一种烹饪装置及该烹饪装置的控制方法与流程

本发明涉及厨房电器，尤其是一种烹饪装置，以及该烹饪装置的控制方法。

背景技术：

吸油烟机已成为现代家庭中不可或缺的厨房家电设备之一，它安装在厨房炉灶上方，能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟迅速抽走，排出室外，减少污染，净化空气，并有防毒、防爆的安全保障作用。

吸油烟机是利用流体动力学原理进行工作，通过安装在吸油烟机内部的离心式风机吸排油烟，并使用滤网过滤部分油脂颗粒。离心式风机包括蜗壳、安装在蜗壳中叶轮及带动叶轮转动的电机。当叶轮旋转时，在风机中心产生负压吸力，将吸油烟机下方的油烟吸入风机，经过风机加速后被蜗壳搜集、引导排出室外。

传统的吸油烟机在工作过程中，风机的电机转速固定，即风机档位固定，自适应能力差。若用户使用“大锅”或者锅中心离墙面的距离较大的灶具，会影响吸油烟机的吸油烟效果，严重者会造成肉眼可见的“跑烟”，用户一般会选择切换“高档位”的状态进行工作。但是切换档位并不能从源头上解决由锅具的状态参数引起的“跑烟”问题；若切换的档位转速比所要求“不跑烟”的转速要高，则会造成能源浪费。

为了针对油烟的实时情况自动调节风机的转速，从而提高吸油烟效果，现有的一些智能吸油烟机主要通过以下几种方式进行转速自动控制：1)利用压力传感器测量排烟阻力的大小，从而根据阻力大小自动调节变频风机的转速，达到排油烟的效果，如申请号为201710669476.8的中国专利公开的一种油烟机，包括风机系统和控制系统，风机系统包括电机，控制系统包括主控制模块、温度检测模块和转速调节模块，通过检测排风系统的电机绕组温度，并根据检测温度与参考温度值的对比判断油烟机的出风口处是否存在异常阻力，并以此为依据控制电机自动调节转速；2)通过在吸油烟机上设置烟雾浓度传感器来检测环境的油烟浓度大小，根据实时检测的油烟浓度值来自动调节风机转速，如申请号为201510137480.0的中国专利公开的一种带多层油烟分离网的t型油烟机，包括机壳、油杯、电机、带电机支架的蜗壳、双涡轮和烟雾传感器，烟雾传感器感应烟雾大小，自动调节电机转速，进而调节烟机吸力；3)通过在油烟机上设置摄像头来采集烹饪时锅具附近的实时图像，通过实时图像与无烟雾的背景图片进行差异对比，来判断油烟浓度大小和逃逸方向，再根据实时检测的油烟浓度值来自动调节风机转速，如申请号为201811465781.6的中国专利公开的一种针对性油雾净化平台，包括油雾净化架构，包括油雾吸入管道、多级过滤设备、离心叶轮、电动机、油烟测量设备和转速调节设备，油烟测量设备用于针对参考性图像中的每一个像素点执行以下动作：将灰度值落在预设油烟灰度上限值和预设油烟灰度下限值之间的像素点作为油烟气体像素点，转速调节设备用于基于油烟气体像素点的数量占据参考性图像总像素点数量的百分比确定并调节电动机的当前转速。

上述的现有技术中，通过压力或油烟浓度大小，以及通过油烟图像与无烟雾的背景图片进行差异对比的自动控制方式，都是等油烟弥漫出来后再增加转速进行吸附，属于滞后的控制方式，用户体验较差；此外，图像识别的控制方式容易受环境光照的影响，并且长期处于油烟的环境下，容易失效，且精度不高，容易产生误判。

技术实现要素：

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的不足，提供一种烹饪装置，能够根据灶具的工作状态，提前准确地调节吸油烟机的风机的转速，提高用户烹饪体验。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述烹饪装置的控制方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种烹饪装置，包括吸油烟机本体、用于放置锅具的灶具以及用于调节吸油烟机的风机转速的转速调节装置，其特征在于：所述转速调节装置包括用于检测自身与锅具之间距离的测距模块、用于驱动测距模块在朝向锅具底部中心和锅具边缘之间转动的第一运动机构。

所述转速调节装置还包括用于驱动测距模块在纵向上升降从而打开或关闭的第二运动机构，所述第二运动机构设置在吸油烟机本体上。

所述转速调节装置还包括用于驱动测距模块在横向上伸缩从而打开或关闭的第二运动机构，所述第二运动机构设置在吸油烟机本体安装的墙面上。

所述转速调节装置还包括能够接收测距模块的数据从而控制吸油烟机本体内的风机转速的主控制器。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的第一个技术方案为：一种如上所述的烹饪装置的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括如下步骤：

1)启动测距模块；

2)测距模块通过采集的数值，计算出状态参数h、d、θ、d和s：

其中，h为锅具的高度；d为锅具的直径；α为第一运动机构驱动测距模块每次旋转的角度；k为测距模块旋转的次数；θ为测距模块旋转的总角度；h为所述吸油烟机本体的安装高度；c1为测距模块与所述吸油烟机本体安装高度定位线的距离；c2为锅具底部距离灶具的灶台之间的距离；d1、dn分别为测距模块在初始和最大旋转角度时与锅具之间的距离；s为锅具底部中心与吸油烟机本体安装的墙面之间的距离；

3)判断时间区间内各状态参数是否满足预期：

3.1)判断时间区间内，s是否小于预设值，如果是，进入步骤3.1.1)，如果否，则进入步骤3.1.2)；

3.1.1)不发送增减风机转速的信号，进入步骤4)；

3.1.2)发送灶具炉头距离安装墙面的距离不合理的信号给用户侧人员，然后回到步骤3.1)；

3.1.3)当s判断为不小于预设值的次数达到第一容错次数时，根据s的数值发送相应的增减风机转速的信号到控制器，进入步骤4)；

3.2)判断时间区间内，h是否小于预设值，如果是，进入步骤3.2.1)，如果否，则进入步骤3.2.2)；

3.2.1)不发送增减风机转速的信号，进入步骤4)；

3.2.2)发送吸油烟机本体的安装高度不合理的信号给用户侧人员，然后回到步骤3.1)；

3.2.3)当h判断为不小于预设值的次数达到第二容错次数时，根据h的数值发送相应的增减风机转速的信号到控制器，进入步骤4)；

3.3)判断时间区间内，d、θ、d是否满足相应的公式，如果是，进入步骤3.3.1)，如果否，则进入步骤3.3.2)；

3.3.1)不发送增减风机转速的信号，进入步骤4)；

3.3.2)发送增加风机转速的信号到控制器，进入步骤4)；

4)控制器根据接收的信号调节风机的转速。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的第二个技术方案为：一种如上所述的烹饪装置的控制方法，其特征在于：所述控制方法包括如下步骤：

1)启动测距模块；

2)测距模块通过采集的数值，计算出状态参数h、d、θ、d和s；

h为锅具的高度；d为锅具的直径；α为第一运动机构驱动测距模块每次旋转的角度；k为旋转的次数；θ为测距模块旋转的总角度；h为所述吸油烟机本体的安装高度；c1为吸油烟机本体安装高度定位线到吸油烟机本体下端部的距离；c2为锅具底部距离灶具的灶台之间的距离；c3为测距模块旋转到竖直时与吸油烟机本体下端部的距离；d1、dn分别为测距模块在初始和最大旋转角度时与锅具之间的距离；s为锅具底部中心与吸油烟机本体安装的墙面之间的距离；s1为测距模块旋转到竖直时与所述墙面的距离；

3)判断时间区间内各状态参数是否满足预期：

3.1)判断时间区间内，s是否小于预设值，如果是，进入步骤3.1.1)，如果否，则进入步骤3.1.2)；

3.1.1)不发送增减风机转速的信号，进入步骤4)；

3.1.2)发送灶具炉头距离安装墙面的距离不合理的信号给用户侧人员，然后回到步骤3.1)；

3.1.3)当s判断为不小于预设值的次数达到第一容错次数时，根据s的数值发送相应的增减风机转速的信号到控制器，进入步骤4)；

3.2)判断时间区间内，h是否小于预设值，如果是，进入步骤3.2.1)，如果否，则进入步骤3.2.2)；

3.2.1)不发送增减风机转速的信号，进入步骤4)；

3.2.2)发送吸油烟机本体的安装高度不合理的信号给用户侧人员，然后回到步骤3.1)；

3.2.3)当h判断为不小于预设值的次数达到第二容错次数时，根据h的数值发送相应的增减风机转速的信号到控制器，进入步骤4)；

3.3)判断时间区间内，d、θ、d是否满足相应的公式，如果是，进入步骤3.3.1)，如果否，则进入步骤3.3.2)；

3.3.1)不发送增减风机转速的信号，进入步骤4)；

3.3.2)发送增加风机转速的信号到控制器，进入步骤4)；

4)控制器根据接收的信号调节风机的转速。

与现有技术相比，本发明的优点在于：能够识别用户所用锅具、吸油烟机的关键状态参数，从而依据锅具和吸油烟机的关键状态参数调节风机的转速，提高吸油烟机的吸油烟效果。

附图说明

图1为本发明的烹饪装置第一个实施例的示意图，此时测距模块处于水平；

图2为本发明的烹饪装置第一个实施例的灶具的局部示意图；

图3为本发明的烹饪装置第一个实施例的示意图，此时测距模块处于最大角度；

图4为本发明的烹饪装置第一个实施例的控制方法的流程图；

图5为本发明的烹饪装置第二个实施例的示意图，此时测距模块处于竖直；

图6为本发明的烹饪装置第二个实施例的灶具的局部示意图；

图7为本发明的烹饪装置第二个实施例的示意图，此时测距模块处于最大角度。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述，其中相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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。

实施例一

参见图1，显示了一种烹饪装置，包括吸油烟机本体100和灶具200，吸油烟机本体100设置在灶具200上方，吸油烟机本体100在本实施例中为顶吸式吸油烟机，包括集烟罩1和设置在集烟罩1上方的风机架2，风机架2内用于设置风机(未示出)。灶具200包括灶台201和设置在灶台201上的炉头202，锅具300设置在炉头202上。

烹饪装置还包括测距模块3，与吸油烟机本体100连接，在本实施例中，为与集烟罩1连接。测距模块3内设置有测距传感器，能够采集自身与灶具200上放置的锅具300之间的距离，测距传感器的具体类型不限，可以为红外传感器、激光传感器等。优选的，测距模块3可安装于集烟罩1的中心位置，可以兼顾到左右炉头202，或者左右侧的炉头202上各安装一个测距模块3。

通过测距模块3，可以采集锅具300的状态参数，然后对锅具300的状态参数进行分析和判断，当判断锅具300的状态参数满足特定条件时，改变风机转速，保证吸油烟机本体100的吸油烟效果，从而提升用户体验。上述分析、判断和控制的过程，优选的由吸油烟机本体100自身的主控制器完成。

烹饪装置还包括第一运动机构4和第二运动机构5，其中，第二运动机构5可以设置在集烟罩1上或者风机架2内，其与第一运动机构4之间通过传动机构6连接，测距模块3设置在第一运动机构4的输出端上。第二运动机构5被设置为可接受测距模块3开启和关闭的信号，从而选择通过传动机构6带动第一运动机构4(连同测距模块3)下降或上升到设定位置，实现测距模块3的开启和关闭。下降高度可以是固定的，也可以由用户自己设定。通过升降的方式，可以避免在不需要测距模块3时遮挡用户的视线，阻碍用户的操作。第一运动机构4被设置为匀速转动某个角度停止，经过设定时间后，继续转动，在设定时间内，测距模块3完成测距工作。第一运动机构4可驱动测距模块3在纵向上旋转，在本实施例中，测距模块3在180～270°的范围内旋转。180°是指测距模块3处于和锅具300底部中心的连线呈竖直的第一位置，270°是指测距模块3从第一位置向后旋转90°的第二位置。即第二运动机构5为直线驱动模组，如电动推杆、电机和齿轮齿条的组件、电机和蜗轮蜗杆的组件等。第一运动机构4则用于输出扭矩。

上述的测距模块3、第二运动机构5和第一运动机构4均连接到控制器7，该控制器优选的为吸油烟机的主控制器，可以接收测距模块3的信号判断吸油烟机工作状态下锅具300的状态参数，及时调节风机的转速。测距模块3、第一运动机构4、第二运动机构5、传动机构6和控制器7构成转速调节装置。

参见图1～图3，

其中，h为锅具300的高度；d为锅具300的直径；θ为测距模块3旋转的总角度(本实施例中为测距模块3在工作状态时与锅具300中心连线、与锅具300边缘连线之间的夹角)；α为第一运动机构4每次旋转的角度；k为旋转的次数；h为该类型吸油烟机本体100的安装高度(风机架2顶部与灶具200之间的垂直距离)；c1为测距模块3与该吸油烟机本体100安装高度定位线的距离；c2为锅具300底部距离灶具200的灶台201之间的距离；d1，d2，…，dn为测距模块3在旋转到某一角度下检测到的与锅具300之间的距离；s为测距模块3旋转至水平时测距模块3到墙面的距离，即表示灶具200的炉头202中心(锅具300底部中心)距离墙面的距离。

第一运动机构4每旋转一次，测距模块3记录一次数据，即d1，d2，…，dn，…。当满足dn+1＞dn时，停止记录dn+1，当第一运动机构4旋转至水平时，记录下s的数值。

可选的，通过采集的状态参数h、d、θ、d和s，建立数据库，通过数据库的比对，从而判断用户使用的锅具类型，知晓用户的烹饪状态，进而调节风机的转速，减少能源的消耗。即根据预存的数据库，在调节时，根据状态参数和风机转速的对应关系进行调节。

在具体实施时，本发明的烹饪装置的控制方法的具体逻辑判断描述如下，参见图4，包括以下步骤：

1)启动测距模块3；

2)测距模块3通过收集的数值，计算出锅具300的状态参数h、d、θ、d和s；

3)判断时间区间δt内各状态参数是否满足预期：

3.1)判断时间区间δt内，s是否小于预设值，如果是，进入步骤3.1.1)，如果否，则进入步骤3.1.2)；

3.1.1)不发送增减风机转速的信号，进入步骤4)；

3.1.2)发送灶具炉头距离安装墙面的距离不合理的信号给用户侧人员(用户或者相应的维修人员等)，然后回到步骤3.1)；

3.1.3)当s判断为不小于预设值的次数达到第一容错次数n1时，根据s的数值发送增减风机转速的信号，进入步骤4)；

3.2)判断时间区间δt内，h是否小于预设值，如果是，进入步骤3.2.1)，如果否，则进入步骤3.2.2)；

3.2.1)不发送增减风机转速的信号，进入步骤4)；

3.2.2)发送吸油烟机本体100的安装高度不合理的信号给用户侧人员(用户或者相应的维修人员等)，然后回到步骤3.1)；

3.2.3)当h判断为不小于预设值的次数达到第二容错次数n2时，根据h的数值发送增减风机转速的信号，进入步骤4)；

3.3)判断时间区间δt内，d、θ、d是否满足相应的公式，如果是，进入步骤3.3.1)，如果否，则进入步骤3.3.2)；

3.3.1)不发送增减风机转速的信号，进入步骤4)；

3.3.2)发送增加风机转速的信号，进入步骤4)；

4)控制器7根据接收的信号调节风机的转速。

上述步骤3.1)、3.2)和3.3)同时进行。

可选的，当采集锅具的状态参数h、d、θ和d同时满足以下条件时：

h≤h1

d≥d1

θ≤θ1

发送增加风机转速的信号，否，不发送增减风机转速的信号。可选的，当满足以上公式时，吸油烟机本体100的风机以第一预设转速运转，进行油烟的吸排；当不满足上述条件时，以风机第二预设转速运转，进行油烟的吸排。一般的，第一预设转速大于第二预设转速。优选的，d1可为360mm，h1可为20mm，θ1可为45°，用户也可以自己设定。

时间区间δt和容错次数可由用户自己设定。

实施例二

参见图5～图7，在本实施例中，与上述实施例一的不同之处在于，第二运动机构5设置在墙面上，能够驱动测距模块3在水平方向上移动，到达或离开设定的工作位置，靠近或远离锅具300。

h为锅具300的高度；d为锅具300的直径；θ为测距模块3旋转的总角度；θ’为锅具300边缘的切线与水平的夹角；α为第一运动机构4每次旋转的角度；k为旋转的次数；h为该类型吸油烟机本体100的安装高度(风机架2顶部与灶具200之间的垂直距离)；c1为吸油烟机本体100安装高度定位线到集烟罩1下端部的距离；c2为锅具300底部距离灶具200的灶台201之间的距离；c3为测距模块3竖直时测距模块3与集烟罩1下端部的距离；d1，d2，…，dn为测距模块3在某角度下测距模块3到锅具300的距离；s1为测距模块3竖直时与墙面之间的距离；s为测距模块3水平时测距模块3到锅具的距离与s1的距离之和，即表示灶具200的炉头202中心(锅具300底部中心)距离墙面的距离。

控制方法如实施例一。