CN111386440B - 测距设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

根据一个实施方式的测距设备包括：显示单元和声音输出单元；位置获取传感器，其用于获取当前位置；倾斜传感器，其用于测量倾斜的倾斜角；测距传感器，其用于测量到目标的直线距离；以及控制单元，其用于通过使用所述倾斜角和所述直线距离来计算所述目标的高度，通过使用所述目标的高度、着陆角与目标距离之间的关系来计算所述目标距离，并且将所述目标距离输出到所述显示单元和/或所述声音输出单元。

Description

测距设备及其控制方法

技术领域

本公开涉及测距设备以及用于控制该测距设备的方法。

背景技术

高尔夫是高尔夫球手将高尔夫球打入球洞中的运动。高尔夫球手考虑高尔夫球的当前位置和球洞的位置来确定目标点，并且选择合适的高尔夫球杆并击打高尔夫球，使得高尔夫球移动到目标点。

近来，为了在场地中更准确地测量距离，已经发布了测距设备等。然而，即使在使用这种测距设备时，也难以在目标点(例如，球洞或果岭)的海拔高度与当前高尔夫球的海拔高度不同的情况下掌握将高尔夫球移动到目标点的进攻距离。

另外，当存在诸如山坡和树木之类的阻挡前方视野的障碍物时，高尔夫球手难以掌握使高尔夫球越过障碍物而移动到目标点的目标距离。

最终，高尔夫球手通过使用所测得的到目标点的距离来猜测进攻距离，并根据进攻距离使用高尔夫球杆击打高尔夫球。当高尔夫球被与进攻距离适当对应的高尔夫球杆击打时，高尔夫球可以被移动到存在于不同海拔高度处的目标点或者越过障碍物到达目标点。

因此，当前方的目标点位于与当前高尔夫球放置位置不同的高度处时，需要一种方法来计算高尔夫球能够到达目标点的进攻距离以及即使前方存在障碍物，高尔夫球也能够越过障碍物到达目标点的进攻距离。

发明内容

技术问题

本公开的一个目的是解决前述问题和其它问题。另一个目的是提供一种测距设备及其控制方法，该测距设备及其控制方法用于计算高尔夫球能够到达不同高度的目标点的进攻距离。

另一个目的是提供一种测距设备及其控制方法，该测距设备及其控制方法用于计算高尔夫球能够越过障碍物而到达目标点的进攻距离。

另一个目的是提供一种测距设备及其控制方法，该测距设备及其控制方法用于根据目标点的海拔高度来计算更精确的进攻距离。

技术方案

本发明的示例性实施方式提供了一种测距设备，该测距设备包括：显示单元和声音输出单元；位置获取传感器，该位置获取传感器被配置为获取当前位置；倾斜传感器(slope sensor)，该倾斜传感器被配置为测量倾斜角；测距传感器，该测距传感器被配置为测量到目标的直线距离；以及控制单元，该控制单元被配置为通过使用所述倾斜角和所述直线距离来计算所述目标的高度，通过使用所述目标的高度以及着陆角与进攻距离之间的关系来计算所述进攻距离，并且将所述进攻距离输出到所述显示单元和所述声音输出单元中的至少一个。

所述目标的高度可以通过使用下式来计算：h01＝d0×sin a01，其中，h01可以表示所述目标的高度，d0可以表示所述直线距离，并且a01可以表示所述倾斜角。

所述着陆角与所述进攻距离之间的关系可以通过使用下式来限定：a02＝f(X0)，其中，a02可以表示所述着陆角，并且X0可以表示所述进攻距离。

所述进攻距离可以通过使用下式来计算：X0＝L0+(h01+h02)÷tan a02，其中，h02可以是所述测距设备的相对于地面的高度。

该测距设备还可以包括：存储器，该存储器被配置为存储高尔夫球场的地图信息；以及方位角传感器，该方位角传感器被配置为测量方位角，并且所述控制单元可以通过使用目标距离和所述方位角来确定进攻点的位置，并且可以从所述地图信息中读取所述进攻点的海拔高度。

当所述进攻点的海拔高度与所述当前位置的海拔高度之差大于或等于阈值时，所述控制单元可以通过使用所述进攻点的海拔高度和与所述进攻点的海拔高度对应的补偿着陆角来计算补偿进攻距离。

所述补偿着陆角可以通过使用下式来计算：

其中，a23可以表示所述补偿着陆角，X22可以表示通过从所述进攻距离减去到所述目标的水平距离而获得的距离值，并且h23可以表示通过从所述当前位置的海拔高度到所述目标的高度减去从所述当前位置的海拔高度到所述目标点的高度而获得的高度值。

所述补偿进攻距离可以通过使用下式来计算，X24＝d2×cos a21+(h21+h22)÷tan a23，并且X24可以表示所述补偿进攻距离。

本发明的一个示例性实施方式提供了一种测距设备的控制方法，该控制方法包括以下步骤：由位置获取传感器来获取所述测距设备的当前位置；由倾斜传感器来测量所述测距设备的倾斜角；由测距传感器来测量从所述测距设备到目标的直线距离；由控制单元通过使用所述倾斜角和所述直线距离来计算所述目标的高度；由所述控制单元通过使用所述目标的高度以及着陆角与进攻距离之间的关系来计算所述进攻距离；以及由所述控制单元将所述进攻距离输出到显示单元和声音输出单元中的至少一个。

计算所述目标的高度的步骤包括以下步骤：由所述控制单元通过使用下式来计算所述目标的高度：h01＝d0×sin a01，其中，h01表示所述目标的高度，d0表示所述直线距离，并且a01表示所述倾斜角。

计算所述进攻距离的步骤包括以下步骤：由所述控制单元通过使用所述进攻距离与所述着陆角之间的被限定为第一式a02＝f(X0)的关系并且使用第二式X0＝L0+(h01+h02)÷tan a02来计算所述进攻距离，其中，a02表示所述着陆角，并且X0表示所述进攻距离。

该控制方法还可以包括以下步骤：由所述控制单元从存储有高尔夫球场的地图信息的存储器中读取所述高尔夫球场的与所述当前位置对应的地图信息；由方位角传感器测量所述测距设备的方位角；由所述控制单元通过使用进攻距离和所述方位角来确定进攻点的位置；以及由所述控制单元从所述地图信息中读取所述进攻点的海拔高度。

该控制方法还可以包括以下步骤：由所述控制单元确定目标点与所述当前位置之间的海拔高度差是否大于或等于阈值；以及当所述进攻点的海拔高度与所述当前位置的海拔高度之差大于或等于阈值时，由所述控制单元通过使用所述进攻点的海拔高度和与所述进攻点的海拔高度对应的补偿着陆角来计算补偿进攻距离。

计算补偿进攻距离的步骤包括以下步骤：由所述控制单元通过使用下式来计算所述补偿着陆角：

其中，a23表示所述补偿着陆角，X22表示通过从所述进攻距离减去到所述目标的水平距离而获得的距离值，并且h23表示通过从所述当前位置的海拔高度到所述目标的高度减去从所述当前位置的海拔高度到所述目标点的高度而获得的高度值。

其中，计算补偿进攻距离的步骤包括以下步骤：由所述控制单元通过使用下式来计算所述补偿进攻距离：X24＝d2×cos a21+(h21+h22)÷tan a23，其中，X24表示所述补偿进攻距离。

有益效果

下面将描述根据本公开的测距设备及其控制方法的效果。

根据本公开的示例性实施方式中的至少一个，即使当目标点位于不同的高度时，也容易检查高尔夫球到达目标点所需的进攻距离。

根据本公开的示例性实施方式中的至少一个，即使在障碍物位于用户前方的情况下，也容易检查高尔夫球越过障碍物所需的进攻距离。

本公开的附加应用范围将根据以下详细描述而变得显而易见。然而，由于本领域技术人员可以清楚地理解在本公开的精神和范围内的各种修改和替代，因此应理解，本发明的详细描述和特定示例性实施方式仅通过示例的方式提供。

附图说明

图1例示了用于描述根据示例性实施方式的测距设备的框图。

图2和图3例示了根据示例性实施方式的沿不同方向观察的测距设备的示例的示意图。

图4例示了根据示例性实施方式的测距设备的光学单元和测距传感器的示意性结构图。

图5例示了根据第一示例性实施方式的示例的测距设备的控制方法的流程图。

图6例示了根据第一示例性实施方式的另一示例的测距设备的控制方法的流程图。

图7和图8例示了根据图5和图6的控制方法来计算进攻距离的示例。

图9例示了根据第二示例性实施方式的测距设备的控制方法的流程图。

图10例示了根据图9的控制方法来计算进攻距离的示例。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本说明书中公开的示例性实施方式。在本说明书中，相同或相似的组件将由相同或相似的附图标记表示，并且将省略其重复描述。在以下描述中使用的用于组件的术语“模块”和“单元”仅是为了容易地描述本说明书。因此，这些术语不具有将它们本身彼此区分开的含义或作用。在描述本说明书的示例性实施方式时，当确定与本发明关联的众所周知的技术的详细描述可能使本发明的主旨不清楚时，将省略其详细描述。提供附图仅是为了使本说明书中公开的示例性实施方式容易理解，而不被解释为限制本说明书中公开的精神，并且要理解的是，本发明包括不脱离本发明的范围和精神的所有修改、等同和替换。

包括诸如第一、第二等的序数的术语将仅用于描述各种组件，而不应解释为限制这些组件。这些术语仅用于将一个组件与其它组件区分开来。

应当理解，当一个组件被称为“连接”或“联接”到另一组件时，该组件可以直接连接或联接到另一组件，或者可以以又一组件介于其间的方式连接或联接到另一组件。此外，应当理解，当一个组件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一组件时，该组件可以直接连接或联接到另一组件，而没有插入其间的又一组件。

还将理解的是，在本说明书中使用的术语“包括”或“具有”指定存在所述特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、组件、部件或其组合。

图1例示了用于描述根据示例性实施方式的测距设备100的框图，图2和图3例示了根据示例性实施方式的沿不同方向观察的测距设备100的示例的示意图。

测距设备100可以包括感测单元110、光学单元120、用户输入单元130、接口单元140、输出单元150、存储器160、无线通信单元170、控制单元180、电源单元190等。图1所示的组成元件对于实现测距设备100不是必不可少的，因此本说明书中描述的测距设备100可以包括比上述列出的组成元件更多或更少的组成元件。

更具体地，在组成元件当中，感测单元110可以包括一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器用于感测关于测距设备100周围的环境的信息和测距设备100内的信息中的至少一个。例如，感测单元110可以包括测距传感器111、位置获取传感器112、倾斜传感器113、方位角传感器114、气压传感器115、陀螺仪传感器、电池量表和环境传感器(例如，湿度计或温度计)中的至少一个。此外，本说明书中公开的测距设备100可以利用由这些传感器当中的至少两个或更多个传感器感测到的信息的组合。

首先，测距传感器111是指测量到目标的距离的传感器。测距传感器111可以包括超声传感器、红外传感器(IR传感器)、激光传感器、无线电探测和测距传感器(雷达传感器)、光学传感器(例如，相机)等。测距传感器111不限于所列举种类的传感器，并且还包括测量到目标的距离的所有种类传感器。

在下文中，假设测距传感器111是激光传感器，其沿前向方向发送激光并且接收从目标反射的激光以测量到目标的距离。

位置获取传感器112是用于获取测距设备100的位置的传感器，并且位置获取传感器112的代表性示例是全球定位系统(GPS)传感器。GPS传感器根据三个或更多个单独的卫星计算距离信息以及准确的时间信息，然后将三角学应用于所计算出的信息，从而根据纬度、经度和海拔高度准确地计算3D当前位置信息。目前，广泛地使用一种通过使用三个卫星来计算位置和时间信息并且通过使用另一个卫星来校正所计算出的位置和时间信息的误差的方法。此外，GPS传感器可以通过实时地连续计算当前位置来计算速度信息。

倾斜传感器113可以获取测距设备100的倾斜度。倾斜传感器113可以包括测量重力加速度的加速度传感器(加速度计)。此外，倾斜传感器113也可以通过使用由陀螺仪传感器获取的相对于预定基准方向的在垂直方向上的旋转角计算倾斜度的方案来实现。

方位角传感器114是测量方位角的传感器，并且可以获取测距设备100所指向的方位角的值。方位角传感器114可以是检测地球的磁场并测量方位角的地磁传感器。此外，方位角传感器114也可以通过使用由陀螺仪传感器获取的相对于预定基准方向的在水平方向上的旋转角计算倾斜度的方案等来实现。

气压传感器115可以测量当前位置处的气压，即，大气压。

光学单元120具有用于接收外部光的结构，并且可以包括透镜单元、滤光器单元等。光学单元120对来自对象的光进行光学处理。

透镜单元可以包括变焦透镜、聚焦透镜、补偿透镜等，并且滤光器单元可以包括紫外线滤光器(UV滤光器)、光学低通滤光器等。

接下来，用户输入单元130从用户接收信息的输入，并且当通过用户输入单元130输入信息时，控制单元180可以控制测距设备100的操作以与输入信息对应。用户输入单元130可以包括机械输入装置(例如，机械键、位于测距设备100的前表面、后表面或侧表面上的按钮、圆顶开关、滚轮和微动开关)和触摸式输入装置。例如，触摸式输入装置可以由通过软件处理而显示在触摸屏上的虚拟键、软键或可视键、或者设置在除了触摸屏以外的部分中的触摸键形成。此外，虚拟键或可视键可以以各种形式显示在触摸屏上，例如，虚拟键或可视键可以由图形、文本、图标、视频或其组合形成。

接口单元140用作各种外部装置与测距设备100连接的通道。接口单元140可以包括外部充电器端口、有线/无线数据端口和存储器160卡端口中的至少一个。测距设备100可以响应于外部装置到接口单元140的连接而执行与所连接的外部装置有关的适当控制。

输出单元150生成与视觉、听觉或触觉有关的输出，并且可以包括显示单元151、声音输出单元152、振动输出单元153等。

显示单元151显示(输出)由测距设备100处理的信息。例如，显示单元151可以显示在测距设备100中驱动的应用程序的执行图像信息或者根据执行图像信息的用户界面(UI)和图形用户界面(GUI)信息。

显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管-液晶显示器(TFT LCD)、有机发光二极管(OLED)和电子墨水显示器中的至少一种。

另外，根据测距设备100的实现形式，可以存在两个或更多个显示单元151。在这种情况下，多个显示单元151可以一起设置在测距设备100的外表面上和测距设备100的内部中，或者多个显示单元151可以分别单独地设置在测距设备100的外表面上和测距设备100的内部中。

设置在测距设备100的外表面上的显示单元151a可以包括触摸传感器，该触摸传感器检测对显示单元151a的触摸，以便通过触摸方案接收控制命令的输入。当通过使用显示单元151a将触摸输入到显示单元151a时，触摸传感器可以检测到触摸，并且控制单元180可以基于检测到的触摸来生成与该触摸对应的控制命令。通过触摸方案输入的内容可以是字母或数字，或者可以是在各种模式下可指示或可设计的菜单项。

设置在测距设备100的内部中的显示单元151b可以通过测距设备100的目镜121向用户显示图像。设置在测距设备100的内部中的显示单元151b包括直接位于目镜121的光路上的透明显示器(或半透明显示器)。透明显示器的代表性示例是透明OLED(TOLED)。此外，设置在测距设备100的内部中的显示单元151b可以是不透明显示器，其通过具有折射或反射光等的功能的光学构件将图像提供到目镜121的光路。

声音输出单元152可以以声音的形式输出存储在存储器160中的音频数据，并且可以以输出各种警报声音或多媒体回放声音的扬声器的形式实现。

振动输出单元153产生用户可以感觉到的各种触觉效果。振动输出单元153所产生的振动的强度、模式等可以通过用户的选择或控制单元180的设置来控制。例如，振动输出单元153也可以组合并输出不同的振动或者依次输出不同的振动。

另外，输出单元150可以进一步包括光输出单元，该光输出单元通过使用光源的光来输出通知事件发生的信号。

此外，存储器160存储支持测距设备100的各种功能的数据(例如，所述数据包括关于发球区、球道、障碍、沙坑、长草区、果岭、高尔夫球场的球洞等的球场地图信息，但是不限于此)。

球场地图信息包括至少一个发球区的位置信息、果岭的位置信息以及与至少一个发球区和果岭之间的海拔高度差有关的信息。

通常，至少一个发球区可以位于一个高尔夫球场上。各个发球区与果岭之间的距离是不同的。例如，各个发球区与果岭之间的距离按前发球区、常规发球区和后发球区的顺序增加。

在球场地图信息中，存储了高尔夫球场中的任何一个发球区与一个果岭之间的海拔高度差以及各个发球区之间的海拔高度差。例如，高尔夫球场中的前发球区与果岭之间的海拔高度差被存储为-20m，前发球区与常规发球区之间的海拔高度差被存储为+1m，并且前发球区和后发球区之间的海拔高度差被存储为+3m。

存储器160可以存储在测距设备100中驱动的固件和应用程序以及用于测距设备100的操作的数据和命令。应用程序中的至少一些可以在装运时安装在测距设备100中以用于测距设备100的基本功能。此外，应用程序中的至少一些可以通过无线通信从外部服务器下载。此外，应用程序可以存储在存储器160中，并安装在测距设备100中，从而被控制单元180驱动以执行测距设备100的操作(或功能)。

无线通信单元170可以包括一个或更多个模块，所述一个或更多个模块能够在测距设备100与无线通信系统之间、测距设备100与其它可用的无线通信设备之间以及测距设备100与外部服务器之间建立无线通信。

无线通信单元170可以包括无线互联网模块171和短距离通信模块172。

无线互联网模块171是指用于无线互联网连接的模块，并且可以被嵌入在测距设备100中。无线互联网模块171被配置为根据无线互联网技术在通信网络中发送和接收无线信号。无线互联网模块171根据无线互联网技术在通信网络中收发无线信号。无线互联网技术的示例包括无线局域网(WLAN)、无线保真(Wi-Fi)、Wi-Fi直连、数字生活网络联盟(DLNA)、无线宽带(WiBro)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、高速上行链路分组接入(HSUPA)、长期演进(LTE)和高级长期演进(LTE-A)，并且无线互联网模块171根据包括上面未列出的互联网技术的范围中的至少一种无线互联网技术来收发数据。

短距离通信模块172用于短距离通信，并且可以通过使用Bluetooth^TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、ZigBee、近场通信(NFC)、Wi-Fi、Wi-Fi直连和无线通用串行总线(USB)技术中的至少一种来支持短距离通信。短距离通信模块172可以通过无线局域网来支持测距设备100与无线通信系统之间、测距设备100与无线通信可用装置之间或者测距设备100与外部服务器所处的网络之间的无线通信。无线局域网可以是无线个域网。

本文中，无线通信可用装置可以是能够与根据本发明的测距设备100交换(互锁)数据的可穿戴装置(例如，智能手表和智能眼镜)。短距离通信模块172可以检测(或识别)测距设备100周围的能够与测距设备100通信的可穿戴装置。此外，当检测到的可穿戴装置是认证为与根据示例性实施方式的测距设备100通信的装置时，控制单元180可以通过短距离通信模块172将在测距设备100中处理的数据的至少一部分发送到可穿戴装置。因此，可穿戴装置的用户可以通过可穿戴装置使用在测距设备100中处理的数据。

除了与应用程序有关的操作之外，控制单元180通常还控制测距设备100的整体操作。控制单元180处理输入或输出的信号、数据、信息等，或者通过前述组成元件驱动存储在存储器160中的应用程序，从而为用户提供适当的信息或功能或者处理适当的信息或功能。

此外，控制单元180可以控制参照图1描述的组成元件的至少一部分，以便驱动存储在存储器160中的应用程序。此外，控制单元180可以将测距设备100中所包括的两个或更多个组成元件组合，并且操作组合后的组成元件以驱动应用程序。

电源单元190从外部电源和内部电源接收电力，并且在控制单元180的控制下将来自电源的电力提供给测距设备100中所包括的每个组成元件。电源单元190包括电池，并且该电池可以是嵌入式电池或可更换电池。

组成元件中的至少一些可以彼此协作并且可以被操作以用于操作，控制或实现根据以下描述的各种示例性实施方式的用于控制测距设备100的方法。此外，可以通过驱动存储在存储器160中的至少一个应用程序在测距设备100中实现用于控制测距设备100的操作、控制或方法。

参照图2和图3，所公开的测距设备100包括具有柱形的主体，其前表面和后表面具有椭圆形的轨道形状。然而，本发明不限于此，并且测距设备100可适用于各种结构，诸如手表型、夹型、眼镜型或滑动型以及将两个或更多个主体组合以可相对移动的摆动型和旋转型。主体的形式可以与特定类型的测距设备100有关，但是对特定类型的测距设备100的描述通常可以应用于其它类型的测距设备100。

本文中，主体可以理解为将测距设备100视为至少一个组件的概念。

测距设备100包括构造外观的壳体(例如，框架、外壳和盖)。如图所示，测距设备100可以包括前壳体101、中间壳体102和后壳体103。各种电子组件被设置在由前壳体101、中间壳体102和后壳体103的组合而形成的内部空间中。

壳体可以通过注入合成树脂来形成，或者可以由例如不锈钢(STS)、铝(Al)和钛(Ti)的金属形成，并且壳体的外部也可以被皮革、橡胶等覆盖。

目镜121、第一操作单元130a、第二操作单元130b和显示单元151a可以设置在前壳体101中。在这种情况下，第一操作单元130a可以以转轮的形式设置在目镜121的周界中，从而保护目镜121。

第三操作单元130c和第四操作单元130d可以设置在中间壳体102的一个表面上。用户可以在握住测距设备100的同时方便地操作第三操作单元130c和第四操作单元130d。

一个或更多个物镜122和123可以设置在后壳体103中。物镜122和123可以接收来自外部的光。例如，位于上侧的物镜122可以接收来自对象的光，以使得用户能够通过目镜121肉眼检查对象。当从测距设备100发射的激光被对象反射时，位于下侧的物镜123可以接收反射的激光。

构造不限于前述布置。可以根据需要排除或替换所述配置，或者可以将所述配置设置在其它表面中。例如，显示单元151a和第二操作单元130b可以不设置在主体的前表面中，并且操作单元130a、130b、130c和130d的数量可以改变。

接下来，将参照图4详细地描述测距设备100的光学单元120和测距传感器111。

图4是关于一个示例性实施方式的测距设备100的光学单元120和测距传感器111的示意性结构图。

根据一个示例性实施方式的测距设备100包括两个物镜122和123、一个目镜121、光路改变单元126、光处理单元124、显示单元151a、激光产生单元1110、激光接收单元1111、激光控制单元1112和控制单元180。

通过第一物镜122，外部光OL可以入射到测距设备100，或者可以将在激光产生单元1110中产生的激光L1发射到外部。可以通过光路改变单元126改变在激光产生单元1110中产生的激光L1的路径，使得激光L1朝向第一物镜122行进。

外部光OL穿过第一物镜122和光路改变单元126以入射到光处理单元124。光处理单元124包括透镜单元和滤光器单元。入射到光处理单元124的外部光OL被光学处理并且朝向目镜121侧行进。透镜单元根据驱动单元125的驱动来处理光。例如，当用户操作第一操作单元130a等时，驱动单元125被驱动并且变焦透镜进行移动，使得执行放大或缩小操作。

通过第二物镜123，从目标反射的激光L2可以入射到测距设备100。激光接收单元1111接收通过第二物镜123入射的激光L2，并且将相应的信号输出到激光控制单元1112。

然后，激光控制单元1112可以通过使用从激光接收单元1111接收到的信号来计算从测距设备100到目标的距离。所计算出的距离值被输出到控制单元180。

显示单元151b可以由透明或半透明的显示器形成，并且可以直接设置在外部光OL经过的路径中。另外，显示单元151b可以通过具有使光折射或反射的功能等的光学构件将图像提供到目镜121的光路。

在下文中，将参照附图来描述可由如上所述而形成的测距设备100实现的控制方法和相关示例性实施方式。对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以在本发明的精神和本质特征的范围内以其它特定形式来实施。

将参照图5至图8来描述根据第一示例性实施方式的测距设备100的控制方法。

图5例示了根据第一示例性实施方式的示例的测距设备100的控制方法的流程图，图6例示了根据第一示例性实施方式的另一示例的测距设备100的控制方法的流程图，并且图7和图8例示了根据依据第一示例性实施方式的控制方法来计算进攻距离的示例。

首先，将参照图5和图7对此进行描述。首先，位置获取传感器112获取当前位置(S100)。位置获取传感器112可以获取测距设备100的当前位置的坐标。当前位置可以由测距设备100的纬度、经度和海拔高度表示。

倾斜传感器113测量测距设备100指向目标的倾斜角度a01(以下称为倾斜角)(S110)。

测距传感器111测量从测距设备100到目标200的直线距离d0(S120)。

如图7所示，目标200可以是在与当前位置不同高度处的球洞。另选地，目标200可以是安装在球洞中的旗杆或果岭。用户可以使用测距设备100自由地选择目标200。

然后，控制单元180使用所测得的倾斜角a01和直线距离d0来计算到目标200的进攻距离X0(S130)。

关于进攻距离X0的计算，可以使用式1来计算从测距设备100到目标200的高度h01。

[式1]

h01＝d0×sin a01

这里，d0表示距目标200的直线距离(由测距传感器111测得的距目标200的距离)，a01表示测距设备100的倾斜角，并且h01表示测距设备100到目标200的高度(海拔高度差)。

当计算出高度h01时，可以使用下面的式2来计算进攻距离X0。

[式2]

X0＝L0+(h01+h02)÷tan a02

这里，X0表示进攻距离，L0表示从测距设备100到目标200的水平距离，并且h02表示从高尔夫球10到测距设备100的高度。h02可以是能够通过用户输入来设置的任何值。另选地，h02可以是通过使用测距传感器113测量相对于地面的垂直距离而获得的值。当直线距离d0等于或大于预定距离值(例如，150m等)时，可以在式中忽略h02。

可以使用式3来计算从测距设备100到目标200的水平距离L0。

[式3]

L0＝d0×cosa01

在这种情况下，进攻距离X0和高尔夫球10的着陆角a02之间的关系由式4表示。

[式4]

a02＝f(X0)

也就是说，进攻距离X0和着陆角a02可以被表示为如式4中的函数，并且该函数的类型不限于线性函数、二次函数等。例如，进攻距离X0和着陆角a02可以被表示为如下面的式5所示的线性函数。

[式5]

a02＝-i×X0+j

这里，i和j是恒定值，其可以由用户或控制单元180选择。例如，当用户是男性时，i可以被选择为0.11，并且j可以被选择为67，而当用户是女性时，i可以被选择为0.11，并且j可以被选择为60。然而，本发明的i值和j值不限于此。另选地，进攻距离X0和着陆角a02也可以表示为如下面的式6所示的二次函数。

[式6]

a02＝-l×X0²+m×X0+n

这里，L、m和n是恒定值，其可以由用户或控制单元180选择。

然后，控制单元180在显示单元151上显示计算出的进攻距离X0，或者使用声音输出单元152来通过语音输出进攻距离X0(S140)。

根据测距设备100的控制方法，即使当目标点位于不同的高度时，也容易检查高尔夫球10到达目标点所需的进攻距离X0。

尽管上面已经描述了在目标200是果岭的情况下在执行步骤S110和S120之后使用式1来计算从测距设备100到果岭的高度h01(海拔高度差)，但是控制单元180可以使用气压传感器115来计算从测距设备100到果岭的高度h01。这将参照图6进行描述。

图6例示了根据第一示例性实施方式的另一示例的测距设备100的控制方法的流程图。首先，当位置获取传感器112获取当前位置时(S100)，控制单元180从存储器160中读取与当前位置的坐标对应的球场地图信息(S101)。控制单元180可以通过将包括在球场地图信息中的前发球区、常规发球区和后发球区的位置坐标与当前位置的坐标进行比较来读取包括最近的发球区(例如，在10m之内)的球场的球场地图信息。

当测距设备100的当前位置与任意的发球区之间的距离在预定距离内时，控制单元180使用发球区的位置信息以读取距当前位置预定距离内的果岭和发球区之间的海拔高度差，并且使用气压传感器115来测量大气压(S102)。

在这种情况下，预定距离可以是9m，但是本发明不限于此。当前发球区、常规发球区和后发球区与当前位置之间的所有距离都在预定距离内时，控制单元180读取离当前位置最近的发球区与果岭之间的海拔高度差。

控制单元180基于由气压传感器115测得的大气压来计算第一海拔高度值(S103)。例如，控制单元180可以使用下面的式7来计算海拔高度值。

[式7]

可以通过将由气压传感器115测得的大气压Pressure代入式7中来计算海拔高度值Altitude。此外，可以提议基于大气压计算海拔高度值的各种方法，并且本发明不限于上面的式7。

控制单元180通过使用根据所测得的大气压计算出的第一海拔高度值和离当前位置最近的发球区与果岭之间的海拔高度差来计算果岭的海拔高度值(S104)。

例如，当在步骤S103中将海拔高度值计算为150m，并且将离当前位置最近的发球区与果岭之间的海拔高度差读取为-20m时，可以将果岭的海拔高度值计算为130m。

在用户在高尔夫球场内移动之后，用户可以使用测距设备100来测量到果岭的直线距离d0(S120)。在这种情况下，控制器180使用气压传感器115来再次测量大气压(S121)。

控制单元180基于由气压传感器115再次测得的大气压来计算第二海拔高度值(S122)。控制单元180可以使用上面的式7来计算海拔高度值。

控制单元180使用在步骤S104中计算出的果岭的海拔高度值来计算测距设备100与果岭之间的海拔高度差h01(S123)。

例如，当在步骤S104中将果岭的海拔高度值计算为130m并且在步骤S122中将第二海拔高度值计算为140m时，控制单元180可以将测距设备100与果岭之间的海拔高度差h01计算为10m。

然后，可以使用上面的式1来计算倾斜角a01。也就是说，测距设备100可以在无需执行步骤S110的情况下通过使用上述气压传感器115来计算当前位置与目标(果岭)之间的海拔高度差，从而计算从当前位置到目标的倾斜角。

然后，控制单元180使用所测得的直线距离d0、所计算出的海拔高度差h01和倾斜角a01来计算到目标200的进攻距离X0(S130)。

接下来，将参照图5和图8对此进行描述。步骤S100和S110的描述与图7的描述相同，因此省略了其描述。

在步骤S120中，目标200可以是前方障碍物的边界部，如图8所示。

在步骤S130中，可以使用上面的式1至式7来计算进攻距离X1。进攻距离X1表示高尔夫球10可以越过被确定为目标200的障碍物的最小距离。

然后，控制单元180在显示单元151上显示计算出的进攻距离X1，或者使用声音输出单元152来通过语音输出进攻距离X1(S140)。

根据测距设备100的控制方法，即使在用户的前方存在障碍物时，用户也可以容易地检查高尔夫球10越过障碍物所需的目标距离X1。

接下来，将参照图9和图10描述根据第二示例性实施方式的测距设备100的控制方法。

图9例示了根据第二示例性实施方式的测距设备100的控制方法的流程图，并且图10例示了根据图9的控制方法来计算进攻距离的示例。

首先，位置获取传感器112获取当前位置(S200)。位置获取传感器112可以获取测距设备100的当前位置的坐标。

控制单元180从存储器160中读取与当前位置的坐标对应的球场地图信息(S210)。

方位角传感器114在测距设备100所指向的方向上测量方位角(S220)。

倾斜传感器113测量测距设备100的倾斜角a21(S230)。

测距传感器111测量从测距设备100到目标200的直线距离d2(S240)。

然后，控制单元180使用所测得的倾斜角a21和直线距离d2来计算到目标200的进攻距离X21(S250)。

可以通过选择性地使用上面的式1至式7来计算进攻距离X21，并且将省略详细描述。

接下来，控制单元180使用进攻距离X21和方位角来计算进攻点TP11的坐标，并且使用球场地图信息来读取进攻点TP11的海拔高度(S260)。

控制单元180确定当前位置(即，高尔夫球10的海拔高度)与目标点TP11的海拔高度之差是否小于阈值(S270)。

当高尔夫球10的高度与进攻点TP11的高度之差大于或等于阈值时，控制单元180补偿进攻距离X21(S280)。

用于使高尔夫球10移动到其中反映了从球场地图信息读取的海拔高度的进攻点TP12的补偿进攻距离X24是到具有与高尔夫球10相同的海拔高度的虚拟进攻点TP13的距离。也就是说，补偿进攻距离X24可以由控制单元180计算。

首先，可以使用下面的式8来计算a23。

[式8]

h23可以使用下面的式9来计算。

[式9]

h23＝h21+h22-h24

这里，可以使用从球场地图信息读取的实际的进攻点TP12的海拔高度值和当前高尔夫球10的海拔高度值来计算h24。

然后，可以使用下面的式10来计算补偿进攻距离X24。

[式10]

X24＝d2×cos a21+(h21+h22)÷tan a23

接下来，当高尔夫球10与进攻点TP11之间的海拔高度差小于阈值时，控制单元180在显示单元151上显示计算出的进攻距离X21或X24，或者使用声音输出单元152来通过语音输出进攻距离X21或X24(S290)。

根据上述的测距设备100和测距设备100的控制方法，即使在用户由于障碍物而无法在视觉上识别出进攻点的情况下，也能容易地检查出到目标点的进攻距离。

尽管已经结合当前被认为是实用的示例性实施方式描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明旨在覆盖包括在所附的权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (6)

1.一种测距设备，该测距设备包括：

显示单元和声音输出单元；

位置获取传感器，该位置获取传感器被配置为获取当前位置；

倾斜传感器，该倾斜传感器被配置为测量倾斜角；

测距传感器，该测距传感器被配置为测量到目标的直线距离；以及

控制单元，该控制单元被配置为通过使用所述倾斜角和所述直线距离来计算所述目标的高度，通过使用所述目标的高度以及着陆角与进攻距离之间的关系来计算所述进攻距离，并且将所述进攻距离输出到所述显示单元和所述声音输出单元中的至少一个，

其中，所述目标的高度通过使用下式来计算：

h01＝d0×sina01

其中，h01表示所述目标的高度，d0表示所述直线距离，并且a01表示所述倾斜角，

其中，所述着陆角与所述进攻距离之间的关系由下式限定：

a02＝f(X0)

其中，a02表示所述着陆角，并且X0表示所述进攻距离，

其中，所述进攻距离通过使用下式来计算：

X0＝L0+(h01+h02)÷tan a02

其中，L0表示从所述测距设备到所述目标的水平距离，并且h02表示所述测距设备的相对于地面的高度，

其中，该测距设备还包括：

存储器，该存储器被配置为存储高尔夫球场的地图信息；以及

方位角传感器，该方位角传感器被配置为测量方位角，并且

所述控制单元通过使用所述进攻距离和所述方位角来确定进攻点的位置，并且从所述地图信息中读取所述进攻点的海拔高度，

其中，当所述进攻点的海拔高度与所述当前位置的海拔高度之差大于或等于阈值时，所述控制单元通过使用所述进攻点的海拔高度和与所述进攻点的海拔高度对应的补偿着陆角来计算补偿进攻距离。

2.根据权利要求1所述的测距设备，其中，

所述补偿着陆角通过使用下式来计算：

其中，a23表示所述补偿着陆角，X22表示通过从所述进攻距离减去到所述目标的水平距离而获得的距离值，并且h23表示通过从所述当前位置的海拔高度到所述目标的高度减去从所述当前位置的海拔高度到目标点的高度而获得的高度值。

3.根据权利要求2所述的测距设备，其中，

所述补偿进攻距离通过使用下式来计算，并且X24表示所述补偿进攻距离：

X24＝d2×cos a21+(h21+h22)÷tan a23

其中，d2表示所述直线距离，a21表示所述倾斜角，h21表示所述测距设备到所述目标的高度，并且h22表示所述测距设备的相对于地面的高度。

4.一种测距设备的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

由位置获取传感器来获取所述测距设备的当前位置；

由倾斜传感器来测量所述测距设备的倾斜角；

由测距传感器来测量从所述测距设备到目标的直线距离；

由控制单元通过使用所述倾斜角和所述直线距离来计算所述目标的高度；

由所述控制单元通过使用所述目标的高度以及着陆角与进攻距离之间的关系来计算所述进攻距离；以及

由所述控制单元将所述进攻距离输出到显示单元和声音输出单元中的至少一个，

其中，计算所述目标的高度的步骤包括以下步骤：

由所述控制单元通过使用下式来计算所述目标的高度：

h01＝d0×sin a01

其中，h01表示所述目标的高度，d0表示所述直线距离，并且a01表示所述倾斜角，

其中，计算所述进攻距离的步骤包括以下步骤：

由所述控制单元通过使用所述进攻距离与所述着陆角之间的被限定为第一式a02＝f(X0)的关系并且使用第二式X0＝L0+(h01+h02)÷tan a02来计算所述进攻距离，

其中，a02表示所述着陆角，X0表示所述进攻距离，L0表示从所述测距设备到所述目标的水平距离，并且h02表示所述测距设备的相对于地面的高度，

其中，该控制方法还包括以下步骤：

由所述控制单元从存储有高尔夫球场的地图信息的存储器中读取所述高尔夫球场的与所述当前位置对应的地图信息；

由方位角传感器测量所述测距设备的方位角；

由所述控制单元通过使用所述进攻距离和所述方位角来确定进攻点的位置；以及

由所述控制单元从所述地图信息中读取所述进攻点的海拔高度，

其中，该控制方法还包括以下步骤：

由所述控制单元确定目标点与所述当前位置之间的海拔高度差是否大于或等于阈值；以及

当所述进攻点的海拔高度与所述当前位置的海拔高度之差大于或等于阈值时，由所述控制单元通过使用所述进攻点的海拔高度和与所述进攻点的海拔高度对应的补偿着陆角来计算补偿进攻距离。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其中，计算补偿进攻距离的步骤包括以下步骤：

由所述控制单元通过使用下式来计算所述补偿着陆角：

其中，a23表示所述补偿着陆角，X22表示通过从所述进攻距离减去到所述目标的水平距离而获得的距离值，并且h23表示通过从所述当前位置的海拔高度到所述目标的高度减去从所述当前位置的海拔高度到所述目标点的高度而获得的高度值。

6.根据权利要求5所述的控制方法，其中，计算补偿进攻距离的步骤包括以下步骤：

由所述控制单元通过使用下式来计算所述补偿进攻距离：

X24＝d2×cos a21+(h21+h22)÷tan a23

其中，X24表示所述补偿进攻距离，d2表示所述直线距离，a21表示所述倾斜角，h21表示所述测距设备到所述目标的高度，并且h22表示所述测距设备的相对于地面的高度。

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