光感模块及冰箱的制作方法

本实用新型涉及冷藏冷冻装置，特别涉及一种光感模块及冰箱。

背景技术：

冰箱的智能化是冰箱发展的一个方向，也是众多冰箱厂家开发研究的重点。随着生活水平的提高，人们对电冰箱要求不仅仅停留在基本食品储藏保鲜功能这层面要求，对于能方便人们生活，提高生活质量等智能化操作要求也越来越高。

作为储藏食物的家用电器，用户需要了解冰箱内部空间的使用情况，以确定食物的存放量，在现有技术中，人们一般通过打开冰箱门，观察间室的方式来估算冰箱的使用容积。这就需要用户在冰箱附近进行操作，而且经常开关冰箱门会给食物的储存带来不利的影响，这给用户的使用带来了极大的不便。

基于以上问题，现有技术中也出现了利用重量传感器测量冰箱内物体重量、检测特定储物位存放状态、布置摄像头多种技术手段，用于获取冰箱空间的使用情况，然而这些方案中有些检测结果不准确，有些仅能对特殊的食物进行检测，不能精确地反映冰箱容积的实际使用情况。

技术实现要素：

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的光感模块及冰箱。

本实用新型的一个目的是为了提高光感模块的安装可靠性。

本实用新型的另一个目的是为了实现冰箱容积检测。

一方面，本实用新型提供了一种光感模块，包括：壳体，其内部形成至少部分封闭的容纳腔，壳体包括：前板；由前板的上下两边边缘向后延伸设置的顶板和底板；由前板的左侧边缘向左且向后延伸设置的左侧板；由前板的右侧边缘向右且向后延伸设置的右侧板；第一卡扣，沿右侧板远离前板的第一边缘延伸设置；第二卡扣，沿左侧板远离前板的第二边缘延伸设置，且第二卡扣的延伸长度不等于第一卡扣；和光感电路组件，设置于容纳腔内，用于检测由壳体外部射入容纳腔的光照强度。

可选地，顶板和底板远离前板的边缘的中间具有弯角。

可选地，上述光感模块还包括：第三卡扣，设置于顶板的弯角位置处；和第四卡扣，设置于底板的弯角位置处；其中第三卡扣和第四卡扣的延伸长度相等，且上下对称设置。

可选地，左侧板、右侧板与前板的夹角均为135°。

可选地，前板上还开设有允许外部光源进入容纳腔内部的开口。

可选地，上述光感模块还包括：遮挡板，设置于前板上；其中前板前表面设置有凹腔，遮挡板嵌入凹腔内部，且开口开设于凹腔的底面。

可选地，遮挡板由玻璃制成。

可选地，上述光感模块还包括：多片加强筋，设置于前板与顶板、底板、左侧板和右侧板的连接处。

另一方面，本实用新型还提供了一种冰箱，包括：箱体，其内部形成冷藏冷冻间室；门体，可枢转地设置于箱体的前侧，用于开闭冷藏冷冻间室；照明装置，设置于箱体正对门体的内侧面上，用于向冷藏冷冻间室提供可见光；至少一个上述的光感模块，设置于门体朝向冷藏冷冻间室的侧面；以及计算模块，与光感模块电相连，配置成接收检测到的可见光强度数据，并根据可见光强度确定冷藏冷冻间室的使用容积的大小范围。

可选地，门体还包括：门板；门衬，设置于门板朝向冷藏冷冻间室的侧面，门衬靠近四周边缘的位置具有朝向冷藏冷冻间室突出的隆起；其中光感模块设置于靠近门体的枢转一侧，且位于隆起底部形成的拐角内；门衬上还设置有多个用于固定安装光感模块的安装座。

可选地，安装座具有弯折部，弯折部贴合门衬的拐角内侧。

可选地，安装座的周缘设置有4个与第一卡扣、第二卡扣、第三卡扣和第四卡扣配合的第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽和第四卡槽；安装座的周缘与壳体后部开口的周缘对接，以实现完全封闭容纳腔。

本实用新型提供了一种用于冰箱的光感模块，其包括壳体。上述壳体具有：第一卡扣、第二卡扣、第三卡扣和第四卡扣。第一卡扣沿右侧板远离前板的第一边缘延伸设置，且第一卡扣朝向左侧板的方向突起。第二卡扣沿左侧板远离前板的第二边缘延伸设置，且第二卡扣朝向右侧板的方向突起。第二卡扣的延伸长度不等于第一卡扣，因此，壳体在卡住安装座的同时，本身还能够产生不对称的内应力，从而进一步提高了光感模块和安装座之间的紧固程度，有效防止水分进入容纳腔。另一方面，由于光感模块外形左右对称，因此在冰箱装配的过程中存在装反的可能性。在本实用新型中，特意设置第一卡扣的延伸长度不等于第二卡扣，能有效避免误装情况的发生，提高了冰箱的装配效率。

进一步地，本实用新型还提供了一种冰箱，包括：至少一个光感模块和计算模块。光感模块设置于靠近门体的枢转一侧，且设置于隆起底部形成的拐角内，光感模块配置成检测所在位置的可见光强度。计算模块与光感模块电相连，配置成接收检测到的可见光强度数据，并根据可见光强度计算冷藏冷冻间室的使用容积。本实用新型的冰箱利用光学手段检测冰箱的使用容积的大小范围，能够利用检测出的范围实现对冰箱的智能控制，提高了冰箱的智能化程度，提高了用户使用体验。另外，本实用新型将检测光强度的光感模块设置于靠近门体的枢转一侧，能够避免用户打开门体时，误碰到光感模块。光感模块还设置于隆起根部形成的拐角内，以充分利用门衬内部的空间。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的冰箱的示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的冰箱的箱体内部的示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的冰箱的门体的示意图；

图4是根据本实用新型一个实施例的冰箱的光感模块的示意图；

图5是根据本实用新型一个实施例的冰箱的光感模块的正面示意图；

图6是根据本实用新型一个实施例的冰箱的光感模块的俯视图；

图7是根据本实用新型一个实施例的冰箱的光感模块的后侧示意图。

图8是根据本实用新型一个实施例的冰箱的光感模块的去除遮挡板的示意图；

图9是根据本实用新型一个实施例的冰箱的安装座的示意图；

图10是根据本实用新型一个实施例的冰箱的安装座的另一视角的示意图；

图11是根据本实用新型一个实施例的冰箱的光感模块和安装座组装后的示意图；

图12是根据本实用新型一个实施例的冰箱的门体去除门板的示意图；

图13是根据本实用新型一个实施例的冰箱的门体支撑架的示意图；

图14是根据本实用新型一个实施例的冰箱的门体支撑架的另一视角的示意图；

图15是根据本实用新型一个实施例的冰箱的门体的夹层内部示意图；

图16是根据本实用新型一个实施例的冰箱的结构框图；

图17是根据本实用新型一个实施例的冰箱使用容积检测方法的示意图；和

图18是根据本实用新型一个实施例的冰箱使用容积检测方法的流程图。

具体实施方式

本实用新型首先提供了一种光感模块300，如图4至8所示，每个光感模块300包括：壳体和光感电路组件。壳体内部形成至少部分封闭的容纳腔，壳体进一步包括：前板301、顶板302、底板303、右侧板304和左侧板305。前板301近似为矩形板，在本实施例中为可以为矩圆形，其上下两边为短边，左右两边为长边。

顶板302和底板303分别由前板301的上下两边边缘向后延伸设置，左侧板305由前板301的左侧边缘向左且向后延伸设置，右侧板304由前板301的右侧边缘向右且向后延伸设置。具体地，右侧板304、左侧板305与前板301的夹角均为135°，因此，右侧板304和左侧板305所在平面的夹角为90°(如图6所示)。左侧板305和右侧板304的上边缘均与顶板302连接，左侧板305和右侧板304的下边缘均与底板303连接，整个壳体形成一个后部具有开口的半封闭容纳腔。在本实施例中，整个壳体一体成型，以确保相邻两块板之间无缝隙连接。光感电路组件设置于上述容纳腔内，用于检测由壳体外部射入容纳腔的光照强度。顶板302和底板303远离前板301的边缘的中间还具有弯角，以配合门衬220内侧拐角的形状。

光感模块300还包括：设置于前板301上的遮挡板306。其中，前板301表面设置有凹腔307，遮挡板306嵌入凹腔307内部。在本实施例中，遮挡板306由有色玻璃制成，遮挡板306一方面用于遮挡容纳腔内部的电路元件，防止电路元件暴露在壳体外，另一方面能够允许壳体外的光进入容纳腔。前板301上还开设有允许外部光源进一步进入容纳腔内部的开口，且开口开设于凹腔307的底面。光感电路组件中的光感探头可以设置于上述开口处。

上述壳体还包括：第一卡扣311、第二卡扣312，第三卡扣313和第四卡扣314。第一卡扣311沿右侧板304远离前板301的第一边缘331延伸设置，且第一卡扣311朝向左侧板305的方向突起。第二卡扣312沿左侧板305远离前板301的第二边缘延332伸设置，且第二卡扣312朝向右侧板304的方向突起。第二卡扣312的延伸长度不等于第一卡扣311，在本实施例中，第二卡扣312的延伸长度小于第一卡扣311。第三卡扣313设置于顶板302的弯角位置处，且朝向底板303突起；第四卡扣314设置于底板303的弯角位置处，且朝向顶板302突起。其中第三卡扣313和第四卡扣314的延伸长度相等，且上下对称设置。上述壳体还包括设置于前板301与顶板302、底板303、第一侧板401和第二侧板402连接处的多片加强筋320，以提高壳体的强度。

本实施例的光感模块300能够检测外界的可见光的光照强度，而且由于其壳体上特殊的卡扣结构，特别适用于像冰箱这种内部环境潮湿的设备。

本实用新型还提供了一种冰箱，如图1-3所示包括：箱体100、门体200、照明装置102、至少一个上述的光感模块300、触发信号获取模块600和计算模块500。箱体100内部形成冷藏冷冻间室，用于储存食物。冷藏冷冻间室内部设置有多个水平设置的搁物架101，多个搁物架101沿竖向间隔设置于冷藏冷冻间室内，用于承载冰箱内的物品。搁物架101将冷藏冷冻间室竖向分隔成多个子间室。在本实施例中，搁物架101的数量为3个，3个搁物架101将冷藏冷冻间室竖向分隔成4个竖直排列的子间室。

门体200可枢转地设置于箱体100的前侧，用于开闭冷藏冷冻间室。在本实施例中，冰箱为对开门冰箱，即冰箱前侧具有两个可枢转门体200，两个门体200之间还具有一竖梁。如图3所示，每个门体200包括：门板210和门衬220。门板210构成门的主体，门衬220设置于门板210朝向冷藏冷冻间室的侧面。门衬220靠近四周边缘的位置具有朝向冷藏冷冻间室突出的隆起221，因此门衬220朝向间室的侧面形成一凹腔。上述隆起221的根部与门衬220的平面部分形成拐角，优选地，上述拐角的连接部分为弧形面。

门衬220内侧面设置有多个瓶座201，瓶座201用于盛放酒、饮料等瓶装饮品。瓶座201具体为顶部具有开口的长方形塑料盒。瓶座201设置于门衬220形成的凹腔内，且多个瓶座201沿门体200竖向间隔排列设置。在本实施例中，瓶座201的数量为6个，即每扇门体200安装3个瓶座201。

照明装置102设置于箱体100正对门体200的内侧面上，用于向冷藏冷冻间室提供可见光。在本实施例中，照明装置102为多个LED灯珠，多个LED灯珠平均铺设于箱体100内侧正对门体200的表面上，形成均匀的面光源，以提高冷藏冷冻间室的照明效果。上述照明装置102在用户打开门体200时自动开启，在用户关闭门体200时，延迟预设时间后再关闭。

至少一个光感模块300设置于靠近门体200的枢转一侧，以避免用户打开门体200时，误碰到光感模块300。光感模块300还设置于隆起221根部形成的拐角内，这样可以充分利用门衬220内部的空间。光感模块300配置成检测所在位置的可见光强度。在本实施例中，每个光感模块300可以与对应的一个搁物架101设置于同一高度，以使得放置于搁物架101上的食物能够有效地遮挡间室内发出的光线，从而提高检测准确度。另外每个所述光感模块300设置于相邻两个所述瓶座201之间，以防止瓶座201遮挡可见光线，影响光感模块的检测结果。

门衬220上还设置有多个用于固定安装光感模块300的安装座400。如图9至11所示，安装座400具有弯折部403，弯折部403贴合门衬220的拐角内侧。弯折部403的中间位置设置有螺钉孔430，安装座400通过螺钉固定在门衬220内侧的拐角处。

安装座400的周缘设置有4个与第一卡扣311、第二卡扣312、第三卡扣313和第四卡扣314配合的卡槽，即第一卡槽411、第二卡槽412、第三卡槽413和第四卡槽414。安装座400的周缘与壳体的周缘对接，4个卡扣卡住对应的卡槽，以实现完全封闭容纳腔，如图11所示。由于冰箱内部环境潮湿，门衬220内侧长期处于滴水的恶劣环境中，因此保证容纳腔的密闭性尤为重要，以防止冷凝水由光感模块300的缝隙进入其内部。本实施例的光感模块300，其壳体左右边缘上具有两个延伸长度不等的卡扣(第一卡扣311的延伸长度大于第二卡扣312)，因此，壳体在卡住安装座的同时，本身还能够产生不对称的内应力，从而进一步提高了光感模块300和安装座之间的紧固程度，有效防止水分进入容纳腔。另一方面，由于光感模块300外形左右对称，因此在冰箱装配的过程中存在装反的可能性。在本实施例中，特意设置第一卡扣311的延伸长度不等于第二卡扣312，能有效避免误装情况的发生，提高了冰箱的装配效率。安装完成后，光感模块300的感光窗口(即遮挡板所在平面)与门体所在平面的夹角呈45°，这样设置感光窗口能够以最大面积接收由间室发出的可见光，检测效果最佳。

上述安装座400还包括：第一侧板401和第二侧板402。其中，第一侧板401固定设置于门衬220的平板部分上，第二侧板402固定设置于门衬220的隆起221内侧。在第一侧板401上还开设有用于光感电路组件走线的出线口420，上述出线口420为矩形口。出线口420的边缘还设置有朝向门衬220突起的凸肋421。门衬220上对应出线口420的位置设置有开口，开口允许上述凸肋421伸出，上述开口大小与凸肋421围成的形状大小相适配。光感电路组件的电线由出线口420伸出，并进入到门板210和门衬220之间的夹层内。由于安装座仅通过一颗螺钉固定，容易出现晃动，上述凸肋421在一定程度上还能起到定位的作用，以防止安装座400晃动。

在门衬220和门板210之间的夹层中设置有支撑架230，用于保护夹层内部的电路。如图13、14所示，上述支撑架230包括：前固定板231、后固定板232和连接上述两块板的连接板233。前固定板231贴靠门衬220拐角的背面设置，前固定板231具有弯折，以配合拐角的形状。前固定板231包括贴靠门衬220平板部分的第一固定板和贴靠门衬220隆起221背侧的第二固定板。第一固定板上开设有走线口235，该走线口235与安装座的出线口420位置相对。第一固定板的背部还设置有由走线口235向上延伸设置的线路保护管234，该线路保护管234的截面呈矩形，用于容纳夹层中的线路。出线口420边缘的凸肋421可伸入到走线口235内，线路保护管234内还设置有朝向出线口420伸出的卡爪236，卡爪236卡住凸肋421，实现支撑架230与门衬220和安装座400之间的固定连接。如图15所示(图中为了更加清楚地显示出接线端子，支撑架230的主体被隐藏)，线路保护管234上端出口设置有接线端子237，该接线端子237允许线路保护管234内的线路与外界电源或线路相连接。因此，在连接光感模块300的电路时，无需拆卸安装座400、支撑架230等装置，通过接线端子237直接将光感电路组件的电路与外界线路相连即可，安装简单方便。后固定板232贴靠门板210朝向门衬220的表面，后固定板232以及门板210的相应位置均设置有螺钉孔，支撑架230通过螺钉与门板210固定连接。连接板233水平设置，其前后两边分别固定连接前固定板231和后固定板232。

本领域技术人员知晓，在冰箱制造时，冰箱门衬220和门板210之间通常需要灌入发泡材料，发泡材料经高温发泡后形成门体200的保温层。在本实施例中，设置支撑架230一方面便于线路走线，另一方面，还能在发泡过程中保护线路不受发泡材料的影响。

触发信号获取模块600与多个光感模块300电相连，配置成获取容积确定触发信号，所述容积确定触发信号包括以下任意一项或多项：定时信号、所述冰箱的关门信号、用户操作的触发信号。光感模块300接收到容积确定触发信号后再进行光强度检测，在未接收到容积确定触发信号的时间内可以保持关闭。因此本实施例的光感模块300无需持续开启，从而延长了光感模块300的使用寿命。

计算模块500与光感模块300电相连，配置成接收检测到的可见光强度数据，并根据可见光强度确定冷藏冷冻间室的使用容积的大小范围。

本实用新型还提供了一种冰箱的使用容积的检测方法，该方法一般性地包括以下步骤：

步骤S1702，按照使用容积与冷藏冷冻间室总容积的比例大小预先划分多个使用容积等级。在本实施例中，多个使用容积等级包括百分比依次增大的第一使用容积等级、第二使用容积等级和第三使用容积等级。其中，第一使用容积等级为0-35％，该使用容积等级表示冰箱内部较空。第二使用容积等级为35-70％，该使用容积等级表示冰箱内部食物存储量一般。第三使用容积等级为70-100％，该使用容积等级表示冰箱内部食物存储量较大，冰箱内部比较满。

步骤S1704，使布置于冷藏冷冻间室内部的照明装置102启动，以向冰箱的间室内提供可见光。根据前文描述，照明装置102为设置于箱体100内侧的面光源。照明装置102开启后，一方面向冷藏冷冻间室内提供照明，另一方面用于后续检测当前冰箱的使用容积等级。

步骤S1706，使多个光感模块300启动，以检测各自所在位置的可见光强度。在本实施例中，光感模块300的数量为2个，沿门体200的竖向排列延伸设置。第一光感模块300主要用于检测间室上部的可见光强度，第二光感模块300主要用于检测间室下部的可见光强度。在本实用新型另外一些实施例中，为了提高检测精度，也可以设置3个或3个以上的光感模块300。

步骤S1708，根据可见光强度确定冰箱的使用容积等级。照明装置102设置于箱内面对门体200的侧面上，因此光线需要穿过冷藏冷冻间室才能够被光感模块300接收。一般而言，当间室内食物较多时，照明装置102的大部分光线被遮挡，光感模块300检测到的光强数值较低；反之，当间室内食物较少时，照明装置102的光线难以被遮挡，光感模块300检测到的光强数值较高。在本实施例中，冰箱可以根据光感模块300检测到的光照强度确定当前冰箱的使用容积等级。

图18是根据本实施例的冰箱使用容积的检测方法的流程图。该方法依次执行以下步骤：

步骤S1802，检测到用户开启冰箱门体200。在本实施例中，冰箱门体200或箱体100上设置有门体开闭检测装置。门体开闭检测装置具体可以为设置于门体200边缘处的霍尔开关或机械开关，通过检测导通状态判断门体200的开闭状态。

步骤S1804，使布置于冷藏冷冻间室内部的照明装置102启动，以向冰箱的间室内提供可见光。当检测到门体200被打开后，照明装置102自动启动，照明冷藏冷冻间室内部环境。具体实施原理为本领域技术人员熟知的，这里不再赘述。

步骤S1806，判断是否检测到冰箱门体200关闭。若未检测到门体200关闭，则照明装置102持续开启。

步骤S1808，若步骤S1806的判断结果为是，门体200开闭检测装置发出冰箱的关门信号，此时，两个光感模块300启动，以检测各自所在位置的可见光强度。

步骤S1810，判断A·S1²+B·S2²+C·S1+D·S2+E·S1·S2>K1是否成立。在上式中，A、B、C、D、E均为常数，K1为一预设的光强阈值。A-E的值可以根据冰箱的具体型号进行确定，在冰箱出厂前，可以对冰箱进行多次光照实验。每次实验在冷藏冷冻间室内部放入一定量的食物(每次实验放入的食物总体积均不同)，然后使用光感模块300检测光强大小，并记录实验数据。得到多组实验数据后进行数据拟合得到上述多个常数的值和光强阈值K1的大小。

步骤S1812，若步骤S1810的判断结果为否，判断F·S1²+G·S2²+H·S1+I·S2+J·S1·S2<K2是否成立。在上式中，F、G、H、I、J均为常数，K2为一预设的光强阈值。F-J的值可以根据冰箱的具体型号进行确定，具体确定过程和上述确定A-E的过程类似，这里不再进行赘述。

步骤S1814，若步骤S1810的判断结果为是，则确定冰箱的使用容积为第一容积等级，即表示冰箱内部食物较少。

步骤S1816，若步骤S1812的判断结果为是，则确定冰箱的使用容积为第三容积等级，即表示冰箱内部食物较多、存放较满。

步骤S1818，若步骤S1812的判断结果为否，则确定冰箱的使用容积为第二容积等级，即表示冰箱内部食物存放量一般。

步骤S1820，延迟预设时间关闭照明装置102。在检测到用户关闭门体200后，等待预设时间后再关闭照明装置102，以允许光感模块300进行光强度的检测。在本实施例中，用户每打开/关闭一次门体200，冰箱就自动对当前使用容积等级进行一次确定，并对相应的数据进行更新。在本实用新型另外一些实施例中，用户还可以主动地检测使用容积等级。例如：可以在冰箱箱体100上设置检测启动按钮，当用户按下按钮时，向冰箱的控制模块发送触发信号，照明装置102开启，同时光感模块300进行光强检测，计算模块500确定当前容积使用等级。

在本实施例中，冰箱仅确定容积使用等级(即冷藏冷冻间室的使用比例范围)，而非精确计算使用容积大小。这样可以允许计算结果出现一定的误差，同时，判断过程简单，只需要计算两个判别式就能够确定当前容积使用等级，计算过程简单、相应的程序运行更快。(而如果要精确计算使用容积大小，可能需要引入更多的参数和计算公式，同时还要考虑更多的使用情况，计算过程复杂)。当然在本实用新型另外一些实施例中，也可以根据用户需求精确计算使用容积的大小。

步骤S1822，根据使用容积调整冰箱的制冷状态和/或向用户输出使用容积等级。例如在确定当前使用容积为第三容积等级时，控制模块700则驱动冷藏冷冻间室的冷源以大功率运行，以确保向冰箱内的食物提供足够多的冷量。在确定当前使用容积为第一容积等级时，则控制模块700驱动冷藏冷冻间室的冷源以小功率运行，以节省能源。在确定出容积使用等级后，还可以将检测结果以信息的方式显示在冰箱的显示屏上，或发送给用户。

本领域技术人员应理解，在没有特别说明的情况下，本实用新型实施例中所称的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“横”、“竖”等用于表示方位或位置关系的用语是以冰箱的实际使用状态或光感模块的正常摆放视角为基准而言的，这些用语仅是为了便于描述和理解本实用新型的技术方案，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。