[发明专利]位置确定装置、测量机和位置确定方法

权利要求书

1.一种用于测量机的相对于彼此可移动的两个部件(10,11)的位置确定装置(50)，以确定所述两个部件(10,11)相对于彼此的位置，其中，该位置确定装置(50)包括至少一个位置编码器(60,80)，这至少一个位置编码器具有与位于所述两个部件中的一个处的编码(61,62,63,82)协作的位于所述两个部件中的另一个处的读取头(71,84)，以在第一测量频率下产生与所述位置相关的第一位置确定数据(110)，其特征在于，该位置确定装置还包括：

●至少一个惯性测量单元(51,52,53,54,55,56,57,58,59,59’,59”)，这至少一个惯性测量单元用于确定所述两个部件中的至少一个部件的平移加速度和/或旋转加速度，并且还用于在高于所述第一测量频率的第二测量频率下产生与所述位置相关的第二位置确定数据(120)；以及

●评估单元(140)，该评估单元被实施和构造成：获取由所述至少一个位置编码器(60,80)产生的所述第一位置确定数据(110)和由所述至少一个惯性测量单元(51,52,53,54,55,56,57,58,59,59’,59”)产生的所述第二位置确定数据(120)；将这些位置确定数据相互关联；并且在至少高于所述第一测量频率的第三测量频率下从这些位置确定数据确定所述位置。

2.根据权利要求1所述的位置确定装置(50)，其特征在于，所述测量机是坐标测量机(1,2)或大地测绘系统(3)。

3.根据权利要求1所述的位置确定装置(50)，其特征在于，所述评估单元(140)被实施和构造成针对在位于所述第一测量频率的连续测量时间之间的中间时间窗口内的时间基于所述第二位置确定数据(120)来确定所述位置。

4.根据权利要求3所述的位置确定装置(50)，其特征在于，所述第二位置确定数据(120)总是仅被用于所述中间时间窗口，并且所述位置针对所述第一测量频率的测量时间仅基于所述第一位置确定数据(110)来确定。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的位置确定装置(50)，其特征在于，所述评估单元(140)被实施和构造成总是与针对所述第一位置确定数据(110)的相应最新的可用值相关地参照所获得的第二位置确定数据(120)。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的位置确定装置(50)，其特征在于，所述评估单元(140)被实施成借助限定算法使所述第一位置确定数据(110)和所述第二位置确定数据(120)相互关联，所述第一位置确定数据(110)和所述第二位置确定数据(120)被馈送至所述限定算法并且所述限定算法以一定的频率计时进行操作，该频率至少与所述第三测量频率一样高。

7.根据权利要求6所述的位置确定装置(50)，其特征在于，所述限定算法是卡尔曼滤波器或者分差滤波器。

8.根据权利要求6所述的位置确定装置(50)，其特征在于，该频率等于所述第三测量频率。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的位置确定装置(50)，其特征在于，所述第三测量频率至少是1000Hz。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的位置确定装置(50)，其特征在于，

●所述读取头具有光学读取传感器，并且所述编码通过由多个光学编码元件构成的可光学读取的图案形成；或者

●所述读取头具有电容读取传感器，并且所述编码通过由具有特定电容率的多个编码元件构成的可电容读取的图案形成；或者

●所述读取头具有电感读取传感器，并且所述编码通过由具有特定磁导率的多个编码元件构成的可电感读取的图案形成。

11.根据权利要求10所述的位置确定装置(50)，其特征在于，所述光学读取传感器是线型传感器或面型传感器。

12.根据权利要求10所述的位置确定装置(50)，其特征在于，所述电容读取传感器具有一个或多个电容器。

13.根据权利要求10所述的位置确定装置(50)，其特征在于，所述具有特定电容率的多个编码元件是结构化板或塑料条。

14.根据权利要求10所述的位置确定装置(50)，其特征在于，所述电感读取传感器是一个或多个线圈。