可攜式電子裝置及其測量物體長度的方法
2023-07-11 02:16:16
專利名稱：可攜式電子裝置及其測量物體長度的方法
技術領域：
本發明涉及一種測量裝置及測量方法，特別是涉及一種能夠測量物體長度的可攜式電子 裝置及其測量物體長度的方法。
背景技術：
現有的測長儀如雷射測長儀、數字測長儀等採用先進的振幅光柵傳感器數字測量系統進 行長度測量，它們具有測量精確的優點，適用於特定的場所，比如實驗室、精密加工場所， 但價格昂貴、體積大不宜攜帶。
另外，傳統的測量設備如巻尺等，雖然便於攜帶，但其缺點是需要使用者手動定位待測 物體，並手工記錄測量結果，使用不夠方便。如果能利用可攜式電子裝置如手機、PDA、 MP3等測量物體長度，便可以克服前述測量工具的缺點，使人們可以隨時測量物體長度，使 用方便、快捷，但現有的手機、PDA、 MP3等可攜式電子裝置都尚無測量物體長度的功能。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種能夠測量物體長度的可攜式電子裝置。
另外，還有必要提供一種利用可攜式電子裝置測量物體長度的方法。
一種可攜式電子裝置包括本體和可轉動地連接於本體的蓋體，本體包括第一端面和第二
端面，第一端面與待測物體緊貼，第二端面與第一端面的交線與待測物體的第一端點對齊。
可攜式電子裝置包括可見光發射器、馬達及控制器。可見光發射器設置於可攜式電子裝置蓋
體內表面或蓋體外表面。可見光發射器與穿過可攜式電子裝置本體第二端面與第一端面的交
線並與蓋體平行的平面的間距為H，與穿過可攜式電子裝置本體第二端面與第一端面的交線
並與蓋體垂直的平面的間距為S。可見光發射器在初始位置時發射的可見光束垂直於該便攜
式電子裝置本體第一端面。馬達和可見光發射器機械式連接，用於驅動可見光發射器轉動。
控制器與可見光發射器電性連接。控制器用於驅動可見光發射器發射初始方向的可見光束到
所述待測物體上，以及控制馬達驅動可見光發射器將初始方向的光束轉動到待測物體的第二
端點，以獲得初始方向的可見光束與待測物體第二端點之間的夾角a 。控制器還用於根據公 式￡ =《+ //>;^"計算所述待測物體的長度。
一種測量物體長度的方法，其包括以下步驟在可攜式電子裝置蓋體表面設置可見光發 射器，可見光發射器在初始位置時發射的可見光束垂直於該可攜式電子裝置本體第一端面。旋轉可攜式電子裝置的蓋體，使可見光發射器與穿過可攜式電子裝置本體第二端面與第一端 面的交線並與蓋體平行的平面的間距為H，與穿過可攜式電子裝置本體第二端面與第一端面 的交線並與蓋體垂直的平面的間距為S。將可攜式電子裝置本體第一端面與待測物體緊貼， 第二端面與第一端面的交線與待測物體的第一端點對齊。啟動可見光發射器發射可見光束。 驅動馬達轉動，馬達帶動可見光發射器從初始位置朝向待測物體的第二端點轉動，計算可見 光發射器從初始位置朝向待測物體的第二端點轉動的角度。當可見光束照射到待測物體的第 二端點時，記錄初始方向的可見光束與照射到待測物體的第二端點時的可見光束的夾角a 。 獲取間距H、間距S和夾角a，並根據公式工z"^x^"計算出待測物體長度L。
上述可攜式電子裝置具有測量物體長度的功能，使得用戶可以根據需要隨時測量物體的 長度，而無需再攜帶其他測量設備；上述測量物體長度的方法有效地利用了可攜式電子裝置 的普及性特點，使得用戶可以根據需要方便地測量物體的長度。
圖l為一種可攜式電子裝置測量物體長度的結構示意圖。 圖2為圖1所示的可攜式電子裝置的功能模塊圖。 圖3為一種使用圖1所示的可攜式電子裝置測量物體長度的流程圖。
具體實施例方式
下面結合實施例和附圖，對本發明進行詳細說明。
如圖1與圖2所示，其分別為較佳實施例的一種用於測量物體長度的可攜式電子裝置的結 構示意圖與可攜式電子裝置的功能模塊圖。可攜式電子裝置200包括本體150和可轉動地連接 於本體的蓋體160。
本體150包括垂直相交的第一端面154和第二端面156，第二端面156設有動作按鈕155和 記錄按鈕152。本體150內部收容有控制器157、存儲單元146、角度計算單元142以及長度計 算單元144。
蓋體160包括第一表面163如內表面和與第一表面163相對的第二表面164如外表面。蓋體 160蓋合本體150時，第一表面163貼合於本體150上與第二端面156相對的表面。蓋體160收容 有馬達158、顯示單元166，第一表面163設有可見光發射器159。
控制器157分別和動作按鈕155、記錄按鈕152、馬達158、可見光發射器159、存儲單元 146、角度計算單元142、長度計算單元144及顯示單元166電性連接。存儲單元146分別和角 度計算單元142及長度計算單元144電性連接。馬達158和可見光發射器159機械式連接。
可見光發射器l59用於發射可見光束。馬達l58用於帶動可見光發射器l59從初始位置開始旋轉，以改變可見光束的傳播方向。
動作按鈕155用於控制可見光發射器159發射可見光束，並用於驅動馬達158旋轉，以帶 動可見光發射器159轉動，從而將可見光束定位到待測物體的端點。記錄按鈕152用於記錄計 算待測物體100長度的測量參數，並用於將馬達158復位到初始位置。
角度計算單元142用於計算可見光束從初始位置旋轉到待測物體端點過程所轉過的角度 。存儲單元146用於記錄可見光束從初始位置旋轉到待測物體端點過程所轉過的角度。長度 計算單元144用於根據存儲單元146記錄的角度參數以及其他測量參數計算待測物體100的長 度。顯示單元166用於顯示待測物體100的長度。
測量待測物體100的長度時，使待測物體100與本體150的第一端面154平行貼齊，並使待 測物體100的第一端點M對齊第一端面154和第二端面156的交線，將蓋體160相對於本體150旋 轉90度，預先設定可見光發射器159與本體150的第一端面154之間的間距為H，與本體150的 第二端面156之間的間距為S。
按壓動作按鈕155，使控制器157響應動作按鈕155生成的控制信號，啟動可見光發射器 159發射初始方向的可見光束，該初始方向的可見光束垂直於蓋體160的第一表面163和本體 150的第一端面154，垂足為X，並指向待測物體IOO。控制器157並響應動作按鈕155生成的控 制信號驅動馬達158旋轉，帶動可見光發射器159轉動，使可見光束朝向待測物體100的第二 端點N轉動。
當該可見光束定位到第二端點N時，按壓記錄按鈕152，使控制器157響應記錄按鈕152生 成的記錄信號，控制角度計算單元142記錄可見光發射器159的轉動次數，計算可見光發射器 159從初始位置朝向待測物體100的第二端點N轉動的角度。記錄初始方向的可見光束與照射 到待測物體100的第二端點時N的可見光束的夾角a到存儲單元146。控制器157並響應記錄按 鈕152生成的記錄信號控制馬達158帶動可見光發射器159轉動到初始位置。
控制器157控制長度計算單元144從存儲單元146中讀取間距H、間距為S和夾角a ，並按 照公式￡ =《+ //;<^"計算出待測物體100的長度1^。控制器157並控制顯示單元166顯示待測 物體100的長度L。
如圖3所示，運用此可攜式電子裝置200測量待測物體100長度的步驟如下
步驟171，使待測物體100與本體150的第一端面154平行貼齊，並使待測物體100的第一
端點M對齊第一端面154和第二端面156的交線。
步驟172，旋轉蓋體160，使可攜式電子裝置的蓋體160垂直於可攜式電子裝置的本體
150，預先設定可見光發射器159與本體150的第一端面154之間的間距為H，與本體150的第二端面156之間的間距為S。
步驟173，按壓動作按鈕155，使控制器157響應動作按鈕155生成的控制信號，啟動可見光發射器159發射可見光束，該可見光束垂直於本體150的第一端面154。
步驟174，控制器157響應動作按鈕155生成的控制信號驅動馬達158旋轉，馬達158帶動可見光發射器159從初始位置朝向待測物體的第二端點N轉動，角度計算單元142計算可見光發射器l 59從初始位置朝向待測物體IOO的第二端點N轉動的角度。
步驟175，當可見光束照射到待測物體的第二端點N時，按壓記錄按鈕152，使控制器157響應記錄按鈕155的記錄信號控制角度計算單元142記錄初始方向的可見光束與照射到待測物體100的第二端點N時的可見光束的夾角為銳角a並將其存儲於存儲單元146。
記錄銳角a的步驟具體為使用馬達158，例如步進馬達，驅動可見光發射器159每次轉動同樣的角度①，當可見光束照射到待測物體100的第二端點N時，角度計算單元142記錄可見光發射器159的轉動次數為N1，則角度a為轉動次數N1乘以角度①。
步驟176，控制器157控制馬達158帶動可見光發射器159轉動到初始位置。
步驟177，長度計算單元144從存儲單元146獲取相關參數，間距H、間距S和銳角a ，並根據公式工二《+ Hxg"計算待測物體100長度L。其中，L為待測物體100長度，S為可見光發射器159與可攜式電子裝置本體150第二端面156的間距，H為可見光發射器159與可攜式電子裝置本體150第一端面154的間距，a為角度。
步驟178，顯示待測物體100長度L。
上述可攜式電子裝置具有測量物體長度的功能，使得用戶可以根據需要隨時測量物體的長度，而無需再攜帶其他測量設備；上述測量物體長度的方法有效地利用了可攜式電子裝置的普及性特點，使得用戶可以根據需要方便地測量物體的長度。
以上所述僅為本發明之較佳實施方式，本領域技術人員在不脫離本發明精神實質的範圍內可以作出一定的變更。例如，可見光發射器159也可以設置於蓋體160的第二表面164上，因而在測量待測物體100的長度時，蓋體160相對於本體150旋轉270度。實施方式中的動作按鈕和記錄按鈕可以整合為一個按鈕，自動記錄測量獲得的參數以及使可見光發射器159自動復位，便於使用者操作。本體150的第二端面156與第一端面154也可為非垂直狀態。在測量物體100長度時，蓋體160和本體150之間也可以取其他的角度。實施方式中的長度計算單元144、角度計算單元142及存儲單元146等也可以集成在控制器157中執行相應的功能，以進行待測物體長度的測量。
權利要求
1.一種可攜式電子裝置，用於測量待測物體的長度，所述可攜式電子裝置包括本體和可轉動地連接於本體的蓋體，本體包括第一端面和第二端面，其特徵在於，所述第一端面與待測物體緊貼，第二端面與第一端面的交線與待測物體的第一端點對齊，所述可攜式電子裝置包括可見光發射器，其設置於所述蓋體的表面，所述可見光發射器與穿過可攜式電子裝置本體第二端面與第一端面的交線並與蓋體平行的平面的間距為H，與穿過可攜式電子裝置本體第二端面與第一端面的交線並與蓋體垂直的平面的間距為S；馬達，所述馬達和所述可見光發射器機械式連接，用於驅動可見光發射器轉動；以及控制器，所述控制器與所述可見光發射器和馬達電性連接，所述控制器用於驅動所述可見光發射器發射初始方向的可見光束到所述待測物體上，所述可見光發射器在初始位置時發射的可見光束垂直於該可攜式電子裝置本體第一端面，所述控制器用於控制所述馬達驅動所述可見光發射器將初始方向的光束轉動到所述待測物體的第二端點，以獲得所述初始方向的可見光束與所述待測物體第二端點之間的夾角α，所述控制器還用於根據公式L＝S+H×tgα計算所述待測物體的長度。
2.如權利要求l所述的可攜式電子裝置，其特徵在於，所述馬達為步 進馬達，所述控制器控制所述步進馬達帶動所述可見光發射器從初始位置朝向待測物體第二 端點每次轉動一預設角度①；所述控制器記錄可見光發射器的轉動次數N，計算可見光發射 器從初始位置朝向待測物體的第二端點轉動的角度為轉動次數N乘以預設角度①。
3.如權利要求l所述的可攜式電子裝置，其特徵在於，可見光發射器 設置於蓋體內表面，可攜式電子裝置的蓋體相對於本體旋轉90度。
4.如權利要求l所述的可攜式電子裝置，其特徵在於，可見光發射器 設置於蓋體外表面，可攜式電子裝置的蓋體相對於本體旋轉270度。
5.一種測量物體長度的方法，利用可攜式電子裝置測量物體的長度 ，所述可攜式電子裝置包括本體和可轉動地連接於本體的蓋體，所述本體包括第一端面和第二端面，其特徵在於，包括以下步驟在可攜式電子裝置蓋體表面設置可見光發射器，所述可見光發射器在初始位置時發射 的可見光束垂直於該可攜式電子裝置本體第一端面；旋轉可攜式電子裝置的蓋體，使可見光發射器與穿過可攜式電子裝置本體第二端面與 第一端面的交線並與蓋體平行的平面的間距為H，與穿過可攜式電子裝置本體第二端面與第 一端面的交線並與蓋體垂直的平面的間距為S;將所述第一端面與待測物體緊貼，第二端面與第一端面的交線與待測物體的第一端點對齊；啟動可見光發射器發射可見光束；驅動馬達轉動，馬達帶動可見光發射器從初始位置朝向待測物體的第二端點轉動，計 算可見光發射器從初始位置朝向待測物體的第二端點轉動的角度；計算初始方向的可見光束與照射到待測物體的第二端點時的可見光束之間的夾角a ;以及獲取間距H、間距S和夾角a，並根據公式工z"^x^"計算出待測物體長度L。
6.如權利要求5所述測量物體長度的方法，其特徵在於，計算可見光 發射器從初始位置朝向待測物體的第二端點轉動的角度的步驟具體為驅動可見光發射器從 初始位置朝向待測物體的第二端點每次轉動一預設角度①，記錄可見光發射器的轉動次數N1 ，計算可見光發射器從初始位置朝向待測物體的第二端點轉動的角度為轉動次數N1乘以預設 角度①。
7.如權利要求5所述測量物體長度的方法，其特徵在於，可見光發射 器設置於蓋體的內表面時，可攜式電子裝置的蓋體相對於本體旋轉90度。
8.如權利要求5所述測量物體長度的方法，其特徵在於，可見光發射 器設置於蓋體的外表面時，可攜式電子裝置的蓋體相對於本體旋轉270度。
全文摘要
一種可攜式電子裝置包括可見光發射器、馬達及控制器。可見光發射器設置於可攜式電子裝置蓋體表面，與穿過可攜式電子裝置本體第二端面與第一端面的交線並與蓋體平行的平面有一間距，與穿過可攜式電子裝置本體第二端面與第一端面的交線並與蓋體垂直的平面有一間距。可見光發射器在初始位置時發射的可見光束垂直於該可攜式電子裝置本體第一端面。控制器用於驅動可見光發射器發射初始方向的可見光束到待測物體上，以及控制馬達驅動可見光發射器將初始方向的光束轉動到待測物體的第二端點，以獲得初始方向的可見光束與待測物體第二端點之間的夾角。控制器還用於根據夾角和間距計算所述待測物體的長度。本發明還提供了一種測量物體長度的方法。
文檔編號G01C3/00GK101526347SQ200810300490
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月7日 優先權日2008年3月7日
發明者於京波 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司