用于显示结构设计图的对象和对象数据的装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于在房间的界面上显示结 构设计图的对象和对象数据的方法以及一种根据权利要求6的前序部分所述的用于显示 结构设计图的对象和对象数据的装置。
【背景技术】
[0002] 在建筑工程中，很多从事建筑规划、建筑施工和建筑物验收的工作种类。在建筑工 程的规划中，建筑师或建筑工程师可能在其他技术人员的启示下建立建筑工程的结构设计 图。在结构设计图中的对象的表示通过与建筑工程的尺寸和复杂程度相匹配的比例尺完 成。在建筑过程中接在建筑规划之后的是在施工现场进行的建筑施工。建筑施工由建筑工 人和手工工人借助工具和建筑机械进行并且由建筑工程管理或工头领导和协调。各种手工 工人被系统化成工种，其中一个工种通常包括归于一个封闭区域的建筑工程管理领域的工 作。对于在结构工程中的工种另外包括：木匠木工、安装工人、干墙工作、铺瓷砖工人和电 工。
[0003] 在建筑施工中手工工人必须将在结构设计图中绘出的对象以很费时的方式转移 到施工现场，其中可能出现转移错误。此外不利的是，传统的结构设计图没有显示对象在建 筑施工中必须被建造的时间顺序。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是改进用于将结构设计图（Konstruktionsplan)的对象和对象数 据显示在房间的界面上的方法和装置，其辅助操作员并且在将对象从结构设计图中转移到 施工现场时降低错误发生。
[0005] 根据本发明，针对在开头所述的方法该目的通过独立权利要求1的特征实现并且 根据本发明针对开头所述的装置该目的通过独立权利要求6的特征实现。有利的改进方案 在从属权利要求中给出。
[0006] 根据本发明，用于将结构设计图的对象和对象数据显示在房间的界面上的方法具 有以下特征，BP:
[0007] _在第一步骤中选择房间的结构设计图并且下载到控制设备中，
[0008] _在第二步骤中确定投影设备在界面上的当前显示区域，
[0009] -在第三步骤中比较在界面上的当前显示区域与结构设计图并且确定结构设计图 的位于当前显示区域中的对象，
[0010] -在第四步骤中为位于当前显示区域中的对象确定合适的投影参数并且传输给投 影设备，并且
[0011] -在第五步骤中借助投影设备将位于当前显示区域中的对象投射到界面上。
[0012] 结构设计图的对象和对象数据在房间的界面上的显示具有以下优点：对象显示在 其应构建在建筑施工的范围中的位置处。取消了对象从结构设计图中转移到房间的界面 上，从而免去了在将对象转移到待加工的基底上时发生的错误。此外，根据本发明的方法提 供了为结构设计图的对象分配时间顺序的可能性。
[0013] 在一个改进方案中，从当前位置和当前方位中确定投影设备的当前显示区域。为 了将对象在结构设计图中设置的位置投射到界面上，必须相互协调结构设计图与投影设备 的坐标系。投影设备是具有至少一个目标对象的显示设备的一部分，目标对象确定显示设 备在房间中的位置坐标。目标对象对此适合借助参考设备确定显示设备的位置坐标。
[0014] 在第一变型方案中，投影设备在房间中的方位由至少两个目标对象的位置坐标确 定并且在第二变型方案中，投影设备在房间中的方位借助照相设备确定。
[0015] 在一个优选的改进方案中，以重复频率重复根据本发明的方法的第二至第五步 骤。在显示设备运动并且显示设备的位置和方位变化时第二至第五步骤的重复是重要的。 投影设备将对象投射到位于投影设备的当前显示区域中的界面上。由此确保显示操作员希 望看见的对象。
[0016] 特别是为了实施根据本发明的方法，用于在房间的界面上显示结构设计图的对象 和对象数据的装置包括：
[0017] -具有操纵元件和控制设备的操纵设备，以及
[0018] -具有投影设备和用于控制投影设备的控制设备的显示设备。
[0019] 根据本发明的装置能够在需要在建筑施工的范围中建立结构设计图的对象的位 置处显示结构设计图的对象。取消了将对象从结构设计图传输到房间的界面上，由此免去 在将对象传输到待加工的基底上时的错误。此外可显示关于对象和基底的信息。
[0020] 为了将对象投射到界面上的一在结构设计图中设置的一位置，必须相互协调结构 设计图与投影设备的坐标系。通常借助已知的用于确定二维或三维的位置坐标的装置进行 协调，该位置坐标称为参考设备并且可构造成全站仪。对此通常首先相互协调结构设计图 和参考设备的坐标系并且然后相互协调参考设备和投影设备的坐标系。
[0021] 优选地，显示设备具有至少一个目标对象，其确定显示设备在房间中的位置坐标。 对此，至少一个目标对象适合借助参考设备确定显示设备在室内的位置坐标。
[0022] 特别优选地，显示设备具有多个目标对象，其确定显示设备在房间中的多个位置 坐标。在显示设备上的目标对象对此可用于通过差量（Differenzbildung)确定显示设备 在房间中的当前方位或者用于在确定在房间中的当前位置时提高精确性。
[0023] 可替代地，显示设备具有照相设备，其确定显示设备在房间中的方位。照相设备与 参考设备一起适合确定显示设备在房间中的当前方位。
[0024] 在第一优选实施方式中，显示设备结合（integriert)到具有手柄的手持器械中。 作为手持器械的实施方式适合希望对需要在房间中建造的对象获得快速总览的操作者。操 作者握住手柄并且将具有投影设备的手持器械指向房间的界面，操作员希望在该界面上显 示结构设计图的对象。
[0025] 在第二优选实施方式中，显示设备结合到具有固定转接器的器械中。该实施方案 可实现显示设备在三脚架、高台等处的固定并且其中在建筑施工期间适合手工工人。为了 用钻机在界面例如墙壁上建立钻孔，必须将钻孔恒定地并且尽可能精确地投影到界面上。
[0026] 对此特别优选地，器械构造成可围绕旋转轴线或支点调节。操作员在房间中如此 定向显示设备，使得显示设备将对于操作者重要的对象投射到界面上。显示设备的定向可 由操作者手动地进行或者借助远程操控来控制。
[0027] 在第三优选实施方式中，显示设备固定在作业安全帽上或结合在作业安全帽中。 显示设备固定或结合在作业安全帽中的优点是，显示设备的当前显示区域始终位于操作者 看向的位置。结构设计图的对象和对象数据显示给操作员，对象和对象数据位于操作员的 视野中。如果操作员首先看向房间的左侧壁，旋转180°并且看向相对的右侧壁，那么布置 在相对的右侧壁上的对象和对象数据显示给操作员。
【附图说明】
[0028] 下面根据附图描述本发明的实施例。该附图不是一定按尺寸比例显示实施例，而 是附图在为了用于解释的位置通过示意性的和/或稍微变形的形状表示。关于可从附图 中直接看出的教导的补充请参考相关的现有技术。对此需要注意，可针对实施方式的形状 和细节进行多样化的修改和变化，而不会离开本发明的一般思想。本发明的在说明书、附图 以及权利要求中公开的特征本质上可单独存在也可以为了扩展本发明而任意结合。此外， 由至少两个在说明书、附图和/或权利要求中公开的特征的所有结合都落入本发明的范围 中。本发明的一般思想不局限于下面所示和所述的优选实施方式的精确形状或细节或者不 局限于与在权利要求中请求保护的对象相比而限定的对象。在给定的测量范围中，位于所 述界限中的数值也应作为极限值公开并且可任意使用和请求保护。为了简单，下面为相同 的或相似的零件或具有相同的或相似的功能的零件使用相同的附图标记。
[0029] 其中：
[0030] 图1示出了根据本发明的用于在室内显示结构设计图的对象和对象数据的装置 的应用，装置具有操纵设备、显示设备和参考设备；
[0031] 图2以方块图示出了在图1中所示的根据本发明的装置的操纵设备、显示设备和 参考设备的共同作用；
[0032] 图3示出了根据本发明的用于借助根据本发明的图1的装置在待加工的基底上显 示结构设计图的对象和对象数据的方法；
[0033] 图4A、B在图1所示的应用示例上示出了显示设备的具有结构设计图的第一平面 (图4A)和第二平面（图4B)的显示区域；以及
[0034] 图5A-C示出了显示设备的三个不同的实施例，显示设备构造为手持器械（图5A)、 显示设备结合到作业安全帽中（图5B)以及构造为具有固定转接器（安装适配器）的器械 (图5C)。
【具体实施方式】
[0035] 图1