CN112856510A - 一种吸油烟机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种吸油烟机，包括集烟罩和防碰头装置，其特征在于：所述防碰头装置包括位置传感器、安全气袋和能向位置传感器实时发送当前相对于集烟罩的位置的感应头饰，所述位置传感器设置在集烟罩的侧面上；所述安全气袋与位置传感器相邻设置，所述感应头饰用于穿戴于用户身上或头上。还公开了上述吸油烟机的控制方法。与现有技术相比，本发明的优点在于：通过辅助的感应头饰与吸油烟机上位置传感器配合，利用感应头饰与位置传感器实现对用户位置和速度参数的实时获取，并在符合触发条件时主动开启安全气袋，实现主动安全防护，极大的提升了用户安全感，且实现实时精准保护。

Description

一种吸油烟机及其控制方法

技术领域

本发明涉及油烟净化装置，尤其是一种吸油烟机，以及该吸油烟机的控制方法。

背景技术

吸油烟机已成为现代家庭中不可或缺的厨房家电设备之一。通常吸油烟机包括顶吸式和侧吸式，顶吸式的吸油烟机利用热气上升的原理，吸排烹饪时所产生的自然上升的油烟，此外还由于整洁轻巧、占用空间小等优点，而有着越来越广泛的应用。

常用的顶吸式吸油烟机包括集烟罩和设置在集烟罩上方的机箱，机箱内设置风机系统。为最大限度地确保吸油烟机对油烟的吸入，集烟罩下沿距离燃气灶距离有规定尺寸。特别是T型平板吸油烟机，其两端的棱角很明显，安装好的吸油烟机下端又刚好与操作者的头部等高，操作者在烹饪时，头部很容易与集烟罩的下沿、尤其是下沿的尖角直接相撞，造成伤害。

为了解决上述问题，一种做法是将集烟罩周边设置成圆角或加装柔性垫，其中圆角和加装柔性垫设计只是当用户碰头的时候不产生较大的伤口，但由于用户头部与硬物直接碰撞，仍会产生一定的疼痛感，不能从根本上避免疼痛发生；还有一种做法是在吸油烟机周边设置传感器，检测操作者将接触到吸油烟机时，发出蜂鸣声，用于提醒操作者避免碰头，然而由于在实际使用过程中，炒菜噪音加上吸油烟机声音，对于声音的识别不太方便，同时在使用者接受到声音进而到停止抬头的时间，无法估算，导致传感器的设定距离极不方便，使用者依然存在碰头威胁。

还有一种，参见申请号为201720521137.0的中国专利公开的一种防撞的厨房油烟排放设备，其包括：风机壳体和集烟罩，集烟罩为前部和下方开口的方形壳体，集烟罩内设置有从其前部开口向外延伸的移动壳体，移动壳体的下方和后部开口，集烟罩侧壁上对称设置有滑轨，移动壳体侧壁后部分别设置有延伸至对应的滑轨内的滑块，滑轨的后端设置有与滑块相连接的缓冲弹簧；当人体不小心与移动壳体的前部碰撞时，滑块沿着滑轨使得移动壳体进行退缩，避免了人体的伤害。这种结构，是一种被动避让的方式，当人体与移动壳体的前部碰撞后，壳体向后移动，本质上人体还是会碰到集烟罩前面，而只是靠弹簧的缓冲和缓冲垫降低人体的疼痛感；而且人体如果在集烟罩的边角侧面碰到，壳体并不会向后移动，会有磕伤的风险；此外，这种设计，还会严重相应整体外形。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种吸油烟机，能够实现根据用户当前状态进行实时保护功能，提升安全感，而且能确保外观整体性。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述吸油烟机的控制方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种吸油烟机，包括集烟罩和防碰头装置，其特征在于：所述防碰头装置包括位置传感器、安全气袋和能向位置传感器实时发送当前相对于集烟罩的位置的感应头饰，所述位置传感器设置在集烟罩的侧面上；所述安全气袋与位置传感器相邻设置，所述感应头饰用于穿戴于用户身上或头上。

优选的，为更具有针对性，将防碰头装置设置在较易碰头、疼痛感较强的位置，所述位置传感器具有两个并且分别设置在集烟罩的左右两个角部；所述安全气袋具有两个并且分别设置在集烟罩的左右两个角部。

为便于接收感应头饰的信号，同时便于在用户未穿戴感应头饰时检测与用户的距离，所述位置传感器包括能够接收感应头饰信号的接收装置和距离感应器。

为便于计算和控制部件的动作，所述位置传感器和安全气袋均电连接到吸油烟机的控制器。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种如上所述的吸油烟机的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)吸油烟机正常启动；

2)通过位置传感器获取当前感应头饰相对位置；

3)根据当前反馈的感应头饰位置判断用户是否佩戴；若用户佩戴则进入步骤4)，否则进入步骤13)；

4)根据感应头饰的位置变化，计算当前相对于集烟罩的位置参数和速度参数，同时并行进入步骤5)和7)；

5)根据计算得到的感应头饰的位置参数和速度参数更新位置速度分布图，并计算区域分布系数；

6)依据区域分布系数计算适配的第一位置参数阈值、第一速度参数阈值、第二位置参数阈值和第二速度参数阈值，并据此更新相应阈值；

7)判断当前的位置参数是否小于当前存储的第一位置参数阈值；若否，再次进入步骤4)，若是，则进入步骤8)；

8)判断当前的速度参数是否小于当前存储的第一速度参数阈值，若是，再次进入步骤4)，若否，则进入步骤9)；

9)计算感应头饰的当前距离系数，该距离系数与感应头饰的当前速度和距离有关，当感应头饰距离位置传感器距离越近、速度越大时该系数越大；

10)感应头饰依据距离系数发出振动提醒，距离系数越大，振动强度越大；

11)判断当前的位置参数是否小于当前存储的第二位置参数阈值，若否，再次进入步骤4)，若是，则进入步骤12)；

12)判断当前的速度参数是否小于当前存储的第二速度参数阈值，若是，进入步骤4)，若否，则进入步骤16)；

13)发出提醒，提醒用户佩戴感应头饰；

14)判断是否有物体与位置传感器的距离小于距离参数阈值，若否，进入步骤2)，若是，则进入步骤15)；

15)判断是否有物体相对位置传感器速度大于第三速度参数阈值；若否，进入步骤2)，若是则进入步骤16)；

16)启动距离感应头饰最近处的安全气袋。

进一步地，当前感应头饰位置的获取方式为，在步骤2)中，通过位置传感器实时获取当前感应头饰的位置参数。

进一步地，判断用户是否穿戴感应头饰的方法为，在步骤3)中，判断用户是否穿戴感应头饰的依据为当前感应头饰是否处于连续运动中，或者根据是否有达到人体体温的物体与感应头饰接触。

进一步地，为便于更新适配阈值，在步骤6)中，根据分析得到用户烹饪时的集中区域，计算各集中区域的距离系数，最终形成区域分布系数，并根据该区域分布系数将集中区域的相应适配阈值降低，并根据最新适配阈值更新相应阈值。

进一步地，在步骤14)和15)中，物体与位置传感器的距离和物体相对位置传感器的速度均通过位置传感器获得。

进一步地，在步骤9)中，距离系数的计算方式为：

①以位置传感器为中心形成半径为a₁和a₂的两个圆，其中a₂＞a₁，半径a₁的圆为第一圆，半径a₂的圆为第二圆，由此将集烟罩的外部区域划分成三个区域，第一区域Z₁位于集烟罩和第一圆之间，第二区域Z₂位于第一圆和第二圆之间，第三区域Z₃位于第二圆之外；

②S₁～S₂为通过感应头饰获取到的用户轨迹，曲线S₁S₂总长度为L1，曲线S₁S₂在第一区域Z₁中长度为L2，曲线S₁S₂在第二区域Z₂中长度为L3，曲线S₁S₂在第三区域Z₃中长度为L4，同时获取到相对应区域内的速度V2、V3、V4；

③根据感应头饰当前轨迹和速度，轨迹位于第一区域Z₁内部分占比高，在第一区域Z₁和第二区域Z₂之间占比次之，大于第三区域Z₃最低，距离系数Dp为：

其中q1、q2、q3的总和为1，e1、e2、e3的总和为1，n/m在1-1.5之间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过辅助的感应头饰与吸油烟机上位置传感器配合，利用感应头饰与位置传感器实现对用户位置和速度参数的实时获取，并在符合触发条件时主动开启安全气袋，实现主动安全防护，极大的提升了用户安全感，且实现实时精准保护；利用感应头饰与位置传感器实现对用户位置和速度参数的实时获取，并分析得到用户烹饪过程中位置和速度云图，实现不同用户不同判断条件的定制化控制；当用户未穿戴感应头饰时，可以实现在距离和速度满足阈值后开启安全气袋，实现半主动安全防护；当用户在靠近危险区时，能通过感应头饰发出提示，给用户以更加直观提醒，做到安全预警；当判断要发生碰撞时，主动开启安全气袋，做到柔性碰撞，使得用户使用时能更加专注于烹饪。

附图说明

图1为本发明实施例的吸油烟机的示意图；

图2为本发明实施例的吸油烟机应用状态示意图；

图3为本发明实施例的吸油烟机的控制流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

参见图1和图2，一种吸油烟机，为顶吸式吸油烟机，包括集烟罩1和防碰头装置，在本实施例中，防碰头装置为主动防碰头的装置，包括位置传感器21、安全气袋22和感应头饰23。

位置传感器21设置在集烟罩1的侧面上，本申请中的集烟罩1的“侧面”是指集烟罩1除与外部的安装基础(通常为墙体)相邻一侧之外的侧面，该侧面通常为立面，当然也可以为倾斜面。安全气袋22与位置传感器21相邻设置，优选的，每个位置传感器21对应一个安全气袋22。

由于集烟罩1的左右两个角部通常由于接触面积小，造成的疼痛感较强，因此，在本实施例中，优选的，位置传感器21具有两个，分别设置在集烟罩1的左右两个角部；安全气袋22具有两个，分别设置在集烟罩1的左右两个角部，优选的，安全气袋22位于集烟罩1端部的上下方向上的中间位置。位置传感器21和安全气袋22的数量可增加，由此增加的部分可根据需要设置在集烟罩1的其他位置。

位置传感器21与感应头饰23配合获取用户当前位置速度参数，感应头饰23是指一个穿戴于用户身上或头上(主要考虑头)的设备，如可以为实时发送当前位置的信号广播装置，位置传感器21包括能够接收感应头饰23信号的接收装置以及能距离感应器。安全气袋22在不启动时为收缩状态，当启动后能够快速填充气体膨胀。

上述的位置传感器21和安全气袋22均电连接到吸油烟机的控制器。

参见图3，上述吸油烟机的控制方法，包括如下步骤：

1)吸油烟机正常启动；

2)通过位置传感器21获取当前感应头饰23相对位置；这里是指当前感应头饰23的位置，获取的方式为实时获取，即感应头饰23会实时发送自己当前相对于集烟罩1的位置坐标；

3)根据当前反馈的感应头饰23位置判断用户是否佩戴，判断的依据可以是当前感应头饰23是否处于连续运动中，也可以根据是否有36.8°(人体额头部温度或体温)物体与感应头饰23接触(此时需要在感应头饰23中设置温度传感器)；若用户佩戴则进入步骤4)，否则进入步骤13)；

4)计算当前感应头饰23的位置参数和速度参数，同时并行进入步骤5)和7)；这里根据感应头饰23的位置变化，计算当前相对于集烟罩1的位置参数和速度参数，位置参数和速度参数是指将位置和速度这两个值作为判断和控制的依据；

5)根据计算得到的感应头饰23的位置参数和速度参数更新位置参数速度分布图，并计算区域分布系数；该分布图为收集用户佩戴感应头饰23时的位置和速度信息，利用这些信息可以绘制出用户烹饪时的主要位置和运动轨迹，用于分析用户烹饪习惯；

6)依据区域分布系数计算适配阈值第一位置参数阈值a1、第一速度参数阈值b1、第二位置参数阈值a2和第二速度参数阈值b2，并据此更新相应阈值；这里根据分析得到用户烹饪时主要的集中区域，计算各集中区域的距离系数，最终形成区域分布系数，并根据该系数将集中区域的适配阈值降低，并根据最新适配阈值更新阈值；可将更新后的各阈值存入吸油烟机的控制器；

7)吸油烟机的控制器判断当前的位置参数是否小于第一位置参数阈值a1；若否，再次进入步骤4)，若是，则进入步骤8)；

8)吸油烟机的控制器判断当前的速度参数是否小于第一速度参数阈值b1，若是，再次进入步骤4)，若否，则进入步骤9)；

9)计算感应头饰23的当前距离系数，该距离系数与感应头饰23的当前速度和距离有关，当感应头饰23距离位置传感器21距离越近、速度越大时该系数越大；

10)感应头饰23依据距离系数发出振动提醒，距离系数越大，振动强度越大；

11)吸油烟机的控制器判断当前的位置参数是否小于第二位置参数阈值a2，若否，再次进入步骤4)，若是，则进入步骤12)；

12)吸油烟机的控制器判断当前的速度参数是否小于第二速度参数阈值b2，若是，进入步骤4)，若否，则进入步骤16)；

13)发出提醒，提醒用户佩戴感应头饰23；

14)判断是否有物体距离位置传感器21距离小于距离参数阈值c，若否，进入步骤2)，若是，则进入步骤15)；因用户没有佩戴感应头饰23，所以这里的距离为利用集烟罩1上的位置传感器21获得；

15)判断是否有物体相对位置传感器速度参数大于第三速度参数阈值d；若否，进入步骤2)，若是则进入步骤16)；因用户没有佩戴感应头饰23，所以这里的速度参数为利用集烟罩1上的位置传感器21获得；

16)启动距离感应头饰23最近处的安全气袋22。

在上述步骤中，距离系数的计算方式为，参见图2：以位置传感器21为中心形成半径为a₁和a₂的两个圆，其中a₂＞a₁，半径a₁为第一圆，半径a₂为第二圆。由此将集烟罩1的外部区域划分成三个区域，第一区域Z₁位于集烟罩1和第一圆之间，第二区域Z₂位于第一圆和第二圆之间，第三区域Z₃位于第二圆之外。S₁～S₂为获取到的用户轨迹，曲线S₁S₂总长度为L1，在第一区域Z₁中长度为L2，在第二区域Z₂中长度为L3，在第三区域Z₃中长度为L4，同时可以获取到相对应的速度V2、V3、V4。根据感应头饰23当前轨迹和速度，轨迹位于阈值a1内部分占比高，在阈值a2和a1之间占比次之，大于阈值a2最低，同理速度也有相应计算方式，且计算总和时，速度的总体系数高于距离，即速度的影响更大。距离系数为：

其中q1、q2、q3的总和为1，e1、e2、e3的总和为1，n/m在1-1.5之间。

由此距离系数可得到区域分布系数，即每个区域内对应的距离系数，由此形成的一个总的与区域和距离系数相关的区域分布系数。

Claims (10)

1.一种吸油烟机，包括集烟罩(1)和防碰头装置，其特征在于：所述防碰头装置包括位置传感器(21)、安全气袋(22)和能向位置传感器(21)实时发送当前相对于集烟罩(1)的位置的感应头饰(23)，所述位置传感器(21)设置在集烟罩(1)的侧面上；所述安全气袋(22)与位置传感器(21)相邻设置，所述感应头饰(23)用于穿戴于用户身上或头上。

2.根据权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于：所述位置传感器(21)具有两个并且分别设置在集烟罩(1)的左右两个角部；所述安全气袋(22)具有两个并且分别设置在集烟罩(1)的左右两个角部。

3.根据权利要求1或2所述的吸油烟机，其特征在于：所述位置传感器(21)包括能够接收感应头饰(23)信号的接收装置和距离感应器。

4.根据权利要求3所述的吸油烟机，其特征在于：所述位置传感器(21)和安全气袋(22)均电连接到吸油烟机的控制器。

5.一种如权利要求3或4所述的吸油烟机的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)吸油烟机正常启动；

2)通过位置传感器(21)获取当前感应头饰(23)相对位置；

3)根据当前反馈的感应头饰(23)位置判断用户是否佩戴；若用户佩戴则进入步骤4)，否则进入步骤13)；

4)根据感应头饰(23)的位置变化，计算当前相对于集烟罩(1)的位置参数和速度参数，同时并行进入步骤5)和7)；

5)根据计算得到的感应头饰(23)的位置参数和速度参数更新位置速度分布图，并计算区域分布系数；

6)依据区域分布系数计算适配的第一位置参数阈值(a1)、第一速度参数阈值(b1)、第二位置参数阈值(a2)和第二速度参数阈值(b2)，并据此更新相应阈值；

7)判断当前的位置参数是否小于当前存储的第一位置参数阈值(a1)；若否，再次进入步骤4)，若是，则进入步骤8)；

8)判断当前的速度参数是否小于当前存储的第一速度参数阈值(b1)，若是，再次进入步骤4)，若否，则进入步骤9)；

9)计算感应头饰(23)的当前距离系数，该距离系数与感应头饰(23)的当前速度和距离有关，当感应头饰(23)距离位置传感器(21)距离越近、速度越大时该系数越大；

10)感应头饰(23)依据距离系数发出振动提醒，距离系数越大，振动强度越大；

11)判断当前的位置参数是否小于当前存储的第二位置参数阈值(a2)，若否，再次进入步骤4)，若是，则进入步骤12)；

12)判断当前的速度参数是否小于当前存储的第二速度参数阈值(b2)，若是，进入步骤4)，若否，则进入步骤16)；

13)发出提醒，提醒用户佩戴感应头饰(23)；

14)判断是否有物体与位置传感器(21)的距离小于距离参数阈值(c)，若否，进入步骤2)，若是，则进入步骤15)；

15)判断是否有物体相对位置传感器(21)速度大于第三速度参数阈值(d)；若否，进入步骤2)，若是则进入步骤16)；

16)启动距离感应头饰(23)最近处的安全气袋(22)。

6.根据权利要求5所述的吸油烟机的控制方法，其特征在于：在步骤2)中，通过位置传感器(21)实时获取当前感应头饰(23)的位置参数。

7.根据权利要求5所述的吸油烟机的控制方法，其特征在于：在步骤3)中，判断用户是否穿戴感应头饰(23)的依据为当前感应头饰(23)是否处于连续运动中，或者根据是否有达到人体体温的物体与感应头饰(23)接触。

8.根据权利要求5所述的吸油烟机的控制方法，其特征在于：在步骤6)中，根据分析得到用户烹饪时的集中区域，计算各集中区域的距离系数，最终形成区域分布系数，并根据该区域分布系数将集中区域的相应适配阈值降低，并根据最新适配阈值更新相应阈值。

9.根据权利要求5所述的吸油烟机的控制方法，其特征在于：在步骤14)和15)中，物体与位置传感器(21)的距离和物体相对位置传感器(21)的速度均通过位置传感器(21)获得。

10.根据权利要求5所述的吸油烟机的控制方法，其特征在于：在步骤9)中，距离系数的计算方式为：

①以位置传感器(21)为中心形成半径为a₁和a₂的两个圆，其中a₂＞a₁，半径a₁的圆为第一圆，半径a₂的圆为第二圆，由此将集烟罩(1)的外部区域划分成三个区域，第一区域Z₁位于集烟罩(1)和第一圆之间，第二区域Z₂位于第一圆和第二圆之间，第三区域Z₃位于第二圆之外；

②S₁～S₂为通过感应头饰(23)获取到的用户轨迹，曲线S₁S₂总长度为L1，曲线S₁S₂在第一区域Z₁中长度为L2，曲线S₁S₂在第二区域Z₂中长度为L3，曲线S₁S₂在第三区域Z₃中长度为L4，同时获取到相对应区域内的速度V2、V3、V4；

③根据感应头饰(23)当前轨迹和速度，轨迹位于第一区域Z₁内部分占比高，在第一区域Z₁和第二区域Z₂之间占比次之，大于第三区域Z₃最低，距离系数Dp为：

其中q1、q2、q3的总和为1，e1、e2、e3的总和为1，n/m在1-1.5之间。

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