CN107518769A - 咖啡机、系统及制作咖啡拉花的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种咖啡机，至少包括咖啡冲泡装置、打奶泡装置、拉花控制装置及拉花头。拉花控制装置包括：接收模块，用于接收咖啡拉花图形和/或启动指令；轨迹生成模块，用于生成控制拉花头移动的移动轨迹；启动模块，启动咖啡冲泡装置与打奶泡装置制得咖啡及奶泡；检测模块，用于检测咖啡及奶泡的完成信号；咖啡注入模块，用于控制咖啡冲泡装置向预置容器内注入咖啡；拉花制作模块，用于控制拉花头向容器内注入奶泡并根据移动轨迹控制拉花头的移动，以供形成咖啡拉花。本发明还公开了一种咖啡机系统及制作咖啡拉花的方法。通过本发明可以实现咖啡拉花的自动化制作，进而丰富咖啡机功能，同时也避免了用户手动制作咖啡拉花的繁琐与复杂。

Description

咖啡机、系统及制作咖啡拉花的方法

技术领域

本发明涉及家电技术领域，尤其涉及咖啡机、系统及制作咖啡拉花的方法。

背景技术

咖啡拉花是一种咖啡调制工艺，从而实现咖啡带给用户的色、香、味的全面感受，具体为将奶泡(白色)注入冲泡好的咖啡(灰褐色)中，同时在注入奶泡的过程中，通过控制注入的方式而在杯子表面调制形成一种图案(白色与灰褐色的混合)，比如心形图案、叶子图案等。

现有的咖啡机通常都只能完成功能相对简单的咖啡冲泡或者打奶泡功能，而对于咖啡拉花这种比较复杂的调制工艺只能由用户自身手动将打好的奶泡注入冲泡好的咖啡中而调制形成咖啡拉花。因此，由于现有咖啡机无法自动化完成咖啡拉花功能，从而需要用户手动调制，进而增加了用户制作咖啡拉花的难度以及繁琐操作。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种咖啡机、系统及制作咖啡拉花的方法，旨在解决现有咖啡机不能自动化制作咖啡拉花的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种咖啡机，至少包括咖啡冲泡装置与打奶泡装置，所述咖啡机还包括拉花控制装置及拉花头，所述拉花控制装置分别与所述咖啡冲泡装置、所述打奶泡装置以及所述拉花头电连接，所述拉花头与所述打奶泡装置连接且为奶泡的流出出口；

所述拉花控制装置包括：

接收模块，用于接收咖啡拉花图形和/或启动指令；

轨迹生成模块，用于根据所述咖啡拉花图形，生成制作咖啡拉花时控制所述拉花头移动的移动轨迹；

启动模块，用于根据所述启动指令，启动所述咖啡冲泡装置与所述打奶泡装置，以供制得用于制作咖啡拉花的咖啡及奶泡；

检测模块，用于检测是否存在所述咖啡冲泡装置与所述打奶泡装置分别返回的第一完成信号与第二完成信号；

咖啡注入模块，用于在所述咖啡冲泡装置返回所述第一完成信号前，根据预置的咖啡注入设置，控制所述咖啡冲泡装置向预置容器内注入咖啡；

拉花制作模块，用于若检测到所述第一完成信号与所述第二完成信号，则控制所述拉花头向所述容器内注入奶泡，并根据所述移动轨迹，在注入奶泡时控制所述拉花头的移动，以供在所述容器内呈现与所述咖啡拉花图形对应的咖啡拉花。

优选地，所述轨迹生成模块包括：

转换单元，用于将接收到的所述咖啡拉花图形进行灰度转换，得到对应的灰度图；

计算单元，用于计算所述灰度图中白色像素点所在区域，并根据所述区域，规划所述拉花头的移动线路以供生成所述移动轨迹。

优选地，所述拉花控制装置还包括：

流速控制模块，用于在所述拉花制作模块控制所述拉花头向所述容器内注入奶泡时，根据预置的所述容器的容量、所述咖啡注入设置及所述移动轨迹，控制奶泡的注入速度。

优选地，所述拉花头为活动且可旋转结构，所述移动轨迹包括二维轨迹或三维轨迹。

优选地，所述拉花控制装置还包括：

无线模块，用于与外部设备建立无线通信连接，接收所述外部设备向咖啡机发送的数据信息和/或远程控制指令，以及向所述外部设备反馈实时状态信息，其中，所述数据信息至少包括所述咖啡拉花图形，所述远程控制指令至少包括所述启动指令，所述实时状态信息至少包括待机状态、运行状态、报警状态中的任一种。

进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种咖啡机系统，所述咖啡机系统包括外部设备及如上所述的咖啡机，所述外部设备与所述咖啡机无线通信连接且至少用于远程控制所述咖啡机制作咖啡拉花。

进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种使用如上所述的咖啡机制作咖啡拉花的方法，所述咖啡机至少包括咖啡冲泡装置、打奶泡装置以及拉花头；

所述制作咖啡拉花的方法包括：

接收咖啡拉花图形与启动指令，其中，所述咖啡拉花图形至少用于生成制作咖啡拉花时控制拉花头移动的移动轨迹；

根据所述启动指令，启动咖啡冲泡装置与打奶泡装置，以供制得用于制作咖啡拉花的咖啡及奶泡；

检测是否存在所述咖啡冲泡装置与所述打奶泡装置分别返回的第一完成信号与第二完成信号，其中，在所述咖啡冲泡装置返回所述第一完成信号前，根据预置的咖啡注入设置，控制所述咖啡冲泡装置向预置容器内注入咖啡；

若存在，则控制所述拉花头向所述容器内注入奶泡，并根据所述移动轨迹，在注入奶泡时控制所述拉花头的移动，以供在所述容器内呈现与所述咖啡拉花图形对应的咖啡拉花。

优选地，所述生成制作咖啡拉花时控制咖啡机拉花头移动的移动轨迹包括：

将接收到的所述咖啡拉花图形进行灰度转换，得到对应的灰度图；

计算所述灰度图中白色像素点所在区域，并根据所述区域，规划所述拉花头的移动线路以供生成所述移动轨迹。

优选地，所述控制所述拉花头向所述容器内注入奶泡包括：

在控制所述拉花头向所述容器内注入奶泡时，根据预置的所述容器的容量、所述咖啡注入设置及所述移动轨迹，控制奶泡的注入速度。

优选地，所述接收咖啡拉花图形与启动指令之前包括：

将所述咖啡机与外部设备建立无线通信连接，以供接收所述外部设备向所述咖啡机发送的数据信息和/或远程控制指令，其中，所述数据信息至少包括所述咖啡拉花图形，所述远程控制指令至少包括所述启动指令；

所述制作咖啡拉花的方法还包括：

当所述咖啡机与所述外部设备建立无线通信连接时，向所述外部设备反馈实时状态信息，其中，所述实时状态信息至少包括待机状态、运行状态、报警状态中的任一种。

本发明中，咖啡机具有咖啡冲泡与打奶泡功能，通过拉花控制装置启动咖啡冲泡与打奶泡功能，从而制得用于制作咖啡拉花的咖啡及奶泡；在制作咖啡拉花前，将制得的咖啡注入预置容器内；在上述工作准备完成后，控制拉花头向容器内注入奶泡，并根据咖啡拉花图形，在注入奶泡时控制拉花头的移动，以供在容器内呈现与咖啡拉花图形对应的咖啡拉花。本发明实现了咖啡拉花的自动化制作，进而丰富了咖啡机功能，同时也避免了用户手动制作咖啡拉花的繁琐与复杂。

附图说明

图1为本发明咖啡机一实施例的功能模块示意图；

图2为本发明咖啡机中拉花控制装置第一实施例的功能模块示意图

图3为图2中轨迹生成模块的细化功能模块示意图；

图4为本发明咖啡机中拉花控制装置第二实施例的功能模块示意图；

图5为本发明咖啡机中拉花控制装置第三实施例的功能模块示意图；

图6为本发明咖啡机一实施例的剖面结构示意图；

图7为本发明咖啡机系统一实施例的功能模块示意图；

图8为本发明咖啡机系统一实施例中咖啡机与外部设备的交互示意图；

图9为本发明咖啡机系统实现咖啡拉花一实施例的控制流程示意图；

图10为本发明制作咖啡拉花的方法第一实施例的流程示意图；

图11为图10中步骤S10中生成移动轨迹的细化流程示意图；

图12为本发明制作咖啡拉花的方法第二实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明咖啡机一实施例的功能模块示意图。本实施例中，咖啡机至少包括咖啡冲泡装置10、打奶泡装置20、拉花控制装置30及拉花头40，其中，拉花控制装置30分别与咖啡冲泡装置10、打奶泡装置20以及拉花头40电连接，拉花头40与打奶泡装置20连接且为奶泡的流出出口。

如图2所示拉花控制装置第一实施例的功能模块示意图。本实施例中，拉花控制装置30进一步包括：

接收模块301，用于接收咖啡拉花图形和/或启动指令；

本实施例中，接收模块301既可以是接收用户在咖啡机所提供的操作界面上所触发的各种操作指令，比如用户触发选择咖啡拉花图形的操作指令，则由操作界面将用户选择的咖啡拉花图形下发拉花控制装置30，或者也可以是接收模块301接收外部设备所发送的数据或指令，比如咖啡机与外部设备通信连接，从而可以接收外部设备所发送的咖啡拉花图形以及启动指令。

需要说明的是，本实施例中的咖啡拉花图形既可以是咖啡机内预置的图形，也可以是用户在咖啡机的操作界面上所描绘并生成的用户定制的图形，同时还可以是从外部设备上接收的图形。

轨迹生成模块302，用于根据咖啡拉花图形，生成制作咖啡拉花时控制拉花头40移动的移动轨迹；

咖啡拉花图形的制作关键在于控制拉花头40的移动。因此，本实施例中，需要根据咖啡拉花图形，生成在制作咖啡拉花时用于控制拉花头40移动的移动轨迹。本实施例中，对于控制拉花头40移动的移动轨迹的具体生成方式不限。通过控制拉花头40的移动以替代用户手动操作，移动轨迹为自动化操作的基础。此外，基于用户对于咖啡拉花口感以及图案色彩等各方面的品质要求，因此，自动化的拉花操作还需进一步考虑上述因素，也即需要进一步对拉花头40进行更为深入的控制操作，比如控制奶泡从拉花头40流出的速度等。

启动模块303，用于根据启动指令，启动咖啡冲泡装置10与打奶泡装置20，以供制得用于制作咖啡拉花的咖啡及奶泡；

本实施例中，对于咖啡冲泡装置10与打奶泡装置20的具体结构不限。启动模块303通过启动咖啡冲泡装置10，从而可制得用于制作咖啡拉花的咖啡，而启动模块303通过启动打奶泡装置20，从而可制得用于制作咖啡拉花的奶泡。

此外，需要说明的是，本实施例中，咖啡冲泡的基本步骤包括：首先，获得冲泡咖啡的热水，比如咖啡冲泡装置10可包括加热元件、锅炉、导管以及冲泡容器，在锅炉及导管内上水，通过加热元件加热锅炉内的水及导管内的水；其次，当水达到设定温度时，将导管内的热水注入冲泡容器(容器内有咖啡粉)进行咖啡冲泡；最后再将冲泡好的咖啡注入咖啡杯中。而打奶泡的基本步骤包括：首先，获得热蒸汽，比如打奶泡装置20包括打奶泡容器以及导管，咖啡冲泡装置10中锅炉内的蒸汽可以通过导管导入打奶泡容器内，从而对容器内的牛奶进行打奶泡处理，然后再将做好的打奶泡通过拉花头注入咖啡杯中。

检测模块304，用于检测是否存在咖啡冲泡装置与打奶泡装置分别返回的第一完成信号与第二完成信号；

本实施例中，可在咖啡冲泡装置10与打奶泡装置20中分别设置相应的感应元件，从而通过感应元件，判断咖啡是否冲泡完成以及奶泡是否制作完成，若都制作完成，则分别通过各自的感应元件发出相应的完成信号。当检测模块304检测到(可以是同时检测到，也可以是不同时间检测到)咖啡冲泡完成的信号以及奶泡制作完成的信号时，则表示可以进行拉花制作。

此外，本实施例中，在咖啡冲泡装置10返回第一完成信号前，咖啡注入模块305根据预置的咖啡注入设置，控制咖啡冲泡装置10向预置容器内注入咖啡。其中，咖啡注入设置可以包括注入的咖啡量、注入咖啡的速度、注入咖啡时的咖啡温度等。而本实施例中，对于判断咖啡是否冲泡完成以及奶泡是否制作完成的方式不限，具体根据实际需要进行设置。比如，当检测到注入咖啡杯内的咖啡达到预设高度时，停止注入咖啡并发出完成信号。

拉花制作模块306，用于若检测到第一完成信号与第二完成信号，则控制拉花头向容器内注入奶泡，并根据移动轨迹，在注入奶泡时控制拉花头的移动，以供在容器内呈现与咖啡拉花图形对应的咖啡拉花。

当检测模块304检测到第一完成信号与第二完成信号时，也即咖啡与奶泡都准备就绪时，拉花制作模块306将控制拉花头40向容器(比如咖啡杯)内注入奶泡，并根据轨迹生成模块302所生成的移动轨迹，在注入奶泡时控制拉花头40的移动，从而在容器内呈现出与咖啡拉花图形对应的咖啡拉花。

可选的，拉花头40为活动且可旋转结构，从而拉花控制装置30通过控制拉花头40的旋转与移动(模拟手动调制)，完成咖啡拉花的调制，其中，拉花头40的旋转与移动时所对应的移动轨迹包括二维轨迹或三维轨迹。比如拉花头既可以实现水平上的移动或旋转，同时也可以实现垂直方向上的移动与旋转，从而能够更为贴合模拟人体的手腕运动，从而完成更为复杂的拉花图案的调制。

本实施例中，咖啡机具有咖啡冲泡与打奶泡功能，通过拉花控制装置启动咖啡冲泡与打奶泡功能，从而制得用于制作咖啡拉花的咖啡及奶泡；在制作咖啡拉花前，将制得的咖啡注入预置容器内；在上述工作准备完成后，控制拉花头向容器内注入奶泡，并根据咖啡拉花图形，在注入奶泡时控制拉花头的移动，以供在容器内呈现与咖啡拉花图形对应的咖啡拉花。本实施例实现了咖啡拉花的自动化制作，进而丰富了咖啡机功能，同时也避免了用户手动制作咖啡拉花的繁琐与复杂。

参照图3，图3为图2中轨迹生成模块的细化功能模块示意图。基于上述咖啡机实施例，本实施例中，轨迹生成模块302包括：

转换单元3021，用于将接收到的咖啡拉花图形进行灰度转换，得到对应的灰度图；

计算单元3022，用于计算灰度图中白色像素点所在区域，并根据区域，规划拉花头的移动线路以供生成移动轨迹。

本实施例中，考虑到咖啡拉花只有咖啡的灰褐色与奶泡的白色两种颜色，因此，通过转换单元3021将接收到的咖啡拉花图转换为灰度图(只具有黑白两种颜色)，因此，为顺利得到黑白分明的灰度图，接收到的咖啡拉花图形优选为背景为白色的图片。本实施例中，咖啡拉花图形既可以是咖啡机内预置的常规拉花图形，同时也支持用户自主设计拉花图形。

轨迹生成模块302从接收模块301获得咖啡拉花图形后，转换单元3021通过公式Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114将原始咖啡拉花图形转换为灰度图，同时，计算单元3022计算灰度图中值为255(白色像素点)的位置和面积，从而规划拉花头的移动线路以供生成移动轨迹。

本实施例中，对于根据灰度图中白色像素点所在区域，规划拉花头的移动线路的方式不限，但需要进一步说明的是，在规划移动线路的同时，还需进一步考虑拉花头在移动时，奶泡开始注入、停止注入的时机以及奶泡的融合扩散性特征，从而能够使得对于拉花头的控制更为精细，并使得咖啡机能够达到熟练咖啡师的手动调制水准。

参照图4，图4为本发明咖啡机中拉花控制装置第二实施例的功能模块示意图。基于上述拉花控制装置第一实施例，本实施例中，拉花控制装置30还包括：

流速控制模块307，用于在拉花制作模块控制拉花头向容器内注入奶泡时，根据预置的容器的容量、咖啡注入设置及移动轨迹，控制奶泡的注入速度。

对于一份好看且可口的咖啡拉花来说，在制作过程中控制奶泡的注入速度也非常之关键。其中，奶泡注入的流速控制既包括开始注入的时机控制、也包括停止注入的时机控制，同时还包括注入过程中流速大小的控制。比如移动轨迹中存在拐点或者重复的线路时，需要停止注入，而绕过拐点或者为新的线路时，则需要控制开始注入。

此外，对于咖啡拉花的口感来说，咖啡与奶泡的调制比例非常关键。因此，需要根据容器的容量、咖啡注入设置来确定调制比例，比如咖啡与奶泡比例为7比3，也即当注入容器的咖啡量达到容器容量的70％时，停止注入咖啡而开始注入奶泡，而当奶泡注入量达到容器容量的15％时，可以开始进行拉花，也即开始按照移动轨迹控制拉花头40移动。其中，对于调制比例的确定，既可以是通过检测容器(比如咖啡杯)的实际容量进行判断确定，同时也可以先根据容器的容量大小，预先计算出要注入的咖啡量以及奶泡量。

本实施例中，通过更为精细的流速控制，使得最终制得的咖啡拉花口感更好，花样也更为漂亮，从而提升自动化制作咖啡拉花的调制水平，使得咖啡机不仅能够制作咖啡拉花，同时还能够制得与熟练的咖啡师制作的相媲美的咖啡拉花。

参照图5，图5为本发明咖啡机中拉花控制装置第三实施例的功能模块示意图。基于上述拉花控制装置第一或第二实施例，本实施例中，拉花控制装置30还包括：

无线模块308，用于与外部设备建立无线通信连接，接收外部设备向咖啡机发送的数据信息和/或远程控制指令，以及向外部设备反馈实时状态信息，其中，数据信息至少包括咖啡拉花图形，远程控制指令至少包括启动指令，实时状态信息至少包括待机状态、运行状态、报警状态中的任一种。

由于咖啡机需要预先烧水且费时较长，因此，为给用户提供更为便利的控制方式，本实施例中优选通过外部设备对咖啡机进行远程控制，具体为咖啡机通过内置的无线模块308与外部设备建立无线通信连接，从而可接收外部设备所发送的数据信息和/或远程控制指令，比如接收外部设备发送的咖啡拉花图形，接收启动指令以开始制作咖啡拉花等，同时，也为了进一步方便用户实时了解咖啡机的运行情况，咖啡机也会通过无线模块308，将自身当前状态发送给外部设备以供用户了解，比如当前为待机状态、当前为运行状态，或者运行过程中出现故障进行报警，或者咖啡拉花制作完成进行报警提示等。

本实施例中，咖啡机具有与外部设备连接的无线模块，从而用户通过外部设备(比如手机)上的APP应用，既可以实现与咖啡机的连接并远程控制咖啡机制作咖啡拉花。例如，用户将本实施例中咖啡机置于无线局域网环境下连接电源，并将咖啡机加入该无线局域网；同时用户也将手机加入同一无线局域网中，通过扫描咖啡机上的二维码下载指定APP应用软件，从而通过该APP连接咖啡机；连接完成后，用户可选择手机APP软件上推荐的咖啡拉花图形，通过拉花控制装置30对拉花头40运行线路的控制实现已有图形的咖啡拉花。

进一步地，如图6所示的本发明咖啡机一实施例的剖面结构示意图。

本实施例中，对于咖啡机的外观形状不限，比如为梯形、圆柱形、半圆形等，咖啡机由外壳及内部结构组成。其中，内部结构具体由控制电路、咖啡冲泡装置、打奶泡装置以及拉花装置等几个部分组成，本实施例中对于控制电路的结构不做过多赘述。

本实施例中，咖啡冲泡装置主要包括水管路1、水管路2、加热元件3、锅炉4以及咖啡粉冲泡容器9；打奶泡装置主要包括蒸汽进管5、打奶泡容器6、蒸汽散发管7、奶泡出管8；拉花装置主要包括咖啡漏斗10、奶泡漏斗11、拉花头12以及咖啡杯13。

咖啡冲泡过程如下：首先进行上水(水质可直接饮用)，外部冷水进入水管路1(加热后用于冲泡咖啡粉)，并通过水管路2分流至锅炉4；其次进行冷水加热，通过加热元件3将锅炉4中的冷水加热从而变成热水，锅炉4内的热水一方面通过热交换将水管路1中的冷水加热到合适温度，另一方面通过蒸汽散发管7进入打奶泡容器6内；然后热水通过水管路1进入咖啡粉冲泡容器9，从而完成咖啡冲泡。需要说明的是，将水管路1中间部分设置为弯曲形状，从而能够增大管路中冷水与炉内热水进行热交换的时间及接触面积，同时，也能够使得水管路1中的热水温度比较适中且不同时段的水温都比较接近。而打奶泡的过程较为简单，具体通过蒸汽散发管5将热蒸汽引入打奶泡容器6完成发泡过程，打好的奶泡将通过奶泡出管8流出，而蒸汽散发管7为避免蒸汽过多聚集而设置的排气管。

当咖啡及奶泡准备好后，即可进行咖啡拉花处理，而在正式进行咖啡拉花之前，需要先将准备好的咖啡通过咖啡漏斗10注入咖啡杯13中，然后再进行咖啡拉花处理，具体过程如下：先将奶泡压入奶泡漏斗11中，然后再控制拉花头12移动，并在移动的同时将奶泡注入盛有咖啡的咖啡杯13中，从而最终在咖啡杯13中呈现出咖啡拉花图形效果。

参照图7，图7为本发明咖啡机系统一实施例的功能模块示意图。本实施例中，咖啡机系统包括外部设备210及上述咖啡机第三实施例中的咖啡机220。

本实施例中，外部设备210与咖啡机220无线通信连接且至少用于远程控制咖啡机220制作咖啡拉花。比如外部设备210向咖啡机220发送咖啡拉花图形以及咖啡奶泡的制作启动指令。本实施例中，对于外部设备210不限，比如为手机、IPAD等，需要进一步说明的是，外部设备210上安装有相应的APP应用程序，从而实现与咖啡机220的连接和远程控制。

下面以外部设备为手机进行举例说明。如图8所示手机与本实施例中咖啡机的交互示意图。

本实施例中，咖啡机需要在通电待机状态下使用，在无线局域网环境下，用户安装并打开手机中的APP，则该APP会自动广播配对指令，进而与咖啡机进行配对连接，并对咖啡机进行远程控制，从而无需进行人工接触操作。

本实施例要求手机和咖啡机处于同一局域网中。基于TCP协议在手机和咖啡机之间建立网络虚拟链路，具体过程为：

首先，咖啡机中具有收发无线信号功能的模块，将咖啡机接入无线局域网中，创建SeverSocket对象，启动监听服务。如果没有来自手机端的请求信号，则咖啡机一直处于等待状态。

其次，启动手机端，手机端通过持续扫描AccessPoint信息，并发送连接请求给咖啡机，实现手机与咖啡机的连接。当咖啡机收到连接请求后，获取到手机端的信息流，并将其保存在本地缓存中。当手机与咖啡机完成连接，两者之间就不存在控制端和服务端的差异了，而是形成了一对互相连接的Socket。二者通过定时器监听输入输出信息流，从而达到通信的功能。

最后，手机将功能性指令参数通过Socket发送给咖啡机，咖啡机收到信息，对信息进行解析，并反馈给手机确认信息。咖啡机将解析过的信息通过内部控制单元传递给对应的各电路系统，以供执行预设操作，进而实现指定功能，比如开机、关机、加热、注入咖啡、注入奶泡、控制拉花头移动等。

如图9所示本发明咖啡机系统实现咖啡拉花一实施例的控制流程示意图。

咖啡机通过无线信号收发模块，将接收到的射频信号(比如由外部设备发送)，通过数模转换器，转化成数字信号。数字信号中至少包括了启动制作咖啡及奶泡的启动信号。同时利用咖啡机内的各种感应装置，将奶泡和热水准备好的信号回传给咖啡机的处理器后，然后再由处理器顺序启动咖啡冲泡过程和拉花过程，具体过程在此不做过多赘述。

参照图10，图10为本发明制作咖啡拉花的方法第一实施例的流程示意图。本实施例中，具体使用上述咖啡机实施例中的咖啡机进行咖啡拉花。也即，本实施例中，咖啡机至少包括咖啡冲泡装置、打奶泡装置以及拉花头，具体参见上述咖啡机实施例中说明。

本实施例中，制作咖啡拉花的方法包括：

步骤S10，接收咖啡拉花图形与启动指令，其中，咖啡拉花图形至少用于生成制作咖啡拉花时控制咖啡机拉花头移动的移动轨迹；

本实施例中，咖啡机既可以是接收用户在咖啡机所提供的操作界面上所触发的各种操作指令，比如用户触发选择咖啡拉花图形的操作指令，则由操作界面将用户选择的咖啡拉花图形下发拉花控制装置，或者也可以是接收外部设备所发送的数据或指令，比如咖啡机与外部设备通信连接，从而可以接收外部设备所发送的咖啡拉花图形以及启动指令。

需要说明的是，本实施例中的咖啡拉花图形既可以是咖啡机内预置的图形，也可以是用户在咖啡机的操作界面上所描绘并生成的用户定制的图形，同时还可以是从外部设备上接收的图形。

咖啡拉花图形的制作关键在于控制拉花头的移动。因此，本实施例中，需要根据咖啡拉花图形，生成在制作咖啡拉花时用于控制拉花头移动的移动轨迹。本实施例中，对于控制拉花头移动的移动轨迹的具体生成方式不限。通过控制拉花头的移动以替代用户手动操作，移动轨迹为自动化操作的基础。此外，基于用户对于咖啡拉花口感以及图案色彩等各方面的品质要求，因此，自动化的拉花操作还需进一步考虑上述因素，也即需要进一步对拉花头进行更为深入的控制操作，比如控制奶泡从拉花头流出的速度等。

步骤S20，根据启动指令，启动咖啡冲泡装置与打奶泡装置，以供制得用于制作咖啡拉花的咖啡及奶泡；

本实施例中，对于咖啡冲泡装置与打奶泡装置的具体结构不限。咖啡机通过启动咖啡冲泡装置，从而可制得用于制作咖啡拉花的咖啡，而咖啡机3通过启动打奶泡装置，从而可制得用于制作咖啡拉花的奶泡。

步骤S30，检测是否存在咖啡冲泡装置与打奶泡装置分别返回的第一完成信号与第二完成信号，其中，在咖啡冲泡装置返回第一完成信号前，根据预置的咖啡注入设置，控制咖啡冲泡装置向预置容器内注入咖啡；

本实施例中，可在咖啡冲泡装置与打奶泡装置中分别设置相应的感应元件，从而通过感应元件，判断咖啡是否冲泡完成以及奶泡是否制作完成，若都制作完成，则分别通过各自的感应元件发出相应的完成信号。当咖啡机检测到(可以是同时检测到，也可以是不同时间检测到)咖啡冲泡完成的信号以及奶泡制作完成的信号时，则表示可以进行拉花制作。

此外，本实施例中，在咖啡冲泡装置返回第一完成信号前，咖啡机控制模块根据预置的咖啡注入设置，控制咖啡冲泡装置向预置容器内注入咖啡。其中，咖啡注入设置可以包括注入的咖啡量、注入咖啡的速度、注入咖啡时的咖啡温度等。而本实施例中，对于判断咖啡是否冲泡完成以及奶泡是否制作完成的方式不限，具体根据实际需要进行设置。比如，当检测到注入咖啡杯内的咖啡达到预设高度时，停止注入咖啡并发出完成信号。

步骤S40，若存在，则控制拉花头向容器内注入奶泡，并根据移动轨迹，在注入奶泡时控制拉花头的移动，以供在容器内呈现与咖啡拉花图形对应的咖啡拉花。

当咖啡机控制模块检测到第一完成信号与第二完成信号时，也即咖啡与奶泡都准备就绪时，咖啡机控制模块将控制拉花头向容器(比如咖啡杯)内注入奶泡，并根据生成的移动轨迹，在注入奶泡时控制拉花头的移动，从而在容器内呈现出与咖啡拉花图形对应的咖啡拉花。

可选的，拉花头为活动且可旋转结构，从而咖啡机控制模块通过控制拉花头的旋转与移动(模拟手动调制)，完成咖啡拉花的调制，其中，拉花头的旋转与移动时所对应的移动轨迹包括二维轨迹或三维轨迹。比如拉花头既可以实现水平上的移动或旋转，同时也可以实现垂直方向上的移动与旋转，从而能够更为贴合模拟人体的手腕运动，从而完成更为复杂的拉花图案的调制。

本实施例中，咖啡机具有咖啡冲泡与打奶泡功能，通过拉花控制装置启动咖啡冲泡与打奶泡功能，从而制得用于制作咖啡拉花的咖啡及奶泡；在制作咖啡拉花前，将制得的咖啡注入预置容器内；在上述工作准备完成后，控制拉花头向容器内注入奶泡，并根据咖啡拉花图形，在注入奶泡时控制拉花头的移动，以供在容器内呈现与咖啡拉花图形对应的咖啡拉花。本实施例实现了咖啡拉花的自动化制作，进而丰富了咖啡机功能，同时也避免了用户手动制作咖啡拉花的繁琐与复杂。

参照图11，图11为图10中步骤S10中生成移动轨迹的细化流程示意图。本实施例中，生成制作咖啡拉花时控制咖啡机拉花头移动的移动轨迹包括：

步骤S11，将接收到的咖啡拉花图形进行灰度转换，得到对应的灰度图；

步骤S12，计算灰度图中白色像素点所在区域，并根据区域，规划拉花头的移动线路以供生成移动轨迹。

本实施例中，考虑到咖啡拉花只有咖啡的灰褐色与奶泡的白色两种颜色，因此，通过将接收到的咖啡拉花图转换为灰度图(只具有黑白两种颜色)，因此，为顺利得到黑白分明的灰度图，接收到的咖啡拉花图形优选为背景为白色的图片。本实施例中，咖啡拉花图形既可以是咖啡机内预置的常规拉花图形，同时也支持用户自主设计拉花图形。

在获得咖啡拉花图形后，通过公式Gray＝R*0.299+G*0.587+B*0.114将原始咖啡拉花图形转换为灰度图，同时，计算灰度图中值为255(白色像素点)的位置和面积，从而规划拉花头的移动线路以供生成移动轨迹。

本实施例中，对于根据灰度图中白色像素点所在区域，规划拉花头的移动线路的方式不限，但需要进一步说明的是，在规划移动线路的同时，还需进一步考虑拉花头在移动时，奶泡开始注入、停止注入的时机以及奶泡的融合扩散性特征，从而能够使得对于拉花头的控制更为精细，并使得咖啡机能够达到熟练咖啡师的手动调制水准。

需要进一步说明的是，咖啡机生成控制拉花头移动的时机既可以是在接收到拉花图形的同时，也可以是在准备控制拉花头制作咖啡拉花时，具体时机根据实际需要进行设置。

可选的，在本发明制作咖啡拉花的方法一实施例中，上述步骤S40中控制拉花头向容器内注入奶泡进一步包括：在控制拉花头向容器内注入奶泡时，根据预置的容器的容量、咖啡注入设置及移动轨迹，控制奶泡的注入速度。

对于一份好看且可口的咖啡拉花来说，在制作过程中控制奶泡的注入速度也非常之关键。其中，奶泡注入的流速控制既包括开始注入的时机控制、也包括停止注入的时机控制，同时还包括注入过程中流速大小的控制。比如移动轨迹中存在拐点或者重复的线路时，需要停止注入，而绕过拐点或者为新的线路时，则需要控制开始注入。

此外，对于咖啡拉花的口感来说，咖啡与奶泡的调制比例非常关键。因此，需要根据容器的容量、咖啡注入设置来确定调制比例，比如咖啡与奶泡比例为7比3，也即当注入容器的咖啡量达到容器容量的70％时，停止注入咖啡而开始注入奶泡，而当奶泡注入量达到容器容量的15％时，可以开始进行拉花，也即开始按照移动轨迹控制拉花头40移动。其中，对于调制比例的确定，既可以是通过检测容器(比如咖啡杯)的实际容量进行判断确定，同时也可以先根据容器的容量大小，预先计算出要注入的咖啡量以及奶泡量。

本实施例中，通过更为精细的流速控制，使得最终制得的咖啡拉花口感更好，花样也更为漂亮，从而提升自动化制作咖啡拉花的调制水平，使得咖啡机不仅能够制作咖啡拉花，同时还能够制得与熟练的咖啡师制作的相媲美的咖啡拉花。

参照图12，图12为本发明制作咖啡拉花的方法第二实施例的流程示意图。基于上述方法第一实施例，本实施例中，在上述步骤S10之前，包括：

步骤S01，将咖啡机与外部设备建立无线通信连接，以供接收外部设备向咖啡机发送的数据信息和/或远程控制指令，其中，数据信息至少包括咖啡拉花图形，远程控制指令至少包括启动指令；

由于咖啡机需要预先烧水且费时较长，因此，为给用户提供更为便利的控制方式，本实施例中优选通过外部设备对咖啡机进行远程控制，具体为咖啡机通过内置的无线模块与外部设备建立无线通信连接，从而可接收外部设备所发送的数据信息和/或远程控制指令，比如接收外部设备发送的咖啡拉花图形，接收启动指令以开始制作咖啡拉花等，同时，也为了进一步方便用户实时了解咖啡机的运行情况，咖啡机也会通过无线模块，将自身当前状态发送给外部设备以供用户了解，比如当前为待机状态、当前为运行状态，或者运行过程中出现故障进行报警，或者咖啡拉花制作完成进行报警提示等。

本实施例中，咖啡机具有与外部设备连接的无线模块，从而用户通过外部设备(比如手机)上的APP应用，既可以实现与咖啡机的连接并远程控制咖啡机制作咖啡拉花。例如，用户将本实施例中咖啡机置于无线局域网环境下连接电源，并将咖啡机加入该无线局域网；同时用户也将手机加入同一无线局域网中，通过扫描咖啡机上的二维码下载指定APP应用软件，从而通过该APP连接咖啡机；连接完成后，用户可选择手机APP软件上推荐的咖啡拉花图形，进而通过对拉花头运行线路的控制实现已有图形的咖啡拉花。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种咖啡机，至少包括咖啡冲泡装置与打奶泡装置，其特征在于，所述咖啡机还包括拉花控制装置及拉花头，所述拉花控制装置分别与所述咖啡冲泡装置、所述打奶泡装置以及所述拉花头电连接，所述拉花头与所述打奶泡装置连接且为奶泡的流出出口；

所述拉花控制装置包括：

接收模块，用于接收咖啡拉花图形和/或启动指令；

轨迹生成模块，用于根据所述咖啡拉花图形，生成制作咖啡拉花时控制所述拉花头移动的移动轨迹；

启动模块，用于根据所述启动指令，启动所述咖啡冲泡装置与所述打奶泡装置，以供制得用于制作咖啡拉花的咖啡及奶泡；

检测模块，用于检测是否存在所述咖啡冲泡装置与所述打奶泡装置分别返回的第一完成信号与第二完成信号；

咖啡注入模块，用于在所述咖啡冲泡装置返回所述第一完成信号前，根据预置的咖啡注入设置，控制所述咖啡冲泡装置向预置容器内注入咖啡；

拉花制作模块，用于若检测到所述第一完成信号与所述第二完成信号，则控制所述拉花头向所述容器内注入奶泡，并根据所述移动轨迹，在注入奶泡时控制所述拉花头的移动，以供在所述容器内呈现与所述咖啡拉花图形对应的咖啡拉花。

2.如权利要求1所述的咖啡机，其特征在于，所述轨迹生成模块包括：

转换单元，用于将接收到的所述咖啡拉花图形进行灰度转换，得到对应的灰度图；

计算单元，用于计算所述灰度图中白色像素点所在区域，并根据所述区域，规划所述拉花头的移动线路以供生成所述移动轨迹。

3.如权利要求1所述的咖啡机，其特征在于，所述拉花控制装置还包括：

流速控制模块，用于在所述拉花制作模块控制所述拉花头向所述容器内注入奶泡时，根据预置的所述容器的容量、所述咖啡注入设置及所述移动轨迹，控制奶泡的注入速度。

4.如权利要求1-3中任一项所述的咖啡机，其特征在于，所述拉花头为活动且可旋转结构，所述移动轨迹包括二维轨迹或三维轨迹。

5.如权利要求4所述的咖啡机，其特征在于，所述拉花控制装置还包括：

无线模块，用于与外部设备建立无线通信连接，接收所述外部设备向咖啡机发送的数据信息和/或远程控制指令，以及向所述外部设备反馈实时状态信息，其中，所述数据信息至少包括所述咖啡拉花图形，所述远程控制指令至少包括所述启动指令，所述实时状态信息至少包括待机状态、运行状态、报警状态中的任一种。

6.一种咖啡机系统，其特征在于，所述咖啡机系统包括外部设备及权利要求5所述的咖啡机，所述外部设备与所述咖啡机无线通信连接且至少用于远程控制所述咖啡机制作咖啡拉花。

7.一种使用权利要求1所述的咖啡机制作咖啡拉花的方法，其特征在于，所述咖啡机至少包括咖啡冲泡装置、打奶泡装置以及拉花头；

所述制作咖啡拉花的方法包括：

接收咖啡拉花图形与启动指令，其中，所述咖啡拉花图形至少用于生成制作咖啡拉花时控制所述拉花头移动的移动轨迹；

根据所述启动指令，启动所述咖啡冲泡装置与所述打奶泡装置，以供制得用于制作咖啡拉花的咖啡及奶泡；

检测是否存在所述咖啡冲泡装置与所述打奶泡装置分别返回的第一完成信号与第二完成信号，其中，在所述咖啡冲泡装置返回所述第一完成信号前，根据预置的咖啡注入设置，控制所述咖啡冲泡装置向预置容器内注入咖啡；

若存在，则控制所述拉花头向所述容器内注入奶泡，并根据所述移动轨迹，在注入奶泡时控制所述拉花头的移动，以供在所述容器内呈现与所述咖啡拉花图形对应的咖啡拉花。

8.如权利要求7所述的制作咖啡拉花的方法，其特征在于，所述生成制作咖啡拉花时控制咖啡机拉花头移动的移动轨迹包括：

将接收到的所述咖啡拉花图形进行灰度转换，得到对应的灰度图；

计算所述灰度图中白色像素点所在区域，并根据所述区域，规划所述拉花头的移动线路以供生成所述移动轨迹。

9.如权利要求7所述的制作咖啡拉花的方法，其特征在于，所述控制所述拉花头向所述容器内注入奶泡包括：

在控制所述拉花头向所述容器内注入奶泡时，根据预置的所述容器的容量、所述咖啡注入设置及所述移动轨迹，控制奶泡的注入速度。

10.如权利要求7-9中任一项所述的制作咖啡拉花的方法，其特征在于，所述接收咖啡拉花图形与启动指令之前包括：

将所述咖啡机与外部设备建立无线通信连接，以供接收所述外部设备向所述咖啡机发送的数据信息和/或远程控制指令，其中，所述数据信息至少包括所述咖啡拉花图形，所述远程控制指令至少包括所述启动指令；

所述制作咖啡拉花的方法还包括：

当所述咖啡机与所述外部设备建立无线通信连接时，向所述外部设备反馈实时状态信息，其中，所述实时状态信息至少包括待机状态、运行状态、报警状态中的任一种。