TWI524055B - 喝水量監測裝置及方法 - Google Patents

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Description

喝水量監測裝置及方法
本發明涉及一種喝水量監測裝置及喝水量監測方法。
隨著生活節奏的加快，人們日常生活中普遍存在的一個不良飲水習慣就是每日飲水量不足，根據研究調查顯示，成人每天飲水量應為2000毫升即我們經常所說的每天喝八杯水。現今市場提供的電子秤大多是進行單次重量計算或是短時間內的結果累加，無法累加統計出使用者當天喝水量並及時通知使用者補充水分。
鑒於以上內容，有必要提供一種喝水量監測裝置及方法，可以計算出使用者當天喝水量及缺水量，並通過顯示螢幕直觀的將資料呈現於使用者，還可以在使用者長時間未喝水時通過音樂提醒使用者飲水。
所述的喝水量監測裝置包括：微處理器、記憶體、顯示螢幕、承重單元及按鍵區，其中，該承重單元和按鍵區通過通訊介面電路與微處理器連接。該微處理器，用於累加計算當天喝水量及缺水量；該記憶體，用於儲存微處理器運算結果和提醒用戶喝水的提示音；該承重單元包括秤盤、稱重感測器及A/D轉換器；其中，秤盤，用於承載水杯；稱重感測器，用於感測秤盤上的水杯重量 ；A/D轉換器，用於將稱重感測器輸出的水杯重量的類比信號轉換為數位信號；該按鍵區包括開關按鍵、重置按鍵、喝/缺水量按鍵，其中，開關按鍵，用於啟動和關閉該喝水量監測裝置；重置按鍵，用於重置當前喝水量；喝/缺水量按鍵，用於在顯示螢幕上切換顯示當前累計喝水量/當前缺水量。
所述喝水量監測方法應用於上述喝水量監測裝置，該方法包括：(a)第一次放置水杯在秤盤上，獲取經稱重感測器感測並由A/D轉換器輸出的當前水杯總重並初始化各測量資料，當前喝水量=0，當前累計喝水量=0，當前缺水量=L，其中L為每日標準喝水量；(b)使用者每次喝水後放置水杯在秤盤上，判斷是否按下重置按鍵；(c)若未按下重置按鍵，獲取當前水杯總重，根據如下公式計算：當前喝水量=前一次水杯總重-當前水杯總重，當前累計喝水量=前一次累計喝水量+當前喝水量，若當前累計喝水量<L，則當前缺水量=L-當前累計喝水量，若當前累計喝水量>=L，則當前缺水量=0；(d)若按下重置按鍵，獲取當前水杯總重，根據如下公式計算：當前喝水量=0，當前累計喝水量=前一次累計喝水量，若當前累計喝水量<L，則當前缺水量=L-當前累計喝水量，若當前累計喝水量>=L，則當前缺水量=0；(e)判斷是否按下開關按鍵；(f)若未按下開關按鍵，返回至步驟(b)，迴圈計算當天喝水量及缺水量；(g)若按下開關按鍵，結束計算。
相比現有技術，所述的喝水量監測裝置及方法，在不改變使用者喝水習慣的前提下，每次喝水後將水杯放置在該裝置的秤盤內即可計算出當天喝水量及缺水量，並能夠在長時間未喝水時提醒使 用者及時補充水分。
1‧‧‧喝水量監測裝置
10‧‧‧秤盤
20‧‧‧稱重感測器
30‧‧‧A/D轉換器
40‧‧‧微處理器
50‧‧‧記憶體
60‧‧‧顯示螢幕
70‧‧‧按鍵區
80‧‧‧測量提醒單元
90‧‧‧喇叭
701‧‧‧開關按鍵
702‧‧‧重置按鍵
703‧‧‧喝/缺水量按鍵
801‧‧‧計算模組
802‧‧‧顯示模組
803‧‧‧定時模組
圖1係本發明喝水量監測裝置較佳實施例的功能模組圖。
圖2係本發明喝水量監測方法較佳實施例的流程圖。
圖3係本發明喝水量監測裝置較佳實施例的裝置使用示意圖。
圖4係計算當天喝水量及缺水量的驗算示意圖。
參閱圖1所示，係本發明喝水量監測裝置較佳實施例的功能模組圖。所述喝水量監測裝置包括承重單元、微處理器40、記憶體50、顯示螢幕60、按鍵區70、測量提醒單元80、喇叭90和穩壓電源電路等。
所述承重單元包括秤盤10、稱重感測器20、A/D轉換器30(Analog/Digital)和通訊介面電路等。該承重單元主要是稱量物體重量，其工作原理是：物體放在秤盤10上，壓力施給稱重感測器20，該感測器發生形變並激勵電壓發生變化，輸出一個變化的類比信號，該信號經由放大電路輸出到A/D轉換器30，轉換成數位信號輸出給微處理器40。
所述按鍵區70包括開關按鍵701、重置按鍵702、喝/缺水量按鍵703。該開關按鍵701用於啟動和關閉裝置，該重置按鍵702用於重置當前喝水量，該喝/缺水量按鍵703用於在顯示螢幕60上切換顯示當天累計喝水量/當前缺水量。
所述承重單元及按鍵區70通過通訊介面電路與微處理40連接。
所述測量提醒單元80包括計算模組801、顯示模組802及定時模組803，以上所述功能模組的程式化代碼存儲在記憶體50並由微處理器40控制執行。該記憶體50還用於存儲計算模組801的計算結果及提醒使用者喝水的提示音，當使用者長時間未喝水，通過喇叭90播放該提示音以敦促使用者喝水。
參閱圖2所示，係本發明喝水量監測方法較佳實施例的流程圖。以下結合圖3、圖4進行詳細說明。
步驟S01，使用者接通電源並按下開關按鍵701，啟動本發明喝水量監測裝置。
需要說明的是，本較佳實施例的喝水量監測裝置，可通過外接電源或是內置的充電電池供電後進行工作，當外接電源時該電池不進行供電並自行充電。
步驟S02，啟動裝置後，使用者第一次將盛有水的杯子放置在圖3所示的秤盤10上。如圖4所示，稱重感測器20感測並經A/D轉換器30輸出當前水杯總重D1，計算模組801初始化各測量資料：當前喝水量C1=0，當前累計喝水量S1=C1，當前缺水量L=2000毫升。
需要說明的是：(a)水杯總重=空杯重量+水重；(b)當前喝水量=前一次水杯總重-當前水杯總重，結合(a)可知，當前喝水量已剔除了空杯重量，如圖4所示以連續兩次在秤盤10上放置水杯為例，第一次放杯子後的水杯總重為D1，第二次放杯子後的水杯總重為D2，則當前喝水量是指第二次放杯子前的喝水量即兩次水杯重量差；(c)當前累計喝水量=前一次累計喝水量+當前喝水量，如圖4所示以連續三次在秤盤10上放置水杯為例，第一次 放置水杯時的當前喝水量C1，當前累計喝水量S1=C1，第二次放置水杯時的當前喝水量C2，當前累計喝水量S2=C1+C2即S2=S1+C2，第三次放置水杯時的當前喝水量C3，當前累計喝水量S3=C1+C2+C3即S3=S2+C3；(d)當前缺水量=每日標準喝水量-當前累計喝水量，本較佳實施例中默認每日標準喝水量為2000毫升，因水的密度近似1.0，根據品質公式m=ρν，則當前喝水量、當前累計喝水量及當前缺水量雖然為重量值但是可近似看做為容量值。
步驟S03，使用者每次喝水後將水杯放在圖3所示秤盤10上，計算模組801在計算各測量資料之前，判斷使用者是否按下重置按鍵702，若按下進入步驟S05，若未按則進入步驟S04。
當使用者對水杯進行續水或是換水後，此時水杯重量變化不是由使用者喝水引起，計算模組801無法識別該情況，需借由使用者按下重置按鍵702以通知計算模組801此時水杯重量差不為當前喝水量，當前喝水量重置為0。
另外，上述對水杯換水的情形包括有：倒掉杯中部分水；倒掉杯中原有的部分或是全部水，重新向水杯中添水；更換盛水容器，例如由塑膠水杯轉為陶瓷杯盛水。總之，無論是續水或是換水或是其他情形，當前水杯總重較前一次水杯總重有變化而該變化是由使用者喝水之外的其他操作引起，此時使用者在完成該操作後，將水杯放在秤盤10並按下重置按鍵702。
步驟S04，使用者將水杯放在秤盤10上且未按下重置鍵，稱重感測器20感測水杯重量並經A/D轉換器30輸出當前水杯總重，計算模組801根據當前水杯總重及前一次的計算結果計算各測量資料 ，各測量資料的計算公式為：當前喝水量=前一次水杯總重-當前水杯總重；當前累計喝水量=前一次累計喝水量+當前喝水量；若當前累計喝水量<2000則當前缺水量=2000-當前累計喝水量，若當前累計喝水量>=2000則當前缺水量=0。
如圖4示，使用者當天第一次將水杯放在秤盤10上，當前水杯總重D1，當前喝水量C1=0，當前累計喝水量S1=C1，當前缺水量L=2000。
使用者取杯喝水後，第二次將水杯放在秤盤10上，當前水杯總重D2，當前喝水量C2=D1-D2，當前累計喝水量，其中Ci為每次喝水量，i表示次數，即S2=S1+C2，當前缺水量L=2000-S2。
使用者再次取杯喝水後，第三次將水杯放在秤盤10上，當前水杯總重D3，當前喝水量C3=D2-D3，當前累計喝水量即S3=S2+C3，當前缺水量L=2000-S3。
由此可知，若使用者每次喝水且期間無續水或換水，每次喝水後將水杯放在秤盤上，稱重感測器感測當前水杯總重，每次水杯總重的變化由使用者喝水引起，故未按下重置鍵時，當前喝水量=前一次水杯總重-當前水杯總重。
步驟S05，使用者在續水或換水後將水杯放在秤盤10上並按下重置按鍵，稱重感測器20感測水杯重量並經A/D轉換器30輸出當前水杯總重，則計算模組801根據如下公式依次計算各測量資料：當前喝水量=0；當前累計喝水量=前一次累計喝水量；若當前累 計喝水量<2000則當前缺水量=2000-當前累計喝水量，若當前累計喝水量>=2000則當前缺水量=0。
如圖4示，使用者在上述第三次將水杯放在秤盤10上之後，進行了續水或者換水的動作，第四次將水杯放在秤盤上並按下重置按鍵，當前水杯總重為D4，當前喝水量D4=0，當前累計喝水量S4= 即S4=S3，當前缺水量L=2000-S4。
使用者拿杯喝水後，第五次將水杯放在秤盤上，當前水杯總重D5 ，當前喝水量C5=D4-D5，當前累計喝水量即S5=S4+C5，
當前缺水量L=2000-S5。
由上可知，當按下重置按鍵時，當前喝水量不再是連續兩次水杯總重的重量差，當前水杯總重較前一次水杯總重的重量差不是由使用者喝水引起，故當前喝水量為0。
步驟S06，顯示模組802將計算得到的當前累計喝水量顯示在顯示螢幕60，將資料直觀的呈現給使用者(如圖3示)。
需要說明的是，在每次計算出當前累計喝水量後，顯示螢幕60同步更新，此外，還可以通過喝/缺水量按鍵703在顯示螢幕60上切換顯示當前累計喝水量/當前缺水量。
步驟S07，計算模組801判斷使用者是否按下開關按鍵701，若按下則進入步驟S08，若未按下則進入S03步驟，迴圈計算當天喝水量。
步驟S08，結束計算，關閉喝水量監測裝置。
根據以上步驟，本較佳實施例的喝水量監測裝置可計算出當天喝水量及缺水量。另外，該裝置還具有省電功能和定時提醒喝水功能，上述兩個功能由定時模組803通過以下步驟實現：定時模組803設定兩個預設時間，分別為第一預設時間和第二預設時間，其中第一預設時間小於第二預設時間，本較佳實施例中設定第一預設時間為10分鐘，第二預設時間為30分鐘；每次水杯放在秤盤10上之後，定時模組803從零開始計時；當計時時間大於等於第一預設時間且在該計時時間內水杯未移動，繼續計時，關閉顯示螢幕60以節省電能；當計時時間大於等於第二預設時間且在該計時時間內水杯未移動，重新計時，開啟顯示螢幕60顯示當前累計喝水量並通過喇叭播放提示音提醒用戶喝水。
最後需要指出，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換都不應脫離本發明技術方案的精神和範圍。
1‧‧‧喝水量監測裝置
10‧‧‧秤盤
20‧‧‧稱重感測器
30‧‧‧A/D轉換器
40‧‧‧微處理器
50‧‧‧記憶體
60‧‧‧顯示螢幕
70‧‧‧按鍵區
80‧‧‧測量提醒單元
90‧‧‧喇叭
701‧‧‧開關按鍵
702‧‧‧重置按鍵
703‧‧‧喝/缺水量按鍵
801‧‧‧計算模組
802‧‧‧顯示模組
803‧‧‧定時模組

Claims (6)

  1. 一種喝水量監測裝置，該裝置包括微處理器、記憶體及顯示螢幕，該裝置還包括：按鍵區，包括開關按鍵、重置按鍵、喝/缺水量按鍵、喇叭及承重單元，其中：所述開關按鍵，用於啟動/關閉該喝水量監測裝置；所述重置按鍵，用於重置當前喝水量；所述喝/缺水量按鍵，用於在顯示螢幕上切換顯示當前累計喝水量及當前缺水量；所述喇叭，用於播放提示音提醒使用者喝水；所述承重單元包括秤盤、稱重感測器及A/D轉換器；所述秤盤，用於承載水杯；所述稱重感測器，用於感測秤盤上的水杯重量；所述A/D轉換器，用於將稱重感測器輸出的水杯重量的類比信號轉換為數位信號；及所述微處理器，用於累計計算當天喝水量及缺水量；所述微處理器，还用於實現省電功能及定時提醒喝水功能，設定兩個預設時間，分別為第一預設時間和第二預設時間，其中第一預設時間小於第二預設時間；每次水杯放在秤盤上之後，從零開始計時；當計時時間大於等於第一預設時間且在該計時時間內水杯未移動，繼續計時，關閉顯示螢幕以節省電能；當計時時間大於等於第二預設時間且在該計時時間內水杯未移動，重新計時，開啟顯示螢幕顯示當前累計喝水量並通過喇叭播放提醒使用者喝水的提示音；所述記憶體，用於儲存微處理器運算結果和提醒用戶喝水的提示音； 所述按鍵區及承重單元通過通訊介面電路與微處理器連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的喝水量監測裝置，所述微處理器通過以下步驟計算當天喝水量及缺水量：(a)第一次放置水杯在秤盤上，獲取經稱重感測器感測並由A/D轉換器輸出的當前水杯總重並初始化各測量資料，當前喝水量=0，當前累計喝水量=0，當前缺水量=L，其中L為每日標準喝水量；(b)使用者每次喝水後放置水杯在秤盤上，判斷是否按下重置按鍵；(c)若未按下重置按鍵，獲取當前水杯總重，根據如下公式計算：當前喝水量=前一次水杯總重-當前水杯總重，當前累計喝水量=前一次累計喝水量+當前喝水量，若當前累計喝水量<L，則當前缺水量=L-當前累計喝水量，若當前累計喝水量>=L，則當前缺水量=0；(d)若按下重置按鍵，獲取當前水杯總重，根據如下公式計算：當前喝水量=0，當前累計喝水量=前一次累計喝水量，若當前累計喝水量<L，則當前缺水量=L-當前累計喝水量，若當前累計喝水量>=L，則當前缺水量=0；(e)判斷是否按下開關按鍵；(f)若未按下開關按鍵，返回至步驟(b)，迴圈計算當天喝水量及缺水量；(g)若按下開關按鍵，結束計算。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的喝水量監測裝置，所述微處理器在每次完成計算時，根據計算結果同步更新顯示螢幕上的當前累計喝水量。
  4. 一種喝水量監測方法，應用於申請專利範圍第1項所述的喝水量監測裝置，該方法包括：(a)第一次放置水杯在秤盤上，獲取經稱重感測器感測並由A/D轉換器輸出的當前水杯總重並初始化各測量資料，當前喝水量=0，當前累計喝 水量=0，當前缺水量=L，其中L為每日標準喝水量；(b)使用者每次喝水後放置水杯在秤盤上，判斷是否按下重置按鍵；(c)若未按下重置按鍵，獲取當前水杯總重，根據如下公式計算：當前喝水量=前一次水杯總重-當前水杯總重，當前累計喝水量=前一次累計喝水量+當前喝水量，若當前累計喝水量<L，則當前缺水量=L-當前累計喝水量，若當前累計喝水量>=L，則當前缺水量=0；(d)若按下重置按鍵，獲取當前水杯總重，根據如下公式計算：當前喝水量=0，當前累計喝水量=前一次累計喝水量，若當前累計喝水量<L，則當前缺水量=L-當前累計喝水量，若當前累計喝水量>=L，則當前缺水量=0；(e)判斷是否按下開關按鍵；(f)若未按下開關按鍵，返回至步驟(b)，迴圈計算當天喝水量及缺水量；(g)若按下開關按鍵，結束計算。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的喝水量監測方法，該方法還包括步驟：設定兩個預設時間，分別為第一預設時間和第二預設時間，其中第一預設時間小於第二預設時間；每次水杯放在秤盤上之後，從零開始計時；當計時時間大於等於第一預設時間且在該計時時間內水杯未移動，繼續計時，關閉顯示螢幕以節省電能；當計時時間大於等於第二預設時間且在該計時時間內水杯未移動，重新計時，開啟顯示螢幕顯示當前累計喝水量並通過喇叭播放提醒使用者喝水的提示音。
  6. 如申請專利範圍第4所述的喝水量監測方法，該方法還包括步驟：每次計算出當前累計喝水量後，顯示螢幕同步更新顯示當前累計喝水量。
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