智能换气扇控制系统及控制方法与流程

1.本技术涉及换气扇技术领域，特别是涉及一种智能换气扇控制系统及控制方法。


背景技术：

2.随着社会的发展，生活水平提高，智能化是未来生活的标准配置，各领域越趋向智能化发展，因此换气扇的智能化也不例外。目前，市面上的换气扇产品基本为传统的非智能产品。
3.现有传统的换气扇产品，基本上为单一的开关以及恒定的转速运转，没有实时监测使用场所的当前环境并根据当前环境需要进行调整功率的功能，不能达到人机互动，在使用方面不够人性化，不能满足当代人的使用需求。
4.在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统换气扇控制功能单一，智能化程度低。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述传统换气扇控制功能单一，智能化程度低的问题，提供一种智能换气扇控制系统及控制方法。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种智能换气扇控制系统，包括换气扇本体以及设于换气扇本体内的电机组件，还包括：
7.环境传感模组，环境传感模组设置于换气扇本体上，环境传感模组用于检测换气扇本体所处环境的环境参数，并根据检测的结果，得到环境检测数据；
8.转速传感器，转速传感器设置于换气扇本体内，转速传感器用于检测电机组件的转速，并根据检测的结果，得到电机转速数据；
9.处理器，处理器设于换气扇本体内；处理器分别连接环境传感模组、转速传感器和电机组件；处理器用于分别获取环境检测数据和电机转速数据，并根据获取到的环境检测数据和电机转速数据，向电机组件传输生成的转速调节信号，以使电机组件根据转速调节信号，控制电机组件转速。
10.在其中一个实施例中，环境传感模组包括以下任意一种或任意组合：温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和气体传感器。
11.在其中一个实施例中，处理器还用于分别将接收到的环境检测数据与环境因素阈值比对，以及将接收到的电机转速数据与电机转速阈值比对；处理器根据比对的结果，在环境检测数据超过环境因素阈值，且电机转速数据低于电机转速阈值时，基于预设步长增大转速调节信号的占空比，并将调节后的转速调节信号传输给电机组件，以使电机组件根据调节后的转速调节信号，增大电机组件转速。
12.在其中一个实施例中，转速调节信号为pwm驱动信号。
13.在其中一个实施例中，还包括设于换气扇本体上的人体检测传感器和开关；人体检测传感器连接处理器；开关连接在处理器和电机之间；
14.人体检测传感器用于检测人体感应信号，并将检测到的人体感应信号传输给处理器，以使处理器根据人体感应信号，导通开关。
15.在其中一个实施例中，还包括设于换气扇本体内的无线通信模块；无线通信模块连接处理器；
16.无线通信模块用于与移动终端通信连接。
17.在其中一个实施例中，无线通信模块包括wifi模块。
18.在其中一个实施例中，还包括设于换气扇本体上的声光报警模块，声光报警模块连接处理器；
19.处理器还用于在环境检测数据超过环境预警阈值时，触发声光报警模块。
20.在其中一个实施例中，还包括分别设于换气扇本体上的键盘组件和led显示屏；键盘组件和led显示屏分别连接处理器。
21.另一方面，本发明实施例还提供了一种智能换气扇控制方法，应用于上述任意一项的智能换气扇控制系统，包括以下步骤：
22.分别获取环境传感模组检测到的环境检测数据和转速传感器检测到的电机转速数据；
23.根据获取到的环境检测数据和电机转速数据，生成转速调节信号，并将转速调节信号传输给电机组件；转速调节信号用于指示电机组件控制电机组件转速。
24.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
25.上述智能换气扇控制系统的各实施例中，通过环境传感模组、转速传感器、电机组件和处理器分别设置在换气扇本体；处理器分别电性连接环境传感模组、转速传感器和电机组件；环境传感模组检测换气扇本体所处环境的环境参数，并根据检测的结果，得到环境检测数据；转速传感器检测电机组件的转速，并根据检测的结果，得到电机转速数据；处理器分别获取环境检测数据和电机转速数据，并根据获取到的环境检测数据和电机转速数据，向电机组件传输生成的转速调节信号，以使电机组件根据转速调节信号，控制电机组件转速，进而实现根据换气扇当前环境的参数，实时调节换气扇的转速。本技术通过探测换气扇当前所处环境的环境参数(烟雾、炊事气体、有害气体、粉尘污染、空气的温湿度等)，并根据环境参数发生变化的实际情况，自动控制换气扇的启闭以及转速调节。使室内空间通风，促进室内外空气对流循环，以达到最佳的换气效果，进而增强了换气扇控制功能，提高了换气扇的智能化程度。
附图说明
26.图1为一个实施例中智能换气扇控制系统的第一结构示意图；
27.图2为一个实施例中智能换气扇控制系统的第二结构示意图；
28.图3为一个实施例中智能换气扇控制系统的第三结构示意图；
29.图4为一个实施例中智能换气扇控制系统的第四结构示意图；
30.图5为一个实施例中智能换气扇控制方法的流程示意图。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的
附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
32.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
33.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
34.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
35.另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
37.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种智能换气扇控制系统，包括换气扇本体(图中未示出)以及设于换气扇本体内的电机组件110，还包括：
38.环境传感模组120，环境传感模组120设置于换气扇本体上，环境传感模组120用于检测换气扇本体所处环境的环境参数，并根据检测的结果，得到环境检测数据；
39.转速传感器130，转速传感器130设置于换气扇本体内，转速传感器130用于检测电机组件110的转速，并根据检测的结果，得到电机转速数据；
40.处理器140，处理器140设于换气扇本体内；处理器140分别连接环境传感模组120、转速传感器130和电机组件110；处理器140用于分别获取环境检测数据和电机转速数据，并根据获取到的环境检测数据和电机转速数据，向电机组件110传输生成的转速调节信号，以使电机组件110根据转速调节信号，控制电机组件110转速。
41.其中，换气扇本体可以是换气扇的壳体。电机组件110可包括电机和换气扇扇叶，电机可以时直流电机。电机启动后，电机可带动换气扇扇叶转动，进而可实现排出室内的空气。
42.环境传感模组120指的是能够测量当前环境的温湿度和空气质量等参数的传输模组；环境传感模组120可用至少一种传感器组成。转速传感器130可用来检测电机组件110的转速。处理器140可包括具有数据处理和数据传输等功能的处理芯片。
43.具体地，通过转速传感器130、电机组件110和处理器140可分别设置在换气扇本体内；环境传感模组120可设置在换气扇本体上；处理器140分别电性连接环境传感模组120、转速传感器130和电机组件110。系统上电启动后，环境传感模组120可实时检测换气扇本体
所处环境的环境参数，并根据检测的结果，得到环境检测数据；环境传感模组120可将环境检测数据传输给处理器140。转速传感器130检测电机组件110的转速，并根据检测的结果，得到电机转速数据；转速传感器130可将电机转速数据传输给处理器140。进而处理器140分别获取环境检测数据和电机转速数据，并对获取到的环境检测数据和电机转速数据进行处理，并根据处理的结果，生成转速调节信号。处理器140可向电机组件110传输生成的转速调节信号，进而电机组件110可根据转速调节信号，调节电机组件110的转速，进而实现根据换气扇当前环境的参数，实时调节换气扇的转速。
44.上述实施例中，通过探测换气扇当前所处环境的环境参数(烟雾、炊事气体、有害气体、粉尘污染、空气的温湿度等)，并根据环境参数发生变化的实际情况，自动控制换气扇的启闭以及转速调节。使室内空间通风，促进室内外空气对流循环，以达到最佳的换气效果，进而增强了换气扇控制功能，提高了换气扇的智能化程度。
45.在一个实施例中，处理器140还用于分别将接收到的环境检测数据与环境因素阈值比对，以及将接收到的电机转速数据与电机转速阈值比对；处理器140根据比对的结果，在环境检测数据超过环境因素阈值，且电机转速数据低于电机转速阈值时，基于预设步长增大转速调节信号的占空比，并将调节后的转速调节信号传输给电机组件110，以使电机组件110根据调节后的转速调节信号，增大电机组件110转速。
46.具体而言，处理器140可将接收到的环境检测数据与环境因素阈值进行比对，并根据比对的结果，在环境检测数据超过环境因素阈值时，可进一步的对接收到的电机转速数据与电机转速阈值进而比对。处理器140可根据比对的结果，在电机转速数据低于电机转速阈值时，可基于预设步长增大转速调节信号的占空比，并将调节后的转速调节信号传输给电机组件110，进而电机组件110根据调节后的转速调节信号，增大电机组件110转速，实现探测到换气扇的当前环境被污染时(如异味(烟雾，炊事气体)、有害气体(例如：燃气热水器泄漏液化气、不完全燃烧产生的大量一氧化碳、人多场所二氧化碳浓度超高等)、粉尘污染、空气的温湿度过高等)，实时调节换气扇的转速，使室内空间通风，促进室内外空气对流循环，以达到最佳的换气效果，进而增强了换气扇控制功能，提高了换气扇的智能化程度。
47.在一个实施例中，转速调节信号为pwm驱动信号。
48.具体地，处理器140可对环境检测数据与环境因素阈值进行比对，在探测到当前的环境变化时，发出不同占空比的pwm驱动信号，通过调节驱动电压脉冲宽度的方式，并与电路中一些相应的储能元件配合，改变了输送到电机组件110的电压幅值，从而达到改变电机的转速。
49.在一个实施例中，如图2中，智能换气扇控制系统包括换气扇本体，电机组件110，环境传感模组120，转速传感器130和处理器140；智能换气扇控制系统还包括设于换气扇本体上的人体检测传感器150和开关160；人体检测传感器150连接处理器140；开关160连接在处理器140和电机之间；人体检测传感器150用于检测人体感应信号，并将检测到的人体感应信号传输给处理器140，以使处理器140根据人体感应信号，导通开关160。
50.其中，人体检测传感器150可以是人体红外检测传感器。开关160可以是无触点电子开关160。人体检测传感器150可实时检测是否有人体靠近换气扇。人体检测传感器150在检测到人体感应信号时，可将检测到的人体感应信号传输给处理器140，进而处理器140可根据人体感应信号，导通开关160，使得电机组件110启动，通过电机组件110带动换气扇扇
叶工作。
51.具体地，当有人进入人体检测传感器150的感应范围时，人体检测传感器150探测到人体红外光谱的变化，开关160自动接通负载。人不离开且在活动，开关160持续导通；人离开后，开关160延时自动关闭负载(电机组件110)。
52.需要说明的是，普通人体会发射10um左右的特定波长红外线，用专门设计的人体检测传感器150就可以针对性的检测这种红外线的存在与否，当人体红外线照射到人体检测传感器150上后，因热释电效应将向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生控制信号。这种专门设计的人体检测传感器150只对波长为10μm左右的红外辐射敏感，所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。人体检测传感器150内包含两个互相串联或并联的热释电元，而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，于是输出检测信号。为了增强敏感性并降低白光干扰，在人体检测传感器150的辐射照面覆盖有特殊的菲泥尔滤光透镜解决干扰。
53.在一个实施例中，如图2所示，智能换气扇控制系统还包括设于换气扇本体内的无线通信模块170；无线通信模块170连接处理器140；无线通信模块170用于与移动终端通信连接。
54.其中，无线通信模块170可用来与移动终端通信连接。例如，无线通信模块170可包括wifi模块。移动终端可以是智能手机、智能平板或智能穿戴设备等。
55.具体地，基于无线通信模块170连接处理器140，移动终端可无线通信模块170通信连接，进而用户可通过移动终端远程控制换气扇的启闭(例如：长时间关闭门窗的房间，用户可以在回家前使用移动终端连接无线通信模块170，远程启动换气扇使室内空间提前通风)。
56.在一个实施例中，如图3所示，智能换气扇控制系统包括换气扇本体，电机组件110，环境传感模组120，转速传感器130和处理器140；智能换气扇控制系统还包括设于换气扇本体上的声光报警模块180，声光报警模块180连接处理器140；处理器140还用于在环境检测数据超过环境预警阈值时，触发声光报警模块180。
57.其中，声光报警模块180可包括蜂鸣器和发光二极管。蜂鸣器和发光二极管分别连接处理器140。
58.具体地，基于声光报警模块180连接处理器140；处理器140在环境检测数据超过环境预警阈值时(如检测到当前环境的有害气体超标时)，触发声光报警模块180，及时提醒用户。
59.在一个实施例中，如图3所示，智能换气扇控制系统还包括分别设于换气扇本体上的键盘组件190和led显示屏210；键盘组件190和led显示屏210分别连接处理器140。
60.其中，键盘组件190可以是机械按键式键盘，也可以是触摸式键盘。用户可操控键盘组件190来手动操控换气扇的启闭和转速等操作led显示屏210可用来实时显示环境传感器检测到的环境检测数据和转速传感器130检测到电机转速数据。
61.在一个实施例中，环境传感模组120包括以下任意一种或任意组合：温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器和气体传感器。
62.其中，气体传感器可以是一氧化碳气体传感器。
63.在一个示例中，如图4所示，智能换气扇控制系统包括换气扇本体，电机组件110，环境传感模组120，转速传感器130和处理器140；智能换气扇控制系统还包括设于换气扇本体上的人体检测传感器150、开关160、声光报警模块180、键盘组件190和led显示屏210，以及设于换气扇本体内的无线通信模块170。环境传感模组120包括温度传感器122、湿度传感器124、烟雾传感器126和气体传感器128。
64.具体而言，系统上电启动后，温度传感器122、湿度传感器124、烟雾传感器126和气体传感器128可分别实时检测换气扇本体所处环境的环境参数，并根据检测的结果，得到环境检测数据；环境传感模组120可将环境检测数据传输给处理器140。转速传感器130检测电机组件110的转速，并根据检测的结果，得到电机转速数据；转速传感器130可将电机转速数据传输给处理器140。进而处理器140分别获取环境检测数据和电机转速数据，并对获取到的环境检测数据和电机转速数据进行处理，并根据处理的结果，在探测到环境被污染，如异味(烟雾，炊事气体)、有害气体(例如：燃气热水器泄漏液化气、不完全燃烧产生的大量一氧化碳、人多场所二氧化碳浓度超高等)、粉尘污染、空气的温湿度超标等，结合当前的电机组件110的转速情，自动增大换气扇转速，使室内空间加速通风，促进室内外空气对流循环。当有毒气体超标时，通过声光报警模块180发出警报，且通过pwm调速方法实现电机对排气扇的调速，以达到最佳的换气效果。同时可根据人体感应自动控制换气扇启停；另外，也可以通过键盘组件190实现排气扇的控制和led显示屏210实时显示检测数据，以及通过无线通信模块170远程控制，进而增强了换气扇控制功能，提高了换气扇的智能化程度。
65.在一个实施例中，如图5所示，还提供了一种智能换气扇控制方法，应用于上述任意一项的智能换气扇控制系统，包括以下步骤：
66.步骤s510，分别获取环境传感模组检测到的环境检测数据和转速传感器检测到的电机转速数据。
67.步骤s520，根据获取到的环境检测数据和电机转速数据，生成转速调节信号，并将转速调节信号传输给电机组件；转速调节信号用于指示电机组件控制电机组件转速。
68.具体而言，系统上电启动后，环境传感模组可实时检测换气扇本体所处环境的环境参数，并根据检测的结果，得到环境检测数据；环境传感模组可将环境检测数据传输给处理器。转速传感器检测电机组件的转速，并根据检测的结果，得到电机转速数据；转速传感器可将电机转速数据传输给处理器。进而处理器分别获取环境检测数据和电机转速数据，并对获取到的环境检测数据和电机转速数据进行处理，并根据处理的结果，生成转速调节信号。处理器可向电机组件传输生成的转速调节信号，进而电机组件可根据转速调节信号，调节电机组件的转速，进而实现根据换气扇当前环境的参数，实时调节换气扇的转速。
69.上述实施例中，通过探测换气扇当前所处环境的环境参数(烟雾、炊事气体、有害气体、粉尘污染、空气的温湿度等)，并根据环境参数发生变化的实际情况，自动控制换气扇的启闭以及转速调节。使室内空间通风，促进室内外空气对流循环，以达到最佳的换气效果，进而增强了换气扇控制功能，提高了换气扇的智能化程度。
70.应该理解的是，虽然图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图5中的至少一部分
步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
71.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各除法运算方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
72.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
73.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。