專利名稱：測距系統(tǒng)及測量距離的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測距系統(tǒng)及測量距離的方法，尤其涉及可檢測使用者位 置與電子裝置之間距離的測距系統(tǒng)及測量距離的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的音像設(shè)備，例如液晶顯示裝置、音響、以及使用液晶顯示裝置的 電視，可以讓使用者根據(jù)環(huán)境情況手動調(diào)整其設(shè)定，例如可調(diào)整液晶顯示裝 置所顯示圖像的對比度、亮度、及清晰度等。但卻無測距的功能，也就是當(dāng) 使用者從某些角度觀賞液晶顯示裝置不清楚的情況下，只能自行移動到最佳 的觀賞位置。舉例來說，請參見圖1，其為公知液晶顯示裝置的使用狀態(tài)示意圖。當(dāng)使用者11在觀看液晶顯示裝置10時(shí)，若因使用者11與液晶顯示裝置10之 間的距離過遠(yuǎn)而導(dǎo)致使用者觀看的畫面不清楚，或是液晶顯示裝置10播放 的音量太小，便只能靠使用者11利用遙控器對液晶顯示裝置IO進(jìn)行畫面微調(diào)或調(diào)整音量大小，又或是使用者自行移動到最佳的觀賞位置。但若是使用者11對液晶顯示裝置10的使用設(shè)定不熟或是不會使用，便必須忍受不良的觀賞品質(zhì)。 發(fā)明內(nèi)容因此，如何提出一適當(dāng)?shù)难b置與方法以解決上述的公知問題，便為本發(fā) 明的主要目的。本發(fā)明在于提供一種測距系統(tǒng)及測量距離的方法，尤指可檢測使用者位 置與電子裝置之間距離的測距系統(tǒng)及測量距離的方法。本發(fā)明提出一種測距系統(tǒng)，包含 一電子裝置，具備一第一接收模塊與 一第二接收模塊；以及一遙控器，具備一第一發(fā)射模塊與一第二發(fā)射模塊， 第一發(fā)射模塊用以發(fā)射一第一信號，第二發(fā)射模塊用以發(fā)射一第二信號，所述第一信號與第二信號的傳遞速度不同，且遙控器以一間隔時(shí)間依序發(fā)射第一信號與第二信號；其中電子裝置可根據(jù)第一接收模塊接收第一信號與第二 接收模塊接收第二信號的接收時(shí)間以及間隔時(shí)間計(jì)算出遙控器與電子裝置 的距離。再者，本發(fā)明還提出一種測量距離的方法，包含下列步驟利用一第一 發(fā)射模塊于一第一時(shí)間點(diǎn)發(fā)射一第一信號；利用一第二發(fā)射模塊于一第二時(shí) 間點(diǎn)發(fā)射與第一信號傳遞速度不同的一第二信號；利用一第一接收模塊接收 第一信號，并于接收時(shí)得出一第三時(shí)間點(diǎn)；利用一第二接收模塊接收第二信 號，并于接收時(shí)得出一第四時(shí)間點(diǎn)；以及依據(jù)第一、第二、第三及第四時(shí)間 點(diǎn)計(jì)算出一距離數(shù)據(jù)。


為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明特征及技術(shù)內(nèi)容，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的 詳細(xì)說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明，并非用來對本發(fā)明加以限制。 本發(fā)明借由下列附圖及說明得以更深入的了解 圖1為公知液晶顯示裝置的使用狀態(tài)示意圖。 圖2為本發(fā)明的一實(shí)施例所發(fā)展出測距系統(tǒng)的方塊示意圖。圖3(a)為當(dāng)紅外線信號與超聲波信號同時(shí)發(fā)射的一實(shí)施例步驟圖。 圖3(b)為當(dāng)紅外線信號比超聲波信號先行發(fā)射的-圖3(c)為當(dāng)超聲波信號比紅外線信號先行發(fā)射的-并且，上述附圖中的附圖標(biāo)記說明如下 液晶顯示裝置IO 使用者ll 遙控器2 電子裝置20紅外線發(fā)射模塊21超聲波發(fā)射模塊22超聲波信號24 超聲波接收模塊26 距離計(jì)算模塊28-實(shí)施例步驟圖。 -實(shí)施例步驟圖。紅外線信號23紅外線接收模塊25 微處理器2具體實(shí)施方式
請參見圖2，其為本發(fā)明的一實(shí)施例所發(fā)展出測距系統(tǒng)的方塊示意圖。該測距系統(tǒng)包含 一遙控器2以及一電子裝置20 (可為一般常見的液晶顯示 裝置、音響、等離子體顯示器以及使用液晶顯示裝置的電視)，其中該遙控器2具備一紅外線發(fā)射模塊21，可發(fā)射一紅外線信號23， 一超聲波發(fā)射模 塊22，可發(fā)射一超聲波信號24。而該電子裝置20則具備一紅外線接收模塊 25，可接收紅外線信號23， 一超聲波接收模塊26，可接收超聲波信號24; 以及，電子裝置20內(nèi)部的一距離換算模塊28，信號連接于紅外線接收模塊 25及超聲波接收模塊26，負(fù)責(zé)計(jì)算紅外線接收模塊25接收到紅外線信號23 至超聲波接收模塊接收到超聲波信號24之間的時(shí)間差，以及依據(jù)上述的時(shí) 間差進(jìn)行距離換算，計(jì)算完便得出代表遙控器2與電子裝置20的距離的一 距離數(shù)據(jù)，并將計(jì)算完的距離數(shù)據(jù)傳至信號連接于距離換算模塊28的一微 處理器27，使微處理器27可依據(jù)此距離數(shù)據(jù)作音像調(diào)整。當(dāng)使用者按下遙控器上任一按鈕后，紅外線發(fā)射模塊21便于一第一時(shí) 間點(diǎn)發(fā)射紅外線信號23，而超聲波發(fā)射模塊于一第二時(shí)間點(diǎn)發(fā)射超聲波信號 24，并且紅外線接收模塊于收到紅外線信號23時(shí)通知該距離換算模塊28而 得出一第三時(shí)間點(diǎn)，超聲波接收模塊于收到超聲波信號24時(shí)通知該距離換 算模塊28而得出一第四時(shí)間點(diǎn)。而上述時(shí)間點(diǎn)的編號并無特別順序關(guān)系， 在此說明。然后距離換算模塊28再根據(jù)該等時(shí)間點(diǎn)便可計(jì)算出一距離數(shù)據(jù)。 此距離數(shù)據(jù)便代表遙控器2與電子裝置20之間所間隔的距離，也就是使用 遙控器2的使用者與電子裝置20之間所間隔的距離。距離計(jì)算模塊28再將 此距離數(shù)據(jù)傳至微處理器27，以作為微處理器27對音像效果做調(diào)整的依據(jù)。 例如根據(jù)使用遙控器2的使用者與電子裝置20的距離遠(yuǎn)近而調(diào)整電子裝置 20的焦距、亮度、音量以及對比度，在使用者與電子裝置20間隔距離較遠(yuǎn) 時(shí)，調(diào)高亮度以提升觀賞畫面的亮麗程度，同時(shí)也將音量調(diào)大，在距離較近 時(shí)，調(diào)低亮度以避免刺激觀賞中的使用者的眼睛，并將音量調(diào)小。而其中該紅外線信號23以光速前進(jìn)，所以可視為發(fā)射與接收幾乎同時(shí) 發(fā)生，因此光速前進(jìn)的紅外線信號23較音速前進(jìn)的超聲波信號24快到達(dá)接 收模塊。承上所述，以下為本發(fā)明的一實(shí)施例所發(fā)展出距離計(jì)算模塊28計(jì)算距 離的一公式，該公式為足巨離=(音速)乂| ( Atl-At2) I6距離換算模塊28在使用公式計(jì)算距離方面，首先將紅外線發(fā)射模塊21 于第一時(shí)間點(diǎn)所發(fā)射的紅外線信號23與超聲波發(fā)射模塊22于第二時(shí)間點(diǎn)所 發(fā)射的超聲波信號24，所述的第一時(shí)間點(diǎn)與第二時(shí)間點(diǎn)之間的間隔時(shí)間預(yù)設(shè) 為一間隔時(shí)間值A(chǔ)tl，并且此時(shí)間値Atl于一電子裝置20出廠時(shí)就必須先預(yù) 設(shè)于距離換算模塊28中。再者，距離換算模塊28會將先接收到信號的時(shí)間 點(diǎn)預(yù)設(shè)為起始時(shí)間，后接收到信號的時(shí)間點(diǎn)預(yù)設(shè)為結(jié)束時(shí)間，并且從起始時(shí) 間開始計(jì)時(shí)至結(jié)束時(shí)間，得出一花費(fèi)的總時(shí)間值A(chǔ)t2。假設(shè)將紅外線接收模 塊25接收到紅外線信號23的第三時(shí)間點(diǎn)預(yù)設(shè)為起始時(shí)間，將超聲波接收模 塊26接收到超聲波信號24的第四時(shí)間點(diǎn)預(yù)設(shè)為結(jié)束時(shí)間，而由啟始時(shí)間開 始計(jì)時(shí)至結(jié)束時(shí)間為止所花費(fèi)的時(shí)間便為花費(fèi)的總時(shí)間值A(chǔ)t2。而音速即代 表聲音在介質(zhì)中傳播的速度，也就是指聲音行進(jìn)的速度，本實(shí)施例中即是指 超聲波行進(jìn)的速度。超聲波信號可以在固體、液體或是氣體介質(zhì)中傳播，介 質(zhì)密度愈大，則音速愈快。在空氣中，音速又會依空氣的狀態(tài)(如濕度、溫 度、密度)不同而有不同數(shù)值，例如在空氣中大約每秒鐘行進(jìn)340米。根據(jù)上述的實(shí)施例，以下再提供多個(gè)實(shí)施例用以解釋距離計(jì)算模塊28 計(jì)算距離的方法。請參見圖3(a)，其為當(dāng)紅外線信號與超聲波信號同時(shí)發(fā)射 的一實(shí)施例步驟圖。當(dāng)使用者按下遙控器上任一按鈕時(shí)，如步驟310，該紅 外線發(fā)射模塊21及超聲波發(fā)射模塊22便同時(shí)發(fā)射紅外線信號23及超聲波 信號24，如步驟311，而該紅外線信號22與超聲波信號24為同時(shí)發(fā)射，因 此則代表發(fā)射上述二種信號中間的間隔時(shí)間值A(chǔ)tl等于O。而又紅外線信號 23以光速前進(jìn)，較超聲波信號24快抵達(dá)接收模塊，所以紅外線發(fā)射模塊21 于第一時(shí)間發(fā)射紅外線信號23并由紅外線接收模塊25接收紅外線信號23 時(shí)通知距離換算模塊28而得出第三時(shí)間點(diǎn)，并將此第三時(shí)間點(diǎn)設(shè)定為啟始 時(shí)間而開始計(jì)時(shí)，如步驟312，直至超聲波接收模塊26接收到超聲波信號 24并通知該距離換算模塊而得到第四時(shí)間點(diǎn)為止，該距離換算模塊28便停 止計(jì)時(shí)，如步驟313，并由啟始時(shí)間(第三時(shí)間)開始計(jì)時(shí)至結(jié)束時(shí)間(第四時(shí) 間)為止所花費(fèi)的總時(shí)間而得出花費(fèi)的總時(shí)間值A(chǔ)t2。假設(shè)花費(fèi)的總時(shí)間值A(chǔ) t2等于llms，音速等于340m/s，則距離換算模塊28便依公式距離=(音 速)x |( A tl- A t2)降行計(jì)算，如步驟314，并得到距離=(340m/s) x |(0-1 lms) I，再將計(jì)算完畢得到的距離數(shù)據(jù)傳至微處理器27，微處理器27便依據(jù)此距離數(shù)據(jù)對電子裝置20的音像效果進(jìn)行調(diào)整，如步驟315。請參見圖3(b)，其為當(dāng)紅外線信號比超聲波信號先行發(fā)射的一實(shí)施例步 驟圖。當(dāng)使用者按下遙控器上任一按鈕時(shí)，如步驟320，紅外線發(fā)射模塊21 于第一時(shí)間點(diǎn)發(fā)射紅外線信號23，如步驟321,之后超聲波發(fā)射模塊22于 第二時(shí)間點(diǎn)發(fā)射超聲波信號24，如步驟322。因此，上述發(fā)射紅外線信號23 的第一時(shí)間點(diǎn)與發(fā)射超聲波信號24的第二時(shí)間點(diǎn)，二者中間的間隔時(shí)間值 為Atl。而又紅外線信號23先發(fā)射，因此較超聲波信號24快抵達(dá)接收模塊， 所以紅外線接收模塊25接收紅外線信號23時(shí)通知距離換算模塊28而得出 第三時(shí)間點(diǎn)，并將此第三時(shí)間點(diǎn)設(shè)定為啟始時(shí)間而開始計(jì)時(shí)，如步驟323， 直至超聲波接收模塊26接收到超聲波信號24并通知該距離換算模塊而得到 第四時(shí)間點(diǎn)為止，該距離換算模塊28便停止計(jì)時(shí)，如步驟324，并由啟始時(shí) 間(第三時(shí)間)開始計(jì)時(shí)至結(jié)束時(shí)間(第四時(shí)間)為止所花費(fèi)的總時(shí)間而得出花 費(fèi)的總時(shí)間值A(chǔ)t2。假設(shè)間隔時(shí)間值A(chǔ)tl等于5ms,花費(fèi)的總時(shí)間值A(chǔ)t2等 于llms，音速等于340m/s，則距離換算模塊28便依公式距離=(音速)乂| (Atl-At2)l進(jìn)行計(jì)算，如步驟325，并得到距離=(340m/s)x|(5ms-llms) I，再將計(jì)算完畢得到的距離數(shù)據(jù)傳至微處理器27，微處理器27便依據(jù)此距 離數(shù)據(jù)對電子裝置20的音像效果進(jìn)行調(diào)整，如步驟326。請參見圖3(c)，其為當(dāng)超聲波信號比紅外線信號先行發(fā)射的一實(shí)施例步 驟圖。當(dāng)使用者按下遙控器上任一按鈕時(shí)，如步驟330，超聲波發(fā)射模塊22 于第二時(shí)間點(diǎn)發(fā)射超聲波信號24，如步驟331，之后紅外線發(fā)射模塊21于 第一時(shí)間點(diǎn)發(fā)射紅外線信號23，如步驟332。因此，上述發(fā)射超聲波信號24 的第二時(shí)間點(diǎn)與發(fā)射紅外線信號23的第一時(shí)間點(diǎn)，二者中間的間隔時(shí)間值 為Atl。而又超聲波信號24先發(fā)射，因此在短距離內(nèi)或Atl夠長的條件下， 會比紅外線信號23快抵達(dá)接收模塊，所以超聲波接收模塊26接收超聲波信 號24時(shí)通知距離換算模塊28而得出第四時(shí)間點(diǎn)，并將此第四時(shí)間點(diǎn)設(shè)定為 啟始時(shí)間而開始計(jì)時(shí)，如步驟333，直至紅外線接收模塊25接收到紅外線信 號23并通知該距離換算模塊而得到第三時(shí)間點(diǎn)為止，該距離換算模塊28便 停止計(jì)時(shí)，如步驟334，并由啟始時(shí)間(第四時(shí)間)開始計(jì)時(shí)至結(jié)束時(shí)間(第三 時(shí)間)為止所花費(fèi)的總時(shí)間而得出花費(fèi)的總時(shí)間值A(chǔ)t2。距離換算模塊28便 依公式距離-(音速)xl (Atl-At2) l進(jìn)行計(jì)算，如步驟335，再將計(jì)算完畢得到的距離數(shù)據(jù)傳至微處理器27，微處理器27便依據(jù)此距離數(shù)據(jù)對電子 裝置20的音像效果進(jìn)行調(diào)整，如步驟336。因此由上述三種實(shí)施例可得知，距離計(jì)算模塊28能依據(jù)間隔時(shí)間Atl 與由啟始時(shí)間開始計(jì)時(shí)至結(jié)束時(shí)間為止的時(shí)間而得到花費(fèi)的總時(shí)間值A(chǔ)t2， 再利用距離-(音速)xl ( Atl-At2) l的公式來計(jì)算而得到距離數(shù)據(jù)并傳至 微處理器27。并且距離計(jì)算模塊28也可以是處理器27內(nèi)部的一計(jì)算單元。而所述的微處理器27以距離數(shù)據(jù)作為其對音像效果進(jìn)行調(diào)整的依據(jù)， 可根據(jù)遙控器2與電子裝置20的距離遠(yuǎn)近而調(diào)整電子裝置20的焦距、亮度、 聲音以及對比度等音像效果，因此即使使用者變換位置，只要使用者使用遙 控器2對電子裝置20發(fā)出信號，微處理器27都能通過遙控器而得知使用者 與電子裝置20之間不同的對應(yīng)距離而調(diào)整音像效果，使得使用者不論與電 子裝置20的距離多少，皆不會感受到不良的音像效果。而本發(fā)明的測距系 統(tǒng)可應(yīng)用于多類型的電子裝置20，例如液晶顯示裝置、音響、等離子體顯示 器、平面顯示器以及使用液晶顯示裝置的電視等裝置。綜合上述技術(shù)的說明，本發(fā)明的測距系統(tǒng)最主要的技術(shù)特征就是在電子 裝置上加上可以檢測使用者位置與電子裝置之間距離的測距系統(tǒng)，并且讓電 子裝置可隨使用者觀賞的距離而自動將電子裝置設(shè)定為最佳狀態(tài)。雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例公開如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任 何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更 動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視隨附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。 另外，本發(fā)明的任一實(shí)施例或權(quán)利要求不必須達(dá)成本發(fā)明所公開的全部目的 或優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn)。此外，摘要部分和標(biāo)題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，并 非用來限制本發(fā)明的權(quán)利范圍。
權(quán)利要求
1. 一種測距系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含一電子裝置，具備一第一接收模塊與一第二接收模塊；以及一遙控器，具備一第一發(fā)射模塊與一第二發(fā)射模塊，該第一發(fā)射模塊用以發(fā)射一第一信號，該第二發(fā)射模塊用以發(fā)射一第二信號，所述該第一信號與該第二信號的傳遞速度不同，且該遙控器以一間隔時(shí)間依序發(fā)射該第一信號與該第二信號；其中該電子裝置可根據(jù)該第一接收模塊接收該第一信號與該第二接收模塊接收該第二信號的接收時(shí)間以及該間隔時(shí)間計(jì)算出該遙控器與該電子裝置的距離。
2. 如權(quán)利要求1所述的測距系統(tǒng)，其中該電子裝置還包含 一距離計(jì)算模塊，信號連接于該第一接收模塊與該第二接收模塊，用以計(jì)算該第一及該第二接收模塊接收該第一及該第二信號的時(shí)間，并得出表示 該遙控器與該電子裝置的距離的一距離數(shù)據(jù)；以及一微處理器，信號連接于該距離計(jì)算模塊，依據(jù)該距離數(shù)據(jù)而調(diào)整該電 子裝置的音像效果。
3. 如權(quán)利要求2所述的測距系統(tǒng)，其中該第一發(fā)射模塊于一第一時(shí)間點(diǎn) 發(fā)射該第一信號以及該第二發(fā)射模塊于一第二時(shí)間點(diǎn)發(fā)射該第二信號，并且 該第一接收模塊于收到該第一信號時(shí)得出一第三時(shí)間點(diǎn)以及該第二接收模 塊收到該第二信號時(shí)得出一第四時(shí)間點(diǎn)，使得該距離計(jì)算模塊依據(jù)該間隔時(shí) 間以及該第三及第四時(shí)間點(diǎn)計(jì)算出該距離數(shù)據(jù)。
4. 如權(quán)利要求2所述的測距系統(tǒng)，其中該第一信號為一紅外線信號，該 第二信號為一超聲波信號。
5. 如權(quán)利要求2所述的測距系統(tǒng)，其中該電子裝置可為液晶顯示裝置、 音響、等離子體顯示器、平面顯示器或使用液晶顯示裝置的電視。
6. 如權(quán)利要求2所述的測距系統(tǒng)，其中該微處理器可依據(jù)該距離數(shù)據(jù)對 該電子裝置的焦距、亮度、聲音或?qū)Ρ榷茸稣{(diào)整。
7. 如權(quán)利要求2所述的測距系統(tǒng)，其中該距離換算模塊可為該處理器內(nèi) 部的一計(jì)算單元。
8. —種測量距離的方法，包含下列步驟于一電子裝置上設(shè)置一第一接收模塊與一第二接收模塊，并于一遙控器上設(shè)置一第一發(fā)射模塊與一第二發(fā)射模塊；利用該第一發(fā)射模塊于一第一時(shí)間點(diǎn)發(fā)射一第一信號； 利用該第二發(fā)射模塊于一第二時(shí)間點(diǎn)發(fā)射與該第一信號傳遞速度不同的一第二信號；利用該第一接收模塊接收該第一信號，并于接收時(shí)得出一第三時(shí)間點(diǎn)； 利用該第二接收模塊接收該第二信號，并于接收時(shí)得出一第四時(shí)間點(diǎn)；以及依據(jù)該第一、第二、第三及第四時(shí)間點(diǎn)計(jì)算出一距離數(shù)據(jù)。
9. 如權(quán)利要求8所述的測量距離的方法，其中該第一信號為一紅外線信 號，該第二信號為一超聲波信號。
10. 如權(quán)利要求8所述的測量距離的方法，其中還包含依據(jù)該距離數(shù)據(jù)來 調(diào)整該電子裝置的焦距、亮度、聲音或?qū)Ρ榷取?br> 11. 如權(quán)利要求8所述的測量距離的方法，其中將該第一及第二發(fā)射模塊 分別發(fā)射該第一及第二信號之間的時(shí)間差值設(shè)定為一間隔時(shí)間值A(chǔ)tl。
12. 如權(quán)利要求11所述的測量距離的方法，其中該電子裝置出廠前便已 預(yù)先設(shè)定好該間隔時(shí)間值。
13. 如權(quán)利要求11所述的測量距離的方法，其中將該第一及第二接收模 塊接收該第一及二信號之間的時(shí)間差值設(shè)定為一總時(shí)間值A(chǔ)t2。
14. 如權(quán)利要求13所述的測量距離的方法，其中該距離數(shù)據(jù)的計(jì)算公式 為距離(音速)xl ( Atl-At2) I。
15. 如權(quán)利要求14所述的測量距離的方法，其中該音速為超聲波行進(jìn)的 速度。
全文摘要
本發(fā)明公開一種測距系統(tǒng)及測量距離的方法，其中測距系統(tǒng)包含一電子裝置，具備一第一接收模塊與一第二接收模塊；以及一遙控器，具備一第一發(fā)射模塊與一第二發(fā)射模塊，第一發(fā)射模塊用以發(fā)射一第一信號，第二發(fā)射模塊用以發(fā)射一第二信號，所述第一信號與第二信號的傳遞速度不同，且遙控器以一間隔時(shí)間依序發(fā)射第一信號與第二信號；其中電子裝置可根據(jù)第一接收模塊接收第一信號與第二接收模塊接收第二信號的接收時(shí)間以及間隔時(shí)間計(jì)算出遙控器與電子裝置的距離。本發(fā)明的測距系統(tǒng)可在電子裝置上加上可以檢測使用者位置與電子裝置之間距離的測距系統(tǒng)，并且讓電子裝置可隨使用者觀賞的距離而自動將電子裝置設(shè)定為最佳狀態(tài)。
文檔編號G01S11/16GK101261320SQ20081009670
公開日2008年9月10日 申請日期2008年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月5日
發(fā)明者徐凡軒, 蘇東興 申請人:宏碁股份有限公司