CN2166266Y

CN2166266Y - 智能风扇红外跟踪摇头装置

Info

Publication number: CN2166266Y
Application number: CN 93202860
Authority: CN
Inventors: 林青
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-02-06
Filing date: 1993-02-06
Publication date: 1994-05-25
Anticipated expiration: 2003-02-06

Abstract

一种智能电风扇红外跟踪摇头装置，它包括安置有导向机构和热电红外接收管的传感器，一套电子控制电路和微电机摇头机构。人体进入传感器传感范围时，控制电路会根据人体表热度启动电扇运转，人热度越大电扇转速越高，并控制导向机构和摇头机构，自动辨别对单人体或多人体跟踪摇头，对单人体电扇会跟踪轻微摇头，对多人体摇头角度自动和电扇与多人体形成的分布角大小适应；人体离开或热度降低时会停止电扇运转。

Description

本实用新型公开一种电风扇的红外跟踪摇头装置。

目前，公知的电风扇红外跟踪摇头装置是通过安置有两个热电红外接收管的传感器，两路独立的电压放大控制电路和采用双齿条及双止推齿的连杆摇头机构来完成对人体的自动跟踪的，如91219851.6号实用新型专利所公开的就是这种型式的摇头装置，该装置虽然可以根据人体位置自动跟踪人体和改变摇头角度，但其结构过于复杂、部件多，成本高因而该装置还不是最优配置。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、性能优良，便于实施的电风扇红外跟踪摇头装置。

本实用新型的智能风扇红外跟踪摇头装置、包括安装在罩盒中由导向机构和一只热电红外线接收管组成的传感器，一套电子控制电路和带机械减速的微型电机摇头机构组成。传感器安装在电扇的扇叶网罩中心对向扇叶前方并通过导线与电子控制电路连接，微电机摇头装置设置在电扇的摇头转动部分与固定部分之间。根据传感器中热电红外线接收管接收到的人体红外信号转化的电信号、经电子控制电路放大后自动控制摇头微电机正、反旋转跟踪人体并使风扇电机转速自动与人体体表温度相适应。传感器罩盒中的导向板后端对应与罩盒固定的导向线圈L处固定有永磁极N·S，导向板前端有左、右两块导向板，可绕导向轴在罩盒中自由转动一定角度，热电红外线接收管置于导向板中心处，可与导向板固定一起转动，也可与罩盒固定不随导向板转动，电子控制电路包括集成电路组成的电压放大电路，三极管组成的微电机正、反转的控制、导向电路；由电位器、电容器、三极管、单结晶体管、隔离变压器、可控硅组成调速电路；由电源变压器、整流电路、稳压电容组成控制电源及相应的电阻、电容、二极管，稳压管。微电机摇头机构的机械减速配置可以是齿轮减速，也可以是蜗杆、蜗轮的减速型式，微电机为微型直流电动机。

由于本实用新型只用一只热电红外接收管、简单的导向装置，一路电子控制电路和简单的微电机摇头机构，便可完成对人体的跟踪摇头和调节风速，因而制造容易，成本低、便于实施。

下面结合实施例及附图进行说明，但本实用新型的权利要求范围不限于此。图1是根据本实用新型设计的智能风扇红外跟踪摇头装置的电子控制电路的方框图。图2是电子控制电路的电原理图，图3是传感器罩盒的府视剖视图，图4是图3的沿A－A线剖视图、图5是传感器罩盒的另一种实施例的府视剖视图，图6是图5的沿B－B线剖视图。

参照附图，电子控制电路包括由集成电路，二极管D₁、D₂、三极管BG₁构成的电压放大电路；三极管BG₂、BG₃、BG₄、BG₅、BG₆、BG₇，电容C₅、C₆、二极管D₃、D₄构成导向、摇头电路；三极管BG₈、电位器W₂、电容C₈、单结管BT、隔离变压器B₂和可控硅SCR组成调速电路；变压器B1、二极管桥式整流电路组成的控制电源及相应的电阻电容构成；传感器由罩盒1、菲涅尔透镜2、导向板3和热电红外线接收管HW构成，罩盒1为一半园柱状隔红外线暗盒，上、下半园柱面内设有导向轴孔11和12，罩盒里侧固定有导向线圈L通过导线接入图1和2所示电子控制电路的导向、摇头电路中，半园柱前方侧面设有菲涅尔透镜2，导向板3分为左、右导向板31和32向前呈一定开口角度，导向板3后端对应导向线圈L固定有永磁极N·S、导向板转轴33和34分别置于导轴孔11和12内，导向回位簧35使导向板处于图3所示的中心位置，热电红外接收管HW置于导向板转轴中心线处，通过导线接入图1和图2所示的电压放大电路的输入端上；传感器的另一实施例图5和图6中，罩盒为半园柱状隔红外线暗盒，上、下半园柱面内的前方中心线处设有导轴孔11和12，罩盒1里侧固定导向线圈L通过导线接入图1和图2所示电子控制电路的导向、摇头电路中，半园柱前方侧面设有菲涅尔透镜2，导向板3的导轴孔33和34分别置于导轴孔11和12内，导向板3后端对应导向线圈L固定有永磁体N·S，导向回位簧35使导向板3处于图5所示的中心位置上，热电红外线接收管HW置于导向板3后端心中线上与罩盒1固定并通过导线接入图1和图2的电子控制电路的输入端上。

使用时，接通电源，如果没有人乘凉，传感器中的热电红外线接收管HW接收不到人体红外线信号，电压放大电路输出低电平，可控硅SCR截止，电扇不运转，自动导向、摇头电路不工作。

当乘凉人进入有效接收范围内时，热电红外线接收管HW接收到人体红外线信号，电压放大电路输出高电平，加到R17、R18和W₂上，使BG₆和BG₇的基极电位上升，由于偶然因素，比如电路不是绝对对称，BG₆在导电方面稍占优势，经过迅速的正反馈过程，使BG₄饱和导通，BG₄集电极电压约0.3伏，由于C₅和D₃的作用，使BG₇的基极电平降低，从而使BG₂、BG₅、BG₇截止，电容C₅上的电压通过BG₄集电极放电，然后反向充电至D₃的正向压降，D₃的钳位作用维持BG₇的基极处于低电平；电源电流通过BG₃流经导向线圈L和摇头微电机M经BG₄形成回路，设此时导向线圈L与导向板上磁极N·S作用使导向板3绕导向轴33和34顺时针旋转一定角度，热电红外接收管HW只能接收罩盒中心线A－A线左侧的人体红外信号，同时摇头微电机M正向转动通过减速机构带动风扇向左摆头，直至风扇前中心线转过人体左侧，由于导向板32的阻隔，热电红外接收管HW接收不到人体红外信号，电压放大回路输出低电平，于是BG₆、BG₃、BG₄截止，微电机M停止驱动风扇头向人体左侧外摇头，导向线圈L失磁而使导向板3在导向回位簧35的作用下回位，热电红外接收管HW又可接收到风扇前人体红外信号，电压放大回路输出高电平，又由于BG₄截止的瞬间及R13的作用，BG₄集电极电平上升，C₅上电压不能突变而使BG₇基极电平升高，于是BG₇、BG₂、BG₅饱和导通，BG₅集电极下降约0.3伏，由于C₆和D₄的作用，而使BG₆的基极电压下降、然后C₆反向充电至D₄的正向压降，D₄的钳位作用使BG₆一直处于截止状态，电压放大回路输出的高电平维持BG₇基极高电平，于是电源电流通过BG₂经导向线圈L和微电机M流经BG₅形成回路，于是导向线圈L反向励磁与导向板后端磁极N·S作用而使导向板3绕导向轴33和34逆时针转动一定角度，热电红外接收管HW只能接收罩盒中心线A－A线右侧的人体红外信号，同时微电机反向转动通过减速机构使风扇头向人体右侧摇头，直至风扇前中心线转过人体右侧，由于导向板31的阻隔，热电红外接收管HW接收不到人体红外信号，电压放大电路输出低电平，于是BG₇、BG₂、BG₅截止，导向线圈L失磁，导向板3在回位簧35的作用下回位，微电机停止驱动风扇向人体右侧外摇头，此时，热电红外线接收管HW又可接收到人体红外信号，电压放大器输出高电平，又由于BG₅截止的瞬间及R16的作用，BG₅集电极电位升高，由于C₆上电压不能突变，于是BG₆基极电平升高而使BG₆、BG₃、BG₄饱和导通，BG₄集电极电平降低约为0.3伏，由于C₅和D₃的作用，使BG₇基极电位下降而维持截止，这样电压放大器输出的高电平只能使BG₆基极电位升高保持BG₆、BG₃、BG₄饱和导通，于是，导向、摇头电路使导向线圈L、微电机M处于上述向左摇头状态，以下动作重复上述过程，如此往复；在上述动作过程中，加到W₂上的电压，使BG₈内阻增大，C₈上电平升高使单结管触发可控硅SCR导通使风扇运转、转速随电压放大器输出电平高低而改变，人体体表热度大时，电压放大器输出电平大，风扇转速增大，反之减小，调节W₂可整定风扇电机转速变化范围。当人体离开时，电压放大器输出低电平，C₅和C₆上正向充电电压约为电源电压时，不能维持BG₆、BG₇基极高电平，于是导向，摇头电路停止工作，且W₂上电压降低使得BG₈饱和导通，C₈上电压下降，单结管BT停止触发可控硅SCR，使风扇停止运转。由于电扇停止向左或右摇头是以热电红外接收管接收不到人体红外信号为准，从而能在有效摇头角度内自动对单人体和多人体跟踪摇头，自动摇头角度为单人体或多人体的体外两侧与风扇网罩中心所组成的夹角产生自然风效果，由于在360度内跟踪人体意义不大，故制作自动摇头角度范围小于180度，由于输入端通过C₃与传感器连接，只能作交流信号放大，故当风扇头转满有效摇头角度而有效摇头角度外仍有人体时，因电扇头不再转动而使热电红外传感器不相对人体运动、热电红外传感器的直流信号不能传输放大，故放大器输出低电平，导向摇头电路自动翻转，微电机及导向机构的作用使风扇头往回摆动，避免风扇头转不过而使微电机过负荷和不往回转，因此只要风扇头受阻不动时，便会向相反方向摆头。当传感器使用图5和图6所示的另一实施例时，只要使导向线圈L正、反向励磁时导向板3向左、右转动使热电红外接收管只能接收导向板3右侧或左侧的人体红外信号时，微电机驱动风扇头向人体右侧或左侧摇头即可。

Claims

1、一种智能风扇红外跟踪摇头装置，包括风扇摇头部件与固定部件之间的机械减速微电机摇头机构，其特征是：该装置还包括由装在罩盒中的导向机构和热电红外线接收管HW组成的传感器和一套电子控制电路；电子控制电路将传感器中热电红外接收管输出的红外信号放大，控制导向机构的导向方向和摇头微电机的运转方向，以及调节风扇电机的转速。

2、如权利要求1所述的电风扇摇头装置，其特征是：电子控制电路由电压放大电路、导向、摇头电路和调速电路组成。

3、如权利要求1或2所述的电风扇摇头装置，其特征是：传感器由罩盒1中的左、右导向板31和32，导向线圈L，导向磁极N·S及热电红外接收管HW组成。

4、如权利要求1或2所述的电风扇摇头装置，其特征是：传感器由罩盒1、导向板3、导向线圈L、导向磁极N·S及热电红外接收管HW组成。

5、如权利要求2所述的电风扇摇头装置，其特征是：电压放大电路由集成电路放大器A₁、A₂、A₃、二极管D₁、D₂、三极管BG₁构成；导向、摇头电路由BG₂、BG₃、BG₄、BG₅、BG₆、BG₇，电容C₅、C₆，二极管D₃、D₄及相应电阻电容构成；调速电路由BG₈、单结晶体管BT、可控硅SCR及相应电阻、电容组成；传感器中的热电红外接收管HW接入集成电路放大器的输入端、导向线圈L和摇头微电机M的引线接入导向、摇头电路的输出端上；电风扇电动机D与调速电路的可控硅SCR串接入电源线上。