CN108317548B - 一种基于行为模式的智能灶具防干烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于行为模式的智能灶具防干烧装置，包括：控制器、与所述控制器连接的漫反射光电开关和红外传感器，受控于该控制器的电机、由电机驱动的齿轮，和套设于燃气灶旋钮外的轴承，轴承具有与灶面固定的底座和设置于该底座的可转动部，旋钮的零点位置固定有一拨动头，可转动部的外缘设置有与所述齿轮啮合的齿，可转动部设置有与所述拨动头配合的用于将旋钮绕顺时针方向旋转的第一挡块，初始状态时，第一挡块位于旋钮六点钟位置的靠右侧，漫反射光电开关和红外传感器安装于灶台靠近人员一侧的中部。在人员正常使用灶台时，该控制装置不对旋钮产生阻力，当需要控制时又能很好的对旋钮进行操控，人员离开灶台时，能够实现自动关火。

Description

一种基于行为模式的智能灶具防干烧装置

技术领域

本发明涉及一种基于行为模式的智能灶具防干烧装置。

背景技术

21世纪我国已经初步进入信息化智能化的时代，随着科技发展，人们对智能化生活的要求日趋提高。近年来，智能家居的概念逐渐深入人们的生活中，且不断的影响着人们。而厨房是人们烹饪的场所，与人们的饮食生活息息相关。前几年，海尔推出一款防干烧煤气灶，采用“专利防干烧温感探头”，检测锅底温度，从而做到防干烧。但对于现有煤气灶的改造和判断机制的误判率等方面仍需改进。

经检索发现，中国实用新型专利CN 206094186 U公开了一种燃气灶智能旋钮，其在燃气阀连接杆上设置一大齿轮，电机输出轴上设置有与大齿轮啮合的小齿轮，通过电机驱动燃气阀连接杆转动，从而实现智能控火。其缺陷在于，人工调节火力的情况下，大小齿轮始终处于啮合状态，增加了人工转动旋钮的阻力，用户体验较差。

另外，中国发明专利申请CN 104132379 A公开了一种燃气灶点火调节旋钮自动开启定时器关闭燃气结构，将现有的定时燃气灶本体上安装的定时器本体开关与点火调节旋钮用齿轮连接在一起并产生联动。让人们在每次开启燃气点火调节旋钮的同时都会自动带动定时器开关启动并在十分钟左右开始倒计时然后自动关闭燃气，使人们在任何时间使用该定时燃气灶由于粗心大意忘记关闭燃气而离开时、也不会出现更大的安全事故。其能做到定时关闭燃气灶，但是智能化程度过低，正常使用过程中也会被关闭，十分不方便，而且齿轮甲和齿轮乙始终处于啮合状态，同样存在转动旋钮阻力大，用户体验较差的问题。

以上几种发明装置都需要对现有灶具进行改造，用户使用时需要更换灶具。

发明内容

本发明的目的在于，克服上述现有技术的缺陷，提供一种燃气灶旋钮控制装置，通过直接安装，升级用户家中的灶具，避免了用户更换灶具。当人员正常使用灶台时，该控制装置不对旋钮产生阻力，当需要控制时又能很好的对旋钮进行操控，人员离开灶台时，能够实现自动关火。

上述目的由下述技术方案来实现：本发明一种基于行为模式的智能灶具防干烧装置，其特征在于包括：控制器、与所述控制器连接的漫反射光电开关和红外传感器，受控于该控制器的电机、由电机驱动的齿轮，和套设于燃气灶旋钮外的轴承，所述轴承具有与灶面固定的底座和设置于该底座的可转动部，所述旋钮的零点位置固定有一拨动头，所述可转动部的外缘设置有与所述齿轮啮合的齿，可转动部设置有与所述拨动头配合的用于将旋钮绕顺时针方向旋转的第一挡块，初始状态时，所述第一挡块位于旋钮六点钟位置的靠右侧，所述漫反射光电开关和红外传感器安装于灶台靠近人员一侧的中部。

进一步的，所述可转动部设置有与所述拨动头配合的用于将旋钮绕逆时针方向旋转的第二挡块，初始状态时，所述第二挡块位于旋钮零点位置的靠右侧。

更进一步的，所述轴承对应所述拨动头划过的范围还布置有若干光敏二极管，旋钮旋转过程中，对应位置的光敏二极管被拨动头遮挡。

本发明还提供了一种燃气灶防干烧方法，其特征在于：使用前述基于行为模式的智能灶具防干烧装置实现，当漫反射光电开关检测到灶台前有人时，防干烧装置不启动；当漫反射光电开关检测到灶台前无人且红外传感器检测到灶台前有人时，防干烧装置也不启动；当漫反射光电开关检测到灶台前无人且红外传感器检测到灶台前无人时，防干烧装置启动，根据被遮挡的光敏二极管判断旋钮位置，从而确定当前火力大小，若当前为大火，则持续时间T1后发出报警并控制电机转动，使旋钮顺时针旋转直至关闭位置；若当前为中火，则持续时间T2后发出报警并控制电机转动；若当前为小火，则持续时间T3后发出报警并控制电机转动，T1<T2<T3。

此外，本发明还提供了一种燃气灶火力调节方法，其特征在于：前述基于行为模式的智能灶具防干烧装置实现，控制器根据被遮挡的光敏二极管判断旋钮位置确定当前火力大小，根据人工设置的或预设的程序，控制器驱动旋钮转动实现火力调节。

本发明采用免安装方式，利用开关旋钮的嵌套拨环和拨动头实现了自离合，使得人为开关方式与机械开关方式互不影响，避免了传统齿轮传动影响人为使用模式的弊端。利用红外光电（远近）双重判断机制，实现智能关闭、智能延时等，减少误判几率，才能既保证安全，又对灶具正常使用无干扰。安装红外传感器，利用人体所释放出来的红外热辐射，判断是否有人，一旦有人红外光电二极管会接收到红外信号，同时利用菲涅尔透镜，将检测光束聚焦，提高判断正确率，适用于长距离的识别；采用漫反射光电开关探测灶前是否有人，当人体遮挡光束后，光电二极管会接收到一个光电信号，其同步回路将接通电路，适用于短距离的判断，灵敏度高、误判几率小。本发明通过控制器（可选用单片机）控制步进电机的正转和反转，同时利用齿轮啮合的传动机理，从而控制嵌套拨环，带动燃气灶旋钮运动，当旋钮关闭后，电机自动复位，回到原处，以免影响下次人为开关煤气灶。此外，在燃气灶上安装煤气传感器，判断是否有煤气泄漏，如果检测有煤气泄漏，立刻进行报警，防止开启煤气灶后发生爆炸或是火灾，从而引起生命财产的损失。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1是本发明基于行为模式的智能灶具防干烧装置示意图。

图中标号示意如下：

1-旋钮；2-外环；3-内环；4-齿；5-拨动头；6-第一挡块；7-第二挡块；8-齿轮；9-光敏二极管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本实施例基于行为模式的智能灶具防干烧装置，包括：控制器（选用单片机）、与控制器连接的漫反射光电开关、红外传感器和煤气传感器，受控于该控制器的步进电机、由电机驱动的齿轮8，和套设于燃气灶旋钮外的轴承，轴承具有与灶面固定的内环3和设置于该内环外的外环2（可转动部），旋钮1的零点位置固定有一拨动头5，外环2的外缘设置有与齿轮8啮合的齿4，外环2设置有与拨动头5配合的用于将旋钮绕顺时针方向旋转的第一挡块6，初始状态时，第一挡块6位于旋钮六点钟位置的靠右侧。通过第一挡块6带动拨动头5使旋钮顺时针旋转，从而实现关火。所述漫反射光电开关和红外传感器安装于灶台靠近人员一侧的中部。

为了实现火力调节，外环2还设置有与拨动头5配合的用于将旋钮1绕逆时针方向旋转的第二挡块7，初始状态时，第二挡块7位于旋钮零点位置的靠右侧。

为了能够实现对旋钮位置的判断，从而更精准的进行火力调节，内环3上表面对应拨动头5划过的范围还布置有若干光敏二极管9，光敏二极管9的信号输出连接控制器，旋钮旋转过程中，对应位置的光敏二极管9被拨动头遮挡。通过被遮挡光敏二极管来判断旋钮所处位置，通过转动外环，利用第一挡块6和第二挡块7可实现火力的调节。为了实现显示火力大小，如图1所示的实施例中，还具有与控制器相连接的显示器。

基于本实施例基于行为模式的智能灶具防干烧装置，可实现一种燃气灶防干烧方法：当漫反射光电开关检测到灶台前有人时，防干烧装置不启动；当漫反射光电开关检测到灶台无人且红外传感器检测到灶台前有人时，根据火力大小进行延时声音报警，若无人操作则防干烧装置启动；当漫反射光电开关检测到灶台无人且红外传感器检测到灶台前无人时，防干烧装置启动；防干烧装置启动后，根据被遮挡的光敏二极管判断旋钮位置，从而确定当前火力大小，若当前为大火，则持续时间T1后发出报警并控制电机转动，使旋钮顺时针旋转直至关闭位置；若当前为中火，则持续时间T2后发出报警并控制电机转动；若当前为小火，则持续时间T3后发出报警并控制电机转动，T1<T2<T3。作为优选，时间T1的设定范围为：1-3min，时间T2的设定范围为：4-6min；时间T3的设定范围为：小火7-10min。

在持续时间T1、T2、T3内，当漫反射光电开关或红外传感器检测到灶台前有人时，防干烧装置关闭，用于对所述持续时间计时的计时器清零。旋钮被防干烧装置转动至关闭位置后，防干烧装置将所述可转动部复位。

本实施例防干烧装置还实现了一种燃气灶火力调节方法：控制器根据被遮挡的光敏二极管判断旋钮位置确定当前火力大小，根据人工设置的或预设的程序，控制器驱动旋钮转动实现火力调节。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于行为模式的智能灶具防干烧装置，其特征在于包括：控制器、与所述控制器连接的漫反射光电开关和红外传感器，受控于该控制器的电机、由电机驱动的齿轮，和套设于燃气灶旋钮外的轴承，所述轴承具有与灶面固定的底座和设置于该底座的可转动部，所述旋钮的零点位置固定有一拨动头，所述可转动部的外缘设置有与所述齿轮啮合的齿，可转动部设置有与所述拨动头配合的用于将旋钮绕顺时针方向旋转的第一挡块，初始状态时，所述第一挡块位于旋钮六点钟位置的靠右侧，所述漫反射光电开关和红外传感器安装于灶台靠近人员一侧的中部。

2.根据权利要求1所述的基于行为模式的智能灶具防干烧装置，其特征在于：所述可转动部设置有与所述拨动头配合的用于将旋钮绕逆时针方向旋转的第二挡块，初始状态时，所述第二挡块位于旋钮零点位置的靠右侧。

3.根据权利要求2所述的基于行为模式的智能灶具防干烧装置，其特征在于：所述轴承对应所述拨动头划过的范围还布置有若干光敏二极管，旋钮旋转过程中，对应位置的光敏二极管被拨动头遮挡。

4.根据权利要求1所述的基于行为模式的智能灶具防干烧装置，其特征在于：还具有用于显示火力大小的显示器，所述显示器与控制器相连接。

5.根据权利要求1所述的基于行为模式的智能灶具防干烧装置，其特征在于：还具有与控制器相连的煤气传感器。

6.一种燃气灶防干烧方法，其特征在于：使用权利要求3所述基于行为模式的智能灶具防干烧装置实现，当漫反射光电开关检测到灶台前有人时，防干烧装置不启动；当漫反射光电开关检测到灶台无人且红外传感器检测到灶台前有人时，根据火力大小进行延时声音报警，若无人操作则防干烧装置启动；当漫反射光电开关检测到灶台无人且红外传感器检测到灶台前无人时，防干烧装置启动；防干烧装置启动后，根据被遮挡的光敏二极管判断旋钮位置，确定当前火力大小，若当前为大火，则持续时间T1后发出报警并控制电机转动，使旋钮顺时针旋转直至关闭位置；若当前为中火，则持续时间T2后发出报警并控制电机转动；若当前为小火，则持续时间T3后发出报警并控制电机转动，T1<T2<T3。

7.根据权利要求6所述的燃气灶防干烧方法，其特征在于：在持续时间T1、T2、T3内，当漫反射光电开关或红外传感器检测到灶台前有人时，防干烧装置关闭，用于对所述持续时间计时的计时器清零。

8.根据权利要求6所述的燃气灶防干烧方法，其特征在于：时间T1的设定范围为：1-3min，时间T2的设定范围为：4-6min；时间T3的设定范围为：小火7-10min。

9.根据权利要求6所述的燃气灶防干烧方法，其特征在于：所述旋钮被防干烧装置转动至关闭位置后，防干烧装置将所述可转动部复位。

10.一种燃气灶火力调节方法，其特征在于：使用权利要求3所述基于行为模式的智能灶具防干烧装置实现，控制器根据被遮挡的光敏二极管判断旋钮位置确定当前火力大小，根据人工设置的或预设的程序，控制器驱动旋钮转动实现火力调节。