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DE102009047387A1 - Entfernungsmessgerät zur berührungslosen Abstandsmessung mit integriertem Winkelmesser - Google Patents

Entfernungsmessgerät zur berührungslosen Abstandsmessung mit integriertem Winkelmesser Download PDF

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DE102009047387A1
DE102009047387A1 DE102009047387A DE102009047387A DE102009047387A1 DE 102009047387 A1 DE102009047387 A1 DE 102009047387A1 DE 102009047387 A DE102009047387 A DE 102009047387A DE 102009047387 A DE102009047387 A DE 102009047387A DE 102009047387 A1 DE102009047387 A1 DE 102009047387A1
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DE
Germany
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angle
distance
distance measuring
measuring
measuring device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102009047387A
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English (en)
Inventor
Benjamin Visel
Christoph Koch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102009047387A priority Critical patent/DE102009047387A1/de
Priority to PCT/EP2010/064871 priority patent/WO2011067013A1/de
Priority to EP10766259A priority patent/EP2507585A1/de
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Abstract

Es wird ein Entfernungsmessgerät (10) vorgeschlagen, das zusätzlich zu einer Entfernungsmesseinheit (32) zum berührungslosen Bestimmen einer Entfernung zu einem Zielobjekt (70) entlang einer Entfernungsmessrichtung (68) eine Winkelmesseinheit (84) aufweist. Die Winkelmesseinheit (84) ist dabei dazu ausgelegt, einen Winkel zu bestimmen, der mit einem Winkel zwischen einer Referenzrichtung (82) und der Entfernungsmessrichtung (68) korreliert. Das Entfernungsmessgerät (10) kombiniert somit die Eigenschaften eines herkömmlichen Entfernungsmessgerätes, beispielsweise eines Laserentfernungsmessers, mit denen eines Winkelmessers und ermöglicht somit, durch gleichzeitige Bestimmung einer Entfernung zu einem Zielobjekt (70) sowie einer Orientierung des Entfernungsmessgerätes (10) beispielsweise Strecken oder Flächen indirekt zu bestimmen.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Entfernungsmessgerät zur berührungslosen Abstandsmessung, insbesondere ein Handgerät zur berührungslosen Abstandsmessung.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Mit Entfernungsmessgeräten wird typischerweise eine Entfernung eines angemessenen Objektes von einem Referenzpunkt, an den das Entfernungsmessgerät angelegt wird, gemessen. Solche Entfernungsmessgeräte können beispielsweise als Lasermessgerät konzipiert sein, wobei von einem als Lichtquelle dienenden Laser ein zeitlich modulierter Laserstrahl hin zu dem Objekt ausgesendet wird und mit Hilfe eines lichtempfindlichen Detektors von dem Objekt rückreflektiertes Licht detektiert wird, so dass beispielsweise aufgrund eines Phasenunterschiedes zwischen dem ausgesendeten und dem detektierten Licht auf eine Flugzeit und damit einen Abstand zwischen dem Entfernungsmessgerät und dem angemessenen Objekt rückgeschlossen werden kann. Alternativ kann das Entfernungsmessgerät auch als Ultraschallmessgerät oder als Hochfrequenz- bzw. Radarmessgerät konzipiert sein. Die Entfernung wird dabei in der Regel durch direkte bzw. indirekte Messung der Laufzeit eines vom Messgerät ausgesandten modulierten Signals, welches an dem zu vermessenden Objekt reflektiert wird und von dem Messgerät anschließend wieder empfangen wird, bestimmt.
  • Aus der DE 100 55 510 A1 ist ein optoelektronisches Laserdistanzmessgerät bekannt. Um das Messgerät in dem häufig vorkommenden Anwendungsfall einer Messung ausgehend von einer Innenfläche, wie beispielsweise einer Innenwand, eines Bodens oder einer Decke, präzise an der als Referenz dienenden Innenfläche anordnen zu können, weist das Messgerät einen ein- und ausklappbaren Messstift auf, mit Hilfe dessen das Messgerät an der Referenzfläche angelegt werden kann. Die Verwendung des Messstiftes kann insbesondere in Fällen vorteilhaft sein, bei denen ein Abstand bis zu einer Vertiefung in einer Fläche, beispielsweise bis zum Grund einer Nut, vermessen werden soll.
  • Allerdings ist es mit bisherigen Entfernungsmessgeräten nicht möglich, eine Orientierung des Entfernungsmessgerätes in Relation zu einer Referenzrichtung/-fläche flexibel und in einfacher Weise zu ermitteln.
  • Offenbarung und mögliche Ausführungsformen der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entfernungsmessgerät bereitzustellen, mit dem zusätzlich zu einer Messung einer Entfernung zu einem Zielobjekt auch eine Orientierung des Messgerätes in einem Raum bzw. in Bezug auf eine Referenzrichtung/-fläche ermittelt werden kann.
  • Diese Aufgabe kann gelöst werden mit einem Entfernungsmessgerät gemäß dem Hauptanspruch dieser Patentanmeldung. Mögliche Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Eine Idee der vorliegenden Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass mit herkömmlichen Messgeräten Abstände sowohl direkt als auch indirekt vermessen werden können. Für das indirekte Vermessen von Abständen bzw. Strecken sind zwei unterschiedliche Verfahren bekannt. Beim ersten Verfahren wird ein Winkel von 90° vorausgesetzt, damit anschließend die zu vermessende Strecke über den Satz von Pythagoras berechnet werden kann. Beim zweiten Verfahren wird der Winkel zwischen zwei Teilmessungen erfasst und anschließend die Strecke über den Kosinussatz berechnet.
  • Um unter anderem die indirekte Vermessung von Strecken vereinfachen zu können, wird nun ein Entfernungsmessgerät vorgeschlagen, das zusätzlich zu einer Entfernungsmesseinheit zum berührungslosen Bestimmen einer Entfernung zu dem Zielobjekt entlang einer Entfernungsmessrichtung auch eine Winkelmesseinheit aufweist, wobei die Winkelmesseinheit dazu ausgelegt ist, einen Winkel zu bestimmen, der mit einem Winkel zwischen einer Referenzrichtung und der Entfernungsmessrichtung korreliert.
  • Die ”Referenzrichtung” kann dabei eine beliebige, beispielsweise durch ein Referenzobjekt vorgegebene Richtung sein, in Bezug auf die eine Orientierung des Entfernungsmessgerätes ermittelt werden soll. Beispielsweise kann die Referenzrichtung in Bezug auf eine als Referenzebene dienende Wand, einen Boden oder eine Decke festgelegt sein, so dass durch eine Ermittlung eines Winkels zwischen der Referenzrichtung und der Entfernungsmessrichtung eine Orientierung der Messrichtung innerhalb eines Raums ermittelt werden kann.
  • Die Winkelmesseinheit kann hierbei dazu ausgelegt sein, den Winkel zu messen und ein elektronisches Winkelmesssignal zu erzeugen. Die Winkelmesseinheit kann hierbei den Winkel selbsttätig, d. h. automatisch, messen und das erzeugte elektronische Winkelmesssignal beispielsweise an eine in dem Entfernungsmessgerät integrierte Anzeige weiterleiten, so dass einem Anwender auf der Anzeige der von der Winkelmesseinheit gemessene Winkel optisch angezeigt werden kann. Alternativ kann das elektronische Winkelmesssignal an eine in dem Entfernungsmessgerät integrierte oder separat vorgesehene Berechnungseinheit weitergeleitet werden, woraufhin die Berechnungseinheit basierend auf dem von der Winkelmesseinheit bestimmten Winkel sowie der von der Entfernungsmesseinheit bestimmten Entfernung eine Dimensionsgröße, wie z. B. eine indirekt zu vermessende Strecke, eine Fläche oder ein Volumen bestimmen kann.
  • Um die Referenzrichtung in einfacher Weise festlegen zu können, kann das Entfernungsmessgerät einen Messstift aufweisen, der relativ zu einem Gehäuse des Entfernungsmessgerätes und damit relativ zu der Entfernungsmessrichtung verschwenkbar ist. Die Winkelmesseinheit kann hierbei dazu ausgelegt sein, einen Winkel zu bestimmen, der mit einem Winkel zwischen einer Haupterstreckungsrichtung des Messstiftes und der Entfernungsmessrichtung korreliert. Beispielsweise kann an einem Gehäuse des Entfernungsmessgerätes eine Achse vorgesehen sein, um die herum der Messstift beispielsweise um wenigstens 180° verschwenkbar ist bzw. vorzugsweise um bis zu 270° verschwenkbar ist, so dass der Messstift in Relation zu dem die Entfernungsmesseinheit und die Winkelmesseinheit aufnehmenden Gehäuse eine Vielzahl von Winkelstellungen annehmen kann. Der Messstift kann hierbei stufenlos verschwenkbar sein oder, alternativ, in bestimmten Winkelstufen, beispielsweise in 2°-Stufen oder 5°-Stufen verschwenkbar sein. insbesondere kann es vorteilhaft sein, dass der Messstift in einer 90°-Stellung und/oder einer 180°-Stellung einrasten kann, um ein Vermessen von Abständen aus Vertiefungen heraus zu ermöglichen. Um eine Handhabung und eine Transport des Entfernungsmessgerätes vereinfachen zu können, kann der Messstift in das Gehäuse einklappbar bzw. an das Gehäuse anklappbar ausgewählt sein. In einer speziellen Ausgestaltung kann das Gehäuse quaderförmig ausgebildet sein und der Messstift um eine in einer Ecke des Gehäuses angeordnete Achse verschwenkbar ausgebildet sein.
  • Durch die erfindungsgemäße kombinierte Entfernungs- und Winkelmessung, die die Bestimmung von Abstandswerte aus der Messung von Entfernungen und relativen Winkellagen gestattet, ist es möglich, nicht nur für Stellungen des Messstiftes von 90° oder 270° relativ zur Gehäuserückseite, sondern auch für jeden beliebigen Winkel α eine Entfernungsmessung zwischen der Spitze des Messstiftes und einem zu vermessenden Objekt durchzuführen. In vorteilhafter Weise wird dabei die Winkelmessfunktion und die Referenzpunktumschaltung für die Entfernungsmessung durch die gleiche bauliche Einheit des Entfernungsmessers sichergestellt. Der ausklappbare Anlagestift, der typischerweise zur Änderung des geräteseitigen Referenzpunktes für die Entfernungsmessung dient, ist dabei gleichzeitig auch als Messstift für die Winkelmessfunktion des erfindungsgemäßen Gerätes ausgebildet.
  • Um den Winkel zwischen der Referenzrichtung und der Entfernungsmessrichtung messen zu können, kann die Winkelmesseinheit beispielsweise einen Potentiometer, einen Drehratensensor oder einen Inkrementalgeber aufweisen. Beispielsweise kann ein Potentiometer an einer Achse, um die herum ein Messstift verschwenkbar ist, angeordnet sein, so dass beim Verschwenken des Messstiftes der Potentiometer entsprechend betätigt wird und ein von dem Potentiometer gelieferter Messwert somit direkt Rückschlüsse über eine Winkelanordnung des verschwenkten Messstiftes zulässt.
  • In einer Ausgestaltung kann die Entfernungsmesseinheit zur optischen Entfernungsmessung ausgebildet sein und hierzu eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht entlang der Entfernungsmessrichtung hin zu dem Zielobjekt, einen Lichtdetektor zum Empfangen von von dem Zielobjekt zurücklaufendem Licht und eine Auswerteeinheit zum Ermitteln der Entfernung zu dem Zielobjekt basierend auf Detektionssignalen des Lichtdetektors aufweisen.
  • Zusammenfassend kann eine Hauptidee der vorliegenden Erfindung darin erkannt werden, ein Messgerät vorzusehen, in dem sowohl die Funktionen eines Abstandsmessers als auch die Funktionen eines Winkelmessers vereint sind. Ein Anwender kann mit einem solchen Gerät, wie gewohnt, z. B. Innenraumgeometrien über Abstandsmessungen erfassen. Zusätzlich kann der Anwender beispielsweise durch einen in dem Multifunktionsmessgerät integrierten Messstift den Winkel zwischen einzelnen Raumwänden ermitteln. Mit diesen Informationen kann ein exakter Grundriss einschließlich der hierzu notwendigen Kenntnis über Längen- und Winkelangaben von Innenräumen aufgenommen werden. Vorteilhafterweise kann dabei der Messstift, der bereits in herkömmlichen Entfernungsmessgeräten häufig als ausklappbarer mechanischer Anschlag vorgesehen ist, zur Ermittlung des Winkels und somit indirekt zur Ermittlung der Orientierung des Entfernungsmessgerätes verwendet werden. Dabei kann sich der Grundriss durch gemessene Längen und Winkel vorzugsweise am Display des Laserentfernungsmessers nach und nach aufbauen und kann somit vor Ort abrufbar sein. Eine Aufnahme des Grundriss kann allerdings auch auf einem PDA oder Notebook über drahtlose Übertragung der Messwerte (Distanz + Winkel) erfolgen. Zur Grundrisserfassung kann der Nutzer dem System vorgeben, an welcher Stelle die aktuelle Distanzmessung im Grundrissmodell eingefügt werden soll, z. B. am Anfangs- oder Endpunkt des vorherigen Abstandwertes, unter dem gemessenen Winkel. Ferner können die Messdaten bzw. der Grundriss vor Ort überprüft werden. Zum Beispiel kann das System vom Benutzer eine Neumessung einfordern oder die Genauigkeit über die Raumdiagonale überprüfen, so dass Fehlmessungen vor Ort erkannt werden können.
  • Es wird angemerkt, dass mögliche Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung hierin mit Bezug auf einzelne Ausführungsformen beschrieben sind. Die Beschreibung, die zugehörigen Figuren sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale, insbesondere auch die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele, auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung und darin enthaltene Teilaspekte mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche oder ähnliche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder ähnliche Elemente.
  • 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Entfernungsmessgerätes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt eine Detaildarstellung eines rückseitigen Endes des Entfernungsmessgerätes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Veranschaulichung der Funktion eines schwenkbaren Messstiftes.
  • 3 zeigt schematisch einen inneren Aufbau eines Entfernungsmessgerätes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 bis 7 zeigen schematisch ein Entfernungsmessgerät gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem verschwenkbaren Messstift in verschiedenen Winkelanordnungsgeometrien.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • In 1 ist ein Entfernungsmessgerät 10 gezeigt, welches ein Gehäuse 12 mit einer Gehäusevorderseite 14 und einer Gehäuserückseite 16 aufweist. Das Gehäuse 12 ist im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. An einer Oberseite 20 des Gehäuses 12 sind verschiedene Funktionstasten 22 z. B. für die Ein- bzw. Ausschaltung und den Abruf verschiedener Messprogramme sowie eine Messtaste 24 zur Auslösung eines Messvorgangs angeordnet. Darüber hinaus befindet sich an der Oberseite 20 des Messgerätes 10 eine Ausgabeeinheit in Form einer Anzeige 26, mittels der beispielsweise ein ermittelter Messwert sowie zusätzliche Informationen über das ausgewählte Messprogramm angezeigt werden können.
  • Das Entfernungsmessgerät 10 weist an seiner Gehäusevorderseite 14 eine Austrittsöffnung 28 für Messstrahlung auf, wobei die Messstrahlung beispielsweise als modulierter Laserstrahl aus dem Messgerät 10 austreten kann. Eine zweite Öffnung 30 bildet eine Eintrittsöffnung für das an dem Zielobjekt reflektierte Messsignal.
  • Wie in 2 schematisch dargestellt, ist an der Gehäuserückseite 16 des Entfernungsmessgerätes 10 ein ausklappbarer und verschwenkbarer Messstift 46 vorgesehen. Der Messstift 46 kann in eine in dem Gehäuse 12 vorgesehene Ausnehmung 44 eingeklappt werden, um beispielsweise beim Transport nicht störend herauszuragen. Während eines Messvorgangs kann der Messstift 46 aus dem Gehäuse 12 heraus verschwenkt werden, so dass er nach außen abragt. Mit einer als Messanschlag dienenden Messspitze 50 kann das Entfernungsmessgerät 10 somit mit Hilfe des Messstiftes 46 zum Beispiel gegen eine zurückversetzte Referenzfläche, beispielsweise eine tiefer liegende Nut, eine Raumecke, eine Rolladenschiene oder eine innenliegende Kante, wie sie z. B. bei einer Fensterlaibung auftritt, angelegt werden, um eine Messung der Entfernung von der Spitze 50 zu einem zu vermessenden Objekt zu ermöglichen. Der Messstift 46 ist dabei um eine in einer hinteren Ecke des Gehäuses 12 angeordnete Achse 48 herum um bis zu 270° verschwenkbar. Beispielhaft ist in 2 eine Position ”I” dargestellt, in der der Messstift 46 in einem 90°-Winkel nach hinten von dem Gehäuse 12 abragt. Zusätzlich ist in gestrichelter Weise mit ”II” eine Position angegeben, in der der Messstift 46 seitlich, etwa in einem 180°-Winkel, von dem Gehäuse 12 abragt.
  • Wird der Messstift 46 ausgeklappt, so kann der geräteseitige Referenzpunkt der Entfernungsmessung manuell von einem Nutzer bzw. auch automatisch durch das Gerät umgeschaltet werden. So ist es beispielsweise möglich, den geräteseitigen Referenzpunkt für eine Entfernungsmessung zu einem Zielobjekt in der Gerätevorderseite 14, in der Geräterückseite 16 oder aber auch in der Spitze 50 des Messstiftes 46 zu definieren. Durch die erfindungsgemäße kombinierte Entfernungs- und Winkelmessung, die die Bestimmung von Abstandswerte aus der Messung von Entfernungen und relativen Winkellagen gestattet, ist es möglich, nicht nur für Stellungen des Messstiftes von 90° (Position I) oder 270° (Position II), sondern auch für jeden beliebigen Winkel α eine Entfernungsmessung zwischen der Spitze 50 des Messstiftes und einem zu vermessenden Objekt 70 zu bestimmen. In vorteilhafter Weise wird dabei die Winkelmessfunktion und die Referenzpunktumschaltung für die Entfernungsmessung durch die gleiche bauliche Einheit des Entfernungsmessers sichergestellt. Der ausklappbare Anlagestift, der typischerweise zur Änderung des geräteseitigen Referenzpunktes für die Entfernungsmessung dient, ist gleichzeitig auch als Messstift für die Winkelmessfunktion des erfindungsgemäßen Gerätes ausgebildet.
  • In 4 ist das Entfernungsmessgerät 10 sowie der um 270° verschwenkbare Messstift 46 noch einmal schematisch dargestellt. In den 5 bis 7 sind verschiedene Messsituationen dargestellt, bei denen der Messstift 46 derart verschwenkt ist, dass er an einer Referenzfläche 52 anliegt, so dass ein Winkel α zwischen dem Messstift 46 und einer Seitenfläche 54 des Messgeräts 10 eine Orientierung des Messgerätes wiedergibt. Die Seitenfläche 54 des Messgeräts 10 ist hierbei parallel zu einer Richtung des von dem Messgerät zur Entfernungsmessung ausgesendeten Lichts, d. h. parallel zur Entfernungsmessrichtung RE.
  • In den speziell dargestellten Messsituationen wird das Messgerät 10 und der daran angebrachte Messstift 46 derart verwendet, dass die Seitenfläche 54 des Messgerätes 10 an einer Flanke 56 einer zu vermessenden Wandgeometrie anliegt und der Messstift 46 an einer anderen Flanke 58 der zu vermessenden Wandgeometrie anliegt, so dass mit Hilfe des Messstiftes 46 ein von der Wandgeometrie eingeschlossener Winkel α bestimmt werden kann. 5 zeigt hierbei eine Konstellation, bei der das Messgerät 10 an einen Außenwinkel mit α < 90° angelegt wird. 6 zeigt eine Konstellation, bei der das Messgerät 10 an einen Innenwinkel mit α < 90° angelegt wird. 7 zeigt eine Konstellation, bei der das Messgerät 10 an einen Innenwinkel mit α > 90° angelegt wird. Ob es sich bei dem mittels des angelegten Messstiftes ermittelten Winkel um einen Außen- oder einen Innenwinkel handelt, kann dem Messgerät beispielsweise über eine manuelle Eingabe durch den Anwender mitgeteilt werden. Alternativ kann auch eine geeignete Sensorik beispielsweise mit einem Lichtsensor vorgesehen werden. Mit den erhaltenen Informationen kann z. B. festgelegt werden, wie dass Messgerät 10 den gemessenen Winkel interpretiert und beispielsweise bei einer nachfolgenden Erstellung eines Grundrisses weiterverarbeitet. Darüber hinaus kann durch eine Kombination der gemessenen Winkel mit der Entfernungsmessfunktion auch jeweils der Abstand der Messspitze 50 des Messstiftes 46 zu einem zu vermessenden Objekt 70 bestimmt werden.
  • 3 zeigt schematisch ein Entfernungsmessgerät 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit darin integrierten Komponenten wie unter anderem einer Entfernungsmesseinheit 32 und einer Winkelmesseinheit 84.
  • Mit der Entfernungsmesseinheit 32 wird von einem Laser 60 ausgesendetes, zeitlich moduliertes Laserlicht 62 wird von einer Kollimationsoptik 64 kollimiert, bevor es das Gehäuse 12 des Entfernungsmessgerätes 10 durch die Austrittsöffnung 28 verlässt. Das emittierte Laserlicht 66 tritt dabei entlang einer Entfernungsmessrichtung 68 hin zu dem Zielobjekt 70 aus. Von dem Zielobjekt 70 rückreflektiertes Licht 72 tritt durch die Öffnung 30 wieder in das Gehäuse 12 des Messgerätes 10 ein. Dort wird es durch eine weitere Optik 74 auf einen Detektor 76 fokussiert.
  • Sowohl der Laser 60 als auch der Detektor 76 sind mit einer Auswerteeinheit 78 verbunden. Die Auswerteeinheit 78 steuert einerseits die zeitliche Modulation des von dem Laser 60 ausgesendeten Lichtes und empfängt andererseits das ebenfalls zeitlich modulierte Detektionssignal von dem Detektor 76. Durch Bestimmen eines Phasenunterschiedes zwischen diesen beiden Signalen kann auf eine Flugzeit des ausgesendeten und zurückreflektierten Lichtes geschlossen werden. Aus dieser Flugzeit lässt sich schließlich die zu messende Entfernung berechnen.
  • Die Auswerteeinheit 78 ist ferner mit einem Potentiometer 80 verbunden. Dieser Potentiometer 80 wirkt mechanisch mit dem Messstift 46 zusammen, wobei durch Verschwenken des Messstiftes 46 der Potentiometer 80 tätig wird. Der Potentiometer und der Messstift 46 gehören zu der Winkelmesseinheit 84. Durch Auslesen eines von dem Potentiometer 80 erzeugten Messsignals kann auf eine Winkelanordnung des Messstiftes 46 relativ zu dem Gehäuse 12 geschlossen werden. Diese Winkelanordnung korreliert hierbei mit einem Winkel zwischen einer von der Haupterstreckungsrichtung des Messstiftes 46 vorgegebenen Referenzrichtung 82 und der Entfernungsmessrichtung 68, in Richtung der das von dem Laser 60 ausgesendete Licht 66 abgestrahlt wird.
  • Da ein aus dem Potentiometer 80 ausgelesener Messwert mit der Referenzrichtung 82 korreliert, kann die Auswerteeinheit 78 somit auf eine Orientierung des Entferungsmessgerätes 10 im Raum rückschließen. Ferner kann eine in die Auswerteinrichtung 78 integrierte Berechnungseinheit 86 den mit Hilfe des Messstiftes 46 ermittelten Winkel dazu verwenden, um basierend auf dem Winkel und einer gleichzeitig gemessenen Entfernung zu dem Zielobjekt 70 eine weitere Dimensionsgröße, wie beispielsweise eine Strecke, eine Fläche oder ein Volumen zu berechnen. Die Auswerteeinheit 78 ermöglicht somit die Bestimmung von Entfernungen, von Winkeln und von kombinierten Entfernungs/Winkelgrößen.
  • Beispielsweise könnte bei der in 6 gezeigten Konfiguration eines innenliegenden, spitzen Winkels anhand der Kenntnis über eine Entfernung zu einer dem spitzen Winkel gegenüberliegenden Wand sowie anhand der Kenntnis des von dem spitzen Winkel eingeschlossenen Winkelwertes α sowie unter Berücksichtigung der Abmessungen des Messgerätes 10 selbst auf eine Breite der gegenüberliegenden Wand geschlossen werden.
  • Sowohl die ermittelte Entfernung zu dem Zielobjekt 70 als auch der mit Hilfe des Messstiftes 46 bestimmte Winkel können von der Auswerteeinheit 78 über einen Ausgang 88 an eine Anzeige 26 (in 3 nicht dargestellt) ausgegeben werden, um dort einem Anwender angezeigt werden zu können, als getrennte Werte oder kombinierte Messwerte unter Berücksichtigung von Entfernung und Winkel.
  • Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Winkelmesseinheit 84 anstatt mit einem mit der Achse 48 in Eingriff stehenden Potentiometer 80 alternativ auch mit einem Drehratensensor, einem Inkrementalgeber oder einer anderen geeigneten Vorrichtung zur Bestimmung eines Ausschwenkwinkels des Messstiftes 46 ausgestattet sein kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10055510 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Entfernungsmessgerät (10), wobei das Entfernungsmessgerät aufweist: – eine Entfernungsmesseinheit (32) zum berührungslosen Bestimmen einer Entfernung zu einem Zielobjekt (70) entlang einer Entfernungsmessrichtung (68), und – eine Winkelmesseinheit (84), wobei die Winkelmesseinheit (84) dazu ausgelegt ist, einen Winkel zu bestimmen, der mit einem Winkel zwischen einer Referenzrichtung (82) und der Entfernungsmessrichtung (68) korreliert.
  2. Entfernungsmessgerät nach Anspruch 1, wobei die Winkelmesseinheit (84) dazu ausgelegt ist, den Winkel zu messen und ein elektronisches Winkelmesssignal zu erzeugen.
  3. Entfernungsmessgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Entfernungsmessgerät (10) einen Messstift (46) aufweist, der relativ zu der Entfernungsmessrichtung (10) verschwenkbar ist, und wobei die Winkelmesseinheit (84) dazu ausgelegt ist, einen Winkel zu bestimmen, der mit einem Winkel (α) zwischen einer Haupterstreckungsrichtung des Messstiftes (46) und der Entfernungsmessrichtung (68) korreliert.
  4. Entfernungsmessgerät nach Anspruch 3, wobei ein geräteseitiger Referenzpunkt der Entfernungsmessung zu einem Zielobjekt (70) von der Winkelposition (α) des Messstiftes (46) abhängig ist.
  5. Entfernungsmessgerät nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Messstift (46) um wenigstens 180° verschwenkbar ist.
  6. Entfernungsmessgerät nach Anspruch 3 oder 5, wobei der Messstift (46) um bis zu 270° verschwenkbar ist.
  7. Entfernungsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Winkelmesseinheit (84) zur Messung des Winkels einen Potentiometer (80), einen Drehratensensor und/oder einen Inkrementalgeber aufweist.
  8. Entfernungsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Entfernungsmesseinheit (32) und die Winkelmesseinheit (84) in einem gemeinsamen Gehäuse (12) integriert sind.
  9. Entfernungsmessgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei der Messstift (46) in das Gehäuse (12) einklappbar ist.
  10. Entfernungsmessgerät nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Messstift (46) um eine in einer Ecke des Gehäuses (12) angeordnete Achse (48) verschwenkbar ausgebildet ist.
  11. Entfernungsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend eine Anzeige (26) zum Anzeigen des von der Winkelmesseinheit (84) bestimmten Winkels.
  12. Entfernungsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend eine Berechnungseinheit (86) zur Berechnung einer Dimensionsgröße basierend auf der von der Entfernungsmesseinheit (32) bestimmten Entfernung und dem von der Winkelmesseinheit (84) bestimmten Winkel.
  13. Entfernungsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Entfernungsmesseinheit (32) aufweist: eine Lichtquelle (60) zum Aussenden von Licht (62, 66) entlang der Entfernungsmessrichtung (68) hin zu dem Zielobjekt (70), einen Lichtdetektor (76) zum Empfangen von von dem Zielobjekt (70) zurücklaufendem Licht (72); und eine Auswerteeinheit (78) zum Ermitteln der Entfernung zu dem Zielobjekt (70) basierend auf Detektionssignalen des Lichtdetektors (76).
DE102009047387A 2009-12-02 2009-12-02 Entfernungsmessgerät zur berührungslosen Abstandsmessung mit integriertem Winkelmesser Withdrawn DE102009047387A1 (de)

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