CN106949080B - 一种模拟自然风的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模拟自然风的方法和装置，所述模拟自然风的方法包括：S1、获取预设周期波形，所述预设周期波形为转速与时间的函数，并且包括多个无规律分布的波峰和波谷；S2、采用随机函数在预设时间差波动范围内确定所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数，并采用随机函数在预设转速波动范围内确定所述预设周期波形中各波峰和各波谷的转速参数；S3、根据所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数设置马达，并返回执行步骤S2。本发明实现了输送自然风，提高吹风者的舒适度的效果。

Description

一种模拟自然风的方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及智能终端技术领域，尤其涉及一种模拟自然风的方法和装置。
背景技术
目前，在室内环境中所使用的普通风扇只有简单的分档调速功能，在各档位下转速固定，与自然环境差异较大。例如普通的风扇或空调大多是仅有定向、改动送风和方向选择变化的机械送风模式，送风方式单调、吹风感受差，长时间吹风容易产生吹风不适的感觉。
发明内容
本发明提供一种模拟自然风的方法和装置，以实现输送自然风，提高吹风者的舒适度。
第一方面，本发明实施例提供了一种模拟自然风的方法，包括：
S1、获取预设周期波形，所述预设周期波形为转速与时间的函数，并且包括多个无规律分布的波峰和波谷；
S2、采用随机函数在预设时间差波动范围内确定所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数，并采用随机函数在预设转速波动范围内确定所述预设周期波形中各波峰和各波谷的转速参数；
S3、根据所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数设置马达，并返回执行步骤S2。
可选的，在步骤S1获取预设周期波形之前，还包括：获取用户选择的自然风模式；
不同的所述自然风模式对应的预设周期波形不同。
可选的，所述自然风模式包括森林自然风模式和睡眠自然风模式；
所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值大于第一转速阈值；
所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值小于第二转速阈值。
可选的，所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间大于等于第一时间阈值；所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间大于等于第二时间阈值；所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间小于等于第三时间阈值；所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间小于等于第四时间阈值。
可选的，所述预设周期波形包括正弦波、余弦波、锯齿波、矩形波、梯形波中的任意一种。
第二方面，本发明实施例还提供了一种模拟自然风的装置，该模拟自然风的装置包括：预设周期波形获取模块，用于获取预设周期波形，所述预设周期波形为转速与时间的函数，并且包括多个无规律分布的波峰和波谷；
预设周期波形参数获取模块，用于采用随机函数在预设时间差波动范围内确定所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数，并采用随机函数在预设转速波动范围内确定所述预设周期波形中各波峰和各波谷的转速参数；
马达设置模块，用于根据所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数设置马达，并返回调用预设周期波形参数获取模块执行采用随机函数在预设时间差波动范围内确定所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数，并采用随机函数在预设转速波动范围内确定所述预设周期波形中各波峰和各波谷的转速参数的操作。
可选的，所述模拟自然风的装置还包括：自然风模式获取模块，用于获取用户选择的自然风模式；其中，不同的所述自然风模式对应的预设周期波形不同。
可选的，所述自然风模式包括森林自然风模式和睡眠自然风模式；
所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值大于第一转速阈值；
所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值小于第二转速阈值。
可选的，所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间大于等于第一时间阈值；所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间大于等于第二时间阈值；所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间小于等于第三时间阈值；所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间小于等于第四时间阈值。
可选的，所述预设周期波形包括正弦波、余弦波、锯齿波、矩形波、梯形波中的任意一种。
本发明通过在获取预设周期波形，并循环执行以下步骤：采用随机函数在预设时间差波动范围内确定所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数，并采用随机函数在预设转速波动范围内确定所述预设周期波形中各波峰和各波谷的转速参数；根据所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数设置马达。当上述方案被周期循环执行时，可以不断的为每个预设周期波形赋予不同的各波峰和各波谷的转速参数以及相邻波峰和波谷的时间差参数，使各个周期保持大致波形相似，但各周期中相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数随机选择，保证长时间吹风过程中各个周期吹出的风在风速、风速变化快慢以及风速保持上都是随机不重复的，从而可以尽可能的模拟自然风，提高吹风者的舒适度。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种模拟自然风的方法的流程图；
图2为本发明实施例一供的一种预设周期波形示意图；
图3为本发明实施例一提供的多个连续周期输出的自然风波形示意图；
图4为本发明实施例二提供的一种模拟自然风的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种模拟自然风的方法的流程图，该方法可以由模拟自然风的装置来执行，所述模拟自然风的装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并一般可以集成在风扇或空调等设备中。
具体包括如下步骤：
S1、获取预设周期波形，所述预设周期波形为转速与时间的函数，并且包括多个无规律分布的波峰和波谷。
用户可以根据实际产品的需求设置预设周期波形。图2为本发明实施例一供的一种预设周期波形示意图。如图2所示，该预设周期波形为转速与时间的函数，图2中横坐标为时间，单位为s；纵坐标为转速，单位为r/s(转每秒)；预设周期波形包括多个无规律分布的波峰和波谷，图2中示例性的设置4个波峰(波峰A1、A2、A3、A4)和3个波谷(波谷B1、B2、B3)。本领域技术人员可以根据实际需求个性化设置预设周期波形的形状、波峰波谷的数量以及波峰波谷的排列顺序。需要说明的是，本发明实施例中的预设周期波形可以根据产品设计需求具体设置，除图2所示随机设置的预设周期波形外，所述预设周期波形例如还可以包括正弦波、余弦波、锯齿波、矩形波、梯形波中的任意一种。预设周期波形对应的周期时间也可以根据实际需要进行设定，例如可以设置一个预设周期波形对应的周期时间为50s。
S2、采用随机函数在预设时间差波动范围内确定所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数，并采用随机函数在预设转速波动范围内确定所述预设周期波形中各波峰和各波谷的转速参数。
预设周期波形中相邻的波峰和波谷具有预设时间差波动范围，例如可以设置图2中，波峰A1和波谷B1具有第一预设时间差波动范围、波峰A1和波谷B1具有第一预设时间差波动范围、波谷B1和波峰A2具有第二预设时间差波动范围、波峰A2和波谷B2具有第三预设时间差波动范围、波谷B2和波峰A3具有第四预设时间差波动范围、波峰A3和波谷B3具有第五预设时间差波动范围、波谷B3和波峰A4具有第六预设时间差波动范围。任意相邻两波峰和波谷之间的预设时间差波动范围可以相同也可以不同，即第一预设时间差波动范围至第六预设时间差波动范围可以形同也可以不同。示例性的设置第一预设时间差波动范围为3s-5s，第二预设时间差波动范围为3s-5s，第三预设时间差波动范围为5s-8s，第四预设时间差波动范围为6s-10s，第五预设时间差波动范围为5s-8s，第六预设时间差波动范围3s-5s。预设周期波形中各波峰以及各波谷具有预设转速波动范围，各波峰以及各波谷的预设转速波动范围可以相同也可以不同，图2中波峰A1具有第一预设转速波动范围，第一预设转速波动范围为250-300r/s；波谷B1具有第二预设转速波动范围，第二预设转速波动范围为150-190r/s；波峰A2具有第三预设转速波动范围，第三预设转速波动范围为250-300r/s；波谷B2具有第四预设转速波动范围，第四预设转速波动范围为100-150r/s；波峰A3具有第五预设转速波动范围，第五预设转速波动范围为160-200r/s；波谷B3具有第六预设转速波动范围，第六预设转速波动范围为100-150r/s；波峰A4具有第七预设转速波动范围，第七预设转速波动范围为160-200r/s。
在确定每个预设周期波形的参数时，例如可以使用单片机利用随机函数在上述预设时间差波动范围以及预设转速波动范围进行随机确定。比如，在第一预设时间差波动范围3s-5s内，将波峰A1和波谷B1的时间差随机选择一个时间，例如4s；在第一预设转速波动范围250-300r/s内，随机为波峰A选择一个转速，例如270r/s。
需要说明的是，本发明实施例对预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数的确定顺序不做限定。
S3、根据所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数设置马达，并返回执行步骤S2。
将上述确定的预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数更新设置到马达上，以便马达按照上述设置好的转速以及时间差进行运转。
图3为本发明实施例一提供的多个连续周期输出的自然风波形示意图。图3示例性的展示了2个周期，即按照上述步骤S2、S3循环执行2次。图3中第一个周期T1和第二个周期T2对应的预设周期波形形状相同，但第一个周期T1和第二个周期T2对应的预设周期波形的相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数均是随机选取的。例如，通过随机选取，设置第一个周期T1对应的预设周期波形的波峰A11和波谷B11的时间差为3s；波谷B11和波峰A21的时间差为4s；波峰A21和波谷B21的时间差为5s；波谷B21和波峰A31的时间差为7s；波峰A31和波谷B31的时间差为6s；波谷B31和波峰A41的时间差为4s。第一个周期T1对应的预设周期波形的波峰A11的转速为300r/s；波谷B11的转速为170r/s；波峰A21的转速为250r/s；波谷B21的转速为150r/s；波峰A31的转速为180r/s；波谷B31的转速为140r/s；波峰A41的转速为180r/s。
第二个周期T2对应的预设周期波形的波峰A12和波谷B12的时间差为4s；波谷B12和波峰A22的时间差为5s；波峰A22和波谷B22的时间差为7s；波谷B22和波峰A32的时间差为6s；波峰A32和波谷B32的时间差为5s；波谷B32和波峰A42的时间差为4s。第二个周期T2对应的预设周期波形的波峰A12的转速为250r/s；波谷B12的转速为170r/s；波峰A22的转速为270r/s；波谷B22的转速为130r/s；波峰A32的转速为185r/s；波谷B32的转速为130r/s；波峰A42的转速为170r/s。
本发明实施例可以使每个周期对应的预设周期波形中波峰和波谷的转速具有随机性，从而使吹出的风不会规定在一个风速，而且转速变化具有随机性，减弱了风速变化的规律性。此外，每个预设周期波形中相邻波峰和波谷之间的时间差的选择也具有随机性，从而使风速变化时间的规律性变小，由上述一段周期波形产生的阵风中，风速及风量大小不断的变化，风速及风量可大可小，更贴近自然风，保证了长时间吹风过程中各个周期吹出的风在风速、风速变化快慢以及风速保持上都是随机不重复的，提高了吹风者的舒适度。
可选的，在上述实施例的基础上，在步骤S1获取预设周期波形之前，还可以包括：获取用户选择的自然风模式。其中，不同的自然风模式对应的预设周期波形不同。
例如自然风模式可以包括森林自然风模式和睡眠自然风模式。白天时，用户若想在室内体验置身森林中的感觉，可以开启森林自然风模式；夜晚睡觉时，可以开启睡眠自然风模式，以促进睡眠。
其中，森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值大于第一转速阈值，即波峰和波谷对应的转速差别较大。睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值小于第二转速阈值，即波峰和波谷对应的转速差别较小。本领域技术人员可以根据实际需求设置第一转速阈值以及第二转速阈值的具体数值。
可选的，还可以设置森林自然风模式对应的预设周期波形中波峰以及波谷的对应的转速维持一定时间，例如森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间大于等于第一时间阈值；森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间大于等于第二时间阈值。睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间小于等于第三时间阈值；睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间小于等于第四时间阈值。其中第一时间阈值和第二时间阈值可以相同也可以不同。第三时间阈值和第四时间阈值可以相同也可以不同。
需要说明的是，本发明实施例中，所述预设周期波形中相邻的波峰和波谷之间的位置对应的转速可以是线性变化的，还可以是按照设定的算法平滑过渡，例如按照正弦波的波峰和波谷之间的过渡方式进行平滑过渡。
实施例二
本发明实施例二提供一种模拟自然风的装置，图4为本发明实施例二提供的一种模拟自然风的装置的结构示意图，如图4所示，所述模拟自然风的装置包括：
预设周期波形获取模块10，用于获取预设周期波形，所述预设周期波形为转速与时间的函数，并且包括多个无规律分布的波峰和波谷；
预设周期波形参数获取模块20，用于采用随机函数在预设时间差波动范围内确定所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数，并采用随机函数在预设转速波动范围内确定所述预设周期波形中各波峰和各波谷的转速参数；
马达设置模块30，用于根据所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数设置马达，并返回调用预设周期波形参数获取模块20执行采用随机函数在预设时间差波动范围内确定所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数，并采用随机函数在预设转速波动范围内确定所述预设周期波形中各波峰和各波谷的转速参数的操作。
本发明实施例通过选用预设周期波形，并且使每个预设周期波形中波峰和波谷的转速具有随机性，从而使吹出的风不会规定在一个风速，而且转速变化具有随机性，减弱了风速变化的规律性。此外，每个预设周期波形中相邻波峰和波谷之间的时间差的选择也具有随机性，从而使风速变化时间的规律性变小，更贴近自然风，保证了长时间吹风过程中各个周期吹出的风在风速、风速变化快慢以及风速保持上都是随机不重复的，提高了吹风者的舒适度。
在上述实施例的基础上，可选的，所述模拟自然风的装置还包括：自然风模式获取模块40，用于获取用户选择的自然风模式；其中，不同的所述自然风模式对应的预设周期波形不同。
可选的，所述自然风模式包括森林自然风模式和睡眠自然风模式；
所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值大于第一转速阈值；
所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值小于第二转速阈值。
可选的，所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间大于等于第一时间阈值；所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间大于等于第二时间阈值；所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间小于等于第三时间阈值；所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间小于等于第四时间阈值。
可选的，所述预设周期波形包括正弦波、余弦波、锯齿波、矩形波、梯形波中的任意一种。
上述产品可执行本发明任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种模拟自然风的方法，其特征在于，包括：
S1、获取预设周期波形，所述预设周期波形为转速与时间的函数，并且包括多个无规律分布的波峰和波谷；
S2、采用随机函数在预设时间差波动范围内确定所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数，并采用随机函数在预设转速波动范围内确定所述预设周期波形中各波峰和各波谷的转速参数；
S3、根据所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数设置马达，并返回执行步骤S2。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1获取预设周期波形之前，还包括：获取用户选择的自然风模式；
不同的所述自然风模式对应的预设周期波形不同。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述自然风模式包括森林自然风模式和睡眠自然风模式；
所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值大于第一转速阈值；
所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值小于第二转速阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间大于等于第一时间阈值；所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间大于等于第二时间阈值；所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间小于等于第三时间阈值；所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间小于等于第四时间阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设周期波形包括正弦波、余弦波、锯齿波、矩形波、梯形波中的任意一种。
6.一种模拟自然风的装置，其特征在于，包括：
预设周期波形获取模块，用于获取预设周期波形，所述预设周期波形为转速与时间的函数，并且包括多个无规律分布的波峰和波谷；
预设周期波形参数获取模块，用于采用随机函数在预设时间差波动范围内确定所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数，并采用随机函数在预设转速波动范围内确定所述预设周期波形中各波峰和各波谷的转速参数；
马达设置模块，用于根据所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数以及各波峰和各波谷的转速参数设置马达，并返回调用预设周期波形参数获取模块执行采用随机函数在预设时间差波动范围内确定所述预设周期波形中相邻波峰和波谷的时间差参数，并采用随机函数在预设转速波动范围内确定所述预设周期波形中各波峰和各波谷的转速参数的操作。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：自然风模式获取模块，用于获取用户选择的自然风模式；其中，不同的所述自然风模式对应的预设周期波形不同。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述自然风模式包括森林自然风模式和睡眠自然风模式；
所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值大于第一转速阈值；
所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰与任一波谷的转速差值小于第二转速阈值。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间大于等于第一时间阈值；所述森林自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间大于等于第二时间阈值；所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波峰的转速维持时间小于等于第三时间阈值；所述睡眠自然风模式对应的预设周期波形中任一波谷的转速维持时间小于等于第四时间阈值。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设周期波形包括正弦波、余弦波、锯齿波、矩形波、梯形波中的任意一种。
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