CN110339067B - 一种婴幼儿智能奶瓶底座及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种婴幼儿智能奶瓶底座及控制方法，用户只需要在奶瓶底部套上智能奶瓶底座，可适配市面上绝大部分规格的各种品牌奶瓶。在移动终端APP上输入婴幼儿的月龄、升高、体重、性别等信息，即可自动测量分析用户的喂养行为，记录每次婴幼儿喂养的喂养时间、喂养类型、喂养量、喂养姿势，减少婴幼儿家长人工记录婴幼儿喂养数据的不便，有助于专业医师对育儿过程给出科学分析和指导以及后台大数据分析并给出用户下一次喂养的喂养时间、喂养类型、喂养量、喂养姿势等的建议，所有与智能奶瓶底座关联了APP的家长，可及时了解宝宝的喂养状况。采用无开关、免更换电池、免充电的全防水设计，可极大方便家长的使用。

Description

一种婴幼儿智能奶瓶底座及控制方法

技术领域

本发明属于婴幼儿用品技术领域，更为具体地讲，涉及一种婴幼儿智能奶瓶底座及控制方法。

背景技术

据统计，75％以上的婴幼儿家长会采用奶瓶喂养的方式对婴幼儿喂养母乳、配方奶或水。

婴幼儿在不同的年龄段，对于每次喂养的奶量或水量、时间间隔、每天喂养的总量，都有科学的要求。喂养过量易造成婴幼儿体重超标，喂养量不足会造成婴儿发育不良，即使喂养不及时也时常造成婴幼儿啼哭搞得家长手忙脚乱。因此婴幼儿儿保的时候，专业医师通常会要求家长记录婴幼儿每天的喂养量及喂养时间，以使家长能够按时定量的对婴幼儿进行喂养，同时记录数据供医师评估婴幼儿的生长发育状况。

传统的婴幼儿喂养方式，家长都是采用人工的方式记录每次喂养的时间、喂养量，并估算下次喂养的时间点。这样，一方面人工方式记录容易造成计量不精确、记录数据遗漏或丢失、记录信息难以形成统计数据，对家长自身造成不便，对专业医师的分析造成困扰；另一方面，人工记录方式也容易造成对婴幼儿的喂养时间间隔偏差大，不能保证喂养的及时性。

与此同时，喂养配方奶的婴幼儿，要在喂养配方奶的间隔之间摄入一定量的水。婴幼儿对水的喂养也有较严格的要求，婴儿饮水不及时，体内就容易缺水，饮水过多会冲淡胃液影响婴幼儿消化和睡眠，因此在喂养上，要同时对奶和水的喂养时间、喂养次数和喂养量进行监控。这靠人工方式控制喂养时间和喂养量的方式，存在不便而且也不精确。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种婴幼儿智能奶瓶底座及控制方法，以方便婴幼儿的喂养，准确控制喂养时间、喂养量。

为实现上述发明目的，本发明婴幼儿智能奶瓶底座，其特征在于，包括：

奶瓶适配硅胶套，用于适配不同尺寸(容量)的奶瓶；

智能奶瓶底座主机，通过奶瓶适配硅胶套套在奶瓶的底部，包含蓝牙通信芯片(含中央处理器MCU)、三轴加速度计以及称重传感器，其中，三轴加速度计用于采集奶瓶的运动加速度数据并给到蓝牙通信芯片，通过蓝牙通信芯片将奶瓶的运动加速度数据上传到其他设备，分析奶瓶的倾斜状态与运动特征，判断奶瓶是否处于喂养状态，称重传感器用于称量奶瓶中奶或水的重量，如果在喂养状态，计算喂养后与喂养前奶瓶(含奶瓶中液体)的重量差值，得到喂养量，同时记录喂养时间。

本发明一种婴幼儿智能奶瓶的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、主机唤醒

智能奶瓶底座主机平时不使用的时候处在睡眠(Sleep)或关断(Shutdown)状态，保持极低的功耗，当把携带了智能奶瓶底座的奶瓶从桌上拿起或放到桌上时，智能奶瓶底座主机中的微动开关会闭合或断开，触发蓝牙通信芯片中的中央处理器MCU退出睡眠或关闭状态，进行后续的工作；

(2)、重量测量

通过蓝牙通信芯片中的中央处理器MCU采集来自称重传感器的称重数据，并把每次放置在桌面上的重量数据记录下来；

(3)、喂养分析

蓝牙通信芯片中的中央处理器MCU接收来自所述的三轴加速度计的运动加速度数据，分析奶瓶的倾斜状态与运动特征，判断奶瓶是否处于喂养状态；

(4)、喂养计量

在判定用户处于喂养状态时，计算喂养后与喂养前奶瓶(含奶瓶中液体)的重量差值，得到喂养量，同时记录喂养时间；

(5)、数据上传

蓝牙通信芯片将得到的喂养时间、喂养重量等数据以蓝牙无线连接方式发送到用户的移动终端设备或是另外购买的智能网关产品，并通过这些设备传输到云端服务器平台；

(6)、平台分析与用户建议

云端服务器平台收集统计从智能奶瓶底座使用过程中获取的喂养量、喂养时间(喂养历史数据)，并将喂养历史数据同步在移动终端的APP上；

云端服务器平台还根据移动终端APP已经获取的用户婴幼儿的月龄、身高、体重等数据，给出用户下次该在什么时间点喂养婴幼儿、喂养多少奶或多少水等建议。

本发明的目的是这样实现的。

本发明婴幼儿智能奶瓶底座及控制方法，婴幼儿智能奶瓶底座采用奶瓶适配硅胶套与智能奶瓶底座主机的组合方式，可以适配市面上绝大部分不同品牌、不同尺寸(容量)的奶瓶，具有很好的灵活性和适应性，方便用户使用，对于购买了多个奶瓶同时使用的家长，一个智能奶瓶底座主机就可以适配多个奶瓶，减少家长的购买成本。在智能奶瓶底座主机中包含有蓝牙通信芯片(含中央处理器MCU)、三轴加速度计以及称重传感器，三轴加速度计用于采集奶瓶的运动加速度数据并给到蓝牙通信芯片，通过蓝牙通信芯片将奶瓶的运动加速度数据上传到其他设备，分析奶瓶的倾斜状态与运动特征，判断奶瓶是否处于喂养状态，称重传感器用于称量奶瓶中奶或水的重量，如果在喂养状态，计算喂养后与喂养前奶瓶(含奶瓶中液体)的重量差值，得到喂养量，同时记录喂养时间，这样减少婴幼儿家长人工记录婴幼儿喂养数据的不便，给出完整记录的统计数据，有助于专业医师对育儿过程给出科学分析和指导，同时，通过后台大数据分析给出用户下一次喂养的喂养时间、喂养量等的建议。

附图说明

图1是本发明婴幼儿智能奶瓶底座一种具体实施方式结构图，其中，(a)为奶瓶，(b)为婴幼儿智能奶瓶底座与奶瓶结合使用结构图，(c)为婴幼儿智能奶瓶底座，(d)为婴幼儿智能奶瓶底座的分解结构图；

图2是本发明婴幼儿智能奶瓶底座一种具体实施方式电路框图。

图3是本发明婴幼儿智能奶瓶底座控制方法一种具体实施方式流程图；。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

在本实施例中，如图1、2所示，本发明婴幼儿智能奶瓶底座包括：奶瓶适配硅胶套1以及智能奶瓶底座主机，其中，智能奶瓶底座主机包含主机上盖2、蓝牙通信芯片(含中央处理器MCU)3、三轴加速度计(含温度检测传感器)4、桥式称重传感器5、红外光发射器6、红外光检测器7、微动开关8、蜂鸣器9、LED指示灯10、锂电池11、主机底板12、主机硅胶垫13，并集成在智能奶瓶底座主机内。

奶瓶适配硅胶套1用于适配不同尺寸(容量)的奶瓶，奶瓶适配硅胶套和智能奶瓶底座主机为两个可以相互组合的独立部分，使用时，智能奶瓶底座主机通过奶瓶适配硅胶套套在奶瓶的底部。

奶瓶适配硅胶套1与智能奶瓶底座主机采用耐高温材料和器件，并采用全防水密封设计，能够在沸水中浸泡。

本发明针对不同奶瓶具有适配功能，本发明婴幼儿智能奶瓶底座采用奶瓶适配硅胶套1加智能奶瓶底座主机的方式，在具体实施过程中，奶瓶适配硅胶套1分为定制款和通用款两种形态，定制款针对市面主流品牌某种规格的奶瓶量身定制，外观造型更美观，手感更好，体积更紧凑；通用款针对通用型设计，体积相对较大，但可适配市面上绝大部分不同品牌、不同规格的奶瓶。

智能奶瓶底座主机通过奶瓶适配硅胶套套在奶瓶的底部，包含蓝牙通信芯片(含中央处理器MCU)、三轴加速度计以及称重传感器，其中，三轴加速度计用于采集奶瓶的运动加速度数据并给到蓝牙通信芯片，通过蓝牙通信芯片将奶瓶的运动加速度数据上传到其他设备，分析奶瓶的倾斜状态与运动特征，判断奶瓶是否处于喂养状态，称重传感器用于称量奶瓶中奶或水的重量，如果在喂养状态，计算喂养后与喂养前奶瓶(含奶瓶中液体)的重量差值，得到喂养量，同时记录喂养时间。

在本实施例中，如图1所示，智能奶瓶底座主机的主机底板12安装了微动开关8，用于检测奶瓶放置到或离开桌面的动作。

在本实施例中，称重传感器采用两端与中心承力的对称双臂结构的桥式称重传感器5。桥式称重传感器5位于智能奶瓶底座主机内的靠中间部位，一端用螺丝固定在主机上盖2内一侧的螺丝座上，另一端自由搭接在在主机上盖2另一侧的圆柱台上，桥式称重传感器5中间与智能奶瓶底座的主机底板12相连接，用螺丝紧固。主机底板12下方以主机硅胶垫13覆盖，主机硅胶垫13的外圈与主机上盖2粘接在一起，并做防水密封处理。主机硅胶垫13的外圈采用了波浪形连接结构，提供足够的变形冗余度，减小硅胶变形应力对桥式称重传感器5称重精度的影响。

在本实施例中，如图1所示，智能奶瓶底座主机还包含红外光发射器6、红外检测器7，红外光发射器6向奶瓶发射红外光，红外检测器7采集奶瓶反射回来的红外光，蓝牙通信芯片3中的中央处理器(MCU)根据采集到的红外光特征，判断奶瓶中装的是母乳、配方奶还是水。在红外光发射器6和红外检测器7区域上方的主机上盖部分2做减薄处理，以提高红外光的透过率。

在本实施例中，三轴加速度计4采集奶瓶的运动加速度数据并给到蓝牙通信芯片3中的中央处理器，分析奶瓶的倾斜状态与运动特征，判断奶瓶是处于平放、倾斜、倒水、清洗还是喂养状态。当然，也可以通过蓝牙通信芯片将奶瓶的运动加速度数据上传到其他设备，如移动终端设备、云端服务器平台分析奶瓶的倾斜状态与运动特征并进行判断。

蓝牙通信芯片3(含中央处理器MCU)与移动终端或智能网关建立蓝牙无线连接，并经由移动终端APP14或智能网关15将数据上传到云端服务器平台16。

本发明婴幼儿智能奶瓶底座采用一次性锂电池11，并且没有电源开关，用户到手即可使用，无需更换电池或充电，能保证2年以上的正常喂养使用，最大程度的简化了用户的使用维护。

在本实施例，如图3所示，本发明婴幼儿智能奶瓶的控制方法包括以下步骤：

步骤S1：主机唤醒

智能奶瓶底座主机平时不使用的时候处在睡眠(Sleep)或关断(Shutdown)状态，保持极低的功耗，当把携带了智能奶瓶底座的奶瓶从桌上拿起或放到桌上时，智能奶瓶底座主机中的微动开关会闭合或断开，触发蓝牙通信芯片中的中央处理器MCU退出睡眠或关闭状态，进行后续的工作。

步骤S2：重量测量

通过蓝牙通信芯片中的中央处理器MCU采集来自桥式称重传感器的称重数据，并把每次放置在桌面上的重量数据记录下来。

步骤S3：液体分析

蓝牙通信芯片中的中央处理器MCU控制红外光发射器向奶瓶发射红外线，并接收来自红外检测器采集到的反射回来的红外光的波长、强度数据，判断奶瓶中装的是母乳、配方奶还是水。

步骤S4：喂养分析

蓝牙通信芯片中的中央处理器MCU接收来自所述的三轴加速度计的运动加速度数据，分析奶瓶的倾斜状态与运动特征，判断奶瓶是否处于喂养状态。在具体实施例过程中，还可以判断奶瓶是处于平放、倾斜、倒水、清洗等状态，以便根据这些状态产生相应的提醒或建议。

在判定用户处于喂养状态时，蓝牙通信芯片中的中央处理器MCU会通过LED指示灯闪烁或蜂鸣器播放音乐产生提示信息，表明产生有效喂养行为，同时记录液体类型；此外，中央处理器MCU也能根据奶瓶的倾斜状态与运动特征分析喂养姿势是否正确，若发现喂养姿势不正确，将通过蜂鸣器发出高频告警，提示用户修正喂养姿势。

步骤S5：喂养计量

在判定用户处于喂养状态时，计算喂养后与喂养前奶瓶(含奶瓶中液体)的重量差值，得到喂养量，同时记录喂养时间。

步骤S6：数据上传

蓝牙通信芯片将得到的喂养时间、喂养重量等以蓝牙无线连接方式发送到用户的移动终端设备或是另外购买的智能网关产品，并通过这些设备传输到云端服务器平台。

步骤S7：平台分析与用户建议

云端服务器平台收集统计从智能奶瓶底座使用过程中获取的喂养量、喂养时间(喂养历史数据)，并将喂养历史数据同步在移动终端的APP上。

云端服务器平台还根据移动终端APP已经获取的用户婴幼儿的月龄、身高、体重等数据，给出用户下次该在什么时间点喂养婴幼儿、喂养多少奶或多少水等建议。

在具体实施过程中，建议可以通过APP、短信、微信等方式推送给用户；云端平台的数据可以同步到所有绑定了该智能奶瓶底座的婴幼儿家长手机上。

进一步地，在具体实施例过程中，所述的控制方法还包括：

低电量提示：蓝牙通信芯片(含中央处理器MCU)会用芯片内部集成的ADC模块采集电池电压，当电池处于低电量状态时，手机APP会对用户进行提示。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明婴幼儿智能奶瓶底座可通过中央处理器MCU、3轴加速度计、桥式称重传感器、红外光检测等自动测量分析用户的喂养行为，记录每次婴幼儿喂养的喂养时间、喂养类型、喂养量、喂养姿势，减少婴幼儿家长人工记录婴幼儿喂养数据的不便；同时给出完整记录的统计数据，有助于专业医师对育儿过程给出科学分析和指导；此外，还可以通过后台大数据分析给出用户下一次喂养的喂养时间、喂养类型、喂养量等的建议，辅助家长采用合适的喂养姿势，确保对婴幼儿的科学喂养；所有与智能奶瓶底座关联了APP的家长，都可以实时分享宝宝的喂养数据，在外上班的家长，也可以及时了解宝宝的喂养状况。

2、本发明婴幼儿智能奶瓶底座采用奶瓶适配硅胶套与智能奶瓶底座主机的组合方式，可以适配市面上绝大部分不同品牌、不同规格的奶瓶，具有很好的灵活性和适应性，方便用户使用。对于购买了多个奶瓶同时使用的家长，一个智能奶瓶底座主机就可以适配多个奶瓶，减少家长的购买成本。

3、本发明婴幼儿智能奶瓶底座采用超低功耗技术和一次性锂电池，在0～2岁婴幼儿喂养期间，正常使用条件下，无需更换电池和充电；并且智能奶瓶底座没有电源开关，符合用户使用传统奶瓶的习惯，易于使用。

4、本发明婴幼儿智能奶瓶底座采用全密封设计并选用耐高温部件，具有良好的防水性、耐高温性能，可连带奶瓶在沸水中浸泡，方便用户消毒、暖奶。

5、本发明婴幼儿智能奶瓶底座外部包裹的硅胶本身能够为奶瓶特别是玻璃奶瓶提供一定的防摔、抗冲击保护。

本发明婴幼儿智能奶瓶底座及控制方法，用户只需要在奶瓶底部套上智能奶瓶底座，在移动终端APP上输入婴幼儿的月龄、升高、体重、性别等信息，即可自动测量分析用户的喂养行为，记录每次婴幼儿喂养的喂养时间、喂养类型、喂养量、喂养姿势，减少婴幼儿家长人工记录婴幼儿喂养数据的不便；同时给出完整记录的统计数据，有助于专业医师对育儿过程给出科学分析和指导；通过后台大数据分析给出用户下一次喂养的喂养时间、喂养类型、喂养量、喂养姿势等的建议，并到时发出提示信息，确保对婴幼儿的科学喂养；所有与智能奶瓶底座关联了APP的家长，都可以实时分享宝宝的喂养数据，家长即使出门在外，也可以及时了解宝宝的喂养状况。智能奶瓶底座可适配市面上绝大部分规格的各种品牌奶瓶，采用无开关、免更换电池、免充电的全防水设计，并可连同奶瓶在沸水中浸泡，极大方便家长的使用。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (4)

1.一种婴幼儿智能奶瓶底座，其特征在于，包括：

奶瓶适配硅胶套，用于适配不同尺寸的奶瓶；

智能奶瓶底座主机，通过奶瓶适配硅胶套套在奶瓶的底部，包含蓝牙通信芯片、三轴加速度计以及称重传感器，其中，三轴加速度计用于采集奶瓶的运动加速度数据并给到蓝牙通信芯片，通过蓝牙通信芯片将奶瓶的运动加速度数据上传到其他设备，分析奶瓶的倾斜状态与运动特征，判断奶瓶是否处于喂养状态，称重传感器用于称量奶瓶中奶或水的重量，如果在喂养状态，计算喂养后与喂养前奶瓶的重量差值，得到喂养量，同时记录喂养时间；

主机上盖、主机底板、主机硅胶垫；

所述称重传感器采用两端与中心承力的对称双臂结构的桥式称重传感器，桥式称重传感器位于智能奶瓶底座主机内的靠中间部位，一端用螺丝固定在主机上盖内一侧的螺丝座上，另一端自由搭接在主机上盖另一侧的圆柱台上，桥式称重传感器中间与智能奶瓶底座的主机底板相连接，用螺丝紧固；

主机底板下方以主机硅胶垫覆盖，主机硅胶垫的外圈与主机上盖粘接在一起，并做防水密封处理，主机硅胶垫的外圈采用了波浪形连接结构，提供足够的变形冗余度，减小硅胶变形应力对桥式称重传感器称重精度的影响。

2.根据权利要求1所述的婴幼儿智能奶瓶底座，其特征在于，还包括红外光发射器、红外检测器；

红外光发射器向奶瓶发射红外光，红外检测器采集奶瓶反射回来的红外光，蓝牙通信芯片中的中央处理器根据采集到的红外光特征，判断奶瓶中装的是母乳、配方奶还是水。

3.根据权利要求1所述的婴幼儿智能奶瓶底座，其特征在于，智能奶瓶底座主机的主机底板安装了微动开关，用于检测奶瓶放置到或离开桌面的动作。

4.根据权利要求1所述的婴幼儿智能奶瓶底座，其特征在于，奶瓶适配硅胶套与智能奶瓶底座主机采用耐高温材料和器件，并采用全防水密封设计，能够在沸水中浸泡。

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