CN212066631U - 水箱水位检测装置、扫地机器人及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水箱水位检测装置、扫地机器人及其控制系统，该检测装置包括：水位感应模组，水位感应模组包括电容感应芯片、设置于水箱底部的接地电极，以及对应水箱高度方向设置的多个电容感应电极，电容感应芯片分别与接地电极及每一电容感应电极相连，其中，当水箱的水位达到与对应的电容感应电极的位置时，电容感应芯片检测到电容感应电极与接地电极形成的电容容值发生变化；水箱控制器，水箱控制器与水位感应模组相连，水箱控制器根据每个电容感应电极与接地电极形成的电容容值变化情况，输出相应的指示信号。本实用新型实现了水量检测功能，可以根据水箱的水位输出相应的指示信号，从而可以及时反馈。

Description

水箱水位检测装置、扫地机器人及其控制系统

技术领域

本实用新型涉及水位检测技术领域，尤其涉及一种水箱水位检测装置、扫地机器人及其控制系统。

背景技术

随着科技进步和社会的发展，扫地机器人逐渐走入千家万户，代替了人们日常家务。目前扫地机器人除了扫地以外，大部分结合了洗地机的拖地功能，通过水箱湿润抹布等清洁组件，起到拖地的功能。但是，目前绝大部分扫地机器人水箱并没有水量检测功能，无法及时反馈到用户，给用户带来的极大的不便，不够实用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种水箱水位检测装置，旨在实现扫地机器人的水箱检测。

为实现上述目的，本实用新型提出一种水箱水位检测装置，应用于扫地机器人中，所述水箱水位检测装置包括：

水位感应模组，所述水位感应模组包括电容感应芯片、设置于水箱底部的接地电极，以及对应水箱高度方向设置的多个电容感应电极，所述电容感应芯片分别与接地电极及每一所述电容感应电极相连，其中，当所述水箱的水位达到与对应的所述电容感应电极的位置时，所述电容感应芯片检测到所述电容感应电极与所述接地电极形成的电容容值发生变化；

水箱控制器，所述水箱控制器与水位感应模组相连，所述水箱控制器根据每个所述电容感应电极与所述接地电极形成的电容容值变化情况，输出相应的指示信号。

可选地，所述电容感应电极为检测探头，所述检测探头通过输出引线与所述电容感应芯片连接，所述检测探头穿过所述水箱壳体上的通孔插入至所述水箱中。

可选地，所述检测探头通过上拉电阻与所述电容感应芯片连接。

可选地，所述水箱水位检测装置还包括防漏水硅胶柱，所述检测探头通过所述防漏水硅胶柱从所述水箱壳体所设通孔插入水箱。

可选地，所述水位感应模组还包括载体，所述电容感应电极为金属箔，所述载体具有相对的第一端和第二端，多个所述金属箔设置于所述载体上，且沿所述载体的第一端至第二端方向间距设置；多个所述金属箔与所述载体一体设置，所述金属箔贴设所述水箱壳体设置。

本实用新型还提出一种扫地机器人，包括水箱及如上所述的水箱水位检测装置，所述水箱水位检测装置与所述水箱对应设置。

可选地，所述扫地机器人还包括：

外壳，所述水箱设置于所述外壳内；

清洁组件，设置于所述外壳的底部；

出水水管及喷头，所述出水水管的一端与喷头固定连接，另一端伸入水箱内。

可选地，所述扫地机器人还包括主控制器，所述主控制器与所述水箱水位检测装置和所述喷头电连接。

可选地，所述扫地机器人的外壳上设有扬声器及显示屏，所述主控制器还与所述扬声器及显示屏电连接。

本实用新型还提出一种扫地机器人的控制系统，包括终端及如上所述扫地机器人，所述终端与所述扫地机器人通讯连接。

本实用新型对应水箱的高度位置设置多个电容感应电极，多个电容感应电极与接地电极以及水箱中的水位组成感应电容，以检测到水箱的多个水位情况，当水箱的水位达到与对应的所述电容感应电极的位置时，电容感应芯片检测到电容感应电极与接地电极形成的电容容值发生变化，从而使水箱控制器根据每个所述电容感应电极与所述接地电极形成的电容容值变化情况，输出相应的指示信号。本实用新型实现了水量检测功能，可以根据水箱的水位输出相应的指示信号，从而可以及时反馈。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型水箱水位检测装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中水位感应模组一实施例的结构示意图；

图3为图1中水位感应模组另一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型扫地机器人一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	水位感应模组	131	检测探头
11	电容感应芯片	132	金属箔
				12	接地电极	100	水箱
13	电容感应电极	200	清洁组件
				14	载体	300	主控制器
20	水箱控制器	400	水箱水位检测装置

本实用新型目的的实现、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

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种水箱水位检测装置400，适用于具有拖地功能的扫地机器人。

在一实施例中，参照图1，本实用新型提出的水箱水位检测装置400包括：

水位感应模组10，所述水位感应模组10包括电容感应芯片11、设置于水箱100底部的接地电极12，以及对应水箱100高度方向设置的多个电容感应电极13，所述电容感应芯片11分别与接地电极12及每一所述电容感应电极13相连，其中，当所述水箱100的水位达到与对应的所述电容感应电极13 的位置时，所述电容感应芯片11检测到所述电容感应电极13与所述接地电极12形成的电容容值发生变化；

水箱控制器20，所述水箱控制器20与水位感应模组10相连，所述水箱控制器20根据每个所述电容感应电极13与所述接地电极12形成的电容容值变化情况，输出相应的指示信号。

本实施例中，水箱100采用防水绝缘材料制得，电容感应电极13、接地电极12以及水箱100中的水形成感应电容，当扫地机器人接通电源后，电容感应芯片11实时检测每个电容感应电极13与接地电极12形成的感应电容的电容值变化情况，并将每个感应电容的电容值变化情况发送给电容感应芯片 11，电容感应芯片11根据不同的电容值变化情况判断出水箱100的不同水位情况。

需要说明的是，电容感应电极13在有水和无水时电容值不相同，根据这一特性，电容感应芯片11可根据电容感应电极13的电容值变化情况判断其是否达到与电容感应电极13相对应的位置。由此，可对应水箱100的特定位置设置电容感应电极13，进而检测到该位置是否有水。

举例而言，当前水箱100中设置两个电容感应电极13，记为13A和13B，其中，13A的位置基本接近水箱100底部，13B的位置可以设置在13A的位置之上，例如水箱100的顶部。当水箱100中没有水时，电容感应电极13A 感应不到水，即电容感应电极13A的电容值不发生变化，电容感应芯片11检测到电容感应电极13A的电容值不发生变化，即与电容感应芯片11中第一预设电容值基本相等，该第一预设电容值可为电容感应电极13A未检测到液体时的电容值，此时通过电容感应芯片11检测到的电容感应电极13A的电容值获取水箱100中水位，即水箱100中的水位低于预设阈值。

当水箱100中有水时，电容感应电极13A感应到水时，电容感应电极13A 的电容值发生变化，此时，电容感应芯片11检测到电容感应电极13A的电容值发生变化，即与电容感应电极13与接地电极12形成的感应电容容值中第一预设电容值不相等，此时通过电容感应芯片11检测到的电容感应触点13A 的电容值变化情况判断水箱100的水位达到13A位置处。随着水箱100中水位逐渐上升，当电容感应芯片11检测到电容感应电极13B的电容值也发生变化时，即电容感应触点13A和电容感应电极13B电容值均发生变化时，电容感应芯片11则可以判断水箱100的水位达到13B位置处。

由此，可对应水箱100设置多个电容感应电极13，进而检测到水箱100 的多个水位情况，例如电容感应芯片11通过电容感应芯片11检测到的从水箱100的底部到顶部各个电容感应触点的电容值变化情况，以检测到水箱100 中水位的变化情况，从而可以使水箱控制器20准确的获知扫地机器人水箱100 的水位情况。并每个所述电容感应电极13与所述接地电极12形成的电容容值变化情况，输出相应的指示信号。该指示信号可以加水指示信号，停止工作指示信号，水量指示信号，工作指示信号等。

本实用新型对应水箱100的高度位置设置多个电容感应电极13，多个电容感应电极13与接地电极12以及水箱100中的水位组成感应电容，以检测到水箱100的多个水位情况，当水箱100的水位达到与对应的所述电容感应电极13的位置时，电容感应芯片11检测到电容感应电极13与接地电极12 形成的电容容值发生变化，从而使水箱控制器20根据每个所述电容感应电极 13与所述接地电极12形成的电容容值变化情况，输出相应的指示信号。本实用新型实现了水量检测功能，可以根据水箱100的水位输出相应的指示信号，从而可以及时反馈。

参照图2，在一实施例中，所述电容感应电极13为检测探头131，所述检测探头131通过输出引线与所述电容感应芯片11连接，所述检测探头131 穿过所述水箱100壳体上的通孔插入至所述水箱100中。

本实施例中，检测探头131为不锈钢探针，探针穿过水箱100壳体伸入水箱100中，接地电极12则设置于水箱100的壳体底部。并且，检测探头131 通过上拉电阻与所述电容感应芯片11连接。当检测探头131所在水位点从没水到有水变化时，改变了该水位点的分布电容，该改变量直接反馈到电容感应芯片11中进行运算和A/D转换等处理，最后转换成高低电平信号输出至水箱控制器20。

在一实施例中，所述水箱水位检测装置400还包括防漏水硅胶柱(图未示出)，所述检测探头131通过所述防漏水硅胶柱从所述水箱100壳体所设通孔插入水箱100。为确保密封性，检测探头131穿过水箱100壳体所设的通孔先插入防漏水硅胶柱，插入防漏水硅胶柱的检测探头131从水箱100的所设孔槽插入水箱100。也即在装配时，可以把检测探头1313先插入一小段防漏水硅胶柱，再把检测探头13和硅胶柱一起从水箱100所设的孔槽插入水箱100。

参照图3，在一实施例中，所述水位感应模组10还包括载体14，所述电容感应电极13为金属箔132，所述载体14具有相对的第一端和第二端，多个所述金属箔132设置于所述载体14上，且沿所述载体14的第一端至第二端方向间距设置；多个所述金属箔132与所述载体14一体设置，所述金属箔贴设所述水箱100壳体设置。

本实施例中，载体14具有相对的第一端和第二端，多个所述金属箔132 设置于所述载体14上，载体14可为电路板，以方便安装电子元件和布置线路，需要说明的是，该载体14可以是仅设置金属箔132，这样方便安装于水箱100的外壁上进行液位检测，当然也可以是金属箔132与电容感应芯片11 一同设置于载体14上，以节省成本。并且，多个金属箔132沿载体14的第一端至第二端方向间距设置，安装于水箱100上后，可检测水箱100不同位置高度的液位。另外，多个金属箔132间距设置，也即多个金属箔132相对独立，互不干扰，可在水箱100内壁有水珠挂杯且被误检测到时，根据比较信号的大小识别出正确的液位，从而提高液位检测的准确度。载体14上的金属箔与所述水箱100的外壁贴合设置或者临近所述水箱100的外壁设置。其中，当载体14临近水箱100的外壁设置时，应保证金属箔与侧壁之间的距离小于或者等于10毫米，以能够检测到水箱100内部的水位。

本实施例中，多个金属箔132与所述载体14一体设置，具体地，可采用 PCB板经过蚀刻形成载体14和多个金属箔132，而实现金属箔132与所述载体14一体设置，如此，相较于后期的粘接和焊接相比，减少工艺步骤，节省生产成本。多个所述金属箔132分别与所述电容感应芯片11连接，所述电容感应芯片11用于检测各所述金属箔132的电容信号，并输出相应的电压检测信号。需要说明的是，接地电极12则可以穿过水箱100壳体与液体形成电连接。液体本身具有电容特性，水位的不同，金属箔与液体形成的电容容值则会不同，当金属箔132靠近液体一定距离时，就会在金属箔132上产生电容信号，这样通过识别对应金属箔132的电容信号即可获知水箱100当前的水位高度。

进一步说明的是，上述实施例中，金属箔132可为金箔、银箔、铝箔以及铜箔等，本实施例中，优选为铜箔，铜箔成本较低，电容特性好。

进一步说明的是，上述实施例中，金属箔132可呈圆形、矩形、多边形等，本实施例中，优选为圆形，以方便设置。

上述载体14和检测探针均可以通过卡扣固定在水箱100上。

本实用新型还提出一种扫地机器人。

参照图4，该扫地机器人包括水箱100及如上所述的水箱水位检测装置 400，所述水箱水位检测装置400与所述水箱100对应设置。

需要说明的是，由于本实用新型扫地机器人采用了上述水箱水位检测装置400所有实施例的全部技术方案，则本实用新型扫地机器人相应具有该水箱水位检测装置400的实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

参照图4，在一实施例中，所述扫地机器人还包括：

外壳，所述水箱100设置于所述外壳内；

清洁组件200，设置于所述外壳的底部；

出水水管及喷头(图未标示)，所述出水水管的一端与喷头固定连接，另一端伸入水箱100内。

本实施例中，该清洁组件200可以抹布或者旋转毛刷，喷头用于在扫地机器人工作时，将出水水管中的水喷向抹布或者旋转毛刷，从而为抹布和旋转毛刷供水，完成地面清洁。

参照图4，在一实施例中，所述扫地机器人还包括主控制器300，所述主控制器300与所述水箱水位检测装置400和所述喷头电连接。

本实施例中，水箱水位检测装置400根据水箱100的水位情况输出相应的指示信号，主控制器300则根据指示信号控制喷头工作，例如在水位较低时，则控制其停止工作，水位恢复为满箱时，则控制喷头向清洁组件200供水。

参照图4，在一实施例中，所述扫地机器人的外壳上设有扬声器(图未示出)及显示屏(图未示出)，所述主控制器300还与所述扬声器及显示屏电连接。

本实施例中，显示屏可以实时显示水箱100的水位，以四个电容感应电极13从低到高分别对应于水盒高度的25％、50％、75％和100％为例，在检测到对应电容感应电极13处有电容容值变化时，则可以分别对应的水位状态为“低于25％”、“高于25％而低于50％”、“高于50％而低于75％”、“高于75％而低于100％”、“100％”，并可以实时在扫地机器人上显示。扬声器则可以在水位较低时，发出报警信号。当然也可以在每一水位状态时，播报水箱100水位信息。

本实用新型还提出一种扫地机器人的控制系统，包括终端及如上所述扫地机器人，所述终端与所述扫地机器人通讯连接。

本实施例中，该终端可以是手机、电脑等，并且可以在终端中预装控制扫地机器人工作的APP(应用软件)，当扫地机器人在工作时，用户可以通过WIFI模块、红外收发模块或者蓝牙模块等无线通讯模块与扫地机器人实现人机交互，用户可以通过终端获知扫地机器人的工作状态。当扫地机器人缺水时，扫地机器人可以将缺水指示信号通过无线通讯模块发送至终端，从而提醒用户加水。当然，用户可以通过终端的无线通讯模块主动获取扫地机器人的工作状态，以及通过终端设置扫地机器人的工作时间，工作流程等。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种水箱水位检测装置，应用于扫地机器人中，其特征在于，所述水箱水位检测装置包括：

水位感应模组，所述水位感应模组包括电容感应芯片、设置于水箱底部的接地电极，以及对应水箱高度方向设置的多个电容感应电极，所述电容感应芯片分别与接地电极及每一所述电容感应电极相连，其中，当所述水箱的水位达到与对应的所述电容感应电极的位置时，所述电容感应芯片检测到所述电容感应电极与所述接地电极形成的电容容值发生变化；

水箱控制器，所述水箱控制器与水位感应模组相连，所述水箱控制器根据每个所述电容感应电极与所述接地电极形成的电容容值变化情况，输出相应的指示信号。

2.如权利要求1所述的水箱水位检测装置，其特征在于，所述电容感应电极为检测探头，所述检测探头通过输出引线与所述电容感应芯片连接，所述检测探头穿过所述水箱壳体上的通孔插入至所述水箱中。

3.如权利要求2所述的水箱水位检测装置，所述检测探头通过上拉电阻与所述电容感应芯片连接。

4.如权利要求2所述的水箱水位检测装置，其特征在于，所述水箱水位检测装置还包括防漏水硅胶柱，所述检测探头通过所述防漏水硅胶柱从所述水箱壳体所设通孔插入水箱。

5.如权利要求1所述的水箱水位检测装置，其特征在于，所述水位感应模组还包括载体，所述电容感应电极为金属箔，所述载体具有相对的第一端和第二端，多个所述金属箔设置于所述载体上，且沿所述载体的第一端至第二端方向间距设置；多个所述金属箔与所述载体一体设置，所述金属箔贴设所述水箱壳体设置。

6.一种扫地机器人，其特征在于，包括水箱及如权利要求1-5任意一项所述的水箱水位检测装置，所述水箱水位检测装置与所述水箱对应设置。

7.如权利要求6所述的扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人还包括：

外壳，所述水箱设置于所述外壳内；

清洁组件，设置于所述外壳的底部；

出水水管及喷头，所述出水水管的一端与喷头固定连接，另一端伸入水箱内。

8.如权利要求7所述的扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人还包括主控制器，所述主控制器与所述水箱水位检测装置和所述喷头电连接。

9.如权利要求8所述的扫地机器人，其特征在于，所述扫地机器人的外壳上设有扬声器及显示屏，所述主控制器还与所述扬声器及显示屏电连接。

10.一种扫地机器人的控制系统，其特征在于，包括终端及如权利要求6至9任意一项所述扫地机器人，所述终端与所述扫地机器人通讯连接。

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