CN106308070A - 智能旋转餐桌系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能旋转餐桌系统及其控制方法，所述智能旋转餐桌系统包括带有转盘的餐桌、用餐人数获取模块、转速确定模块、信号生成模块和驱动模块，用餐人数获取模块用于在智能旋转餐桌系统处于自动模式时获取餐桌上的用餐人数；转速确定模块用于根据用餐人数和预先设置的转速规则确定出转盘对应的目标转速；信号生成模块用于根据目标转速生成相应的控制信号；驱动模块用于根据控制信号驱动转盘以目标转速进行转动。本发明的技术方案通过获取用餐人数，并根据用餐人数来对转盘的目标转速进行控制，本发明的技术方案可提高转盘的传菜效率和多人用餐时的舒适度，与此同时，由于转盘不会急停或急起动，从而能避免餐盘被甩出转盘的风险。

Description

智能旋转餐桌系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能餐桌领域，特别涉及一种智能旋转餐桌系统及其控制方法。

背景技术

随着社会的发展，智能旋转餐桌走进了人们的视野，智能旋转餐桌的出现既提高了宾馆、饭店、餐厅的档次，也使用餐者感到方便、舒适、高雅。

现有的智能旋转餐桌通过人体感应、伸手即停方式进行运作，即当识别出有用户进行用餐时，则旋转餐桌中的转盘立即停止旋转；当用户完成用餐动作后，该转盘立即以预设速度重新开始旋转。

在实际应用中发现，现有技术中设定的用餐者“伸手即停”的工作模式，会导致转盘经常停止旋转导致菜品传递效率较低。此外，转盘的急停、急起动极其容易导致位于转盘上的餐盘被甩出转盘。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种智能旋转餐桌系统及其控制方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能旋转餐桌系统，包括：

带有转盘的餐桌；

用餐人数获取模块，用于在所述智能旋转餐桌系统处于自动模式时获取餐桌上的用餐人数；

转速确定模块，用于根据所述用餐人数和预先设置的转速规则确定出所述转盘对应的目标转速；

信号生成模块，用于根据所述目标转速生成相应的控制信号；

驱动模块，用于根据所述控制信号驱动所述转盘以所述目标转速进行转动。

可选地，所述用餐人数获取模块包括：

图像获取单元，设置于所述餐桌的上方且与所述餐桌相对设置，用于获取所述转盘内的图像；

筷子识别单元，用于识别所述转盘内的图像中的筷子，并统计所识别出的所述筷子的双数，所述餐桌上的用餐人数等于统计出的所述筷子的双数。

可选地，所述图像获取单元包括：

摄像头，设置于所述餐桌的上方且与所述餐桌相对设置，用于获取包含所述转盘的一帧全景图像；

图像提取子单元，用于根据预先获取的所述转盘的边缘坐标从所述全景图像中提取出所述转盘内的图像。

可选地，所述筷子识别单元包括：

颜色变换子单元，用于提取所述筷子的颜色，并使得所述转盘内的图像中的非筷子颜色的区域变换为背景色，所述背景色与所述筷子的颜色不同；

图像转换子单元，用于将所述转盘内的彩色图像转换为灰度图像；

边缘提取子单元，用于通过预先设置的边缘提取算子对所述灰度图像进行边缘提取；

识别子单元，用于利用霍夫变换检测直线特征，并对筷子的特征进行提取，其中，两条共线的线段被合并为一条线段，两条平行且相对距离在一定阈值范围内的线段特征被判断为一根筷子；

统计子单元，用于统计所述识别子单元所识别出的筷子的双数。

可选地，所述用餐人数获取模块还包括：第一通信单元，用于与所述转速确定模块进行无线通信。

可选地，所述转速确定模块包括：

转速计算单元，用于根据如下公式：

${\mathrm{\ω}}_d={\mathrm{\ω}}_s-\frac{m}{n}*\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}$

计算出所述转盘对应的目标转速；

其中，ω_d为转盘对应的目标转速，ω_s为预先设置的无人用餐时所述转盘对应的转速；Δω为预先设置的减速变换量，n为预先设置的用餐人数，m为所述餐桌上的用餐人数。

可选地，所述转速确定模块还包括：

第二通信单元，用于与所述用餐人数获取模块进行无线通信。

可选地，所述驱动模块与所述转盘通过转动轴连接，所述驱动模块用于带动所述转动轴进行旋转，以带动所述转盘同步进行旋转。

可选地，还包括：

转速检测模块，用于实时检测所述转动轴的转速；

加速度计算模块，用于根据检测到的所述转动轴的转速，计算出所述转动轴的旋转加速度；

加速度控制模块，用于判断所述转动轴的旋转加速度是否大于预先设定的加速度阈值，并在判断出所述转动轴的旋转加速度大于预先设定的加速度阈值时，控制所述驱动模块的输出，以使得所述转动轴的旋转加速度小于或等于所述加速度阈值。

可选地，所述转速检测模块为光电码盘。

可选地，还包括：

模式切换开关，用于控制所述智能旋转餐桌系统在自动模式和手动模式之间进行切换。

为实现上述目的，本发明还提供了一种智能旋转餐桌系统的控制方法，其中，所述智能旋转餐桌系统采用上述的智能旋转餐桌系统，所述控制方法包括：

用餐人数获取模块在所述智能旋转餐桌系统处于自动模式时获取餐桌上的用餐人数；

转速确定模块根据所述用餐人数和预先设置的转速规则确定出所述转盘对应的目标转速；

信号生成模块根据所述目标转速生成相应的控制信号；

驱动模块根据所述控制信号驱动所述转盘以所述目标转速进行转动。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种智能旋转餐桌系统及其控制方法，通过识别用餐人数，并根据用餐人数来对转盘的目标转速进行控制，与现有技术相比，本发明的技术方案可提高转盘的传菜效率和多人用餐时的舒适度，与此同时，由于转盘不会急停或急起动，从而能避免餐盘被甩出转盘的风险。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种智能旋转餐桌系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种智能旋转餐桌系统的控制方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种智能旋转餐桌系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种智能旋转餐桌系统及其控制方法进行详细描述。

图1为本发明实施例一提供的一种智能旋转餐桌系统的结构示意图，如图1所示，该智能旋转餐桌系统包括：带有转盘1的餐桌、用餐人数获取模块2、转速确定模块3、信号生成模块4和驱动模块5。其中，用餐人数获取模块2用于在智能旋转餐桌系统处于自动模式时获取餐桌上的用餐人数；转速确定模块3用于根据用餐人数和预先设置的转速规则确定出转盘1对应的目标转速(转/秒)；信号生成模块4用于根据目标转速生成相应的控制信号；驱动模块5用于根据控制信号驱动转盘1以目标转速进行转动。

在本发明中，当该智能旋转餐桌系统处于自动模式时，通过识别用餐人数，并根据用餐人数来对转盘1的转速进行控制，具体地，在用餐人数较少时控制转盘1以较快转速进行旋转，在用餐人数较多时控制转盘1以较快转速进行旋转，从而实现了对转盘1转速的智能控制。与现有技术相比，本发明的技术方案可提高转盘1的传菜效率和多人用餐时的舒适度，与此同时，由于转盘1不会急停或急起动，从而能避免餐盘被甩出转盘1。

需要说明的是，附图中转速确定模块3、信号生成模块4和驱动模块5独立于餐桌的情况仅起到示例性作用，其不会本发明的技术方案产生限制。在本实施例中，为提升整个餐桌系统的集成度，可将转速确定模块3、信号生成模块4和驱动模块5均集成于餐桌中，此种情况未给出相应附图。

可选地，用餐人数获取模块2包括：图像获取单元21和筷子识别单元22。

其中，图像获取单元21设置于餐桌的上方且与餐桌相对设置，用于获取转盘1内的图像。

进一步可选地，图像获取单元21包括：摄像头212和图像提取子单元211。其中，摄像头212设置于餐桌的上方且与餐桌相对设置，用于获取包含转盘1的一帧全景图像；图像提取子单元211用于根据预先获取的转盘1的边缘坐标从全景图像中提取出转盘1内的图像。

在本实施例中，可预先通过摄像头212获取到包含有餐桌的一帧图像，然后将摄像头212获取的彩色图像转换为灰度图像，再采用边缘提取算子(例如，Canny算子)对灰度图像进行边缘提取，接着通过霍夫变换检测圆形特征，最后基于所检测到的圆形转盘1特征，得到转盘1的边缘坐标，并将该转盘1的边缘左边存储于图像提取子单元211中。

由于摄像头212和餐桌位置不发生变化，即转盘1在摄像头212所获取到的图像中的区域是固定的。因此，在实际使用过程中，可基于该预先获取到的转盘1的边缘坐标，能够从全景图像中提取出转盘1内的图像。

本实施例中，筷子识别单元22与图像获取单元21连接，用于识别图像获取单元21所获取到的转盘1内的图像中的筷子，并统计所识别出的筷子的双数，餐桌上的用餐人数等于统计出的筷子的双数。

进一步可选地，筷子识别单元22包括：颜色变换子单元221、图像转换子单元222、边缘提取子单元223、识别子单元224和统计子单元225。其中，颜色变换子单元221用于提取筷子的颜色，并使得转盘1内的图像中的非筷子颜色的区域变换为背景色，背景色与筷子的颜色不同，例如，当提取到的筷子的颜色为黑色时，则背景色可设置为红色；图像转换子单元222用于将转盘1内的彩色图像转换为灰度图像；边缘提取子单元223用于通过预先设置的边缘提取算子(例如，Canny算子)对灰度图像进行边缘提取；识别子单元224用于利用霍夫变换检测直线特征，并对筷子的特征进行提取，其中，两条共线的线段被合并为一条线段，两条平行且相对距离在一定阈值范围内的线段特征被判断为一根筷子；统计子单元225用于统计识别子单元224所识别出的筷子的双数，从而可得到餐桌上当前的用餐人数。

可选地，该用餐人数获取模块2还包括：第一通信单元23，第一通信单元23与筷子识别单元22连接，用于与转速确定模块3进行无线通信，以将筷子识别单元22所识别出的筷子的双数(即餐桌上的用餐人数)发送至转速确定模块3。

本实施例中，转速确定模块3包括：第二通信单元32和转速计算单元31，其中，第二通信单元32用于与用餐人数获取模块2进行无线通信，以得知餐桌上的用餐人数，转速计算单元31，用于根据如下公式计算出转盘1对应的目标转速ω_d。

${\mathrm{\ω}}_d={\mathrm{\ω}}_s-\frac{m}{n}*\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}$

其中，ω_s为预先设置的无人用餐时转盘1对应的转速；Δω为预先设置的减速变换量，n为预先设置的用餐人数(根据实际用餐人数进行设定)，m为餐桌上的用餐人数。通过上式可见，当餐桌上的用餐人数m越多时，则对应的目标转速ω_d越慢。

需要说明的是，本实施例中用餐人数获取模块2与转速确定模块3之间采用无线通信方式进行数据传输的情况，仅为本发明中的一种优选方案，其不会对本发明的技术方案产生限制。在本实施例中，用餐人数获取模块2与转速确定模块3之间采用无线通信方式，可无需在两者之间设置信号走线，从而不会出现信号走线影响用户用餐的情况。

本实施例中可选地，驱动模块5与转盘1通过转动轴6连接，驱动模块5用于带动转动轴6进行旋转，以带动转盘1同步进行旋转。在本实施例中，转动轴6可设置在转盘1的底部，其一端与转盘1中心连接，另一端与驱动模块5连接。其中，该驱动模块5可为直流电机。

在调整转盘1以目标转速进行旋转的过程中，转盘1可能出现突然加速(用餐人数突然减小)或突然减速(用餐人数突然增多)的情况，此时容易导致转盘1运行不平稳。为解决该技术问题，本实施例提供的智能旋转餐桌系统中还包括：转速检测模块7、加速度计算模块8和加速度控制模块9。其中，转速检测模块7用于实时检测转动轴6的转速；加速度计算模块8用于根据检测到的转动轴6的转速，计算出转动轴6的旋转加速度；加速度控制模块9用于判断转动轴6的旋转加速度是否大于预先设定的加速度阈值，并在判断出转动轴6的旋转加速度大于预先设定的加速度阈值时，控制驱动模块5的输出，以使得转动轴6的旋转加速度小于或等于加速度阈值。

在本实施例中，通过限制转盘1运动过程中的旋转加速度(即转动轴6的旋转加速度)，从而能可有效保证转盘1在运动过程中的平稳性和安全性。

进一步可选地，转速检测模块7为光电码盘，该光电码盘可套置于转动轴6外，通过光电码盘即可测得转动轴6的旋转角速度，从而能得到转动轴6的转速。

本实施例中可选地，该智能旋转餐桌系统还包括：模式切换开关10，模式切换开关10用于控制智能旋转餐桌系统在自动模式和手动模式之间进行切换。在实际应用过程中，用户可通过模式切换开关10来对智能旋转餐桌系统的工作模式进行灵活切换。

需要说明的是，上述转速检测模块7、加速度计算模块8、加速度控制模块9和模式切换开关10也可以集成于餐桌中。

本发明实施例一提供了一种智能旋转餐桌系统，包括带有转盘的餐桌、用餐人数获取模块、转速确定模块、信号生成模块和驱动模块，用餐人数获取模块用于在智能旋转餐桌系统处于自动模式时获取餐桌上的用餐人数；转速确定模块用于根据用餐人数和预先设置的转速规则确定出转盘对应的目标转速；信号生成模块用于根据目标转速生成相应的控制信号；驱动模块用于根据控制信号驱动转盘以目标转速进行转动。本发明的技术方案通过识别用餐人数，并根据用餐人数来对转盘的目标转速进行控制，与现有技术相比，本发明的技术方案可提高转盘的传菜效率和多人用餐时的舒适度，与此同时，由于转盘不会急停或急起动，从而能避免餐盘被甩出转盘的风险。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种智能旋转餐桌系统的控制方法的流程图，如图2所示，其中，该智能旋转餐桌系统采用上述实施例一提供的智能旋转餐桌系统，具体内容可参见上述实施例一中的描述，此处不再赘述。该智能旋转餐桌系统的控制方法包括：

步骤S1、用餐人数获取模块在智能旋转餐桌系统处于自动模式时获取餐桌上的用餐人数。

步骤S2、转速确定模块根据用餐人数和预先设置的转速规则确定出转盘对应的目标转速。

步骤S3、信号生成模块根据目标转速生成相应的控制信号。

步骤S4、驱动模块根据控制信号驱动转盘以目标转速进行转动。

对于上述步骤S1～步骤S4的具体过程，可参见上述实施例一中的相应内容。

本发明实施例二提供了一种智能旋转餐桌系统的控制方法，通过识别用餐人数，并根据用餐人数来对转盘的目标转速进行控制，与现有技术相比，本发明的技术方案可提高转盘的传菜效率和多人用餐时的舒适度，与此同时，由于转盘不会急停或急起动，从而能避免餐盘被甩出转盘的风险。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种智能旋转餐桌系统的控制方法的流程图，如图3所示，其中，该智能旋转餐桌系统中不但包括：带有转盘的餐桌、用餐人数获取模块、转速确定模块、信号生成模块和驱动模块，而且还包括：转速检测模块、加速度计算模块和加速度控制模块，图3所示的控制方法不但包括上述实施例二中的步骤S 1～步骤S4，还包括步骤S5～步骤S8，下面仅对步骤S5～步骤S8进行描述。

步骤S5、转速检测模块实时检测转动轴的转速。

步骤S6、加速度计算模块根据检测到的转动轴的转速，计算出转动轴的旋转加速度。

步骤S7、加速度控制模块判断转动轴的旋转加速度是否大于预先设定的加速度阈值。

其中，当步骤S7判断出转动轴的旋转加速度大于预先设定的加速度阈值时，则表面转盘的旋转加速度过大，此时执行步骤S8。否则，表示转盘的旋转加速度处于正常范围。

步骤S8、加速度控制模块控制驱动模块的输出，以使得转动轴的旋转加速度小于或等于加速度阈值。

需要说明的是，步骤S5～步骤S8与步骤S4同步执行，用于在调整转盘以目标转速进行旋转的过程中，限制转盘的旋转加速度，以保证转盘运动过程中的平稳性和安全性。

本发明实施例三提供了一种智能旋转餐桌系统的控制方法，通过识别用餐人数，并根据用餐人数来对转盘的目标转速进行控制，与现有技术相比，本发明的技术方案可提高转盘的传菜效率和多人用餐时的舒适度，与此同时，由于转盘不会急停或急加速，从而能避免餐盘被甩出转盘的风险。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种智能旋转餐桌系统，其特征在于，包括：

带有转盘的餐桌；

用餐人数获取模块，用于在所述智能旋转餐桌系统处于自动模式时获取餐桌上的用餐人数；

转速确定模块，用于根据所述用餐人数和预先设置的转速规则确定出所述转盘对应的目标转速；

信号生成模块，用于根据所述目标转速生成相应的控制信号；

驱动模块，用于根据所述控制信号驱动所述转盘以所述目标转速进行转动。

2.根据权利要求1所述的智能旋转餐桌系统，其特征在于，所述用餐人数获取模块包括：

图像获取单元，设置于所述餐桌的上方且与所述餐桌相对设置，用于获取所述转盘内的图像；

筷子识别单元，用于识别所述转盘内的图像中的筷子，并统计所识别出的所述筷子的双数，所述餐桌上的用餐人数等于统计出的所述筷子的双数。

3.根据权利要求2所述的智能旋转餐桌系统，其特征在于，所述图像获取单元包括：

摄像头，设置于所述餐桌的上方且与所述餐桌相对设置，用于获取包含所述转盘的一帧全景图像；

图像提取子单元，用于根据预先获取的所述转盘的边缘坐标从所述全景图像中提取出所述转盘内的图像。

4.根据权利要求2所述的智能旋转餐桌系统，其特征在于，所述筷子识别单元包括：

颜色变换子单元，用于提取所述筷子的颜色，并使得所述转盘内的图像中的非筷子颜色的区域变换为背景色，所述背景色与所述筷子的颜色不同；

图像转换子单元，用于将所述转盘内的彩色图像转换为灰度图像；

边缘提取子单元，用于通过预先设置的边缘提取算子对所述灰度图像进行边缘提取；

识别子单元，用于利用霍夫变换检测直线特征，并对筷子的特征进行提取，其中，两条共线的线段被合并为一条线段，两条平行且相对距离在一定阈值范围内的线段特征被判断为一根筷子；

统计子单元，用于统计所述识别子单元所识别出的筷子的双数。

5.根据权利要求2所述的智能旋转餐桌系统，其特征在于，所述用餐人数获取模块还包括：第一通信单元，用于与所述转速确定模块进行无线通信。

6.根据权利要求1所述的智能旋转餐桌系统，其特征在于，所述转速确定模块包括：

转速计算单元，用于根据如下公式：

${\mathrm{\ω}}_d={\mathrm{\ω}}_s-\frac{m}{n}*\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}$

计算出所述转盘对应的目标转速；

其中，ω_d为转盘对应的目标转速，ω_s为预先设置的无人用餐时所述转盘对应的转速；Δω为预先设置的减速变换量，n为预先设置的用餐人数，m为所述餐桌上的用餐人数。

7.根据权利要求6所述的智能旋转餐桌系统，其特征在于，所述转速确定模块还包括：

第二通信单元，用于与所述用餐人数获取模块进行无线通信。

8.根据权利要求1所述的智能旋转餐桌系统，其特征在于，所述驱动模块与所述转盘通过转动轴连接，所述驱动模块用于带动所述转动轴进行旋转，以带动所述转盘同步进行旋转。

9.根据权利要求8所述的智能旋转餐桌系统，其特征在于，还包括：

转速检测模块，用于实时检测所述转动轴的转速；

加速度计算模块，用于根据检测到的所述转动轴的转速，计算出所述转动轴的旋转加速度；

加速度控制模块，用于判断所述转动轴的旋转加速度是否大于预先设定的加速度阈值，并在判断出所述转动轴的旋转加速度大于预先设定的加速度阈值时，控制所述驱动模块的输出，以使得所述转动轴的旋转加速度小于或等于所述加速度阈值。

10.根据权利要求9所述的智能旋转餐桌系统，其特征在于，所述转速检测模块为光电码盘。

11.根据权利要求1-10中任一所述的智能旋转餐桌系统，其特征在于，还包括：

模式切换开关，用于控制所述智能旋转餐桌系统在自动模式和手动模式之间进行切换。

12.一种智能旋转餐桌系统的控制方法，其特征在于，所述智能旋转餐桌系统采用上述权利要求1-11中任一所述的智能旋转餐桌系统，所述控制方法包括：

用餐人数获取模块在所述智能旋转餐桌系统处于自动模式时获取餐桌上的用餐人数；

转速确定模块根据所述用餐人数和预先设置的转速规则确定出所述转盘对应的目标转速；

信号生成模块根据所述目标转速生成相应的控制信号；

驱动模块根据所述控制信号驱动所述转盘以所述目标转速进行转动。

13.根据权利要求12所述的智能旋转餐桌系统的控制方法，其特征在于，当所述智能旋转餐桌系统采用权利要求9中所述的智能旋转餐桌系统时，在进行所述驱动模块根据所述控制信号驱动所述转盘以所述目标转速进行转动的步骤的同时，还包括：

所述转速检测模块实时检测所述转动轴的转速；

所述加速度计算模块根据检测到的所述转动轴的转速，计算出所述转动轴的旋转加速度；

所述加速度控制模块判断所述转动轴的旋转加速度是否大于预先设定的加速度阈值，并在判断出所述转动轴的旋转加速度大于预先设定的加速度阈值时，控制所述驱动模块的输出，以使得所述转动轴的旋转加速度小于或等于所述加速度阈值。