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Patent Searching and Data


Title:
LOCATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/067189
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a locating device comprising a housing (10) and a display unit (12), especially a display for graphic representation of measuring information, which can be displaced on a surface of an object which is to be studied by means of a retaining unit (14) for the purposes of location thereof. Said device also comprises at least one sensor unit (20) for sensing a first displacement parameter. According to the invention, at least one displacement measuring movement (16, 18) extends across the longitudinal extension (22) of the housing (10).

Inventors:
HOFFMANN ERHARD (DE)
CLAUSS STEFAN (DE)
SKULTETY-BETZ UWE (DE)
HAASE BJOERN (DE)
HOFFMANN ULLI (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/003873
Publication Date:
August 14, 2003
Filing Date:
October 11, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
HOFFMANN ERHARD (DE)
CLAUSS STEFAN (DE)
SKULTETY-BETZ UWE (DE)
HAASE BJOERN (DE)
HOFFMANN ULLI (DE)
International Classes:
G01B3/12; G01B21/00; (IPC1-7): G01B21/00; G01B3/12
Domestic Patent References:
WO1989001604A11989-02-23
Foreign References:
DE1448369A11968-12-12
Other References:
See also references of EP 1474655A1
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Claims:
Ansprüche
1. Ortungsgerät mit einem Gehäuse (10) und mit einer Anzei geeinheit (12), insbesondere einem Display zur grafischen Darstellung von Meßinformationen, das zur Ortung mit ei ner Halteeinheit (14) über eine Fläche eines Untersu chungsgegenstands bewegbar ist, und mit zumindest einer Sensoreinheit (20) zur Aufnahme einer ersten Bewegungs kenngröße, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Bewegungsmeßrichtung (16, 18) quer zur Längserstreckung (22) des Gehäuses (10) verläuft.
2. Ortungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßeinheit (26) zur Ortung von Objekten im wesentli chen symmetrisch zu einer Ebene ausgebildet ist, die von einer Längsmittelachse (68) und von einer Normalen (82) einer Deckseite (72) aufgespannt ist.
3. Ortungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß im Gehäuse (10), in Längserstreckung (22) des Gehäuses (10) in einem Endbereich (24) wenigstens eine Meßeinheit (26) angeordnet ist.
4. Ortungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Quererstreckung (28) des Gehäuses (10) im wesentli chen durch eine Breite der Meßeinheit (26) bestimmt ist.
5. Ortungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Quererstreckung (28) des Gehäuses (10) klei ner als 12 cm ist.
6. Ortungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (10) ein Fahrwerk (30) mit zumindest einem Wälzkörper (32,34, 36,38) an geordnet ist, dessen Achse (40,42) in die Meßeinheit (26) geführt ist.
7. Ortungsgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (40,42) durch die Meßeinheit (26) geführt ist und das Fahrwerk (30) zumindest zwei über die Achse (40, 42) miteinander drehfest verbundene Wälzkörper (32,34, 36,38) aufweist.
8. Ortungsgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (32,34, 36,38) an gegenüberliegenden Stirnseiten (44,46) des Gehäuses (10) angeordnet sind.
9. Ortungsgerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Unterseite (48) des Gehäuses (10) zumindest ein Vorsprung (50, 52) zum Schutz wenig stens eines Wälzkörpers (32,34, 36,38) angeordnet ist.
10. Ortungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Bedienelemente (54, 56, 58, 60) am Gehäuse (10) in Längserstreckung (22) des Gehäuses (10) vor und/oder nach einer Haltefläche (62) der Halteeinheit (14) angeordnet sind.
11. Ortungsgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienelemente (54,56, 58,60) innerhalb eines in Längserstreckung (22) des Gehäuses (10) vorderen Be reichs (64) mit einem Radius von 60 mm zu einem vorderen Ende (66) der Halteeinheit (14) angeordnet sind.
12. Ortungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche ; da durch gekennzeichnet, daß die Halteeinheit (14) zu einer Ebene symmetrisch ausgebildet ist, die von einer Längs mittelachse (68) und von einer Normalen (82) einer Deck seite (70) aufgespannt ist.
13. Ortungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Halteeinheit (14) eine sich in Richtung einer Deckseite (70) des Gehäuses (10) ver jüngende Querschnittsfläche aufweist.
14. Ortungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß mit der Sensoreinheit (20) ne ben der ersten Bewegungskenngröße zumindest eine zweite Bewegungskenngröße erfaßbar ist.
15. Ortungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß aus den erfaßten Bewegungskenngrößen eine Kenngröße für eine Drehbewegung des Gehäuses (10) um zumindest eine Achse (82) ermittelbar ist.
Description:
Ortungsgerät Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Ortungsgerät nach dem Ober- begriff des Anspruchs 1.

Es ist ein handgeführtes Ortungsgerät bekannt, das ein Fahr- werk mit vier Rädern aufweist, wobei jeweils zwei Räder an einer Längsseite des Ortungsgeräts angebracht sind. Die sich gegenüberliegenden Räder sind jeweils über eine sich senk- recht zur Längserstreckung des Ortungsgeräts verlaufende Ach- se verbunden. Das Ortungsgerät besitzt an einer Oberseite seines Gehäuses ein Display und eine sich in Richtung der Längserstreckung verlaufende Halteeinheit, mit der das Or- tungsgerät mit Laufflächen der Räder auf einer Fläche eines Untersuchungsgegenstands in Richtung seiner Längserstreckung verfahrbar ist.

Zur Aufnahme einer Bewegungskenngröße mittels einer Sen- soreinheit sind die beiden starren Achsen und die Sensorein- heit über einen Zahnriemen mechanisch gekoppelt.

Vorteile der Erfindung Die Erfindung geht aus von einem Ortungsgerät mit einem Ge- häuse und mit einer Anzeigeeinheit, insbesondere einem Dis- play zur grafischen Darstellung von Meßinformationen, das zur Ortung mit einer Halteeinheit über eine Fläche eines Untersu- chungsgegenstands bewegbar ist, und mit zumindest einer Sen- soreinheit zur Aufnahme einer ersten Bewegungskenngröße.

Es wird vorgeschlagen, daß wenigstens eine Bewegungsmeßrich- tung quer zur Längserstreckung des Gehäuses verläuft. Das Or- tungsgerät bzw. das Gehäuse kann mit einer Meßeinheit zur Or- tung von Objekten weit in eine Ecke verfahren, und es kann bis weit in die Ecke gemessen werden. Ist das Ortungsgerät während eines Meßvorgangs bzw. eines Ortungsvorgangs in zwei entgegengesetzte Richtungen bewegbar, kann das Ortungsgerät besonders vorteilhaft in zwei gegenüberliegende Ecken verfah- ren werden, wobei ein Wenden des Ortungsgeräts vermeidbar ist. Dabei ist insbesondere vorteilhaft eine Meßeinheit zur Ortung von Objekten im wesentlichen symmetrisch zu einer Ebe- ne ausgebildet bzw. angeordnet, die von einer Mittelachse des Ortungsgeräts und von einer Normalen einer Deckseite des Or- tungsgeräts aufgespannt ist. Es ist eine vorteilhafte Ecken- gängigkeit erzielbar.

Ist im Gehäuse in Längserstreckung des Gehäuses in einem End- bereich wenigstens eine Meßeinheit angeordnet, kann das Ge- häuse mit seiner Meßeinheit vorteilhaft nahe entlang einer Ecke verfahren werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorge- schlagen, daß eine Quererstreckung des Gehäuses im wesentli- chen durch eine Breite der Meßeinheit bestimmt ist. Es ist dadurch ein besonders schmal bauendes und somit eckengängiges Ortungsgerät erreichbar, und zwar insbesondere kann ein Or- tungsgerät mit einer vorteilhaften maximalen Quererstreckung kleiner als 12 cm erreicht werden.

Ferner wird vorgeschlagen, daß am Gehäuse ein Fahrwerk mit zumindest einem Wälzkörper angeordnet ist, dessen Achse in die Meßeinheit geführt ist. Der Bauraum innerhalb der Meßein- heit kann vorteilhaft genutzt und zusätzlicher Bauraum kann vermieden werden, und zwar insbesondere Bauraum in Querer- streckung vor und nach der Meßeinheit.

Ist die Achse in und zudem durch die Meßeinheit geführt und weist das Fahrwerk zumindest zwei über die Achse miteinander drehfest verbundene Wälzkörper auf, kann ein Geradeauslauf mit einer hohen Spurstabilität erreicht werden, und zwar ins- besondere, wenn die Wälzkörper an gegenüberliegenden Stirn- seiten des Gehäuses angeordnet sind.

Ist an einer Unterseite des Gehäuses zumindest ein Vorsprung zum Schutz wenigstens eines Wälzkörpers angeordnet, kann beim Bewegen des Gehäuses über eine Kante ein Verhaken und/oder ein Beschädigen des Wälzkörpers vorteilhaft vermieden werden.

Ferner kann der Wälzkörper und/oder die Achsen bei einem Sturz des Ortungsgeräts durch den Vorsprung entlastet werden, indem der Vorsprung beim Auftreffen des Ortungsgeräts auf ei- nem Untergrund mit diesem in Anlage kommt, bevor eine plasti-

sche Verformung der Achse und/oder des Wälzkörpers eintreten kann.

Ferner wird vorgeschlagen, daß zumindest zwei Bedienelemente am Gehäuse in Längserstreckung des Gehäuses vor und/oder nach einer Haltefläche der Halteeinheit angeordnet sind. Vorteil- haft kann ein zusätzlicher Bauraum für seitlich angeordnete Bedienelemente vermieden werden.

Besonders vorteilhaft sind die Bedienelemente innerhalb eines in Längserstreckung weisenden vorderen Bereichs mit einem Ra- dius von 60. mm zu einem vorderen Ende der Halteeinheit ange- ordnet. Es ist eine Einhandbedienung erreichbar, bei der sämtliche, für einen Meßvorgang erforderliche Bedienelemente bedienbar sind. Sind die Bedienelemente in einem Bereich kleiner als 25 mm angeordnet, können diese besonders komfor- tabel vom Bediener betätigt werden.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die Halteeinheit zu einer Ebe- ne symmetrisch ausgebildet ist, die von einer Längsmittelach- se und von einer Normalen einer Deckseite des Ortungsgeräts aufgespannt ist. Vorteilhaft kann das Ortungsgerät über die Halteeinheit von Rechts-und von Linkshändern bzw. mit einer rechten oder mit einer linken Hand komfortabel gegriffen und verfahren werden. Ist die Halteeinheit mit einem Winkel zu einer in Längserstreckung verlaufenden Mittelachse des Gehäu- ses angebracht, kann der Komfort für bestimmte Zielgruppen gesteigert werden, und ist die Halteeinheit um eine durch die Mittelachse verlaufende senkrechte Achse schwenkbar gelagert, kann der Komfort für sämtliche Zielgruppen gesteigert werden.

Vorteilhaft weist die Halteeinheit eine sich in Richtung ei- ner Deckseite des Gehäuses verjüngende, insbesondere diamant- förmige Querschnittsfläche auf. Es ist eine vorteilhaft ergo- nomisch geformte Halteeinheit erreichbar, über die der Bedie- ner das Ortungsgerät ermüdungsarm über die Fläche des Unter- suchungsgegenstands bewegen kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorge- schlagen, daß mit der Sensoreinheit neben der ersten Bewe- gungskenngröße zumindest eine zweite Bewegungskenngröße er- faßbar ist.

Vorteilhaft können zusätzliche Informationen erfaßt werden, wie z. B. Informationen über einen Abstand des Gehäuses zur Fläche des Untersuchungsgegenstands und/oder Informationen über eine Bewegung des Gehäuses auf einer Kurvenbahn usw.

Meßergebnisse können mit den zusätzlichen Informationen kor- rigiert und Meßfehler können vorteilhaft zumindest reduziert werden. Ferner können Meßfehler, insbesondere die durch eine unbeabsichtigte Änderung einer Bewegungsmeßrichtung entste- hende Fehler, über eine Anzeige angezeigt und manuell und/oder automatisch über Aktuatoren korrigiert werden. Zudem kann bei einem Ausfall der Sensoreinheit hinsichtlich der Er- fassung der ersten Bewegungskenngröße mit der zweiten Bewe- gungskenngröße ein zumindest teilweise verwertbares Meßergeb- nis erreicht werden, und zwar insbesondere, wenn die zweite Bewegungskenngröße der ersten Bewegungskenngröße von der Art her entspricht.

Ist aus den erfaßten Bewegungskenngrößen eine Kenngröße für eine Drehbewegung des Gehäuses um zumindest eine Achse ermit-

telbar, kann einfach auf eine ungewünschte Bewegung des Ge- häuses geschlossen werden, und zwar insbesondere, wenn sich die Achse in Richtung der Normalen der Fläche des Untersu- chungsgegenstands erstreckt.

Zeichnung Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe- schreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.

Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammen- fassen.

Es zeigen : Fig. 1 ein Ortungsgerät in einer Draufsicht, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig.

1 und Fig. 3 einen Ausschnitt einer Unterseite des Ortungs- geräts aus Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Fig. 1 zeigt ein angeführtes Ortungsgerät mit einem Gehäuse 10 und einem Fahrwerk 30. Das Gehäuse 10 des Ortungsgeräts ist in zwei bevorzugte, entgegengesetzte Bewegungsmeßrichtun-

gen 16,18 verfahrbar, die senkrecht zu einer Längserstrek- kung 22 des Gehäuses 10 verlaufen. Das Gehäuse 10 weist an seiner Deckseite 70 eine von einem bügelförmigen Griff gebil- dete Halteeinheit 14 mit einer Haltefläche 62 auf. Die Halte- einheit 14 verläuft in Längserstreckung 22 des Gehäuses 10 und ist symmetrisch zu einer Ebene ausgebildet, die von einer Längsmittelachse 68 und von einer Normalen 82 der Deckseite 70 des Ortungsgeräts aufgespannt ist (Fig. 1).

Die Halteeinheit 14 weist eine sich in Richtung der Deckseite 70 verjüngende, diamantförmige Querschnittsfläche auf und geht mit seinem ersten Ende 72, das in Längserstreckung 22 des Gehäuses 10 zu einem Endbereich 74 des Gehäuses 10 weist, in das Gehäuse 10 über, während die Halteeinheit 14 mit sei- nem zweiten Ende 66 an der Deckseite 70 des Gehäuses 10 mün- det (Fig. 1 und 2).

An seinem zweiten Ende 66 weist die Halteeinheit 14 in Längs- erstreckung 22 in Richtung eines LCD-Bildschirms 12 nach der Haltefläche 62 ein erstes Bedienelement 54 auf (Fig. 1). Nach der Halteeinheit 14 ist in Längserstreckung 22 des Gehäuses 10 in Richtung des LCD-Bildschirms 12, der von einem Farb- bildschirm gebildet ist, jedoch auch von einem monochromati- schen Bildschirm gebildet sein kann, ein Bedienfeld 76 mit drei Bedienelementen 56,58, 60 angeordnet, wobei die Be- dienelemente 56,'58, 60 in einem Bereich 64 mit einem Radius von ca. 25 mm zum Ende 66 der Halteeinheit 14 angeordnet sind. Ein Bediener kann mit einer Hand das Ortungsgerät über die Halteeinheit 14 führen und gleichzeitig die Bedienelemen- te 54,56, 58 und 60 mit seinem Daumen bedienen.

Die Halteeinheit 14 ragt über die Deckseite 70 des Ortungsge- räts und bildet einen Überrollbügel zum Schutz des LCD- Bildschirms 12. Das Ortungsgerät besitzt in Längserstreckung 22 des Gehäuses 10 in einem Endbereich 24, unterhalb des LCD- Bildschirms 12 eine Meßeinheit 26, wobei eine Quererstreckung 28 des Gehäuses 10 im wesentlichen einer Breite der Meßein- heit 26 entspricht, und zwar ca. 100 mm (Fig. 1). Die Meßein- heit 26 ist symmetrisch zu einer Ebene ausgebildet, die von der Längsmittelachse 68 und von der Normalen 82 der Deckseite 72 des Ortungsgeräts aufgespannt ist.

Das Ortungsgerät besitzt vier als Räder ausgebildete Wälzkör- per 32,34, 36,38, die in Längserstreckung 22 an gegenüber- liegenden Stirnseiten 44,46 in Quererstreckung 28 im äußeren Bereich angeordnet sind (Fig. 1). Denkbar ist auch, das Or- tungsgerät nur mit drei Wälzkörpern auszustatten, wobei an einer Stirnseite zwei Wälzkörper und an einer gegenüberlie- genden Stirnseite ein einzelner Wälzkörper angeordnet sein können. Die sich jeweils in Längserstreckung 22 gegenüberlie- genden Wälzkörper 32,34, 36,38 sind über starre Achsen 40, 42 drehfest miteinander verbunden, wobei die starren Achsen 40,42 durch die Meßeinheit 26 geführt sind.

An einer Unterseite 48 des Gehäuses 10 sind zum Schutz der Wälzkörper 32,34, 36,38 Vorsprünge 50,52 angeformt, die im wesentlichen die Form eines scheibenförmigen Kreissegments aufweisen (Fig. 2 und 3).

Zur Aufnahme von Bewegungskenngrößen weist das Ortungsgerät eine Sensoreinheit 20 mit zwei Sensoren 78,80 auf, mit denen eine erste und eine zweite Bewegungskenngröße erfaßbar sind

(Fig. 3). Die Sensoren 78,80 der Sensoreinheit 20 sind von optoelektronischen Bauteilen gebildet, und zwar von Ga- bellichtschranken. Zum Erfassen der Bewegungskenngrößen ist jeweils ein Sensor 78,80 mit einer Achse 40,42 des Fahr- werks 30 gekoppelt, so daß die erste Bewegungskenngröße über die erste Achse 40 und die zweite Bewegungskenngröße über die zweite Achse 42 erfaßt werden kann. Die beiden Achsen 40,42 sind über die Sensoren 78,80 der Sensoreinheit 20 elektro- nisch gekoppelt.

Auf die Achsen 40,42 sind nicht näher dargestellte Segment- räder aufgesteckt, die sich durch die die Sensoren 78,80 bildenden Gabellichtschranken bewegen. Weisen die Sensoren 78,-80 pro Segmentrad jeweils zwei Lichtschranken mit einem geeigneten Versatz zueinander auf, kann vorteilhaft über eine Phasenlage der beiden Ausgangssignale mit der Sensoreinheit 20 die Bewegungsmeßrichtung 16,18 des Ortungsgeräts bestimmt werden.

Bewegt ein Bediener das Gehäuse 10 über die Fläche eines Un- tersuchungsgegenstands, wälzen sich die Wälzkörper 32,34, 36,38 des Fahrwerks 30 mit ihren Flächen 84 auf der Fläche des Untersuchungsgegenstands ab. Mit den Wälzkörpern 32,34, 36,38 werden die Achsen 40,42 und mit den Achsen 40,42 die Segmenträder gedreht.

Die von den Sensoren 78, 80 erfaßten Bewegungskenngrößen bzw. die Drehzahlen der Achsen 40,42 werden in einer nicht näher dargestellten Auswerteeinheit verglichen, so daß aus den Be- wegungskenngrößen auf eine Kenngröße für eine Drehbewegung des Gehäuses 10 um eine Achse 82 geschlossen werden kann, die

sich in Richtung der Normalen der Fläche des Untersuchungsge- genstands erstreckt und zudem die Normale der Deckseite 70 des Ortungsgeräts bildet.

Wird beim Bewegen des Ortungsgeräts über einen Untersuchungs- gegenstand ein Objekt im LCD-Bildschirm 12 angezeigt, gibt eine Kerbe 86, die an einer Stirnseite 46 des Gehäuses 10 ausgebildet ist, die Position des Objekts im Untersuchungsge- genstand relativ zum Gehäuse 10 an.

Bezugszeichen 10 Gehäuse 12 Anzeigeeinheit 14 Halteeinheit 16 Bewegungsmeßrichtung 18 Bewegungsmeßrichtung 20 Sensoreinheit 22 Längserstreckung 24 Endbereich 26 Meßeinheit 28 Quererstreckung 30 Fahrwerk 32 Wälzkörper 34 Wälzkörper 36 Wälzkörper 38 Wälzkörper 40 Achse 42 Achse 44 Stirnseite 46 Stirnseite 48 Unterseite 50 Vorsprung 52 Vorsprung 54 Bedienelement 56 Bedienelement 58 Bedienelement 60 Bedienelement 62 Haltefläche 64 Bereich 66 Ende 68 Längsmittelachse 70 Deckseite 72 Ende 74 Endbereich 76 Bedienfeld 78 Sensor 80 Sensor 82 Achse 84 Fläche 86 Kerbe