專利名稱:用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法和裝置的制作方法
用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及機(jī)頭不斷來(lái)回?cái)[動(dòng)的家用電器,尤其涉及能夠自動(dòng)跟隨人體所處位置 擺頭送風(fēng)或送暖氣的家用電器,如電風(fēng)扇和電暖器;本發(fā)明還涉及該家用電器自動(dòng)調(diào)整擺 頭角度以適應(yīng)人體位置的方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)家用電器如電風(fēng)扇、電暖器等大多都有搖頭功能,實(shí)現(xiàn)這一功能的機(jī)構(gòu) 是搖頭機(jī)構(gòu),現(xiàn)有技術(shù)搖頭機(jī)構(gòu)是減速電機(jī)帶動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu),即用曲柄連桿機(jī)構(gòu)將電 機(jī)輸出軸的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為機(jī)頭的來(lái)回?cái)[動(dòng);所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)是一個(gè)四桿機(jī)構(gòu),擺 角大小取決于機(jī)構(gòu)中各桿的長(zhǎng)度,由于各桿的長(zhǎng)度是不可變的,所以擺頭角度不可調(diào)。最理 想的擺頭角度是可從最小到最大無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),所以一直以來(lái),有許多人從機(jī)械和電器兩方面 尋求解決辦法,例如用某種機(jī)構(gòu)使曲柄的長(zhǎng)度可變,不過(guò)這會(huì)過(guò)于復(fù)雜難以實(shí)際應(yīng)用;或者 是,用雙向可控減速電機(jī)來(lái)改變搖頭時(shí)換向的時(shí)間,雖然該結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,但是仍然存在預(yù)先 設(shè)定的擺頭角度不能隨人員增減或位置移動(dòng)而適時(shí)追加調(diào)整的弊病,使用方便性顯然就大 打折扣了。 現(xiàn)有技術(shù)有人提出用紅外線自動(dòng)跟蹤的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)搖頭時(shí)自動(dòng)調(diào)整其角度,如中 國(guó)實(shí)用新型專利"智能風(fēng)扇紅外跟蹤搖頭裝置",專利號(hào)為ZL 93202860. 8,其原理是用兩 套紅外接收裝置接收并檢測(cè)人體紅外線強(qiáng)度的差異,經(jīng)過(guò)運(yùn)算判斷人體的移動(dòng)。然而這種 跟蹤方式只適用于一個(gè)人,對(duì)兩人以上它就無(wú)能為力了,所以該專利至今未能推廣應(yīng)用;其 次,兩套紅外接收裝置也顯得過(guò)于繁雜。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種用于家 用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法和裝置,該自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置能根據(jù)使用者的人數(shù) 和位置變化適時(shí)地調(diào)整擺頭角度的大小和區(qū)域,確保該家用電器送出的風(fēng)或暖氣最大限度 地集中吹到使用者身上,讓使用者感到很舒適和方便,避免吹向無(wú)人區(qū)域造成能量的浪費(fèi)。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題采用的方案是 提供一種用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法,包括以下步驟 ①在所述家用電器機(jī)頭內(nèi)設(shè)置執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括可控轉(zhuǎn)向的雙向減速
電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述減速電機(jī)作來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng),并借助所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將該減速電機(jī)的來(lái)回轉(zhuǎn)
動(dòng)變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動(dòng); ②在所述家用電器機(jī)頭內(nèi)再設(shè)置紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)和處理紅外線探測(cè)信號(hào)并 發(fā)出控制指令的電控系統(tǒng),所述雙向減速電機(jī)與所述電控系統(tǒng)電連接;所述紅外線人體探 測(cè)系統(tǒng)直接接收人體發(fā)出的紅外線信號(hào),并將該紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送到所述電控系 統(tǒng)進(jìn)行處理;所述減速電機(jī)按所述電控系統(tǒng)的控制指令作來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng); ③當(dāng)至少兩個(gè)人使用所述家用電器時(shí),啟動(dòng)所述電控系統(tǒng)之自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān); ④所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)在所述家用電器機(jī)頭擺頭的最大單向行程中掃描一 次,記錄下檢測(cè)到的各人體信號(hào)以確定各該人體所處的位置,找出包含全部人體位置的最 小擺頭角度及其對(duì)應(yīng)的區(qū)域; ⑤然后所述家用電器機(jī)頭在步驟④確定的最小擺頭角度及其對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)來(lái)回 擺頭; ⑥步驟⑤工作一段預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后,所述紅外人體探測(cè)系統(tǒng)重復(fù)步驟④和⑤, 以適應(yīng)人員數(shù)量和位置的變動(dòng); 如此反復(fù),直到關(guān)閉所述自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān)為止。 —種采用上述方法制造的用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置,包括安裝于家 用電器機(jī)頭內(nèi)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括可控轉(zhuǎn)向的雙向減速電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu),所述 減速電機(jī)來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng),并借助所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將該減速電機(jī)的來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動(dòng); 還包括安裝于家電電器機(jī)頭內(nèi)的紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)和處理紅外線探測(cè)信號(hào)并發(fā)出控制 指令的電控系統(tǒng);所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)包括紅外線接收頭和設(shè)置于該紅外線接收頭 外部的聚光鏡,所述聚光鏡用于將來(lái)自人體的紅外線聚焦到所述紅外線接收頭的敏感元件 上,所述紅外線接收頭對(duì)人體紅外線的波長(zhǎng)敏感,直接接收人體發(fā)出的紅外線信號(hào),并將該 紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送到所述電控系統(tǒng)進(jìn)行處理;所述電控系統(tǒng)包括處理紅外線人體 探測(cè)系統(tǒng)輸出的探測(cè)信號(hào)的信號(hào)處理電路和向所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令的控制電路;所 述雙向減速電機(jī)與所述電控系統(tǒng)電連接,所述減速電機(jī)按所述電控系統(tǒng)的控制指令來(lái)回轉(zhuǎn) 動(dòng)。 同現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置和方法之有益 效果在于 由于該擺頭裝置能根據(jù)使用者的人數(shù)和位置變化適時(shí)地調(diào)整搖頭角度的大小和 區(qū)域,因而確保了該家用電器送出的風(fēng)或暖氣最大限度地集中吹到使用者身上,讓使用者 感到很舒適和方便,避免吹向無(wú)人區(qū)域造成能量的浪費(fèi)。
圖l是本發(fā)明用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置優(yōu)選實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意 圖; 圖2是本發(fā)明用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法之一的優(yōu)選實(shí)施例擺頭區(qū) 域示意圖; 圖3是所述自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置優(yōu)選實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖4是本發(fā)明用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法之二的優(yōu)選實(shí)施例擺頭區(qū)
域示意圖; 圖5是圖4實(shí)施例有五個(gè)人的情況的擺頭區(qū)域示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合各附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
參見圖l至圖4,一種用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法,包括以下步驟
①在所述家用電器機(jī)頭12或12'內(nèi)設(shè)置執(zhí)行機(jī)構(gòu)40或40',所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)40 或40'包括可控轉(zhuǎn)向的雙向減速電機(jī)41和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42或42',所述減速電機(jī)41作來(lái)回 轉(zhuǎn)動(dòng),并借助所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42或42'將該減速電機(jī)41的來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動(dòng);
②在所述家用電器機(jī)頭12或12'內(nèi)再設(shè)置紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20和處理紅外 線探測(cè)信號(hào)并發(fā)出控制指令的電控系統(tǒng)30,所述雙向減速電機(jī)41與所述電控系統(tǒng)30電連 接;所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20直接接收人體發(fā)出的紅外線信號(hào),并將該紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)變 為電信號(hào)送到所述電控系統(tǒng)30進(jìn)行處理;所述減速電機(jī)41按所述電控系統(tǒng)30的控制指令 作來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng); ③當(dāng)至少兩個(gè)人使用所述家用電器時(shí),啟動(dòng)所述電控系統(tǒng)30之自動(dòng)調(diào)整擺頭角 度的控制開關(guān); ④所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20在所述家用電器機(jī)頭12或12'擺頭的最大單向行 程中掃描一次,記錄下檢測(cè)到的各人體信號(hào)以確定各該人體所處的位置,找出包含全部人 體位置的最小擺頭角度及其對(duì)應(yīng)的區(qū)域; ⑤然后所述家用電器機(jī)頭12或12'在步驟④確定的最小擺頭角度及其對(duì)應(yīng)的區(qū) 域內(nèi)來(lái)回?cái)[頭; ⑥步驟⑤工作一段預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后,所述紅外人體探測(cè)系統(tǒng)20重復(fù)步驟④和 ,以適應(yīng)人員數(shù)量和位置的變動(dòng); 如此反復(fù),直到關(guān)閉所述自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān)為止。 參見圖1和圖2,適用于機(jī)頭擺動(dòng)角度小于360。的家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的 裝置;在上述步驟 中,所述家用電器機(jī)頭擺頭的最大單向行程設(shè)計(jì)為小于或等于360° , 所述包含全部人體位置的最小擺頭角度為離兩換向點(diǎn)最近的兩個(gè)人體所處位置之間的行 程角度G',所述包含全部人體位置的最小擺頭角度對(duì)應(yīng)的區(qū)域是離兩換向點(diǎn)最近的兩個(gè) 人體之間的扇形區(qū)域。 如圖2的擺頭區(qū)域示意圖所示,所述家用電器機(jī)頭12擺頭角度G小于36(T ,兩 個(gè)換向點(diǎn)是A和B,在兩個(gè)換向點(diǎn)A和B之間共有n個(gè)人,n > 2,假設(shè)距離第一個(gè)換向點(diǎn)A 最近的是第一個(gè)人,距離第二個(gè)換向點(diǎn)B最近的是第n個(gè)人。所述機(jī)頭12不在第一個(gè)換向 點(diǎn)A與第1個(gè)人體、第n個(gè)人體與第二個(gè)換向點(diǎn)B之間的區(qū)域內(nèi)擺頭;即所述家用電器機(jī)頭 12根據(jù)人員位置關(guān)系的實(shí)際擺頭角度G'《擺頭角度G ;圖中的箭頭C表示每到第一個(gè)人 體時(shí),該機(jī)頭12換向反轉(zhuǎn),即順時(shí)針旋轉(zhuǎn);圖中的箭頭D表示每到第n個(gè)人體時(shí),該機(jī)頭12 也換向反轉(zhuǎn),即逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);如此反復(fù)。 參見圖3和圖4,適用于機(jī)頭擺動(dòng)角度可以超越360。連續(xù)旋轉(zhuǎn)并可隨時(shí)反向旋轉(zhuǎn) 的家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置,在上述步驟④中,所述家用電器機(jī)頭擺頭的最大單 向行程設(shè)計(jì)為大于360° ,所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20掃描所述家用電器機(jī)頭擺頭的最大 單向行程設(shè)定為360° ,所述最小擺頭角度為相互間隔最遠(yuǎn)的相鄰兩個(gè)人體所處位置之間 且包含全部人體位置的行程角度K,所述包含全部人體位置的最小擺頭角度對(duì)應(yīng)的區(qū)域是 相互間隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)人體之間的扇形區(qū)域。 如圖4的擺頭區(qū)域示意圖所示,所述家用電器機(jī)頭12'擺頭角度大于360。,該 機(jī)頭12'從任意點(diǎn)開始順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20開 始掃描人體信號(hào);設(shè)定該機(jī)頭12'旋轉(zhuǎn)一周即36(T ,所述紅外線接收頭21共接收到n個(gè)人體信號(hào),記錄每相鄰兩個(gè)人體該機(jī)頭12'旋轉(zhuǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間,共有n個(gè)時(shí)間段,1\、
T2......i;,此處n > 2 ;找出所述n個(gè)時(shí)間段中的最大值Tx—"同時(shí)所述紅外線人體探測(cè)系
統(tǒng)20鎖定該最大時(shí)間段Tx—工的第x-1個(gè)人體和第x個(gè)人體的信號(hào)以確定該人體所處的位 置,此處x《n ;所述包含全部人體位置的最小擺頭角度為第x-1個(gè)人體和第x個(gè)人體所處 位置之間的行程角度K,所述包含全部人體位置的最小擺頭角度及其對(duì)應(yīng)的區(qū)域是第x-1 個(gè)人體和第x個(gè)人體之間的區(qū)域;也就是說(shuō)所述家用電器機(jī)頭12'根據(jù)人員位置關(guān)系的實(shí) 際擺頭角度1(< 360° ,該機(jī)頭12'不會(huì)旋轉(zhuǎn)至第x-l個(gè)人體與第x個(gè)人體之間的區(qū)域,即 角度為J的區(qū)域;圖中的箭頭C表示每到第x個(gè)人體時(shí),該機(jī)頭12'換向反轉(zhuǎn),即順時(shí)針旋 轉(zhuǎn);圖中的箭頭D表示每到第x-1個(gè)人體時(shí),該機(jī)頭12'也換向反轉(zhuǎn),即逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);如此 反復(fù)。 在上述步驟⑥中,所述預(yù)先設(shè)定的時(shí)間是30 300秒,即每次到預(yù)先設(shè)定的時(shí)間
后更新一次最小擺頭角度,以自動(dòng)適應(yīng)人員數(shù)量及其所對(duì)應(yīng)區(qū)域的變動(dòng);當(dāng)人員數(shù)量和所
需對(duì)應(yīng)區(qū)域固定不變時(shí),可將所述時(shí)間設(shè)定為無(wú)限長(zhǎng),直至人工重新設(shè)定為止。 所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20是被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器,包括熱釋電紅外傳感
器21和菲涅爾透鏡22。所述熱釋電紅外傳感器21工作的波長(zhǎng)為4 15 m,正常體溫人
的紅外線的波長(zhǎng)一般在8 12 ii m內(nèi)。 上述步驟③中的控制開關(guān)是設(shè)置在所述機(jī)頭12或12'上的手動(dòng)開關(guān),或者是紅 外線或超短波遙控器。所述電控系統(tǒng)30可與所述家用電器的主控制系統(tǒng)合為一體。
參見圖1和圖3,一種采用上述方法制造的用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝 置,包括安裝于家用電器機(jī)頭12或12'內(nèi)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)40或40',所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)40或40' 包括可控轉(zhuǎn)向的雙向減速電機(jī)41和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42或42',所述減速電機(jī)41來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng),并借 助所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42或42'將該減速電機(jī)41的來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動(dòng);還包括安裝 于家電電器機(jī)頭內(nèi)的紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20和處理紅外線探測(cè)信號(hào)并發(fā)出控制指令的電 控系統(tǒng)30 ;所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20包括紅外線接收頭和設(shè)置于該紅外線接收頭外部 的聚光鏡,所述聚光鏡用于將來(lái)自人體的紅外線聚焦到所述紅外線接收頭的敏感元件上, 所述紅外線接收頭對(duì)人體紅外線的波長(zhǎng)敏感,直接接收人體發(fā)出的紅外線信號(hào),并將該紅 外線信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送到所述電控系統(tǒng)30進(jìn)行處理;所述電控系統(tǒng)30包括處理紅外線 人體探測(cè)系統(tǒng)20輸出的探測(cè)信號(hào)的信號(hào)處理電路31和向所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42或42'發(fā)出控 制指令的控制電路32 ;所述雙向減速電機(jī)41與所述電控系統(tǒng)30電連接,所述減速電機(jī)41 按所述電控系統(tǒng)30的控制指令來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)。
優(yōu)選實(shí)施例一 參見圖1和圖2,本實(shí)施例家用電器是電暖器10,即自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置在電 暖器10中的應(yīng)用。電暖器10包括固定不動(dòng)的底座11和活動(dòng)地安裝在底座11上、可來(lái)回 擺動(dòng)的機(jī)頭12。所述擺頭裝置包括安裝于機(jī)頭12內(nèi)的紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20、處理所述 紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20輸出的探測(cè)信號(hào)并發(fā)出控制指令的電控系統(tǒng)30、執(zhí)行控制指令的 執(zhí)行機(jī)構(gòu)40和作為計(jì)時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)的機(jī)械零位機(jī)構(gòu)50。執(zhí)行機(jī)構(gòu)40包括可控轉(zhuǎn)向的雙向減速 電機(jī)41和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42,所述雙向減速電機(jī)41與所述電控系統(tǒng)30電連接,減速電機(jī)41按電 控系統(tǒng)30的控制指令來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng),并借助所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42將該減速電機(jī)41的來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)?機(jī)頭12的來(lái)回?cái)[動(dòng)。
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本實(shí)施例的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)40的擺動(dòng)角度小于360。,一般取90° 120° 。當(dāng)最 大擺角度小于120°時(shí),如圖1所示,此所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42為曲柄連桿機(jī)構(gòu),包括固定于所述 減速電機(jī)41輸出軸上的曲柄421,以及一端與所述曲柄421端部鉸接、另一端與所述家用電 器底座上的銷軸111鉸接的連桿422。當(dāng)最大擺角度大于120。時(shí),如圖3所示,傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 是齒輪機(jī)構(gòu)42',包括固定于減速電機(jī)41輸出軸上的主動(dòng)齒輪424和與之嚙合的固定在底 座ll'上的從動(dòng)齒輪425。 所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20包括紅外線接收頭和設(shè)置于該紅外線接收頭外部的 聚光鏡,所述聚光鏡是用于將來(lái)自人體的紅外線聚焦到所述紅外線接收頭的敏感元件,所 述紅外線接收頭對(duì)人體紅外線的波長(zhǎng)最敏感,直接接收人體發(fā)出的紅外線信號(hào),并將該紅 外線信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送到所述電控系統(tǒng)30進(jìn)行處理;所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20是被 動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器,包括熱釋電紅外傳感器21和菲涅爾透鏡22。所述熱釋電紅外傳感 器21工作的波長(zhǎng)為4 15 ii m, 一般在10 ii m左右,如日本尼賽拉公司制造的熱釋電紅外 傳感器,其型號(hào)為RE200B,工作波長(zhǎng)為4 15iim,市面上可以買得到。熱釋電紅外傳感器 21能將工作波長(zhǎng)內(nèi)的紅外信號(hào)變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),并能對(duì)自然界中的白光信號(hào)具有抑制作 用,因此在被動(dòng)紅外探測(cè)器的掃描區(qū)域內(nèi),當(dāng)沒有人體移動(dòng)時(shí),熱釋電紅外傳感器21感應(yīng) 到的只是背景溫度;而當(dāng)人體進(jìn)人掃描區(qū)域時(shí),通過(guò)菲涅爾透鏡22,熱釋電紅外傳感器21 感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號(hào),因此,被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器20紅外探測(cè) 的基本原理就是感應(yīng)移動(dòng)物體與背景物體的溫度的差異。菲涅爾透鏡22的作用是將熱釋 的紅外信號(hào)聚焦到熱釋電紅外傳感器21上;如一種球面型菲涅爾透鏡,就可以與型號(hào)為 RE200B的熱釋電紅外傳感器配套使用。 所述電控系統(tǒng)30包括處理紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20輸出的探測(cè)信號(hào)的信號(hào)處理電 路31和向所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42發(fā)出控制指令的控制電路32 ;信號(hào)處理電路31包括運(yùn)算放大 器、邏輯運(yùn)算電路和程序控制電路,其作用是將來(lái)自熱釋電紅外傳感器21的電信號(hào)放大整 形為脈沖信號(hào),作為邏輯運(yùn)算電路的輸入信號(hào),程序控制電路根據(jù)邏輯運(yùn)算電路的輸出信 號(hào)向控制電路32發(fā)出指令,并由控制電路32向執(zhí)行機(jī)構(gòu)40發(fā)出控制指令。上述信號(hào)處理 電路31和控制電路32都是現(xiàn)有技術(shù)。 所述電控系統(tǒng)30還包括自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān),所述控制開關(guān)是設(shè)置在 所述機(jī)頭12上的手動(dòng)開關(guān),或者是紅外線或超短波遙控器。所述電控系統(tǒng)30與所述家用 電器的主控制系統(tǒng)合為一體。 所述電暖器10自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法 當(dāng)至少兩個(gè)人使用所述家用電器時(shí),啟動(dòng)所述電控系統(tǒng)30之自動(dòng)調(diào)整擺頭角度 的控制開關(guān);所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)20在所述家用電器機(jī)頭12擺頭的最大單向行程中 掃描一次,記錄下檢測(cè)到的各人體信號(hào)以確定各該人體所處的位置,找出包含全部人體位 置的最小擺頭角度及其對(duì)應(yīng)的區(qū)域;如圖2的擺頭區(qū)域示意圖所示,所述家用電器機(jī)頭12 擺頭角度G小于360。,兩個(gè)換向點(diǎn)是A和B,在兩個(gè)換向點(diǎn)A和B之間共有n個(gè)人,n > 2, 假設(shè)距離第一個(gè)換向點(diǎn)A最近的是第一個(gè)人,距離第二個(gè)換向點(diǎn)B最近的是第n個(gè)人。所 述機(jī)頭12不在第一個(gè)換向點(diǎn)A與第1個(gè)人體、第n個(gè)人體與第二個(gè)換向點(diǎn)B之間的區(qū)域內(nèi) 擺頭;即所述家用電器機(jī)頭12根據(jù)人員位置關(guān)系的實(shí)際擺頭角度G'《擺頭角度G;圖中 的箭頭C表示每到第一個(gè)人體時(shí),該機(jī)頭12換向反轉(zhuǎn),即順時(shí)針旋轉(zhuǎn);圖中的箭頭D表示每
8到第n個(gè)人體時(shí),該機(jī)頭12也換向反轉(zhuǎn),即逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);如此反復(fù)。在工作一段預(yù)先設(shè)定的 時(shí)間后,所述紅外人體探測(cè)系統(tǒng)重新掃描,以適應(yīng)人員數(shù)量和所需對(duì)應(yīng)區(qū)域的變動(dòng);如此反 復(fù),直到關(guān)閉所述自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān)為止。該預(yù)先設(shè)定的時(shí)間是30 300秒, 即每次到預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后更新一次最小擺頭角度,以自動(dòng)適應(yīng)人員數(shù)量及其所對(duì)應(yīng)區(qū)域 的變動(dòng);當(dāng)人員數(shù)量和所需對(duì)應(yīng)區(qū)域固定不變時(shí),可將所述時(shí)間設(shè)定為無(wú)限長(zhǎng)(即不需要 重新掃描),直至人工重新設(shè)定為止。該預(yù)先設(shè)定的時(shí)間可以通過(guò)按鈕設(shè)定好后固化在程序 中,也可以通過(guò)一個(gè)旋鈕由使用者自行調(diào)節(jié)。 為識(shí)別所述家用電器機(jī)頭12擺頭的起始位置,所述電暖器10設(shè)有一個(gè)物理零位, 即該裝置還包括作為計(jì)時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)的機(jī)械零位機(jī)構(gòu)50,所述機(jī)械零位機(jī)構(gòu)50包括固定在所 述機(jī)頭內(nèi)的行程開關(guān)51和固定在與所述家用電器底座上的撞塊52,所述行程開關(guān)51與所 述電控系統(tǒng)30電連接;每當(dāng)所述機(jī)頭擺動(dòng)到一個(gè)固定位置時(shí)所述行程開關(guān)51被撞塊52觸 發(fā),使該行程開關(guān)51發(fā)出一個(gè)電信號(hào),所述電控系統(tǒng)30以該電信號(hào)作為計(jì)時(shí)的基準(zhǔn)點(diǎn)。所 述行程開關(guān)51可以是干簧管式或霍爾元件式接近開關(guān)。
優(yōu)選實(shí)施例二 參見圖3至圖5,與優(yōu)選實(shí)施例一基本相同,不同點(diǎn)在于 本實(shí)施例家用電器是電風(fēng)扇10',即自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置在電風(fēng)扇10'中 的應(yīng)用。電風(fēng)扇10'包括固定不動(dòng)的底座ll'和活動(dòng)地安裝在底座ll'上、可來(lái)回?cái)[動(dòng)的 機(jī)頭12'。 本實(shí)施例的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)42'是齒輪機(jī)構(gòu),包括固定于減速電機(jī)41輸出軸上的主動(dòng) 齒輪424和與之嚙合的固定在底座11'上的從動(dòng)齒輪425。這種自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置 之?dāng)[頭角度可以大于180。,必要時(shí)可以超越360。連續(xù)旋轉(zhuǎn)并可隨時(shí)反向旋轉(zhuǎn)。此實(shí)施例 用于人員分布角度較大,甚至圍繞在電風(fēng)扇10'周圍的情況。 下面以五個(gè)人圍繞在電風(fēng)扇10'周圍的情況為例,來(lái)詳細(xì)描述電風(fēng)扇10'自動(dòng) 調(diào)整擺頭角度的方法,如圖5的擺頭區(qū)域示意圖所示 啟動(dòng)所述電控系統(tǒng)30之自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān);所述家用電器機(jī)頭12' 從任意點(diǎn)E開始順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)一周(即360° ),此時(shí)所述被動(dòng)式熱釋電紅外探 測(cè)器20開始掃描人體信號(hào),所述被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器20之熱釋電紅外傳感器21共接 收到5個(gè)人體信號(hào),記錄每相鄰兩個(gè)人體該機(jī)頭12'旋轉(zhuǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間,共有5個(gè)時(shí)間段, 1\、T2、T3、T4和T5 ;找出所述5個(gè)時(shí)間段中的最大值是T2,同時(shí)所述熱釋電紅外傳感器21鎖 定該最大值T2的第2個(gè)人體和第3個(gè)人體的信號(hào)以確定該第2個(gè)人體和第3個(gè)人體所處 的位置;所述包含全部人體位置的最小擺頭角度為第2個(gè)人體和第3個(gè)人體所處位置之間 的行程角度F,所述包含全部人體位置的最小擺頭角度及其對(duì)應(yīng)的區(qū)域是第2個(gè)人體和第 3個(gè)人體之間的區(qū)域;也就是說(shuō)所述家用電器機(jī)頭12'根據(jù)人員位置關(guān)系的實(shí)際擺頭角度 F< 360° ,該機(jī)頭12'不會(huì)旋轉(zhuǎn)至第2個(gè)人體與第3個(gè)人體之間的區(qū)域,即角度為I的區(qū) 域;圖中的箭頭C表示每到第2個(gè)人體時(shí),該機(jī)頭12'換向反轉(zhuǎn),即順時(shí)針旋轉(zhuǎn);圖中的箭 頭D表示每到第3個(gè)人體時(shí),該機(jī)頭12'也換向反轉(zhuǎn),即逆時(shí)針旋轉(zhuǎn);如此反復(fù)。在工作一 段預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后,所述紅外人體探測(cè)系統(tǒng)重新掃描,以適應(yīng)人員數(shù)量和所需對(duì)應(yīng)區(qū)域 的變動(dòng);如此反復(fù),直到關(guān)閉所述自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān)為止。 以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制;應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍;因此,凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的等同變換與修飾,均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求 的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法,包括步驟,①在所述家用電器機(jī)頭內(nèi)設(shè)置執(zhí)行機(jī)構(gòu)(40或40′),包括可控轉(zhuǎn)向的雙向減速電機(jī)(41)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(42或42′),所述減速電機(jī)(41)作來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng),并借助所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(42或42′)將該減速電機(jī)(41)的來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動(dòng);其特征在于還包括以下步驟②在所述家用電器機(jī)頭內(nèi)再設(shè)置紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)(20)和處理紅外線探測(cè)信號(hào)并發(fā)出控制指令的電控系統(tǒng)(30),所述雙向減速電機(jī)(41)與所述電控系統(tǒng)(30)電連接;所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)(20)直接接收人體發(fā)出的紅外線信號(hào),并將該紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送到所述電控系統(tǒng)(30)進(jìn)行處理;所述減速電機(jī)(41)按所述電控系統(tǒng)(30)的控制指令來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng);③當(dāng)至少兩個(gè)人使用所述家用電器時(shí),啟動(dòng)所述電控系統(tǒng)(30)之自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān);④所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)(20)在所述家用電器機(jī)頭擺頭的最大單向行程中掃描一次,記錄下檢測(cè)到的各人體信號(hào)以確定各該人體所處的位置,找出包含全部人體位置的最小擺頭角度及其對(duì)應(yīng)的區(qū)域;⑤然后所述家用電器機(jī)頭在步驟④確定的最小擺頭角度及其對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)來(lái)回?cái)[頭;⑥步驟⑤工作一段預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后,所述紅外人體探測(cè)系統(tǒng)(20)重復(fù)步驟④和⑤,以適應(yīng)人員數(shù)量和位置的變動(dòng);如此反復(fù),直到關(guān)閉所述自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān)為止。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法,其特征在于 在所述步驟 中,所述家用電器機(jī)頭擺頭的最大單向行程設(shè)計(jì)為小于或等于360° ,所述包含全部人體位置的最小擺頭角度為離兩換向點(diǎn)最近的兩個(gè)人體所處位置之間的行程 角度(G'),所述包含全部人體位置的最小擺頭角度對(duì)應(yīng)的區(qū)域是離兩換向點(diǎn)最近的兩個(gè) 人體之間的扇形區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法,其特征在于在所 述步驟④中,所述家用電器機(jī)頭擺頭的最大單向行程設(shè)計(jì)為大于360° ,所述紅外線人體探 測(cè)系統(tǒng)(20)掃描所述家用電器機(jī)頭擺頭的最大單向行程設(shè)定為360。,所述最小擺頭角度 為相互間隔最遠(yuǎn)的相鄰兩個(gè)人體所處位置之間且包含全部人體位置的行程角度(K),所述 包含全部人體位置的最小擺頭角度對(duì)應(yīng)的區(qū)域是相互間隔最遠(yuǎn)的兩個(gè)人體之間的扇形區(qū) 域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法,其特征在于 在所述步驟⑥中,所述預(yù)先設(shè)定的時(shí)間是30 300秒,即每次到預(yù)先設(shè)定的時(shí)間后更新一次最小擺頭角度,以自動(dòng)適應(yīng)人員數(shù)量及其所對(duì)應(yīng)區(qū)域的變動(dòng);當(dāng)人員數(shù)量和所需對(duì) 應(yīng)區(qū)域固定不變時(shí),可將所述時(shí)間設(shè)定為無(wú)限長(zhǎng),直至人工重新設(shè)定為止。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l 4任一項(xiàng)所述的用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法,其特征 在于所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)(20)是被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器,包括熱釋電紅外傳感器 (21)和菲涅爾透鏡(22);所述熱釋電紅外傳感器(21)工作的波長(zhǎng)為4 15iim。
6. —種基于權(quán)利要求1所述方法制造的用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置,包括 安裝于家用電器機(jī)頭內(nèi)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(40或40'),所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(40或40')包括可控轉(zhuǎn) 向的雙向減速電機(jī)(41)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(42或42'),所述減速電機(jī)(41)來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng),并借助所 述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(42或42')將該減速電機(jī)(41)的來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動(dòng);其特征在 于還包括安裝于家用電器機(jī)頭內(nèi)的紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)(20)和處理紅外線探測(cè)信號(hào)并 發(fā)出控制指令的電控系統(tǒng)(30);所述紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)(20)包括紅外線接收頭和設(shè)置 于該紅外線接收頭外部的聚光鏡,所述聚光鏡用于將來(lái)自人體的紅外線聚焦到所述紅外線 接收頭的敏感元件上,所述紅外線接收頭對(duì)人體紅外線的波長(zhǎng)敏感,直接接收人體發(fā)出的 紅外線信號(hào),并將該紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送到所述電控系統(tǒng)(30)進(jìn)行處理;所述電控 系統(tǒng)(30)包括處理紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)(20)輸出的探測(cè)信號(hào)的信號(hào)處理電路(31)和向 所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(42或42')發(fā)出控制指令的控制電路(32);所述雙向減速電機(jī)(41)與所 述電控系統(tǒng)(30)電連接,所述減速電機(jī)(41)按所述電控系統(tǒng)(30)的控制指令來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置,其特征在于所述 紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)(20)是被動(dòng)式熱釋電紅外探測(cè)器,包括熱釋電紅外傳感器(21)和菲 涅爾透鏡(22)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置,其特征在于 還包括作為計(jì)時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)的機(jī)械零位機(jī)構(gòu)(50),該機(jī)構(gòu)(50)包括固定在所述機(jī)頭內(nèi)的行程開關(guān)(51)和固定在所述家用電器底座上的撞塊(52),所述行程開關(guān)(51)與所述電控 系統(tǒng)(30)電連接;每當(dāng)所述機(jī)頭擺動(dòng)到一個(gè)固定位置時(shí)所述行程開關(guān)(51)被撞塊(52)觸 發(fā),使該行程開關(guān)(51)發(fā)出一個(gè)電信號(hào),所述電控系統(tǒng)(30)以該電信號(hào)作為計(jì)時(shí)的基準(zhǔn) 點(diǎn)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6 8任一項(xiàng)所述的用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置,其特征 在于所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(42)為曲柄連桿機(jī)構(gòu),包括固定于所述減速電機(jī)(41)輸出軸上的曲柄 (421),以及一端與所述曲柄(421)端部鉸接、另一端與所述家用電器底座上的銷軸(111) 鉸接的連桿(422)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6 8任一項(xiàng)所述的用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的裝置,其特征 在于所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(42')為齒輪機(jī)構(gòu),包括固定于所述減速電機(jī)(41)輸出軸上的主動(dòng) 齒輪(424),以及與所述主動(dòng)齒輪(424)嚙合的固定在所述家用電器底座上的從動(dòng)齒輪 (425)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于家用電器自動(dòng)調(diào)整擺頭角度的方法和裝置,在家用電器機(jī)頭內(nèi)設(shè)置包括由減速電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、由紅外線接收頭及聚光鏡構(gòu)成的紅外線人體探測(cè)系統(tǒng)、由信號(hào)處理電路及控制電路構(gòu)成的電控系統(tǒng);所述家用電器機(jī)頭在包含所有使用者的最小角度范圍內(nèi)往復(fù)擺頭,并根據(jù)使用者人數(shù)和位置變化適時(shí)地調(diào)整擺頭角度的大小和區(qū)域;傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為曲柄連桿機(jī)構(gòu)或齒輪機(jī)構(gòu),用于將減速電機(jī)的來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榧矣秒娖鳈C(jī)頭的往復(fù)擺動(dòng)。本發(fā)明能確保家用電器送出的風(fēng)或暖氣最大限度地集中送到使用者身上,讓使用者感到很舒適和方便,避免吹向無(wú)人區(qū)域造成能量的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)G05D3/12GK101751041SQ20081021797
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者賴伴來(lái), 陳午 申請(qǐng)人:深圳市聯(lián)創(chuàng)實(shí)業(yè)有限公司