CN219349621U - 一种家电设备控制电路及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种家电设备控制电路及系统，该家电设备控制电路包括传感器、第一控制器以及红外控制电路，其中，传感器可采集佩戴耳塞装置的用户的心率信号，当心率信号表征用户为睡眠状态时，第一控制器发出第一控制信号至红外控制电路，使得红外控制电路发出红外信号，以控制家电设备关闭。因此，当用户处于睡眠状态时，该红外控制电路自动发出红外光，控制家电设备自动关闭，节约能源，同时，相对于使用遥控器控制家电设备关闭的方式，该红外控制电路更加方便灵活。

Description

一种家电设备控制电路及系统

技术领域

本实用新型涉及家电设备控制领域，特别是涉及一种家电设备控制电路及系统。

背景技术

随着家用电器、视听产品的普及，红外线遥控器已被广泛使用在各种类型的家电设备上(如电视机、电风扇等)。红外线遥控器是一种无线发射装置，其通过发射红外光以达到控制家电设备的目的。

但采用遥控器控制家电设备，智能性较低，在人机交互过程中并不方便，如在用户睡着之后，无法采用遥控器关闭家电设备，家电设备一直处于工作状态，浪费了能源，增加了安全隐患。

实用新型内容

本实用新型实施例旨在提供一种家电设备控制电路及系统，其能够在用户为睡眠状态时，自动控制家电设备关闭，节约能源。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

在第一方面，本实用新型实施例提供一种家电设备控制电路,所述家电设备控制系统包括耳塞装置，所述家电设备控制电路包括：传感器、第一控制器以及红外控制电路；

所述传感器与所述第一控制器的第一端电性连接，所述传感器用于采集佩戴所述耳塞装置的用户的心率信号；

所述第一控制器的第二端与所述红外控制电路通信连接，当所述心率信号表征所述用户为睡眠状态时，所述第一控制器用于发出第一控制信号；

所述红外控制电路用于接收到所述第一控制信号后，发出红外信号，以控制所述家电设备关闭。

在一些实施例中，所述红外控制电路包括控制模块和红外发射模块；

所述控制模块的第一端与所述第一控制器的第二端通信连接，所述控制模块的第二端与所述红外发射模块连接，所述控制模块用于当接收到所述第一控制信号时，发送第二控制信号至所述红外发射模块，以使所述红外发射模块发射红外信号。

在一些实施例中，所述控制模块包括第二控制器和通信模块；

所述通信模块的输入端与所述第一控制器的第二端通信连接，所述通信模块的输出端与所述第二控制器的第一端连接，所述第二控制器的第二端与所述所述红外发射模块连接；

所述通信模块用于与所述第一控制器通信，当所述通信模块接收到所述第一控制信号时，所述第二控制器用于发送第二控制信号至所述红外发射模块，以使所述红外发射模块发射红外信号。

在一些实施例中，所述通信模块包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电感以及第一天线；

所述第一电容的一端与所述第一天线连接，所述第一电容的另一端分别与所述第一电感的一端以及所述第二电容的一端连接，所述第一电感的另一端分别与所述第三电容的一端以及所述第二控制器的第一端连接，所述第二电容的另一端与所述第三电容的另一端共同接地，所述第一天线用于与所述第一控制器的第二端通信连接。

在一些实施例中，所述红外发射模块包括红外控制器和红外发光模块；

所述红外控制器的第一端与所述控制模块的第二端连接，所述红外控制器的第二端与所述红外发光模块的控制端连接，所述红外控制器用于接收到所述第二控制信号时，发送第三控制信号至所述红外发光模块的控制端，以控制所述红外发光模块发出红外光。

在一些实施例中，所述红外发光模块包括开关单元与发光单元；

所述开关单元的控制端与所述红外控制器的第二端，所述开关单元的第一端与所述发光单元的第一端连接，所述开关单元的第二端接地，所述开关单元用于接收到所述第三控制信号时，处于导通状态；

所述发光单元的第二端与直流电源连接，所述发光单元用于所述开关单元处于导通状态时发出红外光。

在一些实施例中，所述开关单元包括第一MOS管，所述发光单元包括至少一个电阻与至少一个发光二极管，所述至少一个电阻与所述至少一个发光二极管一一对应；

所述第一MOS管的栅极与所述红外控制器的第二端连接，所述第一MOS管的漏极与所述至少一个发光二极管的共阴极连接，所述第一MOS管的源极接地；

所述至少一个发光二极管的阳极分别与对应的所述至少一个电阻的一端连接，所述至少一个电阻的另一端共同连接于所述直流电源。

在一些实施例中，所述传感器为加速度传感器。

在一些实施例中，所述第一控制器的第二端与所述红外控制电路之间通过蓝牙通信连接。

第二方面，本实用新型实施例提供家电设备控制系统，所述家电设备控制系统包括：耳塞装置、耳塞装置收纳盒以及如上所述的家电设备控制电路；

所述传感器与所述第一控制器均设置于耳塞装置内，所述红外控制电路设置于所述耳塞装置收纳盒内，所述家电设备控制电路用于当佩戴所述耳塞装置的用户为睡眠状态时，发出红外信号，以控制所述家电设备关闭。

在本实用新型各个实施例中，该家电设备控制电路包括传感器、第一控制器以及红外控制电路，其中，传感器可采集佩戴耳塞装置的用户的心率信号，当心率信号表征用户为睡眠状态时，第一控制器发出第一控制信号至红外控制电路，使得红外控制电路发出红外信号，以控制家电设备关闭。因此，当用户处于睡眠状态时，该红外控制电路自动发出红外光，控制家电设备自动关闭，节约能源，同时，相对于使用遥控器控制家电设备关闭的方式，该红外控制电路更加方便灵活。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本实用新型实施例提供的其中一种家电设备控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的其中一种家电设备控制电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的其中一种家电设备控制电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的其中一种第二控制器和通信模块的电路结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的其中一种红外控制器和红外发光模块的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

家电设备可以为任意类型的具有红外接收功能的电器设备，尤其是在用户睡眠过程中，无需开通的电器设备，如电视、电风扇以及空调等设备。具体的家电设备类型可以根据需要而设置。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种家电设备控制系统的结构示意图，该家电设备控制系统100包括耳塞装置20、耳塞装置收纳盒30以及家电设备控制电路10(图1中未示出)。

耳塞装置20可以为任意类型可以塞入用户耳朵的装置，如耳机、降噪耳塞等。耳塞装置收纳盒30用于收纳耳塞装置20，当耳塞装置20使用结束，可将耳塞装置20放置于其收纳盒内。

耳塞装置收纳盒30上还包括耳塞槽31、IR LED灯32以及LED灯33，其中，耳塞槽31用于放置耳塞装置20，IR LED灯32用于发出红外光,以使得外部的红外接收设备接收，LED灯33用于显示耳塞装置收纳盒30的状态，如打开状态、闭合状态或报警状态等。

请一并参阅图2，图2是本实用新型实施例提供的一种家电设备控制电路的结构示意图，如图2所示，该家电设备控制电路10包括传感器11、第一控制器12以及红外控制电路13。

其中，所述传感器11与所述第一控制器12均设置于耳塞装置20内，所述红外控制电路13设置于所述耳塞装置收纳盒30内。所述传感器11与所述第一控制器12的第一端电性连接，所述传感器11可以采集佩戴所述耳塞装置20的用户的人体体征信号，该人体体征信号传送至第一控制器12的第一端，由第一控制器12进行接收和分析。

所述传感器11可以为任意类型的能够采集人体体征信号的传感器，包括但不限于光电传感器、压电/压阻式传感器等可用于测量人体体征信号的传感器。人体体征信号包括人体呼吸信号、心率信号等，其可以表征人体的具体状态，如睡眠状态、起床状态或运动状态等。第一控制器12可以根据人体体征信号确定人体目前的具体状态。在一些实施例中，所述传感器11采集用户的心率信号，通过心率信号判断用户的睡眠状态。可以理解的，人体在非睡眠状态下的心率大概是60-100次/分钟，而在睡眠状态时，心率较非睡眠状态时低大约10次/分钟。用户由非睡眠状态慢慢进入睡眠状态，心率信号逐渐变缓，满足睡眠状态下的心率条件。因此，通过采集用户的心率信号，可以判别出用户是否处于睡眠状态。在又一些实施例中，人体的呼吸率也能较好的反应出用户当前是否处于睡眠状态。当人体处于非睡眠状态时，其呼吸率一般是18-20次/分钟，睡眠状态时的呼吸率略低于非睡眠状态下的呼吸率。用户由非睡眠状态慢慢进入睡眠状态，呼吸信号逐渐变缓，满足睡眠状态下的呼吸率条件。因此，通过采集用户的呼吸信号，亦可以判别出用户是否处于睡眠状态。

所述第一控制器12的第二端与所述红外控制电路13通信连接，当所述人体体征信号表征所述用户为睡眠状态时，所述第一控制器12发出第一控制信号，该第一控制信号被传送至红外控制电路13，由红外控制电路13进行接收和处理。

所述红外控制电路13接收到第一控制信号之后，再发出红外信号，该红外信号由家电设备的红外接收装置接收，以使该红外信号控制所述家电设备关闭。

因此，该家电设备控制电路10中的传感器11可采集佩戴耳塞装置20的用户的人体体征信号，当人体体征信号表征用户为睡眠状态时，第一控制器12发出第一控制信号至红外控制电路13，使得红外控制电路13发出红外信号，以控制家电设备关闭。当用户处于睡眠状态时，该红外控制电路13自动发出红外光，控制家电设备自动关闭，节约能源，同时，相对于使用遥控器控制家电设备关闭的方式，该红外控制电路13更加方便灵活。

在一些实施例中，第一控制器12可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISC Machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，第一控制器12还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。第一控制器12也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。

请参阅图3，图3是本实用新型实施例提供的一种家电设备控制电路的结构示意图，如图3所示，该红外控制电路13包括控制模块131和红外发射模块132。

所述控制模块131的第一端与所述第一控制器12的第二端通信连接，所述控制模块131的第二端与所述红外发射模块132连接。

所述控制模块131的第一端接收到所述第一控制信号时，控制模块131的第二端发送第二控制信号至所述红外发射模块132，以使所述红外发射模块132发射红外信号。

在一些实施例中，所述控制模块131包括第二控制器1311和通信模块1312。

所述通信模块1312的输入端与所述第一控制器12的第二端通信连接，所述通信模块1312的输出端与所述第二控制器1311的第一端连接，所述第二控制器1311的第二端与所述所述红外发射模块132连接。

所述通信模块1312与所述第一控制器12通信，当所述通信模块1312接收到所述第一控制信号时，所述通信模块1312输出通信信号至所述第二控制器1311的第一端，所述第二控制器1311的第二端再发送第二控制信号至所述红外发射模块132，以使所述红外发射模块132发射红外信号。

所述通信模块1312为包含通信天线的模块，所述通信模块1312与所述第一控制器12的通信可以为任意类型的无线通信，比如：利用无线保真技术(Wireless Fidelity,Wi-Fi)、蓝牙(Bluetooth)技术或者诸如第3代(3rd Generation，3G)、第四代(4thGeneration，4G)、或第五代(5th Generation，5G)等移动通信技术实现的无线连接。

在一些实施例中，所述第二控制器1311可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISCMachine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，第二控制器1311还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。第二控制器1311也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。

在一些实施例中，所述红外发射模块132包括红外控制器1321和红外发光模块1322。所述红外控制器1321的第一端与所述控制模块131的第二端连接，所述红外控制器1321的第二端与所述红外发光模块1322的控制端连接。

所述红外控制器1321的第一端接收到所述第二控制信号时，所述红外控制器1321的第二端发送第三控制信号至所述红外发光模块1322的控制端，以控制所述红外发光模块1322发出红外光。

在一些实施例中，所述红外控制器1321可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISCMachine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，红外控制器1321还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。红外控制器1321也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。

在一些实施例中，所述红外发光模块1322包括开关单元13221与发光单元13222。所述开关单元13221的控制端与所述红外控制器1321的第二端，所述开关单元13221的第一端与所述发光单元13222的第一端连接，所述开关单元13221的第二端接地。

所述开关单元13221的控制端接收到所述第三控制信号时，所述开关单元13221处于导通状态，使得所述开关单元13221的第一端与所述开关单元13221的第二端处于连接状态，进而使得所述发光单元13222的第一端接地，所述发光单元13222的第二端与直流电源200连接，使得所述发光单元13222同样处于导通状态，进而发出红外光。

结合图3，该家电设备控制电路10的工作原理可以描述如下：

传感器11采集佩戴耳塞设备的用户的人体体征信号，该人体体征信号被传送至第一控制器12的第一端，第一控制器12根据该人体体征信号确定用户为睡眠状态时，则第一控制器12的第二端发出第一控制信号；

第一控制器12通过通信模块1312与第二控制器1311实现无线通信，该第一控制信号由通信模块1312接收，通信模块1312再向第二控制器1311的第一端发送通信信号，进而使得第二控制器1311的第二端发送第二控制信号至红外控制器1321的第一端；

红外控制器1321接收到第二控制信号以后，通过其第二端发送第三控制信号至开关单元13221的控制端，以控制开关单元13221导通，开关单元13221导通之后，发光单元13222也导通，进而发光单元13222发出红外光；

该红外光被家电设备的红外接收模块接收，进而控制家电设备关闭。

请一并参阅图4和图5，图4是本实用新型实施例提供的一种第二控制器和通信模块的电路结构示意图，图5是本实用新型实施例提供的一种红外控制器和红外发光模块的电路结构示意图。

如图4所示，第二控制器1311包括控制器芯片U1，通信模块1312包括包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1以及第一天线ANT1。

所述第一电容C1的一端与所述第一天线ANT1连接，所述第一电容C1的另一端分别与所述第一电感L1的一端以及所述第二电容C2的一端连接，所述第一电感L1的另一端分别与所述第三电容C3的一端以及所述控制器芯片U1的14引脚连接，所述第二电容C2的另一端与所述第三电容C3的另一端共同接地，所述第一天线ANT1可以与所述第一控制器12的第二端通信连接。

控制器芯片U1的型号为EFR32BG22C222F352GM40-C，第一天线ANT1的型号为ANT3216LL00R2400A。

如图5所示，红外控制器1321包括控制器芯片U2，所述开关单元13221包括第一MOS管Q1，所述发光单元13222包括至少一个电阻与至少一个发光二极管，所述至少一个电阻与所述至少一个发光二极管一一对应，图中以4组发光二极管与电阻为例示出，分别为第一发光二极管D1与第一电阻R1，第二发光二极管D2与第二电阻R2，第三发光二极管D3与第三电阻R3，以及第四发光二极管D4与第四电阻R4。第一发光二极管D1、第二发光二极管D2、第三发光二极管D3以及第四发光二极管D4的阴极共同连接，构成共阴极，其阳极分别与对应的电阻的一端连接，电阻的另一端连接直流电源200。

所述第一MOS管Q1的栅极与所述控制器芯片U2的10引脚连接，所述第一MOS管Q1的漏极与共阴极连接，所述第一MOS管Q1的源极接地。

直流电源200的电压可以根据需要而设置，在本实施例中，其电压为5V。第一MOS管Q1为NMOS管。

在一些实施例中，开关单元13221还可以包括第五电阻R5与第六电阻R6，第五电阻R5串联于控制器芯片U2的10引脚与第一MOS管Q1的栅极之间，第六电阻R6串联于第一MOS管Q1的栅极与源极之间。

结合图4和图5，该家电设备控制电路10的工作原理可以描述如下：

传感器11采集佩戴耳塞设备的用户的人体体征信号，该人体体征信号被传送至第一控制器12的第一端，第一控制器12根据该人体体征信号确定用户为睡眠状态时，则第一控制器12的第二端发出第一控制信号，其中，传感器11和第一控制器12未在图4和图5中示出；

第一控制器12通过第一天线ANT1与第二控制器1311实现无线通信，该第一控制信号由第一天线ANT1接收，第一天线ANT1接收到的第一控制信号，经过第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及第一电感L1，发射RF信号至控制器芯片U1的14引脚，控制器芯片U1再经再向5引脚发送第二控制信号至控制器芯片U2的30引脚；

控制器芯片U2接收到第二控制信号以后，通过其10引脚发送第三控制信号至第一MOS管Q1的栅极，第一MOS管Q1导通，第一发光二极管D1至第四发光二极管D4的共阴极接地，第一发光二极管D1至第四发光二极管D4导通，进而第一发光二极管D1至第四发光二极管D4发出红外光，该红外光被家电设备的红外接收模块接收，进而控制家电设备关闭。

综上所述，当用户处于睡眠状态时，该家电设备控制电路中的红外控制电路自动发出红外光，控制家电设备自动关闭，节约能源，且更加方便灵活。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种家电设备控制电路，应用于家电设备控制系统，其特征在于，所述家电设备控制系统包括耳塞装置，所述家电设备控制电路包括：传感器、第一控制器以及红外控制电路；

所述传感器与所述第一控制器的第一端电性连接，所述传感器用于采集佩戴所述耳塞装置的用户的心率信号；

所述第一控制器的第二端与所述红外控制电路通信连接，当所述心率信号表征所述用户为睡眠状态时，所述第一控制器用于发出第一控制信号；

所述红外控制电路用于接收到所述第一控制信号后，发出红外信号，以控制所述家电设备关闭。

2.根据权利要求1所述的家电设备控制电路，其特征在于，所述红外控制电路包括控制模块和红外发射模块；

所述控制模块的第一端与所述第一控制器的第二端通信连接，所述控制模块的第二端与所述红外发射模块连接，所述控制模块用于当接收到所述第一控制信号时，发送第二控制信号至所述红外发射模块，以使所述红外发射模块发射红外信号。

3.根据权利要求2所述的家电设备控制电路，其特征在于，所述控制模块包括第二控制器和通信模块；

所述通信模块的输入端与所述第一控制器的第二端通信连接，所述通信模块的输出端与所述第二控制器的第一端连接，所述第二控制器的第二端与所述红外发射模块连接；

所述通信模块用于与所述第一控制器通信，当所述通信模块接收到所述第一控制信号时，所述第二控制器用于发送第二控制信号至所述红外发射模块，以使所述红外发射模块发射红外信号。

4.根据权利要求3所述的家电设备控制电路，其特征在于，所述通信模块包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电感以及第一天线；

所述第一电容的一端与所述第一天线连接，所述第一电容的另一端分别与所述第一电感的一端以及所述第二电容的一端连接，所述第一电感的另一端分别与所述第三电容的一端以及所述第二控制器的第一端连接，所述第二电容的另一端与所述第三电容的另一端共同接地，所述第一天线用于与所述第一控制器的第二端通信连接。

5.根据权利要求2所述的家电设备控制电路，其特征在于，所述红外发射模块包括红外控制器和红外发光模块；

所述红外控制器的第一端与所述控制模块的第二端连接，所述红外控制器的第二端与所述红外发光模块的控制端连接，所述红外控制器用于接收到所述第二控制信号时，发送第三控制信号至所述红外发光模块的控制端，以控制所述红外发光模块发出红外光。

6.根据权利要求5所述的家电设备控制电路，其特征在于，所述红外发光模块包括开关单元与发光单元；

所述开关单元的控制端与所述红外控制器的第二端，所述开关单元的第一端与所述发光单元的第一端连接，所述开关单元的第二端接地，所述开关单元用于接收到所述第三控制信号时，处于导通状态；

所述发光单元的第二端与直流电源连接，所述发光单元用于所述开关单元处于导通状态时发出红外光。

7.根据权利要求6所述的家电设备控制电路，其特征在于，所述开关单元包括第一MOS管，所述发光单元包括至少一个电阻与至少一个发光二极管，所述至少一个电阻与所述至少一个发光二极管一一对应；

所述第一MOS管的栅极与所述红外控制器的第二端连接，所述第一MOS管的漏极与所述至少一个发光二极管的共阴极连接，所述第一MOS管的源极接地；

所述至少一个发光二极管的阳极分别与对应的所述至少一个电阻的一端连接，所述至少一个电阻的另一端共同连接于所述直流电源。

8.根据权利要求1-7任一项所述的家电设备控制电路，其特征在于，所述传感器为加速度传感器。

9.根据权利要求1-7任一项所述的家电设备控制电路，其特征在于，所述第一控制器的第二端与所述红外控制电路之间通过蓝牙通信连接。

10.一种家电设备控制系统，其特征在于，所述家电设备控制系统包括：耳塞装置、耳塞装置收纳盒以及如权利要求1-9任一项所述的家电设备控制电路；

所述传感器与所述第一控制器均设置于耳塞装置内，所述红外控制电路设置于所述耳塞装置收纳盒内，所述家电设备控制电路用于当佩戴所述耳塞装置的用户为睡眠状态时，发出红外信号，以控制所述家电设备关闭。

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