CN107048920A - 一种自动量测饮水量的智能水杯及其量测方法 - Google Patents

一种自动量测饮水量的智能水杯及其量测方法 Download PDF

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    • A47G19/00Table service
    • A47G19/22Drinking vessels or saucers used for table service
    • A47G19/2205Drinking glasses or vessels
    • A47G19/2227Drinking glasses or vessels with means for amusing or giving information to the user

Abstract

本发明公开了一种自动量测饮水量的智能水杯及其量测方法,其技术方案的要点是:包括杯体,所述杯体下部设有智能运算系统,所述智能运算系统包括用于不断量测所述杯体倾斜角度并输出信息的三轴加速度传感器和用于接收输出信息的中枢机构,所述中枢机构旁设有用于接收中枢机构输出信号的输出机构。本发明提供一种自动量测饮水量的智能水杯,仅使用一颗三轴加速度传感器,即可准确量测使用者的饮水量,结构简单,数据准确。本发明还提供一种自动量测饮水量的方法。

Description

一种自动量测饮水量的智能水杯及其量测方法
【技术领域】
本发明属于智能水杯领域,具体涉及一种自动量测饮水量的智能水杯及其量测方法。
【背景技术】
随着人们的生活质量提高,对各种日用品智能化需求越来越高,水杯的智能化已经有诸多的方向,行业慢慢进入了智能饮水量的计算,现在的智能水杯都是通过安装称重传感器或给水杯触摸传感器来计算饮水量,所以给生产智能水杯的公司带来了很多困扰,杯子结构方面会非常复杂,由于水杯的体积有限,组装效率慢,组装工厂组装的时候需要很多工程,组装好又需要校准,工序繁杂。
【发明内容】
本发明目的是克服现有技术中的不足,提供一种自动量测饮水量的智能水杯,仅使用一颗三轴加速度传感器,即可准确量测使用者的饮水量,结构简单,数据准确。
本发明的另一目的是提供一种自动量测饮水量的方法。
本发明的具体技术方案如下:
一种自动量测饮水量的智能水杯,包括杯体,所述杯体下部设有智能运算系统,所述智能运算系统包括用于不断量测所述杯体倾斜角度并输出信息的三轴加速度传感器和用于接收输出信息的中枢机构,所述中枢机构旁设有用于接收中枢机构输出信号的输出机构。
优选的,所述三轴加速度传感器的量测精度为±0.01um。
优选的,所述中枢机构包括用于计算信息数据的计算模组和用于将所述计算模组的指令转化为模拟信号传送给输出机构的输送模组。
优选的,所述输出机构包括震动模块、显示模块和统计模块。
优选的,所述杯体包括内胆,所述内胆的外侧套设有用于加热所述内胆内部液体的加热机构,所述杯体下部还设有能够充电并控制输出电源的储能装置,所述加热机构包括导热体和涂覆于所述导热体表面的发热源。
优选的,所述发热源与储能装置通过导线连通,当所述储能装置有电源输出时,所述发热源产生电阻而发热,所述导热体为聚酰亚铵材质制成,所述发热源的平均厚度为0.1mm,所述发热源通过粉末冶金的方式复合于所述导热体上。
一种自动量测饮水量的方法,包含以下步骤:
1)、设定时间周期,水杯长时间静置,运算系统的数据归零;
2)、杯体被倾斜,三轴加速度传感器开始统计杯体与水平倾斜夹角角度a的数据,同时开始计时;
3)、经一次或多次饮用时,三轴加速度传感器连续统计a角度 数据;
4)、杯体再次被倾斜,三轴加速度传感器继续统计a角度数据;
5)、设定的时间周期结束,结束一组数据统计;
6)、经过多次数据统计,由中枢系统运算并向输出机构发出指令并控制输出。
优选的,所述运算系统保存有多组过往水杯使用者的饮水习惯数据,在被再次使用时能够快速匹配。
与现有技术相比,本发明有如下优点:
1、本发明的一种能自动加热的智能水杯,采用一颗三轴加速度传感器,通过连续量测杯体倾斜角度的变化,计算得到使用者的饮水量,通过三轴加速度传感器,判断用户拿起水杯喝水时候开始的角度值,到喝完水时候角度值,以及整个有效过程用到的时间,通过这三者来计算喝水量进而通过输出机构控制输出,设计结构简单,易于装配,极大减轻生产线作业难度,降低成本的同时,达到自动智能量测饮水量的目的;
2、本发明的一种自动量测饮水量的方法,通过特定算法计算,充分利用单一传感器的优点,数据准确,可重复性好。
【附图说明】
图1:本发明立体图;
图2:本发明运算系统与输出机构示意图;
图3:本发明分解立体图;
图4:本发明分解立体图;
图5:本发明剖面示意图;
图6:本发明倾斜角度量测示意图。
【具体实施方式】
如附图1-2所示的一种自动量测饮水量的智能水杯,包括杯体1,所述杯体1下部设有智能运算系统2,所述智能运算系统2包括用于不断量测所述杯体1倾斜角度并输出信息的三轴加速度传感器21和用于接收输出信息的中枢机构22,所述中枢机构22旁设有用于接收中枢机构22输出信号的输出机构3。本发明的智能水杯采用一颗三轴加速度传感器,通过连续量测杯体倾斜角度的变化,计算得到使用者的饮水量,通过三轴加速度传感器,判断用户拿起水杯喝水时候开始的角度值,到喝完水时候角度值,以及整个有效过程用到的时间,通过这三者来计算喝水量进而通过输出机构控制输出,设计结构简单,易于装配,极大减轻生产线作业难度,降低成本的同时,达到自动智能量测饮水量的目的。
所述三轴加速度传感器21的量测精度为±0.01um。本发明所使用的一颗三轴加速度传感器,为高精度传感器,量测精度达到±0.01um,可快速准确的获得杯体倾斜的数据信号。
所述中枢机构22包括用于计算信息数据的计算模组221和用于将所述计算模组221的指令转化为模拟信号传送给输出机构3的输送模组222。中枢机构的计算模组接收三轴加速度传感器的信号后,对其进行分析,剔除水杯异常倾斜、倒水等异常数据,并且能够识别饮 水中间又向水杯加水等过程,准确统计使用者饮水习惯,获知饮水量数据,再通过输送模组将模拟信号传送给输出机构,进而将健康的饮水信息传递给客户。
所述输出机构3包括震动模块、显示模块和统计模块。输送模组将模拟信号传送给输出机构,通过输出机构显示模块的显示屏告知使用者,或通过振震动模块的震动器及提示灯提醒使用者,同时将数据记录在统计模块中,为使用者提供正确的健康饮水信息,使其保持良好的饮水习惯,同事输出机构还可通过无线信号传输,将该信息发送到手机登移动终端上,为使用者提供更好的或长期的数据支持。
如图3-5所示,所述杯体1包括内胆11,所述内胆11的外侧套设有用于加热所述内胆11内部液体的加热机构12,所述杯体1下部还设有能够充电并控制输出电源的储能装置13,所述加热机构12包括导热体121和涂覆于所述导热体121表面的发热源122。设计水杯,下部的温控系统能够实现无绳进行温控,可以方便使用者在任何位置,任何时候启动加热功能使用,启动后加热功能后,储能装置控制下向加热机构供电,加热机构的发热源发热而后传导给内胆,在内胆内的液体温度达到设定的温度(默认室温到100摄氏度左右)范围时,储能装置停止供电,同时温控系统设置液位感应传感器,内胆内无液体或过少,均无法启动储能装置进行通电加热,同时加热机构设有超温保护设置,设计避免加热机构出现空烧现象,控制简便安全,方便携带,有效利用能源。
所述发热源122与储能装置13通过导线连通,当所述储能装置 13有电源输出时,所述发热源122产生电阻而发热,所述导热体121为聚酰亚铵材质制成,所述发热源122的平均厚度为0.1mm,所述发热源122通过粉末冶金的方式复合于所述导热体121上。温控系统的储能装置,依控制向发热源输出电能,使发热源发热并通过导热体传送热能到内胆,进而加热内胆中的水,控制方式可采用即时触摸按键开关或手机APP等形式,储能装置可充电时使用,也可不在充电状态时多次使用,导热体采用聚酰亚铵材质制成,绝缘但导热性能好,辅助发热源对内胆进行加热传导,区别于以往具有自动加热功能水杯的加热丝,本设计采用软质的导热体附着于内胆外侧,而发热源涂覆于导热体表面,即可实现水杯即时加热功能,克服以往电热丝硬连接的方式,即时水杯摔落或碰撞,也不会导致加热机构的结构变形,使其更加符合移动使用的要求,发热源采用粉末冶金的方式附着于导热体表面,形成导电回路,通电后因电阻而发热,发热源的平均厚度为0.1mm,具有一定的韧性形变量,耐冲击碰撞,更加适合各种环境使用。
如图6所示的一种自动量测饮水量的方法,包含以下步骤:
1)、设定时间周期,水杯长时间静置,运算系统2的数据归零;
2)、杯体1被倾斜,使用者拿起水杯开始饮水,三轴加速度传感器21开始统计杯体1与水平倾斜夹角角度a的变化数据,同时开始计时;
3)、使用者饮水完毕时,三轴加速度传感器21连续统计a角度数据停止;
4)、杯体1再次被倾斜,三轴加速度传感器21再次继续统计a角度数据;
5)、设定的时间周期结束,结束一组数据统计;
6)、经过多次数据统计,由中枢系统22运算并向输出机构3发出指令并控制输出,且所述运算系统2保存有多组过往水杯使用者饮水习惯数据,在水杯被再次使用时,能够快速匹配使用者,并发出提醒。
结合实施例1-4具体说明本发明自动量测饮水量的方法:
表1:实施例1中统计的角度与时间数据
表2:实施例2中统计的角度与时间数据
表3:实施例3中统计的角度与时间数据
表4:实施例4中统计的角度与时间数据
测试方法,模拟使用者喝水动作,每次控制水杯中水量流出大于30ml(约一口水的容量),将每次流出水量用量杯统计,同时对比输出机构输出统计的饮水量数据(实际饮水量=水杯饮水前的水容量-剩余的水容量)。
表5:实际量测量杯水量与计算水量对比
由上述实施例1-4及与实际量测对比可知,本发明的自动量测饮水量的方法,参考使用者的饮水习惯,通过精确算法计算,能够准确量测统计使用者的饮水习惯,进而为使用者提供良好的健康饮水提示,为智能水杯的使用带来更加舒适的感官体验。

Claims (8)

1.一种自动量测饮水量的智能水杯,包括杯体(1),其特征在于:所述杯体(1)下部设有智能运算系统(2),所述智能运算系统(2)包括用于不断量测所述杯体(1)倾斜角度并输出信息的三轴加速度传感器(21)和用于接收输出信息的中枢机构(22),所述中枢机构(22)旁设有用于接收中枢机构(22)输出信号的输出机构(3)。
2.根据权利要求1所述的一种自动量测饮水量的智能水杯,其特征在于:所述三轴加速度传感器(21)的量测精度为±0.01um。
3.根据权利要求1所述的一种自动量测饮水量的智能水杯,其特征在于:所述中枢机构(22)包括用于计算信息数据的计算模组(221)和用于将所述计算模组(221)的指令转化为模拟信号传送给输出机构(3)的输送模组(222)。
4.根据权利要求1所述的一种自动量测饮水量的智能水杯,其特征在于:所述输出机构(3)包括震动模块、显示模块和统计模块。
5.根据权利要求1所述的一种自动量测饮水量的智能水杯,其特征在于:所述杯体(1)包括内胆(11),所述内胆(11)的外侧套设有用于加热所述内胆(11)内部液体的加热机构(12),所述杯体(1)下部还设有能够充电并控制输出电源的储能装置(13),所述加热机构(12)包括导热体(121)和涂覆于所述导热体(121)表面的发热源(122)。
6.根据权利要求5所述的一种自动量测饮水量的智能水杯,其特征在于:所述发热源(122)与储能装置(13)通过导线连通,当所述储能装置(13)有电源输出时,所述发热源(122)产生电阻而发热,所述导热体(121)为聚酰亚铵材质制成,所述发热源(122)的平均厚度为0.1mm,所述发热源(122)通过粉末冶金的方式复合于所述导热体(121)上。
7.一种自动量测饮水量的方法,其特征在于包含以下步骤:
1)、设定时间周期,水杯长时间静置,运算系统(2)的数据归零;
2)、杯体(1)被倾斜,使用者拿起水杯开始饮水,三轴加速度传感器(21)开始统计杯体(1)与水平倾斜夹角角度a的变化数据,同时开始计时;
3)、使用者饮水完毕时,三轴加速度传感器(21)连续统计a角度数据停止;
4)、杯体(1)再次被倾斜,三轴加速度传感器(21)再次继续统计a角度数据;
5)、设定的时间周期结束,结束一组数据统计;
6)、经过多次数据统计,由中枢系统(22)运算并向输出机构(3)发出指令并控制输出。
8.根据权利要求7所述的一种自动量测饮水量的方法,其特征在于:所述运算系统(2)保存有多组过往水杯使用者的饮水习惯数据。
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