一种具有多维感知功能的无线交互式水杯制造技术

本发明专利技术公开了一种具有多维感知功能的无线交互式水杯，所述水杯包括内杯壳、外杯壳、杯套、杯盖和杯垫，在内杯壳与外杯壳之间的杯壁上设有杯壁电路，在内杯壳与外杯壳之间的杯底部设有杯体电路，在杯套内设有杯套电路，在杯垫内设有杯垫电路，在杯盖内设有杯盖电路；所述杯体电路通过数据通信电路分别与杯壁电路和杯盖电路连接，杯壁电路通过数据通信电路与杯套电路连接，杯体电路通过无线通信电路与多媒体终端设备构成双向通信连接。该水杯通过集成多种类型传感器实现了对饮水习惯的多维信息感知，通过杯体与多媒体终端之间、杯壁与杯套之间、杯体与杯盖之间的无线通信，实现了水杯、多媒体终端及软件、数据服务器之间的动态交互。

【技术实现步骤摘要】
一种具有多维感知功能的无线交互式水杯
本专利技术涉及智能水杯
，具体涉及一种具有多维感知功能的无线交互式水杯。
技术介绍
饮水与人体健康密切相关。以记录并指导使用者的饮水习惯为目的，在现有技术中出现了很多具有饮水量分析和提示的智能型水杯，其中部分产品还可与多媒体终端软件相结合，实现饮水量数据的上传和统计分析。然而，上述水杯均存在一些共同缺点。首先，水杯对饮水事件的判断不准确，误报率高，进而影响饮水量统计精度；其次，水杯设计采用一个型号一个款式的模式，加之多媒体终端软件设计单一，所有使用者只能使用统一的界面和完全相同的功能，无法满足使用者的个性化和差异化需求；再次，杯子和多媒体终端软件之间的交互往往是单向的，局限于杯子将数据上传给多媒体终端软件，缺乏双向互动，使用者使用感受差。此外，杯子的功能大多仅局限于饮水量统计和分析，较为简单。更重要的是，产品的设计忽略了杯垫、杯盖、杯套等基本水杯附件的作用，仅专注于杯体功能的开发和扩展，缺乏新颖性。
技术实现思路
本专利技术目的在于，克服现有技术中的缺陷，提供一种可通过同时向杯体、杯垫、杯盖、杯套等部件嵌入采样电路的方式实现对使用者饮水量、饮水速度、饮水时间分布、饮水温度、饮水类型等多维饮水信息的采集；通过杯体与多媒体终端设备之间、杯壁与杯套之间、杯体与杯盖之间的无线通信，实现了水杯各部件以及水杯与终端软件之间的无线数据传输和动态交互的具有多维感知功能的无线交互式水杯。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：提供一种具有多维感知功能的无线交互式水杯，所述水杯包括内杯壳、外杯壳、杯套、杯盖和杯垫，在内杯壳与外杯壳之间的杯壁上设有杯壁电路，在内杯壳与外杯壳之间的杯底部设有杯体电路，在杯套内设有杯套电路，在杯垫内杯垫电路，在杯盖内设有杯盖电路；所述杯体电路通过数据通信电路分别与杯壁电路和杯盖电路连接，杯壁电路通过数据通信电路与杯套电路连接，杯体电路通过无线通信电路与多媒体终端设备构成双向通信连接。其中优选的技术方案是，所述杯体电路包括：杯体杯壁通信电路，用于杯体电路与杯壁电路之间的数据传输；杯体电源管理电路，用于杯体电路的电源管理，以及杯壁电路的电源供给；杯体杯盖通信电路，用于杯体与杯盖之间的数据传输；杯体电池充电电路，用于杯体内部电池的充电管理；杯体多媒体终端设备无线通信电路，用于与具备相同无线通信协议的多媒体终端设备之间的数据传输；杯体采样电路，用于水杯角速度、杯体姿态、杯体压力、杯内液体温度参量的采样。进一步优选的技术方案是，所述杯体电池充电电路为无线充电器。进一步优选的技术方案还有，所述杯体采样电路包括内置的陀螺仪传感器、加速度传感器、压力应变传感器、以及温度传感器。进一步优选的技术方案还有，所述杯体采样电路还包括接触传感器和正弦电信号检测模块，接触传感器用于判定人体各部位与杯体的接触动作，正弦电信号检测模块用于判定是否存在使用者口腔与杯内液体的接触。进一步优选的技术方案还有，所述正弦电信号检测模块通过信号线与水杯的导电内杯壳连接，通过内杯壳向杯内液体发送80KHz人体敏感正弦波信号，在水杯的杯口外杯壁安装有环形金属镀膜或环形不锈钢装饰条。优选的技术方案还有，所述杯壁电路包括杯壁杯套通信电路，用于杯壁与杯套之间的数据传输；杯壁杯体通信电路，用于杯壁与杯体之间的数据传输；杯壁电源管理电路，用于杯壁电路的电源管理，以及为杯套电路提供电源，其中电源的提供采用无线充电器。优选的技术方案还有，所述杯套电路包括杯套显示电路，用于提供水杯工作状态信息，杯套显示电路中设有三色呼吸灯；杯套采样电路，用于脉搏数据的采样，以及使用者对杯套按压动作的检测，分别通过数模转换电路和轻触开关实现；杯套杯壁通信电路，用于杯套与杯壁之间的通信；杯套电源管理电路，用于杯套电路的电源供给和管理，其中电源的提供采用无线充电器。优选的技术方案还有，所述杯盖电路包括杯盖显示电路，用于提供杯盖工作状态信息，杯盖显示电路中设有三色呼吸灯；杯盖采样电路，用于对杯内液体的图像采集，杯盖采样电路通过集成CMOS图像传感器和高亮LED来采集图像；杯盖电源管理电路，用于杯盖电路的电源管理；杯盖电池充电电路，用于杯盖内部电池充电，其中电源的提供采用无线充电器；杯盖杯体通信电路，用于杯盖与杯体之间的数据传输。优选的技术方案还有，所述杯垫电路包括杯垫显示电路，用于提供信息提示，杯垫显示电路中设有三色呼吸灯；杯垫电源管理电路，用于杯垫电路的电源管理，以及与杯体电池充电电路和杯盖电池充电电路结合，其中电源的提供采用无线充电器。本专利技术的优点及有益效果是：(1)所述具有多维感知功能的无线交互式水杯，提出了由杯套动态选择终端应用程序界面风格和功能的工作机制。终端应用程序拥有多种风格界面和差异化功能，会根据杯子所配杯套的标识启动对应风格的界面，并提供相应的差异化功能。此外，整个使用过程中如果杯套发生更换，终端应用程序的界面风格和差异化功能也会同步发生改变。该机制为使用者提供了真实产品与虚拟软件之间的互动感受，增添了产品的新颖性和时尚性。(2)提出了杯套与终端应用程序的交互式工作模式。杯套会采集使用者的脉搏信息以及按压动作信息，并实时提供给终端应用程序，而终端应用程序则可以向杯套发送数据和指令，利用杯套电路中的杯套显示电路为使用者提示交互信息，从而增强杯套与终端应用程序的交互性，提升使用者使用体验。(3)提出了通过无线充电方式为无源的杯套电路供电的机制。为解决电池供电电路有效工作时间受电池容量和寿命限制的弊端，杯套电路不包含电池，其电量供给方式采用无线充电技术，通过杯壁电路和杯套电路内置的无线充电电路实现对杯套电路的电能供给。(4)提出了由杯盖对杯内液体进行图像采样的功能。杯盖采样电路集成了图像传感器和补光电路，可以对杯内液体进行静态图像采集，并最终提供给数据服务器进行处理。(5)提出了基于液体图像分析的饮水健康指导机制。由杯盖采集的图像传送至数据服务器后，数据服务器会利用模式分类算法对液体类型(水、茶、果汁、牛奶、咖啡等)进行分析，并据此完成对杯子使用者饮水习惯的统计和分类，最终通过终端应用程序为使用者提供健康饮水建议和指导。(6)提出了一种将口腔与水杯内液体之间是否构成交流通路作为主要依据的饮水动作判定机制。对于使用者饮水动作的准确判断，单纯通过杯底的压力应变传感器分析水杯的重量是否发生减少的方法，并不能有效排除使用者倒掉杯内液体等特殊情况。因此，某些现有的方法会通过陀螺仪传感器和加速度传感器判定同一时间段内杯子的运动姿态是否为饮水姿态，甚至还会通过接触传感器判定使用者是否有握杯的动作发生。然而上述方法仍然存在很高的误判率。本专利技术在上述方法的基础上通过判定使用者口腔与杯内液体是否构成交流通路，能够准确判断人体口腔接触水杯内液体的事件，大大提高降低了饮水动作的误判率。附图说明图1为本专利技术水杯的结构示意图；图2为本专利技术水杯的内置电路框图；图3为本专利技术水杯的正弦电信号检测模块工作原理图；图4为本专利技术水杯的工作环境示意图；图5为本专利技术水杯的工作流程图。图中：1-外杯壳，2-内杯壳，3-杯体电路，4-杯壁电路，5-杯套，6-杯套电路，7-杯盖，8-杯盖电路，9-杯垫，10-杯垫电路，3.1-杯体杯壁通信电路，3.2-杯体电源管理电路，3.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多维感知功能的无线交互式水杯，其特征在于，所述水杯包括内杯壳、外杯壳、杯套、杯盖和杯垫，在内杯壳与外杯壳之间的杯壁上设有杯壁电路，在内杯壳与外杯壳之间的杯底部设有杯体电路，在杯套内设有杯套电路，在杯垫内设有杯垫电路，在杯盖内设有杯盖电路；所述杯体电路通过数据通信电路分别与杯壁电路和杯盖电路连接，杯壁电路通过数据通信电路与杯套电路连接，杯体电路通过无线通信电路与多媒体终端设备构成双向通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有多维感知功能的无线交互式水杯，其特征在于，所述水杯包括内杯壳、外杯壳、杯套、杯盖和杯垫，在内杯壳与外杯壳之间的杯壁上设有杯壁电路，在内杯壳与外杯壳之间的杯底部设有杯体电路，在杯套内设有杯套电路，在杯垫内设有杯垫电路，在杯盖内设有杯盖电路；所述杯体电路通过数据通信电路分别与杯壁电路和杯盖电路连接，杯壁电路通过数据通信电路与杯套电路连接，杯体电路通过无线通信电路与多媒体终端设备构成双向通信连接；所述杯体电路包括：杯体杯壁通信电路，用于杯体电路与杯壁电路之间的数据传输；杯体电源管理电路，用于杯体电路的电源管理，以及杯壁电路的电源供给；杯体杯盖通信电路，用于杯体与杯盖之间的数据传输；杯体电池充电电路，用于杯体内部电池的充电管理；杯体与多媒体终端设备无线通信电路，用于与具备相同无线通信协议的多媒体终端设备之间的数据传输；杯体采样电路，用于水杯角速度、杯体姿态、杯体压力、杯内液体温度参量的采样；所述杯壁电路包括杯壁杯套通信电路，用于杯壁与杯套之间的数据传输；杯壁杯体通信电路，用于杯壁与杯体之间的数据传输；杯壁电源管理电路，用于杯壁电路的电源管理，以及为杯套电路提供电源，其中电源的提供采用无线充电器；所述杯垫电路包括杯垫显示电路，用于提供信息提示，杯垫显示电路中设有三色呼吸灯；杯垫电源管理电路，用于杯垫电路的电源管理，以及与杯体电池充电电路和杯盖电池充电电路相结合，用无线充电器为杯体和杯盖内的电池充电。2.如权利要求1所述的具有多维感知功能的无线交互式水杯，其特征在于，所述杯体电池充电电路为无线充电器。3.如权利要求1所述的具有多维感知功能的无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博武，
申请(专利权)人：启辰电子苏州有限公司，深圳市福韬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32