专利名称：声控和操作者语音提示的坐标测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型总体上涉及车辆坐标测量，更具体地涉及用于提供交互式声音提示并
从操作者接收及翻译声音指令的三维车辆坐标测量装置。
背景技术：
众所周知，三维坐标测量装置可以应用于测量组件、系统和车辆的三维表面。目前 使用的方法，如接触点扫描和激光扫描以及其它方法，是根据物体的表面进行坐标测量。三 维坐标测量系统总体上包括用于从输入装置收集和组合多个点并使用计算机辅助设计软 件来绘制这些点的系统。 授予加连威(Granville)的美国第5， 590， 060号专利中就提供了这样一种三维坐 标测量系统，其中的图l和图2示出了包括声音反馈装置(9)的物体测量系统(100)，其可 与用于物体测量的交互式用户界面装置(7) —起使用。然而加连威(Granville)的测量系 统用于测量某些适于系统(100)的监视范围的小型物体是足够的，但却不适合如汽车及类 似物体的大型物体的测量。 尤其在汽车中，三维坐标测量系统用于从汽车的内部和外部空间对大量的点进行 采样。在该系统中，如上所述，这些点可以通过计算机辅助设计软件绘制。点可以通过多轴 活节臂测量装置相对已知参照进行测量。将装置尖端与需要被测量的点对准后，计算和存 储点相对于原来的位置。软件可以装有预编程信息，使其能够通过参照预编程的尺寸信息 预测和翻译从坐标测量装置接收的点输入。因为需要进行坐标测量的物体常常会有最佳的 测量顺序，所以物体的类型，如汽车，可以由操作者输入。例如，小型货车可能需要获取驾驶 室内部、货车车厢内部以及车辆的外表面的尺寸。这些已建立的测量步骤可以被预编程为 数据获取计算机程序。该程序可以基于车辆或系统的类型，根据预编程的顺序，计算哪个点 和面需要提示操作者进行测量。 对于已有的系统，因为所需的相当大数目的点和面，所以收集上述数据的工作是 非常耗时的。典型地，操作者必须抵达车辆内的各种偏僻的位置，将坐标测量装置与将要输 入的点对准。完成每一输入后，操作者需返回到计算机或其它基站以接收计算机提示，然后 将进一步的信息输入到计算机或基站。在被测量的点和基站之间进行繁重的往返程序是人 们所不乐意接受的，并且明显增加了完成该工作所需要的时间。 另外，待测物体的物理扫描总体上都需要随后进行后处理，以确认每一系列的点 和面所表示的是车辆的哪个组件或特征。为了乘客乘坐和人体工程学目的的整车扫描可能 需要五十多个工时。 因此，需要一种可以为坐标测量程序提供便利，并减少用于扫描典型车辆所需工 时的车辆坐标测量系统。还需要一种制造、安装和维修都很经济的车辆坐标测量系统，其设 计耐用，可以长期应用于多种车辆。
实用新型内容本实用新型通过提供包括可操作地连接到计算机的坐标测量装置，和用于从计算 机接受提示并能够使操作者将对提示作出的响应传输给计算机的声音输入装置的车辆坐 标测量系统解决了现有技术中的车辆坐标测量系统的问题并克服了其不足和缺陷，其中该 系统中的计算机适于将响应翻译成数字信息。坐标测量装置可以记录点位置数据，并将其 传输给计算机，计算机可以使来自坐标测量装置的点位置数据与来自响应的数字信息形成 关联。 对于如上所述的车辆坐标测量系统，该系统还可以进一步包括从预编程的扫描程 序接收指示、将该指示翻译成声音指令或询问、并将该声音指令或询问从扬声器中输出的 声音输出装置。在具体实施例中，声音输入和输出装置可以无线输入/出计算机，声音输入 和输出装置可以无线输入/出坐标测量装置，和/或坐标测量装置可以无线输入/出计算 机。声音输入装置可以是包括麦克风和射频接收器/发射器的耳机，其中计算机具有射频 接收器/发射器。声音输入装置可以是连接到计算机的麦克风。坐标测量装置可以是具有 用于测量尖端位置的接触点尖端的多轴测量臂，或者可选择地，坐标测量装置可以是激光 扫描仪。 本实用新型还提供一种适合下述测量坐标的方法的坐标测量系统。该方法可以包 括用用于已知物体的坐标测量程序对计算机编程，提供包括坐标测量装置、声音输入和输 入装置和计算机的坐标测量系统，通过编程的计算机产生的声音询问向操作者询问物体的 类型。该方法还进一步包括从已知物体中选择匹配物体，通过编程的计算机生成的声音询 问向操作者询问以测量物体的至少一个特征，及测量该至少一个特征。该方法还可以包括 向计算机提供声音指令以声明已完成至少一个特征的测量，向计算机提供声音指令以声明 已完成物体的测量，及在完成至少一个特征的测量后，通过使来自坐标测量装置的测量数 据与来自声音指令的数字信息形成关联而存储测量信息。 本实用新型还进一步提供了一种适合下述测量坐标的方法的坐标测量系统。该方 法可以包括提供包括坐标测量装置、声音输入和输出装置及计算机的坐标测量系统，通过 由计算机生成的声音询问向操作者询问待测量的物体的类型，及通过由计算机生成的声音 询问向操作者询问来测量物体的至少一个特征。该方法还可以包括测量该至少一个特征， 向计算机提供声音指令以声明已完成该至少一个特征的测量，向计算机提供声音指令以声 明已完成物体的测量，及在完成至少一个特征的测量后，通过使来自坐标测量装置的测量 数据与来自声音指令的数字信息形成关联而存储测量信息。 本实用新型的其它特征、优点和实施方式在下述的详细说明、附图和权利要求中 阐明或在考虑下述的详细说明、附图和权利要求后显而易见。另外，应理解到的是，本实用 新型的前述概要描述和下述的详细说明仅是示例性的，其目的在于提供进一步的解释，而 非用于限定本实用新型的保护范围。
为了更好地理解本实用新型，本实用新型提供有附图，附图并入说明书并作为说 明书的一部分，其示出了本实用新型的优选实施例，并且与详细说明一同用于解释本实用 新型的原理。在附图中[0014] 图1表示根据本实用新型的车辆坐标测量装置的实施例的示意图； 图2表示图1的车辆坐标测量装置的另一可选实施例的示意图；及 图3表示本实用新型的车辆坐标测量装置的测量方法的流程图。
具体实施方式请参照附图，其中在各附图中，相同的附图标记表示相同的部件，图1和图2示出 了根据本实用新型的总体上以"车辆坐标测量系统10"表示的车辆坐标测量装置的组件的 代表图，图3是根据本实用新型的车辆坐标测量装置的测量方法的流程图。 现请参照图l，其绘示了车辆坐标测量系统10的各组件。为了测量车辆12的坐标， 操作者14可以操作具有参考点尖端18的多轴坐标测量臂16。臂16可以操作到与车辆12， 或对所属技术领域的技术人员显而易见的另一物体接触的各种位置。系统io可以包括含麦 克风22和至少一个扬声器或听筒24的耳机20。耳机20和计算机26可以有线或无线通讯。 在计算机26上执行的坐标测量程序可以向操作者提示声音指令和询问，这些声音指令和询 问之后可以在操作者和计算机之间电传递，更详细的说明请参照图3。进一步地，计算机26 和测量臂16还可以有线或无线通讯，以使坐标点信息能从测量臂16传递给计算机26。 请参照图2，其绘示了车辆坐标测量系统30的另一可选实施例。为了应用车辆坐 标测量系统30测量车辆32的坐标，操作者34可以无线操作具有参考点尖端38的电动多 轴坐标测量臂36。臂36可以无线操作到与车辆32，或对所属技术领域的技术人员显而易 见的另一物体接触的各种位置。系统30还可以包含用于在臂36和中间站38之间无线通 讯的耳机40，耳机40包括麦克风42和至少一个扬声器或听筒44。中间站38可以用于在 计算机46和耳机40之间无线传递电信息，以及在计算机46和测量臂36之间通过有线或 无线传递信息。耳机40和计算机46可以有线或无线连接。与图1中的实施例类似，在计 算机46上执行的坐标测量程序可以向操作者提供声音指令和询问(以下将详细说明)，这 些声音指令和询问之后可以在操作者和计算机之间电传递。 下面参照图3，对使用本实用新型的坐标测量系统进行车辆坐标测量的方法的流 程图进行详细说明。 具体地，请参照图3，在步骤52，物体扫描程序50可以从操作者激活计算机26 (或 46)上的声音识别和声音提示程序开始。在步骤54，系统10(或30)的计算机可以语音询问
操作者待测量或待扫描的物体是否是由计算机程序指导的预编程的"物体类型程序"。如果 来自操作者的响应为否，在步骤56，计算机可以指示操作者语音声明该物体的名称和特征， 并语音指示完成。在步骤60，计算机可以语音复述操作者声明的物体的名称，其可以包括将 操作者的语音输入翻译成数字文本形式，并且将该文本形式翻译成计算机生成的语言。如 果操作者指示计算机复述的名称是错误的，可以重复步骤56、58和60。如果操作者指示计 算机复述的名称是正确的，在步骤62，操作者可以随后开始收集物体的坐标测量点，当完成 时，语音声明已完成。在步骤64，计算机可以将操作者的声音指令和声明分配到相关的包含 被测量的点的扫描文件。在步骤66，操作者可以选择地指示计算机执行进一步的物体扫描 从而回到步骤56，或在步骤68完成扫描程序。 如果操作者对步骤54的关于物体扫描是否是"物体类型程序"的计算机语音询问 的语音响应是肯定的，系统就可以进入步骤70。在步骤70，计算机可以为操作者提供一系列物体类型(例如小型货车、轿车、多功能运动车等)。在步骤72，操作者可以声明待扫描
/待进行坐标测量的物体的类型。完成所需物体的确认后，在步骤74，计算机可以进行语音
指示操作者从语音指定的特征收集数据点。在步骤76，操作者可以指示被声明的特征何时
测量完成。在步骤78，操作者可以选择地指示计算机物体的扫描是否已经完成，若为否定回
答，则重复步骤74、76和78，若为肯定回答，则在步骤80完成扫描程序。 综上所述，车辆坐标测量系统10通过减少操作者的必要操作为坐标测量程序提
供了便利，并减少了用于扫描典型车辆的工时，这些操作者的必要操作例如可以是深入车
辆内的各种偏僻位置，将要输入的点与坐标测量装置对准，完成每一输入后，返回到计算机
或其他基站以接收计算机提示，然后将进一步的信息输入到计算机或基站。系统io还消除
了识别每系列点和面所呈现的是车辆何种组件或特征的后处理步骤，因为这些步骤在扫描
程序中被提示。 尽管本实用新型的具体实施例已结合附图进行了详细说明，应理解到的是，本实 用新型并不限于这些具体的实施例，所属技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的权利 要求所限定的保护范围和精神的情况下还可以实现各种改变和修改。
权利要求一种车辆坐标测量系统，其特征在于包含可操作地连接到计算机的坐标测量装置；及用于从计算机接收提示、能够使操作者将对该提示做出的响应传输给计算机的声音输入装置，其中该计算机适于将该响应翻译成数字信息，其中该坐标测量装置记录点位置数据，并将其传输给计算机，计算机使来自坐标测量装置的点位置数据和来自响应的数字信息形成关联。
2. 根据权利要求1所述的车辆坐标测量系统，其特征在于进一步包含从预编程的扫描 程序接收指令、将该指令翻译成声音指令或询问、并将该声音指令或询问从扬声器输出的 声音输出装置。
3. 根据权利要求2所述的车辆坐标测量系统，其特征在于所述声音输入和输出装置无 线输入/出所述计算机。
4. 根据权利要求2所述的车辆坐标测量系统，其特征在于所述声音输入和输出装置无 线输入/出所述坐标测量装置。
5. 根据权利要求1所述的车辆坐标测量系统，其特征在于所述坐标测量装置无线输入 /出所述计算机。
6. 根据权利要求1所述的车辆坐标测量系统，其特征在于所述声音输入装置是包括麦 克风和射频接收器/发射器的耳机，所述计算机具有射频接收器/发射器。
7. 根据权利要求1所述的车辆坐标测量系统，其特征在于所述声音输入装置是连接到 所述计算机的麦克风。
8. 根据权利要求1所述的车辆坐标测量系统，其特征在于所述坐标测量装置是具有用 于测量尖端位置的接触点尖端的多轴测量臂。
9. 根据权利要求1所述的车辆坐标测量系统，其特征在于所述坐标测量装置是激光扫 描仪。
专利摘要一种声控和操作者语音提示的坐标测量系统，包括可操作地连接到计算机的坐标测量装置，用于从计算机接收提示、能够使操作者将对该提示作出的响应传输到计算机的声音输入装置，其中计算机适于将响应翻译为数字信息。该坐标测量装置可以记录点位置数据，并将其传输给计算机，计算机可以使来自坐标测量装置的点位置数据与来自响应的数字信息形成关联。
文档编号G01B11/00GK201440066SQ200920155989
公开日2010年4月21日 申请日期2009年6月1日 优先权日2008年6月4日
发明者丹尼尔·P·詹森, 亚瑟·艾立·三世, 休·布鲁克斯, 格兰特·康普顿, 迈克·布洛迪, 道格·范德沃特 申请人:福特全球技术公司