CN113854797A - 一种智能水杯的控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种智能水杯的控制方法，它涉及水杯技术领域。它包含智能水杯，智能水杯包括：杯身以及检测座，控制器分别与电源、压力传感器、加速度传感器、TDS水质检测器、无线通讯模块、提醒模块及存储模块电连接，TDS水质检测器的探针裸露于检测座且能够与杯身的液体接触。该控制方法包含以下内容：使用移动终端APP采集用户个人信息，利用云端数据存储处理平台制定个性化饮水方案，通过对水杯中的水质和水量的检测追踪用户的饮水情况并结合个性化饮水方案使用提醒模块对向用户做出相应的提醒。采用上述技术方案具有根据用户的个人数据和起居习惯，通过智能算法构建个性化饮水方案，构建健康饮水习惯，智能水杯主动TDS水质检测，关注饮水质量的优势。
Description
技术领域
本发明涉及水杯技术领域，具体涉及一种智能水杯的控制方法。
背景技术
水是生命之源，构成身体的主要成分，是人体必需的营养素。研究表明，人体一天所排出的尿量约有1500毫升，再加上从粪便、呼吸过程中或是从皮肤所蒸发的水，总共消耗水分大约是2500毫升，而人体每天能从食物中和体内新陈代谢中补充的水分只有1000毫升左右，因此正常人每天至少要喝1500毫升水，大约8杯。
目前，人们在饮用水时，一般使用的是普通的水杯，使用时间长了，往往有一层杂质。这表明，人们所饮用的水中，含有一些不易觉察的杂质，有些杂质对人体是有害的。但是，普通饮水杯不能够检测水质是否纯净，即使是人们购买的桶装水，也无法检测到这些水是否符合人们的饮用标准，而如果单独购买针对饮用水的检测工具，则价格昂贵，也不实用，因此需要发明一种使用智能水杯检测水质的控制方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种智能水杯的控制方法，具有根据用户的个人数据和起居习惯，通过智能算法构建个性化饮水方案，智能水杯通过灯光提醒用户按时喝水，帮助用户实施上述饮水方案，构建健康饮水习惯，智能水杯可以主动进行TDS水质检测，关注饮水质量的优势。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能水杯的控制方法，包括智能水杯，所述智能水杯包括：杯身以及检测座，所述检测座内设置有控制器、电源、压力传感器、加速度传感器、TDS水质检测器、无线通讯模块、提醒模块以及存储模块，所述控制器分别与所述电源、所述压力传感器、所述加速度传感器、所述TDS水质检测器、所述无线通讯模块、所述提醒模块及所述存储模块电连接，所述TDS水质检测器的探针裸露于所述检测座且能够与所述杯身的液体接触，所述智能水杯的控制方法包括以下步骤：移动终端APP中录入个人信息，移动终端APP中录入个人信息，向移动终端APP输入包括性别、年龄、身高、体重、用户起床和睡觉时间以及饮水提醒频率个人信息；制定个性化饮水方案，移动终端APP将用户的个人信息上传至云端信息存储处理平台，云端信息存储处理平台根据上传的个人信息智能地计算出包含最佳饮水量、饮水时间的个性化饮水方案，云端信息存储处理平台将个性化饮水方案推送到移动终端APP，移动终端APP将上述个性化饮水方案同步至智能水杯；饮水量检测，加速度传感器检测水杯的运动数据，控制器根据所述运动数据判断水杯的当前状态；当控制器根据加速度传感器的数据判断用户进行了喝水行为后，控制器驱动压力传感器对剩余水量进行检测，控制器计算当次用户的饮水量并将该饮水量及当前水杯剩余水量保存于存储模块中；当控制器判断用户向水杯加入水或将水杯中的水倒出时，控制器驱动压力传感器对水杯剩余水量进行检测，并将当前水杯剩余水量保存于存储模块；饮水建议提醒，每当到达个性化饮水方案所设定的提醒时间时，控制器读取存储模块内的数据判断用户当前饮水总量是否达到个性化饮水方案当前时间段的目标值，当控制器判断用户饮水量未达到目标值时，控制器驱动提醒模块对外发出提醒；水质检测，当控制器根据加速度传感器的数据判定用户完成喝水或对水杯进行加水时，控制器驱动所述TDS水质检测器对水质进行检测，并将TDS水质检测器检测的数据保存于所述存储模块内；数据上传，无线通讯模块与云端信息存储处理平台或移动终端APP建立连接时，控制器将保存于存储模块的用户的饮水量和水质检测数据通过无线通讯模块上传至所述云端信息存储处理平台或移动终端APP。
所述检测座与所述杯身可拆卸式装配，所述检测座包括：硬质的座体、硬质的盖体以及弹性件；所述盖体与所述座体装配，所述盖体上设置有安装孔；弹性件固定设置于所述安装孔上，所述压力传感器位于所述弹性件承压水的下方。
所述提醒模块为LED指示灯、显示屏、振动马达或扬声器中的一种或多种。
所述无线通讯模块为蓝牙，ZIGBEE，WIFI，LORA，或NB-IOT一种或多种。
所述加速度传感器为三轴加速度传感器或六轴加速度传感器。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：
用户在激活智能水杯前，需要登录移动终端APP并输入包含性别、年龄、身高、体重等个人信息，用于科学的计算用户每天的饮水目标。另外，用户还可以通过设定起床和睡觉时间以及饮水提醒频率来构建目标饮水习惯，手机APP会结合上述饮水目标和饮水习惯，通过智能算法生成该用户独有的日常饮水方案，并通过智能水杯上的无线通信模块将其同步到智能水杯中用于帮助用户培养饮水习惯。
用户在日常使用智能水杯饮水的过程中，智能水杯会通过位于底部的压力传感器和加速度传感器测量用户每次的饮水量，同时，智能水杯会根据个性化饮水方案，定时对用户的饮水进度进行检测，若用户未按照计划达到既定饮水目标，则智能水杯会通过位于体身的灯环进行发光提醒，帮助用户养成科学的饮水习惯。
智能水杯底部设有TDS水质检测器，每当用户向智能水杯中加入水时便会自动触发TDS水质检测。智能水杯会通过位于体身的灯环将TDS检测数据通过灯语对用户进行反馈，提醒用户关注饮水质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的检测座的结构示意图；
图3是对应图1的爆炸示意图；
图4是本发明的另一方向的爆炸示意图；
图5是本发明的剖视图；
图6是本发明的结构框图。
附图标记说明：1、杯身；2、检测座；21、底座；22、控制器；23、电源；24、压力传感器；25、加速度传感器；26、TDS水质检测器；261、探针；27、无线通讯模块；28、存储模块；211、座体；212、盖体；213、弹性件；214、安装部；29、PCB主板；30、第一防水密封圈；31、第二防水密封圈；32、LED指示灯；4、杯盖；5、提手。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
本实施例涉及一种智能水杯的控制方法，如图1-3所示，包括智能水杯，智能水杯包括：杯身1以及检测座2，检测座2内设置有控制器22、电源23、压力传感器24、加速度传感器25、TDS水质检测器26、无线通讯模块27、提醒模块以及存储模块28，控制器22分别与电源23、压力传感器24、加速度传感器25、TDS水质检测器26、无线通讯模块27、提醒模块及存储模块28电连接，TDS水质检测器26的探针261裸露于检测座2且能够与杯身1的液体接触。无线通讯模块27为蓝牙，ZIGBEE，WIFI，LORA，或NB-IOT一种或多种。加速度传感器25为三轴加速度传感器25或六轴加速度传感器25。
如图6所示，智能水杯的控制方法包括以下步骤：移动终端APP中录入个人信息，向移动终端APP输入包括性别、年龄、身高、体重、用户起床和睡觉时间以及饮水提醒频率等个人信息。
制定个性化饮水方案，移动终端APP将用户的个人信息上传至云端信息存储处理平台，云端信息存储处理平台根据上传的个人信息智能地计算出包含最佳饮水量、饮水时间的个性化饮水方案，云端信息存储处理平台将个性化饮水方案推送到移动终端APP，移动终端APP将上述个性化饮水方案同步至智能水杯。
饮水量检测，加速度传感器25检测水杯的运动数据，当控制器22根据加速度传感器25的数据判断用户进行了喝水行为后，控制器22驱动压力传感器24对剩余水量进行检测，控制器22计算当次用户的饮水量并将该饮水量及当前水杯剩余水量保存于存储模块28中。当控制器22判断用户将水杯中的液体倒出时，控制器22驱动压力传感器24对剩余水量进行检测，控制器22将当次饮水量设为0并将压力传感器24检测的数据(即当前剩余水量)和当前饮水量(饮水量为0)的数据保存于存储模块28。
饮水建议提醒，每当到达个性化饮水方案所设定的提醒时间，控制器22会读取存储模块28内的数据判断用户当前饮水总量是否达到个性化饮水方案当前时间段的目标值，当控制器22判断用户饮水量未达到目标值时，控制器22驱动提醒模块对外发出提醒。
水质检测，当控制器22根据加速度传感器25的数据判定用户完成喝水或对水杯进行加水时，控制器22驱动TDS水质检测器26对水质进行检测，并将TDS水质检测器26检测的数据保存于存储模块28内，同时控制器22根据TDS水质检测器26检测的数据控制提醒模块对外反馈水质情况。
数据上传，无线通讯模块27与云端信息存储处理平台或移动终端APP建立连接时，控制器22将保存于存储模块28的用户的饮水量和水质检测数据通过无线通讯模块27上传至云端信息存储处理平台或移动终端APP。
需要说明的是，通过加速度传感器25检测到的运动轨迹，判断杯子内的水是被倒掉、被喝掉还是加水，由于每个人喝水姿势基本相同，且倒水时杯子的倾斜运动的模式与喝水时杯子与加水时的运动模式不相同。TDS水质检测器26对饮用水中的溶解物含量进行检测，表征出饮用水的质量。
进一步地，控制器22根据当前压力传感器24检测到压力数据和存储模块28内保存的上一次智能水杯保存的剩余水量的差值计算得到本次饮水量，并将本次饮水量及当前压力传感器24检测到压力数据(当前剩余水量)的数据保存于存储模块28。智能水杯中倒入水后，压力传感器24检测到水的压力，喝水后测量余下水量压力，控制器22计算每次饮水量，每次智能水杯内水量变化，压力传感器24将信息传输给控制器22，控制器22将数据传输给提醒模块以便于用户判断该次饮水量是否足量，同时控制器22可通过无线通讯模块27将数据上传云端或移动终端APP中，用户可在移动终端APP中可以看到饮水记录。
需要说明的是，含有无线通讯模块27的移动终端，例如：智能手机、电脑，移动终端上下载安装APP，用户激活智能水杯前，需要登录手机APP并输入包含性别、年龄、身高、体重等个人信息，智能水杯根据用户个人信息制定用户每天的饮水目标，其外，用户还可通过设定起床和睡觉时间以及饮水提醒频率来构建目标饮水习惯，手机APP会结合上述饮水目标和饮水习惯，通过智能算法生成该用户独有的日常饮水方案，并通过无线通讯模块27同步至智能水杯中的存储模块28，以便于帮助用户培养饮水习惯。用户使用智能水杯过程中，通过压力传感器24及加速度传感器25测量用户每次饮水量，通过无线通讯模块27上传至云端云端信息存储处理平台及移动终端，同时智能水杯根据日常饮水方案，控制器22定时计算存储模块28内每次饮水量的和，来判断用户饮水量是否达到制定的饮水目标，若用户未按照计划达到既定饮水目标，控制器22发出指令至提醒模块，提醒模块对外做出响应，帮助用户养成科学的饮水习惯。每当用户向智能水杯中加入水时，压力传感器24感应到压力变化时控制器22触发TDS水质检测器26。控制器22将TDS水质检测数据通过无线通讯模块27将上传至云端信息存储处理平台及移动终端，并通过提醒模块对用户进行反馈。
优选地，如图3-5所示，检测座2与杯身1可拆卸式装配，检测座2包括：硬质的座体211、盖体212及弹性件213。
硬质的盖体212与座体211装配，盖体212上设置有安装孔。固定设置于安装孔上的弹性件213，压力传感器24位于弹性件213下方。座体211上靠近盖体212一侧设置有安装部214，安装部214上设置有用于限位电源23的限位槽，安装腔内设置有与电源23电连接的PCB主板29，PCB主板29上通过螺丝固定在盖体212上。电源23与PCB主板29，控制器22、无线通讯模块27与存储模块28集成于PCB主板29上。存储模块28为存储芯片。提醒模块为LED指示灯32、显示屏或扬声器中的一种或多种。在一些实施例中，座体211上设置有与PCB主板29电连接用于为电源23充电的充电接口。提醒模块为集成于PCB主板29上的若干个能够发出不同光线的LED灯珠，LED灯珠呈环形设置在PCB主板29上，盖体212为透光盖体212。当到设定的饮水时间时，智能水杯会确认用户的饮水是否足够，如果不足则会发光提醒用户饮水，且当智能水杯中新注入水时，通过不同上述情况的颜色的光线传达给用户告知水质安全性。在本实施例中，控制器22为单片机。
为了便于实现检测座2的维修及更换。座体211与盖体212卡接或螺纹连接，当座体211与盖体212卡接时，座体211与盖体212之间设置有第一防水密封圈30。优选地，检测座2与杯身1卡接或螺纹连接，当检测座2与杯身1卡接时，检测座2与杯身1之间设置有第二防水密封圈31。在本实施例中，为保证杯中水的卫生性，智能水杯还包括盖设与杯身1远离检测座2一侧开口的杯盖4。为便于用户携带，杯盖4上远离杯身1一侧设置有提手5。
以上，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种智能水杯的控制方法，包括智能水杯，其特征在于，所述智能水杯包括：杯身(1)以及检测座(2)，所述检测座(2)内设置有控制器(22)、电源(23)、压力传感器(24)、加速度传感器(25)、TDS水质检测器(26)、无线通讯模块(27)、提醒模块以及存储模块(28)，所述控制器(22)分别与所述电源(23)、所述压力传感器(24)、所述加速度传感器(25)、所述TDS水质检测器(26)、所述无线通讯模块(27)、所述提醒模块及所述存储模块(28)电连接，所述TDS水质检测器(26)的探针(261)裸露于所述检测座(2)且能够与所述杯身(1)的液体接触，所述智能水杯的控制方法包括以下步骤：
移动终端APP中录入个人信息，向移动终端APP输入包括性别、年龄、身高、体重、用户起床和睡觉时间以及饮水提醒频率的个人信息；
制定个性化饮水方案，移动终端APP将用户的个人信息上传至云端信息存储处理平台，云端信息存储处理平台根据上传的个人信息智能地计算出包含最佳饮水量、饮水时间的个性化饮水方案，云端信息存储处理平台将个性化饮水方案推送到移动终端APP，移动终端APP将上述个性化饮水方案同步至智能水杯；
饮水量检测，加速度传感器(25)检测水杯的运动数据，控制器(22)根据所述运动数据判断水杯的当前状态；当控制器(22)根据加速度传感器(25)的数据判断用户进行了喝水行为后，控制器(22)驱动压力传感器(24)对剩余水量进行检测，控制器(22)计算当次用户的饮水量并将该饮水量及当前水杯剩余水量保存于存储模块(28)中；当控制器(22)判断用户向水杯加入水或将水杯中的水倒出时，控制器(22)驱动压力传感器(24)对水杯剩余水量进行检测，并将当前水杯剩余水量保存于存储模块(28)；
饮水建议提醒，每当到达个性化饮水方案所设定的提醒时间时，控制器(22)读取存储模块(28)内的数据判断用户当前饮水总量是否达到个性化饮水方案当前时间段的目标值，当控制器(22)判断用户饮水量未达到目标值时，控制器(22)驱动提醒模块对外发出提醒；
水质检测，当控制器(22)根据加速度传感器(25)的数据判定用户完成喝水或对水杯进行加水时，控制器(22)驱动所述TDS水质检测器(26)对水质进行检测，并将TDS水质检测器(26)检测的数据保存于所述存储模块(28)内；
数据上传，无线通讯模块(27)与云端信息存储处理平台或移动终端APP建立连接时，控制器(22)将保存于存储模块(28)的用户的饮水量和水质检测数据通过无线通讯模块(27)上传至所述云端信息存储处理平台或移动终端APP。
2.根据权利要求1所述的智能水杯的控制方法，其特征在于，所述检测座(2)与所述杯身(1)可拆卸式装配，所述检测座(2)包括：硬质的座体(211)、硬质的盖体(212)以及弹性件(213)；
所述盖体(212)与所述座体(211)装配，所述盖体(212)上设置有安装孔；弹性件(213)固定设置于所述安装孔上，所述压力传感器(24)位于所述弹性件(213)承压水的下方。
3.根据权利要求2所述的智能水杯的控制方法，其特征在于，所述提醒模块为LED指示灯(32)、显示屏、振动马达或扬声器中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的智能水杯的控制方法，其特征在于，所述无线通讯模块(27)为蓝牙，ZIGBEE，WIFI，LORA，或NB-IOT一种或多种。
5.根据权利要求1所述的智能水杯的控制方法，其特征在于，所述加速度传感器(25)为三轴加速度传感器(25)或六轴加速度传感器(25)。
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