喝水倒水识别水杯

摘要

本发明公开了一种喝水倒水识别水杯，涉及水杯领域，所述水杯包括：倾斜向采集模块，用于采集所述水杯的倾斜向信息；抓持向采集模块，用于采集用户抓持所述水杯的抓持向信息；第一发送模块，用于向第一数据处理模块发送所述倾斜向信息和所述抓持向信息；其中，所述第一数据处理模块用于根据所述倾斜向信息与所述抓持向信息，获取所述水杯的倾斜向与抓持向在水平面上的投影的第一夹角，响应于所述第一夹角与预设夹角相匹配，判定用户执行喝水操作和/或倒水操作。本发明通过检测水杯的倾斜向信息和把持向信息，该信息经数据处理获得倾斜向和把持向的夹角信息，根据该夹角信息判定用户的喝水倒水操作，有效提高喝水倒水识别的正确率。

权利要求

1.一种喝水倒水识别水杯，其特征在于，所述水杯包括：倾斜向采集模块，用于采集所述水杯的倾斜向信息；

抓持向采集模块，用于采集用户抓持所述水杯的抓持向信息；

第一发送模块，用于向第一数据处理模块发送所述倾斜向信息和所述抓持向信息；其中，所述第一数据处理模块用于根据所述倾斜向信息与所述抓持向信息，获取所述水杯的倾斜向与抓持向在水平面上的投影的第一夹角，响应于所述第一夹角与预设夹角相匹配，判定用户执行喝水操作或倒水操作；所述抓持向为所述用户抓持所述水杯时，所述用户的掌心指向所述水杯的杯心的方向。

2.如权利要求1所述的一种喝水倒水识别水杯，其特征在于，所述第一数据处理模块设置于所述水杯杯体上；

或所述第一数据处理模块相对于所述水杯而独立存在，所述第一数据处理模块与所述水杯通信连接；

或所述水杯还包括：第一存储模块，用于存储所述倾斜向信息和/或所述抓持向信息。

3.如权利要求1所述的一种喝水倒水识别水杯，其特征在于，所述抓持向采集模块，包括：触感采集单元，用于采集所述水杯杯体上触感模块的用户把持信号；

抓持向确定单元，用于将所述用户把持信号作为所述抓持向信息发送至第一数据处理模块，或用于根据所述用户把持信号确定所述用户抓持所述水杯的所述抓持向。

4.如权利要求3所述的一种喝水倒水识别水杯，其特征在于，所述抓持向确定单元，包括：抓持点位确定组件，用于根据所述触感模块的用户把持信号，确定所述水杯两侧与用户至少两个手指的相对应的两个抓持点位；

抓持向确定组件，用于将所述水杯两侧的两个所述抓持点位的连线在水平面上的投影的垂线，确定为所述抓持向。

5.如权利要求1所述的一种喝水倒水识别水杯，其特征在于，所述第一数据处理模块，还用于：将所述第一夹角与夹角阈值相比较；

若所述第一夹角大于或等于所述夹角阈值，则判定所述用户执行所述喝水操作。

6.如权利要求1所述的一种喝水倒水识别水杯，其特征在于，所述第一数据处理模块，还用于：将所述第一夹角与第一预设倾向区间和/或第二预设倾向区间相比较；

若所述第一夹角包容于所述第一预设倾向区间或第二预设倾向区间，则判定所述用户执行所述喝水操作或所述倒水操作。

7.如权利要求1所述的一种喝水倒水识别水杯，其特征在于，所述水杯还包括：倾斜角检测模块，用于检测所述水杯的倾斜角；

所述倾斜向采集模块，还用于响应于所述水杯的所述倾斜角大于倾角阈值，获取水杯的倾斜向信息。

8.如权利要求1-7任意一项所述的一种喝水倒水识别水杯，其特征在于，所述水杯，还包括模块唤醒单元，用于检测所述水杯的运动状态，响应于所述运动状态发生变更，唤醒用于采集水杯倾斜向信息的倾斜向采集模块。

9.如权利要求1-7任意一项所述的一种喝水倒水识别水杯，其特征在于，所述水杯的所述倾斜向是通过三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器获取的；所述倾斜向采集模块包括：坐标求解单元，用于基于初始角，通过对三轴角速度和/或三轴加速度进行积分求解，实时获得水杯杯底至杯顶第一径向在三轴坐标系中的坐标；

倾斜角求解单元，确定所述第一径向与Z轴之间的夹角为倾斜角；

倾斜向确定单元，用于在所述倾斜角大于阈值时，确定所述第一径向在X-Y面上的投影为倾斜向；

其中，所述水杯的杯底至杯顶为三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器的Z轴，所述水杯的杯底为三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器的X-Y面。

10.如权利要求1-7任意一项所述的一种喝水倒水识别水杯，其特征在于，所述第一数据处理模块，还用于：获取所述水杯的所述倾斜向的历史数据，从所述历史数据中匹配出分别用于识别所述水杯处于喝水状态的第一历史数据和所述水杯处于倒水状态的第二历史数据；

根据所述第一历史数据和/或第二历史数据，确定或校正所述预设夹角。

说明书

喝水倒水识别水杯

技术领域

[0001] 本发明涉及智能水杯领域，特别涉及一种喝水倒水识别水杯。

背景技术

[0002] 在现有技术中，具有智能水杯用于监控用户饮水量，一般其通过对杯内的水量进行测量，通过水量的变化进行判断用户的日饮水量。其不足之处在于，用户如果将水倒掉，也会误识别为喝水行为，影响饮水量的统计。此外，在其它应用情景中，如统计用户日饮水次数、饮水频率等进行统计，现有技术经常将倒水行为误统计。

发明内容

[0003] 有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种喝水倒水识别水杯，旨在辨析用户喝水和倒水操作。

[0004] 为实现上述目的，在本发明的一个方面提供一种喝水倒水识别水杯。

[0005] 在一具体实施方式中，所述水杯包括：

[0006] 倾斜向采集模块，用于采集所述水杯的倾斜向信息；

[0007] 抓持向采集模块，用于采集用户抓持所述水杯的抓持向信息；

[0008] 第一发送模块，用于向第一数据处理模块发送所述倾斜向信息和所述抓持向信息；其中，所述第一数据处理模块用于根据所述倾斜向信息与所述抓持向信息，获取所述水杯的倾斜向与抓持向在水平面上的投影的第一夹角，响应于所述第一夹角与预设夹角相匹配，判定用户执行喝水操作和/或倒水操作。

[0009] 该技术方案通过检测水杯的倾斜向信息和把持向信息，该信息经数据处理获得倾斜向和把持向的夹角信息，根据该夹角信息判定用户的喝水倒水操作，有效提高喝水倒水识别的正确率。发明人研究发现，喝水和倒水操作的倾斜向与把持向构成的夹角不同，通过该夹角可以有效辨析出喝水操作，避免将倒水操作误识别为喝水操作，同时也避免将喝水操作误识别为倒水操作，喝水倒水识别准确率高。

[0010] 在一具体实施方式中，所述第一数据处理模块设置于所述水杯杯体上。

[0011] 在一具体实施方式中，所述第一数据处理模块相对于所述水杯而独立存在，所述第一数据处理模块与所述水杯通信连接。

[0012] 在一具体实施方式中，所述倾斜向采集模块，还包括倾斜向采集单元，用于采集设置于所述水杯杯体上的倾斜向检测装置检测的倾斜向信息。

[0013] 在一具体实施方式中，所述抓持向采集模块，还包括：

[0014] 触感采集单元，用于采集所述水杯杯体上触感模块的用户把持信号；

[0015] 把持向确定单元，用于将所述用户把持信号作为所述抓持向信息发送至第一数据处理模块，或用于根据所述把持信号确定所述用户抓持所述水杯的所述把持向。

[0016] 在一具体实施方式中，所述把持向确定单元，还包括：

[0017] 抓持点位确定组件，用于根据所述触感模块的用户把持信号，确定所述水杯两侧与用户至少两个手指的相对应的至少两个抓持点位；

[0018] 把持向确定组件，用于将所述水杯两侧的两个所述抓持点位的连线在水平面上的投影的垂线，确定为所述把持向。

[0019] 在一具体实施方式中，所述第一数据处理模块，还用于：

[0020] 将所述第一夹角与夹角阈值相比较；

[0021] 若所述第一夹角大于或等于所述夹角阈值倾向，则判定所述用户执行所述喝水操作或所述倒水操作。

[0022] 在一具体实施方式中，所述第一数据处理模块，还用于：

[0023] 将所述第一夹角与第一预设倾向区间和/或第二预设倾向区间相比较；

[0024] 若所述第一夹角包容于所述第一预设倾向区间或第二预设倾向区间，则判定所述用户执行所述喝水操作或所述倒水操作。

[0025] 在一具体实施方式中，所述水杯还包括：

[0026] 倾斜角检测模块，用于检测所述水杯的倾斜角；

[0027] 所述倾斜向采集模块，还用于响应于所述水杯的所述倾斜角大于倾角阈值，获取水杯的倾斜向信息。

[0028] 在一具体实施方式中，在所述水杯，还包括模块唤醒单元，用于检测所述水杯的运动状态，响应于所述运动状态发生变更，唤醒用于采集水杯倾斜角的倾斜角采集模块和/或唤醒用于采集水杯倾斜向的倾斜向采集模块。

[0029] 在一具体实施方式中，所述水杯的所述倾斜向是通过三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器获取的；所述倾斜向采集模块还包括：

[0030] 坐标求解单元，用于基于初始角，通过对三轴角速度和/或三轴加速度进行积分求解，实时获得水杯杯底至杯顶第一径向在三轴坐标系中的坐标；

[0031] 倾斜角求解单元，确定所述第一径向与所述Z轴之间的夹角为倾斜角；

[0032] 倾斜向确定单元，用于在所述倾斜角大于阈值时，确定所述第一径向在所述X-Y面上的投影为倾斜向；

[0033] 其中，所述水杯的杯底至杯顶为三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器的Z轴，所述水杯的杯底为三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器的X-Y面。

[0034] 在一具体实施方式中，所述第一数据处理模块，还用于：

[0035] 获取所述水杯的所述倾斜向的历史数据，从所述历史数据中匹配出分别用于识别所述水杯处于喝水状态的第一历史数据和所述水杯处于倒水状态的第二历史数据；

[0036] 根据所述第一历史数据和/或第二历史数据，确定或校正所述预设夹角。

[0037] 在一具体实施方式中，所述水杯，还包括第一存储模块，用于存储所述倾斜向信息和/或所述抓持向信息。

[0038] 本发明的有益效果是：本发明通过检测水杯的倾斜向信息和把持向信息，该信息经数据处理获得倾斜向和把持向的夹角信息，根据该夹角信息判定用户的喝水倒水操作，有效提高喝水倒水识别的正确率。发明人研究发现，喝水和倒水操作的倾斜向与把持向构成的夹角不同，通过该夹角可以有效辨析出喝水操作，避免将倒水操作误识别为喝水操作，同时也避免将喝水操作误识别为倒水操作，喝水倒水识别准确率高。

附图说明

[0039] 图1是本发明一具体实施中用户喝水操作的结构示意图；

[0040] 图2是本发明一具体实施中喝水操作的水杯倾向与手指抓持位置关系的结构示意图；

[0041] 图3是本发明一具体实施中喝水操作的俯视图；

[0042] 图4是本发明一具体实施中用户倒水操作的结构示意图；

[0043] 图5是本发明一具体实施中倒水操作的水杯倾向与手指抓持位置关系的结构示意图；

[0044] 图6是本发明一具体实施中倒水操作用户方向的正视图；

[0045] 图7是本发明一具体实施中倒水操作的俯视图。

[0046] 其中，100-水杯；201-左手大拇指按压部；202-左手食指中指按压部；301-水杯径向；302-把持向；303-倾斜向；304-把持向投影；305-倾斜角。

具体实施方式

[0047] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

[0048] 为了便于理解本发明的发明构思，发明人首先就发明人对人类喝水倒水姿势做必要说明。

[0049] 如图1-7所示，发明人对人类喝水及倒水姿势进行研究发现：

[0050] (1)、喝水时，用户手握水杯100，手肘低于手腕，手腕易于内旋，并易于使得水杯100口倾斜至嘴巴。此时，用户小臂与水杯100倾斜向呈90°。

[0051] (2)、从心理层面而言，倒水时，出于安全考虑，人类潜意识中，会将水杯100置于低处并进行倒水操作，并且倒水时不会杯口正对用户，至少会偏移一定角度。从生理层面而言，通过人体形态实验发现，在倒水时，由于水杯100置于低处倾倒，手肘高于手腕，此时较难向人体偏向并使得手的虎口与身体平行，此时手腕也较难内旋并进行倒水操作。

[0052] 进一步而言，在喝水操作中，用户抓持向与水杯100倾向呈90°左右，偏移量较小。而倒水操作，用户抓持向与水杯100倾向趋向于平行；根据用户个体差异性、场景及不同种类水杯100等因素，差异性较大。在一倒水操作中，手柄指向水杯100杯心在水平面上的投影与水杯100倾斜向呈45°角。在一倒水操作中，手柄指向水杯100杯心在水平面上的投影与水杯100相平行。通过实验发现，在倒水状态下，根据不同个体、水杯100类型及应用场景，手柄指向杯心与水杯100倾斜向在水平面上的投影约为30°至100°(此处为向量夹角，非直线夹角)，即用直线夹角为30°至90°；值得30°至60°的倒水情景，一般是对倒水精准度要求较高的情况下，如将水杯100里的水倒入面前的小杯子多。

[0053] 综上，倒水操作与喝水操作的水杯100倾斜向存在物理参数差异，本发明基于这种差异，检测用户把持向和水杯100倾向之间的夹角关系，判断用户的喝水和倒水操作。

[0054] 下面以实施例做进一步说明。

[0055] 如图1-7所示，在本发明第一实施例中，提供一种喝水倒水识别水杯，所述水杯100包括：

[0056] 倾斜向采集模块，用于采集所述水杯的倾斜向信息；

[0057] 抓持向采集模块，用于采集用户抓持所述水杯的抓持向信息；

[0058] 第一发送模块，用于向第一数据处理模块发送所述倾斜向信息和所述抓持向信息；其中，所述第一数据处理模块用于根据所述倾斜向信息与所述抓持向信息，获取所述水杯的倾斜向与抓持向在水平面上的投影的第一夹角，响应于所述第一夹角与预设夹角相匹配，判定用户执行喝水操作和/或倒水操作。

[0059] 值得一提的是，在本实施例中，倾斜向303为水杯径向301在水平面上的投影，把持向投影304为把持向302在水平面上的投影，倾斜角305为水杯径向303与竖直方向的夹角。在本实施例中，水杯无手柄需要用手指抓握水杯，其中，水杯上的手指按压分别包括大拇指按压部201、左手食指中指按压部202。值得一提的是，水杯上设置有按压传感器，用于检测用户手指按压区域。

[0060] 可选的，所述第一数据处理模块为用户终端；可选的，所述第一数据处理模块为服务器平台；可选的，所述第一数据处理模块为所述水杯上的处理单元。

[0061] 值得一提的是，可选的，执行向第一数据处理模块发送所述倾斜向信息和所述抓持向信息的操作的第一发送模块为所述倾斜向采集模块和/或抓持向采集模块；可选的，执行向第一数据处理模块发送所述倾斜向信息和所述抓持向信息的操作的第一发送模块为数据信息交换模块，可选的，所述数据信息交换模块包括但不限于wifi模块、RF模块、蓝牙模块、3G模块。可选的，所述数据信息交换模块包括但不限于滤波器、数据中继器。可选的，第一发送模块为数据采集传感器本身，如倾斜向采集模块。可选的，第一发送模块为数据传输接口或线路。

[0062] 为了准确识别用户的饮水量等水杯相关参数，在本实施例中，对水杯的倾斜向和用户的抓持向进行匹配，以便识别喝水操作和倒水操作。在本实施例中，喝水操作和倒水操作分别表现为不同的倾斜向与抓持向的夹角。喝水操作和倒水操作的不同之处主要体现于第一夹角的差异上，通过这种差异对饮水量选择统计与否，有效提高喝水操作和倒水操作辨析正确率。在本实施例中，倒水操作是指，将水从杯中倒出。

[0063] 本实施例通过对水杯的倾斜向和把持向的夹角进行辨析，判定用户的喝水倒水操作。发明人研究发现，喝水和倒水操作的倾斜向与把持向构成的夹角不同，通过该夹角可以有效辨析出喝水操作，避免将倒水操作误识别为喝水操作，同时也避免将喝水操作误识别为倒水操作，喝水倒水识别准确率高。

[0064] 在本实施例中，所述第一数据处理模块设置于所述水杯杯体上。

[0065] 可选的，所述水杯杯体上还设置有用户提醒模块。所述用户提醒模块包括但不限于显示模块、语音模块。

[0066] 在本实施例中，所述第一数据处理模块相对于所述水杯而独立存在，所述第一数据处理模块与所述水杯通信连接。

[0067] 可选的，所述通讯连接包括但不限于有线连接、无线连接；所述无线连接包括但不限于蓝牙、wifi、RF连接。

[0068] 在本实施例中，所述倾斜向采集模块，还包括倾斜向采集单元，用于采集设置于所述水杯杯体上的倾斜向检测装置检测的倾斜向信息。

[0069] 可选的，所述倾斜向检测装置包括倾斜向传感器。

[0070] 可选的，所述倾斜向检测装置包括陀螺仪。

[0071] 可选的，所述倾斜向检测装置包括加速度计。

[0072] 可选的，所述倾斜向检测装置包括电子罗盘。

[0073] 可选的，所述倾斜向检测装置设置于杯底。

[0074] 可选的，所述倾斜向检测装置设置于杯壁上。可选的，所述倾斜向检测装置设置于水杯内壁。可选的，所述倾斜向检测装置设置于水杯外壁。

[0075] 基于上述模块，检测获得水杯倾斜向，以便将倾斜向与把持向比较，准确判断用户的喝水和倒水操作。

[0076] 在本实施例中，可选的，所述倾斜向为所述水杯的自杯底到杯顶的径向向量；当水杯静置于水平面上，铅垂线即为倾斜向。可选的，所述倾斜向为所述水杯的自杯底到杯顶的径向向量在水平面上的投影；当水杯静置于水平面上，可视为倾斜向为0，且无方向。

[0077] 在本实施例中，所述抓持向采集模块，还包括：

[0078] 触感采集单元，用于采集所述水杯杯体上触感模块的用户把持信号；

[0079] 把持向确定单元，用于将所述用户把持信号作为所述抓持向信息发送至第一数据处理模块，或用于根据所述把持信号确定所述用户抓持所述水杯的所述把持向。

[0080] 可选的，将所述把持向发送至第一数据处理模块。

[0081] 基于此，有效采集用户的抓持向，以便将该抓持向与水杯倾向形成的夹角进行匹配，判定用户喝水或倒水操作。

[0082] 可选的，所述触感模块包括但不限于触摸传感器、压力传感器。值得一提的是，触感模块可以遍布与水杯的外表面，也可以采用电容触感技术，设置双层水杯的真空夹层中。

[0083] 在本实施例中，所述把持向确定单元，还包括：

[0084] 抓持点位确定组件，用于根据所述触感模块的用户把持信号，确定所述水杯两侧与用户至少两个手指的相对应的至少两个抓持点位；

[0085] 把持向确定组件，用于将所述水杯两侧的两个所述抓持点位的连线在水平面上的投影的垂线，确定为所述把持向。

[0086] 实际上，上述操作也可以由第一数据处理模块执行，这里不再赘述。

[0087] 在本实施例中，可选的，将掌心指向杯心定义为把持向；此时，把持向和倾斜向趋向于垂直，则为喝水；趋向于平行，则认为是倒水。

[0088] 在另一可选的实施例中，将所述水杯两侧的两个所述抓持点位的连线在水平面上的投影，确定为所述把持向。

[0089] 可选的，在本实施例中，所述第一数据处理模块，还用于：

[0090] 将所述第一夹角与夹角阈值相比较；

[0091] 若所述第一夹角大于或等于所述夹角阈值倾向，则判定所述用户执行所述喝水操作或所述倒水操作。

[0092] 基于通过阈值比较，将用户操作一分为二，快速识别喝水操作和倒水操作。

[0093] 由于喝水操作，用户手持水杯喝水，第一夹角趋于垂直；而倒水时，水杯倾斜向与把持向区域平行。故而设置夹角阈值进行判定用户是否处于喝水操作状态。

[0094] 可选的，在本实施例中，所述第一数据处理模块，还用于：

[0095] 将所述第一夹角与第一预设倾向区间和/或第二预设倾向区间相比较；

[0096] 若所述第一夹角包容于所述第一预设倾向区间或第二预设倾向区间，则判定所述用户执行所述喝水操作或所述倒水操作。

[0097] 基于设置区间，有效提高用户喝水操作和倒水操作判断的精确度。

[0098] 在本实施例中，所述水杯还包括：

[0099] 倾斜角检测模块，用于检测所述水杯的倾斜角；

[0100] 所述倾斜向采集模块，还用于响应于所述水杯的所述倾斜角大于倾角阈值，获取水杯的倾斜向信息。

[0101] 值得一提的是，倾斜角小于或等于第三倾角阈值时，可以认为水杯无倾斜向，不执行喝水倒水操作识别。

[0102] 优选的，所述水杯，还包括倾斜角阈值设定模块，用于根据水杯的当前水量，设置所述倾角阈值。

[0103] 值得一提的是，倾角阈值可变，倾角阈值与水量有关；水量越高，阈值越小。其原理在于：水杯中水量较多时只需要倾斜一点点，就可以喝水，故而，在水量较高时，倾角阈值较小。

[0104] 在本实施例中，由于用户除去喝水操作和倒水操作，还可以为普通抓持，故而，设置倾斜角容差，在倾斜角大于阈值才进行喝水和倒水识别。

[0105] 在本实施例中，在所述水杯，还包括模块唤醒单元，用于检测所述水杯的运动状态，响应于所述运动状态发生变更，唤醒用于采集水杯倾斜角的倾斜角采集模块和/或唤醒用于采集水杯倾斜向的倾斜向采集模块。

[0106] 需执行上述操作原因在于：在水杯识别倒水和喝水操作之前，可以通过检测水杯运动状态来唤醒相关的功能模块，减轻求解负担，减少耗电量。

[0107] 在本实施例中，所述水杯的所述倾斜向是通过三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器获取的；所述倾斜向采集模块还包括：

[0108] 坐标求解单元，用于基于初始角，通过对三轴角速度和/或三轴加速度进行积分求解，实时获得水杯杯底至杯顶第一径向在三轴坐标系中的坐标；

[0109] 倾斜角求解单元，确定所述第一径向与所述Z轴之间的夹角为倾斜角；

[0110] 倾斜向确定单元，用于在所述倾斜角大于阈值时，确定所述第一径向在所述X-Y面上的投影为倾斜向；

[0111] 其中，所述水杯的杯底至杯顶为三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器的Z轴，所述水杯的杯底为三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器的X-Y面。

[0112] 值得一提的，在本实施例中，三轴运动传感器的坐标设定是可选的设定，在其它实施例中，可以采用其它方式设定坐标系。

[0113] 可选的，所述倾斜向和所述倾斜角通过运动传感模块采集获得。

[0114] 可选的，所述倾斜向和所述倾斜角通过姿态传感器采集获得。

[0115] 在本实施例中，所述第一数据处理模块，还用于：

[0116] 获取所述水杯的所述倾斜向的历史数据，从所述历史数据中匹配出分别用于识别所述水杯处于喝水状态的第一历史数据和所述水杯处于倒水状态的第二历史数据；

[0117] 根据所述第一历史数据和/或第二历史数据，确定或校正所述预设夹角。

[0118] 值得一提的是，在应用于水杯中，喝水倒水识别的预设倾向，可选的，预设倾向是出厂测试获得；可选的，由于个体差异，预设倾向由用户个性化测试获得；可选的，预设倾向有出厂设置，并通过用户在使用过程中校正。

[0119] 可选的，所述水杯还包括：基于实验测试，选取合适的容差，并设置所述预设夹角。

[0120] 可选的，所述水杯还包括：获取所述水杯的所述倾斜向的所述历史数据，对所述倾斜向的所述历史数据进行聚类分析。

[0121] 聚类分析指将物理或抽象对象的集合分组为由类似的对象组成的多个类的分析过程。聚类分析的目标就是在相似的基础上收集数据来分类。聚类源于很多领域，包括数学，计算机科学，统计学，生物学和经济学。在不同的应用领域，很多聚类技术都得到了发展，这些技术方法被用作描述数据，衡量不同数据源间的相似性，以及把数据源分类到不同的簇中。其步骤在于：第一步，逐个扫描样本，每个样本依据其与已扫描过的样本的距离，被归为以前的类，或生成一个新类；第二步，对第一步中各类依据类间距离进行合并，按一定的标准，停止合并。

[0122] 在水杯喝水倒水的预设倾向设置中，可以对用户操作数据进行分类，将其分类为喝水数据和倒水数据，并设置阈值，以便区分两者，达到识别喝水和倒水的目的。由于聚类分析为现有技术，这里不再赘述。

[0123] 在本实施例中，所述水杯，还包括第一存储模块，用于存储所述倾斜向信息和/或所述抓持向信息。

[0124] 可选的，所述第一存储模块可与云服务器和/或用户终端设备通信连接，并进行数据交换。

[0125] 可选的，在智能水杯通过蓝牙模块、3G模块或RF模块与手机终端或服务器通信后，将第一存储模块中存储的数据发送至手机终端或服务器。

[0126] 如图1-7所示，在本发明第二实施例中，提供一种喝水倒水识别方法，所述方法包括：

[0127] 采集所述水杯的倾斜向信息；

[0128] 采集用户抓持所述水杯的抓持向信息；

[0129] 向第一数据处理模块发送所述倾斜向和所述抓持向；其中，所述第一数据处理模块用于根据所述倾斜向信息与所述抓持向信息，获取所述水杯的倾斜向与抓持向在水平面上的投影的第一夹角，响应于所述第一夹角与预设夹角相匹配，判定用户执行喝水操作和/或倒水操作。

[0130] 可选的，所述第一数据处理模块为用户终端；可选的，所述第一数据处理模块为服务器平台；可选的，所述第一数据处理模块为所述水杯上的处理单元。

[0131] 为了准确识别用户的饮水量等水杯相关参数，在本实施例中，对水杯的倾斜向和用户的抓持向进行匹配，以便识别喝水操作和倒水操作。在本实施例中，喝水操作和倒水操作分别表现为不同的倾斜向与抓持向的夹角。喝水操作和倒水操作的不同之处主要体现于第一夹角的差异上，通过这种差异对饮水量选择统计与否，有效提高喝水操作和倒水操作辨析正确率。在本实施例中，倒水操作是指，将水从杯中倒出。

[0132] 本实施例通过对水杯的倾斜向和把持向的夹角进行辨析，判定用户的喝水倒水操作。发明人研究发现，喝水和倒水操作的倾斜向与把持向构成的夹角不同，通过该夹角可以有效辨析出喝水操作，避免将倒水操作误识别为喝水操作，同时也避免将喝水操作误识别为倒水操作，喝水倒水识别准确率高。

[0133] 在本实施例中，所述第一数据处理模块设置于所述水杯杯体上。

[0134] 可选的，所述水杯杯体上还设置有用户提醒模块。所述用户提醒模块包括但不限于显示模块、语音模块。

[0135] 在本实施例中，所述第一数据处理模块相对于所述水杯而独立存在，所述第一数据处理模块与所述水杯通信连接。

[0136] 可选的，所述通讯连接包括但不限于有线连接、无线连接；所述无线连接包括但不限于蓝牙、wifi、RF连接。

[0137] 在本实施例中，所述采集所述水杯的倾斜向信息，还包括：

[0138] 采集设置于所述水杯杯体上的倾斜向检测装置检测的倾斜向信息。

[0139] 可选的，所述倾斜向检测装置包括倾斜向传感器。

[0140] 可选的，所述倾斜向检测装置包括陀螺仪。

[0141] 可选的，所述倾斜向检测装置包括加速度计。

[0142] 可选的，所述倾斜向检测装置包括电子罗盘。

[0143] 可选的，所述倾斜向检测装置设置于杯底。

[0144] 可选的，所述倾斜向检测装置设置于杯壁上。可选的，所述倾斜向检测装置设置于水杯内壁。可选的，所述倾斜向检测装置设置于水杯外壁。

[0145] 基于上述步骤，检测获得水杯倾斜向，以便将倾斜向与把持向比较，准确判断用户的喝水和倒水操作。

[0146] 在本实施例中，可选的，所述倾斜向为所述水杯的自杯底到杯顶的径向向量；当水杯静置于水平面上，铅垂线即为倾斜向。可选的，所述倾斜向为所述水杯的自杯底到杯顶的径向向量在水平面上的投影；当水杯静置于水平面上，可视为倾斜向为0，且无方向。

[0147] 在本实施例中，所述采集用户抓持所述水杯的抓持向信息，还包括：

[0148] 采集所述水杯杯体上触感模块的用户把持信号；

[0149] 将所述用户把持信号作为所述抓持向信息发送至第一数据处理模块，或根据所述把持信号确定所述用户抓持所述水杯的所述把持向。

[0150] 可选的，将所述把持向发送至第一数据处理模块。

[0151] 基于此，有效采集用户的抓持向，以便将该抓持向与水杯倾向形成的夹角进行匹配，判定用户喝水或倒水操作。

[0152] 可选的，所述触感模块包括但不限于触摸传感器、压力传感器。值得一提的是，触感模块可以遍布与水杯的外表面，也可以采用电容触感技术，设置双层水杯的真空夹层中。

[0153] 在本实施例中，所述确定所述用户抓持所述水杯的所述把持向，还包括：

[0154] 根据所述触感模块的用户把持信号，确定所述水杯两侧与用户至少两个手指的相对应的至少两个抓持点位；

[0155] 将所述水杯两侧的两个所述抓持点位的连线在水平面上的投影的垂线，确定为所述把持向。

[0156] 实际上，上述步骤也可以由第一数据处理模块执行，这里不再赘述。

[0157] 在本实施例中，可选的，将掌心指向杯心定义为把持向；此时，把持向和倾斜向趋向于垂直，则为喝水；趋向于平行，则认为是倒水。

[0158] 在另一可选的实施例中，将所述水杯两侧的两个所述抓持点位的连线在水平面上的投影，确定为所述把持向。

[0159] 可选的，在本实施例中，所述第一数据处理模块，还用于：

[0160] 将所述第一夹角与夹角阈值相比较；

[0161] 若所述第一夹角大于或等于所述夹角阈值倾向，则判定所述用户执行所述喝水操作或所述倒水操作。

[0162] 基于通过阈值比较，将用户操作一分为二，快速识别喝水操作和倒水操作。

[0163] 由于喝水操作，用户手持水杯喝水，第一夹角趋于垂直；而倒水时，水杯倾斜向与把持向区域平行。故而设置夹角阈值进行判定用户是否处于喝水操作状态。

[0164] 可选的，在本实施例中，所述第一数据处理模块，还用于：

[0165] 将所述第一夹角与第一预设倾向区间和/或第二预设倾向区间相比较；

[0166] 若所述第一夹角包容于所述第一预设倾向区间或第二预设倾向区间，则判定所述用户执行所述喝水操作或所述倒水操作。

[0167] 基于设置区间，有效提高用户喝水操作和倒水操作判断的精确度。

[0168] 在本实施例中，所述方法还包括：

[0169] 检测所述水杯的倾斜角；

[0170] 响应于所述水杯的所述倾斜角大于倾角阈值，获取水杯的倾斜向信息。

[0171] 值得一提的是，倾斜角小于或等于第三倾角阈值时，可以认为水杯无倾斜向，不执行喝水倒水操作识别。

[0172] 优选的，所述方法还包括：

[0173] 根据水杯的当前水量，设置所述倾角阈值。

[0174] 值得一提的是，倾角阈值可变，倾角阈值与水量有关；水量越高，阈值越小。其原理在于：水杯中水量较多时只需要倾斜一点点，就可以喝水，故而，在水量较高时，倾角阈值较小。

[0175] 在本实施例中，由于用户除去喝水操作和倒水操作，还可以为普通抓持，故而，设置倾斜角容差，在倾斜角大于阈值才进行喝水和倒水识别。

[0176] 在本实施例中，在所述采集所述水杯的倾斜向信息之前，还包括：

[0177] 检测所述水杯的运动状态；

[0178] 响应于所述运动状态发生变更，唤醒用于采集水杯倾斜角的倾斜角采集模块和/或唤醒用于采集水杯倾斜向的倾斜向采集模块。

[0179] 执行上述步骤原因在于：在水杯识别倒水和喝水操作之前，可以通过检测水杯运动状态来唤醒相关的功能模块，减轻求解负担，减少耗电量。

[0180] 在本实施例中，所述水杯的所述倾斜向是通过三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器获取的；所述方法还包括：

[0181] 基于初始角，通过对三轴角速度和/或三轴加速度进行积分求解，实时获得水杯杯底至杯顶第一径向在三轴坐标系中的坐标；

[0182] 确定所述第一径向与所述Z轴之间的夹角为倾斜角；

[0183] 在所述倾斜角大于阈值时，确定所述第一径向在所述X-Y面上的投影为倾斜向；

[0184] 其中，所述水杯的杯底至杯顶为三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器的Z轴，所述水杯的杯底为三轴角速度传感器和/或三轴加速度传感器的X-Y面。

[0185] 值得一提的，在本实施例中，三轴运动传感器的坐标设定是可选的设定，在其它实施例中，可以采用其它方式设定坐标系。

[0186] 可选的，所述倾斜向和所述倾斜角通过运动传感模块采集获得。

[0187] 可选的，所述倾斜向和所述倾斜角通过姿态传感器采集获得。

[0188] 在本实施例中，所述第一数据处理模块，还用于：

[0189] 获取所述水杯的所述倾斜向的历史数据，从所述历史数据中匹配出分别用于识别所述水杯处于喝水状态的第一历史数据和所述水杯处于倒水状态的第二历史数据；

[0190] 根据所述第一历史数据和/或第二历史数据，确定或校正所述预设夹角。

[0191] 值得一提的是，在应用于水杯中，喝水倒水识别的预设倾向，可选的，预设倾向是出厂测试获得；可选的，由于个体差异，预设倾向由用户个性化测试获得；可选的，预设倾向有出厂设置，并通过用户在使用过程中校正。

[0192] 可选的，所述方法还包括：基于实验测试，选取合适的容差，并设置所述预设夹角。

[0193] 可选的，所述方法还包括：获取所述水杯的所述倾斜向的所述历史数据，对所述倾斜向的所述历史数据进行聚类分析。

[0194] 聚类分析指将物理或抽象对象的集合分组为由类似的对象组成的多个类的分析过程。聚类分析的目标就是在相似的基础上收集数据来分类。聚类源于很多领域，包括数学，计算机科学，统计学，生物学和经济学。在不同的应用领域，很多聚类技术都得到了发展，这些技术方法被用作描述数据，衡量不同数据源间的相似性，以及把数据源分类到不同的簇中。其步骤在于：第一步，逐个扫描样本，每个样本依据其与已扫描过的样本的距离，被归为以前的类，或生成一个新类；第二步，对第一步中各类依据类间距离进行合并，按一定的标准，停止合并。

[0195] 在水杯喝水倒水的预设倾向设置中，可以对用户操作数据进行分类，将其分类为喝水数据和倒水数据，并设置阈值，以便区分两者，达到识别喝水和倒水的目的。由于聚类分析为现有技术，这里不再赘述。

[0196] 在本实施例中，所述方法，还包括：

[0197] 将所述倾斜向信息和/或所述抓持向信息存储于所述水杯的第一存储模块。

[0198] 可选的，所述第一存储模块可与云服务器和/或用户终端设备通信连接，并进行数据交换。

[0199] 可选的，智能水杯通过蓝牙模块、3G模块或RF模块与手机终端或服务器通信后，将第一存储模块中存储的数据发送至手机终端或服务器。

[0200] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。