CN110645959A - 表面斜度鉴别装置及其鉴别方法 - Google Patents

表面斜度鉴别装置及其鉴别方法 Download PDF

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Abstract

一种表面斜度鉴别装置，包含装置本体、重力侦测单元、处理单元、以及光源单元。所述装置本体相对于绝对水平面而具有与重力相关的倾斜角。所述重力侦测单元在侦测所述倾斜角的情况下，因应所述倾斜角的多个量测值的变化而对应地生成多个重力响应信号。所述处理单元电连接于所述重力侦测单元，将所述多个重力响应信号转换成多个参数值，并逐一比较所述多个参数值与参考值而分别得到特定偏离值。所述光源单元反比例因应所述特定偏离值而发出具有照明强度的光信号。

Description

表面斜度鉴别装置及其鉴别方法
技术领域
本公开是关于一种表面斜度鉴别装置，且特别是关于具有光源的表面斜度鉴别装置以及一种表面斜度鉴别方法。
背景技术
传统气泡式水平仪长久以来由于其简单方便的使用方式在市场上受到广大的采用。传统式气泡水平仪的测量优点是，可让用户藉视觉气泡管内的气泡漂浮位置便能直觉且简易地感受到受测物或受测面的定性水平度或倾斜度。然而视觉的感受却易受环境明亮昏暗度的左右，在明亮度欠佳的操作环境下，用眼睛紧盯视觉影像对比并不显著的气泡相对于液体中的飘浮位置时，判读不仅颇耗眼力，而最重要的则是，如何有效定夺受测物的水平状态，特别是气泡漂浮位置位在量测参考点，譬如水平度参考点附近时。
为了改善此等气泡显示的明显度，对气泡管投以照明便是一个有效的方法。习用技术的专利文献中包括US 4625423、US 8359757、US 6343422 B1、US 2002/0189116 A1、US2011/0119938 A1、US 2013/0091717 A1、US 2015/0308822 A1、US 9,366,532 B2、US2016/0138916 A1以及US 2017/0003125 A1等，都公开了在水平仪的应用中，对其侦测并显示水平度或倾斜度的气泡管投以照明的技术方法。其中美国专利US 4625423还公开了“asthe angle is increased the light transfer is decreased,…when the indicatableangle is reached the green LED is extinguished and the red LED representingthe indicatable angle is fully illuminated”，此案的技术特征就是在量测角度变化时，投射照明的光强度也对应变化。
此外，由于微机电感应器普及，微机电型态的加速度感应器与传统气泡式水平仪的结合以量测角度或水平度的应用便应运而生。利用加速度侦测器度量角度所生成的信号来点亮光源以照明气泡管，使得在亮度欠佳的量测环境中，方便用户操作角度量测，判断度量角度或水平度技术应用者亦有技术前案，如US 2016/0138916 A1所公开的利用加速度感应器侦测特定角度，并在此特定角度对气泡投射照明的技术应用。
然而，相对于技术前案US 2016/0138916 A1的通过加速度侦测器量测角度，并在指定角度测得时发光照明气泡管的缺失是，加速度侦测器于量测指定角度时其逐渐收敛的响应信号并未被利用，而不能有效的提升用户对量测状态的感知并与之互动的操作经验，另外，相对于技术前案US 4625423的以用户主观意识规划光强度对应量测角度而变化的作法来看，其缺失是，角度侦测器的客观量测功能并未被利用而丧失了角度量测时角度量测值的展现与用户对量测状态的认知的互动感受。
发明内容
相对于上述技术前案的缺失，本发明提出一种表面斜度鉴别装置，其特征是可藉设定门槛C1及C2定义发光照明启始及最大光强度来将加速度侦测器量测特定角度时其响应信号的收敛对应驱动信号的组成参数，以此驱动信号推动光源，使响应信号的收敛变化与所述光源的光强度成比例对应，例如为反比关系或正比关系，藉之提示让用户感受量测状态的进展而使其量测操作的认知与量测状态互动，提升对量测结果的认知。
加速度感应器的加速度感应结构，理论上是由质量及弹簧所组成的机械式二阶系统，然而实际结构除质量及弹簧之外还会包含阻尼器。在无外力驱动时，此质量-弹簧机械系统因应加速度或外力的作用而使质量所生位移或振幅响会因此系统的阻尼效应的作用而逐渐收敛。在水平量测或是角度量测时便是在无指定外力作用下侦测重力因角度所生的重力分量让此机械式二阶系统的质量所对应的新静态平衡点，而在系统质量即质量块到达新的稳定静态平衡点的位移或振幅变化的响应过程中，系统质量响应的收敛，就是以位移或振幅相对时间逐渐变小来表现。而此逐渐变小的位移或振幅对用户来说，便是一个可资利用的物理量，用来指示系统质量位移到新的平衡位置，即所对应的新平衡位置与受测的倾斜角度相关联，在水平或是角度量测时所测得的水平状态或是受测的角度便是量测结果。
为了利用或是显示此系统质量位移量所对应的角度量测值，对所述的位移所关联的位移或振幅信号，一般会以统计运算法来处理，其目的是要排除在测量过程中，加速度感应器所在环境的不确定杂讯对量测值所生的干扰，经过此统计运算方式处理过的位移信号其关联的信号变异量也会随着位移变异量的收敛而收敛，直到此信号变异量符合所指定的收敛阈值后，显示出此最终的量测角度值或报导水平状态现况。
而此驱动信号的相关参数则与此位移收敛变化或是此信号变异量收敛变化关联，譬如此PWM驱动信号的工作周期(Duty Cycle)与所述位移收敛变化或是信号变异量收敛变化的相对或绝对的收敛变化量或是变异量收敛变化量相关，使得此PWM驱动信号驱动此光源发出与此相对或绝对收敛变化量或是变异量收敛变化量相关的光强度。或着，此PWM驱动信号的工作周期(Duty Cycle)与所述位移收敛变化或是信号变异量收敛变化的相对或绝对的收敛变化率或是变异量收敛变化率相关，使得此PWM驱动信号驱动此光源发出与此相对或绝对收敛变化率或是变异量收敛变化率相关的光强度。
另外，譬如PDM驱动信号一周期的脉冲数目与所述位移收敛变化或是信号变异量收敛变化的相对或绝对的收敛变化量或是变异量收敛变化量相关，使得此PDM驱动信号驱动此光源发出与此相对或绝对收敛变化量或是变异量收敛变化量相关的光强度。或着，此PDM驱动信号一周期的脉冲数目与所述位移收敛变化或是信号变异量收敛变化的相对或绝对的收敛变化率或是变异量收敛变化率相关，使得此PDM驱动信号驱动此光源发出与此相对或绝对收敛变化率或是变异量收敛变化率相关的光强度。
本揭示将此位移或振幅收敛变化或是关联于此位移或振幅收敛变化的信号变异量对应出驱动信号，譬如脉冲宽度调制信号(Pulse Width Modulation:PWM)或是脉冲密度调制信号(Pulse Density Modulation:PDM)用以驱动光源发光以提示对应的测量状况。
依据上述构想，本揭示提供一种表面斜度鉴别装置，包含框架以及气泡管装置。所述框架具有用于接触受度量面的至少平整面。所述气泡管装置耦合于所述框架，并包含重力侦测单元、气泡管单元、处理单元、以及光源单元。所述重力侦测单元侦测所述受度量面的度量角度以生成重力响应信号。所述气泡管单元包含透明管，所述透明管包含液体及用以指示所述度量角度的气泡。所述处理单元与所述重力侦测单元电性连接，处理所述重力响应信号以生成具有变化率的多个重力值，并通过使用关联运算法来处理所述多个重力值以输出取决于所述变化率的驱动信号。所述光源单元相对于所述气泡管单元来配置，并根据所述驱动信号来发出光信号以照明所述气泡管单元。
依据上述构想，本揭示提供一种表面斜度鉴别方法，包含下列步骤：提供重力侦测单元来侦测气泡管装置的倾斜角，以生成随时间变化的多个重力信号；处理所述重力信号以生成多个重力变异值，其中所述重力变异值指示所述重力信号的收敛状态；根据所述多个重力变异值来生成取决于所述收敛状态的变异关联驱动信号；因应所述变异关联驱动信号来发出具光强度或特定光频的光信号；以及通过所述光强度或所述特定光频来指示所述气泡管装置的所述倾斜角。
依据上述构想，本揭示提供一种表面斜度鉴别装置，包含装置本体、重力侦测单元、处理单元、以及光源单元。所述装置本体相对于绝对水平面而具有与重力相关的倾斜角。所述重力侦测单元在侦测所述倾斜角的情况下，因应所述倾斜角的多个量测值的变化而分别对应地生成多个重力响应信号。所述处理单元电连接于所述重力侦测单元，将所述多个重力响应信号转换成多个参数值，并逐一比较所述多个参数值与参考值而分别得到特定偏离值。所述光源单元反比例因应所述特定偏离值而发出光信号。
本揭示提供一种表面斜度鉴别方法，包含：提供装置本体，所述装置本体相对于绝对水平面而有与重力相关的倾斜角；在多个试误情况下，因应各所述倾斜角而分别生成多个重力响应信号；逐一比较所述多个重力响应信号与参考信号而分别得到特定偏离比较信号；以及以比例关系，譬如以反比例或是正比例关系因应所述偏离比较信号的大小而发出光信号。本发明的具体实施例系以反比例关系来说明本发明的技术内容。
附图说明
本公开得通过下列图式的详细说明，使得更深入的了解︰
图1A为在本发明优选实施例水平仪的立体示意图。
图1B为本发明优选实施例所述水平仪的正视图。
图1C为本发明优选实施例所述水平仪的气泡管单元的放大图。
图1D为本发明优选实施例所述水平仪的水平度气泡管的示意图。
图1E为本发明优选实施例所述水平仪的垂直度气泡管的示意图。
图1F为本发明优选实施例所述水平仪的任一角度气泡管的示意图。
图1G为本发明优选实施例重力侦测与角度数位数值显示的示意图。
图2为本发明优选实施例加速度感应器的等效感应机构的示意图。
图3A为本发明优选实施例加速度感应器于测量倾斜角时，具有感应质量的质量块的振幅或位移响应X(t)的示意图。
图3B为本发明优选实施例加速度感应器于测量倾斜角时，具有感应质量的质量块的振幅或位移响应X(t)随时间变化的示意图。
图4A为本发明优选实施例关联信号的示意图。
图4B为本发明另一优选实施例关联信号的示意图。
图5为本发明优选实施例任意角度的发光强度/色温相关联于振幅X(t)、变异量V(t)、X(t)率、或V(t)率的示意图。
图6为本发明优选实施例表面鉴别装置的示意图。
图7为本发明优选实施例表面斜度鉴别方法的示意图。
图8为本发明另一优选实施例表面斜度鉴别方法的示意图。
具体实施方式
请参阅图1A～图1G，图1A为本发明优选实施例水平仪10的立体示意图、图1B为本发明优选实施例所述水平仪10的正视图、图1C为本发明优选实施例所述水平仪10的气泡管单元103的放大图、图1D为本发明优选实施例所述水平仪10的水平度气泡管104的示意图、图1E为本发明优选实施例所述水平仪10的垂直度气泡管105的示意图、图1F为本发明优选实施例所述水平仪10的任一角度气泡管106的示意图、图1G为本发明优选实施例重力侦测与角度数位数值显示的示意图。
在图1A中，所述水平仪10包含重力侦测单元101，其具有指示器102，例如显示器来指示相对于绝对水平面AHS1而具有与重力相关的倾斜角θ1，如图1F所示。所述水平仪10包含所述气泡管单元103，其包括所述水平度气泡管104与所述垂直度气泡管105。所述水平度气泡管104、所述垂直度气泡管105、以及所述任一角度气泡管106的周围附近都有光源单元1040、1050、1060，以分别照明所述水平度气泡管104、所述垂直度气泡管105、以及所述任一角度气泡管106。在图1G中，重力感侧单元101包含设定按键107(图式中未示出)，以设定在所述水平仪10在达到预设倾斜角度时，所述光源单元1040、1050、1060开始发出光信号(如图1D、E、F中的LSA、LSB、LSC)而分别照明所述水平度气泡管104、所述垂直度气泡管105、以及所述任一角度气泡管106。重力感侧单元101可包含处理单元108，或是所述处理单元108可配置于所述气泡管单元103周围附近。所述光信号LSA、LSB、LSC包括单一光频或混合光频，其中所述单一光频相关于光强度，所述混合光频由光的三原色的光频所混合而成。所述光源单元包括单色LED或具有红蓝黄三原色的全彩LED。
请参阅图2，其为本发明优选实施例加速度感应器20的等效感应机构的示意图。所述加速度感应器20可配置于所述重力侦测单元101中或配置于所述气泡管单元103附近，用以更精准地将倾斜角θ1以数字显示于指示器102，而气泡管单元103则可较粗略且直觉地得知倾斜角θ1的程度。然而在本发明中可通过所述重力侦测单元101的响应对应出驱动信号，所述驱动信号相对于气泡管单元103中的气泡的移动，可更具互动性地利用所述驱动信号来使投射到所述气泡管单元103的光源单元的亮度或颜色生成变化，而来提示用户是否已到达预定的倾斜角θ1，此兼具有直觉与量测状态互动性的优点。在图2中，所述加速度感应器20包含具有感应质量M1的质量块201、具有弹性系数K1的弹簧202、以及具有阻尼系数CX1的阻尼器203，等效感应机构例如类似于二阶机械系统，X(t)代表沿着质量块201的运动方向的水平分量的重力加速度u(t)对所述感应质量M1即质量块201所造成的位移，则具有所述感应质量M1的质量块201的运动方程式(Equation of Motion)如下列方程式Eq1:
M1 X”(t)+C1 X’(t)+K1 X(t)＝u(t) (Eq1)
X(t)：质量块201的位移或振幅。
请参阅图3A，其为本发明优选实施例加速度感应器20于测量倾斜角θ1时，具有所述感应质量(Proof Mass)M1的质量块201从所量测的水平状态LR或特定角度θR(未示出)所对应的参考平衡点XR转移到被测量的所述倾斜角θ1所对应的新平衡点X0时，此质量块201的振幅或位移响应X(t)的示意图，横轴代表时间，纵轴代表振幅，XL1代表以质量块201对应受测倾斜角θ1而发生的以新平衡点X0为基准点的随时间进行的位移或振幅变动曲线。如图3A所示，VL1代表XL1曲线随时间进行的包迹或包络线(envelope)，VL1显示，振幅X(t)的X(t1)＝X1,X(t2)＝X2,…,X(tn)＝Xn是呈现逐渐收敛的状态，也就是X1>X2>X3>….>Xn，这里以XM代表振幅X(t)的大小，即X(t)的绝对值；另，绝对振幅变化量的定义是指X1与Xn两者间的变化量，即X1-X2,X1-X3,…,X1-Xn，此绝对振幅变化量数列则是逐渐放大；绝对振幅变化比例其定义是X1与Xn两者间的差即绝对振幅变化量相对于X1的比例，以XMa表示，其中XMa＝||X1|–|Xn||/X1，绝对振幅变化比例XMa也是逐渐放大的数列；另外，相对振幅变化量代表Xn-1与Xn两者间的变化量，即X1-X2,X2-X3,…,Xn-1-Xn，此数列的变化趋势或是逐渐放大或缩小，相对振幅变化比例的定义是在相邻振幅采样点Xn-1与Xn之间的差即相对振幅变化量相对于Xn-1的比例，以XMr表示，其中XMr＝||Xn-1|–|Xn||/Xn-1，此相对振幅变化比例的变化趋势或是逐渐放大或收敛。另外，类似上述的绝对振幅变化量，原平衡点XR与相对于新平衡点X0的振幅变化量X(t)的差，即XR–X1,XR–X2,…,XR–Xn，即XR-X(t)也是逐渐的放大。
VL1’则是表示，于角度量测时，加速度感应器20的质量块201的位移或是振幅X(t)的大小相对于期望值譬如质量块201的新平衡点X0的变异量V(t)的大小随时间变化的趋势，即VL1’系表示变异量V(t)随时间的变化，且VL1’也具有与此包迹VL1相类似的收敛变化趋势，从图3A可知变异量V(t1)＝V1,V(t2)＝V2…,V(tn)＝Vn也是呈现逐渐收敛的状态，也就是V1>V2>V3>….>Vn，这里以VM代表变异量V(t)的大小，即V(t)的绝对值，绝对变异量的变化量定义是VL1’上V1与Vn两者间的变化量，即V1-V2,V1-V3,…,V1-Vn，此绝对变异量的变化量数列则是逐渐放大，另外，绝对变异量变化比例，其定义是VL1’上V1与Vn两者间的变化量的差即绝对变异量的变化量相对于变异量V1的比例，以VMa表示，其中VMa＝||V1|–|Vn||/V1,n＝2,3,4,…，此处VMa是逐渐放大的数列；相对变异量变化比例则是指在VL1’上相邻采样点Vn-1与Vn之间的差即相对变异量变化量相对于变异量Vn-1的比例，以VMr表示，其中VMr＝||Vn-1|–|Vn||/Vn-1,n＝2,3,4,…，VMr可以是是逐渐收敛、逐渐放大或是数值约略相等或是数值大小交错呈现的数列。
请参阅图3B，其为本发明优选实施例加速度感应器20于测量倾斜角θ1时，具有所述感应质量(Proof Mass)M1的质量块201从量测的水平状态LR或特定角度θR(未示出)所对应的参考平衡点XR转移到被测量的所述倾斜角θ1所对应的新平衡点X0时，此质量块201的振幅或位移响应X(t)随时间变化的示意图，横轴代表时间，纵轴代表振幅，XL2代表以质量块201对应受测倾斜角θ1而发生的新平衡点X0为基准点的随时间进行的位移或振幅变动曲线，VL2代表XL2曲线随时间进行的包迹或包络线(envelope)。请参考VL2，绝对振幅变化率代表在X1与Xn之间的差相对于两数据发生时间差的变化率，以XRa表示，其中XRa＝||Xn|–|X1||/(tn-t1),n＝2,3,4,…；相对振幅变化率代表在相邻振幅采样点Xn与Xn-1之间的差相对于两相邻采样点的时间差的变化率，以XRr表示，其中XRr＝||Xn|–|Xn-1||/(tn-tn-1),n＝2,3,4,…，XRa及XRr可以是逐渐收敛、逐渐放大或是数值约略相等或是数值大小交错呈现的数列。至于VL2’系用来表示，于角度量测时，加速度感应器20的质量块201的位移或是振幅X(t)的大小相对于期望值譬如新平衡点X0的变异量V(t)的大小随时间的变化趋势，即VL2’系表示变异量V(t)随时间的变化，VL2’也具有与此包迹VL2相类似的收敛变化趋势。请参考VL2’，绝对变异率代表在V1与Vn之间的差相对于两数据发生的时间间隔的变化率，以VRa表示，其中VRa＝||Vn|–|V1||/(tn-t1),n＝2,3,4,…；相对变异率代表在VL2’上相邻采样点Vn-1与Vn之间的差相对于两相邻采样时间差的变化率，以VRr表示，其中VRr＝||Vn|–|Vn-1||/(tn-tn-1),n＝2,3,4,…,VRa及VRr可以是逐渐收敛、逐渐放大或是数值约略相等或是数值大小交错呈现的数列。从图3B可知振幅X(t1)＝X1,X(t2)＝X2…,X(tn)＝Xn是随时间而收敛，而相对的X1-X2,X1-X3,…,X1-Xn或是1/X1,1/X2,…1/Xn，即1/X(t)则是逐渐放大，还有XR-X1,XR-X2,…,XR–Xn，即XR-X(t)也是随时间逐渐的放大，另外，变异量曲线VL2’所示的变异量V(t1)＝V1,V(t2)＝V2…,V(tn)＝Vn则是随时间而收敛，相对的V1-V2,V1-V3,…,V1-Vn或是1/V1,1/V2,…,1/Vn，即1/V(t)则是逐渐放大，还有XR-V1,XR-V2,…,XR–Vn，即XR-V(t)也是逐渐放大。
此等振幅及变异量两者的收敛速率可由XRa、XRr以及VRa、VRr得知。
请参阅图4A，其为本发明优选实施例关联信号的示意图。所述关联信号可为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)信号。在既定循环周期T1(Cycle Time/Period)之下，其责任周期(Duty Cycle)T1ON与加速度感应器20的具感应质量M1的质量块201的振幅或位移响应X(t)相关，本发明让PWM信号的责任周期(Duty Cycle)与既定循环周期T1之比T1ON/T1与下列项目成比例关系：
(i)与振幅或位移X(t)的绝对值成反比；
(ii)与绝对振幅变化量，即与X1-X2,X1-X3,…,X1-Xn等数值成正比，或是与绝对振幅变化比例XMa＝||X1|–|Xn||/X1的数值变化成正比，或是与振幅或位移X(t)的绝对值的倒数1/X1,1/X2,…1/Xn，即1/X(t)成正比，或是与(XR-X(t))，或是(XR-V(t))成正比；
(iii)与运算法统计X(t)相对于对应于受测角度的平衡点X0的相对变异量V(t)的绝对值成反比；
(iv)与绝对变异量的变化量，即V1-V2,V1-V3,…,V1-Vn等数值成正比，或是与变异量V(t)的倒数，即1/V1,1/V2,…,1/Vn，即1/V(t)成正比。
请同时参考图1A、图1D～F、图3B以及图4A，提示角度量测即将完成的过程如下；当振幅大小XM收敛到等于或小于第一阈值C1或当变异量VM收敛到等于或小于第一阈值C1’时，即在所述振幅X(t)或所述变异值V(t)收敛直到等于或小于所述阈值C1或C1’时起始，所述处理单元108响应所述振幅X(t)或所述变异值V(t)而输出驱动信号DRV1(或称为关联信号)来驱动光源单元1040、1050、1060，即相对于X(t)、V(t)、X(t)率、或V(t)率，可以反比例的关系，或是相对于1/X(t)、1/V(t)、1/(X(t)率)、或1/(V(t)率)，或是(XR-X(t))、(XR-V(t))则可以正比例的关系对应出与比例关联的责任周期相对既定循环周期比例T1ON/T1，即，当X(t)、V(t)、X(t)率、或V(t)率系由大变小时，以反比例的关系，或者当1/X(t)、1/V(t)、1/(X(t)率)、或1/(V(t)率)或是(XR-X(t))、(XR-V(t))系相对的由小变大时，则以正比例的关系来对应所述驱动信号DRV1驱动光源单元1040、1050、1060(例如单色LED光源)发出起始相对较弱，后续渐增强的光强度，或是所述驱动信号DRV1驱动全彩LED发出起始红橙暖色系，后续渐趋蓝白色系光谱，其中所述驱动信号DRV1包含用于形成三原色光的多个PWM信号，红橙暖色系光谱的色温约2000K，提示角度量测已趋于稳定值，让用户可开始注意任意角度的气泡管106的气泡位置，以趋近指定的倾斜角θ1。一般而言，所述处理单元108先输出参考信号(未显示)，然后再根据X(t)、V(t)、X(t)率、或V(t)率或是1/X(t)、1/V(t)、1/(X(t)率)、或1/(V(t)率)等来调整所述参考信号变成所述驱动信号DRV1，例如所述PWM信号。
承上，在量测提示过程中，随着数值渐减变化的X(t)、V(t)、X(t)率、或V(t)率，或是数值相对渐增变化的1/X(t)、1/V(t)、1/(X(t)率)、或1/(V(t)率)，或是(XR-X(t))、(XR-V(t))，处理单元108经关联演算法所对应出的责任周期相对于既定循环周期比例T1ON/T1渐增，即所述驱动信号DRV1可驱动光源单元1040、1050、1060(例如单色LED光源)发出相对较强、渐增的光强度，或是所述驱动信号DRV1可驱动光源单元1040、1050、1060(例如全彩LED)发出黄绿趋向冷色系光谱，色温约4000K，让气泡管106越来越亮，让用户更容易看清气泡相对于量测的角度而稳定，直到X(t)、V(t)、X(t)率、或V(t)率最终收敛至小于或等于定义的收敛阈值C2或C2’(Convergent Threshold:CT)时，此时对应到的责任周期相对于既定循环周期的比例T1ON/T1最大，即驱动信号DRV1驱动单色LED光源发出最强的光强度、或驱动全彩LED发出蓝白色冷光系光谱，色温约8000K，以指示用户角度量测已完成。
请参阅图4B，其为本发明另一优选实施例关联信号的示意图。所述关联信号可为是脉冲密度调制(Pulse Density Modulation,PDM)信号。在既定循环周期(Cycle Time/Period)之下，其脉冲数目N的总脉冲时间＝T2ON×N，其与循环周期T2的比值，即总脉冲时间与循环周期的比值＝T2ON×N÷T2与在加速度感应器20中具有感应质量M1的质量块201的振幅或位移相关X(t)的关联是，一般而言处理单元108会让总脉冲时间相对循环周期比值T2ON x N/T与下列项目成比例关系：
(i)与振幅或位移X(t)的绝对值成反比；
(ii)与绝对振幅变化量，即与X1-X2,X1-X3,…,X1-Xn等数值成正比，或是与绝对振幅变化比例XMa＝||X1|–|Xn||/X1的数值变化成正比，或是与振幅或位移X(t)的绝对值的倒数1/X1,1/X2,…1/Xn，即1/X(t)成正比，或是与(XR-X(t))，或是(XR-V(t))成正比；
(iii)与运算法统计X(t)相对于对应于受测角度的平衡点X0的相对变异量V(t)的绝对值成反比；
(iv)与绝对变异量的变化量，即V1-V2,V1-V3,…,V1-Vn等数值成正比，或是与变异量V(t)的倒数，即1/V1,1/V2,…,1/Vn，即1/V(t)成正比。
请同时参考图1A、图1D～F、图3B以及图4A，在另一优选实施例中，提示角度量测即将完成的过程如下；当振幅大小XM收敛到等于第一阈值C1或当变异量VM收敛到等于第一阈值C1’时，即在所述振幅X(t)或所述变异值V(t)收敛直到等于所述阈值C1或C1’时起始，所述处理单元108响应所述振幅X(t)或所述变异值V(t)而输出驱动信号DRV2(或称为关联信号)来驱动光源单元1040、1050、1060，而相对较大的X(t)、V(t)、X(t)率、或V(t)率，对应出相对较小的总脉冲时间与循环周期的比值T2ON×N/T2，即，所述驱动信号DRV2驱动光源单元1040、1050、1060(例如单色LED光源)发出相对较弱的光强度，或是所述驱动信号DRV2驱动全彩LED发出红橙暖色系光谱，其中所述驱动信号DRV2包含用于形成三原色光的多个PDM信号，红橙暖色系光谱的色温约2000K，提示角度量测已趋于稳定值，让用户可开始注意任意角度的气泡管106的气泡位置，以趋近指定的倾斜角θ1。一般而言，所述处理单元108先输出参考信号(未显示)，然后再根据X(t)、V(t)、X(t)率、或V(t)率来调整所述参考信号变成所述驱动信号DRV2，例如所述PDM信号。
承上，在量测提示过程中，随着X(t)、V(t)、X(t)率、或V(t)率渐减，或1/X(t)、1/V(t)、1/(X(t)率)、或1/(V(t)率)渐增，或是(XR-X(t))、(XR-V(t))渐增，处理单元108经关联演算法所对应出的总脉冲时间与循环周期的比值T2ON×N/T2渐增，即所述驱动信号DRV2驱动光源单元1040、1050、1060(例如单色LED光源)发出相对较强、渐增的光强度，或是所述驱动信号DRV2驱动光源单元1040、1050、1060(例如全彩LED)发出黄绿趋向冷色系光谱，色温约4000K，让气泡管106越来越亮，让用户更容易看清气泡相对于量测的角度而稳定，直到X(t)、V(t)、X(t)率、或V(t)率最终收敛至小于或等于定义的收敛阈值C2或C2’(ConvergentThreshold:CT)时，此时对应到的总脉冲时间与循环周期的比值T2ON×N/T2最大，即驱动信号DRV2驱动单色LED光源发出最强的光强度、或驱动全彩LED发出蓝白色冷光系光谱，色温约8000K，以指示用户角度量测已完成。在优选实施例中，总脉冲时间T2ON×N，或是单一脉冲时间T2ON可对应LED的启动时间或反应时间来设定或配置，例如若LED的反应时间较短时，在周期T2内的工作的脉冲数目即T2ON的数目增加，而使脉冲密度增加，使光源发出的光强度或光谱反应加速，明显提升光强度或是光色变化量或变化率的连续性，使得投射气泡管的照明的光强度或是光频可以快速变化但却醒目且柔和。
从上面驱动信号为PWM信号或PDM信号的实施例中，可知类比信号经过所述处理单元108后已经转换为可精密控制的数位信号，例如在图3A与图3B中的随重力(或加速度)改变的振幅X(t)、变异量V(t)、X(t)率、或V(t)率，转成PWM信号的责任周期T1ON/T1或总脉冲时间与循环周期的比值＝T2ON×N÷T2，使得所发出提示用的光强度或光色温可精密地被调控，让用户直觉地鉴别倾斜角的同时不失准确性与精密性。
请参阅图5，其为本发明优选实施例任意角度的发光强度/色温相关联于振幅X(t)、变异量V(t)、X(t)率、或V(t)率的示意图。横轴代表时间与0度的角度，时间例如以毫秒为单位，纵轴代表90度，椭圆实线代表水平仪10在对准倾斜角θ1为零度时的光强度随时间的变化；椭圆一长一短虚线代表水平仪10在对准倾斜角θ1为指定角度时的光强度随时间的变化；两种表示的椭圆形越扁平代表光强度越弱，反之则越强。短虚线椭圆形代表振幅X(t)或位移变异V(t)的绝对值，从图5可看出当短虚线椭圆形越不扁平时(越接近圆形时)，则表示发光强度的实线椭圆形或是一长一短虚线的椭圆形都会越扁平，即光强度越小，此代表振幅X(t)、变异量V(t)的大小与光强度成反比，反之亦可推得。以0度(0.0deg)亮灯为例–时序(1)振幅X(t)或位移变异V(t)的大小符合开始照明提醒的第一阈值C1或C1’后，光源单元1040发出最弱光强度，I(1)，于时序(2),(3),(4)时，相对于振幅X(t)或位移变异V(t)的大小渐减，光源光强度I(2),I(3)到I(4)则渐增，于时序(5)振幅X(t)或位移变异V(t)的大小符合第二阈值C2或C2’，表示角度量测值已达定义的收敛范围，此时光源发出最大光强度I(5)。
在另一优选实施例中，本发明图5所示的任一角度或90度(90.0deg)的照明气泡管的LED光源单元106的发光强度I(t)对应振幅X(t)或位移变异量V(t)随时间的变化而变化的表现与上述0度(0.0deg)的表现相同。
请参阅图6，其为本发明优选实施例表面斜度鉴别装置30的示意图。所述表面斜度鉴别装置30包含装置本体32、重力侦测单元302、处理单元303、以及光源单元304。所述装置本体32相对于绝对水平面AHS1(请参阅图1F)而具有与重力g1相关的倾斜角θ1。量测所述倾斜角θ1时，所述重力侦测单元302中，如图2所示的质量块201，将会因应与所述倾斜角θ1相关连的所述重力g1而位移到新的平衡位置X0，而在由原平衡位置XR移动到此新平衡位置X0的过程中，由于质量块201受到弹簧202的弹力作用而相对新平衡位置X0发生往复运动，即发生往复的多个运动振幅，而在此往复运动中由于阻尼203散耗动能的作用，使往复的多个运动振幅逐渐变小收敛，直到质量块201于理论上静止在此新平衡位置X0上为止，而在此往复运动的收敛过程中，所述重力侦测器302中则因其质量块201于此往复运动而发生的此多个运动振幅而对应地生成多个重力响应信号G1。所述处理单元303电连接于所述重力侦测单元302，将所述多个重力响应信号G1转换成多个参数值Prm1，并逐一比较所述多个参数值Prm1与参考值Rf1而分别得到特定偏离值OFS1。所述光源单元304成比例关系的，比如反比例因应所述特定偏离值OFS1而发出光信号LS1。
在图6中，所述鉴别装置30更包括气泡管301，含有气泡3010，所述气3010泡用于指示所述气泡管301相对于所述绝对水平面AHS1而与所述重力g1相关的所述倾斜角θ1。所述鉴别装置30可仅为气泡管装置ABT1，或是所述气泡管装置ABT1与所述装置本体32形成水平仪LI1，其中所述气泡管装置ABT1包含所述气泡管301、所述重力侦测单元302、所述处理单元303、以及所述光源单元304。水平仪LI1可携带用于量测所述倾斜角θ1，而所述装置本体32可内崁入其它需要量测角度的设备、装置、仪器、工具等。所述多个参数值可为多个重力值gv1，所述处理单元303设定所述多个重力值gv1的第一阈值C1或C1’与第二阈值C2或C2’，其中所述第一阈值C1或C1’大于所述第二阈值C2或C2’。所述处理单元303使用关联演算法来关联所述多个重力响应信号G1与驱动信号DRV1或DRV2，且所述光源单元304因应所述驱动信号DRV1或DRV2而发出所述光信号LS1或LS2。
承上，请同时参阅图3A与图6，所述处理单元303提供参考信号RFS1，并根据所述绝对变化值XMa、所述相对变化值XMr、或所述相对变异值VMr来将所述参考信号RFS1调制成所述PWM信号调制。所述处理单元303提供所述参考信号RFS1，并根据所述绝对变化值XMa、所述相对变化值XMr或所述相对变异值VMr来将所述参考信号RFS2调制成所述PDM信号。所述关联运算法包括：当所述多个重力变异值V(t)小于所述第一阈值C1’时，所述驱动信号DRV1、DRV2的第一驱动信号DRV1’、DRV2’开始驱动所述光源单元304，且使所述光源单元304发出相对较低的光强度或相对偏暖色系的所述光信号LS1’、LS2’，其中所述第一驱动信号DRV1’、DRV2’为具有相对较小占空比(duty cycle)的脉冲宽度调制(PWM)信号DRV1’、或具有相对较稀疏的脉冲密度调制(PDM)信号DRV2’，随着此往复运动的进行，此多个运动振幅逐渐变小，此脉冲宽度调制(PWM)信号DRV1’的此占空比(duty cycle)或是此脉冲密度调制(PDM)信号DRV2的此总脉冲时间与循环周期的比值则逐渐变大，使所述光源单元304发出相对逐渐变强的光强度或相对逐渐偏高频的白色系的所述光信号LS1’、LS2’，直到当所述多个重力变异值V(t)小于所述第二阈值C2’时，所述驱动信号DRV1、DRV2的第二驱动信号DRV1”、DRV2”使所述光源单元304发出相对较高的光强度或相对偏冷色系的所述光信号LS1”、LS2”，即当所述多个重力变异值V(t)逐渐变小而小于所述第二阈值C2’时所述第二驱动信号DRV1”、DRV2”为具有相对较大占空比的PWM信号DRV1”、或具有此总脉冲时间与循环周期的比值相对较密集的PDM信号DRV2”。所述光信号LS1或LS2具有光频，所述光频包括单一光频或混合光频，其中所述单一光频相关于光强度，且所述混合光频由光的三原色的光频所混合而成。所述光源单元304包括单色LED或具有红蓝黄三原色的全彩LED。
请同时参阅图2与图6，所述重力侦测单元302侦测随时间变化的所述重力g1以生成多个重力响应信号G1。所述处理单元303分析所述多个重力值gv1的收敛状态。所述重力侦测单元302包含感应质量单元(如同图2的具有感应质量M1的质量块201)、具有弹性系数K1的弹簧202、以及具有阻尼系数CX1的阻尼器203。当所述重力侦测单元302测量所述倾斜角θ1时，所述感应质量单元即质量块201生成具有振幅X(t)的振荡运动，所述多个重力值gv1取决于所述振幅X(t)随时间的改变。所述收敛状态包括所述阻尼器203使所述振幅X(t)随时间收敛而导致所述多个重力值gv1的收敛。所述处理单元303因应所述多个重力值gv1的收敛而使所述驱动信号DRV1的PWM信号的占空比变大、或使驱动信号DRV2的所述PDM信号的疏密程度变得更密集。所述光源单元304因应所述PWM信号的占空比变大或所述PDM信号的疏密程度变得更密集，而使所述光信号LS1的所述光强度趋近于特定光强度、或使所述光信号LS2的光频趋近于特定光频。
请参阅图7，其为本发明优选实施例表面斜度鉴别方法S10的示意图。步骤S101，提供重力侦测单元来侦测气泡管装置的倾斜角，以生成随时间变化的多个重力信号、多个振幅信号或多个位移信号。步骤S102，处理所述重力信号、所述振幅信号或改等多个位移信号以生成多个重力变异值、多个振幅变异值或多个位移变异值，其中所述重力、振幅或位移变异值指示所述重力、振幅或位移信号的收敛状态。步骤S103，根据所述多个重力、振幅或位移变异值来生成取决于所述收敛状态的变异关联驱动信号。步骤S104，因应所述变异关联驱动信号来发出具光强度或特定光频的光信号。步骤S105，通过所述光强度或所述特定光频来指示所述倾斜角。
请参与图8，其为本发明另一优选实施例表面斜度鉴别方法S20的示意图。步骤201，提供装置本体，所述装置本体相对于绝对水平面而有与重力相关的倾斜角。步骤202，在测量所述倾斜角时，对应所述倾斜角所形成重力新平衡点X0时而生成的多个重力响应信号。步骤203，逐一比较所述多个重力响应信号与参考信号而分别得到特定偏离比较信号。步骤204，以反比例关系因应所述偏离比较信号的大小而发出光信号。
实施例
1.一种表面斜度鉴别装置，包含框架以及气泡管装置。所述框架具有用于接触受度量面的至少平整面。所述气泡管装置耦合于所述框架，并包含重力侦测单元、气泡管单元、处理单元、以及光源单元。所述重力侦测单元侦测所述受度量面的度量角度以生成度量信号即重力响应信号。所述气泡管单元包含透明管，所述透明管包含液体及用以指示所述度量角度的气泡。所述处理单元与所述重力侦测单元电性连接，处理所述重力响应信号以生成具有变化率的多个重力值即变动值，并通过使用关联运算法来处理所述多个重力值以输出取决于所述变化率的驱动信号。所述光源单元相对于所述气泡管单元来配置，并根据所述驱动信号来发出光信号以照明所述气泡管单元。
2.如实施例1所述的鉴别装置，其中所述鉴别装置为水平仪；所述驱动信号包括脉冲宽度调制(PWM(Pulse Width Modulation))信号、脉冲密度调制(PDM(Pulse DensityModulation))信号、用于形成三原色光的多个PWM信号、和用于形成三原色光的多个PDM信号的至少其中之一；所述光信号包括单一光频或混合光频，其中所述单一光频相关于光强度，所述混合光频由光的三原色的光频所混合而成；以及所述光源单元包括单色LED或具有红蓝黄三原色的全彩LED。
3.如实施例1-2任一实施例所述的鉴别装置，其中所述处理单元通过使用角度运算法来处理所述度量信号以生成角度信号；所述变动值包括绝对变化值、相对变化值、或是通过统计方式所获得的个相对变异值；所述驱动信号包括脉冲宽度调制(PWM)信号以及脉冲密度调制(PDM)信号的至少其中之一；以及所述关联运算法包括：所述处理单元提供参考信号，并根据所述绝对变化值、所述相对变化值或所述相对变异值来将所述参考信号调制成所述PWM信号；或所述处理单元提供所述参考信号，并根据所述绝对变化值、所述相对变化值或所述相对变异值来将所述参考信号调制成所述PDM信号。
4.如实施例1-3任一实施例所述的鉴别装置，其中所述PWM信号或是所述PDM信号驱动单色LED以发出为单色光的所述光信号，所述单色光的光强度系相关于所述绝对变化值、所述相对变化值以及所述相对变异值的至少其中之一；所述PWM信号或是所述PDM信号驱动全彩LED以发出为彩色光的所述光信号，所述彩色光的特征频段相关于所述绝对变化值、所述相对变化值以及所述相对变异的至少其中之一；以及所述变动值与所述单色光的所述光强度成反比。
5.一种表面斜度鉴别方法，包含下列步骤：提供重力侦测单元来侦测气泡管装置的倾斜角，以生成随时间变化的多个重力信号；处理所述重力信号以生成多个重力变异值，其中所述重力变异值指示所述重力信号的收敛状态；根据所述多个重力变异值来生成取决于所述收敛状态的变异关联驱动信号；因应所述变异关联驱动信号来发出具光强度或特定光频的光信号；以及通过所述光强度或所述特定光频来指示所述倾斜角。
6.如实施例5所述的鉴别方法，更包含下列步骤：设定所述多个重力变异值的第一阈值与第二阈值，其中所述第一阈值大于所述第二阈值；当所述多个重力变异值小于所述第一阈值时，因应所述变异关联驱动信号的第一变异关联驱动信号来开始发出相对较低光强度的所述光强度或相对偏暖色系的所述光信号，其中所述第一变异关联驱动信号为具有相对较小占空比(duty cycle)的脉冲宽度调制(PWM)信号、或具有相对较稀疏的脉冲密度调制(PDM)信号；以及当所述多个重力变异值小于所述第二阈值时，因应所述变异关联驱动信号的第二变异关联驱动信号来发出相对较高光强度的所述光强度或相对偏冷色系的所述光信号，其中所述第二变异关联驱动信号为具有相对较大占空比的PWM信号、或具有相对较密集的PDM信号。
7.如实施例5-6任一实施例所述的鉴别方法，所述变异关联驱动信号包括脉冲宽度调制(PWM)信号或脉冲密度调制(PDM)信号，所述重力侦测单元包含感应质量单元、弹簧、以及阻尼器，所述操作方法更包括下列步骤：当所述重力侦测单元测量所述倾斜角时，所述感应质量单元生成具有振幅的振荡运动，所述多个重力变异值取决于所述振幅随时间的改变；因应所述阻尼器使所述振幅随时间收敛而导致所述多个重力变异值的收敛；因应所述多个重力变异值的收敛而使所述PWM信号的占空比变大、或使所述PDM信号的疏密程度变得更密集；以及因应所述PWM信号的占空比变大或所述PDM信号的疏密程度变得更密集，而使所述光强度趋近于特定光强度、或使所述光信号的光频趋近于特定光频。
8.一种表面斜度鉴别装置，包含装置本体、重力侦测单元、处理单元、以及光源单元。所述装置本体相对于绝对水平面而具有与重力相关的倾斜角。所述重力侦测单元在量测所述倾斜角时，对应所述倾斜角形成的重力新平衡点X0而生成多个重力响应信号。所述处理单元电连接于所述重力侦测单元，将所述多个重力响应信号转换成多个参数值，并逐一比较所述多个参数值与参考值而分别得到特定偏离值。所述光源单元以比例关系，譬如正比例或反比例因应所述特定偏离值而发出光信号。
9.如实施例8所述的鉴别装置，其中所述鉴别装置更包括气泡管，含有气泡，所述气泡用于指示所述气泡管相对于所述绝对水平面而与所述重力相关的所述倾斜角；所述鉴别装置为气泡管装置；所述多个参数值为多个重力值；所述处理单元设定所述多个重力值的第一阈值与第二阈值，其中所述第一阈值大于所述第二阈值；所述处理单元使用关联演算法来关联所述多个重力响应信号与驱动信号，且所述光源单元因应所述驱动信号而发出所述光信号；所述关联运算法包括：当所述多个重力变异值小于所述第一阈值时，所述驱动信号的第一驱动信号开始驱动所述光源单元，且使所述光源单元发出相对较低的光强度或相对偏暖色系的所述光信号，其中所述第一驱动信号为具有相对较小占空比(duty cycle)的脉冲宽度调制(PWM)信号、或具有相对较稀疏的脉冲密度调制(PDM)信号；当所述多个重力变异值小于所述第二阈值时，所述驱动信号的第二驱动信号使所述光源单元发出相对较高的光强度或相对偏冷色系的所述光信号，其中所述第二驱动信号为具有相对较大占空比的PWM信号、或具有相对较密集的PDM信号；所述驱动信号包括脉冲宽度调制(PWM(PulseWidth Modulation))信号、脉冲密度调制(PDM(Pulse Density Modulation))信号、用于形成三原色光的多个PWM信号、及用于形成三原色光的多个PDM信号的至少其中之一；所述光信号具有光频，所述光频包括单一光频或混合光频，其中所述单一光频相关于光强度，且所述混合光频由光的三原色的光频所混合而成；所述光源单元包括单色LED或具有红蓝黄三原色的全彩LED；所述重力侦测单元因应随时间变化的所述质量块的所述振幅或所述位移以生成相对应的多个重力响应信号；所述处理单元分析所述多个重力值的收敛状态；所述重力侦测单元包含感应质量单元、弹簧、以及阻尼器；当所述重力侦测单元测量所述倾斜角时，所述感应质量单元生成具有振幅的振荡运动，所述多个重力值取决于所述振幅随时间的改变；所述收敛状态包括所述阻尼器使所述振幅随时间收敛而导致所述多个重力值的收敛；所述处理单元因应所述多个重力值的收敛而使所述PWM信号的占空比变大、或使所述PDM信号的疏密程度变得更密集；以及所述光源单元因应所述PWM信号的占空比变大或所述PDM信号的疏密程度变得更密集，而使所述光信号的所述光强度趋近于特定光强度、或使所述光信号的光频趋近于特定光频。
10.一种表面斜度鉴别方法，包含：提供装置本体，所述装置本体相对于绝对水平面而有与重力相关的倾斜角；侦测所述倾斜角期间，因应量测到的多个倾斜角变量而分别生成多个重力响应信号；逐一比较所述多个重力响应信号与参考信号而分别得到特定偏离比较信号；以及以一反比例关系因应所述偏离比较信号的大小而发出光信号。
提出于此的本公开多数变形例与其他实施例，将对于熟习本项技艺者理解到具有呈现于上述说明与相关图式的教导的益处。因此，吾人应理解到本公开并非受限于所公开的特定实施例，而变形例与其他实施例意图是包含在以下的权利要求的范畴之内。
符号说明
10：水平仪 101：重力侦测单元
103：气泡管单元 102：指示器
105：垂直度气泡管 104：水平度气泡管
107：设定按键 106：任一角度气泡管
1040、1050、1060：光源单元 108：处理单元
LSA、LSB、LSC：光信号 AHS1：绝对水平面
θ1：倾斜角 20：加速度感应器
M1：感应质量 K1：弹性系数
CX1：阻尼系数 X(t)：位移
201：质量块 202：弹簧
203：阻尼器 u(t)：水平分量的重力加速度
30：表面斜度鉴别装置 32：装置本体
301：气泡管 302：重力侦测单元
303：处理单元 304：光源单元
ABT1：气泡管装置 LI1：水平仪
3010：气泡 S10、S20：表面斜度鉴别方法
G1：多个重力响应信号 Prm1：多个参数值
OFS1：特定偏离值 Rf1：参考值
LS1、LS2、LS1’、LS2’、LS1”、
LS2”：光信号

Claims (10)

1.一种表面斜度鉴别装置，包含：
框架，具有用于接触受度量面的至少平整面；
气泡管装置，耦合于所述框架，并包含：
重力侦测单元，侦测所述受度量面的度量角度以生成重力响应信号；
气泡管单元，包含透明管，所述透明管包含液体及用以指示所述度量角度的气泡；
处理单元，与所述重力侦测单元电性连接，处理所述重力响应信号以生成具有变动值的重力值，并通过使用关联运算法来处理所述重力值以输出取决于所述变动值的驱动信号；以及
光源单元，相对于所述气泡管单元来配置，并根据所述驱动信号来发出光信号以照明所述气泡管单元。
2.根据权利要求1所述的鉴别装置，其中：
所述鉴别装置为水平仪；
所述驱动信号包括脉冲宽度调制(PWM(Pulse Width Modulation))信号、一脉冲密度调制(PDM(Pulse Density Modulation))信号、用于形成三原色光的多个PWM信号、和用于形成三原色光的多个PDM信号的至少其中之一；
所述光信号包括单一光频或混合光频，其中所述单一光频相关于光强度，所述混合光频由光的三原色的光频所混合而成；以及
所述光源单元包括单色LED或具有红蓝黄三原色的全彩LED。
3.根据权利要求1所述的鉴别装置，其中：
所述处理单元通过使用角度运算法来处理所述重力响应信号以生成角度信号；
所述变动值包括绝对变化值、相对变化值、或是通过统计方式所获得的相对变异值；
所述驱动信号包括脉冲宽度调制(PWM)信号以及脉冲密度调制(PDM)信号的至少其中之一；以及
所述关联运算法包括：
所述处理单元提供参考信号，并根据所述绝对变化值、所述相对变化值或所述相对变异值来将所述参考信号调制成所述PWM信号；或
所述处理单元提供所述参考信号，并根据所述绝对变化值、所述相对变化值或所述相对变异值来将所述参考信号调制成所述PDM信号。
4.根据权利要求3所述的鉴别装置，其中：
所述PWM信号或是所述PDM信号驱动单色LED以发出为单色光的所述光信号，所述单色光的光强度系相关于所述绝对变化值、所述相对变化值以及所述相对变异值的至少其中之一；
所述PWM信号或是所述PDM信号驱动全彩LED以发出为彩色光的所述光信号，所述彩色光的特征频段相关于所述绝对变化值、所述相对变化值以及所述相对变异值的至少其中之一；以及
所述变动值与所述单色光的所述光强度成反比。
5.一种表面斜度鉴别方法，包含下列步骤：
提供重力侦测单元来侦测气泡管装置的倾斜角，以生成随时间变化的多个重力信号；
处理所述重力信号以生成多个重力变异值，其中所述重力变异值指示所述重力信号的收敛状态；
根据所述多个重力变异值来生成取决于所述收敛状态的变异关联驱动信号；
因应所述变异关联驱动信号来发出具光强度或特定光频的光信号；以及
通过所述光强度或所述特定光频来指示所述倾斜角。
6.根据权利要求5所述的鉴别方法，更包含下列步骤：
设定所述多个重力变异值的第一阈值与第二阈值，其中所述第一阈值大于所述第二阈值；
当所述多个重力变异值中的第一重力变异值小于所述第一阈值时，因应所述变异关联驱动信号的第一变异关联驱动信号来开始发出相对较低光强度的所述光强度或相对偏暖色系的所述光信号，其中所述第一变异关联驱动信号为具有相对较小占空比(duty cycle)的脉冲宽度调制(PWM)信号、或具有相对较稀疏的脉冲密度调制(PDM)信号；以及
当所述多个重力变异值中的第二重力变异值小于所述第二阈值时，因应所述变异关联驱动信号的第二变异关联驱动信号来发出相对较高光强度的所述光强度或相对偏冷色系的所述光信号，其中所述第二变异关联驱动信号为具有相对较大占空比的PWM信号、或具有相对较密集的PDM信号。
7.根据权利要求5所述的鉴别方法，其中所述变异关联驱动信号包括脉冲宽度调制(PWM)信号或脉冲密度调制(PDM)信号，所述重力侦测单元包含感应质量单元具有质量效应、弹簧系弹性元件，具有动能及位能交互转换效应、以及阻尼器或称阻尼元件具有阻尼效应，所述操作方法更包括下列步骤：
当所述重力侦测单元测量所述倾斜角时，所述感应质量单元生成具有振幅的振荡运动，所述多个重力变异值取决于所述振幅随时间的改变；
因应所述阻尼器使所述振幅随时间收敛而导致所述多个重力变异值的收敛；
因应所述多个重力变异值的收敛而使所述PWM信号的占空比变大、或使所述PDM信号的疏密程度变得更密集；以及
因应所述PWM信号的占空比变大或所述PDM信号的疏密程度变得更密集，而使所述光强度趋近于特定光强度、或使所述光信号的光频趋近于特定光频。
8.一种表面斜度鉴别装置，包含：
装置本体，相对于绝对水平面而具有与重力相关的倾斜角；
重力侦测单元，在侦测所述倾斜角期间，因应量测到的多个倾斜角变量而分别对应地生成多个重力响应信号；
处理单元，电连接于所述重力侦测单元，将所述多个重力响应信号转换成多个参数值，并逐一比较所述多个参数值与参考值而分别得到特定偏离值；以及
光源单元，以比例关系因应所述特定偏离值而发出光信号。
9.根据权利要求8所述的鉴别装置，其中：
所述鉴别装置更包括气泡管，含有气泡，所述气泡用于指示所述气泡管相对于所述绝对水平面而与所述重力相关的所述倾斜角；
所述鉴别装置为气泡管装置；
所述多个参数值为多个重力值；
所述处理单元设定所述多个重力值的第一阈值与第二阈值，其中所述第一阈值大于所述第二阈值；
所述处理单元使用关联演算法来关联所述多个重力响应信号与驱动信号，且所述光源单元因应所述驱动信号而发出所述光信号；
所述关联运算法包括：
当所述多个重力值小于所述第一阈值时，所述驱动信号的第一驱动信号开始驱动所述光源单元，且使所述光源单元发出相对较低的光强度或相对偏暖色系的所述光信号，其中所述第一驱动信号为具有相对较小占空比(duty cycle)的脉冲宽度调制(PWM)信号、或具有相对较稀疏的脉冲密度调制(PDM)信号；
当所述多个重力值小于所述第二阈值时，所述驱动信号的第二驱动信号使所述光源单元发出相对较高的光强度或相对偏冷色系的所述光信号，其中所述第二驱动信号为具有相对较大占空比的PWM信号、或具有相对较密集的PDM信号；
所述驱动信号包括脉冲宽度调制(PWM(Pulse Width Modulation))信号、脉冲密度调制(PDM(Pulse Density Modulation))信号、用于形成三原色光的多个PWM信号、及用于形成三原色光的多个PDM信号的至少其中之一；
所述光信号具有光频，所述光频包括单一光频或混合光频，其中所述单一光频相关于光强度，且所述混合光频由光的三原色的多个光频所混合而成；
所述光源单元包括单色LED或具有红蓝黄三原色的全彩LED；
所述重力侦测单元侦测随时间变化的所述重力以生成多个重力响应信号；
所述处理单元分析所述多个重力值的收敛状态；
所述重力侦测单元包含感应质量单元、弹簧、以及阻尼器；
当所述重力侦测单元测量所述倾斜角时，所述感应质量单元生成具有振幅的振荡运动，所述多个重力值取决于所述振幅随时间的改变；
所述收敛状态包括所述阻尼器使所述振幅随时间收敛而导致所述多个重力值的收敛；
所述处理单元因应所述多个重力值的收敛而使所述PWM信号的占空比变大、或使所述PDM信号的疏密程度变得更密集；以及
所述光源单元因应所述PWM信号的占空比变大或所述PDM信号的疏密程度变得更密集，而使所述光信号的所述光强度趋近于特定光强度、或使所述光信号的光频趋近于特定光频。
10.一种表面斜度鉴别方法，包含：
提供装置本体，所述装置本体相对于绝对水平面而有与重力相关的倾斜角；
在侦测所述倾斜角期间，因应量测到的多个倾斜角变量而分别对应地生成多个重力响应信号；
逐一比较所述多个重力响应信号与参考信号而分别得到特定偏离比较信号；以及
以比例关系因应所述特定偏离比较信号的大小而发出光信号。
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