专利名称：便携式电子装置及其测量物体长度的方法
技术领域：
本发明涉及一种测量物体长度的装置及方法，特别是涉及一种能够测量物体长度的便携 式电子装置及其测量物体长度的方法。
背景技术：
现有的测长仪如激光测长仪、数字测长仪等采用先进的振幅光栅传感器数字测量系统进 行长度测量，它们具有测量精确的优点，适用于特定的场所，比如实验室、精密加工场所， 但价格昂贵、体积大不宜携带。
如果能利用便携式电子装置如手机、PDA、 MP3等测量物体长度，便可以克服前述测量工 具的缺点，使人们可以随时测量物体长度，使用方便、快捷，但现有的手机、PDA、 MP3等便 携式电子装置都尚无测量物体长度的功能。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够测量物体长度的便携式电子装置。 另外，还有必要提供一种利用便携式电子装置测量物体长度的方法。 一种便携式电子装置，便携式电子装置的第一侧边与待测物体平行。该便携式电子装置 包括可见光发射器、马达、测距传感器及控制器。可见光发射器设置于便携式电子装置的 第一侧边上，用于发射可见光束，可见光束的初始方向垂直于该便携式电子装置的第一侧边 。马达和可见光发射器电性连接，用于驱动可见光发射器转动。测距传感器设置于便携式电 子装置的第一侧边上，用于测量便携式电子装置与待测物体之间的间距。控制器分别与可见 光发射器和测距传感器电性连接。控制器用于驱动可见光发射器发射初始方向的可见光束到 所述待测物体上，以及控制马达驱动可见光发射器分别将初始方向的光束转动到待测物体的 两个端点，以获得初始方向的可见光束与待测物体两个端点之间的两个夹角。控制器还用于 控制测距传感器测量所述便携式电子装置与待测物体之间的间距。控制器根据获取的两个夹 角和间距计算待测物体的长度。
一种测量物体长度的方法，其包括以下步骤在便携式电子装置的第一侧边上设置可见 光发射器和测距传感器，并使得可见光发射器在初始位置时发射的可见光束垂直于该便携式 电子装置的第一侧边。将便携式电子装置的第一侧边与待测物体平行并与待测物体保留一间 距。控制测距传感器测量便携式电子装置的第一侧边与待测物体的间距，记录所述间距，并启动可见光发射器发射可见光束。驱动可见光发射器从初始位置朝向待测物体的两端点转动 ，计算可见光发射器从初始位置朝向待测物体的两端点转动的两个角度。当可见光束照射到 待测物体的端点时，记录初始位置的可见光束与照射到待测物体的两端点时的可见光束的夹 角分别为第一锐角和第二锐角。获取记录的间距、第一锐角和第二锐角，并根据获取的间距 、第一锐角和第二锐角计算出待测物体长度。
上述便携式电子装置具有测量物体长度的功能，使得用户可以根据需要随时测量物体的 长度，而无需再携带其他测量设备；上述测量物体长度的方法有效地利用了便携式电子装置 的普及性特点，使得用户可以根据需要方便地测量物体的长度。
图l为一种便携式电子装置的功能模块图。
图2为第一实施例中便携式电子装置测量物体长度的工作原理图。
图3为第一实施例中便携式电子装置测量物体长度的流程图。
图4为第二实施例中便携式电子装置测量物体长度的工作原理图。
图5为第二实施例中便携式电子装置测量物体长度的流程图。
具体实施例方式
下面结合实施例和附图，对本发明进行详细说明。
如图1所示，为一种便携式电子装置的功能模块图。该便携式电子装置100包括测量按钮 131、动作按钮132、记录按钮133、控制器134、测距传感器135、马达136、可见光发射器 137、角度计算单元138、存储单元139、长度计算单元140和显示单元141。控制器134分别和 测量按钮131、动作按钮132、记录按钮133、测距传感器135、马达136、可见光发射器137、 角度计算单元138、长度计算单元140和显示单元141电性连接。马达136和可见光发射器137 机械式连接。存储单元139分别和测距传感器135、角度计算单元138和长度计算单元140电性 连接。
控制器134响应测量按钮131生成的启动信号，启动测距传感器135测量待测物体与便携 式电子装置100的间距，并将此间距存储到存储单元139。
控制器134响应测量按钮131生成的启动信号，启动可见光发射器137发射可见光束。
控制器134响应动作按钮132生成的控制信号驱动马达136旋转，马达136带动可见光发射 器137从初始位置分别朝向待测物体的两端点转动。
可见光发射器137在转动的过程中，控制器134控制角度计算单元138记录可见光发射器 的转动次数，计算可见光发射器137分别从初始位置朝向待测物体的两端点转动的两个夹角
6当可见光束照射到待测物体的两端点时，控制器134响应记录按钮133生成的记录信号记 录初始位置的可见光束与照射到待测物体的两端点时的可见光束的两个夹角并将其存储其到 存储单元139。
控制器134响应记录按钮133生成的记录信号控制马达136带动可见光发射器137转动到初 始位置。
控制器134控制长度计算单元140从存储单元139中读取前述间距及两个夹角，并根据间 距及两个夹角计算出待测物体的长度。
显示单元141用来显示待测物体的长度。
如图2与图3所示，分别为第一实施例中便携式电子装置测量物体长度的工作原理图与第 一实施例中运用便携式电子装置测量物体长度的流程图。第一实施例中的便携式电子装置 152包括测量按钮153，动作按钮154、记录按钮155、控制器156、第一马达157、第二马达 158、第一可见光发射器159、第二可见光发射器160、测距传感器161、存储单元162、角度 计算单元163、长度计算单元164及显示单元165。所述第一可见光发射器159、第二可见光发 射器160及测距传感器161设置于便携式电子装置152的第一侧边166上，所述第一可见光发射 器159、第二可见光发射器160在初始位置时发射的可见光束垂直于该便携式电子装置152的 第一侧边166，垂足分别为X、 Y，第一可见光发射器159和第二可见光发射器160之间的距离 为S。控制器156分别和测量按钮153，动作按钮154、记录按钮155、第一马达157、第二马达 158、第一可见光发射器159、第二可见光发射器160、测距传感器161、存储单元162、角度 计算单元163、长度计算单元164及显示单元165电性连接。存储单元162分别和测距传感器 161、角度计算单元163和长度计算单元164电性连接。第一马达157、第二马达158分别和第 一可见光发射器159、第二可见光发射器160机械式连接。运用此便携式电子装置152测量待 测物体长度的步骤如下
步骤171，使得便携式电子装置152的第一侧边166与待测物体151平行并与待测物体151 保留一间距H。
步骤172，控制器156响应测量按钮153生成的启动信号，启动测距传感器161测量便携式 电子装置的第一侧边166与待测物体151的间距H，并记录所述间距H。
步骤173，控制器156响应测量按钮153生成的启动信号，启动第一可见光发射器159与第 二可见光发射器160发射可见光束。
步骤174，控制器156响应动作按钮154生成的控制信号驱动第一马达157旋转，第一马达157带动第一可见光发射器159从初始位置朝向待测物体的第一端点M转动。
步骤175，当可见光束照射到待测物体的第一端点M时，控制器156响应记录按钮155的记 录信号记录初始方向的可见光束与照射到待测物体151的第一端点M时的可见光束的夹角为第 一锐角a并将其存储于存储单元165。
记录第一锐角a的步骤具体为使用第一马达157，例如步进马达，驱动第一可见光发 射器159每次转动同样的角度①，当可见光束照射到待测物体151的第一端点M时，记录可见 光发射器159的转动次数为N1，则第一角度a为转动次数N1乘以角度①。
步骤176，控制器156响应动作按钮154生成的控制信号驱动第二马达158旋转，第二马达 158带动第二可见光发射器160从初始位置朝向待测物体的第二端点N转动。
步骤177，当可见光束照射到待测物体的第二端点N时，控制器156响应记录按钮155的记 录信号记录初始方向的可见光束与照射到待测物体151的第二端点N时的可见光束的夹角为第 二锐角e并存储将其于存储单元165。
记录第二锐角e的步骤具体为使用第二马达158，例如步进马达，驱动第二可见光发 射器160每次转动同样的角度①，当可见光束照射到待测物体151的第二端点N时，记录可见 光发射器160的转动次数为N2，则第二角度{3为转动次数N2乘以角度①。
步骤178，控制器156控制第一马达157、第二马达158分别带动第一可见光发射器159、 第二可见光发射器160转动到初始位置。
步骤179，长度计算单元164从存储单元162获取记录的间距H、第一锐角a和第二锐角P ，并根据公式工二《+ ^xg"+^x《W计算待测物体151长度L。其中，L为待测物体151长度 ，S为上述第一可见光发射器159与第二可见光发射器160的间距，H为便携式电子装置152的 第一侧边166与待测物体151的间距，a为第一角度，e为第二角度。
步骤180，显示待测物体151长度L。
如图4与图5所示，分别为第二实施例中便携式电子装置测量物体长度的工作原理图与第 二实施例中便携式电子装置测量物体长度的流程图。
第二实施例中的便携式电子装置212包括测量按钮213、动作按钮214、记录按钮215、控 制器216、马达217、可见光发射器218、测距传感器219、存储单元220、角度计算单元221、 长度计算单元222及显示单元223。所述可见光发射器218及测距传感器219设置于便携式电子 装置212的第一侧边224上，所述可见光发射器218在初始位置时发射的可见光束垂直于该便 携式电子装置212的第一侧边224，垂足为X。控制器216分别和测量按钮213、动作按钮214、 记录按钮215、马达217、可见光发射器218、测距传感器219、存储单元220、角度计算单元221、长度计算单元222及显示单元223电性连接。存储单元220分别和测距传感器219、角度 计算单元221和长度计算单元222电性连接。马达217和可见光发射器218机械式连接。运用此 便携式电子装置212测量待测物体长度的步骤如下
步骤231，使得便携式电子装置212的第一侧边224与待测物体211平行并与待测物体211 保留一间距H。
步骤232，控制器216响应测量按钮213生成的启动信号，启动测距传感器221测量便携式 电子装置212的第一侧边224与待测物体211的间距H，并记录所述间距H。
步骤233，控制器216响应测量按钮213生成的启动信号，启动可见光发射器218发射可见 光束。
步骤234，控制器216响应动作按钮214生成的控制信号驱动马达217旋转带动可见光发射 器218从初始位置朝向待测物体211的第一端点M转动。
步骤235，当可见光束照射到待测物体211的第一端点M时，控制器216响应记录按钮215 的记录信号记录初始方向的可见光束与照射到待测物体211的第一端点M时的可见光束的夹角 为第一锐角a ，并存储于存储单元220。
记录第一锐角a的步骤具体为使用马达217，例如步进马达，驱动可见光发射器218每 次转动同样的角度①，当可见光束照射到待测物体211的第一端点M时，记录可见光发射器 218的转动次数为N1，则第一角度a为转动次数N1乘以角度①。
步骤236，控制器216控制马达217带动可见光发射器218转动到初始位置。
步骤237，控制器216响应动作按钮214生成的控制信号驱动马达217旋转，马达217带动 可见光发射器218从初始位置朝向待测物体211的第二端点N转动。
步骤238，当可见光束照射到待测物体211的第二端点N时，控制器216响应记录按钮215 的记录信号记录初始方向的可见光束与照射到待测物体211的第二端点N时的可见光束的夹角 为第二锐角e ，并存储于存储单元220。
记录第二锐角e的步骤具体为使用马达217，例如步进马达，驱动可见光发射器218每 次转动同样的角度①，当可见光束照射到待测物体211的第二端点N时，记录可见光发射器 218的转动次数为N2，则第二角度{3为转动次数N2乘以角度①。
步骤239，控制器216控制马达217带动可见光发射器218转动到初始位置。
步骤240，长度计算单元222从存储单元220获取记录的间距H、第一锐角a和第二锐角P ，并根据公式￡ = W x妙十^ x^或者￡ = ^ Xx 。) + H x O)计算待测物体
211长度L。其中，L为待测物体211长度，H为便携式电子装置212的第一侧边224与待测物体
9211的间距，a为第一角度，e为第二角度。 步骤241，显示待测物体211长度L。
上述便携式电子装置通过测距传感器测量便携式电子装置和物体之间的间距，并通过马 达驱动可见光发射器测量便携式电子装置和物体端点之间的角度，以获得物体的长度，使得 便携式电子装置具有长度测量的功能。
以上所述仅为本法明之较佳实施方式，本领域技术人员在不脱离本发明精神实质的范围 内可以作出一定的变更，例如，各个实施方式中的测量按钮、动作按钮和记录按钮等可以整 合为一个按钮，便于使用者操作。各个实施方式中的长度计算单元、角度计算单元及存储单 元等也可以集成在控制器中执行相应的功能，以进行待测物体长度的测量。
权利要求
1.一种便携式电子装置，用于测量待测物体的长度，其特征在于，所述便携式电子装置的第一侧边与待测物体平行，所述便携式电子装置包括可见光发射器，其设置于便携式电子装置的第一侧边上，用于发射可见光束，所述可见光束的初始方向垂直于该便携式电子装置的第一侧边；马达，所述马达和所述可见光发射器机械式连接，用于驱动可见光发射器转动；测距传感器，其设置于便携式电子装置的第一侧边上，用于测量所述便携式电子装置与待测物体之间的间距；以及控制器，所述控制器分别与所述可见光发射器和测距传感器电性连接，所述控制器用于驱动所述可见光发射器发射初始方向的可见光束到所述待测物体上，以及控制所述马达驱动所述可见光发射器分别将初始方向的光束转动到所述待测物体的两个端点，以获得所述初始方向的可见光束与所述待测物体两个端点之间的两个夹角，所述控制器还用于控制所述测距传感器测量所述便携式电子装置与待测物体之间的间距，所述控制器根据所述两个夹角和所述间距计算所述待测物体的长度。
2.如权利要求l所述的便携式电子装置，其特征在于，所述测距传感 器为红外线传感器和超声波传感器的一种。
3.如权利要求l所述的便携式电子装置，其特征在于，所述可见光发 射器数量为一个时，所述控制器首先控制马达带动可见光发射器从初始位置朝向待测物体的 第一端点转动，记录第一锐角，并控制所述马达驱动所述可见光发射器转动到初始位置，然 后控制所述马达带动所述可见光发射器从初始位置朝向待测物体的第二端点转动，记录第二 锐角，并控制所述马达带动所述可见光发射器转动到初始位置；所述控制器利用公式 工二Hx^"+^x《W计算待测物体长度L，其中L为待测物体的长度，H为所述便携式电子装置与待测物体之间的间距，a为第一锐角，e为第二锐角。
4.如权利要求l所述的便携式电子装置，其特征在于，所述可见光发 射器数量为两个时包括第一可见光发射器和第二可见光发射器，所述控制器控制所述马达驱动所述第一可见光发射器和第二可见光发射器从初始位置分别朝向待测物体的第一端点和第 二端点转动，记录第一锐角和第二锐角，并控制所述马达带动所述可见光发射器转动到初始 位置；所述控制器利用公式""^^^+^^计算待测物体长度L，其中，L为待测物 体的长度，S为第一可见光发射器和第二可见光发射器之间的预设间距，H为所述便携式电子装置与待测物体之间的间距，a为第一锐角，e为第二锐角。
5.如权利要求1或2或3或4所述的便携式电子装置，其特征在于，所 述马达为步进马达，所述控制器控制所述步进马达带动所述可见光发射器从初始位置朝向待 测物体两端点每次转动一预设角度d);所述控制器记录可见光发射器的转动次数N，计算可 见光发射器从初始位置朝向待测物体的两端点转动的角度为转动次数N乘以预设角度①。
6. 一种测量物体长度的方法，利用便携式电子装置测量物体的长度 ，其特征在于，包括以下步骤在所述便携式电子装置的第一侧边上设置可见光发射器和测距传感器，并使得可见光 发射器在初始位置时发射的可见光束垂直于该便携式电子装置的第一侧边；将所述便携式电子装置的第一侧边与待测物体平行并与待测物体保留一间距；控制所述测距传感器测量所述便携式电子装置的第一侧边与待测物体的间距，记录所 述间距，并启动可见光发射器发射可见光束；驱动所述可见光发射器从初始位置朝向待测物体的两端点转动，计算所述可见光发射 器从初始位置朝向待测物体的两端点转动的两个角度；当可见光束照射到待测物体的端点时，记录初始位置的可见光束与照射到待测物体的 两端点时的可见光束的夹角分别为第一锐角和第二锐角，以及获取记录的间距、第一锐角和第二锐角，并根据获取的间距、第一锐角和第二锐角计 算出待测物体长度。
7.如权利要求6所述的测量物体长度的方法，其特征在于，当所述可 见光发射器的数量为一个时，首先驱动所述可见光发射器从初始位置朝向待测物体的第一端 点转动，记录第一锐角，并驱动所述可见光发射器转动到初始位置，然后驱动所述可见光发 射器从初始位置朝向待测物体的第二端点转动，记录第二锐角，并驱动所述可见光发射器转 动到初始位置，并利用公式工z^x^"+^x《W计算待测物体长度L，其中L为待测物体的 长度，H为所述便携式电子装置与待测物体之间的间距，a为第一锐角，e为第二锐角。
8.如权利要求6所述的测量物体长度的方法，其特征在于，当所述可 见光发射器的数量为两个时包括第一可见光发射器和第二可见光发射器，设定所述第一可见光发射器和第二可见光发射器之间的预设间距，驱动所述第一可见光发射器和第二可见光发 射器从初始位置分别朝向待测物体的第一端点和第二端点转动，记录第一锐角和第二锐角， 控制马达带动可见光发射器转动到初始位置，并利用公式￡ =《+ //>;^"+//""计算待测 物体长度L，其中，L为待测物体的长度，S为第一可见光发射器和第二可见光发射器之间的 预设间距，H为所述便携式电子装置与待测物体之间的间距，a为第一锐角，e为第二锐角
9.如权利要求6或7或8所述的测量物体长度的方法，其特征在于，计 算可见光发射器从初始位置朝向待测物体的两端点转动的角度的步骤具体为驱动可见光发 射器从初始位置朝向待测物体的第一端点每次转动一预设角度①，记录可见光发射器的转动 次数N，计算可见光发射器从初始位置朝向待测物体的两端点转动的角度为转动次数N乘以预 设角度①。
全文摘要
一种便携式电子装置包括可见光发射器、马达、测距传感器及控制器。便携式电子装置的第一侧边与待测物体平行。可见光发射器设置于便携式电子装置的第一侧边上，可见光发射器发射的可见光束的初始方向垂直于便携式电子装置的第一侧边。控制器控制可见光发射器发射初始方向的可见光束到所述待测物体上，并控制马达驱动可见光发射器分别将初始方向的光束转动到待测物体的两个端点，以获得初始方向的可见光束与待测物体两个端点之间的两个夹角。测距传感器设置于便携式电子装置的第一侧边上，测量便携式电子装置与待测物体之间的间距。控制器根据获取的两个夹角和间距计算待测物体的长度。本发明还提供了一种测量物体长度的方法。
文档编号G01S15/08GK101526346SQ20081030046
公开日2009年9月9日 申请日期2008年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者于京波, 裴广宇, 亮 谢, 郑丽艳 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司