CN103705272A - 一种帽式超声波身高测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种帽式超声波身高测量仪，包括帽子、加速度传感器、蓝牙装置、语音播报装置、超声波距离传感器、显示屏、震动马达、电源、微动开关和微型处理器。与现有技术相比，本发明提供的一种帽式超声波身高测量仪具有体积小巧、实用性强、方便携带并且结构简单可靠，成本较低的优点，用于测量全年龄阶段使用者的身高，包括低龄儿童，非常适合普通家庭使用。

Description

一种帽式超声波身高测量仪

技术领域

本发明属于一种测距仪器，尤其涉及一种测量人体身高的便携测量工具。

背景技术

超声波身高测量装置具有侧量精度高、使用方便的特点，能大范围推广使用。目前市场上的超声波身高仪，基本都是设计成电子显示的体重秤台式身高仪，成本高，结构复杂，体积大又笨重，特别占空间，完全没有达到便携的目的，造成携带和装置的麻烦。

例如专利号为88211682及申请号为88105505的中国专利文件，公开了一种人体身高无接触测量装置，包括主震单元、发射单元、接收单元、距离—增益自动控制单元、起始单稳态振荡器、工作记忆单元、基准单稳态振荡器、高度比较器、时钟脉冲发生器、计数器、寄存器、译码器、液晶驱动器、数字显示屏和电源等。据称，其装置可用于非接触测量身高，具有防止受测者的疾病接触传染和测量省时高效、没有机械磨损等优点。但是，该装置也是体重秤台式结构，内部电路采用分立元件和集成电路芯片混合连接的电路，电路布线复杂、占据空间大、体型笨重，不便携带。

犹如专利号为89221584.4的中国专利文件，公开了一种“超声波人体测量装置”，其由超声波距离探测器、压力传感器和弹片性微型打印机等组成。介绍的优点在于：可在人们不知不觉的情况下以极快速度自动测出身高、体重和体型。属于非接触测量，与机械的接触式测量相比具有可靠性高、无需动力装置、无机械磨损、结构简单、轻便、省电、成本低、测量速度快、趣味性强等特点，稍加改装可对高温、强腐蚀液体进行非接触测量。但是，该装置同上装置类似，也是设计成一种体重秤台式的超声波身高测量仪，测量身高时，先调整超声波发射部件和接收部件，在开机测量，然后比较全程反射和来自人体头顶反射时间，再计算得出人体身高读数，装置体积大，需占用相当大的空间，成本较高，不适合家庭使用；携带不方便，显然跟不上现代市场的需求。现有的超声波身高仪及类似产品，电路结构复杂，整机体积太大，装置笨重，实用性不强，不能很好地满足现代人士便携简约的高要求，且成本较高，是的超声波身高测量仪类似的仪器始终无法满足日常生活的需要，未能进入千家万户。

此外，由于低龄儿童的特殊情况，不能很好的配合他人进行测量，因此测量低龄儿童的身高非常的困难，目前的测量方法均不能很好的解决这一问题。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种体积小巧、实用性强、方便携带并且结构简单可靠，成本较低的超声波身高测量仪，适用于测量全年龄阶段使用者的身高，包括低龄儿童，非常适合普通家庭使用。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种帽式超声波身高测量仪，主体结构是帽子；所述帽子前部帽檐处安装有加速度传感器、蓝牙装置、语音播报装置、超声波距离传感器和显示屏；所述帽子的额头部和后脑勺部位安装有震动马达，所述帽子的后部安装有电源，所述帽子内顶部设置有微动开关，所述帽子外顶部设置有微型处理器。

所述帽子的后部安装有调节松紧装置，可以调节帽子的松紧适应使用者的具体头部尺寸，佩戴舒适。

所述微型处理器与所述震动马达、所述加速度传感器、所述蓝牙装置、所述语音播报装置、所述超声波距离传感器和所述显示屏相连接，使得全部构件信号得以传输，连成一体，接受所述微型处理器的统一控制。

所述电源与所述震动马达、所述微动开关、所述微型处理器、所述加速度传感器、所述蓝牙装置、所述语音播报装置、所述超声波距离传感器和所述显示屏相连接，为它们提供足够的电能，使之能够接收所述微型处理器信号，正常工作。

与现有的技术相比，本发明在所述微动开关被触动开启后，帽式超声波身高测量仪通电，开始正常工作；所述加速度传感器将获得的数据传入所述微型处理器；所述微型处理器处理从所述加速度传感器处获取的加速度数据信号，得出各方向相对于水平面的倾斜角度，与预先设定的“允许倾斜角度”比较，超出范围后即判断帽子并未平衡，从而驱动震动马达震动，提醒测量者调整姿势：前方额头部震动马达震动，测量者调整姿势抬头，后方后脑勺部震动马达震动，测量者调整姿势低头；当判断平衡时，则震动马达停止震动。

超声波传感器发射超声波至地面，再接收从地面反射的超声波，根据发出和接收超声波的时间间隔，控制输出电平时间，将电平信号传入微型处理器；微型处理器处理获得的信号，根据设定，进行内部处理计算，得出具体身高数值。

为了取得更好的技术效果，进一步的改进还包括：作为优选：所述显示屏设置于帽子帽檐部；所述显示屏和所述微型处理器相连接，测量完成后所述显示屏可以显示具体数值。

作为优选：所述语音播报装置设置于帽子帽檐部；所述语音播报装置与所述微型处理器相连接，测量完成后所述语音播报装置可以自动地播报具体数值。

作为优选：所述蓝牙装置设置于帽子帽檐部；所述蓝牙装置与所述微型处理器信号相连接；测量完成后，所述蓝牙装置可以把具体数值信号传输给其他终端。

本发明提供的一种帽式超声波身高测量仪具有体积小巧、实用性强、方便携带并且结构简单可靠，成本较低的优点，适用于测量全年龄阶段使用者的身高，特别适用于测量低龄儿童的身高，非常的适合普通的家庭使用。

附图说明

图1一种帽式超声波身高测量仪。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：实施例1如图1所示，一种帽式超声波身高测量仪，其主体结构是帽子3。

帽子前部帽檐处安装有加速度传感器7、蓝牙装置8、语音播报装置9、超声波距离传感器10和显示屏11；帽子的额头部和后脑勺部位安装有震动马达1，帽子的后部安装有电源3，帽子内顶部设置有微动开关5，帽子外顶部设置有微型处理器6。

微型处理器6与震动马达1、加速度传感器7、蓝牙装置8、语音播报装置9、超声波距离传感器10和显示屏11相连接，使得全部构件信号得以传输，连成一体，接受微型处理器6的统一控制。

电源3与震动马达1、微动开关5、微型处理器6、加速度传感器7、蓝牙装置8、语音播报装置9、超声波距离传感器10和显示屏11相连接，为它们提供足够的电能，使之能够接收微型处理器信号，正常工作。帽子的后部安装有调节松紧装置2，可以调节帽子的松紧适应使用者的具体头部尺寸，佩戴舒适。

使用时，使用者将本装置戴在头上，头顶触动微动开关后，帽式超声波身高测量仪通电，开始正常工作。加速度传感器开始工作，将测量获得的数据传入微型处理器。微型处理器处理从加速度传感器处获取的加速度数据信号，得出各方向相对于水平面的倾斜角度，与预先设定的“允许倾斜角度”比较，超出范围后即判断帽子并未平衡，从而驱动震动马达震动，提醒测量者调整姿势：前方额头部震动马达震动，测量者调整姿势抬头，后方后脑勺部震动马达震动，测量者调整姿势低头。

当微型处理器计算得出各方向相对于水平面的倾斜角度，与预先设定的“允许倾斜角度”比较，没有超出范围，即判断帽子已经平衡，从而发出信号，命令震动马达停止震动。超声波传感器开始发射超声波至地面，再接收从地面反射的超声波，根据发出和接收超声波的时间间隔，控制输出电平时间，将电平信号传入微型处理器；微型处理器接收信号后，经过计算得出的具体数值，即为帽檐到地面的距离。微型处理器将此具体数值，与事先测得并输入微型处理器的从帽檐到微动开关闭合时下端面的距离相加，所得的结果即为测量者的具体身高数值。

微型处理器得出具体身高数值后，可以将数值转化为信号传入显示屏；显示屏根据获得的信号，显示测量者的具体身高。微型处理器得出具体身高数值后，可以将数值转化为信号传入语音播报装置；语音播报装置根据获得的信号，自动播报测量者的具体身高。微型处理器得出具体身高数值后，可以将数值转化为信号传入蓝牙装置。蓝牙装置根据获得的信号，将具体数值传输给已经连接的终端。此外可进一步开发相关个人计算机和各种移动终端软件，接收蓝牙装置发送的信号，方便数据的采集、保存和分析处理。

本发明提供的一种帽式超声波身高测量仪具有三大特性：1.科学性：超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波碰到杂质或者分界面会产生显著反射形成反射成回波；2.先进性：本发明提供的一种帽式超声波身高测量仪，可以将物理学的一些理论知识运用到现实生活中，是科学和技术的结合；3.实用性：本发明提供的一种帽式超声波身高测量仪相比大型超声波测量器，具有结构方便携带，测量速度快，占地空间小，读数明了，使用成本低，非常适合家庭使用。

本发明提供的一种帽式超声波身高测量仪具有体积小巧、实用性强、方便携带并且结构简单可靠，成本较低的优点，用于测量全年龄阶段使用者的身高，包括低龄儿童，非常适合普通家庭使用。

Claims (3)

1.一种帽式超声波身高测量仪，其特征在于：包括帽子(4)，所述帽子(4)前部帽檐处安装有加速度传感器(7)、蓝牙装置(8)、语音播报装置（9）、超声波距离传感器(10)和显示屏(11)，所述帽子（4）的额头部和后脑勺部位安装有震动马达（1），所述帽子（4）的后部安装有电源（3），所述帽子（4）内顶部设置有微动开关（5），所述帽子（4）外顶部设置有微型处理器（6），所述微型处理器（6）与所述震动马达（1）、所述加速度传感器(7)、所述蓝牙装置(8)、所述语音播报装置（9）、所述超声波距离传感器(10)和所述显示屏(11)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种帽式超声波身高测量仪，其特征在于：所述电源(3)与所述震动马达（1）、微动开关（5）、所述微型处理器（6）、所述加速度传感器(7)、所述蓝牙装置(8)、所述语音播报装置（9）、所述超声波距离传感器(10)和所述显示屏(11)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种帽式超声波身高测量仪，其特征在于：所述帽子(4)后部设置有调节松紧装置（2）。