CN101609603B - 电磁炉体与煮具间的通信方法 - Google Patents

Abstract

一种电磁炉体与煮具间的通信方法，包括以下步骤：电磁炉体选择通信信道，生成通信信道选择信息，电磁炉体将该通信信道选择信息通过低频电磁线圈发送出去；位于电磁炉体上的煮具的耦合线圈接收到上述通信信道选择信息后，根据该通信信道选择信息，通过指定通信信道与电磁炉体进行无线通信。本发明对照现有技术的有益效果是，由于采用了低频电磁线圈与耦合线圈进行通道选择信息的传送，其它煮具无法进入低频电磁线圈的信号范围，因此可以避免相互间的通信干扰，使用效果非常好，成本低，易于推广，彻底解决长久以来制约行业发展的关键技术难题，该方法同样适用于采用电磁加热的电水壶、电饭煲等。

Description

电磁炉体与煮具间的通信方法

技术领域

本发明涉及一种电磁炉体与煮具间的通信方法。

背景技术

电磁炉是利用电磁场把铁磁材质的锅体作为负载直接加热而进行烹饪的家用电器，具有清洁、安全、环保、节能等优点，因此被人们广泛使用。

为了控制电磁炉的正常运行，电磁炉一般均设有自动控制系统。而电磁炉自动控制的实现来源于其所能检测到并作为数据处理的参数，检测到的参数越多越精准，自动控制智能化就越理想。但纵观电磁炉的发展史，由于电磁炉与锅体间的相互独立，彼此间不存在电连接结构，使得对锅体参数的检测获取变得尤其复杂。目前的产品中，对锅体参数检测获取的方式包括接触式和非接触式两种。

接触式检测参数到现在为止仅限于检测温度参数，即在电磁炉炉面陶瓷板的下面安装探头检测陶瓷板内表面温度来间接感测锅体的温度，这种接触式检测方式不但存在检测的参数单一且所检测到的温度参数由于客观的原因而存在迟滞性，这种迟滞性在自动化控制功能中就会产生指令动作的延后，如干烧时，水煮干锅底开始发热，温底快速上升，但由于所检测到的温度参数迟滞性的存在使得控制电路因未能实时感知锅体的温度而继续加热，严重的制约了电磁炉的自动控制。

而非接触式检测参数就是将检测装置直接设在锅体中，通过非接触的方式将所检测的参数传送给电磁炉的控制电路，具有测量精准且不迟滞，大大地优化了自动控制效果，尤其是防干烧功能。现有技术中常用的非接触式检测参数的方法包括有：

(1)磁感应测温。其原理是电磁炉的加热线圈工作时，会产生一定强度的交变磁场，交变磁场通过磁性感温元件和测温感应线圈时，在测温线圈中产生交变电压主、电流，即产生电信号。当磁性感温元件的温度随锅体温度变化时，磁性感温元件的磁性强度发生变化，则测温感应线圈的磁通量相应发生变化，进而导致测温感应线圈的两端电压或电流、脉冲宽度等电信号的大小会受锅体温度的高低影响，而在加热线圈的附近会存在一个感温检测磁场的区域。因此，在电磁炉正常工作的情况下，通过检测测温感应线圈产生的电信号的大小，就可检测出磁性感温元件的温度变化。籍此而使电磁炉的控制电路得以及时准确地感知锅体的温度参数进而得以实现自动控制。

但该方法却只局限于对温度参数的检测，尚不能适应现代电磁炉自动控制功能拓展的需要。

(2)无线通信。即在锅体和电磁炉间建立无线通信，通过在锅体设置检测装置，将检测的数值通过无线信号传送到电磁炉的控制电路中，这种方式使电磁炉实现了多参数、高精准、无延滞的感知功能，突破行业技术瓶颈，大大地拓展了电磁炉自动化、智能化控制功能。

但这种技术还不够成熟，在实际应用中尚存在着通信干扰等缺陷。如果所有的电磁炉及煮具均采用同一通信信道，那么两套或两套以上距离较近的电磁炉具一旦同时使用，便会出现某一电磁炉体同时接收到来自两个煮具的信号，由于煮具各自的状态情况有所不同，这必然会给电磁炉体的自动控制功能产生误指令，造成自动控制功能的失效。但是，如果每一套电磁炉及煮具都设计成采用不同的通信信道，由于通信信道不可能是无限多的，因此并不可行，并且如果每一套电磁炉及煮具的通信信道固定不变，那么电磁炉及煮具就失去了通用性，每个电磁炉只能与一个煮具配合，一旦电磁炉、煮具中的一个损坏，另一个也无法使用，比如电脑外设中有些厂家的无线鼠标就是这样，一旦鼠标或信号接收器中的一个损坏，另一个也无法使用，这样造成了极大的浪费，也不符合环保的要求。

因此，较妥当的方案是设计多个可用的通信信道，电磁炉启动后从这些可用的通信信道中挑选一个没有被占用的通信信道与放置在电磁炉上的煮具进行通信。但是，由于电磁炉需要将选择的通信信道生成通信信道选择信息，发送通信信道选择信息给放置在电磁炉上的煮具，让煮具了解并采用该通信信道与电磁炉进行通信，可是电磁炉如果采用现有的无线信号与煮具联系，则附近所有的无线接收设备都会接收到通信信道选择信息，导致发生通信干扰。因此该技术需要解决的问题是，如何让电磁炉发送出的通信信道选择信息只能被放置在电磁炉上的煮具接收到，而附近的无线接收设备无法接收到通信信道选择信息，这样就不会导致多个煮具或其它设备同时与同一个电磁炉进行通信的情况。

发明内容

本发明的第一个目的，是对现有技术进行改进，提供一种电磁炉体与煮具间的通信方法，可以使电磁炉体发出的通信信道选择信息只能被位于电磁炉体上的煮具接收到，采用的技术方案如下：

本发明的电磁炉体与煮具间的通信方法，包括以下步骤：

1)电磁炉体选择通信信道，生成通信信道选择信息，电磁炉体将该通信信道选择信息通过低频电磁线圈发送出去；

2)位于电磁炉体上的煮具的耦合线圈接收到上述通信信道选择信息后，根据该通信信道选择信息，通过指定通信信道(即步骤1中电磁炉体选择的通信信道)与电磁炉体进行无线通信。

所述低频电磁线圈发出的电磁波的频率范围为20-40KHz。由于低频电磁线圈与耦合线圈之间通过低频电磁波进行通信，低频电磁波随着距离增加快速衰减的特点，有效的保证了低频电磁波信号只在非常短的距离内传送，超出这个范围的煮具无法接收到电磁炉体发出的低频电磁波信号。

一种较简单的方案，所述低频电磁线圈为电磁炉体的电磁加热线圈，这样可以节约部件，降低成本。

另一种方案，所述低频电磁线圈也可以是增设到电磁炉体上的，这样如果电磁炉体的电磁加热线圈发出的电磁波不适合，也可以采用专门的低频电磁线圈发射合适的低频电磁波。

本发明更进一步的目的，是提供一种电磁炉体与煮具间的通信方法，可以让电磁炉体与位于电磁炉体上的煮具稳定地进行无线通信，并且该无线通信能够有效地避免与其它无线通信信号发生通信干扰，所述电磁炉体选择通信信道的方法为：电磁炉体搜索附近的无线通信信号，并对搜索到的无线通信信号进行分析，从所有可选的通信信道中排除已被使用的通信信道后，从剩下的可选的通信信道中挑选出任意一个通信信道作为电磁炉体与煮具之间的指定通信信道。

所述电磁炉体中预设至少两个与煮具进行通信的通信信道。

一种简单的方案，所述电磁炉体启动时，电磁炉体搜索附近的无线通信信号。因为现代化家庭、茶馆或火锅店等很可能拥有不止一套电磁加热设备，或者有其它的无线通信设备，因此电磁炉体在开启后，必须检测附近是否有电磁加热设备或无线通信设备正在进行无线通信。如果检测到的无线通信信号占用了某个可选的通信信道，电磁炉体就只能选择其它可选的通信信道与位于电磁炉体上的煮具进行无线通信，以免与其它电磁加热设备或无线通信设备的无线通信信号发生冲突。此外，也可以每隔一段时间电磁炉体就检测附近的无线通信信号，如果有无线通信信号所采用的通信信道与自己使用的通信信道发生冲突(即使用相同的通信信道)，就更换一个空闲的可选的通信信道。即所述电磁炉体启动后，每隔一段时间间隔，电磁炉体都对附近的无线通信信号进行一次搜索，电磁炉体都对附近的无线通信信号进行一次搜索，并对搜索到的无线通信信号进行分析，如果选用的通信信道被占用了，就从所有可选的通信信道中排除所有已被使用的通信信道后，从剩下的可选的通信信道中挑选出任意一个通信信道作为电磁炉体与煮具之间的指定通信信道，电磁炉体将指定通信信道生成通信信道选择信息，并将该通信信道选择信息通过电磁加热线圈发送出去。因此综上所述，较佳的方案为：所述电磁炉体工作时，电磁炉体不断搜索附近的无线通信信号。

由于采用了电磁加热线圈与耦合线圈进行通信信道选择信息的传送，由于电磁加热线圈发射的是频率在20-40KHz范围内的低频电磁波，信号随着距离的增加衰减非常快，并且该电磁波只朝着位于电磁炉体上煮具的方向发射，其它方向基本没有电磁波泄漏，因此当配套的煮具位于电磁炉体上时，其它煮具均无法进入电磁加热线圈的信号范围，因此不会出现多个煮具接收到该电磁炉体的通信信道选择信息，同时与该电磁炉体通信的情况。即使附近突然出现通信干扰，该电磁炉体搜索附近的通信信号后，也可以改变自己的通信信道，就可以避免相互间的通信干扰。

一种较简单的方案，所述步骤1中，通信信道选择信息指的是：电磁炉体将指定通信信道生成基带信号，采用低频加热线圈产生的电磁波作为载波，调制后所获得的已调信号；步骤2中煮具的耦合线圈接收到该已调信号后，解调出通道选择信息，然后进行处理并执行电磁炉体的指令，选择电磁炉体指定的空闲通信信道与电磁炉体进行通信。电磁炉按不同频率载波或不同编址设有多个通信信道，在选择了指定通信信道后，电磁炉体将指定通信信道生成基带信号，采用低频加热线圈产生的电磁波作为载波调制成已调信号发送出去，煮具收到后对已调信号进行解调，将基带信号从载波中提取出来，进行处理，从而获得指定通信信道，然后就可以采用该指定通信信道与电磁炉体进行通信。

一种方案，所述无线通信采用红外线信号。

另一种方案，所述无线通信采用无线电信号。

所述无线通信设有多个通信信道，各通信信道分别为不同频率载波的通道。

所述无线通信设有多个通信信道，各通信信道分别为不同编址的通道。

本发明对照现有技术的有益效果是，由于采用了低频电磁线圈与耦合线圈进行通道选择信息的传送，其它煮具无法进入低频电磁线圈的信号范围(因为该范围非常短，一般只有在电磁炉体顶面上方3-5厘米的范围内可以接收到)，因此不会出现多个煮具接收到该电磁炉体的通道选择信息，同时与该电磁炉体通信的情况；并且即使附近突然出现通信干扰，该电磁炉体搜索附近的通信信号后，也可以改变自己的通信信道，这样就可以避免相互间的通信干扰，使用效果非常好，成本低，易于推广，彻底解决长久以来制约行业发展的关键技术难题，提升产品的质量和档次，提高电磁炉的自动化和智能化水平，推动我国的电磁炉产业向高端产品发展，该方法同样适用于采用电磁加热的电水壶、电饭煲等。

具体实施方式

实施例1

本实施例中的电磁炉体与煮具间的通信方法，包括以下步骤：

1)电磁炉体启动时，电磁炉体搜索附近的无线通信信号，并对搜索到的无线通信信号进行分析，从所有可选的通信信道中排除已被使用的通信信道后，从剩下的可选的通信信道中挑选出任意一个通信信道作为电磁炉体与煮具之间的指定通信信道，电磁炉体将指定通信信道生成通信信道选择信息，并将该通信信道选择信息通过电磁加热线圈发送出去；电磁炉体启动后每隔1分钟，电磁炉体都对附近的无线通信信号进行一次搜索，并对搜索到的无线通信信号进行分析，如果选用的通信信道被占用了，就从所有可选的通信信道中排除所有已被使用的通信信道后，从剩下的可选的通信信道中挑选出任意一个通信信道作为电磁炉体与煮具之间的指定通信信道，电磁炉体将指定通信信道生成通信信道选择信息，并将该通信信道选择信息通过电磁加热线圈发送出去；

2)位于电磁炉体上的煮具的耦合线圈接收到上述通信信道选择信息后，根据该通信信道选择信息，通过指定通信信道与电磁炉体进行通信。由于采用了电磁加热线圈与耦合线圈进行通信信道选择信息的传送，其它煮具无法进入电磁加热线圈的信号范围，因此不会出现多个煮具接收到该电磁炉体的通信信道选择信息，同时与该电磁炉体通信的情况。即使附近突然出现通信干扰，该电磁炉体搜索附近的通信信号后，也可以改变自己的通信信道，就可以避免相互间的通信干扰。

所述电磁炉体中预设多个与煮具进行通信的通信信道，所述低频电磁线圈发出的电磁波频率为28KHz。

所述步骤1中通信信道选择信息为采用脉冲调制获得的已调信号。电磁炉按不同频率载波设有多个通信信道，在选择了指定通信信道后，比如选择第三个通信信道，电磁炉体将选择的通信信道号生成基带信号：三个脉冲。采用电磁加热线圈产生的电磁波作为载波调制成已调信号发送出去，煮具收到后，对已调信号进行解调，将基带信号三个脉冲从载波中提取出来，进行处理，从而了解选择的通信信道号为第三个通信信道，然后就可以采用第三个通信信道与电磁炉体进行通信。

本申请中的煮具与普通煮具相比，增加了耦合线圈，耦合线圈安装在其底部的金属板的外侧或金属板内开孔中。

由于电磁炉的电磁加热线圈产生的电磁波频率比较低，并且朝上方放射。随着发射距离的增加，衰减比较快，因此在大部分电磁波被煮具底部的金属板、耦合线圈吸收后，剩余的少量电磁波衰减后，周围的其它煮具由于距离较远，无法接收到电磁加热线圈发出的电磁波。这种利用电磁加热线圈产生的电磁波作为载波传送通信信道选择信息的方法，只能让位于电磁炉上的煮具能够接收到信号，周围的其它煮具无法接收到信号，是一种超短距离无线信号传输方式，有效地解决了现有技术中通信信道选择信息难以超短距离传输，通信信道选择信息容易被周围的其它煮具接收到，导致通信干扰的问题。

所述电磁炉体与煮具的无线通信采用红外线信号。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：低频电磁线圈是增设到电磁炉体上的，并非采用电磁炉体的电磁加热线圈。这样采用专门的低频电磁线圈发射合适的低频电磁波，可以避免电磁加热线圈发出的电磁波不适合的情况。电磁炉体与煮具的无线通信采用无线电信号。所述无线通信设有多个可选的通信信道，各通信信道分别为不同频率载波的通道。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：电磁炉体与煮具的无线通信采用无线电信号。所述无线通信设有多个可选的通信信道，各通信信道分别为不同编址的通道。

以上所述仅为本发明的3个较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明的权利要求范围所做的等同变换，均为本发明权利要求范围所覆盖。

Claims (9)

1.一种电磁炉体与煮具间的通信方法，包括以下步骤：

1)电磁炉体选择通信信道，生成通信信道选择信息，电磁炉体将该通信信道选择信息通过低频电磁线圈发送出去，低频电磁波只朝着位于电磁炉体上煮具的方向发射；

2)位于电磁炉体上的煮具的耦合线圈接收到上述通信信道选择信息后，根据该通信信道选择信息，通过指定通信信道与电磁炉体进行无线通信。

2.如权利要求1所述的电磁炉体与煮具间的通信方法，其特征在于：所述电磁炉体中预设至少两个与煮具进行通信的通信信道。

3.如权利要求2所述的电磁炉体与煮具间的通信方法，其特征在于：所述低频电磁线圈发出的电磁波的频率范围为20-40KHz。

4.如权利要求3所述的电磁炉体与煮具间的通信方法，其特征在于：所述低频电磁线圈为电磁炉体的电磁加热线圈。

5.如权利要求3所述的电磁炉体与煮具间的通信方法，其特征在于：所述低频电磁线圈是增设到电磁炉体上的。

6.如权利要求2所述的电磁炉体与煮具间的通信方法，其特征在于：所述电磁炉体选择通信信道的方法为：电磁炉体搜索附近的无线通信信号，并对搜索到的无线通信信号进行分析，从所有可选的通信信道中排除已被使用的通信信道后，从剩下的可选的通信信道中挑选出任意一个通信信道作为电磁炉体与煮具之间的指定通信信道。

7.如权利要求6所述的电磁炉体与煮具间的通信方法，其特征在于：所述电磁炉体工作时，电磁炉体不断搜索附近的无线通信信号。

8.如权利要求1所述的电磁炉体与煮具间的通信方法，其特征在于：所述步骤1中，通信信道选择信息指的是：电磁炉体将指定通信信道生成基带信号，采用低频加热线圈产生的电磁波作为载波，调制后所获得的已调信号；步骤2中煮具的耦合线圈接收到该已调信号后，解调出通道选择信息，然后进行处理并执行电磁炉体的指令，选择电磁炉体指定的空闲通信信道与电磁炉体进行通信。

9.如权利要求8所述的电磁炉体与煮具间的通信方法其特征在于：所述基带信号为脉冲信号。