基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油煙機(jī)控制系統(tǒng)，特別是一種基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，適用于家用型油煙機(jī)遠(yuǎn)程控制。
【背景技術(shù)】
[0002]油煙機(jī)作為我國(guó)城鎮(zhèn)化過(guò)程中凈化居民廚房環(huán)境的重要廚房電器設(shè)備，它通常安裝于廚房?jī)?nèi)爐灶的上方、下方或者側(cè)方，能將烹飪過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)人體有害的油煙迅速抽走。油煙機(jī)不但具有凈化廚房空氣，美化廚房環(huán)境功能，而且還具有防毒、防爆的安全保障作用。針對(duì)各層次用戶，如何設(shè)計(jì)油煙機(jī)以提高用戶使用的便捷性是目前研究的熱點(diǎn)。
[0003]油煙機(jī)控制系統(tǒng)作為油煙機(jī)的核心，它對(duì)提高油煙機(jī)使用的便捷性起到關(guān)鍵作用?？傮w而言，現(xiàn)有油煙機(jī)控制技術(shù)可分為兩類:接觸式控制與非接觸式控制。接觸式控制需要用戶按油煙機(jī)面板上的按鍵來(lái)開關(guān)油煙機(jī)、控制其照明、控制其風(fēng)扇加速和減速。由于烹飪過(guò)程中用戶往往手上有油或水，因此經(jīng)常按鍵將導(dǎo)致油煙機(jī)面板按鍵處油污嚴(yán)重，而且按鍵處存在的間隙將給用戶清理面板帶來(lái)一定的不便。雖然采用觸摸式按鍵方式進(jìn)行油煙機(jī)控制，避免了按鍵的突起與間隙帶來(lái)的不便，但是此方式需要用戶的手較為干凈，然而在廚房做飯時(shí)，用戶的手沾滿油、水，另外手上也許同時(shí)拿著其他食材，如此用戶要么洗手并妥善放置食材后控制油煙機(jī)，要么用臟手控制油煙機(jī)，而后再做清理工作，因此兩者均將給用戶帶來(lái)不便。
[0004]為克服接觸式油煙機(jī)控制技術(shù)的缺點(diǎn)，目前油煙機(jī)行業(yè)相繼推出了語(yǔ)音控制等非接觸式油煙機(jī)控制技術(shù)與設(shè)備，但在噪聲較大的廚房環(huán)境下，語(yǔ)音識(shí)別率將下降，此時(shí)語(yǔ)音控制將降低油煙機(jī)控制效率。CN 103617722 A公開了“一種基于紅外技術(shù)的非接觸式的抽油煙機(jī)控制系統(tǒng)”，其采用了手勢(shì)控制模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油煙機(jī)的控制，其中手勢(shì)控制模塊包括紅外發(fā)射器、紅外接收器及微控制器，其存在如下問(wèn)題:1、要求紅外發(fā)射器和紅外接收器能夠與油煙機(jī)一體化安裝，因此，油煙對(duì)信號(hào)采集精確度產(chǎn)生較大影響；2、只能識(shí)別有限的手勢(shì)動(dòng)作；3、不規(guī)則手勢(shì)及手勢(shì)與油煙機(jī)之間的距離將大大限制此類技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。鑒于用戶高便捷性的油煙機(jī)控制需求，目前迫切需要一種新型的油煙機(jī)控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了提供一種解決上述問(wèn)題的使用便捷的基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，使用戶可遠(yuǎn)程控制油煙機(jī)，同時(shí)保證油煙機(jī)面板整齊光滑好打理。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]—種基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，包括中央控制系統(tǒng)、手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)、控制結(jié)果指示模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，所述手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)與中央控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入端連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和控制結(jié)果指示模塊分別與中央控制系統(tǒng)的信號(hào)輸出端連接，其特征在于:所述手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)由微處理器、分別與微處理器相連的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的手勢(shì)傳感器及無(wú)線信號(hào)發(fā)送模塊組成，所述手勢(shì)傳感器用于采集油煙機(jī)用戶手勢(shì)，并將手勢(shì)信號(hào)傳輸給微處理器，所述微處理器接收手勢(shì)傳感器發(fā)送的手勢(shì)信號(hào)后進(jìn)行識(shí)別并將識(shí)別出的手勢(shì)信號(hào)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的控制指令，所述無(wú)線信號(hào)發(fā)送模塊用于將微處理器發(fā)送的控制指令無(wú)線發(fā)送于中央控制系統(tǒng)；所述中央控制系統(tǒng)由微控制器和與其相連接的無(wú)線信號(hào)接收模塊組成，所述無(wú)線信號(hào)接收模塊用于接收手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)無(wú)線發(fā)送的控制指令，所述微控制器獲取無(wú)線信號(hào)接收模塊接收的控制指令后，將其轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊控制油煙機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述控制結(jié)果指示模塊用于指示用戶手勢(shì)是否正確，并指示油煙機(jī)電機(jī)是否成功地響應(yīng)用戶手勢(shì)。
[0008]上述的基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，所述中央控制系統(tǒng)的信號(hào)輸出端另連接有照明單元，所述照明單元用于響應(yīng)中央控制系統(tǒng)發(fā)送的控制指令控制油煙機(jī)照明。
[0009]上述的基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，所述手勢(shì)傳感器采用Kinect手勢(shì)敏感器、Sensortek手勢(shì)感應(yīng)傳感器或帶有手勢(shì)識(shí)別功能的光線距離傳感器APDS-9960。
[0010]上述的基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，所述微處理器采用基于S3C2410的ARM嵌入式系統(tǒng)。
[0011]上述的基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，所述微控制器采用基于S3C2410的ARM嵌入式系統(tǒng)。
[0012]上述的基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，所述無(wú)線信號(hào)發(fā)送模塊采用XBEE無(wú)線發(fā)送模塊，所述無(wú)線信號(hào)接收模塊采用XBEE無(wú)線接收模塊。
[0013]上述的基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，所述手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)的微處理器設(shè)有初始化人機(jī)界面，所述初始化人機(jī)界面上設(shè)有油煙機(jī)開機(jī)、關(guān)機(jī)、開燈、關(guān)燈、風(fēng)速增大與風(fēng)速減小手勢(shì)自定義設(shè)置菜單，點(diǎn)擊手勢(shì)自定義設(shè)置菜單，用戶站在手勢(shì)傳感器前依次完成對(duì)應(yīng)油煙機(jī)開機(jī)、關(guān)機(jī)、開燈、關(guān)燈、風(fēng)速增大與風(fēng)速減小命令的自設(shè)手勢(shì)，所述微處理器自動(dòng)保存用戶所定義的手勢(shì)并結(jié)束用戶自定義操作過(guò)程。
[0014]上述的基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，所述控制結(jié)果指示模塊包含紅色LED燈與綠色LED燈，當(dāng)手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)成功采集到正確的用戶手勢(shì)時(shí)，中央控制系統(tǒng)向連接控制結(jié)果指示模塊的端口管腳寫入高電平點(diǎn)亮綠色LED燈，指示用戶手勢(shì)正確且油煙機(jī)成功地響應(yīng)用戶控制手勢(shì)；當(dāng)手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)未成功采集到正確的用戶手勢(shì)時(shí)，中央控制系統(tǒng)向連接控制結(jié)果指示模塊的端口管腳寫入低電平點(diǎn)亮紅色LED燈，指示用戶手勢(shì)不正確且油煙機(jī)控制失敗，提示用戶重新手勢(shì)操作。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
[0016]1、本申請(qǐng)基于手勢(shì)識(shí)別設(shè)計(jì)而成，與采用諸如按鍵等接觸式油煙機(jī)控制系統(tǒng)相比，保證了油煙機(jī)面板不再有按鍵、按鈕與觸摸屏等，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程便捷控制，使油煙機(jī)面板整齊光滑好打理，與采用語(yǔ)音控制的油煙機(jī)相比，本發(fā)明能夠保證油煙機(jī)在廚房強(qiáng)噪聲環(huán)境下正?？煽抗ぷ?；
[0017]2、與現(xiàn)有采用紅外技術(shù)的油煙機(jī)紅外手勢(shì)控制系統(tǒng)相比，本申請(qǐng)采用基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的手勢(shì)傳感器，可識(shí)別各種手勢(shì)，并且各手勢(shì)動(dòng)作可根據(jù)用戶自行定義油煙機(jī)控制操作，用戶通過(guò)手勢(shì)可控制油煙機(jī)開關(guān)機(jī)、控制其風(fēng)速等操作，而無(wú)需用戶觸摸油煙機(jī)面板，為用戶提供更好、更便捷的油煙機(jī)操作體驗(yàn)，而基于紅外技術(shù)的手勢(shì)傳感器只能識(shí)別有限的手勢(shì)動(dòng)作；
[0018]3、通過(guò)無(wú)線技術(shù)發(fā)送手勢(shì)控制指令，從而保證手勢(shì)傳感器能夠與油煙機(jī)分離安裝，從而規(guī)避了油煙等對(duì)手勢(shì)傳感器信號(hào)采集精確度的影響，放寬了手勢(shì)與油煙機(jī)之間的距離最小限制要求，保證油煙機(jī)適應(yīng)廚房長(zhǎng)期油煙污染環(huán)境。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2是本發(fā)明的手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]圖3是本發(fā)明的用戶控制油煙機(jī)工作的手勢(shì)圖一；
[0022]圖4是本發(fā)明的用戶控制油煙機(jī)工作的手勢(shì)圖二 ；
[0023]圖5是本發(fā)明的用戶控制油煙機(jī)工作的手勢(shì)圖三；
[0024]圖6是本發(fā)明的用戶控制油煙機(jī)工作的手勢(shì)圖四；
[0025]圖7是本發(fā)明的用戶控制油煙機(jī)工作的手勢(shì)圖五；
[0026]圖8是本發(fā)明的中央控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0027]圖9是本發(fā)明的手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)的微處理器初始化人機(jī)界面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1所示，該基于手勢(shì)識(shí)別的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，由中央控制系統(tǒng)3、手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)1、控制結(jié)果指示模塊5、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2和照明單元4組成，所述手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)1與中央控制系統(tǒng)3的信號(hào)輸入端連接，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2、控制結(jié)果指示模塊5、照明單元4分別與中央控制系統(tǒng)3的信號(hào)輸出端連接。
[0029]其中:所述手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)1由微處理器101、分別與微處理器101相連的基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的手勢(shì)傳感器102及無(wú)線信號(hào)發(fā)送模塊103組成，所述手勢(shì)傳感器102用于采集油煙機(jī)用戶手勢(shì)，并將手勢(shì)信號(hào)傳輸給微處理器101，所述微處理器101用于接收手勢(shì)傳感器102發(fā)送的手勢(shì)信號(hào)，根據(jù)算法進(jìn)行識(shí)別并將識(shí)別出的手勢(shì)信號(hào)轉(zhuǎn)化為控制指令，所述無(wú)線信號(hào)發(fā)送模塊103用于將微處理器101發(fā)送的控制指令無(wú)線發(fā)送于中央控制系統(tǒng)3。所述中央控制系統(tǒng)3由微控制器301和與其相連接的無(wú)線信號(hào)接收模塊302組成，所述無(wú)線信號(hào)接收模塊302用于接收手勢(shì)采集與識(shí)別系統(tǒng)1無(wú)線發(fā)送的控制指令，所述微控制器301用于獲取無(wú)線信號(hào)接收模塊103接收的控制指令，并根據(jù)相應(yīng)的算法轉(zhuǎn)化為控制信號(hào)發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2控制油煙機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。所述控制結(jié)果指示模塊5用于指示用戶手勢(shì)是否正確，并指示油煙機(jī)電機(jī)是否成功地響應(yīng)用戶控制手勢(shì)。所述照明單元4用于響應(yīng)中央控制系統(tǒng)3發(fā)送的控制指令控制油煙機(jī)照明。
[0030]本實(shí)施例中，所述手勢(shì)傳感器102采用微軟公司的Kinect手勢(shì)敏感器進(jìn)行用戶手勢(shì)采集，出于避免油煙對(duì)Kinect手勢(shì)敏感器的污染，Kinect手勢(shì)敏感器與油煙機(jī)本體分離安裝于與油煙機(jī)相對(duì)的墻壁頂端，確保使用油煙機(jī)時(shí)用戶在Kinect手勢(shì)敏感器的2-4米視場(chǎng)工作范圍內(nèi)。也可采用Sensortek手勢(shì)感應(yīng)傳感器或Avago公司帶有手勢(shì)識(shí)別功能的光線距離傳感