基于激光的调平系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于激光的调平系统。本发明专利技术涉及用于得出结构的表面的对准信息的方法，所述对准信息包括所述表面相对于光平面的对准的偏差。所述方法包括：在多个光接收器单元处检测光平面在光传感器上的撞击位置，该光传感器具有相对于表面的已知相对位置；针对各个光接收器单元并且基于撞击位置和已知相对位置来确定光平面相对于所述表面的相交位置值；对来自所述多个光接收器单元的相交位置值执行组合分析，以得出包括结构的表面相对于光平面的对准的偏差的对准信息；以及向用户显示所述对准信息。本发明专利技术还涉及一种计算机程序产品、光接收器单元和包括用于执行该方法的多个光接收器单元的系统。光接收器单元的系统。光接收器单元的系统。

【技术实现步骤摘要】
基于激光的调平系统


[0001]本专利技术总体上涉及用于确定和指示结构的表面相对于给定平面是否对准并且用于确定和指示偏差的基于电子激光的系统。特别地，该系统可以用于确定和指示表面是水平(调平)还是竖直(垂准)的，并且还指示表面偏离给定平面的程度。

技术介绍

[0002]表面的对准是在从构造到内部装饰的各种领域中的恒定问题。高度基准的对准和标记对于应当垂直于地板或以其它方式垂准的壁是必要的。木匠和橱柜制造商很好地意识到垂准和对准表面的重要性，例如当安装诸如壁橱、橱柜、架子、厨房台面或楼梯之类的内置家具时。
[0003]传统地，这些任务使用水平仪来执行。最近，还使用激光调平设备，该激光调平设备包括可以附接到三脚架的旋转激光束投射器。光束投射器根据设备的准确度进行调平，并且在平面中(例如，围绕水平轴线或竖直轴线)投射固定的红色光束或绿色光束。激光调平设备通常用在建筑场地处，并且通常使用具有绿色或红色波长的激光二极管来在墙壁、地板或天花板上投射可见点或水平和竖直线。水平仪通过朝着目标点引导投射线可以手动地对准(“调平”)，使得可以提供相对于目标点的限定角度(特别是90
°
和180
°
)的对应投射。激光水平仪主要用于安装内部装饰、门、窗、管线、坑道或用于检查和工程监督。
[0004]在激光调平的
中，激光旋转器或线激光用于跨越调平平面，所述调平平面可以是水平的、竖直的或以期望角度倾斜的。激光平面通常由激光接收器检测，该激光接收器检测激光在检测窗口内的撞击位置，以确定接收器相对于激光平面的位置。检测窗口或接收器窗口是激光接收器设备处的区域，该激光接收器设备被具体实现成检测光束，特别是光束在检测窗口内的撞击点的位置，用于确定激光束的轴线和接收器设备在至少一个方向上的相对位置。在许多实施方式中，接收器通过指示或量化装置来指示与理想位置的偏差。例如，在内部配件中，如安装家具，诸如厨房或内部干墙等，许多结构必须相对于彼此水平地、竖直地、平行地或垂直地对准。先前使用水平仪、木匠方格、粉笔线、卷尺和折尺，现在通常使用线激光器，如例如EP2930465、EP3425334、EP1192484、US2007/271800、WO03/058322、EP1519147、US6327090或CN204963863U中所述。
[0005]然而，尤其是在具有受限空间的室内应用中，旋转激光束投射器的设置对于对准一个或更多个表面的任务来说可能太耗时且复杂。EP3425334A1公开了一种激光水平仪，该激光水平仪被配置成提供激光扇形光束以投射水平基准线和竖直基准线，并且提供点光束以在四个空间方向上投射基准点。
[0006]同样，各种不同的调平接收器在本领域中是已知的。
[0007]例如，US4830489描述了一种用于线性地确定来自激光旋转器的旋转激光束的相对高度的基于双单元的调平激光接收器。该基于双单元的调平激光接收器由接收器借助后向反射信号来确定接收器在旋转器处的方位角位置。对于旋转器到接收器的距离测量，提出了后向反射信号的飞行时间以及相移测量方法。然后，使用无线电传输来传送方位角位
置以及到接收器的距离。
[0008]在WO2013/135891中，激光接收器可以设置有通信装置，该通信装置优选地被设计用于远程无线通信，该激光接收器被连接到电路，使得得出的关于激光接收器的移动、激光接收器相对于激光平面的移动、或者激光接收器与激光束的偏离和接通等级的信息可以被发送到另外的单元，如发射检测到的激光束的激光发射器和/或由操作人员使用以便控制激光发射器或建筑机械的外部数据分析或控制单元。
[0009]然而，本领域已知的光接收器单元被设计成手持的或安装到三脚架、杆或手柄，这对于表面要被对准的应用是不切实际的。

技术实现思路

[0010]因此，本专利技术的目的是提供一种改进的系统和改进的光接收器单元，其可以容易地用于表面对准应用中，特别是在确定表面相对于给定平面的对准的偏差的应用中。
[0011]另一目的是提供一种确定表面相对于给定平面的对准的偏差的改进系统。
[0012]特定目的是提供如下这种系统，即，该系统提供快速且可靠的结果。
[0013]特定目的是提供如下这种系统，即，该系统易于用于非技术人员，并且即使在小房间中也可以无困难地设置。
[0014]另一目的是提供一种可以在这种系统中使用的光接收器单元，给定平面是发射光平面。
[0015]通过根据第一方面所述的系统、根据其它方面所述的光接收器单元、方法和/或本专利技术的其它方面来实现这些目的中的至少一个目的。
[0016]本专利技术的第一方面涉及一种用于得出结构的表面的对准信息的系统，所述对准信息包括所述表面相对于光平面的对准的偏差。所述系统包括多个光接收器单元，所述光接收器单元中的每一者包括细长光传感器，所述细长光传感器被配置成由光平面照射并且检测所述光平面的撞击位置，特别是相对于所述光传感器的零位置的撞击位置，并且提供指示所述撞击位置的电输出信号。根据本专利技术的这个方面，所述系统包括评估设备，所述评估设备被配置成与所述光接收器单元中的至少一者进行无线通信，并且所述光接收器单元中的每一者包括：
[0017]‑
至少一个对准表面，所述至少一个对准表面被配置成设置在所述结构的所述表面处，以将所述光接收器设备与所述结构的所述表面对准；以及
[0018]‑
第一无线通信接口，所述第一无线通信接口被配置成与所述评估设备和/或与所述系统的至少一个其它光接收器设备的第一无线通信接口建立无线通信。
[0019]所述光平面的相交位置值能够基于针对各个光接收器单元的所述撞击位置来确定。所述评估设备包括：
[0020]‑
第二无线通信接口，所述第二无线通信接口被配置成与所述多个光接收器单元的至少一个子集的第一通信接口建立无线通信，并且接收指示或提供所述光接收器单元中的每一者的所述相交位置值的数据；
[0021]‑
评估单元，所述评估单元被配置成执行对来自所述多个光接收器单元的所述相交位置值的组合分析，并且基于此，得出包括所述结构的所述表面相对于所述光平面的对准的所述偏差的对准信息；以及
[0022]‑
显示单元，其中，所述评估设备被配置成在所述显示单元上将对准信息提供给所述系统的用户。
[0023]根据该系统的一个实施方式，所述光接收器单元中的每一者基本上被形成为立方体或立方形并且包括多个对准表面，所述多个对准表面中的每一者被配置成设置在所述结构的所述表面处，以将所述光接收器设备对准到所述表面。特别是，
[0024]‑
所述光接收器单元中的每一者包括至少三个、或更多个、特别是至少五个对准表面；
[0025]‑
所述对准表面被形成为定位在基本上平坦的表面上；
[0026]‑
各个对准表面基本上是矩形的；和/或
[0027]‑
各个对准表面具有至少2cm、特别是至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于得出结构(5)的表面(50)的对准信息的系统(1)，所述对准信息包括所述表面(50)相对于光平面(30)的对准的偏差，所述系统(1)包括多个光接收器单元(10)，各个光接收器单元包括细长光传感器(13)，所述细长光传感器(13)被配置成由所述光平面(30)照射，并且检测所述光平面的撞击位置(71)，特别是相对于所述光传感器(13)的零位置(14)的撞击位置(71)，并且提供指示所述撞击位置(71)的电输出信号，其特征在于，所述系统包括被配置成与所述光接收器单元(10)中的至少一者进行无线通信(6)的评估设备(2)，其中
‑
所述光接收器单元(10)中的每一者包括：
‑
至少一个对准表面(15)，所述至少一个对准表面被配置成设置在所述结构(5)的所述表面(50)处，以将所述光接收器设备(10)对准至所述结构的所述表面，以及
‑
第一无线通信接口(16)，所述第一无线通信接口被配置成与所述评估设备(2)和/或所述系统的至少一个其它光接收器设备(10)的第一无线通信接口建立无线通信(6)；
‑
所述光平面(30)的相交位置值(70)能够基于针对各个光接收器单元(10)的所述撞击位置(71)来确定；并且
‑
所述评估设备(2)包括：
‑
第二无线通信接口(26)，所述第二无线通信接口被配置成与所述多个光接收器单元(10)的至少一个子集的第一通信接口(16)建立无线通信(6)，并且接收指示或提供所述光接收器单元(10)中的每一者的所述相交位置值(70)的数据，
‑
评估单元(21)，所述评估单元被配置成执行对来自所述多个光接收器单元(10)的所述相交位置值(70)的组合分析，并且基于此得出包括所述结构(5)的所述表面(50)相对于所述光平面(30)的对准的所述偏差的所述对准信息，以及
‑
显示单元(20)，其中，所述评估设备(2)被配置成将所述显示单元(20)上的所述对准信息提供给所述系统(1)的用户。2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中，所述光接收器单元(10)中的每一者基本上被形成为立方体或立方形，并且包括多个对准表面(15、15
’
、15”)，所述多个对准表面中的每一者被配置成设置在所述结构(5)的所述表面(50)处，以将所述光接收器设备(10)对准到所述结构的所述表面，特别是其中，
‑
所述光接收器单元(10)中的每一者包括至少三个、特别是至少五个对准表面，
‑
所述对准表面被形成为定位在基本上平坦的表面上，
‑
各个对准表面基本上是矩形的，和/或
‑
各个对准表面具有至少2cm、特别是至少3cm的宽度和长度。3.根据权利要求1或2所述的系统(1)，其中，
‑
所述相交位置值(70)涉及所述光平面(30)相对于所述对准表面(15)的相交位置，特别是其中，所述相交位置值(70)包括距离值；
‑
对于所述光接收器单元(10)中的每一者，已知所述对准表面(15)相对于所述光传感器(13)的位置，特别是至少到所述光传感器(13)的零位置(14)的距离(72)；并且
‑
所述系统(1)包括至少一个计算单元(22、42)，所述至少一个计算单元被配置成基于所述撞击位置(71)和所述对准表面(15)的相对位置来计算所述相交位置值(70)，
其中
‑
所述评估设备(2)包括所述计算单元(22)，并且所接收的数据提供针对所述光接收器单元(10)中的每一者的所述撞击位置和所述对准表面的相对位置；或
‑
所述光接收器单元(10)中的每一者包括计算单元(42)，所述计算单元(42)被配置成计算相应光接收器单元的所述相交位置，其中，提供所述相交位置的数据被发送到所述评估设备(2)；或
‑
所述光接收器单元(10)中的第一光接收器单元(10a)包括所述计算单元(42)，其中，提供所述撞击位置和所述对准表面的相对位置的数据从其它光接收器单元(10b)被发送到所述第一光接收器单元(10a)，并且提供所述相交位置的数据从所述第一光接收器单元(10a)被发送到所述评估设备(2)。4.根据权利要求3所述的系统(1)，其中，所述光接收器单元(10)中的每一者包括多个对准表面(15、15
’
、15”)，其中，所述光接收器单元(10)中的每一者包括：
‑
取向传感器(40)，所述取向传感器被配置成提供指示相应光接收器单元(10)的取向的电输出信号；和/或
‑
在一个或更多个对准表面(15、15
’
、15”)处的接近传感器(41)，所述接近传感器被配置成提供电输出信号，所述电输出信号指示相应对准表面(15、15
’
、15”)是否被放置在表面处，特别是在所述结构(5)的所述表面(50)处，其中，所述计算单元(22、42)被配置成：
‑
基于所述取向传感器(40)和/或所述接近传感器(41)的所述输出信号，确定所述多个对准表面(15、15
’
、15”)中的哪个对准表面被放置在所述结构(5)的所述表面(50)处，和/或
‑
基于所述取向传感器(40)和/或所述接近传感器(41)的所述输出信号来计算所述相交位置值(70)，特别是其中，
‑
所述取向传感器(40)包括加速度计、调平传感器和罗盘中的至少一者；
‑
所述接近传感器(41)包括电容传感器、磁传感器和光学传感器中的至少一者；和/或
‑
所述对准表面(15)中的至少一个对准表面包括磁体(19)、三脚架插件以及用于接纳磁体和/或三脚架插件的插座中的至少一者。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，其中
‑
所述光平面(30)是连续发射的激光扇形，并且所述光传感器(13)被配置成检测所述连续发射的激光扇形的撞击位置(71)；和/或
‑
所述光接收器单元(10)中的每一者包括至少两个对准表面(15、15
’
)，其中，所述光传感器(13)和所述对准表面以如下这种方式被定位在相应光接收器单元(10)上，即，对于各个对准表面，到所述光传感器(13)的距离是相同的，特别是到所述光传感器(13)的零位置(14)的距离(72)是相同的。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，所述系统包括至少三个光接收器单元(10)，其中，所述评估单元(21)被配置成：
‑
执行对来自所述至少三个光接收器单元(10)的所述相交位置值(70)的组合分析，以及
‑
基于所述分析得出对准信息，所述对准信息包括所述结构(5)的所述表面(50)相对于
所述光平面(30)在二维或三维中的对准的偏差，特别是具有至少四个自由度。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统(1)，所述系统包括至少三个光接收器单元(10)，其中，所述第一无线通信接口(16)被配置成经由蓝牙建立所述无线通信(6)，并且被配置成通过网...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
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：