CN106667268A - 一种具有图像识别的饮水机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有图像识别的饮水机，属于饮水控制系统技术领域。包括带有出水口和进水口的饮水机本体和安装在饮水机本体内的控制器，饮水机本体前端面设置容置槽内，出水口位于容置槽的上端面并垂直朝下设置，进水口接通自来水水管的端口；在饮水机本体内设有连接进水口的水箱，在水箱与出水口之间设有流量阀；饮水机本体上还设有连接流量阀的加热腔和温度调节装置，加热腔连接水箱，温度调节装置设置在加热腔与流量阀之间。本发明通过图像识别识别出水杯中是否含有待冲饮物质，从而智能输出水温水量，实现智能调节。

Description

一种具有图像识别的饮水机

技术领域

本发明涉及饮水控制系统技术领域，特别是一种具有图像识别的饮水机。

背景技术

合理饮水，根据每个用户自身状况智能出水是智能饮水系统的发展趋势，但是目前在对于出水量、出水温度的技术上还存在许多不足。如通常人们能够直接饮用是热水是50℃左右，因此如果饮水机将水烧开后，如果直接降温到50℃左右将极大方便人们日常饮用。但是人们也喜欢冲饮茶、保健物品等，这时就需要沸腾的开水了。如何根据杯子智能判断人们的饮水需要是目前需要的；同时，如何根据杯子的容量或者水量高度智能出水，使得对不同规格的杯子能够保证出水量，同时不会发生水溢出来的情况，这个人们所需要的。

如中国专利201410241828.6公开了一种对象识别饮水机及智能饮水控制系统和控制方法，对象识别饮水机包括带有出水口和进水口的饮水机本体，饮水机本体上设有与外界的信息管理中心进行信息传送的信息传输单元，标签读取器，获取用户输入信息的用户身份识别单元，以及控制出水口出水的控制单元，标签读取器、用户身份识别单元和控制单元均与信息传输单元相连，通过信息传输单元向信息管理中心传送信息或接受由信息管理中心发出的指令信息。该方案通过贴纸盛水杯体上的标签识别盛水杯体的使用者身份，从而控制出水。但是标签化的识别具有自身的局限性，其需要统一配置标签，在家庭的饮水环境中其操作性差，无法满足家庭用户身份识别和智能出水。同时，采用标签标识的方法需要计量每个杯子的容积大小，以防止水杯盛装过满。标签标识的方法其无法适应家庭灵活饮水习惯，如杯子无固定归属，杯子容积大小不一，有时候来客使用纸杯的情况。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种具有图像识别的饮水机，通过图像识别识别出水杯中是否含有待冲饮物质，从而智能输出水温水量，实现智能调节。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种具有图像识别的饮水机，包括带有出水口和进水口的饮水机本体和安装在饮水机本体内的控制器，所述饮水机本体前端面设置容置槽内，出水口位于容置槽的上端面并垂直朝下设置，进水口接通自来水水管的端口；所述容置槽内并位于出水口的正下方设有水杯放置座；在饮水机本体内设有连接进水口的水箱，在水箱与出水口之间设有流量阀；所述饮水机本体上还设有连接流量阀的加热腔和温度调节装置，加热腔连接水箱，所述温度调节装置设置在加热腔与流量阀之间；所述温度调节装置包括水泵、冷却管和电磁控制阀，所述冷却管为内壁表面渗有银、铜和锌元素的奥氏体不锈钢钢管，所述冷却管沿环形环绕且其一端通过水泵连接加热腔，另一端连接饮水机本体的进水口，所述电磁控制阀沿冷却管长度方向均匀布置且电磁控制阀连通饮水机本体的流量阀，且冷却管内对应电磁控制阀处设置温度传感器；所述电磁控制阀为三通电磁阀；

所述容置槽的上端面设有对应高清摄像头，所述高清摄像头正对水杯放置座中心；所述高清摄像头、温度传感器、水泵、流量阀和电磁控制阀均连接控制器；

所述控制器通过高清摄像头获取放置在水杯放置座上水杯的图像信息，并对图像信息进行处理，识别出水杯中是否含有待冲饮物质；若有，控制加热腔通过最短回路连接流量阀，若无，控制温度调节装置输出温度不大于50℃。

本方案的重点在于能够同时识别水杯内是否有需要冲饮物质，从而智能出水，如有直接出沸水，若无则调节到50℃下输出温水，这样方便用户直接饮用和冲饮的需要。其适应家庭中灵活随意的饮水行为，可以满足家庭智能饮水的需要。

优选的，所述容置槽的上端面设有激光测距装置，所述激光测距装置与出水口朝向相同且并排设置；所述容置槽的侧面设有与出水口朝向垂直且共面的高度测量装置；所述高度测量装置包括一一对应设置的红外发送端和红外接收端，红外发送端和红外接收端分别沿出水口朝向均匀设置，两红外发送端之间间距为5mm；所述红外发送端、红外接收端和激光测距装置连接控制装置。这里可以测量水杯高度和激光测距装置带水杯水面的高端，从而得到水杯水面到水杯开口的高度；这样既可以据此判断水杯中盛水情况或者控制流入水杯中水量多少。相比之下，现有技术虽然有智能识别用户信息，也能够智能出水；但是该出水量均为定值，其不会因用户使用小水杯而少出水，而是依据固定量出水，这就会导致出水过多的情况发生；特别是盛接开水的时候，过量的开水漫出，一会造成水的浪费，二是漫出开水可能会对用户造成烫伤或更严重情况发生。这里对于自身防护能力低的小孩和老人来说，这不单单是不方便，而且是不安全的。本发明通过识别出杯子的容积大小，从而控制出水量，特别是不同用户还会进一步控制出水量，这样严格保障了盛接过程当中的安全。本方案中设置两种杯子处于正确位置的检测方法，分别是采用红外检测和重量检测，可以满足用户手持盛接或固定放置盛接的需要。

优选的，所述控制器通过控制红外发送端开启，并检测不能接收到红外信号的红外接收端的数量；若数量不大于10，控制启动激光测距装置，若数量小于10，则反之；所述控制器根据不能接收到红外信号的红外接收端的数量确定位于水杯放置座上的水杯的高度大小，并通过激光测距装置测量到激光测距装置距离水杯底部的垂直距离；控制器通过所述高度大小和垂直距离得出水杯的水位面与水杯杯口的落差距离。这里通过判断盛水物件高度，即水杯的高度选择是否出水，其作用在于避免小孩在使用小杯子盛水玩耍或者其他物件试图盛水；或者小孩在玩耍过程中直接使用手掌触碰等问题。

优选的，所述控制器控制流量阀开启单次最大流量为所述盛水物件的测量高度的70％或落差距离不小于1cm。这样可以防止所述盛水物件或水杯水量溢出等问题，实现根据实际倒入盛水物件或水杯中水量自动控制开关，实现自动取水的功能。

优选的，所述控制器根据内设对应当地标准时间的时钟控制温度调节装置输出水体的温度高低；所述控制器根据温度传感器的测量信号得到测量温度，并连接控制电磁控制阀；若测量温度大于或小于控制器设定温度大小，则电磁控制阀关闭与饮水机本体的出水口的通道，与进水口通道打开；若测量温度等于控制器设定温度大小，则电磁控制阀打开与饮水机本体的出水口的通道，与进水口通道关闭。不同用户在不同的时候是需要不同的饮水温度，如女性这些经期周期内应该拒绝冷水，同时小孩的性格较急，其出水的温度应该适中为好。这里通过加热腔可以将水加热到沸腾，满足用户对热水的需要；再者通过冷却管可以将热水调节到适合的温度后流出，这样可以防止烫伤和马上饮用的需要。为了避免水温适中时细菌大量滋生的情况发生，这里冷却管为抗菌不锈钢管，其内壁表面渗有银、铜和锌元素，而银离子、铜离子和锌离子能有效抑制细菌滋生；避免由于冷却管过长不易清洗带来的卫生安全问题。

优选的，所述测量温度与控制器设定温度大小之差不大于5摄氏度，则测量温度等于控制器设定温度大小。这样可以使得测量和调节的更加准确，避免使用过多温度传感器和电磁控制阀，减少或避免小误差造成电磁控制阀一直连通进水口，造成不能出水或能源浪费情况发生。

优选的，所述饮水机本体上设有对应冷却管的冷风机。通过冷风机可以加速冷却管冷却效果，减少冷却管铺设长度，同时加快冷却时间，减少用户等待时间。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过图像识别识别出水杯中是否含有待冲饮物质，从而智能输出水温水量，实现智能调节。如有待冲饮物质，直接出沸水，若无则调节到50℃下输出温水，这样方便用户直接饮用和冲饮的需要。其适应家庭中灵活随意的饮水行为，可以满足家庭智能饮水的需要。

2.本发明通过设置温度调节装置能够实现智能调节出水温度，同时根据不同时间段调节温度高低，以满足不同时间段内人体新陈代谢活动中水的需要，促进人体新陈代谢。

附图说明

图1是本发明功能结构示意图。

附图中，1-饮水装置本体、2-出水口、3-进水口、4-水箱、5-流量阀、6-容置槽、7-水杯放置座、8-高清摄像头、9-加热腔、10-水泵、11-冷却管、12-电磁控制阀、13-高度测量装置。

具体实施方式

以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。

如图1所示，一种具有图像识别的饮水机包括带有出水口2和进水口3的饮水机本体和安装在饮水机本体内的控制器。饮水机本体前端面设置容置槽6内，出水口2位于容置槽6的上端面并垂直朝下设置，进水口3接通自来水水管的端口。容置槽6内并位于出水口2的正下方设有水杯放置座7。在饮水机本体内设有连接进水口3的水箱4，在水箱4与出水口2之间设有流量阀5。

饮水机本体上还设有连接流量阀5的加热腔9和温度调节装置，加热腔9连接水箱4，温度调节装置设置在加热腔9与流量阀5之间。温度调节装置包括水泵10、冷却管11和电磁控制阀12，冷却管11为内壁表面渗有银、铜和锌元素的奥氏体不锈钢钢管，冷却管11沿环形环绕且其一端通过水泵10连接加热腔9，另一端连接饮水机本体的进水口3。电磁控制阀12沿冷却管11长度方向均匀布置且电磁控制阀12连通饮水机本体的流量阀5，且冷却管11内对应电磁控制阀12处设置温度传感器。电磁控制阀12为三通电磁阀。

这里，银、铜和锌元素的重量百分比为36％：14％：50％。这里提供一种抗菌效果好的成分配比。在制作过程中：使用99.99％的银、99.99％的铜和99.99％的锌作为源极，通过金属渗透技术将其渗入到冷却管11内层表面。这里冷却管11先由板件渗入金属，然后进行卷弯成型；采用上述比例的金属渗入可以保证沉积层和渗镀层具有良好的加工性能，避免沉积层加工过程中大面积脱落。

饮水机本体上设有对应冷却管11的冷风机。通过冷风机可以加速冷却管11冷却效果，减少冷却管11铺设长度，同时加快冷却时间，减少用户等待时间。

其中，容置槽6的上端面设有对应高清摄像头8，高清摄像头8正对水杯放置座7中心。高清摄像头8、温度传感器、水泵10、流量阀5和电磁控制阀12均连接控制器。控制器通过高清摄像头8获取放置在水杯放置座7上水杯的图像信息，并对图像信息进行处理，识别出水杯中是否含有待冲饮物质。若有，控制加热腔9通过最短回路连接流量阀5，若无，控制温度调节装置输出温度不大于50℃。

这里，容置槽6的上端面设有激光测距装置，激光测距装置与出水口2朝向相同且并排设置。容置槽6的侧面设有与出水口2朝向垂直且共面的高度测量装置13。高度测量装置13包括一一对应设置的红外发送端和红外接收端，红外发送端和红外接收端分别沿出水口2朝向均匀设置，两红外发送端之间间距为5mm。红外发送端、红外接收端和激光测距装置连接控制装置。控制器通过控制红外发送端开启，并检测不能接收到红外信号的红外接收端的数量；若数量不大于10，控制启动激光测距装置，若数量小于10，则反之。控制器根据不能接收到红外信号的红外接收端的数量确定位于水杯放置座7上的水杯的高度大小，并通过激光测距装置测量到激光测距装置距离水杯底部的垂直距离。控制器通过高度大小和垂直距离得出水杯的水位面与水杯杯口的落差距离。

这里可以测量水杯高度和激光测距装置带水杯水面的高端，从而得到水杯水面到水杯开口的高度；这样既可以据此判断水杯中盛水情况或者控制流入水杯中水量多少。相比之下，现有技术虽然有智能识别用户信息，也能够智能出水；但是该出水量均为定值，其不会因用户使用小水杯而少出水，而是依据固定量出水，这就会导致出水过多的情况发生；特别是盛接开水的时候，过量的开水漫出，一会造成水的浪费，二是漫出开水可能会对用户造成烫伤或更严重情况发生。这里对于自身防护能力低的小孩和老人来说，这不单单是不方便，而且是不安全的。本发明通过识别出杯子的容积大小，从而控制出水量，特别是不同用户还会进一步控制出水量，这样严格保障了盛接过程当中的安全。本方案中设置两种杯子处于正确位置的检测方法，分别是采用红外检测和重量检测，可以满足用户手持盛接或固定放置盛接的需要。

防止盛水物件或水杯水量溢出等问题，控制器控制流量阀5开启单次最大流量为盛水物件落差距离不小于1cm。这样可以实现根据实际倒入盛水物件或水杯中水量自动控制开关，实现自动取水的功能。

为使得测量和调节的更加准确，测量温度与控制器设定温度大小之差不大于3摄氏度，则测量温度等于控制器设定温度大小。这样可以，避免使用过多温度传感器和电磁控制阀12，减少或避免小误差造成电磁控制阀12一直连通进水口3，造成不能出水或能源浪费情况发生。

控制器根据内设对应当地标准时间的时钟控制温度调节装置输出水体的温度高低。控制器根据温度传感器的测量信号得到测量温度，并连接控制电磁控制阀12。若测量温度大于或小于控制器设定温度大小，则电磁控制阀12关闭与饮水机本体的出水口2的通道，与进水口3通道打开；若测量温度等于控制器设定温度大小，则电磁控制阀12打开与饮水机本体的出水口2的通道，与进水口3通道关闭。

不同用户在不同的时候是需要不同的饮水温度，如女性这些经期周期内应该拒绝冷水，同时小孩的性格较急，其出水的温度应该适中为好。这里通过加热腔9可以将水加热到沸腾，满足用户对热水的需要；再者通过冷却管11可以将热水调节到适合的温度后流出，这样可以防止烫伤和马上饮用的需要。为了避免水温适中时细菌大量滋生的情况发生，这里冷却管11为抗菌不锈钢管，其内壁表面渗有银、铜和锌元素，而银离子、铜离子和锌离子能有效抑制细菌滋生；避免由于冷却管11过长不易清洗带来的卫生安全问题。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (7)

1.一种具有图像识别的饮水机，包括带有出水口和进水口的饮水机本体和安装在饮水机本体内的控制器，其特征在于：所述饮水机本体前端面设置容置槽内，出水口位于容置槽的上端面并垂直朝下设置，进水口接通自来水水管的端口；所述容置槽内并位于出水口的正下方设有水杯放置座；在饮水机本体内设有连接进水口的水箱，在水箱与出水口之间设有流量阀；所述饮水机本体上还设有连接流量阀的加热腔和温度调节装置，加热腔连接水箱，所述温度调节装置设置在加热腔与流量阀之间；所述温度调节装置包括水泵、冷却管和电磁控制阀，所述冷却管为内壁表面渗有银、铜和锌元素的奥氏体不锈钢钢管，所述冷却管沿环形环绕且其一端通过水泵连接加热腔，另一端连接饮水机本体的进水口，所述电磁控制阀沿冷却管长度方向均匀布置且电磁控制阀连通饮水机本体的流量阀，且冷却管内对应电磁控制阀处设置温度传感器；所述电磁控制阀为三通电磁阀；

所述容置槽的上端面设有对应高清摄像头，所述高清摄像头正对水杯放置座中心；所述高清摄像头、温度传感器、水泵、流量阀和电磁控制阀均连接控制器；

所述控制器通过高清摄像头获取放置在水杯放置座上水杯的图像信息，并对图像信息进行处理，识别出水杯中是否含有待冲饮物质；若有，控制加热腔通过最短回路连接流量阀，若无，控制温度调节装置输出温度不大于50℃。

2.根据权利要求1所述的一种具有图像识别的饮水机,其特征在于：所述容置槽的上端面设有激光测距装置，所述激光测距装置与出水口朝向相同且并排设置；所述容置槽的侧面设有与出水口朝向垂直且共面的高度测量装置；所述高度测量装置包括一一对应设置的红外发送端和红外接收端，红外发送端和红外接收端分别沿出水口朝向均匀设置，两红外发送端之间间距为5mm；所述红外发送端、红外接收端和激光测距装置连接控制装置。

3.根据权利要求2所述的一种具有图像识别的饮水机,其特征在于：所述控制器通过控制红外发送端开启，并检测不能接收到红外信号的红外接收端的数量；若数量不大于10，控制启动激光测距装置，若数量小于10，则反之；所述控制器根据不能接收到红外信号的红外接收端的数量确定位于水杯放置座上的水杯的高度大小，并通过激光测距装置测量到激光测距装置距离水杯底部的垂直距离；控制器通过所述高度大小和垂直距离得出水杯的水位面与水杯杯口的落差距离。

4.根据权利要求3所述的一种具有图像识别的饮水机,其特征在于：所述控制器控制流量阀开启单次最大流量为所述盛水物件的测量高度的70％或落差距离不小于1cm。

5.根据权利要求1所述的一种具有图像识别的饮水机,其特征在于：所述控制器根据内设对应当地标准时间的时钟控制温度调节装置输出水体的温度高低；所述控制器根据温度传感器的测量信号得到测量温度，并连接控制电磁控制阀；若测量温度大于或小于控制器设定温度大小，则电磁控制阀关闭与饮水机本体的出水口的通道，与进水口通道打开；若测量温度等于控制器设定温度大小，则电磁控制阀打开与饮水机本体的出水口的通道，与进水口通道关闭。

6.根据权利要求5所述的一种具有图像识别的饮水机,其特征在于：所述测量温度与控制器设定温度大小之差不大于5摄氏度，则测量温度等于控制器设定温度大小。

7.根据权利要求1所述的一种具有图像识别的饮水机,其特征在于：所述饮水机本体上设有对应冷却管的冷风机。