一种饮水量的检测方法、系统和智能水杯与流程

文档序号:16387601发布日期:2018-12-22 10:15阅读:380来源:国知局
一种饮水量的检测方法、系统和智能水杯与流程

本发明涉及智能水杯领域,尤指一种饮水量的检测方法、系统和智能水杯。

背景技术

随着人们生活水平的提高,越来越注重自己的身体健康,养生也成为最近几年社会比较关注的话题,每天补充充足的水分,维持人体正常的生理功能是养生保健的基本常识。

随着人们生活水平的不断提高,人们对健康品质生活越来越重视,空气、食品、水等等都是人们关注的重点,特别水对人体非常重要,因为人体的细胞大部分都是由水构成的,只有用户饮用足够的水才能使得用户的体内水分充足,从而保障用户的身体健康。

现有的饮水量检测的方式主要有:

1、利用压力传感器的方式检测饮水量,但其不足之处在于水杯必须静止处于桌面等支持面上才能进行准确的检测,饮水量检测体验不高。

2、利用超声波检测水位的方式检测饮水量,但其不足之处在于检测成本较高。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种饮水量的检测方法、系统和智能水杯,实现低成本精准检测出用户的饮水量的同时,提升饮水量检测体验的目的。

本发明提供的技术方案如下:

本发明提供一种饮水量的检测方法,包括步骤:

获取当前时间段内流量传感器检测得到的脉冲数量;所述流量传感器设于智能水杯的饮水口;

根据所述当前时间段对应的时长和所述脉冲数量,运算得到用户在所述当前时间段内的饮水量。

进一步的,所述获取当前时间段内流量传感器检测得到的脉冲数量之前包括步骤:

获取饮水量数据样本、脉冲数量样本;

根据所述饮水量数据样本和所述脉冲数量样本之间的关系建立线性等式;

所述根据所述当前时间段对应的时长和所述脉冲数量,运算得到用户在所述当前时间段内的饮水量具体包括步骤:

将所述脉冲数量代入所述线性等式中,得到在所述脉冲数量对应的水流量数值;

运算所述当前时间段对应的时长以及所述水流量数值,得到用户在所述当前时间段内对应的饮水量。

进一步的,所述获取当前时间段内流量传感器检测得到的脉冲数量具体包括步骤:

判断智能水杯是否处于饮水状态;

当所述智能水杯处于饮水状态时,获取在饮水状态对应的时间段内所述流量传感器检测得到的脉冲数量。

进一步的,若智能水杯设有封堵饮水口的杯塞时,当所述杯塞未处于封堵所述饮水口的状态时,确定所述智能水杯处于饮水状态;或,

若智能水杯的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有饮水口,且未设有封堵饮水口的杯塞时,当所述智能水杯处于饮水状态时,获取在饮水状态对应的时间段内所述流量传感器检测得到的脉冲数量。

本发明还提供一种智能水杯,包括:

流量传感器,获取当前时间段内的脉冲数量;所述流量传感器设于智能水杯的饮水口;

处理器,根据所述当前时间段对应的时长和所述脉冲数量,运算得到用户在所述当前时间段内的饮水量。

进一步的,还包括:

输入接口,获取饮水量数据样本、脉冲数量样本;

训练器,根据所述饮水量数据样本和所述脉冲数量样本之间的关系建立线性等式;

所述处理器,将从所述流量传感器获取的所述脉冲数量代入所述训练器训练得到的所述线性等式中,得到在所述脉冲数量对应的用户饮水的水流量数值;运算所述当前时间段对应的时长以及所述水流量数值,得到用户在所述当前时间段内对应的饮水量。

进一步的,还包括:

检测器,判断智能水杯是否处于饮水状态;

所述处理器,当所述智能水杯处于饮水状态时,获取在饮水状态对应的时间段内所述流量传感器检测得到的脉冲数量。

进一步的,若智能水杯设有封堵饮水口的杯塞时,当所述检测器检测到所述杯塞未处于封堵所述饮水口的状态时,确定所述智能水杯处于饮水状态;或,

若智能水杯的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有饮水口,且未设有封堵饮水口的杯塞时,当所述检测器检测到所述智能水杯处于饮水状态时,获取在饮水状态对应的时间段内所述流量传感器检测得到的脉冲数量。

本发明还提供一种饮水量的检测系统,包括:智能水杯和移动终端;所述智能水杯包括:设于智能水杯的饮水口的流量传感器和第一收发器;所述移动终端包括处理器和第二收发器;

所述流量传感器,获取当前时间段内的脉冲数量;

所述第二收发器,从所述第一收发器获取所述当前时间段和所述脉冲数量;

所述处理器,根据所述当前时间段对应的时长和所述脉冲数量,运算得到用户在所述当前时间段内的饮水量。

进一步的,所述移动终端还包括:

输入接口,获取饮水量数据样本、脉冲数量样本;

训练器,根据所述饮水量数据样本和所述脉冲数量样本之间的关系建立线性等式;

所述处理器,将从所述流量传感器获取的所述脉冲数量代入所述训练器训练得到的所述线性等式中,得到在所述脉冲数量对应的用户饮水的水流量数值;运算所述当前时间段对应的时长以及所述水流量数值,得到用户在所述当前时间段内对应的饮水量。

通过本发明提供的一种饮水量的检测方法、系统和智能水杯,能够带来以下至少一种有益效果:

1)本发明通过设于智能水杯的饮水口的流量传感器检测得到用户的饮水量,提升饮水量检测精确度,饮水量检测成本低,提升用户的检测饮水量的体验。

2)本发明根据最小二乘法计算获得水流量数据与脉冲数量之间的线性等式,算法简单,便于计算,误差小,饮水量检测结果精准,饮水量检测效率高。

3)本发明当检测出智能水杯处于饮水状态时,获取饮水状态对应的时间段内,流量传感器检测得到的脉冲数量进行计算饮水量,排除用户未使用智能水杯进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

4)本发明将流量传感器和处理器均设于智能水杯处,不需要额外携带其他的移动终端,就能由智能水杯本地自行准确检测出用户的饮水量,从而提升智能水杯的智能性。

5)本发明将流量传感器设于智能水杯,使用移动终端自带的处理器进行运算得到用户的饮水量,不需要在智能水杯处另外增设处理器,减少智能水杯的构成复杂度和硬件成本,降低智能水杯的价格,增加智能水杯的推广度。

附图说明

下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种饮水量的检测方法、系统和智能水杯的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明饮水量的检测方法的一个实施例的流程图;

图2是本发明饮水量的检测方法的另一个实施例的流程图;

图3是本发明智能水杯的一个实施例的结构示意图;

图4是本发明智能水杯的另一个实施例的结构示意图。

图5是本发明饮水量的检测系统的一个实施例的结构示意图;

图6是本发明饮水量的检测系统的另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

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,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。

为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。

流量传感器,流体的动能作用于涡轮叶片上,由于涡轮叶片与流体流向成一定角度,此时涡轮产生转动力矩,在涡轮克服阻力矩和摩擦力矩后开始。当诸力矩达到平衡时,转速稳定,涡轮转动角速度与流量呈线性关系,通过旋转的发信盘上的磁体周期性地改变传感器磁阻,从而在传感器两端感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号。

本发明第一实施例,如图1所示,一种饮水量的检测方法,包括:

s100获取当前时间段内流量传感器检测得到的脉冲数量;所述流量传感器设于智能水杯的饮水口;

s200根据所述当前时间段对应的时长和所述脉冲数量,运算得到用户在所述当前时间段内的饮水量。

具体的,本实施例中,由于液体流经流量传感器时,流量传感器能够检测得到脉冲信号的个数(即脉冲数量)以及用户使用水杯进行饮用的时间(即当前时间段),通过设于智能水杯的饮水口处的流量传感器进行检测用户喝水时的脉冲数量和当前时间段,根据脉冲数量和当前时间段进行运算,从而得到用户在该当前时间段内进行饮水行为时的饮水量。本发明通过设于智能水杯的饮水口的流量传感器检测得到用户的饮水量,相对于现有技术使用压力传感器检测饮水量而言,能够提升饮水量检测精确度的同时,还避免使用压力传感器检测饮水量时智能水杯只能放置于桌面或者地面等支持面的现象,从而能够保障用户在运动过程中仍然能够准确检测用户的饮水量的目的,还因为饮水量检测条件不像现有技术那样严苛,饮水量的检测方式推广性更强,应用场景更多。又因为流量传感器的成本远远低于超声波检测传感器,从而降低用户检测饮水量的成本,提升用户的检测饮水量的体验。

本发明第二实施例,如图2所示:

s001获取饮水量数据样本、脉冲数量样本;

s002根据所述饮水量数据样本和所述脉冲数量样本之间的关系建立线性等式;

s100获取当前时间段内流量传感器检测得到的脉冲数量;所述流量传感器设于智能水杯的饮水口;

s200所述根据所述当前时间段对应的时长和所述脉冲数量,运算得到用户在所述当前时间段内的饮水量具体包括步骤:

s210将所述脉冲数量代入所述线性等式中,得到在所述脉冲数量对应的水流量数值;

s220运算所述当前时间段对应的时长以及所述水流量数值,得到用户在所述当前时间段内对应的饮水量。

具体的,本实施例中与上述第一实施例相同的部分在此不再一一赘述。用户每次饮水时产生的饮水量v(l)=水流量数值q(l/s)×当前时间段t(s),即水流量数值q(l/s)=饮水量v(l)÷当前时间段t(s),而用户每次饮水时设于智能水杯的饮水口处的流量传感器的涡轮叶片旋转频率f(hz)=脉冲数量(n)÷当前时间段t(s),因为,水流量数值q(l/s)=饮水量v(l)÷当前时间段t(s)=(流量传感器的横截面积s×流量传感器的长度l)/当前时间段t(s),而流量传感器的长度l÷当前时间段t(s)=水流速度v,所以水流量数值q(l/s)=横截面积s×水流速度v,而水流速率v=涡轮叶片旋转的角速度ω×流量传感器的半径r=2πf×r,因此水流量数值q(l/s)与涡轮叶片旋转频率f(hz)呈线性关系,即满足下列线性回归模型(1):

水流量数值q=a×频率f+b(1)

其中,a和b为未知的常数。

进行检测用户每次饮水时的实际饮水量时,在水流量数值q(l/s)与涡轮叶片旋转频率f(hz)呈线性关系的前提下,事先建立饮水量计算得到饮水量数据与脉冲数量之间的线性等式,即采集用户每次饮水时的饮水量作为饮水量数据样本,并获取用户每次饮水的饮水量对应的流量传感器因为饮水导致涡轮叶片产生的脉冲信号的个数即脉冲数量作为脉冲数量样本,根据最小二乘法,线性回归模型(1)以及大量的饮水量数据样本qi=q1,q2,q3,……,qm;和脉冲数量样本ni=n1,n2,n3,……,nm,m为正自然数,计算得到常数a和常数b。假设计算得到的a=0.5,b=0.8,因此计算得到的线性等式为下列等式(2)所示:

水流量数值q=0.5×频率f+0.8(2)

在线性等式的常数a和b已知的情况下,以及设于智能水杯的饮水口处的流量传感器采集的脉冲数量已知的情况下,由于饮水量v(l)=水流量数值q(l/s)×当前时间段t(s),因此智能水杯在计算得到该脉冲数量对应的水流量数值后,根据流量传感器实时检测脉冲信号的时间作为当前时间段,以及根据线性等式计算得到的水流量数值,计算得到得到用户的饮水量。

本发明为精确检测获取用户每次饮水时的饮水量提供算法,根据最小二乘法计算获得水流量数据与脉冲数量之间的线性等式,算法简单,便于计算,而且最小二乘法计算得到的常数无限接近于实际,误差小,为用户每次饮水时的实际饮水量提供更加精准的检测结果的同时,由于算法简单使得饮水量检测效率高,从而提高用户的使用体验。

本发明第三实施例,本实施例是上述第一或第二实施例的优化实施例,与上述第一或第二实施例相比,改进之处在于,所述s100获取当前时间段内流量传感器检测得到的脉冲数量具体包括步骤:

s110判断智能水杯是否处于饮水状态;

s120当所述智能水杯处于饮水状态时,获取在饮水状态对应的时间段内所述流量传感器检测得到的脉冲数量。

具体的,液体流动时会驱动流量传感器的涡轮叶片转动,从而产生的脉冲信号,由于用户使用智能水杯的过程中可能会摇晃智能水杯,导致智能水杯摇晃引起液体流动导致流量传感器出现误检的情况,因此需要判断智能水杯是否处于饮水状态,从而只有在确定智能水杯处于饮水状态时,才获取流量传感器在智能水杯处于饮水状态对应的时间段即当前时间段内检测到的脉冲信号的数量。示例性的,智能水杯未处于饮水状态时,流量传感器检测得到的脉冲数量为50个,而智能水杯处于饮水状态时,流量传感器检测得到的脉冲数量为40个,而这40个脉冲数量才是用户使用智能水杯进行饮水行为时流量传感器产生的脉冲信号的个数。本发明排除用户未使用智能水杯进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

本发明第四实施例,如图4所示,本实施例是上述第三实施例的优化实施例,与上述第三实施例相比,改进之处在于:

s101若智能水杯设有封堵饮水口的杯塞时,当所述杯塞未处于封堵所述饮水口的状态时,确定所述智能水杯处于饮水状态;或,

s102若智能水杯的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有饮水口,且未设有封堵饮水口的杯塞时,当所述智能水杯处于饮水状态时,获取在饮水状态对应的时间段内所述流量传感器检测得到的脉冲数量。

具体的,若智能水杯设有封堵饮水口的杯塞时,当所述检测器检测到所述杯塞未处于封堵所述饮水口的状态时,确定所述智能水杯处于饮水状态包括以下两种情况:

1、如果智能水杯包括杯体、吸管和杯盖,流量传感器设于吸管处时,即智能水杯的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有杯口,杯腔内设有吸管,吸管的进水口设于杯腔内,吸管的饮水口穿过杯口设置,流量传感器环绕设于吸管的进水口与饮水口之间的任意部位,杯盖对应杯腔的顶部处设有用于封堵吸管的饮水口的杯塞,当检测出智能水杯处于饮水状态时,即用于封堵饮水口的杯塞未处于封堵饮水口的状态时,获取饮水状态对应的当前时间段内,流量传感器检测得到的脉冲数量。避免因为用户携带智能水杯进行运动,但是用户实际上并未打开智能水杯的杯盖通过吸管的饮水口进行饮水时,导致智能水杯的杯腔内的液体流动引起设于吸管的进水口与饮水口之间的任意部位的流量传感器的涡轮叶片旋转产生的脉冲信号被获取加入计算,从而排除用户未使用智能水杯进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。2、如果智能水杯包括杯体、杯塞和杯盖,杯塞套设于杯体的杯口的内侧壁,杯盖套设于杯体的杯口的外侧壁,杯塞的塞体远离杯体的一侧开有容纳槽,杯塞的出水支架封盖于容纳槽的开口端,出水支架设有饮水口和气孔,塞体对应饮水口设有流量传感器,使得饮水口通过流量传感器与杯腔连通,杯盖朝向出水支架一侧凸起有封堵饮水口的凸起部。当检测出智能水杯处于饮水状态时,即判断用于封堵饮水口的杯塞未处于封堵饮水口的状态时,获取饮水状态对应的当前时间段内,流量传感器检测得到的脉冲数量。避免因为用户携带智能水杯进行运动,但是用户实际上并未打开智能水杯的杯盖进行饮水时,导致智能水杯的杯腔内的液体流动引起的流量传感器的涡轮叶片旋转产生的脉冲信号被获取加入计算,从而排除用户未使用智能水杯进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

若智能水杯的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有饮水口,且未设有封堵饮水口的杯塞时,当所述检测器检测到所述智能水杯处于饮水状态时,获取在饮水状态对应的时间段内所述流量传感器检测得到的脉冲数量即:

如果智能水杯包括杯体,智能水杯的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有杯口,该杯口为智能水杯的饮水口,流量传感器设于饮水口,由于智能水杯未设有封闭大气与杯腔的杯盖,因此当设于杯体的角度传感器(包括但是不限于加速度传感器或者陀螺仪)检测得到的智能水杯的饮水口与水平面之间的角度大于预设角度阈值时,当检测出智能水杯处于饮水状态,获取饮水状态对应的当前时间段内,流量传感器检测得到的脉冲数量。

本发明在智能水杯不同的结构构造的情况下,对应不同的检测方式检测智能水杯是否处于饮水状态,当检测出智能水杯处于饮水状态时,获取饮水状态对应的当前时间段内,流量传感器检测得到的脉冲数量进行计算饮水量,排除用户未使用智能水杯进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

优选的,所述s200根据所述当前时间段对应的时长和所述脉冲数量,运算得到用户在所述当前时间段内的饮水量之后包括步骤:

s300统计用户在预设时间段内的饮水总量;

s400当饮水总量小于预设饮水量时,生成提示信息提醒用户饮水。

具体的,预先设定每个用户在预设时间段内的预设饮水量,当检测得到用户在预设时间段内的饮水总量小于预设饮水量时就生成提示信息,由设于智能水杯处的人机交互界面通过声音、灯光、振动中的任意一种或者多种方式提醒用户及时饮水,能够通过设于智能水杯处的人机交互界面与用户进行人机交互提醒用户饮水,使得智能水杯具有较好的人机交互功能,便于用户及时补充充足的水分,从而提升用户的健康。

此外,智能水杯可以发送统计得到的用户在预设时间段内的饮水总量至移动终端,由移动终端根据从智能水杯获取的用户在预设时间段内的饮水总量进行判断是否满足预设饮水量,当饮水总量低于预设饮水量时,移动设备通过声音、灯光、振动中的任意一种或者多种方式提醒用户饮水,由于手机,智能可穿戴设备等移动终端是用户经常带在身边的,因此通过移动终端提醒用户饮水,可以当智能水杯不在身边时,通过在身边的移动终端提醒用户饮水,从而保证用户可以察觉到提醒,以达到更佳的饮水提醒效果,进而提升用户的使用体验。

本发明第五实施例,如图3所示,一种智能水杯100包括:

流量传感器110,获取当前时间段内的脉冲数量;所述流量传感器110设于智能水杯100的饮水口;

处理器120,根据所述当前时间段对应的时长和所述脉冲数量,运算得到用户在所述当前时间段内的饮水量。

具体的,本实施例中,由于液体流经流量传感器110时,流量传感器110能够检测得到脉冲信号的个数(即脉冲数量)以及用户使用水杯进行饮用的时间(即当前时间段),通过设于智能水杯100的饮水口处的流量传感器110进行检测用户喝水时的脉冲数量和当前时间段,根据脉冲数量和当前时间段进行运算,从而得到用户在该当前时间段内进行饮水行为时的饮水量。本发明通过设于智能水杯100的饮水口的流量传感器110检测得到用户的饮水量,相对于现有技术使用压力传感器检测饮水量而言,能够提升饮水量检测精确度的同时,还避免使用压力传感器检测饮水量时智能水杯100只能放置于桌面或者地面等支持面的现象,从而能够保障用户在运动过程中仍然能够准确检测用户的饮水量的目的,还因为饮水量检测条件不像现有技术那样严苛,饮水量的检测方式推广性更强,应用场景更多。又因为流量传感器110的成本远远低于超声波检测传感器,从而降低用户检测饮水量的成本,提升用户的检测饮水量的体验。

另外,由于本实施例将流量传感器110和处理器120均设于智能水杯100处,能够使得智能水杯100本地自行检测得到用户的饮水量,从而提升智能水杯100的智能性。

本发明第六实施例,如图4所示,本实施例是上述第五实施例的优化实施例,与上述第五实施例相比,改进之处在于,还包括:

输入接口130,获取饮水量数据样本、脉冲数量样本;

训练器140,根据所述饮水量数据样本和所述脉冲数量样本之间的关系建立线性等式;

所述处理器120,将从所述流量传感器110获取的所述脉冲数量代入所述训练器140训练得到的所述线性等式中,得到在所述脉冲数量对应的用户饮水的水流量数值;运算所述当前时间段对应的时长以及所述水流量数值,得到用户在所述当前时间段内对应的饮水量。

具体的,用户每次饮水时产生的饮水量v(l)=水流量数值q(l/s)×当前时间段t(s),即水流量数值q(l/s)=饮水量v(l)÷当前时间段t(s),而用户每次饮水时设于智能水杯100的饮水口处的流量传感器110的涡轮叶片旋转频率f(hz)=脉冲数量(n)÷当前时间段t(s),因为,水流量数值q(l/s)=饮水量v(l)÷当前时间段t(s)=(流量传感器110的横截面积s×流量传感器110的长度l)/当前时间段t(s),而流量传感器110的长度l÷当前时间段t(s)=水流速度v,所以水流量数值q(l/s)=横截面积s×水流速度v,而水流速率v=涡轮叶片旋转的角速度ω×流量传感器110的半径r=2πf×r,因此水流量数值q(l/s)与涡轮叶片旋转频率f(hz)呈线性关系,即满足下列线性回归模型(1):

水流量数值q=a×频率f+b(1)

其中,a和b为未知的常数。

进行检测用户每次饮水时的实际饮水量时,在水流量数值q(l/s)与涡轮叶片旋转频率f(hz)呈线性关系的前提下,事先建立饮水量计算得到饮水量数据与脉冲数量之间的线性等式,即采集用户每次饮水时的饮水量作为饮水量数据样本,并获取用户每次饮水的饮水量对应的流量传感器110因为饮水导致涡轮叶片产生的脉冲信号的个数即脉冲数量作为脉冲数量样本,根据最小二乘法,线性回归模型(1)以及大量的饮水量数据样本qi=q1,q2,q3,……,qm;和脉冲数量样本ni=n1,n2,n3,……,nm,m为正自然数,计算得到常数a和常数b。假设计算得到的a=0.5,b=0.8,因此计算得到的线性等式为下列等式(2)所示:

水流量数值q=0.5×频率f+0.8(2)

在线性等式的常数a和b已知的情况下,以及设于智能水杯100的饮水口处的流量传感器110采集的脉冲数量已知的情况下,由于饮水量v(l)=水流量数值q(l/s)×当前时间段t(s),因此智能水杯100在计算得到该脉冲数量对应的水流量数值后,根据流量传感器110实时检测脉冲信号的时间作为当前时间段,以及根据线性等式计算得到的水流量数值,计算得到得到用户的饮水量。

本发明为精确检测获取用户每次饮水时的饮水量提供算法,根据最小二乘法计算获得水流量数据与脉冲数量之间的线性等式,算法简单,便于计算,而且最小二乘法计算得到的常数无限接近于实际,误差小,为用户每次饮水时的实际饮水量提供更加精准的检测结果的同时,由于算法简单使得饮水量检测效率高,从而提高用户的使用体验。

另外,由于本实施例将流量传感器110和处理器120均设于智能水杯100处,能够使得智能水杯100本地自行检测得到用户的饮水量,从而提升智能水杯100的智能性,因为用户的移动终端可能是手机,可穿戴设备等等,如果用户携带的是未储存有线性等式的移动终端时,用户无法检测得到用户的饮水量,必须要用户携带储存有线性等式的移动终端,或者在所有的移动终端上储存线性等式,这样占用移动终端的内存的同时,用户使用体验不高,而由智能水杯100训练储存线性等式,就能够在用户使用智能水杯100饮水时,不需要额外携带其他的移动终端,就能由智能水杯100准确检测出用户的饮水量。

本发明第七实施例,本实施例是上述第五或第六实施例的优化实施例,与上述第五或第六实施例相比,改进之处在于,还包括:

检测器,判断智能水杯100是否处于饮水状态;

当所述智能水杯100处于饮水状态时,获取在饮水状态对应的时间段内所述流量传感器110检测得到的脉冲数量。

具体的,液体流动时会驱动流量传感器110的涡轮叶片转动,从而产生的脉冲信号。由于用户使用智能水杯100的过程中可能会摇晃智能水杯100,导致智能水杯100摇晃引起液体流动导致流量传感器110出现误检的情况,因此需要判断智能水杯100是否处于饮水状态,从而只有在确定智能水杯100处于饮水状态时,才获取流量传感器110在智能水杯100处于饮水状态对应的时间段即当前时间段内检测到的脉冲信号的数量。示例性的,智能水杯100未处于饮水状态时,流量传感器110检测得到的脉冲数量为50个,而智能水杯100处于饮水状态时,流量传感器110检测得到的脉冲数量为40个,而这40个脉冲数量才是用户使用智能水杯100进行饮水行为时流量传感器110产生的脉冲信号的个数。本发明排除用户未使用智能水杯100进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

本发明第八实施例,本实施例是上述第五实施例的优化实施例,与上述第五实施例相比,改进之处在于:

若智能水杯100设有封堵饮水口的杯塞时,当所述检测器检测到所述杯塞未处于封堵所述饮水口的状态时,确定所述智能水杯100处于饮水状态;或,

若智能水杯100的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有饮水口,且未设有封堵饮水口的杯塞时,当所述检测器检测到所述智能水杯100的饮水口与水平面之间的角度大于预设角度阈值时,确定所述智能水杯100处于饮水状态。

具体的,如果智能水杯100包括杯体、吸管和杯盖,流量传感器110设于吸管处时,即智能水杯100的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有杯口,杯腔内设有吸管,吸管的进水口设于杯腔内,吸管的饮水口穿过杯口设置,流量传感器110环绕设于吸管的进水口与饮水口之间的任意部位,杯盖对应杯腔的顶部处设有用于封堵吸管的饮水口的杯塞,当检测出智能水杯100处于饮水状态时,即用于封堵饮水口的杯塞未处于封堵所述饮水口的状态时,获取饮水状态对应的当前时间段内,流量传感器110检测得到的脉冲数量。避免因为用户携带智能水杯100进行运动,但是用户实际上并未打开智能水杯100的杯盖通过吸管的饮水口进行饮水时,导致智能水杯100的杯腔内的液体流动引起设于吸管的进水口与饮水口之间的任意部位的流量传感器110的涡轮叶片旋转产生的脉冲信号被获取加入计算,从而排除用户未使用智能水杯100进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

如果智能水杯100包括杯体、杯塞和杯盖,杯塞套设于杯体的杯口的内侧壁,杯盖套设于杯体的杯口的外侧壁,杯塞的塞体远离杯体的一侧开有容纳槽,杯塞的出水支架封盖于容纳槽的开口端,出水支架设有饮水口和气孔,塞体对应饮水口设有流量传感器110,使得饮水口通过流量传感器110与杯腔连通,杯盖朝向出水支架一侧凸起有封堵饮水口的凸起部。当检测出智能水杯100处于饮水状态时,才获取流量传感器110检测得到的脉冲数量和当前时间段。避免因为用户携带智能水杯100进行运动,但是用户实际上并未打开智能水杯100的杯盖进行饮水时,导致智能水杯100的杯腔内的液体流动引起的流量传感器110的涡轮叶片旋转产生的脉冲信号被获取加入计算,从而排除用户未使用智能水杯100进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

如果智能水杯100包括杯体,智能水杯100的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有杯口,流量传感器110设于杯口,由于智能水杯100未设有封闭大气与杯腔的杯盖,因此当设于杯体的角度传感器(包括但是不限于加速度传感器或者陀螺仪)检测得到的智能水杯100的饮水口与水平面之间的角度大于预设角度阈值时,当检测出智能水杯100处于饮水状态,获取饮水状态对应的当前时间段内,流量传感器110检测得到的脉冲数量。

本发明当检测出智能水杯100处于饮水状态时,才获取流量传感器110检测得到的脉冲数量和当前时间段进行计算饮水量,排除用户未使用智能水杯100进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

优选的,所述处理器120,还统计用户在预设时间段内的饮水总量;当饮水总量小于预设饮水量时,生成提示信息提醒用户饮水。

具体的,预先设定每个用户在预设时间段内的预设饮水量,当检测得到用户在预设时间段内的饮水总量小于预设饮水量时就生成提示信息,由设于智能水杯100处的人机交互界面通过声音、灯光、振动中的任意一种或者多种方式提醒用户及时饮水,能够通过设于智能水杯100处的人机交互界面与用户进行人机交互提醒用户饮水,使得智能水杯100具有较好的人机交互功能,便于用户及时补充充足的水分,从而提升用户的健康。

本发明第九实施例,如图5所示,一种饮水量的检测系统,包括:智能水杯10和移动终端20;所述智能水杯10包括:设于智能水杯10的饮水口的流量传感器11和第一收发器12;所述移动终端20包括处理器22和第二收发器21;

所述流量传感器11,获取当前时间段内的脉冲数量;

所述第二收发器21,从所述第一收发器12获取所述当前时间段和所述脉冲数量;

所述处理器22,根据所述当前时间段对应的时长和所述脉冲数量,运算得到用户在所述当前时间段内的饮水量。

具体的,本实施例中,由于液体流经流量传感器11时,流量传感器11能够检测得到脉冲信号的个数(即脉冲数量)以及用户使用水杯进行饮用的时间(即当前时间段),通过设于智能水杯10的饮水口处的流量传感器11进行检测用户喝水时的脉冲数量和当前时间段,根据脉冲数量和当前时间段进行运算,从而得到用户在该当前时间段内进行饮水行为时的饮水量。本发明通过设于智能水杯10的饮水口的流量传感器11检测得到用户的饮水量,相对于现有技术使用压力传感器检测饮水量而言,能够提升饮水量检测精确度的同时,还避免使用压力传感器检测饮水量时智能水杯10只能放置于桌面或者地面等支持面的现象,从而能够保障用户在运动过程中仍然能够准确检测用户的饮水量的目的,还因为饮水量检测条件不像现有技术那样严苛,饮水量的检测方式推广性更强,应用场景更多。又因为流量传感器11的成本远远低于超声波检测传感器,从而降低用户检测饮水量的成本,提升用户的检测饮水量的体验。

此外,将流量传感器11设于智能水杯10,使用移动终端20自带的处理器22进行运算得到用户的饮水量,不需要在智能水杯10处另外增设处理器22,减少智能水杯10的构成复杂度和硬件成本,降低智能水杯10的价格,增加智能水杯10的推广度。

本发明第十实施例,如图6所示,本实施例是上述第六至第九任一实施例的优化实施例,与上述第一实施例相比,改进之处在于,所述移动终端20还包括:

输入接口23,获取饮水量数据样本、脉冲数量样本;

训练器24,根据所述饮水量数据样本和所述脉冲数量样本之间的关系建立线性等式;

所述处理器22,将从所述流量传感器11获取的所述脉冲数量代入所述训练器24训练得到的所述线性等式中,得到在所述脉冲数量对应的用户饮水的水流量数值;运算所述当前时间段对应的时长以及所述水流量数值,得到用户在所述当前时间段内对应的饮水量。

具体的,用户每次饮水时产生的饮水量v(l)=水流量数值q(l/s)×当前时间段t(s),即水流量数值q(l/s)=饮水量v(l)÷当前时间段t(s),而用户每次饮水时设于智能水杯10的饮水口处的流量传感器11的涡轮叶片旋转频率f(hz)=脉冲数量(n)÷当前时间段t(s),因为,水流量数值q(l/s)=饮水量v(l)÷当前时间段t(s)=(流量传感器11的横截面积s×流量传感器11的长度l)/当前时间段t(s),而流量传感器11的长度l÷当前时间段t(s)=水流速度v,所以水流量数值q(l/s)=横截面积s×水流速度v,而水流速率v=涡轮叶片旋转的角速度ω×流量传感器11的半径r=2πf×r,因此水流量数值q(l/s)与涡轮叶片旋转频率f(hz)呈线性关系,即满足下列线性回归模型(1):

水流量数值q=a×频率f+b(1)

其中,a和b为未知的常数。

进行检测用户每次饮水时的实际饮水量时,在水流量数值q(l/s)与涡轮叶片旋转频率f(hz)呈线性关系的前提下,事先建立饮水量计算得到饮水量数据与脉冲数量之间的线性等式,即采集用户每次饮水时的饮水量作为饮水量数据样本,并获取用户每次饮水的饮水量对应的流量传感器11因为饮水导致涡轮叶片产生的脉冲信号的个数即脉冲数量作为脉冲数量样本,根据最小二乘法,线性回归模型(1)以及大量的饮水量数据样本qi=q1,q2,q3,……,qm;和脉冲数量样本ni=n1,n2,n3,……,nm,m为正自然数,计算得到常数a和常数b。假设计算得到的a=0.5,b=0.8,因此计算得到的线性等式为下列等式(2)所示:

水流量数值q=0.5×频率f+0.8(2)

在线性等式的常数a和b已知的情况下,以及设于智能水杯10的饮水口处的流量传感器11采集的脉冲数量已知的情况下,由于饮水量v(l)=水流量数值q(l/s)×当前时间段t(s),因此智能水杯10在计算得到该脉冲数量对应的水流量数值后,根据流量传感器11实时检测脉冲信号的时间作为当前时间段,以及根据线性等式计算得到的水流量数值,计算得到得到用户的饮水量。

本发明为精确检测获取用户每次饮水时的饮水量提供算法,根据最小二乘法计算获得水流量数据与脉冲数量之间的线性等式,算法简单,便于计算,而且最小二乘法计算得到的常数无限接近于实际,误差小,为用户每次饮水时的实际饮水量提供更加精准的检测结果的同时,由于算法简单使得饮水量检测效率高,从而提高用户的使用体验。

优选的,所述智能水杯10还包括:

检测器,判断智能水杯10是否处于饮水状态;

所述处理器22,当所述智能水杯10处于饮水状态时,获取在饮水状态对应的时间段内所述流量传感器11检测得到的脉冲数量。

具体的,液体流动时会驱动流量传感器11的涡轮叶片转动,从而产生的脉冲信号。由于用户使用智能水杯10的过程中可能会摇晃智能水杯10,导致智能水杯10摇晃引起液体流动导致流量传感器11出现误检的情况,因此需要判断智能水杯10是否处于饮水状态,从而只有在确定智能水杯10处于饮水状态时,才获取流量传感器11在智能水杯10处于饮水状态对应的时间段即当前时间段内检测到的脉冲信号的数量。本发明排除用户未使用智能水杯10进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

若智能水杯10设有封堵饮水口的杯塞时,当所述检测器检测到所述杯塞未处于封堵所述饮水口的状态时,确定所述智能水杯10处于饮水状态;或,

若智能水杯10的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有饮水口,且未设有封堵饮水口的杯塞时,当所述检测器检测到所述智能水杯10的饮水口与水平面之间的角度大于预设角度阈值时,确定所述智能水杯10处于饮水状态。

具体的,如果智能水杯10包括杯体、吸管和杯盖,流量传感器11设于吸管处时,即智能水杯10的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有杯口,杯腔内设有吸管,吸管的进水口设于杯腔内,吸管的饮水口穿过杯口设置,流量传感器11环绕设于吸管的进水口与饮水口之间的任意部位,杯盖对应杯腔的顶部处设有用于封堵吸管的饮水口的杯塞,当检测出智能水杯10处于饮水状态时,即用于封堵饮水口的杯塞未处于封堵所述饮水口的状态时,获取饮水状态对应的当前时间段内,流量传感器11检测得到的脉冲数量。避免因为用户携带智能水杯10进行运动,但是用户实际上并未打开智能水杯10的杯盖通过吸管的饮水口进行饮水时,导致智能水杯10的杯腔内的液体流动引起设于吸管的进水口与饮水口之间的任意部位的流量传感器11的涡轮叶片旋转产生的脉冲信号被获取加入计算,从而排除用户未使用智能水杯10进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

如果智能水杯10包括杯体、杯塞和杯盖,杯塞套设于杯体的杯口的内侧壁,杯盖套设于杯体的杯口的外侧壁,杯塞的塞体远离杯体的一侧开有容纳槽,杯塞的出水支架封盖于容纳槽的开口端,出水支架设有饮水口和气孔,塞体对应饮水口设有流量传感器11,使得饮水口通过流量传感器11与杯腔连通,杯盖朝向出水支架一侧凸起有封堵饮水口的凸起部。当检测出智能水杯10处于饮水状态时,才获取流量传感器11检测得到的脉冲数量和当前时间段。避免因为用户携带智能水杯10进行运动,但是用户实际上并未打开智能水杯10的杯盖进行饮水时,导致智能水杯10的杯腔内的液体流动引起的流量传感器11的涡轮叶片旋转产生的脉冲信号被获取加入计算,从而排除用户未使用智能水杯10进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

如果智能水杯10包括杯体,智能水杯10的杯体内具有顶部敞口的杯腔,杯腔的顶部设有杯口,流量传感器11设于杯口,由于智能水杯10未设有封闭大气与杯腔的杯盖,因此当设于杯体的角度传感器(包括但是不限于加速度传感器或者陀螺仪)检测得到的智能水杯10的饮水口与水平面之间的角度大于预设角度阈值时,当检测出智能水杯10处于饮水状态,获取饮水状态对应的当前时间段内,流量传感器11检测得到的脉冲数量。

本发明当检测出智能水杯10处于饮水状态时,才获取流量传感器11检测得到的脉冲数量和当前时间段进行计算饮水量,排除用户未使用智能水杯10进行饮水时的脉冲信号的个数的干扰,提升饮水量检测的准确度。

优选的,所述处理器22,还统计用户在预设时间段内的饮水总量;当饮水总量小于预设饮水量时,生成提示信息提醒用户饮水。

具体的,预先设定每个用户在预设时间段内的预设饮水量,当检测得到用户在预设时间段内的饮水总量小于预设饮水量时就生成提示信息,由设于智能水杯10处的人机交互界面通过声音、灯光、振动中的任意一种或者多种方式提醒用户及时饮水,能够通过设于智能水杯10处的人机交互界面与用户进行人机交互提醒用户饮水,使得智能水杯10具有较好的人机交互功能,便于用户及时补充充足的水分,从而提升用户的健康。

此外,智能水杯10可以发送统计得到的用户在预设时间段内的饮水总量至移动终端20,由移动终端20根据从智能水杯10获取的用户在预设时间段内的饮水总量进行判断是否满足预设饮水量,当饮水总量低于预设饮水量时,移动设备20通过声音、灯光、振动中的任意一种或者多种方式提醒用户饮水,由于手机,智能可穿戴设备等移动终端20是用户经常带在身边的,因此通过移动终端20提醒用户饮水,可以当智能水杯10不在身边时,通过在身边的移动终端20提醒用户饮水,从而保证用户可以察觉到提醒,以达到更佳的饮水提醒效果,进而提升用户的使用体验。

基于上述实施例,上述只是例举了脉冲数量与当前时间段的比值与水流量数值之间呈线性关系,但是由于液体温度t(℃),液体类型h和智能水杯的饮水口与水平面之间的角度θ(°)都会影响水流量数值,因此可基于需求检测液体温度,液体的类型和智能水杯倾斜的角度,获取脉冲数量样本、液体温度样本,液体类型样本和智能水杯的饮水口与水平面之间的角度样本结合线性回归模型(3)进行计算得到对应的线性等式:

水流量数值q=a1×频率f+a2×t+a3×角度θ+b(3)

应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1