CN108968598A - 智能保温水杯 - Google Patents

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昝元宝
王俊清
张雷鸣
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Abstract

本发明涉及保温水杯领域，公开了一种智能保温水杯，解决普通水杯无法按个人饮水习惯提供合适的水温和水量的问题。本发明包括储水容器以及控制电路；所述储水容器设置有隔热壁，所述隔热壁将所述储水容器分割成大、小容器两种容器，其中，大容器与小容器之间通过设置在所述隔热壁中的放水孔连通，且大容器的保温能力强于小容器的保温能力；在所述放水孔内设置有电磁阀，所述控制电路与所述电磁阀电连接；所述控制电路加载有阀门控制参数，所述控制电路根据阀门控制参数控制电磁阀提前将用户需要喝的水从大容器引入小容器。本发明适用于普通人群和办公忙碌的人群。

Description

智能保温水杯
技术领域
本发明涉及保温水杯领域，特别涉及智能保温水杯。
背景技术
随着人们生活品质越来越高、对健康也越来越重视，但是生活节奏越来越快，办公室的人经常忘记喝水；在冬天的时候，经常有时间的时候，水不是太烫就是太凉，等水温合适的时候又没时间或者忘记喝。目前市面上的保温杯只能提供温度检测和饮水提醒，无法做到根据人的喝水习惯，准备好合适的水温和水量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种智能保温水杯，解决普通水杯无法按个人饮水习惯提供合适的水温和水量的问题。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：智能保温水杯，包括储水容器以及控制电路；所述储水容器设置有隔热壁，所述隔热壁将所述储水容器分割成大、小容器两种容器，其中，大容器与小容器之间通过设置在所述隔热壁中的放水孔连通，且大容器的保温能力强于小容器的保温能力；在所述放水孔内设置有电磁阀，所述控制电路与所述电磁阀电连接；
所述控制电路加载有阀门控制参数，所述控制电路根据阀门控制参数控制电磁阀提前将用户需要喝的水从大容器引入小容器。
进一步的，为了更准确的向用户提供合适的水温和水量，所述控制电路根据阀门控制参数控制电磁阀提前将用户需要喝的水从大容器引入小容器的步骤包括：
a.当用户某次从小容器喝水时，控制电路记录本次喝水时间t1，并获取小容器的剩余水量及剩余水量的温度；
b.根据本次喝水时间t1和阀门控制参数确定用户下次喝水时间t4和下次喝水水量Gx；
c.获取大容器的剩余水量及剩余水量的温度；
d.根据本次喝水时间t1、下次喝水时间t4、下次喝水水量Gx、大小容器的保温能力、大小容器的剩余水量、大小容器的剩余水量的温度以及环境温度，计算出电磁阀的阀门开启时间t2和阀门关闭时间t3；并按照计算出的阀门开启时间t2和阀门关闭时间t3控制电磁阀开启和关闭。
进一步的，智能保温水杯在初次使用时，所述阀门控制参数一般为用户自设参数或者厂家预设参数。
进一步的，为了更符合用户喝水的规律，从而提前在小容器中为用户准备更准确的水量和水温，本发明还可以包括温度传感器和重力传感器；所述控制电路分别与所述温度传感器、重力传感器电连接，所述控制电路包括时钟模块；
所述温度传感器用于检测用户每次的喝水水温Tp，并将喝水水温Tp保存到所述控制电路；
所述重力传感器用于检测用户每次的喝水重量G，并将喝水重量G保存到所述控制电路；
所述时钟模块用于记录用户每次的喝水时间Tm,并将喝水时间Tm保存到所述控制电路；
所述控制电路每隔一段时间对保存的水温Tp、重量G和倒水时间Tm进行综合分析，分析出用户的饮水习惯，并基于分析出的饮水习惯对阀门控制参数进行更新。
进一步的，为了满足用户临时的过量需求，本发明还可以包括放水按钮，用户可通过所述放水按钮可实现手动放水。
进一步的，为了提醒用户及时加水以及提醒用户喝水，本发明还可以包括扬声器，所述扬声器与所述控制电路电连接；当遇到以下情况中的一种或者多种时，控制电路将通过扬声器对用户进行提示：
当用户到了喝水时间的时候；
当大容器的水温低于温度阈值的时候；
当大容器中的剩余水量加上小容器的剩余水量，不能满足下一次喝水量的时候。
进一步的，为了便于参数设置以及远程控制，本发明还可以包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制电路电连接，所述无线通讯模块用于实现控制电路与外部客户端之间进行无线通信。
本发明的有益效果是：目前具有温度调节功能的保温杯，基本上都采用加热器、冷却器、风扇等调节水温，而本发明利用两个容器保温性能差异的方式进行温度调节，大容器采用保温能力强的材料，小容器采用保温与散热能力均衡的材料，由于大容器盛入开水，可以较长时间保持高热，使用时小容器从大容器提前放入下次需要饮用的开水量，并冷却到适合的温度，进而提供合适的水温和水量的问题。由此可见，本发明调节水温的方式与现有保温杯调节水温的方式完全不同，且本发明无需设置加热器、冷却器、风扇等装置，因此结构更简单。
同时本发明通过控制电路、温度传感器及重力传感器对用户的每次喝水的时间、水量和温度进行采集，并分析出用户的喝水习惯，按照饮水习惯对阀门控制参数进行更新，可以提供更为合适的水温和水量。
此外，本发明还设置有扬声器可及时提醒用户及时加水以及提醒用户喝水，避免办公室的人忘记喝水的问题。
附图说明
图1是实施例的结构图。
图2为实施例的电路示意图。
图中编号：1为杯柄，2为大容器，3为小容器，4为放水孔，5为电磁阀，6为隔热壁，7为控制器安装槽，8为电池。
具体实施方式
本发明提供一种智能保温水杯，包括储水容器、温度传感器以及控制电路；所述储水容器设置有隔热壁，所述隔热壁将所述储水容器分割成大、小容器两种容器，由于大容器采用保温能力强的材料，小容器采用保温与散热能力均衡的材料，因而大容器的保温能力强于小容器的保温能力；大容器与小容器之间通过设置在所述隔热壁底部的放水孔连通，且在所述放水孔内设置有电磁阀；所述控制电路与所述电磁阀电连接；所述控制电路加载有阀门控制参数，在智能保温水杯使用时，所述控制电路根据阀门控制参数控制电磁阀提前将用户需要喝的水从大容器引入小容器。由于大容器盛入开水，可以较长时间保持高热，因此使用时小容器从大容器提前放入下次需要饮用的开水量，并冷却到适合的温度，进而提供合适的水温和水量的问题。
为了更准确的向用户提供合适的水温和水量，本发明中，所述控制电路根据阀门控制参数控制电磁阀提前将用户需要喝的水从大容器引入小容器的步骤包括：
a.当用户某次从小容器喝水时，控制电路记录本次喝水时间t1，并获取小容器的剩余水量及剩余水量的温度；
b.根据本次喝水时间t1和阀门控制参数确定用户下次喝水时间t4和下次喝水水量Gx；
c.获取大容器的剩余水量及剩余水量的温度；
d.根据本次喝水时间t1、下次喝水时间t4、下次喝水水量Gx、大小容器的保温能力、大小容器的剩余水量、大小容器的剩余水量的温度以及环境温度，计算出电磁阀的阀门开启时间t2和阀门关闭时间t3，并按照计算出的阀门开启时间t2和阀门关闭时间t3控制电磁阀开启和关闭。
智能保温水杯在初次使用时，所述阀门控制参数一般为用户自设参数或者厂家预设参数。
为了更符合用户喝水的规律，从而提前在小容器中为用户准备更准确的水量和水温，本发明还可以包括温度传感器和重力传感器；所述控制电路分别与所述温度传感器、重力传感器电连接，所述控制电路包括时钟模块；
所述温度传感器用于检测用户每次的喝水水温Tp，并将水温Tp保存到所述控制电路；所述重力传感器用于检测用户每次的喝水重量G，并将保存到所述控制电路；所述时钟模块用于记录用户每次的喝水时间Tm,并将喝水时间Tm保存到所述控制电路；所述控制电路每隔一段时间对保存的水温Tp、重量G和倒水时间Tm进行综合分析，分析出用户的饮水习惯，并基于分析出的饮水习惯对阀门控制参数进行更新。
为了满足用户临时的过量需求，本发明还可以包括放水按钮，用户可通过所述放水按钮可实现手动放水。
进一步的，为了提醒用户及时加水以及提醒用户喝水，本发明还可以包括扬声器，所述扬声器与所述控制电路电连接；当遇到以下情况中的一种或者多种时，控制电路将通过扬声器对用户进行提示：
i.当用户到了喝水时间的时候；
ii.当大容器的水温低于温度阈值的时候；
iii.当大容器中的剩余水量加上小容器的剩余水量，不能满足下一次喝水量的时候。
为了便于参数设置以及远程控制，本发明还可以包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制电路电连接，所述无线通讯模块用于实现控制电路与外部客户端之间进行无线通信。其中，无线通讯模块可以wifi、蓝牙等无线模块，外部客户端可以是手机或者平板等移动设备。
实施例
实施例提供一种智能保温水杯，如图1所示，包括杯柄1、储水容器、温度传感器、控制电路、温度传感器、重力传感器、放水按钮、扬声器和无线通信模块；所述储水容器设置有隔热壁6，所述隔热壁6将所述储水容器分割成大、小容器两种容器，由于大容器2采用保温能力强的材料，小容器3采用保温与散热能力均衡的材料，因而大容器2的保温能力强于小容器3的保温能力；大容器2与小容器3之间通过设置在所述隔热壁6底部的放水孔4连通，且在所述放水孔内设置有电磁阀5；杯柄1位于杯体的外部，同普通水杯；放水按钮位于杯柄1内侧，控制电路电路板设置在控制器安装槽7中，控制器安装槽7下方的卡槽安放电池8。
如图2所示，所述控制电路包括存储模块、单片机、时钟模块和阀门控制电路。所述控制电路分别与所述电磁阀、温度传感器、重力传感器、放水按钮扬声器、无线通信模块电连接；所述控制电路加载有阀门控制参数，所述控制电路根据阀门控制参数控制电磁阀提前将用户需要喝的水从大容器2引入小容器3。智能保温水杯在初次使用时，所述阀门控制参数为用户自设参数或者厂家预设参数。水杯的控制电路通电后，单片机读取存储区域参数信息，得到阀门控制参数，得到无线通讯模块和扬声器模块开启参数。然后读取无线通讯模块、扬声器模块的物理端口，若有一种设置为打开状态，则开启模块；然后单片机循环的对温度传感器、重力传感器相关的模数转换模块、物理开关端口进行监控，获取温度及水量数据。若发现手机app或物理开关有操作，则对模块进行响应的操作。
以下对实施例的工作原理进行说明：
(1)饮水习惯分析与阀门控制参数更新：
S1.用户饮水数据未采集完成前，默认使用用户自设参数或者厂家预设参数，默认参数的设定与杯体大小容器比例与小容器冷却系数决定。
S2.该默认参数存放在存储模块内；在此阶段用户喝完水后，根据存储模块内的阀门控制参数，进行放水冷却；若默认参数提供的水量不足，则由用户通过放水按钮进行手动放水,如果用户手动放水，则紧邻的两次喝水算作一次喝水，饮水量为紧邻两次喝水的总和；
S3.用户每次喝水的时间、喝水的水量、喝水的温度通过被记录到存储模块。喝水的时间使用控制电路的时钟模块记录，喝水的水量由喝水前后小容器的重力传感器数据计算生成，水温通过小容器的温度传感器器数据生成。
S4.每使用一段时间(例如一个月)后，控制电路可对存储模块内保存的数据进行综合分析，分析出用户的饮水习惯，该饮水习惯可包括饮水次数、最大饮水量、最小饮水量、最高温度、最低温度、平均温度、水量平均值等，控制电路再基于该饮水习惯对阀门控制参数进行更新。
(2)水杯放水流程：
当用户喝完水之后，即开启放水流程：
U1.当用户某次从小容器喝水时，记录该次喝水的时间t1，并获取小容器剩余水量及温度；
U2.根据时间t1和阀门控制参数确定用户下次的喝水时间t4和喝水水量Gx
U3.获取大容器剩余水量及温度,若大容器水量加小容器水量低于需求的饮水值(喝水水量Gx)，则通过扬声器提醒用户加水；否则进入U4；
U4.计算放水策略：根据时间t1、喝水时间t3、喝水水量Gx、大小容器的保温能力、大小容器的剩余水量、大小容器中水的温度以及环境温度计算出电磁阀的阀门开启时间t2(即放水时间)和阀门关闭时间t3。
(3)提醒流程：
当水杯监控到该时间到了用户喝水的时间，而用户没有喝水，则通过扬声器播放存储模块内预置的提醒音乐，提醒用户喝水。
当水杯监控到大容器内的生于水量加上小容器的剩余水量不足以提供用户下次喝水的水量，则通过扬声器提醒用户加水。
(4)手机端app交互：
手机app端通过wifi与水杯相连，按照既定流程与单片机进行数据交互；获取大小容器的温度、水量并进行；获取近期的喝水详细信息、关闭杯子的扬声器、无线通讯模块、进行水杯参数设置等；发送关闭杯子的扬声器、无线通讯模块的信息到保温杯的单片机中，单片机将信息存储到存储区域。

Claims (7)

1.智能保温水杯，其特征在于，包括储水容器以及控制电路；所述储水容器设置有隔热壁，所述隔热壁将所述储水容器分割成大、小容器两种容器，其中，大容器与小容器之间通过设置在所述隔热壁中的放水孔连通，且大容器的保温能力强于小容器的保温能力；在所述放水孔内设置有电磁阀，所述控制电路与所述电磁阀电连接；
所述控制电路加载有阀门控制参数，所述控制电路根据阀门控制参数控制电磁阀提前将用户需要喝的水从大容器引入小容器。
2.如权利要求1所述的智能保温水杯，其特征在于，所述控制电路根据阀门控制参数控制电磁阀提前将用户需要喝的水从大容器引入小容器的步骤包括：
a.当用户某次从小容器喝水时，控制电路记录本次喝水时间t1，并获取小容器的剩余水量及剩余水量的温度；
b.根据本次喝水时间t1和阀门控制参数确定用户下次喝水时间t4和下次喝水水量Gx；
c.获取大容器的剩余水量及剩余水量的温度；
d.根据本次喝水时间t1、下次喝水时间t4、下次喝水水量Gx、大小容器的保温能力、大小容器的剩余水量、大小容器的剩余水量的温度以及环境温度，计算出电磁阀的阀门开启时间t2和阀门关闭时间t3；并按照计算出的阀门开启时间t2和阀门关闭时间t3控制电磁阀开启和关闭。
3.如权利要求1所述的智能保温水杯，其特征在于，智能保温水杯在初次使用时，所述阀门控制参数为用户自设参数或者厂家预设参数。
4.如权利要求1所述的智能保温水杯，其特征在于，还包括温度传感器和重力传感器；所述控制电路分别与所述温度传感器、重力传感器电连接，所述控制电路包括时钟模块；
所述温度传感器用于检测用户每次的喝水水温Tp，并将喝水水温Tp保存到所述控制电路；
所述重力传感器用于检测用户每次的喝水重量G，并将喝水重量G保存到所述控制电路；
所述时钟模块用于记录用户每次的喝水时间Tm,并将喝水时间Tm保存到所述控制电路；
所述控制电路每隔一段时间对保存的水温Tp、重量G和倒水时间Tm进行综合分析，分析出用户的饮水习惯，并基于分析出的饮水习惯对阀门控制参数进行更新。
5.如权利要求1所述的智能保温水杯，其特征在于，还包括放水按钮，用户通过所述放水按钮可实现手动放水。
6.如权利要求1所述的智能保温水杯，其特征在于，还包括扬声器，所述扬声器与所述控制电路电连接；当遇到以下情况中的一种或者多种时，控制电路将通过扬声器对用户进行提示：
当用户到了喝水时间的时候；
当大容器的水温低于温度阈值的时候；
当大容器中的剩余水量加上小容器的剩余水量，不能满足下一次喝水量的时候。
7.如权利要求1所述的智能保温水杯，其特征在于，还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制电路电连接，所述无线通讯模块用于实现控制电路与外部客户端之间进行无线通信。
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