CN103983325A - 用于使用智能电话确定气瓶中气体量的方法和程序以及为此目的编程的智能电话 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定气瓶中的气体量的方法，其包括以下步骤：将所述气瓶设置成振动模式；检测由所述气瓶产生的振动；确定由所述气瓶产生的振动的主频率；以及从表中读取与所述主频率相关的气瓶中的气体量，其中检测振动、确定主频率以及在表中查找均发生在智能电话中。本发明还涉及一种相关智能电话和一种相关程序。因此，可以在没有特定测量设备的情况下而通过通常在家庭中可获得的智能电话来确定气瓶的含量。

Description

用于使用智能电话确定气瓶中气体量的方法和程序以及为此目的编程的智能电话

技术领域

气瓶用于诸多目的，尤其是用于运送并储存诸如丙烷和丁烷的可燃气体。为了能够将在经济上具有吸引力的一定量的气体容纳在气瓶中，必须将气体压缩成液态，为此目的必须在压力下携带并保持气体。为了能够承受这种压力并且赋予气瓶充分的耐用性和强度，这种气瓶应由金属制成。因此，不可能向气瓶内部看以看到气瓶中的液面高度。对于在用空时可被丢弃的气瓶或弹药筒而言即为如此，尤其是较大的可再充填瓶。一次性使用的气瓶非常小，由此可将它们保持在手中并且可估计出重量和含量。对于可再充填气瓶而言这并不适用，因为一方面这些瓶大得多且重得多，并且另一方面这种气瓶的空载重量比可再充填气瓶的空载重量大得多，这样使得瓶本身重量始终占总重量的大部分，并且难以估计净重并由此难以估计瓶中的气体量。 

背景技术

然而，为了能够确定气瓶中的气体量，US-B-7946168提供了一种用于确定气瓶中的气体量的方法，该方法包括以下步骤：将气瓶设置为振动模式，检测由气瓶产生的振动，确定由气瓶产生的振动的主频率并从表中读取与该主频率相关的气瓶中的气体量。主频率被理解为意味着振动幅度最大的频率。 

这种先前技术方法大体上提供了一种用于确定气瓶含量的解决方案。它利用气瓶的主振动频率或特征频率取决于气瓶的装填程度这一事实。类似效果例如也可通过玻璃来观察，其中玻璃的振动频率随着玻璃中的液体水平变化。这种方法需要大量设备，诸如频率分析器、表、撞击气瓶以将其设置为振动模式的锤子或敲击器以及具有引起气瓶振动的极小阻尼的必需柔韧性的支撑表面。这些装置在一般家庭中不常见。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以在不存在测量设备的情况下执行的方法。 

此目的通过一种上述类型的方法来实现，其中检测振动、确定主频率以及在表中查找均在智能电话中发生。本发明利用智能电脑具备麦克风、处理器和存储器这一事实，其中智能电话可以被编程以执行这种方法。 

智能电话被理解为意味着不仅是配置为用于与因特网通信并且执行程序的移动电话，而且是具备上述部件的其他小型电子设备，诸如iPod、iPad以及其他平板电脑。 

这些设备存在于许多家庭中，这样可以使得在不具备其他设备的情况下执行这种方法。例如在烧烤季节开始的时候，当气瓶必须连接到烤架并且不知道瓶中剩余多少气体时，该方法较为方便。应用根据本发明的方法能够较为容易地确定仍有多少气体可用并且是否必须购买新气瓶。 

本发明同样涉及一种用于确定气瓶中的气体量的设备，包括用于检测由气瓶产生的声音的麦克风、连接到麦克风以确定由气瓶产生的声音振动主频率的分析装置、用于存储指示主频率与气瓶中气体量之间的关系的表的存储器、用于查找瓶中与主频率相关的气体量的查找电路以及用于显示确定出的瓶中气体量的输出装置，其中麦克风、分析装置、存储器、查找电路以及输出装置被集成到智能电话中，并且智能电话设有一处理器，该处理器配置为执行分析装置和查找电路的功能并且控制麦克风和输出装置。 

优选地，分析装置被适配成记录由智能电话的麦克风在一段时间内察觉到的声音、使在该段时间内记录下的声音经历快速傅里叶变换并且由快速傅里叶变换的结果确定主频率。 

另外，优选的是，分析装置被适配成在察觉到声音峰值之后开始记录声音。 

根据第一优选实施例，在将气瓶设置成振动模式之前将气瓶的型号规格输入到智能电话中，并且智能电话选择与有关类型的气瓶相关的表。由此，考虑到了不同类型的气瓶，每种均具有主频率与净含量之间的不同关系。 

同一个实施例提供了一种上述类型的智能电话，其中智能电话具备输入装置，智能电话的存储器具备各自与一种类型的气瓶相关的不同表，并且智能电话的处理器被配置为通过输入和输出装置来获取气瓶类型并且选择与有关类型的气瓶相关的表。 

原则上，并不排除将智能电话保持为顶着气瓶，尽管鉴于现在通常在智能电话中可获得的麦克风敏感度和处理器的计算能力，在检测由气瓶产生的振动的过程中可以将智能电话拿离气瓶但是仍放置在气瓶附近。由此将更为便利。这是因为安装到智能电话中的麦克风通常配置为尽可能远地隔离设备本身的振动，从而避免扬声器与麦克风之间的声音反馈。 

当在确定气瓶中的气体量之后智能电话将气瓶中的气体量转换成剩余气体量将会使用的时间段时，进一步提高了使用便利性。为此目的必须输入用于连 接的用具的消耗量。 

同一个实施例同样提供了这样一种智能电话，其中处理器被配置为通过输入和输出装置获取用于连接到气瓶的用具的消耗量，并从输入的消耗量和从表中读取的气体量计算该用具的剩余使用时间段。在先前技术的设备和方法中，提供分离的装置用于“敲击”气瓶的目的。智能电话的麦克风的高敏感度使得有可能通过例如脚、锤子或通过烧烤钳来敲击气瓶，其中所得到的较小幅度的振动仍足以执行有意义的分析。 

然而，通常在智能电话上可获得的振动功能使其变为可能，即，通过将智能电话与气瓶接触并且使智能电话与气瓶接触振动来将气瓶设置为振动模式。 

因此，此实施例也提供了具备振动器的上述类型的智能电话，其中处理器被配置为在检测由气瓶产生的声音之前暂时启动智能电话的振动器。 

为了提供配置为执行上述功能的智能电话，本发明还提供了一种上述类型的智能电话，其中将由处理器执行的操作存储在程序中，并且程序与表一起存储在智能电话的存储器中。 

然而，本发明还涉及一种用于编程智能电话以获得上述类型的智能电话或者用于使智能电话执行根据上述方法的方法的程序。 

为了将程序放入计算机的存储器中，可以通过因特网将程序下载到智能电话中。 

附图说明

现在将参照附图来阐述本发明，其中： 

图1是用于本发明中气瓶与锤子和智能电话组合的侧视图； 

图2是表示由智能电话执行的多种功能的方框图；以及 

图3是在执行根据本发明的方法时使用的智能电话的多个部分的方框图。 

具体实施方式

图1示出了放置在表面2上的钢气瓶1。在此假定可以将气瓶放置在诸如院子的瓷砖的坚硬的地表面上，然而并不排除必须将气瓶1放置在诸如橡皮砖或木桌的弹性表面上。气瓶1中以液体形式存在的气瓶水平由虚线3指示。为了将气瓶1设置为振动模式，使用锤子4，然而并不排除用于将气瓶1设置为振动模式的其他装置。所示出的与气瓶1相邻的智能电话5也是执行根据本发明的方法所必需的。 

智能电话5设有至少图2中所示的组件和部件，即麦克风6、处理器7、存储器8、输入件9以及显示器10。这些部件存在于所有智能电话中，因为它们是执行智能电话的正常功能所必要的。输入件与显示器在此通常采用触摸屏的形式。优选地，还存在用于“下载”所呈现程序的装置，然而并不排除从诸如SD卡或USB棒的载体提供程序。 

现在将描述到目前为止所描述的部件的操作。如图3中的步骤20所示，首先启动有关程序，该程序可以其他方式结构化为智能电话5中所谓的“app”。随后在步骤21中通过锤子4敲击气瓶1。由于受到敲击，使得此气瓶1将开始以多种频率振动。振动的方式尤其是振动的主频率（其为具有最高振幅的振动频率）取决于气瓶的装填程度。敲击由智能电话的麦克风察觉，并且智能电话的处理器被配置为在察觉到敲击之后开始测量时间段。然而，也有可能通过用户提供的信号来开始测量时间段。气瓶1的振动产生空气振动，即声音，在测量时间段期间该声音由智能电话的麦克风6检测，如步骤22中所示。在测量时间段期间，在步骤23中通过智能电话中存在的A/D转换器7将模拟信号转换成数字信号。随后在步骤24中例如通过应用快速傅里叶变换来确定因此获得的数字信号的频率与振幅特征，然而并不排除其他算法。随后，在步骤25中通过因此获得的频率与振幅特征确定具有最高振幅的频率。在步骤26中，在存储器的表中查找与此频率相关的气体量。随后在步骤27中在显示器中展示查找出的气体量。为了通过过滤来去除不想要的额外声音，将频率范围限于预期气瓶的共振的频率范围。根据一个优选实施例，此频率范围在500Hz与1500Hz之间延伸。 

以上阐述的方法适用于确定规格（诸如标称含量以及气体量与频率之间的关系）已知的气瓶中的气体量。然而，流通着各自具有其相关规格的许多类型的气瓶。因此，应引起注意的是，要将关于这些类型气瓶中的每一种的有关规格包含在表中，并且将选项菜单布置在用户可以指示所用气瓶类型的程序中。 

还应引起注意的是，使处理器将计算出的气体量转换成用于连接到气瓶的用具（诸如烤架或取暖器）的剩余工作时间。为此目的当然必须输入用于连接的用具的标称气体消耗量。为此目的，可以使用指示各种常见类型的煤气用具的每单位时间消耗量的表，并且用户仅需要输入煤气用具类型，然而用户自己直接输入每单位时间的气体消耗量也是同样可能的。 

在上述实施例中，通过锤子或另一个重物的打击气瓶中开始振动。然而，也有可能使用智能电话中通常存在的振动功能，该振动功能通常用来产生安静 铃声。有可能使用智能电话的振动功能来开始气瓶中的振动。为此目的，必须将智能电话的外壳保持为顶着气瓶。在几秒之后，气瓶将被设置成振动模式，并且由气瓶振动引起的空气振动可以借助于智能电话的麦克风检测，同时将麦克风移动离开气瓶。然而，对于此实施例而言必要的是，气瓶的主频率或其谐振频率存在于由智能电话产生的振动的频谱中。并不排除在选择气瓶类型时，已经准备好用于获得与此类型的气瓶相关的频率范围的分析电路和随后的选择电路。 

Claims (15)

1.用于确定气瓶中的气体量的方法，其包括以下步骤：

-将所述气瓶设置成振动模式；

-检测由所述气瓶产生的所述振动；

-确定由所述气瓶产生的所述振动的主频率；

-从表中读取与所述主频率相关的所述气瓶中的所述气体量，

其特征在于，检测所述振动、确定所述主频率以及在所述表中查找均发生在智能电话中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述气瓶设置成振动模式之前将所述气瓶的标称大小输入到所述智能电话中，并且所述智能电话选择与所述气瓶的所述有关标称大小相关的表。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在检测由所述气瓶产生的所述振动的过程中，将所述智能电话拿离所述气瓶但是仍放置在所述气瓶附近。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在确定所述气瓶中的所述气体量之后，所述智能电话将所述气瓶中的所述气体量转换成所述剩余气体量将会使用的时间长度。

5.如以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过敲击所述气瓶来将所述气瓶设置成振动模式。

6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，通过将所述智能电话与所述气瓶接触并且使所述智能电话与所述气瓶接触振动从而将所述气瓶设置成振动模式。

7.用于确定气瓶中的气体量的设备，其包括：

-用于检测由所述气瓶产生的声音的麦克风；

-连接到所述麦克风以用于确定由所述气瓶产生的所述声音振动的主频率的分析装置；

-用于存储指示所述主频率与所述气瓶中所述气体量之间关系的表的存储器；

-用于查找与所述主频率相关的所述瓶中所述气体量的查找电路；以及

-用于显示所述瓶中所述确定出的气体量的输出装置，

其特征在于，所述麦克风、所述分析装置、所述存储器、所述查找电路以及所述输出装置被集成到智能电话中，并且所述智能电话设有一处理器，该处理器配置为执行所述分析装置和所述查找电路的功能并且控制所述麦克风和所述输出装置。

8.如权利要求7所述的智能电话，其特征在于，所述分析装置被适配成记录由所述智能电话的所述麦克风在一段时间内察觉到的声音，使在该段时间内记录下的所述声音经历快速傅里叶变换，并且通过所述快速傅里叶变换的结果确定所述主频率。

9.如权利要求8所述的智能电话，其特征在于，所述分析装置被适配成在察觉到声音峰值之后开始记录所述声音。

10.如权利要求7、8或9所述的智能电话，其特征在于，所述智能电话具备输入装置，所述智能电话的所述存储器具备各自与气瓶的标称大小相关的不同表，并且所述智能电话的所述处理器被配置为通过所述输入和输出装置来获取所述气瓶的所述标称大小并且选择与所述气瓶的所述标称大小相关的表。

11.如权利要求7至10中任一项所述的智能电话，其特征在于，所述处理器被配置为通过所述输入和输出装置获取用于连接到所述气瓶的用具的消耗量，并由所述输入的消耗量以及从所述表中读取的所述气体量来计算所述用具的剩余使用时间长度。

12.如权利要求7至11中任一项所述的智能电话，其特征在于，所述智能电话具备振动元件，并且所述处理器被配置为在检测由所述气瓶产生的所述声音之前启动所述智能电话的所述振动元件。

13.如权利要求7至12中任一项所述的智能电话，其特征在于，将由所述处理器执行的操作存储在程序中，并且所述程序与所述表一起存储在所述智能电话的存储器中。

14.用于编程智能电话以获得如权利要求7至13中任一项所述的智能电话的程序。

15.如权利要求14所述的程序，其特征在于，所述程序通过因特网下载到智能电话中。