CN101261320A - 测距系统及测量距离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种测距系统及测量距离的方法，其中测距系统包含：一电子装置，具备一第一接收模块与一第二接收模块；以及一遥控器，具备一第一发射模块与一第二发射模块，第一发射模块用以发射一第一信号，第二发射模块用以发射一第二信号，所述第一信号与第二信号的传递速度不同，且遥控器以一间隔时间依序发射第一信号与第二信号；其中电子装置可根据第一接收模块接收第一信号与第二接收模块接收第二信号的接收时间以及间隔时间计算出遥控器与电子装置的距离。本发明的测距系统可在电子装置上加上可以检测使用者位置与电子装置之间距离的测距系统，并且让电子装置可随使用者观赏的距离而自动将电子装置设定为最佳状态。

Description

测距系统及测量距离的方法

技术领域

本发明涉及一种测距系统及测量距离的方法，尤其涉及可检测使用者位置与电子装置之间距离的测距系统及测量距离的方法。

背景技术

传统的音像设备，例如液晶显示装置、音响、以及使用液晶显示装置的电视，可以让使用者根据环境情况手动调整其设定，例如可调整液晶显示装置所显示图像的对比度、亮度、及清晰度等。但却无测距的功能，也就是当使用者从某些角度观赏液晶显示装置不清楚的情况下，只能自行移动到最佳的观赏位置。

举例来说，请参见图1，其为公知液晶显示装置的使用状态示意图。当使用者11在观看液晶显示装置10时，若因使用者11与液晶显示装置10之间的距离过远而导致使用者观看的画面不清楚，或是液晶显示装置10播放的音量太小，便只能靠使用者11利用遥控器对液晶显示装置10进行画面微调或调整音量大小，又或是使用者自行移动到最佳的观赏位置。但若是使用者11对液晶显示装置10的使用设定不熟或是不会使用，便必须忍受不良的观赏品质。

发明内容

因此，如何提出一适当的装置与方法以解决上述的公知问题，便为本发明的主要目的。

本发明在于提供一种测距系统及测量距离的方法，尤指可检测使用者位置与电子装置之间距离的测距系统及测量距离的方法。

本发明提出一种测距系统，包含：一电子装置，具备一第一接收模块与一第二接收模块；以及一遥控器，具备一第一发射模块与一第二发射模块，第一发射模块用以发射一第一信号，第二发射模块用以发射一第二信号，所述第一信号与第二信号的传递速度不同，且遥控器以一间隔时间依序发射第一信号与第二信号；其中电子装置可根据第一接收模块接收第一信号与第二接收模块接收第二信号的接收时间以及间隔时间计算出遥控器与电子装置的距离。

再者，本发明还提出一种测量距离的方法，包含下列步骤：利用一第一发射模块于一第一时间点发射一第一信号；利用一第二发射模块于一第二时间点发射与第一信号传递速度不同的一第二信号；利用一第一接收模块接收第一信号，并于接收时得出一第三时间点；利用一第二接收模块接收第二信号，并于接收时得出一第四时间点；以及依据第一、第二、第三及第四时间点计算出一距离数据。

附图说明

为了能更进一步了解本发明特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

本发明借由下列附图及说明得以更深入的了解：

图1为公知液晶显示装置的使用状态示意图。

图2为本发明的一实施例所发展出测距系统的方块示意图。

图3(a)为当红外线信号与超声波信号同时发射的一实施例步骤图。

图3(b)为当红外线信号比超声波信号先行发射的一实施例步骤图。

图3(c)为当超声波信号比红外线信号先行发射的一实施例步骤图。

并且，上述附图中的附图标记说明如下：

液晶显示装置10    使用者11

遥控器2           电子装置20

红外线发射模块21  超声波发射模块22

红外线信号23      超声波信号24

红外线接收模块25  超声波接收模块26

微处理器27        距离计算模块28

具体实施方式

请参见图2，其为本发明的一实施例所发展出测距系统的方块示意图。该测距系统包含：一遥控器2以及一电子装置20(可为一般常见的液晶显示装置、音响、等离子体显示器以及使用液晶显示装置的电视)，其中该遥控器2具备一红外线发射模块21，可发射一红外线信号23，一超声波发射模块22，可发射一超声波信号24。而该电子装置20则具备一红外线接收模块25，可接收红外线信号23，一超声波接收模块26，可接收超声波信号24；以及，电子装置20内部的一距离换算模块28，信号连接于红外线接收模块25及超声波接收模块26，负责计算红外线接收模块25接收到红外线信号23至超声波接收模块接收到超声波信号24之间的时间差，以及依据上述的时间差进行距离换算，计算完便得出代表遥控器2与电子装置20的距离的一距离数据，并将计算完的距离数据传至信号连接于距离换算模块28的一微处理器27，使微处理器27可依据此距离数据作音像调整。

当使用者按下遥控器上任一按钮后，红外线发射模块21便于一第一时间点发射红外线信号23，而超声波发射模块于一第二时间点发射超声波信号24，并且红外线接收模块于收到红外线信号23时通知该距离换算模块28而得出一第三时间点，超声波接收模块于收到超声波信号24时通知该距离换算模块28而得出一第四时间点。而上述时间点的编号并无特别顺序关系，在此说明。然后距离换算模块28再根据该等时间点便可计算出一距离数据。此距离数据便代表遥控器2与电子装置20之间所间隔的距离，也就是使用遥控器2的使用者与电子装置20之间所间隔的距离。距离计算模块28再将此距离数据传至微处理器27，以作为微处理器27对音像效果做调整的依据。例如根据使用遥控器2的使用者与电子装置20的距离远近而调整电子装置20的焦距、亮度、音量以及对比度，在使用者与电子装置20间隔距离较远时，调高亮度以提升观赏画面的亮丽程度，同时也将音量调大，在距离较近时，调低亮度以避免刺激观赏中的使用者的眼睛，并将音量调小。

而其中该红外线信号23以光速前进，所以可视为发射与接收几乎同时发生，因此光速前进的红外线信号23较音速前进的超声波信号24快到达接收模块。

承上所述，以下为本发明的一实施例所发展出距离计算模块28计算距离的一公式，该公式为：

距离＝(音速)x|(Δt1-Δt2)|

距离换算模块28在使用公式计算距离方面，首先将红外线发射模块21于第一时间点所发射的红外线信号23与超声波发射模块22于第二时间点所发射的超声波信号24，所述的第一时间点与第二时间点之间的间隔时间预设为一间隔时间值Δt1，并且此时间值Δt1于一电子装置20出厂时就必须先预设于距离换算模块28中。再者，距离换算模块28会将先接收到信号的时间点预设为起始时间，后接收到信号的时间点预设为结束时间，并且从起始时间开始计时至结束时间，得出一花费的总时间值Δt2。假设将红外线接收模块25接收到红外线信号23的第三时间点预设为起始时间，将超声波接收模块26接收到超声波信号24的第四时间点预设为结束时间，而由启始时间开始计时至结束时间为止所花费的时间便为花费的总时间值Δt2。而音速即代表声音在介质中传播的速度，也就是指声音行进的速度，本实施例中即是指超声波行进的速度。超声波信号可以在固体、液体或是气体介质中传播，介质密度愈大，则音速愈快。在空气中，音速又会依空气的状态(如湿度、温度、密度)不同而有不同数值，例如在空气中大约每秒钟行进340米。

根据上述的实施例，以下再提供多个实施例用以解释距离计算模块28计算距离的方法。请参见图3(a)，其为当红外线信号与超声波信号同时发射的一实施例步骤图。当使用者按下遥控器上任一按钮时，如步骤310，该红外线发射模块21及超声波发射模块22便同时发射红外线信号23及超声波信号24，如步骤311，而该红外线信号22与超声波信号24为同时发射，因此则代表发射上述二种信号中间的间隔时间值Δt1等于0。而又红外线信号23以光速前进，较超声波信号24快抵达接收模块，所以红外线发射模块21于第一时间发射红外线信号23并由红外线接收模块25接收红外线信号23时通知距离换算模块28而得出第三时间点，并将此第三时间点设定为启始时间而开始计时，如步骤312，直至超声波接收模块26接收到超声波信号24并通知该距离换算模块而得到第四时间点为止，该距离换算模块28便停止计时，如步骤313，并由启始时间(第三时间)开始计时至结束时间(第四时间)为止所花费的总时间而得出花费的总时间值Δt2。假设花费的总时间值Δt2等于11ms，音速等于340m/s，则距离换算模块28便依公式：距离＝(音速)x|(Δt1-Δt2)|进行计算，如步骤314，并得到：距离＝(340m/s)x|(0-11ms)|，再将计算完毕得到的距离数据传至微处理器27，微处理器27便依据此距离数据对电子装置20的音像效果进行调整，如步骤315。

请参见图3(b)，其为当红外线信号比超声波信号先行发射的一实施例步骤图。当使用者按下遥控器上任一按钮时，如步骤320，红外线发射模块21于第一时间点发射红外线信号23，如步骤321，之后超声波发射模块22于第二时间点发射超声波信号24，如步骤322。因此，上述发射红外线信号23的第一时间点与发射超声波信号24的第二时间点，二者中间的间隔时间值为Δt1。而又红外线信号23先发射，因此较超声波信号24快抵达接收模块，所以红外线接收模块25接收红外线信号23时通知距离换算模块28而得出第三时间点，并将此第三时间点设定为启始时间而开始计时，如步骤323，直至超声波接收模块26接收到超声波信号24并通知该距离换算模块而得到第四时间点为止，该距离换算模块28便停止计时，如步骤324，并由启始时间(第三时间)开始计时至结束时间(第四时间)为止所花费的总时间而得出花费的总时间值Δt2。假设间隔时间值Δt1等于5ms，花费的总时间值Δt2等于11ms，音速等于340m/s，则距离换算模块28便依公式：距离＝(音速)x|(Δt1-Δt2)|进行计算，如步骤325，并得到：距离＝(340m/s)x|(5ms-11ms)|，再将计算完毕得到的距离数据传至微处理器27，微处理器27便依据此距离数据对电子装置20的音像效果进行调整，如步骤326。

请参见图3(c)，其为当超声波信号比红外线信号先行发射的一实施例步骤图。当使用者按下遥控器上任一按钮时，如步骤330，超声波发射模块22于第二时间点发射超声波信号24，如步骤331，之后红外线发射模块21于第一时间点发射红外线信号23，如步骤332。因此，上述发射超声波信号24的第二时间点与发射红外线信号23的第一时间点，二者中间的间隔时间值为Δt1。而又超声波信号24先发射，因此在短距离内或Δt1够长的条件下，会比红外线信号23快抵达接收模块，所以超声波接收模块26接收超声波信号24时通知距离换算模块28而得出第四时间点，并将此第四时间点设定为启始时间而开始计时，如步骤333，直至红外线接收模块25接收到红外线信号23并通知该距离换算模块而得到第三时间点为止，该距离换算模块28便停止计时，如步骤334，并由启始时间(第四时间)开始计时至结束时间(第三时间)为止所花费的总时间而得出花费的总时间值Δt2。距离换算模块28便依公式：距离＝(音速)x|(Δt1-Δt2)|进行计算，如步骤335，再将计算完毕得到的距离数据传至微处理器27，微处理器27便依据此距离数据对电子装置20的音像效果进行调整，如步骤336。

因此由上述三种实施例可得知，距离计算模块28能依据间隔时间Δt1与由启始时间开始计时至结束时间为止的时间而得到花费的总时间值Δt2，再利用：距离＝(音速)x|(Δt1-Δt2)|的公式来计算而得到距离数据并传至微处理器27。并且距离计算模块28也可以是处理器27内部的一计算单元。

而所述的微处理器27以距离数据作为其对音像效果进行调整的依据，可根据遥控器2与电子装置20的距离远近而调整电子装置20的焦距、亮度、声音以及对比度等音像效果，因此即使使用者变换位置，只要使用者使用遥控器2对电子装置20发出信号，微处理器27都能通过遥控器而得知使用者与电子装置20之间不同的对应距离而调整音像效果，使得使用者不论与电子装置20的距离多少，皆不会感受到不良的音像效果。而本发明的测距系统可应用于多类型的电子装置20，例如液晶显示装置、音响、等离子体显示器、平面显示器以及使用液晶显示装置的电视等装置。

综合上述技术的说明，本发明的测距系统最主要的技术特征就是在电子装置上加上可以检测使用者位置与电子装置之间距离的测距系统，并且让电子装置可随使用者观赏的距离而自动将电子装置设定为最佳状态。

虽然本发明已以优选实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视随附的权利要求所界定的范围为准。另外，本发明的任一实施例或权利要求不必须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (15)

1.一种测距系统，该系统包含：

一电子装置，具备一第一接收模块与一第二接收模块；以及

一遥控器，具备一第一发射模块与一第二发射模块，该第一发射模块用以发射一第一信号，该第二发射模块用以发射一第二信号，所述该第一信号与该第二信号的传递速度不同，且该遥控器以一间隔时间依序发射该第一信号与该第二信号；

其中该电子装置可根据该第一接收模块接收该第一信号与该第二接收模块接收该第二信号的接收时间以及该间隔时间计算出该遥控器与该电子装置的距离。

2.如权利要求1所述的测距系统，其中该电子装置还包含：

一距离计算模块，信号连接于该第一接收模块与该第二接收模块，用以计算该第一及该第二接收模块接收该第一及该第二信号的时间，并得出表示该遥控器与该电子装置的距离的一距离数据；以及

一微处理器，信号连接于该距离计算模块，依据该距离数据而调整该电子装置的音像效果。

3.如权利要求2所述的测距系统，其中该第一发射模块于一第一时间点发射该第一信号以及该第二发射模块于一第二时间点发射该第二信号，并且该第一接收模块于收到该第一信号时得出一第三时间点以及该第二接收模块收到该第二信号时得出一第四时间点，使得该距离计算模块依据该间隔时间以及该第三及第四时间点计算出该距离数据。

4.如权利要求2所述的测距系统，其中该第一信号为一红外线信号，该第二信号为一超声波信号。

5.如权利要求2所述的测距系统，其中该电子装置可为液晶显示装置、音响、等离子体显示器、平面显示器或使用液晶显示装置的电视。

6.如权利要求2所述的测距系统，其中该微处理器可依据该距离数据对该电子装置的焦距、亮度、声音或对比度做调整。

7.如权利要求2所述的测距系统，其中该距离换算模块可为该处理器内部的一计算单元。

8.一种测量距离的方法，包含下列步骤：

于一电子装置上设置一第一接收模块与一第二接收模块，并于一遥控器上设置一第一发射模块与一第二发射模块；

利用该第一发射模块于一第一时间点发射一第一信号；

利用该第二发射模块于一第二时间点发射与该第一信号传递速度不同的一第二信号；

利用该第一接收模块接收该第一信号，并于接收时得出一第三时间点；

利用该第二接收模块接收该第二信号，并于接收时得出一第四时间点；以及

依据该第一、第二、第三及第四时间点计算出一距离数据。

9.如权利要求8所述的测量距离的方法，其中该第一信号为一红外线信号，该第二信号为一超声波信号。

10.如权利要求8所述的测量距离的方法，其中还包含依据该距离数据来调整该电子装置的焦距、亮度、声音或对比度。

11.如权利要求8所述的测量距离的方法，其中将该第一及第二发射模块分别发射该第一及第二信号之间的时间差值设定为一间隔时间值Δt1。

12.如权利要求11所述的测量距离的方法，其中该电子装置出厂前便已预先设定好该间隔时间值。

13.如权利要求11所述的测量距离的方法，其中将该第一及第二接收模块接收该第一及二信号之间的时间差值设定为一总时间值Δt2。

14.如权利要求13所述的测量距离的方法，其中该距离数据的计算公式为距离＝(音速)x|(Δt1-Δt2)|。

15.如权利要求14所述的测量距离的方法，其中该音速为超声波行进的速度。

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