WO2023126165A1 - Verfahren und vorrichtung zur indirekten längenmessung - Google Patents

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WO2023126165A1
WO2023126165A1 PCT/EP2022/085373 EP2022085373W WO2023126165A1 WO 2023126165 A1 WO2023126165 A1 WO 2023126165A1 EP 2022085373 W EP2022085373 W EP 2022085373W WO 2023126165 A1 WO2023126165 A1 WO 2023126165A1
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WO
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distance
measuring device
measuring
measurement
body model
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PCT/EP2022/085373
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Heinz Haeberle
David Kapfenberger
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/497—Means for monitoring or calibrating

Definitions

  • a method for indirect length measurement of a distance between a measuring point and another measuring point using a distance measuring device of a hand-held length measuring device has already been proposed, wherein in at least one measuring step a distance of the distance measuring device from the measuring point is recorded in a measuring position of the distance measuring device and wherein in at least one further measuring step, a further distance of the distance measuring device from the further measuring point is detected in a further measuring position of the distance measuring device.
  • the invention is based on a method for indirectly measuring the length of a distance between a measuring point and another measuring point using a distance measuring device of a hand-held length measuring device, wherein in at least one measuring step of the method a distance of the distance measuring device from the measuring point is recorded in a measuring position of the distance measuring device and wherein in at least one further measuring step of the method, a further distance of the distance measuring device from the further measuring point is detected in a further measuring position of the distance measuring device.
  • the length measuring device includes a computing unit that calculates the distance between the measurement points as a function of the detected distance and the detected further distance.
  • the distance measuring device preferably uses a time-of-flight measurement to record the distance and/or the further distance.
  • the distance measuring device particularly preferably emits light waves, in particular light beams, preferably laser beams or infrared beams, or radio waves in order to carry out the transit time measurement.
  • An operator preferably sights the measuring point with the distance measuring device in order to determine the distance and/or the further measuring point in order to determine the further distance.
  • the operator aligns the distance measuring device and thereby defines the measuring position.
  • the operator aligns the distance measuring device and thereby defines the further measuring position.
  • the measurement position and the further measurement position are determined in particular when the distance measuring device is triggered.
  • the distance measuring device is preferably triggered manually.
  • the distance-measuring device comprises at least one operating mode for automatically triggering the distance-measuring device, for example as a function of machine recognition of edges of a measurement object or the like by the length-measuring device.
  • the computing unit particularly preferably calculates the distance additionally as a function of the measurement position and the further measurement position.
  • the measurement position and the further measurement position differ from one another in particular by a spatial position, for example given by coordinates of a reference point of the distance measuring device, and/or a spatial orientation, for example given by angle information of a reference axis, in particular a main beam direction, of the distance measuring device.
  • the further measuring position differs in particular from the measuring position, in particular due to a translation and/or rotation of the distance measuring device by the operator, in particular in order to align the distance measuring device starting from the measuring point with the further measuring point.
  • At least the distance measuring device in particular the entire length measuring device, guided by the operator on the operator's body during the measuring step, the further measuring step and between the measuring steps, in particular held in one hand, in particular in a single hand, of the operator.
  • At least the distance measuring device, in particular the entire length measuring device is particularly preferably freely movable relative to the measuring point and the further measuring point.
  • the computing unit preferably uses the body model parameter in order to describe a change in position of the distance measuring device from the measuring position to the further measuring position carried out by the operator.
  • the computing unit determines the further measurement position relative to the measurement position as a function of the body model parameter.
  • the body model parameter preferably describes a body dimension, for example a body height, an arm length or the like, and/or a posture value, for example a degree of extension or bending of an arm, a degree of rotation of a shoulder girdle, a degree of rotation of an upper body or the like, of the operator during the measuring step further measurement step and/or between the measurement steps.
  • the body model parameter can in particular be identical to the body size or the body posture value or be determined as a function of the body size and/or the body posture value.
  • the body model parameter is in particular a parameter of a model of a body of the operator, which approximately describes the body size or the body posture value of a real body of the operator.
  • the body model parameter can be non-specific, group-specific or person-specific.
  • a non-specific body model parameter is determined, in particular in advance of the method, as the mean value or median of body model parameters for a large number of, in particular randomly selected, people and is stored in particular in a memory of the computing unit.
  • a group-specific body model parameter is determined in advance of the method as an average or median of body model parameters of a large number of people who were selected on the basis of at least one feature, and stored in a memory of the computing unit.
  • the group-specific body model parameter is, for example, gender-specific, country- or region-specific, site-specific or the like.
  • Several group-specific ones are optionally available in the memory of the processing unit Stored body model parameters from which an operator can select via a control unit of the length measuring device.
  • the person-specific body model parameter is determined in particular in advance of the method as a function of the body size or posture of an individual operator and is in particular stored in a memory of the computing unit.
  • the distance can advantageously be determined precisely as a result of the configuration according to the invention.
  • handling of the length measuring device by the operator can be taken into account at least approximately when determining the distance.
  • a sensor system for detecting the change in position can advantageously be kept simple.
  • the length measuring device can advantageously be implemented cost-effectively.
  • the body model parameter corrects the detected distance and/or the detected further distance in order to determine the distance between the measuring point and the further measuring point.
  • the body model parameter lengthens the detected distance and/or the detected distance.
  • the computing unit particularly preferably adds the body model parameter to the distance and/or the further distance.
  • the computing unit uses different body model parameters to correct the distance and to correct the further distance.
  • the computing unit uses the same body model parameter to correct the distance and to correct the further distance. For example, the computing unit calculates the distance based on a geometric relationship of an imaginary geometric figure, which includes the distance, the distance corrected with the body model parameter, and the further distance corrected with the body model parameter.
  • the body model parameter describes a distance of a reference point, in particular a zero point, of the distance measuring device from a body rotation axis or a body rotation point of a body of the operator.
  • the geometric figure is a triangle, which is formed by the three specified distances, with the corrected distances intersecting in particular at a single point of rotation of the body.
  • the geometric figure is, for example, in particular flat or three-dimensional, square, pentagon or another polygon or polyhedron, which, for example, additionally includes at least one line between two different body rotation points and/or body rotation axes.
  • the change in position of the distance measuring device from the measuring position to the further measuring position is described by the computing unit using the body model parameter, preferably by a pure rotation, ie in particular without a translational component, about the body's axis of rotation or the body's center of rotation.
  • the position change of the distance measuring device from the measuring position to the further measuring position is determined by the computing unit using the body model parameter, in addition to a rotation about the body rotation axis or the body rotation point, by a translation of the distance measuring device to the body rotation axis or the body rotation point to or from the Body axis of rotation or the body pivot point described away.
  • the body axis of rotation or the body fulcrum can be a physical axis of rotation or a physical fulcrum, such as a joint of the operator, or an effective axis of rotation or an effective fulcrum, which results from the interaction of several physical axes of rotation and/or fulcrums.
  • the computing power required to take into account a body model of the operator can advantageously be kept low.
  • At least one further body model parameter is used in at least one method step of the method in order to correct the detected distance and/or the detected further distance, with a selection of which of the body model parameters is used and/or to what extent the body model parameters are used are dependent on a detection of a change in position of the distance measuring device from the measuring position to the further measuring position.
  • the computing unit uses the body model parameter and the further body model parameter in order to describe the position change by means of a plurality of partial position changes, in particular perpendicular to one another.
  • the computing unit particularly preferably processes a horizontal part position change independently of a vertical part position change.
  • the computing unit corrects the distance and/or the further distance with the Body control parameters for describing the horizontal partial position change, in particular for calculating a horizontal partial distance between the measuring point and the further measuring point.
  • the computing unit corrects the distance and/or the additional distance using the additional body control parameter to describe the partial vertical position change, in particular to calculate a partial vertical distance between the measurement point and the additional measurement point.
  • the computing unit calculates the distance from the horizontal partial distance and the vertical partial distance.
  • the computing unit calculates a position change-dependent body model parameter, which includes, for example, a portion of the body model parameter and/or a portion of the further body model parameter as a function of a ratio of the partial position changes. Due to the configuration according to the invention, a body model of the operator can advantageously be made more precise in a simple manner, in particular with little additional computing effort.
  • a pivot point in particular the body pivot point already mentioned or the body axis of rotation already mentioned, which describes a change in position of the distance measuring device from the measuring position to the further measuring position and on which the body model parameter is dependent, is selected.
  • several body model parameters are stored in the memory of the computing unit, which are used in particular for different measurement situations.
  • a body model parameter is stored in the memory, which describes a change in position of the distance measuring device, which is carried out mainly by means of a wrist, mainly by means of an elbow joint, mainly by means of a shoulder joint or the like.
  • the computing unit preferably evaluates the distance, the further distance, a precalculation of the distance without using the body model parameter and/or a change in the orientation of the distance measuring device detected with an angle measuring device of the length measuring device in order to select one of the body model parameters.
  • the arithmetic unit calculates a distance value for several of the body pivot points and/or body rotation axes and outputs this to the user via an output unit of the length measuring device.
  • the operator selects the body pivot point and/or the body axis of rotation via the control unit off.
  • the invention is based on a method for determining and outputting a measurement error for an indirect length measurement, in particular for an indirect length measurement as part of the method for indirect length measurement already mentioned.
  • the method for determining and outputting a measurement error is, in particular, a partial method of the method for indirect length measurement already mentioned.
  • the procedure for determining and outputting a measurement error is referred to below as the measurement error procedure to distinguish it from the procedure for indirect length measurement. It is proposed that in at least one method step of the measurement error method the measurement error is determined and output as a function of at least one, in particular the already mentioned, body model parameter of an operator of a, in particular the already mentioned, length measuring device used for the indirect length measurement.
  • the measurement error indicates in particular a measurement uncertainty of the calculated distance.
  • the measurement error is calculated by the computing unit.
  • the measurement error is calculated in particular as the maximum error.
  • the arithmetic unit preferably calculates the measurement error as a function of a structure of the length-measuring device.
  • the computing unit takes into account an error factor due to user behavior, for example due to the operator trembling or the like.
  • the computing unit uses an error in the distance measuring device when detecting the distance and/or the further distance, an error in the angle measuring device when detecting a change in the orientation of the distance measuring device and/or an error in the body model parameter in order to calculate the measurement error.
  • the output unit preferably outputs the measurement error, in particular together with the determined distance.
  • the measurement error can be output as an absolute value, as a relative value or coded. In the case of a coded output of the measurement error, it is preferably at least indicated whether the measurement error is above or below at least one error threshold value.
  • the measurement error can be encoded by diagrams, colors, (warning) symbols or the like.
  • a proposal is issued as to how the measurement error can be reduced.
  • the suggestion is output by the output unit.
  • the suggestion is issued if the measurement error is above the error threshold value.
  • the error threshold can be changed by the operator via the control unit.
  • the suggestion can aim, for example, at the operator changing, in particular reducing or increasing, the distance and/or the further distance of the distance measuring device from the measuring points.
  • the suggestion can be aimed at the operator changing his location so that the distance and the further distance become more similar to each other.
  • the suggestion can aim, for example, at the operator assuming a predetermined posture during the position change.
  • the suggestion can aim, for example, at the operator changing the body model parameter, in particular determining a person-specific body model parameter or selecting another of the body model parameters stored in the storage unit.
  • the invention is based on a method for calibrating a length measuring device, in particular the already mentioned length measuring device, for an indirect length measurement, in particular for an indirect length measurement according to the already mentioned method for indirect length measurement.
  • the calibration method is in particular a sub-method of the already mentioned method for indirect length measurement.
  • the method for calibration is called calibration method to distinguish it from the method for indirect length measurement.
  • body model parameters of an operator of the length measuring device is determined.
  • the person-specific body model parameter is recorded in the calibration method.
  • the operator particularly preferably carries out an indirect length measurement of a calibration distance with the length measuring device in order to determine the body model parameter.
  • the operator determines at least one body measurement and/or a posture value using a, in particular additional, direct or indirect length measuring device, for example a tape measure, a meter rule or the like, and enters this into the indirect length measuring device to be calibrated using the operating unit.
  • the computing unit accepts the entered body measurement and/or the entered body posture value as a person-specific body model parameter or determines the person-specific body model parameter as a function of the entered body measurement and/or the entered body posture value.
  • the body model parameter can advantageously be specifically adapted to an operator.
  • the body model parameter is determined by indirect length measurement of a known distance, in particular the calibration distance already mentioned, between two measurement points.
  • the calibration distance is preferably set by an operator.
  • a distance of the distance measuring device from the measuring point is detected in a measuring position of the distance measuring device, the measuring point limiting the calibration distance.
  • a further distance of the distance measuring device from the further measuring point is detected in a further measuring position of the distance measuring device, with the further measuring point limiting the calibration distance.
  • the computing unit asks the operator for the value of the calibration distance delimited by the measuring points.
  • the operator can use the calibration distance, for example, by means of, in particular, a further, direct or indirect length measuring device, in particular a measuring tape or a meter stick, capture.
  • the computing unit or an operating manual of the length measuring device specifies a value for the calibration distance, in particular by means of the output unit, which the user should observe to carry out the measuring step and the further measuring step.
  • the body model parameter can advantageously be determined in a simple manner. In particular, a measurement of the operator's body can be dispensed with.
  • the body model parameter is determined as a function of a plurality of recorded values of the known distance, in particular the calibration distance already mentioned.
  • the computing unit determines a body model parameter for each recorded value of the calibration distance.
  • the computing unit stores a mean value or median of the ascertained body model parameters as body model parameters for the method for indirect length measurement in the memory of the computing unit.
  • the measurement points are preferably sighted from different measurement positions.
  • the different measurement positions have, for example, different distances, different angles, different ratios of the distance to the further distance or the like.
  • An error in the body model parameter can advantageously be kept low as a result of the configuration according to the invention.
  • a length measuring device for an indirect length measurement of a distance, in particular the distance already mentioned, between a measuring point, in particular the measuring point already mentioned, and a further measuring point, in particular the one already mentioned, with the length measuring device having at least one distance measuring device, in particular the distance measuring device already mentioned for detecting a distance, in particular the one already mentioned, of the distance measuring device from the measuring point in one, in particular the one already mentioned, measuring position of the distance measuring device and a further distance, in particular the one already mentioned, of the distance measuring device from the further measuring point in one, in particular the one already mentioned , further measuring position of the distance measuring device, at least one angle measuring device for detecting a change in position of the distance measuring device from the measuring position to the further measuring position and at least one, in particular the already mentioned, computing unit for carrying out the method according to the invention, the measurement error method according to the invention and/or the calibration method according to the invention.
  • the length measuring device preferably includes a housing in which the computing unit is arranged.
  • the distance measuring device is particularly preferably arranged in the housing.
  • the distance measuring device is designed to be freely movable relative to the housing and in particular includes a wired or wireless, in particular radio wave-based, communication unit for data transmission to the computing unit.
  • At least the distance measuring device, in particular the entire length measuring device is designed to be handheld, in particular to be held with one hand.
  • the distance measuring device, in particular the entire length measuring device has a weight of less than 10 kg, in particular less than 5 kg, preferably less than 2 kg.
  • a “processing unit” is to be understood in particular as a unit with an information input, an information processing and an information output.
  • the computing unit advantageously has at least one processor, a memory, in particular the memory already mentioned, further electrical components, an operating program, control routines, control routines and/or calculation routines.
  • the components of the computing unit are preferably arranged on a common circuit board and/or advantageously arranged in a common housing.
  • the processing unit is specially programmed, designed and/or equipped to carry out the method(s) according to the invention.
  • the length-measuring device preferably includes the operating unit for operating the length-measuring device by the operator, in particular at least for triggering the distance-measuring device.
  • the operating unit includes keys and/or a touchscreen.
  • the operating unit is preferably arranged on the housing.
  • the length measuring device includes the output unit for outputting the determined distance and optionally the determined measurement error and/or the suggestion for reducing the measurement error.
  • the output unit includes, for example, a display, lighting elements, in particular LEDs, a loudspeaker or the like.
  • the output unit is preferably arranged on the housing.
  • the angle measuring device is preferably arranged immovably relative to the distance measuring device, in particular for detecting a change in the orientation of the distance measuring device, preferably of the entire linear encoder.
  • the angle measuring device comprises, for example, at least one inertial sensor, in particular a yaw rate sensor, for detecting the change in the orientation of the distance measuring device.
  • the angle measuring device preferably comprises at least two inertial sensors for distinguishing between the horizontal part position change and the vertical part position change.
  • the angle measuring device includes at least one acceleration sensor.
  • inventive method for indirect length measurement, the inventive method for determining and outputting a measurement error, the inventive method for calibration and/or the inventive length measuring device should/should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the method according to the invention for indirect length measurement, the method according to the invention for determining and outputting a measurement error, the method according to the invention for calibration and/or the length measuring device according to the invention can/can one of a number of individual elements, components mentioned herein, to fulfill a function described herein and units and process steps have a different number.
  • values lying within the specified limits should also be considered disclosed and can be used as desired.
  • FIG. 3 shows a schematic flow chart of the method according to the invention for indirect length measurement
  • FIG. 6 shows a schematic flowchart of a method according to the invention for determining and outputting a measurement error
  • FIG. 8 shows a schematic sketch to illustrate the method according to the invention for calibration
  • the length measuring device 20 includes a distance measuring device 18, in particular a laser distance measuring device.
  • the laser distance measuring device is intended in particular to generate a green, a red or some other laser beam for a transit time measurement.
  • the distance measuring device 18 is used to detect a distance Ei of the distance measuring device 18 from the measuring point 14 in a measuring position 26 of the distance measuring device 18 provided (see Fig.. 4 and 5).
  • the distance measuring device 18 is provided for detecting a further distance E2 of the distance measuring device 18 from the further measuring point 16 in a further measuring position 32 of the distance measuring device 18 (see FIGS. 4 and 5).
  • the length measuring device 20 comprises at least one angle measuring device 60.
  • the angle measuring device 60 is provided for detecting a change in position 38 of the distance measuring device 18 from the measuring position 26 to the further measuring position 32 (cf. FIGS. 4 and 5).
  • the length measuring device 20 comprises at least one computing unit 62.
  • the computing unit 62 is provided for carrying out a method 10 which is explained in more detail in FIGS.
  • the length measuring device 20 comprises in particular a housing 64.
  • the computing unit 62, the distance measuring device 18 and/or the angle measuring device 60 are/is preferably arranged in the housing 64.
  • the housing 64 can preferably be held with one hand, in particular a single hand.
  • the housing 64 includes at least one gripping surface.
  • the length measuring device 20 includes in particular an operating unit 66.
  • the operating unit 66 includes in particular at least one button, preferably a plurality of buttons.
  • the operating unit 66 is provided in particular for an input of data by a user and/or for triggering the distance measuring device 18 .
  • the operating unit 66 is preferably arranged on the housing 64 .
  • the length measuring device 20 preferably includes an output unit 68.
  • the output unit 68 includes in particular a display for showing the distance d determined with the indirect length measurement.
  • the output unit 68 is preferably arranged on the housing 64, in particular on the same side of the housing 64 as the operating unit 66.
  • the length measuring device 20 preferably comprises at least one energy supply 70 for providing electrical energy.
  • the energy supply 70 can, for example, be designed as an accumulator or as a battery compartment.
  • the length measuring device 20 includes a camera unit 72.
  • the camera unit 72 is provided in particular to capture a measurement object and to display an image of the measurement object on the output unit 68.
  • the image of the measurement object is preferably displayed superimposed with a representation of a point on the measurement object targeted by the distance measuring device 18 at the time the image is displayed.
  • FIG. 3 shows a flow chart of the method 10. A geometric representation of the method 10 is shown in FIGS. Method 10 is for indirectly measuring the length of the distance d between the measuring point 14 and the further measuring point 16 using the distance measuring device 18 of the hand-held length measuring device 20.
  • the method 10 comprises at least one measuring step 22, in which the distance measuring device 18 measures the distance Ei of the distance measuring device 18 from the Measuring point 14 in the measuring position 26 of the distance measuring device 18 is detected.
  • the method 10 preferably includes angle detection 76 in which the angle measuring device 60 detects a change in position 38 of the distance measuring device 18 .
  • the method 10 includes at least one further measuring step 28 in which the distance measuring device 18 detects the further distance E2 of the distance measuring device 18 from the further measuring point 16 in the further measuring position 32 of the distance measuring device 18 .
  • the method 10 preferably includes a calculation step 78 in which the calculation unit 62 calculates the distance d.
  • the computing unit 62 preferably calculates the distance d between the measuring point 14 and the further measuring point 16 as a function of at least one body model parameter K1 in the computing step 78 an operator of the length measuring device 20.
  • the method 10 preferably comprises an output step 80.
  • the output unit 68 in particular outputs the determined distance d.
  • the method 10 includes a calibration method 58 as a sub-method, which determines the body model parameter K1.
  • the method 10 optionally includes a measurement error method 42 as a sub-method, which calculates a measurement uncertainty of the determined distance d.
  • Figure 4 shows an indirect length measurement of the distance d with the length measuring device 20 in the course of the method 10.
  • the length measuring device 20 is held in the measuring position 26 in particular by an operator, here by an arm 74 of the operator, for example.
  • the operator sights a further measuring point 16 with the distance measuring device 18 .
  • the distance measuring device 18 runs through the change in position 38 from the measurement position 26 to the further measurement position 32.
  • the change in position 38 can be a translation and/or a Include rotation and is particularly dependent on a body size or posture of the operator. Shown here, the operator rotates the length measuring device 20 out of the shoulder, for example, with the arm 74 outstretched.
  • FIG. 5 shows a geometric model of the indirect length measurement shown in FIG.
  • the change in position 38 is modeled by the body model parameter Ki.
  • the body model parameter Ki is here, for example, a distance between a reference point of the length measuring device 20 and a pivot point 40.
  • the pivot point 40 and the body model parameter Ki are preferably selected such that the change in position 38 is described by a pure rotation about the pivot point 40, in particular without a translational component.
  • the reference point is in particular a zero point of the distance measuring device 18.
  • the angle measuring device 60 preferably records at least one angle a as a change in position 38.
  • the recorded angle a describes in particular a change in the orientation of a reference axis, in particular a main emission direction, of the distance measuring device 18 as a result of the change in position 38.
  • the computing unit 62 determines the distance d by means of a trigonometric relationship between the detected variables and the distance d to be determined.
  • the body model parameter Ki corrects the detected distance Ei and/or the detected further distance E2 in order to determine the distance d between the measuring point 14 and the further measuring point 16 .
  • a further body model parameter Ki is used to correct the detected distance Ei and/or the detected further distance E2, with a selection of which of the body model parameters Ki is used and/or to what extent the body model parameters Ki are used is dependent on a detection of a change in position 38 of the distance measuring device 18 from the measuring position 26 to the further measuring position 32 .
  • the angle measuring device 60 particularly preferably records a horizontal projection of the angle a and a vertical one Projection of the angle ⁇ , wherein in particular the horizontal projection of the body model parameter K1 and the vertical projection of the further body parameter is assigned.
  • a pivot point 40 which describes a change in position 38 of the distance measuring device 18 from the measuring position 26 to the further measuring position 32 and on which the body model parameter Ki is dependent, is selected.
  • the arithmetic unit 62 asks the operator how the operator moved during the position change 38, in particular which joints he mainly used.
  • the arithmetic unit 62 selects the pivot point 40 and the body model parameter Ki associated therewith, depending on the joints used, from a list of values stored in a memory of the arithmetic unit 62 .
  • FIG. 6 shows a flow chart of a method for determining and outputting a measurement error 44, 46, 48 (cf. FIGS. 9 to 11), referred to as measurement error method 42 for short.
  • the measurement error 44, 46, 48 is provided for an indirect length measurement, in particular for an indirect length measurement according to the method 10.
  • the measurement error method 42 can be used in particular as a sub-method of the method 10 .
  • the measurement error 44, 46, 48 is determined and output as a function of the body model parameter Ki of an operator of the length measuring device 20 used for the indirect length measurement.
  • the measurement error method 42 includes, in particular, a distance error step 82.
  • a distance measurement error of a detection of the distance Ei is determined in particular.
  • the computing unit 62 preferably queries the distance measurement error from the distance measurement device 18 .
  • the distance measurement error can be an error limit or a measurement uncertainty of the distance measurement device 18 .
  • the measurement error method 42 includes, in particular, an angle error step 84.
  • an angle measurement error in a detection of the position change 38, in particular of the angle a is determined in particular.
  • the computing unit 62 preferably queries the angle measurement error from the angle measurement device 60 .
  • the angle measurement error can be an error limit or a measurement uncertainty of the Angle measuring device 60 be.
  • the measurement error method 42 preferably includes a further distance error step 86.
  • a further distance measurement error of a detection of the further distance E2 is determined.
  • the arithmetic unit 62 preferably queries the further distance measurement error from the distance measurement device 18 .
  • the further distance measurement error can be an error limit or a measurement uncertainty of the distance measurement device 18 .
  • the measurement error method 42 includes, in particular, a measurement error calculation step 88.
  • the computing unit 62 preferably determines the measurement error 44, 46, 48 of the distance d.
  • the computing unit 62 calculates the measurement error 44, 46, 48, in particular as a function of the detected distance Ei, the detected further distance E2, the change in position 38, in particular the angle a, the body model parameter K1, the distance measurement error, the further distance measurement error, the angle measurement error and/or or an error in the body model parameter K1.
  • the error in the body model parameter K1 is preferably determined when the body model parameter K1 is determined and stored in the memory of the computing unit 62 .
  • the measurement error method 42 preferably includes a measurement error output step 90.
  • the output unit 68 preferably outputs the measurement error 44, 46, 48, in particular together with the distance d.
  • the output unit 68 outputs a suggestion 56 as to how the measurement error 44, 46, 48 can be reduced.
  • the computing unit 62 preferably compares the measurement error 44, 46, 48 with an error threshold value.
  • the output unit 68 preferably outputs the suggestion 56, in particular only when the measurement error 44, 46, 48 determined is greater than the error threshold value.
  • the computing unit 62 preferably selects the suggestion 56 from a list of suggestions.
  • Suggestion 56 is preferably selected as a function of the distance measurement error, the additional distance measurement error, the angle measurement error, the error in the body model parameter K1 and/or as a function of a ratio of the distance Ei, the additional distance E2, the determined distance d and/or the Body control parameter K1 to each other.
  • FIG. 7 shows a flowchart of a method for calibrating the hand-held length measuring device 20 for an indirect length measurement, referred to as calibration method 58 for short.
  • FIG. 8 shows a basic sketch of the calibration method 58. In at least one method step of the calibration method 58, the body model parameter Ki of an operator of the length measuring device 20, and in particular the error in the body model parameter Ki, is determined.
  • the body model parameter Ki is determined by indirect length measurement of a known distance d' between two measurement points 14', 16'.
  • the calibration method 58 includes, in particular, a calibration distance definition 92.
  • the operator records the known distance d′ using a length measuring device that is different from the length measuring device 20 .
  • the operator can enter the known distance d' into the length measuring device 20 or be instructed by the length measuring device 20 how to determine the known distance d'.
  • the calibration method 58 preferably includes a calibration measurement step 94.
  • the calibration measurement step 94 is similar to the measurement step 22 of the method 10.
  • the distance measuring device 18 detects a distance Ei' of the distance measuring device 18 from the measuring point 14'.
  • the calibration method 58 preferably includes a calibration angle detection 96.
  • the calibration angle detection 96 is in particular the same as the angle detection 76 of the method 10.
  • the angle measuring device 60 detects a change in position 38', in particular as an angle "', of the distance measuring device 18 from the measuring point 14' to the further measuring point 16'.
  • the calibration method 58 includes in particular a further calibration measurement step 98.
  • the further calibration measurement step 98 is the same as the further measurement step 28 of the method 10.
  • the distance measuring device 18 detects a distance E2′ of the distance measuring device 18 from the measuring point 16′.
  • the calibration method 58 preferably includes a calibration calculation step 100.
  • the calculation unit 62 preferably determines the body model parameter Ki as a function of the known distance d', the detected distance Ei', the detected further distance E2' and the detected position change 38', in particular the angle oc .
  • the arithmetic unit 62 determines the body model parameter Ki using the aforesaid calculation rule for the distance d.
  • the body model parameter Ki is determined as a function of a plurality of recorded values of the known distance d′.
  • the arithmetic unit 62 forms a mean value or median of the recorded values.
  • the arithmetic unit 62 stores the ascertained body model parameter Ki, in particular the mean value or median of the body model parameter Ki, in the memory of the arithmetic unit 62 .
  • FIG. 9 shows the output unit 68 with a display mode during the output step 80 and/or the measurement error output step 90.
  • the output unit 68 outputs an output value 104 of the determined distance d.
  • the output unit 68 outputs the measurement error 44 as an absolute value.
  • the output unit 68 outputs the suggestion 56 for reducing the measurement error 44 .
  • FIG. 10 shows the output unit 68 with a further display mode during the output step 80 and/or the measurement error output step 90.
  • An operator can preferably change the display mode using the operating unit.
  • the arithmetic unit 62 adds the measurement error 46 to the determined distance d and, in particular, outputs a range of values for the determined distance.
  • FIG. 11 shows the output unit 68 with an additional display mode during the output step 80 and/or the measurement error output step 90.
  • the output unit 68 outputs at least one assessment of the measurement error 48 in the additional display mode.
  • the output unit 68 outputs at least one warning as to whether the measurement error 48 is above the error threshold.
  • the output unit 68 displays a background 110 of a display of the output unit 68 in different colors or shades depending on the measurement error 48 .
  • the output unit 68 displays the background 110 in red when the measurement error 48 is above the error threshold.
  • the output unit 68 displays the background 110 in yellow when the measurement error 48 is below the error threshold and is above another error threshold.
  • the output unit 68 displays the background 110 in green if the measurement error 48 is below the error threshold value and in particular below the further error threshold value.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur indirekten Längenmessung einer Distanz (d) zwischen einem Messpunkt (14) und einem weiteren Messpunkt (16) mittels einer Entfernungsmessvorrichtung (18) eines handhaltbaren Längenmessgeräts, wobei in zumindest einem Messschritt (22) eine Entfernung (E1) der Entfernungsmessvorrichtung (18) von dem Messpunkt (14) in einer Messposition (26) der Entfernungsmessvorrichtung (18) erfasst wird und wobei in zumindest einem weiteren Messschritt (28) eine weitere Entfernung (E2) der Entfernungsmessvorrichtung (18) von dem weiteren Messpunkt (16) in einer weiteren Messposition (32) der Entfernungsmessvorrichtung (18) erfasst wird. Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Distanz (d) zwischen dem Messpunkt (14) und dem weiteren Messpunkt (16) in Abhängigkeit von zumindest einem Körpermodellparameter (K1) eines Bedieners des Längenmessgeräts ermittelt wird.

Description

Beschreibung
VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR INDIREKTEN LÄNGENMESSUNG
Stand der Technik
Es ist bereits ein Verfahren zur indirekten Längenmessung einer Distanz zwischen einem Messpunkt und einem weiteren Messpunkt mittels einer Entfernungsmessvorrichtung eines handhaltbaren Längenmessgeräts vorgeschlagen worden, wobei in zumindest einem Messschritt eine Entfernung der Entfernungsmessvorrichtung von dem Messpunkt in einer Messposition der Entfernungsmessvorrichtung erfasst wird und wobei in zumindest einem weiteren Messschritt eine weitere Entfernung der Entfernungsmessvorrichtung von dem weiteren Messpunkt in einer weiteren Messposition der Entfernungsmessvorrichtung erfasst wird.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur indirekten Längenmessung einer Distanz zwischen einem Messpunkt und einem weiteren Messpunkt mittels einer Entfernungsmessvorrichtung eines handhaltbaren Längenmessgeräts, wobei in zumindest einem Messschritt des Verfahrens eine Entfernung der Entfernungsmessvorrichtung von dem Messpunkt in einer Messposition der Entfernungsmessvorrichtung erfasst wird und wobei in zumindest einem weiteren Messschritt des Verfahrens eine weitere Entfernung der Entfernungsmessvorrichtung von dem weiteren Messpunkt in einer weiteren Messposition der Entfernungsmessvorrichtung erfasst wird.
Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Distanz zwischen dem Messpunkt und dem weiteren Messpunkt in Abhängigkeit von zumindest einem Körpermodellparameter eines Bedieners des Längenmessgeräts ermittelt wird. Das Längenmessgerät umfasst insbesondere eine Recheneinheit, welche die Distanz zwischen den Messpunkten in Abhängigkeit von der erfassten Entfernung und der erfassten weiteren Entfernung berechnet. Die Entfernungsmessvorrichtung verwendet vorzugsweise eine Laufzeitmessung (engl. Time-of-Flight), um die Entfernung und/oder die weitere Entfernung zu erfassen. Besonders bevorzugt sendet die Entfernungsmessvorrichtung Lichtwellen, insbesondere Lichtstrahlen, bevorzugt Laserstrahlen oder Infrarotstrahlen, oder Radiowellen aus, um die Laufzeitmessung durchzuführen. Vorzugsweise visiert ein Bediener mit der Entfernungsmessvorrichtung den Messpunkt an, um die Entfernung zu erfassen, und/oder den weiteren Messpunkt an, um die weitere Entfernung zu erfassen. Insbesondere bei einem Anvisieren des Messpunkts richtet der Bediener die Entfernungsmessvorrichtung aus und definiert dadurch die Messposition. Insbesondere bei einem Anvisieren des weiteren Messpunkts richtet der Bediener die Entfernungsmessvorrichtung aus und definiert dadurch die weitere Messposition. Die Messposition und die weitere Messposition wird insbesondere bei einem Auslösen der Entfernungsmessvorrichtung festgelegt. Das Auslösen der Entfernungsmessvorrichtung erfolgt bevorzugt manuell. Alternativ oder zusätzlich umfasst die Entfernungsmessvorrichtung zumindest einen Betriebsmodus zu einem automatischen Auslösen der Entfernungsmessvorrichtung, beispielsweise in Abhängigkeit von einem maschinellen Erkennen von Kanten eines Messobjekts oder dergleichen durch das Längenmessgerät.
Besonders bevorzugt berechnet die Recheneinheit die Distanz zusätzlich in Abhängigkeit von der Messposition und der weiteren Messposition. Die Messposition und die weitere Messposition unterscheiden sich insbesondere durch eine räumliche Lage, beispielsweise gegeben durch Koordinaten eines Referenzpunkts der Entfernungsmessvorrichtung, und/oder eine räumlichen Orientierung, beispielsweise gegeben durch Winkelangaben einer Referenzachse, insbesondere einer Hauptabtstrahlrichtung, der Entfernungsmessvorrichtung, voneinander. Die weitere Messposition unterscheidet sich insbesondere von der Messposition, insbesondere aufgrund einer Translation und/oder Rotation der Entfernungsmessvorrichtung durch den Bediener, insbesondere um die Entfernungsmessvorrichtung ausgehend von dem Messpunkt auf den weiteren Messpunkt auszurichten. Vorzugsweise wird zumindest die Entfernungsmessvorrichtung, insbesondere das gesamte Längenmessgerät, während des Messschritts, des weiteren Messschritts und zwischen den Messschritten von dem Bediener am Körper des Bedieners geführt, insbesondere in einer Hand, insbesondere in einer einzelnen Hand, des Bedieners gehalten. Besonders bevorzugt ist zumindest die Entfernungsmessvorrichtung, insbesondere das gesamte Längenmessgerät, relativ zu dem Messpunkt und dem weiteren Messpunkt frei beweglich.
Vorzugsweise verwendet die Recheneinheit den Körpermodellparameter, um eine durch den Bediener durchgeführte Positionsänderung der Entfernungsmessvorrichtung von der Messposition in die weitere Messposition zu beschreiben. Insbesondere ermittelt die Recheneinheit die weitere Messposition relativ zu der Messposition in Abhängigkeit von dem Körpermodellparameter. Der Körpermodellparameter beschreibt bevorzugt ein Körpermaß, beispielsweise eine Körpergröße, eine Armlänge oder dergleichen, und/oder einen Körperhaltungswert, beispielsweise einen Streckungs- oder Beugungsgrad eines Arms, einen Drehungsgrad eines Schultergürtels, einen Drehungsgrad eines Oberkörpers oder desgleichen, des Bedieners während des Messschritts, des weiteren Messschritts und/oder zwischen den Messschritten. Der Körpermodellparameter kann insbesondere identisch mit dem Körpermaß oder dem Körperhaltungswert sein oder in Abhängigkeit von dem Körpermaß und/oder dem Körperhaltungswert ermittelt werden. Der Körpermodellparameter ist insbesondere ein Parameter eines Modells eines Körpers des Bedieners, welcher das Körpermaß oder den Körperhaltungswert eines realen Körpers des Bedieners näherungsweise beschreibt. Der Körpermodellparameter kann unspezifisch, gruppenspezifisch oder personenspezifisch sein. Ein unspezifischer Körpermodellparameter wird insbesondere im Vorfeld des Verfahrens als Mittelwert oder Median von Körpermodellparametern einer Vielzahl von, insbesondere zufällig ausgewählten, Menschen ermittelt und insbesondere in einem Speicher der Recheneinheit hinterlegt. Ein gruppenspezifischer Körpermodellparameter wird insbesondere im Vorfeld des Verfahrens als Mittelwert oder Median von Körpermodellparametern einer Vielzahl von Menschen ermittelt, welche anhand zumindest eines Merkmals ausgewählt wurden, und insbesondere in einem Speicher der Recheneinheit hinterlegt. Der gruppenspezifische Körpermodellparameter ist beispielsweise geschlechtsspezifisch, län- der- oder regionsspezifisch, einsatzortspezifisch oder dergleichen. Optional sind in dem Speicher der Recheneinheit mehrere gruppenspezifische Körpermodellparameter hinterlegt, von denen ein Bediener über eine Bedieneinheit des Längenmessgeräts auswählen kann. Der personenspezifische Körpermodellparameter wird insbesondere im Vorfeld des Verfahrens in Abhängigkeit von dem Körpermaß oder der Körperhaltung eines einzelnen Bedieners ermittelt und insbesondere in einem Speicher der Recheneinheit hinterlegt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Distanz vorteilhaft präzise ermittelt werden. Insbesondere kann eine Handhabung des Längenmessgeräts durch den Bediener zumindest näherungsweise bei einer Ermittlung der Distanz berücksichtigt werden. Insbesondere kann eine Sensorik zur Erfassung der Positionsänderung vorteilhaft einfach gehalten werden. Insbesondere kann das Längenmessgerät vorteilhaft kostengünstig ausgeführt werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Körpermodellparameter die erfasste Entfernung und/oder die erfasste weitere Entfernung korrigiert, um die Distanz zwischen dem Messpunkt und dem weiteren Messpunkt zu ermitteln. Insbesondere verlängert der Körpermodellparameter die erfasste Entfernung und/oder die erfasste Entfernung. Besonders bevorzugt addiert die Recheneinheit den Körpermodellparameter auf die Entfernung und/oder die weitere Entfernung auf. Optional verwendet die Recheneinheit unterschiedliche Körpermodellparameter zur Korrektur der Entfernung und zur Korrektur der weiteren Entfernung. In einer vorteilhaft einfachen Ausgestaltung verwendet die Recheneinheit den gleichen Körpermodellparameter zur Korrektur der Entfernung und zur Korrektur der weiteren Entfernung. Beispielsweise berechnet die Recheneinheit die Distanz anhand einer geometrischen Beziehung eines gedachten geometrischen Figur, welche die Distanz, die mit dem Körpermodellparameter korrigierten Entfernung und die mit dem Körpermodellparameter korrigierten weiteren Entfernung umfasst. Insbesondere beschreibt der Körpermodellparameter einen Abstand eines Referenzpunkts, insbesondere eines Nullpunkts, der Entfernungsmessvorrichtung von einer Körperdrehachse oder einem Körperdrehpunkt eines Körpers des Bedieners. In einer vorteilhaft einfachen Ausgestaltung ist die geometrische Figur ein Dreieck, welches von den drei genannten Strecken gebildet wird, wobei sich die korrigierten Entfernungen insbesondere in einem einzelnen Körperdrehpunkt schneiden. In einer alternativen Ausgestaltung oder einem alternativen Betriebsmodus des Längenmessgeräts ist die geometrische Figur beispielsweise ein, insbesondere ebenes oder dreidimensionales, Viereck, Fünfeck oder ein anderes Polygon oder Polyeder, welche beispielsweise zusätzlich zumindest eine Strecke zwischen zwei verschiedenen Körperdrehpunkten und/oder Körperdrehachsen umfasst. Die Positionsänderung der Entfernungsmessvorrichtung von der Messposition in die weitere Messposition wird in einer vorteilhaft einfachen Ausgestaltung von der Recheneinheit mittels des Körpermodellparameters vorzugsweise durch eine reine Rotation, d.h. insbesondere ohne translatorischen Anteil, um die Körperdrehachse oder den Körperdrehpunkt beschrieben. In einer vorteilhaft präzisen Ausgestaltung wird die Positionsänderung der Entfernungsmessvorrichtung von der Messposition in die weitere Messposition von der Recheneinheit mittels des Körpermodellparameters, zusätzlich zu einer Rotation um die Körperdrehachse oder den Körperdrehpunkt, durch eine Translation der Entfernungsmessvorrichtung auf die Körperdrehachse oder den Körperdrehpunkt zu oder von der Körperdrehachse oder dem Körperdrehpunkt weg beschrieben. Die Körperdrehachse oder der Körperdrehpunkt kann eine physische Drehachse bzw. ein physischer Drehpunkt sein, wie beispielsweise ein Gelenk des Bedieners, oder eine effektive Drehachse bzw. ein effektiver Drehpunkt, welcher sich aus dem Zusammenspiel mehrerer physischer Drehachsen und/oder Drehpunkte ergibt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine notwendige Rechenleistung zur Berücksichtigung eines Körpermodells des Bedieners vorteilhaft gering gehalten werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens zumindest ein weiterer Körpermodellparameter verwendet wird, um die erfasste Entfernung und/oder die erfasste weitere Entfernung zu korrigieren, wobei eine Auswahl, welcher der Körpermodellparameter verwendet wird und/oder zu welchem Anteil die Körpermodellparameter verwendet werden, abhängig von einer Erfassung einer Positionsänderung der Entfernungsmessvorrichtung von der Messposition in die weitere Messposition ist. Insbesondere verwendet die Recheneinheit den Körpermodellparameter und den weiteren Körpermodellparameter, um die Positionsänderung durch mehrere, insbesondere zueinander senkrecht verlaufende, Teilpositionsänderungen zu beschreiben. Besonders bevorzugt verarbeitet die Recheneinheit eine horizontale Teilpositionsänderung unabhängig von einer vertikalen Teilpositionsänderung. Beispielsweise korrigiert die Recheneinheit die Entfernung und/oder die weitere Entfernung mit dem Körperkontrollparameter zur Beschreibung der horizontalen Teilpositionsänderung, insbesondere zur Berechnung einer horizontalen Teildistanz zwischen dem Messpunkt und dem weiteren Messpunkt. Beispielsweise korrigiert die Recheneinheit die Entfernung und/oder die weitere Entfernung mit dem weiteren Körperkontrollparameter zur Beschreibung der vertikalen Teilpositionsänderung, insbesondere zur Berechnung einer vertikalen Teildistanz zwischen dem Messpunkt und dem weiteren Messpunkt. Insbesondere berechnet die Recheneinheit die Distanz aus der horizontalen Teildistanz und der vertikalen Teildistanz. Alternativ berechnet die Recheneinheit einen positionsänderungsabhängigen Körpermodellparameter, der beispielsweise einen Anteil des Körpermodellparameters und/oder einen Anteil des weiteren Körpermodellparameters abhängig von einem Verhältnis der Teilpositionsänderungen umfasst. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Körpermodell des Bedieners vorteilhaft einfach, insbesondere mit wenig zusätzlichem Rechenaufwand, weiter präzisiert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens ein Drehpunkt, insbesondere der bereits genannte Körperdrehpunkt oder die bereits genannte Körperdrehachse, welcher eine Positionsänderung der Entfernungsmessvorrichtung von der Messposition in die weitere Messposition beschreibt und von welchem der Körpermodellparameter abhängig ist, ausgewählt wird. Insbesondere sind in dem Speicher der Recheneinheit mehrere Körpermodellparameter hinterlegt, welche insbesondere für verschiedene Messsituationen verwendet werden. Beispielsweise ist in dem Speicher ein Körpermodellparameter hinterlegt, welcher eine Positionsänderung der Entfernungsmessvorrichtung beschreibt, welche hauptsächlich mittels eines Handgelenks, hauptsächlich mittels eines Ellenbogengelenks, hauptsächlich mittels eines Schultergelenks oder dergleichen ausgeführt wird. Vorzugsweise bewertet die Recheneinheit die Entfernung, die weiteren Entfernung, eine Vorabberechnung der Distanz ohne Verwendung des Körpermodellparameters und/oder eine mit einer Winkelmessvorrichtung des Längenmessgeräts erfassten Änderung der Orientierung der Entfernungsmessvorrichtung, um einen der Körpermodellparameter auszuwählen. Alternativ berechnet die Recheneinheit jeweils einen Wert der Distanz für mehrere der Körperdrehpunkte und/oder Körperdrehachsen, und gibt diese über eine Ausgabeeinheit des Längenmessgeräts an den Benutzer aus. Alternativ wählt der Bediener den Körperdrehpunkt und/oder die Körperdrehachse über die Bedieneinheit aus. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft hoher Bedienerkomfort erreicht werden. Insbesondere kann das Längenmessgerät vorteilhaft flexibel in unterschiedliche Messsituationen verwendet werden.
Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Ermittlung und Ausgabe eines Messfehlers für eine indirekte Längenmessung, insbesondere für eine indirekte Längenmessung im Rahmen des bereits genannten Verfahrens zur indirekten Längenmessung. Das Verfahren zur Ermittlung und Ausgabe eines Messfehlers ist insbesondere ein Teilverfahren des bereits genannten Verfahrens zur indirekten Längenmessung. Das Verfahren zur Ermittlung und Ausgabe eines Messfehlers wird im Folgenden zu einer Unterscheidung vom Verfahren zur indirekten Längenmessung kurz Messfehlerverfahren genannt. Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Messfehlerverfahrens der Messfehler in Abhängigkeit von zumindest einem, insbesondere dem bereits genannten, Körpermodellparameter eines Bedieners eines, insbesondere des bereits genannten, zu der indirekten Längenmessung verwendeten Längenmessgeräts ermittelt und ausgegeben wird. Der Messfehler gibt insbesondere eine Messunsicherheit der berechneten Distanz an. Insbesondere wird der Messfehler von der Recheneinheit berechnet. Der Messfehler wird insbesondere als Größt- fehler berechnet. Vorzugsweise berechnet die Recheneinheit den Messfehler in Abhängigkeit von einem Aufbau des Längenmessgeräts. Verzugsweise berücksichtigt die Recheneinheit bei einer Berechnung des Messfehler einen Fehlerfaktor durch ein Nutzerverhalten, beispielsweise aufgrund eines Zitterns des Bediener oder dergleichen. Insbesondere verwendet die Recheneinheit einen Fehler der Entfernungsmessvorrichtung bei einer Erfassung der Entfernung und/oder der weiteren Entfernung, einen Fehler der Winkelmessvorrichtung bei einer Erfassung einer Änderung der Orientierung der Entfernungsmessvorrichtung und/oder einen Fehler des Körpermodellparameters, um den Messfehler zu berechnen. Vorzugsweise gibt die Ausgabeeinheit den Messfehler, insbesondere zusammen mit der ermittelten Distanz, aus. Der Messfehler kann als Absolutwert, als Relativwert oder codiert ausgegeben werden. Bei einer codierten Ausgabe des Messfehlers wird vorzugsweise zumindest angezeigt, ob der Messfehler über oder unter zumindest einem Fehlerschwellwert liegt. Der Messfehler kann durch Diagramme, Farben, (Warn-)Symbole oder dergleichen codiert werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft genauer Messfehler ausgegeben werden. Insbesondere kann ein situationsspezifischer Messfehler ausgegeben werden. Insbesondere kann eine Rückmeldung an den Bediener ausgegeben werden, in welchen Messsituationen eine hinreichend genaue Ermittlung der Distanz möglich ist und welche Messsituationen zu einer ungenügenden Ermittlung der Distanz führen.
Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Messfehlerverfahrens ein Vorschlag ausgegeben wird, wie der Messfehler verringert werden kann. Insbesondere wird der Vorschlag von der Ausgabeeinheit ausgegeben. Der Vorschlag wird insbesondere ausgegeben, wenn der Messfehler über dem Fehlerschwellwert liegt. Optional kann der Fehlerschwellwert über die Bedieneinheit durch den Bediener geändert werden. Der Vorschlag kann beispielsweise darauf abzielen, dass der Bediener die Entfernung und/oder die weitere Entfernung der Entfernungsmessvorrichtung zu den Messpunkten verändert, insbesondere verkleinert oder vergrößert. Der Vorschlag kann beispielsweise darauf abzielen, dass der Bediener seinen Standort so verändert, dass die Entfernung und die weitere Entfernung einander ähnlicher werden. Der Vorschlag kann beispielsweise darauf abzielen, dass der Bediener während der Positionsänderung eine vorgegebene Körperhaltung einnimmt. Der Vorschlag kann beispielsweise darauf abzielen, dass der Bediener den Körpermodellparameter ändert, insbesondere einen personenspezifischen Körpermodellparameter ermittelt oder einen anderen der in der Speichereinheit hinterlegten Körpermodellparameter auswählt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft hoher Bedienerkomfort erreicht werden.
Darüber hinaus geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Kalibrierung eines, insbesondere des bereits genannten, Längenmessgeräts für eine indirekte Längenmessung, insbesondere für eine indirekte Längenmessung gemäß des bereits genannten Verfahrens zur indirekten Längenmessung. Das Verfahren zur Kalibrierung ist insbesondere ein Teilverfahren des bereits genannten Verfahrens zur indirekten Längenmessung. Das Verfahren zur Kalibrierung wird im Folgenden zu einer Unterscheidung von dem Verfahren zur indirekten Längenmessung Kalibrierungsverfahren genannt. Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Kalibrierungsverfahrens ein, insbesondere der bereits genannte, Körpermodellparameter eines Bedieners des Längenmessgeräts ermittelt wird. Insbesondere wird in dem Kalibrierungsverfahren der personenspezifische Körpermodellparameter erfasst Besonders bevorzugt führt der Bediener eine indirekte Längenmessung einer Kalibrierungsdistanz mit dem Längenmessgerät durch, um den Körpermodellparameter zu ermitteln. Alternativ oder zusätzlich ermittelt der Bediener zumindest ein Körpermaß und/oder einen Körperhaltungswert mittels einem, insbesondere weiteren, direkten oder indirekten Längenmessgerät, beispielsweise einem Maßband, einem Meterstab oder dergleichen und gibt dieses mittels der Bedieneinheit in das zu kalibrierende indirekte Längenmessgerät ein. Insbesondere übernimmt die Recheneinheit das eingegebene Körpermaß und/oder den eingegebenen Körperhaltungswert als personenspezifischen Körpermodellparameter oder ermittelt den personenspezifischen Körpermodellparameter in Abhängigkeit von dem eingegebenen Körpermaß und/oder den eingegebenen Körperhaltungswert. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann der Körpermodellparameter vorteilhaft spezifisch auf einen Bediener angepasst werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Kalibrierungsverfahrens der Körpermodellparameter durch indirekte Längenmessung einer bekannten Distanz, insbesondere der bereits genannten Kalibrierungsdistanz, zwischen zwei Messpunkten ermittelt wird. Die Kalibrierungsdistanz wird vorzugsweise von einem Bediener festgelegt. Insbesondere wird in zumindest einem zu dem Messschritt des Verfahrens zur indirekten Längenmessung analogen Messschritt des Kalibrierungsverfahrens eine Entfernung der Entfernungsmessvorrichtung von dem Messpunkt in einer Messposition der Entfernungsmessvorrichtung erfasst, wobei der Messpunkt die Kalibrierungsdistanz begrenzt. Vorzugsweise wird in zumindest einem zu dem weiteren Messschritt des Verfahrens zur indirekten Längenmessung analogen weiteren Messschritt des Kalibrierungsverfahrens eine weitere Entfernung der Entfernungsmessvorrichtung von dem weiteren Messpunkt in einer weiteren Messposition der Entfernungsmessvorrichtung erfasst, wobei der weitere Messpunkt die Kalibrierungsdistanz begrenzt. Insbesondere fragt die Recheneinheit den Wert der durch die Messpunkte begrenzten Kalibrierungsdistanz von dem Bediener ab. Der Bediener kann die Kalibrierungsdistanz beispielsweise mittels eines, insbesondere weiteren, direkten oder indirekten Längenmessgeräts, insbesondere ein Maßband oder ein Meterstab, erfassen. Alternativ gibt die Recheneinheit oder eine Betriebsanleitung des Längenmessgeräts einen Wert der Kalibrierungsdistanz vor, insbesondere mittels der Ausgabeeinheit, welche der Benutzer zur Ausführung des Messschritts und des weiteren Messschritts einhalten soll. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann der Körpermodellparameter vorteilhaft einfach ermittelt werden. Insbesondere kann auf eine Vermessung des Körpers des Bedieners verzichtet werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Kalibrierungsverfahrens der Körpermodellparameter in Abhängigkeit von mehreren erfassten Werten der bekannten Distanz, insbesondere der bereits genannten Kalibrierungsdistanz, ermittelt wird. Insbesondere ermittelt die Recheneinheit für jeden erfassten Wert der Kalibrierungsdistanz einen Körpermodellparameter. Insbesondere speichert die Recheneinheit einen Mittelwert oder Median der ermittelten Körpermodellparameter als Körpermodellparameter für das Verfahren zur indirekten Längenmessung in dem Speicher der Recheneinheit ab. Vorzugsweise werden die Messpunkte aus unterschiedlichen Messpositionen anvisiert. Die Unterschiedlichen Messpositionen weisen beispielsweise verschieden Entfernung, verschiedene Winkel, verschiedenen Verhältnisse der Entfernung zu der weiteren Entfernung oder dergleichen auf. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Fehler des Körpermodellparameters vorteilhaft gering gehalten werden.
Darüber hinaus wird ein Längenmessgerät zu einer indirekten Längenmessung einer, insbesondere der bereits genannten, Distanz zwischen einem, insbesondere dem bereits genannten, Messpunkt und einem, insbesondere dem bereits genannten, weiteren Messpunkt vorgeschlagen, wobei das Längenmessgerät zumindest eine, insbesondere die bereits genannten, Entfernungsmessvorrichtung zu einer Erfassung einer, insbesondere der bereits genannten, Entfernung der Entfernungsmessvorrichtung von dem Messpunkt in einer, insbesondere der bereits genannten, Messposition der Entfernungsmessvorrichtung und eine, insbesondere die bereits genannten, weiteren Entfernung der Entfernungsmessvorrichtung von dem weiteren Messpunkt in einer, insbesondere der bereits genannten, weiteren Messposition der Entfernungsmessvorrichtung, zumindest eine Winkelmessvorrichtung zu einer Erfassung einer Positionsänderung der Entfernungsmessvorrichtung von der Messposition in die weitere Messposition und zumindest eine, insbesondere die bereits genannten, Recheneinheit zu einer Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, des erfindungsgemäßen Messfehlerverfahrens und/oder des erfindungsgemäßen Kalibrierungsverfahrens umfasst. Das Längenmessgerät umfasst vorzugsweise ein Gehäuse, in welchem die Recheneinheit angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die Entfernungsmessvorrichtung in dem Gehäuse angeordnet. Alternativ ist die Entfernungsmessvorrichtung frei beweglich relativ zu dem Gehäuse ausgebildet und umfasst insbesondere eine kabelgebundene oder drahtlose, insbesondere funkwellengebundene, Kommunikationseinheit zu einer Datenübertragung an die Recheneinheit. Zumindest die Entfernungsmessvorrichtung, insbesondere das gesamte Längenmessgerät, ist handhaltbar ausgebildet, insbesondere mit einer Hand haltbar. Insbesondere weist die Entfernungsmessvorrichtung, insbesondere das gesamte Längenmessgerät, ein Gewicht von weniger als 10 kg, insbesondere weniger als 5 kg, bevorzugt weniger als 2 kg auf. Unter einer „Recheneinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit einem Informationseingang, einer Informationsverarbeitung und einer Informationsausgabe verstanden werden. Vorteilhaft weist die Recheneinheit zumindest einen Prozessor, einen, insbesondere den bereits genannten, Speicher, weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Vorzugsweise sind die Bauteile der Recheneinheit auf einer gemeinsamen Platine angeordnet und/oder vorteilhaft in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Die Recheneinheit ist insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet, um das/die erfindungsgemäße/n Verfahren auszuführen. Das Längenmessgerät umfasst vorzugsweise die Bedieneinheit, zu einer Bedienung des Längenmessgeräts durch den Bediener, insbesondere zumindest zu einem Auslösen der Entfernungsmessvorrichtung. Die Bedieneinheit umfasst insbesondere Tasten und/oder einen Touchscreen. Die Bedieneinheit ist vorzugsweise an dem Gehäuse angeordnet. Das Längenmessgerät umfasst insbesondere die Ausgabeeinheit zu einer Ausgabe der ermittelten Distanz und optional des ermittelten Messfehlers und/oder des Vorschlags zur Reduzierung des Messfehlers. Die Ausgabeeinheit umfasst beispielsweise ein Display, Leuchtelemente, insbesondere LEDs, einen Lautsprecher oder dergleichen. Die Ausgabeeinheit ist vorzugsweise an dem Gehäuse angeordnet. Die Winkelmessvorrichtung ist vorzugsweise relativ zu der Entfernungsmessvorrichtung unbeweglich angeordnet, insbesondere zu einer Erfassung einer Änderung der Orientierung der Entfernungsmessvorrichtung, bevorzugt des gesamten Längenmessgeräts. Die Winkelmessvorrichtung umfasst beispielsweise zumindest einen Inertialsensor, insbesondere einen Drehratensensor, zur Erfassung der Änderung der Orientierung der Entfernungsmessvorrichtung. Vorzugsweise umfasst die Winkelmessvorrichtung zumindest zwei Inertialsensoren, zu einer Unterscheidung zwischen der horizontalen Teilpositionsänderung und der vertikalen Teilpositionsänderung. Optional umfasst die Winkel messvorrichtung zumindest einen Beschleunigungssensor. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft präzises und kostengünstiges Längenmessgerät zur Verfügung gestellt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur indirekten Längenmessung, das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung und Ausgabe eines Messfehlers, das erfindungsgemäße Verfahren zur Kalibrierung und/oder das erfindungsgemäße Längenmessgerät sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann das erfindungsgemäße Verfahren zur indirekten Längenmessung, das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung und Ausgabe eines Messfehlers, das erfindungsgemäße Verfahren zur Kalibrierung und/oder das erfindungsgemäße Längenmessgerät zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. 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.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Längenmessgeräts,
Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Längenmessgeräts,
Fig. 3 ein schematisches Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur indirekten Längenmessung,
Fig. 4 eine schematische Skizze zur Verbildlichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur indirekten Längenmessung,
Fig. 5 ein schematisches geometrisches Modell der indirekten Längenmessung,
Fig. 6 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung und Ausgabe eines Messfehlers,
Fig. 7 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kalibrierung,
Fig. 8 eine schematische Skizze zur Verbildlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kalibrierung und
Fig. 9 bis Fig 11 schematische Darstellungen einer Ausgabe eines Ergebnisses des erfindungsgemäßen Verfahrens zur indirekten Längenmessung und/oder des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung und Ausgabe eines Messfehlers
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Figuren 1 und 2 zeigen ein Längenmessgerät 20. Insbesondere zeigt Figur 1 eine Außenansicht des Längenmessgeräts 20 und Figur 2 eine Innenansicht des Längenmessgeräts 20. Das Längenmessgerät 20 ist zu einer indirekten Längenmessung einer Distanz d zwischen einem Messpunkt 14 und einem weiteren Messpunkt 16 vorgesehen (vgl. Fig. 4 und 5). Das Längenmessgerät 20 umfasst eine Entfernungsmessvorrichtung 18, insbesondere eine Laserentfernungsmessvorrichtung. Die Laserentfernungsmessvorrichtung ist insbesondere dazu vorgesehen, einen grünen, einen roten oder einen anderweitigen Laserstrahl zu einer Laufzeitmessung zu erzeugen. Die Entfernungsmessvorrichtung 18 ist zu einer Erfassung einer Entfernung Ei der Entfernungsmessvorrichtung 18 von dem Messpunkt 14 in einer Messposition 26 der Entfernungsmessvorrichtung 18 vorgesehen (vgl. Fig. 4 und 5). Die Entfernungsmessvorrichtung 18 ist zu einer Erfassung einer weiteren Entfernung E2 der Entfernungsmessvorrichtung 18 von dem weiteren Messpunkt 16 in einer weiteren Messposition 32 der Entfernungsmessvorrichtung 18 vorgesehen (vgl. Fig. 4 und 5). Das Längenmessgerät 20 umfasst zumindest eine Winkelmessvorrichtung 60. Die Winkelmessvorrichtung 60 ist zu einer Erfassung einer Positionsänderung 38 der Entfernungsmessvorrichtung 18 von der Messposition 26 in die weitere Messposition 32 vorgesehen (vgl. Fig. 4 und 5). Das Längenmessgerät 20 umfasst zumindest eine Recheneinheit 62. Die Recheneinheit 62 ist zu einer Durchführung eines Verfahrens 10 vorgesehen, das in den Figuren 3 bis 5 näher erläutert wird. Das Längenmessgerät 20 umfasst insbesondere ein Gehäuse 64. Die Recheneinheit 62, die Entfernungsmessvorrichtung 18 und/oder die Winkelmessvorrichtung 60 sind/ist vorzugsweise in dem Gehäuse 64 angeordnet. Das Gehäuse 64 ist vorzugsweise mit einer, insbesondere einzelnen, Hand haltbar. Optional umfasst das Gehäuse 64 zumindest eine Grifffläche. Das Längenmessgerät 20 umfasst insbesondere eine Bedieneinheit 66. Die Bedieneinheit 66 umfasst insbesondere zumindest eine Taste, bevorzugt mehrere Tasten. Die Bedieneinheit 66 ist insbesondere zu einer Eingabe von Daten durch einen Benutzer und/oder zu einem Auslösen der Entfernungsmessvorrichtung 18 vorgesehen. Die Bedieneinheit 66 ist vorzugsweise an dem Gehäuse 64 angeordnet. Das Längenmessgerät 20 umfasst vorzugsweise eine Ausgabeeinheit 68. Die Ausgabeeinheit 68 umfasst insbesondere ein Display zu einer Anzeige der mit der indirekten Längenmessung ermittelten Distanz d. Die Ausgabeeinheit 68 ist vorzugsweise an dem Gehäuse 64 angeordnet, insbesondere an einer gleichen Seite des Gehäuses 64 wie die Bedieneinheit 66. Vorzugsweise umfasst das Längenmessgerät 20 zumindest eine Energieversorgung 70 zu einer Bereitstellung von elektrischer Energie. Die Energieversorgung 70 kann beispielsweise als Akkumulator ausgebildet sein oder als Batteriefach. Optional umfasst das Längenmessgerät 20 eine Kameraeinheit 72. Die Kameraeinheit 72 ist insbesondere dazu vorgesehen, ein Messobjekt zu erfassen und auf der Ausgabeeinheit 68 ein Bild des Messobjekts darzustellen. Vorzugsweise wird das Bild des Messobjekts mit einer Darstellung eines mit der Entfernungsmessvorrichtung 18 zum Zeitpunkt der Darstellung des Bilds anvisierten Punkts des Messobjekts überlagert dargestellt. Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens 10. Eine geometrische Darstellung des Verfahrens 10 ist in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Das Verfahren 10 ist zur indirekten Längenmessung der Distanz d zwischen den Messpunkt 14 und dem weiteren Messpunkt 16 mittels der Entfernungsmessvorrichtung 18 des handhaltbaren Längenmessgeräts 20. Das Verfahren 10 umfasst zumindest einen Messschritt 22, in welchem die Entfernungsmessvorrichtung 18 die Entfernung Ei der Entfernungsmessvorrichtung 18 von dem Messpunkt 14 in der Messposition 26 der Entfernungsmessvorrichtung 18 erfasst. Das Verfahren 10 umfasst vorzugsweise eine Winkelerfassung 76, in welcher die Winkelmessvorrichtung 60 eine Positionsänderung 38 der Entfernungsmessvorrichtung 18 erfasst. Das Verfahren 10 umfasst zumindest einen weiteren Messschritt 28, in welchem die Entfernungsmessvorrichtung 18 die weitere Entfernung E2 der Entfernungsmessvorrichtung 18 von dem weiteren Messpunkt 16 in der weiteren Messposition 32 der Entfernungsmessvorrichtung 18 erfasst. Das Verfahren 10 umfasst vorzugsweise einen Rechenschritt 78, in welchem die Recheneinheit 62 die Distanz d berechnet. Vorzugsweise berechnet die Recheneinheit 62 in Abhängigkeit von der erfassten Entfernung Ei, der erfassten Entfernung E2 und der erfassten Positionsänderung 36. In dem Rechenschritt 78 ermittelt die Recheneinheit 62 die Distanz d zwischen dem Messpunkt 14 und dem weiteren Messpunkt 16 in Abhängigkeit von zumindest einem Körpermodellparameter K1 eines Bedieners des Längenmessgeräts 20. Das Verfahren 10 umfasst bevorzugt einen Ausgabeschritt 80. In dem Ausgabeschritt 80 gibt insbesondere die Ausgabeeinheit 68 die ermittelte Distanz d aus. Optional umfasst das Verfahren 10 als Teilverfahren ein Kalibrierungsverfahren 58, welches den Körpermodellparameter K1 ermittelt. Optional umfasst das Verfahren 10 als Teilverfahren ein Messfehlerverfahren 42, welches eine Messunsicherheit der ermittelten Distanz d berechnet.
Figur 4 zeigt eine indirekte Längenmessung der Distanz d mit dem Längenmessgerät 20 im Zuge des Verfahrens 10. Das Längenmessgerät 20 wird während des Messschritts 22 insbesondere von einem Bediener, hier beispielhaft von einem Arm 74 des Bedieners, in der Messposition 26 gehalten. Nach der Erfassung der Entfernung Ei visiert der Bediener mit der Entfernungsmessvorrichtung 18 einen weiteren Messpunkt 16 an. Die Entfernungsmessvorrichtung 18 durchläuft hierbei die Positionsänderung 38 von der Messposition 26 in die weitere Messposition 32. Die Positionsänderung 38 kann eine Translation und/oder eine Rotation umfassen und ist insbesondere von einem Körpermaß oder einer Körperhaltung des Bedieners abhängig. Hier dargestellt rotiert der Bediener das Längenmessgerät 20 beispielhaft mit ausgestrecktem Arm 74 aus der Schulter heraus.
Figur 5 zeigt ein geometrisches Modell der in Figur 4 dargestellten indirekten Längenmessung. Insbesondere ist die Positionsänderung 38 durch den Körpermodellparameter Ki modelliert. Der Körpermodellparameter Ki ist hier beispielhaft ein Abstand eines Referenzpunkts des Längenmessgeräts 20 von einem Drehpunkt 40. Der Drehpunkt 40 und der Körpermodellparameter Ki sind vorzugsweise so gewählt, dass die Positionsänderung 38 durch eine reine Rotation um den Drehpunkt 40 beschrieben wird, insbesondere ohne translatorischen Anteil. Der Referenzpunkt ist insbesondere ein Nullpunkt der Entfernungsmessvorrichtung 18. Die Winkelmessvorrichtung 60 erfasst vorzugsweise zumindest einen Winkel a als Positionsänderung 38. Der erfasste Winkel a beschreibt insbesondere eine Änderung einer Orientierung einer Referenzachse, insbesondere einer Hauptabstrahlrichtung, der Entfernungsmessvorrichtung 18 durch die Positionsänderung 38. Besonders bevorzugt ermittelt die Recheneinheit 62 die Distanz d mittels einer trigonometrischen Beziehung zwischen den erfassten Größen und der zu ermittelnden Distanz d. Beispielhaft ermittelt die Recheneinheit 62 die Distanz d gemäß d = (Ei + K 2 + (E2 + K 2 - ((Ei + K * (E2 + K * cos(a)).
Der Körpermodellparameter Ki korrigiert die erfasste Entfernung Ei und/oder die erfasste weitere Entfernung E2, um die Distanz d zwischen dem Messpunkt 14 und dem weiteren Messpunkt 16 zu ermitteln.
In zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens 10 wird ein weiterer Körpermodellparameter Ki verwendet, um die erfasste Entfernung Ei und/oder die erfasste weitere Entfernung E2 zu korrigieren, wobei eine Auswahl, welcher der Körpermodellparameter Ki verwendet wird und/oder zu welchem Anteil die Körpermodellparameter Ki verwendet wird, abhängig von einer Erfassung einer Positionsänderung 38 der Entfernungsmessvorrichtung 18 von der Messposition 26 in die weitere Messposition 32 ist. Besonders bevorzugt erfasst die Winkelmessvorrichtung 60 eine horizontale Projektion des Winkels a und eine vertikale Projektion des Winkels a, wobei insbesondere der horizontalen Projektion der Körpermodellparameter K1 und der vertikalen Projektion der weitere Körperparameter zugeordnet wird.
In zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens 10 wird ein Drehpunkt 40, welcher eine Positionsänderung 38 der Entfernungsmessvorrichtung 18 von der Messposition 26 in die weitere Messposition 32 beschreibt und von welchem der Körpermodellparameter Ki abhängig ist, ausgewählt. Beispielsweise fragt die Recheneinheit 62 in dem Rechenschritt 78 von dem Bediener ab, wie sich der Bediener bei der Positionsänderung 38 bewegt hat, insbesondere welche Gelenke er hauptsächlich verwendet hat. Insbesondere wählt die Recheneinheit 62 in Abhängigkeit von den verwendeten Gelenken den Drehpunkt 40 und den damit verknüpften Körpermodellparameter Ki aus einer Liste von in einem Speicher der Recheneinheit 62 hinterlegten Werten aus.
Figur 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Ermittlung und Ausgabe eines Messfehlers 44, 46, 48 (vgl. Figuren 9 bis 11), kurz als Messfehlerverfahren 42 bezeichnet. Der Messfehler 44, 46, 48 ist für eine indirekte Längenmessung, insbesondere für eine indirekte Längenmessung gemäß des Verfahrens 10 vorgesehen. Das Messfehlerverfahren 42 kann insbesondere als Teilverfahren des Verfahrens 10 verwendet werden. In zumindest einem Verfahrensschritt des Messfehlerverfahrens 42 wird der Messfehler 44, 46, 48 in Abhängigkeit von dem Körpermodellparameter Ki eines Bedieners des zu der indirekten Längenmessung verwendeten Längenmessgeräts 20 ermittelt und ausgegeben. Das Messfehlerverfahren 42 umfasst insbesondere einen Entfernungsfehlerschritt 82. In dem Entfernungsfehlerschritt 82 wird insbesondere ein Entfernungsmessfehler einer Erfassung der Entfernung Ei ermittelt. Die Recheneinheit 62 fragt den Entfernungsmessfehler vorzugsweise von der Entfernungsmessvorrichtung 18 ab. Der Entfernungsmessfehler kann eine Fehlergrenze oder eine Messunsicherheit der Entfernungsmessvorrichtung 18 sein. Das Messfehlerverfahren 42 umfasst insbesondere einen Winkelfehlerschritt 84. In dem Winkelfehlerschritt 84 wird insbesondere ein Winkelmessfehler einer Erfassung der Positionsänderung 38, insbesondere des Winkels a ermittelt. Die Recheneinheit 62 fragt den Winkelmessfehler vorzugsweise von der Winkelmessvorrichtung 60 ab. Der Winkelmessfehler kann eine Fehlergrenze oder eine Messunsicherheit der Winkelmessvorrichtung 60 sein. Vorzugsweise umfasst das Messfehlerverfahren 42 einen weiteren Entfernungsfehlerschritt 86. In dem weiteren Entfernungsfehlerschritt 86 wird insbesondere ein weiterer Entfernungsmessfehler einer Erfassung der weiteren Entfernung E2 ermittelt. Die Recheneinheit 62 fragt den weiteren Entfernungsmessfehler vorzugsweise von der Entfernungsmessvorrichtung 18 ab. Der weitere Entfernungsmessfehler kann eine Fehlergrenze oder eine Messunsicherheit der Entfernungsmessvorrichtung 18 sein.
Das Messfehlerverfahren 42 umfasst insbesondere einen Messfehlerrechenschritt 88. In dem Messfehlerrechenschritt 88 ermittelt die Recheneinheit 62 vorzugsweise den Messfehler 44, 46, 48 der Distanz d. Die Recheneinheit 62 berechnet den Messfehler 44, 46, 48 insbesondere in Abhängigkeit von der erfassten Entfernung Ei, der erfassten weiteren Entfernung E2, der Positionsänderung 38, insbesondere dem Winkel a, dem Körpermodellparameter K1, dem Entfernungsmessfehler, dem weiteren Entfernungsmessfehler, dem Winkelmessfehler und/oder einem Fehler des Körpermodellparameters K1. Der Fehler des Körpermodellparameters K1 wird vorzugsweise bei einer Ermittlung des Körpermodellparameters K1 ermittelt und in dem Speicher der Recheneinheit 62 hinterlegt. Das Messfehlerverfahren 42 umfasst vorzugsweise einen Messfehlerausgabeschritt 90. In dem Messfehlerausgabeschritt 90 gibt die Ausgabeeinheit 68 vorzugsweise den Messfehler 44, 46, 48 aus, insbesondere gemeinsam mit der Distanz d aus. In dem Messfehlerausgabeschritt 90 gibt die Ausgabeeinheit 68 einen Vorschlag 56 aus, wie der Messfehler 44, 46, 48 verringert werden kann. Vorzugsweise vergleicht die Recheneinheit 62 den Messfehler 44, 46, 48 mit einem Fehlerschwellwert. Vorzugsweise gibt die Ausgabeeinheit 68 den Vorschlag 56, insbesondere nur dann, aus, wenn der ermittelte Messfehler 44, 46, 48 größer als der Fehlerschwellwert ist. Die Recheneinheit 62 wählt den Vorschlag 56 vorzugsweise aus einer Liste von Vorschlägen aus. Vorzugsweise erfolgt eine Auswahl des Vorschlags 56 in Abhängigkeit von dem Entfernungsmessfehler, dem weiteren Entfernungsmessfehler, dem Winkelmessfehler, dem Fehler des Körpermodellparameters K1 und/oder in Abhängigkeit von einem Verhältnis der Entfernung Ei, der weiteren Entfernung E2, der ermittelten Distanz d und/oder des Körperkontrollparameters K1 zueinander. Figur 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Kalibrierung des handhaltbaren Längenmessgeräts 20 für eine indirekte Längenmessung, kurz als Kalibrierungsverfahren 58 bezeichnet Das Kalibrierungsverfahren 58 kann insbesondere als Teilverfahren des Verfahrens 10 verwendet werden. Figur 8 zeigt eine Prinzipskizze des Kalibrierungsverfahrens 58. In zumindest einem Verfahrensschritt des Kalibrierungsverfahrens 58 wird der Körpermodellparameter Ki eines Bedieners des Längenmessgeräts 20, und insbesondere der Fehler des Körpermodellparameters Ki, ermittelt. Der Körpermodellparameter Ki wird durch indirekte Längenmessung einer bekannten Distanz d’ zwischen zwei Messpunkten 14’, 16’ ermittelt. Das Kalibrierungsverfahren 58 umfasst insbesondere eine Kalibrierungsstreckenfestlegung 92. In der Kalibrierungsstreckenfestlegung 92 erfasst der Bediener die bekannte Strecke d’ mittels eines von dem Längenmessgerät 20 unterschiedlichen Längenmessgeräts. Insbesondere kann der Bediener die bekannte Strecke d’ in das Längenmessgerät 20 eingeben oder von dem Längenmessgerät 20 eine Anweisung erhalten, wie er die bekannte Strecke d’ festzulegen hat. Das Kalibrierungsverfahren 58 umfasst vorzugsweise einen Kalibrierungsmessschritt 94. Der Kalibrierungsmessschritt 94 ist gleich dem Messschritt 22 des Verfahrens 10. Insbesondere erfasst die Entfernungsmessvorrichtung 18 eine Entfernung Ei’ der Entfernungsmessvorrichtung 18 von dem Messpunkt 14’. Das Kalibrierungsverfahren 58 umfasst vorzugsweise eine Kalibrierungswinkelerfassung 96. Die Kalibrierungswinkelerfassung 96 ist insbesondere gleich der Winkelerfassung 76 des Verfahrens 10. Insbesondere erfasst die Winkelmessvorrichtung 60 eine Positionsänderung 38’, insbesondere als Winkel «’, der Entfernungsmessvorrichtung 18 von dem Messpunkt 14’ zu dem weiteren Messpunkt 16’. Das Kalibrierungsverfahren 58 umfasst insbesondere einen weiteren Kalibrierungsmessschritt 98. Der weitere Kalibrierungsmessschritt 98 ist gleich dem weiteren Messschritt 28 des Verfahrens 10. Insbesondere erfasst die Entfernungsmessvorrichtung 18 eine Entfernung E2’ der Entfernungsmessvorrichtung 18 von dem Messpunkt 16’.
Das Kalibrierungsverfahren 58 umfasst vorzugsweise einen Kalibrierungsrechenschritt 100. In dem Kalibrierungsrechenschritt 100 ermittelt die Recheneinheit 62 vorzugsweise den Körpermodellparameter Ki in Abhängigkeit von der bekannten Distanz d’, der erfassten Entfernung Ei’, der erfassten weiteren Entfernung E2’ und der erfassten Positionsänderung 38’, insbesondere dem Winkel oc . Beispielsweise ermittelt die Recheneinheit 62 den Körpermodellparameter Ki anhand der oben angegebenen Rechenvorschrift für die Distanz d. Der Körpermodellparameter Ki wird in Abhängigkeit von mehreren erfassten Werten der bekannten Distanz d’ ermittelt Insbesondere bildet die Recheneinheit 62 in dem Kalibrierungsrechenschritt 100 einen Mittelwert oder Median der erfassten Werte. Insbesondere speichert die Recheneinheit 62 in einem Speicherschritt 102 des Kalibrierungsverfahrens 58 den ermittelten Körpermodellparameter Ki, insbesondere den Mittelwert oder Median des Körpermodellparameter Ki in dem Speicher der Recheneinheit 62 ab.
Figur 9 zeigt die Ausgabeeinheit 68 mit einem Anzeigemodus während des Ausgabeschritts 80 und/oder des Messfehlerausgabeschritts 90. Insbesondere gibt die Ausgabeeinheit 68 einen Ausgabewert 104 der ermittelten Distanz d aus. Insbesondere gibt die Ausgabeeinheit 68 den Messfehler 44 als absoluten Wert aus. Insbesondere gibt die Ausgabeeinheit 68 den Vorschlag 56 zur Reduzierung des Messfehlers 44 aus.
Figur 10 zeigt die Ausgabeeinheit 68 mit einem weiteren Anzeigemodus während des Ausgabeschritts 80 und/oder des Messfehlerausgabeschritts 90. Vorzugsweise kann ein Bediener den Anzeigemodus mittels der Bedieneinheit wechseln. In dem weiteren Anzeigemodus addiert die Recheneinheit 62 den Messfehler 46 auf die ermittelte Distanz d auf und gibt insbesondere eine Wertespanne für die ermittelte Distanz aus.
Figur 11 zeigt die Ausgabeeinheit 68 mit einem zusätzlichen Anzeigemodus während des Ausgabeschritts 80 und/oder des Messfehlerausgabeschritts 90. Insbesondere gibt die Ausgabeeinheit 68 in dem zusätzlichen Anzeigemodus zumindest eine Beurteilung des Messfehlers 48 aus. Insbesondere gibt die Ausgabeeinheit 68 zumindest eine Warnung aus, ob der Messfehler 48 über dem Fehlerschwellwert liegt. Beispielhaft zeigt die Ausgabeeinheit 68 einen Hintergrund 110 einer Anzeige der Ausgabeeinheit 68 in unterschiedlichen Farben oder Schattierungen in Abhängigkeit von dem Messfehler 48 an. Beispielsweise zeigt die Ausgabeeinheit 68 den Hintergrund 110 in rot an, wenn der Messfehler 48 über dem Fehlerschwellwert liegt. Beispielsweise zeigt die Ausgabeeinheit 68 den Hintergrund 110 gelb an, wenn der Messfehler 48 unter dem Fehlerschwellwert und über einem weiteren Fehlerschwellwert liegt. Beispielsweise zeigt die Ausgabeeinheit 68 den Hintergrund 110 grün an, wenn der Messfehler 48 unter dem Fehlerschwellwert und insbesondere unter dem weiteren Fehlerschwellwert liegt.

Claims

- 22 -
Ansprüche
1 . Verfahren zur indirekten Längenmessung einer Distanz (d) zwischen einem Messpunkt (14) und einem weiteren Messpunkt (16) mittels einer Entfernungsmessvorrichtung (18) eines handhaltbaren Längenmessgeräts, wobei in zumindest einem Messschritt (22) eine Entfernung (Ei) der Entfernungsmessvorrichtung (18) von dem Messpunkt (14) in einer Messposition (26) der Entfernungsmessvorrichtung (18) erfasst wird und wobei in zumindest einem weiteren Messschritt (28) eine weitere Entfernung (E2) der Entfernungsmessvorrichtung (18) von dem weiteren Messpunkt (16) in einer weiteren Messposition (32) der Entfernungsmessvorrichtung (18) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Distanz (d) zwischen dem Messpunkt (14) und dem weiteren Messpunkt
(16) in Abhängigkeit von zumindest einem Körpermodellparameter (K1) eines Bedieners des Längenmessgeräts ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Körpermodellparameter (K1) die erfasste Entfernung (Ei) und/oder die erfasste weitere Entfernung (E2) korrigiert, um die Distanz (d) zwischen dem Messpunkt (14) und dem weiteren Messpunkt (16) zu ermitteln.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Körpermodellparameter (K1) verwendet wird, um die erfasste Entfernung (Ei) und/oder die erfasste weitere Entfernung (E2) zu korrigieren, wobei eine Auswahl, welcher der Körpermodellparameter (K1) verwendet wird und/oder zu welchem Anteil die Körpermodellparameter (K1) verwendet werden, abhängig von einer Erfassung einer Positionsänderung (38) der Entfernungsmessvorrichtung (18) von der Messposition (26) in die weitere Messposition (32) ist. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Drehpunkt (40), welcher eine Positionsänderung (38) der Entfernungsmessvorrichtung (18) von der Messposition (26) in die weitere Messposition (32) beschreibt und von welchem der Körpermodellparameter (Ki) abhängig ist, ausgewählt wird. Verfahren zur Ermittlung und Ausgabe eines Messfehlers (44, 46, 48) für eine indirekte Längenmessung, insbesondere für eine indirekte Längenmessung gemäß eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt der Messfehler (44, 46, 48) in Abhängigkeit von zumindest einem Körpermodellparameter (Ki) eines Bedieners eines zu der indirekten Längenmessung verwendeten Längenmessgeräts ermittelt und ausgegeben wird. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Vorschlag (56) ausgegeben wird, wie der Messfehler (44, 46, 48) verringert werden kann. Verfahren zur Kalibrierung eines handhaltbaren Längenmessgeräts für eine indirekte Längenmessung, insbesondere für eine indirekte Längenmessung gemäß eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt ein Körpermodellparameter (Ki) eines Bedieners des Längenmessgeräts ermittelt wird. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt der Körpermodellparameter (Ki) durch indirekte Längenmessung einer bekannten Distanz (d’) zwischen zwei Messpunkten (14’, 16’) ermittelt wird. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt der Körpermodellparameter (Ki) in Abhängigkeit von mehreren erfassten Werten der bekannten Distanz (d’) ermittelt wird. 10. Längenmessgerät zu einer indirekten Längenmessung einer Distanz (d) zwischen einem Messpunkt (14) und einem weiteren Messpunkt (16), mit zumindest einer Entfernungsmessvorrichtung (18) zu einer Erfassung einer Entfernung (Ei) der Entfernungsmessvorrichtung (18) von dem Messpunkt (14) in einer Messposition (26) der Entfernungsmessvorrichtung (18) und einer weiteren Entfernung (E2) der Entfernungsmessvorrichtung (18) von dem weiteren Messpunkt (16) in einer weiteren Messposition (32) der Entfernungsmessvorrichtung (18), mit zumindest einer Winkelmessvorrichtung (60) zu einer Erfassung einer Positionsänderung (38) der Entfernungsmessvorrichtung (18) von der Messposition (26) in die weitere Messposition (32) und mit zumindest einer Recheneinheit (62) zu einer Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorgehenden Ansprüche.
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