一種利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法
2023-04-25 13:24:06
專利名稱：一種利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法
技術領域：
本發明涉及一種量測平面傾角的方法，尤其涉及一種利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法。
背景技術：
隨著數字科技的日新月異，移動通訊裝置可藉由其所具備之硬體裝置模擬出許多工具。舉例而言，重力加速度感應器(G-sensor)已經成為近年來在移動通訊裝置設計中， 使用最為廣泛的一種硬體裝置。重力加速度感應器可藉由感知移動通訊裝置朝向的變化， 偵測出移動通訊裝置之轉動方向而形成自由空間中三軸(X、Y、Z)之重力加速度，使得移動通訊裝置之一顯示單元產生相對應之變化。例如，可以使得顯示單元中所顯示之圖片轉向， 或者更換下一張圖片。然而，重力加速度感應器的功能僅是形成移動通訊裝置於自由空間中三軸之重力加速度，因此，必須透過移動通訊裝置中所具備之處理單元與運算單元，藉由處理重力加速度感應器所感知出三軸之重力加速度，以實現目前許多工具之應用功能。另外，習知技術中量測待測物體之傾角，必須透過操作員藉由人工方式，利用氣泡水平儀或是專業之角規工具，量測待測物體之傾角，並藉由眼睛觀察藉以判斷出待測物體之傾角。然而，不同操作員的操作方式與觀察方式往往會造成誤差，進而使得待測物體之傾角的判斷不準確。在此前提下，本案發明人深感實有必要開發出一種新的量測平面傾角的方法藉以同時改善上述種種問題。
發明內容
本發明所欲解決之技術問題與目的有鑑於習知技術中，透過人工方式量測待測物體之傾角，往往會因為不同操作員之操作方式與觀察方式往往會造成誤差，進而使得待測物體之傾角的判斷不準確。另外，移動通訊裝置中所具備之重力加速度感應器僅能形成移動通訊裝置於自由空間中三軸之重力加速度。緣此，本發明之主要目的在於提供一種利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法， 其利用移動通訊裝置中所具備的重力加速度感應器與重力加速度感應器所形成的參考平面對待測平面進行傾角量測。藉由重力加速度感應器對待測平面的感知，以形成重力加速度，並利用移動通訊裝置中所具備的處理單元與運算單元對重力加速度進行運算，以取得待測平面的傾角，並使移動通訊裝置顯示出習知氣泡水平儀的模擬畫面於顯示單元中，使得操作員可以取得更精準的傾角信息。藉此，可有效解決上述種種問題。本發明解決問題之技術手段本發明為解決習知技術的問題，所採用的技術手段提供一種利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，系利用一移動通訊裝置與一參考平面進行量測，該移動通訊裝置具有一重力加速度感應器、一顯示單元與一貼附平面，該參考平面垂直於重力方向，該利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法包含下列步驟使該移動通訊裝置進入一量測模式；將該貼附平面放置於一待測平面；該重力加速度感應器偵測該貼附平面與該參考平面之至少一傾角；依據該傾角運算一偏移坐標；以及於該顯示單元中顯示一模擬畫面，該模擬畫面包含一氣泡影像，且該氣泡影像位於該偏移坐標。本發明對照先前技術之功效於本發明所揭露之利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法中，系藉由移動通訊裝置對待測平面進行傾角量測，且於傾角量測完成之後，移動通訊裝置會藉由運算單元與處理單元顯示出習知氣泡水平儀的模擬畫面於顯示單元中，使得操作員得知待測平面的傾角。可避免習知中不同操作員之操作方式與觀察方式所造成之誤差。顯而易見地，藉由本發明例所揭露之利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，不需藉由人為觀察，僅需利用移動通訊裝置，就可以準確且快速地完成待測平面傾角量測，進而提升待測平面傾角量測的速度與效率。藉以有效解決以上所述的種種問題。
讀者在參照附圖閱讀了本發明的具體實施方式
以後，將會更清楚地了解本發明的各個方面。其中，圖1為本發明較佳實施例之移動通訊裝置的外觀示意圖；圖2為本發明較佳實施例之移動通訊裝置的功能方塊示意圖；圖3A至圖3D為本發明較佳實施例的操作示意圖；圖4為本發明較佳實施例的模擬畫面示意圖；以及圖5為本發明較佳實施例的流程圖。主要組件符號說明移動通訊裝置1貼附平面10顯示單元11模擬畫面111輸入單元12重力加速度G重力加速度感應器13運算單元14傾角運算程序141坐標運算程序142阻尼振動模擬程序143處理單元15待測平面F參考平面S氣泡影像b模式選擇參數Pla
精度參數Plb
偏移坐標參數P2
阻尼振動參數P3
第一傾角f
第二傾角Ψ
第三傾角θ
偏移位置(OffsetX，，OffsetY
偏移坐標(Fx』，Fy』)
移動方向D
寬V
高H
中心位置0
原點位置Z
步驟=SlOO S150
具體實施例方式本發明系揭露一種利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，可廣泛運用於各種具有重力加速度感應器之電子裝置。以下茲列舉一個較佳實施例以說明本發明，而且相關之組合實施方式更是不勝枚舉，故在此不再一一贅述。然熟習此項技藝者皆知此僅為舉例，而並非用以限定發明本身。有關此較佳實施例之內容詳述如下。請參閱圖1與圖2，圖1為本發明較佳實施例之移動通訊裝置的外觀示意圖，圖2 為本發明較佳實施例之移動通訊裝置的功能方塊示意圖。一移動通訊裝置1可包含一貼附平面10、一顯示單元11、一輸入單元12、一重力加速度感應器13、一運算單元14與一處理單元15。貼附平面10可設置於移動通訊裝置1之一側面，貼附平面10為一平整板面。顯示單元11與輸入單元12可設置於移動通訊裝置1之另一側面。顯示單元11可用以顯示一模擬畫面111，模擬畫面111可包含一氣泡影像b (標示於圖4)，顯示單元11可為一液晶顯示面板。輸入單元12可用以輸入一模式選擇參數Pla與一精度參數Plb，輸入單元12可
為一鍵盤。重力加速度感應器13可形成一與重力方向垂直之參考平面S (標示於圖3A)，並藉由偵測移動通訊裝置1的方向變化產生一重力加速度G，並傳送出重力加速度G。運算單元14電性連接於重力加速度感應器13，運算單元14可包含一傾角運算程序141、一坐標運算程序142與一阻尼振動模擬程序143。傾角運算程序141可藉由接收重力加速度G以運算出至少一傾角，坐標運算程序142可藉由該等傾角以運算出一偏移坐標， 並傳送出偏移坐標參數P2。阻尼振動模擬程序142可藉由接收重力加速度G以模擬出一阻尼振動，並傳送出阻尼振動參數P3。處理單元15電性連接於顯示單元11、輸入單元12與運算單元14。並用以接收輸入單元12所輸入的模式選擇參數Pla與精度參數Plb。處理單元15藉由模式選擇參數Pla 可使得移動通訊裝置1進入一量測模式，並傳送精度參數Plb至運算單元14。處理單元15可接收偏移坐標參數P2與阻尼振動參數P3並傳送至顯示單元11。於本發明較佳實施例中，藉由將移動通訊裝置1放置於一待測平面F(標示於圖 3A)，並使得貼附平面10放置並貼附於待測平面F上，使得貼附平面10重合於待測平面F， 再利用重力加速度感應器13所形成的參考平面S，運算出貼附平面10與參考平面S所夾持的至少一傾角，藉以推算出待測平面F的傾角方向，並於移動通訊裝置1的顯示單元11中以氣泡影像b顯示出待測平面F的傾角方向。在進行本發明所揭露之利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法時，首先，由一操作員(圖未示)藉由輸入單元12輸入模式選擇參數Pla，並傳送模式選擇參數Pla至處理單元15，處理單元15可依據模式選擇參數Pla使得移動通訊裝置1進入量測模式以進行平面傾角量測。當移動通訊裝置1進入量測模式後，操作員可再次藉由輸入單元12輸入精度參數 Plb，精度參數Plb即表示移動通訊裝置1處於一傾角時，顯示單元11所顯示的氣泡影像b 所移動的一個單位長度。於本較佳實施例中，精度參數Plb可為0.01mm/m，即代表移動通訊裝置1的貼附平面上每1公尺會產生0. 01公釐的高度差。接著，操作員可將移動通訊裝置1放置於待測平面F上，並使得移動通訊裝置1的貼附平面10緊密貼附於待測平面F上，藉以更加精確的運算出待測平面F的傾角。請參閱圖3A至圖3D，圖3A至圖3D為本發明較佳實施例的操作示意圖，並請一併參閱圖1與圖2。其中，平行於參考平面S可延伸出一 X軸與一 Y軸，且垂直於參考平面S可延伸出一 Z軸，而X軸、Y軸與Z軸分別相互垂直。另外，平行於貼附平面10可延伸出一 X』軸與一 Y』軸，且垂直於貼附平面10可延伸出一 Z』軸，而X』軸、Y』軸與Z』軸分別相互垂直。由圖3A可以得知，參考平面S與貼附平面10相互重合，亦即X軸、Y軸與Z軸分別重合於X』軸、Y』軸與ζ』軸，故待測平面F不具有傾角。由圖;3B可以得知，參考平面S不與貼附平面10相互重合，亦即X軸與Z軸分別不重合於X』軸與Z』軸，而Y軸可重合於Y』軸，故貼附平面10的X』軸與參考平面S的X軸可形成一第一傾角P ；而貼附平面10的V軸與參考平面S的Z軸亦可形成一第三傾角θ， 此時第一傾角P可等於第三傾角θ，故參考平面S與貼附平面10間的傾角包含第一傾角 P與第三傾角θ。由圖3C可以得知，參考平面S不與貼附平面10相互重合，亦即Y軸與Z軸分別不重合於Y』軸與Ζ』軸，而X軸可重合於X』軸，故貼附平面10的Y』軸與參考平面S的Y軸可形成一第二傾角ψ ；而貼附平面10的V軸與參考平面S的Z軸亦可形成第三傾角θ， 此時第二傾角Ψ可等於第三傾角θ，故參考平面S與貼附平面10間的傾角包含第二傾角 ψ與第三傾角θ。由圖3D可以得知，參考平面S不與貼附平面10相互重合，亦即X軸、Y軸與Z軸分別不重合於X』軸、Y』軸與r軸，故貼附平面10的X』軸與參考平面S的X軸可形成第一傾角P ；且貼附平面 ο的Y』軸與參考平面s的γ軸可形成第二傾角Ψ ；而貼附平面10 的ν軸與參考平面s的ζ軸亦可形成第三傾角Θ，故參考平面s與貼附平面10間的傾角包含第一傾角ρ、第二傾角Ψ與第三傾角Θ。經由上述可知，當參考平面S不與貼附平面10相互重合時，至少可形成第一傾角 P與第二傾角Ψ中至少一者，而一定會產生第三傾角θ。
以圖3D為例，當移動通訊裝置1放置於待測平面F後，重力加速度感應器13可偵測出參考平面S與貼附平面10的傾角，並藉由傾角產生重力加速度G，其中，重力加速度G 可包含一 X』軸重力加速度Gx、一 Y』軸重力加速度Gy與一 Z』軸重力加速度fe。重力加速度感應器13藉由傾角產生重力加速度G為習知技術，故於此不多加贅述。接下來，重力加速度感應器13可將重力加速度G傳送至運算單元14，運算單元14 可依據重力加速度G所包含的X』軸重力加速度Gx、Y』軸重力加速度Gy與Z』軸重力加速度( ，並利用傾角運算程序141分別計算出第一傾角P、第二傾角Ψ與第三傾角θ。傾角運算程序141可具有以下方程式
權利要求
1.一種利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，利用一移動通訊裝置與一參考平面進行量測，該移動通訊裝置具有一重力加速度感應器、一顯示單元與一貼附平面，該參考平面垂直於重力方向，其特徵在於，該方法包含下列步驟(a)使該移動通訊裝置進入一量測模式；(b)將該貼附平面放置於一待測平面；(c)該重力加速度感應器偵測該貼附平面與該參考平面的至少一傾角；(d)依據該傾角運算一偏移坐標；以及(e)於該顯示單元中顯示一模擬畫面，該模擬畫面包含一氣泡影像，該氣泡影像位於該偏移坐標。
2.如權利要求1所述之利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，其特徵在於，該步驟 (a)更包含一步驟(aO)，用於預設一精度參數。
3.如權利要求2所述之利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，其特徵在於，該貼附平面延伸一 X』軸與一 Y』軸，該參考平面延伸一 X軸與一 Y軸，其中該X軸與X』軸不重合時，該步驟(C)更包含一步驟(CO)，用於偵測該貼附平面的X』軸與該參考平面的X軸的夾角，以作為一第一傾角。
4.如權利要求3所述之利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，其特徵在於，該步驟 (d)更包含一步驟(d0)，用於依據該精度參數與該第一傾角運算該偏移坐標。
5.如權利要求3所述之利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，其特徵在於，該Y軸與該Y』軸不重合時，該步驟(c)更包含一步驟(cl)，用於偵測該貼附平面的Y』軸與該參考平面的Y軸的夾角，以作為一第二傾角。
6.如權利要求5所述之利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，其特徵在於，該步驟(d)更包含一步驟(dl)，用於依據該精度參數、該第一傾角與該第二傾角運算該偏移坐標。
7.如權利要求1所述之利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，其特徵在於，該步驟(e)更包含一步驟(eO)，該模擬畫面具有一像素坐標系統，該偏移坐標位於該像素坐標系統。
8.如權利要求1所述之利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，其特徵在於，該步驟 (e)更包含一步驟(el)，該氣泡影像模擬一阻尼振動，之後停止於該偏移坐標。
全文摘要
本發明揭示了一種利用移動通訊裝置量測平面傾角的方法，它利用移動通訊裝置與參考平面對待測平面進行傾角量測。該移動通訊裝置具有重力加速度感應器、顯示單元與貼附平面，該參考平面垂直於重力方向。首先，使該移動通訊裝置進入量測模式，再將該貼附平面放置於該待測平面上，藉以利用該重力加速度傳感器偵測該貼附平面與該參考平面的至少一傾角，接著依據該傾角運算偏移坐標，最後於該顯示單元中顯示氣泡影像對應至該偏移坐標。採用本發明的方法，不需藉由人為觀察，僅需利用移動通訊裝置，就可以準確且快速地完成待測平面的傾角量測，進而提升傾角量測的速度與效率，還可避免習知中不同操作員的操作方式與觀察方式所造成的量測誤差。
文檔編號G01V7/00GK102200437SQ201010132630
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月24日 優先權日2010年3月24日
發明者王欣, 薛樂桐 申請人:英華達(南京)科技有限公司, 英華達(西安)通信科技有限公司, 英華達股份有限公司