DE202010016564U1 - Surveying equipment and surveying system - Google Patents
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Abstract
Vermessungsgerät, insbesondere handhaltbares Vermessungsgerät, zum Aufzeichnen und Wiedergeben von ortskorrelierten Daten, mit einem Gehäuse, einem Positionssensor, einem ersten Prozessor, einem Datenspeicher, einer erste Stromversorgung und einer ersten Schnittstelle zum Aufnehmen und Übermitteln von Daten.Surveying apparatus, in particular handheld surveying apparatus, for recording and reproducing location-correlated data, comprising a housing, a position sensor, a first processor, a data memory, a first power supply and a first interface for recording and transmitting data.
Description
Die Erfindung betrifft ein Vermessungsgerät, insbesondere ein Vermessungsgerät zum Aufzeichnen und Wiedergeben von ortskorrelierten Daten sowie ein Vermessungssystem mit einem solchen Vermessungsgerät.The invention relates to a surveying device, in particular a surveying device for recording and reproducing location-correlated data and a surveying system with such a surveying device.
Stand der TechnikState of the art
Häufig tritt bei Baumaßnahmen das Problem auf, dass beispielsweise eine Mehrzahl von Bohrlöchern in vorgegebener Orientierung in Bauelementen, wie zum Beispiel in Wänden, in Böden oder in Decken, angebracht werden müssen. Jedoch können diese Bauelemente mit elektrischen Leitungen, Wasserleitungen, Heizungsrohren oder vergleichbarem durchzogen sein. Um geeignete Stellen für die Mehrzahl von Bohrlöchern in einem Bauelement zu identifizieren, müssen die Lage und der Verlauf etwaiger Leitungen so genau wie möglich bestimmt werden (Aufnahme ortskorrelierter Daten). Anhand der aufgenommenen Lage von Leitungen, können dann Bohrungen vorgenommen werden, ohne dabei Gefahr zu laufen, die Leitungen versehentlich zu beschädigen (Wiedergeben der ortskorrelierten Daten).Frequently occurs in construction measures, the problem that, for example, a plurality of boreholes in a predetermined orientation in components, such as in walls, floors or ceilings, must be installed. However, these components may be traversed by electrical wires, water pipes, heating pipes or the like. In order to identify suitable locations for the plurality of boreholes in a component, the location and the course of any lines must be determined as accurately as possible (recording of location-correlated data). Based on the recorded location of lines, then drilling can be made without running the risk of accidentally damaging the lines (reproducing the location-correlated data).
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise der BOSCH Wallscanner „D-tect 150 Professional” bekannt, der einen Detektor, einen Bildschirm, einen Prozessor und vier in eine Richtung ausgerichtet Rollen aufweist, wobei der Detektor zum Orten von Materialen in einem Bauelement ausgestaltet ist, die sich von der Bausubstanz des Bauelements unterscheiden.For example, the prior art discloses the BOSCH "D-tect 150 Professional" Wallscanner, which has a detector, a screen, a processor, and four unidirectional rollers, the detector being configured to locate materials in a device, which differ from the building substance of the component.
Die Vorrichtung kann vom Benutzer entlang einer Achse über eine Oberfläche eines Bauelements gerollt werden. Während dieses Vorgangs ortet die Vorrichtung Materialen, die sich in dem Bauelement befinden und sich von der Bausubstanz unterscheiden, zeichnet die Lage dieser Materialen auf und stellt die Lage auf dem Bildschirm dar. Anschließend müssen Stellen, die beispielsweise zum Anbringen eines Bohrlochs geeignet sind, manuell auf der Wand markiert werden.The device may be rolled by the user along an axis over a surface of a device. During this process, the device locates materials that are located in the component and different from the building substance, records the location of these materials and represents the situation on the screen. Then, places that are suitable for example for attaching a borehole, manually be marked on the wall.
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Vermessungsgerät in Form eines sogenannten „Intelligent-Pen” bereitzustellen, das ein vereinfachtes Aufnehmen und Wiedergeben ortskorrelierter Daten, insbesondere der Lage von beispielsweise Leitungen in Bauelementen, ermöglicht. Es ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein solches „Intelligent-Pen” System bereitzustellen, das auf einfache Art und Weise mit Elektrowerkzeugen, insbesondere einem Wallscanner zum Orten von Leitungen in Bauelementen, zusammenarbeitet.It is an object of the present invention to provide a surveying device in the form of a so-called "intelligent pen" which enables a simplified recording and reproducing of location-correlated data, in particular the position of, for example, lines in components. It is also an object of the present invention to provide such an "intelligent pen" system which cooperates in a simple manner with power tools, in particular a wall scanner for locating lines in components.
Das erfindungsgemäße Vermessungsgerät weist einen Positionssensor, einen ersten Prozessor, einen Datenspeicher, eine erste Stromversorgung und eine erste Schnittstelle zum Aufnehmen und Übermitteln von Daten auf.The surveying device according to the invention has a position sensor, a first processor, a data memory, a first power supply and a first interface for recording and transmitting data.
Die erste Stromversorgung ist dabei zum Versorgen des Positionssensors, des Prozessors, des Datenspeichers und der Schnittstelle mit Strom geeignet. Beispiele für eine erfindungsgemäße erste Stromversorgung sind Batterien oder Akkumulatoren, insbesondere Lithium Ionen Akkus.The first power supply is suitable for supplying the position sensor, the processor, the data memory and the interface with power. Examples of a first power supply according to the invention are batteries or accumulators, in particular lithium ion batteries.
Der Positionssensor ist zum Bestimmen einer Position, insbesondere einer Oberflächenposition, der Vorrichtung in Bezug auf eine Referenzposition geeignet. Beispielsweise kann der Positionssensor in Laufmitteln integriert sein oder auch ein optischer Sensorchip sein, wie er in einer optischen Maus zum Einsatz kommt. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von mikromechanischen Beschleunigungssensoren (MEMS) als erfindungsgemäßer Positionssensor. So kann beispielsweise mit Hilfe des „Bosch MEMS SMI 540” zum Bestimmen zweier Beschleunigungsachsen (ax, ay) und einer Drehachse (Ωz) die Lage des Positionssensors in Bezug auf eine Referenzposition auf einer Oberfläche bestimmt werden.The position sensor is suitable for determining a position, in particular a surface position, of the device with respect to a reference position. For example, the position sensor can be integrated in running means or can also be an optical sensor chip, as used in an optical mouse. Particularly preferred is the use of micromechanical acceleration sensors (MEMS) as a position sensor according to the invention. For example, with the aid of the "Bosch MEMS SMI 540" for determining two acceleration axes (a x , a y ) and one axis of rotation (Ω z ), the position of the position sensor relative to a reference position on a surface can be determined.
Die erste Schnittstelle des Vermessungsgerätes ist zum Empfangen und Senden von Daten geeignet. Diese erste Schnittstelle ist mit dem Prozessor verbunden. Beispiele für eine erfindungsgemäße erste Schnittstelle sind eine serielle Schnittstelle, Bluetooth, Infrared Data Association oder Wi-Fi. Die letzten drei Schnittstellen weisen den Vorteil auf, dass sie eine drahtlose Verbindung erlauben.The first interface of the surveying equipment is suitable for receiving and transmitting data. This first interface is connected to the processor. Examples of a first interface according to the invention are a serial interface, Bluetooth, Infrared Data Association or Wi-Fi. The last three interfaces have the advantage of allowing a wireless connection.
Der Datenspeicher ist zum Speichern von Daten geeignet. Ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Datenspeicher ist ein Speicherchip der auf der Flash-EEPROM Technologie basiert.The data memory is suitable for storing data. An example of a data memory according to the invention is a memory chip based on the flash EEPROM technology.
Der erste Prozessor ist zum Empfangen von Daten von der Schnittstelle und dem Positionssensor und zum Senden von Daten an die Schnittstelle und an den Speicher geeignet. Insbesondere ist der erste Prozessor geeignet, Messdaten, die er über die Schnittstelle empfängt, und Ortsdaten, die der erste Prozessor von dem Positionssensor erhält, zu Tupeln zusammenzufassen und in dem Speicher abzulegen. Des Weiteren ist der erste Prozessor in der Lage Tupel aus dem Speicher abzurufen und über die Schnittstelle einem Gerät zur Verfügung zu stellen. Die Tupel können in dem Speicher in einer Datenbankstruktur abgespeichert sein. Beispiele für einen erfindungsgemäßen ersten Prozessor sind jegliche Art von programmierbaren Mikroprozessoren.The first processor is suitable for receiving data from the interface and the position sensor and for sending data to the interface and to the memory. In particular, the first processor is adapted to summarize measurement data, which it receives via the interface, and location data, which receives the first processor from the position sensor to tuples and store in the memory. Furthermore, the first processor is able to retrieve tuples from memory and over to provide the interface to a device. The tuples can be stored in the memory in a database structure. Examples of a first processor according to the invention are any type of programmable microprocessor.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Vermessungssystem zum Aufzeichnen und Wiedergeben von ortskorrelierten Daten bereit, wobei das System ein erfindungsgemäßes Vermessungsgerät und ein Darstellungselement aufweist.The present invention also provides a surveying system for recording and reproducing location-correlated data, the system comprising a surveying device and a display element according to the invention.
Das Darstellungselement kann integraler Bestandteil des Vermessungsgerätes sein oder aber auch in einer bevorzugten Ausführungsform als separate Einheit realisiert sein.The display element can be an integral part of the surveying device or, in a preferred embodiment, can also be realized as a separate unit.
Das Darstellungselement weist einen Bildschirm, einen zweiten Prozessor, eine zweite Stromversorgung, Bedienelemente und eine zweite Schnittstelle auf.The display element has a screen, a second processor, a second power supply, controls and a second interface.
Die zweite Stromversorgung ist zum Versorgen der zweiten Schnittstelle, des zweiten Prozessors, und des Bildschirms mit Strom geeignet. Beispiele für eine erfindungsgemäße zweite Stromversorgung sind Batterien oder Akkumulatoren.The second power supply is suitable for powering the second interface, the second processor, and the screen. Examples of a second power supply according to the invention are batteries or accumulators.
Erste und zweite Stromversorgung könnten auch durch ein und dieselbe Stromversorgung realisiert sein, insbesondere für den Fall, dass das Darstellungselement in dem Vermessungsgerät integriert ist.First and second power supply could also be realized by one and the same power supply, in particular in the event that the display element is integrated in the surveying device.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Vermessungssystem ein – wie oben beschrieben – Vermessungsgerät und ein separates Darstellungselement auf. Das Darstellungselement ist in dieser Ausführungsform als Mobiltelefon (insbesondere als ein Smartphones, beispielsweise ein „IPhone” der Firma Apple) oder PDA realisiert, auf dem eine Software-Applikation installiert werden kann.In a further preferred embodiment, the surveying system according to the invention comprises a surveying device and a separate display element, as described above. The display element is implemented in this embodiment as a mobile phone (in particular as a smartphone, for example, an "iPhone" Apple) or PDA on which a software application can be installed.
Diese Ausführungsformen weisen den Vorteil auf, dass ortskorreliert Messdaten benutzerfreundlich auf einem separaten Bildschirm abgerufen und dargestellt werden können.These embodiments have the advantage that location-correlated measurement data can be accessed and displayed in a user-friendly manner on a separate screen.
Die zweite Schnittstelle ist zum Empfangen und Senden von Daten geeignet. Die zweite Schnittstelle ist mit dem zweiten Prozessor verbunden. Beispiele für eine erfindungsgemäße zweite Schnittstelle sind Bluetooth, Infrared Data Association oder Wi-Fi. Insbesondere dient die Schnittstelle zum Empfangen von Tupeln, die ortskorrelierte Messdaten enthalten, von dem Vermessungsgerät.The second interface is suitable for receiving and sending data. The second interface is connected to the second processor. Examples of a second interface according to the invention are Bluetooth, Infrared Data Association or Wi-Fi. In particular, the interface for receiving tuples containing location-correlated measurement data is used by the surveying device.
Der zweite Prozessor ist zum Empfangen von Daten von der Schnittstelle und dem Positionssensor und zum Senden von Daten an die Schnittstelle und an den Speicher geeignet. Insbesondere ist der zweite Prozessor geeignet Messdaten, die er über die Schnittstelle empfängt, zu einem Bild zu verarbeiten, das die ortskorrelierten Messdaten benutzerfreundlich darstellt. Das Bild wird an den Bildschirm gesendet. Ein Beispiel für eine benutzerfreundliche Darstellung der Messdaten sind farbkodierte Karten. Beispiele für einen erfindungsgemäßen Prozessor sind jegliche Art von programmierbaren Mikroprozessoren.The second processor is suitable for receiving data from the interface and the position sensor and for sending data to the interface and to the memory. In particular, the second processor is suitable for processing measurement data which it receives via the interface into an image which represents the location-correlated measurement data in a user-friendly manner. The image is sent to the screen. An example of a user-friendly presentation of the measurement data are color-coded maps. Examples of a processor according to the invention are any type of programmable microprocessor.
Der Bildschirm kann das vom Prozessor erzeugte Bild darstellen. Beispiele für einen erfindungsgemäßen Bildschirm sind unter anderem Flüssigkristallbildschirme, Dünnschichttransistorbildschirme, Surface-Conduction Electron-Emitter Bildschirme, Plasmabildschirme, Leuchtdiodenbildschirme oder Feldemissionsbildschirme. Besonders vorteilhaft kann die Verwendung eines Touchscreens als erfindungsgemäßen Bildschirm sein, auf dem zusätzlich zu dem bearbeiteten Bild die Bedienelemente dargestellt werden können. Der Touchscreen weist Berührungen der dargestellten Bedienelemente nach und leitet diese an den Prozessor weiter.The screen can represent the image generated by the processor. Examples of a screen according to the invention include liquid crystal screens, thin film transistor screens, surface conduction electron emitter screens, plasma screens, light emitting diode screens, or field emission screens. Particularly advantageous may be the use of a touch screen as the screen according to the invention, on which in addition to the edited image, the controls can be displayed. The touchscreen detects contacts with the controls and forwards them to the processor.
Die Bedienelemente sind geeignet zum Erfassen von Benutzereingaben. Die Benutzereingaben dienen beispielsweise zum Verändern der Darstellung der ortskorrelierten Messdaten. Beispiele für erfindungsgemäße Bedienelemente sind jegliche Arten von Knöpfen, Schaltern und berührungsempfindlichen Flächen. Wie oben beschrieben, können die Bedienelemente auch in dem Bildschirm integriert sein.The controls are suitable for capturing user input. The user inputs are used, for example, to change the representation of the location-correlated measurement data. Examples of controls according to the invention are any kind of buttons, switches and touch-sensitive surfaces. As described above, the controls may also be integrated in the screen.
Das erfindungsgemäße Vermessungsgerät bzw. das erfindungsgemäße Vermessungssystem ist insbesondere auch zum Verwenden mit verschiedenen, auch zukünftigen, Elektrowerkzeugen geeignet. Das erfindungsgemäße Vermessungssystem kann insbesondere ein Ortungsgerät, wie einen Studfinder oder auch ein Radarortungsgerät, wie beispielsweise ein Gerät vom Typ BOSCH Wallscanner „D-tect 150 Professional” umfassen. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Vermessungssystem mit nahezu jedem Elektrowerkzeug kombinierbar. Insbesondere bietet sic ein bohrendes, meißelndes oder auch sägendes Elektrowerkzeug an.The surveying device according to the invention or the surveying system according to the invention is in particular also suitable for use with various, including future, power tools. The surveying system according to the invention may in particular comprise a locating device, such as a Studfinder or a radar locating device, such as, for example, a BOSCH wall scanner "D-tect 150 Professional" type of device. In addition, the surveying system according to the invention can be combined with almost any power tool. In particular, it offers a drilling, chiselling or sawing power tool.
Die erfindungsgemäße Kombination von technischen Merkmalen bringt den Vorteil mit sich, dass das erfindungsgemäße Vermessungsgerät universell Messdaten, von zum Beispiel einem Elektrowerkzeug, ortskorreliert abspeichern und abrufen kann.The combination of technical features according to the invention has the advantage that the surveying device according to the invention can universally store and retrieve measurement data from, for example, a power tool, in a location-correlated manner.
Weiter Vorteile des erfindungsgemäßen Vermessungsgerätes bzw. des erfindungsgemäßen Vermessungssystems sind der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele sowie den zugehörigen Zeichnungen zu entnehmen.Further advantages of the surveying device according to the invention or the surveying system according to the invention are the following Description of some embodiments and the accompanying drawings.
Zeichnungdrawing
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für ein erfindungsgemäßes Vermessungsgerät bzw. ein erfindungsgemäßes Vermessungssystem dargestellt, die in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden sollen. Die Figuren der Zeichnung, deren Beschreibung sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln betrachten und zu anderen, bzw. weiteren sinnvollen Kombinationen zusammenfassen.Exemplary embodiments of an inventive surveying device or a surveying system according to the invention are shown in the drawing, which are to be explained in more detail in the following description. The figures of the drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. A person skilled in the art will also consider these features individually and combine them into other or more meaningful combinations.
Es zeigt:It shows:
Die
In
Während ein Benutzer den Wallscanner über eine Wand bewegt, übermittelt der Wallscanner dem Vermessungsgerät seine Messdaten.While a user moves the wall scanner over a wall, the wall scanner transmits its measurement data to the surveying device.
Das Vermessungsgerät empfängt die Messdaten über die Schnittstelle. Der Prozessor korreliert die Messdaten mit den Ortsdaten des Vermessungsgerätes, die er von dem Positionssensor erhält, und speichert die Messdaten und Ortsdaten als Tupel in dem Speicher ab.The surveying device receives the measured data via the interface. The processor correlates the measurement data with the location data of the surveying device, which it receives from the position sensor, and stores the measurement data and location data as tuples in the memory.
Die Ortsdaten werden von dem Positionssensor in Bezug auf eine Referenzposition bestimmt (in
Im Ausführungsbeispiel der
Im Ausführungsbeispiel der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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