具有布局生成功能的距离测量系统技术方案

具有布局生成功能的距离测量系统。本发明专利技术涉及距离测量DM系统，其包括DM装置和计算机单元，DM装置包括测量射束单元和惯性测量单元IMU，测量射束单元被配置为通过发射射束并接收该射束的来自物体的反射来确定物体与DM装置之间的距离值，IMU被配置为确定DM装置相对于第一轴的绝对第一旋转位置和相对于第二轴的绝对第二旋转位置，第一轴平行于测量射束，第二轴平行于重力场，计算机单元被配置为从DM装置接收：多个测量距离值；DM装置在相应距离测量时的绝对第一旋转位置；以及DM装置在相应距离测量时的绝对第二旋转位置，并且被配置为通过基于多个测量距离值、至少一个绝对第一旋转位置和绝对第二旋转位置连续地连接测量距离来生成布局。

Distance Measurement System with Layout Generation Function

【技术实现步骤摘要】
具有布局生成功能的距离测量系统
本专利技术涉及一种包括距离测量(DM)装置和计算机单元的距离测量(DM)系统。所述DM装置包括电磁模块和惯性测量单元(IMU)。计算机单元可以由DM装置或者由可以与DM装置通信的不同装置(诸如智能电话或平板计算机控制器)组成。
技术介绍
这种用于光学测量距离的DM装置在多年前就已经是已知的，并且目前已有数十万种DM装置用于非常广泛的应用，特别是在建筑工业中。DM装置可以用于对装置的测量挡块(stop)与物体的表面区域之间的距离进行光学测量，该距离测量范围从几分米到例如30米(精度为几毫米)。在大多数实施方式中，为了测量距离，这种DM装置将经调制的射束经由透镜系统发射到待测物体。至少部分发射射束被物体的表面区域沿到装置的方向反射回来。被表面区域反射的射束经由距发射射束一定距离的透镜系统再次收集，并由装置的接收器转换成电信号。基于射束的传播速度，可以通过评估电信号来确定测量挡块与物体的表面区域之间的距离。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有改进的人体工程学并且用于在完成测量任务时节省时间和精力的DM系统。尤其是，根据本专利技术的DM系统、方法和计算机程序产品将通过自动地或半自动地生成利用DM系统获取的单点测量的连贯布局来实现对用户的支持。本专利技术涉及一种包括DM装置和计算机单元的距离测量(DM)系统，所述DM装置包括测量射束单元和惯性测量单元(IMU)，所述测量射束单元被配置为通过发射测量射束并接收该测量射束的来自物体的反射来确定物体与DM装置之间的距离的值，所述惯性测量单元(IMU)被配置为确定DM装置相对于第一轴的绝对第一旋转位置以及DM装置相对于第二轴的绝对第二旋转位置，所述第一轴平行于测量射束，所述第二轴平行于重力场，其中，所述计算机单元被配置为从DM装置处接收以下项：多个测量距离值；针对所述多个测量距离值中的至少一个距离测量值，DM装置在相应距离测量时的绝对第一旋转位置；以及针对所述多个测量距离值中的每一个测量距离值，DM装置在相应距离测量时的绝对第二旋转位置，并且所述计算机单元被配置为通过基于多个测量距离值、至少一个绝对第一旋转位置以及绝对第二旋转位置连续地连接所测量的距离来生成布局。IMU可以包括用于三个维度的加速度计(尤其是，陀螺仪和磁力计中的至少一个)。绝对第一旋转位置也可以被描述为“侧倾(roll)”，并且绝对第二旋转位置可以被描述为“偏转(yaw)”。然而，根据全局坐标系理解偏转，并且根据体坐标系(DM装置的主体)理解侧倾，尤其是在测量射束垂直于重力场大致对准(即沿水平面大致对准)的情况下。尤其是，针对多个测量距离值中的每一个测量距离值，DM装置在相应距离测量时的绝对第一旋转位置可由计算机单元接收。计算机单元可以被配置为迭代地并且以使得第一测量的距离的起始点与最后测量的距离的终点之间的距离最小的方式来生成布局。计算机单元可以被配置为针对多个测量距离值中的每一个测量距离值接收顺序指示符，其中，基于顺序指示符生成布局。所述顺序指示符指定以什么次序来提供距离测量，这例如可以利用时间标签或普通编号来实现。计算机单元可以被配置为针对多个测量距离值中的从第二个起的每一个确定相对于相应的前一测量的相对第二旋转位置，其中，基于相对第二旋转位置生成布局。计算机单元可以被配置为针对至少一个绝对第一旋转位置中的每一个确定是否满足第一标准和第二标准中的一个，其中，基于相应的满足标准生成布局。计算机单元可以被配置为针对多个测量距离值中的接收到绝对第一旋转位置的各测量距离值确定连续指示符，所述连续指示符基于相应的满足标准、相应的相对第二旋转位置的量和方向以及顺序指示符来表示相对于相应的前一测量距离值的延续方向，并且其中，基于该连续指示符生成布局。尤其是，由顺序指示符限定所述延续。参照布局的顶视图，延续方向应理解为下一墙壁部分(距离值)相对于前一墙壁部分“转向”的位置。可以通过相应的相对第二旋转位置的旋转量(例如角度)和旋转方向(例如，关于旋转是顺时针还是逆时针的代数符号)以及通过由相应的满足标准提供的代数符号来限定各个连续指示符，其中，第一标准使相对第二旋转位置的旋转方向反转，并且其中，第二标准确认相对第二旋转位置的旋转方向。IMU可以被配置为确定DM装置相对于第三轴的绝对第三旋转位置，所述第三轴垂直于重力场并且垂直于测量射束，其中，基于如下的测量距离值生成布局：针对该测量距离值，DM装置在相应的距离测量时的第三旋转位置位于包括水平面的预定范围内。绝对第三旋转位置也可以被描述为“俯仰(pitch)”。通过该功能，计算机单元可以确定或“确认”测量距离值属于房间的水平墙壁部分。计算机单元可以被配置为基于布局和如下的测量距离值生成三维模型：对于该测量距离值，DM装置在相应的距离测量时的第三旋转位置位于包括竖直方向的范围内。换句话说，绝对第三旋转位置可以充当用于计算机单元的指示符，用于确定或决定DM装置是指向上还是指向下，并因此确定或决定DM装置是否正在测量房间的高度。计算机还可以被配置为通过以使得第一测量距离的起始点与最后测量距离的终点之间的距离为零的方式调整连续指示符来优化布局。换句话说，该优化功能通过调整布局的拐角和/或边的角度来连接布局的开始和结束，以精确地产生封闭布局。本专利技术还涉及利用根据本文说明书的DM系统生成布局的方法，所述方法包括：利用DM装置，为计算机单元提供以下各项：多个测量距离值；针对所述多个测量距离值中的至少一个距离测量值，提供DM装置在相应距离测量时的绝对第一旋转位置；针对所述多个测量距离值中的每一个，提供DM装置在相应距离测量时的绝对第二旋转位置，并且利用计算机单元，基于多个测量距离值、至少一个绝对第一旋转位置和绝对第二旋转位置，通过连续地连接所测量的距离来生成布局。可以迭代地并且以使得第一测量距离的起始点与最后测量距离的终点之间的距离最小的方式来执行生成布局的步骤。所述方法还可以包括：利用DM装置，针对多个测量距离值中的每一个测量距离值，为计算机单元提供顺序指示符，其中，基于该顺序指示符生成布局。所述方法还可以包括：针对多个测量距离值中的从第二个起的每一个，利用计算机单元来确定相对于相应的前一测量的相对第二旋转位置，其中，基于相对第二旋转位置生成布局。所述方法还可以包括：针对至少一个绝对第一旋转位置中的每一个，利用计算机单元来确定是否满足第一标准和第二标准中的一个，并且其中，基于相应的满足标准生成布局。所述方法还可以包括：针对多个测量距离值中的接收到绝对第一旋转位置的各测量距离值，利用计算机单元来确定连续指示符，所述连续指示符基于相应的满足标准、相应的相对第二旋转位置的量和方向以及顺序指示符来表示相对于相应的前一测量距离值的延续方向，其中，基于连续指示符生成布局。可以由相应的相对第二旋转位置的旋转量和旋转方向以及由相应的满足标准提供的代数符号限定各个连续指示符，其中，第一标准使相对第二旋转位置的旋转方向反转，并且其中，第二标准确认相对第二旋转位置的旋转方向。由相应的满足标准提供的代数符号可以被认为是偏转(相对第二旋转位置)的“校正”因子。所述方法还可以包括：利用IMU确定DM装置相对于第三轴的绝对第三旋转位置，所述第三轴垂直于重力场并垂直于测量射束，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种距离测量DM系统，所述DM系统包括DM装置和计算机单元，所述DM装置包括：‑测量射束单元，所述测量射束单元被配置为通过发射测量射束并接收所述测量射束的来自物体的反射来确定所述物体与所述DM装置之间的距离的值，以及‑惯性测量单元IMU，所述惯性测量单元IMU被配置为确定：□所述DM装置相对于第一轴的绝对第一旋转位置，所述第一轴平行于所述测量射束，以及□所述DM装置相对于第二轴的绝对第二旋转位置，所述第二轴平行于重力场，其中，所述计算机单元被配置为：‑从所述DM装置接收□多个测量距离值，□针对所述多个测量距离值中的至少一个，所述DM装置在相应距离测量时的绝对第一旋转位置，以及□针对所述多个测量距离值中的每一个，所述DM装置在相应距离测量时的绝对第二旋转位置，并且‑通过基于所述多个测量距离值、所述至少一个绝对第一旋转位置以及所述绝对第二旋转位置连续地连接所测量的距离来生成布局。

【技术特征摘要】
2018.02.15 EP 18157030.01.一种距离测量DM系统，所述DM系统包括DM装置和计算机单元，所述DM装置包括：-测量射束单元，所述测量射束单元被配置为通过发射测量射束并接收所述测量射束的来自物体的反射来确定所述物体与所述DM装置之间的距离的值，以及-惯性测量单元IMU，所述惯性测量单元IMU被配置为确定：□所述DM装置相对于第一轴的绝对第一旋转位置，所述第一轴平行于所述测量射束，以及□所述DM装置相对于第二轴的绝对第二旋转位置，所述第二轴平行于重力场，其中，所述计算机单元被配置为：-从所述DM装置接收□多个测量距离值，□针对所述多个测量距离值中的至少一个，所述DM装置在相应距离测量时的绝对第一旋转位置，以及□针对所述多个测量距离值中的每一个，所述DM装置在相应距离测量时的绝对第二旋转位置，并且-通过基于所述多个测量距离值、所述至少一个绝对第一旋转位置以及所述绝对第二旋转位置连续地连接所测量的距离来生成布局。2.根据权利要求1所述的DM系统，其中，所述计算机单元被配置为：-迭代地并且以使得第一测量距离的起始点与最后的测量距离的终点之间的距离最小的方式来生成所述布局。3.根据权利要求1或2所述的DM系统，其中，所述计算机单元被配置为：-针对所述多个测量距离值中的每一个，接收顺序指示符，并且其中，基于所述顺序指示符生成所述布局。4.根据权利要求3所述的DM系统，其中，所述计算机单元被配置为：-针对所述多个测量距离值中的从第二个起的每一个，确定相对于相应的前一测量的相对第二旋转位置，并且其中，基于所述相对第二旋转位置生成所述布局。5.根据权利要求3或4所述的DM系统，其中，所述计算机单元被配置为：-针对所述至少一个绝对第一旋转位置中的每一个，确定是否满足第一标准和第二标准中的一个，并且其中，基于相应的满足标准生成所述布局。6.根据权利要求3至5中任一项所述的DM系统，其中，所述计算机单元被配置为：-针对所述多个测量距离值中的接收到绝对第一旋转位置的各测量距离值，确定连续指示符，所述连续指示符基于以下各项来表示相对于相应的前一测量距离值的延续方向：□所述相应的满足标准，□相应的相对第二旋转位置的量和方向，以及□所述顺序指示符，并且其中，基于所述连续指示符生成所述布局。7.根据权利要求5所述的DM系统，其中，通过所述相应的相对第二旋转位置的旋转量和旋转方向并且通过由所述相...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·毛恩茨，P·雷纳德，
申请(专利权)人：莱卡地球系统公开股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH