采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架转让专利

申请号 : CN202310848049.1

文献号 : CN116581897B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 刘智灵李光裕

申请人 : 广东晾的智能科技有限公司

摘要 :

本申请涉及晾衣架供电及控制领域,尤其涉及一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架,智能晾衣架包括多个驱动机构和多个传感器,太阳能无线供电电路包括:发射电路和接收电路;发射电路包括光伏电池组、光伏逆变器和发射线圈,光伏电池组的输出端连接至光伏逆变器的输入端,光伏逆变器的输出端连接发射线圈;接收电路包括接收线圈、AC/DC转换器和蓄电池,接收线圈连接至AC/DC转换器的交流侧,AC/DC转换器的直流侧连接至蓄电池和母线;接收线圈与发射线圈相对设置,多个驱动机构和多个传感器均与母线相连。本申请采用太阳能无线供电,减少了整体体积和重量,易于智能晾衣架的驱动控制。

权利要求 :

1.一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架,其特征在于,所述智能晾衣架包括多个驱动机构和多个传感器,所述太阳能无线供电电路包括:发射电路和接收电路;

所述发射电路包括光伏电池组、光伏逆变器和发射线圈,其中所述光伏电池组的输出端连接至所述光伏逆变器的输入端,所述光伏逆变器的输出端连接所述发射线圈;

所述接收电路包括接收线圈、AC/DC转换器和蓄电池,其中所述接收线圈连接至所述AC/DC转换器的交流侧,所述AC/DC转换器的直流侧连接至所述蓄电池和母线;

所述接收线圈与所述发射线圈相对设置,所述多个驱动机构和所述多个传感器均与所述母线相连;

所述接收电路用于接收所述发射电路的电能并为所述多个传感器和所述多个驱动机构供电,所述多个传感器包括晾衣杆上的风向传感器和光角度传感器,以及所述智能晾衣架中挂衣钩上固设的测距传感器;

其中,所述驱动机构用于控制对应的挂衣钩或晾衣杆转动,所述测距传感器用于测量挂衣钩与相邻挂衣钩之间的距离;

所述智能晾衣架的控制方法包括:

获取每个晾晒衣物的晾晒状态,所述晾晒状态至少包括光照方向、风向和晾晒角度,其中,所述晾晒角度为晾衣杆角度和所述晾晒衣物对应的挂衣钩角度之和;

基于所述晾晒状态计算每个晾晒衣物的晾晒系数,其中所述晾晒系数用于反映晾晒衣物的晾晒效果;

依据所述晾晒系数控制对应的驱动机构调节每个晾晒衣物的挂衣钩角度,使得调节后每个晾晒衣物的晾晒系数最大;

计算第一调节值,所述第一调节值为所有晾晒衣物对应挂衣钩角度的变化量之和;

根据所有晾晒衣物的晾晒系数控制对应的驱动机构调节晾衣杆角度,使得调节后综合晾晒系数最大,其中综合晾晒系数与所有晾晒衣物的晾晒系数有关;

计算第二调节值,所述第二调节值为所述晾衣杆角度的变化量;

迭代地调节所述晾衣杆角度和所述挂衣钩角度,响应于所述第一调节值和所述第二调节值均小于预设值,停止调节;

所述晾晒系数满足关系式:

其中,为所述风向,为所述光照方向,为所述晾衣杆角度, 为晾晒衣物i的挂衣钩角度, 为晾晒衣物i的晾晒角度, 为晾晒衣物i的晾晒系数;

依据晾晒权重对所有晾晒衣物的晾晒系数进行加权求和,得到综合晾晒系数,所述综合晾晒系数满足关系式:其中, 为晾晒衣物i的晾晒系数, 为晾晒衣物i的晾晒权重, 为所有晾晒衣物的数量, 为所述综合晾晒系数, 为晾晒衣物e的晾晒权重, 表示所有晾晒衣物的晾晒权重之和;

所述挂衣钩上设有阅读器,所述阅读器用于读取衣物RFID标签内存储的衣物材质信息,所述晾晒权重依据晾晒衣物的衣物材质确定,所述方法还包括:按照所述晾晒权重从大到小的顺序,基于驱动机构依次对晾晒衣物的挂衣钩角度进行调节;直至对所有晾晒衣物的挂衣钩角度进行调节;其中,所述对晾晒衣物的挂衣钩角度进行调节包括:确定晾晒衣物的允许角度范围;在所述晾晒衣物的允许角度范围内,保持所述晾衣杆角度不变,利用寻优算法确定所述晾晒衣物的晾晒系数取最大值时,所述晾晒衣物对应的挂衣钩角度,以作为目标挂衣钩角度;将所述晾晒衣物的挂衣钩角度从起始挂衣钩角度调节至所述目标挂衣钩角度;

所述确定晾晒衣物的允许角度范围包括:

对于任意晾晒衣物,获取与所述晾晒衣物相邻的上一个衣物和下一个衣物;

获取所述上一个衣物的实时挂衣钩角度,并计算所述晾晒衣物与上一个衣物的间隔;

获取所述下一个衣物的实时挂衣钩角度,并计算所述晾晒衣物与下一个衣物的间隔;

基于所述晾晒衣物与所述上一个衣物和所述下一个衣物之间的间隔确定所述晾晒衣物的允许角度范围;

其中,所述晾晒衣物与上一个衣物的间隔满足关系式:

其中, 为上一个衣物的转动中心与所述晾晒衣物的转动中心之间的距离, 为所述上一个衣物的实时挂衣钩角度, 为所述晾晒衣物与所述上一个衣物的间隔。

2.如权利要求1所述的一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架,其特征在于,所述发射电路设于所述智能晾衣架一侧的墙体上,所述接收电路设于所述智能晾衣架上。

3.如权利要求1所述的一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架,其特征在于,所述接收电路还包括市电电路,所述市电电路的输出端连接至所述AC/DC转换器的交流侧,用于为所述蓄电池充电。

4.如权利要求1所述的一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架,其特征在于,所述晾晒权重等于1。

5.如权利要求1所述的一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架,其特征在于,所述基于所述晾晒衣物与所述上一个衣物和所述下一个衣物之间的间隔确定所述晾晒衣物的允许角度范围包括:将所述晾晒衣物与所述上一个衣物和所述下一个衣物之间间隔的最小值作为目标间隔;

响应于所述目标间隔大于或等于所述晾晒衣物的转动半径,则所述晾晒衣物的允许角度范围为最大转动范围;

响应于所述目标间隔小于所述晾晒衣物的转动半径,依据所述晾晒衣物、所述上一个衣物和所述下一个衣物的位置关系计算第一极限角度和第二极限角度;其中,所述晾晒衣物的允许角度范围为第一极限角度和第二极限角度之间。

6.如权利要求1所述的一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架,其特征在于,所述根据所有晾晒衣物的晾晒系数控制对应的驱动机构调节晾衣杆角度包括:获取起始晾衣杆角度;

在所述晾衣杆角度的预设允许范围中,保持所有晾晒衣物对应的挂衣钩角度不变,并利用寻优算法确定所述综合晾晒系数取最大值时对应的晾衣杆角度,以作为目标晾衣杆角度;

基于驱动机构将晾衣杆角度从所述起始晾衣杆角度调节至所述目标晾衣杆角度。

说明书 :

采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架

技术领域

[0001] 本申请一般地涉及晾衣架供电及控制领域,尤其涉及一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架。

背景技术

[0002] 随着科技的不断发展,智能家居越来越受到人们的青睐,智能晾衣架为其中一种智能家居。在衣服晾晒的过程中,通常将需要晾晒的衣物挂在智能晾衣架的挂衣钩上,然后在电能的驱动下将衣物上升至预设高度后完成晾晒。
[0003] 目前,公开号为CN108281985A的专利公开了一种集光伏发电及伸缩衣架一体的供电系统,披露了利用太阳能对晾衣架进行供电的方式。然而,一般类型的光伏组件供电需要的供电设备占用体积重量较大,不利于驱动控制,而且智能晾衣架上衣物的晾晒效果不佳。

发明内容

[0004] 为了解决现有技术中的上述技术问题,本申请提供了一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架。
[0005] 本发明提供了一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架,所述智能晾衣架包括多个驱动机构和多个传感器,所述太阳能无线供电电路包括:发射电路和接收电路;所述发射电路包括光伏电池组、光伏逆变器和发射线圈,其中所述光伏电池组的输出端连接至所述光伏逆变器的输入端,所述光伏逆变器的输出端连接所述发射线圈;所述接收电路包括接收线圈、AC/DC转换器和蓄电池,其中所述接收线圈连接至所述AC/DC转换器的交流侧,所述AC/DC转换器的直流侧连接至所述蓄电池和母线;所述接收线圈与所述发射线圈相对设置,所述多个驱动机构和所述多个传感器均与所述母线相连;所述接收电路用于接收所述发射电路的电能并为所述多个传感器和所述多个驱动机构供电,所述多个传感器包括晾衣杆上的风向传感器和光角度传感器,以及所述智能晾衣架中挂衣钩上固设的测距传感器;其中,所述驱动机构用于控制对应的挂衣钩或晾衣杆转动,所述测距传感器用于测量挂衣钩与相邻挂衣钩之间的距离;所述智能晾衣架的控制方法包括:获取每个晾晒衣物的晾晒状态,所述晾晒状态至少包括光照方向、风向和晾晒角度,其中,所述晾晒角度为晾衣杆角度和所述晾晒衣物对应的挂衣钩角度之和;基于所述晾晒状态计算每个晾晒衣物的晾晒系数,其中所述晾晒系数用于反映晾晒衣物的晾晒效果;依据所述晾晒系数控制对应的驱动机构调节每个晾晒衣物的挂衣钩角度,使得调节后每个晾晒衣物的晾晒系数最大;计算第一调节值,所述第一调节值为所有晾晒衣物对应挂衣钩角度的变化量之和;根据所有晾晒衣物的晾晒系数控制对应的驱动机构调节晾衣杆角度,使得调节后综合晾晒系数最大,其中综合晾晒系数与所有晾晒衣物的晾晒系数有关;计算第二调节值,所述第二调节值为所述晾衣杆角度的变化量;迭代地调节所述晾衣杆角度和所述挂衣钩角度,响应于所述第一调节值和所述第二调节值均小于预设值,停止调节;所述晾晒系数满足关系式:
[0006]
[0007] 其中,为所述风向,为所述光照方向,为所述晾衣杆角度, 为晾晒衣物i的挂衣钩角度, 为晾晒衣物i的晾晒角度, 为晾晒衣物i的晾晒系数;依据晾晒权重对所有晾晒衣物的晾晒系数进行加权求和,得到综合晾晒系数,所述综合晾晒系数满足关系式:
[0008]
[0009] 其中, 为晾晒衣物i的晾晒系数, 为晾晒衣物i的晾晒权重, 为所有晾晒衣物的数量, 为所述综合晾晒系数, 为晾晒衣物e的晾晒权重, 表示所有晾晒衣物的晾晒权重之和;所述挂衣钩上设有阅读器,所述阅读器用于读取衣物RFID标签内存储的衣物材质信息,所述晾晒权重依据晾晒衣物的衣物材质确定,所述方法还包括:按照所述晾晒权重从大到小的顺序,基于驱动机构依次对晾晒衣物的挂衣钩角度进行调节;直至对所有晾晒衣物的挂衣钩角度进行调节;其中,所述对晾晒衣物的挂衣钩角度进行调节包括:确定晾晒衣物的允许角度范围;在所述晾晒衣物的允许角度范围内,保持所述晾衣杆角度不变,利用寻优算法确定所述晾晒衣物的晾晒系数取最大值时,所述晾晒衣物对应的挂衣钩角度,以作为目标挂衣钩角度;将所述晾晒衣物的挂衣钩角度从起始挂衣钩角度调节至所述目标挂衣钩角度;所述确定晾晒衣物的允许角度范围包括:对于任意晾晒衣物,获取与所述晾晒衣物相邻的上一个衣物和下一个衣物;获取所述上一个衣物的实时挂衣钩角度,并计算所述晾晒衣物与上一个衣物的间隔;获取所述下一个衣物的实时挂衣钩角度,并计算所述晾晒衣物与下一个衣物的间隔;基于所述晾晒衣物与所述上一个衣物和所述下一个衣物之间的间隔确定所述晾晒衣物的允许角度范围;其中,所述晾晒衣物与上一个衣物的间隔满足关系式:
[0010]
[0011] 其中, 为上一个衣物的转动中心与所述晾晒衣物的转动中心之间的距离, 为所述上一个衣物的实时挂衣钩角度, 为所述晾晒衣物与所述上一个衣物的间隔。
[0012] 在一些实施例中,所述发射电路设于所述智能晾衣架一侧的墙体上,所述接收电路设于所述智能晾衣架上。
[0013] 在一些实施例中,所述接收电路还包括市电电路,所述市电电路的输出端连接至所述AC/DC转换器的交流侧,用于为所述蓄电池充电。
[0014] 在一些实施例中,所述晾晒权重等于1。
[0015] 在一些实施例中,所述基于所述晾晒衣物与所述上一个衣物和所述下一个衣物之间的间隔确定所述晾晒衣物的允许角度范围包括:将所述晾晒衣物与所述上一个衣物和所述下一个衣物之间间隔的最小值作为目标间隔;响应于所述目标间隔大于或等于所述晾晒衣物的转动半径,则所述晾晒衣物的允许角度范围为最大转动范围;响应于所述目标间隔小于所述晾晒衣物的转动半径,依据所述晾晒衣物、所述上一个衣物和所述下一个衣物的位置关系计算第一极限角度和第二极限角度;其中,所述晾晒衣物的允许角度范围为第一极限角度和第二极限角度之间。
[0016] 在一些实施例中,所述根据所有晾晒衣物的晾晒系数控制对应的驱动机构调节晾衣杆角度包括:获取起始晾衣杆角度;在所述晾衣杆角度的预设允许范围中,保持所有晾晒衣物对应的挂衣钩角度不变,并利用寻优算法确定所述综合晾晒系数取最大值时对应的晾衣杆角度,以作为目标晾衣杆角度;基于驱动机构将晾衣杆角度从所述起始晾衣杆角度调节至所述目标晾衣杆角度。
[0017] 本申请实施例提供的上述采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架,采用太阳能无线供电,将太阳能无线供电电路中的发射电路设置在智能晾衣架一侧的墙体上,减少了智能晾衣架的体积和重量,易于智能晾衣架的驱动控制,同时,根据多个传感器灵活控制智能晾衣架的多个驱动机构,进而控制每个挂衣钩和晾衣杆转动,确保衣物的晾晒效果。
[0018] 进一步地,在控制每个挂衣钩和晾衣杆转动的过程中,根据晾晒状态计算每个晾晒衣物的晾晒系数,该晾晒系数可以反映晾晒效果;固定晾衣杆的角度,利用寻优算法调节每个晾晒衣物的挂衣钩角度,使得每个晾晒衣物的晾晒效果最好;之后,计算反映所有晾晒衣物整体晾晒效果的综合晾晒系数,固定晾晒衣物的挂衣钩角度,利用寻优算法调节晾衣杆的角度,使得所有晾晒衣物整体晾晒效果最好;通过传动装置不断调节晾衣杆角度和挂衣钩角度,精准控制每一个晾晒衣物的晾晒角度,提高晾晒效果。
[0019] 进一步地,在调节每个晾晒衣物的挂衣钩角度的过程中,按照晾晒权重从大到小的顺序依次调节各晾晒衣物的挂衣钩角度,优先保证晾晒权重大的晾晒衣物的晾晒效果;且为了避免晾晒衣物转动时相邻挂衣钩之间的相互碰撞,在确定任意晾晒衣物的允许角度范围时,考虑了晾晒衣物与相邻挂衣钩之间的间隔。
[0020] 进一步地,在调节晾衣杆角度的过程中,依据晾晒权重计算综合晾晒系数,该综合晾晒系数更关注晾晒权重大的晾晒衣物,使得在调节晾衣杆角度的过程中,优先保证晾晒权重大的晾晒衣物的晾晒效果。

附图说明

[0021] 通过参考附图阅读下文的详细描述,本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中,以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式,并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分,其中:
[0022] 图1是根据本申请实施例的一种智能晾衣架的结构示意图;
[0023] 图2是根据本申请实施例的太阳能无线供电电路的示意图;
[0024] 图3是根据本申请实施例的一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架的控制方法的流程图;
[0025] 图4是根据本申请实施例的晾晒衣物、上一个衣物和下一个衣物的位置关系俯视图。
[0026] 附图标记说明:
[0027] 1、晾衣杆;2、挂衣钩;3、风向传感器;4、光角度传感器;5、固定件。

具体实施方式

[0028] 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0029] 应当理解,当本申请的权利要求、说明书及附图使用术语“第一”、“第二”等时,其仅是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0030] 本申请提供了一种智能晾衣架。请参阅图1所示,为本申请较佳实施方式提供的一种智能晾衣架的结构示意图。一种智能晾衣架100包括晾衣杆1和多个挂衣钩2。晾衣杆1上设有风向传感器3、光角度传感器4以及多个挂衣钩2,其中,一个挂衣钩2通过驱动机构转动连接于晾衣杆1,以改变挂衣钩角度;挂衣钩2上还设有测距传感器和阅读器(图中未示出),所述测距传感器用于测量挂衣钩与相邻挂衣钩之间的距离,所述阅读器用于读取衣物RFID标签内存储的衣物材质信息;智能晾衣架100还包括固定件5,晾衣杆1通过驱动机构转动连接于固定件5,以改变晾衣杆角度。其中,驱动机构可驱动晾衣杆和挂衣钩转动,进而改变晾衣杆角度和挂衣钩角度,例如,驱动机构可以为云台。如此,各挂衣钩2以及晾衣杆1的转动是相互独立的,也就是说,在相同时刻,不同挂衣钩2以及晾衣杆1的转动角度相同或不同。
[0031] 在一个实施例中,请参阅图2所示,为根据本申请实施例的太阳能无线供电电路的示意图。太阳能无线供电电路包括:发射电路和接收电路;所述发射电路包括光伏电池组、光伏逆变器和发射线圈,其中所述光伏电池组的输出端连接至所述光伏逆变器的输入端,所述光伏逆变器的输出端连接所述发射线圈;所述接收电路包括接收线圈、AC/DC转换器和蓄电池,其中所述接收线圈连接至所述AC/DC转换器的交流侧,所述AC/DC转换器的直流侧连接至所述蓄电池和母线;所述接收线圈与所述发射线圈相对设置,所述多个驱动机构和所述多个传感器均与所述母线相连;所述接收电路用于接收所述发射电路的电能并为所述多个传感器和所述多个驱动机构供电。
[0032] 其中,接收线圈用于接收来自发射线圈的电能,并通过AC/DC转换器将交流电转化为电压与蓄电池、驱动机构和传感器相适配的直流电,即,接收线圈可直接对驱动机构和传感器供电,也可蓄电池充电。
[0033] 在一个实施例中,在接收线圈与发射线圈相对设置的前提下,可将发射电路设于所述智能晾衣架一侧的墙体上,将接收电路设于所述智能晾衣架上,进一步降低智能晾衣架的质量和体积,以便于实现对智能晾衣架的精准控制。
[0034] 在一个实施例中,所述接收电路还包括市电电路,所述市电电路的输出端连接至所述AC/DC转换器的交流侧,用于为所述蓄电池充电。其中市电电路也可设于所述智能晾衣架一侧的墙体上,以降低智能晾衣架的质量和体积。
[0035] 如此,与传统的光伏供电系统不同,本申请中的太阳能无线供电电路采用太阳能无线供电,减少了智能晾衣架的体积和重量,易于实现精准的驱动控制。
[0036] 本申请还提供了一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架的控制方法。请参阅图3所示,为本申请较佳实施方式提供的一种采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架的控制方法的流程图。根据不同的需求,所述流程图中步骤的顺序可以改变,某些步骤可以省略。
[0037] S11,获取每个晾晒衣物的晾晒状态,所述晾晒状态至少包括光照方向、风向和晾晒角度,其中,所述晾晒角度为晾衣杆角度和所述晾晒衣物对应的挂衣钩角度之和。
[0038] 在一个实施例中,同一时刻,在智能晾衣架上,会挂有多个晾晒衣物,每个晾晒衣物均对应一个晾晒状态,其中,晾晒状态包括影响晾晒衣物晾晒效果的多种因素的信息,所述晾晒状态至少包括光照方向、风向、晾晒角度。
[0039] 其中,光照方向、风向和晾晒角度可分别通过光角度传感器、风向传感器和角度传感器获得。
[0040] 其中,为了实现每一个晾晒衣物晾晒角度的精准控制,本申请将晾衣杆角度和晾晒衣物对应的挂衣钩角度之和,作为该晾晒衣物的晾晒角度;可以理解地,本申请中调节了晾衣杆角度和挂衣钩角度,通过两阶段的调整进而调整晾晒衣物的晾晒角度,且不同挂衣钩之间的挂衣钩角度是异步的,即相同时刻下不同挂衣钩的挂衣钩角度相同或不同。可以理解地,当调节晾衣杆角度时,同时带动晾衣杆上所有挂衣钩转动,也就是说,通过调节晾衣杆角度可同步调节所有挂衣钩的位置和角度。
[0041] 在其他实施例中,所述晾晒状态还可以包括晾晒高度、湿度信息、衣物材质等。
[0042] 如此,得到每一晾晒衣物的晾晒状态,该晾晒状态包括影响晾晒效果的多种因素的数值。
[0043] S12,基于所述晾晒状态计算每个晾晒衣物的晾晒系数,其中所述晾晒系数用于反映晾晒衣物的晾晒效果。
[0044] 在一个实施例中,晾晒状态包括影响晾晒效果的多种因素的数值,故基于晾晒状态计算每个晾晒衣物的晾晒系数,所述晾晒系数可反映晾晒衣物的晾晒效果。其中,所述晾晒衣物的晾晒系数满足关系式:
[0045]
[0046] 其中,为所述风向,为所述光照方向,为所述晾衣杆角度, 为晾晒衣物i的挂衣钩角度, 为晾晒衣物i的晾晒角度, 为晾晒衣物i的晾晒系数。
[0047] 其中,晾晒系数越大表示对应晾晒衣物晾晒效果越好,晾衣杆角度 和晾晒衣物i的挂衣钩角度 均为可调节变量。可以理解地, 通过风向与晾晒角度之间的夹角来表征风与晾晒衣物的接触面积, 通过光照方向与晾晒
角度之间的夹角来表征光照与晾晒衣物的接触面积。
[0048] 如此,获取每个晾晒衣物的晾晒系数,实现晾晒衣物晾晒效果的精准量化。
[0049] S13,依据所述晾晒系数控制对应的驱动机构调节每个晾晒衣物的挂衣钩角度,使得调节后每个晾晒衣物的晾晒系数最大。
[0050] 在一个实施例中,所述依据所述晾晒系数调节每个晾晒衣物的挂衣钩角度包括:按照晾晒权重从大到小的顺序,基于驱动机构依次对晾晒衣物的挂衣钩角度进行调节;直至对所有晾晒衣物的挂衣钩角度进行调节;其中,晾晒衣物的晾晒权重可依据晾晒衣物的衣物材质确定。
[0051] 其中,由于不同衣物材质的吸水程度或疏水程度的不同,使得在相同环境下不同衣物材质的晾晒效果不同,为了确保晾晒效果较差的衣物材质能够被晒干,依据晾晒衣物的衣物材质确定每个晾晒衣物的晾晒权重;衣物材质的晾晒效果越差,则晾晒衣物对应的晾晒权重越大。示例性地,将常见的衣物材质按照晾晒速度由慢到快的顺序进行排列:羽绒、棉麻、化纤、羊毛真丝、皮革;则上述衣物材质对应的晾晒权重依次为4、3、2、1。
[0052] 具体的,衣物材质可通过阅读器读取衣物RFID标签内存储的衣物材质获取。衣物材质的获取方法引用了公开号为CN113687602A的专利文件公开的一种晾衣架控制方法、装置、晾衣架及存储装置中衣物材质信息的获取方法。
[0053] 其中,按照晾晒权重从大到小的顺序依次调节晾晒衣物的挂衣钩角度,可优先确保晾晒权重大的晾晒衣物可调节到最佳角度。
[0054] 在另一个实施例中,晾晒衣物的晾晒权重可直接设定为1。在对晾晒衣物的挂衣钩角度进行调节时,按照随机顺序依次调节挂衣钩角度,直至对所有晾晒衣物的挂衣钩角度进行调节。
[0055] 在一个实施例中,在依次调节每个晾晒衣物的挂衣钩角度的过程中,以任意晾晒衣物为示例说明挂衣钩角度的调节过程。所述对晾晒衣物的挂衣钩角度进行调节包括:确定晾晒衣物的允许角度范围;在所述晾晒衣物的允许角度范围内,保持所述晾衣杆角度不变,利用寻优算法确定所述晾晒衣物的晾晒系数取最大值时,所述晾晒衣物对应的挂衣钩角度,以作为目标挂衣钩角度;将所述晾晒衣物的挂衣钩角度从起始挂衣钩角度调节至所述目标挂衣钩角度。其中,起始挂衣钩角度为当前次调节之前晾晒衣物的挂衣钩角度。
[0056] 其中,晾晒衣物的晾晒系数取最大值时,表示该晾晒衣物的晾晒效果最好。在确定晾晒衣物的允许角度范围之后,可将挂衣钩角度的调节过程转化为优化问题:在允许角度范围内,获取使晾晒衣物的晾晒系数达到最大值时的挂衣钩角度。以晾晒衣物i为示例,晾衣杆角度 保持不变,目标函数的具体描述如下:
[0057]
[0058] 其中, 表示晾晒衣物i的挂衣钩角度对应的允许角度范围;利于寻优算法求解上述目标函数即可确定 最大值时 的取值,即为晾晒衣物的目标挂衣钩角度。其中,所述寻优算法为模拟退火算法或蚁群算法。
[0059] 在一个可选的实施例中,可预先确定每一个晾晒衣物的允许角度范围,从而在调节挂衣钩角度的过程中避免挂衣钩的碰撞。或者,将相邻挂衣钩的转动中心之间的距离设置为足够大,使得每一个晾晒衣物的允许角度范围为最大转动范围,其中最大转动范围为。
[0060] 在另一个可选的实施例中,为了提高晾衣杆的空间利用率,同时避免晾晒衣物转动时相邻挂衣钩之间相互碰撞,在确定任意晾晒衣物的允许角度范围时,考虑晾晒衣物与相邻挂衣钩之间的间隔,具体描述如下。所述确定晾晒衣物的允许角度范围包括:对于任意晾晒衣物,获取与所述晾晒衣物相邻的上一个衣物和下一个衣物;获取所述上一个衣物的实时挂衣钩角度,并计算所述晾晒衣物与上一个衣物的间隔;获取所述下一个衣物的实时挂衣钩角度,并计算所述晾晒衣物与下一个衣物的间隔;基于所述晾晒衣物与所述上一个衣物和所述下一个衣物之间的间隔确定所述晾晒衣物的允许角度范围;其中,所述晾晒衣物与上一个衣物的间隔满足关系式:
[0061]
[0062] 其中, 为上一个衣物的转动中心与所述晾晒衣物的转动中心之间的距离, 为所述上一个衣物的实时挂衣钩角度, 为所述晾晒衣物与所述上一个衣物的间隔。
[0063] 其中,所述基于所述晾晒衣物与所述上一个衣物和所述下一个衣物之间的间隔确定所述晾晒衣物的允许角度范围包括:将所述晾晒衣物与所述上一个衣物和所述下一个衣物之间间隔的最小值作为目标间隔;响应于所述目标间隔大于或等于所述晾晒衣物的转动半径,则所述晾晒衣物的允许角度范围为最大转动范围;响应于所述目标间隔小于所述晾晒衣物的转动半径,依据所述晾晒衣物、所述上一个衣物和所述下一个衣物的位置关系计算第一极限角度和第二极限角度;其中,所述晾晒衣物的允许角度范围为第一极限角度和第二极限角度之间。
[0064] 其中,挂衣钩的长度为已知量,记为 ,且晾晒衣物的挂衣钩围绕着挂衣钩的中心点转动从而改变挂衣钩角度,故挂衣钩的转动半径为 ,转动中心为挂衣钩的中心点。
[0065] 其中,所述最大转动范围为 ;可以理解地,所述目标间隔大于或等于所述晾晒衣物的转动半径时,表示相邻挂衣钩不会影响晾晒衣物的转动,则所述晾晒衣物的允许角度范围为最大转动范围,涵盖了晾晒衣物所有转动角度。
[0066] 示例性的,请参见图4,图4为晾晒衣物、上一个衣物和下一个衣物的位置关系俯视图。如图4(1)所示的情况中,目标间隔为上一个衣物与晾晒衣物之间的间隔,首先对比目标间隔和转动半径 ,当距离大于或等于转动半径 ,则所述晾晒衣物的允许角度范围为最大转动范围;当距离大于或等于转动半径 时,获取上一个衣物的转动中心与所述晾晒衣物的转动中心之间的距离,即为线段BC的长度,记为 ;记上一个衣物的实时挂衣钩角度为 。则依据晾晒衣物和上一个衣物地位置关系构建如图4(2)所示的三角形ABC和如图4(3)所示的三角形BCD。在三角形ABC中,第一极限角度为 和 之和,依据正弦定理可计算第一极限角度,所述第一极限角度满足关系式:
[0067]
[0068] 在图4(3)所示的三角形BCD中,依据正弦定理可计算第二极限角度,所述第二极限角度满足关系式:
[0069]
[0070] 如此,得到第一极限角度和第二极限角度的数值,进而确定所述晾晒衣物的允许角度范围。
[0071] 如此,保证晾衣杆角度不变,按照晾晒权重从大到小的顺序依次调节各晾晒衣物的挂衣钩角度,利用寻优算法使得各晾晒衣物的晾晒效果达到最优,且优先保证晾晒权重大的晾晒衣物的晾晒效果。
[0072] S14,计算第一调节值,所述第一调节值为所有晾晒衣物对应挂衣钩角度的变化量之和。
[0073] 在一个实施例中,将所有晾晒衣物的挂衣钩角度从起始挂衣钩角度调节至对应的目标挂衣钩角度后,计算第一调节值,所述第一调节值满足关系式:
[0074]
[0075] 其中, 为晾晒衣物i的起始挂衣钩角度, 为晾晒衣物i的目标挂衣钩角度,为所有晾晒衣物的数量, 为所述第一调节值,所述第一调节值可以反映当前次调节过程中所有晾晒衣物挂衣钩角度的变化量。
[0076] S15,根据所有晾晒衣物的晾晒系数控制对应的驱动机构调节晾衣杆角度,使得调节后综合晾晒系数最大,其中综合晾晒系数与所有晾晒衣物的晾晒系数有关。
[0077] 在一个实施例中,依据晾晒权重对所有晾晒衣物的晾晒系数进行加权求和,得到综合晾晒系数,所述综合晾晒系数满足关系式:
[0078]
[0079] 其中, 为晾晒衣物i的晾晒系数, 为晾晒衣物i的晾晒权重, 为所有晾晒衣物的数量, 为所述综合晾晒系数, 为晾晒衣物e的晾晒权重, 表示所有晾晒衣物的晾晒权重之和。
[0080] 可以理解地,综合晾晒系数反映所有晾晒衣物的整体晾晒效果,综合晾晒系数越大,则所有晾晒衣物的整体晾晒效果越好,且综合晾晒系数更关注晾晒权重大的晾晒衣物。
[0081] 在一个可选的实施例中,将所有晾晒衣物的晾晒权重直接设定为1,在综合晾晒系数的计算过程中,对每个晾晒衣物的关注程度相同。
[0082] 在另一个可选的实施例中,考虑不同衣物材质的吸水程度或疏水程度不同,使得在相同环境下不同衣物材质的晾晒效果不同,所述晾晒权重依据晾晒衣物的衣物材质确定;衣物材质的晾晒效果越差,则晾晒衣物对应的晾晒权重越大,使综合晾晒系数更关注晾晒效果较差的晾晒衣物,优先保证晾晒效果较差的晾晒衣物的晾晒效果。
[0083] 在一个实施例中,所述根据所有晾晒衣物的晾晒系数控制对应的驱动机构调节晾衣杆角度包括:获取起始晾衣杆角度;在所述晾衣杆角度的预设允许范围中,保持所有晾晒衣物对应的挂衣钩角度不变,并利用寻优算法确定所述综合晾晒系数取最大值时对应的晾衣杆角度,以作为目标晾衣杆角度;基于驱动机构将晾衣杆角度从所述起始晾衣杆角度调节至所述目标晾衣杆角度。
[0084] 其中,晾衣杆角度的预设允许范围 与智能晾衣架的安装环境有关,可根据智能晾衣架的安装环境确定晾衣杆可转动的预设允许范围。
[0085] 其中,综合晾晒系数取最大值时,表示所有晾晒衣物的整体晾晒效果最好。可将挂衣钩角度的调节过程转化为优化问题:在晾衣杆角度的预设允许范围内,固定所有晾晒衣物对应的挂衣钩角度,获取使综合晾晒系数达到最大值时的挂衣钩角度。固定所有晾晒衣物对应的挂衣钩角度,目标函数的具体描述如下:
[0086]
[0087] 其中,表示晾衣杆角度的预设允许范围;利于寻优算法求解上述目标函数即可确定晾衣杆的目标晾衣杆角度。其中,所述寻优算法为模拟退火算法或蚁群算法。
[0088] 如此,固定所有晾晒衣物的挂衣钩角度,依据寻优算法调节晾衣杆角度,调节晾衣杆角度可同时调节所有晾晒衣物的位置和晾晒角度,使得所有晾晒衣物的整体晾晒效果最好,且由于综合晾晒系数更关注晾晒权重大的晾晒衣物,故在调节晾衣杆角度的过程中,优先保证晾晒权重大的晾晒衣物的晾晒效果。
[0089] S16,计算第二调节值,所述第二调节值为所述晾衣杆角度的变化量。
[0090] 在一个实施例中,将晾衣杆角度从所述起始晾衣杆角度调节至所述目标晾衣杆角度,计算第二调节值,所述第二调节值满足关系式:
[0091]
[0092] 其中, 为所述起始晾衣杆角度, 为所述目标晾衣杆角度, 为所述第二调节值。所述第二调节值可以反映当前次调节过程中晾衣杆角度的变化量。
[0093] S17,迭代地调节所述晾衣杆角度和所述挂衣钩角度,响应于所述第一调节值和所述第二调节值均小于预设值,停止调节。
[0094] 在一个实施例中,依据所述晾晒系数调节每个晾晒衣物的挂衣钩角度、和依据所述晾晒系数调节晾衣杆角度可视为一次调节过程,即一次调节过程对应第一调节值和第二调节值。多次调节所述晾衣杆角度和所述挂衣钩角度,响应于所述第一调节值和所述第二调节值均小于预设值,表示晾衣杆角度和所有晾晒衣物的挂衣钩角度均达到最优,此时衣物的晾晒效果达到最好,停止调节。其中,所述预设值可设为1。
[0095] 在一个可选的实施例中,停止调节后,间隔预设时间段对所述晾衣杆角度和所述挂衣钩角度再次进行多次调节。其中,预设时间段可设为30分钟。
[0096] 如此,不断调节所述晾衣杆角度和所述挂衣钩角度,使得衣物的晾晒效果达到最好,确保衣物的晾晒效果。
[0097] 本申请实施例提供的上述采用太阳能无线供电电路的智能晾衣架,采用太阳能无线供电,将太阳能无线供电电路中的发射电路设置在智能晾衣架一侧的墙体上,减少了智能晾衣架的体积和重量,易于智能晾衣架的驱动控制,同时,根据多个传感器灵活控制智能晾衣架的多个驱动机构,进而控制每个挂衣钩和晾衣杆转动,确保衣物的晾晒效果。
[0098] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0099] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。