一种水杯饮水量计算方法与流程

1.本发明涉及一种饮水杯领域，特别是一种饮水杯饮水量计算方法。


背景技术：

2.水对维持我们的生命起着重要作用。随着健康知识的普及，和人们养生意识的提高，人们越来越关注饮水量和饮水健康。因而会对每天的饮水量进行规划管理，但是，在规划管理中的重要的一步就是要知道自己的饮水量是多少。虽然目前有一些智能水杯能够提供饮水量的统计，一般是通过流量计计算，但是流量计只能设置在吸管中，通过流经吸管的水流算出流量即饮水量，流量计安装于吸管中对消费者饮水会造成一定的阻碍，特别是液体中含有颗粒物的时候，流量计容易堵塞，因而本技术采用检测液面的方式来计算饮水量的统计，从而避开了上述问题。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种水杯准确的饮水量算法。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种水杯饮水量计算方法，其特征在于：包括所述杯盖与杯体间设有的能够感应杯盖开合的霍尔感应结构、用于测量液面高度的检测模块、处理芯片，霍尔感应结构及检测模块均与处理芯片连接，按照以下步骤进行饮水量的计算：
6.s1：杯盖打开时，霍尔感应结构信号中断，处理芯片判断此时处于饮水状态；
7.s2：饮水完毕杯盖关闭时，霍尔感应结构信号开启，处理芯片判断此时处于饮水完毕，
8.s3：然后所述处理芯片控制检测模块测得现在杯体内液面位置高度值，所述处理芯片将饮水前的液面位置高度值与s2中记录的液面位置度值进行计算出差值，然后将该差值带入公式中算出饮用水量的体积值，该体积值即为使用者该次的饮水量。
9.还包括无线传输模块，所述处理芯片将所述体积值通过无线传输模块传送到使用者的终端设备上。
10.还包括安装于杯体中的角度位置传感器，该角度位置传感器与处理芯片连接，当s1中杯盖打开后，再通过角度位置传感器感应杯体的移动及转动角度并将该转动角度信息传送给处理芯片，处理芯片收到该信息后将转动角度值与饮水预设角度值比较，当转动角度值与饮水预设角度值相等，从而确定实用者确实在饮水。
11.当s2中杯盖关闭后，再通过角度位置传感器感应使用者饮水后杯体放置时的位置角度，并将该位置角度信息传送给处理芯片，所述处理芯片收到该位置角度信息后与放置预设角度值比较，当位置角度值等于放置预设角度值时使用者喝水结束。
12.所述饮水预设角度值为范围值：0度-75度。
13.所述饮水预设角度值为范围值：10度-180度。
14.在每次饮水前，所述处理芯片利用饮水前的液面位置高度值与水杯内腔的高度值
比较出一个比值，再用该比值与180度相乘得出该次饮水的预设角度初值，再将该预设角度初值上下扩展成预设角度范围值，当杯体的转动角度达到该预设角度范围值中的某一值时，处理芯片判断使用者是在喝水。
15.所述预设角度初值为a，所述预设角度范围值为：(a-40)度-(a+40)度。
16.所述检测模块包括杯体内设置的若干上下排布于杯体上且能够接触杯体内液体的检测电极，所述检测电极与处理芯片电连接。
17.所述杯体内设有能够在杯体液面上浮动的磁性件，所述杯体内设有能够感应磁性件的霍尔传感元件，若干所述霍尔传感元件上下排列于电路板上。
18.本发明的有益效果是：本发明通过霍尔感应结构感应杯盖的开合，从而判断使用者是否饮水及饮水结束，然后再通过检测模块检测液面的高度值，通过饮水前的液面位置高度值与饮水后的液面位置度值进行计算出差值，然后将该差值带入公式中算出饮用水量的体积值，该体积值即为使用者该次的饮水量。上述方式既相对准确且适用性广，不仅可以用于吸管式也可用于非吸管式，就算液体中含有颗粒物也不影响饮水量计算的检测计算过程及准确度。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
20.图1是本发明的原理框图；
21.图2是检测电极与处理芯片的电路原理图。
具体实施方式
22.将通过参照附图描述的以下实施方案来阐明本公开的优点和特征以及其实施方法。然而，本公开可以体现为不同的形式并且不应当被解释为限于本文所阐述的实施方案。相反，提供这些实施方案，以使得本公开将是全面而完整的，并且将向本领域技术人员充分地传递本公开的范围。此外，本公开仅由权利要求书的范围限定。
23.用于描述本公开的实施方案的附图中所公开的形状、尺寸、比例、角度和数目仅是示例，因此本公开不限于所示出的细节。贯穿本说明书，相同的附图标记指代相同的元件。在以下描述中，当相关已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本公开的重点时，将省略该详细描述。在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用“仅”，否则可以添加其他部件。除非被相反地指出，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
24.在对元件进行解释时，尽管没有明确描述，但是元件被理解为包括误差范围。
25.在描述位置关系时，例如，当位置关系被描述为“在
……
上”、“在
……
上方”、“在
……
下方”和“与
……
毗邻”时，除非使用“紧接”或“直接”，否则可以在两个其他部分之间布置一个或更多个部分。
26.在描述时间关系时，例如，当时间顺序被描述为“在
……
之后”、“随后”、“接下来”以及“在
……
之前”时，除非使用“刚好”或“直接”，否则可以包括不连续的情况。
27.应当理解，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与其他元件区分。例如，第一元件
可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件，而不偏离脱离本公开的范围。
28.如本领域技术人员可以充分理解的，本公开的不同实施方案的特征可以部分地或全部地彼此耦合或组合，并且可以以各种方式彼此协作并在技术上被驱动。本公开的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。
29.参照图1、图2，本发明公开了一种水杯饮水量计算方法，包括所述杯盖与杯体间设有的能够感应杯盖开合的霍尔感应结构、用于测量液面高度的检测模块、处理芯片，霍尔感应结构及检测模块均与处理芯片连接，还包括安装于杯体中的角度位置传感器，该角度位置传感器与处理芯片连接，本技术中，霍尔感应结构包括设置于杯盖上的磁铁以及杯体上的霍尔感应器，当杯盖打开时，磁信号消失，霍尔感应器反馈给处理芯片，从而知道杯盖打开，杯盖关闭时，磁信号恢复，霍尔感应器反馈给处理芯片，从而知道杯盖关闭，角度位置传感器优选三轴传感器，处理芯片为常规的mcu芯片，检测模块包括杯体内设置的若干上下排布于杯体上且能够接触杯体内液体的检测电极，所述检测电极与处理芯片电连接，因为三轴传感器、霍尔感应器、处理芯片为外购常用件，因而其具体的电路结构及连接结构不详述。
30.本技术的检测电极为金属导体，若干检测电极上下竖直排布固定于杯体壁上或是杯体内的吸管壁上，杯体壁上或是吸管壁上还会设置密闭空间用于安装与检测电极连接的线路板，检测电极一端露在杯体壁或是吸管壁外，另一端与线路板连接，检测电极的排布密度与检测准确度相关，因而尽可能会密集排布，角度位置传感器一般安装于杯底的空间中，而处理芯片可以安装于杯底也可安装于杯盖内，当液体与某一检测电极接触，该检测电极就能与处理芯片导通而发送信号给处理芯片，因每一检测电极的位置高度是固定且已知的，因而就能够通过检测电极测知液面的高度，
31.本技术的另一种液面检测结构为：所述杯体内设有能够在杯体液面上浮动的磁性件及能够感应磁性件的霍尔传感元件，杯体壁上或是吸管壁上还会设置密闭空间用于安装线路板，若干所述霍尔传感元件上下竖直排列于电路板上，每一霍尔传感元件的高度是确知的，磁性件形状优选环形，环形在杯中容易被约束轨迹，如果是不带吸管的，我们的磁性件直径可以接近杯的内壁，霍尔传感元件可设置在杯壁上从而准确感应磁性件，如果是带吸管的，磁性件可套在吸管上从而被霍尔传感元件感应，某一霍尔传感元件感应到磁性件后就能够确定液面的位置,本技术的磁性件具体结构是在塑料圆环壳中内置了磁铁，从而既能够浮在液面上又能够被霍尔传感元件感应,霍尔传感元件为常规元件其具体应用电路结构不详述。
32.上述结构按照以下步骤进行饮水量的计算：
33.s1：杯盖打开时，霍尔感应结构信号中断，处理芯片判断此时处于饮水状态；
34.当然为了准确判断使用者是否饮水，我们可以增加角度位置传感器，通过角度位置传感器感应杯体的移动及转动角度并将该转动角度信息传送给处理芯片，处理芯片收到该信息后与饮水预设角度值比较，当转动角度值等于饮水预设角度值时确定使用者是在饮水；作为进一步的设置，饮水预设角度值为范围值，因而当转动角度值等于饮水预设角度值的任意一角度值时，都会被判断为使用者在饮水，当水杯是直饮式时，所述饮水预设角度值为范围值：10度-180度，因为直饮式的水杯随着水量的变化，使用者手持杯体的角度也是不
断变化增大的，而且这个角度变化的差值是很大的，因而优选上述值；当然水杯是吸管形式时，所述饮水预设角度值为范围值：0度-75度，一般吸管杯的形式饮水不需要大角度的转动杯体，因而饮水预设角度值范围较小，
35.作为更进一步的优化设置，为了更准确确定使用者的饮水动作，在每次饮水前，所述处理芯片利用饮水前的液面位置高度值与水杯内腔的高度值比较出一个比值，再用该比值与180度相乘得出该次饮水的预设角度初值，再将该预设角度初值上下扩展成预设角度范围值，当杯体的转动角度达到该预设角度范围值中的某一值时，处理芯片判断使用者是在喝水，所述预设角度初值为a，所述预设角度范围值为：(a-40)度-(a+40)度。直饮水形式杯盖，饮水的转动角度会随着饮水量的减少而且逐步增加，这种增量变化以线性变化为主，并且在特定的一个容量，因而计算出预设角度初值a后，再将这个a做一个范围限定，正负40度，因为容器的容量是已知并且可测量的，因而比值是容易计算，比如饮水量在50％的时候，对应线性计算出来的角度是90度，预设角度范围值为：50度-130度，当饮水的转动角度值在50度至130度时，处理芯片就会判断此刻是饮水动作，
36.s2：饮水完毕杯盖关闭时，霍尔感应结构信号开启，处理芯片判断此时处于饮水完毕，当然为了更准确判断使用者是否饮水完毕，通过角度位置传感器感应使用者饮水后杯体放置时的位置角度，并将该位置角度信息传送给处理芯片，所述处理芯片收到该位置角度信息后与放置预设角度值比较，当位置角度值等于放置预设角度值时判断使用者喝水结束，该放置预设角度值一般是0度，因为水杯一般都是水平放置于桌面上，
37.s3：上述两步的判断结束后，所述处理芯片控制检测模块测得现在杯体内液面位置高度值，所述处理芯片将饮水前的液面位置高度值与s2中记录的液面位置度值进行计算出差值，然后将该差值带入公式中算出饮用水量的体积值，该体积值即为使用者该次的饮水量。比如，杯体是圆柱形的，那么液面位置高度值的差值与杯体的横截面面积相乘就得出饮用水量的体积值；如果杯体是圆锥体的，那么采用圆锥体的体积计算公式带入高度值以及饮水前后液面位置的横截面面积值就能够得出饮用水量的体积值，上述公式都可以根据水杯的形状预设。
38.作为本技术的进一步的结构，还包括无线传输模块，所述处理芯片将所述体积值通过无线传输模块传送到使用者的终端设备上，当然本技术也可以直接在杯体上设置显示屏，从而可以将饮水量显示出。当三轴传感器判断水杯有移动并且出现了这个范围的角度后，
39.以上对本发明实施例所提供的一种水杯饮水量计算方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。