本发明涉及一种汽车杯座和一种用在汽车杯座中的平底杯，通过该平底杯可以将装在平底杯中的饮料的温度保持为在汽车中所需的水平。
背景技术：
汽车通常配备有用于容纳饮料容器的杯座。汽车杯座设置为用于简单的支撑功能。除了支撑功能之外，一些车型配备有具有冷却和加热功能的杯座。然而，这种具有加热或冷却功能的汽车杯座存在各种问题。由于汽车杯座通常设置在狭窄的空间中以方便使用，例如扶手上，所以总是存在发生事故的风险(例如烫伤使用者的手)。此外，即使当汽车杯座中没有饮料容器时，汽车杯座的加热或冷却功能仍可以运行，导致不必要的能量消耗。因此，需要解决这些问题。
公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增强对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本发明的各个方面致力于提供一种汽车杯座和一种用在汽车杯座中的平底杯，通过该平底杯可以将装在平底杯中的饮料加热到各种所需的温度，并且通过该平底杯可以防止使用者受到烫伤。
本发明的各个方面致力于提供一种用在汽车杯座中的平底杯，其包括：顶部开放、底部封闭的管状内部主体，其用于容纳饮料；外部主体，其在距内部主体一段距离处将内部主体围绕，在外部主体和内部主体之间形成了内部间隙；以及磁性金属加热元件，其设置在内部主体的底部。
在本发明的示例性实施方案中，所述平底杯可以进一步包括设置在内部间隙中的蜡颗粒，其根据容纳在内部主体中的饮料的温度来线性地改变体积；以及浮动磁铁，其浮在蜡颗粒上并与蜡颗粒一起移动。
在另一个示例性实施方案中，该浮动磁铁沿着内部主体的周围设置，形成了环形。
本发明的各个方面致力于提供一种用于平底杯的汽车杯座，其包括：顶部开放、圆柱形的杯座主体，其设置为用于容纳平底杯；和设置在杯座主体底部的电磁感应加热器，其包含用于在加热元件中产生感应电流的导电线圈。
在一个实施方案中，汽车杯座可以进一步包括设置在杯座主体周围的温度传感器，其设置为用于根据浮动磁铁的位置来检测出装在平底杯中的饮料的温度；以及控制器，其设置为用于根据温度传感器所检测到的饮料温度来控制电磁感应加热器的运行。
在另一个示例性实施方案中，所述温度传感器具有跷跷板结构，在该结构中，磁铁和信号装置分别设置在其相对的两端，并且，由于传感器的磁铁根据浮动磁铁的位置来改变位置，信号装置生成显示饮料温度的各种信号。
在另一个示例性实施方案中，所述控制器设置为控制电磁感应加热器的运行，以根据温度传感器所检测出的饮料的温度将饮料加热到第一温度、第二温度、或者第三温度。当温度达到预定的第一至第三温度的其中一个时，控制器终止运行电磁感应加热器。
在另一个示例性实施方案中，所述控制器对浮动磁铁进行检测以确定使用者是否可以握住平底杯。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方案中进行详细陈述，这些附图和具体实施方案共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1为显示根据本发明示例性实施方案的汽车杯座和用在汽车杯座中的平底杯的示意图；以及
图2、图3、和图4为显示根据本发明示例性实施方案的平底杯的浮动磁铁随着饮料温度改变位置的示意图。
应当理解的是，附图并非按比例地绘制，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如，具体尺寸、方向、位置和外形)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各种实施方案，这些实施方案的示例示于附图中并且描述如下。尽管将结合示例性实施方案来描述本发明，但是将理解的是，本说明书并非旨在将本发明限制于那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替选方式、修改方式、等同方式以及其它的实施方案。
图1为显示汽车杯座和用在汽车杯座中的平底杯的示意图。图2、图3、和图4为显示根据本发明各种实施方案的平底杯的浮动磁铁随着饮料温度改变位置的示意图。
根据本发明用在汽车杯座中的平底杯为顶部开放、底部封闭的管状物，其包括：内部主体101，其设置为用于容纳饮料；外部主体103，其在距内部主体101一段距离处将内部主体围绕，以在内部主体和外部主体之间形成内部间隙105；以及磁性金属加热元件201，其设置在内部主体101的底部。
用于本发明的平底杯的汽车杯座，其包括：顶部开放的圆柱形的杯座主体301，其用于容纳平底杯；和设置在杯座主体301底部的电磁感应加热器303，其具有设置为用于在加热元件201中产生感应电流的导电线圈。
对于具有加热功能的汽车杯座，饮料容器通过使用正温度系数(ptc)元件或者热电元件(例如加热元件201)以感应的方式来加热。在本发明中，因为饮料容器本身被加热，所以不会有预定温度之上的热被传导，以防止发生烫伤。
为了解决存在的问题，可以使用具有绝缘层的双层结构的平底杯。然而，双层结构的平底杯中的内容物很难以感应的方式来加热。即便当内容物被加热时，杯座主体301也被加热；因此，仍然存在烫伤发生的可能性。
在本发明的示例性实施方案中，如图1所示，用在汽车杯座中的平底杯具有双层结构，其包括内部主体101和外部主体103，在其中设置有磁性金属加热元件201。所述汽车杯座设置有电磁感应加热器303，其具有可以用电磁感应方式将加热元件201加热的线圈。
更详细地，当平底杯由汽车杯座支撑着，并且有电流流经汽车杯座的线圈时，在该线圈周围形成有磁场。在有磁场存在的情况下，在加热元件201中产生涡电流。该加热元件201本身具有电阻，当电流流经该电阻时，将该加热元件201加热。
因为产生了电磁感应，而不是直接感应，用在汽车杯座中的平底杯即便具有双层结构，仍然能够毫无问题地将其内容物加热。此外，使用者的手所接触的外部主体通过双层结构与内部主体101热隔绝，平底杯由此防止了烫伤的发生。
进一步地，杯座的杯座主体301没有被加热，因而不会在与其接触时发生烫伤，从而可以将平底杯的内容物加热到更高的温度。
所述平底杯可以进一步包括设置在内部间隙105中的蜡颗粒107，其根据容纳在内部主体101中的饮料的温度来线性地改变体积；以及浮动磁铁109，其浮在蜡颗粒107上并与蜡颗粒107一起移动。
可以在执行对加热元件的控制之前确定出装在平底杯中的饮料的温度。在本发明的示例性实施方案中，如图1、图2、图3和图4所示，通过使用蜡颗粒107和浮动磁铁109检测出饮料的温度。蜡颗粒107与饮料的温度成比例地线性地改变体积，并且其设置在平底杯的内部间隙105中，而浮动磁铁109设置在蜡颗粒107之上。
当加热饮料时，一部分热量被传递到蜡颗粒107上。该蜡颗粒107与传递到其上的热量成比例地改变体积。因此，浮动磁铁109的位置根据蜡的热膨胀而移动。可以通过确定出浮动磁铁109相对于杯座的位置来检测饮料的温度。
该浮动磁铁109可以沿着内部主体101的周围来设置，形成了环形。
因为形成了环形，只要当平底杯被支撑时，该浮动磁铁109就能够检测饮料的温度，而不用考虑设置在杯座中的温度传感器401的位置。
所述平底杯可以进一步包括设置在杯座主体301周围的温度传感器401，其设置为用于根据浮动磁铁109的位置来检测出饮料的温度；以及控制器500，其设置为用于根据温度传感器401所检测到的饮料温度来控制电磁感应加热器303的运行。
该温度传感器401具有跷跷板结构，在该结构中，因为设置在一端的磁铁根据浮动磁铁109的位置来移动，所以设置在另一端的信号装置可以生成各种信号，以指示饮料的温度。
过度加热会使平底杯中的饮料沸腾，容易造成事故，并且可能会浪费能量。因此，当饮料达到所需的温度时，所述控制器可以停止运行电磁感应加热器303。
在本发明的示例性实施方案中，如图1所示，温度传感器401设置在杯座中，并且具有跷跷板结构，在该结构中，磁铁设置在一端，而信号装置设置在另一端。当浮动磁铁109在平底杯的内部间隙中竖直地移动时，温度传感器401的磁铁改变了位置，由于该跷跷板结构，信号装置的位置也随之改变。可以基于信号装置的位置检测出饮料的温度。通过控制器500，电磁感应加热器303设置为将饮料的温度调节到所需的温度。
根据温度传感器401所确定出的饮料温度，控制器500控制电磁感应加热器303的运行，以将饮料加热到预定的温度，即，第一温度601、第二温度603、或者第三温度605。当温度达到预定温度的其中一个时，控制器500可以终止运行电磁感应加热器303。
精准地控制饮料的温度是理想的。考虑到饮料在汽车中的使用，能够装在平底杯中的饮料可以大致分为几种。适合使用者饮用的饮料温度可以根据其类型来确定，并且该温度可以用作装在平底杯中的饮料所优选地加热到的参考温度。饮料在平底杯中要加热到的预定目标温度防止了杯座的生产成本的增加，并且使得调节饮料的温度更容易。
在本发明的示例性实施方案中，例如，可以设置三个温度：40±3℃作为第一温度601，其适合于婴儿牛奶；75±3℃作为第二温度603，其适合于保存包括绿茶或红茶的各种茶；以及85±3℃作为第三温度605，其适合于准备咖啡。
当将平底杯放置在杯座中时，因为控制器500检测到是否存在浮动磁铁109，所以确定出该平底杯是否适合于杯座的运行。
重要的是，确定出位于杯座中的平底杯是否适合用在本发明的杯座中，以根据本发明示例性实施方案中所确定的设计来运行和控制杯座，从而预先防止了事故。
因此，当检测到浮动磁铁109时，确定该平底杯适合用于杯座，然后运行电磁感应加热器303，从而防止了当不适合于本发明的设计的容器放置在杯座上时所可能发生的事故。
如上所述，根据本发明的汽车杯座和平底杯相比较使用常见感应技术的杯座，可以将温度保持在更宽的范围中。本发明可以防止烫伤的发生，因为在与使用者接触的特定区域中，杯座和平底杯都不加热。
此外，装在平底杯中的饮料的温度以非接触的方式被检测，并且被控制以提高使用者的便利性。
为了方便在所附权利要求书中进行解释和准确定义，术语“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背部”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内在”、“外在”、“向前”、和“向后”用于就示例性实施方案的特征的如图中所示的位置而言来描述这些特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述出于说明和描述的目的。前面的描述并非旨在穷举，或者将本发明限制为公开的精确形式，且显然的是，根据以上教导若干修改和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述以解释本发明的特定原理及其实际应用，由此使得本领域的其它技术人员能够利用并实现本发明的各种示例性实施方案及其各种可替选方式和修改方式。本发明的范围旨在通过所附权利要求及其等同形式来限定。