使用智能电话确定质量的动力感测的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请案主张2013年8月2日申请的标题为"使用智能电话确定质量的动力感测 (Dynamicforcesensingtodeterminemassusingasmartphone)'，的第13/958, 287号 美国申请案的权益和优先权，并在此以全文引用的方式并入。
技术领域
[0003] 本发明大体上涉及使用智能电话通过应用振动和测量加速度确定质量，且更明确 地说，确定物体的质量的系统、设备和方法。
【背景技术】
[0004] 为了确定物体的重量，秤通常测量所述物体施加到静力传感器上的静力。例如，浴 室秤通常使用四个静力传感器测量一个人的重量。四个传感器上的力经求和得到这个人的 总重量。通常，较小的重量（例如，至多11镑，精确到1盎司）使用桌面大小的力传感器测 量。缺点是桌面秤在需要时，必须就在附近。在不靠近专用秤时，需要通过更易读的可用装 置（例如智能电话）对物体称重。
【发明内容】
[0005] 所揭示的是通过移动装置估计物体的质量的系统、设备和方法。移动装置使未负 载物体和负载物体的移动装置都振动，并测量未负载和负载的两种振动。接着，移动装置比 较未负载振动和负载振动，以确定物体200的质量。
[0006] 根据一些方面，所揭示的是一种在移动装置中用于估计质量的方法，所述方法包 括：振动负载物体的所述移动装置；测量所述移动装置和所述物体的负载振动，所述测量 包括根据加速度计确定线加速度，其中所述移动装置包括所述加速度计；比较皮重振动和 负载振动以得到比较结果，其中所述皮重振动包括未负载所述物体的所述移动装置的振动 的测量；以及根据所述比较结果确定所述物体的质量。
[0007] 根据一些方面，所揭示的是一种在移动装置中用于估计质量的方法，所述方法包 括：振动负载物体的所述移动装置；测量所述移动装置和所述物体的负载振动，所述测量 包括根据陀螺仪确定角加速度，其中所述移动装置进一步包括所述陀螺仪；比较皮重振动 和负载振动以得到比较结果，其中所述皮重振动包括未负载所述物体的所述移动装置的振 动的测量；以及根据所述比较结果确定所述物体的质量。
[0008] 根据一些方面，所揭示的是一种用于估计质量的移动装置，所述移动装置包括：振 动单元，其经配置以振动负载物体的所述移动装置；振动传感器，其包括加速度计并经配置 以根据加速度计测量所述移动装置和所述物体的负载振动；比较器，其耦合到所述振动传 感器并经配置以比较皮重振动和负载振动以得到比较结果，其中所述皮重振动包括未负载 所述物体的所述移动装置的振动的测量；以及确定单元，其经配置以根据所述比较结果确 定质量。
[0009] 根据一些方面，所揭示的是一种用于估计质量的移动装置，所述移动装置包括：用 于振动负载物体的所述移动装置的装置；用于测量所述移动装置和所述物体的负载振动的 装置，所述测量包括根据加速度计确定线加速度，其中所述移动装置包括所述加速度计；用 于比较皮重振动和负载振动以得到比较结果的装置，其中所述皮重振动包括未负载所述物 体的所述移动装置的振动的测量；以及用于根据所述比较结果确定所述物体的质量的装 置。
[0010] 根据一些方面，所揭示的是一种包含存储其上并用于移动装置估计质量的程序代 码的非暂时性计算机可读存储媒体，所述非暂时性计算机可读存储媒体包括用以进行以下 操作的程序代码：振动负载物体的所述移动装置；测量所述移动装置和所述物体的负载振 动，所述测量包括用以根据加速度计确定线加速度的程序代码，其中所述移动装置包括所 述加速度计；比较皮重振动和负载振动以得到比较结果，其中所述皮重振动包括未负载所 述物体的所述移动装置的振动的测量；以及根据所述比较结果确定质量。
[0011] 应理解，对于所属领域的技术人员来说，其它方面将从以下详细描述变得容易显 而易见，其中借助于说明展示和描述各个方面。图式及详细描述应被视为本质上是说明性 的而不是限制性的。
【附图说明】
[0012] 将参看图式仅借助于实例来描述本发明的实施例。
[0013] 图1展示惯性秤。
[0014] 图2展示偏心电机。
[0015] 图3根据本发明的一些实施例对具有偏心电机的移动装置进行建模。
[0016] 图4和5根据本发明的一些实施例对具有偏心电机并负载物体的移动装置进行建 模。
[0017] 图6和7展示根据本发明的一些实施例的未负载系统的集总模型。
[0018] 图8绘制根据本发明的一些实施例的说明未负载移动装置和负载移动装置两者 的谐振频率的频率和振幅的曲线图。
[0019] 图9绘制根据本发明的一些实施例的包装物的不同重量和相应的加速度的图表。
[0020] 图10展示根据本发明的一些实施例的在移动装置和物体之间的位置的插入件。
[0021] 图11和12展示根据本发明的一些实施例的移动装置。
[0022] 图13和14展示根据本发明的一些实施例的方法。
【具体实施方式】
[0023] 下文结合附图阐述的详细描述意图作为对本发明的各个方面的描述，而不意图表 示其中可实践本发明的仅有方面。本发明中所描述的每一方面仅作为本发明的实例或说明 提供，且不应必然地被解释为比其它方面优选或有利。详细描述包含用于提供对本发明的 彻底理解的目的的特定细节。然而，对所属领域的技术人员来说将显而易见的是，可在没有 这些特定细节的情况下实践本发明。在一些例子中，以框图的形式展示众所周知的结构和 装置以避免混淆本发明的概念。首字母缩写词和其它描述性术语可仅出于便利和清楚的目 的而使用，且不意图限制本发明的范围。
[0024] 如本文所使用，移动装置有时被称作移动台（MS)或用户设备（UE)，例如蜂窝式电 话、移动电话或其它无线通信装置、个人通信系统（PCS)装置、个人导航装置（PND)、个人信 息管理器（PM)、个人数字助理（PDA)、膝上型计算机或能够接收无线通信和/或导航信号 的其它合适的移动装置。术语"移动装置"也意图包含例如通过短程无线、红外线、有线连 接或其它连接（不管卫星信号接收、辅助数据接收，和/或与位置相关的处理发生在所述 装置处或在个人导航装置（PND)处）与所述PND通信的装置。而且，"移动装置"意图包含 所有装置，包含无线通信装置、计算机、膝上型计算机等，其能够例如通过因特网、WiFi或其 它网络，并且不管卫星信号接收、辅助数据接收，和/或与位置相关的处理发生在所述装置 处、服务器处还是在与所述网络相关的另一装置处而与服务器通信。上述项的任何可操作 组合也被视为"移动装置"。
[0025] 图1展示惯性秤10。惯性秤10由固定在一端22的弹簧20 (例如钢锯刀片）构 成。另一端24固持质量W30。惯性秤10通过测量振荡频率来测量质量W30。振荡频率 f40为质量的函数。频率和质量之间的转换可在校准期间观察到。或者，胡克定律中，频率 f不受弹簧的振幅影响，并且可以仅根据质量m和硬度k通过确定。惯性秤10 2πV 可使用至少两个已知质量加以校准，以确定每一已知质量的相关振荡频率。随后，当测量未 知的质量W30时，可内插或外插频率计数以从校准结果中找到所述未知质量。
[0026] 智能电话并不含有惯性秤10。替代地，标准移动装置100通常含有使所述移动装 置100振动的偏心电机112和测量所述移动装置100的三维（3-D)线加速度的加速度计 122。根据本发明的一些实施例，将偏心电机112用作振动单元110,而将加速度计122用作 振动传感器120,处理器140可记录和比较皮重和负载重量，以确定物体的估计质量。
[0027] 图2展示偏心电机112。偏心电机112也被