CN102735151B - 便携式电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式电子设备，用于测量被测物体的高度，该便携式电子设备包括气压传感器以及处理芯片，其中，气压传感器测量被测物体的底部位置气压并产生对应于底部位置气压值的第一数字信号，测量被测物体的顶部位置气压并产生对应于顶部位置气压值的第二数字信号；处理芯片与气压传感器电连接，从气压传感器获取第一数字信号以及第二数字信号，并根据以下等式获取被测物体的高度值：其中，H为被测物体的高度值所对应的数字信号，P₁为第一数字信号，P₂为第二数字信号。通过上述方式，本发明能够方便实用地测量被测物体的高度，提高用户体验。

Description

便携式电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种便携式电子设备。

背景技术

在人们生活和工作中，经常需要测量身边的物体的高度，而最常使用的方式就是直接用测量高度的工具或仪表测量，如游标卡尺、直尺或者卷尺等。

但是，如果现有的测量工具或仪表的长度小于被测物体的高度时，需要进行多次测量才能完成测量被测物体的高度，增加了测量的工作量；如果现有的测量工具或仪表的长度大于或者等于被测物体的高度时，测量工具或仪表不便于携带，由此带来了不便。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种便携式电子设备，能够方便实用地测量身边物体的高度，提高用户的体验。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种便携式电子设备，用于测量被测物体的高度，其包括：气压传感器，包括气压感应单元、模数转换单元、控制单元以及存储单元，所述气压传感器测量所述被测物体的底部位置气压并产生对应于底部位置气压值的第一模拟信号，所述模数转换单元将所述第一模拟信号转换为第一数字信号，所述控制单元将所述第一数字信号存储于所述存储单元，所述气压传感器测量所述被测物体的顶部位置气压并产生对应于所述顶部位置气压值的第二模拟信号，所述模数转换单元将所述第二模拟信号转换为第二数字信号，所述控制单元将所述第二数字信号存储于所述存储单元；

处理芯片，与所述气压传感器电连接，控制单元控制从所述气压传感器的存储单元获取所述第一数字信号以及所述第二数字信号，并根据以下等式获取所述被测物体的高度值：

$H=\frac{P_2-P_1}{0.12},$

其中，H为被测物体的高度值所对应的数字信号，P₁为第一数字信号，P₂为第二数字信号。

其中，便携式电子设备进一步包括显示屏，显示屏与处理芯片电连接，处理芯片控制显示屏显示被测物体的高度值。

其中，便携式电子设备进一步包括输入模块，处理芯片与输入模块电连接，其中：

处理芯片控制显示屏显示第一提示信息以提示用户对输入模块进行输入，输入模块根据用户的输入产生中断信号，处理芯片根据中断信号控制气压传感器测量被测物体的底部位置气压；

处理芯片控制显示屏显示第二提示信息以提示用户对输入模块进行输入，输入模块根据用户的输入产生中断信号，处理芯片根据中断信号控制气压传感器测量被测物体的顶部位置气压。

其中，输入模块为按键或触摸屏。

其中，便携式电子设备为手机。

其中，便携式电子设备为平板电脑。

其中，便携式电子设备为个人数字助理。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明利用气压传感器测量被测物体的底部位置气压并产生对应于底部位置气压值的第一数字信号，测量被测物体的顶部位置气压并产生对应于顶部位置气压值的第二数字信号，再通过处理芯片获取该第一数字信号和第二数字信号，并根据等式获取被测物体的高度值H，通过上述方式，本发明能够方便实用地测量物体的高度，提高用户体验。

附图说明

图1是本发明实施例的便携式电子设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明是基于人类居住在地球大气层的底层，大气压会随着海拔高度的上升而降低的原理进行设计的。首先，根据标准大气压与海拔高度之间的关系得到以下公式：

$P=P_0{(1-\frac{\mathrm{Altitude}}{44330})}^{5.255}$

其中，P是某一海拔高度上的标准大气压，单位为百帕，P₀是一个标准大气压，其值为1013.25百帕，Altitude是海拔高度，其单位为米。

根据上述的公式，可进一步变形得到：

$\mathrm{Altitude}=44330(1-\sqrt[5.255]{P/P_0})$

因此，在获得某一海拔高度的标准大气压P之后，即可得到该大气压P对应的海拔高度值Altitude。

根据公式，得到如表1所示的不同海拔高度下的标准大气压值。

表1海拔高度和对应的标准大气压的对应表

由表1可得，每一米的海拔高度对应0.12百帕的大气压变化。本发明根据该变化原理实现测量被测物体的高度值。具体测量过程如下。

请参阅图1，图1是本发明实施例的便携式电子设备的结构示意图，便携式电子设备100包括气压传感器101、处理芯片102、显示屏103以及输入模块104。

其中，处理芯片102分别与气压传感器101、显示屏103以及输入模块104电连接。

气压传感器101测量被测物体的底部位置气压并产生对应于底部位置气压值的第一数字信号，测量被测物体的顶部位置气压并产生对应于顶部位置气压值的第二数字信号。在本实施例中，气压传感器101为MEMS(MicroElectroMechanicalsystems，微电子机械系统)型气压传感器。但值得注意的是，本发明优选MEMS型气压传感器作为气压传感器101进行气压测量，其具有成本低、功耗低、测量精度高和尺寸小的特点，但，也可以采用其他类型的气压传感器作为本发明所述的气压传感器101，本发明对此不作具体限定。

处理芯片102从气压传感器101获取第一数字信号以及第二数字信号，并根据以下等式获取被测物体的高度值：

$H=\frac{P_2-P_1}{0.12}$

其中，H为被测物体的高度值所对应的数字信号，P₁为第一数字信号，P₂为第二数字信号。

显示屏103显示被测物体的高度值。

输入模块104响应用户的输入，以产生中断信号，并将中断信号发送至处理芯片102，使得处理芯片102测量物体的底部位置气压或顶部位置气压。在本实施例中，输入模块104为按键或触摸屏。

在本实施例中，气压传感器101包括气压感应单元110、模数转换单元120、控制单元130以及存储单元140。气压感应单元110用于测量被测物体的底部位置气压或顶部位置气压以产生模拟信号。模数转换单元120用于将模拟信号转换为数字信号。控制单元130用于将数字信号存储于存储单元140，并发送至处理芯片102。在本实施例中，存储单元140为EEPROM存储器。

下面介绍本发明实施例的便携式电子设备100的具体工作流程：

处理芯片102控制显示屏103显示第一提示信息以提示用户对输入模块104进行输入，当输入模块104接收到用户的输入后，根据用户的输入产生中断信号，处理芯片102根据中断信号控制气压传感器101测量被测物体的底部位置气压；

具体而言，气压传感器101控制气压感应单元110测量被测物体的底部位置气压以产生对应于底部位置气压值的第一模拟信号，模数转换单元120将该第一模拟信号转换为第一数字信号，记为P₁，控制单元130将第一数字信号P₁存储于存储单元140中，并将该第一数字信号P₁发送至处理芯片102；

处理芯片102控制显示屏103显示第二提示信息以提示用户对输入模块104进行输入，当输入模块104接收到用户的输入后，根据用户的输入产生中断信号，处理芯片102根据中断信号控制气压传感器101测量被测物体的顶部位置气压；

具体而言，气压传感器101控制气压感应单元110测量被测物体的顶部位置气压以产生对应于该顶部位置气压值的第二模拟信号，模数转换单元120将该第二模拟信号转换为第二数字信号，记为P₂，控制单元130将第二数字信号P₂存储于存储单元140中，并将该第二数字信号P₂发送至处理芯片102；

处理芯片102接收到控制单元130发送的第一数字信号P₁和第二数字信号P₂后，根据以下等式获取被测物体的高度值：

$H=\frac{P_2-P_1}{0.12}$

其中，H为被测物体的高度值所对应的数字信号，单位为米，P₁为第一数字信号，单位为百帕，P₂为第二数字信号，单位为百帕；

在处理芯片102获取被测物体的高度值H后，处理芯片102控制显示屏103显示被测物体的高度值H。

这样，该便携式电子设备100完成了对被测物体的高度的测量。用户在日常使用中，能够方便实用地进行高度测量，例如测量人体的身高、测量家具的高度等，提高用户的体验。而且，便携式电子设备100可以应用于多种领域，优选地，便携式电子设备100为手机、平板电脑或个人数字助理。

在变型实施例中，处理芯片102也可以在接收到控制单元130发送的第一数字信号P₁后，利用公式算出第一数字信号P₁对应的海拔高度值，记为H1，H1即为被测物体的底部所对应的海拔高度；同理，处理芯片102在接收到控制单元130发送的第二数字信号P₂后，利用公式算出第二数字信号P₂的海拔高度值，记为H2，H2即为被测物体的顶部所对应的海拔高度。再将H1和H2相减，即得到被测物体的高度值，记为H。继而处理芯片120控制显示屏103显示被测物体的高度值H。

综上所述，本发明通过利用气压传感器测量被测物体的底部位置气压并产生对应于底部位置气压值的第一数字信号，测量被测物体的顶部位置气压并产生对应于顶部位置气压值的第二数字信号，再通过处理芯片获取该第一数字信号和第二数字信号，并根据等式获取被测物体的高度值H，通过上述方式，本发明能够方便实用地测量物体的高度，提高用户体验。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种便携式电子设备，用于测量被测物体的高度，其特征在于，包括：

气压传感器，包括气压感应单元、模数转换单元、控制单元以及存储单元，所述气压传感器测量所述被测物体的底部位置气压并产生对应于底部位置气压值的第一模拟信号，所述模数转换单元将所述第一模拟信号转换为第一数字信号，所述控制单元将所述第一数字信号存储于所述存储单元，所述气压传感器测量所述被测物体的顶部位置气压并产生对应于所述顶部位置气压值的第二模拟信号，所述模数转换单元将所述第二模拟信号转换为第二数字信号，所述控制单元将所述第二数字信号存储于所述存储单元；

处理芯片，与所述气压传感器电连接，控制单元控制从所述气压传感器的存储单元获取所述第一数字信号以及所述第二数字信号，并根据以下等式获取所述被测物体的高度值：

$H=\frac{P_2-P_1}{0.12}$

其中，H为所述被测物体的高度值所对应的数字信号，P₁为所述第一数字信号，P₂为所述第二数字信号。

2.根据权利要求1所述的便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备进一步包括显示屏，所述显示屏与所述处理芯片电连接，所述处理芯片控制所述显示屏显示所述被测物体的高度值。

3.根据权利要求2所述的便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备进一步包括输入模块，所述处理芯片与所述输入模块电连接，其中：

所述处理芯片控制所述显示屏显示第一提示信息以提示用户对所述输入模块进行输入，所述输入模块根据所述用户的输入产生中断信号，所述处理芯片根据所述中断信号控制所述气压传感器测量所述被测物体的底部位置气压；

所述处理芯片控制所述显示屏显示第二提示信息以提示用户对所述输入模块进行输入，所述输入模块根据所述用户的输入产生所述中断信号，所述处理芯片根据所述中断信号控制所述气压传感器测量所述被测物体的顶部位置气压。

4.根据权利要求3所述的便携式电子设备，其特征在于，所述输入模块为按键或触摸屏。

5.根据权利要求1至4任一项所述的便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备为手机。

6.根据权利要求1至4任一项所述的便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备为平板电脑。

7.根据权利要求1至4任一项所述的便携式电子设备，其特征在于，所述便携式电子设备为个人数字助理。