CN110594831A - 一种吸油烟机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种吸油烟机,包括具备存储功能的控制器和风机,还包括与控制器信号连接的语音识别模块、手势感应模块和提示模块。本发明还包括一种吸油烟机控制方法，包括如下步骤:S1将唤醒词和手势比对数据存入控制器；S2用户发出唤醒词，烟机从关机状态进入待机状态；S3用户发出手势，所述手势感应模块将识别出的手势信号反馈回控制器，根据匹配结果及烟机当前状态发出不同指令控制烟机的风机。本发明所述吸油烟机及其控制方法，采用语音结合手势的非接触控制方式，减少了电路设计难度，节省了成本，操作简单便捷，提升了用户人机交互体验感，具有广阔的应用前景。

Description

一种吸油烟机及其控制方法

技术领域

本发明属于家电领域，具体涉及一种吸油烟机及其控制方法。

背景技术

现有吸油烟机的开、关机及其他功能的操作均是通过按键、触摸、无线电遥控等控制方式来实现的,其不足之处有如下几个方面：

1)作为一种净化厨房环境的家用电器，吸油烟机需要先触碰开机键，再触碰档位键，从而启动烟机进入工作状态，在操控上带来不便。

2)吸油烟机长期使用后，其面板表面会积累油污，操作时灵敏度会降低。

3)按键(机械按键、轻触按键)控制，其按键响应力度不容易把握，有时候会出现卡死失效的情况，并且按键使用年限时间较短，操作体验不理想。

4）烟机在工作状态下，环境噪声极大，此时如果继续在烟机运转状态下采用语音控制，识别率会显著降低，不利于用户体验。

发明内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明公开了一种吸油烟机及其控制方法。

本发明所述吸油烟机, 包括具备存储功能的控制器和风机,还包括与控制器信号连接的语音识别模块、手势感应模块和提示模块。

优选的，所述手势感应模块包括设置在烟机正前方的至少两个红外传感器,所述红外传感器之间的距离为15-20厘米。

优选的，所述语音识别模块包括设置在烟机前方的麦克风及与其连接的调制解调模块,所述调制解调模块通过AD转换电路与所述控制器信号连接,所述语音识别模块还包括与控制器连接的扬声器。

优选的，所述红外传感器在水平方向上排布。

优选的，所述控制器内设置有计时器。

本发明还公开了一种吸油烟机控制方法，包括如下步骤:

S1将唤醒词和手势比对数据存入控制器；

S2用户发出唤醒词，语音识别模块识别出唤醒词后，控制器发出设备唤醒信号，唤醒信号启动手势感应模块，烟机从关机状态进入待机状态；

所述待机状态下，手势感应模块正常工作；风机和语音识别模块不工作；

所述关机状态下，语音识别模块正常工作，风机和手势感应模块不工作；

S3用户发出手势，所述手势感应模块将识别出的手势信号反馈回控制器，控制器与已经录入的手势比对数据进行匹配，根据匹配结果及烟机当前状态发出不同指令控制烟机的风机；所述手势为用户在烟机正前方作出的在任意两个红外传感器位置所处直线上作出的不同移动动作。

优选的，所述唤醒信号同时打开烟机上的照明灯并控制语音识别模块的扬声器发出提示音。

优选的，所述手势比对数据包括从左向右挥动和从右向左挥动；

所述烟机控制方法中，对于不同状态的切换，采用以下判断方式中的任意一种：

从左向右挥动；

从右向左挥动；

一定时间间隔内连续发生两次以上相同或不同方向的挥动。

优选的，所述步骤S3中的手势匹配和指令对应如下:

1)当烟机处于待机状态时，若手势感应模块识别到从左到右挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到低速状态；否则维持原状态；

2)当烟机处于低速状态时，若手势感应模块识别到从左到右挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到高速状态；否则维持原状态；

3)当烟机处于高速状态时，若手势感应模块识别到从右到左挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到低速状态；否则维持原状态；

4)当烟机处于低速状态时，若手势感应模块识别到从右到左挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到待机状态；否则维持原状态；

5)当烟机处于待机状态时，若手势感应模块在第一预设时间长度内连续两次以上识别到从右到左挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入关机状态；否则维持原状态；

上述1)至5)中，从左到右和从右到左可以互换。

优选的，所述烟机处于待机状态下时，持续第二预设时间未识别到可匹配的手势后，进入关机状态。

本发明所述吸油烟机及其控制方法，采用语音结合手势的非接触控制方式，减少了电路设计难度，节省了成本，操作简单便捷，提升了用户人机交互体验感，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明所述吸油烟机正面的一种具体实施方式示意图;

图2为本发明所述红外传感器的一种具体实施方式原理示意图;

图3为本发明所述语音识别模块的一种具体实施方式示意图;

图4为本发明所述红外传感器的工作原理示意图;

图5为本发明所述吸油烟机控制方法的一种具体实施方式示意图;

图中附图标记名称为: 1-操作面板，2-指示灯，3-麦克风，4-扬声器，5-红外传感器。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

本发明所述吸油烟机包括具备存储功能的控制器和风机,还包括与控制器信号连接的语音识别模块、手势感应模块和提示模块。

在关机状态下,语音识别模块正常工作,通过语音识别模块对吸油烟机在关机状态下的状态变化进行控制;在吸油烟机开机运转后,再使用手势感应模块对吸油烟机的状态进行调整，从而脱离传统的按键操作。图1所示的具体实施方式中,也可以保留传统按键对吸油烟机进行常规操作。

图3给出本发明所述语音识别模块的一种具体实施方式示意图;语音识别模块包括设置在烟机前方的麦克风3及与其连接的调制解调模块,所述调制解调模块通过AD转换电路与所述控制器信号连接,所述语音识别模块还包括与控制器连接的扬声器4。

典型的语音识别过程为：在关机状态下，语音识别模块通电并处于正常工作状态，语音识别模块的麦克风将音频信号转化为模拟电压信号，通过调制解调电路和AD转换电路转化为数字信号输入到控制器，控制器识别到用户发出的唤醒词语音信号，如“智能烟机”将信号发送给控制器，烟机控制器根据语音识别结果与预先存储的唤醒词进行对比判断。如果唤醒词错误，烟机将维持现有状态。当唤醒词准确时，烟机控制器发出信号转换烟机工作状态，通常是启动手势识别模块开始发射红外信号，并可以打开指示灯2并通过驱动电路和扬声器4进行语音播报，如”烟机已启动”。

所述手势感应模块包括设置在烟机正前方的一对红外传感器5,所述红外传感器5之间的距离为15-20厘米。也可以设置更多红外传感器来满足更多的手势检测，只设置两个对吸油烟机是一种较节省的选择。

如图1所示，人手从左侧传感器移动到右侧传感器，或从右侧传感器移动到左侧传感器，控制器通过两个传感器先后检测到人手的顺序，识别出不同的手势，并与预存的手势比对数据进行比对，实现至少两种手势的检测。

两个传感器优选安装在水平方向，对于人手操作而言，吸油烟机的操作面板1一般位于人头部所处高度附近，进行从左至右或从右至左的挥动都需要抬手操作，在作为手势后手回撤时，会自然的降低高度，不会形成在传感器所处高度平面上先从右至左再从左至右收回的习惯动作，相对竖直设置两个传感器，降低了对后续动作的误识别率。

设置更多的红外传感器可以识别更多的手势动作，但传感器在一定空间内密度的增加，也会提高误识别率，可以结合控制器内的计时器定义更多的手势，例如间隔时间较短的两次从左至右挥动动作可以定义一个新的功能。

红外传感器的工作原理如图4所示，在没有障碍物接近红外传感器时，红外传感器的红外发射电路发射的红外线不会被反射，当有障碍物如人手接近红外传感器，红外发射电路发射的红外线被人手反射到红外传感器的红外接收电路，红外接收电路接收到红外线后反馈到控制器，控制器识别出人手靠近红外传感器。

图2给出红外传感器的一种具体实施方式，图2中的D为用于发射红外线的红外发射管，Q为用于接收反射红外线的红外接收管，C为比较器，VCC表示电源电压，R表示电阻，不同位置的R阻值可能不同。当红外接收管Q接收到红外线时导通，比较器C反向输入端电压增加并超过由串联在电源和地之间两个电阻分压产生的基准电压，比较器输出电压OUT翻转。

基于上述吸油烟机，本发明提出一种吸油烟机控制方法，包括如下步骤:

S1.将唤醒词和手势比对数据存入控制器；

S2用户发出唤醒词，语音识别模块识别出唤醒词后，控制器发出设备唤醒信号，唤醒信号启动手势感应模块，烟机从关机状态进入待机状态；

所述待机状态下，手势感应模块正常工作；风机和语音识别模块不工作；

所述关机状态下，语音识别模块正常工作，风机和手势感应模块不工作；

S3用户发出手势，所述手势感应模块将识别出的手势信号反馈回控制器，控制器与已经录入的手势比对数据进行匹配，根据匹配结果及烟机当前状态发出不同指令控制烟机的风机；所述手势为用户在烟机正前方作出的在两个红外传感器位置所处直线上作出的不同移动动作。

所述控制方法的一个典型流程如图5所示。

一般而言，手势感应模块和语音识别模块在任何状态下都只有一个模块能够正常工作并发送信号，避免二者的信号冲突，控制器发生误判。

所述唤醒信号在将烟机从关机状态切换进入到待机状态时，同时打开烟机上的照明灯并控制语音识别模块的扬声器发出提示音。

对于水平排布两个以上红外传感器实现的手势感应模块，，所述手势比对数据可以只存储两种，从左向右挥动和从右向左挥动；对应的，在所述烟机控制方法中，对于不同状态的切换，采用以下判断方式中的任意一种：

从左向右挥动；

从右向左挥动；

一定时间间隔内连续发生两次以上相同或不同方向的挥动。

上述方式可以实现用户仅用2种手势即可实现两种以上的烟机状态切换。所述烟机状态可以包括待机状态、关机状态、高速风状态、低速风状态等，除待机状态下，其他状态下时，语音识别模块一般不工作，烟机只受手势感应模块或传统按键方式控制。

例如一个具体的实施方式为：

在烟机进入待机状态下后，所述步骤S3中的手势匹配和指令可以对应如下:

1)当烟机处于待机状态时，若手势感应模块识别到从左到右挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到低速状态；否则维持原状态；

2)当烟机处于低速状态时，若手势感应模块识别到从左到右挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到高速状态；否则维持原状态；

3)当烟机处于高速状态时，若手势感应模块识别到从右到左挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到低速状态；否则维持原状态；

4)当烟机处于低速状态时，若手势感应模块识别到从右到左挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到待机状态；否则维持原状态；

5)当烟机处于待机状态时，若手势感应模块在第一预设时间长度内连续两次以上识别到从右到左挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入关机状态；否则维持原状态。

第一预设时间可以设置较短，一般在1秒左右，主要取决于人手连续挥动所需的时间间隔。

当烟机处于待机状态下时，为节约能源，持续第二预设时间未识别到可匹配的手势后，进入关机状态，关机状态下，手势识别模块和风机都不再工作，语音识别模块重新开始工作。第二预设时间一般设置较长，例如可以是10秒至1分钟范围内。

本发明所涉及的计算机程序指令可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明所述吸油烟机及其控制方法，采用语音结合手势的非接触控制方式，减少了电路设计难度，节省了成本，操作简单便捷，提升了用户人机交互体验感，具有广阔的应用前景。

前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种吸油烟机, 包括具备存储功能的控制器和风机,其特征在于,还包括与控制器信号连接的语音识别模块、手势感应模块和提示模块。

2.如权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于，所述手势感应模块包括设置在烟机正前方的至少两个红外传感器,所述红外传感器之间的距离为15-20厘米。

3.如权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于，所述语音识别模块包括设置在烟机前方的麦克风及与其连接的调制解调模块,所述调制解调模块通过AD转换电路与所述控制器信号连接,所述语音识别模块还包括与控制器连接的扬声器。

4.如权利要求2所述的吸油烟机，其特征在于，所述红外传感器在水平方向上排布。

5.如权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于，所述控制器内设置有计时器。

6.一种吸油烟机控制方法，其特征在于，包括如下步骤:

S1将唤醒词和手势比对数据存入控制器；

S2用户发出唤醒词，语音识别模块识别出唤醒词后，控制器发出设备唤醒信号，唤醒信号启动手势感应模块，烟机从关机状态进入待机状态；

所述待机状态下，手势感应模块正常工作；风机和语音识别模块不工作；

所述关机状态下，语音识别模块正常工作，风机和手势感应模块不工作；

S3用户发出手势，所述手势感应模块将识别出的手势信号反馈回控制器，控制器与已经录入的手势比对数据进行匹配，根据匹配结果及烟机当前状态发出不同指令控制烟机的风机；所述手势为用户在烟机正前方作出的在任意两个红外传感器位置所处直线上作出的不同移动动作。

7.如权利要求6所述的吸油烟机控制方法，其特征在于，所述唤醒信号同时打开烟机上的照明灯并控制语音识别模块的扬声器发出提示音。

8.如权利要求6所述的吸油烟机控制方法，其特征在于，所述手势比对数据包括从左向右挥动和从右向左挥动；

所述烟机控制方法中，对于不同状态的切换，采用以下判断方式中的任意一种：

从左向右挥动；

从右向左挥动；

一定时间间隔内连续发生两次以上相同或不同方向的挥动。

9.如权利要求8所述的吸油烟机控制方法，其特征在于，

所述步骤S3中的手势匹配和指令对应如下:

1)当烟机处于待机状态时，若手势感应模块识别到从左到右挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到低速状态；否则维持原状态；

2)当烟机处于低速状态时，若手势感应模块识别到从左到右挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到高速状态；否则维持原状态；

3)当烟机处于高速状态时，若手势感应模块识别到从右到左挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到低速状态；否则维持原状态；

4)当烟机处于低速状态时，若手势感应模块识别到从右到左挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入到待机状态；否则维持原状态；

5)当烟机处于待机状态时，若手势感应模块在第一预设时间长度内连续两次以上识别到从右到左挥手手势，将信号传递至烟机控制器，烟机控制器控制烟机进入关机状态；否则维持原状态；

上述1)至5)中，从左到右和从右到左可以互换。

10.如权利要求6所述的吸油烟机控制方法，其特征在于，所述烟机处于待机状态下时，持续第二预设时间未识别到可匹配的手势后，进入关机状态。