專利名稱：一種激光水平裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種激光水平裝置及其操作方法，且特別是有關(guān)于一種具有斷續(xù)供電模式的激光水平裝置及方法。
背景技術(shù)：
在建筑、模板放樣標(biāo)定、天花板水平穩(wěn)定與地面整形的工作上，水平儀的架設(shè)與水平儀是否能隨時(shí)與地面保持水平是相當(dāng)重要的課題。請(qǐng)參考圖1，圖1是繪示一種公知的水平儀調(diào)校水平裝置。如圖1所示，利用一鉛垂102受重力影響，使得鉛垂102將永遠(yuǎn)與水平面保持垂直。此水平儀可克服任何一種地表狀態(tài)，并因?yàn)殂U垂102與水平面保持垂直，因此，與鉛垂連接的激光水平掃描裝置能夠準(zhǔn)確的測量出水平面。然而，以鉛垂測量水平面，雖然為一簡單有效的裝置，但由于鉛垂有一定的擺動(dòng)時(shí)間，須待其完全靜止才可進(jìn)行測量，因此在測量上仍存在效率不高的問題。此外，公知的水平儀在使用中難以保證鉛垂102的位置，因此會(huì)造成遠(yuǎn)處激光線抖動(dòng)，影響產(chǎn)品的精度。
另外還有一種激光水平儀可測量水平狀況，其是利用一內(nèi)含傾角傳感器的水平調(diào)整裝置結(jié)合激光，投射出完全水平的光線。傾角傳感器可分為兩種，即單向與雙向傾角傳感器，單向傾角傳感器可感應(yīng)一方向的傾角變化，而雙向傾角傳感器則可感測一水平面的傾角變化。傾角傳感器的水平測量原理如圖2所繪示，是利用金屬棒與傾角傳感器內(nèi)的電解液的覆蓋面積不同，造成導(dǎo)電率亦會(huì)隨之改變的特性，以金屬棒浸于電解液中，當(dāng)液面未達(dá)水平時(shí)，電解液于金屬棒的液面高度各不相同，其導(dǎo)電率亦會(huì)不同，如此各金屬棒上的電阻值亦會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，通過讀取電阻值的變化，便可了解傾角傳感器的傾斜情況。
然而，在水平調(diào)整裝置中，若傾角傳感器長時(shí)間工作，會(huì)產(chǎn)生工作不穩(wěn)定的情況，且較耗電。此外，目前的激光水平儀并沒有光線鎖定的功能，當(dāng)使用者移動(dòng)水平調(diào)整裝置后，系統(tǒng)會(huì)自行調(diào)整，再次指向水平位置，導(dǎo)致使用者無法作其它種類的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種激光水平裝置及方法，不僅可以提高水平裝置的工作穩(wěn)定度，還可達(dá)到省電的目的。
本發(fā)明的另一目的是在提供一種激光水平裝置及方法，可將激光水平裝置所投射出的激光束傾斜鎖定于使用者需要的角度。
根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提出一種激光水平裝置，至少包括一輸入裝置、一傾角傳感器、一馬達(dá)、一處理單元以及至少一激光模塊。輸入裝置用以輸入一水平傾度值。傾角傳感器用以提供一傾角信號(hào)，以表示激光水平裝置的水平狀態(tài)。馬達(dá)與傾角傳感器電連接，用以調(diào)整激光水平裝置的水平狀態(tài)。處理單元可經(jīng)由取樣傾角信號(hào)，來判斷激光水平裝置的水平狀態(tài)。當(dāng)激光水平裝置位于水平狀態(tài)時(shí)，處理單元更進(jìn)一步轉(zhuǎn)換水平傾度值為相對(duì)應(yīng)的傾角信號(hào)，并依據(jù)傾角信號(hào)來驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，以調(diào)整激光水平裝置至水平傾度，待調(diào)整完成后，停止供電至傾角傳感器與馬達(dá)。激光模塊用以發(fā)射至少一激光束。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述的傾角傳感器可為電解液式、電容式或任何可供水平感測的傾角傳感器。激光束是選自于由一水平線、一斜線、一360度的水平圓環(huán)面、一360度的傾斜圓環(huán)面、一鉛垂線、兩相互垂直的鉛垂線、兩相互垂直的直線、一對(duì)地光線以及其任意組合所組成的一族群。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種激光水平裝置的操作方法，其中，上述的激光水平裝置至少包括一傾角傳感器、一馬達(dá)、一處理單元以及至少一激光模塊，且激光模塊可提供至少一種激光束。此方法至少包括如下步驟。首先，供電至上述的激光水平裝置。接著，進(jìn)行一第一取樣步驟，以取樣傾角傳感器所輸出的數(shù)個(gè)輸出信號(hào)。然后，進(jìn)行一第一判別步驟，以查看傾角傳感器是否在水平狀態(tài)。若傾角傳感器不在水平狀態(tài)，則處理單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)對(duì)傾角傳感器進(jìn)行調(diào)整，以使傾角傳感器達(dá)到水平，并重復(fù)第一取樣步驟與第一判別步驟，直到傾角傳感器達(dá)水平為止；若傾角傳感器在水平狀態(tài)，則進(jìn)行一第二判別步驟，以判別是否進(jìn)行一鎖定功能。若不進(jìn)行鎖定功能，則暫停供電至傾角傳感器與馬達(dá)；若進(jìn)行鎖定功能，則設(shè)定一水平傾度值，并將水平傾度值轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的一傾角信號(hào)。
接下來，進(jìn)行一第一調(diào)整步驟，依傾角信號(hào)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，以調(diào)整激光水平裝置至水平傾度值。隨后，進(jìn)行一第三判別步驟，確認(rèn)激光水平裝置的傾角是否相等于水平傾度值，以判斷鎖定功能是否結(jié)束。若鎖定功能尚未結(jié)束，則重復(fù)第一調(diào)整步驟，直到鎖定功能結(jié)束；若鎖定功能結(jié)束，則在決定開啟激光模塊的激光束數(shù)量后，暫停供電至傾角傳感器與馬達(dá)。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述的進(jìn)行鎖定功能，設(shè)定水平傾度值，并將水平傾度值轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的傾角信號(hào)的步驟是經(jīng)由查詢水平傾度值與傾角信號(hào)的一轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)表，且上述的轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)表是預(yù)先內(nèi)建于處理單元中。此外，在進(jìn)行第一判別步驟后，還至少包括進(jìn)行一第二取樣步驟與一第四判別步驟，以確認(rèn)傾角傳感器是否水平。在供電至激光水平裝置的步驟后，還至少包括等待一第一預(yù)設(shè)時(shí)間，以使傾角傳感器處于穩(wěn)定工作的狀態(tài)。在暫停供電至傾角傳感器與馬達(dá)一第二預(yù)設(shè)時(shí)間后，還至少包括重新恢復(fù)供電至激光水平裝置。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，激光模塊的激光束是選自于由一水平線、一斜線、一360度的水平圓環(huán)面、一360度的傾斜圓環(huán)面、一鉛垂線、兩相互垂直的鉛垂線、兩相互垂直的直線、一對(duì)地光線以及其任意組合所組成的一族群。傾角傳感器可為電解液式、電容式或任何可供水平感測的傾角傳感器。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種激光水平裝置的操作方法，其中，上述的激光水平裝置至少包括一傾角傳感器、一馬達(dá)、一處理單元以及至少一激光模塊，且激光模塊可提供至少一種激光束。此方法至少包括如下步驟。首先，供電至上述的激光水平裝置。接著，進(jìn)行一第一取樣步驟，以取樣傾角傳感器所輸出的數(shù)個(gè)輸出信號(hào)。然后，進(jìn)行一第一判別步驟，以查看傾角傳感器是否在水平狀態(tài)。若傾角傳感器不在水平狀態(tài)，則處理單元驅(qū)動(dòng)馬達(dá)對(duì)傾角傳感器進(jìn)行調(diào)整，以使傾角傳感器達(dá)到水平，并重復(fù)第一取樣步驟與第一判別步驟，直到傾角傳感器達(dá)水平為止，而后暫停供電至傾角傳感器與馬達(dá)；若傾角傳感器在水平狀態(tài)，則暫停供電至傾角傳感器與馬達(dá)。接著，等待一預(yù)定時(shí)間后，繼續(xù)供電至傾角傳感器與馬達(dá)。
依照本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述的預(yù)定時(shí)間為1200毫秒。


為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下圖1是繪示一種公知的水平儀調(diào)校水平裝置。
圖2是繪示傾角傳感器的水平測量原理。
圖3是繪示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的激光水平裝置的水平調(diào)整裝置工作流程示意圖。
圖4是繪示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的激光水平裝置的水平調(diào)整裝置信號(hào)時(shí)序圖。
圖5是繪示依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的激光水平裝置的操作方法。
圖6a與圖6b是繪示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的激光水平裝置的本體組示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下102鉛垂200傾角傳感器202電解液 204第一引腳206第二引腳208第三引腳210第四引腳302傾角傳感器304信號(hào)發(fā)生模塊306取樣保持模塊308求差模塊310處理單元322第一水平測量信號(hào)324第二水平測量信號(hào)326第三水平測量信號(hào)328第四水平測量信號(hào)330一串輸出信號(hào)332取樣觸發(fā)信號(hào)334取樣觸發(fā)信號(hào)336取樣觸發(fā)信號(hào)338取樣觸發(fā)信號(hào)340第一保持信號(hào)342第二保持信號(hào)344第三保持信號(hào)346第四保持信號(hào)348第一水平測量結(jié)果信號(hào)
350第二水平測量結(jié)果信號(hào)402第一輸出信號(hào)404第二輸出信號(hào)406第三輸出信號(hào)408第四輸出信號(hào)410第一輸出信號(hào)412第二輸出信號(hào)414第三輸出信號(hào)416第四輸出信號(hào)502供電至激光水平裝置504進(jìn)行信號(hào)取樣506查看傾角傳感器是否水平(第一判別步驟)508是否進(jìn)行一鎖定功能(第二判別步驟)510再進(jìn)行信號(hào)取樣(第二取樣步驟)512確認(rèn)傾角傳感器是否水平(第四判別步驟)514調(diào)整馬達(dá)516暫停供電至傾角傳感器與馬達(dá)，等待一預(yù)定時(shí)間后繼續(xù)供電518設(shè)定一水平傾度值，并將水平傾度值轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的傾角信號(hào)520根據(jù)傾角信號(hào)來驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，以調(diào)整水平裝置至該水平傾度值(第一調(diào)整步驟)522確認(rèn)水平裝置的傾角是否相等于設(shè)定的水平傾度值(第三判別步驟)524決定開啟激光模塊的激光束數(shù)量602水平激光組604垂直激光組606對(duì)地激光組608水平調(diào)整臺(tái)具體實(shí)施方式
本發(fā)明披露一種激光水平裝置及方法，適用于激光水平儀與角度測量儀中，通過對(duì)水平裝置的傾角傳感器斷續(xù)供電，不僅可以增加水平裝置的工作穩(wěn)定度，并可達(dá)到省電的目的。另一方面，通過對(duì)傾角傳感器與馬達(dá)斷續(xù)供電，可以鎖定水平裝置的傾斜角度，以讓使用者作進(jìn)一步的利用。為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，可參照下列描述并配合圖3至圖6a與圖6b的圖示。
本發(fā)明的激光水平裝置是由外殼組、電器組和本體組三部分所組成。外殼組由外殼和操作面板所組成。電器組主要是由水平調(diào)整裝置與電源部分所組成，水平調(diào)整裝置則至少包括傾角傳感器、信號(hào)發(fā)生模塊、取樣保持模塊、求差模塊、處理單元以及馬達(dá)。本體組則由水平激光組、垂直激光組、對(duì)地激光組和水平調(diào)整臺(tái)四部分所組成。其中，處理單元采集經(jīng)過處理后的傾角傳感器信號(hào)，然后控制馬達(dá)調(diào)整傾角傳感器的水平位置，同時(shí)根據(jù)用戶選擇控制激光束點(diǎn)亮的模式。
請(qǐng)參照?qǐng)D3并同時(shí)參照?qǐng)D4，圖3是繪示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的激光水平裝置的水平調(diào)整裝置工作流程示意圖，而圖4是繪示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的激光水平裝置的水平調(diào)整裝置信號(hào)時(shí)序圖。本發(fā)明較佳實(shí)施例的水平調(diào)整裝置至少包括傾角傳感器302、信號(hào)發(fā)生模塊304、取樣保持模塊306、求差模塊308、處理單元310以及馬達(dá)(未繪示)。
如圖3所示，首先，信號(hào)發(fā)生模塊304等時(shí)序間隔地產(chǎn)生數(shù)個(gè)水平測量信號(hào)第一水平測量信號(hào)322、第二水平測量信號(hào)324、第三水平測量信號(hào)326以及第四水平測量信號(hào)328。上述的水平測量信號(hào)具有相同時(shí)序與脈波寬度，且分別間隔一個(gè)或數(shù)個(gè)時(shí)間周期。水平測量信號(hào)為正脈沖、負(fù)脈沖或正負(fù)交雜的脈沖。水平測量信號(hào)分別依序多向交替輸出至雙向傾角傳感器302的第一輸入引腳A、第二輸入引腳B、第三輸入引腳C以及第四輸入引腳D，其中，第一輸入引腳A、第三輸入引腳C以及第二輸入引腳B、第四輸入引腳D彼此對(duì)稱設(shè)置，而產(chǎn)生如圖4所示的第一測量周期A1、第二測量周期A2、…或第六測量周期A6表示的四段一周期的一串輸出信號(hào)330，此每一測量周期內(nèi)的輸出信號(hào)分別包含有第一輸出信號(hào)402、第二輸出信號(hào)404、第三輸出信號(hào)406以及第四輸出信號(hào)408。第一輸入引腳A與第三輸入引腳C可測量A-C方向的水平狀況，并經(jīng)由雙向傾角傳感器302的輸出引腳輸出同一方向的傾角信息，而第二輸入引腳B與第四輸入引腳D亦可經(jīng)由此輸出引腳輸出另一方向的傾角信息，亦即此輸出引腳所產(chǎn)生的一串輸出信號(hào)330同時(shí)包含二方向的傾角信息。
這些水平測量信號(hào)亦同時(shí)輸出至取樣保持模塊306，以作為對(duì)這一串輸出信號(hào)330進(jìn)行取樣保持的取樣觸發(fā)信號(hào)332、取樣觸發(fā)信號(hào)334、取樣觸發(fā)信號(hào)336、取樣觸發(fā)信號(hào)338。通過這些取樣觸發(fā)信號(hào)可分別取樣保持第一輸出信號(hào)402、第二輸出信號(hào)404、第三輸出信號(hào)406以及第四輸出信號(hào)408，而分離出第一保持信號(hào)340、第二保持信號(hào)342、第三保持信號(hào)344以及第四保持信號(hào)346，分別對(duì)應(yīng)于第一水平測量信號(hào)322、第二水平測量信號(hào)324、第三水平測量信號(hào)326以及第四水平測量信號(hào)328。
以下將詳細(xì)說明如何對(duì)這一串輸出信號(hào)330取樣保持，以分離出保持信號(hào)的方法。如圖所示，第一水平測量信號(hào)322、第二水平測量信號(hào)324、第三水平測量信號(hào)326以及第四水平測量信號(hào)328具有相同時(shí)序且分別間隔一個(gè)時(shí)間周期，并分別依序輸入至雙向傾角傳感器302的各輸入引腳。因此，在第一測量周期A1時(shí)，以第一水平測量信號(hào)322為例，假設(shè)當(dāng)時(shí)的水平狀態(tài)使雙向傾角傳感器302的輸出引腳產(chǎn)生如圖4所示的第一輸出信號(hào)402，則此第一輸出信號(hào)402經(jīng)過取樣保持模塊306進(jìn)行取樣保持后，第一輸出信號(hào)402會(huì)被分離為如圖3所示的第一保持信號(hào)340，其電壓電平相等于第一輸出信號(hào)402的電位Va1，且取樣保持模塊306將維持第一保持信號(hào)340的電平Va1直至第二測量周期，而繼續(xù)跟隨第二測量周期內(nèi)所輸出的第一輸出信號(hào)410的電平Va2，此輸出信號(hào)電平的高低代表雙向傾角傳感器302中第一輸入引腳輸入端相對(duì)于傾度的電位變化。同樣地，以此方式即可依序得出第二保持信號(hào)342、第三保持信號(hào)344以及第四保持信號(hào)346，亦即可依序得知各輸入引腳輸入端相對(duì)于傾度的電位變化。
接著仍請(qǐng)參照?qǐng)D3，將第一保持信號(hào)340、第二保持信號(hào)342、第三保持信號(hào)344以及第四保持信號(hào)346送入求差模塊308，以求差同方向(A-C向或B-D向)的保持信號(hào)(340-344或342-346)，分別求差上述第一保持信號(hào)340、第三保持信號(hào)344以得到第一水平測量結(jié)果信號(hào)348，以及求差第二保持信號(hào)342、第四保持信號(hào)346以得到第二水平測量結(jié)果信號(hào)350。當(dāng)傳感器位于水平狀態(tài)時(shí)，其水平測量結(jié)果信號(hào)應(yīng)為零，但為避免處理單元310無法處理零信號(hào)的可能，通常會(huì)刻意墊高一電位Va于同一方向(A-C向或B-D向)的保持信號(hào)中，使其即使位于水平狀態(tài)，求差模塊308仍會(huì)輸出一固定電位信號(hào)Va。其求差公式為Adata+Va-Cdata＝OutDataBdata+Va-Ddata＝OutData
當(dāng)水平時(shí)，Adata＝Cdata，而Bdata＝Ddata，其中，Adata、Bdata、Cdata以及Ddata分別為第一保持信號(hào)340、第二保持信號(hào)342、第三保持信號(hào)344以及第四保持信號(hào)346，而Outdata為第一水平測量結(jié)果信號(hào)348或第二水平測量結(jié)果信號(hào)350。
上述的求差模塊308可為一差動(dòng)放大器或一減法器。此外，亦可移除該求差模塊308，而直接將第一保持信號(hào)340、第二保持信號(hào)342、第三保持信號(hào)344以及第四保持信號(hào)346送入處理單元310中，由處理單元310進(jìn)行求差的動(dòng)作，經(jīng)由求差傾角傳感器302輸出的傾角信號(hào)可得出至少一方向的水平信號(hào)。傾角傳感器302所輸出的信號(hào)在以下的步驟中均通稱為傾角信號(hào)。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D5，圖5是繪示依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的激光水平裝置的操作方法。如圖5所示，系統(tǒng)在供電至激光水平裝置后，會(huì)先維持供電一段時(shí)間，例如在本較佳實(shí)施例中，系統(tǒng)會(huì)維持供電約400毫秒，這段時(shí)間是為了讓激光水平裝置的傾角傳感器穩(wěn)定工作，以將水平裝置調(diào)整至水平狀態(tài)。接著，在步驟504中，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行如圖3所示的第一取樣步驟，以取樣傾角傳感器所輸出的輸出信號(hào)，并于步驟506中進(jìn)行一第一判別步驟，以查看傾角傳感器是否在水平狀態(tài)。
若傾角傳感器已經(jīng)在水平狀態(tài)，則如步驟508所示，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行一第二判別步驟，以判別是否進(jìn)行一鎖定功能；若傾角傳感器不在水平狀態(tài)，則系統(tǒng)會(huì)如步驟510所示，再進(jìn)行一次信號(hào)取樣(第二取樣步驟)，以于步驟512中進(jìn)行一第四判別步驟，以確認(rèn)傾角傳感器是否水平。若再次確認(rèn)后，傾角傳感器是在水平狀態(tài)，則系統(tǒng)回到步驟508，進(jìn)行第二判別步驟；若傾角傳感器經(jīng)再次確認(rèn)不在水平狀態(tài)，則如步驟514所示，處理單元會(huì)驅(qū)動(dòng)一馬達(dá)對(duì)傾角傳感器進(jìn)行調(diào)整，使傾角傳感器達(dá)到水平，并回到步驟504，進(jìn)行后續(xù)的步驟(第一取樣步驟與第一判別步驟)，直到傾角傳感器達(dá)到水平為止。
在系統(tǒng)進(jìn)行第二判別步驟，以判別是否進(jìn)行一鎖定功能后，若不進(jìn)行鎖定功能，則暫停供電至傾角傳感器與馬達(dá)，并等待一預(yù)定時(shí)間后繼續(xù)供電，如步驟516所示；若進(jìn)行鎖定功能，則如步驟518所示，設(shè)定一水平傾度值，并由處理單元依據(jù)預(yù)先內(nèi)建的水平傾度值與傾角信號(hào)的轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)表，將水平傾度值轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的傾角信號(hào)。接著，在步驟520中，根據(jù)傾角信號(hào)來驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，以調(diào)整激光水平裝置至水平傾度值(第一調(diào)整步驟)，再于步驟522中，進(jìn)行一第三判別步驟，確認(rèn)水平裝置的傾角是否相等于設(shè)定的水平傾度值，以判斷鎖定功能是否結(jié)束。若鎖定功能尚未結(jié)束，則回到步驟520，重復(fù)第一調(diào)整步驟，直到鎖定功能結(jié)束；若鎖定功能結(jié)束，則在決定開啟激光模塊的激光束數(shù)量后，回到步驟516，暫停供電至傾角傳感器與馬達(dá)，并等待一預(yù)定時(shí)間后繼續(xù)供電。
在系統(tǒng)暫停供電至傾角傳感器與馬達(dá)一預(yù)定時(shí)間后，系統(tǒng)會(huì)重新供電至傾角傳感器與馬達(dá)，并重復(fù)上述的步驟。在本較佳實(shí)施例中，系統(tǒng)所維持的預(yù)定時(shí)間約為1200毫秒。值得一提的是，上述的時(shí)間可自行設(shè)定，并非只局限在400毫秒與1200毫秒。
因此，本發(fā)明的一個(gè)特征就是，當(dāng)水平裝置調(diào)整至水平狀態(tài)后，系統(tǒng)即會(huì)進(jìn)入斷續(xù)供電模式。如此一來，水平裝置的工作穩(wěn)定度可以增加，且可達(dá)到省電的目的。
本發(fā)明的另一特征就是，系統(tǒng)會(huì)對(duì)傾角傳感器與馬達(dá)斷續(xù)供電，以在水平裝置處于鎖定狀態(tài)時(shí)，將光束傾斜鎖定于使用者需要的角度。
接著，請(qǐng)參考圖6a與圖6b，圖6a與圖6b是繪示根據(jù)本發(fā)明較佳實(shí)施例的激光水平裝置的本體組示意圖。如圖所示，本發(fā)明較佳實(shí)施例的激光水平裝置的本體組是由水平激光組602、垂直激光組604、對(duì)地激光組606以及水平調(diào)整臺(tái)608所組成，因此，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，激光模塊可投射的激光束種類包括水平光線、垂直光線、對(duì)地光線以及上述光線的任意組合。水平激光組602具有四個(gè)激光射出端，可投射出四道散角大于90度的激光，兩兩結(jié)合后，可形成兩道散角大于180度的水平光線(第一水平光線與第二水平光線)，而兩道光線同時(shí)射出時(shí)，則可形成一個(gè)360度的水平圓環(huán)面。垂直激光組604則具有二個(gè)激光射出端，可投射出兩道互成90度的鉛垂光線(第一垂直光線與第二垂直光線)。對(duì)地激光組606則投射出一束對(duì)地的激光點(diǎn)，是兩道垂直光線(第一垂直光線與第二垂直光線)相交在地面的鉛垂點(diǎn)。
因此，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，當(dāng)使用者在選擇激光束種類與數(shù)量時(shí)，可以依序選擇打開或關(guān)閉第一水平光線及/或第二水平光線、第一垂直光線及/或第二垂直光線以及對(duì)地光線，故使用者可以根據(jù)需求，選擇第一水平光線、第二水平光線、第一垂直光線、第二垂直光線以及對(duì)地光線進(jìn)行組合使用，并將上述的光線設(shè)置成任意角度的直線或斜線，以形成一水平線(或一斜線)、一鉛垂線、一個(gè)360度水平圓環(huán)面(或一傾斜圓環(huán)面)、兩條相互垂直的鉛垂線(或直線)、一條鉛垂線加一個(gè)360度的水平圓環(huán)面(或一個(gè)傾斜圓環(huán)面加一條垂直于此面的垂線)、一水平線加兩條成90度的鉛垂線(或一條斜線加兩條相互成90度的垂直于此線的直線)、以及兩條相互成90度的鉛垂線加一個(gè)360度的水平圓環(huán)面(或一個(gè)傾斜圓環(huán)面加兩條相互成90度的垂直于此面的垂線)。
值得一提的是，在實(shí)際的操作中，上述的鎖定功能與激光束種類的選擇是相互獨(dú)立并行的，亦即只要其中任何一個(gè)動(dòng)作，系統(tǒng)都能馬上反應(yīng)，并沒有先后順序的問題。所以，在其它實(shí)施例中，使用者亦可先選擇投射光線的種類，再選擇鎖定功能的使用與否。
由上述本發(fā)明的實(shí)施例可知，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是，水平裝置在調(diào)整至水平后，會(huì)進(jìn)行斷續(xù)供電模式，可以提高水平裝置的工作穩(wěn)定度，并達(dá)到省電的目的。
由上述本發(fā)明的實(shí)施例可知，本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)就是，本發(fā)明的激光水平裝置除了提供水平光線、鉛垂光線和對(duì)地光點(diǎn)外，增加的鎖定功能擴(kuò)大了水平裝置的使用范圍，為使用者提供了任意角度的一字基準(zhǔn)線、十字基準(zhǔn)線以及360度的基準(zhǔn)面。
由上述本發(fā)明的實(shí)施例可知，本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)就是，水平光線、鉛垂光線和對(duì)地光點(diǎn)相互獨(dú)立，使用者可以自行組合所需的基準(zhǔn)光線，既方便又省電。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例披露如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的變動(dòng)與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種激光水平裝置，包括一輸入裝置，用以輸入一水平傾度值；一傾角傳感器，用以提供一傾角信號(hào)，以表示該激光水平裝置的水平狀態(tài)；一馬達(dá)，與該傾角傳感器電連接，該馬達(dá)用以調(diào)整該激光水平裝置的水平狀態(tài)；一處理單元，經(jīng)由取樣該傾角信號(hào)，來判斷該激光水平裝置的水平狀態(tài)，當(dāng)該激光水平裝置位于水平狀態(tài)時(shí)，該處理單元更進(jìn)一步轉(zhuǎn)換該水平傾度值為相對(duì)應(yīng)的該傾角信號(hào)，并依據(jù)該傾角信號(hào)而驅(qū)動(dòng)該馬達(dá)，以調(diào)整該激光水平裝置至該水平傾度，待調(diào)整完成后，停止供電至該傾角傳感器與該馬達(dá)；以及至少一激光模塊，用以發(fā)射至少一激光束。
2.如權(quán)利要求1所述的激光水平裝置，其中該傾角傳感器為一電解液式傾角傳感器或一電容式傾角傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的激光水平裝置，其中該激光束是選自于由一水平線、一斜線、一360度的水平圓環(huán)面、一360度的傾斜圓環(huán)面、一鉛垂線、兩相互垂直的鉛垂線、兩相互垂直的直線、一對(duì)地光線以及其任意組合所組成的一族群。
4.一種激光水平裝置的操作方法，其中該激光水平裝置至少包括一傾角傳感器、一馬達(dá)、一處理單元以及至少一激光模塊，該激光水平裝置的操作方法包括供電至該激光水平裝置；進(jìn)行一第一取樣步驟，以取樣該傾角傳感器所輸出的數(shù)個(gè)輸出信號(hào)；進(jìn)行一第一判別步驟，以查看該傾角傳感器是否在水平狀態(tài)；若該傾角傳感器不在水平狀態(tài)，則該處理單元驅(qū)動(dòng)該馬達(dá)對(duì)該傾角傳感器進(jìn)行調(diào)整，以使該傾角傳感器達(dá)到水平，并重復(fù)該第一取樣步驟與該第一判別步驟，直到該傾角傳感器達(dá)水平為止，而后暫停供電至該傾角傳感器與該馬達(dá)；若該傾角傳感器在水平狀態(tài)，則暫停供電至該傾角傳感器與該馬達(dá)；以及等待一第一預(yù)定時(shí)間后，繼續(xù)供電至該傾角傳感器與該馬達(dá)。
5.如權(quán)利要求4所述的激光水平裝置的操作方法，還包括若該傾角傳感器在水平狀態(tài)，則進(jìn)行一第二判別步驟，以判別是否進(jìn)行一鎖定功能；若不進(jìn)行該鎖定功能，則暫停供電至該傾角傳感器與該馬達(dá)；若進(jìn)行該鎖定功能，則設(shè)定一水平傾度值，并將該水平傾度值轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的一傾角信號(hào)；進(jìn)行一第一調(diào)整步驟，依該傾角信號(hào)驅(qū)動(dòng)該馬達(dá)，以調(diào)整該激光水平裝置至該水平傾度值；進(jìn)行一第三判別步驟，確認(rèn)該激光水平裝置的傾角是否相等于該水平傾度值，以判斷該鎖定功能是否結(jié)束；若該鎖定功能尚未結(jié)束，則重復(fù)該第一調(diào)整步驟，直到該鎖定功能結(jié)束；以及若該鎖定功能結(jié)束，則在決定開啟該激光模塊的激光束數(shù)量后，暫停供電至該傾角傳感器與該馬達(dá)。
6.如權(quán)利要求5所述的激光水平裝置的操作方法，其中該進(jìn)行該鎖定功能，設(shè)定該水平傾度值，并將該水平傾度值轉(zhuǎn)換為相對(duì)應(yīng)的該傾角信號(hào)的步驟是經(jīng)由查詢該水平傾度值與該傾角信號(hào)的一轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)表。
7.如權(quán)利要求6所述的激光水平裝置的操作方法，其中該轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)表是預(yù)先內(nèi)建于該處理單元中。
8.如權(quán)利要求4所述的激光水平裝置的操作方法，在該供電至該激光水平裝置的步驟后，還至少包括等待一第二預(yù)定時(shí)間，以使該傾角傳感器處于穩(wěn)定工作的狀態(tài)。
9.如權(quán)利要求4所述的激光水平裝置的操作方法，在該進(jìn)行該第一判別步驟后，還至少包括進(jìn)行一第二取樣步驟與一第四判別步驟，以確認(rèn)該傾角傳感器是否水平。
10.如權(quán)利要求4所述的激光水平裝置的操作方法，其中該激光模塊的激光束是選自于由一水平線、一斜線、一360度的水平圓環(huán)面、一360度的傾斜圓環(huán)面、一鉛垂線、兩相互垂直的鉛垂線、兩相互垂直的直線、一對(duì)地光線以及其任意組合所組成的一族群。
全文摘要
本發(fā)明提出一種激光水平裝置及其操作方法，至少包括輸入裝置、傾角傳感器、馬達(dá)、處理單元以及至少一激光模塊。輸入裝置用以輸入水平傾度值。傾角傳感器提供一傾角信號(hào)，以表示激光水平裝置的水平狀態(tài)。馬達(dá)與傾角傳感器電連接，用以調(diào)整激光水平裝置的水平狀態(tài)。處理單元經(jīng)由取樣傾角信號(hào)，來判斷激光水平裝置的水平狀態(tài)。當(dāng)激光水平裝置位于水平狀態(tài)時(shí)，處理單元轉(zhuǎn)換水平傾度值為對(duì)應(yīng)的傾角信號(hào)，并依據(jù)傾角信號(hào)來驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，以調(diào)整激光水平裝置至水平傾度，待調(diào)整完成后，停止供電至傾角傳感器與馬達(dá)。激光模塊用以發(fā)射至少一激光束。
文檔編號(hào)G01C15/00GK1825057SQ20051000951
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2005年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月22日
發(fā)明者簡張勇, 陳月葉, 戚永策, 李祎奇, 劉華唐, 魯寒 申請(qǐng)人:亞洲光學(xué)股份有限公司