CN211324418U - 液体饮用机全自动注液系统和液体饮用机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种液体饮用机全自动注液系统和液体饮用机，该系统包括：在感应到有杯子放置在液体饮用机的放置区后发送杯子检测信号至控制器的杯子感应器；检测放置于放置区的杯子的高度得到杯子高度感应信号发送至控制器的高度感应装置；对杯子内的液位进行检测得到液位检测信号发送至控制器的液位感应器；接收杯子高度感应信号以及液位检测信号，输出出液指令至液体饮用机的内部组件；以及输出停止指令至液体饮用机的内部组件的控制器。只在放置区的杯子满足要求时出液，以及在液体饮用机出液过程中检测到符合停止条件时停止出液，实现了液体饮用机的全自动注液和停止注液，无需用户手动操作，提高了使用便利性。

Description

液体饮用机全自动注液系统和液体饮用机

技术领域

本申请涉及液体饮用设备控制技术领域，特别是涉及一种液体饮用机全自动注液系统和液体饮用机。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，人们的生活水平不断提高，饮水机在人们的生活和工作中使用也越来越广泛。传统的饮水机需要手动打开出水阀门，人们需要接水时将水杯放在饮水机的接水平台上，打开出水阀门后饮用水从出水龙头流出，待水量接到合适量时再手动关闭节水阀门。传统的饮水机需要全程手动处理，很是不方便，使用便利性低。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种可提高使用便利性的液体饮用机全自动注液系统和液体饮用机。

一种液体饮用机全自动注液系统，包括：

在感应到有杯子放置在液体饮用机的放置区后发送杯子检测信号至控制器的杯子感应器；

检测放置于所述放置区的杯子的高度得到杯子高度感应信号发送至所述控制器的高度感应装置；

对杯子内的液位进行检测得到液位检测信号发送至所述控制器的液位感应器；

接收所述杯子高度感应信号以及所述液位检测信号，输出出液指令至所述液体饮用机的内部组件；以及在液体饮用机的内部组件进行出液操作后，实时接收所述液位感应器发送的液位检测信号，输出停止指令至所述液体饮用机的内部组件的所述控制器；所述出液指令用于控制液体饮用机的内部组件进行出液操作；所述停止指令用于控制液体饮用机的内部组件停止出液；

其中，所述杯子感应器设置于所述液体饮用机的放置区，所述高度感应装置设置于液体饮用机的机体，所述液位感应器设置于所述液体饮用机的出液口，所述控制器连接所述杯子感应器、所述高度感应装置和所述液位感应器。

在其中一个实施例中，所述高度感应装置包括两个或两个以上的高度感应器，所述高度感应器沿竖直方向设置于所述机体。

在其中一个实施例中，所述高度感应器为TOF(Time of Flight，飞行时间)传感器。

在其中一个实施例中，所述高度感应器为光栅类的红外光学传感器。

在其中一个实施例中，所述液位感应器为TOF传感器。

在其中一个实施例中，所述杯子感应器为红外光学传感器、TOF传感器或机械式微动开关。

在其中一个实施例中，系统还包括水位感应器和显示装置，所述水位感应器设置于液体饮用机的储水箱的顶部，所述控制器连接所述水位感应器和所述显示装置。

在其中一个实施例中，所述显示装置为数码管、显示屏或LED(Light EmittingDiode，发光二极管)灯。

一种液体饮用机，包括机体、出液口以及上述液体饮用机全自动注液系统。

在其中一个实施例中，液体饮用机还包括储水箱。

上述液体饮用机全自动注液系统和液体饮用机，在利用杯子感应器感应到有杯子放置在放置区后，控制器获取高度感应装置发送的杯子高度感应信号以及液位感应器发送的液位检测信号，结合杯子高度感应信号和液位检测信号检测到符合预设的出液条件时，输出出液指令控制液体饮用机的内部组件进行出液操作。当杯子高度感应信号与实时采集到的液位检测信号符合预设的停止条件时，控制器输出停止指令控制液体饮用机的内部组件停止出液。在结合杯子高度感应信号和液位检测信号检测到符合预设的出液条件时进行出液控制，只在放置区的杯子满足要求时出液，以及在液体饮用机出液过程中检测到符合停止条件时停止出液，结合感应器件采集的参数进行保护机制处理，且实现了液体饮用机的全自动注液和停止注液，无需用户手动操作，提高了使用便利性。

附图说明

图1为一实施例中液体饮用机全自动注液系统的结构框图；

图2为一实施例中液体饮用机的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，提供了一种液体饮用机全自动注液系统，液体饮用机可以是饮水机或咖啡机等饮用设备。为便于理解，以下均以饮水机为例进行解释说明。如图1所示，该系统包括杯子感应器110、高度感应装置120、液位感应器130和控制器140。其中，杯子感应器110设置于液体饮用机的放置区，高度感应装置120设置于液体饮用机的机体，液位感应器130设置于液体饮用机的出液口，控制器140连接杯子感应器110、高度感应装置120和液位感应器130。

杯子感应器110在感应到有杯子放置在液体饮用机的放置区后发送杯子检测信号至控制器140；高度感应装置120检测放置于放置区的杯子的高度得到杯子高度感应信号发送至控制器140；液位感应器130对杯子内的液位进行检测得到液位检测信号发送至控制器140；控制器140接收杯子高度感应信号以及液位检测信号，输出出液指令至液体饮用机的内部组件；以及在液体饮用机的内部组件进行出液操作后，实时接收液位感应器发送的液位检测信号，输出停止指令至液体饮用机的内部组件。其中，饮水机的出液口与放置区对应设置，当用户将杯子放入放置区后，出液口流出的饮用水可滴入到杯子中。出液指令用于控制液体饮用机的内部组件进行出液操作，停止指令用于控制液体饮用机的内部组件停止出液。液位感应器130设置在液体饮用机的出液口附近，具体可以是紧靠出液口，也可以是与出液口有较小的距离，具体设置方式可根据实际情况调整，只要不过于远离出液口即可。

控制器可以是采用单独的控制芯片，也可以是采用饮水机原有的主控板。杯子感应器可以采用红外光学传感器，也可以是采用TOF传感器或者为机械式微动开关。当用户将杯子放在饮水机的放置区后，会被杯子感应器感应到并生成杯子检测信号至控制器。控制器在接收到杯子检测信号后，接收高度感应装置发送的杯子高度感应信号，以及液位感应器发送的液位检测信号，用作进行后续的自动注液控制。此外，高度感应装置和液位感应器也可采用TOF传感器。

在一个实施例中，高度感应装置包括两个或两个以上的高度感应器，高度感应器沿竖直方向设置于机体。高度感应器的具体数量可根据实际需求调整，数量越多分辨率越高。具体地，高度感应器沿竖直方向设置在机体靠近放置区的位置，以便于对放置区的杯子的高度进行车辆。其中，高度感应器和液位感应器均为TOF传感器。此外，高度感应器也可采用光栅类传感器，例如光栅类的红外光学传感器。进一步地，杯子感应器可以是红外光学传感器、TOF传感器或机械式微动开关。

具体地，在饮水机的出水口还未出饮用水时，可认为放置区的杯子为空的，此时根据液位感应器发送的液位检测信号计算得到的液位高度可认为是杯底高度。控制器根据杯子高度感应信号可分析得到杯子的高度，然后结合杯底高度和杯子高度是否符合预设的出液条件，当杯底高度和杯子高度符合预设的出液条件时输出出液指令控制饮水机的内部组件进行出液操作。此外，也可以是通过液位感应器感应得到饮水机顶部距离杯底的高度，控制器结合预存的饮水机顶部到放置区所在平台的距离同样可计算得到杯底高度。

出液条件的具体内容并不是唯一的，可以是杯底高度小于杯子高度即可，也可以是杯底高度和杯子高度的差大于设定值。控制器根据杯子高度感应信号以及液位检测信号检测是否符合预设的出液条件，若不符合，则说明放置区当前放置的物体不符合要求，不适合装水，饮水机并不会自动注液，提高了饮用机的使用可靠性。

此外，当根据杯子高度感应信号以及液位检测信号检测到不符合出液条件时，控制器还输出提醒信息。控制器在放置区当前放置的物体不符合要求时输出提醒信息，以提醒用户更换杯子。输出提醒信息的具体方式并不唯一，可以是通过控制指示灯点亮进行提醒，也可以是控制数码管显示预设信息进行提醒。

在一个实施例中，控制器根据杯子高度感应信号得到杯子高度值；根据液位检测信号得到液位高度值；当杯子高度值与液位高度值的差大于出液阈值时，输出出液指令至液体饮用机的内部组件。

控制器可预先保存高度感应装置发送的感应信号与高度值的对应关系，在接收到高度感应装置发送的杯子高度感应信号后，根据存储的对应关系可直接得到杯子高度值。控制器同样可预选保存液位感应器发送的感应信号与液位高度的对应关系，在接收到液位感应器发送的液位检测信号，根据存储的对应关系直接得到液位高度值。

出液阈值的取值并不唯一，具体地，若杯子高度值与液位高度值的差大于出液阈值，则可杯子符合要求，控制器控制饮水机内部组件进行出水操作。若杯子高度值与液位高度值的差小于或等于出液阈值，则可认为杯子不符合要求，控制器不控制饮水机的内部组件进行出水操作。

本实施例中，根据杯子高度值与液位高度值的差分析是否控制内部组件进行出液操作，操作简便快捷。此外，在其他实施例中，控制器也可以是在液位高度值与杯子高度值的比值低于比例阈值时，输出出液指令控制内部组件进行出水操作。例如，当液位高度值与杯子高度值的比值低于70％，则控制器可控制饮水机的内部组件进行出水操作。

控制器在检测到杯子符合要求后，则发送出液指令控制饮水机的内部组件进行出液操作。饮水机的内部组件执行出水操作的具体方式也不唯一，例如，内部组件可以是在接收到出液指令后直接将储水箱中的饮用水从出液口流出。此外，内部组件也可以是根据饮水机当前设置的模式，控制内部元件对储水箱中的饮用水进行加热/制冷后再从出液口流出。在饮水机的内部组件进行出液操作后，饮水机的出液口流出饮用水到放置区的杯子中。此时，控制器实时采集液位感应器发送的液位检测信号，对杯子中的液位进行实时监测，以作为进行自动停止出水操作的依据。

控制器根据液位感应器实时发送的液位检测信号实时分析杯子中的液位高度，并在杯子高度和液位高度满足停止条件时，输出停止指令控制液体饮用机的内部组件停止出液。其中，停止条件的具体内容也不是唯一的，可以是杯子高度和液位高度的差低于设定值，也可以是液位高度所占杯子高度的比例超过设定比例阈值。

在一个实施例中，控制器根据液位感应器实时发送的液位检测信号得到液位实时高度值；在液位实时高度值和杯子高度值的比值达到预设的停止出液阈值时，输出停止指令至液体饮用机的内部组件。

停止出液阈值的具体取值并不唯一，本实施例中，停止出液阈值为70％。控制器在检测到液位实时高度达到了杯子高度的70％后，输出停止指令控制饮水机的内部组件停止出水操作，避免杯子中接入的水过多而溢出。

在一个实施例中，控制器还用于在根据液位感应器实时发送的液位检测信号，检测到符合预设的出液异常条件时，输出停止指令至液体饮用机的内部组件。

具体地，控制器根据液位感应器实时发送的液位检测信号，实时获取杯中的液位高度值，在根据液位高度值分析符合出液异常条件时，输出停止指令控制饮水机的内部组件停止出水操作。出液异常条件的具体内容也不是唯一的，控制器可在出液口出液后，若检测杯中的液位未升高或升高较少，则可认为杯子漏水，符合出液异常条件。控制器发送输出停止指令控制饮水机的内部组件停止出水操作，减少水的浪费。

此外，在根据液位感应器实时发送的液位检测信号，检测到符合预设的出液异常条件时，控制器还输出异常提醒信息。控制器在监测到触发出液异常条件时输出异常提醒信息，提醒用户更换水杯。

在一个实施例中，控制器在根据液位感应器实时发送的液位检测信号得到的液位实时高度值，检测到液位升高速度低于预设的速度阈值时，输出停止指令至液体饮用机的内部组件。

具体地，速度阈值的具体取值也不是唯一的，速度阈值可作为认为远低于水杯中水位正常上升的速度的阈值。控制器可根据饮水机的出水速度和水杯可能的尺寸进行分析，得到理论上的最小液位上升速度作为速度阈值进行保存，当水杯中的实际液位上升速度低于速度阈值时，则可认为水杯出现漏水，控制器发送输出停止指令控制饮水机的内部组件停止出水操作。

本实施例中，结合水杯中的液位上升速度分析是否触发出液异常条件，操作简便可靠。

在一个实施例中，控制器还用于在液体饮用机的内部组件进行出液操作后，在根据杯子高度感应信号检测到杯子发生抖动时，输出停止指令至液体饮用机的内部组件。

具体地，在液体饮用机的内部组件进行出液操作后，控制器还通过高度感应装置实时进行检测生成杯子高度感应信号。以高度感应装置采用一排TOF传感器为例，将一排TOF传感器沿杯子的高度方向设置在机体侧壁上，通过TOF传感器对水平方向上进行距离检测，控制器根据一排TOF传感器传回的信号提取检测到与杯子距离的传感器，然后结合预存的传感器高度数据可计算得到杯子的高度。同时，在饮水机的出液口出水后，控制器根据TOF传感器实时传回的信号分析传感器与杯子在水平方向上距离是否发生变化，在距离发生变化且变化频率超过设定频率阈值时，可认为杯子发生极速抖动，此时控制器发送停止指令控制饮水机的内部组件停止出水。设定频率阈值的具体取值并不唯一，可根据实际需求调整。

本实施例中，在饮水机的内部组件进行出液操作后，若有检测到杯子发生抖动会立即停止出水，可防止热水烫伤或大量喷洒，提高了液体饮用机的使用安全性。

在一个实施例中，系统还包括水位感应器和显示装置，水位感应器设置于液体饮用机的储水箱的顶部，控制器连接水位感应器和显示装置。控制器还用于接收水位感应器发送的水位信号，根据水位信号得到液体饮用机的储水箱中的水余量并发送至显示装置进行显示。

其中，水位信号为水位感应器对储水箱中的水位进行检测得到。水位感应器同样可采用TOF传感器，通过水位感应器实时对储水箱中的水位进行监测，控制器将监测到的水余量发送至显示装置进行显示。显示装置的具体类型并不唯一，可以是数码管或显示屏。此外，显示装置也可以是一排安装在机体侧壁的LED灯，控制器通过控制相应LED灯点亮来显示水量。

上述液体饮用机全自动注液系统，在结合杯子高度感应信号和液位检测信号检测到符合预设的出液条件时进行出液控制，只在放置区的杯子满足要求时出液，以及在液体饮用机出液过程中检测到符合停止条件时停止出液，结合感应器件采集的参数进行保护机制处理，且实现了液体饮用机的全自动注液和停止注液，无需用户手动操作，提高了使用便利性。

在一个实施例中，还提供了一种液体饮用机，包括机体、出液口以及上述液体饮用机全自动注液系统。此外，液体饮用机还可包括储水箱。

上述液体饮用机，在结合杯子高度感应信号和液位检测信号检测到符合预设的出液条件时进行出液控制，只在放置区的杯子满足要求时出液，以及在液体饮用机出液过程中检测到符合停止条件时停止出液，结合感应器件采集的参数进行保护机制处理，且实现了液体饮用机的全自动注液和停止注液，无需用户手动操作，提高了使用便利性。

为便于更好地理解上述液体饮用机全自动注液系统和液体饮用机，下面结合具体实施例进行详细解释说明。

液体饮用机可以是机台式饮水机或咖啡机，如图2所示，机台式饮水机或咖啡机(1)包含右侧的储水箱(2)，(3)为饮水机或咖啡机的出水口，(4)为TOF传感器，可以测量杯子内的水面液位高度，(5)为一排TOF传感器或是光栅类的一排传感器，用于测量杯子高度，(6)为红外光学或TOF传感器或者为机械式的微动开关。当杯子放到合适位置时会触发传感器(6)，当控制器检测到杯子后，传感器(5)会准确测量当前杯子的高度H，同时传感器(4)会测量顶部距离杯底的高度，当测量参数正常时，系统将控制饮水机或咖啡机(1)的出水口(3)自动出水，同时传感器(4)会实时测量当前水位上升高度，当水位上升高度达到杯子高度的70％(可根据需要自行设置)，自动停止注水，完成自动测量。该系统也会根据测量参数进行一定的保护机制，例如当放置一个实心圆柱形物体时，传感器(6)虽然检测到物体放上，但是根据传感器(5)测量的物体高度和传感器(4)测量的液位高度可以推出当前物体不满足要求，并不会自动注水；当放置的杯子漏水时，会根据注水一定时间后水位是否有上升来判断，若异常则自动停止。传感器(7)采用TOF传感器检测储水箱(2)的水位，控制器将监测到的水余量发送至显示装置进行显示。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种液体饮用机全自动注液系统，其特征在于，包括：

在感应到有杯子放置在液体饮用机的放置区后发送杯子检测信号至控制器的杯子感应器；

检测放置于所述放置区的杯子的高度得到杯子高度感应信号发送至所述控制器的高度感应装置；

对杯子内的液位进行检测得到液位检测信号发送至所述控制器的液位感应器；

接收所述杯子高度感应信号以及所述液位检测信号，输出出液指令至所述液体饮用机的内部组件；以及在液体饮用机的内部组件进行出液操作后，实时接收所述液位感应器发送的液位检测信号，输出停止指令至所述液体饮用机的内部组件的所述控制器；所述出液指令用于控制液体饮用机的内部组件进行出液操作；所述停止指令用于控制液体饮用机的内部组件停止出液；

其中，所述杯子感应器设置于所述液体饮用机的放置区，所述高度感应装置设置于液体饮用机的机体，所述液位感应器设置于所述液体饮用机的出液口，所述控制器连接所述杯子感应器、所述高度感应装置和所述液位感应器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述高度感应装置包括两个或两个以上的高度感应器，所述高度感应器沿竖直方向设置于所述机体。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高度感应器为TOF传感器。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述高度感应器为光栅类的红外光学传感器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述液位感应器为TOF传感器。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述杯子感应器为红外光学传感器、TOF传感器或机械式微动开关。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括水位感应器和显示装置，所述水位感应器设置于液体饮用机的储水箱的顶部，所述控制器连接所述水位感应器和所述显示装置。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述显示装置为数码管、显示屏或LED灯。

9.一种液体饮用机，其特征在于，包括机体、出液口以及权利要求1-8任意一项所述的液体饮用机全自动注液系统。

10.根据权利要求9所述的液体饮用机，其特征在于，还包括储水箱。

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