CN109008529A - 饮水量测量方法、装置及水杯 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种饮水量测量方法、装置及水杯，涉及饮水容器技术领域，其中，饮水量测量方法根据温度传感器测量的各时间点下水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算水杯中的水量变化；检测接触传感器是否感应到接触动作，根据检测结果，进行初步判断；根据初步判断结果和水量变化，确定当前状态为饮水状态、倒水状态或清洗状态；如果当前状态为饮水状态，根据水量变化，确定用户的饮水量。这种方法不仅可以准确判断饮水动作和倒水动作，还考虑到清洗水杯的动作，进一步提高了饮水量测量的准确率。

Description

饮水量测量方法、装置及水杯

技术领域

本发明涉及饮水容器技术领域，尤其是涉及一种饮水量测量方法、装置及水杯。

背景技术

随着人们生活水平的提高，追求健康的生活方式是现代人越来越多的选择，每天八杯水的概念被很多人接受，但在生活节奏日益加快的上班族中，不能清楚完整记录自己每天的饮水时间、饮水量等信息。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种饮水量测量方法、装置及水杯，根据温度传感器和接触传感器的检测结果以及水量变化判断是饮水还是倒水动作，亦或是清洗水杯动作，从而确定当前饮水量，提高了饮水量的测量精确度。

第一方面，本发明实施例提供了应用于带有温度传感器和接触传感器的水杯，所述接触传感器设置在水杯的杯口处；所述方法包括：

根据温度传感器测量的各时间点下所述水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算所述水杯中的水量变化；

检测所述接触传感器是否感应到接触动作，根据检测结果，进行初步判断；

根据初步判断结果和所述水量变化，确定当前状态为饮水状态、倒水状态或清洗状态；

如果当前状态为饮水状态，根据所述水量变化，确定用户的饮水量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，根据温度传感器测量的各时间点下所述水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算所述水杯中的水量变化的步骤之前，所述方法还包括：

按照预先设定的第一采样间隔时长，通过温度传感器采集水杯中的水温数据；

对所述水温数据进行滤波处理后计算得到各时间点下的水温值。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述根据温度传感器测量的各时间点下所述水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算所述水杯中的水量变化的步骤，包括：

按照预先设定的所述第一采样间隔时长，根据所述水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算每个第一采样间隔时长内的水杯中的水量值；

计算相邻两个第一采样间隔时长内的水杯中水量值的差值；

如果所述差值大于设定第一阈值，则将所述差值作为所述水量变化。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述水杯包括至少两个接触传感器；所述检测所述接触传感器是否感应到接触动作，根据检测结果，进行初步判断的步骤，包括：

当检测到有且仅有一个所述接触传感器感应到接触动作时，初步判断结果为初步饮水状态；

当检测到至少两个所述接触传感器连续感应到接触动作时，初步判断结果为初步清洗状态。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述根据初步判断结果和所述水量变化，确定当前状态为饮水状态、倒水状态或清洗状态的步骤，包括：

若所述初步判断结果为初步饮水状态，并且水量减少，则确定当前状态为所述饮水状态；

若所述初步判断结果为初步清洗状态，并且水量增加或减少，则确定当前状态为所述清洗状态；

若未检测到所述接触传感器被感应到接触动作，并且水量增加或减少，则确定当前状态为所述倒水状态。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述如果当前状态为饮水状态，根据所述水量变化，确定用户的饮水量的步骤，包括：

如果当前状态为饮水状态，计算此次饮水状态下的新增饮水量；

将每次饮水状态下的新增饮水量之和作为用户的饮水量。

结合第一方面的第二种或第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，如果当前状态为饮水状态，计算此次饮水状态下的新增饮水量的步骤，包括：

当有且仅有一个接触传感器感应到接触动作时，停止计算所述第一采样间隔时长内的水杯中的水量值，并将此时水杯中的水量值记为第一水量值；

当所述接触传感器感应到接触动作消失时，继续计算，得到所述第一采样间隔时长内的水杯中的第二水量值；

第二水量值与第一水量值的差值为新增饮水量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述检测所述接触传感器是否感应到接触动作的步骤，包括：

按照预先设定的第二采样间隔时长，通过接触传感器采集感应数据；

对所述感应数据进行滤波处理后确定是否为接触动作。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：

如果在设定的第二阈值时间内未检测到所述饮水状态，则对用户进行饮水提醒。

第二方面，本发明实施例还提供一种饮水量测量装置，所述装置包括：

水量变化计算模块，用于根据温度传感器测量的各个时间点下所述水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算所述水杯中的水量变化；

初步判断模块，用于检测所述接触传感器是否感应到接触动作，根据检测结果，进行初步判断；

状态确定模块，用于根据初步判断结果和所述饮水量变化，确定当前状态为饮水状态、倒水状态或清洗状态；

饮水量确定模块，用于如果当前状态为饮水状态，根据所述水量变化，确定用户的饮水量。

第三方面，本发明实施例还提供一种水杯，包括杯体，所述杯体上设置有处理器，与处理器相连接的存储器、温度传感器和接触传感器；

所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面中任一项所述的方法的步骤；

所述温度传感器设置于所述杯体上，用于测量各个时间点下所述水杯中的水温值；

所述接触传感器设置于所述杯体顶端的杯口处，用于感应是否有接触动作。

结合第三方面，本发明实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，所述水杯至少包括两个所述接触传感器，所述至少两个接触传感器之间相隔有预先设定好的距离；

所述接触传感器包括触摸传感器、压力传感器或电容传感器。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的饮水量测量方法、装置及水杯，其中，饮水量测量方法应用于带有温度传感器和接触传感器的水杯，接触传感器设置在水杯的杯口处；根据温度传感器测量的各时间点下水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算水杯中的水量变化；检测接触传感器是否感应到接触动作，根据检测结果，进行初步判断；根据初步判断结果和水量变化，确定当前状态为饮水状态、倒水状态或清洗状态；如果当前状态为饮水状态，根据水量变化，确定用户的饮水量。这种方法不仅可以准确判断饮水动作和倒水动作，还考虑到清洗水杯的动作，进一步提高了饮水量测量的准确率。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明实施例提供的一种饮水量测量方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种饮水量测量装置的结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种水杯的结构框图；

图4为本发明实施例提供的一种水杯的立体结构示意图。

图标：

1-杯体；13-温度传感器；14-接触传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种饮水量测量方法进行详细介绍。

实施例一

本实施例提供了一种饮水量测量方法，应用于带有温度传感器和接触传感器的水杯，接触传感器设置在水杯的杯口处。需要说明的是，附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。以下对本实施例进行详细介绍。

图1示出了本发明实施例所提供的一种饮水量测量方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S100，根据温度传感器测量的各时间点下水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算水杯中的水量变化。

在根据温度传感器测量的各时间点下水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算水杯中的水量变化之前，先按照预先设定的第一采样间隔时长，通过温度传感器采集水杯中的水温数据；对水温数据进行滤波处理后计算得到各时间点下的水温值。

对水温数据进行滤波处理可以避免因检测误差而造成短时间内的数据突变。

可选的，第一采样间隔时长的单位为秒级，第一采样间隔时长可以为5秒，也可以为1秒，为了提高所计算的水量变化数据的精确度，第一采样间隔时长还可以为0.5秒。当第一采样间隔时长越短，所计算的水量变化数据越精确。

比热容是表示物质热性质的物理量，通常用符号c表示。比热容是单位质量的某种物质升高单位温度所需的热量。其国际单位制中的单位是焦耳每千克摄氏度(J/(kg·K)或J/(kg·℃)，J是指焦耳，K是指热力学温标，与摄氏度℃相等)，即令1千克的物质的温度上升(或下降)1摄氏度所需的能量。

具体来说，假设水杯中水的质量为m，在第一采样间隔时长内，该水杯中的水的散热量变化为ΔQ，水温变化为ΔT，则在第一采样间隔时长内该水杯中的水的热容量(热容)为：

在第一采样间隔时长内该水杯中的水的比热容为：

在固定环境中，水的比热容是固定值，即c为固定值。

因为第一采样间隔时长以秒级为单位，属于微小过程变化，所以对于第一采样间隔时长内该水杯中的水的热容和比热容，可以为：

在第一采样间隔时长内，若水杯中的水的温度由T₁变化到T₂，则水的散热量为：

对于公式(4)中的水的散热量，可选的，散热量可以根据水杯的散热系数α，水杯散热面面积F，水的温度t_w，环境温度t_o，由以下公式计算得到。

Q＝α(t_w-t_o)F (5)

其中，水杯的散热系数与水杯的材质有关，水的温度由温度传感器来测量。可选的，环境温度可以由用户来设定，比如，用户将水杯放置在预设环境温度为20°的环境中；另外，还可以在水杯的外壁上设置温度检测装置，来检测环境温度。

散热量还可以根据预先存储在水杯存储器中的水杯材质、环境温度、水的温度等参数，通过查表得到。

对于公式(4)，水的散热量可以由公式(5)计算得到，也可以通过查表得到，各时间点下水杯中的水温值可以在第一采样间隔时长内由温度传感器测量得到，水的比热容c为固定值，由此，根据公式(4)可以计算得到每个第一采样间隔时长内的水量值；

计算相邻两个第一采样间隔时长内的水杯中水量值的差值；预先设定有第一阈值，如果上述差值大于第一阈值，则将差值作为水量变化。

可选的，为了提高计算精确度，如果上述差值小于第一阈值，则不记为水量变化。可以取相邻的两个第一采样间隔时长内水杯中水量值的平均值，将其记为当前水杯中的水量值。可选的，如果多个相邻第一采样间隔时长内的水杯中的水量值的差值均小于第一阈值，可以取多个相邻第一采样间隔时长内的水杯中的水量值的平均值，将其记为当前水量值。

可选的，还可以在水杯上设置加热装置，在第一采样间隔时长内，通过加热装置给水杯中的水提供的热量为：

Q_吸＝P·h (6)

其中，P为加热装置的额定功率，h为加热时的实际功率。

当水杯上设置有加热装置时，在第一采样间隔时长内，水的散热量为：

Q'＝Q-Q_吸 (7)

步骤S102，检测接触传感器是否感应到接触动作，根据检测结果，进行初步判断。

按照预先设定的第二采样间隔时长，通过接触传感器采集感应数据；对感应数据进行滤波处理后确定是否为接触动作。

通过对感应数据进行滤波处理，可以避免清洗水杯或异常接触到接触传感器时出现的接触或非接触反复变化的数据。

可选的，第二采样间隔时长的单位为秒级，可以与第一采样间隔时长相同。

当检测到有且仅有一个接触传感器感应到接触动作时，初步判断结果为初步饮水状态；

当检测到至少两个接触传感器连续感应到接触动作时，初步判断结果为初步清洗状态。

可选的，当检测到至少两个接触传感器连续感应到接触动作时，初步判断结果还可以为异常状态。

步骤S104，根据初步判断结果和水量变化，确定当前状态为饮水状态、倒水状态或清洗状态。

若初步判断结果为初步饮水状态，并且水量减少，则确定当前状态为饮水状态。

若初步判断结果为初步清洗状态，并且水量增加或减少，则确定当前状态为清洗状态。

若未检测到接触传感器被感应到接触动作，并且水量增加或减少，则确定当前状态为倒水状态。

可选的，倒水状态可以为向水杯中添水，此时水量增加；倒水状态还可以为将水杯中原有的水倒掉，此时水量减少。

步骤S106，如果当前状态为饮水状态，根据水量变化，确定用户的饮水量。

如果确定当前状态为饮水状态，计算此次饮水状态下的新增饮水量；

当有且仅有一个接触传感器感应到接触动作时，停止计算第一采样间隔时长内的水杯中的水量值，并将此时水杯中的水量值记为第一水量值；当接触传感器感应到接触动作消失时，继续计算，得到第一采样间隔时长内的水杯中的第二水量值；第二水量值与第一水量值的差值为新增饮水量；

将每次饮水状态下的新增饮水量之和作为用户的饮水量。

可选的，该饮水量测量方法还可以包括，预先设置第二阈值时间，如果在设定的第二阈值时间内未检测到饮水状态，则对用户进行饮水提醒。

本发明实施例提供的饮水量测量方法，不仅可以准确判断饮水动作和倒水动作，还考虑到清洗水杯的动作，进一步提高了饮水量测量的准确率。

实施例二

对应于实施例一中所提供的饮水量测量方法，本实施例提供了一种饮水量测量装置。图3示出了本发明实施例所提供的一种饮水量测量装置的结构示意图，如图3所示，该装置包括以下模块：

水量变化计算模块30，用于根据温度传感器测量的个时间点下水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算水杯中的水量变化；

初步判断模块32，用于检测接触传感器是否感应到接触动作，根据检测结果，进行初步判断；

状态确定模块34，用于根据初步判断结果和饮水量变化，确定当前状态为饮水状态、倒水状态或清洗状态；

饮水量确定模块36，用于如果当前状态为饮水状态，根据水量变化，确定用户的饮水量。

可选的，该饮水量测量装置还可以包括饮水提醒装置，用于预先设置第二阈值时间，如果在设定的第二阈值时间内未检测到饮水状态，则对用户进行饮水提醒。

实施例三

图3和图4示出了本发明实施例所提供的一种水杯100，如图3和图4所示。该水杯100包括杯体1，杯体1上设置有处理器11，与处理器11相连接的存储器12、温度传感器13和接触传感器14。应当注意，图4所示的水杯100的组件和结构只是示例性的，而非限制性的，根据需要，所述水杯也可以具有其他组件和结构。

存储器12可用于存储软件程序以及模块，如本发明实施例中的饮水量测量装置对应的程序指令/模块，以及处理器11通过运行存储在存储器12的软件程序以及模块，从而执行对应的各种功能应用以及数据处理，如本发明实施例提供的饮水量测量方法。存储器12可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(如本发明实施例的饮水量测量装置)等；存储数据区可存储根据显示设备的使用所创建的数据(比如水杯材质、环境温度、水的温度等参数)等。此外，存储器12可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器11是水杯100的控制中心，利用各种接口和线路连接整个水杯的各个部分，通过运行或执行存储在存储器12内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器12内的数据，执行各种功能和处理数据，从而对水杯进行整体监控。可选的，处理器11可包括一个或多个处理单元。

温度传感器13，可以设置于杯体1内壁上，用于测量各时间点下水杯中的水温值。

所述水杯至少包括两个接触传感器14，接触传感器14根据预先设定还得距离设置于杯体1顶端的杯口处，用于感应是否有接触动作。可选的，接触传感器可以为触摸传感器、压力传感器或电容传感器。

可选的，水杯100还可以包括温度检测器，温度检测器设置于水杯100的外壁上，用于检测水杯100所处的环境温度。温度检测器可以为温度传感器。

可选的，水杯100还可以包括加热器，加热器可以设置于水杯内的底部，用于给水杯中的水提供热量。

可选的，水杯100还可以包括饮水提醒器，用于预先设置第二阈值时间，如果在设定的第二阈值时间内未检测到饮水状态，则对用户进行饮水提醒。饮水提醒器可以为蜂鸣器或者闪光灯或者蜂鸣器和闪光灯的组合。

本发明实施例提供的饮水量测量装置，与上述实施例提供的饮水量测量方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种饮水量测量方法，其特征在于，应用于带有温度传感器和接触传感器的水杯，所述接触传感器设置在水杯的杯口处；所述方法包括：

根据温度传感器测量的各时间点下所述水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算所述水杯中的水量变化；

检测所述接触传感器是否感应到接触动作，根据检测结果，进行初步判断；

根据初步判断结果和所述水量变化，确定当前状态为饮水状态、倒水状态或清洗状态；

如果当前状态为饮水状态，根据所述水量变化，确定用户的饮水量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据温度传感器测量的各时间点下所述水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算所述水杯中的水量变化的步骤之前，所述方法还包括：

按照预先设定的第一采样间隔时长，通过温度传感器采集水杯中的水温数据；

对所述水温数据进行滤波处理后计算得到各时间点下的水温值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据温度传感器测量的各时间点下所述水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算所述水杯中的水量变化的步骤，包括：

按照预先设定的所述第一采样间隔时长，根据所述水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算每个第一采样间隔时长内的水杯中的水量值；

计算相邻两个第一采样间隔时长内的水杯中水量值的差值；

如果所述差值大于设定第一阈值，则将所述差值作为所述水量变化。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水杯包括至少两个接触传感器；所述检测所述接触传感器是否感应到接触动作，根据检测结果，进行初步判断的步骤，包括：

当检测到有且仅有一个所述接触传感器感应到接触动作时，初步判断结果为初步饮水状态；

当检测到至少两个所述接触传感器连续感应到接触动作时，初步判断结果为初步清洗状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据初步判断结果和所述水量变化，确定当前状态为饮水状态、倒水状态或清洗状态的步骤，包括：

若所述初步判断结果为初步饮水状态，并且水量减少，则确定当前状态为所述饮水状态；

若所述初步判断结果为初步清洗状态，并且水量增加或减少，则确定当前状态为所述清洗状态；

若未检测到所述接触传感器被感应到接触动作，并且水量增加或减少，则确定当前状态为所述倒水状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述如果当前状态为饮水状态，根据所述水量变化，确定用户的饮水量的步骤，包括：

如果当前状态为饮水状态，计算此次饮水状态下的新增饮水量；

将每次饮水状态下的新增饮水量之和作为用户的饮水量。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，如果当前状态为饮水状态，计算此次饮水状态下的新增饮水量的步骤，包括：

当有且仅有一个接触传感器感应到接触动作时，停止计算所述第一采样间隔时长内的水杯中的水量值，并将此时水杯中的水量值记为第一水量值；

当所述接触传感器感应到接触动作消失时，继续计算，得到所述第一采样间隔时长内的水杯中的第二水量值；

第二水量值与第一水量值的差值为新增饮水量。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述接触传感器是否感应到接触动作的步骤，包括：

按照预先设定的第二采样间隔时长，通过接触传感器采集感应数据；

对所述感应数据进行滤波处理后确定是否为接触动作。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果在设定的第二阈值时间内未检测到所述饮水状态，则对用户进行饮水提醒。

10.一种饮水量测量装置，其特征在于，所述装置包括：

水量变化计算模块，用于根据温度传感器测量的各个时间点下所述水杯中的水温值以及水的比热容和水的散热量，计算所述水杯中的水量变化；

初步判断模块，用于检测所述接触传感器是否感应到接触动作，根据检测结果，进行初步判断；

状态确定模块，用于根据初步判断结果和所述饮水量变化，确定当前状态为饮水状态、倒水状态或清洗状态；

饮水量确定模块，用于如果当前状态为饮水状态，根据所述水量变化，确定用户的饮水量。

11.一种水杯，包括杯体，所述杯体上设置有处理器，与处理器相连接的存储器、温度传感器和接触传感器；

所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1～9中任一项所述的方法的步骤；

所述温度传感器设置于所述杯体上，用于测量各个时间点下所述水杯中的水温值；

所述接触传感器设置于所述杯体顶端的杯口处，用于感应是否有接触动作。

12.根据权利要求11所述的水杯，其特征在于，所述水杯至少包括两个所述接触传感器，所述至少两个接触传感器之间相隔有预先设定好的距离；

所述接触传感器包括触摸传感器、压力传感器或电容传感器。