[发明专利]测量和标记沿水平延伸的轮廓线的空间点的装置

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的、用于在建筑和/或扩建建筑（具体地，室内施工）的情景下对空间点进行测量和标记的施工丈量装置，涉及根据权利要求9的前序部分的、用于借助根据本发明的施工丈量装置来测量和标记公共水平面中的空间点的关联方法，并涉及根据权利要求15的前序部分的、用于提供、控制和执行该方法的计算机程序产品。

在许多应用中，投射可见或不可见的基准线，所述基准线充当用于人眼或电子系统的基准，并且还允许自动定位或机器导航。这里，通常通过加宽激光束（这具体地对于直线是可能的），或者通过旋转投射激光点来建立基准线。

适合于此的技术装置的示例是旋转激光器，这些旋转激光器利用可见或不可见激光束来定位平面并且在例如建筑业或工业中已经使用了多年。旋转激光器是用于在水平、垂直或其他已定义角度的平面上标记作图线的重要辅助设备。但是，以前的旋转激光器的缺点在于它们只能建立含有激光束起始点的那些投影平面。由此，为了在预先限定的水平面中沿直线投射空间点，常规的旋转激光器的发光点必须精确地定位在该平面中，并且激光器模块必须精确地调整为水平发出光（并且旋转轴必须精确地垂直调准）。由此，利用用于标记水平面的旋转激光器的工作区域被限制为针对上面安装有该旋转激光器的底座的高度的调整区域。借助常规的旋转激光器沿非水平（例如，向上倾斜）方向投射绕垂直轴旋转的激光束导致近处空间点的投影高度比远处空间点的投影高度低。

WO 96/18083公开了一种用于在远处线、远处区域上或在至少部分封闭的空间中进行测量和标记的方法和装置。在不同情况下，根据两个空间角度和到基准点的距离，借助安装有万向节的激光测距仪，来测量一个或更多个相关的空间点。激光测距仪可以绕两个互相垂直的轴而枢转，这两个互相垂直的轴装配有测角器。根据该文献中所描述的一个实施方式，手动瞄准要测量的空间点，并且基于测量与标记之间的预定相关关系，根据测量数据来计算标记点，然后通过测量和标记装置来独立瞄准这些标记点。

出于执行系统水准测量的目的，还公开了一个用于执行绝对测量和标记的实施方式，其设置了用于计算与空间中的实际方向有关的空间点坐标的数学模型，其结果是还可以使空间中的垂直线减少。

但是，没有公开自动运行功能，借助该功能，可以以简单方式瞄准和标记存在于公共水平面（该公共水平面不含有激光束的发射点）中的空间点；也没有公开在等轮廓线上延伸的多个空间点的自动顺序测量（例如与扫描器相比较）。

US 6,547,397公开了一种用于在物体上投影三维图像的激光投影系统和相应的投影方法，其中，通过在物体上选择至少三个基准点来固定坐标系统，激光束被投影到各个基准点，通过确定激光束的传播时间以及与物体的水平角和垂直角来建立到各个基准点的距离，并且由此建立激光投影仪相对于物体的三维方位。虽然基于该公开可以进行三维物体测量或相应的物体投影，但是该文献没有提供关于如下功能的启示，借助该功能，可以容易地在不含有激光束发射点的水平面中生成空间点。

EP 1 733 185公开了如下装置和方法，借助该装置和方法，具体地，精确测量多边形上但是平面上的边。该文献也没有提供关于如下功能的启示，借助该功能，可以容易地在不含有激光束发射点的水平面中生成空间点。也没有关于在任意的非多边形面上测量或投射空间点的任何启示。

EP 2 053 353公开了一种具有光电测距仪的基准线投影装置。根据该应用的教导，沿所规定的基准路径引导光学基准光束，更具体地，激光束。在经过基准路径时，通过发射与基准光束平行或同轴的测量光束或通过利用基准光束作为测量光束，对基准路径的至少一个点进行距离测量。在接收到一部分反向散射的测量光束之后，根据这些部分得到信号，并且根据该信号来确定到至少一个点的距离，其中，沿基准路径的引导重复至少一次并且当每次经过基准路径时都针对至少一个点建立距离或与距离相关参数。由此，在角度同步的距离测量的情况下，多次扫描相同点。

通过结合测距仪，EP 2 053 353中所公开的系统还能够基于所建立的表面形貌学来控制投影。具体地，公开了在确定表面形貌之后，投影以补偿由于曲面产生的变形并且投影对应于要测量或标记的物体的未变形的轮廓的方式而适合于曲面。

但是，EP 2 053 353也没有公开或建议如下功能，借助该功能，可以容易地在不含有激光束发射点的水平面中生成空间点。