CN104567753A - 测量目标表面的面积的方法 - Google Patents

Abstract

一种使用信号生成设备测量目标表面的面积的方法，该方法包括下列步骤：在所述信号生成设备中生成多个信号；将所述多个信号从信号生成设备传送至在所述目标表面上或外的多个点；接收从在所述目标表面上或外的所述多个点中的每一个反射的多个信号，以确定在所述信号生成设备和在所述目标表面上或外的所述多个点间的多个距离；以及基于根据在所述信号生成设备和在所述目标表面上或外的多个点间的所述多个距离推导出的参数来计算所述目标表面的所述面积。

Description

测量目标表面的面积的方法

技术领域

本发明涉及测量目标表面的面积的方法，并且特别地但非排他地涉及使用激光信号测量墙壁的面积的方法。 

背景技术

各种数学公式和方程已被构思用于计算不同形状和形态的面积。例如，为了解答数学问题中的矩形的面积，可以使用其高和底的长度。另一方面，为了解答数学问题中的球体的表面积，可以使用其半径的长度。理论上，所有形状和形态的面积都能通过使用一种或者其他数学方法(例如几何方程或者积分和微分方法)计算出来。 

当在现实生活中需要计算目标表面的面积时，可以使用不同的测量工具以在应用上述数学方法前获取基础尺寸(例如长度、宽度、高度的一维尺寸信息)测量。例如，为了测量矩形纸片的面积，一种方法是可以先使用尺子以测量纸的长度和宽度，并且随后应用数学公式以计算其面积。 

然而，在一些实际情况中，面积测量可能没有上述简单。例如，如果一个人希望粉刷他房子里的墙或者天花板，他首先需要知道天花板或者墙的面积以确定需要粉刷的量。为了测量天花板或者墙的表面积，他需要测量例如天花板或者墙的长度、宽度和/或高度的不同尺寸。然而，天花板或者墙常常够不着并且天花板或者墙的尺寸过大，使得没有测量工具能方便地用于测量这些尺寸。并且因为这一点，他无法获取这些参数的直接和准确测量，从而他不能确定所需粉刷的面积和量。 

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种使用信号生成设备测量目标表面的面积的方法，该方法包括在该信号生成设备中生成多个信号；将多个信号从信号生成设备传送至在目标表面上或外的多个点；接收从在目标表面上或外的多个点中的每一个反射的多个信号，以确定在信号生成设备和在目标表面上或外的多个点间的多个距离；以及基于根据在信号生成设备和在目标表面上或外的多个点间的多个距离推导出的参数来计算目标表面的面积。 

在第一方面的一个实施方式中，该方法还包括下列步骤：根据在信号生成设备和在目标表面上或外的多个点间的多个距离推导出与目标表面的面积的几何结构关联的多个参数；以及使用所获取的多个参数计算目标表面的面积。 

在第一方面的一个实施方式中，信号生成设备可按照多种测量模式操作，并且该多种测量模式中的每一者可被设置为确定与被测量的目标表面的面积的几何结构关联的多个参数。 

在第一方面的一个实施方式中，多种测量模式中的每一者可与不同的目标表面面积测量方法相关联。 

在第一方面的一个实施方式中，信号生成设备被初始设置为按照默认测量模式操作。 

在第一方面的一个实施方式中，该方法还包括下列步骤：当期望的目标表面面积测量方法不同于与默认测量模式关联的默认目标表面面积测量方法时，在传送多个信号之前从多种测量模式中选择不同于默认测量模式的测量模式。 

在第一方面的一个实施方式中，在目标表面上或外的多个点的数量大于或者等于三。 

在第一方面的一个实施方式中，在目标表面上或外的多个点包括至少两个在目标表面的边缘的点。 

在第一方面的一个实施方式中，在目标表面上或外的多个点包括至少三个在目标表面外的点。 

在第一方面的一个实施方式中，在目标表面上或外的多个点还包括至少一个在目标表面上并且远离目标表面的所有边缘的点。 

在第一方面的一个实施方式中，与目标表面的面积的几何结构关联的多个点包括目标表面的高度、部分高度、扩展高度、宽度、部分宽度、扩展宽度、斜边或者部分斜边中的至少一者。 

在第一方面的一个实施方式中，该方法还包括下列步骤：在信号生成设备推导出多个参数中的每一者后，将推导出的多个参数中的每一者显示在信号生成设备中的显示工具上。 

在第一方面的一个实施方式中，该方法还包括下列步骤：在信号生成设备推导出多个参数中的每一者后，将获取的多个参数中的每一者存储在信号生成设备中的存储器模块中。 

在第一方面的一个实施方式中，该方法还包括下列步骤：在计算目标表面的面积后，将计算出的目标表面的面积显示在信号生成设备的显示工具上。 

在第一方面的一个实施方式中，该方法还包括下列步骤：在计算目标表面的面积后，将计算出的目标表面的面积存储在信号生成设备的存储器模块中。 

在第一方面的一个实施方式中，该方法还包括下列步骤：将用于指示信号生成设备的功率状态的功率指示符显示在信号生成设备的显示工具上。 

在第一方面的一个实施方式中，该方法还包括下列步骤：将用于指示所选择的测量模式的测量模式指示符显示在信号生成设备的显示工具上。 

在第一方面的一个实施方式中，其中在每次将多个信号中的每一者从信号生成设备传送至在目标表面上或外的多个点之前，测量模式指示符还被设 置为在信号生成设备的显示工具上指示与待测量的目标表面的面积的几何结构关联的参数。 

在第一方面的一个实施方式中，在每次将多个信号中的每一者从信号生成设备传送至在目标表面上或外的多个点之前，测量模式指示符基于所选择的测量模式的算法被更新。 

在第一方面的一个实施方式中，该方法还包括下列步骤：显示测量指导指示符，该测量指导指示符被设置为指示与已被测量的目标表面的面积的几何结构关联的一个或者多个参数。 

在第一方面的一个实施方式中，目标表面的面积的计算是自动的。 

在第一方面的一个实施方式中，与面积的几何结构关联的多个参数中的至少一些的推导是自动的。 

在第一方面的一个实施方式中，目标表面的面积是四边形。 

在第一方面的一个实施方式中，在目标表面上或外的多个点共同定义了平面。 

在第一方面的一个实施方式中，目标表面是墙的表面。 

在第一方面的一个实施方式中，墙表面的面积大体上是长方形或者正方形。 

在第一方面的一个实施方式中，信号生成设备是被设置为生成和传播激光信号的激光生成设备。 

在第一方面的一个实施方式中，信号生成设备被设置为使用至少一种测量模式测量目标表面的面积。 

在第一方面的一个实施方式中，该方法还包括下面的步骤：在每次将信号从信号生成设备传送至在目标表面上或外的点之前，从多种测量模式中选择测量模式；以及使用根据至少一种测量模式推导出的与目标表面的面积的几何结构关联的多个参数计算目标表面的面积。 

根据本发明的第二方面，提供了一种被设置为测量目标表面的面积的信号生成设备，其中该信号生成设备包括被设置为生成多个信号的信号生成器；收发信机，该收发信机被设置为将多个信号从信号生成设备传送至在目标表面上或外的多个点并且接收从在目标表面上或外的多个点中的每一者反射的多个信号，以确定在信号生成设备和在目标表面上或外的多个点之间的多个距离；以及被设置为基于根据在信号生成设备和在目标表面上或外的多个点之间的多个距离推导出的参数来计算目标表面的面积的处理器。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备的处理器还被设置为根据信号生成设备和在目标表面上或外的多个点之间的多个距离推导出与目标表面的面积的几何结构关联的多个参数；以及使用推导出的多个参数计算目标表面的面积。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备可按照多种测量模式操作，并且该多种测量模式中的每一者被设置为确定与待测量的目标表面的面积的几何结构关联的多个参数。 

在第二方面的一个实施方式中，多种测量模式中的每一者与不同的目标表面面积测量方法相关联。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备被初始设置为按照默认测量模式操作。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备还包括用户可访问的选择工具，该选择工具被设置为当期望的目标表面面积测量方法不同于与默认测量模式关联的默认目标表面面积测量方法时，在传送多个信号之前，使用户从多种测量模式中选择不同于默认测量模式的测量模式。 

在第二方面的一个实施方式中，在目标表面上或外的多个点的数量大于或等于三。 

在第二方面的一个实施方式中，在目标表面上或外的多个点包括至少两 个在目标表面的边缘上的点。 

在第二方面的一个实施方式中，在目标表面上或外的多个点包括至少三个在目标表面外的点。 

在第二方面的一个实施方式中，在目标表面上或外的多个点还包括至少一个在目标表面上并且远离目标表面的所有边缘的点。 

在第二方面的一个实施方式中，与目标表面的面积的几何结构关联的多个参数包括目标表面的高度、部分高度、扩展高度、宽度、部分宽度、扩展宽度、斜边或者部分斜边中的至少一者。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备还包括显示工具，该显示工具被设置为在信号生成设备推导出多个参数中的每一者之后显示该多个参数中的每一者。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备还包括寄存器工具，该寄存器工具被设置为在信号生成设备推导出多个参数中的每一者后存储该多个参数中的每一者。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备的显示工具还被设置为在计算目标表面的面积之后显示计算出的目标表面的面积。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备的存储器工具还被设置为在计算出目标表面的面积之后存储计算出的目标表面的面积。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备的显示工具还被设置为显示用于指示信号生成设备的功率状态的功率指示符。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备的显示工具还被设置为显示用于指示所选择的测量模式的测量模式指示符。 

在第二方面的一个实施方式中，在每次将多个信号中的每一者从信号生成设备传送至在目标表面上或外的多个点前，测量模式指示符还被设置为在信号生成设备的显示工具上指示与待测量的目标表面的面积的几何结构关 联的参数。 

在第二方面的一个实施方式中，在每次将多个信号中的每一者从信号生成设备传送至在目标表面上或外的多个点前，测量模式指示符根据所选择的测量模式的算法被更新。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备的显示工具还被设置为显示测量指示符，该测量指示符被设置为指示与已被测量的目标表面的面积的几何结构关联的一个或者多个参数。 

在第二方面的一个实施方式中，目标表面的面积的计算是自动的。 

在第二方面的一个实施方式中，与面积的几何结构关联的多个参数中的至少一些的推导是自动的。 

在第二方面的一个实施方式中，目标表面的面积是四边形。 

在第二方面的一个实施方式中，在目标表面上或外的多个点共同定义平面。 

在第二方面的一个实施方式中，目标表面是墙表面。 

在第二方面的一个实施方式中，墙表面的面积大体上是长方形或者正方形。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备是被设置为生成并且传播激光信号的激光生成设备。 

在第二方面的一个实施方式中，信号生成设备被设置为使用至少一种测量模式测量目标表面的面积。 

在第二方面的一个实施方式中，在每次将信号从信号生成设备传送至在目标表面上或外的点之前，选择工具还被设置为使用户从多种测量模式中选择测量模式；以及处理器还被设置为使用根据至少一种测量模式推导出的与目标表面的面积的几何结构关联的多个参数计算目标表面的面积。 

附图说明

本发明的实施方式可以以示例的方式并结合附图被描述，其中： 

图1示出了根据本发明的实施方式使用信号生成设备测量目标表面的面积的方法，以及在面积测量过程期间该信号生成设备的操作； 

图2A示出了图1中的信号生成设备的测量模式的第一实施方式； 

图2B示出了在图2A中的测量模式下在测量过程期间信号生成设备的操作； 

图2C示出了用于按照图2A中的测量模式计算目标表面的面积的公式； 

图3A示出了图1中的信号生成设备的测量模式的第二实施方式； 

图3B示出了在图3A中的测量模式下在测量过程期间信号生成设备的操作； 

图3C示出了用于按照图3A中的测量模式计算目标表面的面积的公式； 

图4A示出了图1中的信号生成设备的测量模式的第三实施方式； 

图4B示出了在图4A中的测量模式下在测量过程期间信号生成设备的操作； 

图4C示出了用于按照图4A中的测量模式计算目标表面的面积的公式； 

图5示出了图1中的信号生成设备中的测量模式的第四实施方式(混合测量模式)。 

具体实施方式

参考图1，示出了使用信号生成设备测量目标表面的面积的方法的实施方式，该方法包括下列步骤：在信号生成设备中生成多个信号；将生成的多个信号从信号生成设备传送至在目标表面上或外的多个点；接收从在目标表面上或外的多个点中的每一者反射的多个信号，以确定在信号生成设备和在目标表面上或外的多个点间的多个距离；以及基于根据在目标生成设备和在 目标表面上或外的多个点之间的多个距离推导出的参数来计算目标表面的面积。 

在一个实施方式中，信号生成设备102被设置为测量矩形目标表面104的面积。然而，在其他实施方式中，信号生成设备102可被设置为测量任意其他形状和形态的目标表面面积。优选地，目标表面104是平面并且大体上为四边形，例如矩形或者正方形但不限于此。在应用中，目标表面104可以是地板、墙、天花板或者任意感兴趣的对象的表面。 

在该实施方式中，信号生成设备102是被设置为生成和传播激光信号的激光生成设备。然而，在其他实施方式中，信号生成设备102可以是可操作以生成和传播光波、电磁波或者声波的设备。优选地，信号生成设备102是手持式的并且由电池供电。在一些实施方式中，信号生成设备102可由输电干线(市电)供电。在优选实施方式中，信号生成设备102被按尺寸制作以使得其较轻巧并且能便于用户随身携带。 

图1示出了使用激光生成设备102测量目标表面104的面积的方法100，以及在面积测量过程期间激光生成设备102的操作。为了测量目标表面面积，用户首先激活(上电)包括处理器的激光生成设备102。一旦启动，激光生成设备102在其显示器106上提供与设备的状态和操作模式关联的各种指示符。这些指示符可包括功率指示符108、测量模式指示符110、测量指示符112、存储器指示符114等。在一些实施方式中，设备的显示器106是触敏感应，即为触摸屏。 

优选地，功率指示符108指示留在激光生成设备102中的功率的量。特别地，当设备102的功率较低时，功率指示符108可提供可见的、可听到的或者振动的指示信号以提醒用户更换电池。测量模式指示符110涉及被设置为测量目标表面104的面积的测量模式。设备102的用户可选择不同测量模式，不同测量模式使用不同的测量来计算目标表面面积。这些支持不同目标 表面面积测量方法的不同的测量模式将在下面详细描述。在一个实施方式中，激光生成设备102具有默认测量模式，该默认测量模式通过测量在目标表面104的边缘上的三个点计算目标表面面积。优选地，测量模式指示符110也被设置为在面积测量过程中指导用户。在一个实施方式中，测量模式指示符110可根据所选择的测量模式逐步提醒用户要进行何种测量。优选地，测量模式指示符110是提供给用户的可见的或者可听到的提示。测量指示符112可指示已经进行过的测量以进一步协助用户。类似地，测量指示符112也可是提供给用户的可见的或者可听到的提示。寄存器指示符114指示设备102的寄存器状态。优选地，当设备102的寄存器已满时，激光生成设备102可提供可见的、可听到的或者振动的信号给用户，以使用户可采取必要动作以释放寄存器空间用于进一步的测量。 

虽然以上描述了激光生成设备102的多个具体指示符，但应该注意的是，在不偏离本发明的精神的情况下，这些指示符中的一些可被移除，同时可提供其他一些形式的指示符或者指示信号，以改善设备的功能和效率。 

再次参考图1，如在(150)中所示，用户首先启用激光生成设备102。然后，用户通过驱动选择工具(例如在设备102中提供的致动器)从不同的预设目标表面面积测量方式中选择一个目标表面面积测量模式。测量模式指示符110指示用户所选择的测量模式。在该特定实施方式中，默认测量模式(通过测量在目标表面104的角的三个点计算出目标表面面积)被选择。 

在该实施方式中，在决定了要使用的测量模式之后并且在测量模式指示符110的帮助下，用户首先驱动激光生成设备102以生成激光信号并且将该激光信号从激光生成设备102传送到待测的目标表面104的左下角。然后激光生成设备102接收从目标表面104的左下角反射的激光信号。由于激光传送速度已知，因此激光生成设备102能根据激光信号的发射和接收之间的时间差确定在设备102和目标表面104的左下角之间的距离。 

一旦确定并且计算出该第一距离，如在(152)中所示，激光生成设备102在显示列116显示第一距离的数值并且将该值存储在设备102的存储器中。此后，如在(154)中所示，第一距离的值可被自动地移至寄存器列118，以使显示列116被清除并且设备102做好第二次测量的准备。在一些实施方式中，显示器106上的寄存器计数120将自动递增以指示测量值已被成功存储在寄存器中。 

接下来，如在(154)中所示，根据所选择的测量模式的测量方法，测量模式指示符110将被自动更新以指示用户往哪里传送下一个激光信号以进行下一个测量。在该情况下，用户通过驱动激光生成设备102以生成激光信号并且将该激光信号从激光生成设备传送至其面积待测量的目标表面104的左上角。然后激光生成设备102接收从目标表面104的左上角反射的激光信号。由于激光信号的传送速度已知，因此激光生成设备102能根据激光信号的发射和接收之间的时间差确定在设备102和目标表面104的左上角之间的距离。 

一旦确定并且计算出该第二距离，如在(156)中所示，激光生成设备102在显示列116显示第二距离的数值并且将该值存储在寄存器中。然后，如在(158)中所示，第二距离的值被自动移至存储器列118，以使显示列116被清除并且设备102做好第三次测量的准备。如上所述，在一些实施方式中，显示器106上的存储器计数将自动递增以指示该值已被成功存储在设备102的寄存器中。 

再一次基于所选择的测量模式的测量方法，测量模式指示符110将指示用户往哪里发送激光信号以进行下一个测量。在该情况下，用户驱动激光生成设备102以生成激光信号并且将该激光信号从激光生成设备102传送至其面积待测量的目标表面104的右下角。然后激光生成设备102接收从目标表面104的右下角反射的激光信号。由于激光信号传送速度已知，因此激光生 成设备102能根据激光信号的发射和接收之间的时间差确定在设备102和目标表面104的右下角之间的距离。 

一旦确定并且计算出该第三距离，如在(160)中所示，激光生成设备102在显示列116显示第三距离的数值，并且设备102将该值存储在寄存器中。然后，第三距离的值被自动移至寄存器列118以使显示列116被清除。 

根据测量的三个距离的值，激光生成设备根据与所选择的测量模式关联的算法自动计算目标面积104的面积。如在(162)中所示，随后设备102将最终计算出的目标表面面积显示在显示器106的显示列116上并且将该计算出的值存储在寄存器中。在以上过程中再一次地，显示器106上的寄存器计数将自动递增以指示该面积的第三值和最终计算出的值已被成功存储在设备102的寄存器中。 

虽然该实施方式以参考图1被详细描述，但应该注意的是显示器106上的布局和在不同操作步骤中在显示器106上显示的信息可在不偏离本发明的范围的情况下被修改。例如，在一些其他实施方式中，设备102的显示器106可在整个过程中不示出任意测量的距离值而仅示出目标表面104的最终计算出的值。在一些其他实施方式中，设备102可自动操作或者可响应于用户命令进行操作。 

现在参考图2A-2C，示出了图1中的信号生成设备102的测量模式的第一实施方式。如在图2A中所示，在该测量模式中，需要在设备102和目标表面104之间进行三次距离测量以计算目标表面104的面积。在该实施方式中，优选地，设备102被置于使得设备102和目标表面104的左下角之间的第一距离的线202、目标表面104的底边缘208和目标表面104的左边缘210大体上彼此正交的位置。在其他实施方式中，设备102可根据需要被置于任意位置。 

图2B示出在图2的测量模式中在测量过程200期间信号生成设备102 的操作。在图2B中示出的操作过程200与以上参考图1的描述类似。 

在该实施方式中，用户首先将设备102上电。然后，如在(250)中所示，用户使用设备102的致动工具选择图2A中的测量模式。例如，该致动工具可以是按钮或者旋钮，但不限于此。在一些实施方式中，显示器106可以是触敏感应的并且在设备102上不提供致动器。在选择了所需的测量模式后，测量模式指示符110将指导用户测量在设备102和目标表面104的左下角之间的第一距离。用户驱动设备102并且将激光信号传送至目标表面104的左下角。然后设备102接收从目标表面104的左下角反射回的信号并且确定在设备102和目标表面104的左下角之间的第一距离。在该实施方式中，第一距离202的值将被存储在设备102的寄存器中，但第一距离202的值可在设备102的显示器106上的显示列116中示出或不示出。相应地，显示器106上的寄存器计数120可递增以指示该值被成功存储。 

一旦确定了第一距离202，测量模式指示符110被更新以指示用户在设备102和目标表面104的左上角之间的第二距离204将被测量。类似地，用户驱动设备102并且将激光信号传送至目标表面104的左上角。然后设备102接收从目标表面104的左上角反射回的信号并且确定在设备102和目标表面104的左上角之间的第二距离204。 

一旦确定了第二距离204，设备则根据第一和第二距离202、204计算目标表面104的高度。参考图2C，示出了用于计算目标表面的高度值的公式： 

$H=\sqrt{b^2-a^2}$

其中H是目标表面的高度，a是第一距离202的值而b是第二距离204的值。 

在该实施方式中，如在(252)中所示，计算出的高度被显示在设备102的显示列116上并且被存储在寄存器中。当设备102做好下一次测量的准备时，如在(254)中所示，计算出的高度值被移至寄存器列118并且显示器 106上的显示列116被清空。在一个实施方式中，测量指示符112示出设备102已进行的测量。 

接下来，测量模式指示符110被更新并且指示用户测量在设备102和目标表面104的右下角之间的第三距离206。类似地，用户驱动设备102并且将激光信号传送至目标表面104的右下角。然后设备102接收从目标表面104的右下角反射回的信号并且确定在设备102和目标表面104的右下角之间的第三距离206。 

一旦确定了第三距离206，则设备102根据第一和第三距离202、206计算目标表面104的宽度。参考图2C，示出了用于计算目标表面104的宽度值的公式： 

$W=\sqrt{c^2-a^2}$

其中W是目标表面104的宽度，a是第一距离202的值，而c是第三距离206的值。 

然后如在(256)中所示，计算出的宽度被显示在显示列116上并且被存储在寄存器中。用这两个值(宽度和高度)，设备102可通过将计算出的宽度和高度相乘自动计算出目标表面104的面积。然后如在(258)中所示，最终计算出的面积被显示在显示器106的显示列116上并且最终计算出的面积值被存储在设备102的寄存器中。 

虽然该实施方式已参考图2A-2C被详细描述，但是应该注意的是显示器106上的布局和在不同操作步骤中在显示器106上显示的信息可被修改而不偏离本发明的主旨。例如，参考图1描述的特征中的一些能被合并至本实施方式中。在一些情况下，与本实施方式相反，能在目标表面104的宽度被确定后计算目标表面104的高度。同样，应该理解的是，为了使用该测量模式测量目标表面面积，设备102的用户可选择目标表面104的任意三个角。 

图3A-3C示出了图1中的信号生成设备102的测量模式的第二实施方 式。如在图3A中所示，在该测量模式中，需要在设备102和目标表面104间进行五次距离测量以计算目标表面104的面积。在该实施方式中，优选地，设备102被置于使得设备102和目标区域104上的点间的第一距离的线302大体上与目标表面104的平面正交的位置。在其他实施方式中，设备102可根据需要被置于任意位置。 

图3B示出了在图3A中的测量模式中在测量过程300期间信号生成设备的操作。图3B中示出的操作过程300与以上参考图1的描述类似。 

在该实施方式中，用户首先将设备102上电。然后，如在(350)中所示，用户使用设备102的致动工具选择图3A中的测量模式。在一些情况下，显示器106可以是触敏感应的并且在设备102上不提供致动器。在选择了所需的测量模式后，测量模式指示符110将指导用户测量在设备102和目标表面104的中心点间的第一距离302。用户驱动设备102并且传送激光信号至目标表面104的中心点。然后设备102接收从目标表面104的中心点反射回的信号并且确定在设备102和目标表面104的中心点之间的第一距离302。优选地，如在(352)中所示，第一距离302的值可被显示在显示列116中并且可被存储在设备102的存储器。 

当如在(354)中所示设备102做好进行第二次测量的准备时，显示列116将被清除并且第一值将被移至存储器列118来显示。然后，测量模式指示符110指示用户测量在设备102和在目标表面104的顶边缘上的点间的第二距离304，该在目标表面104的顶边缘上的点与目标表面104的中心点在垂直方向对齐。一旦确定了第二距离304的值，设备102将第二值显示在显示列116并且第二值将被存储在设备102的寄存器中。优选地，在该过程中，测量指示符112也被更新以指示已进行的测量。 

如在图3B中所示，从(356)至(368)重复上述过程，直至设备102能够确定在设备102和目标表面104的中心点之间的距离302和在设备102 和在目标表面104的四个边缘上的四个点之间的距离304、306、308、310的全部五个值，在目标表面104的四个边缘上的四个点在垂直或者水平方向与目标表面104的中心点对齐。优选地，这些值都可被存储在设备102的寄存器中并且寄存器计数120被更新以确认这些变化。如在(368)中所示，确定最后一个距离的值之后，设备102使用与该实施方式中的测量模式关联的公式自动计算目标表面104的面积。如在(370)中所示，最终计算出的目标表面104的面积可显示在显示列116上并且被存储在设备102的寄存器中。 

图3C示出了在该实施方式中如何执行目标表面104的面积的计算。特别地，目标表面104的宽度和高度根据以下公式计算： 

$W=\sqrt{e^2-a^2}+\sqrt{d^2-a^2}$

$H=\sqrt{b^2-a^2}+\sqrt{c^2-a^2}$

其中W是目标表面104的宽度，H是目标表面104的高度，a是在设备102和目标表面104上的点之间的距离302，b是在设备102和目标表面104的顶边缘上的并且在垂直方向与目标表面104上的点对齐的点之间的距离304，c是在设备102和目标表面104的底边缘上的并且在垂直方向与目标表面104上的点对齐的点之间的距离306，d是在设备102和目标表面104的左边缘上的并且在水平方向与目标表面104上的点对齐的点之间的距离308，而e是在设备102和目标表面104的右边缘上的并且在水平方向与目标表面104上的点对齐的点之间的距离310。目标表面104的面积可通过将根据以上示出的公式和五次测量确定的高度和宽度相乘被计算出来。 

虽然参考图3A-3C已详细描述了该第二实施方式，应该注意的是，显示器106上的布局和在不同操作步骤中在显示器106上显示的信息可在不偏离本发明的范围的情况下被修改。例如，参考图1描述的特征中的一些可被合并至本实施方式中。同样应该理解的是，为使用该测量模式对目标表面面积 进行测量，用户可选择在目标表面104上的任一点(不必是中心点)和在边缘上的并且在垂直和水平方向与被选中的点对齐的另外四个点。同样，五次测量的顺序能被自由选择而不影响目标表面面积的计算。 

现在参考图4A-4C，示出了图1中的信号生成设备102的测量模式的第三实施方式。如在图4A中所示，在该测量模式中，需要在设备102和目标表面104或在目标表面104外的一些点间进行五次距离测量以计算目标表面104的面积。在该实施方式中，优选地，设备102被置于使得在设备102和目标区域104外的最低中间点之间的第三距离的线406大体上与目标表面104正交。在其他实施方式中，设备102可根据需要被置于任意位置。 

图4B示出了在图4A的测量模式中在测量过程400期间信号生成设备102的操作。在图4B中示出的操作过程400与以上参考图1的描述类似。 

在该实施方式中，用户首选将设备102上电。然后，如在(450)中所示，用户使用设备102的致动工具选择图4A中的测量模式。在一些情况中，设备102的显示器106可以是触敏感应的并且在设备102上不提供致动器。在选择了所需的测量模式之后，测量模式指示符110将指导用户测量在设备102和在目标表面104的顶边缘上的点之间的第一距离402。用户驱动设备102并且将激光信号传送至在目标表面104的顶边缘上的点。然后设备102接收从目标表面104的顶边缘上的点反射回的信号并且确定在设备102和在目标表面104的顶边缘上的点之间的第一距离402。在一个实施方式中，如在(452)中所示，第一距离402的值被存储在寄存器中但不在显示器106上的显示列116中显示。然而，在其他一些实施方式中，第一距离402的值可被显示。寄存器计数120可增加以确认该值被成功存储在设备102的寄存器中。然后，如在(454)中所示，设备102做好下一个测量的准备。 

优选地，测量模式指示符110被更新并且指示用户测量在设备102和在目标表面104的底边缘上的点之间的距离，该在目标表面104的底边缘上的 点在垂直方向与目标表面104的顶边缘上的点对齐。同样，设备102以如以上描述的方式传送用于该测量的激光信号。一旦如在(456)中所示的确定了第二距离的值，设备102可在显示列116中显示或者不显示第二值并且第二值将被存储在寄存器中。 

接下来，测量模式指示符110被更新并且指示用户测量在设备102和从目标表面104的底边缘延伸远离的点之间的第三距离406，该从目标表面104的底边缘延伸远离的点在垂直方向与在目标表面104的底边缘上的点对齐。优选地，测量指示符112在整个测量过程中被更新以指示已进行过的测量。 

如在(458)中，所示在设备102做好下一个测量的准备之后，在随后的步骤(458)-(468)中，测量模式指示符110被更新并且指示用户测量第四和第五值408、410，第四值408是在设备102和在水平方向与在目标表面104外的第三点对齐并且在垂直方向与目标表面104的左边缘对齐的点之间的距离，第五值410是在设备102和在水平方向与在目标表面104外的第三点对齐并且在垂直方向与目标表面104的右边缘对齐的点之间的距离。所有这些值可通过使用从设备102传送的激光脉冲被确定，并且测量结果被显示在设备102的显示列116上并且被存储在寄存器中。优选地，在将值成功保存在设备102的寄存器中之后，寄存器计数120被更新。如在(470)中所示的确定全部五个距离值之后，设备102使用与该实施方式的测量模式关联的公式计算目标表面104的面积。目标表面104的面积的最终计算值被显示在显示列116上并且被存储在设备102的存储器中。 

图4C示出了用在该实施方式中的计算目标表面104的面积的公式。特别地，目标表面104的宽度和高度被根据下面的公式计算： 

$W=\sqrt{e^2-c^2}+\sqrt{d^2-c^2}$

$H=\sqrt{a^2-c^2}+\sqrt{b^2-c^2}$

其中W是目标表面104的宽度，H是目标表面104的高度，a是在设备 102和在目标表面104的顶边缘上的点之间的距离402，b是在设备102和在目标表面104的低边缘上的并且在垂直方向与在目标表面104的顶边缘上的点对齐的点之间的距离404，c是在设备102和延伸远离目标表面104的低边缘(在目标表面104外)并且在垂直方向与在目标表面104的低边缘上的点对齐的点之间的距离406，d是在设备102和在水平方向与在目标表面104外的c的点对齐并且在垂直方向与目标表面104的左边缘对齐的点之间的距离408，而e是在设备102和在水平方向与在目标表面104外的c的点对齐并且在垂直方向与目标表面104的右边缘对齐的点之间的距离410。目标表面104的面积可通过将根据以上所示的公式和五次测量所确定的高度和宽度相乘被计算出来。 

虽然参考图4A-4C已经详细描述了该第三实施方式，但是应该注意的是显示器106上的布局和在不同操作步骤中在显示器106上显示的信息可在不偏离本发明的范围的情况下被修改。例如，参考图1描述的特征中的一些可被合并在本实施方式中。同样应该理解的是，为了使用该测量模式测量目标表面面积，用户可选择目标表面外的任意点和在垂直和水平方向与该点对齐其他四个点。同样，五次测量的顺序能被自由选择而不影响目标表面面积的计算。 

参考图5，示出了根据本发明的一个实施方式的混合测量模式500。在该实施方式中，设备102可被设置为根据使用不同测量模式(多于一种测量模式)进行的测量来测量同一目标区域。在一种实施方式中，不同的测量模式可包括图2A-C中的实施方式的测量模式(模式A)、图3A-C中的实施方式的测量模式(模式B)和图4A-C中的实施方式的测量模式(模式C)。在其他实施方式中附加的测量模式是可能的。在特定实例中，设备102可被设置为使用多种测量模式中的一种测量目标区域104的高度或宽度，同时使用多种测量模式中的另一种测量目标区域104的高度或宽度的另一个。在一种 优选实施方式中，设备102可操作以使用根据不同测量方法/模式获取的测量计算目标表面104的面积。 

本发明的以上实施方式在对目标表面的面积的测量中特别有利的，其能被执行而无需对目标表面的几何结构进行直接测量，该直接测量通常难以获取。参考以上文本，本发明在成本、制造容易度、准确性、效率和效果方面的其他优势是显而易见的。然而，应该注意的是，本发明不受限于实施方式中所描述的测量模式。本发明能够进行其他修改以通过使用可替换的算法测量非平面的面积。实际中，使用如以上描述的信号生成设备，所有类型的形状的表面面积可被测量。 

本领域的技术人员可以理解的是，如广义描述的，在不偏离本发明的主旨和范围的情况下，可对本发明中示出的具体实施方式进行多种变形和/或修改。因此实施方式在各方面被认为是示例而非限制。 

除非有相反指示，否则本文中包含的提到的任意现有技术不被认为承认该信息是常用公知技术。 

Claims (58)

1.一种使用信号生成设备测量目标表面的面积的方法，该方法包括下列步骤：

在所述信号生成设备中生成多个信号；

将所述多个信号从信号生成设备传送至在所述目标表面上或外的多个点；

接收从在所述目标表面上或外的所述多个点中的每一个反射的多个信号，以确定在所述信号生成设备和在所述目标表面上或外的所述多个点间的多个距离；以及

基于根据在所述信号生成设备和在所述目标表面上或外的多个点间的所述多个距离推导出的参数来计算所述目标表面的所述面积。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括下列步骤：

根据在所述信号生成设备和在所述目标表面上或外的多个点间的所述多个距离推导出与所述目标表面的所述面积的几何结构关联的多个参数；以及

使用所推导出的所述多个参数计算所述目标表面的所述面积。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述信号生成设备能够按照多种测量模式操作，并且所述多种测量模式中的每一者被设置为确定与待测量的所述目标表面的所述面积的所述几何结构关联的多个参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述多种测量模式中的每一者与不同的目标表面面积测量方法相关联。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述信号生成设备被初始设置为按照默认测量模式操作。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括下面的步骤：

当期望的目标表面面积测量方法不同于与所述默认测量模式关联的默认目标表面面积测量方法时，在传送所述多个信号之前从所述多种测量模式中选择不同于所述默认测量模式的测量模式。

7.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中在所述目标表面上或外的所述多个点的数量大于或者等于三。

8.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中在所述目标表面上或外的所述多个点包括至少两个在所述目标表面的边缘的点。

9.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中在所述目标表面上或外的所述多个点包括至少三个在所述目标表面外的点。

10.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中在所述目标表面上或外的所述多个点还包括至少一个在所述目标表面上并且远离所述目标表面的所有边缘的点。

11.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中与所述目标表面的所述面积的所述几何结构关联的所述多个参数包括所述目标表面的高度、部分高度、扩展高度、宽度、部分宽度、扩展宽度、斜边或者部分斜边中的至少一者。

12.根据权利要求2-4中任一权利要求所述的方法，还包括下列步骤：

在所述信号生成设备推导出所述多个参数中的每一者后，将推导出的所述多个参数中的每一者显示在所述信号生成设备中的显示工具上。

13.根据权利要求2-4中任一权利要求所述的方法，还包括下列步骤：

在所述信号生成设备推导出所述多个参数中的每一者后，将推导出的所述多个参数中的每一者存储在所述信号生成设备中的存储器模块中。

14.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，还包括下列步骤：在计算所述目标表面的所述面积后，将计算出的所述目标表面的面积显示在所述信号生成设备的显示工具上。

15.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，还包括下列步骤：在计算所述目标表面的所述面积后，将计算出的所述目标表面的面积存储在所述信号生成设备的存储器模块中。

16.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，还包括下列步骤：将用于指示所述信号生成设备的功率状态的功率指示符显示在所述信号生成设备的显示工具。

17.根据权利要求6所述的方法，还包括下列步骤：

将用于指示所选择的所述测量模式的测量模式指示符显示在所述信号生成设备的显示工具上。

18.根据权利要求17所述的方法，其中在每次将所述多个信号中的每一者从所述信号生成设备传送至在所述目标表面上或外的所述多个点之前，所述测量模式指示符还被设置为在所述信号生成设备的显示工具上指示与在待测的所述目标表面的所述面积的所述几何结构关联的参数。

19.根据权利要求18所述的方法，其中在每次将所述多个信号中的每一者从信号生成设备传送至在所述目标表面上或外的所述多个点之前，测量模式指示符基于所选择的所述测量模式的算法被更新。

20.根据权利要求6所述的方法，还包括下列步骤：

显示测量指导指示符，所述测量指导指示符被设置为指示与已被测量的所述目标表面的所述面积的所述几何结构关联的一个或者多个参数。

21.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中所述目标表面的所述面积的计算是自动的。

22.根据权利要求2-4中任一权利要求所述的方法，其中与所述面积的所述几何结构关联的所述多个参数中的至少一些的推导是自动的。

23.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中所述目标表面的所述面积是个四边形。

24.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中在所述目标表面上或外的所述多个点共同定义了平面。

25.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中所述目标表面是墙表面。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述墙表面的所述面积大体上是长方形或者正方形。

27.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的方法，其中所述信号生成设备是被设置为生成和传播激光信号的激光生成设备。

28.一种信号生成设备，该信号生成设备被设置为测量目标表面的面积，其中该信号生成设备包括：

被设置为生成多个信号的信号生成器；

收发信机，该收发信机被设置为将所述多个信号从所述信号生成设备传送至在所述目标表面上或外的多个点并且接收从在所述目标表面上或外的所述多个点中的每一者反射的多个信号，以确定在所述信号生成设备和在所述目标表面上或外的所述多个点之间的多个距离；以及

被设置为基于根据在所述信号生成设备和在所述目标表面上或外的所述多个点之间的所述多个距离推导出的参数来计算所述目标表面的所述面积的处理器。

29.根据权利要求28所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备的所述处理器还被设置为：

根据在所述信号生成设备和在所述目标表面上或外的所述多个点之间的所述多个距离，推导出与所述目标表面的所述面积的几何结构关联的多个参数；以及

使用推导出的所述多个参数计算所述目标表面的所述面积。

30.根据权利要求29所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备能够按照多种测量模式操作，并且所述多种测量模式中的每一者被设置为确定与待测量的所述目标表面的所述面积的所述几何结构关联的所述多个参数。

31.根据权利要求30所述的信号生成设备，其中所述多种测量模式中的每一者与不同的目标表面面积测量方法相关联。

32.根据权利要求31所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备被初始设置为按照默认测量模式操作。

33.根据权利要求32所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备还包括用户能访问的选择工具，所述选择工具被设置为当期望的目标表面面积测量方法不同于与所述默认测量模式关联的默认目标表面面积测量方法时，在传送所述多个信号之前，使用户从所述多种测量模式中选择不同于所述默认测量模式的测量模式。

34.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中在所述目标表面上或外的所述多个点的数量大于或等于三。

35.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中在所述目标表面上或外的所述多个点包括至少两个在所述目标表面的边缘上的点。

36.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中在所述目标表面上或外的所述多个点包括至少三个在所述目标表面外的点。

37.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中在所述目标表面上或外的所述多个点还包括至少一个在所述目标表面上并且远离所述目标表面的所有边缘的点。

38.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中与所述目标表面的所述面积的所述几何结构关联的所述多个参数包括所述目标表面的高度、部分高度、扩展高度、宽度、部分宽度、扩展宽度、斜边或者部分斜边中的至少一者。

39.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备还包括显示工具，该显示工具被设置为在所述信号生成设备推导出所述多个参数中的每一者之后显示所述多个参数中的每一者。

40.根据权利要求29-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备还包括寄存器工具，该寄存器工具被设置为在所述信号生成设备推导出所述多个参数中的每一者后存储所述多个参数中的每一者。

41.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备的所述显示工具还被设置为在计算所述目标表面的所述面积之后显示计算出的所述目标表面的面积。

42.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备的所述存储器工具还被设置为在计算出所述目标表面的所述面积之后存储计算出的所述目标表面的面积。

43.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备的所述显示工具还被设置为显示用于指示所述信号生成设备的功率状态的功率指示符。

44.根据权利要求33所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备的所述显示工具还被设置为显示用于指示所选择的所述测量模式的测量模式指示符。

45.根据权利要求44所述的信号生成设备，其中在每次将所述多个信号中的每一者从所述信号生成设备传送至在所述目标表面上或外的所述多个点前，所述测量模式指示符还被设置为指示与待测量的所述目标表面的所述面积的所述几何结构关联的参数。

46.根据权利要求45所述的信号生成设备，其中在每次将所述多个信号中的每一者从所述信号生成设备传送至在所述目标表面上或外的所述多个点前，所述测量模式指示符根据所选择的所述测量模式的算法被更新。

47.根据权利要求33所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备的所述显示工具还被设置为显示测量指示符，该测量指示符被设置为指示与已被测量的所述目标表面的所述面积的所述几何结构关联的一个或者多个参数。

48.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中所述目标表面的所述面积的计算是自动的。

49.根据权利要求29-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中与所述面积的所述几何结构关联的所述多个参数中的至少一些的推导是自动的。

50.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中所述目标表面的所述面积是四边形。

51.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中在所述目标表面上或外的所述多个点共同定义平面。

52.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中所述目标表面是墙表面。

53.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中所述墙表面的所述面积大体上是长方形或者正方形。

54.根据权利要求28-31中任一权利要求所述的信号生成设备，其中所述信号生成设备是被设置为生成并且传播激光信号的激光生成设备。

55.根据权利要求6所述的方法，其中所述信号生成设备被设置为使用至少一种测量模式测量所述目标表面的所述面积。

56.根据权利要求55所述的方法，还包括下列步骤：

在每次将信号从所述信号生成设备传送至在所述目标表面上或外的点之前，从所述多种测量模式中选择测量模式；以及

使用根据所述至少一种测量模式推导出的与所述目标表面的所述面积的所述几何结构关联的所述多个参数，计算所述目标表面的所述面积。

57.根据权利要求33所述的信号生成设备，所述信号生成设备被设置为使用至少一种测量模式测量所述目标表面的所述面积。

58.根据权利要求57所述的信号生成设备，其中在每次将信号从所述信号生成设备传送至在所述目标表面上或外的点之前，所述选择工具还被设置为使用户从所述多种测量模式中选择测量模式；以及所述处理器还被设置为使用根据所述至少一种测量模式推导出的与所述目标表面的所述面积的所述几何结构关联的所述多个参数计算所述目标表面的所述面积。