CN110425171A - 一种家用电器的控制装置和电风扇及电风扇的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用电器的控制装置，所述控制装置包括控制模块，与所述控制模块分别电连接的识别模块、主电机和转动电机。本发明还提供了一种电风扇，包括机身、与机身固定连接的底座和安装在机身内的电机和以上所述的家用电器的控制装置。还公开了一种电风扇的控制方法，本发明提供的电风扇机身上配置有热释电感应模块，将热释电感应模块安装在可转动的机身上，不需要单独为热释电模块配置转动电机，节省成本，同时结构实现简单，通过电风扇的控制方法能够实现风扇智能控制，实现静态人体检测与追踪，节约能源，提高用户体验。

Description

一种家用电器的控制装置和电风扇及电风扇的控制方法

技术领域

本发明属于家用电器技术领域，更具体的是涉及一种家用电器的控制装置和电风扇及电风扇的控制方法。

背景技术

随着科技的发展，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，人体感应技术也在家电领域得到了广泛的应用。现在的智能风扇一般是采用红外温度传感器单点检测，可能会失误动作；另一方面，采用热释电方式的传感器只能对移动的人体有作用，不能检测静态人体。

现有的电风扇的转向方式都是按照指定的方式运行，其中，转向的角速度、转向的最大角度等都是按照预设设置的。不管当前电风扇前有人或者没有人在，存在的人多或者人少，现有的电风扇的工作方式都是固定的，即转向电机安装预设的的转向角速度以及相应的转向的角度范围进行送风。并且在人离开后，当前电风扇之前没有人存在时，不经过人为控制或者其他设置，电风扇都会按照现有的方式继续送风，不仅容易造成能源的浪费，还存在一定的安全隐患。

综上所述，现有的电风扇不能根据人体的位置进行有选择的送风，存在资源浪费的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种家用电器的控制装置和电风扇及电风扇的控制方法。主要解决背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种家用电器的控制装置，所述控制装置包括控制模块，与所述控制模块分别电连接的识别模块、和转动电机；所述识别模块，用于检测电风扇在预设范围内每个信号点的温度，识别一定角度范围内的信号点；所述控制模块，接收识别模块的信号并控制转动电机在一定角度范围内转动。

进一步，所述识别模块包括人体温度检测传感器，所述人体温度检测传感器用于对所述感应区域的人体的体温变化情况进行检测，所述控制模块根据人体的体温变化情况控制所述转动电机的转速。

进一步，所述识别模块为热释电红外传感器。

进一步，所述识别模块还包括：菲涅尔透镜；其中，所述热释电红外传感器与所述菲涅尔透镜为一体结构。

进一步，所述装置还包括：信号放大模块；所述信号放大模块的输入端与识别模块相连，所述信号放大模块的输出端与控制模块相连。

进一步，所述转动电机为步进电机或同步电机，所述转动电机根据控制模块给予的信号脉冲工作，每收到指定的脉冲信号转动一定的角度。

一种电风扇，包括机身、与机身固定连接的底座和安装在机身内的转动电机，还包括如以上所述的家用电器的控制装置。

进一步，所述识别模块设置在电风扇机身上，跟随机身转动。

一种电风扇的控制方法，包括以下步骤：

通过控制模块获取电风扇的运行模式；

通过热释电红外传感器检测一预设范围内是否存在人体；

在检测到该预设范围内存在人体时，控制模块驱动转动电机在一定范围内转动。

进一步，所述电风扇的运行模式分为直风模式和扫风模式。

进一步，所述直风模式检测到直风范围内不存在人体时，控制转动电机转动检测该预设范围是否存在人体。

进一步，所述扫风模式检测该预设范围不存在人体时，控制模块控制转动电机降速运行并实时监测预设范围是否存在人体。

进一步，所述控制模块驱动转动电机在一定范围内转动具体为：所述转动电机确定两信号相对角度，通过控制模块确定转动电机的转动范围。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种家用电器的控制装置和电风扇及电风扇的控制方法，电风扇包括底座和机身，以及驱动机身旋转的转动电机，机身上配置有热释电感应模块，将热释电感应模块安装在可转动的机身上，不需要单独为热释电模块配置转动电机，节省成本，同时结构实现简单，通过电风扇的控制方法能够实现风扇智能控制，实现静态人体检测与追踪，节约能源，提高用户体验。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明电风扇的结构示意图；

图2为本发明一实施例电风扇控制方法的流程图；

图3为本发明另一实施例电风扇控制方法的流程图；

图4为本发明家用电器控制装置的结构图；

图5为本发明电风扇直风模式下流程图；

图6为本发明电风扇扫风模式下流程图；

图7为本发明家用电器的控制装置的工作示意图。

图中标号说明：1、机身；2、主电机；3、底座；4、识别模块；5、转动电机；6、控制模块；7、信号放大模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1-4所示，本发明提供的一种家用电器的控制装置，可以应用于实现转向功能的家用电器，如冷风扇、暖风扇、落地扇、无叶扇、循环扇、塔扇及电暖器等。

通过热释电红外感应实现人体实时追踪，从而间接控制风扇的风速、转向，实现风扇的智能调节，已是市面上大多数风扇智能化的解决方案，但红外热释电传感器只能检测到动态人体，如果人一旦处于静止休息状态，就会出现误判的情况，用户体验效果不佳。本发明的核心将热释电感应模块放置在风扇摇头转动机构上，通过转动电机控制热释电模块转动，实现静态人体检测。通过合理的控制方法实现静态人体检测与追踪。

如图4所示，本发明的提供的一种家用电器的控制装置，包括控制模块6，与控制模块6分别相连的识别模块4、转动电机5和主电机2。

识别模块4，其用于检测电风扇在预设范围内每个信号点的温度，识别一定角度范围内的信号点；

控制模块6，控制转动电机5在一定角度范围内转动，接收识别模块4的信号并控制转动电机5在一定角度范围内转动。

其中，识别模块4与转动电机5同步转动，转动电机5与识别模块4的转动角度范围一致，转动电机5对准那个方位，识别模块4的识别方向就对准那个方位。识别模块4在转动的过程中，扫描所述一定角度范围，识别该一定角度范围内的信号点，当识别到信号点时向控制模块6发送通知信号；控制模块6接收识别模块4发送的通知信号，根据接收该通知信号的时间点和转动电机5的转动信息，确定信号点所在位置的角度值，根据信号点所在位置的角度值确定转动电机5的转动角度范围；控制模块6控制转动电机2在所确定的转动角度范围内转动。

作为优选，转动电机5控制机身转动，转动电机5为步进电机或同步电机；主电机2控制风叶旋转。

在本实施例中，识别模块4在扫描过程中识别到信号点时，会向控制模块6发送通知信号。控制模块6通过计算得到当前信号点所在的角度值。当识别模块4在其扫描范围内识别到多个信号点时，控制模块6根据识别到的多个信号点中角度值最小的信号点所对应的时间点、以及角度值最大的信号点所对应的时间点，以及转动电机5的转动信息；其中，转动电机5的转动信息包括：转动电机5的起始转动时间点、转动电机5的转动角速度。

具体为：转动电机5根据控制模块6给予的信号脉冲工作，每收到指定的脉冲信号转动一定的角度，相当于转动电机5的转动角速度。控制模块6根据转动电机5的起始转动的时间点和接收到角度值最小的信号点所对应的时间点，确定转动电机5转到角度值最小的信号点所用时间及转动电机5的转动角速起始工作角度值，即识别到的角度值最小的信号点所在的角度值。控制模块6根据转动电机5的起始转动的时间点和接收到角度值最大的信号点所对应的时间点，确定转动电机5转到角度值最大的信号点所用时间及转动电机5的转动角速度，即识别到的角度值最大的信号点所在的角度值。

根据转动电机5的起始工作角度值和中转工作角度值确定转动电机5的转动角度范围，转动电机5从起始工作角度值开始，转动到中转工作角度值后折返，来回往返循环，直至识别模块4识别到新的信号点。

在本实施例中，转动电机5与识别模块4为一体成型结构，转动电机5在所设定的一定角度范围内一直做往返活动，同时带动识别模块4扫描该一定角度范围所对应的空间内的信号点。

在本实施例中，识别模块4用于扫描指定范围内的信号点，所述信号点为能释放所述识别模块4识别所需信号的人或物。

具体为，所述识别模块4为热释电红外传感器；其中，所述识别模块4对人体所发射的热红外敏感。通过识别热红外源所发射的热红外信号，识别人体。

在本发明的其他实施例中，可以通过其他方式实现对人体或物体的识别，在此不做限制。

识别模块4还包括：菲涅尔透镜；其中，所述热释电红外传感器与菲涅尔透镜为一体结构。

在本实施例中，将热释电红外传感器与菲涅尔透镜配合使用，可以增强所述热释电红外传感器对热红外信号的识别能力，即可以识别更远距离的信号点。

为了更加灵活的控制由热释电红外传感器与菲涅尔透镜一体结构的识别模块4的识别信号点的能力。在本实施例中，所述转向控制装置还包括：信号放大模块7；信号放大模块7的输入端与识别模块4相连，所述信号放大模块7的输出端与控制相连；所述信号放大模块7用于将识别模块4输出的信号放大后传输给控制模块6。

其中，通过调节信号放大模块7实现灵活的调节识别模块4的识别信号点的能力，调节识别信号点的距离。信号放大模块7的信号放大功能可以根据实际需求进行调节，具体为，所述信号放大模块7为与所述控制模块6相连的数字信号放大电路。

在本发明的一种具体实施例中，识别模块4输出识别得到的热红外信号，所述热红外信号经过信号放大模块7放大后送给控制模块6。其中，识别模块4与转动电机5组成一体，并同步转动。

在工作状态下，控制模块6控制转动电机5在一定角度范围内转动，与转动电机5一体的识别模块4对一定角度范围所对应的空间进行不间断扫描，当有人在风扇周围引起热量变化，即识别模块4在其识别范围内识别到信号点时向控制模块6发送通知信号，控制模块6根据接收到通知信号传递给识别模块4，确定该信号点所在的位置的角度值，即确定人体所在位置。控制模块6根据确定的信号点所在的位置，控制转动电机5转动到信号点所在的位置。然后进行送风，即当前只有一个信号点值只对该信号点进行送风。当识别模块4识别到多个信号点时，控制模块6控制转动电机5在角度值最小的信号点与角度值最大的信号点之间转动，进行范围送风。

在本发明中，识别模块4使用热释电红外传感器，其中，所述热释电传感器对温度敏感。由于人体会向外辐射红外线，从而产生热量，当外界的热量发生变化时，所述热释电红外传感器会产生变化的电信号，当热量不变化时，所述热释电红外传感器输出信号保持恒定。较佳的，通过使用热释电红外传感器配合菲涅尔透镜组成识别模块4，其识别信号点的有效识别距离可达3m以上，识别角度可控制在20度左右，能够达到较高的人体识别分辨率。其中，识别模块4由转动电机5带动，对指定角度范围进行扫描；当识别到信号变化时，即扫描存在的人体后，向控制模块6发送通知信号，经过控制模块6的分析处理，就可控制转动电机5工作。

如图5所示，识别模块4识别到的多个信号点中角度值最小的信号点以及角度值最大的信号点，信号点即人体，通过转动电机5脉冲步数和频率确定两个信号点的相对角度b，在此定义送风角度为c，c根据家用电器的型号自定义，若b小于c，则以b角度中心方向定点送风，若b大于c，则在两信号点之间送风。

本发明还提供了一种电风扇，电风扇能够解决现有的电风扇不能根据人体的位置进行有选择的送风，存在资源浪费的问题。

本发明所提供的电风扇包括上述实施例中任意一项所述的装置。本发明提供的电风扇还包括机身1、底座3和主电机2和转动电机5，识别模块4设置在电风扇机身1上，跟随机身1转动。

本发明提供的一种电风扇的控制方法，包括以下步骤：

通过控制模块6获取电风扇的运行模式；

通过热释电红外传感器检测一预设范围内是否存在人体；

在检测到该预设范围内存在人体时，控制模块6驱动转动电机5在一定范围内转动。

进一步，电风扇的运行模式分为直风模式和扫风模式；直风模式检测到直风范围内不存在人体时，控制转动电机5转动检测该预设范围是否存在人体；扫风模式检测该预设范围不存在人体时，控制模块6控制转动电机5降速运行并实时监测预设范围是否存在人体；控制模块6驱动转动电机5在一定范围内转动具体为：转动电机5确定两信号相对角度，通过识别模块4确定转动电机5的转动范围。

本发明提供的一种电风扇的控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：电源接通，电风扇上电启动，进行初始检测。

步骤S2：T时间内判断在预设范围内是否有人的信号；如果是，则执行步骤S3；否则，执行步骤S6。

步骤S3：判断两个信号点的相对角度b是否大于等于送风角度为c；如果是，则执行步骤S41；否则，执行步骤S42。

步骤S41：扫风运行，即通过识别模块4检测到的最佳感风距离即人体宽度通过控制模块6计算出来的感应角度进行扫风运行。

步骤S42：直风运行，即按照原来送风角度进行送风。

步骤S5：运行时间T1。

步骤S6：无人待机。

进一步，步骤S1进行初始检测可以进一步模式选择，分为直风模式和扫风模式。

如图5所示，直风模式下执行步骤S2：T时间内判断在预设范围内是否有人的信号。如果是有人，即开始运行步骤S3；如果否，无人状态下即运行摇头检测t时间，t时间之后判断T时间内判断在预设范围内是否有人的信号，如果是，即开始运行步骤S3，如果否，则无人待机，过段时间后继续实时监测，继续运行直风模式，完成循环。

如图6所示，扫风模式下执行步骤S2：T时间内判断在预设范围内是否有人的信号。如果是有人，即开始运行步骤S3；如果否，则进行实时监测，无人区降速运行，继续实时监测，若检测到无人状态即无人待机，T时间后继续启动检测，运行扫风模式，完成循环。

作为优选，T可以为5min、10min、15min任一设定时间，在此不做特别的限定。

作为优选，t为风扇摇头一周所需的时间。

如图2所示，本发明提供的一种电风扇的控制方法，应用于一种电风扇，包括底座3、机身1，以及驱动机身1旋转的控制装置，机身1上配置有识别模块4，通过利用风扇的摇头机构让传感器以一定的速度旋转，使人体的热辐射在传感器上产生变化的信号，从而检测到静止的人体，扫风模式下，识别模块4实时监测，在无人区降转速运行，当连续T1(T1＞t)时间未检测到人体信号，则停止运行进入待机，直至再次检测到人体信号；直风模式下，在规定的时间T内若未检测到移动的人体信号，则启动摇头转动电机5t秒，带动识别模块4旋转一周，若检测到静止人体信号则在t秒结束后，风扇正对原来的方向继续送风，若未检测到人体信号则在t秒结束后停止运行进入待机状态，直至再次检测到人体信号；

直风模式下，在规定的时间T内若未检测到移动的人体信号，则启动摆头检测，转动电机5以微小的速度带动识别模块4往复旋转微小的角度，若检测到静止人体信号，风扇按原定方向继续送风，若未检测到人体信号则停止运行进入待机状态，直至再次检测到人体信号；

进一步，转动电机5进行初始检测，转动电机5从初始一端旋转至另一端，识别模块4实时监测，若未检测到人体信号，则进入待机模式，若检测到人体信号，则记录此区域内的初始人体信号和最终人体信号，通过转动电机5脉冲步数和频率确定两信号相对角度b，若b小于风扇送风角度c，则以b角度中心方向定点送风，若b大于风扇送风角度c，则风扇在两个人体信号之间扫风，在规定的T时间后再次检测。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (13)

1.一种家用电器的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括控制模块(6)，与所述控制模块(6)分别电连接的识别模块(4)和转动电机(5)；所述识别模块(4)用于检测电风扇在预设范围内每个信号点的温度，识别一定角度范围内的信号点；所述控制模块(6)接收识别模块(4)的信号并控制转动电机(5)在一定角度范围内转动。

2.根据权利要求1所述的家用电器的控制装置，其特征在于，所述识别模块(4)包括人体温度检测传感器，所述人体温度检测传感器用于对所述感应区域的人体的体温变化情况进行检测。

3.根据权利要求1所述的家用电器的控制装置，其特征在于，所述识别模块(4)为热释电红外传感器。

4.根据权利要求3所述的家用电器的控制装置，其特征在于，所述识别模块(4)还包括菲涅尔透镜，所述热释电红外传感器与所述菲涅尔透镜为一体成型结构。

5.根据权利要求1所述的家用电器的控制装置，其特征在于，所述家用电器的控制装置还包括信号放大模块(7)，所述信号放大模块(7)的输入端与识别模块(4)相连，所述信号放大模块(7)的输出端与控制模块(6)相连。

6.根据权利要求5所述的家用电器的控制装置，其特征在于，所述转动电机(5)为步进电机或同步电机，所述转动电机(5)根据控制模块(6)给予的信号脉冲工作，根据收到指定的脉冲信号转动一定的角度。

7.一种电风扇，包括机身(1)、与机身(1)固定连接的底座(3)和安装在机身(1)内的主电机(2)和转动电机(5)，其特征在于，还包括如权利要求1-6中任一项所述的家用电器的控制装置。

8.根据权利要求7所述的电风扇，其特征在于，所述识别模块(4)设置在电风扇机身(1)上，与机身(1)同步转动。

9.一种电风扇的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过控制模块(6)获取电风扇的运行模式；

通过热释电红外传感器检测一预设范围内是否存在人体；

在检测到该预设范围内存在人体时，控制模块(6)驱动转动电机(5)在一定范围内转动。

10.根据权利要求9所述的电风扇的控制方法，其特征在于，所述电风扇的运行模式分为直风模式和扫风模式。

11.根据权利要求10所述的电风扇的控制方法，其特征在于，所述直风模式检测到直风范围内不存在人体时，控制转动电机(5)转动检测该预设范围是否存在人体。

12.根据权利要求10所述的电风扇的控制方法，其特征在于，所述扫风模式检测该预设范围不存在人体时，控制模块(6)控制转动电机(5)降速运行并实时监测预设范围是否存在人体。

13.根据权利要求9所述的电风扇的控制方法，其特征在于，所述控制模块(6)驱动转动电机(5)在一定范围内转动具体为：所述转动电机(5)确定两信号相对角度，通过识别模块(4)确定转动电机(5)的转动范围。