液位检测方法和装置、液位传感器、储液容器与清洁设备
文献发布时间:2023-06-19 19:07:35
技术领域
本申请涉及液位检测领域,更具体地涉及一种液位检测方法、一种液位传感器、一种液位检测装置、一种储液容器与一种清洁设备。
背景技术
随着科技的发展,液位检测技术得到了广泛的应用。
例如,各种清洁设备已经逐渐走入家庭、宾馆等应用场所,以替代人工对地板或地毯进行清扫和清洁。随着其清扫脏污,其储水箱内的清水将越来越少。如果水量过少将影响其正常使用。为此,需要对清洁设备中的液体的液位进行检测。
现有技术中的液位检测技术,通常直接基于液位传感器的液位检测结果输出液位数据。例如,对于光电式液位传感器,在任意时刻均直接基于其中的光敏接收器是否检测到发光二极管所发出的光,来实时输出液位数据。该方案输出的液位数据不够准确。对于诸如上述清洁设备需使用液体的各种设备,液位数据的不准确性可能影响其正常使用。
发明内容
考虑到上述问题而提出了本申请。根据本申请的一个方面,提供了一种液位检测方法,应用于液位传感器,包括:
在预设时间内,连续获取多个液位信号;以及
至少基于所述液位信号,确定液体的液位状态。
示例性地,所述至少基于所述液位信号,确定液体的液位状态,包括:
根据所述液位信号确定电学参数
确定所述电学参数落入第一参数区间的第一频数,并确定所述电学参数落入第二参数区间的第二频数;以及
基于所述第一频数和所述第二频数,确定所述液体的液位状态;
其中,所述液体的液位高于所述液位传感器对应的液位高度时,所述液位信号的电学参数在所述第一参数区间内;所述液体的液位低于所述液位传感器对应的液位高度时,所述液位信号的电学参数在所述第二参数区间内。
示例性地,所述基于所述第一频数和所述第二频数,确定所述液体的液位状态,包括:
若所述第一频数大于或等于第一频数阈值,则确定所述液体的液位状态为第一液位状态;
其中,所述第一液位状态为高于所述液位传感器对应的液位高度;
若所述第二频数大于或等于第二频数阈值,则确定所述液体的液位状态为第二液位状态;
其中,所述第二液位状态为低于所述液位传感器对应的液位高度;
若所述第一频数小于所述第一频数阈值,且所述第二频数小于所述第二频数阈值,则根据所述第二频数与所述第一频数确定待对比值,基于所述待对比值确定所述液体的液位状态。
示例性地,所述待对比值包括频数和值,所述频数和值为所述第一频数与所述第二频数之和,所述基于所述待对比值确定所述液体的液位状态包括:
若所述频数和值小于频数和阈值,则确定所述液位数据为第三液位状态;
其中,所述第三液位状态为所述液位传感器对应的液位高度。
示例性地,所述待对比值还包括频数比值,所述频数比值为所述第二频数与所述第一频数的比值;
所述基于所述待对比值确定所述液体的液位状态包括:
若所述频数和值大于或等于所述频数和阈值,则基于所述频数比值确定所述液体的液位状态;
若所述频数比值大于或等于第一比值阈值,则确定所述液体的液位状态为所述第二液位状态;
若所述频数比值小于所述第一比值阈值且大于第二比值阈值,则确定所述液体的液位状态为所述第三液位状态;
若所述频数比值小于或等于所述第二比值阈值,则确定所述液体的液位状态为所述第一液位状态;
其中,所述第一比值阈值大于所述第二比值阈值。
示例性地,所述待对比值包括频数比值,所述频数比值为所述第二频数与所述第一频数的比值,
所述基于所述待对比值确定所述液体的液位状态包括:
若所述频数比值大于或等于第一比值阈值,则确定所述液体的液位状态为所述第二液位状态;
若所述频数比值小于所述第一比值阈值且大于第二比值阈值,则确定所述液体的液位状态为第三液位状态;
若所述频数比值小于或等于所述第二比值阈值,则确定所述液体的液位状态为所述第一液位状态;
其中,所述第一比值阈值大于所述第二比值阈值,所述第三液位状态为所述液位传感器对应的液位高度。
示例性地,所述待对比值包括频数比值,所述频数比值为所述第二频数与所述第一频数的比值;
所述基于所述待对比值确定所述液体的液位状态,包括:
若所述频数比值大于或等于第三比值阈值,则确定所述液体的液位状态为所述第二液位状态;
若所述频数比值小于所述第三比值阈值,则确定所述液体的液位状态为所述第一液位状态,
其中,所述第一参数区间和所述第二参数区间为相连续的数值区间。
示例性地,所述方法还包括:
若所述液位传感器的检测时长小于所述预设时间,则补充第一数目的补充液位信号;
所述至少基于所述液位信号,确定所述液体的液位状态,包括:基于补充液位信号和所获取的液位信号,确定所述液体的液位状态;
其中,所述补充液位信号的电学参数等于预设参数值;
所述第一数目与在所述检测时长中获取的所述液位信号的次数之和等于预设采集次数,所述预设采集次数为所述液位传感器以预设频率在所述预设时间内获取液位信号的次数。
示例性地,所述第一参数区间和所述第二参数区间之间存在第三参数区间,所述预设参数值落在所述第三参数区间内。
示例性地,在所述确定所述液体的液位状态之后,所述方法还包括:
根据所述液体的液位状态,输出液位信息;
其中,在所述方法开始执行后的第一个预设时间内,基于当前单位时长的液位状态输出所述液位信息;在所述第一个预设时间之后,判断每个预设时间内的连续多个单位时长的液位状态是否一致,仅在一致的情况下根据所述液体的液位状态输出所述液位信息。
根据本申请的第二方面,还提供一种液位传感器,所述液位传感器包括处理器和存储有执行指令的存储器,当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时,所述处理器执行上述液位检测方法。
示例性地,所述液位传感器还包括采集模块;
所述采集模块可用于采集液位信号;
所述处理器用于在预设时间内,连续获取所述采集模块所采集的多个液位信号,并至少基于所述液位信号,确定所述液体的液位状态。
根据本申请的第三方面,还提供一种液位检测装置,包括至少一个上述的液位传感器。
根据本申请的第四方面,还提供一种储液容器,包括上述的液位传感器或上述的液位检测装置。
根据本申请的第五方面,还提供一种清洁设备,包括储液容器以及上述液位传感器或上述的液位检测装置;
所述液位传感器或所述液位检测装置设置在所述储液容器。
示例性地,所述储液容器设置有储液腔和液位防抖腔,所述储液腔与所述液位防抖腔的底部通过通道连通,并且所述储液腔与所述液位防抖腔的顶部均与大气连通;
所述液位传感器或所述液位检测装置设置在所述液位防抖腔的对应位置处。
示例性地,所述通道的最小横截面积小于面积阈值。
示例性地,所述清洁设备包括所述液位传感器,所述液位传感器是多个,并且分别设置在所述储液容器的不同高度处。
根据上述方案,可以基于在预设时间内连续获取到的多个液位信号,确定液体的液位状态。该方案所确定的液体的液位状态准确度更高,方案的实施也较简单,用户体验感也较好。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述,本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请实施例一起用于解释本申请,并不构成对本申请的限制。在附图中,相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1示出了根据本申请一个实施例的液位检测方法的示意性流程图;
图2示出了根据本申请一个实施例的液位传感器确定液位状态的示意图;
图3示出了根据本申请一个实施例的液位信号的电学参数的分布区间的示意图;
图4示出了根据本申请一个实施例的在多段预设时间内分别获取液位信号的示意图;
图5示出了根据本申请一个实施例的液位传感器的示意性框图;
图6a示出了根据本申请一个实施例的清洁设备的示意性框图;
图6b示出了根据本申请另一个实施例的清洁设备的示意性框图;以及
图7示出了根据本申请一个实施例的储液容器的局部示意图。
具体实施方式
为了使得本申请的目的、技术方案和优点更为明显,下面将参照附图详细描述根据本申请的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是本申请的全部实施例,应理解,本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请中描述的本申请实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本申请的保护范围之内。
为了至少部分地解决上述技术问题,根据本申请的一个方面,提供一种液位检测方法。该液位检测方法可以基于对在一段时间内获取的多个液位信号的综合判断,确定液体的较为准确的液位状态。
该液位检测方法可以应用于任何现有的或者未来研发的多种形式的液位传感器。示例性而非限制性地,该液位检测方法可以应用于光电式液位传感器、电容式液位传感器、浮球式液位传感器等。光电式液位传感器可以包含发光二极管和光敏接收器。当液体浸没光电式液位传感器时,则发光二极管发射的光折射到液体中,从而使光敏接收器接收不到或只能接收到少量光线。如果液体未浸没光电式液位传感器,则发光二极管发出的光直接反射回光敏接收器。由此,光电式液位传感器能够实现液位的单点检测。
图1示出根据本申请一个实施例的液位检测方法1000的示意性流程图。如图1所述,该液位检测方法1000包括步骤S1200和步骤S1400。
在步骤S1200,在预设时间内,连续获取多个液位信号。
上述预设时间可以是根据实际需求进行任意设置的任何合适的时间段。例如1秒、3秒、5秒等。在该预设时间内,液位传感器可以实时采集多个液位信号,其分别表示各自采集时刻的液位状态。该多个液位信号可以是液位传感器在预设时间内所采集的全部液位信号,也可以是部分液位信号。多个液位信号还可以是滤除了噪声信号的液位信号。该多个液位信号可以是固定数目的液位信号,也可以是非固定数目的液位信号。可选地,液位传感器可以以预设频率采集液位信号。该多个液位信号可以是液位传感器在预设时间内所采集的预设数目的液位信号。预设数目可以等于预设频率乘以预设时间。例如,液位传感器每秒钟可以采集10个液位信号。预设时间例如是5秒,则该多个液位信号可以是50个液位信号。替代地,液位传感器也可以以变化的频率采集液位信号。例如,液位传感器可以在液位信号相对稳定的情况下,采用较小的频率采集信号,而在液位信号变化较剧烈的情况下,采用较大的频率采集信号。由此,每预设时间内所获取的来自液位传感器的液位信号的数目可以是变化的。
在步骤S1400,至少基于液位信号,确定液体的液位状态。
液体的液位状态可以因液位传感器的实际应用场景不同而不同。例如液位传感器可以是光电式液位传感器,其设置在储液容器的某一高度处。可以根据液体的实际液位与液位传感器对应的液位高度的位置关系设置多个档位的液位状态,并可以将不同的液位信号与不同档位的液位状态之间建立对应关系。示例性而非限制性地,液体的液位状态可以包括第一液位状态、第二液位状态和第三液位状态等。具体地,第一液位状态为液体的液位高于液位传感器对应的液位高度,第二液位状态为液体的液位低于液位传感器对应的液位高度,和第三液位状态为液体的液位位于液位传感器对应的液位高度。
容易理解,在预设时间内所连续获取的多个液位信号可能相同,也可能不同。例如在5秒内,液位传感器连续采集到50个液位信号,这50个液位信号可能相同,也可能不同。在一个示例中,若5秒内液体的液位无变化,该50个液位信号可以是相同的或无显著变化。因此,可以根据液位信号与液体的液位状态之间的对应关系,确定当前的液体的液位状态。在5秒内液体的液位还可能存在较大的变化。例如液体的实际液位由与液位传感器对应的液位高度的上方下降至下方时,液位传感器所采集的50个液位信号可以是变化的。又例如,在储水容器发生抖动的情况下,液体的液位可能发生近似周期性地上下波动。因此,在5秒内采集到的50个液位信号也可以是呈周期性波动的液位信号,其中可能存在对应于不同的液位状态的液位信号。具体地,液位传感器可以是光电式液位传感器,其可以设置在储液容器的200ml刻度处。若当前液位处于该200ml刻度附近且储水容器发生了抖动,则该光电式液位传感器在5秒内采集的50个液位信号是呈周期性波动的,不同的液位信号分别对应于不同的液位状态。
相关技术中,通常直接将液位传感器检测到的液位信号所对应的液位状态信息进行输出显示。对于上述由储液容器抖动造成的液位信号在短时间内的剧烈上下波动的示例中,直接输出液位状态显然不准确、也不合理。而根据本申请实施例,对预设时间内获取的多个液位信号进行分析,以综合判定当前的液体的液位状态,从而保证确定的液体的液位状态的准确性和合理性。可以采用任何合适的分析与判定方法确定液位的液位状态,本申请不对其进行限制。例如,可以根据多个液位信号各自的电学参数的大小进行分组统计分析,进而根据每组信号中的信号的频数确定液体的液位状态。
根据上述方案,可以基于在预设时间内连续获取到的多个液位信号,确定液体的液位状态。该方案所确定的液体的液位状态准确度更高,方案的实施也较简单,用户体验感也较好。特别是对于单点检测的液位传感器,例如光电式传感器,其对于液体的波动更为敏感,上述液位检测方法显著提高了这类液位传感器的检测准确度。
示例性地,步骤S1400,至少基于液位信号,确定液体的液位状态,包括步骤S1410、步骤S1420和步骤S1430。
在步骤S1410,根据液位信号确定电学参数。可以通过读取来自同一液位传感器的液位信号,确定其电学参数。该电学参数可以是任何合适的参数,例如电压或电流等。具体地,液位传感器可以是光电式液位传感器,可以读取液位传感器所采集的电信号并确定其电压值。
在步骤S1420,确定电学参数落入第一参数区间的第一频数,并确定电学参数落入第二参数区间的第二频数。其中,液体的液位高于液位传感器对应的液位高度时,即处于第一液位状态,液位信号的电学参数在第一参数区间内。液体的液位低于液位传感器对应的液位高度时,即处于第二液位状态,液位信号的电学参数在第二参数区间内。
第一参数区间和第二参数区间均可以是根据需求进行设置的电学参数区间。第一参数区间还可以是液位传感器在第一液位状态时的电学参数区间,第二参数区间还可以是液位传感器在第二液位状态时的电学参数区间,具体地,不同批次、不同厂商、不同材质、或者不同尺寸等的液位传感器,其第一参数区间和第二参数区间的数据可能会不相同,可根据实际情况设置第一参数区间与第二参数区间。第一参数区间和第二参数区间可以是电压区间或电流区间等。并且,第一参数区间和第二参数区间之间没有交集。可选地,第一参数区间和第二参数区间可以是连续且相邻的。例如第一参数区间可以是电压区间[0,2.8V),而第二参数区间为电压区间[2.8V,∞)。替代地,第一参数区间和第二参数区间也可以不相邻。例如,第一参数区间例可以是电压区间[0,0.4V]。第二参数区间可以是电压区间[2.8V,∞)。第一频数表示其电学参数落入第一参数区间液位信号的个数,以及第二频数表示其电学参数落入第二参数区间液位信号的个数。如第一频数可以是其电学参数落入[0,0.4V]的液位信号的个数,第二频数可以是其电学参数落入[2.8V,∞]的液位信号的个数。
在步骤S1430,基于第一频数和第二频数,确定液体的液位状态。如前所述,第一参数区间和第二参数区间分别对应于不同的液位状态。所以,可以基于表示液位信号的电学参数落入第一参数区间的次数的第一频数、以及表示液位信号的电学参数落入第二参数区间的次数的第二频数,确定液位状态。
图2示出根据本申请一个实施例的液位传感器确定液体的液位状态的示意图。如图所示,液位传感器可以设置在储液容器中的某一高度处,其用于进行单点液位检测。示例性而非限制性地,与液位传感器对应的液位高度可以是液位传感器的中心所位于的高度,如图中S位置点的液位高度。当液面在S位置点之下时,例如位于图中的L位置点时,液体的液位低于液位传感器对应的液位高度。当液面在S位置点之上时,例如液面在图中的H位置点时,液体的液位高于液位传感器对应的液位高度。假设与液位传感器对应的液位高度为储液容器的200ml刻度处,与该液位传感器对应的液位高度可以是对应于200ml刻度的液位高度。替代地,液位传感器对应的液位高度也可以是该某一高度范围内的液位高度,例如200ml±10ml刻度之间的液位高度。为了简便,后文将以后一个示例为例进行展开阐释。容易理解,在该示例中,液位传感器对应的液位高度为190ml-210m l,在液体的液位高于210ml刻度时,液位信号的电学参数在第一参数区间内,例如液位信号所示的电压值可以小于或等于0.4V。而在液体的液位低于190ml刻度时,液位信号的电学参数在第二参数区间内,例如液位信号所示的电压值可以大于或等于2.8V。由此,可以在步骤S1430,基于预设时间内获取的多个液位信号的电学参数落入这两个参数区间中的频数,即第一频数和第二频数,确定液体的液位状态。在一些情况下,可以直接根据第一频数或第二频数,确定液体的液位状态。例如,可以在第一频数或第二频数等于步骤S1200中所获取的液位信号的总数目的情况下,直接确定液体的液位状态。还可以将第一频数和第二频数进行对比分析,根据对比分析的结果确定液体的液位状态。例如,可以在第一频数大于第二频数的情况下,确定液体的液位高于液位传感器对应的高度,如高于210ml刻度。可以在第一频数小于第二频数的情况下,确定液体的液位低于液位传感器对应的高度,如低于190ml刻度。当然,也可以采用其他合适的方法对第一频数和第二频数进行综合分析,以确定液体的液位状态,本申请不对其进行限制。
可以理解地,在现实生活中,液体容器的刻度线大部分是以体积单位标识的,液体容器如此的设计,既可以表示液体在该刻度线的体积,又可以显示液位的高度在该刻度线,故而上述的实施例中液位高度以体积的单位毫升ml表示。本申请实施例中,液体容器液位高度也可以以高度单位毫米mm、厘米cm、分米dm等标识刻度,具体可根据实际情况而定。即本申请实施例的液位传感器检测的是某一高度,而该高度可在液体容器上以体积单位毫升ml、立方厘米cm
根据上述方案,通过多个液位信号各自的电学参数,确定多个电学参数分别落在两个参数区间内的两个频数。最终,通过该两个频数来确定液体的液位状态。这种方案的计算量更小,获得的数据的准确率较高,从而确定的液体的液位状态也较准确。
示例性地,步骤S1430基于第一频数和第二频数,确定液体的液位状态,包括步骤S1431、步骤S1432和步骤S1433。根据本申请实施例,可以将第一频数和第二频数分别与预设的频数阈值进行对比,并可以根据对比结果,确定液体的液位状态。
在步骤S1431,若第一频数大于或等于第一频数阈值,则确定液体的液位状态为第一液位状态。第一液位状态为高于液位传感器对应的液位高度。例如,前述示例中的高于210m l刻度的液位状态。第一频数阈值可以是与步骤S1200获取到的多个液位信号的数目相关的数值。多个液位信号例如是50个液位信号,则第一频数阈值可以是小于或等于50的任何数值。例如,第一频数阈值可以是50,即所获取的多个液位信号的电学参数均在第一参数区间的情况下,可以将当前的液体的液位状态确定为第一液位状态。或者,第一频数阈值也可以是40至50之间的任何数值,如45,即在获取的50个液位信号中,有45个或其以上的液位信号的电学参数均落在第一参数区间的情况下,可以将当前的液体的液位状态确定为第一液位状态。
在步骤S1432,若第二频数大于或等于第二频数阈值,则确定液体的液位状态为第二液位状态。其中,第二液位状态为低于液位传感器对应的液位高度,如可以是前述示例中的低于190m l刻度的状态。第二频数阈值可以根据第一频数阈值和所获取的多个液位信号的总数目来设置。第二频数阈值可以与第一频数阈值相等,也可以与第一频数阈值不相等。可以根据实际需求设置第一频数阈值和第二频数阈值,使得确定液体的液位状态时,其或者为第一液位状态或者为第二液位状态。例如,第二频数阈值也可以是45。
容易理解,在液体的液位波动不大的情况下,例如储液容器中的水抖动幅度较小的情况下,液位传感器所采集的液位信号可以较稳定,因此,落入第一参数区间的第一频数或落入第二参数区间的第二频数可以较为接近液位信号的总数目。因此,可以直接基于第一频数和第二频数分别与第一频数阈值和第二频数阈值的比对,来确定当前液体的液位状态。这种方案的计算量较小。
图3示出根据本申请一个实施例的液位信号的电学参数的分布区间的示意图。如图所示,第一参数区间(图中竖线填充区域所示)可以是电压区间[0,0.4V]、第二参数区间(图中斜线填充区域所示)可以是电压区间[2.8V,
∞)。第一频数阈值和第二频数阈值可以均为45。在步骤S1431,可以在液位信号所示的电压值小于或等于0.4V的频数大于或等于45的情况下,确定液体的液位为第一液位状态。在步骤S1432,可以在液位信号所示的电压值大于或等于2.8V的频数大于或等于45的情况下,确定液体的液位为第二液位状态。
在步骤S1433,若第一频数小于第一频数阈值,且第二频数小于第二频数阈值,则根据第二频数与第一频数确定待对比值,基于待对比值确定液体的液位状态。在预设时间内液体的液位波动较大的情况下,第一频数和第二频数可能均小于对应的频数阈值。或者,第一参数区间和第二参数区间不相邻,例如第一参数区间和第二参数区间之间还存在其他参数区间,并且多个液位信号中的全部或者至少部分的电学参数可能落在该其他参数区间内,由此,第一频数和第二频数也可能均小于对应的频数阈值。至少对于上述两种情况,可以对第一频数和第二频数进行综合分析,以确定待对比值,并可以根据待对比值确定当前液体的液位状态。待对比值可以是任何与第一频数和第二频数相关的统计值。示例性而非限制性地,待对比值可以根据第一频数和第二频数的和值、差值、比值中的至少一者来确定。
上述方案确定的液体的液位状态较准确,并且运行逻辑简单,计算量较小。
示例性地,待对比值包括频数和值,频数和值为第一频数与第二频数之和。根据本申请实施例,可以根据第一频数和第二频数的和,确定液体的液位状态。步骤S1433基于待对比值确定液体的液位状态包括:若频数和值小于频数和阈值,则确定液位数据为第三液位状态。其中,第三液位状态为液位传感器对应的液位高度。频数和阈值可以是小于步骤S1200中获取的多个液位信号的总数目的数值,也可以根据实际需求进行设置。仅示例性地,该多个液位信号的总数目例如为50,则频数和阈值可以是小于20的任何数值。频数和阈值例如1、3、10、15等。
如前所述,第一参数区间和第二参数区间可以不相邻。如在第一参数区间和第二参数区间之间还存在第三参数区间。与该第三参数区间对应的液位状态可以介于第一液位状态和第二液位状态之间,即介于第一液位状态和第二液位状态之间,即为第三液位状态。第三液位状态例如是前述示例中的对应于储液容器中的200m l±10m l刻度之间的位置的液位状态。若落入第一参数区间和第二参数区间的频数较小,即第一频数和第二频数的频数和值较小,在液位信号的总数目固定的情况下,说明可能存在较多的液位信号的电学参数落在了该第三参数区间内。从而,可以将当前的液体的液位状态确定为第三液位状态。例如,在前述第一参数区间为电压区间[0,0.4V]、第二参数区间为电压区间
[2.8V,∞)的示例中,还可以包括电压区间(0.4V,2.8V)。频数和阈值例如是5。若5秒内获取到的50个液位信号的电学参数在电压区间[0,0.4V]和电压区间[2.8V,∞)中的频数和值小于5,则可以确定当前的液体的液位状态为第三液位状态。再次参考图3,如在5秒内获取的50个液位信号中,仅有4个液位信号的电压值落入了第一参数区间和第二参数区间。则可以有46个液位信号的电压值落在第三参数区间(图中圆点填充区域所示)。此时可以确定当前的液体的液位在与液位传感器对应的液位高度,因此可以确定为第三液位状态。
在上述方案中,根据第一频数和第二频数的和,确定液体位于与液位传感器对应的第三液位状态。在液体短时间内波动较大的情况下,能够准确检测液体的至少三种液位状态,此外,该方案计算逻辑简单,易于实现。
示例性地,待对比值还包括频数比值,频数比值为第二频数与第一频数的比值。
根据本申请的实施例,还可以根据第二频数和第一频数的比值,确定液体的液位状态。例如,第一参数区间和第二参数区间可以是相邻的,可以直接通过第二频数与第一频数的比值,确定液体的液位状态。或者,第一参数区间和第二参数区间不相邻,且多个液位信号的电学参数落在其他参数区间的频数较小的情况下,也可以通过第二频数与第一频数的比值,确定液体的液位状态。具体地,步骤S1433基于待对比值确定液体的液位状态包括步骤S1433.1、步骤S1433.2和步骤S1433.3。
在步骤S1433.1,若频数比值大于或等于第一比值阈值,则确定液体的液位状态为第二液位状态。第一比值阈值可以根据实际需求设置,如第一比值阈值可以是大于1的任何数值。在一个示例中,第一比值阈值可以是3/2。表1示出根据本申请一个实施例的频数比值与确定的液体的液位状态的对照表。如表1所示,可以在第二频数与第一频数的比值大于或等于3/2的情况下,确定液体的液位状态为第二液位状态。例如,对于5秒内获取的50个液位信号,其中30个或其以上的液位信号的电学参数落在第二参数区间,20个或其以下液位信号的电学参数落在第一参数区间,则可以确定液体的液位状态为第二液位状态。
表1
在步骤S1433.2,若频数比值小于第一比值阈值且大于第二比值阈值,则确定液体的液位状态为第三液位状态。其中,第一比值阈值大于第二比值阈值。第二比值阈值也可以根据实际需求设置,如第二比值阈值可以是小于1的任何数值。示例性而非限制性地,如表1所示,可以,第一比值阈值可以是3/2,第二比值阈值可以是2/3。即在第二频数与第一频数的比值在(2/3,3/2)的情况下,可以确定液体的液位状态为第三液位状态。本领域普通技术人员容易理解该步骤的多种实现方式,在此不再赘述。需要说明的是,在这种方案中,若多个液位信号中的大部分的电学参数均匀地分布在了第一参数区间和第二参数区间,具体表现为液位在第一液位状态和第二液位状态之间的跳变。此时,可以根据步骤S1433.2的方案将液体的液位状态确定为第三液位状态。
步骤S1433.3,若频数比值小于或等于第二比值阈值,则确定液体的液位状态为第一液位状态。示例性而非限制性地,如表1所示,在第二比值阈值是2/3的情况下,若第二频数与第一频数的比值小于或等于2/3,则可以确定液体的液位状态为第一液位状态。本领域普通技术人员容易理解该步骤的多种实现方式,在此不再赘述。
在上述方案中,根据第一频数和第二频数的比值,确定与液位传感器对应的三个液位状态。这样,即使在液体在短时间内波动较大的情况下也能较为准确地确定液体的三种液位状态。此外,方案计算逻辑简单,易于实现。
示例性地,待对比值即包括上述频数和值又包括上述频数比值。根据本申请实施例,可以根据第一频数和第二频数的频数和值和频数比值二者,确定液体的液位状态。步骤S1433基于待对比值确定液体的液位状态包括步骤:若频数和值大于或等于频数和阈值,则基于频数比值确定液体的液位状态。具体地,基于频数比值确定液体的液位状态包括上述的步骤S1433.1至步骤S1433.3。
与前述直接基于频数比值确定液体的液位状态的实施例不同地,根据本申请的该实施例,基于频数比值确定液体的液位状态仅在第一频数和第二频数的频数和值大于或等于频数和阈值的条件下才执行。
根据上述方案,可以在第一频数和第二频数的和值大于或等于频数和阈值的情况下,进一步根据第二频数和第一频数的比值,确定液体的液位状态。这种方案的运算逻辑更合理,因此所确定的液体的液位状态更精准。并且,计算量也较低。
示例性地,第一参数区间和第二参数区间可以为相连续的数值区间。例如第一参数区间可以是电压区间[0,2.8V),而第二参数区间为电压区间[2.8V,∞)。在这种示例中,也可以直接基于第二频数与第一频数的比值,即频数比值,确定液体的液位状态。具体地,步骤S1433基于待对比值确定液体的液位状态包括步骤S1433.4和步骤S1433.5。
在步骤S1433.4,若频数比值大于或等于第三比值阈值,则确定液体的液位状态为第二液位状态。在步骤S1433.5,若频数比值小于第三比值阈值,则确定液体的液位状态为第一液位状态。第三比值阈值也可以是任何合适的数值,例如第三比值阈值可以是1/2。例如,在多个液位信号的电学参数中,电压值大于或等于2.8V的频数大于或等于电压值小于2.8V的频数的情况下,将液体的液位状态确定为第二液位状态。否则,则将液体的液位状态确定为第一液位状态。
根据上述方案,可以根据第二频数与第一频数的比值与第三比值阈值的对比,确定液体的液位状态。这种方案易于实施,且计算量小,计算准确率也较高。
示例性地,待对比值包括频数差值,频数差值为第二频数与第一频数的差值。步骤S1433基于待对比值确定液体的液位状态还可以包括:若频数差值大于或等于差值阈值,则确定液体的液位状态为第二液位状态;若频数差值小于差值阈值,则确定液体的液位状态为第一液位状态。差值阈值可以是任何合适的数目,例如0、1、5等。该方案可以与上述根据频数比值与第三比值阈值,确定液体的液位状态的方案原理类似,在此不再赘述。
示例性地,该方法1000还包括步骤S1300。在步骤S1300,若液位传感器的检测时长小于预设时间,则补充第一数目的补充液位信号。其中,第一数目与在检测时长中获取的液位信号的次数之和等于预设采集次数。预设采集次数为液位传感器以预设频率在预设时间内采集液位信号的次数。预设频率可以是根据硬件性能和实际的检测需求设置的任何合适的频率。例如,液位传感器以10次/秒的频率采集液位信号,即一秒钟可以采集10个液位信号。预设时间例如5秒,则预设采集次数可以是50次。即液位传感器在5秒内可以连续获取50个液位信号。容易理解,在刚开始获取液位信号时,液位传感器的检测时长可能不足5秒。例如在液位传感器开始检测的1至4秒内,获取的液位信号均不足50个。为了实时确定液体的液位信号,且为了方便计算,可以在步骤S1300补充第一数目的补充液位信号。容易理解,第一数目可以随着检测时长的改变而改变。例如,预设采集次数可以是50次,在当前检测时长为1秒的情况下,在检测时长中获取的液位信号的次数为10,那么需要额外补充40个补充液位信号。第一数目可以是40。而在当前检测时长为2秒的情况下,在检测时长中获取的液位信号的次数为20,则第一数目可以是30。而在检测时长达到5秒之后,则无需补充液位信号。图4示出根据本申请一个实施例的在多段预设时间内分别获取液位信号的示意图。如图所示,可以在检测时长达到预设时间之后,获取最近的一段预设时间例如5秒内的液位信号,并基于这些液位信号确定液体的液位状态。例如在检测时长达到6秒时,可以基于液位传感器在第2秒至第6秒采集的液位信号,确定液体的液位状态。
在上述实施例中,步骤S1400至少基于液位信号确定液体的液位状态,可以包括步骤S1405:基于补充液位信号和所获取的液位信号,确定液体的液位状态。其中,补充液位信号的电学参数等于预设参数值,例如可以是对液位状态的确定影响较小的电学参数值。可以基于补充液位信号和获取的液位信号,确定液体的液位状态。例如,可以参考前述示例中的步骤S1430的多种实现方案实现该步骤,在此不再赘述。
根据上述方案,可以在初期检测时长较短、获取的液位信号较少的情况下,补充第一数目的补充液位信号,以得到固定数目的液位信号。然后基于固定数目的液位信号,确定液体的液位状态。这种方案可以使检测更准确,并且计算也更简便。
如前所述,第一参数区间和第二参数区间之间可以存在第三参数区间。示例性地,预设参数值可以落在第三参数区间内。例如,在前述第一参数区间为电压区间[0,0.4V]、第二参数区间为电压区间[2.8V,∞)的示例中,还可以包括电压区间(0.4V,2.8V)的第三参数区间。预设参数值可以是第三参数区间内的任何合适的数值。例如预设参数值可以是该区间的中值,例如预设参数值为1.6V。或者也可以是根据实验得到的当液体的液位位于液位传感器对应的液位高度时,液位传感器所采集的液位信号的参数值,例如是1V。即在该示例中,在检测时长小于预设时间时,所补充的补充液位信号的电学参数的值可以是1V。这种方案的计算量更小,且可以避免对检测数据的干扰,所确定的液体的液位状态更准确。
示例性地,在步骤S1400确定液体的液位状态之后,该方法1000还包括步骤S1500。在步骤S1500,根据液体的液位状态,输出液位信息。例如,可以根据确定的液体的液位状态,生成液位信息并输出。液位信息可以包括表示液位状态的各种信息。在一个示例中,液位信息可以包括与液位状态对应的液位数据,如当前液位下的液体体积占储液容器的容积的百分比。在另一示例中,液位信息还可以包括液位状态的文本信息,例如“高液位”、“中液位”、“低液位”。
其中,步骤S1500还可以包括步骤S1501和步骤S1502。在步骤S1501,在方法开始执行后的第一个预设时间内,基于当前的单位时长的液位状态输出液位信息。单位时长可以是小于预设时间的任意合适的时长。预设时间例如5秒,单位时长例如是1秒。在一个示例中,可以利用该液位检测方法1000检测诸如洗地机的清洁设备中的储液容器的液位状态。容易理解,在洗地机开机后,为了方便用户使用,通常需要直接显示当前储液容器中的水量,从而可以提醒用户及时加水。并且,在刚开机后,储液容器中的水通常为较为稳定的状态,因此单位时长内检测到的液位信号可以是准确有效的。在这种情况下,可以根据当前的单位时长的液位状态确定储液容器中水的液位状态,输出并显示相应的液位信息,例如可以每秒钟输出当前的液位信息。可以理解,如前所述,可以基于补充液位信号和所获取的液位信号确定该秒钟的液位状态。
在步骤S1502,在第一个预设时间之后,判断每个预设时间内的连续多个单位时长的液位状态是否一致,仅在一致的情况下根据液体的液位状态输出液位信息。可以理解,步骤S1502中单位时长的个数可以根据需要进行设定,可以为大于1的任意值。例如,预设时间例如是5秒,多个单位时长例如是4个。具体地,对于开机后的第10秒,则多个单位时长是第7秒,第8秒、第9秒和第10秒。类似地,在上述检测洗地机中储液容器的水位的示例中,在第一个预设时间之后,由于洗地机开始工作,储液容器中的水位可能出现抖动。在这种情况下,为了保证输出的液位信息的准确性,也为了避免输出液位信息的频繁跳变,可以判断例如连续3~5秒确定的水位状态是否一致。若一致才更新液位信息,否则不予更新。在上述示例中,可以根据第2-7秒获取的液位信号确定第7秒的液位状态,根据第3-8秒获取的液位信号确定第8秒的液位状态,以此类推,直至确定第10秒的液位状态。如果这4个液位状态一致,则在第10秒根据所确定的液位状态输出液位信息;否则,可以在第10秒可以保持第9秒确定的液位状态。这样,极大地保证输出液位信息的准确性和合理性,可以避免由于液位抖动造成的液位信息的频繁跳变,提高用户体验。
根据上述方案,通过设置合理的输出液位信息的执行条件,既可以保证及时输出液位信息,又可以保证输出的液位信息的准确性。从而,用户体验更好。
根据本申请的第二方面,提供一种液位传感器。图5示出了根据本申请实施例的液位传感器500的示意性框图。如图所示,该液位传感器500包括处理器520和存储有执行指令的存储器510,当所述处理器520执行存储器510存储的执行指令时,处理器520执行上述液位检测方法1000。
示例性地,该液位传感器500还包括采集模块。该采集模块可用于采集液位信号。采集模块可以是任何合适形式的装置或者组件,只要其可以实现采集液位信号即可。在一个示例中,液位传感器可以是光电式液位传感器,采集模块可以包括光电开关和模数转换电路等,光电开关可以包括发光二极管和光敏三极管。可以通过光电开关是否接收到经液体折射的光信号生成相应的电信号,以作为液位信号。处理器520用于在预设时间内,连续获取所述采集模块所采集的多个液位信号,并至少基于所述液位信号,确定所述液体的液位状态。本领域普通技术人员通过阅读上述关于液位检测方法1000,容易理解该处理器520的上述执行方案,在此不再赘述。
根据本申请的第三方面,提供一种液位检测装置。该液位检测装置包括至少一个上述液位传感器。
在液位传感器的数目为1个的情况下,该液位传感器确定的液体的液位状态即为液体检测装置的检测结果。
液位传感器的数目还可以为多个,例如多个液位传感器分别执行液位的单点检测,即对应检测不同液位高度的液位状态。这种情况中,可以对每个液位传感器分别确定的液体的液位状态进行综合判断,从而确定该液位检测装置的检测结果。例如液位传感器的数目为3个,其中液位传感器A对应液位高度a,液位传感器B对应液位高度b,液位传感器C对应液位高度c。在当前的5秒内,液位传感器A根据多个液位信号所确定的液体的液位状态为液位高于液位高度a,液位传感器B根据多个液位信号所确定的液体的液位状态为液位位于液位高度b,而液位传感器C根据多个液位信号所确定的液体的液位状态为液位低于液位高度c。则液位检测装置可以根据该三个液位状态综合确定液体液位位于液位高度b。
液位检测装置包括多个液位传感器,可以综合各个液位传感器的确定的液位状态,获得更准确的、涉及多个分布点的液位检测结果。此外,该液位检测装置成本更低。
根据本申请的第四方面,提供一种储液容器。该储液容器包括上述液位传感器500或者上述液位检测装置。
根据本申请的第五方面,还提供一种清洁设备。图6a示出根据本申请一个实施例的清洁设备600的示意性框图。如图6a所示,该清洁设备600可以包括储液容器610以及上述液位传感器500。图6b示出根据本申请另一个实施例的清洁设备600’的示意性框图。如图6b所示,该清洁设备600’可以包括储液容器610以及上述液位检测装置620。液位传感器500或液位检测装置620设置在储液容器610处。根据本申请实施例,液位传感器500或液位检测装置620可以设置在储液容器610的任何合适的位置,只要其可以实现对储液容器610中的液体的液位检测即可。可选地,液位传感器500或液位检测装置620可以设置在储液容器610的内壁上,例如液位传感器500为光电式液位传感器。替代地,液位传感器500或液位检测装置620也可以设置在储液容器610的底部,例如液位传感器500为电容式液位传感器。
根据本申请实施例的清洁设备,可以通过液位传感器或者液位检测装置实现对其储液容器中的液体的液位的实时检测,并且检测准确率和检测效率均较高,从而可以保障清洁设备的良好使用。
可选地,该清洁设备是扫拖机器人。扫拖机器人可以利用储液容器中的清水对地板或者地毯等执行单扫操作、单拖操作、先扫后拖操作和/或扫拖同时操作等。在执行上述操作过程中,扫拖机器人的储液容器中的清水可能发生波动。设置有上述液位传感器或液位检测装置的扫拖机器人能够准确地检测储液容器中的液位的液位状态,保障了其正常工作,并为用户提供了良好的使用体验。
图7示出了根据本申请一个实施例的储液容器的局部示意图。示例性地,如图所示,该储液容器610设置有储液腔611和液位防抖腔612,储液腔611与液位防抖腔612的底部通过通道613连通。这样可以保证储液腔611和液位防抖腔612内部的液位保持一致。储液腔611与液位防抖腔612的顶部均与大气连通,这样可以有效保证两个腔体内的气压平衡。液位传感器500或液位检测装置620设置在液位防抖腔612的对应位置处。例如,对于液位检测装置620包括多个液位传感器500的实施例,该多个液位传感器500可以设置在液位防抖腔612的内壁的不同液位高度处。液位传感器500或液位检测装置620可以用于对液位防抖腔620内部的液体的液位检测。
上述储液容器610的结构设置方案,通过分别设置储液腔与液位防抖腔,并且液位防抖腔通过通道和大气与储液腔连通。可以在储液容器抖动的情况下,保证液位防抖腔内的水位保持较为稳定的状态,可以提高液位传感器或液位检测装置的检测精度。并且,液位传感器或液位检测装置在执行上述液位检测方法时,还可以进一步保证在液位晃动下的液位检测的准确性。
可选地,液位防抖腔612的横截面积远小于储液腔611的横截面积。例如液位防抖腔612与储液腔611的横截面积的比值小于预设面积比阈值。该预设面积比阈值可以根据需求进行设置,例如区间[0.01,0.1]之间的任意值。由此,进一步防止液位防抖腔612中液体的抖动。进而,可以保证液位传感器500或液位检测装置的液位检测准确度。
示例性地,通道613的最小横截面积小于面积阈值。根据本申请实施例,该通道是保证储液腔611和液位防抖腔612之间的液体流动的通道。面积阈值可以是任何合适的数值,其可以是远小于储液容器610的横截面积的数值,例如可以是储液容器610的横截面积的1/100。通过设置较细的通道,可以实现对流入液位防抖腔612内的水流速度的有效控制,进而可以减缓液位防抖腔612内的液位的急剧变化。从而可以保证液位防抖腔612内的水位保持较为稳定的状态,可以提高液位传感器500或液位检测装置620的检测精度。并且该方案可以实现在不额外增加外部减震和改变储液容器610的形态的情况下,有效减小液位的晃动,从而还可以节约成本。
如前所述,清洁设备600可以包括液位传感器500,液位传感器500是多个,并且分别设置在储液容器610的不同高度处。根据本申请实施例,液位传感器500的数目可以是任意多个。例如可以在储液容器610的高度较高的情况下,设置较多的液位传感器500,反之则可以设置较少数目的液位传感器500。多个液位传感器500可以设置在储液容器610的不同高度处。例如,储液容器610可以容纳100m l的液体。再次参考图7,可以在例如储液容器610的内壁上设置3个液位传感器,如图中圆环所示。其中液位传感器A可以设置在液位高度30ml刻度的位置处,液位传感器B可以设置在液位高度60ml刻度的位置处,液位传感器C设置在液位高度90ml刻度的位置处。这样可以利用3个液位传感器分别检测对应液位高度的液位。设置多个液位传感器分别检测不同的液位高度,可以保证对储液容器610中的液体的液位的精确检测。
本领域普通技术人员通过阅读上述有关液位检测方法的相关描述,可以理解上述液位传感器、液位检测装置、储液容器和清洁设备的具体实现方案,为了简洁,在此不再赘述。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例,应理解上述示例实施例仅仅是示例性的,并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改,而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备,或一些特征可以忽略,或不执行。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个,在对本申请的示例性实施例的描述中,本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如相应的权利要求书所反映的那样,其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域的技术人员可以理解,除了特征之间相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中,所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解,可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的装置或设备中的一些模块的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明,本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
- 一种液位检测装置和包含其的设备以及液位检测方法、电子设备及计算机可读存储介质
- 一种液位检测装置及液位检测方法
- 容器液位检测装置、方法及净水机
- 具有液位检测装置的储液箱及表面清洁设备
- 液位检测装置及设有该装置的容器、储酒设备、制酒设备