本发明属于饮水机领域，具体涉及一种车辆用饮水机控制方法。
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很容易造成乘客烫伤，并且很容易将水撒到地面。
技术实现要素：
本发明提供一种车辆用饮水机控制方法，以解决目前乘客在从车辆上的饮水机接水时很容易造成乘客烫伤，并且很容易将水撒到地面的问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种车辆用饮水机控制方法，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，所述底板上开设有通孔，以供其下方的升降机构穿出升降，所述升降机构的上表面设置有图像传感器且所述升降机构面向所述中间板的一侧设置有距离传感器，所述距离传感器用于检测所述升降机构对应位置与所述顶板之间的距离，在所述图像传感器的表面设置有第一压力传感器阵列，所述顶板上设置有第二压力传感器阵列，所述升降机构的下方设置有传动机构，所述升降机构固定在所述传动机构上，其在传动机构的带动下可朝着远离或者靠近中间板的方向移动，所述接水龙头在其出水端上侧设置有行程开关；还包括控制器，所述控制器分别与所述图像传感器、第一压力传感器阵列、第二压力传感器阵列、距离传感器、行程开关、升降机构、传动机构以及接水龙头的出水阀连接，用于根据所述图像传感器检测到的图像信息、第一压力传感器阵列和第二压力传感器检测到的压力信息、所述距离传感器检测到的距离信息以及行程开关检测到的到位信号，对所述升降机构、传动机构以及出水阀进行控制，所述控制器按照以下方法进行控制：
s101、判断所述第一压力传感器阵列中是否有第一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、判断所述第一压力传感器阵列中检测压力的第一压力传感器是否固定且各个第一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、判断所述第一压力传感器阵列中检测压力的第一压力传感器是否固定且各个第一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，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113，否则，执行步骤s109；
s109、判断所述距离传感器检测到的距离值是否发生变化，若是，则执行步骤s107，否则，执行步骤s110；
s110、判断所述第二压力传感器阵列中是否有第二压力传感器检测到压力，若是，则执行步骤s112，否则，执行步骤s111；
s111、控制所述传动机构带动升降机构向靠近所述中间板的方向移动对应第二预设距离，此后控制所述升降机构继续上升，返回执行步骤s108；
s112、控制所述升降机构下降对应第三预设距离，所述第三预设距离表示所述接水龙头出水端至所述顶板之间的距离，执行步骤s111；
s113、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s114；
s114、根据杯子的水容量对所述出水阀进行控制。
在一种可选的实现方式中，在步骤s114之后，所述方法还包括：
s115、在出水阀关闭后，判断所述第一压力传感器阵列中第一压力传感器是否检测到压力，若是，则执行步骤s116，否则，执行步骤118；
s116、判断所述第一压力传感器阵列检测到的压力是否增大，若是，则执行步骤s117，否则，返回执行步骤s115；
s117、控制所述出水阀打开第二预设时间后关闭，返回执行步骤s115；
s118、控制所述升降机构、传动机构复位。
在另一种可选的实现方式中，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，所述接水龙头的出水端与所述图像传感器面向所述中间板的一侧之间的水平距离大于或者等于适用杯子的最大厚度，且小于适用杯子的口径。
在另一种可选的实现方式中，所述第一压力传感器阵列包括多个同心不同径的第一压力传感器环，每个第一压力传感器环上都均匀分别有相同个数的第一压力传感器，不同第一压力传感器环上的对应第一压力传感器的连线为一条直线。
本发明的有益效果是：
本发明通过对饮水机的接水区域及接水控制流程进行设计，可以实现用户在将杯子与升降机构上的第一压力传感器接触时，触发升降机构下降，自适应地将水杯提升到接水龙头出水端的正下方，使出水端插入水杯内，并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，并不需要一只手拿着杯子，另一只手去操作接水龙头，并且在接水过程中，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是本发明车辆用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是本发明车辆用饮水机控制方法的一个实施例流程图；
图4是杯子未放稳时第一压力传感器阵列中检测到压力的第一压力传感器的分布图；
图5是杯子放稳后第一压力传感器阵列中检测到压力的第一压力传感器的分布图；
图6是杯子杯口位于接水龙头外侧时，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，为本发明车辆用饮水机的一个实施例正面剖视图。结合图2所示，该车辆用饮水机可以包括饮水机本体，所述饮水机本体的接水区域1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1内，所述底板4上开设有通孔，以供其下方升降机构7上放置的杯子穿出进行升降，所述升降机构7的上表面设置有图像传感器8且所述升降机构7面向所述中间板5的一侧设置有距离传感器9，所述距离传感器9用于检测所述升降机构7对应位置与顶板2之间的距离，在所述图像传感器8的表面设置有第一压力传感器阵列10，所述顶板2上设置有第二压力传感器阵列(图中未示出)，所述升降机构7的下方设置有传动机构11，所述升降机构7固定在所述传动机构11上，其在传动机构11的带动下朝着远离或靠近中间板5的方向移动，所述接水龙头6在其出水端的上侧设置有行程开关12；还包括控制器，控制器分别与所述图像传感器8、第一压力传感器阵列10、第二压力传感器阵列、距离传感器9、行程开关12、升降机构7、传动机构11以及接水龙头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、第一压力传感器阵列10和第二压力传感器阵列检测到的压力信息、所述距离传感器检测到的距离值以及行程开关检测到的到位信号，对所述升降机构7、传动机构11以及出水阀进行控制。结合图3所示，所述控制器按照以下方法进行控制：
s101、判断所述第一压力传感器阵列中是否有第一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第一压力传感器接触，第一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。由于杯子从接触第一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、判断所述第一压力传感器阵列中检测压力的第一压力传感器是否固定且各个第一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，控制器与各个第一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第一压力传感器的标识信息。所述第一压力传感器阵列包括多个同心不同径的第一压力传感器环，每个第一压力传感器环上都均匀分别有相同个数的第一压力传感器，不同第一压力传感器环上的对应第一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，杯子底部仅部分与第一压力传感器接触，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第一压力传感器不固定，并且第一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，杯子底部完全与第一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，检测到压力的对应第一压力传感器固定，且对应第一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，所述图像传感器与底板矮于同一水平面上，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。
s105、判断所述第一压力传感器阵列中检测压力的第一压力传感器是否固定且各个第一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，此时执行步骤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，执行步骤s108。
本实施例中，在杯子平稳放置到升降机构上后，虽然在底板通孔的限位作用下可以避免杯子发生倾倒，但是杯子仍然会在通孔的区域范围内移动，在升降机构带动杯子上升，使接水龙头插入杯口内的过程中，很可能出现接水龙头的出水端并未在杯口的正上方，为此，本发明对接水龙头与图像传感器的相对位置进行了设计，使所述接水龙头的出水端与所述图像传感器面向所述中间板的一侧之间的水平距离x大于或者等于适用杯子的最大厚度，且小于适用杯子的口径。通过上述设计，结合图2所示，杯子随升降机构上升的过程中，在通孔的限位作用下，只可能出现三种情况，第一种是接水龙头插入杯口内，第二种是杯口边缘与接水龙头抵接，第三种是杯口位于接水龙头的外侧。为此，下面本发明分别对这三种情况进行了分析控制。
s108、判断是否接收到所述到位信号，若是，则表示接水龙头顺利插入了杯口中，此时执行步骤113，否则，执行步骤s109。
s109、判断所述距离传感器检测到的距离值是否发生变化，若是，则执行步骤s107，否则，执行步骤s110。
s110、判断所述第二压力传感器阵列中是否有第二压力传感器检测到压力，若是，则表示出现了杯口位于接水龙头外侧的情况，执行步骤s112，否则，表示出现了杯口边缘与接水龙头抵接的情况，执行步骤s111。
s111、控制所述传动机构带动升降机构向靠近所述中间板的方向移动对应第二预设距离，此后控制所述升降机构继续上升，返回执行步骤s108。
s112、控制所述升降机构下降对应第三预设距离，所述第三预设距离表示所述接水龙头出水端至所述顶板之间的距离，执行步骤s111。本发明在出现杯口位于接水龙头外侧的情况时，首先控制升降机构下降，以使杯口位于接水龙头的下侧，然后控制传动机构带动升降机构，进而带动杯子向中间板方向移动。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。
s113、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s114。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。
s114、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。
由上述实施例可见，本发明通过对饮水机的接水区域及接水控制流程进行设计，可以实现用户在将杯子与升降机构上的第一压力传感器接触时，触发升降机构下降，自适应地将水杯提升到接水龙头出水端的正下方，使出水端插入水杯内，并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，并不需要一只手拿着杯子，另一只手去操作接水龙头，并且在接水过程中，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，在步骤s114之后，所述方法还包括：
s115、在出水阀关闭后，判断所述第一压力传感器阵列中第一压力传感器是否检测到压力，若是，则执行步骤s116，否则，执行步骤118；
s116、判断所述第一压力传感器阵列检测到的压力是否增大，若是，则执行步骤s117，否则，返回执行步骤s115；
s117、控制所述出水阀打开第二预设时间后关闭，返回执行步骤s115；
s118、控制所述升降机构、传动机构复位。
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，所述升降机构7包括支撑板和至少三个伸缩杆，所述伸缩杆的固定端与所述传动机构连接，伸缩端与所述支撑板连接，所述图像传感器设置在所述支撑板上。所述传动机构11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。为了保证传动机构11带动升降机构7朝着中间板5方向移动时将有一定的裕度，初始状态下，所述升降机构7位于所述传动机构11远离所述中间板5的一侧。传动机构11放置在l型挡板的水平段上，该l型挡板的水平段通过一竖直挡板与所述底板4连接，竖直段与中间板平行设置。
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。