DE102013216997A1 - measuring device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einer Messvorrichtung, insbesondere Handmessvorrichtung, die eine Vermessungseinheit (12) zu einer räumlichen Vermessung, insbesondere zumindest eines Innenraums, und eine Projektionseinheit (14), die zumindest teilweise zu einer Projektion zumindest einer Information auf die Fläche (16), insbesondere auf die zumindest eine Begrenzungsfläche des Innenraums, vorgesehen ist, umfasst. Es wird vorgeschlagen, dass die Vermessungseinheit (12) zumindest eine TOF-Kamera umfasst.The invention relates to a measuring device, in particular a hand-held measuring device, which has a measuring unit (12) for a spatial measurement, in particular of at least one interior, and a projection unit (14) which at least partially projects at least one information onto the surface (16). in particular to the at least one boundary surface of the interior, is provided comprises. It is proposed that the measuring unit (12) comprises at least one TOF camera.
Description
Stand der TechnikState of the art
Es ist bereits eine Messvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen worden.It has already been proposed a measuring device according to the preamble of claim 1.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung geht aus von einer Messvorrichtung, insbesondere einer Handmessvorrichtung, zu einer räumlichen Vermessung, insbesondere zumindest eines Innenraums, die eine Vermessungseinheit, die zumindest teilweise zu einer Erfassung einer Entfernung zumindest zu einer Fläche, insbesondere zumindest zu einer Begrenzungsfläche des Innenraums, vorgesehen ist, und eine Projektionseinheit, die zumindest teilweise zu einer Projektion zumindest einer Information auf die Fläche, insbesondere auf die zumindest eine Begrenzungsfläche des Innenraums, vorgesehen ist, umfasst.The invention is based on a measuring device, in particular a hand-held measuring device, for a spatial measurement, in particular of at least one interior, which is provided at least partially for detecting a distance to at least one surface, in particular at least one boundary surface of the interior. and a projection unit, which is at least partially provided for a projection of at least one information on the surface, in particular on the at least one boundary surface of the interior.
Es wird vorgeschlagen, dass die Vermessungseinheit zumindest eine TOF-Kamera umfasst. Unter einer „Vermessung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Verfahren verstanden werden, das zumindest teilweise zu einer insbesondere quantitativen, vorzugsweise räumlichen Erfassung zumindest einer physikalischen Kenngröße einer Umgebung der Messvorrichtung, wie insbesondere zumindest eine Länge, zumindest eine Distanz, zumindest eine Höhe, zumindest ein Winkel und/oder zumindest eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Kenngröße, vorgesehen ist. Unter einem „Innenraum“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein dreidimensionaler Bereich verstanden werden, der insbesondere von zumindest zwei und besonders bevorzugt von zumindest drei, zumindest teilweise direkt aneinander angrenzenden Flächen, insbesondere Ebenen, aufgespannt bzw. begrenzt ist.It is proposed that the measuring unit comprises at least one TOF camera. In this context, a "measurement" is to be understood in particular as a method which at least partially results in a particularly quantitative, preferably spatial detection of at least one physical characteristic of an environment of the measuring device, such as in particular at least one length, at least one distance, at least one height, at least an angle and / or at least one other, a professional appears to be reasonable characteristic, is provided. In this context, an "interior space" is to be understood as meaning, in particular, a three-dimensional region that is stretched or bounded in particular by at least two and particularly preferably at least three surfaces, in particular planes, which are at least partially directly adjacent to one another.
Unter einer Entfernung soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine vorzugsweise räumliche Distanz zwischen zumindest zwei Punkten und besonders bevorzugt eine kürzeste und vorzugsweise räumliche Distanz zwischen einer Ebene und einem außerhalb der Ebene angeordneten Punkt verstanden werden. Unter einer „Projektion“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine vergrößerte, verkleinerte und/oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise modifizierte Übertragung zumindest einer Abbildung auf zumindest eine Projektionsfläche, insbesondere auf zumindest eine Projektionsebene, verstanden werden.In this context, a distance is to be understood as meaning in particular a preferably spatial distance between at least two points and particularly preferably a shortest and preferably spatial distance between a plane and a point arranged outside the plane. In this context, a "projection" is to be understood as meaning, in particular, an enlarged, reduced and / or modified transmission of at least one image to at least one projection surface, in particular to at least one projection plane, in a manner that appears meaningful to a person skilled in the art.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Vermessungseinheit zumindest eine TOF-Kamera umfasst. Unter einer „TOF-Kamera“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein 3D-Kamerasystem zu einer Ausführung eines Laufzeitverfahrens verstanden werden, das insbesondere eine Beleuchtungseinheit zu einer Aussendung von Licht, zumindest eine Optik zu einem Sammeln des reflektierten Lichts der Beleuchtungseinheit und mit zumindest einem Sensorelement zu eine Erfassung einer Phasenverschiebung des reflektierten Lichts der Beleuchtungseinheit umfasst. Vorzugsweise ist die TOF-Kamera dazu vorgesehen, einen Lichtimpuls in mehrere Richtungen gleichzeitig auszusenden und eine Laufzeit eines reflektierenden Anteils des Lichtimpulses aus den verschiedenen Richtungen zu messen. Insbesondere ist die TOF-Kamera zu einer insbesondere dreidimensionalen Erfassung einer Distanz zu zumindest zwei Punkten zumindest teilweise mittels eines Lichtpulses, wobei eine Interferenz des ausgesendeten Lichtpulses und des reflektierten Lichtpulses erfasst und daraus jeweils die Distanz zu den zumindest zwei Punkten ermittelt wird. Die Kurzbezeichnung „TOF“ soll in diesem Zusammenhang für die einem Fachmann bekannte Bezeichnung „Time of Flight“ stehen. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise eine bevorzugt präzise räumliche Vermessung, insbesondere des zumindest einen Innenraums, erreicht werden.It is further proposed that the measuring unit comprises at least one TOF camera. In this context, a "TOF camera" is to be understood as meaning, in particular, a 3D camera system for executing a transit time method, in particular an illumination unit for emitting light, at least one optic for collecting the reflected light of the illumination unit and having at least one sensor element to a detection of a phase shift of the reflected light of the illumination unit comprises. Preferably, the TOF camera is intended to emit a light pulse in several directions simultaneously and to measure a transit time of a reflective portion of the light pulse from the different directions. In particular, the TOF camera is to a particular three-dimensional detection of a distance to at least two points at least partially by means of a light pulse, wherein an interference of the emitted light pulse and the reflected light pulse detected and from each of the distance to the at least two points is determined. The abbreviation "TOF" should in this context stand for the term known to a person skilled in the art as "time of flight". As a result, a preferably precise spatial measurement, in particular of the at least one interior, can be achieved in a structurally simple manner.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschine können eine vorteilhaft flexible Ausgestaltung, ein bevorzugt präzises Messergebnis und ein bevorzugt hoher Bedienkomfort der Messvorrichtung erreicht werden. Due to the inventive design of the power tool, an advantageously flexible design, a preferably precise measurement result and a preferably high ease of use of the measuring device can be achieved.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Vermessungseinheit zumindest teilweise zu einer Erfassung einer Neigung der zumindest einen Fläche, insbesondere der zumindest einen Begrenzungsfläche des Innenraums, relativ zu einer Haupterfassungsrichtung der Vermessungseinheit vorgesehen ist. Unter einer „Neigung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Winkel verstanden werden, der sich aus einer Differenz eines rechten Winkels und des Winkels, der von einer Flächennormalen der zumindest einen Fläche, insbesondere der zumindest einen Begrenzungsfläche des Innenraums, und der Haupterfassungsrichtung der Vermessungseinheit aufgespannt ist, ergibt. Dadurch kann eine flexibel einsetzbare Ausgestaltung der Messvorrichtung und eine vorteilhaft einfache Vermessung eines Innenwinkels in einem Innenraum erreicht werden.In addition, it is proposed that the measuring unit is provided at least partially for detecting an inclination of the at least one surface, in particular the at least one boundary surface of the interior, relative to a main detection direction of the surveying unit. In this context, an "inclination" is to be understood as meaning, in particular, an angle consisting of a difference of a right angle and the angle subtended by a surface normal of the at least one surface, in particular the at least one boundary surface of the interior, and the main detection direction of the surveying unit is, results. As a result, a flexible design of the measuring device and an advantageously simple measurement of an internal angle in an interior can be achieved.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Projektionseinheit zumindest ein Beamerelement umfasst. Dadurch können ein vorteilhaft hoher Bedienkomfort und eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Projektionseinheit und eine vorteilhaft bedienerfreundliche Argumentierung eines Bearbeitungsbereichs erreicht werden.Furthermore, it is proposed that the projection unit comprises at least one beamer element. As a result, an advantageously high ease of use and a structurally simple design of the projection unit and an advantageously user-friendly argumentation of a processing area can be achieved.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Projektionseinheit zumindest ein Laserelement umfasst. Das Laserelement ist vorzugsweise von einem Linienlaser gebildet und/oder auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Weise ausgebildet. Dadurch kann eine bevorzugt kostengünstige und konstruktiv einfache Ausgestaltung der Projektionseinheit erreicht werden.It is also proposed that the projection unit comprises at least one laser element. The Laser element is preferably formed by a line laser and / or formed in a different, to a person skilled in the sense appearing manner. As a result, a preferred cost-effective and structurally simple embodiment of the projection unit can be achieved.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Messvorrichtung eine Gehäuseeinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Vermessungseinheit und die Projektionseinheit zumindest teilweise zu umschließen und die eine größte Erstreckung von weniger als 500 mm aufweist. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die größte Erstreckung der Gehäuseeinheit insbesondere weniger als 400 mm, vorzugsweise weniger als 300 mm, bevorzugt weniger als 200 mm und besonders bevorzugt weniger als 150 mm. Unter „zumindest teilweise umschließen“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Gehäuseeinheit die Vermessungseinheit und/oder die Projektionseinheit in zumindest einer Ebene über einen Winkelbereich von mehr als 180 Grad, vorzugsweise mehr als 270 Grad, besonders bevorzugt von 360 Grad umgibt. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umgibt die Gehäuseeinheit die Vermessungseinheit und/oder die Projektionseinheit auf zumindest zwei, geneigt zueinander angeordneten Ebenen über einen Winkelbereich von mehr als 180 Grad, vorzugsweise mehr als 270 Grad, besonders bevorzugt von 360 Grad. Dadurch kann eine vorteilhaft kompakte und bevorzugt flexible und mobile Ausgestaltung der Messvorrichtung erreicht werden.In addition, it is proposed that the measuring device has a housing unit which is provided to at least partially enclose the measuring unit and the projection unit and which has a maximum extent of less than 500 mm. In a particularly preferred embodiment, the largest extension of the housing unit is in particular less than 400 mm, preferably less than 300 mm, preferably less than 200 mm and particularly preferably less than 150 mm. In this context, the term "at least partially enclosing" should be understood in particular to mean that the housing unit surrounds the measuring unit and / or the projection unit in at least one plane over an angular range of more than 180 degrees, preferably more than 270 degrees, particularly preferably 360 degrees. In a particularly preferred embodiment, the housing unit surrounds the measuring unit and / or the projection unit on at least two inclined planes to each other over an angular range of more than 180 degrees, preferably more than 270 degrees, particularly preferably of 360 degrees. As a result, an advantageously compact and preferably flexible and mobile configuration of the measuring device can be achieved.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Messvorrichtung eine Steuer- und/oder Regeleinheit umfasst, die zu einer Anpassung der Projektion der Projektionseinheit zumindest teilweise in Abhängigkeit der Neigung der zumindest einen Fläche, insbesondere der zumindest einen Begrenzungsfläche des Innenraums, vorgesehen ist. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest teilweise zu einer Ausführung eines zumindest teilweise von einem Betriebszustand unabhängigen Vorgangs vorgesehen ist, der zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, zumindest einen Parameter, insbesondere zumindest einen Betriebsparameter, der Messvorrichtung, insbesondere der Projektionseinheit, zumindest teilweise aktiv zu beeinflussen und/oder zumindest teilweise an einen vorgegebenen Ablauf anzupassen und/oder anzunähern. Die Steuer- und/oder Regeleinheit kann insbesondere zumindest teilweise zu einer mechanischen und/oder besonders bevorzugt zumindest teilweise elektronischen Steuerung und/oder Regelung vorgesehen sein. Vorzugsweise umfasst die Steuer- und/oder Regeleinheit zusätzlich eine Recheneinheit, insbesondere einen Mikroprozessor, und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelalgorithmus, der dazu vorgesehen ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Dadurch kann eine vorteilhaft präzise und an eine Umgebung angepasste Projektion der Projektionseinheit erreicht werden.It is also proposed that the measuring device comprises a control and / or regulating unit which is provided for adapting the projection of the projection unit at least partially as a function of the inclination of the at least one surface, in particular of the at least one boundary surface of the inner space. A "control and / or regulating unit" is to be understood in this context, in particular a unit which is at least partially provided for an execution of an at least partially independent of an operating condition process, which is at least partially intended to at least one parameter, in particular at least an operating parameter to influence the measuring device, in particular the projection unit, at least partially actively and / or at least partially adapt to a predetermined sequence and / or approximate. The control and / or regulating unit may in particular be provided at least partially for a mechanical and / or particularly preferably at least partially electronic control and / or regulation. Preferably, the control and / or regulating unit additionally comprises an arithmetic unit, in particular a microprocessor, and in particular in addition to the arithmetic unit a memory unit with a control and / or regulating algorithm stored therein, which is intended to be executed by the arithmetic unit. This allows an advantageously precise and adapted to an environment projection of the projection unit can be achieved.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Messvorrichtung eine Ausgabeeinheit aufweist, die zumindest zu einer Ausgabe der Entfernung und/oder der Neigung der zumindest einen Fläche, insbesondere der zumindest einen Begrenzungsfläche des Innenraums, vorgesehen ist. Die Information bezüglich der Entfernung und/oder der Neigung der zumindest einen Fläche, insbesondere der zumindest einen Begrenzungsfläche des Innenraums, wird vorzugsweise für einen Bediener wahrnehmbar, insbesondere akustisch, haptisch und/oder besonders bevorzugt optisch, von der Ausgabeeinheit ausgegeben. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Ausgabeeinheit zu einer quantitativen, optisch wahrnehmbaren Anzeige des Werts der Entfernung und/oder der Neigung insbesondere in einem Display vorgesehen. Dadurch können eine vorteilhafte Bedienbarkeit der Messvorrichtung und eine konstruktiv einfache Ausgabe zumindest einer Information an einen Bediener erreicht werden.Furthermore, it is proposed that the measuring device has an output unit which is provided at least for an output of the distance and / or the inclination of the at least one surface, in particular of the at least one boundary surface of the inner space. The information regarding the distance and / or the inclination of the at least one surface, in particular the at least one boundary surface of the interior, is preferably perceptible to an operator, in particular acoustically, haptically and / or particularly preferably visually, output by the output unit. In a particularly preferred embodiment, the output unit is provided for a quantitative, visually perceptible indication of the value of the distance and / or the inclination, in particular in a display. As a result, an advantageous operability of the measuring device and a structurally simple output of at least one piece of information to an operator can be achieved.
Die erfindungsgemäße Messvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Messvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.The measuring device according to the invention should not be limited to the application and embodiment described above. In particular, in order to fulfill a mode of operation described herein, the measuring device according to the invention can have a number deviating from a number of individual elements, components and units mentioned herein.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen:Show it:
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In
Die Vermessungseinheit
Die Messvorrichtung
Ferner umfasst die Projektionseinheit
Die Messvorrichtung
Die Messvorrichtung
Des Weiteren weist die Messvorrichtung
Claims (8)
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2013
- 2013-08-27 DE DE102013216997.3A patent/DE102013216997A1/en not_active Ceased
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