CN108670031A - 饮水机用杯子和出水端对准控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种饮水机用杯子和出水端对准控制方法，可以实现用户在将杯子与升降机构上的压力传感器接触时，触发升降机构下降，根据车辆行驶过程中杯子在升降机构上的位置情况，自适应地将杯子提升到接水龙头出水端的正下方，使出水端插入杯子内，并且可以对杯子的水容量进行检测，根据杯子的水容量来确定出水量，由此在车辆行驶过程中，用户只需要使用一只手将杯子放到升降机构上即可，接水过程中也不需要用户手持杯子，更不需要一只手拿着杯子，另一只手去操作接水龙头，在接水过程中，接水龙头出水端是完全插入杯子中的，因此杯子不会发生倾斜，从而可以避免热水溅出，将用户烫伤，提高了车上用户用水的安全性。

Description

饮水机用杯子和出水端对准控制方法

技术领域

本发明属于饮水机领域，具体涉及一种饮水机用杯子和出水端对准控制方法。

背景技术

在长途汽车上，饮水机通常与车辆一体制造成型，虽然在饮水机旁边设置有扶手并在饮水机接水区域放置杯子的地方设置有固定杯子的固定环，但是杯子的大小各异，固定环并不能将每个杯子都牢牢固定住，在车辆行驶过程中，杯子仍可能会在固定环内晃动，这样水将无法准确地流入杯子中，水在流下的过程中甚至有可能与杯子的杯口边缘相碰触，从而使热水溅到乘客身上，造成烫伤。由此可见，目前乘客在从车辆上的饮水机接水时，将杯子放到饮水机固定环内后，在接水过程中若手不握住杯子，很容易造成乘客烫伤，并且很容易将水撒到地面，若手握住杯子，车辆的晃动又会给乘客带来安全隐患。至此，用户在从车辆上饮水机中接水时安全性很低。

发明内容

本发明提供一种饮水机用杯子和出水端对准控制方法，以解决用户在从车辆上饮水机中接水时安全性很低的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种饮水机用杯子和出水端对准控制方法，饮水机包括饮水机本体，所述饮水机本体的接水区域形成长方体形状的凹槽，所述凹槽包括顶板、两侧板、底板以及连接所述顶板、两侧板和底板的中间板，接水龙头穿过所述顶板位于所述接水区域内，所述底板的下侧设置有支撑板，所述支撑板的上表面设置有图像传感器且所述图像传感器的上表面设置有压力传感器阵列，所述支撑板的下侧与至少三个万向轮连接，所述万向轮放置在传动机构上，所述传动机构向靠近所述中间板的方向传动，所述传动机构包括主动轮、从动轮和闭合的传送带，所述主动轮和从动轮分别位于所述传送带的两相对侧，所述主动轮和从动轮的固定座分别与升降机构连接，所述底板上开设有通孔，以供放置在所述图像传感器上的杯子通过，并在所述升降机构的带动下做升降移动，所述接水龙头在其出水端上侧设置有行程开关，所述支撑架的侧面设置有距离传感器，所述距离传感器用于检测所述支撑板与所述顶板之间的距离；根据所述图像传感器检测到的图像信息、压力传感器阵列检测到的压力信息、行程开关检测到的到位信息以及距离传感器检测到的距离信息，对所述传动机构、升降机构以及接水龙头的出水阀进行控制，所述控制器按照以下方法进行控制：

S101、判断所述压力传感器阵列中是否有压力传感器检测到压力，若是，则执行步骤S102，否则，继续执行本步骤；

S102、启动计时器，判断所述计时器的计时时间是否达到第一预设时间，若是，则执行步骤S103，否则，继续执行本步骤；

S103、判断所述压力传感器阵列中检测压力的压力传感器是否固定且各个压力传感器检测到的压力大小是否稳定，若都是，则执行步骤S106，否则，执行步骤S104；

S104、控制升降机构下降对应第一预设距离，执行步骤S105；

S105、判断所述压力传感器阵列中检测压力的压力传感器是否固定且各个压力传感器检测到的压力大小是否稳定，若都是，则执行步骤S106，否则，继续执行本步骤；

S106、控制图像传感器启动，对杯子的底部进行图像采集，根据采集到的图像数据，确定杯子的截面积，执行步骤S107；

S107、控制所述升降机构上升，同时控制所述传动机构朝着面向所述中间板的方向传动，执行步骤S108；

S108、判断是否接收到所述到位信号，若是，则执行步骤109，否则，继续执行本步骤；

S109、根据所述距离传感器在当前检测到的距离值以及所述行程开关与顶板之间的距离值，确定杯子的高度，并根据所述杯子的截面积和高度，确定杯子的水容量，执行步骤S110；

S110、根据杯子的水容量对所述出水阀进行控制；

S115、控制所述升降机构复位。

在一种可选的实现方式中，所述饮水机还包括第一伸缩杆，所述顶板的下侧固定连接第一伸缩杆的一端，所述第一伸缩杆的另一端连接行程开关，所述行程开关位于所述接水龙头出水端上侧，在步骤S115之前，所述方法还包括：

S111、在出水阀关闭后，控制所述第一伸缩杆带动所述行程开关上升第二预设距离，执行步骤S112；

S112、判断所述压力传感器阵列中压力传感器是否检测到压力，若是，则执行步骤S113，否则，执行步骤115；

S113、判断所述压力传感器阵列检测到的压力是否增大，若是，则执行步骤S114，否则，返回执行步骤S112；

S114、控制所述出水阀打开第二预设时间后关闭，返回执行步骤S111。

在另一种可选的实现方式中，所述饮水机还包括提示装置，所述控制器与所述提示装置连接，在步骤S111之后，所述方法还包括：控制所述提示装置向用户提示杯子中已接入其水容量对应量的水。

在另一种可选的实现方式中，步骤S115之后，所述方法还包括：控制所述第一伸缩杆复位。

在另一种可选的实现方式中，所述底板与接水龙头出水端的距离小于适用杯子的最小高度。

在另一种可选的实现方式中，步骤S104中所述第一预设距离小于适用杯子的最小高度。

在另一种可选的实现方式中，在所述升降机构的作用下，所述图像传感器始终位于所述底板的下方。

本发明的有益效果是：

本发明通过对饮水机的接水区域进行设计，可以实现用户在将杯子与升降机构上的压力传感器接触时，触发升降机构下降，根据车辆行驶过程中杯子在升降机构上的位置情况，自适应地将杯子提升到接水龙头出水端的正下方，使出水端插入杯子内，并且可以对杯子的水容量进行检测，根据杯子的水容量来确定出水量，由此在车辆行驶过程中，用户只需要在接水之前使用一只手将杯子放到升降机构上即可，接水过程中并不需要用户手持杯子，更不需要一只手拿着杯子，另一只手去操作接水龙头，可以避免车辆的晃动对乘客带来的安全隐患，在接水过程中，接水龙头出水端是完全插入杯子中的，因此杯子不会发生倾斜，从而可以避免热水溅出，将用户烫伤，提高了车上用户用水的安全性。此外，本发明可以解决杯子上升过程中可能出现的移位问题。

附图说明

图1是本发明饮水机的一个实施例正面剖视图；

图2是图1的侧面剖视图；

图3是本发明饮水机用杯子和出水端对准控制方法的一个实施例流程图；

图4是杯子未放稳时压力传感器阵列中检测到压力的压力传感器的分布图；

图5是杯子放稳后压力传感器阵列中检测到压力的压力传感器的分布图；

图6是通孔限位和传动机构作用下杯子的运动轨迹示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参见图1，为本发明饮水机的一个实施例正面剖视图。结合图2所示，该饮水机可以包括饮水机本体，所述饮水机本体1的接水区域形成长方体形状的凹槽，所述凹槽包括顶板2、两侧板3、底板4以及连接所述顶板2、两侧板3和底板4的中间板5，接水龙头6穿过所述顶板2位于所述接水区域内，所述底板2的下侧设置有支撑板7，所述支撑板7的上表面设置有图像传感器8且所述图像传感器8的上表面设置有压力传感器阵列9，所述支撑板7的下侧与至少三个万向轮10连接，所述万向轮10放置在传动机构11上，所述传动机构11向靠近所述中间板5的方向传动，所述传动机构11包括主动轮12、从动轮13和闭合的传送带14，所述主动轮12和从动轮13分别位于所述传送带14的两相对侧，所述主动轮12和从动轮13的固定座分别与升降机构15连接，所述底板2上开设有通孔，以供放置在所述图像传感器8上的杯子通过，并在所述升降机构的带动下做升降移动，所述接水龙头6在其出水端上侧设置有行程开关16，所述支撑架7的侧面设置有距离传感器17，所述距离传感器17用于检测所述支撑板7与所述顶板2之间的距离。

该饮水机还包括控制器，所述控制器分别与所述图像传感器8、压力传感器阵列9、行程开关16、距离传感器17、传动机构11、升降机构15和接水龙头6的出水阀连接，用于根据所述图像传感器8检测到的图像信息、压力传感器阵列9检测到的压力信息、行程开关16检测到的到位信息以及距离传感器17检测到的距离信息，对所述传动机构11、升降机构15以及接水龙头的出水阀进行控制，所述控制器按照以下方法进行控制：

S101、判断所述压力传感器阵列中是否有压力传感器检测到压力，若是，则执行步骤S102，否则，继续执行本步骤。在使用时，用户会将杯子放到底板4的通孔处，使得杯子与图像传感器上的压力传感器接触，压力传感器检测到压力时，表示用户正准备接水，此时开始后续的控制步骤。

S102、启动计时器，判断所述计时器的计时时间是否达到第一预设时间，若是，则执行步骤S103，否则，继续执行本步骤。由于杯子从接触压力传感器到杯子完全放置到图像传感器上，存在一个放置过程，为此本发明设计了一个计时器，这样可以等待用户将杯子放稳后开始分析控制步骤，由此可以提高分析控制的准确度。

S103、判断所述压力传感器阵列中检测压力的压力传感器是否固定且各个压力传感器检测到的压力大小是否稳定，若都是，则执行步骤S106，否则，执行步骤S104。本实施例中，控制器与各个压力传感器之间通过不同的端口进行连接，控制器将端口作为各个压力传感器的标识信息。所述压力传感器阵列包括多个同心不同径的压力传感器环，每个压力传感器环上都均匀分别有相同个数的压力传感器，不同压力传感器环上的对应压力传感器的连线为一条直线。结合图4所示，当杯子未放稳时，杯子底部仅部分与压力传感器接触，着力点不稳定，并且由于车辆晃动时用户手很容易也随之出现晃动，这样会使检测到压力的压力传感器不固定，并且压力传感器检测到的压力大小不稳定，而结合图5所示，当杯子放稳时，杯子底部完全与压力传感器阵列接触，着力点稳定，从用户将杯子放置到升降机构上，到将手从杯子上移开的过程中，检测到压力的对应压力传感器固定，且对应压力传感器检测到的压力大小也将固定。

S104、控制升降机构下降对应第一预设距离，执行步骤S105。

本实施例中，由于杯子是放置到升降机构上的，因此杯子会随着升降机构的上升而上升，虽然升降机构上方底板上的通孔可以在一定程度上限制杯子的移动，但是当杯子上升高度过高，以致升降机构伸出通孔外时，底板上的通孔将无法对杯子进行限位，为此本发明对底板与接水龙头出水端的距离进行设计，使该距离小于适用杯子的最小高度，这样本发明所适用杯子在使用时，可以保证升降机构带动杯子上升，使接水水龙头插入杯子中的过程中，升降机构不会从通孔中伸出，从而可以保证在整个接水过程中底板上通孔都会对杯子起到限位作用，由此可以避免杯子随车辆行驶而倾倒。此外，杯子高低各不相同，当杯子未能稳定放置到升降机构上时，可能是由于杯子杯身太高，此时控制升降机构下降对应第一预设距离，可以保证各种型号的杯子都可以放到升降机构上。初始状态下，所述图像传感器矮于底板，为了保证下降过程中，通孔同样能够对杯子起到限位作用，所述第一预设距离小于适用杯子的最小高度。在所述升降机构的作用下，所述图像传感器始终位于所述底板的下方。

S105、判断所述压力传感器阵列中检测压力的压力传感器是否固定且各个压力传感器检测到的压力大小是否稳定，若都是，则表示杯子已经平稳放置到升降机构上，执行步骤S106，否则，继续执行本步骤，直至杯子平稳放置到升降机构上。

S106、控制图像传感器启动，对杯子的底部进行图像采集，根据采集到的图像数据，确定杯子的截面积，执行步骤S107。本发明在杯子平稳放置到升降机构表面的图像传感器上时，才控制图像传感器启动，对底部进行图像采集，可以提高图像采集的准确度。

S107、控制所述升降机构上升，同时控制所述传动机构朝着面向所述中间板的方向传动，执行步骤S108。

本实施例中，在通孔的限位作用以及传动机构的传动作用下，结合图6所示，无论杯子此时是位于远离中间板的位置处，还是位于靠近两侧板的位置处，其都会向通孔靠近中间板的对应位置移动，由此可以使得杯口位于接水龙头外侧的无论哪个方向的杯子都可以向接水龙头出水端的下侧靠拢，保证接水龙头出水端与杯口对准。

S108、判断是否接收到所述到位信号，若是，则执行步骤109，否则，继续执行本步骤。

S109、根据所述距离传感器在当前检测到的距离值以及所述行程开关与顶板之间的距离值，确定杯子的高度，并根据所述杯子的截面积和高度，确定杯子的水容量，执行步骤S110。其中，所述距离传感器在当前检测到的距离值减去行程开关与顶板之间的距离值，就等于杯子的高度。

S110、根据杯子的水容量对所述出水阀进行控制。本发明在杯子到位，行程开关发出到位信号后，确定杯子的高度，并根据杯子的截面积和高度来确定杯子水容量，并根据杯子的水容量来控制出水阀，进而控制接水龙头的出水量。

S115、控制所述升降机构复位，以便于用户将杯子取出。

由上述实施例可见，本发明通过对饮水机的接水区域进行设计，可以实现用户在将杯子与升降机构上的压力传感器接触时，触发升降机构下降，根据车辆行驶过程中杯子在升降机构上的位置情况，自适应地将杯子提升到接水龙头出水端的正下方，使出水端插入杯子内，并且可以对杯子的水容量进行检测，根据杯子的水容量来确定出水量，由此在车辆行驶过程中，用户只需要在接水之前使用一只手将杯子放到升降机构上即可，接水过程中并不需要用户手持杯子，更不需要一只手拿着杯子，另一只手去操作接水龙头，可以避免车辆的晃动对乘客带来的安全隐患，在接水过程中，接水龙头出水端是完全插入杯子中的，因此杯子不会发生倾斜，从而可以避免热水溅出，将用户烫伤，提高了车上用户用水的安全性。此外，本发明可以解决杯子上升过程中可能出现的移位问题。

虽然上述实施例可以根据杯子的水容量来确定出水量，但是为了保证出水量不会从杯子中溢出，出水量的设计通常会少于实际水容量。如果用户还想接更多的水，将不可能。为此，本发明还设计了一套控制流程，并且结合图2所示，该饮水机还包括第一伸缩杆18，所述顶板2的下侧固定连接第一伸缩杆18的一端，所述第一伸缩杆18的另一端连接行程开关16，在步骤S115之前，所述方法还包括：

S111、在出水阀关闭后，控制所述第一伸缩杆带动所述行程开关上升第二预设距离，执行步骤S112；

S112、判断所述压力传感器阵列中压力传感器是否检测到压力，若是，则执行步骤S113，否则，执行步骤115；

S113、判断所述压力传感器阵列检测到的压力是否增大，若是，则执行步骤S114，否则，返回执行步骤S112；

S114、控制所述出水阀打开第二预设时间后关闭，返回执行步骤S111。

用户通过利用杯子按压升降机构来使出水端流出更多的水，由此可以进一步提高接水的智能性，满足用户的多样化需求。另外，所述饮水机还包括提示装置，所述控制器与所述提示装置连接，在步骤S111之后，所述方法还包括：控制所述提示装置向用户提示杯子中已接入其水容量对应量的水。步骤S115之后，所述方法还包括：控制所述第一伸缩杆复位。

所述升降机构包括水平板、第二伸缩杆和至少两个L型侧板，所述水平板的底部与所述第二伸缩杆的伸缩端连接，所述L型侧板的水平段对应与所述主动轮或从动轮的固定座连接，竖直段与所述水平版的侧边连接，采用一个伸缩杆来控制杯子的上升过程，可以保证整个上升过程的同步性。所述底板下侧连接有上方为开口的容纳箱，所述升降机构固定在所述容纳箱的底部内侧。所述传动机构11在与其传动方向垂直的两侧分别设置有挡板18，所述挡板向上延伸至所述底板4的下侧，由此可以避免在传动过程中支撑板7在万向轮10的带动下滑到传动机构之外的地方。对应地，接水龙头6的出水端位于所述通孔靠近所述中间板的一侧之上。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种饮水机用杯子和出水端对准控制方法，饮水机包括饮水机本体，其特征在于，所述饮水机本体的接水区域形成长方体形状的凹槽，所述凹槽包括顶板、两侧板、底板以及连接所述顶板、两侧板和底板的中间板，接水龙头穿过所述顶板位于所述接水区域内，所述底板的下侧设置有支撑板，所述支撑板的上表面设置有图像传感器且所述图像传感器的上表面设置有压力传感器阵列，所述支撑板的下侧与至少三个万向轮连接，所述万向轮放置在传动机构上，所述传动机构向靠近所述中间板的方向传动，所述传动机构包括主动轮、从动轮和闭合的传送带，所述主动轮和从动轮分别位于所述传送带的两相对侧，所述主动轮和从动轮的固定座分别与升降机构连接，所述底板上开设有通孔，以供放置在所述图像传感器上的杯子通过，并在所述升降机构的带动下做升降移动，所述接水龙头在其出水端上侧设置有行程开关，所述支撑架的侧面设置有距离传感器，所述距离传感器用于检测所述支撑板与所述顶板之间的距离；根据所述图像传感器检测到的图像信息、压力传感器阵列检测到的压力信息、行程开关检测到的到位信息以及距离传感器检测到的距离信息，对所述传动机构、升降机构以及接水龙头的出水阀进行控制，所述控制器按照以下方法进行控制：

S101、判断所述压力传感器阵列中是否有压力传感器检测到压力，若是，则执行步骤S102，否则，继续执行本步骤；

S102、启动计时器，判断所述计时器的计时时间是否达到第一预设时间，若是，则执行步骤S103，否则，继续执行本步骤；

S103、判断所述压力传感器阵列中检测压力的压力传感器是否固定且各个压力传感器检测到的压力大小是否稳定，若都是，则执行步骤S106，否则，执行步骤S104；

S104、控制升降机构下降对应第一预设距离，执行步骤S105；

S105、判断所述压力传感器阵列中检测压力的压力传感器是否固定且各个压力传感器检测到的压力大小是否稳定，若都是，则执行步骤S106，否则，继续执行本步骤；

S106、控制图像传感器启动，对杯子的底部进行图像采集，根据采集到的图像数据，确定杯子的截面积，执行步骤S107；

S107、控制所述升降机构上升，同时控制所述传动机构朝着面向所述中间板的方向传动，执行步骤S108；

S108、判断是否接收到所述到位信号，若是，则执行步骤109，否则，继续执行本步骤；

S109、根据所述距离传感器在当前检测到的距离值以及所述行程开关与顶板之间的距离值，确定杯子的高度，并根据所述杯子的截面积和高度，确定杯子的水容量，执行步骤S110；

S110、根据杯子的水容量对所述出水阀进行控制；

S115、控制所述升降机构复位。

2.根据权利要求1所述的饮水机用杯子和出水端对准控制方法，其特征在于，所述饮水机还包括第一伸缩杆，所述顶板的下侧固定连接第一伸缩杆的一端，所述第一伸缩杆的另一端连接行程开关，所述行程开关位于所述接水龙头出水端上侧，在步骤S115之前，所述方法还包括：

S111、在出水阀关闭后，控制所述第一伸缩杆带动所述行程开关上升第二预设距离，执行步骤S112；

S112、判断所述压力传感器阵列中压力传感器是否检测到压力，若是，则执行步骤S113，否则，执行步骤115；

S113、判断所述压力传感器阵列检测到的压力是否增大，若是，则执行步骤S114，否则，返回执行步骤S112；

S114、控制所述出水阀打开第二预设时间后关闭，返回执行步骤S111。

3.根据权利要求2所述的饮水机用杯子和出水端对准控制方法，其特征在于，所述饮水机还包括提示装置，所述控制器与所述提示装置连接，在步骤S111之后，所述方法还包括：控制所述提示装置向用户提示杯子中已接入其水容量对应量的水。

4.根据权利要求2所述的饮水机用杯子和出水端对准控制方法，其特征在于，步骤S115之后，所述方法还包括：控制所述第一伸缩杆复位。

5.根据权利要求1所述的饮水机用杯子和出水端对准控制方法，其特征在于，所述底板与接水龙头出水端的距离小于适用杯子的最小高度。

6.根据权利要求1所述的饮水机用杯子和出水端对准控制方法，其特征在于，步骤S104中所述第一预设距离小于适用杯子的最小高度。

7.根据权利要求1所述的饮水机用杯子和出水端对准控制方法，其特征在于，在所述升降机构的作用下，所述图像传感器始终位于所述底板的下方。