CN114207473A - 用于至少一个扫描装置的支架和具有至少一个扫描装置的空间检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于至少一个扫描装置的支架(1)，所述支架用于借助于人(49)的身体携带所述扫描装置，其中所述支架(1)包括用于由所述人(49)安置和携带所述支架(1)的携带装置(2)。所述携带装置(2)包括用于将所述支架(1)安置在所述人(49)的肩部(50)上的肩部支撑件(2‑1)。所述支架(1)还包括上部的支架部段(5)，在所述上部的支架部段上固定有用于至少一个扫描装置的第一保持装置(6)，其中当所述人(49)借助于所述携带装置(2)携带所述支架(1)时，所述第一保持装置(6)位于所述人(49)的头部上方。根据本发明的支架(1)的特征在于，所述携带装置(2)还包括接触部件(2‑2)，所述接触部件经由悬臂(7)与所述肩部支撑件(2‑1)连接，其中当所述人(49)借助于所述携带装置(2)携带所述支架(1)时，所述接触部件(2‑1)位于所述人(49)的髋部(51)的区域的高度处。此外，本发明还涉及一种具有至少一个扫描装置和这种支架(1)的空间检测装置(30)。

Description

用于至少一个扫描装置的支架和具有至少一个扫描装置的空 间检测装置
技术领域
本发明涉及一种用于至少一个扫描装置的支架，所述支架用于借助于人体携带扫描装置，其中所述支架包括用于由人安置和携带支架的携带装置。携带装置包括用于将支架安置在人的肩部上的肩部支撑件。此外，支架包括上部的支架部段，在该上部的支架部段上固定有用于至少一个扫描装置的第一保持装置，其中当人借助于携带装置携带支架时，第一保持装置位于人的头部上方。此外，本发明涉及一种具有至少一个扫描装置和这种支架的空间检测装置。
背景技术
用于检测在建筑物内部和在外部区域中的物体空间的不同的检测***是已知的。本发明尤其涉及检测在建筑物内部的物体空间。例如在EP 2913 796A1中描述了这种***。在这种情况下，激光扫描仪与多个摄像机结合使用。从激光扫描仪的信号和摄像机的图像中产生点云，从所述点云中创建三维建筑模型。
对于外部区域存在类似的检测***，所述检测***能够安装在车辆和飞机上。在这些***中，将所检测到的数据引用到坐标系上通常通过借助于卫星导航***确定位置进行。
在建筑物内部不存在位置确定的可能性，因为在该处没有与导航卫星的信号连接。此外，所述位置确定对于借助于卫星导航检测物体空间过于不精确。出于该原因，在外部区域中将雷达测量、激光里程测量或惯性导航(INS)补充地用于位置确定。卫星导航在此对于地理参考和减少长期漂移方面发挥作用。
为了在移动式检测物体空间期间确定在建筑物内部的位置，尤其需要尽可能快的实时位置确定，以便能够在屏幕上为***的操作员实时提供显示在周围环境内的检测过程，从而使该操作员能够控制检测过程，使得建筑物内部尽可能无空隙地和以高质量进行扫描。
此外需要的是，随着时间的推移尽可能精确地随后确定位置，意即在检测物体空间时确定轨迹在后处理中是可行的。只有在这种情况下，激光扫描仪的连续检测到的测量和通常分别以数米的间距检测到的全景图像才能结合成建筑物的精确的、一致的3D模型，例如通过创建点云或多边形网络进行。
下面探讨用于位置和轨迹确定的不同的方法。以下首先是数据检测方法和应用场景的示出：
在借助于激光扫描仪检测点云时，通常使用以下***，其中激光束通过围绕轴线旋转的镜子在空间中在一个平面中发射。替选地能够使用不具有可移动部件的相控阵激光器来生成进行感测的激光束。
在此提供的数据通常对于每个数据元素(点云的点)包含相应发射的激光脉冲的相应的时间戳与在旋转轴线内的相关的角位置。这些数据元素中的每个还包含一个或多个值，所述值从依次接收到的一个或多个反射信号中推导出，并且指示各个反射表面的从激光传播时间中计算出的沿出射射束的方向的距离以及相关的反射强度。半透明的或半反射的表面在此会引起：短暂依次接收到多个反射信号，所述反射信号于是属于不同距离的表面。
从所接收到的反射信号中计算距离。由此，连同反射信号的强度能够计算出三维点坐标，所述三维点坐标然后形成点云。为了能够借助于移动的激光扫描仪从检测过程中构建一致的三维模型，对于每次测量都检测时间戳以及激光扫描仪在空间中的精确的位置定向。
这与全景摄像机的图像信息类似地表现，所述图像信息通常仅由设有记录时间点的时间戳的图像文件构成。在此，对于每个时间戳和每个图像文件，相应的摄像机在空间中的确切位置和定向必须是已知的或确定相应的摄像机在空间中的确切位置和定向，从而在已知的或要通过校准确定的摄像机参数，例如镜头焦距和成像特性以及传感器尺寸和分辨率的帮助下，能够将图像数据和点云数据彼此相关联。以这种方式能够三维地检测物体空间。
全景图像还能够用于：通过所检测的物体空间实现非常逼真的虚拟游览。在此的重点是图像文件，所述图像文件能够借助于所谓的“Stitching，拼接”在3D信息(相应的摄像机在空间中的位置和定向)的帮助下组合成无空隙的360度全景图，所述全景图对应于在环境的特定的点处精确观察，如观察者在现场对其所感知的那样。在此，全景图像的整体代表了记录底层图像的大量单独的分立的位置。观察者仅能够从一个分立位置跳到另一分立位置并且在全景图像之间变换，与上文详述的点云模型相反，其能够连续地被“飞过”。作为背景信息存在的点云模型在此能够用于将在各个全景图像之间的过渡作为不同变换的个体的部分片段(例如桌面)的叠化来动画化，使得观察者获得在两个分立位置之间在3D空间中的相当流畅的运动的印象。通过点云模型产生其他可能性，例如在照片全景视图上显现点云或者为全景图像中的每个像素分配精确的3D坐标(这例如通过点击在全景图像中的限界点以及将位置相关的信息(“Points of Interest，兴趣点”)显现在全景图像中实现)。
对于较小的建筑物，通过同时记录点云数据和全景图像来检测在建筑物内部中的环境也能够通过固定的、固定在三脚架上的设备实现，所述设备在位置之间移动。所述位置在此例如能够在空间中的固定的参考点和标记处定向，这便于分配，所述参考点和标记也在已经预先存在的计划中找到。
但是，通过移动式***连续地进行检测对于快速检测大型建筑物，尤其是建筑物的内部空间是有利的。为此，例如使用呈“手推车”结构形态的可移动的设备，所述设备由操作员推动。在这种情况下，可移动的支架提供了更大的稳定性。因此，能够在静止位置中拍摄不模糊的图像。此外，更大和更重的、具有更高质量的摄像机镜头、激光扫描仪、电子器件和能量储存器能够固定在可移动的设备上，并且以这种方式非常舒适地移动。在所有提到的移动式检测***中都存在如上所述的问题：必须实时有效且精确地确定轨迹并且对于在屏幕上应实现对检测过程进行视觉监控的***也必须实时有效且精确地确定当前位置。
为此能够使用不同的方法，所述方法也能够组合。一方面，考虑用于惯性导航的惯性测量单元(IMU，“Inertial Measurement Unit”)，所述惯性测量单元结合了一个或多个惯性传感器，如加速度传感器和转速传感器。然而，在此的一个问题是：将测量误差相加，这可能会引起强烈的“漂移”。出于该原因，IMU通常仅用作支持。同样内容适用于里程表。
在实践中，此外将所谓的SLAM方法(“Simultaneous Localization and Mapping，同步定位与地图构建”)用于移动式***。所述方法基于所检测到的环境是静态的并且只有检测***本身在移动的假设。在此，在激光扫描仪的情况下，例如将所检测到的激光镜旋转过程的数据与一个或多个之前过程的数据进行比较。假设：环境是静态的并且检测***已经平行于激光扫描平面线性移动，那么两次测量过程的两个点组在测量公差内将或多或少重合，但是平移地和/或旋转地移位，使得从中立即并且同时产生环境轮廓作为穿过3D空间的2D剖面(根据激光扫描仪平面)并且同时在该2D剖面内产生检测***的运动/转动(因此术语“同步定位与地图构建”)。然而，在实践中，相对于扫描频率而言，运动，并且尤其是转动不能过快地进行。
如果激光扫描仪检测方向随着时间的推移改变并且任意地设置用于检测***的运动，将在时间上分开的测量点与相同的、多次扫描的环境特征在算法上相关联，并且从中确定检测***的轨迹以及创建环境的整体模型在足够的量和冗余的测量点的情况下虽然也是可行的，然而，根据点云的大小和分布以及在空间中的特征，这可能需要非常长的计算时间，使得所述方法通常在高细节化度的情况下只能在后处理(“Post-Processing”)中使用，但是不用于实时显示在检测过程期间在空间中的运动。因此，例如在上文提到的固定的、固定在三脚架上的解决方案中，通常将所检测到的各个扫描位置的数据上传到基于云的数据中心中，并且在后处理中将它们组合成一致的模型。
与此类似的是摄影测量方法，其中能够从由不同的视角拍摄相同的物体或相同的环境的大量图像中创建纹理3D模型，其方式为：例如使用所谓的束调整方法，其中在优化过程中将在3D空间中的点的位置、所观察的摄像机的位置和取向以及其内部的校准参数同时适配于测量图像。该方法为纹理良好的表面提供了良好的结果，但是在相同颜色的、特征少的表面以及在更复杂的交叠和进行反射的物体的情况下是失败的。
在也能够由移动电话(Smartphones，智能手机)执行的所谓的虚拟现实或增强现实应用中，此外存在以下解决方案，所述解决方案类似于SLAM方法或摄影测量方法起作用。在此，分析实时检测到的智能手机摄像机的图像序列，以便能够跟踪随着时间推移的环境特征，通常由同样在智能手机中内置的IMU的测量数据辅助，使得能够从中实时推导出粗略检测环境以及智能手机在空间中的运动，这然后例如能够实现在摄像机取景器图像中配合精确地显现虚拟物体。
所谓的“结构光”解决方案也适用于较小的空间和短的距离，其中从检测***向外发射(红外)点图案，其在摄像机图像中的畸变提供了关于所检测的场景的3D结构的结论。
此外，所谓的飞行时间摄像机也是已知的，其类似于并行工作的激光扫描仪发射闪光并且为摄像机传感器的每个像素非常精确地确定检测到反射信号的个体的时间点，使得经由光传播时间从中产生相关的像素的距离信息。然而，由于低分辨率和受限的作用范围和精度，所述***不适合用于详细地检测大型建筑物。
同样内容适用于立体深度摄像机，所述立体深度摄像机类似于人眼从两个摄像机图像的视差信息中获取深度信息。在此，精度和分辨率也不足以用于测量应用。
因此，激光扫描仪尤其适用于高精度的检测***，借助所述检测***以直至数毫米的精度扫描大型建筑物(例如基于手推车的移动测绘***)。
在这些移动测绘***的情况下，如果--如在上面的示例中示出的--2D激光扫描仪在移动期间保持恒定的平面中扫描，意即检测***也在与此平行的2D平面中运动，如这在房间和走廊中具有平坦的地板的建筑物中是这种情况那样，检测过程和在空间中的运动在操作员屏幕上的实时可视化于是能够特别简单、鲁棒和快速地进行。在该情况下，也谈及2D-SLAM或具有三个自由度(3DoF，“Degrees of Freedom，自由度”)(意即2个空间轴线X-Y和一个转动轴线-“Gieren”/“yaw”偏航)的实时2D-SLAM。
因为上文提及的针对2D-SLAM方法的激光扫描仪在穿过空间的运动期间是水平定向的，并且始终扫描相同的恒定的平面，并且不以覆盖表面的方式检测空间本身，所以使用另外的2D激光扫描仪来检测设置在其它平面中的真正的点云，使得扫描平面通过检测***的前进运动均匀地扫过所述空间，进而尽可能均匀和完整地扫描和检测环境。
在检测大型建筑物时期望的是，在一次连贯的扫描过程中不间断地检测尽可能大的面积，以便能够将用于所谓的配准的耗费，意即通过精确的定向和比较部分点云的重叠区域将在各个部分扫描过程中的部分点云模型合并成整体点云模型的耗费保持为尽可能小的。该配准过程虽然原则上在算法上是可行的，但是根据部分模型的大小可能是计算密集型的，并且仍然需要手动进行预调整或后调整。
在此，只要例如越过较大的台阶、较陡的斜坡或者甚至楼梯，借助2D-SLAM方法工作的基于手推车的移动测绘***至今通常需要终止当前的扫描过程，并且开始新的扫描过程，即使个别***例如能够通过评估IMU数据来处理具有低的斜度的斜坡或者通过校正算法补偿由颠簸、被碾过的电缆等造成的干扰。
此外，具有六个自由度(6DoF，Degrees of Freedom，自由度)(意即三个空间方向X-Y-Z和三个转动方向(“滚动-俯仰-偏航”/“roll-pitch-yaw”/6DoF-SLAM方法)的检测***是已知的。
例如，该公开文献GeorgeVosselman著，“DESIGN OF AN INDOOR MAPPING SYSTEMUSING THREE 2D LASER SCANNERS AND 6DOF SLAM”，ISPRS Annals of thePhotogrammetry,Remote Sensing and Spatial Information Sciences，第II-3卷，2014.ISPRS Technical Commission III Symposium，2014年9月5日-7日，瑞士苏黎世，10.5194/isprsannals-II-3-173-2014(https://www.isprs-ann-photogramm-remote- sens-spatial-inf-sci.net/II-3/173/2014/isprsannals-II-3-173-2014.pdf)描述了一种用于检测在建筑物内的物体空间的方法。在此使用多个单平面扫描仪，其扫描平面不彼此平行地设置。然而，在该***中检测到的数据的处理在算法上非常耗费，使得该方法不适用于扫描过程的实时可视化，而是仅适用于在后处理中计算点云模型。此外，在EP 3 228985 A1中还已知具有3D-SLAM方法的六自由度检测***。
在DE 10 2011 121 115 B4或DE 10 2004 050 682 A1中已知不同的激光扫描仪。此外，在EP 2 388 615 A1和US 2017/0269215 A1中已知一种多路扫描仪，所述多路扫描仪扇形地发射信号束并且测量这些信号束的反射。
尤其当要检测的建筑物具有平坦的地板时，才能够使用基于手推车的***，使得基于手推车的***能够在地板上方滚动。在具有不平坦的地板的建筑物中或者在具有非常多的楼梯、台阶、陡的斜坡或嵌套部的建筑物中，基于手推车的***在其中无法长距离推动，并且由于高度偏移常常必须重新调整，成背包形状的便携式***或成不同的结构形态的手持***是已知的。这种***受到重量限制。重量必须轻到使得***仍可由人携带或握持在手中。此外，扫描装置必须设计为，使得尽管人借助扫描装置执行的运动，仍能够生成不模糊的、清晰的照片。
在US 6,141,034中已知一种空间检测装置，所述空间检测装置包括扫描装置和支架，所述支架能够在人的肩上或借助于轮椅携带。
发明内容
本发明所基于的目的是，提供开始提及类型的一种支架和一种空间检测装置，它们能够实现，使得扫描装置能够由人携带穿过建筑物，其中在运动穿过建筑物时能够对空间进行检测。在此应确保能够由携带支架的人特别好地操作支架。
根据本发明，所述目的通过具有权利要求1所述的特征的支架和具有权利要求15所述的特征的空间检测装置来实现。在从属权利要求中得到有利的设计方案和改进方案。
根据本发明的支架的特征在于，所述携带装置还包括接触部件，所述接触部件经由悬臂与所述肩部支撑件刚性地连接，其中当人借助于携带装置携带支架时，所述接触部件位于人的髋部的区域的高度处。
根据本发明的支架能够有利地在借助于支架携带扫描装置的人的身体上至少支撑在两个部位处：一方面经由肩部支撑件进行支撑，所述肩部支撑件置于人的肩部上。另一方面，能够经由接触部件在人的髋部的区域中进行支撑。以这种方式都能够支承支架的重量和固定在其上的装置。此外，支架能够就其空间定向而言是稳定的。这能够实现支架在戴上时以及在人在空间中运动时的特别良好的操作，同时借助固定在支架上的扫描装置例如检测建筑物的空间。
尤其，借助根据本发明的空间检测装置能够检测难以通行的建筑物或地形，例如建筑工地，或其它室外区域和环境，例如洞穴。
整个支架尤其刚性地构成。在支架的工作状态下，在使用支架时第一保持装置、肩部支撑件和接触部件的相对位置不会发生变化。支架尤其刚性地抗扭转。
按照根据本发明的支架的一个设计方案，当人借助于携带装置携带支架时，悬臂设置在人的前方。因此改进了固定在支架上的扫描装置以及任何其它装置的可操纵性。同时也降低了携带支架并且运动的人以支架碰撞空间中的其它物体的风险。人看到在身体前方携带的支架的尺寸，进而能够在转动运动时更好地评估：支架是否可能与其它物体发生碰撞。
按照根据本发明的支架的一个设计方案，设有两个悬臂，其中一个悬臂从接触部件延伸至第一肩部支撑件，而另一悬臂从接触部件延伸至第二肩部支撑件。此外，上部的支架部段也能够是两件式的：第一上部的支架部段从第一肩部支撑件延伸至第一保持装置，而第二上部的支架部段从第二肩部支撑件延伸至第一保持装置。然后，携带支架的人能够在悬臂或上部的支架部段之间进行查看。
按照根据本发明的支架的一个改进方案，所述支架构成为，使得所述支架附加地也能够背包式地戴在背上。例如，人能够将支架戴在背上，以用于不应借助于扫描装置检测空间的运输目的。
按照根据本发明的支架的一个改进方案，所述支架具有用于折叠支架的中心铰接件。因此，为了运输目的能够有利地减小支架。然而，在支架中特别重要的是，非常准确地保持固定在支架上的装置的空间关系。因此，优选地，中心铰接件具有至少两个闭锁位置：一个闭锁位置用于支架的折叠状态，而另一闭锁位置用于支架的工作状态。以这种方式能够保证：尤其在支架的工作状态下，固定在支架上的装置的空间关系始终完全相同。
在次，铰接件尤其设计为，使得在固定在支架上的多个扫描装置之间的校准在折叠和再次展开之后保持不变。在折叠和再次展开之后，扫描装置不必被重新校准。为此，铰接件是尤其特别抗扭转的。
按照根据本发明的支架的一个设计方案，所述支架替选地或附加地能够被拆开和再次组装。也在这种情况下，插接连接构造为，使得在拆开和再次组装之后，不需要重新校准扫描装置。
按照根据本发明的支架的一个改进方案，携带装置还包括与接触部件相匹配的髋部支撑件。接触部件尤其能够置于髋部支撑件上，使得经由髋部支撑件能够至少部分地、优选主要承受支架和固定在其上的装置的重量。为此，髋部支撑件尤其具有向上指向的支撑件，接触部件能够支撑在所述支撑件上。髋部支撑件又能够支撑在携带支架的人的腰带或皮带上。有利地，因此能够将支架和固定在其中的装置的重量分布到携戴支架的人的肩部和髋部上。
髋部支撑件与接触部件尤其共同作用，使得当接触部件置于髋部支撑件上时，接触部件能够围绕第一轴线枢转，然而防止围绕垂直于第一轴线的轴线枢转。第一轴线尤其是横向轴线，当人携带支架进而向前行走时，所述横向轴线横向于人的运动方向定向。因此，如果支架借助向前定向的悬臂被人携带，则髋部支撑件与接触部件的相互作用确保：支架仅能够围绕横向轴线向前倾斜。通过接触部件防止支架的侧向倾斜。接触部件关于髋部支撑件围绕仅一个轴线的可枢转性有利地引起支架的更坚固的构造。在支架与扫描装置一起使用时，这引起更清晰的图像拍摄和更精确的物体空间检测。
此外，髋部支撑件能够构成为，使得防止、优选阻止支架相对于髋部支撑件围绕竖直轴线的转动。
为此，接触部件例如具有长形的横向棱边，所述接触部件借助所述横向棱边置于髋部支撑件上。然后，第一轴线平行于接触部件的横向棱边定向。接触部件尤其具有板，在所述板中形成长形的横向棱边。所述板尤其能够从上方引入髋部支撑件中。在该处，所述板位于髋部支撑件上并且能够围绕长形的横向棱边向前倾斜。
此外，髋部支撑件能够具有竖直颊板，所述竖直颊板防止置于髋部支撑件上的接触部件围绕垂直于第一轴线的轴线枢转。接触部件因此尤其***髋部支撑件中，使得向前枢转是可行的；然而，由竖直颊板阻止了在横向上朝向侧面的枢转和/或围绕竖直轴线相对于髋部支撑件的转动。
通过接触部件与髋部支撑件的相互作用限制了当支架由人借助于携带装置携带时支架的自由度。因此稳定在人处的支架。当支架过高而无法在空间中运动时，支架向前枢转或倾斜的可能性才是尤其有利的。在这种情况下，不必完全拆除支架；而可行的是，支架能够围绕限定的轴线向前枢转，并且随后再次围绕限定的轴线向回枢转。以这种方式，人能够例如通过低的通道，人所携带的支架会撞到低的通道。支架相对于人的定向在此保持不变，尤其关于围绕垂直于第一轴线的竖直轴线的任何转动运动方面保持不变。
在根据本发明的支架的一个替选的设计方案中，髋部支撑件也能够经由下部的铰接件与支架的接触部件耦联。在这种情况下，支架能够经由下部的铰接件围绕第一轴线枢转。同时，通过该铰接件有效地阻止支架围绕垂直于第一轴线的轴线枢转。
按照根据本发明的支架的一个改进方案，肩部支撑件具有带有上部的顶点的弯曲部段。弯曲部段在顶点的一侧上过渡到悬臂中。在另一侧上，在端部上的弯曲部段在支架的纵向方向上距顶点具有50mm至100mm的范围内的间距。支架的纵向方向在此是当由人携带支架时的竖直方向。以这种方式，弯曲部段置于人的肩部上，并且在一定范围内向后下方包围所述肩部。然而，弯曲部段在肩部处向后向下方突出一小段，使得对于人而言通过稍微降低肩部可行的是，将支架向前围绕接触部件的长形的横向棱边枢转。然而，在肩部的正常位置中，通过弯曲部段阻止向前倾斜，因为所述弯曲部段向后终止于顶点的下方。有利地，支架因此能够至少部分地被携带在人的肩部上，然而同时通过简单地降低肩部使其能够从肩部松开，使得所述支架能够围绕置于髋部支撑件上的接触部件的横向棱边向前倾斜。
在根据本发明的支架的情况下，当人借助于携带装置携带支架时，接触部件处于人的髋部的区域的高度处。在本发明的意义上，将人的髋部的区域的高度理解为从人的胯部的高度延伸至下部的肋骨的竖直区域。
在此，对于支架而言，人的髋部区域距肩部的高度的间距是重要的。该间距能够根据能够携带支架的人的通常大小来确定。
在支架的纵向方向上，意即当支架被人携带时，沿竖直方向，在肩部支撑件，尤其是顶点，与接触部件，尤其是横向棱边之间的间距位于400mm至800mm的范围内，尤其位于500mm至700mm的范围内。优选的是，悬臂和/或接触部件是可调节高度的，意即能够调节伸出的间距。此外，悬臂和接触部件也能够是可调节高度的，使得在肩部支撑件和接触部件之间的间距能够适配于应携带支架的人。然而，在调节悬臂的高度之后，稍后描述的多路扫描仪必须重新相对于彼此校准。
按照根据本发明的支架的另一设计方案，在肩部支撑件，尤其是顶点，与第一保持装置，尤其是第一保持装置的下部的棱边之间，在支架的纵向方向上形成在300mm至500mm的范围内，尤其在350mm至400mm的范围内的间距。在携带支架时，人的头部设置在该区域中。在第一保持装置与肩部支撑件之间的间距应选择为，使得携带支架的人仍然能够佩戴头盔。因此，即使在携带支架时，人的头部自由到使得确保至少向前的不受阻碍的视野。此外，出于安全原因可佩戴头盔。
根据支架的另一设计方案，第二保持装置设置在悬臂处，另一扫描装置能够固定在所述第二保持装置上，其中当人借助于携带装置携带支架时，第二保持装置位于人的前方。因此，在这种情况下，支架设计用于固定多个扫描装置。将另一扫描装置设置在携带支架的人的前方引起扫描装置的更好的可操作性以及更好的重量分布。第二保持装置尤其刚性地固定在支架上进而也相对于第一保持装置刚性的。
本发明还涉及一种具有至少一个扫描装置和根据本发明的如上文所提出的支架的空间检测装置。
空间检测装置能够以这种方式非常好地被人携带。此外，通过如下方式得到空间检测装置的改进的操作：支架能够非常简单地向前枢转，以便在具有空间检测装置的人移动穿过建筑物时，例如能够机动穿过门和狭窄部位。因此借助根据本发明的空间检测装置尤其能够检测难以通行的建筑物或地形，例如建筑工地或其它室外区域和环境，例如洞穴。
按照根据本发明的空间检测装置的一个设计方案，扫描装置是第一多路扫描仪。当人借助于支架携带空间检测装置时，第一多路扫描仪在支架的第一保持装置处固定在人的头部上方。
第一多路扫描仪尤其包括：集成在构件中的大量发射单元，以用于沿限定的发射方向生成大量信号束；接收器，以用于检测通过信号束在物体空间的一个或多个物体上的反射产生的反射辐射；和用于改变信号束的发射方向的感测装置。使用多路扫描仪能够实现不间断地检测物体空间。通过使用多路扫描仪能够使用具有六自由度的实时3D-SLAM方法。不需要的是，将检测过程划分为子过程，并且在后处理中再次组合这些子过程。
在根据本发明的空间检测装置中使用多路扫描仪产生以下优点：所述装置在运动中不仅总是检测物体空间的新的表面部段，其方式为：信号束扫过这些表面部段，而且信号束也总是射到已经预先检测到的表面部段上，意即已经被之前发射的其它信号束检测到的这种表面部段。因此可行的是，能够将由接收器检测到的反射辐射与之前已经检测到的反射辐射进行比较。然后，能够从该比较中计算出空间检测装置的运动，使得可行的是，能够确定空间检测装置在物体空间中的位置。因此又可行的是，产生和输出物体空间的被空间检测装置运动穿过的那些区域的图形视图。从中又能够根据物体空间的临时建模根据至少能够从反射辐射中获取的数据确定：空间检测装置能够移动穿过在物体空间中的哪些区域。所述装置在物体空间中的这些可行的运动还能够用图形表示和输出。
从第一多路扫描仪在人的头部上方的布置中得到以下优点：大致从对于人而言自然的观察高度中检测物体空间。同时，通过借助于支架携带第一多路扫描仪的人不产生阴影，使得从人的头部上方的竖直位置进行全方位检测是可行的。
第一多路扫描仪尤其定向为，使得第一多路扫描仪的所扫描的中心平面与水平面形成第一角度，当人借助于支架携带空间检测装置时，所述第一角度位于从5°到20°的范围内，尤其位于8°至12°的范围内。所述角度优选为10°。第一多路扫描仪的中心平面因此尤其基本上水平地定向，必要时略微向前倾斜。
第一多路扫描仪的发射方向尤其为扇形，使得形成具有中心轴线的发射扇。多路扫描仪尤其安装在支架上，使得由发射扇形成的平面竖直地定向。发射扇的张角在此尤其能够位于25°至35°的范围内。张角优选为30°。
多路扫描仪的发射单元尤其是一个或多个激光器。信号束在此能够由多个激光器沿发射方向扇形地同时发射。然而优选地，激光脉冲(信号脉冲)沿发射方向依次发射，使得仅在观察特定的时间区间时才产生信号束的沿发射方向的扇形发射。沿发射方向的激光脉冲在此能够由发射方向被改变的激光器发射。然而优选使用多个激光器，所述激光器沿不同的发射方向依次发射脉冲。在此，脉冲的间隔能够选择为，使得在发射下一激光脉冲之前检测激光脉冲的反射。因此，在激光脉冲之间的时间间隔取决于用于检测物体空间的信号束应达到的作用范围。
尤其，感测装置构成为，能够使信号束的发射方向围绕旋转轴线转动。第一多路扫描仪因此扫描扇形的旋转体的体积。根据一个优选的设计方案，第一多路扫描仪在此安装在支架上，使得旋转轴线与竖直方向以一定角度倾斜，当人借助于支架携带空间检测装置时，所述角度尤其位于5°至20°的范围内，有利地位于8°至12°的范围内。该角度优选为10°。因此实现，沿旋转轴线倾斜的方向能够检测到携带空间检测装置的人在其上移动的地板的较近的表面部段。而在相反的方向上，扇形的发射向上倾斜，使得照射在第一多路扫描仪下方的较少的区域。
第一多路扫描仪的旋转轴线因此尤其关于空间检测装置的运动方向向前倾斜。旋转轴线的倾斜此外对于实时3D-SLAM方法也是有利的。在这种情况下，不仅提供相对于运动方向完全水平地伸展的穿过物体空间的剖面以用于实时可视化，而且提供横向于运动方向伸展的剖面。
因此，一方面仍检测对于SLAM方法所需的信息，意即能够识别环境的重复出现的特征，所述特征在尤其构成为激光扫描仪的多路扫描仪的相继的旋转过程中被检测到。因此，例如在多路扫描仪的第一扫描平面中的旋转过程中检测到的环境特征可以在扫描仪的下一或再下一个平面的检测数据集中的随后的旋转过程中再次出现。
另一方面，因此，为了操作员的3D可视化的目的，也能够快速检测大的空间区域，其中尤其检测在空间检测装置之前的地板的附近的特征和在空间检测装置之后的天花板的更远的特征。尤其能够以3D对所检测的环境可视化，更确切地说，以比多片-线-剖面视图提供更多细节的视图实现，当涉及到实时快速检测大的空间区域时，尤其是沿行驶方向向前具有较大的作用范围时优选应用所述多片-线-剖面视图，如其例如在自动驾驶中重要的那样。
按照根据本发明的空间检测装置的一个改进方案，当人借助于支架携带空间检测装置时，在支架的第一保持装置上还固定有至少一个摄像机，更确切地说，固定在人的头部上方。优选的是，多个摄像机在支架的第一保持装置上固定在人的头部上方。
安装在支架的第一保持装置上的一个或多个摄像机尤其构成为用于拍摄物体空间的至少一部分的摄像机图像。在生成物体空间的不同的图形视图时，能够实时考虑由一个或多个摄像机拍摄的图像。以这种方式能够实时生成物体空间的通行和/或可通行的区域或物体空间的由空间检测装置已扫描的区域的非常逼真的视图。
一个或多个摄像机在竖直平面中的拍摄角度位于170°至210°的范围内，尤其位于180°至200°的范围内，其中当人借助于支架携带空间检测装置时，人主要在一个或多个摄像机的拍摄角度之外，尤其完全在拍摄角度之外。该角度优选为195°。一个或多个摄像机因此能够实现基本上完全检测在人之前的空间区域，尤其是人周围的空间区域，其中一个或多个摄像机设置为，使得携带空间检测装置的人主要在一个或多个摄像机的拍摄区域之外，尤其完全在拍摄角度之外。
如果使用多个摄像机，则这些摄像机尤其间隔开地设置在一个环上，尤其设置在一个圆环上，其中当人借助于支架携带空间检测装置时，环，尤其是圆环基本上水平地定向。摄像机尤其设置在规则的、水平定向的五边形上。
摄像机的水平间距在此尤其选择为尽可能小的，使得由摄像机检测到的在携带空间检测装置的人的环境中的在人的紧邻的环境内的空间是尽可能大的，其中然而当人借助于支架携带空间检测装置时，人主要位于摄像机的拍摄角度之外，尤其完全位于摄像机的拍摄角度之外。有利地，在这种情况下，借助于摄像机进行全方位拍摄是可行的，然而，所述摄像机忽略了携带空间检测装置的人所在的空间区域。
在支架的纵向方向上，在肩部支撑件和摄像机之间的间距尤其位于300mm至500mm的范围内，尤其位于350mm至400mm的范围内。
第一多路扫描仪尤其设置在一个或多个摄像机上方。在支架的纵向方向上，在第一多路扫描仪，尤其是发射扇形的中心射束的尤其是发射辐射的出射点，与一个或多个摄像机，尤其是在镜头的中心处的间距尤其位于50mm至100mm的范围内，尤其位于60mm到80mm的范围内。在多路扫描仪和摄像机之间的尽可能小的间距有利地引起在由扫描仪检测到的点云数据和同时由摄像机检测到的图像数据之间的尽可能小的视差误差，这在借助于图像数据对点云数据进行着色(“Point Cloud Coloring,点云着色”)时是有利的。
通过多路扫描仪和摄像机的这种布置，在两个相反的要求之间找到了一种实用的折衷方案：将摄像机布置得尽可能高虽然能够实现：使“基线”，意即摄像机间距最小化，由此将所谓的拼接伪影最小化，而同时由于较大的距离，携带空间检测装置的人的头部或肩部的其它部分在所检测到的图像中将仅在较小的角度范围内是可见的。这将引起对周围的空间的具有最小的拼接伪影的最佳的全方位拍摄。然而，在摄像机布置得非常高的情况下，空间检测装置会在携带空间检测装置的人的头部上方伸出很远，使得在空间检测装置不向前倾斜的情况下，人就不能在低的空间内移动或移动穿过门洞。此外，在这种情况下，空间检测装置不可以被人稳定地携带。在人移动时在摄像机的高度上的偏转也会大得多。此外，图像的过高的拍摄高度将是不利的，因为从中产生的全景视图将不对应于观察者的自然观看高度。
此外，与在携带空间检测装置的人的头部高度上或在头部下方的布置相比，在头部上方设置摄像机和多路扫描仪是有利的，因为在这种情况下，不受干扰的全方位拍摄是可行的，并且人的视野不受损害。在摄像机处产生的死角能够被最小化，其中同时在由人携带时空间检测装置的实际使用保持不变。
在根据本发明的空间检测装置中，摄像机的、以及必要时还有第一多路扫描仪的数量、间距、角度定向、定位和视野以及焦距被优化，使得能够实现基本上对应于环境的直立的人类观察者的视野高度的自然拍摄高度，并且同时也将所谓的基线，意即摄像机间距保持为小的，使得减少了拼接伪影，而同时尽可能精确地仅忽略摄像机下方的携带空间检测装置的人所在的空间区域。在人的头部附近的布置在此也同时用作为对防止意外地撞到设置在头部上方的物体上的保护。
按照根据本发明的空间检测装置的一个改进方案，当人借助于支架携带空间检测装置时，在支架的第一保持装置处，至少一个接收天线和/或惯性测量单元也固定在人的头部上方。接收天线用于接收无线局域网(WLAN/WiFi)的发射站的信号。此外能够设有另外的接收天线，所述接收天线用于接收蓝牙发射器的信号。一个或多个接收天线与信号处理单元耦联。以这种方式，在空间检测装置移动期间能够以相应的接收强度检测和存储无线局域网的信号和/或蓝牙信号。从这些所检测到的信号中能够创建发射站ID标记(WLAN-/WiFi-SSID、蓝牙信标)及其在空间上变化的信号强度的空间配置文件。这以术语WLAN/WiFi-或蓝牙“指纹”已知。由所记录的ID标记和接收强度构成的配置文件能够用于稍后确定移动穿过空间的移动电话的位置。在此，例如经由智能手机的室内导航应用程序实时检测发射站的ID标记并且测量其信号强度，并且将其例如经由基于服务器的数据库与由空间检测装置之前记录的配置文件进行比较，以便能够从中推导出位置确定。
惯性测量单元(IMU，“Inertial Measurement Unit”)能够包括加速度传感器和转动速率传感器。通过评估惯性测量单元的信号，能够确定空间检测装置在空间中的运动，进而确定在空间中的位置的时间变化曲线。
按照根据本发明的空间检测装置的一个改进方案，支架包括防撞器。在这种情况下，尤其是第一多路扫描仪和/或接收天线和/或惯性测量单元被防撞器包围。因此保护了设置在携带空间检测装置的人的头部上方的所有传感器装置。
按照根据本发明的空间检测装置的一个改进方案，状态传感器固定在支架上，所述状态传感器构成为用于，能够检测：支架是如何被人携带的。状态传感器尤其能够检测：支架是否至少部分地由肩部支撑件支承，或者支架是否借助于接触部件和髋部支撑件向前枢转，进而倾斜地设置，使得所述支架不再置于人的肩部上。状态传感器例如能够由与评估装置相连接的惯性测量单元来提供，在支架从人的肩部枢转离开时，经由所述评估装置检测支架的倾斜运动。替选地也能够设有肩部传感器，所述肩部传感器构成为用于，能够检测肩部支撑件是否置于人的肩部上。替选地或附加地也能够设有髋部传感器，所述髋部传感器构成为用于，能够检测接触部件相对于髋部支撑件的定向。在此，尤其检测接触部件的竖直角度。
如果检测到：支架向前倾斜，以便例如能够通过狭窄部位或低的门洞，则借助于状态传感器能够中断对物体空间的检测。在例如在后处理中处理所检测到的扫描数据时能够考虑该状态数据，使得当激光扫描仪在空间检测装置被去除或倾斜时扫描人的身体部位时可能产生的点云伪影能够在处理数据时被隐藏。
附加地，借助于状态传感器也能够检测到：空间检测装置是否已稳定地架设在地板上。在此，例如出于节能目的，如果经由状态传感器检测到：空间检测装置稳定地架设在地板上，可以整体上自动地暂停数据检测，而不会因此损害正在进行的SLAM-位置确定的一致性。当所述空间检测装置从一个操作员移交给另一操作员时，或者当例如必须在环境中移动大件家具时，停止空间检测装置是尤其有利的。
同样有利的是，状态传感器的信息也能够用于将所产生的点云的密度和质量例如通过选择性地丢弃数据整体上均匀化和优化，因为在从操作员的身体去除时，在正常行走时否则均匀的检测过程因操作员的停止和空间检测装置的倾斜、转动或晃动而变为关于点云数据的质量和密度方面的较大的波动。
按照根据本发明的空间检测装置的另一构成方案，第二保持装置设置在支架的悬臂处，第二多路扫描仪固定在所述第二保持装置上。第二多路扫描仪尤其定向为，使得当人借助于支架携带空间检测装置时，第二多路扫描仪的经扫描的中心平面与竖直平面形成一定角度，所述角度位于-10°至+10°的范围内，尤其位于-5°至+5°的范围内。该角度优选为0°。与第一多路扫描仪相反，第二多路扫描仪因此基本上竖直地定向。由第二多路扫描仪检测到的张角特别位于25°至35°的范围内。张角优选为30°。在根据本发明的空间检测装置中，多路扫描仪因此基本上垂直于人的运动方向定向。另一多路扫描仪基本上平行于运动方向定向。因此实现：能够完全检测环境，并且同时实现了良好的实时SLAM。
支架尤其设计为，当空间检测装置被人借助于携带装置携带时，空间检测装置的超过50％的重力借助于髋部支撑件来支承。空间检测装置的大部分重量因此经由髋部支撑件支承。空间检测装置尤其通过肩部支撑件来稳定以防止扭转。
此外，支架尤其构成为，所述支架限定了放置点，在所述放置点上，空间检测装置能够自由地位于水平面上，使得第一多路扫描仪和/或第二多路扫描仪和/或摄像机不接触水平面。因此确保：当空间检测装置不再被人携带时，所述空间检测装置能够置于水平面上，使得不会损坏固定在支架上的装置。
按照根据本发明的空间检测装置的另一设计方案，所述空间检测装置包括至少一个参考标记，例如呈箭头或凹口的形式，以用于检测空间检测装置相对于具有相对应的参考标记的位置固定的坐标***的位置和/或定向，所述参考标记又再施加到要检测的环境的特定的点处，例如作为在要扫描的建筑物的地板或壁上的标签，所述标签设计为具有十字线和唯一的名称或识别编号(下文称为“Ground Control Point，地面控制点”)。空间检测装置在此在正在进行的扫描过程期间例如短暂地借助其参考标记的箭头尖端精确地被保持在这种“地面控制点”的十字线上，并且检测时间点和“地面控制点”的唯一的名称或识别编号。在此能够经由在人体工程学上特别便于施加的单独的操作按钮来检测准确的时间点，只要触碰到箭头尖端和十字线标记就能够按下所述操作按钮。在此，例如当能够从上方到达操作按钮时，同时空间检测装置借助参考标记例如直立或被保持在地板上，在其接触“地面控制点”期间，或者当能够用手指到达操作按钮时，同时空间检测装置用两只手经由手柄借助参考标记被保持到壁上，那么在人体工程学上是有利的。操作按钮尤其设置在第一保持装置上，尤其关于前进运动方向设置在第一多路扫描仪后方。
借助于“地面控制点”，能够借助于SLAM方法特别精确地确定轨迹，因为例如由于在较长的扫描过程中的累积的漂移能够确定所需的校正参数。也能将例如在“地面控制点”的区域中重叠的邻接的建筑物部分的在单独的扫描过程中检测到的数据集稍后特别精确地相对于彼此定向并且组合成统一的数据模型。优选的是，也将“地面控制点”施加在精确限定的点，所述点例如根据建筑物平面图确定或者借助传统的测量方法测量。因此可行的是，借助根据本发明的空间检测装置检测到的数据特别精确地相对于以其它方式已知的或检测到的数据定向或者与所述数据进行比较。
替选地，如果所述“地面控制点”例如具有呈QR码形式的唯一的标识，也能够经由空间检测装置的摄像机检测“地面控制点”。此外也可行的是，在空间布局上设有激光笔，经由所述激光笔能够非接触式检测“地面控制点”，其方式为：激光笔的激光点例如以限定的间距对准标签的十字线。
按照根据本发明的空间检测装置的另一设计方案，控制装置固定在支架上，所述控制装置在数据技术方面与摄像机耦联，其中控制装置设计为用于，能够借助于摄像机同时触发图像拍摄。以这种方式可行的是，能够借助于摄像机对于特定的时间点产生全方位拍摄。
按照根据本发明的空间检测装置的另一设计方案，当人借助于支架携带空间检测装置时，在支架处在人的头部下方固定有评估装置，所述评估装置与摄像机和/或第一多路扫描仪和/或WLAN/WiFi-天线和/或惯性测量单元在数据技术方面耦联，其中数据传输经由聚束和同步接口进行，其中聚束和同步接口固定在人的头部上方。例如，能够在摄像机与聚束和同步接口之间设有USB电缆，并且在第一多路扫描仪与聚束和同步接口之间设有以太网电缆。同样，能够在WLAN/WiFi-天线以及惯性测量单元和聚束和同步接口之间设有USB电缆或以太网电缆。聚束和同步接口将所接收到的数据与由其自身生成的精确的时间戳相结合，并且同时转换所接收到的数据，使得能够经由单个USB电缆或以太网电缆集中执行另外的数据传输。然后将聚束和同步接口经由这种单独的USB电缆或以太网电缆与评估装置连接，使得数据能够从聚束和同步接口传输至评估装置，其中仅单独的这种数据传输电缆必须从聚束和同步接口引导至评估装置，所述数据传输电缆因此用作为集中数据传输电缆，并且所述数据传输电缆尤其能够铺设在支架的管内。通过仍在聚束和同步接口中发生的将由不同的单元接收到的数据与精确的时间戳立即联接，将在通向评估单元的另一数据传输路径上的以及在处理进入该处的数据时的与缓冲和中间存储相结合的可能的定时和延迟问题最小化。因此，SLAM算法能够采用所接收到的数据的由靠近相应的数据源的聚束和同步接口以最小的延迟分配的时间戳，使得即使评估单元的计算负荷很重，在处理时按顺序的可能的延迟或跳变都不会引起一致性或精度问题。
此外，第二多路扫描仪能够与评估装置在数据技术方面耦联。因为第二多路扫描仪在空间上在评估装置附近设置，所以在此能够经由单独的电缆进行数据传输。但是也可行的是，能够将第二多路扫描仪与聚束和同步接口耦联，使得由该扫描仪提供的数据也能够与同步时间戳相结合。
有利地，根据本发明的空间检测装置还具有与评估装置耦联的显示装置，以用于显示由评估装置生成的图形视图。
评估装置尤其构成为，至少从通过所探测到的反射辐射产生的数据中实时计算并且借助于图形视图输出空间检测装置在物体空间内的位置和/或空间检测装置的轨迹，其中所述反射辐射由一个或多个接收器检测到。以这种方式能够显示物体空间的通行的和/或可通行的区域，物体空间的已经扫描过的区域或物体空间的尚未扫描的区域在物体空间整个视图中基于已经检测到的数据显示。因此，人能够根据图形视图识别出：还必须检测物体空间的哪些区域。附加地，用于各个所检测的空间区域的所检测到的数据的质量也能够实时显示在所谓的“Live Quality Map，实时质量图”中，从而人能够评估：可能必须更好地检测哪些空间区域。
最终，空间检测装置能够具有数据接口，所述数据接口至少与评估装置在数据技术方面耦联并且构成为用于，将数据输出给存储装置，以进行后处理。
附图说明
现在根据实施例参考附图阐述本发明。
图1A和B示出根据本发明的支架和根据本发明的空间检测装置的一个实施例的立体图；
图2A示出携带在图1A和1B中示出的空间检测装置的人；
图2B示出图2A的细节图；
图2C图解示出当人携带空间检测装置时对摄像机的竖直位置的选择；
图2D示出当人携带在图1A和1B中示出的空间检测装置时的摄像机的死角；
图3A示出在向前倾斜的状态下携带在图1A和1B中示出的空间检测装置的人；
图3B示出图3A的细节图；
图4示出根据本发明的支架的和根据本发明的空间检测装置的实施例的髋部支撑件与接触部件的连接的横截面视图；
图5示出根据本发明的空间检测装置的扫描装置的定向；
图6示出根据本发明的空间检测装置的摄像机的拍摄角度；
图7示出架设在水平面上的根据本发明的空间检测装置；和
图8示出根据本发明的空间检测装置的实施例的数据技术结构。
具体实施方式
参考图1A和1B首先阐述根据本发明的支架1的实施例和根据本发明的空间检测装置30的实施例，所述空间检测装置包括根据本发明的支架1：
所述支架包括携带装置2，人能够借助于所述携带装置携带支架1和固定在所述支架1上的装置。携带装置2包括两个肩部支撑件2-1和一个接触部件2-2。肩部支撑件2-1大约在支架1的中心与分为两部分的悬臂7连接。悬臂7将支架1的中心部分分别经由悬臂7与所述支架1的下部部分连接，在所述中心部分上固定有肩部支撑件2-1，在所述下部部分中设置有接触部件2-2。接触部件2-2因此经由悬臂7与肩部支撑件2-1连接。接触部件2-2以可调节高度的方式固定在支架1的最下部的区域上。如稍后将阐述的，所述接触部件与髋部支撑件4和可能的腰带3共同作用。上部的分为两部分的支架部段5从肩部支撑件2-1延伸至支架1的头部部分。
肩部支撑件2-1具有弯曲部段10。在支架1的竖直定向的情况下，意即在支架1被人携带的定向上，弯曲部段10具有上部的顶点11。弯曲部段11在顶点11的在设置支架1的情况下指向前方的侧上过渡到悬臂7中。弯曲部段10的该部分在设置支架1的情况下贴靠在进行携带的人的上部的胸部区域上。在顶点11的另一侧上，弯曲部段向后下方延伸，并且在设置支架1的情况下大约贴靠在进行携带的人的肩胛骨的一部分上。沿支架1的也称为支架1的纵向方向的竖直方向，弯曲部段10的后部端部距顶点11的间距位于50mm至100mm的范围内，尤其位于70mm至90mm的范围内。
在支架的头部区域中，第一保持装置6设置在上部的支架部段5的上部端部上。第一多路扫描仪31固定在该第一保持装置6上。公司Velodyne的Puck LITE型多平面激光扫描仪被用作为第一多路扫描仪31。第一多路扫描仪31包括多个发射单元。所述发射单元由大量激光器组成，所述激光器集成在一个构件中，并且所述激光器以这种方式彼此间具有固定的定向。发射单元的激光器沿发射方向产生多个信号束。信号束定向为，使得所述信号束展开限定平面的发射扇形。稍后将阐述关于该发射扇形的几何形状和定向的细节。信号束例如能够射到物体上，在所述物体的表面上对信号束进行散射或反射。以这种方式产生反射辐射。所述反射辐射的散射回或反射回的部分由集成到发射单元中的接收器探测。
在本实施例中，发射单元16包括相继发射信号脉冲的激光器。例如，发射单元的各个激光器相继发射信号脉冲。在这些信号脉冲之间的时间间隔由信号脉冲传播到设置在第一多路扫描仪31的最大作用范围处的物体、在该处被反射并且再次返回到接收器的传播时间产生。当接收器探测到所述信号脉冲时，发射下一激光器的信号脉冲。例如，在信号脉冲之间能够存在2.3μs的时间区间。此时，光能够传播690m，使得即使在最大作用范围为100m的情况下，在相继的信号脉冲之间也存在足够的时间间隔。一个信号脉冲在此的长度例如为6ns。
此外，第一多路扫描仪31包括感测装置。所述感测装置改变信号束的发射方向。在此，信号束的发射方向围绕旋转轴线转动。所述旋转轴线位于由信号束的发射扇形形成的平面中。此外，旋转轴线垂直于信号束的发射扇形的中心轴线。在此，所述中心轴线尤其能够是信号束的发射扇形的对称轴线。以这种方式，由第一多路扫描仪31检测扇形的旋转体。
支架1还包括在悬臂7的下部端部上在支架1的下部区域中的第二保持装置12。第二多路扫描仪36固定在第二保持装置12上。第二多路扫描仪36在此与悬臂7一样设置在携带空间检测装置30的人49之前。第二多路扫描仪如在第一多路扫描仪31中一样涉及多平面激光扫描仪，所述多平面激光扫描仪具有与第一多路扫描仪31相同的结构。然而，第二多路扫描仪36与第一多路扫描仪31不同地定向。所述第二多路扫描仪基本上竖直地定向，意即其发射扇形的中心轴线基本上竖直地定向，如在稍后将阐述的。
此外，空间检测装置30具有多个摄像机32，所述摄像机32能够拍摄环境的数字图像。在所描述的实施例中，具有Sunex公司的广角镜头的FLIR公司的五个摄像机设置在圆环上的第一保持装置6上。当人携带空间检测装置30时，圆环基本上水平地定向。摄像机32在圆环上以相同的角间距定位在正五边形上。此外，惯性测量单元34以及两个接收天线46和47固定在第一保持装置6上，稍后将阐述其功能。
在实施例的一个改进方案中，支架1能够包括防撞器。所述防撞器尤其包围第一多路扫描仪31、摄像机32、接收天线46、47和惯性测量单元34，以便保护它们免受撞击。
在支架1的下部区域中的第二保持装置12处还固定有评估装置42、显示器48和构成为可再次充电的电池的能量供应装置40。此外，手柄9在悬臂7之间朝向接触部件2-2的方向延伸，携带空间检测装置30的人能够在所述手柄9处将所述空间检测装置固定保持在下部区域中。
参考图2A阐述：如何将空间检测装置30的支架安置和支承在人49上。在图2A的视图中，第一保持装置6示出为不具有盖部，如其在图1A和1B中所示出的。
支架1构成为，使得当人借助于携带装置2携带支架1时，在携带支架1时，悬臂7设置在人49之前。然而，人49能够在两件式悬臂7之间进行查看。在由直立的人携带支架1时，空间检测装置30根据定义沿竖直方向V定向。在此，肩部支撑件2-1的弯曲部段10置于人49的肩部50上。以这种方式，空间检测装置30的一部分重量由人49的肩部50支承。此外，因为肩部支撑件2-1的弯曲部段10向后下方将肩部50包围在受限的范围内，所以肩部支撑件2-1防止：空间检测装置30围绕置于肩部支撑件4上的接触部件2-2向前倾斜
当人49借助于携带装置2携带支架时，接触部件2-2位于人49的髋部51的区域的高度处。在这种情况下，肩部支撑件2-1置于人49的肩部50上。
在图2B中详细示出空间检测装置30的下部区域。在该区域中，接触部件2-2安置在髋部支撑件4上。在图4的横截面视图中详细示出接触部件2-2与髋部支撑件4的耦联。接触部件2-2板状地构成，其中所述接触部件在下部区域中具有两个弯曲部，如在图4中所示出的。接触部件2-2在下部具有横向棱边2-3，所述横向棱边垂直于人49的前进运动方向F定向。髋部支撑件4在前部部分中U形地构成。在该区域中能够引入接触部件2-2的下部端部，使得横向棱边2-3置于髋部支撑件4上，进而能够承受空间检测装置30的重力。接触部件2-2因此匹配于髋部支撑件4。接触部件2-2在此被髋部支撑件4的U形区域容纳，使得所述接触部件能够围绕横向轴线Y围绕接触部件2-2的长形的横向棱边2-3沿双箭头G的方向从在图2A中所示出的位置向前倾斜。为了能够实现这种枢转运动，人40稍微降低两个肩部50，使得肩部支撑件2-1的弯曲部段10的后部区域能够在肩部50旁经过向前倾斜。
髋部支撑件4还具有竖直颊板4-1。所述竖直颊板防止了置于髋部支撑件4上的接触部件2-2围绕垂直于横向轴线Y的轴线枢转。因此阻止了支架1的侧向倾斜以及还有支架1相对于髋部支撑件4围绕竖直轴线的转动。
在一个替选的实施例中，髋部支撑件4经由下部的铰接件与支架1的接触部件2-2耦联，其中支架1能够经由下部的铰接件围绕横向轴线Y枢转。
在图3A和3B中示出空间检测装置30的向前倾斜的状态。也在此，如在图1A和1B中所示出的，第一保持装置6示出为没有盖部。在该倾斜状态下，空间检测装置30的重力完全被髋部支撑件4承受。为此，髋部支撑件4能够借助于皮带容纳部4-2固定在腰带3上。替选地，皮带容纳部4-2也能够钩在人49的皮带中。在空间检测装置30的非倾斜状态下，意即在空间检测装置30的工作状态下，如其在图2A中所示出的，借助于髋部支撑件4-2支承空间检测装置30的50％以上的重力。在工作状态下，由人49携带空间检测装置30，如其在图2A中所示出的。在这种情况下，肩部支撑件2-1尤其阻止空间检测装置30向前倾斜。因此，所述肩部支撑件尤其用于稳定。此外，为了稳定，空间检测装置30也能够在手柄9处借助人49的手保持固定。
如果携带空间检测装置30的人49直立在水平面H1上，则如在图2A中示出的，沿竖直方向V产生在多个肩部支撑件2-1或一个肩部支撑件2-1与接触部件2-2之间的间距C。在多个肩部支撑件2-1或一个肩部支撑件2-1与第一保持装置6之间产生间距D，并且在第一多路扫描仪31与摄像机32之间产生间距E。间距C位于400mm至800mm的范围内，尤其位于500mm至700mm的范围内，在本实施例中，该间距等于515mm。间距D位于300mm至500mm的范围内，尤其位于350mm至400mm的范围内，而在本实施例中等于372mm。间距E位于50mm到100mm的范围内，尤其位于60mm至80mm的范围内。在本实施例中，该间距等于72mm。在此，第一多路扫描仪31设置在摄像机32的上方。在此第一保持装置6的最底部的区域距肩部支撑件2-1的顶点11距离很远，使得携带空间检测装置30的人49的头部向前具有自由视野。此外，间距D是足够大的，使得人49能够将头盔戴在头部上。
如参考图2C和2D所阐述的，通过摄像机32的这种布置在两个相反的要求之间找到实用的折衷方案：
摄像机的尽可能高的布置，如其在图2C中用附图标记32’所示出的，虽然能够实现：将摄像机间距最小化，由此将使所谓的拼接伪影最小化，而同时携带空间检测装置30的人49的头部或肩部50的其它部分在所检测到的图像中由于较大的距离将仅在较小的角度范围内可见，所述角度范围通过边界线H图解示出。这将会引起周围的空间的具有最小的拼接伪影的最佳的全方位拍摄。然而，在摄像机32’设置的非常高的情况下，空间检测装置将在人49的头部上方伸出非常远，使得人不可以在具有摄像机32’的空间检测装置30不向前倾斜的情况下在低的空间中移动或移动穿过门洞。此外，在这种情况下，空间检测装置30不可以由人49稳定地携带。在人49在摄像机32’的高度上移动时的偏转也将大得多。此外，过高的图像拍摄高度将是不利的，因为从中产生的全景视图将不对应于观察者的自然视野高度。
与在人49的头部高度处的布置相比，如在图2C中用附图标记32”表示的，将摄像机32设置在头部上方也是有利的，因为在这种情况下，不受干扰的全方位拍摄是可行的，并且人49的视野不受影响。在摄像机32”中产生的并且通过边界线H图解示出的死角能够被最小化，其中同时使空间检测装置30在由人49携带时的实际使用保持不变。
在图2D中将在根据本发明的空间检测装置30的实施例中的摄像机32的布置连同边界线50一起示出，所述边界线限定摄像机32的死角。如所示出的，人49处于该死角内。
如在图1B中所示出的，空间检测装置30还包括在接触部件2-2处的呈凹口形式的参考标记54。所述参考标记用于检测空间检测装置30相对于具有相对应的参考标记(“地面控制点”)的位置固定的坐标系的位置和/或定向，所述相对应的参考标记又施加在要检测的环境的特定的点处，例如作为要扫描的建筑物的地板或壁上的标签，所述标签构造有十字线和唯一的名称或识别编号。空间检测装置30在此在正在进行的扫描过程期间例如短暂地借助其参考标记54的箭头尖端精确地被保持在这种“地面控制点”的十字线上，并且检测时间点和“地面控制点”的唯一的名称或识别编号。在此经由操作单独的操作按钮53来检测准确的时间点，只要触碰到箭头尖端和十字线标记就能够按下所述操作按钮。
参考图5阐述在空间检测装置30的工作状态下的第一多路扫描仪31和第二多路扫描仪36的定向。
第一多路扫描仪31固定在第一保持装置6上，使得其发射扇形的中心轴线X1与水平面H2形成角度β。角度β在此位于5°至20°的范围内。在本实施例中，角度β等于10°。第一多路扫描仪31因此向前倾斜10°。发射扇形具有张角α1。该张角位于10°至40°的范围内。在本实施例中，角度α1为30°。
第二多路扫描仪36固定在第二保持装置12上，使得其中心轴线X2竖直地定向。第二多路扫描仪36的发射扇形的张角α2对应于多路扫描仪31的发射扇形的张角α1。因此，携带空间检测装置30的人49位于多路扫描仪31、36的发射扇形之外。
参考图6阐述摄像机32的拍摄角度。
每个摄像机32的张角在此不是旋转对称的锥体。而是张角在不同的方向上是不同的。在穿过空间检测方向30的竖直剖面的情况下，如其在图6中所示出的，产生竖直的张角γ。该竖直的张角位于170°至210°的范围内。在本实施例中，该张角γ大于180°，即为195°。竖直的张角γ在此定向为，使得人49在其携带空间检测装置30时主要位于摄像机32的拍摄角度之外。此外，摄像机32的水平间距选择为尽可能小的，使得由摄像机32在人49紧邻的环境中检测到的区域是尽可能大的。借助于设置在圆环上的摄像机32，尤其能够完全检测围绕人49的物体空间，其中在摄像机32拍摄时仅忽略人49自身。
参考图7阐述：如何将空间检测装置30置于水平面H3上：
在支架1处限定了放置点37，在所述放置点处，空间检测装置30能够在水平面H3上露出，使得第一多路扫描仪31、第二多路扫描仪36和摄像机32不接触水平面H3。在所描述的实施例中形成三个放置点37，更确切地说在肩部支撑件2-1的后部棱边处和在接触部件2-2处。
为了能够运输具有较小的包装尺寸的空间检测装置30，在图7中示出的修改的实施例中，支架1在悬臂7处具有中心铰接件8。所述中心铰接件8能够实现：空间检测装置30的头部区域能够朝向下部区域的方向枢转，以便能够减小空间检测装置30的包装尺寸。中心铰接件8具有两个闭锁位置：一个闭锁位置用于折叠支架1，而另一闭锁位置用于在工作状态下的支架1，如其在图7中所示出的。
在一个替选的实施例中，例如在悬臂7处的支架1能够被拆除和重新组装。
参考图8阐述了根据本发明的空间检测装置的实施例的数据技术结构。描述了如何使空间检测装置30的各个组件在数据技术和电子方面共同作用。
摄像机32与控制装置41连接。控制装置41又与触发器38连接，所述触发器38设置在空间检测装置30的手柄9附近，使得人49能够用手指操作触发器38。如果人49操作触发器38，则控制装置41借助于摄像机32触发同时的图像拍摄。控制装置41还与计时器35耦联，使得能够将触发摄像机32的时间点连同摄像机32的图像拍摄一起存储。为此，计时器35也与评估装置42连接。
设置在第一保持装置6处在空间检测装置30的头部区域中的摄像机32经由USB电缆44与聚束和同步接口43连接，多路扫描仪31经由以太网电缆52与聚束和同步接口43连接，所述聚束与同步接口也设置在第一保持装置6处在空间检测装置30的头部区域中。摄像机32以及第一多路扫描仪31经由该USB电缆44以及以太网电缆52将所记录的数据传输给聚束和同步接口43，所述数据包括多路扫描仪31的感测装置的角度位置和时间点以及所发射和所接收的每个信号脉冲的强度。聚束和同步接口43转换所接收到的数据，并且将所述数据与由其生成的时间戳结合，使得其能够进一步经由集中数据传输电缆45传输给评估装置42，所述集中数据传输电缆铺设在支架1的管中，所述评估装置在空间检测装置30的下部区域中固定在第二保持装置12上。
此外，用于无线网络(WLAN/WiFi)的信号的第一接收天线46和用于接收无线蓝牙信号的第二天线47设置在第一保持装置6处。由两个接收天线46、47接收到的信号被传输给信号处理单元33，所述信号处理单元也设置在第一保持装置6处，所述信号处理单元将数据进一步传输给评估装置42，或者替选地，如在图8中所示出的传输给聚束-和同步接口43以用于进一步处理。
最后，在第一保持装置6处设置有惯性测量单元34，所述惯性测量单元检测在三个空间方向上的加速度以及围绕三个空间轴线的转动速率，由此能够确定空间检测装置30在空间中的定向或定向的改变。由惯性测量单元34检测到的数据被传输给评估装置42，或者替选地，如在图8中所示出的传输给聚束-和同步接口43以用于进一步处理。
此外，由惯性测量单元34或通过在评估装置42中的基于软件的评估模块，或者通过其它传感器，尤其是压力传感器提供状态传感器，其中所述评估模块评估惯性测量单元34的数据。所述状态传感器能够检测：支架1如何被人49携带。所述状态传感器尤其能够检测：支架1是否至少部分地由肩部支撑件2-1支承，如其在图2A中所示出的，或者所述支架1是否借助于接触部件2-2和髋部支撑件4向前枢转，进而倾斜地设置，使得所述支架不再置于人49的肩部50上，如其在图3A中所示出的，或者所述支架是否被带到所设置的静止位置中，如其在图7中所示出的。
借助于评估装置42接收到的数据，所述评估装置能够计算出物体在物体空间中的方向和间距，所述物体借助于空间检测装置30的不同的扫描装置检测到。此外，必要时能够确定所检测到的物体的表面的其它特征。
由评估装置42实时生成三维点云，所述三维点云反映所检测到的物体空间。为此，在实时计算中至少使用由多个扫描仪31、36的接收器探测到的反射辐射。此外，由摄像机32所拍摄到的图像也能够用于实时处理和生成三维点云。以这种方式，评估装置42实时计算物体空间的下述区域的图形视图，所述检测装置30能够移动和/或已经移动穿过这些区域。该图形视图由显示器48输出。所述图形视图在检测物体空间时不断更新。
评估装置42与数据接口39耦联。经由该数据接口39能够将由评估装置42收集到的数据包括在空间检测装置30运行期间已经产生的数据在内，传输给存储器以用于中间存储。替选地或附加地也能够在空间检测装置运行期间或者在检测过程结束之后将数据传输给外部数据存储器。然后能够将所述数据用于后处理。在这种后处理中产生了所检测到的物体空间的更精确的点云。在后处理中的计算耗费在此大到使得评估装置42无法实时执行。
附图标记列表：
1 支架
2 携带装置
2-1 肩部支撑件
2-2 接触部件
2-3 接触部件的横向棱边
3 腰带
4 髋部支撑件
4-1 髋部支撑件的竖直颊板
4-2 皮带容纳部
5 上部的支架部段
6 第一保持装置
7 悬臂
8 中心铰接件
9 手柄
10 弯曲部段
11 顶点
12 第二保持装置
30 空间检测装置
31 第一多路扫描仪
32 摄像机
33 信号处理单元
34 惯性测量单元
35 计时器
36 第二多路扫描仪
37 放置点
38 触发器
39 有线数据接口
40 能量供应装置
41 控制装置
42 数据处理装置
43 聚束和同步接口
44 USB电缆
45 集中数据传输电缆
46 第一接收天线
47 第二接收天线
48 显示器
49 人
50 肩部
51 髋部
52 以太网电缆
53 操作按钮
54 参考标记

Claims (34)

1.一种用于至少一个扫描装置的支架(1)，所述支架用于借助于人(49)的身体携带所述扫描装置，其中所述支架(1)包括：
用于由所述人(49)安置和携带所述支架(1)的携带装置(2)，其中所述携带装置(2)包括用于将所述支架(1)安置在所述人(49)的肩部(50)上的肩部支撑件(2-1)；和
上部的支架部段(5)，在所述上部的支架部段上固定有用于至少一个扫描装置的第一保持装置(6)，其中当所述人(49)借助于所述携带装置(2)携带所述支架时，所述第一保持装置(6)位于所述人(49)的头部上方，
其特征在于，
所述携带装置(2)还包括接触部件(2-2)，所述接触部件经由悬臂(7)与所述肩部支撑件(2-1)刚性地连接，其中当所述人(49)借助于所述携带装置(2)携带所述支架(1)时，所述接触部件(2-2)位于所述人(49)的髋部(51)的区域的高度处。
2.根据权利要求1所述的支架(1)，其特征在于，当所述人(49)借助于所述携带装置(2)携带所述支架(1)时，所述悬臂(7)设置在所述人(49)的前方。
3.根据权利要求1或2所述的支架(1)，其特征在于，所述支架(1)具有用于折叠所述支架(1)的中心铰接件(8)。
4.根据权利要求3所述的支架(1)，其特征在于，所述中心铰接件(8)具有至少两个闭锁位置：一个闭锁位置用于所述支架(1)的折叠状态，而另一闭锁位置用于所述支架(1)的工作状态。
5.根据上述权利要求中任一项所述的支架(1)，其特征在于，所述携带装置(2)还包括与所述接触部件(2-2)相匹配的髋部支撑件(4)。
6.根据权利要求5所述的支架(1)，其特征在于，所述髋部支撑件(4)与所述接触部件(2-2)共同作用，使得当所述接触部件(2-2)置于所述髋部支撑件(4)上时，所述接触部件(2-2)能够围绕第一轴线枢转，然而防止围绕垂直于所述第一轴线的轴线枢转。
7.根据权利要求5或6所述的支架(1)，其特征在于，所述接触部件(2-2)具有长形的横向棱边(2-3)，所述接触部件借助所述横向棱边置于所述髋部支撑件(4)上，并且所述第一轴线平行于所述接触部件(4)的横向棱边(2-3)定向。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的支架(1)，其特征在于，所述髋部支撑件(4)具有竖直颊板(4-2)，所述竖直颊板防止置于所述髋部支撑件(4)上的接触部件(2-2)围绕垂直于所述第一轴线的轴线枢转。
9.根据权利要求5所述的支架(1)，其特征在于，所述髋部支撑件(4)经由下部的铰接件与所述支架(1)的接触部件(2-2)耦联，其中所述支架(1)能够经由所述下部的铰接件围绕第一轴线枢转。
10.根据上述权利要求中任一项所述的支架(1)，其特征在于，所述肩部支撑件(2-1)具有带有上部的顶点(11)的弯曲部段(10)，和
所述弯曲部段(10)在所述顶点(11)的侧上过渡到所述悬臂(7)中，而在另一侧上，在所述端部上在所述支架(1)的纵向方向上距所述顶点(11)具有位于50mm至100mm的范围内的间距。
11.根据上述权利要求中任一项所述的支架(1)，其特征在于，沿所述支架(1)的纵向方向，在所述肩部支撑件(2-1)与所述接触部件(2-2)之间的间距(C)位于400mm至800mm的范围内。
12.根据上述权利要求中任一项所述的支架(1)，其特征在于，所述悬臂(7)和/或所述接触部件(2-2)是可调节高度的。
13.根据上述权利要求中任一项所述的支架(1)，其特征在于，在所述支架(1)的纵向方向上，在所述肩部支撑件(2-1)与所述第一保持装置(6)之间形成在300mm至500mm的范围内的间距。
14.根据上述权利要求中任一项所述的支架(1)，其特征在于，第二保持装置(12)设置在所述悬臂(7)处，另一扫描装置能够固定在所述第二保持装置上，其中当所述人(49)借助于所述携带装置(2)携带所述支架(1)时，所述第二保持装置(12)位于所述人(49)的前方。
15.一种空间检测装置(30)，所述空间检测装置具有至少一个扫描装置和根据权利要求1至14中任一项所述的支架(1)。
16.根据权利要求15所述的空间检测装置(30)，其特征在于，所述扫描装置是第一多路扫描仪(31)，并且当所述人(49)借助于所述支架(1)携带所述空间检测装置(30)时，所述第一多路扫描仪(31)在所述支架(1)的第一保持装置(6)处固定在所述人(49)的头部上方。
17.根据权利要求16所述的空间检测装置(30)，其特征在于，当所述人(49)借助于所述支架(1)携带所述空间检测装置(30)时，所述第一多路扫描仪(31)定向为，使得所述第一多路扫描仪(31)的所扫描的中心平面(X1)与水平面(H2)形成第一角度(β)，所述第一角度位于5°至20°的范围内。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，当所述人(49)借助于所述支架(1)携带所述空间检测装置(30)时，在所述支架(1)的第一保持装置(6)上在所述人(49)的头部上方还固定有至少一个摄像机(32)，尤其多个摄像机(32)。
19.根据权利要求18所述的空间检测装置(30)，其特征在于，(多个)摄像机(32)在竖直平面中的拍摄角度(γ)位于170°至210°的范围内，其中当所述人(49)借助于所述支架(1)携带所述空间检测装置(30)时，所述人(49)主要在(多个)摄像机(32)的拍摄角度(γ)之外。
20.根据权利要求18或19所述的空间检测装置(30)，其特征在于，所述摄像机(32)间隔开地设置在一个环上，其中当所述人(49)借助于所述支架(1)携带所述空间检测装置(30)时，所述环基本上水平地定向。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，所述摄像机(32)的水平间距选择为尽可能小的，使得由所述摄像机(32)检测到的在携带所述空间检测装置(30)的人的环境中的在所述人(49)的紧邻的环境内的空间是尽可能大的，其中然而当所述人(49)借助于所述支架(1)携带所述空间检测装置(30)时，所述人(49)主要在所述摄像机(32)的拍摄角度(γ)之外。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，在所述支架(1)的纵向方向上，在所述肩部支撑件(2-1)和所述摄像机(32)之间形成在300mm至500mm的范围内的间距。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，所述第一多路扫描仪(31)设置在所述摄像机(32)上方。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，在所述支架(1)的纵向方向上，在所述第一多路扫描仪(31)与所述摄像机(32)之间的间距(E)位于50mm至100mm的范围内。
25.根据权利要求15至24中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，当所述人(49)借助于所述支架(1)携带所述空间检测装置(30)时，在所述支架(1)的第一保持装置(6)处，在所述人(49)的头部上方还固定有至少一个接收天线(46、47)和/或惯性测量单元(34)。
26.根据权利要求16至25中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，所述支架(1)包括防撞器，并且所述第一多路扫描仪(31)和/或所述(多个)摄像机(32)和/或所述接收天线(46、47)和/或所述惯性测量单元(34)被所述防撞器包围。
27.根据权利要求15至26中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，设有至少一个状态传感器，所述状态传感器构成为用于检测：所述支架(1)是如何被人(49)携带的。
28.根据权利要求15至27中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，第二保持装置(12)设置在所述支架(1)的悬臂(7)处，第二多路扫描仪(36)固定在所述第二保持装置上。
29.根据权利要求28所述的空间检测装置(30)，其特征在于，当所述人借助于所述支架(1)携带所述空间检测装置(30)时，所述第二多路扫描仪(36)定向为，使得所述第二多路扫描仪(36)的所扫描的中心平面(X2)与水平面形成第二角度，所述第二角度位于-10°至+10°的范围内。
30.根据权利要求15至29中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，所述支架(1)设计成，使得当所述空间检测装置被人(49)借助于所述携带装置(2)携带时，所述空间检测装置(30)的超过50％的重量借助于所述髋部支撑件(4)来支承。
31.根据权利要求15至30中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，所述支架(1)限定了放置点(37)，在所述放置点上，所述空间检测装置(30)能够自由地位于水平面(H3)上，使得所述第一多路扫描仪(31)和/或所述第二多路扫描仪(36)和/或所述(多个)摄像机(32)不接触水平面(H3)。
32.根据权利要求15至31中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，所述空间检测装置(30)具有至少一个参考标记，以用于检测所述空间检测装置(30)相对于位置固定的坐标***的位置和/或定向。
33.根据权利要求18至32中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，控制装置(41)固定在所述支架(1)上，所述控制装置在数据技术方面与所述摄像机(32)耦联，其中所述控制装置(41)设计为用于，能够借助于所述摄像机(32)同时触发图像拍摄。
34.根据权利要求18至33中任一项所述的空间检测装置(30)，其特征在于，当所述人(49)借助于所述支架(1)携带所述空间检测装置(30)时，在所述支架(1)处在所述人(49)的头部下方固定有评估装置(42)，所述评估装置与所述摄像机(32)和/或所述第一多路扫描仪(31)在数据技术方面耦联，其中所述数据传输经由聚束和同步接口(43)进行，其中所述聚束和同步接口(43)固定在所述人(49)的头部上方。
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