CN114484968A - 冰箱及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冰箱，其包括具多个储藏空间的箱体、控制模块、显示模块及温湿度监测模块；温湿度监测模块包括附着在储藏空间内用于监测其所处储藏空间的温湿度信息的RFID温湿度电子标签、扫描储藏空间内的RFID温湿度电子标签信息的RFID天线、与显示模块或控制模块相连接且用于接收RFID天线所获取的射频信号并进行解析的RFID读写器；本发明设置RFID温湿度电子标签监测各储藏空间的温湿度，不需要通过导线连接，实现了无线温湿度监测；另外，RFID温湿度电子标签占用空间小，不影响储藏空间的食材存放；再者，能够根据需要设置于储藏空间的相应位置，以实现对储藏空间内温度的精准监测。

Description

冰箱及其控制方法

技术领域

本发明属于家用电冰箱的技术领域，尤其涉及一种冰箱及其控制方法。

背景技术

目前，为了满足用户对于食材保鲜的需求，冰箱内部往往设置了许多独立控温的间室和特殊空间如变温室、干湿抽屉等，还有在同一个间室内部不同的搁物架上通过分层送风来实现精确均匀控温。但目前通常采用的是NTC温度传感器等，这些传感器都需要通过导线连接到冰箱控制板才能进行电信号的传输。对于上述的各个需要单独控制温度的间室或空间，受空间限制，测温传感器通常位于冰箱内的侧壁或者后背的风道表面，不能设置到每一个空间的中间位置。

有鉴于此，提出本发明。

发明内容

本发明针对上述的技术问题，提出一种冰箱。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

冰箱，其包括：

箱体，其内具有多个储藏空间；

控制模块，用于控制冰箱的整体操作；

显示模块，与所述控制模块相连接；

温湿度监测模块，其包括：

RFID温湿度电子标签，附着在各储藏空间内用于监测其所处储藏空间的温湿度信息；

RFID天线，设于所述冰箱上；所述RFID天线扫描位于所述储藏空间内的RFID温湿度电子标签信息；

RFID读写器，其与所述显示模块或控制模块相连接；所述RFID读写器用于接收所述RFID天线所获取的射频信号并进行解析；

所述RFID温湿度电子标签获取其所在储藏空间的温湿度信息，所述RFID天线扫描接收各所述储藏空间内的RFID温湿度电子标签发出的射频信号，所述RFID读写器接收所述RFID天线所获取的相应射频信号并进行解析，然后将所述RFID温湿度电子标签所在储藏空间的温湿度信息传送至与所述RFID读写器相连接的显示模块或控制模块；所述显示模块或控制模块将接收到的各个所述储藏空间的当前温湿度信息和相应储藏空间的预设温湿度条件进行对比，当所述储藏空间的当前温湿度信息不满足相应储藏空间的预设温湿度条件时执行控温控湿操作。

优选的，执行所述控温控湿操作时，按照预定的温湿度获取规则对RFID电子标签的温湿度信息进行采集。

优选的，所述温湿度条件为温度阈值T₀，所述RFID电子标签的温湿度信息得到的实时温度为T；温度获取规则为：

当|T-T₀|＞A时，每隔时间t₁采集一次RFID电子标签的温湿度信息；

当A≥|T-T₀|≥B时，每隔时间时间t₂采集一次RFID电子标签的温湿度信息；

当B＞|T-T₀|＞0时，每隔时间时间t₃采集一次RFID电子标签的温湿度信息；其中A、B为常数。

优选的，t₁＞t₂＞t₃。

优选的，所述温湿度条件为湿度阈值R₀，所述RFID电子标签的温湿度信息得到的实时湿度为R；湿度获取规则为：

当|R-R₀|＞C时，每隔时间t`₁采集一次RFID电子标签的温湿度信息；

当C≥|R-R₀|≥D时，每隔时间时间t`₂采集一次RFID电子标签的温湿度信息；

当D＞|R-R₀|＞0时，每隔时间时间t`₃采集一次RFID电子标签的温湿度信息；其中C、D为常数。

优选的，t`<sub>1</sub>＞t`₂＞t`₃。

优选的，在执行所述控温控湿操作过程中，在实时温度T未达到温度阈值T₀时，按照所述温度获取规则来获取实时的温湿度；而在实时温度T达到温度阈值T₀而实时湿度R未达到湿度阈值R₀时，则按照所述湿度获取规则来获取实时的温湿度。

优选的，至少其中一个所述储藏空间内设有多个置物层架，每个所述置物层架上都设有RFID温湿度电子标签。

优选的，所述温湿度条件设定为：其中任意一个置物层架上RFID温湿度电子标签的温湿度信息达到设定的温湿度阈值。

一种冰箱的控制方法，其由如上所述的冰箱实现，所述控制方法包括：

获取各储藏空间内所附RFID温湿度电子标签的温湿度信息，并将其发送至显示模块；

将冰箱各个储藏空间所附RFID温湿度电子标签的温湿度信息与其各自相应储藏空间的预设温湿度条件进行比较，确定其相对关系；并根据所确定的相对关系，对相应储藏空间进行控温控湿。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本发明提供了一种冰箱，其包括具多个储藏空间的箱体、控制模块、显示模块及温湿度监测模块；温湿度监测模块包括附着在储藏空间内用于监测其所处储藏空间的温湿度信息的RFID温湿度电子标签、扫描储藏空间内的RFID温湿度电子标签信息的RFID天线、与显示模块或控制模块相连接且用于接收RFID天线所获取的射频信号并进行解析的RFID读写器；本发明设置RFID温湿度电子标签监测各储藏空间的温湿度，不需要通过导线连接，实现了无线温湿度监测；另外，RFID温湿度电子标签占用空间小，不影响储藏空间的食材存放；再者，能够根据需要设置于储藏空间的相应位置，以实现对储藏空间内温度的精准监测。

附图说明

图1为本发明冰箱的整体结构示意图；

图2为本发明冰箱的储藏空间分布示意图；

图3为本发明冰箱的控制系统示意图；

图4为本发明冰箱的控制时序图；

图5为本发明冰箱的整体控制流程图；

图6为本发明冰箱的具体控制流程图。

以上各图中：箱体1；箱门2；RFID读写器3；显示屏4；冷藏室5；第一置物层架51；第二置物层架52；第三置物层架53；冷冻室6；冷冻抽屉61；变湿室7；变温抽屉71；调温抽屉8；调湿抽屉9；RFID温湿度电子标签10；RFID天线11。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但本发明所要求保护的范围并不局限于具体实施方式中所描述的范围。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。

需要说明的是，在本发明中涉及“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。

另外，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。

一种冰箱，如图1-图2所示，其包括限定出隔热的用于储藏食材的低温储藏室的箱体1，箱体1上设有箱门2，箱门2可旋转地连接于箱体1上以打开或封闭储藏室。具体的，多个低温储藏室分别设置为冷藏室5、冷冻室6、变温室。其中本实施例中，冷藏室5内设有能够单独控制其温湿度的调温抽屉8和调湿抽屉9；冷冻室6内设有多个冷冻抽屉61；变温室内设有多个变温抽屉71；其中本实施例中设有冷冻室6内设有三个冷冻抽屉61和变温室内设有三个变温抽屉71。通过调温抽屉8、调湿抽屉9、冷冻抽屉61及变温抽屉71的设置使冰箱内形成多个储藏空间。本实施例中形成有冷藏室5、调温抽屉8、调湿抽屉9、三个冷冻抽屉61及三个变温抽屉71共九个储藏空间。本实施例中，冷藏室5内设置有多个置物层架，多个置物层架记为第一置物层架51、第二置物层架52、第三置物层架53。本实施例中，以上三个置物层架的上部空间设置为能够单独吹冷气以进行均匀制冷。需要说明的是，各储藏间室的设置根据具体实际应用情况而设置，不局限于以上所述的设置，如冷冻室6和变温室的亦可设置为多个置物层架的形式。

如图3-图4所示，冰箱上设有控制模块、显示模块、温湿度监测模块；其中，温湿度监测模块与显示模块相连接，显示模块与控制模块相连接。显示模块包括用于控制显示模块操作的显示控制器、用于显示信息的显示屏4。

温湿度监测模块包括RFID读写器3、RFID温湿度电子标签10、RFID天线11；其中RFID温湿度电子标签10附着在每个储藏空间内用于监测其所在储藏空间的温湿度信息；具体的，可将RFID温湿度电子标签10附着在储藏空间内的置物层架上。RFID天线11设于冰箱内，以扫描接收位于各储藏空间内的RFID温湿度电子标签10发出的射频信号。本发明中至少设置一个RFID天线11；本实施例中RFID天线11设于冰箱内部的顶部或其它平面的内部。作为一种可实施的方式，每个储藏空间内都设有RFID天线11，以提高RFID天线11的扫描覆盖范围，提高信息获取的全面性。RFID读写器3用于接收RFID天线11所获取的相应射频信号并进行解析。对于多个RFID天线11获取的同一个RFID温湿度电子标签10信息则合并为一条信息处理；当然不局限于以上处理方式，亦可对获取的多个温度或湿度信息进行均值计算处理。本实施例中，RFID读写器3设于冰箱的顶部；且RFID读写器3与冰箱的控制模块分开独立设置。需要说明的是，在具体的冰箱设置时亦可将RFID读写器3与冰箱的控制模块集成为一体形成一个冰箱控制器。

在冰箱工作过程中，RFID温湿度电子标签10获取其所在储藏空间的温度和湿度的二元组信息(T_si，R_si)；以得到各个储藏空间的温度和湿度的二元组信息(T_s1，R_s1)、(T_s2，R_s2)……(T_si，R_si)……(T_sn，R_sn)；其中以i为脚标来区分储藏空间，n表示储藏空间总数。RFID天线11扫描接收位于冰箱储藏空间内的RFID温湿度电子标签10发出的射频信号，RFID读写器3接收RFID天线11所获取的相应射频信号并进行解析，然后将相应储藏空间内的温度和湿度信息传送至显示模块。本发明中的RFID温湿度电子标签10为射频标签，其具体的设置形式不受限定。

显示模块接收到的各储藏间室内的RFID温湿度电子标签10的温度和湿度信息，然后将冰箱各个储藏空间的RFID温湿度电子标签10的温度和湿度信息与其各储藏空间所预设的温湿度条件进行对比，以判断各储藏空间是否满足设定的温湿度条件，若满足则保持当前温湿环境；若不满足，则执行相应的控温控湿操作。

需要说明的是，不局限于以上设置；作为另一种可实施的方式，温湿度监测模块与控制模块相连接，RFID读写器3与控制模块相连接，以将储藏空间内的RFID温湿度电子标签的温度和湿度信息发送至控制模块，控制模块将冰箱各个储藏空间的RFID温湿度电子标签的温度和湿度信息与其各储藏空间所预设的温湿度条件进行对比，按照对比结果对冰箱进行控温控湿。

以上本发明中通过各个储藏空间内的RFID温湿度电子标签10以获取其所在储藏空间的温度和湿度信息，并通过将冰箱各个储藏空间的RFID温湿度电子标签10的温湿度信息与其各储藏空间所预设的温湿度条件进行对比，以判断出各储藏空间是否满足设定的温湿度条件，从而决定是否执行相应的控温控湿操作；本发明设置RFID温湿度电子标签10监测各储藏空间的温湿度，不需要通过导线连接，实现了无线温湿度监测。另外，RFID温湿度电子标签10占用空间小，不影响储藏空间的食材存放。再者，能够根据需要设置于储藏空间的相应位置，以实现对储藏空间内温湿度的精准监测。例如，RFID温湿度电子标签10设于置物层架上，能够有效测得储藏空间的空间温度，方便冰箱实现精确控湿，如通过分层送风来实现精确均匀控温。

应当理解的是，每个储藏空间内可设置一个RFID温湿度电子标签10，亦可设置多个RFID温湿度电子标签10；对于设置RFID温湿度电子标签10的储藏空间，在获取该储藏空间内的多个RFID温湿度电子标签10所监测到的温湿度信息后求取平均值以作为该储藏空间的实时温湿度。

以下以RFID读写器3与显示模块相连接的设置为例，对冰箱的控制方法进行说明。具体的RFID读写器3与控制模块相连接的控制方法与之对应，在此不再赘述。

一种冰箱的控制方法，如图5-图6所示，其包括以下步骤：

S1：获取各储藏空间内所附RFID温湿度电子标签10的温度和湿度信息，并将其发送至显示模块；

具体为，RFID天线11扫描RFID温湿度电子标签10，RFID天线11读取储藏空间内的RFID温湿度电子标签10信息，以获取其所在储藏空间的温度和湿度信息，并将信息通过RFID读写器3发送至显示模块。更为具体的，RFID天线11获取RFID温湿度电子标签10的射频信号，并将该射频信号发送至RFID读写器3；RFID读写器3对所获取的射频信号进行解析，并将解析后的RFID温湿度电子标签10所采集的温湿度信息发送至显示模块的显示控制器。

本实施例中，以i为脚标来区分不同储藏空间；n表示储藏空间的总数；通过步骤S1能够获取n个储藏空间的温度和湿度的二元组信息(T_s1，R_s1)、(T_s2，R_s2)……(T_si，R_si)……(T_sn，R_sn)。

S2：将冰箱各个储藏空间所附RFID温湿度电子标签10的温湿度信息与其各自相应储藏空间的预设温湿度条件进行比较，确定其相对关系；并根据所确定的相对关系，对相应储藏空间进行控温控湿操作。

具体的，包括以下步骤：

S21：i＝i+1，其中i初值为0；

S22：第i储藏空间内的RFID温湿度电子标签10的温湿度满足相应储藏空间的预设温湿度条件？若是，执行步骤S23；若否，对第i储藏空间进行控温控湿操作，并执行步骤S24；

S23：将i与储藏空间总数n作比较，判断i＜n？若是，执行步骤S21；若否，执行步骤S1；

S24：RFID天线11扫描RFID温湿度电子标签10，并读取第i储藏空间内的RFID温湿度电子标签10的温湿度，并将温湿度信息通过RFID读写器上传至显示模块，再执行步骤S22。

以上控制方法中，控温控湿操作主要取决于判断结果；当温度不满足预设温湿度条件的温度要求，进行控温操作以满足预设温湿度条件中的温度要求；而对于湿度不满足预设温湿度条件的湿度要求，进行控湿操作以满足预设温湿度条件中的湿度要求。另外，各储藏空间的预设温湿度条件各不相同；本实施例中，对于冷藏室5、冷冻室6、调温抽屉8及变温室，其预设温湿度条件主要是对温度进行设定，对湿度不进行设定，即湿度条件为任意值，其控温控湿操作主要是对相应储藏空间进行控温。而对于调湿抽屉9，其预设温湿度条件同时对温度和湿度都进行设定。在对调湿抽屉9进行监测并进行步骤S32时，当温度和湿度其中之一不满足预设温湿度条件时，控制模块控制冰箱相关部件运行以对调湿抽屉9进行温度和/或湿度控制，以使其温度和湿度满足调湿抽屉9的预设温湿度条件。

另外，在进行控温控湿操作时，按照预定的温湿度获取规则对RFID电子标签的温度和湿度信息进行采集。具体的，作为一种可实施的方式，如对于调湿抽屉9，其预设温湿度条件具体为：温度阈值T₀，湿度阈值R₀。在冰箱运行过程中，获取RFID电子标签的温湿度信息得到的调湿抽屉9的实时温度为T，实时湿度为R，且T＞T₀，R＜R₀。此时冰箱执行控温控湿操作，以使调湿抽屉9的实时温度和实时湿度满足设定的温湿度条件；在此过程中，需要执行步骤S24以不断地监测调湿抽屉9的实时温湿度以获知控温控湿的进度。在本实施例中，预定的温度获取规则为：当|T-T₀|＞A时，每隔时间t₁执行一次步骤S24采集一次RFID电子标签的温湿度信息；当A≥|T-T₀|≥B时，每隔时间时间t₂执行一次步骤S24采集一次RFID电子标签的温湿度信息；当B＞|T-T₀|＞0时，每隔时间时间t₃执行一次步骤S24采集一次RFID电子标签的温湿度信息；其中，A、B为常数，t₁＞t₂＞t₃；即储藏空间的实时温度T越靠近其温度阈值T₀，监测并获取其实时温度和湿度信息的时间间隔缩短。同理，对湿度的获取规则进行设定，如设定的湿度获取规则为：当|R-R₀|＞C时，每隔时间t`<sub>1</sub>执行一次步骤S24采集一次RFID电子标签的温湿度信息；当C≥|R-R<sub>0</sub>|≥D时，每隔时间时间t`₂执行一次步骤S24采集一次RFID电子标签的温湿度信息；当D＞|R-R₀|＞0时，每隔时间时间t`<sub>3</sub>执行一次步骤S24采集一次RFID电子标签的温湿度信息；其中，C、D为常数，t`₁＞t`<sub>2</sub>＞t`₃；即储藏空间的实时湿度R越靠近其湿度阈值R₀，监测并获取其实时温度和湿度信息的时间间隔缩短。

在以上温湿度获取规则中，温度获取规则与湿度获取规则单独设置；在执行过程中，根据实时温湿度与湿湿度阈值的关系单独执行相应的获取规则，并在温度获取规则时间点与湿度获取规则时间点相同时仅执行一次温湿度信息获取。当然，在执行控温控湿操作过程中，亦可采取其它的方式来执行规则，如设置为在实时温度未达到温度阈值时，不管实时湿度与湿度阈值的相对关系，均以温度获取规则为准来获取实时的温湿度；而在实时温度达到温度阈值而湿度未达到湿度阈值时，则以湿度获取规则为准来获取实时的温湿度。

另外，对于设置有多个置物层架的储藏间室(如冷藏室5，在具体设置时冷冻室6和变温室亦可采用相同的设置)，其每个置物层架上均设置RFID温湿度电子标签10，其预设温湿度条件设定为：其中任意一个置物层架的温湿度达到设定的温湿度阈值时即可停止控温控湿操作，以避免过度制冷而造成的冰箱能耗增加。以上设置能够及时获知储藏空间内的温湿度以采取相应的控温控湿操作。特别的，当用户打开冰箱门把新买的食物放置到冰箱内的某一区域例如第一置物层架51上时，会带来第一置物层架51上的RFID温湿度电子标签10的温度的上升，可立刻加大对该位置的制冷速度，使得食物快速冷却，提高保鲜效果。

其中，本发明中显示模块的显示屏显示各储藏空间的实时温湿度，以使用户及时了解各储藏空间的温湿度，并获知其温湿度调节过程。

本实施例中，通过设置于储藏空间内的RFID温湿度电子标签10监测各储藏空间的温湿度，不需要通过导线连接，实现了无线温湿度监测；另外，RFID温湿度电子标签10占用空间小，其设置于储藏空间内，能够实现精准监测，以对冰箱进行精准控制。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.冰箱，其特征在于其包括：

箱体，其内具有多个储藏空间；

控制模块，用于控制冰箱的整体操作；

显示模块，与所述控制模块相连接；

温湿度监测模块，其包括：

RFID温湿度电子标签，附着在各储藏空间内用于监测其所处储藏空间的温湿度信息；

RFID天线，设于所述冰箱上；所述RFID天线扫描位于所述储藏空间内的RFID温湿度电子标签信息；

RFID读写器，其与所述显示模块或控制模块相连接；所述RFID读写器用于接收所述RFID天线所获取的射频信号并进行解析；

所述RFID温湿度电子标签获取其所在储藏空间的温湿度信息，所述RFID天线扫描接收各所述储藏空间内的RFID温湿度电子标签发出的射频信号，所述RFID读写器接收所述RFID天线所获取的相应射频信号并进行解析，然后将所述RFID温湿度电子标签所在储藏空间的温湿度信息传送至与所述RFID读写器相连接的显示模块或控制模块；所述显示模块或控制模块将接收到的各个所述储藏空间的当前温湿度信息和相应储藏空间的预设温湿度条件进行对比，当所述储藏空间的当前温湿度信息不满足相应储藏空间的预设温湿度条件时执行控温控湿操作。

2.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于：执行所述控温控湿操作时，按照预定的温湿度获取规则对RFID电子标签的温湿度信息进行采集。

3.根据权利要求2所述的冰箱，其特征在于：所述温湿度条件为温度阈值T₀，所述RFID电子标签的温湿度信息得到的实时温度为T；温度获取规则为：

当|T-T₀|＞A时，每隔时间t₁采集一次RFID电子标签的温湿度信息；

当A≥|T-T₀|≥B时，每隔时间时间t₂采集一次RFID电子标签的温湿度信息；

当B＞|T-T₀|＞0时，每隔时间时间t₃采集一次RFID电子标签的温湿度信息；其中A、B为常数。

4.根据权利要求3所述的冰箱，其特征在于：t₁＞t₂＞t₃。

5.根据权利要求2或3所述的冰箱，其特征在于：所述温湿度条件为湿度阈值R₀，所述RFID电子标签的温湿度信息得到的实时湿度为R；湿度获取规则为：

当|R-R₀|＞C时，每隔时间t`₁采集一次RFID电子标签的温湿度信息；

当C≥|R-R₀|≥D时，每隔时间时间t`₂采集一次RFID电子标签的温湿度信息；

当D＞|R-R₀|＞0时，每隔时间时间t`₃采集一次RFID电子标签的温湿度信息；其中C、D为常数。

6.根据权利要求5所述的冰箱，其特征在于：t`<sub>1</sub>＞t`₂＞t`₃。

7.根据权利要求5所述的冰箱，其特征在于：在执行所述控温控湿操作过程中，在实时温度T未达到温度阈值T₀时，按照所述温度获取规则来获取实时的温湿度；而在实时温度T达到温度阈值T₀而实时湿度R未达到湿度阈值R₀时，则按照所述湿度获取规则来获取实时的温湿度。

8.根据权利要求3所述的冰箱，其特征在于：至少其中一个所述储藏空间内设有多个置物层架，每个所述置物层架上都设有RFID温湿度电子标签。

9.根据权利要求8所述的冰箱，其特征在于：所述温湿度条件设定为：其中任意一个置物层架上RFID温湿度电子标签的温湿度信息达到设定的温湿度阈值。

10.一种冰箱的控制方法，其由权利要求1-9所述的冰箱实现，其特征在于：所述控制方法包括：

获取各储藏空间内所附RFID温湿度电子标签的温湿度信息，并将其发送至显示模块或所述控制模块；

将冰箱各个储藏空间所附RFID温湿度电子标签的温湿度信息与其各自相应储藏空间的预设温湿度条件进行比较，确定其相对关系；并根据所确定的相对关系，对相应储藏空间进行控温控湿。

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