智能水杯、智能水杯的水位显示方法及其系统.pdf

一种智能水杯，包括杯体、显示屏以及主板，所述显示屏设于所述杯体的周壁上，所述主板设于所述杯体的底部，且与该杯体的内腔隔离，该主板上具有主处理器、重力传感器、以及显示单元，所述重力传感器以及显示单元均与所述主处理器连接，所述显示单元与所述显示屏连接。本发明能在显示屏上以液面的形式实时、直观的显示杯子内部当前的水量，并当水杯倾斜时通过电子三轴加速度计计算水杯倾角，进而计算出当前液面线，从而在显示屏上显示出水位的变化，此外结合温度传感器，感知水温变化并显示在显示屏上，使用户能直观的了解到杯内水的情况。

权利要求书
1.  一种智能水杯，其特征在于，包括杯体、显示屏以及主板，所述显示屏设于所述杯体的周壁上，所述主板设于所述杯体的底部，且与该杯体的内腔隔离，该主板上具有主处理器、重力传感器、以及显示单元，所述重力传感器以及显示单元均与所述主处理器连接，所述显示单元与所述显示屏连接。

2.  根据权利要求1所述的一种智能水杯，其特征在于，所述显示屏采用LCD屏或电子墨水屏。

3.  根据权利要求1或2所述的一种智能水杯，其特征在于，还包括水温传感器，所述水温传感器设于所述杯体的内壁上，且与所述主处理器连接。

4.  一种权利要求3所述的智能水杯的水位显示方法，其特征在于，包括：
通过重力传感器实时计算杯体当前与水平面的倾角；
通过主处理器确定所述杯体内当前的液面线：
当所述倾角为0°时，通过M＝H×S×σ计算当前杯体内液面至杯体底面的距离H，通过H确定倾角为0°时的液面线以及该液面线的中心点，M为当前杯体内液体的质量，S为杯体底面面积，σ为杯体内液体的密度；
当所述倾角大于0°时，根据当前倾角获得参照角，所述参照角为当前液面与杯壁的夹角，其与当前倾角之和为90°，将经过所述中心点且与杯壁夹角为所述参照角的线作为当前的液面线；
根据所述液面线，通过显示单元在显示屏上同步显示水位。

5.  根据权利要求4所述的一种智能水杯的水位显示方法，其特征在于，还包括：
通过水温传感器实时检测杯体内的水温，并在所述显示屏上显示水温。

6.  一种智能水杯的水位显示系统，其特征在于，包括：
倾角计算单元，用于通过重力传感器实时计算杯体当前与水平面的倾角；
液面线计算单元，用于通过主处理器确定所述杯体内当前的液面线：当所述倾角为0°时，通过M＝H×S×σ计算当前杯体内液面至杯体底面的距离H，通过H确定倾角为0°时的液面线以及该液面线的中心点，M为当前杯体内液体的质量，S为杯体底面面积，σ为杯体内液体的密度；当所述倾角大于0°时，根据当前倾角获得参照角，所述参照角为当前液面与杯壁的夹角，其与当前倾角之和为90°，将经过所述中心点且与杯壁夹角为所述参照角的线作为当前的液面线；
水位显示单元，用于根据所述液面线，通过显示单元在显示屏上同步显示水位。

7.  根据权利要求6所述的一种智能水杯的水位显示系统，其特征在于，还包括水温显示单元，用于通过水温传感器实时检测杯体内的水温，并在所述显示屏上显示水温。

说明书智能水杯、智能水杯的水位显示方法及其系统
技术领域
本发明属于智能水杯领域，尤其涉及一种智能水杯、智能水杯的水位显示方法及其系统。
背景技术
移动时代的到来，在万物互联和万物智能的时代发展的趋势下，人们越来越青睐智能的产品，能够给自己的生活工作娱乐等多方面带来便利。为饮水健康而设计的智能水杯也渐渐进入了人们的视线。
传统的智能水杯通常是不透明的，在检测到当前水量后往往通过数值来显示，但是用户不能直观的了解杯内的水量情况。
发明内容
基于此，针对上述技术问题，提供一种智能水杯、智能水杯的水位显示方法及其系统。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种智能水杯，包括杯体、显示屏以及主板，所述显示屏设于所述杯体的周壁上，所述主板设于所述杯体的底部，且与该杯体的内腔隔离，该主板上具有主处理器、重力传感器、以及显示单元，所述重力传感器以及显示单元均与所述主处理器连接，所述显示单元与所述显示屏连接。
所述显示屏采用LCD屏或电子墨水屏。
本方案还包括水温传感器，所述水温传感器设于所述杯体的内壁上，且与所述主处理器连接。
本方案还涉及一种智能水杯的水位显示方法，其特征在于，包括：
通过重力传感器实时计算杯体当前与水平面的倾角；
通过主处理器确定所述杯体内当前的液面线：
当所述倾角为0°时，通过M＝H×S×σ计算当前杯体内液面至杯体底面的距离H，通过H确定倾角为0°时的液面线以及该液面线的中心点，M为当前杯体内液体的质量，S为杯体底面面积，σ为杯体内液体的密度；
当所述倾角大于0°时，根据当前倾角获得参照角，所述参照角为当前液面与杯壁的夹角，其与当前倾角之和为90°，将经过所述中心点且与杯壁夹角为所述参照角的线作为当前的液面线；
根据所述液面线，通过显示单元在显示屏上同步显示水位。
本方案还包括：
通过水温传感器实时检测杯体内的水温，并在所述显示屏上显示水温。
本方案还涉及一种智能水杯的水位显示系统，包括：
倾角计算单元，用于通过重力传感器实时计算杯体当前与水平面的倾角；
液面线计算单元，用于通过主处理器确定所述杯体内当前的液面线：当所述倾角为0°时，通过M＝H×S×σ计算当前杯体内液面至杯体底面的距离H，通过H确定倾角为0°时的液面线以及该液面线的中心点，M为当前杯体内液体的质量，S为杯体底面面积，σ为杯体内液体的密度；当所述倾角大于0°时，根据当前倾角获得参照角，所述参照角为当前液面与杯壁的夹角，其与当前倾角之和为90°，将经过所述中心点且与杯壁夹角为所述参照角的线作为当前的液面线；
水位显示单元，用于根据所述液面线，通过显示单元在显示屏上同步显示水位。
本方案还包括水温显示单元，用于通过水温传感器实时检测杯体内的水温，并在所述显示屏上显示水温。
本发明能在显示屏上以液面的形式实时、直观的显示杯子内部的当前水量，并当水杯倾斜时通过重力传感器计算水杯倾角，进而计算出当前液面线，从而在显示屏上显示出水位的变化,此外结合温度传感器，感知水温变化并显示在显示屏上，使用户能直观的了解到杯内水的情况。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式本发明进行详细说明：
图1为本发明的智能水杯的结构示意图；
图2为本发明的智能水杯的电气连接结构示意图；
图3为本发明的一种智能水杯的水位显示方法的流程图；
图4为本发明的液面示意图；
图5为本发明的一种智能水杯的水位显示系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种智能水杯，包括杯体110、显示屏120以及主板130。
显示屏120设于杯体110的周壁上。
主板130设于杯体110的底部，且与该杯体110的内腔隔离。
如图2所示，主板130上具有主处理器131、重力传感器132以及显示单元133，重力传感器132以及显示单元133均与主处理器131连接，显示单元133与显示屏120连接。
具体地，显示屏120采用LCD屏或电子墨水屏。
为了更加人性化，本发明还设置了水温传感器140，水温传感器140设于杯体110的内壁上，且与主处理器131连接，主处理器131将使用AD数模转换将水温转换成方便显示屏120显示的格式，比如温度计，水蒸气，水泡等向用户展示水的温度。
其中，重力传感器132实时计算杯体110当前与水平面的倾角，主处理器131根据当前杯体110内的水量以及倾角确定杯体110内当前的液面线，显示单元133根据当前液面线，在显示屏120上同步显示水位。
如图3所示，本发明还涉及一种智能水杯的水位显示方法，包括：
S101、通过重力传感器实时计算杯体当前与水平面的倾角A。
S102、通过主处理器确定杯体110内当前的液面线：
如图4所示，需要指出的是，无论杯体110是否倾斜，其内部液面始终保持水平，液面的中心点N与杯底的距离H始终保持不变，并且以杯体110为参照系，无论杯体110是否倾斜，液面的中心点N的位置不变。
当倾角A为0°时，杯子处于非倾斜状态，当倾角A大于0°是，杯子处于倾斜状态。
当倾角A为0°时，通过M＝H×S×σ计算当前杯体110内液面至杯体110底面的距离H，通过H确定倾角A为0°时的液面线以及该液面线的中心点N，M为当前杯体110内液体的质量，其可根据当前水量换算获得，S为杯体底面面积，σ为杯体内液体的密度，此处液体密度采用水的密度。
其中，根据第一次开始喝水时的倾角，可以通过角度查表方式获得当前杯体110内的水量，比如喝水时候的倾角20°对应300ml，40°对于200ml，进而将水量换算为当前杯体110内液体的质量。
当倾角A大于0°时，根据当前倾角A获得参照角B，参照角B为当前液面与杯壁的夹角，其与当前倾角A之和为90°，将经过中心点N且与杯壁夹角为参照角B的线作为当前的液面线。
S103、根据液面线，通过显示单元在显示屏上同步显示水位。
此外，还可以根据内部液体状态动态显示虚拟画面，比如划动的小船，小鱼，增加杯子的交互性和趣味性。
本发明还通过水温传感器140实时检测杯体110内的水温，并在显示屏120上显示水温，主处理器131将使用AD数模转换将水温转换成方便显示屏120显示的格式，比如温度计、水蒸气、水泡等向用户展示水的温度。
本发明可以根据当前的水量，以液面的形式实时、直观的显示杯子内部水量，并当水杯倾斜时通过重力传感器132计算水杯倾角，进而计算出当前液面线，从而在显示屏上显示出水位的变化；此外结合温度传感器，感知水温变化并显示在显示屏上，使用户能直观的了解到杯内水的情况。
如图5所示，本发明还涉及一种智能水杯的水位显示系统，包括：
倾角计算单元101，用于通过重力传感器132实时计算杯体当前与水平面的倾角；
液面线计算单元102，用于通过主处理器131确定杯体110内当前的液面线：
如图4所示，需要指出的是，无论杯体110是否倾斜，其内部液面始终保持水平，液面的中心点N与杯底的距离H始终保持不变，并且以杯体110 为参照系，无论杯体110是否倾斜，液面的中心点N的位置不变。
当倾角A为0°时，杯子处于非倾斜状态，当倾角A大于0°是，杯子处于倾斜状态。
当倾角A为0°时，通过M＝H×S×σ计算当前杯体110内液面至杯体110底面的距离H，通过H确定倾角A为0°时的液面线以及该液面线的中心点N，M为当前杯体110内液体的质量，其可根据当前水量换算获得，S为杯体底面面积，σ为杯体内液体的密度，此处液体密度采用水的密度。
其中，根据第一次开始喝水时的倾角，可以通过角度查表方式获得当前杯体110内的水量，比如喝水时候的倾角20°对应300ml，40°对于200ml，进而将水量换算为当前杯体110内液体的质量。
当倾角A大于0°时，根据当前倾角A获得参照角B，参照角B为当前液面与杯壁的夹角，其与当前倾角A之和为90°，将经过中心点N且与杯壁夹角为参照角B的线作为当前的液面线。
水位显示单元103，用于根据液面线，通过显示单元在显示屏上同步显示水位。
本发明还设置了水温显示单元，用于通过水温传感器实时检测杯体内的水温，并在显示屏上显示水温，主处理器131将使用AD数模转换将水温转换成方便显示屏120显示的格式，比如温度计、水蒸气、水泡等向用户展示水的温度。
但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。