DE102013205633B4

DE102013205633B4 - Automated floor plan and point transfer system

Info

Publication number: DE102013205633B4
Application number: DE102013205633.8A
Authority: DE
Inventors: James N. Hayes; Chris W. Snyder; Kevin M. Morrissey; Ayman Hajmousa; Brandon Scott Bayer; Eric Keith Unger
Original assignee: Spectra Prec Usa N D Ges D Staates Delaware LLC; Spectra Precision Usa NDGesD Staates Delaware LLC
Current assignee: Spectra Precision USA LLC
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2024-02-29
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: DE102013205633A1; CN103376097B; CN103376097A

Abstract

System mit einer Basiseinheit und einem aktiven Ziel,wobei das aktive Ziel einen omnidirektionalen Laserlichtsensor aufweist, undwobei die Basiseinheit Folgendes umfasst:einen Laserlichtsender, der eine erste im Wesentlichen vertikale Laserlichtebene ausstrahlt, wobei der Laserlichtsender um eine im Wesentlichen vertikale Achse rotieren kann;eine Abstandsmessungsvorrichtung, die um die im Wesentlichen vertikale Achse rotieren kann;einen Laserlichtempfänger, der Folgendes aufweist: einen Null-Position-Lichtsensor, der montiert ist, um Laserlichtversetzungen in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung zu erkennen, und eine Verstärkerschaltung, die eine Schnittstelle zwischen dem Null-Position-Lichtsensor und dem Laserlichtempfänger bereitstellt; undeinen Nivelliermechanismus,wobei die Basiseinheit von dem aktiven Ziel mit dem omnidirektionalen Laserlichtsensor Steuerbefehle zum Bewegen der ersten Laserlichtebene erhält, sodass die erste Laserlichtebene auf den omnidirektionalen Laserlichtsensor trifft.A system comprising a base unit and an active target, the active target comprising an omnidirectional laser light sensor, and the base unit comprising:a laser light transmitter that emits a first substantially vertical plane of laser light, the laser light transmitter capable of rotating about a substantially vertical axis;a distance measuring device , capable of rotating about the substantially vertical axis; a laser light receiver comprising: a zero position light sensor mounted to detect laser light displacements in a substantially horizontal direction, and an amplifier circuit providing an interface between the zero -Provides position light sensor and the laser light receiver; anda leveling mechanism, wherein the base unit receives control commands from the active target with the omnidirectional laser light sensor to move the first laser light plane so that the first laser light plane impinges on the omnidirectional laser light sensor.

Description

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 US 8 087 176 B1 ist.This application is a partial continuation of the application with the serial number 13/287,028 and the title “TWO-DIMENSIONAL FLOOR PLAN AND POINT TRANSMISSION SYSTEM”, registered on November 1, 2011, which is a continuation of the registration with the serial number 12/824,716 and entitled “TWO-DIMENSIONAL FLOOR PLAN AND POINT TRANSMISSION SYSTEM,” filed June 28, 2010, now a U.S. patent US 8,087,176 B1 is.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL FIELD

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 spezifische 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 "surveying" equipment and, more particularly, to a two-dimensional floor plan system of the type that captures points and their coordinates and transmits identified points on one surface to other surfaces in a vertical direction. Specific embodiments are disclosed that utilize two laser light emitters with a remote control unit that controls certain functions. The laser transmitters can be identical. The laser transmitters should preferably be self-leveling and have rotation about azimuth and output in the form of a vertical (perpendicular) laser plane (or rotating line). When the system is set up, it can align (by rotation) each of the vertical (laser light) planes emitted by the transmitters (which are positioned at some distance from each other) so that the projected lines (of the laser light planes) align on the surface cut at any desired point on site. In addition, the laser light planes have such a circumference (divergence) that they also intersect at the top of the ceiling, with the crossing point occurring at a point that is exactly perpendicular to the respective crossing point on the surface. Another feature of this system provides an “implied” plumb line projected in space, created by crossing the two planes between the intersection 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 construction site, and vertical laser planes can be aimed at user-selected points of interest (e.g., corners of an enclosed space or room) and survey points can be displayed in a virtual floor plan these points of interest can be determined. Alternatively, a rod of a known fixed length can be placed on a ground surface and the vertical laser planes emitted from the base units can be directed at the ends of this fixed rod and survey points can 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 rod end are known and the physical length of the rod is entered into a virtual floor plan, the entire virtual floor plan can be automatically scaled to the actual dimensions of the deployment site.

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 that includes a wireless transmitter and an omnidirectional optical sensor can be placed on the same ground surface of a construction site as the two base units, and the active target can control the movements of the vertical laser planes emitted by the base units until the two are in contact omnidirectional sensor of the active target. The azimuth angle information aimed at the active target can be used along with the alignment axis between the base units to automatically create a survey point on the ground at the site. A second position can then be set for the active target to automatically create a second survey point on the ground at the site. The site space 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 enhanced capabilities is equipped with a vertical laser plane transmitter and a laser distance measuring device, both located on a rotatable platform and preferably directed in the same vertical plane. This equipment enables even further automation: a single base unit with enhanced capabilities can scan a given space of a site to determine the dimensions of that space and establish survey points of user-selected points of interest, such as the corners of a room increase. From this information, a virtual floor plan can be generated and a second base unit can be placed on the same ground surface to establish an alignment axis and then locate and create other points of interest. A single base unit with enhanced capabilities with a vertical laser level transmitter and a laser distance measuring device can be used to scan a wall at a site to automatically establish a perpendicular line from the base unit to that wall (of any length). The user can then easily create a perpendicular chalk line on the site floor and then easily draw multiple parallel chalk lines, each perpendicular to that wall. A pair of base units with enhanced capabilities, each equipped with a vertical laser plane transmitter and a laser distance measuring device, can be used to establish survey points of user-selected points of interest, such as the corners of a room at a site. Once two survey points have been established, the overall room dimensions can be easily scaled and other points of interest can then be located and laid out on a new virtual floor plan.

ANGABEN ZU DURCH DIE REGIERUNG GEFÖRDERTER FORSCHUNG ODER ENTWICKLUNGINFORMATION REGARDING GOVERNMENT SUPPORTED RESEARCH OR DEVELOPMENT

Keine.No.

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 on-site floor plan measurement. A traditional GPS cannot be used in typical steel buildings. Previous laser-based systems have been overly complicated and expensive, and have missed the mark in almost every area required by this market.

In im Stand der Technik bekannten laserbasierten Positionsbestimmungssystemen, wie zum Beispiel im Patent US 5 100 229 A offenbart, werden drei oder mehr Lasersender (Lichtmarkierungen) im Umkreis einer Baustelle positioniert. Jeder Sender strahlt eine Lichtebene in einem Winkel von ungefähr 45 Grad zur Vertikalen aus, während er 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 A disclosed, three or more laser transmitters (light markers) are positioned around a construction site. Each transmitter emits a 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 rotation speed, or alternatively their own unique modulation frequency, so that they can be distinguished from one another. A strobe on each transmitter provides a reference signal to begin a series of time measurements that triangulate position. The system can be used for two-dimensional or three-dimensional applications. This process is very complex and it is crucial that constantly rotating laser scanning is available. It is also computationally very complex, especially when setting up the system.

In einer weiteren, bestehenden Vorrichtung, wie sie in Patent US 5 076 690 A 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 shown in patent US 5,076,690 A disclosed, a rotating laser beam is used to scan retroreflective bar code targets positioned around a construction site. The portable transmitter/receiver uses optical collection optics to receive the retroreflective energy from at least three of the targets. A rotating encoder assumes a relatively constant rotational speed and interpolates a precise azimuth angle for each acquired target between each circumferential slot of the encoder disk. After a setup procedure using at least two known survey points, the workspace is “scaled” so that any point of interest can be found using a two-dimensional workplane. A complex procedure for precision calibration and characterization of each leading edge of each encoder slot is required to achieve the level of precision desired in the construction design application. In addition, obstacles at the deployment site with regard to the position of the transmitter represent a challenge if a sufficient number of targets are to be recorded in the right place for a convincing position calculation.

Ein weiteres Verfahren der laserbasierten Positionsbestimmung wird in US Patent 7 110 092 B2 offenbart. Zwei parallele Laserstrahlen werden in einem bekannten Abstand zueinander ausgestrahlt. Die Strahlen rotieren zusammen mit einer konstanten Geschwindigkeit und definieren so die Arbeitsebene. Anhand eines Laserempfängers wird bestimmt, wann jeder Strahl auf dem Messfühler einfällt. Da angenommen wird, dass die Rotation der Strahlen konstant ist, wird das Timing, mit dem die zwei Strahlen auf den Empfänger treffen, mit zunehmender Entfernung schneller, und macht demnach eine kleinere Prozentzahl der Zeit aus, die benötigt wird, um den gesamten Umkreis zu überqueren. Von diesen Daten wird der Abstand abgeleitet. Wenn ferner eine Kennzahl bereitgestellt wird, um den Beginn der Rotation des Laserstrahls anzuzeigen, kann die Position gefunden werden. Auch in diesem Fall ist die konstante Rotationsgeschwindigkeit entscheidend und die Positionsberechnung für dieses Verfahren erreicht üblicherweise nicht den Grad an Genauigkeit, der für das übliche Layout von Baustelleneinsatzorten erforderlich ist.Another method of laser-based position determination is presented in US Patent 7,110,092 B2 disclosed. Two parallel laser beams are emitted at a known distance from each other. The beams rotate together at a constant speed and thus define the working plane. A laser receiver is used to determine when each beam hits the sensor. Since the rotation of the beams is assumed to be constant, the timing at which the two beams hit the receiver becomes faster as the distance increases, thus making a smaller percentage the time it takes to cross the entire radius. The distance is derived from this data. Further, if an index is provided to indicate the start of rotation of the laser beam, the position can be found. In this case too, the constant rotation speed is crucial and the position calculation for this method usually does not reach the level of accuracy required for the usual layout of construction sites.

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.Furthermore, other laser-based methods were used to provide the building floor plan function. Some of them, such as the versions manufactured and marketed by SL Laser, Leica and Flexijet, use a pointing laser beam mounted on a rotating base, which can have an azimuth angle, and a frame with a rotatable sextant, which can 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 point location shown is only accurate if the surface onto which it is projected is both flat and at the theoretically expected elevation. Otherwise, serious errors can occur, which become larger as the incident projection angle on the surface becomes steeper.

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 remains a need for a more effective positioning system for use in the construction industry and particularly for indoor floor plans. This need includes the desire for greater simplicity so that the operating concept and application process become more intuitive to the user. Setting up the system should be straightforward and quick. There is also a need for a visual system for indoor use. This would make the system more intuitive and at the same time could reduce the overall cost of the system since the function of automatic detection of a coded or modulated laser signal would not be required. Finally, there is a need for a system in which projection onto a surface is not subject to flatness variations of the incident surface.

DE 10 2011 077 080 A1 betrifft ein System für zweidimensionale Grundriss- und Punktübertragung. Zwei Basiseinheiten mit zwei Laserlichtsendern werden mit einer Fernbedieneinheit verwendet. Die Lasersender rotieren um das Azimut und senden vertikale Laserebenen aus. Vermessungspunkte können mit sich kreuzendem Laserlicht von den zwei Lasersendern geortet und bestimmt werden. DE 10 2011 077 080 A1 concerns a system for two-dimensional floor plan and point transfer. Two base units with two laser light transmitters are used with a remote control unit. The laser transmitters rotate around the azimuth and emit vertical laser planes. Survey points can be located and determined using intersecting laser light from the two laser transmitters.

WO 2009 / 053 085 A1 betrifft ein Distanz messendes Verfahren für ein Referenzlinien projizierendes Gerät sowie ein ebensolches Gerät. Das Gerät, das wie eine Totalstation aufgebaut ist, enthält einen elektro-optischen Distanzmesser für einen optischen Referenzstrahl entlang eines definierten Referenzpfads. Im Zusammenhang mit dem Durchlaufen des Referenzpfads erfolgt eine Entfernungsmessung zu mindestens einem Punkt des Referenzpfads durch Aussenden eines zum Referenzstrahl parallelen oder koaxialen Messstrahls. WO 2009/053 085 A1 relates to a distance measuring method for a reference line projecting device and a similar device. The device, which is designed like a total station, contains an electro-optical distance meter for an optical reference beam along a defined reference path. In connection with passing through the reference path, a distance measurement is carried out to at least one point of the reference path by emitting a measuring beam that is parallel or coaxial to the reference beam.

EP 2 226 610 A1 betrifft ein geodätisches Vermessungssystem und Verfahren zum Identifizieren einer Zieleinheit mit einem geodätischen Vermessungsgerät. Das System dieser Druckschrift verwendet eine Totalstation als geodätisches Vermessungsgerät und eine Zieleinheit. Das Vermessungsgerät weist eine Entfernungs- und Winkelmessfunktionalität zur Positionsbestimmung der Zielobjekte auf. Die Zieleinheit weist einen Detektor und eine mit diesem verbundene Auswertekomponente, wie z. B. einen Rechner, auf. Ein Bestätigungssignal kann von der Zieleinheit an das Vermessungsgerät gesendet werden.EP 2 226 610 A1 relates to a geodetic survey system and method for identifying a target unit with a geodetic survey device. The system of this publication uses a total station as a geodetic survey device and a target unit. The surveying device has a distance and angle measuring functionality to determine the position of the target objects. The target unit has a detector and an evaluation component connected to it, such as. B. a computer. An acknowledgment signal can be sent from the target unit to the survey device.

US 5 110 202 A betrifft ein räumliches Positionierung- und Messsystem zum Bereitstellen einer dreidimensionalen Position und/oder Messinformation eines Objekts unter Verwendung eines festen Referenzstationssystems und eines oder mehrerer tragbarer Positionssensorsysteme. US 5,110,202 A relates to a spatial positioning and measurement system for providing a three-dimensional position and/or measurement information of an object using a fixed reference station system and one or more portable position sensor systems.

US 4 820 041 A betrifft ein Positionserfassungssystem zur Vermessung und Einordnung. Das Positionserfassungssystem enthält zwei Laserreferenzstationen, wobei jede von diesen einen Laserstrahl aussendet, der periodisch in einer Ebene über den zu vermessenden Bereich geht. Jedes Mal, wenn ein Laserstrahl die entgegengesetzte Referenzstation trifft, wird ein Funkzeitgebersignal durch diese Referenzstation ausgesendet. Eine tragbare Erfassungsstation umfasst einen Laserstrahlempfänger, einen Funkempfänger und einen Computer. US 4,820,041 A relates to a position detection system for measurement and classification. The position detection system contains two laser reference stations, each of which emits a laser beam that periodically passes in a plane over the area to be measured. Every time a laser beam hits the opposite reference station, a radio timing signal is emitted by that reference station. A portable detection station includes a laser beam receiver, a radio receiver and a computer.

DE 691 22 965 T2 betrifft eine räumliche Positionierungsvorrichtung. Das in der Druckschrift beschriebene räumliche Positionierungs- und Messsystem umfasst eine Referenzstation, die die problemlose Erstellung von z-Achsen-Information ermöglicht und ferner für den Nachweis einer dreidimensionalen Position insbesondere in einem dynamischen Kontext geeignet ist. DE 691 22 965 T2 relates to a spatial positioning device. The spatial positioning and measuring system described in the publication includes a reference station that enables the easy creation of z-axis information and is also suitable for detecting a three-dimensional position, particularly in a dynamic context.

DE 195 27 829 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Winkeln. Die Druckschrift betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung mit einer Strahlquelle, die einen sichtbaren rotierenden Strahl durch mindestens eine verstellbare Blendenöffnung auf eine Auftrefffläche wirft. Mit der Blendenöffnung wird der zu messende Bereich anvisiert. DE 195 27 829 A1 relates to a method and a device for measuring angles. The document relates to a method and a device with a beam source that throws a visible rotating beam onto an impact surface through at least one adjustable aperture. The aperture opening is used to target the area to be measured.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Die Erfindung ist durch die unabhängigen Patentansprüche definiert, wobei vorteilhafte Ausführungsformen durch die abhängigen Patentansprüche beschrieben werden.The invention is defined by the independent claims, with advantageous embodiments being described by the dependent claims.

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 floor plan system that includes two base units between which an alignment axis can be established and a remote control unit that communicates with both base units, the system being configured to create virtual points with predetermined coordinates in relation to locations of at least two survey points on a physical site 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 that includes a laser transmitter with an optical emission that produces a vertical plane of laser light, a laser receiver that can detect zero positions, the receiver being mounted so that it can detect laser light offsets in the horizontal direction , and has 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 that includes a computer processing circuit, a memory circuit, and a communication circuit capable of communicating with at least a base unit of a floor plan system, the remote control unit also having a display and a user-controlled input device; wherein 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 imaged on a physical site 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.A further advantage is to provide a method of setting up a floor plan system, wherein the system includes two base units, each having a laser transmitter, and wherein a user performs 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 so that they create 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 these 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.A further advantage is to provide a method of using a floor 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 site floor to establish an alignment axis between them, (b) providing a virtual site floor plan, (c) determining the coordinates of two survey points of the virtual floor plan and determining azimuth angles of the two laser transmitters corresponding to those survey points, (d) entering coordinates for a point of interest on the virtual floor plan and panning the two laser transmitters to those coordinates, and (e) visually identifying the physical point of interest on the 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.A further advantage is to provide a method for using a floor plan system to enter "unknown" points of a location into a virtual floor plan, a system having two base units, each with a laser transmitter, and a remote control unit that is 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 site floor to establish an alignment axis between them, (b) providing a virtual site floor plan, (c) determining the coordinates of two survey points of the virtual floor plan and determining azimuth angles of the two laser transmitters corresponding to these survey points, (d) selecting an "unknown" physical point of interest on the site floor, (e) panning the two laser transmitters so that they produce visible, intersecting lines of light at that physical point of interest, (f) Enter the azimuth angles for the two laser transmitters to get the associated coordinates of that point of interest on the remote control unit, and (g) using back calculations whereby the physical point of interest is represented 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.A further advantage is to provide a method of using a floor plan system to generate survey points for a virtual floor plan based on particular points of interest, a system comprising two base units, each having a laser transmitter, and a remote control unit in communication with the base units stands, has; wherein the user sets an alignment axis between the two base units and then points both base units toward a first point of interest, such as a corner, and records the azimuth angle information; the user then points both base units at 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, thereby establishing the survey points for the physical system.

Ein weiterer anderer Vorteil besteht darin, ein Verfahren zur Verwendung eines Grundrisssystems zum Erzeugen von Vermessungspunkten an einem Einsatzort unter Verwendung eines aktiven Ziels zum Festlegen von Vermessungspunktpositionen für einen virtuellen Grundriss bereitzustellen.Another other advantage is to provide a method of using a floor plan system to create survey points at a site using an active target to set survey point positions 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.A further advantage is to provide an active targeting apparatus that includes automatic processing circuitry with instructions automatically communicated to at least one base unit using a wireless transmitter, and that includes an omnidirectional light sensor with an amplifier and demodulation interface suitable , to detect laser light striking the light sensor and which can send instructions to the base units to slew their laser fan beam transmitters back and forth until the fan beams are centered on the active target's omnidirectional sensor.

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 floor plan system to establish survey points at a site to create a virtual floor plan, using two base units, each having a laser transmitter, to generate an alignment axis and then the end point positions of a pole with a fixed length that is placed on the ground of a site and then record the azimuth angles to establish the exact angular positions of the fixed rod and then scale the system on a virtual floor plan to the physical distances of the actual site.

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 that includes a laser transmitter with an optical emission that generates a vertical plane of laser light, a laser receiver capable of detecting zero positions, a leveling mechanism, and a distance measuring device aimed along the same vertical plane as the laser transmitter can.

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 gesamte 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 floor plan system in an existing room 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 adjusts the entire room to the distances to each of the vertical surfaces in that space while simultaneously recording the azimuth angles and distances between the base unit and the vertical target surfaces and then establishing survey points based on this information.

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 floor plan system, the system including a base unit having a laser transmitter to generate a vertical fan beam, and a remote control unit in communication with the base unit and on the base unit a distance measuring device is provided for determining an accurate distance between the base unit and a vertical target in the space; wherein a user uses the base unit to set a plurality of distances at 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 this as the perpendicular line to this wall, thereby aligning a vertical plane from the base unit to the wall at right angles 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.A further advantage is to provide a method of using a floor plan system at a site having a room without an initial virtual floor plan, wherein the system includes two base units, each having a laser transmitter, and wherein at least one transmitter includes a distance measuring device and a remote control unit in communication with the base units; wherein the user establishes an alignment axis between the base units and then points the laser transmitters both at 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 when the virtual point lies along a vertical wall surface; this now becomes a survey point and the same method can be used by aiming at a second point of interest along a second vertical surface to create 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 are explained in part in the description below and in part will be apparent to those skilled in the art from reviewing this description or may be learned through the application 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.To achieve the foregoing and other advantages, and in accordance with one aspect, there is provided a floor plan and point transfer system comprising: (a) a first base unit having a first laser light emitter emitting a first plane of laser light and a first processing circuitry ; and (b) a second base unit having a second laser light emitter emitting a second plane of laser light and a second processing circuit; wherein: (c) the system is configured to detect locations of the first and second base units on a physical site surface relative to at least two already surveyed survey points also located on the physical site surface; and (d) the system is configured to provide a pictorial representation of a virtual point on the physical site 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 transfer system, comprising: a first laser light emitter that emits a substantially vertical plane of laser light, the first laser light emitter being rotatable about a substantially vertical axis; a laser light receiver comprising: a zero position light sensor mounted to detect laser light displacements in a substantially horizontal direction, and an amplifier circuit that interfaces 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 a further aspect, a method for setting up a floor plan and point transfer system is provided, the method comprising the following steps: (a) providing a first base unit that includes a first laser light transmitter that emits a first laser light plane; (b) providing a second base unit that includes a second laser light transmitter that emits a second laser light plane; (c) positioning the first base unit and the second base unit at two different locations on a solid 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 emitter and the second laser light emitter 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 emitters; (f) aligning the first laser light emitter and the second laser light emitter so that a second 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 second set of azimuth angles of the first and second laser light emitters; 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 transfer system, comprising: a laser light emitter that emits a substantially vertical plane of laser light, the laser light emitter being rotatable about a substantially vertical axis; a distance measuring device rotatable about the substantially vertical axis; a laser light receiver comprising: a zero position light sensor mounted to detect laser light displacements in a substantially horizontal direction, and an amplifier circuit that interfaces between the zero position light sensor and the laser light receiver; and a leveling mechanism.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Grundriss- 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 floor plan and point transfer system comprising: (a) a first base unit having a rotatable first laser light emitter that emits a first plane of laser light, a first communication circuit, and a first processing circuit; and (b) a second base unit having a rotatable second laser light emitter emitting a second plane of laser light, 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 targeting of the first and second laser light emitters such that the first and second laser light planes are both aimed at the omnidirectional laser light sensor to establish 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 a further additional aspect, there is provided a method for setting up a floorplan and point transfer system, the method comprising the following steps: (a) providing a first base unit comprising a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measuring instrument, a rotatable first laser light transmitter , which emits a first laser light plane, and includes a rotatable first distance measuring device that measures 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 that emits a second plane of laser light; (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 into 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 solid 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 floor plan in the memory circuit of the remote control unit for a work area at the site; (g) selecting a first physical point on the solid surface of the deployment site and aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter so 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 emitters; (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 memory circuit of the remote control 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 workspace.

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 Fembedieneinheit 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 a further different aspect, there is provided a method for setting up a floor plan and point transfer system, the method comprising the following steps: (a) providing a first base unit having a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measuring instrument, a rotatable first laser light transmitter , which emits a first laser light plane, and includes a rotatable first distance measuring device that measures the distance to a target; (b) providing a second base unit that includes a second processing circuit, a second communication circuit, a rotatable second laser light transmitter that emits a second laser light plane, and a rotatable second distance measuring device that measures the distance to a target; (c) providing a remote control unit that includes a third processing circuit, a third communication circuit, a memory circuit, a display, and an input recognition device that allows a user to input commands into 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 solid 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 floor plan in the memory circuit of the remote control unit for a work area at the site; (g) selecting a first physical point on the solid surface of the deployment site and aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter so 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 control unit, thereby generating a first survey point for the virtual floor plan stored in the memory circuit; and (k) computing one 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 a further aspect, a method for automatically finding a perimeter of a space is provided, the method comprising the following steps: (a) providing a first base unit which has a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measuring instrument, a rotatable first laser light transmitter, which emits a first plane of laser light and includes a rotatable distance measuring device that measures the distance to a target; (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 allows a user to input commands into the remote control unit, the remote control unit being in communication with the first base unit; (c) positioning the first base unit at a user-selected location on a solid surface of a room at a deployment location; (d) scanning the space by rotating the distance measuring device and recording a plurality of angles and distances to raised surfaces of the site for a plurality of angular positions; and (e) creating a virtual floor plan in the memory circuit of the remote control 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 for determining a perpendicular line to a wall, the method comprising the steps of: (a) providing a base unit including a processing circuit, an azimuth angle measuring instrument, a rotatable laser light emitter that emits a laser light plane, and a rotatable distance measuring device that measures the distance to a target; (b) positioning the base unit at a user-selected location on a solid surface of a room at a deployment site; (c) scanning a wall of the room 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 is substantially the same in both angular positions; and (e) aiming the laser light emitter in an angular direction that bisects the two angular positions and turning on the laser light emitter so that it produces a visible line of laser light along the solid surface, thereby indicating 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 Fembedieneinheit 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 a further different aspect, there is provided a method for setting up a floor plan and point transfer system, the method comprising the following steps: (a) providing a first base unit having a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measuring instrument, a rotatable first laser light transmitter , which emits a first laser light plane, and includes a rotatable first distance measuring device that measures the distance to a target; (b) providing a second base unit that includes a second processing circuit, a second communication circuit, a second azimuth angle measuring instrument, a rotatable second laser light emitter that emits a second laser light plane, and a rotatable second distance measuring device that measures 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 allows a user to input commands into 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 solid 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 floor 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 emitter and the second laser light emitter 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 emitters; 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 memory circuit of the remote control unit, thereby generating a first survey point for the virtual floor plan stored in the memory circuit; and (h) selecting a second physical point on at least one raised surface of the deployment site and aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter 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 emitters; 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 memory circuit of the remote control unit, thereby generating a second survey point for the virtual floor plan stored in the memory 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 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; (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 a further different aspect, there is provided a method for setting up a floorplan and point transfer system, the method comprising the following steps: (a) providing a first base unit that includes a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measuring instrument, and a rotatable first laser light transmitter , which emits a first laser light level, 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 that emits a second plane of laser light; (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 allows a user to input commands into the remote control unit, the remote control unit having the first and second base units in communication stands; (d) providing an active target including an omnidirectional laser light sensor, a fourth communication circuit, and a fourth processing circuit; (e) positioning the first base unit and the second base unit at two different locations on a solid surface of a deployment site and positioning the active target at a third location on the solid surface; (f) determining an alignment axis between the first base unit and the second base unit; (g) starting a new virtual site floor plan in the memory circuit of the remote control unit; (h) activating the active target; (i) controlled by the active target, aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter 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 emitters; 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; (j) moving the active target to a fourth location on the solid surface; (k) controlled by the active target, aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter so that the omnidirectional laser light emitter 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 emitters; and recording the second set of azimuth angles in the memory circuit of the remote control unit, thereby generating a second survey point for the virtual floor plan stored in the memory 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 a further aspect, a method for setting up a floor plan and point transfer system is provided, the method comprising the following steps: (a) providing a first base unit which includes a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measuring instrument and a rotatable first laser light transmitter, which emits a first laser light level; (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 that emits a second plane of laser light; (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 allows a user to input commands into the remote control unit, the remote control unit having 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 solid 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 site floor plan in the memory circuit of the remote control unit; (i) activating the first active target; (j) controlled by the first active target, aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter so 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 emitters; and recording the first set of azimuth angles in the memory circuit of the remote control unit, whereby a first survey point is generated for the virtual floor plan stored in the memory circuit; (k) deactivating the first active target; (1) activating the second active target; (m) controlled by the second active target, aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter so 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 emitters; and recording the second set of azimuth angles in the memory circuit of the remote control unit, thereby generating a second survey point for the virtual floor plan stored in the memory 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 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 a further aspect, a method for setting up a floor plan and point transfer system is provided, the method comprising the following steps: (a) providing a first base unit which includes a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measuring instrument and a rotatable first laser light transmitter, which emits a first laser light level; (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 that emits a second plane of laser light; (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 allows a user to input commands into the remote control unit, the remote control unit having the first and second base units in communication stands; (d) providing a rod having a fixed length, the rod having a first character near a first end and a second character near a second end opposite along 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 solid surface of a site and positioning the fixed length rod at a third location on the solid surface; (f) determining an alignment axis between the first base unit and the second base unit; (g) starting a new virtual site floor plan in the memory circuit of the remote control unit; (h) aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter so that the first character of the wand is displayed by intersecting lines created by the first and second laser light planes; determining a first set of azimuth angles of the first and second laser light emitters; 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 emitter and the second laser light emitter so that the second character of the wand is displayed by intersecting lines of laser light generated by the first and second laser light planes; determining a second set of azimuth angles of the first and second laser light emitters; and recording the second set of azimuth angles in the memory circuit of the remote control unit, thereby generating a second survey point for the virtual floor plan stored in the memory 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.Further 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 practicing the technology. As will be appreciated, the technology disclosed herein may have other different embodiments and its various details may be modified in many obvious respects without departing from the principles of the invention. Accordingly, the drawings and descriptions are intended to be exemplary in nature and not to be construed as restrictive.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF 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:

1 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Grundriss- und Punktübertragungssystems, das gemäß den Grundlagen der hierin offenbarten Technologie konstruiert ist.
2 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Lasersenders, der Teil einer in 1 dargestellten Basiseinheit ist.
3 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Laserempfängers, der Teil einer in 1 dargestellten Basiseinheit ist.
4 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile einer Fernbedieneinheit, die Teil des Systems aus 1 ist.
5 ein Ablaufdiagramm der von einer Systemeinrichtungsroutine durchgeführten Schritte für das in 1 dargestellte System.
6 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur Ortung eines „bekannten“ Punktes auf einem Bodengrundriss anhand des Systems aus 1.
7 ein Ablaufdiagramm der von einer Routine durchgeführten Schritte zur Eingabe eines „unbekannten“ Punktes auf einem Einsatzort anhand des Systems aus 1.
8 eine schematische Ansicht einer „automatischen“ Basiseinheit, wie sie in dem System aus 1 verwendet wird.
9-13 schematische Ansichten, wie ein menschlicher Benutzer das System aus 1 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.
14-19 schematische Ansichten, die zeigen, wie zwei Basiseinheiten des Systems aus 1 automatisch eine Ausrichtungsachse zwischen sich festlegen können.
20 eine Seitenansicht eines herkömmlichen Laserpositionszeigesystems, das im derzeitigen Stand der Technik bekannt ist, und dessen Versuch, eine Position eines Punktes von Interesse auf einen unebenen Einsatzortboden zu projizieren.
21 eine Seitenansicht des Systems aus 1, die zwei Basiseinheiten mit Lasersendern zeigt, welche eine Position eines Punktes von Interesse auf einen unebenen Einsatzortboden korrekt projizieren.
22 ein Diagramm, das Positionen von an einer Einrichtungsroutine beteiligten physischen Punkten und Winkeln zeigt.
23 ein Diagramm, das Positionen von an einer Routine für die Ortung eines bekannten Punktes von Interesse beteiligten physischen Punkten und Winkeln zeigt.
24 ein Diagramm, das Positionen von an einer Routine für die Eingabe eines unbekannten Punktes von Interesse beteiligten physischen Punkten und Winkeln zeigt.
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.
26 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines Laserempfängers mit verbesserten Fähigkeiten, der ein Teil der in 25 dargestellten Basiseinheit ist.
27 eine schematische Ansicht einer „automatischen“ Basiseinheit mit verbesserten Fähigkeiten, wie sie in dem System aus 25 verwendet wird.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
42 ein Blockdiagramm der Hauptbestandteile eines aktiven Ziels, das mit den Basiseinheiten aus 2 verwendet werden kann.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

The accompanying drawings, which are incorporated into and form a part of the detailed description, illustrate several aspects of the technology disclosed herein and, together with the specification and claims, serve to explain the principles of the technology. Show it:

1 a block diagram of the major components of a floor plan and point transfer system constructed in accordance with the principles of the technology disclosed herein.
2 a block diagram of the main components of a laser transmitter, which is part of an in 1 base unit shown is.
3 a block diagram of the main components of a laser receiver, which is part of an in 1 base unit shown is.
4 a block diagram of the main components of a remote control unit that forms part of the system 1 is.
5 a flowchart of the steps performed by a system setup routine for the in 1 system shown.
6 a flowchart of the steps performed by a routine to locate a “known” point on a floor plan using the system 1 .
7 a flowchart of the steps taken by a routine to enter an “unknown” point on a site using the system 1 .
8th a schematic view of an “automatic” base unit as it appears in the system 1 is used.
9-13 schematic views of how a human user would operate the system 1 would be used to first align two transmitter axes, to then align the transmitters to two different survey points, to then align the laser planes to a ground point and finally to align the laser planes along a plumb line of a wall surface.
14-19 Schematic views showing how two basic units of the system are constructed 1 can automatically set an alignment axis between them.
20 a side view of a conventional laser positioning system known in the art and its attempt to project a position of a point of interest onto an uneven site floor.
21 a side view of the system 1 , showing two base units with laser emitters correctly projecting a position of a point of interest onto an uneven site floor.
22 a diagram showing locations of physical points and angles involved in a setup routine.
23 a diagram showing locations of physical points and angles involved in a routine for locating a known point of interest.
24 a diagram showing locations of physical points and angles involved in a routine for entering an unknown point of interest.
25 a block diagram of the major components of a base unit with enhanced capabilities used in a floor plan and point transfer system constructed in accordance with the principles of the technology disclosed herein.
26 a block diagram of the main components of a laser receiver with enhanced capabilities, which is part of the in 25 base unit shown is.
27 a schematic view of an "automatic" base unit with enhanced capabilities as featured in the system 25 is used.
28-32 schematic views showing how two base units of the type described herein can automatically establish an alignment axis between them, as seen from the perspective of a human user in an existing space.
33-35 Schematic views showing how two basic units of the system are constructed 28 can be used to point the base unit transmitters at two different survey points.
36-37 Schematic views showing how two basic units of the system are constructed 28 can be used to establish a site in a room using a pair of aligned base units, but without predetermined known survey points.
38 a schematic view showing how a base unit with enhanced capabilities of the in 27 The type shown can be used to scan a room of an existing room th and use a laser distance meter to find the perimeter and ultimately determine survey points for a virtual floor plan.
39-40 Schematic views showing how a base unit with enhanced capabilities looks like 27 can be used to align a vertical plane perpendicular to a wall using a laser rangefinder.
41 a schematic view showing how two base units with enhanced capabilities 27 can be used to create a single vertical line on a wall, then take a distance measurement from each base unit with a laser range finder mounted on it, and then set survey points to create a virtual floor plan.
42 a block diagram of the main components of an active target, showing the basic units 2 can be used.
43-47 Schematic views showing how two base units and an active target can be used to create survey points in an existing space and then create a virtual floor plan.
48-50 Schematic views showing how two base units with a fixed length rod can be used to establish survey points on the floor of an existing room and create a virtual floor plan from this information.
51 a flowchart of the steps taken by a routine to create survey points - in an existing room and then create a virtual floor plan using the system 1 .
52 provides a flowchart of the steps taken by a routine to scan an existing room to find its perimeter and then use the system to generate a virtual floor plan 25 .
53 a flow chart of the steps performed by a routine to perpendicularly align a vertical plane to a wall of an existing room using the base unit 26 .
54 provides a flowchart of the steps taken by a routine to create survey points for an existing room and then generate a virtual floor plan using the system 25 .
55 a flowchart of the steps taken by a routine to create survey points for an existing room and then generate a virtual floor plan based on an active target and parts of the system 1 .
56 a flow chart of the steps taken by a routine to create survey points for an existing room and then create a virtual floor plan using a bar 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 shown in the accompanying drawings, with like numbers identifying the same elements in all 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 is to be understood that the technology disclosed herein is not limited in its application to the details of construction and arrangement of components as set forth in the description below or illustrated in the drawings. The technology disclosed herein may be embodied in other embodiments and used or performed in various ways. Furthermore, it is understood that the language and terminology used herein is for descriptive purposes and is not to be construed as limiting. The use of the terms “include,” “comprise,” or “comprise” and variations thereof in this description is intended to include all of the items listed below and their equivalents, as well as additional items. Unless otherwise limited, the terms “connected,” “coupled,” and “attached,” and variations thereof, are used broadly in this disclosure to include direct and indirect connections, couplings, and attachments. In addition, the terms are “connected” and “coupled” and variations 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.Additionally, it is to be understood that the embodiments disclosed herein include both hardware components and electronic components or modules, which, for purposes of discussion, may be illustrated and described as if the majority of the components were 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, based on reading this detailed description, those skilled in the art will recognize that the electronic-based aspects of the technology disclosed herein could be implemented as software in at least one embodiment. Accordingly, it should be noted that a variety of hardware and software-based devices, as well as a variety 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 is to be understood that the term "circuit" as used herein refers to an actual electronic circuit, such as a circuit chip (or a portion thereof), or to a function performed by a processing device, such as a microprocessor or an ASIC , which includes 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 in software as a logic state machine or sequential processor. In other words, when 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 can be referred to as a "demodulation circuit"; however, there would be a demodulation “function” performed by the software. All of these possibilities were considered by the inventors and fall under the basics of technology when we talk about 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 assumed that at least two known points (sometimes referred to herein as “survey points”) exist at the site that can be used to set up the system. These survey points would have been identified through previous survey surveys. 9-11 show a simple example of how the system can be set up. A first step (see 9 ) shows an alignment of the vertical planes broadcast by the transmitter to each other using an RF (radio frequency) remote control unit. This establishes an axis between the centerlines of each transmitter "base unit" device and adjusts the angle encoders thereon. This process can be performed by visually aligning the transmitter planes with each other, but could be done by adding a slit photocell or omnidirectional sensor on the transmitter base units, which would guide and fix the corresponding planes in position, making the process more practical and precise , 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 determination of the first known survey point. A command is entered via the portable radio remote control unit so that the vertical planes of each transmitter base unit position itself over the point of interest and then their coordinates are entered. The second known survey point is created in a third step (as in 11 shown) entered in a similar manner. After this third step, the remote control computer system has sufficient data to calculate the location and “find” any other point of interest within the work area. The example steps above are described in more detail below.

FINDEN EINES „BEKANNTEN“ PUNKTES; EINLEITUNGFINDING 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 basic laser transmitter configuration and radiated laser plane configurations for a system that has been set up in advance. The vertical planes of laser light emitted from the base unit laser emitters may be visible red laser light; However, other light wavelengths, such as infrared, green or other light wavelengths, can also be used instead. For many of the applications using this system, it is desirable that the laser light be of a visible wavelength and the description below assumes 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 Schwerkraft genau vertikal sind, befindet sich der Punkt an der Decke an einer Stelle, die lotrecht über dem Punkt auf dem Boden liegt. Ein weiterer interessanter Aspekt ist die Erzeugung einer implizierten Lotlinie an der Stelle, an der die zwei Laserebenen einander kreuzen.The laser levels originate from the rotary cylinders of the two laser transmitters, which can rotate around the vertical axis of the instrument. This means that each of the laser transmitters is able to position its visible, vertical plane at any angle around its axis of rotation and then hold this position motionless. The laser transmitters are arranged at a distance (not necessarily known) from one another; in this example they are positioned near every corner of the room. How out 12 As can be seen, a first point is created on the ground at the intersection of the two laser planes. 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 relative to gravity, the spot on the ceiling will be at a location that is perpendicular to the spot 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 deployment site, the laser planes can be commanded to rotate into position so that the intersection represents a point of interest (on the floor or ceiling) that the user selects. This is done via the remote control unit (for example using a radio link or an IR link) which is in communication with the two base unit laser transmitters, allowing the user to move freely throughout the room and so he/she can be at the physical location, where the survey 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 setup is complete, the user can enter coordinates of interest into the portable remote control unit. Each vertical laser plane can be instructed to pivot into position so that the visible intersection reveals the physical location. Points of Interest can also be downloaded from other supporting software, allowing the user to easily select different Points of Interest from a listing. The same procedure can be used for floor plans. Since there is a "second" crossing point on the ceiling, which is continuously perpendicular to the "first" crossing point on the floor, the point transfer 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, there is a vertical, implied plumb line at the intersection of the two vertical planes (ie, between the two intersection points on the floor and ceiling). This vertical, implied plumb line can assist in aligning and installing framing walls - an example of this method is shown in 13 shown. These examples are described in more detail below.

EINZELHEITEN DER SYSTEM-HARDWARESYSTEM HARDWARE DETAILS

Mit Bezugnahme auf 1 ist ein ganzes Grundriss- und Punktübertragungssystem in Form eines Blockdiagramms, allgemein mit der Referenzziffer 10 gekennzeichnet, dargestellt. Eine erste Basiseinheit ist allgemein durch die Referenzziffer 20 gekennzeichnet und wird in 1 auch als „BASISEINHEIT #A“ bezeichnet. Eine zweite Basiseinheit ist allgemein durch die Referenzziffer 30 gekennzeichnet und wird in 1 auch als „BASISEINHEIT #B“ bezeichnet.With reference to 1 An entire floor plan and point transfer system is shown in the form of a block diagram, generally designated by the reference number 10. A first base unit is generally identified by reference numeral 20 and is shown in 1 also referred to as “BASIC UNIT #A”. A second base unit is generally identified by reference numeral 30 and is shown in 1 also referred to as “BASIC 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” at reference numeral 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.In a preferred mode of this system, the base unit 20 includes a laser receiver “R1”. This laser receiver is also identified by reference numeral 24 and includes a processing circuit, a memory circuit, an input/output circuit and at least one light sensor. As described in more detail below, various light sensor configurations can be used with 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”, which is identified by the reference number 26. 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 contains a laser transmitter, which is referred to here as “T2” and is identified by the reference number 32. 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 identified by the reference numeral 34. 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 identified by the reference numeral 36. This second alignment platform includes an angle encoder and an angle drive circuit. These are similar or the same types of devices as in the alignment platform 26 and are 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, which is generally in 1 is identified by the reference number 40. 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 40 could include a touchscreen display that would perform the primary functions of a keyboard without having a separate keyboard mounted on the unit. The memory circuit of the remote control unit 40 may have two components: a first internal component and either an external component or a “mass storage” component located in 1 is identified by the reference number 42. The external embodiment of the memory circuit 42 could include flash memory or another type of portable storage device, such as a “stick ROM.” Such a portable storage device could be carried by a user and, if desired, plugged into a port of the remote control unit 40. This is 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 identified by the reference numeral 50. This computer will be in 1 referred to as an “ARCHITECTURAL COMPUTER”. Although the owner of computer 50 may or may not actually be an architect, for purposes of this description it is assumed that computer 50 contains floor plans or some other type of computer files either created or used by an architect or some type of civil engineer . It is assumed that the system 10 is used at a site where a building is being constructed. Of course, the technology disclosed herein may also be used for other types of outdoor structures or perhaps highways, and such a site may not include enclosed building structures. In other words, many of the principles of the technology disclosed herein also work well in entirely outdoor locations.

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 circuitry of the computer 50 will store either floor plans (labeled 54) or another type of computer files, such as computer-aided design (CAD) files 1 marked 52, included. It should be noted that the remote control unit 40 itself may have some type of computer-aided architecture or CAD software installed (depending on how "powerful" the computer/storage system for the remote control unit is) and in such a case the virtual floor plan could also be contained directly in the memory circuit 42 and displayed in two or possibly 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 major units included in 1 are shown, include some type of input/output circuit and these types of circuits include communication circuits. Such communication circuits could potentially be plug-in connectors, 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 send and receive data between the various devices. This type of technology is already available today, although there will certainly be newer forms of it in the future that will continue to be available in System 10 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. 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 1 is a block diagram of a laser transmitter used in one of the base units, generally indicated by reference numeral 100. The laser transmitter 100 includes a processing circuit 110, the associated random access memory (RAM) at numeral 112, the associated read-only memory (ROM) at numeral 114 and at least one input/output circuit at numeral 116. These devices 112, 114 and 116 are connected via a bus 118 , which is 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, in communication with the processing circuit 110.

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 Sensorschaltungeri in Kommunikation.The input/output circuit 116 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 circuit 110. It communicates 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 is in communication with a communication port A, generally indicated by the reference numeral 120. The communication port 120 includes a transmitter circuit 122 and a receiver circuit 124. The communication port 120 serves to communicate data information with the remote control unit 40, which is in 2 is referred to as remote control unit 300. The communication connection between the remote control unit 300 and the communication port 120 is identified by reference number 126. In a preferred mode of this system, the communications link 126 is wireless, although of course a cable could be connected between the communications port 120 and the remote control unit 300 if desired.

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 communications port, referred to as port B, is in 2 generally identified by the reference number 130. This port 130 includes a data interface with an input circuit at 132 and an output circuit at 134. The communications port 130 transmits data to and from a zero position light sensor, generally identified by reference numeral 200, via a communications path 136. Although it would be entirely possible to make the communication link 136 wireless, there is no particular need for this. The zero position light sensor 200 is usually mounted directly on the base unit, just like the laser transmitter 100. A direct “wired” connection would therefore 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. This drive circuit provides the voltage and current for a leveling motor 142. It also receives signals from a leveling sensor 144, and these input signals determine what types of commands are sent from the drive circuit 140 to the motor 142. If desired, this can be an independent system that does not necessarily have to be in communication with the processing circuit 110. However, the laser transmitter 100 will typically request information as to whether or not the base unit has completed the leveling function before the laser transmitter 100 begins its normal operating mode. Additionally, it may be desirable for the processing circuit 110 to control the leveling motor drive circuit 140; essentially to turn them off at times when it is not critical for the base unit to level itself relative 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, in a preferred embodiment, also includes an angle encoder 150. The angle encoder 150 provides input signals to the processing circuit 110 so that it knows exactly where the laser transmitter is being directed in relation to the azimuth direction. If desired, this could be a completely manual operation to reduce system costs by eliminating the encoder. However, the angle encoder 150 is necessary for a completely automated system.

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 preferably also includes an azimuth motor drive, generally indicated by the reference numeral 160. The motor drive 160 provides the required current and voltage to operate the azimuth motor 162, which provides the required driving force for aligning the laser transmitter. This could also be part of an independent system that works with the angle encoder 150; in 2 however, it is shown as being controlled by the processing circuit 110.

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, which provides the current and voltage for operation of the laser light source 172. This is usually a laser diode, although it can be another type of laser light emitter if desired. As described above, the laser light source typically emits visible light, although a non-visible light source may be desirable for certain applications, in which case a laser light source that emits infrared light could be used. The laser source driver 170 is in the in 2 The configuration shown is controlled by the processing circuit 110.

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 typically 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” such that the laser light intersects at least the floor surface of a site and preferably a ceiling surface for rooms at sites. The system 10 will have many applications even if the laser light source is only aimed at a ground surface, but the system 10 is even more useful when the diver The angle of the laser plane is designed in such a way that it cuts not only the floor but also the ceiling of the room. In this description, the laser light source is assumed to be a fan beam laser or equivalent, such that either (i) a continuous plane of laser light is emitted from each laser transmitter 100 on both base units 20 and 30, or (ii) from both base units 20 and 30, a moving beam of laser light (i.e., a beam of photons in a line that moves its target angle over time) is emitted such that two "planes" of laser light are created, 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 1, a laser receiver, generally designated by the reference numeral 200, is shown in block diagram form. The laser receiver 200 includes a processing circuit 210 having associated RAM 212, ROM 214 and an input/output interface circuit 216. These devices communicate with the processing circuit 210 via a bus 218, which typically includes at least data and address lines.

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 some type of light sensor. In 3 Two different types of light sensors are shown. A "tail" light sensor is shown at reference numeral 220 and it is assumed that there are only two individual photocells. Each of these photocells of the light sensor 220 supplies an electrical signal to an amplifier stage 222. The output of the amplifier stage is passed to a demodulation circuit 224 and the output of this circuit passes a signal to the I / O circuit 216. It is understood that a demodulation circuit does not is necessary unless the laser light signals themselves are modulated signals. In most applications for the system 10, a modulated laser light signal is desirable and, accordingly, a demodulation circuit 224 is used in such cases.

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 "rod sensor" and is identified by reference numeral 230. An exemplary "full" rod sensor is shown in U.S. Patent No. 7,110,092 published September 19, 2006, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety. It is understood that the second light sensor 230 can include virtually any type of “all-round” light-sensitive device, ie a light sensor that can detect incident light from basically any angle.

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” rod sensor would have two photocells, one at each end of the light-conducting rod. In 3 However, the rod sensor 203 only has a single photocell which generates an electrical signal which is passed to an amplifier stage 232 which outputs a signal to a demodulation stage 234. As with the other type of light sensor circuit described above, the demodulation circuit 234 is only required when the laser light source outputs a modulated signal, which would be typical of this system 10.

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“.An interface circuit 240 is also provided in the laser receiver 200. This is an interface circuit that is separate from the I/O circuit 216. The interface circuit 240 communicates position information to the laser transmitter communication port B, which is used to “target” the laser transmitter as described below during a setup mode phase of operation.

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 for a remote control unit is shown, generally indicated by the reference numeral 300. The remote control unit 300 includes a processing circuit 310 with associated RAM 312, ROM 314, some form of mass storage or external memory 316, and an input/output circuit 318. These circuits are all via bus 315, which typically carries data signals and address signals as well as other types of microprocessor signals , such as interrupts, communicates with the processing circuit 310.

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.The mass storage 316 may be a disk drive or possibly some type of flash memory. If it is in the form of 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, a USB interface would be present between the mass storage device 316 and the bus 315.

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 is connected to the first communication port 320, which is in 4 designated as communication port “X”, in communication. The communication port 320 includes a transmitter circuit 322 and a receiver circuit 324. The communication port 320 is designed like this results in it communicating with the base units 20 and 30, typically using a wireless signal via a wireless path 326 (as in 4 shown). As described in more detail below, the base units 20 and 30 exchange azimuth angle information with the remote control unit, and this information is sent to and from the communications port 320 over the wireless path 326.

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, which is in 4 is referred to as the communication port “Y”. The communication connection 330 includes a transmitter circuit 322 and a receiver circuit 334. This communication connection 330 is used to exchange information with the architect's computer 50 via a communication connection 336. In 4 The communication link 336 is shown as a wireless connection, although it could certainly be made using an electrical cable or a fiber optic cable if desired. The communication port 330 exchanges floor plan data with the architect's computer 50; more specifically, it can receive a floor plan and store it in the mass storage circuit 316. Additionally, if the remote control unit 300 receives information about a new or "unknown" point of interest in the physical site floor plan, that information may not only be stored in the mass storage circuit 316, but it may be sent back to the architect's computer 50 via the communications port 330 for in the original floor plan must be entered. Or, a revised floor plan (including the new point of interest) could be saved as a file in mass storage circuit 316 and the entire file could be transferred to architect's computer 50.

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 will be understood that the architect's computer 50 could include a "stationary" unit that essentially remains in the architect's office and sends data to the remote control unit 300 while the remote control unit is physically located in the office, or the units may possibly be remotely connected over a wide area network , such as the Internet, communicate with each other. Alternatively, the architect's computer 50 could include a "portable" unit that is transported to the site and communicates with the remote control unit 300 while at the site. Ultimately, as portable computers become physically smaller, it is more likely that the portable unit and the architect's computer will eventually be combined into a single device.

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 is in communication with the I/O circuit 318. The display driver circuit 340 provides the appropriate interface and data signals for a display 342 that is part of the remote control unit 300. For example, if the remote control unit 300 is a laptop computer, this would be the standard screen found in most laptop computers. Or, the remote control unit 300 could be a calculator-sized computing device, such as a PDA (Personal Digital Assistant), in which case the display would be a much smaller physical device. The display 342 could be a touchscreen display if desired.

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 a 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 cannot 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 so that commands and data can be communicated to and from 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 is in communication with the I/O circuit 318. The keyboard driver circuit 350 controls the signals sent to an input recognition device 352, for example a keyboard, as in 4 shown, connect. If the display 342 is a touchscreen type, the remote control unit 300 may not have a separate keyboard since most command or data entry functions are available by touching the display itself. There may be some type of on/off button; however, this would not necessarily be considered a proper keyboard (and is not typically 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 Illustrated is a flowchart for a routine that performs a system setup function. Starting with an initialization step 400, the user positions two Base units and then sets in a step 402 5 both base units into their setup operating mode. Beginning at step 410, the two base units are aligned using 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 a step 412, the alignment routine begins by aiming the laser beam from base unit “A” at a target located on base unit “B”. A similar process takes place at the opposite laser transmitter; In a step 414, the laser beam from the base unit “B” is directed at 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 a step 416, the angular aim 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 continues with a step 418. Alternatively, automatic alignment is performed when laser receivers are mounted on the base units; in this case the logic flow is forwarded to a step 420.

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 enter data from the angle encoders into the remote control unit in a step 422. (It should be noted that the system software can be programmed to do this automatically.) The user would typically operate the remote control unit (i.e., remote control unit 420) themselves, and by entering a command on the keyboard or touch screen, the remote control unit 40 requests the alignment information from both base units and then stores the angle encoder information in the memory circuit 316 of the remote control unit 300. Once this has happened, the two laser transmitters of the base units “A” and “B” are in a fixed relationship to one another and are ready for a floor plan measurement. The logic flow now reaches a step 430, which begins 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 establish survey points, in a step 432 the user must visually locate two survey points on the ground surface at a deployment site. In a step 434, the user selects a first survey point labeled “B1”. The user now directs the two laser beams from the base unit A and the base unit B to this point B1. This process is very simple because the laser beams are vertical laser planes and when the light emitted from the laser emitters includes visible light, a narrow line of visible light extends across the ground surface from each of the base units A and B. After both laser beams have been aimed directly at the first survey point B1, an intersection point of the two laser beams is created directly at the survey point B1. Once this is the case, the user can enter the target data for point B1 into the remote control unit in a step 436. This determines the angular relationship between the two base units A and B and the first survey point B1.

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 selects a second survey point “B2” in a step 440. Both laser beams from the two base units are now directed at point B2 in step 434, in a similar manner to that described above for survey point B1. After both laser beams are correctly aligned, a visible line crossing is created exactly at 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 enter the target data of point B2 into the remote control unit in a step 442.

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:Once the remote control unit has both sets of target data for both survey points B1 and B2, the remote control unit can use these base unit positions to calculate the distance between the base units A and B on the virtual floor plan contained in the memory circuit 316 of the remote control unit 300 in a step 450 . A number of example equations can be used in these calculations, listed below:

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.The information below is general case calculations for setting up the system. It is expected that the two transmitters will be placed in convenient locations for the site. 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 shows a diagram depicting the relationship of physical points and angles involved in the setup routine.

Definitionen:Definitions:

T1T1: Sender 1Channel 1
T2T2: Sender 2Transmitter 2
B1B1: Vermessungspunkt 1 (bekannter Punkt - vorab festgelegt)Survey point 1 (known point - predetermined)
B2B2: Vermessungspunkt 2 (bekannter Punkt - vorab festgelegt)Survey point 2 (known point - predetermined)
A1A1: Achse zwischen den zwei SendernAxis between the two transmitters

Bekannte:Acquaintance:

DD: Abstand zwischen Vermessungspunkt 1 und Vermessungspunkt 2Distance between survey point 1 and survey point 2
A1A1: Achse zwischen den zwei Sendern.Axis between the two transmitters.
αα: Winkelsender 1 misst von Achse A1 zu Vermessungspunkt 2Angle transmitter 1 measures from axis A1 to measurement point 2
γγ: Winkelsender 2 misst von Achse A1 zu Vermessungspunkt 1Angle transmitter 2 measures from axis A1 to measurement point 1
ββ: Winkelsender 1 misst zwischen Vermessungspunkt 1 und Vermessungspunkt 2Angle transmitter 1 measures between survey point 1 and survey point 2
δδ: Winkelsender 2 misst zwischen Vermessungspunkt 1 und Vermessungspunkt 2Angle transmitter 2 measures between survey point 1 and survey point 2

Der Abstand „d“ zwischen den Sendern T1 und T2 soll errechnet werden. $\frac{d}{sin (π - a - β - γ)} = \frac{a}{sin (γ)}$

tan (γ) = \frac{a \cdot sin (α + β)}{r}

r = \frac{a \cdot sin (α + β)}{tan (γ)}

\frac{d}{sin (π - α - γ - δ)} = \frac{b}{sin (α)}

tan (α) = \frac{b \cdot sin (γ + δ)}{s}

s = \frac{b \cdot sin (γ + δ)}{tan (α)}

sin (ρ) = \frac{b \cdot sin (γ + δ) - a \cdot sin (α + β)}{D}

r + s - d = D \cdot cos (ρ)

The distance “d” between the transmitters T1 and T2 should be calculated.

\frac{d}{sin (π - a - β - γ)} = \frac{a}{sin (γ)}

tan (γ) = \frac{a \cdot sin (α + β)}{r}

r = \frac{a \cdot sin (α + β)}{tan (γ)}

\frac{d}{sin (π - α - γ - δ)} = \frac{b}{sin (α)}

tan (α) = \frac{b \cdot sin (γ + δ)}{s}

s = \frac{b \cdot sin (γ + δ)}{tan (α)}

sin (ρ) = \frac{b \cdot sin (γ + δ) - a \cdot sin (α + β)}{D}

r + s - d = D \cdot cos (ρ)

Aus Gl. 1: $a = \frac{d \cdot sin (γ)}{sin (π - α - β - δ)}$

From Eq. 1:

a = \frac{d \cdot sin (γ)}{sin (π - α - β - δ)}

Gl. 1 in Gl. 3 ersetzen: $a = \frac{d \cdot sin (γ)}{sin (π - α - β - δ) \cdot tan (γ)}$

Eq. 1 in Eq. 3 replace:

a = \frac{d \cdot sin (γ)}{sin (π - α - β - δ) \cdot tan (γ)}

Aus Gl. 2: $b = \frac{d \cdot sin (α)}{sin (π - α - β - δ)}$

From Eq. 2:

b = \frac{d \cdot sin (α)}{sin (π - α - β - δ)}

Gl. 2 in Gl. 4 ersetzen: $s = \frac{d \cdot sin (α) \cdot sin (γ + δ)}{sin (π - α - β - δ) \cdot tan (α)}$

Eq. 2 in Eq. 4 replace:

s = \frac{d \cdot sin (α) \cdot sin (γ + δ)}{sin (π - α - β - δ) \cdot tan (α)}

Gl. 1 und Gl. 2 in Gl. 5 ersetzen: $ρ = {sin}^{- 1} [\frac{d \cdot sin (α) \cdot sin (γ + δ)}{D \cdot sin (π - α - β - δ)} - \frac{d \cdot sin (γ) \cdot sin (α + β)}{D \cdot sin (π - α - β - δ)}]$

Eq. 1 and Eq. 2 in Eq. 5 replace:

ρ = {sin}^{- 1} [\frac{d \cdot sin (α) \cdot sin (γ + δ)}{D \cdot sin (π - α - β - δ)} - \frac{d \cdot sin (γ) \cdot sin (α + β)}{D \cdot sin (π - α - β - δ)}]

Gl. 7 und Gl. 8 in Gl. 6 ersetzen: $d = \frac{D \cdot cos (ρ)}{\frac{sin (γ) \cdot sin (α + β)}{sin (π - α - β - δ) \cdot tan (γ)} + \frac{sin (α) \cdot sin (γ + δ)}{sin (π - α - β - δ) \cdot tan (α)} - 1}$

Eq. 7 and Eq. 8 in Eq. 6 replace:

d = \frac{D \cdot cos (ρ)}{\frac{sin (γ) \cdot sin (α + β)}{sin (π - α - β - δ) \cdot tan (γ)} + \frac{sin (α) \cdot sin (γ + δ)}{sin (π - α - β - δ) \cdot tan (α)} - 1}

Gl. 10a kann auch geschrieben werden als: $d = \frac{D \cdot cos (ρ) \cdot sin (π - α - β - γ) \cdot sin (π - α - γ - δ) \cdot tan (γ) \cdot tan (α)}{sin (γ) \cdot sin (α + β) \cdot sin (π - α - γ - δ) \cdot tan (α) + sin (α) \cdot sin (λ + δ) \cdot sin (π - α - β - γ) \cdot tan (γ) - sin (π - α - β - γ) \cdot sin (π - α - γ - δ) \cdot tan (γ) \cdot tan (α)}$

Eq. 10a can also be written as:

d = \frac{D \cdot cos (ρ) \cdot sin (π - α - β - γ) \cdot sin (π - α - γ - δ) \cdot tan (γ) \cdot tan (α)}{sin (γ) \cdot sin (α + β) \cdot sin (π - α - γ - δ) \cdot tan (α) + sin (α) \cdot sin (λ + δ) \cdot sin (π - α - β - γ) \cdot tan (γ) - sin (π - α - β - γ) \cdot sin (π - α - γ - δ) \cdot tan (γ) \cdot tan (α)}

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 have been completed and both survey points have been entered into the remote control unit 300, the logic flow advances to a step 452 where the system setup routine is completed. The positions of both base units A and B were determined on the virtual floor plan, which is either in the mass storage circuit 316 of the remote control unit 300 (which can also be a removable flash memory chip) or on the architect's computer 50, which is connected via its communication port Y (below 320) is in communication with the remote control unit 300, is stored, “entered” or “illustrated”. 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 exakt an den richtigen physischen Standorten auf der Einsatzortoberfläche kreuzende Linien, wodurch die Einrichtungsparameter schnell verifiziert werden.It is important to note that the setup procedure of the flowchart 5 theoretically would not be necessary if the two base units 20 and 30 had previously been positioned at the same locations in which they are currently located. However, the user may want to check these positions of the base units to ensure that one of the base units has not been moved without the user's knowledge. Their positions can be easily checked by instructing both base units to “orient” toward the survey points, one survey point at a time. When the base units have not been moved, the lines of laser light projected by the laser emitters 22 and 23 form crossing lines at exactly the correct physical locations on the site surface, thereby 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 is a flowchart for a routine that can be used to 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 were set on the virtual floor plan of the remote control unit 300. Logic flow now advances to a step 510 where the user enters coordinates for a point of interest. This input occurs either via an input recognition device 352 (e.g., a keyboard) or via a touchscreen display (such as display 342) of the remote control unit 300. These coordinates can be entered using the virtual floor plan located on the architect's computer 50, and 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 essentially already been "predetermined"; the known point of interest has already been stored in the memory Computer that contains the virtual floor plan is “registered” or “illustrated”. In previous (traditional) floorplanning systems, the difficulty has been to now determine where exactly the known point of interest is on the actual physical site surface so that work can be carried out at the correct location.

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 a step 512, the first laser beam of the base unit “A” is pivoted so that the laser beam is directed at the entered coordinates. Similarly, in a step 514, the laser beam is slewed so that the base unit "B" is aimed at the same set of entered coordinates. After this is done, the two laser planes from the base units A and B cross each other on the ground surface at the specified coordinates. In a step 516, the user can now visually locate the crossing point on the floor surface and start 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, in which it is determined whether work should be carried out at ceiling height or not. If this is not the case, the logic flow goes to a step 530. If the answer is YES, in a step 522 the user visually locates the intersection point of the two laser planes on the ceiling surface. The user can now start working at this point. This would be useful, for example, for installing sprinkler systems, smoke detectors or lamps according to the architect's plans.

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 in which it is determined whether or not work should be carried out along a vertical wall. If this is not the case, the logic flow goes to a step 534. If the answer is YES, the user visually locates the crossing line on the wall surface in a step 532. This line is the implied plumb line that exists between the intersection points of the two laser planes on the floor and ceiling. Since the vertical plumb line is now visible along the wall surface, the user can begin work along this line. This can be useful for arranging electrical outlets, attaching framing, or even positioning 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 reaches a step 534 and the routine is now complete for that location. In a decision step 540 it is now determined whether the user is ready for another point of interest or not. If not, logic flow passes to a step 542 where the routine is completed. If the user is ready for another point of interest, the logic flow is directed back to step 510 where the user can enter the coordinates for a new point of interest on the remote control unit 300.

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.An example set of position calculations is provided below. This calculation set describes a solution method for the target angles when determining the location of a known point of interest when the system is already set up; it gives the angles at which each transmitter must be set to indicate a point of interest to be found. 23 shows a diagram depicting the relationship of physical points and angles involved in the routine for locating a known point of interest.

Definitionen:Definitions:

Bekannte:Acquaintance:

dd: Abstand zwischen den SendernDistance between transmitters
A:(XA, YA)A:(XA,YA): Koordinaten des zu ortenden Punktes von InteresseCoordinates of the point of interest to be located

Ablauf:

1) Eingeben der Koordinaten des Punktes von Interesse in die System-Fernbedieneinheit.
2) Sender 1 und 2 bewegen sich zu den jeweiligen Winkel θ und ϕ, die erforderlich sind, um Punkt A:(X_A, Y_A) anzuzeigen.
3) Visuelles Orten der Stelle, an der die Ebenen sich kreuzen.

Process:

1) Enter the coordinates of the point of interest into the system remote control unit.
2) Transmitters 1 and 2 move to the respective angles θ and ϕ required to display point A:(X _A , Y _A ).
3) Visually locate where the planes intersect.

Aus dem Diagramm: $a = X_{A} und b = Y_{A}$

From the diagram:

a = X_{A} and b = Y_{A}

Lösung für θ und ϕ: $θ= {tan}^{- 1} (\frac{b}{a}) ϕ= {tan}^{- 1} (\frac{b}{d-a})$

Solution for θ and ϕ:

θ= {tan}^{- 1} (\frac{b}{a}) ϕ= {tan}^{- 1} (\frac{b}{there})

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 A routine for entering an “unknown” point is shown in the form of a flowchart. The routine begins at a step 600 in which two base units and two known survey points have already been set on the virtual floor plan. In a step 610, a “new” physical point of interest is now located on a surface located within the work floor plan. This new point of interest is not yet shown on the virtual floor plan - if it were shown, 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 record 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 has been physically located in step 610, the user must direct the laser beam of base unit "A" to that point of interest in step 612. This means that the user must give a command (or manually pan) to point the laser beam directly at 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) until 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 base unit "A" has been aligned in step 612, the user must now align the laser beam of base unit "B" to the same new point of interest in step 614. The laser plane from the base unit "B" again creates a line of laser light along the ground surface (again assuming it is a point on the ground surface), creating a visible line radiating away from the base unit "B" and After being properly aligned, the laser light visibly crosses the new point of interest. At the end of this targeting phase in step 614, both laser planes should intersect (as visible lines of light on the ground surface) 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.The angle encoders now have the azimuth information that can be stored, and in a step 620 data from the angle encoders of both base units is entered into the remote control unit. (This is typically done by a user command entered on the remote control unit.) Once the remote control unit has this data, a step 622 causes the remote control 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 "plotted" on the virtual floor plan and that point of interest essentially becomes a "known" point of interest and can therefore be "found" later, even if the base units 20 and 30 will be moved to other locations. A step 624 is now reached where the routine for that specific location (i.e., 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 azimuth transducers, they will be equipped with a visual angle scale that the user can see on an upper surface of the base units. After the user has (manually) aligned the laser transmitter for each base unit (in steps 612 and 614), he/she can read the azimuth angular displacement for both laser transmitters and this information can then be manually entered into the remote control unit in step 620 (using the Input recognition device 352). Once the remote control unit has this data, steps 622 and 624 are carried out 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. However, if the user wishes to enter another point of interest at this time, the logic flow is directed back to step 610 where the user locates that other physical point of interest on a surface located within the work 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 As shown, a user can easily select a point of interest at the site that is in uninterrupted line of sight of the two laser transmitters in the two base units. Once the user has located this physical point, all that is required is to point both laser transmitters directly at this point, creating two intersecting lines of laser light from the laser planes emitted by the two laser transmitters. This is very easy to achieve as the user can see all the operations when the laser transmitters emit visible light. For example, even if the light is infrared light, the user could, if desired, use special night vision goggles to locate these points. This non-visible light scenario could be useful for applications carried out in the dark and could potentially also be used by the military (e.g. to determine the position of 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.These in 7 The routine presented can be performed much more quickly than a typical survey function that is performed countless times at job sites using existing technology. No measuring rod is required and such a staff would not need to be positioned and plumbed for each new point of interest, as is necessary in many systems using 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, the respective laser transmitter simply needs to be moved to a different location within the virtual floor plan and based on the in 5 The routine shown as a flowchart can be set up again. Once the laser transmitter has been moved to a new location, its position can be easily determined using survey points that are always available at a new location and once everything has been captured with the remote control unit, the user can start directly according to the flowchart 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.An example set of back calculations is provided below. This calculation set describes a solution method for the coordinates of the location of an unknown point of interest after the system has been set up. 24 shows a diagram depicting the relationship of physical points and angles involved in the routine for entering an unknown point of interest.

Definitionen:Definitions:

Bekannte:Acquaintance:

dd: Abstand zwischen den SendernDistance between transmitters
θθ: 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
ϕϕ: 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:

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

Process:

1) Command each transmitter to place each corresponding fan beam over the point of interest.
2) Transmitters 1 and 2 measure the angles θ and ϕ.
3) Since d is known by setting up the system, the coordinates of point a can be calculated.

Aus dem Diagramm: $y_{0} \frac{d}{\frac{1}{tan (θ)} + \frac{1}{tan (ϕ)}}$

From the diagram:

y_{0} \frac{d}{\frac{1}{tan (θ)} + \frac{1}{tan (ϕ)}}

Dies kann auch geschrieben werden als: $y_{0} = \frac{d \cdot tan (ϕ) \cdot tan (θ)}{tan (θ) + tan (ϕ)}$

und:

x_{0} = \frac{y_{0}}{tan (θ)}

This can also be written as:

y_{0} = \frac{d \cdot tan (ϕ) \cdot tan (θ)}{tan (θ) + tan (ϕ)}

and:

x_{0} = \frac{y_{0}}{tan (θ)}

WEITERE EINZELHEITEN ZUM BETRIEBMORE OPERATIONAL DETAILS

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 A schematic view of the main "mechanical" components contained in a base unit is shown, 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 a rotation unit is mounted for adjusting the azimuth angle of the laser transmitter. The leveling platform includes two leveling motors 142, a level transmitter 144 (e.g., a type of electronic gravity sensor) and a swivel joint 146. Above the leveling motors 142 are lead screws 148 and the horizontal leveling platform is mounted on top of the lead screws 148.

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 will be understood that a manual leveling platform could be provided with the base unit 100 instead of the “automatic” leveling platform described in the previous paragraph. For example, such a manual leveling platform might have a pendulum or visible bubble 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 which meshes with a spur gear 166. The spur gear has a vertical output shaft that passes through a donor pulley subassembly 152 up to a second wheel or pulley that includes two tail cell light sensors 220. The donor disk subassembly 152 typically includes some form of visible markings that can be perceived by a donor readhead located along the outer perimeter of the donor disk. In 8th , the encoder readhead is identified by reference numeral 154 and the entire angle encoder system 150 includes both the encoder disk subassembly 152 and the encoder readhead 154. Typical optical encoders have a fixed section and a rotatable section, as shown in 8th represented by the two parallel disk structures in subassembly 152.

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 emits a beam of laser light through a collimation line 174 and this laser light travels through a cylindrical lens 176 to produce an emerging 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 162 rotates the aiming direction of the fan beam laser light plane 178, thereby simultaneously moving the tail cell light sensors 220 and a portion of the encoder disk subassembly 152. 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. However, it should be noted that the tail cell light sensors 220 may be slightly offset from the centerline of the laser light plane 178 and the calculations for Position determination of various points on the floor plan system adjusted by these offset calculations could be used, in particular to determine/set up an alignment axis. This optional arrangement, sometimes referred to as “characterizing” the light sensors, allows the base unit design to be somewhat simplified 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, shown under reference number 230. However, in this rod sensor there is only a single photocell at number 236. Although a typical position button rod sensor would have two photocells (as in 3 shown), is for those in the configuration in 8th The information you are looking for only requires a single photocell. The aim of the base unit 100 is to find out whether or not laser light falls on the cylindrical surface of the rod sensor and if so, a single photocell under 236 is sufficient to determine this. On the other hand, a standard rod sensor could also be used, as in 3 shown, can be used when higher sensitivity is desired or when the manufacturer wants to use a standard rod sensor with two photocells 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 As shown, the azimuth motor drive 162 can rotate the entire upper portion of the base unit in the horizontal plane; that is, once the leveling platform has adjusted to position the system substantially horizontally relative to gravity, the axis of rotation is essentially 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 build a lower cost base unit 100. The light sensor 220 could be replaced by a small reflector positioned exactly in vertical alignment with the centerline of the laser light plane 178. In this alternative embodiment, the opposing laser transmitter would have to be manually aimed at the reflector when determining the alignment axis. This embodiment would undoubtedly be somewhat more difficult to set up than the automatic method described below, but it is certainly possible, particularly for short-distance situations where the distance between the base units is relatively small. The laser receivers 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 eliminate the automatic azimuth alignment platform entirely and instead rely entirely on manual alignment of the laser emitters for both base units. In this second alternative embodiment, the cost of the azimuth drive (including motor 162) and encoder system 150 would be saved. The azimuth "target" angles would then of course 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 aimed at a new survey point, a known point of interest or an unknown point of interest. must be entered manually into the remote control unit by the user. 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 A series of illustrations are presented which further demonstrate 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, which are in 9 mounted on tripods. A user, generally indicated by the reference numeral 45, is shown with the portable remote control unit 40 in hand within the confines of a room (or room) 700. The room 700 has a ceiling surface 710 and a floor surface 712.

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 having an upper angle limit line at 722 and a lower angle limit line at 724. The other laser transmitter on the base unit 30 also emits a fan beam of laser light and has an upper angle limit line at 732 and a lower angle limit line at 734. The goal in this step of 9 is to align an axis 740 between the two laser transmitters. The method for a detailed alignment process is given below with reference to 14-19 described. At this point in the description, it is assumed that the alignment axis 740 is 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 point to a first survey point (in 10 referred to as “survey point 1”). In 10 the interior is marked with the reference number 701. The two laser transmitters were aimed at the point of interest, Survey Point 1, identified by reference numeral 752. The laser transmitters of the two Base units 20 and 30 were aligned either manually by the user or, if the azimuth positioning motors and encoders are available on the base units 20 and 30, automatically by the user using the remote control unit 40. After the two laser planes are aligned so that they intersect at the first survey point under 752, the laser planes will look as shown 10 shown. The laser plane from the fan beam laser transmitter of the base unit 20 will again have angular boundary lines 722 and 724, but at the same time produce a visible line along the ceiling under 726 and a similar visible line along the floor surface under 728. Similarly, the laser transmitter that generates the fan beam from base unit 30 will emit angular boundary lines 732 and 734 and also produce an upper visible line along the ceiling at 736 and a lower visible line along the floor surface at 738.

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 is to 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 (i.e., a wavelength on the order of approximately 430 nm to 690 nm) or refer to laser beams that are slightly outside the “normal” range of visibility for the human eye, and the user is assisted by some kind of special lenses. For example, the laser transmitters described herein could, if desired, produce infrared (IR) laser light beams and the user could wear night vision goggles; wherein the laser light beams in this situation would appear to this user as “visible,” which is more or less necessary 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 of the laser planes, after the two laser transmitters have been correctly aligned in their angular position along the azimuth direction, will cross exactly at the survey point 752 and the user can then see this crossing point. Further, the two laser planes will intersect along a vertical line 750 which, if the two base units have been correctly leveled, will be a plumb line. This laser line from Junction 750 will actually be visible when a solid object or some sort of smoke-like substance is positioned along the line itself. At the top of the laser light line 750 there will be another visible intersection of “horizontal” lines along the ceiling, 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 aim the laser transmitters for the two base units at the second survey point, which is in 11 is referred to as “survey point 2”. The interior is in 11 marked with the reference number 702. The user must now move the angular positions of both laser transmitters for the base units 20 and 30 so that they are aimed at the second survey point, which is marked with the reference number 762. Both laser transmitters continue to emit a plane of laser light and the fan beam created thereby has divergence angles which are represented by lines 722, 724, 732 and 734. There will also be upper and lower visible lines along the ceiling surface and the floor surface, again identified by line segments 726, 728, 736 and 738.

Nachdem die zwei Lasersender richtig auf den zweiten Vermessungspunkt 762 gezielt wurden, werden sich die unteren sichtbaren Linien der zwei Laserebenen genau i am Vermessungspunkt 762 kreuzen und der Benutzer kann diesen Kreuzungspunkt nun sehen.After the two laser transmitters have been correctly aimed at the second survey point 762, the lower visible lines of the two laser planes will intersect exactly i at the survey point 762 and the user can now see this crossing 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 is understood that the language "cross exactly (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 corresponding to that specific location Apparently crossing the point exactly. Of course, there is most likely a small margin for error and it is the user's responsibility to make the necessary adjustments in the alignment of the base unit laser emitters so that the lines of light cross each other in the "exact" place as closely as possible. Since the laser light lines have a detectable width, it is impossible for the user to align the laser beams within a barely perceptible, minute distance and therefore there is likely to be very little margin for error in such "exact" positions of laser transmitter azimuth angles. However, these are very small deviations and the user will also learn very quickly to carry out this change in the azimuth position 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 crossing line between the two laser planes and this crossing line is in 11 represented by the reference number 760. The crossing line 760 is a plumb line as long as the two laser transmitters have been correctly leveled.

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 have been entered into the remote control unit 40 (according to 10 and 11 ), the system setup is complete. The user is now able to enter other relevant coordinates into 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 enters the coordinates of a ground point located in 12 is identified by the reference number 772. The space (or room) is in 12 identified by the reference number 703. The laser transmitters were aligned so that their fan beams each produce a vertical laser light plane and both of these laser light planes intersect at exactly the point 772 along the ground surface 712. There is also a vertical crossing line between the two laser levels at reference number 770. As previously described, this is a plumb line if the laser base units 20 and 30 have been properly leveled. More importantly, the two laser transmitters must emit laser planes that are substantially vertical relative to gravity; if this is correct, the implied line 770 will also be substantially vertical relative 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.Additionally, since plumb line 770 exists as a vertical line directly above ground point 772, there will be a ceiling transfer point visible to the user, identified by reference numeral 774. The user will see at point 774 two intersecting lines created by the upper edges of the laser planes from the laser emitters of base units 20 and 30. These are the upper edge lines of the fan laser beams along the line sections 726 and 736, which run along the surface of the ceiling 710. This provides the user with a virtually instant transfer point along the ceiling surface each time the user initially determines a floor point of interest. The ceiling transfer point 774 is automatically perpendicular to the floor point 772 because the implied line 770 is exactly perpendicular. This system allows the building designer, if desired, to locate devices to be mounted in the ceiling based on coordinates on a two-dimensional floor plan.

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 can automatically use ground points and transmit those coordinates to the ceiling; Furthermore, if the building plan is a three-dimensional plan, the ceiling coordinates can be entered first instead of the floor coordinates. In this operating mode, the two laser transmitters of the base units 20 and 30 are still able to automatically slew so that their laser fan beams intersect at the ceiling coordinate set instead of the floor coordinate set. The final appearance is exactly as in 12 shown, identical. The only difference is that instead of the floor point, the ceiling point was determined first. A plumb line 770 continues to exist even after the ceiling point has been established.

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 The ability of the system disclosed herein to generate a vertical plumb line from laser light is used to advantage. In 13 1, a room (or room) 704 is shown and the two laser transmitters of base units 20 and 30 have been aimed at a floor point 782 located exactly along the edge of one of the walls indicated by reference numeral 714. The laser fan beam creates a visible plumb line of laser light 780 that is visible along the surface of the wall 714. There is also a ceiling crossing point under 784, which is the top point of the line segment 780 that makes up this crossing line between the two laser light planes. In order for the implied laser plumb line 780 to be visible along the wall surface, the wall must be positioned at or relatively near the intersection point 782; this may be referred to as a "proximal" relationship - the surface 714 of the wall must be close to point 782, otherwise the laser light crossing line 780 will "miss" the wall surface and will not be visible on that wall surface. Of course, the wall itself must be relatively plumb or the plumb line 780 will not be properly visible 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 start with floor intersection point 782 as the point of interest. On the other hand, if a three-dimensional floor plan is available and the ceiling intersection point 784 has coordinates available to the user, that point can be used as shown in 13 shown, 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 is visible along the wall surface 714, the user can use this plumb line to align and install walls, such as a framing wall. Additionally, after the walls are installed, the vertical plumb line 780 can be used to determine the positions for locate the installation of wall outlets or HVAC or HVAC ducts or vents and other similar devices placed in walls of buildings.

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 The two base units 20 and 30 emit vertical laser light planes in fan beam form, the laser light plane of base unit 20 being identified by the reference number 60 and the laser light level of base unit 30 being identified by the reference number 70. As in 14 As can be seen, the laser light planes 60 and 70 cross each other, but are neither rectified nor do they 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 The base unit 20 has a positioning light sensor under 64, which can typically be a set of "tail cell" photocells that are precisely aligned with the center of the emitted laser fan beam. The base unit 20 has a second light sensor 62, which has a photocell and a cylindrical lens. The cylindrical lens extends vertically beyond the top of the base unit structure (similar to element 230 in 8th ) and the photocell is at one end of the cylindrical lens (which corresponds to the photocell 236 in 8th similar). This combination 62 of photocell and cylindrical lens is roughly aligned with the center of rotation of the base unit 20. (It does not need to be precisely aligned. The light sensor 62 provides "coarse" alignment sensing capabilities for detecting laser beams from the other laser transmitter of base unit 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 30 also includes a positioning light sensor 74, which may typically be a “tail cell” array of photocells precisely aligned with the center of the emitted laser fan beam 70. (Note: This "precise" alignment could include characterizing the photocell assembly to correct for offset if the position of the laser beam output and the zero point of the light sensor are not perfectly aligned.) Additionally, the base unit 30 includes a cylindrical lens and a photocell combination under 72, which roughly (not exactly) aligned with the center of rotation of this base unit. The light sensor 72 provides “coarse” alignment sensing capabilities for detecting laser beams from the other laser transmitter of base unit 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 begins to rotate. The purpose of this rotating is for the cylindrical lens/photocell combination (either 62 or 72) to detect the laser beam from the other base unit. Out of 15 It can be seen that both laser fan beams have changed their position, but neither fan beam 60 nor 70 cross the other base unit. Laser fan beam 60 rotates in the direction of an angular arc line 66, while the laser transmitter beam 70 of the base unit 30 rotates in the direction of an angular line 76.

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 70 crosses the vertical light sensor 62 of the base unit 20. When this happens, the base unit 30 can stop rotating the fan beam 70 because it is now roughly in the correct position. However, the fan beam 60 from base unit 20 must rotate further in direction 66. In 17 the fan beam 60 from base unit 20 is still rotating, but has not yet crossed base unit 30. The fan beam 70 from base unit 30 has stopped and is still crossing 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 60 from base unit 20 crosses the light sensor 72 from base unit 30 and the laser transmitter on base unit 20 now stops rotating. At this point, both fan beams 60 and 70 are roughly directed at the respective opposite base units 30 and 20, respectively.

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 vertikalen Kanten der Laserebenen 60 und 70 auf die Totbandpositionen der Endstückzellen treffen.With reference to 19 The positioning photocells 64 and 74 now come into play. Assuming that these two photocells each include two tail cell light sensors, they have a deadband width between the two light sensitivity regions of the tail cell array, and this deadband width is the desired position sought by the two laser fan beams 60 and 70. Through the positioning photocells 64 and 74, the laser receivers on the two base units 20 and 30 can determine the exact position of the laser incidence of the fan beams 60 and 70 with a very small margin of error. The output signals from the laser receivers can be used to command the azimuth positioning motors of both laser transmitters of the base units 20 and 30 to move in small amounts until the vertical edges of the laser planes 60 and 70 meet the dead band 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 die gegenüberliegende Basiseinheit treffen. Dies bietet nun eine sehr präzise Ausrichtungsachse zwischen den zwei Basiseinheiten 20 und 30.The deadband width of the tail cells can be made relatively small, perhaps up to 0.127 mm (0.005 inches) if desired. In 19 The two laser transmitters are rotated iteratively until each of their fan beams hits the opposite base unit within the dead band width of the tail cells. 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) currently used for floor plan surveying methods. This prior art system is generally designated by the reference numeral 800 and includes a laser transmitter 810 mounted on a tripod and this assembly is placed on a floor surface 812. This laser pointing system is designed to literally aim its laser beams 820 directly at a specific location on the ground surface 812, and that location 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 pointing 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 ground has any type of unevenness, such as a depression indicated by reference numeral 814, the accuracy of the laser pointing system 800 will vary greatly. It is understood that the depression 814 could also be a protrusion in the ground surface and that this would also negatively impact the accuracy of the system 800.

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.Reference numeral 822 identifies the exact location of the point of interest on the ground surface at which laser beam 820 attempts to determine that location. However, due to the depression in the ground beneath 814, the projected point on this uneven surface is at a different physical location in the horizontal direction, indicated by reference numeral 824. This leads to a position error, which is indicated by the reference number 830. Depending on the horizontal distance between the actual position 822 and the position of the laser transmitter 810, the position error 830 can be significant, rendering the system useless in terms of the desired accuracy.

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 As described above, the technology disclosed herein can be used with two laser transmitters and this type of system is generally identified by the reference numeral 900. A first laser transmitter is located under 910 and a second laser transmitter under 911. The laser transmitters 910 and 911 are both mounted on tripods and both (in this example) emit a laser fan beam, the fan beam for the laser transmitter 910 being identified by the reference number 920 and the fan beam for the laser transmitter 911 is identified by the reference number 921.

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 identified by reference numeral 912. A point of interest is entered into the system which controls the azimuth of both laser transmitters 910 and 911 and accordingly the laser transmitters are aimed at the correct location on the ground surface. In 21 the actual position of the point of interest is indicated by reference numeral 922. Coincidentally, this point of interest 922 lies in a depression in the ground, which is marked by the reference number 914. However, the vertical planes of the two laser fan beams 920 and 921 intersect at 950 in a vertical plumb line and this plumb line runs from its highest boundary at the top edge of the laser fan beams 920 and 921 down to its lowest boundary (along line 950), which is at one Point 924 crosses the ground surface in depression 914.

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.Due to the manner in which the system 900 generates the plumb line 950, the displayed position of the point of interest at 924 falls exactly on the actual position of the point of interest at 922. Thus, between the actual position 922 and the point that is projected onto the ground surface 924, no error occurs even if that projected point lies within a depression such as the depression 914. This also applies if there is a bulge in the soil surface instead of a depression. This feature is a significant advantage provided by the technology disclosed herein.

BASISEINHEIT MIT VERBESSERTEN FÄHIGKEITENBASE 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 base unit with improved capabilities is disclosed in block diagram form. The base unit #A is general indicated by the reference numeral 1020 and includes a laser transmitter 22, a laser receiver 24 and an alignment platform 26, similar to that shown in 1 for the base unit 20 was disclosed. In addition, the base unit 1020 includes 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, base unit #B is generally identified by reference numeral 1030 and includes, similar to base unit 30 1 , a laser transmitter 32, a laser receiver 34 and an alignment platform 36. In addition, the base unit 1030 includes 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 shows an exemplary alternative embodiment of the base unit with improved capabilities, generally indicated by reference numeral 1100. It is similar in structure and function to that in 8th shown base unit 100. However, the alternative embodiment of base unit 1100 includes a laser rangefinder 1028, which is the same device shown in 25 is shown schematically. The laser rangefinder 1028 is mounted on a rotatable platform 152 and its output laser beam 1194 is aligned to be coplanar with the fan beam 178. It is understood that various types of distance measuring instruments could be used for device 1028 and it does not necessarily have to be a “laser” distance measuring device. In the description herein, the distance measuring device is often referred to as a “laser” device because such devices are well known in the surveying and construction industries. Furthermore, a laser distance measuring device typically works very well for use in the technology disclosed herein; Such devices are often referred to as “laser distance meters”.

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.In general, a laser rangefinder is a device that includes a modulated light laser transmitter, a modulated light laser receiver, and processing circuitry that determines a travel time of a modulated light laser beam emitted from the directional light laser transmitter until its reflected (still modulated) light is received by the laser receiver . The processing circuit then converts the transit time into a distance to the targeted target. An example of an exemplary laser rangefinder is a Trimble Model No. 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 In the embodiment shown, there is a laser diode 172 which generates a beam of light and after being directed through a collimating lens 174 and a cylindrical lens 176, a fan beam is emitted. Such a fan beam is a purely static plane of light well suited for use in the technology described herein. However, it should be noted that other types of laser beams can be used in the technology disclosed herein with good results. For example, a rotating laser beam could be used (in which a line of laser light is emitted) that rotates along a vertical plane and that creates the illusion of a static fan beam, even though the laser beam is actually moving constantly as it pans 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 complete 360 degree circle, but instead would rotate rapidly back and forth along a narrow arc as it oscillates through its angular movements, 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 section of line rather than a line. A rotating laser also uses a laser point source. A rotating laser spot incident on a surface at some distance draws a line around the entire circumference (which also describes a “plane” of laser light). For the same rotor speed, as distance increases, the linear speed 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 “DITHERN” 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 the laser beam is achieved by determining boundaries of the desired intersecting arc and then oscillating the beam by these magnitudes, back and forth, so as to draw a line that is significantly shorter than the full length of one (360 degrees). ) rotating laser scope provided. The result is that the beam sweeps back and forth in the region of interest (i.e. where the work is being done) in a shorter path length and at a slower linear speed, thereby increasing the perceived brightness of the locally drawn line. Note that the drawn length, which is shorter than the entire 360 degree circumference, allows for a slower linear velocity of the beam with potentially the 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 Eindruck 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 at least three of the following situations: (1) a purely static plane of laser light that is literally reflected optically in real time by some type of diffusing lens ( like the cylindrical lens 176); (2) a rotating beam of laser light that produces a single line of photons at a given moment, directed at only one angular position at that moment, but over a complete cycle of rotational motion describes an entire circular arc, effectively forming a laser "plane." “ of photons is generated and for a relatively short period of time gives the impression that a static fan beam is being generated over the entire 360 degrees of a circle; or (3) a dithering laser light beam that also produces a single line of photons at any given moment, directed at only one angular position at that moment, but with an arc of less than 360 degrees over an entire cycle of back-and-forth motion which also effectively generates 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 being generated over the entire previously described sector (ie over less than 360 degrees of a circle). In terms of real-time operation, any of these methods of generating such a laser fan beam produces an apparently static plane of laser light for practical use at a job site. Such an apparently static level of laser light does not depend on a narrow laser beam being placed in a precise linear direction at a specific time to work with other "moving" laser beams (or other electronically generated signals) to achieve some kind of positional alignments such as those used in certain prior art position detection and display 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 enhanced capabilities) 1100 27 shown. Most of the components 26 are also in the base unit 100, which is in 2 is shown included. The base unit 1100 includes a distance measuring device (DMD), generally identified by the reference numeral 1180. The rangefinder 1180 communicates with the microprocessor 110 via the input/output circuit 116. The rangefinder includes a laser driver circuit 1182 and a laser beam receiver interface circuit 1184. The laser driver 1182 provides a voltage to a laser light source 1190 that emits the light beam 1194 (as shown in 27 shown). A light sensor 1192 receives the reflected laser light (from light beam 1194) and the voltage output from the light sensor 1192 is directed to the laser receiver interface circuit 1184. After appropriate amplification and possible demodulation, the signal is sent through the I/O circuit 116 to the microprocessor 110. In this way, the distance measuring device 1180 can determine an accurate distance between the base unit 1100 and a target from which the light beam 1194 is reflected back to the light sensor 1192.

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 contain an architect's computer, although one could (optionally) be used in such a system. When he selects the base units with improved abilities 25 and 27 However, the user does not need an architect's computer. In effect, the user creates his or her own new virtual floor plan of an existing "built-out" room when working with 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 stored, not on an architect's 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 space at a job site. 28 shows a human user 45 holding a wireless remote control unit, generally indicated by reference numeral 40. This wireless remote control unit has a radio antenna 44, which could also be another type of communication hardware if desired. The wireless remote control also includes a display 342, which is preferably a touchscreen display so that the user can enter commands directly on the display. If a non-touchscreen display is used, some 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 the user 45 stands in a room or space under construction, with the ceiling of the room having the reference numeral 1210, the floor surface having the reference numeral 1212, a left side wall (usually vertical) having the reference numeral 1214, a front wall having the reference numeral 1216, and a right side wall is marked with the reference number 1218. Two base units 20 and 30 are shown, which rest on the floor surface 1212.

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 place the base units 20 and 30 in any desired position on the floor surface 1212. In the in 28 Beginning with the exemplary method, no survey points have been defined so far and no virtual floor plan is stored on the remote control unit 40. The base units usually have the in 1 circuits described, along 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 establishing an axis between the two laser transmitters of the base units 20 and 30, similar to that shown. those above with reference to 14-19 was 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 The base unit 20 emits a vertical plane of laser light in a fan beam shape, with the upper edge of the fan beam indicated by line 1222 and the lower edge of the fan beam indicated by line 1224. The lower edge of the fan beam is identified by a visible line that runs across the ground surface at 1212 and is directed at various angular positions as the laser transmitter on the base unit 20 rotates. In 29 A first position of the laser light line on the ground surface is shown at 1225 and while the fan beam rotates in the direction of arrow 1228, a later laser light line appearing on the ground surface is then shown at 1226 and an even later laser light line is shown as line 1227. When the fan beam from the base unit 20 hits the photocell 72 of the base unit 30, a command is sent to the base unit 20 to stop rotating its laser fan beam, whereupon its movement is stopped while it hits the light sensor 72.

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 20 at 64 includes a positioning light sensor, which may typically be a set of "tail cell" photocells that are precisely aligned with the center of the emitted laser fan beam. The base unit 20 has a second light sensor 62, which has a photocell and a cylindrical lens. The cylindrical lens extends vertically beyond the top 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 of photocell and cylindrical lens is roughly aligned with the center of rotation of the base unit 20. (It does not need to be precisely aligned. The light sensor 62 provides "coarse" alignment sensing capabilities for detecting laser beams from the other laser transmitter of base unit 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 30 also includes a positioning light sensor 74, which may typically be a “tail cell” array of photocells precisely aligned with the center of the emitted laser fan beam 70. The base unit 30 also includes a cylindrical lens and photocell combination 72 that is roughly (not precisely) aligned with the center of rotation of the base unit. The light sensor 72 provides “coarse” alignment sensing capabilities for detecting laser beams from the other laser transmitter of base unit 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 shown, the user enters a command so that the base unit 20 rotates its laser fan beam transmitter. The purpose of this rotation is for the omnidirectional photocell 72 to detect the laser beam from the other base unit 30. The laser fan beam from the base unit 20 rotates in the direction of an angular arc line 1228, as described above. Once the laser fan beam crosses the vertical light sensor 72 of the base unit 30, the base unit 20 can stop the rotation of the fan beam because it is now 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 30 emits a vertical plane of laser light in a fan beam shape and this fan beam is intended to hit the light sensor 62 of the base unit 20. This situation is in 30 shown. The upper edge of the fan beam emitted from the base unit 30 is along line 1232 and the lower edge of this laser fan beam is along line 1234. The fan beam laser plane emitted from the base unit 30 creates a line along the ground surface 1210 starting at a position 1235, and then, as the line rotates in the direction of arrow 1238, the visible laser light line changes position to line 1236 and ultimately to line 1237 where it strikes the light sensor 62 of base unit 20.

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 60 from base unit 20 crosses the light sensor 72 of base unit 30 and the laser transmitter of base unit 20 now receives a command to end the rotation. At this point, both fan beams (under lines 1227 and 1237) are roughly directed at the respective opposing base units 30 and 20, respectively.

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 (see 8th ) in the game. Assuming that these two zero position photocells 220 each include two tail cell light sensors, they have a deadband width between the two light sensitivity regions of the tail cell array, and this deadband width is the desired position sought by the two laser fan beams of the base units 20 and 30 becomes. Using the zero position photocells 220, the laser receivers 24 and 34 on the two base units 20 and 30 can determine the exact position of the laser incidence of the fan beams with a very small margin of error. The output signals from the laser receivers can be used to command the azimuth positioning motors of both laser transmitters of the base units 20 and 30 to move in small increments until the vertical edges of the laser planes 60 and 70 both meet the dead band 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 deadband width of the tail cells can be made relatively small, possibly as low as 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 the opposite base unit within the dead band width of the tail cells. This provides a very precise alignment axis between the two base units 20 and 30.

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 a vertical line 1239 hits the base unit 20. In the detail view in 31 It can be seen that the movement steps of rotation of the laser fan beam emitted from the base unit 30 can be further and further reduced, especially after the fan beam begins to hit the omnidirectional light sensor 1262. Once the fan beam hits the light sensor 1262, the fine positioning light sensors (e.g., zero position tail cell light sensors) may provide the base unit 30 with the position commands regarding the direction in which it should rotate its laser emitters. As noted above, these commands can be made in increasingly smaller positioning increments and if the target is exceeded, the direction of rotation can be reversed from that of arrow 1238 until the deadband of the tail cells is hit. Once this is the case, both fan beams emitted from base units 20 and 30 should be in the same alignment plane and an alignment axis 1240 should be as shown 32 shown, 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 sent to and from the base units 20 and 30 are likely to be sent by the remote control unit 40. However, it is also possible for the base units to communicate directly with each other if this option has been selected by the equipment designer. Another option is that the user can manually aim the laser emitters at the opposing base unit and this manual operating 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 benefits of using automatic control of the base units that are 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, typical operation would cause the base unit 20 to rotate its fan beam until the omnidirectional light sensor 72 on the base unit 30 ultimately receives that fan beam. If this is the case, the base unit 30 sends a message to the remote control unit 40 that it now recognizes the fan beam from the base unit 20. The remote control unit 40 quickly sends a message to the base unit 20 so that the base unit 20 stops rotating its fan beam. At this point, the fine adjustment of the zero detection assembly (e.g., the tail cells) is used to determine the exact relative position of the fan beam as it strikes the base unit 30, and the base unit 30 sends appropriate information through the remote control 40 (the then transmitted to the base unit 20), which instruct the base unit 20 in which direction it should rotate its laser fan beam. Ultimately, the fan beam emitted by the base unit 20 reaches the zero position on the base unit 30 and when this occurs, a command (usually originating from the base unit 30) is sent to the base unit 20 instructing it to stop moving its rotatable laser transmitter. and its fan beam is then directed directly at the deadband of the zero position sensor of the base unit 30.

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 müsste, 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 that could eliminate the need for the tail cell assembly. However, this would require a relatively precise omnidirectional sensor, where the characteristic response curve would have to show a relatively large signal change compared to the angle of incidence of the laser light beam when it hits the sensor itself. Some signal processing could also be useful to improve the general properties of such an omnidirectional sensor for these purposes. It is understood that a A certain amount of fine alignment is required to establish the axis between the two base units 20 and 30. Otherwise, the results on site will be worse.

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 Vermessungspunkt 2 (B2) gekennzeichnet.With reference to 33 The human user 45 again uses a remote control unit 40 and two base units 20 and 30. In this figure, the alignment axis between the two base units has already been determined. There are two measured points, called “survey points,” that are known on the plan but are not yet known on the remote control virtual floor plan. These measured points are in 33 marked under 1252 and 1262 for survey point 1 (B1) and survey point 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. Wie in 34 ersichtlich ist, schneidet die Laserlinie 1228 den gemessenen Punkt Vermessungspunkt 1 unter 1252.With reference to 34 Both base units are aimed at the first survey point under point 1252. The fan beam emitted by the base unit 20 has an upper edge at 1222 and a lower edge at 1224. These two edges are cut from the floor and ceiling at lines 1226 and 1228, respectively. As in 34 As can be seen, the laser line 1228 intersects the measured point survey point 1 at 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 Läserlichtlinie anzuzeigen.The fan beam emitted by the base unit 30 has an upper edge at 1232 and a lower edge at 1234. It creates 1236 and 1238 lines of light along the ceiling and floor respectively. As in 34 As can be seen, light line 1224 intersects survey point 1 (at 1252), thereby creating an "X" of laser light lines that intersect at survey point 1. In addition, there is a vertical cutting line of laser light below 1250, which is generated by the two laser planes from the two fan beams. When a piece of paper (or other solid object) is held in position to be cut by line 1250, the X shape of the two fan beams on that sheet of paper would become visible 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 aimed at the second survey point at point 1262. The fan beam emitted by the base unit 20 again has an upper edge at 1222 and a lower edge at 1224, with a ceiling line at 1226 and a floor line at 1228, which intersects the position of survey point 2 at point 1262. The fan beam emitted from the base unit 30 again has an upper edge at 1232 and a lower edge (not visible in this view), with an upper ceiling laser light line at 1236 and a lower floor laser light line at 1238, both at point 1262 indicating the position of the Cut survey point 2. Accordingly, an X-shaped pair of laser lines intersect at survey point 2. There is again an intersecting vertical line of laser light below 1270, which is above the location of survey point 2. A sheet of paper or other solid object held in this position to intersect the line of light 1270 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 is over 34 and 35 has been performed, the azimuth angles are recorded at each base unit, which can easily be done on a monitor (or remote control unit) 40.

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 have been recorded in the remote control unit 40, the two survey point coordinates are also entered into the monitor. If the coordinates are known, the remote control unit can determine the distance D1 (shown in 35 ), which is the distance between the two survey point locations. Once this information is known to the remote control 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.As an alternative, described in more detail below, if only the distance D1 is known but not the actual coordinate positions of the two survey points, all information regarding the positions of the base units, including the alignment axis, could be simply scaled if the azimuth angles of the two survey points (along with the physical distance between) are known.

ROUTINE ZUM ERZEUGEN VON VERMESSUNGSPUNKTENROUTINE FOR CREATING SURVEY 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 a site is illustrated, beginning with the user 45 placing two base units 20 and 30 on the floor surface 1212 of the room (see step 1500 of the flowchart). 51 ). In this new method, there are no fixed measurement points and no virtual floor plan in the remote control unit 40. After positioning the base units at any desired locations on the floor 1212, the user performs the necessary steps to establish the alignment axis between the two base units, as described in connection with 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 predetermined survey points at this location, but an actual room with walls and corners, the user is now able to create a virtual floor plan using the existing physical properties on the monitor or remote control unit 40. 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.So the next step of this method will be to point both base units 20 and 30 at one of the corners (see step 1504). In 36 Both base units are aimed at the corner 1282 and the fan beams emitted from both base units shine along a vertical line 1280 directly at the corner itself. Furthermore, the lower edge of the fan beam emitted from the base unit 20 is aimed along the floor surface directly at the corner; This fan beam shows a visible line of light 1228 that intersects the corner point 1282. The fan beam emitted from the base unit 30 similarly includes a visible line of laser light 1238 that runs along the ground surface 1212 and also intersects the same point 1282. 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 aim 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 properly aimed at the corner point 1282, the azimuth angles are recorded on the remote control unit 40 (see step 1506). If desired, this corner can become the origin (with coordinates 0,0) for the virtual floor plan, which is now set up on the remote control unit 40. It is understood that other coordinates could be entered for this point if desired. The corner point 1282 thus becomes a first measurement point for this virtual floor plan. This is not exactly a “surveyed point” as one would typically expect on a blueprint, but is actually a physical point that can be used to create a virtual floor plan in the remote control unit 40.

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 aimed at a different point (see step 1510) and in this case it is a different vertex under 1292. This is done by aiming the fan beams of both base units 20 and 30 directly at the vertex 1292 and this should be done by a vertical light line 1230, which runs directly along the corner over the corner point 1292, becomes visible. Both laser emitters 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 directly intersects the vertex 1292; for the base unit 30, this is the laser light line 1238, which also directly intersects the corner point 1292.

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 aimed directly at the corner point 1292, the azimuth angles are recorded in the remote control unit 40 (see step 1512) and these can be used to calculate the second survey point. If desired, this can become the origin of the virtual floor plan, unless the previous corner (corner 1282 is selected from 36 ) has already been set 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.Since two survey points are now known for which the azimuth angles are known for both base units, another piece of information is desired, which is the actual distance between the two vertices 1282 and 1292 (see step 1520). Once the actual distance between the two new survey points is known (it may need to be accurately measured), the virtual floor plan on the remote control unit can be scaled to the actual dimensions of the room (see step 1522) and the virtual floor plan can be used for setup Points of interest anywhere in the room will be used and their actual distances and physical locations will be known relative to the survey points. It is understood that any of the "legs" could be measured as a distance to establish 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 could be measured and the actual distance between the base unit 20 and the other vertex 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 established based on the azimuth angle information.

ROUTINE ZUM ABTASTEN EINES ZIMMERS, UM SEINEN UMFANG ZU FINDENROUTINE FOR SCANING A ROOM TO FIND ITS PERIMETER

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 generating a virtual floor plan in a developed, existing room, for which the site user initially has no construction plan and no virtual floor plan. 38 is again seen from the user's perspective and shows the user in a room with a ceiling below 1210, a floor surface below 1212, a left wall 1214, a front wall 1216 and a right wall 1218. A base unit with enhanced capabilities, generally characterized by the Reference numeral 1020 is placed on the ground surface 1212 (see step 1530 of the flowchart 52 ) and is placed into an automatic mode in which it begins to scan raised (e.g. vertical) surfaces of the room using its distance measuring device. This base unit 1020 contains the components that are in 25 are shown, including a distance meter 1228. In a preferred mode of this technology, a base unit of the in 27 type shown under reference number 1100 as in 38 base unit 1020 shown is used. In other words, a laser distance measuring device 1028 (or possibly another type of distance measuring device) is 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 is 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 that room does not necessarily have to have a roof or ceiling - especially if the room is still under construction. Additionally, the room doesn't have to have four entire walls; in other words, it may have only three walls and a large open area in which a wall may one day be built or which may remain open forever, in which case the room (or "room") would never be fully closed become. The walls to be sensed, measured, or located need not be exactly vertical throughout their entire surface, or they need not be “complete” structures extending entirely from a floor surface to a ceiling surface – yet they are referred to herein as “walls” only What is required for use with the technology disclosed herein to be a "wall" is that the "wall" is a substantially flat structure and that it extends (usually in a vertical direction) away from a ground surface . For most applications, the “wall” must be a structure that can be easily distinguished by the user; otherwise the “wall” would simply appear as a “bump” and would therefore not be particularly helpful for any purpose. Of course, even a "ground wave" could be highlighted in some way, for example with visual signs such as a reflector or reflective tape, or an active electronic device that emits a signal when it receives 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 instructs the base unit 1020 to begin its automatic procedure, the distance measuring device (DMD) begins rotating through a horizontal plane and records distances and azimuth angles at various locations in a rotation direction along that horizontal plane (see step 1532). . In 38 These multiple scans are generally identified by the reference numeral 1300, which shows a separate laser light beam at various angular increments along the walls of the room at the level of the laser distance measuring device, with the base unit 1020 lying on the floor surface 1212. During the scan, two of the laser light lines (in this view) hit the two corners of the room and these two laser light lines are identified by reference numbers 1302 and 1304. The distance measuring device can determine where the corners lie (ie, at the laser light lines 1302 and 1304) because the measured distance to and from these corners will be greater than the distances previously and subsequently measured by the distance measuring device during angular rotation of the laser distance finder (see step 1534 ). All of this information is automatically communicated to the remote control unit 40 and on this remote control unit construction of a virtual floor plan of the room is begun and this can be displayed if desired.

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 corners will have been identified by both their distances and their azimuth angles relative to the location of the base unit 1020. The user 45 must of course be aware of his own location in the room while this procedure is being performed 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 have been gathered 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 at the exact location of the corners. The physical corners themselves do not necessarily have to be exactly straight or acute and this may also be a reason why the corner locations must be derived from this data. All azimuth angles and distances must be loaded into 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 establish two survey point locations based on this information. In some ways, this procedure is very similar to that referred to above 36 and 37 described procedure, except that no “manual” aiming of the base units is necessary when using the base unit 1020 with enhanced capabilities (which has an integrated distance measuring device). In this way the in 38 The system described can be used to automatically determine two survey points without manually aiming the fan beam of the laser transmitter 22 at 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 can be pivoted into one of the corners and its fan laser beam switched on at this time. This allows the user to perform a visual inspection to check the accuracy of the aiming of the laser rangefinder (the DMD) and this can be done for all corners if desired. This optional switching on of the fan beam could be performed during the automatic scanning procedure while the distance measuring device is being panned through its 360 degree path or after the first virtual floor plan has been set 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, allowing the user to perform the visual inspection and verify the accuracy of the 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 capabilities as base unit 1020 is placed on floor 1212 (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 create an alignment axis with the first base unit 1020 according to the methods described above. Once the alignment axis has been created, in combination with the virtual floor plan created by the first base unit 1020, survey points can be easily created (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 ALIGNING A VERTICAL PLANE 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 Again, a user 45 stands in a developed room that has a ceiling surface 1210, a floor surface 1212, a left wall 1214, a front wall 1216 and a right wall 1218. The user uses one of the base units with enhanced capabilities, generally indicated by the reference numeral 1020, which is equipped with a distance measuring device near its tip (see step 1550 of the flowchart). 53 ). This is the same type 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 those in 27 1028. In this configuration, the laser distance measuring device emits a light beam 1194 along the same plane as the fan beam 178 emitted from the same rotating platform 152.

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 monitoring device, the user instructs the base unit 1020 to scan along the wall 1218 using the laser range finder, which in 39 is illustrated by exemplary laser light lines 1310, 1312 and 1314. The fan beam, which radiates a top edge line at 1322, a bottom edge line at 1324, may also be on, producing lines along the ceiling at 1326 and along the floor at 1328. As the rotating platform 152 rotates, the base unit 1020 emits lines of laser light at multiple angular positions; the laser light line 1312 is perpendicular to the wall surface 1218. The laser light lines generated by the laser rangefinder extend several inches above the floor surface depending on the height of the base unit 1020.

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 can now be seen that the laser light line 1310 lies at an angle 1357 in relation to an assumed perpendicular line 1312 and the laser line 1314 also lies at an angle 1358 in relation to this assumed perpendicular line 1312.

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).When the base unit 1020 begins scanning the wall surface 1218, it is not known exactly which of the laser light lines will be the perpendicular line, so the rotating platform on the base unit scans both left and right, which is in 40 first counterclockwise and then clockwise (seen from above), so that 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.When the laser rangefinder determines the actual physical distance between the base unit 1220 and the various points along the wall surface 1218, the associated azimuth angle is also recorded at each scanning position and all of this information can be stored on the remote control unit 40 after being transmitted from the base unit 1020 . The azimuth angle associated with the shortest distance found by the laser rangefinder is line 1312 and this becomes the important perpendicular line. The point along the wall surface 1218 where the laser light line 1312 intersects the wall surface is identified by reference numeral 1352.

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 is seen from above (see 40 ) near the perpendicular point 1352 may vary greatly, while the actual difference in distance between the base unit 1020 and the wall surface 1218 varies only slightly, it may be difficult for the user 45 to determine which exact angular position to the perpendicular line 1312 heard. This is related to the sine function while trying to measure the change in the slope of the sine curve as the angle equals or approaches zero degrees. As is well known, the derivative of a sine curve is the cosine function, which has a value close to zero as the angle approaches zero degrees. Accordingly, the application of the present technology can be improved by using a preferred technology described in the paragraph immediately following.

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 perpendicular line may be automated, or the user may manually create a starting angle to begin the procedure. As shown by the curved arrows in 40 As shown, the base unit 1020 may be pivoted to the line 1310 and the distance at that point between the base unit and the wall surface 1218 (at point 1354) may be measured. The base unit can then be pivoted counterclockwise into position along line 1314 (as in 40 viewed from above) and the distance can be measured between the base unit and the wall surface (i.e. at point 1356). The azimuth angles are recorded at both of these measurement locations. The angle between the perpendicular line 1312 and the line 1310 is the specified angle 1357. The angle between the perpendicular line 1312 and the other line 1314 is the specified 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 angle 1357 so that the line of light 1310 is aimed at a distance from point 1352 but still hits the sidewall 1218 and does not extend beyond the corner (which would cause the distance measuring device to stop the wall surface 1216 aims). The distance of line 1310 is now measured by the distance measuring device. Then, either by automatic or manual control, the base unit 1020 is caused to pivot clockwise so that it is aimed at the point where the angle 1358 has the same angle value as the angle 1357. The distance of the line 1314 is now measured. If the distance of the line segment 1314 happens to be exactly the same as the distance of the line segment 1310, the correct angular position of the perpendicular line 1312 exactly halves the added values of the angles 1357 plus 1358. This will almost certainly almost never happen (at least not sufficiently 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 relative to the distance 1310 is known, the base unit 1020 can be instructed to pan either left or right until it finds a distance along line 1314 that exactly corresponds to the distance 1310 (at least within the accuracy of the laser distance measuring device ). Once this position is found, the correct value of angle 1358 is known and the added values of angles 1357 plus 1358 allow base unit 1020 to move to a position that exactly bisects the two lines 1310 and 1314 (see step 1554). . This angular position is the correct azimuth angle of the base unit, and once pivoted to this angular position, it will be aimed at a substantially perpendicular point on wall 1218, which is point 1352. This will determine the correct perpendicular line 1312.

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, creating a vertical line 1350 along the wall 1218 (see 39 ) and the bottom of the vertical line 1350 intersects the floor 1212 and there is also a horizontal visible laser light line 1328 that runs exactly to this intersection (see step 1560). This is a 90 degree horizontal corner between the wall 1218 and the floor 1212. This point can be used as the location for a chalk line along the perpendicular line 1312 between the point 1352 and the base unit location. The user can now easily create this chalk line (see step 1562) and this is particularly helpful over larger 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 multiple locations along line 1312, including locations further away from wall 1218, other parallel chalk lines may be created by offsetting this initial line. For example, if it is a large room, the length of line 1312 could be over 30 m (100 feet) and it would be very easy to measure an end point away from wall 1218, which is parallel to chalk line 1312, to create one or more parallel chalk lines on the same ground surface 1212. The alternative approach is to use the base unit 1020 at a different location in the room along the wall 1218 and the same procedure described above can be used to create other lines perpendicular to the wall surface 1218.

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 to position it at a point on the floor surface 1212 and aim the fan beam directly at a point somewhere on one of the wall surfaces. This point might be an unsurveyed point, but it is still a point of interest to the user. For example, if the user has already located a location along the wall surface 1218 where an electrical outlet is near the floor (e.g., near the location along the wall surface 1218 in 39 If the wall is to be mounted at 90 degrees, the user may be interested in placing a wall switch several feet above this point. By aiming the fan beam directly at this outlet (near the "90 degrees" label in 39 ) a vertical line of laser light appears on the wall surface below 1350. The user could then measure a specific distance up the wall to locate the circuit board. However, this is of course just an example and the user would be able to locate anything along the vertical line 1350 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 CREATING SURVEY 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 The base units 1020 and 1030 with enhanced capabilities are located at locations on the ground surface 1212. A method (see step 1570 in the flowchart) is now carried out 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 initial conditions for this method are an existing room at a location, but the user 45 has no construction plan and no virtual floor plan on the remote control unit 40. The two base units are used to create an alignment axis between them, which is axis 1340, using one of the methods described above (see step 1572).

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 established, the two base units 1020 and 1030 are controlled to point to the same point (or line) on the wall surface 1216. This is accomplished by turning on the fan beams for both laser transmitters of base units 1020 and 1030 so that both are aimed at the same point below 1362 on the ground (see step 1574). An upper edge 1322 of the fan beam and a lower edge 1324 of the fan beam are emitted from the base unit 1020, and these fan beams extend at 1326 as a line of laser light across the ceiling and at 1328 as a line of laser light across the floor. This fan beam then creates a vertical line 1360 that is perpendicular and lies vertically above point 1362 on the ground.

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 produces a fan beam top edge 1332 and a fan beam bottom edge 1334 which produce fan beam laser light lines at 1336 along the ceiling and at 1338 along the floor. This fan beam, when properly aligned, also creates the same vertical line 1360 that intersects the point on the ground at 1362.

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).Point 1362 is a point of interest to user 45. Once both fan beams from base units 1020 and 1030 are directed at the correct point 1362, the azimuth angles of both base units are recorded on the remote control unit (see step 1576). Additionally, the distance measuring device is used to determine the precise distance along a laser light line 1306 (assuming the distance measuring device of the base unit 1020 is a laser distance meter); The base unit 1030 is also capable of measuring an accurate distance along a laser light line 1308 using its distance measuring device (assuming the distance measuring device of the base unit 1030 is a laser rangefinder). The laser light line 1306 extends several inches above the fan beam bottom line 1328 and the laser light line 1308 extends several inches above the fan beam bottom line 1338. All of these laser light lines intersect along the vertical plumb line 1360. At least one of the distances of the lines 1306 and 1308 is recorded in the remote control unit 40 (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.Point 1362 can now become a survey point on the virtual floor plan created in remote control unit 40 (see step 1580). This point could be assigned coordinates 0, 0, which would make it the origin point for this virtual floor plan. Alternatively, a different coordinate value could be assigned to it later.

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 required (which can be calculated by setting the alignment axis as described above or measured directly by one of the laser rangefinders), the distance between one of the base units and the point of interest is required (i.e. the distance along the line 1306 or the line 1308) and the above azimuth angle information is required. If these variables are known, the other variables in the geometry of the triangle created by lines 1340, 1306 and 1308 can be solved and all angles and distances of this triangle are thus known. Accordingly, when the distance 1306 is measured, the distance 1308 can be calculated and the workspace can be scaled (see step 1582); or, if distance 1308 is measured, distance 1306 can be calculated and the workspace 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 point 1362 relative to both base units 1020 and 1030 have been recorded, the fan beams of both base units can be directed to another point in the room (see step 1584). For example, they could both point to 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 ground lines 1328 and 1338 intersect directly at corner point 1364. This establishes a new location for which the azimuth angles can be measured and recorded in the remote control unit 40 (see step 1586). The distance measuring devices may then be actuated and at least one of the laser light line distances 1306 and 1308 (now targeted at the corner above point 1364) may be determined and at least one of these distances is then recorded on the remote control unit 40 (see step 1588). These measurements can now be used to create a second virtual survey point at point 1364 (see step 1590). This point could be set as the origin of the floor plan if desired.

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.Since the distances of lines 1306 and 1308 relative to both survey points 1362 and 1364 are now known, the distances from these points to both base units 1020 and 1030 can be calculated and the distance along the alignment axis 1340 can also be determined (see step 1572). . Since the coordinates of both survey points 1362 and 1364 are now known relative to the alignment axis 1340, the entire work area can now be oriented to the alignment axis. This makes it easier for the user to create additional points of interest in this workspace. Now any other point can be created in this room and entered into the virtual floor plan of the remote control unit 40 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, but only one of the base units uses an azimuth encoder. The original point of interest is again 1362 in 41 and both fan beams of base units 1020 and 1030 are directed at point 1362. Only the azimuth angle of one of the base units 1020 or 1030 is recorded in the remote control unit (as an alternative step 1576). The distance measuring device can be used to measure the exact distance along a laser light never 1306 to determine (assuming the distance measuring device of the base unit 1020 is a laser distance meter); and the base unit 1030 can also measure an accurate distance along a laser light line 1308 using its distance measuring device (assuming the distance measuring device of the base unit 1030 is a laser rangefinder). The laser light line 1306 passes several inches above the fan beam bottom line 1328 and the laser light line 1308 passes several inches above the fan beam bottom line 1338. All of these laser light lines intersect along the vertical plumb line 1360. Both distances of the lines 1306 and 1308 are recorded in the remote control unit 40 (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 created in the remote control unit 40 (see step 1580) and the alignment axis information can now be used to scale the work area. The distance between the two base units 1020 and 1030 is required, the distance between both of the base units and the point of interest is required (i.e., the distance along line 1306 and line 1308), and the azimuth angle information mentioned above is required. If these variables are known, the other variables in the geometry of the triangle created by lines 1340, 1306, and 1308 can be solved and all of the angles and distances of that 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 point 1362 relative to both base units 1020 and 1030 have been recorded, the fan beams of both base units can be directed to another point (e.g., point 1364) in the room as before (see step 1584). This sets a new location for which one of the azimuth angles can be measured and recorded in the remote control unit 40 (see step 1586). The distance measuring devices may then be actuated and both of the laser light line distances 1306 and 1308 may be determined and recorded in the remote control unit 40 (see step 1588). These measurements can now be used to create a second virtual survey point at point 1364 (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 lines 1306 and 1308 relative to both survey points 1362 and 1364 are now known, and the distance along alignment axis 1340 can be determined (see step 1572). The coordinates of both survey points 1362 and 1364 are known relative to the alignment axis 1340 and the entire work area can now be oriented to the alignment axis. Any other point in this room can now be created and entered into the virtual floor plan of the remote control unit 40 and, after the appropriate scaling, actual distances are assigned to all such points.

AKTIVES ZIELACTIVE TARGET

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 reference is made to 42 another hardware component is described. A new device, referred to herein as an “active target,” generally identified by reference numeral 1400, includes some of the hardware components present in a remote control unit 40. For example, there is a microprocessor 1410 with associated memory 1412 and read only memory 1414. There is an input/output interface circuit at 1418 and an address/data bus at 1415 that carries information between the microprocessor and these other devices. The I/O circuit 1418 is in communication with a communication port 1402, which includes a type of transmitter 1403 that communicates with a first base unit 20 and a second base unit 30 via communication connections 1405. Generally, the communication links 1405 are wireless paths, so the active target 1400 does not need to be 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 type of “start” switch 1419 that communicates with the I/O circuit 1418. 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 automated device that automatically cycles through its executable programming when activated. In an alternative embodiment, the active target could have been pre-charged, but "resting" in a low energy or activity state until woken up when struck by the laser light, and then automatically undergoing 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 target 1400 also includes an omnidirectional sensor 1408 that can receive and be sensitive to laser light incident on the sensor from any direction along a 360 degree horizontal plane. An example of such a sensor is a rod sensor, similar the sensor 230, as in 3 is shown. This is a rod sensor with a single photocell, as described above. The output of this sensor is passed to an amplifier stage 1407 and the output of this amplifier stage is passed to a demodulation circuit 1406. The output of the demodulation circuit is passed to the I/O circuit 1418 so that the microprocessor can essentially be in communication with the omnidirectional sensor 1408.

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 some required accuracy in determining its centering position upon receiving the laser light beam. The amplifier stage 1407 and the modulation circuit 1406 may have to be extremely sensitive because omnidirectional sensors tend to have high losses. An automatic amplifier control circuit (AGC) may be required for the amplifier stage 1407.

ROUTINE MIT EINEM AKTIVEN ZIELROUTINE WITH AN ACTIVE GOAL

Mit Bezugnahme auf 43 wird nun 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 A method of using the active target 1400 will now be described. It begins with a user 45 having a remote control unit 40 in a room, and it is assumed that there is no virtual floor plan on the remote control unit 40 (see step 1600 in the flowchart 55 ). There are two base units 20 and 30 and an alignment axis 1440 has been established between them according to one of the methods described above (see step 1602). 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 target 1400 can be placed at any point on the ground surface 1212; this can be any point of interest to the user and this point can become a survey point if desired. In fact, this is one of the more useful uses for using 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 is done by the user approaching the active target device and pressing the "start" switch (which can be an on/off switch, as described above). or in an alternative embodiment, the target could have been pre-energized but is "resting" in a state of low energy or activity until struck by laser light). The active target 1400 now 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 also be programmed to communicate directly with the two base units if desired communicate. However, at many construction sites, the remote control unit 40 is an IP master and has its own website address that can be found by the active target and with which it can communicate. This offers several advantages that should be taken into account 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 do not necessarily have to be units with enhanced capabilities with a distance measuring device. Of course, such units with enhanced capabilities can 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 Kantenlinie 1422 erzeugt eine oder mehrere Laserlichtlinie(n) 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 has been switched on and its upper edge line 1422 produces one or more laser light lines on the ceiling and its lower fan beam edge 1424 produces laser light lines along the floor surface 1212. The active target points the platform to pivot counterclockwise (as viewed from above) so that the first fan beam laser line is on the ground below 1425, a later position places the fan beam laser light below 1426 and an even later position places the fan beam laser light line below 1427. These lines are due to the Rotary pivoting movement in the angular direction 1428 (as in 45 shown) moves. When the fan beam is aimed along the laser light line 1427, it intersects the omnidirectional light sensor of the active target 1400, and the active target sends a command instructing the base unit 20 to stop moving (see step 1610). The fan beam now remains in this position 1427. For precise targeting, the active target can also send additional messages instructing the rotating platform of the base unit 20 to pan back and forth until the laser light line 1427 hits the central 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 the active target 1400 now instructs the other base unit 30 to go through the same procedure. The fan beam is turned on and its upper boundary edge 1432 hits the ceiling while its lower boundary creates lines of laser light along the floor. Such laser light lines change their position when the active target instructs the base unit 30 to rotate its platform so that the fan beam moves along the floor in the direction of arrow 1438. So an initial position of the laser light line along the ground would be found at 1435 and as the angle progresses a later laser light line would be found at 1436 and an even later laser light line at 1437. Once the fan beam reaches the position where it creates the laser light line below 1437, it hits the omnidirectional light sensor of the active target 1400 and the active target now sends a command instructing the base unit 30 to stop rotating its 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 Durchlaufen 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 target 1400 can now send further instructions to instruct the base unit 30 to sweep its fan beam back and forth until the laser light line 1437 is centered on the omnidirectional light sensor to achieve precise alignment. Once the fan beams of both base units 20 and 30 are aligned with the active target's omnidirectional light sensor, an in 47 situation presented. The two fan beams now intersect at the active target and this creates a vertical plumb line 1442 directly above the active target location. If the active target is removed, it will appear on the ground surface as an "x" shaped set of light lines. This will establish a survey point if desired. If a physical survey point has already been seen on the ground surface 1212, the active target now becomes that survey point on a virtual floor plan stored in the remote control unit 40 (see step 1614). Since the alignment axis 1440 has been established between the two base units 20 and 30, this first survey point is now available information along the intersecting lines 1442. Once this information is known, the active target can be moved to a different position to a second survey point (see steps 1620 and 1622). When a physical survey point is visible to the user, the active target can be moved to that point and by following the same procedure as described above with reference to 44-46 has been described, this second survey point is automatically known for the virtual floor plan stored in the remote control unit 40. Additionally, once the active target is removed, there is an intersection of laser light lines 1427 and 1437 at the second survey point position. Once all of this information has been established, the entire room or space 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 Kommunikationsmodulationsfrequenzen.It 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 target would not be activated until the first active target has finished locking in its position with the two base units. It is also important to note that the base unit fan beams are likely to be modulated laser light, so they can be easily distinguished from ambient light at the active target's omnidirectional light sensor. 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 targets are to be activated simultaneously, there would be a need for a different type of communication from each active target, for example either through different coding or different communication modulation frequencies.

ROUTINE MIT EINEM STAB MIT FESTSTEHENDER LÄNGEROUTINE WITH A FIXED LENGTH ROD

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 fixed length rod is placed on the ground surface (see step 1634 in the flowchart 56 ), as shown in this view. The rod is identified by the reference numeral 1450 and is placed at a location some distance from the two base units 20 and 30 (see step 1630). An alignment axis 1440 was already established before continuing this procedure (see step 1632). As an initial condition, there is no virtual floor plan in the remote control unit 40 or, under certain circumstances, a virtual floor plan is available, but no survey points have been 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 the fan beams of the two base units are directed at one end of the rod (or near one end) at a point 1452 (see step 1640). The base unit 20 emits a fan beam with an upper laser boundary edge 1462 that creates an upper ceiling line 1466; it also emits a lower laser boundary edge 1464 that creates a laser bottom line 1468 that intersects the end point 1452 of the rod. The fan beam of the base unit 30 is also switched on and radiates an upper limit fan beam edge 1472 and a lower limit fan beam edge 1474. These create a ceiling laser line 1476 and a floor laser line 1478 and the latter line crosses point 1452. Once this intersection has been established by the two fan beams, this point, if desired, become a survey point. The recorded azimuth angles and the established alignment axis enable the point to be entered into a virtual floor plan on the remote control unit 40 (see step 1642). At this point 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 The two fan beams of the base units are directed at the opposite end of the fixed rod (or near the opposite end) at a point 1454 (see step 1650). Once this point is intersected by the two fan beams, the azimuth angles of the base units may be recorded and the floor plan on the remote control unit 40 receives this information (see step 1652). Because 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 bar preferably has some type of indicia to provide two precise locations on the bar used for intersections 1452 and 1454. Such characters can come from 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 runs upward to make it more visible, (3) a depression (such as a notch) in the surface of the staff, or (4) an attachment that can be used to hold an active target - in other words, active targets could be attached to one or both ends of the staff. The characters may be located directly at the two ends of the staff (e.g. along the long axis of the staff) or the characters may be located 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 drawing points is the “actual known length,” which is important for determining the true (actual or physical) site sizes for the virtual floor plan.

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 beam is used instead of a pure fan beam, or a dithering laser line or beam is used (instead of a fan beam), this still represents a static system because the overall effect of these dithering/rotating laser beams is a is a single plane of laser light that is motionless in position, and it doesn't matter where exactly the laser beam is pointed at any given time, because they all pivot so quickly that it doesn't matter to the user. Furthermore, the equipment used to create the alignment axis or the survey axes or the axes of the points of interest does not matter. This is very different from certain conventional systems known in the art in which the laser beams slew through various 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” pieces of 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 references are made to the flowcharts 5-7 and 51-56 the logic operations described can be implemented using sequential logic (for example using microprocessor technology) or using a logic state machine or possibly using discrete logic in electronic equipment; they could even be implemented using parallel processors. A preferred embodiment may use a microprocessor or microcontroller (e.g., one of microprocessors 110, 210, or 310) to execute software instructions stored in memory cells in an ASIC. In fact, in one mode of the technology disclosed herein, the entire microprocessor (or microcontroller), including RAM and operable ROM, may be contained in a single ASIC. Of course, other types of circuits could be used to implement the logic operations illustrated in the drawings without departing from the fundamentals of the technology disclosed herein. In any case, some form of processing circuitry is provided, whether based on a microprocessor, a logic state machine or elements of discrete logic, or perhaps on some type of computing device not yet invented, to accomplish these tasks; further provided is some type of memory circuit, whether based on conventional RAM chips, EEROM chips (including flash memory), the use of elements of discrete logic to store data or other operational information (such as the point coordinate data, for example stored in storage elements 312 or 216 are) or possibly the use of some type of storage 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 details are given in the flowcharts 5-7 and 51-56 The logic operations illustrated and described above could be modified to some extent to perform similar, although not exactly the same, 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 are aimed at specific future models of laser transmitter and receiver systems and portable floorplanning computers (for example, those relating to Trimble Navigation laser and floorplanning equipment) and in many cases would Certainly similar, although slightly different, steps may be performed for use with other models or brands of laser equipment and floor plan computer systems, with 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 or method steps described herein, it is to 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 applies to some of the method steps recited in the appended claims. For example, step 1602 (determining an alignment axis between the two base units) may appear in the flowchart 55 take place before the active target is placed on the floor of the site, which is part of the previous step 1600 in this flowchart. As another example, after base unit "A" is pointed at the active target in step 1610, part of step 1614 could be performed (ie, recording the azimuth angle for base unit "A") before step 1612 occurs, in which the Base unit “B” is aimed at the active target. Although the method 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 - that is, there may be "parallel" logic flows in some cases. It is important that the required steps all take place in one of the possible logical orders.

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" can mean that a physical object is positioned close to a second physical object, such that the two objects may be adjacent to each other, although it is not essential that a third object is not positioned between them. In the technology disclosed herein, there may be instances where a "penetrating locating structure" is to be positioned "proximal" to a "receptive locating structure." In general, this could mean that the penetrating and receiving structures should physically abut each other, or it could mean that they are separated from each other by a certain size and shape, essentially forming a structure in a predetermined direction and an X-Y (e.g. horizontal and vertical) position in relation to each other, are “assigned” regardless of whether the penetrating and receiving structures actually touch each other along a continuous surface or not. Or, two structures of any size and shape (whether penetrating, receiving, or some other type) may be in relative proximity to one another, whether or not they physically touch each other; or a vertical wall structure could be positioned at or near a specific point on a horizontal floor or ceiling surface; such a relationship could be described as “proximal”. Or two or more possible locations for a given point can 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/at the site could be described as “proximal” to the end of that pole. Furthermore, the term “proximal” may also have a meaning that refers strictly to a single object, where the single object has two ends and the “distal end” is that end which is slightly further from a reference point (or area). and the “proximal end” is the other end positioned slightly closer to the same reference point (or area).

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 detailed description are, in relevant portions, incorporated herein by reference; The citation of a document should not be construed as an admission that it is state-of-the-art, existing technology relative 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 above description of a preferred embodiment is for illustrative and descriptive purposes. The technology disclosed herein is not to be construed as exhaustive 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 herein The examples described or illustrated are intended as non-limiting examples, and many modifications or variations of the examples or preferred embodiment(s) are possible in light of the foregoing teachings without departing from the spirit and scope of the technology disclosed herein. The embodiment(s) were selected and described to explain the principles of the technology disclosed herein and its practical application, thereby enabling those skilled in the art to use the technology disclosed herein in various embodiments and with various modifications as may be applicable to certain embodiments Applications under consideration are appropriate to use. This application is therefore intended to cover any variations, applications or adaptations of the technology disclosed herein using its general principles. Further, this application is intended to cover departures from the present disclosure that are within the known or common practice of technology to which the technology disclosed herein relates and that are covered by the appended claims.

Claims

System with a base unit and an active target, wherein the active target comprises an omnidirectional laser light sensor, and wherein the base unit comprises: a laser light transmitter that emits a first substantially vertical plane of laser light, the laser light transmitter being able to rotate about a substantially vertical axis; a distance measuring device capable of rotating about the substantially vertical axis; a laser light receiver comprising: a zero position light sensor mounted to detect laser light displacements in a substantially horizontal direction, and an amplifier circuit that provides an interface between the zero position light sensor and the laser light receiver; and a leveling mechanism, wherein the base unit receives control commands from the active target with the omnidirectional laser light sensor to move the first laser light plane so that the first laser light plane impinges on the omnidirectional laser light sensor.

System after Claim 1 , further comprising: an azimuth motor drive for automatically controlling a target position of the laser light transmitter and the distance measuring device.

System after Claim 1 , wherein the laser light transmitter comprises one of: (a) a unit that emits fan beam laser light; (b) a rotating unit that emits a laser light beam, and (c) a unit that emits a dithering laser light beam.

System after Claim 1 , wherein: (a) the distance measuring device comprises a laser distance meter; and (b) a laser light beam emitted by this laser rangefinder is coplanar with the substantially vertical laser light plane emitted by the laser light transmitter.

System after Claim 4 , wherein the laser distance meter comprises a modulated light laser transmitter, a modulated light laser receiver and a processing circuit that determines a travel time of a modulated light laser beam emitted by the modulated light laser transmitter until its reflected light beam is received by the laser receiver and converts the travel time into a distance.

System after Claim 1 , further comprising: a wireless transmitter and a receiver for communicating signals with a remote control unit that allows a user to input commands to the base unit.

System after Claim 1 , which further comprises: an angle encoder for automatic position detection in an azimuth direction.

A floor plan and point transfer system comprising: (a) a first base unit having a rotatable first laser light emitter emitting a first plane of laser light, a first communication circuit, and a first processing circuit; and (b) a second base unit having a rotatable second laser light emitter emitting a second plane of laser light, 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; where: (d) the active target controls the targeting of the first and second laser light emitters so that the first and second laser light planes are both aimed at the omnidirectional laser light sensor until the first and second laser light planes intersect at the active target's omnidirectional laser light sensor to automatically determine a position of the active Target as a survey point to be used by the system.

System after Claim 8 , wherein: (a) the system is configured to detect locations of the first and second base units on a physical site surface relative to at least two survey points defined by the active target and also located on the physical site surface; and (b) the system is configured to provide a pictorial representation of a virtual point on the physical site surface by aligning the first laser light plane and the second laser light plane to indicate a physical location of the virtual point.

System after Claim 9 , wherein: (a) the first laser light plane produces a first visible line of laser light along the physical site surface; (b) the second laser light plane produces a second visible line of laser light along the physical site surface; and (c) the imaging includes crossing the first and second visible laser light lines at the virtual point.

System after Claim 8 , wherein the first and second laser light planes comprise at least one of: (a) a motionless laser fan beam; (b) a rotating laser light beam; and (c) a dithering laser light beam.

System after Claim 8 , further comprising: (a) a remote control unit having a third processing circuit and a fourth communication circuit; (b) wherein the first base unit further comprises: (i) a first self-leveling device; (ii) a first azimuth positioner; (iii) a first azimuth motor drive for automatically positioning the first laser light transmitter, controlled via the remote control unit; and (c) wherein the second base unit further comprises: (i) a second self-leveling device; (ii) a second azimuth position transmitter; (iii) a second azimuth motor drive for automatically positioning the second laser light transmitter, controlled via the remote control unit.

A method for determining a perpendicular line to a wall, the method comprising: (a) providing a base unit that includes a processing circuit, an azimuth angle measuring instrument, a rotatable laser light emitter that emits a laser light plane, and a rotatable distance measuring device that measures the distance to a target; (b) positioning the base unit at a user-selected location on a solid surface of a room at a deployment location; (c) scanning a wall of the room 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 from the wall is substantially the same in both angular positions; and (e) Aiming the laser light emitter in an angular direction that bisects the two angular positions and turning on the laser light emitter so that it produces a visible line of laser light along the solid surface, thereby indicating a visible perpendicular line to the wall.

Procedure according to Claim 13 , further comprising the step of: (a) creating a first chalk line along the displayed visible perpendicular line.

Procedure according to Claim 14 , further comprising the step of: (a) creating a second perpendicular chalk line by offsetting the first chalk line.

Procedure according to Claim 14 , further comprising the steps of: (a) moving the base unit to a new user-selected location on the solid surface; (b) scanning the wall by rotating the distance measuring device and recording a second plurality of angles and distances to the wall for a plurality of angular positions; (c) determining two other angular positions in which a second distance from the wall is substantially the same in both other angular positions; (d) aiming the laser light emitters in an angular direction that bisects the other two angular positions and energizing the laser light emitter so that it produces a visible line of laser light along the solid surface, thereby displaying a second visible, perpendicular line to the wall; and (a) creating a second perpendicular chalk line along the displayed second visible perpendicular line.

A method for setting up a floor plan and point transfer system, the method comprising: (a) providing a first base unit that includes a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measuring instrument, a rotatable first laser light transmitter that emits a first laser light plane, and a rotatable first distance measuring device that measures the distance to a target; (b) providing a second base unit that includes a second processing circuit, a second communication circuit, a rotatable second laser light transmitter that emits a second laser light plane, and a rotatable second distance measuring device that measures 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 allows a user to input commands into the remote control unit, the remote control unit in communication with the first and second base units stands; (d) positioning the first base unit and the second base unit at two different locations on a solid 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 floor plan in the memory circuit of the remote control unit for a work area at the site; (g) selecting a first physical point on the solid surface of the deployment site and aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter so that the first physical point is indicated by both lines of laser light 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 control 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 workspace.

Procedure according to Claim 17 , further comprising the steps of: orienting the work area with respect to the alignment axis by: (a) selecting a second physical point on the solid surface of the work site and aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter so that the second physical point is penetrated by both laser light lines passing through the first and second laser light planes are generated is displayed; (b) determining a second azimuth angle of the first laser light transmitter; (c) determining a second set of distances between the second physical point and the first and second distance measuring devices; and (c) recording the second azimuth angle and the second set of distances in the memory circuit of the remote control unit, thereby generating a second survey point for the virtual floor plan stored in the memory circuit that is scaled for the work area.

A method of setting up a floor plan and point transfer system, the method comprising: (a) providing a first base unit that includes a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measurement instrument, and a rotatable first laser light emitter that emits a first plane of laser light; (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 that emits a second plane of laser light; (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 allows a user to input commands into the remote control unit, the remote control unit in communication with the first and second base units stands; (d) providing an active target including an omnidirectional laser light sensor, a fourth communication circuit, and a fourth processing circuit; (e) positioning the first base unit and the second base unit at two different locations on a solid surface of a deployment site and positioning the active target at a third location on the solid surface; (f) determining an alignment axis between the first base unit and the second base unit; (g) starting a new virtual site floor plan in the memory circuit of the remote control unit; (h) activating the active target; (i) controlled by control commands of the active target, aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter until the first and second laser light planes intersect at the active target's omnidirectional laser light sensor so that the omnidirectional laser light sensor is hit by the first and second laser light planes; determining a first set of azimuth angles of the first and second laser light emitters; and recording the first set of azimuth angles in the memory circuit of the remote control unit, thereby automatically 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 control commands of the active target, aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter until the first and second laser light planes intersect at the active target's omnidirectional laser light sensor so that the omnidirectional laser light sensor is hit by the first and second laser light planes; determining a second set of azimuth angles of the first and second laser light emitters; and recording the second set of azimuth angles in the memory circuit of the remote control unit, thereby automatically generating a second survey point for the virtual floor plan stored in the memory 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 actual site dimensions based on the actual distance between the first and second survey points.

Procedure according to Claim 19 , wherein the step of determining an actual distance between the first survey point and the second survey point includes physical measurement by a user.

Procedure according to Claim 19 , wherein the step of determining an actual distance between the first survey point and the second survey point includes entering a previously known distance between two known points at the site used for the third and fourth locations.

Procedure according to Claim 19 , wherein the steps of aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter at the active target include one of: (a) turning on the first laser light emitter and rotating the first laser light plane until it hits the omnidirectional laser light sensor, then turning off the first laser light emitter while continuing remains aimed at the active target, then turning on the second laser light emitter and rotating the second laser light plane until it hits the omnidirectional laser light sensor; and (b) simultaneously turning on the first laser light transmitter and the second laser light transmitter, each emitting a modulated laser fan beam with a different modulation frequency, and simultaneously rotating the first laser light plane and the second laser light plane until the first and second laser light planes both hit the omnidirectional laser light sensor.

A method of setting up a floor plan and point transfer system, the method comprising: (a) providing a first base unit that includes a first processing circuit, a first communication circuit, a first azimuth angle measurement instrument, and a rotatable first laser light emitter that emits a first plane of laser light; (b) providing a second base unit that includes a second processing circuit, a second communication circuit, a second azimuth angle measuring instrument, and a rotatable second laser light transmitter that emits a second level of laser light; (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 allows a user to input commands into the remote control unit, the remote control unit in communication with the first and second base units 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 solid 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 site floor plan in the memory circuit of the remote control unit; (i) activating the first active target; (j) controlled by control commands of the first active target, aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter until the first and second laser light planes intersect at the first omnidirectional laser light sensor of the first active target, so that the first omnidirectional laser light sensor is hit by the first and second laser light planes becomes; determining a first set of azimuth angles of the first and second laser light emitters; and recording the first set of azimuth angles in the memory circuit of the remote control unit, thereby automatically generating a first survey point for the virtual floor plan stored in the memory circuit; (k) activating the second active target; (1) controlled by control commands of the second active target, aiming the first laser light transmitter and the second laser light transmitter until the first and second laser light planes intersect at the second omnidirectional laser light sensor of the second active target, so that the second omnidirectional laser light sensor is hit by the first and second laser light planes becomes; determining a second set of azimuth angles of the first and second laser light emitters; and recording the second set of azimuth angles in the memory circuit of the remote control unit, thereby automatically generating a second survey point for the virtual floor plan stored in the memory circuit; (m) 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 (n) scaling the virtual floor plan to actual site dimensions based on the actual distance between the first and second survey points.

Procedure according to Claim 23 , wherein the step of determining an actual distance between the first survey point and the second survey point includes physical measurement by a user.

Procedure according to Claim 23 , wherein the step of determining an actual distance between the first survey point and the second survey point includes entering on the remote control unit a previously known distance between two known points on the site used for the third location and the fourth location.

Procedure according to Claim 23 , wherein the steps of aiming the first laser light emitter and the second laser light emitter at the first active target include one of: (a) turning on the first laser light emitter and rotating the first laser light plane until it hits the first omnidirectional laser light sensor, then turning off the first laser light emitter, while continuing to focus on the first active target, then turning on the second laser light emitter and rotating the second laser light plane until it hits the first omnidirectional laser light sensor; and (b) simultaneously turning on the first laser light transmitter and the second laser light transmitter, each emitting a modulated laser fan beam with a different modulation frequency, and simultaneously rotating the first laser light plane and the second laser light plane until the first and second laser light planes both hit the first omnidirectional laser light sensor.