專利名稱：包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的建筑激光系統(tǒng)及方法
包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的建筑激光系統(tǒng)及方法本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的、包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的建筑激光系統(tǒng)，涉及分別根據(jù)權(quán)利要求11和12的前序部分的、用于這種系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器，并涉及根據(jù)權(quán)利要求13的前序部分的、用于確定激光接收器相對于由旋轉(zhuǎn)激光束限定的基準(zhǔn)表面的位置的方法。已知的是，在(例如建筑物的)建筑工地處使用建筑激光器(還稱作旋轉(zhuǎn)激光器)，以限定表面(舉例來說，如墻壁、地板或天花板)上的基準(zhǔn)點和基準(zhǔn)線，具體來說，在內(nèi)部裝修工作的情況下，如安裝管線和電力線路或窗戶、定位家具、懸掛圖片等。具體來說，使用了旋轉(zhuǎn)激光器，其中，由激光器單元發(fā)射的(可見光或紅外波長范圍內(nèi)的)激光束經(jīng)由旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)棱鏡的偏轉(zhuǎn)而生成基準(zhǔn)表面，于是通過所述基準(zhǔn)表面提供了精確的高度基準(zhǔn)。如果在這種情況下發(fā)射了可見光譜內(nèi)的激光束，并且如果在這種情況下該旋轉(zhuǎn)激光束照射到表面(例如建筑物的墻壁、地板或天花板)，則基準(zhǔn)線在那里可見，作為用于進一步測量的基礎(chǔ)。為將根據(jù)激光表面指定的基準(zhǔn)高度精確地發(fā)送到例如墻壁上，已知能夠手持的激光接收器，其可以非常準(zhǔn)確地確定和指示相對于基準(zhǔn)表面的位置。現(xiàn)有技術(shù)已知的能夠手持并在這種情況下可用于確定相對于基準(zhǔn)表面的位置的激光接收器具有包括多個光敏元件的激光束檢測器，所述激光束檢測器被設(shè)計用于在激光束照射到該激光束檢測器時生成輸出信號。詳細地說，在這種情況下，該激光束檢測器被設(shè)計成，使得另外可以導(dǎo)出激光束在激光束檢測器上的照射位置，針對該目的，光敏元件(在該裝置的豎直操作位置下考慮)可以沿垂直對準(zhǔn)的傳感器線串在一起。另外，通常地，用于基于激光束檢測器的輸出來確定激光接收器相對于由旋轉(zhuǎn)激光束限定的基準(zhǔn)高度的位置的估計單元，以及用于指示所確定的位置，具體來說，被設(shè)計用于指示激光接收器是否精確地與基準(zhǔn)表面一致的指示器(例如，可視顯示器)被集成到激光接收器裝置中。在這種情況下，該位置例如可以基于多個輸出信號的比率(舉例來說，如激光束檢測器表面上的被激光束照明的該區(qū)域的中點)來確定。特別是在通過旋轉(zhuǎn)激光束在墻壁上成像的線僅靠眼睛難于辨別或者不夠精確時，可以使用這種能夠手持的激光接收器。這例如是這樣的情況，例如，當(dāng)旋轉(zhuǎn)激光器與墻壁之間存在相對較大的距離時(例如，由于激光束的發(fā)散性[_>成像線變得太寬]或者低光功率[->成像線變得過于弱可見]，具體來說，其出于眼睛安全理由而這樣設(shè)置)或者當(dāng)使用處于不可見光波長范圍的激光時。在這種情況下，這種類型的激光接收器接著能夠?qū)ふ壹す馐⑶抑甘竞妥x取由旋轉(zhuǎn)激光束限定的激光平面(或基準(zhǔn)高度)并且將高度信息發(fā)送到墻壁上。例如，可以按由激光接收器來指示的方式，在該墻壁上的基準(zhǔn)高度處施加對應(yīng)標(biāo)記(如鉛筆線)。為此，對用戶而言，激光接收器例如在垂直方向按搜索方式上下移動，最終達到指示器指示了與基準(zhǔn)表面一致的位置。通過示例的方式，所提供的指示器可以是可視顯示器，其(例如通過發(fā)光箭頭或不同顏色的LED)顯示激光接收器的所定義的零點(例如，檢測器表面的表面中點):°精確地位于所述基準(zhǔn)表面的水平處，
°位于所述基準(zhǔn)表面上方，或者°位于所述基準(zhǔn)表面下面。這種激光接收器的示例在文獻EP2 199 739A1和US4240208中進行了公開。為了向用戶提供由激光接收器確定和指示的基準(zhǔn)高度的簡單發(fā)送，可以按限定的零點的水平，在激光接收器的外殼上設(shè)置高度標(biāo)記(例如，外殼上橫向設(shè)置槽口或印記線)。如在EP2 199 739A1中所述，激光接收器本身還可以具有激光扇發(fā)射器(laserfan emitter)，使得按由旋轉(zhuǎn)激光束限定并且在接收器部分上檢測到的激光平面的水平橫向發(fā)射水平激光扇。從而，放大和/或轉(zhuǎn)發(fā)了由旋轉(zhuǎn)激光束限定的高度信息。這使得能夠例如在墻壁上生成銳利且清晰的基準(zhǔn)線，即使旋轉(zhuǎn)激光器本身在遠處甚或位于另一房間。US7394527公開了一種包括激光發(fā)射器和激光接收器的系統(tǒng)，其中，希望確定激光接收器與激光發(fā)射器之間的距離。為此，提出了按旋轉(zhuǎn)方式發(fā)射兩個相互平行的激光束，并且根據(jù)這兩個激光束的直接連續(xù)接收的激光脈沖的旋轉(zhuǎn)速度和時間偏差來確定該距離。與此類似的是，假設(shè)在接收器部分上存在彼此平行的多個檢測器帶偏差(具有彼此相對檢測器帶的精確獲知的平行偏差)，另選的是，還可以按旋轉(zhuǎn)方式發(fā)射單個激光束，在該情況下，接著，根據(jù)相應(yīng)接收器帶連續(xù)接收到的激光脈沖的時間偏差，來確定接收器與激光發(fā)射器之間的距離。US5953108公開了一種包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的系統(tǒng)，其中，如果沒有向激光接收器傳送消息，則激光束按第一速度旋轉(zhuǎn)，而按與第一旋轉(zhuǎn)速度不同的第二速度旋轉(zhuǎn)，以便由此傳送有關(guān)旋轉(zhuǎn)激光器的狀況狀態(tài)的預(yù)定消息(例如，“電池電量不足”)。然而，在所有前述系統(tǒng)中，有可能發(fā)生的是，當(dāng)在建筑工地使用一個以上旋轉(zhuǎn)激光器時，激光接收器接收并識別到與實際上所希望的旋轉(zhuǎn)激光器不同的旋轉(zhuǎn)激光器所發(fā)射的激光束。因此，存在這樣的風(fēng)險，即，激光接收器指示了不正確的基準(zhǔn)高度，該不正確的基準(zhǔn)高度將被發(fā)送到墻壁上，結(jié)果，最終甚至可能錯誤地執(zhí)行整個建筑項目(舉例來說，如按預(yù)定房間高度來安裝窗戶)。另外還已知這樣的激光接收器，其被精確地設(shè)計用于具有特定特性的旋轉(zhuǎn)激光器并且與其相協(xié)調(diào)，并且只有當(dāng)生成激光平面的旋轉(zhuǎn)激光器滿足特定要求，才反應(yīng)并最終指示該激光平面的高度，例如，在旋轉(zhuǎn)激光器的固定旋轉(zhuǎn)速度落在預(yù)定范圍內(nèi)的情況下，在激光束的波長落在特定波長范圍內(nèi)的情況下，或者在所接收的激光束以限定調(diào)制方案調(diào)制的情況下。然而，即使原則上確保該裝置在建筑工地上相對簡單且明確指配，使用包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的裝置組合(然而，其沒有在硬件方面設(shè)計和彼此相協(xié)調(diào))由此也成為不可能的。通過示例的方式，US6052181公開了一種包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的系統(tǒng)，其中，旋轉(zhuǎn)激光器發(fā)射的激光束被幅度調(diào)制，并且包含經(jīng)調(diào)制的標(biāo)識數(shù)據(jù)流和其它用戶數(shù)據(jù)。該激光接收器在所接收的激光束照射到它上之后立即對其解調(diào)，并且具有特定檢測器，該檢測器用于讀出調(diào)制數(shù)據(jù)，并由此用于標(biāo)識或指示高度水平?，F(xiàn)有技術(shù)在這種已經(jīng)預(yù)先彼此精確地相協(xié)調(diào)的裝置組合的情況下出現(xiàn)的主要問題在于更換接收器或旋轉(zhuǎn)激光器時的低靈活性，并且還在于與可兼容組件的低模塊性或低組合性。另一問題是，針對特定條件(例如，建筑工地現(xiàn)場)的短期反應(yīng)的可能性較差。因此，本發(fā)明的一個目的是減小或消除所提到的問題。一個具體目的是提供一種裝置組合或其單個組件，其中，該單個組件(即，激光接收器和旋轉(zhuǎn)激光器)還可以按簡單方式與另一類似同屬單個組件進行組合和擴展，并且其中，仍然使得可以在使用單個組件期間彼此之間可靠標(biāo)識這些單個組件。具體來說，在此要注意的是使得可以在使用所述裝置前不久，以用戶友好的方式簡單地彼此相互調(diào)和這些裝置(即，達到該裝置組合的明確協(xié)調(diào))，而這不必迫使兩個相互作用裝置的不同組件按預(yù)定方式并且按使得模塊性不可能的方式(例如，有關(guān)波長，或利用發(fā)射器側(cè)的激光源的和/或接收器側(cè)的激光束檢測器的對應(yīng)硬件設(shè)計的、激光束的調(diào)制方式)，在硬件方面彼此相協(xié)調(diào)。因此，從一般觀點來看，需要一種包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的改進的建筑激光系統(tǒng)，其中，采用更靈活且不太復(fù)雜方式的、可短期適于外部條件的激光接收器能夠可靠且魯棒地識別由旋轉(zhuǎn)激光器生成的激光平面，即使假設(shè)存在例如由安裝在建筑工地的另一些旋轉(zhuǎn)激光器生成的可接收分布激光束或多個可接收基準(zhǔn)表面。另一目的是，提供一種用于可靠且魯棒地確定激光接收器的相對于希望的基準(zhǔn)表面的位置的對應(yīng)方法，即使假設(shè)存在例如由安裝在建筑工地的另一些旋轉(zhuǎn)激光器生成的可接收分布激光束或多個可接收基準(zhǔn)表面也是如此。這些目的通過實現(xiàn)獨立權(quán)利要求書的特征化特征來實現(xiàn)。按另選或有利方式開發(fā)本發(fā)明的特征可以根據(jù)相關(guān)專利權(quán)利要求書來得到。本發(fā)明的建筑激光系統(tǒng)至少包括:旋轉(zhuǎn)激光器，該旋轉(zhuǎn)激光器具有激光器單元和可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置，并且該旋轉(zhuǎn)激光器用于發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束，其中，所述旋轉(zhuǎn)激光束限定了基準(zhǔn)表面；和激光接收器，該激光接收器用于確定相對于所述基準(zhǔn)表面的位置。在這種情況下，所述激光接收器具有激光束檢測器，該激光束檢測器被設(shè)計用于在所述激光束照射到該激光束檢測器上時生成輸出信號。另外，還存在估計單元，該估計單元用于確定所述激光接收器相對于所述基準(zhǔn)表面的位置，并且還存在指示器，該指示器用于指示所確定的位置，具體來說，被設(shè)計用于指示所述激光接收器是否精確地與所述基準(zhǔn)表面一致。在這種情況下，本發(fā)明依靠按這樣的方式設(shè)計且彼此可協(xié)調(diào)的旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器來打破現(xiàn)有技術(shù)，即，可以根據(jù)可在激光接收器部分(具體來說，從進一步生成的基準(zhǔn)表面)上接收的一組光束，將所生成基準(zhǔn)表面清晰地標(biāo)識為該基準(zhǔn)表面。詳細地說，這通過以下來實現(xiàn):至少在所述激光接收器的方向上，通過所述旋轉(zhuǎn)激光束的一系列旋轉(zhuǎn)來生成已知發(fā)射模式(pattern)從而改變所述旋轉(zhuǎn)激光束的發(fā)射，并且基于所述激光束檢測器在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射時的每一種情況所生成的輸出信號序列來標(biāo)識所述基準(zhǔn)表面，該序列對應(yīng)于所述已知發(fā)射模式。從結(jié)構(gòu)的觀點來看(就旋轉(zhuǎn)激光器而言)，針對該目的，提供了一種用于旋轉(zhuǎn)激光器的激光器單元的控制器，該控制器按這樣的方式來設(shè)計，即，通過按在行耦合至所述偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)時長的方式改變所述激光束的發(fā)射，通過一系列多個旋轉(zhuǎn)來生成已知發(fā)射模式。在這種情況下，所述控制器可以被有利地集成到所述旋轉(zhuǎn)激光器(即，所述旋轉(zhuǎn)激光器裝置)中。所述基準(zhǔn)表面借助于所述估計單元(具體來說，被集成到所述激光接收器中)，基于由所述激光束檢測器在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射時，在每種情況所生成的輸出信號序列來標(biāo)識，其中，與所述已知發(fā)射模式相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)例如根據(jù)所述輸出信號序列來標(biāo)識。在這種情況下，由所述旋轉(zhuǎn)激光器發(fā)射的旋轉(zhuǎn)激光束按激光脈沖的形式，只有很短時間入射在所述激光接收器的激光傳感器上，以使輸出信號被生成為與激光束的入射相對應(yīng)的電輸出。因為該電輸出形成了與所述激光束入射在所述接收器上的模式相同的模式，所以這些模式可以被進一步處理，就是說，其可以被檢測并且與存儲的模式相比較。如果兩個模式彼此相同，則所述激光接收器確定所述激光脈沖源自所指配的旋轉(zhuǎn)激光器，并且允許執(zhí)行進一步的方法步驟。因此，所述旋轉(zhuǎn)激光束按取決于所述偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)時長的照射節(jié)奏照射所述激光接收器。有利的是，所述控制器因而可以按這樣的方式改變所述激光束的發(fā)射，即，作為所述已知發(fā)射模式，在所述旋轉(zhuǎn)激光束每第η次照射到所述激光接收器時的所述照射節(jié)奏的情況下，由所述激光束檢測器生成輸出信號，該信號不同于在所述照射節(jié)奏的情況下所生成的其余輸出信號。具體來說，在這種情況下，所述估計單元被設(shè)計用于將所生成的輸出信號序列與所述已知發(fā)射模式所指示的比較標(biāo)準(zhǔn)進行比較，具體來說，其中，所述比較標(biāo)準(zhǔn)(其對應(yīng)于所述已知發(fā)射模式)已經(jīng)預(yù)先存儲在所述估計單元中，由此，所述旋轉(zhuǎn)激光器和所述激光接收器彼此相協(xié)調(diào)。然而，還有這樣的情況，即，可以預(yù)先存儲對應(yīng)于不同發(fā)射模式的、用于比較標(biāo)準(zhǔn)的多個方案，并且根據(jù)探尋的基準(zhǔn)表面(或者由于對應(yīng)旋轉(zhuǎn)激光器提供的希望基準(zhǔn)高度)，可以提供用戶部分上的、用于與所探尋基準(zhǔn)表面的發(fā)射模式相對應(yīng)的對應(yīng)比較標(biāo)準(zhǔn)的選擇功能，以使用戶可以預(yù)先輸入并選擇接著希望借助于所述激光接收器尋找或指示什么基準(zhǔn)表面或基準(zhǔn)高度(相對于什么旋轉(zhuǎn)激光器)。為了實現(xiàn)上述效果，即，在所述照射節(jié)奏的情況下，接收器側(cè)生成的每第η個輸出信號不同于在該照射節(jié)奏的情況下生成的其余輸出信號，所述控制器可以具體地按這樣的方式來設(shè)計，即，作為所述已知發(fā)射模式，在每第η轉(zhuǎn)，針對一轉(zhuǎn)的時長的所述激光束以位于限定標(biāo)準(zhǔn)光功率范圍之外的光功率發(fā)射或者根本不發(fā)射(即，以零光功率發(fā)射)，其中，η可以被選擇成3與10之間的整數(shù)。因此，換句話說，所述旋轉(zhuǎn)激光器可以被設(shè)計成，用均勻發(fā)射的激光脈沖序列(其中，至少一個激光脈沖被改變(例如，每第η個))，沿所述激光接收器的方向形成由所述旋轉(zhuǎn)激光器發(fā)射的旋轉(zhuǎn)激光束的發(fā)射模式。針對每第η轉(zhuǎn)時，所述激光束以位于所述標(biāo)準(zhǔn)光功率范圍之外的光功率發(fā)射的情況，在每第η轉(zhuǎn)時，所述激光束可以有利地以顯著低于所述標(biāo)準(zhǔn)光功率范圍的光功率來發(fā)射。而且，在這種情況下，所述控制器可以按這樣的方式來設(shè)計，S卩，在除每第η轉(zhuǎn)時以外的其它轉(zhuǎn)時(即，針對這些其它轉(zhuǎn)的時長)，所述激光束以位于所述標(biāo)準(zhǔn)光功率范圍內(nèi)的光功率來發(fā)射，具體來說，其中，在所述其它轉(zhuǎn)時，所述激光束以恒定光功率作為標(biāo)準(zhǔn)光功率來發(fā)射。按在所述旋轉(zhuǎn)激光器部分上對所述旋轉(zhuǎn)激光束的發(fā)射進行上述控制的方式，在所述激光接收器部分上，所述評估單元現(xiàn)在可以根據(jù)以下事實識別并標(biāo)識所述基準(zhǔn)表面(并且針對該目的，被編程地設(shè)計用于基于以下方面來標(biāo)識):在所述輸出信號序列中，每第η個輸出信號的幅度不同于其它輸出信號的幅度，或者每第η個輸出信號無法呈現(xiàn)在所述輸出信號序列中(后者適用于這樣的情況，即，在每第η轉(zhuǎn)所述激光束根本不發(fā)射(即，以零光功率發(fā)射)，或者至少不按可借助于所述激光束檢測器測量的方式來發(fā)射)。通過示例的方式，所述旋轉(zhuǎn)激光束還可以以可見光范圍內(nèi)的至少一個第一波長和不可見光范圍(例如，紅外光)的一個第二波長來發(fā)射，其中，本發(fā)明特有的對發(fā)射的控制和發(fā)射模式的生成僅涉及不可見光范圍內(nèi)的、激光束的第二部分發(fā)射。由此可以實現(xiàn)的是，所述旋轉(zhuǎn)激光束的沿墻壁行進的投影點(盡管發(fā)射和發(fā)射模式生成會改變)仍均一地保持人眼可見而不會中斷。盡管如此，在激光接收器部分上，根據(jù)本發(fā)明，可以通過估算在第二不可見光波長范圍內(nèi)的激光束分量照射時所生成的輸出信號序列，來確保明確標(biāo)識由按可變方式發(fā)射的所述旋轉(zhuǎn)激光束所生成的基準(zhǔn)表面。換句話說，由此，所述旋轉(zhuǎn)激光器可以被設(shè)計成，借助于均一發(fā)射的激光脈沖序列(其中，至少一個激光脈沖被改變，具體來說，其強度被改變)，沿所述激光接收器的方向形成由所述旋轉(zhuǎn)激光器發(fā)射的所述旋轉(zhuǎn)激光束的發(fā)射模式。通過改變激光脈沖，容易生成多個可以明確辨別的模式，使得能夠?qū)⑾鄳?yīng)模式簡單指配給特定旋轉(zhuǎn)激光器。而且，所述旋轉(zhuǎn)激光器可以被設(shè)計成，完全抑制所述至少一個改變的激光脈沖，或者以不同于其余激光脈沖的信號幅度來發(fā)射所述至少一個改變的激光脈沖。在這種情況下，能夠在偏轉(zhuǎn)棱鏡的每第η轉(zhuǎn)期間，例如通過用蓋子切斷或中斷激光束，來完全省略某個激光脈沖。由于定制的旋轉(zhuǎn)速度，η例如可以為5，就是說，可以省略每第5個脈沖，以生成明確模式。另選的是，在每第η轉(zhuǎn)，還可以將該激光束的信號幅度例如縮減甚或放大25%、50%，或者75%。通過示例的方式，如果在每第三或第五轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)激光束的強度例如被減小一轉(zhuǎn)或兩轉(zhuǎn)，則幅度對應(yīng)于所述旋轉(zhuǎn)激光束的強度變化的光脈沖序列還可以對應(yīng)地照射在所述接收器上。就是說，基于所接收光脈沖(或者由其生成的輸出信號)的可變幅度，接著，可以在接收器側(cè)識別并標(biāo)識編碼發(fā)射模式。純粹通過示例的方式，如果激光束以強度為一(歸一化為標(biāo)準(zhǔn)光功率)的四個轉(zhuǎn)和強度為0.25 (就是說，標(biāo)準(zhǔn)光功率的25%)的一個轉(zhuǎn)的連續(xù)發(fā)射模式來發(fā)射，則該限定發(fā)射模式可以依靠這樣的事實，再次按接收器側(cè)照射的所述光脈沖序列(或由其生成的輸出信號)來識別，即，在五個連續(xù)光脈沖(或輸出信號)的情況下考慮，這五個光脈沖(或輸出信號)中的一個脈沖的幅度顯著低于其余四個光脈沖(或輸出信號)的幅度?；谠诮邮掌鱾?cè)照射的所述光脈沖序列(或所生成輸出信號)，由此可以通過針對所述光脈沖或輸出信號的幅度(作為對應(yīng)比較標(biāo)準(zhǔn))與對應(yīng)限定標(biāo)準(zhǔn)相比較，而按簡單方式標(biāo)識具有連續(xù)可變強度的所述已知發(fā)射模式。根據(jù)另一方面，具體來說，另外可以的是，所述偏轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)率可以可選地設(shè)置成每秒鐘7轉(zhuǎn)與20轉(zhuǎn)之間的轉(zhuǎn)速范圍(尤其是每秒鐘7轉(zhuǎn)至13轉(zhuǎn))內(nèi)的不同值，并且所述估計單元在這種情況下可以被設(shè)計用于還附加地基于所生成的輸出信號序列內(nèi)的單個輸出信號之間的時間間隔，來標(biāo)識所述基準(zhǔn)表面。在這種情況下，所述輸出信號形成所述激光束檢測器的電輸出，其根據(jù)激光束的照射而生成(并且其照射點或其照射局部區(qū)域在檢測器表面上)。有利的是，所述旋轉(zhuǎn)激光器由此還被設(shè)計成，通過附加地改變其偏轉(zhuǎn)棱鏡的旋轉(zhuǎn)速度，用預(yù)定時段內(nèi)的旋轉(zhuǎn)激光束，沿所述激光接收器的方向發(fā)射所述模式，作為預(yù)定數(shù)量的激光脈沖。由此，即使可以通過不同旋轉(zhuǎn)激光器發(fā)射相同模式，也可以通過所述旋轉(zhuǎn)激光器的旋轉(zhuǎn)速度的簡單變化來明確地確定所述旋轉(zhuǎn)激光器。而且，作為已知發(fā)射模式，作為另選或者除了所發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束的強度的變化(隨著一序列旋轉(zhuǎn)而實現(xiàn))以外，還可以隨著作為已知發(fā)射模式的一序列旋轉(zhuǎn)來改變所述旋轉(zhuǎn)激光束的旋轉(zhuǎn)速度。通過示例的方式，如果在每第三或第五轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度例如被增加一轉(zhuǎn)或兩轉(zhuǎn)，則時間間隔對應(yīng)于所述旋轉(zhuǎn)速度的變化的光脈沖序列還可以對應(yīng)地照射到所述接收器上。就是說，基于所接收的光脈沖(或由其生成的輸出信號)之間的可變時間間隔，接著可以在接收器側(cè)識別并標(biāo)識編碼發(fā)射模式。純粹通過示例的方式，如果激光束以旋轉(zhuǎn)速度為IOrps的三個轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)速度為15rps的兩個轉(zhuǎn)的連續(xù)發(fā)射模式來發(fā)射,則該限定發(fā)射模式可以依靠這樣的事實，再次在照射在接收器側(cè)的光脈沖序列(或由其生成的輸出信號)中識另II，即，在六個連續(xù)光脈沖(或輸出信號)的情況下考慮，相應(yīng)相鄰光脈沖(或輸出信號)之間的時間間隔中的兩個為10ms，這些時間間隔中的一個時間間隔為6.66ms，而兩個其余時間間隔處于6.66ms與IOms之間的任何地方，總之，總計為16.66ms (根據(jù)所述激光接收器相對于所述旋轉(zhuǎn)激光器的位置，或者根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)地增加和減小的角位置)?；谠诮邮掌鱾?cè)照射的光脈沖序列(或所生成輸出信號)，由此可以通過針對所述光脈沖或輸出信號之間的時間間隔(作為對應(yīng)比較標(biāo)準(zhǔn))與對應(yīng)限定標(biāo)準(zhǔn)相比較，而按簡單方式標(biāo)識具有連續(xù)可變旋轉(zhuǎn)速度的主發(fā)射模式。在這點上，還應(yīng)提到，本發(fā)明原則上還適于包括一個以上旋轉(zhuǎn)激光器和一個以上接收器的系統(tǒng)，假設(shè)將要應(yīng)用的不同模式或它們的對應(yīng)比較標(biāo)準(zhǔn)存儲在該接收器或多個接收器中。因為在偏轉(zhuǎn)棱鏡的旋轉(zhuǎn)速度為IOrps的情況下，脈沖間距處于一秒的十分之一的區(qū)域中，而脈沖時長大約為5μ S，所以隨時間按不同點入射的不同旋轉(zhuǎn)激光器的單個脈沖可容易辨別，而不需要使用復(fù)雜的電路布置。 有利的是，所述旋轉(zhuǎn)激光器可以具有用于設(shè)置由該旋轉(zhuǎn)激光器發(fā)射的特定模式的裝置。同樣地，所述激光接收器因而可以具有用于設(shè)置該特定模式的裝置，由此，充當(dāng)比較和指配裝置的估計單元能夠識別該特定模式并將其指配給所述旋轉(zhuǎn)激光器。另外，具體來說(如下更詳細說明的)，所述激光接收器還可以具有學(xué)習(xí)功能，以便學(xué)習(xí)和存儲由所述旋轉(zhuǎn)激光器生成的模式，作為基準(zhǔn)模式。通過示例的方式，可以進行設(shè)置，以通過所述旋轉(zhuǎn)激光器和所述激光接收器處的開關(guān)來設(shè)置不同模式。然而，還可以的是，所述旋轉(zhuǎn)激光器原則上可以創(chuàng)建唯一單個模式，接著，所述激光接收器被設(shè)置成該單個模式。然而，還可想到的是，將所述旋轉(zhuǎn)激光器的可設(shè)置或固定可用模式經(jīng)由線纜或者按無線方式發(fā)送至激光接收器，所述激光接收器在使用所述裝置之前學(xué)習(xí)所述模式，作為基準(zhǔn)模式。在這種情況下，所述模式還可以按編碼方式來發(fā)送。相應(yīng)地設(shè)置在所述激光接收器處的模式或發(fā)送給其的模式因而對應(yīng)于所存儲的模式，其在所述激光接收器操作期間，與接著檢測到的模式相比較。然而，設(shè)置裝置還可以是其上存儲有模式的存儲卡，舉例來說，如緊湊型閃存卡、SD卡或USE記憶棒。該存儲卡可以在操作所述系統(tǒng)之前插入所述旋轉(zhuǎn)激光器和所述激光接收器中。同樣可以考慮經(jīng)由線纜或者無線解決方案(如WLAN、藍牙(bluetooth)、紅外線或無線電)從所述旋轉(zhuǎn)激光器向所述激光接收器發(fā)送。另外，還可以向所述旋轉(zhuǎn)激光器指配一個以上的激光接收器，因為畢竟所述模式可以根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)棱鏡的旋轉(zhuǎn)速度和在該偏轉(zhuǎn)棱鏡旋轉(zhuǎn)期間激光束的變化來限定。從而，可以沿360°圓環(huán)的四面八方發(fā)送同一個模式，并且任何希望數(shù)量的激光接收器可以識別這同一個模式。依靠可不同設(shè)置的旋轉(zhuǎn)速率或旋轉(zhuǎn)時長的附加標(biāo)準(zhǔn)，所述基準(zhǔn)表面(在合適時候)可以相對于其它基準(zhǔn)表面或相對于所述激光接收器接收的擾亂激光束而更加可靠地辨別，并由此可以更加魯棒地標(biāo)識。通過示例的方式，這還可以被用于增加針對所述基準(zhǔn)表面的差異的進一步可能性。由此，在道路建筑項目的情況下，例如，可能發(fā)生的是，在現(xiàn)場區(qū)安裝了:-第一旋轉(zhuǎn)激光器,其用于按第一高度生成第一基準(zhǔn)平面,它是地球矯直機和建筑道路所需的，-第二旋轉(zhuǎn)激光器，其用于按第二高度生成第二基準(zhǔn)平面，它是浙青滾壓機和建筑道路所需的，-第三旋轉(zhuǎn)激光器，其用于按第三高度生成第三基準(zhǔn)平面，它是地球矯直機和建筑人行道所需的，-第四旋轉(zhuǎn)激光器，其用于按第四高度生成第四基準(zhǔn)平面，它是浙青滾壓機和建筑人行道所需的。根據(jù)本發(fā)明，例如，安裝在建筑工地并且旨在參照用于生成道路的高度的所有旋轉(zhuǎn)激光器現(xiàn)在可以被設(shè)置成每秒8轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速率，而旨在參照用于相鄰人行道的擴展高度的另一些旋轉(zhuǎn)激光器可以被設(shè)置成每秒12轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速率。另外，對于不同建筑機械來說(根據(jù)生產(chǎn)機器的類型)，可以生成不同發(fā)射模式(例如:針對浙青滾壓機的基準(zhǔn)高度是利用這樣的模式來生成的，即，在每第4轉(zhuǎn)，以顯著減小的光功率來發(fā)射所述旋轉(zhuǎn)激光束一轉(zhuǎn)的時長，而針對地球矯直機的基準(zhǔn)高度利用這樣的模式來生成，即，在每第5轉(zhuǎn)，以顯著減小的光功率來發(fā)射所述旋轉(zhuǎn)激光束一轉(zhuǎn)的時長)。根據(jù)現(xiàn)場區(qū)中相應(yīng)機械的任務(wù)，現(xiàn)在，它們可以配備有對應(yīng)激光接收器組，以使后者在所有情況下僅對對應(yīng)希望設(shè)定點基準(zhǔn)平面做出反應(yīng)，而忽略現(xiàn)場區(qū)中的另一些基準(zhǔn)平面。根據(jù)本發(fā)明，由此可以確保相應(yīng)的正確基準(zhǔn)平面和基準(zhǔn)高度被快速、可靠且魯棒地發(fā)現(xiàn)和指示。針對內(nèi)部裝修工作，具體來說，所述激光接收器這種情況下可以被設(shè)計為能夠手持的激光接收器。在這種情況下，所述估計單元和所述指示器可以被集成到所述激光接收器裝置中。借助于所述指示器，例如，可以可視地顯示所確定的激光接收器相對于所標(biāo)識的基準(zhǔn)表面的位置。另外或另選分別地，所述激光接收器的指示器可以被設(shè)計用于視覺上顯示一瞬間入射基準(zhǔn)表面是否被標(biāo)識為希望的基準(zhǔn)表面。已經(jīng)從現(xiàn)有技術(shù)獲知，在這種情況下，作為所述激光接收器相對于所述基準(zhǔn)表面的位置，可以通過所述估計單元，確定有關(guān)所述激光接收器的定義零點是位于哪里的信息:°精確地位于所述基準(zhǔn)表面的水平處，°位于所述基準(zhǔn)表面上方，或是°位于所述基準(zhǔn)表面下面。該信息因而可以被所述指示器指示為所確定的位置。同樣如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，所述激光束檢測器例如可以具有多個光敏元件。作為本發(fā)明的另一方面，可以提供學(xué)習(xí)功能(例如，可編程地嵌入，并由此通過所述估計單元來提供)，通過這種學(xué)習(xí)功能，可以檢測并且可以分析由所述激光束檢測器在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射時，按所有情況生成的學(xué)習(xí)序列(對應(yīng)于發(fā)射模式)來輸出信號，并且比較標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)所述學(xué)習(xí)序列導(dǎo)出，該標(biāo)準(zhǔn)用發(fā)送模式指示，并且被設(shè)計用于與在以后的測量操作情況下所生成的輸出信號序列相比較。具體來說，在這種情況下，作為所述比較標(biāo)準(zhǔn)，可以導(dǎo)出并且可以存儲有關(guān)周期性地重現(xiàn)所述學(xué)習(xí)序列內(nèi)的單個輸出信號的幅度的信息。因此，概括起來，根據(jù)本發(fā)明的、包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的裝置組合即使在替換(例如，因故障所迫)裝置組合中的接收器或旋轉(zhuǎn)激光器的情況下也提供了高度靈活性，并且在高度模塊性或組合性/可擴展性方面，向另一些組件提供另一些類似裝置組合，其中，仍然確保明確指配在所有情況下的兩個組件或者標(biāo)識所述接收器部分的特定選擇旋轉(zhuǎn)激光器的可能性。而且，根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在，還可以按短期對特定條件起反應(yīng)(例如，建筑工地現(xiàn)場和設(shè)備已經(jīng)存在于那里并使用)。具體來說，這里想要在使用所述裝置前不久，按用戶友好方式簡單地彼此相互調(diào)和這些裝置(即，達到該裝置組合的明確協(xié)調(diào))，而這不必迫使兩個相互作用裝置的不同組件按預(yù)定方式并且按使得模塊性不可能的方式(例如，有關(guān)波長，或利用發(fā)射器側(cè)的激光源的和/或接收器側(cè)的激光束檢測器的對應(yīng)硬件設(shè)計的、激光束的調(diào)制方式)，在硬件方面彼此相協(xié)調(diào)。而且，本發(fā)明涉及用于上述這種建筑激光系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)激光器，所述旋轉(zhuǎn)激光器具有激光器單元和可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置，并且被設(shè)計用于發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束，其中，所述旋轉(zhuǎn)激光束限定了基準(zhǔn)表面。在這種情況下，本發(fā)明提供了包括一種用于所述激光器單元的控制器，該控制器按這樣的方式來設(shè)計，即，通過按暫時耦合至所述偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)時長的方式改變所述激光束的發(fā)射，而隨著一序列多個旋轉(zhuǎn)來生成已知發(fā)射模式，使得基于由激光接收器的激光束檢測器在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射時，按所有情況所生成的輸出信號序列，該序列對應(yīng)于所述已知發(fā)射模式，所述基準(zhǔn)表面可以由所述建筑激光系統(tǒng)的估計單元來標(biāo)識。而且，本發(fā)明還涉及一種用于上述這種建筑激光系統(tǒng)的、尤其能夠手持的激光接收器，所述激光接收器被設(shè)計用于確定相對于由旋轉(zhuǎn)激光束限定的基準(zhǔn)表面的位置，并且具有:.激光束檢測器，該激光束檢測器具有多個光敏元件，并且被設(shè)計用于在所述激光束照射該激光束檢測器時生成輸出信號，.估計單元，該估計單元用于確定所述激光接收器相對于所述基準(zhǔn)表面的位置，以及.指示器，該指示器用于指示所確定的位置，具體來說，被設(shè)計用于指示所述激光接收器是否精確地與所述基準(zhǔn)表面一致。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明，所述估計單元被設(shè)計用于基于由所述激光束檢測器在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射時，按所有情況所生成的輸出信號序列來標(biāo)識所述基準(zhǔn)表面，該序列對應(yīng)于已知發(fā)射模式，該已知發(fā)送模式通過隨著一序列多個旋轉(zhuǎn)改變所述旋轉(zhuǎn)激光束的發(fā)射來生成。另外，本發(fā)明涉及一種用于確定激光接收器相對于基準(zhǔn)表面的位置的方法，具體來說，用于指示該激光接收器是否精確地與該基準(zhǔn)表面一致的方法。在這種情況下，提供了以下步驟:
.發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束，其中，所述旋轉(zhuǎn)激光束限定了所述基準(zhǔn)表面，
.借助于所述激光接收器的激光束檢測器來檢測所述激光束，并且在所述激光束照射到所述激光束檢測器上時生成輸出信號，
.確定所述激光接收器相對于所述基準(zhǔn)表面的位置，以及
指示所確定的位置，具體來說，指示所述激光接收器的定義零點是否與所述基準(zhǔn)平面一致。
根據(jù)本發(fā)明，在所述方法的情況下，下面附加地執(zhí)行以下步驟:
.按這樣的方式來改變所述旋轉(zhuǎn)激光束的發(fā)射，S卩，由此至少在所述激光接收器的方向上，通過所述旋轉(zhuǎn)激光束的一系列旋轉(zhuǎn)來生成已知發(fā)射模式，并且
基于由所述激光束檢測器在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射時的各種情況所生成的輸出信號序列來標(biāo)識所述基準(zhǔn)表面，該序列對應(yīng)于所述已知發(fā)射模式。
具體來說，在這種情況下，出于生成所述發(fā)射模式的目的，改變所述旋轉(zhuǎn)激光束的發(fā)射是按暫時耦合至所述旋轉(zhuǎn)激光束的旋轉(zhuǎn)時長的方式來實現(xiàn)的，并且由此至少在所述激光接收器的方向上，通過所述旋轉(zhuǎn)激光束的一系列旋轉(zhuǎn)來生成所述發(fā)射模式。
上述針對根據(jù)本發(fā)明的建筑激光系統(tǒng)描述的發(fā)展和有利方面(如本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的)還類似地傳遞和應(yīng)用至根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)激光器、根據(jù)本發(fā)明的激光接收器，以及根據(jù)本發(fā)明的方法。
下面，基于附圖中示意性地例示的具體示例性實施方式，完全通過示例的方式，對根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置進行更詳細描述，還討論了本發(fā)明的進一步優(yōu)點。具體在圖中:


圖1示意性地示出了使用本發(fā)明的建筑工地情況；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明所采用的各種發(fā)射模式的實施例。
圖1示出了一種使用本發(fā)明的建筑激光系統(tǒng)的情況。旋轉(zhuǎn)激光器I位于建筑物的第一房間中，在該旋轉(zhuǎn)激光器中，偏轉(zhuǎn)棱鏡以限定的旋轉(zhuǎn)速度進行旋轉(zhuǎn)。入射在偏轉(zhuǎn)棱鏡上的激光束被所述棱鏡形成為激光基準(zhǔn)平面3。該激光基準(zhǔn)平面與安裝了該旋轉(zhuǎn)激光器的房間的墻壁相交。交線在墻壁上以基準(zhǔn)線的形式可見，并且用作例如執(zhí)行管線安裝、懸掛圖片、布置家具等的基準(zhǔn)。
激光接收器5設(shè)置在隔壁房間中。所述激光接收器通過數(shù)字激光傳感器7來檢測并放大位于激光基準(zhǔn)平面3中的激光束或激光脈沖9，以便在隔壁房間中形成與激光基準(zhǔn)平面3相對應(yīng)的基準(zhǔn)平面(然而，為了避免不清楚，所述基準(zhǔn)平面在圖1中未示出)。而且，因為這種激光接收器和對應(yīng)方法已經(jīng)在文獻EP2199739A1中進行了描述，所以在此并未給出詳細說明。
而且，從圖1顯見，第二旋轉(zhuǎn)激光器11位于另一隔壁房間中，所述第二旋轉(zhuǎn)激光器同樣形成了激光基準(zhǔn)平面，其中，圖1中僅例示了激光束13或激光脈沖13。所述激光束13根據(jù)第二旋轉(zhuǎn)激光器11的偏轉(zhuǎn)棱鏡的旋轉(zhuǎn)速度，同樣規(guī)則地入射在激光接收器5的激光傳感器7上。
在激光接收器5被安放在隔壁房間中之前，激光接收器5被設(shè)置成由旋轉(zhuǎn)激光器I發(fā)射的模式。這是因為來自旋轉(zhuǎn)激光器I的激光脈沖9根據(jù)旋轉(zhuǎn)激光器I中的偏轉(zhuǎn)棱鏡的旋轉(zhuǎn)速度，按規(guī)則間隔入射在激光傳感器7上。而且，根據(jù)一個優(yōu)選示例性實施方式，通過在偏轉(zhuǎn)棱鏡的每第五轉(zhuǎn)期間切斷激光束來中斷每第五個脈沖。該模式在圖2a中示意性地例示。圖2a至2c中的垂直虛線表示那里所示是模式的界限。
因為該模式存儲在激光接收器5中，所以后者能夠識別入射激光脈沖是來自旋轉(zhuǎn)激光器I的激光脈沖9還是來自第二旋轉(zhuǎn)激光器11的激光脈沖13,與旋轉(zhuǎn)激光器I相比，第二旋轉(zhuǎn)激光器11被設(shè)置成不同旋轉(zhuǎn)速度和不同模式。
然而，在特定情況下，該激光接收器可能必須能夠識別并處理來自兩個不同旋轉(zhuǎn)激光器I和11的脈沖。在這種情況下，根據(jù)該實施方式的一個變型例，可以存儲兩個旋轉(zhuǎn)激光器1、11的兩個不同模式。各個模式首先可以用激光脈沖9和13照射的時間點來區(qū)分，或者其次還可以用激光脈沖9和13照射的激光傳感器7的區(qū)域來區(qū)分，由此導(dǎo)致與所存儲模式相比較的不同電輸出。
作為模式的不同時長的示例，通過示例的方式，對示出了抑制了每第五個脈沖的相同模式的圖2a和2c進行說明。然而，這兩個模式針對偏轉(zhuǎn)棱鏡的旋轉(zhuǎn)速度而不同，因此，這些脈沖以不同時間抵達激光接收器5。因為將按時間的相應(yīng)點存儲在激光接收器中，所以確保了將相應(yīng)脈沖9和13可靠地指配給旋轉(zhuǎn)激光器I和11。
因為旋轉(zhuǎn)激光器可以按例如每秒7轉(zhuǎn)與20轉(zhuǎn)(7至20rps)之間的轉(zhuǎn)速范圍工作，所以脈沖間距例如處于幾十分之一秒的范圍。假設(shè)偏轉(zhuǎn)棱鏡的旋轉(zhuǎn)速度為lOrps，則脈沖時長本身(就是說，脈沖入射在激光傳感器上的時段)在這種情況下落在大約5微秒(5μ s)的范圍。因此，可以根據(jù)偏轉(zhuǎn)棱鏡的旋轉(zhuǎn)速度的簡單變化來實現(xiàn)不同脈沖，并且用簡單技術(shù)手段(舉例來說，如預(yù)先編程幾個不同模式)來實現(xiàn)不同模式，就用戶而言，可以隨后在裝置軟件中選擇。而且，定義的希望發(fā)射模式也可以在使用之前不久才輸入。
因此，根據(jù)本發(fā)明的、包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的裝置組合即使在替換(例如，因故障所迫)裝置組合中的接收器或旋轉(zhuǎn)激光器的情況下也提供了高度的靈活性，并且在高度模塊性或組合性/可擴展性方面，向另一些組件提供另一些類似裝置組合，其中，仍然確保明確指配在所有情況下的兩個組件或者標(biāo)識所述接收器部分的特定選擇旋轉(zhuǎn)激光器的可能性。而且，根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在，還可以按短期對特定條件起反應(yīng)(例如，建筑工地現(xiàn)場和設(shè)備已經(jīng)存在于那里并使用)。
具體來說，這里想要可以在使用所述裝置前不久，按用戶友好方式簡單地彼此相互調(diào)和這些裝置(B卩，達到該裝置組合的明確協(xié)調(diào))，而這不必迫使兩個相互作用裝置的不同組件按預(yù)定方式并且按使得模塊性不可能的方式(例如，有關(guān)波長，或利用發(fā)射器側(cè)的激光源的和/或接收器側(cè)的激光束檢測器的對應(yīng)硬件設(shè)計的、激光束的調(diào)制方式)，在硬件方面彼此相協(xié)調(diào)。
生成可辨別模式的另一可能性在于針對信號幅度放大或衰減一個或更多個脈沖，而不是允許完全省略一個或更多個脈沖。通過示例的方式，再次對圖2b進行了說明。在圖2b中，第五脈沖的信號幅度被衰減了大約50%，而每個模式的第三脈沖被完全抑制。
然而，本發(fā)明不限于通過實施例方式例示的建筑激光系統(tǒng)，具體來說，不限于所示模式。
具體來說，模式可以具有五個以上的脈沖。這可以擴展到這樣的范圍，即，模式僅在偏轉(zhuǎn)棱鏡的多個旋轉(zhuǎn)上限定。
同樣地，模式可以僅由由衰減脈沖組成。后者可以相同地衰減或者衰減至不同程度，例如，信號幅度的25%至75%的范圍。
而且，根據(jù)本發(fā)明的建筑激光系統(tǒng)不限于特定數(shù)量的裝置；具體來說，還可以將多個激光接收器指配給一個旋轉(zhuǎn)激光器，或者將多個旋轉(zhuǎn)激光器指配給一個或更多個激光接收器。
從旋轉(zhuǎn)激光器向激光接收器發(fā)送所述模式還可以按編碼方式來實現(xiàn)。
因為使用了數(shù)字激光接收器，所以還可以按入射的不同點(例如，按其不同高度)來識別不同旋轉(zhuǎn)激光器的模式。
很明顯，這些例示圖僅示意性地例示了可能示例性實施方式。不同方法同樣可以彼此組合和與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法向組合。
權(quán)利要求
1.一種建筑激光系統(tǒng)，該建筑激光系統(tǒng)至少包括: 旋轉(zhuǎn)激光器，該旋轉(zhuǎn)激光器具有激光器單元和可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置，并且該旋轉(zhuǎn)激光器用于發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束，其中，所述旋轉(zhuǎn)激光束限定了基準(zhǔn)表面， 激光接收器，該激光接收器用于確定相對于所述基準(zhǔn)表面的位置，該激光接收器具有激光束檢測器，該激光束檢測器被設(shè)計用于在所述激光束照射到該激光束檢測器上時生成輸出信號， 估計單元，該估計單元用于確定所述激光接收器相對于所述基準(zhǔn)表面的位置，以及 指示器，該指示器針對所確定的位置，具體來說，被設(shè)計用于指示所述激光接收器是否精確地與所述基準(zhǔn)表面一致， 該建筑激光系統(tǒng)的特征在于還包括: 用于所述激光器單元的控制器，該控制器被設(shè)計為，通過按在時間上耦合至所述偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)時長的方式改變所述激光束的發(fā)射，通過一系列多個旋轉(zhuǎn)來生成已知發(fā)射模式，并且該建筑激光系統(tǒng)的特征在于 所述估計單元被設(shè)計成基于在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射的各種情況下由所述激光束檢測器生成的輸出信號的序列來識別所述基準(zhǔn)表面，該序列對應(yīng)于所述已知發(fā)射模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑激光系統(tǒng)，其特征在于， 所述估計單元被設(shè)計用于將生成的輸出信號的序列與由所述已知發(fā)射模式指示的比較標(biāo)準(zhǔn)進行比較，具體來說，其中，所述比較標(biāo)準(zhǔn)被存儲在所述估計單元中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的建筑激光系統(tǒng)，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)激光束按取決于所述偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)時長的照射節(jié)奏照射在所述激光接收器上，并且所述控制器被設(shè)計用于改變所述激光束的發(fā)射，使得作為所述已知發(fā)射模式，在所述照射節(jié)奏的情況下當(dāng)旋轉(zhuǎn)激光束的每第η次照射到所述激光接收器上時，由所述激光束檢測器生成輸出信號，該輸出信號不同于在所述照射節(jié)奏的情況下所生成的其余輸出信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的建筑激光系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制器被設(shè)計為，作為所述已知發(fā)射模式，在每第η轉(zhuǎn)，針對一轉(zhuǎn)的時長的所述激光束以落在所限定的標(biāo)準(zhǔn)光功率范圍之外的光功率被發(fā)射或者根本不被發(fā)射，具體來說，其中，η被選擇成3與10之間的整數(shù)， 特別是其中，針對每第η轉(zhuǎn)時所述激光束以落在所述標(biāo)準(zhǔn)光功率范圍之外的光功率被發(fā)射的情況，在每第η轉(zhuǎn)時，所述激光束以明顯低于所述標(biāo)準(zhǔn)光功率范圍的光功率被發(fā)射，并且 所述估計單元被設(shè)計用于根據(jù)這樣的事實來識別所述基準(zhǔn)表面，即，在所述輸出信號的序列中，每第η個輸出信號的幅度不同于其它輸出信號的幅度，或者每第η個輸出信號無法出現(xiàn)在所述輸出信號的序列中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的建筑激光系統(tǒng),其特征在于， 所述控制器被設(shè)計為，在 除了每第η轉(zhuǎn)以外的其它轉(zhuǎn)時，S卩，針對這些其它轉(zhuǎn)的時長，所述激光束以落在所述標(biāo)準(zhǔn)光功率范圍內(nèi)的光功率被發(fā)射，具體來說，其中，在所述其它轉(zhuǎn)時，所述激光束以恒定光功率作為標(biāo)準(zhǔn)光功率被發(fā)射。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的建筑激光系統(tǒng)，其特征在于， 所述偏轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)速能夠可選地設(shè)置成每秒7轉(zhuǎn)到每秒20轉(zhuǎn)之間的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的不同值，并且 所述估計單元被設(shè)計用于還另外基于所生成的輸出信號的序列內(nèi)的各個輸出信號之間的時間間隔來識別所述基準(zhǔn)表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的建筑激光系統(tǒng)，其特征在于， 所述估計單元提供了學(xué)習(xí)功能，利用該學(xué)習(xí)功能， 能夠檢測并且能夠分析由所述激光束檢測器在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射的各種情況下生成的輸出信號的與所述發(fā)射模式相對應(yīng)的學(xué)習(xí)序列，并且 能夠根據(jù)所述學(xué)習(xí)序列來導(dǎo)出比較標(biāo)準(zhǔn)，使得它們能夠用所述發(fā)送模式來指示，并且能夠被設(shè)計用于與在以后的測量操作的情況下生成的輸出信號的序列進行比較， 具體來說，其中，作為所述比較標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)С霾⑶夷軌虼鎯εc周期性重現(xiàn)的所述學(xué)習(xí)序列內(nèi)的各個輸出 信號的幅度差異有關(guān)的信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的建筑激光系統(tǒng)，其特征在于， 所述指示器被設(shè)計為，僅在識別所述基準(zhǔn)表面的情況下才指示所述激光接收器相對于所述基準(zhǔn)表面的所確定的位置，和/或 所述指示器被設(shè)計用于指示是否已經(jīng)識別所述基準(zhǔn)表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的建筑激光系統(tǒng),其特征在于， 作為所述激光接收器相對于所述基準(zhǔn)表面的位置，能夠通過所述估計單元來確定所述激光接收器的定義零點 ο精確地位于所述基準(zhǔn)表面的水平處， ο位于所述基準(zhǔn)表面上方，或者 O位于所述基準(zhǔn)表面下面， 的信息，并且 所述信息能夠被所述指示器指示為所確定的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的建筑激光系統(tǒng)，其特征在于， 所述激光束檢測器具有多個光敏元件， 和/或在于， 所述估計單元和所述指示器被集成到所述激光接收器中，并且 所述控制器被集成到所述旋轉(zhuǎn)激光器中。
11.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的建筑激光系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)激光器，所述建筑激光系統(tǒng)具有激光器單元和可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置，并且被設(shè)計用于發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束，其中，所述旋轉(zhuǎn)激光束限定了基準(zhǔn)表面， 該旋轉(zhuǎn)激光器的特征在于包括: 用于所述激光器單元的控制器，該控制器被設(shè)計為，通過按在時間上耦合到所述偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)時長的方式改變所述激光束的發(fā)射，通過一系列多個旋轉(zhuǎn)來生成已知發(fā)射模式，使得基于在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射的各種情況下由激光接收器的激光束檢測器生成的輸出信號的序列，該序列對應(yīng)于所述已知發(fā)射模式，能夠由所述建筑激光系統(tǒng)的估計單元來識別所述基準(zhǔn)表面。
12.一種用于根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的建筑激光系統(tǒng)的尤其能夠手持的激光接收器，所述激光接收器被設(shè)計用于確定相對于由旋轉(zhuǎn)激光束限定的基準(zhǔn)表面的位置，并且具有: 激光束檢測器，該激光束檢測器具有多個光敏元件，并且被設(shè)計用于在所述激光束照射到該激光束檢測器上時生成輸出信號， 估計單元，該估計單元用于確定所述激光接收器相對于所述基準(zhǔn)表面的位置，以及 指示器，該指示器針對所確定的位置，具體來說，被設(shè)計用于指示所述激光接收器是否精確地與所述基準(zhǔn)表面一致， 該激光接收器的特征在于， 所述估計單元被設(shè)計成基于在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射的各種情況下由所述激光束檢測器生成的輸出信號的序列來識別所述基準(zhǔn)表面，該序列對應(yīng)于已知發(fā)射模式，該已知發(fā)射模式是通過在多個旋轉(zhuǎn)的序列上改變所述旋轉(zhuǎn)激光束的發(fā)射而生成的。
13.一種用于確定激光接收器相對于基準(zhǔn)表面的位置，具體來說，用于指示該激光接收器是否精確地與該基準(zhǔn)表面一致的方法，該方法包括以下步驟: 發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束，其中，所述旋轉(zhuǎn)激光束限定了所述基準(zhǔn)表面， 借助于所述激光接收器的激光束檢測器來檢測所述激光束，并且在所述激光束照射到所述激光束檢測器上時生成輸出信號， 確定所述激光接收器相對于所述基準(zhǔn)表面的位置，以及 指示所確定的位置，具體來說，指示所述激光接收器的定義零點是否與所述基準(zhǔn)平面一致， 該方法的特征在于還包括以下步驟: 改變所述旋轉(zhuǎn)激光束的發(fā)射，使得由此至少在所述激光接收器的方向上，通過所述旋轉(zhuǎn)激光束的一系列旋轉(zhuǎn)來生成已知發(fā)射模式，以及 基于在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射的各種情況下由所述激光束檢測器生成的輸出信號的序列來識別所述基準(zhǔn)表面，該序列對應(yīng)于所述已知發(fā)射模式，具體來說，通過將所生成的輸出信號的序列與所述已知發(fā)射模式所指示的比較標(biāo)準(zhǔn)進行比較來識別所述基準(zhǔn)表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于， 出于生成所述發(fā)射模式的目的，改變所述旋轉(zhuǎn)激光束的發(fā)射是按在時間上耦合至所述旋轉(zhuǎn)激光束的旋轉(zhuǎn)時長的方式來實現(xiàn)的，并且由此至少在所述激光接收器的方向上，通過所述旋轉(zhuǎn)激光束的一系列旋轉(zhuǎn)來生成所述發(fā)射模式。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)激光束按取決于所述偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)時長的照射節(jié)奏照射在所述激光接收器上，并且改變所述激光束的發(fā)射是按這樣的方式來實現(xiàn)的，即，作為所述已知發(fā)射模式，在所述照射節(jié)奏的情況下當(dāng)所述旋轉(zhuǎn)激光束每第η次照射到所述激光接收器上時，由所述激光束檢測器生成輸出信號， 該信號不同于在所述照射節(jié)奏的情況下所生成的其余輸出信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種建筑激光系統(tǒng)，該建筑激光系統(tǒng)包括至少一個旋轉(zhuǎn)激光器，該旋轉(zhuǎn)激光器具有激光器單元和可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)裝置，并且該旋轉(zhuǎn)激光器旨在發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束，其中，所述旋轉(zhuǎn)激光束限定了基準(zhǔn)表面；和激光接收器，該激光接收器用于確定相對于所述基準(zhǔn)表面的位置。在這種情況下，所述激光接收器具有激光束檢測器，該激光束檢測器被設(shè)計用于在所述激光束照射到該激光束檢測器上時生成輸出信號。還存在估計單元，該估計單元用于確定所述激光接收器相對于所述基準(zhǔn)表面的位置，和指示器，該指示器用于指示所確定的位置，具體來說，用于指示所述激光接收器是否精確地與所述基準(zhǔn)表面一致。本發(fā)明的特征在于包括用于激光器單元的控制器，該控制器按這樣的方式來設(shè)計，即，通過按在時間上耦合至所述偏轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)時段的方式改變所述激光束的發(fā)射，通過一系列多個旋轉(zhuǎn)來生成已知發(fā)射模式，并且根據(jù)該事實，所述估計單元被設(shè)計成，利用皆由所述激光束檢測器在所述旋轉(zhuǎn)激光束重復(fù)地連續(xù)照射時所生成的輸出信號的序列來識別所述基準(zhǔn)表面，該序列對應(yīng)于所述已知發(fā)射模式。
文檔編號G01C15/00GK103189716SQ201180052814
公開日2013年7月3日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者安東·克爾, B·斯托科爾, 馬丁·溫尼斯托菲爾 申請人:萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司