油烟机红外控制方法、系统及油烟机与流程

本发明涉及油烟机技术领域，尤其是涉及油烟机红外控制方法、系统及油烟机。

背景技术：

随着人工智能技术的发展，智能家电开始受到消费者的关注。油烟机系统作为厨电必不可少的中控系统，传统式烟机的手动控制吸烟已经满足不了大家对烹饪生活的美好向往。此外，传统燃气灶等烹饪工具(下文简称烹饪工具)在进行厨房作品创造时，会出现干烧，空燃，甚至火灾等厨房安全隐患。为了解决诸如此类问题，会在灶具等烹饪工具的结构中加入温度传感器，传统灶具炉头中的接触式温度传感器检测锅具下面的温度大于限定值时进行相应自动熄火关气，避免烧干锅以及意外事故操作。该方式对结构的精密要求较高，且受油渍、锅底积碳、接触时间等影响金属热敏传感器的检测不准确，对温度传感器的精度，耐久度考验较大，有较大的局限性，并不能对所有烹饪工具都可实现，再者也未做到对每个烹饪状态下的烟机的联动控制进行精准吸烟，智能化程度远远无法满足用户的轻松烹饪需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供油烟机红外控制方法、系统及油烟机，以提高测温数据的准确性和烹饪过程的匹配程度，自动精准控制油烟机的风量，保证烹饪安全性。

第一方面，本发明实施例提供了一种油烟机红外控制方法，其中，包括：

采集监测参数值；

将监测参数值通过中位值平均滤波算法进行处理，得到反馈参数值；

在预设周期内确定反馈参数值的状态区间、参数变化量和参数变化率；

根据状态区间、参数变化量和参数变化率控制油烟机的运行状态。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，将监测参数值通过中位值平均滤波算法进行处理，得到反馈参数值，包括：

在每个周期内，采集至少四组监测参数值；

将至少四组监测参数值剔除最大值和最小值，并将剩余的至少两组监测参数值的平均值确定为反馈参数值。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，在预设周期内确定反馈参数值的状态区间、参数变化量和参数变化率，包括：

确定当前反馈参数值和前一周期反馈参数值；

根据预设温场边界值确定前一周期反馈参数值落入的状态区间，状态区间至少包括低温区间、中温区间、高温区间和高温异常区间；

对预设周期内的反馈参数值进行一阶求导，确定参数变化量；

对预设周期内的参数变化量进行一阶求导，确定参数变化率；

其中，预设周期为当前反馈参数值所在的多个周期。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，当前一周期反馈参数值落入任一状态区间时，根据状态区间、参数变化量和参数变化率控制油烟机的运行状态，包括：

当满足第一条件时，控制油烟机进入低档风量，第一条件为在预设周期内，每个参数变化量均小于第一变化量且参数变化率小于预设变化率。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，当前一周期反馈参数值落入低温区间时，根据状态区间、参数变化量和参数变化率控制油烟机的运行状态，包括：

判断是否满足第二条件，第二条件为参数变化量大于第二变化量且参数变化率大于预设变化率；

如果不满足第二条件，则控制油烟机进入低档风量；

如果满足第二条件，则判断当前反馈参数值是否处于第一预设温度范围；

如果处于第一预设温度范围，则控制油烟机进入中档风量；

如果不处于第一预设温度范围，则判断当前反馈参数值是否处于第二预设温度范围；

如果处于第二预设温度范围，则控制油烟机进入低档风量并运行预设时间；

如果不处于第二预设温度范围，则控制油烟机进入低档风量。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，当前一周期反馈参数值落入中温区间时，根据状态区间、参数变化量和参数变化率控制油烟机的运行状态，包括：

判断是否满足第三条件，第三条件为参数变化量大于第三变化量且参数变化率小于预设变化率；

如果满足第三条件，则控制油烟机进行高档风量；

如果不满足第三条件，则判断是否满足第四条件，第四条件为参数变化量大于第三变化量且参数变化率大于预设变化率；

如果满足第四条件，则控制油烟机进入低档风量；

如果不满足第四条件，则控制油烟机进入中档风量。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，当前一周期反馈参数值落入高温区间时，根据状态区间、参数变化量和参数变化率控制油烟机的运行状态，包括：

判断是否满足第三条件；

如果满足第三条件，则控制油烟机进入高档风量；

如果不满足第三条件，则控制油烟机进入中档风量。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，当前一周期反馈参数值落入超高温区间时，根据状态区间、参数变化量和参数变化率控制油烟机的运行状态，包括：

当满足第五条件，控制油烟机发出报警，第五条件为在预设周期内，每个参数变化量均大于第一变化量且参数变化率大于预设变化率。

第二方面，本发明实施例还提供一种油烟机红外控制系统，其中，包括：

采集单元，用于采集监测参数值；

处理单元，用于将监测参数值通过中位值平均滤波算法进行处理，得到反馈参数值；

确定单元，用于在预设周期内确定反馈参数值的状态区间、参数变化量和参数变化率；

控制单元，用于根据状态区间、参数变化量和参数变化率控制油烟机的运行状态。

第三方面，本发明实施例还提供一种油烟机，其中，包括上述的油烟机红外控制系统，还包括风机、报警器和红外测温传感器；

油烟机红外控制系统与风机、报警器、红外测温传感器分别连接，用于接收并处理红外测温传感器采集的监测参数值，控制风机和报警器的运行状态。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的油烟机红外控制方法、系统及油烟机，可以将监测参数值通过中位值平均滤波算法处理得到反馈参数值，并确定反馈参数值的状态区间、参数变化量和参数变化率，进而根据其状态区间、参数变化量和参数变化率来控制油烟机的运行状态，可以提高测温数据的准确性和烹饪过程的匹配程度，自动精准控制油烟机的风量，保证烹饪安全性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的油烟机红外控制方法流程图；

图2为本发明实施例一提供的控制油烟机的运行状态的方法流程图；

图3为本发明实施例二提供的油烟机红外控制系统示意图；

图4为本发明实施例三提供的油烟机结构示意图。

图标：

11-采集单元；12-处理单元；13-确定单元；14-控制单元；21-集烟罩；22-烹饪工具；23-红外测温传感器；24-报警器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

目前，传统烹饪工具在进行厨房作品创造时，会出现干烧，空燃，甚至火灾等厨房安全隐患。为了解决诸如此类问题，会在灶具等烹饪工具的结构中加入温度传感器，传统灶具炉头中的接触式温度传感器检测锅具下面的温度大于限定值时进行相应自动熄火关气，避免烧干锅以及意外事故操作。该方式对结构对温度传感器的精度，耐久度考验较大，有较大的局限性，并不能对所有烹饪工具都可实现，也未做到对每个烹饪状态下的烟机的联动控制进行精准吸烟，智能化程度远远无法满足用户的轻松烹饪需求。

基于此，本发明实施例提供的一种油烟机红外控制方法、系统及油烟机，可以提高测温数据的准确性和烹饪过程的匹配程度，自动精准控制油烟机的风量，保证烹饪安全性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种油烟机红外控制方法进行详细介绍。

实施例一：

本发明实施例提供了一种油烟机红外控制方法，参见图1所示的油烟机红外控制方法的流程图，该方法包括如下步骤：

步骤s101，采集监测参数值。

红外测温传感器通过特定角度的位置安装在油烟机的集烟罩下表面。当开启油烟机和红外测温监测功能时，红外测温传感器初始化，包括初始化采样周期t(t大于25ms即可，比如500ms)、传感器本身预热一定时间(比如2-3s)，再来检测探测区域内烹饪过程中的红外波长信号，并实时的把红外波长信号传输给油烟机的数据处理与控制系统，数据处理与控制系统将红外波长信号转换为监测参数值；其中，监测参数值为监测温度值、监测能量值或者其他监测参数值，可以满足监测需要即可，本实施例对此不做限制。

这里，红外测温传感器安装位置和烟机烹饪工具结构的位置有一定的要求。参照图4所示的一种可能的实现方式，红外测温传感器安装时其中心点应尽量落在烹饪工具内的中心位置，形成的探测区域为烹饪工具的加热区域且形状为一个圆，该圆直径记为d，油烟机和烹饪工具的高度差记为h，h:d的范围为5:1-4:1。

另外，油烟机可以为任意形态；红外测温传感器的数量可以为图4中的一对一监测温度，也可以是二并一监测温度等；红外测温传感器的位置可以为图4中的两侧位置，也可以是油烟机中的任意位置及任意角度；本实施例不对此做任何限定。

步骤s102，将监测参数值通过中位值平均滤波算法进行处理，得到反馈参数值。

以监测温度值为例对该处理过程进行描述。在每个周期内你，采集至少四组监测参数值；将至少四组监测参数值剔除最大值和最小值，并将剩余的至少两组监测参数值的平均值确定为反馈参数值。比如，在每个周期0.5s内，每0.1s采集一次监测温度值，采用中位值平均滤波算法对共采集到的五组监测温度值进行处理，即剔除最大值和最小值，取余下三组监测温度值的平均值，得到反馈的温度值。反馈的能量值的获取过程与之相同。采用中位值平均滤波算法得到的温度值、能量值准确度更高。

通过上述过程采集并处理多个周期(以40个周期为例)的反馈参数值，并将40个反馈参数值保存至数据处理与控制系统的数据区中。

步骤s103，在预设周期内确定反馈参数值的状态区间、参数变化量和参数变化率。

具体的，反馈参数值是随着采集周期实时更新的，将预设周期内的反馈参数值进行识别，确定当前反馈参数值、前一周期反馈参数值，并将上述反馈参数值与系统内部的预设参数边界值进行匹配，确定反馈参数值所处的状态区间；对预设周期内的反馈参数值进行一阶求导，确定参数变化量；对预设周期内的参数变化量进行一阶求导，确定参数变化率；其中，预设周期为当前反馈参数值所在的多个周期。通过以周期连续识别探测区域的参数值变化，可以精准贴近实际烹饪状态。

步骤s104，根据状态区间、参数变化量和参数变化率控制油烟机的运行状态。

具体的，将参数变化量、参数变化率分别与系统内部对应的预设值进行比较，根据变化量比较结果、变化率比较结果与状态区间的不同组合，识别当前的烹饪状态，比如正常烹饪、烹饪爆炒、烹饪移锅、关火状态等；根据烹饪状态确定油烟机适合的运行状态，进而实时控制油烟机。对油烟机的控制方式包括档位切换、排风量大小、状态报警等。

本发明实施例提供的油烟机红外控制方法，可以将监测参数值通过中位值平均滤波算法处理得到反馈参数值，并确定反馈参数值的状态区间、参数变化量和参数变化率，进而根据其状态区间、参数变化量和参数变化率来控制油烟机的运行状态，可以提高测温数据的准确性和烹饪过程的匹配程度，自动精准控制油烟机的风量，保证烹饪安全性。

在上述步骤s103中，当反馈参数值为温度值时，在预设周期内确定反馈参数值的状态区间、参数变化量和参数变化率的步骤，具体包括：

确定当前温度值t1和前一周期温度值t2。数据区中的多个温度值是按照先进先出队列式更新，有时间先后顺序，对这些温度值进行匹配，识别出当前监测温度记为t1，前一周期监测温度记为t2。

根据预设温场边界值确定前一周期温度值t2落入的状态区间，状态区间至少包括低温区间、中温区间、高温区间和高温异常区间，为了更精准控制还可以划分为更多个区间。各个状态区间可以根据烹饪时实际的温度进行划分，例如以温场边界值为120℃、180℃、250℃确定的状态区间包括，低温区间：t2＜120℃，中温区间：120℃＜t2＜180℃，高温区间：180℃＜t2＜250℃和高温异常区间：t2＞250℃。

将数据区中40个温度值可以进行温度一阶导处理，如公式(1)所示：

δm＝(t1-t2)/t(1)，

即该一阶导结果δm为温度值变化量，由于采样周期t是一定的，因此δm可以表示温度变化方向。按照公式(1)，对预设周期内的温度值进行一阶求导，确定温度值变化量；预设周期比如为连续5周期，对应的温度值变化率记为△m1、△m2、△m3、△m4、△m5。

由于t1、t2在更新，△m也是在更新的，所以需要求对△m再一次求导。对该预设周期内的温度值变化量进行一阶求导，即为对温度值进行二阶求导，确定温度值变化率，如公式(2)所示：

a＝(δm2-δm1)/t(2)，

温度值变化率可以表示温度的温变加速度，记为a。

其中，系统内部预设有用来比对校准温度值变化量△m的数值，可以设置为第一变化量：5℃、第二变化量：10℃和第三变化量：20℃；同样预设有用来比对校温度值变化率a的预设变化率，可以设置为1。

在上述步骤s103中，当反馈参数值为能量值时，在预设周期内确定反馈参数值的状态区间、参数变化量和参数变化率的步骤，包括：

确定当前能量值和前一周期能量值；

根据预设能量边界值确定前一周期能量值落入的状态区间，状态区间至少包括低能量区间、中能量区间、高能量区间和高能量异常区间；

对预设周期内的能量值进行一阶求导，确定能量变化量；

对预设周期内的能量变化量进行一阶求导，确定能量变化率。

在步骤s103的具体实现过程中，通过划分状态区间，结合一阶求导计算温度值/能量值的变化量、二阶求导计算温度值/能量值的变化率，能够在温度值/能量值更准确的基础上，进一步实现准确地反应烹饪状态，提高温度值/能量值与烹饪过程的匹配度。

当反馈参数值为温度值时，上述步骤s104，根据状态区间、参数变化量和参数变化率控制油烟机的运行状态，在具体实现时可参照图2：

步骤s301，确定当前温度值t1和前一周期温度值t2。

步骤s202，无论t1、t2落入哪个状态区间，当满足第一条件时，执行步骤s203。第一条件为在预设周期内，每个参数变化量均小于第一变化量且参数变化率小于预设变化率，即：δm1＜5℃且δm2＜5℃且δm3＜5℃且δm4＜5℃且δm5＜5℃且a＜1。

步骤s203，控制油烟机进入低档风量。当满足步骤s202时，识别烹饪状态为烹饪结束，处于关火状态，油烟机进入低档风量，该低档风量可以为1档风量。

当前一周期温度值处于低温区间t2＜120℃时：

步骤s204，判断是否满足第二条件，第二条件为温度值变化量大于第二变化量且温度值变化率大于预设变化率，即δm＞10℃且a＞1。如果不满足，则执行步骤s205；如果满足，则执行步骤s206。

步骤s205，控制油烟机进入低档风量。

步骤s206，判断当前温度值是否处于第一预设温度范围：85℃＜t1＜130℃。如果处于第一预设温度范围，则执行步骤s207；如果不处于第一预设温度范围，则执行步骤s208。

步骤s207，控制油烟机进入中档风量。当满足第一预设温度范围时，识别烹饪状态为烹饪翻炒状态或掀锅盖状态，油烟机进入中档风量，该中档风量可以为3档风量。

步骤s208，判断当前温度值是否处于第二预设温度范围：t1＞130℃。如果处于第二预设温度范围，则执行步骤s209；如果不处于第二预设温度范围，则执行步骤s210。

步骤s209，控制油烟机进入低档风量并运行预设时间。当满足第二预设温度范围时，识别烹饪状态为移锅状态，油烟机进入1档风量并强制运行预设时间，该预设时间可以为15秒，有利于排干净烹饪结束后残留的油烟气。

步骤s210，控制油烟机进入1档风量。

当前一周期温度值处于中温区间120℃＜t2＜180℃时：

步骤s211，判断是否满足第三条件，第三条件为温度值变化量大于第三变化量且温度值变化率小于预设变化率，即δm＞20℃且a＜1。如果满足第三条件，则执行步骤s212；如果不满足第三条件，则执行步骤s213。

步骤s212，控制油烟机进行高档风量。满足第三条件时，识别烹饪状态为爆炒状态，控制油烟机进入高档风量，高档风量可以为6档风量。

步骤s213，判断是否满足第四条件，第四条件为温度值变化量大于第三变化量且温度值变化率大于预设变化率，即δm＞20℃且a＞1；如果满足第四条件，则执行步骤s214；如果不满足第四条件，则执行步骤s215。

步骤s214，控制油烟机进入低档风量。当满足第四条件时，识别烹饪状态为移锅状态，控制油烟机进入1档风量。

步骤s215，控制油烟机进入中档风量。当不满足第四条件时，识别烹饪状态为正常烹饪状态，控制油烟机进入中档风量，中档风量可以为3档风量。

当前一周期温度值处于高温区间180℃＜t2＜250℃时：

步骤s216，判断是否满足第三条件：δm＞20℃且a＜1。如果满足第三条件，则执行步骤s217；如果不满足第三条件，则执行步骤s218。

步骤s217，控制油烟机进入高档风量。当满足第三条件时，识别烹饪状态为爆炒状态，控制油烟机进入6档风量。

步骤s218，控制油烟机进入中档风量。当不满足第三条件时，识别烹饪状态为正常烹饪状态，控制油烟机进入3档风量。

当前一周期温度值处于高温异常区间t2＞250℃时：

步骤s219，当满足第五条件时，执行步骤s220。第五条件为预设周期内的每个温度值变化量均大于第一变化量且温度值变化率大于预设变化率，即δm1＞5℃且δm2＞5℃且δm3＞5℃且δm4＞5℃且δm5＞5℃且a＞1。

执行步骤s220，控制油烟机发出报警。

其中，可通过油烟机上安装的报警器发出报警，报警器比如为语音播放器，发出的报警为语音提示；或者为声光报警器，发出的报警为声光提示。

本发明实施例提供的油烟机红外控制方法，可以将监测参数值通过中位值平均滤波算法处理得到反馈参数值，并确定反馈参数值的状态区间以及通过一阶求导、二阶求导确定参数变化量和参数变化率，进而根据其状态区间、参数变化量和参数变化率来控制油烟机的运行状态，可以提高测温数据的准确性和烹饪过程的匹配程度，自动精准控制油烟机的风量，保证烹饪安全性。

实施例二：

本发明实施例提供了一种油烟机红外控制系统，参照图3，该系统包括：

采集单元11，用于采集监测参数值；

处理单元12，用于将监测参数值通过中位值平均滤波算法进行处理，得到反馈参数值；

确定单元13，用于在预设周期内确定反馈参数值的状态区间、参数变化量和参数变化率；

控制单元14，用于根据状态区间、参数变化量和参数变化率控制油烟机的运行状态。

本发明实施例提供的油烟机红外控制系统，与上述实施例提供的油烟机红外控制方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例还提供一种油烟机，包括上述的油烟机红外控制系统，还包括风机、报警器24、红外测温传感器23等。红外测温传感器23安装于集烟罩21的下表面，且其中心点尽量落在烹饪工具22的中心位置，探测范围形成一个圆；报警器24安装于集烟罩21的上方。油烟机红外控制系统与风机、报警器24、红外测温传感器23分别连接，用于接收并处理红外测温传感器23采集的监测参数值，对监测参数值进行处理后控制风机和报警器24的运行，控制方式可以为：控制风机风量大小，控制报警器24发出语音报警或者声光报警。

本发明实施例还提供一种油烟机红外控制装置，该装置包括：处理器、存储器、总线和通信接口，处理器、通信接口和是存储器通过总线连接。存储器用于存储程序；处理器，用于通过总线调用存储在存储器中的程序，执行上述实施例所提供的油烟机红外控制方法。

本发明实施例所提供的系统、油烟机及装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，系统、油烟机及装置的实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。