专利名称：测绘设置点指示设备和测绘系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测绘工作的测绘设置点(survey setting point)指示设备，并且涉及一种具有所述测绘设置点指示设备的测绘系统，该测绘工作例如一种操作，诸如确定测绘设置点等。
背景技术：
在测绘工作中，例如在用于在测绘设置点中打桩(drive a pile)的测绘设置工作中，测绘仪器被设置在已知点，并且该测绘仪器指示测绘设置点(坐标)并且将测绘设置点的信息传送给在测绘设置点中打桩的工人(此后称作打桩工人)。打桩工人支承测绘设置点指示设备，并且测绘仪器测量测绘设置点指示设备的位置并且将测绘设置点指示设备的当前位置和测绘设置点之间的偏差传送给打桩工人。打桩 工人在要消除偏差的位置支承测绘设置点指示设备，并且将测绘设置点指示设备所指示的点确定为测绘设置点。作为常规的测绘设置点指示设备，具有安装有棱镜的杆体。该杆体的下端指示测绘设置点，并且测绘仪器测量棱镜的位置。当测绘仪器所测量的数值与该杆体被垂直支承的状态下的测绘设置点的数值相符，则确定出测绘设置点。因此，所述杆体提供有诸如水准管(bubble tube)等的倾斜检测器以检查杆体是
否垂直站立。为此，即使当测绘仪器所测量的数值与测绘设置点的数值相符时，如果杆体倾斜，也有必要将杆体校正为垂直站立(执行水准测量(leveling))。当从该条件对杆体倾斜进行调节时，棱镜的位置在水平方向中被移位并且偏离测绘设置点。因此，有必要进一步调节测绘设置点指示设备的位置。因此，设置准确的测绘设置点需要麻烦的操作，这重复测绘设置点指示设备的位置调节和水准测量。顺便提及，在JP-A-2009-204557中，公开了一种其中杆体配备有棱镜的测绘点指示设备。在JP-Utility Model-A-H3-27310 (日本实用新型H3-27310A)中，公开了一种测绘设置点指示设备，其中在三脚架上提供以水平方向延伸的臂并且在臂的末端提供棱镜以及用于将棱镜位置接合(attach)(转送(transfer))至地面的铅锤(plumb bob)。在JP-A-2001-227950中，公开了一种测绘设置点指示设备，其中在三脚架上提供以水平方向延伸的臂并且在棱镜末端提供有棱镜以及激光指示器作为将棱镜位置接合至地面的器件。

发明内容
本发明的目标是提供一种测绘设置点指示设备和测绘系统，其中可能方便地执行测绘设置点的确定以及打桩工作。为了实现以上目标，根据本发明的测绘设置点指示设备包括棱镜设备和支承构件，并且在该测绘设置点指示设备中，棱镜设备包括用于发射激光光束的激光发射设备，在中心具有空腔的全向棱镜(omnidirectional prism),在所述空腔中提供的镜能够绕以直角相交的两条轴线进行旋转并且能够在任意方向上偏转从所述激光发射设备所发射的激光光束，以及用于对所述镜的姿态或旋转进行控制的控制单元，并且所述支承构件支承所述棱镜设备，并且所述激光光束被配置为将所述棱镜设备的中心位置接合(转送)至所需表面。另外，在根据本发明的测绘设置点指示设备中，所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束投射在所述表面上的点的轨迹成为预定图案。另外，在根据本发明的测绘设置点指示设备中，所述棱镜设备具有倾斜传感器，并且所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束基于所述倾斜传感器的检测结果进行垂直或水平投射。
另外，在根据本发明的测绘设置点指示设备中，所述支承构件可以倾斜，并且可能通过所述支承构件的倾斜对所述激光光束的接合位置进行调节。另外，根据本发明的测绘系统包括棱镜设备，支承所述棱镜设备的支承构件，以及第一通信单元，所述棱镜设备包括用于发射激光光束的激光发射设备，在中心具有空腔的全向棱镜，在所述空腔中提供的镜能够绕以直角相交的两条轴线进行旋转并且能够在任意方向上偏转从所述激光发射设备所发射的激光光束，倾斜传感器，以及用于对所述镜的旋转进行控制的控制单元；并且在所述测绘系统中，测绘仪器包括第二通信单元，设置在已知点并且测量测绘设置点指示设备的位置，并且所述测绘仪器将所测量的全向棱镜的位置和测绘设置点的位置传送至所述测绘设置点指示设备，并且所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束基于所述第一通信单元所接收的所述全向棱镜的位置和所述测绘设置点的位置投射测绘设置点。另外，在根据本发明的测绘系统中，所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束在表面上投射的点的轨迹成为包含所述测绘设置点以及所述全向棱镜的当前位置的预定图案。另外，在根据本发明的测绘系统中，所述预定图案可以是直线，并且所述直线的一端可以是所述全向棱镜的当前位置，而所述直线的另一端可以是测绘设置点。另外，在根据本发明的测绘系统中，所述预定图案是以所述全向棱镜的当前位置作为中心的圆，并且所述圆的半径是从所述全向棱镜的当前位置到测绘设置点的距离。另外，在根据本发明的测绘系统中，所述预定图案是以所述全向棱镜的当前位置作为中心的椭圆，并且所述椭圆的长轴的一端是测绘设置点。另外，在根据本发明的测绘系统中，所述控制单元对所述镜的姿态进行控制以使得所述激光光束向下垂直投射。另外，在根据本发明的测绘系统中，所述测绘设置点指示设备包括指引通知单元，并且在所述全向棱镜的位置落入相对于测绘设置点的测量允许误差范围内的情况下，所述指引通知单元作出所述全向棱镜的位置落入测量允许误差范围内的通知。另外，在根据本发明的测绘设置点指示设备中，所述镜可以是MEMS镜。另外，在根据本发明的测绘系统中，所述镜可以是MEMS镜。根据本发明，所述测绘设置点指示设备包括棱镜设备和支承构件，并且在所述测绘设置点指示设备中，所述棱镜设备包括用于发射激光光束的激光发射设备，在中心具有空腔的全向棱镜，在所述空腔中提供的镜能够绕以直角相交的两条轴线进行旋转并且能够在任意方向上偏转从所述激光发射设备所发射的激光光束，以及用于对所述镜的姿态或旋转进行控制的控制单元，并且所述支承构件支承所述棱镜设备，并且所述激光光束被配置为将所述棱镜设备的中心位置接合(转送)至所需表面。结果，无论所述支承构件的状态如何，都可能轻易地将所述棱镜设备的中心位置接合至所需表面。因此，通过使用所述测绘设置点指示设备执行测绘设置工作，变得容易地执行测绘设置工作。另外，根据本发明，在所述测绘设置点指示设备中，所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束投射在所述表面上的点的轨迹成为预定图案。结果，所述激光光束不仅指示测绘设置点，而且还具有将工人指引到测绘设置点的功能。另外，根据本发明，在所述测绘设置点指示设备中，所述棱镜设备具有倾斜传感器，并且所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束基于所述倾斜传感器的检测结果垂直或水平投射。结果，所述激光光束不仅在地面上指示位置和坐标，而且还指示高度。另外，根据本发明，在所述测绘设置点指示设备中，所述支承构件可以倾斜，并且可能通过所述支承构件的倾斜对所述激光光束的接合位置进行调节。结果，即使在所述支 承构件的竖立位置并不与测绘设置点相符的情况下，也可能轻易地确定测绘设置点。另外，根据本发明，在所述测绘系统中包括测绘设置点指示设备和测绘仪器，并且在所述测绘系统中，所述测绘设置点指示设备包括棱镜设备，用于支承所述棱镜设备的支承构件，以及第一通信单元，所述棱镜设备包括用于发射激光光束的激光发射设备，在中心具有空腔的全向棱镜，在所述空腔中提供的镜能够绕以直角相交的两条轴线进行旋转并且能够在任意方向上偏转从所述激光发射设备所发射的激光光束，倾斜传感器，以及用于对所述镜的旋转进行控制的控制单元；并且所述测绘仪器包括第二通信单元，设置在已知点并且测量测绘设置点指示设备的位置，并且所述测绘仪器将所测量的全向棱镜的位置和测绘设置点的位置传送至所述测绘设置点指示设备，并且所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束基于所述第一通信单元所接收的所述全向棱镜的位置和所述测绘设置点的位置投射测绘设置点。结果，无论所述支承构件的状态如何，都可能轻易地将所述棱镜设备的中心位置接合至所需表面，并且容易且有效地执行测绘设置工作。另外，根据本发明，在所述测绘系统中，所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束在表面上投射的点的轨迹成为包含测绘设置点和所述全向棱镜的当前位置的预定图案。结果，激光光束不仅指示测绘设置点，而且还具有将工人指引到测绘设置点的功倉泛。另外，根据本发明，在所述测绘系统中，所述控制单元对所述镜的姿态进行控制以使得所述激光光束向下垂直投射。结果，无论所述支承构件的状态如何，都可能始终将所述棱镜设备的中心接合至地面。另外，根据本发明，在所述测绘系统中，所述测绘设置点指示设备包括指引通知单元，并且在所述全向棱镜的位置落入相对于测绘设置点的测量允许误差范围内的情况下，所述指引通知单元作出所述全向棱镜的位置落入测量允许误差范围内的通知。结果，工人能够仅通过观看激光光束所投射的位置来执行测绘设置工作并且施工性能有所提高。此外，根据本发明，在所述测绘系统中，所述镜是MEMS镜。结果，可能使得所述棱镜设备更轻。而且，由于可能以高速旋转所述镜并且在任意方向上以高速反射所述激光光束，所以可能以任意图案投射所述激光光束。


图I是提供有测绘设置点指示设备的测绘系统的示意 图2是在根据本发明的实施例中使用的棱镜设备的示意性剖视 图3是实施例中的指引系统和测绘仪器的示意性框 图4A和4B是棱镜设备的操作解释图，图4A示出了棱镜设备以垂直状态得到支承的情况，图4B示出了棱镜设备以倾斜支承的情况；
图5是实施例的流程 图6是第二实施例的棱镜设备的主要部分的解释图； 图7是第二实施例的操作解释 图8是第二实施例的另一操作解释 图9是示出第一应用示例的操作解释 图10是示出第二应用示例的操作解释 图11是示出第三应用示例的操作解释图；和 图12是示出第四应用示例的操作解释图。
具体实施例方式通过参考附图，对本发明实施例，以下将给出描述。图I示出了根据本发明实施例的测绘设置点指示设备以及提供有所述测绘设置点指示设备的测绘系统。在图中，附图标记I表示测绘设置点指示设备，而附图标记2表示设置在已知点的测绘仪器。测绘设置点指示设备I和测绘仪器2中的每一个均被提供以能够发送和接收执行测绘设置工作所必须的信息的通信单元。测绘仪器2测量测绘设置点指示设备I的位置(测量坐标)，将测量坐标与执行打桩的位置(打桩坐标)进行比较，并且将指引信息发送至测绘设置点指示设备I侧以使得测量坐标与打桩坐标相符。测绘设置点指示设备I包括杆状形状的支承构件3、指引系统4和棱镜设备5。指引系统4提供在支承构件3的上端并且相对于支承构件3成直角在水平方向延伸。指引系统4用作棱镜设备5的支承构件，并且在指引系统4的下表面上提供有棱镜设备5。通过参考图2，对于棱镜设备5的基本构造，将给出描述。多个棱镜8以圆周方向进行布置从而反射从所述圆周方向的任意方向进入棱镜8的距离测量光线，并且所述多个棱镜8形成全向棱镜9。全向棱镜9被棱镜夹持器(holder)10所夹持并且经由棱镜夹持器10安装到棱镜支承单元6。在棱镜夹持器10的底部提供有投射窗口 11。棱镜设备5具有密封结构，并且在棱镜设备5内全向棱镜9的上方和下方形成空间12和13。在全向棱镜9的中心部分，形成空腔14。在空间12中，提供例如加速度传感器的倾斜传感器15，并且提供例如激光指示器的用于发射激光光束17的激光发射设备16。在空腔14中，提供MEMS镜18，并且从激光发射设备16所发射的激光光束17被配置为进入MEMS镜18的中心，并且激光光束17被MEMS镜18反射，并且被配置为通过投射窗口 11进行投射。从投射窗口 11投射的激光光束17将棱镜设备5的中心位置接合(转送)至例如地面的表面。MEMS镜18能够绕垂直线进行旋转并且也能够绕水平线(其垂直于纸面)进行旋转。MEMS镜18可绕相同的旋转中心以两个方向进行旋转。此外，激光光束17进入MEMS镜18的旋转中心，并且该旋转中心与全向棱镜9的棱镜中心相符。所要注意的是，MEMS镜18的中心和旋转中心彼此相符。此外，激光发射设备16以及用于控制MEMS镜18的驱动的控制单元19被容纳在空间12的所需位置。来自倾斜传感器15的检测结果被输入到控制单元19作为用于控制MEMS镜18的信号。控制单元19可以提供在棱镜设备5之外。基于图3，将对根据本发明的测绘系统的概要给出描述。如上所述，测绘系统主要由测绘设置点指示设备I和测绘仪器2所形成。所要注意的是，测绘设置点指示设备I可以包括将在以下进行描述的指引系统4。
如图3所示，指引系统4具有用于显示工作状态、去往测绘设置点的信息等的显示单元21，第一控制运算单元22，用于存储诸如测绘设置点坐标、从测绘仪器2所传送的数据等的数据的存储单元23，用于执行与测绘仪器2的数据通信的第一通信单元24，以及用于通知测绘设置点指示设备I以及测绘设置点的定位的状态的指引通知单元25。此外，测绘仪器2具有距离测量/角度测量单元27，其通过投射激光光束(距离测量光线)17并且从待测量物体接收反射激光光束(反射距离测量光线)来测量到待测量物体的距离并且测量所述激光光束被接收时待测量物体的方向。测绘仪器2具有对测绘仪器的距离测量操作进行控制的第二控制运算单元28，以及在测绘设置点指示设备I和指引系统4之间执行数据通信的第二通信单元29。测绘设置点的坐标被事先输入到第二控制运算单元28。在距离测量/角度测量单元27中，测量全向棱镜9的位置(测量坐标)，并且将测量结果与测绘设置点的坐标进行比较，并且经由第二通信单元29将信息(诸如测量结果、测绘设置点坐标、测绘设置点与当前位置之间的差异以及去往测绘设置点的指引信息)实时地无线传送至指引系统4。指引系统4经由第一通信单元24接收从第二通信单元29所传送的信息(诸如测量结果以及与测绘设置点的坐标相关的信息)。第一控制运算单元22在显示单元21上显示所接收的测绘设置点坐标以及支承构件3也就是全向棱镜9的当前位置，或者在显示单元21上显示当前位置和测绘设置点的坐标之间的偏差量、使得所述偏差量为零的移动方向等。此外，第一控制运算单元22向控制单元19输入信息，诸如当前位置和测绘设置点的坐标之间的偏差量以及另外的使得所述偏差量为零的移动方向等。控制单元19基于来自倾斜传感器15的倾斜检测结果以及上述信息对MEMS镜18的方位(姿态)和移动进行控制。通过以下事实对MEMS镜18的姿态和移动进行控制，激光光束17的投射方向以及激光光束17的移动被控制。所要注意的是，依据输入信息，事先在控制单元19中设置MEMS镜18的控制模式，并且通过选择所述控制模式来确定激光光束17的移动模式。控制单元19基于所选择的控制模式对MEMS镜18的移动进行控制，以使得激光光束17所投射的点的轨迹以预定图案进行移动。由于控制模式，激光光束17被投射以使得在直线上进行前后扫描或者被投射以绘制出圆或椭圆。通过参考图4A和4B，将给出关于MEMS镜18的姿态控制以及激光光束17的投射方向控制的示例的描述。顺便提及，图4A和4B示出了以下情况其中全向棱镜9的中心位置(坐标)通过激光光束17作为点接合至地面并且对MEMS镜18的姿态进行控制以使得激光光束17 —直垂直向下投射。此外，测绘仪器2对全向棱镜9的中心位置进行测量。图4A示出了其中支承构件3处于垂直状态的状态，并且该垂直状态由倾斜传感器15检测。控制单元19对MEMS镜18的姿态进行控制以使得被MEMS镜18所反射的激光光束17垂直向下投射。图4B示出了以下状态，其中例如全向棱镜9在纸面上以顺时针方向旋转Θ度。全向棱镜9的倾斜由倾斜传感器15检测，并且控制单元19基于倾斜传感器15的检测信号将MEMS镜18以逆时针方向旋转Θ/2度。结果，被MEMS镜18所反射的激光光束17垂直向下投射，并且激光光束17将全向棱镜9的中心接合至地面。 以这种方式，无论支承构件3是否倾斜，都可能准确地将全向棱镜9的中心位置接合至地面。此外，通过将支承构件3竖立在测绘设置点附近，利用竖立点作为中心将支承构件3倾斜，或者利用支承构件3作为中心将支承构件3进行旋转(扭动)，或者调节全向棱镜9的位置，可能轻易地使得全向棱镜9的位置与测绘设置点相符。此外，在全向棱镜9的位置与测绘设置点的坐标相符的情况下，或者在全向棱镜9的位置落入允许误差范围内的情况下，指引通知单元25产生声音或震动，并且通知工人全向棱镜9的位置与测绘设置点相符。通过事实上指引通知单元25产生声音或震动，工人能够执行打桩工作而无需检查显示单元21的显示。可替换地,不同于由指引通知单元25产生声音或者指引通知单元的震动，可以使得激光光束17同时进行闪烁。此外，由于无论支承构件3的姿态如何都可能通过激光光束17将全向棱镜9的位置准确接合至地面，所以可能标记出测绘设置点并且进一步在执行了一次定位操作之后立刻执行打桩。测绘仪器2可以是具有追踪功能的测绘仪器或者没有追踪功能的测绘仪器。通过具有追踪功能的测绘仪器，一个工人能够执行打桩。通过参考图5，根据本实施例，将给出关于打桩操作流程的描述。顺便提及，对以下情况，下文将给出描述在该情况中，通过使用具有追踪功能的测绘仪器2 (诸如全站仪(total station))来执行测绘设置工作。(步骤01)设置关于测绘设置点的信息并且将其输入到测绘仪器2。(步骤02)将测绘仪器2引导得朝向测绘设置点，并且将测绘设置点指示设备I夹持在测绘设置点的方向。(步骤03)操作测绘仪器2并且使其开始对全向棱镜9进行追踪。与开始追踪全向棱镜9同时，测绘仪器2连续测量到全向棱镜9的距离以及全向棱镜9的角度(水平角度和垂直角度)。测绘设置点的测量结果和坐标数据被传送至测绘设置点指示设备I。(步骤04)在测绘设置点指示设备I中，基于从测绘仪器2传送的信息计算当前位置与测绘设置点之间的偏差量，并且显示所述偏差量。所要注意的是，所述偏差量被显示为XY坐标值或者指示偏差方向的箭头，并且箭头的长度可以根据偏差量而变化。(步骤05，步骤06)当全向棱镜9更加接近测绘设置点并且全向棱镜9的位置几乎与测绘设置点相符时，使得支承构件3在地面上直立。(步骤07)基于测绘仪器2的测量结果检查全向棱镜9的位置并且确定全向棱镜9是否垂直位于测绘设置点上方。(步骤08)在全向棱镜9并未垂直位于测绘设置点上方的情况下，利用支承构件3的下端为中心将支承构件3相对于垂直方向进行倾斜，或者利用支承构件3的轴线为中心将支承构件3进行旋转(扭动)，并且对全向棱镜9的位置进行调节以使得全向棱镜9的位置变为垂直处于测绘设置点上方。(步骤09)在确认了全向棱镜9垂直位于测绘设置点上方的状态下，从激光发射设备16投射激光光束17。所发射的激光光束17被投射在测绘设置点上。或者在从激光发射设备16投射激光光束17的同时可以执行位置调节。 (步骤10)标记出测绘设置点(进行打桩)。一次测绘设置工作完成，并且该过程进行至确定下一个测绘设置点。在以上所描述的通过使用测绘设置点指示设备I执行的测绘设置点确定工作中，无论支承构件3的姿态(倾斜或扭曲)如何，激光发射设备16 —直将激光光束投射在垂直位于全向棱镜9的中心下方的区域上。因此，由于工人无需注意保持支承构件3的垂直姿态，且足以使得工人关注于使得激光发射设备16所照亮的位置与测绘设置点相符。因此，大幅提高了施工性能。顺便提及，测绘设置点的信息可以事先设置并输入到指引设备4的存储单元23中。在以上所描述的实施例中，使得激光光束17以垂直方向进行投射。与之不同的是，可以通过由控制单元19控制MEMS镜18的姿态而使得激光光束17以所需方向进行投射。图6和图7示出了两个实施例。在第二实施例中，通过使得激光光束17以所需角度而并非以垂直方向进行投射，执行控制以使得激光光束17所投射的点成为测绘设置点。除了倾斜传感器15之外，第二实施例中的棱镜设备5包括方位角传感器31 (例如，磁性传感器)，并且棱镜设备5除了倾斜之外还可能检测棱镜设备5的方位角(方位)。由于棱镜设备5的中心(棱镜中心)可以由测绘仪器2进行测量并且棱镜设备5在支承构件3的已知高度处提供，所以水平位置D和高度位置h成为已知数值。棱镜设备5的位置(坐标)由测绘仪器2进行测量。通过将棱镜设备5的当前位置与测绘设置点O的位置(坐标)进行比较，可能计算出测绘设置点O相对于当前位置的距离和方向。此外，还可能计算出使得激光光束17所投射的点与测绘设置点O相符的投射角度α。因此，通过控制MEMS镜18的姿态，可能使得激光光束17向测绘设置点O反射。因此，如果没有使得棱镜设备5与测绘设置点O的位置完全相符，则可能通过激光光束17将测绘设置点O接合至地面。在第二实施例中，通过将测绘设置点指示设备I竖立在测绘设置点O附近，可能由激光光束17自动接合测绘设置点O并且施工性能进一步提闻。在以上所描述的实施例中，激光光束17以静止状态进行投射并且测绘设置点被示为一个点。然而，指引功能可以增加执行激光光束17的动态投射并且通过激光光束17的投射指弓I至测绘设置点的指弓I功能。图8示出了对MEMS镜18进行动态控制以使得激光光束17进行前后扫描的情形。通过动态控制MEMS镜18，可能在地面上形成直线33，其通过测绘设置点O或者包含测绘设置点O。此外，使得直线33的方向与去往测绘设置点O的移动方向相符，并且另外，使得直线33的长度与从当前位置到测绘设置点O的距离相对应。因此，基于如所绘制的直线33的方向和长度，打桩工人能够掌握移动方 向和移动量。也就是说，直线33使得可能对工人进行指引以使得工人能够适当移动。此外，通过所示出的直线33，工人能够执行操作而无需观看指引系统4的显示单元21。所要注意的是，作为使得激光光束17前后扫描的模式之一，通过使用棱镜设备5的当前位置作为起始点(激光光束17从棱镜设备5垂直向下投射到的点)而使得激光光束17在测绘设置点O和棱镜设备5的当前位置之间进行前后扫描。图9示出了激光光束17动态投射的情况下的应用示例。在图9所示的应用示例中，MEMS镜18的姿态被动态控制以使得激光光束17绘制出圆34。圆34是通过测绘设置点O的圆。圆34的中心对应于垂直位于棱镜设备5下方的位置，并且圆34的半径对应于从中心到测绘设置点O的距离。因此，圆34的大小对应于移动量(当前位置和测绘设置点O之间的偏差)。因此，当棱镜设备5越接近测绘设置点O时，圆34变得越小。结果，工人能够通过检查圆34的大小变化来确定移动方向是否正确。顺便提及，可以绘制直线33以及圆34。可替换地，激光光束17可以刻画出椭圆并且将工人的移动方向指示为所述椭圆长轴的方向。在这种情况下，所述椭圆的中心对应于测绘设置点指示设备I的当前位置，并且所述椭圆的长轴的一端对应于测绘设置点O。图10示出了第二应用示例。在第二应用示例中，棱镜设备5向上定向。通过将棱镜设备5向上定向，可能在垂直上方接合所测量的坐标位置。图11示出了第三应用示例。在第三应用示例中,棱镜设备5被放在旁边位置并且使得激光光束17以水平方向投射。在第三应用示例中，可能将所测量的高度接合至墙壁
坐寸ο图12示出了第四应用示例。在第四应用示例中，使得激光光束17以水平方向投射并且来回扫描，并且在墙壁表面形成水平线。在第二至第四应用示例中的任何示例中，由于棱镜设备5具有倾斜传感器15，所以可能基于倾斜传感器15的检测结果、依据棱镜设备5的姿态而接合位置并沿所需方向画线。所要注意的是，在以上所描述的实施例中，一个MEMS镜18能够绕以直角相交的两条轴线进行旋转。然而，两个MEMS镜18 (每个都可绕一条轴线进行旋转)可以被组合从而使得旋转轴线以直角相交。此外，本发明并不局限于MEMS镜18以及简单地必须提供有可旋转支承的镜以及用于旋转所述镜的驱动单元。
权利要求
1.一种测绘设置点指示设备，包括棱镜设备和支承构件，其中所述棱镜设备包括用于发射激光光束的激光发射设备，在中心具有空腔的全向棱镜，在所述空腔中提供的镜能够绕以直角相交的两条轴线进行旋转并且能够在任意方向上偏转从所述激光发射设备所发射的所述激光光束，以及用于对所述镜的姿态或旋转进行控制的控制单元；其中所述支承构件支承所述棱镜设备，并且其中所述激光光束被配置为将所述棱镜设备的中心位置接合和/或转送至所需表面。
2.如权利要求I所述的测绘设置点指示设备，其中所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束在表面上投射的点的轨迹成为预定图案。
3.如权利要求I或2所述的测绘设置点指示设备，其中所述棱镜设备具有倾斜传感器，并且所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束基于所述倾斜传感器的检测结果进行垂直或水平投射。
4.如权利要求I至3中任一项所述的测绘设置点指示设备，其中所述支承构件可以倾斜，并且可能通过所述支承构件的倾斜对所述激光光束的接合位置进行调节。
5.一种测绘系统，包括测绘设置点指示设备和测绘仪器，其中所述测绘设置点指示设备包括棱镜设备，支承所述棱镜设备的支承构件，以及第一通信单元，所述棱镜设备包括用于发射激光光束的激光发射设备，在中心具有空腔的全向棱镜，在所述空腔中提供的镜能够绕以直角相交的两条轴线进行旋转并且能够在任意方向上偏转从所述激光发射设备所发射的所述激光光束，倾斜传感器，以及用于对所述镜的旋转进行控制的控制单元；并且其中所述测绘仪器包括第二通信单元，设置在已知点并且测量所述测绘设置点指示设备的位置，其中所述测绘仪器将所测量的所述全向棱镜的位置和测绘设置点的位置传送至所述测绘设置点指示设备，并且其中所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束基于所述第一通信单元所接收的测绘设置点的位置和所述全向棱镜的位置投射测绘设置点。
6.如权利要求5所述的测绘系统，其中所述控制单元对所述镜进行控制以使得所述激光光束在表面上投射的点的轨迹成为包含所述测绘设置点以及所述全向棱镜的当前位置的预定图案。
7.如权利要求6所述的测绘系统，其中所述预定图案是直线，并且所述直线的一端是所述全向棱镜的当前位置，而直线的另一端是测绘设置点。
8.如权利要求6所述的测绘系统，其中所述预定图案是以所述全向棱镜的当前位置作为中心的圆，并且所述圆的半径是从所述全向棱镜的当前位置到测绘设置点的距离。
9.如权利要求6所述的测绘系统，其中所述预定图案是以所述全向棱镜的当前位置作为中心的椭圆，并且所述椭圆的长轴的一端是测绘设置点。
10.如权利要求6所述的测绘系统，其中所述控制单元对所述镜的姿态进行控制以使得所述激光光束向下垂直投射。
11.如权利要求5或10所述的测绘系统，其中所述测绘设置点指示设备包括指引通知单元，并且在所述全向棱镜的位置落入相对于测绘设置点的测量允许误差范围内的情况下，所述指引通知单元作出所述全向棱镜的位置落入测量允许误差范围内的通知。
12.如权利要求I至3中任一项所述的测绘设置点指示设备，其中所述镜是MEMS镜。
13.如权利要求5、6或10所述的测绘系统，其中所述镜是MEMS镜。
全文摘要
本发明涉及测绘设置点指示设备和测绘系统。一种测绘设置点指示设备包括棱镜设备(5)和支承构件，并且在该测绘设置点指示设备中，所述棱镜设备包括用于发射激光光束(17)的激光发射设备(16)，在中心具有空腔(14)的全向棱镜(9)，在所述空腔中提供的镜(18)能够绕以直角相交的两条轴线进行旋转并且能够在任意方向上偏转从所述激光发射设备所发射的所述激光光束，以及用于对所述镜的姿态或旋转进行控制的控制单元(19)，并且所述支承构件支承所述棱镜设备，并且所述激光光束被配置为将所述棱镜设备的中心位置接合和/或转送至所需表面。
文档编号G01C15/02GK102759352SQ20121012751
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月27日 优先权日2011年4月28日
发明者西田信幸 申请人:株式会社拓普康