一种饮水机的红外线感应方法及应用该方法的饮水机
阅读说明：本技术 一种饮水机的红外线感应方法及应用该方法的饮水机 (Infrared sensing method of water dispenser and water dispenser applying same ) 是由 景昱东 徐义 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种饮水机的红外线感应方法及应用该方法的饮水机,包括：步骤1、在放置杯子前,控制模块接收红外线感应模块传递的第一感应值S-(1)；步骤2、在杯子逐步移动接近红外线感应模块的过程中,控制模块中存储第二感应值S-(2)的最大值；当杯子放置到位静止后,控制模块接收红外线感应模块传递的第三感应值S-(3)；步骤3、结合S-(1)、S-(2)和S-(3)通过控制模块判断红外线感应模块是否感应到杯子,如是,则转入到步骤4,如否,则转入到步骤5；步骤4、控制模块控制饮水机解锁启动,控制饮水机出水；步骤5、控制模块控制饮水器保持锁定状态,控制饮水机不出水。该方法提高了感应成功率,适用的杯体更多,提高了饮水机的用户体验感,实用性更强。(The invention relates to an infrared sensing method of a water dispenser and the water dispenser applying the method, comprising the following steps: step 1, before a cup is placed, a control module receives a first induction value S transmitted by an infrared induction module 1 (ii) a Step 2, storing a second induction value S in the control module in the process that the cup gradually moves to approach the infrared induction module 2 Maximum value of (d); when the cup is placed in place and is static, the control module receives a third induction value S transmitted by the infrared induction module 3 (ii) a Step 3, combining S 1 、S 2 And S 3 Judging whether the infrared sensing module senses the cup or not through the control module, if so, turning to the step 4, and if not, turning to the step 5; step 4, the control module controls the unlocking and starting of the water dispenser and controls the water outlet of the water dispenser; and 5, controlling the water dispenser to keep a locked state by the control module and controlling the water dispenser not to discharge water. The method has the advantages of improving the success rate of induction,the cup that is suitable for is more, has improved the user experience sense of water dispenser, and the practicality is stronger.)
技术领域
本发明涉及饮水机领域，特别涉及一种饮水机的红外线感应方法及应用该方法的饮水机。
背景技术
现有的即热式饮水机是采用放杯解锁或者是放杯启动，红外线感应到有杯则解锁或启动机器，解决了一些烦锁的操作方法，如有专利号为ZL201410750832.5(授权公告号为CN104490279B)的中国发明专利公开了一种自动出水饮水机，包括饮水机主体、第一红外感应装置和控制电路；第一红外感应装置包括：第一红外发射管和用于接收第一红外发射管所发射的红外线的第一红外接收管，第一红外发射管设置在饮水机主体的出水口处，第一红外接收管设置在出水口的正下方；第一红外接收管接收到红外线时，向控制电路发送第一开信号；第一红外接收管未接收到红外线时，向控制电路发送第一关信号；控制电路根据第一开信号控制出水口由关状态切换至开状态；控制电路根据第一关信号控制出水口由开状态切换至关状态。该自动出水饮水机通过红外感应装置可以自动出水，不需要人为的多余操作，出水方便。
但采用的红外线感应技术方法上，红外线感应虽然方便了饮水中自动出水，但暴漏出来的问题也多，目前红外线感应主要呈现出来的问题是：
其一，在太阳光的直射下对红外线的干扰异常，饮水机在阳光下不用放杯直接就解锁了；
其二，反光物体将太阳光反射到饮水机的红外线感应区域导致的干扰异常，饮水机在无杯的情况下突然间就感应解锁了；
其三，对于弱反射信号材质的杯子经常会出现红外线感应不成功的现象。
因此，目前用户使用应用有红外线感应方法进行自动放水的饮水机易出现误启动或感应不成功的现象，体验感并不好，需要进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种能对弱反射信号材质的杯子也能进行感应以提高感应成功率的饮水机的红外线感应方法。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种应用上述红外线感应方法的饮水机。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种饮水机的红外线感应方法，所述饮水机包括用于感应杯子的红外线感应模块和与红外线感应模块通信连接的控制模块，其特征在于：所述饮水机的红外线感应方法包括以下步骤：
步骤1、在放置杯子前，控制模块接收由红外线感应模块的红外线接收管单独传递的第一感应值S1，该第一感应值S1对应为红外线感应模块感应得到的当前环境值；
步骤2、在杯子逐步移动接近红外线感应模块的过程中，控制模块接收红外线感应模块传递的第二感应值S2，并在控制模块中存储第二感应值S2的最大值；当杯子放置到位静止后，控制模块接收红外线感应模块传递的第三感应值S3；
步骤3、通过控制模块判断红外线感应模块是否感应到杯子，如是，则转入到步骤4，如否，则转入到步骤5；
判断红外线感应模块是否感应到杯子的具体步骤为：
步骤3-1、判断是否满足S3-S1≥Fa时，则红外线感应模块感应到杯子；如否，则转入到步骤3-2；其中，Fa为第一预设阈值；
步骤3-2、判断是否满足Fb≤S3-S1＜Fa，如是，则转入到步骤3-3；如否，则红外线感应模块未感应到杯子；其中，Fb为第二预设阈值；
步骤3-3、判断第二感应值S2的最大值是否满足S2-S1≥Fa，如是，则红外线感应模块感应到杯子；如否，则转入到步骤3-4；
步骤3-4、判断第二感应值S2的最大值与第三感应值S3的波动差值或者S3与S3之间的波动差值是否大于等于Fc，如是，则红外线感应模块感应到杯体；如否，则红外线感应模块未感应到杯子；其中，Fc为第三预设间隔值；
步骤4、控制模块控制饮水机解锁启动，控制饮水机出水；
步骤5、控制模块控制饮水器保持锁定状态，控制饮水机不出水。
为了能有效避免外界太阳光直射或反射干扰而造成饮水机意外感应解锁，所述步骤1中还包括以下步骤：
控制模块对红外线感应模块传递的第一感应值S1进行判断，当红外线感应模块在当下传递的第一感应值S1与控制模块中最后存储的环境值之间有波动变化时，其一，当波动超过预设值且持续时间超过预设时间时，则控制模块判定为环境发生了改变，将控制模块中当前的第一感应值S1替换原来的环境值并进行存储，其二，当波动超过预设值且持续时间不超过预设时间时，则控制模块判定为瞬间光现象或反射光干扰，控制模块内中的环境值维持原值。
进一步的，所述步骤2中判断杯子是否处于逐步移动接近红外线感应模块的过程中的检测方法为：
在控制模块内预先设置杯体移动时的感应值范围，并在连续时间内通过控制模块判断接收到的红外线感应模块传递的感应值是否在预设的杯体移动时的感应值范围内，如是，则判定杯子处于逐步移动接近红外线感应模块的过程中，如否，则判定为未放置杯子。
进一步的，所述步骤2中判断杯子是否放置到位的检测方法为：
在控制模块内预先设置杯体放置到位的感应值范围，并在连续时间内通过控制模块判断接收到的红外线感应模块传递的感应值是否在预设的杯体放置到位的感应值范围内，如是，则判定杯子放置到位；如否，则判定杯子处于放置过程中。
所述红外线感应模块以等间隔时间t采集感应值。
本方案中，所述红外线感应模块包括红外线发射管、红外线接收管以及将红外发射管和红外线接收管罩设在其内的红外线穿透壳体。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用上述红外线感应方法的饮水机，包括机身和杯托架，所述机身上设置有出水嘴、出水键和控制模块，所述杯托架处于出水嘴下方，所述饮水机还包括设置在机身上的用以感应杯体的红外线感应模块，所述红外线感应模块位于出水嘴和杯托架之间，所述红外线感应模块和控制模块相通信连接。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过红外线感应模块获取饮水机未放置杯子前感应到的当前环境值以及杯子放置过程直至放置到位后的感应值，并通过在控制模块对杯子与环境值之间的感应值差值以及杯子的波动差值进行判断，以实现对弱反射信号材质的杯子的检测，该方法能有效解决现有的红外线感应模块对弱反射信号材质的杯子感应不成功的现象，提高了感应成功率。因此上述饮水机的红外线感应方法的感应效果更佳，适用的杯体更多，提高了饮水机的用户体验感，实用性更强。
附图说明
图1为本发明实施例中饮水机的结构示意图；
图2为本发明实施例中饮水机中红外线感应模块检测当前环境值的结构示意图；
图3为本发明实施例中太阳光直射饮水机中红外线感应模块的结构示意图；
图4为本发明实施例中太阳光经反光物体反射后照射饮水机中红外线感应模块的结构示意图；
图5为本发明实施例中杯子放置过程中的结构示意图；
图6为本发明实施例中饮水机的红外线感应方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例中的饮水机包括机身1和杯托架2，机身1上设置有出水嘴3、出水键4、控制模块5和用以感应杯体的红外线感应模块6，杯托架2处于出水嘴1下方，红外线感应模块6位于出水嘴3和杯托架2之间，红外线感应模块6和控制模块5相通信连接，用于将红外线感应模块6感应信息传递给控制模块5，以根据红外线感应模块6检测到有杯子放置时，通过控制模块5控制饮水机的出水嘴3自动出水。
如图6所示，本实施例中饮水机的红外线感应方法包括以下步骤：
步骤1、在放置杯子前，控制模块5接收由红外线感应模块6的红外线接收管单独传递的第一感应值S1，该第一感应值S1对应为红外线感应模块6感应得到的当前环境值；其中在检测环境值时，红外线感应模块6的红外线发射管不工作，只通过红外线接收管单独工作，即可接收到环境值，如图2所示；
步骤2、在杯子8逐步移动接近红外线感应模块6的过程中，控制模块5接收红外线感应模块6传递的第二感应值S2，并在控制模块6中存储第二感应值S2的最大值；当杯子8放置到位静止后，控制模块5接收红外线感应模块6传递的第三感应值S3；
其中，控制模块5按照间隔时间t获取红外线感应模块6的感应值，即：如图5所示，在杯子8放置过程中，杯子8逐渐靠近红外线感应模块6，控制模块5可获取的第二感应值S2为多个，依次将每个间隔时间t获取的S2进行对比，并将杯子8放置过程中的最大S2存储在控制模块6中，另外杯子6放置到位后，以间隔时间t获取的第三感应值S3也为多个；
其中，第一感应值S1、第二感应值S2和第三感应值S3均为能反映红外线接收管将红外线光信号转换的电信号数值，该数值可以为红外强度值或电压值，具体根据实际需要选择；
步骤3、通过控制模块5判断红外线感应模块6是否感应到杯子，如是，则转入到步骤4，如否，则转入到步骤5；
判断红外线感应模块6是否感应到杯子的具体步骤为：
步骤3-1、判断任意一个S3是否满足S3-S1≥Fa时，则红外线感应模块6感应到杯子；如否，则转入到步骤3-2；其中，Fa为第一预设阈值；
步骤3-2、判断任意一个S3是否满足Fb≤S3-S1＜Fa，如是，则转入到步骤3-3；如否，则红外线感应模块6未感应到杯子；其中，Fb为第二预设阈值；
步骤3-3、判断第二感应值S2的最大值是否满足S2-S1≥Fa，如是，则红外线感应模块6感应到杯子；如否，则转入到步骤3-4；
步骤3-4、判断第二感应值S2的最大值与第三感应值S3的波动差值或者S3与S3之间的波动差值是否大于等于Fc，如是，则红外线感应模块6感应到杯体；如否，则红外线感应模块6未感应到杯子；其中，Fc为第三预设间隔值，第二感应值S2的最大值与第三感应值S3的波动差值是指第二感应值S2的最大值与杯子8放置到位后(处于静止状态)红外线感应模块6以间隔时间t获取的任意一个S3的波动差值，S3与S3之间的波动差值是指杯子8放置到位后(处于静止状态)，红外线感应模块6以间隔时间t获取的多个S3之间的波动差值；
上述Fa、Fb和Fc为经验值；
步骤4、控制模块5控制饮水机解锁启动，控制饮水机出水；
步骤5、控制模块5控制饮水器保持锁定状态，控制饮水机不出水。
饮水机的红外线感应模块6易受太阳光(或其他强光)直接照射或者受太阳光(或其他强光)经过反光物体7反射后照射，如图3和图4所示，在太阳光直射或经过反光物体7反射后照射到红外线感应模块6对红外线感应区域易造成干扰，使该饮水机在没放杯子的情况下也能感应解锁，为了能有效避免这一问题，本实施例中，在步骤1中还包括以下步骤：
控制模块5对红外线感应模块6传递的第一感应值S1进行判断，当红外线感应模块6在当下传递的第一感应值S1与控制模块5中最后存储的环境值之间有波动变化时，出现的2种情况：其一，当波动超过预设值且持续时间超过预设时间时，则控制模块5判定为环境发生了改变，将控制模块5中当前的第一感应值S1替换原来的环境值并进行存储，其二，当波动超过预设值且持续时间不超过预设时间时，则控制模块5判定为瞬间光现象或反射光干扰，控制模块5内中的环境值维持原值。当然，波动未超过预设值时，即认定为环境未发生改变，即控制模块5内中的环境值维持原值。其中，波动判定的预设值时根据经验值获得的。通过增加上述判断步骤，当太阳光(或其他强光)只是突然照射或反射时，则判定为干扰信号，当前环境值不变化；只有当太阳光一直照射或反射值超过预设时间内稳定时，则更改当前环境值，才以避免太阳光直射或反射后对红外线感应模块6的干扰。
在上述步骤2中判断杯子8是否处于逐步移动接近红外线感应模块6的过程中的检测方法为：
在控制模块5内预先设置杯体移动时的感应值范围，并在连续时间内通过控制模块5判断接收到的红外线感应模块6传递的感应值是否在预设的杯体移动时的感应值范围内，如是，则判定杯子8处于逐步移动接近红外线感应模块6的过程中，如否，则判定为未放置杯子8。
同时，判断杯子是否放置到位的检测方法为：
在控制模块5内预先设置杯体放置到位的感应值范围，并在连续时间内通过控制模块5判断接收到的红外线感应模块6传递的感应值是否在预设的杯体放置到位的感应值范围内，如是，则判定杯子放置到位；如否，则判定杯子处于放置过程中。
上述杯体移动时的感应值范围和杯体放置到位的感应值范围是根据多次实验获取的经验值。未放置杯子时，红外线感应模块6由接收管单独接收到的环境值不作为感应信号值，是为判断基数值；在正常日光或灯光环境下，接收到的基数值一般较小；在太阳光直射后红外线感应模块6接收到的基数值较大，基于实验获取到所有弱反射杯子的差值是一定≥Fb预设值的(注：这个差值包含反差值)。因此可根据在控制模块5中预先设置不同的感应值取值范围以确定出具体的情况(环境干扰、杯子放置过程以及杯子放置到位)。(注：感应值只是一个读取数据，无固定单位，波长单位为nm，但不是唯一参考指标)
本实施例中，红外线感应模块6包括红外线发射管61、红外线接收管62以及将红外发射管61和红外线接收管62罩设在其内的红外线穿透壳体63。
在本实施例中，红外线感应模块6还设置有安全感应距离，当杯子进入到红外线感应模块6的安全感应距离内时才实现对杯子的检测。
上述步骤3中的具体步骤通过S2和S3分别与环境值S1之间的差值计算和判断，以实现对杯子的准确检测，同时结合杯子本身的波动差值判断，以实现弱反射信号材质的杯子检测(例如：透明玻璃材质)。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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