具有铅垂点自动搜寻功能的建筑测量仪制造技术

技术编号:7529253 阅读:257 留言:0更新日期:2012-07-12 12:46
本发明专利技术涉及一种建筑测量仪以及利用其的铅垂点搜寻方法,该建筑测量仪包括:底座、上部、具有激光源和激光探测器的瞄准单元和分析控制单元。第一和第二转动驱动机构能使上部和瞄准单元被驱动和调整取向,瞄准单元的相对于底座的空间取向可通过两个角度测量器测定,并且能够利用分析控制单元确定空间点的坐标。根据本发明专利技术,建筑测量仪具有在被启动后至少部分自动运行的铅垂点搜寻功能,在铅垂点搜寻功能的过程中,通过分析控制单元的自动控制、借助第一和/或第二转动驱动机构、并根据已知的规定的第一空间点来改变瞄准单元的取向,使得位于目标表面上的这样一个第二空间点恰好被激光束接近和标记,该第二空间点位于包含第一空间点的铅垂线上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的用于在建筑的建造和/或扩建过程(尤其是内部装修)中测量和标记空间点的建筑测量仪和根据权利要求9的利用这样的建筑测量仪搜寻铅垂点的相应方法以及根据权利要求15的前序部分的提供、控制并实施本专利技术方法的计算机程序产品。
技术介绍
大量技术设备和方法已知被用于在建筑建造和扩建过程中测量和标记空间点。为了尤其在空地上完成复杂的勘测任务,如从同类型的现有技术中所知道的那样,很多年前就使用了大地测量总站或经纬仪。这样的仪器从技术上讲原则上也适用于完成例如在建筑内部装修时的铅垂点搜寻功能。但是,它们是在技术上相对复杂且成本高昂的仪器,其操作使用通常对于未经过测量
专业训练的使用者例如在建筑内部装修领域工作的工匠来说也很繁琐复杂。因为这些缘故,采用了用于测量开放空间或封闭空间如建筑内房间的不平表面或平坦表面的设备和方法,其中采用了与经纬仪相连的测距仪,但如FR 2 630 539所提出的那样,该测距仪看上去不太适用于能以简单方式执行的空间内部测量。为了确定铅垂点并相关地测量和标记建筑空间中的点,在许多情况下还在使用传统的测锤(Senklot)。对此,测锤的上点必须能被使用者实体接触到,这在高大空间(例如在高大的大厅或教堂空间)的情况下可能难以做到,甚至实际上无法做到。为了支持借助测锤的传统铅垂点测定或作为使用测锤的替代,还知道了依靠发射激光束并且接收来自作为铅垂点而设置的空间点的反射,而采用测量仪器。例如,这样的仪器是如此设计和实施的,即在使激光源到达期望位置后,以基本上自对中方式发出铅垂激光,因而,刚好在铅垂方向上位于该预定位置之上或之下的空间点被激光束照示和/或标记。DE 196 48 6 公开一种方法和一种设备,其借助激光测距仪进行表面测量,包括激光发射器和激光接收器。该激光测距仪安装在三脚架上。该设备还包括用于调整取向和距离测量的倾斜回转装置、望远镜以及电子分析单元,该电子分析单元用于将角度数据和距离数据测定以及数据传输至计算机。为了测量空间,该仪器定位在该空间内的中心位置上,所有要测定的空间和/或表面角落点可从该中心位置起被激光瞄准并照射。根据DE 196 48 626的披露内容,待测空间点此时被单独瞄准,在距离较远的情况下利用望远镜的观察辅助。例如与扫描相似的多个空间点的自动顺序测量在DE 196 48 6 中未被披露。 尤其是,该文献根本没有说明关于铅垂点搜寻的可能方式。类似的设备和相关测量方法在DE 195 43 299中予以披露。该公开专利申请也没有披露例如关于与扫描相似的多个空间点自动顺序测量的内容,并且尤其是没有与铅垂点搜寻可行方式相关的描述内容。另一个相似的设备和相关测量方法在DE 44 43 413、补充公开专利申请DE19545 589和要求DE 44 43 413优先权的WO 96/18083中被公开。它们描述了一种方法和一种设备,用于测量和标记在远方的线、面或至少部分封闭的空间。一个或多个相关的空间点根据各两个空间角度和相对于基准位置的距离通过万向支承的激光测距仪被测量。该激光测距仪可以围绕两个相互垂直的且配备有角度测量器的轴枢转。根据这些文献所述的一个实施例,待测空间点被人工选择并且从测量数据中依据测量和标记之间的预定相对关联来计算多个标记点,这些标记点随后通过测量标记设备被单独接近。也披露了用于实施绝对测量和标记的实施例,为此执行系统找平,这使得用于计算空间点坐标的数学模型与空间实际方向关联起来,由此,原则上也应可以在空间内作出铅垂线。但没有披露仅从一个规定的第一空间点开始自动进行铅垂点搜寻功能,同样基本没有公开例如与扫描相似的多个空间点自动顺序测量。利用相对简单的基于激光测量方式的测量仪的铅垂点搜寻保证了关于预设或补测的铅垂点的相对大的工作范围或距离范围,这还牵涉到相对高的精度。但是,根据现有技术已知的设备,需要将激光器发射点恰好安排在紧接在作为铅垂点设置的空间点的预定位置之上或之下,使激光束精确地铅垂取向。如果激光器和空间点之间的距离相对远,则其目视确认可能难以完成。另一个显著问题出现于在发射点和反射射束接收点之间的直接光学联系或目测联系被阻断时,例如由于在目标点瞄准方向上被中间物体遮挡住。为了在这样的情况下实现铅垂点测量,根据现有教导,只有使用复杂的测量系统例如总站或经纬仪是合适的,而因为上述的技术复杂性和经济成本使得这看起来几乎是不合理的,或者可以采用非常复杂的依据上述测量系统的测量方法,例如操作人员测量附加的空间支持点以及它们的空间关联性,但其前提是使用者具备在几何方面预先获得的知识,而这样的知识是未受过相关训练的使用者所不具备的并且还使得测量过程非常复杂,尤其非常费时。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的建筑测量仪,尤其用于建筑内部装修的铅垂点确定,借此能克服根据现有技术的现有不足。在此情况下,该目的尤其是提供一种简单的测量系统和在相关的计算机程序辅助下的相关测量方法,由此可以使简单的铅垂点测定和标记变得容易,即便对于未经过测量
专业训练的操作人员来说。该目的通过独立权利要求的特征部分特征的实现来完成。以替代或有利的方式改进本专利技术的特征可以由从属权利要求以及包含附图说明的说明书中得到。在本文中以其它方式被示出或披露的本专利技术的所有实施例可以相互组合,除非另有明确说明。本专利技术涉及用于在建筑的建造和/或扩建(尤其是内部装修)中测量和标记空间点的建筑测量仪。该系统包括底座和能绕转动轴线转动地支承于底座的上部。在该上部上设置有瞄准单元,该瞄准单元能绕枢转轴线枢转,并且该瞄准单元配备有设计用来发射激光束的激光源和激光探测器,该瞄准单元提供测距功能。根据本专利技术的建筑测量仪还包括分析控制单元。该系统包括第一回转驱动机构和第二回转驱动机构,第一回转驱动机构和第二回转驱动机构均能使该上部和该瞄准单元被驱动和调整取向。瞄准单元相对底座的空间取向可以通过两个角度测量器被测定。尤其是,在该仪器或该仪器的底座水平安装的情况下,该角度测量器被设计用来确定关于被瞄准的空间点的方位角和仰角。分析控制单元与激光源、激光探测器和角度测量器连接,以便将测定的距离分配给相应的取向并由此确定空间点坐标。根据本专利技术,该建筑测量仪具有铅垂点搜寻功能,其在被启动后至少部分自动运行。借助铅垂点搜寻功能,瞄准单元的取向借助分析控制单元的自动控制、利用第一和/或第二回转驱动机构并根据已知的规定的第一空间点被改变,以使位于目标表面上的这样一个第二空间点恰好被激光束精确接近和标记,所述第二空间点位于包含第一空间点的铅垂线上。在此情况下,尤其是位于在铅垂线周围的规定误差范围内的多个空间点也被认为位于该铅垂线上。在此情况下,铅垂方向被认为是这样的方向,它假定是竖直的或者被定义为竖直的并且在本专利技术功能的进展过程之中或之前相对于外部环境被确定。这通常是地球重力场矢量方向,其作为铅垂方向。该仪器相对于地球重力场矢量的当前取向可以优选通过倾斜度传感器机构来测定,该倾斜度传感器机构尤其被集成到仪器底座中,该倾斜度传感器机构的测量数据同样被传输给分析控制单元。各铅垂点的空间坐标的确定随后可以依据于此。如本领域技术人员所知道地,倾斜度传感器机构可以在此情况下被设计用来确定关于重力场本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:克里斯蒂安·肖尔F·施罗德
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:

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