CN109394220B - 一种智能身高测量装置及其测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能身高测量装置及其测量方法，包括飞行器以及均设置在飞行器上的第一处理模块、能够检测人体信息的人体识别检测模块以及能够检测飞行器的飞行高度的距离检测模块，第一处理模块与飞行器电性连接以驱动飞行器运行，第一处理模块分别与人体识别检测模块以及距离检测模块电性连接以根据飞行高度信息得出人体的身高；距离检测模块检测飞行器距离初始位置的飞行高度，当人体识别检测模块检测飞行器超过人体头顶时，第一处理模块接收距离检测模块检测的基于初始位置的飞行高度信息，进而得出人体身高，本设计结构简单，容易携带，同时智能运行，无需人为的操控，能够自动测出人体身高信息。

Description

一种智能身高测量装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及测量仪器领域，特别是一种人体身高测量装置及其测量方法。
背景技术
市面上的身高测量设备，基本上在称重的秤体上增加标尺的结构，然而此类产品的缺点明显，主要体现在体积非常大，同时测量麻烦，此外，还有的是手持超声波探测仪，此产品缺点是需要手去固定手持超声波探测仪，不易使用，同时使得人站立姿势变化，测量结果不准确。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能够通过飞行器智能飞行检测人体身高的测量装置及其测量方法。
本发明采用的技术方案是：
一种智能身高测量装置，包括：
飞行器以及与飞行器电性连接的第一处理模块；
人体识别检测模块，设置在飞行器上并且能够检测人体信息；
距离检测模块，设置在飞行器上并且能够检测飞行器的飞行高度；
第一处理模块分别与人体识别检测模块以及距离检测模块电性连接以根据飞行高度信息得出人体的身高。
还包括用于供人体站立和/或飞行器停靠的承载台。
还包括设置在承载台上的第二处理模块，所述承载台上设置有复位触碰部件，飞行器能够在停靠时触碰到复位触碰部件，第二处理模块与复位触碰部件连接并且将复位信息传输给第一处理模块。
所述承载台上设置有称重传感器，该称重传感器与第二处理模块电性连接。
所述飞行器上设置有陀螺仪模块，第一处理模块与陀螺仪模块电性连接。
所述人体识别检测模块包括激光雷达传感器，激光雷达传感器水平设置在飞行器上。
一种智能身高测量装置的测量方法，智能身高测量装置包括：
飞行器以及与飞行器电性连接的第一处理模块；
人体识别检测模块，设置在飞行器上并且能够检测检测人体信息；
距离检测模块，设置在飞行器上并且能够飞行器距离地面的高度；
第一处理模块分别与人体识别检测模块以及距离检测模块电性连接以根据距离地面的高度信息得出人体的身高；
其包括以下步骤：
a、零点复位设置，确立起飞的初始位置H0；
b、第一处理模块控制飞行器垂直上升；
c、人体识别检测模块检测前方的人体，距离检测模块检测飞行器距离初始位置的飞行高度，并当人体识别检测模块检测飞行器超过人体头顶时，第一处理模块接收距离检测模块检测的基于初始位置的飞行高度信息H1，进而得出人体身高H；
d、第一处理模块控制飞行器下降复位；
其中，至少进行一次步骤b-步骤d的操作，若循环若干次步骤b-步骤d的操作，得出若干个人体身高测量值，则输出若干个人体身高测量值的平均值。
进一步地，智能身高测量装置还包括用于供人体站立和飞行器停靠的承载台以及设置在承载台上的第二处理模块，承载台上设置有复位触碰部件；
在步骤a中，飞行器停靠在承载台上时触碰到复位触碰部件，第二处理模块将复位信号发送到第一处理模块，第一处理模块进行零点复位设置，确立起飞的初始位置。
进一步地，所述承载台上设置有称重传感器，该称重传感器与第二处理模块电性连接；
在步骤b之前还包括步骤a0、称重传感器检测是否有人体站立在承载台上，若有，则允许进入步骤b。
进一步地，所述飞行器上设置有陀螺仪模块，第一处理模块与陀螺仪模块电性连接；
陀螺仪模块检测飞行器的姿态信息，第一处理模块根据姿态信息建立虚拟飞行空间模型以调整飞行器的飞行状态。
本发明的有益效果：
本发明智能身高测量装置及其测量方法，第一处理模块控制飞行器运行，人体识别检测模块在飞行器上升的过程中检测前方的人体信息，同时，距离检测模块检测飞行器距离初始位置的飞行高度，当人体识别检测模块检测飞行器超过人体头顶时，第一处理模块接收距离检测模块检测的基于初始位置的飞行高度信息，进而得出人体身高，本设计结构简单，容易携带，同时智能运行，无需人为的操控，能够自动测出人体身高信息。
结合承载台，承载台可以作为一个基准平台，飞行器和人体站立在承载台上从而保证飞行器的初始位置与人体脚底处于同一水平面，提高测量结果的准确性；
另外，在承载台上可设置称重传感器，一来可以称量人体的重量，并且飞行器与承载台两个系统之间可以通过有线或者无线传输的方式实现数据互联，二来人体站立在承载台上，称重传感器能够识别，从而形成触发信号，将触发信号发送到第二处理模块，得知有人体站立在承载台上，才控制飞行器运行并测量，防止误触发，提高安全性能。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明身高测量装置的立体示意图。
图2是本发明身高测量装置工作状态下初始位置的示意图。
图3是本发明身高测量装置工作状态下飞行位置的示意图。
图4是本发明身高测量装置的俯视图。
图5是本发明身高测量装置的虚拟飞行空间模型的示意图。
图6是本发明身高测量装置的飞行器部分的控制原理图。
图7是本发明身高测量装置的承载台部分的控制原理图。
图8是本发明身高测量装置的测量方法的主流程图。
图9是本发明身高测量装置的零点复位设置的流程图。
具体实施方式
如图1-图9所示，本设计智能身高测量装置，包括飞行器1以及均设置在飞行器1上的第一处理模块2、能够检测人体信息的人体识别检测模块3以及能够检测飞行器1的飞行高度的距离检测模块4，第一处理模块2与飞行器1电性连接以驱动飞行器1运行；
第一处理模块2分别与人体识别检测模块3以及距离检测模块4电性连接以根据飞行高度信息得出人体的身高。
其中，飞行器1可以是在常规的航模规格中进行选取，不同规格的选取可以根据需求选择体积较少的飞行器1，从而使得身高测量装置的体积更小，为了飞行稳定，本设计优选的是四螺旋桨式的飞行器，四个螺旋桨5均匀分布在四周，通过旋转电机等飞行驱动部件6进行带动，第一处理模块2可以由MCU或者CPU及其外围电路构成，并且通过可控硅等开关电路构成的电机调速电路与飞行驱动部件6连接，从而控制飞行器1的运行，同时，飞行器1上搭载有第一电源供电模块7，第一电源供电模块7为第一处理模块2、飞行驱动部件6、人体识别检测模块3以及距离检测模块4等等供电，此处可以是可拆卸替换的储电池，也可以是通过USB充电的可充电池。
进一步地，飞行器1上还可以设置有第一显示模块8以及数据储存模块9，第一处理模块2分别与第一显示模块8以及数据储存模块9连接，数据储存模块9能够对检测的数据进行储存，同时，第一显示模块8能够对数据进行显示，进一步地，第一显示模块8可以是激光投射模块，将身高等信息投射到墙上或者地上进行显示，更便于用户查看。
本设计中，人体识别检测模块3可以有多种实现方式，例如人体识别检测模块3可以是激光雷达传感器，激光雷达传感器水平设置在飞行器1上，当然，在实际设置的时候，应该以激光雷达传感器的检测端作为初始位置的基准点，在使用时，朝向待测身高的人体，形成遮挡并反射光线，当在一定时间内，有光线反馈则证明飞行器未高于人体，若光线反馈的时间延长或者未反馈，则可以判断飞行器1高于人体头顶位置，人体识别检测模块3还可以是图像扫描部件或者超声波传感器。
同样地，距离检测模块4也可以有多种形式，例如光电传感器或者超声波传感器或者大气压传感器等等。
如图8所示，基于以上的部件，本设计的主测量流程为：
a、零点复位设置，确立起飞的初始位置H0；
b、第一处理模块控制飞行器垂直上升；
c、人体识别检测模块检测前方的人体，距离检测模块检测飞行器距离初始位置的飞行高度，并当人体识别检测模块检测飞行器超过人体头顶时，第一处理模块接收距离检测模块检测的基于初始位置的飞行高度信息H1，进而得出人体身高H；
d、第一处理模块控制飞行器下降复位；
其中，至少进行一次步骤b-步骤d的操作，若循环若干次步骤b-步骤d的操作，得出若干个人体身高测量值，则输出若干个人体身高测量值的平均值。
此处，第一处理模块2可以控制飞行器1进行多次测量，在步骤d结束后，重新返回步骤b，而每一次测量都会得到一个人体身高测量值H，而H＝H1-H0，例如本设计优选情况下，会进行三次的测量，得到H(1)、H(2)、H(3)三个人体身高测量值，最终取三者的平均值H＝(H(1)+H(2)+H(3))/3。
本设计结构简单，容易携带，同时智能运行，无需人为的操控，能够自动测出人体身高信息，并且能够快速地多次测量，从而得到最为精准的平均值，提高测量数据的精确性。
进一步地，还包括用于供人体站立和/或飞行器停靠的承载台9；
承载台9可以作为一个基准平台，飞行器1和人体站立在承载台9上从而保证飞行器1的初始位置与人体脚底处于同一水平面，提高测量结果的准确性。
进一步地，对于步骤a中，进行复位并且确立起飞初始位置H0的情况，可以在飞行器1上设置有与第一处理模块2连接的复位按钮，用户将飞行器1放置在位于与脚部相同的水平面上，再按复位按钮即可实现。
然而结合承载台9，如图7所示，为了进一步优化本设计，使得操作更加方便，承载台9上设置有第二处理模块10，同时，承载台9上设置有复位触碰部件11，飞行器1能够在停靠时触碰到复位触碰部件11，第二处理模块10与复位触碰部件11连接并且将复位信息传输给第一处理模块2，同样地，第二处理模块10也可以是CPU或者MCU及其外围电路构成，复位触碰部件11可以是触摸信号触发器等等。
此处复位触碰部件11设置在承载台9的表面上，同时可以相应设置一停放槽，飞行器1停靠在承载台9上，能够卡在停放槽上，并且触碰到位于停放槽上的复位触碰部件11，从而按压复位触碰部件11，给第二处理模块10发送复位信号。
此处对于零点复位设置的流程如图9所示，在步骤a中，飞行器停靠在承载台上时触碰到复位触碰部件，第二处理模块将复位信号发送到第一处理模块，第一处理模块进行零点复位设置，确立起飞的初始位置H0。
对于第一处理模块2与第二处理模块10的数据传输方式，可以是有线或者无线的形式，例如在承载台9上设置有2-3米长的传输线与飞行器1连接，或者第一处理模块2电性连接有第一无线模块12，第二处理模块10电性连接有与第一无线模块12相匹配的第二无线模块13，从而实现数据的无线传输，此处无线的方式可以是WiFi、蓝牙、射频或者移动通信等等。
进一步地，承载台9上设置有称重传感器14，相应地，还设置有A/D转换电路15，该称重传感器14通过A/D转换电路15与第二处理模块10电性连接，从而使得承载台9带有称重功能，可以称量人体的重量，并且飞行器1与承载台9两个系统之间可以通过有线或者无线传输的方式实现数据互联，从而飞行器1上的第一显示模块8能够一并对体重、体质比等信息进行显示。
利用称重传感器，在步骤b之前还包括步骤a0、称重传感器检测是否有人体站立在承载台上，若有，则允许进入步骤b，此处当人体站立在承载台上时，第二处理模块能够检测到称重传感器有数据的输入，则证明承载台上站立有人体，从而才允许飞行器启动上升，否则可以通过连接在第二处理模块10上的蜂鸣器20来进行报警，而步骤a0可在步骤a零点复位设置之前或者之后，此处不做限定。
人体站立在承载台上，称重传感器14能够识别，从而形成触发信号，将触发信号发送到第二处理模块10，得知有人体站立在承载台9上，才控制飞行器1运行并测量，防止误触发，提高安全性能。
而承载台1的表面，也可以设置有与第二处理模块10连接的第二显示模块16，从而对身高、体重和/或体积比等信息进行显示。
除此之外，承载台9上设置有第二电源供电模块17，第二电源供电模块17为第二处理模块10、称重传感器14等等供电，此处可以是可拆卸替换的储电池，也可以是通过USB充电的可充电池。
进一步地，飞行器1上设置有陀螺仪模块18，第一处理模块2与陀螺仪模块18电性连接。
陀螺仪模块18检测飞行器的姿态信息，第一处理模块2根据姿态信息建立虚拟飞行空间模型以调整飞行器的飞行状态；
此处的陀螺仪模块18能够通过角速度的偏差来检测飞行器是否正放在承载台9上，同时，当步骤a零点复位设置，确立起飞的初始位置H0后，陀螺仪确定飞行器1正放，在飞行器的正上方根据秤体的边界及陀螺仪的定位，建立一个虚拟的飞行空间模型，从而陀螺仪的定位能够使第一处理模块2得知飞行器1处于飞行空间模型的位置，进而控制飞行器1的运行，通过反馈的信息形成反馈系统，精准控制飞行器1的飞行。
除此之外，承载台9上还设置有与第二处理模块10连接的GPS模块19，从而实现承载台9的定位，并且第二处理模块10通过第二无线模块13发送至用户的智能设备中。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，本发明并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能身高测量装置，其特征在于，包括：
飞行器以及与飞行器电性连接的第一处理模块；
人体识别检测模块，设置在飞行器上并且用于判断飞行器是否高于人体头顶位置；
距离检测模块，设置在飞行器上并且能够检测飞行器的飞行高度；
第一处理模块分别与人体识别检测模块以及距离检测模块电性连接以根据飞行高度信息得出人体的身高；
承载台；用于供人体站立和飞行器停靠；
第二处理模块，设置在承载台上，所述承载台上设置有复位触碰部件，飞行器能够在停靠时触碰到复位触碰部件，第二处理模块与复位触碰部件连接并且将复位信息传输给第一处理模块；
通过复位触碰部件确立起飞的初始位置H0；
距离检测模块检测的基于初始位置的飞行高度信息H1；
得到人体身高测量值H＝H1-H0。
2.根据权利要求1所述的一种智能身高测量装置，其特征在于：所述承载台上设置有称重传感器，该称重传感器与第二处理模块电性连接。
3.根据权利要求1-2任一所述的一种智能身高测量装置，其特征在于：所述飞行器上设置有陀螺仪模块，第一处理模块与陀螺仪模块电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能身高测量装置，其特征在于：所述人体识别检测模块包括激光雷达传感器，激光雷达传感器水平设置在飞行器上。
5.一种智能身高测量装置的测量方法，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的智能身高测量装置，
测量方法包括以下步骤：
a、零点复位设置，确立起飞的初始位置H0；
b、第一处理模块控制飞行器垂直上升；
c、人体识别检测模块检测前方的人体，距离检测模块检测飞行器距离初始位置的飞行高度，并当人体识别检测模块检测飞行器超过人体头顶时，第一处理模块接收距离检测模块检测的基于初始位置的飞行高度信息H1，进而得出人体身高H；
d、第一处理模块控制飞行器下降复位；
其中，至少进行一次步骤b-步骤d的操作，若循环若干次步骤b-步骤d的操作，得出若干个人体身高测量值，则输出若干个人体身高测量值的平均值。
6.根据权利要求5所述的一种智能身高测量装置的测量方法，其特征在于，智能身高测量装置还包括用于供人体站立和飞行器停靠的承载台以及设置在承载台上的第二处理模块，承载台上设置有复位触碰部件；
在步骤a中，飞行器停靠在承载台上时触碰到复位触碰部件，第二处理模块将复位信号发送到第一处理模块，第一处理模块进行零点复位设置，确立起飞的初始位置。
7.根据权利要求6所述的一种智能身高测量装置的测量方法，其特征在于，所述承载台上设置有称重传感器，该称重传感器与第二处理模块电性连接；
在步骤b之前还包括步骤a0、称重传感器检测是否有人体站立在承载台上，若有，则允许进入步骤b。
8.根据权利要求7所述的一种智能身高测量装置的测量方法，其特征在于，所述飞行器上设置有陀螺仪模块，第一处理模块与陀螺仪模块电性连接；
陀螺仪模块检测飞行器的姿态信息，第一处理模块根据姿态信息建立虚拟飞行空间模型以调整飞行器的飞行状态。
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