KR20160090037A - 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의한 거리 및 면적 측정 방법 - Google Patents

광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의한 거리 및 면적 측정 방법 Download PDF

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KR20160090037A
KR20160090037A KR1020150009797A KR20150009797A KR20160090037A KR 20160090037 A KR20160090037 A KR 20160090037A KR 1020150009797 A KR1020150009797 A KR 1020150009797A KR 20150009797 A KR20150009797 A KR 20150009797A KR 20160090037 A KR20160090037 A KR 20160090037A
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코나리 엔터프라이즈 컴퍼니 리미티드
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Abstract

광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리 및 면적을 측정하기 위한 방법은 광빔 프로젝터(60)와 모바일 장치(50)을 결합하고, 광빔 프로젝터(60)는 제1 측정점(A)과 제2 측정점(B)을 투사하여 제1 거리(
Figure pat00051
)와 제2 거리(
Figure pat00052
)를 생성하기 위해 모바일 장치(50)의 광검출기 모듈(53)로부터 검색된 이미지 중 하나와 동일한 방향으로 광빔을 투사하고, 다음에 모바일 장치(50)의 방위각 센서(54)에 의해 검출된 제1 방위각 데이터(α1, β1) 및 제2 방위각 데이터(α2, β2)로 제1 및 제2 측정점들(A),(B)의 이동 좌표(X1, Y1, Z1), (X2, Y2, Z2)를 계산한다. 따라서, 상기 방법은, 면적(
Figure pat00053
)이 좌표 거리(
Figure pat00054
), 제1 거리(
Figure pat00055
) 및 제2 거리(
Figure pat00056
)에 의해 둘러싸이더라도, 제1 및 제2 측정점들 (A), (B) 사이의 좌표 거리(
Figure pat00057
)를 계산할 수 있을 것이다. 다시 말해서, 상기 방법은 임의의 2 점들 사이의 좌표 거리 및 둘러싸인 면적의 측도를 계산할 수 있으며, 그결과 측정 과정에서의 편리하고 증가된 효율성을 달성한다.

Description

광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의한 거리 및 면적 측정 방법{A METHOD FOR MEASURING DISTANCE AND AREAS BY MOBILE DEVICES COMBINED WITH LIGHT BEAM PROJECTORS}
본 발명은 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리와 면적을 측정하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2 점들 사이의 거리를 편리하게 계산할 수 있고, 추가로 면적의 측도(measure)를 계산할 수 있어, 측정 과정에서의 편리하고 증가된 효율성을 달성할 수 있는 방법에 관한 것이다.
도 1 내지 도 4는 대만 공개 번호 I289196에 개시된 거리 측정 시스템 및 방법을 도시한다. 이 거리 측정 시스템은 대상 객체로부터의 거리의 실제 길이와 화소값(pixel value)의 비례 관계에 기초하여 이미지 캡처 장치와 대상 객체(target object) 사이의 실제 거리를 계산한다. 도 1은 그 기능 블록도이다. 레이저 빔을 대상 객체(30)의 표면으로 투사하는 레이저 광원(20)과, 이미지 정보를 검색하는 디지털 카메라(10), 및 이미지의 화소값을 계산하여 이 화소값과 대상 객체(30)로부터의 거리 사이의 비례 관계를 통해 대상 객체(30)의 실제 길이를 검출하거나 또는 이 대상 물체(30)와 디지털 카메라(10) 사이의 거리를 검출하는 연산부(40)가 있다.
도 2는 이 시스템 및 방법에 따라 화소값에 의해 거리 측정을 도시하는 개략도이다. 디지털 카메라(10)는 레이저 광원(20)이 라인(CD)과 라인(EF) 상의 한 점을 개별적으로 투사하는 동안 라인(CD)과 라인(EF)에 있는 이미지 정보를 개별적으로 검색하는데, 여기서
OP는 디지털 카메라(10)의 광학 원점을 나타내고;
PD 및 PF는 레이저 광원(20)에 의해 각각 투사된 평면(CD)과 평면(EF) 상의 투사 점을 나타내고;
O는 디지털 카메라(10)에 의해 캡처된 스캔된 평면의 중심을 나타내고;
HD는 평면(CD)과 디지털 카메라(10) 사이의 거리를 나타내고;
HF는 평면(EF)과 디지털 카메라(10) 사이의 거리를 나타내고;
hS는 점(OP)과 디지털 카메라(10) 사이의 거리를 나타내고;
DD 및 DF는 디지털 카메라(10)에 의해 평면(CD)과 평면(EF) 상에서 각각 캡처될 수 있는 길이의 최대 값을 나타내고;
Dr는 PD, PF 및 O 사이의 거리를 나타내고;
2θmax는 디지털 카메라(10)가 캡처할 수 있는 최대 각도를 나타내고;
Nmax는 디지털 카메라(10)의 단일 스캔 라인의 최대 화소값을 나타내고; 및
ND 및 NF는 PD, PF 및 O 사이의 거리의 화소값을 각각 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이 디지털 카메라(10)에 의해 검색된 이미지의 투사된 사시도를 참조하면, 축(Z)은 광학 원점(OP)의 이미지 검색 방향으로서, 이 방향을 따라 디지털 카메라(10)는 점(A)과 점(B)을 포함하는 스캔된 평면의 이미지 및 이미지 정보를 검색한다. 또한 축(Z)의 방향은 스캔된 평면의 법선 방향(normal line)이고, 축(Z)이 지나가는 스캔된 평면 상의 점은 평면(O)의 중심이다. 점(C)과 점(D) 사이의 라인과 점(E)과 점(F) 사이의 라인은 점(O)과 스캔된 평면이 교차하는 스캔된 라인들이고; 이 라인에서 각 교차점은 바로
Figure pat00001
화소점의 위치에 있다.
도 2를 다시 참조하면, 레이저 광원(20)에 의해 투사된 레이저 빔은 디지털 카메라(10)에 의해 검색된 이미지의 방향과 평행하여, 레이저 빔은 디지털 카메라(10)에 의해 스캔된 임의의 평면에 수직하고, 스캔된 평면들 상에 레이저 빔이 투사하는 투사 점(PD, PF)은 평면들 상의 점(O)과 각 점 사이의 거리(Dr)와 동일한 길이를 구비한다.
평면들 상의 점(O)과 각 투사된 점(PD, PF) 사이의 거리(Dr)와 동일한 길이를 구비하는 특징을 통해, 2개의 레이저 광원 대신에 임의의 평면에 투사하는 단일 레이저 광원에 의해 수평 거리(Dr)를 획득할 수 있다. 나아가, 디지털 카메라(10)에 의해 캡처된 이미지 정보를 스캔하는 시간, 및 디지털 카메라(10)와 대상 객체 사이의 실제 거리는 선형 비례 관계를 구비하여, 연산부(40)는 이후 수식에서 화소값으로 거리를 표현할 수 있다:
Figure pat00002
;
한편, 삼각형의 정리(Triangle Theorem)로부터 다음 수식이 도출된다:
Figure pat00003
;
이후, 전술된 수식으로부터 다음 수식을 추론할 수 있다:
Figure pat00004
.
추론된 수식에서 cotθmax 및 hs는 계산 모델에 의해 미리 계산될 수 있고, 이후 연산부(40)는 ND 및 NF의 값을 구할 수 있고, 나아가, 수식으로 HD 및 HF의 값을 구할 수 있다.
종래 기술에 따른 파라미터 값을 계산하는 계산 모델의 구조도를 도시하는 도 4에서, 계산 모델은 디지털 카메라(10), 2개의 수직 자(ruler)(41) 및 2개의 수평 자(43)를 포함하고; 각 수평 자(43)와 디지털 카메라(10)의 표면 사이의 수직 거리(hm1, hm2)는 수직 자(41)에 의해 측정될 수 있다. 디지털 카메라(10)에 의해 캡처될 최대 각도(2θmax)는 계산 모델에서 hs의 측정 정밀도를 위해 2θs로 제한되고; 이런 방식으로, 스캔된 평면의 에지는 블러 에지(blur edge)의 경우에 제거될 수 있다.
나아가, 최대 각도가 2θs로 제한될 때, 디지털 카메라(10)가 캡처할 수 있는 최대 수평 거리(Dm1, Dm2)는 다음 수식으로 삼각형의 정리에 의해 용이하게 측정되고 계산될 수 있다:
Figure pat00005
.
이후, 다음과 같이 cotθs의 값에 대한 수식을 추론할 수 있다.
Figure pat00006
이후, 상기 수식을 각도(θs 및 2θmax)와 비교함으로써 다음 비례 관계를 추론할 수 있다.
Figure pat00007
그리하여, hs의 값은 다음 추론된 수식에서 구해질 수 있다.
Figure pat00008
다른 측정 도구는, 레이저 빔을 대상 객체로 방출하고, 레이저 신호를 전기 신호로 터닝(turn)하는 레이저 신호 수신기, 통상 애벌란치 광다이오드 (Avalanche Photo Diode: APD)로 반사되는 레이저 신호를 수신함으로써 사이 거리를 계산하는 레이저 거리계(laser rangefinder)이다. 계산 수식은
Figure pat00009
이고, 여기서 Td는 신호를 송신한 시간과 수신한 시간 사이의 지연된 기간을 나타내고; L은 측정 원점과 대상 객체 사이의 거리를 나타내고; C는 광 전송 속도를 나타낸다. 그리하여, 지연된 기간(Td)을 측정하면 계산에 의해 거리(L)를 산출할 수 있다.
기술이 진보함에 따라, 레이저 거리계는 건설 엔지니어링, 장식 엔지니어링 등에 널리 적용된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 거리계(100)는 테이블(101)을 측정하는데 사용된다. 테이블(101)이 벽을 따라 배치되면, 신호는 벽에 의해 반사되어 거리(L)의 길이를 구할 수 있다.
그러나, 여전히 개선될 여지가 있다. 첫째, 측정기(measurer)는 공간 내 레이저 빔을 임의의 측정점이 아니라 미리 결정된 측정점으로 투사하기 위해 고정된 위치에 있어야 해서 측정을 불편하게 한다. 둘째, 레이저 빔은 미리 결정된 측정점으로 투사되기 때문에, 측정기는 거리만을 계산할 수 있고, 임의의 측정점과 원점으로 둘러싸인 면적의 측도를 계산할 수 없다.
본 발명의 주된 목적은, 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리와 면적을 측정할 수 있는 방법을 제공하는 것으로, 모바일 장치의 광빔 프로젝터에 의해 투사되는 임의의 2 점들 사이의 거리를 계산할 수 있으며, 종래 기술에서의 계산을 처리할 수 없는 문제를 극복하고 거리 측정 과정에서의 편리한 효율성을 달성할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리와 면적을 측정하기 위한 방법을 제공하는 것으로, 모바일 장치의 광빔 프로젝터에 의해 투사되는 임의의 2 점들 사이의 거리 및 원점으로서의 프로젝터와 투사된 점 사이의 거리를 계산할 수 있으며, 상기 거리들에 의해 둘러싸인 면적의 측도를 계산할 수 있고, 종래 기술에서의 면적 계산을 처리할 수 없는 문제를 극복하여 거리 측정 과정에서의 증가된 효율성을 달성할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 첨부된 청구범위에 따른 단계를 포함한다.
요약하면, 본 발명은 상기 개시된 구조로 제1 및 제2 거리 및 제1 및 제2 방위각 데이터를 각각 계산하는 것에 의해 제1 및 제2 측정점의 이동 좌표를 개별적으로 측정하고 또 제1 및 제2 측정점 사이의 좌표 거리를 추가로 계산할 수 있다. 나아가, 본 방법은 또한 좌표 거리, 제1 거리 및 제2 거리에 의해 둘러싸인 면적을 계산할 수 있어, 측정 공정이 편리하고 효율성을 증대시키는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 기능 블록도;
도 2는 종래 기술에 따른 화소값에 의한 거리 측정을 도시하는 개략도;
도 3은 종래 기술에 따른 디지털 카메라에 의해 검색된 이미지의 투사된 사시도;
도 4는 종래 기술에 따른 파라미터 값을 계산하는 계산 모델의 구조도;
도 5는 종래 기술에 따른 거리계의 응용 예를 도시하는 도면;
도 6은 본 발명의 흐름도;
도 7은 본 발명에서 모바일 장치와 광빔 프로젝터의 조합을 도시하는 블록도;
도 8a는 본 발명에서 광빔 프로젝터의 분해도;
도 8b는 본 발명에서 조립된 광빔 프로젝터의 사시도;
도 9a는 본 발명에서 조합되기 전의 광빔 프로젝터와 모바일 장치의 분해도;
도 9b는 본 발명에서 조합된 후의 광빔 프로젝터와 모바일 장치의 사시도;
도 9c는 본 발명에서 매칭 형태로 결합된 광빔 프로젝터와 모바일 장치의 사시도;
도 10a는 본 발명에서 조합되기 전의 광빔 프로젝터와 모바일 장치의 다른 분해도;
도 10b는 본 발명에서 조합된 후의 광빔 프로젝터와 모바일 장치의 다른 사시도;
도 11a는 연결 플러그의 것과 동일한 방향으로 배열된 발광 모듈의 부분 단면도;
도 11b는 도 11a에서 라인 11B-11B을 따른 단면도;
도 11c는 연결 플러그의 것과 수직 방향으로 배열된 발광 모듈의 부분 단면도;
도 11d는 도 11c에서 라인 11D-11D을 따른 단면도;
도 12는 본 발명의 응용 예를 도시하는 도면;
도 13a는 본 발명에서 좌표 거리 측정의 실제 응용 예를 도시하는 도면; 및
도 13b는 본 발명에서 면적 측정의 실제 응용 예를 도시하는 도면.
도 6 내지 도 13b와 협력하여 도 6의 흐름도를 참조하면, 바람직한 실시예에서, 본 발명은 다음과 같이 단계(S1 ~ S9)를 포함한다. 단계 1(S1): 공정을 개시한다. 단계 2(S2): a) 적어도 하나의 MCU(51), 메모리(52), 광검출기 모듈(53) 및 방위각 센서(54)를 구비하는 모바일 장치(50)를 제공한다; 여기서 상기 MCU(51)는 상기 메모리(52), 상기 광검출기 모듈(53) 및 상기 방위각 센서(54)에 개별적으로 전기적으로 연결된다.
광검출기 모듈(53)은 카메라 모듈 또는 애벌란치 광다이오드(APD)를 포함한다. 기본적으로 이 광검출기 모듈은 광검출기의 원리에 의하여 관찰자(예를 들어, 위치 O)와 공간 내 미리 결정된 점(예를 들어, 위치 A) 사이의 거리를 검출하고; 이러한 기능은 종래 기술에서 용이하게 달성될 수 있다. 모바일 장치(50)는 스마트 폰, 태블릿 PC 또는 거리계를 포함하고; 이러한 장치는 광검출기 모듈(53)의 구성을 구비한다. 다음 실시예에서, 본 발명은 예시를 위하여 모바일 장치(50)로 스마트 폰을 구비하지만, 명백히 본 발명은 이러한 응용으로 제한되지 않는다. 도 7을 참조하면, 이 실시예에서 모바일 장치(50)는, MCU(51)에 개별적으로 전기적으로 연결된 전송 포트(55) 및 오디오 잭(55')을 구비하는 스마트 폰이다.
S3: b)는 구동될 모바일 장치(50)와 전기적으로 연결된 광빔 프로젝터(60)를 제공하고, 이때 광빔 프로젝터(60)에 의해 투사되는 광빔의 방향은 광검출기 모듈(53)에 의해 검색된 이미지의 방향과 동일하다. 광빔 프로젝터(60)는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 모바일 장치(50)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있다. 광빔 프로젝터(60)는 전방 단부에 배열된 전기적 연결 요소(72)를 갖는 PCB(71)를 구비하는 연결 플러그(70), 상기 PCB(71) 측면드 배열된 발광 모듈(80), 상기 PCB(71)와 상기 발광 모듈(80)에 연결되고 그 사이에 배치된 구동 회로(73), 및 상기 PCB(71)와 상기 발광 모듈(80)을 랩핑(wrapping)하는 케이싱(90)을 포함한다. 전기적 연결 요소(72)는 전기 및 신호에 액세스하기 위하여 삽입되기 위하여 모바일 장치(50)의 전송 포트(55) 및 오디오 잭(55')의 사양과 일치하도록 설계된다. 발광 홀(91)은 발광 모듈(80)이 광을 투사하기 위하여 케이싱(90)의 주변 표면 상에 배열된다. 이외에, 구동 회로(73)는 PCB(71) 상에 또는 발광 모듈(70) 내에 배치될 수 있다.
나아가, 바람직한 실시예에서, 전송 포트(55)는 도 9a, 도 9b 및 도 9c에 예시된 바와 같이 연결할 광빔 프로젝터(60)를 위해 스마트 폰의 후미(rear)에 배열된다. 다른 바람직한 실시예에서, 전송 포트(55)는 도 10a 및 도 10b에 예시된 바와 같이 연결할 광빔 프로젝터(60)를 위해 스마트 폰의 측면(aside)에 배열된다. 개시된 실시예로부터, 광빔 프로젝터(60)는 임의의 스마트 폰의 전송 포트(55)에 적용될 수 있는 것으로 결론지어질 수 있다. 또한, 모바일 장치(50)는 전술된 바와 같이 스마트 폰이 아닌 테이블 PC 또는 거리계일 수 있다. 그리하여, 광빔 프로젝터(60)는 스마트 폰에서 전송 포트(55)와 오디오 잭(55')에만 연결될 뿐만 아니라; 전기적으로 연결된 인터페이스로서, 이 광빔 프로젝터는 태블릿 PC 또는 거리계 상에 있는 모든 전송 포트에 연결될 수 있다. 또는 광빔 프로젝터(60)를 모바일 장치(50) 내에 형성하는 것도 고려할 수 있다.
도 11a 내지 도 11d를 참조하면, 발광 모듈(80)은 중공 튜브(81), 상기 중공 튜브(81) 내에 배열되고 저부(bottom)에 복수의 핀(83)을 구비하는 발광 요소(82), 및 상기 발광 요소(82)의 앞에 상기 중공 튜브(81) 내에 배열된 광학 렌즈(84)를 포함한다. 상기 발광 요소(82)는 레이저 다이오드 또는 LED를 포함하고, 상기 LED는 가시광 LED 또는 적외선 LED를 포함한다. 이 실시예에서, 상기 발광 모듈(80)은 도 11a에 도시된 바와 같이 연결 플러그(70)와 동일한 방향으로 배열되거나, 또는 이 발광 모듈은 도 11b에 도시된 바와 같이 연결 플러그(70)와 수직 방향일 수 있다. 나아가, 도 11c 및 도 11d를 참조하면, 케이싱(90)의 발광 홀(91)은 L 형상으로 배열되고; 그 코너에서 45°기울기(incline)를 갖는 반사기(92)가 광이 미리 결정된 방향으로 반사되도록 배열된다.
도 12를 참조하면, 그 다음 단계는 다음과 같다. S4: c) MCU(51)에 의해 메모리(52), 상기 광검출기 모듈(53), 상기 방위각 센서(54)과 상기 광빔 프로젝터(60) 사이의 연결을 설정하여, 이 연결이 활성화될 때, 상기 방위각 센서(54)가 초기화하여 광검출기 모듈(53)을 원점( O )에 있는 것으로 설정한다.
S5: d)는 상기 광검출기 모듈(53)을 터닝하고, 방위각 센서(54)가 제1 방위각 데이터(α 1 , β 1 )를 생성할 수 있도록 광빔 프로젝터(60)를 연결하고 나서, 광검출기 모듈(53)을 활성화시켜, 광빔이 공간 내 제1 측정점( A )으로 투사된 후 제1 이미지 정보(P 1 )를 검색한다; 제1 측정점( A )과 광검출기 모듈(53) 사이의 제1 거리(
Figure pat00010
)는 MCU(51)에 의해 계산되고, 제1 측정점의 이동 좌표(X 1 , Y 1 , Z 1 )는 아래 수식을 통해 제1 거리와 제1 방위각 데이터(α 1 、β 1 )를 가지고 MCU(51)에 의해 계산된다:
X 1 =
Figure pat00011
×sin(β 1 ) ×cos(α 1 );
Y 1 =
Figure pat00012
×sin(β 1 ) ×sin (α 1 ); 및
Z 1 =
Figure pat00013
×cos (β 1 ).
이후, 제1 거리(
Figure pat00014
) 및 제1 측정점( A )의 이동 좌표(X 1 , Y 1 , Z 1 )는 메모리(52)에 저장된다.
S6: e) 다시 광검출기 모듈(53)을 터닝하고, 방위각 센서(54)가 제2 방위각 데이터(α 2 、β 2 )를 생성할 수 있도록 광빔 프로젝터(60)를 연결하고 나서, 광검출기 모듈(53)을 활성화시켜, 광빔이 공간 내 제2 측정점( B )으로 투사된 후 제2 이미지 정보(P 2 )를 검색한다; 제2 측정점( B )과 광검출기 모듈(53) 사이의 제2 거리(
Figure pat00015
)는 MCU(51)에 의해 계산되고, 제2 측정점( B )의 이동 좌표(X 2 , Y 2 , Z 2 )는 아래 수식을 통해 제2 거리(
Figure pat00016
)와 제2 방위각 데이터(α 2 、β 2 )를 가지고 MCU(51)에 의해 계산된다:
X 2 =
Figure pat00017
×sin(β 2 ) ×cos(α 2 );
Y 2 =
Figure pat00018
×sin(β 2 ) ×sin (α 2 ); 및
Z 2 =
Figure pat00019
×cos (β 2 ).
이후, 제2 거리(
Figure pat00020
) 및 제2 측정점( B )의 이동 좌표(X 2 , Y 2 , Z 2 )는 메모리(52)에 저장된다.
S7: f) MCU(52)에 의해 제1 측정점( A )과 제2 측정점( B )의 이동 좌표(X 1 , Y 1 , Z 1 및 X 2 , Y 2 , Z 2 )에 액세스하고, 수식
Figure pat00021
을 통해 제1 측정점과 제2 측정점 사이의 좌표 거리(
Figure pat00022
)를 계산한다. 이후 그 다음 단계는 S9이고 여기서 종료한다.
본 발명은 S8: g) 제1 측정점( A )과 제2 측정점( B ) 사이의 좌표 거리(
Figure pat00023
)를 메모리(52)에 저장하고, 이 메모리에 액세스하여 MCU(52)에 의해 상기 좌표 거리(
Figure pat00024
), 제1 거리(
Figure pat00025
) 및 제2 거리(
Figure pat00026
)에 의해 둘러싸인 면적( OAB )을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있고, 이후 S9로 진행하고 나서 종료한다.
그리하여, 모바일 장치(50)는 MCU(51)에 전기적으로 연결된 디스플레이 모듈(56), 및 메모리(52)에 저장되고 단계 c) 내지 g)(S4 내지 S8)에서 기록된 어플리케이션 프로그램(57)을 포함하고; 모바일 장치(50)는 MCU(51)를 동작시키고 어플리케이션 프로그램(57)에 액세스하도록 디스플레이 모듈(56)을 핸들링하며, 디스플레이 모듈(56)은 좌표 거리(
Figure pat00027
)와 면적( OAB )의 측정 리스트( M )를 디스플레이할 수 있다.
도 13a를 참조하면, 측정 리스트( M )의 좌표 거리(
Figure pat00028
)가 선택된 후, 제1 및 제2 측정점( A , B )은 공간에 랜덤하게 투사될 수 있고, 좌표 거리(
Figure pat00029
)는 용이하게 계산될 수 있다. 나아가 도 13b를 참조하면, 측정 리스트( M )의 면적( OAB )이 선택된 후, 제1 및 제2 측정점( A , B )은 공간에 랜덤하게 투사되어 면적( OAB )을 계산하기 위한 거리(
Figure pat00030
,
Figure pat00031
및
Figure pat00032
)를 생성하거나; 또는 공간에 랜덤하게 투사된 제3 측정점( C )이 있어, 그 이동 좌표(X 3 , Y 3 , Z 3 )와 좌표 거리(
Figure pat00033
)가 계산될 수 있어서, 계산될 거리(
Figure pat00034
,
Figure pat00035
및
Figure pat00036
)에 의해 둘러싸인 면적( OBC )을 생성하여, 본 발명에 따라 증대된 효율성을 제공하는 것을 특징으로 하는 면적( OAB 및 OBC )과 결합된 더 큰 면적을 생성할 수 있다.
본 발명의 특정 실시예들이 예시를 위하여 상세히 설명되었으나, 여러 변형과 개선이 본 발명의 사상과 범위를 벗어남이 없이 이루어질 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의한 것을 제외하고는 제한되어서는 안된다.

Claims (9)

  1. 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리 및 면적을 측정하기 위한 방법에 있어서,
    a) 하나 이상의 MCU(51), 메모리(52), 광검출기 모듈(53), 및 방위각 센서(54)를 구비하는 모바일 장치(50)를 제공하는 단계를 포함하고; 상기 MCU(51)는 상기 메모리(52), 상기 광검출기 모듈(53), 및 상기 방위각 센서(54)에 개별적으로 전기적으로 연결되고;
    b) 상기 모바일 장치(50)와 전기적으로 연결되어 구동되는 광빔 프로젝터(60)를 제공하는 단계를 포함하고; 상기 광빔 프로젝터(60)에 의해 투사되는 광빔의 방향은 상기 광검출기 모듈(53)에 의해 검색된 이미지의 방향과 동일하고;
    c) 상기 MCU(51)에 의해 상기 메모리(52), 상기 광검출기 모듈(53), 상기 방위각 센서(54) 및 상기 광빔 프로젝터(60) 간의 연결을 설정하는 단계를 포함하고; 연결이 활성화될 때, 상기 방위각 센서(54)는 광검출기 모듈(53)을 원점(O)에 있는 것으로 초기화되어 설정되고;
    d) 상기 광검출기 모듈(53)을 터닝시키고 제1 방위각 데이터(α1, β1)를 생성하기 위해 상기 방위각 센서(54)에 대해 상기 광빔 프로젝터(60)를 연결하고, 다음에 광빔이 공간내의 제1 측정점(A)에 투사된 후 제1 이미지 정보(P1)를 검색하기 위해 상기 광검출기 모듈(53)을 활성화하는 단계를 포함하고; 제1 측정점(A)과 광검출기 모듈(53) 사이의 제1 거리(
    Figure pat00037
    )는 상기 MCU(51)에 의해 계산되고, 제1 측정점(A)의 이동 좌표(X1, Y1, Z1)는 상기 MCU(51)에 의해 상기 제1 거리(
    Figure pat00038
    )와 제1 방위각 데이터(α1, β1)로 계산되며, 다음에 상기 제1 거리(
    Figure pat00039
    )와 상기 제1 측정점(A)의 이동 좌표(X1, Y1, Z1)는 상기 메모리(52)에 저장되고;
    e) 상기 광검출기 모듈(53)를 다시 터닝시키고 제2 방위각 데이터(α2, β2)를 생성하기 위해 상기 방위각 센서(54)에 대해서 상기 광빔 프로젝터(60)를 연결하며, 다음에 광빔이 공간내의 제2 측정점(B)에 투사된 후에 제2 이미지 정보(P2)를 검색하기 위해 상기 광검출기 모듈(53)을 활성화시키는 단계를 포함하며; 제2 측정점(B)과 광검출기 모듈(53) 사이의 제2 거리(
    Figure pat00040
    )는 상기 MCU(51)에 의해 계산되고, 제2 측정점(B)의 이동 좌표(X2, Y2, Z2)는 상기 MCU(51)에 의해 상기 제2 거리(
    Figure pat00041
    )와 제2 방위각 데이터(α2, β2)로 계산되며, 다음에 상기 제2 거리(
    Figure pat00042
    )와 상기 제2 측정점(B)의 이동 좌표(X2, Y2, Z2)는 상기 메모리(52)에 저장되고;
    f) 상기 MCU(51)에 의해 제1 측정점(A)과 제2 측정점(B)의 이동 좌표 (X1, Y1, Z1),(X2, Y2, Z2)에 액세스하고, 제1 측정점(A)과 제2 측정점(B) 사이의 좌표 거리(
    Figure pat00043
    )를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리 및 면적을 측정하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    g) 상기 좌표 거리(
    Figure pat00044
    )를 메모리(52)에 저장하고, 상기 좌표 거리(
    Figure pat00045
    ), 제1 거리(
    Figure pat00046
    ) 및 제2 거리(
    Figure pat00047
    )에 의해 둘러싸인 면적(
    Figure pat00048
    )을 계산하기 위해 상기 메모리(52)에 액세스하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리 및 면적을 측정하기 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모바일 장치는 상기 MCU(51)에 전기적으로 연결된 디스플레이 모듈(56) 및 상기 메모리(52)에 저장되고 상기 단계 c) 내지 g에서 기록된 어플리케이션 프로그램(57)을 포함하며; 상기 모바일 장치(50)는 상기 MCU(51)를 동작시키고 상기 어플리케이션 프로그램(57)에 액세스하도록 상기 디스플레이 모듈(56)을 핸들링하고, 상기 디스플레이 모듈(56)은 좌표 거리(
    Figure pat00049
    )와 면적(
    Figure pat00050
    )의 측정 리스트(M)를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리 및 면적을 측정하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모바일 장치(50)는 스마트 폰, 태블릿 PC, 또는 거리계 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리 및 면적을 측정하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광검출기 모듈(53)은 카메라 모듈 또는 애벌란치 광다이오드 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리 및 면적을 측정하기 위한 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광빔 프로젝터(60)는 전방 단부에 배열된 전기적 연결 요소(72)를 갖는 PCB(71)를 구비하는 연결 플러그(70), 상기 PCB(71)의 측면에 배열된 발광 모듈(80), 상기 PCB(71)와 상기 발광 모듈(80)에 연결되고 상기 PCB(71)와 상기 발광 모듈(80) 사이에 배치되는 구동 회로(73), 및 상기 PCB(71)와 상기 발광 모듈(80)을 랩핑하는 케이싱(90)을 포함하고; 상기 전기적 연결 요소(72)는, 전기 및 신호의 액세스를 위해 삽입되기 위하여 상기 케이싱(90)의 내측에서 노출되는, 모바일 장치(50)의 전송 포트(55) 또는 오디오 잭(55')의 사양과 일치하도록 설계되며; 발광 홀(91)은 광을 투사하는 발광 모듈(80)을 위해 케이싱(90)의 주변 표면 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리 및 면적을 측정하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    발광 모듈(80)은 중공 튜브(81), 상기 중공 튜브(81)의 내에 배열되고 저부에 복수의 핀(83)을 구비하는 발광 요소(82), 및 상기 발광 요소(82)의 앞에 상기 중공 튜브(81) 내에 배령된 광학 렌즈(84)를 포함하고, 상기 발광 요소(82)는 레이저 다이오드 또는 LED 다이오드 중 하나를 포함하며, 상기 LED는 가시광 LED 또는 적외선 LED 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리 및 면적을 측정하기 위한 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 발광 모듈(80)은 연결 플러그(70)와 동일한 방향 또는 수직 방향으로 배열될 수 있는 것을 특징으로 하는 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리 및 면적을 측정하기 위한 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 케이싱(90)의 발광 홀(91)은 L 형상으로 배열되고, 상기 발광 홀(91)의 코너에서, 45° 기울기를 갖는 반사기(92)가 미리 결정된 방향으로 반사되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 광빔 프로젝터와 결합된 모바일 장치에 의해 거리 및 면적을 측정하기 위한 방법.
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