旋钮旋转角度的检测装置及旋钮的制作方法

1.本实用新型涉及机械旋钮技术领域，特别涉及一种旋钮旋转角度的检测装置及旋钮。


背景技术：

2.各类使用旋钮的灶具通常是通过检测旋钮的旋转角度来确定灶具的当前开关状态和火力档位大小，因此，能够准确地对旋钮的旋转角度进行检测是实现更好地对灶具进行控制的前提条件。
3.现有技术中，通过视觉检测装置获取灶台的图像，并基于视觉算法来确定旋钮开关的位置及旋转角度，从而进一步判断灶具的状态，但是此种方式中的图像处理过程较为复杂、处理效率低并且准确性不高，不具备普适性。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中通过视觉检测装置检测旋钮旋转角度的数据处理过程较为复杂的缺陷，提供一种旋钮旋转角度的检测装置及旋钮。
5.本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.第一方面，提供一种旋钮旋转角度的检测装置，所述旋钮旋转角度的检测装置包括：
7.被测部件，与所述旋钮的旋钮本体相对设置，所述被测部件包括多个区域，各个区域的透光率不完全相同；
8.控制板，设置于所述旋钮本体上，所述控制板与所述旋钮本体同步旋转；
9.至少两个光学检测器，设置于所述控制板上且与所述控制器电连接，所述至少两个光学检测器用于获取所述被测部件反射的第一光信息，并将所述第一光信息发送至所述控制器；
10.控制器，用于接收所述第一光信息，并根据所述第一光信息生成所述旋钮的旋转角度。
11.可选地，所述被测部件包括多个扇形区域。
12.可选地，存在至少两个光学检测器，其与所述控制板的中心点之间的连线所形成的夹角大于至少一个所述扇形区域的圆心角。
13.可选地，至少一个所述扇形区域形成开关定位区；
14.所述至少两个光学检测器中的至少一个作为开关检测器；
15.当所述开关检测器旋转至所述开关定位区时，所述开关检测器获取所述开关定位区反射的第二光信息，并将所述第二光信息发送至所述控制器；
16.所述控制器接收所述第二光信息，并输出所述旋钮控制的器具的开关状态。
17.可选地，所述被测部件由防水材料制成。
18.可选地，所述被测部件靠近所述旋钮本体的一面设置有防水层。
19.可选地，所述被测部件远离所述旋钮本体的一面设置有粘胶层。
20.可选地，所述光学检测器包括红外传感器。
21.可选地，所述控制板上还设置有：
22.无线通信模块，设置于所述控制板上且与所述控制器电连接，所述无线通信模块用于将所述旋钮的旋转角度发送至外部设备；
23.和/或，电池模块，设置于所述控制板上且与所述控制器电连接，所述电池模块用于为所述控制器供电。
24.第二方面，本实用新型还提供一种旋钮，包括旋钮主体和如上所述的旋钮旋转角度的检测装置。
25.本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的旋钮旋转角度的检测装置及旋钮中，光学检测器与旋钮本体共同旋转，随之可以根据被测部件的不同区域的透光率不同生成相应的光信息，从而基于上述光信息确定旋钮的当前旋转角度，无需复杂的图像识别处理过程，简单有效地实现了对旋钮的旋转角度的检测。此外，本实用新型提供的旋钮旋转角度的检测装置可以用于其他类似器件，并且设置有该检测装置的旋钮同样不依赖于器具本身，二者均可以根据实际需求任意设置，适用范围较广，具有普适性。
附图说明
26.图1为本实用新型一示例性实施例的旋钮旋转角度的检测装置的被测部件的结构示意图。
27.图2为本实用新型一示例性实施例的设置有旋转角度的检测装置控制板的旋钮本体的结构示意图。
28.图3为本实用新型一实施例的被测部件的区域划分示意图。
29.图4为本实用新型一实施例的光学检测器在控制板上的位置示意图。
30.图5为本实用新型一实施例的灶具关闭时光学检测器在被测部件上的投影的场景示意图。
具体实施方式
31.下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
32.本实用新型提供一种可检测旋转角度的旋钮，包括旋钮本体和旋钮旋转角度的检测装置，旋钮的旋钮本体安装在器具阀的阀杆上，而检测装置部分则固定设置在器具本体上并位于旋钮本体和器具本体之间，检测装置可以检测旋钮的旋转角度。
33.在实际应用场景中，该旋钮可以根据需求安装至任意通过旋钮进行控制的器具上。上述器具可以是家电类产品，其包括但不限于灶具、热水器、电风扇等。此外，由于该旋转角度的检测装置及旋钮不依赖于器具本身，可以根据实际需求安装至任意器具，适用范围较广，具有普适性。
34.图1和图2为本实用新型一示例性实施例的可检测旋转角度的旋钮的结构示意图。旋钮旋转角度的检测装置包括：被测部件1、控制板21、至少两个光学检测器22和控制器(图中未示出)。其中，图1示出了旋钮旋转角度的检测装置的被测部件1，图2则示出了设置有旋钮旋转角度的检测装置的控制板21的旋钮本体2。
35.被测部件1与旋钮的旋钮本体2相对设置，被测部件1包括多个区域，各个区域的透光率不完全相同。参见图1示出的被测部件1，该被测部件1的斜线填充区域与空白区域的透光率不同。
36.在实现旋钮的角度检测时，要求被测部件1与光学检测器22之间存在相对运动，从而能够根据被测部件1反射的不同光信息来确定旋钮的旋转角度。因此，被测部件1可以固定设置于器具本体上。例如，被测部件1可以直接印刷在器具本体上，被测部件1还可以通过螺钉等方式与器具本体固定连接。
37.在本实施例中，被测部件1被设置为圆环状，中间的圆孔允许器具阀的阀杆穿过，以更容易地将被测部件1的圆心对准旋钮本体2的圆心，增加被测部件1上能够被检测到的有效面积。
38.在一个实施例中，为了增加该旋钮的适用范围，被测部件1的远离旋钮旋钮本体2的一面设置有粘胶层，被测部件1可以是一个反光薄片或者一个贴膜，因此可以直接将被测部件1粘贴至不同器具处进行使用。进一步地，被测部件1还可以取下后重新粘贴至其他器具上重复使用，提升了被测部件1的利用率。
39.在一个实施例中，被测部件靠近旋钮本体2的一面设置有防水层，在将被测部件1粘贴在灶具面板上时，可以同时将阀杆与灶具本体之间的缝隙密封起来，从而防止烹饪时的水流入灶具内部损坏灶具。
40.在一个实施例中，被测部件1由防水材料制成。由于灶具在使用过程中需要进场进行清洁，并且烹饪过程中也可能有液体与被测部件1进行接触，因此，使用防水材料制造被测部件1，可以在很大程度上增加被测部件1的使用寿命。
41.此外，被测部件1的面积可以等于或小于旋钮本体2的面积，以使得安装完成后的旋钮本体更加整洁美观。
42.控制板21设置于旋钮本体2上，例如可以设置在旋钮本体2内、或者设置在旋钮本体2靠近被测部件1的端面，控制板21与旋钮本体2同步旋转。
43.至少两个光学检测器22设置于控制板21上且与控制器电连接，至少两个光学检测器22用于获取被测部件1反射的第一光信息，并将第一光信息发送至控制器。
44.控制器用于接收第一光信息，并根据第一光信息生成旋钮的旋转角度。
45.在一个实施例中，旋钮为机械阀灶具旋钮，通过检测该旋钮的旋转角度可以判断灶具当前的开关状态及火力大小。
46.在本实施例中，被测部件1包括多个扇形区域。扇形区域的数量可以根据实际情况自行设置，各个扇形区域的面积大小可以相同，也可以不同。
47.根据绝大多数旋钮灶具的旋钮旋转角度与灶具状态的对应关系，将被测部件1分为两个主要部分，即开关定位区与档位定位区。如图3所示，右边的空白大扇形区域为开阀定位区，与开阀定位区相邻的斜线填充的30
°
小扇形区域为关阀定位区，开阀定位区与关阀定位区共同形成开关定位区。剩余部分的扇形区域则为档位定位区，在本实施例中，灶具包括6个档位，档位定位区内的每30
°
扇形区域分别对应其中一个档位。
48.当旋钮旋转时，光学检测器22随之旋转至被测部件1的不同区域上方，从而根据下方的被测区域1的不同区域所反射的光生成对应于旋钮当前旋转角度的第一光信息发送至控制器。上述第一光信息由至少两个光学检测器22的输出信号的排列组合形成，上述排列
组合与旋钮的旋转角度之间存在对应关系。
49.在本实施例中，被测部件1的空白区域为亮反射区，斜线填充区域则为暗反射区，亮反射区与暗反射区的亮度不同，因此二者所反射的光信息不同。当光学检测器22旋转至亮反射区上方时，其接收到的光信息为高亮度，因此生成的输出信号为1；当光学检测器22旋转至暗反射区上方时，其接收到的光信息为低亮度，因此生成的输出信号为0。
50.应当理解的是，除了亮度外，上述光信息还可以包括颜色等可以基于透光率进行区分的光信息。
51.对应地，控制板21上的光学检测器22的位置则对应于被测部件1的不同区域的位置划分。如图2所示，本实施例中的光学检测器22均沿着控制板21的圆周进行设置，从而使得光学检测器22能够与被测部件1的扇形区域进行配合，以更简单地获得不同的检测结果的排列组合，从而更准确高效地确定旋钮的旋转角度。
52.在一个实施例中，为了避免出现光学检测器22均沿着控制板的同一条半径进行设置时，无法配合上述包括多个扇形区域的被测部件1进行使用的情况，存在至少两个光学检测器22，其与所述控制板21的中心点之间的连线所形成的夹角大于至少一个扇形区域的圆心角。
53.此时，在本实施例中的旋钮旋转360
°
的过程中，必然存在某一旋转角度使得至少两个光学检测器22位于不同的扇形区域，从而有效避免了上述无法进行旋转角度检测的情况发生。
54.需要理解的是，至少两个光学检测器22可以根据实际需求设置在控制板的任意位置，同时，被测部件1同样可以根据光学检测器22的具体数量和位置进行多种方式的划分。
55.在一个实施例中，至少一个扇形区域形成开关定位区，至少两个光学检测器中的至少一个作为开关检测器，当开关检测器旋转至开关定位区时，开关检测器获取开关定位区反射的第二光信息，并将第二光信息发送至控制器，控制器接收第二光信息，并输出旋钮控制的器具的开关状态。
56.如图4所示，光学检测器22进一步包括连续设置的光学检测器221、222和223，以及与光学检测器221相对的光学检测器224。光学检测器224在本实施中作为开关检测器224，设置在当器具处于关闭状态时旋钮的旋转角度为0的位置。
57.为了更好地对上述实施例进行说明，此处举一具体示例。在本示例中，旋钮的旋转范围为180
°
、旋转方向为逆时针旋转。
58.图5示出了灶具关闭时光学检测器221、222和223，以及开关检测器224在被测部件1上的投影。此时，开关检测器224位于关阀定位区，其检测到的第二光信息对应的输出信号为0；并且，从图中可知，当灶具处于开启状态，开关检测器224位于开阀定位区，其检测到的第二光信息对应的输出信号为1。因此，在本实施例中，仅基于开关检测器224检测到的第二光信息即可简单判断出灶具的当前开关状态。
59.同时，光学检测器221、222和223也随着旋钮本体同步逆时针旋转，三个光学检测器的检测到的第一光信息对应的输出信号的排列组合形成三位的0、1编码。当旋钮从0
°
旋转至180
°
时，光学检测器221、222和223在档位定位区上方旋转，因此三者检测到的第一光信息对应的输出信号发生下列变化：011
→
001
→
100
→
110
→
011。
60.上述每一个三位编码对应旋钮旋转的一个角度范围，因此，能够根据编码确定出
旋钮当前旋转到哪个角度范围，并确定出该角度范围对应的火力档位，以实现在灶具开启的基础上，进一步检测灶具的当前火力大小。
61.在一个实施例中，被测部件1由防水材料制成。由于灶具在使用过程中需要进场进行清洁，并且烹饪过程中也可能有液体与被测部件1进行接触，因此，使用防水材料制造被测部件1，可以在很大程度上增加被测部件1的使用寿命。
62.在一个实施例中，光学检测器22包括红外传感器。
63.需要理解的是，光学检测器22还可以包括其他类型的光学检测器，只要其能够实现对被测部件1的不同区域进行检测。
64.本实施例中的光学检测器22优选低功耗传感器，以节约能源，并提高旋钮及其旋转角度检测装置的使用寿命。
65.在一个实施例中，控制板21上还设置有：
66.无线通信模块，设置于控制板21上且与控制器电连接，无线通信模块用于将旋钮的旋转角度发送至外部设备；
67.和/或，电池模块，设置于控制板上且与控制器电连接，电池模块用于为控制器供电。
68.在上述实施例中，通过将旋钮的旋转角度发送至外部设备，可以实现对其他设备的联动控制，并且还可以便于对灶具的远程监控，提高了灶具使用的智能性和安全性、提升了用户体验。
69.本实用新型提供的可检测旋转角度的旋钮中，光学检测器与旋钮本体共同旋转，随之可以根据被测部件的不同区域的透光率不同生成相应的光信息，从而基于上述光信息确定旋钮的当前旋转角度，无需复杂的图像识别处理过程，简单有效地实现了对检测旋钮的旋转角度的检测。此外，本实用新型提供的旋钮旋转角度的检测装置可以用于其他类似器件，并且设置有该检测装置的旋钮同样不依赖于器具本身，二者均可以根据实际需求任意设置，适用范围较广，具有普适性。