CN108369124A - 一种物料容器内料位的提醒与测量装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种测量容器内料位的装置。该装置包括与用于容纳饮料的容器的盖可拆卸连接的外壳单元，其中，外壳单元被配置为，当盖至少部分地从容器上移除时，其与盖保持连接。该装置还包括，位于外壳单元中的信号产生单元；位于外壳单元中的，用于测量容器内饮料液位的第一传感器；以及位于外壳单元中的控制器。控制器被配置为，从第一传感器接收容器内饮料液位的指示，并至少基于容器内饮料液位的指示，来激活信号产生单元。

Description

一种物料容器内料位的提醒与测量装置

背景技术

1、技术领域

本发明总体上涉及附着在物料容器上的测量和提醒通信系统，并且更具体的涉及，通过通信网络将数据传输给用户的计算装置的，附着在物料容器的上测量和提醒通信系统。

2、相关技术的描述

水或流体对人类至关重要。人体中的每个系统都依赖于水或流体。人体的55％至75％是由水构成的，是需要及时补水的。缺水会导致脱水，脱水是当某个人的身体中没有足够的水来维持正常功能时出现的现象。即使是轻度脱水-体重下降1％至2％-也会耗尽能量，令人疲倦。

脱水给非常年轻或者年老的人群带来了特殊的健康风险。脱水症状和体征包括但不限于：过度口渴，疲劳，头痛，口干，小便或无尿，肌无力，头晕等。人们似乎都会随身携带瓶装水。全世界的健康从业者都建议每天要喝八杯水。

喝水还有很多其他的原因。喝水的主要原因包括：维持身体物质的平衡，控制卡路里，为肌肉提供能量，保持皮肤质量，以及帮助肾脏。不同年龄，性别和体重的人可能需要根据各种因素，例如地区概况，国家和气候概况，每天饮用不同量的水。

已知的用于容纳各种材料(如液体，粉末，片剂等)的各种装置。这些装置通常使用刻度标记的方法来测量料位。然而，这种方法耗时且不能准确地测量料位。而且，这种装置不能根据物料消耗提供提醒信号。

因此，需要一种使用传感器来提醒和测量物料容器内料位的装置。此外，该装置还将用户使用的材料与计算设备进行通信。

发明内容

根据本发明的教导，提供了一种用于测量容器内饮料或液体的液位的装置。

本发明的一些实施例旨在提供一种带盖的装置，该装置包括，构造成用于接收装配元件(例如颈部或喷嘴)的凹口，其中，所述凹口与颈部或喷嘴平行排列；与容器盖相连接的印刷电路板；放置在印刷电路板和盖的凹口之间的第一传感器，第一传感器用于测量容器内的液位，其中，第一传感器基于测量到的料位产生感测信号；以及放置在印刷电路板上的电池。

在一些实施例中，该装置包括附着到壳体上，用于将电池保持在印刷电路板上的电池座，以及与印刷电路板连接，基于分析感测信号而释放提醒信号的控制器。控制器与计算设备之间无线通信。电池座被配置为，当电池被正确的放置在电池壳体内时，其能够持住电池并与控制器电连接，以向控制器供电。

在一些实施例中，该装置包括：基于从控制器接收到的提醒信号而产生输出信号的输出单元，与计算设备无线通信的无线通信单元，以及与容器盖相连接的，用于容纳装置的部件的外壳单元。

在一些实施例中，第一传感器包括以下中的至少一个：光学传感器；电容传感器；和超声波传感器。输出单元包括以下中的至少一个：与印刷电路板连接的音频单元，以在接收到来自控制器的提醒信号时，产生音频信号；与印刷电路板连接的一个或多个发光源，以在接收到来自控制器的提醒信号时，发光；以及与印刷电路板连接的振动单元，以在接收到来自控制器的提醒信号时产生振动信号。

本发明的一些实施例包括无线通信单元，其包括例如无线收发器和无线发射器中的至少一个。本发明的一些实施例，还进一步的包括第二传感器，以检测盖和容器之间的分离和连接，其中，第二传感器也会向控制器释放出感测信号。

本发明的一些实施例旨在说明一种装置，该装置包括外壳单元，其与用于容纳饮料的容器盖可拆卸的连接，其中外壳单元被配置为，当盖至少部分地从容器上移除时，其与盖保持连接。在一些实施例中，该装置还包括，设置于外壳单元内的信号产生单元；位于外壳单元内，用于检测容器内饮料液位的第一传感器；以及位于外壳单元内的控制器。在一些实施例中，所述控制器被配置为，从第一传感器接收容器中饮料液位的指示，并至少基于容器中饮料液位的指示来激活信号产生单元。

在一些实施例中，外壳单元进一步被构造成可装配在容器盖上的形状。在一些实施例中，外壳单元被配置为卡扣在容器的盖子上。在一些实施例中，第一传感器从光学传感器、电容传感器和超声波传感器中进行选择。在一些实施例中，信号产生单元选自音频单元，发光源和振动单元。

在一些实施例中，该装置进一步包括附接到外壳单元的底盖，其中，信号产生单元，第一传感器和控制器都设置在外壳单元和底盖之间。在一些实施例中，底盖包括凹口部分，其中，凹口部分被配置为，当外壳单元闭合在容器的盖子上时，凹口部分与盖子的喷嘴对齐。

在一些实施例中，该装置还包括放置在外壳单元内的印刷电路板，其中至少控制器和信号产生单元安装在印刷电路板上。在一些实施例中，该装置进一步包括与控制器相关联的通信单元，其中，控制器进一步地被配置为通过通信单元与用户设备通信。在一些实施例中，该装置还包括由电池座保持住的电池。

在一些实施例中，该装置还包括位于外壳单元内的第二传感器，用于检测外壳单元在容器的盖上的闭合和打开。在一些实施例中，该装置进一步包括位于外壳单元内的，用于检测环境条件的第三传感器。在一些实施例中，控制器进一步被配置为，从第三传感器接收环境条件的指示，并至少基于环境条件的指示，来改变信号产生单元的激活状态。

根据下面结合附图对其说明性实施例的详细描述，这些和其他特征和优点将变得显而易见。

附图简述

图1示出了根据本发明的一些实施例的，附加到容器上，用于测量料位的装置的分解图；

图2示出了根据本发明的一些实施例的装置的立体图；

图3示出了根据本发明的一些实施例的，夹在容器盖上的夹持装置的分解图；以及

图4示出了根据本发明的一些实施例的，可拆卸地附接到容器的夹装装置的立体图。

结合附图阅读，将更好地理解前面的概述以及接下来的关于本发明的某些实施例的详细描述。为了说明本发明，附图中示出了某些实施例。然而，应当理解，本发明不限于附图中所示的布置和手段。

附图详述

尽管该技术通过具体的实施例进行说明和描述，但还应当理解，用于测量料位的装置可以做成不同的尺寸，形状和颜色。这在附图中示出，并且将作为本发明的优选实施例，在本文中进行详细描述，应理解，本公开应被视为对发明原理及其相关功能规范的说明，并不旨在将该发明限制于所说明的实施例。本领域的技术人员将想到在此描述的技术范围内的许多其他可能的变化。

图1示出了根据本发明的一些实施例的，用于测量容器102内部料位的装置100的分解图。该装置100与计算设备通信连接。所述容器102包括用于接收物料的颈部103。在一优选实施例中，所述颈部103是喷嘴。所述材料的例子包括但不限于水，果汁，粉末(如咖啡)，营养补充剂等。

该装置100包括盖104，印刷电路板106，第一传感器108，电池110，电池座112，控制器114，输出单元116，以及外壳单元118。所述盖104被配置为用于容纳容器102的颈部103。所述盖104包括用于允许传感器测量容器内部料位的凹口105。

印刷电路板106连接到容器102的盖104的顶部。第一传感器108设置在印刷电路板106和盖104的凹口105之间。第一传感器108通过容器102的颈部103测量容器102内部的料位。第一传感器108的例子包括但不限于光学传感器，电容传感器和声波/超声波传感器。

电池110设置在印刷电路板106上。电池110的例子包括但不限于锂电池。电池座112将电池110保持在印刷电路板106上。电池座112的形状和尺寸根据电池110的尺寸来配置。

控制器114与印刷电路板106连接，以基于感测信号的分析产生提醒信号。进一步的，控制器114与计算设备无线通信。控制器114的例子包括但不限于微控制器，微处理器，DSP，ASIC等。

输出单元116基于从控制器114接收到的提醒信号，产生输出信号。输出单元116包括但不限于：从控制器114接收提醒信号时产生音频信号的音频单元，从控制器114接收提醒信号时发光的一个或多个发光源，以及从控制器114接收提醒信号时产生振动信号的振动单元。发光源的例子包括但不限于LED，有机照明和荧光效应；并且音频单元的例子包括但不限于扬声器，蜂鸣器，压电蜂鸣器等。

外壳单元118与盖104连接，用于容纳印刷电路板106，第一传感器108，电池110，电池座112，控制器114，以及输出单元116。外壳单元118根据盖104的形状和尺寸来配置。

在本发明的另一实施例中，装置100还包括与印刷电路板106连接的无线通信单元120，用于与计算设备无线通信。结合本发明的图2，详细解释所述计算设备。

无线通信单元120可以使用各种方式的通信技术，例如：无线技术，近场通信，声波/超声波技术，或者光学技术。无线技术的例子包括但不限于：蓝牙，智能蓝牙(BLE)，Li-Fi，Wi-Fi，ANT，ZigBee，或任何其他专有通信协议/频率(频带)。

近场通信的例子包括但不限于磁性NFC，射频识别(RFID)。声波/超声波技术的例子包括但不限于在声音或非声音的频率上进行通信。进一步的，光学通信技术包括但不限于可视的(即，闪烁的LED)，不可视的(即，红外的LED)。

在本发明的另一实施例中，装置100进一步包括第二传感器122，以检测盖104与容器102的分离和连接，并产生感测信号发送到控制器114。第二传感器122的例子包括但不限于触摸传感器，陀螺仪传感器，振动传感器，磁性传感器，光学传感器和机电传感器。

在本发明的一个实施例中，第二传感器122的使用是为了减少电池消耗。所述第二传感器122控制第一传感器108的操作。优选地，第一传感器108仅在第二传感器122检测到盖104的连接/分离后测量料位。

进一步的，第二传感器122控制无线通信单元120的操作。控制器114发送信号到无线通信单元120，并且无线通信单元120仅在从第二传感器122接收到感应信号时，将信息发送到计算设备。因此，当由第二传感器122控制时，由无线通信单元120产生的波会减少。

在本发明的另一实施例中，该装置100进一步包括，用于测量盖104的环境条件的第三传感器124。第三传感器124的例子包括但不限于湿度传感器，温度传感器，UV传感器，光传感器，加速度计，陀螺仪传感器，磁性传感器，气压传感器等。

图2示出了根据本发明的一些实施例的，装置100的立体图。其中，输出单元116是一个LED，并且发光作为提醒信号，提醒用户从容器中饮水。控制器(未在图2中示出)或者无线通信单元(未在图2中示出)与计算设备202通信连接。

计算设备202的例子包括但不限于：手机，智能手机，iPad，平板电脑，平板手机，智能手表，计算机，笔记本电脑，手持式计算机，台式计算机，显示装置或者能够与我们的系统无线交互的任何其他计算设备。

在本发明的另一实施例中，控制器(未在图2中示出)从计算设备202接收信号，并产生提醒信号。例如，计算设备202产生信号来照亮LED，因此该信号发送到控制器，并且此后，输出单元116根据来自控制器的提醒信号采取行动，以产生输出信号，即，LED发光。

图3示出了根据本发明的一些实施例的，装置300的分解图。该装置300可以被夹在容器304的盖子302上，用于测量饮料液位并与计算装置通信。容器304包括用于接收材料的颈部305。在一些实施例中，装置300包括与用于容纳饮料的容器304的盖子302可拆卸连接的外壳单元320。在一些实施例中，外壳单元320被配置为，当盖子至少部分地从容器304上移除时，其仍然与盖子302保持连接。在一些实施例中，外壳单元320进一步的成形为可装配在容器304的盖302上，例如，卡扣在容器304的盖302上。在一些实施例中，控制器316被配置为从第一传感器310接收容器304内饮料液位的指示，并至少基于容器中的饮料液位的指示来激活信号产生单元318。

在一些实施例中，装置300还包括位于外壳单元320中的信号产生单元318；位于外壳单元320中以检测容器304内的饮料液位的第一传感器310；以及位于外壳单元320的控制器316。在本发明的一些实施例中，装置300还包括底盖306，印刷电路板308，电池312以及电池座314。

在一些实施例中，底盖306附接到外壳单元320上，其中，信号产生单元318，第一传感器310以及控制器316都设置在外壳单元320和底盖306之间。底盖306可以包括放置在容器304的盖302上的凹口部分307。当外壳单元闭合在容器的盖上时，凹口307与喷嘴305(例如，喷口)平行对齐。印刷电路板308可以放置在底盖306上。在一些实施例中，第一传感器310设置在底盖306的凹口307内，并且与印刷电路板308连接。在一些实施例中，至少控制器316和信号产生单元318安装在印刷电路板上。

在一些实施例中，第一传感器310测量容器304内的饮料液位，并基于料位产生感测信号。在一些实施例中，第一传感器310通过容器的喷嘴305测量料位。在一些实施例中，颈部喷嘴具有开口。在一些实施例中，当盖302闭合在容器304上时，喷嘴被关闭(用于液体流动)，并且第一传感器310被配置为采用能够穿透封闭喷嘴的方法测量饮料液位，例如：使用红外(IR)辐射，超声波振动等。在一些实施例中，第一传感器310选自光学传感器，电容传感器和超声波传感器。

在一些实施例中，电池312设置在印刷电路板308上，电池座314用于将电池312保持在印刷电路板308上，并且控制器316与印刷电路板308连接，以基于对感测信号的分析产生提醒信号。在一些实施例中，该装置还包括与控制器316相关联的通信单元322。控制器316进一步的被配置为，通过通信单元322与用户设备进行通信。

在一些实施例中，信号产生单元318基于从控制器316接收到的提醒信号，产生输出信号。输出单元318的例子包括但不限于：用于产生音频信号的音频单元，用于照亮的一个或多个发光源(例如LED)，以及用于产生振动信号的振动单元。

在一些实施例中，外壳单元320可以夹在容器304的盖302上，用于容纳底盖306，印刷电路板308，第一传感器310，电池312，电池座314，控制器316以及输出单元318。外壳单元320可以根据容器304的盖302的形状和尺寸进行设计。外壳单元320还包括用于容纳容器304的盖302的盖容纳区域。在本发明的图4中示出并解释了盖容纳区域。

在一些实施例中，通信单元322包括与印刷电路板308无线连接的无线通信单元，用于与用户设备无线通信。在一些实施例中，该装置300包括第二传感器324，用于检测盖302与容器304的分离和连接。第二传感器324可以释放感测信号到控制器316。

第一传感器310的例子包括但不限于：光学传感器，电容传感器和超声波传感器；并且第二传感器324的例子包括但不限于：触摸传感器，陀螺仪传感器，振动传感器，磁传感器，光学传感器和机电传感器。无线通信单元322的例子与本发明图1中所示的无线通信单元120类似。

在本发明的一些实施例中，该装置300进一步包括第三传感器326，用于测量外壳单元320的环境条件。第三传感器326的例子包括但不限于：湿度传感器，温度传感器，UV传感器，光学传感器，加速度计，陀螺仪传感器，磁传感器，气压传感器等。在一些实施例中，控制器316进一步地被配置为，从第三传感器326接收环境条件的指示，并且至少基于环境条件的指示来改变信号产生单元318的激活状态。

图4示出了根据本发明的一些实施例的，装置300的立体图。该装置300包括用于容纳容器304的盖302的盖容纳区域402。装置300包括从外壳单元320向下朝盖302的延伸的板404，以及配置在板404上以将外壳单元320紧固在盖302上方的多个缓冲器406，例如406a，406b和406c。

本发明提供了各种优点，例如用户使用的材料的数量。例如，用户在一整天内消耗的饮料的数量，基于容器内料位的感测，提醒用户饮用饮料。比如，如果用户从早上开始只饮用了2L，则提醒用户在固定的时间间隔饮用更多的饮料。本发明还有助于测量容器内的粉末(例如咖啡，营养添加剂)含量。

Claims (13)

1.一种装置，包括：

外壳单元，其与用于容纳饮料的容器的盖子可拆卸地连接，其中，外壳单元被配置为，当所述盖子至少部分地从所述容器移除时，其与所述盖子保持连接；

位于外壳单元中的信号产生单元；

位于外壳单元中用于测量容器内饮料液位的第一传感器；以及

位于外壳单元中的控制器，所述控制器被配置为：

从第一传感器接收容器中饮料液位的指示；并且

至少基于容器中饮料液位的指示激活信号产生单元。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述外壳单元进一步被构造成，能够安装在容器的盖子上的形状。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述外壳单元构造成卡扣在所述容器的盖上。

4.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括与外壳单元连接的底盖，其中，所述信号产生单元，第一传感器以及控制器都被设置在外壳单元和底盖之间。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述底盖包括凹口部分，其中，所述凹口部分构造成，当外壳单元闭合在容器的盖上时，其与盖的喷嘴对准。

6.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括位于外壳单元中的印刷电路板，其中，至少所述控制器和信号产生单元安装在印刷电路板上。

7.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括位于外壳单元中的第二传感器，用于检测外壳单元在所述容器盖上的闭合和打开。

8.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括位于外壳单元中的第三传感器，用于检测环境条件，其中，所述控制器被配置为，从第三传感器接收环境条件的指示，并且，所述传感器进一步被配置为，至少基于所述环境条件的指示，来改变信号产生单元的激活状态。

9.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括与控制器相关联的通信单元，其中，所述控制器进一步被配置为，通过通信单元与用户设备通信。

10.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，所述第一传感器选自：光学传感器，电容传感器，超声波传感器。

11.根据前述任一权利要求所述的装置，其中，信号产生单元选自由音频单元，发光源和振动单元组成的组。

12.根据前述任一权利要求所述的装置，还包括构造成容纳电池的电池座，并且与所述控制器电连接，为控制器供电，其中，所述电池座与所述壳体连接。

13.根据权利要求12所述的装置，还包括电池。