CN111067535A - 一种智能身高测量装置及测量方法 - Google Patents

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Abstract

一种智能身高测量装置，它涉及身高测量技术领域。它包含手机终端、测量装置；所述测量装置包括：壳体；设于所述壳体一侧的、用于装配在所述手机终端的USB接口的USB插头；设于所述壳体内的USB OTG供电模块；设于所述壳体内的、用于与所述手机终端进行通信连接的MCU蓝牙模块；以及，设于所述壳体远离所述手机终端一端的、用于在接收到所述手机终端的测量指令时、获取所述测量装置至地面之间的测量数值a的超声波传感器；所述手机终端内设有用于检测所述测量装置水平角度B的水平角度传感器；所述手机终端内装设有用于计算所述测量装置至地面垂直距离的嵌入式算法，所述算法为cosB*a。采用上述技术方案具有结构小巧、便于收纳携带、使用方便、测量精准的优势。

Description

一种智能身高测量装置及测量方法
技术领域
本发明涉及身高测量技术领域，具体涉及一种智能身高测量装置及测量方法。
背景技术
生活中常常需要测量身高，尤其是儿童，定期测量儿童身高，可以及时了解孩子的发育和营养状况是否符合正常指标，给孩子建立一个完整、详尽的生长档案非常重要，这样，能及时反映出孩子发育过程中出现的问题，尽快采取措施。
目前在家庭中给孩子量身高主要使用米尺、墙壁贴纸，采取手工测量身高使用不便，而且需要人工读取，误差较大。现有技术中还大量运用设有标尺杆的电子秤，标尺杆上设有挡板，挡板沿着标尺杆上下移动，通过挡板所标定的标尺高度来测量人的高度，这种机械的接触式测量相对于米尺较为方便，但是存在同样的问题即人工读取数据存在较大测量误差，读数速度慢，并且装置笨重需要占用一定的空间。部分智能身高测量仪虽具有水平角度传感器，但也只是在非水平状态下进行报警提示，无法智能测算垂直距离，还是需要手动调平，进而加大了操作难度，极容易影响测量结果，使用局限性大。
发明内容
本发明的第一个目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种智能身高测量装置，具有结构小巧、便于收纳携带、使用方便、测量精准的优势。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能身高测量装置，包括：手机终端、测量装置；所述测量装置包括：壳体；设于所述壳体一侧的、用于装配在所述手机终端的USB接口的USB插头；设于所述壳体内的USB OTG供电模块；设于所述壳体内的、用于与所述手机终端进行通信连接的MCU蓝牙模块；以及，设于所述壳体远离所述手机终端一端的、用于在接收到所述手机终端的测量指令时、获取所述测量装置至地面之间的测量数值a的超声波传感器；所述手机终端内设有用于检测所述测量装置水平角度B的水平角度传感器；所述手机终端内装设有用于计算所述测量装置至地面垂直距离的嵌入式算法，所述算法为cosB*a。
本发明的进一步设置，所述智能身高测量装置还包括通信连接于所述手机终端的云服务器，所述云服务器用于保存所述手机终端计算的垂直距离，并根据历史数值绘制曲线供用户参考。
本发明的进一步设置，所述超声波传感器在所述测量装置接收到测量指令的后一秒内获取所述测量装置至地面之间的测量数值集合A。
本发明的进一步设置，所述测量装置还包括数据处理模块，所述数据处理模块用于筛选所述集合A中大于30cm的有效测量数值a’，并采用冒泡排序法选取中间段值再取平均值得出具体测量数值a。
本发明的进一步设置，所述壳体一侧设有用于在所述测量装置顺利连接所述手机终端时进行提醒的指示灯。
本发明的第二个目的在于提供一种智能身高测量方法，以解决现有技术中的身高测量仪操作不便、测量误差较大、读数速度慢的问题。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种智能身高测量方法，所述方法基于以上的智能身高测量装置，所述方法包括：
S1:将测量装置插入手机终端的USB接口，并打开手机APP和蓝牙连接测量装置；
S2:将测量装置和手机终端一并放置在待测人员头顶，触发手机终端测量按键，待测人员离开测量区域；
S3:测量装置通过MCU蓝牙模块接收测量指令，由超声波传感器测量接收测量指令后一秒内的测量数据集合A；
S4:由数据处理模块筛选集合A中大于30cm的有效测量数据a’，并通过冒泡排序法选取中间段数值再取平均值得到具体测量数值a，并发送至手机终端；
S5:手机终端接收到测量数值a，结合自身水平角度传感器检测到水平角度B，通过软件算法得出垂直距离为cosB*a；
S6:同时手机终端将计算的垂直距离上传至云服务器，由云服务器进行保存，并根据历史数值绘制曲线。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：
1、在本发明中，通过设置与手机终端相配合一体使用的测量装置，首先由超声波传感器检测测量装置至地面的距离，再结合手机终端内的水平角度传感器对测量装置的水平角度进行检测，最后通过手机终端软件智能测算得出垂直距离，从而能够避免测量装置在非水平状态出现检测偏差，相较于现有技术使用方便，无需手动调平也将得到精准的垂直距离，有效提高了测量结果的精准性及产品适用性。
2、本发明中的测量装置结构小巧，占用空间小且方便携带，使用时和手机终端装配为一体便于操作，并且在接收到测量指令后的一秒内获取测量数值集合，能够有效减少用户手举在空中由抖动引起的误差，进一步提高测量时的精准性，同时手机终端还将智能测算的垂直距离上传至云服务器进行保存，云服务器根据历史数值绘制曲线，有利于用户进行分析对比，具有较好的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中测量装置的结构示意图；
图3是本发明中垂直距离的计算示意图；
图4为本发明中测量方法的流程图。
附图标记说明：01、测量装置；02、手机终端；1、壳体；2、USB插头；3、USB OTG供电模块；4、MCU蓝牙模块；5、超声波传感器；6、数据处理模块；7、指示灯。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
本实施例涉及一种智能身高测量装置，如图1所示，包括：手机终端02、测量装置01；如图2所示，测量装置01包括：壳体1；设于壳体1一侧且用于装配在手机终端02的USB接口的USB插头2；设于壳体1内的USB OTG供电模块3；设于壳体1内且用于与手机终端02进行通信连接的MCU蓝牙模块4；以及，设于壳体1远离手机终端02一端的超声波传感器5，超声波传感器5用于在接收到手机终端02的测量指令时，获取测量装置01至地面之间的测量数值a，其中手机终端02内设有水平角度传感器,以及用于计算测量装置01至地面垂直距离的嵌入式算法，且壳体1一侧设有用于在测量装置01顺利连接手机终端02时进行提醒的指示灯7。
使用时，首先由超声波传感器5获取测量数值a，并通过MCU蓝牙模块4发送至手机终端02，手机终端02结合自身水平角度传感器检测到的测量装置01的水平角度B，如图3所示，用户真实身高＝测量装置01至地面的垂直距离＝b，即手机终端02的嵌入式算法为cosB*a，因此使用时，无需确保测量装置01的完全水平，即可智能测算出精准的垂直距离，能够避免测量装置01在非水平状态出现检测偏差，提高测量结果的精准性及产品适用性。
具体的，测量装置01通过USB插头2装配于手机终端02的USB接口上，由USB OTG供电模块3进行取电，MCU蓝牙模块4为具有蓝牙通信功能的控制单元，使用时需要将该测量装置01与手机终端02进行蓝牙连接，用户通过手机终端02作出测量指令，测量装置01通过MCU蓝牙模块4接收该测量指令并控制超声波传感器5获取测量装置01至地面之间的测量数值a，获取完成后再通过MCU蓝牙模块4将测量数值a发送至手机终端02，由手机终端02结合水平角度传感器检测的水平角度B进行智能测算。
在本实施例中，该智能身高测量装置还包括通信连接于手机终端02的云服务器，手机终端02在测量出垂直距离后将其上传至云服务器进行保存，同时云服务器能够根据历史数值绘制曲线供用户参考。有利于及时了解孩子的发育和营养状况是否符合正常指标，给孩子建立一个完整、详尽的生长档案。
需要说明的是，为确保测量数值a的精准性，当MCU蓝牙模块4在接收到手机终端02的测量指令时，立刻控制超声波传感器5获取后一秒内的测量装置01至地面之间的测量数值集合A，能够有效减少用户手举在空中由抖动引起的误差，进一步提高测量时的精准性。其中测量装置01还包括数据处理模块6，数据处理模块6用于筛选集合A中大于30cm的有效测量数值a’，避免计算误差，并且采用冒泡排序法选取有效测量数值a’的中间段值再取平均值得出具体测量数值a。进而使得测量数值在一定程度上最接近实际测量距离，确保垂直距离的计算准确性。
基于上述智能身高测量装置01，本实施例还涉及一种智能身高测量方法，如图4所示，该方法包括：
S1:将测量装置01插入手机终端02的USB接口，并打开手机APP和蓝牙连接测量装置01；
S2:将测量装置01和手机终端02一并放置在待测人员头顶，触发手机终端02测量按键，待测人员离开测量区域；
S3:测量装置01通过MCU蓝牙模块4接收测量指令，由超声波传感器5测量接收测量指令后一秒内的测量数据集合A；
S4:由数据处理模块6筛选集合A中大于30cm的有效测量数据a’，并通过冒泡排序法选取中间段数值再取平均值得到具体测量数值a，并发送至手机终端02；
S5:手机终端02接收到测量数值a，结合自身水平角度传感器检测到水平角度B，通过软件算法得出垂直距离为cosB*a；
S6:同时手机终端02将计算的垂直距离上传至云服务器，由云服务器进行保存，并根据历史数值绘制曲线。
本发明的工作原理大致如下述：本发明中的测量装置01结构小巧，占用空间小且方便携带，由超声波传感器5检测测量装置01至地面的距离，再结合手机终端02内的水平角度传感器对测量装置01的水平角度进行检测，最后通过手机终端02软件智能测算得出垂直距离，从而能够避免测量装置01在非水平状态出现检测偏差，相较于现有技术使用方便，无需手动调平也将得到精准的垂直距离，有效提高了测量结构的精准性及产品适用性。
以上，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种智能身高测量装置，其特征在于，包括：手机终端(02)、测量装置(01)；所述测量装置(01)包括：壳体(1)；
设于所述壳体(1)一侧的、用于装配在所述手机终端(02)的USB接口的USB插头(2)；
设于所述壳体(1)内的USB OTG供电模块(3)；
设于所述壳体(1)内的、用于与所述手机终端(02)进行通信连接的MCU蓝牙模块(4)；以及，
设于所述壳体(1)远离所述手机终端(02)一端的、用于在接收到所述手机终端(02)的测量指令时、获取所述测量装置(01)至地面之间的测量数值a的超声波传感器(5)；
所述手机终端(02)内设有用于检测所述测量装置(01)水平角度B的水平角度传感器；
所述手机终端(02)内装设有用于计算所述测量装置(01)至地面垂直距离的嵌入式算法，所述算法为cosB*a。
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，所述智能身高测量装置(01)还包括通信连接于所述手机终端(02)的云服务器；
所述云服务器用于保存所述手机终端(02)计算的垂直距离，并根据历史数值绘制曲线供用户参考。
3.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，所述超声波传感器(5)在所述测量装置(01)接收到测量指令的后一秒内获取所述测量装置(01)至地面之间的测量数值集合A。
4.根据权利要求3所述的一种智能身高测量装置，其特征在于，所述测量装置(01)还包括数据处理模块(6)，所述数据处理模块(6)用于筛选所述集合A中大于30cm的有效测量数值a’，并采用冒泡排序法选取中间段值再取平均值得出具体测量数值a。
5.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，所述壳体(1)一侧设有用于在所述测量装置(01)顺利连接所述手机终端(02)时进行提醒的指示灯(7)。
6.一种智能身高测量方法，其特征在于，所述方法基于权利要求1-5任一项所述的智能身高测量装置，所述方法包括：
S1:将测量装置(01)插入手机终端(02)的USB接口，并打开手机APP和蓝牙连接测量装置(01)；
S2:将测量装置(01)和手机终端(02)一并放置在待测人员头顶，触发手机终端(02)测量按键，待测人员离开测量区域；
S3:测量装置(01)通过MCU蓝牙模块(4)接收测量指令，由超声波传感器(5)测量接收测量指令后一秒内的测量数据集合A；
S4:由数据处理模块(6)筛选集合A中大于30cm的有效测量数据a’，并通过冒泡排序法选取中间段数值再取平均值得到具体测量数值a，并发送至手机终端(02)；
S5:手机终端(02)接收到测量数值a，结合自身水平角度传感器检测到水平角度B，通过软件算法得出垂直距离为cosB*a；
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