[發(fā)明專利]基于加速度傳感器的容器內(nèi)液體體積的測(cè)量方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510691290.3
• 申請(qǐng)日: 2015-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN105387907B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡建偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳麥開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01F22/00
• 分類號(hào): G01F22/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 唐致明

本發(fā)明公開了一種基于加速度傳感器的容器內(nèi)液體體積的測(cè)量方法和裝置。本發(fā)明的方案是利用加速度傳感器獲取不同的姿態(tài)參數(shù)，通過容器穩(wěn)定達(dá)到出水臨界位置時(shí)的姿態(tài)參數(shù)，利用預(yù)先確定的姿態(tài)參數(shù)和液體體積或水量的映射關(guān)系，求解得到當(dāng)前容器內(nèi)液體的體積。本發(fā)明的有益效果為普適性極強(qiáng)、功耗低、成本低和結(jié)構(gòu)要求低等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種容器內(nèi)液體體積的測(cè)量方法和裝置，尤其涉及一種基于加速度傳感器的容器內(nèi)液體體積的測(cè)量方法和裝置。

背景技術(shù)

水作為生命之源，是人們生存必不可少的物質(zhì)，正確的飲水方式有助于人們保持健康，然而以前人們僅依靠自身感覺來喝水，無(wú)法直觀的了解自己的飲水量，隨著人們健康意識(shí)的增強(qiáng)與技術(shù)的進(jìn)步，智能飲水設(shè)備開始受到人們的歡迎，其可以精確測(cè)量人們一天所攝取的水量，從而使人們可以合理規(guī)劃自身的飲水量，同時(shí)該飲水?dāng)?shù)據(jù)又將成為整個(gè)大健康數(shù)據(jù)中的重要組成部分。但是在智能水杯領(lǐng)域，通常會(huì)利用流量計(jì)、電容法、超聲波、稱重量等方法去測(cè)量水量，然而這些方法并不具有普適性，它們只能在特定的應(yīng)用場(chǎng)景下正常工作。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)便的低成本的容器內(nèi)液體體積的測(cè)量方法和裝置，可以基于加速度傳感器獲得容器的姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，推算出容器內(nèi)液體的體積或水量。

一方面，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括一種基于加速度傳感器的容器內(nèi)液體體積的測(cè)量方法，所述方法包括以下步驟：

S10設(shè)置容器的姿態(tài)參數(shù)及儲(chǔ)存該姿態(tài)參數(shù)的隊(duì)列，定義識(shí)別容器傾斜使容器內(nèi)液體能夠流出容器開口的狀態(tài)下的判別參數(shù)及其閾值范圍，確定在該狀態(tài)時(shí)容器姿態(tài)參數(shù)與容器內(nèi)液體體積的映射關(guān)系，并且根據(jù)姿態(tài)參數(shù)隊(duì)列數(shù)據(jù)定義和初始化姿態(tài)參數(shù)穩(wěn)定時(shí)所需的穩(wěn)定時(shí)間；

S20基于采樣周期，依次采集容器在傾斜狀態(tài)時(shí)的姿態(tài)參數(shù)，然后插入到姿態(tài)參數(shù)隊(duì)列；

S30判斷由當(dāng)前的姿態(tài)參數(shù)隊(duì)列中的數(shù)據(jù)計(jì)算的判別參數(shù)是否滿足預(yù)定義的閾值范圍，如果滿足則執(zhí)行下一步驟，否則返回到步驟S20；

S40利用預(yù)先確定的容器姿態(tài)參數(shù)與容器內(nèi)液體體積的映射關(guān)系，由當(dāng)前的姿態(tài)參數(shù)隊(duì)列數(shù)據(jù)計(jì)算容器內(nèi)液體體積，然后初始化所述穩(wěn)定時(shí)間并返回到步驟S20。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述容器的姿態(tài)參數(shù)包括：加速度傳感器的加速度向量與所述容器的豎直方向的夾角。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述加速度傳感器固定地設(shè)置在所述容器的底部。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述容器為敞口容器。

優(yōu)選地，其中所述步驟S10包括：基于容器內(nèi)液體流出邊緣時(shí)最能夠避免液體溢出的姿態(tài)和容器出水口，確定在容器傾斜使容器內(nèi)液體能夠流出容器開口的狀態(tài)下容器姿態(tài)參數(shù)與容器內(nèi)液體體積的映射關(guān)系

進(jìn)一步，其中所述步驟S10包括：標(biāo)定曲率最大的容器敞口位置作為最能夠避免液體溢出的姿態(tài)和容器出水口。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述步驟S20包括：判斷所述姿態(tài)參數(shù)隊(duì)列是否已滿，是則執(zhí)行下一步驟，否則等待采樣周期進(jìn)行繼續(xù)采樣。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述采樣周期被設(shè)置為根據(jù)姿態(tài)參數(shù)隊(duì)列數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差而調(diào)整。

優(yōu)選地，其中所述采樣周期被調(diào)整為動(dòng)態(tài)地根據(jù)所述姿態(tài)參數(shù)隊(duì)列數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差的增大而減小。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，其中所述步驟S30包括：計(jì)算采集的姿態(tài)參數(shù)隊(duì)列數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差，判斷該標(biāo)準(zhǔn)差是否小于一預(yù)設(shè)的閾值，如果是則將所述穩(wěn)定時(shí)間增加所述采樣周期并返回到步驟S20，否則執(zhí)行下一步驟。