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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft Raumdatenaufnahmegeräte. Insbesondere betrifft die
Erfindung ein telemetrisches Raumdatenaufnahmegerät, welche
das Ausarbeiten eines Raumplanes o.ä. ermöglicht.
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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Darstellung der räumlichen
Beziehung zwischen Koordinatenpunkten von Objekten ist üblicherweise
handgezeichnet und auf Papierplänen
dargestellt worden. Die Daten, die für das Ausarbeiten dieser Pläne gesammelt
worden sind, beruhten im allgemeinen auf Band- und/oder optischen
Messungen.
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Leider
liefern in einer Anzahl von Fällen
Bandmessungen nicht die gewünschte
oder geforderte Genauigkeit. Ferner ist die Zeit, die erforderlich
ist, um einen Plan aus einer Bandmessung zu erstellen, in vielen Fällen viel
zu lang. Es wurden folglich optische Methoden ausgearbeitet, um
die Genauigkeit der Messungen zu verbessern und als Folge einen
genaueren Plan zu erhalten.
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Im
Computerzeitalter hat es sich als wünschenswert erwiesen, die Messungen
unmittelbar auf ein Datenaufnahmegerät aufzuzeichnen und gegebenenfalls
diese Daten an einen Computer zu übertragen, um so unter zu Hilfenahme
eines Computers einen Plan erstellen zu können. Eine derartige durchdachte
und komplexe Vorrichtung ist in dem am 25. Februar 1992 erteilten
US-Patent 5,091,869 beschrieben. In dieser Patentschrift ist ein
Verfahren zur Ausarbeitung eines Raumplanes beschrieben, welches
die Auswahl von Transversal-Punkten, das Aufstellen eines Überwachungsinstruments
auf dem Traversalpunkt und das Messen von Abständen und Winkeln zu markanten
Punkten des Raums enthält.
Ein weiterer Transversal-Punkt wird ausgewählt und der Prozess wird wiederholt,
bis alle Daten gesammelt sind. Die Daten können dann in einen Computer
eingegeben und in einen Raumplan umgesetzt werden. Das Sammeln der
Daten gemäß dem vorerwähnten US-Patent
ist eine anspruchsvolle und komplexe Tätigkeit, welche mindestens
ein Zweipersonen-Team erfordert.
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Folglich
wäre es
vorteilhaft, ein telemetrisches Raumdatenaufnahmegerät zu schaffen,
das die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr aufweist. Beispielsweise
wäre es
vorteilhaft, ein telemetrisches Raumdatenaufnahmegerät zu schaffen,
das von einer einzigen Person bedient werden kann und welches es der
Bedienungsperson ermöglicht,
einen Raumplan in einer verhältnismäßig kurzen
Zeit auszuarbeiten.
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In
dem am 07. Oktober 1997 erteilten US-Patent 5,675,514 ist ein derartiges
Raumdatenaufnahmegerät
beschrieben, das einen Basismodul und einen entfernt aufgestellten
Modul aufweist, welche durch ein dehnbares Kabel miteinander verbunden
sind. Die Länge
und die Winkelausrichtung des dehnbaren Kabels werden gemessen,
um die relative Raumposition des entfernt aufgestellten Moduls bezüglich des
Basismoduls zu bestimmen. Obwohl dieses Raumdatenaufnahmegerät leicht
zu handhaben ist und von einer einzigen Person bedient werden kann,
muss der Basismodul verhältnismäßig oft
verstellt und eingerichtet werden, wodurch die Gesamtzeit verlängert wird,
die erforderlich ist, um den Plan eines Raums auszuarbeiten. Ferner
kann das Verwenden eines ausziehbaren Kabels zwischen den Modulen
in einigen Fällen
das Benutzen des Systems behindern.
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In
US-Patent 4,820,041 ist eine Positionsfühleinrichtung offenbart, welche
Stationen aufweist, die einen Laserstrahl projizieren, welcher periodisch
einen aufzunehmenden Bereich abtastet.
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In
EP-Patent 0 717 261 ist ein Raumpositioniersystem zum Bestimmen
der augenblicklichen Position eines beweglichen Objekts und zum
Implementieren einer Vielzahl von ortsfesten Referenzstationen beschrieben.
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Ziel der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein verbessertes telemetrisches
Raumdatenaufnahmegerät
zu schaffen, welches die vorstehend angeführten Nachteile von herkömmlichen
und optikbasierten Datenaufzeichnungsgeräten überwindet.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein telemetrisches Raumdatenaufnahmegerät zu schaffen,
welchem einem einzigen Benutzer ermöglicht, die Raumkoordinaten
von Objekten zu messen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Insbesondere
ist gemäß der vorliegenden
Erfindung ein telemetrisches Raumdatenaufnahmegerät zum Ausarbeiten
eines Raumplanes gemäß dem Anspruch
1 geschaffen.
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Weitere
Ziele, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher
bei Lesen der folgenden nicht beschränkenden Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform,
wobei unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen lediglich
ein Beispiel angeführt
ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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In
den anliegenden Zeichnungen zeigen
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15 eine
Seitenansicht eines telemetrischen Raumdatenaufnahmegeräts mit zwei
Modulen gemäß der Erfindung;
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16 eine
perspektivische Ansicht einer Winkelbeziehungsmesseinrichtung des
telemetrischen Raumdatenaufnahmegeräts der 15;
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17 eine
schematische Draufsicht auf das telemetrische Raumdatenaufzeichnungsgerät der 15;
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18 ein
schematisches Blockdiagramm das die elektrischen Verbindungen der
Komponenten des Raumdatenaufnahmegeräts mit zwei Modulen der 15 veranschaulicht
und
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19 bis 25 Draufsichten
einer Folge von Operationen, welche eine Simulation einer Datenaufzeichnung
mit Hilfe des telemetrischen Raumdatenaufnahmegeräts mit zwei
Modulen der 15 wiedergeben.
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Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
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Anhand
von 15 bis 25 wird
ein telemetrisches Raumdatenaufnahmegerät 300 mit zwei Modulen
gemäß der Erfindung
beschrieben. Das Zweimodul-System 300 enthält einen
verschiebbaren entfernt aufgestellten Modul 302 und einen
beweglichen Modul 304.
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Der
entfernt aufgestellte Modul 302 enthält eine Stütze 305, einen Körper 306 und
eine Winkelbeziehungsmessvorrichtung 308 zum Messen einer
ungefähren
Winkelraumbeziehung zwischen dem entfernt aufgestellten Modul 302 und
dem beweglichen Modul 304, was nachstehend beschrieben
wird. Die Winkelbeziehungsmessvorrichtung 308 enthält eine
willkürliche
horizontale Achse (siehe 310 in 17), von
welcher aus die ungefähre
Winkelbeziehung zwischen dem entfernt aufgestellten Modul 302 und
dem beweglichen Modul 304 gemessen wird.
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Der
bewegliche Modul 304 enthält eine Abstützung 312,
eine Körper 314,
ein drehbares Verbindungselement 316, das den Körper 314 mit
der Abstützung 312 verbindet,
eine Abstandsmessvorrichtung in Form eines Laser-Entfernungsmessers 318,
um alternativ (a) einen Abstand zwischen dem beweglichen Modul 304 und
dem entfernt aufgestellten Modul 302 zu messen, wenn er
in Richtung des entfernt aufgestellten Moduls 302 gerichtet
wird und (b) und einen Abstand zwischen dem beweglichen Modul 304 und
einem Zielpunkt einer physikalischen Oberfläche (was nachstehend anhand
der 19 bis 25 beschrieben
wird), wenn er in Richtung dieses Zielpunkt ausgerichtet wird und
eine Winkelbeziehungsmessvorrichtung 320 zum Messen einer
ungefähren
Raumwinkelbeziehung zwischen dem beweglichen Modul 304 und
dem entfernt aufgestellten Modul 302. Zu beachten ist,
dass die Winkelbeziehungsmessvorrichtung 320 identisch
mit der Winkelbeziehungsmessvorrichtung 308 des entfernt
aufgestellten Moduls 302 ist.
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Wie
besser dem Blockdiagramm der 18 der
Zeichnungen zu entnehmen ist, enthält das telemetrische Raumdatenaufnahmegerät 300 mit
zwei Modulen auch eine Datenerfassungseinheit 322 mit einem
Display 324, eine Eingabeeinheit 326 und eine
Steu erschaltung 328. Die Steuerschaltung 328 ist
elektrisch mit dem entfernt aufgestellten Modul 302 ist über Daten/Steuer-Übertragungsverbindungen 330 bzw. 332 mit
dem entfernt aufgestellten Modul 302 und dem beweglichen
Modul 304 verbunden. Die Daten/Steuerverbindungen 330 und 332 können elektrische
Kabel, HF (Hochfrequenz) Verbindungen oder irgendwelche anderen
geeigneten Verbindungen sein.
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Die
Steuerschaltung 328 enthält Datensammeleinrichtungen,
um Daten von den Modulen 302 und 304 über die
Verbindungen 320 bzw. 332 zu sammeln.
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Die
Eingabeeinrichtung 326 enthält einen (nicht dargestellten)
Starterfassungsschalter, der an dem beweglichen Modul 304 angebracht
ist. Die Eingabeeinrichtung 326 enthält auch Mode-Steuerschalter
zum Eingeben von Information in die Steuerschaltung, was nachstehend
noch beschrieben wird.
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Die
Datenerfassungseinheit 320 ist in vorteilhafter Weise an
dem Modul 304 angebracht, so dass das Display 324 und
die Eingabeeinheit 328 in Reichweite des die Messungen
durchführenden
Operators sind.
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Anhand
von 16 der Zeichnungen wird nunmehr die Winkelbeziehungsmesseinrichtung 308 im einzelnen
beschrieben. Zu beachten ist, dass die Winkelbeziehungsmesseinrichtung 320 identisch
mit der Winkelbeziehungsmesseinrichtung 308 ist, welche
daher nicht im einzelnen zu beschreiben wird.
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Die
Winkelbeziehungsmesseinrichtung 308 enthält einen
rohrförmigen
Körper 334 mit
sechs äquidistanten
peripheren Öffnungen 336a bis 336f (von
welchen in 15 nur drei dargestellt sind),
sechs Laserstrahlsensoren 338a bis 338f (von denen
in 15 nur drei dargestellt sind), die so an dem röhrenförmigen Körper 334 angebracht
sind, dass sie bezüglich
der entsprechenden Öffnung 336 ausgerichtet
sind. Die Winkelmesseinrichtung 308 enthält auch
ein Prisma 340, einen drehbaren Prismenhalter 342,
welcher mit einem hohlen zylindrischen Rohr 343 versehen
ist, einen Elektromotor 344, dessen Antriebswelle 346 mit
dem Prismenträger 342 über einen
Antriebsriemen 348 verbunden ist. Ein Drehwinkelcodierer 349 ist
mit dem drehbaren Prismenträger 342 verbunden,
um dessen Winkelposition zu messen. Eine Laserquelle 350 ist
in dem hohlen zylindrischen Rohr 343 untergebracht, um
einen etwa fächerförmigen (siehe 15)
Laserstrahl 352 entlang der Achse des Körpers 334 auszustrahlen.
Der Laserstrahl 352 wird von dem Prisma 340 reflektiert.
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Der
Elektromotor 344 und die Laserquelle 350 werden
von der Steuereinheit 328 gesteuert. Die Laserstrahlsensoren 338a bis 338f und
der Drehwinkelcodierer 349 sind mit der Steuerschaltung 328 verbunden, um
dieser Daten zuzuführen.
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Wie 15 zu
entnehmen ist, dreht sich, wenn der Motor 344 und die Laserquelle 350 angeregt
sind, der etwa fächerförmige Laserstrahl 350 (siehe
Pfeil 354) um eine vertikale Achse 356. In ähnlicher
Weise dreht sich, wenn der Motor 344 und die Laserquelle 350 der
Winkelbeziehungsmesseinrichtung 320 angeregt werden, ein
fächerförmiger Laserstrahl 358 (siehe
Pfeil 360) um eine vertikale Achse 362.
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Der
Laserabstandsmesser 318 ist schwenkbar (siehe Pfeil 364)
an dem Körper 314 angebracht,
welcher selbst drehbar mit der Abstützung 312 verbunden
ist (siehe Pfeil 366). Ein Nutzer kann daher den Laserabstandsmesser 318 manuell
schwenken und drehen, um auf verschiedene Zielpunkte zu zielen,
um einen Abstand zwischen dem Laserabstandsmesser 318 und
dem Zielpunkt zu messen.
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Anhand
von 17 wird eine vereinfachte geometrische Konstruktion
zum Bestimmen der relativen Raumposition eines Raumzielpunktes einer
physikalischen Fläche
(siehe Zahl 368) bezüglich
eines Raumreferenzpunktes beschrieben, welcher durch den geometrischen
Mittelpunkt 370 des entfernt aufgestellten Moduls 320 festgelegt
ist. Zu beachten ist, dass die folgende Beschreibung eine vereinfachte
Beschreibung ist, da angenommen wird, dass die Module 302 und 304 und
der räumliche
Zielpunkt 368 auf demselben Höhenniveau sind. Mit anderen
Worten, es wird angenommen, dass die geometrische Konstruktion in
einem zweidimensionalen Niveau ausgeführt ist. Jedoch sind verschiedene
Korrektureinrichtungen in Erwägung
gezogen worden, um die normalen Differenzen in der Höhe der Module 302 und 304 und
des räumlichen
Zielpunktes 368 in Betracht zu ziehen. Beispielsweise strahlen
die Laserquellen 350 etwa fächerförmige Laserstrahlen 352 und 358 aus,
um so die Auswirkung von Höhendifferenzen
zwischen den Modulen 302 und 304 zu minimieren. Ebenso
ist das Schwenken des Laserabstandmessers 318, der von
einem (nicht dargestellten) Drehwinkelcodierer codiert wird, bezüglich der
Abstandsrechnungen in Betracht gezogen worden. Ferner ist der Modul 304 mit
mindestens einem (nicht dargestellten) Neigungsmesser versehen,
um die Stellung des Moduls 304 bezüglich einer Horizontalebene
zu messen, und um diese Information an die Steuerschaltung 328 weiterzugeben.
Die Steuerschaltung 328 kann folglich die Lage des Moduls 304 in
Betracht ziehen, wenn die relative Position des Zielpunkts berechnet
wird.
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Die
Position des entfernt aufgestellten Moduls 302 legt einen
räumlichen
Referenzpunkt fest, von welchem aus die Bestimmung der Zielpunkte
der physikalischen Objekte, d.h. Wände durchgeführt wird.
Die Bestimmung der relativen Position einer Vielzahl von Zielpunkten
ermöglicht
das Ausarbeiten eines Raumplans. Um die relative Position eines
einzigen Zielpunktes (beispielsweise des Zielpunktes 368 in 17)
zu bestimmen, müssen
die folgenden Parameter gemessen oder berechnet werden:
- – der
Abstand zwischen dem geometrischen Mittelpunkt 370 des
entfernt aufgestellten Moduls 302 und ein geometrischer
Mittelpunkt 372 des Moduls 302; dieser Abstand
ist als D1 in 17 dargestellt;
- – der
Abstand zwischen dem geometrischen Mittelpunkt 372 des
Moduls 304 und des Zielpunkts 368; dieser Abstand
ist als D3 in 17 dargestellt;
- – eine
Raumwinkelbeziehung zwischen dem beweglichen Modul 304 und
dem entfernt aufgestellten Modul 302; diese Winkelbeziehung
ist in 17 durch einen Winkel ξ dargestellt,
welcher durch die Referenzachse 310 und eine gestrichelte
Linie 374 festgelegt ist, welche die geometrischen Mittelpunkte 370 und 372 verbindet;
- – eine
Raumwinkelbeziehung zwischen dem Zielpunkt 368 und dem
beweglichen Modul 304; diese Winkelbeziehung ist in 17 durch
einen Winkel ξ' dargestellt, welcher
durch die Bezugsachse 376 und die gestrichelte Linie 374 festgelegt
ist, welche die geometrischen Mittelpunkte 370 und 372 verbindet.
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Wenn
diese Informationen bekannt sind, ist es möglich, die relative Raumposition
des Zielpunktes 368 bezüglich
des Referenzpunktes 370 zu bestimmen, was nachstehend noch
beschrieben wird.
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Um
den Abstand D1 zwischen den zwei geometrischen
Mittelpunkten 370 und 372 zu bestimmen, wird der
Laserabstandsmesser 318 aus der in 17 dargestellten
Position gedreht, um ihn auf eine vorherbestimmte (nicht dargestellte)
Stelle auf dem Körper 334 der
Winkelbeziehungsmesseinrichtung 308 auszurichten. Der Abstand
zwischen dem Laserabstandsmesser 318 und dem Körper 334 wird
dadurch gemessen, und diese Daten werden der Steuerschaltung 328 zugeführt. Die
Steuerschaltung 328 kann somit den Radius des Körpers 334 und
die bekannte Länge
zwischen dem Mittelpunkt 372 und der Spitze des Abstandmessers 318 zu
diesem Maß addieren,
um den Abstand zwischen den zwei geometrischen Mittelpunkten 370 und 372 zu berechnen.
Wie vorstehend erwähnt,
kann ein Korrekturfaktor eingeführt
werden, um den Zielwinkel des Laserabstandmessers 318 in
Betracht zu ziehen.
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Um
den Abstand D3 zwischen dem geometrischen
Mittelpunkt 372 und dem Zielpunkt 368 zu bestimmen,
wird der Laserabstandsmesser 318 so positioniert, wie in 17 dargestellt,
so dass er bezüglich
des Zielpunkts 368 ausgerichtet ist. Der Abstand zwischen
dem Laserabstandsmesser 318 und dem Zielpunkt 368 wird
dadurch gemessen und diese Daten werden der Steuerschaltung 328 zugeführt. Die
Steuerschaltung 328 kann folglich den Radius des Körpers 334 und
die bekannte Länge
zwischen dem Mittelpunkt 372 und der Spitze des Abstandmessers 318 zu
diesem Maß hinzuaddieren,
um so den Abstand zwischen den zwei geometrischen Mittelpunkten 370 und 372 zu
berechnen. Wie vorstehend erwähnt,
kann auch ein Korrekturfaktor eingeführt werden, um den Zielwinkel
des Laserabstandsmessers 318 in Betracht zu ziehen.
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Die
Bestimmung der Raumwinkelbeziehung zwischen dem beweglichen Modul 304 und
dem entfernt aufgestellten Modul 302, wel cher in 17 durch
den Winkel ξ veranschaulicht
ist, welcher durch die Referenzachse 310 und die gestrichelte
Linie 374 festgelegt ist, wird nunmehr beschrieben. 17 ist
eine schematische Draufsicht auf die zwei Module 302 und 304.
In dieser Figur wird ein Teil 352a des rotierenden Laserstrahls 352 von
dem (nicht dargestellten) Lasersensor 338e' durch die Öffnung 336e' detektiert.
In ähnlicher Weise
wird ein Teil 358a des rotierenden Laserstrahls 358 durch
den (ebenfalls nicht dargestellten) Lasersensor 338b' durch die Öffnung 336b' detektiert.
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Zu
beachten ist, dass diese Detektionen nicht zur selben Zeit durchgeführt werden
müssen.
Da die Laserstrahlen mit einer Geschwindigkeit von etwa 5 bis 10
Umdrehungen pro Sekunde (???) rotieren, ist die Zeitspanne zwischen
den zwei Detektionen klein.
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Bei
der Detektion des Laserstrahls 352a mittels des Sensors 338e' durch eine Öffnung 336e' wird ein Signal
der Steuerschaltung 328 zugeführt, welche dann eine Messung
des Winkels μ über den
Drehwinkelcodierer 349 vornimmt. Die Steuerschaltung 328 wird
ebenfalls informiert, dass der Lasersensor 338b den Laserstrahl 358 durch
eine Öffnung 336b detektiert
hat. Der Winkel υ ist
daher bekannt. (In diesem Fall beträgt er 60 Grad, da die Öffnungen 326 äquidistant
um den Körper 334 angeordnet
sind). Der Winkel σ kann
daher durch die Differenz zwischen den Winkeln μ und ν berechnet werden. Der Abstand
D2 ist der Radius des Körpers 334.
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Diese
Winkelwerte, die wesentlich sind, werden für die Winkelbeziehungsmesseinrichtung 320 gemessen
und/oder berechnet.
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Wie
ein Fachmann leicht nachvollziehen kann, ist eine gute Annäherung des
Winkels ξ durch
die folgende Formel gegeben, die leicht in die Steuerschaltung 328 implementiert
werden kann:
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Entsprechend
kann der Winkel ξ' durch die folgende
Formel angenähert
werden:
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Daher
kann die Steuerschaltung die relative Winkelposition des Zielpunktes 368 über die
zwei berechneten Abstände
D1 und D3, dem bekannten
Radius D2, die gemessenen Winkel μ und μ' und die bekannten Winkel υ und υ' berechnen.
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Wie
oben erwähnt,
können
die korrigierten Abstände
D1 und D3 für Höhenniveaudifferenzen
zwischen dem Modul 302, dem Modul 304 und dem
Zielpunkt 368 korrigiert werden.
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Erstes Beispiel einer
Raumplan-Bestimmung:
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19 bis 25 der
anliegenden Zeichnungen sind schematische Draufsichten, die ein
Beispiel für die
Benutzung des in 15 bis 18 dargestellten
telemetrischen Raumdatenaufnahmegeräts 300, sind um den
Plan eines Raumes 390 mit einer Vielzahl von Wänden 392 bis 396 und
einer Säule 398,
die einen kreisförmigen
Querschnitt hat, zu bearbeiten. Für jede Figur ist der bearbeitete
Plan auf einem Display-Bildschirm 324 dargestellt.
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Um
den Plan des Raums 390 zu bearbeiten, wird der entfernt
aufgestellte Modul 302 zuerst an einer beliebigen Stelle
in dem Raum 390 positioniert.
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Der
Laserabstandsmesser 318 wird dann gedreht, um auf eine
vorher bestimmte Stelle auf dem Modul 302 (1)
zu zielen, um den Abstand D1 zu messen,
der der Steuerschaltung 328 zugeführt wird.
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Der
Laserabstandsmesser 318 wird dann auf einen ersten Zielpunkt 400 gerichtet,
welcher der Anfang einer Wand 392 ist (20)
und es wird eine Taste des beweglichen Moduls 304 betätigt, um
die Datenerfassung der Raumkoordinaten des Zielpunktes 400 zu
starten. Wenn die Berechnungen vorüber sind, wird ein Punkt 400a auf
dem Bildschirm 324 dargestellt, um die relativen Raumkoordinaten
des Anfangs der Wand 392 zu veranschaulichen.
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Der
Laserabstandsmesser 318 wird dann so gedreht, dass er auf
den Zielpunkt 402 gerichtet ist, welcher an der Verbindung
der Wand 392 und der Säule 398 liegt.
(21) Der Benutzer betätigt eine Taste des mobilen
Moduls 304, um der Steuerschaltung anzuzeigen, dass eine
gerade Linie eingegeben wird, und betätigt dann die Taste, um die
Datenerfassung der relativen Raumkoordinaten des Zielpunkts 402 zu
starten. Wenn die Berechnungen durchgeführt sind, werden ein Punkt 402a und
eine gerade Linie 404 auf dem Bildschirm 324 dargestellt.
Natürlich
entspricht der Punkt 402a dem Ort des Zielpunkts 402.
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Der
Laserabstandsmesser 318 wird dann auf eine beliebige Stelle 406 auf
der Säule 398 gerichtet (22).
Der Benutzer betätigt
dann eine Taste des mobilen Moduls 302, um der Steuerschaltung 328 anzuzeigen,
dass ein Kreisbogen eingegeben wird, und betätigt dann die Taste, um die
Datenerfassung der relativen Raumkoordinaten des Zielpunkts 406 zu
starten. Wenn die Berechnungen abgeschlossen sind, wird ein Punkt 406a,
welcher der Stelle entspricht, auf welche der Laserabstandsmesser 318 gerichtet
worden ist, auf dem Bildschirm 50 dargestellt.
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Die
Steuerschaltung 328 fordert eine dritte relative Raumkoordinate,
um den Radius des kreisförmigen Querschnitts
der Säule 398 zu
bestimmen.
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Damit
der Laserabstandsmesser 318 auf die Verbindungen der Säule 398 mit
der Wand 394 gerichtet werden kann, muss der bewegliche
Modul 304 verschoben werden. In 23 ist
der Modul 30 an seiner neuen Position dargestellt, an welcher
der Zielpunkt 408 sichtbar ist. Da der Modul 304 verschoben
worden ist, muss der Abstand D1 wieder berechnet
werden. Sobald dies erfolgt ist, wird der Laserabstandsmesser 318 auf
eine vorher bestimmte Stelle auf dem entfernt aufgestellten Modul 302 gerichtet
und der von dem Abstandsmesser 318 abgelesene Abstand wird
in die Steuerschaltung 328 eingegeben.
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Der
Laserabstandsmesser 318 wird dann auf den Zielpunkt 408 gerichtet,
welcher sich an der Verbindung der Säule 398 und der Wand 394 befindet
(24). Der Nutzer betätigt die Taste, um die Datenerfassung der
relativen Raumkoordinaten des Zielpunktes 408 zu starten.
Wenn die Berechnungen abgeschlossen sind, wird ein Punkt 408a,
welcher der Stelle des Zielpunktes 408 und einer halbkreisförmigen Linie 410 entspricht, welche
die Punkte 402a, 406a und 408a verbindet,
auf dem Bildschirm 324 dargestellt.
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Die
Datenerfassung kann von diesem Punkt aus fortgesetzt werden, indem
angezeigt wird, dass gerade Linien zwischen den Punkten gezogen
werden müssen,
wie in 25 dargestellt ist.
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Zurückkehrend
zu mehr allgemeinen Überlegungen
ist zu bemerken, dass das verwendete Verfahren, um den entfernt
aufgestellten Modul 302 wieder zu positionieren, dasselbe
ist, wie in dem US-Patent 5,675,514, das dem Inhaber des vorliegenden
Patents erteilt worden ist, und auf welches hiermit Bezug genommen
wird. Kurz gesagt, vor dem Bewegen des entfernt aufgestellten Moduls 302 aus
seiner ursprünglichen
Position werden mindestens zwei Zielpunkte ausgewählt, und
deren relative Position berechnet. Der entfernt aufgestellte Modul
wird dann an eine neue Position gebracht und die relativen Positionen
derselben Zielpunkte werden berechnet. Selbstverständlich kann
dann mit Hilfe dieser Information die Steuerschaltung die neue Position
des entfernt aufgestellten Moduls 302 berechnen. Eine andere
Methode würde
darin bestehen, die entsprechenden Zielpunkte manuell darüber zu legen,
um den gesamten Raumplan aus den Raumplänen benachbarter Räume zu rekonstruieren.
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Die
Steuerschaltung 328 kann eine Vielzahl elektronischer (nicht
dargestellter) Schaltungen enthalten, die in jedem Modul 302 und 304 vorgesehen
sind und mit den verschiedenen Elementen (Motore, Laserquellen,
Drehwinkelcodierer, Laserabstandsmesser, etc.) dieser Module verbunden
sind. Die Steuerschaltung 328 kann auch Micro-Controller
oder entsprechende geeignete Schaltungen enthalten, damit die Steuerschaltung 328 die
vorstehend beschriebenen Berechnungen durchführen kann. Beispielsweise hat
es sich als vorteilhaft herausge stellt, einen Personal Computer
zu verwenden, auf welchem eine entsprechende Software läuft, welche
die Datenerfassungseinheit 322 einschließt. Wie
vorstehend erwähnt,
könnte
der verwendete Personal Computer, der die Datenerfassungseinheit 322 einschließt, in vorteilhafter
Weise an dem Modul 304 angebracht werden, um einen leichten
Zugriff auf die vom Bedienungspersonal durchgeführten Messungen zu haben.
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Ferner
kann die Steuerschaltung 328 viele "Override"-Verfahren
enthalten, um Fehler beim Betrieb des telemetrischen Raumdatenaufnahmegeräts 300 zu
kompensieren.
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Es
ist auch zu beachten, dass, wenn Schrittmotore verwendet werden,
um die das Prisma drehende Einrichtungen 342 zu drehen,
die Drehwinkelcodierer 329, welche mit den drebaren Einrichtungen 342 verbunden
sind, durch eine (nicht dargestellte) elektronische Schaltung ersetzt
werden könnten,
welche die Anzahl der von dem Schrittmotor durchgeführten Schritte
zählen
würde und
diese Anzahl Schritte in einen Winkel umwandeln würde.
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Selbstverständlich könnte auch
der Laserabstandsmesser 318 durch andere elektronische
Abstandsmesseinrichtungen ersetzt werden.
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Obwohl
die telemetrischen Raumdatenaufnahmegeräte 10 und 300 als
vorteilhaft beschrieben worden sind, um Raumpläne zu bearbeiten, könnten diese
Aufzeichnungsgeräte
auch dazu verwendet werden, um dreidimensionale Raumpläne zu bearbeiten.
Da es möglich
ist, auf Zielpunkte zu zielen, die nicht in derselben Höhe liegen,
wie die Module, während
sie messen, welcher Winkel notwendig war, um diese Zielpunkte zu
erreichen, wenn die Höhenniveaus
der Module den Steuerschaltungen be kannt sind, ist es möglich, die
relative dreidimensionale Raumposition eines Zielpunktes bezüglich eines
dreidimensionalen Raumreferenzpunktes zu berechnen, welcher durch
einen der Module definiert ist.
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Obwohl
die Erfindung vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform
beschrieben worden ist, kann sie modifiziert werden, ohne von dem
Schutzbereich abzuweichen, wie er durch die anliegenden Ansprüche definiert
ist.