感单元和第二组红外传感单元，其中第一组红外传感单元与所述液位传感器5中的所述至少一些相邻地设置，且所述第二组红外传感单元与所述第一组传感器相对地设置。并且，所述第一组红外传感单元和第二组红外传感单元均包括红外收发器。第一组红外传感单元和第二组红外传感单元相互收发信号，且其接收到的信号被传送到所述饮水量计算单元4，以判断红外信号是否正常地被接收和发送。这些红外传感单元之间的这种“通讯”由所述饮水量计算单元4控制，且它们之间收发的数据由所述饮水量计算单元4产生。
[0057]根据本发明的优选实施例，所述饮水量计算单元4产生的数据仅为数据通讯有效性验证的目的使用，因此其一般表示一串二进制数字，例如“10100101”，且位数一般为8位，即一个字节。这样，既能够起到通讯有效性验证的作用，又能够节省通讯开销以及所需要的电力。
[0058]本发明在一些优选实施例中按照如下方式设置上述第一组红外传感单元和第二组红外传感单元:所述第一组红外传感单元设置于水杯杯体10的侧壁，所述第二组红外传感器6设置于水杯杯体10的顶部，这样，第一组红外传感单元与第二组红外传感单元相互进行数据通讯，能够确定第一组红外传感单元中的红外传感器6是否被遮挡，并间接地判断与其相邻的液位传感器5是否受到遮挡。当所述饮水量计算单元4未在规定的时间内收到第二组红外传感单元反馈的预设信息时，则判断此时的液位传感器5受到阻挡，例如茶叶等，这样，在计算饮水量时将排除液位传感器5检测的信息。
[0059]三维加速度传感器2，其设置于水杯杯体10的底部；其能够检测水杯是否处于海拔高于或低于水平面，以至于影响对压力传感器1检测到的水对杯底部的压力是准确的值的判断。当三维加速度传感器2检测到重力方向上的加速度非0时，表示此时的压力传感器1检测值需要基于此Z轴的加速度进行校正。同理，当X轴和Y轴加速度传感器检测值非0时，表示此时压力传感器1检测到的值需要校正的角度。该角度的计算可以根据受力二角形分析方法获得。
[0060]水平传感器3，其设置于水杯杯体10的底部；其检测此时的水杯是否处于水平状态。如果不是，则不论上述三维加速度传感器2采集到的Z轴加速度是否为0，均依靠三维加速度传感器2的X轴和Y轴测得的值进行校正。
[0061]饮水量计算单元4，其设置于水杯杯体10的底部，且根据所述压力传感器1、液位传感器5、三维加速度传感器2、水平传感器3、红外传感器6的检测结果得到饮水量。具体地，首先依据水平传感器3判断此时的智能水杯是否处于水平位置，然后根据三维加速度传感器2检测的三维加速度获得压力传感器1检测值的校正角度(即通过受力三角形分析方法根据该角度获得重力方向上的校正比例系数);其中，当所述两对液位传感器5均未被遮挡且在规定时间内反馈给第二组红外传感单元的值为预设值时，根据两对液位传感器5检测到的值再次计算水杯杯体10内液位的角度。该角度用于对上述通过三维加速度传感器2检测到的值进行校正，以使得其值更准确。当检测到两对(即四列)液位传感器5的高度均相同时，则可以依据液位传感器5检测到的值对水杯内的液体变化量进行如下检测和计算:靠近水杯被顶部的第三组红外探测单元被用于检测水面到水底之间的距离，且在三维加速度传感器2检测到三维加速度发生变化时，再次探测水面到水底之间的距离，这两个距离相减可以得到液面变化的高度，该高度值被用于提供给饮水量计算单元4换算为饮水量，该饮水量被用于作为压力传感器1检测到的饮水量的校正值。
[0062]根据本发明的优选实施例，所述饮水量计算单元4采用ARM芯片。
[0063]根据本发明的其他实施例，所述智能水杯还包括开关电路，其被所述饮水量计算单元4控制，用于根据所述压力传感器1、液位传感器5、三维加速度传感器2、水平传感器
3、红外传感器6的检测结果控制所述饮水量计算单元4的工作与否。
[0064]根据本发明的优选实施例，所述智能水杯还包括太阳能电池，其设置于水杯杯体10的外壁。
[0065]温度确定单元采用温度传感器，用于确定水杯中盛装的水的温度以及水杯外的环境温度。根据本发明的优选实施例，所述温度传感器包括红外温度探测器。上述温度确定单元不仅采集智能水杯内的水温，而且还采集智能水杯所处环境中的环境温度。这样能够有助于建立使用者所处环境温度与饮水量和饮水温度等因素之间的关联，有助于分析使用者的饮水习惯，并有助于科学、合理地指导使用者饮水。
[0066]唇部交互单元用于采集使用者的唇部动作，其采用唇部感应单元采集使用者的唇部是否贴合到所述智能水杯。被传输到该存储单元的数据被根据所述唇部交互单元采集到的使用者唇部动作发生的时刻为索引并以此索引建立主键，将地理信息、时刻信息、温度信息、饮水量信息等信息设置于不同的列中并以数据表的方式存储于该存储单元的至少一部分中。
[0067]现有技术中，虽然已有实现类似功能的感应单元，但感应的精确度不足，而使用者利用水杯喝水时，其唇部对水杯杯口的压力并不大，因此极大限制了感应动作的捕捉准确性。本发明为了克服这一现有技术的缺陷，提供了如下的电路:其具有在几十到一百微秒区间内的响应速度。具体如图4所示:该感应单元包括:公共电极1、压力传感器模块2、发光二极管3、输出端4、双向数据总线B、重置控制端R、晶闸管T1-T4、三极管T、电容F1。其中，晶闸管T1的漏极连接发光二极管3，源极连接双向数据总线B，栅极连接时钟端；晶闸管T2的栅极连接重置控制端R，源极连接压力传感器模块2的控制端(使能端)，漏极连接时钟端；晶闸管T3的栅极连接双向数据总线B，源极连接三极管T的发射极及晶闸管T4的漏极；晶闸管T4的栅极连接晶闸管T2的漏极，漏极连接压力传感器模块的控制端，源极连接晶闸管T3的源极；三极管T的集电极连接电容F1，三极管T的基极连接压力传感器模块2的输出端；晶闸管T3的漏极与三极管T的发射极经过与门连接输出端4。其中，三极管为N型。
[0068]本发明中，比较单元采用ARM处理器，用于对定位与计时单元、水量确定单元以及温度确定单元输出的信息与所述存储单元存储的使用者饮水记录做比较。根据本发明的优选实施例，存储单元中存储的是使用者在以往饮水时采集到的饮水量、时刻、饮水时长、水温、环境温度的信息。这样，根据存储单元中的所述主键为条件，将上述定位与计时单元、水量确定单元以及温度确定单元输出的信息与存储单元存储的使用者饮水时采集到的饮水量、时刻、饮水时长、水温、环境温度的信息进行比较。当这些因素两两比较后得到的差值的绝对值超过预设阈值时，根据该差值，通过提醒单元向使用者发出语音提示，例如本次饮水量过少”或“本次饮水量过多”。
[0069]饮水量设置单元用于通过使用者的唇部动作设置适当的饮水量。其包括开关单元和控制器，该开关单元用于开启或关闭饮水量设置单元的工作，控制器用于根据所述唇部交互单元采集到的信息确定使用者的唇部动作是否结束、记录本次唇部动作(即唇部开始触碰水杯到离开水杯)所花费的时长，并将该时长作为适当饮水量存储在所述存储单元中。
[0070]提醒单元用于根据所述比较单元输出的信息和/或所述饮水量设置单元设置的饮水量向使用者发出必要的提醒。根据本发明的优选实施例，该提醒单元包括喇叭、发光二极管以及无线通信模块。其中，无线通信模块通过3G、4G、WiF1、蓝牙等通信方式中的一种或多种向外部的通信接收模块发送待显示的提醒信息，所述外部通信接收模块在接收到该提醒信息后，通过喇叭和/或显示屏向远程或附近的其他人员(例如监护亲属、医护人员)提供提醒?目息。
[0071]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种利用水杯分析使用者饮水健康状态的方法，包括: (1)获得饮水信息； (2)获得使用者以往饮水信息； (3)将所述饮水信息与以往饮水信息进行比较，根据比较结果确定使用者饮水健康状态； (4)发出关于使用者饮水健康状态的提示信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述饮水信息包括饮水量、饮水时刻、饮水时长、水温、环境温度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以往饮水信息被存储在存储单元中。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述环境温度采用红外温度传感器获得。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤据(I)进一步包括: (11)获得水杯内盛装的水的温度?目息； (12)获得水杯所在环境的环境温度； (13)获得饮水时刻?目息； (14)获得饮水时长信息； (15)根据水杯所处的地理位置信息，获得饮水量信息。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述地理位置信息采用GPS模块获得。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述饮水时刻信息通过唇部交互单元获得，所述唇部交互单元包括唇部检测单元和计时器，所述唇部检测单元检测唇部与水杯杯口贴合与离开的状态，所述计时器根据该状态获得唇部与水杯杯口贴合与离开的时刻。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述饮水量信息通过饮水量确定单元获得。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述饮水时长信息采用所述计时器获得。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发出关于使用者饮水健康状态的提示信息包括通过喇叭、发光二极管以及无线通信模块中的一种或几种发出所述提示信息。
【专利摘要】本发明为了获得使用者在不同地理位置、海拔等因素的前提下的准确饮水量，克服水杯倾斜以及重力加速度对饮水量计算造成的误差、提高使用者在设置习惯提醒时的用户体验，并据此向使用者提供健康状态，提供了一种利用水杯分析使用者饮水健康状态的方法，包括：(1)获得饮水信息；(2)获得使用者以往饮水信息；(3)将所述饮水信息与以往饮水信息进行比较，根据比较结果确定使用者饮水健康状态；(4)发出关于使用者饮水健康状态的提示信息。通过本发明，本地的饮水者或者远程的监护人员能够全方位了解饮水者饮水时的健康状态。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105243286
【申请号】CN201510765991
【发明人】王东旭, 杨勇
【申请人】成都小爱未来智慧科技有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月11日