[发明专利]具有基于远程控制单元的取向且成比例的标定功能的勘测仪器和方法

说明书

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于跟踪和勘测结构表面上的空间点特别是建筑物的内部的勘测仪器，并且还涉及根据权利要求11的前序部分的用于所述勘测仪器的手持移动远程控制单元以及根据权利要求15的前序部分的用于提供、控制和执行用于所述勘测仪器的成比例瞄准功能的计算机程序产品。本发明还涉及根据权利要求12的前序部分的通过根据本发明的勘测仪器跟踪和勘测结构表面上的空间点的相关方法。

现有技术公开了具有瞄准装置的简单勘测仪器，通过该勘测仪器手动瞄准空间点，然后例如通过经纬仪驱动器上的调节螺钉将瞄准方向手动改变至下一个待勘测的空间点。

DE 196 48 626公开了一种用于面勘测的方法和设备，该设备具有激光测距仪，该激光测距仪具有激光发射器和激光接收器。激光测距仪被安装在支架上。该设备还包括用于取向和方向测量的倾斜旋转单元、望远瞄准镜以及还有用于角度数据捕获、距离数据捕获和将数据传输到计算机的电子评估单元。为了对空间进行勘测，将该仪器定位在该空间内的中央位置，自该中央位置，激光束瞄准并撞击所有待检测的空间点和/或区域角部点。根据DE 196 48 626的公开内容，待勘测的空间点在这种情况下均被分别瞄准，在空间相对较大的情况下，如果合适的话，利用通过望远瞄准镜来支撑观察进行瞄准。

在DE 44 43 413以及要求DE 44 43 413的优先权的补充公告的专利申请DE19545 589和WO 96/18083中公开了类似的设备和相关的勘测方法。这些申请描述了用于在遥远的线、面上或至少部分封闭空间中进行勘测和标记的方法和设备。在每种情况下都通过以卡登类型方式安装的激光距离测量仪器根据两个立体角和相对于参考位置的距离来勘测一个或多个相关的空间点。激光距离测量仪器可以围绕配备有测角器的两个相互垂直的轴旋转。根据在所述文献中描述的一个实施方式，手动向待勘测空间点前进，并且基于勘测和标记之间的指定相对关系根据勘测数据计算标记点，所述标记点通过测量和标记设备自动地移动。

已知的建筑勘测仪器一般包括：基座；上部部分，该上部部间被安装成能够在所述基座上围绕旋转轴线旋转；和瞄准单元，该瞄准单元被安装成能够围绕回转轴线回转，并具有被设计成发射激光束的激光源以及成像检测器，该成像检测器例如配备有用于指示所述瞄准单元相对于作为瞄准点的空间点的取向的取向指示功能以及用于提供距离测量功能的距离确定检测器。举例来说，该取向指示功能可以是作为成像检测器的照相机的取景器中的十字线。

现代自动建筑勘测仪器还包括：旋转驱动器，该旋转驱动器使得可以电动方式对上部部分和/或瞄准单元进行驱动；测角器；和倾角传感器（如果合适的话），该倾角传感器用于确定瞄准单元的空间取向；以及还有评估控制单元，该评估控制单元被连接至激光源、距离确定检测器和测角器，并且如果合适的话还连接至倾角传感器。

在这种情况下，举例来说，该评估控制单元配备有显示器，该显示器具有用于在显示器（例如触摸屏）上从用户输入控制命令的输入装置或通常所熟知的可引导的操纵杆，该操纵杆用来通过引导该操纵杆来改变瞄准单元的取向，该显示器用于在该显示器上呈现来自成像检测器或照相机的图像，其中瞄准单元的取向可以例如通过重叠在显示器通过取向指示功能而显示。已知其中显示器上的输入装置采取箭头形式的功能，标记并触摸所述箭头使用户能够改变瞄准单元在水平或竖直方向上的取向。

计算机技术揭示了配备有运动传感器的远程控制单元，该远程控制单元的运动被转换成计算机屏幕上的通常所熟知的光标或指示箭头的位置改变，该远程控制单元采取通常所熟知的“计算机鼠标”形式或采取用于计算机游戏的控制器的形式。

文献JP 2004 108 939 A描述了通过移动远程控制器来控制全站仪的系统。该远程控制单元包含通过远程控制器来检测运动的加速度和重力传感器。所检测到的运动被转换成控制命令并被发送到全站仪。但在该案中没有描述通过远程控制单元进行的运动和所得到的速度和/或全站仪的取向变化程度之间的灵敏度水平即传输比的比例性（scalability）。缺少比例性对于目标精细取向来说特别不利。

本发明的目的是提供一种用于跟踪和勘测结构表面上的空间点的勘测仪器和相关的方法，该勘测仪器和方法具有用于改变瞄准单元的取向的改进功能，该改进功能对于对目标的粗取向以及精细对准来说都给用户提供了更多的操作方便。

该目的通过实现独立权利要求的特征部分的特征来实现。以另选或有利方式发展本发明的特征能够在从属专利权利要求中以及说明书包括附图的描述中发现。