CN102927942B - 电子设备以及利用电子设备的长度测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种长度测量方法，应用于一电子设备，所述电子设备包括一传感器，所述长度测量方法包括：获得所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中所述传感器感应的参数值；以及基于所述参数值，计算所述测量目标的长度。

Description

电子设备以及利用电子设备的长度测量方法

技术领域

本发明涉及电子设备的领域，更具体地，本发明涉及一种电子设备以及利用电子设备的长度测量方法。

背景技术

近来，在如智能手机、个人数字助理、平板电脑等的电子设备中，常常包括如重力传感器的加速度传感器。然而，在现有的为包括加速度传感器的电子设备开发的应用中，通常仅将所述加速度传感器用于如平衡类的游戏。

在现有技术中，还没有利用加速度传感器来测量物体长度的方法。

发明内容

有鉴于上述情况，本发明提供了一种电子设备以及利用电子设备的长度测量方法，其能够利用电子设备中所包括的加速度传感器来测量物体长度。

根据本发明一实施例，提供了一种长度测量方法，应用于一电子设备，所述电子设备包括传感器，所述长度测量方法包括：获得所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中所述传感器感应的参数值，其中，所述运动起始点对应于所述测量目标的第一点，所述运动结束点对应于所述测量目标的第二点；以及基于所述参数值，计算所述测量目标的所述第一点和所述第二点之间的距离。

所述获得参数值可包括：通过所述传感器，获取当所述电子设备沿测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的加速度值；以及获取所述电子设备沿所述测量目标滚动的单位长度值或所述电子设备从运动起始点到运动结束点的运动时间。

所述获取当所述电子设备沿测量目标从运动起始点运动到运动结束点的过程中的加速度值可包括：获取所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值；以及获取所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值。

所述获取所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值可包括：通过所述传感器采集所述电子设备在运动起始点时的第一加速度值；判断所述电子设备是否保持所述第一加速度值达预定时间；以及当判断所述电子设备保持所述第一加速度值达预定时间时，确定该第一加速度值作为所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值；并且所述获取所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值包括：通过所述传感器采集所述电子设备在运动结束点时的第二加速度值；判断所述电子设备是否保持所述第二加速度值达预定时间；以及当判断所述电子设备保持所述第二加速度值达预定时间时，确定该第二加速度值作为所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值。

所述运动过程可以是滚动过程，并且，所述长度测量方法还可以包括：基于所述加速度值，获得所述电子设备沿测量目标从滚动起始点滚动到滚动结束点的过程中滚动的圈数。

计算所述测量目标的长度可包括：基于所述加速度值和所述单位长度值，计算所述测量目标的所述第一点和所述第二点之间的距离；或者基于所述加速度值和所述运动时间，计算所述测量目标的所述第一点和所述第二点之间的距离。

根据本发明另一实施例，提供了一种电子设备，包括：传感单元，获得所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的参数值，其中，所述运动起始点对应于所述测量目标的第一点，所述运动结束点对应于所述测量目标的第二点；以及处理单元，基于所述参数值，计算所述测量目标的所述第一点和所述第二点之间的距离。

所述传感单元可包括：第一获取单元，获取当所述电子设备沿测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的加速度值；以及第二获取单元，获取所述电子设备沿所述测量目标滚动的单位长度值或所述电子设备从运动起始点到运动结束点的运动时间。

所述第一获取单元可包括：初始加速度获取单元，获取所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值；以及结束加速度获取单元，获取所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值。

所述初始加速度获取单元可包括：第一采集单元，通过所述传感器采集所述电子设备在运动起始点时的第一加速度值；第一判断单元，判断所述电子设备是否保持所述第一加速度值达预定时间；以及第一确定单元，当判断所述电子设备保持所述第一加速度值达预定时间时，确定该第一加速度值作为所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值；并且所述结束加速度获取单元可包括：第二采集单元，通过所述传感器采集所述电子设备在运动结束点时的第二加速度值；第二判断单元，判断所述电子设备是否保持所述第二加速度值达预定时间；以及第二确定单元，当判断所述电子设备保持所述第二加速度值达预定时间时，确定该第二加速度值作为所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值。

在本发明实施例的电子设备以及利用电子设备的长度测量方法中，通过利用电子设备中所包括的加速度传感器，获得所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的参数值，从而基于所述参数值来计算测量目标的长度。由此，根据本发明实施例的电子设备以及利用电子设备的长度测量方法能够利用电子设备中所包括的加速度传感器来测量物体长度。

附图说明

图1是图示根据本发明实施例的长度测量方法的流程图；

图2是图示根据本发明实施例的电子设备的主要配置的示意图；以及

图3是图示根据本发明实施例的长度测量方法的测量过程的示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细描述本发明实施例。

首先，参照图1描述根据本发明实施例的长度测量方法。

根据本发明实施例的长度测量方法应用于电子设备中。所述电子设备诸如智能手机、平板电脑、个人数字助理等。所述电子设备包括传感器。所述传感器例如可以是加速度传感器。所述加速度传感器既可包括角加速度传感器，也可包括线加速度传感器。例如，所述加速度传感器可以是重力传感器等。所述电子设备还可包括存储器。所述存储器可以是非易失性存储器，也可以是易失性存储器。所述存储器中可存储根据本发明实施例的长度测量方法中所需的参数值，如所述电子设备沿测量目标滚动的单位长度值。

如图1所示，在步骤S101，所述长度测量方法获得所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中感应的参数值。其中，所述运动起始点对应于所述测量目标的第一点，所述运动结束点对应于所述测量目标的第二点。

此后，在步骤S102，所述长度测量方法基于所述参数值，计算所述测量目标的所述第一点和所述第二点之间的距离。

在步骤S101中，所述长度测量方法通过传感器获得所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中感应的参数值。该传感器不限定一个，也可以是多个传感器例如加速度传感器和计时器。具体可根据不同的计算策略采用多个不同的传感器采集参数即可。该多个传感器只要所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中产生相应的参数并用于计算出测量目标上所述运动起始点对应的第一点到所述运动结束点对应的第二点之间的距离即可。

下面将结合若干具体实施例来进行说明。

在一实施例中，当用户想通过所述电子设备测量一目标的长度时，他/她将所述电子设备沿着测量目标从滚动起始点开始，滚动至滚动结束点。所述滚动起始点例如可以是所述测量目标的一个端点。在此情况下，所述滚动结束点是当所述电子设备到达所述测量目标的另一端点所处的、与所述测量目标垂直的平面处时，所述电子设备与所述测量目标接触的点当中最接近所述另一端点的点。

此时，所述长度测量方法可通过所述传感器，获取当所述电子设备沿测量目标从滚动起始点到滚动结束点的滚动过程中的加速度值。具体地，所述长度测量方法可在滚动起始点获得所述电子设备的初始加速度值，并在滚动结束点获得所述电子设备的结束加速度值。

更具体地，所述长度测量方法可通过下述处理来获取所述电子设备在滚动起始点时的初始加速度值。首先，所述长度测量方法通过所述传感器采集所述电子设备在滚动起始点时的第一加速度值。接下来，所述长度测量方法判断所述电子设备是否保持所述第一加速度值达第一预定时间。所述第一预定时间例如为3秒，其可以由本领域技术人员根据需要适当地确定，在此不作具体限定。当所述电子设备保持所述第一加速度值达第一预定时间时，所述长度测量方法认为所述电子设备处于稳定状态，并确定该第一加速度值作为所述电子设备在滚动起始点时的初始加速度值。

此外，所述长度测量方法可通过下述处理来获取所述电子设备在滚动结束点时的结束加速度值。首先，所述长度测量方法通过所述传感器采集所述电子设备在运动结束点时的第二加速度值。接下来，所述长度测量方法判断所述电子设备是否保持所述第二加速度值达第二预定时间。所述第二预定时间例如为3秒，其可以由本领域技术人员根据需要适当地确定，在此不作具体限定。所述第二预定时间与所述第一预定时间可以相同，也可以不同。当判断所述电子设备保持所述第二加速度值达第二预定时间时，所述长度测量方法认为所述电子设备处于稳定状态，并确定该第二加速度值作为所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值。

此外，另一方面，所述长度测量方法可获取所述电子设备沿所述测量目标滚动的单位长度值。例如，所述长度测量方法可获取所述电子设备中的沿测量目标滚动的剖面的两个边长值，作为所述单位长度值。所述单位长度值可以在所述长度测量方法开始之前由用户预先测定并存储在所述电子设备的存储单元中。替代地，所述单位长度值也可在所述长度测量方法开始时从外部(如，用户)获得。

此后，所述长度测量方法基于所述加速度值和所述单位长度值，计算所述测量目标的长度。更具体地，所述长度测量方法基于所述初始加速度值、所述结束加速度值和所述单位长度值，计算所述测量目标的所述第一点和所述第二点之间的距离长度。

下面，将结合图3详细说明上述处理。

图3是示出使用根据本发明实施例的长度测量方法来测量一目标的过程的示意图。在图3中，附图标记300表示测量目标，其长度为从一个端点301(第一点)至另一端点302(第二点)之间的距离。其中，端点301对应于滚动起始点。此外，点305为滚动结束点。端点302对应于滚动结束点。附图标记303表示包括加速度传感器的电子设备，如智能手机。附图标记304表示与测量目标所在平面垂直的一物体。

当所述电子设备从滚动起始点301沿测量目标300滚动到滚动结束点305时，通过上述步骤S101和S102获得所述电子设备的初始加速度值、结束加速度值和单位长度值。这里，以所述电子设备的X轴的加速度值为例进行描述。当然，本领域技术人员能够理解，所获得的加速度值不限于X轴，而可以是Y轴或Z轴等的加速度值。

首先，所述长度测量方法例如通过下述公式(1)和(2)，从X轴起始加速度值pm/s²和X轴结束加速度值qm/s²，获得起始点处电子设备与重力方向的夹角β、以及结束点处电子设备与重力方向的夹角α：

β＝cos-1(p/G)(1)

α＝cos-1(q/G)(2)

其中，G为重力加速度值，并且α和β的单位为度。

接下来，所述长度测量方法根据α和β之间的不同关系，基于下述公式(3)-(6)中的对应公式，计算当所述电子设备运动停止时，从滚动结束点305至所述另一端点302的长度l：

当-β＜α＜90-β时，

l＝x·sin(α-β)

＝x·sin(cos-1(q/G)-cos-1(p/G))(3)

当90-β＜α＜180-β时，

l＝y·sin(α-β)+x

＝y·sin(cos-1(q/G)-cos-1(p/G))+x(4)

当180-β＜α＜270-β时，

l＝x·sin(α-β)α+x+y

＝x·sin(cos-1(q/G)-cos-1(p/G))+x+y(5)

当270-β＜α＜360-β时：

l＝y·sin(α-β)+x+x+y

＝y·sin(cos-1(q/G)-cos-1(p/G))+x+x+y(6)

其中，如图3所示，x为作为所述单位长度值的电子设备的边长值，y为作为另一所述单位长度值的电子设备的另一边长值。

此后，所述长度测量方法通过下述公式(7)，得到所述测量目标的长度：

L＝M·N+l+y(7)

其中，M为所述电子设备沿测量目标滚动过程中的所述电子设备的滚动面的周长值，在此实施例中，

M＝2(x+y)；

N为加速度传感器获得的加速度值在X轴方向上的正负变化的次数，其可通过所述加速度传感器获得的加速度值、并对其在X轴方向上进行正负变化的次数进行计数而得到。也就是说，所述长度测量方法还基于所述加速度值，获得所述电子设备沿测量目标从滚动起始点滚动到滚动结束点的过程中滚动的圈数。

需要指出的是，当所述电子设备为矩形以外的非规则形状时，由于其每转动某个角度都会对应滚动的长度，因此，所述长度测量方法可预设例如如下表1所示的查找表，在获得所述初始加速度值和所述结束加速度值之后，通过上述公式(1)和(2)获得起始点处电子设备与重力方向的夹角β、以及结束点处电子设备与重力方向的夹角α，由此通过对(α-β)值查表，而获得对应的长度值，作为所述滚动结束点305至所述另一端点302的长度l，此后，同样地，通过上述公式(7)计算所述测量目标的长度值。

表1

角度	长度(毫米)
		1	2
2	3
		3	5
4	7
		5	9
6	11
		7	13
8	16
		9	18
10	21
		11	23
12	25
		13	27
14	28
		15	32
16	35
		17	40
…
		…
…
		360	450

需要指出的是，所述查找表可通过所述长度测量方法预先存储在所述存储单元中。此外，所述查找表的具体数值仅作为示例给出。本领域技术人员完全可根据实际需要设置不同的值。

由此，所述长度测量方法基于所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的参数值，得到了所述测量目标的长度。

在另一实施例中，当所述传感器用于测量角加速度时，所述长度测量方法通过所述传感器获得所述电子设备的运动过程中的角加速度值，并通过下述公式(7)来计算所述电子设备在运动过程中转动的角度：

θ＝R₀·t+1/2·α·t²(8)

其中，所述R₀为初始角速度值，在本实施例中，R₀＝0；

α为所述电子设备运动过程中的角加速度值，其通过所述电子设备中包括的加速度传感器获得；

t为所述电子设备从运动起始点到运动结束点的运动时间。

此后，所述长度测量方法通过对θ/360取整，可得到所述电子设备滚动了多少圈，通过θmod360可得最后转动不够一圈的度数，并通过查表来获得所述滚动结束点305至所述另一端点302的长度l，从而通过上述公式(7)来获得最终的测量目标的长度。

需要指出的是，本领域技术人员能够理解，所述长度测量方法可通过上述公式(8)在各个时刻，通过对R₀迭代而进行实时计算，从而提高精度。

在另一实施例中，当用户将所述电子设备从一点例如抛掷到另一点时，所述长度测量方法可测量这两点之间的距离。

具体地，当用户将所述电子设备从一点例如抛掷到另一点时，所述长度测量方法可通过所述传感器，获取所述电子设备的运动过程中的加速度值。所述长度测量方法可仅获取所述电子设备运动开始时的初始加速度值。替代地，所述长度测量方法也可获得所述电子设备在运动过程中的多个加速度值，并根据所述多个加速度值计算平均加速度值。

此外，所述长度测量方法获取所述电子设备从运动起始点到运动结束点的运动时间。这里，所述运动起始点对应于要测量的距离的一个端点(第一点)，所述运动结束点对应于所述距离的另一端点(第二点)。

此后，所述长度测量方法基于所述参数值，计算所述距离。

具体地，所述长度测量方法可基于下述公式(9)计算距离：

$L=V_{0}t+\frac{1}{2}{\mathrm{at}}^2---\left(9\right)$

其中，V₀为所述电子设备的运动开始时的初始速度，在本实施例的长度测量方法中，V₀＝0；

a为所述电子设备运动过程中的加速度值，其通过所述电子设备中包括的加速度传感器获得；

t为所述电子设备从运动起始点到运动结束点的运动时间。

需要指出的是，本领域技术人员能够理解，所述长度测量方法可通过上述公式(8)在各个时刻，通过对V₀迭代而进行实时计算，从而提高精度。

由此，所述长度测量方法基于所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的参数值，得到了所述测量目标的与所述运动起始点对应于的第一点到与所述运动结束点对应于的第二点之间的距离。

以上，描述了根据本发明实施例的长度测量方法。通过获得所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的参数值，所述长度测量方法能够测量出所述测量目标的长度。

下面，将参照图2描述根据本发明实施例的电子设备。

如图2所示，根据本发明实施例的电子设备200主要包括传感单元201和处理单元202。

其中，传感单元201获得所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的参数值。

处理单元202基于所述参数值，计算所述测量目标的长度。

具体地，所述传感单元201可包括：

第一获取单元，获取当所述电子设备沿测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的加速度值；以及

第二获取单元，获取所述电子设备沿所述测量目标滚动的单位长度值或所述电子设备从运动起始点到运动结束点的运动时间。

更具体地，所述第一获取单元可包括：

初始加速度获取单元，获取所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值；以及

结束加速度获取单元，获取所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值。

进一步，所述初始加速度获取单元可包括：

第一采集单元，通过所述传感器采集所述电子设备在运动起始点时的第一加速度值；

第一判断单元，判断所述电子设备是否保持所述第一加速度值达预定时间，以产生第一判断结果；以及

第一确定单元，当所述第一判断结果表示所述电子设备保持所述第一加速度值达预定时间时，确定该第一加速度值作为所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值；并且

所述结束加速度获取单元可包括：

第二采集单元，通过所述传感器采集所述电子设备在运动结束点时的第二加速度值；

第二判断单元，判断所述电子设备是否保持所述第二加速度值达预定时间；以及

第二确定单元，当判断所述电子设备保持所述第二加速度值达预定时间时，确定该第二加速度值作为所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值。

所述电子设备的配置和操作已经在参照图1的长度测量方法中详细描述，在此不再重复。

通过根据本发明实施例的电子设备，能够获得所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的参数值，由此测量出所述测量目标的长度。

以上，参照图1到图3描述了根据本发明实施例的电子设备以及使用电子设备的长度测量方法。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

在本发明实施例中，单元/模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成单元/模块并且实现该单元/模块的规定目的。

在单元/模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的单元/模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。

以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种长度测量方法，应用于一电子设备，所述电子设备包括传感器，所述长度测量方法包括：

获得所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中所述传感器感应的参数值，其中，所述运动起始点对应于所述测量目标的第一点，所述运动结束点对应于所述测量目标的第二点；以及

基于所述参数值，计算所述测量目标的所述第一点和所述第二点之间的距离；

其中，所述获得参数值包括：

通过所述传感器，获取当所述电子设备沿测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的加速度值；以及

获取所述电子设备沿所述测量目标滚动的单位长度值；

所述获取当所述电子设备沿测量目标从运动起始点运动到运动结束点的过程中的加速度值包括：

获取所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值；以及

获取所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值。

2.如权利要求1所述的长度测量方法，其中，

所述获取所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值包括：

通过所述传感器采集所述电子设备在运动起始点时的第一加速度值；

判断所述电子设备是否保持所述第一加速度值达第一预定时间；以及

当判断所述电子设备保持所述第一加速度值达第一预定时间时，确定该第一加速度值作为所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值；并且

所述获取所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值包括：

通过所述传感器采集所述电子设备在运动结束点时的第二加速度值；

判断所述电子设备是否保持所述第二加速度值达第二预定时间；以及

当判断所述电子设备保持所述第二加速度值达第二预定时间时，确定该第二加速度值作为所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值。

3.如权利要求1所述的长度测量方法，其中，所述运动过程为滚动过程，并且，所述长度测量方法还包括：

基于所述加速度值，获得所述电子设备沿测量目标从滚动起始点滚动到滚动结束点的过程中滚动的圈数。

4.如权利要求1所述的长度测量方法，其中，计算所述测量目标的所述第一点和所述第二点之间的距离包括：

基于所述加速度值和所述单位长度值，计算所述测量目标的所述第一点和所述第二点之间的距离。

5.一种电子设备，包括：

传感单元，获得所述电子设备相对于测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的参数值，其中，所述运动起始点对应于所述测量目标的第一点，所述运动结束点对应于所述测量目标的第二点；以及

处理单元，基于所述参数值，计算所述测量目标的所述第一点和所述第二点之间的距离；

所述传感单元包括：

第一获取单元，获取当所述电子设备沿测量目标从运动起始点到运动结束点的运动过程中的加速度值；以及

第二获取单元，获取所述电子设备沿所述测量目标滚动的单位长度值；

所述第一获取单元包括：

初始加速度获取单元，获取所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值；以及

结束加速度获取单元，获取所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值。

6.如权利要求5所述的电子设备，其中，

所述初始加速度获取单元包括：

第一采集单元，通过所述传感器采集所述电子设备在运动起始点时的第一加速度值；

第一判断单元，判断所述电子设备是否保持所述第一加速度值达第一预定时间；以及

第一确定单元，当判断所述电子设备保持所述第一加速度值达第一预定时间时，确定该第一加速度值作为所述电子设备在运动起始点时的初始加速度值；并且

所述结束加速度获取单元包括：

第二采集单元，通过所述传感器采集所述电子设备在运动结束点时的第二加速度值；

第二判断单元，判断所述电子设备是否保持所述第二加速度值达第二预定时间；以及

第二确定单元，当判断所述电子设备保持所述第二加速度值达第二预定时间时，确定该第二加速度值作为所述电子设备在运动结束点时的结束加速度值。