls der Abstand des Liniensegmentes 1314 zufällig genau dem Abstand des Liniensegmentes 1310 entspricht, halbiert die korrekte Winkelposition der lotrechten Linie 1312 genau die addierten Werte der Winkel 1357 plus 1358. Dies wird mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit so gut wie nie vorkommen (wenigstens nicht mit ausreichender Genauigkeit).The preferred procedure is to manually check the value for the angle 1357 , so that the light line 1310 with a distance from the point 1352 is targeted, but still the side wall 1218 and does not extend beyond the corner (which would cause the distance measuring device to hit the wall surface 1216 aims). The distance of the line 1310 is now measured by the distance measuring device. Then, either by automatic or manual control, the base unit is caused 1020 is pivoted clockwise so that it points to the point at which the angle 1358 has the same angle value as the angle 1357 , Now the distance of the line 1314 measured. If the distance of the line segment 1314 coincidentally exactly the distance of the line segment 1310 corresponds, halves the correct angular position of the vertical line 1312 exactly the added values of the angles 1357 plus 1358 , This will almost certainly never happen (at least not with sufficient accuracy).
Sobald der Abstand 1314 im Verhältnis zum Abstand 1310 bekannt ist, kann die Basiseinheit 1020 angewiesen werden, entweder nach links oder rechts zu schwenken, bis sie einen Abstand entlang der Linie 1314 findet, der genau dem Abstand 1310 entspricht (wenigstens innerhalb der Genauigkeit der Laserabstandsmessungsvorrichtung). Sobald diese Position gefunden wurde, ist der korrekte Wert des Winkels 1358 bekannt und die addierten Werte der Winkel 1357 plus 1358 ermöglichen es der Basiseinheit 1020, sich in eine Position zu bewegen, welche die zwei Linien 1310 und 1314 genau halbiert (siehe Schritt 1554). Diese Winkelposition ist der korrekte Azimutwinkel der Basiseinheit und sobald sie in diese Winkelposition geschwenkt wurde, wird sie auf einen im Wesentlichen lotrechten Punkt auf der Wand 1218 gerichtet, bei dem es sich um den Punkt 1352 handelt. Dadurch wird die korrekte lotrechte Linie 1312 bestimmt.Once the distance 1314 in relation to the distance 1310 is known, the base unit 1020 be instructed to either swivel left or right until they are spaced along the line 1314 which finds exactly the distance 1310 corresponds (at least within the accuracy of the laser distance measuring device). Once this position is found, the correct value of the angle is 1358 known and the added values of the angles 1357 plus 1358 allow the base unit 1020 to move to a position containing the two lines 1310 and 1314 exactly halved (see step 1554 ). This angular position is the correct azimuth angle of the base unit and once it has been pivoted to that angular position, it becomes a substantially perpendicular point on the wall 1218 directed, which is the point 1352 is. This will make the correct vertical line 1312 certainly.
Sobald der genaue Punkt von 1352 bestimmt wurde, kann der Fächerstrahl eingeschaltet werden, was eine vertikale Linie 1350 entlang der Wand 1218 erzeugt (siehe 39) und das untere Ende der vertikalen Linie 1350 schneidet den Boden 1212 und es gibt außerdem eine horizontale sichtbare Laserlichtlinie 1328, die genau zu diesem Schnittpunkt läuft (siehe Schritt 1560). Dabei handelt es sich um eine horizontale Ecke mit 90 Grad zwischen der Wand 1218 und dem Boden 1212. Dieser Punkt kann als Position für eine Kreidelinie entlang der lotrechten Linie 1312 zwischen dem Punkt 1352 und der Basiseinheitsposition verwendet werden. Der Benutzer kann nun ganz einfach diese Kreidelinie erzeugen (siehe Schritt 1562) und dies ist insbesondere über größere Abstände (mehrere Fuß oder mehrere Meter) hinweg sehr hilfreich. Sobald diese Kreidelinie erzeugt wurde, kann dieselbe Prozedur mit derselben Ausrüstung verwendet werden, um mehrere andere parallele Kreidelinien entlang derselben Wand zu zeichnen (siehe Schritt 1564). Alternativ können an mehreren Standorten entlang der Linie 1312, einschließlich Standorten, mit größerem Abstand von der Wand 1218, andere parallele Kreidelinien durch Versetzen von dieser Ausgangslinie erzeugt werden. Falls es sich um ein großes Zimmer handelt, könnte die Länge der Linie 1312 zum Beispiel über 30 m (100 Fuß) betragen und es wäre sehr einfach, einen von der Wand 1218, die parallel zu der Kreidelinie 1312 liegt, entfernten Endpunkt zu messen, um eine oder mehrere parallele Kreidelinie(n) auf derselben Bodenoberfläche 1212 zu erzeugen. Der alternative Ansatz besteht darin, die Basiseinheit 1020 an einem anderen Standort im Zimmer entlang der Wand 1218 zu verwenden und dieselbe oben beschriebene Prozedur kann verwendet werden, um andere im Verhältnis zu der Wandoberfläche 1218 lotrechte Linien zu erzeugen.Once the exact point of 1352 has been determined, the fan beam can be turned on, which is a vertical line 1350 along the wall 1218 generated (see 39 ) and the lower end of the vertical line 1350 cuts the floor 1212 and there is also a horizontal visible laser light line 1328 which is exactly at this point of intersection (see step 1560 ). It is a 90 degree horizontal corner between the wall 1218 and the floor 1212 , This point can be used as a position for a chalk line along the vertical line 1312 between the point 1352 and the base unit position. The user can now easily create this chalk line (see step 1562 ) and this is very helpful especially over longer distances (several feet or several meters). Once this chalk line has been created, the same procedure can be used with the same equipment to draw several other parallel chalk lines along the same wall (see step 1564 ). Alternatively, at several locations along the line 1312 including locations, with greater distance from the wall 1218 , other parallel chalk lines are generated by offsetting from this output line. If it is a large room, the length of the line could be 1312 for example, over 30 feet (100 feet) and it It would be very simple, one of the wall 1218 parallel to the chalk line 1312 is to measure distant endpoint by one or more parallel chalk lines on the same soil surface 1212 to create. The alternative approach is to use the base unit 1020 at another location in the room along the wall 1218 and the same procedure described above can be used to adjust others in relation to the wall surface 1218 to create vertical lines.
Eine weitere mögliche Verwendung der Basiseinheit 1020 ist, sie an einem Punkt auf der Bodenoberfläche 1212 zu positionieren und den Fächerstrahl direkt auf einen Punkt irgendwo auf einer der Wandoberflächen zu richten. Dieser Punkt könnte ein nicht vermessener Punkt sein, aber es handelt sich dennoch um einen Punkt, der für den Benutzer von Interesse ist. Wenn der Benutzer zum Beispiel bereits eine Position entlang der Wandoberfläche 1218 geortet hat, an der eine elektrische Steckdose in der Nähe des Bodens (zum Beispiel in der Nähe der Stelle, an der entlang der Wandoberfläche 1218 in 39 „90 Grad” steht) montiert werden soll, könnte der Benutzer Interesse daran haben, einige Fuß oberhalb dieses Punktes einen Wandschalter zu platzieren. Durch das Ausrichten des Fächerstrahls direkt auf diese Steckdose (in der Nähe der Beschriftung „90 Grad” in 39) erscheint unter 1350 eine vertikale Laserlichtlinie auf der Wandoberfläche. Der Benutzer könnte dann entlang der Wand nach oben einen bestimmten Abstand messen, um die Schaltplatte zu orten. Dies ist jedoch selbstverständlich lediglich ein Beispiel und der Benutzer wäre in der Lage, alles Mögliche entlang der vertikalen Linie 1350 bis hoch zur Decke zu orten; dies fungiert als Lotlinie im Verhältnis zum anfänglichen Punkt von Interesse.Another possible use of the base unit 1020 is, they at one point on the soil surface 1212 to position and direct the fan beam directly to a point somewhere on one of the wall surfaces. This point may be an unreasonable point, but it is still a point of interest to the user. For example, if the user already has a position along the wall surface 1218 located at the an electrical outlet near the bottom (for example, near the point along the wall surface 1218 in 39 "90 degrees") is to be mounted, the user might be interested in placing a wall switch a few feet above this point. By aligning the fan beam directly to this outlet (near the "90 degree" label in 39 ) appears below 1350 a vertical laser light line on the wall surface. The user could then measure along the wall up a certain distance to locate the circuit board. Of course, this is just an example and the user would be able to do everything possible along the vertical line 1350 to locate up to the ceiling; this acts as a plumb line relative to the initial point of interest.
ROUTINE ZUM ERZEUGEN VON VERMESSUNGSPUNKTEN ENTLANG EINER WANDROUTINE FOR PRODUCING MEASUREMENT POINTS ALONG A WALL
Mit Bezugnahme auf 41 befinden sich die Basiseinheiten 1020 und 1030 mit verbesserten Fähigkeiten an Standorten auf der Bodenoberfläche 1212. Nun wird eine Methode (siehe Schritt 1570 im Ablaufdiagramm aus 54) zum Einrichten jedes Senders der Basiseinheiten zum Erzeugen einer einzelnen Linie auf einer Wand und dann zum Ablesen einer Abstandsmessung von jedem Sender mit seiner Laserabstandsmessungsvorrichtung beschrieben. Die Ausgangsbedingungen für diese Methode sind ein bestehender Raum an einem Einsatzort, wobei dem Benutzer 45 jedoch kein Bauplan und außerdem kein virtueller Grundriss auf der Fernbedieneinheit 40 vorliegt. Die zwei Basiseinheiten werden verwendet, um anhand einer der oben beschriebenen Methoden (siehe Schritt 1572) eine Ausrichtungsachse zwischen sich zu erstellen, bei der es sich um die Achse 1340 handelt.With reference to 41 are the base units 1020 and 1030 with improved skills at sites on the soil surface 1212 , Now, a method (see step 1570 in the flow chart 54 ) for setting up each transmitter of the base units to create a single line on a wall and then reading a distance measurement from each transmitter with its laser distance measuring device. The starting conditions for this method are an existing space at a job site, where the user 45 but no blueprint and also no virtual floor plan on the remote control unit 40 is present. The two base units are used to perform one of the methods described above (see step 1572 ) to create an alignment axis between itself, which is the axis 1340 is.
Sobald die Ausrichtungsachse 1340 festgelegt wurde, werden die beiden Basiseinheiten 1020 und 1030 so gesteuert, dass sie auf denselben Punkt (oder dieselbe Linie) auf der Wandoberfläche 1216 zeigen. Dies wird durch Einschalten der Fächerstrahlen für beide Lasersender der Basiseinheiten 1020 und 1030 erreicht, sodass beide auf denselben Punkt unter 1362 auf dem Boden zielen (siehe Schritt 1574). Von der Basiseinheit 1020 werden eine obere Kante 1322 des Fächerstrahls und eine untere Kante 1324 des Fächerstrahls ausgestrahlt und diese Fächerstrahlen verlaufen unter 1326 als eine Laserlichtlinie über die Decke und unter 1328 als eine Laserlichtlinie über den Boden. Dieser Fächerstrahl erzeugt dann eine vertikale Linie 1360, die lotrecht ist und vertikal oberhalb des Punktes 1362 auf dem Boden liegt.Once the alignment axis 1340 has been set, the two base units 1020 and 1030 so controlled that they are on the same point (or same line) on the wall surface 1216 demonstrate. This is done by turning on the fan beams for both laser transmitters of the base units 1020 and 1030 achieved so that both under the same point 1362 aim at the ground (see step 1574 ). From the base unit 1020 be an upper edge 1322 fan beam and a lower edge 1324 the fan beam emitted and these fan beams are under 1326 as a laser light line over the ceiling and under 1328 as a laser light line across the ground. This fan beam then creates a vertical line 1360 which is perpendicular and vertically above the point 1362 lying on the floor.
Der Lasersender 30 erzeugt außerdem eine obere Kante 1332 des Fächerstrahls und eine untere Kante 1334 des Fächerstrahls, die unter 1336 Fächerstrahlenlaserlichtlinien entlang der Decke und unter 1338 entlang des Bodens erzeugen. Dieser Fächerstrahl erzeugt nach richtiger Ausrichtung ebenfalls dieselbe vertikale Linie 1360, die unter 1362 den Punkt auf dem Boden schneidet.The laser transmitter 30 also creates an upper edge 1332 fan beam and a lower edge 1334 the fan beam, the under 1336 Fan beam laser light lines along the ceiling and under 1338 along the ground. This fan beam also produces the same vertical line after being properly aligned 1360 under 1362 cutting the dot on the ground.
Der Punkt 1362 ist ein Punkt von Interesse für den Benutzer 45. Sobald beide Fächerstrahlen von den Basiseinheiten 1020 und 1030 auf den richtigen Punkt 1362 gerichtet sind, werden die Azimutwinkel beider Basiseinheiten auf der Fernbedieneinheit aufgezeichnet (siehe Schritt 1576). Zusätzlich wird die Abstandsmessungsvorrichtung verwendet, um den genauen Abstand entlang einer Laserlichtlinie 1306 zu bestimmen (angenommen, die Abstandsmessungsvorrichtung der Basiseinheit 1020 ist ein Laserabstandsmesser); die Basiseinheit 1030 ist ebenfalls in der Lage, unter Verwendung ihrer Abstandsmessungsvorrichtung einen genauen Abstand entlang einer Laserlichtlinie 1308 zu messen (angenommen, die Abstandsmessungsvorrichtung der Basiseinheit 1030 ist ein Laserabstandsmesser). Die Laserlichtlinie 1306 verläuft einige Zoll oberhalb der Fächerstrahlbodenlinie 1328 und die Laserlichtlinie 1308 verläuft einige Zoll oberhalb der Fächerstrahlbodenlinie 1338. All diese Laserlichtlinien schneiden sich entlang der vertikalen Lotlinie 1360. Wenigstens einer der Abstände der Linien 1306 und 1308 wird in der Fernbedieneinheit 40 aufgezeichnet (siehe Schritt 1578).The point 1362 is a point of interest to the user 45 , Once both fan beams from the base units 1020 and 1030 to the right point 1362 are directed, the azimuth angles of both base units are recorded on the remote control unit (see step 1576 ). In addition, the distance measuring device is used to determine the exact distance along a laser light line 1306 to be determined (assuming the distance measuring device of the base unit 1020 is a laser distance meter); the base unit 1030 is also able to accurately track along a line of laser light using its distance measuring device 1308 to measure (assuming the base unit distance measuring device 1030 is a laser distance meter). The laser light line 1306 runs a few inches above the fan beam bottom line 1328 and the laser light line 1308 runs a few inches above the fan beam bottom line 1338 , All these lines of laser light intersect along the vertical plumb line 1360 , At least one of the distances of the lines 1306 and 1308 is in the remote control unit 40 recorded (see step 1578 ).
Der Punkt 1362 kann nun zu einem Vermessungspunkt auf dem virtuellen Grundriss werden, der in der Fernbedieneinheit 40 erzeugt wird (siehe Schritt 1580). Diesem Punkt könnten die Koordinaten 0, 0 zugewiesen werden, wodurch er zum Ursprungspunkt für diesen virtuellen Grundriss werden würde. Alternativ könnte ihm später ein anderer Koordinatenwert zugewiesen werden.The point 1362 can now become a survey point on the virtual floor plan in the remote control unit 40 is generated (see step 1580 ). The coordinates 0, 0 could be assigned to this point which would make it the point of origin for this virtual floor plan. Alternatively, it could later be assigned a different coordinate value.
Die Ausrichtungsachseninformationen können nun verwendet werden, um den Arbeitsbereich zu skalieren. Der Abstand zwischen den zwei Basiseinheiten 1020 und 1030 wird benötigt (der wie oben beschrieben durch Festlegen der Ausrichtungsachse berechnet oder direkt durch einen der Laserabstandsmesser gemessen werden kann), der Abstand zwischen einer der Basiseinheiten und dem Punkt von Interesse wird benötigt (d. h. der Abstand entlang der Linie 1306 oder der Linie 1308) und die obengenannten Azimutwinkelinformationen werden benötigt. Wenn diese Variablen bekannt sind, können die anderen Variablen in der Geometrie des durch die Linien 1340, 1306 und 1308 erzeugten Dreiecks gelöst werden und alle Winkel und Abstände dieses Dreiecks sind somit bekannt. Wenn der Abstand 1306 gemessen wird, kann demnach der Abstand 1308 berechnet werden und der Arbeitsbereich kann skaliert werden (siehe Schritt 1582); oder, falls der Abstand 1308 gemessen wird, kann der Abstand 1306 berechnet werden und der Arbeitsbereich kann ebenfalls skaliert werden.The alignment axis information can now be used to scale the workspace. The distance between the two base units 1020 and 1030 is needed (which can be calculated by setting the alignment axis as described above or measured directly by one of the laser distance meters), the distance between one of the base units and the point of interest is needed (ie, the distance along the line 1306 or the line 1308 ) and the above azimuth angle information is needed. If these variables are known, the other variables in the geometry of the line can be 1340 . 1306 and 1308 generated triangle are solved and all angles and distances of this triangle are thus known. When the distance 1306 is measured, therefore, the distance 1308 can be calculated and the work area can be scaled (see step 1582 ); or, if the distance 1308 is measured, the distance can be 1306 can be calculated and the work area can also be scaled.
Sobald die Abstände und Winkelpositionen für den Punkt 1362 im Verhältnis zu beiden Basiseinheiten 1020 und 1030 aufgezeichnet wurden, können die Fächerstrahlen beider Basiseinheiten auf einen anderen Punkt im Zimmer ausgerichtet werden (siehe Schritt 1584). Zum Beispiel könnten sie beide auf die rechte Ecke (wie in 41) gerichtet werden und der Schnittpunkt dieser Ecke mit dem Boden ist ein Punkt 1364. Beide Fächerstrahlen könnten so ausgerichtet werden, dass sich ihre Fächerstrahlbodenlinien 1328 und 1338 direkt am Eckpunkt 1364 schneiden. Dadurch wird ein neuer Standort festgelegt, für den die Azimutwinkel gemessen und in der Fernbedieneinheit 40 aufgezeichnet werden können (siehe Schritt 1586). Die Abstandsmessungsvorrichtungen können dann betätigt werden und wenigstens einer der Laserlichtlinienabstände 1306 und 1308 (jetzt auf die Ecke oberhalb des Punktes 1364 gezielt) kann bestimmt werden und wenigstens einer dieser Abstände wird dann auf der Fernbedieneinheit 40 aufgezeichnet (siehe Schritt 1588). Diese Messungen können nun verwendet werden, um einen zweiten virtuellen Vermessungspunkt am Punkt 1364 zu erzeugen (siehe Schritt 1590). Dieser Punkt könnte, falls gewünscht, als Ursprung des Grundrisses festgelegt werden.Once the distances and angular positions for the point 1362 in relation to both base units 1020 and 1030 the fan beams of both base units can be aligned to a different point in the room (see step 1584 ). For example, they could both be on the right corner (as in 41 ) and the intersection of this corner with the ground is a point 1364 , Both fan beams could be aligned so that their fan beam bottom lines 1328 and 1338 right at the corner 1364 to cut. This will set a new location for which the azimuth angles are measured and in the remote control unit 40 can be recorded (see step 1586 ). The distance measuring devices may then be actuated and at least one of the laser light line intervals 1306 and 1308 (now on the corner above the point 1364 targeted) can be determined and at least one of these distances is then on the remote control unit 40 recorded (see step 1588 ). These measurements can now be used to create a second virtual survey point at the point 1364 to generate (see step 1590 ). This point could, if desired, be set as the origin of the floor plan.
Da die Abstände der Linien 1306 und 1308 nun im Verhältnis zu beiden Vermessungspunkten 1362 und 1364 bekannt sind, können die Abstände von diesen Punkten zu beiden Basiseinheiten 1020 und 1030 berechnet werden und der Abstand entlang der Ausrichtungsachse 1340 kann ebenfalls bestimmt werden (siehe Schritt 1572). Da die Koordinaten beider Vermessungspunkte 1362 und 1364 nun im Verhältnis zu der Ausrichtungsachse 1340 bekannt sind, kann der gesamte Arbeitsbereich nun an der Ausrichtungsachse orientiert werden. Dadurch ist es für den Benutzer einfacher, in diesem Arbeitsbereich zusätzliche Punkte von Interesse anzulegen. Nun kann jeder beliebige andere Punkt in diesem Raum angelegt und in den virtuellen Grundriss der Fernbedieneinheit 40 eingetragen werden und nach der entsprechenden Skalierung werden allen derartigen Punkten tatsächliche Abstände zugewiesen.Because the distances of the lines 1306 and 1308 now in relation to both survey points 1362 and 1364 are known, the distances from these points to both base units 1020 and 1030 calculated and the distance along the alignment axis 1340 can also be determined (see step 1572 ). Because the coordinates of both survey points 1362 and 1364 now in relation to the alignment axis 1340 are known, the entire work area can now be oriented on the alignment axis. This makes it easier for the user to create additional points of interest in this workspace. Now any other point in this room can be created and in the virtual floor plan of the remote control unit 40 are entered and after the appropriate scaling actual distances are assigned to all such points.
In einem alternativen Modus der Verwendung dieser Technologie können die zwei Basiseinheiten mit Abstandsmessungsvorrichtungen ausgestattet sein, jedoch verwendet nur eine der Basiseinheiten einen Azimutwinkelgeber. Der ursprüngliche Punkt von Interesse ist erneut 1362 in 41 und beide Fächerstrahlen der Basiseinheiten 1020 und 1030 sind auf den Punkt 1362 gerichtet. Es wird nur der Azimutwinkel einer der Basiseinheiten 1020 oder 1030 in der Fernbedieneinheit aufgezeichnet (als ein alternativer Schritt 1576). Die Abstandsmessungsvorrichtung kann verwendet werden, um den genauen Abstand entlang einer Laserlichtlinie 1306 zu bestimmen (angenommen, die Abstandsmessungsvorrichtung der Basiseinheit 1020 ist ein Laserabstandsmesser); und die Basiseinheit 1030 kann ebenfalls anhand ihrer Abstandsmessungsvorrichtung einen genauen Abstand entlang einer Laserlichtlinie 1308 messen (angenommen, die Abstandsmessungsvorrichtung der Basiseinheit 1030 ist ein Laserabstandsmesser). Die Laserlichtlinie 1306 verläuft einige Zoll über der Fächerstrahlbodenlinie 1328 und die Laserlichtlinie 1308 verläuft einige Zoll über der Fächerstrahlbodenlinie 1338. All diese Laserlichtlinien schneiden sich entlang der vertikalen Lotlinie 1360. Beide Abstände der Linien 1306 und 1308 werden in der Fernbedieneinheit 40 aufgezeichnet (siehe Schritt 1578).In an alternative mode of using this technology, the two base units may be equipped with distance measuring devices, however, only one of the base units uses an azimuth angle encoder. The original point of interest is again 1362 in 41 and both fan beams of the base units 1020 and 1030 are to the point 1362 directed. It only becomes the azimuth angle of one of the base units 1020 or 1030 recorded in the remote control unit (as an alternative step 1576 ). The distance measuring device may be used to determine the exact distance along a laser light line 1306 to be determined (assuming the distance measuring device of the base unit 1020 is a laser distance meter); and the base unit 1030 can also use their distance measuring device a precise distance along a laser light line 1308 measure (assuming the base unit distance measuring device 1030 is a laser distance meter). The laser light line 1306 runs a few inches above the fan beam bottom line 1328 and the laser light line 1308 runs a few inches above the fan beam bottom line 1338 , All these lines of laser light intersect along the vertical plumb line 1360 , Both distances of the lines 1306 and 1308 be in the remote control unit 40 recorded (see step 1578 ).
Der Punkt 1362 kann nun zu einem Vermessungspunkt auf dem virtuellen Grundriss werden, der in der Fernbedieneinheit 40 erzeugt wird (siehe Schritt 1580) und die Ausrichtungsachseninformationen können nun verwendet werden, um den Arbeitsbereich zu skalieren. Der Abstand zwischen den zwei Basiseinheiten 1020 und 1030 wird benötigt, der Abstand zwischen beiden der Basiseinheiten und dem Punkt von Interesse wird benötigt (d. h. der Abstand entlang der Linie 1306 und der Linie 1308) und die obengenannten Azimutwinkelinformationen werden benötigt. Wenn diese Variablen bekannt sind, können die anderen Variablen in der Geometrie des durch die Linien 1340, 1306 und 1308 erzeugten Dreiecks gelöst werden und alle Winkel und Abstände dieses Dreiecks werden bekannt sein. Demnach kann der Arbeitsbereich skaliert werden (siehe Schritt 1582).The point 1362 can now become a survey point on the virtual floor plan in the remote control unit 40 is generated (see step 1580 ) and the alignment axis information can now be used to scale the workspace. The distance between the two base units 1020 and 1030 is needed, the distance between both the base units and the point of interest is needed (ie the distance along the line 1306 and the line 1308 ) and the above azimuth angle information is needed. If these variables are known, the other variables in the geometry of the line can be 1340 . 1306 and 1308 generated triangle can be solved and all angles and distances of this triangle will be known. Accordingly, the work area can be scaled (see step 1582 ).
Sobald die Abstände und Winkelpositionen für den Punkt 1362 im Verhältnis zu beiden Basiseinheiten 1020 und 1030 aufgezeichnet wurden, können die Fächerstrahlen beider Basiseinheiten wie vorher auf einen anderen Punkt (z. B. Punkt 1364) im Zimmer gerichtet werden (siehe Schritt 1584). Dadurch wird ein neuer Standort festgelegt, für den einer der Azimutwinkel gemessen und in der Fernbedieneinheit 40 aufgezeichnet werden kann (siehe Schritt 1586). Die Abstandsmessungsvorrichtungen können dann betätigt werden und beide der Laserlichtlinienabstände 1306 und 1308 können bestimmt und in der Fernbedieneinheit 40 aufgezeichnet werden (siehe Schritt 1588). Diese Messungen können nun verwendet werden, um einen zweiten virtuellen Vermessungspunkt am Punkt 1364 zu erzeugen (siehe Schritt 1590).Once the distances and angular positions for the point 1362 in relation to both base units 1020 and 1030 As before, the fan beams of both base units can be moved to a different point (eg point 1364 ) in the room (see step 1584 ). This will set a new location for which one of the azimuth angles is measured and in the remote control unit 40 can be recorded (see step 1586 ). The distance measuring devices may then be actuated and both of the laser light line intervals 1306 and 1308 can diagnosed and in the remote control unit 40 be recorded (see step 1588 ). These measurements can now be used to create a second virtual survey point at the point 1364 to generate (see step 1590 ).
Wie schon vorher sind die Abstände der Linien 1306 und 1308 nun im Verhältnis zu beiden Vermessungspunkten 1362 und 1364 bekannt, und der Abstand entlang der Ausrichtungsachse 1340 kann bestimmt werden (siehe Schritt 1572). Die Koordinaten beider Vermessungspunkte 1362 und 1364 sind im Verhältnis zu der Ausrichtungsachse 1340 bekannt und der gesamte Arbeitsbereich kann nun an der Ausrichtungsachse orientiert werden. Jeder beliebige andere Punkt in diesem Raum kann nun angelegt und in den virtuellen Grundriss der Fernbedieneinheit 40 eingetragen werden und nach der entsprechenden Skalierung werden allen derartigen Punkten tatsächliche Abstände zugewiesen.As before, the distances of the lines 1306 and 1308 now in relation to both survey points 1362 and 1364 known, and the distance along the alignment axis 1340 can be determined (see step 1572 ). The coordinates of both survey points 1362 and 1364 are in proportion to the alignment axis 1340 known and the entire work area can now be oriented to the alignment axis. Any other point in this room can now be created and placed in the virtual floor plan of the remote control unit 40 are entered and after the appropriate scaling actual distances are assigned to all such points.
AKTIVES ZIELACTIVE GOAL
An dieser Stelle wird unter Bezugnahme auf 42 ein weiterer Hardware-Bestandteil beschrieben. Ein neues Gerät, das hierin als ein „aktives Ziel” bezeichnet wird und allgemein durch die Referenzziffer 1400 gekennzeichnet ist, beinhaltet einige der Hardware-Komponenten, die in einer Fernbedieneinheit 40 vorhanden sind. Zum Beispiel gibt es einen Mikroprozessor 1410 mit zugehörigem Arbeitsspeicher 1412 und Festwertspeicher 1414. Es gibt eine Eingabe-/Ausgabeschnittstellenschaltung unter 1418 und einen Adress-/Datenbus unter 1415, der Informationen zwischen dem Mikroprozessor und diesen anderen Geräten transportiert. Die I/O-Schaltung 1418 steht mit einem Kommunikationsanschluss 1402 in Kommunikation, der eine Art Sender 1403 beinhaltet, der über Kommunikationsverbindungen 1405 mit einer ersten Basiseinheit 20 und einer zweiten Basiseinheit 30 kommuniziert. Allgemein handelt es sich bei den Kommunikationsverbindungen 1405 um drahtlose Pfade, sodass das aktive Ziel 1400 nicht physisch mit anderen Geräten verbunden sein muss.At this point, referring to 42 another hardware component described. A new device, referred to herein as an "active target," and generally by the reference numeral 1400 includes some of the hardware components included in a remote control unit 40 available. For example, there is a microprocessor 1410 with associated memory 1412 and read-only memory 1414 , There is an input / output interface circuit under 1418 and an address / data bus at 1415 that transports information between the microprocessor and these other devices. The I / O circuit 1418 is connected to a communication port 1402 in communication, a kind of transmitter 1403 includes, via communication links 1405 with a first base unit 20 and a second base unit 30 communicated. Generally, the communication links are 1405 around wireless paths, making the active target 1400 not physically connected to other devices.
Außerdem gibt es eine Art „Start”-Schalter 1419, der mit der I/O-Schaltung 1418 in Kommunikation steht. In einem bevorzugten Modus der hierin offenbarten Technologie ist der Startschalter lediglich ein An-/Aus-Schalter und das aktive Ziel ist ein vollautomatisches Gerät, das automatisch seine ausführbare Programmierung durchläuft, sobald es aktiviert wird. In einer alternativen Ausführungsform könnte das aktive Ziel vorab aufgeladen worden sein, jedoch in einem Zustand mit niedriger Energie oder Aktivität „ruhen”, bis es aufgeweckt wird, wenn es durch das Laserlicht getroffen wird, und dann automatisch seine ausführbare Programmierung durchlaufen.There is also a kind of "start" switch 1419 that with the I / O circuit 1418 is in communication. In a preferred mode of the technology disclosed herein, the start switch is merely an on / off switch and the active target is a fully automatic device that automatically cycles through its executable programming as it is activated. In an alternative embodiment, the active target could have been pre-charged, but "resting" in a low energy or activity state until it is awakened when struck by the laser light, and then automatically undergoes its executable programming.
Das aktive Ziel 1400 beinhaltet außerdem einen omnidirektionalen Sensor 1408, der Laserlicht, das aus jeder beliebigen Richtung entlang einer horizontalen Ebene mit 360 Grad auf den Sensor trifft, empfangen und für dieses empfindlich sein kann. Ein Beispiel eines derartigen Sensors ist ein Stabsensor, ähnlich dem Sensor 230, wie er in 3 dargestellt ist. Dabei handelt es sich um einen Stabsensor mit einer einzigen Fotozelle, wie er oben beschrieben wurde. Die Ausgabe dieses Sensors wird an eine Verstärkerstufe 1407 weitergeleitet und die Ausgabe dieser Verstärkerstufe wird an eine Demodulationsschaltung 1406 weitergeleitet. Die Ausgabe der Demodulationsschaltung wird an die I/O-Schaltung 1418 weitergeleitet, sodass der Mikroprozessor im Wesentlichen mit dem omnidirektionalen Sensor 1408 in Kommunikation stehen kann.The active goal 1400 also includes an omnidirectional sensor 1408 that can receive and be sensitive to laser light striking the sensor from any direction along a 360 degree horizontal plane. An example of such a sensor is a rod sensor, similar to the sensor 230 as he is in 3 is shown. It is a rod sensor with a single photocell as described above. The output of this sensor is sent to an amplifier stage 1407 forwarded and the output of this amplifier stage is sent to a demodulation circuit 1406 forwarded. The output of the demodulation circuit is applied to the I / O circuit 1418 forwarded so that the microprocessor is essentially with the omnidirectional sensor 1408 can communicate.
Es ist wünschenswert, dass der omnidirektionale Sensor mit einer gewissen erforderlichen Genauigkeit hinsichtlich des Bestimmens seiner Zentrierposition beim Empfang des Laserlichtstrahls entwickelt wird. Die Verstärkerstufe 1407 und die Modulationsschaltung 1406 müssen unter Umständen ausgesprochen empfindlich sein, da omnidirektionale Sensoren zu hohen Verlusten neigen. Es kann sein, dass eine automatische Verstärkersteuerungsschaltung (AGC) für die Verstärkerstufe 1407 erforderlich ist.It is desirable that the omnidirectional sensor be developed with a certain required accuracy in terms of determining its centering position upon receiving the laser light beam. The amplifier stage 1407 and the modulation circuit 1406 may be extremely sensitive, as omnidirectional sensors are prone to high losses. It may be that an automatic amplifier control circuit (AGC) for the amplifier stage 1407 is required.
ROUTINE MIT EINEM AKTIVEN ZIELROUTINE WITH AN ACTIVE GOAL
Mit Bezugnahme auf 43 wird mm eine Methode zur Verwendung des aktiven Ziels 1400 beschrieben. Sie beginnt damit, dass ein Benutzer 45 in einem Raum eine Fernbedieneinheit 40 hat, und es wird angenommen, dass sich auf der Fernbedieneinheit 40 kein virtueller Grundriss befindet (siehe Schritt 1600 im Ablaufdiagramm aus 55). Es gibt zwei Basiseinheiten 20 und 30 und zwischen ihnen wurde gemäß einer der oben beschriebenen Methoden (siehe Schritt 1602) eine Ausrichtungsachse 1440 festgelegt. Es gibt noch keine Vermessungspunkte und zu diesem Zweck wird das aktive Ziel eingesetzt.With reference to 43 mm becomes a method of using the active target 1400 described. It starts with being a user 45 in a room a remote control unit 40 has, and it will assumed that is on the remote control unit 40 no virtual floor plan is located (see step 1600 in the flow chart 55 ). There are two basic units 20 and 30 and between them was determined according to one of the methods described above (see step 1602 ) an alignment axis 1440 established. There are no survey points yet and the active target is used for this purpose.
Das aktive Ziel 1400 kann auf jeden beliebigen Punkt auf der Bodenoberfläche 1212 platziert werden; dabei kann es sich um jeden beliebigen Punkt handeln, der für den Benutzer von Interesse ist, und dieser Punkt kann, falls gewünscht, ein Vermessungspunkt werden. Tatsächlich ist dies einer der hilfreicheren Verwendungszwecke für den Einsatz des aktiven Ziels.The active goal 1400 can be at any point on the ground surface 1212 to be placed; this may be any point of interest to the user, and this point may become a survey point if desired. In fact, this is one of the more helpful uses for the use of the active target.
Mit Bezugnahme auf 44 wird das aktive Ziel aktiviert (siehe Schritt 1604) und dies geschieht, indem der Benutzer an das aktive Zielgerät herantritt und den „Start”-Schalter betätigt (bei dem es sich, wie oben beschrieben, um einen An-/Aus-Schalter handeln kann oder in einer alternativen Ausführungsform könnte das Ziel vorab mit Energie versorgt worden sein, jedoch in einem Zustand geringer Energie oder Aktivität „ruhen”, bis es von Laserlicht getroffen wird). Das aktive Ziel 1400 sendet nun Befehle an die zwei Basiseinheiten 20 und 30, wahrscheinlich über die Fernbedieneinheit 40. Hierbei handelt es sich um einen bevorzugten Modus, wenngleich das aktive Ziel, falls gewünscht, auch programmiert sein könnte, um direkt mit den zwei Basiseinheiten zu kommunizieren. An vielen Baustellen ist die Fernbedieneinheit 40 jedoch ein IP-Master und sie hat ihre eigene Website-Adresse, die durch das aktive Ziel gefunden werden kann und mit der es kommunizieren kann. Dies bietet einige Vorteile, die im Systemaufbau berücksichtigt werden sollten.With reference to 44 the active target is activated (see step 1604 ) and this occurs by the user approaching the active target device and actuating the "start" switch (which may be an on / off switch as described above or, in an alternative embodiment, the target could advance be energized, but "rest" in a low energy state or activity until it is struck by laser light). The active goal 1400 sends commands to the two base units 20 and 30 , probably via the remote control unit 40 , This is a preferred mode, although the active target could be programmed to communicate directly with the two base units, if desired. On many construction sites is the remote control unit 40 however, an IP master and she has her own website address, which can be found by the active destination and with which it can communicate. This offers a number of advantages that should be considered in the system design.
Es gilt zu beachten, dass die Basiseinheiten 20 und 30 für diese spezielle Methode nicht unbedingt Einheiten mit verbesserten Fähigkeiten mit einer Abstandsmessungsvorrichtung sein müssen. Selbstverständlich können derartige Einheiten mit verbesserten Fähigkeiten verwendet werden, aber die Fähigkeiten der Abstandsmessungsvorrichtung sind für diese Methode nicht erforderlich.It should be noted that the base units 20 and 30 For this particular method, it may not be necessary to have units with improved abilities with a distance measuring device. Of course, such units with improved capabilities may be used, but the capabilities of the distance measuring device are not required for this method.
Mit Bezugnahme auf 45 steuert das aktive Ziel nun die Bewegungen der rotierenden Plattform der Basiseinheit 20. Der Laserfächerstrahl wurde eingeschaltet und seine obere Kantenlinien 1422 erzeugt eine oder mehrere Laserlichtlinien) auf der Decke und seine untere Fächerstrahlkante 1424 erzeugt Laserlichtlinien entlang der Bodenoberfläche 1212. Das aktive Ziel weist die Plattform an, (von oben gesehen) gegen den Uhrzeigersinn zu schwenken, sodass die erste Fächerstrahllaserlinie unter 1425 auf dem Boden liegt, eine spätere Position platziert das Fächerstrahllaserlicht unter 1426 und eine noch spätere Position platziert die Fächerstrahllaserlichtlinie unter 1427. Diese Linien werden aufgrund der Rotationsschwenkbewegung in die Winkelrichtung 1428 (wie in 45 dargestellt) bewegt. Wenn der Fächerstrahl entlang der Laserlichtlinie 1427 gezielt ist, schneidet er den omnidirektionalen Lichtsensor des aktiven Ziels 1400, und das aktive Ziel sendet einen Befehl, der die Basiseinheit 20 anweist, ihre Bewegung zu beenden (siehe Schritt 1610). Der Fächerstrahl verbleibt nun in dieser Position 1427. Für eine präzise Ausrichtung kann das aktive Ziel außerdem zusätzliche Mitteilungen senden, welche die rotierende Plattform der Basiseinheit 20 anweisen, vor und zurück zu schwenken, bis die Laserlichtlinie 1427 den Mittelabschnitt der omnidirektionalen Fotozelle trifft.With reference to 45 The active target now controls the movements of the rotating platform of the base unit 20 , The laser fan beam was turned on and its top edge lines 1422 creates one or more laser light lines) on the ceiling and its lower fan beam edge 1424 creates laser light lines along the ground surface 1212 , The active target instructs the platform to pivot counterclockwise (as viewed from above) so that the first fan beam laser line is under 1425 lying on the floor, a later position places the fan beam laser light under 1426 and an even later position places the fan beam laser light line under 1427 , These lines become angular due to the rotational pivotal movement 1428 (as in 45 shown) moves. If the fan beam along the laser light line 1427 is targeted, it cuts the omnidirectional light sensor of the active target 1400 , and the active destination sends a command to the base unit 20 instructs them to finish their movement (see step 1610 ). The fan beam now remains in this position 1427 , For precise alignment, the active target may also send additional messages indicating the rotating platform of the base unit 20 instruct to pan back and forth until the laser light line 1427 meets the middle section of the omnidirectional photocell.
Mit Bezugnahme auf 46 weist das aktive Ziel 1400 nun die andere Basiseinheit 30 an, dieselbe Prozedur zu durchlaufen. Der Fächerstrahl wird eingeschaltet und seine obere Grenzkante 1432 trifft auf die Decke, während seine untere Grenze Laserlichtlinien entlang des Bodens erzeugt. Derartige Laserlichtlinien verändern ihre Position, wenn das aktive Ziel die Basiseinheit 30 anweist, ihre Plattform zu drehen, sodass sich der Fächerstrahl in Richtung des Pfeils 1438 entlang des Bodens bewegt. Eine Ausgangsposition der Laserlichtlinie entlang des Bodens wäre also unter 1435 und wenn der Winkel fortschreitet, wäre eine spätere Laserlichtlinie unter 1436 und eine noch spätere Laserlichtlinie unter 1437 zu finden. Sobald der Fächerstrahl die Position erreicht, in der er die Laserlichtlinie unter 1437 erzeugt, trifft er auf den omnidirektionalen Lichtsensor des aktiven Ziels 1400 und das aktive Ziel sendet nun einen Befehl, der die Basiseinheit 30 anweist, die Rotation ihres Fächerstrahls zu beenden (siehe Schritt 1612).With reference to 46 assigns the active target 1400 now the other base unit 30 go through the same procedure. The fan beam is turned on and its upper limit edge 1432 hits the ceiling, while its lower limit creates laser light lines along the floor. Such laser light lines change position when the active target is the base unit 30 instructs to rotate their platform so that the fan beam is in the direction of the arrow 1438 moved along the ground. A starting position of the laser light line along the bottom would therefore be under 1435 and as the angle progresses, a later laser light line would be under 1436 and an even later laser light line below 1437 to find. As soon as the fan beam reaches the position where it underlies the laser light line 1437 generated, it hits the omnidirectional light sensor of the active target 1400 and the active target will now send a command to the base unit 30 instructs you to stop the rotation of your fan beam (see step 1612 ).
Das aktive Ziel 1400 kann nun weitere Anweisungen senden, um die Basiseinheit 30 anzuweisen, ihren Fächerstrahl vor und zurück zu schwenken, bis die Laserlichtlinie 1437 auf den omnidirektionalen Lichtsensor zentriert ist, um eine präzise Ausrichtung zu erreichen. Sobald die Fächerstrahlen beider Basiseinheiten 20 und 30 mit dem omnidirektionalen Lichtsensor des aktiven Ziels ausgerichtet sind, wurde eine in 47 dargestellte Situation erzeugt. Die zwei Fächerstrahlen kreuzen sich nun am aktiven Ziel und dies erzeugt eine vertikale Lotlinie 1442 direkt oberhalb des aktiven Zielstandorts. Falls das aktive Ziel entfernt wird, erscheint dies auf der Bodenoberfläche als „x”-förmiger Satz an Lichtlinien. Dadurch wird, falls gewünscht, ein Vermessungspunkt festgelegt. Wenn bereits ein physischer Vermessungspunkt auf der Bodenoberfläche 1212 gesehen wurde, wird das aktive Ziel nun auf einem in der Fernbedieneinheit 40 gespeicherten virtuellen Grundriss zu diesem Vermessungspunkt (siehe Schritt 1614). Da die Ausrichtungsachse 1440 zwischen den zwei Basiseinheiten 20 und 30 festgelegt wurde, ist dieser erste Vermessungspunkt nun eine verfügbare Information entlang der sich schneidenden Linien 1442. Sobald diese Information bekannt ist, kann das aktive Ziel an eine andere Position bewegt werden, um einen zweiten Vermessungspunkt zu erzeugen (siehe Schritte 1620 und 1622). Wenn für den Benutzer ein physischer Vermessungspunkt sichtbar ist, kann das aktive Ziel an diesen Punkt bewegt werden und durch Durlaufen derselben Prozedur, wie sie oben mit Bezugnahme auf 44–46 beschrieben wurde, wird dieser zweite Vermessungspunkt automatisch für den in der Fernbedieneinheit 40 gespeicherten virtuellen Grundriss bekannt. Zusätzlich liegt, sobald das aktive Ziel entfernt wird, an der zweiten Vermessungspunktposition ein Schnittpunkt der Laserlichtlinien 1427 und 1437 vor. Sobald all diese Informationen festgelegt wurden, kann das gesamte Zimmer oder der gesamte Raum skaliert werden und beliebige Punkte von Interesse im Zimmer können vermessen und/oder angelegt werden (siehe Schritt 1624).The active goal 1400 can now send further instructions to the base unit 30 to direct their fan beam back and forth until the laser light line 1437 centered on the omnidirectional light sensor for precise alignment. Once the fan beams of both base units 20 and 30 aligned with the omnidirectional light sensor of the active target, an in 47 produced situation. The two fan beams now intersect at the active target, creating a vertical plumb line 1442 directly above the active target site. If the active target is removed, it will appear on the ground surface as an "x" shaped set of light lines. This sets a survey point, if desired. If already a physical survey point on the soil surface 1212 was seen, the active target is now on one in the remote control unit 40 saved virtual floor plan to this Surveying point (see step 1614 ). Because the alignment axis 1440 between the two base units 20 and 30 has been determined, this first survey point is now available information along the intersecting lines 1442 , Once this information is known, the active target may be moved to another position to generate a second survey point (see steps 1620 and 1622 ). If a physical survey point is visible to the user, the active destination may be moved to that point and by running the same procedure as described above with reference to FIG 44 - 46 is described, this second survey point is automatically for the in the remote control unit 40 stored virtual floor plan known. In addition, as the active target is removed, at the second survey point position, there is an intersection of the laser light lines 1427 and 1437 in front. Once all this information has been set, the entire room or the entire room can be scaled and any points of interest in the room can be measured and / or created (see step 1624 ).
Es versteht sich, dass ein zweites aktives Ziel auf derselben Bodenoberfläche verwendet werden könnte und tatsächlich könnte es an einer zweiten Vermessungspunktposition platziert werden, während das erste aktive Ziel an der ersten Vermessungspunktposition platziert ist. In einem bevorzugten Betriebsmodus würde das zweite aktive Ziel erst aktiviert werden, wenn das erste aktive Ziel mit dem Festlegen seiner Position mit den zwei Basiseinheiten fertig ist. Es gilt außerdem zu beachten, dass es sich bei den Fächerstrahlen der Basiseinheiten wahrscheinlich um moduliertes Laserlicht handelt, sodass sie am omnidirektionalen Lichtsensor des aktiven Ziels leicht vom Umgebungslicht unterschieden werden können. Es könnte außerdem hilfreich sein, wenn die beiden Basiseinheiten jeweils eine andere Modulationsfrequenz für ihre jeweiligen Fächerstrahlen verwenden würden. Wenn beide aktiven Ziele gleichzeitig aktiviert werden sollen, bestünde zu guter Letzt Bedarf an einer anderen Kommunikationsart von jedem aktiven Ziel, zum Beispiel entweder durch eine andere Kodierung oder andere KommunikationsmodulationsfrequenzenIt is understood that a second active target could be used on the same ground surface, and in fact it could be placed at a second survey point position while the first active target is placed at the first survey point position. In a preferred mode of operation, the second active destination would not be activated until the first active destination has finished determining its position with the two base units. It should also be noted that the fan beams of the base units are likely to be modulated laser light, so that they can be easily distinguished from the ambient light at the omnidirectional light sensor of the active target. It might also be helpful if the two base units each used a different modulation frequency for their respective fan beams. Finally, if both active destinations are to be activated simultaneously, there would be a need for a different type of communication from each active destination, for example, either by a different encoding or other communication modulation frequencies
ROUTINE MIT EINEM STAB MIT FESTSTEHENDER LÄNGEROUTINE WITH A STICK WITH FIXED LENGTH
Mit Bezugnahme auf 48 ist ein Stab mit fester Länge auf der Bodenoberfläche platziert (siehe Schritt 1634 im Ablaufdiagramm aus 56), wie in dieser Ansicht dargestellt ist. Der Stab ist durch die Referenzziffer 1450 gekennzeichnet und wird in einem gewissen Abstand von den zwei Basiseinheiten 20 und 30 an einem Standort platziert (siehe Schritt 1630). Eine Ausrichtungsachse 1440 wurde bereits vor dem Fortfahren dieser Prozedur festgelegt (siehe Schritt 1632). Als Ausgangsbedingung liegt kein virtueller Grundriss in der Fernbedieneinheit 40 vor oder unter Umständen ist ein virtueller Grundriss verfügbar, aber es sind noch keine Vermessungspunkte geladen.With reference to 48 a rod of fixed length is placed on the soil surface (see step 1634 in the flow chart 56 ), as shown in this view. The staff is by the reference number 1450 and is at a certain distance from the two base units 20 and 30 placed at a location (see step 1630 ). An alignment axis 1440 was already set before proceeding with this procedure (see step 1632 ). The initial condition is not a virtual floor plan in the remote control unit 40 There may be a virtual floor plan before or under some circumstances, but there are no survey points loaded yet.
Mit Bezugnahme auf 49 sind die Fächerstrahlen der beiden Basiseinheiten an einem Punkt 1452 auf ein Ende des Stabes (oder in die Nähe eines Endes) gerichtet (siehe Schritt 1640). Die Basiseinheit 20 strahlt einen Fächerstrahl mit einer oberen Lasergrenzkante 1462, die eine obere Deckenlinie 1466 erzeugt, aus; sie strahlt außerdem eine untere Lasergrenzkante 1464 aus, die eine Laserbodenlinie 1468 erzeugt, die den Endpunkt 1452 des Stabes schneidet. Der Fächerstrahl der Basiseinheit 30 ist ebenfalls eingeschaltet und strahlt eine obere Grenzfächerstrahlkante 1472 und eine untere Grenzfächerstrahlkante 1474 aus. Diese erzeugen eine Deckenlaserlinie 1476 und eine Bodenlaserlinie 1478 und die letztere Linie kreuzt den Punkt 1452. Sobald dieser Schnittpunkt durch die zwei Fächerstrahlen festgelegt wurde, kann dieser Punkt, falls gewünscht, ein Vermessungspunkt werden. Die aufgezeichneten Azimutwinkel und die festgelegte Ausrichtungsachse ermöglichen es, dass der Punkt in einen virtuellen Grundriss auf der Fernbedieneinheit 40 eingegeben werden kann (siehe Schritt 1642). Zu diesem Zeitpunkt ist der Grundriss nicht skaliert.With reference to 49 are the fan beams of the two base units at one point 1452 directed to one end of the rod (or near one end) (see step 1640 ). The base unit 20 emits a fan beam with an upper laser boundary 1462 which has an upper ceiling line 1466 generated, off; it also emits a lower laser boundary 1464 out, which is a laser floor line 1468 generates the endpoint 1452 of the staff cuts. The fan beam of the base unit 30 is also on and emits an upper border fan beam edge 1472 and a lower border fan beam edge 1474 out. These generate a ceiling laser line 1476 and a bottom laser line 1478 and the latter line crosses the point 1452 , Once this intersection has been determined by the two fan beams, this point can become a survey point, if desired. The recorded azimuth angles and the fixed alignment axis allow the point to be in a virtual floor plan on the remote control unit 40 can be entered (see step 1642 ). At this time, the floor plan is not scaled.
Mit Bezugnahme auf 50 sind die zwei Fächerstrahlen der Basiseinheiten an einem Punkt 1454 auf das gegenüberliegende Ende des festen Stabes (oder in die Nähe des gegenüberliegenden Endes) gerichtet (siehe Schritt 1650). Sobald dieser Punkt durch die zwei Fächerstrahlen geschnitten wird, können die Azimutwinkel der Basiseinheiten aufgezeichnet werden und der Grundriss auf der Fernbedieneinheit 40 empfängt diese Informationen (siehe Schritt 1652). Da der Stab 1450 eine bekannte Länge aufweist, kann das Zimmer nun skaliert werden und alle Punkte des virtuellen Grundrisses können mit einem echten physischen Abstand in Verhältnis gebracht werden und eine Achsentransformation kann durchgeführt werden (siehe Schritt 1654).With reference to 50 are the two fan beams of the base units at one point 1454 directed to the opposite end of the solid rod (or near the opposite end) (see step 1650 ). Once this point is cut through the two fan beams, the azimuth angles of the base units can be recorded and the floor plan on the remote control unit 40 receives this information (see step 1652 ). Since the rod 1450 has a known length, the room can now be scaled and all points of the virtual floor plan can be related to a true physical distance and an axis transformation can be performed (see step 1654 ).
Der feste Stab 1450 kann physisch auf sehr viele verschiedene Arten konstruiert sein. Die Oberfläche des Stabes weist vorzugsweise eine Art Zeichen auf, um zwei präzise Standorte auf dem Stab bereitzustellen, die für die Schnittpunkte 1452 und 1454 verwendet werden. Derartige Zeichen können aus vier allgemeinen Kategorien stammen: (1) eine Markierung direkt auf der Oberfläche des Stabes, (2) eine Vorwölbung der Oberfläche des Stabes, vermutlich eine, die nach oben verläuft, damit sie besser sichtbar ist, (3) eine Vertiefung (wie eine Einkerbung) in der Oberfläche des Stabes oder (4) eine Befestigung, die verwendet werden kann, um ein aktives Ziel zu halten – mit anderen Worten, aktive Ziele könnten an einem oder beiden Enden des Stabes befestigt werden. Die Zeichen können sich direkt an den beiden Enden des Stabes befinden (z. B. entlang der Längsachse des Stabes) oder die Zeichen können sich in der Nähe der zwei Enden befinden; in beiden Fällen wird davon ausgegangen, dass die zwei Zeichenstandorte in der Nähe der beiden Enden des Stabes liegen. Und in allen Fällen ist der Abstand zwischen den zwei Zeichenpunkten die „tatsächliche bekannte Länge”, die wichtig ist, um die echten (tatsächlichen oder physischen) Größen des Einsatzortes für den virtuellen Grundriss festzulegen.The solid rod 1450 can be physically constructed in many different ways. The surface of the rod preferably has some sort of indicia to provide two precise locations on the rod for the points of intersection 1452 and 1454 be used. Such indicia may be of four general categories: (1) a mark directly on the surface of the rod, (2) a protrusion of the surface of the rod, presumably one that extends upward to be more visible, (3) a recess (like a notch) in the surface of the bar or (4) a fixture that can be used to keep an active target - in other words, active targets could be attached to one or both ends of the stick. The signs may be located directly at the two ends of the rod (eg along the longitudinal axis of the rod) or the characters may be near the two ends; in both cases, it is assumed that the two character locations are near the two ends of the rod. And in all cases, the distance between the two character points is the "actual known length", which is important to determine the real (physical or physical) sizes of the virtual floor plan location.
Es versteht sich, dass die Laserfächerstrahlen für alle der oben beschriebenen Systeme ein statisches Lasersystem repräsentieren. Mit anderen Worten bewegt sich das Laserlicht selbst nicht entlang der vertikalen Ebene, sondern befindet sich stattdessen in einer statischen Position. Sogar wenn eine rotierende Laserlinie oder ein rotierender Laserstrahl statt eines reinen Fächerstrahls verwendet wird oder eine/ein Dithering-Laserlinie oder -strahl verwendet wird (statt eines Fächerstrahls), stellt dies trotzdem ein statisches System dar, da der Gesamteffekt dieser Dithering-/Rotationslaserstrahlen eine einzige Ebene aus Laserlicht ist, die in ihrer Position bewegungslos ist, und es spielt keine Rolle, wohin genau der Laserstrahl zu einem jeweiligen Zeitpunkt gerichtet ist, da sie alle so schnell schwenken, dass es für den Benutzer keine Rolle spielt. Außerdem spielt es für die Ausrüstung, die verwendet wird, um die Ausrichtungsachse oder die Vermessungsachsen oder die Achsen der Punkte von Interesse zu erzeugen keine Rolle. Dies unterscheidet sich stark von bestimmten herkömmlichen, im Stand der Technik bekannten Systemen, in denen die Laserstrahlen durch verschiedene Winkel schwenken und einander nur zu bestimmten Zeitpunkten kreuzen, um bestimmte Positionsverhältnisse festzulegen, jedoch nur zu bestimmten Zeitpunkten. Dies ist das Gegenteil von „statischen” Ausrüstungsgegenständen.It is understood that the laser fan beams for all of the systems described above represent a static laser system. In other words, the laser light itself does not move along the vertical plane but is instead in a static position. Even if a rotating laser line or a rotating laser beam is used instead of a pure fan beam or a dithering laser line or beam is used (rather than a fan beam), this still represents a static system because the overall effect of these dithering / rotating laser beams is a is the only plane of laser light that is motionless in position, and it does not matter where exactly the laser beam is directed at any one time, as they all pivot so fast that it does not matter to the user. Moreover, it does not matter for the equipment used to create the alignment axis or the survey axes or the axes of points of interest. This differs greatly from certain conventional systems known in the art in which the laser beams sweep through different angles and cross each other only at certain times to establish certain positional relationships, but only at certain times. This is the opposite of "static" equipment.
Es versteht sich, dass einige der mit Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme aus 5–7 und 51–56 beschriebenen Logikoperationen unter Verwendung von sequenzieller Logik (zum Beispiel anhand von Mikroprozessortechnologie) 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) verwenden, 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 verwendet werden, um die 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), der 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 der Verwendung einer Art von Speichervorrichtung, die noch nicht erfunden wurde, basiert.It is understood that some of the with reference to the flow charts 5 - 7 and 51 - 56 can be implemented using sequential logic (for example, microprocessor technology) or logic state machine or possibly discrete logic in electronic equipment; they could even be implemented using parallel processors. A preferred embodiment may be a microprocessor or microcontroller (eg, one of the microprocessors 110 . 210 or 310 ) to execute software instructions stored in memory cells in an ASIC. In fact, the entire microprocessor (or microcontroller), including RAM and feasible ROM in one mode of the technology disclosed herein may be included in a single ASIC. Of course, other types of circuitry could be used to implement the logic operations illustrated in the drawings without departing from the principles of the technology disclosed herein. In either case, a form of processing circuitry is provided whether it is based on accomplishing these tasks on a microprocessor, logic state machine, or discrete logic elements, or possibly on a type of computing device that has not yet been invented; Further, one type of memory circuit is provided, whether on conventional RAM chips, EEROM chips (including flash memory), the use of discrete logic elements to store data, or other operational information (such as the point coordinate data, for example in memory elements 312 or 216 stored) or possibly the use of a type of memory device that has not yet been invented.
Es versteht sich außerdem, dass die genauen in den Ablaufdiagrammen aus 5–7 und 51–56 dargestellten und oben beschriebenen Logikoperationen in gewissem Maße modifiziert werden könnten, um ähnliche, wenn auch nicht genau gleiche, Funktionen durchzuführen, ohne dabei von den Grundlagen der hierin offenbarten Technologie abzuweichen. Die genaue Beschaffenheit einiger der Entscheidungsschritte und anderer Befehle in diesen Ablaufdiagrammen ist auf spezifische zukünftige Modelle von Lasersender- und Empfängersystemen und tragbaren Grundriss-Computern (zum Beispiel solchen, die sich auf Trimble Navigation Laser- und Grundrissvermessungsausrüstung beziehen) ausgerichtet und es würden in vielen Fällen 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.It is also understood that the exact in the flow charts 5 - 7 and 51 - 56 may be modified to some extent to perform similar, although not exactly identical, functions without departing from the principles of the technology disclosed herein. The precise nature of some of the decision steps and other commands in these flowcharts will be directed to specific future models of laser transmitter and receiver systems and portable floor plan computers (eg, those relating to Trimble Navigation laser and floor plan equipment) and would in many cases certainly similar, albeit slightly different, steps for use with other models or brands of laser equipment and floor plan computer systems are performed, the inventive results being the same.
Hinsichtlich der Prozess- oder Verfahrensschritte, die hierin beschrieben sind, versteht sich, dass die Reihenfolge, mit der einige der Schritte auftreten, für die richtige Interpretation der hierin offenbarten Technologie nicht immer wichtig oder kritisch ist. Dies gilt in Bezug auf einige der Verfahrensschritte, die in den anhängigen Ansprüchen aufgeführt sind. Zum Beispiel kann der Schritt 1602 (Festlegen einer Ausrichtungsachse zwischen den zwei Basiseinheiten) im Ablaufdiagramm aus 55 stattfinden bevor das aktive Ziel auf dem Boden des Einsatzortes platziert wird, was Teil des vorherigen Schrittes 1600 in diesem Ablaufdiagramm ist. Als weiteres Beispiel könnte, nachdem die Basiseinheit „A” in Schritt 1610 auf das aktive Ziel gerichtet wurde, ein Teil des Schrittes 1614 durchgeführt werden (d. h. Aufzeichnen des Azimutwinkels für die Basiseinheit „A”), bevor der Schritt 1612 stattfindet, in dem die Basiseinheit „B” auf das aktive Ziel gerichtet wird. Wenngleich die Verfahrensschritte in einer logischen Reihenfolge durchlaufen werden müssen, gibt es mehr als eine mögliche logische Reihenfolge in vielen der Methoden für die hierin offenbarte Technologie – d. h. es kann in manchen Fällen „parallele” Logikabläufe geben. Wichtig ist, dass die erforderlichen Schritte alle in einer der möglichen logischen Reihenfolgen stattfinden.With respect to the process steps described herein, it will be understood that the order in which some of the steps occur is not always important or critical to the proper interpretation of the technology disclosed herein. This is true with respect to some of the method steps set forth in the appended claims. For example, the step 1602 (Setting an alignment axis between the two base units) in the flowchart 55 take place before the active target is placed on the ground of the site, which is part of the previous step 1600 in this flowchart. As another example, after the base unit "A" in step 1610 was directed to the active target, a part of the step 1614 (ie, recording the azimuth angle for the base unit "A") before the step 1612 takes place, in which the base unit "B" is directed to the active destination. Although the process steps must be performed in a logical order, there is more than one possible logical order in many of the methods for the technology disclosed herein - ie, there may be "parallel" logic operations in some cases. What is important is that the necessary steps all take place in one of the possible logical sequences.
Wie sie hier verwendet wird, kann die Bezeichnung „proximal” bedeuten, dass ein physisches Objekt nah an einem zweiten physischen Objekt positioniert wird, sodass die beiden Objekte eventuell aneinander anliegen, obwohl 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 und aufnehmende Struktur physisch aneinander anstoßen sollen, oder es könnte 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 hält, „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. Oder zwei oder mehr mögliche Standorte für einen bestimmten Punkt können im Verhältnis zu einer präzisen Eigenschaft eines physischen Objektes spezifiziert werden, zum Beispiel als „nah” oder „am” Ende einer Stange; alle dieser möglichen Standorte in der Nähe des Standortes/am Standort könnten als „proximal” zum Ende dieser Stange 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.As used herein, the term "proximal" may mean that a physical object is positioned close to a second physical object so that the two objects may butt together, although it is not absolutely necessary that no third object be positioned between them. In the technology disclosed herein, there may be cases where an "intruding location structure" is to be positioned "proximal" to a "receiving location structure". In general, this could mean that the penetrating and receiving structure should physically abut each other, or it could mean that they are separated by a certain size and shape, which is essentially a structure in a predetermined direction and an XY (eg horizontal and vertical) vertical) position with respect to each other, "associated" regardless of whether or not the male and female structures actually touch each other along a continuous surface. Or two structures of any size and shape (whether penetrating, receiving, or otherwise) may be in relative proximity to each other, whether physically touching or not; or a vertical wall structure could be positioned at a specific point or near a specific point on a horizontal floor or ceiling surface; Such a relationship could be termed "proximal." Or, two or more possible locations for a particular point may be specified in relation to a precise property of a physical object, for example, as "near" or "at" the end of a pole; all of these possible locations near the site / site could be termed "proximal" to the end of that pole. Further, the term "proximal" may also have a meaning that strictly refers to a single object, where the single object has two ends and the "distal end" is the end that is slightly farther from a reference point (or region) is positioned and the "proximal end" is the other end, which is positioned slightly closer to the same reference point (or region).
Alle im Stand der Technik und der detaillierten Beschreibung angeführten Dokumente sind, in einschlägigen Teilen, hierin durch Bezugnahme 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.All documents cited in the prior art and the detailed description are, in relevant parts, incorporated herein by reference; citation of a document is not to be construed as an admission that it is prior art technology in relation to the technology disclosed herein.
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 Fachleute zu befähigen, die hierin offenbarte Technologie in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen, wie sie für bestimmte in Erwägung gezogene Anwendungen geeignet sind, zu verwenden. Diese Anmeldung soll demnach jegliche Variationen, Anwendungen oder Anpassungen der hierin offenbarten Technologie unter Verwendung ihrer allgemeinen Grundlagen abdecken. Ferner soll diese Anmeldung 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 anhängigen Patentansprüche fallen.The foregoing description of a preferred embodiment is for illustrative and descriptive purposes. The technology disclosed herein is not to be construed as being limited or limited to the specific forms disclosed, and the technology disclosed herein may be further modified without departing from the spirit and scope of this disclosure. Any examples described or illustrated herein are intended to be non-limiting examples, and in light of the above teachings, many modifications or variations of the examples or preferred embodiment (s) may be made without departing from the spirit and scope of the technology disclosed herein. Embodiment (s) have been selected and described to explain the principles of the technology disclosed herein and its practical application, thus enabling those skilled in the art to utilize the technology disclosed herein in various embodiments and with various modifications as may be made in certain embodiments Considered applications are suitable to use. Accordingly, this application is intended to cover any variations, applications, or adaptations of the technology disclosed herein, using its general principles. Further, this application is intended to cover derogations from the present disclosure which are within the well-known or common technology practice to which the technology disclosed herein pertains and which are covered by the appended claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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