CN209263942U - 一种具有双激光测距和定位功能的角度尺 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种具有双激光测距和定位功能的角度尺，包括一端相互铰接的基准尺和测量尺，基准尺上设置有激光测距模块，激光测距模块发射相互垂直的第一测距激光和第二测距激光，激光测距模块根据第一测距激光测量得到第一距离值，激光测距模块测量根据第二测距激光测量得到第二距离值。本实用新型通过在基准尺上设置相垂直的两个测距模块，在实现了两个垂直方向的距离测量的同时，也可实现被测点的定位功能。

Description

一种具有双激光测距和定位功能的角度尺

技术领域

本实用新型涉及智能工具和测绘技术领域，尤其是涉及一种具有双激光测距和定位功能的角度尺。

背景技术

角度尺是建筑施工中常用的测绘工具，其主要结构通常是由两个一端相铰接的直尺构成，使用时，一直尺作为基准尺，另一直尺绕铰接点转动作为测量尺。

但是现有角度尺的测距结构，一般是分别在两个直尺上各安装一激光测距模块，由这两个模块测量得到的距离值及两个直尺之间的角度值，计算得到被测物体所需测量的相应的高度。该结构的测距过程比较繁琐，且起不到测距定位的功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有双激光测距和定位功能的角度尺。

为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种具有双激光测距和定位功能的角度尺，包括一端相互铰接的基准尺和测量尺，所述基准尺上设置有激光测距模块，所述激光测距模块发射相互垂直的第一测距激光和第二测距激光，所述激光测距模块根据所述第一测距激光测量得到第一距离值，所述激光测距模块测量根据所述第二测距激光测量得到第二距离值。

优选地，所述激光测距模块包括第一激光测距模块和第二激光测距模块，所述第一激光测距模块发射所述第一测距激光，所述第二激光测距模块发射所述第二测距激光。

优选地，所述第一激光测距模块设置于基准尺另一端的端部，所述第二测距模块设置于基准尺的侧面。

优选地，所述角度尺上设置有供激光测距和定位的基准点，其中，所述基准尺上对应所述基准点的位置处设置一贯穿基准尺的第一贯穿通孔，所述测量尺上贯穿设置一与所述第一贯穿通孔位置对应的第二贯穿通孔，所述第一贯穿通孔和第二贯穿通孔在基准尺和测量尺合拢时位置重叠，形成一贯穿的供测距定位或标记的基准孔。

优选地，所述基准点位于第一测距激光或所述第二测距激光的任一光轴上。

优选地，所述角度尺还包括设置于基准尺上的且内置有至少一预设点的定位模块，所述定位模块与第一激光测距模块、第二激光测距模块均电连接，被配置为根据所述第一距离值和第二距离值，确定被测物体的当前位置与所述预设点之间的关系，当所述当前位置与预设点匹配时完成定位。

优选地，所述定位模块被配置为根据所述第一距离值和第二距离值，得出被测物体的当前位置，并计算得出所述当前位置与所述预设点之间差值，确定被测物体的当前位置与所述预设点之间的关系。

优选地，所述定位模块还配置为当所述当前位置与预设点匹配时提供反馈信号，告知用户定位完成。

优选地，所述角度尺还包括设置于基准尺或测量尺上的无线网络接口，所述无线网络接口设置一个或多个所述预设点，并控制定位模块的启动。

优选地，所述角度尺还包括角度传感器，所述角度传感器设置于基准尺和测量尺的铰接处。

优选地，所述角度尺上设置有用于检测水平度的三轴重力加速度传感器。

优选地，所述角度尺还包括设置于基准尺上的显示屏。

本实用新型的有益效果是：

1、通过在基准尺上设置能发射两条相垂直的激光的激光测距模块，在实现了两个垂直方向的距离测量的同时，也可实现被测点的定位功能。

2、支持移动设备对角度尺的预设点的配置及控制角度尺开启定位功能。

3、可以配合两个投线模块，通过两个投线模块投出的激光，可以实现远距离角度的投射，得到施工所需的角度，及远距离角度的测量。

附图说明

图1是本实用新型角度尺的结构示意图；

图2是本实用新型带无线网络接口角度尺的结构示意图；

图3是本实用新型角度尺的立体结构示意图；

图4是本实用新型角度尺的仰视结构示意图。

附图标记：

1、基准尺，2、测量尺，3、第一激光测距模块，4、第一激光测距模块，5、角度传感器，6、第一投线模块，7、第二投线模块，8、显示屏，9、第一贯穿通孔，10、第二贯穿通孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本实用新型实施例所揭示的一种具有双激光测距和定位功能的角度尺，包括基准尺1、测量尺2和激光测距模块，其中，基准尺1和测量尺2的一端通过一中心转轴(图未示)铰接，另一端均为自由端，测量尺2可以以中心转轴为旋转中心相对基准尺1进行转动。

激光测距模块设置于角度尺上，用于测距和定位。其发射出两条相互垂直的第一测距激光和第二测距激光。实施时，这两条测距激光可以由一个激光测距模块配合光学元件产生，也可以由两个激光测距模块分别产生。本实施例中，是由两个激光测距模块分别产生，即激光测距模块包括第一激光测距模块3和第二激光测距模块4，其中，第一激光测距模块3对应发出上述第一测距激光，第二激光测距模块4对应发出上述第二测距激光。

实施时，这两个激光测距模块3、4可以均设置在基准尺1上，也可以均设置在测量尺2上，本实施例中，两个激光测距模块3、4均设置于基准尺1上。具体地，第一激光测距模块3设置于基准尺1另一端(即自由端)的端部，其发出的第一激光与基准尺1的水平中心轴线(定义为X轴方向)重合或平行，第二激光测距模块4设置于基准尺1的侧面，其发出的第二激光与第一激光垂直(定义为Y轴方向)。其中，第一激光测距模块3根据发出的第一激光可以测量得到第一距离值(即被测物体在X轴方向的坐标)，第二激光测距模块4根据发出的第二激光可以测量得到第二距离值(即被测物体在Y轴方向的坐标)，实现测距功能，第一激光测距模块3、第二激光测距模块4如何测距的原理可参照现有常用的激光测距模块，这里不做赘述。

优选地，角度尺上设置有供激光测距模块激光测距用的基准点，实施时，该基准点可以设置在角度尺远离铰接端的另一端(即自由端)的任意位置上，当第一激光测距模块3和第二激光测距模块4垂直设置时，基准孔的中心点位于第一测距激光和第二测距激光的后延线交点上；第一激光测距模块3和第二激光测距模块4也可以水平设置，其中一束测距激光可以通过增设光学器件改变激光方向，从而实现两束激光的垂直，此时，基准孔的中心点可以是位于第一激光测距模块3发射出来的激光方向的后延线上，同时位于第二激光测距模块4发射出来的激光方向的前延线上，即第二测距激光发射出来后通过在第二激光测距模块4和基准孔之间增设45°反射镜反射出去。本实施例中，基准点设置第一测距激光的后延线与第二测距激光的后延线相交点。角度尺上对应该基准点的位置设置一贯穿角度尺的基准孔，用于测距定位或标记用。具体地，基准尺1上对应基准点的位置处设置一贯穿基准尺的第一贯穿通孔9，测量尺2上对应基准尺上的第一贯穿通孔9的位置设置一第二贯穿通孔10，该第一贯穿通孔9和第二贯穿通孔10在基准尺1和测量尺2合拢时位置重叠，形成上述基准孔。这样，测距时，可以通过该基准孔很直观地找到测距用的基准点，相比于现有其他方式的基准点定位更精准，且找到后还可以通过该基准孔进行标记。

更优选地，根据上述测量得到的两个距离值又可以确定被测物体的二维坐标，实现定位。具体地，本实用新型所揭示的角度尺还包括定位模块(图未示)，定位模块可以是单片机或ARM微控制器，本实用新型的实施例优选STM32F103型号的ARM微控制器。微控制器设置于基准尺1上的且内置有至少一预设点，微控制器与第一激光测距模块3、第二激光测距模块4均电连接，被配置为根据上述两个激光测距模块3、4测量得到的第一距离值和第二距离值，确定被测物体的当前位置与预设点之间的关系，当当前位置与预设点匹配时完成定位。

具体原理为，微控制器被配置为根据上述第一距离值和第二距离值，得出被测物体的当前位置，并计算得出当前位置与预设点之间差值，确定被测物体的当前位置与预设点之间的关系。举例来说，假设预设点的X＝5米，Y＝3米，那么利用角度尺的定位功能，可以根据两路激光(第一测距激光X和第二测距激光Y)的实时距离测量值，得出跟预设点之间的差值，从而确定预设点与当前位置之间的位置关系，当差值为零，说明当前位置与预设点匹配。

优选地，当当前位置与预设点匹配的时候，微控制器还被配置为提供表示匹配的反馈信号，告知用户定位完成。

更优选地，结合图2所示，预设点可以通过角度尺上的按键输入，也可以通过无线传输接收，即本实用新型所揭示的角度尺还包括设置于基准尺或测量尺上的无线网络接口(图未示)，通过无线网络接口可以通过手机或其他智能终端设置一个或多个上述预设点，并控制微处理器的启动。实施时，无线网络接口可采用蓝牙接口或其他可支持近距离无线传输的接口。

进一步地，结合图3和图4所示，本实用新型所揭示的角度尺还可以包括角度传感器5、第一投线模块6和第二投线模块7，其中，如图3所示，角度传感器5设置于基准尺1和测量尺2的铰接处，本实施例中，设置于上述中心转轴(图未示)上，用于在中心转轴转动时感应得到基准尺1和测量尺2之间的角度。具体实施时，角度传感器5可以选用现有常用的电位器式角度传感器、光电角度传感器、旋转变压器或磁敏角度传感器等，对此不做限定。

结合图4所示，第一投线模块6设置于基准尺1上，可发出一条与基准尺1所在水平中心轴线重合或平行的第一线激光；第二投线模块7则设置于测量尺2上，同样可发出一条与测量尺2所在水平中心轴线重合或平行的第二线激光，两者与角度传感器5配合实现角度的投线功能。具体地，当需要对远程物体间的角度进行测量时，可以将第一投线模块6和第二投线模块7投出的两条线激光分别对准需测量的远处的两个物体，结合角度传感器5就可以测量得到两个物体之间的角度；或者当需要得到施工角度时，将基准尺1置于基准面，旋转测量尺2，此时测量尺2上投射出的第二线激光同时随着测量尺2的旋转而改变，其相对基准尺1投射出的第一线激光形成的夹角正是施工所需要的角度。本实施例中，第一和第二投线模块6、7均为一字线激光模组。

进一步地，本实用新型所揭示的一种具有双激光测距和定位功能的角度尺还包括三轴重力加速度传感器和显示屏8，其中，三轴重力加速度传感器内置于角尺尺内，用于在激光测距或投线时辅助调节角度尺的水平度，从而利于提高双激光垂直定位或投线的精度。可以理解地，也可以通过设置水泡来实现该功能。显示屏设置在基准尺1上，用于对角度尺测量出的角度、距离信息等的显示。实施时，显示屏10可采用液晶显示屏。

本实用新型通过在基准尺上设置相垂直的两个测距模块3、4，在实现了两个垂直方向的距离测量的同时，也可实现被测点的定位功能；另外配合两个投线模块6、7，通过两个投线模块投出的激光，可以实现远距离角度的投射，得到施工所需的角度，及远距离角度的测量。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，包括一端相互铰接的基准尺和测量尺，所述基准尺上设置有激光测距模块，所述激光测距模块发射相互垂直的第一测距激光和第二测距激光，所述激光测距模块根据所述第一测距激光测量得到第一距离值，所述激光测距模块测量根据所述第二测距激光测量得到第二距离值。

2.根据权利要求1所述的具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，所述激光测距模块包括第一激光测距模块和第二激光测距模块，所述第一激光测距模块发射所述第一测距激光，所述第二激光测距模块发射所述第二测距激光。

3.根据权利要求2所述的具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，所述第一激光测距模块设置于基准尺另一端的端部，所述第二测距模块设置于基准尺的侧面。

4.根据权利要求1所述的具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，所述角度尺上设置有供激光测距和定位的基准点，其中，所述基准尺上对应所述基准点的位置处设置一贯穿基准尺的第一贯穿通孔，所述测量尺上贯穿设置一与所述第一贯穿通孔位置对应的第二贯穿通孔，所述第一贯穿通孔和第二贯穿通孔在基准尺和测量尺合拢时位置重叠，形成一贯穿的供测距定位或标记的基准孔。

5.根据权利要求4所述的具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，所述基准点位于第一测距激光或所述第二测距激光的任一光轴上。

6.根据权利要求2所述的具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，所述角度尺还包括设置于基准尺上的且内置有至少一预设点的定位模块，所述定位模块与第一激光测距模块、第二激光测距模块均电连接，被配置为根据所述第一距离值和第二距离值，确定被测物体的当前位置与所述预设点之间的关系，当所述当前位置与预设点匹配时完成定位。

7.根据权利要求6所述的具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，所述定位模块被配置为根据所述第一距离值和第二距离值，得出被测物体的当前位置，并计算得出所述当前位置与所述预设点之间差值，确定被测物体的当前位置与所述预设点之间的关系。

8.根据权利要求7所述的具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，所述定位模块还配置为当所述当前位置与预设点匹配时提供反馈信号，告知用户定位完成。

9.根据权利要求6所述的具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，所述角度尺还包括设置于基准尺或测量尺上的无线网络接口，所述无线网络接口设置一个或多个所述预设点，并控制定位模块的启动。

10.根据权利要求1所述的具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，所述角度尺还包括角度传感器，所述角度传感器设置于基准尺和测量尺的铰接处。

11.根据权利要求1所述的具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，所述角度尺上设置有用于检测水平度的三轴重力加速度传感器。

12.根据权利要求1所述的具有双激光测距和定位功能的角度尺，其特征在于，所述角度尺还包括设置于基准尺上的显示屏。