包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的建筑激光系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的建筑激光系統(tǒng)。建筑激光系統(tǒng)至少包括：具有激光單元和可連續(xù)地旋轉(zhuǎn)的偏折裝置的旋轉(zhuǎn)激光器；具有激光束檢測(cè)器的激光接收器；以及用于確定所述激光接收器在所述旋轉(zhuǎn)激光器視野中所位于的激光接收器方向的評(píng)估單元。該建筑激光系統(tǒng)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)有：與偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的多個(gè)定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍，以及分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼；以及控制單元，用于進(jìn)行控制，使得生成對(duì)應(yīng)于各旋轉(zhuǎn)角度范圍的與激光束相關(guān)的狀態(tài)的序列。評(píng)估單元形成為：生成連續(xù)生成的輸出信號(hào)的輸出信號(hào)序列，識(shí)別對(duì)應(yīng)于所述輸出信號(hào)序列的狀態(tài)值序列，以及根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度范圍來確定激光接收器方向。
【專利說明】包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的建筑激光系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及在建筑物和/或內(nèi)部建筑中使用的建筑激光系統(tǒng)，其包括旋轉(zhuǎn)激光器 和激光接收器，并且具有關(guān)于準(zhǔn)備開銷和操作速度的改進(jìn)的功能，用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)激光器確 定激光接收器所位于的方向。本發(fā)明還涉及利用旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的對(duì)應(yīng)方法，其 根據(jù)以改進(jìn)的方式操作的旋轉(zhuǎn)激光器來確定激光接收器所位于的方向，并且本發(fā)明還涉及 一種用于執(zhí)行該方法的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

【背景技術(shù)】
[0002] 已知的是，在(例如建筑物的）建筑工地處或道路建筑中和/或土方工程中使用旋 轉(zhuǎn)激光器。旋轉(zhuǎn)激光器特別地用處在于由激光器單元發(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，這從而提供了精確的平面基準(zhǔn)(特別地， 在水平面的情況下提供了高度基準(zhǔn))。
[0003] 在該情況下的很多當(dāng)前現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)激光器具有光束自定水平功能(也已知為自調(diào) 平)。已知各種技術(shù)方案用于滿足這樣的光束自水平功能，雖然這可以屬于單純的機(jī)械本 質(zhì)，但是目前不管怎樣還是主要基于光學(xué)類型的傳感器。例如，特別地包括激光器單元和可 旋轉(zhuǎn)偏折棱鏡的旋轉(zhuǎn)激光器的中心部件（即，激光器核心模塊）可以以擺動(dòng)方式懸掛使得能 夠通過采用重力來實(shí)現(xiàn)水平準(zhǔn)確性。然而，激光器核心模塊在該情況下可以有利地被以機(jī) 動(dòng)化方式在裝置的外殼上圍繞兩個(gè)軸可傾斜地精確地懸掛(至少略微在例如±5°的范圍 內(nèi)），并且配備有傾斜傳感器或定水平傳感器，其信號(hào)或顯示能夠被讀出并且用作用于主動(dòng) 地修改激光器核心模塊的傾斜位置的起始值。
[0004] 根據(jù)開發(fā)的程度，在該情況下目前已知的旋轉(zhuǎn)傳感器還具有用于在一個(gè)或兩個(gè) 方向上控制激光面相對(duì)于水平的想要的傾斜的功能(利用對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)、傳感器和控制)。為 此，特別地包括激光器單元和可旋轉(zhuǎn)偏折棱鏡的旋轉(zhuǎn)激光器的中心部件可以圍繞一個(gè)軸 或兩個(gè)軸以受控的機(jī)動(dòng)化方式傾斜并且處于想要的傾斜位置，從而旋轉(zhuǎn)軸以及相應(yīng)的橫 跨面從而也以想要的方式傾斜。用于該目的的對(duì)應(yīng)的機(jī)制、傳感器和控制在現(xiàn)有技術(shù)中 是已知的并且在例如下述專利文獻(xiàn)公開中進(jìn)行了描述：US5485266A、US2004/0125356A1、 EP1790940A2、EP1901034A2、EP2327958A1 和 EP2522954A1。
[0005] 如果由旋轉(zhuǎn)激光器發(fā)射的旋轉(zhuǎn)激光束在該情況下被在可見光譜中發(fā)射，并且射入 到建筑的表面(例如，墻壁、地板或天花板)，則在該處可見到作為進(jìn)一步測(cè)量的基準(zhǔn)的基準(zhǔn) 線。
[0006] 為了準(zhǔn)確地將由旋轉(zhuǎn)激光束定義的基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)高度發(fā)送到例如墻壁或地上，已 知手持激光接收器，其能夠高度準(zhǔn)確地確定并且指示相對(duì)于由旋轉(zhuǎn)激光所橫跨的基準(zhǔn)面的 位置。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于確定相對(duì)于基準(zhǔn)面的位置的手持激光接收器可以在該情 況下具有激光束檢測(cè)器，其包括多種感光元件，該激光束檢測(cè)器用于在激光束遇到激光束 檢測(cè)器時(shí)生成輸入信號(hào)。詳細(xì)地，激光束檢測(cè)器通常在該情況下被構(gòu)造為使得能夠額外地 推導(dǎo)激光束在激光束檢測(cè)器表面上的入射位置，為此，當(dāng)在裝置的上下操作位置中考慮時(shí)， 感光元件可以在堅(jiān)直取向的傳感器行中順序地排列，使得激光束檢測(cè)器因此在激光接收器 上至少在一維區(qū)域上延伸。此外，通常在激光接收器裝置中集成有用于在激光束檢測(cè)器的 輸出的輔助下確定激光接收器相對(duì)于由旋轉(zhuǎn)激光束限定的基準(zhǔn)高度的位置的評(píng)估單元以 及用于所確定的位置的指示器(例如，可視顯示器）（特別地用于指示激光接收器是否精確 地與基準(zhǔn)面完全匹配)。例如，在該情況下可以在多個(gè)輸出信號(hào)的比率(例如，作為由激光束 照亮的激光束檢測(cè)器行的子區(qū)域的中點(diǎn)）的輔助下確定該位置。
[0008] 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(shí)， 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(duì)較大的距離時(shí)(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 (其出于眼睛安全理由而這樣設(shè)置）[_>成像線變得過于弱可見]和/或高環(huán)境亮度）或者 當(dāng)使用處于不可見光波長范圍的激光時(shí)。
[0009] 在這種情況下，在這種類型的激光接收器的輔助下，現(xiàn)在能夠?qū)ふ壹す馐?，并且?示和讀取由旋轉(zhuǎn)激光束限定的激光面(或基準(zhǔn)高度）并且將高度信息發(fā)送到地面或墻壁上 (等等)。例如，可以將由激光接收器指不的對(duì)應(yīng)標(biāo)記施加在基準(zhǔn)商度處。
[0010] 為此，對(duì)用戶而言，激光接收器例如在堅(jiān)直方向按搜索方式上下移動(dòng)，最終達(dá)到指 示器顯示了與基準(zhǔn)表面一致的位置。例如，作為指示器，可以提供可視顯示器，其(例如通過 發(fā)光箭頭或不同顏色的LED)給出關(guān)于激光接收器的所定義的零點(diǎn)(例如，檢測(cè)器表面的表 面中點(diǎn)）的下述信息，即，該零點(diǎn)是否：
[0011] °精確地位于所述基準(zhǔn)表面的高度處，
[0012] °位于所述基準(zhǔn)表面上方，或者
[0013] 。位于所述基準(zhǔn)表面下方。
[0014] 在文獻(xiàn)EP2199739A1和US4240208中公開這種激光接收器的示例。
[0015] 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，可以在定義的 零點(diǎn)的高度處，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)。
[0016] 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(gè)相互平行的激光束， 并且根據(jù)這兩個(gè)激光束的直接連續(xù)接收的激光脈沖的旋轉(zhuǎn)速度和時(shí)間偏差來確定該距離。 與此類似的是，假設(shè)在接收器上存在彼此平行的多個(gè)檢測(cè)器帶偏差(具有彼此相對(duì)檢測(cè)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(gè)激光束，在該情況下，根 據(jù)相應(yīng)接收器帶連續(xù)接收到的激光脈沖的時(shí)間偏差，來確定接收器與激光發(fā)射器之間的距 離。
[0017] 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")。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 對(duì)于包括旋轉(zhuǎn)激光器(特別是兩級(jí)旋轉(zhuǎn)激光器）和激光接收器的系統(tǒng)的已知功能 和應(yīng)用的范圍，關(guān)于激光接收器方向的了解(有時(shí)是大致了解）可以是額外需要或至少是有 幫助的，也就是說，了解關(guān)于激光接收器在旋轉(zhuǎn)激光器的視野中（例如，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)激光器 內(nèi)部的坐標(biāo)系）所位于的方向。
[0019] 這樣的功能和應(yīng)用的示例在該情況下是：
[0020] a)等級(jí)捕獲（也已知為平面或斜率捕獲)，例如，當(dāng)接收器沒有處于鎖定狀態(tài)(參見 b))時(shí)：
[0021] 通過改變由旋轉(zhuǎn)激光束掃描的基準(zhǔn)面的傾斜度并且根據(jù)從接收器發(fā)射的到達(dá)旋 轉(zhuǎn)器的入射信號(hào)來進(jìn)行尋找來執(zhí)行接收器的搜索。
[0022] 該功能與激光接收器方向的聯(lián)系在于：
[0023] 如果相對(duì)于接收器的方位角方向已知(例如，根據(jù)之前的鎖定狀態(tài))，則能夠利用 該激光接收器方向的輔助來加速搜索處理(對(duì)于搜索處理的進(jìn)行減少了不確定性)。如果進(jìn) 一步了解激光接收器是否在向上或向下方向上從鎖定狀態(tài)離開了平面，則在激光接收器方 向的輔助下，能夠更加方便地再次執(zhí)行搜索處理。
[0024] b)等級(jí)鎖定(也已知為平面鎖定或斜率鎖定，可選地具有追蹤)，其能夠僅在基準(zhǔn) 面已經(jīng)(或至少在某種程度上）在接收器的檢測(cè)器區(qū)域上受到侵害時(shí)（即，特別地就在等級(jí) 捕獲之后(也就是說，在"找到"接收器之后)）執(zhí)行。
[0025] 基準(zhǔn)面被鎖定在接收器的零點(diǎn)處(也就是說，控制基準(zhǔn)面的傾斜使得其與接收器 的零點(diǎn)相交)，并且該狀態(tài)可選地連續(xù)保持(例如，即使在接收器移動(dòng)（這被已知為追蹤）的 情況下)，這通過控制基準(zhǔn)面傾斜度的再調(diào)整使得接收器的零點(diǎn)接觸基準(zhǔn)面或者切割基準(zhǔn) 面來持續(xù)地確保該狀態(tài)。
[0026] 該功能與激光接收器方向的聯(lián)系在于：
[0027] 在接收器的動(dòng)態(tài)移動(dòng)的情況下，能夠在直接了解在接收器側(cè)測(cè)量的當(dāng)前基準(zhǔn)面傾 斜點(diǎn)與激光接收器的零點(diǎn)之間的偏離的情況下僅足夠快速地執(zhí)行追蹤，需要利用傾斜調(diào)整 來進(jìn)行應(yīng)對(duì)。為此，關(guān)于激光接收器方向的了解能夠?qū)τ诜€(wěn)定該追蹤處理并且使得其更直 接，并且因此允許更快速且更動(dòng)態(tài)的追蹤是非常有幫助的。
[0028] c)軸對(duì)齊/軸尋找：
[0029] 虛擬X'和y'軸(也就是說，核心模塊的實(shí)際X傾斜和y傾斜軸的由設(shè)置和設(shè)計(jì)指 定的沒有對(duì)應(yīng)于取向的虛擬軸)，希望激光面圍繞該虛擬軸根據(jù)用戶的輸入而傾斜，該虛擬 軸可以由用戶定義?？梢岳卯?dāng)前到接收器的方向（將在下面確定）的輔助來執(zhí)行虛擬X' 和y'軸的想要的取向的用戶側(cè)輸入(從而，例如，虛擬X'軸能夠被放置在相對(duì)于接收器的 該方位角方向上)。
[0030] 此外，為了軸對(duì)齊的目的，還可以以下述方式來實(shí)施幫助功能，即例如通過用戶側(cè) 進(jìn)行的輔助激光核心模塊的取向的顯示來執(zhí)行傾斜軸的取向量相關(guān)的信令(例如，值指示 或左/右/中信息)。這特別對(duì)于由于設(shè)計(jì)而使得傾斜系統(tǒng)不允許提供虛擬X'和y;軸的情 況是特別有利的，例如在專用于定水平功能（自調(diào)整）的低開發(fā)程度的旋轉(zhuǎn)激光器系統(tǒng)(其 不具有用于機(jī)械旋轉(zhuǎn)傾斜軸的裝置）中的情況。
[0031] 該功能與激光接收器方向的聯(lián)系在于：
[0032] 對(duì)于該功能(至少在借助于相對(duì)于接收器的當(dāng)前方向定義虛擬X'和y'軸時(shí))，需 要了解激光接收器方向。
[0033] 例如在專利文獻(xiàn)公開US6055046A、US6314650B1和US6693706B2中描述了與這些 功能相關(guān)的特殊方面和實(shí)施方式。
[0034] 此外，在該情況下，在現(xiàn)有技術(shù)中已知下述方法(根據(jù)上面部分中體積的公開已 知）用于在包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器的系統(tǒng)中確定激光接收器方向：
[0035] 1)評(píng)估在接收器側(cè)檢測(cè)到光束之后直接(實(shí)時(shí))生成的信號(hào)，該信號(hào)是從接收器發(fā) 送給旋轉(zhuǎn)器(例如，借助于無線電)，并且評(píng)估入射時(shí)旋轉(zhuǎn)激光束可能處于的發(fā)射角的偏離。
[0036] 2)利用已知的傾斜角和讀數(shù)在激光接收器側(cè)限定基準(zhǔn)面的傾斜，從而使得入射在 激光接收器的檢測(cè)器上的光束的高度偏差(這些步驟對(duì)于兩個(gè)傾斜軸都執(zhí)行）以及在各傾 斜角差與接收器上的各高度偏差的給定關(guān)系的輔助下推導(dǎo)接收器的方向。
[0037] 3)能夠在入射光束的輔助下添加能夠在接收器的部分上讀取的連續(xù)的相關(guān)變化 的角度信息的激光輻射的束參數(shù)，并且此外，使得能夠確定相對(duì)于接收器的方向。
[0038] 4)根據(jù)各當(dāng)前角度范圍窗口中激光接收器的擊中或未擊中來迭代地對(duì)窗口進(jìn)行 二等分(例如，僅處于〇°至180°角度范圍內(nèi)的光束發(fā)射，如果接收器顯示為擊中，則：光 束的發(fā)射僅處于0-90°的角度范圍內(nèi)，如果接收器沒有顯示擊中，則：光束的發(fā)射僅處于 180° -270°的角度范圍內(nèi)，等等)。
[0039] 在專利文獻(xiàn)公開W02006/070009A2中涉及了在該情況下的激光接收器方向確定 相關(guān)的主題。
[0040] 然而，實(shí)際上，已知的用于確定方向的方法已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)是非常慢的，不是非常穩(wěn) 定，不是非?？煽康?，并且/或者實(shí)際實(shí)施起來比較復(fù)雜或困難。
[0041] 在上面的點(diǎn)1)中描述的方法基于依賴于激光接收器上擊中的時(shí)間的信號(hào)從激光 接收器到旋轉(zhuǎn)激光器的傳輸以及在其之后直接執(zhí)行（也就是說，實(shí)時(shí)觀察）的方向信息的偏 離，是非常不準(zhǔn)確的(這是由于信號(hào)傳輸時(shí)間依賴于接收器與旋轉(zhuǎn)器之間的各自距離）并且 是不可靠的。
[0042] 在上面的點(diǎn)2)和4)中描述的方法相對(duì)難以執(zhí)行并且要求各種不同的步驟和/或 決定，從而它們因此也導(dǎo)致了相對(duì)高的錯(cuò)誤率。此外，上面的點(diǎn)2)中描述的方法僅利用直 立的接收器來進(jìn)行(接收器傾斜導(dǎo)致無效的結(jié)果)。
[0043] 上面的點(diǎn)3)中描述的方法執(zhí)行起來是非常復(fù)雜的，這是因?yàn)槠湫枰獙⑦B續(xù)變化的 信息與激光輻射關(guān)聯(lián)，并且此外，在接收器側(cè)，還要求入射的激光束的特殊獲?。ㄒ簿褪钦f， 關(guān)聯(lián)的信息沒有丟失)并且需要執(zhí)行對(duì)于信息的評(píng)估。另外，在評(píng)估在檢測(cè)到激光輻射時(shí)生 成的信號(hào)期間，激光輻射的連續(xù)的角度相關(guān)地變化的束參數(shù)能夠?qū)е伦罱K的角度確定的不 準(zhǔn)確(例如，當(dāng)發(fā)生角度相關(guān)地改變的其值的參數(shù)的全局偏移(例如，由于裝置的沖擊或老 化）時(shí))。
[0044] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種建筑激光系統(tǒng)，其包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收 器，其改進(jìn)了用于確定激光接收器方向的功能。
[0045] 特別地，確定激光接收器方向的功能希望是更加魯棒的，更快速的，更可靠的和/ 或?qū)嶋H實(shí)施時(shí)較不復(fù)雜的。
[0046] 這些目的通過實(shí)現(xiàn)獨(dú)立權(quán)利要求書的特征化特征來實(shí)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。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的建筑激光系統(tǒng)至少包括旋轉(zhuǎn)激光器，其具有激光單元和可旋轉(zhuǎn)偏折 裝置，用于發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束，旋轉(zhuǎn)激光束限定基準(zhǔn)表面；以及激光接收器，其具有激光束檢 測(cè)器，該激光束檢測(cè)器在激光接收器上至少在一維區(qū)域上延伸并且形成為根據(jù)激光束檢測(cè) 器上激光束的入射生成輸出信號(hào)。進(jìn)一步提供了一種評(píng)估單元，其用于確定激光接收器在 旋轉(zhuǎn)激光器視野中所位于的激光接收器方向。
[0048] 在該情況下本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，現(xiàn)在使用依賴于旋轉(zhuǎn)角度范圍的 多軌道數(shù)字碼圖案用于確定激光接收器方向，在這里利用一系列多個(gè)旋轉(zhuǎn)軌跡（pass)來生 成并形成多個(gè)軌道，并且在每個(gè)旋轉(zhuǎn)軌跡中，通過修改激光束(例如切換為開和關(guān)）來生成 對(duì)應(yīng)于關(guān)聯(lián)的軌道的角度范圍圖案。
[0049] 在接收器側(cè)，現(xiàn)在能夠?qū)τ诩す馐拿看螕糁衼砩尚盘?hào)并且將其發(fā)送給評(píng)估單 元。在了解多軌道碼圖案的情況下，能夠利用所述一系列接收信號(hào)的處理來獲得接收器可 能位于其中的對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度范圍，并且能夠因此確定想要的激光接收器方向。
[0050] 換言之，為此，根據(jù)本發(fā)明，關(guān)于下述內(nèi)容的信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中：
[0051] 多個(gè)與偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍，以及
[0052] 分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼，并且數(shù)字碼包括基于所定義的與激 光束相關(guān)的狀態(tài)的序列的狀態(tài)值序列，所述狀態(tài)是從與激光束相關(guān)的至少兩個(gè)定義的不同 分立狀態(tài)的組獲得的。
[0053] 此外，提供了一種控制單元，其用于激光單元的與偏折裝置旋轉(zhuǎn)同步的與至少兩 個(gè)不同分立狀態(tài)的生成相關(guān)的控制，使得在各旋轉(zhuǎn)角度范圍中，借助于連續(xù)地發(fā)生的各旋 轉(zhuǎn)角度范圍的交叉在偏折裝置的一系列旋轉(zhuǎn)軌跡中分別生成對(duì)應(yīng)于各旋轉(zhuǎn)角度范圍的與 激光束相關(guān)的狀態(tài)的序列。
[0054] 最后，在評(píng)估單元側(cè)，能夠獲取連續(xù)接收的輸出信號(hào)的輸出信號(hào)序列，能夠識(shí)別所 存儲(chǔ)的狀態(tài)值序列中對(duì)應(yīng)于輸出信號(hào)序列的狀態(tài)值序列，并且能夠根據(jù)指派給對(duì)應(yīng)于所識(shí) 別的狀態(tài)值序列的碼的旋轉(zhuǎn)角度范圍來確定激光接收器方向。
[0055] 因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠在方向確定期間避免處理期間利用各種決定的易于出錯(cuò) 的實(shí)時(shí)調(diào)整(例如，參見在點(diǎn)2)和點(diǎn)4)中描述的方法）以及裝置側(cè)的激光接收器的特殊構(gòu) 造(例如，參見在點(diǎn)3)中描述的方法)。
[0056] 此外，根據(jù)本發(fā)明的用于方向確定的處理能夠完全自動(dòng)地運(yùn)行；其能夠根據(jù)預(yù)定 方案始終嚴(yán)格地在全部范圍內(nèi)進(jìn)行并且因此在所需時(shí)間方面以及預(yù)計(jì)結(jié)果方面(例如，關(guān) 于方向確定的精度）是恒定和可靠的。
[0057] 因此，在根據(jù)本發(fā)明的過程中，在系統(tǒng)的功能單元之間不需要交互(僅通信)，并且 系統(tǒng)的各功能單元能夠根據(jù)準(zhǔn)確預(yù)定的方案執(zhí)行其操作。特別地，每個(gè)方向確定原則上持 續(xù)等長的時(shí)間并且以一致的精確地系統(tǒng)已知的最大偏差（即使在裝置老化等等的情況下） 可靠地、魯棒地且基本上與外部影響無關(guān)地進(jìn)行方向確定。
[0058] 此外，根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在實(shí)際上能夠避免可實(shí)現(xiàn)的結(jié)果依賴于各事件彼此在時(shí)間 上的關(guān)系的精確程度的實(shí)時(shí)評(píng)估(例如，參見在點(diǎn)1)中描述的方法)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方 式，僅需要利用時(shí)間信息存儲(chǔ)裝置獲取接收器上的各擊中，并且最多僅利用這樣的時(shí)間準(zhǔn) 確性/相關(guān)性(其程度為將所記錄的輸出信號(hào)序列的輸出信號(hào)指派給所述一系列預(yù)定旋轉(zhuǎn) 軌跡的對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軌跡所要求的程度)。僅借助于示例，在每秒10轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速下，對(duì)于實(shí)際在 某種程度上要求時(shí)間信息存儲(chǔ)的本發(fā)明的這些實(shí)施方式來說，十分之一秒的時(shí)間分辨率將 因此是足夠的。
[0059] 因此，本發(fā)明提供了一種建筑激光系統(tǒng)，其包括旋轉(zhuǎn)激光器和激光接收器，其改進(jìn) 了確定激光接收器方向的功能。此外，用于確定激光接收器方向的功能因此即使在有噪聲/ 干擾的環(huán)境中也能夠以改進(jìn)的方式，從而在實(shí)際實(shí)施中能夠更加魯棒、更加快速、更加可靠 和/或更加容易。
[0060] 根據(jù)本發(fā)明，借助于減少了對(duì)于無線電數(shù)據(jù)傳輸延遲的依賴性，現(xiàn)在即使在激光 接收器與旋轉(zhuǎn)激光器之間距離較大的情況下也能夠執(zhí)行激光接收器方向的確定。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可以與偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)地在至少180°的圓周范圍 上定義存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的旋轉(zhuǎn)角度范圍。然而，特別地，這些可以在旋轉(zhuǎn)的整個(gè)圓周上進(jìn)行定 義，也就是說，與偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)地在360°的圓周范圍上進(jìn)行定義。
[0062] 在該情況下，例如，可以在圓周范圍上定義至少30,特別地至少100,特別地至少 500個(gè)旋轉(zhuǎn)角度范圍。根據(jù)提供了多少個(gè)旋轉(zhuǎn)角度范圍，考慮想要的與激光束相關(guān)的不同狀 態(tài)的數(shù)目，還需要對(duì)應(yīng)數(shù)目的碼軌道或狀態(tài)值序列的長度（并且因此還需要對(duì)應(yīng)數(shù)目的旋 轉(zhuǎn)軌跡以及在該情況下發(fā)生的各旋轉(zhuǎn)角度范圍的交叉)。
[0063] 如果例如根據(jù)與激光束相關(guān)的兩個(gè)精確限定的不同分立狀態(tài)的組獲得可產(chǎn)生狀 態(tài)，則需要至少七個(gè)碼軌道(也就是說，包括至少七個(gè)狀態(tài)值的碼)用于產(chǎn)生100個(gè)旋轉(zhuǎn)角度 范圍，這是因?yàn)檫@對(duì)應(yīng)于覆蓋數(shù)字100的2的最小冪(S卩，底數(shù)2的冪)。
[0064] 特別地，旋轉(zhuǎn)角度范圍可以在該情況是相等的寬度并且在圓周范圍上均等地分布 并且彼此緊鄰地限定。
[0065] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的碼可以被以下述方式來限定，即分別指 派給緊鄰的旋轉(zhuǎn)角度范圍的碼的狀態(tài)值序列的相鄰對(duì)僅相差一個(gè)值。
[0066] 這對(duì)應(yīng)于也可以用于旋轉(zhuǎn)開關(guān)的原理，并且能夠具有下述優(yōu)點(diǎn)，即，在偏折檢測(cè)/ 考慮來自碼的狀態(tài)(也就是說軌道）的情況下，方向確定沒有完全錯(cuò)誤而是可能僅具有一個(gè) 緊鄰旋轉(zhuǎn)角度范圍的誤差。
[0067] 然而，作為替選，也可以隨機(jī)地或者根據(jù)另一特殊指派方案來執(zhí)行針對(duì)各旋轉(zhuǎn)角 度范圍的碼的指派或定義，需要的是，確保唯一指派(并且因此，在識(shí)別碼的輔助下能夠唯 一地獲得對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度范圍)。
[0068] 如上所述，所要求的碼軌道數(shù)(根據(jù)激光束的想要的可分辨狀態(tài)的組）依賴于想要 的角度分辨率或者依賴于在碼中將覆蓋或提供的旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)目。有利地，例如，存儲(chǔ) 器中存儲(chǔ)的碼被以下述方式限定，即狀態(tài)值序列分別包括至少五個(gè)狀態(tài)值(也就是說，碼具 有至少五個(gè)軌道）的狀態(tài)值序列成員數(shù)。
[0069] 在最簡單的情況下，控制單元可以然后形成為，根據(jù)想要的碼軌道的數(shù)目控制激 光單元，使得利用在數(shù)目上對(duì)應(yīng)于狀態(tài)值序列成員數(shù)(也就是說碼軌道數(shù)）的一系列旋轉(zhuǎn)軌 跡來生成各狀態(tài)序列。
[0070] 在最簡單的示例中，碼軌道數(shù)在該情況下等于利用激光束對(duì)碼進(jìn)行成像的一系列 旋轉(zhuǎn)軌跡的旋轉(zhuǎn)軌跡數(shù)，從而(換言之)，在該示例中，各狀態(tài)序列因此被利用一系列在數(shù)目 上等于狀態(tài)值序列成員數(shù)(也就是說碼軌道數(shù)）的旋轉(zhuǎn)軌跡來生成。
[0071] 然而，作為替選，預(yù)定狀態(tài)值序列的每個(gè)狀態(tài)可以例如分別利用兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軌跡(或 分別利用旋轉(zhuǎn)角度范圍的兩個(gè)連續(xù)交叉）連續(xù)兩次地精確生成，并且可以最終在了解該事 實(shí)(例如，僅考慮每隔一個(gè)的輸出信號(hào)或者可以從而建立評(píng)估的冗余）的情況下來執(zhí)行所獲 取的輸出信號(hào)序列的評(píng)估。在該示例中，生成與激光束相關(guān)的狀態(tài)的各序列所借助的所述 一系列旋轉(zhuǎn)軌跡的旋轉(zhuǎn)軌跡數(shù)將是狀態(tài)值序列成員數(shù)(即，碼軌道數(shù)）的兩倍。
[0072] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可以出于情況或要求的原因，根據(jù)各情況分別定義碼和 角度范圍，從而例如根據(jù)可用于測(cè)量的時(shí)間、根據(jù)精度的要求以及根據(jù)故障安全性的要求， 采用對(duì)應(yīng)的碼圖案（也就是說，最佳地覆蓋要求的角度范圍的數(shù)目、最佳地覆蓋要求的碼軌 道（g卩，每個(gè)碼的狀態(tài)值）的數(shù)目以及最佳地覆蓋要求的旋轉(zhuǎn)軌跡的數(shù)目，并且由此生成碼 圖案(使得可選地存在冗余，增加了針對(duì)各路徑的錯(cuò)誤容差并且降低了故障概率)）。
[0073] 例如，如果幾乎不存在或沒有時(shí)間限制，則可以定義大數(shù)目和高分辨率的角度范 圍以及具有大數(shù)目的軌道的碼，在該情況下，可選地借助于具有冗余的更高數(shù)目的旋轉(zhuǎn)軌 跡來生成碼圖案。
[0074] 例如，如果執(zhí)行激光接收器方向的快速(粗略）測(cè)量，則可以定義相對(duì)較低數(shù)目和 分辨率的角度范圍并且可以采用具有相對(duì)較低數(shù)目的軌道的碼，在該情況下，精確地利用 每軌道一個(gè)旋轉(zhuǎn)軌跡來生成碼圖案。
[0075] 根據(jù)可相對(duì)自由地配置(特別地可重配置的碼）的情況的本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，根據(jù) 要求，能夠在速度或準(zhǔn)確性方面調(diào)整方向測(cè)量而無需執(zhí)行硬件改變。特別地，例如，可以預(yù) 先存儲(chǔ)五個(gè)不同的編碼，其中的每一個(gè)被針對(duì)不同的需求進(jìn)行了優(yōu)化，并且可以由用戶或 應(yīng)用選擇最適合于當(dāng)前情況的編碼，使得能夠在不同模式(速度模式、準(zhǔn)確模式、妥協(xié)模式 等等）中執(zhí)行方向測(cè)量。
[0076] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，可以通過開啟和關(guān)閉激光束來給出與激光束相關(guān)的至少 兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài)中的至少兩個(gè)。作為替選或額外地，(可選地進(jìn)一步地)，例如可以 通過下述內(nèi)容來給出定義的不同分立狀態(tài)：
[0077] 激光束的不同分立強(qiáng)度值和/或 [0078] 激光束的不同分立調(diào)制頻率。
[0079] 對(duì)于本發(fā)明來說重要的是，并且也是本發(fā)明的有之處的是，狀態(tài)是分立的并且彼 此明顯而不連續(xù)地區(qū)分開，從而不需要對(duì)于激光束參數(shù)的連續(xù)變化敏感的獲取(這會(huì)在其 它情況下是易于出錯(cuò)的)。
[0080] 特別地，與激光束相關(guān)的不同狀態(tài)被選擇為是距離相關(guān)的并且在獲取和評(píng)估時(shí)是 簡單且明確地彼此區(qū)分的。
[0081] 為此，根據(jù)本發(fā)明使用的碼將被稱為數(shù)字碼，也就是說，不使用束參數(shù)的連續(xù)變 化，而是替代地使用不連續(xù)地區(qū)分并且彼此明確地分離的與激光束相關(guān)的分立狀態(tài)。
[0082] 例如，可以使用兩個(gè)不同波長的激光束(在交替或疊加地開關(guān)的兩個(gè)激光源的輔 助下，其發(fā)射可明確區(qū)分的顏色，或者在可調(diào)諧激光二極管的輔助下，其交替地發(fā)射具有不 同波長的光)。作為替選或額外地，激光束可以以彼此可明確區(qū)分的兩個(gè)分立調(diào)制頻率等等 來發(fā)射。
[0083] 使用可明確區(qū)分的分立且不連續(xù)的狀態(tài)的優(yōu)點(diǎn)在于沒有對(duì)于從激光接收器到旋 轉(zhuǎn)激光的距離的依賴性，并且即使在由于激光束參數(shù)改變的其它原因?qū)е碌慕^對(duì)偏移或老 化的情況下，為了生成分立狀態(tài)，它們也能夠如之前一樣彼此唯一地可區(qū)分地識(shí)別（例如， 在了解，由一個(gè)激光束參數(shù)以明顯高于另一狀態(tài)的值提供某一狀態(tài)，從而通過在獲取側(cè)/ 評(píng)估側(cè)彼此比較信號(hào)(不管與該參數(shù)相關(guān)的絕對(duì)值偏移如何)，狀態(tài)也能夠如之前那樣被提 供為在獲取側(cè)/評(píng)估側(cè)彼此區(qū)分并且被唯一地識(shí)別，從而方向確定的結(jié)果的質(zhì)量最終保持 為如之前一樣不受影響)。
[0084] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，評(píng)估單元和/或激光接收器形成為對(duì)在輸出信號(hào)序列的 范圍中獲取的與至少兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài)相關(guān)的輸出信號(hào)進(jìn)行評(píng)估并且以便于將對(duì) 應(yīng)信息添加到輸出信號(hào)(特別是在輸出信號(hào)本身沒有固有地使得各狀態(tài)是可獲得的，或者 本身固有地使得其信息是可獲得的時(shí))。評(píng)估單元可以然后形成為通過使用添加到各輸出 信號(hào)的信息來識(shí)別對(duì)應(yīng)的狀態(tài)值序列。如果關(guān)于至少兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài)的信息被通 過其生成直接添加到各輸出信號(hào)（即，在借助于其激光束檢測(cè)器由激光接收器生成期間)， 則評(píng)估單元可以使用直接添加到各輸出信號(hào)的信息來識(shí)別對(duì)應(yīng)的狀態(tài)值序列。
[0085] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，通過開關(guān)激光束來給出與激光束相關(guān)的至少兩個(gè)定 義的不同分立狀態(tài)中的至少兩個(gè)，激光接收器可以用于利用添加的與激光束入射到激光束 檢測(cè)器上的入射時(shí)間相關(guān)的信息生成輸出信號(hào)(例如，可以分別實(shí)施時(shí)間戳入射的信號(hào)；或 者，例如，在連續(xù)入射之間分別流逝的時(shí)間段也可以實(shí)施為信號(hào))。作為替選或另外地，評(píng)估 單元也可以將與接收時(shí)間相關(guān)的信息添加到各發(fā)送的輸出信號(hào)，使得可以從其獲得其中激 光束分別開啟或關(guān)閉的激光接收器所位于的旋轉(zhuǎn)角度范圍中的關(guān)于一系列旋轉(zhuǎn)軌跡的旋 轉(zhuǎn)軌跡的信息。
[0086] 換言之，借助于示例描述的這些測(cè)量確保了輸出信號(hào)序列的各輸出信號(hào)分別具有 根據(jù)激光束在激光束檢測(cè)器上的入射而添加的時(shí)間信息。評(píng)估單元能夠從而通過使用添加 至IJ輸出信號(hào)的時(shí)間信息來識(shí)別對(duì)應(yīng)于所獲取的輸出信號(hào)序列的狀態(tài)值序列。
[0087] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，為了獲取輸出信號(hào)序列，為了識(shí)別狀態(tài)值序列并且為了 確定激光接收器方向，評(píng)估單元使用對(duì)于所存儲(chǔ)的定義旋轉(zhuǎn)角度范圍和所存儲(chǔ)的指派給其 的分別包括狀態(tài)值序列的碼的了解(即，評(píng)估單元參考所存儲(chǔ)的信息)。
[0088] 也就是說，輸出信號(hào)序列的獲取、狀態(tài)值序列的識(shí)別以及激光接收器方向的確定 是基于存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的信息(例如，所定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍以及指派給其的碼)。
[0089] 特別地，輸出信號(hào)序列的獲取、狀態(tài)值序列的識(shí)別以及激光接收器方向的確定可 以進(jìn)一步基于：
[0090] 觸發(fā)信號(hào)(例如，用于開始輸出信號(hào)序列的接收)，
[0091] 一系列旋轉(zhuǎn)軌跡的旋轉(zhuǎn)軌跡的數(shù)目（例如，為了設(shè)置輸出信號(hào)序列的結(jié)束）和/或
[0092] 對(duì)于偏折裝置的定義的恒定轉(zhuǎn)速的了解(例如，用于將添加有時(shí)間信息的輸出信 號(hào)序列的下一成員指派給該系列的各旋轉(zhuǎn)軌跡)。
[0093] 然而，作為替選，碼本身也可以以下述方式來定義和選擇，即，利用狀態(tài)值序列本 身的輔助，能夠建立的是，碼現(xiàn)在開始或已經(jīng)開始(例如，在第一軌道中具有均一特殊建立 的狀態(tài)的各碼)。類似地，例如以另一方式指定的碼的結(jié)束可以能夠借助于已知的碼軌道號(hào) 來建立或者反過來利用每個(gè)碼在最后的軌道中具有均一的特殊建立的狀態(tài)的事實(shí)來建立。 [0094] 將輸出信號(hào)序列的輸出信號(hào)指派給該系列的各旋轉(zhuǎn)軌跡(或碼的狀態(tài)值序列的各 狀態(tài)值）也可以在接下來的成員序列或接下來的成員號(hào)/位置的輔助下進(jìn)行。
[0095] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，特定方向（特別地對(duì)應(yīng)于各旋轉(zhuǎn)角度范圍等分線的方向） 可以分別針對(duì)各旋轉(zhuǎn)角度范圍存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。評(píng)估單元可以然后獲取對(duì)應(yīng)的方向（也就 是說，針對(duì)對(duì)應(yīng)于所識(shí)別出的碼的旋轉(zhuǎn)角度范圍存儲(chǔ)的方向)，并且將該獲取的方向設(shè)置或 確定或輸出為激光接收器方向。
[0096] 然而，作為替選，還可以存儲(chǔ)來自旋轉(zhuǎn)角度范圍的另一特定方向（例如，對(duì)應(yīng)于左 或右旋轉(zhuǎn)角度范圍限制等等的方向），其然后被確定和輸出為激光接收器方向。
[0097] 對(duì)于與偏折裝置旋轉(zhuǎn)同步的根據(jù)本發(fā)明的控制，可以在旋轉(zhuǎn)激光器中提供特定的 裝置以使得與偏折裝置的各當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的連續(xù)角度信息可用。
[0098] 這些裝置可以例如：
[0099] 形成為角度編碼器，其用于連續(xù)地測(cè)量偏折裝置的各當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置，和/或
[0100] 具有用于偏折裝置的旋轉(zhuǎn)的定義的零角度標(biāo)記和零角度標(biāo)記傳感器，從而能夠借 助于零角度標(biāo)記傳感器的輸出以及關(guān)于偏折裝置的所定義的恒定轉(zhuǎn)速的了解來連續(xù)地獲 得偏折裝置的各當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置。
[0101] 因此，與偏折裝置旋轉(zhuǎn)同步的控制單元的控制可以基于：
[0102] 存儲(chǔ)的定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍和指派給其并且分別包括狀態(tài)值序列的存儲(chǔ)的碼，
[0103] 與偏折裝置的各當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的被使得可用的連續(xù)角度信息，或者關(guān)于其中 偏折裝置關(guān)于其各當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置所位于的定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍的當(dāng)前可連續(xù)地從其獲得 的了解，以及
[0104] 計(jì)數(shù)偏折裝置的一系列旋轉(zhuǎn)軌跡中的各旋轉(zhuǎn)軌跡以及關(guān)于偏折裝置分別當(dāng)前位 于其中的一系列旋轉(zhuǎn)軌跡的旋轉(zhuǎn)軌跡的與其關(guān)聯(lián)的可獲得的了解，其中，控制單元能夠進(jìn) 行該計(jì)數(shù)。
[0105] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，旋轉(zhuǎn)激光器
[0106] 可以形成為自調(diào)平旋轉(zhuǎn)激光器，并且特別地雙等級(jí)旋轉(zhuǎn)激光器，和/或
[0107] 可以配備有等級(jí)捕獲功能、等級(jí)鎖定功能(特別是利用追蹤功能)、軸對(duì)齊功能和/ 或用于自調(diào)平的場(chǎng)校準(zhǔn)功能(例如，在下述歐洲專利申請(qǐng)中描述了這樣的功能，該申請(qǐng)的申 請(qǐng)人為 Leica Geosystems AG，CH-Heerbrugg，由 Kaminski Harmann 代表，專利律師為 AG (Amalgamation204)，在2013年3月19日提交，律師引用號(hào)為KAP-52920-EP)，并且形成為 用于在所指示的功能中的至少一個(gè)的范圍內(nèi)使用可確定的激光接收器方向。
[0108] 根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的范圍中物理地裝配或提供評(píng)估單元的地方或位置可以在該 情況下根據(jù)需要/要求并且根據(jù)想要的設(shè)計(jì)，例如在旋轉(zhuǎn)激光器中，在接收器中或者在第 三方組件(例如，在機(jī)器上的處理和控制單元中）中不同地選擇，或者甚至使其分布在多個(gè) 物理單元上，例如分布在接收器與旋轉(zhuǎn)激光器之間的部分中，即在接收器中執(zhí)行的評(píng)估(例 如，預(yù)處理）以及進(jìn)一步的處理的第一部分以及在旋轉(zhuǎn)激光器中執(zhí)行的根據(jù)預(yù)處理后的數(shù) 據(jù)的最終的方向確定。
[0109] 根據(jù)裝配評(píng)估單元的位置，可以額外地提供利用對(duì)應(yīng)的通信接口的各種類型的通 信裝置，其用于將輸出信號(hào)發(fā)送給評(píng)估單元，或者，如果形成并裝配有評(píng)估單元，則物理地 分布在多個(gè)單元之間，以在評(píng)估單元的各部分之間發(fā)送數(shù)據(jù)。例如，可以為此使用無線電鏈 路或其它無線或有線數(shù)據(jù)鏈路，如現(xiàn)有技術(shù)中公知的那樣。
[0110] 本發(fā)明還涉及一種用于用作上述建筑激光系統(tǒng)中的部件的旋轉(zhuǎn)激光器。旋轉(zhuǎn)激光 器在該情況下因此配備有至少一個(gè)激光單元以及可連續(xù)地旋轉(zhuǎn)的偏折裝置，以發(fā)射旋轉(zhuǎn)激 光束，使得旋轉(zhuǎn)激光束限定基準(zhǔn)面。
[0111] 根據(jù)本發(fā)明，在該情況下的旋轉(zhuǎn)激光器具有存儲(chǔ)器，其中存儲(chǔ)有：
[0112] 多個(gè)與偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍，以及
[0113] 分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼，該數(shù)字碼包括基于與激光束相關(guān)的 狀態(tài)的定義的序列的狀態(tài)值序列，狀態(tài)是從與激光束相關(guān)的至少兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài) 的組獲取的。
[0114] 此外，根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)激光器具有控制單元，其用于激光單元中與偏轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn) 同步的與至少兩個(gè)不同分立狀態(tài)的生成相關(guān)的控制，使得，在各旋轉(zhuǎn)角度范圍中，借助于連 續(xù)發(fā)生的各旋轉(zhuǎn)角度范圍的交叉在偏折裝置的一系列旋轉(zhuǎn)軌跡中分別生成對(duì)應(yīng)于各旋轉(zhuǎn) 角度范圍的與激光束相關(guān)的狀態(tài)的序列。
[0115] 進(jìn)一步地，能夠在旋轉(zhuǎn)激光器中確定激光接收器方向（其中，旋轉(zhuǎn)激光束擊中的激 光接收器位于旋轉(zhuǎn)激光器的視野中），旋轉(zhuǎn)激光器進(jìn)一步配備有通信接口，用于接收依賴于 激光束入射并且由旋轉(zhuǎn)激光束所擊中的激光接收器生成的輸出信號(hào)；以及評(píng)估單元，用于 確定激光接收器方向，評(píng)估單元特別地形成為，
[0116] 獲取連續(xù)地到達(dá)的輸出信號(hào)的輸出信號(hào)序列，
[0117] 識(shí)別所存儲(chǔ)的狀態(tài)值序列中對(duì)應(yīng)于輸出信號(hào)序列的狀態(tài)值序列，以及
[0118] 根據(jù)指派給對(duì)應(yīng)于所識(shí)別的狀態(tài)值序列的碼的旋轉(zhuǎn)角度范圍確定激光接收器方 向。
[0119] 上述建筑激光系統(tǒng)的范圍中提及的特殊方面、實(shí)施方式和細(xì)化可以可選地以類似 的方式應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)激光器。
[0120] 本發(fā)明還涉及用于用作上述建筑激光系統(tǒng)中的部件的激光接收器。
[0121] 激光接收器在該情況下因此至少配備有
[0122] 激光束檢測(cè)器，其在激光接收器上至少在一維區(qū)域上延伸，從而根據(jù)激光束在激 光束檢測(cè)器上的入射獲得輸出信號(hào)，以及
[0123] 評(píng)估單元，用于確定與建筑激光系統(tǒng)中的激光接收器交互的旋轉(zhuǎn)激光器的視野中 激光接收器所位于的激光接收器方向。
[0124] 根據(jù)本發(fā)明，激光接收器在該情況下具有存儲(chǔ)器，在該存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有：
[0125] 多個(gè)與旋轉(zhuǎn)激光器的偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍，該旋轉(zhuǎn)激光器 與建筑激光系統(tǒng)中的激光接收器交互，以及
[0126] 分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼，該數(shù)字碼包括基于與能夠由與建筑 激光系統(tǒng)中的激光接收器交互的旋轉(zhuǎn)激光器發(fā)射的激光束相關(guān)的狀態(tài)的定義的序列的狀 態(tài)值序列，狀態(tài)是從與激光束相關(guān)的至少兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài)的組獲取的。
[0127] 此外，根據(jù)本發(fā)明，激光接收器的評(píng)估單元現(xiàn)在形成為
[0128] 生成連續(xù)生成的輸出信號(hào)的輸出信號(hào)序列，
[0129] 識(shí)別所存儲(chǔ)的狀態(tài)值序列中對(duì)應(yīng)于輸出信號(hào)序列的狀態(tài)值序列，以及
[0130] 根據(jù)指派給對(duì)應(yīng)于所識(shí)別的狀態(tài)值序列的碼的旋轉(zhuǎn)角度范圍確定激光接收器方 向。
[0131] 上述建筑激光系統(tǒng)的范圍中提及的特殊方面、實(shí)施方式和細(xì)化可以可選地以類似 的方式應(yīng)用于激光接收器。
[0132] 此外，本發(fā)明還涉及一種用于利用下述裝置進(jìn)行激光接收器方向確定的方法：
[0133] 旋轉(zhuǎn)激光器，其具有激光單元和可連續(xù)旋轉(zhuǎn)的偏折裝置，用于發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束，使 得旋轉(zhuǎn)激光束限定基準(zhǔn)面，以及
[0134] 激光接收器，其具有激光束檢測(cè)器，該激光束檢測(cè)器在激光接收器上至少在一維 區(qū)域上延伸，使得激光接收器形成為根據(jù)激光束在激光束檢測(cè)器上的入射生成輸出信號(hào)。
[0135] 根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于該方法定義下述內(nèi)容：
[0136] 多個(gè)與偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的旋轉(zhuǎn)角度范圍，以及
[0137] 分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼，該數(shù)字碼包括基于與激光束相關(guān)的 狀態(tài)的定義的序列的狀態(tài)值序列，狀態(tài)是從與激光束相關(guān)的至少兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài) 的組獲取的。
[0138] 此外，根據(jù)本發(fā)明，在該方法的范圍內(nèi)執(zhí)行下述內(nèi)容：
[0139] 與偏轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)同步地控制與至少兩個(gè)不同分立狀態(tài)相關(guān)的激光束的發(fā)射，使 得，在各旋轉(zhuǎn)角度范圍中，借助于連續(xù)發(fā)生的各旋轉(zhuǎn)角度范圍的交叉在偏折裝置的一系列 旋轉(zhuǎn)軌跡中分別生成對(duì)應(yīng)于各旋轉(zhuǎn)角度范圍的與激光束相關(guān)的狀態(tài)的序列，
[0140] 獲取連續(xù)地到達(dá)的輸出信號(hào)的輸出信號(hào)序列，
[0141] 識(shí)別所存儲(chǔ)的狀態(tài)值序列中對(duì)應(yīng)于輸出信號(hào)序列的狀態(tài)值序列，以及
[0142] 根據(jù)指派給對(duì)應(yīng)于所識(shí)別的狀態(tài)值序列的碼的旋轉(zhuǎn)角度范圍確定旋轉(zhuǎn)激光器的 視野中激光接收器所位于的激光接收器方向。
[0143] 上述建筑激光系統(tǒng)的范圍中提及的特殊方面、實(shí)施方式和細(xì)化可以可選地以類似 的方式應(yīng)用于該方法。
[0144] 此外，本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其具有程序代碼，該程序代碼存儲(chǔ)在機(jī) 器可讀介質(zhì)上并且包括根據(jù)本發(fā)明所存儲(chǔ)的與下述內(nèi)容相關(guān)的信息：
[0145] 多個(gè)與偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的旋轉(zhuǎn)角度范圍，以及
[0146] 分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼，該數(shù)字碼包括基于與激光束相關(guān)的 狀態(tài)的定義的序列的狀態(tài)值序列，狀態(tài)是從與激光束相關(guān)的至少兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài) 的組獲取的。
[0147] 計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括程序代碼，使得其用于特別是在程序在電子數(shù)據(jù)處理單元上 運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述方法，電子數(shù)據(jù)處理單元特別地用作上述建筑激光系統(tǒng)的控制和評(píng)估單 元，用作上述旋轉(zhuǎn)激光器的控制和可選的評(píng)估單元或者用作上述激光接收器的評(píng)估單元。
[0148] 上述建筑激光系統(tǒng)的范圍中提及的特殊方面、實(shí)施方式和細(xì)化可以可選地以類似 的方式應(yīng)用于該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0149] 下面，基于附圖中示意性地例示的具體示例性實(shí)施方式，完全通過示例的方式，對(duì) 根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置進(jìn)行更詳細(xì)描述，還討論了本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)。 具體在圖中：
[0150] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的建筑激光系統(tǒng)的示意性示例性實(shí)施方式；
[0151] 圖2示出了解釋根據(jù)本發(fā)明的編碼的視圖；
[0152] 圖3示出了用于激光單元的控制的結(jié)構(gòu)的示例的視圖（也就是說，用于激光圖案 編碼器原理的示例性解釋的視圖）；
[0153] 圖4不出了在建筑激光系統(tǒng)的沮圍中激光接收器例如能夠米取的功能的視圖；以 及
[0154] 圖5示出了解釋評(píng)估單元的結(jié)構(gòu)的示例的視圖（也就是說，用于激光團(tuán)解碼器原 理的示例性解釋的視圖）。

【具體實(shí)施方式】
[0155] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的建筑激光系統(tǒng)的示例性實(shí)施方式，其包括具有激光單元 11和可旋轉(zhuǎn)偏折裝置12的用于發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束14的旋轉(zhuǎn)激光器10,旋轉(zhuǎn)激光束限定基準(zhǔn) 面；以及激光接收器20,其具有激光束檢測(cè)器21，該激光束檢測(cè)器21在激光接收器上至少 在一維區(qū)域上延伸并且用于根據(jù)激光束在激光束檢測(cè)器上的入射來生成輸出信號(hào)24。還提 供了評(píng)估單元16,其用于確定旋轉(zhuǎn)激光器10的視野中激光接收器20所位于的激光接收器 方向。
[0156] 根據(jù)本發(fā)明，如圖2中更詳細(xì)地示出的，使用依賴于多軌道數(shù)字碼圖案的旋轉(zhuǎn)角 度范圍來確定激光接收器方向。
[0157] 為此，根據(jù)本發(fā)明，關(guān)于下述內(nèi)容的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器17中：
[0158] 多個(gè)與偏折裝置12的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的旋轉(zhuǎn)角度范圍，以及
[0159] 分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼，該數(shù)字碼包括基于與激光束14相 關(guān)的狀態(tài)的定義的序列的狀態(tài)值序列，狀態(tài)是從與激光束14相關(guān)的至少兩個(gè)定義的不同 分立狀態(tài)的組獲取的。
[0160] 此外，現(xiàn)在提供了控制單元18,用于激光單元11中與偏轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)同步的與至少 兩個(gè)不同分立狀態(tài)的生成相關(guān)的控制，使得，在各旋轉(zhuǎn)角度范圍中，借助于連續(xù)發(fā)生的各旋 轉(zhuǎn)角度范圍的交叉，在偏折裝置12的一系列旋轉(zhuǎn)軌跡中分別生成對(duì)應(yīng)于各旋轉(zhuǎn)角度范圍 的與激光束14相關(guān)的狀態(tài)的序列。
[0161] 在評(píng)估單元側(cè)，最后，能夠獲取連續(xù)地到達(dá)的輸出信號(hào)24的輸出信號(hào)序列，識(shí)別 所存儲(chǔ)的狀態(tài)值序列中對(duì)應(yīng)于輸出信號(hào)序列的狀態(tài)值序列，以及根據(jù)指派給對(duì)應(yīng)于所識(shí)別 的狀態(tài)值序列的碼的旋轉(zhuǎn)角度范圍確定激光接收器方向。
[0162] 在與評(píng)估單元16、存儲(chǔ)器17和控制單元18的空間裝配相關(guān)的實(shí)施方式中，可以提 供無線通信裝置，其具有在旋轉(zhuǎn)激光器側(cè)至少接收數(shù)據(jù)的通信接口 19以及在激光接收器 側(cè)至少發(fā)送數(shù)據(jù)的通信接口 29 (特別地，分別為無線電模塊)，該無線通信裝置用于將輸出 信號(hào)24發(fā)送給評(píng)估單元19。
[0163] 特別地，這使得能夠以直接的方式進(jìn)行激光接收器方向確定而無需為此需要的兩 個(gè)彼此交互的裝置的各種組件中的預(yù)定硬件調(diào)整(這使得模塊化不可能）（例如，在波長方 面或者發(fā)送器側(cè)的激光源或者接收器側(cè)的激光束檢測(cè)器的利用對(duì)應(yīng)硬件配置進(jìn)行的激光 束的調(diào)制方法)，并且無需為此不可避免地需要使用的激光接收器的任何專用特殊構(gòu)造（以 及功能因此能夠與激光接收器裝置構(gòu)造無關(guān))。此外，還能夠?qū)τ趦蓚€(gè)或更多激光接收器并 行地進(jìn)行激光接收器方向確定。
[0164] 對(duì)于旋轉(zhuǎn)激光器10 (這里設(shè)置在臺(tái)15上)，在用于激光單元11的激光源的詳細(xì)不 同實(shí)施方式中，特別是二極管激光器是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。沿著其束路徑，由激光單元11 發(fā)射的激光照射擊中激光照射偏折單元12,其在所示的示例中將激光束偏折90°。激光照 射偏折單元12例如用作相對(duì)于入射的激光照射傾斜45°的鏡子，但是優(yōu)選地用作五棱鏡 或五面鏡，其始終將激光照射偏折90°而與入射角無關(guān)。激光照射偏折單元12以激光照 射偏折單元12能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸13可馬達(dá)驅(qū)動(dòng)地旋轉(zhuǎn)的方式主動(dòng)地連接到旋轉(zhuǎn)誘發(fā)單元。 旋轉(zhuǎn)單元例如形成為安裝有球的套筒，其封閉激光照射的束路徑并且利用電動(dòng)馬達(dá)經(jīng)由帶 驅(qū)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)。激光照射14的發(fā)射因此在旋轉(zhuǎn)發(fā)射方向α上進(jìn)行，使得生成了所示的準(zhǔn)激 光面。該準(zhǔn)激光面與旋轉(zhuǎn)軸13的交叉點(diǎn)被定義為旋轉(zhuǎn)中心。旋轉(zhuǎn)中心可以由透明的出射 窗封閉使得激光照射穿過出射窗。例如為角度檢測(cè)器的形式的裝置使得能夠獲取激光照射 偏折單元12的各當(dāng)前角度取向（也就是說，與偏折裝置21的各當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的角度信 息)，并且因此，激光照射5的當(dāng)前發(fā)射方向α可以間接地布置在旋轉(zhuǎn)單元3上。
[0165] 激光接收器20的激光束檢測(cè)器21可以進(jìn)一步(其在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的）形成 為使得能夠額外地獲得激光束在激光束檢測(cè)器線或面上的入射位置，為此，在裝置的直立 操作位置中考慮的感光元件可以在堅(jiān)直取向的傳感器行中彼此順序地布置，從而激光束檢 測(cè)器21因此在激光接收器20上至少在堅(jiān)直線（作為一維區(qū)域）上延伸。此外，在激光接收 器20中，例如用于通過激光束檢測(cè)器20的輸出確定激光接收器相對(duì)于由旋轉(zhuǎn)激光束限定 的基準(zhǔn)高度的位置的單獨(dú)的評(píng)估單元以及特別地用于指示激光接收器20是否與基準(zhǔn)面完 全地一致的用于所確定的位置的指示器(例如可視顯示器）可以集成在激光接收器裝置中。 例如在該情況下可以例如將位置確定為由激光束照亮的激光束檢測(cè)器行上的區(qū)域的中點(diǎn)。
[0166] 圖2示出了解釋根據(jù)本發(fā)明的角度范圍相關(guān)絕對(duì)多軌道數(shù)字編碼的視圖。
[0167] 在該情況下利用一系列多個(gè)旋轉(zhuǎn)軌跡31-34生成并且成像多個(gè)軌道，并且在各旋 轉(zhuǎn)軌跡中，在該情況下，通過修改激光束(例如，切換為開和關(guān)）生成對(duì)應(yīng)于關(guān)聯(lián)的軌道的角 度范圍圖案。
[0168] 為此，包括具有四個(gè)組成部分的狀態(tài)值序列(其對(duì)應(yīng)于四個(gè)碼軌道)的數(shù)字碼35基 于與激光束相關(guān)的狀態(tài)的定義的序列，并且分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍36,該情況 下，狀態(tài)是從該情況下與激光束相關(guān)的兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài)的組獲得的(例如，被切換 為開的激光束[在圖案中表示為白色或未填充的]，以及被切換為關(guān)閉的激光束[表示為深 色陰影])。
[0169] 這里由圓周區(qū)域38定義與偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的旋轉(zhuǎn)角度范圍36,其表示為形 象地視為鋪開或是平面的。
[0170] 在這里使用兩個(gè)狀態(tài)和四個(gè)軌道的集合的情況下，能夠生成16個(gè)唯一碼（2的四 次冪)。16個(gè)碼中的一個(gè)被唯一地指派給這16個(gè)定義的角度范圍中的每一個(gè)。
[0171] 此外，在所示的示例中，以下述方式定義碼：分別指派給緊鄰的旋轉(zhuǎn)角度范圍的碼 的狀態(tài)值序列的相鄰對(duì)分別僅相差一個(gè)成員（也就是說，分別僅相差一個(gè)狀態(tài)值)。
[0172] 此外，在該情況下，旋轉(zhuǎn)角度范圍被定義為均具有相等的寬度并且在圓周范圍38 上均等地分布并且彼此直接相鄰。
[0173] 在接收器側(cè)，能夠在每次激光束入射（S卩，每次擊中）時(shí)生成信號(hào)并且將其發(fā)送給 評(píng)估單元。在了解多軌道碼圖案的情況下，能夠利用一系列接受信號(hào)的處理來獲得接收器 很可能位于的對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度范圍，并且因此能夠確定想要的激光接收器方向。
[0174] 圖3示出了解釋激光單元的控制的結(jié)構(gòu)的示例的視圖（也就是說，用于激光圖案 編碼器原理的示例性說明的視圖）。
[0175] 由電動(dòng)馬達(dá)41以已知的轉(zhuǎn)速A驅(qū)動(dòng)的作為偏折裝置12的旋轉(zhuǎn)五棱鏡機(jī)械地耦接 到旋轉(zhuǎn)換能器42 (特別地，旋轉(zhuǎn)角度換能器)。由激光單元發(fā)射的穿過五棱鏡的激光束14 能夠由激光驅(qū)動(dòng)器43 (其是控制單元的一部分）控制。旋轉(zhuǎn)換能器42提供關(guān)于五棱鏡的 當(dāng)前旋轉(zhuǎn)角位置的信息。
[0176] 作為控制單元的一部分的狀態(tài)機(jī)44包括旋轉(zhuǎn)軌跡計(jì)數(shù)器和用于外部觸發(fā)信號(hào)B (用于開始利用一系列旋轉(zhuǎn)軌跡中連續(xù)發(fā)生的各旋轉(zhuǎn)角度范圍的交叉的狀態(tài)序列的生成） 的輸入以便于生成下述信號(hào)：
[0177] 用于開始碼圖案發(fā)射的信號(hào)C，
[0178] 用于五棱鏡位于其中的當(dāng)前角度范圍的信號(hào)，以及
[0179] 用于當(dāng)前旋轉(zhuǎn)軌跡的信號(hào)。
[0180] 碼在該情況下存儲(chǔ)在查找表45中。該查找表45然后根據(jù)前述來自狀態(tài)機(jī)44的 信號(hào)生成用于激光驅(qū)動(dòng)器43的開啟/關(guān)閉信號(hào)。與激光束相關(guān)的開啟/關(guān)閉狀態(tài)可以在 該情況下在觸發(fā)信號(hào)B施加之后對(duì)于各角度范圍和各旋轉(zhuǎn)軌跡單獨(dú)地定義。
[0181] 圖4示出了僅借助于示例的在建筑激光系統(tǒng)的范圍中激光接收器能夠具有的功 能的視圖。
[0182] 激光接收器在該情況下用于測(cè)量激光束在激光束檢測(cè)器46上兩個(gè)連續(xù)的入射之 間的時(shí)間t0,為此激光束檢測(cè)器46的原始輸出信號(hào)由觸發(fā)器47和計(jì)數(shù)器電路48來饋送。 時(shí)間t0被經(jīng)由接收器內(nèi)部的無線電模塊50發(fā)送給旋轉(zhuǎn)激光器作為基本時(shí)間單位(例如， lms)的倍數(shù)。
[0183] 圖5示出了解釋評(píng)估單元的結(jié)構(gòu)的示例的視圖（也就是說，用于激光圖案解碼器 原理的示例性解釋的視圖）。
[0184] 旋轉(zhuǎn)激光器的無線電模塊51接收并記錄來自激光接收器的擊中時(shí)間間隔的序 列。符號(hào)生成器52利用所獲取的擊中時(shí)間間隔的序列并且利用已知的轉(zhuǎn)速A計(jì)算各狀態(tài)。 符號(hào)在該情況下是作為旋轉(zhuǎn)軌跡的倍數(shù)的分立值，如下所述：
[0185] 符號(hào)A :兩個(gè)擊中之間存在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軌跡
[0186] 符號(hào)B :在兩個(gè)擊中之間存在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軌跡
[0187] 符號(hào)C :在兩個(gè)擊中之間存在三個(gè)旋轉(zhuǎn)軌跡，等等。
[0188] 用于旋轉(zhuǎn)角度范圍的以該方式編譯的符號(hào)的序列獨(dú)立于偏折裝置的旋轉(zhuǎn)周期。解 碼器53將符號(hào)的序列轉(zhuǎn)換為有效的對(duì)應(yīng)碼數(shù)(指派給激光接收器因此位于其中的角度范 圍)。
[0189] 根據(jù)本發(fā)明，因此不是絕對(duì)需要激光接收器與旋轉(zhuǎn)激光器之間的實(shí)時(shí)通信。
[0190] 在本發(fā)明中，相反地，由于能夠獨(dú)立地執(zhí)行激光圖案編碼并且如果對(duì)于想要的方 向的解碼而需要是異步的，因此無線電通信的傳輸時(shí)間可以是未知的。
[0191] 此外，在激光接收器的部分上不需要關(guān)于使用的碼的預(yù)先了解。
[0192] 將理解的是，這些例示圖僅示意性地例示了可能示例性實(shí)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)，所述建筑激光系統(tǒng)至少包括： 旋轉(zhuǎn)激光器，所述旋轉(zhuǎn)激光器具有激光單元和可連續(xù)地旋轉(zhuǎn)的偏折裝置，用于發(fā)射旋 轉(zhuǎn)激光束，使得所述旋轉(zhuǎn)激光束限定基準(zhǔn)面； 激光接收器，所述激光接收器具有激光束檢測(cè)器，所述激光束檢測(cè)器在所述激光接收 器上至少在一維區(qū)域上延伸，從而所述激光接收器形成為根據(jù)所述激光束檢測(cè)器上激光束 的入射生成輸出信號(hào)；以及 評(píng)估單元，所述評(píng)估單元用于確定所述激光接收器在所述旋轉(zhuǎn)激光器的視野中所位于 的激光接收器方向， 其特征在于 存儲(chǔ)器，在所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有： 多個(gè)與所述偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍，以及 分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼，并且所述數(shù)字碼包括基于所定義的與激 光束相關(guān)的狀態(tài)的序列的狀態(tài)值序列，所述狀態(tài)是從與激光束相關(guān)的至少兩個(gè)定義的不同 分立狀態(tài)的組獲得的，以及 控制單元，所述控制單元用于所述激光單元的與偏折裝置旋轉(zhuǎn)同步的與所述至少兩個(gè) 不同分立狀態(tài)的生成相關(guān)的控制，使得在各旋轉(zhuǎn)角度范圍中，借助于連續(xù)地發(fā)生的各旋轉(zhuǎn) 角度范圍的交叉，在所述偏折裝置的一系列旋轉(zhuǎn)軌跡中分別生成對(duì)應(yīng)于各旋轉(zhuǎn)角度范圍的 與所述激光束相關(guān)的狀態(tài)的序列，并且其中，所述評(píng)估單元形成為： 生成連續(xù)生成的輸出信號(hào)的輸出信號(hào)序列， 識(shí)別所存儲(chǔ)的狀態(tài)值序列中對(duì)應(yīng)于所述輸出信號(hào)序列的狀態(tài)值序列，以及 根據(jù)指派給對(duì)應(yīng)于所識(shí)別的狀態(tài)值序列的碼的所述旋轉(zhuǎn)角度范圍來確定所述激光接 收器方向。
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 與所述偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)地，在至少180°的圓周范圍上，特別地在360°的圓周范 圍上，限定所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述旋轉(zhuǎn)角度范圍， 特別地，在所述圓周范圍上限定分別具有相等寬度的至少30個(gè)，特別地至少100個(gè)，特 別地至少500個(gè)旋轉(zhuǎn)角度范圍。
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 所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述碼被定義為使得分別指派給緊鄰的旋轉(zhuǎn)角度范圍的碼的狀 態(tài)值序列的相鄰對(duì)僅相差一個(gè)值。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的建筑激光系統(tǒng)， 其特征在于 所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的所述碼被定義為使得所述狀態(tài)值序列分別包括至少五個(gè)狀態(tài)值 的狀態(tài)值序列成員數(shù)，特別地，所述控制單元形成為控制所述激光單元使得利用在數(shù)目上 對(duì)應(yīng)于所述狀態(tài)值序列成員數(shù)，特別地具有相同數(shù)目，的一系列旋轉(zhuǎn)軌跡來生成各狀態(tài)序 列，和/或 所述狀態(tài)是從與所述激光束相關(guān)的精確的兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài)的組獲得的。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的建筑激光系統(tǒng)， 其特征在于 通過開啟和關(guān)閉所述激光束來給出與所述激光束相關(guān)的所述至少兩個(gè)定義的不同分 立狀態(tài)中的至少兩個(gè)，和/或 所述至少兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài)的不同之處在于： 所述激光束的不同分立強(qiáng)度值，和/或 所述激光束的不同分立調(diào)制頻率。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的建筑激光系統(tǒng)， 其特征在于 所述評(píng)估單元和/或所述激光接收器形成為與所述至少兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài)相 關(guān)地對(duì)在所述輸出信號(hào)序列的范圍中獲取的輸出信號(hào)進(jìn)行評(píng)估并且將對(duì)應(yīng)的信息添加到 所述輸出信號(hào)，并且 所述評(píng)估單元形成為通過使用添加到各輸出信號(hào)的信息來識(shí)別對(duì)應(yīng)的狀態(tài)值序列。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的建筑激光系統(tǒng)，其中，通過將所述激光束切換 為開啟和關(guān)閉來給出與所述激光束相關(guān)的所述至少兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài)中的至少兩 個(gè)， 其特征在于， 所述激光接收器形成為利用添加的與所述激光束入射到所述激光束檢測(cè)器上的入射 時(shí)間相關(guān)的信息生成所述輸出信號(hào)，和/或 所述評(píng)估單元形成為將與接收時(shí)間相關(guān)的信息添加到各發(fā)送的輸出信號(hào)， 使得所述輸出信號(hào)序列的各輸出信號(hào)分別具有根據(jù)所述激光束在所述激光束檢測(cè)器 上的入射添加的時(shí)間信息， 并且其中，所述評(píng)估單元能夠從而通過使用添加到所獲取的輸出信號(hào)序列的所述輸出 信號(hào)的所述時(shí)間信息來識(shí)別對(duì)應(yīng)于所獲取的輸出信號(hào)序列的所述狀態(tài)值序列。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的建筑激光系統(tǒng)， 其特征在于 所述評(píng)估單元形成為獲取所述輸出信號(hào)序列，識(shí)別所述狀態(tài)值序列并且確定所述激光 接收器方向，所述確定是基于所存儲(chǔ)的定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍和指派給其的并且分別包括狀 態(tài)值序列的所存儲(chǔ)的碼來進(jìn)行的，并且所述確定是特別地基于所述觸發(fā)信號(hào)、所述一系列 旋轉(zhuǎn)軌跡的旋轉(zhuǎn)軌跡的數(shù)目和/或關(guān)于所述偏折裝置的定義的恒定轉(zhuǎn)速的了解來進(jìn)行的。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的建筑激光系統(tǒng)， 其特征在于 特定方向，特別地對(duì)應(yīng)于各旋轉(zhuǎn)角度范圍等分線的方向，分別針對(duì)各旋轉(zhuǎn)角度范圍存 儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并且所述評(píng)估單元獲取形成為獲取針對(duì)指派給對(duì)應(yīng)于所識(shí)別出的狀態(tài) 值序列的碼的旋轉(zhuǎn)角度范圍存儲(chǔ)的方向，并且該獲取的方向能夠被確定和輸出為所述激光 接收器方向。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的建筑激光系統(tǒng)， 其特征在于 在所述旋轉(zhuǎn)激光器中提供裝置以使得與所述偏折裝置的各當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的連續(xù) 角度信息可用， 具有角度編碼器，所述角度編碼器用于連續(xù)地測(cè)量所述偏折裝置的各當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置， 或 具有用于所述偏折裝置的旋轉(zhuǎn)的定義的零角度標(biāo)記和零角度標(biāo)記傳感器，從而能夠借 助于所述零角度標(biāo)記傳感器的輸出以及關(guān)于所述偏折裝置的定義的恒定轉(zhuǎn)速的了解來連 續(xù)地獲得所述偏折裝置的各當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置， 并且其中，與所述偏折裝置旋轉(zhuǎn)同步的所述控制單元的控制基于： 存儲(chǔ)的定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍和存儲(chǔ)的指派給其的并且分別包括狀態(tài)值序列的碼， 與所述偏折裝置的各當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的被使得可用的所述連續(xù)角度信息，或者當(dāng)前 可連續(xù)從其獲得的關(guān)于所述偏折裝置關(guān)于其各當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置所位于的定義的旋轉(zhuǎn)角度范 圍的了解，以及 所述偏折裝置的一系列旋轉(zhuǎn)軌跡中的各旋轉(zhuǎn)軌跡的計(jì)數(shù)以及與其關(guān)聯(lián)的關(guān)于所述偏 折裝置分別當(dāng)前位于其中的一系列旋轉(zhuǎn)軌跡的旋轉(zhuǎn)軌跡的可獲得的了解，其中，所述控制 單元能夠進(jìn)行所述計(jì)數(shù)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的建筑激光系統(tǒng)， 其特征在于 所述旋轉(zhuǎn)激光器 形成為自調(diào)平旋轉(zhuǎn)激光器，并且特別地雙等級(jí)旋轉(zhuǎn)激光器，和/或 配備有下述進(jìn)一步的功能之一： 等級(jí)捕獲， 等級(jí)鎖定，特別是利用追蹤， 軸對(duì)齊，和/或 用于自調(diào)平的場(chǎng)校準(zhǔn)功能，并且所述旋轉(zhuǎn)激光器形成為在所指示的功能中的至少一個(gè) 的范圍內(nèi)使用可確定的激光接收器方向。
12. -種旋轉(zhuǎn)激光器，所述旋轉(zhuǎn)激光器用作根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的建筑 激光系統(tǒng)中的部件，所述旋轉(zhuǎn)激光器具有至少一個(gè)激光單元以及可連續(xù)地旋轉(zhuǎn)的偏折裝 置，以發(fā)射旋轉(zhuǎn)激光束，使得所述旋轉(zhuǎn)激光束限定基準(zhǔn)面， 其特征在于， 存儲(chǔ)器，在所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有： 多個(gè)與所述偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍，以及 分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼，所述數(shù)字碼包括基于與所述激光束相關(guān) 的狀態(tài)的定義的序列的狀態(tài)值序列，所述狀態(tài)是從與所述激光束相關(guān)的至少兩個(gè)定義的不 同分立狀態(tài)的組獲取的，以及 控制單元，所述控制單元用于所述激光單元的與偏轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)同步的與所述至少兩個(gè) 不同分立狀態(tài)的生成相關(guān)的控制，使得，在各旋轉(zhuǎn)角度范圍中，借助于連續(xù)發(fā)生的各旋轉(zhuǎn)角 度范圍的交叉，在所述偏折裝置的一系列旋轉(zhuǎn)軌跡中分別生成對(duì)應(yīng)于各旋轉(zhuǎn)角度范圍的與 所述激光束相關(guān)的狀態(tài)的序列， 所述旋轉(zhuǎn)激光器進(jìn)一步特別地包括 通信接口，所述通信接口用于接收與所述激光束入射相關(guān)的能夠由所述旋轉(zhuǎn)激光束所 擊中的激光接收器生成的輸出信號(hào)，以及 評(píng)估單元，所述評(píng)估單元用于確定所述旋轉(zhuǎn)激光束所擊中的激光接收器在所述旋轉(zhuǎn)激 光器的視野中所位于的激光接收器方向，所述評(píng)估單元形成為， 經(jīng)由所述通信接口獲取連續(xù)地到達(dá)的輸出信號(hào)的輸出信號(hào)序列， 識(shí)別所存儲(chǔ)的狀態(tài)值序列中對(duì)應(yīng)于所述輸出信號(hào)序列的狀態(tài)值序列，以及 根據(jù)指派給對(duì)應(yīng)于所識(shí)別的狀態(tài)值序列的碼的旋轉(zhuǎn)角度范圍確定所述激光接收器方 向。
13. -種激光接收器，所述激光接收器用作根據(jù)權(quán)利要求1-11中的任一項(xiàng)所述的建筑 激光系統(tǒng)中的部件，所述激光接收器至少具有 激光束檢測(cè)器，所述激光束檢測(cè)器在所述激光接收器上至少在一維區(qū)域上延伸，從而 根據(jù)所述激光束在所述激光束檢測(cè)器上的入射獲得輸出信號(hào)，以及 評(píng)估單元，所述評(píng)估單元用于確定與所述建筑激光系統(tǒng)中的所述激光接收器交互的旋 轉(zhuǎn)激光器的視野中所述激光接收器所位于的激光接收器方向， 其特征在于 存儲(chǔ)器，在所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有： 多個(gè)與所述旋轉(zhuǎn)激光器的偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的定義的旋轉(zhuǎn)角度范圍，所述旋轉(zhuǎn)激光 器與所述建筑激光系統(tǒng)中的所述激光接收器交互，以及 分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼，所述數(shù)字碼包括基于與能夠由與所述建 筑激光系統(tǒng)中的所述激光接收器交互的所述旋轉(zhuǎn)激光器發(fā)射的激光束相關(guān)的狀態(tài)的定義 的序列的狀態(tài)值序列，所述狀態(tài)是從與所述激光束相關(guān)的至少兩個(gè)定義的不同分立狀態(tài)的 組獲取的， 并且其中， 所述評(píng)估單元形成為 生成連續(xù)生成的輸出信號(hào)的輸出信號(hào)序列， 識(shí)別所存儲(chǔ)的狀態(tài)值序列中對(duì)應(yīng)于所述輸出信號(hào)序列的狀態(tài)值序列，以及 根據(jù)指派給對(duì)應(yīng)于所識(shí)別的狀態(tài)值序列的碼的旋轉(zhuǎn)角度范圍確定所述激光接收器方 向。
14. 一種用于激光接收器方向確定的方法，所述方法是利用下述裝置進(jìn)行的： 旋轉(zhuǎn)激光器，所述旋轉(zhuǎn)激光器具有激光單元和可連續(xù)旋轉(zhuǎn)的偏折裝置，用于發(fā)射旋轉(zhuǎn) 激光束，使得所述旋轉(zhuǎn)激光束限定基準(zhǔn)面，以及 激光接收器，所述激光接收器具有激光束檢測(cè)器，所述激光束檢測(cè)器在所述激光接收 器上至少在一維區(qū)域上延伸，使得所述激光接收器形成為根據(jù)所述激光束在所述激光束檢 測(cè)器上的入射生成輸出信號(hào)， 其特征在于， 對(duì)于所述方法限定下述內(nèi)容： 多個(gè)與所述偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的旋轉(zhuǎn)角度范圍，以及 分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼，所述數(shù)字碼包括基于與所述激光束相關(guān) 的狀態(tài)的定義的序列的狀態(tài)值序列，所述狀態(tài)是從與所述激光束相關(guān)的至少兩個(gè)定義的不 同分立狀態(tài)的組獲取的， 在所述方法的范圍內(nèi)執(zhí)行下述步驟： 與偏轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)同步地控制與所述至少兩個(gè)不同分立狀態(tài)相關(guān)的激光束的發(fā)射，使 得，在各旋轉(zhuǎn)角度范圍中，借助于連續(xù)發(fā)生的各旋轉(zhuǎn)角度范圍的交叉，在所述偏折裝置的一 系列旋轉(zhuǎn)軌跡中分別生成對(duì)應(yīng)于各旋轉(zhuǎn)角度范圍的與所述激光束相關(guān)的狀態(tài)的序列， 獲取連續(xù)地到達(dá)的輸出信號(hào)的輸出信號(hào)序列， 識(shí)別所存儲(chǔ)的狀態(tài)值序列中對(duì)應(yīng)于所述輸出信號(hào)序列的狀態(tài)值序列，以及 根據(jù)指派給對(duì)應(yīng)于所識(shí)別的狀態(tài)值序列的碼的旋轉(zhuǎn)角度范圍確定所述旋轉(zhuǎn)激光器的 視野中所述激光接收器所位于的激光接收器方向。
15. -種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有程序代碼，所述程序代碼存儲(chǔ)在機(jī) 器可讀介質(zhì)上并且包括存儲(chǔ)的與下述內(nèi)容相關(guān)的信息： 多個(gè)與偏折裝置的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的旋轉(zhuǎn)角度范圍，以及 分別唯一地指派給各旋轉(zhuǎn)角度范圍的數(shù)字碼，所述數(shù)字碼包括基于與激光束相關(guān)的狀 態(tài)的定義的序列的狀態(tài)值序列，所述狀態(tài)是從與所述激光束相關(guān)的至少兩個(gè)定義的不同分 立狀態(tài)的組獲取的， 從而執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法， 特別地，當(dāng)所述程序在電子數(shù)據(jù)處理單元上運(yùn)行時(shí)，所述電子數(shù)據(jù)處理單元特別地用 作根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的建筑激光系統(tǒng)的控制單元和評(píng)估單元，用作根據(jù) 權(quán)利要求12所述的旋轉(zhuǎn)激光器的控制單元和評(píng)估單元，或者用作根據(jù)權(quán)利要求13所述的 激光接收器的評(píng)估單元。
【文檔編號(hào)】G01C15/00GK104061911SQ201410102474
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月19日
【發(fā)明者】T·費(fèi)斯勒, B·施托克爾 申請(qǐng)人:萊卡地球系統(tǒng)公開股份有限公司