CN110374902A - 一种具有自动定位和自适应风速功能的app遥控风扇 - Google Patents

一种具有自动定位和自适应风速功能的app遥控风扇 Download PDF

Info

Publication number
CN110374902A
CN110374902A CN201910620688.6A CN201910620688A CN110374902A CN 110374902 A CN110374902 A CN 110374902A CN 201910620688 A CN201910620688 A CN 201910620688A CN 110374902 A CN110374902 A CN 110374902A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fan
wind speed
remote control
rotary electric
automatic positioning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910620688.6A
Other languages
English (en)
Inventor
池建明
周琴
叶凌志
张鹏
陈睿梓
刘艺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Dianji University
Original Assignee
Shanghai Dianji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Dianji University filed Critical Shanghai Dianji University
Priority to CN201910620688.6A priority Critical patent/CN110374902A/zh
Publication of CN110374902A publication Critical patent/CN110374902A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
    • F04D25/10—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation the unit having provisions for automatically changing direction of output air
    • F04D25/105—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation the unit having provisions for automatically changing direction of output air by changing rotor axis direction, e.g. oscillating fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/007—Conjoint control of two or more different functions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇，包括底座，所述底座上设有用于实现风扇整体功能控制的主控模块、用于给所述主控模块供电的主电源、用于实时采集室内温度并传输信号至所述主控模块的温度传感器、用于调整风扇摆风方向的舵机和用于检测人体定位的多个红外传感器，所述舵机上还设有带有转动电机的风扇，所述转动电机上还设置有用于测距定位的超声波传感器，所述温度传感器、所述舵机、所述超声波传感器、所述主电源、所述红外传感器均与所述主控模块电性连接，所述底座上还设有用于给所述转动电机供电的机械动力电源，所述机械动力电源与所述转动电机电性连接。与现有技术相比，本发明具有安全方便、智能健康等优点。

Description

一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，尤其是涉及一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇。
背景技术
这几年，伴随着空调行业的迅速发展和推广，空调的价格大幅度下降，再加上国家的家电下乡政策，电风扇行业曾一度被认为是“黄昏产业”。然而事实并非如此，有市场调研统计，家用电风扇其实并没有随着空调的普及而淡出市场，反而近两年出现了市场份额恢复的趋势。有网站曾对我国11个大中城市的家电卖场消费者做过调查，结果显示选择电风扇的部分消费者是基于价格因素才购买的；而电风扇的基本功能和外观因素占到了主导消费者购买原因的因素高达52％,起到了非常重要的决定作用。其主要原因：其一是风扇和空调的降温效果不同；(空调具有强力的制冷功能，能够、迅速地将室内环境的温度降低，而电风扇产生的风虽然不及空调但更加温和，更加适合老人小孩和体质较弱的人使用)。其二是电风扇具有一定价格优势和省电优势，综合起来性价比较高，使用和安装也相对便捷很多。传统电风扇多采用机械方式进行控制，功能少，噪音大，各档位的风速变化大。应用了红外与超声波传感技术，下使风扇的摆风方向能够对人体进行自动定位和调节，做到风随人动，配合温度传感器和超声波测距使风速自动一直维持在人体较为舒适的档位，避免大风、猛风对人体的伤害，避免人体因为降温不当而造成感冒、伤风，尤其家中的老人小孩等体质弱势群体提高了风扇的工作效率和智能化。
现有市面上的风扇摆风方向都是需要手动操作调整或者设置成循环摆风，风速的调整也是需要人工去操作设置。人体在室内的位置发生改变时，想要继续吹到风，需要人工手动去调整或者遥控操作，不够人性化、效率化，而且麻烦。风速也是手动人为调整，当室温和人体位置发生变化，不能自动去调整风速，使之一直处于对人体较为舒适的风速。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇，包括底座，所述底座上设有用于实现风扇整体功能控制的主控模块、用于给所述主控模块供电的主电源、用于实时采集室内温度并传输信号至所述主控模块的温度传感器、用于调整风扇摆风方向的舵机和用于检测人体定位的多个红外传感器，所述舵机上还设有带有转动电机的风扇，所述转动电机上还设置有用于测距定位的超声波传感器，所述温度传感器、所述舵机、所述超声波传感器、所述主电源、所述红外传感器均与所述主控模块电性连接，所述底座上还设有用于给所述转动电机供电的机械动力电源，所述机械动力电源与所述转动电机电性连接。
进一步地，所有所述的红外传感器按照扇形分布设置于所述底座上。
进一步地，所述主电源的工作电压为5V～5.5V。
进一步地，所述机械动力电源的工作电压为5V～12V。
进一步地，所述转动电机采用罩极式电机。
进一步地，所述舵机采用两维度舵机。
进一步地，所述主控模块采用STM32系列的单片机。
进一步地，所述风扇的叶片数为3片～8片。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)智能：风扇在自动模式下其摆风方向和风速无需手动操作调整就可以根据人体当前室内位置和室温进行实时的自适应调节；
(2)节能：自适应调节的风速和摆风方向提高了用户用电能源的利用率；
(3)效率：风扇的日常操作和参数设置由移动端手机遥控APP实现，随时随地，便捷化和人性化较强；
(4)健康：自适应调节风速避免大风、猛风对人体的伤害，避免人体因为降温不当而造成感冒、伤风，尤其家中的老人小孩等体质弱势群体；
(5)科技含量高：设计的核心内核是基于ARM嵌入式的微控制器Cortex-M3；
(6)安全：整个系统的最高工作电压只有12V左右，而人体的安全电压为36V，不会发生触电危险。
附图说明
图1为本发明的整体结构俯视图；
图2为本发明的整体结构侧视图；
图3为本发明的配套APP界面示意图；
图中，1为底座，2为主控模块，3为主电源，4为温度传感器，5为舵机，6为红外传感器，7为转动电机，8为风扇，9为超声波传感器，10为机械动力电源。
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例
如图1和图2所示为本发明专利的侧视以及俯视结构示意图，具体实施例如下：
I、硬件架构
本发明架构见图1与图2包括1为底座，2为主控模块，3为主电源，4为温度传感器，5为舵机，6为红外传感器，7为转动电机，8为风扇，9为超声波传感器，10为机械动力电源。
II、自适应摆风
自适应摆风主要由红外人体传感和超声波测距共同完成，其中人体定位的核心部分，红外人体传感是将一定角度内的扇形区域即风扇的工作服务目标区域是否存在人体，检测到人体后四个红外模块进行组合作用分割成九个区域。然后九个区域进行编码，某一个区域感应到人体则将其编码为1，反之为0采用二进制编码即可采集到人体的角度定位信息。由主电路上的STM32控制超声波模块发出声波信号，同时打开定时器进行计时，直到超声波遇到物体发射回来读出定时器所计时间即超声波从发射到遇到人体反射回来所进过的时间，将这个时间除以二，再与当前空气介质中的声速相乘，就是声波传输的距离即人体距离定位信息。主控制STM32再根据定位信息实时控制舵机进行风扇摆风方向的调整。
III、自适应风速
自适应摆风主要由温度传感器和超声波测距共同完成，由温度传感器实时采集当前室内环境温度并传输至核心控制主电路STM32，再根据室温以及之前所采集的人体距离定位信息，控制风扇转动电机产生一个相对舒适的风速。
Ⅳ、遥控APP
如图3遥控APP作为风扇的人机交互，使用蓝牙与下位主电路通信，具有控制风扇的工作模式，摆风方向、风速、系统启停以及相关自适应模式下参数设定。
本发明涉及一种智能风扇技术，具体由嵌入式软件、机械硬件平台、传感层、遥控APP四个部分组成，可以根据人体在室内的位置和当前室温产生自适应的摆风方向和风速。室内风扇环境检测，检测内容包括人体定位和当前室温，人体定位即指人体相对风扇的角度和距离；风扇系统根据环境信息可以自动产生自适应的摆风方向和风速。
本发明应用了红外与超声波传感技术，在使得风扇的摆风方向能够对人体进行自动定位和调节，做到风随人动，配合温度传感器使风速自动一直维持在人体较为舒适的档位。
本发明的创造性在于：实现风扇自适应摆风方向和风速，手机APP遥控控制。
本发明的新颖性在于：应用了红外与超声波传感技术，在使得风扇的摆风方向能够对人体进行自动定位和调节，做到风随人动，配合温度传感器使风速自动一直维持在人体较为舒适的档位。使用普及化极高的手机APP遥控风扇。
本发明的实用性在于：这几年，伴随着空调行业的迅速发展和推广，空调的价格大幅度下降，再加上国家的家电下乡政策，电风扇行业曾一度被认为是“黄昏产业”。然而事实并非如此，有市场调研统计，家用电风扇其实并没有随着空调的普及而淡出市场，反而近两年出现了市场份额恢复的趋势。有网站曾对我国11个大中城市的家电卖场消费者做过调查，结果显示选择电风扇的部分消费者是基于价格因素才购买的；而电风扇的基本功能和外观因素占到了主导消费者购买原因的因素高达52％，起到了非常重要的决定作用。其主要原因：其一是风扇和空调的降温效果不同；(空调具有强力的制冷功能，能够、迅速地将室内环境的温度降低，而电风扇产生的风虽然不及空调但更加温和，更加适合老人小孩和体质较弱的人使用)。其二是电风扇具有一定价格优势和省电优势，综合起来性价比较高，使用和安装也相对便捷很多。传统电风扇多采用机械方式进行控制，功能少，噪音大，各档位的风速变化大。应用了红外与超声波传感技术，下使风扇的摆风方向能够对人体进行自动定位和调节，做到风随人动，配合温度传感器和超声波测距使风速自动一直维持在人体较为舒适的档位，避免大风、猛风对人体的伤害，避免人体因为降温不当而造成感冒、伤风，尤其家中的老人小孩等体质弱势群体提高了风扇的工作效率和智能化，将对智慧家电、智慧生活管理、维护、节能等诸多方面带来有利影响。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上设有用于实现风扇整体功能控制的主控模块(2)、用于给所述主控模块(2)供电的主电源(3)、用于实时采集室内温度并传输信号至所述主控模块(2)的温度传感器(4)、用于调整风扇摆风方向的舵机(5)和用于检测人体定位的多个红外传感器(6)，所述舵机(5)上还设有带有转动电机(7)的风扇(8)，所述转动电机(7)上还设置有用于测距定位的超声波传感器(9)，所述温度传感器(4)、所述舵机(5)、所述超声波传感器(9)、所述主电源(3)、所述红外传感器(6)均与所述主控模块(2)电性连接，所述底座(1)上还设有用于给所述转动电机(7)供电的机械动力电源(10)，所述机械动力电源(10)与所述转动电机(7)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇，其特征在于，所有所述的红外传感器(6)按照扇形分布设置于所述底座(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇，其特征在于，所述主电源(3)的工作电压为5V～5.5V。
4.根据权利要求1所述的一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇，其特征在于，所述机械动力电源(10)的工作电压为5V～12V。
5.根据权利要求1所述的一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇，其特征在于，所述转动电机(7)采用罩极式电机。
6.根据权利要求1所述的一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇，其特征在于，所述舵机(5)采用两维度舵机。
7.根据权利要求1所述的一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇，其特征在于，所述主控模块(2)采用STM32系列的单片机。
8.根据权利要求1所述的一种具有自动定位和自适应风速功能的APP遥控风扇，其特征在于，所述风扇(8)的叶片数为3片～8片。
CN201910620688.6A 2019-07-10 2019-07-10 一种具有自动定位和自适应风速功能的app遥控风扇 Pending CN110374902A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910620688.6A CN110374902A (zh) 2019-07-10 2019-07-10 一种具有自动定位和自适应风速功能的app遥控风扇

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910620688.6A CN110374902A (zh) 2019-07-10 2019-07-10 一种具有自动定位和自适应风速功能的app遥控风扇

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110374902A true CN110374902A (zh) 2019-10-25

Family

ID=68252597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910620688.6A Pending CN110374902A (zh) 2019-07-10 2019-07-10 一种具有自动定位和自适应风速功能的app遥控风扇

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110374902A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110986316A (zh) * 2019-12-06 2020-04-10 青岛海尔空调器有限总公司 送风控制方法、装置、空调及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110114004A (ko) * 2010-04-12 2011-10-19 한국전자통신연구원 주변 환경 정보를 이용한 선풍기의 모드 제어 장치 및 그 방법
CN104791276A (zh) * 2015-04-02 2015-07-22 高源� 新型节能电扇
CN205349816U (zh) * 2016-01-14 2016-06-29 段磊磊 多途径多功能智能电风扇控制系统
CN108644142A (zh) * 2018-04-28 2018-10-12 福建师范大学福清分校 一种新型智能风扇及其控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110114004A (ko) * 2010-04-12 2011-10-19 한국전자통신연구원 주변 환경 정보를 이용한 선풍기의 모드 제어 장치 및 그 방법
CN104791276A (zh) * 2015-04-02 2015-07-22 高源� 新型节能电扇
CN205349816U (zh) * 2016-01-14 2016-06-29 段磊磊 多途径多功能智能电风扇控制系统
CN108644142A (zh) * 2018-04-28 2018-10-12 福建师范大学福清分校 一种新型智能风扇及其控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110986316A (zh) * 2019-12-06 2020-04-10 青岛海尔空调器有限总公司 送风控制方法、装置、空调及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202166155U (zh) 室内空气质量智能监控调节装置
CN105945007B (zh) 一种太阳能电池极板自动清洁装置
CN205173026U (zh) 一种智能风扇
CN204730387U (zh) 一种智能加湿器控制系统
CN103954056B (zh) 一种太阳空气能热水器智能远程监控系统及监控方法
CN101988728A (zh) 一种辐射末端采冷暖配合新风的中央空调控制系统
CN209025874U (zh) 一种便携式智能加湿风扇
CN204553276U (zh) 一种智能温控多功能电风扇
CN110374902A (zh) 一种具有自动定位和自适应风速功能的app遥控风扇
CN103671139A (zh) 智能追踪用户的电风扇
CN110067762A (zh) 一种基于stm32智能化光伏存电加湿电风扇
CN213301307U (zh) 一种智慧农业控制系统
CN109424560A (zh) 一种智能风扇
CN203454338U (zh) 一种外气空调节能器
CN208222774U (zh) 一种中央空调能效检测管理系统
CN110864389A (zh) 一种光伏云雾空调系统
CN203137716U (zh) 一种节能的空调蚊帐
CN206280271U (zh) 一种智能控制风扇
CN209541110U (zh) 一种室内空气净化装置
CN203520604U (zh) 物联网环境下的智能家居无线控制系统
CN206861036U (zh) 城市集中供暖安装在各分户家中的智能阀
CN104266321A (zh) 一种空气加湿器控制系统
CN205876772U (zh) 电风扇智能控制系统
CN202209748U (zh) 一种应用在寒冷地区村镇经营性住宅的混合通风系统
CN202612168U (zh) 一种用于电风扇间歇性工作的控制电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191025

RJ01 Rejection of invention patent application after publication