CN109124637A - 身高测量设备、健康护理装置和旋转式闸门 - Google Patents

身高测量设备、健康护理装置和旋转式闸门 Download PDF

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Abstract

身高测量设备、健康护理装置和旋转式闸门。超声波接收器接收在待测量的人的身体的多个部位处反射的超声波，因此待测量的人需要输入他/她自己的大致身高。静电电容传感器包括发送电极和接收电极。静电电容传感器通过互电容法测量发送电极与接收电极之间的互电容。可变频率脉冲生成器生成供应给发送电极的脉冲。控制设备允许可变频率脉冲生成器扫描脉冲的频率，并且允许静电电容传感器测量互电容，以识别所测量的互电容最小化处的频率。控制设备基于所识别的频率获得待测量的人的身高。

Description

身高测量设备、健康护理装置和旋转式闸门
相关申请的交叉引用
2017年6月27日提交的日本专利申请第2017-124990号的包括说明书、附图和摘要的公开内容作为整体通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及身高测量设备、健康护理装置和旋转式闸门，并且可以被优选地用于例如使用传感器测量身高。
背景技术
从过去已经知道使用传感器测量身高的设备。例如，日本未审查专利申请公开第2001-252258号和日本未审查专利申请公开第昭和62(1987)-27925号中的每个描述了使用包括超声波发送器和超声波接收器的超声波传感器来测量待测量的人的身高的方法。
发明内容
然而，在日本未审查专利申请公开第2001-252258号和日本未审查专利申请公开第昭和62(1987)-27925号中的每个中描述的身高测量设备中，超声波接收器接收在待测量的人的身体的多个部位处反射的超声波，因此待测量的人需要输入他/她自己的大致身高。
根据对说明书和附图的描述，其他问题和新颖的特征将变得明显。
根据实施例的身高测量设备的控制设备允许可变频率脉冲生成器扫描供应给发送电极的脉冲的频率，并且允许静电电容传感器测量发送电极与接收电极之间的互电容，以识别所测量的互电容变为最小值处的频率，以及基于所识别的频率来获得待测量的人的身高。
根据该实施例，可以在待测量的人不输入他/她自己的大致身高的情况下获得待测量的人的身高。
附图说明
图1是用于示出第一实施例的身高测量设备的配置的图；
图2是用于示出第二实施例的身高测量设备的配置的图；
图3是用于示出电源电路的配置的图；
图4是用于示出电流控制振荡电路的配置的图；
图5是用于示出开关电路的配置的图；
图6是用于示出第二实施例的身高测量过程的流程图；
图7是用于示出静电电容测量值的示例的图；
图8是用于示出第四实施例的身高测量过程的流程图；
图9是用于示出第五实施例的身高测量过程的流程图；
图10是用于示出人体的每个部位的比率的图；
图11是用于示出第七实施例的身高测量过程的流程图；
图12是用于示出第八实施例的身高测量过程的流程图；
图13是用于示出第九实施例的健康护理装置的外观的图；
图14是用于示出第九实施例的健康护理装置的外观的图；
图15是用于示出第九实施例的健康护理装置的电路配置的图；
图16是用于示出第九实施例的健康护理装置中的开关的控制过程的流程图；
图17是用于示出第十实施例的合并有身高测量功能的旋转式闸门的图；
图18是用于示出第十实施例的合并有身高测量功能的旋转式闸门的图；
图19是用于示出第十实施例的旋转式闸门的控制过程的流程图；
图20是用于示出第十一实施例的旋转式闸门的控制过程的流程图；和
图21是用于示出第十二实施例的旋转式闸门的控制过程的流程图。
具体实施方式
在下文中，将使用附图来描述实施例。将在向相同的构成元素给予相同符号的同时描述实施例。
[第一实施例]
图1是用于示出第一实施例的身高测量设备700的配置的图。
身高测量设备700包括静电电容传感器704、可变频率脉冲生成器702和控制设备703。
静电电容传感器704包括发送电极705和接收电极706。静电电容传感器704使用互电容法来测量发送电极与接收电极之间的互电容。
可变频率脉冲生成器702生成供应给发送电极705的脉冲。控制设备703允许可变频率脉冲生成器702扫描脉冲的频率，并且允许静电电容传感器704测量互电容，从而指定所测量的互电容最小化处的频率。控制设备703基于所指定的频率来获得待测量的人的身高。
如上所述，根据实施例，可以通过使用静电电容传感器测量发送电极与接收电极之间的互电容来测量待测量的人的身高，而不需要他/她自己输入大致身高。
[第二实施例]
图2是用于示出第二实施例的身高测量设备的配置的图。
如图2中所示，身高测量设备包括MCU(微控制器单元)100和电极部分301。电极部分301包括发送电极TPX和接收电极TPR。MCU 100包括控制设备731、传感器电路300、端子TX和端子TR。控制设备731包括闪存101、CPU(中央处理单元)102、RAM(随机存取存储器)103和外围电路(PRPH)104。传感器电路300包括电源电路41、电流控制振荡电路43、计数器44、开关电路42、相位调整电路19、输出缓冲器18、可变频率脉冲生成器21和开关20。电极部分301、电源电路41、电流控制振荡电路43、计数器44、开关电路42、相位调整电路19和输出缓冲器18构成静电电容传感器730。
当脉冲被输入到发送电极TPX时，在发送电极TPX与接收电极TPR之间生成电场。如果人体(例如手指FNG)在该状态下接近或接触，则电场的一部分向人体侧移动，并且发送电极TPX与接收电极TPR之间的电场减小。结果，发送电极TPX与接收电极TPR之间的互电容Cc减小。可以通过使用接收电极TPR测量互电容Cc来检测人体接近或接触电极部分301。
闪存101存储由CPU 102使用的程序、数据等。
CPU 102控制传感器电路300，并且基于传感器电路300的输出来获得待测量的人的身高。
RAM 103暂时存储CPU 102在程序的执行期间所需的数据等。
PRPH 104包括用于其他装置的接口电路、时钟供应源等。PRPH 104中包括的时钟供应源将时钟CLK1供应给传感器电路300。
可变频率脉冲生成器21生成脉冲。脉冲的频率可以改变。
开关20选择从可变频率脉冲生成器21输出的脉冲和从PRPH 104输出的时钟CLKP中的一个，并且将所选择的一个作为时钟CLK1供应给开关电路42和相位调整电路19。当测量身高时，开关20根据从CPU 102输出的开关信号输出脉冲作为时钟CLK1。
开关电路42在时钟CLK1的低电平期间向端子TR施加电源电压VDDR(第一电源电压)，并且在时钟CLK1的高电平期间向端子TR施加电源电压VSS(第二电源电压，例如0V的接地电压)。
相位调整电路19根据选择信号SEL进行切换，使得从开关电路42输出的电压的相位与从输出缓冲器18输出的电压的相位相同或相反。将从开关电路42输出的电压的相位与从输出缓冲器18输出的电压的相位相同的时段假定为同相时段，并且将从开关电路42输出的电压的相位与从输出缓冲器18输出的电压的相位相反的时段假定为反相时段。
输出缓冲器18在同相时段中在时钟CLK1的低电平期间向端子TX施加电源电压VDD(第三电源电压)，并且在时钟CLK1的高电平期间向端子TX施加电源电压VSS(第二电源电压)。输出缓冲器18在反相时段中在时钟CLK1的低电平期间向端子TX施加电源电压VSS(第二电源电压)，并且在时钟CLK1的高电平期间向端子TX施加电源电压VDD(第三电源电压)。
电源电路41将通过降低电源电压VDD而获得的电源电压VDDR供应给开关电路42。电源电路41生成要供应给开关电路42的电流I1，并且将等于电流I1的固定倍数的电流I2供应给电流控制振荡电路43。电流I1的值响应于发送电极TPX与接收电极TPR之间的互电容的改变而改变。
电流控制振荡电路43生成时钟CLK2，时钟CLK2的频率响应于电流I2的值而改变。
计数器44对同相时段中的时钟CLK2的数量进行计数，并且对反相时段中的时钟CLK2的数量进行计数。同相时段的长度等于反相时段的长度。
CPU 102计算同相时段中的时钟CLK2的计数数量Nc1与反相时段中的时钟CLK2的计数数量Nc2之间的差值，作为代表发送电极TPX与接收电极TPR之间的互电容的值。CPU102扫描从可变频率脉冲生成器21输出的脉冲的频率，并且基于差值最小化处的频率来获得待测量的人的身高。
图3是用于示出电源电路41的配置的图。
电源电路41包括电源电压降低电路VDC和P型晶体管Mp12。电源电压降低电路VDC降低电源电压VDD，并且在节点NR处生成保持于期望电压值的电压VDDR。图2中所示的电容器C1耦接到节点NR，以便抑制电压VDDR的变化。
电源电压降低电路VDC具有P型晶体管Mp11和放大器AMP。电源电压VDD被施加到P型晶体管Mp11的源极，并且P型晶体管Mp11的漏极耦接到节点NR。参考电压Vref被施加到放大器AMP的一个输入端子，并且P型晶体管Mp11的漏极电压通过节点NR被施加到另一个输入端子。放大器AMP控制P型晶体管Mp11的栅极电压，并且在节点NR处生成电压VDDR，使得P型晶体管Mp11的漏极电压、即节点NR的电压等于参考电压Vref。
电源电压VDD被施加到P型晶体管Mp12的源极，并且P型晶体管Mp12的栅极耦接到P型晶体管Mp11的栅极。即，P型晶体管Mp11和P型晶体管Mp12形成电流镜像电路。电流镜像电路生成等于电流I1的固定倍数的电流I2。在以下描述中，假定生成等于电流I1的电流I2。
电源电压降低电路VDC中包括的P型晶体管Mp11的电流驱动能力(晶体管尺寸)被设定为能够供应开关电容器电路SCC所需的电流I1。P型晶体管Mp12的电流驱动能力被设定为能够供应电流控制振荡电路43所需的电流12。
(开关电容器电路SCC的配置和操作)
开关电路42具有开关SW1和开关SW2。开关SW1的一端耦接到输出电压VDDR的节点NR，而开关SW1的另一端耦接到节点NS。开关SW2的一端通过节点NS耦接到开关SW1的另一端，并且电源电压VSS被施加到开关SW2的另一端。响应于时钟CLK1，开关SW1和开关SW2的导电状态被互补地改变。例如，在时钟CLK1的低电平的时段中，开关SW1被设定为导电状态，而开关SW2被设定为非导电状态。
在时钟CLK1的低电平的时段中，开关SW1将从电源电压降低电路VDC输出的电压VDDR施加到端子TR。在时钟CLK1的高电平的时段中，开关SW2将电源电压VSS施加到端子TR。从时钟CLK1的逻辑电平以及开关SW1和开关SW2的互补导电状态(断开/闭合状态)的变化可以看出，开关电路42以与CMOS反相器电路相同的方式操作。
接收电极TPR耦接到端子TR。发送电极TPX耦接到端子TX。
接收电极TPR和发送电极TPX中的每个充当寄生电容Cs和寄生电容Cf中的每个的一个电极。寄生电容Cs的另一个电极对应于在接收电极TPR和发送电极TPX周围形成的印刷布线板的接地布线等(未示出)。寄生电容Cf的另一个电极对应于待测量的人的人体的部位(例如手指FNG)。另外，手指FNG充当在待测量的人的人体中形成的寄生电容Cb的一个电极。寄生电容Cb的另一个电极对应于待测量的人与接地电压VSS之间的接触面(地面等)。此外，在接收电极TPR与发送电极TPX之间形成互电容的寄生电容Cc。
在下面的描述中，假设待测量的人利用手指FNG触摸接收电极TPR和发送电极TPX。然而，待测量的人可以利用除手指FNG以外的人体的部位(诸如手掌)触摸接收电极TPR和发送电极TPX。此外，触摸不仅包括待测量的人的人体的部位与接收电极TPR和发送电极TPX接触的情况，而且还包括人体的部位并没有与接收电极TPR和发送电极TPX接触、而是接近于接收电极TPR和发送电极TPX的情况。
开关电路42和接收电极TPR构成开关电容器电路SCC。开关电路42与时钟CLK1同步地对接收电极TPR中形成的寄生电容Cs和寄生电容Cf进行充电或放电。在时钟CLK1的低电平的时段中，开关电路42通过端子TR向接收电极TPR施加电压VDDR，以对寄生电容Cs和寄生电容Cf进行充电。在时钟CLK1的高电平的时段中，开关电路42通过端子TR向接收电极TPR施加电源电压VSS，以对寄生电容Cs和寄生电容Cf进行放电。
(电流控制振荡电路43和计数器44的配置)
电流控制振荡电路43生成时钟CLK2，时钟CLK2的频率fc2根据电源电路41的输出电流I2的值而改变。随着输出电流I2增加，时钟CLK2的频率fc2增加。
计数器44在适当地设定的计数时间段中输出时钟CLK2的计数数量。计数器44的计数数量对应于在供应给开关电容器电路SCC的电流I1的计数时间段内的积分值(即，所供应的电荷量Q)。
图4是用于示出电流控制振荡电路43的配置的图。
二极管连接的N型晶体管Mn20从漏极吸取电流I2，并且将电流I2从源极流出到用于电源电压VSS的布线。N型晶体管Mn20和N型晶体管Mn21的栅极彼此耦接以形成电流镜像电路。电源电压VDD被施加到二极管连接的P型晶体管Mp21的源极，并且二极管连接的P型晶体管Mp21的栅极和漏极耦接到N型晶体管Mn21的漏极。
反相器电路131具有P型晶体管Mp22和Mp23以及N型晶体管Mn22和Mn23。电源电压VDD被施加到P型晶体管Mp22的源极，并且P型晶体管Mp22的漏极耦接到P型晶体管Mp23的源极。P型晶体管Mp23的漏极耦接到N型晶体管Mn23的漏极，并且两个晶体管的栅极彼此耦接。电源电压VSS被施加到N型晶体管Mn22的源极，并且N型晶体管Mn22的漏极耦接到N型晶体管Mn23的源极。
在反相器电路131中，P型晶体管Mp22的栅极耦接到P型晶体管Mp21的栅极，并且N型晶体管Mn22的栅极耦接到N型晶体管Mn21的栅极。因此，P型晶体管Mp21和Mp22以及N型晶体管Mn21和Mn22构成电流镜像电路。即，反相器电路131具有这样的配置，其中将基于电流I2生成的偏置电流通过P型晶体管Mp22和N型晶体管Mn22供应给使用P型晶体管Mp23和N型晶体管Mn23构成的反相器电路。反相器电路131的延迟时间根据电流I2的值而变化。
电流控制振荡电路43包括通过以预定阶段(图4中的7个阶段)将反相器电路131耦接成环形形状而获得的环形振荡电路。使用P型晶体管Mp24和N型晶体管Mn24构成的反相器电路接收环形振荡电路的最后阶段中的反相器电路131的输出，并且输出时钟CLK2。
随着电流I2的值增加，反相器电路131的延迟时间减小，并且时钟CLK2的频率fc2的值增加。相反，随着电流I2的值减小，反相器电路131的延迟时间增加，并且频率fc2的值减小。
图5是用于示出开关电路42的配置的图。
开关电路42以与如上所述的CMOS反相器电路相同的方式操作。开关电路42使用通用的CMOS反相器电路构成，并且P型晶体管Mp121和N型晶体管Mn121分别对应于图2中的开关SW1和开关SW2。P型晶体管Mp121的源极和漏极分别耦接到供应电压VDDR的节点NR和节点NS。N型晶体管Mn121的漏极和源极分别耦接到节点NS和供应电源电压VSS的布线。时钟CLK1被供应给两个晶体管的栅极，并且开关电路42响应于时钟CLK1的逻辑电平对接收电极TPR的寄生电容进行充电或放电。
再次参考图2，相位调整电路19具有开关191、缓冲器192和反相器电路193。缓冲器192和反相器电路193分别将相位与时钟CLK1相同和相反的时钟输出到开关191。开关191响应于选择信号SEL的逻辑电平输出缓冲器192的输出(其相位与时钟CLK1相同)和反相器电路193的输出(其相位与时钟CLK1相反)中的一个。
开关电路42与时钟CLK1同步地通过端子TR交替地向接收电极TPR施加电压VDDR和电源电压VSS。开关电路42在时钟CLK1的高电平的时段中向端子TR施加低电平(电源电压VSS)，以对接收电极TPR的寄生电容进行放电，并且在时钟CLK1的低电平的时段中向端子TR施加高电平(电压VDDR)，以对接收电极TPR的寄生电容进行充电。
输出缓冲器18是使用源极被施加电源电压VDD的P型晶体管Mp181和源极被施加电源电压VSS的N型晶体管Mn182构成的反相器电路。相位调整电路19的输出被施加到两个晶体管的栅极，并且两个晶体管的漏极耦接到端子TX。
输出缓冲器18与时钟CLK1同步地通过端子TX交替地向发送电极TPX施加电源电压VDD和电源电压VSS。
在选择信号SEL的逻辑电平被设定为低电平(电源电压VSS)的时段内，输出缓冲器18在时钟CLK1的高电平的时段中向端子TX施加低电平(电源电压VSS)，并且对发送电极TPX的寄生电容进行放电。在选择信号SEL的逻辑电平被设定为低电平(电源电压VSS)的时段内，输出缓冲器18在时钟CLK1的低电平的时段中向端子TX施加高电平(电源电压VDD)，并且对发送电极TPX的寄生电容进行充电。
在选择信号SEL的逻辑电平被设定为高电平(电源电压VDD)的时段内，输出缓冲器18在时钟CLK1的高电平的时段中向端子TX施加高电平(电源电压VDD)，并且对发送电极TPX的寄生电容进行充电。在选择信号SEL的逻辑电平被设定为高电平(电源电压VDD)的时段内，输出缓冲器18在时钟CLK1的低电平的时段中向端子TX施加低电平(电源电压VSS)，并且对发送电极TPX的寄生电容进行放电。
选择信号SEL和施加到接收电极TPR和发送电极TPX的电压电平被配置如下。在选择信号SEL被设定为一个逻辑电平(低电平)的时段(同相时段)中，施加到接收电极TPR和发送电极TPX的电压电平与时钟CLK1同步地改变为相同相位。在选择信号SEL被设定为另一个逻辑电平(高电平)的时段(反相时段)中，施加到接收电极TPR和发送电极TPX的电压电平与时钟CLK1同步地改变为相反相位。CPU 102通过控制选择信号SEL的逻辑电平进行控制，使得同相时段的长度等于反相时段的长度。
当低电平的选择信号SEL被施加到相位调整电路19时，施加到接收电极TPR和发送电极TPX的电压波形与时钟CLK1同步地改变为相同相位(同相时段)。在设定为预定时间段(例如，500μs)的同相时段中，计数器44测量从电流控制振荡电路43输出的时钟CLK2的计数数量Nc1。
在同相时段中，开关电路42将接收电极TPR的电压从电源电压VSS升高到电压VDDR的定时几乎等于输出缓冲器18将发送电极TPX的电压从电源电压VSS升高到电源电压VDD的定时。另外，开关电路42将接收电极TPR的电压从电压VDDR降低到电源电压VSS的定时几乎等于输出缓冲器18将发送电极TPX的电压从电源电压VDD降低到电源电压VSS的定时。即，开关电路42和输出缓冲器18的输出波形的相位变为相同。
另一方面，当高电平的选择信号SEL被施加到相位调整电路19时，施加到接收电极TPR和发送电极TPX的电压波形与时钟CLK1同步地改变为相反相位(反相时段)。在设定为500μs的反相时段中，计数器44测量时钟CLK2的计数数量Nc2。
在反相时段中，开关电路42将接收电极TPR的电压从电源电压VSS升高到电压VDDR的定时几乎等于输出缓冲器18将发送电极TPX的电压从电源电压VDD降低到电源电压VSS的定时。另外，开关电路将接收电极TPR的电压从电压VDDR降低到电源电压VSS的定时几乎等于输出缓冲器18将发送电极TPX的电压从电源电压VSS升高到电源电压VDD的定时。即，开关电路42和输出缓冲器18的输出波形的相位变为相反。
(开关电路42的供应电荷量)
寄生电容Cs形成在接收电极TPR与发送电极TPX和被施加接地电压VSS的布线之间。寄生电容Cf形成在接收电极TPR与发送电极TPX和待测量的人的手指FNG之间。互电容的寄生电容Cc形成在接收电极TPR与发送电极TPX之间。
在同相时段中从开关电路42供应的电荷量Q1、在反相时段中从开关电路42供应的电荷量Q2以及它们之间的差值QS可以通过以下等式(A1)、(A2)和(A3)获得。
Q1＝(Cs+Cf)×VDDR+Cc×(VDDR-VDD)...(A1)
Q2＝(Cs+Cf)×VDDR+Cc×(VDDR+VDD)...(A2)
QS＝Q2-Q1＝Cc×VDD×2...(A3)
这里，符号VDDR、VDD、Cs、Cf和Cc是电压VDDR、电源电压VDD、寄生电容Cs、寄生电容Cf和互电容Cc的值。
Q1被反映在同相时段中计数器44的计数数量Nc1上。Q2被反映在反相时段中计数器44的计数数量Nc2上。基于等式(A3)，通过从计数数量Nc2减去计数数量Nc1而获得的差值对应于通过反映接收电极TPR与发送电极TPX之间的互电容Cc而获得的值。
在手指FNG与接收电极TPR和发射电极TPX之间的距离基本上较长(未触摸状态)的情况下，相对于接收电极TPR与发送电极TPX之间的寄生电容Cc的值，手指FNG与两个电极之间的寄生电容Cf的值减小到可忽略的值。
另一方面，在手指FNG与接收电极TPR和发送电极TPX之间的距离较短(触摸状态)的情况下，寄生电容Cf不能被忽略，因为在手指FNG与接收电极TPR和发送电极TPX之间生成的电力线的数量增加。另外，接收电极TPR与发送电极TPX之间的电力线的数量减少，因此接收电极TPR与发送电极TPX之间的寄生电容Cc的值变为小于未触摸状态下的寄生电容Cc的值。结果，触摸状态下的等式(3)的QS变为小于未触摸状态下的等式(3)的QS。
因此，当等式(A3)中的差值Qs较小时，可以确定为触摸状态。当等式(A3)中的差值Qs较大时，可以确定为未触摸状态。计数器44测量同相时段和反相时段(与同相时段相同的长度)中的计数数量。
CPU 102通过从反相时段中的计数数量Nc2减去同相时段中的计数数量Nc1来计算差值Ns。在触摸状态下，差值Ns较小。在未触摸状态下，差值Ns较大。因此，在差值Ns大于参考计数数量的情况下，可以确定手指FNG没有触摸。在差值Ns小于参考计数数量的情况下，手指FNG触摸。
此外，本申请的发明人发现，当时钟CLK1(当测量身高时从可变频率脉冲生成器21输出的脉冲)的波长的一半长度与通过接收电极TPR和待测量的人的人体从端子TR到地面的距离匹配时，接收电极TPR与发送电极TPX之间的寄生电容Cc的值被最小化。在该实施例中，使用这个原理来测量待测量的人的身高。
图6是用于示出第二实施例的身高测量过程的流程图。
图7是用于示出静电电容测量值的示例的图。图7中的静电电容测量值是表示接收电极TPR与发送电极TPX之间的互电容的值，并且是通过从反相时段中的计数数量Nc2减去同相时段中的计数数量Nc1而获得的差值Ns。
参考图6，CPU 102在步骤S100中将基本上较大的值作为初始状态的最小静电电容测量值MCm存储到RAM 103中。如图7中所示，CPU 102将待扫描的脉冲的频率的设定范围设定为fL到fU。假设fL是与等于或大于人的身高的最大值的长度(例如3m)对应的频率。假定fU是与等于或小于人的身高的最小值的长度(例如75cm)对应的频率。这些值可以通过实验或模拟来计算。例如，fL可以设定为50MHz，而fU可以设定为75cm。
在步骤S101中，CPU 102将由可变频率脉冲生成器21生成的脉冲的频率设定为设定范围内的最小频率fL。
在步骤S102中，CPU 102计算同相时段中的计数数量Nc1相对于反相时段中的计数数量Nc2的差值Ns作为静电电容测量值MC。
在步骤S103中，当静电电容测量值MC小于存储在RAM 103中的最小静电电容测量值MCm时，处理进行到步骤S104。当静电电容测量值MC等于或大于存储在RAM 103中的最小静电电容测量值MCm时，处理进行到步骤S105。
在步骤S104中，CPU 102将静电电容测量值MC重写到RAM 103中作为最小静电电容测量值MCm，并且将当前设定的脉冲的频率重写到RAM 103中作为与最小静电电容测量值MCm对应的频率fm。
在步骤S105中，在当前设定的脉冲的频率是设定范围内的最大频率FU的情况下，处理进行到步骤S107。在当前设定的脉冲的频率不是设定范围内的最大频率FU的情况下，处理进行到步骤S106。
在步骤S106中，将由可变频率脉冲生成器21生成的脉冲的频率设定为设定范围内的第二高频率。
在步骤S107中，CPU 102使用与存储在RAM 103中的最小静电电容测量值MCm对应的脉冲的频率fm，基于等式(A4)计算待测量的人的身高L。假设与最小静电电容测量值Mcm对应的脉冲的波长是λ，从端子TR到接收电极TPR的布线长度是D，并且光速是c。
L＝λ/2-D＝c/(2×fm)-D...(A4)
通过接收电极TPR和待测量的人的人体从端子TR到地面的距离对应于(L+D)。
如上所述，该实施例具有以下特征。
首先，与超声波系统相比，可以使用具有小规模和小面积的电路来配置该实施例的系统。因为将静电电容传感器的传感器电路并入到MCU中，所以可以降低制造成本，并且可以仅使用其上安装有MCU和电极图案的基底来配置该系统。
此外，在该实施例中，可以使用由静电电容传感器测量的静电电容最小化处的脉冲频率，利用简单的公式来计算身高。因此，可以缩短CPU的操作时间，并且可以降低功耗。
当测量静电电容时，电极TPX和TPR与待测量的人的人体的部位(手指FNG)之间的电容Cf、和在人体的手指FNG与地面之间生成的寄生电容Cb串联地耦合，并且被接地到地面。一般，寄生电容Cf高达几pF，寄生电容Cb为几百pF，并且满足Cb＞＞Cf的关系。因此，在串联地耦合的寄生电容Cf和寄生电容Cb的组合电容Ct中，电容Cf占主导，并且变得几乎恒定而不受电容Cb的影响。因此，可以忽略待测量的人的鞋底厚度和建筑物的层高的影响。
[第三实施例]
在与待测量的人的身高L相比，可以忽略从端子TR到接收电极TPR的布线长度D的情况下，CPU 102可以基于等式(A5)计算待测量的人的身高L。
L＝λ/2＝c/(2×fm)...(A5)
根据该实施例，在与待测量的人的身高L相比，可以忽略从端子TR到接收电极TPR的布线长度D的情况下，可以更容易地获得身高。
[第四实施例]
第二实施例中的图6的流程图是基于待测量的人利用人体触摸电极部分301。然而，在该实施例中，仅在待测量的人利用人体触摸电极部301时，计算待测量的人的身高。
图8是用于示出第四实施例的身高测量过程的流程图。
图8的流程图与图6的流程图的不同之处在于，图8的流程图包括紧接在步骤S107之前的步骤S1101。
在步骤S1101中，当最小静电电容测量值MCm等于或小于阈值THX时，处理进行到步骤S107。当最小静电电容测量值MCm超过阈值THX时，处理结束。阈值THX是用于确定待测量的人是否已经利用人体触摸电极部分301的值。阈值THX是大于当时钟CLK1的波长的一半长度与通过接收电极TPR和待测量的人的人体从端子TR到地面的距离匹配时的静电电容的测量值的值。
仅当待测量的人利用人体接触电极部分301时，可以通过上述处理来计算身高。
[第五实施例]
图9是用于示出第五实施例的身高测量过程的流程图。
图9的流程图与图6的流程图的不同之处在于，图9的流程图包括紧接在步骤S103之前的步骤S2101。
在步骤S2101中，当静电电容测量值MC等于或小于阈值THX时，处理进行到步骤S103。当静电电容测量值MC超过阈值THX时，处理返回到步骤S102。阈值THX与第三实施例中的阈值相同。
仅当待测量的人利用人体触摸电极部分301时，可以通过上述处理来开始用以获得身高的处理(频率扫描、静电电容测量和身高的计算)。
[第六实施例]
在第二实施例中，当待测量的人利用人体的部位(手指FNG等)触摸电极部分301时，从接收电极TPR到待测量的人的人体与地面之间的接触点的距离被认为是身高。在第三实施例中，使用人体比率来更精确地测量待测量的人的身高。
图10是用于示出人体的每个部位的比率的图。
当头部的长度为a时，手臂的长度可以表示为n×a，并且躯干和腿部的长度可以表示为m×a。在这种情况下，待测量的人的身高为a+ma＝(m+1)a，而从接收电极TPR到待测量的人的人体与地面之间的接触点的距离为na+ma＝(n+m)a。
K＝(m+1)/(n+m)的比率被预先获得，并且可以存储在闪存101中。例如，在m＝7和n＝3的情况下，K为0.8。
假定通过第二实施例的等式(A4)计算出的L是暂定身高VH，CPU 102可以使用通过将暂定身高VH乘以比率K(VH×K)获得的值作为待测量的人的身高。
如上所述，根据该实施例，可以通过使用人体比率来高准确度地计算身高。
[第七实施例]
该实施例中的身高测量设备根据年龄改变比率K。闪存101存储其中定义了与年龄对应的比率K的表格。该表格可以定义每一年的比率，或者可以定义固定年龄范围(每5年或10年)的比率。可替选地，该表格可以为成人定义固定比率，并且可以仅为儿童定义每一年或固定年龄范围的比率。
图11是用于示出第七实施例的身高测量过程的流程图。
在步骤S201中，通过执行图5中的步骤S101至S107，CPU 102使用通过等式(A4)获得的L作为暂定身高VH。
在步骤S202中，CPU 102从存储在闪存101中的表格中读取与待测量的人的年龄对应的比率K。
在步骤S203中，CPU 102将暂定身高VH乘以比率K，并且使用乘法结果作为待测量的人的身高。
如上所述，根据该实施例，因为比率根据年龄而改变，所以身高的计算准确性增加。
[第八实施例]
该实施例中的身高测量设备基于由静电电容传感器获得的暂定身高来确定待测量的人是成人还是儿童，并且根据确定结果来改变比率K。闪存101存储其中定义了成人的比例K1和儿童的比率K2的表格。
图12是用于示出第八实施例的身高测量过程的流程图。
在步骤S301中，通过执行图5中的步骤S101至S107，CPU 102使用通过等式(A4)获得的L作为暂定身高VH。
在步骤S302中，当暂定身高VH等于或大于阈值TH1时，处理进行到步骤S303。当暂定身高VH小于阈值TH1时，处理进行到步骤S305。
在步骤S304中，CPU 102从存储在闪存101中的表格中读取成人的比率K1。
在步骤S305中，CPU 102将暂定身高VH乘以比率K1，并且使用乘法结果作为待测量的人的身高。
在步骤S306中，CPU 102从存储在闪存101中的表格中读取儿童的比率K2。
在步骤S307中，CPU 102将暂定身高VH乘以比率K2，并且使用乘法结果作为待测量的人的身高。
如上所述，根据该实施例，基于暂定身高来确定待测量的人是成人还是儿童，并且比率K根据确定结果而改变。因此，可以节省用于输入待测量的人的年龄的时间和精力。
[第九实施例]
图13和图14是各自示出第九实施例的健康护理装置的外观的图。
放置台501被配置为能够放置待测量的人。
控制台389和放置台501耦接到沿垂直方向延伸的支撑构件601。支撑构件601的长度被调整为使得控制台389位于待测量的人的肩部的位置附近。可替选地，在控制台389耦接到支撑构件601的状态下，控制台389可以在垂直方向上可移动。另外，可以使用可以缠绕的绳索来代替支撑构件601。
一对把手502a和502b耦接到控制台389以在左侧和右侧延伸。把手502a可以被待测量的人的左手抓握。把手502b可以被待测量的人的右手抓握。
图15是用于示出第九实施例的健康护理装置的电路配置的图。
健康护理装置包括电极单元321、322和323、控制器503、体重传感器311、电压转换电路351和控制台389。
控制台389包括显示装置304、触摸键320和操作按钮303。控制器503包括MCU 200、身体组成测量电路313、体重测量电路312以及开关314、315、316和317。如图14中所示，控制器503设置在控制台389的内部。
电极单元321包括电极11、电极12、电极13和电极14。电极11在身体组成测量模式下用作用于身体组成测量的左腿部位电极。电极12在身体组成测量模式下用作用于身体组成测量的左腿部位电极。电极13在身体组成测量模式下用作用于身体组成测量的右腿部位电极。电极14在身体组成测量模式下用作用于身体组成测量的右腿部位电极。电极11至14耦接到身体组成测量电路313。如图14中所示，电极11至14被布置在放置台501的表面上。电极11被布置在放置台501的左前侧，以便与待测量的人的左脚掌的脚趾接触。电极12被布置在放置台501的左后侧，以便与待测量的人的左脚掌的脚后跟接触。电极13被布置在放置台501的右前侧，以便与待测量的人的右脚掌的脚趾接触。电极14被布置在放置台501的右后侧，以便与待测量的人的右脚掌的脚后跟接触。
电极单元322包括电极1和电极2。电极1在身体组成测量模式下用作用于身体组成测量的左臂部位电极。电极2在身体组成测量模式下用作用于身体组成测量的左臂部位电极。电极1和2耦接到身体组成测量电路313。如图14中所示，电极1和2被布置在把手502a的表面上，以便与待测量的人的左手接触。
电极单元323包括电极TPX1和电极TPR1。电极TPX1在身高测量模式下用作静电电容传感器的发送电极，并且在身体组成测量模式下用作用于身体组成测量的右臂部位电极。电极TPR1在身高测量模式下用作静电电容传感器的接收电极，并且在身体组成测量模式下用作用于身体组成测量的左臂部位电极。电极TPX1和电极TPR1使用诸如金属的导体构成，因此可以用作静电电容传感器的电极或身体组成分析仪的电极。如图14中所示，电极TPX1和TPR1被布置在把手502b的表面上，以便与待测量的人的右手接触。
体重传感器311被合并在放置台501的中心附近。
电压转换电路351将从商用电源插头352供应的商用电源电压转换成要供应给MCU200的电源电压VCC。
显示装置304显示身高测量结果、身体组成测量结果、体重测量结果、BMI测量结果等。
触摸键320包括电极TPX2和电极TPR2。传感器电路300检测待测量的人的人体接近或接触电极TPX2和电极TPR2，从而CPU 102切换操作输入模式、身高测量模式和身体组成模式。在选择身高测量模式之后，CPU 102在身高测量完成之后将身高测量模式返回到操作输入模式。在选择身体组成测量模式之后，CPU 102在身体组成测量完成之后将身体组成测量模式返回到操作输入模式。
与图2中所示的MCU 100类似，MCU 200包括闪存101、CPU 102、RAM 103、PRPH 104、传感器电路300、端子TR和端子TX。
MCU 200还包括端子P3、P4、P5、P6和P7。
身体组成测量电路313测量身体组成，并且将表示身体组成的数据输出到MCU 200的端子P4。
体重测量电路312根据体重传感器311的输出信号计算待测量的人的体重，并且将待测量的人的体重输出到MCU 200的端子P5。
开关314将电极TPX1的耦接目的地切换到开关316或身体组成测量电路313。开关314在身高测量模式下将电极TPX1和开关316彼此耦接，并且在身体组成测量模式下将电极TPX1和身体组成测量电路313彼此耦接。
开关315将电极TPR1的耦接目的地切换到开关317或身体组成测量电路313。开关315在身高测量模式下将电极TPR1和开关317彼此耦接，并且在身体组成测量模式下将电极TPR1和身体组成测量电路313彼此耦接。
开关316将端子TX的耦接目的地切换到开关314或电极TPX2。开关316在身高测量模式下将端子TX和开关314彼此耦接，并且在操作输入模式下将端子TX和电极TPX2彼此耦合。
开关317将端子TR的耦接目的地切换到开关315或电极TPR2。开关317在身高测量模式下将端子TR和开关315彼此耦接，并且在操作输入模式下将端子TR和电极TPR2彼此耦合。
端子P3耦接到开关314、315、316和317。CPU 102通过端子P3向开关314、315、316和317输出开关信号。
端子P4耦接到身体组成测量电路313。
端子P5耦接到体重测量电路312。
端子P6耦接到显示装置304。
端子P7耦接到操作按钮303。
身体组成测量电路313使用生物阻抗法等测量待测量的人的人体的身体组成。待测量的身体组成包括身体脂肪百分比、肌肉百分比、脂肪去除量、身体脂肪量和肌肉量中的至少一个。
身体组成测量电路313使用电极1、2、11、12、13、14、TPX1和TPR1中的两个作为用于向待测量的人的人体施加电流的电极，并且使用其中的其他两个作为用于测量电压的电极。因此，测量待测量的人的人体的部位的身体组成。
例如，身体组成测量电路313使用电极1(左臂部位)和电极11(左腿部位)作为用于向待测量的人的人体施加弱电流的电极，并且使用电极2(左臂部位)和电极12(左腿部位)作为用于测量电压的电极。因此，估计待测量的人的身体左侧的身体组成。身体组成测量电路313使用电极TPR1(右臂部位)和电极13(右腿部位)作为用于向待测量的人的人体施加弱电流的电极，并且使用电极TPX1(右臂部位)和电极14(右腿部位)作为用于测量电压的电极。因此，测量待测量的人的身体右侧的身体组成。身体组成测量电路313使用电极1(左臂部位)和电极TPR1(右臂部位)作为用于向待测量的人的人体施加弱电流的电极，并且使用电极2(左臂部位)和电极TPX1(右臂部位)作为用于测量电压的电极。因此，测量待测量的人的两臂之间的身体组成。身体组成测量电路313使用电极11(左腿部位)和电极13(右腿部位)作为用于向待测量的人的人体施加弱电流的电极，并且使用电极12(左腿部位)和电极14(右腿部位)作为用于测量电压的电极。因此，测量待测量的人的两条腿之间的身体组成。
通过改变用于施加电流的两个电极和用于施加电压的两个电极的组合来测量身体组成，并且测量结果被相加或相减，从而可以获得待测量的人的人体的每个部位的身体组成以及整个人体的身体组成。
CPU 102基于待测量的人的所测量的身高和体重获得待测量的人的BMI(身体质量指数)。当待测量的人的体重是W(kg)并且其身高是M(m)时，可以使用W/M2获得BMI。
图16是用于示出第九实施例的健康护理装置中的开关的控制过程的流程图。
在步骤S401中，CPU 102将当前模式设定为操作输入模式。CPU 102设定开关316，以便将端子TX耦接到电极TPX2。CPU 102设定开关317，以便将端子TR耦接到电极TPR2。
在步骤S402中，在已通过触摸键320输入了身高测量的指令的情况下，处理进行到步骤S403。例如，当静电电容传感器检测到待测量的人的人体的部位已经与电极TPX2和电极TPR2接触了一次时，CPU 102可以确定身高测量的指令已经被输入。
在步骤S403中，CPU 102将当前模式设定为身高测量模式。CPU 102设定开关314，以便将电极TPX1耦接到开关316。CPU 102设定开关315，以便将电极TPR1耦接到开关317。CPU 102设定开关316，以便将端子TX耦接到开关314。CPU 102设定开关317，以便将端子TR耦接到开关315。
在步骤S405中，在已通过触摸键320输入了身体组成测量的指令的情况下，处理进行到步骤S406。例如，当静电电容传感器检测到待测量的人的人体的部位已经与电极TPX2和电极TPR2连续两次接触时，CPU 102可以确定身体组成测量的指示已经被输入。
在步骤S404中，在已经完成了身高测量的情况下，处理进行到步骤S408。
在步骤S406中，CPU 102将当前模式设定为身体组成测量模式。CPU 102设定开关314，以便将电极TPX1耦接到身体组成测量电路313。CPU 102设定开关315，以便将电极TPR1耦接到身体组成测量电路313。
在步骤S407中，在已经完成了身体组成测量的情况下，处理进行到步骤S408。
在步骤S408中，电源没有断开，处理返回到步骤S401。
现有技术中的用于测量身体组成的健康护理装置不能测量身高。因此，待测量的人需要利用身高计等测量身高，然后通过操作面板输入所测量的身高。根据该实施例的健康护理装置，由于除了身体组成之外还可以测量身高，因此可以节省用于利用身高计测量身高并且输入身高的时间和精力。
应该注意的是，为了提高身高测量的准确性，有一种方法是通过增加频率的扫描次数对测量结果进行平均。身体组成测量需要相对较长的时间，诸如几秒到几十秒。因此，即使用于身高测量的频率扫描被执行几次，身高测量所需要的时间也短于身体组成测量所需要的时间。因此，即使用于身高测量的频率扫描被执行几次，待测量的人也不会感觉到测量时间长。
[第九实施例的修改示例]
在第九实施例中，触摸键320包括一组发送电极和接收电极。然而，触摸键320可以包括多组发送电极和接收电极。通过将每组发送电极和接收电极布置在不同的位置处，待测量的人可以识别触摸位置。CPU可以根据待测量的人所触摸的位置来切换模式。
[第十实施例]
图17和图18是各自示出第十实施例的合并有身高测量功能的旋转式闸门的图。
旋转式闸门被设置在设施的入口闸门等处。旋转式闸门包括支撑杆801、闸门旋转部分803、以可旋转方式可移动的闸门杆802和驱动单元809。
闸门旋转部分803可旋转地附连到支撑杆801的上表面。
闸门杆802附连到闸门旋转部分803，并且与闸门旋转部分803的旋转相关联地旋转。
驱动单元809根据图2中的CPU 102的指令使闸门旋转部分803旋转。
图2中的发送电极TPX和接收电极TRX被布置在闸门杆802的表面上。
图2中的MCU 100被设置在闸门旋转部分803的内部。
当访客用他/她的手以步行速度推动旋转式闸门的闸门杆802时，通过附连到闸门杆802和MCU 100的电极TPX和TPR来测量身高。在所测量的身高落在可允许范围内的情况下，通过驱动单元809旋转闸门旋转部分803，以旋转闸门杆802。因此，访客可以进入设施。
图19是用于示出第十实施例的旋转式闸门的控制过程的流程图。
除了图6的流程图中的S101至S105之外，图19的流程图还包括S908至S910。
在步骤S107中计算出身高之后，在步骤S108中身高等于或大于阈值TH0的情况下，处理进行到步骤S909。在身高小于阈值TH0的情况下，处理进行到步骤S910。
在步骤S909中，CPU 102允许驱动单元809旋转闸门旋转部分803，使得闸门杆802旋转。
在步骤S910中，CPU 102不允许驱动单元809旋转闸门旋转部分803。因此，闸门杆802不旋转。
过去，服务员目测地检查访客的身高，并且在身高等于或大于限制身高的情况下允许访客进入。因此，存在设施拥挤和开始时间延迟的问题。如在该实施例中那样，可以通过设置有身高测量功能的闸门管理来有效地控制入口。由于与闸门被连续地推动的时间段相比，身高的测量在足够短的时间段内完成，所以很有可能在完成测量之后通过控制闸门的打开/关闭来进行通知。
[第十一实施例]
访客利用他/她的手触摸闸门杆802的时间段相对较短。因此，需要在短时间内测量身高。
在该实施例中，CPU 102扫描小于限制身高的频率的范围。在所扫描的频率范围内存在所测量的互电容等于或小于阈值THY的频率的情况下，CPU 102确定待测量的人的身高小于限制身高。在所扫描的频率范围内不存在所测量的互电容等于或小于阈值THY的频率的情况下，CPU 102确定待测量的人的身高等于或大于限制身高。
图20是用于示出第十一实施例的旋转式闸门的控制过程的流程图。
在步骤S600中，CPU 102将待扫描的脉冲的频率的设定范围设定为fX至fU。假设fX是与比访客可以进入的限制身高稍低的身高对应的频率。假设fU是与等于或低于人的身高的最小值的长度(例如75cm)对应的频率。
在步骤S601中，CPU 102将由可变频率脉冲生成器21生成的脉冲的频率设定为在设定范围内的最小频率fX。
在步骤S602中，CPU 102计算同相时段中的计数数量Nc1相对于反相时段中的计数数量Nc2的差值Ns作为静电电容测量值MC。
在步骤S603中，当静电电容测量值MC等于或小于阈值THX时，处理进行到步骤S604。当静电电容测量值MC超过阈值THX时，处理返回到步骤S601。阈值THX是用于确定待测量的人是否利用人体触摸电极部分301的值。阈值THX是大于当时钟CLK1(可变频率脉冲生成器21的脉冲)的波长的一半长度与通过接收电极TPR和待测量的人的人体从端子TR到地面的距离相匹配时的静电电容的测量值的值。
在步骤S604中，在静电电容测量值MC超过阈值THY的情况下，处理进行到步骤S605。在静电电容测量值MC等于或小于阈值THY的情况下，处理进行到步骤S609。阈值THY是通过将余量加上当时钟CLK1(可变频率脉冲生成器21的脉冲)的波长的一半长度与通过接收电极TPR和待测量的人的人体从端子TR到地面的距离相匹配时的静电电容的测量值的平均值而获得的值。即，满足THX＞THY。
在步骤S605中，在脉冲的当前设定频率是设定范围内的最大频率FU的情况下，处理进行到步骤S607。在脉冲的当前设定频率不是设定范围内的最大频率FU的情况下，处理返回到步骤S602。
在步骤S607中，CPU 102确定待测量的人的身高等于或大于限制身高。
在步骤S608中，CPU 102允许驱动单元809旋转闸门旋转部分803，使得闸门杆802旋转。
在步骤S609中，CPU 102确定待测量的人的身高小于限制身高。
在步骤S610中，CPU 102不允许驱动单元809旋转闸门旋转部分803。因此，闸门杆802不旋转。
如上所述，根据该实施例，基于静电电容测量值来确定待测量的人的身高是否等于或大于限制身高。因此，不需要计算身高，并且可以在短时间内控制闸门的打开/关闭。另外，在静电电容测量值在频率扫描期间变为阈值THY或更小的情况下，之后的静电电容的测量被取消，并且确定待测量的人的身高是否等于或大于限制身高。因此，可以在更短的时间内控制闸门的打开/关闭。
[第十二实施例]
在该实施例中，CPU 102扫描等于或大于限制身高的频率的范围。在频率的扫描范围内存在所测量的互电容等于或小于阈值THY的频率的情况下，CPU 102确定待测量的人的身高等于或大于限制身高。在频率的扫描范围内不存在所测量的互电容等于或小于阈值THY的频率的情况下，CPU 102确定待测量的人的身高小于限制身高。
图21是用于示出第十二实施例的旋转式闸门的控制过程的流程图。在步骤S701中，CPU 102将待扫描的脉冲的频率的设定范围设定为fL至fY。假设fL是与等于或大于人的身高的最大值的长度(例如3m)对应的频率。假定fY是与访客可以进入的限制身高对应的频率。
在步骤S701中，CPU 102将由可变频率脉冲生成器21生成的脉冲的频率设定为设定范围内的最小频率fL。
在步骤S702中，CPU 102计算同相时段中的计数数量Nc1相对于反相时段中的计数数量Nc2的差值Ns作为静电电容测量值MC。
在步骤S703中，在静电电容测量值MC等于或大于阈值TY的情况下，处理进行到步骤S704。在静电电容测量值MC小于阈值TY的情况下，处理进行到步骤S705。
在步骤S704中，在脉冲的当前设定频率是设定范围内的最大频率FY的情况下，处理进行到步骤S706。在脉冲的当前设定频率不是设定范围内的最大频率FY的情况下，处理返回到步骤S702。
在步骤S705中，CPU 102确定待测量的人的身高等于或大于限制身高，并且允许驱动单元809旋转闸门旋转部分803。
在步骤S706中，CPU 102确定待测量的人的身高是限制身高，并且不允许驱动单元809旋转门旋转部件803。
如上所述，根据该实施例，与第十一实施例类似，可以在短时间内控制闸门的打开/关闭。
以上基于实施例具体地描述了由发明人实现的发明。然而，显然本发明不限于这些实施例，并且可以在不偏离其范围的情况下进行各种改变。

Claims (15)

1.一种身高测量设备，包括：
静电电容传感器，所述静电电容传感器具有发送电极和接收电极，并且通过互电容法来测量所述发送电极与所述接收电极之间的互电容；
可变频率脉冲生成器，所述可变频率脉冲生成器生成供应给所述发送电极的脉冲；以及
控制设备，所述控制设备通过允许所述可变频率脉冲生成器扫描所述脉冲的频率并且允许所述静电电容传感器测量所述互电容来识别所测量的互电容变为最小值处的频率，以及基于所识别的频率获得待测量的人的身高。
2.根据权利要求1所述的身高测量设备，
其中，所述静电电容传感器包括：
耦接到所述接收电极的第一端子；
耦接到所述发送电极的第二端子；
开关电路，所述开关电路在所述脉冲的低电平期间向第一端子施加第一电源电压，并且在所述脉冲的高电平期间向第一端子施加第二电源电压；
输出缓冲器，所述输出缓冲器在同相时段中在所述脉冲的低电平期间向第二端子施加第三电源电压并且在所述脉冲的高电平期间向第二端子施加第二电源电压，以及在具有与同相时段相同长度的反相时段中在所述脉冲的低电平期间向第二端子施加第二电源电压并且在所述脉冲的高电平期间向第二端子施加第三电源电压；
电源电路，所述电源电路向所述开关电路供应第一电源电压，生成要供应给所述开关电路的第一电流，并且生成等于第一电流的固定倍数的第二电流；
电流控制振荡电路，所述电流控制振荡电路生成时钟，所述时钟的频率响应于从所述电源电路供应的第二电流的值而改变；以及
计数器，所述计数器对同相时段中的时钟数量进行计数，并且对反相时段中的时钟数量进行计数，
其中，第一电流的值响应于所述发送电极与所述接收电极之间的互电容的改变而改变，以及
其中，所述控制设备基于同相时段中的时钟数量与反相时段中的时钟数量之间的差值获得所述发送电极与所述接收电极之间的互电容。
3.根据权利要求1所述的身高测量设备，
其中，当互电容的最小值等于或小于阈值时，所述控制设备获得身高。
4.根据权利要求1所述的身高测量设备，
其中，当由所述静电电容传感器测量的互电容在所述脉冲的频率的初始值处等于或小于所述阈值时，所述控制设备扫描所述频率并且测量所述互电容以获得待测量的人的身高。
5.根据权利要求1所述的身高测量设备，
其中，所述控制设备在50MHz至200MHz之间的范围内扫描所述脉冲的频率。
6.根据权利要求1所述的身高测量设备，
其中，所述控制设备基于以下等式(1)获得身高L，
L＝c/(2×fm)...(1)
其中，fm是所述互电容变为最小值处的频率，并且c是光速。
7.根据权利要求2所述的身高测量设备，
其中，所述控制设备基于以下等式(2)获得身高L，
L＝c/(2×fm)-D...(2)
其中，fm是所述互电容变为最小值处的频率，c是光速，并且D是从第一端子到所述接收电极的布线长度。
8.根据权利要求2所述的身高测量设备，
其中，所述控制设备基于以下等式(3)获得暂定身高VL，以使用通过将所述暂定身高乘以预先设定的比率获得的值作为身高，
VL＝c/(2×fm)-D...(3)
其中，fm是所述互电容变为最小值处的频率，c是光速，并且D是从第一端子到所述接收电极的布线长度。
9.根据权利要求8所述的身高测量设备，
其中，所述控制设备使用基于人体比率的比率作为所述比率。
10.根据权利要求8所述的身高测量设备，
其中，所述控制设备使用根据待测量的人的年龄的值作为所述比率。
11.根据权利要求8所述的身高测量设备，
其中，所述控制设备使用根据所述暂定身高的值作为所述比率。
12.一种健康护理装置，包括：
静电电容传感器，所述静电电容传感器具有发送电极和接收电极，并且通过互电容法来测量所述发送电极与所述接收电极之间的互电容；
可变频率脉冲生成器，所述可变频率脉冲生成器生成供应给所述发送电极的脉冲；
控制设备，所述控制设备通过允许所述可变频率脉冲生成器扫描所述脉冲的频率并且允许所述静电电容传感器测量所述互电容来识别所测量的互电容变为最小值处的频率，以及基于所识别的频率获得待测量的人的身高；以及
一对手柄，所述一对手柄能够被待测量的人抓握，
其中，所述发送电极和所述接收电极被布置在所述一对手柄中的一个上。
13.根据权利要求12所述的健康护理装置，包括：
放置台，待测量的人能够被放置在所述放置台上；
设置在所述放置台上的多个电极；
设置在所述一对手柄中的另一个上的多个电极；以及
身体组成测量电路，所述身体组成测量电路使用设置在所述放置台上的电极、设置在所述一对手柄中的另一个上的电极、所述发送电极和所述接收电极中的一些或全部，通过生物阻抗法来测量待测量的人的人体的身体组成。
14.根据权利要求12所述的健康护理装置，包括用于测量待测量的人的体重的体重传感器，
其中，所述控制设备基于所测量的身高和所测量的体重来获得待测量的人的身体质量指数BMI。
15.一种旋转式闸门，包括：
静电电容传感器，所述静电电容传感器具有发送电极和接收电极，并且通过互电容法来测量所述发送电极与所述接收电极之间的互电容；
可变频率脉冲生成器，所述可变频率脉冲生成器生成供应给所述发送电极的脉冲；
控制设备，所述控制设备通过允许所述可变频率脉冲生成器扫描所述脉冲的频率并且允许所述静电电容传感器测量互电容来获得所测量的互电容；以及
能够以能旋转的方式移动的闸门杆，
其中，所述发射电极和所述接收电极设置在所述闸门杆处，以及
其中，所述控制设备基于所测量的互电容来控制所述闸门杆的旋转。
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