CN210599524U - 可自动调节风速的风扇 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可自动调节风速的风扇。其中，该风扇包括：温度采集模块，安装于风扇扇叶前罩，用于采集用户的体表温度；主控模块，连接至温度采集模块，用于根据用户的体表温度变化数据控制风扇运行。本实用新型从用户的角度出发，利用安装于风扇扇叶前罩的温度采集模块获取用户体表温度，进而主控模块根据体表温度变化数据对风扇进行自动控制，自动调节风速和风量，以满足用户的当前风量需求，实现风量的智能化闭环控制，无需用户频繁调节，减少用户的控制，增强用户体验。结构简单，便于实现。

Description

可自动调节风速的风扇

技术领域

本实用新型涉及风扇控制技术领域，具体而言，涉及一种可自动调节风速的风扇。

背景技术

目前市场上的风扇提供风量都属于开环控制，通常有两种模式，第一种是恒定转速，设计员提前设置几种不同转速的程序固化在主控MCU(Micro Controller Unit，微控制单元)中，根据用户的选择提供不同风量；第二种是自然风模式，也就是断续模式，设计员提前写好几种不同的占空比来控制电机，让电机的转速按照一定规律进行变化来提供忽大忽小、忽有忽无的风量模拟自然风。

使用恒定转速具有如下缺点：当人们很热的时候可以使用大风量，但是过了一会用户体表温度已经下降后，用户需要手动降风量。

使用断续模式具有如下缺点：当前很热，大汗淋漓，正在享受大风量的时候突然风量变小，导致用户体验极其不佳。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种可自动调节风速的风扇，以解决现有技术中风扇的控制需用户手动操控或者按规律自动变化无法满足用户需求的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可自动调节风速的风扇，包括：温度采集模块，安装于风扇扇叶前罩，用于采集用户的体表温度；主控模块，连接至所述温度采集模块，用于根据所述用户的体表温度变化数据控制所述风扇运行。

可选的，所述温度采集模块安装于所述扇叶前罩的中心。

可选的，所述温度采集模块为非接触式温度传感器。

可选的，所述温度采集模块采用热成像技术。

可选的，所述温度采集模块还用于：在风扇开机时，采集环境温度；所述主控模块，还用于根据所述环境温度和预设温度确定所述风扇的初始转速，并按照所述初始转速控制所述风扇运行。

可选的，所述风扇的电机轴承为双层轴结构，外层轴转动带动扇叶转动，内层轴不随外层轴转动；所述内层轴用于容纳所述温度采集模块的线路。

可选的，所述内层轴与所述外层轴之间通过滚珠和润滑剂连接。

可选的，所述风扇还包括：人机交互模块，连接至所述主控模块，用于接收用户的指令以及输出交互信息。

可选的，所述风扇还包括：电机和电机驱动电路；所述电机驱动电路，分别连接至所述主控模块和所述电机，用于接收所述控制信息，并按照所述控制信息驱动所述电机运行。

可选的，所述风扇还包括：电源模块，用于为温度采集模块、主控模块、电机驱动电路、电机及人机交互模块提供电源。

应用本实用新型的技术方案，从用户的角度出发，利用安装于风扇扇叶前罩的温度采集模块获取用户体表温度，进而主控模块基于用户体表温度变化情况对风扇进行自动控制，自动调节风速和风量，以满足用户的当前风量需求，实现风量的智能化闭环控制，无需用户频繁调节，减少用户的控制，增强用户体验。结构简单，便于实现。

附图说明

图1是本实用新型实施例一提供的可自动调节风速的风扇控制方法的流程图；

图2是本实用新型实施例一提供的可自动调节风速的风扇控制方案的系统原理框图；

图3是本实用新型实施例二提供的可自动调节风速的风扇控制装置的结构框图；

图4是本实用新型实施例四提供的可自动调节风速的风扇的结构示意图；

图5是本实用新型实施例四提供的可自动调节风速的风扇的后视图；

图6是本实用新型实施例四提供的可自动调节风速的风扇的正视图；

图7是本实用新型实施例四提供的可自动调节风速的风扇的侧视图；

图8是本实用新型实施例四提供的可自动调节风速的风扇的结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本实用新型实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述时刻、温度和功能单元，但这些时刻、温度和功能单元不应限于这些术语。这些术语仅用来将时刻、温度和功能单元区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一时刻也可以被称为第二时刻，类似地，第二时刻也可以被称为第一时刻。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，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商品或者装置不仅包括那些要素，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商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本实用新型的可选实施例。

实施例一

图1是本实用新型实施例一提供的可自动调节风速的风扇控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括以下步骤：

S101，获取用户的体表温度变化数据。

其中，用户的体表温度变化数据可以反映出用户当前对风量的需求，例如，体表温度降低，需要减小风量，体表温度升高，需要增大风量。

S102，从预存信息中确定与体表温度变化数据对应的控制信息。

其中，控制信息是指控制风扇的电机转速的相关算法、信息或信号，电机转速不同，风速不同，则风量也不同。控制信息包括：电机驱动信号和/或电机转速。可以预先制定并存储体表温度变化数据与控制信息的对应关系，例如，体表温度降低，则相应的控制信息是控制风量减小的，并且风量减小的程度与体表温度降低的幅度和/或速度有关。在风扇运行过程中，当获取到用户体表温度变化数据时，便可以根据预存信息确定该数据对应的控制信息。

S103，按照控制信息控制风扇运行。

具体的，按照控制信息驱动风扇的电机，控制电机的转速，从而可以控制风速，输出与当前用户体表温度变化数据对应的目标风量，满足用户当前风量需求。

本实施例从用户的角度出发，基于用户体表温度变化情况对风扇进行自动控制，满足用户的当前风量需求，实现风量的智能化闭环控制，无需用户频繁调节，减少用户的控制，增强用户体验。

可选的，S101可以包括：获取用户在第一时刻的第一体表温度；获取用户在第二时刻的第二体表温度；计算第一体表温度与第二体表温度的变化数据，上述变化数据包括：差值和/或变化率。

其中，第二时刻与第一时刻的间隔可以由工作人员设置为默认值，也可以由用户自定义。温度采集模块按照一定的时间间隔采集用户的体表温度，以获取用户体表温度变化情况。

在t1时刻，用户体表温度为T1，在t2时刻，用户体表温度为T2，时间差为Δt＝t2－t1，温度差为ΔT＝T2－T1，变化率K＝ΔT/Δt，在主控模块内部编写了对应于不同ΔT和/或K值所提供的转速算法，从而能够提供不同的风量，实现智能闭环控制。

本可选实施方式通过采集用户在不同时刻的体表温度，来监控用户的体表温度变化情况，简单且易于获取，温度差值和/或变化率能够很好的反映用户在风扇作用下的体温变化，反映出用户的风量需求，从而可以根据用户需求进行自动智能的风量控制，提高用户体验。

示例性的，在炎热的夏季，用户大汗淋漓，开启风扇时，用户体表温度为T1，经过一段时间，汗水蒸发后用户体表温度为T2，由此可以计算温度差值和变化率，由于蒸发吸热，用户的体表温度一定是降低的，按照本实用新型实施例的方案，可自动减小风量，以满足用户需求。

可选的，获取用户的体表温度变化数据可以包括：利用热成像技术获取用户的体表温度。

利用热成像技术，可简单方便的获取人体温度信息。

可选的，获取用户的体表温度变化数据可以包括：获取扇叶正对的用户的体表温度变化数据。

其中，风扇是对着用户吹风的，因此获取扇叶正对的用户(即扇叶前方的用户)的体表温度变化数据，更能反映风扇的性能以及风量需求，以准确的自动控制风扇，使得输出的风量满足用户当前需求。

需要说明的是，若存在多个用户正对扇叶(例如，风扇工作于摇摆模式，或者，多个用户挤在风扇正前方)，可以随机选取其中一个用户，以该用户的体表温度变化为准，对风扇的风量进行自动控制，也可以分别获取采集范围内的所有用户的体温变化数据，计算所有用户的体温变化数据的平均值，作为最终的体表温度变化数据。

可选的，在获取用户的体表温度变化数据之前，上述方法还可以包括：当风扇开机时，获取环境温度；根据环境温度与预设温度，确定风扇的初始转速；按照初始转速控制风扇运行。

获取环境温度的目的是确定风扇的初始转速，实现风扇的自动控制，减少用户手动操作。可以通过同一模块采集环境温度和用户体表温度，例如，热成像温度仪。预设温度是预先设定的让用户感到舒适的温度，可以是出厂默认值，也可以用户自定义。若环境温度远小于预设温度，即环境温度与预设温度的差值大于第一预设差值，则初始转速可以设置大一些，以提供较大的风量；若环境温度接近预设温度，即环境温度与预设温度的差值小于第二预设差值，则初始转速可以设置小一些。第一预设差值与第二预设差值可以相同，也可以不同。

本实施方式根据环境温度自动控制风扇的初始转速，减少了用户操作，提高用户体验。

图2是本实用新型实施例一提供的可自动调节风速的风扇控制方案的系统原理框图，如图2所示，风扇开机后，根据环境温度确定风扇的初始风速，在风扇运行过程中，传感检测单元204检测用户在不同时刻的体表温度，并转化成电信号，传回给MCU主控单元201。MCU主控单元201根据用户体表温度变化情况确定相应的控制信息，并按照控制信息控制执行机构202的运行，以实现对被控对象203的控制。其中，执行机构202包括电机及其驱动控制电路，被控对象203为风量大小。上述过程形成闭环控制。

实施例二

基于同一构思，本实施例提供了一种可自动调节风速的风扇控制装置，可用于实现实施例一所述的方法。

如图3所示，该装置包括：

数据获取模块301，用于获取用户的体表温度变化数据；

信息确定模块302，用于从预存信息中确定与体表温度变化数据对应的控制信息；

风扇控制模块303，用于按照控制信息控制风扇运行。

可选的，数据获取模块301包括：

第一温度获取单元，用于获取用户在第一时刻的第一体表温度；

第二温度获取单元，用于获取用户在第二时刻的第二体表温度；

数据计算单元，用于计算第一体表温度与第二体表温度的变化数据，变化数据包括：差值和/或变化率。

可选的，数据获取模块301具体用于：利用热成像技术获取用户的体表温度。例如，利用热成像温度仪采集用户体表温度。

可选的，上述装置还可以包括：

温度获取模块，用于当风扇开机时，获取环境温度；

初始转速确定模块，用于根据环境温度与预设温度，确定风扇的初始转速；

相应的，风扇控制模块303，还用于按照初始转速控制风扇运行。

在实际应用中，可以使用同一模块获取用户体表温度和环境温度。

本实施例所提供的装置可执行本实用新型任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本实用新型任意实施例提供的方法。

实施例三

本实施例提供了一种可自动调节风速的风扇，包括实施例二所述的可自动调节风速的风扇控制装置。

实施例四

本实施例提供了一种可自动调节风速的风扇，如图4至图7所示，该风扇包括：

温度采集模块10，安装于风扇扇叶前罩20，用于采集用户的体表温度；

主控模块(图中未示出，主控模块一般设置于风扇底座)，连接至温度采集模块10，用于根据用户的体表温度变化数据控制风扇运行。主控模块可以是MCU。

本实施例利用安装于风扇扇叶前罩的温度采集模块获取用户体表温度，进而主控模块根据体表温度变化数据对风扇进行自动控制，自动调节风速和风量，以满足用户的当前风量需求，实现风量的智能化闭环控制，无需用户频繁调节，减少用户的控制，增强用户体验。结构简单，便于实现。

优选的，温度采集模块10可安装于扇叶前罩20的中心。安装在扇叶部位，可以更好更方便地进行温度采集。

温度采集模块10为非接触式温度传感器。优选的，温度采集模块10采用热成像技术。由此温度采集方便，结构简单。

可选的，温度采集模块10还可以用于：在风扇开机时，采集环境温度；主控模块还可以用于根据环境温度和预设温度确定风扇的初始转速，并按照初始转速控制风扇运行。

本实施方式利用温度采集模块10采集环境温度，主控模块根据环境温度自动控制风扇的初始转速，减少了用户操作，提高用户体验。

可选的，风扇的电机轴承为双层轴结构，包括：外层轴31和内层轴32。外层轴31为转轴，外层轴31转动带动扇叶40转动；内层轴32为中空的定轴，不随外层轴31转动。内层轴32用于走线，即容纳温度采集模块10的线路，所述线路包括：供电线路和信号线路。内层轴32与外层轴31之间通过滚珠33和润滑剂连接。

双层轴结构的电机轴承，在控制扇叶转动的同时，也便于温度采集模块的走线，结构简单且节省空间。内层轴与外层轴之间通过滚珠和润滑剂连接，保证内层轴不会随着外层轴转动。

图8是本实用新型实施例四提供的可自动调节风速的风扇的结构框图。如图8所示，温度采集模块10采集扇叶前方用户的体表温度，并传输至主控模块50，主控模块50根据体表温度变化情况控制风扇运行，输出目标风量，实现风量的闭环智能化控制，提高用户体验。

上述风扇还可以包括：人机交互模块60，连接至主控模块50，用于接收用户的指令以及输出交互信息。具体的，人机交互模块60可以包括：输入单元(如按键、触摸屏等)、显示单元和播放单元(如蜂鸣器等)。

用户可以通过人机交互模块输入风扇设置信息及控制指令，人机交互模块还可以输出风扇运行信息，供用户查看，例如，当前风速、当前风量及工作模式等信息。

上述风扇还可以包括：电机70和电机驱动电路80。电机驱动电路80，分别连接至主控模块50和电机70，用于接收控制信息，并按照控制信息驱动电机70运行。

通过电机及其驱动电路，能够实现对风扇扇叶的控制，进而自动控制风量。

上述风扇还可以包括：电源模块90，用于为温度采集模块10、主控模块50、电机驱动电路80、电机70及人机交互模块60提供电源。需要说明的是，电机可以是直流电机或交流电机，若为直流电机，则电源模块90为电机供电，若为交流电机，则可直接使用市电供电。

本实施例所提供的风扇可执行本实用新型任意实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本实用新型任意实施例提供的方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种风扇，其特征在于，包括：

温度采集模块，安装于风扇扇叶前罩，用于采集用户的体表温度；

主控模块，连接至所述温度采集模块，用于根据所述用户的体表温度变化数据控制所述风扇运行；

所述风扇的电机轴承为双层轴结构，外层轴转动带动扇叶转动，内层轴不随外层轴转动；所述内层轴用于容纳所述温度采集模块的线路。

2.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述温度采集模块安装于所述扇叶前罩的中心。

3.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述温度采集模块为非接触式温度传感器。

4.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述温度采集模块采用热成像技术。

5.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述温度采集模块还用于：在风扇开机时，采集环境温度；

所述主控模块，还用于根据所述环境温度和预设温度确定所述风扇的初始转速，并按照所述初始转速控制所述风扇运行。

6.根据权利要求1所述的风扇，其特征在于，所述内层轴与所述外层轴之间通过滚珠和润滑剂连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的风扇，其特征在于，所述风扇还包括：人机交互模块，连接至所述主控模块，用于接收用户的指令以及输出交互信息。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的风扇，其特征在于，所述风扇还包括：电机和电机驱动电路；

所述电机驱动电路，分别连接至所述主控模块和所述电机，用于接收控制信息，并按照所述控制信息驱动所述电机运行。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的风扇，其特征在于，所述风扇还包括：电源模块，用于为温度采集模块、主控模块、电机驱动电路、电机及人机交互模块提供电源。

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