JP2022515716A - 施工計画を表示するための投影装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる2018年11月29日に出願された米国特許仮出願第62/772,917号に基づく優先権を主張するものである。
Claims (48)
- 施工計画を表示するための投影装置において、
プロジェクタヘッドであって、
投影光学系のセットと、
レーザモジュールと、
前記レーザモジュールからの入射光を第2の鏡検流計に向かって方向転換させるように構成された第1の鏡検流計、及び前記第1の鏡検流計からの入射光を前記投影光学系のセットに向かって方向転換させるように構成された前記第2の鏡検流計を含む、2つの鏡検流計と、
を備えるプロジェクタヘッドと、
1つ以上の施工計画を記憶するように適合されたメモリデバイスと、
前記レーザモジュール、前記2つの鏡検流計、及び前記メモリデバイスに作動的に接続される、コントローラであって、
前記メモリデバイスから表示するべき施工計画を選択し、
前記レーザモジュールを選択的にアクティブ化し、
前記レーザモジュールの選択的アクティブ化と同時に、前記投影光学系に向かって方向転換させた入射光が建設現場に前記施工計画の投影を選択的に形成するように、前記第1及び第2の鏡検流計を、前記選択された施工計画によって定義される経路に選択的に従わせる、
ように適合される、コントローラと、
を含む投影装置。 - 支持構造体をさらに備え、前記プロジェクタヘッドが前記支持構造体に選択的に接続される、請求項1に記載の投影装置。
- 前記コントローラに作動的に接続され、前記投影装置と前記建設現場に配置された基準点との間の距離を測定するように適合された距離計をさらに備え、
前記メモリデバイスが、前記建設現場の既知の基準点の位置を記憶するようにさらに適合され、
前記コントローラが、
前記投影装置と前記基準点との間の測定された距離を受信し、
前記基準点の既知の位置及び前記投影装置と前記基準点との間の測定された距離に基づいて、前記建設現場内の前記投影装置の位置及び向きを計算する、
ようにさらに構成される、請求項1又は請求項2に記載の投影装置。 - 前記コントローラがさらに、前記建設現場内の前記投影装置の位置及び向きを考慮して決定された投影ゾーンに前記選択された施工計画の投影を適合させるように構成される、請求項3に記載の投影装置。
- 前記コントローラに作動的に接続され、移動する基準点の変化する位置を追跡するように適合された第1のカメラをさらに備え、
前記コントローラがさらに、前記移動する基準点の変化する位置を考慮して、前記選択された施工計画の投影を適合させるように構成される、請求項4に記載の投影装置。 - 前記コントローラに作動的に接続される第2のカメラをさらに備え、前記コントローラがさらに、
前記カメラによって提供された画像に基づいて前記建設現場の輝度を検出し、
前記建設現場の輝度に応じて前記レーザモジュールの出力レベルを調節する、
ように構成される、請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の投影装置。 - 前記コントローラに作動的に接続され、前記建設現場の床の画像を取り込むように適合された2つ以上のカメラをさらに備え、前記コントローラがさらに、前記2つ以上のカメラによって提供された床の画像に基づいて、前記建設現場の床の平坦度及び高度のうちの少なくとも1つを計算するように構成される、請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の投影装置。
- 前記コントローラが、システムオンチップである、請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の投影装置。
- 前記プロジェクタヘッドを支持する水平調整システムをさらに備え、
前記コントローラがさらに、前記水平調整システムに、前記プロジェクタヘッドのピッチ軸又はヨー軸、或いはピッチ軸とヨー軸の両方を修正させるように構成される、請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の投影装置。 - 前記水平調整システムが、
前記プロジェクタヘッドのピッチを測定するように適合されたピッチエンコーダと、
前記プロジェクタヘッドのピッチを調節するように適合されたピッチモータと、
前記プロジェクタヘッドのヨーを測定するように適合されたヨーエンコーダと、
前記プロジェクタヘッドのヨーを調節するように適合されたヨーモータと、
を備え、前記コントローラがさらに、それぞれ、前記ピッチモータ及び前記ヨーモータを制御するべく前記ピッチエンコーダ及び前記ヨーエンコーダから測定値を受信するように構成される、請求項9に記載の投影装置。 - 前記コントローラがさらに、前記プロジェクタヘッドのピッチ又はヨー或いはピッチとヨーの両方の変化を考慮して、前記選択された施工計画の投影を適合させるように構成される、請求項10に記載の投影装置。
- 前記プロジェクタヘッドのピッチを測定するように適合されたピッチエンコーダと、
前記プロジェクタヘッドのヨーを測定するように適合されたヨーエンコーダと、
をさらに備え、
前記コントローラがさらに、前記プロジェクタヘッドのピッチ、ヨー、又はピッチとヨーの両方の変化を考慮して、前記選択された施工計画の投影を適合させるように構成される、請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の投影装置。 - 前記コントローラに通信可能に接続されたヒューマンマシンインターフェース(HMI)をさらに備え、前記HMIは、
前記投影装置の校正を行わせるコマンド、
前記投影装置の向きを制御するコマンド、
前記プロジェクタヘッドの自己水平調整を行わせるコマンド、
前記建設現場に配置された基準点の検索を開始するコマンド、
前記施工計画を選択するコマンド、
前記建設現場での前記施工計画の投影を開始するコマンド、
投影の明るさを増加させるコマンド、
投影の明るさを減少させるコマンド、
前記建設現場での前記施工計画の投影を停止するコマンド、
前記選択された施工計画を修正するコマンド、
から選択された1つ又は複数のコマンドを前記投影装置に転送するように構成される、請求項1~請求項12のいずれか一項に記載の投影装置。 - 前記HMIが、無線接続を介して前記コントローラに通信可能に接続される、請求項13に記載の投影装置。
- 前記HMIが、有線接続を介して前記コントローラに通信可能に接続される、請求項13に記載の投影装置。
- 前記HMIが、前記投影装置に一体化される、請求項13に記載の投影装置。
- 前記コントローラがさらに、
前記選択された施工計画のフォーマットを検証し、
前記選択された施工計画が所定のフォーマットに従っていない場合、前記HMIに警告メッセージを表示させる、
ように構成される、請求項13~請求項16のいずれか一項に記載の投影装置。 - 前記コントローラがさらに、
前記選択された施工計画のフォーマットを検証し、
前記選択された施工計画が所定のフォーマットに従っていない場合、前記建設現場での前記施工計画の投影を防止する、
ように構成される、請求項1~請求項16のいずれか一項に記載の投影装置。 - 前記コントローラに通信可能に接続されたヒューマンマシンインターフェース(HMI)をさらに備え、前記HMIは、前記建設現場内の前記投影装置の計算された位置及び向きをコントローラから受信し、前記建設現場内の前記投影装置の計算された位置及び向きを表示するように構成される、請求項3に記載の投影装置。
- 前記レーザモジュールに作動的に接続されたレーザ安全モジュールをさらに備え、前記レーザ安全モジュールは、前記レーザモジュールの動作を動的に制御するように構成される、請求項1~請求項19のいずれか一項に記載の投影装置。
- 前記レーザ安全モジュールが、前記投影装置の構成要素から障害表示を受信し、前記障害表示に応答して前記レーザモジュールを中断させるように適合される、請求項20に記載の投影装置。
- 前記障害表示は、前記鏡検流計の一方又は両方の障害に関連する、請求項21に記載の投影装置。
- 前記障害表示は、前記投影光学系の破損又は前記プロジェクタヘッドを収容するケーシングの破損に関連する、請求項21に記載の投影装置。
- 前記障害表示は、前記コントローラによって報告されるソフトウェア障害又は通信障害に関連する、請求項21に記載の投影装置。
- 前記レーザ安全モジュールに作動的に接続された近接センサをさらに備え、前記レーザ安全モジュールは、
前記近接センサから、前記投影装置の近傍の人の存在を示す信号を受信し、
前記レーザ安全モジュールが前記投影装置の近傍の人の存在を示す信号をその人の安全上の問題として解釈するとき、前記レーザモジュールを中断させる、
ように構成される、請求項20に記載の投影装置。 - 前記投影装置の近傍の人の存在を示す信号が、前記人と前記投影装置との距離を含み、
前記レーザ安全モジュールは、前記レーザモジュールの出力レベル、及び前記人と前記投影装置との前記距離を考慮して、その人に安全上の問題があるかどうかを判定する、
請求項25に記載の投影装置。 - 前記レーザモジュールの動作の制御が、前記レーザモジュールの強度を動的に減衰させることを含む、請求項20に記載の投影装置。
- 前記レーザ安全モジュールが、
レーザ光への網膜の暴露の安全レベルを計算し、
前記施工計画の投影の明るさを推定し、
前記施工計画の投影の明るさが前記網膜の暴露の安全レベルを下回るまでその強度を減衰させることにより前記レーザモジュールの動作を動的に制御する、
ようにさらに適合される、請求項20~請求項27のいずれか一項に記載の投影装置。 - 前記レーザ安全モジュールが、前記施工計画の投影上のラインの数、ラインの長さ、ラインの合計の長さ、ラインの交差、前記建設現場での環境輝度、及び前記施工計画の投影におけるジャンプの数のうちの1つ又は複数を考慮することによって、前記施工計画の投影の明るさを推定する、請求項28に記載の投影装置。
- 前記レーザ安全モジュールが、投影された前記施工計画の任意の所与の区域における投影の明るさの密度を網膜の暴露の安全レベルよりも低く動的に維持するべく、前記施工計画の投影上の各ラインの明るさを制御する、請求項29に記載の投影装置。
- 施工計画を表示するための投影装置において、
プロジェクタヘッドであって、
投影光学系のセットと、
レーザモジュールと、
前記レーザモジュールからの入射光を前記投影光学系のセットに向けるように適合された検流計システムと、
前記プロジェクタヘッドのヨーをリアルタイムで検出するように適合されたヨーエンコーダと、
前記プロジェクタヘッドのピッチをリアルタイムで検出するように適合されたピッチエンコーダと、
を備えるプロジェクタヘッドと、
1つ以上の施工計画を記憶するように適合されたメモリデバイスと、
前記レーザモジュール、前記検流計システム、前記ヨーエンコーダ、前記ピッチエンコーダ、及び前記メモリデバイスに作動的に接続される、コントローラであって、
前記メモリデバイスから表示するべき施工計画を選択し、
前記レーザモジュールを選択的にアクティブ化し、
前記レーザモジュールの選択的アクティブ化と同時に、前記投影光学系に向けられた入射光が建設現場に前記施工計画の投影を選択的に形成するように、前記検流計システムを、前記選択された施工計画によって定義される経路に選択的に従わせる、
ように適合され、前記施工計画の投影は、前記プロジェクタヘッドのヨー、ピッチ、又はヨーとピッチの両方の変化に応じてリアルタイムで適応される、コントローラと、
を含む投影装置。 - 前記コントローラに作動的に接続され、前記投影装置と前記建設現場に配置された基準点との間の距離を測定するように適合された距離計をさらに備え、
前記メモリデバイスが、前記建設現場の既知の基準点の位置を記憶するようにさらに適合され、
前記コントローラがさらに、
前記投影装置と前記基準点との間の前記測定された距離を受信し、
前記基準点の既知の位置、及び前記投影装置と基準点との間の測定された距離に基づいて、前記建設現場内の前記投影装置の位置及び向きを計算し、
前記建設現場内の前記投影装置の位置及び向きを考慮して決定された投影ゾーンに前記選択された施工計画の投影を適合させる、
ように構成される、請求項31に記載の投影装置。 - 前記コントローラに作動的に接続され、移動する基準点の変化する位置を追跡するように適合されたカメラをさらに備え、前記コントローラがさらに、前記移動する基準点の変化する位置を考慮して、前記選択された施工計画の投影を適合させるように構成される、請求項32に記載の投影装置。
- 施工計画を表示するための投影装置において、
プロジェクタヘッドであって、
投影光学系のセットと、
レーザモジュールと、
前記レーザモジュールからの入射光を前記投影光学系のセットに向けるように適合された検流計システムと、
を備えるプロジェクタヘッドと、
1つ以上の施工計画を記憶するように適合されたメモリデバイスと、
前記レーザモジュール、前記2つの鏡検流計、及び前記メモリデバイスに作動的に接続される、コントローラであって、
前記メモリデバイスから表示するべき施工計画を選択し、
前記レーザモジュールを選択的にアクティブ化し、
前記レーザモジュールの選択的アクティブ化と同時に、前記投影光学系に向かって方向転換させた入射光が建設現場に施工計画の投影を選択的に形成するように、前記第1及び第2の鏡検流計を、選択された施工計画によって定義される経路に選択的に従わせる、
ように適合されるコントローラと、
前記レーザモジュールに作動的に接続され、前記レーザモジュールの動作を動的に制御するように適合される、レーザ安全モジュールと、
を備える投影装置。 - 前記レーザ安全モジュールが、前記投影された施工計画の任意の所与の区域における投影の明るさの密度を網膜の暴露の安全レベルより低く動的に維持するべく、前記建設現場の前記施工計画の投影上の各ラインの明るさを制御するように適合される、請求項34に記載の投影装置。
- 前記レーザ安全モジュールが、前記投影装置の構成要素から障害表示を受信し、前記障害表示に応答して前記レーザモジュールを中断させるように適合される、請求項34又は請求項35に記載の投影装置。
- 前記レーザ安全モジュールに作動的に接続された近接センサをさらに備え、前記レーザ安全モジュールは、
前記近接センサから、前記投影装置の近傍の人の存在を示す信号を受信し、
前記レーザ安全モジュールが前記投影装置の近傍の人の存在を示す信号をその人の安全上の問題として解釈するとき、前記レーザモジュールを中断させる、
ように構成される、請求項34~請求項36のいずれか一項に記載の投影装置。 - 請求項1~請求項37のいずれか一項に記載の投影装置の操作方法であって、
前記投影装置に施工計画をロードすることと、
前記投影装置を建設現場に配置することと、
前記建設現場で前記施工計画の投影を開始することと、
を含む方法。 - 前記建設現場に位置及び向き情報を提供することをさらに含む、請求項38に記載の方法。
- 前記建設現場で少なくとも3つの基準点を設定することと、
前記投影装置に前記建設現場での自己位置及び向きを計算させることと、
をさらに含む、請求項38に記載の方法。 - 前記投影装置の向きを制御するコマンドを前記投影装置に提供することをさらに含む、請求項39又は請求項40に記載の方法。
- 移動する基準デバイスの位置を前記投影装置に追跡させるためのコマンドを前記投影装置に提供することをさらに含む、請求項39又は請求項40に記載の方法。
- 前記建設現場での前記投影装置の位置及び向きを計算することが、前記投影装置の三辺測量を行うことを含む、請求項40~請求項42のいずれか一項に記載の方法。
- 前記投影装置に前記プロジェクタヘッドのピッチ角、前記プロジェクタヘッドのヨー角、又は前記プロジェクタヘッドのピッチ角とヨー角を一度に調節させるためのコマンドを前記投影装置に提供することをさらに含む、請求項38~請求項43のいずれか一項に記載の方法。
- 前記建設現場での前記施工計画の投影のためにキーストン効果の補償を計算することをさらに含む、請求項38~請求項44のいずれか一項に記載の方法。
- 前記施工計画を第1のフォーマットから第2のフォーマットに変換することをさらに含む、請求項38~請求項45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のフォーマットが標準フォーマットであり、前記第2のフォーマットが独自仕様のフォーマットである、請求項46に記載の方法。
- 前記施工計画を前記第1のフォーマットから前記第2のフォーマットに変換することが、前記施工計画の内容を操作することを含む、請求項46又は請求項47に記載の方法。
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