水位检测装置及扫地机器人的制作方法

1.本发明涉及生活电器技术领域，特别涉及一种水位检测装置及扫地机器人。


背景技术：

2.目前的扫地机器人，往往具备扫地和拖地的功能，而为了实现扫地机器人的拖地功能，通常会在扫地机器人的壳体处设置水箱，利用水箱内的水和设置的拖布进行拖地。然而，这种扫地机器人在使用过程中，由于无法及时获取水箱内水位的情况，导致容易出现水箱内断水、缺水的现象，用户使用极不方便。


技术实现要素：

3.本发明提供一种水位检测装置及扫地机器人，旨在实现检测扫地机器人的水箱内的水位情况，以避免水箱出现断水、缺水现象。
4.为实现上述目的，本发明提供一种水位检测装置，应用于扫地机器人，所述扫地机器人设有水箱、排水管和过水盒，所述排水管与所述过水盒连通，所述排水管与所述水箱连通；
5.所述水位检测装置包括检测电路、控制器和设于所述过水盒的感应部件；所述检测电路的输入端与所述感应部件连接，所述检测电路的输出端与所述控制器连接；
6.所述感应部件，用于输出与所述过水盒的过水量对应的感应信号至所述检测电路；
7.所述检测电路，用于产生与所述感应信号对应的检测信号并反馈至所述控制器，以供所述控制器根据所述检测信号判断所述水箱的剩余水量。
8.可选的，所述检测电路包括感应芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容和第二电容；
9.所述感应芯片的第一引脚及第二引脚与一外部电源模块、所述第一电阻的第一端及所述第一电容的第一端连接；所述第一电容的第二端接地；
10.所述感应芯片的第三引脚与所述第一电阻的第二端及所述第二电阻的第一端连接；所述第二电阻的第二端与所述控制器连接；
11.所述感应芯片的第四引脚经所述第三电阻与所述感应部件连接；
12.所述感应芯片的第五引脚经串联的所述第四电阻和第二电容接地。
13.可选的，所述检测电路还包括第三电容；
14.所述感应芯片的第六引脚经所述第三电容接地。
15.可选的，所述检测电路还包括第四电容；
16.所述感应芯片的第七引脚经所述第四电容接地。
17.可选的，所述水位检测装置还包括报警电路；
18.所述控制器与所述报警电路电性连接。
19.可选的，所述报警电路包括第五电阻、第一晶体管和蜂鸣器；
20.所述控制器经所述第五电阻与所述第一晶体管的受控端连接，所述第一晶体管的输入端与一外部电源模块连接，所述第一晶体管的输出端经所述蜂鸣器接地。
21.可选的，所述水位检测装置还包括显示电路；
22.所述控制器与所述显示电路电性连接。
23.为实现上述目的，本发明还提供一种扫地机器人，所述扫地机器人包括水箱、排水管、过水盒及如上任一项所述的水位检测装置；
24.所述排水管与所述过水盒连通，所述排水管与所述水箱连通；
25.所述水位检测装置的感应部件设于所述过水盒。
26.可选的，所述排水管设有排水口，所述过水盒内形成有过水腔，所述过水盒开设有连通所述过水腔的进水口和出水口，所述进水口与所述排水管的排水口连通。
27.可选的，所述扫地机器人还包括水泵和连通管，所述连通管连通所述水箱和所述水泵，所述排水管连通于所述水泵。
28.本发明的技术方案，利用感应部件感应扫地机器人的过水盒的过水量，并根据所感应到的过水量产生相应的感应信号至检测电路；检测电路再根据所接收到的感应信号产生用于判断水箱剩余水量的检测信号至控制器；控制器则可以根据检测电路所反馈的检测信号判断水箱的剩余水量的多少，并执行相应操作，如此设置可以避免水箱内出现断水、缺水的现象，大大提升了用户使用的便利性。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
30.图1为本发明水位检测装置一实施例的结构框图；
31.图2为本发明水位检测装置一实施例的电路结构示意图；
32.图3为本发明水位检测装置另一实施例的电路结构示意图；
33.图4为本发明水位检测装置另一实施例的结构框图；
34.图5为图4中报警电路一实施例的电路结构示意图；
35.图6为本发明水位检测装置又一实施例的结构框图。
36.附图标号说明：
37.10感应部件20检测电路30控制器40报警电路50显示电路r1第一电阻r2第二电阻r3第三电阻r4第四电阻r5第五电阻c1第一电容c2第二电容c3第三电容c4第四电容m1蜂鸣器q1第一晶体管
38.本发明目的的实现、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
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示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。
41.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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，也不在本发明要求的保护范围之内。
42.图1为本发明水位检测装置一实施例的结构框图。
43.参照图1，该水位检测装置，应用于扫地机器人，而扫地机器人设有水箱、排水管和过水盒；排水管与过水盒连通，且排水管与水箱连通。其中，扫地机器人还包括壳体，壳体的形状可以设计为圆形，壳体为扫地机器人的主体，壳体可为扫地机器人的其它部件提供安装和支撑。通常情况下，壳体内形成有安装腔，扫地机器人的驱动组件、电控组件等则可安装于该安装腔内。而扫地机器人的万向轮、清扫结构以及拖地结构均可以设置于壳体的底部，以使扫地机器人在行进过程中，能够拖地和清扫地面。
44.扫地机器人的水箱主要用于蓄水，实际应用中，当扫地机器人工作时，水箱内的水可经由排水管及过水盒排出至拖布上，以利用拖布进行拖地。由于水箱内的水需要经由排水管及过水盒排出至拖布上，因此，水箱内的水充足时，经由过水盒的水量则大，水箱缺水时，经由过水盒的水量水则少，甚至无。
45.该水位检测装置包括检测电路20、控制器30和设于扫地机器人的过水盒的感应部件10；该检测电路20的输入端与感应部件10连接，而检测电路20的输出端与控制器30连接。
46.该感应部件10设于过水盒，并与过水盒中的水构成一电容器，其中，感应部件10作为电容器的一个极，过水盒中的水构成电容器的另外一个极，该电容器的电容值会随着过水盒的过水量的变化而变化。基于此，本实施例中，可利用感应部件10检测过水盒的过水量，并产生与之对应的感应信号，例如产生与过水量对应的电容值至检测电路20。
47.该检测电路20，用于根据所接收到的感应信号产生对应的检测信号并反馈至控制器30，以供控制器30根据所接收到的检测信号判断扫地机器人的水箱的剩余水量多少，并执行相应的操作，例如，在水箱无水时，控制器30通过一报警电路发出报警提示；或者，控制器30通过一显示电路显示水箱的剩余水量，该控制器40可以是单片机、dsp、fpga等微处理器。
48.本发明的技术方案，利用感应部件10感应扫地机器人的过水盒的过水量，并根据所感应到的过水量产生相应的感应信号至检测电路20；检测电路20再根据所接收到的感应信号产生用于判断水箱剩余水量的检测信号至控制器30；控制器30则可以根据检测电路20
所反馈的检测信号判断水箱的剩余水量的多少，并执行相应的操作，以避免水箱内出现断水、缺水的现象，大大提升了用户使用的便利性。
49.在一实施例中，扫地机器人的排水管设有排水口，而过水盒内形成有过水腔，过水盒开设有连通过水腔的进水口和出水口，而进水口与排水管的排水口连通。而水位检测装置的感应部件10设于过水盒的过水腔的顶部。
50.本实施例中，过水盒的材质可以采用质地较轻、结构强度较好的塑胶材质，过水盒的形状可以设计成有多种，譬如长方体形、正方体形，或者其它合理而有效的形状。优选地，过水盒的形状为长方体形，并且进水口和出水口分别开设于过水盒在长度方向上的相对两侧壁，如此，使得排水管内的水进入过水盒后，能够便于感应部件10检测盒内的水位线，及时获取水箱内的剩余水量。而在长度方向相对两侧的进水口和出水口，能够使进入过水盒的水经过沉淀后再从另一侧排出，从而确保经过水盒排出的水较为干净，不易堵塞。
51.在一实施例中，参照图2，该检测电路20包括,感应芯片u1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一电容c1和第二电容c2；
52.感应芯片u1的第一引脚1及第二引脚2均与一外部电源模块vin、第一电阻r1的第一端及第一电容c1的第一端连接；第一电容c1的第二端接地；感应芯片u1的第三引脚3与第一电阻r1的第二端及第二电阻r2的第一端连接；第二电阻r2的第二端与控制器30连接；感应芯片u1的第四引脚4经第三电阻r3与感应部件10连接；感应芯片u1的第五引脚5经串联的第四电阻r4和第二电容c2接地。
53.该感应芯片u1，可选为电容感应芯片。由于水箱内的水需要经由排水管及过水盒排出至拖布上，因此，水箱内的水充足时，经由过水盒的水量则大，水箱缺水时，经由过水盒的水量则少，甚至无。感应芯片u1的第四引脚4通过获取感应部件10与过水盒中的水构成的电容器的电容值，并将感应部件10与过水盒的水构成的电容器的电容值与感应芯片u1的第五引脚5检测到的电容值进行比较，即与第四电阻r4及第二电容c2所在支路的电容值进行比较，当感应芯片u1的第四引脚4的电容值与其第五引脚5的电容值的电容差值大于预设电容值时，则认为水箱中剩余水量充足；当电容差值小于预设电容值时，则认为水箱中少水或者无水。其中，在感应芯片u1的第四引脚4的电容值接近其第五引脚5的电容值时，水位检测的灵敏度最佳。
54.在一实施例中，参照图3，该检测电路20还包括第三电容c3；而感应芯片u1的第六引脚6经第三电容c3接地。
55.该第三电容c3为放电电容，也可以理解为灵敏度调节电容，其用于微调感应芯片u1对于水位检测的灵敏度。
56.在一实施例中，参照图3，该检测电路20还包括第四电容c4；该感应芯片u1的第七引脚7经第四电容c4接地。
57.该第四电容c4为滤波电容。
58.在一实施例中，参照图4，该水位检测装置还包括报警电路40；而控制器30与报警电路40电性连接。
59.该报警电路40，用于在扫地机器人的水箱无水，或者扫地机器人的水箱中的剩余水量少于设定水量时，根据控制器30的控制指令向用户发出报警提示，以提示用户及时向水箱加水。
60.在一实施例中，参照图5，该报警电路40包括第五电阻r5、第一晶体管q1和蜂鸣器m；该控制器30经第五电阻r5与第一晶体管q1的受控端连接，而第一晶体管q1的输入端与一电源模块连接，第一晶体管q1的输出端经蜂鸣器m接地。
61.具体而言，在扫地机器人的水箱无水，或者扫地机器人的水箱中的剩余水量少于设定水量时，控制器30产生导通信号至第一晶体管q1，以控制第一晶体管q1导通；该导通信号可以是高电平的电信号，也可以是低电平的电信号，具体可以根据第一晶体管q1的类型设置，该第一晶体管q1可以是三极管、绝缘性场效应管等。在第一晶体管q1导通时，蜂鸣器m发出鸣响，以提醒用户水箱无水或者缺水，需要及时向水箱加水。
62.在一实施例中，参照图6，该水位检测装置还包括显示电路50；而控制器30与该显示电路50电性连接。
63.该显示电路50，可以设有供人机交互的显示屏，该显示屏可以是led显示屏或者lcd显示屏。该显示电路50用于根据控制器30控制指令显示扫地机器人当前水箱的剩余水量，以供用户直观的了解扫地机器人的水箱的剩余水量。
64.本发明还提供一种扫地机器人，该扫地机器人包括水箱、排水管、过水盒及如上所述的水位检测装置；排水管与过水盒连通，且排水管与水箱连通。
65.其中，扫地机器人还包括壳体，壳体的形状可以设计为圆形。壳体为扫地机器人的主体，并且可为其它部件提供安装和支撑。通常情况下，壳体内形成有安装腔，扫地机器人的驱动组件、电控组件等则可安装于该安装腔内。而扫地机器人的万向轮、清扫结构以及拖地结构均可以设置于壳体的底部，以使扫地机器人在行进过程中，能够拖地和清扫地面。
66.扫地机器人的水箱主要用于蓄水，实际应用中，当扫地机器人工作时，水箱内的水可经由排水管及过水盒排出至拖布上，以利用拖布进行拖地。由于水箱内的水需要经由排水管及过水盒排出至拖布上，因此，水箱内的水充足时，经由过水盒的水量则大，水箱缺水时，经由过水盒的水量水则少，甚至无。
67.该水位检测装置包括检测电路20、控制器30和设于扫地机器人的过水盒的感应部件10；该检测电路20的输入端与感应部件10连接，而检测电路20的输出端与控制器30连接。
68.该感应部件10设于过水盒，并与过水盒中的水构成一电容器，其中，感应部件10作为电容器的一个极，过水盒中的水构成电容器的另外一个极，该电容器的电容值会随着过水盒的过水量的变化而变化。基于此，本实施例中，可利用感应部件10检测过水盒的过水量，并产生与之对应的感应信号，例如产生与过水量对应的电容值至检测电路20。
69.该检测电路20，用于根据所接收到的感应信号产生对应的检测信号并反馈至控制器30，以供控制器30根据所接收到的检测信号判断扫地机器人的水箱的剩余水量多少，并执行相应的操作，例如，在水箱无水时，控制器30通过一报警电路发出报警提示；或者，控制器30通过一显示电路显示水箱的剩余水量，该控制器40可以是单片机、dsp、fpga等微处理器。
70.本发明的技术方案，利用感应部件10感应扫地机器人的过水盒的过水量，并根据所感应到的过水量产生相应的感应信号至检测电路20；检测电路20再根据所接收到的感应信号产生用于判断水箱剩余水量的检测信号至控制器30；控制器30则可以根据检测电路20所反馈的检测信号判断水箱的剩余水量的多少，并执行相应的操作，以避免水箱内出现断水、缺水的现象，大大提升了用户使用的便利性。
71.在一实施例中，扫地机器人的排水管设有排水口，而过水盒内形成有过水腔，过水盒开设有连通过水腔的进水口和出水口，而进水口与排水管的排水口连通。而水位检测装置的感应部件10设于过水盒的过水腔的顶部。
72.本实施例中，过水盒的材质可以采用质地较轻、结构强度较好的塑胶材质，过水盒的形状可以设计成有多种，譬如长方体形、正方体形，或者其它合理而有效的形状。优选地，过水盒的形状为长方体形，并且进水口和出水口分别开设于过水盒在长度方向上的相对两侧壁，如此，使得排水管内的水进入过水盒后，能够便于感应部件10检测盒内的水位线，及时获取水箱内的剩余水量。而在长度方向相对两侧的进水口和出水口，能够使进入过水盒的水经过沉淀后再从另一侧排出，从而确保经过水盒排出的水较为干净，不易堵塞。
73.在一实施例中，扫地机器人还包括水泵和连通管，其中，连通管连通该水箱和水泵，而排水管连通于该水泵。
74.该实施例中，水泵的进水口通过连通管与水箱连通，水泵的出水口则通过排水管进行排水。通过设置水泵和连通管，使得水箱内的水可以均匀、且通过定量的方式流向排水管和过水盒中，从而能使感应部件10准确获取水箱的排水量的情况，大大加强了对水箱内水位获取的准确度。
75.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明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发明的专利保护范围内。