灶具和抽油煙機組合的控制方法

2023-05-03 20:21:46

專利名稱：灶具和抽油煙機組合的控制方法
灶具和抽油煙機組合的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種灶具和抽油煙機組合的控制方法，其中灶具和抽油煙機組合包含 一臺灶具和一臺抽油煙機，灶具內設有與灶具主控制器連接的無線通訊發射模塊，抽油煙 機內設有與抽油煙機主控制器連接的無線通訊接收模塊。
背景技術：
灶具和抽油煙機是人們生活中普遍使用的日常家電，而且一般搭配使用。隨著無 線通訊技術的日益成熟，在灶具和抽油煙機之間達成無線通訊功能，灶具通過無線通訊實 現將自身的狀態信息及相關命令時傳送到抽油煙機，抽油煙機根據接收到的信息調整自己 的工作狀態，從而達到抽油煙機與灶具的智能聯動已經成為一種新的趨勢，並且表現出了 很大的優越性，給人們的家居生活帶來了方便。例如，公告號為CN2417395Y的中國實用新 型專利揭示了這樣的一種灶具和抽油煙機聯動控制裝置。然而，由於在使用過程中，灶具的無線通訊發射系統連續處於信號發射狀態。由於 灶具在使用過程中需要發射信號的情況很少，並且發射信號所用的時間也很短，於是無線 通訊發射系統在不發射有用信號的大量時間裡不停產生和發射幹擾信號，從而幹擾了抽油 煙機的信號接收。另外，大量的無效工作也浪費了電源。

發明內容針對以上問題，本發明的目的在於減少灶具和抽油煙機之間無線通訊系統的電源 消耗，同時減少幹擾信號的產生。上述目的通過以下方式實現一種灶具和抽油煙機組合的控制方法，其中灶具和 抽油煙機組合包含一臺灶具和一臺抽油煙機，灶具內設有與灶具主控制器連接的無線通訊 發射模塊，抽油煙機內設有與抽油煙機主控制器連接的無線通訊接收模塊，在灶具主控制 器的控制下，無線通訊發送模塊在信號發送結束後進入非工作狀態，當灶具主控制器需要 通過無線通訊發送模塊發送信息時，灶具主控制器使無線通訊發送模塊進入工作狀態，並 通過數據線向無線通訊發送模塊傳遞數據。通過這種控制方法，無線通訊發送模塊在信息 發送完畢後即進入非工作狀態，直到需要發送信號時才進入工作狀態。於是可以節省無線 通訊發送模塊所需的大量電源。同時，在非工作狀態下，無線通訊發送模塊不能發送幹擾信 號。作為改進，灶具主控制器通過控制線切斷無線通訊發送模塊的電源來使無線通訊 發送模塊進入非工作狀態。作為改進，無線通訊發送模塊包含工作模式和待機模式，灶具主控制器通過控制 線控制無線通訊發送模塊進入待機模式，從而使無線通訊發送模塊進入非工作狀態。作為改進，灶具主控制器通過控制線來接通無線通訊發送模塊的電源或者使之進 入工作模式來使無線通訊發送模塊進入工作狀態。作為改進，灶具主控制器通過數據線傳遞的數據激發無線通訊發送模塊，使之進
3入工作狀態。作為改進，所述數據以數據幀的方式傳遞，數據幀包含引導碼，所述引導碼可使無 線通訊發射模塊從非工作狀態轉換為工作狀態。作為改進，所述引導碼為一串規律的方波信號。

下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步詳細說明。圖1為一種灶具和抽油煙機組合的立體圖；圖2為灶具與抽油煙機電控系統原理框圖；圖3為圖2中灶具與抽油煙機發送和接收的無線通訊數據幀的格式；圖4為多灶具與單抽油煙機的電控系統原理圖；圖5為灶具主控制器發送數據流程；圖6為抽油煙機主控制器接收和處理數據流程。
具體實施方式如圖1所示，灶具100包含三個爐頭30，對應的由三個控制開關37來控制點火， 每個爐頭30附近各裝有一個溫度傳感器31以及一個熱電偶36。控制面板32上有一組操 作按鍵，與灶具100內部的電控系統1(見圖2)電連接。例如，烹飪方法選擇按鍵33與烹 飪方法選擇模塊9電連接，灶具無線連接功能按鍵34與灶具無線連接功能輸入模塊7電連 接，灶具綁定功能按鍵35與灶具綁定功能輸入模塊8電連接。另外，溫度傳感器31與溫度 採集模塊10電連接，熱電偶36與火焰檢測模塊5電連接。可與灶具100進行無線通訊連接的抽油煙機110包含一個外殼111。外殼111中 裝有一個電機(圖上未示出)，可帶動葉輪(圖上未示出)旋轉。抽油煙機110底部115裝 有一組照明燈119。外殼111靠近操作者的面116上有一組操作按鍵，其中包含一個抽油煙 機無線連接功能按鍵117和一個抽油煙機綁定功能按鍵118。外殼111中還裝有抽油煙機 電控系統11 (見圖2)。其中的電機模塊17與電機電連接，照明燈模塊18與照明燈119電 連接，抽油煙機無線連接功能輸入模塊19與抽油煙機無線連接功能按鍵117電連接，而抽 油煙機綁定功能模塊20與抽油煙機綁定功能按鍵118電連接。下面將結合圖2對灶具100及抽油煙機110的電控系統1、2進行詳細描述。灶具 電控系統1包含一個帶發射天線2的無線通訊發送模塊3、一個與無線通訊發送模塊3通過 控制線41和數據線42相連的灶具主控制器6。灶具主控制器6根據火焰檢測模塊5、灶具 無線連接功能輸入模塊7、灶具綁定功能輸入模塊8、烹飪方法選擇模塊9以及火焰溫度採 集模塊10輸入的信號來控制無線通訊發送模塊3產生相應的信號。在本實施例中，無線通訊發送模塊3在信號發送結束後受灶具主控制器6的控制 進入非工作狀態，從而達到省電以及避免發送幹擾信號的目的。這一功能可由灶具主控制 器6通過控制線41來切斷無線通訊發送模塊3的電源43或者使之進入待機模式來實現。 優選地，在其他實施方式中，抽油煙機110接收到灶具100發送的信號後發送反饋信號給灶 具100，灶具主控制器6根據接收到的反饋信息使無線通訊發送模塊3停止發送信號，並使 之進入非工作狀態。當灶具主控制器6需要通過無線通訊發送模塊3發送信息時，灶具主控制器6通過控制線41來接通無線通訊發送模塊3的電源43或者使之進入工作模式來使 無線通訊發送模塊3進入工作狀態，並通過數據線42傳遞數據。在其他實施方式中，灶具 主控制器6通過數據線42傳遞的數據激發無線通訊發送模塊3，使之進入工作狀態。下文 將對之作進一步闡述。抽油煙機電控系統11包含一個帶接收天線12的無線通訊接收模塊13以及一個 與無線通訊接收模塊13相連的抽油煙機主控制器16。無線通訊接收模塊13在接收到無線 信號後，可將無線信號轉換成數位訊號並輸送給抽油煙機主控制器16。抽油煙機主控制器 16根據所輸入的信號控制電機模塊17及照明燈模塊18。抽油煙機主控制器16還與抽油 煙機無線連接功能輸入模塊17和抽油煙機綁定功能輸入模塊18電連接。當灶具100需要發送信息給抽油煙機110時，例如當灶具100點火成功，爐頭30 上產生火焰時，熱電偶36感應溫度變化，產生熱電勢變化，並傳遞給火焰檢測模塊5。火焰 檢測模塊5將此信號傳遞給灶具主控制器6。隨後，灶具主控制器6發出數據幀給無線通 訊發射模塊3。無線通訊發射模塊3將此數據幀轉換成無線電信號，並由發射天線2發出。 當抽油煙機110的無線通訊接收模塊13通過接收天線12接收到該無線信號後，將無線信 號轉換成數據幀輸送給抽油煙機主控制器16。抽油煙機主控制器16根據數據幀的內容控 制電機模塊17，啟動電機。相反，若用戶關閉爐頭30，火焰熄滅後熱電偶36上的溫度降低， 熱電勢發生變化，這一變化傳遞給灶具主控制器6。當所有爐頭30均熄火，灶具主控制器6 根據火焰檢測模塊5上傳遞的信號，通過無線通訊發送模塊3向抽油煙機110發送信號，傳 達關火信息。抽油煙機主控制器16根據無線通訊接收模塊13接收到的來自灶具100的信 號控制電機模塊17，關閉電機。在其他實施方式中，也可不需要額外的溫度傳感器，熱電偶也可起到類似於溫度 傳感器的功能。進一步地，除了上述實施方式，也可以採用控制開關37與灶具主控制器6連接，灶 具主控制器6根據控制開關37的動作輸出相應的數據幀，最後控制抽油煙機110的電機。在灶具主控制器6和無線通訊發射模塊3之間以及抽油煙機主控制器16和無線 通訊接收模塊13之間傳送的數據幀的格式如圖3所示。數據幀由引導碼21、同步碼22、信 息長度23、地址24、信息內容25和校驗碼26組成。引導碼21是一串規律的方波信號，如 「0x55555555」。其主要作用是讓無線通訊模塊3從空閒狀態恢復到正常工作，確保隨後的 數據信息能夠被可靠接收。同步碼22也是一串規律的方波信號，如「OxFFFF」，其主要用於 區別引導碼21和同步碼22後面的有效信息。信息長度23記錄了信息內容25所佔據的字 節數。地址24是一串數字。每個灶具都有各自不同的地址24，是互相區別的特徵。關於地 址24的生成方法將在下文詳細描述。信息內容25是灶具要傳送給抽油煙機的狀態信息或 命令。校驗碼26是對信息長度23、地址24和信息內容25的校驗結果，抽油煙機以此來判 斷接收到的數據是否受到幹擾。上述通訊協議的優點在於首先，能夠避免抽油煙機110接收到空氣中的其他同 頻段無線設備發送的信號而誤響應；其次，引導碼21、同步碼22和校驗碼26有效提高了數 據傳送的可靠性；另外，由於每個灶具有各自不同的地址24，並在數據幀中反映出其地址 24，因此可根據其所發送的數據幀鑑別不同的灶具。灶具100的地址24是通過讀取灶具主控制器6中的單片機內部時鐘的時鐘計數器值來獲取的隨機地址值。單片機通常有一個內部時鐘，而內部時鐘的計數器會不停的從 0逐次加1計數，當達到極限值(軟體設定或計數器滿)時又重新從0開始計數。因此，內 部時鐘是天然的隨機數產生器。隨機地址的變化範圍完全由單片機內部時鐘計數器的位數 η確定，最大的變化範圍是0 2η-1。在灶具無線通訊功能開啟的狀態下，當灶具綁定功能 按鍵34被觸發時，軟體讀取時鐘計數器的值，即獲取到了隨機地址。由於獲取隨即地址的 時刻由用戶操作來確定，這樣就可以儘可能地讓一定範圍內的無線設備獲取不同的設備地 址。灶具100與抽油煙機110之間的無線通訊功能可根據需要與否選擇開啟或關閉， 以使使用更加人性化，適應不同使用情況。開啟或關閉無線通訊功能可通過操作灶具無線 連接功能按鍵35及油煙機無線連接功能按鍵117來實現。灶具100和抽油煙機110上綁定功能按鍵34、118的設置是為了避免非目標信號 的幹擾，同時避免發生誤操作。一旦完成綁定操作，在灶具100和抽油煙機110之間形成確 定的通訊聯繫，不會受非綁定的灶具或抽油煙機所發出的信號做出反應。下面對綁定的原理及操作方法進行描述。在抽油煙機無線通訊功能開啟的狀態 下，按下抽油煙機綁定功能按鍵118，觸發抽油煙機綁定功能輸入模塊20，將抽油煙機綁定 功能觸發信號傳遞給抽油煙機主控制器16。抽油煙機主控制其16進入綁定模式，等待無線 通訊接收模塊13接收灶具發出的綁定信號。此時，在灶具無線通訊功能開啟的狀態下，按 下灶具綁定功能按鍵34。灶具綁定功能輸入模塊8根據灶具綁定功能按鍵34的反應傳遞 灶具綁定功能觸發信號給灶具主控制器6。灶具主控制器6於是通過控制線41使無線通 訊發送模塊3電源導通，同時發送帶綁定指令的信息內容25的數據幀到無線通訊發送模塊 3。無線通訊發送模塊3將數據幀轉換成無線電信號，並由發射天線2發出。無線通訊接收 模塊13通過接收天線12接收灶具100發出的帶綁定信息的無線信號，並將無線信號轉換 成數據幀輸送給抽油煙機主控制器16。抽油煙機主控制器16根據所接收數據幀中的信息 內容25所傳達的綁定指令將數據幀中的地址24存儲到存儲器中，然後退出綁定模式。若 抽油煙機110在限定的時間裡沒有成功接收到灶具100的帶綁定信息的無線信號，則退出 綁定模式。由於採用了上述綁定功能，灶具與抽油煙機不但可以建立一對一的關係，還可以 根據需要建立一對多、多對一、或多對多的綁定關係。以圖4為例，第一灶具201、第二灶具 202、第三灶具203與抽油煙機120安裝於同一空間相近的區域內，根據上述綁定操作，分 別建立第一灶具201與抽油煙機120，第二灶具202與抽油煙機120，以及第三灶具203與 抽油煙機120之間的綁定關係。在使用過程中，第一灶具201、第二灶具202、第三灶具203 中的任意一個開啟爐頭後，相應的灶具201、202、203會發送信號給抽油煙機120，抽油煙機 120根據接收到的信號啟動電機。抽油煙機主控制器16記錄開火的灶具地址，當所有灶具 111、112、113的所有爐頭均關閉火焰後，抽油煙機120的電機才被關閉。根據通訊協議，灶具與抽油煙機主控制器處理數據的流程分別如圖5及圖6所示。如圖5所示，當灶具主控制器6發現需要向抽油煙機110發送信息的時候，首先將 收集控制信息的內容，然後結合本灶具的地址並按照通訊協議的幀結構組織數據幀，接下 來將數據幀發送出去。如圖6所示，抽油煙機主控制器16接收到數據幀後，首先根據校驗碼26判斷此數據幀是否受到幹擾。如數據幀受到幹擾，則丟棄該數據幀。若數據幀沒有受到幹擾，則判斷 數據幀是否來源於「認識」的灶具，也即比較數據幀中的地址25是否與其存儲器中所存在 地址相同，如果不是，則丟棄該數據幀。若數據幀中的地址25與存儲器中所存在地址相同， 則根據信息內容25做相應動作，例如開啟電機，或改變電機轉速，或者同時開啟照明燈。抽油煙機110電機轉速根據灶具100上的相應改變而改變。在本實施方式中，根 據灶具100的烹飪方法選擇按鍵33可選擇多種不同的烹飪方法，例如煎、炸、煮、炒等。選 擇的結果信息通過烹飪方法選擇模塊9傳遞給灶具主控制器6。同時，爐頭30附近的溫度 傳感器31不斷採集火焰溫度信號，並通過溫度採集模塊10轉換成數位訊號傳送給灶具主 控制器6。灶具主控制器6根據溫度採集模塊10和烹飪方法選擇模塊9所傳遞的信息進行 編碼，並通過無線通訊發送模塊3轉換成無線信號後發出。抽油煙機110通過無線通訊接 收模塊13接收灶具發出的無線信號，並轉換成數據幀的形式傳送給抽油煙機主控制器16。 抽油煙機主控制器16根據接收到的數據幀的相應內容來控制電機的轉速，從而控制抽油 煙機110的吸力大小。在其他實施方式中，抽油煙機主控制器16也可僅根據烹飪方法或火焰溫度來決 定電機的轉速，而不是同時根據兩者信息。另外，抽油煙機主控制器也可根據實際的煙霧大 小來決定電機的轉速。此時需要在抽油煙機或灶具上安裝相應的感應設備。綜上所述，在本發明的基本技術思想的範疇內，本發明所揭示的相關技術領域的 普通技術人員針對本發明所進行的任何形式的變更均在本發明的專利申請保護範圍之內。
權利要求
一種灶具和抽油煙機組合的控制方法，其中灶具和抽油煙機組合包含一臺灶具(100)和一臺抽油煙機(110)，灶具(100)內設有與灶具主控制器(6)連接的無線通訊發射模塊(3)，抽油煙機(110)內設有與抽油煙機主控制器(16)連接的無線通訊接收模塊(13)，其特徵在於在灶具主控制器(6)的控制下，無線通訊發送模塊(3)在信號發送結束後進入非工作狀態，當灶具主控制器(6)需要通過無線通訊發送模塊(3)發送信息時，灶具主控制器(6)使無線通訊發送模塊(3)進入工作狀態，並通過數據線(42)向無線通訊發送模塊(3)傳遞數據。
2.如權利要求1所述的灶具和抽油煙機組合的控制方法，其特徵在於灶具主控制器 (6)通過控制線(41)切斷無線通訊發送模塊(3)的電源(43)來使無線通訊發送模塊(3) 進入非工作狀態。
3.如權利要求1所述的灶具和抽油煙機組合的控制方法，其特徵在於無線通訊發送 模塊(3)包含工作模式和待機模式，灶具主控制器(6)通過控制線(41)控制無線通訊發送 模塊(3)進入待機模式，從而使無線通訊發送模塊(3)進入非工作狀態。
4.如權利要求1至3中任一權利要求所述的灶具和抽油煙機組合的控制方法，其特徵 在於灶具主控制器(6)通過控制線(41)來接通無線通訊發送模塊(3)的電源(43)或者 使之進入工作模式來使無線通訊發送模塊(3)進入工作狀態。
5.如權利要求1至3中任一權利要求所述的灶具和抽油煙機組合的控制方法，其特徵 在於灶具主控制器(6)通過數據線(42)傳遞的數據激發無線通訊發送模塊(3)，使之進 入工作狀態。
6.根據權利要求5所述的灶具和抽油煙機組合的控制方法，其特徵在於所述數據以 數據幀的方式傳遞，數據幀包含引導碼(21)，所述引導碼(21)可使無線通訊發射模塊(3) 從非工作狀態轉換為工作狀態。
7.根據權利要求6所述的灶具和抽油煙機組合，其特徵在於所述引導碼(21)為一串 規律的方波信號。
全文摘要
一種灶具和抽油煙機組合的控制方法，其中灶具和抽油煙機組合包含一臺灶具和一臺抽油煙機，灶具內設有與灶具主控制器連接的無線通訊發射模塊，抽油煙機內設有與抽油煙機主控制器連接的無線通訊接收模塊，無線通訊發送模塊在信號發送結束後受灶具主控制器的控制進入非工作狀態，當灶具主控制器需要通過無線通訊發送模塊發送信息時，灶具主控制器使無線通訊發送模塊進入工作狀態，並通過數據線向無線通訊發送模塊傳遞數據。於是可以節省無線通訊發送模塊所需的大量電能。同時，在非工作狀態下，無線通訊發送模塊不能發送幹擾信號。
文檔編號F24C3/12GK101871658SQ200910031569
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月22日 優先權日2009年4月22日
發明者婁文卿, 徐凱, 潘邦延, 謝光宇 申請人:博西華電器(江蘇)有限公司