Titel Messvorrichtung

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung, vorzugsweise ein Handmessgerät, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Bekannt sind Ortungsmessgeräte, die mit Hilfe von induktiven, kapazitiven,

Hochfrequenz- oder Radarsensoren das Vorhandensein, gegebenenfalls die Position und teilweise auch die Tiefe (sichere Bohrtiefe) von Objekten, wie Rohren, Kabeln, Armierungen in Gebäuden, insbesondere in Gebäudewänden, Decken oder Fußböden anzeigen. Derartige Ortungsmessgeräte werden auch bei der Verkehrskonstruktion im Straßen-, Brücken und Bahntrassenbau eingesetzt und umfassen üblicherweise ein Flüssigkristall-Display, ein Segment-Display, ein Punktmatrixdisplay oder LEDs zur Visualisierung eines Messergebnisses. Die Tiefe von gefundenen Objekten wird beispielsweise über eine Balkenanzeige oder über eine numerische Tiefenangabe angezeigt. Bei bekannten Ortungs- messgeräten wird dem Anzeigekonzept fast immer das Sensorsignal zugrunde gelegt, derart, dass anhand der empfangenen Signalstärke eine Skala auf einem Display angesteuert wird.

Neben den zuvor beschriebenen Ortungsmessgeräten sind Entfernungsmessge- rate bekannt, die mittels eines Messsignals, beispielsweise Ultraschall- oder Laserstrahlung, Entfernungen zu Objekten messen. Hierbei kommen beispielsweise interferrometrische Messmethoden oder Laufzeitmessungen zum Einsatz. Das Messergebnis wird teilweise mit mehreren Nachkommastellen angegeben, wobei die Nachkommastellen nicht die Genauigkeit des Messverfahrens wiederspie- geln. Über die Genauigkeit von zu erhaltenden Messergebnissen erfährt der Benutzer ausschließlich über die Bedienungsanleitung, in der absolute oder typi- sche oder auch progressive, d.h. mit der Distanz steigende Fehlergrößen angegeben sind. In der Regel geht eine höhere Messgenauigkeit mit einer höheren Messzeit einher. Dabei wird bei größeren Entfernungen der Fehler oft deutlich größer, um die Messzeit im Rahmen zu halten. Kann eine bestimmte Messge- nauigkeit nicht mehr realisiert werden, wird häufig im Display ein Fehler ausgegeben, dass in akzeptabler Zeit keine hinreichend genaue Messung möglich ist. Diese akzeptable Zeit wird vom Hersteller in der Messgerätesoftware definiert. Es wäre also in vielen Fällen grundsätzlich möglich eine Messung mit einem großen Messfehler zuzulassen - diese wird dem Benutzer jedoch vom Messgerät verweigert, weil dann die erzielbare Genauigkeit nicht mehr mit der Angabe der

Bedienungsanleitung oder dem Kalibrierzertifikat korrelieren würde. Es ist jedoch davon auszugehen, dass der Benutzer bei vielen Anwendungsfällen eine Messung mit großem Messfehler akzeptieren würde, wenn er Kenntnis über die Größe des Fehlers hätte.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messvorrichtung vorzuschlagen, die dem Benutzer einen größeren Informationsgehalt liefert.

Diese Aufgabe wird mit einer Messvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Messvorrichtung derart auszubilden, dass diese dem Benutzer die Genauigkeit eines Messergebnisses bei vorzugsweise allen, oder zumindest bei kritischen, Messungen signalisiert, vor- zugsweise optisch visualisiert, wobei es auch denkbar ist, die Genauigkeitsbereiche akustisch, beispielsweise durch unterschiedliche Tonfrequenzen und/oder Tonfolgefrequenzen zu signalisieren. Anders ausgedrückt ist eine nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Messvorrichtung in der Lage, eine Genauigkeitsabschätzung für ein Messergebnis zu signalisieren, insbesondere zu visuali- sieren. Auf diese Weise können dem Benutzer von der Messvorrichtung beliebige Messungen erlaubt werden, auch solche, die außerhalb von angegebenen Genauigkeitsspezifikationen liegen, da der Benutzer über die aktuell zu erwartende Genauigkeit des Messergebnisses informiert wird. Grundsätzlich ist es möglich die Genauigkeitsabschätzung als absolute Bereichsangabe, beispielsweise +/-5mm, oder als Prozentangabe darzustellen. Auch ist es möglich, eine Genauigkeitsabschätzung abstrahiert, insbesondere grafisch, beispielsweise anhand einer Skala anzuzeigen. Im Falle von Ortungsmessgeräten kann es drei Genauigkeitsabschätzungen geben, die einzeln oder in Summe angezeigt werden können:

1 . eine laterale Genauigkeit zur Angabe einer Objektmitte,

2. eine Tiefengenauigkeit zur Angabe einer Objekttiefe,

3. eine Ausdehnungsgenauigkeit zur Angabe der Objektbreite.

Es können einzelne oder sämtliche Genauigkeitsabschätzungen prozentual, ab- solut und/oder abstrakt als Grafik angezeigt werden.

Für eine Vielzahl von Anwendungen reicht es völlig aus, Messergebnisse mit einem großen Messfehler zu erhalten, beispielsweise für den Fall, dass ein Maler die benötigte Menge an Farbe für einen Raum durch Flächenmessungen bestimmen möchte. Auf der anderen Seite werden Benutzer, wie beispielsweise

Architekten, die genaue Messergebnisse benötigen, Messwerte mit einem zu hohen Messfehler, über den sie aufgrund der Erfindung jetzt erstmals in Kenntnis gesetzt werden, nicht akzeptieren.

Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die Genauigkeitsabschätzung auf Basis des erhaltenen Messergebnisses ermittelt wird. So kann beispielsweise in einem Speicher der Messvorrichtung hinterlegt sein, dass bei Entfernungsmessungen zwischen 50m und 100m mit einem Fehler von 0,1 % und bei Messergebnissen aus einem Bereich zwischen etwa 100m und 200m mit einem größeren Messfeh- ler, von beispielsweise 0,6% zu rechnen ist. Zusätzlich oder alternativ kann die

Signalstärke eines Messsignals zur Genauigkeitsabschätzung herangezogen werden. Dabei wird es in der Regel so sein, dass die Messergebnisgenauigkeit mit sinkender Signalstärke ebenfalls sinkt. Zusätzlich oder alternativ kann eine Benutzervorgabe bei der zu signalisierenden Genauigkeitsabschätzung berück- sichtigt werden. Anders ausgedrückt ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Benutzer eine Vorgabe für eine gewünschte Genauigkeit oder ei- - A -

nen Genauigkeitsbereich wählen kann. Auch ist es möglich, dass das Messgerät durch Parameter der Signalverarbeitung, beispielsweise auf Basis des Signalrauschens oder Fehlergrößen von Median- oder Mittelwertbildungen die Genauigkeit eines Messergebnisses abschätzen kann. Mit Vorteil erfolgt die Genauig- keitsabschätzung für das erhaltene Messergebnis in Abhängigkeit der Messsituation, also beispielsweise, wie erläutert, in Abhängigkeit der Messwertgröße und/oder des Signalpegels, wobei die Genauigkeitsabschätzung dabei bevorzugt anhand von im Speicher der Messvorrichtung hinterlegten Kriterien bzw. Bewertungsschlüssel erfolgt. Unter der Messsituation sind auch auf die Messung Ein- fluss nehmende Umgebungsparameter zu verstehen, beispielsweise die Materialfeuchte, die Einfluss auf das Messergebnis von Ortungsmessgeräten haben kann.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Messvorrich- tung Sensormittel zum Analysieren der Messsituation aufweist. So kann beispielsweise ein Ortungsmessgerät mit einem Feuchtigkeitssensor versehen sein, mit dem die Feuchte einer Wand, einer Decke, eines Fußbodens, etc. bestimmt werden kann, in dem detektierende Objekte vermutet werden. Zusätzlich oder alternativ zu dem Vorsehen von Sensormitteln zum Analysieren der Messsituation ist eine Ausführungsform realisierbar, bei der für die Messung wesentliche Parameter, beispielsweise Materialangaben, etc. von dem Benutzer, insbesondere über eine Tastatur vorgegeben werden können. Bei Laserentfernungsmessern kann beispielsweise eine Fremdlichtdetektion mittels einer Zusatzsensorik erfasst und zur Ermittlung einer Genauigkeitsabschätzung herangezogen werden.

Wie zuvor bereits angedeutet, ist es bevorzugt, wenn von dem Benutzer ein gewünschter Genauigkeitsbereich auswählbar ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass falls das erhaltene Messergebnis außerhalb des Genauigkeitsbereichs liegt, dieses angezeigt wird, oder dass die Messung, falls die Genauigkeitsab- Schätzung außerhalb des gewünschten Genauigkeitsbereichs liegt, verweigert wird bzw. nicht angezeigt wird. Zusätzlich oder alternativ ist es realisierbar, dass die minimale und/oder maximale Messzeit durch den Benutzer vorwählbar ist.

Im Hinblick auf die Darstellung der Genauigkeitsabschätzung gibt es unterschiedli- che Möglichkeiten. So ist es beispielsweise denkbar, die Genauigkeitsabschätzung anhand von Zahlenwerten oder symbolisch, insbesondere grafisch, zu visualisie- ren. Weiterhin ist es möglich, die Genauigkeitsabschätzung als Absolutwerte oder als Prozentangaben darzustellen.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Messvorrichtung, bei der die- se nicht nur in der Lage ist, Messergebnisse zu ermitteln, sondern es zusätzlich ermöglicht, die Messergebnisse, insbesondere anhand von hinterlegten oder vorgebbaren Formeln zu kombinieren, beispielsweise um anhand mehrerer Einzelmessungen eine Fläche, ein Volumen, etc. zu berechnen. Dabei ist es möglich, das mittels der Berechnung ausschließlich dieselben Messgrößen, beispielswei- se Entfernungen kombiniert werden, oder aber unterschiedliche Messgrößen, wie beispielsweise gemessene Entfernungen und mit Hilfe geeigneter Sensoren gemessene Winkel. Bevorzugt sind hierzu Neigungssensoren und/oder Bewegungssensoren, etc. vorgesehen. Bei wie zuvor beschrieben ausgebildeten Messvorrichtungen, mit denen Berechnungen auf Basis derselben oder unter- schiedlicher Messgrößen vornehmbar sind, ist es bevorzugt, wenn die Messvorrichtung in der Lage ist, Fehlerfortpflanzungen zu berücksichtigen und eine Ge- samt-Genauigkeitsabschätzung für das Berechnungsergebnis anzugeben.

Wird beispielsweise ein Pixeldisplay eingesetzt, ist es möglich, beliebige Zahlen oder Prozentwerte anzugeben. Bei einer einfacheren Ausführungsform können nicht beliebige, sondern lediglich vorgegebene Genauigkeitsbereiche signalisiert, insbesondere visualisiert werden, beispielsweise indem der entsprechende Genauigkeitsbereich, beispielsweise durch eine LED markiert wird.

Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Messergebnis und die Genauigkeitsabschätzung in einem gemeinsamen Display, insbesondere in einem LCD-Display visualisierbar sind.

Bei einer alternativen Ausführungsform sind zur Angabe des Messergebnisses und der Genauigkeitsabschätzung unterschiedliche Anzeigemittel vorgesehen, beispielsweise für das Messergebnis ein LC-Segmentdisplay und für die Genauigkeitsbereichangabe drei LEDs, mit denen eine, beispielsweise auf dem Gehäuse aufgedruckte, Genauigkeitsabschätzung markierbar ist. Zusätzlich oder alternativ können vorgegebene Angaben durch farbliche Hinterlegung oder durch ei- ne erhöhte oder herabgesetzte Helligkeit markiert werden. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.

Diese zeigen in:

Fig. 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel einer als Entfernungsmessvorrichtung ausgebildeten Messvorrichtung, die geeignet ist, eine relative Genauigkeitsabschätzung eines Messergebnisses zu visualisieren,

Fig. 2: eine alternative Ausführungsform einer Messvorrichtung, mit der absolute Genauigkeitsabschätzungen visualisierbar sind,

Fig. 3: eine dritte Ausführungsform einer Messvorrichtung, bei der eine Genau- igkeitsabschätzung durch Markierung eines vorgegebenen Wertes vi- sualisiert ist,

Fig. 4: eine vierte Ausführungsform einer Messvorrichtung mit drei LEDs zur

Markierung eines von drei aufgedruckten Genauigkeitsangaben,

Fig. 5: eine fünfte Ausführungsform einer Messvorrichtung bei der eine Genauigkeitsabschätzung als abstrahierte Balkenskala anzeigbar ist, und

Fig. 6: eine sechste Ausführungsform einer Messvorrichtung mit einer grafisch visualisierten Genauigkeitsabschätzung.

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Fig. 1 zeigt eine als Handgerät, hier als Laserentfernungsmesser, ausgebildete

Messvorrichtung 1 . Diese umfasst nicht gezeigte Messmittel zum Ermitteln eines Messergebnisses. Im Falle einer Lasermessvorrichtung sind dies eine Laserlichtquelle, eine Empfangsoptik und eine Elektronik, die beispielsweise auf Basis einer Laufzeitmessung die Entfernung zu einem Objekt bestimmt. Die Messvorrichtung 1 umfasst weiterhin Anzeigemittel 2, hier in Form eines Matrixdisplays, zur Signalisierung, hier zur Visualisierung, des Messergebnisses 3. Das Vorsehen eines Matrixdisplays ist vorteilhaft, da dieses die Darstellung individueller Werte und/oder Grafiken ermöglicht. Die Anzeigemittel 2 bei dem Aus- führungsbeispiel gemäß Fig. 1 dienen nicht nur zur Anzeige des Messergebnisses 3, sondern zusätzlich zur Anzeige einer, hier relativen, Genauigkeitsabschätzung 4, die eine Information über den maximalen Fehler des Messergebnisses 3 in Prozent angibt.

Die Messvorrichtung 1 umfasst Eingabemittel 5 in Form einer Tastatur. Über diese können bei Bedarf gewünschte Genauigkeiten und/oder minimale oder maximale Messzeiten und/oder Messmodi und/oder Messparameter, eingegeben werden. Bei einem Ortungsmessgerät kann beispielsweise zwischen den Messmodi „trockener Boden", „feuchter Boden", „Fußbodenheizung", „Leichtbau", etc. aus- gewählt werden, wobei die Auswahl Einfluss auf die Genauigkeitsabschätzung 4 für das Messergebnis 3 hat.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 . Auch hier sind die Anzeigemittel 2 als Matrixdisplay ausgebildet. Die Genauigkeitsabschätzung (hier als maximaler Fehlerbereich) ist als Absolutwert angegeben.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 umfasst die Messvorrichtung 1 ein LC-Segmentdisplay zur Darstellung einer Genauigkeitsabschätzung 4. Insgesamt sind drei Bereiche (Segmente) von Genauigkeitsabschätzungen angegeben, aus denen mittels einer rahmenförmigen Markierung 7 ausgewählt werden kann. Anders ausgedrückt visualisiert die Messvorrichtung 1 eine Genauigkeitsabschätzung 4 durch Markierung eines der angegeben Bereiche. Andere Markierungsarten, wie beispielsweise eine farbliche Hinterlegung und/oder eine hellere Hinter- grund-Beleuchtung, etc. sind ebenfalls realisierbar.

Fig. 4 zeigt eine einfach aufgebaute Messvorrichtung 1 , bei der die Genauigkeitsabschätzung 4 nicht unmittelbar in den Anzeigemitteln 2, hier einem LCD- Display, angezeigt wird. Vielmehr sind auf ein Gehäuse 8 der Messvorrichtung 1 vier Bereichsangaben aufgedruckt, wobei die Markierung der ermittelten Genau- igkeitsabschätzung 4 durch Aktivieren einer von drei LEDs, hier der untersten LED, erfolgt, während die anderen LEDs dunkel bleiben.

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform einer Messvorrichtung 1 gezeigt, bei der eine abstrahierte Darstellung der Genauigkeitsabschätzung 4 gewählt ist, ähnlich der

Signalstärkeanzeige beim Mobiltelefon von einer Balkenskalierung. Hier erhält der Benutzer zwar keinen exakten Zahlenwert, jedoch eine Indikation, ob das Messergebnis 3 eher genau oder eher ungenau ist.

Fig. 6 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Messvorrichtung 1. Hier ist die Messvorrichtung 1 als Ortungsmessgerät ausgebildet. Die nicht gezeigten Messmittel umfassen hierbei einen Radar-Sensor und eine entsprechende Elektronik zur Auswertung der reflektierten Radarstrahlung. Als Messergebnis 3 ist eine Objektbreite angegeben. Die Genauigkeitsabschätzung 4 ist grafisch reali- siert, wobei die mittlere Breite des Objektes als hier dunkel gefärbter, abstrakter

Balken dargestellt ist und die mögliche Abweichung (min./max.) andersfarbig dargestellt ist. Zusätzlich oder alternativ zu einer farbigen Kennzeichnung bzw. Visualisierung der Genauigkeitsabschätzung 4 kann auch ein Helligkeitsverlauf gewählt werden.