一种体温计低功耗控制方法及低功耗体温计与流程

本发明涉及体温检测领域，具体地说，涉及一种体温计低功耗控制方法及低功耗体温计。

背景技术：

电子体温计体积比较小，内置电池容量不大，考虑到降低功耗，往往通过增设手动开关、磁感应开关等方式在不测量体温时(比如仓储、运输、放置)进入省电模式或切断电池供电，用于减少无用功耗，延长电池寿命。

现有技术1采用磁铁和磁感应开关，磁铁安装在包装盒中，磁感应开关安装在体温计的PCB上，当体温计放入包装盒时，体温计进入断电状态，一旦体温计拿出包装盒，自动接通电源；该体温计断电需要放入包装盒，降低功耗，存在需要包装盒和体温计成套使用，用户使用时繁琐，包装盒有可能丢失，生产工艺复杂的问题。

现有技术2采用加速度传感器，配合手摇动的方式，体温计接通电源，进入工作模式，通过APP命令或延时等方式，进入断电状态；但是针对体温计在生产完成后运输给代理商销售过程中，或是用户随身携带体温计过程中，体温计都会产生振动，造成唤醒体温计，进入体温计接通电源的状态，增加功耗。

还有体温计采用手动开关的方式，通过按键进入或退出工作状态。

以上几种方式虽然在一定程度上都能达到节省电池电量的目的，问题在于，都需要人工干预，不能自动进入和退出省电模式，用户体验低。

技术实现要素：

本发明提供一种体温计低功耗控制方法，该方法无需人工干预体温计，体温计自动识别姿态进入低功耗省电状态。

为实现上述目的，本发明实施例提供了

一种体温计低功耗控制方法，该方法包括步骤：

S1、读取设置在体温计内部的三轴加速度传感器的姿态数值；其中，所述三轴加速度传感器中的一个输出轴指向体温计探头；

S2、根据所述三轴加速度传感器的姿态数值，判断指向体温计探头的所述输出轴输出的重力加速度是否小于预设重力加速度阈值，如果是，返回执行步骤S1，否则执行步骤S3；

S3、根据所述三轴加速度传感器的姿态数值，判断所述三轴加速度传感器的三个输出轴的重力加速度输出变化量小于预设的变化阈值是否持续超过设定的时间阈值，如果是，返回执行步骤S1，否则执行步骤S4；

S4、启动所述体温计探头工作以获取体温测量数据。

本方案中，通过获取体温计姿态数值的方式，根据姿态数值判断体温计探头是否进入测量工作状态，从而降低功耗，无需人工干涉。进一步地，通过判断指向体温计探头的所述输出轴输出的重力加速度是否小于预设重力加速度阈值，来判断体温计探头测量工作状态和非测量工作状态之间的切换，体温计探头根据需要进入测量工作状态，从而降低功耗，无需人工干涉，并且，由于所述三轴加速度传感器可以检测到人体心跳和呼吸震动时带来的所述三轴加速度传感器三个输出轴的重力加速度的变化，通过判断所述三轴加速度传感器的三个输出轴的重力加速度输出变化量小于预设的变化阈值是否持续超过设定的时间阈值，说明体温计探头是否贴在皮肤上，当三轴加速度传感器三个输出轴的重力加速度输出变化量小于预设的变化阈值持续超过设定的时间阈值时，说明体温计探头没有贴在人体皮肤上，体温计处于静止状态，停止体温计探头测量体温数据的工作，从而进一步降低体温计功耗。

作为上述方案的改进，在步骤S4之后，还包括步骤，将获取的所述体温测量数据存储或通过蓝牙方式输出，为体温数据分析做准备。

作为上述方案的改进，步骤S4具体包括按照预设的第一频率唤醒所述体温计探头工作以获取体温测量数据以及唤醒所述三轴加速度传感器，并返回执行步骤S1。

在改进方案中，体温计探头测量体温数据时，存在测量人因为其他事情突然停止测量体温或体温测量结束的情况，不断以第一频率唤醒体温计探头和第一频率唤醒三轴加速度传感器，读取当前三轴加速度传感器的姿态数值，获取体温计当前姿态，判断体温计探头是否停止测量体温数据，从而降低体温计功耗。

优选地，所述第一频率大于等于0.25HZ。

作为上述方案的改进，在所述步骤S2和S3中，在返回执行步骤S1前，先按照预设的第二频率唤醒所述三轴加速度传感器。

在改进方案中，当体温计探头朝下处于非测量工作状态，或，当体温计被随意静止放置、遗忘尤其是在存储和运输时，体温计仅会以第二频率唤醒三轴加速度传感器信息进行读取工作，功耗低；体温计不断第二频率唤醒所述三轴加速度传感器，使得当存在体温计探头由非测量状态进入测量状态时，体温计探头可以感知自动进入测量状态，根据需要体温计探头在测量状态和非测量状态之间的切换，更加省电，进一步降低功耗。

优选地，所述第二频率小于等于0.01HZ。

作为上述方案的改进，所述预设重力加速度阈值为-0.707g，此时的体温计探头向下45°，当体温计探头垂直向下为90°，体温计探头在向下45°和90°之间时，体温计处于省电状态，停止体温计探头测量工作。

作为上述方案的改进，所述预设的变化阈值为8mg，所述时间阈值为30秒。

本发明还提供了一种低功耗体温计，包括体温计探头，所述体温计还包括设置在体温计内部的三轴加速度传感器以及分别与所述三轴加速度传感器、体温计探头连接的微控制单元，所述三轴加速度传感器中的一个输出轴指向体温计探头，其中：

所述三轴加速度传感器用于采集体温计的姿态数值；

所述微控制单元用于根据所述三轴加速度传感器采集的姿态数值进行判断，在判断指向体温计探头的所述输出轴输出的重力加速度大于预设重力加速度阈值，以及判断所述三轴加速度传感器的三个输出轴的重力加速度输出变化量小于预设的变化阈值没有持续超过设定的时间阈值的情况下，才启动所述体温计探头工作以获取体温测量数据。

本方案中，通过微控制单元对体温计内部三轴加速度传感器输出的姿态数值识别，微控制单元控制体温计探头是否进入测量工作状态，降低功耗，无需人工干涉。进一步地，当微控制单元检测到体温计探头指向的所述输出轴输出重力加速度是否小于预设重力加速度阈值，来判断体温计探头测量工作状态和非测量工作状态之间的切换，体温计探头根据需要进入测量工作状态，从而降低功耗，无需人工干涉，并且，由于所述三轴加速度传感器可以检测到人体心跳和呼吸震动时带来的所述三轴加速度传感器三个输出轴的重力加速度的变化，当微控制单元还检测到三轴加速度传感器三个输出轴的重力加速度输出变化量小于预设的变化阈值持续超过设定的时间阈值时，说明体温计探头没有贴在人体皮肤上，体温计处于静止状态，停止体温计探头测量体温数据的工作，从而进一步降低体温计功耗。

作为上述方案的改进，所述低功耗体温计还包括与所述微控制单元连接的蓝牙模块和/或存储单元，将获取的体温测量数据存储和/或通过蓝牙方式输出，为体温数据分析做准备。

附图说明

图1为本发明实施例1一种体温计的低功耗控制方法流程示意图；

图2为本发明三轴加速度传感器的6种姿态图；

图3为本发明实施例2一种体温计的低功耗控制方法流程示意图；

图4为本发明实施例3一种体温计的低功耗控制方法流程示意图；

图5为本发明体温计探头测量状态下三轴加速度传感器在体温计内的安装图；

图6为本发明体温计探头在非测量状态下的体温计姿态图；

图7为本发明实施例4一种体温计的低功耗控制方法流程示意图；

图8为本发明实施例5一种体温计的低功耗控制方法的详细流程示意图；

图9为本发明实施例6的一种低功耗体温计的结构示意图；

图10为本发明实施例7的一种低功耗体温计的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1，是本发明实施例1的一种体温计的低功耗控制方法流程示意图，该体温计的低功耗控制方法，包括如下步骤S1～S4：

S1、读取设置在体温计内部的三轴加速度传感器的姿态数值；其中，所述三轴加速度传感器中的一个输出轴指向体温计探头；

在该步骤中，参见图2，所述三轴加速度传感器芯片内置3个基本相同的单轴加速度传感器，每个对应不同的方向，我们如附图定义为X传感器，Y传感器，Z传感器，他们各自负责测量X、Y、Z三个方向的加速度，三轴加速度传感器芯片的长度a，宽度b，高度c。当三轴加速度传感器芯片静止不动时，传感器仅受重力影响，大小和方向固定；当设置三轴加速度传感器3轴的测量程设为±2g，不考虑0g偏移和噪声影响，三个输出轴输出相对于重力方向的关系如表1。

读取设置在当前体温计内部的三轴加速度传感器的姿态数值(Xout、Yout、Zout)，并分别计算出三轴加速度传感器芯片的长度a，宽度b，高度c分别和重力加速度方向形成的角度θ_x、θ_y、θ_z，

θ_x＝[arctan(Xout/squr(Yout*Yout+Zout*Zout))]*180/π，

θ_y＝[arctan(Yout/squr(Xout*Xout+Zout*Zout))]*180/π，

θ_z＝[arctan(Zout/squr(Xout*Xout+Yout*Yout))]*180/π；

其中，本实施例中指向体温计探头的输出轴为X传感器的输出轴。

表1

S2、根据所述三轴加速度传感器的姿态数值，判断指向体温计探头的所述输出轴输出的重力加速度是否小于预设重力加速度阈值，如果是，返回执行步骤S1，否则执行步骤S3；

具体实施时，体温计内的体温程序通过对比三轴加速度传感器芯片X传感器输出轴的输出值换算的当前角度θ_x和预设重力加速度阈值Xout换算的角度θ′_x，如果θ_x小于θ′_x，说明体温计探头朝下，例如，参见表1中的姿态(6)，如图6，体温计探头不进行测量工作，返回执行步骤S1。

S3、根据所述三轴加速度传感器的姿态数值，判断所述三轴加速度传感器的三个输出轴的重力加速度输出变化量小于预设的变化阈值是否持续超过设定的时间阈值，如果是，返回执行步骤S1，否则执行步骤S4；

在该步骤中，体温计内的体温程序通过比较三轴加速度传感器芯片的X传感器输出轴，Y传感器输出轴和Z传感器输出轴的重力加速度输出变化量换算的角度变化量(Δθ_x,Δθ_y,Δθ_z)和预设的变化阈值换算的角度(Δθ′_x,Δθ′_y,Δθ′_z)，如果同时Δθ_x小于Δθ′_x，Δθ_y小于Δθ′_y，Δθ_z小于Δθ′_z，且持续超过设定的时间阈值，说明体温计处于静止状态，体温计探头不进行测量工作；

S4、启动所述体温计探头工作以获取体温测量数据。例如，体温计处于表1中的姿态(5)，如图5。

上述步骤S2和S3中，通过判断指向体温计探头的所述输出轴输出的重力加速度是否小于预设重力加速度阈值，来判断体温计探头测量工作状态和非测量工作状态之间的切换，体温计探头根据需要进入测量工作状态，从而降低功耗，无需人工干涉，并且，由于三轴加速度传感器芯片可以检测到人体心跳和呼吸的震动变化，当体温计在运输或存储时，即使体温计探头是朝上的，如果判断所述三轴加速度传感器的三个输出轴的重力加速度输出变化量小于预设的变化阈值持续超过设定的时间阈值，说明体温计并没有贴在人体皮肤上，处于静止状态，无需人工干预，体温计自动进入省电状态，耗电低。

如图3，是本发明实施例2的一种体温计的低功耗控制方法流程示意图。该体温计的低功耗控制方法基于实施例1，其不同之处在于，启动所述体温计探头工作以获取体温测量数据之后，还包括如下步骤：

S5、将获取的所述体温测量数据存储或通过蓝牙方式输出。

对于体温计探头测得的体温数据可以存储在体温计内部的存储单元，或者以蓝牙方式输出，为体温数据分析做准备，或为体温预测算法提供数据基础。

如图4，是本发明实施例3的一种体温计的低功耗控制方法流程示意图。该该体温计的低功耗控制方法基于实施例2，其不同之处在于，步骤S4具体包括：

S4’按照预设的高频率唤醒所述体温计探头工作以获取体温测量数据以及唤醒所述三轴加速度传感器。并在执行步骤S4’后分别返回执行步骤S1以及执行步骤S5。

其中，预设的第一频率率大于等于0.25HZ。

本实施例中，当体温计探头测量体温数据时，存在测量人因为其他事情突然停止测量体温或体温测量结束的情况，不断唤醒体温计探头和第一频率唤醒三轴加速度传感器，读取当前三轴加速度传感器的姿态数值，获取体温计当前姿态，及时判断体温计探头是否停止测量体温数据，从而降低体温计功耗。

如图7，是本发明实施例4的一种体温计的低功耗控制方法流程示意图。该该体温计的低功耗控制方法基于实施例3，其不同之处在于，在所述步骤S2中，在返回执行步骤S1前，包括步骤：

S2’先按照预设的第二频率率唤醒所述三轴加速度传感器；

在所述步骤S3中，在返回执行步骤S1前，包括步骤：

S3’先按照预设的第二频率率唤醒所述三轴加速度传感器。

其中，预设的第二频率率小于等于0.01HZ。

本实施例中，当体温计探头朝下处于非测量工作状态，或，当体温计被随意静止放置、遗忘尤其是在存储和运输时，体温计仅会第二频率次唤醒三轴加速度传感器信息进行读取工作，功耗低。

体温计不断以第二频率唤醒所述三轴加速度传感器，使得当存在体温计探头由非测量状态进入测量状态时，体温计可以感知体温计探头进入测量状态，根据需要体温计探头在测量状态和非测量状态之间的切换，更加省电，进一步降低功耗。

以下，结合图8，通过一个具体的实施例5详细描述本发明体温计的低功耗控制方法的完整执行过程，执行步骤如下：

S101.读取设置在体温计内部的三轴加速度传感器的姿态数值(Xout、Yout、Zout)，三轴加速度传感器的X传感器输出轴指向体温计探头。

S102.根据三轴加速度传感器的姿态数值(Xout、Yout、Zout)，判断所述X传感器输出轴输出的重力加速度Xout是否小于-0.707g，如果是，按照0.01HZ唤醒所述三轴加速度传感器，并返回执行步骤S101；否则，执行步骤S103。

S103.根据三轴加速度传感器的姿态数值(Xout、Yout、Zout)，判断所述X传感器输出轴，Y传感器输出轴和Z传感器输出轴的重力加速度输出变化量分别小于8mg是否持续超过30秒，如果是，按照0.01HZ唤醒所述三轴加速度传感器，并返回执行步骤S101；否则，执行步骤S104。

S104.启动所述体温计探头工作以获取体温测量数据；按照预设的0.25HZ唤醒所述体温计探头工作以获取体温测量数据以及唤醒所述三轴加速度传感器。然后分别返回执行步骤S101以及执行步骤S105。

S105.将获取的所述体温测量数据存储或通过蓝牙方式输出。

该具体实施例中，体温计的低功耗控制方法通过判断X传感器输出轴输出的重力加速度Xout是否小于-0.707g，即判断体温计探头是否向下45°，当体温计探头垂直向下为90°，体温计探头在向下45°和90°之间时，体温计处于省电状态，停止体温计探头测量工作，从而降低功耗。体温计的低功耗控制方法还通过判断所述X传感器输出轴，Y传感器输出轴和Z传感器输出轴的重力加速度输出变化量分别小于预设8mg持续超过设定的30秒，来判断体温计是否处于静止状态，并切换体温计探头工作状态，仅在需要测量体温的时候，体温计探头开始工作，达到低功耗的目的。

此外，在体温计探头测量状态下采用第一频率唤醒三轴加速度传感器和在体温计静止状态下采用第二频率唤醒三轴加速度传感器的方式，使得体温计进一步降低功耗，并且无需人工干涉。

参见图9，是本发明实施例6的一种低功耗体温计，该低功耗体温计包括：

体温计探头30、设置在体温计内部的三轴加速度传感器10以及分别与三轴加速度传感器10、体温计探头30连接的微控制单元20，三轴加速度传感器10中的一个输出轴指向体温计探头30，其中：

三轴加速度传感器10用于采集体温计的姿态数值；

微控制单元20用于根据三轴加速度传感器10采集的姿态数值进行判断，在判断指向体温计探头30的输出轴输出的重力加速度大于预设重力加速度阈值，以及判断三轴加速度传感器10的三个输出轴的重力加速度输出变化量小于预设的变化阈值没有持续超过设定的时间阈值的情况下，才启动体温计探头30工作以获取体温测量数据。

本实施例中，通过微控制单元20对体温计内部三轴加速度传感器10输出的姿态数值识别，根据所述姿态数值，微控制单元20检测到指向体温计探头30的输出轴输出的重力加速度小于预设重力加速度阈值时，微控制单元20继续读取三轴加速度传感器10输出的体温计姿态数值；否则，微控制单元20检测三轴加速度传感器10三个输出轴的重力加速度输出变化量小于预设的变化阈值没有持续超过设定的时间阈值时，微控制单元20继续读取三轴加速度传感器10输出的体温计姿态数值；否则启动体温计探头30工作以获取体温测量数据。

通过微控制单元20检测指向体温计探头30的输出轴输出的重力加速度是否小于预设重力加速度阈值，来切换体温计探头的测量工作状态和非测量工作状态，体温计探头根据需要进入测量工作状态，从而降低功耗，无需人工干涉。

由于三轴加速度传感器10可以检测到人体心跳和呼吸震动时带来的三轴加速度传感器10三个输出轴的重力加速度的变化，当微控制单元20检测三轴加速度传感器10三个输出轴的重力加速度输出变化量小于预设的变化阈值持续超过设定的时间阈值时，说明体温计并未贴在人体皮肤上，体温计处于静止状态，停止体温计探头测量体温数据的工作，从而降低体温计功耗。

参见图10，是本发明实施例7的一种低功耗体温计。该低功耗体温计在实施例6的基础上，还包括：

与所述微控制单元连接的蓝牙模块21和存储单元22。

本实施例中，通过微控制单元20对体温计内部三轴加速度传感器10输出的体温计姿态数值识别，根据所述姿态数值，微控制单元20检测到指向体温计探头30的输出轴输出的重力加速度小于预设重力加速度阈值时，微控制单元20继续读取三轴加速度传感器10输出的体温计姿态数值；否则，微控制单元20检测三轴加速度传感器10三个输出轴的重力加速度输出变化量小于预设的变化阈值没有持续超过设定的时间阈值时，微控制单元20继续读取三轴加速度传感器10输出的体温计姿态数值；否则启动体温计探头30工作以获取体温测量数据。

在微控制单元20获得所述体温数据之后，微控制单元20将所述体温数据存储在存储单元22里，或者通过蓝牙模块21以蓝牙方式输出，为体温数据分析做准备，或为体温预测算法提供数据基础。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。