专利名称：便携式身高测量装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种测量装置与方法，特别是涉及一种利用代表尺子刻度的编码阵列进行测量的便携式身高测量装置与方法。
背景技术：
目前，市面上出售的身高测量产品多种多样，例如体积小的身高贴和身高尺，这类产品的测量方式一般是在墙上贴上标尺，用一物体置于头顶协助读数，或者在一指定高度安装卷尺，通过下拉卷尺至头顶，读取卷尺上的刻度来完成测量。由于需要使用肉眼进行判断，并且测量的时候被测对象需要改变自身的位置才能知道测量结果，因此测量误差大，使用不方便。另外，有一些机械身高测量仪和超声波身高测量仪等，测量的时候只需要站立在指定位置即可实现自动测量，但是，这些设备体积庞大，结构复杂，不利于移动和存放。因此，需要有一种体积较小，能实现自动测量和读数，在使用的便利性等方面有突破的身高测量装置。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种体积小、基本不占用空间、使用方便的便携式身高测量装置与方法。为了实现这一目的，本发明所采取的技术方案如下。按照本发明实施例的第一方面，提供一种便携式身高测量装置，包括外壳，具有彼此垂直的定位面和测量面，其中定位面配置成适于水平放置于头顶，测量面配置成适于面对参照物体；读取传感器，设置在所述测量面上，配置成适于读取参照物体上代表尺子刻度的编码阵列中的编码；以及处理器，配置成将所读取的编码转换为人体高度值。按照一个实施例，所述定位面设置有一个检测开关，用于检测定位面是否与被测对象头顶接触；和/或所述测量面设置有至少一个检测开关，用于检测测量面是否与参照物体接触。按照再一个实施例，所述便携式身高测量装置还包括按键模块，连接到所述处理器，配置成适于输入测量基点数值和/或用户信息。按照另一个实施例，所述便携式身高测量装置还包括显示器和/或发送模块，连接到所述处理器，用于显示和/或发送测量结果。按照又一个实施例，所述便携式身高测量装置还包括水平检测模块，连接到所述处理器，并通过所述处理器控制所述读取传感器在所述定位面处于水平位置时工作，或者将所述定位面处于水平位置时读取的编码作为有效编码。按照再又一个实施例，所述编码包括OID码，所述参照物体包括印制有OID码的印刷品。按照本发明实施例的第二方面，提供一种身高测量方法，包括步骤将配置成代表尺子刻度的编码阵列印制在笔直物体的表面上或者可附加在笔直物体表面上的物体上，作
3为参照物体；通过将便携式身高测量装置的定位面放置在站立于参照物体附近的被测对象头顶，使测量面贴近于参照物体表面，来读取所述参照物体上的编码阵列中的编码以进行高度测量；以及显示和/或发送测量结果。按照一个实施例，所述身高测量方法还包括步骤检测便携式身高测量装置是否与被测对象和/或参照物体接触；或者，便携式身高测量装置是否水平。按照本发明实施例的第三方面，提供一种用于身高测量的参照物体，包括配置成代表尺子刻度的编码阵列。按照一个实施例，所述参照物还印刷有装饰性图案。下面将结合附图并通过具体的实施例对本发明进行进一步说明，其中在所有附图中相同或相似的部件采用相同的附图标记表示。
图1是按照本发明一个实施例的便携式身高测量装置的示意性结构视图；图2是按照本发明一个实施例的说明设定测量精度的示意图；图3是按照本发明一个实施例的便携式身高测量装置的结构框图；图4是按照本发明再一个实施例的便携式身高测量装置的结构框图；图5是按照本发明另一个实施例的便携式身高测量装置的结构框图；图6是按照本发明又一个实施例的便携式身高测量装置的结构框图；图7是按照本发明再又一个实施例的便携式身高测量装置的结构框图；图8是按照本发明再另一个实施例的便携式身高测量装置的结构框图；图9是按照本发明又另一个实施例的便携式身高测量装置的结构框图；图10是按照本发明一个实施例的身高测量方法的流程图；图11是按照本发明一个实施例的身高测量装置使用状态示意图。
具体实施例方式如图1所示，是按照本发明一个实施例的便携式身高测量装置100的示意性结构视图，包括外壳102，读取传感器104，以及位于外壳内的处理器106(图1中未示出)。在另一个实施例中，还可选地将外壳102的形状设计成包括把手部108，见图1，以方便使用。外壳102具有彼此垂直的定位面110和测量面112，其中定位面110配置成适于水平放置于被测对象头顶，测量面112配置成适于面对参照物体。读取传感器104设置在所述测量面112上，配置成适于读取参照物体上代表尺子刻度的编码阵列中的编码。处理器 106配置成将所读取的编码转换为被测对象的高度值。其中将配置成代表尺子刻度的编码阵列印刷在笔直物体的表面上或者可附加在笔直物体表面上的物体上，作为参照物体。可适用于本实例的编码包括但不限于OID码、条形码、二维码等，只要能够用来表示尺子的刻度并可被读取传感器104读取的任何编码，都可用于本实施例的身高测量装置。下面的说明虽然以条形码、OID码和二维码为例，但本领域普通技术人员应该明白，这只是举例说明，并不是限制。条形码、二维码、OID码等均可以实现自动读取数据的功能。其中，条形码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符。常见的条形码是由反射率相差很大的黑条(简称条)和白条(简称空)排成的平行线图案。二维bar code)是用特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息；在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息。OID (即Optical Identification)码是光学辨识码的一种，每个OID 编码图形均是由许多人眼难以辨认的点依特定规则所组成，并对应到一组特定数值。其低视觉干扰的特性，能隐藏在印刷品的彩色图案之下，肉眼很难看到，所以称之为隐形编码。根据测量的精度以及测量的最大长度等要求，通过印刷、喷涂等手段，将上述或其他编码在一维方向上制作在可用于身高测量的参照物体上。例如印刷或喷涂在墙上、柱子上、柜子上、门或门框或者其他比较直的参照物体上，只要方便被测量对象靠近就行。在另一个实施例中，还可以将编码印刷或喷涂在纸件(例如纸条)或其他印刷品上，使用时，只需要将其粘贴在方便被测量对象靠近的墙上、柱子上、柜子上、门或门框或者其他比较直的参照物体上。在其他实施例中，还可在参照物上还印刷上装饰性图案；或者在印刷有装饰性图案的印刷品上印制代表尺子刻度的编码阵列，已将编码隐藏在装饰性图案中。其中可以根据测量的精度要求，通过控制编码印刷的范围，来设定测量精度。具体来说，如果要使测量精度为5mm，就把编码的宽度在其排列方向上印成为5mm即可，如图2所示。在其他实施例中，还可以采用隐形编码。隐形编码除了上述的OID码之外，还可以采用视觉不可见的但由读取传感器104可识别和读取的油墨或类似材料印制的编码，例如利用对紫外线可见的油墨印刷的编码，可由利用紫外线进行读取的读取传感器进行识别。如图3所示，在一个实施例中，所述便携式身高测量装置100还可选地包括显示器 114。读取传感器104包括光学传感器，可以发射光束，用于扫描并读取编码，并将读取的编码信号发送给处理器106。其中发射的光束形状(例如光束的宽度和/或长度等)可配置成与每个编码的形状基本上相一致。处理器106包括但不限于CPU、DSP、PLC、MCU或单片机等，配置成对所述读取传感器104读取的信号进行解码，并处理成相应的长度值。例如，可以将与每个编码与对应的长度数值存储起来，建立一个查找表存储在存储器中，当处理器106接收到读取传感器104读取的编码信号时，从存储的查找表中查找并输出相应的长度值。显示器114包括但不限于液晶显示器或数码管等显示器件，与所述处理器106连接，并且用于显示来自所述处理器 106的长度数值。当然，在另一个实施例中，还可在便携式身高测量装置100的读取传感器 104与处理器106之间设置一个解码器116，以对读取传感器104读取的编码信号进行解码后，再传输给处理器106进行处理，如图4所示。如图5所示，在一个实施例中，所述便携式身高测量装置还可包括发送模块118， 连接到所述处理器106，用于发送测量结果。具体来说，该发送模块118可以通过无线电、红外线、wifi、以及蓝牙等方式，将测量结果发送给PC、主机、远程显示或控制器等等，以便记录或处理测量结果。如图6所示，在另一个实施例中，所述便携式身高测量装置还可选地包括语音提示模块120，例如mp3模块、蜂鸣器或喇叭等。该语音提示模块120与所述处理器106连接， 配置成语音播报来自所述处理器106的长度数值。
如图7所示，在一个实施例中，所述便携式身高测量装置还可选地包括按键模块 122。按键模块122包括按钮、小键盘及其外围电路等等，连接到所述处理器106，其中除了开关机按键外，按键模块122还可配置成输入测量基点数值和/或用户信息。其中用户信息包括用户的年龄、名字等，测量基点数值是指将测量的起始点设置在高于被测对象所处基准位置时，测量的起始点与被测对象所处基准位置之间的长度值。例如，将印刷有编码的纸件粘贴在高于被测对象站立的地面一定距离(例如1米)处，则测量基点数值就是该距离值(即1米)。通过这个方法可以缩小印刷品的尺寸，即本来要印成两米高的印刷品，现在只需要印一米就够了。通过按键模块122设定测量基点数值后，处理器106可以配置成在检测数据基础上加上测量基点数值，从而可以得出被测对象的实际高度。如图8所示，在一个实施例中，所述便携式身高测量装置还包括位置检测模块 124，与所述处理器106连接，用于检测该便携式身高测量装置是否与被测对象的端部和/ 或包含编码阵列的参照物体是否充分接触，并在确定便携式身高测量装置与被测对象的端部和/或包含编码阵列的参照物体接触后，通过处理器106控制读取传感器104工作。具体来说，位置检测模块1 用于检查用户是否正确使用便携式身高测量装置进行测量。要保证测量的准确性，用户必须把便携式身高测量装置的定位面110平放在被测对象头顶上， 而且要把测量面112贴紧包含编码阵列的参照物体(例如贴有编码印刷品的墙壁)，以使便携式身高测量装置要与墙壁保持垂直，见图1和图11。如图1所示，位置检测模块IM包括设置在定位面110上的检测开关126，该检测开关126用于检测定位面是否与被测对象头顶接触；和/或设置在测量面112上的至少一个检测开关126，用于检测测量面是否与参照物体接触。检测开关1 包括普通的机械开关、金属弹片、触摸开关等。在一个实施例中，优选的是在测量面112上设置两个检测开关126，分别位于读取传感器104上下两边，见图1。 当这两个开关都被触发的时候，就可以确定便携式身高测量装置100的测量面已经贴紧了包含编码阵列的参照物体。在本实施例中，把便携式身高测量装置的定位面110和测量面 112设置成垂直，并且在两边都设置有检测开关126。当检测到测量面112已经贴紧包含编码阵列的参照物体，并且被测对象头顶已经充分接触到定位面(即便携式身高测量装置底部)的时候，或者说检测开关126都闭合时，才会开始测量。当然，在其他实施例中，也可以使用一个检测开关，把这个开关放在测量面112的中心附近，当该开关被按下时，也可以认为便携式身高测量装置已经贴紧墙壁。同理，在便携式身高测量装置与被测对象头顶接触的地方，也可以用开关进行检测。如图9所示，在一个实施例中，所述便携式身高测量装置还包括水平检测模块 128，与所述处理器106连接，并通过处理器106控制读取传感器104的工作。按照一个实施例，该水平检测模块1 可以是在内置深色液体、带检测气泡的水平尺结构，在水平尺的顶部位置两侧设置光电检测开关，当便携式身高测量装置(即定位面110)处于水平状态(也就是读取传感器104发送的扫描光束处于水平状态)时，气泡刚好处于光电检测开关之间， 则光电检测开关发送信号给处理器106。此时，处理器106控制读取传感器104开始工作， 或者将此时读取传感器104读取的编码作为测量的有效编码。具体来说，可以将水平检测模块1 检测到便携式身高测量装置100处于水平位置时的信号作为1，否则作为零，然后， 将其与读取传感器104读取的编码信号相乘，其结果为有效编码。
另外，请注意，读取传感器104与便携式身高测量装置100的定位面110在垂直方向的距离是固定的，在计算测量结果时，可将处理器106配置成从测量值中减去该固定的距离。如图10所示，是按照一个实施例的身高测量方法的流程图，主要包括预制步骤 1001、以及测量步骤1005。在另一个实施例中，还可选地包括检测步骤1003。在其他实施例中，还可选地包括显示和/或发送步骤1005。其中在预制步骤1001中，将配置成代表尺子刻度的编码阵列印刷在笔直物体的表面上或者可附加在笔直物体表面上的物体上，作为参照物体；其中在检测步骤1003中，检测便携式身高测量装置是否与被测对象和/或参照物体接触，或者便携式身高测量装置是否水平；在测量步骤1005中，通过将便携式身高测量装置的定位面放置在站立于参照物体附近的被测对象的头顶，使测量面贴近于参照物体表面，来读取所述参照物体上的编码阵列中的编码进行高度测量。另外，显示和/或发送步骤1007用于显示测量结果，和/或将测量结果发送到PC、主机、远程显示或控制器等等，以便记录或处理测量结果。下面通过实例对按照本实施例的身高测量方法进行具体说明。如图11所示，是按照一个实施例的便携式身高测量装置使用状态示意图。首先， 将一系列编码(例如OID码)根据预定的精度要求，确定好间隔距离后配置成一维阵列，使各行的编码分布代表尺子的不同刻度；并且，按照这种配置要求将编码阵列制作在参照物体200上，例如印刷或喷涂在纸件上(步骤1001)。其次，在测量的时候，将参照物体200粘贴在例如墙壁上，使被测量对象处在或站在包含编码的参照物体200旁，然后，将便携式身高测量装置100放置在被测对象的端部 (例如被测对象的头顶部)。在检测到便携式身高测量装置100的定位面110和测量面112 分别与被测对象和参照物体充分接触后(或者检测到便携式身高测量装置100处于水平位置时)(步骤1003)，通过读取传感器104读取高度数值(步骤100 。另外，还可通过显示器件显示测量的高度值和/或利用发送模块将测量结果发送出去(步骤1007)。可见，这种测量可以无需旁人辅助即可完成，免去了肉眼判断，大大提高了测量精度。如果印刷有编码的纸件粘贴在高于被测对象站立的地面Htl处，则测量基点数值就是Htl，此时如果测量的高度为H1，则被测量对象的高度为H = Hc^H1，见图11。其中便携式身高测量装置100的体积可以做到只有书本一般大，适于放置到被测对象的端部，相对于同样可以实现自动测量的超声波身高测量仪，大大缩小了体积，节约了成本。在能实现自动读数的身高测量设备中，体积较小，不会因为占用的地方过大而影响使用者的日常生活。以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语，例如“上”、“下”、“水平”、“垂直”等等，并不是限制，仅仅是为了便于描述。此外，以上多处所述的“一个实施例”、“另一个实施例”等等表示不同的实施例，当然也可以将其全部或部分实现在一个实施例中。
权利要求
1.一种便携式身高测量装置，其特征在于，包括外壳，具有彼此垂直的定位面和测量面，其中定位面配置成适于水平放置于被测对象头顶，测量面配置成适于面对参照物体；读取传感器，设置在所述测量面上，配置成适于读取参照物体上代表尺子刻度的编码阵列中的编码；以及处理器，配置成将所读取的编码转换为被测对象的高度值。
2.如权利要求1所述的便携式身高测量装置，其特征在于所述定位面设置有一个检测开关，用于检测定位面是否与被测对象头顶接触；和/或所述测量面设置有至少一个检测开关，用于检测测量面是否与参照物体接触。
3.如权利要求1所述的便携式身高测量装置，其特征在于，还包括按键模块，连接到所述处理器，配置成适于输入测量基点数值和/或用户信息。
4.如权利要求1所述的便携式身高测量装置，其特征在于，还包括显示器和/或发送模块，连接到所述处理器，用于显示和/或发送测量结果。
5.如权利要求1所述的便携式身高测量装置，其特征在于，还包括水平检测模块，连接到所述处理器，并通过所述处理器控制所述读取传感器在所述定位面处于水平位置时工作，或者将所述定位面处于水平位置时读取的编码作为有效编码。
6 如权利要求1至5任一项所述的便携式身高测量装置，其特征在于所述编码包括 OID码，所述参照物体包括印制有OID码的印刷品。
7.一种身高测量方法，其特征在于，包括以下步骤将配置成代表尺子刻度的编码阵列印制在笔直物体的表面上或者可附加在笔直物体表面上的物体上，作为参照物体；通过将便携式身高测量装置的定位面放置在站立于参照物体附近的被测对象头顶， 使测量面贴近于参照物体表面，来读取所述参照物体上的编码阵列中的编码以进行高度测量；以及显示和/或发送测量结果。
8.如权利要求7所述的身高测量方法，其特征在于，还包括以下步骤检测便携式身高测量装置是否与被测对象和/或参照物体接触；或者，便携式身高测量装置是否水平。
9.一种用于身高测量的参照物体，其特征在于，包括配置成代表尺子刻度的编码阵列。
10.如权利要求9所述的参照物体，其特征在于所述参照物还印刷有装饰性图案。
全文摘要
本发明公开了一种便携式身高测量装置与测量方法，其中所述装置包括外壳，具有彼此垂直的定位面和测量面，其中定位面配置成适于水平放置于被测对象头顶，测量面配置成适于面对参照物体；读取传感器，设置在所述测量面上，配置成适于读取参照物体上代表尺子刻度的编码阵列中的编码；以及处理器，配置成将所读取的编码转换为被测对象的高度值。按照本发明实施例的身高测量装置与方法体积小、基本不占用空间、使用方便。
文档编号A61B5/107GK102451007SQ201010533150
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者潘伟潮 申请人:中山市创源电子有限公司