CN108361218A - 一种智能风扇 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能风扇。包括电机和风扇，语音识别单元、图像检测单元、温度检测单元、控制单元、存储单元和触摸屏；触摸屏用于录入语音数据、人脸数据和各档位的开启温度；语音识别单元用于接收用户操作语音，将操作语音与存储的语音数据作比对，将比对结果传送到控制单元；图像检测单元用于检测用户人脸，将检测到的人脸与存储的人脸数据作比对，将比对结果传送到控制单元；温度检测单元用于实时检测当前环境温度；控制单元用于控制风扇的开启和关闭、读取存储的各档位的开启温度，控制风扇以不同档位的风速运行。本发明的智能风扇可以根据用户设定的各档位开启温度和当前环境温度的变化自动转换档位，无需手动调节，方便智能，节能环保。

Description

一种智能风扇

技术领域

本发明涉及智能小家电领域，特别是一种智能风扇。

背景技术

风扇是人们夏天常用的物品之一，它可以降低人的体感温度。随着空调的普及，风扇并未消失在人们的生活之中，反而因其吹出的风平缓柔和，相对省电而受到人们的欢迎。

目前市场上的风扇大多功能比较单一，只能手动调节风速，并且不能根据人的需求和外界环境变化自动调节风速。如今，随着人类生活品质的提高，人们更多的是希望实现智能化生活。同时，不同体型的使用者在不同的温度下对风速的要求也不同。例如，温度在33摄氏度时，体型较胖者希望风速为大风，而体型较小者希望风速为小风。因此，对风扇进行智能化改造，使其满足人们对智能化生活的要求，就显得尤为重要。

公开号为CN106224279A的发明专利，涉及一种智能风扇，包括温度传感器模块，按键电路模块，单片机最小系统，红外模块，电机驱动模块，显示模块和风扇电机。该智能风扇可根据环境温度的变化自动转换档位，改变风速，但无法根据用户的个体需求自动设定各个档位的开启温度，各个档位的开启温度唯一，或者由用户通过按键设定，操作较为繁琐，每次使用风扇前需要重复设定，且无法根据用户的不同身体情况和外界环境变化自动调节转换，智能化程度不高。

发明内容

针对以上不足，本发明提供了一种智能风扇，可根据不同用户的个体情况自动设定转动风速，智能化程度高，体现了现代化智能家居生活理念。

本发明的技术方案为：

一种智能风扇，包括电机和风扇，所述风扇设有不同的风速档位，还包括语音识别单元、图像检测单元、温度检测单元、控制单元、存储单元和触摸屏；所述触摸屏用于用户交互，录入语音数据、人脸数据和各档位的开启温度；所述存储单元用于存储语音数据、人脸数据和各档位的开启温度；所述语音识别单元用于接收用户操作语音，将操作语音与存储的语音数据作比对，将比对结果传送到控制单元；所述图像检测单元用于检测用户人脸，将检测到的人脸与存储的人脸数据作比对，将比对结果传送到控制单元；所述温度检测单元用于实时检测当前环境温度；所述控制单元用于接收语音识别单元的比对结果，控制风扇的开启和关闭，以及接收图像检测单元的比对结果，读取存储的各档位的开启温度，以及接收温度检测单元的测量结果，与各档位的开启温度作比较，控制风扇以不同档位的风速运行。

所述图像检测单元还用于检测用户身型，将检测结果传送到控制单元；所述存储单元还用于存储各种身型对应的各档位开启温度，所述控制单元还用于根据图像检测单元的检测结果，匹配到该身型对应的各档位开启温度。

所述图像检测单元先检测用户人脸，将检测到的人脸与存储的人脸数据作比对，如果比对结果为不存在，再开始检测用户身型。

所述各种身型对应的各档位开启温度为出厂设置。

所述档位包括五个档位，一档为低速，二档为中低速，三档为中速，四档为中高速，五档为高速。

所述各种身型对应的各档位开启温度设置为：对于身高60-120cm的用户，一档开启温度为30摄氏度，二档开启温度为32摄氏度，三档开启温度为34摄氏度，四档开启温度为36摄氏度，五档开启温度为38摄氏度；对于身高大于120cm的用户，一档开启温度为29摄氏度，二档开启温度为31摄氏度，三档开启温度为33摄氏度，四档开启温度为35摄氏度，五档开启温度为37摄氏度；

所述触摸屏设置于风扇的扇叶中间。

所述图像检测单元包括摄像头和图像处理模块，所述摄像头设置于触摸屏上方。

所述语音识别单元包括语音接收器和语音处理模块，所述语音接收器的接收端口设置于触摸屏上。

本发明通过设置语音识别单元和图像检测单元，语音识别单元可以自动接收并识别使用者的语音信息，与用户预先储存在风扇存储器中的语音信息做比对，控制风扇的开启和关闭；图像处理单元可以自动检测使用者的图像信息，包括面部图像信息和身型图像信息，与预先存储在风扇存储器中的不同使用者图像信息作比对，读取对应的各档位开启温度；本发明还包括温度测量单元，用于测量外界环境温度，控制风扇以当前环境温度所对应的档位风速运行。

本发明的智能风扇，可以根据用户设定的各档位开启温度和当前环境温度的变化自动转换档位，改变风速。满足了不同的使用者对风速的不同需求，提高了风扇的适用性。无需使用者手动调节，方便智能，并且可以有效利用能源，绿色环保。

附图说明

图1为本发明智能风扇的部件示意图；

图2为本发明智能风扇的主视图；

图3为本发明智能风扇的运行步骤图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

参考图1和图2，本发明的智能风扇，包括语音识别单元11、图像检测单元12、温度检测单元13、控制单元14、存储单元15、电机、风扇20、触摸屏21，风扇20设有不同的风速档位，包括五个档位，一档为低速，二档为中低速，三档为中速，四档为中高速，五档为高速，风速逐渐增高。

触摸屏21设置于风扇20的扇叶中间，用于用户交互，录入初始化语音数据、人脸数据和各档位的开启温度；存储单元15用于存储语音数据、人脸数据和各档位的开启温度；语音识别单元11用于接收用户操作语音，包括语音接收器和语音处理模块，语音接收器的接收端口设置于触摸屏21上。图像检测单元12用于检测用户人脸，包括摄像头和图像处理模块，摄像头设置于触摸屏21上方。温度检测单元13用于检测当前环境温度。

初次使用时，需要所有用户录入使用者的语音数据、人脸数据和各档位的开启温度，形成初始数据库。每个用户通过触摸屏21进行录入，触摸屏21上设有相应的操作按键，用户的语音信息通过语音接收器接收，通过语音处理模块处理、并存储在存储单元15中。用户的人脸信息通过摄像头接收，通过图像处理模块处理、并存储在存储单元15中，最终形成用户1、用户2…用户n等所有用户的数据库。

录入完毕，每个用户再通过触摸屏21上的按键输入每个档位的开启温度，如用户1，其可以设置为：一档开启温度为28摄氏度，二档开启温度为30摄氏度，三档开启温度为32摄氏度，四档开启温度为34摄氏度，五档开启温度为36摄氏度；用户2，其可以设置为：一档开启温度为30摄氏度，二档开启温度为32摄氏度，三档开启温度为35摄氏度，四档开启温度为37摄氏度，五档开启温度为39摄氏度。设置完毕，相应信息同样存储在存储单元15中。

正常使用时，使用者对本发明的智能电扇说出开机指令，语音识别单元11接收到用户语音，与存储在存储单元15中的语音数据作比对，将比对结果传送到控制单元14，控制单元14接收到语音识别单元11的比对结果，控制风扇20的开启和关闭；同时，图像检测单元14检测用户人脸，将检测到的人脸与存储的人脸数据作比对，将比对结果传送到控制单元14，控制单元14接收到比对结果，读取相应该用户预先存储的各档位的开启温度；最后，温度检测单元13检测当前的环境温度，将检测结果传送到控制单元14，控制单元14将当前环境温度与当前用户的各档位开启温度作比较，确定当前环境温度所对应的运行档位，通过电机驱动风扇20以相应档位的风速运行。

如，在关闭状态下，用户1说出开机指令，如“开机”时，语音识别单元11的语音接收器接收到此操作指令，语音处理模块将此语音与语音数据库中存储的语音作比对，确定是用户1的语音，将比对结果传送到控制单元14，控制单元14开启风扇20电源，风扇进入待机状态；随后，摄像头扫描到用户的人脸信息，图像处理模块将人脸信息与人脸数据库中存储的人脸作比对，确定是用户2的人脸，将比对结果传送到控制单元14，控制单元14读取用户2的各档位开启温度；温度检测单元13检测到当前的环境温度为35摄氏度，与用户2的各档位开启温度作比较，确定当前环境温度对应三档的开启温度，控制风扇20以三档风速运行。

同理，在运行状态下，当需要关闭风扇20时，用户说出关机指令，如“关机”时，语音识别单元11接收到此操作指令，与语音数据库中存储的语音信息作比对，确定是预设的用户3发出的语音信息，控制单元14控制电机停止，风扇20停止运行。

在运行过程中，如果周围环境温度由于风扇20的持续运行而下降，温度检测单元13实时检测当前的环境温度变化，如检测到当前环境温度下降到32度，控制单元14与用户2的各档位开启温度作比较，确定当前环境温度对应二档的开启温度，则调整电机旋转，使风扇20以较低的二档风速运行，节能环保。

又如果，在运行过程中，使用者发生变化，当前使用者变成用户3，用户3出现在摄像头的摄像范围内，图像处理模块比对出用户3的人脸信息，将比对结果传送到控制单元14，控制单元14重新读取到用户3的各档位开启温度，再将当前环境温度与用户3的各档位开启温度作比较，调整风扇20以用户3的相应档位运行，以更好地满足不同用户对于风扇20的不同需求。

图像检测单元12还用于检测用户身型，将检测结果传送到控制单元14。检测用户身型的前提条件为：先将检测到的人脸信息与存储的人脸数据作比对，如果比对结果为此用户不存在，则开始检测用户身型。用户身型为出厂时即预设在存储单元15中的身型信息，及对应的各档位开启温度，无需人工设置。图像处理模块将比对结果传送到控制单元14，控制单元14根据检测结果，匹配到该身型对应的各档位开启温度。温度检测单元13检测当前的环境温度，控制单元14将当前环境温度与当前用户的各档位开启温度作比较，确定当前环境温度所对应的运行档位，控制风扇20以相应档位的风速运行。

各种身型对应的各档位开启温度可设置为：身高60-120cm的用户为儿童，一档开启温度为30摄氏度，二档开启温度为32摄氏度，三档开启温度为34摄氏度，四档开启温度为36摄氏度，五档开启温度为38摄氏度；身高大于120cm的用户为成人，一档开启温度为29摄氏度，二档开启温度为31摄氏度，三档开启温度为33摄氏度，四档开启温度为35摄氏度，五档开启温度为37摄氏度。

各种身型对应的各档位开启温度还可设置为：对于身型较胖者、身型中等者和身形较瘦者，设置不同的各档位开启温度，其中身型较胖者的各档位开启温度，相较身型中等者和身型较瘦者，其各档位的开启温度均较低；身型中等者相较于身型较瘦者，其各档位开启温度均较低。

如，当用户4出现在摄像头的摄像范围内时，图像处理模块先比对用户4的人脸信息，比对结果为此用户不存在，即用户4并不存在于预设的人脸数据库中。摄像头再获取用户4的身型信息，图像处理模块根据身型信息比对，该用户为身高110cm的儿童，将比对结果传送到控制单元。控制单元14读取儿童的各档位开启温度，与当前环境温度作比较，如当前环境温度为37摄氏度，即调整风扇20以四档风速运行。

参考图3，本发明的智能风扇，运行步骤为：

步骤一：在关机状态下，用户说出开机指令；

步骤二：语音识别单元11检测出用户开机指令，与语音数据库中用户预存的语音数据作比对，如果比对结果为存在，进入步骤三；如果比对结果为不存在，进入步骤十三；

步骤三：控制单元14控制风扇20开机，进入待机状态；

步骤四：图像检测单元12检测出用户人脸信息，与人脸数据库中预存的人脸数据作比对，如果比对结果为存在，进入步骤五；如果比对结果为不存在，进入步骤六；

步骤五：控制单元14读取存储单元15中预存的、该用户的各档位开启温度，进入步骤七；

步骤六：图像检测单元12检测出用户身型信息，与存储单元15中预存的身型数据作比对，进入步骤五；

步骤七：温度检测单元13检测出当前的环境温度；

步骤八：控制单元14将当前环境温度与各档位开启温度作比较，得到当前环境温度对应的风扇20运行档位；

步骤九：控制单元14控制电机，驱动风扇20以相应档位风速运行；

步骤十：响应于当前环境温度变化、用户人脸或身型变化，控制单元14调整风扇20以相应档位风速运行；

步骤十一：在运行状态下，用户说出关机指令；

步骤十二：语音识别单元11检测出用户指令，与语音数据库中用户预存的语音数据作比对，如果比对结果为存在，进入步骤十三；如果比对结果为不存在，进入步骤十；

步骤十三：控制单元14控制风扇20关机(或保持关机状态)。

本发明提供的智能风扇，在接收到语音开启信息时自动启动。可以根据用户设定的各档位开启温度和当前环境温度的变化自动转换档位，改变风速。每个档位的开启温度根据人脸匹配或用户身型匹配结果来读取，当环境温度达到某个档位的开启温度时，风扇便自动的以相应的风速转动。该智能风扇满足了不同的使用者对风速的不同需求，提高了风扇的适用性，节能环保。

以上公开的仅为本发明的实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能风扇，包括电机和风扇(20)，所述风扇(20)设有不同的风速档位，其特征在于，还包括语音识别单元(11)、图像检测单元(12)、温度检测单元(13)、控制单元(14)、存储单元(15)和触摸屏(21)；所述触摸屏(21)用于用户交互，录入语音数据、人脸数据和各档位的开启温度；所述存储单元(15)用于存储语音数据、人脸数据和各档位的开启温度；所述语音识别单元(11)用于接收用户操作语音，将操作语音与存储的语音数据作比对，将比对结果传送到控制单元(14)；所述图像检测单元(12)用于检测用户人脸，将检测到的人脸与存储的人脸数据作比对，将比对结果传送到控制单元(14)；所述温度检测单元(13)用于实时检测当前环境温度；所述控制单元(14)用于接收语音识别单元(11)的比对结果，控制风扇(20)的开启和关闭，以及接收图像检测单元(12)的比对结果，读取存储的各档位的开启温度，以及接收温度检测单元(13)的测量结果，与各档位的开启温度作比较，控制风扇(20)以不同档位的风速运行。

2.根据权利要求1所述的智能风扇，其特征在于，所述图像检测单元(12)还用于检测用户身型，将检测结果传送到控制单元(14)；所述存储单元(15)还用于存储各种身型对应的各档位开启温度；所述控制单元(14)还用于根据图像检测单元(12)的检测结果，匹配到该身型对应的各档位开启温度。

3.根据权利要求2所述的智能风扇，其特征在于，所述图像检测单元(14)先检测用户人脸，将检测到的人脸与存储的人脸数据作比对，如果比对结果为不存在，再开始检测用户身型。

4.根据权利要求2所述的智能风扇，其特征在于，所述各种身型对应的各档位开启温度为出厂设置。

5.根据权利要求2所述的智能风扇，其特征在于，所述档位包括五个档位，一档为低速，二档为中低速，三档为中速，四档为中高速，五档为高速。

6.根据权利要求5所述的智能风扇，其特征在于，所述各种身型对应的各档位开启温度设置为：对于身高60-120cm的用户，一档开启温度为30摄氏度，二档开启温度为32摄氏度，三档开启温度为34摄氏度，四档开启温度为36摄氏度，五档开启温度为38摄氏度；对于身高大于120cm的用户，一档开启温度为29摄氏度，二档开启温度为31摄氏度，三档开启温度为33摄氏度，四档开启温度为35摄氏度，五档开启温度为37摄氏度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的智能风扇，其特征在于，所述触摸屏(21)设置于风扇(20)的扇叶中间。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的智能风扇，其特征在于，所述图像检测单元(12)包括摄像头和图像处理模块，所述摄像头设置于触摸屏(21)上方。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的智能风扇，其特征在于，所述语音识别单元(11)包括语音接收器和语音处理模块，所述语音接收器的接收端口设置于触摸屏(21)上。