一种节能智能水杯及其应用的制作方法

本发明涉及一种杯子，特别涉及一种节能智能水杯及其应用。

背景技术：

随着现代通信技术，计算机网络技术以及现场总线控制技术的飞速发展，数字化、网络化和信息化正日益融入人们的生活之中。信息技术的不断发展，其技术含量及复杂程度也越来越高，智能化的概念开始逐渐渗透到各行各业以及我们生活中的方方面面，人们在生活水平、居住条件在不断提升与改善的基础上，对生活的质量提出了更高的要求，而且其需求日益增长，智能化的内容也不断有新的概念融入。

普通杯子只是喝水用的容器，智能水杯不仅可以喝水，还可以跟朋友家人之间进行一个互动。可以跟你的手机进行一个连接。你在喝水时得到一天饮水量的数据，然后你可以根据自己的体质来调节饮用水的量。目前市场上已有的水杯基本都具有检测饮水量、误差±10ml、通过led灯颜色告诉用户水温、触摸感应、提醒喝水、有app、分辨水是喝了还是倒了、蓝牙连接、免打扰模式、可通过app互动提醒喝水等功能。

如专利号为cn201410530062.3公开的一种基于温差发电的智能水杯。现有装置结构庞大，不易携带且温差下降快速，能源利用率极低。一种基于温差发电的智能水杯，杯体为真空杯体，其具有真空腔，杯把内设置有空腔，真空腔内设置有温差发电模块，空腔内设置有控制电路，杯把上设置有与控制电路连接的控制开关、温度显示器和usb接口；所述控制电路包括温差发电控制电路、直流母线、温度控制模块、负载控制电路和超级电容控制电路。利用了目前存在的真空杯的真空腔内外壁之间稳定且长久的温差，提高了热电转化的效率，更具有实用性且更易于实现；可以在人们平时正常喝水时储电，不必特意去充电，既能解决人们紧急情况下的需要，也可以在平时使用。

又如专利号为cn201410120170.3公开的一种智能水杯，包括内杯体、内外壳衔接圈、杯外壳、id识别装置、控制电路板、无线通讯模块、电池模块和移动终端；所述内杯体设置于杯外壳内，所述内杯体的杯口处通过所述内外壳衔接圈与所述杯外壳的杯口相连接，所述id识别装置设置于内外壳衔接圈上，所述控制电路板和电池模块通过电连接，并设置于内杯体底部和杯外壳底部之间，所述无线通讯模块设置于控制电路板上，所述移动终端与无线通讯模块无线连接。该设计能够达到智能提醒使用者合理获取水分和营养物质的目的；同时能够实现简易对杯内电池进行充电和对杯内易溶饮品进行自动搅拌、提供适宜溶解温度的功能。

以上公开的设计虽然实现能随时提示饮水者饮水，对个人健康起导航的作用。但其不具备旅游导航和显示当地景点代表图片的功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有设计的不足，提供了一种节能智能水杯及其应用。

本发明的技术方案为：

一种节能智能水杯，包括杯盖、杯体和杯底；所述的杯底设有数据分析模块、存储模块、通讯模块、中央智能处理器和供电模块；所述的杯体设有生物信息模块、环境信息模块、温度检测单元和水信息模块；所述的杯盖还设有响应模块；所述的供电模块分别与水信息模块、生物信息模块、环境信息模块、响应模块、数据分析模块、通讯模块、中央智能处理器、温度检测单元连接，并提供电源；所述的中央智能处理器还分别与其他模块连接；所述的水信息模块包括水量测量仪、水质检测单元和计时装置；所述的生物信息模块包括运动信息检测单元、红外探头识别单元和生理状态检测单元；所述的环境信息模块包括环境探测模块和定位系统；所述的响应模块包括提醒模块、显示模块、语音识别单元、导游语音播报模块和总开关；所述的杯体包括外壳、隔热层和内胆；所述的内胆为非导电内胆；所述的杯盖与杯体通过螺纹接合，所述的杯体使用感温变色材料制成，使得杯子的外观随着水温的变化而变化。

所述的水量测量仪为液位传感器、水平传感器、倾角传感器、红外传感单元中的一种；测量杯中水的剩余量和用户的饮水量；所述的用户的饮水量包括上次饮水量和今日累计饮水量；所述的水质检测单元包括ph值传感器和tds水的硬度传感器；ph值传感器检测水的ph值；tds水的硬度传感器检测水的硬度；所述的计时装置对杯内的水放置时间、距离上次饮水的间隔时间和用户每次喝水间隔时长进行计时。

所述的生物信息模块中，所述的运动信息检测单元包括三维加速度传感器，三维加速度传感器检测用户的运动量；所述的红外探头识别单元探测杯子周围是否有人，从而反馈出是否发出其他信号提醒或关闭电源；所述的生理状态检测单元包括体温传感器和红外脉搏传感器；所述的体温传感器采集用户的体温信息；所述的红外脉搏传感器采集用户的心率信息。

所述的环境信息模块中，所述的环境探测模块包括粉尘传感器、气压传感器、湿度传感器和紫外线传感器，分别检测所处环境的粉尘浓度、气压、空气湿度、紫外线强度；所述的定位系统对节能智能水杯的位置进行定位，且可通过通讯模块向外界发送用户的地理位置。

所述的提醒模块根据水放置时间提醒水质过久，根据用户喝水间隔时长发出饮水提醒，根据环境探测模块检测到的环境温度进行高温提醒，根据杯内的水量进行加水提醒；提醒模块的提醒方式为灯光提醒、语音提醒、音乐提醒中的一种或两种以上的组合。

所述的显示模块包括显示屏和移动端，可显示杯中水的剩余量、上次饮水量、今日累计饮水量、水的ph值、水放置时间、距离上次饮水的间隔时间、用户每次喝水间隔时长、用户的体温和心率信息、粉尘浓度、气压、空气湿度、紫外线强度、水的温度、环境的温度中的一种以上；还显示节能智能水杯所处的地区的代表景区的图片或所处景区的代表建筑物的图片。

所述的语音识别单元包括语音识别器、语音传送器和语音识别开启按钮，当用户按下语音识别开启按钮，就可以对着语言识别器说话；说出当地的地名或景区名称后，导游语音播报模块播报相应的解说。

作为本发明的进一步说明，所述的导游语音播报模块还根据定位系统定位到的地理位置，向用户推荐旅游景点，并进行导游语音播报，同时，播报环境探测模块测到的环境数据结果。

作为本发明的进一步说明，所述的数据分析模块根据运动信息检测单元检测到的信息结合环境探测模块探测到的数据及生理状态检测单元采集到的信息，计算出适宜用户的标准饮水剂量。

作为本发明的进一步说明，所述的存储模块对杯中水的剩余量、上次饮水量、今日累计饮水量、水的ph值、水放置时间、水的温度、距离上次饮水的间隔时间、用户每次喝水间隔时长、用户的体温和心率信息和数据分析模块计算分析得到的数据进行存储；所述的通讯模块为wifi、蓝牙、nfc中的一种。

作为本发明的进一步说明，所述的温度检测单元包括第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器采集水的温度，第二温度传感器采集环境的温度；所述的温度传感器为金属温度探头。

作为本发明的进一步说明，所述的供电模块为太阳能电池或柔性温差发电片。

作为本发明的进一步说明，所述的移动端为定制的手机app，其通过通讯模块与节能智能水杯无线连接。

作为本发明的进一步说明，本发明的定位功能不仅可以通过节能智能水杯内设有的定位系统实现，还可以通过连接的移动端实现。

作为本发明的进一步说明，本发明不仅可以实现按住语音识别开启按钮然后说出地名或者景点名称，节能智能水杯的导游语音播报模块将播报相应的解说；还可以通过离线地图手动选择播报。

与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：

1、本发明设置了导游语音播报模块，实现了播报相应解说的功能，该功能解决了自由旅行的游客缺乏导游引导的问题及导游语音介绍不地道的问题。

2、本发明具有制定饮水计划的功能，为用户设计合理的饮水时间和饮水量，并能实现语音提醒功能。

3、本发明具有水质检测功能，水温、ph值、水的硬度可通过显示模块显示，水温还可通过杯子的颜色显示，水放置的时间过长会发出变质提醒。

4、本发明显示模块显示所处的地区的代表景区的图片或所处景区的代表建筑物的图片，不仅增添了杯子外形的美观，更具特色与代表性。

附图说明

图1为本发明各模块之间的数据传输原理图。

图2为本发明的中央智能处理器与其他模块之间的连接结构示意图。

图3为本发明的供电模块与其他模块之间的连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，但是本发明的保护范围不局限于以下实施例。

实施例1：

一种节能智能水杯，包括杯盖、杯体和杯底；所述的杯底设有数据分析模块、存储模块、通讯模块、中央智能处理器和供电模块；所述的杯体设有生物信息模块、环境信息模块、温度检测单元和水信息模块；所述的杯盖还设有响应模块；所述的供电模块分别与水信息模块、生物信息模块、环境信息模块、响应模块、数据分析模块、通讯模块、中央智能处理器、温度检测单元连接，并提供电源；所述的中央智能处理器还分别与其他模块连接；所述的水信息模块包括水量测量仪、水质检测单元和计时装置；所述的生物信息模块包括运动信息检测单元、红外探头识别单元和生理状态检测单元；所述的环境信息模块包括环境探测模块和定位系统；所述的响应模块包括提醒模块、显示模块、语音识别单元、导游语音播报模块和总开关；所述的杯体包括外壳、隔热层和内胆；所述的内胆为非导电内胆；所述的杯盖与杯体通过螺纹接合，所述的杯体使用感温变色材料制成，使得杯子的外观随着水温的变化而变化。

所述的水量测量仪为液位传感器、水平传感器、倾角传感器、红外传感单元中的一种；测量杯中水的剩余量和用户的饮水量；所述的用户的饮水量包括上次饮水量和今日累计饮水量；所述的水质检测单元包括ph值传感器和tds水的硬度传感器；ph值传感器检测水的ph值；tds水的硬度传感器检测水的硬度；所述的计时装置对杯内的水放置时间、距离上次饮水的间隔时间和用户每次喝水间隔时长进行计时。

所述的生物信息模块中，所述的运动信息检测单元包括三维加速度传感器，三维加速度传感器检测用户的运动量；所述的红外探头识别单元探测杯子周围是否有人，从而反馈出是否发出其他信号提醒或关闭电源；所述的生理状态检测单元包括体温传感器和红外脉搏传感器；所述的体温传感器采集用户的体温信息；所述的红外脉搏传感器采集用户的心率信息。

所述的环境信息模块中，所述的环境探测模块包括粉尘传感器、气压传感器、湿度传感器和紫外线传感器，分别检测所处环境的粉尘浓度、气压、空气湿度、紫外线强度；所述的定位系统对节能智能水杯的位置进行定位，且可通过通讯模块向外界发送用户的地理位置。

所述的提醒模块根据水放置时间提醒水质过久，根据用户喝水间隔时长发出饮水提醒，根据环境探测模块检测到的环境温度进行高温提醒，根据杯内的水量进行加水提醒；提醒模块的提醒方式为灯光提醒与语音提醒。

所述的显示模块包括显示屏和移动端，可显示杯中水的剩余量、上次饮水量、今日累计饮水量、水的ph值、水放置时间、距离上次饮水的间隔时间、用户每次喝水间隔时长、用户的体温和心率信息、粉尘浓度、气压、空气湿度、紫外线强度、水的温度、环境的温度；还显示节能智能水杯所处的地区的代表景区的图片或所处景区的代表建筑物的图片。

所述的语音识别单元包括语音识别器、语音传送器和语音识别开启按钮，当用户按下语音识别开启按钮，就可以对着语言识别器说话；说出当地的地名或景区名称后，导游语音播报模块播报相应的解说。

所述的导游语音播报模块还根据定位系统定位到的地理位置，向用户推荐旅游景点，并进行导游语音播报，同时，播报环境探测模块测到的环境数据结果。

所述的数据分析模块根据运动信息检测单元检测到的信息结合环境探测模块探测到的数据及生理状态检测单元采集到的信息，计算出适宜用户的标准饮水剂量。

所述的存储模块对杯中水的剩余量、上次饮水量、今日累计饮水量、水的ph值、水放置时间、水的温度、距离上次饮水的间隔时间、用户每次喝水间隔时长、用户的体温和心率信息和数据分析模块计算分析得到的数据进行存储；所述的通讯模块为wifi、蓝牙、nfc中的一种。

所述的温度检测单元包括第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器采集水的温度，第二温度传感器采集环境的温度；所述的温度传感器为金属温度探头。

所述的供电模块为太阳能电池。

所述的移动端为定制的手机app，其通过通讯模块与节能智能水杯无线连接。

所述的的定位功能不仅可以通过节能智能水杯内设有的定位系统实现，还可以通过连接的移动端实现。

本发明不仅可以实现按住语音识别开启按钮然后说出地名或者景点名称，节能智能水杯的导游语音播报模块将播报相应的解说；还可以通过离线地图手动选择播报。

实施例2：

一种节能智能水杯，包括杯盖、杯体和杯底；所述的杯底设有数据分析模块、存储模块、通讯模块、中央智能处理器和供电模块；所述的杯体设有生物信息模块、环境信息模块、温度检测单元和水信息模块；所述的杯盖还设有响应模块；所述的供电模块分别与水信息模块、生物信息模块、环境信息模块、响应模块、数据分析模块、通讯模块、中央智能处理器、温度检测单元连接，并提供电源；所述的中央智能处理器还分别与其他模块连接；所述的水信息模块包括水量测量仪、水质检测单元和计时装置；所述的生物信息模块包括运动信息检测单元、红外探头识别单元和生理状态检测单元；所述的环境信息模块包括环境探测模块和定位系统；所述的响应模块包括提醒模块、显示模块、语音识别单元、导游语音播报模块和总开关；所述的杯体包括外壳、隔热层和内胆；所述的内胆为非导电内胆；所述的杯盖与杯体通过螺纹接合，所述的杯体使用感温变色材料制成，使得杯子的外观随着水温的变化而变化。

所述的水量测量仪为液位传感器、水平传感器、倾角传感器、红外传感单元中的一种；测量杯中水的剩余量和用户的饮水量；所述的用户的饮水量包括上次饮水量和今日累计饮水量；所述的水质检测单元包括ph值传感器和tds水的硬度传感器；ph值传感器检测水的ph值；tds水的硬度传感器检测水的硬度；所述的计时装置对杯内的水放置时间、距离上次饮水的间隔时间和用户每次喝水间隔时长进行计时。

所述的生物信息模块中，所述的运动信息检测单元包括三维加速度传感器，三维加速度传感器检测用户的运动量；所述的红外探头识别单元探测杯子周围是否有人，从而反馈出是否发出其他信号提醒或关闭电源；所述的生理状态检测单元包括体温传感器和红外脉搏传感器；所述的体温传感器采集用户的体温信息；所述的红外脉搏传感器采集用户的心率信息。

所述的环境信息模块中，所述的环境探测模块包括粉尘传感器、气压传感器、湿度传感器和紫外线传感器，分别检测所处环境的粉尘浓度、气压、空气湿度、紫外线强度；所述的定位系统对节能智能水杯的位置进行定位，且可通过通讯模块向外界发送用户的地理位置。

所述的提醒模块根据水放置时间提醒水质过久，根据用户喝水间隔时长发出饮水提醒，根据环境探测模块检测到的环境温度进行高温提醒，根据杯内的水量进行加水提醒；提醒模块的提醒方式为灯光提醒与音乐提醒。

所述的显示模块包括显示屏和移动端，可显示杯中水的剩余量、上次饮水量、今日累计饮水量、水的ph值；还显示节能智能水杯所处的地区的代表景区的图片或所处景区的代表建筑物的图片。

所述的语音识别单元包括语音识别器、语音传送器和语音识别开启按钮，当用户按下语音识别开启按钮，就可以对着语言识别器说话；说出当地的地名或景区名称后，导游语音播报模块播报相应的解说。

所述的导游语音播报模块还根据定位系统定位到的地理位置，向用户推荐旅游景点，并进行导游语音播报，同时，播报环境探测模块测到的环境数据结果。

所述的数据分析模块根据运动信息检测单元检测到的信息结合环境探测模块探测到的数据及生理状态检测单元采集到的信息，计算出适宜用户的标准饮水剂量。

所述的存储模块对杯中水的剩余量、上次饮水量、今日累计饮水量、水的ph值、水放置时间、水的温度、距离上次饮水的间隔时间、用户每次喝水间隔时长、用户的体温和心率信息和数据分析模块计算分析得到的数据进行存储；所述的通讯模块为wifi、蓝牙、nfc中的一种。

所述的温度检测单元包括第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器采集水的温度，第二温度传感器采集环境的温度；所述的温度传感器为金属温度探头。

所述的供电模块为柔性温差发电片。

所述的移动端为定制的手机app，其通过通讯模块与节能智能水杯无线连接。

所述的的定位功能不仅可以通过节能智能水杯内设有的定位系统实现，还可以通过连接的移动端实现。

本发明不仅可以实现按住语音识别开启按钮然后说出地名或者景点名称，节能智能水杯的导游语音播报模块将播报相应的解说；还可以通过离线地图手动选择播报。

实施例3：

一种节能智能水杯，包括杯盖、杯体和杯底；所述的杯底设有数据分析模块、存储模块、通讯模块、中央智能处理器和供电模块；所述的杯体设有生物信息模块、环境信息模块、温度检测单元和水信息模块；所述的杯盖还设有响应模块；所述的供电模块分别与水信息模块、生物信息模块、环境信息模块、响应模块、数据分析模块、通讯模块、中央智能处理器、温度检测单元连接，并提供电源；所述的中央智能处理器还分别与其他模块连接；所述的水信息模块包括水量测量仪、水质检测单元和计时装置；所述的生物信息模块包括运动信息检测单元、红外探头识别单元和生理状态检测单元；所述的环境信息模块包括环境探测模块和定位系统；所述的响应模块包括提醒模块、显示模块、语音识别单元、导游语音播报模块和总开关；所述的杯体包括外壳、隔热层和内胆；所述的内胆为非导电内胆；所述的杯盖与杯体通过螺纹接合，所述的杯体使用感温变色材料制成，使得杯子的外观随着水温的变化而变化。

所述的水量测量仪为液位传感器、水平传感器、倾角传感器、红外传感单元中的一种；测量杯中水的剩余量和用户的饮水量；所述的用户的饮水量包括上次饮水量和今日累计饮水量；所述的水质检测单元包括ph值传感器和tds水的硬度传感器；ph值传感器检测水的ph值；tds水的硬度传感器检测水的硬度；所述的计时装置对杯内的水放置时间、距离上次饮水的间隔时间和用户每次喝水间隔时长进行计时。

所述的生物信息模块中，所述的运动信息检测单元包括三维加速度传感器，三维加速度传感器检测用户的运动量；所述的红外探头识别单元探测杯子周围是否有人，从而反馈出是否发出其他信号提醒或关闭电源；所述的生理状态检测单元包括体温传感器和红外脉搏传感器；所述的体温传感器采集用户的体温信息；所述的红外脉搏传感器采集用户的心率信息。

所述的环境信息模块中，所述的环境探测模块包括粉尘传感器、气压传感器、湿度传感器和紫外线传感器，分别检测所处环境的粉尘浓度、气压、空气湿度、紫外线强度；所述的定位系统对节能智能水杯的位置进行定位，且可通过通讯模块向外界发送用户的地理位置。

所述的提醒模块根据水放置时间提醒水质过久，根据用户喝水间隔时长发出饮水提醒，根据环境探测模块检测到的环境温度进行高温提醒，根据杯内的水量进行加水提醒；提醒模块的提醒方式为语音提醒与音乐提醒。

所述的显示模块包括显示屏和移动端，可显示杯中水的剩余量、今日累计饮水量、水的ph值、距离上次饮水的间隔时间、用户的体温和心率信息；还显示节能智能水杯所处的地区的代表景区的图片或所处景区的代表建筑物的图片。

所述的语音识别单元包括语音识别器、语音传送器和语音识别开启按钮，当用户按下语音识别开启按钮，就可以对着语言识别器说话；说出当地的地名或景区名称后，导游语音播报模块播报相应的解说。

所述的导游语音播报模块还根据定位系统定位到的地理位置，向用户推荐旅游景点，并进行导游语音播报，同时，播报环境探测模块测到的环境数据结果。

所述的数据分析模块根据运动信息检测单元检测到的信息结合环境探测模块探测到的数据及生理状态检测单元采集到的信息，计算出适宜用户的标准饮水剂量。

所述的存储模块对杯中水的剩余量、上次饮水量、今日累计饮水量、水的ph值、水放置时间、水的温度、距离上次饮水的间隔时间、用户每次喝水间隔时长、用户的体温和心率信息和数据分析模块计算分析得到的数据进行存储；所述的通讯模块为wifi、蓝牙、nfc中的一种。

所述的温度检测单元包括第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器采集水的温度，第二温度传感器采集环境的温度；所述的温度传感器为金属温度探头。

所述的供电模块为太阳能电池。

所述的移动端为定制的手机app，其通过通讯模块与节能智能水杯无线连接。

所述的定位功能不仅可以通过节能智能水杯内设有的定位系统实现，还可以通过连接的移动端实现。

本发明不仅可以实现按住语音识别开启按钮然后说出地名或者景点名称，节能智能水杯的导游语音播报模块将播报相应的解说；还可以通过离线地图手动选择播报。