專(zhuān)利名稱(chēng)：測(cè)距儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
測(cè)距儀
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)距儀，尤其是一種可測(cè)量空間任意兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)之間距離的測(cè)距儀。
背景技術(shù)：
目前，業(yè)界常用的測(cè)距儀為激光測(cè)距儀，用于測(cè)量空間上任意一點(diǎn)到激光測(cè)距儀 本身之間的距離。其通常包括有激光發(fā)射器、激光接收器以及計(jì)時(shí)器。激光測(cè)距儀的工作原理一般為在工作時(shí)，激光測(cè)距儀的激光發(fā)射器向目標(biāo)點(diǎn)射 出一束很細(xì)的激光，射出激光由目標(biāo)點(diǎn)反射回，被激光接收器接收。計(jì)時(shí)器則是測(cè)定激光束 從發(fā)射到接收的時(shí)間，從而計(jì)算出從激光測(cè)距儀到目標(biāo)點(diǎn)的距離。但是，目前這種激光測(cè)距儀僅能測(cè)量?jī)x器本身到目標(biāo)點(diǎn)之間的兩點(diǎn)距離，而不能 測(cè)量空間任意兩點(diǎn)的距離。因此，在使用上并不是很方便，有很大的局限性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有業(yè)界使用的測(cè)距儀不能測(cè)量空間任 意兩點(diǎn)距離的問(wèn)題。本實(shí)用新型提供一種測(cè)距儀，其可以測(cè)量空間任意兩目標(biāo)點(diǎn)之間的距罔。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出如下技術(shù)方案一種測(cè)距儀，其包括激光測(cè) 距模塊、傳感器角度測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及數(shù)據(jù)輸出模塊。其中激光測(cè)距模塊、傳感 器角度測(cè)量模塊分別與數(shù)據(jù)處理模塊電性連接，并可向其傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊與 數(shù)據(jù)輸出模塊電性連接，并由數(shù)據(jù)輸出模塊向外輸出由數(shù)據(jù)處理模塊得出的數(shù)據(jù)。使用時(shí)，其中激光測(cè)距模塊用于測(cè)量空間任意一目標(biāo)點(diǎn)與測(cè)距儀之間的距離，并 將得到的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊。傳感器角度測(cè)量模塊用于測(cè)量激光測(cè)距模塊兩次不同 目標(biāo)點(diǎn)測(cè)距時(shí)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度，并將角度數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)激光 測(cè)距模塊與傳感器角度測(cè)量模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以激光測(cè)距模塊傳輸?shù)膬赡繕?biāo)點(diǎn)的長(zhǎng)度距離 為三角形的兩邊，以傳感器角度測(cè)量模塊傳輸?shù)霓D(zhuǎn)角角度為兩邊夾角，根據(jù)三角形邊角邊 定理，計(jì)算得出兩目標(biāo)點(diǎn)之間的距離。數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算得出的數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)送給數(shù)據(jù)輸出模 塊并由其輸出。進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中激光測(cè)距模塊可以包括激光發(fā)射器、激光接收 器以及計(jì)時(shí)器。在不同實(shí)施方式中，其可以是業(yè)界已知的用于測(cè)量空間任意一點(diǎn)到其本身 距離的激光測(cè)距儀。進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中激光測(cè)距模塊包括的激光接收器為光電元件。進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中傳感器角度測(cè)量模塊包括三軸加速度傳感器。 其中三軸加速度傳感器在角度發(fā)生變化時(shí)，重力加速度與加速度傳感器感應(yīng)軸之間的夾角 和強(qiáng)度值會(huì)發(fā)生改變，加速度傳感器通過(guò)確定測(cè)量初始和最終位置之間的角度變化的矢量 值，最終測(cè)量角度。[0011]進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中傳感器角度測(cè)量模塊包括三軸地磁傳感器。其 中三軸地磁傳感器在測(cè)量時(shí)，地磁場(chǎng)角度與傳感器的感應(yīng)軸之間的夾角和強(qiáng)度值會(huì)發(fā)生改 變，磁傳感器通過(guò)測(cè)量初始和最終位置之間的角度變化的矢量值，最終測(cè)得變化的角度。進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中傳感器角度測(cè)量模塊可以同時(shí)包括三軸加速度傳感器和三軸地磁傳感器。這是由于使用單一的傳感器進(jìn)行角度測(cè)量，會(huì)存在測(cè)量盲區(qū)。 例如，若測(cè)距儀僅在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，重力加速度在感應(yīng)軸之間的矢量不發(fā)生變化，而地磁傳 感器可以對(duì)測(cè)量進(jìn)行彌補(bǔ)。兩者的結(jié)合使用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)任意角度的測(cè)量。如此，也就大大 的提高了本實(shí)用新型涉及的測(cè)距儀，在使用上的便利性以及廣泛性。進(jìn)一步的，傳感器角度測(cè)量模塊不僅可以對(duì)任意角度進(jìn)行測(cè)量，還可以對(duì)角度的 變化量進(jìn)行分解，如測(cè)量?jī)x器在垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，由此可以計(jì)算出兩目標(biāo)值的高度差； 或者水平轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，計(jì)算出兩目標(biāo)值的水平方向的角度或距離。進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中數(shù)據(jù)處理模塊包括微型處理器單元。具體使用 的微型處理器單元，可以是業(yè)界已知并使用的各種用于數(shù)據(jù)處理的微型處理器單元。進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中數(shù)據(jù)輸出模塊包括數(shù)據(jù)顯示裝置，用于顯示出 數(shù)據(jù)處理單元傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。具體使用的數(shù)據(jù)顯示裝置，可以是業(yè)界已知并使用的各種 用于數(shù)據(jù)顯示的IXD顯示裝置或是LED顯示裝置等等。進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中數(shù)據(jù)輸出模塊包括數(shù)據(jù)語(yǔ)音裝置，用于語(yǔ)音讀 出數(shù)據(jù)處理單元傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。具體使用的數(shù)據(jù)語(yǔ)音裝置，可以是業(yè)界已知并使用的各 種用于數(shù)據(jù)語(yǔ)音讀出的語(yǔ)音裝置。進(jìn)一步的，在不同實(shí)施方式中，其中數(shù)據(jù)語(yǔ)音裝置包括有觸發(fā)按鈕。當(dāng)其被觸發(fā) 時(shí)，語(yǔ)音裝置會(huì)讀出數(shù)據(jù)處理單元傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于，在目前業(yè)界所使用的激光測(cè)距儀 的基礎(chǔ)上，利用包括三軸加速度傳感器和三軸地磁傳感器的傳感器角度測(cè)量模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì) 空間任意兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)之間的距離測(cè)量，增強(qiáng)并完善了測(cè)距儀的功能，同時(shí)也提高了其測(cè)量 使用的便利性以及廣泛性。另外，借由傳感器角度測(cè)量模塊，本實(shí)用新型涉及的測(cè)距儀還可以測(cè)量出兩目標(biāo) 值之間的高度差、水平角度等多項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)量，進(jìn)一步的擴(kuò)大了測(cè)距儀的使用范圍。

在下面的說(shuō)明中，參考所附圖示更詳細(xì)地說(shuō)明本實(shí)用新型，其中圖1是本實(shí)用新型涉及的測(cè)距儀的原理圖，和圖2是本實(shí)用新型涉及的測(cè)距儀的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施例請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)用新型涉及的一種測(cè)距儀，其包括有激光測(cè)距模塊、傳感器 角度測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及數(shù)據(jù)輸出模塊。其中激光測(cè)距模塊、傳感器角度測(cè)量模塊 分別與數(shù)據(jù)處理模塊電性連接，并可向其傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)輸出模塊電 性連接，并由數(shù)據(jù)輸出模塊向外輸出由數(shù)據(jù)處理模塊得出的數(shù)據(jù)。激光測(cè)距模塊用于測(cè)量空間任意一目標(biāo)點(diǎn)與測(cè)距儀本身之間的距離，并將得到的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊。激光測(cè)距模塊包括有激光發(fā)射器、激光接收器以及計(jì)時(shí)器。其中激光接收器可以為光電元件。在不同實(shí)施方式中，激光測(cè)距模塊可以是業(yè)界已知的用于測(cè)量空間任意一點(diǎn)到其 本身距離的激光測(cè)距儀。傳感器角度測(cè)量模塊用于測(cè)量激光測(cè)距模塊兩次不同目標(biāo)點(diǎn)測(cè)距時(shí)所轉(zhuǎn)過(guò)的角 度，并將角度數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊。其包括有三軸加速度傳感器三軸地磁傳感器。其中三軸加速度傳感器在角度發(fā)生變化時(shí)，重力加速度與加速度傳感器感應(yīng)軸之 間的夾角和強(qiáng)度值會(huì)發(fā)生改變，加速度傳感器通過(guò)確定測(cè)量初始和最終位置之間的角度變 化的矢量值，最終測(cè)量角度。而三軸地磁傳感器在測(cè)量時(shí)，則是地磁場(chǎng)角度與傳感器的感應(yīng) 軸之間的夾角和強(qiáng)度值會(huì)發(fā)生改變，磁傳感器通過(guò)測(cè)量初始和最終位置之間的角度變化的 矢量值，最終測(cè)得變化的角度。同時(shí)使用兩個(gè)傳感器進(jìn)行角度測(cè)量，可防止使用單一傳感器所存在的角度測(cè)量盲 區(qū)。例如，測(cè)距儀僅在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，重力加速度在感應(yīng)軸之間的矢量不發(fā)生變化，而地磁 傳感器可以對(duì)測(cè)量進(jìn)行彌補(bǔ)。兩者的結(jié)合使用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)任意角度的測(cè)量。如此，也就大 大的提高了本實(shí)用新型涉及的測(cè)距儀，在使用上的便利性以及廣泛性。另外，傳感器角度測(cè)量模塊不僅可以對(duì)任意角度進(jìn)行測(cè)量，還可以對(duì)角度的變化 量進(jìn)行分解，如測(cè)量?jī)x器在垂直方向轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，由此可以計(jì)算出兩目標(biāo)值的高度差；或者 水平轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，計(jì)算出兩目標(biāo)值的水平方向的角度或距離。數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)激光測(cè)距模塊與傳感器角度測(cè)量模塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以激光測(cè)距 模塊傳輸?shù)膬赡繕?biāo)點(diǎn)的長(zhǎng)度距離為三角形的兩邊，以傳感器角度測(cè)量模塊傳輸?shù)霓D(zhuǎn)角角度 為兩邊夾角，根據(jù)三角形邊角邊定理，計(jì)算得出兩目標(biāo)點(diǎn)之間的距離。其中數(shù)據(jù)處理模塊包 括微型處理器單元，用于數(shù)據(jù)計(jì)算。具體使用的微型處理器單元可以是業(yè)界已知使用的各 種用于數(shù)據(jù)處理的微型處理器單元。數(shù)據(jù)處理模塊計(jì)算得出的數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)送給數(shù)據(jù)輸出模塊。而數(shù)據(jù)輸出模塊包括數(shù)據(jù) 顯示裝置，用于顯示出數(shù)據(jù)處理單元傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。具體使用的數(shù)據(jù)顯示裝置，可以是業(yè) 界已知并使用的各種用于數(shù)據(jù)顯示的LCD顯示裝置或是LED顯示裝置等等。在不同實(shí)施方式中，其中數(shù)據(jù)輸出模塊還可以包括數(shù)據(jù)語(yǔ)音裝置，用于語(yǔ)音讀出 數(shù)據(jù)處理單元傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。具體使用的數(shù)據(jù)語(yǔ)音裝置，可以是業(yè)界已知并使用的各種 用于數(shù)據(jù)語(yǔ)音讀出的語(yǔ)音裝置。進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)語(yǔ)音裝置還可以包括有觸發(fā)按鈕。當(dāng)其被 觸發(fā)時(shí)，語(yǔ)音裝置會(huì)讀出數(shù)據(jù)處理單元傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。請(qǐng)參閱圖2所示，本實(shí)用新型涉及的測(cè)距儀100，在使用時(shí)，其先對(duì)一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)200 進(jìn)行距離測(cè)算獲得距離數(shù)據(jù)dl，然后在對(duì)另一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)300進(jìn)行距離測(cè)算獲得距離數(shù)據(jù) d2。測(cè)距儀100在兩目標(biāo)點(diǎn)之間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由測(cè)距儀100的傳感器角度測(cè)量模塊獲得轉(zhuǎn)動(dòng)角 度數(shù)據(jù)a。測(cè)距儀100的數(shù)據(jù)處理模塊在獲得距離數(shù)據(jù)dl、d2以及夾角數(shù)據(jù)a后，根據(jù)三 角形邊角邊定理，計(jì)算得出兩目標(biāo)點(diǎn)之間的距離d3。兩目標(biāo)點(diǎn)之間的距離數(shù)據(jù)d3會(huì)傳輸給 測(cè)距儀100的數(shù)據(jù)輸出模塊，進(jìn)而提供給測(cè)距儀100的操作者知曉。本實(shí)用新型涉及的測(cè)距儀，克服了業(yè)界現(xiàn)有激光測(cè)距儀，僅能完成儀器本身到目 標(biāo)點(diǎn)之間的距離測(cè)算，而不能進(jìn)行空間內(nèi)任意兩點(diǎn)距離測(cè)算，而導(dǎo)致的使用便利性差、使用 范圍小等缺點(diǎn)。在目前業(yè)界所使用的激光測(cè)距儀的基礎(chǔ)上，利用包括三軸加速度傳感器和三軸地磁傳感器的傳感器角度測(cè)量模塊，可以測(cè)量空間任意兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)之間的距離。提高 了測(cè)量使用的便利性以及使用范圍。另外，還可以測(cè)量?jī)赡繕?biāo)值之間的高度差、水平角度等 多項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)量，進(jìn)一步的擴(kuò)大了測(cè)距儀的使用范圍。此外，本實(shí)用新型涉及的測(cè)距儀由于采用了微機(jī)電系統(tǒng)的傳感器，可以制備成手 持式測(cè)量工具，可廣泛應(yīng)用于測(cè)量、旅游等日常生活中。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不以上述實(shí) 施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變 化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書(shū)中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種測(cè)距儀，其包括激光測(cè)距模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及數(shù)據(jù)輸出模塊，其特征在于其還包括有傳感器角度測(cè)量模塊；其中激光測(cè)距模塊、傳感器角度測(cè)量模塊分別與數(shù)據(jù)處理模塊電性連接，并可向其傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)輸出模塊電性連接，并由數(shù)據(jù)處理模塊向外輸出由數(shù)據(jù)處理模塊得出的數(shù)據(jù)。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)距儀，其特征在于其中激光測(cè)距模塊包括激光發(fā)射器、激 光接收器以及計(jì)時(shí)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)距儀，其特征在于其中激光測(cè)距模塊包括的激光接收器 為光電元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)距儀，其特征在于其中傳感器角度測(cè)量模塊包括三軸加 速度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)距儀，其特征在于其中傳感器角度測(cè)量模塊包括三軸地 磁傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)距儀，其特征在于其中傳感器角度測(cè)量模塊包括三軸加 速度傳感器和三軸地磁傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)距儀，其特征在于其中數(shù)據(jù)處理模塊包括微型處理器單兀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)距儀，其特征在于其中數(shù)據(jù)輸出模塊包括數(shù)據(jù)顯示裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)距儀，其特征在于其中數(shù)據(jù)輸出模塊包括數(shù)據(jù)語(yǔ)音裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)距儀，其特征在于其中數(shù)據(jù)語(yǔ)音裝置包括有觸發(fā)按鈕。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種測(cè)距儀，其包括電性連接的激光測(cè)距模塊、傳感器角度測(cè)量模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及數(shù)據(jù)輸出模塊。其中利用激光測(cè)距儀可以測(cè)量?jī)x器到兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的距離，再利用傳感器角度測(cè)量模塊得到測(cè)量?jī)x在測(cè)量?jī)蓚€(gè)目標(biāo)點(diǎn)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，根據(jù)三角形邊角邊定理，數(shù)據(jù)處理模塊可以計(jì)算得到角度對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)長(zhǎng)度，并由數(shù)據(jù)輸出模塊輸出計(jì)算結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的距離測(cè)量。本實(shí)用新型涉及的測(cè)距儀，可實(shí)現(xiàn)對(duì)空間任意兩點(diǎn)之間的距離測(cè)算，擴(kuò)大了測(cè)距儀的使用范圍以及使用的便利性。
文檔編號(hào)G01S17/08GK201589861SQ20102003312
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者朱大鵬, 段志偉, 陳利軍 申請(qǐng)人:美新半導(dǎo)體(無(wú)錫)有限公司