一种投线装置的制作方法

1.本公开内容涉及投线仪，具体而言，本公开内容涉及一种能够借助于该投线装置所包括的测距单元所测量的距离来计算投线单元所投出的激光线上的刻度的刻度间距的投线装置。


背景技术：

2.在目前的市面上已存在的一些投线水平仪产品中，有的投线水平仪产品增加了测距功能，有的投线水平仪产品增加了投线带刻度的功能。但是这些投线水平仪产品要么只是具有投线功能，要么就是只能测量投线仪与被投平面之间的直线距离，无法测量水平方向上的间隔的距离。


技术实现要素：

3.本公开内容的发明人基于对现有技术的理解，创新地想到借助于投线装置中所包括的测距单元来测量投线仪所投激光线上刻度线的间距的大小。
4.具体而言，本公开内容提出了一种投线装置，所述投线装置包括：
5.测距单元，所述测距单元被构造用于测量所述投线装置至投射平面的测量点之间的直线距离；
6.投线单元，所述投线单元被构造用于在投射平面上投射出带有刻度的第一激光线，其中，所述第一激光线上相邻的两个刻度之间的距离为第一刻度间距；以及
7.计算单元，所述计算单元与所述测距单元通信连接，其中，所述直线距离和所述第一刻度间距之间的第一比值是固定的或者两个相邻的刻度和所述测距单元的激光发射口所组成的直角三角形的顶角的角度是固定的，并且所述第一比值或者所述顶角的角度与所述投线装置的结构相关联，并且所述计算单元被构造用于根据所述直线距离、以及所述第一比值和所述顶角中的一个计算所述第一刻度间距。
8.以这样的方式，借助于本公开内容所提出的投线装置，由于所述直线距离(即投线装置和投射平面之间的距离)和所述第一刻度间距之间的第一比值是固定的，或者由于两个相邻的刻度和所述测距单元的激光发射口所组成的直角三角形的顶角的角度是固定的，并且所述第一比值或者所述顶角的角度与所述投线装置的结构相关联，所以该投线装置所包括的计算单元能够被构造用于根据所述直线距离计算所述第一刻度间距，所以间接使得投线装置所包括的测距单元不仅仅能够测量出投线装置和投射平面之间的直线距离，而且能够基于此直线距离换算出投射平面上两个相邻的刻度或者多个刻度之间的距离，这将有利地扩展了投线装置的功能和应用场景。
9.为了使得所述直线距离(即投线装置和投射平面之间的距离)和所述第一刻度间距之间的第一比值是固定的，或者使得两个相邻的刻度和所述测距单元的激光发射口所组成的直角三角形的顶角的角度是固定的，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第一激光线上相邻的两个刻度的距离是相等的。以这样的方式能够使得等间距的刻度线和光源
之间所形成的直角三角形的顶角的角度是固定的，从而能够确保后续测距的准确性。
10.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述投线单元还被构造用于在投射平面上投射出带有刻度的第二激光线，其中，所述第二激光线上相邻的两个刻度之间的距离为第二刻度间距，并且其中，所述计算单元还被构造用于根据所述直线距离计算所述第二刻度间距，其中，所述直线距离和所述第二刻度间距之间的第二比值是固定的，并且所述第二比值与所述投线装置的结构相关联。以这样的方式使得依据本公开内容所公开的投线装置不仅仅能够测量一个方向上的刻度间距，而且能够测量两个方向上的刻度间距。
11.优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第一激光线和所述第二激光线相互垂直。
12.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述投线装置还包括：
13.壳体，所述壳体被构造用于容纳并固定所述投线单元和/或所述测距单元。
14.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述计算单元被构造为便携式设备，其中，所述便携式设备被构造用于经由无线通信协议与所述测距单元通信连接。
15.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述无线通信协议包括蓝牙通信协议、wifi通信协议、zigbee通信协议和红外通信协议中的任意一种。
16.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述投线装置还包括：
17.显示模块，所述显示模块被构造用于显示所述第一刻度间距。
18.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述投线装置还包括：
19.壳体，所述壳体被构造用于容纳并固定所述投线单元、所述测距单元和/或所述计算单元。
20.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述直线距离是所述测距单元至所述投射平面的垂直距离。
21.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述测距单元包括：
22.激光发射单元；以及
23.激光接收单元，
24.其中，所述测距装置被构造用于借助于所述激光接收单元接收所述激光发射单元所发射的激光在投射平面上反射回来的激光并由此计算所述直线距离。
25.综上所述，借助于本公开内容所提出的投线装置，由于所述直线距离(即投线装置和投射平面之间的距离)和所述第一刻度间距之间的第一比值是固定的，或者由于两个相邻的刻度和所述测距单元的激光发射口所组成的直角三角形的顶角的角度是固定的，并且所述第一比值或者所述顶角的角度与所述投线装置的结构相关联，所以该投线装置所包括的计算单元能够被构造用于根据所述直线距离计算所述第一刻度间距，所以间接使得投线装置所包括的测距单元不仅仅能够测量出投线装置和投射平面之间的直线距离，而且能够基于此直线距离换算出投射平面上两个相邻的刻度或者多个刻度之间的距离，这将有利地扩展了投线装置的功能和应用场景。
附图说明
26.参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的
特征。
27.图1示出了依据本公开内容所公开的投线装置110投射出一条激光线时的应用场景100；
28.图2示出了依据本公开内容所公开的投线装置210投射出两条激光线时的一个应用场景200；以及
29.图3示出了依据本公开内容所公开的投线装置310投射出两条激光线时的另一个应用场景300。
30.本公开内容的其它特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。
具体实施方式
31.在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本公开内容一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本公开内容的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本公开内容的所有实施例。可以理解，在不偏离本公开内容的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本公开内容的范围由所附的权利要求所限定。
32.现有技术中存在的如下技术问题，即现有技术中的投线装置即便可能具有测距单元并且打出带有刻度的激光线，但是现有技术中的投线装置并不能测量刻度线之间的距离。
33.图1示出了依据本公开内容所公开的投线装置110投射出一条激光线时的应用场景100。从图1之中可以看出，本公开内容提出了一种投线装置110，所述投线装置110包括：
34.测距单元(图中例如在投线装置110内部)，所述测距单元被构造用于测量所述投线装置110至投射平面的测量点之间的直线距离l1；所述测距单元可以例如是激光测距单元。
35.投线单元(图中例如在投线装置110内部)，所述投线单元被构造用于在投射平面上投射出带有刻度的第一激光线，例如图1中水平的带有刻度的激光线，其中，所述第一激光线上相邻的两个刻度之间的距离为第一刻度间距d1，在使用该投线装置110时该第一刻度间距是未知的；以及
36.计算单元(图中例如在投线装置110内部或者在外部的便携式设备之中)，所述计算单元与所述测距单元通信连接，其中，所述直线距离l1和所述第一刻度间距d1之间的第一比值是固定的或者两个相邻的刻度和所述测距单元的激光发射口所组成的直角三角形的顶角θ1的角度是固定的，并且所述第一比值或者所述顶角θ1的角度与所述投线装置110的结构相关联，并且所述计算单元被构造用于根据所述直线距离l1、以及所述第一比值和所述顶角中的一个计算所述第一刻度间距d1。
37.以这样的方式，借助于本公开内容所提出的投线装置110，由于所述直线距离l1(即投线装置110和投射平面之间的距离)和所述第一刻度间距d1之间的第一比值是固定的，或者由于两个相邻的刻度和所述测距单元的激光发射口所组成的直角三角形的顶角θ1的角度是固定的，并且所述第一比值或者所述顶角θ1的角度与所述投线装置110的结构相关联，即一旦该投线装置110被配置完成出厂后该第一比值或者顶角θ1的角度就是固定的，
所以该投线装置110所包括的计算单元能够被构造用于根据所述直线距离l1计算所述第一刻度间距d1，所以间接使得投线装置110所包括的测距单元不仅仅能够测量出投线装置110和投射平面之间的直线距离l1，而且能够基于此直线距离l1换算出投射平面上两个相邻的刻度之间的刻度间距d1或者多个(例如n个)刻度之间的距离n*d1，这将有利地扩展了投线装置110的功能和应用场景。
38.为了使得所述直线距离(即投线装置110和投射平面之间的距离)和所述第一刻度间距之间的第一比值是固定的，或者使得两个相邻的刻度和所述测距单元的激光发射口所组成的直角三角形的顶角的角度是固定的，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第一激光线上相邻的两个刻度的距离是相等的。以这样的方式能够使得等间距的刻度线和光源之间所形成的直角三角形的顶角的角度是固定的，从而能够确保后续测距的准确性。
39.具体而言，例如出厂默认配置：l1和d1的距离大小已知。如l1为1m时，d1为0.1m，也即是说，此时该投线装置110所投射出的刻度间距d1和垂直距离l1之间的间距比例为k＝d1/l1＝0.1/1＝0.1＝10％。此时例如将投线装置110拉离投射平面越来越远，此时，当投线装置110与墙投射平面例如面之间的直线距离l发生变化时，可以根据测出的投线装置110与墙面之间的垂直距离l'和已知的比例值换算出刻度间距的大小。此时的刻度间距d'例如等于l'*k例如等于l'*0.1。其中，l'是测距单元可以实时测量出来的结果。因此可以计算出刻度间距的大小变化。例如：l'＝2m，则d'＝l'*k＝2m x 0.1＝0.2m。
40.本投线装置可以实现对已知平面的两个点之间的间距测量，例如通过将两个刻度正好设置在这两个点处，也就是说将标识点与已知表面的两个点重合，即可测量出这两个点之间的间距。也可以实现在被测表面上标定已知距离的点。如预设要投射出带有间隔为0.15m，或0.5m的间距刻度的激光线等等，可以知道需要将投线装置放置在直线距离是具体是哪个值的位置上，并可以通过显示模块提示或引导。也就是说依据本公开内容的投线装置110既可以测量又可以定位。
41.图2示出了依据本公开内容所公开的投线装置210投射出两条激光线时的一个应用场景200。从图2之中可以看出，其投线单元不仅能够投射出一条带刻度的激光线，而且能够投射出另一条带刻度的激光线。概括而言，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述投线单元还被构造用于在投射平面上投射出带有刻度的第二激光线，其中，所述第二激光线上相邻的两个刻度之间的距离为第二刻度间距，并且其中，所述计算单元还被构造用于根据所述直线距离计算所述第二刻度间距，其中，所述直线距离和所述第二刻度间距之间的第二比值是固定的，并且所述第二比值与所述投线装置的结构相关联。以这样的方式使得依据本公开内容所公开的投线装置不仅仅能够测量一个方向上的刻度间距，而且能够测量两个方向上的刻度间距。优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述第一激光线和所述第二激光线相互垂直。
42.图3示出了依据本公开内容所公开的投线装置310投射出两条激光线时的另一个应用场景300。其与图2的区别在于图3中的投线装置310离投射平面例如可以更远，此时例如投线装置310和投线平面之间的直线距离为l3，此时第一刻度间距d31比图2中的第一刻度间距d21的缩放比例相应地为图3中的直线距离l3和图2中的直线距离l2的比例，即d31/d21＝l3/l2。同理，此时第二刻度间距d32比图2中的第二刻度间距d22的缩放比例相应地为图3中的直线距离l3和图2中的直线距离l2的比例，即d32/d22＝l3/l2。
43.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述投线装置还包括：
44.壳体，所述壳体被构造用于容纳并固定所述投线单元和/或所述测距单元。优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述计算单元被构造为便携式设备，其中，所述便携式设备被构造用于经由无线通信协议与所述测距单元通信连接。更为优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述无线通信协议包括蓝牙通信协议、wifi通信协议、zigbee通信协议和红外通信协议中的任意一种。进一步优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述投线装置还包括：显示模块，所述显示模块被构造用于显示所述第一刻度间距、直线距离等。
45.在依据本公开内容的一个实施例之中，所述投线装置还包括：壳体，所述壳体被构造用于容纳并固定所述投线单元、所述测距单元和/或所述计算单元。即此时的计算单元被包括在壳体之中，即此时的投线装置是一体式设计，不需要借助于其他外部的元器件便能够独立地实现依据本公开内容的投线装置的全部功能。
46.优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述直线距离是所述测距单元至所述投射平面的垂直距离。进一步优选地，在依据本公开内容的一个实施例之中，所述测距单元包括：激光发射单元；以及激光接收单元，其中，所述测距装置被构造用于借助于所述激光接收单元接收所述激光发射单元所发射的激光在投射平面上反射回来的激光并由此计算所述直线距离。
47.综上所述，借助于本公开内容所提出的投线装置，由于所述直线距离(即投线装置和投射平面之间的距离)和所述第一刻度间距之间的第一比值是固定的，或者由于两个相邻的刻度和所述测距单元的激光发射口所组成的直角三角形的顶角的角度是固定的，并且所述第一比值或者所述顶角的角度与所述投线装置的结构相关联，所以该投线装置所包括的计算单元能够被构造用于根据所述直线距离计算所述第一刻度间距，所以间接使得投线装置所包括的测距单元不仅仅能够测量出投线装置和投射平面之间的直线距离，而且能够基于此直线距离换算出投射平面上两个相邻的刻度或者多个刻度之间的距离，这将有利地扩展了投线装置的功能和应用场景。
48.尽管已经描述了本公开内容的不同示例性的实施例，但对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够进行不同的改变和修改，其能够在并未背离本公开内容的精神和范畴的情况下实现本公开内容的优点中的一个或一些优点。对于那些在本领域技术中相当熟练的技术人员来说，执行相同功能的其他部件可以适当地被替换。应当了解，在此参考特定的附图解释的特征可以与其他附图的特征组合，即使是在那些没有明确提及此的情况中。此外，可以或者在所有使用恰当的处理器指令的软件实现方式中或者在利用硬件逻辑和软件逻辑组合来获得同样结果的混合实现方式中实现本公开内容的方法。这样的对根据本公开内容的方案的修改旨在被所附权利要求所覆盖。