WO2007012446A1 - Elektronisches massband und dieses umfassende längenmesseinrichtung - Google Patents

Elektronisches massband und dieses umfassende längenmesseinrichtung Download PDF

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WO2007012446A1
WO2007012446A1 PCT/EP2006/007279 EP2006007279W WO2007012446A1 WO 2007012446 A1 WO2007012446 A1 WO 2007012446A1 EP 2006007279 W EP2006007279 W EP 2006007279W WO 2007012446 A1 WO2007012446 A1 WO 2007012446A1
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length
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band
electronic
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PCT/EP2006/007279
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Josef Albrecht
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Hoechstmass Balzer Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an electronic tape measure and a comprehensive length measuring device according to the preamble of claim 1 and of claim 10.
  • EP 0 740 126 A1 shows such an electronic measuring tape according to the preamble of claim 1 or such an electronic length measuring device according to the preamble of claim 10.
  • a tape which can be wound up on a tape take-up device has openings arranged at regular intervals and is formed when the tape is pulled out moved from its housing between a light source and a detector assembly so that the openings successively transmit light pulses to the detector array, from which an evaluation device connected to the detector determines the length of the tape pulled out and thus the length to be determined.
  • such an electronic measuring tape has the disadvantage that the light source and the detector arrangement must be energized during the entire process of pulling out the tape due to the incremental way of detecting the length measure and are therefore very energy-consuming, which is particularly the case in the case of a battery-powered device is very unfavorable. Furthermore, a false measurement result is produced when a disturbance occurs during the extraction of the tape, which includes, for example, too fast pulling out of the tape. Limiting the speed of extraction of the tape from the housing is also a major disadvantage of this electronic tape measure.
  • the present invention has for its object to provide an electronic tape measure and this comprehensive electronic length measuring device with which the above problems are overcome and yet simple and therefore inexpensive to manufacture.
  • an electronic tape measure or such an electronic length measuring device to allow a quick removal of the tape, without This makes the measurement falsified or even impossible, and each measurement should be feasible with minimal energy input.
  • the material constituting the band is permeable to the radiation used for the measurement, so that no opening in the band needs to be provided.
  • a one-to-one code is provided on each of the two surfaces of the band which unambiguously represents at each point of the band the length of the band drawn out through the band exit opening, of course one of the length the detector assembly corresponding length of the tape is required for the code.
  • the code consists of elements that influence the transmission of the band for the radiation. For example, dark lines can be used as such elements that completely block or at least largely shield the radiation.
  • the radiation source and the detector arrangement are briefly activated after appropriate extraction of the tape, in which case the radiation source emits a short flash of light or infrared light flash, which is imaged on the detector arrangement by the different transmission of the elements of the code and so the length of the withdrawn band referred. In this way, the length measurement can be done in extremely energy-efficient manner. In addition, the stability of the tape over the prior art is increased since the tape need not be perforated.
  • the band is made of a fabric, in particular made of plastic, whereby it can be made particularly flexible.
  • a particularly easy interchangeability of the tape can be achieved if this is arranged together with its tape take-up device in a separate band housing, which can be removed from the outer housing if necessary - for example, for maintenance, replacement due to wear or other reasons.
  • the code can be applied in a particularly simple manner by a printing process such as screen printing on the tape.
  • the code can also be applied, for example by an etching process on the tape.
  • the code used is preferably a Gray code, a PRBS code (Pseudo Random Binary Sequence Code), a suitably modified PRBS code or a bar code in which the number of transitions between, for example, dark bars and unprinted areas is maximized to optimize resolution and improve measurement confidence.
  • a triggering device - for example in the form of an actuating button - is provided to activate the radiation source, with which it is turned on for a very short time. It is advantageous if in addition a device is provided, with which the radiation source is switched off again at the earliest possible time. It goes without saying that for a successful measurement and the detector array must be activated.
  • a vibration device - comparable to a vibration alarm in a mobile phone - which can be activated by the evaluation device, for example in the event of a faulty measurement. This is compared to a corresponding message on a display device or an alarm by means of an acoustic device, in particular in working situations with insufficient light conditions or high noise level very beneficial for trouble-free handling of the electronic tape measure according to the invention.
  • the operation can be facilitated if a display device is provided on the outside of the outer housing on the electronic tape measure on which information such as the last measured length or other information desirable for the measurement can be displayed.
  • the electronic tape measure can be operated as a separate device, an evaluation must be provided within the outer housing of the electronic tape measure.
  • the electronic tape measure as part of an electronic length measuring device - in particular in the form of a computer system - form.
  • the computer system has a display device in the form of a monitor and an evaluation device in the form of a processor, wherein the processor is connected to an electronic tape measure according to one of claims 1 to 8.
  • the connection between the electronic tape measure and the Evaluation device is wirelessly produced by a provided in the electronic tape measure transmitter and provided in the computer system receiver.
  • wireless connections are, for example, infrared or Bluetooth interfaces.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a preferred embodiment of an electronic length measuring device according to the invention, in which the electronic tape measure is shown in plan view with the outer housing open
  • FIG. 3 shows a plan view of a preferred embodiment of an electronic tape measure according to the invention Representation of a PRBS code, as it can be used advantageously for the inventive electronic tape measure.
  • the electronic tape measure 10 is surrounded by an outer housing 12 for a good handling by an operator and to protect against environmental influences.
  • a band housing 34 a band 30 is arranged, which in a conventional manner on a tape take-up device 20 up and can be unwound from her, with the sake of simplicity, only the Aufwickeldorn is shown.
  • the band 30 is preferably made of a fabric, in particular of plastic, and thus highly flexible and can be used for virtually any measurement situation.
  • a band handle 35 is fixed, on which the band 30 can be pulled out of the outer housing 12 through a band outlet opening 14.
  • As a reference for the length measurement is a reference edge 15 outside of the tape outlet opening 14.
  • the tape housing 34 forms together with the tape 30 has its own assembly, if necessary, such as for maintenance or after wear, in a simple manner removed from the outer housing 12 and again can be used or replaced by a new unit.
  • a radiation source 50 for example in the form of an infrared light source, is arranged, which irradiates a detector arrangement 60.
  • the band 30 is guided in such a way that it runs between the radiation source 50 and the detector arrangement 60.
  • the tape 30 has on one of its two surfaces (here area 32) a PRBS code (Pseudo Random Binary Sequence Code), which is designed so that each section in a length corresponding to the length of the detector array 60 only once on the whole band 30 occurs and thus allows a clear assignment to the length of the pulled out through the tape outlet opening 14 belt 30.
  • PRBS code Physical Random Binary Sequence Code
  • the Tape 30 On the other surface 31 of the Tape 30 may be applied, for example, a conventional centimeter and millimeter scale to allow an operator to "manual" read and thus provide the opportunity for a plausibility check of the measurement taken.
  • a measurement can be made by pressing on an operating key 16 attached to the outer casing 12.
  • the radiation source 50 is activated for a short time and emits light onto the strip 30. The light is absorbed by the dark lines 42 (see Fig.
  • a transmitting device 72 may additionally be provided with a transmitting antenna 73 which wirelessly transmits the determined length measure to a computer for further processing and optionally storage.
  • the band handle 35 can be stowed in a band storage recess 13.
  • the electronic measuring tape according to the invention can also be part of an electronic length measuring device 90, wherein then the evaluation of the length measurement data is no longer carried out in the electronic tape measure 10 itself, but the evaluation device 70 is arranged in an external unit 91 such as a computer system.
  • the data recorded by the detector arrangement 60 via the transmitting device 72 and the transmitting antenna 73 are wirelessly transmitted - for example by means of an infrared or Bluetooth interface - to an associated receiving device 74 in the external unit 91, after which they are evaluated by the evaluation device 70 and the determined length measure is displayed on a display device 92, such as a computer monitor.
  • a display device 18 on the outer housing 12 for the determined length dimension is not absolutely necessary in this embodiment, but may also be provided for increased ease of use.
  • additional input means such as a keyboard, a mouse and the like, which is not shown.
  • a vibration device 80 is provided, as is often used for example in mobile phones to give the operating position tactile feedback can, if the evaluation unit 70 a measurement error, a malfunction of the system or a Request to transmit to the operator to check the measurement result.
  • tactile feedback can also be used as confirmation of a successful measurement.
  • the transmission of the corresponding signal from the evaluation unit 70 to the vibration device 80 is carried out using the transmitting device 72 and the receiving device 74, which then both have to be bidirectionally designed as transmitting and receiving devices, or by means not specifically illustrated transmission means.
  • FIG. 3 shows an example of a PRBS code 40 that includes dark, light impermeable stripes 42 and bright stripes 41.
  • N represents the number of detector elements in the detector array 60 and p the width of the respective detector elements.
  • the tape 30 is located at a distance of about 1 mm from the detector assembly 60, while the distance between the tape 30 and the radiation source 50 is about 12 mm.
  • the code 40 can be applied in a particularly simple and cost-effective manner while maintaining high reliability by a printing process on the tape 30.
  • an etching method can also be used to produce the code on or in the band. Lateral offset in the transverse direction of the belt is not critical to the accuracy of the measurements to be obtained in these manufacturing processes.
  • the radiation source only needs to be turned on for about 10 microseconds;
  • the power consumption is determined only by the number of measurements performed.
  • the inventive arrangement no reference point such as a limit switch or another sensor is required, which keeps the manufacturing costs low. It is particularly important that between the measurements, the band can be moved at any speed; the measurement is not affected by this, as it occurs only with stationary tape.
  • the tape speed In the known from the prior art devices with integral measurement, which are also partly associated with slippage, the tape speed must be kept small so as not to overwhelm the transmitter;
  • the radiation source must remain on during the entire movement of the tape, which drastically increases the power consumption.
  • the easy-to-perform printing method for the code coarse screening is possible, which in turn allows exposure of the detector array in the transmitted light process without complex imaging optics.
  • inventive electronic tape measure in an electronic length measuring device with wireless transmission of the measured data from the measuring tape to a processing device, the ease of use is considerably increased because the operator is not disturbed by a cable.

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Abstract

Zur einfachen und kostengünstigen Schaffung eines elektronischen Maßbandes (10), umfassend ein mit einer Bandaustrittsöffnung (14) versehenes Außengehäuse (12), eine Bandaufwickelvorrichtung (20), ein in der Bandaufwickelvorrichtung (20) aufgewickeltes und durch die Bandaustrittsöffnung (14) aus dem Außengehäuse (12) herausziehbares Band (30) mit einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche, eine zwischen der Bandaustrittsöffnung (14) und der Bandaufwickelvorrichtung (20) angeordnete Strahlungsquelle (50) zum Aussenden von Strahlung auf die erste Fläche des Bandes (30), und eine auf der Seite der zweiten Fläche des Bandes (30) angeordnete Detektoranordnung (60) zur Aufnahme der Strahlung und Ausgabe von die empfangene Strahlung repräsentierenden Daten an eine Auswerteeinrichtung (70) zum Ermitteln der Länge des durch die Bandaustrittsöffnung (14) herausgezogenen Bandes (30) aus diesen Daten, wird vorgeschlagen, dass das Band (30) für die Strahlung durchlässig und auf einer seiner beiden Flächen mit einem eineindeutigen Code (40) versehen ist, der die Länge des durch die Bandaustrittsöffnung (14) herausgezogenen Bandes (30) repräsentiert und aus Elementen gebildet ist, die das Transmissionsvermögen des Bandes (30) für die Strahlung beeinflussen. Zudem wird eine elektronische Längenmesseinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung und einer Auswerteeinrichtung zum Ermitteln eines Längenmaßes aus empfangenen Daten und zur Erzeugung von Anzeigedaten aus dem Längenmaß zur Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung vorgeschlagen, wobei ein derartiges Maßband (10) mit der Auswerteeinrichtung verbunden ist.

Description

Beschreibung:
Elektronisches Maßband und dieses umfassende Längenmesseinrichtung
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Maßband- sowie eine dieses umfassende Längenmesseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 10.
Es wird zunehmend wichtiger, die durch Längenmessvorgänge gewonnenen Daten elektronisch zu erheben und auszuwerten. Dabei ist es vorteilhaft, die betreffenden Längenmaße nicht erst durch ein mechanisches Maßband in herkömmlicher Weise aufzunehmen und dann in einen Rechner einzugeben, sondern die zu ermittelnden Längenmaße bereits in Form elektronischer Daten zu ermitteln und an eine Auswerteeinheit in einem Rechner zu übertragen. Die EP 0 740 126 A1 zeigt beispielsweise ein derartiges elektronisches Maßband gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. eine derartige elektronische Längenmesseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Ein auf einer Bandaufwickelvorrichtung aufwickelbares Band weist in regelmäßigen Abständen angeordnete Öffnungen auf und wird beim Herausziehen des Bandes aus seinem Gehäuse zwischen einer Lichtquelle und einer Detektoranordnung so bewegt, dass die Öffnungen nacheinander Lichtimpulse zur Detektoranordnung durchlassen, woraus eine mit der Detektoranordnung verbundene Auswerteeinrichtung die Länge des herausgezogenen Bandes und damit das zu ermittelnde Längenmaß bestimmt.
Ein derartiges elektronisches Maßband weist zum einen den Nachteil auf, dass die Lichtquelle und die Detektoranordnung auf Grund der inkrementalen Weise der Erfassung des Längenmaßes während des gesamten Vorgangs des Herausziehens des Bandes bestromt werden müssen und somit sehr energieaufwendig sind, was insbesondere im Fall eines batteriebetriebenen Gerätes sehr ungünstig ist. Des Weiteren wird ein falsches Messergebnis produziert, wenn eine Störung während des Herausziehens des Bandes auftritt, wozu beispielsweise auch ein zu schnelles Herausziehen des Bandes zählt. Auch die Begrenzung der Geschwindigkeit des Herausziehens des Bandes aus dem Gehäuse stellt einen gewichtigen Nachteil dieses elektronischen Maßbands dar.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Maßband und eine dieses umfassende elektronische Längenmesseinrichtung zu schaffen, mit denen die vorstehenden Probleme überwunden werden und die dennoch einfach und damit kostengünstig herzustellen sind. Insbesondere soll ein derartiges elektronisches Maßband bzw. eine derartige elektronische Längenmesseinrichtung ein schnelles Ausziehen des Bandes ermöglichen, ohne dass die Messung dadurch verfälscht oder sogar unmöglich gemacht wird, und jeder Messvorgang soll mit minimalem Energieeinsatz durchführbar sein.
Diese Aufgabe wird mit einem elektronischen Maßband gemäß Anspruch 1 bzw. einer elektronischen Längenmesseinrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Material, aus dem das Band besteht, für die zur Messung verwendete Strahlung durchlässig ist, so dass keine Öffnung in dem Band vorgesehen zu werden braucht. Um in der Detektoranordnung ein für die Messung verwendbares Signal zu erzielen, ist auf einer der beiden Flächen des Bandes ein eineindeutiger Code vorgesehen, der an jeder Stelle des Bandes in eindeutiger Weise die Länge des durch die Bandaustrittsöffnung herausgezogenen Bandes repräsentiert, wozu natürlich eine der Länge der Detektoranordnung entsprechende Länge des Bandes für den Code erforderlich ist. Der Code besteht dabei aus Elementen, die die Durchlässigkeit des Bandes für die Strahlung beeinflussen. So können beispielsweise dunkle Striche als derartige Elemente verwendet werden, die die Strahlung völlig abblocken oder zumindest weitgehend abschirmen. Auf Grund des eineindeutigen Codes genügt es, wenn nach entsprechendem Auszug des Bands die Strahlungsquelle und die Detektoranordnung kurz aktiviert werden, wobei dann die Strahlungsquelle einen kurzen Lichtblitz bzw. Infrarotlichtblitz aussendet, der durch die unterschiedliche Transmission der Elemente des Codes entsprechend auf der Detektoranordnung abgebildet wird und so die Länge des herausgezogenen Bandes bezeichnet. Auf diese Weise kann die Längenmessung in extrem energiesparender Weise erfolgen. Außerdem ist die Stabilität des Bandes gegenüber dem Stand der Technik erhöht, da das Band nicht perforiert zu werden braucht.
Vorzugsweise ist das Band aus einem Gewebe, insbesondere aus Kunststoff, hergestellt, wodurch es besonders flexibel ausgestaltet werden kann. Eine besonders leichte Austauschbarkeit des Bandes kann erzielt werden, wenn dieses zusammen mit seiner Bandaufwickelvorrichtung in einem eigenen Bandgehäuse angeordnet ist, das bei Bedarf - beispielsweise zur Wartung, zum Austausch auf Grund von Verschleiß oder aus anderen Gründen - aus dem Außengehäuse entnommen werden kann.
Der Code lässt sich in besonders einfacher Weise durch ein Druckverfahren wie beispielsweise Siebdruck auf das Band aufbringen. Der Code kann aber auch beispielsweise durch ein Ätzverfahren auf das Band aufgebracht werden. Als Code wird vorzugsweise ein Gray-Code, ein PRBS-Code (Pseudo Random Binary Sequence Code), ein in geeigneter Weise abgewandelter PRBS-Code oder ein Strichcode verwendet, bei dem die Anzahl an Übergängen zwischen beispielsweise dunklen Strichen und unbedruckten Bereichen maximiert ist, um die Auflösung zu optimieren und die Messsicherheit zu verbessern.
Die Handhabung des erfindungsgemäßen elektronischen Maßbands und dessen Energieverbrauch können optimiert werden, wenn außen am Außengehäuse eine Auslösevorrichtung - beispielsweise in Form einer Betätigungstaste - zur Aktivierung der Strahlungsquelle vorgesehen ist, mit der diese für eine sehr kurze Zeit eingeschaltet wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich eine Einrichtung vorgesehen ist, mit der die Strahlungsquelle zum frühestmöglichen Zeitpunkt wieder abgeschaltet wird. Es versteht sich von selbst, dass für eine erfolgreiche Messung auch die Detektoranordnung aktiviert werden muss.
Es ist bevorzugt, wenn in dem Außengehäuse für das elektronische Maßband eine Vibrationsvorrichtung - vergleichbar einem Vibrationsalarm bei einem Mobiltelefon - vorgesehen ist, die von der Auswerteeinrichtung beispielsweise im Fall einer fehlerhaften Messung aktiviert werden kann. Dies ist gegenüber einer entsprechenden Meldung auf einer Anzeigevorrichtung oder einem Alarm mittels einer akustischen Vorrichtung insbesondere in Arbeitssituationen mit unzureichenden Lichtverhältnissen bzw. mit hohem Lärmpegel sehr vorteilhaft für eine störungsfreie Handhabung des erfindungsgemäßen elektronischen Maßbands.
Die Bedienung kann erleichtert werden, wenn am elektronischen Maßband eine Anzeigeeinrichtung außen am Außengehäuse vorgesehen ist, auf der Informationen wie beispielsweise die zuletzt gemessene Länge oder andere für die Messung wünschenswerte Informationen angezeigt werden können.
Soll das elektronische Maßband als eigenes Gerät betrieben werden können, muss eine Auswerteeinrichtung innerhalb des Außengehäuses des elektronischen Maßbands vorgesehen sein.
Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, das elektronische Maßband als Teil einer elektronischen Längenmesseinrichtung - insbesondere in Form eines Computersystems - auszubilden. Hierbei weist das Computersystem eine Anzeigeeinrichtung in Form eines Monitors und eine Auswerteeinrichtung in Form eines Prozessors auf, wobei der Prozessor mit einem elektronischen Maßband gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 verbunden ist. Dadurch können in bequemer Weise Messungen mit dem elektronischen Maßband vorgenommen werden, die automatisch an die Auswerteeinrichtung übermittelt und vom Computersystem zur weiteren Verarbeitung übernommen werden. Eine besonders komfortable Handhabung ergibt sich, wenn die Verbindung zwischen dem elektronischen Maßband und der Auswerteeinrichtung kabellos durch einen im elektronischen Maßband vorgesehenen Sender und einem im Computersystem vorgesehenen Empfänger hergestellt wird. Als derartige kabellose Verbindungen eignen sich beispielsweise Infrarot- oder Bluetooth-Schnittstellen. Weitere Vorteile, Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, jedoch nicht beschränkender Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematischen und nicht maßstabsgetreuen Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektronischen Maßbands mit geöffnetem Außengehäuse, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen elektronischen Längenmesseinrichtung, bei der das elektronische Maßband in Draufsicht mit geöffnetem Außengehäuse dargestellt ist, und Fig. 3 eine Darstellung eines PRBS-Codes, wie er in vorteilhafter weise für das erfindungsgemäße elektronische Maßband verwendet werden kann.
Gemäß Fig. 1 und 2 ist das elektronische Maßband 10 von einem Außengehäuse 12 für eine gute Handhabung durch eine Bedienungsperson und zum Schutz gegen Umwelteinflüsse umgeben. In einem Bandgehäuse 34 ist ein Band 30 angeordnet, das in an sich bekannter Weise auf eine Bandaufwickelvorrichtung 20 auf- und von ihr abgewickelt werden kann, wobei der Einfachheit halber nur der Aufwickeldorn gezeigt ist. Das Band 30 ist vorzugsweise aus einem Gewebe, insbesondere aus Kunststoff, hergestellt und damit hoch flexibel und für praktisch jede Messsituation einsetzbar. Am freien Ende des Bandes 30 ist ein Bandgriff 35 befestigt, an dem das Band 30 durch eine Bandaustrittsöffnung 14 aus dem Außengehäuse 12 herausgezogen werden kann. Als Referenz für die Längenmessung dient eine Referenzkante 15 außen an der Bandaustrittsöffnung 14. Das Bandgehäuse 34 bildet zusammen mit dem Band 30 eine eigene Baueinheit, die bei Bedarf, wie beispielsweise zur Wartung oder nach Verschleiß, in einfacher Weise aus dem Außengehäuse 12 entnommen und wieder eingesetzt bzw. durch eine neue Baueinheit ausgetauscht werden kann.
In dem Außengehäuse 12 ist eine Strahlungsquelle 50, beispielsweise in Form einer Infrarotlichtquelle, angeordnet, die eine Detektoranordnung 60 bestrahlt. Das Band 30 ist dabei so geführt, dass es zwischen der Strahlungsquelle 50 und der Detektoranordnung 60 verläuft. Das Band 30 weist auf einer seiner beiden Flächen (hier Fläche 32) einen PRBS-Code (Pseudo Random Binary Sequence Code) auf, der so ausgestaltet ist, dass jeder Abschnitt in einer Länge entsprechend der Länge der Detektoranordnung 60 nur einmal auf dem ganzen Band 30 vorkommt und damit eine eindeutige Zuordnung zur Länge des durch die Bandaustrittsöffnung 14 herausgezogenen Bandes 30 ermöglicht. Ein Beispiel für einen solchen PRBS-Code ist in Fig. 3 dargestellt, worauf später noch eingegangen wird. Auf der anderen Fläche 31 des Bandes 30 kann beispielsweise eine herkömmliche Zentimeter- und Millimetereinteilung aufgebracht sein, um einer Bedienungsperson eine "manuelle" Ablesung zu ermöglichen und damit die Möglichkeit für eine Plausibilitätsprüfung der vorgenommenen Messung zu schaffen. Wenn das Band 30 aus dem Außengehäuse 12 herausgezogen ist, kann durch Druck auf eine am Außengehäuse 12 angebrachte Betätigungstaste 16 eine Messung durchgeführt werden. Dabei wird die Strahlungsquelle 50 kurzzeitig aktiviert und strahlt Licht auf das Band 30. Durch die dunklen Striche 42 (vgl. Fig. 3) wird das Licht absorbiert, während das Licht das Band 30 auf den hellen Bereichen 41 durchstrahlt und auf die Detektoranordnung 60 fällt. Das durch die Durchleuchtung des Bandes 30 auf der Detektoranordnung 60 durch Schattenwurf abgebildete Code-Muster wird an eine Auswerteeinrichtung 70 übertragen, in der dieses Muster mit den dort gespeicherten Code-Abschnitten verglichen wird. Aus dem Vergleich der Muster bzw. Datensätze ermittelt die Auswerteeinrichtung die Länge des an der Referenzkante 15 vorbeigezogenen Bandes 30. Diese Länge kann auf einer am Außengehäuse 12 vorgesehenen Anzeigeeinrichtung 18 dargestellt werden, um der Bedienungsperson die ermittelte Länge mitzuteilen. In dieser Ausführungsform stellt das elektronische Maßband somit eine eigenständig benutzbare Längenmessvorrichtung dar. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann zusätzlich eine Sendeeinrichtung 72 mit einer Sendeantenne 73 vorgesehen sein, die das ermittelte Längenmaß kabellos zur weiteren Verarbeitung und ggf. Speicherung an einen Computer überträgt. Zur sicheren Aufbewahrung oder für die Fixierung des Bands 30, beispielsweise zur Durchführung einer Umfangsmessung, kann der Bandgriff 35 in einer Bandaufbewahrungsausnehmung 13 verstaut werden.
Gemäß Fig. 2 kann das erfindungsgemäße elektronische Maßband auch Teil einer elektronischen Längenmesseinrichtung 90 sein, wobei dann die Auswertung der Längenmessdaten nicht mehr im elektronischen Maßband 10 selbst erfolgt, sondern die Auswerteeinrichtung 70 in einer externen Einheit 91 wie beispielsweise einem Computersystem angeordnet ist. Dazu werden die von der Detektoranordnung 60 aufgenommenen Daten über die Sendeeinrichtung 72 und die Sendeantenne 73 kabellos - beispielsweise mittels einer Infrarot- oder Bluetooth-Schnittstelle - an eine zugeordnete Empfangseinrichtung 74 in der externen Einheit 91 übermittelt, wonach sie von der Auswerteeinrichtung 70 ausgewertet werden und das ermittelte Längenmaß auf einer Anzeigeeinrichtung 92 wie beispielsweise einem Computermonitor angezeigt wird. Eine Anzeigeeinrichtung 18 am Außengehäuse 12 für das ermittelte Längenmaß ist bei dieser Ausführungsform nicht zwingend erforderlich, kann jedoch für einen erhöhten Bedienungskomfort ebenfalls vorgesehen sein. In Verbindung mit der externen Einheit 91 und der Anzeigeeinrichtung 92 können zusätzliche Eingabemittel wie beispielsweise eine Tastatur, eine Maus und ähnliches vorgesehen sein, was jedoch nicht dargestellt ist. Im Übrigen ist die Ausgestaltung des für diese Anwendungsform vorgesehenen elektronischen Maßbands weitgehend gleich wie die unter Bezug auf Fig. 1 beschriebene Ausführungsform.
Für die Bedienung ist es besonders günstig, wenn im Außengehäuse 12 eine Vibrationsvorrichtung 80 vorgesehen ist, wie sie beispielsweise bei Mobiltelefonen häufig eingesetzt wird, um der Bedienungsposition eine taktile Rückmeldung geben zu können, falls die Auswerteeinheit 70 einen Messfehler, eine Störung des Systems oder eine Aufforderung an die Bedienungsperson übermitteln will, das Messergebnis zu überprüfen. Eine derartige taktile Rückmeldung kann aber auch als Bestätigung für eine erfolgreiche Messung verwendet werden. Die Übertragung des entsprechenden Signals von der Auswerteeinheit 70 zur Vibrationsvorrichtung 80 erfolgt dabei unter Verwendung der Sendeeinrichtung 72 und der Empfangseinrichtung 74, die dann beide jeweils bidirektional als Sende- und Empfangseinrichtungen ausgebildet sein müssen, oder mittels nicht eigens dargestellten Übertragungsmitteln.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines PRBS-Codes 40, der dunkle, für das Licht undurchlässige Streifen 42 und helle Streifen 41 umfasst. Zur Verdeutlichung ist ein Abschnitt N p Strichen vergrößert dargestellt, wobei N die Anzahl der Detektorelemente in der Detektoranordnung 60 darstellt und p die Breite der jeweiligen Detektorelemente. Da es 2N verschiedene Kombinationen der Länge N Bit gibt, kann somit das mit dem PRBS-Code versehene Band eine maximale Länge von L = 2N p aufweisen. N liegt für die Zwecke dieser Erfindung typischerweise im Bereich von 16 bis 32, und die Breite der Striche des Codes 40 beträgt ungefähr p = 1 Millimeter. Bei der vorliegenden Erfindung ist das Band 30 in einem Abstand von etwa 1 mm von der Detektoranordnung 60 angeordnet, während der Abstand zwischen dem Band 30 und der Strahlungsquelle 50 etwa 12 mm beträgt. Dadurch wird ein guter Kompromiss zwischen einer hohen Lichtausbeute und einer möglichst gleichmäßigen Lichtverteilung erzielt, wenn als Strahlungsquelle 50 zwei punktförmig strahlende Infrarot-LEDs verwendet werden. Die beschriebene Anordnung ist nicht nur sehr kompakt realisierbar, sondern kommt auch ohne Abbildungsoptik aus, was die Herstellungskosten niedrig hält. Wenn beispielsweise N = 11 Striche mit jeweils einer Strichbreite von p = 1 mm verwendet werden, ergibt dies 2.048 Möglichkeiten (entsprechend einer mit dem PRBS-Code versehenen Länge des Bandes von gut zwei Meter) bei einer Sensorlänge von 11 mm. Da der Rand des Sensors auf Grund der Durchführung von Ableitungen der Steilheit des Sensorsignals nicht voll nutzbar ist, ist in der Praxis eine Länge des Sensors von 12,5 mm erforderlich, um die Unscharfe korrigieren zu können. Als Alternative ist es jedoch beispielsweise auch möglich, den Code so abzuwandeln und zu gestalten, dass er auf mehrere Sensoren aufgeteilt wird, beispielsweise zwei Sensoren mit je 7 mm Länge und 3 mm Zwischenraum. In diesem Fall können dann kürzere und damit deutlich kostengünstigere Sensoren verwendet werden. Mit dem vorstehend beschriebenen Beispiel ist eine theoretische Auflösung von 300 dpi bzw. 0,085 mm erzielbar, wobei in der Praxis von einer Auflösung von 0,2 mm ausgegangen werden kann. Die Feinablesung für Genauigkeiten unterhalb eines Millimeters kann dabei durch Ausnutzung der Phasenlage des Codes erfolgen, d.h. über die Ortsauflösung der einzelnen Sensorelemente.
Der Code 40 kann in besonders einfacher und kostengünstiger Weise bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit durch ein Druckverfahren auf das Band 30 aufgebracht werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Ätzverfahren eingesetzt werden, um den Code auf bzw. in dem Band herzustellen. Ein seitlicher Versatz in Querrichtung des Bandes ist bei diesen Herstellungsverfahren unkritisch für die Genauigkeit der zu erzielenden Messungen.
Die vorliegende Erfindung bietet viele Vorteile. So muss die Strahlungsquelle für jede Messung nur etwa 10 Mikrosekunden eingeschaltet werden; somit ist der Energieverbrauch nur durch die Anzahl der durchgeführten Messungen bestimmt. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist kein Referenzpunkt wie beispielsweise ein Endschalter oder ein weiterer Sensor erforderlich, was die Herstellungskosten niedrig hält. Es ist besonders wichtig, dass zwischen den Messungen das Band beliebig schnell bewegt werden kann; die Messung wird dadurch nicht beeinflusst, da sie erst bei stationärem Band erfolgt. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Geräten mit integraler Messung, die darüber hinaus teilweise auch mit Schlupf behaftet sind, muss die Bandgeschwindigkeit klein gehalten werden, um die Auswerteelektronik nicht zu überfordern; außerdem muss bei einer derartigen inkrementalen Relativmessung die Strahlungsquelle während der gesamten Bewegung des Bandes eingeschaltet bleiben, was den Energieverbrauch drastisch erhöht. Durch das einfach durchzuführende Druckverfahren für den Code ist eine grobe Rasterung möglich, was wiederum eine Beaufschlagung der Detektoranordnung im Durchlichtverfahren ohne aufwendige abbildende Optik ermöglicht. Bei Einsatz des erfindungsgemäße elektronischen Maßbands in einer elektronischen Längenmesseinrichtung mit kabelloser Übertragung der Messdaten von dem Maßband an eine Verarbeitungseinrichtung wird der Bedienungskomfort erheblich erhöht, weil die Bedienungsperson nicht durch ein Kabel gestört wird.
Es ist festzuhalten, dass die unter Bezug auf einzelne Ausführungsformen beschriebenen Merkmale der Erfindung, wie beispielsweise die Ausgestaltung des elektronischen Maßbands oder Details des verwendeten Codes, auch bei anderen Ausführungsformen vorhanden sein können, außer wenn es anders angegeben ist oder sich aus technischen Gründen von selbst verbietet.

Claims

Patentansprüche:
1. Elektronisches Maßband (10), umfassend ein mit einer Bandaustrittsöffnung (14) versehenes Außengehäuse (12), in dem vorgesehen sind: eine Bandaufwickelvorrichtung (20), ein in der Bandaufwickelvorrichtung (20) aufgewickeltes und durch die Bandaustrittsöffnung
(14) aus dem Außengehäuse (12) herausziehbares Band (30) mit einer ersten Fläche (31) und einer zweiten Fläche (32), eine zwischen der Bandaustrittsöffnung (14) und der Bandaufwickelvorrichtung (20) angeordnete Strahlungsquelle (50) zum Aussenden von Strahlung auf die erste Fläche (31) des
Bandes (30), und eine auf der Seite der zweiten Fläche (32) des Bandes (30) angeordnete Detektoranordnung
(60) zur Aufnahme der Strahlung und Ausgabe von die empfangene Strahlung repräsentierenden Daten an eine Auswerteeinrichtung (70) zum Ermitteln der Länge des durch die Bandaustrittsöffnung (14) herausgezogenen Bandes (30) aus diesen Daten, dadurch gekennzeichnet, dass das Band für die Strahlung durchlässig und auf einer seiner beiden Flächen (31 , 32) mit einem eineindeutigen Code (40) versehen ist, der die Länge des durch die Bandaustrittsöffnung (14) herausgezogenen Bandes (30) repräsentiert und aus Elementen (41, 42) gebildet ist, die das
Transmissionsvermögen des Bandes (30) für die Strahlung beeinflussen.
2. Maßband (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Band (30) aus einem Gewebe und/oder aus Kunststoff hergestellt ist.
3. Maßband (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (30) in einem Bandgehäuse (34) angeordnet ist, das aus dem Außengehäuse (12) entnehmbar ist.
4. Maßband (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Code (40) aufgedruckt oder eingeätzt ist.
5. Maßband (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Code (40) ein Gray-Code, ein PRBS-Code, ein abgewandelter PRBS-Code oder ein Strichcode mit einer maximierten Anzahl an Hell-Dunkel-Übergängen ist.
6. Maßband (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass g
außen am Außengehäuse (12) eine Auslösevorrichtung (16) zur Aktivierung der Strahlungsquelle (50) sowie vorzugsweise eine Einrichtung zur automatischen Deaktivierung der Strahlungsquelle (50) nach deren Aktivierung vorgesehen ist.
7. Maßband (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vibrationsvorrichtung (80) vorgesehen ist, die von der Auswerteeinrichtung (70) betätigbar ist.
8. Maßband (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außen am Außengehäuse (12) eine Anzeigeeinrichtung (18) vorgesehen ist.
9. Maßband (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (70) innerhalb des Außengehäuses (12) angeordnet ist.
10. Elektronische Längenmesseinrichtung (90), umfassend eine Anzeigeeinrichtung (92), und eine Auswerteeinrichtung (70) zum Ermitteln eines Längenmaßes aus empfangenen Daten und zur Erzeugung von Anzeigedaten aus dem Längenmaß zur Anzeige auf der Anzeigeeinrichtung
(92), dadurch gekennzeichnet, dass ein elektronisches Maßband (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 mit der
Auswerteeinrichtung (70) verbunden ist.
11. Längenmesseinrichtung (90) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen dem elektronischen Maßband (10) und der Auswerteeinrichtung (70) kabellos, insbesondere über Infrarot oder Bluetooth, erfolgt.
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