專利名稱：測位設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明從一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的測位設(shè)備出發(fā)。
背景技術(shù)：
已知一種測位設(shè)備，尤其是一種手動測位設(shè)備，該測位設(shè)備具有設(shè)置為借助于檢查信號來檢測布置在檢查對象中的物體的存在的測位單元。此外，該測位設(shè)備還具有運動傳感器單元，該運動傳感器單元被設(shè)置為檢測沿至少一個運動方向的運動參量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明從一種測位設(shè)備，尤其是一種手動測位設(shè)備出發(fā)，該測位設(shè)備具有測位單元和運動傳感器單元，所述測位單元被設(shè)置為借助于檢查信號來檢測布置在檢查對象中的物體的存在，而所述運動傳感器單元被設(shè)置為檢測沿至少一個運動方向的運動參量。本發(fā)明提出，測位設(shè)備具有分析單元，該分析單元被設(shè)置為共同分析運動參量和測位單元的至少一個測位參量。在此情形下，“設(shè)置”應(yīng)當尤其理解為專門配備和/或?qū)ｉT設(shè)計和/或?qū)ｉT編程。在此，測位單元具有電感傳感器和/或電容傳感器和/或50/60 Hz 傳感器和/或雷達傳感器和/或頂傳感器和/或其他對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言看起來合適的用于檢測布置在檢查對象中的物體的傳感器。測位單元的測位參量可以由電壓參量和/或介電參量和/或電流參量和/或其他對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言看起來合適的參量構(gòu)成。運動傳感器單元可以包括所有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言看起來合適的運動傳感器，其檢測測位設(shè)備的運動和/或加速度。有利地，運動傳感器單元具有加速度傳感器和/或光學傳感器和/或機械傳感器。加速度傳感器例如可以由MEMS傳感器(微機電系統(tǒng))構(gòu)成，其以電壓值輸出測位設(shè)備的加速度并且使所述加速度可被檢測用于數(shù)據(jù)處理。光學傳感器可以具有基本上類似于光學計算機鼠標的工作原理。機械傳感器可以由基本上類似于球狀計算機鼠標的傳感器和/或振動傳感器和/或傾斜傳感器構(gòu)成。在此，運動參量由電壓參量和/或光學參量和/或傾斜角參量和/或其他對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言看起來合適的參量構(gòu)成。“分析單元”在此應(yīng)當尤其理解為可以由計算單元和/或控制單元構(gòu)成的單元，其中分析單元既可以由處理器單獨構(gòu)成也尤其可以由處理器和其他電子組件——例如存儲裝置——構(gòu)成。特別有利地，分析單元可以由微處理器或者數(shù)字數(shù)據(jù)分析裝置構(gòu)成，其中有利地在分析單元前面布置模數(shù)轉(zhuǎn)換器。通過根據(jù)本發(fā)明的配置，有利地位置分辨地處理測位單元的數(shù)據(jù)并且有利地實現(xiàn)具有對于測位設(shè)備的操作人員而言較高的使用友好性或較高的操作舒適性的高性能測位設(shè)備。此外，可以實現(xiàn)不同參量的特別快速并且相互協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)處理并且因此隨之實現(xiàn)對檢查對象(例如，墻壁)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的快速檢測。尤其是可以在分析單元中實現(xiàn)例如由測位設(shè)備的傾斜和/或由墻壁不均勻性引起的不期望的干擾信號與由檢查對象內(nèi)的物體導致的測量信號的有利區(qū)分。此外提出，分析單元被設(shè)置為借助于測位單元的測位參量和運動參量至少部分自動地校準測位單元。在此，優(yōu)選不需要由操作人員進行的測位單元或測位設(shè)備的校準，尤其是耗費時間的校準。此外，有利地避免例如在將傳統(tǒng)的測位設(shè)備放置在尤其具有不均勻結(jié)構(gòu)的墻壁的表面上時的錯誤校準并且因此至少減少所伴隨的錯誤測量。特別有利地，分析單元被設(shè)置為在測量過程開始時自動地校準測位單元。在一個有利的改進方案中提出，分析單元被設(shè)置為根據(jù)測位單元的測位參量和/ 或運動參量調(diào)節(jié)用于測量的動態(tài)閾值。在此情形中，“閾值”應(yīng)當尤其理解為測位參量的下極限值，其能夠?qū)崿F(xiàn)有利的物體識別并且同時實現(xiàn)噪聲信號和/或背景信號的有利抑制， 從而可以實現(xiàn)對于操作人員而言有利的測位過程或測量結(jié)果的輸出。此外，“動態(tài)閾值”尤其理解為這樣的閾值，該閾值尤其由分析單元尤其始終與當前傳感器信號和/或測位參量和/或運動參量相匹配。優(yōu)選地，由分析單元在測量過程期間自動地進行閾值調(diào)節(jié)。通過本發(fā)明的所述配置可以實現(xiàn)檢查對象內(nèi)的物體的精確檢測或測量并且至少減少測位參量的不期望的錯誤解釋。此外提出，分析單元具有至少一個存儲裝置，該存儲裝置被設(shè)置為存儲測位單元的測位參量和/或運動參量。在此，在借助于測位設(shè)備的測量過程期間，尤其是在多次駛過相同的墻壁表面時，有利地存儲位于墻壁中的物體和/或墻壁不均勻性的測位信息并且因此測量過程和/或測位設(shè)備的顯示單元的顯示與物體協(xié)調(diào)一致。此外提出，測位設(shè)備具有顯示單元，該顯示單元具有顯示區(qū)域，其中分析單元被設(shè)置為使顯示區(qū)域至少部分自動地匹配于測位參量。在此情形中，“顯示單元”應(yīng)當尤其理解為設(shè)置為在測位單元運行中向操作人員光學地輸出測量結(jié)果的單元。優(yōu)選地，顯示單元包括顯示裝置和/或輸出裝置，例如顯示器和/或其他對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言看起來合適的輸出裝置。此外，“顯示區(qū)域”應(yīng)當理解為顯示單元的可以根據(jù)測量信號的大小、尤其是幅度發(fā)生變化的區(qū)域，其中為了顯示具有較小幅度的測量信號可以使用與為了顯示具有較大幅度的測量信號相比更大的縮放。在此，可以實現(xiàn)不同測量信號的詳細顯示并且可以有利地避免人工轉(zhuǎn)換顯示區(qū)域。此外，可以實現(xiàn)對于操作人員而言有利的測位過程輸出。特別有利地，運動傳感器單元被設(shè)置為檢測沿至少兩個運動方向并且特別優(yōu)選地沿三個運動方向的運動。優(yōu)選地，至少兩個或三個運動方向分別彼此正交地定向。在此，可以有利地檢測測位設(shè)備在三維空間中的運動并且在此有利地檢測和彼此區(qū)分和在分析測位參量時有利地考慮測位設(shè)備的各個運動過程一例如將測位設(shè)備放置在墻壁上、使測位設(shè)備接近墻壁、使測位設(shè)備在墻壁表面上運動、在運動時改變測位設(shè)備的方向等等。此外提出，測位單元具有至少兩個傳感器元件，由此可以實現(xiàn)物體的冗余并且尤其高效的識別。特別地，在此可以特別簡單地區(qū)分物體與干擾信號一例如測位設(shè)備的傾斜和/或墻壁的不均勻性等等。特別有利地，所述至少兩個傳感器元件分別由電容傳感器構(gòu)成。有利地，分析單元被設(shè)置為在數(shù)據(jù)分析期間借助于運動參量使測位參量的干擾最小化，由此可以實現(xiàn)物體的高效并且至少部分無誤的測位。特別有利地，分析單元在此具有至少一個干擾減少算法。在此，可以有利地由分析單元借助于檢測到的運動參量來控制干擾減少算法和/或干擾減少算法的應(yīng)用，例如應(yīng)當在取決于測位設(shè)備的操縱的中值計算時并且優(yōu)選地僅僅在操縱測位設(shè)備時實施并且應(yīng)當在測位設(shè)備靜止時不實施干擾減少算法和/或干擾減少算法的應(yīng)用。此外還可以考慮，還可以根據(jù)測位設(shè)備在操縱期間的速度來
4執(zhí)行中值計算，其中可以在以高運動速度操縱測位設(shè)備時進行所測量的數(shù)據(jù)和/或參量的強平均而在以低運動速度操縱測位設(shè)備時進行所測量的數(shù)據(jù)和/或參量的弱平均。在本發(fā)明的另一配置中，提出一種方法，尤其是利用測位設(shè)備的方法，其中檢測沿至少一個運動方向的運動參量和測位參量，共同分析所述運動參量和測位參量。優(yōu)選可以位置分辨地處理測位單元的數(shù)據(jù)并且可以有利地實現(xiàn)具有對于測位設(shè)備的操縱人員而言高使用友好性或高操作舒適性的高性能測位設(shè)備。此外，可以實現(xiàn)不同參量的特別快速并且相互協(xié)調(diào)的數(shù)據(jù)處理并且因此隨之實現(xiàn)對檢查對象(例如墻壁)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的快速檢測。 特別地，在分析單元中可以實現(xiàn)例如由測位設(shè)備的傾斜和/或由墻壁不均勻性引起的不期望的干擾信號與由檢查對象內(nèi)的物體導致的測量信號的有利區(qū)分。此外，運動參量還可以直接進入數(shù)據(jù)分析，其方式是，例如可以尤其借助于路徑上和/或位置上的測量數(shù)據(jù)的中值計算和/或平均值形成來改善信號噪聲比。優(yōu)選地，中值計算與測位設(shè)備的移動和/或操縱相關(guān)聯(lián)，從而在接下來的測量過程中在停止運動和/或操縱測位設(shè)備時停止中值計算， 以便有利地避免錯誤的例如根據(jù)位置索引的數(shù)據(jù)加權(quán)。此外提出，至少部分自動地校準測位單元。在此，可以不需要由操作人員進行測位單元或測位設(shè)備的校準，尤其是耗費時間的校準。此外可以有利地避免例如在將傳統(tǒng)的測位設(shè)備放置在尤其具有不均勻結(jié)構(gòu)的墻壁的表面上時的錯誤校準并且因此至少減少伴隨的錯誤測量。此外，可以尤其在使用金屬測位設(shè)備的情況下有利地避免錯誤校準，其方式是，由操作人員通過簡單的方式將金屬測位設(shè)備保持在空中并且由此在測位單元的校準過程期間確保每種金屬的不存在。特別有利地，分析單元設(shè)置為在測量過程開始時自動地校準測位單元。此外提出，根據(jù)測位參量和/或運動參量調(diào)節(jié)用于測量的動態(tài)閾值。優(yōu)選地，由分析單元在測量過程期間自動地進行動態(tài)閾值調(diào)節(jié)。通過本發(fā)明的所述配置可以簡化檢查對象內(nèi)的物體的檢測或測量并且至少減少測位參量的不期望的錯誤解釋。此外提出，使顯示單元的顯示區(qū)域至少部分自動地與測位參量匹配。在此，可以實現(xiàn)不同測量信號的詳細顯示并且可以有利地避免人工轉(zhuǎn)換顯示區(qū)域。此外，可以實現(xiàn)對于操作人員而言有利的測位過程輸出。


由以下

得出其他優(yōu)點。在附圖中示出本發(fā)明的實施例。附圖、說明書和權(quán)利要求書以組合方式包含很多特征。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，也可以符合目的地單獨觀察這些特征并且將這些特征結(jié)合成其他合適的組合。圖1以示意圖示出具有測位單元的測位設(shè)備， 圖2以示意圖示出測位設(shè)備以及檢查對象，
圖3示出測位設(shè)備的示意圖， 圖4示出測位測量的方法流程，
圖5根據(jù)時間t示出沿三個運動方向的運動參量的信號變化曲線的示圖， 圖6根據(jù)運動方向示出測位參量的信號變化曲線的示圖， 圖7根據(jù)運動方向示出三個傳感器元件的測位參量的信號變化曲線的示圖，以及圖8示出經(jīng)微分的物體信號的示圖。
具體實施例方式在圖1和2中示意性地示出手動測位設(shè)備10。測位設(shè)備10具有測位單元12，該測位單元12被設(shè)置為借助于檢查信號18來檢測布置在檢查對象14 (例如，墻壁)中的物體16的存在。此外，測位設(shè)備10具有分析單元觀，該分析單元觀被設(shè)置為分析所測量的信號。此外，測位設(shè)備10具有運動傳感器單元20和顯示單元32，該運動傳感器單元被設(shè)置為在測位設(shè)備10的運行中檢測沿至少一個運動方向22、24J6的運動參量BKi,該顯示單元被設(shè)置為在測位設(shè)備20的測量過程或測量運行期間向測位設(shè)備10的操作人員光學地輸出測量結(jié)果。為此，顯示單元32具有由顯示器構(gòu)成的顯示裝置42。替換地，顯示單元32可以包括其他的顯示裝置，例如發(fā)光二極管和/或其他對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言看起來合適的顯示裝置42。此外，測位設(shè)備10具有聲學的輸出單元44，該輸出單元44被設(shè)置為向操作人員聲學地輸出信息。在圖3中更詳細地示出測位設(shè)備10的示意圖。測位單元12具有至少一個傳感器單元46或多個傳感器單元46，所述傳感器單元可以由電感傳感器單元和/或電容傳感器單元和/或50/60 Hz傳感器單元和/或雷達傳感器單元和/或紅外傳感器單元和/或其他對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言看起來合適的傳感器單元46構(gòu)成。然而，本發(fā)明的以下說明基本上限于傳感器單元46作為電容傳感器單元的構(gòu)造，其中對傳感器單元46的測位參量OKi 和運動傳感器單元20的運動參量BKi的分析的工作原理在傳感器單元46的其他構(gòu)造中基本上是相同的。傳感器單元46或電容傳感器單元在測位單元12運行中檢測測位參量OKi,該測位參量OKi通過未詳細示出的數(shù)據(jù)線路傳輸給分析單元觀。電容傳感器單元在測位設(shè)備10 運行中檢測由介電參量構(gòu)成的測位參量OKi,其中借助于介電參量檢測檢查對象14或布置在其中的物體16的信息或介電特性。分析單元觀具有微控制器48，該微控制器設(shè)置用于測位參量OKi的分析。為了尤其是將由模擬數(shù)據(jù)和/或參量構(gòu)成的測位參量OKi轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)，分析單元觀具有模數(shù)轉(zhuǎn)換器50。此外，分析單元觀通過未詳細示出的數(shù)據(jù)線路與運動傳感器單元20連接，以傳輸運動參量BKit5在此實施例中，運動傳感器單元20檢測沿三個運動方向22、24、沈的運動參量BKi，其中各個運動方向22、24、沈基本上彼此正交地定向。然而，原則上可以考慮，在本發(fā)明的替換配置中的運動傳感器單元20僅僅檢測沿僅僅一個運動方向22、24J6或兩個運動方向22、24J6的運動參量BK115兩個或三個運動方向 22、24J6展開一個平面，該平面平行于測位設(shè)備10的殼體表面52，該殼體表面在測位設(shè)備 10的常規(guī)運行中布置成平行于檢查對象14的墻壁表面M。運動傳感器單元20可以包括加速度傳感器，例如MEMS傳感器，該加速度傳感器以由電壓參量構(gòu)成的運動參量BKi來輸出加速度。速度可以通過運動參量BKi在時間t上的積分求得或者所經(jīng)歷的路段可以通過運動參量BKi的二次積分求得。此外，運動傳感器單元20可以包括用于檢測運動參量BKi的光學傳感器。在此，光學的運動傳感器可以類似于光學的計算機鼠標，其具有圖像記錄元件并且通過例如借助于LED和/或激光等照亮測量表面來分析所反射的亮度差并且求得方向和/或速度。此外，運動傳感器單元20包括機械傳感器，該機械傳感器可以類似于球狀計算機鼠標來構(gòu)造。替換地，機械傳感器還可以由具有可導電的球體的振動傳感器/傾斜傳感器構(gòu)成，其中振動傳感器/傾斜傳感器可以通過觸點閉合來檢測球體在傳感器單元的金屬殼體中的位置。此外，運動傳感器單元20可以包括具有電解質(zhì)的傾斜傳感器，其中通過觸點閉合來檢測傾斜角。替換地，具有所有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言看起來合適的傳感器的運動傳感器單元20的構(gòu)造都是可能的。此外，運動傳感器單元20可以配備有信號預(yù)處理，該信號預(yù)處理尤其可以包含漂移校正或溫度校正。在測位設(shè)備10運行中，向分析單元觀的檢測單元56提供運動傳感器單元20的數(shù)據(jù)或運動參量BKi,其中在檢測單元56中進行第一信號處理。在分析單元觀中，一起分析傳感器單元46的參量和運動傳感器單元20的參量。通過顯示單元32和/或聲學的輸出單元44輸出測量結(jié)果(圖3)。此外，測位設(shè)備10具有輸入單元114，通過該輸入單元測位設(shè)備10的操作人員可以輸入測量模式的選擇和/或其他對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言看起來合適的控制數(shù)據(jù)。在此，輸入單元114可以至少部分地由鍵盤構(gòu)成。在圖5中在時間t上示出由運動傳感器單元20感測的運動參量BKit5三個運動參量BKpBKyBK3分別表示沿運動方向22、24J6的運動，其中各個運動方向22、24J6彼此正交地定向(圖1和2)。在此，第一和第二運動方向22、M基本上展開基本上平行于殼體表面 52的平面，其中殼體表面52在正確的測量運行中由測位設(shè)備10的朝向檢查對象14的表面形成，該表面基本上平行于檢查對象14的表面。第三運動方向沈基本上垂直于第一和第二運動方向22J4定向。在接通測位設(shè)備10之后，測位設(shè)備10基本上沿著第三運動方向 26朝著檢查對象14運動，這可由沿第三運動方向沈的運動參量BK3中的陡峭上升58看出。 在將測位設(shè)備10放置60在墻壁表面M上之后，測位設(shè)備10經(jīng)歷基本上在墻壁表面M的運動，從而沿第三運動方向沈的運動參量BK3幾乎保持恒定并且在提起62測位設(shè)備10時才顯示出信號變化，其中第三運動方向沈的運動參量BK3在此形成負信號值64。在第一和第二運動方向22、24的運動參量BKpBK2的信號變化曲線中，在運動傳感器單元20運行中可以檢測到測位設(shè)備10平行于墻壁表面M的運動。測位設(shè)備10在此可以由操作人員直接在墻壁表面M上或以一定距離平行于墻壁表面M運動或操縱，其中測位設(shè)備10為此具有未詳細示出的、可以由毛氈滑動裝置(Filzgleiter)構(gòu)成的滑動元件，該滑動元件在運動或操縱測位設(shè)備10時能夠?qū)崿F(xiàn)測位設(shè)備10與墻壁表面M的準確距離。根據(jù)測位設(shè)備10 的操縱運動，在兩個運動參量BKp BK2中顯示出不同的信號變化曲線。此外，通過沿兩個運動方向22J4之一的兩個運動參量BKp BK2之一中的負信號值68檢測方向反轉(zhuǎn)66。測位設(shè)備10的運動終止70可由信號下降到運動參量BKi、BK2、BK3中的基礎(chǔ)水平上來識別。在圖6中，在路段s上示出測位單元12的傳感器元件34、36、38的測位參量OKi的信號變化曲線。通過測位參量OKi中的信號脈沖72檢測物體16。傳感器元件34、36、38沿運動方向22已經(jīng)以約4 cm的距離檢測到在檢查對象14中布置的物體16。這可首先由信號偏轉(zhuǎn)(Signalausschlag) 72開始時的緩慢信號上升和信號偏轉(zhuǎn)72的拋物線狀變化曲線看出。此外，在測位參量OKi的信號變化曲線中還可以看到其他信號偏轉(zhuǎn)，這些信號偏轉(zhuǎn)由干擾信號74形成。在圖4中更詳細地示出測位設(shè)備10的測量過程的示例性流程。在接通和/或激活測位設(shè)備10之后，由分析單元觀檢測測位設(shè)備10與待檢查的墻壁的可能墻壁接觸76 (圖4)。墻壁接觸76基本上通過檢測垂直于墻壁表面M沿第三運動方向沈進行的運動確定。隨后，借助于運動傳感器單元20以兩個運動參量BKp BK2的形式檢測測位設(shè)備10在墻壁表面M上或平行于墻壁表面M的運動78，并且自動地由分析單元28校準測位單元12。為了校準80，由分析單元觀分析運動參量BKi以及由傳感器單元46檢測到的測位參量OKitl傳感器單元46具有多個傳感器元件34、36、38，這些傳感器元件分別檢測一個測位參量OKi。既可以在在墻壁表面M上或沿平行于墻壁表面M的方向運動測位設(shè)備10時也可以在不運動測位設(shè)備10時進行測位單元12的校準80。在傳感器單元46的多于兩個由電容傳感器元件構(gòu)成的傳感器元件34、36、38中，由分析單元觀選擇沿測位設(shè)備10的運動方向具有最大靈敏度的那些傳感器元件34、36、38用于校準80。此外，為了校準80，測位設(shè)備10由操作人員保持在空中，從而使傳感器單元46的傳感器元件34、36、38不受可能的干擾、尤其是可能布置在測量對象中的金屬物體的影響。只要在沿平行于墻壁表面M的方向運動78或操縱測位設(shè)備10時進行校準80，則在必要時自動地由分析單元觀進行各個傳感器元件34、36、38的靈敏度匹配82或動態(tài)閾值調(diào)節(jié)。在此，動態(tài)閾值的靈敏度取決于所感測的信號或測位參量OKi在測位設(shè)備10所經(jīng)歷的路徑上的信號變化或取決于檢查對象14沿測位設(shè)備10所經(jīng)歷的路徑的情況。例如， 檢查對象14的表面層中的不均勻性在此可以產(chǎn)生較大的背景信號，這些背景信號可以通過靈敏度匹配82至少部分地被抑制。由分析單元觀使各個傳感器元件34、36、38的靈敏度或動態(tài)閾值的匹配82持久地與當前的測位參量OKi匹配。由分析單元觀如此選擇靈敏度或動態(tài)閾值，使得在顯示單元32中不顯示干擾信號。在此，除不均勻性以外，干擾信號還可以由檢查對象14的表面效應(yīng)引起，這些表面效應(yīng)可以比物體16更強地影響傳感器信號。 可以由分析單元觀降低各個傳感器元件34、36、38的靈敏度和提高動態(tài)閾值，使得所述干擾效應(yīng)位于靈敏度范圍以下。隨后，根據(jù)位置來分析傳感器單元46的各個傳感器元件34、36、38的測位參量 OKi0傳感器元件34、36、38在空間上分布在傳感器單元46內(nèi)(圖7)。在沿平行于墻壁表面 54的優(yōu)選方向或測位設(shè)備10的優(yōu)選操縱方向86運動測位設(shè)備10時，各個傳感器元件34、 36,38依次覆蓋檢查對象14或物體16的相同部分區(qū)域。在此，測位設(shè)備10的優(yōu)選操縱方向86基本上垂直于測位設(shè)備10的縱軸84。為了數(shù)據(jù)分析，由分析單元觀從運動傳感器單元20的運動參量BKi中求得測位設(shè)備10的操縱方向86并且隨后在測位參量OKi的變化 88方面分析傳感器單元46的各個傳感器元件34、36、38。在首先沿操縱方向86駛過或覆蓋檢查對象14或物體16的部分區(qū)域的傳感器元件38的數(shù)據(jù)中，由分析單元觀首先尋找測位參量OKsb的變化，該變化可以是對檢查對象14內(nèi)的不均勻性和/或所尋找的物體16 的指示。一旦出現(xiàn)測位參量OKsb的變化，則也在繼續(xù)操縱測位設(shè)備10的情況下在測位參量 0Κ36、0Κ34的變化90方面分析剩余的傳感器元件36、34，該變化90基本上對應(yīng)于第一傳感器元件38的測位參量OK38的變化88。只要在剩余的傳感器元件34、36中顯示出基本上相同的信號變化曲線(該信號變化曲線必須沿操縱方向86依次在各個傳感器元件34、36、38中感測到)，則這被分析單元觀識別為布置在檢查對象14中的物體16。這在示出各個傳感器元件34、36、38在路段s上的測位參量OKi的圖7中示出。在顯示單元32中為操作人員進行測量結(jié)果的信號輸出92。只要在測位參量0Κ38、0Κ36、0ΚΜ中沒有找到一致性，則這由分析單元觀識別為干擾并且不輸出94結(jié)果。此外，由分析單元觀將傳感器單元46和運動傳感器單元20的數(shù)據(jù)存儲96在分析單元觀的存儲裝置30中，從而在測位設(shè)備10的方向變換時或測位設(shè)備10重新駛過檢查對象14的部分區(qū)域時，這些測量值可用于數(shù)據(jù)分析。在繼續(xù)操縱或運動測位設(shè)備10時，重復(fù)相應(yīng)于以上所述實施方式的測量過程。
此外，借助于運動傳感器單元20的運動參量BKi可以由分析單元觀在傳感器元件34、36、38的各個所感測的傳感器信號中濾除干擾信號或背景信號。為了物體16——例如梁、線路、管道等等——的明確識別，必須在所有傳感器元件34、36、38中可識別并且此外在檢查對象14內(nèi)在基本上相同的位置中感測到測位參量OKi的信號變化。只要各個傳感器元件34、36、38中的信號變化不同，則在分析單元觀中推斷出不期望的干擾，例如測位設(shè)備10的傾斜和/或測位設(shè)備10的不期望的提升(圖6)。此外，通過分析單元觀進行圖形搜索以識別物體16，其方式是，根據(jù)測位參量OKi中的正確圖形——例如測位參量OKi的拋物線狀變化曲線——來區(qū)分物體16與背景信號和/或干擾信號。在此，分析單元觀不考慮用于物體顯示的固定閾值，因為僅僅根據(jù)信號圖形來選擇物體16。在此，分析單元觀可以從運動參量BKi中求得測位設(shè)備10所經(jīng)歷的路段和/或方向變換和/或速度并且根據(jù)這些來分析或解釋各個傳感器元件34、36、38 (圖5和6)。此外，在此由分析單元觀區(qū)分測位參量OKi中的物體信號100的漂移信號98和/或識別漂移信號98與物體信號100的疊加并且使信號處理匹配于相應(yīng)的情形。漂移信號98可以由傳感器單元46中的溫度波動、尤其是溫度升高引起，其中在此可以在測位設(shè)備10的運動靜止時自己進行信號變化或測位參量OKi的變化。此外，也可以關(guān)于運動方向22、24J6分析測位參量OKi中的信號最大值，從而通過分析單元觀檢測物體16的準確測位。僅僅從測位參量OKi中無法看出傳感器元件34、36、38的測位參量OKi中的信號下降是由于物體16的完全覆蓋而隨后從物體16移開導致的還是由于測位設(shè)備10的方向反轉(zhuǎn)66導致的。借助于運動參量BKi,可以填充這個信息空缺并且可以在分析單元觀中實現(xiàn)物體16的明確定位。 此外，分析單元觀可以將所檢測的物體16的運動參量BKi和測位參量OKi存儲在存儲裝置 30中。在重新駛過物體16時，在此可以自動地由分析單元觀根據(jù)所存儲的測位參量OKi 和/或運動參量BKi將顯示單元32的顯示區(qū)域調(diào)節(jié)到測位參量OKi的最大幅度上，從而操作人員可以使用顯示單元32的最大分辨率來顯示所感測的物體16并且不需要由操作人員進行人工的區(qū)域轉(zhuǎn)換。在測位設(shè)備10運行中，可以由分析單元觀使測量值平均的數(shù)量或頻率動態(tài)地匹配于測位設(shè)備10的運動速度。如果在此測位設(shè)備10以高速度在檢查對象14上運動，則很少由分析單元觀執(zhí)行各個傳感器元件34、36、38的運動參量BKi的測量值平均，從而由此導致測位單元12的低靈敏度和關(guān)于布置在檢查對象14中的物體16的粗略估計。如果測位設(shè)備10相反以慢速度在檢查對象14上運動，則借助于分析單元觀進行頻繁的測量值平均，從而改善信號噪聲比并且提高測位單元12的靈敏度。在此，可以精確地識別和定位檢查對象14中的物體16。在顯示單元32中或在聲學輸出單元44中通過輸出信號音調(diào)來輸出測量結(jié)果。此外，測量值平均取決于測位設(shè)備10的操縱并且僅僅在操縱測位設(shè)備10時進行，從而在測位設(shè)備10靜止時不進行測量值平均。通過分析單元觀的干擾減少算法來進行測量值平均，其中根據(jù)運動參量BK”例如根據(jù)操縱測位設(shè)備10的速度和/或測位設(shè)備 10的操縱與靜止之間的差別來控制干擾減少算法的使用。為了對于測位設(shè)備10的操縱人員而言簡單地識別所探測的物體16，分析單元觀在信號處理期間還設(shè)置為根據(jù)路段s對測位參量OKi或測位參量OKi的信號變化曲線進行微分(圖8)。明顯在經(jīng)微分的測位參量OKi中由于陡峭的信號上升102或信號下降104主要出現(xiàn)物體16的棱邊或邊緣區(qū)域，該棱邊或邊緣區(qū)域向操作人員顯示出物體16沿測位設(shè)備10的操縱方向86的起始106和終止108。由于沿測位設(shè)備10的操縱方向86在物體16 的中部112處幾乎平的信號變化曲線110，中部112以所選擇的顯示形式幾乎看不到。
權(quán)利要求
1.一種測位設(shè)備，尤其是手動測位設(shè)備，具有測位單元(12)和運動傳感器單元(20)， 所述測位單元設(shè)置為借助于檢查信號(18)檢測布置在檢查對象(14)中的物體(16)的存在，所述運動傳感器單元被設(shè)置為檢測沿至少一個運動方向(22，M，26)的至少一個運動參量(BKi),其特征在于分析單元(28)，該分析單元被設(shè)置為共同分析所述運動參量(BKi)和所述測位單元(12)的至少一個測位參量(OK》。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測位設(shè)備，其特征在于，所述分析單元(28)被設(shè)置為借助于所述測位參量(OKi)和所述運動參量(BKi)至少部分自動地校準所述測位單元(12)。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的測位設(shè)備，其特征在于，所述分析單元(28)被設(shè)置為根據(jù)所述測位參量(OKi)和/或所述運動參量(BKi)調(diào)節(jié)用于測量的動態(tài)閾值。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的測位設(shè)備，其特征在于，所述分析單元(28)具有至少一個存儲裝置(30)，該存儲裝置被設(shè)置為存儲所述測位參量(OKi)和/或所述運動參量 (BKi)0
5.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的測位設(shè)備，其特征在于具有顯示區(qū)域的顯示單元 (32)，其中所述分析單元(28)被設(shè)置為使所述顯示區(qū)域至少部分自動地匹配于所述測位參 S(OKi)0
6.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的測位設(shè)備，其特征在于，所述運動傳感器單元(20)被設(shè)置為檢測沿至少兩個運動方向(22，對，26)的運動。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的測位設(shè)備，其特征在于，所述測位單元(12)具有至少兩個傳感器元件(34，36，38)。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的測位設(shè)備，其特征在于，所述分析單元(28)被設(shè)置為在數(shù)據(jù)分析期間借助于所述運動參量(BKi)使所述測位參量(OKi)的干擾最小化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的測位設(shè)備，其特征在于，所述分析單元(28)具有至少一個干擾減少算法。
10.一種方法，尤其是利用根據(jù)以上權(quán)利要求之一所述的測位設(shè)備(10)的方法，其特征在于，共同分析運動傳感器單元(20)的至少一個運動參量(BKi)和測位單元(12)的至少一個測位參量(OKi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，至少部分自動地校準所述測位單元 (12)。
12.至少根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述測位參量(OKi)和/或所述運動參量(BKi)調(diào)節(jié)用于測量的動態(tài)閾值。
13.至少根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，使顯示單元(32)的顯示區(qū)域至少部分自動地匹配于測量幅度。
全文摘要
本發(fā)明從一種測位設(shè)備，尤其是手動測位設(shè)備出發(fā)，該測位設(shè)備具有測位單元(12)和運動傳感器單元(20)，所述測位單元設(shè)置為借助于檢查信號(18)檢測布置在檢查對象(14)中的物體(16)的存在，所述運動傳感器單元被設(shè)置為檢測沿至少一個運動方向(22，24，26)的至少一個運動參量(BKi)。本發(fā)明提出，所述測位設(shè)備具有分析單元(28)，該分析單元被設(shè)置為共同分析所述運動參量(BKi)和所述測位單元(12)的至少一個測位參量(OKi)。
文檔編號G01V3/165GK102265186SQ200980152396
公開日2011年11月30日 申請日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者哈澤 B., 倫茨 K., 克拉普夫 R. 申請人:羅伯特·博世有限公司