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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem Ortungsgerät nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Es
ist bereits ein Ortungsgerät
mit einer Ortungseinheit bekannt, die zu einer Erfassung einer Materialkenngröße eines
Untersuchungsobjekts mittels eines Untersuchungssignals entlang
einer Signalrichtung vorgesehen ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einem Ortungsgerät, insbesondere einem handgeführten Ortungsgerät, mit einer
Ortungseinheit, die zu einer Erfassung einer Materialkenngröße eines
Untersuchungsobjekts mittels eines Untersuchungssignals entlang einer
Signalrichtung vorgesehen ist.
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Es
wird vorgeschlagen, dass das Ortungsgerät eine Abstandsmessvorrichtung
aufweist, die zu einer Abstandsmessung entlang zumindest einer ersten,
von der Signalrichtung differierenden Richtung vorgesehen ist. In
diesem Zusammenhang soll unter „vorgesehen” insbesondere
speziell ausgestattet und/oder speziell ausgelegt und/oder speziell
programmiert verstanden werden. Des Weiteren soll unter einer „Materialkenngröße” insbesondere
eine Kenngröße und/oder
ein Parameter verstanden werden, der zumindest eine Materialeigenschaft
umfasst, wie beispielsweise eine dielektrische Kenngröße und/oder
ein Feuchtegehalt des Untersuchungsobjekts. Insbesondere kann mittels
der dielektrischen Kenngröße vorteilhaft
eine Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Bereichen in dem
Untersuchungsobjekt mit unterschiedlichen Materialeigenschaften und/oder
unterschiedlichen Materialien erreicht werden und es kann dabei
vorteilhaft ein in dem Untersuchungsobjekt angeordneter Gegenstand
und/oder ein Feuchtegehalt in dem Untersuchungsobjekt aufgrund differierender
Materialeigenschaften entlang eines Verfahrens des Ortungsgeräts erfasst
werden. Das Untersuchungsobjekt ist vorzugsweise von einer Wand,
einem Boden, einer Decke und/oder weiteren Untersuchungsobjekten
gebildet. Ferner soll unter einer „Signalrichtung” insbesondere
eine Richtung des Untersuchungssignals verstanden werden, entlang derer
das Untersuchungssignal von dem Ortungsgerät abgestrahlt wird und/oder
die in einem bestimmungsgemäßen Betrieb
des Ortungsgeräts
im Wesentlichen senkrecht zu einer einer Oberfläche des Untersuchungsobjekts
zugewandten Oberfläche
des Ortungsgeräts
senkrecht ausgerichtet ist. Unter einer „Abstandsmessung” soll in
diesem Zusammenhang insbesondere eine Messung eines Abstands verstanden
werden, wobei der Abstand zwischen einer Position des Ortungsgeräts und einem
Rand und/oder einer Kante und/oder einer Ecke und/oder einem Ende des
Untersuchungsobjekts, insbesondere einer Wand, entlang zumindest
einer Richtung ermittelt wird. Es kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
eine Position zumindest eines detektierten und/oder erfassten Gegenstands,
wie beispielsweise eines Balkens, einer Stromleitung, eines Wasserleitungsrohrs
usw., und/oder von unterschiedlichen Teilbereichen des Untersuchungsobjekts
mit unterschiedlichen Materialkenngrößen, wie beispielswiese einem
Teilbereich mit einem hohen Feuchtegehalt, vorteilhaft erfasst werden.
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Die
Ortungseinheit kann von einer Radar-Ortungseinheit und/oder einer
Breitbandradarortungseinheit und/oder von einer kapazitiven Ortungseinheit
und/oder von einer induktiven Ortungseinheit und/oder einer Infrarot-Ortungseinheit
und/oder einer Feuchtemessungsortungseinheit und/oder einer Terahertzortungseinheit
und/oder einer weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden
Ortungseinheit gebildet sein.
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Besonders
vorteilhaft ist die erste Richtung im Wesentlichen senkrecht zur
Signalrichtung ausgerichtet. Unter „im Wesentlichen senkrecht” soll in
diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die erste
Richtung einen Winkel zur Signalrichtung von 90° mit einer maximalen Abweichung von ±15°, vorteilhafterweise
mit einer maximalen Abweichung von ±8° und besonders bevorzugt mit
einer maximalen Abweichung von ±3° aufweist. Es kann hierbei eine
vorteilhafte Abstandsbestimmung bzw. Positionsbestimmung hinsichtlich
einer Abmessung, insbesondere einer Oberfläche, des Untersuchungsobjekts,
das insbesondere von einer Wand gebildet ist, erreicht werden. Vorteilhafterweise
dient eine an die Wand angrenzende, weitere Wand als Referenzpunkt
für die
Messung.
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Es
wird ferner vorgeschlagen, dass die Abstandsmessvorrichtung zu einer
Abstandsmessung entlang der ersten Richtung und zumindest entlang einer
zweiten Richtung vorgesehen ist, wodurch eine vorteilhafte Abstandsbestimmung
bzw. Positionsbestimmung in zwei Dimensionen bzw. auf einer Fläche, insbesondere
der Wandoberfläche,
erreicht werden kann. Besonders vorteilhaft sind die erste und die
zweite Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Signalrichtung der
Ortungseinheit ausgerichtet und/oder die erste Richtung ist im Wesentlichen senkrecht
zur zweiten Richtung ausgerichtet.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Abstandsmessvorrichtung eine Sende- und Empfangseinheit aufweist,
die zu einem Aussenden und einem Empfangen eines Lasersignals vorgesehen
ist. Vorzugsweise ist die Abstandsmessvorrichtung von einer Laserentfernungsmessvorrichtung
gebildet und insbesondere dazu vorgesehen, den Abstand mittels einer Laufzeit
des Laserlichts zu bestimmen, die aus einer Phasenverschiebung des
Laserlichts ermittelt werden kann. Es kann eine kostengünstige Abstandsmessvorrichtung
erreicht werden und zudem ein Referenzpunkt mittels des Laserlichts
für den
Bediener sichtbar anvisiert werden. Prinzipiell ist jedoch in einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine weitere, dem Fachmann
als sinnvoll erscheinende Ausbildung der Abstandsmessvorrichtung
jederzeit denkbar, wie beispielsweise eine Ausbildung mit zwei Beschleunigungssensoren
und/oder Abstandsmessung mittels eines Radar-Signals und/oder eines Infrarot-Signals
und/oder eines UWB-Signals und/oder eines Ultraschallsignals.
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Weiterhin
wird vorgeschlagen, dass die Abstandsmessvorrichtung zu einer kontinuierlichen
Abstandsmessung vorgesehen ist. Unter einer „kontinuierlichen Abstandsmessung” soll hierbei
insbesondere eine Abstandsmessung verstanden werden, bei der entlang
einer Bewegung des Ortungsgeräts
fortlaufend eine Abstandsmessung zur Erfassung eines aktuellen Abstands
erfolgt. Durch diese Ausgestaltung der Er findung kann eine kontinuierliche
Erfassung eines aktuellen Abstands und/oder einer aktuellen Position
des Ortungsgeräts
und/oder eines von der Ortungseinheit erfassten bzw. detektierten
Gegenstands und/oder Teilbereichs mit einer variierenden Materialkenngröße vorteilhaft
erreicht werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Ortungsgerät eine Recheneinheit aufweist,
die zu einer Verknüpfung
von Daten der Ortungseinheit mit Daten der Abstandsmessvorrichtung
vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer „Recheneinheit” insbesondere
eine Einheit verstanden werden, die von einer Auswerteeinheit und/oder
einer Kontrolleinheit gebildet sein kann, wobei die Recheneinheit
sowohl von einem Prozessor allein als auch insbesondere von einem
Prozessor und weiteren Elektronikbauteilen, wie beispielsweise einem
Speichermittel, gebildet sein kann. Zudem soll unter einer „Verknüpfung von
Daten” insbesondere
verstanden werden, dass vorzugsweise mittels der Ortungseinheit
geortete bzw. erfasste Gegenstände
zumindest einer Kenngröße und/oder
einem Parameter der Abstandsmessvorrichtung zugeordnet werden. Hierbei
kann eine exakte Positionsbestimmung des Gegenstands und/oder eines
Wandbereichs mit einem hohen Feuchtegehalt in der Wand erreicht
werden. Vorteilhafterweise kann zudem eine mittels der Ortungseinheit
ermittelte Tiefeninformation des Gegenstands ermittelt werden und
den Positionsdaten des Gegenstands zugeführt werden. Besonders vorteilhaft
kann dies erreicht werden, wenn die Recheneinheit dazu vorgesehen
ist, einem Teilbereich des Untersuchungsobjekts mit einer Materialkenngröße, die
von einer Materialkenngröße eines
weiteren Teilbereichs des Untersuchungsobjekts differiert, zumindest
eine mittels der Abstandsmessvorrichtung erfasste Koordinate zuzuordnen,
so dass ein einfaches Auffinden des Teilbereichs, insbesondere eines
Gegenstands, wie beispielsweise ein Rohr, und/oder eines Teilbereichs
mit einem hohen Feuchtegehalt, nach einem Messvorgang für den Bediener
erreicht werden kann. Vorzugsweise ist die Koordinate von einer
zweidimensionalen Koordinate gebildet, die dem Teilbereich entlang
zweier Richtungen, die vorzugsweise eine Fläche parallel zu einer Oberfläche des
Untersuchungsobjekts, wie insbesondere einer Wandoberfläche, aufspannen,
eine Position zuordnet.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass die Recheneinheit dazu vorgesehen ist, wenigstens zwei erfasste
Gegenstandspunkte mit in zumindest einer Richtung unterschiedlichen
Koordinaten einem Teilbereich des Untersuchungsobjekts mit einer
Materialkenngröße, die
von einer Materialkenngröße eines
weiteren Teilbereichs des Untersuchungsobjekts differiert, zuzuordnen.
Es kann vorteilhaft eine Lage und/oder eine Ausrichtung des Teilbereichs,
insbesondere des Gegenstands, in dem Untersuchungsobjekt erfasst
werden. Zudem kann eine Wand nach darin enthaltenen Gegenständen und/oder
Teilbereichen mit einem hohen Feuchtegehalt vermessen werden und
große Gegenstände und/oder
Gegenstände
mit einer großen
Längserstreckung,
wie beispielsweise eine Stromleitung und/oder eine Wasserleitung,
können vorteilhaft
als solche von dem Ortungsgerät
erkannt werden. Vorzugsweise werden die beiden Gegenstandspunkte
bei einem Hin- und Herverfahren des Ortungsgeräts über die Wand erfasst, wobei
sich die beiden Koordinaten entlang der Richtung, die im Wesentlichen
senkrecht zu einer Bewegungsrichtung eines Hin- und Herverfahrens
des Ortungsgeräts
ausgerichtet ist, unterscheiden. Unter einem „Gegenstandspunkt” soll insbesondere
ein von der Abstandsmessvorrichtung erfasster Punkt verstanden werden,
der einem von der Ortungseinheit erfassten Gegenstand zugeordnet
werden kann.
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Es
wird zudem vorgeschlagen, dass das Ortungsgerät ein Betätigungselement aufweist, das
zu einer Aktivierung der Abstandsmessvorrichtung vorgesehen ist,
wodurch eine Abstandsmessung für
von dem Bediener ausgewählte
Gegenstände
und/oder Teilbereiche mit einem hohen Feuchtegehalt in dem Untersuchungsobjekt
erreicht werden kann und zudem die Abstandsmessvorrichtung für einen
restlichen Messbetrieb in einem energiesparenden Betriebsmodus verbleiben
kann. In diesem Zusammenhang soll unter einem „Betätigungselement” insbesondere
ein für
eine Bedienung des Ortungsgeräts durch
einen Bediener vorgesehenes Element verstanden werden, das vorzugsweise
von einem Taster, einem Drehknopf, einer Tastatur und/oder weiteren,
dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Betätigungselementen gebildet ist.
Des Weiteren ist es denkbar, dass der Bediener mittels des Betätigungselements
bzw. eines weiteren Betätigungselements einen
Speichervorgang der Recheneinheit aktivieren kann, so dass vorteilhaft
eine benutzerdefinierte Auswahl an von der Ortungseinheit erfassten
Gegenständen
und/oder Teilbereichen mit einem hohen Feuchtegehalt, insbesondere
mit zumindest einem Positionsparameter, gespeichert werden kann.
Zudem kann durch die Speicherung der Daten ein Datenabgleich bei
einem mehrmaligen Überfahren
bzw. Überdecken
eines gleichen Teilbereichs des Untersuchungsobjekts erreicht werden.
Es kann weiterhin eine vorteilhafte Untersuchungsobjekterkennung
anhand der gespeicherten Daten automa tisch bei einem späteren Messbetrieb
erfolgen. Vorzugsweise weist hierzu die Auswerteeinheit ein Speicherelement
auf.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Ortungsgerät eine Datenschnittstelle aufweist,
die zu einer Datenübertragung
mit einer externen Einheit vorgesehen ist. Die Datenschnittstelle
kann hierbei von einer USB-Schnittstelle und/oder einer seriellen Schnittstelle
und/oder einem Lesegerät
für eine
Speicherkarte und/oder einem Bluetooth und/oder von einer Funkverbindung,
insbesondere zu einem Computer, und/oder weiteren, dem Fachmann
als sinnvoll erscheinenden Schnittstellen gebildet sein. Des Weiteren
kann eine externe Einheit von einem Computer und/oder weiteren,
dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Einheiten gebildet sein.
Es können
die Daten, insbesondere von erfassten Gegenständen, des Ortungsgeräts an einen
Computer übermittelt werden.
Zudem kann mittels der Daten des Ortungsgeräts und des Computers beispielsweise
ein Modell einer Wand mittels eines CAD-Programms bzw. einer CAD-Software erstellt
werden bzw. von der Ortungseinheit erfasste Gegenstände können in
das Modell übertragen
werden.
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Außerdem wird
vorgeschlagen, dass das Ortungsgerät zumindest einen Sensor aufweist,
der zu einer Erfassung einer Ausrichtung bezüglich einer Erdbeschleunigung
und/oder eines Magnetfelds, insbesondere eines Erdmagnetfelds, vorgesehen
ist. Vorzugsweise ist der Sensor von einem Neigungssensor und/oder
einem Beschleunigungssensor und/oder einem Magnetfeldsensor und/oder
weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Sensoren gebildet.
Unter einer „Ausrichtung” soll in
diesem Zusammenhang insbesondere eine Ausrichtung bzw. eine Orientierung
einer Längsachse
des Ortungsgeräts
in einem Raum verstanden werden. Es kann während einer Messung bzw. einer
Erfassung von Gegenständen
deren Ausrichtung im Untersuchungsobjekt unabhängig von einer Lage und/oder Position
des Ortungsgeräts
vorteilhaft erkannt werden. Zudem kann bei einer von einer vorteilhaften Ausrichtung
für eine
Messung abweichenden eine Lage und/oder Ausrichtung des Ortungsgeräts gegebenenfalls
der Bediener dazu aufgefordert werden, das Ortungsgerät mit einer
korrekten Ausrichtung während
des Messbetriebs zu führen.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Ortungsgerätesystem
mit einem Ortungsgerät
vorgeschlagen, wobei das Ortungsgerätesystem zumindest ein Referenzelement
aufweist, das zur Erzeugung einer Referenzmarkierung der Ab standsmessvorrichtung
vorgesehen ist, wodurch eine vorteilhafte Abstandsmessung an freistehenden Wänden und/oder
an Außenwänden erreicht
werden kann. Vorzugsweise ist das Referenzelement von einer Leiste
gebildet, die mittels Befestigungsmitteln, wie beispielsweise Saugnäpfen, an
einer Wand bzw. dem Untersuchungsobjekt befestigt werden kann.
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Des
Weiteren wird ein Ortungsgerätesystem mit
einem Ortungsgerät
und mit einer externen Einheit, die von einer externen Recheneinheit
gebildet ist, vorgeschlagen, wobei die externe Recheneinheit dazu
vorgesehen ist, die Daten des Ortungsgeräts in ein CAD-Modell einzubinden.
Es können
die Daten, insbesondere von erfassten Gegenständen, des Ortungsgeräts an einen
Computer übermittelt
werden. Zudem kann mittels der Daten des Ortungsgeräts und des
Computers beispielsweise ein Modell einer Wand mittels eines CAD-Programms
bzw. einer CAD-Software erstellt werden bzw. von der Ortungseinheit
erfasste Gegenstände
und/oder Teilbereiche mit einem hohen Feuchtegehalt können in
das Modell übertragen
werden.
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Ferner
wird ein Verfahren zu einer Erfassung einer Materialkenngröße eines
Untersuchungsobjekts mittels eines Untersuchungssignals entlang
einer Signalrichtung, insbesondere mit einem Ortungsgerät, vorgeschlagen,
wobei ein Abstand entlang zumindest einer ersten, von der Signalrichtung
differierenden Richtung gemessen wird. Es kann eine Position zumindest
eines detektierten bzw. erfassten Gegenstands, wie beispielsweise
eines Balkens, einer Stromleitung, eines Wasserleitungsrohrs usw., und/oder
von unterschiedlichen Teilbereichen des Untersuchungsobjekts mit
unterschiedlichen Materialkenngrößen, wie
beispielswiese einem Teilbereich mit einem hohen Feuchtegehalt,
vorteilhaft erfasst werden.
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Zeichnung
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die
Ansprüche
enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch
einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 ein
Ortungsgerätesystem
mit einem Ortungsgerät
und einer externen Einheit in einer schematischen Ansicht,
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2 das
Ortungsgerät
zusammen mit einem Untersuchungsobjekt in einer schematischen Ansicht,
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3 das
Ortungsgerät
mit dem Untersuchungsobjekt und einer Abstandsmessvorrichtung zur
Erfassung eines Abstands entlang zwei Richtungen in einer schematischen
Darstellung,
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4 eine
schematische Darstellung der Ortungseinheit und der Abstandsmessvorrichtung,
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5 das
Ortungsgerät
mit von Wänden
gebildeten Referenzmarkierungen in einer schematischen Darstellung,
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6 ein
Ortungsgerätesystem
mit dem Ortungsgerät
und Referenzelementen in einer schematischen Darstellung und
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7 das
Ortungsgerät
mit dem Untersuchungsobjekt und einer Abstandsmessvorrichtung, die
eine Umlenkeinheit aufweist, in einer schematischen Darstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In
den 1 und 2 ist ein Ortungsgerätesystem 56 mit
einem handgeführten
Ortungsgerät 10 schematisch
dargestellt. Das Ortungsgerät 10 weist
eine Ortungseinheit 12 auf, die zu einer Erfassung einer
Materialkenngröße eines
Untersuchungsobjekts (14) mittels eines Untersuchungssignals 18 entlang
einer Signalrichtung 20 vorgesehen ist. Die Materialkenngröße ist hierbei
von einer dielektrischen Kenngröße und/oder
einer Kenngröße eines Feuchtegehalts
gebildet. Mittels der Materialkenngröße können unterschiedliche Teilbereiche
des Untersuchungsobjekts 14 mit unterschiedlichen Materialeigenschaften
erfasst werden, wie beispielsweise ein in dem Untersuchungsobjekt 14 angeordneter Gegenstand 16 und/oder
ein Teilbereich des Untersuchungsobjekts 14 mit einem hohen
Feuchtegehalt. Zudem weist das Ortungsgerät 10 eine Recheneinheit 30 auf,
die zu einem Auswerten eines gemessenen Signals vorgesehen ist.
Des Weiteren weist das Ortungsgerät 10 eine Abstandsmessvorrichtung 22 auf,
die zu einer Abstandsmessung entlang zumindest einer ersten und
einer zweiten Richtung 24, 26 vorgesehen ist,
wobei die erste und die zweite Richtung 24, 26 differierend
zur Signalrichtung 20 ausgerichtet sind. Ferner weist das
Ortungsgerät 10 eine Anzeigeeinheit 60 auf,
die zu einer optischen Ausgabe eines Messergebnisses an einen Bediener
des Ortungsgeräts 10 während eines
Messvorgangs bzw. eines Messbetriebs des Ortungsgeräts 10 vorgesehen
ist. Die Anzeigeeinheit 60 weist hierzu ein von einem Display 62 gebildetes
Anzeigemittel auf. Alternativ kann die Anzeigeeinheit 60 weitere
Anzeigemittel, wie beispielsweise eine Leuchtdiode und/oder weitere,
dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Anzeigemittel umfassen. Zudem
kann das Ortungsgerät 10 zusätzlich eine
akustische Ausgabeeinheit aufweisen, die zu einer akustischen Ausgabe
von Informationen an den Bediener vorgesehen ist.
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Das
Ortungsgerätesystem 56 weist
eine externe Einheit 52 auf, die von einer externen Recheneinheit 54 gebildet
ist. Das Ortungsgerät 10 weist
zudem eine Datenschnittstelle 38 auf, die zu einer Datenübertragung
mit der externen Recheneinheit 54 vorgesehen ist.
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In 3 ist
das Ortungsgerät 10 in
einem Messbetrieb auf einer Wandoberfläche 64 des von der
Wand 58 gebildeten Untersuchungsobjekts 14 dargestellt.
Das Ortungsgerät 10 wird
hierbei von einem nicht näher
dargestellten Bediener entlang einer Verfahrrichtung 66 auf
der Wandoberfläche 64 bzw. parallel
zur Wandoberfläche 64 bewegt.
Das Ortungsgerät 10 weist
hierzu ein Griffmittel 70 auf, das zu einer Führung des
Ortungsgeräts 10 durch
einen Bedienervorgesehen ist. Entlang der Verfahrrichtung 66 wird
im Betrieb des Ortungsgeräts 10 von
der Ortungseinheit 12 die Wand 58 abgescannt bzw.
durchleuchtet, um in der Wand 58 angeordnete Gegenstände 16,
wie insbesondere Stromleitungen und/oder Rohre und/oder weitere,
dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Gegenstände 16, und/oder einen
Teilbereich mit einem hohen Feuchtegehalt zu erfassen. Hierzu weist
die Ortungseinheit 12 eine Sensoreinheit 68 auf
(1 und 4), die von einer Radarsensoreinheit
und/oder von einer kapazitiven Sensoreinheit und/oder von einer
induktiven Sensoreinheit und/oder einer Infrarot-Sensoreinheit und/oder
weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Sensoreinheiten
gebildet sein kann. Mittels der Sensoreinheit 68 wird eine
Ortungskenngröße OK erfasst,
die eine Information über
eine innere Struktur der Wand 58, wie beispielsweise in
der Wand 58 angeordnete Gegenstände 16, enthält. Diese
Ortungskenngröße OK wird über eine
nicht näher dar gestellte
Datenleitung zur Recheneinheit 30 geleitet und von dieser
ausgewertet (4). Ein Messergebnis wird von
der Recheneinheit 30 zu der Anzeigeeinheit 60 geleitet
und dort für
den Bediener sichtbar ausgegeben.
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Der
Bediener hat während
des Messbetriebs zudem die Möglichkeit,
einen Betriebsmodus der Abstandsmessvorrichtung 22 auszuwählen. Die
Abstandsmessvorrichtung 22 ist im Betrieb des Ortungsgeräts 10 zu
einer Abstandsmessung entlang der zumindest zwei Richtungen 24, 26 vorgesehen, wobei
die beiden Richtungen 24, 26 senkrecht zueinander
ausgerichtet sind und die beiden Richtungen 24, 26 jeweils
senkrecht zu der Signalrichtung 20 des Untersuchungssignals 18 der
Ortungseinheit 12 ausgerichtet sind. Die Abstandsmessvorrichtung 22 ist zumindest
teilweise von einer Laserentfernungsmessvorrichtung 72 gebildet
und weist eine Sende- und Empfangseinheit 28 auf, die zu
einem Senden und einem Empfangen eines von einem Lasersignal gebildeten
Abstandsmesssignals vorgesehen ist. Die Laserentfernungsmessvorrichtung 72 weist
ein erstes Abstandsmesselement 74 und ein zweites Abstandsmesselement 76 auf,
die zu einer Messung eines Abstands 50, 78 entlang
der beiden unterschiedlichen Richtungen 24, 26 vorgesehen
sind. Alternativ kann die Laserentfernungsmessvorrichtung 72 auch eine
Umlenkeinheit aufweisen, die den Laserstrahl eines Abstandsmesselements
in die beiden unterschiedlichen Richtungen 24, 26 umlenkt.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Abstandsmessvorrichtung 22 von
einer Radarentfernungsmessvorrichtung, einer Mikrowellenentfernungsmessvorrichtung,
einer UWB-Entfernungsmessvorrichtung
und/oder von einer weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden
Messvorrichtung gebildet sein. Bei einer Messung eines Abstands 50, 78 wird
ein Lasersignal entlang der beiden Richtungen 24, 26 ausgesandt
und von einem Referenzelement 48, 80 reflektiert,
das von einer an die Wand 58 angrenzenden weiteren Wand
und/oder einem weiteren Gebäudeelement,
wie beispielsweise einem Fußboden
oder einer Zimmerdecke, gebildet ist (5). Die
Referenzelemente 48, 80 bilden eine Referenzmarkierung 98, 100,
die einen Nullpunkt für die
Abstandsmessung festlegt.
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Zudem
weist das Ortungsgerätesystem 56 zwei
Referenzelemente 48, 80 auf (6),
die eine Abstandsmessung an insbesondere freistehenden Wänden 58 bzw.
Untersuchungsobjekten 14 ermöglichen. Die Referenzelemente 48, 80 sind
zur Erzeugung einer Referenzmarkierung 98, 100 für eine Abstandsmessung
vorgesehen. Die Referenzelemente 48, 80 sind von
Leisten gebildet, die über
ein Befestigungsmittel, wie beispielsweise mittels Saugnäpfen, an
der Wand von dem Bediener befestigt werden können. Die Referenzelemente 48, 80 bilden
eine Referenzmarkierung 98, 100, die einen Nullpunkt
für die
Abstandsmessung festlegt.
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Zur
Messung eines exakten Abstands 50, 78 bzw. zur
Erfassung einer exakten Position des Ortungsgeräts 10 auf der Wandoberfläche 64 weist
das Ortungsgerät 10 einen
Sensor 42 auf, der eine Ausrichtung einer Längsachse 44 des
Ortungsgeräts 10 bezüglich einer
Erdbeschleunigung 46 und/oder eines Magnetfelds, wie beispielsweise
eines Erdmagnetfelds erfasst (1 und 4).
Bei einer Ortungsmessung an einer Wand 58 ist die Erdbeschleunigung 46 im
Wesentlichen parallel zu einer der beiden Richtungen 24, 26,
entlang derer eine Abstandsmessung erfolgt, ausgerichtet, so dass
eine Positionserfassung in eine horizontale und eine vertikale Richtung
des Untersuchungsobjekts 14 bzw. der Wand 58 erfolgen
kann. Dabei wird ein Abstand 50, 78 bzw. eine
Position des Ortungsgeräts 10 bezüglich eines
Endes 82, 84 des Untersuchungsobjekts 14 bzw.
der Wand 58 entlang der zumindest zwei Richtungen 24, 26 erfasst
(3 und 5). Die Daten 86 des
Sensors 42 werden zu einer Auswertung an die Recheneinheit 30 geleitet,
die daraus eine Ausrichtung des Ortungsgeräts 10 ermittelt. Sofern das
Ortungsgerät 10 einen
Neigungswinkel bezüglich
der Erdbeschleunigung 46 und/oder des Erdmagnetfelds aufweist,
der größer ist
als eine tolerierbare Abweichung, wird von der Recheneinheit 30 ein Warnsignal 88 generiert,
das für
den Bediener über eine
akustische Ausgabeeinheit und/oder die Anzeigeeinheit 60 ausgegeben
wird. Die tolerierbare Abweichung kann von dem Bediener ausgewählt werden
oder fest innerhalb der Recheneinheit 30 vorgegeben sein.
Der Sensor 42 zur Erfassung der Ausrichtung ist von einem
Beschleunigungssensor und/oder einem Neigungssensor und/oder einem Magnetfeldsensor
und/oder weiteren, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Sensoren 42 gebildet.
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Das
Ortungsgerät 10 weist
ein Betätigungselement 36 auf,
das von einem Tastenfeld gebildet ist und mittels dessen der Bediener
im Zusammenspiel mit der Anzeigeeinheit 60 einen Betriebsmodus
der Abstandsmessvorrichtung 22 auswählen kann. Hierzu stehen dem
Bediener zwei unterschiedliche Betriebsmodi zur Verfügung. In
einem ersten Betriebsmodus wird die Abstandsmessvorrichtung 22 von dem
Bediener über
das Tastenfeld aktiviert, so dass eine von dem Bediener ausge wählte Abstandsmessung
erfolgt. Vorzugsweise wird die Abstandsmessung von dem Bediener
aktiviert, sobald beispielsweise ein Gegenstand 16 in dem
Untersuchungsobjekt 14 bzw. der Wand 58 von der
Ortungseinheit 12 bzw. der Sensoreinheit 68 erfasst
und auf dem Display 62 für den Bediener angezeigt wird.
Die Abstandsmessvorrichtung 22 misst anschließend mittels
der beiden Abstandsmesselemente 74, 76 einen Abstand 50, 78 entlang
der ersten und der zweiten Richtung 24, 26. Die
gemessenen Abstände 50, 78 bzw.
die erfassten Positionen bilden eine Koordinate auf der Wandoberfläche 64.
Die Recheneinheit 30 verknüpft Daten und/oder die Ortungskenngrößen OK der
Sensoreinheit 68 mit Daten 90 der Abstandsmessvorrichtung 22 bzw.
ordnet den Ortungskenngrößen OK der
Sensoreinheit 68 Daten 90 und/oder Koordinaten
der Abstandsmessvorrichtung 22 zu, so dass eine eindeutige
Positionsbestimmung des erfassten Gegenstands 16 erfolgt.
Zudem können
die gemessenen Abstände 50, 78 zusammen
mit dem erfassten Gegenstand 16 in dem Untersuchungsobjekt 14 in
einem Speicherelement 92 der Recheneinheit 30 gespeichert
werden.
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In
dem weiteren Betriebsmodus erfolgt während der Ortungsmessung mittels
der Ortungseinheit 12 bzw. der Sensoreinheit 68 eine
kontinuierliche Abstandsmessung mittels der Abstandsmessvorrichtung 22.
Sobald beispielsweise ein Gegenstand 16 in dem Untersuchungsobjekt 14 erfasst
und diese Information von der Recheneinheit 30 an den Bediener ausgegeben
wird, kann dieser einen Speichervorgang aktivieren, in dem die gemessenen
Koordinaten zusammen mit dem erfassten Gegenstand 16 in
dem Speicherelement 92 gespeichert werden. Die Aktivierung
des Speichervorgangs erfolgt über
das Tastenfeld des Ortungsgeräts 10.
Auf dem Display 62 erscheint anschließend für den Bediener sichtbar der erfasste
Gegenstand 16 zusammen mit den gemessenen Koordinaten,
wobei eine Darstellung unabhängig
von dem gewählten
Messmodus automatisch erfolgt. Grundsätzlich ist es denkbar, dass
die Speicherung automatisch von der Recheneinheit 30 während des
Betriebs der Ortungseinheit 12 erfolgen kann.
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Bei
einem weiteren Abscannen der Wand 58 bzw. des Untersuchungsobjekts 14 kann
ein erfasster Gegenstand 16 bei einem Verfahren des Ortungsgeräts 10 über die
Wandoberfläche 64 ein
weiteres Mal von dem Ortungsgerät 10 überdeckt
werden bzw. von der Sensoreinheit 68 erfasst werden, wobei
hierbei eine Position des Ortungsgeräts 10 in zumindest einer
Koordinate von einer ersten Position des Or tungsgeräts 10 einer
ersten Erfassung des Gegenstands 16 abweichen kann, wie
beispielsweise bei einem Bewegen des Ortungsgeräts 10 entlang einer Richtung
des Gegenstands 16. Mittels der Recheneinheit 30 und
der in dem Speicherelement 92 gespeicherten ersten Position
mit einer Information eines ersten Gegenstandspunkts mit zugeordneten Koordinaten
eines Gegenstands 16 und/oder Teilbereichs des Untersuchungsobjekts 14 mit
einer Materialkenngröße, die
von einer Materialkenngröße eines
weiteren Teilbereichs des Untersuchungsobjekts 14 differiert,
wird ein neuer, zweiter Gegenstandspunkt mit in zumindest einer
Richtung 24, 26 unterschiedlichen Koordinaten
dem gleichen Gegenstand 16 und/oder dem gleichen Teilbereich
zugeordnet und daraus eine räumliche
Ausdehnung des Gegenstands 16 und/oder des Teilbereichs
ermittelt.
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Zudem
weist das Ortungsgerät 10 einen
von der Ortungseinheit 14 unabhängigen Feuchtigkeitssensor 94 zur
Erfassung eines Feuchtegehalts in dem Untersuchungsobjekt 14 auf.
Mittels der Recheneinheit 30 werden von dem Feuchtigkeitssensor 94 erfasste
Daten 96, wie beispielsweise Teilbereiche der Wand 58 bzw.
des Untersuchungsobjekts 14 mit einem hohen Feuchtigkeitsanteil,
mit Daten 90 der Abstandsmessvorrichtung 22 verknüpft, so
dass beispielsweise eine Positionsbestimmung des Teilbereichs mit
einem hohen Feuchtigkeitsanteil im Betrieb des Ortungsgeräts 10 erfolgen
kann.
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Die
von der Recheneinheit 30 erfassten Daten und Koordinaten
zu einem Untersuchungsobjekt 14 können zudem über die Datenschnittstelle 38 an die
externe Recheneinheit 30 übermittelt werden (1).
Die Datenschnittstelle 38 kann hierbei von einer USB-Schnittstelle,
einem Kabel, einem Bluetooth, von Wlan und/oder von weiteren, dem
Fachmann als sinnvoll erscheinenden Schnittstellen gebildet sein.
An die externe Recheneinheit 54 werden die aktuell sensierten
Daten und/oder gespeicherte Daten der Sensoreinheit 68 und/oder
des Feuchtigkeitssensors 94 und/oder des Sensors 42 zur
Erfassung der Ausrichtung des Ortungsgeräts 10 und der Abstandsmessvorrichtung 22 übertragen.
In der externen Recheneinheit 54 werden diese Daten in
eine Software zum Erstellen eines CAD-Modells eingebunden, die es
ermöglicht,
einen Flächeninhalt
der Wand 58 zu bestimmen und dies bei einer späteren Messung
als Erkennungskriterium zu verwenden und/oder ein Modell bzw. eine
Seitenansicht der Wand 58 mit darin enthaltenen Gegenständen 16 und/oder
Teilbereichen mit unterschiedlichen Materialkenngrößen zu erstellen.
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Hierzu
ist es erforderlich, zunächst
den Flächeninhalt
der Wand 58 bzw. Kenngrößen, die
mittels der Recheneinheit 30 und/oder der externen Recheneinheit 54 zu
einer Berechnung des Flächeninhalts
der Wand 58 verwendet werden, mittels der Abstandsmessvorrichtung 22 zu
ermitteln. Das Ortungsgerät 10 wird
von dem Bediener zunächst
in Ecken der Wand 58 positioniert und jeweils eine Abstandsmessung
gestartet.
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In 7 ist
eine alternative Ausgestaltung des Ortungsgeräts 10 dargestellt.
Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind
grundsätzlich
mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Die nachfolgende Beschreibung
beschränkt sich
im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den 1 bis 6,
wobei bezüglich
gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
in den 1 bis 6 verwiesen werden kann.
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Eine
Abstandsmessvorrichtung 22 umfasst eine Laserentfernungsmessvorrichtung 72 mit
einer Umlenkeinheit 102, die zu einer Umlenkung eines Laserstrahls
zur Erfassung einer Position des Ortungsgeräts 10 vorgesehen ist.
Die Umlenkeinheit 102 weist hierzu ein Umlenkmittel auf,
das von einem Drehspiegel, einem Umlenkspiegel, einem Faserkoppler,
einem optischen Schalter, einem Prisma und/oder weiteren, dem Fachmann
als sinnvoll erscheinenden Umlenkmitteln gebildet sein kann. Eine Leitung
des Laserstrahls innerhalb des Ortungsgeräts 10 erfolgt über Fasern 104 der
Laserentfernungsmessvorrichtung 72. Alternativ ist eine
Zuleitung über
Röhren
und/oder weitere, dem Fachmann als zweckdienlich erscheinender Signalleitelemente denkbar.
Mittels dieser Anordnung erfolgt im Betrieb des Ortungsgeräts 10 eine
Messung eines Abstands 50, 78, 110, 112 entlang
vier Richtungen 24, 26, 106, 108,
wobei jeweils zwei Richtungen 24, 26, 106, 108 entgegengesetzt
bzw. antiparallel zueinander ausgerichtet sind. Eine Anordnung des
Umlenkmittels ist fest innerhalb des Ortungsgeräts 10 und damit ist auch
ein Winkel fest zwischen zwei Richtungen 24, 26, 106, 108 des
Laserstrahls innerhalb des Ortungsgeräts 10 angeordnet,
wobei der Winkel von 90° abweichen
kann.