專利名稱：聲控和操作者語(yǔ)音提示的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型總體上涉及車輛坐標(biāo)測(cè)量，更具體地涉及用于提供交互式聲音提示并
從操作者接收及翻譯聲音指令的三維車輛坐標(biāo)測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，三維坐標(biāo)測(cè)量裝置可以應(yīng)用于測(cè)量組件、系統(tǒng)和車輛的三維表面。目前 使用的方法，如接觸點(diǎn)掃描和激光掃描以及其它方法，是根據(jù)物體的表面進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量。三 維坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)總體上包括用于從輸入裝置收集和組合多個(gè)點(diǎn)并使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟 件來(lái)繪制這些點(diǎn)的系統(tǒng)。 授予加連威(Granville)的美國(guó)第5， 590， 060號(hào)專利中就提供了這樣一種三維坐 標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，其中的圖l和圖2示出了包括聲音反饋裝置(9)的物體測(cè)量系統(tǒng)(100)，其可 與用于物體測(cè)量的交互式用戶界面裝置(7) —起使用。然而加連威(Granville)的測(cè)量系 統(tǒng)用于測(cè)量某些適于系統(tǒng)(100)的監(jiān)視范圍的小型物體是足夠的，但卻不適合如汽車及類 似物體的大型物體的測(cè)量。 尤其在汽車中，三維坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)用于從汽車的內(nèi)部和外部空間對(duì)大量的點(diǎn)進(jìn)行 采樣。在該系統(tǒng)中，如上所述，這些點(diǎn)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件繪制。點(diǎn)可以通過(guò)多軸 活節(jié)臂測(cè)量裝置相對(duì)已知參照進(jìn)行測(cè)量。將裝置尖端與需要被測(cè)量的點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)后，計(jì)算和存 儲(chǔ)點(diǎn)相對(duì)于原來(lái)的位置。軟件可以裝有預(yù)編程信息，使其能夠通過(guò)參照預(yù)編程的尺寸信息 預(yù)測(cè)和翻譯從坐標(biāo)測(cè)量裝置接收的點(diǎn)輸入。因?yàn)樾枰M(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量的物體常常會(huì)有最佳的 測(cè)量順序，所以物體的類型，如汽車，可以由操作者輸入。例如，小型貨車可能需要獲取駕駛 室內(nèi)部、貨車車廂內(nèi)部以及車輛的外表面的尺寸。這些已建立的測(cè)量步驟可以被預(yù)編程為 數(shù)據(jù)獲取計(jì)算機(jī)程序。該程序可以基于車輛或系統(tǒng)的類型，根據(jù)預(yù)編程的順序，計(jì)算哪個(gè)點(diǎn) 和面需要提示操作者進(jìn)行測(cè)量。 對(duì)于已有的系統(tǒng)，因?yàn)樗璧南喈?dāng)大數(shù)目的點(diǎn)和面，所以收集上述數(shù)據(jù)的工作是 非常耗時(shí)的。典型地，操作者必須抵達(dá)車輛內(nèi)的各種偏僻的位置，將坐標(biāo)測(cè)量裝置與將要輸 入的點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)。完成每一輸入后，操作者需返回到計(jì)算機(jī)或其它基站以接收計(jì)算機(jī)提示，然后 將進(jìn)一步的信息輸入到計(jì)算機(jī)或基站。在被測(cè)量的點(diǎn)和基站之間進(jìn)行繁重的往返程序是人 們所不樂(lè)意接受的，并且明顯增加了完成該工作所需要的時(shí)間。 另外，待測(cè)物體的物理掃描總體上都需要隨后進(jìn)行后處理，以確認(rèn)每一系列的點(diǎn) 和面所表示的是車輛的哪個(gè)組件或特征。為了乘客乘坐和人體工程學(xué)目的的整車掃描可能 需要五十多個(gè)工時(shí)。 因此，需要一種可以為坐標(biāo)測(cè)量程序提供便利，并減少用于掃描典型車輛所需工 時(shí)的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。還需要一種制造、安裝和維修都很經(jīng)濟(jì)的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，其設(shè) 計(jì)耐用，可以長(zhǎng)期應(yīng)用于多種車輛。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型通過(guò)提供包括可操作地連接到計(jì)算機(jī)的坐標(biāo)測(cè)量裝置，和用于從計(jì)算 機(jī)接受提示并能夠使操作者將對(duì)提示作出的響應(yīng)傳輸給計(jì)算機(jī)的聲音輸入裝置的車輛坐 標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的問(wèn)題并克服了其不足和缺陷，其中該 系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)適于將響應(yīng)翻譯成數(shù)字信息。坐標(biāo)測(cè)量裝置可以記錄點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，并將其 傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)可以使來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量裝置的點(diǎn)位置數(shù)據(jù)與來(lái)自響應(yīng)的數(shù)字信息形成 關(guān)聯(lián)。 對(duì)于如上所述的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)還可以進(jìn)一步包括從預(yù)編程的掃描程 序接收指示、將該指示翻譯成聲音指令或詢問(wèn)、并將該聲音指令或詢問(wèn)從揚(yáng)聲器中輸出的 聲音輸出裝置。在具體實(shí)施例中，聲音輸入和輸出裝置可以無(wú)線輸入/出計(jì)算機(jī)，聲音輸入 和輸出裝置可以無(wú)線輸入/出坐標(biāo)測(cè)量裝置，和/或坐標(biāo)測(cè)量裝置可以無(wú)線輸入/出計(jì)算 機(jī)。聲音輸入裝置可以是包括麥克風(fēng)和射頻接收器/發(fā)射器的耳機(jī)，其中計(jì)算機(jī)具有射頻 接收器/發(fā)射器。聲音輸入裝置可以是連接到計(jì)算機(jī)的麥克風(fēng)。坐標(biāo)測(cè)量裝置可以是具有 用于測(cè)量尖端位置的接觸點(diǎn)尖端的多軸測(cè)量臂，或者可選擇地，坐標(biāo)測(cè)量裝置可以是激光 掃描儀。 本實(shí)用新型還提供一種適合下述測(cè)量坐標(biāo)的方法的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。該方法可以包 括用用于已知物體的坐標(biāo)測(cè)量程序?qū)τ?jì)算機(jī)編程，提供包括坐標(biāo)測(cè)量裝置、聲音輸入和輸 入裝置和計(jì)算機(jī)的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)編程的計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的聲音詢問(wèn)向操作者詢問(wèn)物體的 類型。該方法還進(jìn)一步包括從已知物體中選擇匹配物體，通過(guò)編程的計(jì)算機(jī)生成的聲音詢 問(wèn)向操作者詢問(wèn)以測(cè)量物體的至少一個(gè)特征，及測(cè)量該至少一個(gè)特征。該方法還可以包括 向計(jì)算機(jī)提供聲音指令以聲明已完成至少一個(gè)特征的測(cè)量，向計(jì)算機(jī)提供聲音指令以聲明 已完成物體的測(cè)量，及在完成至少一個(gè)特征的測(cè)量后，通過(guò)使來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù) 據(jù)與來(lái)自聲音指令的數(shù)字信息形成關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)測(cè)量信息。 本實(shí)用新型還進(jìn)一步提供了一種適合下述測(cè)量坐標(biāo)的方法的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。該方 法可以包括提供包括坐標(biāo)測(cè)量裝置、聲音輸入和輸出裝置及計(jì)算機(jī)的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò) 由計(jì)算機(jī)生成的聲音詢問(wèn)向操作者詢問(wèn)待測(cè)量的物體的類型，及通過(guò)由計(jì)算機(jī)生成的聲音 詢問(wèn)向操作者詢問(wèn)來(lái)測(cè)量物體的至少一個(gè)特征。該方法還可以包括測(cè)量該至少一個(gè)特征， 向計(jì)算機(jī)提供聲音指令以聲明已完成該至少一個(gè)特征的測(cè)量，向計(jì)算機(jī)提供聲音指令以聲 明已完成物體的測(cè)量，及在完成至少一個(gè)特征的測(cè)量后，通過(guò)使來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量裝置的測(cè)量 數(shù)據(jù)與來(lái)自聲音指令的數(shù)字信息形成關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)測(cè)量信息。 本實(shí)用新型的其它特征、優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施方式在下述的詳細(xì)說(shuō)明、附圖和權(quán)利要求中 闡明或在考慮下述的詳細(xì)說(shuō)明、附圖和權(quán)利要求后顯而易見。另外，應(yīng)理解到的是，本實(shí)用 新型的前述概要描述和下述的詳細(xì)說(shuō)明僅是示例性的，其目的在于提供進(jìn)一步的解釋，而 非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

為了更好地理解本實(shí)用新型，本實(shí)用新型提供有附圖，附圖并入說(shuō)明書并作為說(shuō) 明書的一部分，其示出了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并且與詳細(xì)說(shuō)明一同用于解釋本實(shí)用 新型的原理。在附圖中[0014] 圖1表示根據(jù)本實(shí)用新型的車輛坐標(biāo)測(cè)量裝置的實(shí)施例的示意圖； 圖2表示圖1的車輛坐標(biāo)測(cè)量裝置的另一可選實(shí)施例的示意圖；及 圖3表示本實(shí)用新型的車輛坐標(biāo)測(cè)量裝置的測(cè)量方法的流程圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參照附圖，其中在各附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，圖1和圖2示出 了根據(jù)本實(shí)用新型的總體上以"車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)10"表示的車輛坐標(biāo)測(cè)量裝置的組件的 代表圖，圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的車輛坐標(biāo)測(cè)量裝置的測(cè)量方法的流程圖。 現(xiàn)請(qǐng)參照?qǐng)Dl，其繪示了車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)10的各組件。為了測(cè)量車輛12的坐標(biāo)， 操作者14可以操作具有參考點(diǎn)尖端18的多軸坐標(biāo)測(cè)量臂16。臂16可以操作到與車輛12， 或?qū)λ鶎偌夹g(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的另一物體接觸的各種位置。系統(tǒng)io可以包括含麥 克風(fēng)22和至少一個(gè)揚(yáng)聲器或聽筒24的耳機(jī)20。耳機(jī)20和計(jì)算機(jī)26可以有線或無(wú)線通訊。 在計(jì)算機(jī)26上執(zhí)行的坐標(biāo)測(cè)量程序可以向操作者提示聲音指令和詢問(wèn)，這些聲音指令和詢 問(wèn)之后可以在操作者和計(jì)算機(jī)之間電傳遞，更詳細(xì)的說(shuō)明請(qǐng)參照?qǐng)D3。進(jìn)一步地，計(jì)算機(jī)26 和測(cè)量臂16還可以有線或無(wú)線通訊，以使坐標(biāo)點(diǎn)信息能從測(cè)量臂16傳遞給計(jì)算機(jī)26。 請(qǐng)參照?qǐng)D2，其繪示了車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)30的另一可選實(shí)施例。為了應(yīng)用車輛坐 標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)30測(cè)量車輛32的坐標(biāo)，操作者34可以無(wú)線操作具有參考點(diǎn)尖端38的電動(dòng)多 軸坐標(biāo)測(cè)量臂36。臂36可以無(wú)線操作到與車輛32，或?qū)λ鶎偌夹g(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易 見的另一物體接觸的各種位置。系統(tǒng)30還可以包含用于在臂36和中間站38之間無(wú)線通 訊的耳機(jī)40，耳機(jī)40包括麥克風(fēng)42和至少一個(gè)揚(yáng)聲器或聽筒44。中間站38可以用于在 計(jì)算機(jī)46和耳機(jī)40之間無(wú)線傳遞電信息，以及在計(jì)算機(jī)46和測(cè)量臂36之間通過(guò)有線或 無(wú)線傳遞信息。耳機(jī)40和計(jì)算機(jī)46可以有線或無(wú)線連接。與圖1中的實(shí)施例類似，在計(jì) 算機(jī)46上執(zhí)行的坐標(biāo)測(cè)量程序可以向操作者提供聲音指令和詢問(wèn)(以下將詳細(xì)說(shuō)明)，這 些聲音指令和詢問(wèn)之后可以在操作者和計(jì)算機(jī)之間電傳遞。 下面參照?qǐng)D3，對(duì)使用本實(shí)用新型的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行車輛坐標(biāo)測(cè)量的方法的流 程圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 具體地，請(qǐng)參照?qǐng)D3，在步驟52，物體掃描程序50可以從操作者激活計(jì)算機(jī)26 (或 46)上的聲音識(shí)別和聲音提示程序開始。在步驟54，系統(tǒng)10(或30)的計(jì)算機(jī)可以語(yǔ)音詢問(wèn)
操作者待測(cè)量或待掃描的物體是否是由計(jì)算機(jī)程序指導(dǎo)的預(yù)編程的"物體類型程序"。如果 來(lái)自操作者的響應(yīng)為否，在步驟56，計(jì)算機(jī)可以指示操作者語(yǔ)音聲明該物體的名稱和特征， 并語(yǔ)音指示完成。在步驟60，計(jì)算機(jī)可以語(yǔ)音復(fù)述操作者聲明的物體的名稱，其可以包括將 操作者的語(yǔ)音輸入翻譯成數(shù)字文本形式，并且將該文本形式翻譯成計(jì)算機(jī)生成的語(yǔ)言。如 果操作者指示計(jì)算機(jī)復(fù)述的名稱是錯(cuò)誤的，可以重復(fù)步驟56、58和60。如果操作者指示計(jì) 算機(jī)復(fù)述的名稱是正確的，在步驟62，操作者可以隨后開始收集物體的坐標(biāo)測(cè)量點(diǎn)，當(dāng)完成 時(shí)，語(yǔ)音聲明已完成。在步驟64，計(jì)算機(jī)可以將操作者的聲音指令和聲明分配到相關(guān)的包含 被測(cè)量的點(diǎn)的掃描文件。在步驟66，操作者可以選擇地指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行進(jìn)一步的物體掃描 從而回到步驟56，或在步驟68完成掃描程序。 如果操作者對(duì)步驟54的關(guān)于物體掃描是否是"物體類型程序"的計(jì)算機(jī)語(yǔ)音詢問(wèn) 的語(yǔ)音響應(yīng)是肯定的，系統(tǒng)就可以進(jìn)入步驟70。在步驟70，計(jì)算機(jī)可以為操作者提供一系列物體類型(例如小型貨車、轎車、多功能運(yùn)動(dòng)車等)。在步驟72，操作者可以聲明待掃描
/待進(jìn)行坐標(biāo)測(cè)量的物體的類型。完成所需物體的確認(rèn)后，在步驟74，計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行語(yǔ)音
指示操作者從語(yǔ)音指定的特征收集數(shù)據(jù)點(diǎn)。在步驟76，操作者可以指示被聲明的特征何時(shí)
測(cè)量完成。在步驟78，操作者可以選擇地指示計(jì)算機(jī)物體的掃描是否已經(jīng)完成，若為否定回
答，則重復(fù)步驟74、76和78，若為肯定回答，則在步驟80完成掃描程序。 綜上所述，車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)10通過(guò)減少操作者的必要操作為坐標(biāo)測(cè)量程序提
供了便利，并減少了用于掃描典型車輛的工時(shí)，這些操作者的必要操作例如可以是深入車
輛內(nèi)的各種偏僻位置，將要輸入的點(diǎn)與坐標(biāo)測(cè)量裝置對(duì)準(zhǔn)，完成每一輸入后，返回到計(jì)算機(jī)
或其他基站以接收計(jì)算機(jī)提示，然后將進(jìn)一步的信息輸入到計(jì)算機(jī)或基站。系統(tǒng)io還消除
了識(shí)別每系列點(diǎn)和面所呈現(xiàn)的是車輛何種組件或特征的后處理步驟，因?yàn)檫@些步驟在掃描
程序中被提示。 盡管本實(shí)用新型的具體實(shí)施例已結(jié)合附圖進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解到的是，本實(shí) 用新型并不限于這些具體的實(shí)施例，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的權(quán)利 要求所限定的保護(hù)范圍和精神的情況下還可以實(shí)現(xiàn)各種改變和修改。
權(quán)利要求一種車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于包含可操作地連接到計(jì)算機(jī)的坐標(biāo)測(cè)量裝置；及用于從計(jì)算機(jī)接收提示、能夠使操作者將對(duì)該提示做出的響應(yīng)傳輸給計(jì)算機(jī)的聲音輸入裝置，其中該計(jì)算機(jī)適于將該響應(yīng)翻譯成數(shù)字信息，其中該坐標(biāo)測(cè)量裝置記錄點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，并將其傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)使來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量裝置的點(diǎn)位置數(shù)據(jù)和來(lái)自響應(yīng)的數(shù)字信息形成關(guān)聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包含從預(yù)編程的掃描 程序接收指令、將該指令翻譯成聲音指令或詢問(wèn)、并將該聲音指令或詢問(wèn)從揚(yáng)聲器輸出的 聲音輸出裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述聲音輸入和輸出裝置無(wú) 線輸入/出所述計(jì)算機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述聲音輸入和輸出裝置無(wú) 線輸入/出所述坐標(biāo)測(cè)量裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述坐標(biāo)測(cè)量裝置無(wú)線輸入 /出所述計(jì)算機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述聲音輸入裝置是包括麥 克風(fēng)和射頻接收器/發(fā)射器的耳機(jī)，所述計(jì)算機(jī)具有射頻接收器/發(fā)射器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述聲音輸入裝置是連接到 所述計(jì)算機(jī)的麥克風(fēng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述坐標(biāo)測(cè)量裝置是具有用 于測(cè)量尖端位置的接觸點(diǎn)尖端的多軸測(cè)量臂。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于所述坐標(biāo)測(cè)量裝置是激光掃 描儀。
專利摘要一種聲控和操作者語(yǔ)音提示的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)，包括可操作地連接到計(jì)算機(jī)的坐標(biāo)測(cè)量裝置，用于從計(jì)算機(jī)接收提示、能夠使操作者將對(duì)該提示作出的響應(yīng)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)的聲音輸入裝置，其中計(jì)算機(jī)適于將響應(yīng)翻譯為數(shù)字信息。該坐標(biāo)測(cè)量裝置可以記錄點(diǎn)位置數(shù)據(jù)，并將其傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)可以使來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量裝置的點(diǎn)位置數(shù)據(jù)與來(lái)自響應(yīng)的數(shù)字信息形成關(guān)聯(lián)。
文檔編號(hào)G01B11/00GK201440066SQ200920155989
公開日2010年4月21日 申請(qǐng)日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日
發(fā)明者丹尼爾·P·詹森, 亞瑟·艾立·三世, 休·布魯克斯, 格蘭特·康普頓, 邁克·布洛迪, 道格·范德沃特 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司