CN105433801B - 一种奶粉冲泡杯 - Google Patents

Abstract

本发明为了克服现有技术中缺乏辅助婴儿断奶的奶粉搅匀设备、人工方法不利于婴幼儿科学合理地顺利克服“奶粉综合征”的问题，提供了一种奶粉冲泡杯，包括进水单元和冲泡单元，所述进水单元用于控制进入冲泡杯用于冲泡奶粉的水量，所述冲泡单元根据婴儿的生理参数冲泡奶粉。能够根据婴幼儿饮用奶粉冲泡物时的生理参数和饮用动作动态调整婴幼儿奶粉和辅食的比例以及多种辅食的饮用次序，提高婴幼儿饮用奶粉冲泡物的体验，并能够通过获得高准确度饮用量测量获得的饮用量偏好等分析改善冲泡品质。

Description

一种奶粉冲泡杯

技术领域

本发明涉及一种家用料理机器，更具体地，涉及一种奶粉冲泡杯。

背景技术

随着人们对健康知识的日益关切以及对下一代关心程度的不断提升，婴幼儿饮用奶制品冲泡物阶段的断奶及其科学性也受到日益重视。万一断奶断的不彻底、不科学，出现“断奶综合征”可能导致宝宝留下后不可磨灭的遗症，对心理和生理抹上不好的一笔。

预防“断奶综合征”的关键在于合理喂养和断奶后注意补充足够的蛋白质。家长应按宝宝特点，摸索出适合自己宝宝特点的喂养方法。如果宝宝已经出现“断奶综合征”，应积极调整饮食，给予每日每公斤体重1至1.5克蛋白质。同时多吃些新鲜蔬菜和水果，以补充足量的维生素，宝宝会很快获得好转和痊愈。

正确的断奶方法应该将婴儿期以母乳为主的饮食逐步过渡到以糊、粥、饭为主，以及添加各种辅助食品至接近成人饮食的过程。正常发育的宝宝1岁左右就该断奶，最好不超过1岁半。一般选择春、秋季节，健康状况良好时断奶最佳。

现有的婴儿用奶粉冲泡和搅匀机器都只能简单地解决充分溶解奶粉的问题，对于“断奶综合征”却不能有效地应对。

发明内容

本发明为了克服现有技术中缺乏辅助婴儿断奶的奶粉搅匀设备、人工方法不利于婴幼儿科学合理地顺利克服“奶粉综合征”的问题，提供了一种奶粉冲泡杯，包括进水单元和冲泡单元，所述进水单元用于控制进入冲泡杯用于冲泡奶粉的水量，所述冲泡单元根据婴儿的生理参数冲泡奶粉。

进一步地，所述冲泡单元包括：婴儿生理参数采集单元、奶粉称量单元、辅食称量单元、第一温度控制单元、存储单元、运动传感器单元和搅匀单元，其中奶粉称量单元根据婴儿生理参数采集单元称量待冲泡奶粉重量，辅食称量单元根据婴儿生理参数采集单元和奶粉称量单元称量待冲泡辅食的重量，搅匀单元对冲泡杯中的奶粉称量单元、辅食称量单元称量的奶粉和辅食进行搅匀操作，第一温度控制单元检测并控制搅匀单元的温度，所述存储单元用于保存婴儿生理参数采集单元、奶粉称量单元和辅食称量单元这三个单元采集或称量的信息，运动传感器单元检测婴儿饮用状态并用于反馈给所述搅匀单元和所述第一温度控制单元。

进一步地，所述运动传感器单元为电容传感器单元。

进一步地，所述婴儿饮用状态包括舌部的动作频率。

进一步地，所述婴儿生理参数采集单元包括采集婴幼儿口腔中的消化酶浓度的探头。

进一步地，所述奶粉称量单元包括婴儿天数和体重的输入接口。

进一步地，所述辅食称量单元包括多个辅食称量子单元。

进一步地，所述奶粉冲泡杯还包括偏好反馈单元，其获得婴儿饮用偏好信息并根据该饮用偏好信息向所述进水单元和冲泡单元提供偏好反馈信息。

进一步地，所述搅匀单元根据婴儿生理参数采集单元采集的生理参数对多个辅食称量子单元进行搅匀。

进一步地，对多个辅食称量子单元进行搅匀时，搅匀单元根据电容传感器单元采集到的信号控制多个辅食称量子单元进行搅匀的顺序和速度。

本发明的有益效果是：能够根据婴幼儿饮用奶粉冲泡物时的生理参数和饮用动作动态调整婴幼儿奶粉和辅食的比例以及多种辅食的饮用次序，提高婴幼儿饮用奶粉冲泡物的体验，尤其是有助于科学合理地辅助婴幼儿断奶，避免出现“断奶综合征”。

附图说明

图1示意性地示出了奶粉冲泡杯的组成框图。

图2示出了根据本发明的冲泡单元的结构组成框图。

图3示出了根据本发明的优选实施例的偏好反馈单元的组成框图。

具体实施方式

本发明的奶粉冲泡杯包括进水单元和冲泡单元，所述进水单元用于控制进入冲泡杯用于冲泡奶粉的水量，所述冲泡单元根据婴儿的生理参数冲泡奶粉。该进水单元包括进水水路以及控制该进水水路向奶粉冲泡杯中添加水的电磁阀控制的水阀。该进水水路一端连接纯净水等水源，另一端通过电磁阀连接冲泡杯的杯体(例如，杯侧壁的上部)。所述冲泡单元还用于冲泡奶粉、辅食以及水并将它们搅匀。

该冲泡单元包括：婴儿生理参数采集单元、奶粉称量单元、辅食称量单元、第一温度控制单元、存储单元、运动传感器单元和搅匀单元，其中奶粉称量单元根据婴儿生理参数采集单元称量待冲泡奶粉重量，辅食称量单元根据婴儿生理参数采集单元和奶粉称量单元称量待冲泡辅食的重量，搅匀单元对冲泡杯中的奶粉称量单元、辅食称量单元称量的奶粉和辅食进行搅匀操作，第一温度控制单元检测并控制搅匀单元的温度，所述存储单元用于保存婴儿生理参数采集单元、奶粉称量单元和辅食称量单元这三个单元采集或称量的信息，运动传感器单元检测婴儿饮用状态并用于反馈给所述搅匀单元和所述第一温度控制单元。

根据本发明的优选实施例，第一温度控制单元包括温度探头和加热电阻，其采用温度探头对搅匀单元中奶粉、辅食(一种或多种辅食)，以及水(在此为了简洁的原因而被省略地描述)在搅匀过程中需要加温的温度进行检测，并采用加热电阻对温度进行升温。

优选地，所述婴儿生理参数采集单元包括采集婴幼儿口腔中的消化酶浓度的探头。该探头将(例如随着奶嘴或集成到奶嘴上)进入婴幼儿口腔中，探测婴幼儿口腔的消化酶水平。该消化酶水平将与存储单元中预先存储的婴幼儿体重、年龄(天数)和所需奶粉的数值关系建立对应，从而使奶粉称量单元能够确定其需要称量的奶粉的重量以及辅食称量单元需要称量的辅食的重量以及种类(优选地，所述辅食称量单元包括多个辅食称量子单元，使用时由家长预先装入多种辅食，这些辅食优选地在所述存储单元中被保存有与婴幼儿体重、年龄(天数)和所需奶粉的数值关系的记录信息)。根据本发明优选的实施例中，所述奶粉称量单元包括婴儿天数和体重的输入接口，用于供家长输入婴幼儿的体重和年龄(天数)。

优选地，所述运动传感器单元为电容传感器单元。在本实施例中，电容传感器用于检测婴幼儿舌部(例如舌尖)与该电容传感器的接触，从而得到其接触频率(或称运动频率)，进而判断出婴幼儿需要能量的多少以及饮用偏好。如果婴幼儿舌部接触次数较多，说明此时婴幼儿处于饥渴状态，需要较多能量，因此，运动传感器单元感应到的信号将反馈给搅匀单元；搅匀单元将填充辅食的比例(相对于奶粉)提高。当辅食种类多于一种时，将优先把含有能量较高、容易饱腹的辅食与奶粉加以搅匀(例如蛋黄和小米均作为辅食，则优先将蛋黄与奶粉加以搅匀)。

在其他的优选实施例中，所述运动传感器还可以包括三维加速度传感器。在这些实施例中，三维加速度传感器感应其探头在检测过程中被在三个方向上移动的加速度超过预设阈值则认为此时婴幼儿的舌部进行了一次“有力的吸吮或饮用”。这种“有力的吸吮或饮用”次数越多，就表明频率越高，也就越是表明婴幼儿处于饥渴状态。当婴幼儿舌部运动频率降低时，搅匀单元将执行与上述相反的操作。

优选地，对多个辅食称量子单元进行搅匀时，搅匀单元根据电容传感器单元采集到的信号控制多个辅食称量子单元进行搅匀的顺序和速度。例如，对蛋黄和小米作为辅食的情形，当运动传感器感应到婴幼儿舌部运动频率较高时，将优先对蛋黄与奶粉进行搅匀，当承装蛋黄的辅食称量子单元中蛋黄的量低于预设阈值时，继续对比蛋黄能量低的小米进行搅匀，使之与奶粉搅匀。

本发明中的搅匀操作均采用电机进行均匀搅拌，其中没有对水的参与进行说明和解释。由于这些是本领域技术人员应当理解和了解的内容，因此在此省略，而不是说本申请不具备相应的结构和功能。

根据本发明的进一步实施例，所述奶粉冲泡杯还包括偏好反馈单元，其获得婴儿饮用偏好信息并根据该饮用偏好信息向所述进水单元和冲泡单元提供偏好反馈信息。根据本发明的优选实施例，所述偏好反馈单元包括饮量检测单元和偏好反馈信息存储单元。如图3所示，其中以水量确定单元作为偏好反馈单元的一个实施例。包括在如下所述的水量确定单元中的、且与本发明的记录使用者习惯的智能水杯的组件相同的组件，可以是相同的组件，也可以是各自不同的组件而只是在此采用相同的名称。这些不同的变形都被包括在本发明请求保护的范围内。

如图3所示，该水量确定单元包括：多个压力传感器1、多个液位传感器5、三维加速度传感器2、水平传感器3、多个红外传感单元，以及饮水量计算单元4。下面对各个组成部件加以详细说明。

多个压力传感器1，其设置于水杯杯体10的底部和侧壁；这些压力传感器1优选地采用电阻应变片压力传感器1。其设置在水杯杯体10的底部上且靠近底部边缘，还设置在水杯杯体10的侧壁且低于水杯杯体10顶部约1/3的侧壁高度的区域内。这样，压力传感器1在水杯正常放置以及侧倾放置的情况下都能够测量到其中的水对于杯体10的压力。

多个液位传感器5，其设置于水杯杯体10的侧壁；所述液位传感器5包括第一组液位传感器5和第二组液位传感器5，其中第一组液位传感器5设置于水杯杯体10的侧壁中部，所述第二组液位传感器5设置于水杯杯体10的侧壁且靠近水杯杯体10的底部。根据本发明的优选实施例，上述第一组液位传感器5和上述第二组液位传感器5均沿着所述水杯杯体10的纵向方向延伸设置，且在侧壁上设置互成90度的两对，每对的液位传感器5在侧壁上呈180度对置。这样的设置方式能够产生如下的有益效果：当水杯被倾斜放置或者握持时，总有一对呈90度的液位传感器5中，彼此呈180度设置的液位传感器5检测的液位值不同，从而从液位的角度判断出此时是否适合于采用压力传感器1直接测量水杯中水的质量。

多个红外传感器6，其设置于水杯杯体10的顶部和侧壁；根据本发明的优选实施例，所述红外传感单元包括第一组红外传感单元和第二组红外传感单元，其中第一组红外传感单元与所述液位传感器5中的所述至少一些相邻地设置，且所述第二组红外传感单元与所述第一组传感器相对地设置。并且，所述第一组红外传感单元和第二组红外传感单元均包括红外收发器。第一组红外传感单元和第二组红外传感单元相互收发信号，且其接收到的信号被传送到所述饮水量计算单元4，以判断红外信号是否正常地被接收和发送。这些红外传感单元之间的这种“通讯”由所述饮水量计算单元4控制，且它们之间收发的数据由所述饮水量计算单元4产生。

根据本发明的优选实施例，所述饮水量计算单元4产生的数据仅为数据通讯有效性验证的目的使用，因此其一般表示一串二进制数字，例如“10100101”，且位数一般为8位，即一个字节。这样，既能够起到通讯有效性验证的作用，又能够节省通讯开销以及所需要的电力。

本发明在一些优选实施例中按照如下方式设置上述第一组红外传感单元和第二组红外传感单元：所述第一组红外传感单元设置于水杯杯体10的侧壁，所述第二组红外传感器6设置于水杯杯体10的顶部，这样，第一组红外传感单元与第二组红外传感单元相互进行数据通讯，能够确定第一组红外传感单元中的红外传感器6是否被遮挡，并间接地判断与其相邻的液位传感器5是否受到遮挡。当所述饮水量计算单元4未在规定的时间内收到第二组红外传感单元反馈的预设信息时，则判断此时的液位传感器5受到阻挡，例如茶叶等，这样，在计算饮水量时将排除液位传感器5检测的信息。

三维加速度传感器2，其设置于水杯杯体10的底部；其能够检测水杯是否处于海拔高于或低于水平面，以至于影响对压力传感器1检测到的水对杯底部的压力是准确的值的判断。当三维加速度传感器2检测到重力方向上的加速度非0时，表示此时的压力传感器1检测值需要基于此Z轴的加速度进行校正。同理，当X轴和Y轴加速度传感器检测值非0时，表示此时压力传感器1检测到的值需要校正的角度。该角度的计算可以根据受力三角形分析方法获得。

水平传感器3，其设置于水杯杯体10的底部；其检测此时的水杯是否处于水平状态。如果不是，则不论上述三维加速度传感器2采集到的Z轴加速度是否为0，均依靠三维加速度传感器2的X轴和Y轴测得的值进行校正。

饮水量计算单元4，其设置于水杯杯体10的底部，且根据所述压力传感器1、液位传感器5、三维加速度传感器2、水平传感器3、红外传感器6的检测结果得到饮水量。具体地，首先依据水平传感器3判断此时的智能水杯是否处于水平位置，然后根据三维加速度传感器2检测的三维加速度获得压力传感器1检测值的校正角度(即通过受力三角形分析方法根据该角度获得重力方向上的校正比例系数)；其中，当所述两对液位传感器5均未被遮挡且在规定时间内反馈给第二组红外传感单元的值为预设值时，根据两对液位传感器5检测到的值再次计算水杯杯体10内液位的角度。该角度用于对上述通过三维加速度传感器2检测到的值进行校正，以使得其值更准确。当检测到两对(即四列)液位传感器5的高度均相同时，则可以依据液位传感器5检测到的值对水杯内的液体变化量进行如下检测和计算：靠近水杯被顶部的第三组红外探测单元被用于检测水面到水底之间的距离，且在三维加速度传感器2检测到三维加速度发生变化时，再次探测水面到水底之间的距离，这两个距离相减可以得到液面变化的高度，该高度值被用于提供给饮水量计算单元4换算为饮水量，该饮水量被用于作为压力传感器1检测到的饮水量的校正值。

根据本发明的优选实施例，所述饮水量计算单元4采用ARM芯片。

根据本发明的其他实施例，所述智能水杯还包括开关电路，其被所述饮水量计算单元4控制，用于根据所述压力传感器1、液位传感器5、三维加速度传感器2、水平传感器3、红外传感器6的检测结果控制所述饮水量计算单元4的工作与否。

根据本发明的优选实施例，所述智能水杯还包括太阳能电池，其设置于水杯杯体10的外壁。

通过上述水量确定单元，相对于现有技术，本发明的该方案提高了对智能水杯使用者饮水量的检测准确度，克服了水杯被倾斜放置时对饮水量产生的检测误差，从而能够准确地了解到婴儿对当前奶粉、辅食等比例的偏好或喜好程度，存储到偏好反馈信息存储单元中，供冲泡者等相关人员通过该奶粉冲泡杯选择性地具有其一的有线(例如USB)或无线(例如WiFi)接口导出并加以分析，以进一步完善冲泡品质。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种奶粉冲泡杯，包括：进水单元和冲泡单元，所述进水单元用于控制进入冲泡杯用于冲泡奶粉的水量，所述冲泡单元根据婴儿的生理参数冲泡奶粉；

其特征在于，所述冲泡单元包括：婴儿生理参数采集单元、奶粉称量单元、辅食称量单元、第一温度控制单元、存储单元、运动传感器单元和搅匀单元，其中奶粉称量单元根据婴儿生理参数采集单元称量待冲泡奶粉重量，辅食称量单元根据婴儿生理参数采集单元和奶粉称量单元称量待冲泡辅食的重量，搅匀单元对冲泡杯中的奶粉称量单元、辅食称量单元称量的奶粉和辅食进行搅匀操作，第一温度控制单元检测并控制搅匀单元的温度，所述存储单元用于保存婴儿生理参数采集单元、奶粉称量单元和辅食称量单元这三个单元采集或称量的信息，运动传感器单元检测婴儿饮用状态并用于反馈给所述搅匀单元和所述第一温度控制单元，所述奶粉冲泡杯还包括偏好反馈单元，其获得婴儿饮用偏好信息并根据该饮用偏好信息向所述进水单元和冲泡单元提供偏好反馈信息；

所述偏好反馈单元为水量确定单元，且水量确定单元包括多个压力传感器、多个液位传感器、三维加速度传感器、水平传感器、多个红外传感器，以及饮水量计算单元；

所述多个压力传感器，其设置于水杯杯体的底部和侧壁；

所述多个液位传感器，其设置于水杯杯体的侧壁；所述液位传感器包括第一组液位传感器和第二组液位传感器，其中第一组液位传感器和上述第二组液位传感器均沿着所述水杯杯体的纵向方向延伸设置，且在侧壁上设置互成90度的两对，每对的液位传感器在侧壁上呈180度对置，以使得当水杯被倾斜放置或者握持时，总有一对呈90度的液位传感器中，彼此呈180度设置的液位传感器检测的液位值不同，从而从液位的角度判断出此时是否适合于采用压力传感器直接测量水杯中水的质量；

所述多个红外传感器包括第一组红外传感单元和第二组红外传感单元，其中第一组红外传感单元与所述液位传感器中的至少一些液位传感器相邻地设置，且所述第二组红外传感单元与所述第一组传感器相对地设置；

饮水量计算单元，其设置于水杯杯体的底部，且根据所述压力传感器、液位传感器、三维加速度传感器、水平传感器、红外传感器的检测结果得到饮水量。

2.根据权利要求1的奶粉冲泡杯，其特征在于，所述运动传感器单元为电容传感器单元。

3.根据权利要求1的奶粉冲泡杯，其特征在于，所述婴儿饮用状态包括舌部的动作频率。

4.根据权利要求1的奶粉冲泡杯，其特征在于，所述婴儿生理参数采集单元包括采集婴幼儿口腔中的消化酶浓度的探头。

5.根据权利要求1的奶粉冲泡杯，其特征在于，所述奶粉称量单元包括婴儿天数和体重的输入接口。

6.根据权利要求1的奶粉冲泡杯，其特征在于，所述辅食称量单元包括多个辅食称量子单元。

7.根据权利要求6的奶粉冲泡杯，其特征在于，所述搅匀单元根据电容传感器单元感应到的信号对多个辅食称量子单元进行搅匀。

8.根据权利要求7的奶粉冲泡杯，其特征在于，对多个辅食称量子单元进行搅匀时，搅匀单元根据电容传感器单元采集到的信号控制多个辅食称量子单元进行搅匀的顺序和速度。