TW201715195A - 傾角量測裝置 - Google Patents

Abstract

一種傾角量測裝置，係包含一支撐架；複數個定位端，係分別組設於該支撐架處，各該定位端係為對待測物體一面處進行量測時的平面輔助裝置；及一計算裝置，係設於該支撐架之基座一面處；藉由該支撐架抵靠於待測物體一面處，或該計算裝置抵靠於待測物體一面處，當該傾角量測裝置對待測物體進行量測時，該待測體之x軸(水平向前方向)與該傾角量測裝置之x軸無須精確地對準擺放，此時，該傾角量測裝置之計算裝置的感測器單元進行感測作業，進而提供一種用於對待測物體進行傾角的角度數值運算之傾角量測裝置。

Description

傾角量測裝置

本發明係有關於一種傾角量測裝置，尤指一種藉由該計算裝置之感測器單元與各該定位端抵靠於該待測物體一面處，進而測量該待測物體其傾角的角度數值之裝置者。

按，現代人最常運用的交通工具為汽車，關於汽車的保養及維修，相對於現代人的需求必須更加精確完善，而在汽車保養維修的領域中，車輪定位關係於懸吊系統，一是關乎於行車安全非常重要的一環，車輪定位是指車輪的排列。也就是車輛行駛中車輪對於行進方向以及地面所具有的角度等控制。為了使汽車始終保持穩定的時限行駛和轉向輕便，且轉向後能自動回正並減少汽車在行駛中輪胎及轉向機構機件的磨損，轉向車輪、轉向調節和前軸三者之間的安裝要有一定的相對位置，這種具有一定相對位置的安裝配置稱為前輪或後輪定位，統稱為車輪定位。

為了完成車輪定位，需要量測許多不同的角度，例如：輪胎面中心線與地面垂直線所夾的角度，通常約為0.5~2度，此角度稱為外傾角。以垂直於路面的直線為基準，車輪轉向的中心線與之形成的角度稱為後傾角，為了量測上述的角度，需要測量裝置來輔助測量。

或是需要量測物體之傾角時，必須透過操作員藉由人工方式，利用氣泡水平儀或是光學相關專業之角規工具，量測待測物之傾角，藉以判斷出該待測物體之傾角。

惟，習知的量測裝置為了量測角度，需要使用者持續扶持量測裝置並等待量測的角度讀數，操作人員必須一手扶持量測裝置，另一手控制量測裝置以量測角度，且由於不同的量測人員之操作方法不同，往往會造成誤差導致所測量之數值不正確或是扶持測量裝置的手若不慎鬆脫，將會導致量測裝置無法順利量測角度。

為解決上述問題，本案發明人深感實有必要開發出一種新的量測傾角方法藉以改善上述問題。

本發明提供一種傾角量測裝置，係用於對該待測物體進行傾角的角度數值運算之傾角量測裝置，該傾角量測裝置係包含：一支撐架，係設有一基座，其整體係以幾何型態所呈現，該基座係設有複數個容置槽及一上下貫穿之通口，各該容置槽係各設有一固定桿，又該通口上端處係界定一擋止端，該擋止端係結合有一導管；一樞接端，係組設於該基座之導管的頂端處，該樞接端頂端處係設有一上下貫穿之通口，該通口下端處係界定出一擋止端，並於該通口係供一延伸桿穿設呈升降狀態，又該樞接端一面處係設有一鎖固孔與一鎖把，該鎖把係螺鎖於該鎖固孔內而用以控制該延伸桿呈升降調整時予以逼緊狀態；及一支撐桿， 係由一桿體經彎折成形，該支撐桿係設於該樞接端一面處，而該支撐桿兩端係各設有一固定端，該各固定端係套設一止滑部；複數個定位端，係分別組設於該支撐架之基座的各固定桿及該支撐架之樞接端的延伸桿頂端處，各該定位端係為對該待測物體一面處進行量測時的平面輔助裝置；及一計算裝置，係設於該支撐架之基座一面處，該計算裝置係設有一感測器單元，係提供該傾角量測裝置至少三軸加速度參數；一運算單元，與該感測器單元耦接且作電性連結，該運算單元係用以接收該感測器單元所傳送至少三軸加速度參數而進行運算作業；一記憶體，與該運算單元耦接且作電性連結，該記憶體係用以儲存該計算裝置校正參數、識別資料、錯誤訊息記錄、或儲存該運算單元所運算後的三軸加速度數值等資料；一顯示單元，與該運算單元耦接且作電性連結，該顯示單元係用以顯示該運算單元所運算後的三軸加速度數值或該計算裝置的狀態等；及一電源供應模組，係用以供應該計算裝置整體所需電力；藉此，該傾角量測裝置對該待測物體進行量測時，該待測物體之x軸(水平向前方向)與該傾角量測裝置之x軸無須精確地對準擺放，此時，該傾角量測裝置之計算裝置的感測器單元進行感測作業，再藉由該計算裝置之運算單元進行運算，而獲得該待測物體的傾角θ數值，該待測物體的傾角θ係 以，其中a _x 、a _y 、a _z 分別為傾角量測裝置所測 得該傾角量測裝置的三軸加速度數值，該待測物體x軸與該傾角量測裝置x 軸之間的角度差值ψ係以。

其中該傾角量測裝置之感測器單元係設置於該計算裝置後，由於該感測器單元的安裝無法每次均與該傾角量測裝置之三軸一致，令T為該計算裝置與該感測器單元之座標轉換矩陣，則該感測器單元所感測該傾角量測 裝置的三軸加速度數值為，其中為所述 與中之三軸加速度數值，為該感測器單元 的三軸加速度數值，而T則為該感測器單元與該傾角量測裝置之座標轉換校正矩陣，其係指維度為3x3，亦即3行3列矩陣，共9個數值，T之9個數值應於量測前儲存於該計算裝置之記憶體；其中所述校正矩陣T之第一行3個數值為該計算裝置其x軸指向地心(鉛錘線向下方向)時的感測器單元其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值，校正矩陣T之第二行3個數值為該計算裝置其y軸指向地心(鉛錘線向下方向)時的感測器單元其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值，校正矩陣T之第三行3個數值為該計算裝置其z軸指向地心(鉛錘線向下方向)時的感測器單元其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值；實施時，以校正矩陣T之第一、三行數值較易校正，校正矩陣T之 第二行數值可由校正矩陣T之第一、三行數值之外積計算(Cross)得到；其中該支撐架之支撐桿的固定端及止滑部更係為複數個所呈現；其中該支撐桿之固定端的止滑部係具有止滑效果之材質所製成；其中該支撐架之支撐桿係以焊接方式、鎖固方式或黏合方式結合於該支撐架之樞接端的一面處；其中該支撐架之樞接端的延伸桿表面處更增設有複數個卡掣槽；其中該計算裝置之電源供應模組係為電池、市電、太陽能電池或蓄電池之任一者或其兩種以上搭配並用所呈現；其中該計算裝置更增設有一無線或有線收發單元，該收發單元係用以接收該計算裝置之外部指令或資料等、傳送該計算裝置之指令、狀態、結果訊息或資料等，以無線或有線方式傳送至外來之資料接收傳送裝置；其中該計算裝置之無線收發單元係選自紅外線、藍芽或無線射頻之任一者方式進行無線傳輸；而該計算裝置之有線收發單元係藉由平行或串列通訊匯流排放方式進行有線傳輸。

本發明之主要目的係在於：提供一種藉由該計算裝置之感測器單元與各該定位端抵靠於該待測物體一面處，進而測量該待測物體其傾角的角度數值之裝置者。

由於本發明之傾角量測裝置，係用於對該待測物體進行傾角的角度數值運算之傾角量測裝置，該傾角量測裝置係包含：一支撐架，係設有一基座，其整體係以幾何型態所呈現，該基座係設有複數個容置槽及 一上下貫穿之通口，各該容置槽係各設有一固定桿，又該通口上端處係界定一擋止端，該擋止端係結合有一導管；一樞接端，係組設於該基座之導管的頂端處，該樞接端頂端處係設有一上下貫穿之通口，該通口下端處係界定一擋止端，並於該通口係供一延伸桿穿設呈升降狀態，又該樞接端一面處係設有一鎖固孔與一鎖把，該鎖把係螺鎖於該鎖固孔內而用以控制該延伸桿呈升降調整時予以逼緊狀態；及一支撐桿，係由一桿體經彎折成形，該支撐桿係設於該樞接端一面處，而該支撐桿兩端係各設有一固定端，該各固定端係套設一止滑部；複數個定位端，係分別組設於該支撐架之基座的各固定桿及該支撐架之樞接端的延伸桿頂端處，各該定位端係為對該待測物體一面處進行量測時的平面輔助裝置；及一計算裝置，係設於該支撐架之基座一面處，該計算裝置係設有一感測器單元，係提供該傾角量測裝置至少三軸加速度參數；一運算單元，與該感測器單元耦接且作電性連結，該運算單元係用以接收該感測器單元所傳送至少三軸加速度參數而進行運算作業；一記憶體，與該運算單元耦接且作電性連結，該記憶體係用以儲存該計算裝置校正參數、識別資料、錯誤訊息記錄、或儲存該運算單元所運算後的三軸加速度數值等資料；一顯示單元，與該運算單元耦接且作電性連結，該顯示單元係用以顯示該運算單元所運算後的三軸加速度數值或該計算裝置的狀態等；及一電源供應模組，係用以供應該計算裝置整體所需電力；藉由該支撐架之基座的固定桿及設於該支撐架之樞接端的延伸桿頂端 處之各定位端抵靠於該待測物體一面處；而該計算裝置則位於該待測物體一面處，當該傾角量測裝置對該待測物體進行量測時，該待測體之x軸(水平向前方向)與該傾角量測裝置之x軸無須精確地對準擺放，此時，該傾角量測裝置之計算裝置的感測器單元進行感測作業，再藉由該計算裝置之運算單元進行運算，而獲得該待測物體的傾角θ數值，藉此，進而提供一種藉由該計算裝置之感測器單元與各該定位端抵靠於該待測物體一面處，進而測量該待測物體其傾角的角度數值之裝置者。

本發明：

A‧‧‧傾角量測裝置

1‧‧‧支撐架

11‧‧‧基座

111‧‧‧容置槽

112‧‧‧通口

1121‧‧‧擋止端

113‧‧‧固定桿

114‧‧‧導管

12‧‧‧樞接端

121‧‧‧通口

1211‧‧‧擋止端

122‧‧‧延伸桿

1221‧‧‧卡掣槽

123‧‧‧鎖固孔

1231‧‧‧鎖把

13‧‧‧支撐桿

130‧‧‧桿體

131‧‧‧固定端

1311‧‧‧止滑部

2‧‧‧定位端

3‧‧‧計算裝置

31‧‧‧感測器單元

32‧‧‧運算單元

33‧‧‧記憶體

34‧‧‧顯示單元

35‧‧‧電源供應模組

36‧‧‧無線收發單元

37‧‧‧有線收發單元

4‧‧‧資料接收傳送裝置

5‧‧‧輪胎

6‧‧‧櫃子

第1圖係本發明傾角量測裝置之立體示意圖。

第2圖係本發明傾角量測裝置之立體分解圖。

第3圖係本發明傾角量測裝置之計算裝置方塊圖。

第4圖係本發明傾角量測裝置之使用狀態示意圖(一)。

第5圖係本發明傾角量測裝置之使用狀態示意圖(二)。

第6圖係本發明傾角量測裝置之另一型態之立體圖。

第7圖係本發明傾角量測裝置之另一型態使用狀態示意圖(一)。

第8圖係本發明傾角量測裝置之另一型態使用狀態示意圖(二)。

請參閱第1圖至第3圖所示，為本發明之「傾角量測裝置」，其包括有一支撐架1、複數個定位端2及一計算裝置3所結合成一傾角量 測裝置A；其中：該支撐架1，係設有一基座11，其整體係以幾何型態所呈現，而所述幾何型態係以倒Y型、圓形、正方型或多邊型之任一者型態所呈現，該基座11係設有複數個容置槽111及一上下貫穿之通口112，各該容置槽111係各設有一固定桿113，又該通口112上端處係界定一擋止端1121，該擋止端1121係結合有一導管114；一樞接端12，係組設於該基座11之導管114的頂端處，該樞接端12頂端處係設有一上下貫穿之通口121，該通口121下端處係界定出一擋止端1211，並於該通口121係供一延伸桿122穿設呈升降狀態，又該樞接端12一面處係設有一鎖固孔123與一鎖把1231，該鎖把1231係螺鎖於該鎖固孔123內而用以控制該延伸桿122呈升降調整時予以逼緊狀態；及一支撐桿13，係由一桿體130經彎折成形，該支撐桿13係設於該樞接端12一面處，而該支撐桿13兩端係各設有一固定端131，該各固定端131係套設一止滑部1311；其中該支撐桿13之固定端131的止滑部1311係具有止滑效果之材質所製成，而該支撐架1之支撐桿13係以焊接方式、鎖固方式或黏合方式結合於該支撐架1之樞接端12的一面處，並於該支撐架1之樞接端12的延伸桿122表面處更增設有複數個卡掣槽1221；該複數個定位端2，係分別組設於該支撐架1之基座11的各固定桿113及該支撐架1之樞接端12的延伸桿122頂端處，該各定位端2 係為對該待測物體一面處進行量測時的平面輔助裝置，其中該複數個定位端2係以鎖固方式或黏合方式組設於該支撐架1之基座11的固定桿113及該支撐架1之樞接端12的延伸桿122頂端處；及該計算裝置3，係設於該支撐架1之基座11一面處，該計算裝置3係設有一感測器單元31，係提供該傾角量測裝置A至少三軸加速度參數，該感測器單元31係選自加速規；一運算單元32，與該感測器單元31耦接且作電性連結，該運算單元32係用以接收該感測器單元31所傳送至少三軸加速度參數而進行運算作業；一記憶體33，與該運算單元32耦接且作電性連結，該記憶體33係用以儲存該計算裝置3校正參數、識別資料、錯誤訊息記錄、或儲存該運算單元32所運算後的三軸加速度數值等資料；一顯示單元34，與該運算單元32耦接且作電性連結，該顯示單元34係用以顯示該運算單元32所運算後的三軸加速度數值或該計算裝置3的狀態等；及一電源供應模組35，係用以供應該計算裝置3整體所需電力；其中該計算裝置3之電源供應模組35係為電池、市電、太陽能電池或蓄電池之任一者或其兩種以上搭配並用所呈現；再者，該計算裝置3更增設有一無線收發單元36、一有線收發單元37或二者並存。

又，續請參閱第4圖及第5圖所示，並輔以參閱第2圖及第3圖所示，為本發明之「傾角量測裝置」之使用狀態示意圖說明，本發明係用於對該待 測物體進行傾角的角度數值運算之傾角量測裝置A，該傾角量測裝置A係包含：一支撐架1、複數個定位端2及一計算裝置3，而圖中所示的待測物體係選自輪胎5(如圖4所示)與櫃子6(如圖5所示)作為實施例說明，並搭配外來的資料接收傳送裝置4使用；其中：該支撐架1，係設有一基座11，其整體係以幾何型態所呈現，而所述幾何型態係以倒Y型、圓形、正方型或多邊型之任一者型態所呈現，該基座11係設有複數個容置槽111及一上下貫穿之通口112，各該容置槽111係各設有一固定桿113，又該通口112上端處係界定一擋止端1121，該擋止端1121係結合有一導管114；一樞接端12，係組設於該基座11之導管114的頂端處，該樞接端12頂端處係設有一上下貫穿之通口121，該通口121下端處係界定出一擋止端1211，並於該通口121係供一延伸桿122穿設呈升降狀態，又該樞接端12一面處係設有一鎖固孔123與一鎖把1231，該鎖把1231係螺鎖於該鎖固孔123內而用以控制該延伸桿122呈升降調整時予以逼緊狀態；及一支撐桿13，係由一桿體130經彎折成形，該支撐桿13係設於該樞接端12一面處，而該支撐桿13兩端係各設有一固定端131，該各固定端131係套設一止滑部1311；該複數個定位端2，係分別組設於該支撐架1之基座11的各固定桿113及該支撐架1之樞接端12的延伸桿122頂端處，該各定位端2係為對該待測物體一面處進行量測時的平面輔助裝置；及 該計算裝置3，係設於該支撐架1之基座11一面處，該計算裝置3係設有一感測器單元31，係提供該傾角量測裝置A至少三軸加速度參數；一運算單元32，與該感測器單元31耦接且作電性連結，該運算單元32係用以接收該感測器單元31所傳送的三軸加速度參數而進行運算作業；一記憶體33，與該運算單元32耦接且作電性連結，該記憶體33係用以儲存該計算裝置3校正參數、識別資料、錯誤訊息記錄、或儲存該運算單元32所運算後的三軸加速度數值等資料；一顯示單元34，與該運算單元32耦接且作電性連結，該顯示單元34係用以顯示該運算單元32所運算後的三軸加速度數值或該計算裝置3的狀態等；及一電源供應模組35，係用以供應該計算裝置3整體所需電力，該計算裝置3之電源供應模組35係為電池、市電、太陽能電池或蓄電池之任一者或其兩種以上搭配並用所呈現；其中該計算裝置3更增設有一無線收發單元36、一有線收發單元37或二者並存，更進一步說明，該無線收發單元36及該有線收發單元37係用以接收該計算裝置3之外部指令或資料等、傳送該計算裝置3之指令、狀態、結果訊息或資料等，以無線或有線方式傳送至外來之資料接收傳送裝置4；所述該計算裝置3之無線收發單元36係選自紅外線、藍芽或無線射頻之任一者方式進行無線傳輸；而所述該計算裝置3之有線收發單元37係藉由平行或串列通訊匯流排放方式進行有線傳輸； 藉此，當使用者利用本發明該傾角量測裝置A對該待測物體進行量測時；其中所述該待測物體係為輪胎5或櫃子6；藉由該支撐架1之各支撐桿13的固定端131所設之止滑部1311掛置於該輪胎5或該櫃子6時，各該定位端2係為對該輪胎5或櫃子6一面處進行量測時的平面輔助裝置；而該計算裝置3則位於該輪胎5或櫃子6一面處，特別一提，當使用者發現量測時該支撐架1之樞接端12的延伸桿122高度過低，則可利用該樞接端12一面處之鎖把1231調整該延伸桿122之高度以便於量測，此時，該傾角量測裝置A之計算裝置3的感測器單元31進行感測作業，並經由該運算單元32運算出該輪胎5或櫃子6的傾角θ數值，待該運算單元32所運算出的傾角θ數值或該計算裝置3的狀態等傳送至該顯示單元34顯示，由於該計算裝置3更設有一無線收發單元36與一有線收發單元37，藉由該運算單元32運算完將傳送該計算裝置3之指令、狀態、結果訊息或資料等至該無線收發單元36或該有線收發單元37處，而發送傳輸該資料接收傳送裝置4中顯示；再者，更進一步說明，該傾角量測裝置A對該待測物體進行量測時，物體之x軸(水平向前方向)與該傾角量測裝置A之x軸無須精確地對準擺放，此時，該傾角量測裝置A之計算裝置3的感測器單元31進行感測作業，再藉由該計算裝置3之運算單元32進行運算，而獲得該待測物體的 傾角θ數值，該待測物體的傾角θ係以，其中 a _x 、a _y 、a _z 分別為傾角量測裝置A所測得該傾角量測裝置A的三軸加速度數值，該待測物體x軸與該傾角量測裝置A的x軸之間的角度差值ψ係以 然而，該傾角量測裝置A之感測器單元31係設置於該計算裝置3後，由於該感測器單元31的安裝無法每次均與傾角量測裝置A之三軸一致，令T為該計算裝置3與該感測器單元31之座標轉換矩陣，則該感測器單元31所感測該傾角量測裝置A的三軸加速度數值為 ，其中為所述與 中之三軸加速度數值，為該感測器單元31 的三軸加速度數值，而T則為該感測器單元31與該傾角量測裝置A之座標轉換校正矩陣，其係指維度為3x3，亦即3行3列矩陣，共9個數值，T之9個數值應於量測前儲存於該計算裝置3之記憶體33；其中所述校正矩陣T之第一行3個數值為該計算裝置3其x軸指向地心(鉛錘線向下方向)時的感測器單元31其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值，校正矩陣T之第二行3個數值為該計算裝置3其y軸指向地心(鉛錘線向下方向)時的感測器單元31其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值，校正矩陣T之第三行3個數值為該計算裝置3其z軸指向地心 (鉛錘線向下方向)時的感測器單元31其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值；實施時，以校正矩陣T之第一、三行數值較易校正，校正矩陣T之第二行數值可由校正矩陣T之第一、三行數值之外積計算(Cross)得到；藉由以上所述，進而提供一種藉由該計算裝置3之感測器單元31與各該定位端2抵靠於該待測物體一面處，進而測量該待測物體其傾角的角度數值之裝置者。

再者，請參閱第6圖所示，並輔以參閱第2圖及第3圖所示，為本發明之「傾角量測裝置」另一結構立體示意圖，其包括有一支撐架1、複數個定位端2及一計算裝置3所結合成一量測裝置A；其中：該支撐架1，係設有一基座11，其整體係以幾何型態所呈現，而所述幾何型態係以倒Y型、圓形、正方型或多邊型之任一者型態所呈現，該基座11係設有複數個容置槽111及一上下貫穿之通口112，各該容置槽111係各設有一固定桿113，又該通口112上端處係界定一擋止端1121，該擋止端1121係結合有一導管114；一樞接端12，係組設於該基座11之導管114的頂端處，該樞接端12頂端處係設有一上下貫穿之通口121，該通口121下端處係界定出一擋止端1211，並於該通口121係供一延伸桿122穿設呈升降狀態，又該樞接端12一面處係設有一鎖固孔123與一鎖把1231，該鎖把1231係螺鎖於該鎖固孔123內而用以控制該延伸桿122呈升降調整時予以逼緊狀態；及一支撐桿13，係由一桿體130經彎折成形，該支撐桿13 係設於該樞接端12一面處，而該支撐桿13兩端係各設有一固定端131，該各固定端131係套設一止滑部1311；其中該支撐架1之支撐桿13的固定端131及止滑部1311更係為複數個所呈現，而該支撐桿13之固定端131的止滑部1311係具有止滑效果之材質所製成，且該支撐架1之支撐桿13係以焊接方式、鎖固方式或黏合方式結合於該支撐架1之樞接端12的一面處，並於該支撐架1之樞接端12的延伸桿122表面處更增設有複數個卡掣槽1221；該複數個定位端2，係分別組設於該支撐架1之基座11的各固定桿113及該支撐架1之樞接端12的延伸桿122頂端處，該各定位端2係為對該待測物體一面處進行量測時的平面輔助裝置，其中該複數個定位端2係以鎖固方式或黏合方式組設於該支撐架1之基座11的固定桿113及該支撐架1之樞接端12的延伸桿122頂端處；及該計算裝置3，係設於該支撐架1之基座11一面處，該計算裝置3係設有一感測器單元31，係提供該傾角量測裝置A至少三軸加速度參數，該感測器單元31係選自加速規；一運算單元32，與該感測器單元31耦接且作電性連結，該運算單元32係用以接收該感測器單元31所傳送至少三軸加速度參數而進行運算作業；一記憶體33，與該運算單元32耦接且作電性連結，該記憶體33係用以儲存該計算裝置3校正參數、識別資料、錯誤訊息記錄、或儲存該運算單元32所運算後的三軸加 速度數值等資料；一顯示單元34，與該運算單元32耦接且作電性連結，該顯示單元34係用以顯示該運算單元32所運算後的三軸加速度數值或該計算裝置3的狀態等；及一電源供應模組35，係用以供應該計算裝置3整體所需電力；該計算裝置3之電源供應模組35係為電池、市電、太陽能電池或蓄電池之任一者或其兩種以上搭配並用所呈現；再者，該計算裝置3更增設有一無線收發單元36、一有線收發單元37或二者並存，更進一步說明，該無線收發單元36及該有線收發單元37係用以該接收該計算裝置3之外部指令或資料等、傳送該計算裝置3之指令、狀態、結果訊息或資料等，以無線或有線方式傳送至外來之資料接收傳送裝置4；所述該計算裝置3之無線收發單元36係選自紅外線、藍芽或無線射頻之任一者方式進行無線傳輸；而所述該計算裝置3之有線收發單元37係藉由平行或串列通訊匯流排放方式進行有線傳輸。

又，續請參閱第7圖及第8圖所示，並輔以參閱第2圖及第3圖所示，為本發明之「傾角量測裝置」，另一結構使用狀態示意圖，本發明係用於對該待測物體進行傾角的角度數值運算之傾角量測裝置A，該傾角量測裝置A係包含：一支撐架1、複數個定位端2及一計算裝置3，而圖中所示的待測物體係選自輪胎5(如圖7所示)與櫃子6(如圖8所示)作為實施例說明，並搭配外來的資料接收傳送裝置4使用；其中：該支撐架1，係設有一基座11，其整體係以幾何型態所呈現，而所 述幾何型態係以倒Y型、圓形、正方型或多邊型之任一者型態所呈現，該基座11係設有複數個容置槽111及一上下貫穿之通口112，各該容置槽111係各設有一固定桿113，又該通口112上端處係界定一擋止端1121，該擋止端1121係結合有一導管114；一樞接端12，係組設於該基座11之導管114的頂端處，該樞接端12頂端處係設有一上下貫穿之通口121，該通口121下端處係界定出一擋止端1211，並於該通口121係供一延伸桿122穿設呈升降狀態，又該樞接端12一面處係設有一鎖固孔123與一鎖把1231，該鎖把1231係螺鎖於該鎖固孔123內而用以控制該延伸桿122呈升降調整時予以逼緊狀態；及一支撐桿13，係由一桿體130經彎折成形，該支撐桿13係設於該樞接端12一面處，而該支撐桿13兩端係各設有一固定端131，該各固定端131係套設一止滑部1311；其中該支撐架1之支撐桿13的固定端131及止滑部1311更係為複數個所呈現，而該支撐桿13之固定端131的止滑部1311係具有止滑效果之材質所製成；該複數個定位端2，係分別組設於該支撐架1之基座11的各固定桿113及該支撐架1之樞接端12的延伸桿122頂端處，該各定位端2係為對該待測物體一面處進行量測時的平面輔助裝置；及該計算裝置3，係設於該支撐架1之基座11一面處，該計算裝置3係設有一感測器單元31，係提供該傾角量測裝置A至少三軸加速度參數；一運算單元32，與該感測器單元31耦接且作電性連結，該運算單 元32係用以接收該感測器單元31所傳送至少三軸加速度參數而進行運算作業；一記憶體33，與該運算單元32耦接且作電性連結，該記憶體33係用以儲存該計算裝置3校正參數、識別資料、錯誤訊息記錄、或儲存該運算單元32所運算後的三軸加速度數值等資料；一顯示單元34，與該運算單元32耦接且作電性連結，該顯示單元34係用以顯示該運算單元32所運算後的三軸加速度數值或該計算裝置3的狀態等；及一電源供應模組35，係用以供應該計算裝置3整體所需電力，該計算裝置3之電源供應模組35係為電池、市電、太陽能電池或蓄電池之任一者或其兩種以上搭配並用所呈現；其中該計算裝置3更增設有一無線收發單元36、一有線收發單元37或二者並存，更進一步說明，該無線收發單元36及有線收發單元37係用以接收該計算裝置3之外部指令或資料等、傳送該計算裝置3之指令、狀態、結果訊息或資料等，以無線或有線方式傳送至外來之資料接收傳送裝置4；所述該計算裝置3之無線收發單元36係選自紅外線、藍芽或無線射頻之任一者方式進行無線傳輸；而所述該計算裝置3之有線收發單元37係藉由平行或串列通訊匯流排放方式進行有線傳輸；藉此，當使用者利用本發明該傾角量測裝置A對該待測物體進行量測時；其中所述該待測物體係為輪胎5或櫃子6；藉由該支撐架1之各支撐桿13的固定端131所設之止滑部1311掛置於該輪胎5或該櫃子6 時，各該定位端2係為對該輪胎5或櫃子6一面處進行量測時的平面輔助裝置；而該計算裝置3則位於該輪胎5或櫃子6一面處，特別一提，當使用者發現量測時該支撐架1之樞接端12的延伸桿122高度過低，則可利用該樞接端12一面處之鎖把1231調整該延伸桿122之高度以便於量測，此時，該傾角量測裝置A之計算裝置3的感測器單元31進行感測作業，並經由該運算單元32運算出該輪胎5或櫃子6的傾角θ數值，待該運算單元32所運算出的傾角θ數值或該計算裝置3的狀態等傳送至該顯示單元34顯示，由於該計算裝置3更設有一無線收發單元36與一有線收發單元37，藉由該運算單元32運算完將傳送該計算裝置3之指令、狀態、結果訊息或資料等至該無線收發單元36或該有線收發單元37處而，發送傳輸該資料接收傳送裝置4中顯示；再者，更進一步說明，該傾角量測裝置A對該待測物體進行量測時，對該待測物體之x軸(水平向前方向)與傾角量測裝置A之x軸無須精確地對準擺放，此時，該傾角量測裝置A之計算裝置3的感測器單元31進行感測作業，再藉由該計算裝置3之運算單元32進行運算，而獲得該待測物 體的傾角θ數值，該待測物體的傾角θ係以，其 中a _x 、a _y 、a _z 分別為傾角量測裝置A所測得該傾角量測裝置A的三軸加速度數值，該待測物體x軸與該傾角量測裝置A的x軸之間的角度差值ψ係以 然而，該傾角量測裝置A之感測器單元31係設置於該計算裝置3後，由於該感測器單元31的安裝無法每次均與該傾角量測裝置A之三軸一致，令T為該計算裝置3與該感測器單元31之座標轉換矩陣，則該感測器單元31所感測該傾角量測裝置A的三軸加速度數值為 ，其中為所述與 中之三軸加速度數值，為該感測器單元31 的三軸加速度數值，而T則為感測器單元31與該傾角量測裝置A之座標轉換校正矩陣，其係指維度為3x3，亦即3行3列矩陣，共9個數值，T之9個數值應於量測前儲存於該計算裝置3之記憶體33；其中所述校正矩陣T之第一行3個數值為該計算裝置3其x軸指向地心(鉛錘線向下方向)時的感測器單元31其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值，校正矩陣T之第二行3個數值為該計算裝置3其y軸指向地心(鉛錘線向下方向)時的感測器單元31其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值，校正矩陣T之第三行3個數值為該計算裝置3其z軸指向地心(鉛錘線向下方向)時的感測器單元31其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值；實施時，以校正矩陣T之第一、三行數值較易校正，校正矩陣T之第二行數值可由校正矩陣T之第一、三行數值之外積計算(Cross)得到；藉由以上所述，進而提供一種藉由該計算裝置3之感測器單元31與 各該定位端2抵靠於該待測物體一面處，進而測量待測物體其傾角的角度數值之裝置者。

綜合以上所述，一種傾角量測裝置又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合發明專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。

A‧‧‧傾角量測裝置

1‧‧‧支撐架

11‧‧‧基座

113‧‧‧固定桿

114‧‧‧導管

12‧‧‧樞接端

122‧‧‧延伸桿

1221‧‧‧卡掣部

1231‧‧‧鎖把

13‧‧‧支撐桿

130‧‧‧桿體

131‧‧‧固定端

1311‧‧‧止滑部

2‧‧‧定位端

3‧‧‧計算裝置

Claims (10)

1. 一種傾角量測裝置，係用於對待測物體進行傾角的角度數值運算之傾角量測裝置，該傾角量測裝置係包含：一支撐架，係設有一基座，其整體係以幾何型態所呈現，該基座係設有複數個容置槽及一上下貫穿之通口，各該容置槽係各設有一固定桿，又該通口上端處係界定一擋止端，該擋止端係結合有一導管；一樞接端，係組設於該基座之導管的頂端處，該樞接端頂端處係設有一上下貫穿之通口，該通口下端處係界定出一擋止端，並於該通口係供一延伸桿穿設呈升降狀態，又該樞接端一面處係設有一鎖固孔與一鎖把，該鎖把係螺鎖於該鎖固孔內而用以控制該延伸桿呈升降調整時予以逼緊狀態；及一支撐桿，係由一桿體經彎折成形，該支撐桿係設於該樞接端一面處，而該支撐桿兩端係各設有一固定端，該各固定端係套設一止滑部；複數個定位端，係分別組設於該支撐架之基座的各固定桿及該支撐架之樞接端的延伸桿頂端處，各該定位端係為對該待測物體一面處進行量測時的平面輔助裝置；及一計算裝置，係設於該支撐架之基座一面處，該計算裝置係設有一感測器單元，係提供該傾角量測裝置至少三軸加速度參數；一運算單元，與該感測器單元耦接且作電性連結，該運算單元係用以接收該感測器單元所傳送至少三軸加速度參數而進行運算作業；一記憶體，與該運算單元耦接且作電性連結，該記憶體係用以儲存該計算裝置校正參數、識別 資料、錯誤訊息記錄、或儲存該運算單元所運算後的三軸加速度數值等資料；一顯示單元，與該運算單元耦接且作電性連結，該顯示單元係用以顯示該運算單元所運算後的三軸加速度數值或該計算裝置的狀態等；及一電源供應模組，係用以供應該計算裝置整體所需電力；藉此，該傾角量測裝置對該待測物體進行量測時，該待測物體之x軸(水平向前方向)與該傾角量測裝置之x軸無須精確地對準擺放，此時，該傾角量測裝置之計算裝置的感測器單元進行感測作業，再藉由該計算裝置之運算單元進行運算，而獲得該待測物體的傾角θ數值，該待 測物體的傾角θ係以，其中a _x 、a _y 、a _z 分別 為傾角量測裝置所測得該傾角量測裝置的三軸加速度數值，該待測物體 x軸與該傾角量測裝置x軸之間的角度差值ψ係以。
2. 如請求項1所述之傾角量測裝置，其中該傾角量測裝置之感測器單元係設置於該計算裝置後，由於該感測器單元的安裝無法每次均與該傾角量測裝置之三軸一致，令T為該計算裝置與該感測器單元之座標轉換矩陣，則該感測器單元所感測該傾角量測裝置的三軸加速度數值為 ，其中為所述與 中之三軸加速度數值，為該感測器單元 的三軸加速度數值，而T則為該感測器單元與該傾角量測裝置之座標轉換校正矩陣，其係指維度為3x3，亦即3行3列矩陣，共9個數值，T之9個數值應於量測前儲存於該計算裝置之記憶體。
3. 如請求項2所述之傾角量測裝置，其中所述校正矩陣T之第一行3個數值為該計算裝置其x軸指向地心(鉛錘線向下方向)時的感測器單元其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值，校正矩陣T之第二行3個數值為該計算裝置其y軸指向地心(鉛錘線向下方向)時的感測器單元其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值，校正矩陣T之第三行3個數值為該計算裝置其z軸指向地心(鉛錘線向下方向)時的感測器單元其x、y、z等軸之數值所形成之單位向量數值；實施時，以校正矩陣T之第一、三行數值較易校正，校正矩陣T之第二行數值可由校正矩陣T之第一、三行數值之外積計算(Cross)得到。
4. 如請求項1所述之傾角量測裝置，其中該支撐架之支撐桿的固定端及止滑部更係為複數個所呈現。
5. 如請求項1或4所述之傾角量測裝置，其中該支撐桿之固定端的止滑部係具有止滑效果之材質所製成。
6. 如請求項1或4所述之傾角量測裝置，其中該支撐架之支撐桿係以焊接方式、鎖固方式或黏合方式結合於該支撐架之樞接端的一面處。
7. 如請求項1或4所述之傾角量測裝置，其中該支撐架之樞接端的延伸桿表面處更增設有複數個卡掣槽。
8. 如請求項1所述之傾角量測裝置，其中該計算裝置之電源供應模組係為電池、市電、太陽能電池或蓄電池之任一者或其兩種以上搭配並用所呈現。
9. 如請求項1所述之傾角量測裝置，其中該計算裝置更增設有一無線或有線收發單元，該收發單元係用以接收該計算裝置之外部指令或資料等、傳送該計算裝置之指令、狀態、結果訊息或資料等，以無線或有線方式傳送至外來之資料接收傳送裝置。
10. 如請求項9所述之傾角量測裝置，其中該計算裝置之無線收發單元係選自紅外線、藍芽或無線射頻之任一者方式進行無線傳輸；而該計算裝置之有線收發單元係藉由平行或串列通訊匯流排放方式進行有線傳輸。