專利名稱:用于家用電器自動調(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)頭不斷來回擺動的家用電器,尤其涉及能夠自動跟隨人體所處位置 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)動變換為機(jī)頭的來回擺動;所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)是一個四桿機(jī)構(gòu),擺 角大小取決于機(jī)構(gòu)中各桿的長度,由于各桿的長度是不可變的,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級調(diào)節(jié),所以一直以來,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)使曲柄的長度可變,不過這會過于復(fù)雜難以實(shí)際應(yīng)用;或者 是,用雙向可控減速電機(jī)來改變搖頭時換向的時間,雖然該結(jié)構(gòu)較簡單,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而適時追加調(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跟蹤的方法來實(shí)現(xiàn)搖頭時自動調(diào)整其角度,如中 國實(shí)用新型專利"智能風(fēng)扇紅外跟蹤搖頭裝置",專利號為ZL 93202860. 8,其原理是用兩 套紅外接收裝置接收并檢測人體紅外線強(qiáng)度的差異,經(jīng)過運(yùn)算判斷人體的移動。然而這種 跟蹤方式只適用于一個人,對兩人以上它就無能為力了,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于繁雜。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種用于家 用電器自動調(diào)整擺頭角度的方法和裝置,該自動調(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,避免吹向無人區(qū)域造成能量的浪費(fèi)。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的方案是 提供一種用于家用電器自動調(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)和傳動機(jī)構(gòu),所述減速電機(jī)作來回轉(zhuǎn)動,并借助所述傳動機(jī)構(gòu)將該減速電機(jī)的來回轉(zhuǎn)
動變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動; ②在所述家用電器機(jī)頭內(nèi)再設(shè)置紅外線人體探測系統(tǒng)和處理紅外線探測信號并 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 測系統(tǒng)直接接收人體發(fā)出的紅外線信號,并將該紅外線信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査偷剿鲭娍叵?統(tǒng)進(jìn)行處理;所述減速電機(jī)按所述電控系統(tǒng)的控制指令作來回轉(zhuǎn)動; ③當(dāng)至少兩個人使用所述家用電器時,啟動所述電控系統(tǒng)之自動調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān); ④所述紅外線人體探測系統(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,記錄下檢測到的各人體信號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應(yīng)的區(qū)域內(nèi)來回 擺頭; ⑥步驟⑤工作一段預(yù)先設(shè)定的時間后,所述紅外人體探測系統(tǒng)重復(fù)步驟④和⑤, 以適應(yīng)人員數(shù)量和位置的變動; 如此反復(fù),直到關(guān)閉所述自動調(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)和傳動機(jī)構(gòu),所述 減速電機(jī)來回轉(zhuǎn)動,并借助所述傳動機(jī)構(gòu)將該減速電機(jī)的來回轉(zhuǎn)動變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動; 還包括安裝于家電電器機(jī)頭內(nèi)的紅外線人體探測系統(tǒng)和處理紅外線探測信號并發(fā)出控制 指令的電控系統(tǒng);所述紅外線人體探測系統(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人體紅外線的波長敏感,直接接收人體發(fā)出的紅外線信號,并將該 紅外線信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査偷剿鲭娍叵到y(tǒng)進(jìn)行處理;所述電控系統(tǒng)包括處理紅外線人體 探測系統(tǒng)輸出的探測信號的信號處理電路和向所述傳動機(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)的控制指令來回轉(zhuǎn) 動。 同現(xiàn)有技術(shù)相比較,本發(fā)明用于家用電器自動調(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)合各附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參見圖l至圖4,一種用于家用電器自動調(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和傳動機(jī)構(gòu)42或42',所述減速電機(jī)41作來回 轉(zhuǎn)動,并借助所述傳動機(jī)構(gòu)42或42'將該減速電機(jī)41的來回轉(zhuǎn)動變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動;
②在所述家用電器機(jī)頭12或12'內(nèi)再設(shè)置紅外線人體探測系統(tǒng)20和處理紅外 線探測信號并發(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系統(tǒng)20直接接收人體發(fā)出的紅外線信號,并將該紅外線信號轉(zhuǎn)變 為電信號送到所述電控系統(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 作來回轉(zhuǎn)動; ③當(dāng)至少兩個人使用所述家用電器時,啟動所述電控系統(tǒng)30之自動調(diào)整擺頭角 度的控制開關(guān); ④所述紅外線人體探測系統(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,記錄下檢測到的各人體信號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應(yīng)的區(qū) 域內(nèi)來回擺頭; ⑥步驟⑤工作一段預(yù)先設(shè)定的時間后,所述紅外人體探測系統(tǒng)20重復(fù)步驟④和 ,以適應(yīng)人員數(shù)量和位置的變動; 如此反復(fù),直到關(guān)閉所述自動調(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)頭擺動角度小于360。的家用電器自動調(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應(yīng)的區(qū)域是離兩換向點(diǎn)最近的兩個 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 個換向點(diǎn)是A和B,在兩個換向點(diǎn)A和B之間共有n個人,n > 2,假設(shè)距離第一個換向點(diǎn)A 最近的是第一個人,距離第二個換向點(diǎn)B最近的是第n個人。所述機(jī)頭12不在第一個換向 點(diǎn)A與第1個人體、第n個人體與第二個換向點(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表示每到第一個人 體時,該機(jī)頭12換向反轉(zhuǎn),即順時針旋轉(zhuǎn);圖中的箭頭D表示每到第n個人體時,該機(jī)頭12 也換向反轉(zhuǎn),即逆時針旋轉(zhuǎn);如此反復(fù)。 參見圖3和圖4,適用于機(jī)頭擺動角度可以超越360。連續(xù)旋轉(zhuǎn)并可隨時反向旋轉(zhuǎn) 的家用電器自動調(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應(yīng)的區(qū)域是 相互間隔最遠(yuǎn)的兩個人體之間的扇形區(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)開始順時針或逆時針方向轉(zhuǎn)動,此時所述紅外線人體探測系統(tǒng)20開 始掃描人體信號;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個人體信號,記錄每相鄰兩個人體該機(jī)頭12'旋轉(zhuǎn)所經(jīng)歷的時間,共有n個時間段,1\、
T2......i;,此處n > 2 ;找出所述n個時間段中的最大值Tx—"同時所述紅外線人體探測系
統(tǒng)20鎖定該最大時間段Tx—工的第x-1個人體和第x個人體的信號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個人體和第x個人體所處 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應(yīng)的區(qū)域是第x-1 個人體和第x個人體之間的區(qū)域;也就是說所述家用電器機(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'不會旋轉(zhuǎn)至第x-l個人體與第x個人體之間的區(qū)域,即 角度為J的區(qū)域;圖中的箭頭C表示每到第x個人體時,該機(jī)頭12'換向反轉(zhuǎn),即順時針旋 轉(zhuǎn);圖中的箭頭D表示每到第x-1個人體時,該機(jī)頭12'也換向反轉(zhuǎn),即逆時針旋轉(zhuǎn);如此 反復(fù)。 在上述步驟⑥中,所述預(yù)先設(shè)定的時間是30 300秒,即每次到預(yù)先設(shè)定的時間
后更新一次最小擺頭角度,以自動適應(yīng)人員數(shù)量及其所對應(yīng)區(qū)域的變動;當(dāng)人員數(shù)量和所
需對應(yīng)區(qū)域固定不變時,可將所述時間設(shè)定為無限長,直至人工重新設(shè)定為止。 所述紅外線人體探測系統(tǒng)20是被動式熱釋電紅外探測器,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工作的波長為4 15 m,正常體溫人
的紅外線的波長一般在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和傳動機(jī)構(gòu)42或42',所述減速電機(jī)41來回轉(zhuǎn)動,并借 助所述傳動機(jī)構(gòu)42或42'將該減速電機(jī)41的來回轉(zhuǎn)動變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動;還包括安裝 于家電電器機(jī)頭內(nèi)的紅外線人體探測系統(tǒng)20和處理紅外線探測信號并發(fā)出控制指令的電 控系統(tǒng)30 ;所述紅外線人體探測系統(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人體紅外線的波長敏感,直接接收人體發(fā)出的紅外線信號,并將該紅 外線信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査偷剿鲭娍叵到y(tǒng)30進(jìn)行處理;所述電控系統(tǒng)30包括處理紅外線 人體探測系統(tǒng)20輸出的探測信號的信號處理電路31和向所述傳動機(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的控制指令來回轉(zhuǎn)動。
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包括固定不動的底座11和活動地安裝在底座11上、可來回 擺動的機(jī)頭12。所述擺頭裝置包括安裝于機(jī)頭12內(nèi)的紅外線人體探測系統(tǒng)20、處理所述 紅外線人體探測系統(tǒng)20輸出的探測信號并發(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的控制指令來回轉(zhuǎn)動,并借助所述傳動機(jī)構(gòu)42將該減速電機(jī)41的來回轉(zhuǎn)動變?yōu)?機(jī)頭12的來回擺動。
7
本實(shí)施例的所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)40的擺動角度小于360。,一般取90° 120° 。當(dāng)最 大擺角度小于120°時,如圖1所示,此所述傳動機(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,如圖3所示,傳動機(jī)構(gòu) 是齒輪機(jī)構(gòu)42',包括固定于減速電機(jī)41輸出軸上的主動齒輪424和與之嚙合的固定在底 座ll'上的從動齒輪425。 所述紅外線人體探測系統(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 述紅外線接收頭對人體紅外線的波長最敏感,直接接收人體發(fā)出的紅外線信號,并將該紅 外線信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査偷剿鲭娍叵到y(tǒng)30進(jìn)行處理;所述紅外線人體探測系統(tǒng)20是被 動式熱釋電紅外探測器,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,其型號為RE200B,工作波長為4 15iim,市面上可以買得到。熱釋電紅外傳感器 21能將工作波長內(nèi)的紅外信號變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,并能對自然界中的白光信號具有抑制?用,因此在被動紅外探測器的掃描區(qū)域內(nèi),當(dāng)沒有人體移動時,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,通過菲涅爾透鏡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,因此,被動式熱釋電紅外探測器20紅外探測 的基本原理就是感應(yīng)移動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系統(tǒng)20輸出的探測信號的信號處理電 路31和向所述傳動機(jī)構(gòu)42發(fā)出控制指令的控制電路32 ;信號處理電路31包括運(yùn)算放大 器、邏輯運(yùn)算電路和程序控制電路,其作用是將來自熱釋電紅外傳感器21的電信號放大整 形為脈沖信號,作為邏輯運(yùn)算電路的輸入信號,程序控制電路根據(jù)邏輯運(yùn)算電路的輸出信 號向控制電路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自動調(diào)整擺頭角度的方法 當(dāng)至少兩個人使用所述家用電器時,啟動所述電控系統(tǒng)30之自動調(diào)整擺頭角度 的控制開關(guān);所述紅外線人體探測系統(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,記錄下檢測到的各人體信號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。,兩個換向點(diǎn)是A和B,在兩個換向點(diǎn)A和B之間共有n個人,n > 2, 假設(shè)距離第一個換向點(diǎn)A最近的是第一個人,距離第二個換向點(diǎn)B最近的是第n個人。所 述機(jī)頭12不在第一個換向點(diǎn)A與第1個人體、第n個人體與第二個換向點(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表示每到第一個人體時,該機(jī)頭12換向反轉(zhuǎn),即順時針旋轉(zhuǎn);圖中的箭頭D表示每
8到第n個人體時,該機(jī)頭12也換向反轉(zhuǎn),即逆時針旋轉(zhuǎn);如此反復(fù)。在工作一段預(yù)先設(shè)定的 時間后,所述紅外人體探測系統(tǒng)重新掃描,以適應(yīng)人員數(shù)量和所需對應(yīng)區(qū)域的變動;如此反 復(fù),直到關(guān)閉所述自動調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān)為止。該預(yù)先設(shè)定的時間是30 300秒, 即每次到預(yù)先設(shè)定的時間后更新一次最小擺頭角度,以自動適應(yīng)人員數(shù)量及其所對應(yīng)區(qū)域 的變動;當(dāng)人員數(shù)量和所需對應(yīng)區(qū)域固定不變時,可將所述時間設(shè)定為無限長(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)定的時間可以通過按鈕設(shè)定好后固化在程序 中,也可以通過一個旋鈕由使用者自行調(diào)節(jié)。 為識別所述家用電器機(jī)頭12擺頭的起始位置,所述電暖器10設(shè)有一個物理零位, 即該裝置還包括作為計(jì)時基準(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)頭擺動到一個固定位置時所述行程開關(guān)51被撞塊52觸 發(fā),使該行程開關(guān)51發(fā)出一個電信號,所述電控系統(tǒng)30以該電信號作為計(jì)時的基準(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'包括固定不動的底座ll'和活動地安裝在底座ll'上、可來回擺動的 機(jī)頭12'。 本實(shí)施例的傳動機(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 齒輪424和與之嚙合的固定在底座11'上的從動齒輪425。這種自動調(diào)整擺頭角度的裝置 之?dāng)[頭角度可以大于180。,必要時可以超越360。連續(xù)旋轉(zhuǎn)并可隨時反向旋轉(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。 下面以五個人圍繞在電風(fēng)扇10'周圍的情況為例,來詳細(xì)描述電風(fēng)扇10'自動 調(diào)整擺頭角度的方法,如圖5的擺頭區(qū)域示意圖所示 啟動所述電控系統(tǒng)30之自動調(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開始順時針或逆時針方向轉(zhuǎn)動一周(即360° ),此時所述被動式熱釋電紅外探 測器20開始掃描人體信號,所述被動式熱釋電紅外探測器20之熱釋電紅外傳感器21共接 收到5個人體信號,記錄每相鄰兩個人體該機(jī)頭12'旋轉(zhuǎn)所經(jīng)歷的時間,共有5個時間段, 1\、T2、T3、T4和T5 ;找出所述5個時間段中的最大值是T2,同時所述熱釋電紅外傳感器21鎖 定該最大值T2的第2個人體和第3個人體的信號以確定該第2個人體和第3個人體所處 的位置;所述包含全部人體位置的最小擺頭角度為第2個人體和第3個人體所處位置之間 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應(yīng)的區(qū)域是第2個人體和第 3個人體之間的區(qū)域;也就是說所述家用電器機(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'不會旋轉(zhuǎn)至第2個人體與第3個人體之間的區(qū)域,即角度為I的區(qū) 域;圖中的箭頭C表示每到第2個人體時,該機(jī)頭12'換向反轉(zhuǎn),即順時針旋轉(zhuǎn);圖中的箭 頭D表示每到第3個人體時,該機(jī)頭12'也換向反轉(zhuǎn),即逆時針旋轉(zhuǎn);如此反復(fù)。在工作一 段預(yù)先設(shè)定的時間后,所述紅外人體探測系統(tǒng)重新掃描,以適應(yīng)人員數(shù)量和所需對應(yīng)區(qū)域 的變動;如此反復(fù),直到關(guān)閉所述自動調(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本發(fā)明專利范圍的限制;應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說,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)和傳動機(jī)構(gòu)(42或42′),所述減速電機(jī)(41)作來回轉(zhuǎn)動,并借助所述傳動機(jī)構(gòu)(42或42′)將該減速電機(jī)(41)的來回轉(zhuǎn)動變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動;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)置紅外線人體探測系統(tǒng)(20)和處理紅外線探測信號并發(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系統(tǒng)(20)直接接收人體發(fā)出的紅外線信號,并將該紅外線信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査偷剿鲭娍叵到y(tǒng)(30)進(jìn)行處理;所述減速電機(jī)(41)按所述電控系統(tǒng)(30)的控制指令來回轉(zhuǎn)動;③當(dāng)至少兩個人使用所述家用電器時,啟動所述電控系統(tǒng)(30)之自動調(diào)整擺頭角度的控制開關(guān);④所述紅外線人體探測系統(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,記錄下檢測到的各人體信號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應(yīng)的區(qū)域內(nèi)來回擺頭;⑥步驟⑤工作一段預(yù)先設(shè)定的時間后,所述紅外人體探測系統(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;如此反復(fù),直到關(guān)閉所述自動調(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應(yīng)的區(qū)域是離兩換向點(diǎn)最近的兩個 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應(yīng)的區(qū)域是相互間隔最遠(yuǎn)的兩個人體之間的扇形區(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)定的時間是30 300秒,即每次到預(yù)先設(shè)定的時間后更新一次最小擺頭角度,以自動適應(yīng)人員數(shù)量及其所對應(yīng)區(qū)域的變動;當(dāng)人員數(shù)量和所需對 應(yīng)區(qū)域固定不變時,可將所述時間設(shè)定為無限長,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調(diào)整擺頭角度的方法,其特征 在于所述紅外線人體探測系統(tǒng)(20)是被動式熱釋電紅外探測器,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)和傳動機(jī)構(gòu)(42或42'),所述減速電機(jī)(41)來回轉(zhuǎn)動,并借助所 述傳動機(jī)構(gòu)(42或42')將該減速電機(jī)(41)的來回轉(zhuǎn)動變?yōu)闄C(jī)頭的往復(fù)擺動;其特征在 于還包括安裝于家用電器機(jī)頭內(nèi)的紅外線人體探測系統(tǒng)(20)和處理紅外線探測信號并 發(fā)出控制指令的電控系統(tǒng)(30);所述紅外線人體探測系統(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人體紅外線的波長敏感,直接接收人體發(fā)出的 紅外線信號,并將該紅外線信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査偷剿鲭娍叵到y(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系統(tǒng)(20)輸出的探測信號的信號處理電路(31)和向 所述傳動機(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)的控制指令來回轉(zhuǎn)動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于家用電器自動調(diào)整擺頭角度的裝置,其特征在于所述 紅外線人體探測系統(tǒng)(20)是被動式熱釋電紅外探測器,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調(diào)整擺頭角度的裝置,其特征在于 還包括作為計(jì)時基準(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)頭擺動到一個固定位置時所述行程開關(guān)(51)被撞塊(52)觸 發(fā),使該行程開關(guān)(51)發(fā)出一個電信號,所述電控系統(tǒng)(30)以該電信號作為計(jì)時的基準(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調(diào)整擺頭角度的裝置,其特征 在于所述傳動機(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調(diào)整擺頭角度的裝置,其特征 在于所述傳動機(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 齒輪(424),以及與所述主動齒輪(424)嚙合的固定在所述家用電器底座上的從動齒輪 (425)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于家用電器自動調(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系統(tǒng)、由信號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)和位置變化適時地調(diào)整擺頭角度的大小和區(qū)域;傳動機(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)的來回轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榧矣秒娖鳈C(jī)頭的往復(fù)擺動。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,避免吹向無人區(qū)域造成能量的浪費(fèi)。
文檔編號G05D3/12GK101751041SQ20081021797
公開日2010年6月23日 申請日期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, 陳午 申請人:深圳市聯(lián)創(chuàng)實(shí)業(yè)有限公司