CN112034753A - 吸尘器控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸尘器控制系统及方法，系统包括：智能终端，用于检测吸尘器当前工作环境的环境信号，并将所述环境信号上传至吸尘器；吸尘器包括控制模块、通讯模块和执行模块，通讯模块用于接收智能终端上传的环境信号并发送至控制模块，控制模块用于根据环境信号分析获得当前工作环境对应的控制参数并发送至执行模块，执行模块用于根据所述控制参数实现所述吸尘器工作状态的改变。吸尘器通过通讯模块从智能终端获取当前工作环境的环境信息，可以取消掉吸尘器内部的传感器，降低吸尘器本身成本以及减小体积，进而吸尘器根据获取的环境信息可以自动自适应环境变化，无需用户根据环境使用经验控制吸尘器，因此可以进一步提升吸尘器的智能化。

Description

吸尘器控制系统及方法

技术领域

本发明涉及家电技术领域，具体涉及一种吸尘器控制系统及方法。

背景技术

随着人们生活水平不断提高，吸尘器在人们的日常生活中得到频繁使用，其工作原理为：利用电机带动叶片高速旋转，在吸尘器的密封壳体内产生空气负压差，通过该负压差，可使吸尘器吸嘴附近的尘屑随气流进入吸尘器，在吸尘器内部经过滤后，将尘屑留于吸尘器内部，并将经过滤后的空气排出，以此完成吸尘过程。由此可见吸尘器属于一种将电能转化为空气动力的电器，受环境的影响比较大，尤其在高海拔低气压情况下会因为空气流量减小出现电机过热的问题。

在现有技术中，是通过在吸尘器内部增加传感器，并将环境信号传给远程控制终端显示，由用户在远程控制终端上操作以控制吸尘器的工作状态。这种将传感器设置在吸尘器内部，不仅成本高而且占用吸尘器内部空间，不利于吸尘器的控制系统小型化，另一方面，由用户根据远程控制终端显示吸尘器传来的环境信息进行控制，不仅智能性差而且控制准确性也低。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种吸尘器控制系统及方法，该目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的第一方面提出了一种吸尘器控制系统，所述系统包括：

智能终端，用于利用所述智能终端内置的传感器检测吸尘器当前工作环境的环境信号，并将所述环境信号上传至吸尘器；

所述吸尘器包括通讯模块、控制模块和执行模块；

所述通讯模块，用于接收所述智能终端上传的环境信号，并将接收的环境信号发送至所述控制模块；

所述控制模块，用于根据所述环境信号分析获得当前工作环境对应的控制参数并发送至所述执行模块；

所述执行模块，用于根据所述控制参数实现所述吸尘器工作状态的改变。

本发明的第二方面提出了一种吸尘器控制方法，所述方法包括：

智能终端检测吸尘器当前工作环境的环境信号，并将所述环境信号上传至吸尘器；

所述吸尘器根据所述环境信号分析获得当前工作环境对应的控制参数并发送至所述吸尘器中的执行模块，以使所述执行模块根据所述控制参数实现所述吸尘器工作状态的改变。

基于上述第一方面描述的吸尘器控制系统，具有如下有益效果：

吸尘器通过通讯模块从智能终端获取当前工作环境的环境信息，可以取消掉吸尘器内部的传感器，降低吸尘器本身成本以及减小体积，进而吸尘器根据获取的环境信息可以自动自适应环境变化，无需用户根据环境使用经验控制吸尘器，因此可以进一步提升吸尘器的智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明示出的一种吸尘器控制系统结构示意图；

图2为本发明示出的一种吸尘器控制方法的实施例流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

目前有两种吸尘器，一种是在吸尘器内部设置传感器并将采集的环境信号传给远程控制终端显示，另一种是吸尘器内部不设置传感器，通过对电信号(如电压、电流、电机转速等信息)检测对吸尘器进行控制和保护。

对于上述第一种吸尘器，将传感器设置在吸尘器内部，不仅成本高而且占用吸尘器内部空间，不利于吸尘器的控制系统小型化。另一方面，由用户根据显示的环境信息进行控制，不仅智能性差而且控制准确性也低；对于第二种吸尘器，在环境(如气压、温度)变化后，原本设置的控制量不再合适，可能出现无法正常使用或无法准确实现故障保护的问题。

为解决上述技术问题，由于目前智能终端内部通常集成了环境感知的传感器，因此可以取消掉吸尘器内部的传感器，并通过通讯模块从智能终端获取环境信号，以做到自适应环境，不仅降低了吸尘器成本，还有利于吸尘器控制系统的小型化，并且通过自适应环境控制，还可以提高控制准确性，提升吸尘器的智能化。

参见图1所示，为本发明提出的一种的吸尘器控制系统结构图，包括吸尘器10和智能终端20，吸尘器10包括执行模块101、控制模块102和通讯模块103。

其中，智能终端20内置有用于感知环境的传感器，吸尘器10的通讯模块103用于与智能终端20进行交互，因此，吸尘器10可以通过通讯模块103从智能终端20获取当前工作环境的环境信号，并将获取的环境信号发送给控制模块102，从而控制模块102可以根据环境信号分析获得当前工作环境对应的控制参数并发送至吸尘器10中的执行模块101，进而执行模块101根据控制参数实现吸尘器10工作状态的改变。

示例性的，智能终端20内置的用于感知环境的传感器采集的环境信号可以包括气压信号、海拔信号、环境亮度、空气质量指标、环境温度、环境湿度等环境信息。

需要说明的是，智能终端20向吸尘器10的通讯模块103发送环境信号的方式，既可以是主动发送方式也可以是被动发送方式。即在智能终端20与通讯模块103建立通讯连接后，智能终端20可以每隔一定时间主动将本地感知的环境信号发送给通讯模块103，也可以是在吸尘器10向智能终端20请求环境检测时，被动将当前感知的环境信号发送给通讯模块103。

本实施例中，智能终端20可以是智能手机或PAD，当然也不排除使用其他类型的智能终端，如专用的智能遥控器、智能音箱等。

基于上述描述可知，吸尘器10通过通讯模块103从智能终端20获取当前工作环境的环境信息，从而可以取消掉吸尘器10内部的传感器，降低吸尘器10本身成本以及减小体积，进而吸尘器10根据获取的环境信息可以自动自适应环境变化，无需用户根据环境使用经验控制吸尘器，因此可以进一步提升吸尘器的智能化。

其中，通讯模块103可以采用BLE低功耗蓝牙通信技术、WLAN无线局域网通信技术、Zigbee无线通信技术、UWB超宽频无线通信技术、NFC近场通信技术等其中的一种。

控制模块102可以采用MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)控制芯片加上相关外围电路实现，其可设置于吸尘器10内，也可以设置于吸尘器10外，本申请对此不进行限定。

执行模块101根据控制参数控制吸尘器10的执行元件，以使吸尘器10达到与当前工作环境相适应的工作状态。

在本实施例中，控制参数可以包括电机功率、电机转速保护阈值、地刷照明灯启动指令、吸尘器风道进风口的等效面积等相应的操作信息。

下面给出四种不同类型环境信号的控制参数确定方式：

第一种、环境信号包括气压信号和海拔信号

控制模块102可以确定气压信号对应的气压等级及海拔信号对应的海拔等级，然后根据气压等级和海拔等级之和确定当前工作环境对应的电机功率和电机转速保护阈值。

通常，随着海拔升高、气压会降低，这就需要吸尘器增大电机功率，以适应高海拔低气压环境。

在具体实施时，可以预先设置三个气压等级和三个海拔等级，每一气压等级对应一个气压信号范围，每一海拔等级对应一个海拔信号范围，如下表1所示，海拔范围为0～1000米时，对应的海拔等级值为一，海拔范围为1000米～2000米时，对应的海拔等级值为二，海拔范围为2000米以上时，对应的海拔等级值为三；气压范围为100Kpa～85Kpa时，对应的气压等级值为一，气压范围为85Kpa～70Kpa时，对应的气压等级值为二，气压范围为70Kpa以下时，对应的气压等级值为三。

海拔范围(米)	海拔等级值	气压范围(Kpa)	气压等级值
				0～1000	一	100～85	一
1000～2000	二	85～70	二
				2000以上	三	70以下	三

表1

由此可得，气压信号与对应的气压等级呈负相关，即气压信号越低，对应的气压等级越高；海拔信号与对应的海拔等级呈正相关，即海拔信号越高，对应的海拔等级越高，并且海拔等级值与气压等级值之和越大，吸尘器需要的电机功率越高，因此可以进一步为每组海拔等级值与气压等级值之和对应设置一个合适的电机功率，例如，上述表1的海拔等级值和气压等级值之和有2、3、4、5、6五组，需要为每一组之和设置一个电机功率。

又由于电机转速保护阈值与电机转速大小、电机功率以及环境变化都有关系，因此在调整电机功率之后，还需要对电机转速保护阈值进行动态调整，以适应不同的电机功率，对吸尘器进行保护。进而除了为每组海拔等级值与气压等级值之和对应设置一个合适的电机功率之外，还需要设置一个合适的电机转速保护阈值。

第二种、环境信号包括环境亮度

控制模块102可以将环境亮度与预设亮度阈值进行比较，如果环境亮度低于预设亮度阈值，则生成用于指示开启地刷照明灯的操作指令，从而执行模块101在接收到该操作指令时，控制地刷照明灯自动开启。

第三种，环境信号包括空气质量指标

控制模块102可以将空气质量指标与预设指标阈值进行比较，如果空气质量指标低于预设指标阈值，则生成用于增大空气流量的操作指令，从而执行模块101在接收到该操作指令时，控制执行元件增大空气流量，以净化空气。

其中，由于增大空气流量通常有两种方式，一种是增大电机功率，另一种是增大吸尘器风道进风口的等效面积，因此该操作指令可以是增大电机功率的操作指令或者增大吸尘器风道进风口的等效面积的操作指令。

第四种，环境信号包括环境温度

控制模块102可以将环境温度与预设温度阈值进行比较，如果环境温度低于预设温度阈值，则确定环境温度对应的温度等级，并根据温度等级确定当前工作环境对应的电机功率和电机转速保护阈值；如果环境温度不低于预设温度阈值，则生成用于降低电机功率的操作指令。

其中，预设温度阈值指的是吸尘器所能工作的最高环境温度，如果环境温度高于该预设温度阈值，为了保护吸尘器的电池，需要降低电机功率，如果环境温度低于该预设温度阈值，随着环境温度的升高，可以增大电机功率。

为了精准控制，将环境温度划分为三个温度等级，并为每一温度等级设置一个合适的电机功率和电机转速保护阈值，以预设温度阈值为30度为例，将0～10度的范围划分为温度等级一，将10～20度的范围划分为温度等级二，将20～30度的范围划分为温度等级三。

由此可见，环境温度与对应的温度等级呈正相关，即环境温度越高，对应的温度等级越高，并且对应的电机功率和电机转速保护阈值越高。

需要说明的是，如果环境温度不低于预设温度阈值，控制模块102生成的用于降低电机功率的操作指令中，可以包括具体的降低值。

本领域技术人员可以理解的是，上述四种类型的环境信号的处理仅为示例性说明，本申请还包括其他类型环境信号的处理。

基于上述图1所示的吸尘器控制系统结构，本申请还提出一种吸尘器控制方法，如图2所示，该吸尘器控制方法包括如下步骤：

步骤201：智能终端检测吸尘器当前工作环境的环境信号，并将该环境信号上传至吸尘器。

其中，环境信号可以包括气压信号、海拔信号、环境亮度、空气质量指标、环境温度、环境湿度等环境信息。

针对步骤201的过程，可以参见上述图1所示实施例中的相关描述，本申请在此不再赘述。

步骤202：吸尘器根据该环境信号分析获得当前工作环境对应的控制参数并发送至吸尘器中的执行模块，以使执行模块根据控制参数实现吸尘器工作状态的改变。

其中，控制参数可以包括电机功率、电机转速保护阈值、地刷照明灯启动指令、吸尘器风道进风口的等效面积等相应的操作信息，对于不同类型的环境信号可以生成不同的控制参数。

例如，在环境信号为气压信号和海拔信号时，吸尘器可以确定气压信号对应的气压等级及海拔信号对应的海拔等级，然后根据气压等级和海拔等级之和再确定当前工作环境对应的电机功率和电机转速保护阈值。

又例如，在环境信号为环境亮度时，吸尘器可以在确定环境亮度低于预设亮度阈值时，生成用于指示开启地刷照明灯的操作指令。

又例如，在环境信号为空气质量指标时，吸尘器可以在确定空气质量指标低于预设指标阈值时，生成用于增大空气流量的操作指令。

再例如，在环境信号为环境温度时，吸尘器可以在确定环境温度低于预设温度阈值时，确定环境温度对应的温度等级，然后根据温度等级确定当前工作环境对应的电机功率和电机转速保护阈值，而在确定环境温度不低于预设温度阈值时，生成用于降低电机功率的操作指令。

需要说明的是，针对上述四种类型的环境信号的控制参数确定过程的详细介绍，可以参见上述图1所示实施例中的相关描述，本申请在此不再赘述。

至此，完成上述图2所示的控制流程，吸尘器通过从智能终端获取当前工作环境的环境信息，可以取消掉吸尘器内部的传感器，降低吸尘器本身成本以及减小体积，进而吸尘器根据获取的环境信息可以自动自适应环境变化，无需用户根据环境使用经验控制吸尘器，因此可以进一步提升吸尘器的智能化。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种吸尘器控制系统，其特征在于，所述系统包括：

智能终端，用于利用所述智能终端内置的传感器检测吸尘器当前工作环境的环境信号，并将所述环境信号上传至吸尘器；

所述吸尘器包括通讯模块、控制模块和执行模块；

所述通讯模块，用于接收所述智能终端上传的环境信号，并将接收的环境信号发送至所述控制模块；

所述控制模块，用于根据所述环境信号分析获得当前工作环境对应的控制参数并发送至执行模块；

所述执行模块，用于根据所述控制参数实现所述吸尘器工作状态的改变。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境信号包括气压信号和海拔信号；

所述控制模块，具体用于确定所述气压信号对应的气压等级及所述海拔信号对应的海拔等级，并根据所述气压等级和所述海拔等级之和确定当前工作环境对应的电机功率和电机转速保护阈值；

其中，所述气压信号与对应的气压等级呈负相关；所述海拔信号与对应的海拔等级呈正相关。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境信号包括环境亮度；

所述控制模块，具体用于在确定所述环境亮度低于预设亮度阈值时，生成用于指示开启地刷照明灯的操作指令。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境信号包括空气质量指标；

所述控制模块，具体用于在确定所述空气质量指标低于预设指标阈值时，生成用于增大空气流量的操作指令。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境信号包括环境温度；

所述控制模块，具体用于在确定所述环境温度低于预设温度阈值时，确定所述环境温度对应的温度等级，并根据所述温度等级确定当前工作环境对应的电机功率和电机转速保护阈值；在确定所述环境温度不低于预设温度阈值时，生成用于降低电机功率的操作指令；

其中，所述环境温度与对应的温度等级呈正相关。

6.一种吸尘器控制方法，其特征在于，所述方法包括：

智能终端检测吸尘器当前工作环境的环境信号，并将所述环境信号上传至吸尘器；

所述吸尘器根据所述环境信号分析获得当前工作环境对应的控制参数并发送至所述吸尘器中的执行模块，以使所述执行模块根据所述控制参数实现所述吸尘器工作状态的改变。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述环境信号包括气压信号和海拔信号，所述吸尘器根据所述环境信号分析获得当前工作环境对应的控制参数，包括：

确定所述气压信号对应的气压等级及所述海拔信号对应的海拔等级；

根据所述气压等级和所述海拔等级之和确定当前工作环境对应的电机功率和电机转速保护阈值；

其中，所述气压信号与对应的气压等级呈负相关；所述海拔信号与对应的海拔等级呈正相关。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述环境信号包括环境亮度，所述吸尘器根据所述环境信号分析获得当前工作环境对应的控制参数，包括：

在确定所述环境亮度低于预设亮度阈值时，生成用于指示开启地刷照明灯的操作指令。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述环境信号包括空气质量指标，所述吸尘器根据所述环境信号分析获得当前工作环境对应的控制参数，包括：

在确定所述空气质量指标低于预设指标阈值时，生成用于增大空气流量的操作指令。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述环境信号包括环境温度，所述吸尘器根据所述环境信号分析获得当前工作环境对应的控制参数，包括：

在确定所述环境温度低于预设温度阈值时，确定所述环境温度对应的温度等级，并根据所述温度等级确定当前工作环境对应的电机功率和电机转速保护阈值；所述环境温度越高，对应的温度等级越高且电机功率越高；

在确定所述环境温度不低于预设温度阈值时，生成用于降低电机功率的操作指令；

其中，所述环境温度与对应的温度等级呈正相关。

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