DE10142166A1

DE10142166A1 - Handgerät zur berührungslosen Abstandsmessung

Info

Publication number: DE10142166A1
Application number: DE10142166A
Authority: DE
Inventors: Joerg Stierle; Peter Wolf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2003-03-20
Also published as: EP1423659A1; US20040025563A1; JP2005504285A; WO2003027610A1; US6912888B2

Abstract

Es wird ein Handgerät zur berührungslosen Abstandsmessung angegeben, das ein Gehäuse (11) mit einer in Meßrichtung (17) weisenden Gehäusevorderseite (15) und einer davon abgekehrten Gehäuserückseite (16), einen auf der Rückseite (16) ausgebildeten, linienförmigen, von der Meßrichtung (17) wegweisenden ersten Meßanschlag (21), der in einer Bezugsebene für die Abstandsmessung liegt, sowie an der Gehäuserückseite (16) angeordnete Mittel zum Bilden eines flächigen, rechtwinklig zur Meßrichtung ausgerichteten, von der Meßrichtung (17) wegweisenden, zweiten Meßanschlags (22) aufweist. Zur konstruktiv einfachen Realisierung des zweiten Meßanschlags (22), die auch die Möglichkeit eröffnet, einen dritten, in Meßrichtung weisenden, flächigen Meßanschlag für eine weitere Meßaufgabe an dem Gehäuse (11) vorzusehen, weisen die Mittel zur Bildung des zweiten Meßanschlags (22) einen am Gehäuse (11) schwenkbar gehaltenen Schwenkteil (24) auf, dessen eine Keilfläche (241) den zweiten Meßanschlag (22) trägt (Fig. 3).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Handgerät zur berührungslosen Abstandsmessung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit solchen Handgeräten wird die Entfernung eines angemessenen Objekts von einem Referenzpunkt gemessen, an dem das Handgerät mit einem entsprechenden Meßanschlag angelegt wird. Ein solches Handgerät kann als Lasermeßgerät, als Ultraschallmeßgerät oder als Hochfrequenzmeßgerät konzipiert sein. In allen Fällen wird die Entfernung durch Messung der Laufzeit eines vom Handgerät ausgesandten Impulses, der am angemessenen Objekt reflektiert und von dem Handgerät wieder empfangen wird, bestimmt.

Bei einem bekannten, handgehaltenen Entfernungsmeßgerät (DE 196 52 438 C2) ist ein linienförmiger Meßanschlag von der Längskante der spitzwinklig zulaufenden Rückseite des Gehäuses gebildet, wobei der Übergangsbereich von der Gehäuseober- und -unterfläche zu der Längskante geradlinig oder bogenförmig gekrümmt ist. Der mittlere Teil dieser Längskante, einschließlich des zugehörigen Übergangsbereichs zur Gehäuseober- und -unterfläche, ist um eine zur Meßrichtung parallele Drehachse drehbar ausgebildet, so daß er um einen beliebigen Drehwinkel gegenüber den beiden äußeren, feststehenden Teile der Längskante verdreht werden kann. Fluchten der mittlere und die beiden äußeren Teile der Längskante miteinander, so kann das Entfernungsmeßgerät rückseitig mit dieser Längskante, beispielsweise mit einer von zwei Wänden gebildeten Eckenlinie, in Anschlag gebracht werden und so beispielsweise die Diagonale eines Raums gemessen werden. Da die Längskante in der Bezugsebene für die Entfernungs- oder Abstandsmessung liegt, ist der vom Entfernungsmeßgerät im Display angezeigte Wert die tatsächliche Entfernung der Eckenlinie zum angemessenen Objekt, beispielsweise zu der diagonal gegenüberliegenden Eckenlinie des Raums. Soll andererseits das Entfernungsmeßgerät für Messungen von objektzugewandten Flächen, wie z. B. Wände, Decken, Böden, aus verwendet werden, so ist der mittlere Bereich der Längskante, einschließlich des zugehörigen Übergangsbereichs um einen beliebigen Drehwinkel, z. B. um ca. 90°, zu drehen. Da die Drehachse parallel zur Meßrichtung ausgerichtet ist, befinden sich die um den Drehwinkel gegeneinander verdrehten Teile der Längskante stets in einer senkrechten Ebene zu der Meßrichtung. Somit ist die Meßrichtung stabil im rechten Winkel zu einer ebenen Anlagefläche ausgerichtet, und es wird die Entfernung von der Anschlagfläche zu dem angemessenen Objekt bestimmt. Das vom Entfernungsmeßgerät angezeigte Ergebnis entspricht exakt der Entfernung bzw. dem Abstand der gewählten Anschlagfläche zu dem angemessenen Objekt, ohne daß es einer Umrechnung oder einer Umschaltung im Entfernungsmeßgerät bedarf.

Bei einem ebenfalls bekannten Entfernungsmeßgerät (DE 198 04 051 A1) ist auf den linienförmigen Meßanschlag zur Anlage an einer Referenzlinie, z. B. die Eckenlinie zwischen zwei Wänden, verzichtet, und ein flächiger Meßanschlag ist auf der ebenen Rückwand des Gehäuses ausgebildet. Für den Fall, daß ausgehend von einer Außenkante gemessen werden soll, die Anlagekante für das Entfernungsmeßgerät also von dem anzumessenden Objekt abgewandt ist, ist ein weiterer Anschlag vorgesehen, der auf der Innenseite einer am Gehäuse schwenkbar gelagerten Schwenkklappe ausgebildet ist. Die Schwenkklappe ist bei Nichtgebrauch des weiteren Meßanschlags auf die Unterseite des Gehäuses aufgeklappt und kann zur Aktivierung des weiteren Meßanschlags um 90° vom Gehäuse abgeschwenkt werden. In dieser Schwenkstellung der Schwenklappe ist der weiteren Meßanschlag dem anzumessenden Objekt zugewandt und liegt in der Bezugsebene für die Entfernungsmessung, so daß nach Anlegen des weiteren Meßanschlags an die Außenkante und Auslösen des Meßvorgangs der im Display angezeigte Entfernungswert der tatsächliche Abstand des angemessenen Objekts von der Anlegekante ist.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Handgerät zur berührungslosen Distanz- oder Abstandsmessung hat den Vorteil, daß durch den erfindungsgemäßen Schwenkkeil neben den zwei Meßarten der Distanzmessung durch Anlegen des linienförmigen ersten Meßanschlags an eine dem anzumessenden Objekt zugewandte Eckenlinie und durch Anlegen des flächigen zweiten Meßanschlags an eine dem anzumessenden Objekt zugewandte Fläche die Möglichkeit geschaffen ist, in einfacher Weise auch noch einen dritten Meßanschlag zu realisieren, der das Anlegen des Entfernungsmeßgeräts an eine objektabgewandte Fläche erlaubt. Dieser dritte Meßanschlag wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch realisiert, daß am Schwenkkeil eine Schwenkklappe schwenkbar angeordnet ist, die den flächigen dritten Meßanschlag trägt und so ausgebildet ist, daß in einer fixierten Schwenkstellung von Schwenkteil und Schwenkklappe der dritte Meßanschlag in Meßrichtung weist und in der Bezugsebene für die Abstandsmessung liegt. Da damit alle drei Meßanschläge nach ihrer jeweiligen Aktivierung in der Bezugsebene für die Abstandsmessung liegen, entspricht immer der im Display des Handgeräts angezeigte Entfernungswert der tatsächlichen Distanz zwischen der Anlegekante oder -fläche und dem angemessenen Objekt, unabhängig davon, welcher der drei Meßanschläge benutzt worden ist. Eine Umrechnung des Werts oder eine Umschaltung des Meßgeräts auf eine weitere Bezugsebene wird vermieden.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Handgeräts zur berührungslosen Distanzmessung möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Schwenkkeil eine Grundstellung, die so festgelegt ist, daß der zweite Meßanschlag in der Bezugsebene liegt, und eine Einschwenkstellung auf, in welcher er vollständig in das Gehäuse eingeschwenkt ist. In der Grundstellung ist der Schwenkkeil am Gehäuse lösbar verriegelt. Durch diese Festlegung der Grundstellung des Schwenkkeils ist das Handgerät für die Hauptanwendung, nämlich die Distanzmessung von einer dem anzumessenden Objekt zugekehrten Anlagefläche aus, permanent eingestellt. Für die anderen Meßaufgaben muß der jeweils benötigte Meßanschlag nur noch durch einen einzigen Handgriff aktiviert werden, nämlich durch Abschwenken der Schwenkklappe von dem in seiner Grundstellung sich befindlichen Schwenkkeil zum Aktivieren des dritten Meßanschlags und durch Einschwenken des in seiner Grundstellung sich befindlichen Schwenkkeils in das Gehäuse zum Aktivieren des ersten Meßanschlags.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Handgeräts zur berührungslosen Abstandsmessung mit aktiviertem, linienförmigem ersten Meßanschlag,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung des vergrößerten Ausschnitts II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht des in seiner Grundstellung mit aktiviertem zweiten Meßanschlag sich befindlichen Handgeräts,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung des vergrößerten Ausschnitts IV in Fig. 3,
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts IV in Fig. 3 bei aktiviertem dritten Meßanschlag.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in Fig. 1 und 3 in Seitenansicht für zwei verschiedene Meßaufgaben eingestellte Handgerät zur berührungslosen Abstandsmessung, auch als handgehaltenes Entfernungsmeßgerät bezeichnet, weist ein etwa quaderförmiges Gehäuse 11 auf, auf dessen Oberseite 12 verschiedene Funktionstasten 13 für die An- bzw. Ausschaltung und den Abruf verschiedener Meßprogramme sowie eine Taste 14 für die Auslösung eines Meßvorgangs angeordnet sind. Darüber hinaus befindet sich auf der Oberseite 12 ein hier nicht dargestelltes Anzeigefeld, in dem der ermittelte Meßwert sowie weitere Informationen angezeigt werden. In der in Meßrichtung 17 weisenden Vorderseite 15 ist ein Fenster für den Austritt eines Peilstrahls und den Aus- und Eintritt der Meßimpulse vorhanden, während die von der Meßrichtung 17 abgekehrte Rückseite 16 des Gehäuses 11 als Anlage für das Gehäuse 11 bei Durchführung eines Meßvorgangs dient. Die Vorderseite 15 ist deutlich gewölbt ausgebildet, damit der Bediener nicht versehentlich die Vorderseite 15 zur Anlage des Handgeräts benutzt.
Aufbau und Wirkungsweise des beispielsweise als Lasermeßgerät ausgeführten Handgeräts ist in der DE 198 04 051 A1 beschrieben und ist im Rahmen der hier beschriebenen Erfindung nur insoweit von Bedeutung als die von dem Handgerät nach Auslösen eines Meßvorgangs angegebene Entfernung oder Distanz zu einem angemessen Objekt von einer am Gehäuse 11 festgelegte Bezugsebene 18 aus (Fig. 2 und Fig. 4 und 5) gemessen wird. Will man also die Entfernung von einer gewünschten Stelle zu einem angemessenen Objekt mit dem richtigen Meßwert im Anzeigefeld oder Display des Handgeräts ablesen, so ist das Handgerät mit seiner Rückseite 16 so an die Stelle anzulegen, daß letztere in der Bezugsebene 18 liegt. Hierzu sind an der Gehäuserückseite 16 drei verschiedene Meßanschläge vorhanden, die zur Durchführung von drei verschiedenen Meßaufgaben jeweils aktivierbar sind. Diese drei Meßaufgaben sind:

1. Abstandsmessung zwischen zwei gegenüberliegenden Objekten mit einer linienförmigen Referenzstelle, z. B. Eckenlinie zwischen zwei zusammenstoßenden Raumwänden, zur Anlage des Handgeräts,
2. Abstandsmessung zwischen zwei gegenüberliegenden Objekten mit einer objektzugewandten Anlagefläche, z. B. die Distanz zwischen zwei einander gegenüberliegenden Raumwänden,
3. Abstandsmessung zwischen zwei gegenüberliegenden Objekten mit einer objektabgewandten Anlagefläche für das Handgerät, z. B. einer Tischkante.

Die Meßaufgabe Nr. 2 stellt dabei die Hauptanwendung des Handgeräts zur Abstandsmessung dar.
Zur Realisierung eines ersten Meßanschlags 21, der von der Meßrichtung 17 abgekehrt und linienförmig ausgebildet ist und zur Durchführung der Meßaufgabe Nr. 1 gebraucht wird, weist die Gehäuserückseite 16 eine prismenartige, dreieckförmige Kontur mit zwei unter einem spitzen Winkel aneinanderstoßenden Prismenflächen 19, 20 auf, wobei die Stoßkante den linienförmigen ersten Meßanschlag 21 bildet. Die Stoßkante ist leicht abgerundet, wobei die Bezugsebene 18 für die Abstandsmessung eine rechtwinklig zur Meßrichtung 17 verlaufende Tangente an der Rundung darstellt (Fig. 1 und 2).
Zur Durchführung der Meßaufgabe Nr. 2 (Fig. 3 und 4) ist ein flächiger zweiter Meßanschlag 22 vorgegeben, der von der Meßrichtung 17 abgewandt ist und ebenfalls in der Bezugsebene 18 liegt. Dieser zweite Meßanschlag 22 wird mit Hilfe eines Schwenkkeils 24 realisiert, der um eine zum ersten Meßanschlag 21 parallel verlaufende Schwenkachse 25 schwenkbar ist. In der zur Gehäuseunterseite hin sich erstreckenden, unteren Prismenfläche 19 der Gehäuserückseite 16 ist eine Öffnung 26 vorgesehen, durch welche der Schwenkkeil 24 vollständig in das Gehäuse 11 einschwenkbar ist, wie dies in der Schnittdarstellung der Fig. 2 zu sehen ist, und aus dem Gehäuse 11 vollständig ausschwenkbar ist, wie dies in Fig. 3-5 zu sehen ist. Der Schwenkkeil 24 hat zwei rechtwinklig ausgerichtete Keilfläche 241 und 242, von denen die eine Keilfläche 241 den zweiten Meßanschlag 22 trägt oder - wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel - den flächigen zweiten Meßanschlag 22 selbst bildet. Der Schwenkkeil 24 ist so ausgebildet, daß er eine in Fig. 3-5 dargestellte Grundstellung einnimmt, in welcher er aus dem Gehäuse 11 ausgeschwenkt ist und der zweite Meßanschlag 22 in der Bezugsebene 18 für die Abstandsmessung liegt. In dieser Grundstellung ist der Schwenkkeil 24 mittels einer von einer Feder 27 vorgespannten Verriegelungstaste 28 verriegelt. In dieser Grundstellung des Schwenkkeils 24 kann die Meßaufgabe Nr. 2 durchgeführt werden, wozu der flächige zweite Meßanschlag 22 an eine dem anzumessenden Objekt zugekehrte Anschlagfläche, z. B. eine Wand, angelegt wird.
Soll aus dieser Grundstellung des Schwenkkeils 24 heraus die Meßaufgabe Nr. 1 durchgeführt werden, so ist die Verriegelungstaste 28 zu drücken und der Schwenkkeil 24 in das Gehäuse 11 vollständig einzuschwenken, wie dies in Fig. 1 und 2 dargestellte ist. Die zweite Keilfläche 242 des Schwenkkeils 24 ist dabei so ausgebildet, daß sie in dieser Einschwenkstellung des Schwenkkeils 24die Öffnung 26 in der unteren Prismenfläche 19 abschließt und dabei bündig mit der Prismenfläche 19 ist. In dieser Einschwenkstellung des Schwenkkeils 24 ist lediglich der etwa linienförmige erste Meßanschlag 21 zur Durchführung der Meßaufgabe Nr. 1 freigegeben.
Zum Durchführen der Meßaufgabe Nr. 2 ist der Schwenkkeil 24 wieder aus dem Gehäuse 11 in seine in Fig. 3-5 zu sehende Grundstellung herauszuschwenken. Hierzu sind beiderseits der Keilfläche 242 im Schwenkteil 24 Griffflächen 29 zum Greifen des Schwenkkeils 24 vorgesehen. Damit die Griffflächen 29 in der Einschwenkstellung des Schwenkkeils 24 zugänglich sind, sind im Bereich der bis zu den Seitenwänden 30 des Gehäuses 11 sich erstreckenden Öffnung 26 in der Prismenfläche 19 in den Seitenwänden 30 des Gehäuses 11 Aussparungen 31 vorgesehen, in denen jeweils eine Grifffläche 29 einliegt, wenn sich der Schwenkkeil 24 in seiner Einschwenkstellung innerhalb des Gehäuses 11 befindet.
Zur Durchführung der Meßaufgabe Nr. 3 (Fig. 5) ist ein dritter flächiger Meßanschlag 23 vorgesehen, der bei seiner Aktivierung in Meßrichtung 17 weist und in der Bezugsebene 18 für die Abstandsmessung liegt. Dieser dritte Meßanschlag 23 ist an einer Schwenkklappe 32 angeordnet, die am Schwenkkeil 24 um eine zur Schwenkachse 25 des Schwenkkeils 24 parallele Schwenkachse 33 schwenkbar ist. Die Schwenkachse 33 verläuft nahe der Keilspitze des Schwenkkeils 24. Die Schwenkklappe 32 liegt normalerweise in einer Mulde 34 derart ein, daß ihre Rückseite mit der Keilfläche 242 bündig ist. Die Schwenkklappe 32 trägt auf ihrer von der Rückseite abgekehrten Innenseite den flächigen dritten Meßanschlag 23, der auch hier von der Innenfläche der Schwenkklappe 32 selbst gebildet wird. Zur Durchführung der Meßaufgabe Nr. 3 wird die Schwenkklappe 32 um 90° aus der Mulde 34 ausgeschwenkt, wozu die Mulde 34 im vorderen Bereich so ausgebildet ist, daß das freie Ende der Schwenkklappe 32 von Hand gegriffen werden kann. In der 90°-Schwenkstellung schlägt die Schwenkklappe 32 mit einer Nase 35 an einem am Schwenkkeil 24ausgebildeten Anschlag 36 an. Anschlag 36 und Nase 35 sind so angeordnet, daß die um 90° ausgeschwenkte Schwenkklappe 32 eine solche Stellung einnimmt, daß der dritte Anschlag 23 in der Bezugsebene 18 für die Abstandsmessung liegt. Bei der Durchführung der Meßaufgabe Nr. 3 wird der dritte Meßanschlag 23 an eine objketabgewandte Anschlagkante oder Anschlagfläche angelegt, und durch Betätigen der Auslösetaste 14 wird die Entfernung zwischen dieser Anschlagkante oder Anschlagfläche und einem angemessenen Objekt gemessen. Da der dritte Meßanschlag wiederum in der Bezugsebene 18 für die Abstandsmessung liegt, ist der im Display des Handgeräts angezeigte Meßwert die tatsächliche Entfernung.

Claims

1. Handgerät zur berührungslosen Abstandsmessung, mit einem Gehäuse (11), das eine in Meßrichtung (17) weisende Gehäusevorderseite (15) und eine davon abgekehrte Gehäuserückseite (16) aufweist, mit einem auf der Gehäuserückseite (16) ausgebildeten, linienförmigen, von der Meßrichtung (17) wegweisenden ersten Meßanschlag (21), der in einer Bezugsebene (18) für die Abstandsmessung liegt, und mit an der Gehäuserückseite (16) angeordneten Mitteln zum Bilden eines flächigen, rechtwinklig zur Meßrichtung (17) ausgerichteten, von der Meßrichtung wegweisenden, zweiten Meßanschlags (22), der in der Bezugsebene (18) für die Abstandsmessung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Bildung des zweiten Meßanschlags (22) einen am Gehäuse (11) schwenkbar gehaltenen Schwenkkeil (24) aufweisen, dessen eine Keilfläche (241) den zweiten Meßanschlag (22) trägt.

2. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuserückseite (16) eine dreieckförmige Kontur mit zwei unter einem spitzen Winkel aneinanderstoßenden Prismenflächen (19, 20) aufweist, daß die vorzugsweise abgerundete Stoßkante der Prismenfläche (19, 20) den ersten Meßanschlag (21) bildet und daß die Schwenkachse (25) des Schwenkkeils (24) parallel zur ersten Meßkante (21) verläuft.

3. Handgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Prismenfläche (19) der Gehäuserückseite (16) eine Öffnung (26) zum Ein- und Ausschwenken des Schwenkkeils (24) vorgesehen ist.

4. Handgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkeil (24) eine Grundstellung aufweist, die so festgelegt ist, daß der zweite Meßanschlag (22) in der Bezugsebene (18) liegt und eine Einschwenkstellung aufweist, in welcher er vollständig in das Gehäuse (11) eingeschwenkt ist.

5. Handgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkeil (24) zumindest in seiner Grundstellung am Gehäuse (11) lösbar verriegelt ist.

6. Handgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkkeil (24) so ausgebildet ist, daß in seiner Einschwenkstellung die nicht den zweiten Meßanschlag (22) tragende Keilfläche (242) die Öffnung (26) in der Prismenfläche (19) der Gehäuserückseite (16), vorzugsweise bündig, abdeckt.

7. Handgerät nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß am Schwenkkeil (24) eine Schwenkklappe (32) angeordnet ist, die einen flächigen, dritten Meßanschlag (23) trägt und so ausgebildet ist, daß sie in der Grundstellung des Schwenkkeils (24) in eine fixierte Schwenkposition überführbar ist, in welcher der dritte Meßanschlag (23) in Meßrichtung (17) weist und in der Bezugsebene (18) für die Abstandsmessung liegt.

8. Handgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkklappe (32) so ausgebildet ist, daß sie auf die nicht den zweiten Meßanschlag (22) tragende Keilfläche (242) des Schwenkkeils (24) aufklappbar ist und ihre fixierte Schwenkposition nach Abschwenken von dem in seiner Grundstellung sich befindlichen Schwenkkeil (24) um einen definierten Schwenkwinkel erreicht.

9. Handgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixierung der Schwenkposition der Schwenkklappe (32) mittels eines am Schwenkkeil (24) ausgebildeten Anschlags (36) vorgenommen ist, an dem eine an der Schwenkklappe (32) ausgebildete Nase (35) anstößt.

10. Handgerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der nicht den zweiten Meßanschlag (22) tragenden Keilfläche (242) des Schwenkkeils (24) eine Mulde (34) eingeformt ist, in der die auf die Keilfläche (242) aufgeklappte Schwenkklappe (32) so einliegt, daß ihre von dem dritten Meßanschlag (23) abgekehrte Rückseite in etwa bündig mit der Keilfläche (242) ist.

11. Handgerät nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die den zweiten Meßanschlag (22) tragende Keilfläche (241) des Schwenkkeils (24) selbst den zweiten Meßanschlag (22) bildet.