JP2018519509A - レーザー距離測定器 - Google Patents

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Abstract

本発明は、レーザー距離測定器に係るものであり、より詳しくは、互いに相異なる方向にレーザーを送出する第1レーザー発信部及び第2レーザー発信部が備えられ、第1レーザー発信部及び第2レーザー発信部をそれぞれ含む第1モジュール及び第2モジュールの角度調整が可能であることにより、第1特定物体と第2特定物体との間の距離を効果的に測定することができ、また、特定物体の長さを容易に測定できるレーザー距離測定器に関するものである。【選択図】図1

Description

本出願は、2015年07月07日付けの韓国特許出願第10−2015−0096229号及び2015年10月22日付けの韓国特許出願第10−2015−0147046号に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、レーザー距離測定器に係るもので、より詳しくは、相異なる方向にレーザーを送出する第1レーザー発信部及び第2レーザー発信部が備えられ、第1レーザー発信部及び第2レーザー発信部をそれぞれ含む第1モジュール及び第2モジュールの角度調整が可能であることにより、第1特定物体と第2特定物体との間の距離を効果的に測定でき、また、特定物体の長さを容易に測定できるレーザー距離測定器に関するものである。
一般的に産業現場、建築現場、室内インテリアのような産業全般や日常生活で距離を測定するために主に巻尺が使われている。
このような巻尺は、大きいものや広い場所、高さのある物または高い場所を計るときは、1人では計りにくく、2人で協力する必要がある。また、巻尺の材質の特徴上、曲がりやすいので、測定時に巻尺が曲がってしまい、正確な距離測定が難しくなりやすく、特に、測定距離を必ず線形でつなぐ必要があるという問題がある。
このため、レーザービームを利用し、レーザービームが目標物に反射して戻ってくるまでの時間を計り、目標物との距離を計算し、目標物までの距離を測るレーザー距離測定器(LRF;Laser Range Finder)が開発された。
このようなレーザー距離測定器は、レーザー光を発射するレーザー送信部と、目標物に反射して戻ってくるレーザー光を受信するレーザー受信部を含み、使用者が距離を測定しようとする目標物にレーザー光を発射すると、発射されたレーザー光が目標物に反射して戻ってくる時間を測定し、この時間から距離を計算してディスプレイする装置である。
このようなレーザー距離測定器は、レーザービームを発し、目標物に反射するレーザービームを受光して距離を測定するため、レーザービームの受光を正確に行わなければならない。
しかし、このようなレーザー距離測定器は、これまで水平距離または垂直距離を測定する用途でのみ使用することができた。
また、水平または垂直の延長線上にターゲットがなければならないという不便さと、測定面の一定距離を測定するにおいて、相当な不便や測定が不可能な問題点があった。
本発明の目的は、第1レーザー発信部及び第2レーザー発信部それぞれが、互いに反対方向にレーザーを送出するように構成されることで、第1特定物体と第2特定物体との間の距離を測定する際、使用者が第1特定物体及び第2特定物体にレーザーを送出できる状況である限り、どの位置から測定しても、第1特定物体と第2特定物体との間の距離を正確に測定できるレーザー距離測定器を提供することである。
また、本発明の目的は、レーザー距離測定器の角度調整を可能にすることにより、反射板がなくても特定物体の長さを容易に測定できるレーザー距離測定器を提供することである。
本発明の第1の実施例におけるレーザー距離測定器は、レーザーを送出する第1レーザー発信部及び第2レーザー発信部;前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部からそれぞれ送出され特定物体に反射されるレーザーを受信する第1レーザー受信部及び第2レーザー受信部;及び前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部と、前記特定物体との間の距離を計算する演算部;を含むことができる。
前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部は、互いに相異なる方向にレーザーを送出することができる。
前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部は、互いに反対方向にレーザーを送出することができる。
前記演算部は、前記レーザーが送出された時間と受信された時間に基づいて、前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部それぞれと前記特定物体との間の距離を計算することができる。
前記演算部は、前記第1レーザー発信部と前記特定物体との間の距離及び前記第2レーザー発信部と前記特定物体との間の距離の合計を計算することができる。
前記レーザー距離測定器は、前記第1レーザー発信部及び前記第1レーザー受信部を含む第1モジュール;及び前記第2レーザー発信部及び前記第2レーザー受信部を含む第2モジュール;をさらに含むことができる。
前記第1モジュール及び前記第2モジュールは、互いに反対方向を向くように初期位置が設定されることができる。
前記第1モジュール及び前記第2モジュールは、それぞれ角度調整ができるよう構成されることができる。
前記第1モジュール及び前記第2モジュールは、それぞれ着脱が可能になるよう構成されることができる。
前記レーザー距離測定器は、前記第1モジュール及び前記第2モジュールの間の夾角を測定する角度測定部;をさらに含むことができる。
前記演算部は、前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部からそれぞれ送出されるレーザーが、前記特定物体に反射される距離及び前記角度測定部により測定される夾角を利用して前記特定物体そのものの長さを計算することができる。
前記レーザー距離測定器は、前記演算部により計算される前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部と、前記特定物体との間の距離及び前記特定物体そのものの長さのうち、いずれか一つ以上を表示する表示部;をされに含むことができる。
前記第1モジュール及び前記第2モジュールは、ヒンジ結合されることができる。前記レーザー距離測定器は、前記レーザーが前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部から送出された時間と、前記第1レーザー受信部及び前記第2レーザー受信部から受信された時間を測定っする時間測定部;をさらに含むことができる。
前記レーザー距離測定器は、前記レーザーを送出するように指示する一つ以上の動作ボタン;をさらに含むことができる。
本発明の一側面によると、第1レーザー発信部及び第2レーザー発信部それぞれが、互いに反対方向にレーザーを送出することにより、第1特定物体と第2特定物体との間の距離を測定する際、使用者が第1特定物体及び第2特定物体にレーザーを送出できる限り、どの位置から測定しても、第1特定物体と第2特定物体との間の距離を正確に測定することができるようになる。
また、レーザー距離測定器の角度調整が可能であることにより、反射板がなくても特定物体の長さを容易に測定することができ、角、スロット又は隅においても、距離や角度を測定することができる。
さらに、レーザー距離測定器を利用して、四角形の横と縦の長さ及び高さを測定することで、四角形の面積も測定することができるようになる。
本発明の第1の実施例に基づいてレーザー距離測定器を図示した構成図である。 本発明の第1の実施例に基づいてレーザー距離測定器を利用して物体間の距離を測定する方法に係る概略図である。 本発明の第2の実施例に基づき、レーザー距離測定器を利用して物体そのものの長さを測定する方法に係る概略図である。 本発明の第2の実施例に基づき、レーザー距離測定器を利用して物体そのものの長さを測定する計算方法に係る概略図である。
本発明を、添付の図面を参照しながら詳しく説明すると以下の通りである。ここで、重複する説明、本発明の要旨を必要以上に紛らわしくする恐れのある公知の機能及び構成に係る詳細な説明は省略する。本発明を実施するための形態は、当業界において一般的な知識を持つ者に対し、本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状や大きさ等は、より明確な説明のために誇張されることがあり得る。
明細書を通して、ある部分がある構成要素を「含む」、「含める」と述べる際、これは、特にそれを否定する記載がない限り、他の構成要素は排除することではなく、他の構成要素をさらに含む、または、含めることができるということを意味する。
図1は、本発明の第1の実施例におけるレーザー距離測定器を図示した構成図であり、図2は、レーザー距離測定器を利用して物体間の距離を測定する方法に係る概略図であり、図3は、本発明の第2の実施例に基づき、レーザー距離測定器を利用して物体自体の長さを測定する方法に係る概略図であり、図4は、レーザー距離測定器を利用して物体自体の長さを測定する計算方法に係る概略図である。
図1に示すように、本発明におけるレーザー距離測定器(100)は、第1レーザー発信部(10A)、第2レーザー発信部(10B)、第1レーザー受信部(20A)、第2レーザー受信部(20B)、第1モジュール(A)、第2モジュール(B)、時間測定部(30)、角度測定部(40)、演算部(50)及び表示部(60)を含めて構成されることができる。
先ず、第1レーザー発信部(10A)及び第2レーザー発信部(10B)は、レーザーを送出する役割をすることができる。このとき、第1レーザー発信部(10A)及び第2レーザー発信部(10B)は,互いに相異なる方向、例えば、反対方向へレーザーを送出することができる。
図1及び図2を参照しながら、本発明の第1の実施例をみると、使用者から一側に第1特定物体(W)が位置し、他側に第2特定物体(W)が位置し、使用者が第1特定物体(W)と第2特定物体(W)との間の距離を測定しようとするとき、使用者は第1レーザー発信部(10A)と第2レーザー発信部(10B)それぞれからレーザーを送出するように指示する一つ以上の動作ボタン(11)を利用し、第1レーザー発信部(10A)から第1特定物体(W)へ、第2レーザー発信部(10B)からは第2特定物体(W)へレーザーが送出されるようにすることができる。
この際、使用者は、第1特定物体(W)または、第2特定物体(W)に比較的に偏って位置しても、関係なく、第1特定物体(W)と第2特定物体(W)との間の距離を測定することができる。
従来のレーザー測定器の場合、使用者が第1特定物体(W)と第2特定物体(W)との間の距離を測定しようとするとき、第1特定物体(W)でレーザー距離測定器を作動し、第2特定物体(W)に向かってレーザーを送出し、第1特定物体(W)と第2特定物体(W)との間の距離を測定していた。つまり、使用者が必ず測定距離の始発点に位置しなければならない。
しかし、本発明の第1の実施例におけるレーザー測定器(100)は、第1レーザー発信部(10A)と第2レーザー発信部(10B)が、互いに相異なる方向にレーザーを送出するため、使用者が第1特定物体(W)と第2特定物体(W)にレーザーを送出できる限り、どの位置から測定しても容易に距離を測定することができる。つまり、第1特定物体(W)と第2特定物体(W)にレーザーを送出できる限り、使用者の位置には制約がない。
レーザー距離測定器(100)を利用して、第1特定物体(W)と第2特定物体(W)との間の距離を測定する方法については、より詳しく後述する。
続いて、第1レーザー受信部(20A)及び第2レーザー受信部(20B)は、第1レーザー発信部(10A)及び第2レーザー発信部(10B)からそれぞれ送出された後、特定物体に反射して戻ってくるレーザーを受信する役割をする。
前述の通り、使用者から一側に第1特定物体(W)が位置し、他側に第2特定物体(W)が位置し、使用者が一つ以上の動作ボタン(11)を押すと、第1特定物体(W)に向かって第1レーザー発信部(10A)からレーザーが送出され、このレーザーは、第1特定物体(W)に反射して第1レーザー受信部(20A)により受信されることが可能である。これと同様に、第2特定物体(W)に向かって第2レーザー発信部(10B)から送出されるレーザーは、第2特定物体(W)に反射して、第2レーザー受信部(20B)により受信されることが可能である。
このようなレーザー距離測定器(100)は、第1レーザー発信部(10A)と第1レーザー受信部(20A)が含まれる第1モジュール(A)及び第2レーザー発信部(10B)と第2レーザー受信部(20B)が含まれる第2モジュール(B)に分かれて構成されることができ、または、第1レーザー発信部(10A)、第2レーザー発信部(10B)、第1レーザー受信部(20A)及び第2レーザー受信部(20B)が一つのモジュールとして構成されることもできることに留意したい。
第1モジュール(A)及び第2モジュール(B)は、着脱可能であり、初期に互いに反対方向に向かうように位置されることが可能である。また、ヒンジ結合によって角度調整ができるように構成されることもあり得る。
このように、第1モジュール(A)及び第2モジュール(B)は、それぞれ角度調整が可能であることにより、第1特定物体と第2特定物体との間の距離だけでなく、第3特定物体そのもの(図3のW)の長さを測定することもできる。これについては、後述する図3及び図4でより詳しく説明する。
時間測定部(30)は、レーザーが送出された時間と受信された時間を測定する役割をすることができる。
このような時間測定部(30)により、レーザーが送出された時間と受信された時間を測定した上で、送出された時間と受信された時間に基づいて第1特定物体(W)と第2特定物体(W)との間の距離と第3特定物体(図3のW)の長さを測定することができる。
角度測定部(40)は、第1モジュール(A)と第2モジュール(B)の間の夾角を測定する役割をすることができる。
このような角度測定部(40)により、第1モジュール(A)と第2モジュール(B)の間の夾角を測定することができ、また、第1レーザー発信部(10A)と第3特定物体(図3のW)の距離及び第2レーザー発信部(10B)と第3特定物体(図3のW)との距離を測定して第3特定物体(図3のW)の長さを容易に測定することができる。
演算部(50)は、時間測定部(30)により測定されたレーザーが送出された時間と受信された時間に基づいて、第1レーザー発信部(10A)及び第2レーザー発信部(10B)と特定物体との間の距離をそれぞれ計算する役割をすることができる。
本発明の第1の実施例において、使用者から一側に第1特定物体(W)が位置し、他側に第2特定物体(W)が位置し、使用者が一つ以上の動作ボタン(11)を押すと、第1特定物体(W)に向かって第1レーザー発信部(10A)からレーザーが送出され、このレーザーは、第1特定物体(W)に反射して第1レーザー受信部(20A)により受信されることが可能である。これと同様に、第2特定物体(W)に向かって第2レーザー発信部(10B)から送出されるレーザーは、第2特定物体(W)に反射して、第2レーザー受信部(20B)により受信されることが可能である。
このとき、時間測定部(30)によりレーザーが送出された時間と受信された時間が測定され、演算部(50)は、第1レーザー発信部(10A)及び第2レーザー発信部(10B)からレーザーが送出された時間と、第1レーザー受信部(20A)及び第2レーザー受信部(20B)によりレーザーが受信された時間に基づいて、第1レーザー発信部(10A)と第1特定物体(W)の距離及び第2レーザー発信部(10B)と第2特定物体(W)との距離をそれぞれ計算することができる。
つまり、演算部(50)は、第1レーザー発信部(10A)と第1特定物体(W)との距離及び第2レーザー発信部(10B)と第2特定物体(W)との距離を合算して、第1特定物体(W)と第2特定物体(W)との間の距離を測定することができる。
より詳しくは、第1レーザー発信部(10A)と第1特定物体(W)との間の距離をa、第2レーザー発信部(10B)と第2特定物体(W)との間の距離をa、レーザー距離測定器(100)の長さをa、第1特定物体(W)と第2特定物体(W)との間の距離をaだとすると、下記の数式1のように、第1特定物体(W)と第2特定物体(W)との間の距離を算出することが可能である。
また、演算部(50)は、第1レーザー発信部(10A)及び第2レーザー発信部(10B)のそれぞれから第3特定物体(W3)の一側と他側との距離及び角度測定部(40)で測定した夾角を計算する役割をすることもできる。
ここで、図3及び図4を参照しながら、本発明の第2の実施例を見ると使用者は、第3特定物体(W)に向かって位置し、第1モジュール(A)及び第2モジュール(B)、それぞれの角度調整が可能であることにより、第3特定物体(W)の一側に向けて第1モジュール(A)に含まれている第1レーザー発信部(未図示)からレーザーが送出され、このレーザーは、第3特定物体(W)の一側に反射して第1モジュール(A)の第1レーザー受信部(未図示)により受信されることが可能である。これと同様に、第3特定物体(W)の他側に向かって第2モジュール(B)に含まれた第2レーザー発信部から送出されるレーザーは、第3特定物体(W)の他側に反射し、第2モジュール(B)の第2レーザー受信部により受信されることが可能である。
この際、時間測定部(図1の30)により、レーザーが送出された時間と受信された時間が測定され、角度測定部(図1の40)により第1モジュール(A)と第2モジュール(B)との間の夾角が測定されることが可能である。
演算部(図1の50)は、レーザーの送出及び受信時間と夾角を利用して第3特定物体(W)そのものの長さを測定することができる。
具体的に、第1モジュール(A)と第3特定物体(W)の一側までの距離をd、第2モジュール(B)と第3特定物体(W)の他側までの距離をd、第3特定物体(W)そのものの長さをd、第1モジュール(A)と第2モジュール(B)との夾角をθとする場合、下記の数式2のように、第3特定物体(W)そのものの長さが算出されることができる。
図1と図2に戻り、表示部(60)は、演算部(50)から算出された第1特定物体(W)と第2特定物体(W)との間の距離及び第3特定物体(図3のW)そのものの長さのうち、いずれか一つ以上を表示する役割をすることができる。
このような表示部(60)は、使用者に視覚的な出力を提供するが、例えば、テキスト、イメージ及びグラフィックなどを提供することができる。
前述の通り、本発明の第1の実施例におけるレーザー距離測定器は、使用者から一側に第1特定物体が位置し、他側に第2特定物体が位置し、使用者が一つ以上の動作ボタンを押すと、第1特定物体に向かって第1レーザー発信部からレーザーが送出され、このレーザーは第1特定物体に反射して第1レーザー受信部により受信されることが可能である。これと同様に、第2特定物体に向かって第2レーザーから送出されるレーザーは、第2特定物体に反射して第2レーザー受信部により受信されることが可能である。
このとき、時間測定部によって、レーザーが送出された時間と受信された時間が測定され、演算部は第1レーザー発信部及び第2レーザー発信部からレーザーが送出された時間と、第1レーザー受信部及び第2レーザー受信部からレーザーが受信された時間に基づき、第1特定物体と第2特定物体との間の距離を計算することができる。
これにより、使用者は第1特定物体と第2特定物体にレーザーを送出することのできる位置なら、いかなる制約も受けずに、どの位置から測定しても第1特定物体と第2特定物体との間の距離を容易に測定することができる。
また、本発明の第2の実施例におけるレーザー距離測定器は、使用者が第3特定物体に向かって位置し、第1モジュール及び第2モジュール、それぞれの角度調整が可能であることにより、第3特定物体の一側に向かって第1モジュールに含まれた第1レーザー発信部からレーザーが送出され、このレーザーは、第3特定物体の一側に反射し第1モジュールの第1レーザー受信部により受信されることが可能である。これと同様に、第3特定物体の他側に向かって第2モジュールに含まれた第2レーザー発信部から送出されるレーザーは、第3特定物体の他側に反射し、第2モジュールの第2レーザー受信部により受信されることが可能である。
このとき、時間測定部により、レーザーが送出された時間と受信された時間が測定され、角度測定部により、第1モジュールと第2モジュールとの間の夾角が測定され、演算部は、レーザーの送出及び受信時間と夾角を利用し、第3特定物体そのものの長さを測定することができる。
これにより、使用者は、別途の反射板がなくても第3特定物体そのものの長さを容易に測定することができる。
また、本発明の第2の実施例におけるレーザー距離測定器は、前述の方法を利用して四角形の横と縦の長さ及び高さを測定することで、四角形の面積を測定することもできる。
上記の説明では、本発明の望ましい実施例を参照して説明しているが、当業界における通常の知識を持つ者であれば、以下の特許請求範囲に記載する本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で、本発明を多様な形に修正または変更することができることを理解できる。

Claims (14)

  1. レーザーを送出する第1レーザー発信部及び第2レーザー発信部;
    前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部からそれぞれ送出され特定物体に反射するレーザーを受信する第1レーザー受信部及び第2レーザー受信部:及び、
    前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部と前記特定物体との間の距離を計算する演算部;を含み、
    前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部は互いに相異なる方向にレーザーを送出することを特徴とする、レーザー距離測定器。
  2. 前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部は、互いに相異なる方向にレーザーを送出することを特徴とする、請求項1に記載のレーザー距離測定器。
  3. 前記演算部は、前記レーザーが送出された時間と受信された時間に基づき、前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部それぞれと、前記特定物体との間の距離を計算することを特徴とする、請求項1に記載のレーザー距離測定器。
  4. 前記演算部は、前記第1レーザー発信部と前記特定物体との間の距離及び前記第2レーザー発信部と前記特定物体との間の距離の合計を計算することを特徴とする、請求項1に記載のレーザー距離測定器。
  5. 前記第1レーザー発信部及び前記第1レーザー受信部を含む第1モジュール;及び、
    前記第2レーザー発信部及び前記第2レーザー受信部を含む第2モジュール;をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のレーザー距離測定器。
  6. 前記第1モジュール及び前記第2モジュールは、互いに反対方向に向かうように初期位置が設置されることを特徴とする、請求項5に記載のレーザー距離測定器。
  7. 前記第1モジュール及び前記第2モジュールはそれぞれ、角度調整ができるように構成されることを特徴とする、請求項6に記載のレーザー距離測定器。
  8. 前記第1モジュール及び前記2モジュールはそれぞれ、着脱可能に構成されることを特徴とする、請求項5に記載のレーザー距離測定器。
  9. 前記第1モジュール及び前記第2モジュールとの間の角度を測定する角度測定部;をさらに含むことを特徴とする、請求項5に記載のレーザー距離測定器。
  10. 前記演算部は、前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部からそれぞれ送出されるレーザーが前記特定物体に反射する距離及び前記角度測定部で測定される夾角を利用して前記特定物体そのものの長さを計算することを特徴とする、請求項9に記載のレーザー距離測定器。
  11. 前記演算部により計算される、前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部と前記特定物体との間の距離及び前記特定物体そのものの長さのうち、いずれか一つ以上を表示する表示部;をさらに含むことを特徴とする、請求項10に記載のレーザー距離測定器。
  12. 前記第1モジュール及び前記2モジュールは、ヒンジ結合されることを特徴とする、請求項5に記載のレーザー距離測定器。
  13. 前記レーザーが前記第1レーザー発信部及び前記第2レーザー発信部から送出された時間と、前記第1レーザー受信部及び前記第2レーザー受信部により受信された時間とを測定する時間測定部;をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のレーザー距離測定器。
  14. 前記レーザーを送出するように指示する一つ以上の動作ボタン;をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のレーザー距離測定器。
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