EP4078084A1

EP4078084A1 - Laser-nivelliergerät und verfahren zum nivellieren

Info

Publication number: EP4078084A1
Application number: EP20815776.8A
Authority: EP
Inventors: Martin Pohlmann; Wah Pong Calvin CHAN; Axel Rumberg; Philip Cheung; Eddie Kwan; Chi Fung Chan
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2020-11-26
Publication date: 2022-10-26
Also published as: CN115066590A; US20230045402A1; CN115066590B; DE102019219951A1; WO2021121895A1

Abstract

Es wird ein Laser-Nivelliergerät (10) vorgeschlagen, umfassend zumindest eine Laser-Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) zum Aussenden einer, insbeson- dere eindimensionalen, Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c), in Emissionsrichtung (18, 18a, 18b, 18c) auf eine Projektionsfläche (20), die gekennzeichnet ist durch eine erste Sensorvorrichtung (24) zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumin- dest einen Laser-Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projekti- onsfläche (20), eine Steuervorrichtung (42), die zur Berechnung einer Soll-Aus- richtung der zumindest einen Laser-Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) ba- sierend zumindest auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) ein- gerichtet ist, sowie eine Positioniervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c) zur Ausrichtung der zumindest einen Laser-Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) gemäß der Soll-Ausrichtung. Ferner wird ein Verfahren (100) zum Nivellieren vorgeschlagen.

Description

R. 383936 WO 2021/121895 PCT/EP2020/083481

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Beschreibung

Titel

Laser-Nivelliergerät und Verfahren zum Nivellieren

Die Erfindung betrifft ein Laser-Nivelliergerät und ein Verfahren zum Nivellieren unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts.

Stand der Technik

Aus der DE 20 2011 004 651 Ul ist eine Nivelliervorrichtung zum Erzeugen eines optischen Nivelliersignals bekannt, die ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse pendelbar angeordnete Lichtsignalvorrichtung zur Erzeugung eines Nivelliersig nals aufweist, wobei das Gehäuse über eine Austrittsöffnung für das Nivelliersignal verfügt.

Aus DE 10 2007 039 343 Al ist der allgemeine Aufbau einer Pendellaservorrich tung bekannt. Spezifischere Ausführungsformen von Pendellaservorrichtungen sind aus DE 10 2007 039 340 Al sowie aus DE 10 2009 016 169 Al und DE 421 08 24 Al bekannt.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einem Laser-Nivelliergerät umfassend zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung zum Aussenden einer, zumindest eindimensionalen, Lasermarkierung, insbesondere einer Laserlinie, in Emissionsrichtung auf eine Projektionsfläche.

Es wird vorgeschlagen, dass das Laser-Nivelliergerät eine erste Sensorvorrichtung zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumin dest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche, eine Steuervorrichtung, eingerichtet zur Berechnung einer Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung basierend zumindest auf der er mittelten Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung be züglich der Projektionsfläche, sowie eine Positioniervorrichtung zur Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emis sionsvorrichtung gemäß der Soll-Ausrichtung umfasst.

Das Laser-Nivelliergerät dient der Erzeugung zumindest einer optischen Laser markierung im Rahmen von Nivellier-, Ausricht-, Vermessungs- und/oder Markie rungsaufgaben, wie sie insbesondere im handwerklichen Bereich auftreten. Bei spielsweise finden Laser-Nivelliergeräte Anwendung bei einem Innenausbau von Gebäuden, bei Bauarbeiten, bei der Anbringung von Markierungen an Wänden oder dergleichen. Die Lasermarkierung kann beispielsweise durch eine eindimen sionale Laserlinie gegeben sein. Es sind beliebige Ausgestaltungen der zumindest eindimensionalen Laserlinie denkbar, beispielsweise eine durchgehende Linie o- der lineare Muster von Lasermarkierungen wie Laserpunkten (gepunktete Laserli nie) oder Laserstrichen (gestrichelte Laserlinie). Ferner ist auch eine zweidimensi onale Lasermarkierung denkbar, beispielsweise ein (länglich gestrecktes) Recht eck oder dergleichen. Alternativ oder zusätzlich kann die Lasermarkierung als ein Laserkreuz aus zumindest zwei sich schneidenden Laserlinien realisiert sein. Ins besondere ist ein orthogonales Laserkreuz denkbar, bei dem sich zwei Laserlinien in einem rechten Winkel schneiden. Die Lasermarkierung wird auf einem entfern ten Gegenstand durch Projektion der emittierten Laserstrahlung erzeugt. Der Be reich des Gegenstands, auf den die Lasermarkierung emittiert wird, wird im Fol genden als Projektionsfläche bezeichnet. In typischen Anwendungsszenarien des Laser-Nivelliergeräts ist die Projektionsfläche durch eine ebene Fläche, beispiels weise eine Wand, eine Dachschräge, einen Fußboden oder eine Decke, gegeben. Das Laser-Nivelliergerät kann als ein stationär betreibbares Gerät und/oder als ein handgehaltenes Gerät realisiert sein.

Eine Laser- Emissionsvorrichtung dient dem Aussenden der Lasermarkierung auf die Projektionsfläche. In einer Ausführungsform ist die zumindest eine Laser-Emis sionsvorrichtung dazu eingerichtet, eine zumindest eindimensionale Lasermarkie rung, insbesondere eine Laserlinie, zu emittieren und auf die Projektionsfläche zu projizieren. Die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung emittiert dazu Laser strahlung in eine bzw. unter einer Emissionsrichtung auf die Projektionsfläche. Die Emissionsrichtung ist dabei diejenige Richtung, in der die Laser-Leistung im We sentlichen oder im Mittel abgestrahlt wird. Unter „im Wesentlichen“ ist zu zumin dest 60 %, insbesondere zu zumindest 80 %, ganz insbesondere zu zumindest 90 % zu verstehen. Beispielsweise ist die Emissionsvorrichtung bei einem strahlför mig emittierten Laserlicht kollinear mit dem emittierten Laserstrahl. Bei einer emit tierten Laserebene (die auf die Projektionsfläche projiziert dort eine Laserlinie er zeugt) ist die Emissionsrichtung beispielsweise durch diejenige Richtung gegeben, in die die Abstrahlung - unter Annahme eines hinreichend großen Abstands zur Projektionsfläche - im Wesentlichen (d.h. im Mittel) erfolgt. Es sei angemerkt, dass es für die Ausführung der vorliegenden Erfindung auf die durch die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung realisierte Emissionsrichtung ankommt und nicht not wendigerweise auf die Art und Weise, wie die Emission der Laserstrahlung reali siert ist.

In einer Ausführungsform kann die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung insbesondere als zumindest ein strahlformendes und/oder strahllenkendes und/o der die Eigenschaften der Laserstrahlung beeinflussendes optisches Element, ins besondere beispielsweise als Linse, Filter, diffraktives Element, Spiegel, Reflektor, optisch transparent Scheibe oder dergleichen, realisiert sein oder zumindest ein solches optisches Element umfassen. Im Folgenden wird mit „Optik“ jegliche Wahl und/oder Kombination derartiger optischer Elemente bezeichnet. Insbesondere Zylinderlinsen können genutzt werden, um technisch einfach eine Auffächerung eines von einer Laserlichtquelle emittierten Laserstrahls zu einer Laserebene zu realisieren, sodass bei Projektion dieser Laserebene auf die Projektionsfläche eine Laserlinie entsteht. Die Emissionsrichtung wird in dieser Ausführungsform, in der die Optik als Laser- Emissionsvorrichtung verwendet wird, durch die Optik definiert bzw. bestimmt. Beispielsweise definiert die genannte Zylinderlinse auf Grund ihrer Brechungseigenschaften die Emissionsrichtung der durch sie erzeugten und emit tierten Laserebene.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform weist die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung zumindest eine Laserlichtquelle zur Erzeugung der optischen Lasermarkierung auf der Projektionsfläche auf, beispielsweise einen La ser, einen Halbleiterlaser oder eine Laserdiode.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform weist die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung eine Laserlichtquelle und eine Optik auf. Beispiels weise kann die Optik als ein diffraktives Element zur Umwandlung des von der Laserlichtquelle emittierten Laserstrahls in eine Laserebene zur Erzeugung der zu mindest eindimensionalen Lasermarkierung, insbesondere der Laserlinie, gewählt sein. Diffraktives Element und Laserlichtquelle gemeinsam bilden in dieser Aus führungsform die Laser- Emissionsvorrichtung.

Ferner kann die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung auch nicht-optische Elemente, beispielsweise Mittel zur Justierung und/oder elektronische Schaltun gen zur Steuerung der Laserlichtquelle und/oder zur Steuerung anderer Kompo nenten der Laser- Emissionsvorrichtung, aufweisen.

Die erste Sensorvorrichtung dient der Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumin dest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche. Ebenso dient die erste Sensorvorrichtung somit der Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumindest einen, mittels der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung emittier ten, Lasermarkierung bezüglich der Projektionsfläche. Unter „bezüglich“ ist hier insbesondere „relativ zu“ zu verstehen.

In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die erste Sensorvor richtung zumindest einen Abstandssensor zur berührungslosen Abstandsmessung in eine Abstandsmessrichtung, wobei der Abstandssensor bezüglich einer Rotati onsachse beweglich, insbesondere rotierbar oder stellbar, gelagert ist, wobei die Abstandsmessrichtung einen vorgegebenen Winkel zur Rotationsachse ausbildet, wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, basierend auf mindestens drei Abstandsmessungen in unterschiedliche Richtungen, d.h. unter unterschiedli chen relativen Anordnungen des Abstandssensors zur Rotationssachse, die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Pro jektionsfläche zu ermitteln. Der Abstandssensor kann dabei insbesondere als ein Laser- Entfernungsmesser und/oder ein Ultraschall- Entfernungsmesser und/oder ein Radar- Entfernungsmesser realisiert sein. Beispielsweise kann der Abstands sensor als ein SPAD-Laser- Entfernungsmesser realisiert sein. Der vorgegebene Winkel kann insbesondere ein spitzer Winkel von weniger als 90°, insbesondere von weniger als 60°, ganz insbesondere von weniger als 30° sein (Öffnung des Winkels Richtung Projektionsfläche). Bei einer vollständigen Rotation des Ab standssensors um die Rotationsachse beschreibt dabei ein Zielpunkt, zu dem der Abstandssensor auf der Projektionsfläche einen Abstand ermittelt, eine Ellipse auf der Projektionsfläche. Basierend auf den mindestens drei Abstandsmessungen kann rechnerisch eine relative Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissions vorrichtung bezüglich der Projektionsfläche bestimmt werden. Insbesondere las sen sich aus mindestens drei Abstandsmessungen Ai, A2, A3 samt zugehörigen Winkeln pi, P2, P3 zumindest zwei Vektoren bestimmen, die in der Projektionse bene liegen, wobei ein jeweiliger Vektor jeweils die Zielpunkte zweier Abstands messungen verbindet. Beispielsweise kann ein erster Vektor zwischen den Ziel punkten der Abstandsmessungen Al, A2 definiert sein und ein zweiter Vektor zwi schen den Zielpunkten der Abstandsmessungen A2, A3. Unter Verwendung dieser Vektoren kann anschließend durch Berechnung des Vektor-Kreuzprodukts ein Normalenvektor der Projektionsfläche berechnet werden, unter dessen Verwen dung wiederum eine Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrich tung bezüglich der Projektionsfläche ermittelt werden kann. Ferner ist denkbar, eine Vielzahl von Abstandsmessungen zu einer Vielzahl von Zielpunkten auf der Ellipse durchzuführen.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die erste Sensorvorrichtung zumindest drei zueinander beabstandete o- der drei winklig zueinander angeordnete Abstandssensoren zur berührungslosen Abstandsmessung, wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, basie rend auf drei Abstandsmessungen der Abstandssensoren die Ist-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zu ermitteln. Auf diese Weise kann auf eine bewegliche, insbesondere rotierbare oder stellbare, Lagerung eines (insbesondere einzelnen) Abstandssensors verzichtet werden, sodass ein mechanisch besonders robustes Laser-Nivelliergerät realisier bar ist.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die erste Sensorvorrichtung zumindest einen ortsauflösenden Time-of- Flight-Abstandssensor zur Erfassung ortsaufgelöster Abstandsmessungen, wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, basierend auf den ortsaufgelös ten Abstandsmessungen die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissi onsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zu ermitteln. Ein Time-of-Flight- Ab standssensor ist einem Fachmann prinzipiell bekannt. Auf diese Weise kann eine besonders schnelle Ermittlung der Ist-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche durchgeführt werden.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die erste Sensorvorrichtung zumindest eine Stereokamera, wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, basierend auf Bilddaten der Stereo kamera die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung be züglich der Projektionsfläche zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Sensorvorrichtung auch eine sogenannte „active Stereokamera“ umfassen, bei der zur Erzeugung von in den Bilddaten detektierbaren Merkmalen ein Muster oder desgleichen mittels eines zusätzlichen Projektors auf die Projektionsfläche proji ziert wird (insbesondere geeignet bei strukturarmen Projektionsflächen wie weißen Wänden).

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die erste Sensorvorrichtung

• einen Laser zur Emission von Laserstrahlung in eine Senderichtung, wobei der Laser bezüglich einer Rotationsachse beweglich, insbesondere rotierbar oder stellbar, gelagert ist, wobei der Laser einen vorgegebenen Winkel zur Rotationsachse ausbildet,

• zumindest eine Kamera zur Erfassung zumindest eines Bilds einer Bildumge bung,

• wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, bei der Emission von Laserstrahlung in mindestens drei unterschiedliche Richtungen zumindest ein Bild zu erfassen, wobei die Bildumgebung zumindest die auf die Projektions fläche projizierte Laserstrahlung umfasst, und aus dem zumindest einen Bild die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüg lich der Projektionsfläche zu ermitteln.

Auf diese Weise kann ein konstruktiv besonders einfaches Laser-Nivelliergerät re alisiert werden. Die erste Sensorvorrichtung ist dabei dazu eingerichtet, eine Bild auswertung bzw. Bildanalyse durchzuführen und aus der Position der Zielpunkte in dem zumindest einen Bild eine Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emis sionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zu ermitteln.

• zumindest drei winklig zueinander angeordnete Laser zur Emission von La serstrahlung in jeweils eine Senderichtung,

• wobei die erste Sensorvorrichtung dazu eingerichtet ist, bei der Emission von Laserstrahlung in die zumindest drei Senderichtungen zumindest ein Bild zu erfassen, wobei die Bildumgebung zumindest die auf die Projektionsfläche projizierte Laserstrahlung umfasst, und aus dem zumindest einen Bild die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zu ermitteln.

Auf diese Weise kann auf eine bewegliche, insbesondere rotierbare oder stellbare, Lagerung eines Lasers verzichtet werden, sodass ein mechanisch besonders ro bustes Laser-Nivelliergerät realisierbar ist.

Unter „ermitteln“ ist insbesondere zu verstehen, dass eine Aussage oder Informa tion abgeleitet wird, die einen Rückschluss auf die Ist-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zulässt. So ist insbesondere denkbar, dass unter Verwendung der ersten Sensorvorrichtung zu nächst eine Ist-Ausrichtung einer anderen (weiteren) Komponente - beispiels weise eines Gehäuses oder der ersten Sensorvorrichtung selbst - bezüglich der Projektionsfläche bestimmt wird, wobei aus einem bekannten Bezug von der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung zu der anderen Komponente - bei spielsweise über eine Motorposition oder eine konstruktionsbedingte relative An ordnung oder dergleichen - anschließend eine Ist-Ausrichtung der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche zumindest mittel bar über die Ist-Ausrichtung der anderen Komponente bezüglich der Projektions fläche ermittelt oder berechnet werden kann.

Die Steuervorrichtung dient der Steuerung, insbesondere dem Betrieb, des Laser- Nivelliergeräts. Die Steuervorrichtung ist zumindest zur Berechnung der Soll-Aus richtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung basierend zumindest auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrich tung bezüglich der Projektionsfläche eingerichtet. Dazu weist die Steuer vorrichtung zumindest einen Prozessor, einen Speicher und ein Betriebsprogramm mit Auswerteroutinen und/oder Berechnungs routinen und/oder Steuerroutinen auf. Insbesondere ist die Steuervorrichtung mit weiteren Komponenten des Laser-Nivelliergeräts, beispiels weise einer Positioniervorrichtung, einer Laserlichtquelle, der ersten Sensorvor richtung oder dergleichen signaltechnisch verbunden. Die Auswerteroutinen und/oder Berechnungsroutinen umfassen insbesondere geeignete und speziell parametrisierte Funktionen, beispielsweise tri gonometrische Funktionen, um eine jeweilige Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung basierend auf einer Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche, insbesondere basierend auf der Ist-Ausrichtung bezüglich der Projektionsfläche und einer Ist-Ausrichtung bezüglich einer geräteexternen Referenz, berechnen zu können.

Unter „vorgesehen“ oder „eingerichtet“ soll im Folgenden speziell „programmiert“, „ausgelegt“, „konzipiert“ und/oder „ausgestattet“ verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion „vorgesehen“ oder „eingerichtet“ ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder aus führt oder dazu ausgelegt ist, die Funktion zu erfüllen

Die Positioniervorrichtung dient der Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emis sionsvorrichtung gemäß der Soll-Ausrichtung. In einer Ausführungsform ist die Po sitioniervorrichtung dazu eingerichtet, die Laser- Emissionsvorrichtung, d.h. die Optik und/oder die Laserlichtquelle, auszurichten. In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts ist die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung zumin dest um eine erste Achse unter Verwendung der Positioniervorrichtung rotierbar. Insbesondere verläuft die erste Achse parallel oder kollinear zur Emissionsrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung. Sendet die Laser- Emissionsvor richtung beispielsweise eine Laserlinie auf die Projektionsfläche aus, so kann diese Laserlinie durch Rotation der Laser- Emissionsvorrichtung in ihrem Stei gungswinkel verändert werden. Mit anderen Worten kann die Laserlinie auf der Projektionsfläche gedreht werden. Die Rotation kann dabei auch auf einen vorge gebenen Winkelbereich begrenzt sein, beispielsweise konstruktionsbedingt. Die Rotation um die erste Achse definiert einen sogenannten Roll-Winkel der Laser- Emissionsvorrichtung.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts ist die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung zumindest um eine zweite Achse unter Verwendung der Positioniervorrichtung rotierbar. Sendet die zumin dest eine Laser- Emissionsvorrichtung beispielsweise eine Laserlinie auf die Pro jektionsfläche aus, so kann die Ausrichtung der Laserlinie durch Rotation der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die zweite Achse in einem weiteren Freiheitsgrad verändert werden. Die Rotation kann dabei ebenfalls auf einen vor gegebenen Winkelbereich begrenzt sein. In einem Ausführungsbeispiel sind die erste Achse und die zweite Achse im Wesentlichen orthogonal zueinander. Unter „im Wesentlichen orthogonal“ ist insbesondere zu verstehen, dass die beiden Ach sen eine maximale Abweichung von einer orthogonalen Anordnung aufweisen, die weniger als 15 %, insbesondere weniger als 10 %, ganz insbesondere von weniger als 5 % beträgt. Insbesondere kann die Rotation um die zweite Achse einen soge nannten Pitch-Winkel (auch: Nick-Winkel oder Elevationswinkel oder Vertikalwin kel oder Höhenwinkel) der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung und somit der Emissionsrichtung definieren. Ändert sich dieser Pitch-Winkel, so ändert sich folglich eine Höhe (auch: Elevation bzw. Altitude), d.h. eine vertikale Position, der auf die Projektionsfläche emittierten Lasermarkierung.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts ist die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung zumindest um eine dritte Achse unter Verwendung der Positioniervorrichtung rotierbar. Sendet die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung beispielsweise eine Laserlinie auf die Projektionsflä che aus, so kann die Ausrichtung der Laserlinie durch Rotation der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung um die dritte Achse nochmals in einem weiteren Freiheitsgrad verändert werden. Die Rotation kann dabei ebenfalls auf einen vor gegebenen Winkelbereich begrenzt sein. In einem Ausführungsbeispiel sind die zweite Achse und die dritte Achse im Wesentlichen orthogonal zueinander. Insbe sondere kann die Rotation um die dritte Achse einen sogenannten Yaw-Winkel (auch: Azimutalwinkel oder Horizontalwinkel oder Gier-Winkel) der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung und somit der Emissionsrichtung definieren. Än dert sich dieser Yaw-Winkel, so ändert sich folglich eine horizontale Richtung (auch: Azimut), d.h. eine horizontale Position, der auf die Projektionsfläche emit tierten Lasermarkierung.

Insbesondere ist denkbar, dass die drei Achsen ein kartesisches Koordinatensys tem aufspannen. Vorteilhaft ermöglicht es die Positioniervorrichtung, die zumin dest eine Laser- Emissionsvorrichtung in einer Mehrzahl von Freiheitsgraden, ins besondere in zumindest 3 Freiheitgeraden, frei auszurichten.

In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts weist die Positioniervorrich tung zur Rotation der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die erste Achse ein erstes Positionierelement, insbesondere ein Roll-Positionierelement, auf. Alternativ oder zusätzlich weist die Positioniervorrichtung zur Rotation der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die zweite Achse ein zweites Posi- tionierelement, insbesondere ein Pitch-Positionierelement, auf. Wiederum alterna tiv oder zusätzlich weist die Positioniervorrichtung zur Rotation der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung um die dritte Achse ein drittes Positionierelement, insbesondere ein Yaw-Positionierelement, auf. Unter einem Positionierelement ist insbesondere eine Vorrichtung oder ein Mechanismus der Positioniervorrichtung zu verstehen, die der aktiven Einstellung oder Änderung der Ausrichtung der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung dient. Insbesondere kann mittels der Positionierelemente eine Änderung der Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung solange erfolgen, bis eine gewünschte Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung erreicht ist. Das erste Positionierele ment dient dabei dem aktiven Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissions vorrichtung um die erste Achse, das zweite Positionierelement dient dem aktiven Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die zweite Achse und/oder das dritte Positionierelement dient dem aktiven Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die dritte Achse.

In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst zumindest eines der Positionierelemente einen elektromechanischen Aktor. In einem Ausführungsbei spiel umfassen alle Positionierelemente, d.h. das erste Positionierelement und das zweite Positionierelement und das dritte Positionierelement, einen elektromecha nischen Aktor zur Erzeugung einer Bewegung zur Ausrichtung der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung. Als elektromechanischer Aktor ist beispielsweise ein Elektromotor, insbesondere ein Stellmotor, und/oder ein Piezo- Element denk bar. Ein elektromechanischer Aktor ist insbesondere geeignet, eine automatisierte Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung gemäß der Soll- Ausrichtung durchzuführen. In einem Ausführungsbeispiel werden die Positionie relemente von der Steuervorrichtung des Laser-Nivelliergeräts gesteuert, insbe sondere geregelt. Insbesondere kann derart ein „selbstnivellierendes“ Laser-Nivel- liergerät angegeben werden.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts ist zumindest eines der Positionierelemente, insbesondere das erste Positionie relement und das zweite Positionierelement und das dritte Positionierelement, ma- nuell, insbesondere mechanisch, betätigbar. Unter „manuell betätigbar“ ist insbe sondere zu verstehen, dass ein Nutzer des Laser-Nivelliergeräts eine manuelle Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung unter Verwendung des Positionierelements durchführen kann. Beispielsweise ist denkbar, dass ein Positionierelement als eine mechanische Stellschraube realisiert ist, wobei durch Drehen der Stellschraube - insbesondere auch neben einer motorisierten Betäti gung durch einen elektromechanischen Aktor - manuell eine Ausrichtung der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung verändert und somit eine Soll-Ausrich- tung erreicht werden kann.

In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts weist das Laser-Nivelliergerät eine Ausgabevorrichtung auf, mittels der eine Information zu einer - zur Erreichung der Soll-Ausrichtung - vorzunehmenden Betätigung des ersten Positionierele ments und/oder des zweiten Positionierelements und/oder des dritten Positionie relements an einen Nutzer ausgebbar ist. Unter einer „Ausgabevorrichtung“ soll ein Mittel verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine wech selnde Information akustisch, optisch und/oder taktil an einen Nutzer auszugeben. Die Ausgabe kann beispielsweise mittels eines Bildschirms, insbesondere eines berührungssensitiven Bildschirms, realisiert werden. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass auszugebende Informationen oder Ergebnisse auch an ein Daten verarbeitendes System ausgegeben werden. Letzteres umfasst zumindest eine Ausgabe einer Information an ein externes Gerät wie ein Smartphone, ein Tablet- PC, ein PC sowie an ein anderes, einem Fachmann als sinnvoll erscheinendes externes Datengerät, das über eine Datenkommunikationsschnittstelle des Laser- Nivelliergeräts mit diesem verbunden ist. Insbesondere kann die Ausgabevorrich tung direkt im Gehäuse des Laser-Nivelliergeräts untergebracht sein und kann zu sätzlich auch über eine externe Ausgabevorrichtung ergänzt werden. Unter Ver wendung der mittels der Ausgabevorrichtung an einen Nutzer des Laser-Nivellier- geräts ausgegeben Information ist es dem Nutzer möglich, die Positionierelemente derart zu betätigten, dass die Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissi onsvorrichtung erhalten wird. Ferner können weitere Informationen mittels der Ausgabevorrichtung ausgegeben werden, beispielsweise eine Warnung, wenn eine auf die Projektionsfläche emittierte Laserlinie nicht „im Wasser“ ist. In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts weist das Laser-Nivelliergerät eine Eingabevorrichtung auf, mittels der durch einen Nutzer ein Steigungswinkel vorgebbar ist, den die, insbesondere eindimensionale, Lasermarkierung auf der Projektionsfläche aufweisen soll, wobei die Steuervorrichtung dazu eingerichtet ist, die Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser-Emissionsvorrichtung derart zu berechnen, dass die Lasermarkierung unter dem vorgegebenen Steigungswinkel emittierbar ist, insbesondere emittiert wird. Insbesondere kann der Steigungswin kel bezüglich einer geräteexternen Referenz, beispielsweise der Gravitationsrich tung (Vertikale) oder dem Horizont (Horizontale), angegeben werden. Wird keine derartige Information durch den Nutzer eingegeben, so ist denkbar, dass das La- ser-Nivelliergerät automatisch einen vordefinierten Steigungswinkel, beispiels weise 0° oder 90°, einstellt bzw. ansteuert. Unter einer „Eingabevorrichtung“ soll ein Mittel verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, zumindest eine Information akustisch, optisch und/oder taktil von dem Nutzer an das Laser-Nivelliergerät be reitzustellen. Die Eingabe kann beispielsweise mittels eines berührungssensitiven Bildschirms und/oder einer Tastatur und/oder anderweitigen Bedienelementen re alisiert werden. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, einzugebende Informationen mittels eines Daten verarbeitenden Systems wie einem Smartphone einzugeben, welches über eine Datenkommunikationsschnittstelle des Laser-Nivelliergeräts mit diesem verbunden ist. Ferner kann die Eingabevorrichtung dazu dienen, die Emis sion der Lasermarkierung ein- und auszuschalten.

In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts weist das Laser-Nivelliergerät eine Vorrichtung zur Überprüfung einer Ausrichtung des Laser-Nivelliergeräts, ins besondere der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung, bezüglich einer ge räteexternen Referenz, auf. Die geräteexterne Referenz kann insbesondere durch die Gravitationsrichtung und/oder das Erdmagnetfeld gegeben sein. Die Vorrich tung zur Überprüfung der Ausrichtung kann beispielsweise durch eine Libelle (Wasserwaage) und/oder einen Inklinationssensor, insbesondere einen Beschleu nigungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder einen Magnetfeldsensor und/oder eine elektrooptische Libelle und/oder einen elektrolytisch arbeitenden Sensor, realisiert sein, wobei der Inklinationssensor eine Ausrichtung des Laser- Nivelliergeräts mittels der Ausgabevorrichtung an den Nutzer ausgibt. Derart kann auf besonders einfache Weise erreicht werden, dass ein definierter Bezug der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung zu einer geräteexternen Referenz zu mindest mittelbar herstellbar ist. Insbesondere ist denkbar, dass die Steuervorrich tung derart eingerichtet ist, dass die Berechnung der Soll-Ausrichtung der zumin dest einen Laser- Emissionsvorrichtung basierend zumindest auf der ermittelten Ist-Ausrichtung bezüglich der Projektionsfläche erfolgt, wobei die Berechnung un ter der Annahme erfolgt, dass das Laser-Nivelliergerät, insbesondere die Laser- Emissionsvorrichtung, mittels der Vorrichtung zur Überprüfung einer Ausrichtung bereits bezüglich der geräteexternen Referenz ausgerichtet („vornivelliert“) wurde. Ist die Lasermarkierung beispielsweise durch eine Laserlinie realisiert, so kann er reicht werden, dass die Laserlinie auf der Projektionsfläche horizontal (senkrecht zur Gravitationsrichtung) oder vertikal (in Gravitationsrichtung) oder unter einem definierten, insbesondere durch den Nutzer vorgegebenen Steigungswinkel (be züglich der geräteexternen Referenz) ausgerichtet ist.

Unter der „geräteexternen Referenz“ ist insbesondere eine zu dem Laser-Nivellier- gerät externe und unabhängigen Bezugsgröße zu verstehen, insbesondere eine Richtung. Die geräteexterne Referenz kann beispielsweise als die Gravitations richtung und/oder als die Nord-Richtung des Erdmagnetfelds realisiert sein. Alter nativ oder zusätzlich kann die geräteexterne Referenz auch durch den Nutzer des Laser-Nivelliergeräts frei definierbar sein. Beispielsweise kann bei einer Anwen dung des Laser-Nivelliergeräts bei einem Gebäudeinnenausbau ausgehend von einer leicht schrägen Wand die geräteexterne Referenz durch die „Oben-Unten“- Richtung dieser Wand definiert sein - d.h. eine Vertikale ist durch diese leicht schräge Wand vorgegeben (mit anderen Worten: die Ausrichtung der leicht schrä gen Wand ersetzt die Lot- Richtung).

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts weist das Laser-Nivelliergerät eine zweite Sensorvorrichtung zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich zumin dest einer geräteexternen Referenz auf, wobei die Steuervorrichtung zur Berech nung der Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser-Emissionsvorrichtung basie rend auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvor- richtung bezüglich der geräteexternen Referenz sowie der ermittelten Ist-Ausrich tung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektions fläche eingerichtet ist. Die zweite Sensorvorrichtung dient der Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich zumin dest einer geräteexternen Referenz. Ebenso dient die zweite Sensorvorrichtung somit der Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumindest einen - mittels der Laser- Emissionsvorrichtung emittierten - Lasermarkierung, insbesondere Laserlinie, be züglich der geräteexternen Referenz. Insbesondere kann auf diese Weise auf eine Ausrichtung des Laser-Nivelliergeräts (beispielsweise wie vorab im Zusammen hang mit der Vorrichtung zur Überprüfung einer Ausrichtung erläutert) verzichtet werden, da eine Ausrichtung des Laser-Nivelliergeräts bei der Berechnung der Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bereits berück sichtigt wird. Das Laser-Nivelliergerät kann daher weiter in seiner Nutzung verein facht und automatisiert werden. Ferner kann eine Nutzung des Laser-Nivellierge- räts auch auf unebenem Untergrund und/oder handgehalten ermöglicht werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass eine Rotation der zumindest einen La ser-Emissionsvorrichtung um die zweite Achse einen Elevationswinkel bzw. Verti kalwinkel der Emissionsrichtung bezüglich der zumindest einen geräteexternen Referenz (beispielsweise bezüglich der Gravitationsrichtung, vgl. unten) definiert bzw. dass eine Rotation der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um die dritte Achse einen Azimutalwinkel (Horizontwinkel) der Emissionsrichtung bezüg lich der zumindest einen geräteexternen Referenz (beispielsweise bezüglich des Erdmagnetfelds, vgl. unten) definiert.

In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts ist die zweite Sensorvorrich tung dazu eingerichtet, die Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissions vorrichtung bezüglich der Gravitationsrichtung und/oder bezüglich des Erdmagnet felds als geräteexterner Referenz zu ermitteln. Derart kann erreicht werden, dass ein definierter Bezug der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung zu einer Vertikalen bzw. Horizontalen und/oder einer Raumrichtung (Kompassrichtung) herstellbar ist. Ferner kann damit erreicht werden, dass die, insbesondere eindi mensionale, Lasermarkierung nivelliert bezüglich der geräteexternen Referenz auf die Projektionsfläche emittiert wird. Ist die Lasermarkierung beispielsweise durch eine Laserlinie realisiert, so kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Laserlinie auf der Projektionsfläche horizontal (senkrecht zur Gravitationsrichtung) oder ver tikal (in Gravitationsrichtung) oder unter einem definierten, insbesondere durch den Nutzer vorgegebenen Steigungswinkel (bezüglich der Gravitationsrichtung) ausgerichtet ist. Insbesondere lassen sich auf diese Weise Lasermarkierungen er zeugen, insbesondere auf die Projektionsfläche projizieren, die eine von einer Aus richtung von Böden, Decken, Wänden oder anderen Gegenständen, beispiels weise der vertikalen Wand eines Schranks, insbesondere aber auch eine von der Ausrichtung eines Gehäuses des Laser-Nivelliergeräts, unabhängige Referenz darstellen.

In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst die zweite Sensorvor richtung zumindest einen Inklinationssensor, insbesondere einen Beschleuni gungssensor und/oder einen Drehratensensor und/oder einen Magnetfeldsensor und/oder eine elektrooptische Libelle und/oder einen elektrolytisch arbeitenden Sensor. Derartige Sensoren erlauben eine einfache, insbesondere kleinbauende, Integration in das Laser-Nivelliergerät bei gleichzeitig zuverlässiger Ermittlung ei nes Bezugs zu der geräteexternen Referenz.

In einer Ausführungsform des Laser-Nivelliergeräts umfasst das Laser-Nivellierge- rät

• zumindest eine weitere Laser- Emissionsvorrichtung zum Aussenden einer weiteren, insbesondere eindimensionalen, Lasermarkierung, insbesondere ei ner Laserlinie, in einer weiteren Emissionsrichtung auf die Projektionsfläche,

• wobei mittels der ersten Sensorvorrichtung eine weitere Ist-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projekti onsfläche ermittelbar ist und/oder wobei mittels zumindest einer weiteren ers ten Sensorvorrichtung zur Ermittlung einer weiteren Ist-Ausrichtung der zu mindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projekti onsfläche eine weitere Ist-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche ermittelbar ist,

• wobei die Steuervorrichtung ferner zur Berechnung einer weiteren Soll-Aus richtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung basierend auf der ermittelten weiteren Ist-Ausrichtung bezüglich der Projektionsfläche eingerichtet ist, sowie • eine weitere Positioniervorrichtung zur Ausrichtung der zumindest einen wei teren Laser- Emissionsvorrichtung gemäß der weiteren Soll- Ausrichtung.

Derart kann ein Laser-Nivelliergerät angegeben werden, das eine Mehrzahl von Lasermarkierungen auf die Projektionsfläche emittieren kann. Beispielsweise kön nen derart parallele Laserlinien mit einem definierten, insbesondere vorgebbaren, Abstand zueinander und/oder sich orthogonal schneidende Laserlinien (Laser kreuz) und/oder sich unter einem definierten, insbesondere vorgebbaren, Winkel schneidende Laserlinien auf die Projektionsfläche emittiert werden.

Insbesondere weist jede weitere Positioniervorrichtung ebenfalls drei Achsen auf, um die jede weitere Laser- Emissionsvorrichtung rotierbar ist. Dazu weist jede wei tere Positioniervorrichtung ebenfalls Positionierelemente auf. In einer Ausfüh rungsform ist jede weitere Laser- Emissionsvorrichtung ebenfalls um eine weitere erste Achse unter Verwendung der jeweiligen weiteren Positioniervorrichtung ro tierbar. Dabei kann die jeweilige weitere erste Achse parallel oder kollinear zur Emissionsrichtung der jeweiligen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung verlaufen. Dabei kann ferner eine jeweilige weitere zweite Achse der jeweiligen weiteren Po sitioniervorrichtung - beispielsweise zur Einstellung des Pitch-Winkels der jeweili gen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung - identisch sein mit der zweiten Achse der (ersten) Positioniervorrichtung. Insbesondere können zweite Positionierele mente der (ersten) Positioniervorrichtung und jeder weiteren Positioniervorrichtung identisch, d.h. dasselbe Bauteil, sein. Dabei kann ferner eine jeweilige weitere dritte Achse der jeweiligen weiteren Positioniervorrichtung - beispielsweise zur Einstellung des Yaw- Winkels der jeweiligen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung - identisch sein mit der dritten Achse der (ersten) Positioniervorrichtung. Insbe sondere können dritte Positionierelemente der (ersten) Positioniervorrichtung und jeder weiteren Positioniervorrichtung identisch, d.h. dasselbe Bauteil, sein.

In einem Ausführungsbeispiel weist das Laser-Nivelliergerät zwei Laser-Emissi onsvorrichtungen zum Aussenden von zwei eindimensionalen Lasermarkierung in Form von Laserlinien auf. Das Laser-Nivelliergerät weist zwei Positioniervorrich tungen zur Ausrichtung der jeweiligen Laser- Emissionsvorrichtungen gemäß einer jeweiligen Soll-Ausrichtung auf. Die erste Positioniervorrichtung umfasst ein erstes (Roll-) Positionierelement, ein zweites (Pitch-) Positionierelement sowie ein drittes (Yaw-) Positionierelement, sodass die erste Laser-Emissionsvorrichtung in 3 Frei heitsgraden um drei Achsen rotierbar ist. Die zweite Positioniervorrichtung umfasst ebenfalls ein erstes (Roll-) Positionierelement, ein zweites (Pitch-) Positionierele ment sowie ein drittes (Yaw-) Positionierelement, sodass auch die zweite Laser- Emissionsvorrichtung in 3 Freiheitsgraden um drei Achsen rotierbar ist. In einer Variante sind dabei alle Positionierelemente für die jeweilige Positioniervorrichtung als separate Bauteile vorgesehen (d.h. 6 Positionierelemente). In einer zweiten Variante ist das dritte (Yaw-) Positionierelement für beide Positioniervorrichtungen als identisches Positionierelement (gemeinschaftliches Bauteil) realisiert (d.h. 5 Positionierelemente). In einer alternativen oder zusätzlichen dritten Variante ist ebenfalls das zweite (Pitch-) Positionierelement für beide Positioniervorrichtungen als identisches Positionierelement (gemeinschaftliches Bauteil) realisiert (d.h. 4 Positionierelemente). Mittels einer ersten Sensorvorrichtung des Laser-Nivellier- geräts ist mittelbar eine Ist- Ausrichtung der zwei Laser- Emissionsvorrichtungen bezüglich der Projektionsfläche ermittelbar, indem zunächst eine Ist-Ausrichtung des Laser-Nivelliergeräts (beispielsweise des Gehäuses, zumindest jedoch der ersten Sensorvorrichtung) bezüglich der Projektionsfläche erfasst wird und an schließend aus einer Stellung der Positionierelemente (hier beispielsweise reali siert als Schrittmotoren) die Ist- Ausrichtung der zwei Laser- Emissionsvorrichtun gen berechnet wird. Alternativ ist denkbar, dass jede Laser- Emissionsvorrichtung eine eigene zugeordnete erste Sensorvorrichtung zur Ermittlung der jeweiligen Ist- Ausrichtung aufweist. Die Steuervorrichtung ist zur Berechnung der zwei Soll-Aus richtungen der zwei Laser- Emissionsvorrichtungen basierend auf den jeweiligen Ist-Ausrichtungen bezüglich der Projektionsfläche eingerichtet.

Dabei ist prinzipiell denkbar, eine Farbe einer jeweiligen Lasermarkierung unter scheidbar von einer Farbe einer weiteren Lasermarkierung zu wählen, sodass die Lasermarkierungen prinzipiell für einen Nutzer des Laser-Nivelliergeräts unter scheidbar sind. Beispielsweise kann eine vertikale Laserlinie in Rot gewählt sein, während eine horizontale Laserlinie in Grün gewählt ist. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass die Lasermarkierungen unterscheidbare Muster aufweisen, bei spielsweise unterscheidbare Strichelungen (kurze Striche, lange Striche, Strich- Punkt-Abfolgen, Punkte, ...) und/oder unterscheidbare Emissionsformen wie schnell blinkend, langsam blinkend, intensitätsändernd, dauerhaft leuchtend oder dergleichen.

Ferner ist prinzipiell denkbar, dass das Laser-Nivelliergerät zumindest eine weitere zweite Sensorvorrichtung zur Ermittlung einer weiteren Ist-Ausrichtung der zumin dest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich zumindest der geräte externen Referenz umfasst, wobei die Steuervorrichtung ferner zur Berechnung der weiteren Soll-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvor richtung basierend auf der ermittelten weiteren Ist-Ausrichtung bezüglich der ge räteexternen Referenz sowie der ermittelten weiteren Ist-Ausrichtung bezüglich der Projektionsfläche eingerichtet ist.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Nivellieren unter Ver wendung des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts. Das Verfahren umfasst zumindest die Verfahrensschritte:

• Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung, insbesondere der Emissionsrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung, auf die Projektionsfläche, insbesondere durch Rotation um die zweite Achse und/oder dritte Achse der Positioniervorrichtung,

• Ermitteln einer Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrich tung bezüglich der Projektionsfläche unter Verwendung der zumindest einen ersten Sensorvorrichtung,

• Berechnen einer Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvor richtung basierend auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zumindest einen La ser-Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche unter Verwendung der Steuervorrichtung,

• Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung gemäß der Soll- Ausrichtung unter Verwendung der Positioniervorrichtung, insbesondere durch Rotieren der Laser- Emissionsvorrichtung um die erste Achse und/oder die zweite Achse und/oder die dritte Achse der Positioniervorrichtung.

Es sei angemerkt, dass die im Rahmen der Beschreibung des Laser-Nivellierge- räts umfassten Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele ebenfalls auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragbar sind und folglich auch für das erfin dungsgemäße Verfahren gelten und offenbart sind.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird im zweiten Verfahrensschritt ferner eine Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich zumindest einer geräteexternen Referenz unter Verwendung zumindest einer zweiten Sensorvorrichtung ermittelt, wobei die Soll-Ausrichtung der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung basierend auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung bezüglich der Projektionsfläche und basierend auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissi onsvorrichtung bezüglich der geräteexternen Referenz unter Verwendung der Steuervorrichtung berechnet wird.

In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Ausrichten der zumindest ei nen Laser- Emissionsvorrichtung auf die Projektionsfläche durch Rotieren der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung um eine zweite Achse oder um eine zweite Achse und eine dritte Achse. Die Rotation um die zweite Achse definiert dabei insbesondere den Pitch-Winkel, während die Rotation um die dritte Achse insbesondere den Yaw-Winkel definiert.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird einem Nutzer des Laser-Nivellier- geräts mittels einer Ausgabevorrichtung, insbesondere einer Ausgabevorrichtung des Laser-Nivelliergeräts, eine Information zu einer - zur Erreichung der Soll-Aus richtung - vorzunehmenden Ausrichtung, insbesondere Rotation, der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung ausgegeben.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird in einem vorhergehenden Verfah rensschritt durch einen Nutzer des Laser-Nivelliergeräts mittels einer Eingabevor richtung des Laser-Nivelliergeräts ein Steigungswinkel vorgegeben, den die, ins besondere eindimensionale, Lasermarkierung auf der Projektionsfläche aufweisen soll, wobei mittels der Steuervorrichtung die Soll- Ausrichtung der Laser- Emissi onsvorrichtung derart berechnet wird, dass die Lasermarkierung unter dem vorge gebenen Steigungswinkel emittiert wird. Dabei kann der Steigungswinkel insbe sondere bezüglich einer geräteexternen Referenz - wie beschrieben beispiels weise der Gravitationsrichtung und/oder dem Erdmagnetfeld - spezifiziert werden. Zeichnungen

Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei spielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnungen, 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. Gleiche Bezugszei chen in den Figuren bezeichnen gleiche Elemente.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungs gemäßen Laser-Nivelliergeräts;

Figur 2 eine schematische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts;

Figur 3 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Laser-Nivellierge- räts in einem beispielhaften Anwendungsfall;

Figur 4 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Laser-Nivellierge- räts in einem zweiten beispielhaften Anwendungsfall;

Figur 5 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Laser-Nivellierge- räts in einem dritten beispielhaften Anwendungsfall;

Figur 6 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Laser-Nivellierge- räts in einem vierten beispielhaften Anwendungsfall;

Figur 7 eine schematische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts (a) sowie drei Detailansichten der ersten Sensorvorrichtung (b-e);

Figur 8 eine schematische Ansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts;

Figur 9 ein Verfahrensdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsge mäßen Verfahrens.

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts 10. Das Laser-Nivelliergerät 10 dient der Erzeugung von zwei optischen Lasermarkierungen 16, 16a, 16b im Rahmen von Nivellier-, Ausricht-, Vermessungs- und/oder Markierungsaufgaben (vgl. Figur 3a).

Das Laser-Nivelliergerät 10 umfasst eine Grundplatte 12, die hier Teil eines nicht weiter dargestellten Gehäuses des Laser-Nivelliergeräts 10 ist. Die Grundplatte 12 dient der Aufnahme und Befestigung einer ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a zum Aussenden einer ersten eindimensionalen Lasermarkierung 16, 16a, hier einer Laserlinie, in einer ersten Emissionsrichtung 18, 18a auf eine Projektionsflä che 20 (hier nicht näher dargestellt, vergleiche aber Figur 3a, 4a, 5a). Die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Laserdiode als Laserlichtquelle zur Erzeugung und Emission von Laserstrahlung sowie eine Zylinderlinse als Optik zur Umwandlung der Laserstrahlung in eine La serebene 26 (Laserlichtquelle und Zylinderlinse sind hier nicht näher dargestellt, einem Fachmann allerdings bekannt). Die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a ist an einer ersten Positioniervorrichtung 22, 22a beweglich montiert, wobei die ersten Positioniervorrichtung 22, 22a zur Ausrichtung der ersten Laser- Emissi onsvorrichtung 14, 14a gemäß einer ersten Soll-Ausrichtung dient.

Ferner dient die Grundplatte 12 der Aufnahme einer zweiten Laser- Emissionsvor richtung 14, 14b zum Aussenden einer zweiten eindimensionalen Lasermarkie rung 16, 16b, hier ebenfalls einer Laserlinie, in einer zweiten Emissionsrichtung 18, 18b auf die Projektionsfläche 20. Die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b ist an einer zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b beweglich montiert, wobei die zweite Positioniervorrichtung 22, 22b zur Ausrichtung der zweiten Laser- Emis sionsvorrichtung 14, 14b gemäß einer zweiten Soll-Ausrichtung dient.

Die erste und die zweite Positioniervorrichtung 22, 22a, 22b sind dazu eingerichtet, die erste bzw. zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a, 14b, d.h. die Laserlicht quelle und die Zylinderlinse, gemäß einer jeweiligen Soll-Ausrichtung auszurichten bzw. zu positionieren. Dazu kann die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a um eine erste Achse 30, 30a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a unter Ver wendung eines ersten Positionierelements 36, 36a der ersten Positioniervorrich tung 22, 22a rotiert werden. Zusätzlich kann die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a um eine zweite Achse 32, 32a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a unter Verwendung eines zweiten Positionierelements 38, 38a der ersten Positio niervorrichtung 22, 22a rotiert werden. Abschließend kann die erste Laser- Emissi onsvorrichtung 14, 14a um eine dritte Achse 34, 34a der ersten Positioniervorrich tung 22, 22a unter Verwendung eines dritten Positionierelements 40, 40a der ers ten Positioniervorrichtung 22, 22a rotiert werden. Die erste Achse 30, 30a, die zweite Achse 32, 32a sowie die dritte Achse 34, 34a der ersten Positioniervorrich tung 22, 22a stehen jeweils senkrecht aufeinander und bilden ein kartesisches Ko ordinatensystem. Ebenfalls kann die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b um eine erste Achse 30, 30b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b unter Ver wendung eines ersten Positionierelements 36, 36b der zweiten Positioniervorrich tung 22, 22b rotiert werden. Zusätzlich kann die zweite Laser- Emissionsvorrich tung 14, 14b um eine zweite Achse 32, 32b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b unter Verwendung eines zweiten Positionierelements 38, 38b der zweiten Po sitioniervorrichtung 22, 22b rotiert werden. Abschließend kann auch die zweite La ser-Emissionsvorrichtung 14, 14b um eine dritte Achse 34, 34b der zweiten Posi tioniervorrichtung 22, 22b unter Verwendung eines dritten Positionierelements 40, 40b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b rotiert werden. Die erste Achse 30, 30b, die zweite Achse 32, 32b sowie die dritte Achse 34, 34b der zweiten Positio niervorrichtung 22, 22b stehen ebenfalls jeweils senkrecht aufeinander und bilden ein kartesisches Koordinatensystem.

Die Positionierelemente 36, 36a, 36b, 38, 38a, 38b, 40, 40a, 40b beider Positio niervorrichtungen 22, 22a, 22b sind jeweils als Aktoren in Form von ansteuerbaren Stellmotoren (Schrittmotoren) realisiert (hier nicht näher dargestellt). Die Rotation um jede der zuvor genannten Achsen 30, 30a, 30b, 32, 32a, 32b, 34, 34a, 34b ist unbegrenzt möglich (d.h. Mehrfachumdrehungen sind prinzipiell möglich).

Das Laser-Nivelliergerät 10 weist eine erste Sensorvorrichtung 24 zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und der zwei ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 auf. Die erste Sensorvorrichtung 24 umfasst eine Stereokamera 28, umfassend zwei zueinander beabstandet angeordnete Kameras 28a, 28b, die hier im visuellen Spektrum arbeiten. Die beiden Kameras 28a, 28b ermöglichen unter synchroner oder im Wesentlichen zeitgleicher Aufnahme von Bildern der Szenerie aus kon struktionsbedingt (geringfügig) unterschiedlichen Richtungen oder Perspektiven die gleichzeitige Aufnahme von für 3D-Bilder erforderlichen stereoskopischen Halbbildern. Derartige Stereokameras 28 sind dem Fachmann bekannt. Die erste Sensorvorrichtung 24 ist dazu eingerichtet, basierend auf Bilddaten der Stereoka mera 28 die Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 zu ermitteln. Dabei wird tatsächlich die Ist-Ausrichtung der die Stereokamera 28 tragenden Grundplatte 12 (insbesondere des Gehäuses) bezüg lich der Projektionsfläche 20 bestimmt. Unter Heranziehung der Positionen (z.B. Winkelpositionen oder Schrittpositionen) der Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36a, 38, 38a, 40, 40a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a bzw. der Posi tionen der Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36b, 38, 38b, 40, 40b der zwei ten Positioniervorrichtung 22, 22b kann sodann die Ist-Ausrichtung der ersten La ser-Emissionsvorrichtung 14, 14a bzw. die Ist-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 mittelbar berech net werden. Die erste Sensorvorrichtung 24 (alternativ auch die Steuervorrichtung des Laser-Nivelliergeräts 10) ist zur Durchführung dieser Berechnung eingerichtet.

Das Laser-Nivelliergerät 10 weist eine zweite Sensorvorrichtung 44 zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a sowie einer Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Gravitationsrichtung 46a als geräteexterner Referenz 46 auf. Dazu umfasst die zweite Sensorvorrichtung 44 einen Inklinationssensor, hier in Form eines Be schleunigungssensors und eines Drehratensensors (nicht näher dargestellt). Auch in diesem Fall wird tatsächlich die Ist-Ausrichtung der die zweite Sensorvorrichtung 44 tragenden Grundplatte 12 (insbesondere des Gehäuses) bezüglich der geräte externen Referenz 46 bestimmt. Wiederum unter Heranziehung der Positionen der Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36a, 38, 38a, 40, 40a der ersten Positio niervorrichtung 22, 22a bzw. der Positionen der Stellmotoren der Positionierele mente 36, 36b, 38, 38b, 40, 40b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b kann sodann die Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bzw. die Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der geräteexternen Referenz 46, hier der Gravitationsrichtung 46a, mittelbar berech net werden. Die zweite Sensorvorrichtung 44 (alternativ auch die Steuervorrich tung des Laser-Nivelliergeräts 10) ist zur Durchführung dieser Berechnung einge richtet.

Ferner umfasst das Laser-Nivelliergerät 10 eine Steuervorrichtung 42. Die Steuer vorrichtung 42 dient der Steuerung, insbesondere dem Betrieb, des Laser-Nivel- liergeräts 10. Die Steuervorrichtung 42 weist einen Prozessor, einen Speicher und zumindest ein Betriebsprogramm mit Berechnungs routinen und Steuerroutinen auf. Die Steuervorrichtung 42 ist mit den weiteren Komponenten des Laser-Nivelliergeräts 10, hier mit der ersten Sensor vorrichtung 24, der zweiten Sensorvorrichtung 44, der ersten Positioniervorrich tung 22, 22a - insbesondere mit den Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36a, 38, 38a, 40, 40a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a -, der zweiten Positio niervorrichtung 22, 22b - insbesondere mit den Stellmotoren der Positionierele mente 36, 36b, 38, 38b, 40, 40b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b -, so wie mit der Laserlichtquelle signaltechnisch zu deren Ansteuerung verbunden. Die Steuervorrichtung 42 ist speziell dazu eingerichtet, eine Soll-Ausrichtung der ers ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a basierend auf der Ist- Ausrichtung der ers ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bezüglich der Projektionsfläche 20 und bezüglich der geräteexternen Referenz 46 zu berechnen, sowie eine Soll-Ausrich tung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b basierend auf der Ist- Aus richtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projekti onsfläche 20 und bezüglich der geräteexternen Referenz 46 zu berechnen. Ferner ist die Steuervorrichtung 42 dazu eingerichtet, die Stellmotoren derart gezielt an zusteuern, dass die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite La ser-Emissionsvorrichtung 14, 14b ihre jeweiligen Soll-Ausrichtungen einnehmen.

Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten alternativen Ausführungsbei spiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts 10. Das Laser-Nivelliergerät 10 umfasst eine Grundplatte 12, die hier Teil eines nicht weiter dargestellten Ge häuses des Laser-Nivelliergeräts 10 ist. Die Grundplatte 12 dient der Aufnahme und Befestigung einer ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a zum Aussenden einer ersten eindimensionalen Lasermarkierung 16, 16a, hier einer Laserlinie, in einer ersten Emissionsrichtung 18, 18a auf eine Projektionsfläche 20 (hier nicht näher dargestellt, vergleiche aber Figur 3a). Die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Laserdiode als Laserlicht quelle zur Erzeugung und Emission von Laserstrahlung sowie eine Zylinderlinse als Optik zur Umwandlung der Laserstrahlung in eine Laserebene 26 (Laserlicht quelle und Zylinderlinse sind hier nicht näher dargestellt). Die erste Laser-Emissi onsvorrichtung 14, 14a ist an einer ersten Positioniervorrichtung 22, 22a beweglich montiert, wobei die ersten Positioniervorrichtung 22, 22a zur Ausrichtung der ers ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a gemäß einer ersten Soll- Ausrichtung dient. Ferner dient die Grundplatte 12 der Aufnahme einer zweiten Laser-Emissi onsvorrichtung 14, 14b zum Aussenden einer zweiten eindimensionalen Laser markierung 16, 16b, hier ebenfalls einer Laserlinie, in einer zweiten Emissionsrich tung 18, 18b auf die Projektionsfläche 20. Die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b ist an einer zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b beweglich montiert, wo bei die zweite Positioniervorrichtung 22, 22b zur Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b gemäß einer zweiten Soll-Ausrichtung dient.

Die erste und die zweite Positioniervorrichtung 22, 22a, 22b sind dazu eingerichtet, die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bzw. die zweite Laser- Emissionsvor richtung 14, 14b, d.h. die Laserlichtquelle und die Zylinderlinse, gemäß einer je weiligen Soll-Ausrichtung auszurichten oder zu positionieren. Dazu kann die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a um eine erste Achse 30, 30a der ersten Posi tioniervorrichtung 22, 22a unter Verwendung eines ersten Positionierelements 36, 36a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a rotiert werden. Zusätzlich kann die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a um eine zweite Achse 32, 32a der ers ten Positioniervorrichtung 22, 22a unter Verwendung eines zweiten Positionierele ments 38, 38a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a rotiert werden. Abschlie ßend kann die erste Laser-Emissionsvorrichtung 14, 14a um eine dritte Achse 34, 34a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a unter Verwendung eines dritten Po sitionierelements 40, 40a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a rotiert werden. Die erste Achse 30, 30a, die zweite Achse 32, 32a sowie die dritte Achse 34, 34a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a stehen jeweils senkrecht aufeinander und bilden ein kartesisches Koordinatensystem. Ebenfalls kann die zweite Laser- Emis sionsvorrichtung 14, 14b um eine erste Achse 30, 30b der zweiten Positioniervor richtung 22, 22b unter Verwendung eines ersten Positionierelements 36, 36b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b rotiert werden. Zusätzlich kann die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b um eine zweite Achse 32, 32b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b unter Verwendung eines zweiten Positionierele ments 38, 38b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b rotiert werden. Abschlie ßend kann auch die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b um eine dritte Achse 34, 34b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b unter Verwendung eines dritten Positionierelements 40, 40b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b ro tiert werden. Die erste Achse 30, 30b, die zweite Achse 32, 32b sowie die dritte Achse 34, 34b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b stehen ebenfalls jeweils senkrecht aufeinander und bilden ein kartesisches Koordinatensystem.

Die ersten und zweiten Positionierelemente 36, 36a, 36b, 38, 38a, 38b beider Po sitioniervorrichtungen 22, 22a, 22b sind jeweils als Aktoren in Form von ansteuer baren Stellmotoren realisiert (hier nicht näher dargestellt). Die Rotation um die erste Achse 30, 30a, 30b und die zweite Achse 32, 32a, 32b ist unbegrenzt möglich (d.h. Mehrfachumdrehungen sind prinzipiell möglich). Die dritten Positionierele mente 40, 40a, 40b beider Positioniervorrichtungen 22, 22a, 22b sind als ein Bau teil realisiert. Dabei ist das dritte Positionierelement 40, 40a, 40b manuell betätig bar, d.h. von Hand rotierbar, sodass ein Nutzer des Laser-Nivelliergeräts 10 die Grundplatte 12 samt getragener Komponenten manuell drehen kann. Die Rotation um die dritte Achse 34, 34a, 34b ist unbegrenzt möglich (d.h. Mehrfachumdrehun gen sind prinzipiell möglich).

Das dritte Positionierelement 40, 40a, 40b ist dazu vorgesehen, auf einer Unterlage, beispielsweise einem Tisch oder einem Stativ oder dergleichen, angeordnet zu werden. Das Nivellier-Gerät 10 weist eine Vorrichtung 50 zur Überprüfung der Aus richtung des Laser-Nivelliergeräts 10 bezüglich der Gravitationsrichtung 46a als geräteexterner Referenz 46 in Form einer Libelle auf. Mittels der Libelle kann der Nutzer das Laser-Nivelliergerät 10 derart auf der Unterlage (hier nicht näher dar gestellt) anordnen und ausrichten, dass das Laser-Nivelliergerät 10 und insbeson dere die Positioniervorrichtungen 22, 22a, 22b und damit auch die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b zu der Gravitationsrichtung 46a eine definierte Ausrichtung aufweisen. Das Laser-Nivelliergerät 10 weist eine erste Sensorvorrichtung 24 zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und einer Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Pro jektionsfläche 20 auf. Die erste Sensorvorrichtung 24 umfasst einen ortsauflösen- den Time-of-Flight- Abstandssensor 48 zur Erfassung ortsaufgelöster Abstands messungen, wobei die erste Sensorvorrichtung 24 dazu eingerichtet ist, basierend auf den ortsaufgelösten Abstandsmessungen die Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissi onsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 zu ermitteln. Dabei wird tatsächlich die Ist- Ausrichtung der den Time-of-Flight- Abstandssensor 48 tragen den Grundplatte 12 (insbesondere des Gehäuses) bezüglich der Projektionsfläche 20 bestimmt. Unter Heranziehung der Positionen der Stellmotoren des ersten Po sitionierelements 36, 36a und des zweiten Positionierelements, 38, 38a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a bzw. der Positionen der Stellmotoren des ersten Positionierelements 36, 36b und des zweiten Positionierelements, 38, 38b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b kann sodann die Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bzw. die Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 mittelbar berech net werden. Die erste Sensorvorrichtung 24 (alternativ auch die Steuervorrichtung des Laser-Nivelliergeräts 10) ist zur Durchführung dieser Berechnung eingerichtet.

Da das Laser-Nivelliergerät 10 bereits mittels der Libelle durch einen Nutzer be züglich der Gravitationsrichtung 46a ausrichtbar ist, ist in diesem Ausführungsbei spiel keine zweite Sensorvorrichtung 44 zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a sowie einer Ist- Ausrichtung der zwei ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Gravitationsrichtung 46a nötig.

Ferner umfasst das Laser-Nivelliergerät 10 eine Steuervorrichtung 42. Die Steuer vorrichtung 42 dient der Steuerung, insbesondere dem Betrieb, des Laser-Nivel- liergeräts 10. Die Steuervorrichtung 42 weist einen Prozessor, einen Speicher und zumindest ein Betriebsprogramm mit Berechnungs routinen und Steuerroutinen auf. Die Steuervorrichtung 42 ist mit den weiteren Komponenten des Laser-Nivelliergeräts 10, hier mit der ersten Sensor vorrichtung 24, der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a - insbesondere mit den Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36a, 38, 38a, der ersten Positioniervor richtung 22, 22a -, der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b - insbesondere mit den Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36b, 38, 38b, der zweiten Positio niervorrichtung 22, 22b -, sowie mit der Laserlichtquelle signaltechnisch zu deren Ansteuerung verbunden. Die Steuervorrichtung 42 ist speziell dazu eingerichtet, eine Soll- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a basierend auf der Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bezüglich der Projektionsfläche 20 zu berechnen, sowie eine Soll-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b basierend auf der Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 zu berech nen. Ferner ist die Steuervorrichtung 42 dazu eingerichtet, die Stellmotoren der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a - insbesondere die Stellmotoren der Positio nierelemente 36, 36a, 38, 38a - sowie die Stellmotoren der zweiten Positioniervor richtung 22, 22b - insbesondere die Stellmotoren der Positionierelemente 36, 36b, 38, 38b - derart anzusteuern, dass die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b ihre jeweiligen Soll- Ausrich tungen einnehmen.

Mit den in Figur 1 und Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispielen des Laser-Nivel- liergeräts 10 ist es möglich, eine Mehrzahl von Lasermarkierungen 16 auf eine Projektionsfläche 20 emittieren kann. Dabei sind in beiden Ausführungsbeispielen die Lasermarkierungen 16 als eindimensionale Laserlinien 16a, 16b realisiert. Die Laserlinien 16a, 16b sind jeweils als durchgehende Linie in Rot realisiert.

Figur 3 zeigt einen ersten Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Laser-Nivel- liergeräts 10, wie es in Figur 1 oder 2 vorgestellt wurde (hier ohne Grundplatte 12 dargestellt). Dabei sind die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart mittels der ersten Positionier vorrichtung 22, 22a bzw. der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b ausgerichtet (Figur 3b), sodass auf der Projektionsfläche 20 zwei horizontale Lasermarkierun gen 16 in Form von zwei Laserlinien 16a, 16b erscheinen (Figur 3a). Die zwei La sermarkierungen 16 sind dabei orthogonal zur geräteexternen Referenz 46, d.h. zur Gravitationsrichtung 46a. Das in den Figuren 1 oder 2 dargestellte Laser-Ni- velliergerät 10 kann ferner eine Eingabevorrichtung (hier nicht näher dargestellt) aufweisen, die hier in Form einer Datenkommunikationsschnittstelle zum Empfan gen von mittels eines externen Datengeräts (beispielsweise eines Smartphones) eingegebenen Informationen realisiert ist. Mittels der Eingabevorrichtung kann bei spielsweise ein Abstand d, mit dem die zwei Laserlinien 16a, 16b auf der Projekti onsfläche 20 erscheinen, durch einen Nutzer des Laser-Nivelliergeräts 10 vorgeb- bar sein. Die Steuervorrichtung 42 ist ferner dazu eingerichtet, die Soll-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a sowie die Soll- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart zu berechnen, dass die Laser linien 16a, 16b als parallele Linien mit dem vorgegebenen Abstand d auf der Pro jektionsfläche 20 erscheinen.

Figur 4 zeigt einen zweiten Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Laser-Nivel- liergeräts 10, wie es in den Figuren 1 bis 3 vorgestellt wurde (hier ohne Grundplatte 12 dargestellt). Dabei sind die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart mittels der ersten Positionier vorrichtung 22, 22a bzw. der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b ausgerichtet (Figur 4b), dass auf der Projektionsfläche 20 zwei schräg verlaufende Lasermar kierungen 16 in Form von zwei Laserlinien 16a, 16b erscheinen (Figur 4a). Die zwei Lasermarkierungen 16 weisen dabei einen Steigungswinkel 52 zur geräteex ternen Referenz 46, d.h. zur Gravitationsrichtung 46a, auf. Das in den Figuren 1 oder 2 dargestellte Laser-Nivelliergerät 10 kann dazu auch hier eine Eingabevor richtung aufweisen, beispielsweise in Form von Bedienelementen (hier nicht näher dargestellt) zur Eingabe des Steigungswinkels 52. Mittels der Eingabevorrichtung kann ferner der Abstand d, mit dem die zwei Laserlinien 16a, 16b auf der Projekti onsfläche erscheinen, durch den Nutzer des Laser-Nivelliergeräts 10 vorgebbar sein. Die Steuervorrichtung 42 ist dazu eingerichtet, die Soll-Ausrichtung der ers ten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a sowie die Soll-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart zu berechnen, dass die Laserlinien 16a, 16b als parallele Linien mit dem vorgegebenen Abstand d und unter dem Steigungswinkel 52 bezüglich der Gravitationsrichtung 46a auf der Projektionsflä che 20 erscheinen. Figur 5 zeigt einen dritten Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Laser-Nivel- liergeräts 10, wie es in den Figuren 1 bis 4 vorgestellt wurde (hier ohne Grundplatte 12 dargestellt). Dabei sind die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart mittels der ersten Positionier vorrichtung 22, 22a bzw. der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b ausgerichtet (Figur 5b), dass auf der Projektionsfläche 20 zwei schräg zueinander verlaufende und sich schneidende Lasermarkierungen 16 in Form von zwei Laserlinien 16a, 16b erscheinen (Figur 5a). Eine erste der zwei Lasermarkierungen, Laserlinie 16a, weist dabei einen vorgegebenen Steigungswinkel 52 zur geräteexternen Referenz 46, d.h. zur Gravitationsrichtung 46a, auf. Die zweite Lasermarkierung 16, Laser linie 16b, weist einen vorgegebenen Winkel Q zur ersten Laserlinie 16a auf. Sowohl der Steigungswinkel 52 als auch der Winkel Q wurden mittels der Eingabevorrich tung durch einen Nutzer eingegeben und somit vorgegeben. Die Steuervorrichtung 42 ist dazu eingerichtet, die Soll-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrich tung 14, 14a sowie die Soll-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart zu berechnen, dass die Laserlinien 16a, 16b mit entsprechendem Schnittwinkel Q als auch unter vorgegebenem Steigungswinkel 52 bezüglich der Gravitationsrichtung 46a auf der Projektionsfläche 20 erscheinen.

Figur 6 zeigt einen vierten Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Laser-Nivel- liergeräts 10, wie es in den Figuren 1 bis 5 vorgestellt wurde (hier ohne Grundplatte 12 dargestellt). Dabei sind die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart mittels der ersten Positionier vorrichtung 22, 22a bzw. der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b ausgerichtet (Figur 6b), dass auf der Projektionsfläche 20 zwei orthogonal zueinander verlau fende Lasermarkierungen 16 in Form von zwei Laserlinien 16a, 16b erscheinen (Figur 6a). Eine erste der zwei Lasermarkierungen, Laserlinie 16a, verläuft dabei orthogonal zur geräteexternen Referenz 46, d.h. zur Gravitationsrichtung 46a. Die zweite Lasermarkierung 16, Laserlinie 16b, weist einen 90° Winkel zur ersten La serlinie 16a auf und verläuft somit parallel zur geräteexternen Referenz 46, d.h. zur Gravitationsrichtung 46a. Folglich bilden die Laserlinien 16a, 16b ein Laser kreuz auf der Projektionsfläche 20. Die Steuervorrichtung 42 ist dazu eingerichtet, die Soll-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a sowie die Soll- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b derart zu berechnen, dass die Laserlinien 16a, 16b mit entsprechendem rechten Schnittwinkel als auch unter vorgegebener Ausrichtung bezüglich der Gravitationsrichtung 46a auf der Projektionsfläche 20 erscheinen.

Figuren 7a und 7b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das Laser- Nivelliergerät 10 der Figur 1 modifiziert ist. In der Darstellung der Figur 7a sind zur Übersichtlichkeit nicht die Steuervorrichtung 42 sowie die zweite Sensorvorrich tung 44 eingezeichent. Insbesondere weist das in Figur 7a dargestellte Laser-Ni- velliergerät 10 gegenüber den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2 eine andere erste Sensorvorrichtung 24 zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und einer Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 auf. Die erste Sensorvorrichtung 24 umfasst einen Abstandssensor 54 zur berührungslosen Ab standsmessung in eine Abstandsmessrichtung 56. Der Abstandssensor 54 ist als ein Laser- Entfernungsmesser, hier ein SPAD-Laser- Entfernungsmesser, realisiert. Laser- Entfernungsmesser und insbesondere auch SPAD-Laser- Entfernungsmesser sind dem Fachmann bekannt. Der Abstandssensor 54 ist be züglich einer Rotationsachse 58 rotierbar gelagert. Die Abstandsmessrichtung 56 bildet einen Winkel 60 (f) von 20° zur Rotationsachse 58 aus. Bei einer vollstän digen Rotation des Abstandssensors 54 um die Rotationsachse 58 beschreibt da bei ein Zielpunkt 62, zu dem der Abstandssensor 54 auf der Projektionsfläche 20 einen Abstand ermittelt, eine Ellipse. Die erste Sensorvorrichtung 24 ist dazu ein gerichtet, basierend auf drei Abstandsmessungen in unterschiedliche Abstands messrichtungen 56a, 56b, 56c, d.h. unter unterschiedlichen relativen Anordnungen des Abstandssensors 54 zur Rotationssachse 58, die Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a und die Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 zu ermitteln. Wie oben bereits ausgeführt, kann die Ermittlung der Ist-Ausrichtung auch mittelbar durch Berechnung erfolgen (vgl. Ausführungen zur Stereokamera). Basierend auf den drei Abstandsmessungen wird rechnerisch eine relative Ausrichtung der ers ten Sensorvorrichtung 24 bezüglich der Projektionsfläche 20 bestimmt. Wie in Fi gur 7b veranschaulicht, lassen sich aus den drei Abstandsmessungen Al, A2, A3 in den drei Abstandsmessrichtungen 56a, 56b, 56c samt zugehörigen Drehwinkeln pl, p2, p3 der Abstandsmessrichtung 56 um die Rotationsachse 58 (hier erhältlich durch die Auslesung des Drehwinkels des zur Rotation verwendeten Motors) zwei Vektoren 64a, 64b bestimmen, die in der Projektionsfläche 20 liegen. Dabei ver bindet ein jeweiliger Vektor 64a, 64b jeweils zwei Zielpunkte 62. Hier ist Vektor 64a zwischen den Zielpunkten 62 der Abstandsmessungen Al, A2 definiert, während Vektor 64b zwischen den Zielpunkten 62 der Abstandsmessungen A2, A3 definiert ist.

Wie in Figur 7c, 7d und 7e dargestellt, kann sodann ein kartesisches Koordinaten system 66 eingeführt werden, bei dem die z-Achse kollinear mit der Rotations achse 58 verläuft, während die x-Achse und die y-Achse jeweils senkrecht zuei nander und senkrecht zur Rotationsachse 58 verlaufen. Die x-Achse definiert gleichzeitig, wie in Figur 7d gezeigt, den Drehwinkel p = 0°. In dieser Anordnung kann folgendes Gleichungssystem aufgestellt werden, das die Angabe der Vektor koordinaten bezüglich des definierten Koordinatensystems 66 erlaubt. Es gelten:

X = Ai sin f cos p Y = Ai sin<p sin Z = Ai cos f

Mit den zwei Vektoren 64a, 64b - bezogen auf das Koordinatensystem 66 - kann sodann durch Berechnung des Vektor- Kreuzprodukts ein Normalenvektor 68 (vgl. Figur 7b) der Projektionsfläche 20 berechnet werden. Unter Verwendung dieses Normalenvektors 68 kann anschließend die Ist-Ausrichtung - hier des eingeführ ten Koordinatensystems 66 und damit der ersten Sensorvorrichtung 24 - zur Pro jektionsfläche 20 berechnet werden.

Es sei angemerkt, dass für die Rotation des Abstandssensors 54 eine separate Rotationsvorrichtung (wie in Figur 7 dargestellt) vorgesehen sein kann. Alternativ kann die Rotation des Abstandssensors 54 auch mittels einer Positioniervorrich tung 22, beispielsweise der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a, erfolgen, indem der Abstandssensor zusätzlich zur ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a auf beweglich und insbesondere rotierbar an der ersten Positioniervorrichtung 22, 22a angeordnet ist. Figur 8 zeigt eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Laser-Nivelliergeräts 10. Das Laser-Nivelliergerät 10 ist hier als handgehaltenes Laser-Nivelliergerät 10 realisiert. Das Laser-Nivelliergerät 10 umfasst ein Gehäuse 68, das der Aufnahme einer Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c zum Aussenden einer eindimensionalen Lasermarkierung 16, hier ebenfalls einer Laserlinie 16c, in einer Emissionsrichtung 18 auf eine Projektionsfläche 20 dient. Das Gehäuse 68 beherbergt ferner eine Laserlichtquelle zur Erzeugung und Emission von Laserstrahlung (hier nicht näher dargestellt). Die Laser- Emissions vorrichtung 14, 14c umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Zylinderlinse als Optik zur Umwandlung der von der Laserlichtquelle emittierten Laserstrahlung in eine Laserebene 26 (die Zylinderlinse ist hier nicht näher dargestellt). Die Zylin derlinse ist dabei in einem vorderen Gehäuseteil 70 des Gehäuses 68 angeordnet. Der vordere Gehäuseteil 70 ist gegenüber dem restlichen Gehäuseteil um eine erste Achse 30, 30c rotierbar und somit beweglich gelagert. Der vordere Gehäu seteil 70 stellt dabei eine Positioniervorrichtung 22, 22c dar, in der die Zylinderlinse als Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c montiert ist. Die Positioniervorrichtung 22, 22c dient der Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c gemäß einer Soll-Ausrichtung. Das vordere Gehäuseteil 70 stellt ebenfalls ein erstes (Roll-) Po sitionierelement 36, 36c der Positioniervorrichtung 22, 22c dar, das ein Nutzer des Laser-Nivelliergeräts 10 mit seiner Hand manuell frei drehen kann (vgl. Pfeile). Dabei verläuft die erste Achse 30, 30c kollinear zur Emissionsrichtung 18, 18c der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c.

Das Laser-Nivelliergerät 10 weist eine erste Sensorvorrichtung 24 zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Pro jektionsfläche 20 auf. Die erste Sensorvorrichtung 24 umfasst einen ortsauflösen- den Time-of-Flight- Abstandssensor (hier auf der der Projektionsfläche 20 zuge wandten Seite des vorderen Gehäuseteils 70 angeordnet) zur Erfassung ortsauf gelöster Abstandsmessungen, wobei die erste Sensorvorrichtung 24 dazu einge richtet ist, basierend auf den ortsaufgelösten Abstandsmessungen die Ist-Ausrich tung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Projektionsfläche 20 zu ermitteln. Dabei wird tatsächlich die Ist- Ausrichtung des den Time-of-Flight- Ab standssensor 48 tragenden vorderen Gehäuseteils 70 (insbesondere des Gehäu ses) bezüglich der Projektionsfläche 20 bestimmt. Da die Zylinderlinse als Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c einen festen, konstruktionsbedingten Bezug zur ers ten Sensorvorrichtung 24 aufweist, ist folglich auch die Ist-Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Projektionsfläche 20 ermittelbar.

Das Laser-Nivelliergerät 10 weist eine zweite Sensorvorrichtung 44 zur Ermittlung einer Ist- Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Gravi tationsrichtung 46a als geräteexterner Referenz 46 auf (hier nicht näher darge stellt). Dazu umfasst die zweite Sensorvorrichtung 44 einen Inklinationssensor, hier in Form eines Beschleunigungssensor und eines Drehratensensors. In diesem Fall wird die Ist-Ausrichtung des die zweite Sensorvorrichtung 44 beherbergenden vorderen Gehäuseteils 70 bezüglich der geräteexternen Referenz 46 bestimmt. Folglich ist damit auch die Ist- Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der geräteexternen Referenz 46 bestimmt. Unter Heranziehung der Ist- Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Projektionsflä che 20 sowie der Ist- Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüg lich der geräteexternen Referenz 46 berechnet eine im Gehäuse 68 angeordnete Steuervorrichtung 42 (hier nicht näher dargestellt) eine Soll-Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c, insbesondere der Positioniervorrichtung 22, 22c - beispielsweise für den Fall einer horizontal ausgerichteten Lasermarkierung 16. Die Steuervorrichtung 42 dient der Steuerung, insbesondere dem Betrieb, des La- ser-Nivelliergeräts 10. Die Steuervorrichtung 42 weist einen Prozessor, einen Speicher und zumindest ein Betriebsprogramm mit Berech nungsroutinen und Steuerroutinen auf. Die Steuervorrichtung 42 ist mit den weiteren Komponenten des Laser-Nivelliergeräts 10, hier mit der ersten Sensorvorrichtung 24, der zweiten Sensorvorrichtung 44 sowie mit der Laserlicht quelle signaltechnisch verbunden. Die Steuervorrichtung 42 ist speziell dazu ein gerichtet, eine Soll-Ausrichtung der Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c basierend auf der Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14c bezüglich der Projektionsfläche 20 und bezüglich der geräteexternen Referenz 46 zu berech nen.

Unter Verwendung einer Ausgabevorrichtung 72, hier in Form eines dem Gehäuse 70 zugeordneten Bildschirms, kann anschließend eine Information zu einer - zur Erreichung der Soll-Ausrichtung -vorzunehmenden Betätigung des Positionierele ments 36, 36c an den Nutzer ausgegeben werden. Unter Verwendung der ausge gebenen Information ist es dem Nutzer möglich, das Positionierelement 36, 36c durch Drehen derart zu betätigten, dass die Soll-Ausrichtung erhalten wird, unter der die Lasermarkierung 16 horizontal auf der Projektionsfläche 20 erscheint. Die Steuervorrichtung 42 ist ferner dazu eingerichtet, die Ausgabevorrichtung 72 zur Ausgabe entsprechender Informationen wie beispielsweise „Optik um 10° nach rechts drehen“ gezielt anzusteuern. Das Laser-Nivelliergerät 10 weist auf seiner Rückseite (hier nicht näher dargestellt) einen Anschluss für ein Stativgewinde auf.

In Figur 9 ist abschließend ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ver fahrens 100 zum Nivellieren unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Laser- Nivelliergeräts 10 dargestellt. Die folgende Ausführung bezieht sich beispielhaft auf das Laser-Nivelliergeräts 10, wie es in Figur 1 dargestellt ist.

In einem ersten Verfahrensschritt 102 richtet ein Nutzer des Laser-Nivelliergeräts 10 die zumindest zwei Laser- Emissionsvorrichtungen 14, 14a, 14b auf die Projek tionsfläche 20 aus. Dazu positioniert der Nutzer das Laser-Nivelliergerät 10 zu nächst grob vor. Unter Verwendung des dritten Positionierelements 40, 40a, 40b und des zweiten Positionierelements 38, 38a, 38b und/oder durch Drehen des La- ser-Nivelliergeräts 10 kann eine genauere Ausrichtung der ersten Laser-Emissi onsvorrichtungen 14, 14a sowie der zweiten Laser-Emissionsvorrichtungen 14, 14b in Richtung der Projektionsfläche 20 erfolgen.

In einem zweiten Verfahrensschritt 104 ermittelt die erste Sensorvorrichtung 24 des Laser-Nivelliergeräts 10 eine Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvor richtung 14, 14a bezüglich der Projektionsfläche 20 sowie eine Ist-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20. Dies erfolgt beispielsweise unter Verwendung der Stereokamera 28, wie es bei Figur 1 beschrieben wurde. Ferner wird in diesem Verfahrensschritt 104 eine Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bezüglich einer gerä teexternen Referenz 46 sowie eine Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissions vorrichtung 14, 14b bezüglich der geräteexternen Referenz 46 unter Verwendung der zweiten Sensorvorrichtung 44 ermittelt. In einem dritten Verfahrensschritt 106 wird eine Soll-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a basierend auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a bezüglich der Projektionsfläche 20 und basierend auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrich tung 14, 14a bezüglich der geräteexternen Referenz 46 durch die Steuervorrich tung 42 berechnet. Ferner wird eine Soll-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissi onsvorrichtung 14, 14b basierend auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der Projektionsfläche 20 und basie rend auf der ermittelten Ist- Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b bezüglich der geräteexternen Referenz 46 durch die Steuervorrichtung 42 berechnet.

In Verfahrensschritt 108 wird die erste Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a gemäß der Soll-Ausrichtung der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a durch Rotie ren der ersten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14a um die erste Achse 30, 30a, die zweite Achse 32, 32a und/oder die dritte Achse 34, 34a unter Verwendung der Positioniervorrichtung 22, 22a, insbesondere unter Verwendung des ersten Posi tionierelements 36, 36a, des zweiten Positionierelements 38, 38a bzw. des dritten Positionierelements 40, 40a der ersten Positioniervorrichtung 22, 22b, ausgerich tet. Gleichzeitig wird die zweite Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b gemäß der Soll-Ausrichtung der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b durch Rotieren der zweiten Laser- Emissionsvorrichtung 14, 14b um die erste Achse 30, 30b, die zweite Achse 32, 32b und/oder die dritte Achse 34, 34b unter Verwendung der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b, insbesondere unter Verwendung des ers ten Positionierelements 36, 36b, des zweiten Positionierelements 38, 38b bzw. des dritten Positionierelements 40, 40b der zweiten Positioniervorrichtung 22, 22b, ausgerichtet.

Claims

Ansprüche

1. Laser-Nivelliergerät (10), umfassend zumindest eine Laser- Emissionsvorrich tung (14, 14a, 14b, 14c) zum Aussenden einer, insbesondere eindimensiona len, Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c), in Emissionsrichtung (18, 18a, 18b, 18c) auf eine Projektionsfläche (20), gekennzeichnet durch eine erste Sen sorvorrichtung (24) zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsflä che (20), eine Steuervorrichtung (42), die zur Berechnung einer Soll-Ausrich tung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) ba sierend zumindest auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zumindest einen La ser-Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) eingerichtet ist, sowie eine Positioniervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c) zur Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) gemäß der Soll-Ausrichtung.

2. Laser-Nivelliergerät (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Sensorvorrichtung (44) zur Ermittlung einer Ist-Ausrichtung der zumin dest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich zumin dest einer geräteexternen Referenz (46, 46a), wobei die Steuervorrichtung (42) zur Berechnung der Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser-Emissi onsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) basierend auf der ermittelten Ist-Ausrich tung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) be züglich der geräteexternen Referenz (46, 46a) sowie der ermittelten Ist-Aus richtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) eingerichtet ist.

3. Laser-Nivelliergerät (10) nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) zumindest um eine erste Achse (30, 30a, 30b, 30c), die insbesondere parallel oder kollinear zur Emissionsrichtung (18, 18a, 18b, 18c) verläuft, unter Verwendung der Positioniervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c) rotierbar ist.

4. Laser-Nivelliergerät (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) zumindest um eine zweite Achse (32, 32a, 32b) unter Verwendung der Positioniervor richtung (22, 22a, 22b, 22c) rotierbar ist, wobei insbesondere die erste Achse (30, 30a, 30b, 30c) und die zweite Achse (32, 32a, 32b) im Wesentlichen or thogonal zueinander sind.

5. Laser-Nivelliergerät (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) zumindest um eine dritte Achse (34, 34a, 34b) unter Verwendung der Positioniervorrich tung (22, 22a, 22b, 22c) rotierbar ist, wobei insbesondere die zweite Achse (32, 32a, 32b) und die dritte Achse (34, 34a, 34b) im Wesentlichen orthogonal zueinander sind.

6. Laser-Nivelliergerät (10) nach einem der Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c) zur Rotation der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) um die erste Achse (30, 30a, 30b, 30c) ein erstes Positionierelement (36, 36a, 36b, 36c) und/oder zur Rotation der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) um die zweite Achse (32, 32a, 32b) ein zweites Positionierele ment (38, 38a, 38b) und/oder zur Rotation der zumindest einen Laser- Emissi onsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) um die dritte Achse (34, 34a, 34b) ein drit tes Positionierelement (40, 40a, 40b) aufweist.

7. Laser-Nivelliergerät (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Positionierelemente (36, 38, 40), insbesondere das erste Positionierelement (36, 36a, 36b, 36c) und das zweite Positionierelement (38, 38a, 38b) und das dritte Positionierelement (40, 40a, 40b), einen elektrome chanischen Aktor umfasst, und/oder dass zumindest eines der Positionie relemente (36, 38, 40), insbesondere das erste Positionierelement (36, 36a, 36b, 36c) und das zweite Positionierelement (38, 38a, 38b) und das dritte Po sitionierelement (40, 40a, 40b), manuell betätigbar ist.

8. Laser-Nivelliergerät (10) nach einem der Ansprüche 6-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Laser-Nivelliergerät (10) eine Ausgabevorrichtung (72) aufweist, mittels der eine Information zu einer - zur Erreichung der Soll-Aus richtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) - vorzunehmenden Betätigung des ersten Positionierelements (36, 36a, 36b, 36c) und/oder des zweiten Positionierelements (38, 38a, 38b) und/oder des dritten Positionierelements (40, 40a, 40b) an einen Nutzer ausgebbar ist.

9. Laser-Nivelliergerät (10) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Laser-Nivelliergerät (10) eine Eingabevorrichtung auf weist, mittels der durch einen Nutzer ein Steigungswinkel (52) vorgebbar ist, den die Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c) auf der Projektionsfläche (20) aufweisen soll, wobei die Steuervorrichtung (42) dazu eingerichtet ist, die Soll- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) derart zu berechnen, dass die Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c) unter dem vorgegebenen Steigungswinkel (52) emittierbar ist.

10. Laser-Nivelliergerät (10) nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass das Laser-Nivelliergerät (10) umfasst

• zumindest eine weitere Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) zum Aussenden einer weiteren Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c) in einer weiteren Emissionsrichtung (18, 18a, 18b, 18c) auf die Projekti onsfläche (20),

• wobei mittels der ersten Sensorvorrichtung (24) eine weitere Ist-Ausrich tung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) ermittelbar ist und/o der wobei mittels zumindest einer weiteren ersten Sensorvorrichtung (24) zur Ermittlung einer weiteren Ist-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) die weitere Ist-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) ermittelbar ist, • wobei die Steuervorrichtung (42) ferner zur Berechnung einer weiteren Soll-Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser-Emissionsvorrich tung (14, 14a, 14b, 14c) basierend auf der ermittelten weiteren Ist-Aus richtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) eingerichtet ist, so wie

• eine weitere Positioniervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c) zur Ausrichtung der zumindest einen weiteren Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) gemäß der weiteren Soll-Ausrichtung.

11. Verfahren zum Nivellieren unter Verwendung eines Laser-Nivelliergeräts (10) nach einem der Ansprüche 1-10, umfassend zumindest die Verfahrens schritte:

• Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c), insbesondere der Emissionsrichtung (18, 18a, 18b, 18c) der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c), auf die Projektionsfläche (20),

• Ermitteln einer Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissions vorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) un ter Verwendung der zumindest einen ersten Sensorvorrichtung (24),

• Berechnen einer Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser-Emissi onsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) basierend auf der ermittelten Ist-Aus richtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) unter Verwendung der Steu ervorrichtung (42),

• Ausrichten der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) gemäß der Soll-Ausrichtung unter Verwendung der Positio niervorrichtung (22, 22a, 22b, 22c).

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei im zweiten Verfahrensschritt (104) ferner eine Ist- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich zumindest einer geräteexternen Referenz (46, 46a) unter Verwendung zumindest einer zweiten Sensorvorrichtung (44) ermittelt wird, wobei die Soll- Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrich tung (14, 14a, 14b, 14c) basierend auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zu mindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der Projektionsfläche (20) und basierend auf der ermittelten Ist-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) bezüglich der geräteexternen Referenz (46, 46a) unter Verwendung der Steuervorrich tung (42) berechnet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-12, wobei das Ausrichten der zumin dest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) auf die Projekti onsfläche (20) durch Rotieren der zumindest einen Laser- Emissionsvorrich tung (14, 14a, 14b, 14c) um eine erste Achse (30, 30a, 30b, 30c) und/oder um eine zweite Achse (32, 32a, 32b) und/oder um eine dritte Achse (34, 34a, 34b) erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-13, wobei einem Nutzer des Laser- Nivelliergeräts (10) mittels einer Ausgabevorrichtung (72) eine Information zu einer - zur Erreichung der Soll-Ausrichtung - vorzunehmenden Ausrichtung, insbesondere Rotation, der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) ausgegeben wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11-14, wobei in einem vorhergehenden Verfahrensschritt durch einen Nutzer des Laser-Nivelliergeräts (10) mittels ei ner Eingabevorrichtung des Laser-Nivelliergeräts (10) ein Steigungswinkel (52) vorgegeben wird, den die Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c) auf der Projektionsfläche (20) aufweisen soll, wobei mittels der Steuervorrichtung (42) die Soll-Ausrichtung der zumindest einen Laser- Emissionsvorrichtung (14, 14a, 14b, 14c) derart berechnet wird, dass die Lasermarkierung (16, 16a, 16b, 16c) unter dem vorgegebenen Steigungswinkel (52) emittiert wird.