JP2016142562A - 携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法を提供する。
【解決手段】携帯装置およびビーム投射装置を用い、ビーム投射装置が投射するビーム方向と携帯装置の光感知モジュールが取得する画像方向とを一致させる。第一測定点及び第二測定点に光を投射し、第一距離及び第二距離を測定する。且つ携帯装置の方向角度検知器の第一方位角と第二方位角とを組み合わせ、第一測定点及び第二測定点の移動座標を算出する。第一測定点及び第二測定点の距離を高速に算出し、距離、第一距離、及び第二距離により包囲される面積を計算する。これにより、任意の２つの点の間の距離を計算するのみではなく、面積を計算するために必要な距離を計測することができ、距離を測定する過程で利便性が向上する効果を有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法に関する。

図１から図４の距離の測定システム及びその方法（例えば、特許文献１参照。）はデジタル画像中の画素値及び距離の関係を利用して距離の測定を行う距離測定システムである。図１は従来の機能を示すブロック模式図であり、レーザー光源２０によりレーザービームが目標物３０の表面に投射され、デジタルカメラ１０により画像情報が取得され、計算ユニット４０により画像情報の画素値が計算され、画素値と距離との比例関係を利用して目標物３０の長さ或いはデジタルカメラ１０との距離を換算する。

図２は従来の距離の測定システムの画素数により距離を測定する概略図である。デジタルカメラ１０によりＣ_D直線及びＥ_F直線の位置でそれぞれ画像情報が取得され、且つレーザー光源２０がＣ_D直線及びＥ_F直線でそれぞれ輝点を投射する。ここで、Ｏ_Pはデジタルカメラ１０の光学的原点であり、Ｐ_D及びＰ_Fはレーザー光源２０がＣ_D平面及びＥ_F平面にそれぞれ投射される輝点であり、Ｏはデジタルカメラ１０により撮影されたスキャン平面の中心点であり、Ｈ_DはＣ_D平面とデジタルカメラ１０の表面との間の距離であり、Ｈ_FはＥ_F平面とデジタルカメラ１０の表面との間の距離であり、ｈ_SはＯ_Pとデジタルカメラ１０の表面との間の距離であり、Ｄ_D及びＤ_Fはデジタルカメラ１０がＣ_D平面及びＥ_F平面で撮影可能な実際の最大撮影長さであり、Ｄ_rはＰ_D及びＰ_FとＯ点との間の距離であり、２Θ_maxはデジタルカメラ１０の最大撮影角度であり、Ｎ_maxはデジタルカメラ１０の単一の走査線の最大撮影画素値であり、Ｎ_D及びＮ_FはＰＤ及びＰ_FからＯまでの距離のそれぞれの画素値である。

図３は従来のデジタルカメラ１０により画像を取得する透視投影図である。Ｚ軸はデジタルカメラ１０の光学的原点ＯＰの画像の取得方向であり、デジタルカメラ１０はＺ軸方向に沿って画像を取得し、例えばＡ点及びＢ点の平面のスキャン平面を含む画像情報を取得する。また、Ｚ軸方向はスキャン平面の法線方向でもあり、Ｚ軸がスキャン平面を通過する点はＯ点となり、スキャン平面の中心点でもある。Ｃ点からＤ点までの直線及びＥ点からＦ点までの直線はスキャン平面上でＯ点に交差する走査線であり、且つ各スキャン平面上のＯ点は各走査線の１／２．Ｎ_maxの画素点の位置に位置される。

図２によれば、レーザー光源２０から投射されたレーザービームはデジタルカメラ１０の画像の取得方向に平行になり、レーザー光源２０のレーザービームをデジタルカメラ１０の何れか１面のスキャン平面に垂直であり、且つレーザービームのスキャン平面での投射輝点（Ｐ_D、Ｐ_F）は共にスキャン平面のＯ点と同じ距離（Ｄ_r）を保持する。

レーザー光源２０の投射輝点とＯ点等との距離の特性を利用し、単一のレーザー光源（レーザー光源２０）を使用して従来の２組のレーザー光源を替え、何れか１面のスキャン平面で同じ水平距離（Ｄ_r）を取得する。また、デジタルカメラ１０により撮影された画像情報のスキャン時間及びスキャンされる物体の水平距離は線形比例の関係を有する。このため計算ユニット４０は画素値の大きさがスキャンされる物体の水平距離を直接表し、以下の式になる。

三平方の定理に基づいて以下の式を得る。

上述の画素値と水平距離との比例関を三平方の定理に当て嵌めて以下の式が得られる。

ここでは、ｃｏｔΘ_max及びｈ_sの２つのパラメータ値は計算モデルにより事前に ｃｏｔΘ_max及びｈｓの２つのパラメータ値の大きさを算出する。これにより、これらパラメータ値の大きさに基づいて、計算ユニット４０がＮ_D値及びＮ_F値を計算後にＨ_D値及びＨ_F値を求める。

図４はｃｏｔΘ_max及びｈ_sの２つのパラメータ値を計算する計算モデルのシステム組織図である。計算モデルは、デジタルカメラ１０、２組の垂直メジャー４１、及び２組の水平メジャー４２を備える。これら水平メジャー４２はデジタルカメラ１０の表面との垂直距離をそれぞれｈ_m1及びｈ_m2とし、これら垂直距離ｈ_m1及びｈ_m2はこれら垂直メジャー４１により簡単に測定できる。ｈ_sの測定の正確性を高めるため、パラメータ値の計算モデルでは、デジタルカメラ１０により撮影可能な最大角度２Θ_maxを２Θ_sにまで更に縮め、これによりデジタルカメラ１０により撮影されたスキャン平面の辺縁を除去し、不明瞭な辺縁の発生を防ぎ、測定の正確性を高める。

なお、図４によれば、デジタルカメラ１０の最大撮影角度が２Θ_sに制限される場合、デジタルカメラ１０はこれら水平メジャー４２の最大水平撮影距離でこれら水平メジャーにより簡単に測定でき、それぞれＤ_m1及びＤ_m2となる。三平方の定理に基づいて以下の式を得る。

上述の式を整理すると、ｃｏｔΘ_sの関係式が以下のように示される。

また、パラメータ値ｃｏｔΘ_max の大きさは以上の関係式から、Ｄ_m1及びＤ_m2を再度デジタルカメラ１０の最大撮影角度を２Θ_maxが対応する値で上述の関係式に代入して計算する。さらに上述のｃｏｔΘ_sの関係式を整理し、以下の関係式を得る。

これによりパラメータ値ｈ_sの大きさが得られる。

次に、他の測定工具としてはレーザー距離計があり、レーザー光源を使用して調光を目標物に発射し、目標物が反射するレーザー信号をレーザー受信機で受信する。よくあるレーザー受信機としてはアバランシェフォトダイオード（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ、ＡＰＤ）があり、光信号を電気信号に転換し、の受信された反射信号により目標物の距離を計算し、その原理方式は：Ｔｄ＝２Ｌ／Ｃである。Ｔｄはパルス信号の発射時間とパルス信号の受信時間の間の時間の遅延を指し、Ｌは測定される目標物の距離を指し、Ｃは光の伝送速度を指す。よって、遅延時間Ｔｄが測定されると、測定される目標物の距離Ｌも知ることができる。

このため、科学の発展に伴い、レーザー距離計も建築工程や装飾工程等に幅広く応用されている。例えば、図５に示すように、レーザー距離計１００を使用してテーブル１０１を測定するため、テーブルを壁につけるようにする。壁を利用して信号を反射することで、長さＬを測定する。

台湾特許出願公開第Ｉ２８９１９６号明細書

しかしながら、従来の距離測定システム及び方法、或いはレーザー距離計は、距離の測定過程において、以下の問題を有する。
（１）．測定者が固定位置に立ち、レーザー光源により測定点を所定の箇所に投射できるが、任意の２つの点の間の距離の計算が出来ず、距離測定が不便である。
（２）．レーザー光源により測定点を所定の箇所に投射できるが、空間上の面積の計算が出来ず、距離測定が面積測定にまで拡充出来ない。よって、改善の余地がある。

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、任意の２つの点の間の距離を素早く計算可能であり、面積まで計算可能である携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法は以下の工程ａ）〜ｆ）を含む。
工程ａ）では、マイクロプロセッサ、メモリ、光センサモジュール、及び方位角センサを備え、マイクロプロセッサが、メモリ、光センサモジュール、及び方位角センサにそれぞれ電気的に接続されている携帯装置を提供する。
工程ｂ）では、携帯装置に電気的に結合され、携帯装置により駆動され、光センサモジュールが取得する画像の方向と一致する方向にビームを投射するビーム投射装置を提供する。
工程ｃ）では、接続関係が起動すると、方位角センサが初期化され、光センサモジュールが原点位置に設定され、マイクロプロセッサを利用して、メモリ、光センサモジュール、方位角センサ、及びビーム投射装置の接続関係を設定する。
工程ｄ）では、方位角センサにより第一方位角を生成させ、ビーム投射装置により投射されるビームが空間中の第一測定点まで到達した後、光センサモジュールが起動されて第一画像情報を取得し、マイクロプロセッサにより第一測定点と光センサモジュールとの間の第一距離が算出され、第一距離及び第一方位角を計算することで第一測定点の移動座標を算出し、第一距離及び第一測定点の移動座標がメモリ内に保存され、光センサモジュールが回転してビーム投射装置を連動させる。
工程ｅ）では、方位角センサにより第二方位角を生成させ、ビーム投射装置により投射されるビームが空間中の第二測定点に到達した後、光センサモジュールが起動されて第二画像情報を取得し、マイクロプロセッサにより第二測定点と光センサモジュールとの間の第二距離が算出され、第二距離及び第二方位角を計算することで第二測定点の移動座標を算出し、第二距離及び第二測定点の移動座標がメモリ内に保存され、光センサモジュールが転向すると共にビーム投射装置を連動させる。
工程ｆ）では、マイクロプロセッサにより第一測定点の移動座標及び第二測定点の移動座標を読み取り、第一測定点及び第二測定点の距離を算出する。

本発明によれば、すなわち、携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法は、第一距離並びに第二距離及び第一方位角並びに第二方位角により第一測定点及び第二測定点の移動座標を算出し、第一測定点及び第二測定点の距離を素早く算出し、距離、第一距離、及び第二距離により包囲される面積の計算にも拡充し、任意の２つの点の間の距離を計算するのみではなく、面積を計算するために必要な距離を計測でき、距離測定において利便性及び拡充性が向上する効果を有する。

従来の機能を示すブロック模式図である。 従来の画素数により距離を測定する概略図である。 従来のデジタルカメラにより画像を捕獲する模式図である。 従来のパラメータ値の計算によるモデル計算のシステム組織図である。 従来の距離測定メータの使用状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法において携帯装置とビーム投射装置との結合を説明するブロック図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法においてビーム投射装置を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法においてビーム投射装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法においてビーム投射装置及び携帯装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法においてビーム投射装置及び携帯装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法においてビーム投射装置と携帯装置とを組み合わせる斜視図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法においてビーム投射装置及び携帯装置を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法においてビーム投射装置及び携帯装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法において光発射モジュールの発光方向とコネクタプラグの挿入方向とが同一である変形例を示す断面図である。 図１１Ａに示す１１Ｂ―１１Ｂの断面図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法において光発射モジュールの発光方向とコネクタプラグの挿入方向とが垂直である変形例を示す断面図である。 図１１Ｃの１１Ｄ―１１Ｄ線断面図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法の使用状態を示す模式図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法により距離測定を行う使用状態を示す参考図である。 本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法により面積測定を行う使用状態を示す参考図である。

本発明における好適な実施形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

（一実施形態）
まず、本発明の一実施形態による携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法について図面（図６〜図１３Ｂ）に基づき説明する。本実施形態では、開始（工程Ｓ１）し、携帯装置５０を提供する工程ａ）では、携帯装置５０はマイクロプロセッサ５１、メモリ５２、光センサモジュール５３、及び方位角センサ５４を少なくとも有し、且つマイクロプロセッサ５１はメモリ５２、光センサモジュール５３、及び方位角センサ５４にそれぞれ電気的に接続され（工程Ｓ２）、光センサモジュールはカメラモジュール或いはアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）の内の何れか１つで構成される。主に光感知器の原理を利用して測定者の位置（例えば、Ｏ点）から空間中の所定の点（例えば、Ａ点）までの間（ＯＡ）の距離を取得する。但し、これは従来の技術であるため詳述はしない。携帯装置５０はスマートフォン、タブレット端末、及び距離計を含み、これら携帯装置は共に光センサモジュール５３を有する構成になる。本発明の以下の実施形態ではスマートフォンを例にして説明するが、但しこれに限定するわけではない。図７に示すように、本実施形態によると、携帯装置５０はスマートフォンであり、伝送用接続ポート５５及びオーディオジャック５５’を有し、且つ伝送用接続ポート５５及びオーディオジャック５５’はマイクロプロセッサ５１にそれぞれ電気的に接続される。

ビーム投射装置６０を提供する工程ｂ）では、ビーム投射装置６０は携帯装置５０に電気的に結合され、ビーム投射装置６０は携帯装置５０により駆動され、且つビーム投射装置６０により投射されるビームの方向と光センサモジュール５３により取得される画像の方向とは一致し（工程Ｓ３）、またビーム投射装置６０は携帯装置５０内に結合され、携帯装置５０の外に結合される。本実施形態では、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、ビーム投射装置６０は回路基板７１を具備し、回路基板７１の前端には電気的接続部７２が設けられ、電気的接続部７２は携帯装置５０の伝送用接続ポート５５或いはオーディオジャック５５’の規格に適合するように設計される。伝送用接続ポート５５或いはオーディオジャック５５’に挿入されて電源及び信号を取得するコネクタプラグ７０、回路基板７１の側辺に設置される光発射モジュール８０、回路基板７１と光発射モジュール８０との間に接続される駆動回路７３、及び回路基板７１及び光発射モジュール８０を被覆し、コネクタプラグ７０の電気的接続部７２をそれの内側に突出するケーシング９０を備える。またケーシング９０の周辺の何れかの１面には発光孔９１が設けられ、光発射モジュール８０からの発射された光が投射される。このほか、駆動回路７３は回路基板７１及び光発射モジュール８０うちの何れかの位置に設置されている。

また、本発明の好ましい実施形態において、伝送用接続ポート５５はスマートフォンの後側に位置され、ビーム投射装置６０がスマートフォンの後側に結合される。例えば、図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｃに示すように、他の好ましい実施形態では、伝送用接続ポート５５はスマートフォンの側辺に位置され、ビーム投射装置６０がスマートフォンの側辺に結合される。例えば、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、２つの好ましい実施形態では、ビーム投射装置６０は各種のスマートフォンの伝送用接続ポート５５に結合される。当然ながら、前述のように、携帯装置５０はスマートフォン以外に、タブレット端末や距離計等の装置でもよい。このため、ビーム投射装置６０は伝送用接続ポート５５或いはオーディオジャック５５’を電気的接続用インターフェースとするものに限定されず、タブレット端末或いは距離計自体が装備する接続ポート、或いは、ビーム投射装置６０が携帯装置５０に直接に結合または内蔵されてもよい。

なお、例えば、図１１Ａないし図１１Ｄに示すように、光発射モジュール８０は、中空管８１、中空管８１に内設されると共に底端には複数本のピン８３が設けられる発光素子８２、及び中空管８１に内設されると共に発光素子８２の前方に位置される光学レンズ８４を備える。発光素子８２はレーザーダイオード及び発光ダイオードの内の何れか１つで構成される素子を備え、且つ発光ダイオードは可視光発光ダイオード及び赤外線発光ダイオードを含む。本実施形態では、図１１Ａに示すように、光発射モジュール８０はコネクタプラグ７０と同一方向を呈するように設計され、或いは図１１Ｃに示すように、コネクタプラグ７０とは垂直方向を呈するように設計される。ケーシング９０の発光孔９１はＬ字型を呈し、且つＬ字型発光孔の曲角側には４５°の傾斜を呈する反射ミラー９２が設置され、出力光を所定方向に９０°屈折させる（図１１Ｂ、図１１Ｄ参照）。

続いて、図１２に示す使用状態図を説明する（工程Ｓ４〜工程Ｓ７）。
マイクロプロセッサ５１を利用してメモリ５２、光センサモジュール５３、方位角センサ５４、及びビーム投射装置６０の接続関係を設定するｃ）では、接続関係が起動すると、方位角センサ５４が初期化され、光センサモジュール５３が原点位置Ｏに設定される（工程Ｓ４）。
光センサモジュール５３が回転してビーム投射装置６０を連動させるｄ）では、方位角センサ５４により第一方位角α１及び第一方位角β１を生成させ、ビーム投射装置６０により投射されるビームが空間中の第一測定点Ａまで到達した後、光センサモジュール５３が起動されて第一画像情報Ｐ１を取得し、マイクロプロセッサ５１により第一測定点Ａと光センサモジュール５３との間の第一距離ＯＡ算出され、第一距離ＯＡ及び第一方位角α１並びに第一方位角β１を計算することで第一測定点Ａの移動座標Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１を算出し、移動座標Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１の式は以下になる。

第一距離ＯＡ及び第一測定点Ａの移動座標Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１はメモリ５２内に保存される（工程Ｓ５）。
光センサモジュール５３が転向すると共にビーム投射装置６０を連動させる工程ｅ）では、方位角センサ５４により第二方位角α２及び第二方位角β２を生成させ、ビーム投射装置６０により投射されたビームが空間中の第二測定点Ｂに到達した後、光センサモジュール５３が起動されて第二画像情報Ｐ２を取得し、マイクロプロセッサ５１により第二測定点Ｂと光センサモジュール５３との間の第二距離ＯＢが算出され、第二距離ＯＢ及び第二方位角α２並びに第二方位角β２を計算することで第二測定点Ｂの移動座標Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２を算出し、移動座標の式は以下になる。

第二距離ＯＢ及び第二測定点Ｂの移動座標Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２はメモリ５２内に保存される（工程Ｓ６）。
マイクロプロセッサ５１により第一測定点Ａの移動座標Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１及び第二測定点Ｂの移動座標Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２が読み取られ、第一測定点Ａ及び第二測定点Ｂの距離ＡＢが算出される工程ｆ）では（工程Ｓ７）、距離ＡＢの式は以下になる。

最後に終了する（工程Ｓ９）。

また、本発明は、距離ＡＢがメモリ内に保存され、マイクロプロセッサにより距離ＡＢ、第一距離ＯＡ、及び第二距離ＯＢが読み取られ、包囲される面積ＯＡＢが計算される工程ｇ）を更に含み（工程Ｓ８）、最後に終了する（工程Ｓ９）。

従って、携帯装置５０は表示モジュール５６及び工程ｃ）〜ｇ）でプログラムされたアプリケーションプログラム５７を含み、表示モジュール５６はマイクロプロセッサ５１に電気的に接続され、アプリケーションプログラム５７はメモリ５２内に保存され、且つ表示モジュール９６５を操作することで、マイクロプロセッサ５１を実行し、アプリケーションプログラム５７を読み取り、表示モジュール５６が距離ＡＢ及び面積ＯＡＢを有する測定メニューＭを表示する。

図１３Ａは測定距離の使用状態の参考図であり、測定者が測定メニューＭの距離ＡＢを押した後に、空間中の任意の場所に第一測定点Ａ及び第二測定点Ｂが投射され、測定者は任意の２つの点の間の距離ＡＢを容易に計算できる。図１３Ｂは面積測定の使用状態の参考図であり、測定者が測定メニューＭの面積ＯＡＢを押した後に、空間中の任意の場所に第一測定点Ａ及び第二測定点Ｂが投射され、距離ＡＢ、第一距離ＯＡ、及び第二距離ＯＢが形成され、測定者が面積ＯＡＢを計算するために必要な距離を容易に計測できる。同様に、空間中の任意の場所に第三測定点Ｃが投射され、第三測定点Ｃの移動座標Ｘ３、Ｙ３、Ｚ３が算出され、第二測定点Ｂ及び第三測定点Ｃの距離ＢＣ、距離ＢＣ、第二距離ＯＢ、及び第三距離ＯＣが算出され、包囲される面積ＯＢＣが計算される。さらに２つの面積ＯＡＢ及び面積ＯＢＣを合わせた大面積ＯＡＢＣとしてもよく、測定者にとって測定過程における利便性及び拡充性が高まる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

Ｓ１〜Ｓ９ 工程
５０ 携帯装置
５１ マイクロプロセッサ
５２ メモリ
５３ 光センサモジュール
５４ 方位角センサ
５５ 伝送用接続ポート
５５’ オーディオジャック
５６ 表示モジュール
５７ アプリケーションプログラム
６０ ビーム投射装置
７０ コネクタプラグ
７１ 回路基板
７２ 電気的接続部
７３ 駆動回路
８０ 光発射モジュール
８１ 中空管
８２ 発光素子
８３ ピン
８４ 光学レンズ
９０ ケーシング
９１ 発光孔
９２ 反射ミラー
Ａ 第一測定点
Ｂ 第二測定点
Ｃ 第三測定点
Ｍ 測定メニュー
Ｐ１ 第一画像情報
Ｐ２ 第二画像情報
α１ 第一方位角
β１ 第一方位角
α２ 第二方位角
β２ 第二方位角
Ｘ１ 第一測定点の移動座標
Ｙ１ 第一測定点の移動座標
Ｚ１ 第一測定点の移動座標
Ｘ２ 第二測定点の移動座標
Ｙ２ 第二測定点の移動座標
Ｚ２ 第二測定点の移動座標
Ｘ３ 第三測定点の移動座標
Ｙ３ 第三測定点の移動座標
Ｚ３ 第三測定点の移動座標
ＯＡ 第一距離
ＯＢ 第二距離
ＯＣ 第三距離
ＡＢ 距離
ＢＣ 距離
ＯＡＢ 面積
ＯＢＣ 面積
ＯＡＢＣ 面積

Claims (9)

1. マイクロプロセッサ、メモリ、光センサモジュール、及び方位角センサを備え、前記マイクロプロセッサが、前記メモリ、前記光センサモジュール、及び前記方位角センサにそれぞれ電気的に接続されている携帯装置を提供する工程ａ）と、
   前記携帯装置に電気的に結合され、前記携帯装置により駆動され、前記光センサモジュールが取得する画像の方向と一致する方向にビームを投射するビーム投射装置を提供する工程ｂ）と、
   接続関係が起動すると、前記方位角センサが初期化され、前記光センサモジュールが原点位置に設定され、前記マイクロプロセッサを利用して、前記メモリ、前記光センサモジュール、前記方位角センサ、及び前記ビーム投射装置の接続関係を設定する工程ｃ）と、
   前記方位角センサにより第一方位角を生成させ、前記ビーム投射装置により投射されるビームが空間中の第一測定点まで到達した後、前記光センサモジュールが起動されて第一画像情報を取得し、前記マイクロプロセッサにより前記第一測定点と前記光センサモジュールとの間の第一距離が算出され、前記第一距離及び前記第一方位角を計算することで前記第一測定点の移動座標を算出し、前記第一距離及び前記第一測定点の移動座標が前記メモリ内に保存され、前記光センサモジュールが回転して前記ビーム投射装置を連動させる工程ｄ）と、
   前記方位角センサにより第二方位角を生成させ、前記ビーム投射装置により投射されるビームが空間中の第二測定点に到達した後、前記光センサモジュールが起動されて第二画像情報を取得し、前記マイクロプロセッサにより前記第二測定点と前記光センサモジュールとの間の第二距離が算出され、前記第二距離及び前記第二方位角を計算することで前記第二測定点の移動座標を算出し、前記第二距離及び前記第二測定点の移動座標が前記メモリ内に保存され、前記光センサモジュールが転向すると共に前記ビーム投射装置を連動させる工程ｅ）と、
   前記マイクロプロセッサにより前記第一測定点の移動座標及び前記第二測定点の移動座標を読み取り、前記第一測定点及び前記第二測定点の距離を算出する工程ｆ）と、を含むことを特徴とする携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法。
2. 前記距離を前記メモリ内に保存し、前記マイクロプロセッサにより前記距離、前記第一距離、及び前記第二距離を読み取り、包囲される面積を計算する工程ｇ）を更に含むことを特徴とする請求項１記載の携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法。
3. 前記携帯装置は、表示モジュール、及び、前記工程ｃ）〜ｇ）がプログラミングされたアプリケーションプログラムを有し、
   前記表示モジュールは、前記マイクロプロセッサに電気的に接続されており、
   前記アプリケーションプログラムは前記メモリ内に保存されており、
   前記表示モジュールを操作することで、前記マイクロプロセッサが実行し前記アプリケーションプログラムを読み取り、前記表示モジュールが距離及び面積を有する測定メニューを表示することを特徴とする請求項２記載の携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法。
4. 前記携帯装置は、スマートフォン、タブレット端末、及び距離計のうちの何れか１つで構成されていることを特徴とする請求項１記載の携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法。
5. 前記光センサモジュールは、カメラモジュール及びアバランシェフォトダイオードのうちの何れか１つで構成されていることを特徴とする請求項１記載の携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法。
6. 前記ビーム投射装置は、
   回路基板を有し、前記回路基板の前端に電気的接続部が設けられており、前記電気的接続部が前記携帯装置の伝送用接続ポート或いはオーディオジャックの所定規格に適合するように構成されており、前記伝送用接続ポートに挿入されて電源及び信号を取得するコネクタプラグと、
   前記回路基板の側辺に設置されている光発射モジュールと、
   前記回路基板と前記光発射モジュールとの間に接続されている駆動回路と、
   前記回路基板及び前記光発射モジュールを被覆し、内側に、前記コネクタプラグの前記電気的接続部が突出しているケーシングと、を有し、
   前記ケーシングは、周辺の何れかの１つの面に発光孔が設けられており、
   前記発光孔は前記光発射モジュールから発射された光を投射するのに用いられることを特徴とする請求項１記載の携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法。
7. 前記光発射モジュールは、
   中空管と、
   前記中空管に内設されており、底端に複数本のピンが設置されている発光素子と、
   前記中空管に内設されており、前記発光素子の前方に位置する光学レンズと、を有し、
   前記発光素子は、レーザーダイオード及び発光ダイオードのうちの何れか１つで構成される素子を有し、
   前記発光ダイオードは可視光の発光ダイオード及び赤外線発光ダイオードを有することを特徴とする請求項６記載の携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法。
8. 前記光発射モジュールは、光の発射方向が前記コネクタプラグの挿入方向と同一である、或いは、光の発射方向が前記コネクタプラグの挿入方向に対して垂直であることを特徴とする請求項６記載の携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法。
9. 前記ケーシングの前記発光孔は、Ｌ字状を呈し、前記発光孔の湾曲部に４５°傾斜する反射ミラーが設置されており、光が９０°反射され所定方向に投射されることを特徴とする請求項６記載の携帯装置およびビーム投射装置を用いて距離または面積を測定する方法。

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