CN102611792A - 一种基于手机的水平测量实现方法及手机 - Google Patents

一种基于手机的水平测量实现方法及手机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于手机的水平测量实现方法及手机，所述方法包括当需进行水平测量时，获取与手机基带芯片连接的加速度传感器的加速度值，当在一预定时间内连续读取的加速度值没有变化，则判定为手机已经静止放于被测平面上；当判定手机静止放置于被测平面时，通过手机的基带芯片连续读取一预定组数的加速度值，并自动计算出该预定组数的加速度值的平均值；当所述预定组数的加速度值的平均值在一预先设置的水平值范围内时，则判定所述被测平面是水平的；当不在所述预先设置的水平值范围内时则判定所述被测平面是非水平的，并将相应的测量结果显示在手机显示屏上。本发明使手机增加了新功能：具备水平测量功能，为用户提供了方便。

Description

一种基于手机的水平测量实现方法及手机
技术领域
本发明涉及移动终端领域，尤其涉及的是一种基于手机的水平测量实现方法及手机。
背景技术
在日常生活中，人们经常会碰到需要水平测量仪来检验平面是否水平，如设备安装、建筑装修、购买家具等。而水平测量仪一般是不会随身携带的。
随着移动通信的发展和人们生活水平的不断提高，各种移动终端如手机的使用越来越普及，手机已经成为人们生活中不可缺少的通信工具，但是现有技术的手机都不具有水平测量仪功能，有时不方便用户。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于手机的水平测量实现方法及手机，其使移动终端如手机增加了新功能：具备水平测量功能，为用户提供了方便。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种基于手机的水平测量实现方法，其中，包括步骤：
A、当需进行水平测量时，获取与手机基带芯片连接的加速度传感器的加速度值，当在一预定时间内连续读取的加速度值没有变化，则判定为手机已经静止放于被测平面上；
B、当判定手机静止放置于被测平面时，通过手机的基带芯片连续读取一预定组数的加速度值，并自动计算出该预定组数的加速度值的平均值；
C、当所述预定组数的加速度值的平均值在一预先设置的水平值范围内时，则判定所述被测平面是水平的；当不在所述预先设置的水平值范围内时则判定所述被测平面是非水平的，并将相应的测量结果显示在手机显示屏上。
所述基于手机的水平测量实现方法，其中，所述步骤A之前还包括步骤：
a、在手机上设置一用于感应水平面是否水平的加速度传感器，并将所述加速度传感器通过I2C总线与手机的基带芯片相连接，以及在所述手机外壳上设置至少一个光滑平整面。
所述基于手机的水平测量实现方法，其中，所述步骤A还包括：
A1、当需进行水平测量时，将所述手机的光滑平整面放置在被测平面上，并开启手机的水平测量仪功能。
所述基于手机的水平测量实现方法，其中，所述步骤A中的预定时间为2秒，所述步骤B中的预定组数为10组。
所述基于手机的水平测量实现方法，其中，所述步骤A具体包括：
A11、当需进行水平测量时，通过手机的基带芯片每隔一时间T1从加速度传感器连续读取加速度值；
A12、将每次所读取的加速度值(x1,y1,z1)与前一次读取的加速度值（x0,y0,z0）作差运算并取绝对值；若满足|x1-x0|<0.05g、|y1-y0|<0.05g且|z1-z0|<0.05g则判定为加速度值没有变化；
A13、比较结束后将（x1,y1,z1）赋给（x0,y0,z0）；当连续N1次加速度没有变化时则认为手机静止放于被测平面上了。
所述基于手机的水平测量实现方法，其中，所述时间T1为200毫秒，N1为10次。
所述基于手机的水平测量实现方法，其中，定义所述预先设置的水平值（x',y',z'）范围分别为：-0.5g<x'<0.5g，-0.5g<y'<0.5g，-1.05g<z'<-0.95g，则所述步骤C还包括：
C1、当所述预定组数的加速度值的平均值(x,y,z)满足|x|<0.05g、|y|<0.05g且-1.05g<z<-0.95g，则认为被测平面水平；否则被测平面非水平，其中g=9.8m/s2。
一种手机，其中，在手机上设置一用于感应水平面是否水平的加速度传感器，并将所述加速度传感器通过I2C总线与手机的基带芯片相连接，以及在所述手机外壳上设置至少一个光滑平整面；
其中，所述基带芯片包括：
加速度读取单元，用于当需进行水平测量时，获取与手机基带芯片连接的加速度传感器的加速度值；
静止判定单元，用于当在一预定时间内连续读取的加速度值没有变化，则判定为手机已经静止放于被测平面上；
水平判定单元，用于当判定手机静止放置于被测平面时，通过手机的基带芯片连续读取一预定组数的加速度值，并自动计算出该预定组数的加速度值的平均值；当所述预定组数的加速度值的平均值在一预先设置的水平值范围内时，则判定所述被测平面是水平的；当不在所述预先设置的水平值范围内时则判定所述被测平面是非水平的，并将相应的测量结果控制在手机显示屏上显示。
所述的手机，其中，所述静止判定单元进一步包括：
比较模块，用于将每次所读取的加速度值(x1,y1,z1)与前一次读取的加速度值（x0,y0,z0）作差运算并取绝对值；若满足|x1-x0|<0.05g、|y1-y0|<0.05g且|z1-z0|<0.05g则判定为加速度值没有变化；
判定模块，用于比较结束后将（x1,y1,z1）赋给（x0,y0,z0）；当连续N1次加速度没有变化时则认为手机静止放于被测平面上了；
所述水平判定单元还用于：当所述预定组数的加速度值的平均值满足|x|<0.05g、|y|<0.05g且-1.05g<z<-0.95g，则认为被测平面水平；否则被测平面非水平，其中g=9.8m/s2。
所述的手机，其中，所述预定时间为2秒，所述预定组数为10组。
本发明所提供的一种基于手机的水平测量实现方法及手机，使移动终端如手机增加了新功能：具备水平测量功能，为用户提供了方便。使用户在对摆放家具、建筑装修等日常生活经常会接触到的地方随时随地可以方便用手机作水平测量仪。
附图说明
图1是本发明基于手机的水平测量实现方法的较佳实施例的流程图。
图2是本发明实施例的手机的硬件结构原理图。
图3是本发明实施例的手机立体结构示意图。
图4是本发明实施例的手机加速度传感器坐标示意图。
图5是本发明基于手机的水平测量实现方法的一具体应用实施例流程图。
图6是本发明实施例的手机的软件功能框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参见图1，图1是本发明基于手机的水平测量实现方法的较佳实施例的流程图，所述基于手机的水平测量实现方法包括以下步骤：
步骤S110、在手机上设置一用于感应水平面是否水平的加速度传感器，并将所述加速度传感器通过I2C总线与手机的基带芯片相连接，以及在所述手机外壳上设置至少一个光滑平整面。
如图2所示，在手机200上设置一用于感应水平面是否水平的加速度传感器220，并将所述加速度传感器220通过I2C总线与手机的基带芯片210相连接，本实施例中还设置与基带芯片210连接的手机显示屏230，用于显示提示用户被测平面是否平整信息。
本实施例方法中，还采用在手机外壳设置有至少一个光滑平整面，在测量时与被测平面直接接触。例如图3所示，将手机200的背面设置为光滑平整面，在测量时背面需放于被测平面上。
步骤S120、当需进行水平测量时，将所述手机200的光滑平整面放置在被测平面上，并开启手机的水平测量仪功能，通过所述基带芯片210实时获取所述加速度传感器220的加速度值。
本发明在具体手机应用中，应由手机背面作为与被测平面直接接触的平面，因为手机背面面积较大使测量结果可靠、且利用手机背面与被测平面接触时可达到在测量时能同时在手机显示屏230上看到测量结果。
步骤S130、当在一预定时间内连续读取的加速度值没有变化，则判定为手机已经静止放于被测平面上。
即当需进行水平测试时，可以通过操作手机菜单开启水平测试功能，并将本发明的手机放置在被测平面上，此时手机的基带处理器连续读取加速度传感器（g-sensor）的加速度值，当在第一预定时间（如2秒）内连续读取的加速度值没有变化，则判定为手机已经静止放于被测平面上。
例如：本发明方法中，当开启水平测试功能时时，手机的基带芯片每隔一定时间T1从加速度传感器（g-sensor）220处读取加速度值(x,y,z),其参考坐标系如图4所示，每次都将当前所读取的(x1,y1,z1)与前一次读取的（x0,y0,z0）作差运算并取绝对值，若满足|x1-x0|<0.05g、|y1-y0|<0.05g且|z1-z0|<0.05g则认为加速度没有变化，其中g=9.8m/s2。 
比较结束后将（x1,y1,z1）赋给（x0,y0,z0）；当连续N1次加速度没有变化时则认为手机已经静止放于被测平面上了。若手机被判定为静止放于被测平面上则进入步骤S140 ，否则继续判定手机是否静止放于被测平面上。其中时间T1、次数N1可以为手机出厂时已经设定，较佳采用T1为200ms，N1为10次。
步骤S140、当判定手机静止放置于被测平面时，通过手机的基带芯片再读取一预定组数（例如10组）的加速度值，并自动计算出该预定组数的加速度值的平均值。
步骤S150、将所述预定组数的加速度值的平均值与一预先设置的水平值进行比较，判断所述预定组数的加速度值的平均值是否在一预先设置的水平值范围内。例如可以设置所述预先设置的水平值（x',y',z'）范围分别为：-0.5g<x'<0.5g，-0.5g<y'<0.5g，-1.05g<z'<-0.95g；则本实施例中为判断所述预定组数的加速度值的平均值(x,y,z)是否满足|x|<0.05g且|y|<0.05g且-1.05g<z<-0.95g。
步骤S160、当所述预定组数的加速度值的平均值在一预先设置的水平值范围内时，则判定所述被测平面是水平的；当不在所述预先设置的水平值范围内时则判定所述被测平面是非水平的，并将相应的测量结果显示在手机显示屏230上。
本实施例中，当判定手机静止放置于被测平面时，基带芯片210从加速度传感器（g-sensor）220处连续读取N2组（例如10组）加速度值，并求平均。其中本发明中的N2组加速度值是连续读取即读完一组后紧接着读取下一组。读取之后对这10组数字作平均得(x,y,z)。若该平均数满足|x|<0.05g且|y|<0.05g且-1.05g<z<-0.95g（其中g=9.8m/s2）则认为被测平面水平；否则被测平面非水平，之后根据上述判定结果在手机显示屏上显示结果。
以下通过一具体的应用实施例，对本发明实施例的基于手机的水平测量实现方法做进一步详细说明,如图5所示，具体包括以下步骤:
步骤S01、开启水平测量仪功能，触发本发明手机的加速度传感器开始工作。之后进入步骤S02。
步骤S02、开启一个超时时间为200ms的定时器T，初始化各方向加速度值为x0=0,y0=0,z0=0；其中定时器T的超时时间可以设置为200ms。而定义（x0, y0,z0）用于保存前一次的加速度值，在初始化时清零。之后进入步骤S03。
步骤S03、在手机屏幕上显示操作提示，例如显示“请将手机背面朝下静止放于被测平面上”。之后进入步骤S04。
步骤S04、初始化计数器C=0。之后进入步骤S05。
步骤S05、读取加速度值（x1,y1,z1）。之后进入步骤S06。
步骤S06、判断定时器T超时了吗，如果是则进入步骤S07；否则继续等待超时。
步骤S07、判断本次读取的加速度值（x1,y1,z1）与前一次加速度值（x0,y0,z0）是否有变化，即判断是否满足|x1-x0|<0.05g且|y1-y0|<0.05g且|z1-z0|<0.05g，如果是则说明前后两次加速度未产生变化进入步骤S09；否则进入步骤S08。
步骤S08、将本次读取的加速度值保存，即x0=x1,y0=y1,z0=z1。之后进入步骤S04。
步骤S09、将本次读取的加速度值保存，即x0=x1,y0=y1,z0=z1，并将计数器C加1。之后进入步骤S10。
步骤S10、判断计数器C是否等于10，如果是则说明手机已经保持静止2s可以进入步骤S11开始测量被测平面是否水平；否则进入步骤S05。
步骤S11、连续读取10组加速度值并将这10组值求平均得平均加速度值（x,y,z），具体可以通过如下代码实现。之后进入步骤S12。
/* 清零(x0,y0,z0) */
x0=0;
y0=0;
z0=0;
/* 开始连续读取10组加速度值并求和 */
for(i=0;i<10;i++)
{
/* 读取加速度值（x1,y1,z1） */
  Get acceleration (x1,y1,z1) ;
  /* 求和 */
  x0=x1+x0;
  y0=y1+y0;
  z0=z1+z0;
}
/* 求平均 */
x=x0/10;
y=y0/10;
z=z0/10;
步骤S12、判断计算出的平均加速度值（x,y,z）是否满足被测平面水平的条件，即是否满足|x|<0.05g且|y|<0.05g且-1.05g<z<-0.95g，如果是则进入步骤S13；否则进入步骤S14。
步骤S13、在手机屏幕上显示被测平面水平。
步骤S14、在手机屏幕上显示被测平面非水平。
由上可见，通过本发明所述的方法可以方便快捷地进行水平测量，大大为用户提供了方便。
基于上述实施例，本发明实施例还提供了一种手机，如图2所示，在手机200上设置一用于感应水平面是否水平的加速度传感器220，并将所述加速度传感器220通过I2C总线与手机的基带芯片210相连接，所述基带芯片210与手机显示屏230连接。
本实施例中在在所述手机200的外壳上设置至少一个光滑平整面，用于在测试水平时与被测面接触，如图3所示，将手机200的背面设置为光滑平整面。
本实施例中，如图6所示，所述基带芯片210包括：
加速度读取单元211，用于当需进行水平测量时，获取与手机基带芯片连接的加速度传感器的加速度值，具体如上所述。
静止判定单元212，用于当在一预定时间内连续读取的加速度值没有变化，则判定为手机已经静止放于被测平面上，所述预定时间为2秒，具体如上所述。
水平判定单元213、用于当判定手机静止放置于被测平面时，通过手机的基带芯片连续读取一预定组数的加速度值，并自动计算出该预定组数的加速度值的平均值；当所述预定组数的加速度值的平均值在一预先设置的水平值范围内时，则判定所述被测平面是水平的；当不在所述预先设置的水平值范围内时则判定所述被测平面是非水平的，所述预定组数为10组。譬如当所述预定组数的加速度值的平均值满足|x|<0.05g、|y|<0.05g且-1.05g<z<-0.95g，则认为被测平面水平；否则被测平面非水平，其中g=9.8m/s2。然后将相应的测量结果控制在手机显示屏上显示，具体如上所述。
进一步地，所述静止判定单元进一步包括：
比较模块，用于将每次所读取的加速度值(x1,y1,z1)与前一次读取的加速度值（x0,y0,z0）作差运算并取绝对值；若满足|x1-x0|<0.05g、|y1-y0|<0.05g且|z1-z0|<0.05g则判定为加速度值没有变化；
判定模块，用于比较结束后将（x1,y1,z1）赋给（x0,y0,z0）；当连续N1次加速度没有变化时则认为手机静止放于被测平面上了。
本发明实施例的手机在进行水平测量时，具体测量步骤如下：
a.  用户打开手机的水平测量仪功能，手机屏幕显示相应的提示“请将手机背面朝下静止放于被测平面上”，用户需将手机静止放于被测平面上，并且手机200的背面与被测平面相接触。
b. 通过手机的基带芯片开始读取加速传感器的加速度值，当在一预定时间（如2秒）内读取的加速度值没有变化则认为手机已经静止放于被测平面上了。
例如：当用户打开手机的水平测量仪功能时，手机会自动触发基带芯片开启一个200ms的定时器T，每隔200ms通过I2C总线读取加速度传感器的值，其中200ms可以在手机出厂时设定。基带芯片每隔200ms读取加速度传感器的值，每连续两次读取的加速度值（x0,y0,z0）和(x1,y1,z1)满足|x1-x0|<0.05g且|y1-y0|<0.05g且|z1-z0|<0.05g则认为加速度没有变化；当连续10次加速度没有变化时则认为手机已经连续2s静止放于被测平面上了，其中g=9.8m/s2。
当被手机按上述条件被判定连续2s静止放于被测平面上时触发步骤c，否则继续执行步骤b。
c.  手机基带芯片再读取10组加速度传感器的值，并求平均数，较佳地实施例可以设置若该平均数满足|x|<0.05g且|y|<0.05g且-1.05g<z<-0.95g，例如（0,0,-1g），则认为被测平面水平；否则被测平面非水平。
即当手机静止放于被测平面上时，手机的基带芯片再次从加速度传感器读取10组加速度值，其中，该10组加速度值是连续读取而不是每隔200ms读取。读取之后对这10组数字求加速度平均值(x,y,z)，当算出的加速度平均值(x,y,z)结果满足|x|<0.05g且|y|<0.05g且-1.05g<z<-0.95g则认为被测平面水平；否则认为被测平面非水平。
d. 将相应的测量结果显示在手机显示屏上。
综上所述，本发明所提供的一种基于手机的水平测量实现方法及手机，使移动终端如手机增加了新功能：具备水平测量功能，为用户提供了方便。使用户在对摆放家具、建筑装修等日常生活经常会接触到的地方随时随地可以方便用手机作水平测量仪；并且本发明测量过程简单方便，结果可靠，且非常快。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1. 一种基于手机的水平测量实现方法，其特征在于，包括步骤：
A、当需进行水平测量时，获取与手机基带芯片连接的加速度传感器的加速度值，当在一预定时间内连续读取的加速度值没有变化，则判定为手机已经静止放于被测平面上；
B、当判定手机静止放置于被测平面时，通过手机的基带芯片连续读取一预定组数的加速度值，并自动计算出该预定组数的加速度值的平均值；
C、当所述预定组数的加速度值的平均值在一预先设置的水平值范围内时，则判定所述被测平面是水平的；当不在所述预先设置的水平值范围内时则判定所述被测平面是非水平的，并将相应的测量结果显示在手机显示屏上。
2.根据权利要求1所述基于手机的水平测量实现方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括步骤：
a、在手机上设置一用于感应水平面是否水平的加速度传感器，并将所述加速度传感器通过I2C总线与手机的基带芯片相连接，以及在所述手机外壳上设置至少一个光滑平整面。
3.根据权利要求2所述基于手机的水平测量实现方法，其特征在于，所述步骤A还包括：
A1、当需进行水平测量时，将所述手机的光滑平整面放置在被测平面上，并开启手机的水平测量仪功能。
4.根据权利要求1所述基于手机的水平测量实现方法，其特征在于，所述步骤A中的预定时间为2秒，所述步骤B中的预定组数为10组。
5.根据权利要求1所述基于手机的水平测量实现方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：
A11、当需进行水平测量时，通过手机的基带芯片每隔一时间T1从加速度传感器连续读取加速度值；
A12、将每次所读取的加速度值(x1,y1,z1)与前一次读取的加速度值（x0,y0,z0）作差运算并取绝对值；若满足|x1-x0|<0.05g、|y1-y0|<0.05g且|z1-z0|<0.05g则判定为加速度值没有变化；
A13、比较结束后将（x1,y1,z1）赋给（x0,y0,z0）；当连续N1次加速度没有变化时则认为手机静止放于被测平面上了。
6.根据权利要求5所述基于手机的水平测量实现方法，其特征在于，所述时间T1为200毫秒，N1为10次。
7.根据权利要求1所述基于手机的水平测量实现方法，其特征在于，定义所述预先设置的水平值（x',y',z'）范围分别为：-0.5g<x'<0.5g，-0.5g<y'<0.5g，-1.05g<z'<-0.95g，则所述步骤C还包括：
C1、当所述预定组数的加速度值的平均值(x,y,z)满足|x|<0.05g、|y|<0.05g且-1.05g<z<-0.95g，则认为被测平面水平；否则被测平面非水平，其中g=9.8m/s2。
8.一种手机，其特征在于，在手机上设置一用于感应水平面是否水平的加速度传感器，并将所述加速度传感器通过I2C总线与手机的基带芯片相连接，以及在所述手机外壳上设置至少一个光滑平整面；
其中，所述基带芯片包括：
加速度读取单元，用于当需进行水平测量时，获取与手机基带芯片连接的加速度传感器的加速度值；
静止判定单元，用于当在一预定时间内连续读取的加速度值没有变化，则判定为手机已经静止放于被测平面上；
水平判定单元，用于当判定手机静止放置于被测平面时，通过手机的基带芯片连续读取一预定组数的加速度值，并自动计算出该预定组数的加速度值的平均值；当所述预定组数的加速度值的平均值在一预先设置的水平值范围内时，则判定所述被测平面是水平的；当不在所述预先设置的水平值范围内时则判定所述被测平面是非水平的，并将相应的测量结果控制在手机显示屏上显示。
9.根据权利要求8所述的手机，其特征在于，所述静止判定单元进一步包括：
比较模块，用于将每次所读取的加速度值(x1,y1,z1)与前一次读取的加速度值（x0,y0,z0）作差运算并取绝对值；若满足|x1-x0|<0.05g、|y1-y0|<0.05g且|z1-z0|<0.05g则判定为加速度值没有变化；
判定模块，用于比较结束后将（x1,y1,z1）赋给（x0,y0,z0）；当连续N1次加速度没有变化时则认为手机静止放于被测平面上了；
所述水平判定单元还用于：当所述预定组数的加速度值的平均值满足|x|<0.05g、|y|<0.05g且-1.05g<z<-0.95g，则认为被测平面水平；否则被测平面非水平，其中g=9.8m/s2。
10.根据权利要求8所述的手机，其特征在于，所述预定时间为2秒，所述预定组数为10组。
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