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1. EP2551636 - Contact-free measuring device and method for controlling the same

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ DE ]
Ansprüche

1. Geodätisches Vermessungsgerät (1), insbesondere Theodolit oder Totalstation, zur Positionsbestimmung eines Zielpunkts, mit

● einer Anzieleinrichtung (5), insbesondere Teleskop, wobei die Anzieleinrichtung (5) gegenüber einer Basis (11) des Vermessungsgeräts (1) zur Änderung deren Ausrichtung motorisiert schwenkbar ist und zumindest eine eine optische Zielachse (6) definierende Objektiveinheit (21) aufweist,

● Winkelmessfunktionalität zur hochpräzisen Erfassung der Ausrichtung der Zielachse (6), und

● Auswertemitteln zur Datenspeicherung und Steuerung der Ausrichtung der Anzieleinrichtung (5),
gekennzeichnet durch
eine Augenbilderfassungseinrichtung (4, 4'), die ausgelegt ist, Augenbilder eines Auges (3) eines Benutzers zu erfassen,
und dadurch, dass die Auswertemittel zur Ausführung einer automatischen blickrichtungsabhängigen Anzielfunktionalität derart ausgebildet sind, dass nach Funktionsstart automatisch erfolgen:

● ein Aufnehmen mindestens eines Augenbildes,

● ein Bestimmen einer Blickrichtung des Benutzerauges (3), oder von Augeninformationen, die geeignet sind, eine Blickrichtung des Benutzerauges (3) abzuleiten, mittels Bildverarbeitung anhand des mindestens einen Augenbildes, und

● ein motorisiertes Ändern der Ausrichtung der Anzieleinrichtung (5) abhängig von der Blickrichtung des Benutzerauges (3) oder von den Augeninformationen.


  2. Geodätisches Vermessungsgerät (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Augenbilderfassungseinrichtung (4, 4') in oder an der Anzieleinrichtung (5) angebracht ist und insbesondere ausgelegt ist, Augenbilder eines an einem benutzerseitigen Ende der Anzieleinrichtung (5) befindlichen Auges (3) eines Benutzers zu erfassen und/oder
mindestens eine Kamera umfasst, die geeignet ist,

● fortlaufend Augenbilder zu erfassen, insbesondere mindestens drei Augenbilder pro Sekunde, oder

● einzelne Augenbilder zu erfassen.


  3. Geodätisches Vermessungsgerät (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Augeninformationen mindestens umfassen:

● eine Position der Pupille (P), des Pupillenmittelpunkts oder der Iris im Augenbild;

● eine Verteilung heller und dunkler Flächen im Augenbild;

● einen Abstand der Pupille (P), des Pupillenmittelpunkts oder der Iris von der Zielachse (6);

● eine Richtung von der Zielachse (6) zur Pupille (P), zum Pupillenmittelpunkt oder zur Iris;

● einen Durchmesser des Augapfels des Benutzerauges (3);

● einen Abstand des Augapfelmittelpunkts (M) von der Zielachse (6); oder

● einen Winkel (α) zwischen der Zielachse (6) und der Blickrichtung.


  4. Geodätisches Vermessungsgerät (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausrichtung der Anzieleinrichtung (5) auf Basis der Blickrichtung des Benutzerauges (3) oder der Augeninformationen derart veränderbar ist, dass die Zielachse (6) der Anzieleinrichtung (5) und die Blickrichtung des Benutzerauges (3) zusammenfallen.
  5. Geodätisches Vermessungsgerät (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
an der Anzieleinrichtung (5) eine Ausrichtungshilfe (26), insbesondere ein Fadenkreuz, vorgesehen ist, und auf Basis der Blickrichtung des Benutzerauges (3) oder der Augeninformationen die Ausrichtung der Anzieleinrichtung (5) derart veränderbar ist, dass die Blickrichtung des Benutzerauges (3) durch den Mittelpunkt der Ausrichtungshilfe (26) gerichtet ist.
  6. Geodätisches Vermessungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Veränderungsgeschwindigkeit der Ausrichtung der Anzieleinrichtung (5) oder des Fadenkreuzes (7) abhängig ist von der Blickrichtung des Benutzerauges (3) oder von den Augeninformationen.
  7. Geodätisches Vermessungsgerät (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anzieleinrichtung (5) einen Kamerasensor (22) zur Erfassung eines Kamerabildes (2) der anvisierten Zielmarke aufweist, und das Vermessungsgerät (1) Mittel zur Darstellung dieses Kamerabildes (2) aufweist.
  8. Geodätisches Vermessungsgerät (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Augenbilderfassungseinrichtung (4, 4') zur Erfassung von Augenbildern

● mit einer Beleuchtungseinrichtung ausgestattet ist, die dazu ausgelegt ist, das Auge (3) des Benutzers zu beleuchten, insbesondere mit Infrarotlicht;

● lichtempfindliche Sensoren beinhaltet, insbesondere CCD- oder CMOS-Bildsensoren; und/oder

● dazu ausgelegt ist, ein Oberflächenprofil des Auges (3) zu erstellen, insbesondere mittels eines Scanners.


  9. Verfahren zum Steuern einer Anzieleinrichtung (5) eines geodätischen Vermessungsgeräts (1), insbesondere eines Theodoliten oder einer Totalstation,
dadurch gekennzeichnet, dass
Augenbilder eines Benutzerauges (3) erfasst werden, wobei nach Funktionsstart automatisch erfolgen:

● ein Aufnehmen mindestens eines Augenbildes,

● ein Bestimmen einer Blickrichtung des Benutzerauges (3) oder von Augeninformationen, die geeignet sind, eine Blickrichtung des Benutzerauges (3) abzuleiten, mittels Bildverarbeitung anhand des mindestens einen Augenbildes, und

● ein motorisiertes Ändern der Ausrichtung der Anzieleinrichtung (5) abhängig von der Blickrichtung des Benutzerauges (3) oder den Augeninformationen.


  10. Verfahren nach Anspruch 9
dadurch gekennzeichnet, dass
die Augeninformationen mindestens umfassen:

● eine Position der Pupille (P), des Pupillenmittelpunkts oder der Iris im Augenbild; oder

● eine Verteilung heller und dunkler Flächen im Augenbild; oder

● einen Abstand der Pupille (P), des Pupillenmittelpunkts oder der Iris von der Zielachse (6); oder

● eine Richtung von der Zielachse (6) zur Pupille (P), zum Pupillenmittelpunkt oder zur Iris; oder

● einen Durchmesser des Augapfels des Benutzerauges (3);

● einen Abstand des Augapfelmittelpunkts (M) von der Zielachse (6); oder

● einen Winkel (α) zwischen der Zielachse (6) und der Blickrichtung.


  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
am Vermessungsgerät (1) Auswertemittel bereitgestellt werden, die ein Steuersignal erfassen, falls

● in einer vorbestimmten Anzahl in direkter Folge erfasster Augenbilder die Blickrichtung des Benutzerauges (3) oder die Augeninformationen nicht ermittelbar sind, insbesondere aufgrund von Zwinkern durch den Benutzer;

● in einer vorbestimmten Anzahl in direkter Folge erfasster Augenbilder ein geschlossenes Benutzerauge (3) ermittelt wird; und/oder

● die Augenbilderfassungseinrichtung (4, 4') eine vorab, insbesondere benutzerseitig, definierte Bewegung oder Kombination von Bewegungen der Blickrichtung des Benutzerauges (3) ermittelt oder anhand der Augeninformationen ableitet.


  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
gekennzeichnet dadurch, dass
die Darstellung des Ziels durch Darstellungen von Steuerbefehlen überlagerbar oder ersetzbar ist, und Auswertemittel des Vermessungsgeräts (1) auf Basis der Blickrichtung des Benutzerauges (3) oder der Augeninformationen einen der dargestellten Steuerbefehle auswählen.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
gekennzeichnet durch
eine Zielpunkterkennungseinrichtung in der Darstellung des anvisierten Ziels nahe der Blickrichtung liegende mögliche Zielpunkte (8) erkennt und markiert und/oder auf Abgabe eines Steuersignals hin als Zielpunkt in einer Speichereinrichtung speichert.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Darstellung des anvisierten Ziels mittels eines um einen Anker-Displaypunkt angelegten virtuellen Liniennetzes (9) in virtuelle Sektoren (18) eingeteilt ist, welches durch konzentrische Kreislinien (19) um den Anker-Displaypunkt und diese Kreislinien (19) schneidende, von dem Anker-Displaypunkt ausgehende Radiallinien (17) gebildet wird, wobei die Sektoren (18) digitalisierten Werten für eine Ausrichtungsänderungsrichtung und eine Ausrichtungsänderungsgeschwindigkeit entsprechen, und das Ändern der Ausrichtung der Anzieleinrichtung (5) mit der dem jeweiligen Sektor zugeordneten Ausrichtungsänderungsrichtung und Ausrichtungsänderungsgeschwindigkeit solange vollzogen wird, wie einer der innerhalb dieses Sektors liegenden Displaypunkte markiert wird, und die Ausrichtungsänderungsrichtung und Ausrichtungsänderungsgeschwindigkeit entsprechend geändert wird, sobald ein innerhalb eines anderen Sektors liegender Displaypunkt markiert wird, nämlich auf die dem anderen Sektor entsprechende Ausrichtungsänderungsrichtung bzw. Ausrichtungsänderungsgeschwindigkeit.
  15. Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 14, insbesondere wenn das Programm auf einer als Auswertemittel des Vermessungsgeräts (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildeten elektronischen Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird.