CN106870427A - 风扇的控制方法及人体感应风扇 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风扇的控制方法，包括：通过红外传感器阵列周期性地扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内的热源信号；当所述红外传感器阵列的扫描范围内扫描到热源信号时，获取所述热源信号对应的热源参数；根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行。本发明还提供了一种人体感应风扇。本发明实现了风扇的精确控制，满足了人体需求。

Description

风扇的控制方法及人体感应风扇

技术领域

本发明涉及风扇领域，特别涉及一种风扇的控制方法及人体感应风扇。

背景技术

随着智能电器设备的出现，越来越多的电器设备均实现了智能化，从而给人们的生活带来了极大的便利。

红外传感器能感应人体信号，从而广泛应用于电器设备中，例如红外感应人体信号，并控制灯、空调、风扇等设备打开；红外感应到人离开时，控制灯、空调、风扇等设备关闭。

但是现有的智能电器设备中红外传感器智能检测电器前方是否有人，无法精确检测出人体位置以及数量等，如此无法准确满足人体需求。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种风扇的控制方法及人体感应风扇，旨在实现风扇的精确控制，满足人体需求。

为实现上述目的，本发明提出的一种风扇的控制方法，包括以下步骤：

通过红外传感器阵列周期性地扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内的热源信号；

当所述红外传感器阵列的扫描范围内扫描到热源信号时，获取所述热源信号对应的热源参数；

根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行。

优选地，所述热源参数包括热源信号的位置；所述根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行的步骤包括：

根据所述热源信号的位置，确定所有热源信号形成的区域范围；

根据所确定的所有热源信号形成的区域范围，确定风扇的摇头范围；

根据所确定的摇头范围，控制风扇的摇头电机运行。

优选地，所述根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行的步骤还包括：

根据所述热源信号的位置，确定所述热源信号的集中程度；

根据所述热源信号的集中程度，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

优选地，所述热源参数还包括热源信号对应的温度；所述根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行的步骤还包括：

当热源信号存在多个时，比较所有热源信号对应的温度；

根据比较结果以及热源位置，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

优选地，所述热源参数包括热源信号对应的温度；所述根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行的步骤之前还包括：

判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号；

当判断扫描到的热源信号为人体的热源信号时，执行根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行。

优选地，所述判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号的步骤包括：

获取室内环境温度；

将室内环境温度与热源信号对应的温度作差，获得温度差；

将所述温度差与预设的温差范围进行比较，判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号。

优选地，所述将温度差与预设的温差范围进行比较的步骤之前还包括：

根据所述室内环境温度，获取预设的与所述室内环境温度对应的温差范围。

优选地，所述通过红外传感器阵列周期性地扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内的热源信号的步骤之前还包括：

风扇上电，控制所述风扇的摇头电机回到初始位置；

通过红外传感器阵列扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内是否存在热源信号；

当红外传感器阵列的扫描范围内存在热源信号时，控制风扇开机，并控制风扇的摇头电机运行。

此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种人体感应风扇，包括底座以及与所述底座可转动连接的风扇主体，所述风扇主体上设有红外传感器阵列，所述红外传感器阵列用于周期性地扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内的热源信号；当所述红外传感器阵列的扫描范围内扫描到热源信号时，获取所述热源信号对应的热源参数；所述风扇还包括与所述红外传感器阵列连接的控制器，用于根据所述红外传感器探测到的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行。

优选地，所述风扇主体包括与底座转动连接的转动部以及与所述转动部连接的风扇头，所述风扇头上设有出风口；所述红外传感器阵列设置在风扇的转动部上，且与出风口位于风扇的同侧。

优选地，所述热源参数包括热源信号的位置；所述控制器包括：

热源参数处理模块，用于根据所述热源信号的位置，确定所有热源信号形成的区域范围；根据所确定的所有热源信号形成的区域范围，确定风扇的摇头范围；

摇头控制模块，用于根据所确定的摇头范围，控制所述风扇主体摇头。

优选地，所述热源参数处理模块还用于：根据所述热源信号的位置，确定所述热源信号的集中程度；

所述控制器还包括：

风档控制模块，用于根据所述热源信号的集中程度，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

优选地，所述热源参数还包括热源信号对应的温度；热源参数处理模块还用于：当热源信号存在多个时，比较所有热源信号对应的温度；

所述控制器还包括：

风档控制模块，用于根据所述热源信号的集中程度，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

优选地，所述热源参数包括热源信号对应的温度；所述控制器还包括：

热源信号过滤模块，用于判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号，以获得人体热源信号，供风扇运行的控制。

优选地，所述热源信号过滤模块用于：获取室内环境温度，将室内环境温度与热源信号对应的温度作差，获得温度差；将所述温度差与预设的温差范围进行比较，判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号。

优选地，所述热源信号过滤模块还用于：根据所述室内环境温度，获取预设的与所述室内环境温度对应的温差范围。

优选地，所述控制器还包括：

复位控制模块，用于风扇上电，控制所述风扇主体回到初始位置；

所述红外传感器模块还用于：在所述风扇主体复位后，通过红外传感器阵列扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内是否存在热源信号；

所述摇头控制模块还用于：当红外传感器阵列的扫描范围内存在热源信号时，控制风扇开机，并控制风扇的风扇主体摇头。

本发明利用风扇上设置红外传感器阵列结构，不但可以探测风扇附近是否有人体，而且可以精确探测人体位置，实现了风扇的自动控制，而且使得风扇的运行更满足人体需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明风扇的控制方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明风扇的控制方法中根据热源参数控制风扇运行的细化步骤第一实施例的流程示意图；

图3为本发明风扇的控制方法中，红外传感器阵列扫描到的热源确定风扇的摇头范围的示例图；

图4为本发明风扇的控制方法中根据热源参数控制风扇运行的细化步骤第二实施例的流程示意图；

图5为本发明风扇的控制方法中，红外传感器阵列扫描到的热源确定热源密集程度的示例图；

图6为本发明风扇的控制方法中根据热源参数控制风扇运行的细化步骤第三实施例的流程示意图；

图7为本发明风扇的控制方法第二实施例的流程示意图；

图8为本发明风扇的控制方法中判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号的细化步骤的流程示意图；

图9为本发明风扇的控制方法第三实施例的流程示意图；

图10为本发明风扇一实施例的结构示意图；

图11为本发明风扇的控制器第一实施例的功能模块示意图；

图12为本发明风扇的控制器第二实施例的功能模块示意图；

图13为本发明风扇的控制器第三实施例的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种风扇的控制方案，能够精确地识别人的运动位置以及人的数量，以控制风扇的摇头范围，不但可以满足用户的需求，而且还实现了风扇的自动控制。

如图1所示，提出一种风扇的控制方法一实施例。该风扇的控制方法包括以下步骤：

步骤S110、通过红外传感器阵列周期性地扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内的热源信号；

红外传感器阵列为由多个红外传感器形成的矩阵结构，例如8*8、16*4、16*12或者16*16。本发明实施例中，优选采用16*4矩阵结构。红外传感器阵列中的每个红外传感器利用热辐射效应，通过红外探测元件接收可探测范围内的物体(例如，人体)发出的辐射能后引起温度的升高，进而探测出热源信号。该红外传感器阵列设置在风扇上，且位于风扇的正中位置，以检测风扇的正前方是否有人体热源。由多个红外传感器组成的红外传感器阵列具有一定的扫描范围，本实施例中，该扫描角度为60°。即以风扇的正前方为中心，水平朝左旋转30°，水平朝右旋转30°。可以理解的是，可以通过转动红外传感器阵列来增大其扫描范围。例如，红外传感器阵列通过一支架安装在风扇上，且该支架与风扇转动连接，通过驱动该支架转动，从而可以驱动红外传感器阵列转动。另一实施例中，该红外传感器阵列安装在风扇的摇头本体上，以通过风扇自身的摇头动作，而带动红外传感器阵列转动，从而增大其扫描范围。

步骤S120、当所述红外传感器阵列的扫描范围内扫描到热源信号时，获取所述热源信号对应的热源参数；

当红外传感器阵列的扫描范围内存在热源信号，则通过红外传感器阵列可以检测到该热源信号，并且获得该热源信号对应的热源参数。例如热源信号的位置、热源信号对应的温度等等。

步骤S130、根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行。

当红外传感器阵列监测到扫描范围内存在热源信号，并获取到热源信号对应的热源参数时，则可以根据该热源参数，控制风扇的摇头范围、风档等等。例如，当监测到位置A存在热源信号时，则控制风扇朝向位置A处吹风，且风档可以提高，风扇在位置A处停留的时间延长等等。

本发明利用风扇上设置红外传感器阵列结构，不但可以探测风扇附近是否有人体，而且可以精确探测人体位置，实现了风扇的自动控制，而且使得风扇的运行更满足人体需求。

具体地，一实施例中，热源参数包括热源信号的位置。如图2所示，上述步骤S130可包括以下步骤：

步骤S131、根据所述热源信号的位置，确定所有热源信号形成的区域范围；

步骤S132、根据所确定的所有热源信号形成的区域范围，确定风扇的摇头范围；

步骤S133、根据所确定的摇头范围，控制风扇的摇头电机运行。

如图3所示，通过红外传感器阵列确定扫描范围内存在3个热源信号，且该3个热源信号的位置为A、B、C，则根据该热源信号的位置，可以确定热源信号形成的区域范围。该区域范围将所有的热源信号都包含进去。根据所确定的热源信号形成的区域范围，确定风扇的摇头范围，例如角度S。然后再根据确定的摇头范围，控制风扇的摇头电机运行，以使风扇在转动过程中，吹出的风能到达所有的热源信号处，即人体。

可以理解的是，上述摇头范围比热源信号形成的区域范围略大，以保证处于区域范围邻近边界上的热源信号接收到的风量。若步骤S132中热源信号形成的区域范围对应的风扇摇头范围超出了风扇自身的摇头范围，则根据风扇自身的摇头范围，控制风扇的摇头电机运行。

如图4所示，上述步骤S130还可包括：

步骤S134、根据所述热源信号的位置，确定所述热源信号的集中程度；

根据热源信号的位置，还可以确定热源信号的集中程度。例如图5所示，通过红外传感器阵列确定扫描范围内存在7个热源信号，且该3个热源信号的位置为A、B、C、D、E、F、G。其中，位置A、B、C、D的热源信号集中在一个区域M1；位置E、F的热源信号集中在另一个区域M2；位置G的热源信号单独位于另一个区域M3。因此，可以将所确定的区域范围划分为三个子区域。由图5可知，区域M1的热源信号非常密集，即人数太多；区域M2的热源信号较密集，区域M3的热源信号不密集。

可以理解的是，这里的集中程度可以根据每个区域的人数来确定，也可以比较各个区域的人数来确定。例如区域M1的热源信号集中程度为2，区域M2的热源信号集中程度为1，区域M3的热源信号集中程度为0。

步骤S135、根据所述热源信号的集中程度，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

若上述摇头范围中某子区域的热源信号非常密集，则控制风扇在朝向该子区域吹风时的风档较高，例如区域M1对应的风档为高风档；若上述摇头范围中某子区域的热源信号不密集，则控制风扇在朝向该子区域吹风时的风档为低风档或默认风档。

可以理解的是，上述风档也可以替换为风扇在相应区域的停留时间，即根据热源信号的集中程度，控制风扇朝向热源信号所在区域吹风时的停留时间。例如，风扇朝向区域M1吹风时的停留时间比风扇朝向区域M2吹风时的停留时间长，风扇朝向区域M3吹风时的停留时间为默认时间。

进一步地，上述热源参数还包括热源信号对应的温度。具体地，该热源信号对应的温度通过红外传感器阵列进行获取。红外传感器阵列工作时，每个红外传感器将感应其对应的可探测范围内的温度参数，并将感应到的温度参数通过数字滤波处理后，存入RMA区，同时还可将数据存入EEPROM中，以保证数据准确可靠。然后，根据存入的数据，计算红外传感器阵列探测范围中每个热源信号的温度。一实施例中，具体可通过以下公式来计算：

其中，PTAT_data为基准数值，例如6848，常数V_TH(25)，K_T1，K_T2作为两个补码值存于EEPROM以下地址：

而且，V_TH(25)，K_T1，K_T2通过以下公式计算获得：

V_TH(25)＝256.V_{TH_H}+V_{TH_L}

上述表格中，K_T1，K_T2由不同的传感器检测获得。由上述公式即可获得热源信号对应的温度。

在获得热源信号对应的温度后，则可以根据该热源信号对应的温度控制风扇运行。如图6所示，步骤S130具体可包括：

步骤S136、当热源信号存在多个时，比较所有热源信号对应的温度；

当探测范围存在多个热源信号，如图3和图5所示，而且获取了每个热源信号对应的温度，因此比较所有热源信号对应的温度，可以获得各个热源信号之间的温度高低。

步骤S137、根据比较结果以及热源位置，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

根据各个热源信号之间的温度高低以及每个热源信号的位置，可以控制风扇在摇头范围内摇头时的风档。具体为：当某热源信号的温度最高时，则控制风扇朝向该热源信号的位置吹风时，风档最高；当某热源信号的温度最低时，则控制风扇朝该热源信号的位置吹风时，风档最低或默认风档。可以理解的是，如果热源信号集中的区域，则可以根据该区域的热源信号对应的温度，确定该区域热源的最终温度。

可以理解的是，上述风档也可以替换为风扇在相应区域的停留时间，即根据热源信号的温度高低，控制风扇朝向不同温度的热源信号所在位置吹风时的停留时间。例如，风扇朝向温度高的热源信号所在位置吹风时的停留时间比风扇朝向温度低的热源信号所在位置吹风时的停留时间长。

进一步地，上述通过红外传感器阵列进行热源信号的探测时，由于主要探测人体的热源信号，因此为了避免其他热源的干扰而造成误判，本实施例中还增加了人体热源信号的判断。如图7所示，上述步骤S130之前还包括：

步骤S140、判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号；是则执行步骤S150；否则忽略该热源信号。

步骤S150、是否所有的热源信号均判断结束；是则执行步骤S130；否则返回步骤S140；

当红外传感器阵列探测到热源信号时，则判断该探测到的热源信号是否为人体的热源信号。具体方式可通过热源信号对应的温度比较。例如人体热源发出一定的辐射能，通过红外传感器可以探测获得。因此，该人体热源对应的温度具有一定的范围值。本实施例中可以预设一热源温度范围，当红外传感器阵列探测到的热源信号对应的温度超出该热源温度范围，则判断不是人体热源信号，否则判断是人体热源信号。当然，还可以通过其他的方式进行判断。

以此类推，直到所有的热源信号均判断完。当所有的热源信号均判断结束后，则执行步骤S130，即根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行。

另一实施例中，如图8所示，上述步骤S140可具体包括：

步骤S141、获取室内环境温度；

步骤S142、将室内环境温度与热源信号对应的温度作差，获得温度差；

步骤S143、将所述温度差与预设的温差范围进行比较，判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号。

本发明实施例中，还可以在风扇上安装一温度传感器，用于检测室内环境温度。其他实施例中，也可以通过其他设备上的温度传感器进行环境温度的获取，例如空调器、可穿戴设备等等。当然，该方式需要风扇具有无线通讯或联网功能。

随着环境温度的升高，红外传感器阵列检测到的热源信号对应的温度接近35℃左右，因此根据两者的温度差可以用于探测是否有人体热源信号。具体地，本发明实施例中设置温差范围，若超过该温差范围，则判断热源信号为人体热源信号；否则判断不是人体热源信号。

进一步地，还可以根据不同的环境温度而设置对应的温差范围，使得人体热源信号的判断更加准确。例如，环境温度为23℃-25℃，对应的温差范围为1.5℃-1℃；环境温度为26℃-29℃，对应的温差范围为1℃-0.8℃；环境温度为30℃-33℃，对应的温差范围0.7℃-0.5℃；环境温度31℃-34℃，对应的温差范围为0.4℃-.3℃。根据不同环境温度变化对应设置的温差范围进行判断，可以精准判断有无人。

进一步地，由于风扇的风扇头通过摇头电机驱动，实现更大范围的吹风。因此，在风扇在摇头运行时突然断电，风扇头可能偏离初始位置。而红外传感器阵列位于风扇的正前方位置，因此为了实现人体的准确检测，在上电时，需要控制风扇的摇头电机回到初始位置，即驱动风扇头回到初始位置。当风扇头回到初始位置时，再进行人体热源信号的探测。具体地，如图9所示，上述步骤S110之前还包括：

步骤S160、风扇上电，控制所述风扇的摇头电机回到初始位置；

当风扇在摇头运行时突然断电，风扇头可能偏离初始位置。因此每次风扇上电后，将控制风扇的摇头电机回到初始位置。由于红外传感器阵列探测不到人体热源信号时，则会处于待机或自动关机。同时将控制风扇的风扇头复位，即回到初始位置。因此，风扇上电时，可以先判断风扇的风扇头是否偏离初始位置，即判断风扇的摇头电机是否回到初始位置；若未偏离，则不做操作，若发生偏离，则控制风扇的摇头电机复位回到初始位置。

步骤S170、通过红外传感器阵列扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内是否存在热源信号；

步骤S180、当红外传感器阵列的扫描范围内存在热源信号时，控制风扇开机，并控制风扇的摇头电机运行。

当风扇的风扇头回到初始位置后，就可以进行人体热源信号的探测。一实施例中，风扇的风扇头复位后，风扇的风扇头不摇头，先检测风扇的正前方是否存在热源信号，即风扇不摇头时红外传感器阵列扫描其探测范围内是否存在热源信号。若检测到前方有热源信号时，则控制风扇开机，并控制风扇的摇头电机运行，同时执行步骤S110的操作。若检测到前方没有热源信号时，则不开机或者控制风扇待机。

另一实施例中，风扇的风扇头复位后，也可以直接控制风扇开机，并控制风扇的摇头电机运行，同时执行步骤S110的操作。当风扇在自身的摇头范围内完成一次摇头后，红外阵列传感器未检测到人体热源信号，则判断没有人，控制风扇待机。

对应地，本发明提出一种人体感应风扇，具有上述风扇控制功能的风扇。该风扇可为有扇叶的风扇，也可为无扇叶的风扇；该风扇还可为吹冷风的风扇，也可为吹热风的风扇。以下发明实施例中，将以无叶风扇为例进行描述。如图10所示，该风扇可包括底座10、以及与底座10可转动连接的风扇主体20。底座10用于支撑并安装风扇主体20，为了风扇的稳定放置，该底座10可以为圆盘设置，且质量较大。风扇主体20可包括与底座10转动连接的转动部21以及与转动部21连接的风扇头22。底座10上设有驱动转动部21转动的摇头电机。

风扇头22为由扁平板形成的U形结构，且风扇头22上设有出风口。风扇头22的U形端部伸入转动部21内并固定安装在转动部21上。转动部21下端呈柱状，与底座10转动连接。上端呈球状，且上端球状体上安装有红外传感器阵列30以及显示灯等结构。可以理解的是，该红外传感器阵列30也可以安装在转动部21的下端或其他位置。由于红外传感器阵列30用于检测风扇前方的人体热源信号，因此该红外传感器阵列30与出风口位于风扇的同侧，即红外传感器阵列30位于风扇前面的正中位置。

底座10上设有进风口，且底座10设有风机，转动部21设有与底座10风机连通的风管。通过风机运行，将风从底座的进风口吸入，并经风管进入风扇头22，并由风扇头22的出风口吹出。可以理解的是，上述例举的仅为一实施例的风扇结构，并不限定其他结构的风扇以及风扇的其他结构。凡是具有摇头结构以及其上设置红外传感器阵列结构的风扇均在本发明的风扇保护范围内。

上述红外传感器阵列30用于扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内的热源信号，并在所述红外传感器阵列的扫描范围内扫描到热源信号时，获取所述热源信号对应的热源参数。该红外传感器阵列为由多个红外传感器形成的矩阵结构，例如8*8、16*4、16*12或者16*16。本发明实施例中，优选采用16*4矩阵结构。红外传感器阵列中的每个红外传感器利用热辐射效应，通过红外探测元件接收可探测范围内的物体(例如，人体)发出的辐射能后引起温度的升高，进而探测出热源信号。该红外传感器阵列设置在风扇上，且位于风扇的正中位置，以检测风扇的正前方是否有人体热源。由多个红外传感器组成的红外传感器阵列具有一定的扫描范围，本实施例中，该扫描角度为60°。即以风扇的正前方为中心，水平朝左旋转30°，水平朝右旋转30°。可以理解的是，可以通过转动红外传感器阵列来增大其扫描范围。如上述结构所述，该红外传感器阵列可随风扇主体一起转动，以增大其扫描范围。

根据红外传感器阵列可以探测到探测范围内的热源信号，并获取热源信号对应的热源参数，例如热源信号的位置、热源信号对应的温度等等。具体地，该热源信号对应的温度通过红外传感器阵列进行获取。红外传感器阵列工作时，每个红外传感器将感应其对应的可探测范围内的温度参数，并将感应到的温度参数通过数字滤波处理后，存入RMA区，同时还可将数据存入EEPROM中，以保证数据准确可靠。然后，根据存入的数据，计算红外传感器阵列探测范围中每个热源信号的温度。一实施例中，具体可通过以下公式来计算：

其中，PTAT_data为基准数值，例如6848，常数V_TH(25)，K_T1，K_T2作为两个补码值存于EEPROM以下地址：

而且，V_TH(25)，K_T1，K_T2通过以下公式计算获得：

V_TH(25)＝256.V_{TH_H}+V_{TH_L}

上述表格中，K_T1，K_T2由不同的传感器检测获得。由上述公式即可获得热源信号对应的温度。

进一步地，上述风扇还包括与所述红外传感器阵列30连接的控制器，用于根据所述红外传感器探测到的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行。该控制器可包括内置在所述底座10或转动部21中的集成电路板，也可以包括内置在集成芯片中的程序代码。

本发明利用风扇上设置红外传感器阵列结构，不但可以探测风扇附近是否有人体，而且可以精确探测人体位置，实现了风扇的自动控制，而且使得风扇的运行更满足人体需求。

具体地，一实施例中，热源参数包括热源信号的位置。如图11所示，该控制器可包括：

热源参数处理模块41，用于根据所述热源信号的位置，确定所有热源信号形成的区域范围；根据所确定的所有热源信号形成的区域范围，确定所述风扇的摇头范围；

摇头控制模块42，用于根据所确定的摇头范围，控制所述风扇主体20摇头。

如图3所示，通过红外传感器阵列确定扫描范围内存在3个热源信号，且该3个热源信号的位置为A、B、C，则根据该热源信号的位置，可以确定热源信号形成的区域范围。该区域范围将所有的热源信号都包含进去。根据所确定的热源信号形成的区域范围，确定风扇的摇头范围，例如角度S。然后再根据确定的摇头范围，控制风扇的摇头电机运行，以使风扇在转动过程中，吹出的风能到达所有的热源信号处，即人体。

可以理解的是，上述摇头范围比热源信号形成的区域范围略大，以保证处于区域范围邻近边界上的热源信号接收到的风量。若步骤S132中热源信号形成的区域范围对应的风扇摇头范围超出了风扇自身的摇头范围，则根据风扇自身的摇头范围，控制风扇的摇头电机运行。

另一实施例中，上述热源参数处理模块41还用于：根据所述热源信号的位置，确定所述热源信号的集中程度；

所述控制器还包括：

风档控制模块43，用于根据所述热源信号的集中程度，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

根据热源信号的位置，还可以确定热源信号的集中程度。例如图5所示，通过红外传感器阵列确定扫描范围内存在7个热源信号，且该3个热源信号的位置为A、B、C、D、E、F、G。其中，位置A、B、C、D的热源信号集中在一个区域M1；位置E、F的热源信号集中在另一个区域M2；位置G的热源信号单独位于另一个区域M3。因此，可以将所确定的区域范围划分为三个子区域。由图5可知，区域M1的热源信号非常密集，即人数太多；区域M2的热源信号较密集，区域M3的热源信号不密集。

可以理解的是，这里的集中程度可以根据每个区域的人数来确定，也可以比较各个区域的人数来确定。例如区域M1的热源信号集中程度为2，区域M2的热源信号集中程度为1，区域M3的热源信号集中程度为0。

若上述摇头范围中某子区域的热源信号非常密集，则控制风扇在朝向该子区域吹风时的风档较高，例如区域M1对应的风档为高风档；若上述摇头范围中某子区域的热源信号不密集，则控制风扇在朝向该子区域吹风时的风档为低风档或默认风档。

可以理解的是，上述风档也可以替换为风扇在相应区域的停留时间，即根据热源信号的集中程度，控制风扇朝向热源信号所在区域吹风时的停留时间。例如，风扇朝向区域M1吹风时的停留时间比风扇朝向区域M2吹风时的停留时间长，风扇朝向区域M3吹风时的停留时间为默认时间。

又一实施例中，上述热源参数还包括热源信号对应的温度。热源参数处理模块41还用于：当热源信号存在多个时，比较所有热源信号对应的温度；

上述风档控制模块43，用于根据所述热源信号的集中程度，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

根据各个热源信号之间的温度高低以及每个热源信号的位置，可以控制风扇在摇头范围内摇头时的风档。具体为：当某热源信号的温度最高时，则控制风扇朝向该热源信号的位置吹风时，风档最高；当某热源信号的温度最低时，则控制风扇朝该热源信号的位置吹风时，风档最低或默认风档。可以理解的是，如果热源信号集中的区域，则可以根据该区域的热源信号对应的温度，确定该区域热源的最终温度。

可以理解的是，上述风档也可以替换为风扇在相应区域的停留时间，即根据热源信号的温度高低，控制风扇朝向不同温度的热源信号所在位置吹风时的停留时间。例如，风扇朝向温度高的热源信号所在位置吹风时的停留时间比风扇朝向温度低的热源信号所在位置吹风时的停留时间长。

进一步地，如图12所示，上述控制器还包括：

热源信号过滤模块44，用于判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号，以获得人体热源信号，供风扇运行的控制。

上述通过红外传感器阵列进行热源信号的探测时，由于主要探测人体的热源信号，因此为了避免其他热源的干扰而造成误判，本实施例中还增加了人体热源信号的判断。当红外传感器阵列探测到热源信号时，则判断该探测到的热源信号是否为人体的热源信号。具体方式可通过热源信号对应的温度比较。例如人体热源发出一定的辐射能，通过红外传感器可以探测获得。因此，该人体热源对应的温度具有一定的范围值。本实施例中可以预设一热源温度范围，当红外传感器阵列探测到的热源信号对应的温度超出该热源温度范围，则判断不是人体热源信号，否则判断是人体热源信号。当然，还可以通过其他的方式进行判断。

以此类推，直到所有的热源信号均判断完。当所有的热源信号均判断结束后，则根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行。

另一实施例中，本发明实施例中，还可以在风扇上安装一温度传感器，用于检测室内环境温度。其他实施例中，也可以通过其他设备上的温度传感器进行环境温度的获取，例如空调器、可穿戴设备等等。当然，该方式需要风扇具有无线通讯或联网功能。

随着环境温度的升高，红外传感器阵列检测到的热源信号对应的温度接近35℃左右，因此根据两者的温度差可以用于探测是否有人体热源信号。具体地，本发明实施例中设置温差范围，若超过该温差范围，则判断热源信号为人体热源信号；否则判断不是人体热源信号。进一步地，还可以根据不同的环境温度而设置对应的温差范围。例如，环境温度为23℃-25℃，对应的温差范围为1.5℃-1℃；环境温度为26℃-29℃，对应的温差范围为1℃-0.8℃；环境温度为30℃-33℃，对应的温差范围0.7℃-0.5℃；环境温度31℃-34℃，对应的温差范围为0.4℃-.3℃。根据不同环境温度变化对应设置的温差范围进行判断，可以精准判断有无人。

进一步地，如图13所示，上述控制器还包括：复位控制模块45，用于风扇上电，控制所述风扇主体回到初始位置。

所述红外传感器阵列30还用于：在所述风扇主体复位后，通过红外传感器阵列扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内是否存在热源信号；

所述摇头控制模块42还用于：当红外传感器阵列的扫描范围内存在热源信号时，控制风扇开机，并控制所述风扇主体摇头。

由于风扇的风扇头通过摇头电机驱动，实现更大范围的吹风。因此，在风扇在摇头运行时突然断电，风扇头可能偏离初始位置。而红外传感器阵列位于风扇的正前方位置，因此为了实现人体的准确检测，在上电时，需要控制风扇的摇头电机回到初始位置，即驱动风扇头回到初始位置。当风扇头回到初始位置时，再进行人体热源信号的探测。

当风扇在摇头运行时突然断电，风扇头可能偏离初始位置。因此每次风扇上电后，将控制风扇的摇头电机回到初始位置。由于红外传感器阵列探测不到人体热源信号时，则会处于待机或自动关机。同时将控制风扇的风扇头复位，即回到初始位置。因此，风扇上电时，可以先判断风扇的风扇头是否偏离初始位置，即判断风扇的摇头电机是否回到初始位置；若未偏离，则不做操作，若发生偏离，则控制风扇的摇头电机复位回到初始位置。

当风扇的风扇头回到初始位置后，就可以进行人体热源信号的探测。一实施例中，风扇的风扇头复位后，风扇的风扇头不摇头，先检测风扇的正前方是否存在热源信号，即风扇不摇头时红外传感器阵列扫描其探测范围内是否存在热源信号。若检测到前方有热源信号时，则控制风扇开机，并控制风扇的摇头电机运行，同时执行步骤S110的操作。若检测到前方没有热源信号时，则不开机或者控制风扇待机。

另一实施例中，风扇的风扇头复位后，也可以直接控制风扇开机，并控制风扇的摇头电机运行，同时执行步骤S110的操作。当风扇在自身的摇头范围内完成一次摇头后，红外阵列传感器未检测到人体热源信号，则判断没有人，控制风扇待机。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (17)

1.一种风扇的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过红外传感器阵列周期性地扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内的热源信号；

当所述红外传感器阵列的扫描范围内扫描到热源信号时，获取所述热源信号对应的热源参数；

根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行。

2.如权利要求1所述的风扇的控制方法，其特征在于，所述热源参数包括热源信号的位置；所述根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行的步骤包括：

根据所述热源信号的位置，确定所有热源信号形成的区域范围；

根据所确定的所有热源信号形成的区域范围，确定风扇的摇头范围；

根据所确定的摇头范围，控制风扇的摇头电机运行。

3.如权利要求2所述的风扇的控制方法，其特征在于，所述根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行的步骤还包括：

根据所述热源信号的位置，确定所述热源信号的集中程度；

根据所述热源信号的集中程度，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

4.如权利要求2所述的风扇的控制方法，其特征在于，所述热源参数还包括热源信号对应的温度；所述根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行的步骤还包括：

当热源信号存在多个时，比较所有热源信号对应的温度；

根据比较结果以及热源位置，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

5.如权利要求1所述的风扇的控制方法，其特征在于，所述热源参数包括热源信号对应的温度；所述根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行的步骤之前还包括：

判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号；

当判断扫描到的热源信号为人体的热源信号时，执行根据所获取的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行。

6.如权利要求5所述的风扇的控制方法，其特征在于，所述判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号的步骤包括：

获取室内环境温度；

将室内环境温度与热源信号对应的温度作差，获得温度差；

将所述温度差与预设的温差范围进行比较，判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号。

7.如权利要求6所述的风扇的控制方法，其特征在于，所述将温度差与预设的温差范围进行比较的步骤之前还包括：

根据所述室内环境温度，获取预设的与所述室内环境温度对应的温差范围。

8.如权利要求1所述的风扇的控制方法，其特征在于，所述通过红外传感器阵列周期性地扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内的热源信号的步骤之前还包括：

风扇上电，控制所述风扇的摇头电机回到初始位置；

通过红外传感器阵列扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内是否存在热源信号；

当红外传感器阵列的扫描范围内存在热源信号时，控制风扇开机，并控制风扇的摇头电机运行。

9.一种人体感应风扇，其特征在于，包括底座以及与所述底座可转动连接的风扇主体，所述风扇主体上设有红外传感器阵列，所述红外传感器阵列用于周期性地扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内的热源信号；当所述红外传感器阵列的扫描范围内扫描到热源信号时，获取所述热源信号对应的热源参数；所述风扇还包括与所述红外传感器阵列连接的控制器，用于根据所述红外传感器探测到的热源信号对应的热源参数，控制风扇运行。

10.如权利要求9所述的人体感应风扇，其特征在于，所述风扇主体包括与底座转动连接的转动部以及与所述转动部连接的风扇头，所述风扇头上设有出风口；所述红外传感器阵列设置在风扇的转动部上，且与出风口位于风扇的同侧。

11.如权利要求9所述的人体感应风扇，其特征在于，所述热源参数包括热源信号的位置；所述控制器包括：

热源参数处理模块，用于根据所述热源信号的位置，确定所有热源信号形成的区域范围；根据所确定的所有热源信号形成的区域范围，确定所述风扇的摇头范围；

摇头控制模块，用于根据所确定的摇头范围，控制所述风扇主体摇头。

12.如权利要求11所述的人体感应风扇，其特征在于，所述热源参数处理模块还用于：根据所述热源信号的位置，确定所述热源信号的集中程度；

所述控制器还包括：

风档控制模块，用于根据所述热源信号的集中程度，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

13.如权利要求11所述的人体感应风扇，其特征在于，所述热源参数还包括热源信号对应的温度；热源参数处理模块还用于：当热源信号存在多个时，比较所有热源信号对应的温度；

所述控制器还包括：

风档控制模块，用于根据所述热源信号的集中程度，控制所述风扇在所述摇头范围内摇头时的风档。

14.如权利要求9所述的人体感应风扇，其特征在于，所述热源参数包括热源信号对应的温度；所述控制器还包括：

热源信号过滤模块，用于判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号，以获得人体热源信号，供风扇运行的控制。

15.如权利要求14所述的人体感应风扇，其特征在于，所述热源信号过滤模块用于：获取室内环境温度，将室内环境温度与热源信号对应的温度作差，获得温度差；将所述温度差与预设的温差范围进行比较，判断扫描到的热源信号是否为人体的热源信号。

16.如权利要求15所述的人体感应风扇，其特征在于，所述热源信号过滤模块还用于：根据所述室内环境温度，获取预设的与所述室内环境温度对应的温差范围。

17.如权利要求9所述的人体感应风扇，其特征在于，所述控制器还包括：

复位控制模块，用于风扇上电，控制所述风扇主体回到初始位置；

所述红外传感器模块还用于：在所述风扇主体复位后，通过红外传感器阵列扫描所述红外传感器阵列的扫描范围内是否存在热源信号；

所述摇头控制模块还用于：当红外传感器阵列的扫描范围内存在热源信号时，控制风扇开机，并控制所述风扇主体摇头。