CN114893426A - 一种摇头风扇及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摇头风扇及其控制方法，该摇头风扇包括：风扇主体，沿其运行轨迹依次设置有多个遮光件，多个遮光件的透光率不同；光源及光敏元件，分别设置在风扇主体的运行轨迹的相对两侧，光敏元件适于接收光源透过遮光件的光信号，光敏元件接收到的光信号随与光敏元件对应的遮光件的不同而不同；检测元件，与光敏元件电连接，适于将光敏元件接收到的光信号转换为电信号，以根据电信号确定风扇主体的当前位置；当光源设置在运行轨迹的内侧时，遮光件或光敏元件随风扇主体转动；当光源设置在运行轨迹的外侧时，遮光件或光源随风扇主体转动。从而提供一种能够判断风扇吹风的当前位置的摇头风扇。

Description

一种摇头风扇及其控制方法

技术领域

本发明涉及电器技术领域，具体涉及一种摇头风扇及其控制方法。

背景技术

现阶段，电风扇产品已进入千家万户，并以其低廉的价格获得广大用户的喜爱。随着技术的进步，风扇的种类及功能越来越多，客户对风扇的控制要求也越来越多，现有风扇的送风角度一般由摇头范围决定，低端产品的摇头角度固定，送风范围固定不可调整，部分高端机型具有多个不同的摇头角度，从而可根据用户的不同需求设置不同的送风角度，其中，部分机型具有360°的摇头角度，在全角度范围内都可根据用户的需求进行送风。

然而，现有技术中的摇头风扇通常不能判断当前位置，从而会导致风扇转动的方向不合理，进而进入设定范围时间就较长，影响用户体验。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种摇头风扇及其控制方法以克服现有技术中风扇不能判断风扇吹风的当前位置的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种摇头风扇，包括：

风扇主体，沿其运行轨迹依次设置有多个遮光件，多个所述遮光件的透光率不同；

光源及光敏元件，分别设置在所述风扇主体的运行轨迹的相对两侧，所述光敏元件适于接收所述光源透过所述遮光件的光信号，所述光敏元件接收到的光信号随与所述光敏元件对应的所述遮光件的不同而不同；

检测元件，与所述光敏元件电连接，适于将所述光敏元件接收到的光信号转换为电信号，以根据所述电信号确定所述风扇主体的当前位置；

当所述光源设置在所述运行轨迹的内侧时，所述遮光件或所述光敏元件随所述风扇主体转动；当所述光源设置在所述运行轨迹的外侧时，所述遮光件或所述光源随所述风扇主体转动。

可选地，所述光源或所述光敏元件设置在所述运行轨迹的中心位置。

可选地，所述遮光件为遮光板，多个所述遮光板沿所述风扇主体的周向依次排布。

可选地，摇头风扇还包括：驱动模块，所述驱动模块适于驱动所述风扇主体转动。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种摇头风扇控制方法，包括：

获取风扇主体的预设摇头角度范围及检测元件检测到的当前电信号；

基于所述当前电信号，确定所述风扇主体的当前位置角度；

基于所述当前位置角度，确定所述风扇主体的转动方向；

控制所述风扇主体按照所述转动方向转动，以使所述风扇主体到达所述预设摇头角度范围。

可选地，所述风扇主体具有初始位置，当所述风扇主体位于所述初始位置时，与光敏元件对应的遮光件为初始遮光件，所述基于所述当前电信号，确定所述风扇主体的当前位置角度包括：

基于所述当前电信号，确定与所述光敏元件对应的当前遮光件；

基于当前遮光件与初始遮光件之间的角度差，得到所述风扇主体的当前位置角度。

可选地，所述基于所述当前位置角度，确定所述风扇主体的转动方向包括：

判断所述当前位置角度是否在所述预设摇头角度范围内；

当所述当前位置角度不在所述预设摇头角度范围内时，获取所述当前位置角度距离所述初始位置的顺时针角度差和逆时针角度差；

基于所述顺时针角度差和所述逆时针角度差的大小关系，确定所述风扇主体的转动方向。

可选地，所述基于所述顺时针角度差和所述逆时针角度差的大小关系，确定所述风扇主体的转动方向包括：

当所述顺时针角度差小于所述逆时针角度差时，所述转动方向为顺时针转动；

当所述顺时针角度差大于所述逆时针角度差时，所述转动方向为逆时针转动；

当所述顺时针角度差等于所述逆时针角度差时，所述转动方向为顺时针转动或逆时针转动。

可选地，在所述获取风扇主体的预设摇头角度范围之前，所述方法还包括：

监测所述摇头风扇是否处于摇头工作模式；

在所述摇头风扇处于摇头工作模式时，获取风扇主体的预设摇头角度范围；

在所述摇头风扇未处于摇头工作模式时，维持所述摇头风扇的当前运行状态继续运行。

可选地，当所述当前位置角度在所述预设摇头角度范围内时，控制所述摇头风扇在所述预设摇头角度范围内摇头运行。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的摇头风扇，通过在光源和光敏元件之间设置不同透光率的遮光板，在遮光板随风扇主体转动过程中，光源通过不同透光率的遮光板将光照射至光敏元件后，产生不同的电流，根据检测到的电流值即可确定风扇主体的当前位置，进而可以为风扇主体规划合理的转动方向，使其以最优转动方向快速进入用户设定的角度范围，结构简单、易于实现、可靠性高且用时较少，有利于提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的摇头风扇的结构示意图；

图2为本发明实施例的摇头风扇的模块框图；

图3为本发明实施例的摇头风扇控制方法的流程图；

图4为本发明实施例的摇头风扇控制方法的具体工作过程示意图。

附图标记说明：

1、光源；2、光敏元件；31、第一遮光板；32、第二遮光板；33、第三遮光板；34、第四遮光板；35、第五遮光板；36、第六遮光板；37、第七遮光板；38、第八遮光板；4、运行轨迹。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域技术人员在没有作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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

现阶段，电风扇产品已进入千家万户，并以其低廉的价格获得广大用户的喜爱。随着技术的进步，风扇的种类及功能越来越多，客户对风扇的控制要求也越来越多，现有风扇的送风角度一般由摇头范围决定，低端产品的摇头角度固定，送风范围固定不可调整，部分高端机型具有多个不同的摇头角度，从而可根据用户的不同需求设置不同的送风角度，其中，部分机型具有360°的摇头角度，在全角度范围内都可根据用户的需求进行送风。

对于可设置送风角度的风扇，通常需要对风扇吹风的判断当前所处位置，在确认当前位置后再转动至客户设定范围内进行送风，然而，现有技术中的摇头风扇通常不能判断当前位置，从而会导致风扇转动的方向不合理，进而进入设定范围时间就较长，影响用户体验。

基于上述问题，本发明实施例提供了一种摇头风扇，如图1－图2所示，该摇头风扇具体包括：风扇主体，沿其运行轨迹4依次设置有多个遮光件，多个遮光件的透光率不同；光源1及光敏元件2，分别设置在风扇主体的运行轨迹的相对两侧，光敏元件2适于接收光源1透过遮光件的光信号，光敏元件2接收到的光信号随与光敏元件2对应的遮光件的不同而不同；检测元件，与光敏元件2电连接，适于将光敏元件2接收到的光信号转换为电信号，以根据电信号确定风扇主体的当前位置；当光源1设置在运行轨迹4的内侧时，遮光件或光敏元件2随风扇主体转动；当光源1设置在运行轨迹4的外侧时，遮光件或光源1随风扇主体转动。

需要说明的是，摇头风扇在运行过程中，风扇主体进行吹风并在固定运行轨迹4上摇头转动，通常运行轨迹4为圆形，在风扇主体上沿运行轨迹4的圆周方向依次设置多个透光率不同的遮光件组成的遮光模块，光源1在通过不同透光率的遮光板后将光信号照射到光敏元件2上，光敏元件2接收到不同强度的光信号，对应地，在检测元件上产生不同大小的电流。以光源1设置在运行轨迹4的内侧，遮光件随风扇主体转动为例进行说明，遮光件可以固定在风扇主体上，光敏元件2设置在运行轨迹4的外侧，光源1与光敏元件2固定不动，由于不同的遮光件设置在风扇主体上的位置是固定的且光敏元件2的位置是固定的，因而根据检测到的电流值即可判断风扇主体当前转动的角度。作为可替换的实施方式，光源1设置在运行轨迹4的内侧时，也可以设置成光源1与遮光件为固定不动的，光敏元件2设置在运行轨迹4的外侧且随着风扇主体转动，同样可以实现在风扇主体转动至不同的角度时，光敏元件接收到对应的不同的光信号。可以理解，当光源1设置在运行轨迹4的外侧时的实施方式原理与上述实施例相同，在此不再赘述。可选的，光源1为LED光源。

本发明实施例提供的摇头风扇，通过在光源1和光敏元件2之间设置不同透光率的遮光板，在遮光板随风扇主体转动过程中，光源通过不同透光率的遮光板将光照射至光敏元件后，产生不同的电流，根据检测到的电流值即可确定风扇主体的当前位置，进而可以为风扇主体规划合理的转动方向，使其以最优转动方向快速进入用户设定的角度范围，结构简单、易于实现、可靠性高且用时较少，有利于提升用户体验。

具体地，光源1或光敏元件2设置在运行轨迹4的中心位置，以保证光敏元件2位于光源1发出的光束的传输方向。以光源1设置在风扇主体的运行轨迹4的外侧且光源1随风扇主体转动为例进行说明，此时，遮光板固定不动，光源1优选为发出单束光的光源，运行轨迹4呈圆形，光敏元件2设置在运行轨迹4的中心位置可以保证在光源1随风扇主体转动过程中，光敏元件2始终位于光束的传输方向上。

当光源1设置在运行轨迹4的内侧，遮光件随风扇主体转动时，光源1可选择向四周发射光束的点光源，此时，光源1无需放置在风扇主体内部的中心点，只需与光敏元件2分别置于运行轨迹4的相对两侧即可，可以保证在运行轨迹4上移动的遮光板转动至光源1与光敏元件2之间时，光源1发射出的光束通过遮光板后到达光敏元件2上，从而产生相应的电流值。

以下，以光源1设置在运行轨迹4的内侧，遮光件随风扇主体转动为例进行说明，其它实施方式的原理与之相同，不再赘述。

具体地，遮光件为遮光板，多个遮光板沿风扇主体的周向依次排布。

需要说明的是，当风扇主体转动至正对光敏元件2时作为初始位置，遮光板的数量为n个，对应的多个遮光板依次为M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7....Mn，多个遮光板的透光率依次为D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7....Dn，多个遮光板对应的角度值分别为N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7....Nn，对应地，光源1通过对应位置的遮光板，产生对应的光敏电流分别为i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7....in，通过检测到的光敏电流值即可判断风扇主体的当前位置的角度值。示例性地，遮光板的数量为8个，沿运行轨迹4方向依次为第一遮光板31、第二遮光板32、第三遮光板33、第四遮光板34、第五遮光板35、第六遮光板36、第七遮光板37、第八遮光板38，八个遮光板的透光率依次为D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8，对应的角度值分别为N1、N2、N3、N5、N6、N7、N8，对应地，光源1通过对应位置的遮光板，产生对应的光敏电流分别为i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7、i8，本发明并不以此为限。

可选的，遮光板的数量根据用户的实际需求进行设置，若用户对检测时间要求很高，可在整个运行轨迹4上全部设置有遮光板，使得遮光板间没有间隙；如客户对检测时间要求较低，可在运行轨迹4上间隔设置有限数量的遮光板，相邻两个遮光板之间有间隙，但只要开启摇头功能，遮光板随着风扇主体转动，可以很快有遮光板转动至与光敏元件2对应的位置，即可判断风扇主体的当前位置。

具体地，摇头风扇还包括：驱动模块，驱动模块适于驱动风扇主体转动。

本发明实施例还提供了一种摇头风扇控制方法，应用于如上述所述的摇头风扇，如图3－图4所示，该摇头风扇控制方法包括如下步骤：

步骤S101：获取风扇主体的预设摇头角度范围及检测元件检测到的当前电信号。

其中，预设摇头角度范围是用户设定的摇头角度范围，例如90°、180°等。

步骤S102：基于当前电信号，确定风扇主体的当前位置角度。

需要说明的是，与光敏元件2位置对应的遮光板为当前遮光板，光源1发射出的光信号透过当前遮光板后到达光敏元件2产生的电信号为当前电信号，根据当前电信号的值即可确定当前遮光板对应的角度值，即为当前位置角度。

步骤S103：基于当前位置角度，确定风扇主体的转动方向。

步骤S104：控制风扇主体按照转动方向转动，以使风扇主体到达预设摇头角度范围。

通过执行上述步骤，本发明实施例提供的摇头风扇控制方法通过利用光源通过不同透光率的遮光板将光照射至光敏元件后产生不同的电流，根据检测到的电流值来确定风扇主体的当前位置角度，进而根据当前位置角度确定风扇主体的转动方向，使得风扇主体按照最优转动方向进入用户设定的角度范围，避免了因转动方向不合理而造成的时间浪费，从而可以快速进入用户的预设摇头角度范围，有利于提高用户体验。

具体地，风扇主体具有初始位置，当风扇主体位于初始位置时，与光敏元件2对应的遮光件为初始遮光件，上述的步骤S102包括如下步骤：

步骤S201：基于当前电信号，确定与光敏元件2对应的当前遮光件。

需要说明的是，光源1发出的光信号透过不同的遮光件后对应的电信号的电流值大小不同，根据当前但信号即可确定与光敏元件2对应的当前遮光件，简单且直观。

步骤S202：基于当前遮光件与初始遮光件之间的角度差，得到风扇主体的当前位置角度。

示例性地，风扇主体位于初始位置时，初始遮光件对应的风扇主体的转动角度为0，当前遮光件与风扇主体的中心点的连线和遮光板M4与风扇主体的中心点的连线之间的夹角即为当前遮光件与初始遮光件之间的当前角度差，根据前角度差即可得到风扇主体的当前位置角度。

具体地，上述的步骤S103包括如下步骤：

步骤S301：判断当前位置角度是否在预设摇头角度范围内。

步骤S302：当当前位置角度不在预设摇头角度范围内时，获取当前位置角度距离初始位置的顺时针角度差和逆时针角度差。

步骤S303：基于顺时针角度差和逆时针角度差的大小关系，确定风扇主体的转动方向。

需要说明的是，当前位置角度不在预设摇头角度范围内时，需要先转动至预设摇头角度范围内，风扇主体可以进行顺时针转动，也可进行逆时针转动，选择不同的转动方向则所用时间不同，通过先判断顺时针角度差和逆时针角度差的大小，可以得到合理的运行方向，从而有利于减少调节的时间。

示例性地，当当前位置角度不在预设摇头角度范围内时，例如用户选择预设摇头角度范围为90°(即相对正前方左右45°角)，而此时当前位置角度处于90°范围以外，需快速确认当前位置角度，确认进入预设摇头角度范围内的最快的运动方向，使设备以最快速度进入预设范围角度开始工作。此时读取光敏检测模块反馈数据，主控IC判定当前所处位置并计算最短回正方向，主控IC计算后驱动步进电机运动，开启摇头。

具体地，上述的步骤S303包括如下步骤：

步骤S401：当顺时针角度差小于逆时针角度差时，转动方向为顺时针转动。

步骤S402：当顺时针角度差大于逆时针角度差时，转动方向为逆时针转动。

需要说明的是，角度差越小，转动所需的时间越短，选择角度差较小的方向转动，即选择能够快速进入预设摇头角度范围的运动方向，可以节约调节时间，使设备以最快速度进入预设范围角度开始工作。

步骤S403：当顺时针角度差等于逆时针角度差时，转动方向为顺时针转动或逆时针转动。

具体地，在获取风扇主体的预设摇头角度范围之前还包括如下步骤：

步骤S105：监测摇头风扇是否处于摇头工作模式。

步骤S106：在摇头风扇处于摇头工作模式时，获取风扇主体的预设摇头角度范围。

其中，上述的步骤S106中，在确地摇头风扇处于摇头工作模式之后，主控IC控制开启光源1、开启驱动模块驱动风扇主体摇头，然后，在获取风扇主体的预设摇头角度范围之后，再读取光敏检测模块中的检测元件的当前电信号。

步骤S107：在摇头风扇未处于摇头工作模式时，维持摇头风扇的当前运行状态继续运行。

具体地，当当前位置角度在所述预设摇头角度范围内时，控制摇头风扇在预设摇头角度范围内摇头运行。

需要说明的是，当前位置角度在预设角度运行范围时，说明当前位置角度满足用户设定摇头需求，按用户设置范围运行摇头功能即可。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种摇头风扇，其特征在于，包括：

风扇主体，沿其运行轨迹(4)依次设置有多个遮光件，多个所述遮光件的透光率不同；

光源(1)及光敏元件(2)，分别设置在所述风扇主体的运行轨迹(4)的相对两侧，所述光敏元件(2)适于接收所述光源(1)透过所述遮光件的光信号，所述光敏元件(2)接收到的光信号随与所述光敏元件(2)对应的所述遮光件的不同而不同；

检测元件，与所述光敏元件(2)电连接，适于将所述光敏元件(2)接收到的光信号转换为电信号，以根据所述电信号确定所述风扇主体的当前位置；

当所述光源(1)设置在所述运行轨迹(4)的内侧时，所述遮光件或所述光敏元件(2)随所述风扇主体转动；当所述光源(1)设置在所述运行轨迹(4)的外侧时，所述遮光件或所述光源(1)随所述风扇主体转动。

2.根据权利要求1所述的摇头风扇，其特征在于，所述光源(1)或所述光敏元件(2)设置在所述运行轨迹(4)的中心位置。

3.根据权利要求1所述的摇头风扇，其特征在于，所述遮光件为遮光板，多个所述遮光板沿所述风扇主体的周向依次排布。

4.根据权利要求1所述的摇头风扇，其特征在于，还包括：驱动模块，所述驱动模块适于驱动所述风扇主体转动。

5.一种摇头风扇控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1－4任意一项所述的摇头风扇，所述方法包括：

获取风扇主体的预设摇头角度范围及检测元件检测到的当前电信号；

基于所述当前电信号，确定所述风扇主体的当前位置角度；

基于所述当前位置角度，确定所述风扇主体的转动方向；

控制所述风扇主体按照所述转动方向转动，以使所述风扇主体到达所述预设摇头角度范围。

6.根据权利要求5所述的摇头风扇控制方法，其特征在于，所述风扇主体具有初始位置，当所述风扇主体位于所述初始位置时，与光敏元件(2)对应的遮光件为初始遮光件，所述基于所述当前电信号，确定所述风扇主体的当前位置角度包括：

基于所述当前电信号，确定与所述光敏元件(2)对应的当前遮光件；

基于当前遮光件与初始遮光件之间的角度差，得到所述风扇主体的当前位置角度。

7.根据权利要求6所述的摇头风扇控制方法，其特征在于，所述基于所述当前位置角度，确定所述风扇主体的转动方向包括：

判断所述当前位置角度是否在所述预设摇头角度范围内；

当所述当前位置角度不在所述预设摇头角度范围内时，获取所述当前位置角度距离所述初始位置的顺时针角度差和逆时针角度差；

基于所述顺时针角度差和所述逆时针角度差的大小关系，确定所述风扇主体的转动方向。

8.根据权利要求7所述的摇头风扇控制方法，其特征在于，所述基于所述顺时针角度差和所述逆时针角度差的大小关系，确定所述风扇主体的转动方向包括：

当所述顺时针角度差小于所述逆时针角度差时，所述转动方向为顺时针转动；

当所述顺时针角度差大于所述逆时针角度差时，所述转动方向为逆时针转动；

当所述顺时针角度差等于所述逆时针角度差时，所述转动方向为顺时针转动或逆时针转动。

9.根据权利要求5所述的摇头风扇控制方法，其特征在于，在所述获取风扇主体的预设摇头角度范围之前，所述方法还包括：

监测所述摇头风扇是否处于摇头工作模式；

在所述摇头风扇处于摇头工作模式时，获取风扇主体的预设摇头角度范围；

在所述摇头风扇未处于摇头工作模式时，维持所述摇头风扇的当前运行状态继续运行。

10.根据权利要求7所述的摇头风扇控制方法，其特征在于，当所述当前位置角度在所述预设摇头角度范围内时，控制所述摇头风扇在所述预设摇头角度范围内摇头运行。

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