一种厨房中的儿童识别防护系统及其儿童识别方法与流程

1.本发明涉及一种厨房中的儿童识别防护系统及其儿童识别方法。


背景技术：

2.厨房电器不断智能化，为用户的操作带来了很大的便利，但同时这些智能化也吸引了儿童的注意，为此，一些设备增加了诸如童锁之类的措施，能够一定程度上解决儿童的误操作，但也牺牲了便捷性。另外，厨房中的灶具由于功能简单很少会设计童锁，这却是一个极大的危险源。
3.申请号为cn201811443994.9的中国专利针对儿童提供的厨房安全防护利用声音信息提供了一种方法，但技术实现难度大，存在包括儿童是否会在厨房发出声音，声音是否在厨房，儿童声音的辨识度等问题。现有技术难以有效发挥理想作用。
4.申请号为cn201810255697.5的中国专利公开了一种厨房中的安全预警方法和烟灶系统，其中包括抽油烟机和灶具，其特征在于，所述烟灶系统具有安全预警功能，还包括：中央处理器、设置于所述抽油烟机上的摄像头、语音模块、无线通信模块和可旋转显示屏；所述摄像头，用于拍摄厨房中监控区域内的图像；其中，所述监控区域内划分有一个或多个危险区域；所述中央处理器，用于根据所述摄像头拍摄的图像实时检测是否有人进入所述危险区域内；并在检测到有人进入所述危险区域内时，检测该人是否为儿童；当检测出该人为儿童时，通过预设的安全预警方案控制所述语音模块和/或所述无线通信模块进行安全预警；所述语音模块，用于播放安全预警音频信息；所述无线通信模块，用于与用户移动终端和/或第三方安全服务方进行通信，以向所述移动终端和/或第三方安全服务方发送安全预警通知；所述可旋转显示屏，用于对所述摄像头拍摄的图像进行实时播放或回放，或者播放所述中央处理器推送的视频；并且在所述中央处理器检测到有人进入所述监控区域内时，在所述中央处理器的控制下根据该人的活动实时变换自身的角度，以使自身的正面始终正对人眼所在方向。该方案中，需要通过摄像头采集监控区域内的图像，然后通过后期的图像分析识别是否有儿童进入，图像识别算法需要较强数据处理功能的硬件支持，成本较高。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种另一种识别方法简单的厨房中的儿童识别防护系统。
6.本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种厨房中的儿童识别防护系统的儿童识别方法。
7.本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种厨房中的儿童识别防护系统，包括儿童识别模块、微控制器以及安全防护信息发出系统，其中所述儿童识别模块用于识别指定区域内是否有儿童进入，并将识别到的信息出输给微控制器，所述微控制器用于处理儿童识别模块采集的数据，判别儿童是否靠近灶具，并当识别出有儿童靠近灶具
后，控制安全防护信息发出系统向外界发出安全防护信息，其特征在于：所述儿童识别模块、微控制器和安全防护信息发出系统均固定设置在吸油烟机上，所述儿童识别模块包括能在吸油烟机下方、厨房灶具前方形成检测区域的m组无线测距单元，m为大于2的自然数。
8.再改进，所述m组无线测距单元形成的检测区域为开口方向朝向厨房灶具的“u”型区域。
9.作为优选，所述m组无线测距单元为红外测距单元或超声波测距单元。
10.再改进，所述安全防护信息发出系统为语音播放设备或/和能与厨房灶具通信连接的无线通信模块，无线通信模块用于向厨房灶具发送如下信息：禁止打开灶具或禁止调大火力或关闭灶具。
11.本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种具有与上述结构的厨房中的儿童识别防护系统的儿童识别方法，其特征在于：包括如下步骤：
12.s1、确定儿童识别模块距离地面的距离h，具体方法包括：
13.a、m组无线测距单元分别检测自身与厨房地面之间的竖直距离，将第i组无线测距单元检测到的自身与厨房地面之间的数值距离记为di；i＝1，2，
……
m；
14.b、在m组无线测距单元检测到的di持续稳定达到一定时间后，开始对di进行分析，如果d_th1<di<d_th2，则di为有效数据，0.5m<d_th1<1.5m,1.5m<d_th2<3m；
15.c、对m个di的有效数据进行从大到小的排序，将排序后的数据集合为{d1，d2,
…
,dm},分别分配不同的权重ξ，权重ξ分配方式为
16.d、确定儿童识别模块距离地面的距离h：
17.h＝d1*ξ1 d2*ξ2
…
dm*ξm；
18.s2、如果至少一组无线测距单元检测到自身的竖直距离di在预设时间内出现明显的变化，且变化达到设定阈值，表示有物体进入，开始分析感应区域内物体高度，如果di>h,则被感应到的物体高度hi＝0；否则被感应到的物体高度hi＝h-di；
19.然后通过比较获得m组无线测距单元检测到的物体高度的最大值hmax；
20.s3：儿童识别判断：如果h_td 1<hmax<h_td2，则判断为有儿童靠近灶台；如果hmax<h_td1则判断为没有人靠近灶台；如果hmax>h_td2判断为成人靠近灶台；h_td1与h_td2根据儿童身高范围设定，0.5m<h_td1，h_td2<1.5m。
21.所述a和s2中，di的求取方法为：以第i组无线测距单元的位置为坐标原点oi，平行于油烟机前面板的水平方向为x轴，垂直于油烟机前面板的水平向前方向为y轴，竖直向下方向为z轴建立三维坐标系，第i组无线测距单元的感应方向为与yoiz平面的夹角为αi，第i组无线测距单元的感应方向在yoiz平面的投影与z轴的夹角为βi，第i组无线测距单元检测到的物体距离数据记录为li，则该物体与第i组无线测距单元之间在竖直方向上的距离为di＝li*cos(αi)*cos(βi)，如果检测区域内没有物体，则li表示的是第i组无线测距单元检测到的厨房地面与第i组无线测距单元之间的距离，di为第i组无线测距单元检测到的自身与厨房地面之间的数值距离。
22.与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将儿童识别模块设置成能在吸油烟机下方、厨房灶具前方形成检测区域的m组无线测距单元，后期微处理器处理数据较简单，成本低。
附图说明
23.图1为本发明实施例中厨房中的儿童识别防护系统的结构示意图。
24.图2为本发明实施例中厨房中的儿童识别防护系统的电路连接框图。
25.图3为本发明实施例中求取第i组无线测距单元检测到的自身与厨房地面之间的数值距离时的示意图。
具体实施方式
26.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
27.参加图1和图2所示的厨房中的儿童识别防护系统，其固定设置在吸油烟机1上，包括儿童识别模块2、微控制器3以及安全防护信息发出系统4，其中所述儿童识别模块2用于识别指定区域内是否有儿童进入，并将识别到的信息出输给微控制器3，所述微控制器3用于处理儿童识别模块采集的数据，判别儿童是否靠近灶具5，并当识别出有儿童靠近灶具后，控制安全防护信息发出系统4向外界发出安全防护信息，微控制器3可以直接使用油烟机主控单元，安全防护信息发出系统为语音播放设备或/和能与厨房灶具通信连接的无线通信模块，无线通信模块用于向厨房灶具发送如下信息：禁止打开灶具或禁止调大火力或关闭灶具。
28.所述儿童识别模块包括能在吸油烟机下方、厨房灶具前方形成检测区域的m组无线测距单元，m为大于2的自然数。所述m组无线测距单元形成的检测区域为开口方向朝向厨房灶具的“u”型区域6。所述m组无线测距单元为红外测距单元或超声波测距单元。
29.上述厨房中的儿童识别防护系统的儿童识别方法，包括如下步骤：
30.s1、确定儿童识别模块距离地面的距离h，具体方法包括：
31.a、m组无线测距单元分别检测自身与厨房地面之间的竖直距离，将第i组无线测距单元检测到的自身与厨房地面之间的数值距离记为di；i＝1，2，
……
m；
32.b、在m组无线测距单元检测到的di持续稳定达到一定时间后，开始对di进行分析，如果d_th1<di<d_th2，则di为有效数据，0.5m<d_th1<1.5m,1.5m<d_th2<3m；
33.c、对m个di的有效数据进行从大到小的排序，将排序后的数据集合为{d1，d2,
…
,dm},分别分配不同的权重ξ，权重ξ分配方式为
34.d、确定儿童识别模块距离地面的距离h：
35.h＝d1*ξ1 d2*ξ2
…
dm*ξm；
36.s2、如果至少一组无线测距单元检测到自身的竖直距离di在预设时间内出现明显的变化，且变化达到设定阈值，表示有物体进入，开始分析感应区域内物体高度，如果di>h,则被感应到的物体高度hi＝0；否则被感应到的物体高度hi＝h-di；
37.然后通过比较获得m组无线测距单元检测到的物体高度的最大值hmax；
38.s3：儿童识别判断：如果h_td 1<hmax<h_td2，则判断为有儿童靠近灶台；如果hmax<h_td1则判断为没有人靠近灶台；如果hmax>h_td2判断为成人靠近灶台；h_td1与h_td2根据儿童身高范围设定，0.5m<h_td1，h_td2<1.5m。
39.以第i组无线测距单元的位置为坐标原点oi，平行于油烟机前面板的水平方向为x轴，垂直于油烟机前面板的水平向前方向为y轴，竖直向下方向为z轴建立三维坐标系，第i
组无线测距单元的感应方向为与yoiz平面的夹角为αi，第i组无线测距单元的感应方向在yoiz平面的投影与z轴的夹角为βi，第i组无线测距单元检测到的物体距离数据记录为li，则该物体与第i组无线测距单元之间在竖直方向上的距离为di＝li*cos(αi)*cos(βi)，参加图3所示。如果检测区域内没有物体，则li表示的是第i组无线测距单元检测到的厨房地面与第i组无线测距单元之间的距离，di为第i组无线测距单元检测到的自身与厨房地面之间的数值距离。