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TWI543751B - 高度量測裝置及其方法 - Google Patents

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TWI543751B
TWI543751B TW102147475A TW102147475A TWI543751B TW I543751 B TWI543751 B TW I543751B TW 102147475 A TW102147475 A TW 102147475A TW 102147475 A TW102147475 A TW 102147475A TW I543751 B TWI543751 B TW I543751B
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TW102147475A
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TW201524469A (zh
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張耀宗
李佳憲
林百洋
鍾順麒
Original Assignee
緯創資通股份有限公司
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Publication date
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Priority to CN201410006494.4A priority patent/CN104720815B/zh
Priority to US14/275,516 priority patent/US9360303B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0608—Height gauges
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1072—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof measuring distances on the body, e.g. measuring length, height or thickness
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
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Description

高度量測裝置及其方法
本發明係關於一種高度量測裝置與其方法，特別關於一種應用雷射測距的高度量測裝置與其方法。
一般市面上量測身高的儀器包括：手動身高測量計、電子身高體重秤、嬰兒身長計、機械式身高體重秤、BMI身高體重計等。為了準確量得身高，在使用身高體重計的時候，往往需要由旁人協助操作。此外，為了能適用於所有人，身高體重計通常需要比人還要高，因此會具有很大的體積，而不便於攜帶使用。
有鑑於以上的問題，本發明提出一種高度量測裝置與其方法，此高度量測裝置以雷射測距法量測第一長度(天花板的高度)與關於天花板以及待測物的第二長度，而後依據第一長度與第二長度可以計算待測物的高度。此高度量測裝置無需佔用非常大的空間，而可以被整合至體重計中，因此便於攜帶並運用於具有天花板的環境。
依據本發明一實施例的一種高度量測方法，適用 於具有第一反射面的環境，此高度量測方法包含沿第一光徑發射第一雷射光至第一反射面。判斷是否接收到對應於第一雷射光的第一反射光，其中第一反射光係直接反射於第一反射面。若接收到第一反射光，依據對應於第一反射光的第一資料，計算第一長度值。沿第二光徑發射第二雷射光，第二雷射光被第一反射面反射至待測物。判斷是否接收到對應於第二雷射光的第二反射光，其中第二反射光係被待測物與第一反射面所反射。若接收到第二反射光，依據對應於第二反射光的第二資料，計算第二長度值。並且，至少依據第一長度值與第二長度值，計算待測物的待測物高度。
依據本發明一實施例的一種高度量測裝置，適用於具有反射面的環境，此高度量測裝置包含基板、至少一個雷射光發射模組、至少一個光偵測模組與控制模組。基板具有基板上表面，用以承載待測物。雷射光發射模組配置於基板上表面的發射位置，用以沿第一光徑發射第一雷射光至天花板，並沿第二光徑發射第二雷射光，第二雷射光被天花板反射至待測物。光偵測模組配置於基板上表面的偵測位置，用以判斷是否接收到對應於第一雷射光的第一反射光與對應於第二雷射光的第二反射光，以選擇性地產生對應於第一反射光的第一資料與對應於第二反射光的第二資料，其中第一反射光係直接反射於天花板而第二反射光係被待測物與天花板所反射。控制模組分別電性連接至雷射光發射模組與光偵 測模組，用以依據第一資料與第二資料分別計算第一長度值與第二長度值，並依據第一長度值與第二長度值，計算待測物的待測物高度。
綜上所述，依據本發明至少一實施例所提出的高度量測裝置及其方法，以雷射測距法量測第一長度(基板到第一反射面的距離)與第二長度(第一反射面與待測物的距離)，而後依據第一長度與第二長度可以計算待測物的高度。此高度量測裝置無需佔用非常大的空間，而可以被整合至體重計中，因此便於攜帶並運用於具有反射面的環境。
以上之關於本發明內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
1‧‧‧高度量測裝置
11‧‧‧第一雷射光發射模組
13‧‧‧第一光偵測模組
15‧‧‧第二雷射光發射模組
17‧‧‧第二光偵測模組
18‧‧‧基板
19‧‧‧控制模組
201‧‧‧第一光徑
203、205、207、209‧‧‧第二光徑
22‧‧‧反射面
24‧‧‧使用者
h1‧‧‧第一長度值
h2‧‧‧高度
d1、d2、d3‧‧‧第二長度值
t1、t2‧‧‧時間
Ith‧‧‧強度門檻值
θ、θ1、θ2‧‧‧夾角
第1A圖，係依據本發明一實施例的高度量測裝置俯視示意圖。
第1B圖，係對應於第1A圖的剖面示意圖。
第1C圖，係依據本發明另一實施例的高度量測裝置俯視示意圖。
第2圖，係依據本發明一實施例的高度量測裝置功能方塊圖。
第3A圖，係依據本發明一實施例的高度量測裝置操作示 意圖。
第3B圖，係依據本發明一實施例的高度量測裝置操作示意圖。
第3C圖，係依據本發明一實施例的高度量測裝置操作示意圖。
第3D圖，係依據本發明一實施例的高度量測裝置操作示意圖。
第3E圖，係依據本發明一實施例的高度量測裝置操作示意圖。
第3F圖，係本發明一實施例中以餘弦輻射體(Lambert radiator)來說明第3E圖的技術的示意圖。
第3G圖，係依據本發明一實施例的高度量測裝置誤操作示意圖。
第4圖，係依據本發明一實施例的時間光強度示意圖。
第5A圖，係依據本發明一實施例的高度量測裝置操作示意圖。
第5B圖，其係依據本發明另一實施例的高度量測裝置操作示意圖。
第6圖，係依據本發明一實施例的高度量測方法流程圖。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之 技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
依據本發明一實施例的一種高度量測裝置請參照第1A圖與第1B圖，第1A圖係依據本發明一實施例的高度量測裝置俯視示意圖，第1B圖係對應於第1A圖的剖面示意圖。如第1A圖所示，高度量測裝置1可包含第一雷射光發射模組11、第一光偵測模組13、第二雷射光發射模組15、第二光偵測模組17與基板18。第一雷射光發射模組11與第二雷射光發射模組15分別位於基板18的基板上表面的第一發射位置與第二發射位置。而第一光偵測模組13與第二光偵測模組17分別位於基板18的基板上表面的第一偵測位置與第二偵測位置。於另一實施例中，請參照第1C圖，其係依據本發明另一實施例的高度量測裝置俯視示意圖。如第1C圖所示，高度量測裝置1可包含多個第一雷射光發射模組11、多個第一光偵測模組13與基板18。
對應於第1A圖的高度量測裝置請一並參照第2圖，其係依據本發明一實施例的高度量測裝置功能方塊圖。如第2圖所示，高度量測裝置1可以包含第一雷射光發射模組11、第一光偵測模組13、第二雷射光發射模組15、第二光偵測模組17與控制模組19(未繪示於第1A圖但繪示於第2 圖)。控制模組19分別電性連接至第一雷射光發射模組11、第一光偵測模組13、第二雷射光發射模組15與第二光偵測模組17。
然而，於另一實施例中，高度量測裝置1可以只包含第一雷射光發射模組11、第一光偵測模組13與控制模組19。控制模組19分別電性連接至第一雷射光發射模組11與第一光偵測模組13。
在對應於第2圖的一實施例中，可以用第一雷射光發射模組11以第一光徑發射第一雷射光，而用第二雷射光發射模組15以第二光徑發射第二雷射光。其中，以第一光徑為例，第一光徑關聯於第一雷射光發射模組11所在的第一發射位置以及一個第一發射角度，因此第一雷射光發射模組11可以藉由調整第一發射位置(例如移動第一雷射光發射模組11或是選擇另一個第一雷射光發射模組)或是調整第一發射角度來調整/改變第一光徑。以同樣的原則，可以用第二雷射光發射模組來調整第二光徑。依據本發明的精神，前述多個雷射光發射模組可以是二氧化碳雷射器、一氧化碳雷射器、金屬蒸氣雷射器、金屬鹵化物雷射器、鹽酸雷射器、碘雷射器或其他可用來發射雷射光進行測距的雷射器，本發明不以此為限。
在對應於第2圖的一實施例中，可以第一光偵測模組13來判斷是否接收到對應於第一雷射光的第一反射光， 以選擇性地產生對應於第一反射光的第一資料。以第二光偵測模組17來判斷是否接收到對應於第二雷射光的第二反射光，以選擇性地產生對應於第二反射光的第二資料。更明確地說，以第一光偵測模組13為例，第一光偵測模組13可以包含一個光耦合單元與一個比較單元。當光耦合單元接收到特定頻率的光(以本發明為例，是第一雷射光的頻率)時，會產生第一耦合訊號。而比較單元就把第一耦合訊號與第一強度門檻值進行比較，當第一耦合訊號的電流或者電壓大於第一強度門檻值，則比較單元判斷第一光偵測模組有接收到對應於第一雷射光的第一反射光。以同樣的原則，可以用第二光偵測模組17，第二強度門檻值去判斷是否有接收到對應於第二雷射光的第二反射光。
相對的，在另一實施例中，高度量測裝置1因為只包含第一雷射光發射模組11、第一光偵測模組13與控制模組19，故可以用第一雷射光發射模組11先以第一光徑發射第一雷射光，再以第二光徑發射第二雷射光。並且，可以用第一光偵測模組13分別判斷是否接收到對應於第一雷射光的第一反射光與對應於第二雷射光的第二反射光，以選擇性地產生對應於第一反射光的第一資料與對應於第二反射光的第二資料。
控制模組19係用以依據第一資料與第二資料分別計算第一長度值與第二長度值，並依據第一長度值與第二 長度值，計算待測物的高度。舉例來說第一資料可以包含第一雷射光的發射時間與第一反射光被接收的時間，而第二資料可以包含第二雷射光的發射時間與第二反射光被接收的時間。由於光速恆定，因此可以依據上述多個時間來分別算出對應於第一資料(也就是對應於第一雷射光與第一反射光)的第一長度值，以及對應於第二資料的第二長度值。依據本發明的精神，第一資料與第二資料也可分別包含第一雷射光的發射相位、第一反射光的接收相位、第二雷射光的發射相位與第二反射光的接收相位，並且依據相位之間的差異來求得第一長度值與第二長度值。而後依據第一長度值與第二長度值可以估算待測物的待測物高度。依據本發明的精神，控制模組19可以由特殊應用積體電路(application-specific integrated circuit,ASIC)、進階精簡指令集機器(advanced RISC machine,ARM)、中央處理單元(central processing unit,CPU)、單晶片控制器或其他適於執行運算及控制指令的設備來實現，本發明在此不加以限制。
關於計算待測物的高度，以下為更詳盡之說明並請一並參照第3A圖，其係依據本發明一實施例的高度量測裝置操作示意圖。如第3A圖所示，控制模組19先控制第一雷射光發射模組11沿第一光徑201發射第一雷射光至一反射面22。在本實施例中，反射面22可以是屋頂的天花板，而在另一實施例，當使用者平躺時，該反射面可以是一個牆面或一 個擋板，端視實際需要而定，本發明並不加以限制。接著，第一光偵測模組13可以判斷是否接收到第一反射光，藉此，控制模組19可以用前述的方法來計算第一長度值h1，也就是基板18到反射面22的距離。更明確地說，由於知道雷射光在空間中傳遞的第一光徑201的長度(以前述方法計算)，當第一光徑201幾乎與地面垂直時，可以直接利用第一光徑201的長度，也就是從第一雷射光發射模組11到天花板再到第一光偵測模組13的長度，來當作兩倍的第一長度值h1。當第一光徑201如圖所示並非近乎垂直於地面時，可以第一光徑201的長度乘上第一光徑201與基板18的法線的夾角θ的正弦函數值，來當作兩倍的第一長度值h1。
此外，由於基板18可能設置不當或是第一雷射光發射模組11一開始選擇的第一光徑201不當，導致第一光偵測模組13無法收到對應於第一雷射光的第一反射光，也因此第一光偵測模組13無法依據第一反射光來產生第一資料。為避免此依狀況產生，控制模組19可以更判斷是否在第一時間門檻值(例如為1秒)內收到第一資料。如果沒有在第一時間門檻值內接收到第一資料，控制模組19可以發出警告，或是直接控制第一雷射光發射模組11修正第一光徑並發射第一雷射光，其方法如前述，於此不再贅述。
請參照第3B圖，其係依據本發明一實施例的高度量測裝置操作示意圖。如第3B圖所示，當一個使用者24 站到基板18上，控制模組19可以控制第一雷射光發射模組11以第二光徑203發射第二雷射光，並由第一光偵測模組13偵測對應的第二反射光。而後用前述方法計算第二光徑203的長度，以估算反射面22與使用者24的頭頂的一個第二長度值d1。更明確地說，可以將第二光徑203的長度當作兩倍的第一長度值h1加上兩倍的第二長度值d1。當第二光徑203如圖所示並非近乎垂直於地面時，可以將第二光徑203的長度乘上第二光徑203與基板18的法線的夾角θ的正弦函數值，來當作兩倍的第一長度值h1加上兩倍的第二長度值d1。藉此，可以進一步算出第二長度值d1。最後，將第一長度值h1減去第二長度值d1，就可以得到使用者24的身高，也就是待測物的待測物高了。
於某些實施例中，請參照第3C圖與第3D圖，其係分別依據本發明一實施例的高度量測裝置操作示意圖。其中第3C圖的反射面22的高度h2較第3B圖的反射面22的高度(也就是第一長度值h1)還大，因此當第一雷射光發射模組11以原有的第二光徑203發射第二雷射光時，第二雷射光對應的第二反射光無法被第一光偵測模組13所接收到。因此第一光偵測模組13無法依據第二反射光產生第二資料。當控制模組19判斷在第二時間門檻值內(例如為1秒)沒有收到第二資料，控制模組19可以控制第一雷射光發射模組11藉由調整發射角度來修正第二光徑203，並以修正後的第二光徑205 重新發射第二雷射光。
其中第3D圖中，第一雷射光發射模組11以原有的第二光徑203發射第二雷射光時，第二雷射光被使用者24遮蔽了。因此第一光偵測模組13無法依據第二反射光產生第二資料。當控制模組19判斷在第二時間門檻值內(例如為1秒)沒有收到第二資料，控制模組19可以控制第一雷射光發射模組11藉由調整第一雷射光發射模組的發射位置，來修正第二光徑203，並以修正後的第二光徑207重新發射第二雷射光。
於本發明一實施例中，第一雷射光發射模組11與第一光偵測模組13可以在基板18上同一個位置，請參照第3E圖，其係依據本發明一實施例的高度量測裝置操作示意圖。如第3E圖所示，由於以雷射測距時，待測物的平面與雷射光無須垂直，因此可以用第一雷射光發射模組11從第一發射位置發射第一雷射光與第二雷射光，並且在第一發射位置以第一光偵測模組13接收對應於第一雷射光的第一反射光與對應於第二雷射光的第二反射光。
關於第3E圖中的第二光徑203在使用者20的頭頂處不符合一般常識中的「反射定律」的原因，茲解釋如下。請參照第3F圖，其係本發明一實施例中以餘弦輻射體(Lambert radiator)來說明第3E圖的技術的示意圖。在大多數的實施環境下，由於反射面22與使用者24的頭頂並非完美 的反射表面，舉反射面22為例，反射面22可以被視為介於完美反射表面與餘弦輻射體之間的一個反射表面。因此如第3F圖所示，當入射光沿著第二光徑203射到反射面22上，會產生對應於入射光的一個主要反射光203’與多個次要反射光203a至203c等。更明確的說，把主要反射光203’的強度與所有次要反射光的強度加起來會大約等於原來的入射光的強度。因此，藉由這樣的一個光學原理，雷射測距時，待測物的平面與雷射光無須垂直也能測量到待測物的距離。同時，藉由這樣的光學原理，即使在理想反射角(也就是依據反射原理所預期的方向)以外的其他方向也有一定強度的次要反射光可以被第一光偵測模組13所偵測到。
因此，在一個例子中，可以僅發射一次雷射光，而偵測第一反射光與第二反射光。於此例子中，第一反射光就是雷射光直接被反射面22所反射的光線，而第二反射光則是雷射光經過反射面22至使用者24的頭頂再回到反射面22而後回到第一光偵測模組13的光線。
於一實施例中，請參照第3G圖，其係依據本發明一實施例的高度量測裝置誤操作示意圖。如第3G圖所示，當第一雷射光發射模組11以一個光徑209發射雷射光時，有可能會依循光徑209使第一光偵測模組13可以偵測到對應於雷射光的光線。如果將光徑209當作兩倍的第一長度值h1加上兩倍的第二長度值d1，則可能造成最後運算結果的不正 確，因此第一光偵測模組13需要有防止誤操作的機制。請參照第4圖，其係依據本發明一實施例的時間光強度示意圖。第一光偵測模組13中的光耦合單元可能一直都有偵測到頻率與雷射光頻率相同的光線，因此輸出耦合訊號的強度一直不為零，然而可以藉由設定一個強度門檻值Ith，或對應於第一雷射光與第二雷射光的第一反射光與第二反射光，分別設定第一強度門檻值與第二強度門檻值。從而將低於強度門檻值Ith的訊號過濾掉。以光徑209而言，因其超出預期的反射次數，故第一光偵測模組13所偵測到的反射光強度將低於強度門檻值Ith，使得誤操作的訊號得以被濾掉，而僅得到在時間t1與時間t2所接收到的第一反射光與第二反射光，藉此可以大幅度降低誤操作的可能性。
關於本發明一實施例中如何精確地量到待測物(使用者24)的高度，請參照第5A圖，其係依據本發明一實施例的高度量測裝置操作示意圖。如第5A圖所示，以如第3E圖的高度量測裝置來舉例說明，第一雷射光發射模組11先在第一發射位置以相對於基板18的法線有夾角θ的第一光徑503發射雷射光，如此可以量到第一長度值h1與第二長度值d1。而後第一雷射光發射模組11調整第一發射位置後以相對於基板18的法線有夾角θ的第二光徑505發射雷射光，如此可以量到第一長度值h1與第三長度值d3。由於第二長度值d1小於第三長度值d3，因此控制模組19可以判斷使用者24表 面的最高點(也就是使用者24的頭頂)與第一反射面22的距離是第二長度值d1。而後依據第二長度值d1與第一長度值h1，計算得到使用者24的高度是h1-d1。
於另一實施例中，請參照第5B圖，其係依據本發明另一實施例的高度量測裝置操作示意圖。如第5B圖所示，相較於第5A圖，第一雷射光發射模組11並不是改變第一發射位置，而是調整發射角度(也就是與基板18的法線的夾角)以相對於基板18的法線的夾角θ1的光徑507發射雷射光，並以相對於基板18的法線的夾角θ2的光徑503發射雷射光。因此，控制模組19可以分別量到第一長度值h1、第二長度值d1與第三長度值d3。而後，由於第二長度值d1小於第三長度值d3，因此控制模組19可以判斷使用者24表面的最高點(也就是使用者24的頭頂)與第一反射面22的距離是第二長度值d1。而後依據第二長度值d1與第一長度值h1，計算得到使用者24的高度是h1-d1。
換句話說，控制模組19可以控制第一雷射光發射模組11以多個不同的光徑來發射雷射光，如此可以得到第一長度值h1與多個數值不等的第二長度值，而後從多個第二長度值中，選擇數值最小的第二長度值，則這個被選擇的第二長度值應該是使用者24的頭頂。依據第一長度值h1與被選擇的第二長度值，可以計算出使用者24的高度。
於一實施例中，控制模組19更可以控制第一雷 射光發射模組11與第一光偵測模組13對待測物進行多次的測距，以取得多個待測物高度，並把前述多個待測物高度平均，以作為最終輸出的待測物高度。由於數位電路的時脈週期長度有其極限，量測一次可能會有最大半個週期的誤差，然而連續量測一百次可能也只是半個週期的誤差，藉此可以大幅度地降低量測待測物高度的誤差。
於本發明一實施例中，控制模組19更可以依據基板18是否被待測物(使用者24)所壓，來決定是否發射第一雷射光及/或第二雷射光。舉例來說，如第3B圖所示，當控制模組19偵測到基板18被使用者24所壓，則開始發射第二雷射光，先量測第二長度值與第一長度值的總和(於此是d1+h1)。當使用者24離開基板18時，控制模組19可以控制第一雷射光發射模組11鉛直地發射第一雷射光，以量測反射面22與基板18之間的距離，也就是第一長度值h1。由此可以計算使用者24的身高為h1-d1。
於本發明一實施例中的高度量測方法流程圖，請參照第6圖，其係依據本發明一實施例的高度量測方法流程圖。如步驟S610所示，沿第一光徑發射第一雷射光至第一反射面。如步驟S620所示，沿第二光徑發射第二雷射光，第二雷射光被第一反射面反射至待測物。如步驟S630，判斷是否接收到對應於第一雷射光的第一反射光。若未接收到第一反射光，則如步驟S631所示，判斷未接收到第一反射光的時間 是否大於第一時間門檻值。若大於第一時間門檻值，則如步驟S635所示，修正第一光徑，並回到步驟S610。若小於第一時間門檻值，則回到步驟S630。若接收到第一反射光，則如步驟S640所示，依據對應於第一反射光的第一資料，計算第一長度值。如步驟S650，判斷是否接收到對應於第二雷射光的第二反射光。若未接收到第二反射光，則如步驟S651所示，判斷未接收到第二反射光的時間是否大於第二時間門檻值。若大於第二時間門檻值，則如步驟S655所示，修正第二光徑，並回到步驟S620。若小於第二時間門檻值，則回到步驟S650。若接收到第二反射光，則如步驟S660所示，依據對應於第二反射光的第二資料，計算第二長度值。並且如步驟S670所示，至少依據第一長度值與第二長度值，計算待測物的待測物高度。
依據本發明至少一實施例所提出的高度量測裝置及其方法，以雷射測距法量測第一長度(天花板的高度)與關於天花板以及待測物的第二長度，而後依據第一長度與第二長度可以計算待測物的高度。此高度量測裝置無需佔用非常大的空間，而可以被整合至體重計中，因此便於攜帶並運用於具有天花板的環境。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界 定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
11‧‧‧第一雷射光發射模組
13‧‧‧第一光偵測模組
18‧‧‧基板
203‧‧‧第二光徑
22‧‧‧第一反射面
24‧‧‧使用者
h1‧‧‧第一長度值
d1‧‧‧第二長度值

Claims (22)

  1. 一種高度量測方法，適用於具有一第一反射面的環境，該高度量測方法包含：沿一第一光徑從一基板發射一第一雷射光；判斷是否接收到對應於該第一雷射光的一第一反射光，其中該第一反射光係被該第一反射面所一次性地反射；若接收到該第一反射光，依據對應於該第一反射光的一第一資料，計算一第一長度值；沿一第二光徑從該基板發射一第二雷射光；判斷是否接收到對應於該第二雷射光的一第二反射光，其中該第二反射光係被一待測物與該第一反射面所反射；若接收到該第二反射光，依據對應於該第二反射光的一第二資料，計算一第二長度值；以及至少依據該第一長度值與該第二長度值，計算該待測物的一待測物高度；其中該待測物位於該基板與該第一反射面之間。
  2. 如請求項1所述的高度量測方法，其中該第一反射面係選自由一天花板、一牆面與一擋板所組成的群組其中之一。
  3. 如請求項1所述的高度量測方法，其中在判斷是否接收到對應於該第一雷射光的該第一反射光的步驟中，係依據一 第一強度門檻值與一第一時間門檻值判斷是否接收到對應於該第一雷射光的該第一反射光。
  4. 如請求項1所述的高度量測方法，其中在判斷是否接收到對應於該第一雷射光的該第一反射光的步驟中，若未接收到該第一反射光，則修正該第一光徑以重新發射該第一雷射光。
  5. 如請求項4所述的高度量測方法，其中該第一光徑係關聯於一第一發射位置與一第一發射角度，並且修正該第一光徑係至少修正該第一發射位置或該第一發射角度。
  6. 如請求項1所述的高度量測方法，其中在判斷是否接收到對應於該第二雷射光的該第二反射光的步驟中，係依據一第二強度門檻值與一第二時間門檻值判斷。
  7. 如請求項1所述的高度量測方法，其中在判斷是否接收到對應於該第二雷射光的該第二反射光的步驟中，若未接收到該第二反射光，則修正該第二光徑以重新發射該第二雷射光。
  8. 如請求項7所述的高度量測方法，其中該第二光徑係關聯於一第二發射位置與一第二發射角度，並且修正該第二光徑係至少修正該第二發射位置或該第二發射角度。
  9. 如請求項1所述的高度量測方法，其中該第一資料包含該第一雷射光的一第一發射時間與該第一反射光被接收的一第一接收時間，並且該第二資料包含該第二雷射光的一 第二發射時間與該第二反射光被接收的一第二接收時間，並且在依據該第一資料，計算該第一長度值的步驟中，係依據該第一發射時間與該第一接收時間計算該第一長度值，並且在依據該第二資料，計算該第二長度值的步驟中，係依據該第二發射時間與該第二接收時間計算該第二長度值。
  10. 如請求項1所述的高度量測方法，其中該第一資料包含該第一雷射光的一第一發射相位與該第一反射光被接收的一第一接收相位，並且該第二資料包含該第二雷射光的一第二發射相位與該第二反射光被接收的一第二接收相位，並且在依據該第一資料，計算該第一長度值的步驟中，係依據該第一發射相位與該第一接收相位計算該第一長度值，並且在依據該第二資料，計算該第二長度值的步驟中，係依據該第二發射相位與該第二接收相位計算該第二長度值。
  11. 如請求項1所述的高度量測方法，更包含：沿一第三光徑發射一第三雷射光；判斷是否接收到對應於該第三雷射光的一第三反射光，其中該第三反射光係被該待測物與該第一反射面所反射；以及若接收到該第三反射光，依據對應於該第三反射光的一第三資料，計算一第三長度值； 其中，在計算該待測物的該待測物高度的步驟中，係依據該第一長度值、該第二長度值與該第三長度值，計算該待測物高度。
  12. 一種高度量測裝置，適用於具有一第一反射面的環境，該高度量測裝置包含：一基板，具有一基板上表面，用以承載一待測物；至少一雷射光發射模組，配置於該基板上表面的至少一發射位置，用以沿一第一光徑從該基板發射一第一雷射光，並沿一第二光徑從該基板發射一第二雷射光；至少一光偵測模組，配置於該基板上表面的至少一偵測位置，用以判斷是否接收到對應於該第一雷射光的一第一反射光與對應於該第二雷射光的一第二反射光，以選擇性地產生對應於該第一反射光的一第一資料與對應於該第二反射光的一第二資料，其中該第一反射光係被該第一反射面所一次性地反射，該第二反射光係被該待測物與該第一反射面所反射；以及一控制模組，分別電性連接至該雷射光發射模組與該光偵測模組，用以依據該第一資料與該第二資料分別計算一第一長度值與一第二長度值，並至少依據該第一長度值與該第二長度值，計算該待測物的一待測物高度；其中該待測物位於該基板與該第一反射面之間。
  13. 如請求項12所述的高度量測裝置，其中該第一反射面係選自由一天花板、一牆面與一擋板所組成的群組其中之一。
  14. 如請求項12所述的高度量測裝置，其中該光偵測模組係依據一第一強度門檻值，判斷是否接收到對應於該第一雷射光的該第一反射光。
  15. 如請求項12所述的高度量測裝置，其中該控制模組更判斷是否在一第一時間門檻值內接收到該第一資料，若未接收到該第一資料，則控制該雷射光發射模組至少修正該發射位置或一發射角度，以修正該第一光徑重新發射該第一雷射光。
  16. 如請求項12所述的高度量測裝置，其中該至少一光偵測模組係依據一第二強度門檻值，判斷是否接收到對應於該第二雷射光的該第二反射光。
  17. 如請求項12所述的高度量測裝置，其中該控制模組更判斷是否在一第二時間門檻值內接收到該第二資料，若未接收到該第二資料，則控制該雷射光發射模組至少修正該發射位置或一發射角度，以修正該第二光徑重新發射該第二雷射光。
  18. 如請求項12所述的高度量測裝置，其中該第一資料包含該第一雷射光的一第一發射時間與該第一反射光被接收 的一第一接收時間，並且該第二資料包含該第二雷射光的一第二發射時間與該第二反射光被接收的一第二接收時間，並且該控制模組係依據該第一發射時間與該第一接收時間計算該第一長度值，依據該第二發射時間與該第二接收時間計算該第二長度值。
  19. 如請求項12所述的高度量測裝置，其中該第一資料包含該第一雷射光的一第一發射相位與該第一反射光被接收的一第一接收相位，並且該第二資料包含該第二雷射光的一第二發射相位與該第二反射光被接收的一第二接收相位，並且該控制模組係依據該第一發射相位與該第一接收相位計算該第一長度值，依據該第二發射相位與該第二接收相位計算該第二長度值。
  20. 如請求項12所述的高度量測裝置，其中該至少一雷射光發射模組包含：一第一雷射光發射模組，配置於該基板上表面的該至少一發射位置中的一第一發射位置，用以發射該第一雷射光；以及一第二雷射光發射模組，配置於該基板上表面的該至少一發射位置中的一第二發射位置，用以發射該第二雷射光，該第一發射位置不等於該第二發射位置。
  21. 如請求項12所述的高度量測裝置，其中該至少一光偵測模組包含： 一第一光偵測模組，配置於該基板上表面的該至少一偵測位置中的一第一偵測位置，用以偵測該第一反射光；以及一第二光偵測模組，配置於該基板上表面的該至少一偵測位置中的一第二偵測位置，用以偵測該第二反射光，該第一偵測位置不等於該第二偵測位置。
  22. 如請求項12所述的高度量測裝置，其中該雷射光發射模組更沿一第三光徑發射一第三雷射光；該光偵測模組更判斷是否接收到對應於該第三雷射光的一第三反射光，以選擇性地產生對應於該第三反射光的一第三資料，其中該第三反射光係被該該待測物與該第一反射面所反射；該控制模組更依據該第三資料計算一第三長度值，並且更依據該第三長度值，計算該待測物的該待測物高度。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10408926B2 (en) 2015-09-18 2019-09-10 Qualcomm Incorporated Implementation of the focal plane 2D APD array for hyperion lidar system
US11122995B2 (en) * 2017-07-07 2021-09-21 Trustees Of Tufts College Patient measurement device and related methods
CN109965879A (zh) * 2017-12-28 2019-07-05 北京元正数据科技有限公司 身高测量方法及装置
KR102692186B1 (ko) * 2022-12-27 2024-08-07 주식회사 바이다 물체 탐지 시스템

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3187496B2 (ja) * 1992-01-09 2001-07-11 スタンレー電気株式会社 高さセンサ及び空気ばね
JPH0767857A (ja) * 1993-09-01 1995-03-14 Kusumi Shimizu 超音波式身長測定装置
US5661561A (en) * 1995-06-02 1997-08-26 Accu-Sort Systems, Inc. Dimensioning system
JP3914638B2 (ja) * 1997-09-09 2007-05-16 シーケーディ株式会社 形状計測装置
WO1999046602A1 (en) * 1998-03-09 1999-09-16 Gou Lite Ltd. Optical translation measurement
US7200952B2 (en) * 2004-01-20 2007-04-10 Tanita Corporation Bioinstrumentation apparatus with height measuring device
JP4446087B2 (ja) * 2004-03-01 2010-04-07 独立行政法人情報通信研究機構 光検出装置及びこれを用いた光検出システム
WO2008030190A1 (en) * 2006-09-05 2008-03-13 Cyberinc Pte Ltd Finger computer mouse
JP3157284U (ja) * 2006-12-22 2010-02-12 チゥォンシャン、トランステック、エレクトロニクス、カンパニー、リミテッドＺｈｏｎｇｓｈａｎ Ｔｒａｎｓｔｅｋ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 身長測定器
CN100466987C (zh) * 2007-02-15 2009-03-11 中山市创源电子有限公司 人体身高测量仪
JP5124886B2 (ja) 2007-12-03 2013-01-23 島根県 画像認識装置および画像認識方法
CN101536899A (zh) * 2009-04-09 2009-09-23 上海银晨智能识别科技有限公司 人体生物信息采集系统
JP2013198625A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Nagasaki Prefecture 身長測定方法および装置

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