TWI443304B - 可攜式電子裝置及其測量物體長度的方法 - Google Patents

Description

可攜式電子裝置及其測量物體長度的方法

本發明涉及一種測量物體長度的裝置及方法，特別是涉及一種能夠測量物體長度的可攜式電子裝置及其測量物體長度的方法。

現有的測長儀如鐳射測長儀、數位測長儀等採用先進的振幅光柵感測器數位測量系統進行長度測量，它們具有測量精確的優點，適用於特定的場所，比如實驗室、精密加工場所，但價格昂貴、體積大不宜攜帶。

如果能利用可攜式電子裝置如手機、PDA、MP3等測量物體長度，便可以克服前述測量工具的缺點，使人們可以隨時測量物體長度，使用方便、快捷，但現有的手機、PDA、MP3等可攜式電子裝置都尚無測量物體長度的功能。

有鑒於此，有必要提供一種能夠測量物體長度的可攜式電子裝置。

另外，還有必要提供一種利用可攜式電子裝置測量物體長度的方法。

一種可攜式電子裝置，可攜式電子裝置的第一側邊與待測物體平 行。該可攜式電子裝置包括：可見光發射器、馬達、測距感測器及控制器。可見光發射器設置於可攜式電子裝置的第一側邊上，用於發射可見光束，可見光束的初始方向垂直於該可攜式電子裝置的第一側邊。馬達和可見光發射器電性連接，用於驅動可見光發射器轉動。測距感測器設置於可攜式電子裝置的第一側邊上，用於測量可攜式電子裝置與待測物體之間的間距。控制器分別與可見光發射器和測距感測器電性連接。控制器用於驅動可見光發射器發射初始方向的可見光束到所述待測物體上，以及控制馬達驅動可見光發射器分別將初始方向的光束轉動到待測物體的兩個端點，以獲得初始方向的可見光束與待測物體兩個端點之間的兩個夾角。控制器還用於控制測距感測器測量所述可攜式電子裝置與待測物體之間的間距。控制器根據獲取的兩個夾角和間距計算待測物體的長度。

一種測量物體長度的方法，其包括以下步驟：在可攜式電子裝置的第一側邊上設置可見光發射器和測距感測器，並使得可見光發射器在初始位置時發射的可見光束垂直於該可攜式電子裝置的第一側邊。將可攜式電子裝置的第一側邊與待測物體平行並與待測物體保留一間距。控制測距感測器測量可攜式電子裝置的第一側邊與待測物體的間距，記錄所述間距，並啟動可見光發射器發射可見光束。驅動可見光發射器從初始位置朝向待測物體的兩端點轉動，計算可見光發射器從初始位置朝向待測物體的兩端點轉動的兩個角度。當可見光束照射到待測物體的端點時，記錄初始位置的可見光束與照射到待測物體的兩端點時的可見光束的夾角分別為第一銳角和第二銳角。獲取記錄的間距、第一銳角和第二銳角，並根據獲取的間距、第一銳角和第二銳角計算出待測物體長 度。

上述可攜式電子裝置具有測量物體長度的功能，使得用戶可以根據需要隨時測量物體的長度，而無需再攜帶其他測量設備；上述測量物體長度的方法有效地利用了可攜式電子裝置的普及性特點，使得用戶可以根據需要方便地測量物體的長度。

100‧‧‧可攜式電子裝置

134‧‧‧控制器

133‧‧‧記錄按鈕

132‧‧‧動作按鈕

131‧‧‧測量按鈕

141‧‧‧顯示單元

140‧‧‧長度計算單元

137‧‧‧可見光發射器

136‧‧‧馬達

135‧‧‧測距感測器

139‧‧‧存儲單元

138‧‧‧角度計算單元

圖1為一種可攜式電子裝置的功能模組圖。

圖2為第一實施例中可攜式電子裝置測量物體長度的工作原理圖。

圖3為第一實施例中可攜式電子裝置測量物體長度的流程圖。

圖4為第二實施例中可攜式電子裝置測量物體長度的工作原理圖。

圖5為第二實施例中可攜式電子裝置測量物體長度的流程圖。

本發明提供一種移動通信裝置，其能夠識別用戶行走過程的路況資訊，並通過語音輸出所述路況資訊以提醒用戶。此外，所述移動通信裝置還能夠接收用戶通過語音輸入的目的地，建立當前位置到達目的地的路線，並通過語音輸出用戶的行走路線從而為用戶引路，擴大了盲人的出行範圍。

圖1為一實施例中移動通信裝置100的功能模組圖。移動通信裝置100包括存儲單元11、無線收發單元12、計時器13、角度測量單元14、處理單元15及語音輸出單元16。請一併參考圖3，存儲單元11存儲有多個語音文件110； 下面結合實施例和附圖，對本發明進行詳細說明。

如圖1所示，為一種可攜式電子裝置的功能模組圖。該可攜式電子裝置100包括測量按鈕131、動作按鈕132、記錄按鈕133、控制器134、測距感測器135、馬達136、可見光發射器137、角度計算單元138、存儲單元139、長度計算單元140和顯示單元141。控制器134分別和測量按鈕131、動作按鈕132、記錄按鈕133、測距感測器135、馬達136、可見光發射器137、角度計算單元138、長度計算單元140和顯示單元141電性連接。馬達136和可見光發射器137機械式連接。存儲單元139分別和測距感測器135、角度計算單元138和長度計算單元140電性連接。

控制器134回應測量按鈕131生成的啟動訊號，啟動測距感測器135測量待測物體與可攜式電子裝置100的間距，並將此間距存儲到存儲單元139。

控制器134回應測量按鈕131生成的啟動訊號，啟動可見光發射器137發射可見光束。

控制器134回應動作按鈕132生成的控制訊號驅動馬達136旋轉，馬達136帶動可見光發射器137從初始位置分別朝向待測物體的兩端點轉動。

可見光發射器137在轉動的過程中，控制器134控制角度計算單元138記錄可見光發射器的轉動次數，計算可見光發射器137分別從初始位置朝向待測物體的兩端點轉動的兩個夾角。

當可見光束照射到待測物體的兩端點時，控制器134回應記錄按鈕133生成的記錄訊號記錄初始位置的可見光束與照射到待測物 體的兩端點時的可見光束的兩個夾角並將其存儲其到存儲單元139。

控制器134回應記錄按鈕133生成的記錄訊號控制馬達136帶動可見光發射器137轉動到初始位置。

控制器134控制長度計算單元140從存儲單元139中讀取前述間距及兩個夾角，並根據間距及兩個夾角計算出待測物體的長度。

顯示單元141用來顯示待測物體的長度。

如圖2與圖3所示，分別為第一實施例中可攜式電子裝置測量物體長度的工作原理圖與第一實施例中運用可攜式電子裝置測量物體長度的流程圖。第一實施例中的可攜式電子裝置152包括測量按鈕153，動作按鈕154、記錄按鈕155、控制器156、第一馬達157、第二馬達158、第一可見光發射器159、第二可見光發射器160、測距感測器161、存儲單元162、角度計算單元163、長度計算單元164及顯示單元165。所述第一可見光發射器159、第二可見光發射器160及測距感測器161設置於可攜式電子裝置152的第一側邊166上，所述第一可見光發射器159、第二可見光發射器160在初始位置時發射的可見光束垂直於該可攜式電子裝置152的第一側邊166，垂足分別為X、Y，第一可見光發射器159和第二可見光發射器160之間的距離為S。控制器156分別和測量按鈕153，動作按鈕154、記錄按鈕155、第一馬達157、第二馬達158、第一可見光發射器159、第二可見光發射器160、測距感測器161、存儲單元162、角度計算單元163、長度計算單元164及顯示單元165電性連接。存儲單元162分別和測距感測器161、角度計算單元163和長度計算單元164電性連接。第一馬達157、第二馬達158分別 和第一可見光發射器159、第二可見光發射器160機械式連接。運用此可攜式電子裝置152測量待測物體長度的步驟如下：

步驟171，使得可攜式電子裝置152的第一側邊166與待測物體151平行並與待測物體151保留一間距H。

步驟172，控制器156回應測量按鈕153生成的啟動訊號，啟動測距感測器161測量可攜式電子裝置的第一側邊166與待測物體151的間距H，並記錄所述間距H。

步驟173，控制器156回應測量按鈕153生成的啟動訊號，啟動第一可見光發射器159與第二可見光發射器160發射可見光束。

步驟174，控制器156回應動作按鈕154生成的控制訊號驅動第一馬達157旋轉，第一馬達157帶動第一可見光發射器159從初始位置朝向待測物體的第一端點M轉動。

步驟175，當可見光束照射到待測物體的第一端點M時，控制器156回應記錄按鈕155的記錄訊號記錄初始方向的可見光束與照射到待測物體151的第一端點M時的可見光束的夾角為第一銳角α，並將其存儲於存儲單元165。

記錄第一銳角α的步驟具體為：使用第一馬達157，例如步進馬達，驅動第一可見光發射器159每次轉動同樣的角度Φ，當可見光束照射到待測物體151的第一端點M時，記錄可見光發射器159的轉動次數為N1，則第一角度α為轉動次數N1乘以角度Φ。

步驟176，控制器156回應動作按鈕154生成的控制訊號驅動第二馬達158旋轉，第二馬達158帶動第二可見光發射器160從初始位置朝向待測物體的第二端點N轉動。

步驟177，當可見光束照射到待測物體的第二端點N時，控制器156回應記錄按鈕155的記錄訊號記錄初始方向的可見光束與照射到待測物體151的第二端點N時的可見光束的夾角為第二銳角β並存儲將其於存儲單元165。

記錄第二銳角β的步驟具體為：使用第二馬達158，例如步進馬達，驅動第二可見光發射器160每次轉動同樣的角度Φ，當可見光束照射到待測物體151的第二端點N時，記錄可見光發射器160的轉動次數為N2，則第二角度β為轉動次數N2乘以角度Φ。

步驟178，控制器156控制第一馬達157、第二馬達158分別帶動第一可見光發射器159、第二可見光發射器160轉動到初始位置。

步驟179，長度計算單元164從存儲單元162獲取記錄的間距H、第一銳角α和第二銳角β，並根據公式L=S+H×tan α+H×tan β計算待測物體151長度L。其中，L為待測物體151長度，S為上述第一可見光發射器159與第二可見光發射器160的間距，H為可攜式電子裝置152的第一側邊166與待測物體151的間距，α為第一角度，β為第二角度。

步驟180，顯示待測物體151長度L。

如圖4與圖5所示，分別為第二實施例中可攜式電子裝置測量物體長度的工作原理圖與第二實施例中可攜式電子裝置測量物體長度的流程圖。

第二實施例中的可攜式電子裝置212包括測量按鈕213、動作按鈕214、記錄按鈕215、控制器216、馬達217、可見光發射器218、測距感測器219、存儲單元220、角度計算單元221、長度計算單 元222及顯示單元223。所述可見光發射器218及測距感測器219設置於可攜式電子裝置212的第一側邊224上，所述可見光發射器218在初始位置時發射的可見光束垂直於該可攜式電子裝置212的第一側邊224，垂足為X。控制器216分別和測量按鈕213、動作按鈕214、記錄按鈕215、馬達217、可見光發射器218、測距感測器219、存儲單元220、角度計算單元221、長度計算單元222及顯示單元223電性連接。存儲單元220分別和測距感測器219、角度計算單元221和長度計算單元222電性連接。馬達217和可見光發射器218機械式連接。運用此可攜式電子裝置212測量待測物體長度的步驟如下：

步驟231，使得可攜式電子裝置212的第一側邊224與待測物體211平行並與待測物體211保留一間距H。

步驟232，控制器216回應測量按鈕213生成的啟動訊號，啟動測距感測器221測量可攜式電子裝置212的第一側邊224與待測物體211的間距H，並記錄所述間距H。

步驟233，控制器216回應測量按鈕213生成的啟動訊號，啟動可見光發射器218發射可見光束。

步驟234，控制器216回應動作按鈕214生成的控制訊號驅動馬達217旋轉帶動可見光發射器218從初始位置朝向待測物體211的第一端點M轉動。

步驟235，當可見光束照射到待測物體211的第一端點M時，控制器216回應記錄按鈕215的記錄訊號記錄初始方向的可見光束與照射到待測物體211的第一端點M時的可見光束的夾角為第一銳角α ，並存儲於存儲單元220。

記錄第一銳角α的步驟具體為：使用馬達217，例如步進馬達，驅動可見光發射器218每次轉動同樣的角度Φ，當可見光束照射到待測物體211的第一端點M時，記錄可見光發射器218的轉動次數為N1，則第一角度α為轉動次數N1乘以角度Φ。

步驟236，控制器216控制馬達217帶動可見光發射器218轉動到初始位置。

步驟237，控制器216回應動作按鈕214生成的控制訊號驅動馬達217旋轉，馬達217帶動可見光發射器218從初始位置朝向待測物體211的第二端點N轉動。

步驟238，當可見光束照射到待測物體211的第二端點N時，控制器216回應記錄按鈕215的記錄訊號記錄初始方向的可見光束與照射到待測物體211的第二端點N時的可見光束的夾角為第二銳角β，並存儲於存儲單元220。

記錄第二銳角β的步驟具體為：使用馬達217，例如步進馬達，驅動可見光發射器218每次轉動同樣的角度Φ，當可見光束照射到待測物體211的第二端點N時，記錄可見光發射器218的轉動次數為N2，則第二角度β為轉動次數N2乘以角度Φ。

步驟239，控制器216控制馬達217帶動可見光發射器218轉動到初始位置。

步驟240，長度計算單元222從存儲單元220獲取記錄的間距H、第一銳角α和第二銳角β，並根據公式L=H×tan α+H×tan β 或者L=H×tan(N ₁×Φ)+H×tan(N ₂×Φ)計算待測物體211長度L。其中，L為待測物體211長度，H為可攜式電子裝置212的第一側邊224與待測物體211的間距，α為第一角度，β為第二角度。

步驟241，顯示待測物體211長度L。

上述可攜式電子裝置藉由測距感測器測量可攜式電子裝置和物體之間的間距，並藉由馬達驅動可見光發射器測量可攜式電子裝置和物體端點之間的角度，以獲得物體的長度，使得可攜式電子裝置具有長度測量的功能。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在援依本案創作精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。例如，各個實施方式中的測量按鈕、動作按鈕和記錄按鈕等可以整合為一個按鈕，便於使用者操作。各個實施方式中的長度計算單元、角度計算單元及存儲單元等也可以集成在控制器中執行相應的功能，以進行待測物體長度的測量。

100‧‧‧可攜式電子裝置

134‧‧‧控制器

133‧‧‧記錄按鈕

132‧‧‧動作按鈕

131‧‧‧測量按鈕

141‧‧‧顯示單元

140‧‧‧長度計算單元

137‧‧‧可見光發射器

136‧‧‧馬達

135‧‧‧測距感測器

139‧‧‧存儲單元

138‧‧‧角度計算單元

Claims (9)

1. 一種可攜式電子裝置，用於測量待測物體的長度，其改良在於，該可攜式電子裝置的第一側邊與待測物體平行，該可攜式電子裝置包括：可見光發射器，其設置於可攜式電子裝置的第一側邊上，用於發射可見光束，該可見光束的初始方向垂直於該可攜式電子裝置的第一側邊；馬達，該馬達和可見光發射器機械式連接，用於驅動可見光發射器轉動；測距感測器，其設置於可攜式電子裝置的第一側邊上，用於測量該可攜式電子裝置與待測物體之間的間距；以及控制器，該控制器分別與該可見光發射器和測距感測器電性連接，該控制器用於驅動可見光發射器發射初始方向的可見光束到待測物體上，以及控制馬達驅動可見光發射器分別將初始方向的光束轉動到待測物體的兩個端點，以獲得初始方向的可見光束與待測物體兩個端點之間的兩個夾角，該控制器還用於控制測距感測器測量可攜式電子裝置與待測物體之間的間距，該控制器根據兩個夾角和間距計算待測物體的長度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的可攜式電子裝置，其中，該測距感測器為紅外線感測器和超聲波感測器的一種。
3. 如申請專利範圍第1項所述的可攜式電子裝置，其中，所述可見光發射器數量為一個時，所述控制器首先控制馬達帶動可見光發射器從初始位置朝向待測物體的第一端點轉動，記錄第一銳角，並控制所述馬達驅動所述可見光發射器轉動到初始位置，然後控制所述馬達帶動所述可見光發射器從初始位置朝向待測物體的第二端點轉動，記錄第二銳角，並控制所述馬達帶動所述可見光發射器轉動到初始位置；所述控制器利用公式 L=H×tan α+H×tan β計算待測物體長度L，其中L為待測物體的長度，H為所述可攜式電子裝置與待測物體之間的間距，α為第一銳角，β為第二銳角。
4. 如申請專利範圍第1項所述的可攜式電子裝置，其中，所述可見光發射器數量為兩個時包括第一可見光發射器和第二可見光發射器，所述控制器控制所述馬達驅動所述第一可見光發射器和第二可見光發射器從初始位置分別朝向待測物體的第一端點和第二端點轉動，記錄第一銳角和第二銳角，並控制所述馬達帶動所述可見光發射器轉動到初始位置；所述控制器利用公式L=S+H×tan α+H×tan β計算待測物體長度L，其中，L為待測物體的長度，S為第一可見光發射器和第二可見光發射器之間的預設間距，H為所述可攜式電子裝置與待測物體之間的間距，α為第一銳角，β為第二銳角。
5. 如申請專利範圍第1或2或3或4項所述的可攜式電子裝置，其中，所述馬達為步進馬達，所述控制器控制所述步進馬達帶動所述可見光發射器從初始位置朝向待測物體兩端點每次轉動一預設角度Φ；所述控制器記錄可見光發射器的轉動次數N，計算可見光發射器從初始位置朝向待測物體的兩端點轉動的角度為轉動次數N乘以預設角度Φ。
6. 一種測量物體長度的方法，利用可攜式電子裝置測量物體的長度，包括以下步驟：在所述可攜式電子裝置的第一側邊上設置可見光發射器和測距感測器，並使得可見光發射器在初始位置時發射的可見光束垂直於該可攜式電子裝置的第一側邊；將所述可攜式電子裝置的第一側邊與待測物體平行並與待測物體保留一間距； 控制所述測距感測器測量所述可攜式電子裝置的第一側邊與待測物體的間距，記錄所述間距，並啟動可見光發射器發射可見光束；驅動所述可見光發射器從初始位置朝向待測物體的兩端點轉動，計算所述可見光發射器從初始位置朝向待測物體的兩端點轉動的兩個角度；當可見光束照射到待測物體的端點時，記錄初始位置的可見光束與照射到待測物體的兩端點時的可見光束的夾角分別為第一銳角和第二銳角，以及獲取記錄的間距、第一銳角和第二銳角，並根據獲取的間距、第一銳角和第二銳角計算出待測物體長度。
7. 如申請專利範圍第6項所述的測量物體長度的方法，其中，當所述可見光發射器的數量為一個時，首先驅動所述可見光發射器從初始位置朝向待測物體的第一端點轉動，記錄第一銳角，並驅動所述可見光發射器轉動到初始位置，然後驅動所述可見光發射器從初始位置朝向待測物體的第二端點轉動，記錄第二銳角，並驅動所述可見光發射器轉動到初始位置，並利用公式L=H×tan α+H×tan β計算待測物體長度L，其中L為待測物體的長度，H為所述可攜式電子裝置與待測物體之間的間距，α為第一銳角，β為第二銳角。
8. 如申請專利範圍第6項所述的測量物體長度的方法，其中，當所述可見光發射器的數量為兩個時包括第一可見光發射器和第二可見光發射器，設定所述第一可見光發射器和第二可見光發射器之間的預設間距，驅動所述第一可見光發射器和第二可見光發射器從初始位置分別朝向待測物體的第一端點和第二端點轉動，記錄第一銳角和第二銳角，控制馬達帶動可見光發射器轉動到初始位置，並利用公式L=S+H×tan α+H×tan β計算待測物體長度L，其中，L為待測 物體的長度，S為第一可見光發射器和第二可見光發射器之間的預設間距，H為所述可攜式電子裝置與待測物體之間的間距，α為第一銳角，β為第二銳角。
9. 如申請專利範圍第6或7或8項所述的測量物體長度的方法，其中，計算可見光發射器從初始位置朝向待測物體的兩端點轉動的角度的步驟具體為：驅動可見光發射器從初始位置朝向待測物體的第一端點每次轉動一預設角度Φ，記錄可見光發射器的轉動次數N，計算可見光發射器從初始位置朝向待測物體的兩端點轉動的角度為轉動次數N乘以預設角度Φ。