CN107894017B - 一种智能吸油烟机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能吸油烟机，该吸油烟机包括：依次相连的止回阀电容单元、信息处理单元、主控单元和电机驱动单元；止回阀电容单元根据止回阀的开合产生不同的电容；信息处理单元采集产生的电容并将该电容转化为矩形波；主控单元采集矩形波的频率以及当前吸油烟机的运行状态，根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态，并根据不同的开合状态产生不同的控制信号；电机驱动单元根据不同的控制信号驱动电机在不同的档位运转，以在检测出止回阀的开合状态不正常时自动对止回阀的开合状态进行调整。通过该实施例方案，实现了止回阀叶片开合状态的准确检测、吸油烟机工作状态的实时和准确判断、自动呼吸功能。

Description

一种智能吸油烟机

技术领域

本发明实施例涉及烹饪设备设计技术，尤指一种智能吸油烟机

背景技术

目前市场上吸油烟机的智能控制方式有以下几种：

1、利用烟雾传感器实现吸油烟机自动控制，所述自动吸油烟机通过机内安装的烟雾探头检测烹饪产生的油烟发送信号给一个控制器，通过控制器控制启动风机运转与对风机调速，烹饪时风机可以根据烟雾探头检测到的油烟浓度即时调整改变转速，达到最佳吸排油烟效果。这种自动吸油烟机的烟雾探头检测油烟具有滞后性，此外，自动吸油烟机完全除去了原来手动切换选择档位的按键操作，只具有自动感应工作模式，而且成本很高，一般都在几十块钱左右；

2、利用一系列传感器或者检测电路的组合形式实现自动控制；比如目前很多在止回阀出风口增加风压传感器，配合电机电流检测或者电机转速的测量装置，实现油烟机的智能控制，针对这些控制方式都存在技术的堆叠累加，安装结构也变得很复杂，实际产品上的可行性与可靠度随着系统模块的增多也逐步下降，成本方面更是很大的投入；

3、利用程序控制模拟出炒菜的烟雾量曲线，然后根据经验模拟出各个阶段的时间间隔，然后利用计时单元判断各个时间段的电机运转速度，这样的操作如果遇到风道堵塞或者其他状态时，烟机无法及时做出判断，造成吸烟效果差，影响用户的体验效果；

4、利用硬件电路实时检测电机电流的变化；目前的常规做法是在电源板上面增加互感器来检测电机电流，但是在实际应用中，由于电网电压的波动，系统的采样值也随之发生了较大的变化，再加上各个档位之间电流的检测精度较低，可能烟机遇堵时，系统并不能准确的判断到，影响使用效果。

发明内容

本发明实施例提供了一种智能吸油烟机，能够实现止回阀的叶片开合状态的准确检测，以及对吸油烟机工作状态的实时、准确判断，并实现吸油烟机的自动呼吸功能，实现吸油烟机的低成本、智能化。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：

一种智能吸油烟机，该吸油烟机包括：叶轮、带动所述叶轮运行的电机以及设置于出风口处的止回阀，还包括：依次相连的止回阀电容单元、信息处理单元、主控单元和电机驱动单元；

止回阀电容单元，用于根据止回阀的开合产生不同的电容；

信息处理单元，用于采集产生的电容，并将该电容转化为矩形波；

主控单元，用于采集矩形波的频率以及当前吸油烟机的运行状态，根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态，并根据不同的开合状态产生不同的控制信号；

电机驱动单元，用于根据不同的控制信号驱动电机在不同的档位运转，以在检测出止回阀的开合状态不正常时自动对止回阀的开合状态进行调整。

可选地，止回阀电容单元包括：分别设置于止回阀的两个叶片上的正极极板和负极极板；

正极极板和负极极板，用于跟随两个叶片的开合进行开合，并在开合过程中随两者之间的距离变化产生不同的电容。

可选地，主控单元根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态包括：

当吸油烟机处于运行状态，矩形波的频率小于或等于预设的第一频率时，判定止回阀处于正常打开状态；

当吸油烟机处于非运行状态，矩形波的频率大于或等于预设的第二频率时，判定止回阀处于正常闭合状态；其中，第二频率大于第一频率。

可选地，主控单元还用于：在预设的时长内对止回阀的开关状态进行多次判断，以对止回阀的开合状态进行确认；

其中，在吸油烟机处于运行状态时，将矩形波的频率与预设的第三频率相比较，以确定止回阀是否处于正常打开状态；第三频率等于第一频率与预设的浮动阈值之和；浮动阈值为正数；

在吸油烟机处于非运行状态时，将矩形波的频率与预设的第四频率相比较，以确定止回阀是否处于正常闭合状态；第四频率等于第二频率与浮动阈值之差；并且第四频率大于第三频率。

可选地，主控单元根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态还包括：

在吸油烟机处于运行状态时，如果矩形波的频率大于第三频率并小于第四频率，则判定止回阀处于非正常打开状态；

在吸油烟机处于非运行状态时，如果矩形波的频率大于第三频率并小于第四频率，则判定止回阀处于非正常闭合状态。

可选地，主控单元还用于：

当吸油烟机处于运行状态，并判定止回阀处于非正常打开状态时，或者当吸油烟机处于非运行状态，并判定止回阀处于非正常闭合状态时，根据预设的多个频率范围确定当前检测出的矩形波的频率所处的频率范围；

根据确定出的所处的频率范围对止回阀的两个叶片之间的夹角范围进行判断；

其中，不同的频率范围与不同的夹角范围一一对应；

可选地，智能吸油烟机还包括：显示单元；

显示单元，用于在吸油烟机处于运行状态时和吸油烟机处于非运行状态时，分别针对确定出的矩形波的频率所处的不同的频率范围显示不同的指示标识；

其中，运行状态下和非运行状态下相同的频率范围对应的指示标识也不相同。

可选地，主控单元根据不同的开合状态产生不同的控制信号包括：

检测吸油烟机处于运行状态下电机的当前运行档位，并确定止回阀的两个叶片之间的夹角范围对应的运行档位调节幅度；

生成以当前运行档位为基础上调该运行档位调节幅度的控制信号。

可选地，主控单元还用于：

当电机的运行档位按照控制信号进行档位调整后，止回阀仍处于非正常打开状态时，按照预设的增加幅度继续逐次上调电机的运行档位，并实时检测止回阀的开合状态，直至止回阀处于正常打开状态。

可选地，主控单元还用于：

在检测出吸油烟机的运行状态后，分别根据不同的运行状态设置不同的延时时长；并在延时时长到达后开始采集矩形波的频率，并对止回阀的开合状态进行判断。

本发明实施例的有益效果包括：

1、本发明实施例的吸油烟机包括：叶轮、带动所述叶轮运行的电机以及设置于出风口处的止回阀，还包括：依次相连的止回阀电容单元、信息处理单元、主控单元和电机驱动单元；止回阀电容单元，用于根据止回阀的开合产生不同的电容；信息处理单元，用于采集产生的电容，并将该电容转化为矩形波；主控单元，用于采集矩形波的频率以及当前吸油烟机的运行状态，根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态，并根据不同的开合状态产生不同的控制信号；电机驱动单元，用于根据不同的控制信号驱动电机在不同的档位运转，以在检测出止回阀的开合状态不正常时自动对止回阀的开合状态进行调整。通过该实施例方案，实现了止回阀的叶片开合状态的准确检测，以及对吸油烟机工作状态的实时、准确判断，并实现了吸油烟机的自动呼吸功能，实现了吸油烟机的低成本、智能化。

2、本发明实施例的止回阀电容单元包括：分别设置于止回阀的两个叶片上的正极极板和负极极板；该正极极板和负极极板，用于跟随两个叶片的开合进行开合，并在开合过程中随两者之间的距离变化产生不同的电容。该实施例方案具有导电特性的材料均可以作为极板设置于两个叶片上，极大地降低了检测装置的成本。

3、本发明实施例的主控单元根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态包括：当吸油烟机处于运行状态，矩形波的频率小于或等于预设的第一频率时，判定止回阀处于正常打开状态；当吸油烟机处于非运行状态，矩形波的频率大于或等于预设的第二频率时，判定止回阀处于正常闭合状态；其中，第二频率大于第一频率。该实施例方案基于电容的变化会引起输出振荡波的频率变化，通过对输出波形频率的变化检测来实时判断止回阀的状态，提高了检测的实时性以及精确度。

4、本发明实施例的主控单元还用于：在预设的时长内对止回阀的开关状态进行多次判断，以对止回阀的开合状态进行确认；其中，在吸油烟机处于运行状态时，将矩形波的频率与预设的第三频率相比较，以确定止回阀是否处于正常打开状态；第三频率等于第一频率与预设的浮动阈值之和；浮动阈值为正数；在吸油烟机处于非运行状态时，将矩形波的频率与预设的第四频率相比较，以确定止回阀是否处于正常闭合状态；第四频率等于第二频率与浮动阈值之差；并且第四频率大于第三频率。该实施例方案可以避免由于叶片瞬间抖动等原因造成的检测干扰，从而避免产生误判，提高了检测的准确性。

5、本发明实施例的主控单元根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态还包括：在吸油烟机处于运行状态时，如果矩形波的频率大于第三频率并小于第四频率，则判定止回阀处于非正常打开状态；在吸油烟机处于非运行状态时，如果矩形波的频率大于第三频率并小于第四频率，则判定止回阀处于非正常闭合状态。该实施例方案基于吸油烟机的工作原理，以及对止回阀结构中极板的安装结构和原理分析，可以实时判断吸油烟机的工作状态，并可以精准判断止回阀的故障状态，大幅度提高了判断的准确性，并实现了对止回阀的闭环控制。

6、本发明实施例的主控单元根据不同的开合状态产生不同的控制信号包括：检测吸油烟机处于运行状态下电机的当前运行档位，并确定止回阀的两个叶片之间的夹角范围对应的运行档位调节幅度；生成以当前运行档位为基础上调该运行档位调节幅度的控制信号。该实施例方案可以实时自动调节吸油烟机的各个工作档位，实现了吸油烟机的自动呼吸功能，并实现了低成本的智能化功能。

7、本发明实施例的主控单元还用于：当电机的运行档位按照控制信号进行档位调整后，止回阀仍处于非正常打开状态时，按照预设的增加幅度继续逐次上调电机的运行档位，并实时检测止回阀的开合状态，直至止回阀处于正常打开状态。该实施例方案实现了低成本、高可靠性的吸油烟机遇堵增压功能。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明实施例的止回阀检测装置组成框图；

图2为本发明实施例的止回阀电容单元结构示意图；

图3为本发明实施例的振荡电路实施例组成结构示意图；

图4为本发明实施例的振荡电路输出波形示意图；

图5为本发明实施例的止回阀极板打开侧视图；

图6为本发明实施例的止回阀极板关闭侧视图；

图7为本发明实施例的止回阀极板相对面积计算示意图；

图8为本发明实施例的根据检测出的频率值确定当前叶片的夹角角度以及控制相应的呼吸灯进行状态指示的方法流程图；

图9为本发明实施例的根据止回阀叶片的不同的角度位置对电机运行档位进行相应调整的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

实施例一

一种智能吸油烟机1，该吸油烟机包括：叶轮、带动该叶轮运行的电机以及设置于出风口处的止回阀11，还包括：依次相连的止回阀电容单元12、信息处理单元13、主控单元14和电机驱动单元15；

止回阀电容单元12，用于根据止回阀的开合产生不同的电容；

信息处理单元13，用于采集产生的电容，并将该电容转化为矩形波；

主控单元14，用于采集矩形波的频率以及当前吸油烟机的运行状态，根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态，并根据不同的开合状态产生不同的控制信号；

电机驱动单元15，用于根据不同的控制信号驱动电机在不同的档位运转，以在检测出止回阀的开合状态不正常时自动对止回阀的开合状态进行调整。

可选地，止回阀电容单元12可以包括：分别设置于止回阀11的两个叶片111上的正极极板12-1和负极极板12-2；

正极极板12-1和负极极板12-2，用于跟随两个叶片111的开合进行开合，并在开合过程中随两者之间的距离变化产生不同的电容。

在本发明实施例中，已知电容的电容值C理论计算公式如下：

C＝εS/d； (公式1)

其中：ε为电容正负极板间的介电常数；d为正负极板的相对距离；S为正负极板的面积。

根据以上公式可知，当其他参数一定时，电容的容值与两电极板的面积成正比。此处，该面积是指正负极板相对的有效面积。

在本发明实施例中，如图2所示，如果将电容器的正极极板12-1和负极极板12-2对称安装在止回阀11的两个叶片(或称阀叶)111上，则当止回阀11完全关闭时，电容的正极极板12-1和负极极板12-2间相对的有效面积较小，此时电容值C较小；反之，当止回阀11完全打开时，电容的正极极板12-1和负极极板12-2间相对的有效面积较大，此时电容值C变大。

在本发明实施例中，需要说明的是，上述正极极板12-1和负极极板12-2的固定方式可以包括以下任意一种或多种：粘胶方式、捆绑方式以及卡位方式，对于具体固定方法不做限制。

在本发明实施例中，通过止回阀11打开或者关闭状态下，两个叶片111上极板之间的相对有效面积的变化，转换成电容值的变化，继而改变信息处理单元13输出的频率值。具体地，信息处理单元13根据改变的电容值在输出端输出相应频率的矩形波，主控单元14通过检测振荡器输出的矩形波的频率大小，实时判断当前止回阀11的状态。通过止回阀电容单元12、信息处理单元13和主控单元14，当吸油烟机启动后，可以实时判断止回阀11是否已经正常打开，从而实现止回阀状态的智能检测以及闭环检测。

在本发明实施例中，信息处理单元13可以是集成电路或集成芯片，对于其具体实现方式不做限制，例如，该信息处理单元13可以包括振荡电路或时基振荡芯片，本发明实施例将通过图3所述的时基振荡芯片13-1及外围电路组成的振荡电路为例，对信息处理单元13具体的工作过程进行介绍。

在本发明实施例中，RA、RB和C1为外接元件，C为可变式电容(本实施例中由止回阀11上面的两个导电极板组成)，其中RA、RB和C组成了RC充放电电路，内部比较器A1参考电压(2/3VCC)加在同相输入端，内部比较器A2参考电压(1/3VCC)加在反向输入端；电源接通时，时基振荡芯片13-1的3脚输出高电平，同时电源通过RA、RB向电容C充电，当C上的电压到达时基振荡芯片电路6脚的阀值电压(2/3VCC)时，时基振荡芯片的7脚把电容里的电放掉，3脚由高电平变成低电平。当电容的电压降到(1/3VCC)时，3脚又变为高电平，同时电源再次经RA、RB向电容充电。这样周而复始，形成振荡矩形波Uout输出。

在本发明实施例中，根据上述信息处理单元13的硬件原理图分析以及图4所示的信息处理单元13输出波形图，可以将振荡周期T分为电容充电时间T1和电容放电时间T2，T＝T1+T2；其中充电时间：

T1＝(RA+RB)C*ln2≈0.69(RA+RB)C (公式2)

放电时间：

T2＝RB*C*ln2≈0.69RB*C (公式3)

因此矩形波的振荡周期为：

T＝T1+T2＝0.69(RA+2RB)C，f＝1/T (公式4)通过改变RA、RB和电容C的值，便可以改变振荡器输出波形的频率f。

在本发明实施例中，硬件电路中RA、RB和C1的值是恒定的，只有C的容值变化会影响信息处理单元13输出矩形波的频率。

在本发明实施例中，下面对设置有极板的止回阀11的具体工作方式作详细介绍：如图2所示，止回阀11上可以包括：叶片111和转动轴112，其上设置有正极极板12-1、负极极板12-2、正极极板引线12-3和负极极板引线12-4。正极极板引线123和负极极板引线12-4分别焊接在相应的极板上，并沿着转动轴112从侧面引出，通过引线将极板的正负极连接到信息处理单元13的电容接口上。止回阀11运动示意图分别如图5、图6所示，由上述止回阀运动示意图可知，随着止回阀11的打开或者关闭角度的变化，两个极板的相对面积具有以下的变化规律：当止回阀11打开时，两个叶片111和中垂线的夹角为0°，两个极板的相对面积最大；当止回阀11关闭时，两个叶片111和中垂线的夹角为90°，两个极板的相对面积最小。如图7所示，设两个导电极板的面积S＝L*W；则在叶片111运动的过程中，L保持不变，随着两个叶片111与中垂线之间夹角β的变化，两者的相对面积S1＝L*W*cosβ；由公式1和公式4可知，振荡器输出频率f与夹角β成反比关系。即，随着两个叶片111与中垂线之间夹角β的减小，止回阀11的叶片呈打开状态，两个导电极板组成的电容值C增大，但是振荡器输出的脉冲频率f减小。

在本发明实施例中，基于上述内容可知，可以预先根据叶片111的打开和闭合状态计算相应的输出脉冲频率f(即矩形波的平率)，并将计算出的频率值作为参考标准以判断叶片111的当前开合状态。

可选地，主控单元14根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态可以包括：

当吸油烟机处于运行状态，矩形波的频率小于或等于预设的第一频率时，判定止回阀处于正常打开状态；

当吸油烟机处于非运行状态，矩形波的频率大于或等于预设的第二频率时，判定止回阀处于正常闭合状态；其中，第二频率大于第一频率。

在本发明实施例中，该第一频率和第二频率即上述的判断当前输出频率大小的参考标准，这两个频率值的大小可以根据具体的应用场景或者不同的精度要求进行自定义，对于其具体数值不做限制。

在本发明实施例中，该实施例方案基于电容的变化会引起输出振荡波的频率变化，通过对输出波形频率的变化检测来实时判断止回阀的状态，提高了检测的实时性以及精确度。

在本发明实施例中，根据吸油烟机整机运行状态中档位的切换以及风管阻力的大小，止回阀叶片的打开角度都会受到影响。对于自动控制的止回阀，打开和关闭的速度可控，可以根据实际控制动作来直接控制；然而对于不可自动控制的止回阀的打开和关闭的速度是不同的，因为打开是由风力吹开的，但是关闭后叶片只能通过自身的重力作用返回而关闭；因此有必要结合整机的运行状态，对于非自动控制的止回阀的叶片运动状态做出实时的判断与反馈。

在本发明实施例中，吸油烟机系统开机后，需要执行初始化工作，主要是初始化系统硬件接口和硬件驱动函数，并将我们的设定数据进行初始化配置，例如，对系统设定的关于止回阀检测的相关阈值以及缓冲阈值进行初始化配置。因为止回阀的工作状态与异常的判断必须结合整机的运行状态，所以初始化完成后，需要先判断整机的运行状态并设置相关标志位；该运行状态主要是指系统中开始排烟的工作状态，该运行状态可以包括风机运转、烟机运行的状态。非运行状态可以包括待机、关机状态或者其他风机不相关设备的运行状态或非运行状态。

可选地，主控单元14还用于：

在检测出吸油烟机的运行状态后，分别根据不同的运行状态设置不同的延时时长；并在延时时长到达后开始采集矩形波的频率，并对止回阀的开合状态进行判断。

在本发明实施例中，在检测出吸油烟机的运行状态后，在开始采集矩形波的频率，并对止回阀的开合状态进行判断之前，有个延时动作。因为，在实际工作状态中，如果检测出吸油烟机处于运行状态，则从按键按下到电机启动运行，再到足够的风量吹开止回阀的叶片，均需要一定的时间，因此需要留足这段间隔时间，即上述的延时时长。可选地，该延时时长可以设置为大于3S，并且该延时时长可以根据系统工作自行调试设置。另外，如果检测出吸油烟机处于关机动作，因为整机由运行到电机停止运转的过程中，由于惯性会使得电机持续运转一段时间，风量也是逐步降低，叶片也会慢慢关闭，此处我们需要设置另一个时间间隔，该时间间隔可以设置为大于10S，也就是10s之后我们再进行振荡频率的检测。

在本发明实施例中，需要说明的是，如果检测出整机处于运行状态，我们在得到检测频率值后，还需要判断整机运行档位有无变换，因为在档位变换的过程中，止回阀和叶片会有一个比较明显的波动，所以，在整机档位变换后，我们还是需要执行一个延时函数，在延时等待一段时间以后再去判断运行状态下的频率值。

在本发明实施例中，如图8所示，完成上述初始化过程后，系统开始通过振荡电路接口判断振荡频率的大小，具体地，检测频率数据f0，并通过主控单元14将该检测数据f0与系统内部原先设定好的检测阈值(如上述的第一频率f1和第二频率f2)进行对比。并且如果检测出当前吸油烟机处于运行状态，止回阀应该处于打开状态，此时，两个极板之间的相对面积较大，电容值也较大，振荡电路12输出的脉冲频率值较低，如低于预设的第一频率f1；如果检测出当前吸油烟机处于非运行状态，止回阀应该处于关闭状态，此时，两个极板之间的相对面积较小，电容值也较小，振荡电路12输出的脉冲频率值较高，如高于预设的第二频率f2；其中，系统的判断值f1和f2是预先设定好的，且存在f1小于f2。

在本发明实施例中，如果检测出吸油烟机在运行状态，根据设定的检测阈值f1，当振荡电路输出的脉冲频率值低于f1，且系统是第一次达到这个频率值时，判定止回阀处于打开状态。

在本发明实施例中，如果检测出吸油烟机处于非运行状态，根据设定的检测阈值f2，当振荡电路输出的脉冲频率值高于f2，且系统是第一次达到这个频率值时，判定止回阀处于关闭状态。

实施例二

该实施例在实施例一的基础上对主控单元14判断叶片开合状态的方法作了进一步细化。

可选地，如图8所示，主控单元还用于：在预设的时长内对止回阀的开关状态进行多次判断，以对止回阀的开合状态进行确认；

其中，在吸油烟机处于运行状态时，将矩形波的频率与预设的第三频率相比较，以确定止回阀是否处于正常打开状态；第三频率等于第一频率与预设的浮动阈值之和；浮动阈值为正数；

在吸油烟机处于非运行状态时，将矩形波的频率与预设的第四频率相比较，以确定止回阀是否处于正常闭合状态；第四频率等于第二频率与浮动阈值之差；并且第四频率大于第三频率。

在本发明实施例中，为了防止叶片瞬间抖动造成的误判，可以在后面程序中进行多次检测或循环检测，并且为了进一步避免叶片抖动造成的干扰，还可以将检测阈值f1和f2进行调整。具体地，例如，在吸油烟机处于非运行状态时，可以将检测阈值调整到预设的第三频率f3，该第三频率f3是第一频率f1提高到f1+temp后的阈值；其中，该temp即预设的浮动阈值(或称缓冲阈值)，该浮动阈值可以根据不同的应用场景自行定义。在吸油烟机处于非运行状态时，可以将检测阈值调整到预设的第四频率f4，该第四频率f4是第二频率f2降低到f2-temp后的阈值。

可选地，主控单元14根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态还可以包括：

在吸油烟机处于运行状态时，如果矩形波的频率大于第三频率并小于第四频率，则判定止回阀处于非正常打开状态；

在吸油烟机处于非运行状态时，如果矩形波的频率大于第三频率并小于第四频率，则判定止回阀处于非正常闭合状态。

在本发明实施例中，如果系统检测到的频率值f1+temp<f0<f2-temp，这说明止回阀没有正常打开或者关闭，系统将在规定时间内重复检测，如果已经满足要求，系统可正常运作，如果在规定时间内还是没有满足要求，系统将执行冗余等级和容忍度的判定，例如下述方案中可以将f0的值设定了6个等级，根据确定出的f0的等级可以判定两个叶片之间的夹角在什么范围之内，并根据系统运行状态实时提醒用户进行检查处理。

在本发明实施例中，通过设置在止回阀两个叶片上面的导电极板，配合一个简单的振荡电路就可以实现吸油烟机运行状态的智能检测与控制，极大地降低了吸油烟机自动检测控制的成本。

实施例三

该实施例在实施例二的基础上，给出了根据叶片的开合状态进行叶片夹角角度确定以及进行电机运行状态调整的具体实施例方案。

可选地，主控单元14还用于：

当吸油烟机处于运行状态，并判定止回阀处于非正常打开状态时，或者当吸油烟机处于非运行状态，并判定止回阀处于非正常闭合状态时，根据预设的多个频率范围确定当前检测出的矩形波的频率所处的频率范围；

根据确定出的所处的频率范围对止回阀的两个叶片之间的夹角范围进行判断；

其中，不同的频率范围与不同的夹角范围一一对应；

在本发明实施例中，如图8所示，在进行系统初始化时，同时需要对根据实际系统测试获得的一个或多个用于划分频率等级的频率范围进行初始化。例如：M0-M1、M1-M2、M2-M3、M3-M4等，每一个频率范围代表一个频率等级，并且不同的频率范围可以预先根据叶片夹角所处区间进行划分。例如，如果f0＜M0，则对应两个叶片之间的夹角在0℃-30℃之间；如果M0≤f0＜M1，则对应两个叶片之间的夹角在30℃-60℃之间；如果M1≤f0＜M2，则对应两个叶片之间的夹角在60℃-90℃之间；如果M2≤f0＜M3，则对应两个叶片之间的夹角在90℃-120℃之间；如果M3≤f0＜M4，则对应两个叶片之间的夹角在120℃-150℃之间；如果M4≤f0，则对应两个叶片之间的夹角在150℃-180℃之间。

在本发明实施例中，M0、M1、M2、M3、M4的具体数值可以根据不同的应用场景自行定义，对于其具体数据不做限制。

在本发明实施例中，上述的初始化过程完成后，需要启动预设的智控功能来执行上述的等级划分以及叶片夹角确定程序。系统中的智控功能可以设置单独的按键，通过用户操作来进入该智控功能，也可以将相应的功能按键设置在电机运转的各个功能按键中，实现烟机档位的自动控制，系统正常运作后，系统实时循环判断是否进入智控功能。

在本发明实施例中，当系统进入上述的智控功能后，记录当前的电机运转档位标志位，并执行止回阀状态的频率检测程序，记录频率值f0；如果止回阀的频率值小于M0，即两个叶片的夹角小于30°，系统维持原先的运行状态继续工作；如果止回阀的频率值大于M0，即两个叶片的夹角大于30°，此时可以判定止回阀异常，即可能存在系统风道系统遇堵或者止回阀异常卡位的情况。

可选地，主控单元14根据不同的开合状态产生不同的控制信号可以包括：

检测吸油烟机处于运行状态下电机的当前运行档位，并确定止回阀的两个叶片之间的夹角范围对应的运行档位调节幅度；

生成以当前运行档位为基础上调该运行档位调节幅度的控制信号。

在本发明实施例中，如果判定出系统风道系统遇堵或者止回阀异常卡位时，可以根据确定出的叶片夹角确定电机档位的调节幅度，并根据该调节幅度对电机档位进行调节。具体地，如图9所示，如果检测出叶片夹角对应的电机档位的调节幅度为一档，即上调一档，则当当前系统中电机运行档位处于低档位时，可以将电机运行档位调节到中档位；当当前系统中电机运行档位处于中档位时，可以将电机运行档位调节到高档位；当当前系统中电机运行档位处于高档位时，可以将电机运行档位调节到超高档位；当当前系统中电机运行档位已经处于超高档位时，可以通过预设的警示灯给予警示，如下文中将提到的呼吸灯，以提醒用户进行及时维修。

可选地，主控单元14还用于：

当电机的运行档位按照控制信号进行档位调整后，止回阀仍处于非正常打开状态时，按照预设的增加幅度继续逐次上调电机的运行档位，并实时检测止回阀的开合状态，直至止回阀处于正常打开状态。

在本发明实施例中，根据前述方案将电机的运行档位自动调节相应的调节幅度以后，例如自动增高一个档位运行以后，可以延时几秒种后再次测量频率值；如果再次测量的频率值仍然不能满足要求，可以继续增加档位，直到系统达到最高档运行；如果增加档位后，系统检测到的频率值满足预设的阈值要求，则系统可以一直维持这种运行状态，并实时检测判断频率值的变化，调整电机运行档位及时变化。

在本发明实施例中，通过对止回阀叶片角度位置的判断实现了吸油烟机的智能控制，能够更加直接明确的判断出系统的工作状态，不受整机工作电压波动造成的影响，使得普遍适用性更好。

实施例四

该实施例在实施例三的基础上，给出了根据叶片的不同开合状态通过预设的指示灯给予指示的实施例方案。

可选地，智能吸油烟机还包括：显示单元；

显示单元，用于在吸油烟机处于运行状态时和吸油烟机处于非运行状态时，分别针对确定出的矩形波的频率所处的不同的频率范围显示不同的指示标识；

其中，运行状态下和非运行状态下相同的频率范围对应的指示标识也不相同。

在本发明实施例中，针对止回阀叶片之间的不同夹角，可以设置相应的指示灯，通过不同的指示标识给予指示，并且针对吸油烟机运行状态和非运行状态也可以设置不同的指示标识，以对吸油烟机的各种状态进行指示。由于本发明实施例方案可以根据叶片的具体角度给予电机相应地调节，从而进一步控制止回阀的开合，实现了吸油烟机的自由呼吸功能，因此，上述的指示灯也可以称为呼吸灯，用于指示吸油烟机的呼吸状态。

在本发明实施例中，该呼吸灯的具体指示标识可以根据不同的应用场景或不同的需求自行定义，对于具体标识不做限制。例如，可以通过不同的颜色来标识，或者通过不同的显示状态来标识(如不同的闪烁次数、不同的闪烁频率等)，或者颜色和显示状态的结合。

在本发明实施例中，下面可以给出呼吸灯的具体实施例：

当吸油烟机处于运行状态时，如果f0＜M0，则呼吸灯常亮；如果M0≤f0＜M1，则呼吸灯显示深绿色；如果M1≤f0＜M2，则呼吸灯显示浅绿色；如果M2≤f0＜M3，则呼吸灯显示黄色；如果M3≤f0＜M4，则呼吸灯显示橙色；如果M4≤f0，则呼吸灯显示红色；

当吸油烟机处于非运行状态时，如果f0＜M0，则呼吸灯显示红色；如果M0≤f0＜M1，则呼吸灯显示橙色；如果M1≤f0＜M2，则呼吸灯显示黄色；如果M2≤f0＜M3，则呼吸灯显示浅绿色；如果M3≤f0＜M4，则呼吸灯显示深绿色；如果M4≤f0，则呼吸灯关闭。

在本发明实施例中，根据吸油烟机止回阀叶片的开合状态(或称角度位置)，实现了油烟机的智能控制。其中涉及两种智能控制的技术，其一就是油烟机遇堵增压，即当油烟机由于公共烟道堵塞或者止回阀异常无法打开时，系统会智能检测判断，自动提高电机运转速度，解决烟道堵塞的情况；其二就是自动呼吸功能，当系统进入智控功能后，如果系统在超高档运行时，当系统检测到的频率值达到系统设置的阈值梯度后，系统会根据各个梯度做出调整呼吸灯的频率，实时提醒用户系统工作状态。基于上述两个技术，更好地解决了吸油烟机遇堵增压的技术问题，并且经过对检测数据的分段处理，采用呼吸灯进行相应地提醒，进一步提高了智能化和人性化。

实施例五

该实施例在上述任意实施例的基础上，给出了一种判断吸油烟机运行状态或电机运行档位的实施例方案。

可选地，通过检测电机电流判断当前吸油烟机的运行状态和/或电机的运行档位。

在本发明实施例中，为了增强系统的可靠性，解决系统除了止回阀堵住而造成的电机电流增大以外的其他影响因素，比如叶轮上面油污过多造成的电机负载增大，我们可以结合电机电流检测电路两者同时进行判断检测；系统中我们可以将关于止回阀的智能检测数值作为第一阈值，实现止回阀开合状态的检测；将电机电流检测到的数值作为第二阈值，实现吸油烟机运行状态方面的自动检测；也就是说，系统初始化完成后，系统实时检测止回阀叶片之间的夹角位置信息，再根据电机电流的检测装置来判断整机的运行模式，也就是当用户操作执行某一个档位时，系统可以实时检测电机电流的变化，并根据这些信息实现上述背景中提到的模拟出炒菜的烟雾量曲线的过程。

本发明实施例的有益效果可以包括：

1、本发明实施例的吸油烟机包括：叶轮、带动所述叶轮运行的电机以及设置于出风口处的止回阀，还包括：依次相连的止回阀电容单元、信息处理单元、主控单元和电机驱动单元；止回阀电容单元，用于根据止回阀的开合产生不同的电容；信息处理单元，用于采集产生的电容，并将该电容转化为矩形波；主控单元，用于采集矩形波的频率以及当前吸油烟机的运行状态，根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态，并根据不同的开合状态产生不同的控制信号；电机驱动单元，用于根据不同的控制信号驱动电机在不同的档位运转，以在检测出止回阀的开合状态不正常时自动对止回阀的开合状态进行调整。通过该实施例方案，实现了止回阀的叶片开合状态的准确检测，以及对吸油烟机工作状态的实时、准确判断，并实现了吸油烟机的自动呼吸功能，实现了吸油烟机的低成本、智能化。

2、本发明实施例的止回阀电容单元包括：分别设置于止回阀的两个叶片上的正极极板和负极极板；该正极极板和负极极板，用于跟随两个叶片的开合进行开合，并在开合过程中随两者之间的距离变化产生不同的电容。该实施例方案具有导电特性的材料均可以作为极板设置于两个叶片上，极大地降低了检测装置的成本。

3、本发明实施例的主控单元根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态包括：当吸油烟机处于运行状态，矩形波的频率小于或等于预设的第一频率时，判定止回阀处于正常打开状态；当吸油烟机处于非运行状态，矩形波的频率大于或等于预设的第二频率时，判定止回阀处于正常闭合状态；其中，第二频率大于第一频率。该实施例方案基于电容的变化会引起输出振荡波的频率变化，通过对输出波形频率的变化检测来实时判断止回阀的状态，提高了检测的实时性以及精确度。

4、本发明实施例的主控单元还用于：在预设的时长内对止回阀的开关状态进行多次判断，以对止回阀的开合状态进行确认；其中，在吸油烟机处于运行状态时，将矩形波的频率与预设的第三频率相比较，以确定止回阀是否处于正常打开状态；第三频率等于第一频率与预设的浮动阈值之和；浮动阈值为正数；在吸油烟机处于非运行状态时，将矩形波的频率与预设的第四频率相比较，以确定止回阀是否处于正常闭合状态；第四频率等于第二频率与浮动阈值之差；并且第四频率大于第三频率。该实施例方案可以避免由于叶片瞬间抖动等原因造成的检测干扰，从而避免产生误判，提高了检测的准确性。

5、本发明实施例的主控单元根据矩形波的频率大小和运行状态实时判断当前止回阀的开合状态还包括：在吸油烟机处于运行状态时，如果矩形波的频率大于第三频率并小于第四频率，则判定止回阀处于非正常打开状态；在吸油烟机处于非运行状态时，如果矩形波的频率大于第三频率并小于第四频率，则判定止回阀处于非正常闭合状态。该实施例方案基于吸油烟机的工作原理，以及对止回阀结构中极板的安装结构和原理分析，可以实时判断吸油烟机的工作状态，并可以精准判断止回阀的故障状态，大幅度提高了判断的准确性，并实现了对止回阀的闭环控制。

6、本发明实施例的主控单元根据不同的开合状态产生不同的控制信号包括：检测吸油烟机处于运行状态下电机的当前运行档位，并确定止回阀的两个叶片之间的夹角范围对应的运行档位调节幅度；生成以当前运行档位为基础上调该运行档位调节幅度的控制信号。该实施例方案可以实时自动调节吸油烟机的各个工作档位，实现了吸油烟机的自动呼吸功能，并实现了低成本的智能化功能。

7、本发明实施例的主控单元还用于：当电机的运行档位按照控制信号进行档位调整后，止回阀仍处于非正常打开状态时，按照预设的增加幅度继续逐次上调电机的运行档位，并实时检测止回阀的开合状态，直至止回阀处于正常打开状态。该实施例方案实现了低成本、高可靠性的吸油烟机遇堵增压功能。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种智能吸油烟机，所述吸油烟机包括：叶轮、带动所述叶轮运行的电机以及设置于出风口处的止回阀，其特征在于，还包括：依次相连的止回阀电容单元、信息处理单元、主控单元和电机驱动单元；

所述止回阀电容单元，用于根据所述止回阀的开合产生不同的电容；

所述信息处理单元，用于采集产生的所述电容，并将所述电容转化为矩形波；

所述主控单元，用于采集所述矩形波的频率以及当前所述吸油烟机的运行状态，根据所述矩形波的频率大小和所述运行状态实时判断当前所述止回阀的开合状态，并根据不同的开合状态产生不同的控制信号；

所述电机驱动单元，用于根据所述不同的控制信号驱动所述电机在不同的档位运转，以在检测出所述止回阀的开合状态不正常时自动对所述止回阀的开合状态进行调整。

2.根据权利要求1所述的智能吸油烟机，其特征在于，所述止回阀电容单元包括：分别设置于所述止回阀的两个叶片上的正极极板和负极极板；

所述正极极板和负极极板，用于跟随所述两个叶片的开合进行开合，并在开合过程中随两者之间的距离变化产生所述不同的电容。

3.根据权利要求1所述的智能吸油烟机，其特征在于，所述主控单元根据所述矩形波的频率大小和所述运行状态实时判断当前所述止回阀的开合状态包括：

当所述吸油烟机处于运行状态，所述矩形波的频率小于或等于预设的第一频率时，判定所述止回阀处于正常打开状态；

当所述吸油烟机处于非运行状态，所述矩形波的频率大于或等于预设的第二频率时，判定所述止回阀处于正常闭合状态；其中，所述第二频率大于所述第一频率。

4.根据权利要求3所述的智能吸油烟机，其特征在于，所述主控单元还用于：在预设的时长内对所述止回阀的开关状态进行多次判断，以对所述止回阀的开合状态进行确认；

其中，在所述吸油烟机处于所述运行状态时，将所述矩形波的频率与预设的第三频率相比较，以确定所述止回阀是否处于所述正常打开状态；所述第三频率等于所述第一频率与预设的浮动阈值之和；所述浮动阈值为正数；

在所述吸油烟机处于所述非运行状态时，将所述矩形波的频率与预设的第四频率相比较，以确定所述止回阀是否处于所述正常闭合状态；所述第四频率等于所述第二频率与所述浮动阈值之差；并且所述第四频率大于所述第三频率。

5.根据权利要求4所述的智能吸油烟机，其特征在于，所述主控单元根据所述矩形波的频率大小和所述运行状态实时判断当前所述止回阀的开合状态还包括：

在所述吸油烟机处于所述运行状态时，如果所述矩形波的频率大于所述第三频率并小于所述第四频率，则判定所述止回阀处于非正常打开状态；

在所述吸油烟机处于所述非运行状态时，如果所述矩形波的频率大于所述第三频率并小于所述第四频率，则判定所述止回阀处于非正常闭合状态。

6.根据权利要求5所述的智能吸油烟机，其特征在于，所述主控单元还用于：

当所述吸油烟机处于所述运行状态，并判定所述止回阀处于所述非正常打开状态时，或者当所述吸油烟机处于所述非运行状态，并判定所述止回阀处于所述非正常闭合状态时，根据预设的多个频率范围确定当前检测出的所述矩形波的频率所处的频率范围；

根据确定出的所述所处的频率范围对所述止回阀的两个叶片之间的夹角范围进行判断；

其中，不同的频率范围与不同的夹角范围一一对应。

7.根据权利要求6所述的智能吸油烟机，其特征在于，所述智能吸油烟机还包括：显示单元；

所述显示单元，用于在所述吸油烟机处于所述运行状态时和所述吸油烟机处于所述非运行状态时，分别针对确定出的所述矩形波的频率所处的不同的频率范围显示不同的指示标识；

其中，所述运行状态下和所述非运行状态下相同的频率范围对应的指示标识也不相同。

8.根据权利要求6所述的智能吸油烟机，其特征在于，所述主控单元根据不同的开合状态产生不同的控制信号包括：

检测所述吸油烟机处于所述运行状态下所述电机的当前运行档位，并确定所述止回阀的两个叶片之间的夹角范围对应的运行档位调节幅度；

生成以所述当前运行档位为基础上调所述运行档位调节幅度的控制信号。

9.根据权利要求8所述的智能吸油烟机，其特征在于，所述主控单元还用于：

当所述电机的运行档位按照所述控制信号进行档位调整后，所述止回阀仍处于所述非正常打开状态时，按照预设的增加幅度继续逐次上调所述电机的运行档位，并实时检测所述止回阀的开合状态，直至所述止回阀处于所述正常打开状态。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的智能吸油烟机，其特征在于，所述主控单元还用于：

在检测出所述吸油烟机的运行状态后，分别根据不同的运行状态设置不同的延时时长；并在所述延时时长到达后开始采集所述矩形波的频率，并对所述止回阀的开合状态进行判断。