一种非接触式吸油烟机的自适应控制方法与流程

本发明属于吸油烟机技术领域，具体涉及一种非接触式吸油烟机的自适应控制方法。

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。

因此，提出了采用手势控制系统来实现对吸油烟机的操作；现有的吸油烟机大多都有采用红外技术的手势控制功能，即通过手掌等遮挡物将吸油烟机红外线发光二极管发射的特定频率红外线信号反射回吸油烟机的红外接收模块，来实现手势识别功能；但是，因为不同的用户习惯不同，挥手的速度有快有慢，所以不同的用户用同一个挥手程序来控制吸油烟机就会导致挥手效果差，影响用户体验。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种非接触式吸油烟机的自适应控制方法，在使用吸油烟机之前先根据用户的习惯拟合对应的挥手速度，使挥手速度和每个家庭实现一一对应，而非一概而论，提高了吸油烟机手势触发的准确性和稳定性，减小了误触发的概率。

本发明所采用的技术方案是：

一种非接触式吸油烟机的自适应控制方法，该非接触式吸油烟机包括第一红外收发模块、第二红外收发模块以及控制单元，所述第一红外收发模块和第二红外收发模块分别设置在吸油烟机的左右两侧且均与控制单元连接；具体包括如下步骤：

s1，检测吸油烟机的使用次数；

s2，根据所述使用次数判断吸油烟机当前所处阶段，若吸油烟机处于自适应阶段则进入s3，反之吸油烟机以控制单元内的挥手速度实现非接触式控制；

s3，计算所述第一红外收发模块和第二红外收发模块对应的挥手速度，并将所述挥手速度拟合至控制单元内，之后返回s1。

优选地，所述s3中计算所述第一红外收发模块和第二红外收发模块对应的挥手速度，具体为：

s31，判断用户是否完成挥手动作；若完成则进入s32，反之返回s1；

s32，当用户完成至少n次挥手动作后，计算每次挥手动作中第一红外收发模块和第二红外收发模块所接收的方波的数量；

s33，根据所述s32中接收的方波的数量计算出第一红外收发模块和第二红外收发模块所接收方波的最大平均值和最小平均值；

s34，根据如下公式计算第一红外收发模块和第二红外收发模块对应的挥手速度的最大值和最小值；

v最大1＝kp/a最小1公式(1)

v最小1＝kp/a最大1公式(2)

v最大2＝kp/a最小2公式(3)

v最小2＝kp/a最大2公式(4)

上式中，v最大1和v最小1分别为第一红外收发模块对应的对大挥手速度和最小挥手速度；v最大2和v最小2分别为第二红外收发模块对应的对大挥手速度和最小挥手速度；a最小1和a最大1分别为第一红外收发模块所接收方波的最小平均值和最大平均值；a最小2和a最大2分别为第二红外收发模块所接收方波的最小平均值和最大平均值；kp为比例系数，其大小取决于第一红外收发模块和第二红外收发模块发射红外线的频率。

优选地，所述s33中根据接收的方波的数量计算出第一红外收发模块和第二红外收发模块所接收方波的最大平均值和最小平均值，具体为：

n次挥手动作后，产生n个第一红外收发模块和第二红外收发模块所接收的方波的数量；

取n个数量中n个最大值和n个最小值；

分别计算n个最大值和n个最小值的平均值，即为第一红外收发模块和第二红外收发模块所接收方波的最大平均值和最小平均值；

其中，n的取值范围为：20≤n≤100，0.1n≤n≤0.3n。

优选地，所述s31中判断用户是否完成挥手动作，具体为：

若第一红外收发模块和第二红外收发模块接收红外信号有先后顺序，则判定用户完成挥手动作，反之判定用户未挥手或者挥手失败。

优选地，所述s2中吸油烟机以控制单元内的挥手速度实现非接触式控制，具体为：

s21，刷新控制单元内的挥手速度；

s22，判断吸油烟机当前工作的时段；

s23，根据所述s22中的时段对控制单元内的挥手速度进行自适应补偿；

s24，检测是否有挥手动作，若有则进入s25，反之返回s21；

s25，判断挥手速度是否在s23中进行自适应补偿后的速度范围内，若是则吸油烟机响应该挥手动作，反之判定为误触发。

优选地，所述s22中判断吸油烟机当前工作的时段，具体为：

6点至9点属于第一时段；

11点至15点属于第二时段；

18点至21点属于第三时段；

其余时间属于第四时段；

上述时间为24小时制的北京时间。

优选地，所述s23中根据时段对控制单元内的挥手速度进行自适应补偿，具体为：

第一时段时，挥手速度为原挥手速度的0.95；

第二时段和第三时段时，挥手速度为原挥手速度的1.05；

第四时段时，挥手速度不进行补偿。

优选地，所述s1中检测吸油烟机的使用次数，具体为：

通过吸油烟机的通电次数检测吸油烟机的使用次数。

优选地，所述s2中根据所述使用次数判断吸油烟机当前所处阶段，具体为：

若吸油烟机的通电次数不大于10次，则判定吸油烟机处于自适应阶段，反之吸油烟处于非自适应阶段。

优选地，所述s2中，当判断吸油烟机处于自适应阶段时，语音播报固定时间提醒用户进行挥手，并提醒用户控制单元根据当前挥手计算挥手速度；

其中，所述固定时间为10-30s。

优选地，所述控制单元为单片机，其用于计算挥手速度。

优选地，所述第一红外收发模块和第二红外收发模块均包括红外一体接收探头，所述红外一体接收探头包括依次连接的放大器电路、限幅器电路、带通滤波器电路、积分电路以及比较器电路，所述放大器电路与第一二极管d1或者第二二管d2连接；

所述第一二极管d1或者第二二管d2监测到有红外信号，将其转换成电信号，通过放大器电路和限幅器电路对电信号进行放大和限幅，之后信号通过带通滤波器电路进行滤波，最后通过积分电路和比较器电路，输出高电平和低电平，还原出红外信号的方波。

与现有技术相比，本发明中的非接触式吸油烟机包括第一红外收发模块、第二红外收发模块以及控制单元，第一红外收发模块和第二红外收发模块分别设置在吸油烟机的左右两侧且均与控制单元连接；

使用时，首先检测吸油烟机的使用次数；之后根据所述使用次数判断吸油烟机当前所处阶段；

若吸油烟机处于自适应阶段，则证明该吸油烟机被用户初次使用或者使用次数不多，则此时应该将用户的手势速度匹配进控制单元内，那么则计算第一红外收发模块和第二红外收发模块对应的挥手速度，并将挥手速度拟合至控制单元内，之后返回继续检测吸油烟机的使用次数；

反之则证明该吸油烟机已经多次被用户使用，默认吸油烟机的控制单元内存储有该用户的手势速度，则吸油烟机以控制单元内的挥手速度实现非接触式控制；

通过这种方式使吸油烟机自适应调节挥手速度，能够自适应每个家庭的使用习惯匹配出不同的速度，提高了吸油烟机手势触发的准确性和稳定性，减小了误触发的概率。

附图说明

图1是本发明实施例1提供一种非接触式吸油烟机的自适应控制方法中该非接触式吸油烟机的原理框图；

图2是本发明实施例1提供一种非接触式吸油烟机的自适应控制方法的流程图；

图3是本发明实施例2提供一种非接触式吸油烟机的自适应控制方法的流程图。

其中，1.第一红外收发模块，2.第二红外收发模块，3.控制单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要明确的是，术语“垂直”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“水平”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为了便于描述本发明，而不是意味着所指的装置或元件必须具有特有的方位或位置，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本发明实施例1提供一种非接触式吸油烟机的自适应控制方法，如图1所示该非接触式吸油烟机包括第一红外收发模块1、第二红外收发模块2以及控制单元3，所述第一红外收发模块1和第二红外收发模块2分别设置在吸油烟机的左右两侧且均与控制单元3连接；

如图2所示，具体包括如下步骤：

s1，检测吸油烟机的使用次数；

具体地：通过吸油烟机的通电次数检测吸油烟机的使用次数；

s2，根据所述使用次数判断吸油烟机当前所处阶段，若吸油烟机处于自适应阶段则进入s3，反之吸油烟机以控制单元3内的挥手速度实现非接触式控制；

具体地，若吸油烟机的通电次数不大于10次，则判定吸油烟机处于自适应阶段，反之吸油烟处于非自适应阶段；并且，当判断吸油烟机处于自适应阶段时，语音播报固定时间提醒用户进行挥手，并提醒用户控制单元3根据当前挥手计算挥手速度；其中，所述固定时间为10-30s；

s3，计算所述第一红外收发模块1和第二红外收发模块2对应的挥手速度，并将所述挥手速度拟合至控制单元3内，之后返回s1；

具体地，假设用户此次使用吸油烟机为第五次使用，则在所述s3中将所述挥手速度拟合至控制单元3内，之后返回s1需要继续执行5次步骤s3直至吸油烟机使用次数不少于10次；

假设用户此次使用吸油烟机为第十次使用，则在所述s3中将所述挥手速度拟合至控制单元3内，之后返回s1判断吸油烟机使用次数已经不少于10次，则不会再重复步骤s3。

这样，本实施例首先检测吸油烟机的使用次数；之后根据所述使用次数判断吸油烟机当前所处阶段；若吸油烟机处于自适应阶段，则证明该吸油烟机被用户初次使用或者使用次数不多，则此时应该将用户的手势速度匹配进控制单元内，那么则计算第一红外收发模块和第二红外收发模块对应的挥手速度，并将挥手速度拟合至控制单元内，之后返回继续检测吸油烟机的使用次数；反之则证明该吸油烟机已经多次被用户使用，默认吸油烟机的控制单元内存储有该用户的手势速度，则吸油烟机以控制单元内的挥手速度实现非接触式控制；

通过这种方式使吸油烟机自适应调节挥手速度，能够自适应每个家庭的使用习惯匹配出不同的速度，提高了吸油烟机手势触发的准确性和稳定性，减小了误触发的概率。

实施例2

如图3所示，本发明实施例2提供一种非接触式吸油烟机的自适应控制方法，与实施例1不同的是，在实施例2中：

所述s3中计算所述第一红外收发模块1和第二红外收发模块2对应的挥手速度，具体为：

s31，判断用户是否完成挥手动作；若完成则进入s32，反之返回s1；

s32，当用户完成至少n次挥手动作后，计算每次挥手动作中第一红外收发模块1和第二红外收发模块2所接收的方波的数量；

s33，根据所述s32中接收的方波的数量计算出第一红外收发模块1和第二红外收发模块2所接收方波的最大平均值和最小平均值；

s34，根据如下公式计算第一红外收发模块1和第二红外收发模块2对应的挥手速度的最大值和最小值；

v最大1＝kp/a最小1公式(1)

v最小1＝kp/a最大1公式(2)

v最大2＝kp/a最小2公式(3)

v最小2＝kp/a最大2公式(4)

上式中，v最大1和v最小1分别为第一红外收发模块1对应的对大挥手速度和最小挥手速度；v最大2和v最小2分别为第二红外收发模块2对应的对大挥手速度和最小挥手速度；a最小1和a最大1分别为第一红外收发模块1所接收方波的最小平均值和最大平均值；a最小2和a最大2分别为第二红外收发模块2所接收方波的最小平均值和最大平均值；kp为比例系数，其大小取决于第一红外收发模块1和第二红外收发模块2发射红外线的频率。

所述s33中根据接收的方波的数量计算出第一红外收发模块1和第二红外收发模块2所接收方波的最大平均值和最小平均值，具体为：

n次挥手动作后，产生n个第一红外收发模块1和第二红外收发模块2所接收的方波的数量；

取n个数量中n个最大值和n个最小值；

分别计算n个最大值和n个最小值的平均值，即为第一红外收发模块1和第二红外收发模块2所接收方波的最大平均值和最小平均值；

其中，n的取值范围为：20≤n≤100，0.1n≤n≤0.3n。

更具体地，所述s3中计算所述第一红外收发模块1和第二红外收发模块2对应的挥手速度，具体为：

假设用户完成20次挥手动作之后，第一红外收发模块1所接受的20次方波的数量分别为：5个、8个、11个、3个、6个、4个、9个、7个、5个、6个、9个、11个、3个、6个、5个、8个、4个、10个、12个、6个，第二红外收发模块2所接收的方波的数量分别为：4个、8个、10个、2个、5个、8个、9个、6个、5个、6个、8个、11个、5个、7个、9个、11个、8个、10个、10个、7个；

针对第一红外收发模块1，取0.2n个最大值和最小值,即4个最大值和4个最小值，四个最大值分别为：12个、11个、11个、10个，四个最小值分别为：3个、3个、4个、4个，则最大平均值为(12+11+11+10)/4，即11，最小平均值为(3+3+4+4)/4，即3.5；

则第一红外收发模块1对应的挥手速度的最大值和最小值分别为：kp/3.5，kp/11。

针对第二红外收发模块2，取0.2n个最大值和最小值,即4个最大值和4个最小值，四个最大值分别为：11个、11个、10个、10个，四个最小值分别为：2个、4个、5个、5个，则最大平均值为(11+11+10+10)/4，即10.5，最小平均值为(2+4+5+5)/4，即4；

则第二红外收发模块2对应的挥手速度的最大值和最小值分别为：kp/4，kp/10.5。

在本实施例中，kp为比例系数，比例系数和第一红外收发模块1和第二红外收发模块2发射红外线的频率正相关，即单位时间内发送红外线方波的次数越多，则kp越大；当发射频率不变的时候，单位时间内接收方波的数量越多则表明挥手速度越慢。

所述s31中判断用户是否完成挥手动作，具体为：

若第一红外收发模块1和第二红外收发模块2接收红外信号有先后顺序，则判定用户完成挥手动作，反之判定用户未挥手或者挥手失败；

更具体地：当所述第一红外收发模块1接收到红外信号成功后，并且持续第一时间未接收到红外信号，此时第二红外收发模块2接收到红外信号成功，则判定用户挥手动作为从左向右滑动，用户完成挥手动作；

当所述第二红外收发模块2接收到红外信号成功后，并且持续第一时间未接收到红外信号，此时第一红外收发模块1接收到红外信号成功，则判定用户挥手动作为从右到左滑动，用户完成挥手动作；

当所述第一红外收发模块1和第二红外收发模块2同时接受到红外信号时，则判定用户未挥手或者挥手失败。

所述s2中吸油烟机以控制单元3内的挥手速度实现非接触式控制，具体为：

s21，刷新控制单元3内的挥手速度；

s22，判断吸油烟机当前工作的时段；

具体地，6点至9点属于第一时段；

11点至15点属于第二时段；

18点至21点属于第三时段；

其余时间属于第四时段；

上述时间为24小时制的北京时间；

s23，根据所述s22中的时段对控制单元3内的挥手速度进行自适应补偿；

具体地，第一时段时，挥手速度为原挥手速度的0.95；

第二时段和第三时段时，挥手速度为原挥手速度的1.05；

第四时段时，挥手速度不进行补偿；

s24，检测是否有挥手动作，若有则进入s25，反之返回s21；

在该步骤中，检测是否有挥手动作的方法和所述s31中判断用户是否完成挥手动作的方法相同，即：若第一红外收发模块1和第二红外收发模块2接收红外信号有先后顺序，则判定用户完成挥手动作，反之判定用户未挥手或者挥手失败；

s25，判断挥手速度是否在s23中进行自适应补偿后的速度范围内，若是则吸油烟机响应该挥手动作，反之判定为误触发。

本实施例之所以按照不同的时段对挥手速度进行不同的补偿，原因在于：第一时段光线弱，红外发射不受干扰所以接收量会提高容易发生误触发，所以减小范围加大限制，第二时段光线强，第三时段会开灯光线也较强所以减少限制，加大可接收范围。

更具体地，第一时段光线弱光线弱同样速度下可以接收到数量为100个方波，但是第二时段和第三时段只能接收到85个方波，所以第一时段减小范围，第二时段和第三时段加大范围，保证一致性。

另外，所述控制单元3为单片机，其用于计算挥手速度。

所述第一红外收发模块1和第二红外收发模块2均包括红外一体接收探头，所述红外一体接收探头包括依次连接的放大器电路、限幅器电路、带通滤波器电路、积分电路以及比较器电路，所述放大器电路与第一二极管d1或者第二二管d2连接；

这样，所述第一二极管d1或者第二二管d2监测到有红外信号，将其转换成电信号，通过放大器电路和限幅器电路对电信号进行放大和限幅，之后信号通过带通滤波器电路进行滤波，最后通过积分电路和比较器电路，输出高电平和低电平，还原出红外信号的方波。

本实施例在实施例1的基础上增加了更多细节的限制，比如，通过从大数据中取出一部分数据进行平均来计算最大平均值和最小平均值；再比如，通过第一红外收发模块和第二红外收发模块接收红外信号有先后顺序判断用户挥手是否成功或者挥手的方向；还有按照不同的时段对挥手速度进行不同的补偿；通过对细节的限制使得本实施例在自适应用户的挥手速度时具有更高的准确性，减小了误触发的风险。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。