JP2013525787A5

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Publication number: JP2013525787A5
Application number: JP2013506293A
Authority: JP
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2014-05-01
Anticipated expiration: 2031-04-21

Claims

レーザトラッカ（１０）の動作を制御するためのユーザからレーザトラッカ（１０）への命令を光学的に伝達する方法であって、
複数の命令の各々と複数の空間的パターンの各々との間の対応のルールを提供するステップと、
前記ユーザによって前記複数の命令の中から第１の命令を選択するステップと、
前記ユーザによって第１の時間と第２の時間の間に逆反射体（２６）を前記複数の空間的パターンのうち第１の命令に対応している前記第１の空間的パターンで動かすステップと、
第１の光（４６）を前記レーザトラッカ（１０）から前記逆反射体（２６）に投射するステップと、
前記第１の光（４６）の一部である第２の光を前記逆反射体（２６）から反射するステップと、
前記第２の光の一部である第３の光を検知することによって第１の検知されたデータを得るステップであって、前記第１の検知されたデータが前記第１の時間と前記第２の時間の間に前記レーザトラッカ（１０）によって得られる、ステップと、
前記第１の命令を、少なくとも部分的に、前記第１の検知されたデータを前記対応のルールに従って処理することに基づいて決定するステップと、
前記第１の命令を前記レーザトラッカ（１０）で実行させるステップと、
を包含する、方法。
前記第１の検知されたデータを得るステップがさらに、
前記第３の光を前記レーザトラッカ（１０）に配置された感光性アレイ上に結像させるステップと、
前記感光性アレイ上の前記第３の光をデジタル形態に変換することによって前記第１の検知されたデータを得るステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
前記第１の検知されたデータを得るステップがさらに、
少なくとも一つの信号を生成するために、前記第３の光を前記レーザトラッカ（１０）に配置された位置検出器で捕捉するステップと、
前記第１の検知されたデータを得るために、前記少なくとも一つの信号をデジタル形態に変換するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
前記第１の検知されたデータを得るステップがさらに、前記レーザトラッカ（１０）から前記逆反射体（２６）までの距離を決定するために、前記第３の光を前記レーザトラッカ（１０）に配置された距離計で測定するステップをさらに含み、前記第１の検知されたデータが前記測定された距離である、請求項１に記載の方法。
前記第３の光を距離計で測定するステップがさらに、前記レーザトラッカ（１０）から前記逆反射体（２６）までの絶対距離を絶対距離計で測定するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
前記レーザトラッカ（１０）からの前記第１の光（４６）を前記逆反射体（２６）に投射するステップがさらに、前記第１の光（４６）を投射するために、前記レーザトラッカ（１０）に配置されたＬＥＤ（５４）を発光させるステップを含む、請求項２に記載の方法。
前記第１の光を前記レーザトラッカ（１０）から前記逆反射体（２６）に投射するステップがさらに、
前記レーザトラッカ（１０）に、第１の軸（２０）及び第２の軸（１８）回りに回転可能な構造体（１５）と、距離計と、前記第１の軸（２０）回りの回転の第１の角度を測定する第１の角度エンコーダと、前記第２の軸（１８）回りの回転の第２の角度を測定する第２の角度エンコーダと、位置検出器と、を設けるステップと、
前記第１の光（４６）を前記第２の軸（１８）に垂直な線に沿って発するステップと、
を含み、
前記第１の光（４６）がおおよそ前記第１の軸（２０）と前記第２の軸（１８）との交点（２２）を通って投射される、請求項１に記載の方法。
前記第１の光（４６）を前記レーザトラッカ（１０）から前記逆反射体（２６）に投射するステップがさらに、前記第１の光（４６）の方向を前記第３の光の前記位置検出器上での位置に応答して操向するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
前記第１の検知されたデータを得るステップがさらに、前記第１の回転の角度又は前記第２の回転の角度を測定して前記第１の検知されたデータを得るステップを含む、請求項８に記載の方法。
前記第１の検知されたデータを得るステップがさらに、前記第１の検知されたデータを得るために、前記レーザトラッカ（１０）から前記逆反射体（２６）までの距離を前記距離計で測定するステップを含む、請求項８に記載の方法。
前記第１の命令を決定するステップがさらに、
逆反射体（２６，１２６）、第４の光を照射するターゲット光源（１２２）、及び前記第４の光の発光を制御するユーザ制御装置（１２４）を含むターゲット（１２０）を提供するステップと、
前記ユーザ制御装置（１２４）を起動するステップと、
前記ユーザ制御装置（１２４）の起動に応答して前記第４の光の一部を検知することで、第２の検知されたデータを得るステップと、
前記第１の命令を少なくとも部分的に前記第２の検知されたデータに基づいて決定するステップと、
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
レーザトラッカ（１０）の動作を制御するためのユーザからレーザトラッカ（１０）への命令を光学的に伝達する方法であって、
複数の命令の各々と３次元座標である複数の位置の各々との間の対応のルールを提供するステップと、
前記ユーザによって前記複数の命令の中から第１の命令を選択するステップと、
前記ユーザによって逆反射体（２６）を前記複数の位置のうち前記第１の命令に対応している第１の位置に動かすステップと、
第１の光（４６）を前記レーザトラッカ（１０）から前記逆反射体（２６）に投射するステップと、
前記第１の光（４６）の一部である第２の光を前記逆反射体（２６）から反射するステップと、
前記第２の光の一部である第３の光を検知することによって第１の検知されたデータを得るステップと、
前記第１の命令を、少なくとも部分的に、前記第１の検知されたデータを前記対応のルールに従って処理することに基づいて決定するステップと、
前記第１の命令を前記レーザトラッカ（１０）で実行させるステップと、
を包含する、方法。
前記ユーザによって逆反射体（２６）を第１の位置に動かすステップがさらに、前記ユーザによって前記逆反射体（２６）を複数のマークされた領域を有する命令タブレット（３００）へと動かすステップを含み、前記複数のマークされた領域の各々が、前記複数の命令のうちの一つの一部又は全てに関連した前記複数の位置の一つに対応している、請求項１２に記載の方法。
前記第１の命令を決定するステップがさらに、前記逆反射体（２６）を含むターゲットを前記命令タブレット（３００）に少なくとも３つの基準点（３１２，３１４，３１６）で接触させるステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
前記第１の命令を決定するステップがさらに、
第１の軸（２０）及び第２の軸（１８）回りに回転可能な構造体（１５）と、前記第１の軸（２０）回りの前記構造体（１５）の回転の第１の角度を測定する第１の角度エンコーダと、前記第２の軸（１８）回りの前記構造体（１５）の回転の第２の角度を測定する第２の角度エンコーダと、を設けるステップと、
前記第１の軸（２０）回りの前記構造体（１５）の回転の前記第１の角度を前記第１の角度エンコーダで測定するステップと、
前記第２の軸（１８）回りの前記構造体（１５）の回転の前記第２の角度を前記第２の角度エンコーダで測定するステップと、
前記第１の軸（２０）回りの前記構造体（１５）の回転の測定された前記第１の角度及び前記第２の軸（１８）回りの前記構造体（１５）の回転の測定された前記第２の角度に少なくとも部分的に基づいて前記第１の命令を決定するステップと、
を含む、請求項１２に記載の方法。
前記第１の検知されたデータを得るステップがさらに、
前記第３の光を前記レーザトラッカ（１０）に配置された第１の感光性アレイ上に結像させるステップと、
前記第１の感光性アレイ上の前記第３の光を第１のデジタル情報に変換することによって前記第１の検知されたデータを得るステップと、
を含み、
前記第１の検知されたデータが少なくとも部分的に前記第１のデジタル情報に基づいている、請求項１５に記載の方法。
前記レーザトラッカ（１０）からの前記第１の光（４６）を前記逆反射体（２６）に投射するステップがさらに、前記第１の光（４６）を投射するために、前記レーザトラッカ（１０）に配置されたＬＥＤ（５４）を発光させるステップを含む、請求項１６に記載の方法。
前記第１の命令を決定するステップがさらに、
前記第２の光の一部である第４の光を検知するステップと、
前記第４の光を前記レーザトラッカ（１０）に配置された第２の感光性アレイ上に結像させるステップと、
前記第４の光を第２のデジタル情報に変換することによって第２の検知されたデータを得るステップであって、前記第２の検知されたデータが少なくとも部分的に前記第２のデジタル情報に基づいている、ステップと、
前記第１の軸（２０）回りの前記構造体（１５）の回転の測定された前記第１の角度、前記第２の軸（１８）回りの前記構造体（１５）の回転の測定された前記第２の角度、前記第１の検知されたデータ、及び前記第２の検知されたデータに少なくとも部分的に基づいて、前記第１の命令を決定するステップと、
を含む、請求項１６に記載の方法。
前記第１の命令を決定するステップがさらに、
前記構造体（１５）を、前記第１の軸（２０）回りの回転の第３の角度まで回転するステップと、
前記第１の軸（２０）回りの前記構造体（１５）の回転の前記第３の角度を前記第１の角度エンコーダで測定するステップと、
前記レーザトラッカ（１０）からの第５の光を前記逆反射体（２６）に投射するステップと、
前記第５の光の一部である第６の光を前記逆反射体（２６）から反射するステップと、
前記第６の光の一部である第７の光を前記第１の感光性アレイ上に結像させるステップと、
前記第１の感光性アレイ上の前記第７の光を第３のデジタル情報に変換することによって第３の検知されたデータを得るステップであって、前記第３の検知されたデータが少なくとも部分的に前記第３のデジタル情報に基づいている、ステップと、
前記第１の軸（２０）回りの前記構造体（１５）の回転の測定された前記第１の角度、前記第１の軸（２０）回りの前記構造体（１５）の回転の測定された前記第３の角度、前記第１の検知されたデータ、及び前記第３の検知されたデータに少なくとも部分的に基づいて、前記第１の命令を決定するステップと、
を含む、請求項１６に記載の方法。
前記第１の命令を決定するステップがさらに、
前記レーザトラッカ（１０）に距離計及び位置検出器を設けるステップと、
少なくとも一つの信号を作るために、前記第３の光を前記位置検出器で捕捉するステップと、
前記少なくとも一つの信号を第４のデジタル情報に変換して前記第１の検知されたデータを得るステップであって、前記第１の検知されたデータが少なくとも部分的に前記第４のデジタル情報に基づいている、ステップと、
前記第１の光（４６）の方向を前記第１の検知されたデータに基づいて操向するステップと、
前記第２の光の一部である第４の光を距離計で測定することによって第４の検知されたデータを得るステップと、
前記第１の軸（２０）回りの前記構造体（１５）の回転の測定された前記第１の角度、前記第２の軸（１８）回りの前記構造体（１５）の回転の測定された前記第２の角度、前記第１の検知されたデータ、及び前記第４の検知されたデータに少なくとも部分的に基づいて、前記第１の命令を決定するステップと、
を含む、請求項１５に記載の方法。
前記第１の命令を決定するステップがさらに、
前記逆反射体（２６，１２６）、第８の光を照射するターゲット光源（１２２）、及び前記第８の光の発光を制御するユーザ制御装置（１２４）を含むターゲット（１２０）を提供するステップと、
前記ユーザ制御装置（１２４）を起動するステップと、
前記ユーザ制御装置（１２４）の起動に応答して前記第８の光の一部を検知することで、第５の検知されたデータを得るステップと、
前記第１の命令を少なくとも部分的に前記第５の検知されたデータに基づいて決定するステップと、
を含む、請求項１２に記載の方法。
６自由度レーザトラッカの動作を制御するための命令をユーザから前記６自由度レーザトラッカへ光学的に伝達する方法であって、
第１の軸及び第２の軸回りに回転可能な構造体と、
第１の光ビームを前記構造体から発する第１の光源と、
前記第１の光ビームのうち、反射されて前記構造体へ戻る第１の部分を受領する第１の受光器と、
距離計と、
前記第１の軸回りの前記構造体の第１の回転角度を測定する第１の角度エンコーダと、
前記第２の軸回りの前記構造体の第２の回転角度を測定する第２の角度エンコーダと、
前記構造体を前記第１の軸回りに前記第１の回転角度で回転させる第１のモータと、
前記構造体を前記第２の軸回りに前記第２の回転角度で回転させる第２のモータと、
プロセッサと、
を備える前記６自由度レーザトラッカを提供するステップと、
逆反射体を備える６自由度ターゲットを提供するステップと、
前記第１のモータおよび前記第２のモータを用いて前記第１の光ビームを前記逆反射体に向けるステップと、
前記第１の光ビームの前記第１の部分を受領するステップと、
前記第１の回転角度および前記第２の回転角度を測定するステップと、
前記第１の光ビームのうちの前記受領した第１の部分に少なくとも部分的に基づいて、前記６自由度レーザトラッカから前記ターゲットまでの第１の距離を、前記距離計を用いて前記プロセッサによって特定するステップと、
前記第１の距離、前記測定した第１の回転角度、および前記測定した第２の回転角度に少なくとも部分的に基づいて、前記ターゲットについての第１セットの並進座標を前記プロセッサによって特定するステップと、
複数の命令の各々と前記６自由度ターゲットの複数のポーズパターンの各々との間の対応のルールを提供するステップであって、複数のポーズパターンのそれぞれが、前記６自由度ターゲットの第１のポーズから前記６自由度ターゲットの第２のポーズへの少なくとも一つの方向座標の変化を含み、前記６自由度ターゲットの各ポーズが３つの並進座標及び３つの方向座標からなる６つの座標を有する、ステップと、
前記複数の命令の中から、第１のポーズパターンに対応する第１の命令を前記ユーザが選択するステップと、
前記６自由度ターゲットの前記第１のポーズについての第１セットの方向座標を、前記６自由度レーザトラッカで第１の時間に測定するステップと、
前記第１の時間と第２の時間の間に、前記ユーザが、前記６自由度ターゲットの前記第１のポーズから前記６自由度ターゲットの前記第２のポーズへ前記第１のポーズパターンに従って変更するステップと、
前記６自由度ターゲットの前記第２のポーズについての第２セットの方向座標を、前記６自由度レーザトラッカで前記第２の時間に測定するステップと、
前記第２セットの方向座標と前記第１セットの方向座標との間の差に少なくとも部分的に基づいて、前記対応のルールに従って前記第１の命令を特定するステップと、
前記第１の命令を前記６自由度レーザトラッカで実行するステップと、
を包含する方法。
請求項２２に記載の方法において、
前記６自由度レーザトラッカを提供する前記ステップはさらに、前記第１の軸回りに前記第１の回転角度で回転して第１の画像信号を生成する第１のカメラを設けることを含み、
前記第１セットの方向座標を測定する前記ステップはさらに、前記第１の画像信号に少なくとも部分的に基づいて実施される、方法。
請求項２３に記載の方法において、
前記６自由度レーザトラッカを提供する前記ステップはさらに、前記第１の軸回りに前記第１の回転角度で回転して第２の画像信号を生成する第２のカメラを設けることを含み、
前記第１セットの方向座標を測定する前記ステップはさらに、前記第２の画像信号に少なくとも部分的に基づいて実施される、方法。
請求項２３に記載の方法において、
前記６自由度ターゲットを提供する前記ステップはさらに、前記６自由度ターゲットに取り付けられた第２の光源と、前記６自由度ターゲットに取り付けられた制御ボタンとを設けることを含み、
前記第１セットの方向座標を測定する前記ステップはさらに、前記第２の光源に少なくとも部分的に基づいて実施される、方法。
請求項２３に記載の方法において、
前記６自由度レーザトラッカを設ける前記ステップはさらに、前記第１の軸回りに前記第１の回転角度で回転する第３の光源を提供することを含み、
前記第１セットの方向座標を測定する前記ステップはさらに、前記第３の光源に少なくとも部分的に基づいて実施される、方法。
６自由度レーザトラッカの動作を制御するための命令をユーザから前記６自由度レーザトラッカへ光学的に伝達する方法であって、
第１の軸及び第２の軸回りに回転可能な構造体と、
第１の光ビームを前記構造体から発する第１の光源と、
前記第１の光ビームのうち、反射されて前記構造体へ戻る第１の部分を受領する第１の受光器と、
距離計と、
前記第１の軸回りの前記構造体の第１の回転角度を測定する第１の角度エンコーダと、
前記第２の軸回りの前記構造体の第２の回転角度を測定する第２の角度エンコーダと、
前記構造体を前記第１の軸回りに前記第１の回転角度で回転させる第１のモータと、
前記構造体を前記第２の軸回りに前記第２の回転角度で回転させる第２のモータと、
プロセッサと、
前記第１の軸回りに前記第１の回転角度で回転して第１の画像信号を生成する第１のカメラと、
を備える前記６自由度レーザトラッカを提供するステップと、
逆反射体を備える６自由度ターゲットを提供するステップと、
複数の命令の各々と前記６自由度ターゲットの複数のポーズパターンの各々との間の対応のルールを設けるステップであって、複数のポーズパターンの各々が、前記６自由度ターゲットの第１のポーズから前記６自由度ターゲットの第２のポーズへの少なくとも一つの方向座標の変化を含み、前記６自由度ターゲットの各ポーズが３つの並進座標及び３つの方向座標からなる６つの座標を有する、ステップと、
前記複数の命令の中から、第１のポーズパターンに対応する第１の命令を前記ユーザが選択するステップと、
前記６自由度ターゲットの前記第１のポーズについての第１セットの方向座標を、前記６自由度レーザトラッカで第１の時間に測定するステップと、
前記第１の時間と第２の時間の間に、前記ユーザが、前記６自由度ターゲットの前記第１のポーズから前記６自由度ターゲットの前記第２のポーズへ前記第１のポーズパターンに従って変更するステップと、
前記６自由度ターゲットの前記第２のポーズについての第２セットの方向座標を、前記６自由度レーザトラッカで前記第２の時間に測定するステップと、
前記第２セットの方向座標と前記第１セットの方向座標との間の差に少なくとも部分的に基づいて、前記対応のルールに従って前記第１の命令を特定するステップと、
前記第１の命令を前記６自由度レーザトラッカで実行するステップと、
を包含し、
さらに、前記第１の命令は、
前記第１の画像信号に少なくとも部分的に基づいて、前記第１のモータおよび前記第２のモータを用いて前記第１の光ビームを前記逆反射体に向けるステップと、
前記第１の光ビームの前記第１の部分を受領するステップと、
前記第１の回転角度および前記第２の回転角度を測定するステップと、
前記第１の光ビームのうちの前記受領した第１の部分に少なくとも部分的に基づいて、前記６自由度レーザトラッカから前記ターゲットまでの第１の距離を、前記距離計を用いて前記プロセッサで特定するステップと、
前記第１の距離、前記測定した第１の回転角度、および前記測定した第２の回転角度に少なくとも部分的に基づいて、前記ターゲットについての第１セットの並進座標を前記プロセッサで特定するステップと、
前記第１の光ビームが前記６自由度ターゲットを追跡するようにするステップと、を含む、
方法。
レーザトラッカからの光ビームを逆反射体に向けて前記逆反射体上にロックする命令をユーザから前記レーザトラッカへ光学的に伝達する方法であって、
前記レーザトラッカに配置された光源からの第１の光を前記逆反射体に投射するステップと、
第１の時間と第２の時間の間に、前記ユーザが、前記命令に対応する所定の空間的パターンで前記逆反射体を動かすステップと、
前記第１の光の一部である第２の光を前記逆反射体から反射するステップと、
前記第２の光の一部である第３の光を検知することによって第１の検知データを得るステップであって、前記第１の検知データが、前記第３の光を前記レーザトラッカに配置された感光性アレイ上に結像させ、前記感光性アレイ上の前記第３の光をデジタル形態に変換することによって得られる、ステップと、
前記第１の検知データが前記所定の空間的パターンに対応していることを前記レーザトラッカで特定するステップと、
前記レーザトラッカからの前記光ビームを前記逆反射体に向けるステップと、
前記逆反射体上に前記レーザトラッカからの前記光ビームをロックするステップと、
を包含する方法。
レーザトラッカの動作を制御するための命令をユーザから前記レーザトラッカへ光学的に伝達する方法であって、
第１の軸及び第２の軸回りに回転可能な構造体と、
前記構造体を前記第１の軸回りに回転させる第１のモータと、
前記構造体を前記第２の軸回りに回転させる第２のモータと、
前記第１の軸回りの前記構造体の第１の回転角度を測定する第１の角度エンコーダと、
前記第２の軸回りの前記構造体の第２の回転角度を測定する第２の角度エンコーダと、
前記構造体によって方向づけられる第１の光ビームを発する第１の光源と、
前記第１の光ビームの一部を第２の光として反射する逆反射体ターゲットと、
前記第２の光の一部を受領して、前記第２の光の速さに少なくとも部分的に基づいて前記レーザトラッカから前記逆反射体までの距離を測定する距離計と、
前記逆反射体上の前記第１の光の位置を測定する位置検出器と、
前記第１のモータによって前記第１の軸回りに回転可能なカメラシステムと、
前記第１のエンコーダ、前記第２のエンコーダ、前記第１のモータ、前記第２のモータ、前記距離計、前記位置検出器、および前記カメラと通信するプロセッサと、
を備える前記レーザトラッカを提供するステップと、
第２の光源と、前記第２の光源からの第３の光の放射を制御するオペレータ制御の装置と、を含む通信装置を提供するステップと、
複数の命令の各々と複数の空間的パターンの各々との間の対応のルールを提供するステップと、
前記複数の命令の中から第１の命令を前記ユーザが選択するステップと、
第１の時間と第２の時間の間の少なくとも一部の期間に前記第２の光源が前記第３の光を放射するように、前記ユーザが前記オペレータ制御の装置を作動させるステップと、
前記第１の時間と前記第２の時間の間に、前記ユーザが、前記複数の空間的パターンのうちの前記第１の命令に対応する第１の空間的パターンで前記通信装置を動かすステップと、
前記第１の時間と前記第２の時間の間に、前記通信装置についての複数の画像を前記カメラで取得するステップと、
前記複数の画像に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の空間的パターンを前記プロセッサで特定するステップと、
前記対応のルールと、前記特定された第１の空間的パターンとに少なくとも部分的に基づいて、前記第１の命令を前記プロセッサで特定するステップと、
前記特定された第１の命令に少なくとも部分的に基づいて、前記第１の命令を前記プロセッサで実行するステップと、
を包含する方法。
請求項２９に記載の方法であってさらに、
前記レーザトラッカから前記逆反射体までの第１の距離を前記距離計で測定するステップと、
前記第１の距離、前記第１の回転角度、および前記第２の回転角度に少なくとも部分的に基づいて、前記逆反射体についての第１の三次元座標を特定するステップと、
を包含する方法。
請求項２９に記載の方法であって、前記通信装置を提供する前記ステップにおいて、前記通信装置がハンマーに取り付けられている、方法。
請求項２９に記載の方法であって、前記通信装置を提供する前記ステップにおいて、前記通信装置が前記逆反射体に取り付けられている、方法。
請求項２９に記載の方法であって、前記通信装置を提供する前記ステップにおいて、前記通信装置が前記逆反射体とは別個になっている、方法。
請求項２９に記載の方法であって、前記レーザトラッカを提供する前記ステップにおいて、前記カメラは前記第２のモータによって前記第２の軸回りに回転可能である、方法。
請求項２９に記載の方法であって、前記レーザトラッカを提供する前記ステップにおいて、前記構造体はミラーである、方法。
請求項２９に記載の方法であって、前記レーザトラッカを提供する前記ステップにおいて、前記構造体は電子装置が取り付けられたペイロードである、方法。
請求項２９に記載の方法であって、前記レーザトラッカを提供する前記ステップにおいて、前記構造体はレンズが取り付けられたペイロードである、方法。
請求項２９に記載の方法であって、前記複数の画像を取得する前記ステップにおいて、前記取得は、前記オペレータ制御の装置を作動させる前記ステップによって開始される、方法。
請求項２９に記載の方法であって、前記オペレータ制御の装置を作動させる前記ステップにおいて、前記第１の時間と前記第２の時間の間に前記第３の光が連続的に放射される、方法。
請求項２９に記載の方法であって、前記オペレータ制御の装置を作動させる前記ステップにおいて、前記第１の時間と前記第２の時間の間において前記第３の光はパルス状である、方法。
請求項３０に記載の方法であって、さらに、前記位置検出器によって測定された前記位置に少なくとも部分的に基づいて前記構造体を前記第１のモータおよび前記第２のモータで回転させることによって、前記逆反射体を追跡するステップ、を包含する方法。