CN102470268B

CN102470268B - 利用单一光源和平面传感器部测量物体的物理量的方法及利用该方法的虚拟高尔夫***

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Publication number: CN102470268B
Application number: CN201080030016.7A
Authority: CN
Inventors: 石在镐; 石容昊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2030-09-15
Also published as: WO2011034343A2; CN102470268A; JP2013504754A; KR20110030384A; US20120170058A1; KR101048864B1; JP5712217B2; KR20110043573A; US9289669B2; WO2011034343A3; KR101527255B1

Abstract

本发明涉及利用单一光源和平面传感器部来测量物体的物理量的方法及利用该方法的虚拟高尔夫***。根据本发明的一个方式，提供利用单一光源和平面传感器部测量物体的物理量的方法，该方法包括：由上述平面传感器部检测根据从上述单一光源发出的光而产生的上述物体的影子的步骤，上述平面传感器部配置在与上述单一光源对置的底面上；以及基于有关上述影子的信息来测量上述物体的物理量的步骤。

Description

利用单一光源和平面传感器部测量物体的物理量的方法及利用该方法的虚拟高尔夫***

技术领域

本发明涉及利用单一光源和平面传感器部测量物体的物理量的方法及利用该方法的虚拟高尔夫***。更详细地说，本发明涉及利用单一光源和配置在与该光源相对置的底面上的平面传感器部来检测物体(例如高尔夫球)的影子，并以此为基础来测量上述物体的高度等物理量的方法及利用该方法的虚拟高尔夫***。

背景技术

喜欢高尔夫的人数正持续增加。但是，实际上喜欢高尔夫的人无法经常去现场进行比赛，因此在都市中心等也能以较低的费用虚拟地打高尔夫的虚拟高尔夫***(屏幕高尔夫***)正广泛普及。这种虚拟高尔夫***的基本概念是，若打高尔夫球的人向屏幕打高尔夫球，则虚拟高尔夫***检测高尔夫球的移动，并经过规定的模拟过程，将打出高尔夫球的结果虚拟地显示在屏幕上。在这种虚拟高尔夫***中，重要的是测量高尔夫球的高度、移动速度、移动方向等并进行模拟，以使打高尔夫球的人能够感觉到与实际比赛时类似的高尔夫球的移动。

发明内容

(发明所要解决的问题)

为此，在大部分现有的虚拟高尔夫***中，利用超高速摄像机等价格昂贵的光学装置来收集与被击出的高尔夫球的移动相关的信息并进行运算，但是这种方式需要相当复杂的技术，尤其是成为实现虚拟高尔夫***所需的费用较高的主要原因。

另外，日本公开专利公报第2003-230767号、美国注册专利公报第5390927号、日本注册专利公报第3394978号等公开了有关利用多个水平传感器和多个垂直传感器检测高尔夫球的移动的现有技术，但是在利用这种现有技术的情况下，也仍然存在虚拟高尔夫***的复杂程度或虚拟高尔夫***的实现费用等方面的问题。

(解决问题的手段)

本发明的目的是解决上述现有技术的所有问题。

另外，本发明的另一个目的是仅利用单一光源和平面传感器部就能准确地测量物体的物理量。

另外，本发明的再一个目的是以较低的费用实现有效地进行动作的虚拟高尔夫***。

(发明效果)

根据本发明，仅利用单一光源和平面传感器部也能准确地测量物体的物理量。

根据本发明，以较低的费用也能够实现有效地进行动作的虚拟高尔夫***。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施例的整体***的示意结构的图。

图2是详细表示本发明的一个实施例的平面传感器部200的内部结构的图。

图3及图4是表示本发明的一个实施例的传感器列210的结构的图。

图5是详细表示本发明的一个实施例的测量装置300的内部结构的图。

图6及图7是根据本发明的一个实施例以影子的大小为基础来测量物体的高度的观念所涉及的示意图。

图8是根据本发明的一个实施例基于影子经过传感器的时间、连接光源和传感器的直线与物体的轨迹所形成的角度来测量物体高度的观念所涉及的示意图。

符号说明

100-光源，200-平面传感器部，300-测量装置，400-显示装置。

具体实施方式

用于达到上述目的的本发明的代表性的结构如下。

根据本发明的一个方式，提供一种利用单一光源和平面传感器部测量物体的物理量的方法，该方法包括：由上述平面传感器部检测根据从上述单一光源发出的光而产生的上述物体的影子的步骤，上述平面传感器部配置在与上述单一光源对置的底面上；以及基于有关上述影子的信息来测量上述物体的物理量的步骤。

根据本发明的另一个方式，提供一种用于测量物体的物理量的测量***，该测量***包括：单一光源；用于检测根据从上述单一光源发出的光而产生的上述物体的影子的平面传感器部，上述平面传感器部配置在与上述单一光源对置的底面上；以及用于基于有关上述影子的信息来测量上述物体的物理量的测量装置。

后述的关于本发明的详细说明参照表示能够实施本发明的特定实施例的附图即可。将详细说明这些实施例，使得本领域技术人员足以能够实施本发明。本发明的各种实施例虽然彼此不同，但是应理解为并不需要相互排斥。例如，在此记载的特定形状、结构及特性涉及一个实施例，但也可以在不脱离本发明的精神及范围的情况下由另一实施例实现。另外，应该理解为在不脱离本发明的精神及范围的情况下，可以变更所公开的各个实施例内的个别结构要素的位置或配置。从而，后述的详细说明并不具有限定意义，确切地说，本发明的范围由与技术方案主张的内容等同的所有范围和所附的技术方案来限定。附图中类似的参照符号是指在各个方面具有相同或类似的功能。

以下，为了使具有本发明所属技术领域的通常知识的人能够容易实施本发明，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

[本发明的优先实施例]

在以下本说明书中，作为根据本发明为了利用单一光源和平面传感器部测量物体的物理量而实现的***的例子，主要说明虚拟高尔夫***，但本发明并不局限于此，应理解为只要是根据本发明的技术思想而导出的用于测量物体的物理量的各种测量方法和***均属于本发明的范围内。

整体***的结构

图1是表示本发明的一个实施例的整体***的示意结构的图。这种整体***可以是虚拟高尔夫***。

参照图1，本发明的一个实施例的整体***包括：开始部10(在虚拟高尔夫***的情况下为击球部10)、光源100、平面传感器部200、测量装置300及显示装置400。

首先，本发明的一个实施例的光源100(优选为一个)可以包括发光体。这种光源100可以发光而产生位于光路径上的物体的影子。在本发明中利用光的直线传播性，因此光源100优选使用直线传播性良好的激光光源等，但本发明并不局限于此，当然也可以包括能够产生物体的影子的公知的发光体来构成本发明的光源100。

其次，本发明的一个实施例的平面传感器部200可以配置在与光源100对置的底面上。这种平面传感器部200可以包括多个传感器(光传感器)，各传感器可以执行检测物体的影子的功能。

即，平面传感器部200可以检测从开始部10出发的物体(例如，从击球部10击出的高尔夫球)在经过光源100与平面传感器部200之间的过程中产生的影子。对此，将通过参照附图2进行的以下的详细说明而进一步观察。

另外，本发明的一个实施例的测量装置300可以执行基于由平面传感器部200检测出的有关影子的信息(即，影子的大小、影子经过传感器上的时间、影子的轨迹所形成的角度等)而运算该物体的高度、移动速度、和移动方向等的功能。此外，测量装置300可以执行通过显示装置400显示与物体的移动相关的模拟结果的功能。

这种测量装置300可以是包括与平面传感器部200及显示装置400进行通信的功能的数字设备，这种数字设备可以包括用于虚拟高尔夫***的专用处理器。这种专用处理器可以具备存储器单元，并具有数值运算功能和图形处理功能。

关于如上所述的测量装置300的结构，将通过参照附图5进行的以下的详细说明来进一步观察。

最后，本发明的一个实施例的显示装置400作为用于显示数值运算或图形处理的结果的装置，可以是执行通过规定的显示单元显示规定的影像的功能的装置。优选显示装置400可以由吸收被击出的高尔夫球等物体引起的冲击的一方面不直接发光的屏幕和向该屏幕输出影像的投影仪构成。

平面传感器部的结构

以下，对本发明的一个实施例的平面传感器部200的内部结构及各结构要素的功能进行说明。

参照图2，本发明的一个实施例的平面传感器部200可以构成为包括：传感器列210、错误检测部220、通信部230及控制部240。

根据本发明的一个实施例，传感器列210、错误检测部220、通信部230及控制部240之中至少一部分可以是与测量装置300进行通信的程序模块。这种程序模块能够以运行***、应用程序模块及其他程序模块的形式被包含于平面传感器部200中，在物理上可以存储在任意的公知的存储装置中。另外，这种程序模块也可以存储在能够与平面传感器部200进行通信的远程存储装置中。另一方面，这种程序模块包括根据本发明执行后述的特定工作或特定的抽象数据类型的例行程序、子程序、程序、对象、组件、数据结构等，但并不局限于此。

首先，本发明的一个实施例的传感器列210可以执行检测影子的功能。这种传感器列优选可以包括多个光传感器。更优选地，传感器列210可以包括一定地排列多个光传感器的传感器行，对此将通过参照图3及图4进行的以下的详细说明来进一步观察。

其次，本发明的一个实施例的错误检测部220可以执行检测错误并进行修正的功能，这是因为在检测影子的过程中所使用的多个传感器之中显示错误的传感器即使只有一个的情况下，有可能产生严重的误动作。对此将在后面进行更仔细的说明。

另外，本发明的一个实施例的通信部230可以执行将由传感器列210检测的有关影子的信息传输给测量装置300的功能。一般而言，通信部230可以执行使平面传感器部200与测量装置300之类的外部装置进行通信的功能，这种通信方式可任意采用以太网通信、USB通信、IEEE1394通信、串行通信(serialcommunication)及并行通信(parallelcommunication)之类的有线通信方式，更优选采用红外线通信、蓝牙通信、RF通信及无线LAN通信之类的无线通信方式。

最后，本发明的一个实施例的控制部240可以执行控制传感器列210、错误检测部220及通信部230之间的数据流的功能。即，控制部240控制来自外部的数据流，或控制平面传感器部200的各结构要素之间的数据流，从而控制传感器列210、错误检测部220及通信部230分别执行固有功能。

以下对本发明的一个实施例的传感器列210的内部结构及各结构要素的功能进行详细说明。

为了利用由物体产生的影子来准确测量物体的高度、移动速度、移动方向等，优选属于传感器列210的各传感器之间的间隔小。这是因为，间隔越小，分辨率就越高，从而测量误差减小。但是，若配置成传感器列210内的传感器行的各传感器与对置的传感器行的各传感器仅对置各一个，则传感器行之间的间隔很难小于传感器的直径，因此为了得到传感器列210的最佳结构，可如下构成。

参照图3及图4，本发明的一个实施例的传感器列210具有包括多个传感器211的多个传感器行。传感器行的个数可以是两个以上。在如图3及图4所示那样配置传感器行的情况下，若传感器行的个数为n(n为2以上的自然数)，则传感器行之间的间隔h_n满足公式1。

公式1

h_{n} = \frac{\sqrt{n^{2} - 1}}{n} \times d

在公式1中，d是传感器211之间的单位间隔，其最小值可以与传感器211的直径相同，其最大值可以大于传感器211的直径。而且，如图3及图4所示，两个传感器行上的对置的传感器211之间的水平距离d′可以用(1/n)×d来表示。

由于具有如上所述的结构，可以增加本发明的传感器列210的分辨率。

以下，对本发明的一个实施例的错误检测部220的功能进行说明。

一般而言，有可能在传感器211中产生的错误类型如下。

(i)错误类型1：有时尽管没有物体的影子，但还错误地检测出有影子。一般又称之为stuck-at-1错误。

(ii)错误类型2：有时尽管有影子，但错误地检测出没有影子。一般又称之为stuck-at-0错误。

(iii)错误类型3：有时与有无物体的影子无关地，根据时间而无意义地反复输出有关影子的信息。

在本发明中，为了解决这种错误，可以利用传感器电压的基准值V_REF。

首先，规定的传感器211的V_REF其初始值可以设定为光以无影子的方式入射到传感器211时的传感器电压V_MAX。此时，传感器211的数字输出值S为0(这意味着没有影子)。如果在上述情况下传感器211的输出值错误地被输出为1，则V_REF要被减小与规定值相应的量。可以反复进行这种V_REF的减少处理。

在如此设定的V_REF比预先通过实验等而掌握的传感器允许的最小电压V_TH，min小的情况下，该传感器211有可能相当于错误类型1。此外，在设定的V_REF比传感器允许的最大电压V_TH，max大的情况下，该传感器211有可能相当于错误类型2。

另外，在经过多次反复测量光以无影子的方式入射时的V_REF之后，反复测量的V_REF的偏差比传感器允许的偏差值V_TH，vary大的情况下，该传感器211有可能相当于错误类型3。

在以上说明中，V_TH，min、V_TH，max及V_TH，vary可以是参考实验条件或传感器的特性预先设定的值。为了准确设定V_TH，min、V_Th，max及V_TH，vary，可以使用多个传感器来累计统计数据。

在判断出属于传感器列210的多个传感器211之中某一个显示如上所述的类型之中的一种错误的情况下，忽略该传感器211的输出值，以与该传感器211相邻的另一个传感器211的输出值为基础，来修正为正确的输出值。

具体说明如下。

首先，在显示错误的传感器211的两侧的传感器211均正常且其输出值相同的情况下，将显示错误的传感器211的输出值设定为与其两侧的传感器211的输出值相同的值。

在显示错误的传感器211的两侧的传感器211均正常且它们的输出值不同的情况下，使显示错误的传感器211的输出值维持就在之前时刻的输出值。

当然，当凝聚在一起的两个以上的传感器211显示错误时，错误修正也可以按照如上所述的逻辑来进行。

测量装置的结构

以下，对本发明的一个实施例的测量装置300的内部结构及各结构要素的功能进行说明。

参照图5，本发明的一个实施例的测量装置300可以包括测量部310、模拟部320、数据存储部330、通信部340及控制部350。

根据本发明的一个实施例，测量部310、模拟部320、数据存储部330、通信部340及控制部350之中至少一部分可以是与平面传感器部200及/或显示装置400进行通信的程序模块。这种程序模块能够以运行***、应用程序模块及其他程序模块的形式包含于测量装置300中，在物理上可以存储在任意的公知的存储装置中。另外，这种程序模块也可以存储在能够与测量装置300进行通信的远程存储装置中。另外，这种程序模块包括根据本发明执行后述的特定工作或进行特定的抽象数据类型的程序段、子程序、程序、对象、组件、数据结构等，但并不局限于此。

首先，本发明的一个实施例的测量部310可以执行如下的功能，即：基于由平面传感器部200检测的有关影子的信息，测量物体的物理量。

更详细而言，首先，测量部310能够基于由物体产生的影子所经过的传感器211的个数，测量物体的高度。

或者，测量部310可以在求出由物体产生的影子经过多个传感器211的时间之和后，基于由此去除物体的移动速度所引起的位移之后的值来测量物体的高度。

或者，测量部310可以基于由物体产生的影子经过传感器211的时间、以及连接光源100和传感器211的直线与物体的轨迹所形成的角度，来测量物体的高度。

关于如上所述的多个实施例的测量部310的测量高度的方式，将通过参照图6至图8进行的以下的详细说明来进一步观察。

其次，本发明的一个实施例的模拟部320可以执行如下功能，即：基于有关物体的高度等已测量的物理量的信息，将物体的移动反映到图形客体上进行表示。另外，模拟部320可以将包含影像信号的控制信号传输到显示装置400，从而生动地表示物体的移动。

另外，本发明的一个实施例的数据存储部330可以存储有关影子的信息和模拟信息。这种数据存储部330可以包括能够利用计算机读取的记录介质。

另外，本发明的一个实施例的通信部340可以执行如下的功能，即：从平面传感器部200接收有关影子的信息，并将模拟信息传输给显示装置400。一般而言，通信部340可以执行使测量装置300与平面传感器部200或显示装置400之类的外部装置进行通信的功能，这种通信方式可任意采用以太网通信、USB通信、IEEE1394通信、串行通信及并行通信之类的有线通信方式，更优选采用红外线通信、蓝牙通信、RF通信及无线LAN通信之类的无线通信方式。

最后，本发明的一个实施例的控制部350可以执行控制测量部310、模拟部320、数据存储部330及通信部340之间的数据流的功能。即，控制部350控制来自外部或测量装置300的各结构要素之间的数据流，从而控制测量部310、模拟部320、数据存储部330及通信部340分别执行固有功能。

物体的高度测量

图6及图7是关于根据本发明的一个实施例以影子的大小为基础来测量物体的高度的观念的示意图。

(1)以影子所经过的传感器的个数为基础测量物体的高度的观念

首先，如图6所示，在本发明的一个实施例的平面传感器部200中，可以检测影子1和影子2所经过的传感器211的位置和个数。在此，影子1的宽度为W1，影子2的宽度为W2。

如图所示，W1是对应于7个传感器211的宽度，W2是对应于5个传感器211的宽度。根据本发明，各传感器211之间的间隔是已知的信息，因此可以基于检测出影子的传感器211的个数来测量影子的大小。

最简单地说，物体经过光源100与底面之间的正下方部分时(图7的左侧的情况)的物体的高度h如公式2所示。

公式2

h = (1 - \frac{D}{W}) \times H

其中，W是影子的大小(直径)，D是物体的大小(直径)，而且H是光源100与平面传感器部200之间的最短距离。根据本发明，D和H的值可以是已设定的值。

另外，物体以光源100的位置为基准与光源100和底面之间的垂线形成角度A时(图7的右侧的情况)的物体的高度h′如公式3所示。

公式3

h^{'} = (1 - \frac{D}{W^{'}}) \times H \times {COS}^{2} A

在此，cosA可以利用H、以及光源100与影子所经过的传感器211之间的距离来容易求出。

(2)在求出影子经过多个传感器的时间之和后，基于由此去除物体的移动速度引起的位移之后的值来测量物体的高度的观念

经过传感器211的影子的移动时间可以根据影子的大小和影子的移动速度(即、物体的移动速度)来决定。因此，可以定义如下数量。

公式4

S = Σ_{i = p}^{q} s_{i} \times t_{i}

其中，p是影子所经过的第一个传感器211的索引，q是影子所经过的最后一个传感器211的索引，s_i(s_i)是影子所经过的第i个传感器211的输出强度，t_i(t_i)是影子经过第i个传感器的时间，S是影子所经过的传感器211的输出强度和影子经过传感器211的时间的加权和。

若用该值除以影子经过传感器行的时间之后进行归一化，则如公式5所示，可以得到影子大小的估算值A。

公式5

A = \frac{S}{T}

其中，T是影子经过传感器行的时间。若用如上所述的方法估算影子的大小，则可以用各种方法来求出物体的高度。利用实验常数a1、b1、a2及b2的公式6和公式7可以作为将这些方法进行数值化的例子。

公式6

h＝A×a1+b1

公式7

h = \frac{a 2}{A} + b 2

用如上所述的公式求出的物体的高度h是物体经过光源100正下方时的估算值，因此在其他情况下仍然如公式3所示，通过乘以

COS²A

，使公式8成立。

公式8

h′＝h×COS²A

另外，如公式4所示，还可以不对影子所经过的所有传感器211求出加权和，而是只对影子所经过的一部分传感器211求出加权和。在此情况下可以利用如下公式。

公式9

S 1 = \underset{i &Element; Z}{Σ} s_{i} \times t_{i}

其中，集合Z表示由作为运算对象的传感器211的索引构成的集合。适用公式9的例子有如下情况。例如，在虚拟高尔夫***中，在高尔夫球的影子和其他部件(例如高尔夫球杆)的影子重叠的情况下，可优先执行分离高尔夫球的影子和其他部件的影子的过程，明确分离高尔夫球的影子和其他部件的影子，从而仅使与高尔夫球的影子对应的各传感器211的索引包含于集合Z中。

公式10

S2＝S1×U(Z)

其中，U(Z)是仅利用索引包含于集合Z中的各传感器211时的修正系数。例如，Z仅包含物体的影子所经过的各传感器211中的一半的传感器211的索引时的修正系数U(Z)可以是2。在上述公式5至公式8中，可以代替S而利用计算出的S2。

另一方面，公式10是将规定的修正系数根据乘法来应用的公式，当然可以根据本领域技术人员的应用来导出其他各种线性或非线性公式。

(3)基于影子经过传感器的时间、以及连接光源和传感器的直线与物体的轨迹所形成的角度来测量物体的高度的观念

图8是关于根据本发明的一个实施例，基于影子经过传感器的时间、以及连接光源和传感器的直线与物体的轨迹所形成的角度来测量物体高度的观念的示意图。

首先，观察图8中出现的要点及变量可知，G是物体的移动开始点，J是从光源100到底面的垂线的支脚，P是物体的影子经过传感器行A之上时的传感器211的位置，θ_A是连接光源100和P的直线与物体的实际轨迹所形成的角度，φ_A是连接光源100和P的直线与光源100和底面之间的垂线所形成的角度，d是物体在传感器211上留下影子的期间内移动的距离的一半，r是球形物体的半径，L_G是J和G之间的距离，L_AB是传感器行A和传感器行B之间的距离。

移动的物体在传感器行A上留下影子的时间可以用移动2d距离的时间t_A来表示。该时间t_A在物体的移动速度v一定的假设情况下满足t_A＝2d/v。在此，可以表示为d＝r/sinθ_A。于是，t_A最终可以用如下公式11来表示。

公式11

t_{A} = \frac{2 r}{(v \times \sin θ_{A})}

此外，若物体经过传感器行A和传感器行B之间的时间为t_AB，则可以表示为t_AB＝L_AB/v_x。

其中，v_x是物体的移动速度v的与底面平行的分量的大小。

接着，角度θ_A可以用以下公式12来求出。

公式12

θ_{A} = \cot^{- 1} \frac{((\frac{t_{A}}{t_{AB}}) \times (\frac{L_{AB}}{2 r}) - \cos Φ_{A})}{(\sin Φ_{A})}

由此，物体的影子经过传感器行A之上时的物体的高度h_A可以用公式13表示。

公式13

h_A＝L_G×cot(θ_A+Φ_A)

在此，优选代替L_G来使用物体的影子经过传感器行A之上时的从物体到底面的垂线的支脚与G之间的距离。

同理，关于传感器行B的角度θ_B和物体的高度h_B可以用公式14及公式15来表示。

公式14

θ_{B} = \cot^{- 1} \frac{((\frac{t_{B}}{t_{AB}}) \times (\frac{L_{AB}}{2 r}) - \cos Φ_{B})}{(\sin Φ_{B})}

公式15

h_B＝L_G×cot(θ_B+Φ_B)

以上说明的本发明的实施例可以用通过各种计算机结构要素来执行的程序指令的形式实现，并可以记录在能用计算机读取的记录介质上。上述能用计算机读取的记录介质能够以单独或组合的方式包括程序指令、数据文件、和数据结构等。记录在上述能用计算机读取的记录介质上的程序指令可以是为本发明特别设计而构成的指令，或者也可以是计算机软件领域的技术人员已公知而使用的指令。作为能用计算机读取的记录介质的例子，包括硬盘、软盘及磁带之类的磁介质、CD-ROM、DVD之类的光记录介质、光磁软盘(flopticaldisk)之类的磁光介质(magneto-opticalmedia)、以及ROM、RAM、闪存等之类的特别构成为储存并执行程序指令的硬件装置。作为程序指令的例子，包括如由编译器制作的计算机语言代码、以及使用翻译器等而由计算机执行的高级语言代码。为了执行本发明的处理，可以通过一个以上的软件模块使上述硬件装置工作，其相反也是一样的。

Claims

1.一种方法，是利用单一光源和平面传感器部测量物体的物理量的方法，该方法包括：

由上述平面传感器部检测根据从上述单一光源发出的光而产生的上述物体的影子的步骤，上述平面传感器部配置在与上述单一光源对置的底面上；以及

基于有关上述影子的信息来测量上述物体的物理量的步骤,

其中，上述物理量测量步骤包括基于上述影子的大小的估算值测量上述物体的高度的步骤，上述影子的大小的估算值是上述影子经过上述平面传感器部的多个传感器的时间、与在上述时间内的上述多个传感器的输出的加权和除以上述时间而计算出的。

2.根据权利要求1所述的方法，

上述单一光源是激光光源。

3.根据权利要求1所述的方法，

上述平面传感器部包括多个传感器。

4.根据权利要求3所述的方法，

多个上述传感器之中至少一部分形成多个传感器行。

5.根据权利要求4所述的方法，

在多个上述传感器行的个数为n的情况下，相邻的传感器行之间的间隔h_n用以下公式表示，

h_{n} = \frac{\sqrt{n^{2} - 1}}{n} \times d

其中，d是属于多个上述传感器行的传感器之间的单位间隔。

6.根据权利要求1所述的方法，

有关上述影子的信息包括上述影子的大小、上述影子经过属于上述平面传感器部的传感器的时间之中的至少一项。

7.根据权利要求1所述的方法，

上述影子检测步骤包括检测属于上述平面传感器部中的至少一个传感器的错误的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，

上述错误检测步骤包括检测上述至少一个传感器的基准传感器电压是否大于允许最小电压且小于允许最大电压的步骤。

9.根据权利要求7所述的方法，

上述错误检测步骤包括检测上述至少一个传感器的基准传感器电压的偏差是否小于允许电压偏差的步骤。

10.根据权利要求7所述的方法，

上述影子检测步骤还包括修正上述至少一个传感器的错误的步骤。

11.根据权利要求10所述的方法，

上述错误修正步骤包括将上述至少一个传感器的两侧的各传感器的共同的输出值设定为上述至少一个传感器的输出值的步骤。

12.根据权利要求10所述的方法，

上述错误修正步骤包括在上述至少一个传感器的两侧的各传感器的输出值彼此不同的情况下，仍然保持上述至少一个传感器的以前的输出值的步骤。

13.根据权利要求1所述的方法，

上述加权和是针对上述多个传感器之中的一部分传感器计算出的。

14.根据权利要求13所述的方法，

上述影子的大小的估算值是对上述加权和应用规定的修正系数而计算出的。

15.一种方法，是利用单一光源和平面传感器部测量物体的物理量的方法，该方法包括：

基于有关上述影子的信息来测量上述物体的物理量的步骤,

其中，上述物理量测量步骤包括以上述影子所经过的上述平面传感器部中的传感器的个数为基础来测量上述物体的高度的步骤。

16.根据权利要求15所述的方法，

上述物体的高度h'用以下公式表示，

h^{'} = (1 - \frac{D}{W^{'}}) \times H \times {COS}^{2} A

其中，W'是上述影子的大小，D是上述物体的大小，H是从上述单一光源到上述平面传感器部的最短距离，A是上述物体以上述单一光源的位置为基准与上述单一光源和上述底面之间的垂线所形成的角度。

17.一种方法，是利用单一光源和平面传感器部测量物体的物理量的方法，该方法包括：

基于有关上述影子的信息来测量上述物体的物理量的步骤,

其中，上述物理量测量步骤包括基于上述影子经过上述平面传感器部的一个传感器的时间、以及连接上述单一光源和上述一个传感器的直线与上述物体的轨迹所形成的角度，来测量上述物体的高度的步骤。

18.根据权利要求17所述的方法，

上述物体的高度h用以下公式表示，

h＝L_G×cot(θ_A+Φ_A)

其中，L_G是从上述单一光源到上述底面的垂线的支脚与上述物体的移动开始点之间的距离，θ_A是连接上述单一光源和上述一个传感器的直线与上述物体的轨迹所形成的角度，φ_A是连接上述单一光源和上述一个传感器的直线与上述垂线所形成的角度。

19.根据权利要求4所述的方法，

交替地配置上述多个传感器行。

20.一种测量***，用于测量物体的物理量，该测量***包括：

单一光源；

用于检测根据从上述单一光源发出的光而产生的上述物体的影子的平面传感器部，上述平面传感器部配置在与上述单一光源对置的底面上；以及

用于基于有关上述影子的信息来测量上述物体的物理量的测量装置，

其中，上述测量装置基于上述影子的大小的估算值测量上述物体的大小，上述影子的大小的估算值是上述影子经过上述平面传感器部的多个传感器的时间、与在上述时间内的上述多个传感器的输出的加权和除以上述时间并进行归一化而计算出的。

21.根据权利要求20所述的测量***，

上述平面传感器部包括多个传感器。

22.根据权利要求21所述的测量***，

上述多个传感器之中至少一部分形成多个传感器行。

23.根据权利要求22所述的测量***，

交替地配置多个上述传感器行。

24.根据权利要求20所述的测量***，

25.一种测量***，用于测量物体的物理量，该测量***包括：

单一光源；

其中，上述测量装置基于上述影子所经过的上述平面传感器部中的传感器的个数，测量上述物体的高度。

26.一种测量***，用于测量物体的物理量，该测量***包括：

单一光源；

其中，上述测量装置基于上述影子经过上述平面传感器部的一个传感器的时间、以及连接上述单一光源和上述一个传感器的直线与上述物体的轨迹所形成的角度，来测量上述物体的高度。