CN105358472A - 自动提取设备和用于控制自动提取的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动提取设备和自动提取方法。根据本发明的实施例的自动提取设备包括：位移测量单元，用于通过发送测量信号来测量至容器的距离且然后产生对应于至该容器的距离的测量值；控制单元，如果该测量值包含在预定的目标距离范围内且如果该测量值在预定的基准时间期间没有改变，则输出水放出信号；以及水放出龙头，如果输入有该水放出信号，则通过打开水放出阀来向该容器供应流体。

Description

自动提取设备和用于控制自动提取的方法

技术领域

本发明涉及自动提取设备和用于控制自动提取的方法，更具体地涉及用于感测提供的容器并自动供应流体的自动提取设备，以及用于控制自动提取的方法。

背景技术

***在包括家庭的多种空间中用来获取经净化的饮用水变得普遍。***(用于过滤诸如自来水或地下水之类的天然水(下文中，被净化之前的水被称为“生水”)的设备)通过若干过滤器来过滤生水以移除生水中包含的异物或有害物质以提供饮用水。

在一般的***中，为了提取水，用户需要机械地按压开关或触碰电子开关。这里，水可能飞溅，而且用户应要按压开关直到提供了期望的水量为止。因此，近来广泛地使用了提供一旦按压提取按钮就提取期望水量的自动提取功能的***，以提高用户方便度。然而，同样在此情况中，用户需要执行按压提取按钮的附加功能等。即，需要一种用户所期望的执行水提取操作的技术，同时最小化用户操作。

发明内容

技术问题

本发明的一方面提供用于感测提供的容器并向该容器自动供应流体的自动提取设备，以及用于控制自动提取的方法。

技术方案

根据本发明的一方面，提供了一种自动提取设备，包括：位移测量单元，发送测量信号以测量至容器的距离并产生对应于至容器的距离的测量值；控制单元，当该测量值在预设的目标距离范围之内并且对于预设的基准时期没有变化时输出水提取信号；以及水提取龙头(cock)，当输入有水提取信号时打开水提取阀以向容器供应流体。

这里，在发送测量信号之后，位移测量单元可测量该测量信号在被容器的表面反射之后返回所需要的时期，并且可使用该测量信号的传播速率和所需时间来产生测量值。

这里，可通过向从位移测量单元到水提取龙头的距离应用预设的误差范围来设置目标距离范围。

这里，当测量值在预设的目标范围之内并且对于预设的基准时期没有变化时，控制单元可输出水提取信号以控制水提取龙头针对预设的目标水提取时期或通过预设的目标水提取流量来提取水。

这里，当测量值在目标距离范围之外或者检测到测量值的变化时，控制单元可输出水提取停止信号以停止从水提取龙头供应流体。

这里，当输出水提取停止信号时，控制单元可停止计数提取流体的水提取时期或停止将提取流体的水提取流量计数为累积的流量。

这里，在水提取信号被输出之后，当测量值增加超过预设的变化时，控制单元可输出水提取停止信号，而当测量值增加不足预设的变化时或者当测量值降低时，控制单元可保持水提取。

这里，在输出水提取停止信号之后，当测量值在预设的等待时期内没有变化时，控制单元可输出水提取恢复信号以用于恢复来自水提取龙头的水提取并计数停止的水提取时期和水提取流量。

这里，在输出水提取停止信号之后，当测量值在预设的感测距离之外时，控制单元可初始化水提取时期或水提取流量。

这里，自动提取设备可进一步包括用户识别单元，当输入水提取信号时，该用户识别单元产生使用光或声音来通知用户关于流体提取的识别信号。

这里，当从产生识别信号起流逝了预设的识别时期时，水提取龙头可打开水提取阀。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制自动提取的方法，包括：由位移传感器发送测量信号以测量至容器的距离并产生对应于至该容器的距离的测量值的位移值产生操作；当该测量值在预设的目标距离范围之内并且在预设的基准时期内没有变化时输出水提取信号的容器检查操作；以及当输入有该水提取信号时打开水提取阀并向容器供应流体的流体供应操作。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括前述的自动提取设备的水处理设备。

前述技术方案没有全部列举本发明的所有特征。本发明的上述以及其他目的、特征、方面以及优点将结合附图从以下对本发明的详细描述中变得更加显而易见。

有益效果

在根据本公开的实施例的自动提取设备和用于控制自动提取的方法中，当容器准确地位于水提取点且该容器在该水提取点处不移动时，可提供流体。因此，可准确且稳定地提供流体。

并且，在根据本公开的实施例的自动提取设备和用于控制自动提取的方法中，当检测到该容器的移动时，可立即停止流体的供应，防止在容器被解除时可能产生剩余的水。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施例的自动提取设备的示意图。

图2和图3A和3B是示出根据本公开的实施例的自动提取设备的原理的示意图。

图4是示出根据本公开的实施例的自动提取设备的操作的曲线图。

图5是示出根据本公开的实施例的用于控制自动提取的方法的流程图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述各实施例，从而使得它们能由本发明所属领域的技术人员容易地实践。在描述本发明中，如果针对相关已知功能或结构的详细解释被认为不必要地转移本发明的要点，那么这样的解释将被省略但将被本领域技术人员所理解。而且，在说明书通篇中类似的附图标记被用于类似的部分。

将理解到，当一元件被称为“连接至”另一元件时，它可直接地连接至另一元件或者可存在介入元件。相反，当一元件被称为“直接连接至”另一元件时，不存在介入元件。另外，除非清楚地描述为相反的情况，术语“包括”以及诸如“包含”或“含有”的变形将被理解为意味着包含所陈述的元件但不排除任何其它元件。

图1是示出根据示例性实施例的自动提取设备的示意图。

参见图1，根据示例性实施例的自动提取设备可包括位移测量单元10、控制单元20以及水提取龙头30。

在下文中，根据示例性实施例的自动提取设备将参考图1来描述。

位移测量单元10可通过发送测量信号来测量至容器c的距离，并且可产生对应于至容器c的距离的测量值sig_d。位移测量单元10可使用红外传感器、超声传感器和激光传感器中的任何一个来测量至容器c的距离。另外，也可使用多种类型的传感器。即，用于测量至容器c的距离的传感器的类型不是受限的，且位移测量单元10可利用任意传感器，只要该传感器能够测量至容器c的距离并产生测量值sig_d即可。

详细地，位移测量单元10可发送测量信号，测量该测量信号在被容器c的表面反射之后返回所需的时间，以及可使用该测量信号的传播速率和所需时间来产生测量值sig_d。例如，在位移测量单元10输出红外线作为测量信号的情况下，红外线的传播速率是已知值，而所需时间是可通过测量得知的值，因此，可使用速度与时间之间的比例表达式来计算至容器c的距离。

当测量值sig_d在预设的目标距离范围内并且在预设的基准时期内没有变化时，控制单元20可输出水提取信号sig_dis。即，控制单元20可确定容器c是否存在于水接收点即从水提取龙头30供应流体的位置以及是否移动了容器c。根据确定结果，控制单元20可控制水提取龙头30是否供应流体。

为了准确地识别容器c是否存在于水提取点处，设置目标距离范围是重要的。详细地，参见图2，可通过向从位移测量单元10到水提取龙头30的距离r2应用预设的误差范围来设置目标距离范围r1。可根据容器c的类型或尺寸将误差范围设置为不同的。而且，如图3所示，在测量值A在目标距离范围之外的情况下，即使水提取龙头30提取流体，也不向容器c供应流体。因此，在此情况下，控制单元20可不输出水提取信号sig_dis而无需考虑是否移动了容器c。相反，在测量值B在目标距离范围之内时，当水提取龙头30提取流体时，由于容器c在适当的位置上，控制单元20可输出水提取信号sig_dis。然而，即使测量值在目标距离范围内但移动了容器c，也可能不适当地供应流体，因此，可进一步考虑是否移动了容器c。

关于容器c的移动，位移测量单元10可在每一预设周期时测量测量值sig_d并计算每一周期时所测量的测量值sig_d的变化以确定是否移动了容器c。即，可认为的是，当变化为0时，容器c是静止的，而当变化超过0时，容器c被移动了。因此，仅当容器c的测量值sig_d在预设的基准时期内没有变化时，控制单元20可确定容器c是静止的，并且输出水提取信号sig_dis。这里，考虑到变化的误差，可基于等于或大于0的值来确定是否移动了容器c。

如上所述，仅当测量值sig_d在预设的目标距离范围内并且在预设的基准时期内没有变化时，控制单元20可输出水提取信号sig_dis以向容器c提供流体。然而，当正在提供流体时容器c移动或移出目标距离范围之外，则流体可能向外飞溅或可能溢出，而不是供应到容器c。那么，地面可能变湿并导致用户不便，且存在由于易滑的地面产生安全隐患、触电或火灾的风险。

为了防止这种情况的发生，当测量值(sig_d)在目标距离范围之外或者感测到测量值(sig_d)中的变化时，控制单元20可输出水提取停止信号以停止从水提取龙头30供应流体。即，当正在供应流体时感测到容器c的移动，控制单元20可停止流体供应。具体地，根据本公开的自动提取设备，甚至容器c的微小移动也可通过测量值sig_d中的变化被感测到，因此，可防止流体飞溅或溢出而没有被供应至容器c的情况。

同时，控制单元20可根据容器c移动的方向来控制是否输出水提取停止信号。即，当容器c朝向位移测量单元10的方向移动时，容器20可保持来自水提取龙头的流体供应，而当容器c在相反的方向上移动时，控制单元20可输出水提取停止信号以停止水提取龙头的流体供应。这是考虑到用户的使用方式的控制。在使用自动提取设备向容器c供应流体的情况中，可经常发生用户通过直接调节容器c的位置来朝向位移测量单元10移动容器c的情况。如果甚至在用户调节容器c以修正该容器c的位置的情况中停止流体供应，那么用户方便性会急剧下降且会导致用户抱怨。因此，在输出水提取信号sig_dis之后，当测量值增加超过预设的变化时，控制单元20可输出水提取停止信号，而当测量值增加不足预设的变化或降低时，控制单元20可保持水提取。

另外，当输出水提取信号时，控制单元20可计数从水提取龙头30提取流体的水提取时间或者计数水提取流量作为所提取流体的累积流量，并且可供应流体，直到计数的水提取时间或水提取流量对应于目标水提取时间或目标水提取流量为止。然而，如上所述，当正在供应流体时输出水提取停止信号，控制单元20可关闭水提取龙头30的水提取阀，并且可停止计数水提取时间或水提取流量。由于水提取停止信号中断流体的供应可以是临时的，因此，计数水提取时间或水提取流量也可停止，直到流体供应恢复为止。

这里，当测量值在输出水提取停止信号后的预设的等待时间内没有变化时，可恢复来自水提取龙头30的水提取，而且也可再次执行对停止的水提取时间或水提取流量进行计数。即，可从由于水提取停止信号停止计数的时间点起恢复计数。同时，在输出水提取停止信号之后，当测量值在预设的感测距离之外时，可初始化计数得到的水提取时间或水提取流量。感测距离可以是可通过位移测量单元10测量的最大距离，因此，如果容器c离开超过感测距离，可预期在容器c上可不再执行流体供应。因此，即使还没按照预设的目标水提取时间或目标水提取流量来供应流体，也可初始化计数的水提取时间或水提取流量以准备关于新的容器c供应流体。即，在初始化之后向容器c供应流体的情况下，可用总目标水提取时间或目标提取水流量来提供流体。

当输入水提取信号sig_dis时，水提取龙头30可打开水提取阀以向容器c提供流体。如图1所示，可固定水提取龙头30的位置，而且水提取龙头30可经由存储型水箱或直接型供应管来提供各种类型的流体并根据水提取信号sig_dis提供所接收的流体。

当输入水提取信号sig_dis时，水提取龙头30可用预设的目标水提取时期或预设的目标水提取流量来提取流体。详细地，流动传感器可设置于水提取龙头30，而且可基于流量传感器所计数的水提取龙头30的水提取流量是否等于目标水提取流量来确定是否关闭水提取阀。这里，控制单元20可将流量传感器所测量的水提取流量与目标水提取流量进行比较。另外，控制单元20可使用内部计时器等来计数从水提取龙头30提取水的水提取时期，并且可将该水提取时期与目标水提取时期进行比较以确定是否关闭水提取阀。另外，控制单元20可输入水提取信号sig_dis，直到水提取龙头30按照目标水提取时期或目标水提取流量提供流体为止，且当停止由控制单元20输入水提取信号sig_dis时，可关闭水提取阀。

然而，当水提取龙头30正在供应流体时由控制单元20输入水提取停止信号，则控制单元20可关闭水提取阀以停止供应流体。在此情况下，可停止水提取时期或水提取流量的计数，而之后，当由控制器20输入水提取恢复信号时，可计数停止的水提取时期或水提取流量。即，根据水恢复信号来恢复来自水提取龙头30的水提取以提取水以跟随先前的流量(相继于停止水提取时的先前流量)达到目标水提取时期或目标水提取流量。

尽管未示出，根据示例性实施例的自动提取设备可进一步包括用户识别单元。当输入水提取信号sig_dis时，用户识别单元可产生识别信号，该识别信号使用光或声音向用户指示流体的提取。例如，蜂鸣器可用作用户识别单元，且在从水提取龙头30提取流体之前，蜂鸣器可产生信号声音以通知用户将马上提取流体。可选地，包括发光二极(LED)管灯的指示灯可用作用户识别单元。即，当指示灯接通时，用户可识别到将马上提取流体。具体地，在用户执行清洁的情况下或在用户不知不觉把他或她的手或其他物体放置在目标距离范围内的情况下，用户识别单元可通知用户将马上提取流体，使得用户可采取措施来防止流体的提取。

图4是示出根据示例性实施例的自动提取设备的操作的曲线图。详细地，图4是示出位移感测单元10所测量的至容器c的距离的曲线图，其中t轴指示时间而r轴指示距离。

在下文中，根据本公开的示例性实施例的自动提取设备的操作将参考图4来描述。

首先，当不再感测到已进入目标距离范围r1的容器c的移动时，计数时间。当容器c保持稳定且在预设的基准时期t1内没有移动时，控制单元20输出水提取信号sig_dis。一旦接收到水提取信号sig_dis，则用户识别单元就产生识别信号sig_wrn以通知用户将马上提取流体，且之后，当预设的识别时期t2流逝了时，用于打开水提取阀的打开信号sig_opn可输入至水提取龙头30的水提取阀以开始供应流体。例如，作为识别信号sig_wrn，可产生低信号声音或可接通指示灯以通知用户将马上提取流体。因此，用户可根据识别信号sig_wrn谨慎地不移动容器c，因此，在自动提取设备一旦识别到不同于容器c的物体就产生识别信号的情况下，用户可移除该物体以防止提取的流体弄湿地面或物体。这里，基准时期t1可以是500ms，而识别时期t2可以是1.5s。

当开始供应流体时，可供应流体直到满足了预设的目标水提取时间或目标水提取流量为止(t3)。这里，当容器c在达到目标水提取时间或目标水提取流量之前移动了时，可停止流体供应。如图4所示，当水提取信号sig_dis的输出之后测量值增加超过预设的变化时，可输出水提取停止信号sig_stp。即，即使在测量值在目标距离范围r1内的情况下，当单位时间内改变的测量值的变化等于或大于预设的变化时，也可输出水提取停止信号sig_stp以停止放出流体。这里，然而，当测量值降低时，可不输出水提取停止信号sig_stp。这是因为用户朝向水提取龙头30移动容器c以在使用自动提取设备中确保稳定的流体供应的情况经常发生，如上所述。当容器c朝向水提取龙头30移动时，测量值的变化降低，且在此情况下，可不输出水提取停止信号sig_stp。

一旦输入水提取停止信号sig_stp，控制单元20就可停止计数水提取时间或水提取流量。然而，当在预设的等待时期t4内没有感测到容器c的移动且测量值在目标距离范围r1内时，可从停止的计数起开始连续地供应流体。因此，可向容器c提供目标水提取流量的流体。

在输入水提取停止信号sig_stp时，当测量值在预设的感测距离r_sen之外时，可根据初始化信号sig_int初始化控制单元20所计数的水提取时间或水提取流量的计数。这是因为，当容器c在感测距离r_sen之外时，可认为用户已取走容器c并使用它，因此，可初始化水提取流量和水提取时间以准备用户下一次提取水。

图5是示出根据示例性实施例的用于控制自动提取的方法的流程图。

参见图5，根据示例性实施例的控制自动提取的方法可包括位移值产生操作S10、容器检查操作S20和流体供应操作S30。

下文中，将描述根据示例性实施例的控制自动提取的方法。

在位移值产生操作S10中，位移传感器可发送测量信号以测量至容器的距离，并且可产生对应于至该容器的距离的测量值。如上所讨论的，位移传感器可使用红外线等来测量至容器的距离，作为测量信号。详细地，在发送了测量信号之后，可测量该测量信号在从容器的表面反射之后返回所需要的时间来计算距离。

在容器检查操作S20中，当预设的目标距离范围之内的测量值在预设的基准时期内没有变化时，可输出水提取信号。即，容器检查操作S20检测容器是否存在于可从水提取龙头接收流体的水接收位置或者容器是否被移动以确定容器是否处于可用来接收流体的状态。

首先，在容器检查操作S20中，检测测量值是否在目标距离范围之内以确定容器是否存在于水接收位置。详细地，水接收位置可存在于水提取龙头的垂直下方。然而，考虑到容器的开口尺寸，水接收位置可在水提取龙头的垂直下方具有该开口尺寸的误差范围。因此，当通过向从位移传感器到水提取龙头的距离应用预设的误差范围来设置目标距离范围时，可仅仅通过确定测量值是否在目标距离范围内来确定容器是否存在于水接收位置。

同样，可通过计算测量值的变化来确定容器是否移动。即，可认为的是，当变化为0时，容器c是静止的，而当变化超过0时，容器c移动了。因此，仅当容器c的测量值在预设的基准时期内没有变化时，可确定容器c是静止的。

即，仅当容器c的测量值在预设的目标距离范围内且在预设的基准时期内没有变化时，可认为该容器处于可用来接收流体的状态，因此，在容器检查操作S20中，可输出水提取信号以请求流体的供应。

在流体供应操作S30中，当输入水提取信号时，可打开水提取阀以向容器供应流体。因为在容器检查操作S20中检查了容器是否处于可用来接收流体的状态，所以在流体供应操作S30中根据水提取信号来打开水提取阀以向容器供应流体。

然而，当在供应流体的过程中容器移动或移出目标距离范围之外时，流体不能适当地供应至容器，因此停止流体供应。即，在流体供应操作S30中，即使在提取流体之后，也产生测量值，并且确定该测量值是否在目标距离范围内以及该测量值是否变化以控制是否供应流体。当测量值在目标距离范围之外时或当测量值变化时，可关闭水提取阀以停止流体供应。

尽管未示出，可存在包括自动提取设备的各种类型的水处理设备。在此，水处理设备可通常涉及到***、功能性***、热水器、水冷却器、制冰机或者以复合的方式具有这些设备的功能的至少一部分的设备。

虽然上面已经展示了和描述了示例性实施例，但可在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下进行修改和变形对于本领域的技术人员是显而易见的。

Claims (13)

1.一种自动提取设备，包括：

位移测量单元，发送测量信号以测量至容器的距离并产生对应于至所述容器的距离的测量值；

控制单元，当所述测量值在预设的目标距离范围内且在预设的基准时期内没有变化时，所述控制单元输出水提取信号；以及

水提取龙头，当输入有所述水提取信号时，所述水提取龙头打开水提取阀以向所述容器供应流体。

2.如权利要求1所述的自动提取设备，其特征在于，在发送所述测量信号之后，所述位移测量单元测量所述测量信号在被所述容器的表面反射之后返回所需要的时间，并且使用所述测量信号的传播速率和所需要的时间来产生所述测量值。

3.如权利要求1所述的自动提取设备，其特征在于，通过向从所述位移测量单元到所述水提取龙头的距离应用预设的误差范围来设置所述目标距离范围。

4.如权利要求1所述的自动提取设备，其特征在于，当所述测量值在所预设的目标距离范围之内且在所预设的基准时期内没有变化时，所述控制单元输出所述水提取信号以控制所述水提取龙头按照预设的目标水提取时期或预设的目标水提取流量来提取水。

5.如权利要求4所述的自动提取设备，其特征在于，当所述测量值在所述目标距离范围之外或者检测到所述测量值中的变化时，所述控制单元输出水提取停止信号以停止从所述水提取龙头供应流体。

6.如权利要求5所述的自动提取设备，其特征在于，当输出所述水提取停止信号时，所述控制单元停止计数提取流体的水提取时期或停止将提取流体的水提取流量计数为累积的流量。

7.如权利要求5所述的自动提取设备，其特征在于，在输出所述水提取信号之后，当所述测量值增加超过预设的变化时，所述控制单元输出所述水提取停止信号，而当所述测量值增加不足所预设的变化时或者当所述测量值降低时，所述控制单元保持水提取。

8.如权利要求6所述的自动提取设备，其特征在于，在输出所述水提取停止信号之后，当所述测量值在预设的等待时期内没有变化时，所述控制单元输出水提取恢复信号以用于恢复来自所述水提取龙头的水提取并对停止的水提取时期和水提取流量进行计数。

9.如权利要求8所述的自动提取设备，其特征在于，在输出所述水提取停止信号之后，当所述测量值在预设的感测距离之外时，所述控制单元初始化所述水提取时期或所述水提取流量。

10.如权利要求1所述的自动提取设备，其特征在于，进一步包括用户识别单元，当输入所述水提取信号时，所述用户识别单元产生使用光或声音来通知用户关于流体提取的识别信号。

11.如权利要求10所述的自动提取设备，其特征在于，从产生所述识别信号起，当流逝了预设的识别时期时，所述水提取龙头打开所述水提取阀。

12.一种用于控制自动提取的方法，所述方法包括：

由位移传感器发送测量信号以测量至容器的距离并产生对应于至所述容器的距离的测量值的位移值产生操作；

当所述测量值在预设的目标距离范围之内且在预设的基准时期内没有变化时输出水提取信号的容器检查操作；以及

当输入所述水提取信号时打开水提取阀并向所述容器供应流体的流体供应操作。

13.一种水处理设备，包括如权利要求1至11中任一项所述的自动提取设备。