CN110259715A - 一种基于体表温度自动调节转速的电风扇 - Google Patents

一种基于体表温度自动调节转速的电风扇 Download PDF

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周晓东
王济维
唐新庭
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Abstract

本发明公开了一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，包括电风扇主体、遥控器和主控系统，电风扇主体包括风扇头、主机箱和支撑座，且风扇头的底部通过转轴与主机箱的顶部转动连接，本发明涉及电风扇技术领域。该基于体表温度自动调节转速的电风扇，热成像仪能够检测视野内是否有人体存在，如果识别到有人在视野内，则会测下人体表面的温度反馈给主控系统，主控系统通过数据对比器把采集到的温度和理想温度进行对比，发出PWM波控制电机转速，两个温度越接近，电机转速越低，如果采集到的温度到达理想温度，电机则停止工作，此种控制方式可使风扇为使用者提供更舒适的降温效果，保护了使用者的身体健康，且节省了大量的电力。

Description

一种基于体表温度自动调节转速的电风扇
技术领域
本发明涉及电风扇技术领域，具体为一种基于体表温度自动调节转速的电风扇。
背景技术
电风扇简称电扇，也称为风扇、扇风机，是一种利用电动机驱动扇叶旋转，来达到使空气加速流通的家用电器，主要用于清凉解暑和流通空气。广泛用于家庭、教室，办公室、商店、医院和宾馆等场所。风扇主要由扇头、叶片、网罩和控制装置等部件组成。扇头包括电动机、前后端盖和摇头送风机构等。电风扇的主要部件是：交流电动机。其工作原理是：通电线圈在磁场中受力而转动。电能转化为机械能，同时由于线圈电阻，因此不可避免的有一部分电能要转化为热能。常见的家用电扇本质上属于轴流风机，即风的流向平行于扇叶的旋转轴。
炎炎夏日，往往许多人都会在卧室或寝室安装电风扇，彻夜对着睡觉的人吹，以达到降低人体的体表温度目的，往往到了后半夜许多人会觉得冷，此时如若不注意人可能影响人体的健康；而选择利用定时功能的用户也无法准确的判断自己何时需要关闭电风扇，往往体表温度未降到舒适的温度或者已经温度过低，都会给用户带来不适感或者影响用户健康；同时忘记关闭电风扇的现象屡见不鲜，每年因此浪费的电量十分庞大。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，解决了电风扇彻夜对着睡觉的人吹可能影响人体的健康；而选择利用定时功能的用户也无法准确的判断自己何时需要关闭电风扇，往往体表温度未降到舒适的温度或者已经温度过低，都会给用户带来不适感或者影响用户健康；同时因为忘记关闭电风扇，每年都会浪费大量电量的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，包括电风扇主体、遥控器和主控系统，所述电风扇主体包括风扇头、主机箱和支撑座，且风扇头的底部通过转轴与主机箱的顶部转动连接，所述支撑座的顶端与主机箱的底部固定连接，所述风扇头正面的中心固定连接有热成像仪，所述主机箱的正面从上到下依次固定连接有档位按键和遥控设备，所述热成像仪通过导线与主控系统实现双向连接，所述主控系统的输出端通过导线与遥控设备的输入端电性连接，所述遥控设备的输出端通过红外信号与外设降温设备的输入端无线连接。
优选的，所述主控系统包括中央处理器、体表温度分析模块、数据对比器、温度差反馈模块、电机控制机构、人体识别模块和人体图像追踪模块，所述热成像仪的输出端通过导线与体表温度分析模块的输入端电性连接。
优选的，所述体表温度分析模块和中央处理器的输出端均通过导线与数据对比器的输入端电性连接，所述数据对比器的输出端通过导线与温度差反馈模块的输入端电性连接。
优选的，所述温度差反馈模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接，所述中央处理器的输出端通过导线分别与电机控制机构和人体识别模块的输入端电性连接。
优选的，所述人体识别模块的输出端通过导线与人体图像追踪模块的输入端电性连接，所述人体图像追踪模块的输出端通过导线与热成像仪的输入端电性连接。
优选的，所述遥控设备的表面从上到下依次包括显示屏、操作按键、信号发射器和信号接收器，所述操作按键的输出端通过导线与遥控组件的输入端电性连接。
优选的，所述遥控组件的输出端通过导线分别与显示屏、信号发射器和信号接收器的输入端电性连接，所述遥控组件与信号匹配程序实现双向连接。
优选的，所述电风扇主体的内部固定连接有电机，所述主控系统的输出端通过导线与电机的输入端电性连接，所述档位按键的输出端通过导线与主控系统的输入端电性连接，所述遥控器的输出端通过红外信号与主控系统的输入端无线连接。
有益效果
本发明提供了一种基于体表温度自动调节转速的电风扇。与现有技术相比，具备以下有益效果：
(1)、该基于体表温度自动调节转速的电风扇，通过在风扇头正面的中心固定连接有热成像仪，热成像仪的输出端通过导线与体表温度分析模块的输入端电性连接，体表温度分析模块和中央处理器的输出端均通过导线与数据对比器的输入端电性连接，数据对比器的输出端通过导线与温度差反馈模块的输入端电性连接，温度差反馈模块的输出端通过导线与中央处理器的输入端电性连接，中央处理器的输出端通过导线分别与电机控制机构和人体识别模块的输入端电性连接，热成像仪能够检测视野内是否有人体存在，如果识别到有人在视野内，则会测下人体表面的温度反馈给主控系统，主控系统通过数据对比器把采集到的温度和理想温度进行对比，发出PWM波控制电机转速，两个温度越接近，电机转速越低，如果采集到的温度到达理想温度，电机则停止工作，此种控制方式可使风扇为使用者提供更舒适的降温效果，保护了使用者的身体健康，且节省了大量的电力。
(2)、该基于体表温度自动调节转速的电风扇，通过在主机箱的正面从上到下依次固定连接有档位按键和遥控设备，主控系统的输出端通过导线与遥控设备的输入端电性连接，遥控设备的输出端通过红外信号与外设降温设备的输入端无线连接，遥控设备的表面从上到下依次包括显示屏、操作按键和信号发射器，操作按键的输出端通过导线与遥控组件的输入端电性连接，遥控组件的输出端通过导线分别与显示屏和信号发射器的输入端电性连接，遥控组件与信号匹配程序实现双向连接，通过设置遥控设备，在人体体表温度低于舒适温度时，会遥控室内的其他外设降温设备的工作状态，例如空调，进一步将人体体表温度维持在一个舒适温度范围内，提高用户的使用体验，同理在识别到人体体表温度过高时，会遥控其他外设降温设备工作状态，快速降温，而在识别不到人体时，系统会控制电机停止工作的同时遥控室内其他外设降温设备停止工作，以达到节约用电和保障使用者身体健康的目的。
(3)、该基于体表温度自动调节转速的电风扇，通过在中央处理器的输出端通过导线分别与电机控制机构和人体识别模块的输入端电性连接，人体识别模块的输出端通过导线与人体图像追踪模块的输入端电性连接，人体图像追踪模块的输出端通过导线与热成像仪的输入端电性连接，设置人体识别模块与人体图像追踪模块配合，使热成像仪可识别视野内的动态目标，如果识别到人体则开始追踪人体并且采集人体体表温度，再交由主控控制电机和遥控部分做出相应的反应；如果识别不到人体，系统体制工作进入待机状态，自动化程度高。
(4)、该基于体表温度自动调节转速的电风扇，通过在档位按键的输出端通过导线与主控系统的输入端电性连接，遥控器的输出端通过红外信号与主控系统的输入端无线连接，通过设置档位按键可手动开启和调节电风扇的档位，适用于闷热而体表温度不高时进行定档位降温，而使用遥控器则可对电风扇进行遥控，两种操作方式为使用者提供了更多的便利。
附图说明
图1为本发明整体结构的主视图；
图2为本发明主机箱结构的主视图；
图3为本发明的系统原理框图；
图4为本发明主控系统的原理框图；
图5为本发明遥控设备的原理框图。
图中，1-电风扇主体、2-遥控器、3-主控系统、31-中央处理器、32-体表温度分析模块、33-数据对比器、34-温度差反馈模块、35-电机控制机构、36-人体识别模块、37-人体图像追踪模块、4-风扇头、5-主机箱、6-支撑座、7-热成像仪、8-档位按键、9-遥控设备、91-显示屏、92-操作按键、93-信号发射器、94-信号接收器、95-遥控组件、96-信号匹配程序、10-电机。
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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，包括电风扇主体1、遥控器2和主控系统3，电风扇主体1的内部固定连接有电机10，主控系统3的输出端通过导线与电机10的输入端电性连接，档位按键8的输出端通过导线与主控系统3的输入端电性连接，遥控器2的输出端通过红外信号与主控系统3的输入端无线连接，通过设置档位按键8可手动开启和调节电风扇的档位，适用于闷热而体表温度不高时进行定档位降温，而使用遥控器2则可对电风扇进行遥控，两种操作方式为使用者提供了更多的便利，主控系统3包括中央处理器31、体表温度分析模块32、数据对比器33、温度差反馈模块34、电机控制机构35、人体识别模块36和人体图像追踪模块37，中央处理器31为ARM9系列处理器，体表温度分析模块32通过分析热成像的颜色，将其转化为温度数据，为现有技术，数据对比器33为LM239型号数据对比器，温度差反馈模块34用于反馈检测温度与理想温度的温度差，电机控制机构35用于控制电机10的转速，人体识别模块36可对热成像的图像进行识别，判断是否有人体，热成像仪7的输出端通过导线与体表温度分析模块32的输入端电性连接，体表温度分析模块32和中央处理器31的输出端均通过导线与数据对比器33的输入端电性连接，数据对比器33的输出端通过导线与温度差反馈模块34的输入端电性连接，温度差反馈模块34的输出端通过导线与中央处理器31的输入端电性连接，中央处理器31的输出端通过导线分别与电机控制机构35和人体识别模块36的输入端电性连接，热成像仪7能够检测视野内是否有人体存在，如果识别到有人在视野内，则会测下人体表面的温度反馈给主控系统3，主控系统3通过数据对比器33把采集到的温度和理想温度进行对比(理想温度在出厂前已设置好)，发出PWM波控制电机10转速，两个温度越接近，电机10转速越低，如果采集到的温度到达理想温度，电机10则停止工作，此种控制方式可使风扇为使用者提供更舒适的降温效果，保护了使用者的身体健康，且节省了大量的电力，人体识别模块36的输出端通过导线与人体图像追踪模块37的输入端电性连接，人体图像追踪模块37的输出端通过导线与热成像仪7的输入端电性连接，设置人体识别模块36与人体图像追踪模块37配合，使热成像仪7可识别视野内的动态目标人体，如果识别到人体则开始追踪人体并且采集人体体表温度，再交由主控控制电机和遥控部分做出相应的反应；如果识别不到人体，系统体制工作进入待机状态，自动化程度高，电风扇主体1包括风扇头4、主机箱5和支撑座6，且风扇头4的底部通过转轴与主机箱5的顶部转动连接，支撑座6的顶端与主机箱5的底部固定连接，风扇头4正面的中心固定连接有热成像仪7，热成像仪7为LW384i型号热成像仪，主机箱5的正面从上到下依次固定连接有档位按键8和遥控设备9，遥控设备9的表面从上到下依次包括显示屏91、操作按键92、信号发射器93和信号接收器94，操作按键92的输出端通过导线与遥控组件95的输入端电性连接，遥控组件95的输出端通过导线分别与显示屏91、信号发射器93和信号接收器94的输入端电性连接，遥控组件95与信号匹配程序96实现双向连接，通过设置遥控设备9，在人体体表温度低于舒适温度时，会遥控室内的其他外设降温设备的工作状态，例如空调，进一步将人体体表温度维持在一个舒适温度范围内，提高用户的使用体验，同理在识别到人体体表温度过高时，会遥控其他外设降温设备工作状态，快速降温，而在识别不到人体时，系统会控制电机10停止工作的同时遥控室内其他外设降温设备停止工作，以达到节约用电和保障使用者身体健康的目的，热成像仪7通过导线与主控系统3实现双向连接，主控系统3的输出端通过导线与遥控设备9的输入端电性连接，遥控设备9的输出端通过红外信号与外设降温设备的输入端无线连接，遥控设备9发出的型号可以是红外、WIFI或蓝牙，具体类型可根据产品型号确定。
使用前，通过操作按键92配合显示屏91进行制定操作，利用信号匹配程序96将风扇与其他外设降温设备进行匹配。
使用时，通过档位按键8或遥控器2启动风扇，热成像仪7能够检测视野内是否有人体存在，如果识别到有人在视野内，热成像仪7可通过人体识别模块36识别视野内的动态目标人体，如果识别到人体则通过人体图像追踪模块37开始追踪人体并且采集人体体表温度图像反馈给主控系统3，体表温度分析模块32将分析热成像图像并转化为温度数据，主控系统3通过数据对比器33把采集到的温度和理想温度进行对比，通过电机控制机构35控制电机10转速，两个温度越接近，电机10转速越低，如果采集到的温度到达理想温度，电机10则停止工作，同时，若人体体表温度低于或高于舒适温度，可通过设置遥控设备9中的信号发射器93发射遥控信号遥控室内的其他外设降温设备。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，包括电风扇主体(1)、遥控器(2)和主控系统(3)，其特征在于：所述电风扇主体(1)包括风扇头(4)、主机箱(5)和支撑座(6)，且风扇头(4)的底部通过转轴与主机箱(5)的顶部转动连接，所述支撑座(6)的顶端与主机箱(5)的底部固定连接，所述风扇头(4)正面的中心固定连接有热成像仪(7)，所述主机箱(5)的正面从上到下依次固定连接有档位按键(8)和遥控设备(9)，所述热成像仪(7)通过导线与主控系统(3)实现双向连接，所述主控系统(3)的输出端通过导线与遥控设备(9)的输入端电性连接，所述遥控设备(9)的输出端通过红外信号与外设降温设备的输入端无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，其特征在于：所述主控系统(3)包括中央处理器(31)、体表温度分析模块(32)、数据对比器(33)、温度差反馈模块(34)、电机控制机构(35)、人体识别模块(36)和人体图像追踪模块(37)，所述热成像仪(7)的输出端通过导线与体表温度分析模块(32)的输入端电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，其特征在于：所述体表温度分析模块(32)和中央处理器(31)的输出端均通过导线与数据对比器(33)的输入端电性连接，所述数据对比器(33)的输出端通过导线与温度差反馈模块(34)的输入端电性连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，其特征在于：所述温度差反馈模块(34)的输出端通过导线与中央处理器(31)的输入端电性连接，所述中央处理器(31)的输出端通过导线分别与电机控制机构(35)和人体识别模块(36)的输入端电性连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，其特征在于：所述人体识别模块(36)的输出端通过导线与人体图像追踪模块(37)的输入端电性连接，所述人体图像追踪模块(37)的输出端通过导线与热成像仪(7)的输入端电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，其特征在于：所述遥控设备(9)的表面从上到下依次包括显示屏(91)、操作按键(92)、信号发射器(93)和信号接收器(94)，所述操作按键(92)的输出端通过导线与遥控组件(95)的输入端电性连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，其特征在于：所述遥控组件(95)的输出端通过导线分别与显示屏(91)、信号发射器(93)和信号接收器(94)的输入端电性连接，所述遥控组件(95)与信号匹配程序(96)实现双向连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于体表温度自动调节转速的电风扇，其特征在于：所述电风扇主体(1)的内部固定连接有电机(10)，所述主控系统(3)的输出端通过导线与电机(10)的输入端电性连接，所述档位按键(8)的输出端通过导线与主控系统(3)的输入端电性连接，所述遥控器(2)的输出端通过红外信号与主控系统(3)的输入端无线连接。
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