CN111513525A - 一种智能测量杯子 - Google Patents

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Abstract

一种智能测量杯子，包括杯体和罩盖在所述杯体上的杯盖，所述杯盖内设置有电子模块，所述电子模块包括有电池、与电池电性连接的主控电路板、以及与主控电路板电性连接的激光检测单元，所述激光检测单元包括激光探头以及罩设于激光探头上的透明遮挡片，所述激光探头朝向杯体所在的一侧设置，所述杯盖上对应所述激光探头形成有通孔供所述激光探头的光线穿过，所述激光探头发射的激光经过遮挡片后以散射的方式射入至杯体内，保证形成足够的反馈光子，而经过不同发射介质反射回来的光谱是不同的，因此可以准确地检测杯体内液体的情况，包括余量、种类以及是否变质等。

Description

一种智能测量杯子
技术领域
本发明涉及杯子，特别是涉及一种智能测量杯子。
背景技术
杯子是人们日常生活中必不可少的物品，如用来装水、奶、咖啡等饮品。目前市面上的杯子种类繁多、样式各异，但大多仅具有盛装、保温的基本功能，在使用上存在诸多不便，如难以直观地知晓杯子内的水量、水温等，难以满足人们的需求。
发明内容
有鉴于此，提供一种可以有效解决上述问题的智能测量杯子。
一种智能测量杯子，包括杯体和罩盖在所述杯体上的杯盖，所述杯盖内设置有电子模块，所述电子模块包括有电池、与电池电性连接的主控电路板、以及与主控电路板电性连接的激光检测单元，所述激光检测单元包括激光探头以及罩设于激光探头上的透明遮挡片，所述激光探头朝向杯体所在的一侧设置，所述杯盖上对应所述激光探头形成有通孔供所述激光探头的光线穿过，所述激光探头发射的激光经过遮挡片后以散射的方式射入至杯体内。
相较于现有技术，本发明智能测量杯子利用透明遮挡片对激光探头的光线的散射作用使得光线以散射的方式射入至杯体内，保证形成足够的反馈光子，而经过不同发射介质反射回来的光谱是不同的，因此可以准确地检测杯体内液体的情况，包括余量、种类以及是否变质等。
附图说明
图1为本发明智能测量杯子一实施例的立体组装图。
图2为图1所示智能测量杯子的剖视图。
图3为图1所示智能测量杯子的爆炸图。
图4为图3所示智能测量杯子的杯盖的进一步爆炸图。
图5为图4的另一角度视图。
图6为本发明智能测量杯子的杯盖的另一实施例的爆炸图。
图7为图6的另一角度视图。
图8为图6所示杯盖的剖视图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本发明的一个或多个实施例，以使得本发明所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。
如图1-3所示，本发明智能测量杯子包括杯体10以及与所述杯体10可拆卸地连接的杯盖20。
所述杯体10呈圆柱状，内部形成空间用于盛装物体，特别是水、奶、果汁等液体饮品。所述杯体10的顶部收缩形成一口径较小的连接部12，用于与所述杯盖20连接。本实施例中，所述连接部12的内表面上形成有螺牙14，与杯体10螺合相连。较佳地，所述杯体10具有隔热结构，对存放于杯子内的液体在一定时间内可以有良好的保温作用。本实施例中，所述杯体10为内外双层的隔热结构，所述内外两层之间形成有间隙，所述间隙可以是真空、或者也可以填充有隔热材料，有效降低热量由内向外的传递，达到隔热的效果。在其它实施例中，还可以在所述杯体10的壁面上形成隔热材料层，以进一步降低热量的传递，实现保温功能。
请同时参阅图4与图5，所述杯盖20包括外盖22、连接于外盖22中的内盖24、以及承载于内盖24中的电子模块26。
请同时参阅图2，所述外盖22的横截面呈倒U形，包括顶壁221以及由顶壁221的边缘向下延伸的侧壁223。所述内盖24的横截面呈U形，包括底板241以及由所述底板241的边缘向上延伸的侧板243。所述内盖24的侧板243的外径小于外盖22的侧壁223的内径，两者在径向上形成间隔23。所述侧板243的顶部沿径向向外延伸形成有环形的固定部245，所述固定部245叠置于外盖22的顶壁221的下方并与之固定连接。本实施例中，所述固定部245与顶壁221的边缘处形成有对应的固定孔247、227，螺钉等固定件穿设于所述固定孔247、227内将内盖24固定连接至外盖22中。所述外盖22的中央形成有开口，所述开口处嵌设一镜片225，所述镜片225正对内盖24中的电子模块26，方便用户读取电子模块26所显示的相关信息。
本实施例中，所述内盖24的固定部245的内边缘向上延伸形成一环形的下定位部249，所述下定位部249插入至外盖22的开口内并抵顶所述镜片225的下侧；所述外盖22的顶壁221的内边缘沿径向向内延伸形成一环形的上定位部229，所述上定位部229抵顶所述镜片225的上侧。如此，通过所述上、下定位部229、249，将镜片225夹持于内盖24与外盖22之间。较佳地，所述镜片225的边缘处向下凸出形成有环缘228，所述内盖24的定位部249形成有环槽248，所述镜片225的环缘228插接于所述环槽248内形成初步定位。更佳地，所述环槽248内设置有密封圈30，在所述镜片225与内盖24之间形成密封连接。在其它实施例中，所述环缘228也可以形成于内盖24上，对应地所述环槽248也可以形成于镜片225上。
当所述杯盖20与杯体10相连接时，所述外盖22罩盖于杯体10的连接部12上且所述内盖24插入至连接部12中，此时所述连接部12插入至侧板243与侧壁223之间的间隔23中。所述侧板243的外表面上形成有螺牙244，所述螺牙244与杯体10的连接部12的螺牙14相匹配。在将所述内盖24插入至杯体10的连接部12之后，旋转(通常为顺时针方向旋转)所述杯盖20即可将内盖24螺合连接至杯体10上。当需要取下杯盖20时，反向旋转所述杯盖20即可。较佳地，所述侧板243的顶部与底部分别套设一密封件32、34，组装后侧板243顶部的密封件32夹置于侧板243与侧壁223之间、底部的密封件34夹置于侧板243与连接部12之间，在所述外盖22与内盖24、以及内盖24与杯体10之间形成密封连接，避免杯子晃动、倾倒等造成泄漏。
所述电子模块26包括电池40、与电池40连接的主控电路板41、以及与所述主控电路板41连接的多个功能单元，如激光检测单元42、温度检测单元43、显示单元44、语音单元45等。
所述电池40作为整个杯子的电源，优选地为充电电池。所述主控电路板41用于接收各个检测单元42、43的数据并以语音和/或文图的方式告知用户，如通过语音单元45播报给用户，或者通过显示单元44显示给用户等。所述主控电路板41上形成有与所述电池40连接的充电电路、以及用于与外部电源连接的充电插针410。本实施例中，所述杯盖20的顶壁221上嵌设有磁铁412，所述磁铁412与充电插针410一一对应地相插接，构成本发明杯子的充电头，在电池40需要充电时与外置的磁吸充电头相配合，即形成磁吸式防误插充电结构，方便快捷。较佳地，所述主控电路板41上还设有蓝牙模块，可与其它电子器件，如手机、平板等进行无线数据传输。
所述激光检测单元42包括激光探头420以及与所述激光探头420电性连接的第一电路板422。
所述激光探头420朝向杯体10的方向设置，对应地所述内盖24的底板241的中央上形成有正对激光探头420的通孔242。较佳地，所述激光探头420的下方罩设一遮挡片424，对其发出的光线起到发散作用。本实施例中，所述内盖24的底板241上还形成有安装座46，所述安装座46环绕通孔242设置，用于固定所述激光检测单元42。所述遮挡片424为透明材质，位于所述第一电路板422朝向杯体10的一侧并覆盖在所述激光探头420上。所述激光探头420对应通孔242的位置设置，所述遮挡片424对应激光探头420的部分朝向通孔242内突出形成一盖状遮挡部426。较佳地，所述遮挡部426与通孔242紧配合，将所述通孔242封闭，可以起到隔离电子模块26的作用。
使用时，所述激光探头420朝向杯体10的方向发射激光并接受反馈光子，所发出的激光在遇到所述遮挡部426时会形成散射，改变激光单一的发射方向，使激光能发散性地射向杯体10中，如此也就能有更多的反馈光子，而经过不同发射介质反射回来的光谱是不同的。如此，所述第一电路板422根据激光探头420的反馈光子计算、分析并判断杯体10内的液面的高度、杯体10内液体的成分等。如在一具体实施例中，所述第一电路板422上集成有微型光谱传感器芯片AS7341，AS7341是一款11通道设备，其中8个通道覆盖可见光光谱中的8个等距部分，另外还有一个近红外光通道、一个纯信道以及一个专用于检测典型环境光闪烁的通道，因此能够非常精确地测量光源或反射表面的光谱特性。
所述激光检测单元42由于遮挡部426的设置，光线发散性地进入杯体10，以此有足够的反馈光子，对杯体10内的液体状况作出准确的判断。如，根据反馈光子的距离可以计算出杯体10内液体的高度，也就是可以计算出杯体10内液体的余量；或者，根据反馈光子的光谱，可以分析处杯体10内的液体的成分，判断是哪种液体以及是否变质等。另外，若遮挡片424上存在污垢，在污垢未完全覆盖遮挡片424的情况下，仍然可以有一定量的激光经过遮挡片424的散射作用后发散地射入至杯体10中，保证测量的准确性；而当遮挡片424完全被污垢覆盖时，激光在遮挡片424处即折返，此时激光光子反射距离非常短，如此通过激光反射的行程即可判定遮挡片424是否需要清洗。
所述温度检测单元43包括温度探头430以及与所述温度探头430连接的第二电路板432。所述温度探头430朝向杯体10内设置，对应地，所述内盖24的底板241形成有穿孔246供所述温度探头430穿过。使用时，所述温度探头430感测杯体10内的温度并将结果反馈至第二电路板432进行处理。本实施例中，所述内盖24的侧板243在其内表面上形成第一台阶47与第二台阶48。其中，所述第一台阶47形成于侧板243的顶端，用于固定所述主控电路板41；所述第二台阶48靠近侧板243的底端，用于固定所述第二电路板432。所述主控电路板41与第一、第二电路板422、432之间可以通过连接器、导线等电性连接，根据所述温度检测单元43、激光检测单元42的检测结果控制显示单元44、语音单元45的输出相应的信息。
所述显示单元44朝向外盖22的镜片225设置，其在主控电路板41的作用下将检测结果，如液体的余量、液体的成分、液体的温度等信息以图文的方式直接展示给用户。当然，所述显示单元44还可以显示其它信息，如日期、时间等。所述语音单元45可以是拾音器如扬声器等，也可以是发声器如喇叭、蜂鸣器等，其在主控电路板41的作用下将检测结果以语音或示警的方式告知用户，如以语音的方式告知杯体10内的液体的种类、温度、余量等；或者在遮挡片424需要清洗时发出示警提示用户清洗，又或者在杯体10内液体变质时发出示警提示用户不可食用等。当然，所述语音单元45还可以播报或警示其它信息，如整点报时、充电警示等，或者也可以接收外部的语音指令等。
本实施例中，所述语音单元45与电池40设置于主控电路板41与第二电路板432之间，合理地利用内盖24中的空间。较佳地，所述杯盖20上设置有出音孔，用于所述语音单元45向外输出语音。所述显示单元44位于主控电路板41的上方，直接面对所述外盖22的镜片225。所述充电插针410穿过显示单元44的壳座并与所述磁铁412相插接。总体上，所述电子模块26的各个单元在内盖24内合理布局，保证各个功能单元不会产生冲突，另外也方便各个功能单元之间的走线与连接。
图6-8所示为本发明的智能测量杯子的杯盖20’的另一实施例，其与前一实施例的不同之处主要在于遮挡片424’。本实施例中，所述激光探头420收容于内盖24’中，所述遮挡片424’设置于内盖24’的底板241’朝向杯体10的一侧。所述底板241’的中央形成对应激光探头420的通孔242，底板241’朝向杯体10的一侧形成一环绕所述通孔242的凹槽248。所述遮挡片424’为平面状圆形薄片，嵌设于所述凹槽248内并罩盖所述通孔242位置处的激光探头420。较佳地，所述遮挡片424’的边缘与底板241’通过超声波焊接连接为一体。在一些实施例中，所述遮挡片424’上可以部分涂黑，减少光透。同样地，所述遮挡片424’对激光探头420发射的激光起到散射作用，形成足够的反馈光子，以对杯体10内的液体状况，包括液体的余量、种类、是否变质等作出准确的判断。
需要说明的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本发明的创造精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种智能测量杯子，包括杯体和罩盖在所述杯体上的杯盖，其特征在于，所述杯盖内设置有电子模块，所述电子模块包括有电池、与电池电性连接的主控电路板、以及与主控电路板电性连接的激光检测单元，所述激光检测单元包括激光探头以及罩设于激光探头上的透明遮挡片，所述激光探头朝向杯体所在的一侧设置，所述杯盖上对应所述激光探头形成有通孔供所述激光探头的光线穿过，所述激光探头发射的激光经过遮挡片后以散射的方式射入至杯体内。
2.如权利要求1所述的智能测量杯子，其特征在于，还包括与所述主控电路板连接的温度检测单元，所述温度检测单元包括温度探头，所述温度探头穿过杯盖并伸入至杯体中。
3.如权利要求1所述的智能测量杯子，其特征在于，所述电池为充电电池，所述主控电路板上形成有用于与外部电源连接的充电插针，所述杯盖上嵌设有磁铁，所述磁铁与所述充电插针相插接。
4.如权利要求1所述的智能测量杯子，其特征在于，还包括与所述主控电路板连接的显示单元，所述杯盖的顶部形成有正对所述显示单元的镜片。
5.如权利要求1所述的智能测量杯子，其特征在于，还包括与所述主控电路板连接的语音单元，所述语音单元为拾音器或发声器。
6.如权利要求1-5任一项所述的智能测量杯子，其特征在于，所述杯盖包括外盖以及连接于外盖中的内盖，所述电子模块设置于内盖中，所述内盖包括底板以及由底板的边缘向上延伸的侧板，所述底板形成对应所述激光探头的通孔，所述遮挡片对应所述通孔设置并罩盖所述激光探头。
7.如权利要求6所述的智能测量杯子，其特征在于，所述遮挡片设置于所述底板背向杯体的一侧，所述遮挡片包括凸伸至所述通孔内的遮挡部，所述遮挡部罩盖所述激光探头。
8.如权利要求6所述的智能测量杯子，其特征在于，所述遮挡片设置于所述底板朝向杯体的一侧，所述底板朝向杯体的一侧形成有凹槽收容所述遮挡片。
9.如权利要求6所述的智能测量杯子，其特征在于，所述外盖包括顶壁以及由顶壁的边缘向下延伸的侧壁，所述侧壁环绕侧板且两者之间形成间隔与所述杯体相插接，所述侧板插入至所述杯体内并与杯体相螺合。
10.如权利要求9所述的智能测量杯子，其特征在于，所述顶壁的中央形成有开口，所述开口处设置有镜片，所述顶壁的内边缘沿径向形内突出形成有上定位部，所述侧板的顶部朝向所述开口内突出形成有下定位部，所述镜片夹持于上定位部与下定位部之间，所述镜片与下定位部其中之一形成有环槽、其中之另一形成有环缘，所述环缘插接于所述环槽内。
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