本発明は、測定対象物の大きさ、長さや幅などを測定する長さ測定装置に関し、さらに詳細には、測定対象物の直線の長さと曲線の長さの両方を測定することができる長さ測定装置及びこれを用いた長さ測定システムに関する。
一般的に、巻尺はテープ状からなり、その表面に長さを示す目盛りが表示されていて、一定の空間の幅や広さを測定したり、測定対象物の大きさ、長さや幅などを測定したりするのに使用されている。
巻尺は様々な形状があるが、通常の巻尺はコイル状に巻かれ、表面に目盛りが表示された帯と、帯を保管することができる内部空間が形成され、内部空間に保管される帯の引込と引出を案内する出入口が構成されたケースを含み、ユーザが目盛りが表示された帯を長く引っ張って、帯の端部と本体付近の表記された部分に対して測定対象物の端に至る目盛りを読むことにより、測定対象物の長さを測定することができる。
しかし、従来の巻尺は、帯が自在に曲がる形状でないため、測定対象物の直線の長さは測定することができるが、円筒の円周や曲線の長さは測定することが困難な問題点があった。
そして、帯が自在に曲がる形状の巻尺は、直線の長さと曲線の長さの両方を測定することはできるが、測定しようとする長さが長くなると、帯が曲がるため、正確な長さを測定することができなかった。
また、従来の巻尺は測定可能な長さが帯の長さに限定される問題点があった。
さらに、従来の巻尺は手動的に長さを測定するものであって、目盛りを読む人によって誤差が発生して、いちいち長さを測定した後、手書きまたは別のタイプの過程を介して測定された数値を記入する必要があるため、煩わしいという問題点があった。
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、測定対象物の直線の長さ及び曲線の長さの両方を測定することができる長さ測定装置及びこれを用いた長さ測定システムを提供することである。
本発明の一実施形態に係る長さ測定装置は、ケースと、前記ケースに収容され、周りの一部が前記ケースの外部に露出されて測定対象と接触して回転する第1回転部と、前記第1回転部の回転量を感知する第1感知部と、前記第1回転部の回転量を測定長さに換算する制御部とを含む。
前記長さ測定装置は、帯が複数回巻かれ、前記ケースに形成された引出口を介した前記帯の引込又は引出により回転する第2回転部と、前記第2回転部の回転量を感知する第2感知部とをさらに含むことができる。
前記制御部は、前記第1回転部の回転量を測定長さに換算したり、前記第2回転部の回転量を測定長さに換算したりすることができる。
前記制御部は、前記第2回転部の単位回転量を長さに換算する換算比を、予め定められた区間ごとに段階的に小さく適用して、前記第2回転部の回転量を測定長さに換算することができる。
前記長さ測定装置は、前記帯の一端が取付けられて複数回巻かれ、前記ケースの外部に露出された前記帯の他端が前記ケースに形成された引出口にかかるまで自動的に前記帯を巻き戻す第2回転部と、前記ケースに形成された引出口を介した前記帯の引込又は引出により回転される第3回転部と、前記第3回転部の回転量を感知する第2感知部とをさらに含むことができる。
前記制御部は、前記第3回転部の回転量を測定長さに換算することができる。
前記第3回転部は、前記帯が1回巻かれていて、前記帯は、前記第2回転部から解かれて前記第3回転部を回転させることができる。
前記長さ測定装置は、前記帯が回転軸に沿って順次重ならないように複数回巻かれ、前記帯の引込又は引出により回転する第2回転部と、前記第2回転部の回転量を感知する第2感知部とをさらに含み、前記制御部は、前記第2回転部の回転量を測定長さに換算することができる。
前記第1回転部は、前記ケースを貫通して設置される回転軸と、前記回転軸に結合され、前記ケースの内部に配置され、前記測定対象の表面に接触した状態で回転して前記測定対象の表面に沿って移動する駆動ホイールとを含むことができる。
前記長さ測定装置は、前記第1回転部に個別に回転可能に結合されて周りに巻き取られた帯が測定対象の長さだけ、前記ケースの外部に引き出される第2回転部をさらに含み、前記回転軸は多角柱状に形成され、前記駆動ホイールに結合される第1結合部と、前記第1結合部の端部から軸方向に沿って延び前記第2回転部に結合される円柱状の第2結合部とを含むことができる。
前記第2回転部は、前記第2結合部に結合され、前記回転軸から個別に駆動されるドラムを含み、前記帯は前記ドラムの周りに巻かれ、測定時に前記ケースの外部に引き出され、前記ドラムを回転させることができる。
前記第2回転部は、前記ドラムと前記第2結合部との間に配置されて前記ドラムを支持するドラム支持ベアリングをさらに含むことができる。
前記長さ測定装置は、前記ドラムの回転量を感知する第2感知部をさらに含み、前記第1感知部は、前記駆動ホイールの回転量を感知し、前記制御部は、前記駆動ホイールの回転量又は前記ドラムの回転量を測定長さに換算することができる。
前記長さ測定装置は、前記ドラムに複数回巻かれた前記帯が、前記ケースの外部に引き出される前に1回巻かれている第3回転部と、前記第3回転部の回転量を感知する第2感知部とをさらに含み、前記第1感知部は、前記駆動ホイールの回転量を感知し、前記制御部は、前記駆動ホイールの回転量又は前記第3回転部の回転量を測定長さに換算することができる。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置は、帯が引込または引出される引出口を含むケースと、前記ケースに設けられるスイッチと、前記ケースに収容され、周りの一部が前記ケースの外部に露出されて測定対象と接触して回転し、中心に第1回転ギアが設けられた第1回転部と、前記帯が複数回巻かれ、前記帯の引込または引出により回転し、中心に第2回転ギアが設けられた第2回転部と、前記スイッチに連結され、前記スイッチのスイッチング動作により前記第1回転ギアまたは前記第2回転ギアと噛合される第3回転ギアと、前記第3回転ギアの回転量を感知する感知部と、前記第3回転ギアの回転量を測定長さに換算する制御部と、前記測定長さを表示する表示部とを含む。
前記感知部は、前記第3回転ギアの回転軸に設けることができる。
前記第3回転ギアは、前記スイッチが第1の位置にある場合、前記第1回転ギアと噛合され、回転して前記感知部が前記第1回転部の回転量を感知するようにし、前記スイッチが第2の位置にある場合、前記第2回転ギアと噛合され、回転して前記感知部が前記第2回転部の回転量を感知するようにできる。
前記長さ測定装置は、前記第1回転ギアに噛合された第4回転ギアをさらに含み、前記第4回転ギアは、前記スイッチのスイッチング動作により前記第3回転ギアが前記第2回転ギアと噛合される場合、前記第3回転ギアにともに噛合されうる。
前記長さ測定装置は、前記測定対象にガイド線を表示させるレーザーガイド部をさらに含むことができる。
前記長さ測定装置は、ユーザの音声信号の入力を受けるマイク部と、前記入力されたユーザの音声信号及び前記測定長さをマッピングして保存する保存部とをさらに含むことができる。
前記長さ測定装置は、前記測定長さを外部に伝送する通信部をさらに含むことができる。
前記長さ測定装置は、所定の信号を発生させて物体から反射して戻ってくる信号を受信して前記物体との距離を測定する非接触測定部をさらに含むことができる。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定システムは、測定長さに対応する音声信号をユーザから入力されて、前記測定長さに前記音声信号をタグ付けして伝送する長さ測定装置と、前記音声信号がタグ付けされた測定長さを伝送されて保存するユーザ端末とを含む。
前記長さ測定装置は、ジャイロセンサ部を備え、測定時の角度情報を取得して、前記測定長さとともに前記ユーザ端末に伝送し、前記ユーザ端末は、前記測定長さと前記測定時の角度情報を利用して、測定対象を自動的に認識することができる。
このように、本発明の実施形態に係る長さ測定装置及びこれを用いた測定システムによると、巻尺の用途を多様化して長い直線の長さの測定はもちろん、平面の曲線と立体面の距離までも正確に測定することができる利点がある。
そして、ユーザが巻尺に表示された目盛りの長さを確認するのではなく、測定長さが表示部に自動的に表示されるので、測定条件が異なっても正確に長さが測定され、安定した測定結果を獲得することができる利点がある。
さらに、通信部が内蔵されて、ユーザがボタンをクリックするだけで、ユーザの端末に測定長さを直ちに伝送することができるため、手書きまたは別のタイプの過程を介して測定された長さを記入する煩わしさを解決することができるという利点がある。
これに加え、測定長さの伝送時にユーザ端末に設けられた長さ測定アプリが自動的に実行されるようにして、ユーザに様々なサービスを提供することができる利点がある。
また、長さ測定装置の帯の引出に応じた測定長さ換算を正確に行うことができる。
また、第1回転部及び第2回転部は、それぞれ個別に駆動され、複合的な測定が可能であることはもちろん、第1回転部又は第2回転部のいずれかに異常が発生しても、残りの一つの回転部を利用して、測定対象の長さを測定することができる。
また、ケースに複数の貫通孔を形成して、複数の箇所から第1回転部の駆動ホイールをケースの外部に露出させることにより、測定時の把持が自在で、さまざまな方法で測定対象の長さを測定することができる。
また、駆動ホイールの表面をコーティング処理することにより、測定対象との接地力を上昇させて、より正確な測定を行うことができる。
本発明の一実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図。
本発明の一実施形態に係る長さ測定装置の電子的構成要素を示す図。
本発明の第1の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の一実施形態に係る長さ測定装置の前後にガイド線が表示された例を示す図。
本発明の第1の実施形態に係る長さ測定装置に帯が巻かれた形状を示す図。
本発明の第2の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素の内部配置を示す図。
本発明の第2の実施形態に係る長さ測定装置に帯が巻かれた形状を示す図。
本発明の第3の実施形態に係る長さ測定装置に帯が巻かれた形状を示す図。
本発明の一実施形態に係る測定対象の直線の長さを測定する方法を示す例示図。
本発明の一実施形態に係る測定対象の曲線の長さを測定する方法を示す例示図。
本発明の一実施形態に係る長さ測定システムの構成を示す図。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の電子的構成要素を示す図。
本発明の第4の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の第5の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の第5の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図。
本発明の第6の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の第6の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の第7の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図である。
図1を参照すれば、本発明に係る長さ測定装置100は、帯131とフック132から構成される帯部130を含むことができる。長さ測定装置100は、ケース110の内部に巻かれている帯131が引出口111を介して引出された程度を測定長さに換算することができる。例えば、ユーザが帯131の一端に締結されたフック132を引出口111の反対方向に引っ張ると、帯131が引出口111を介して引出されながら、内部の回転体(図示せず)を回転させ、回転体の回転量に応じて測定長さが増加する。逆に、ユーザがフック132を離すと自動的に帯131が巻き戻され、引出口111を介してケース110の内部に引き込まれ測定長さが減少する。回転体は、帯が自動的に巻き戻されるように帯131が引き出される方向と反対方向に復元力を持つように具現することができる。そして、帯131がケース110の内部に完全に入ってしまうことを防止するために、フック132を
などのように一部が垂直に折り曲げられたかぎ状にして引出口111にかかるようにすることが望ましい。
帯131がケース110の内部で回転体に巻かれた構造及び帯131が引出口111を介して引出された程度を測定長さに換算する方法については、以下で詳細に説明する。
長さ測定装置100は、ケース110の外部に一部が露出された第1回転部161の回転量に基づいて、測定長さを求めることもできる。例えば、第1回転部161を測定対象に接触させて長さ測定装置100を一方向に押すか引くと、第1回転部161が回転されて測定長さが増加する。
一方、図1では、第1回転部161の一部が露出されたものと図示されているが、実施形態に従って、第1回転部161の全体がケース110の外部に露出されるように具現することも可能である。
実施形態に従って、第1回転部161は、帯が巻かれる回転体と一体に形成されても結合されてもよく、また他の実施形態によれば、第1回転部161は回転体とは別に分離されて動作するように具現されることもできる。第1回転部161と回転体との間の構造及び動作の関係については、以下で詳しく説明する。
長さ測定装置100は、レーザーのような光を照射して測定対象物にガイド線を表示することができるレーザーガイド部150を含むことができる。図1にレーザーガイド部150を1つだけ図示したが、実施形態に従って、第1回転部161を基準にケース110の反対側に追加で設けることもできる。
長さ測定装置100は、非接触測定部140からレーザー、赤外線または超音波などを発生させて反射して戻ってくる時間に基づいて測定長さを求める機能を含むこともできる。
長さ測定装置100は、測定長さを視覚的に表示するためのディスプレイ部121を含むことができる。
長さ測定装置100は、ユーザから長さ測定装置100の動作に関連するコマンドの入力を受けるためのボタン部123をさらに含むことができる。ボタン部123は、機械的構造で具現されるほか、タッチパッドなどのようにユーザが該当部位を指などで接触することを感知することができる方式で具現することも可能である。
図2は、本発明の一実施形態に係る長さ測定装置の電子的構成要素を示す図であり、図3は、本発明の第1の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図である。
図1〜図3を参照すれば、長さ測定装置100は、ケース110、入出力部120、帯部130、非接触測定部140、レーザーガイド部150、第1回転部161、第2回転部162、感知部180、制御部191、保存部193、通信部195、電源部197及びジャイロセンサ部199を含むことができる。
ケース110は、長さ測定装置100の各構成要素を内部に収容して保護する機能を遂行し、帯131が外部に引き出される引出口111を含むことができる。ケース110のデザインは実施形態により異なりうる。
入出力部120は、長さ測定装置100の動作に関連するコマンドをユーザから入力を受けたり、長さ測定装置100の動作に関連する情報をユーザに出力したりする機能を遂行することができる。
具体的には、入出力部120は、ディスプレイ部121、ボタン部123、スピーカ部125及びマイク部127をすべて含む、または一部を含むことができる。
ディスプレイ部121は、長さ測定装置100の動作に関連する情報を視覚的に表示する機能を遂行し、そのためにLED、LCD、OLEDなどのディスプレイモジュールとして具現することができる。具体的には、ディスプレイ部121は、長さ測定装置100で測定された測定長さを表示することができ、現在の動作モードに関する情報を表示することもできる。
ボタン部123は、ユーザから長さ測定装置100の動作モードを設定するためのコマンドの入力を受けることができる。例えば、ユーザがボタン部123を1回押すと帯131による長さ測定モード(以下、帯測定モード)、2回押すと第1回転部161の回転量による長さ測定モード(以下、ホイール測定モード)、3回押すと非接触測定部140による長さ測定モード(以下、非接触測定モード)などが選択されるものとして具現することができる。もちろん、ここで例示したもの以外にも、ボタン部123は、実施形態に従って、長さ測定装置100の動作に関連する各種コマンドをユーザから入力を受けられるよう具現することができる。
一方、第1回転部161を介してユーザからコマンドの入力を受けるように具現することも可能である。例えば、ボタン部123を押すと、ディスプレイ部121に初期メニューが表示され、ユーザが第1回転部161を回転させながら、下位メニューを選択できるように具現することも可能である。例えば、ボタン部123を1回押すと、3種類の長さ測定モードのいずれかが表示され、ユーザが第1回転部161を回転させることによって制御部191は、ディスプレイ部121に表示される長さ測定モードを変更させることができる。以後、ユーザが特定の長さ測定モードがディスプレイ部121に表示された状態で、再度ボタン部123を押すと、該当モードが選択され、長さ測定装置100は選択されたモードで動作するようにできる。もちろん、ここで説明した以外にも、ボタン部123と第1回転部161をユーザが選択的に操作すると、それに対応するユーザコマンドの入力を受けるように具現することが可能である。
図1では、ボタン部123を構成するボタンがケース110の中央部に配置されたもので例示したが、その他の位置に配置されることも可能である。また、ボタン形式ではなく、他の方式、例えばユーザの手によるタッチなどを感知することができるタッチモジュールや機械的スイッチなどでボタン部123を代替することも可能である。また、ボタン部123は、複数の文字キー、数字キー又は機能キーを含むキーパッドの形態で具現することも可能である。
スピーカ部125は、長さ測定装置100の動作に関連する情報を音で出力する機能を遂行する。具体的には、ディスプレイ部121は、長さ測定装置100で測定された測定長さ又は現在の動作モードに関する情報を音声で出力することもできる。
マイク部127は、ユーザから長さ測定装置100の動作に関連する各種コマンドや情報を音声で入力される機能を遂行することができる。
帯部130は、帯131とフック132で構成することができる。
帯131は、糸状、帯状またはテープ状など多様な形状で具現することができる。
帯131は、一端が第2回転部162に取付けられ複数回巻かれ、ケース110に形成された引出口111を介して外部に引出すことができる。そして、ユーザが帯131の他端に締結されたフック132を引出口111の反対方向(図3のA方向)に引っ張ると、第2回転部162を回転させながら引出口111を介して引出される。
非接触測定部140は、レーザー、赤外線または超音波などを発生させて反射して戻ってくる信号を受信することができる。これにより、長さ測定装置100から離間されている測定対象までの距離を遠隔で測定することができる。
レーザーガイド部150は、レーザーを測定対象物に照射し、ガイド線を表示するようにできる。図2に示すように、レーザーガイド部150を、第1回転部161を中心に両側に配置すると、図4に例示したように、長さ測定装置100の前後にガイド線210、220が表示するようにできる。ガイド線210、220に沿って長さ測定装置100を移動させることにより、正確な長さ測定が可能となる。
第1回転部161は、ケース110の外部に一部または全部が露出され、測定対象に接触された状態で、C方向またはD方向に回転するように構成することができる。例えば、ユーザがケース110を把持し、A方向に移動させると、測定対象に接触された第1回転部161は、C方向に回転するようになる。逆に、ユーザが長さ測定装置100をB方向に移動させると、第1回転部161は、D方向に回転するようになる。
第2回転部162は、帯131が引っ張られると、該当方向に回転をするが、引張ばね又はぜんまいのような弾性部材(図示せず)を備え、帯131の引出を阻止する方向に復元力を有するように構成することができる。これにより、ユーザが長さ測定を終えてフック132を離すと、第2回転部162は、B方向に回転しながら帯131が再び巻かれながら、内部に引き込まれるようにすることができる。
感知部180は、第1感知部181と第2感知部182を含むことができる。
第1感知部181と第2感知部182は、ポテンショメータセンサー(potentiometer sensor)、ロータリーエンコーダー(rotary encorder)などのような回転感知センサーとして具現することができ、それぞれ第1回転部161と第2回転部162の回転量を感知することができる。このため、第1感知部181と第2感知部182は、それぞれ第1回転部161と第2回転部162の回転軸に設けることができる。
保存部193は、長さ測定装置100の動作に関連する各種情報、データ、およびプログラムを記録し、制御部191の要請に応じて提供することができる。
通信部195は、長さ測定装置100と外部装置との間で有線または無線通信方式を介して各種の情報及びデータを交換するように支援することができる。ここで、有線通信方式は、USB(Universal Serial Bus)ケーブルなどを利用した通信方式を含むことができ、無線通信方式は、ワイファイ(Wi−Fi)、ブルートゥース(bluetooth)、ジグビー(zigbee)、赤外線通信(IrDA、 Infrared Data Association)、UWB(Ultra Wideband)またはRFID(Radio Frequency Identification)、NFCなどの近距離通信方式や3G(3rd Generation)、4G(4th Generation)またはLTE(Long Term Evolution)などのような移動通信方式を含むことができる。
電源部197は、長さ測定装置100の各構成要素の動作に必要な電源を供給する機能を遂行し、バッテリーとして具現されることができる。
ジャイロセンサ部199は、長さ測定装置100の姿勢及び移動軌跡などを測定する機能を遂行することができる。
制御部191は、長さ測定装置100の全体的な動作を制御する。具体的には、制御部191は、帯測定モードの場合は、帯131の引出し程度を測定長さに換算することができる。また、制御部191は、ホイール測定モードの場合は、第1回転部161の回転量を測定長さに換算することができ、非接触測定モードの場合は、非接触測定部140からレーザー、赤外線または超音波などが発生して再受信された時間などを測定長さに換算することができる。
制御部191は、測定長さを、表示部121を介して表示したり、スピーカ部125を介して音として出力したりすることができる。また、制御部191は、測定長さを、通信部195を介して外部装置に伝送することもできる。
制御部191は、測定長さを保存部193に記録することも可能である。制御部191は、測定長さを保存するとき、マイク部127を介してユーザから入力された音声情報をタグ(tag)としてつけておくこともできる。測定対象を特定することができる単語をタグとして測定長さに適用させることにより、後で該当測定対象の測定長さを確認することが容易になり、多数の長さ測定データを管理することが容易になる。
制御部191は、音声文字認識プログラムを利用して、ユーザから声で入力されたタグ情報を自動的に文字に変換して、測定長さにタグして保存させることが望ましい。一方、制御部191は、測定長さとその測定長さのタグ情報を一緒に外部デバイスに伝送することもできる。もちろん、タグ情報を音声で保存して、外部装置で文字に変換するように具現することも可能である。
図5は、本発明の第1の実施形態に係る長さ測定装置の帯が巻かれた形状を示す図である。
図5に例示したように、帯131が第2回転部162に複数回巻かれて積層されている。したがって、第2回転部162が1回転するたびに解かれる帯131の長さは次第に短くなる。
第2回転部162の直径(dcoil)が32mmであり、帯131の厚さ(t)が2mmであれば、帯131が第2回転部162にn回巻かれたときの巻かれた帯131の厚さまで考慮した換算直径(d’coil)と換算円周(l)は、以下の表1の通りである。表1は、15回帯131が巻かれたときまでを示した。
図5において、長さ(b)は、フック132が引出口111にかかっている初期状態で帯131が第2回転部162に巻かれていない部分の長さを示す。
長さ(b)まで反映して、帯131が引出口111の外に引き出された長さ(f)と、第2回転部162の累積回転角度(j)と、長さ回転換算比(k)とを求めてみると、以下の表2のとおりである。ここで、k=f/hで求められる。表2において、長さ(b)は、50mmであると仮定した。
番号(i=1)は、2つの部分に分かれている。長さ(fi)が50mmである部分は、初期状態で帯131が第2回転部162に巻かれていない部分に該当し、長さ(fi)が289.0mmである部分は、帯131が最も外郭に巻かれていた部分(表1において巻き回数15に該当する部分)が解かれたものに該当する。したがって、初期状態に最も外郭に巻かれていた部分までの帯131が解かれれば、第2回転部162の累積回転角度(ji)は、422.3°となる。そして、第2回転部162が1°回転するたびに、0.803mmずつ帯131が引き出される。
以降、順次、番号(i=2)に該当する区間から番号(i=15)に該当する区間まで換算比(ki)を表2に例示したように、段階的に小さく適用し、以下の数式1に示したように、第2回転部162の回転量を測定長さに換算することができる。
番号(i=1)に該当する区間は、前述したように、2つの部分に分かれているので、f1=339.0mm(=50mm+289.0mm)、j1=422.3°で適用し、以下の数式1を適用すると、測定長さ(ffinal)を正確に計算することができる。
ここで、Aは第2感知部182で測定された第2回転部162の回転量である。例えばホイール測定モードに設定し、第2回転部162を測定対象に接触させた状態で回転させながら測定動作を停止するまで測定された総回転量を意味する。
図6は、本発明の第2の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素の内部配置を示す図であり、図7は、本発明の第2の実施形態に係る長さ測定装置の帯が巻かれた形状を示す図である。
第2の実施形態によれば、前記の数式1で説明したような複雑な計算をしなくても帯131の引込又は引出による長さ測定を正確に行うことができる。
第2の実施形態に係る長さ測定装置は、電子的構成要素は第1の実施形態に係る長さ測定装置と同様の構成要素を有することができる。ただし、第2の実施形態に係る長さ測定装置は、第3回転部163をさらに備え、第2感知部182を第3回転部163の回転量を測定することができるように、第3回転部163の回転軸に設けることができる。
帯131は、第2回転部162に一端が取付けられて複数回巻かれた後、第3回転部163に1回巻かれた構造を有することができる。したがって、帯131の他端に締結されたフック132を引っ張ると、帯131は、第2回転部162と第3回転部163を同時に回転させながら引出口111を介してケース110の外に引出すことができる。
前述のように、第2回転部162は、帯131が積層されて巻かれているので、帯131が解かれて第2回転部162が1回転するたびに引き出される長さが小さくなる。これに対して、第3回転部163は、1回転するたびに引き出される帯131の長さが同様に維持される。
したがって、第2回転部162でなく第3回転部163の回転量を第2感知部182が感知するようにし、これを換算して測定長さを計算すると、数式1のような複雑な計算をしなくてもよい。
図8は、本発明の第3の実施形態に係る長さ測定装置に帯が巻かれた形状を示す図である。
第3の実施形態に係る長さ測定装置は、電子的構成要素は第1の実施形態に係る長さ測定装置と同様の構成要素を有することができる。ただし、第3の実施形態に係る長さ測定装置は、第1の実施形態で第2回転部162の構造を図8に例示したように変形して適用することができる。
第3の実施形態において、第2回転部162は、帯131が回転軸に沿って順次重ならないように複数回巻くことができる糸巻き(bobbin)の形態で具現することができる。もちろん帯131が引き出された後に自動的に巻き戻されるように、第2回転部162は、帯131が引き出される方向の逆に復元力を有するように構成することができる。
第3の実施形態に係る長さ測定装置は、帯131が第2回転部162の回転軸に沿って順次重ならないように第2回転部162に巻かれて解かれるように、第1ギア164、第2ギア165、チェーン166、移動部材167、固定バー168及び回転バー169をさらに含むことができる。
第1ギア164は、第2回転部162の回転軸に設置され、第2回転部162が回転すると、ともに回転する。
第2ギア165は、チェーン166を介して第1ギア164と連結されており、回転バー169の回転軸に設置される。第2ギア165は、第1ギア164が回転すると、ともに回転しながら回転バー169を回転させる。
回転バー169は、周りにねじ山が形成されており、第2ギア165の回転に応じて回転する。
回転バー169の回転軸と第2回転部162の回転軸は、平行な方向を有する。
移動部材167は、回転バー169が貫通する第1ホール167a、固定バー168が貫通する第2ホール167b及び帯131が貫通する第3ホール167cを有することができる。
第1ホール167aは、回転バー169に形成されたねじ山と噛み合うように形成されたねじ山を有することができる。第1ホール167aに形成されたねじ山は、回転バー169が回転すると、移動部材167を回転バー169の回転軸方向に移動させる機能を遂行する。
第2ホール167bは、移動部材167がぶれずに安定して回転バー169に沿って移動できるようにガイドする機能を遂行する。図8では、第2ホール167bが第1ホール167aの両側に形成されたものとして図示したが、実施形態に従って、第1ホール167aの一側のみに形成されてもよい。
移動部材167は、回転バー169の回転により移動しながら帯131が第2回転部162の回転軸に順次巻かれるようにガイドする機能を遂行する。移動部材167は、第3ホール167cに帯131が摩擦力なしに引込又は引出されるようにローラーのような手段を備えることができる。
第1ギア164と第2ギア165のギア比により第2回転部162が1回転したときに移動部材167が回転バー169により移動する程度が異なるため、第1ギア164と第2ギア165のギア比は、回転バー169の回転により移動部材167が移動しながら帯131が重ならず、順次に第2回転部162に巻かれるようにガイドするのに適するようにギア比が選択されうる。
図9は、本発明の一実施形態に係る測定対象の直線の長さを測定する方法を示す例示図である。
図9を参照すれば、ユーザがフック132を測定対象51の角に固定させた後、ケース110を手で把持したまま引っ張ると、帯の引出により帯が巻かれている内部の回転体が回転し、回転体の回転量を感知して測定対象51の直線の長さを測定することができるようになる。もちろん、その他にもさまざまな方法で帯131を引出して、測定対象の長さを測定することが可能である。
図10は、本発明の一実施形態に係る測定対象の曲線の長さを測定する方法を示す例示図である。
図10を参照すれば、帯131をケース110の内部に引き込ませてフック133が引出口111にかかった状態で、ケース110を把持して測定対象52の開始点から終了点まで第1回転部161の周りの一部を接触させて押すか引くと、第1回転部161が回転しながら回転程度を感知して、曲線の長さを測定することができる。図10に示すように、測定対象52が中に窪んでいる場合でも、曲線の長さを正確に測定することができるという利点がある。
図11は、本発明の一実施形態に係る長さ測定システムの構成を示す図である。
図11を参照すれば、本発明の一実施形態に係る長さ測定システムは、長さ測定装置100及びユーザ端末200を含んで構成される。長さ測定装置100は、前記で説明した様々な実施形態による装置が用いられうる。
ユーザ端末200は、パーソナルコンピュータ(PC)、スマートフォン(Smart Phone)、タブレット(Tablet)PC、個人携帯情報端末機(Personal Digital Assistant、PDA)やウェブパッド(Web Pad)などのように、メモリ手段を備えマイクロプロセッサを搭載して演算能力を備えた移動通信機能を備えた端末機からなることができ、さまざまなアプリケーションが設けられ、ユーザに様々なサービスを提供することができる。
特に、本発明の一実施形態に係るユーザ端末200は、長さ測定装置100から伝送されたユーザ信号に応じて自動的に実行され、測定長さを受信することができる長さ測定アプリ210が設置されることができる。受信された測定長さは、長さ測定アプリ210に自動的に入力されたり保存されたりすることができる。
例えば、ユーザが長さ測定装置100に備えられた入出力部120を介して測定長さをユーザ端末200に伝送要請すると、ユーザ端末200の長さ測定アプリ210は自動的に実行されて、長さ測定アプリ210は測定長さを入力されることができる複数のセルを表示して、ユーザに測定長さが入力されるセルを選択し得るように構成することができる。また、長さ測定装置100の入出力部120が、複数のボタンからなる場合、各ボタンがホットキー(Hot key)として作用して長さ測定アプリ210や長さ測定アプリ210の該当するセルに測定長さが自動的に入力されるようにできる。
そして、長さ測定装置100が測定対象の測定角度を感知するジャイロセンサ部199を含む場合、ユーザ端末200は、長さ測定装置100から測定長さとともにジャイロセンサ部199で感知された測定角度を入力され、測定角度に応じて測定長さが長さ測定アプリ210に自動的に入力されるようにする。このとき、ジャイロセンサ部199で感知された測定対象の測定角度を利用して、直線と曲線を自動的に認識することができる。
例えば、ユーザの身体数値を測定しようとする場合、長さ測定装置100を介してユーザの首周りを測定してユーザ端末200に伝送すると、長さ測定アプリ210が実行され、ユーザの身体数値を測定するための画面であるユーザの足の長さ、首周り、肩幅を測定するための画面及び測定された長さを入力するための複数のセルが表示され、ジャイロセンサ部199で感知された測定角度(水平方向)に応じて、ユーザの身体の中で首周りの数値であることを自動的に感知し、首周りの数値が該当セルに自動的に入力されて表示したり保存したりすることができる。そして、長さ測定装置100でユーザの足の長さを測定すると、ジャイロセンサ部199で感知された測定角度(垂直方向)に応じて、ユーザの身体の中で足の長さの数値であることを自動的に感知して、足の長さの数値が該当セルに自動的に入力されて表示したり保存したりすることができる。一方、測定された長さ数値と長さ測定時の角度情報(長さ測定装置100の移動軌跡情報など)を一緒に保存することにより、測定対象の長さ情報だけでなく、周りの形状情報も取得することが可能である。
そして、マイク部127で入力されたユーザの音声信号に応じて長さ測定アプリ210に測定長さが自動的に入力されるようにする。つまり、ユーザの音声信号に基づいて、複数のセルの中、該当セルに測定長さが自動的に入力されて表示したり保存したりするようにできる。長さ測定装置100で測定が完了した後、ユーザが長さ測定装置100に備えられたボタン部123を押して伝送を選択すると、該当測定長さがどの位置に該当する値であるかをユーザの音声信号としてタグすることができる。例えば、測定長さをユーザ端末200に伝送時、“腰”というユーザの音声信号を一緒に伝送すると、長さ測定アプリ210は、音声認識プログラムを利用して腰を認識し、腰に該当するセルに測定長さが自動的に入力されて保存されるようにする。
一方、長さ測定装置100は、GPS送受信部や圧力感知部(図示せず)などの構成要素をさらに含むことができる。例えば、GPS送受信部は測定された場所に対する位置情報を受信して保存部193に保存したり、ユーザ端末200に伝送されるようにして、ユーザが測定長さとともに測定位置情報を確認可能にする。
図12は、本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図であり、図13は、本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の電子的構成要素を示す図であり、図14は、本発明の第4の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図である。
図12〜図14に例示された第4の実施形態に係る長さ測定装置は、図1〜図3に例示された長さ測定装置と、ほとんどの構成要素を同じように有する。図1〜図3に例示された長さ測定装置の構成要素と同一の機能を有する構成要素は、同じ参照符号を付与して、具体的な説明は、図1〜図3に記載された内容に代替し、ここでは差別的な構成要素に対して説明する。
本発明の第4の実施形態に係る長さ測定装置100は、ユーザからの長さ測定装置100の動作モード設定コマンドの入力を受けるためのスイッチ170をさらに含むことができる。例えば、ユーザがスイッチ170を上に上げると帯131による長さ測定モード(以下、帯測定モード)が選択され、ユーザがスイッチ170を下に下げると、第1回転部161の回転量による長さ測定モード(以下、ホイール測定モード)が選択されて具現されることができる。スイッチ170の位置により動作モードを設定する方法については、以下で詳細に説明する。
スイッチ170は、ケース110に設けられ、スイッチング動作により、第1の位置(P1)又は第2の位置(P2)に移動することができる。例えば、ユーザがスイッチ170を第1の位置(P1)に移動させると(下に下げると)、第1回転部161の回転量による長さ測定モード(以下、ホイール測定モード)が選択され、ユーザがスイッチ170を第2の位置(P2)に移動させると(上に上げれば)、第2回転部162の回転量による長さ測定モード(以下、帯測定モード)などが選択されたものとして具現することができる。その他、スイッチ170は、オンまたはオフの状態でスイッチング動作するトグル(toggle)スイッチなどからなりうる。
第1回転部161は、ケース110の外部に一部または全部が露出されて、測定対象に接触された状態でC方向またはD方向に回転するように構成することができる。例えば、ユーザがケース110を把持し、A方向に移動させると、測定対象に接触された第1回転部161はC方向に回転する。逆に、ユーザが長さ測定装置100をB方向に移動させると、第1回転部161はD方向に回転する。
第1回転部161は、中心に第1回転軸161aが形成され、第1回転軸161aを中心に回転運動する第1回転ギア161bが設置されることができる。
第2回転部162は、帯131が引っ張られると該当方向に回転するが、引張ばねまたはぜんまいのような弾性部材(図示せず)を備えて、帯131の引出を阻止する方向に復元力を有するように構成することができる。これにより、ユーザが長さ測定を終えてフック132を離すと、第2回転部162はB方向に回転しながら帯131が再び巻かれながら、内部に引き込まれるようにすることができる。
第2回転部162は、中心に第2回転軸162aが形成され、第2回転軸162aを中心に回転運動する第2回転ギア162bが設置されうる。
第3回転ギア172は、スイッチ170に連結されてスイッチ170のスイッチング動作により、第1回転ギア161bまたは第2回転ギア162bと噛合することができる。第3回転ギア172は、スイッチ170が第1の位置(P1)にある場合、第1回転ギア161bと噛合され回転することができ、スイッチ170が第2の位置(P2)にある場合、第2回転ギア162bと噛合され回転することができる。
感知部180は、ポテンショメータセンサー(potentiometer sensor)やロータリーエンコーダー(rotary encorder)などのような回転感知センサーで具現することができ、第3回転ギア172の回転量を感知することができる。このため、感知部180は、第3回転ギア172の回転軸に設置することができる。
さらに詳細には、第3回転ギア172は、スイッチ170が第1の位置(P1)にある場合、第1回転ギア161bと噛合され回転して感知部180が第1回転部161の回転量を感知するようにし、スイッチ170が第2の位置(P2)にある場合、第2回転ギア162bと噛合され回転して感知部180が第2回転部162の回転量を感知するようにする。
制御部191は、長さ測定装置100の全体的な動作を制御する。具体的には、制御部191は、第3回転ギア172の回転量を測定長さに換算することができる。
制御部191とスイッチ170の電気的な連結を図示はしなかったが、制御部191は、スイッチ170の位置(第1の位置または第2の位置)を認知して、スイッチ170の位置による動作モードを実行することができる。例えば、制御部191は、スイッチ170が第1の位置(P1)に移動されると、これを認知して第1回転部161の回転量による長さ測定モード(以下、ホイール測定モード)で動作されるようにし、スイッチ170が第2の位置(P2)に移動されると、これを認知して第2回転部162の回転量による長さ測定モード(以下、帯測定モード)で動作されるようにする。
制御部191は、帯測定モードの場合、第2回転ギア162bと噛合された第3回転ギア172の回転軸に設置された感知部180を利用して、第2回転部162の回転量(すなわち、第3回転ギア172の回転量)を感知して帯131の引出の程度を測定長さに換算することができる。また、制御部191は、ホイール測定モードの場合は、第1回転ギア161bと噛合された第3回転ギア172の回転軸に設置された感知部180を利用して、第1回転部161の回転量(すなわち、第3回転ギア172の回転量)を測定長さに換算することができ、非接触測定モードの場合は、非接触測定部140からレーザー、赤外線または超音波などが発生して、再受信された時間などを測定長さに換算することができる。
図15及び図16は、本発明の第5の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図である。
図15及び図16を参照すれば、第5の実施形態に係る長さ測定装置100は、第4の実施形態に係る長さ測定装置に比べて、第1回転ギア161bに噛合された第4回転ギア190をさらに含むことができる。
第4回転ギア190は、図15に示すように、スイッチ170が第1の位置(P1)にある場合(ホイール測定モードが選択される場合)、第3回転ギア172とともに第1回転ギア161bに噛合することができる。この場合、第2回転ギア162bは、他の回転ギアと分離されているので、第1回転部161が回転しても影響を受けない。
一方、図16のように、スイッチ170が第2の位置(P2)にある場合(帯測定モードが選択される場合)、第1回転ギア161bに噛合され、第2回転ギア162bと噛合された第3回転ギア172にともに噛合することができる。これにより、帯測定モードでは、第1回転ギア161b、第2回転ギア162b、第3回転ギア172及び第4回転ギア190が連動して回転することができる。
そして、長さ測定装置100は、フック132を嵌めることができるフック嵌め溝(図示せず)がさらに備えられうる。例えば、ユーザが長さ測定装置100を帯測定モードで動作させて腰周りを測定しようとする場合、ユーザは腰周りに合わせて帯131を任意に引出した後、引出された帯131を腰周りに沿って囲みながら、フック132をフック嵌め溝に嵌めて腰周りを測定することができる。このとき、帯131は、ユーザが任意に引出した状態であるため、長さに誤差が発生するようになり、このような誤差を減らすために帯131を腰周りに沿って張りを維持させる過程が必要である。このため帯131が腰周りを囲んでいる状態で、ユーザが第1回転部161を帯131の引出方向と反対方向に回転させると、第1回転ギア161bの回転に応じて第4回転ギア190、第3回転ギア172及び第2回転ギア162bが順次連動して反対方向に回転されるので、帯131はケース110の内部に引き込まれ、これにより張った状態で腰周りを囲むようになる。
このように帯131が腰周りを張った状態で囲んだ状態で長さを測定するため、正確な腰周りを測定することができる。
一方、本発明に係る第4の実施形態及び第5実施形態に係る長さ測定装置も図5に例示したように、帯131が第2回転部162に複数回巻かれて積層されていれば、第2回転部162が1回転するたびに解かれる帯131の長さは次第に短くなる点を考慮して、数式1のようなアルゴリズムを適用して単位回転量を長さに換算する換算比を予め定められた区間ごとに段階的に小さく適用するように具現することができる。または図6に例示したように、第3回転部163をさらに備え、第2回転部162でなく第3回転部163の回転量を測定長さに換算したり、図8に例示したように、第2回転部162を具現して、数式1のような複雑な計算をしないように具現することも可能である。
図17及び図18は、本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図であり、図19及び図20は、本発明の第6の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図である。
図17〜図20に例示された第6の実施形態に係る長さ測定装置は、図1〜図3に例示された長さ測定装置とほとんどの構成要素を同様に有する。図1〜図3に例示された長さ測定装置の構成要素と同一の機能を有する構成要素は同じ参照符号を付与し、具体的な説明は図1〜図3に記載された内容に代替し、ここでは差別的な構成要素に対して説明する。
第6の実施形態に係る長さ測定装置100の電子的構成要素は、図3に例示されたものと同じ構成要素を有する。
図17及び図18を参照すると、第6の実施形態に係る長さ測定装置100で、ケース110は、本長さ測定装置100の各構成要素を内部に収容して保護する機能を遂行し、周りにはケース110に収容された後述する第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’の一部が突出する貫通孔113及び第2回転部162に巻かれた帯131が引込または引出される引出口111が形成されることができる。
例えば、図面には示されていないが、貫通孔113は、ケース110の周りに沿って複数形成することができる。したがって、第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’は、複数の箇所でケース110の外部に露出され、これによりユーザは、本長さ測定装置100を自在に把持することができることはもちろん、さまざまな方法で測定対象の長さを測定することができる。
図19及び図20を参照すると、第6の実施形態に係る長さ測定装置100は、ケース110に収容され、一部がケース110の外部に露出されて測定対象に接触し、測定対象の表面に沿って移動する第1回転部161を含む。
第1回転部161は、ケース110を貫通して設置される回転軸1611を含むことができる。
回転軸1611は、ケース110を貫通して設置され、第1回転部161及び第2回転部162をケース110にともに固定させ、第1回転部161と同時に回転することができる。
さらに詳細には、回転軸1611は、多角柱状に形成されて駆動ホイール161a’、161b’に結合される第1結合部1611a及び第1結合部の端部から軸方向に沿って延び、後述する第2回転部162に結合される円柱状の第2結合部1611bを含むことができる。
つまり、回転軸1611は、第1回転部161の回転時、第2回転部162が第1回転部161の回転に影響を受けずに独立して駆動されるように、第1回転部161と結合される一側は多角柱状に形成され、第2回転部162と結合される他の側は円柱状に形成することができる。
また、第1回転部161は、回転軸1611に結合されてケース110の内部に配置され、測定対象の表面に接触した状態で回転して測定対象の表面に沿って移動する駆動ホイール161a’、161b’を含むことができる。
駆動ホイール161a’、161b’は、複数に設置されてケース110の内部に軸方向に沿って予め定められた間隔で離間配置され、互いに離間配置された複数の駆動ホイール161a’、161b’の間には、後述する第2回転部162が配置されることができる。例えば、図面には示されていないが、駆動ホイール161a’、161b’には、回転軸1611の第1結合部1611aが結合されるように、第1結合部1611aの外面に対応する結合孔(図示せず)が形成されうる。
このとき、駆動ホイール161a’、161b’は、コーティング処理することができる。つまり、駆動ホイール161a’、161b’の表面には駆動ホイール161a’、161b’が測定対象と接地力を失うことなく、測定対象の表面に沿って正確な移動が可能となるように、予め製作されたコーティング液が塗布されることができる。
また、第1回転部161は、ケース110に設置されて回転軸1611を支持する回転軸支持ベアリング1615をさらに含むことができる。
一方、長さ測定装置100は、第1回転部161に結合され、周りに巻取られた帯131が測定対象の長さだけケース110の外部に引き出される第2回転部162を含む。
第2回転部162は、回転軸1611の第2結合部1611bに結合し、第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’とは別個に回転軸1611から個別に駆動されるドラム1621を含むことができる。
ドラム1621の端部には、軸方向に帯部130を支持するガイド部1621aが形成されることができる。したがって引出または引込を繰り返し行う後述する帯部130がガイド部1621aにガイドされてドラム1621から離脱されず、安定的にドラム1621に巻き取られうる。
例えば、図面には示されていないが、ドラム1621の内側にはコイル状に巻かれ、帯部130に連結された弾性部材(図示せず)が収容されることができる。したがって、弾性部材は、帯131がケース110の外部に引出される場合、圧縮変形され、測定が完了して帯131が引き出された状態を解除する場合、弾性力によって元の形状に復元され、ケース110の外部に引き出された帯131を再びケース110の内部に引き込ませてドラム1621に巻き取らせることができる。
また、第2回転部162は、ドラム1621の周りに巻き取られ、測定時にケース110の引出口111を介してケース110の外部に引出され、ドラム1621を回転させる帯部130を含むことができる。
帯部130は、ドラム1621の周りに巻き取られる帯131と、帯131の端部に結合されて一部がケース110の外部に露出された状態、すなわち、引出口111にかかっている状態を維持するためのフック132とを含むことができる。
帯131は、予め設定された長さ以内で引出時に自立的に直線状態を維持することができる素材で形成されることができ、これをさらに極大化することができるように、引き出される方向から見た断面がアーチ(arch)状になるように製作することができる。
帯131は、糸状、帯状またはテープ状など多様な形状で実現することができる。
フック132は、帯部130の端部が測定対象の端部と正確に一致されうるように、測定対象の端部にかかって固定される形状に形成することができる。
例えば、フック132は、
などのように一部が垂直に折り曲げられたかぎ状に製作することができる。
また、第2回転部162は、ドラム1621と第2結合部1611bとの間に配置されてドラム1621を支持するドラム支持ベアリング1623をさらに含むことができる。
つまり、第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’と第2回転部162のドラム1621は、それぞれドラム支持ベアリング1623の内側及び外側にそれぞれ結合されることにより、それぞれ個別に駆動することができる。
図3を参照すれば、第6の実施形態に係る長さ測定装置100において、感知部180は、駆動ホイール161a’、161b’の回転量を感知する第1感知部181及びドラム1621の回転量を感知する第2感知部182を含むことができる。
第1感知部181は、駆動ホイール161a’、161b’が結合された後、所定の長さだけ軸方向に沿って外側に突出した回転軸1611の端部に結合されて駆動ホイール161a’、161b’の回転量を感知することができる。
そして、第2感知部182は、ドラム1621の端部に結合されてドラム1621の回転量を感知することができる。
より詳細には、第2感知部182は、ドラム1621の一側に形成されたガイド部に対応するドラム1621の他の側に結合されてガイド部1621aとともに帯部130を支持するとともに、ドラム1621の回転量を感知することができる。
ボタン部123は、ユーザから見た長さ測定装置100の動作モードを設定するためのコマンドの入力を受けることができる。例えば、ユーザがボタン部123を1回押すと帯131による長さ測定モード、2回押すと駆動ホイール161a’、161b’の回転量による長さ測定モード、3回押すと後述する非接触測定部140による長さ測定モードなどに選択されて具現されることができる。もちろん、ここで例示したもの以外にも、ボタン部123は、実施形態に従って、長さ測定装置100の動作に関連する各種コマンドをユーザから入力を受けられるよう具現することができる。
一方、第1回転部161を介してユーザからコマンドの入力を受けるように具現することも可能である。例えば、ボタン部123を押すと、ディスプレイ部121に初期メニューが表示され、ユーザが第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’を回転させながら、下位メニューを選択できるように具現されることができる。例えば、ボタン部123を1回押すと3種類の長さの測定モードのいずれかが表示され、ユーザが第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’を回転させることによって、ディスプレイ部121に表示される長さ測定モードが変更されるようにすることができる。以後、ユーザが特定の長さ測定モードがディスプレイ部121に表示された状態で再度ボタン部123を押すと、そのモードが選択され、本長さ測定装置100は、選択されたモードで動作することができる。もちろん、ここで説明したこと以外にも、ボタン部123と第1回転部161をユーザが選択的に操作すると、それに対応するユーザコマンドの入力を受けるように具現することができる。
制御部191は、帯131を用いた測定モードでは、第2感知部182を介してドラム1621の回転量を感知して帯131の引出の程度を測定長さに換算することができる。また、制御部191は、駆動ホイール161a’、161b’を用いた測定モードでは、第1感知部181を介して駆動ホイール161a’、161b’の回転量を感知して、第1回転部161の回転量を測定長さに換算することができ、非接触測定部140を用いた測定モードでは、非接触測定部140からレーザー、赤外線または超音波などが発生して、再受信された時間などを測定長さに換算することができる。
前述のように、本発明の第6の実施形態に係る長さ測定装置100の電子的構成要素は、図3で説明したのと同じ参照符号を有する構成要素と同じ機能を遂行するため、ここで詳細な説明は省略する。
一方、本発明に係る第6の実施形態に係る長さ測定装置も、図5に例示したように、帯131がドラム1621に複数回巻かれて積層されている。したがって、ドラム1621が1回転するたびに解かれる帯131の長さは次第に短くなるという点を考慮して、数式1のようなアルゴリズムを適用して単位回転量を長さに換算する換算比を予め定められた区間ごとに段階的に小さく適用するように具現することができる。
一方、第6の実施形態に係る長さ測定装置100に対して図21に例示したように、第3回転部163をさらに備え、第2回転部162でなく第3回転部163の回転量を測定長さに換算するように具現することも可能である。
図21は、本発明の第7の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図である。
図21を参照すれば、第7の実施形態に係る長さ測定装置100は、ドラム1621と引出口111との間に配置され、ドラム1621から引出口111側に向かう帯131が巻取られ、ユーザが帯131の他端に締結されたフック132を引っ張る場合、第2回転部162のドラム1621と同時に回転される第3回転部163をさらに含むことができる。
より詳細には、第3回転部163は、ドラム1621と引出口111との間に配置され、周りには第2回転部162のドラム1621に複数回巻かれた後、引出口111側に向かって延びる帯131が1回巻かれた構造を有することができる。
すなわち、図9に示されたように、第2回転部162のドラム1621には、帯131が積層された構造で巻かれているので、ドラム1621の回転が増加するほどケース110の外部に引出される帯131の長さが次第に短くなる一方、第3回転部163の周りには、帯131が1回巻かれているので、第3回転部163の回転が増加しても、第3回転部163を介してケース110の外部に引き出される帯131の長さが常に同様に維持することができる。
したがって、制御部191は、帯131がケース110の外部に引出される場合、第2回転部162のドラム1621でない第3回転部163の回転量を感知し、これを換算して測定長さを計算することにより、数式1のような複雑な計算をしなくても帯131の引込または引出による長さ測定を正確に行うことができる。
ここで、第2感知部182は、ドラム1621に設置されず、第3回転部163の回転量を測定することができるように、第3回転部163の回転軸に設置することができる。
第4の実施形態ないし第7実施形態の長さ測定装置100は、図4に例示したように、レーザーガイド部150を介して長さ測定装置100の前後ガイド線210、220を表示されるようにすることにより、ユーザは、ガイド線210、220に沿って長さ測定装置100を移動させながら、正確な長さ測定が可能となる。また、第4の実施形態ないし第7実施形態の長さ測定装置100は、図9及び図10に例示したように、直線または曲線の長さの測定が可能であり、非接触測定部140を介して遠隔に離れている測定対象物までの距離測定も可能である。もちろん、第4の実施形態ないし第7実施形態の長さ測定装置100は、図11に例示したように、ユーザ端末200と連動して動作することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものでなく、本発明の実施形態から、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって容易に変更され、均等なものと認められる範囲のすべての変更と修正が含まれる。
本発明は、測定対象物の大きさ、長さや幅などを測定する長さ測定装置に関し、さらに詳細には、測定対象物の直線の長さと曲線の長さの両方を測定することができる長さ測定装置及びこれを用いた長さ測定システムに関する。
一般的に、巻尺はテープ状からなり、その表面に長さを示す目盛りが表示されていて、一定の空間の幅や広さを測定したり、測定対象物の大きさ、長さや幅などを測定したりするのに使用されている。
巻尺は様々な形状があるが、通常の巻尺はコイル状に巻かれ、表面に目盛りが表示された帯と、帯を保管することができる内部空間が形成され、内部空間に保管される帯の引込と引出を案内する出入口が構成されたケースを含み、ユーザが目盛りが表示された帯を長く引っ張って、帯の端部と本体付近の表記された部分に対して測定対象物の端に至る目盛りを読むことにより、測定対象物の長さを測定することができる。
しかし、従来の巻尺は、帯が自在に曲がる形状でないため、測定対象物の直線の長さは測定することができるが、円筒の円周や曲線の長さは測定することが困難な問題点があった。
そして、帯が自在に曲がる形状の巻尺は、直線の長さと曲線の長さの両方を測定することはできるが、測定しようとする長さが長くなると、帯が曲がるため、正確な長さを測定することができなかった。
また、従来の巻尺は測定可能な長さが帯の長さに限定される問題点があった。
さらに、従来の巻尺は手動的に長さを測定するものであって、目盛りを読む人によって誤差が発生して、いちいち長さを測定した後、手書きまたは別のタイプの過程を介して測定された数値を記入する必要があるため、煩わしいという問題点があった。
韓国公開実用新案第20−1999−0037565号公報
したがって、本発明が解決しようとする技術的課題は、測定対象物の直線の長さ及び曲線の長さの両方を測定することができる長さ測定装置及びこれを用いた長さ測定システムを提供することである。
本発明の一実施形態に係る長さ測定装置は、ケースと、前記ケースに収容され、周りの一部が前記ケースの外部に露出されて測定対象と接触して回転する第1回転部と、前記第1回転部の回転量を感知する第1感知部と、前記第1回転部の回転量を測定長さに換算する制御部とを含む。
前記長さ測定装置は、帯が複数回巻かれ、前記ケースに形成された引出口を介した前記帯の引込又は引出により回転する第2回転部と、前記第2回転部の回転量を感知する第2感知部とをさらに含むことができる。
前記制御部は、前記第1回転部の回転量を測定長さに換算したり、前記第2回転部の回転量を測定長さに換算したりすることができる。
前記制御部は、前記第2回転部の単位回転量を長さに換算する換算比を、予め定められた区間ごとに段階的に小さく適用して、前記第2回転部の回転量を測定長さに換算することができる。
前記長さ測定装置は、前記帯の一端が取付けられて複数回巻かれ、前記ケースの外部に露出された前記帯の他端が前記ケースに形成された引出口にかかるまで自動的に前記帯を巻き戻す第2回転部と、前記ケースに形成された引出口を介した前記帯の引込又は引出により回転される第3回転部と、前記第3回転部の回転量を感知する第2感知部とをさらに含むことができる。
前記制御部は、前記第3回転部の回転量を測定長さに換算することができる。
前記第3回転部は、前記帯が1回巻かれていて、前記帯は、前記第2回転部から解かれて前記第3回転部を回転させることができる。
前記長さ測定装置は、前記帯が回転軸に沿って順次重ならないように複数回巻かれ、前記帯の引込又は引出により回転する第2回転部と、前記第2回転部の回転量を感知する第2感知部とをさらに含み、前記制御部は、前記第2回転部の回転量を測定長さに換算することができる。
前記第1回転部は、前記ケースを貫通して設置される回転軸と、前記回転軸に結合され、前記ケースの内部に配置され、前記測定対象の表面に接触した状態で回転して前記測定対象の表面に沿って移動する駆動ホイールとを含むことができる。
前記長さ測定装置は、前記第1回転部に個別に回転可能に結合されて周りに巻き取られた帯が測定対象の長さだけ、前記ケースの外部に引き出される第2回転部をさらに含み、前記回転軸は多角柱状に形成され、前記駆動ホイールに結合される第1結合部と、前記第1結合部の端部から軸方向に沿って延び前記第2回転部に結合される円柱状の第2結合部とを含むことができる。
前記第2回転部は、前記第2結合部に結合され、前記回転軸から個別に駆動されるドラムを含み、前記帯は前記ドラムの周りに巻かれ、測定時に前記ケースの外部に引き出され、前記ドラムを回転させることができる。
前記第2回転部は、前記ドラムと前記第2結合部との間に配置されて前記ドラムを支持するドラム支持ベアリングをさらに含むことができる。
前記長さ測定装置は、前記ドラムの回転量を感知する第2感知部をさらに含み、前記第1感知部は、前記駆動ホイールの回転量を感知し、前記制御部は、前記駆動ホイールの回転量又は前記ドラムの回転量を測定長さに換算することができる。
前記長さ測定装置は、前記ドラムに複数回巻かれた前記帯が、前記ケースの外部に引き出される前に1回巻かれている第3回転部と、前記第3回転部の回転量を感知する第2感知部とをさらに含み、前記第1感知部は、前記駆動ホイールの回転量を感知し、前記制御部は、前記駆動ホイールの回転量又は前記第3回転部の回転量を測定長さに換算することができる。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置は、帯が引込または引出される引出口を含むケースと、前記ケースに設けられるスイッチと、前記ケースに収容され、周りの一部が前記ケースの外部に露出されて測定対象と接触して回転し、中心に第1回転ギアが設けられた第1回転部と、前記帯が複数回巻かれ、前記帯の引込または引出により回転し、中心に第2回転ギアが設けられた第2回転部と、前記スイッチに連結され、前記スイッチのスイッチング動作により前記第1回転ギアまたは前記第2回転ギアと噛合される第3回転ギアと、前記第3回転ギアの回転量を感知する感知部と、前記第3回転ギアの回転量を測定長さに換算する制御部と、前記測定長さを表示する表示部とを含む。
前記感知部は、前記第3回転ギアの回転軸に設けることができる。
前記第3回転ギアは、前記スイッチが第1の位置にある場合、前記第1回転ギアと噛合され、回転して前記感知部が前記第1回転部の回転量を感知するようにし、前記スイッチが第2の位置にある場合、前記第2回転ギアと噛合され、回転して前記感知部が前記第2回転部の回転量を感知するようにできる。
前記長さ測定装置は、前記第1回転ギアに噛合された第4回転ギアをさらに含み、前記第4回転ギアは、前記スイッチのスイッチング動作により前記第3回転ギアが前記第2回転ギアと噛合される場合、前記第3回転ギアにともに噛合されうる。
前記長さ測定装置は、前記測定対象にガイド線を表示させるレーザーガイド部をさらに含むことができる。
前記長さ測定装置は、ユーザの音声信号の入力を受けるマイク部と、前記入力されたユーザの音声信号及び前記測定長さをマッピングして保存する保存部とをさらに含むことができる。
前記長さ測定装置は、前記測定長さを外部に伝送する通信部をさらに含むことができる。
前記長さ測定装置は、所定の信号を発生させて物体から反射して戻ってくる信号を受信して前記物体との距離を測定する非接触測定部をさらに含むことができる。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定システムは、測定長さに対応する音声信号をユーザから入力されて、前記測定長さに前記音声信号をタグ付けして伝送する長さ測定装置と、前記音声信号がタグ付けされた測定長さを伝送されて保存するユーザ端末とを含む。
前記長さ測定装置は、ジャイロセンサ部を備え、測定時の角度情報を取得して、前記測定長さとともに前記ユーザ端末に伝送し、前記ユーザ端末は、前記測定長さと前記測定時の角度情報を利用して、測定対象を自動的に認識することができる。
このように、本発明の実施形態に係る長さ測定装置及びこれを用いた測定システムによると、巻尺の用途を多様化して長い直線の長さの測定はもちろん、平面の曲線と立体面の距離までも正確に測定することができる利点がある。
そして、ユーザが巻尺に表示された目盛りの長さを確認するのではなく、測定長さが表示部に自動的に表示されるので、測定条件が異なっても正確に長さが測定され、安定した測定結果を獲得することができる利点がある。
さらに、通信部が内蔵されて、ユーザがボタンをクリックするだけで、ユーザの端末に測定長さを直ちに伝送することができるため、手書きまたは別のタイプの過程を介して測定された長さを記入する煩わしさを解決することができるという利点がある。
これに加え、測定長さの伝送時にユーザ端末に設けられた長さ測定アプリが自動的に実行されるようにして、ユーザに様々なサービスを提供することができる利点がある。
また、長さ測定装置の帯の引出に応じた測定長さ換算を正確に行うことができる。
また、第1回転部及び第2回転部は、それぞれ個別に駆動され、複合的な測定が可能であることはもちろん、第1回転部又は第2回転部のいずれかに異常が発生しても、残りの一つの回転部を利用して、測定対象の長さを測定することができる。
また、ケースに複数の貫通孔を形成して、複数の箇所から第1回転部の駆動ホイールをケースの外部に露出させることにより、測定時の把持が自在で、さまざまな方法で測定対象の長さを測定することができる。
また、駆動ホイールの表面をコーティング処理することにより、測定対象との接地力を上昇させて、より正確な測定を行うことができる。
本発明の一実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図。
本発明の一実施形態に係る長さ測定装置の電子的構成要素を示す図。
本発明の第1の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の一実施形態に係る長さ測定装置の前後にガイド線が表示された例を示す図。
本発明の第1の実施形態に係る長さ測定装置に帯が巻かれた形状を示す図。
本発明の第2の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素の内部配置を示す図。
本発明の第2の実施形態に係る長さ測定装置に帯が巻かれた形状を示す図。
本発明の第3の実施形態に係る長さ測定装置に帯が巻かれた形状を示す図。
本発明の一実施形態に係る測定対象の直線の長さを測定する方法を示す例示図。
本発明の一実施形態に係る測定対象の曲線の長さを測定する方法を示す例示図。
本発明の一実施形態に係る長さ測定システムの構成を示す図。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の電子的構成要素を示す図。
本発明の第4の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の第5の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の第5の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図。
本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図。
本発明の第6の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の第6の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
本発明の第7の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図である。
図1を参照すれば、本発明に係る長さ測定装置100は、帯131とフック132から構成される帯部130を含むことができる。長さ測定装置100は、ケース110の内部に巻かれている帯131が引出口111を介して引出された程度を測定長さに換算することができる。例えば、ユーザが帯131の一端に締結されたフック132を引出口111の反対方向に引っ張ると、帯131が引出口111を介して引出されながら、内部の回転体(図示せず)を回転させ、回転体の回転量に応じて測定長さが増加する。逆に、ユーザがフック132を離すと自動的に帯131が巻き戻され、引出口111を介してケース110の内部に引き込まれ測定長さが減少する。回転体は、帯が自動的に巻き戻されるように帯131が引き出される方向と反対方向に復元力を持つように具現することができる。そして、帯131がケース110の内部に完全に入ってしまうことを防止するために、フック132を
などのように一部が垂直に折り曲げられたかぎ状にして引出口111にかかるようにすることが望ましい。
帯131がケース110の内部で回転体に巻かれた構造及び帯131が引出口111を介して引出された程度を測定長さに換算する方法については、以下で詳細に説明する。
長さ測定装置100は、ケース110の外部に一部が露出された第1回転部161の回転量に基づいて、測定長さを求めることもできる。例えば、第1回転部161を測定対象に接触させて長さ測定装置100を一方向に押すか引くと、第1回転部161が回転されて測定長さが増加する。
一方、図1では、第1回転部161の一部が露出されたものと図示されているが、実施形態に従って、第1回転部161の全体がケース110の外部に露出されるように具現することも可能である。
実施形態に従って、第1回転部161は、帯が巻かれる回転体と一体に形成されても結合されてもよく、また他の実施形態によれば、第1回転部161は回転体とは別に分離されて動作するように具現されることもできる。第1回転部161と回転体との間の構造及び動作の関係については、以下で詳しく説明する。
長さ測定装置100は、レーザーのような光を照射して測定対象物にガイド線を表示することができるレーザーガイド部150を含むことができる。図1にレーザーガイド部150を1つだけ図示したが、実施形態に従って、第1回転部161を基準にケース110の反対側に追加で設けることもできる。
長さ測定装置100は、非接触測定部140からレーザー、赤外線または超音波などを発生させて反射して戻ってくる時間に基づいて測定長さを求める機能を含むこともできる。
長さ測定装置100は、測定長さを視覚的に表示するためのディスプレイ部121を含むことができる。
長さ測定装置100は、ユーザから長さ測定装置100の動作に関連するコマンドの入力を受けるためのボタン部123をさらに含むことができる。ボタン部123は、機械的構造で具現されるほか、タッチパッドなどのようにユーザが該当部位を指などで接触することを感知することができる方式で具現することも可能である。
図2は、本発明の一実施形態に係る長さ測定装置の電子的構成要素を示す図であり、図3は、本発明の第1の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図である。
図1〜図3を参照すれば、長さ測定装置100は、ケース110、入出力部120、帯部130、非接触測定部140、レーザーガイド部150、第1回転部161、第2回転部162、感知部180、制御部191、保存部193、通信部195、電源部197及びジャイロセンサ部199を含むことができる。
ケース110は、長さ測定装置100の各構成要素を内部に収容して保護する機能を遂行し、帯131が外部に引き出される引出口111を含むことができる。ケース110のデザインは実施形態により異なりうる。
入出力部120は、長さ測定装置100の動作に関連するコマンドをユーザから入力を受けたり、長さ測定装置100の動作に関連する情報をユーザに出力したりする機能を遂行することができる。
具体的には、入出力部120は、ディスプレイ部121、ボタン部123、スピーカ部125及びマイク部127をすべて含む、または一部を含むことができる。
ディスプレイ部121は、長さ測定装置100の動作に関連する情報を視覚的に表示する機能を遂行し、そのためにLED、LCD、OLEDなどのディスプレイモジュールとして具現することができる。具体的には、ディスプレイ部121は、長さ測定装置100で測定された測定長さを表示することができ、現在の動作モードに関する情報を表示することもできる。
ボタン部123は、ユーザから長さ測定装置100の動作モードを設定するためのコマンドの入力を受けることができる。例えば、ユーザがボタン部123を1回押すと帯131による長さ測定モード(以下、帯測定モード)、2回押すと第1回転部161の回転量による長さ測定モード(以下、ホイール測定モード)、3回押すと非接触測定部140による長さ測定モード(以下、非接触測定モード)などが選択されるものとして具現することができる。もちろん、ここで例示したもの以外にも、ボタン部123は、実施形態に従って、長さ測定装置100の動作に関連する各種コマンドをユーザから入力を受けられるよう具現することができる。
一方、第1回転部161を介してユーザからコマンドの入力を受けるように具現することも可能である。例えば、ボタン部123を押すと、ディスプレイ部121に初期メニューが表示され、ユーザが第1回転部161を回転させながら、下位メニューを選択できるように具現することも可能である。例えば、ボタン部123を1回押すと、3種類の長さ測定モードのいずれかが表示され、ユーザが第1回転部161を回転させることによって制御部191は、ディスプレイ部121に表示される長さ測定モードを変更させることができる。以後、ユーザが特定の長さ測定モードがディスプレイ部121に表示された状態で、再度ボタン部123を押すと、該当モードが選択され、長さ測定装置100は選択されたモードで動作するようにできる。もちろん、ここで説明した以外にも、ボタン部123と第1回転部161をユーザが選択的に操作すると、それに対応するユーザコマンドの入力を受けるように具現することが可能である。
図1では、ボタン部123を構成するボタンがケース110の中央部に配置されたもので例示したが、その他の位置に配置されることも可能である。また、ボタン形式ではなく、他の方式、例えばユーザの手によるタッチなどを感知することができるタッチモジュールや機械的スイッチなどでボタン部123を代替することも可能である。また、ボタン部123は、複数の文字キー、数字キー又は機能キーを含むキーパッドの形態で具現することも可能である。
スピーカ部125は、長さ測定装置100の動作に関連する情報を音で出力する機能を遂行する。具体的には、ディスプレイ部121は、長さ測定装置100で測定された測定長さ又は現在の動作モードに関する情報を音声で出力することもできる。
マイク部127は、ユーザから長さ測定装置100の動作に関連する各種コマンドや情報を音声で入力される機能を遂行することができる。
帯部130は、帯131とフック132で構成することができる。
帯131は、糸状、帯状またはテープ状など多様な形状で具現することができる。
帯131は、一端が第2回転部162に取付けられ複数回巻かれ、ケース110に形成された引出口111を介して外部に引出すことができる。そして、ユーザが帯131の他端に締結されたフック132を引出口111の反対方向(図3のA方向)に引っ張ると、第2回転部162を回転させながら引出口111を介して引出される。
非接触測定部140は、レーザー、赤外線または超音波などを発生させて反射して戻ってくる信号を受信することができる。これにより、長さ測定装置100から離間されている測定対象までの距離を遠隔で測定することができる。
レーザーガイド部150は、レーザーを測定対象物に照射し、ガイド線を表示するようにできる。図2に示すように、レーザーガイド部150を、第1回転部161を中心に両側に配置すると、図4に例示したように、長さ測定装置100の前後にガイド線210、220が表示するようにできる。ガイド線210、220に沿って長さ測定装置100を移動させることにより、正確な長さ測定が可能となる。
第1回転部161は、ケース110の外部に一部または全部が露出され、測定対象に接触された状態で、C方向またはD方向に回転するように構成することができる。例えば、ユーザがケース110を把持し、A方向に移動させると、測定対象に接触された第1回転部161は、C方向に回転するようになる。逆に、ユーザが長さ測定装置100をB方向に移動させると、第1回転部161は、D方向に回転するようになる。
第2回転部162は、帯131が引っ張られると、該当方向に回転をするが、引張ばね又はぜんまいのような弾性部材(図示せず)を備え、帯131の引出を阻止する方向に復元力を有するように構成することができる。これにより、ユーザが長さ測定を終えてフック132を離すと、第2回転部162は、B方向に回転しながら帯131が再び巻かれながら、内部に引き込まれるようにすることができる。
感知部180は、第1感知部181と第2感知部182を含むことができる。
第1感知部181と第2感知部182は、ポテンショメータセンサー(potentiometer sensor)、ロータリーエンコーダー(rotary encorder)などのような回転感知センサーとして具現することができ、それぞれ第1回転部161と第2回転部162の回転量を感知することができる。このため、第1感知部181と第2感知部182は、それぞれ第1回転部161と第2回転部162の回転軸に設けることができる。
保存部193は、長さ測定装置100の動作に関連する各種情報、データ、およびプログラムを記録し、制御部191の要請に応じて提供することができる。
通信部195は、長さ測定装置100と外部装置との間で有線または無線通信方式を介して各種の情報及びデータを交換するように支援することができる。ここで、有線通信方式は、USB(Universal Serial Bus)ケーブルなどを利用した通信方式を含むことができ、無線通信方式は、ワイファイ(Wi−Fi)(登録商標)、ブルートゥース(bluetooth)(登録商標)、ジグビー(zigbee)(登録商標)、赤外線通信(IrDA、 Infrared Data Association)(登録商標)、UWB(Ultra Wideband)またはRFID(Radio Frequency Identification)、NFCなどの近距離通信方式や3G(3rd Generation)、4G(4th Generation)またはLTE(Long Term Evolution)などのような移動通信方式を含むことができる。
電源部197は、長さ測定装置100の各構成要素の動作に必要な電源を供給する機能を遂行し、バッテリーとして具現されることができる。
ジャイロセンサ部199は、長さ測定装置100の姿勢及び移動軌跡などを測定する機能を遂行することができる。
制御部191は、長さ測定装置100の全体的な動作を制御する。具体的には、制御部191は、帯測定モードの場合は、帯131の引出し程度を測定長さに換算することができる。また、制御部191は、ホイール測定モードの場合は、第1回転部161の回転量を測定長さに換算することができ、非接触測定モードの場合は、非接触測定部140からレーザー、赤外線または超音波などが発生して再受信された時間などを測定長さに換算することができる。
制御部191は、測定長さを、表示部121を介して表示したり、スピーカ部125を介して音として出力したりすることができる。また、制御部191は、測定長さを、通信部195を介して外部装置に伝送することもできる。
制御部191は、測定長さを保存部193に記録することも可能である。制御部191は、測定長さを保存するとき、マイク部127を介してユーザから入力された音声情報をタグ(tag)としてつけておくこともできる。測定対象を特定することができる単語をタグとして測定長さに適用させることにより、後で該当測定対象の測定長さを確認することが容易になり、多数の長さ測定データを管理することが容易になる。
制御部191は、音声文字認識プログラムを利用して、ユーザから声で入力されたタグ情報を自動的に文字に変換して、測定長さにタグして保存させることが望ましい。一方、制御部191は、測定長さとその測定長さのタグ情報を一緒に外部デバイスに伝送することもできる。もちろん、タグ情報を音声で保存して、外部装置で文字に変換するように具現することも可能である。
図5は、本発明の第1の実施形態に係る長さ測定装置の帯が巻かれた形状を示す図である。
図5に例示したように、帯131が第2回転部162に複数回巻かれて積層されている。したがって、第2回転部162が1回転するたびに解かれる帯131の長さは次第に短くなる。
第2回転部162の直径(dcoil)が32mmであり、帯131の厚さ(t)が2mmであれば、帯131が第2回転部162にn回巻かれたときの巻かれた帯131の厚さまで考慮した換算直径(d’coil)と換算円周(l)は、以下の表1の通りである。表1は、15回帯131が巻かれたときまでを示した。
図5において、長さ(b)は、フック132が引出口111にかかっている初期状態で帯131が第2回転部162に巻かれていない部分の長さを示す。
長さ(b)まで反映して、帯131が引出口111の外に引き出された長さ(f)と、第2回転部162の累積回転角度(j)と、長さ回転換算比(k)とを求めてみると、以下の表2のとおりである。ここで、k=f/hで求められる。表2において、長さ(b)は、50mmであると仮定した。
番号(i=1)は、2つの部分に分かれている。長さ(fi)が50mmである部分は、初期状態で帯131が第2回転部162に巻かれていない部分に該当し、長さ(fi)が289.0mmである部分は、帯131が最も外郭に巻かれていた部分(表1において巻き回数15に該当する部分)が解かれたものに該当する。したがって、初期状態に最も外郭に巻かれていた部分までの帯131が解かれれば、第2回転部162の累積回転角度(ji)は、422.3°となる。そして、第2回転部162が1°回転するたびに、0.803mmずつ帯131が引き出される。
以降、順次、番号(i=2)に該当する区間から番号(i=15)に該当する区間まで換算比(ki)を表2に例示したように、段階的に小さく適用し、以下の数式1に示したように、第2回転部162の回転量を測定長さに換算することができる。
番号(i=1)に該当する区間は、前述したように、2つの部分に分かれているので、f1=339.0mm(=50mm+289.0mm)、j1=422.3°で適用し、以下の数式1を適用すると、測定長さ(ffinal)を正確に計算することができる。
ここで、Aは第2感知部182で測定された第2回転部162の回転量である。例えばホイール測定モードに設定し、第2回転部162を測定対象に接触させた状態で回転させながら測定動作を停止するまで測定された総回転量を意味する。
図6は、本発明の第2の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素の内部配置を示す図であり、図7は、本発明の第2の実施形態に係る長さ測定装置の帯が巻かれた形状を示す図である。
第2の実施形態によれば、前記の数式1で説明したような複雑な計算をしなくても帯131の引込又は引出による長さ測定を正確に行うことができる。
第2の実施形態に係る長さ測定装置は、電子的構成要素は第1の実施形態に係る長さ測定装置と同様の構成要素を有することができる。ただし、第2の実施形態に係る長さ測定装置は、第3回転部163をさらに備え、第2感知部182を第3回転部163の回転量を測定することができるように、第3回転部163の回転軸に設けることができる。
帯131は、第2回転部162に一端が取付けられて複数回巻かれた後、第3回転部163に1回巻かれた構造を有することができる。したがって、帯131の他端に締結されたフック132を引っ張ると、帯131は、第2回転部162と第3回転部163を同時に回転させながら引出口111を介してケース110の外に引出すことができる。
前述のように、第2回転部162は、帯131が積層されて巻かれているので、帯131が解かれて第2回転部162が1回転するたびに引き出される長さが小さくなる。これに対して、第3回転部163は、1回転するたびに引き出される帯131の長さが同様に維持される。
したがって、第2回転部162でなく第3回転部163の回転量を第2感知部182が感知するようにし、これを換算して測定長さを計算すると、数式1のような複雑な計算をしなくてもよい。
図8は、本発明の第3の実施形態に係る長さ測定装置に帯が巻かれた形状を示す図である。
第3の実施形態に係る長さ測定装置は、電子的構成要素は第1の実施形態に係る長さ測定装置と同様の構成要素を有することができる。ただし、第3の実施形態に係る長さ測定装置は、第1の実施形態で第2回転部162の構造を図8に例示したように変形して適用することができる。
第3の実施形態において、第2回転部162は、帯131が回転軸に沿って順次重ならないように複数回巻くことができる糸巻き(bobbin)の形態で具現することができる。もちろん帯131が引き出された後に自動的に巻き戻されるように、第2回転部162は、帯131が引き出される方向の逆に復元力を有するように構成することができる。
第3の実施形態に係る長さ測定装置は、帯131が第2回転部162の回転軸に沿って順次重ならないように第2回転部162に巻かれて解かれるように、第1ギア164、第2ギア165、チェーン166、移動部材167、固定バー168及び回転バー169をさらに含むことができる。
第1ギア164は、第2回転部162の回転軸に設置され、第2回転部162が回転すると、ともに回転する。
第2ギア165は、チェーン166を介して第1ギア164と連結されており、回転バー169の回転軸に設置される。第2ギア165は、第1ギア164が回転すると、ともに回転しながら回転バー169を回転させる。
回転バー169は、周りにねじ山が形成されており、第2ギア165の回転に応じて回転する。
回転バー169の回転軸と第2回転部162の回転軸は、平行な方向を有する。
移動部材167は、回転バー169が貫通する第1ホール167a、固定バー168が貫通する第2ホール167b及び帯131が貫通する第3ホール167cを有することができる。
第1ホール167aは、回転バー169に形成されたねじ山と噛み合うように形成されたねじ山を有することができる。第1ホール167aに形成されたねじ山は、回転バー169が回転すると、移動部材167を回転バー169の回転軸方向に移動させる機能を遂行する。
第2ホール167bは、移動部材167がぶれずに安定して回転バー169に沿って移動できるようにガイドする機能を遂行する。図8では、第2ホール167bが第1ホール167aの両側に形成されたものとして図示したが、実施形態に従って、第1ホール167aの一側のみに形成されてもよい。
移動部材167は、回転バー169の回転により移動しながら帯131が第2回転部162の回転軸に順次巻かれるようにガイドする機能を遂行する。移動部材167は、第3ホール167cに帯131が摩擦力なしに引込又は引出されるようにローラーのような手段を備えることができる。
第1ギア164と第2ギア165のギア比により第2回転部162が1回転したときに移動部材167が回転バー169により移動する程度が異なるため、第1ギア164と第2ギア165のギア比は、回転バー169の回転により移動部材167が移動しながら帯131が重ならず、順次に第2回転部162に巻かれるようにガイドするのに適するようにギア比が選択されうる。
図9は、本発明の一実施形態に係る測定対象の直線の長さを測定する方法を示す例示図である。
図9を参照すれば、ユーザがフック132を測定対象51の角に固定させた後、ケース110を手で把持したまま引っ張ると、帯の引出により帯が巻かれている内部の回転体が回転し、回転体の回転量を感知して測定対象51の直線の長さを測定することができるようになる。もちろん、その他にもさまざまな方法で帯131を引出して、測定対象の長さを測定することが可能である。
図10は、本発明の一実施形態に係る測定対象の曲線の長さを測定する方法を示す例示図である。
図10を参照すれば、帯131をケース110の内部に引き込ませてフック133が引出口111にかかった状態で、ケース110を把持して測定対象52の開始点から終了点まで第1回転部161の周りの一部を接触させて押すか引くと、第1回転部161が回転しながら回転程度を感知して、曲線の長さを測定することができる。図10に示すように、測定対象52が中に窪んでいる場合でも、曲線の長さを正確に測定することができるという利点がある。
図11は、本発明の一実施形態に係る長さ測定システムの構成を示す図である。
図11を参照すれば、本発明の一実施形態に係る長さ測定システムは、長さ測定装置100及びユーザ端末200を含んで構成される。長さ測定装置100は、前記で説明した様々な実施形態による装置が用いられうる。
ユーザ端末200は、パーソナルコンピュータ(PC)、スマートフォン(Smart Phone)、タブレット(Tablet)PC、個人携帯情報端末機(Personal Digital Assistant、PDA)やウェブパッド(Web Pad)などのように、メモリ手段を備えマイクロプロセッサを搭載して演算能力を備えた移動通信機能を備えた端末機からなることができ、さまざまなアプリケーションが設けられ、ユーザに様々なサービスを提供することができる。
特に、本発明の一実施形態に係るユーザ端末200は、長さ測定装置100から伝送されたユーザ信号に応じて自動的に実行され、測定長さを受信することができる長さ測定アプリ210が設置されることができる。受信された測定長さは、長さ測定アプリ210に自動的に入力されたり保存されたりすることができる。
例えば、ユーザが長さ測定装置100に備えられた入出力部120を介して測定長さをユーザ端末200に伝送要請すると、ユーザ端末200の長さ測定アプリ210は自動的に実行されて、長さ測定アプリ210は測定長さを入力されることができる複数のセルを表示して、ユーザに測定長さが入力されるセルを選択し得るように構成することができる。また、長さ測定装置100の入出力部120が、複数のボタンからなる場合、各ボタンがホットキー(Hot key)として作用して長さ測定アプリ210や長さ測定アプリ210の該当するセルに測定長さが自動的に入力されるようにできる。
そして、長さ測定装置100が測定対象の測定角度を感知するジャイロセンサ部199を含む場合、ユーザ端末200は、長さ測定装置100から測定長さとともにジャイロセンサ部199で感知された測定角度を入力され、測定角度に応じて測定長さが長さ測定アプリ210に自動的に入力されるようにする。このとき、ジャイロセンサ部199で感知された測定対象の測定角度を利用して、直線と曲線を自動的に認識することができる。
例えば、ユーザの身体数値を測定しようとする場合、長さ測定装置100を介してユーザの首周りを測定してユーザ端末200に伝送すると、長さ測定アプリ210が実行され、ユーザの身体数値を測定するための画面であるユーザの足の長さ、首周り、肩幅を測定するための画面及び測定された長さを入力するための複数のセルが表示され、ジャイロセンサ部199で感知された測定角度(水平方向)に応じて、ユーザの身体の中で首周りの数値であることを自動的に感知し、首周りの数値が該当セルに自動的に入力されて表示したり保存したりすることができる。そして、長さ測定装置100でユーザの足の長さを測定すると、ジャイロセンサ部199で感知された測定角度(垂直方向)に応じて、ユーザの身体の中で足の長さの数値であることを自動的に感知して、足の長さの数値が該当セルに自動的に入力されて表示したり保存したりすることができる。一方、測定された長さ数値と長さ測定時の角度情報(長さ測定装置100の移動軌跡情報など)を一緒に保存することにより、測定対象の長さ情報だけでなく、周りの形状情報も取得することが可能である。
そして、マイク部127で入力されたユーザの音声信号に応じて長さ測定アプリ210に測定長さが自動的に入力されるようにする。つまり、ユーザの音声信号に基づいて、複数のセルの中、該当セルに測定長さが自動的に入力されて表示したり保存したりするようにできる。長さ測定装置100で測定が完了した後、ユーザが長さ測定装置100に備えられたボタン部123を押して伝送を選択すると、該当測定長さがどの位置に該当する値であるかをユーザの音声信号としてタグすることができる。例えば、測定長さをユーザ端末200に伝送時、“腰”というユーザの音声信号を一緒に伝送すると、長さ測定アプリ210は、音声認識プログラムを利用して腰を認識し、腰に該当するセルに測定長さが自動的に入力されて保存されるようにする。
一方、長さ測定装置100は、GPS送受信部や圧力感知部(図示せず)などの構成要素をさらに含むことができる。例えば、GPS送受信部は測定された場所に対する位置情報を受信して保存部193に保存したり、ユーザ端末200に伝送されるようにして、ユーザが測定長さとともに測定位置情報を確認可能にする。
図12は、本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図であり、図13は、本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の電子的構成要素を示す図であり、図14は、本発明の第4の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図である。
図12〜図14に例示された第4の実施形態に係る長さ測定装置は、図1〜図3に例示された長さ測定装置と、ほとんどの構成要素を同じように有する。図1〜図3に例示された長さ測定装置の構成要素と同一の機能を有する構成要素は、同じ参照符号を付与して、具体的な説明は、図1〜図3に記載された内容に代替し、ここでは差別的な構成要素に対して説明する。
本発明の第4の実施形態に係る長さ測定装置100は、ユーザからの長さ測定装置100の動作モード設定コマンドの入力を受けるためのスイッチ170をさらに含むことができる。例えば、ユーザがスイッチ170を上に上げると帯131による長さ測定モード(以下、帯測定モード)が選択され、ユーザがスイッチ170を下に下げると、第1回転部161の回転量による長さ測定モード(以下、ホイール測定モード)が選択されて具現されることができる。スイッチ170の位置により動作モードを設定する方法については、以下で詳細に説明する。
スイッチ170は、ケース110に設けられ、スイッチング動作により、第1の位置(P1)又は第2の位置(P2)に移動することができる。例えば、ユーザがスイッチ170を第1の位置(P1)に移動させると(下に下げると)、第1回転部161の回転量による長さ測定モード(以下、ホイール測定モード)が選択され、ユーザがスイッチ170を第2の位置(P2)に移動させると(上に上げれば)、第2回転部162の回転量による長さ測定モード(以下、帯測定モード)などが選択されたものとして具現することができる。その他、スイッチ170は、オンまたはオフの状態でスイッチング動作するトグル(toggle)スイッチなどからなりうる。
第1回転部161は、ケース110の外部に一部または全部が露出されて、測定対象に接触された状態でC方向またはD方向に回転するように構成することができる。例えば、ユーザがケース110を把持し、A方向に移動させると、測定対象に接触された第1回転部161はC方向に回転する。逆に、ユーザが長さ測定装置100をB方向に移動させると、第1回転部161はD方向に回転する。
第1回転部161は、中心に第1回転軸161aが形成され、第1回転軸161aを中心に回転運動する第1回転ギア161bが設置されることができる。
第2回転部162は、帯131が引っ張られると該当方向に回転するが、引張ばねまたはぜんまいのような弾性部材(図示せず)を備えて、帯131の引出を阻止する方向に復元力を有するように構成することができる。これにより、ユーザが長さ測定を終えてフック132を離すと、第2回転部162はB方向に回転しながら帯131が再び巻かれながら、内部に引き込まれるようにすることができる。
第2回転部162は、中心に第2回転軸162aが形成され、第2回転軸162aを中心に回転運動する第2回転ギア162bが設置されうる。
第3回転ギア172は、スイッチ170に連結されてスイッチ170のスイッチング動作により、第1回転ギア161bまたは第2回転ギア162bと噛合することができる。第3回転ギア172は、スイッチ170が第1の位置(P1)にある場合、第1回転ギア161bと噛合され回転することができ、スイッチ170が第2の位置(P2)にある場合、第2回転ギア162bと噛合され回転することができる。
感知部180は、ポテンショメータセンサー(potentiometer sensor)やロータリーエンコーダー(rotary encorder)などのような回転感知センサーで具現することができ、第3回転ギア172の回転量を感知することができる。このため、感知部180は、第3回転ギア172の回転軸に設置することができる。
さらに詳細には、第3回転ギア172は、スイッチ170が第1の位置(P1)にある場合、第1回転ギア161bと噛合され回転して感知部180が第1回転部161の回転量を感知するようにし、スイッチ170が第2の位置(P2)にある場合、第2回転ギア162bと噛合され回転して感知部180が第2回転部162の回転量を感知するようにする。
制御部191は、長さ測定装置100の全体的な動作を制御する。具体的には、制御部191は、第3回転ギア172の回転量を測定長さに換算することができる。
制御部191とスイッチ170の電気的な連結を図示はしなかったが、制御部191は、スイッチ170の位置(第1の位置または第2の位置)を認知して、スイッチ170の位置による動作モードを実行することができる。例えば、制御部191は、スイッチ170が第1の位置(P1)に移動されると、これを認知して第1回転部161の回転量による長さ測定モード(以下、ホイール測定モード)で動作されるようにし、スイッチ170が第2の位置(P2)に移動されると、これを認知して第2回転部162の回転量による長さ測定モード(以下、帯測定モード)で動作されるようにする。
制御部191は、帯測定モードの場合、第2回転ギア162bと噛合された第3回転ギア172の回転軸に設置された感知部180を利用して、第2回転部162の回転量(すなわち、第3回転ギア172の回転量)を感知して帯131の引出の程度を測定長さに換算することができる。また、制御部191は、ホイール測定モードの場合は、第1回転ギア161bと噛合された第3回転ギア172の回転軸に設置された感知部180を利用して、第1回転部161の回転量(すなわち、第3回転ギア172の回転量)を測定長さに換算することができ、非接触測定モードの場合は、非接触測定部140からレーザー、赤外線または超音波などが発生して、再受信された時間などを測定長さに換算することができる。
図15及び図16は、本発明の第5の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図である。
図15及び図16を参照すれば、第5の実施形態に係る長さ測定装置100は、第4の実施形態に係る長さ測定装置に比べて、第1回転ギア161bに噛合された第4回転ギア190をさらに含むことができる。
第4回転ギア190は、図15に示すように、スイッチ170が第1の位置(P1)にある場合(ホイール測定モードが選択される場合)、第3回転ギア172とともに第1回転ギア161bに噛合することができる。この場合、第2回転ギア162bは、他の回転ギアと分離されているので、第1回転部161が回転しても影響を受けない。
一方、図16のように、スイッチ170が第2の位置(P2)にある場合(帯測定モードが選択される場合)、第1回転ギア161bに噛合され、第2回転ギア162bと噛合された第3回転ギア172にともに噛合することができる。これにより、帯測定モードでは、第1回転ギア161b、第2回転ギア162b、第3回転ギア172及び第4回転ギア190が連動して回転することができる。
そして、長さ測定装置100は、フック132を嵌めることができるフック嵌め溝(図示せず)がさらに備えられうる。例えば、ユーザが長さ測定装置100を帯測定モードで動作させて腰周りを測定しようとする場合、ユーザは腰周りに合わせて帯131を任意に引出した後、引出された帯131を腰周りに沿って囲みながら、フック132をフック嵌め溝に嵌めて腰周りを測定することができる。このとき、帯131は、ユーザが任意に引出した状態であるため、長さに誤差が発生するようになり、このような誤差を減らすために帯131を腰周りに沿って張りを維持させる過程が必要である。このため帯131が腰周りを囲んでいる状態で、ユーザが第1回転部161を帯131の引出方向と反対方向に回転させると、第1回転ギア161bの回転に応じて第4回転ギア190、第3回転ギア172及び第2回転ギア162bが順次連動して反対方向に回転されるので、帯131はケース110の内部に引き込まれ、これにより張った状態で腰周りを囲むようになる。
このように帯131が腰周りを張った状態で囲んだ状態で長さを測定するため、正確な腰周りを測定することができる。
一方、本発明に係る第4の実施形態及び第5実施形態に係る長さ測定装置も図5に例示したように、帯131が第2回転部162に複数回巻かれて積層されていれば、第2回転部162が1回転するたびに解かれる帯131の長さは次第に短くなる点を考慮して、数式1のようなアルゴリズムを適用して単位回転量を長さに換算する換算比を予め定められた区間ごとに段階的に小さく適用するように具現することができる。または図6に例示したように、第3回転部163をさらに備え、第2回転部162でなく第3回転部163の回転量を測定長さに換算したり、図8に例示したように、第2回転部162を具現して、数式1のような複雑な計算をしないように具現することも可能である。
図17及び図18は、本発明の他の実施形態に係る長さ測定装置の概略的な斜視図であり、図19及び図20は、本発明の第6の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図である。
図17〜図20に例示された第6の実施形態に係る長さ測定装置は、図1〜図3に例示された長さ測定装置とほとんどの構成要素を同様に有する。図1〜図3に例示された長さ測定装置の構成要素と同一の機能を有する構成要素は同じ参照符号を付与し、具体的な説明は図1〜図3に記載された内容に代替し、ここでは差別的な構成要素に対して説明する。
第6の実施形態に係る長さ測定装置100の電子的構成要素は、図3に例示されたものと同じ構成要素を有する。
図17及び図18を参照すると、第6の実施形態に係る長さ測定装置100で、ケース110は、本長さ測定装置100の各構成要素を内部に収容して保護する機能を遂行し、周りにはケース110に収容された後述する第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’の一部が突出する貫通孔113及び第2回転部162に巻かれた帯131が引込または引出される引出口111が形成されることができる。
例えば、図面には示されていないが、貫通孔113は、ケース110の周りに沿って複数形成することができる。したがって、第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’は、複数の箇所でケース110の外部に露出され、これによりユーザは、本長さ測定装置100を自在に把持することができることはもちろん、さまざまな方法で測定対象の長さを測定することができる。
図19及び図20を参照すると、第6の実施形態に係る長さ測定装置100は、ケース110に収容され、一部がケース110の外部に露出されて測定対象に接触し、測定対象の表面に沿って移動する第1回転部161を含む。
第1回転部161は、ケース110を貫通して設置される回転軸1611を含むことができる。
回転軸1611は、ケース110を貫通して設置され、第1回転部161及び第2回転部162をケース110にともに固定させ、第1回転部161と同時に回転することができる。
さらに詳細には、回転軸1611は、多角柱状に形成されて駆動ホイール161a’、161b’に結合される第1結合部1611a及び第1結合部の端部から軸方向に沿って延び、後述する第2回転部162に結合される円柱状の第2結合部1611bを含むことができる。
つまり、回転軸1611は、第1回転部161の回転時、第2回転部162が第1回転部161の回転に影響を受けずに独立して駆動されるように、第1回転部161と結合される一側は多角柱状に形成され、第2回転部162と結合される他の側は円柱状に形成することができる。
また、第1回転部161は、回転軸1611に結合されてケース110の内部に配置され、測定対象の表面に接触した状態で回転して測定対象の表面に沿って移動する駆動ホイール161a’、161b’を含むことができる。
駆動ホイール161a’、161b’は、複数に設置されてケース110の内部に軸方向に沿って予め定められた間隔で離間配置され、互いに離間配置された複数の駆動ホイール161a’、161b’の間には、後述する第2回転部162が配置されることができる。例えば、図面には示されていないが、駆動ホイール161a’、161b’には、回転軸1611の第1結合部1611aが結合されるように、第1結合部1611aの外面に対応する結合孔(図示せず)が形成されうる。
このとき、駆動ホイール161a’、161b’は、コーティング処理することができる。つまり、駆動ホイール161a’、161b’の表面には駆動ホイール161a’、161b’が測定対象と接地力を失うことなく、測定対象の表面に沿って正確な移動が可能となるように、予め製作されたコーティング液が塗布されることができる。
また、第1回転部161は、ケース110に設置されて回転軸1611を支持する回転軸支持ベアリング1615をさらに含むことができる。
一方、長さ測定装置100は、第1回転部161に結合され、周りに巻取られた帯131が測定対象の長さだけケース110の外部に引き出される第2回転部162を含む。
第2回転部162は、回転軸1611の第2結合部1611bに結合し、第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’とは別個に回転軸1611から個別に駆動されるドラム1621を含むことができる。
ドラム1621の端部には、軸方向に帯部130を支持するガイド部1621aが形成されることができる。したがって引出または引込を繰り返し行う後述する帯部130がガイド部1621aにガイドされてドラム1621から離脱されず、安定的にドラム1621に巻き取られうる。
例えば、図面には示されていないが、ドラム1621の内側にはコイル状に巻かれ、帯部130に連結された弾性部材(図示せず)が収容されることができる。したがって、弾性部材は、帯131がケース110の外部に引出される場合、圧縮変形され、測定が完了して帯131が引き出された状態を解除する場合、弾性力によって元の形状に復元され、ケース110の外部に引き出された帯131を再びケース110の内部に引き込ませてドラム1621に巻き取らせることができる。
また、第2回転部162は、ドラム1621の周りに巻き取られ、測定時にケース110の引出口111を介してケース110の外部に引出され、ドラム1621を回転させる帯部130を含むことができる。
帯部130は、ドラム1621の周りに巻き取られる帯131と、帯131の端部に結合されて一部がケース110の外部に露出された状態、すなわち、引出口111にかかっている状態を維持するためのフック132とを含むことができる。
帯131は、予め設定された長さ以内で引出時に自立的に直線状態を維持することができる素材で形成されることができ、これをさらに極大化することができるように、引き出される方向から見た断面がアーチ(arch)状になるように製作することができる。
帯131は、糸状、帯状またはテープ状など多様な形状で実現することができる。
フック132は、帯部130の端部が測定対象の端部と正確に一致されうるように、測定対象の端部にかかって固定される形状に形成することができる。
例えば、フック132は、
などのように一部が垂直に折り曲げられたかぎ状に製作することができる。
また、第2回転部162は、ドラム1621と第2結合部1611bとの間に配置されてドラム1621を支持するドラム支持ベアリング1623をさらに含むことができる。
つまり、第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’と第2回転部162のドラム1621は、それぞれドラム支持ベアリング1623の内側及び外側にそれぞれ結合されることにより、それぞれ個別に駆動することができる。
図3を参照すれば、第6の実施形態に係る長さ測定装置100において、感知部180は、駆動ホイール161a’、161b’の回転量を感知する第1感知部181及びドラム1621の回転量を感知する第2感知部182を含むことができる。
第1感知部181は、駆動ホイール161a’、161b’が結合された後、所定の長さだけ軸方向に沿って外側に突出した回転軸1611の端部に結合されて駆動ホイール161a’、161b’の回転量を感知することができる。
そして、第2感知部182は、ドラム1621の端部に結合されてドラム1621の回転量を感知することができる。
より詳細には、第2感知部182は、ドラム1621の一側に形成されたガイド部に対応するドラム1621の他の側に結合されてガイド部1621aとともに帯部130を支持するとともに、ドラム1621の回転量を感知することができる。
ボタン部123は、ユーザから見た長さ測定装置100の動作モードを設定するためのコマンドの入力を受けることができる。例えば、ユーザがボタン部123を1回押すと帯131による長さ測定モード、2回押すと駆動ホイール161a’、161b’の回転量による長さ測定モード、3回押すと後述する非接触測定部140による長さ測定モードなどに選択されて具現されることができる。もちろん、ここで例示したもの以外にも、ボタン部123は、実施形態に従って、長さ測定装置100の動作に関連する各種コマンドをユーザから入力を受けられるよう具現することができる。
一方、第1回転部161を介してユーザからコマンドの入力を受けるように具現することも可能である。例えば、ボタン部123を押すと、ディスプレイ部121に初期メニューが表示され、ユーザが第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’を回転させながら、下位メニューを選択できるように具現されることができる。例えば、ボタン部123を1回押すと3種類の長さの測定モードのいずれかが表示され、ユーザが第1回転部161の駆動ホイール161a’、161b’を回転させることによって、ディスプレイ部121に表示される長さ測定モードが変更されるようにすることができる。以後、ユーザが特定の長さ測定モードがディスプレイ部121に表示された状態で再度ボタン部123を押すと、そのモードが選択され、本長さ測定装置100は、選択されたモードで動作することができる。もちろん、ここで説明したこと以外にも、ボタン部123と第1回転部161をユーザが選択的に操作すると、それに対応するユーザコマンドの入力を受けるように具現することができる。
制御部191は、帯131を用いた測定モードでは、第2感知部182を介してドラム1621の回転量を感知して帯131の引出の程度を測定長さに換算することができる。また、制御部191は、駆動ホイール161a’、161b’を用いた測定モードでは、第1感知部181を介して駆動ホイール161a’、161b’の回転量を感知して、第1回転部161の回転量を測定長さに換算することができ、非接触測定部140を用いた測定モードでは、非接触測定部140からレーザー、赤外線または超音波などが発生して、再受信された時間などを測定長さに換算することができる。
前述のように、本発明の第6の実施形態に係る長さ測定装置100の電子的構成要素は、図3で説明したのと同じ参照符号を有する構成要素と同じ機能を遂行するため、ここで詳細な説明は省略する。
一方、本発明に係る第6の実施形態に係る長さ測定装置も、図5に例示したように、帯131がドラム1621に複数回巻かれて積層されている。したがって、ドラム1621が1回転するたびに解かれる帯131の長さは次第に短くなるという点を考慮して、数式1のようなアルゴリズムを適用して単位回転量を長さに換算する換算比を予め定められた区間ごとに段階的に小さく適用するように具現することができる。
一方、第6の実施形態に係る長さ測定装置100に対して図21に例示したように、第3回転部163をさらに備え、第2回転部162でなく第3回転部163の回転量を測定長さに換算するように具現することも可能である。
図21は、本発明の第7の実施形態に係る長さ測定装置の主要構成要素のケース内部配置関係を示す図である。
図21を参照すれば、第7の実施形態に係る長さ測定装置100は、ドラム1621と引出口111との間に配置され、ドラム1621から引出口111側に向かう帯131が巻取られ、ユーザが帯131の他端に締結されたフック132を引っ張る場合、第2回転部162のドラム1621と同時に回転される第3回転部163をさらに含むことができる。
より詳細には、第3回転部163は、ドラム1621と引出口111との間に配置され、周りには第2回転部162のドラム1621に複数回巻かれた後、引出口111側に向かって延びる帯131が1回巻かれた構造を有することができる。
すなわち、図9に示されたように、第2回転部162のドラム1621には、帯131が積層された構造で巻かれているので、ドラム1621の回転が増加するほどケース110の外部に引出される帯131の長さが次第に短くなる一方、第3回転部163の周りには、帯131が1回巻かれているので、第3回転部163の回転が増加しても、第3回転部163を介してケース110の外部に引き出される帯131の長さが常に同様に維持することができる。
したがって、制御部191は、帯131がケース110の外部に引出される場合、第2回転部162のドラム1621でない第3回転部163の回転量を感知し、これを換算して測定長さを計算することにより、数式1のような複雑な計算をしなくても帯131の引込または引出による長さ測定を正確に行うことができる。
ここで、第2感知部182は、ドラム1621に設置されず、第3回転部163の回転量を測定することができるように、第3回転部163の回転軸に設置することができる。
第4の実施形態ないし第7実施形態の長さ測定装置100は、図4に例示したように、レーザーガイド部150を介して長さ測定装置100の前後ガイド線210、220を表示されるようにすることにより、ユーザは、ガイド線210、220に沿って長さ測定装置100を移動させながら、正確な長さ測定が可能となる。また、第4の実施形態ないし第7実施形態の長さ測定装置100は、図9及び図10に例示したように、直線または曲線の長さの測定が可能であり、非接触測定部140を介して遠隔に離れている測定対象物までの距離測定も可能である。もちろん、第4の実施形態ないし第7実施形態の長さ測定装置100は、図11に例示したように、ユーザ端末200と連動して動作することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものでなく、本発明の実施形態から、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって容易に変更され、均等なものと認められる範囲のすべての変更と修正が含まれる。