一种站姿身高测量装置及测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能化测距技术领域，尤其涉及的是一种站姿身高测量装置及测量方法。
【背景技术】
[0002]目前，中小学生的身高测量在方法上和标准上不统一，测量设备比较落后，目前多采用的是机械式的测量身高的方法，被测者站在机械式身高测量仪的底座上，通过机械杆移动到人头顶上，从而获得被测者的身高。但是它存在着测量速度慢、体积大、自然磨损等缺点。现有的超声波测身高一般没有考虑温度对测量结果的影响，造成测量结果存在较大误差。
[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0004]鉴于上述现有技术的不足，本发明提供了一种站姿身高测量装置及测量方法，旨在提出一种新的站姿身高测量方法，利用超声波进行身高测量，提高了测量的精度和速度。
[0005]本发明的技术方案如下:
一种站姿身高测量装置，包括超声波测距装置，其中，所述超声波测距装置包括:用于发射和接收超声波的超声波发射和接收模块，用于控制和处理超声波数据的处理器，用于对声波传播速度进行补偿的温度传感器，用于显示测量结果的显示屏，用于语音提示的语音提示模块，用于检测测距装置是否平稳的三轴加速度传感器，以及为处理器供电的供电模块，所述的超声波发射和接收模块、温度传感器、显示屏、语音提示模块、三轴加速度传感器和供电模块分别与处理器通信连接。
[0006]所述的站姿身高测量装置，其中，所述装置还包括一个可升降的立杆和一个底座，立杆与底座连接。
[0007]所述的站姿身高测量装置，其中，所述处理器采用型号为NORDIC51822的芯片。
[0008]所述的站姿身高测量装置，其中，所述温度传感器采用型号为DS18B20的温度传感器。
[0009]所述的站姿身高测量装置，其中，所述底座上的站位点为与超声波发射和接收模块形成的对应的参考点。
[0010]一种站姿身高测量方法，其中，方法包括:
A、通过超声波测量天花板与地板之间的第一距离；
B、通过超声波测量底座上的待测人员的头顶与天花板的第二距离；
C、计算第一距离和第二距离的差值即为测得的站姿身高；
D、将测得的站姿身高显示在显示屏上，并进行语音提示。
[0011]所述的站姿身高测量方法，其中，所述步骤A具体包括:
Al、通过所述立杆将超声波测距装置升高至天花板的高度； A2、通过处理器控制超声波的发射和接收，并对发射和接收的时间差进行存储；
A3、通过温度传感器获取当前温度，根据当前温度下对应的超声波速度，计算出天花板与地板之间所对应的第一距离。
[0012]所述的站姿身高测量方法，其中，其中所述步骤B具体包括:
B1、通过所述立杆将超声波测距装置升高至天花板的高度，测量站在底座上的待测人员的高度；
B2、通过处理器控制超声波的发射和接收，并对发射和接收的时间差进行存储；
B3、通过温度传感器获取当前温度，根据当前温度下对应的超声波速度，计算出天花板与人头顶之间所对应的第二距离。
[0013]本发明提供了一种站姿身高测量装置及测量方法，站姿身高测量装置包括超声波测距装置，其中，所述超声波测距装置包括:用于发射和接收超声波的超声波发射和接收模块，用于控制和处理超声波数据的处理器，用于对声波传播速度进行补偿的温度传感器，用于显示测量结果的显示屏，用于语音提示的语音提示模块，用于检测测距装置是否平稳的三轴加速度传感器，以及为处理器供电的供电模块，所述的超声波发射和接收模块、温度传感器、显示屏、语音提示模块、三轴加速度传感器和供电模块分别与处理器通信连接。本发明可实时测量人体站姿身高，同时利用温度传感器进行补偿，从而利用更精确的超声波速度进行计算，提高了测量的精度。
【附图说明】
[0014]图1是本发明中一种站姿身高测量装置的较佳实施例的超声波测距装置中的各丰旲块连接不意图。
[0015]图2是本发明中一种站姿身高测量方法的较佳实施例的流程图。
[0016]图3是本发明中一种站姿身高测量方法的较佳实施例的第一细化步骤流程图。
[0017]图4是本发明中一种站姿身高测量方法的较佳实施例的第二细化步骤流程图。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]本发明提供了一种站姿身高测量装置的较佳实施例的超声波测距装置中的各模块连接示意图，如图1所示，所述超声波测距装置包括:
用于发射和接收超声波的超声波发射和接收模块100，用于控制和处理超声波数据的处理器200，用于对声波传播速度进行补偿的温度传感器300，用于显示测量结果的显示屏400，用于语音提示的语音提示模块500，用于检测测距装置是否平稳的三轴加速度传感器700，以及为处理器供电的供电模块600，所述的超声波发射和接收模块100、温度传感器300、显示屏400、语音提示模块500、三轴加速度传感器700和供电模块600分别与处理器200通信连接。
[0020]由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点，因此广泛用于测距。在本发明中，超声波发射和接收模块100用于发射和接收超声波，而超声波的频率可自由选择，一般来说频率越高，精度也越高，但因空气衰减增大，因此只能检测较近的距离。因身高一般为3m以内，而且要求精度也较高，因此本发明中采用的超声波频率在20KHz?10KHz之间。
[0021]因超声波具有接触障碍物即反弹的特性，我们通过处理器上带有的计时器记录下超声波发射和接收时间差，就可以计算出从超声波发射的位置到障碍物的距离。因超声波的速度在不同的室内温度下是不同的，而速度不同影响了最后的测量的精度。因此本发明中采用了温度传感器300进行速度补偿，具体实施时，温度传感器300实时检测当前温度，并将该温度数据发送到处理器，处理器中提取对应温度下的超声波速度进行计算，从而提高了测量结果的精度。具体的，所述供电模块可采用两节7号电池。
[0022]本发明中先测量室内天花板和地板之间的距离记为Si，随后测量室内天花板与待测人员的头顶之间的距离记为s2，通过处理器200计算Si与s2之间的距离差即为待测人员的实际身高值。例如，测得天花板和地板间的距离Si为4.5米，天花板与待测人员的头顶间的距离s2为2.78米，则待测人员的实际身高值s=sl-s2=4.5-2.78=1.72米。
[0023]处理器200控制将测得的身高值显示在显示屏400上，显示屏一般为液晶显示屏。同时测得的身高值并通过语音提示模块500进行转换成语音，播报给用户，方便记录。而三轴加速度传感器可测量测量装置是否平稳，使结果更加准确。
[0024]本发明的站姿身高测量装置可直接放置于人的头顶上或是通过一个可升降的立杆和底座，立杆与底座连接。
[0025]其中一具体实施例为所述装置还包括一个可升降的立杆和一个底座，本发明以包括一个可升降