CN110766252B - 用于计算等待时间的方法和装置以及计算设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于计算等待时间的方法和装置，该方法包括：获取至少一组传感器数据帧，每一组数据帧包括由操作人员的其中一个手穿戴的数据手套在操作人员执行操作的一个循环期间顺序输出的多个传感器数据帧；基于任一传感器数据帧包含的角速度分量，确定该任一传感器数据帧的状态；检查在该循环期间是否存在至少一个时间段，任一时间段的总时长大于指定时长阈值并且与落入在该任一时间段内的那些时间点关联的传感器数据帧的状态都为静止；如果检查的结果为肯定，则计算该至少一个时间段的总时长，作为在该循环期间该操作人员的等待时间。该方法和装置便于获取操作人员在执行操作时的等待时间。

Description

用于计算等待时间的方法和装置以及计算设备
技术领域
本发明涉及用于计算等待时间的方法和装置以及计算设备和机器可读存储介质。
背景技术
在汽车、手机或芯片等的生产线上，每一个操作人员通常需要循环地执行特定操作(例如，经过几个步骤把若干零件组装成特定部件)。
在操作人员执行操作的每一个循环期间，操作人员有时处于工作状态，有时处于等待状态(即不工作状态)。
目前，通常由操作人员使用秒表来统计在其执行操作的每一个循环期间其的等待时间，这种方式并不方便获取操作人员的等待时间。
发明内容
鉴于现有技术的以上问题，本发明的实施例提供用于计算等待时间的方法和装置以及计算设备和机器可读存储介质，其能够便于获取操作人员在执行操作时的等待时间。
按照本发明的实施例的一种用于计算等待时间的方法，包括：获取针对任一操作人员的至少一组传感器数据帧，每一组传感器数据帧包括由所述任一操作人员的穿戴有具有角速度传感器的数据手套的至少一个手的其中一个手所穿戴的数据手套在所述任一操作人员执行操作的一个循环期间顺序输出的多个传感器数据帧，其中，所述多个传感器数据帧中的每一个与所述循环期间的多个不同时间点的其中一个时间点关联且包含表示在所述其中一个时间点处所述其中一个手的运动状况的角速度分量；基于所述至少一组传感器数据帧中的任一传感器数据帧包含的所述角速度分量，确定所述任一传感器数据帧的取值为静止或运动的状态以得到所述至少一组传感器数据帧中的各个传感器数据帧的状态，所述任一传感器数据帧的状态指示在与所述任一传感器数据帧关联的时间点处所述任一操作人员的穿戴了输出所述任一传感器数据帧的数据手套的手是静止的还是运动的；检查在所述循环期间是否存在至少一个时间段，其中，所述至少一个时间段中的任一时间段的总时长大于指定时长阈值，并且，所述至少一组传感器数据帧中的与所述多个时间点中的落入在所述任一时间段内的那些时间点关联的传感器数据帧的状态都为静止；以及，如果检查的结果为肯定，则计算所述至少一个时间段的总时长，作为在所述循环期间所述任一操作人员的等待时间。
按照本发明的实施例的一种用于计算等待时间的装置，包括：获取模块，获取针对任一操作人员的至少一组传感器数据帧，每一组传感器数据帧包括由所述任一操作人员的穿戴有具有角速度传感器的数据手套的至少一个手的其中一个手所穿戴的数据手套在所述任一操作人员执行操作的一个循环期间顺序输出的多个传感器数据帧，其中，所述多个传感器数据帧中的每一个与所述循环期间的多个不同时间点的其中一个时间点关联且包含表示在所述其中一个时间点处所述其中一个手的运动状况的角速度分量；确定模块，用于基于所述至少一组传感器数据帧中的任一传感器数据帧包含的所述角速度分量，确定所述任一传感器数据帧的取值为静止或运动的状态以得到所述至少一组传感器数据帧中的各个传感器数据帧的状态，所述任一传感器数据帧的状态指示在与所述任一传感器数据帧关联的时间点处所述任一操作人员的穿戴了输出所述任一传感器数据帧的数据手套的手是静止的还是运动的；检查模块，用于检查在所述循环期间是否存在至少一个时间段，其中，所述至少一个时间段中的任一时间段的总时长大于指定时长阈值，并且，所述至少一组传感器数据帧中的与所述多个时间点中的落入在所述任一时间段内的那些时间点关联的传感器数据帧的状态都为静止；以及，计算模块，用于如果检查的结果为肯定，则计算所述至少一个时间段的总时长，作为在所述循环期间所述任一操作人员的等待时间。
按照本发明的实施例的一种计算设备，包括：处理器；以及，存储器，其上存储有可执行指令，其中，所述可执行指令当被执行时使得所述处理器执行前述的方法。
按照本发明的实施例的一种机器可读存储介质，其上存储有可执行指令，其中，所述可执行指令当被执行时使得机器执行前述的方法。
本发明的实施例的方案利用操作人员穿戴的数据手套所输出的传感器数据来计算操作人员在执行操作的各个循环期间的等待时间，其并不需要操作人员对此做出任何额外的行动，因此，与现有技术相比，本发明的实施例的方案可以方便地获取操作人员在执行操作时的等待时间。
附图说明
本发明的特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得显而易见。
图1示出了按照本发明的一个实施例的用于计算等待时间的系统的架构示意图。
图2示出了按照本发明的一个实施例的用于计算等待时间的方法的总体流程图。
图3示出了按照本发明的一个实施例的用于计算等待时间的方法的流程图。
图4示出了按照本发明的一个实施例的用于计算等待时间的装置的示意图。
图5示出了按照本发明的一个实施例的计算设备的示意图。
具体实施方式
下面，结合附图详细描述本发明的各个实施例。
图1示出了按照本发明的一个实施例的用于计算等待时间的系统的架构示意图。如图1所示，用于计算等待时间的系统10包括多个数据手套20和计算设备30。计算设备30可以经由有线或无线的方式与该多个数据手套连接。
生产线上的每一个操作人员穿戴两个数据手套20，其中，每一个手穿戴一个数据手套20。每一个数据手套20上安装有一个或多个角速度传感器，每一个角速度传感器周期地感测手的运动状况并相应地生成用于指示手的运动状况的在三个相互垂直的轴X、Y和Z上的角速度分量。
每一个数据手套20在穿戴其的操作人员执行操作的每一个循环期间顺序输出多个传感器数据帧，每一个传感器数据帧包括安装在相应数据手套20上的各个角速度传感器在该循环期间的多个时间点的其中一个时间点处生成的用于指示在该其中一个时间点处手的运动状况的在轴X、Y和Z上的角速度分量和用于指示该其中一个时间点的时间戳。基于每一个传感器数据帧所包括的时间戳，可以知道该传感器数据帧所包括的角速度分量是在循环期间的哪个时间点处被生成的。
计算设备30利用每一个操作人员Pi所穿戴的数据手套20在操作人员Pi执行操作的每一个循环期间输出的传感器数据帧所包含的角速度分量，来计算在该循环期间操作人员Pi的等待时间，这将在下面详细描述。
图2示出了按照本发明的一个实施例的用于计算等待时间的方法的总体流程图。下面结合图1所示的系统10来详细描述图2的方法200。
如图2所示，在方框202，计算设备30接收针对生产线上的任一操作人员Pj的两组传感器数据帧，即第一组传感器数据帧G1和第二组传感器数据帧G2。
其中，第一组传感器数据帧G1包括在操作人员Pj执行指定操作O的任一循环Cj期间操作人员Pj的右手上穿戴的数据手套20(下面将其称为右手数据手套20R)顺序输出的n个传感器数据帧，第二组传感器数据帧G2包括在循环Cj期间操作人员Pj的左手上穿戴的数据手套20(下面将其称为左手数据手套20L)顺序输出的n个传感器数据帧。第一组传感器数据帧G1和第二组传感器数据帧G2中的任一传感器数据帧gi包括在循环Cj期间的多个时间点的其中一个时间点Ti处生成的至少一组在轴X、Y和Z上的角速度分量和指示时间点Ti的时间戳。该至少一组角速度分量中的每一组角速度分量是由安装在输出传感器数据帧gi的数据手套上的至少一个角速度传感器的其中一个角速度传感器输出的。在方框206，计算设备30利用第一和第二组传感器数据帧G1和G2中的任一传感器数据帧gi所包含的其中一组角速度分量，计算传感器数据帧gi的角速度值，从而得到第一和第二组传感器数据帧G1和G2中的各个传感器数据帧的角速度值。
这里，可以利用以下等式来计算传感器数据帧gi的角速度值W：
其中，Wx、Wy和Wz分别表示在轴X上的角速度分量、在轴Y上的角速度分量和在轴Z上的角速度分量。
在方框210，计算设备30检查第一和第二组传感器数据帧G1和G2中的任一传感器数据帧gi的角速度值是否小于角速度阈值Wcr。
在方框214，根据方框210的检查结果，计算设备30设置传感器数据帧gi的状态，从而得到第一和第二组传感器数据帧G1和G2中的各个传感器数据帧的状态。其中，当方框210的检查结果为肯定时，传感器数据帧gi的状态被设置为静止，以及，当方框210的检查结果为否定时，传感器数据帧gi的状态被设置为运动。这里，传感器数据帧gi的状态表示在传感器数据帧gi所包括的时间戳所指示的时间点TSn处操作人员Pj的穿戴了输出传感器数据帧gi的数据手套(右手数据手套20R或左手数据手套20L)的那个手是静止的还是活动的。角速度阈值Wcr被适当地选取，以使得当在时间点TSn处操作人员Pj的穿戴了输出传感器数据帧gi的数据手套的那个手是静止的时，传感器数据帧gi的角速度值小于角速度阈值Wcr，以及，当在时间点TSn处操作人员Pj的穿戴了输出传感器数据帧gi的数据手套的那个手是运动的时，传感器数据帧gi的角速度值大于或等于角速度阈值Wcr。
在方框218，计算设备30检查在循环Cj期间是否存在至少一个时间段，其中，该至少一个时间段中的任一时间段的总时长大于指定时长阈值(例如但不局限于，2秒)，并且，第一和第二组传感器数据帧G1和G2中的其包含的时间戳所指示的时间点落入在该任一时间段内的那些传感器数据帧的状态都为静止。
在方框222，如果方框218的检查结果为肯定(Y)，则计算设备30计算该至少一个时间段的总时长，作为在循环Cj期间操作人员Pj的等待时间。
在方框226，如果方框218的检查结果为否定(N)，则计算设备30计算在循环Cj期间操作人员Pj的等待时间为零。
本实施例的方案利用操作人员穿戴的数据手套所输出的传感器数据来计算操作人员在执行操作的各个循环期间的等待时间，其并不需要操作人员对此做出任何额外的行动，因此，本实施例的方案可以方便地获取操作人员在执行操作时的等待时间。
其它变型
本领域技术人员应当理解，虽然在上面的实施例中，在方框206-214，首先对在轴X、Y和Z上的角速度分量的平方求和然后开根号以计算得到传感器数据帧gi的角速度值，然后根据传感器数据帧gi的角速度值是否小于角速度阈值来设置传感器数据帧gi的状态，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，也可以通过其它的方式利用在轴X、Y和Z上的角速度分量来确定传感器数据帧gi的状态。例如但不局限于，可以检查在轴X、Y和Z上的角速度分量是否都小于指定阈值，如果在轴X、Y和Z上的角速度分量都小于指定阈值，则设置传感器数据帧gi的状态为静止，否则设置传感器数据帧gi的状态为运动。
本领域技术人员应当理解，虽然在上面的实施例中，在方框206-214，利用传感器数据帧gi所包含的一组角速度分量来计算传感器数据帧gi的角速度值，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，也可以利用传感器数据帧gi所包含的多组角速度分量来计算传感器数据帧gi的角速度值。例如，可以利用来自该多个角速度传感器中的每一组角速度分量来计算传感器数据帧gi的其中一个子角速度值，从而得到传感器数据帧gi的多个子角速度值，然后当传感器数据帧gi的该多个子角速度值都小于角速度阈值Wcr时，传感器数据帧gi的状态被设置为静止，否则传感器数据帧gi的状态被设置为运动。又例如，可以判断传感器数据帧gi所包含的各个角速度分量是否都小于指定阈值，如果判断结果为肯定，则传感器数据帧gi的状态被设置为静止，否则传感器数据帧gi的状态被设置为运动。
本领域技术人员应当理解，本实施例的方案不但适用于操作人员的两个手都穿戴数据手套的情形，也适用于操作人员仅一个手穿戴数据手套的情形。在操作人员仅一个手穿戴数据手套的情况下，在方框202，计算设备30接收的针对操作人员Pj的传感器数据帧只有一组传感器数据帧。
本领域技术人员应当理解，本实施例的方案不但适用于生产线上的操作人员，也适用于除了生产线之外的其它合适场合的操作人员。
图3示出了按照本发明的一个实施例的用于计算等待时间的方法的流程图。图3所示的方法300例如可以由计算设备30或其它任何合适的设备来实现。
如图3所示，方法300可以包括，在方框302，获取针对任一操作人员的至少一组传感器数据帧，每一组传感器数据帧包括由所述任一操作人员的穿戴有具有角速度传感器的数据手套的至少一个手的其中一个手所穿戴的数据手套在所述任一操作人员执行操作的一个循环期间顺序输出的多个传感器数据帧，其中，所述多个传感器数据帧中的每一个与所述循环期间的多个不同时间点的其中一个时间点关联且包含表示在所述其中一个时间点处所述其中一个手的运动状况的角速度分量。
方法300还可以包括，在方框304，基于所述至少一组传感器数据帧中的任一传感器数据帧包含的所述角速度分量，确定所述任一传感器数据帧的取值为静止或运动的状态以得到所述至少一组传感器数据帧中的各个传感器数据帧的状态，所述任一传感器数据帧的状态指示在与所述任一传感器数据帧关联的时间点处所述任一操作人员的穿戴了输出所述任一传感器数据帧的数据手套的手是静止的还是运动的。
方法300还可以包括，在方框306，检查在所述循环期间是否存在至少一个时间段，其中，所述至少一个时间段中的任一时间段的总时长大于指定时长阈值，并且，所述至少一组传感器数据帧中的与所述多个时间点中的落入在所述任一时间段内的那些时间点关联的传感器数据帧的状态都为静止。
方法300还可以包括，在方框308，如果检查的结果为肯定，则计算所述至少一个时间段的总时长，作为在所述循环期间所述任一操作人员的等待时间。
在第一方面，方法300还可以包括，如果方框306的检查结果为否定，则计算在所述循环期间所述任一操作人员的等待时间为零。
在第二方面，方框304包括：计算所述任一传感器数据帧的至少一个角速度值，每一个角速度值是基于所述任一传感器数据帧包含的、位于输出所述任一传感器数据帧的数据手套上的至少一个角速度传感器的其中一个角速度传感器输出的在三个相互垂直的轴上的角速度分量而计算得到的；当所述至少一个角速度值都小于指定角速度阈值时，将所述任一传感器数据帧的状态设置为静止；以及，当所述至少一个角速度值中的一个或多个角速度值等于或大于所述指定角速度阈值时，将所述任一传感器数据帧的状态设置为运动。
图4示出了按照本发明的一个实施例的用于计算等待时间的装置的示意图。图4所示的装置400可以利用软件、硬件或软硬件结合的方式来实现。图4所示的装置400例如可以安装在计算设备30或其它任何合适的设备中。
如图4所示，装置400可以包括获取模块402、确定模块404、检查模块406和计算模块408。获取模块402用于获取针对任一操作人员的至少一组传感器数据帧，每一组传感器数据帧包括由所述任一操作人员的穿戴有具有角速度传感器的数据手套的至少一个手的其中一个手所穿戴的数据手套在所述任一操作人员执行操作的一个循环期间顺序输出的多个传感器数据帧，其中，所述多个传感器数据帧中的每一个与所述循环期间的多个不同时间点的其中一个时间点关联且包含表示在所述其中一个时间点处所述其中一个手的运动状况的角速度分量。确定模块404用于基于所述至少一组传感器数据帧中的任一传感器数据帧包含的所述角速度分量，确定所述任一传感器数据帧的取值为静止或运动的状态以得到所述至少一组传感器数据帧中的各个传感器数据帧的状态，所述任一传感器数据帧的状态指示在与所述任一传感器数据帧关联的时间点处所述任一操作人员的穿戴了输出所述任一传感器数据帧的数据手套的手是静止的还是运动的。检查模块406用于检查在所述循环期间是否存在至少一个时间段，其中，所述至少一个时间段中的任一时间段的总时长大于指定时长阈值，并且，所述至少一组传感器数据帧中的与所述多个时间点中的落入在所述任一时间段内的那些时间点关联的传感器数据帧的状态都为静止。第一计算模块408用于如果检查的结果为肯定，则计算所述至少一个时间段的总时长，作为在所述循环期间所述任一操作人员的等待时间。
在第一方面，计算模块408还用于如果所述检查的结果为否定，则计算在所述循环期间所述任一操作人员的等待时间为零。
在第二方面，确定模块404包括：估算模块，用于计算所述任一传感器数据帧的至少一个角速度值，每一个角速度值是基于所述任一传感器数据帧包含的、安装在输出所述任一传感器数据帧的数据手套上的至少一个角速度传感器的其中一个角速度传感器输出的在三个相互垂直的轴上的角速度分量而计算得到的；以及，设置模块，用于当所述至少一个角速度值都小于指定角速度阈值时，将所述任一传感器数据帧的状态设置为静止；以及，当所述至少一个角速度值中的一个或多个角速度值等于或大于所述指定角速度阈值时，将所述任一传感器数据帧的状态设置为运动。
图5示出了按照本发明的一个实施例的计算设备的示意图。如图5所示，计算设备500可以包括处理器502和存储器504。存储器504上存储有可执行指令，其中，所述可执行指令当被执行时使得处理器502执行图2所示的方法200或图3所示的方法300。计算设备500例如可以由计算设备30来实现。
按照本发明的实施例还提供一种机器可读存储介质，其上存储有可执行指令，其中，所述可执行指令当被执行时使得机器执行图2所示的方法200或图3所示的方法300。
上面结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，但并不表示可以实现的或者落入权利要求书的保护范围的所有实施例。在整个本说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。
本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (6)

1.一种用于计算等待时间的方法，包括：
获取针对任一操作人员的至少一组传感器数据帧，每一组传感器数据帧包括由所述任一操作人员的穿戴有具有角速度传感器的数据手套的至少一个手的其中一个手所穿戴的数据手套在所述任一操作人员执行操作的一个循环期间顺序输出的多个传感器数据帧，其中，所述多个传感器数据帧中的每一个与所述循环期间的多个不同时间点的其中一个时间点关联且包含表示在所述其中一个时间点处所述其中一个手的运动状况的角速度分量；
基于所述至少一组传感器数据帧中的任一传感器数据帧包含的所述角速度分量，确定所述任一传感器数据帧的取值为静止或运动的状态以得到所述至少一组传感器数据帧中的各个传感器数据帧的状态，所述任一传感器数据帧的状态指示在与所述任一传感器数据帧关联的时间点处所述任一操作人员的穿戴了输出所述任一传感器数据帧的数据手套的手是静止的还是运动的；
检查在所述循环期间是否存在至少一个时间段，其中，所述至少一个时间段中的任一时间段的总时长大于指定时长阈值，并且，所述至少一组传感器数据帧中的与所述多个时间点中的落入在所述任一时间段内的那些时间点关联的传感器数据帧的状态都为静止；以及
如果检查的结果为肯定，则计算所述至少一个时间段的总时长，作为在所述循环期间所述任一操作人员的等待时间。
2.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述任一传感器数据帧的取值为静止或运动的状态包括：
计算所述任一传感器数据帧的至少一个角速度值，每一个角速度值是基于所述任一传感器数据帧包含的、位于输出所述任一传感器数据帧的数据手套上的至少一个角速度传感器的其中一个角速度传感器输出的在三个相互垂直的轴上的角速度分量而计算得到的；
当所述至少一个角速度值都小于指定角速度阈值时，将所述任一传感器数据帧的状态设置为静止；以及
当所述至少一个角速度值中的一个或多个角速度值等于或大于所述指定角速度阈值时，将所述任一传感器数据帧的状态设置为运动。
3.一种用于计算等待时间的装置，包括：
获取模块，获取针对任一操作人员的至少一组传感器数据帧，每一组传感器数据帧包括由所述任一操作人员的穿戴有具有角速度传感器的数据手套的至少一个手的其中一个手所穿戴的数据手套在所述任一操作人员执行操作的一个循环期间顺序输出的多个传感器数据帧，其中，所述多个传感器数据帧中的每一个与所述循环期间的多个不同时间点的其中一个时间点关联且包含表示在所述其中一个时间点处所述其中一个手的运动状况的角速度分量；
确定模块，用于基于所述至少一组传感器数据帧中的任一传感器数据帧包含的所述角速度分量，确定所述任一传感器数据帧的取值为静止或运动的状态以得到所述至少一组传感器数据帧中的各个传感器数据帧的状态，所述任一传感器数据帧的状态指示在与所述任一传感器数据帧关联的时间点处所述任一操作人员的穿戴了输出所述任一传感器数据帧的数据手套的手是静止的还是运动的；
检查模块，用于检查在所述循环期间是否存在至少一个时间段，其中，所述至少一个时间段中的任一时间段的总时长大于指定时长阈值，并且，所述至少一组传感器数据帧中的与所述多个时间点中的落入在所述任一时间段内的那些时间点关联的传感器数据帧的状态都为静止；以及
计算模块，用于如果检查的结果为肯定，则计算所述至少一个时间段的总时长，作为在所述循环期间所述任一操作人员的等待时间。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述确定模块包括：
估算模块，用于计算所述任一传感器数据帧的至少一个角速度值，每一个角速度值是基于所述任一传感器数据帧包含的、安装在输出所述任一传感器数据帧的数据手套上的至少一个角速度传感器的其中一个角速度传感器输出的在三个相互垂直的轴上的角速度分量而计算得到的；以及
设置模块，用于当所述至少一个角速度值都小于指定角速度阈值时，将所述任一传感器数据帧的状态设置为静止；以及，当所述至少一个角速度值中的一个或多个角速度值等于或大于所述指定角速度阈值时，将所述任一传感器数据帧的状态设置为运动。
5.一种用于数据采集的设备，包括：
处理器；以及
存储器，其上存储有可执行指令，其中，所述可执行指令当被执行时使得所述处理器执行权利要求1-2中的任意一个所述的方法。
6.一种机器可读存储介质，其上存储有可执行指令，其中，所述可执行指令当被执行时使得机器执行权利要求1-2中的任意一个所述的方法。
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