具有主动目标对象的测量系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有根据权利要求1的前序部分所述的主动目标对象的测量系统。
【背景技术】
[0002]为了测量目标点使用确定目标点的距离和方向(角)的激光测量设备。已知构造为经玮仪、全站仪、水准仪或者激光扫描仪的激光测量设备。激光测量设备包括距离测量装置和用于角测量的角测量装置，所述距离测量装置用于目标点和距离测量装置之间的距离测量。目标点的测量通过放置在目标点处的目标对象支持。目标对象用于具有激光测量设备的测量系统，该激光测量设备发射搜索束和测量束，其中用于搜索束和测量束的波长有利地不同。测量束用于激光测量设备的测量任务、例如距离测量和/或角测量，而搜索束用于发现并且辨识目标对象。由于搜索束和测量束的不同任务，搜索束强烈地扩展，以便检测更大的空间区域，反之聚焦的测量束用于测量任务。目标对象细分成被动目标对象和主动目标对象，所述被动目标对象反射激光测量设备的搜索束，所述主动目标对象不反射搜索束而是发射发射束。主动目标对象具有以下优点:由于在反射的表面所反射的束的不同波长，所以激光测量设备可以区分发射束。
[0003]EP I 734 336 Al公开了一种用于发射红外的搜索束和测量束的激光测量设备的主动目标对象。所述目标对象包括具有至少一个用于反射测量束的反射器元件的反射器装置、具有用于接收红外的搜索束的接收元件的接收装置、具有用于发射可见的或者红外的发射束的发射元件的发射装置以及具有用于分析处理所接收的搜索束的分析处理元件并且具有用于控制发射装置与接收装置的控制元件的控制装置。所述目标对象的缺点是，不能实现目标对象的辨识和区分。对于测量系统中的多个目标对象而言，可见的或者红外的发射束具有相等的波长。
【发明内容】
[0004]本发明的任务在于由激光测量设备和多个主动目标对象组成的测量系统的开发，其中可以明确地辨识用于激光测量设备的目标对象并且对于操作者而言也可区分其他的目标对象。此外，为了辨识目标对象，激光测量设备中的仪器耗费应当尽可能低。
[0005]在开始时所描述的测量系统中，所述任务根据本发明通过独立权利要求的特征来解决。在从属权利要求中说明有利的扩展方案。
[0006]根据本发明，所述测量系统包括:
[0007]■发射搜索束和测量束的激光测量设备，
[0008]■第一主动目标对象，其具有用于反射测量束的第一反射器装置、用于接收搜索束的第一接收装置、用于发射可见的第一发射束的第一发射装置和用于分析处理所接收的搜索束并且用于控制接收与发射装置的第一控制装置，以及
[0009]■第二主动目标对象，其具有用于反射测量束的第二反射器装置、用于接收搜索束的第二接收装置、用于发射可见的第二发射束的第二发射装置和用于分析处理所接收的搜索束并且用于控制接收与发射装置的第二控制装置，其中可见的第二发射束的光颜色与可见的第一发射束的光颜色不同。
[0010]借助可见的发射束实现目标对象的辨识具有以下优点:不检测通常构造为红外的激光束的搜索束在反射面一例如镜面、安全马甲、交通标牌和车辆号牌上的不期望的反射。由摄像机装置检测彩色的可见的发射束，在摄像机装置的差异图像中可以辨识目标对象。此外，也可以由测量系统的操作者相互区分不同颜色的可见的发射束。
[0011]概念“可见的发射束”概括单个可见的激光束、多个同时发射的但是在空间上彼此间隔开的可见激光束和多个在时间上依次发射的可见激光束。在多个激光束的情况下，可见的发射束由多个在空间上间隔开的或者在时间上依次发射的部分光束组成。
[0012]测量系统优选具有至少一个另外的主动目标对象，所述另外的主动目标对象具有反射器装置、接收装置、用于发射可见的另外的发射束的发射装置和控制装置，其中至少一个所述可见的另外的发射束的光颜色与可见的第一和第二发射束的光颜色不同。
[0013]优选地从光颜色一红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色中选择可见的发射束和/或可见的部分光束的光颜色。六个光颜色一红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色对于激光测量设备和操作者而言可靠地相互区分。可见光谱的波长位于约380和750nm之间。在可见光谱中，六个不同的光颜色区分如下:紫色(380至420nm)、蓝色(420至490nm)、绿色(490至 575nm)、黄色(575 至 585nm)、橙色(585 至 650nm)以及红色 ￠50 至 750nm)。
[0014]特别优选地从光颜色一红色、绿色和蓝色中选择可见的发射束和/或可见的部分光束的光颜色。因为红色的、绿色的和蓝色的发光二极管可成本有利地得到，所以光颜色一红色、绿色和蓝色特别适于可见的发射束。
【具体实施方式】
[0015]随后借助附图描述本发明的实施例。所述附图应当不必须按照比例示出实施例，更确切地说，以示意的和/或轻微变型的形式实施用于阐述的附图。鉴于可由附图直接识别的教导的补充，参考所属现有技术。在此要考虑的是，在不偏离本发明的一般构思的情况下，可以在实施方式的形式和细节方面进行多种修改和变化。在说明书、附图以及权利要求书中所公开的本发明特征可以不仅单独对于其自身并且以任意组合对于本发明的扩展方案是根本的。此外，由在说明书、附图和/或权利要求书中所公开的特征中的至少两个组成的所有组合落入本发明的范畴中。本发明的一般构思不局限于以下示出的并且描述的优选实施方式的具体形式或者细节或者不局限于与在权利要求中所要求的主题相比受限制的主题。在给定测量范围的情况下，也应当公开位于所描述的边界内的值作为边界值并且可任意设置使用并且是可保护的。为了简单，以下对于相同或相似的部件或者具有相同或相似功能的部件使用相同的附图标记。
[0016]附图:
[0017]图1示出具有激光测量设备、第一主动目标对象和第二主动目标对象的根据本发明的测量系统；
[0018]图2详细示出主动目标对象的结构。
[0019]图1以示意图示出由激光测量设备11、第一主动目标对象12和第二主动目标对象13组成的根据本发明的测量系统10。在图1的实施例中，目标对象12、13固定在杆或者测量杆上并且安置在空间的地面上。除固定在杆(Lotstock)或者测量杆上以外，也可以将目标对象固定在壁或者顶上。
[0020]激光测量设备11包括激光测量装置14、摄像机装置15和控制装置16。激光测量装置14具有第一和第二束源，其中第一束源发射搜索束17而第二束源发射测量束18。搜索束17用于识别并且辨识测量环境中的目标对象。为了测量环境中的操作者和其他人不受搜索束17干扰，搜索束通常构造为红外搜索束，其他波长也适于搜索束17。测量束18设置用于激光测量设备11的测量任务、例如用于激光距离测量和/或角测量，在用于辨识目标对象12、13的方法中不使用测量束18。根据搜索束17和测量束18的不同任务，搜索束17可以强烈扩展，以便检测更大的空间区域，相反聚焦的测量束18用于测量任务。
[0021]图2示出用于图1的根据本发明的测量系统10的主动目标对象20的结构。目标对象20可以作为第一或第二目标对象12、13在图1的测量系统10中使用。为了区分测量系统10的第一和第二目标对象12、13以及其他目标对象的部件使用索引号“i”。
[0022]目标对象20包括具有用于反射测量束18的反射器元件22并且具有用于定向测量束18的目标元件23的反射装置21、具有四个用于接收搜索束17的接收元件25的接收装置24、用于发射可见的发射束的发射装置26和控制装置27。控制装置27具有用于分析处理所接收的搜索束17的分析处理元件28和用于控制接收与发射装置24、26的控制元件
29 ο
[0023]发射装置26具有四个单色的束源31、32、33、34，它们可以以光颜色一红色、绿色和蓝色构造。束源31、32、33、34设置在矩形的目标对象20的四个角部中。第一束源31发射可见的第一部分光束35，第二束源32发射可见的第二部分光束36，第三束源33发射可见的第三部分光束37，而第四束源34发射可见的第四部分光束38。每一个目标对象发射由四个可见的部分光束35、36、37、38组成的唯一的(eindeutigen)可见的发射束39，其中不必须接通四个部分光束35、36、37、38中的每一个。借助四个束源31、32、33、34能够辨识并且相互区分34= 81个目标对象。在束源相同时，以下适用于目标对象的数量:束源的颜色的数量的束源的数量次幂。
【主权项】
1.一种测量系统(10)，其具有: 发射搜索束(17)和测量束(18)的激光测量设备(11)； 第一主动目标对象(12)，其具有用于反射所述测量束(18)的第一反射器装置(21.1)、用于接收所述搜索束(17)的第一接收装置(24.1)、用于发射可见的第一发射束(39.1)的第一发射装置(26.1)和用于分析处理所接收的搜索束(14)并且用于控制所述接收与发射装置(24.1,26.1)的第一控制装置(27.1)； 第二主动目标对象(13)，其具有用于反射所述测量束的第二反射器装置(21.2)、用于接收所述搜索束(14)的第二接收装置(24.2)、用于发射可见的第二发射束(39.2)的第二发射装置(26.2)和用于分析处理所接收的搜索束(14)并且用于控制所述接收与发射装置(24.2,26.2)的第二控制装置(27.2)，其中，所述可见的第二发射束(39.2)的光颜色与所述可见的第一发射束(39.1)的光颜色不同。
2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，设置有至少一个另外的主动目标对象(20)，所述另外的主动目标对象具有反射器装置(21.3)、接收装置(24.3)、用于发射可见的另外的发射束(39.3)的发射装置(26.3)和控制装置(27.3)，其中，至少一个所述可见的另外的发射束(39.3)的光颜色与所述可见的第一和第二发射束(39.1，39.2)的光颜色不同。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的测量系统，其特征在于，从光颜色一红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色中、尤其从光颜色一红色、绿色和蓝色中选择所述可见的发射束(39.1,39.2，39.3)的光颜色。
4.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于，从光颜色一红色、绿色和蓝色中选择所述可见的发射束(39.1,39.2，39.3)的光颜色。
【专利摘要】一种测量系统(10)，其具有：发射搜索束(17)和测量束(18)的激光测量设备(11)、具有用于发射可见的第一发射束的第一发射装置的第一主动目标对象(12)和具有用于发射可见的第二发射束的第二发射装置的第二主动目标对象(13)，其中所述可见的第二发射束的光颜色与所述可见的第一发射束的光颜色不同。
【IPC分类】G01C15-00
【公开号】CN104838232
【申请号】CN201380061826
【发明人】安德烈亚斯·温特
【申请人】喜利得股份公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年11月26日
【公告号】DE102012221767A1, EP2926086A1, WO2014082992A1