EP2659288A1

EP2659288A1 - Handgehaltenes laserentfernungsmessgerät

Info

Publication number: EP2659288A1
Application number: EP11788124.3A
Authority: EP
Inventors: Eladio Lopez; Jan Weingarten
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-11-06
Also published as: US20140016114A1; DE102011005277A1; WO2012089420A1; CN103384837B; RU2602992C2; US9182226B2; CN103384837A; RU2013135115A

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem handgehaltenen Laserentfernungsmessgerät mit zumindest einer Lasereinheit (12a; 12b), die dazu vorgesehen ist, mit einem Laserstrahl (14a; 14b, 16b) in einer ersten Relativrichtung (R1 a-R11a; R1 b, R2b) eine erste Distanz zu bestimmen. Es wird vorgeschlagen, dass die Lasereinheit (12a; 12b) dazu vorgesehen ist, zeitnah, mit einem Laserstrahl (14a; 14b, 16b) in zumindest eine zweite Relativrichtung (R1 a-R1 1a; R1 b, R2b), die von der ersten Relativrichtung (R1 a-R1 1 a; R1 b, R2b) verschieden ist, zumindest eine zweite Distanz zu bestimmen.

Description

Beschreibung

Handgehaltenes Laserentfernungsmessgerät

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem handgehaltenen Laserentfernungsmessgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist bereits ein handgehaltenes Laserentfernungsmessgerät mit zumindest einer Lasereinheit, die dazu vorgesehen ist, mit einem Laserstrahl in einer ersten Relativrichtung eine erste Distanz zu bestimmen, vorgeschlagen worden.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einem handgehaltenen Laserentfernungsmessgerät mit zumindest einer Lasereinheit, die dazu vorgesehen ist, mit einem Laserstrahl in einer ersten Relativrichtung eine erste Distanz zu bestimmen.

Es wird vorgeschlagen, dass die Lasereinheit dazu vorgesehen ist, zeitnah, mit einem Laserstrahl in zumindest eine zweite Relativrichtung, die von der ersten Relativrichtung verschieden ist, zumindest eine zweite Distanz zu bestimmen. Unter„handgehalten" soll insbesondere verstanden werden, dass das Laserent- fernungsmessgerät dazu vorgesehen ist, bei einem Messvorgang von einem Be- diener mit der Hand zumindest geführt, vorzugsweise getragen, zu werden. Vorzugsweise weist das Laserentfernungsmessgerät ein Gewicht kleiner als 2 kg, besonders bevorzugt kleiner als 1 kg, auf. Insbesondere soll unter einer„Lasereinheit" eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einen La- serstrahl auszusenden, der in einem Öffnungswinkel, der kleiner als 2 Grad, vorteilhaft kleiner als 0,5 Grad, besonders vorteilhaft kleiner als 0, 1 Grad, ist, mehr als 50 % seiner Leistung aufweist. Vorzugsweise weist die Lasereinheit einen Laser auf, dessen Laserstrahl zwischen den beiden Relativrichtungen, insbesondere kontinuierlich hin und her geschwenkt wird, und zwar, insbesondere mit einer Frequenz größer als 2 Hz, vorzugsweise größer als 10 Hz, besonders bevor- zugt größer als 20 Hz. Alternativ oder zusätzlich könnte die Lasereinheit zumindest zwei Laser und/oder zumindest zwei Sensoren aufweisen, die jeweils zur Bestimmung der Distanz in verschiedene Relativrichtungen vorgesehen sind. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Insbesondere soll unter einer„Relativrichtung" eine Richtung relativ zu einem Gehäuse des Laserentfernungsmessgeräts verstanden werden. Somit bestimmt das Laserentfernungsmessgerät Distanzen zu zumindest zwei verschiedenen Messpunkten zeitnah. Vorzugsweise ist die Lasereinheit dazu vorgesehen, in zumindest drei, vorteilhaft in zumindest vier, Relativrichtungen, insbesondere zeitnah, Distanzen zu bestimmen. Bevorzugt ist die Lasereinheit dazu vorgesehen, auf einer Ebene in einem Winkelbereich eine bestimmte, insbesondere von einem Bediener einstellbare Anzahl von Distanzen mit unterschiedlichen Relativrichtungen, insbesondere zeitnah, zu bestimmen. Vorzugsweise erfasst die Lasereinheit eine Ausrichtung der Relativrichtungen, insbesondere relativ zueinander und/oder vorteilhaft relativ zu einem Gehäuse des Laserentfernungsmessgeräts. Alternativ oder zusätzlich ist die Lasereinheit dazu vorgesehen, einen Winkel zwischen den zumindest zwei Relativrichtungen zu erfassen, zu steuern und/oder vorzugsweise zu regeln. Unter einer„Distanz" soll in diesem Zusammenhang eine Wegstrecke zwischen der Lasereinheit und einer vermessenen Fläche eines Messobjekts verstanden werden, die bei einer Messung den Laserstrahl zumindest teilweise in Richtung der Lasereinheit reflektiert. Vorzugsweise weist die Lasereinheit einen Sensor auf, der dazu vorgesehen ist, einen Teil eines, von der vermessenen Fläche reflektierten Lichts, zu erfassen. Vorzugsweise weist der Sensor mehrere Photodetektoren auf, die durch eine Empfangsoptik reflektiertes Licht aus mehreren, unterschiedlichen Wnkel- bereichen empfangen. Vorzugsweise sind Photodetektoren auf einer Fläche zweidimensional angeordnet. Alternativ könnte ein einzelner Photodetektor des Sensors reflektiertes Licht aus allen Relativrichtung empfangen und/oder könnte ein einzelner Photodetektor des Sensors das reflektierte Licht mittels eines semitransparenten und/oder einseitig transparenten Spiegels empfangen, der zumin- dest teilweise im unreflektieren Laserstrahl angeordnet ist. Vorzugsweise bestimmt insbesondere die Lasereinheit eine Laufzeit eines Laserimpulses des La- serstrahls zwischen einem Aussenden und einem Empfangen durch die Lasereinheit. Alternativ oder zusätzlich könnte die Lasereinheit die Strecke auf eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Kenngröße bestimmen, beispielsweise durch Triangulation und/oder durch eine Phasenlage, insbesondere eines auf den Laserstrahl aufmoduliertes Signals. Unter„zeitnah" soll in diesem

Ausführungsbeispiel insbesondere verstanden werden, dass die Lasereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest zwei Distanzen innerhalb von 500 ms, vorteilhaft innerhalb von 100 ms, besonders vorteilhaft innerhalb von 50 ms, zu bestimmen. Insbesondere ist die Lasereinheit zwischen der Bestimmung der zwei Distanzen, insbesondere bis auf ein Laserstrahllenkmittel, unbewegt. Unter„verschieden" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass in zumindest einem Betriebszustand zwischen der ersten Relativrichtung und der zweiten Relativrichtung ein spitzer Winkel größer als 5 Grad, vorteilhaft größer als 30 Grad, liegt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Laserentfernungs- messgeräts ist mit besonders geringem konstruktivem Aufwand eine komfortable

Messung von Strecken möglich. Insbesondere kann der Bediener eine Strecke zwischen zwei nur mit dem Laserstrahl erreichbaren Punkten messen, ohne dass er das Laserentfernungsmessgerät an einem der Punkte anlegen muss. Eine solche Strecke kann dabei besonderes vorteilhaft mit einem Knopfdruck und/oder innerhalb von einem kurzen Zeitraum, insbesondere weniger als einer Sekunde, gemessen werden Der Bediener kann sich zum Messen der Strecke vorteilhaft an einer von der Strecke beabstandeten Position aufhalten. Zusätzlich zu einer von dem Laserentfernungsmessgerät beabstandeten Strecke ist das Laserentfernungsmessgerät dazu vorgesehen, mit dem Laserstrahl eine Distanz zwischen der Lasereinheit und dem Messpunkt zu bestimmen und auszugeben.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Lasereinheit ein Laserstrahllenkmittel aufweist, das dazu vorgesehen ist, den Laserstrahl in die unterschiedlichen Relativrichtungen zu lenken, wodurch mit einem einzelnen La- ser konstruktiv einfach eine Bestimmung einer Distanz an mehreren Stellen möglich ist. Unter einem„Laserstrahllenkmittel" soll ein, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Mittel, vorzugsweise jedoch ein räumlicher Lichtmodulator (SLM), eine refraktive Optik, eine Mechanik zum Schwenken eines Lasers der Lasereinheit, des Sensors der Lasereinheit und/oder einer Optik der Lasereinheit, ein Mik- rospiegelarray mit mehreren Mikrospiegeln, besonders bevorzugt jedoch ein einzelner Mikrospiegel, verstanden werden. Ein Mikrospiegel weist insbesondere ei- ne Spiegelfläche kleiner als 4 mm², vorteilhaft kleiner als 1 mm², besonders vorteilhaft kleiner als 0, 1 mm², auf. Vorzugsweise ist die Spiegelfläche mittels eines elektrischen Signals, insbesondere über einen elektrostatischen Aktor, auf zumindest in eine Richtung, bevorzugt in zwei Richtungen schwenkbar. Vorzugs- weise schwenkt das Laserstrahllenkmittel den Laserstrahl kontinuierlich über einen insbesondere konstanten Winkelbereich. Einzelne Messpunkte könnten vorteilhaft durch eine Taktung des Lasers und/oder durch eine Blende erreicht bzw. durch einen weiteren insbesondere andersfarbigen Laser für den Bediener markiert werden. In diesem Fall könnte ein die Distanzen bestimmender Laser un- sichtbar sein.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Laserentfernungsmessgerät eine Recheneinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, einen Winkel zumindest zwischen der ersten Relativrichtung und der zweiten Relativrichtung einzustellen, wodurch eine besonders genaue, schnelle und flexibel anpassbare Ausrichtung der Relativrichtungen des Laserstrahls oder der Laserstrahlen möglich ist. Unter einer„Recheneinheit" soll insbesondere eine Einheit mit einem Informationseingang, einer Informationsverarbeitung und einer Informationsausgabe verstanden werden. Vorteilhaft weist die Recheneinheit zumindest einen Prozessor, Einga- beschnittsteilen, Ausgabeschnittstellen und/oder vorteilhaft in einem Speicher der

Recheneinheit gespeicherte Betriebsprogramme, Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Insbesondere soll unter dem Begriff„einstellen" verstanden werden, dass die Recheneinheit zumindest eine Kenngröße ausgibt, die dazu vorgesehen ist, das Laserstrahllenkmittel zur Verstellung der Relativrichtung zu steuern und/oder zu regeln.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, das Laserstrahllenkmittel in einem Betriebsmodus zu regeln, indem ein Messpunkt der ersten Relativrichtung und ein Messpunkt der zweiten Relativrichtung in einer vorgegebenen Entfernung zueinander angeordnet sind, wodurch ein Bediener besonders komfortabel Strecken auf einer Fläche darstellen und überprüfen kann. Beispielsweise kann der Bediener sehr schnell überprüfen, ob ein Schrank mit einer gegebenen Breite in eine vorhandene Nische passt. Unter einem„Betriebsmodus" soll ein von einem Bediener beeinflussbarer Betriebszustand, zu- mindest der Recheneinheit, verstanden werden, in dem die Recheneinheit von einem Bediener wählbare Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungs- routinen ausführt. Vorzugsweise ist die Recheneinheit dazu vorgesehen, verschiedene auszuführen. Unter„regeln" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Recheneinheit eine Entfernung der beiden Messpunkte zueinander bestimmt, die bestimmte Entfernung mit der insbesonde- re von dem Bediener vorgegebenen Entfernung vergleicht und dann den Winkel zwischen den Relativrichtungen derart verändert, dass die Messpunkte in der vorgegebenen Entfernung voneinander beabstandet angeordnet sind. Insbesondere soll unter einem„Messpunkt" ein Bereich der vermessenen Fläche verstanden werden, der den Laserstrahl reflektiert und den die Recheneinheit bei einem Betrieb vermisst.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das Laserentfernungsmessgerät eine Eingabeeinheit aufweist, mittels der ein Winkel zumindest zwischen der erste Relativrichtung und der zweiten Relativrichtung einstellbar ist, wodurch eine besonders komfortable und vielseitige Bedienung möglich ist. Unter einer„Eingabeeinheit" soll insbesondere eine Einheit, insbesondere mit einem habtischen Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, eine von einem Bediener beeinflussbare Kenngröße zur mechanischen und/oder vorteilhaft elektrischen Steuerung der Recheneinheit und/oder Lasereinheit bereitzustellen.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Laserentfernungsmessgerät eine Recheneinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kontur eines Messobjekts zu bestimmen, wodurch eine besonders komfortable, schnelle und genaue Bestimmung einer von der Kontur ausgehenden Strecke und/oder zumin- dest einer Eigenschaft der Kontur, beispielsweise ein Radius, ein Brennpunkt einer Ellipse, möglich ist. Insbesondere soll unter einer„Kontur eines Messobjekts" ein Knick, eine Kante, ein Loch und/oder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Änderung einer Struktur und/oder einer Ausrichtung einer vermessenen Fläche entlang zumindest einer, auf der vermessenen Fläche verlau- fenden Strecke, verstanden werden. Vorzugsweise vermisst die Recheneinheit mittels der Lasereinheit ein Verlauf der Strecke auf der vermessenen Fläche und bestimmt, mittels einer Berechnungsroutine, eine Kontur der vermessenen Fläche.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Laserentfernungsmessgerät eine Recheneinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Entfernung von einer vermessenen Fläche zu einem Messpunkt zu bestimmen, wodurch ein besonders vielseitiger Betrieb möglich ist. Insbesondere soll unter einer„Entfernung einer Fläche zu einem Messpunkt" ein minimaler Abstand zwischen einer von der Fläche aufgespannten Ebene und dem Punkt verstanden werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Laserentfernungsmessgerät eine Recheneinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, ein Schnittwinkel zwischen zumindest zwei vermessenen Flächen zu bestimmen, wodurch ein komfortables Messen von Winkeln erreicht werden kann. Unter einem„Schnittwinkel" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein, der Lasereinheit zugewandter Winkel, zwischen zwei von den vermessenen Flächen aufgespannten Ebenen verstanden werden, der auf einer von der Lasereinheit und Messpunkten aufgespannten Messebene liegt. In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Lasereinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen Projektionsstrich zu erzeugen, wodurch eine gemessene Strecke besonders vorteilhaft dargestellt werden kann. Unter einem„Projektionsstrich" soll insbesondere eine, mittels der Lasereinheit auf die vermessenen Flächen gezeichnete, durchgezogene und/oder gepunktete Linie, verstanden werden. Vorteilhaft erzeugt die Lasereinheit den Projektionsstrich kontinuierlich, beispielsweise durch eine Optik. Besonders vorteilhaft erzeugt die Lasereinheit den Projektionsstrich, indem sie einen Laserpunkt wiederholt über das Messobjekt bewegt, so dass ein Bediener einen Strich wahrnimmt. Vorzugsweise weist die Lasereinheit einen Laser mit einer ersten Wellenlänge zur Bestimmung der Distanzen und/oder zur Erzeugung des Projektionsstrichs und zumindest einen zweiten Laser mit einer zweiten Wellenlänge zur Markierung von Messpunkten, gemessenen Konturen und/oder anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Punkten, auf. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Lasereinheit dazu vorgesehen ist, einen Wert einer Länge einer Entfernung, insbesondere auf das Messobjekt, zu projizieren, wodurch eine besonders komfortable Darstellung möglich ist. Vorzugsweise projiziert der Laser den Wert, der zumindest die erste Distanz bestimmt. Alternativ oder zusätzlich weist die Lasereinheit einen insbesondere an- dersfarbigen Projektionslaser und/oder eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende insbesondere mehrfarbige Projektionsvorrichtung auf. Alternativ oder zusätzlich weist das Laserentfernungsmessgerät einen Projektor, insbesondere einen DLP, LCD und LCoS Projektor, vorzugsweise mit einer Leuchtdiode als Lichtquelle, auf. Zudem wird vorgeschlagen, dass das Laserentfernungsmessgerät eine Lageerfassungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Ausrichtung zumindest der Lasereinheit im Raum zu erfassen, wodurch ein Zittern einer Hand des Bedieners vorteilhaft gedämpft und weitere Informationen zur Streckenbestimmung und/oder Ausrichtung bestimmt werden können. Unter einer„Lageer- fassungseinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest dazu vorgesehen ist, eine Aussichtung wenigstens der Lasereinheit zumindest relativ zu der Schwerkraft zu erfassen. Vorzugsweise ist die Lageerfassungseinheit auch dazu vorgesehen, eine Beschleunigung in eine Raumrichtung und/oder eine Drehung um eine Achse zu ermitteln, die beispielsweise zur Er- mittlung einer horizontalen Strecke parallel zu der Richtung der Schwerkraft ausgerichtet ist. Beispielsweise könnte dem Bediener eine senkrechte und/oder eine waagrechte Anordnung einer Messebene der Lasereinheit ausgegeben werden.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, zu- mindest aus einer von der Lageerfassungseinheit erfassten Ausrichtung und zwei in einer gleichen Relativrichtung gemessenen Distanzen eine weitere Distanz zu berechnen, wodurch das Laserentfernungsmessgerät besonders vielseitig einsetzbar ist. Insbesondere kann konstruktiv einfach mit in zwei Relativrichtungen bestimmten Distanzen und der von der Lageerfassungseinheit erfassten Distanz eine Fläche berechnet werden. Dabei wird die Laserebene der Lasereinheit über die Fläche geschwenkt und diese so vermessen. Vorzugsweise erfasst die Recheneinheit während dem Schwenken die Fläche begrenzende Konturen und richtet die Relativrichtungen dementsprechend aus.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele 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.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes, handgehaltenes Laserentfernungsmessge- rät und ein Messobjekt,

Fig. 2 das Laserentfernungsmessgerät aus Figur 1 in einer Funktionsskizze,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des Laserentfernungsmessgeräts aus Figur 1 in einer schematischen Darstellung,

Fig. 4 ein Laserstrahllenkmittel des Laserentfernungsmessgeräts aus Figur 3 in einer schematischen Darstellung und

Fig. 5 das Laserentfernungsmessgerät aus Figur 3 in einem weiteren Betriebszustand.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes, handgehaltenes Laserentfernungsmessgerät 10a mit einer Lasereinheit 12a, einer Eingabeeinheit 28a, einem Display 50a und einem Gehäuse 52a. Die Lasereinheit 12a bestimmt bei einem Messbetrieb mit einem Laserstrahl 14a in verschiedene Relativrichtungen R1a-R11 a zeitnah mehrere Distanzen. In der Figur 1 sind elf beispielhafte Relativrichtungen R1 a- R1 1a dargestellt. Mittels der Eingabeeinheit 28a bedient ein Bediener das Laserentfernungsmessgerät 10a. Das Display 50a zeigt dem Bediener Messergebnisse an. Es weist einen nicht näher dargestellten Displaytreiber auf.

Figur 2 zeigt, dass die Lasereinheit 12a ein Laserstrahllenkmittel 18a, einen Laser 54a und eine Ansteuereinheit 56a aufweist. Die Ansteuereinheit 56a steuert in einem Betrieb eine Leistung des Lasers 54a und eine Auslenkung des Laserstrahllenkmittels 18a. Das Laserstrahllenkmittel 18a weist einen MEMS-Spiegel auf. Die Ansteuereinheit 56a ist dazu vorgesehen, ein Mikrospiegel 58a des Laserstrahllenkmittels 18a um senkrecht zueinander ausgerichtete Achsen 60a, 62a zu kippen. Alternativ könnte die Ansteuereinheit 56a den Mikrospiegel 58a nur um eine Achse kippen und/oder könnte die Ansteuereinheit 56a zwei im La- serstrahl hintereinander angeordnete Mikrospiegel jeweils um eine Achse kippen, die senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Durch das Kippen des Mikrospiegels 58a lenkt die Lasereinheit 12a den Laserstrahl 14a bei einem Messvorgang in unterschiedliche Relativrichtungen R1 a-R1 1a, das heißt, in unterschiedliche Richtungen relativ zu dem Gehäuse 52a.

Die Lasereinheit 12a weist einen Sensor 64a und eine Synchronisationseinheit 66a auf. Der Sensor 64a umfasst eine Optik 68a, Photodetektoren 70a und eine Ausleseeinheit 72a. Die Optik 68a leitet ein von einem Messobjekt 36a reflektier- tes Licht im Wesentlichen auf einen der Photodetektoren 70a, und zwar von den

Relativrichtungen R1 a-R1 1a abhängig. Vorzugsweise weist die Optik 68a zumindest einen Mikrospiegelarray auf. Die Ausleseeinheit 72a bereitet die Signale der Photodetektoren 70a auf, und zwar verstärkt sie die Signale und serialisiert die Signale. Die Synchronisationseinheit 66a steuert oder regelt ein Senden des Laserstrahls 14a und mittels der Optik 68a ein Empfang des reflektierten Lichts des Laserstrahls 14a. Die Synchronisationseinheit 66a bestimmt eine Kenngröße, die von den Distanzen abhängig ist und die von einer Recheneinheit 20a eingelesen wird. Das Laserentfernungsmessgerät 10a weist die Recheneinheit 20a und eine Lageerfassungseinheit 48a auf. Die Recheneinheit 20a steuert das Display 52a und die Synchronisationseinheit 66a und fragt die Eingabeeinheit 28a ab. Die Recheneinheit 20a stellt verschiedene Messmodi bereit. Die Lageerfassungseinheit 48a weist einen nicht näher dargestellten dreiachsigen Beschleunigungssensor zur Erfassung der Schwerkraft und zur Bestimmung von Beschleunigungen und

Gyroskope zur Erfassung von Drehbewegungen um alle Achsen auf. Die Lageerfassungseinheit 48a ist zur Dämpfung von Zitterbewegungen des Bedieners direkt mit der Ansteuereinheit 56 verbunden. In einem ersten Messmodus sendet die Lasereinheit 12a den Laserstrahl 14a entlang einer mittleren Relativrichtung R6. Die Recheneinheit 20a bestimmt durch eine Laufzeit eines Impulses des Laserstrahls 14a eine Distanz 74a zwischen einem Messpunkt P6 des Messobjekts 36a und der Lasereinheit 12a. Die Recheneinheit 20a stellt einen Wert der Distanz 74a auf dem Display 50a von dem Bediener ablesbar dar. Zudem stellt die Recheneinheit 20a den Wert der

Distanz 74a auf das Messobjekts 36a dar, indem die Lasereinheit 12a diesen auf das Messobjekts 36a projiziert. Dazu ist die Ansteuereinheit 56 mit dem Display 50a verbunden.

In einem zweiten Messmodus sendet die Lasereinheit 12a den Laserstrahl 14a abwechselnd in eine erste Relativrichtung R5 und in eine zweite Relativrichtung

R7. Die Eingabeeinheit 28a weist einen Drehknopf 76a auf. Durch betätigen des Drehknopfs 76a kann der Bediener einen Winkel 22a zwischen den beiden Relativrichtungen R5, R7 einstellen. Die Lasereinheit 12a weist einen nicht näher dargestellten Sensor auf, der bei einem Betrieb den Winkel zwischen den Rela- tivrichtungen R1a-R11 a erfasst. Die Recheneinheit 20a berechnet eine Entfernung 26a zwischen den Messpunkten P5a, P7a. Dazu verwendet die Recheneinheit 20a eine Implementierung des Kosinussatzes.

In einem dritten Messmodus gibt der Bediener mittels der Eingabeeinheit 28a ei- ne Entfernung 26a zwischen zwei Messpunkten P5, P7 vor. Die Recheneinheit

20a regelt einen Wnkel 22a zwischen zwei Relativrichtungen R5, R7. Dadurch sind die zwei Messpunkte P5, P7 auf einer Geraden die eingestellte Sollentfernung entfernt zueinander angeordnet. In einem vierten Messmodus stellt der Bediener mittels der Eingabeeinheit 28a einen Winkel 24a zwischen zwei äußeren Relativrichtungen R1a, R1 1a ein. Die Recheneinheit 20a sendet den Laserstrahl 14a in eine einstellbare Anzahl von Relativrichtungen R1 a-R1 1a. Alternativ oder zusätzlich könnte ein Winkel 78a zwischen zwei benachbarten Relativrichtungen R1a-R1 1a einstellbar sein. Die Recheneinheit 20a bestimmt Entfernungen zwischen benachbarten Messpunkten

P1 a-P8a und berechnet durch eine Summenbildung eine Länge einer Messstrecke entlang des Messobjekts 36a. Wenn eine Entfernung zwischen zwei benachbarten Messpunkten einen Schwellwert überschreitet und/oder wenn eine Messung in eine Relativrichtung R9a unmöglich ist, dann warnt die Rechenein- heit 20a den Bediener optisch, akustisch und/oder haptisch. Der Bediener kann wählen ob er diesen Umstand ignoriert oder eine Messstrecke an einem nächstliegenden und/oder der Mitte zugewandten Messpunkt P8a unterbricht. Des Weiteren ist die Recheneinheit 20a dazu vorgesehen, die Berechnung der Strecke durch, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Filterroutinen, beispielsweise durch„least Square fitting", zu optimieren. Des Weiteren ist die Recheneinheit

20a dazu vorgesehen Flächen zu berechnen, indem sie zwei nacheinander und/oder vorteilhaft zeitnah gemessene, senkrecht zueinander ausgerichtete, Strecken multipliziert.

In einer weiteren Ausgestaltung des vierten Messmodus weist die Recheneinheit 20a eine nicht näher dargestellte Rechenroutine auf, die bei einem Messbetrieb

Konturen 30a, 32a, 34a eines Messobjekts 36a bestimmt. Beispielsweise könnte die Rechenroutine einen RANSAC-Algorithmus (Random Sample Consensus- Algorithmus) aufweisen. Die Recheneinheit 20a weist eine nicht näher dargestellte Regelroutine auf, die einen Messpunkt Pia, P3a, P8a genau auf eine Mitte der erfassten Kontur 30a, 32a, 34a ausrichtet. Die Lasereinheit 12a weist einen nicht näher dargestellten zweiten Laser mit einer von dem ersten Laser 54a verschiedenen Farbe auf. Mittels des zweiten Lasers markiert die Rechenroutine 20a er- fasste Konturen und zur Messung ausgewählte Strecken. Die Lasereinheit 12a erzeugt mittels des ersten Lasers einen Projektionsstrich 46a, der eine Lage der aktuell gemessenen Strecke anzeigt. Alternativ oder zusätzlich könnte die Lasereinheit 20a mehrere durch erfasste Konturen 30a, 32a, 34a getrennte Strecken zeitnah vermessen und die Messergebnisse neben die Stecken auf das Messobjekt 36a projizieren. In einem fünften Messmodus bestimmt die Recheneinheit 20a eine senkrechte

Entfernung 38a von einer Fläche 40a zu einem Messpunkt P10a, P1 1a auf einer anderen Fläche. Dazu vermisst die Recheneinheit 20a eine Ausrichtung der Fläche 40a auf der Messebene, beispielsweise durch zwei Messpunkte P5a, P7a, und den Messpunkt P10a, P22a auf der anderen Fläche.

In einem sechsten Messmodus bestimmt die Recheneinheit 20a die Ausrichtung von zwei Flächen 40a, 44a, und zwar auf der Messebene der Lasereinheit 12a. Aus den Ausrichtungen berechnet die Recheneinheit 20a einen Schnittwinkel 42a zwischen den zwei Flächen 40a, 44a.

In einem siebten nicht näher dargestellten Messmodus bestimmt die Recheneinheit 20a eine Bewegung der Lasereinheit 12a, und zwar mittels den von der Lageerfassungseinheit 48a erfassten Ausrichtungen und Beschleunigungen. Dadurch ist eine Bestimmung einer Größe einer Fläche möglich, indem der Bedie- ner durch eine Freihandbewegung die Messebene der Lasereinheit 12a über das

Messobjekt 36a schwenkt. Dabei berechnet die Recheneinheit 20a aus einer von der Lageerfassungseinheit 48a erfassten Ausrichtung und zwei in einer gleichen Relativrichtung R1 a-R1 1a gemessenen Distanzen eine weitere Distanz auf dem Messobjekt 36a, und zwar in Schwenkrichtung. Die Recheneinheit 20a verfolgt automatisch Konturen 30a, 32a, die die Fläche begrenzen.

Alternativ oder zusätzlich zu dem siebten Messmodus könnte die Recheneinheit 20a die Fläche durch eine Auslenkung des Laserstrahls 14a in zwei senkreckt zueinander ausgerichtete Richtungen vermessen, wodurch Messpunkte zweidimensional auf der Fläche angeordnet sind. Des Weiteren unterstützt die Lageer- fassungseinheit 48a den Bediener bei einer horizontalen und/oder vertikalen

Ausrichtung der Lasereinheit 12a, indem sie dem Bediener diese Ausrichtungen optisch, akustisch und/oder haptisch anzeigt. Dazu könnte die Lageerfassungseinheit 48a beispielsweise ein Vibrationsmittel aufweisen. In einem weiteren nicht näher dargestellten Messmodus erfasst die Recheneinheit 20a eine Eigenschaft einer Kontur. Dazu weist die Recheneinheit 20a eine Rechenroutine auf, die eine Kontur, beispielsweise eine kreisförmige Kontur einer Säule, erkennt. Die Recheneinheit 20a stellt auf dem Display Eigenschaften der Kontur, wie beispielsweise einen Radius, einen Durchmesser, eine Grundflä- che und/oder aus den Eigenschaften berechnete Werte wie ein Volumen, dar.

In den Figuren 3 bis 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 und 2 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 bis 5 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.

Figur 3 und 4 zeigen ein handgehaltenes Laserentfernungsmessgerät 10b mit einer Lasereinheit 12b, einer Eingabeeinheit 28b, einem Display 50b und einem Gehäuse 52b. Die Lasereinheit 12b weist zwei Laser 54b, 80b und zwei Sensoren 64b, 82b auf. Die Sensoren 64b, 82b umfassen jeweils eine Fotodiode 84b und eine Linse 86b. Jeweils einer der Laser 54b, 80b und einer der Sensoren 64b, 82b sind gemeinsam relativ zu dem Gehäuse 52b schwenkbar gelagert. Eine Ansteuereinheit 56b der Lasereinheit 12b koppelt einen Drehknopf 76b der Eingabeeinheit 28b und die Laser 54b, 80b zum Schwenken der Laser 54b, 80b mechanisch. Dazu weist die Ansteuereinheit 56b einen Riemen 88b und zwei Drehteller 90b, 92b auf. Auf den Drehtellern 90b, 92b ist jeweils einer der Laser 54b, 80b und einer der Sensoren 64b, 82b montiert. Die Drehteller 90b, 92b sind miteinander verzahnt. Der Riemen 88b verbindet die Eingabeeinheit 28b wirkungsmäßig mit einem der Drehteller 90b. Dem Fachmann sind weitere alternative Verbindungsmethoden bekannt. Bei einer Drehung der Eingabeeinheit 28b drehen sich die Drehteller 90b, 92b gegengleich. Somit ist die Lasereinheit 12b dazu vorgesehen, mit zwei Laserstrahlen 14b, 16b der Laser 54b, 80b in einer ersten Relativrichtung R1 b und einer zweiten Relativrichtung R2b jeweils eine Distanz zu bestimmen. Dazu bestimmt ein nicht näher dargestellter Winkelsensor Winkel 20b, 22b der Drehteller 90b, 92b und eine nicht näher dargestellte Recheneinheit berechnet Distanz zwischen zwei Messpunkten P1 b, P2b der Laserstrahlen 14b, 16b. Der Bediener löst eine Messung durch einen Druck auf einen Taster 94b aus.

In einem zweiten in Figur 5 dargestellten Messmodus werden die Laser 54b, 80b und die Sensoren 64b, 82b in Relativrichtungen R1 b, R2b geschwenkt, die parallel zueinander ausgerichtet sind und die Laserstrahlen 14b, 16b werden in entgegengesetzte Richtungen ausgesendet. Dadurch kann der Bediener besonders komfortabel und effizient Distanzen zwischen zwei schwer erreichbaren Punkten messen. Dabei werden die Drehteller 90b, 92b jeweils um eine Drehachse 96b aus dem Gehäuse 52b heraus geschwenkt. Alternativ könnten Drehteller innerhalb des Gehäuses 52b angeordnet geschwenkt werden.

Claims

Ansprüche

1. Handgehaltenes Laserentfernungsmessgerät mit zumindest einer Lasereinheit (12a; 12b), die dazu vorgesehen ist, mit einem Laserstrahl (14a; 14b, 16b) in einer ersten Relativrichtung (R1 a-R1 1a; R1 b, R2b) eine erste Distanz zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinheit (12a; 12b) dazu vorgesehen ist, zeitnah, mit einem Laserstrahl (14a; 14b, 16b) in zumindest eine zweite Relativrichtung (R1a-R1 1a; R1 b, R2b), die von der ersten Relativrichtung (R1 a-R11 a; R1 b, R2b) verschieden ist, zumindest eine zweite Distanz zu bestimmen.

2. Laserentfernungsmessgerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinheit (12a; 12b) ein Laserstrahllenkmittel (18a; 18b) aufweist, das dazu vorgesehen ist, den Laserstrahl (14a; 14b, 16b) in die unterschiedlichen Relativrichtungen (R1a-R1 1a; R1 b, R2b) zu lenken.

3. Laserentfernungsmessgerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Recheneinheit (20a), die dazu vorgesehen ist, einen Winkel (22a, 24a; 22b, 24b) zumindest zwischen der erste Relativrichtung (R1 a-R11 a; R1 b, R2b) und der zweiten Relativrichtung (R1a-R1 1a; R1 b, R2b) einzustellen.

4. Laserentfernungsmessgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (20a) dazu vorgesehen ist, das Laserstrahllenkmittel (18a) in einem Betriebsmodus zu regeln, indem ein Messpunkt (P1a-P11 a) der ersten Relativrichtung (R1a-R1 1a) und ein Messpunkt (P1a-P11 a) der zweiten Relativrichtung (R1a-R1 1a) in einer vorgegebenen Entfernung (26a) zueinander angeordnet sind.

Laserentfernungsmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Eingabeeinheit (28a; 28b), mittels der ein Winkel (22a, 24a; 22b), zumindest zwischen der ersten Relativrichtung (R1a- R1 1a; R1 b, R2b) und der zweiten Relativrichtung (R1 a-R1 1a; R1 b, R2b), einstellbar ist.

Laserentfernungsmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Recheneinheit (20a), die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Kontur (30a, 32a, 34a) eines Messobjekts (36a; 36b) zu bestimmen.

Laserentfernungsmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Recheneinheit (20a), die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Entfernung (38a) von einer vermessenen Fläche (40a) zu einem Messpunkt (P10a, P1 1a) zu bestimmen.

Laserentfernungsmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Recheneinheit (20a), die dazu vorgesehen ist, einen Schnittwinkel (42a) zwischen zumindest zwei vermessenen Flächen (40a, 44a) zu bestimmen.

Laserentfernungsmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinheit (12a) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Projektionsstrich (46a) zu erzeugen.

Laserentfernungsmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinheit (12a) dazu vorgesehen ist, einen Wert einer Länge einer Entfernung (26a, 38a) zu projizieren.

Laserentfernungsmessgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Lageerfassungseinheit (48a), die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Ausrichtung zumindest der Lasereinheit (12a) im Raum zu erfassen.

12. Laserentfernungsmessgerät nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (20a) dazu vorgesehen ist, zumindest aus einer von der Lageerfassungseinheit (48a) erfassten Ausrichtung und zwei in einer gleichen Relativrichtung (R1 a-R11a) gemessenen Distanzen, eine weitere Distanz zu berechnen.