CN102445259B - 一种重量测量方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种物体重量测量方法，所述方法包括：当被测物体置于可沿一转轴进行转动的测试臂上时，通过设置在所述测试臂的转轴附近的传感器获取所述测试臂的感测数据，所述感测数据包括加速度数据和/或角速度数据；根据获取到的所述测试臂的感测数据运算得到所述测试臂的倾斜信息或角度变化信息，并根据所述倾斜信息或角度变化信息得到被测物体的重量。本发明实施例还公开了一种重量测量装置。采用本发明，可以通过感测测试臂的倾斜信息或角度变化信息得到所测物体的重量，并对物体重量进行显示或根据物体的重量或用量进行提醒。

Description

一种重量测量方法和装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种重量测量方法和装置。

背景技术

目前通常采用弹簧、杆称、天平等方法对物体的重量进行测量，电子秤一般采用的是电阻应变式传感器，但有的场景不能很方便的应用现有的测量方法。

各大宾馆、酒店、景点、图书馆的公共厕所使用的卫生纸的更换都由保洁人员负责，但是纸巾的用量却是没有规律可循，也无法做到对纸巾的重量或用量进行实时的检测，于是保洁员很难保证能在纸巾快要用完的时候及时更换厕所中的纸巾，导致当人们在厕所中需要用纸时纸巾却已用完，影响了人们的使用。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种重量测量方法和装置。可方便的对物体重量进行测量，并了解物体的用量情况。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种物体重量测量方法，所述方法包括：

当被测物体置于可沿一转轴进行转动的测试臂上时，通过设置在所述测试臂的转轴附近的传感器获取所述测试臂的感测数据，所述感测数据包括加速度数据和/或角速度数据；

根据获取到的所述测试臂的感测数据运算得到所述测试臂的倾斜信息或角度变化信息，并根据所述倾斜信息或角度变化信息得到被测物体的重量。

进一步地，所述方法还包括：

根据所述获取到的所述测试臂的角速度数据运算得到所述测试臂的旋转信息，并根据所述旋转信息得到所述测试臂的倾斜信息，最后得到所述被测物体的用量信息。

进一步地，所述方法还包括：

显示所述被测物体的重量和/或用量信息。

进一步地，所述方法还包括：

当所述被测物体的重量低于预设值时或所述用量信息满足预设条件时，向外发出提醒消息。

其中，所述根据获取到的所述测试臂的感测数据运算得到所述测试臂的倾斜信息包括：

根据所述测试臂的加速度数据中重力加速度分量的大小计算得到所述测试臂的倾斜信息。

其中，所述测试臂的转轴上设置有随所述测试臂的倾斜而转动的齿轮传动单元，将所述传感器设置在所述齿轮传动单元上以获取所述测试臂的感测数据。

相应地，本发明实施例还提供了一种重量测量装置，其特征在于，所述重量测量装置包括：

测试臂，可沿一转轴进行转动，用于承载被测物体；

传感器，设置在所述测试臂的转轴附近，用于获取所述测试臂的感测数据，所述传感器包括加速度传感器和/或陀螺仪；

运算单元，用于根据所述传感器获取到的所述测试臂的感测数据运算得到所述测试臂的倾斜信息或角度变化信息，并根据所述倾斜信息或角度变化信息得到被测物体的重量。

进一步地，所述运算单元还用于根据所述传感器获取到的所述测试臂的角速度数据，运算得到所述测试臂的旋转信息，并根据所述旋转信息得到所述被测物体的用量信息。

进一步地，所述重量测量装置还包括：

显示单元，用于显示所述运算单元得到的所述被测物体的重量和/或用量信息。

进一步地，所述重量测量装置还包括：

提醒单元，用于当所述运算单元得到的所述被测物体的重量低于预设值时或所述用量信息满足预设条件时，向外发出提醒消息。

进一步地，所述重量测量装置还包括：设置在所述测试臂的转轴上随所述测试臂的倾斜而转动的齿轮传动单元，将所述传感器设置在所述齿轮传动单元上以获取所述测试臂的感测数据。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：通过感测测试臂的倾斜信息或角度变化信息对所测物体的重量进行量度，并对物体重量进行显示或根据物体的重量或用量进行提醒。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种重量测量装置的结构组成示意图；

图2为本发明实施例中一种重量测量方法的流程示意图；

图3为本发明另一实施例中一种重量测量方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例中一种重量测量装置的结构组成示意图，如图所示该重量测量装置至少可以包括测试臂、传感器以及运算单元，其中：

测试臂10，可沿一转轴进行转动，用于承载被测物体；所述测试臂10可以为一根条状的承重杆，可沿一转轴进行转动，例如将测试臂10固定在卫生间的墙壁上，此时与墙壁相连的一端即为转轴，另一端为悬空，被测物可以为设有中心通孔的桶状物体，例如桶装卷纸，可以将所述测试臂10穿过所述卷纸的中心通孔，从而将卷纸放置在测试臂10上，测试臂10会随着卷纸筒的重量而发生倾斜变化。在别的可选实施例中，可以通过一支点支撑起所述测试臂10，支点位置即所述测试臂10的转轴，在所述测试臂10一端的上方可以设有秤盘，下方设有弹簧用于支撑，被测物体可以置于所述秤盘中。

传感器20，设置在所述测试臂10转轴的附近，用于获取所述测试臂10倾斜变化的感测数据，所述传感器20包括加速度传感器和/或陀螺仪；其中，所述加速度传感器可以随着测试臂10的倾斜，感测到重力加速度的分量的变化，也可以通过感测三维加速度传感器各臂的周期变化，所述陀螺仪可以感测到所述测试臂10在竖直方向上下摆动的角速度，以及所述测试臂10沿自身中心臂线进行旋转的角速度。

运算单元30，用于根据所述传感器20获取到的所述测试臂10的感测数据运算得到所述测试臂10的倾斜信息或角度变化信息，并根据所述倾斜信息或角度变化信息得到被测物体的重量。具体地，运算单元30可以根据所述加速度传感器感测到的重力加速度的分量的变化，计算得到所述测试臂10的倾斜信息，例如所述测试臂10与水平方向的倾斜角度，也可以通过感测三维加速度传感器各臂的周期变化，检测测试臂的旋转变化，还可以根据所述陀螺仪感测到所述测试臂10在竖直方向上下摆动的角速度，通过计算得到陀螺仪随着测试臂转动的角度，进而计算得到所述测试臂10的角度变化信息，或进一步得到测试臂10的倾斜信息，再根据预设的倾斜信息或角度变化信息与被测物体的重量的对应关系，运算单元30得到所述被测物体的重量，例如所述测试臂较水平方向向下倾斜1°，则对应于被测物体的重量为mkg。

进一步地，运算单元30还可以根据陀螺仪感测到所述测试臂10沿自身中心臂线进行旋转的角速度，运算得到所述测试臂的旋转信息，并根据所述旋转信息得到所述被测物体的用量信息。例如被测物体为套置在测试臂10上的桶状卷纸，取用时所述测试臂会随着所述卷纸被抽取时的旋转而沿自身中心臂线进行旋转，传感器20的陀螺仪可以获取到此时旋转的角速度数据，运算单元30根据所述角速度数据可以计算得到所述卷纸被抽取使用过程中所述测试臂10旋转的总圈数，从而得到所述卷纸的用量信息，也可以综合判断测试臂的旋转圈数以及倾斜角度的变化来判断卷纸的用量信息。

进一步地，所述重量测试装置还可以包括显示单元40，用于显示所述运算单元30得到的所述被测物体的重量和/或用量信息。具体地，所述显示单元40可以为若干LED灯，通过不同个数LED灯的点亮反映出所述被测物体的重量和/或用量信息，也可以为一显示屏幕，通过在屏幕上显示的数值来反映被测物体的重量和/或用量信息。

进一步地，所述重量测试装置还可以包括提醒单元50，用于当所述运算单元30得到的所述被测物体的重量低于预设值时或所述用量信息满足预设条件时，向外发出提醒消息。具体地，例如所述被测物体为桶状卷纸，当所述运算单元经过运算得到被测卷纸的重量低于某一预设值，例如0.2kg，或得到所述被测卷纸用量超过300段，则通知所述提醒单元50向外发出提醒信息。所述提醒单元50向外发出提醒信息，可以通过LED灯闪烁、发声装置进行发声或通过无线或有线通信装置向外部设备发出提醒信息，由外部设备向操作人员进行提醒。

进一步地，在具体实现中，所述重量测试装置的测试臂10上还可设置随所述测试臂的倾斜而转动的齿轮传动单元，通过所述齿轮传动单元可放大所述测试臂10发生的倾斜角度所对应的幅度，使得设置在其上的所述传感器20能够感测到较为明显的运动幅度，特别是在倾斜角度较小时，所述传感器20能得到对应的较为精确的倾斜角度等信息。

下面对其中一种齿轮传动单元的设置进行详细说明。

该齿轮传动单元包括：设置在所述测试臂10的转轴上的，随所述测试臂10的倾斜而转动的第一齿轮；与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮固定在一圆盘上，所述圆盘随所述第二齿轮的转动发生旋转，所述传感器20设置在所述圆盘上。

具体的，当所述测试臂10因为被测物体的整体重量发生变化而发生倾斜时，带动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮则带动与其啮合的第二齿轮发生转动，由于所述第二齿轮传动固定在所述圆盘上，因此，所述圆盘也会同步发生转动，在制造时，设置的所述圆盘的半径大于所述第二齿轮的半径，这样可使得圆盘随所述第二齿轮发生转动时，圆盘外沿的转动幅度相对大于半径较小的所述第二齿轮的转动幅度，因此，当所述测试臂10因为被测物体的整体重量发生变化而发生倾斜时，特别是在由于重量发生的变化较小使得所述测试臂10的倾斜角度较小时，设置在所述圆盘外沿的所述传感器20能够感测到较大的转动幅度，从而能够明显地感测到所述测试臂10的旋转变化得到相应的感测数据，所述运算单元30运算得到较为精确的倾斜信息或角度变化信息，并得到较为精确的被测物体的重量。实现了测量精度的提高。

实现中，所述重量测量装置可以用于放置桶状卷纸，通过测量所置卷纸的重量，可以在卷纸所剩的重量不多或使用量达到一定额度的时候可以自动提醒保洁员进行更换卷纸，或用于普通的重力计，在测试臂悬空的一端上方设置秤盘，下方设置弹簧，可以测量放置于秤盘上的物体的重量，还可以用在其它任意对重量有度量需求的装置上，使用相同原理的方法有效快速的得到重量度量的结果。

图2为本发明实施例中一种重量测试方法的流程示意图，如图所示该方法流程包括：

步骤S201，当被测物体置于可沿一转轴进行转动的测试臂上时，通过设置在所述测试臂转轴附近的传感器获取所述测试臂的感测数据，所述感测数据包括加速度数据和/或角速度数据。具体实现中，所述测试臂可以为一根条状的承重杆，可沿一转轴进行转动，例如被固定在卫生间的墙壁上，此时与墙壁相连的一端即为转轴，另一端为悬空，被测物可以为设有中心通孔的桶状物体，例如桶装卷纸，可以将所述测试臂穿过所述卷纸的中心通孔，从而将卷纸放置在测试臂上；在另外的可选实施例中，可以通过一支点支撑起所述测试臂，支点位置即所述测试臂10的转轴，在所述测试臂一端上方可以设有秤盘，下方设有弹簧用于支撑，被测物体可以置于所述秤盘中。所述传感器可以设置于测试臂被固定的一端，可以包括加速度传感器和/或陀螺仪，分别获取所述测试臂的加速度数据和/或角速度数据，其中，所述加速度传感器可以随着测试臂的倾斜，感测到重力加速度的分量的变化，也可以通过三维加速度传感器感测所述测试臂在各个方向上的周期变化，所述陀螺仪可以感测到所述测试臂在竖直方向上下摆动的角速度，通过计算得到陀螺仪随着测试臂转动的角度，以及所述测试臂沿自身中心臂线进行旋转的角速度。

步骤S202，根据获取到的所述测试臂的感测数据运算得到所述测试臂的倾斜信息或角度变化信息，并根据所述倾斜信息或角度变化信息得到被测物体的重量。具体地，重量测量装置可以根据所述加速度传感器感测到的重力加速度的分量的变化，计算得到所述测试臂的倾斜信息，例如所述测试臂与水平方向的倾斜角度，也可以通过感测三维加速度传感器感测到的所述测试臂在各个方向上的周期变化，得到测试臂的旋转变化，还可以根据所述陀螺仪感测到所述测试臂在竖直方向上下摆动的角速度，通过计算得到陀螺仪随着测试臂转动的角度，进而计算得到所述测试臂的角度变化信息，或进一步得到测试臂的倾斜信息，进而根据预设的倾斜信息或角度变化信息与被测物体的重量的对应关系得到所述被测物体的重量，例如所述测试臂较水平方向向下倾斜1°，则对应于被测物体的重量为mkg。

进一步地，在具体实现中，所述重量测试装置的测试臂上还可设置相应的齿轮传动单元，将所述传感器设置在所述齿轮传动单元上以获取所述测试臂的感测数据。所述齿轮传动单元以及相应元件的工作过程和上述的装置实施例中的过程相同，在此不赘述。

本实施例可以应用于测量桶状卷纸的重量，通过感测测试臂的倾斜信息得到所置卷纸的重量，还可以用于普通的重力计，在测试臂悬空的一端上方设置秤盘，下方设置弹簧，同样通过感测测试臂的倾斜信息得到放置于秤盘上的物体的重量。

图3为本发明另一实施例中一种重量测试方法的流程示意图，如图所示该方法流程包括：

步骤S301，当被测物体置于可沿一转轴进行转动的测试臂上时，通过设置在所述测试臂的转轴附近的传感器获取所述测试臂的感测数据，所述感测数据包括加速度数据和/或角速度数据。同前一实施例中的步骤S201，与此不再赘述。

步骤S302，根据获取到的所述测试臂的感测数据运算得到所述测试臂的倾斜信息，并根据所述倾斜信息得到被测物体的重量。同前一实施例中的步骤S202相同，与此不再赘述。

步骤S303，根据所述获取到的所述测试臂的角速度数据运算得到所述测试臂的旋转信息或角度变化信息，并根据所述旋转信息或角度变化信息得到所述被测物体的用量信息。具体实现中，例如被测物体为套置在测试臂上的桶状卷纸，取用时所述测试臂会随着所述卷纸被抽取时的旋转而沿自身中心臂线进行旋转，测试臂上设置的传感器中的陀螺仪可以获取到所述旋转的角速度数据，根据所述角速度数据可以计算得到所述卷纸被抽取使用过程中所述测试臂旋转的总圈数，从而得到所述卷纸的用量信息。所述步骤S302和步骤S303可以为并发执行，互不影响。

步骤S304，显示所述被测物体的重量和/或用量信息。具体实现中，所述重量测量装置可以设置有若干LED灯，通过不同个数LED灯的点亮反映出所述被测物体的重量和/或用量信息，也可以设置有显示屏幕，通过在屏幕上显示的数值来反映被测物体的重量和/或用量信息。

步骤S305，当所述被测物体的重量低于预设值时或所述用量信息满足预设条件时，向外发出提醒消息。具体实现中，所述被测物体可以为桶状卷纸，当所述运算单元经过运算得到被测卷纸的重量低于某一预设值，例如0.2kg，或得到所述被测卷纸用量超过300段，则向外发出提醒信息。所述向外发出提醒信息，可以通过LED灯闪烁、发声装置进行发声或通过无线或有线通信装置向外部设备发出提醒信息，由外部设备向操作人员进行提醒。

本实施例可以应用于测量桶状卷纸的重量或用量，通过感测测试臂的倾斜信息或角度变化信息得到所置卷纸的重量，还可以在卷纸所剩的重量不多或使用量达到一定额度的时候可以自动提醒保洁员进行更换卷纸，或用于普通的重力计，在测试臂悬空的一端上方设置秤盘，下方设置弹簧，可以测量放置于秤盘上的物体的重量，还可以用在其它任意对重量有度量需求的装置上，使用相同原理的方法能够有效快速的得到重量度量的结果。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种物体重量测量方法，其特征在于，所述方法包括：

当被测物体置于可沿一转轴进行转动的测试臂上时，通过设置在所述测试臂的转轴附近的传感器获取所述测试臂的感测数据，所述感测数据包括加速度数据和/或角速度数据；

根据获取到的所述测试臂的感测数据运算得到所述测试臂的倾斜信息和/或角度变化信息，并根据所述倾斜信息或角度变化信息得到被测物体的重量；

根据所述获取到的所述测试臂的角速度数据运算得到所述测试臂的旋转信息，并根据所述旋转信息得到所述被测物体的用量信息；

其中，所述传感器包括加速度传感器和/或陀螺仪；

所述根据所述倾斜信息或角度变化信息得到被测物体的重量包括：根据预设的倾斜信息或角度变化信息与被测物体的重量的对应关系得到所述倾斜信息或角度变化信息对应的重量信息；

所述根据所述旋转信息得到所述被测物体的用量信息包括：根据所述角速度数据计算得到卷纸被抽取使用过程中所述测试臂旋转的总圈数，从而得到所述卷纸的用量信息，或者综合判断测试臂的旋转圈数以及倾斜角度的变化来判断卷纸的用量信息；其中，所述卷纸为套置在所述测试臂上的被测物体。

2.如权利要求1所述的物体重量测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

显示所述被测物体的重量和/或用量信息。

3.如权利要求1所述的物体重量测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述被测物体的重量低于预设值时或所述用量信息满足预设条件时，向外发出提醒消息。

4.如权利要求1所述的物体重量测量方法，其特征在于，所述根据获取到的所述测试臂的感测数据运算得到所述测试臂的倾斜信息包括：

根据所述测试臂的加速度数据中重力加速度分量的大小计算得到所述测试臂的倾斜信息。

5.如权利要求1所述的物体重量测量方法，其特征在于，所述测试臂的转轴上设置有随所述测试臂的倾斜而转动的齿轮传动单元，将所述传感器设置在所述齿轮传动单元上以获取所述测试臂的感测数据。

6.一种重量测量装置，其特征在于，所述重量测量装置包括：

测试臂，可沿一转轴进行转动，用于承载被测物体；

传感器，设置在所述测试臂的转轴附近，用于获取所述测试臂的感测数据，所述传感器包括加速度传感器和/或陀螺仪；

运算单元，用于根据所述传感器获取到的所述测试臂的感测数据运算得到所述测试臂的倾斜信息和/或角度变化信息，并根据所述倾斜信息或角度变化信息得到被测物体的重量；

所述运算单元还用于根据所述传感器获取到的所述测试臂的角速度数据，运算得到所述测试臂的旋转信息，并根据所述旋转信息得到所述被测物体的用量信息；

其中，所述运算单元在用于根据所述倾斜信息或角度变化信息得到被测物体的重量时，具体用于根据预设的倾斜信息或角度变化信息与被测物体的重量的对应关系得到所述倾斜信息或角度变化信息对应的重量信息；

所述运算单元在用于根据所述旋转信息得到所述被测物体的用量信息时，具体用于：根据所述角速度数据计算得到卷纸被抽取使用过程中所述测试臂旋转的总圈数，从而得到所述卷纸的用量信息，或者综合判断测试臂的旋转圈数以及倾斜角度的变化来判断卷纸的用量信息；其中，所述卷纸为套置在所述测试臂上的被测物体。

7.如权利要求6所述的重量测量装置，其特征在于，所述重量测量装置还包括：

显示单元，用于显示所述运算单元得到的所述被测物体的重量和/或用量信息。

8.如权利要求6所述的重量测量装置，其特征在于，所述重量测量装置还包括：

提醒单元，用于当所述运算单元得到的所述被测物体的重量低于预设值时或所述用量信息满足预设条件时，向外发出提醒消息。

9.如权利要求6所述的重量测量装置，其特征在于，所述重量测量装置还包括：

设置在所述测试臂的转轴上随所述测试臂的倾斜而转动的齿轮传动单元，将所述传感器设置在所述齿轮传动单元上以获取所述测试臂的感测数据。