CN215584174U - 一种心电监测的智能水杯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种心电监测的智能水杯，包括杯体和底座，所述底座安装在所述杯体下端，所述底座内集成设置有主控PCB板、电池，所述杯体外周壁形成一导电结构层，所述底座的下端设置有导电环片，所述导电结构层和所述导电环片与设置在所述主控PCB板上的心电感应器件连接，所述底座的周壁设置有触摸显示器件。由于导电结构层或者金属结构的杯体作为心电感应的其中一个电极，底座的导电环片作为心电感应的另一个电极，用户仅仅需要一手托住底座，另一手握住杯体，就能够完成心电数据的采集，操作方便，由于杯体采用一体化结构，不会影响杯体整体外观。

Description

一种心电监测的智能水杯

技术领域

本实用新型涉及智能饮水器皿技术领域，特别涉及一种心电监测的智能水杯。

背景技术

随着智能化技术的发展，饮水器皿的功能也得到不断地拓展：如申请人在先提出了多款智能水杯或智能保温杯等智能饮水器皿，集成了温度传感器、水量或者水位检测器件、TDS水质检测器件、液体识别器件、紫外消毒器件等等，至少包括了其中一个或者多个智能器件，这些智能饮水器皿还集成有无线通讯器件，可以与智能移动终端进行交互，通过扬声器、LED灯、OLED显示屏等向用户显示杯体内的液体参数，并向用户提示饮水量和饮水时间。

生物电是有生命生物体内生物化学反应造成的体内带电粒子数量、极性、位置等改变引起其本身电磁场变化的一种物理现象。心肌等可兴奋的细胞兴奋时会引发相邻的可兴奋的细胞兴奋，这种兴奋状态的依次发生叫兴奋传递。心电是心肌兴奋产生的生物电，而心电图是心电等作用于测量回路两个测量点形成的电位差在时间轴上的表达，可以用数学公式描述。

与智能穿戴设备类似，智能饮水器皿也可以集成设置人体健康监测传感器，用于监测用户的心率、体脂率、皮肤含水量、体温、脉搏以及心电的数据，从而达到健康监测与管理的目的，现有的心电监测方案是通过在杯体上设置至少一组检测电极，检测时两手分别接触两个检测电极，从而获取心电数据，由于检测电极必须是金属导体并与人体直接接触，这样影响了杯体整体外观，另外，使用时必须放置在台面上才能够进行操作，从而使得用户体验不高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种心电监测的智能水杯，操作简单，在保持杯体整体外观方便地获取用户的心电数据。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种心电监测的智能水杯，包括杯体和底座，所述底座安装在所述杯体下端，所述底座内集成设置有主控PCB板、电池，所述杯体外周壁形成一导电结构层，所述底座的下端设置有导电环片，所述导电结构层和所述导电环片与设置在所述主控PCB板上的心电感应器件连接。

进一步的，所述杯体是金属板材形成的真空腔体结构，或者金属板材之间填充隔热材料形成的复合隔热层结构。

进一步的，所述杯体是非金属结构，在所述非金属结构外周壁通过粘接、电镀、喷涂形成一导电结构层。

进一步的，所述智能水杯还包括杯盖体，所述杯盖体设置在所述杯体上端。

进一步的，所述杯体包括真空周壁以及所述真空周壁下端的底部真空隔层，所述底部真空隔层上开设有通孔，在所述通孔内安装有传感器安装件，所述传感器安装件与所述底座内的主控PCB板电性连接。

进一步的，所述底座包括底壳体，所述底壳体设置在所述杯体下端形成一容置腔，所述容置腔内设置电池以及所述主控PCB板，所述底壳体上端与所述杯体下端之间设置有第一防水硅胶圈。

具体的，所述真空周壁和所述底部真空隔层是金属板材形成的真空腔体结构或者金属板材之间填充隔热材料形成的复合隔热层结构。可选的，真空周壁与底部真空隔层一体成型，杯体与杯盖体、底壳体之间可以采用螺纹、卡扣、粘接等多种方式连接。

进一步的，所述通孔小于所述杯体内径的三分之二，所述传感器安装件包括卡环弹片以及设置在卡环弹片顶端的密封盖板，所述卡环弹片与所述通孔配合，将所述密封盖板压紧设置在所述通孔上端，所述密封盖板和所述通孔上端还设置有盖板密封胶圈；所述卡环弹片中间对应所述密封盖板区域设置有传感器，所述传感器穿设所述密封盖板与所述杯体内腔接触。

可选的，所述传感器至少包括水位检测模组、液体识别模组、TDS检测模组、温度传感器以及深紫外杀菌模组一种或者多种，所述水位检测模组、所述液体识别模组、所述TDS检测模组、所述温度传感器以及所述深紫外杀菌模组与所述主控PCB板电性连接。

进一步的，所述底壳体内对应所述电池设置有电源控制板和充电器件，所述充电器件设置在所述底壳体的下端，所述充电器件与所述电源控制板电性连接，所述电源控制板与所述主控PCB板电性连接。可选的，对应电源控制板在底壳体的底部设置有开关器件。

进一步的，所述底壳体的侧壁上还设置有LED灯圈以及所述底壳体内还设置有扬声器，所述LED灯圈、所述扬声器与所述主控PCB板电性连接。

进一步的，所述主控PCB板上集成设置有显示屏组件，所述显示屏组件对应的所述底壳体为透光材质制成。可选的，所述底壳体通过透光材质一体注塑成型，所述主控PCB板内对应所述底壳体的侧壁设置若干显示屏组件。

具体的，所述主控PCB板通过一固定螺钉设置在底壳体内。

进一步的，所述显示组件包括透光支架、触控感应膜片以及显示FPC板，所述显示FPC板上设置有多个LED灯珠，所述LED灯珠均匀分布形成LED阵列，对应所述LED阵列在所述透光支架上设置有透光孔阵列，所述透光孔阵列与所述 LED阵列之间设置所述触摸感应膜片，所述触摸感应膜片与所述显示FPC板连接，所述显示FPC板与所述主控PCB板连接。

进一步的，所述主控PCB板上还集成设置有动作识别器件，所述动作识别器件主要包括重力传感器、特征提取单元以及检测识别单元，所述重力传感器用于获得用户移动水杯时的加速度变化参数；特征提取单元，用于处理并分析加速度变化参数，获得用户移动水杯动作的特征，建立基准模型并存储；检测识别单元，用于将重力传感器实时获得加速度变化参数与存储的基准模型进行对比，判断是否进行心电数据检测。

进一步的，所述主控PCB板集成设置有微处理器、与所述微处理器连接的无线通信模组，所无线通信模组是蓝牙通信模块、无线RF通信模块、Wi-Fi通信模块任意一种。优选为蓝牙4.0通信模块，实现与移动终端的数据通信，可以通过移动终端与云端服务器连接，也可以直接与云端服务器连接。

采用上述技术方案，本实用新型的心电监测的智能水杯，通过在杯体外周壁设置导电结构层，在底座下端设置导电环片，由于导电结构层或者金属结构的杯体作为心电感应的其中一个电极，导电环片作为心电感应的另一个电极，用户仅仅需要一手托住底座，另一手握住杯体，就能够完成心电数据的采集，操作方便，由于杯体采用一体化结构，不会影响杯体整体外观。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的心电监测的智能水杯剖视结构图；

图2为本实用新型实施例的传感器安装件俯视结构图；

图3为本实用新型的心电监测的智能水杯系统结构原理图；

图4为本实用新型实施例的基于ME6221的CMOS低压差线性稳压器电路原理图；

图5为本实用新型实施例的一种点阵屏幕的电路原理图；

图6为本实用新型实施例的基于M1680的存储器交换LED显示控制的驱动芯片电路原理图。

图7为本实用新型实施例的触摸感应电路原理图。

图中，10-杯体，11-导电结构层，12-通孔，13-底部真空隔层，20-底座， 30-杯盖体，40-传感器安装件；21-底壳体，22-第一防水硅胶圈，23-导电环片， 24-主控PCB板，25-LED灯圈，26-固定螺钉，27-透光支架，28-显示FPC板， 29-LED灯珠，210-触控感应膜片，211-扬声器，212-电池，213-充电器件，214- 开关器件，215-电源控制板，216-第二防水硅胶圈，217-检测连接线；41-密封盖板，42-卡环弹片，43-盖板密封胶圈，44-水位检测模组，45-液体识别模组， 46-TDS检测模组，47-温度传感器，48-深紫外杀菌模组。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

如图1-2所示，本实用新型实施例提供了一种心电监测的智能水杯，包括杯体10和底座20，所述底座20安装在所述杯体10下端，所述底座20内集成设置有主控PCB板24、电池212，所述杯体10外周壁形成一导电结构层11，所述底座20的下端设置有导电环片23，所述导电结构层11和所述导电环片23与设置在所述主控PCB板24上的心电感应器件连接。

可选的，所述杯体10是金属板材形成的真空腔体结构，或者金属板材之间填充隔热材料形成的复合隔热层结构。

可选的，所述杯体10是非金属结构，在所述非金属结构外周壁通过粘接、电镀、喷涂形成一导电结构层。

具体的，杯体10的导电结构层11、底座20的导电环片23分别通过一检测连接线217与主控PCB板24上的心电感应器件连接。心电感应器件型号可选为 BL1860，心电感知芯片BL1860通过多级滤波、信号处理等单元设计，实现对强噪声下微弱心电信号放大和滤波。

使用时，由于导电结构层11或者导电金属结构的杯体10作为心电感应的其中一个电极，底座20下端的导电环片23作为心电感应的另一个电极，用户仅仅需要一手托住底座20，另一手握住杯体10，就能够完成心电数据的采集，操作方便，由于杯体10采用一体化结构，不会影响杯体整体外观。

如图1所示，所述智能水杯还包括杯盖体30，所述杯盖体30设置在所述杯体10上端。

如图1、2所示，所述杯体10包括真空周壁以及所述真空周壁下端的底部真空隔层13，所述底部真空隔层13上开设有通孔12，在所述通孔12内安装有传感器安装件40，所述传感器安装件40与所述底座20内的主控PCB板24电性连接。

具体的，所述底座20包括底壳体21，所述底壳体21设置在所述杯体10下端形成一容置腔，所述容置腔内设置电池212以及所述主控PCB板24，所述底壳体21上端与所述杯体10下端之间设置有第一防水硅胶圈22。

具体的，所述真空周壁和所述底部真空隔层13是金属板材形成的真空腔体结构或者金属板材之间填充隔热材料形成的复合隔热层结构。可选的，真空周壁与底部真空隔层13一体成型，杯体与杯盖体、底壳体之间可以采用螺纹、卡扣、粘接等多种方式连接。

具体的，所述通孔12小于所述杯体内径的三分之二，如图1、2所示，所述传感器安装件40包括卡环弹片42以及设置在卡环弹片42顶端的密封盖板41，所述卡环弹片42与所述通孔12配合，将所述密封盖板41压紧设置在所述通孔 12上端，所述密封盖板41和所述通孔12上端还设置有盖板密封胶圈43；所述卡环弹片42中间对应所述密封盖板41区域设置有传感器，所述传感器穿设所述密封盖板41与所述杯体10内腔接触。通过真空周壁以及真空周壁下端的底部真空隔层形成杯体结构，且底部真空隔层上开设有通孔，在通孔内安装有传感器安装件；使得传感器可以直接与杯体内的饮品接触，获取准确地检测数据，同时兼顾了杯体的真空保温性能。

可选的，所述传感器至少包括水位检测模组44、液体识别模组45、TDS检测模组46、温度传感器47以及深紫外杀菌模组48一种或者多种，所述水位检测模组44、所述液体识别模组45、所述TDS检测模组46、所述温度传感器47 以及所述深紫外杀菌模组48与所述主控PCB板电性连接。

具体的，液体识别模组46、TDS检测模组46的原理已经在本申请在先提出的公告号为CN106724604A的一种多功能智能水杯及其健康管理系统以及其他申请人在先提出的专利申请文本中具体论述；故不再赘述。深紫外杀菌模组也在之前的申请人提出的智能保温杯中已经提及。水位检测模组44可以采用超声波水位检测器件，温度传感器、TDS检测模组、超声波水位检测器件、液体识别模组以及深紫外杀菌模组均属于已经公开的技术内容，采用了已经公开的相关器件。

如图1所示，所述底壳体21内对应所述电池设置有电源控制板215和充电器件213，所述充电器件213设置在所述底壳体21的下端，所述充电器件213 与所述电源控制板215电性连接，所述电源控制板215与所述主控PCB板24电性连接。可选的，对应电源控制板215在底壳体21的底部设置有开关器件214。可选的，所述充电器件223包括无线感应线圈、正负极充电片或者USB充电接口。

可选的，所述底壳体21的侧壁上还设置有LED灯圈25以及所述底壳体21 内还设置有扬声器211，所述LED灯圈25、所述扬声器211与所述主控PCB板 24电性连接。通过设置扬声器211、LED灯圈25，能够通过声光方式引导用户完成心电数据检测，并向用户通报检测数据结果。

可选的，所述主控PCB板24上集成设置有显示屏组件，所述显示屏组件对应的所述底壳体21为透光材质制成。可选的，所述底壳体21通过透光材质一体注塑成型，所述主控PCB板24内对应所述底壳体21的侧壁设置若干显示屏组件。所述主控PCB板24通过一固定螺钉26设置在底壳体21内。由于显示屏组件正对的底壳体为透光材质制成，因此，不需要在底壳体上为显示屏组件开孔或者槽设置透光镜片，提升了密封容置腔的密封效果，避免了液体对底壳体内电子器件的危害。

如图1所示，所述显示组件包括透光支架27、触控感应膜片210以及显示 FPC板28，所述显示FPC板28上设置有多个LED灯珠29，所述LED灯珠29均匀分布形成LED阵列，对应所述LED阵列在所述透光支架27上设置有透光孔阵列，所述透光孔阵列与所述LED阵列之间设置所述触摸感应膜片220，所述触摸感应膜片220与所述显示FPC板28连接，所述显示FPC板28与所述主控PCB板 24连接。

具体的，所述透光孔阵列均匀设置有透光孔，所述透光孔的孔径为 0.001-0.1mm之间。具体的，透光支架27采用透明材质制作成型，如塑胶、玻璃等，通过激光等方式在相应地表面加工形成透光孔阵列。所述透光孔阵列外侧表面涂覆一层透明防水胶层，所述透明防水胶层填充所述透光孔阵列。

可选的，所述透光支架27上环绕所述透光孔阵列上设置有密封圈安装槽，在所述密封圈安装槽内设置有第二防水硅胶圈216。

通过透光支架218设置透光孔阵列，对应透光孔阵列设置有触控感应膜片 210和显示FPC218板，透光孔阵列形状与杯体外壁形状类似，相互配合，通过涂覆等方式使得透光孔阵列与杯体外壁具有相同的颜色，在LED灯珠29不点亮时不影响杯体外观，同时能够实现触控感应操作和显示功能。

可选的，所述主控PCB板24上还集成设置有动作识别器件，所述动作识别器件主要包括重力传感器、特征提取单元以及检测识别单元，所述重力传感器用于获得用户移动水杯时的加速度变化参数；特征提取单元，用于处理并分析加速度变化参数，获得用户移动水杯动作的特征，建立基准模型并存储；检测识别单元，用于将重力传感器实时获得加速度变化参数与存储的基准模型进行对比，判断是否进行心电数据检测。重力传感器(G-Sensor)又称为加速度传感器，用来感知加速度的变化，它使用三维方向的加速度分量来表示。G-Sensor被用在很多智能设备当中，比如I BM的高端笔记本电脑内置了G-Sensor，在发生剧烈的拉动时(如跌落)，立即启动硬盘保护，避免硬盘损害。再如App le的iPhone使用G-Sensor来感知手机屏幕的方向，当在观看视频时手机横放，屏幕自动跟着旋转，这使得用户体验大大增加。

利用显示组件可以对智能水杯进行操控，通过显示组件选择进行心电数据检测，另外通过集成设置有的动作识别器件，可以通过预设的动作密钥开启心电数据检测功能，例如通过摇动若干次智能水杯，从而开启心电数据检测功能，根据声光提示完成检测过程。

具体的，如图4所示，本实用新型实施例的基于ME6221的CMOS低压差线性稳压器电路原理图；图5为本实用新型实施例的一种点阵屏幕的电路原理图；图 6为本实用新型实施例的基于M1680的存储器交换LED显示控制的驱动芯片电路原理图。图7为本实用新型实施例的触摸感应电路原理图。

其中，所述主控PCB板24集成设置有微处理器、与所述微处理器连接的无线通信模组，所无线通信模组是蓝牙通信模块、无线RF通信模块、Wi-Fi通信模块任意一种。优选为蓝牙4.0通信模块，实现与移动终端的数据通信，可以通过移动终端与云端服务器连接，也可以直接与云端服务器连接。

本实用新型的心电监测的智能水杯，通过在杯体外周壁设置导电结构层，在底座下端设置导电环片，由于导电结构层或者金属结构的杯体作为心电感应的其中一个电极，导电环片作为心电感应的另一个电极，用户仅仅需要一手托住底座，另一手握住杯体，就能够完成心电数据的采集，操作方便，由于杯体采用一体化结构，不会影响杯体整体外观。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

在本实用新型专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“排”、“列”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型专利新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型专利的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在实用新型专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型专利中的具体含义。

在本实用新型专利中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (10)

1.一种心电监测的智能水杯，其特征在于，包括杯体和底座，所述底座安装在所述杯体下端，所述底座内集成设置有主控PCB板、电池，所述杯体外周壁形成一导电结构层，所述底座的下端设置有导电环片，所述导电结构层和所述导电环片与设置在所述主控PCB板上的心电感应器件连接。

2.根据权利要求1所述的心电监测的智能水杯，其特征在于，所述杯体是金属板材形成的真空腔体结构，或者金属板材之间填充隔热材料形成的复合隔热层结构。

3.根据权利要求1所述的心电监测的智能水杯，其特征在于，所述杯体是非金属结构，在所述非金属结构外周壁通过粘接、电镀、喷涂形成一导电结构层。

4.根据权利要求1所述的心电监测的智能水杯，其特征在于，所述智能水杯还包括杯盖体，所述杯盖体设置在所述杯体上端。

5.根据权利要求1所述的心电监测的智能水杯，其特征在于，所述杯体包括真空周壁以及所述真空周壁下端的底部真空隔层，所述底部真空隔层上开设有通孔，在所述通孔内安装有传感器安装件，所述传感器安装件与所述底座内的主控PCB板电性连接。

6.根据权利要求5所述的心电监测的智能水杯，其特征在于，所述底座包括底壳体，所述底壳体设置在所述杯体下端形成一容置腔，所述容置腔内设置电池以及所述主控PCB板，所述底壳体上端与所述杯体下端之间设置有第一防水硅胶圈。

7.根据权利要求6所述的心电监测的智能水杯，其特征在于，所述底壳体的侧壁上还设置有LED灯圈以及所述底壳体内还设置有扬声器，所述LED灯圈、所述扬声器与所述主控PCB板电性连接。

8.根据权利要求6所述的心电监测的智能水杯，其特征在于，所述主控PCB板上集成设置有显示屏组件，所述显示屏组件对应的所述底壳体为透光材质制成。

9.根据权利要求1所述的心电监测的智能水杯，其特征在于，所述主控PCB板上还集成设置有动作识别器件，所述动作识别器件主要包括重力传感器、特征提取单元以及检测识别单元，所述重力传感器用于获得用户移动水杯时的加速度变化参数；特征提取单元，用于处理并分析加速度变化参数，获得用户移动水杯动作的特征，建立基准模型并存储；检测识别单元，用于将重力传感器实时获得加速度变化参数与存储的基准模型进行对比，判断是否进行心电数据检测。

10.根据权利要求1所述的心电监测的智能水杯，其特征在于，所述主控PCB板集成设置有微处理器、与所述微处理器连接的无线通信模组，所无线通信模组是蓝牙通信模块、无线RF通信模块、Wi-Fi通信模块任意一种。

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