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WO2007110269A1 - Elektro-optische ausgabeeinheit sowie messgerät mit einer elektro-optischen ausgabeeinheit - Google Patents

Elektro-optische ausgabeeinheit sowie messgerät mit einer elektro-optischen ausgabeeinheit Download PDF

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Publication number
WO2007110269A1
WO2007110269A1 PCT/EP2007/051354 EP2007051354W WO2007110269A1 WO 2007110269 A1 WO2007110269 A1 WO 2007110269A1 EP 2007051354 W EP2007051354 W EP 2007051354W WO 2007110269 A1 WO2007110269 A1 WO 2007110269A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
output unit
measuring
electro
measuring device
scale
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/051354
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Tiede
Heiner Lukas
Wolfgang Adamczak
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to US12/278,312 priority Critical patent/US20090141261A1/en
Priority to EP07704531A priority patent/EP2002220A1/de
Publication of WO2007110269A1 publication Critical patent/WO2007110269A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D7/00—Indicating measured values
    • G01D7/002—Indicating measured values giving both analog and numerical indication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
    • G01C15/002—Active optical surveying means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4813—Housing arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/51—Display arrangements

Definitions

  • the invention relates to an electro-optical output unit for displaying distance measured values, in particular an electro-optical output unit for a hand-held length measuring device. Furthermore, the invention relates to a measuring device, in particular a hand-held distance measuring device with an electro-optical output unit.
  • Electro-optical rangefinders allow the determination of distances or distances, for example by means of transit time or phase measurements of a transmitted modulated measurement signal.
  • Measuring devices or metrological components of handheld devices for indirect distance measurement ie for non-contact electronic measurement, such as laser or ultrasonic rangefinder, usually have electro-optical display elements, which assign a single measurement a display value, the desired distance value.
  • Measuring devices or metrological components hand-held devices for direct measurement of distances in which the size of the distance is determined by direct comparison of a distance with the measuring means, however, have a fixed, usually mechanical measuring scale, such as a ruler, a tape measure or a folding rule is known.
  • a hand-held device for measuring distances which emits transmission beams against the surface area of an object to be measured via optics disposed in a housing and collects the beams reflected thereon again.
  • This device also has a mechanical component connected to the housing, which can be extended beyond the housing for measuring short distances in the direction of propagation of the transmitted beams.
  • One embodiment of this device of EP 1 566 658 A1 provides a spacer member which extends beyond the housing of the device in a fixed predetermined length.
  • the device of EP 1 566 658 A1 has a measuring tape which can be pulled out of the housing of the device in order to determine distances of the device to a reference point.
  • the inventive electro-optical output unit for displaying distance measured values advantageously makes it possible to represent a variable length measuring scale via the output unit, which changes to a reference point, for example with varying measuring distance of the associated device, in particular a hand-held length measuring device.
  • the output unit according to the invention it is possible not only to represent a single measured value for a measured distance, but rather a length measuring scale is transmitted to a user of the device, which in addition to the measured distance value represents a whole series of further distance values, in particular in the form of a measuring scale.
  • the illustrated distance measured values are thus represented as a measuring scale according to their real distances from each other.
  • the length measuring scale also changes with varying distance of the length measuring device to a reference point in a corresponding manner, the scale shifts distance exactly, for example, with larger or smaller measuring distance.
  • this advantageously makes it possible to carry out measurement-accompanying activities, such as the removal and marking of points, lines and distances.
  • such an inventive output unit is integrated in a measuring device, in particular in a hand-held distance measuring device, such a measuring device makes it possible to determine or ablate relative values via the length measuring scale which can be represented by the electro-optical output unit according to the invention Distance lengths to the determined distance measured value.
  • the erfmdungswashe electro-optical output unit allows a measurement that is not limited to the length or physical extent of the device. Rather, with such a measuring device, which has, for example, only an extension in the measuring direction of a few decimetres, track lengths of up to several hundred meters can be measured and part of this track length can be represented via the measuring scale of the inventive output unit.
  • the output unit according to the invention makes it possible to present an entire length measuring scale which, for example, reproduces a finite region of a route to be measured.
  • an apparatus provided with the electro-optical output unit according to the invention forms a meter bar, in particular a digital meter bar, with a measuring scale, in particular a length measuring scale, which can be displayed via the output unit of the apparatus and the distance measuring values over an entire subsection of the measured ones Can show the route.
  • a user is thus advantageously not only transmitted a singular distance value of the measuring device to an object to be measured, but he has, as in a measuring device for direct distance measurement, a measuring scale, which over a range finite length the respective distance of a scale point to the reproduces the measuring object.
  • variable length measuring scale can be represented which changes with increasing and / or decreasing measuring distance of the associated device according to the measured distance between a target object serving as a reference point and a reference point of the device.
  • the length measuring scale of the device advantageously has scale parts and / or numerical values whose magnitude corresponds to the respective distance of the associated scale part to a measured object or reference point. If the distance of the device from a reference point during a measurement or between two successive measurements is varied, then the scale parts or the numerical values associated with the scale parts are also varied in a corresponding manner, ie currently adjusted and updated according form updated via the electro-optical output unit a user.
  • This updating of the length measuring scale can be carried out continuously or automatically, for example, as soon as a corresponding measuring device operates in a "continuous measuring mode" and constantly measures the distance of the device to a reference point.
  • the orientation of the measuring scale relative to the output unit is switchable, so that, for example, depending on the data of an associated inclinometer each optimal visibility of the electro-optical output unit is ensured for a user.
  • the zero point of the length measuring scale can lie outside the measuring range represented by the electro-optical output unit and can be determined, for example, by means of a distance measurement, in particular via an electro-optical distance measurement. This allows the measurement of relatively large distances with simultaneous availability of an accurate and possibly very finely divided length measurement scale for a subsection of the route to be measured.
  • the electro-optical output unit is designed as an electro-optical display, which in particular enables the digital, electro-optical display of scale marks, measured values and other information.
  • the representation of the length measuring scale and associated scale values can be effected, for example, via a vector-oriented control of the display, via a raster or matrix display and, for example, also via a segment display.
  • a measuring device in particular a hand-held distance measuring device with such an electro-optical output unit
  • the output unit itself or the possible representation of a measuring scale via the output unit is advantageously arranged substantially parallel to a contact edge of the housing of the measuring device.
  • This allows the transmission of measured values from the measuring scale of the electro-optical output unit to, for example, a background in a simple manner.
  • a measuring device can have an additional scale, in particular a fixed graduated scale, which simplifies the transmission of the length measuring scale of the electro-optical output unit to a substrate.
  • additional scale can be formed in an advantageous manner, in particular in the region of a contact edge of the housing of the measuring device.
  • a measuring device with the electro-optical output unit according to the invention agrees the advantages of indirect and direct length measurement.
  • distances that can be measured and / or removed with a ruler or a conventional meter bar - if at all - can now be easily determined and identified.
  • distances of several meters can be determined by the compact design of a corresponding measuring device in "one-man operation.”
  • the transmission of a measure of such a measuring device, for example, to a substrate is facilitated and significantly accelerated because the device in the distance direction not must be accurately positioned exactly.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a measuring device with an electro-optical output unit according to the invention
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a representation of an electro-optical output unit of a measuring device according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of the representation of an electro-optical output unit for a measuring device according to FIG. 1, - -
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of a measuring device with an inventive electro-optical output unit
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a measuring device with an electro-optical output unit according to the invention
  • FIG. 6 shows the electro-optical output unit of the measuring device according to FIG. 4 in a detailed view
  • Figure 7 is a representation of the electro-optical output unit in the "memory mode”.
  • FIG. 1 shows a schematic overview of a distance measuring device with an inventive electro-optical output unit.
  • the measuring device 10 has a housing 12, in the interior of which electronic components for signal generation, signal detection and signal evaluation are arranged. These electronic components are summarized in the overview representation of FIG. 1 in a symbolic manner by the reference numeral 14.
  • the housing interior optionally has additional optical elements, such as lenses or lenses, depending on the embodiment.
  • mechanical elements such as mechanical fasteners may be disposed inside the housing 12.
  • the device has all known components of a rangefinder, in particular an electro-optical rangefinder.
  • the measuring device 10 has a measuring head 16, in which the components 14 for electro-optical distance measurement are integrated.
  • the measurement signal 18 exits through an exit window 20 out of the housing of the device and is reflected or scattered on a target object not shown in FIG. 1, which serves as a reference point for a distance measurement between the measuring device and the target object.
  • a returning portion 22 of the measuring beams passes back through an entrance window 24 in the device, where it is converted into an electronic signal and evaluated by appropriate electronic components 14.
  • the distance between the target object and the measuring device 10 in particular the distance between the serving as a reference point target object and a reference point of the device can be detected in a known manner.
  • an ultrasonic distance meter or even a radar rangefinder in an analogous manner is possible in an analogous manner, for example.
  • the measuring device according to the invention in accordance with the embodiment in FIG. 1 has an evaluation and arithmetic unit 26 at its end opposite the measuring head 16.
  • corresponding operating elements and input keys for the measuring device can also be mounted Representation of Figure 1 are only symbolically indicated as control element 28.
  • the measuring head and the arithmetic unit are integrated in a single housing part and attached only on one side to the measuring scale.
  • an output unit 30 in the form of an electro-optical display 32 is arranged in the measuring device according to the invention according to FIG.
  • the electro-optical display 32 allows the display, in particular the digital display of scale marks and scale values of a length measuring scale, as shown for example in Figure 2 and Figure 3.
  • the electro-optical display 32 can have a vector-oriented control or can also be realized as a raster or matrix display. It is also possible to realize the representation of the electro-optical display unit 30 in the form of a segment display, for example a 7-segment display or even a 14-segment display.
  • the measuring device 10 of the embodiment according to FIG. 1 has a fixed scale 34 or 36 with equidistant graduated lines attached to the housing. These scales 34 and 36 are used for the transmission of the
  • the output unit 30 has an extension in the measuring signal direction 17, which is significantly larger than its extent orthogonal thereto.
  • the extent of the output unit 30 in the measuring signal direction 17 is several times greater than the extent in the direction perpendicular thereto.
  • the extent of the electro-optical output unit in the measuring signal direction can be, for example, 10 to 30 cm, but the extent in the orthogonal direction is, for example, only 2 to 5 cm.
  • a digital meter bar can be realized which, in terms of both its mode of operation and its appearance, is similar to a conventional, purely mechanical meter bar.
  • the electro-optical display 32 is substantially aligned both parallel to the direction 17 of the measuring signal 18 and parallel to a contact edge 38 of the housing 12 of the measuring device.
  • a ruler scale 40 with discrete scale parts over the entire longitudinal extent of the output unit 30 is shown in display 32 of the output unit 30, for example directly.
  • the means for non-contact distance measurement are not yet activated.
  • the reference point for the length measuring scale is then sensibly the end 42 of the housing 12.
  • the measuring device corresponds to a classical ruler or meter bar, but with a digital, electro-optical reproduction of the scale values.
  • the device according to the invention can be used like a normal, classical meter bar for the direct measurement and removal of lengths.
  • the reference point for the length measurement in this passive operating mode can also be switched so that, for example, the end 43 remote from the measuring head of the housing can also serve as the reference point. It is advantageous, for example, a switch between different measurement systems, such as the common in Europe, metric system or the US Inch system.
  • FIG. 2 and FIG. 3 respectively show possible representations of a digitally generated measuring scale of the electro-optical output unit and will be described in more detail elsewhere.
  • the measuring device can have at least one inclination sensor, for example an inclinometer or inclination switch, which, depending on the orientation of the measuring device, aligns the numerical values associated with the graduation parts in a corresponding manner.
  • the measuring signal 18 or 22 for contactless distance measurement is activated by a corresponding operating element 28, the distance of the scale parts of the electro-optical display unit to the housing edge 42 or 43 is no longer displayed, but rather The zero point of the illustrated length measuring scale is therefore not only outside the scale range that can be represented by the output unit 30, but also outside the housing of the device.
  • the distance of the target object to a reference plane or a reference point of the measuring device according to the invention is determined, for example, according to the known phase measuring method and, starting from the respective distance of a target object to this reference point of the measuring device, a corresponding length scale 40 is then computed
  • Output unit 30 generates, which represents the distances of the scale parts of this scale to the reference point of the target object.
  • distances of the measuring device to a target object can be reproduced over the entire range of the length measuring scale 40 shown by the display 32, so that, for example, also distances of desired length can be removed relative to the reference point.
  • the distance between a target object and the measuring device is changed in a continuous measuring mode in which a non-contact distance measurement is always carried out via the measuring signal 18 or 22, this is taken into account by means of the evaluating and calculating unit 26 so that the length measuring scale 40 the output unit 30 of the measuring device 10 is automatically tracked electronically, so that they each exactly and currently reproduces the distance of individual scale parts to the target object just targeted.
  • the measuring device thus corresponds to a meter bar, in particular a digital meter bar whose zero point of the measuring scale 40 is outside the measuring scale 40 shown with the output unit 30.
  • the measurement signal 18 is activated, that is to say in the case of a contactless distance measurement, the zero point of this measurement scale 40 can in particular also lie clearly outside the housing 12 of the measuring device 10.
  • the measuring signal 18 can also be activated directly after switching on the measuring device, so that the measuring device is immediately in the second, non-contact measuring mode described above.
  • the measuring device can operate, for example, in a continuous measuring mode in which the actual distance between the device and the respective target object is measured continuously or at a specific clock rate and reproduced by means of the electro-optical output unit 30 according to the invention.
  • Another measuring mode of the device according to the invention may alternatively provide only one individual measurement, which is triggered for example by actuation of a control element.
  • the representation of the length measuring scale then takes place by means of the electro-optical output unit 30, for example in a stationary, digital single image, as shown by way of example in FIG. 2 and FIG.
  • a measuring device it is also possible to record a single measured value by means of a single measurement and store it via a corresponding "memory function.”
  • This stored or “tapped” measured value can now be easily transferred to a different background with the device according to the invention.
  • the output unit 30 displays, for example via arrows 44 and 46, in which direction the measuring device has to be moved so that the current route which is currently being measured corresponds to the previously recorded and stored route
  • the display of the electro-optical output in the "memory mode" is shown in FIG.
  • the end point 48 of the distance to be removed lies in the length range that can be displayed by means of the output unit, a corresponding marking 48 is displayed on the electro-optical display of the output unit.
  • the previously determined numerical value 50 that is to say the distance measured or to be removed, can also be reproduced via the output unit 30 of the measuring device.
  • the marking 48 or the numerical value 50 to be removed does not need to come to rest at a specific point of the output unit, but merely has to fall within the range of the length measuring scale which can be represented by the output unit.
  • the corresponding measure in the exemplary embodiment of FIG.
  • this is 304.2 cm) can be transmitted to a substrate via the fixed scale 34 or 36, which is formed on the housing of the measuring device this is to be symbolically indicated by the mark 53 in FIG. In this way, it is possible to transmit a measure once taken or "tapped” on a variety of substrates Plural of boards are provided with a measure of the same length and then cut.
  • the measuring device it is also possible not to measure or pick up the measured value 50 to be transmitted, but to input it directly into a storage medium of the measuring instrument via a control panel, for example via a keypad with numbers or a rotary knob.
  • the output unit of the device displays in "memory mode" again via arrow symbols of the output unit 30, in which direction the measuring device has to be displaced with respect to a target object, so that the distance between the measuring device and the target object that is just reached reaches the previously stored value ,
  • the unit also has a reset function that allows the distance reading memory to be set to zero, which allows the starting point of the distance measurement to be redefined, so that it would be advantageous to measure differential distances and display them directly ,
  • the measuring head 16 can be detached from the rest of the housing as a separate component or functional module. If a receiving unit is also integrated in the rest of the housing, then for example the distance between the measuring head 16 and the remaining housing and in particular the measuring scale can be determined. In this case, the electro-optical output unit would be integrated in the receiving module of a corresponding measuring device. Target object in this embodiment would thus be the measuring head itself or the receiving module.
  • FIGS. 2 and 3 show possible embodiments of length measuring scales 40 which can be represented by means of the electro-optical output unit according to the invention.
  • the display 32 has a digital display 54 with a variable scale 40 which consists of graduated lines 56 and associated numerical values 51.
  • the position of the scale lines 56 or the associated numerical values 51 change with increasing or decreasing distance between the measuring device and a reference point, for example a target object to be aimed.
  • scale parts 56 are faded in at a distance of 1 cm. This scaling still has a subdivision in 5 mm increments by additional scale parts 58.
  • a further subdivision of the scaling for example in 1 mm scales, is also possible and can, for example, on request of a User are displayed in the presentation of the output unit.
  • an embodiment of the electro-optical output unit according to the invention which allows different degrees of scaling depending on the measured absolute total distance to a reference point, is advantageous.
  • the measurement uncertainty of the measuring device can be adapted to the absolute distance of the device to the target object, as was proposed on the detector side with DE 102 32 878 A1 for electro-optical distance measuring devices.
  • numerical values 51 which indicate the respective distance of each scale part 56 to a reference point, for example a target object of the contactless distance measurement, are assigned to the scale parts 56.
  • the inventive output unit or an inventive measuring device thus not only indicates the distance between a target object and a reference plane, for example a reference point of the measuring device, but also shows the absolute distances of the measuring scale to the reference point in a finite range. Over the entire range of the output unit, the absolute distance from measuring points to a reference point, for example a target object, can be read, and thus a relative distance of these measuring points, for example, to a background can be removed.
  • a route to a background which is, for example, horizontally aligned, has a length of 15.2 cm and its starting point a distance of 7.23 m from a targeted reference point Has.
  • the length measuring scale 40 shown in the output unit shifts in a corresponding manner in order to represent the now actual distances.
  • the numerical value 51 can first of all "stay” at its previous position in the output unit and only the scale lines 56 and 58 can be adjusted, and the scale lines 56 and 58 respectively move by the amount of the displacement In order to have a clear relationship between the shifted
  • the graduated lines 56 in this case can be represented such that they are represented, for example, by an extension 55 in the form of a "flag", the extensions 56, 58 and the displayed but unchanged position values 51 55.
  • segment displays it is possible in particular for segment displays that the actual scale line jumps by one segment further and only the orientation of the "flag" is changed in order to safely continue the reference to the fixed numerical values put.
  • the numerical value in the output unit can also be tracked and, for example, change its position. For example, with a measuring scale, as shown in FIG. 6, the representation of the numerical values can each jump in increments of 3 millimeters. For measured values which lie therebetween, the numerical values remain at a fixed location
  • the erfmdungssiee electro-optical output unit allows a nearly continuously variable length measuring scale, which is able to represent even small intermediate intervals or distance changes to be measured.
  • this makes it possible to largely avoid the disadvantages of a discretization in the output unit, which can not be avoided due to, for example, a segment display.
  • a partial measuring range from the overall measuring range or even only a single measured value can be reproduced, so that similar to conventional laser rangefinders Individual measurements, for example in relation to a reference point or a reference edge of the device (eg front or rear end of the measuring device) are possible. In particular, it is provided that the device-side reference point of the distance measurement is switchable.
  • FIG. 4 shows, in a highly simplified manner, an exemplary embodiment of such an output unit 31.
  • a measured individual measured value 50 (in this case: 320.5 cm) is advantageously provided with at least one scale line 52, which is referenced to a fixed measuring scale 35 on the device housing 12, the removal of the measured value itself, or also the removal of relative lengths, based on the measured measurement 50 without contact.
  • the fixed measuring scale 35 of the housing 12 is advantageously used as a relative scale. Ia trained and the contactless determined measured value 50 is displayed at a fixed location in the output unit 31.
  • a mechanical level 57 on the object-facing end 42 of the device is integrated into the housing 12.
  • one or a plurality of, for example, an electronic inclination sensor can be integrated in the device according to FIG. 4 or also in the other devices already described.
  • the position and arrangement of the dragonflies or the inclinometer may vary depending on the embodiment.
  • the inclination sensor makes it possible to use the corresponding measuring device also as an inclinometer or to ensure that the device is "in the water” when measuring the distance with the device, for example by one or more mechanical vials or else via an electrically capacitive sensor Arrangement can be realized.
  • the output unit can be designed such that the displayed distance values are always displayed in an optimally readable position.
  • the numerical value which is assigned to a scale part, for example 90 ° or 180 ° to the orientation shown in Figure 2 only exemplary rotated to a user the better
  • the digital scale of the inventive output unit thus enables a good orientation of the user, both over the entire measuring range and in particular over the display range of the device, as indicated by two different possible representations of the display of the electro-optical output unit in Figure 2 and Figure 3 may be.
  • the output unit according to the invention can also be used to reproduce further values or data in an advantageous manner. This makes it easy to integrate a calculator function into the device and display it via the output unit.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a measuring device which is provided with an electro-optical output unit 130 according to the invention.
  • the measuring device 110 of the embodiment according to FIG. 5 can be, for example, a locating device for detecting objects enclosed in a medium, as is known from DE 102 52 425 A1 or else merely designed as a distance measuring device which records a distance information via a displacement system , In the description of the invented The object according to the invention is therefore not discussed further in the description of the measuring device according to the embodiment according to FIG. 5 on the possible locating function of this measuring device, but merely describes the distance measuring and indicating function of the measuring device according to the invention. With regard to a possible embodiment of the measuring device 110 as a locating device, hereby reference is made, for example, to DE 102 52 425 A1 or DE 102 04
  • the housing 112 of the measuring device 110 can be moved in two preferred, opposite directions of movement 184 and 186, which extend perpendicular to a longitudinal extension 188 of the housing 112 of the measuring device.
  • the meter 110 has four as
  • Wheels formed rolling elements 190, 192, 194 and 196 which are arranged in the longitudinal extension 188 of the device at opposite end faces 170 and 171. In transverse extension of the device 110, the rolling elements are arranged in the outer edge region.
  • the respective rolling elements 190 and 194 or 192 and 196, which are opposite one another in the longitudinal direction 188, are connected to one another in a rotationally fixed manner via rigid axles 124 and 126, respectively.
  • the measuring device 110 has a sensor unit with in particular two sensors with which the motion characteristics can be detected.
  • segmented wheels are mounted on the axles 124 and 126 in a manner not shown, which move in fork light barriers, so that the direction of movement of the device can be detected.
  • the rolling bodies together with the axes 124, 126 and the sensor unit for detecting the rotation, form a removal system that makes it possible to detect the path traveled on a substrate when the measuring device rolls off and to make it known to the user via the output unit 130 ,
  • the housing 112 of the measuring device 110 has on its cover side 102 a retaining device 106 formed by a bow-shaped grip 104.
  • the holding device 106 extends in the longitudinal extent 188 of the housing 112. With the aid of this holding device 106 and the rolling elements 190 to 196, the measuring device 110 over the surface of a to be measured
  • Be moved medium for example, a wall, a floor or a ceiling.
  • the measuring device 110 To carry out a distance measurement, the measuring device 110 according to the invention with the rolling elements 190 to 196 is placed on the surface of a substrate and activated, for example, by actuation of a measuring button 108.
  • the measuring device also has a control panel 117, in which various control elements 114, 115 and 116 are arranged, via the actuation of which various measurement modes can be activated. In particular, by - -
  • Actuation of a corresponding control element of the signal memory for the distance measured values are set to zero.
  • a distance measurement with the measuring device 110 according to the invention can be carried out, for example, as described below.
  • the measuring device is applied to a substrate to be measured and moved into the starting position, that is, for example, a distance end of a route to be measured.
  • the ranging memory is set to zero, which sets the starting point of the distance measurement.
  • Measuring device 110 are moved by means of the rolling elements 190 to 196 in the directions of movement 186 and 184 on the ground. The distance traveled is detected via the corresponding displacement sensor.
  • a computing and evaluation unit 125 which is arranged in the housing of the measuring device 110, respectively determines the current position of the measuring device and brings this information in the output unit 130 of the measuring device for playback.
  • the output unit 130 of the measuring device 110 embodied as an electro-optical display 132 also enables the display of a length measuring scale 140 which, in addition to the removal of a reference value with respect to the central axis 150 of the measuring device, advantageously also the Abtra - allows for relative routes.
  • the output unit 130 is arranged in the region of the end face 170 so that measurement or scale values represented by the output unit can be transmitted directly to the ground.
  • a more or less large section of a length measuring scale 140 is thus represented by means of the output unit according to the invention.
  • FIG. 6 shows a possible embodiment of an inventive output unit 130 in a detailed view.
  • the electronic display 132 has a digital display with a variable length scale 140 consisting of scale marks 156 and associated numerical values 151.
  • the scale lines and / or the numerical values change with increasing or decreasing distance of the measuring device from the starting point of the distance measurement previously defined as the reference point.
  • scale parts 156 are faded in at a distance of 1 cm. This scaling of the length scale
  • scale 140 also has a subdivision in 5 mm increments by additional scale parts 158.
  • a further subdivision of the scale, for example, in 1 mm lines, such as this is indicated in the exemplary embodiment of Figure 5 is also possible and can be displayed in the output unit 130, for example, at the request of a user by pressing a corresponding control element 114 to 116 of the meter.
  • scale values 151 which indicate the respective distance between the scale part 156 and the reference point, that is to say the zero point of the distance measurement.
  • the output unit 130 not only indicates the respective distance between a reference point and a reference plane 150 of the measuring device 110, but also shows in a finite region the absolute distances 151 of the length measuring scale to the reference point. Over the entire range, the distance that can be represented by the output unit, the absolute distance from measuring points to a reference point and thus also the relative distance of these measuring points from one another can be read off and thus transferred, for example, to a background.
  • the housing 112 of the device 110 according to the invention also has a housing-fixed, that is to say a fixed scaling 136, which, for example, extends over the entire length expansion range of the output unit 130 or over the entire length expansion range of the
  • Housing 112 is arranged fixed to the housing.
  • the length extension area is to be understood as meaning the extent of the output unit or of the housing in the direction of movement 184 or 186 of the device.
  • the embodiment of Figure 5 is such a fixed scale in 1 mm increments application. Other scalings are of course conceivable as well.
  • a partial measuring range from the entire measuring range or even only a single measured value can be reproduced, so that individual measurements with respect to a conventional measuring range are similar to conventional non-contact rangefinders such as laser rangefinders Reference level 150 of the device can be performed.
  • a measured individual measured value in the exemplary embodiment of FIG. 5, for example 320.5 cm, may advantageously be provided with at least one scale line, which via its relation to the fixed measuring scale 136, the removal of the measured value as well as the removal of relative lengths, starting from this measured value , allows.
  • the fixed measuring scale 136 is then advantageously designed as a relative scale and the determined distance measured value is superimposed on a fixed point of the output unit 130.
  • the output unit according to the invention or a measuring device according to the invention with such an output unit are not limited to the embodiments of the exemplary embodiments. - o -
  • the output unit according to the invention can be realized by the use of LEDs, OLEDs, LCDs, fluorescence displays (VFDS) or the like.
  • Possible representations of the digital measuring scale can be realized by a vector-oriented control of the display or by raster or matrix displays or, for example, by segment displays.
  • the electro-optical display of the invention with a variable scale, which varies with varying measuring distance, can be integrated in a large number of measuring devices.
  • measuring devices are ideal for measuring finite distances or requiring the exact knowledge of finite distances.
  • the contactless distance measurement is not limited to the use of light signals.
  • a measuring device can also be realized by the use of various electromagnetic radiation.
  • a radar rangefinder can be made possible in the same way.
  • modulated measuring radiation which enables the determination of distance measured values via a transit time method or a phase evaluation method
  • the measuring device according to the invention can also be realized as an ultrasonic measuring device.
  • the electro-optical output unit according to the invention can also, as already mentioned and described, be integrated into measuring devices for direct distance measurement.
  • measuring devices according to the invention which are designed as "roller-tape” or as optical "measuring mouse".

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektro-optische Ausgabeeinheit (30, 31, 32, 130, 132) zur Darstellung von Distanzmesswerten, insbesondere eine elektro-optische Ausgabeeinheit (30, 31, 32, 130, 132) für eine handgehaltene Längenmessvorrichtung. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass mittels der Ausgabeeinheit (30, 31, 32, 130, 132) eine variable Längenmessskala (40, 52, 140) darstellbar ist, welche sich mit variierender Messentfernung der Vorrichtung zu einem Bezugspunkt der Entfernungsmessung verändert. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Messgerät, insbesondere ein handgehaltenes Distanzmessgerät mit einer solchen elektro-optischen Ausgabeeinheit.

Description

Elektro-optische Ausgabeeinheit sowie Messgerät mit einer elektro- optischen Ausgabeein- heit
Die Erfindung betrifft eine elektro-optische Ausgabeeinheit zur Darstellung von Distanzmesswerten, insbesondere eine elektro-optische Ausgabeeinheit für eine handgehaltene Län- genmessvorrichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Messgerät, insbesondere ein handgehaltenes Distanzmessgerät mit einer elektro-optischen Ausgabeeinheit.
Stand der Technik
Bei der Bestimmung von Abständen bzw. Distanzen unterscheidet man zwischen einer direkten Messung durch unmittelbaren Vergleich einer Strecke mit einem Messmittel, wie beispielsweise einem Lineal, einem Maßband oder auch einem Gliedermaßstab auf der einen Seite und einer indirekten Vermessung mittels beispielsweise berührungsloser, elektro- optischer Entfernungsmessung. Elektro-optische Entfernungsmesser ermöglichen dabei die Ermittlung von Entfernungen bzw. Distanzen beispielsweise mittels Laufzeit- oder Phasenmessungen eines ausgesandten modulierten Messsignals.
Messgeräte oder messtechnische Komponenten handgehaltener Geräte zur indirekten Entfernungsmessung, also zur berührungslosen elektronischen Messung, wie beispielsweise Laseroder Ultraschallentfernungsmesser, besitzen in der Regel elektro-optische Anzeigeelemente, welche einer einzelnen Messung einen Anzeigewert, den gesuchten Distanzwert, zuordnen.
Messgeräte oder messtechnische Komponenten handgehaltener Geräte zur direkten Messung von Distanzen, bei welchen durch unmittelbaren Vergleich einer Distanz mit dem Messmittel die Größe der betreffenden Distanz bestimmt wird, besitzen hingegen eine in der Regel fixe, mechanische Messskala, wie dies beispielsweise von einem Lineal, einem Maßband oder auch einem Gliedermaßstab bekannt ist. Aus der EP 1 566 658 Al ist eine handgehaltene Vorrichtung zum Messen von Distanzen bekannt, welche über in einem Gehäuse angeordnete Optiken Sendestrahlen gegen den Oberflächenbereich eines zu vermessenden Objektes aussendet und die daran reflektierten Strahlen wieder einsammelt. Diese Vorrichtung weist zudem ein mit dem Gehäuse verbundenes, mechanisches Bauteil auf, welches zum Messen kurzer Distanzen in Ausbreitungsrichtung der Sendestrahlen über das Gehäuse hinaus erstreckbar ist. Eine Ausführungsform dieses Gerätes der EP 1 566 658 Al sieht ein als Abstandshalter dienendes Bauteil vor, das sich in einer fest vorbestimmten Länge über das Gehäuse der Vorrichtung hinaus erstreckt.
Darüber hinaus weist die Vorrichtung der EP 1 566 658 Al ein Maßband auf, welches sich aus dem Gehäuse der Vorrichtung hervorziehen lässt, um Abstände der Vorrichtung zu einem Bezugspunkt zu bestimmen.
Offenbarung der Erfindung
Die erfmdungsgemäße elektro-optische Ausgabeeinheit zur Darstellung von Distanzmesswerten ermöglicht es in vorteilhafter Weise über die Ausgabeeinheit eine variable Längen- messskala darzustellen, welche sich beispielsweise mit variierender Messentfernung der zugehörigen Vorrichtung, insbesondere einer handgehaltenen Längenmessvorrichtung, zu ei- nem Bezugspunkt verändert. Mit der erfindungsgemäßen Ausgabeeinheit ist es möglich, nicht nur einen einzelnen Messwert für eine vermessene Distanz darzustellen, sondern es wird vielmehr einem Anwender der Vorrichtung eine Längenmessskala übermittelt, die neben den gemessenen Distanzwert eine ganze Reihe von weiteren Distanzwerten, insbesondere in Form einer Messskala darstellt. Die dargestellten Distanzmesswerte werden somit ent- sprechend ihren realen Abständen zueinander als Messskala dargestellt. Die Längenmessskala verändert sich zudem mit variierendem Abstand der Längenmessvorrichtung zu einem Bezugspunkt in entsprechender Weise, so verschiebt sich die Skala abstandsgenau beispielsweise mit größer oder kleiner werdendem Messabstand. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise neben der Bestimmung des Distanzmesswertes zudem messbegleitende Tätigkeiten, wie beispielsweise das Abtragen und Markieren von Punkten, Linien und Strecken.
Wird eine derartige erfmdungsgemäße Ausgabeeinheit in ein Messgerät integriert, insbesondere in ein handgehaltenes Distanzmessgerät, so ermöglicht ein derartiges Messgerät über die mittels der erfindungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit darstellbaren Längen- messskala, neben der Bestimmung von einzelnen Distanzmesswerten auch die Bestimmung bzw. das Abtragen von relativen Streckenlängen zu dem ermittelten Distanzmesswert. Insbesondere bei einem Messgerät zur berührungslosen Entfernungsmessung ermöglicht die erfmdungsgemäße elektro-optische Ausgabeeinheit ein Messen, dass nicht nur auf die Länge bzw. physikalische Ausdehnung des Gerätes beschränkt ist. Vielmehr kann mit einem derartigen Messgerät, welches beispielsweise lediglich eine Ausdehnung in Messrichtung von ei- nigen Dezimetern hat, Streckenlängen bis zu einigen hundert Metern vermessen und ein Teil dieser Streckenlänge über die Messskala der erfmdungsgemäßen Ausgabeeinheit dargestellt werden.
Die erfmdungsgemäße Ausgabeeinheit ermöglicht es, eine ganze Längenmessskala darzu- stellen, die beispielsweise einen endlichen Bereich einer zu vermessenden Strecke wiedergibt. Auf diese Weise bildet eine mit der erfmdungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit versehene Vorrichtung einen Meterstab, insbesondere einen digitalen Meterstab, mit einer Messskala, insbesondere einer Längenmessskala, welche über die Ausgabeeinheit der Vorrichtung dargestellt werden kann und die Entfernungsmesswerte über einen ganzen Teil- abschnitt der vermessenen Strecke darzustellen vermag. Einem Nutzer wird somit in vorteilhafter Weise nicht nur ein singulärer Abstandswert des Messgerätes zu einem zu vermessenden Objekt übermittelt, sondern er besitzt, wie bei einem Messgerät zur direkten Entfernungsmessung, eine Messskala, welche über einen Bereich endlicher Länge den jeweiligen Abstand eines Skalenpunktes zu dem zu vermessenden Objekt wiedergibt.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfmdungsgemäßen Vorrichtung bzw. eines erfmdungsgemäßen Messgerätes mit einer derartigen Vorrichtung möglich.
In vorteilhafter Weise ist mittels der erfmdungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit eine variable Längenmessskala darstellbar, welche sich mit zu- und/oder abnehmender Messentfernung der zugehörigen Vorrichtung entsprechend der gemessenen Entfernung zwischen einem als Bezugspunkt dienenden Zielobjekt und einem Referenzpunkt der Vorrichtung ändert.
In vorteilhafter Weise weist die Längenmessskala der erfmdungsgemäßen Vorrichtung dazu Skalenteile und/oder Zahlenwerte auf, deren Betrag dem jeweiligen Abstand des zugehörigen Skalenteiles zu einem Messobjekt bzw. Bezugspunkt entspricht. Wird der Abstand der Vorrichtung zu einem Bezugspunkt während einer Messung oder zwischen zwei aufeinan- derfolgenden Messungen variiert, so werden in entsprechender Weise auch die Skalenteile bzw. die den Skalenteilen zugeordneten Zahlenwerte variiert, d.h. aktuell angepasst und in entsprechend aktualisierter Form über die elektro-optische Ausgabeeinheit einem Anwender zur Kenntnis gebracht.
Diese Aktualisierung der Längenmessskala kann beispielsweise kontinuierlich automatisch oder getaktet erfolgen, sobald ein entsprechendes Messgerät in einem „Dauermessmodus" arbeitet und dabei ständig die Entfernung des Gerätes zu einem Bezugspunkt misst.
In vorteilhafter und anwenderfreundlicher Weise ist die Orientierung der Messskala relativ zur Ausgabeeinheit umschaltbar, so dass beispielsweise abhängig von den Daten eines zuge- ordneten Neigungsmessers jeweils die optimale Sichtbarkeit der elektro-optischen Ausgabeeinheit für einen Anwender gewährleistet ist.
In vorteilhafter Weise kann der Nullpunkt der Längenmessskala außerhalb des von der e- lektro-optischen Ausgabeeinheit dargestellten Messbereiches liegen und beispielsweise über eine Abstandsmessung, insbesondere über eine elektro-optische Abstandsmessung bestimmt werden. Dies ermöglicht die Vermessung von relativ großen Strecken bei gleichzeitiger Verfügbarkeit einer genauen und möglicherweise sehr feinteiligen Längenmessskala für einen Teilabschnitt der zu vermessenden Strecke.
In vorteilhafter Weise ist die elektro-optische Ausgabeeinheit als ein elektro-optisches Display ausgebildet, welches insbesondere die digitale, elektro-optische Anzeige von Skalenstrichen, Messwerten und sonstigen Angaben ermöglicht. Die Darstellung der Längenmessskala sowie zugehöriger Skalenwerte kann beispielsweise über eine vektororientierte Ansteuerung des Displays, über eine Raster- oder auch Matrixanzeige sowie beispielsweise auch über eine Segmentanzeige erfolgen.
Bei einem erfindungsgemäßen Messgerät, insbesondere einem handgehaltenen Distanzmessgerät mit einer derartigen elektro-optischen Ausgabeeinheit ist die Ausgabeeinheit selbst bzw. die über die Ausgabeeinheit mögliche Darstellung einer Messskala in vorteilhafter Weise im Wesentlichen parallel zu einer Anlagekante des Gehäuses des Messgerätes angeordnet. Dies ermöglicht in einfacher Weise die Übertragung von Messwerten von der Messskala der elektro-optischen Ausgabeeinheit auf beispielsweise einen Untergrund. Dazu kann ein solches Messgerät über eine zusätzliche Skala, insbesondere eine fixe Strichskala verfügen, die das Übertragen der Längenmessskala der elektro-optischen Ausgabeeinheit auf ei- nen Untergrund vereinfacht. Eine derartige, beispielsweise am Gehäuse des Messgerätes angeordnete, zusätzliche Skala lässt sich in vorteilhafter Weise insbesondere im Bereich einer Anlagekante des Gehäuses des Messgerätes ausbilden. Ein Messgerät mit der erfindungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit vereinbart die Vorteile von indirekter und direkter Längenmessung. So können insbesondere auch Distanzen, die mit einem Lineal bzw. einem herkömmlichen Meterstab - wenn überhaupt - nur umständlich gemessen und/oder abgetragen werden können, nunmehr problemlos ermittelt und gekennzeichnet werden. So können beispielsweise auch Strecken von mehreren Metern durch die kompakte Bauform eines entsprechenden Messgerätes in „Ein-Mann-Bedienung" ermittelt werden. Das Übertragen eines Maßes von einer derartigen Messvorrichtung beispielsweise auf einen Untergrund wird erleichtert und deutlich beschleunigt, da die Vorrichtung in Abstandsrichtung nicht exakt punktgenau positioniert werden muss.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. eines erfindungsgemäßen Messgerätes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtungen.
Zeichnung
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. für Messgeräte mit einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden sollen. Die Figuren der Zeichnung, de- ren Beschreibung sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein
Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln betrachten und zu weiteren sinnvollen Kombinationen zusammenfassen. Insbesondere wird ein Fachmann auch die Merkmale aus unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zu weiteren sinnvollen Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Messgerätes mit einer erfindungsgemäßen e- lektro-optischen Ausgabeeinheit,
Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Darstellung einer elektro-optische Ausgabeeinheit eines Messgerätes gemäß Figur 1 ,
Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Darstellung einer elektro-optischen Ausgabe- einheit für ein Messgerät nach Figur 1 , - -
Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel für ein Messgerät mit einer erfmdungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit,
Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Messgerät mit einer erfmdungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit,
Figur 6 die elektro-optische Ausgabeeinheit des Messgerätes nach Figur 4 in einer Detailansicht,
Figur 7 eine Darstellung der elektro-optischen Ausgabeeinheit im „Memory-Mode".
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt in einer schematischen Übersichtsdarstellung ein Distanzmessgerät mit einer erfmdungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit.
Das Messgerät 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in dessen Innerem elektronische Komponenten zur Signalerzeugung, Signaldetektion sowie Signalauswertung angeordnet sind. Diese elekt- ronischen Komponenten sind in der Übersichtsdarstellung der Figur 1 in symbolischer Weise zusammenfassend mit dem Bezugszeichen 14 versehen. Neben diesen elektronischen Elementen weist das Gehäuseinnere je nach Ausführungsform gegebenenfalls zusätzliche optische Elemente, wie beispielsweise Linsen oder Objektive auf. Darüber hinaus können auch mechanische Elemente, beispielsweise mechanische Verschlüsse im Inneren des Gehäuses 12 angeordnet sein. Daneben weist die Vorrichtung alle bekannten Bestandteile eines Entfernungsmessers, insbesondere eines elektro-optischen Entfernungsmessers auf.
Das Messgerät 10 besitzt einen Messkopf 16, in dem die Komponenten 14 zur elektroopti- schen Entfernungsmessung integriert sind. Das Messsignal 18 tritt durch ein Austrittsfenster 20 aus dem Gehäuse der Vorrichtung aus und wird an einem in Figur 1 nicht weiter dargestellten Zielobjekt, welches als Bezugspunkt für eine Entfernungsmessung zwischen dem Messgerät und dem Zielobjekt dient, reflektiert bzw. gestreut. Ein rücklaufender Anteil 22 der Messstrahlen gelangt durch ein Eintrittsfenster 24 wiederum in das Gerät zurück, wird dort in ein elektronisches Signal konvertiert und durch entsprechende elektronische Kompo- nenten 14 ausgewertet. Über eine Laufzeit- bzw. eine Phasenmessung des Messsignals 18 bzw. 22, die beispielsweise die relative Phasenverschiebung zwischen dem zum Zielobjekt hinlaufenden Messsignal 18 und dem am Zielobjekt reflektierten und zum Messgerät zu- rückkehrenden Messsignal 22 auswertet, kann der Abstand zwischen dem Zielobjekt und der Messvorrichtung 10, insbesondere der Abstand zwischen dem als Bezugspunkt dienendem Zielobjekt und einem Referenzpunkt der Vorrichtung in bekannter Weise detektiert werden.
Zur näheren Erläuterung der Funktionsweise einer derartigen Vorrichtung zur Distanzmessung sei im Rahmen der Beschreibung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf die DE 102 32 878 Al bzw. auf die DE 198 11 550 Al verwiesen, die eine prinzipiell mögliche Funktionsweise eines solchen Entfernungsmessers in Form eines Laserentfernungsmessers beschreiben.
Neben dem hier beschriebenen Laserentfernungsmesser ist in analoger Weise beispielsweise auch ein Ultraschallentfernungsmesser oder aber auch ein Radarentfernungsmesser in analoger Weise möglich.
Das erfindungsgemäße Messgerät gemäß der Ausführungsform in Figur 1 besitzt an seinem, dem Messkopf 16 entgegen gesetzten Ende eine Auswerte- und Recheneinheit 26. Im Bereich der Auswerte- und Recheneinheit 26 können beispielsweise auch entsprechende Bedienelemente und Eingabetasten für das Messgerät angebracht sein, die in der Darstellung der Figur 1 nur symbolisch als Bedienelement 28 angedeutet sind. In alternativen Ausfüh- rungsformen, kommen Messkopf und Recheneinheit in einem einzelnen Gehäuseteil integriert und lediglich einseitig an der Messskala angebracht sein.
Zwischen dem Messkopf 16 und der Recheneinheit 26 ist bei dem erfmdungsgemäßen Messgerät nach Figur 1 eine Ausgabeeinheit 30 in Form eines elektro-optischen Displays 32 angeordnet. Das elektro-optische Display 32 ermöglicht die Anzeige, insbesondere die digitale Anzeige von Skalenstrichen und Skalenwerten einer Längenmessskala, wie diese beispielsweise in Figur 2 und Figur 3 dargestellt sind. Das elektro-optische Display 32 kann ü- ber eine vektororientierte Ansteuerung verfügen bzw. auch als Raster- oder Matrixanzeige realisiert sein. Ebenso möglich ist es, die Darstellung der elektro-optischen Anzeigeeinheit 30 in Form einer Segmentanzeige, beispielsweise einer 7-Segment- Anzeige oder aber auch einer 14-Segment- Anzeige zu realisieren.
Beidseitig der Längsseiten des elektro-optischen Displays 29 besitzt das Messgerät 10 der Ausführungsform nach Figur 1 eine am Gehäuse angebrachte, fixe Skala 34 bzw. 36 mit ä- quidistanten Skalenstrichen. Diese Skalen 34 bzw. 36 dienen der Übertragung der von dem
Messgerät erzielten Messwerte beispielsweise auf einen Untergrund. Die Ausgabeeinheit 30 besitzt eine Ausdehnung in Messsignalrichtung 17, die deutlich größer ist als seine dazu orthogonale Ausdehnung. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Ausdehnung der Ausgabeeinheit 30 in Messsignalrichtung 17 um ein mehrfaches größer, als die Ausdehnung in dazu senkrechter Richtung. So kann bei Messgeräten der in Figur 1 dar- gestellten Art die Ausdehnung der elektro-optischen Ausgabeeinheit in Messsignalrichtung beispielsweise bei 10 bis 30 cm liegen, die Ausdehnung in dazu orthogonaler Richtung jedoch beispielsweise bei nur 2 bis 5 cm. Auf diese Weise lässt sich mit dem erfmdungsgemä- ßen Messgerät ein digitaler Meterstab realisieren, der sowohl in seiner Funktionsweise, als auch in seinem Erscheinungsbild einem herkömmlichen, rein mechanischen Meterstab äh- nelt.
Das elektro-optische Display 32 ist im Wesentlichen sowohl parallel zur Richtung 17 des Messsignals 18 ausgerichtet als auch parallel zu einer Anlagekante 38 des Gehäuses 12 des Messgerätes.
Nach Einschalten des Messgerätes 10 beispielsweise über Bedienelemente 28 wird in Display 32 der Ausgabeeinheit 30 beispielsweise direkt eine Linealskala 40 mit diskreten Skalenteilen über die gesamte Längenausdehnung der Ausgabeeinheit 30 dargestellt. In diesem Messmode sind die Mittel zur berührungslosen Abstandsmessung noch nicht aktiviert. Be- zugspunkt für die Längenmessskala ist dann sinnvoller Weise das messkopfseitige Ende 42 des Gehäuses 12. In diesem passiven Funktionsmodus entspricht das Messgerät einem klassischen Lineal bzw. Meterstab, jedoch mit einer digitalen, elektro-optischen Wiedergabe der Skalenwerte. In einem derartigen Messmodus lässt sich die erfmdungsgemäße Vorrichtung wie ein normaler, klassischer Meterstab zur direkten Messung und Abtragung von Längen nutzen.
In vorteilhafter Weise lässt sich der Bezugspunkt für die Längenmessung in diesem passiven Betriebsmode aber auch umschalten, so dass beispielsweise auch das Messkopf abgewandte Ende 43 des Gehäuses als Bezugspunkt dienen kann. Vorteilhaft ist dabei beispielsweise auch eine Umschaltung zwischen unterschiedlichen Maßsystemen, wie beispielsweise dem in Europa gebräuchlichen, metrischen System bzw. dem US -Inch- System.
Figur 2 bzw. Figur 3 zeigen mögliche Darstellungen einer digital erzeugten Messskala der elektro-optischen Ausgabeeinheit und werden an anderer Stelle noch detaillierter beschrie- ben werden. In vorteilhafter Weise kann das Messgerät über mindestens einen Neigungssensor, beispielsweise einen Neigungsmesser oder Neigungsschalter verfugen, der je nach Ausrichtung des Messgerätes die den Skalenteilen zugeordneten Zahlenwerte in entsprechender Weise ausrichtet.
Wird bei dem Messgerät gemäß Ausführungsform der Figur 1 zusätzlich das Messsignal 18 bzw. 22 zur berührungslosen Abstandsmessung durch ein entsprechendes Bedienelement 28 aktiviert, so wird nunmehr nicht mehr der Abstand der Skalenteile der elektro-optischen Anzeigeeinheit zur Gehäusekante 42 oder auch 43 angezeigt, sondern vielmehr der Abstand der jeweiligen dargestellten Skalenteile zu einem nunmehr als Bezugspunkt dienenden Zielobjekt 18. Der Nullpunkt der dargestellten Längenmessskala liegt somit nicht nur außerhalb des von der Ausgabeeinheit 30 darstellbaren Skalenbereichs, sondern auch außerhalb des Gehäuses der Vorrichtung. Zur Erzeugung der Längenmessskala wird der Abstand des Zielobjektes zu einer Referenzebene bzw. einem Referenzpunkt des erfindungsgemäßen Messge- rätes beispielsweise nach dem bekannten Phasenmessverfahren bestimmt und ausgehend vom jeweiligen Abstand eines Zielobjektes zu diesem Referenzpunkt des Messgerätes wird dann auf rechnerische Weise eine entsprechende Längenskala 40 in der Ausgabeeinheit 30 generiert, die die Abstände der Skalenteile dieser Messskala zu dem Bezugspunkt des Zielobjektes wiedergibt. In dieser Betriebsweise der erfmdungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Entfernungen des Messgerätes zu einem Zielobjekt über den gesamten Bereich der mittels des Displays 32 dargestellten Längenmessskala 40 wiedergeben, so dass beispielsweise auch Strecken gewünschter Länge relativ zum Bezugspunkt abgetragen werden können.
Wird nun beispielsweise in einem Dauermessmodus, bei dem ständig eine berührungslose Abstandsmessung über das Messsignal 18 bzw. 22 durchgeführt wird, der Abstand zwischen einem Zielobjekt und dem Messgerät verändert, so wird dies mittels der Auswerte- und Recheneinheit 26 berücksichtigt, so dass die Längenmessskala 40 der Ausgabeeinheit 30 des Messgerätes 10 automatisch elektronisch nachgeführt wird, so dass diese jeweils exakt und aktuell den Abstand einzelner Skalenteile zu dem gerade angepeilten Zielobjekt wiedergibt.
Das erfindungsgemäße Messgerät entspricht somit einem Meterstab, insbesondere einem digitalem Meterstab, dessen Nullpunkt der Messskala 40 außerhalb der mit der Ausgabeeinheit 30 dargestellten Messskala 40 liegt. Bei aktiviertem Messsignal 18, dass heißt bei einer berührungslosen Abstandsmessung, kann der Nullpunkt dieser Messskala 40 insbesondere auch deutlich außerhalb des Gehäuses 12 des Messgerätes 10 liegen. In alternativen Ausfuhrungsformen bzw. alternativen Messmodi kann nach Einschalten des Messgerätes bereits auch direkt das Messsignal 18 aktiviert sein, so dass sich das Messgerät sofort in dem zweiten, oben beschriebenen berührungslosen Messmodus befindet. Hierbei kann das Messgerät beispielsweise in einem Dauermessmodus arbeiten, bei dem ununterbro- chen oder mit einer speziellen Taktrate jeweils der aktuelle Abstand der Vorrichtung zu dem jeweiligen Zielobjekt gemessen und mittels der erfindungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit 30 wiedergegeben wird.
Ein weiterer Messmodus der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann alternativer Weise je- weils nur eine Einzelmessung vorsehen, die beispielsweise durch Betätigung eines Bedienelementes ausgelöst wird. Entsprechend der gemessenen Entfernung zum Zielobjekt erfolgt dann die Darstellung der Längenmessskala mittels der elektro-optischen Ausgabeeinheit 30 beispielsweise in einem stehenden, digitalen Einzelbild, wie dies exemplarisch in Figur 2 und Figur 3 wiedergegeben ist.
So ist es beispielsweise mit einem erfindungsgemäßen Messgerät auch möglich, über eine Einzelmessung einen einzelnen Messwert aufzunehmen und über eine entsprechende „Memory-Funktion" abzuspeichern. Dieser abgespeicherte oder „abgegriffene" Messwert lässt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nun einfach auf einen anderen Untergrund übertra- gen. Im „memory-Mode" zeigt die Ausgabeeinheit 30 beispielsweise über Pfeile 44 bzw. 46 an, in welche Richtung das Messgerät verschoben werden muss, damit die aktuelle Strecke, die gerade vermessen wird, der zuvor aufgenommenen und abgespeicherten Strecke entspricht. Eine mögliche Darstellung der Anzeige der elektro-optischen Ausgabeeinehit im „Memory-Mode" ist in Figur 7 wiedergegeben. Liegt der Endpunkt 48 der abzutragenden Strecke in dem mittels der Ausgabeeinheit darstellbaren Längenbereich, so wird eine entsprechende Markierung 48 auf dem elektro-optische Display der Ausgabeeinheit dargestellt. Gleichzeitig kann der zuvor bestimmte Zahlenwert 50, also das Maßgemessenen bzw. abzutragenden Strecke ebenfalls über die Ausgabeeinheit 30 des Messgerätes wiedergegeben werden. In vorteilhafter Weise braucht die Markierung 48 bzw. der abzutragende Zahlen- wert 50 dabei nicht an einer speziellen Stelle der Ausgabeeinheit zu liegen zu kommen, sondern muss lediglich in den Bereich der mit der Ausgabeeinheit darstellbaren Längenmessskala fallen. Mittels der Markierung 48 der elektro-optischen Ausgabeeinheit kann das entsprechende Maß (im Ausführungsbeispiel der Figur 7 ist dies 304,2 cm) über die fixe Skala 34 bzw. 36, die am Gehäuse des Messgerätes ausgebildet ist, auf einen Untergrund übertragen werden, wie dies symbolisch mit der Markierung 53 in der Figur 7 angedeutet sein soll. Auf diese Weise ist es möglich, ein einmal aufgenommenes bzw. „abgegriffenes" Maß auf eine Vielzahl von Untergründen zu übertragen. So können beispielsweise in einfacher Weise eine Mehrzahl von Brettern mit einem Maß gleicher Länge versehen und anschließend zugeschnitten werden.
Alternativer Weise ist es bei dem erfindungsgemäßen Messgerät auch möglich, den zu über- tragenden Messwert 50 nicht auszumessen bzw. abzugreifen, sondern über ein Bedienfeld, beispielsweise über ein Tastenfeld mit Ziffern bzw. ein Drehrad, direkt in ein Speichermedium des Messgerätes einzugeben. Die Ausgabeeinheit der Vorrichtung zeigt dann im „Memory-Mode" wiederum über Pfeilsymbole der Ausgabeeinheit 30 an, in welche Richtung das Messgerät in Bezug auf ein Zielobjekt verschoben werden muss, damit die Strecke zwischen dem Messgerät und dem gerade angemessenen Zielobjekt den zuvor abgespeicherten Wert erreicht.
Das Gerät verfügt darüber hinaus über eine Reset-Funktion, die es ermöglich, den Entfer- nungsmesswertspeicher auf Null zu setzen, wodurch der Startpunkt der Entfernungsmessung neu festgelegt werden kann, auf diese Weise wäre es vorteilhaft möglich, Differenzstrecken auszumessen und direkt zur Anzeige zu bringen.
In weiteren Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Messgerätes kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Messkopf 16 als separates Bauteil bzw. funktionstüchtiges Modul vom Rest des Gehäuses lösbar ist. Ist im Rest Gehäuses auch eine Empfangseinheit integriert, so kann beispielsweise der Abstand zwischen dem Messkopf 16 und dem Restgehäuse und insbesondere zu der Messskala ermittelt werden. In diesem Falle wäre die elektro- optische Ausgabeeinheit im Empfangsmodul eines entsprechenden Messgerätes integriert. Zielobjekt in diese Ausführungsform wäre somit der Messkopf selbst bzw. das Empfangs- modul.
Die Figuren 2 und 3 zeigen mögliche Ausführungsformen von mittels der erfindungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit darstellbaren Längenmessskalen 40. Das Display 32 weist eine digitale Anzeige 54 mit einer variablen Skala 40 auf, die aus Skalenstrichen 56 und zugeordneten Zahlenwerten 51 besteht. Die Position der Skalenstriche 56 bzw. die zugeordneten Zahlenwerte 51 verändern sich mit zu- oder abnehmender Distanz zwischen der Messvorrichtung und einem Bezugspunkt, beispielsweise einem anzupeilendem Zielobjekt. In den dargestellten, beispielhaften Wiedergaben der erfindungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit nach Figur 2 bzw. Figur 3 sind Skalenteile 56 mit einem Abstand von 1 cm eingeblendet. Diese Skalierung besitzt jeweils noch eine Unterteilung in 5 mm-Schritten durch zusätzliche Skalenteile 58. Eine noch weitere Unterteilung der Skalierung, beispielsweise in 1 mm-Skalen, ist ebenso möglich und kann beispielsweise auf Anforderung eines Anwenders in die Darstellung der Ausgabeeinheit eingeblendet werden. Unter Umständen vorteilhaft ist eine Ausführungsform der erfmdungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit, die unterschiedlich feine Skalierungen in Abhängigkeit der gemessenen absoluten Gesamtentfernung zu einem Bezugspunkt zulässt. So kann beispielsweise die Messunsicherheit des Messgerätes der absoluten Entfernung der Vorrichtung zum Zielobjekt angepasst werden, wie dies anmelderseitig mit der DE 102 32 878 Al für elektrooptische Entfernungsmessgeräte vorgeschlagen wurde.
Den Skalenteilen 56 zugeordnet sind in den Ausführungsformen der Figur 2 bzw. 3 Zahlen- werte 51, die den jeweiligen Abstand eines jeden Skalenteiles 56 zu einem Bezugspunkt, beispielsweise einem Zielobjekt der berührungslosen Abstandsmessung, angeben. Die erfϊn- dungsgemäße Ausgabeeinheit bzw. ein erfmdungsgemäßes Messgerät gibt somit nicht nur den Abstand zwischen einem Zielobjekt und einer Referenzebene, beispielsweise einem Referenzpunkt der Messvorrichtung an, sondern zeigt darüber hinaus in einem endlich weiten Bereich die Absolutabstände der Messskala zu dem Bezugspunkt. Über den gesamten Bereich der Ausgabeeinheit kann der absolute Abstand von Messpunkten zu einem Bezugspunkt, beispielsweise einem Zielobjekt, abgelesen und somit auch ein relativer Abstand dieser Messpunkte beispielsweise auf einen Untergrund abgetragen werden. So ist es mit dem erfmdungsgemäßen Messgerät ohne größere Probleme möglich, eine Strecke auf einen Un- tergrund zu übertragen, die beispielsweise horizontal ausgerichtet ist, eine Länge von 15,2 cm hat und deren Anfangspunkt einen Abstand von 7,23 m von einem angepeilten Bezugspunkt hat.
Wird der Abstand des Messgerätes zu einem Zielobjekt verändert, so verschiebt sich in ent- sprechender Weise die in der Ausgabeeinheit dargestellte Längenmessskala 40, um die nunmehr aktuellen Abstände darzustellen. Dabei können, wie dies insbesondere in Figur 3 dargestellt, die Zahlenwert 51 zuerst einmal an ihrer vorherigen Position in der Ausgabeeinheit „stehen" bleiben und nur die Skalenstriche 56 bzw.58 angepasst werden. Die Skalenstriche 56 bzw. 58 wandern um den Betrag der Verschiebung des Messgerätes zum Zielobjekt in die entsprechende Richtung. Um noch eine eindeutige Beziehung zwischen den verschobenen
Skalenstrichen 56 bzw. 58 und den angezeigten, aber in ihrer Position unveränderten Messwerten 51 zu realisieren, können die Skalenstriche 56 in diesem Fall, derart dargestellt werden, dass sie beispielsweise mit einer Verlängerung 55 in Form eines „Fähnchens" dargestellt werden, wobei die Verlängerungen 55 dann jeweils auf den zugehörigen Zahlenwert 51 zeigt. Auf diese Weise ist es insbesondere bei Segmentanzeigen möglich, dass der eigentliche Skalenstrich um ein Segment weiter springt und lediglich die Orientierung des „Fähnchens" geändert wird, um den Bezug zu den feststehenden Zahlenwerten weiter sicher zu stellen. Wird der Abstand zwischen dem Messgerät und einem Zielobjekt weiter vergrößert, so kann auch der Zahlenwert in der Ausgabeeinheit nachgeführt werden und beispielsweise seine Position ändern. So kann beispielsweise mit einer Messskala, wie sie in Figur 6 dargestellt ist, die Darstellung der Zahlenwerte jeweils in Inkrementen von 3 Millimetern sprin- gen. Für Messwerte, die dazwischen liegen, bleiben die Zahlenwerte an einem festen Ort der
Messskala und lediglich die Skalenstriche wandern in entsprechender Weise über die Ausgabeeinheit.
Vorteilhaft ist es in alternativer Weise auch, das Fähnchen 55 an den Skalenstrichen 56 oder 58 nur über einen Längenmessbereich von beispielsweise kleiner 5 Millimetern wandern bzw. seine Orientierung ändern zu lassen, während der zugehörige Zahlenwert über dieses Intervall unverändert an seiner Position in der Anzeige verbleibt. Wird die gemessene Abstandsänderung zu einem Zielobjekt dann genau 5 Millimeter, so wird das Fähnchen 55 am Skalenstrich ausgeblendet und der Zahlenwert, der zuvor beispielsweise 100 cm betrug, wird auf einen wert von 100,5 cm geändert.
Auf diese Weise ermöglicht die erfmdungsgemäße elektro-optische Ausgabeeinheit eine nahezu kontinuierlich veränderliche Längenmessskala, die auch kleine Zwischenintervalle bzw. zu messende Abstandsänderungen darzustellen vermag. Insbesondere wird es auf diese Weise ermöglicht, die Nachteile einer Diskretisierung in der Ausgabeeinheit, welche sich aufgrund beispielsweise einer Segmentanzeige nicht vermeiden lässt, weitgehend zu umgehen.
Neben den in den Figuren 1 , 2 und 3 bzw. Figur 6 oder 7 dargestellten Ausführungesformen der elektronischen Längenmessskala kann je nach Anwendung auch ein Teilmessbereich aus dem Gesamtmessbereich oder aber auch lediglich nur ein einzelner Messwert wiedergegeben werden, so dass ähnlich wie bei herkömmlichen Laserentfernungsmessern auch Einzelmes- sungen, beispielsweise in Bezug auf einen Referenzpunkt oder eine Bezugskante des Gerätes (z.B. vorderes oder hinteres Ende des Messgerätes) möglich sind. Insbesondere ist vorgese- hen, dass der geräteseitige Referenzpunkt der Entfernungsmessung umschaltbar ist.
Figur 4 zeigt in stark vereinfachter Weise ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Ausgabeeinheit 31. Ein gemessener Einzelmesswert 50 (hier: 320,5cm) wird in vorteilhafter Weise mit zumindest einem Skalenstrich 52 versehen, der über seinen Bezug zu einer fixen Mess- skala 35 am Gerätegehäuse 12 das Abtragen des Messwertes selbst, bzw. auch das Abtragen von relativen Längen, ausgehend von dem berührungslos gemessenen Messwert 50 ermöglicht. Dazu ist die fixe Messskala 35 des Gehäuses 12 in vorteilhafter Weise als relative Ska- Ia ausgebildet und der berührungslos ermittelte Messwert 50 wird an einer festen Stelle in der Ausgabeeinheit 31 eingeblendet. Zur Ausrichtung der Vorrichtung ist eine mechanische Libelle 57 am Objekt zugewandten Ende 42 der Vorrichtung in das Gehäuse 12 integriert. Alternativerweise kann in die Vorrichtung nach Figur 4 bzw. auch in die anderen, bereits be- schriebenen Vorrichtungen, auch ein oder mehrere beispielsweise elektronischer Neigungssensor integriert sein. Auch kann die Position und Anordnung der Libellen oder der Neigungsmesser je nach Ausführungsform variieren.
Der Neigungssensor ermöglicht es, das entsprechende Messgerät auch als Neigungsmesser zu verwenden bzw. sicherzustellen, dass bei einer entsprechenden Entfernungsmessung mit dem Gerät die Vorrichtung „im Wasser" ist. Dies kann beispielsweise durch eine oder mehrere mechanische Libellen oder aber auch über eine elektrisch-kapazitive Anordnung realisiert werden.
Darüber hinaus kann durch die Integration eines oder mehrerer Neigungs- bzw. Lagesensoren in das Gehäuse des erfmdungsgemäßen Messgerätes die Ausgabeeinheit derart gestaltet werden, dass die angezeigten Abstandswerte immer in optimal ablesbarer Position angezeigt werden. So kann je nach Ausrichtung des Gehäuses des Messgerätes der Zahlenwert, der einem Skalenteil zugeordnet ist, um beispielsweise 90° bzw. 180° zu der in Figur 2 lediglich exemplarisch dargestellten Orientierung gedreht werden, um einem Anwender die bessere
Lesbarkeit der Skalierung zu gewährleisten. Die digitale Skala der erfmdungsgemäßen Ausgabeeinheit ermöglicht somit eine gute Orientierung des Anwenders, sowohl über den gesamten Messbereich als auch insbesondere über den Anzeigebereich der Vorrichtung, wie dies durch zwei unterschiedlich mögliche Darstellungen der Anzeige der elektro-optischen Ausgabeeinheit in Figur 2 bzw. Figur 3 angedeutet sein mag.
Neben den Längenmessdaten sowie eventuellen Neigungswerten können mit der erfmdungsgemäßen Ausgabeeinheit in vorteilhafter Weise auch weitere Werte bzw. Daten wiedergegeben werden. So lässt sich auf einfache Weise eine Taschenrechnerfunktion in das Gerät in- tegrieren und über die Ausgabeeinheit darstellen.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Messgerät, welches mit einer erfmdungsgemäßen elektro-optischen Ausgabeeinheit 130 versehen ist. Das Messgerät 110 der Ausführungsform nach Figur 5 kann beispielsweise ein Ortungsgerät zur Detektion von in einem Medium eingeschlossenen Objekten sein, wie dies aus der DE 102 52 425 Al bekannt ist oder aber auch lediglich als ein Distanzmessgerät ausgebildet sein, das über ein Wegnehmersystem eine Entfernungsinformation aufnimmt. Im Rahmen der Beschreibung des erfϊn- dungsgemäßen Gegenstandes wird daher bei der Beschreibung des Messgerätes gemäß Ausfuhrungsform nach Figur 5 nicht weiter auf die mögliche Ortungsfunktion dieses Messgerätes eingegangen, sondern lediglich die erfmdungsgemäße Distanzmess- und Anzeigefunktion des Messgerätes beschrieben. Hinsichtlich einer möglichen Ausbildung des Messgerätes 110 als Ortungsgerät sei hiermit beispielsweise auf die DE 102 52 425 Al oder die DE 102 04
477 Al verwiesen.
Das Gehäuse 112 des erfmdungsgemäßen Messgerätes 110 ist in zwei bevorzugte, entgegengesetzte Bewegungsrichtungen 184 und 186 verfahrbar, die senkrecht zu einer Längserstre- ckung 188 des Gehäuses 112 des Messgerätes verlaufen. Das Messgerät 110 besitzt vier als
Räder ausgebildete Wälzkörper 190, 192, 194 und 196, die in Längserstreckung 188 des Gerätes an gegenüberliegenden Stirnseiten 170 und 171 angeordnet sind. In Quererstreckung des Gerätes 110 sind die Wälzkörper im äußeren Randbereich angeordnet. Die sich jeweils in Längserstreckung 188 gegenüberliegenden Wälzkörper 190 und 194 bzw. 192 und 196 sind über starre Achsen 124 bzw. 126 drehfest miteinander verbunden.
Zur Aufnahme von Bewegungskenngrößen weist das Messgerät 110 eine Sensoreinheit mit insbesondere zwei Sensoren auf, mit denen die Bewegungskenngrößen erfassbar sind. Dazu sind auf die Achsen 124 bzw. 126 in nicht näher dargestellter Weise Segmenträder aufge- steckt, die sich in Gabellichtschranken bewegen, so dass die Bewegungsrichtung des Gerätes detektiert werden kann. Darüber hinaus bilden die Wälzkörper zusammen mit den Achsen 124,126 und der Sensoreinheit zur Detektion der Rotation ein Wegnehmersystem , dass es ermöglicht, den bei einem Abrollen des Messgerätes auf einem Untergrund zurückgelegten Weg zu detektieren und über die Ausgabeeinheit 130 einem Anwender zur Kenntnis zu brin- gen.
Das Gehäuse 112 des Messgerätes 110 weist an seiner Deckseite 102 eine von einem bügeiförmigen Griff 104 gebildete Halteeinrichtung 106 auf. Die Halteeinrichtung 106 verläuft in Längserstreckung 188 des Gehäuses 112. Mit Hilfe dieser Halteeinrichtung 106 und der Wälzkörper 190 bis 196 kann das Messgerät 110 über die Oberfläche eines zu vermessenden
Mediums, beispielsweise einer Wand, eines Bodens oder einer Decke verfahren werden.
Zur Durchführung einer Distanzmessung wird das erfindungsgemäße Messgerät 110 mit den Wälzkörpern 190 bis 196 auf die Oberfläche eines Untergrundes aufgesetzt und beispiels- weise durch Betätigung einer Messtaste 108 aktiviert. Das Messgerät weist zudem ein Bedienfeld 117 auf, in dem verschiedene Bedienelemente 114, 115 und 116 angeordnet sind, über deren Betätigung diverse Messmodi aktiviert werden können. Insbesondere kann durch - -
Betätigung eines entsprechenden Bedienelementes der Signalspeicher für die Distanzmesswerte auf Null gesetzt werden.
Eine Distanzmessung mit dem erfmdungsgemäßen Messgerät 110 lässt sich beispielsweise wie nachfolgend beschrieben durchführen.
Das Messgerät wird auf einen zu vermessenden Untergrund aufgebracht und in die Startposition, dass heißt beispielsweise einem Streckenende einer zu vermessenden Strecke verfahren. In dieser Position wird der Entfernungsmesswertspeicher auf Null gesetzt, wodurch der Startpunkt der Entfernungsmessung festgelegt wird. Nunmehr kann das erfmdungsgemäße
Messgerät 110 mittels der Wälzkörper 190 bis 196 in die Bewegungsrichtungen 186 bzw. 184 über den Untergrund verfahren werden. Über die entsprechende Wegsensorik wird der zurückgelegte Weg detektiert. Eine Rechen- und Auswerteeinheit 125, die im Gehäuse des Messgerätes 110 angeordnet ist, bestimmt jeweils die aktuelle Position des Messgerätes und bringt diese Information in der Ausgabeeinheit 130 des Messgerätes zur Wiedergabe. Neben dem aktuell gemessenen Messwert der zurückgelegten Strecke ermöglicht die als elektro- optisches Display 132 ausgebildete Ausgabeeinheit 130 des Messgerätes 110 zudem die Darstellung einer Längenmessskala 140, die in vorteilhafter Weise neben dem Abtragen eines Referenzwertes im Bezug auf die Zentralachse 150 des Messgerätes zudem auch das Abtra- gen von relativen Strecken ermöglicht. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform eines derartigen erfmdungsgemäßen Messgerätes ist die Ausgabeeinheit 130 im Bereich der Stirnseite 170 angeordnet, so dass mittels der Ausgabeeinheit wiedergegebene Mess- bzw. Skalenwerte direkt auf den Untergrund übertragen werden können.
Je nach Größe und geometrischer Ausdehnung der Ausgabeeinheit 130 wird somit ein mehr oder weniger großer Ausschnitt einer Längenmessskala 140 mittels der erfmdungsgemäßen Ausgabeeinheit dargestellt.
Figur 6 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer erfmdungsgemäßen Ausgabeeinheit 130 in einer Detailansicht. Das elektronische Display 132 weist eine digitale Anzeige mit einer variablen Längenmessskala 140 auf, die aus Skalenstrichen 156 und zugeordneten Zahlenwerten 151 besteht. Die Skalenstriche und/oder die Zahlenwerte verändern sich mit zu- oder abnehmender Distanz des Messgerätes von dem zuvor als Bezugspunkt festgelegten Startpunkt der Distanzmessung. Auf dem dargestellten, beispielhaften Display 132 sind Skalen- teile 156 mit einem Abstand von 1 cm eingeblendet. Diese Skalierung der Längenmessskala
140 besitzt zudem noch eine Unterteilung in 5 mm-Schritten durch zusätzliche Skalenteile 158. Eine noch weitere Unterteilung der Skalierung, beispielsweise in 1 mm-Strichen, wie dies im Ausfuhrungsbeispiel der Figur 5 angedeutet ist, ist ebenso möglich und kann, beispielsweise auf Anforderung eines Anwenders durch Betätigung eines entsprechenden Bedienelementes 114 bis 116 des Messgerätes, in der Ausgabeeinheit 130 eingeblendet werden. Den Skalenteilen 156 zugeordnet sind Skalenwerte 151, die den jeweiligen Abstand des Ska- lenteils 156 zu dem Bezugspunkt, das heißt dem Nullpunkt der Streckenmessung angeben.
Somit gibt die erfmdungsgemäße Ausgabeeinheit 130 nicht nur den jeweiligen Abstand zwischen einem Bezugspunkt und einer Referenzebene 150 des Messgerätes 110 an, sondern zeigt darüber hinaus in einem endlichen Bereich auch die Absolutabstände 151 der Längen- messskala zu dem Bezugspunkt. Über den gesamten Bereich, der mit der Ausgabeeinheit darstellbaren Strecke, kann der absolute Abstand von Messpunkten zu einem Bezugspunkt und somit auch der relative Abstand dieser Messpunkte zueinander abgelesen und abgetragen und somit beispielsweise auch auf einen Untergrund übertragen werden. Dazu weist das Gehäuse 112 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 110 zudem eine gehäusefeste, dass heißt fixe Skalierung 136 auf, die beispielsweise über den gesamten Längenausdehnungsbereich der Ausgabeeinheit 130 oder aber auch über den gesamten Längenausdehnungsbereich des
Gehäuses 112 gehäusefest angeordnet ist. Unter dem Längenausdehnungsbereich ist hierbei die Ausdehnung der Ausgabeeinheit bzw. des Gehäuses in Bewegungsrichtung 184 bzw. 186 der Vorrichtung zu verstehen. Im Ausführungsbeispiel der Figur 5 findet eine solche fixe Skalierung in 1 mm-Schritten Anwendung. Andere Skalierungen sind selbstverständlich e- benfalls denkbar.
Neben der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform der elektronischen Längenmessskala kann je nach Anwendung auch ein Teilmessbereich aus dem Gesamtmessbereich oder aber auch lediglich nur ein einzelner Messwert wiedergegeben werden, so dass ähnlich wie bei herkömmlichen berührungslosen Entfernungsmessern, wie beispielsweise Laserentfernungsmessern, auch Einzelmessungen in Bezug auf eine Referenzebene 150 des Gerätes durchgeführt werden können. Dabei kann ein gemessener Einzelmesswert, im Ausführungsbeispiel der Figur 5 beispielsweise 320,5 cm in vorteilhafter Weise mit zumindest einem Skalenstrich versehen sein, der über seinen Bezug zur fixen Messskala 136 das Abtragen des Messwertes als auch das Abtragen von relativen Längen, ausgehend von diesem Messwert, ermöglicht. Dazu ist die fixe Messskala 136 dann in vorteilhafter Weise als relative Skala ausgebildet und der ermittelte Distanzmesswert wird an einer festen Stelle der Ausgabeeinheit 130 eingeblendet.
Die erfindungsgemäße Ausgabeeinheit bzw. ein erfindungsgemäßes Messgerät mit einer solchen Ausgabeeinheit sind nicht auf die Ausführungsformen der Ausführungsbeispiele beschränkt. - o -
So kann die erfindungsgemäße Ausgabeeinheit beispielsweise realisiert werden durch die Verwendung von LEDs, OLEDs, LCDs, Fluoreszenzanzeigen (VFDS) oder dergleichen. Mögliche Darstellungen der digitalen Messskala lassen sich durch eine vektororientierte Ansteuerung des Displays oder durch Raster- bzw. Matrixanzeigen oder beispielsweise auch durch Segmentanzeigen realisieren.
Die erfindungsgemäße elektro-optische Anzeige mit einer variablen Skala, welche sich mit variierender Messentfernung verändert, kann in einer Vielzahl von Messgeräten integriert werden. Insbesondere bieten sich Messgeräte an, mit deren Hilfe endliche Distanzen vermes- sen werden sollen bzw. die die genaue Kenntnis endlicher Distanzen erfordern.
Die berührungslose Entfernungsmessung ist nicht beschränkt auf die Verwendung von Lichtsignalen. Prinzipiell ist ein derartiges Messgerät auch zu realisieren durch die Verwendung diverser elektromagnetischer Strahlung. So kann beispielsweise auf gleiche Art ein Ra- darentfernungsmessgerät ermöglicht werden. Neben der Verwendung von modulierter Messstrahlung, die die Bestimmung von Distanzmesswerten über ein Laufzeitverfahren bzw. ein Phasenauswerteverfahren ermöglicht, lassen sich auch bekannte Triangulationsmessmethoden in dem erfindungsgemäßen Messgerät verwenden.
Des Weiteren sei erwähnt, dass das erfindungsgemäße Messgerät auch als Ultraschallmessgerät realisierbar ist.
Die erfindungsgemäße elektro-optische Ausgabeeinheit kann zudem auch, wie bereits erwähnt und beschrieben, in Messgeräte zur direkten Entfernungsmessung integriert sein. Ne- ben dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 sind des weiteren beispielsweise und nicht abschließend auch erfindungsgemäße Messgeräte möglich, die als „Roller-Tape" oder auch als optische „Mess-Mouse" ausgebildet sind.

Claims

Ansprüche
1. Elektro-optische Ausgabeeinheit (30,31,32,130,132) zur Darstellung von Distanzmesswerten, insbesondere eine elektro-optische Ausgabeeinheit (30,31,32,130,132) für eine handgehaltene Längenmessvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Ausgabeeinheit (30,31,32,130,132) eine variable Längenmessskala (40,52,140) darstellbar ist, welche sich mit variierender Messentfernung der Vorrichtung zu einem Bezugs- punkt der Entfernungsmessung verändert.
2. Elektro-optische Ausgabeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Ausgabeeinheit (30,31,32,130,132) eine variable Längenmessskala (40,52,140) darstellbar ist, welche sich mit zu- und/oder abnehmender Messentfernung entsprechend der gemessenen Entfernung zwischen einem Bezugspunkt und einem Referenzpunkt der Vorrichtung ändert.
3. Elektro-optische Ausgabeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messskala (40,52,140) aus Skalenteilen (56,58) und/oder Zahlenwerten (50,51) besteht.
4. Elektro-optische Ausgabeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messskala (40,52,140) über Zahlenwerte (50,51) verfügt, deren Betrag den jeweiligen Abstand des zugehörigen Skalenteils (48,52,56,58) zu einem Bezugspunkt der Entfernungsmessung wiedergibt.
5. Elektro-optische Ausgabeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Orientierung der Längenmessskala (40,52,140) relativ zur Ausgabeeinheit (30,31,32,130,132) umschaltbar ist.
6. Elektro-optische Ausgabeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Ausgabeeinheit (30,31,32,130,132) weitere Daten, insbesondere Neigungsdaten darstellbar sind.
7. Elektro-optische Ausgabeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nullpunkt der Längenmessskala (40,52,140) außerhalb des von der Ausgabeeinheit (30,31,32,130,132) dargestellten Messbereichs liegt.
8. Elektro-optische Ausgabeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (30,31,32,130) ein elektronisches Display (32,132), insbesondere ein digitales elektronisches Display ist.
9. Messgerät, insbesondere ein handgehaltenes Distanzmessgerät (10,110), mit einer e- lektro-optischen Ausgabeeinheit (30,31,32,130,132) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Messgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät (10,110) zumindest eine Vorrichtung (16) zur berührungslosen Distanzmessung aufweist.
11. Messgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Messgerät zumindest einen Wegaufhehmer (190 - 196) zur Distanzmessung aufweist.
12. Messgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeich- net, dass die Ausgabeeinheit (30,31,32,130,132) zur Darstellung der Längenmessskala (40,140,52) im wesentlichen parallel zu einer Anlagekante (38,170) eines Gehäuses (12,112) des Messgerätes (10,110) angeordnet ist.
13. Messgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Orientierung der Messskala (40,140,52) relativ zum Gehäuse (12,112) umschaltbar ist.
14. Messgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12,112) der Vorrichtung über zumindest eine zusätzliche Skala (34,36,134,136), insbesondere eine fixe Strichskala verfügt, welche insbesondere im Bereich einer Anlagekante (38, 117) des Gehäuses (12,112) ausgebildet ist.
15. Messgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabeeinheit (30,31,32,130,132) ein elektro-optisches Display (32,132) ist, dessen Ausmaße in Messrichtung (17,184,186) größer sind, als in dazu orthogonaler Richtung.
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