CN206959074U - 一种吸油烟机的非接触控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种吸油烟机非接触控制系统，包括用于控制吸油烟机的功能执行模块的主控模块，用于检测用户手势的手势检测模块，其特征在于：还包括与手势检测连接的手势处理模块，手势处理模块还与主控模块连接；所述手势检测模块包括三组红外收发装置，分别记为L组红外收发装置、M组红外收发装置和R组红外收发装置，这三组红外收发装置从左到右沿统一直线方向排列，每组红外收发装置中包括N对红外发射管和红外接收管，L组、M组和R组红外收发装置之间的间距为10cm～20cm。本实用新型通过对三组红外收发装置之间的间距进行限定，保证在判别手势信息过程中，有效避免人体其他部位，尤其是头部的干扰。

Description

一种吸油烟机的非接触控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种吸油烟机非接触控制系统及其控制方法。

背景技术

吸油烟机改变了厨房的大环境，可以将对厨房环境和人体有害的油烟迅速抽走，将油烟排出到室外，减少污染，净化空气，并有防毒、防爆的安全保障作用。吸油烟机已成为现代家庭必不可少的厨房设备。吸油烟机在长时间使用后，其触控面板或是按压开关上会沾染油污，此时去操作会弄脏手指，另外当手中有厨具或是手很脏时进行操控，则会污染触控面板或是按压开关。

目前对于人体头部干扰和手势操作的信号区分主要是通过两种方式：一是控制红外信号的有效距离，使装置无法感应到距离较远的物体；二是控制手势操作的时间(速度)，避免过快和过慢的干扰；但无论是是那种方法，都只能降低干扰发生的概率，而无法完全避免，而且对于用户的使用感受也不好，难以实际应用。

例如专利号为ZL 201520881739.8(公告号CN205156087U)的中国专利公布了一种抽油烟机手势控制系统，其包括显示模块、提示模块、照明模块和主控模块，距离感应模块和动作感应模块，其中距离感应模块包括电容传感器和电容检测芯片，电容传感器用于感应人手的距离并将距离信息转化为相应的电容值，电容检测芯片用于检测电容传感器的电容值并在电容值达到预定值时发出第一反馈信号；动作感应模块用于检测操作者的手势并在检测到预定的手势时输出第二反馈信号；主控模块可以根据第一反馈信号控制风机的启停，主控模块根据第二反馈信号控制风机的转速。这种非接触控制方式中，动作感应模块采用一组红外发射器和红外接收器来判断操作人员的手势，即主控模块根据人手同时遮住红外发射器和红外接收器的次数来控制风机转速，当人手同时遮住红外发射器和红外接收器的次数为一次时，风机转速为低档，当人手同时遮住红外发射器和红外接收器的次数为二次时，风机转速为中档，当人手同时遮住红外发射器和红外接收器的次数为三次时，风机转速为高档，这种通过计数的方式对风机的开启和转速进行控制的方式很笨拙，并且计数很容易出错(特别是在油烟浓度较大时，干扰严重，计数更容易出错)，从而导致用户失去耐心，用户体验不好。

再例如申请号为CN201510011826.2(公告号CN104566591A)的中国专利公开了一种吸油烟机的非接触式控制方法，所述吸油烟机上安装有向外发射红外光的若干红外发射二极管和检测外界反射回来的红外光的若干红外接收感应器，若干红外发射二极管和若干红外接收感应器一一对应，通过若干个红外发射二极管依次向外发出红外光，若干个红外接收传感器依次检测对应红外发射二极管发光时的红外光强度和对应红外发射二极管熄灭时的背景红外光强度，然后根据各个红外接收感应器检测到的红外光强度实时识别控制手势；再根据控制手势生成控制指令控制吸油烟机。这种方式，根据各个红外接收感应器检测到的红外光强度实时识别控制手势，然后根据预定的手势对油烟机进行控制，这种方式较“计数”控制方式有了较大的改进，能避免计数采集误差带来的控制不精确问题；但是在油烟浓度较大，或者用户身高较高时，油烟及用户身体的部分会对红外光的接收造成干扰(油烟和人身体会折射或散射红外光)，其抗干性能依然较差，因此非接触控制方式仍然需要改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种有效避免油烟或其他能干扰红外光接收的吸油烟机的非接触控制系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：包括用于控制吸油烟机的功能执行模块的主控模块，用于检测用户手势的手势检测模块，其特征在于：还包括与手势检测连接的手势处理模块，手势处理模块还与主控模块连接；所述手势检测模块包括三组红外收发装置，分别记为L组红外收发装置、M组红外收发装置和R组红外收发装置，这三组红外收发装置从左到右沿统一直线方向排列，每组红外收发装置中包括N对红外发射管和红外接收管，N为自然数；L组红外收发装置和M组红外收发装置之间的间距为10cm～20cm，M组红外收发装置和R组红外收发装置之间的间距为10cm～20cm。

三组红外收发装置之间的间距D是根据红外发射装置发射角度、红外接收装置接收角度、手掌与头部的尺寸差异设置，该间距D能够保证在手势信息“从左往右”和手势信息“从右往左”有效感应距离H1内，手掌从第L组红外收发装置沿排列方向到第R组红外收发装置移动，或反方向移动过程中，一定不存在第L组和第R组红外接收装置同时检测到被手掌反射回的红外信号的情况；同时，该间距D能够保证在手势信息“从左往右”和手势信息“从右往左”有效感应距离H1内，头部从第L组红外收发装置沿排列方向到第R组红外收发装置移动，或反方向移动过程中，一定存在第L组和第R组红外接收装置同时检测到被手掌反射回的红外信号的情况；上述间距D能够保证在手势信息“停止”有效感应距离H2内，手掌在第M组红外收发装置上方一定范围内，有且仅有第M组红外接收装置检测到被手掌反射回的红外信号；所述间距D能够保证在手势信息“停止”有效感应距离H2内，头部在第M组红外收发装置上方，一定不存在只有第M组红外接收装置检测到被手掌反射回的红外信号的情况；因此D的取值为10cm～20cm为最佳值，能同时满足上述要求。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过对三组红外收发装置之间的间距进行限定，保证在判别手势信息过程中，有效避免人体其他部位，尤其是头部的干扰。

附图说明

图1为本实用新型实施例中吸油烟机的非接触控制系统的框图。

图2为本实用新型实施例中非接触控制系统的示意图。

图3为本实用新型实施例一中非接触控制系统工作流程图。

图4为本实用新型实施例一手势处理模块处理三组红外收发装置的检测信号流程图。

图5为本实用新型实施例二中非接触控制系统的示意图。

图6为本实用新型实施例二中非接触控制系统工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示的吸油烟机的非接触控制系统，包括用于控制吸油烟机的功能执行模块的主控模块，用于检测用户手势的手势检测模块，与主控模块连接的人机交互模块，及与手势检测连接的手势处理模块；本实施例中，手势检测连接的手势处理模块集成在一块PCB板上，而所述手势检测模块包括三组红外收发装置，分别记为L组红外收发装置1’、M组红外收发装置2’和R组红外收发装置3’，这三组红外收发装置从左到右沿统一直线方向排列设置在油烟机壳体的正前方，每组红外收发装置中包括N对红外发射管和红外接收管，N为自然数；L组红外收发装置和M组红外收发装置之间的间距为10cm～20cm，M组红外收发装置和R组红外收发装置之间的间距为10cm～20cm。

手势处理模块内预先保存有与前述三组红外收发装置的检测数据匹配的手势信息，手势处理模块根据前述三组红外收发装置发来的检测数据寻找与其匹配的手势信息，然后手势处理模块将该手势信息发送给主控模块，主控模块然后根据该手势信息对功能执行模块进行控制；其中所述手势信息包括“从左往右”，简称Right，“从右往左”，简称Left，和“停住”，简称Hold；

所述手势处理模块通过如下步骤处理手势检测模块发来的检测数据，参见图4所示：

S1：读取3组红外接收装置的检测结果，判断是否只有第M组的红外接收管检测到有效信号，若是，进入S11；否则，进入S2；

S2：只有第M组红外接收管检测到有效信号标识位flag_M清0，只有第M组红外接收管检测到有效信号持续时间t_M清0，手势信息“停止”标识位flag_hold清0，判断是否第L组红外接收管检测到有效信号，若是，进入S21；否则，进入S3；

S3：判断是否第R组红外接收管检测到有效信号，若是，进入S31；否则，进入S4；

S4：判断第L组红外接收管检测到有效信号标识位flag_L是否为1，若是，进入S41；否则，进入S5；

S5：判断第R组红外接收管检测到有效信号标识位flag_R是否为1，若是，进入S51；否则，返回S1；

S11：判断只有第M组红外接收管检测到有效信号标识位flag_M是否为1，若是，进入S12；否则，只有第M组红外接收管检测到有效信号标识位flag_M置1，只有第M组红外接收管检测到有效信号持续时间t_M开始计时，返回S1；

S12：判断手势信息“停止”标识位flag_hold是否为1，若是，不再输出手势信息Hold，返回S1；否则，进入S13；

S13：判断只有第M组红外接收管检测到有效信号持续时间t_M是否大于T_M，若是，输出手势信息“停止”，手势信息“停止”标识位flag_hold置1；否则，返回S1；

S21：判断是否第R组红外接收管检测到有效信号，若是,第L组红外接收管检测到有效信号标识位flag_L清0，第L组红外接收管检测到有效信号持续时间t_L清0，第R组红外接收管检测到有效信号标识位flag_R清0，第L组红外接收管检测到有效信号持续时间t_L清0，返回S1；否则，进入S22；

S22：判断第L组红外接收管检测到有效信号标识位flag_L是否为1，若是，返回S1；否则，第L组红外接收管检测到有效信号标识位flag_L置1，第L组红外接收装置检测到有效信号持续时间t_L开始计时，返回S1；

S31：判断第R组红外接收管检测到有效信号标识位flag_R是否为1，若是，返回S1；否则，第R组红外接收管检测到有效信号标识位flag_R置1，第R组红外接收管检测到有效信号持续时间t_R开始计时，返回S1；

S41：判断第R组红外接收管检测到有效信号标识位flag_R是否为1，若是，进入S42，否则，进入S44；

S42：判断第L组红外接收管检测到有效信号持续时间t_L是否大于第R组红外接收管检测到有效信号持续时间t_R,若是，输出手势信息“从左往右”，进入S43；否则，输出手势信息“从右往左”，进入S43；

S43：第L组红外接收管检测到有效信号标识位flag_L清0，第L组红外接收管检测到有效信号持续时间t_L清0，第R组红外接收管检测到有效信号标识位flag_R清0，第L组红外接收管检测到有效信号持续时间t_L清0，返回S1；

S44：判断第L组红外接收管检测到有效信号持续时间t_L是否大于T_LR，若是，第L组红外接收管检测到有效信号标识位flag_L清0，第L组红外接收管检测到有效信号持续时间t_L清0，返回S1；否则返回S1；

S51：判断第R组红外接收管检测到有效信号持续时间t_R是否大于T_LR，若是，第R组红外接收管检测到有效信号标识位flag_R清0，第R组红外接收管检测到有效信号持续时间t_R清0，返回S1；否则返回S1；

然后手势处理模将输出的手势信息发送给主控模块，主控模块然后根据该手势信息对功能执行模块进行控制，如果手势信息是“从左往右”，油烟机加速，如果手势信息是“从左往右”，油烟机减速，如果手势信息是“停止”，当油烟机开启状态时，关闭油烟机，参见图3所示。

实施例二

与实施例一不同的是，而所述手势检测模块还包括电容传感器其中电容传感器包括三个从左到右沿统一直线方向排列的电容检测单元1、2、3，每个电容检测单元均与手势处理模块连接，每个电容检测单元的检测区域中心设有一组红外收发装置，三组红外收发装置分别设置在三个电容检测单元的中心，参见图5所示。

另外，所述手势处理模块内预先保存有与前述三个电容检测单元的第一检测数据匹配的第一手势信息，同时，手势处理模块内也预先保存有与前述三组红外收发装置的第二检测数据匹配的第二手势信息；

所述手势处理模块通过如下方式处理三个电容检测单元发来的第一检测数据：

手势处理模块为每一个电容检测单元设一个标志位；

当某一个电容检测单元发来的检测数值达到预先设定的第一阈值时，将相应电容检测单元的标志位置1；

手势处理模块记录每一个电容检测单元的标志位置1的先后顺序，如果相应电容检测单元的标志位没有置1，则用0表示；

手势处理模块将每一个电容检测单元的标志位置1的先后顺序记录保存起来；

手势处理模块内预先保存有三个电容检测单元的标志位置1先后顺序与不同手势信息之间的配对表；

手势处理模块根据前述三个电容检测单元发来的第一检测数据，判断三个电容检测单元的标志位置1先后顺序，然后寻找与其匹配的第一手势信息；

所述手势处理模块处理三组红外发射管和红外接收管发来的第二检测数据与实施例一相同，手势处理模块根据三组红外发射管和红外接收管发来的第二检测数据输出的手势信息为第二手势信息；

然后手势处理模块判断第一手势信息与第二手势信息是否相同，如果相同，则将该手势信息发送给主控模块，主控模块然后根据该手势信息对功能执行模块进行控制，参见图6所示。

Claims (4)

1.一种吸油烟机的非接触控制系统，包括用于控制吸油烟机的功能执行模块的主控模块，用于检测用户手势的手势检测模块，其特征在于：还包括与手势检测连接的手势处理模块，手势处理模块还与主控模块连接；所述手势检测模块包括三组红外收发装置，分别记为L组红外收发装置、M组红外收发装置和R组红外收发装置，这三组红外收发装置从左到右沿统一直线方向排列，每组红外收发装置中包括N对红外发射管和红外接收管，N为自然数；L组红外收发装置和M组红外收发装置之间的间距为10cm～20cm，M组红外收发装置和R组红外收发装置之间的间距为10cm～20cm。

2.根据权利要求1所述的吸油烟机的非接触控制系统，其特征在于：还包括三个能感应人手距离并将人手距离转换为相应电容值的电容检测单元，三个电容检测单元均与手势处理模块连接；所述L组红外收发装置设置在第一电容检测单元内，M组红外收发装置设置在第二电容检测单元内，R组红外收发装置设置在第三电容检测单元内。

3.根据权利要求2所述的吸油烟机的非接触控制系统，其特征在于：所述L组红外收发装置设置在第一电容检测单元的中心区域，M组红外收发装置设置在第二电容检测单元的中心区域，R组红外收发装置设置在第三电容检测单元的中心区域。

4.根据权利要求1所述的吸油烟机的非接触控制系统，其特征在于：所述手势处理模块与所述手势检测模块集成在一块PCB板上；或所述手势处理模块与所述主控模块集成在一块PCB板上。