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1、(10)申请公布号 CN 103925225 A (43)申请公布日 2014.07.16 CN 103925225 A (21)申请号 201410174199.X (22)申请日 2014.04.28 F04D 27/00(2006.01) (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙正街 174 号 (72)发明人 周兴达 令狐静波 徐嘉伟 谭琳 戚凯莉 傅潇霄 (74)专利代理机构 北京海虹嘉诚知识产权代理 有限公司 11129 代理人 谢殿武 (54) 发明名称 电风扇追踪人体的控制方法及其控制装置 (57) 摘要 本发明提供的一种电风扇追踪人体的控制方 法， 包括。
2、如下步骤 ： a.控制风扇头转动一周 ； b.在 风扇头转动过程中获取人的位置信息， 并根据位 置信息确定风扇头的摆动范围 ； c. 控制风扇头在 该摆动范围中摆动 ； 本发明的电风扇追踪人体的 控制方法， 能够根据人体位于电风扇周围的位置 信息， 确定风扇头最佳的摆动范围， 即既能够为周 围的所有人送风， 又能够使风扇头的摆动范围最 小， 能够有效地避免资源的浪费， 节约电能。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103925225。
3、 A CN 103925225 A 1/1 页 2 1. 一种电风扇追踪人体的控制方法， 其特征在于 ： 包括如下步骤 ： a. 控制风扇头转动一周 ； b. 在风扇头转动过程中获取人的位置信息， 并根据位置信息确定风扇头的摆动范围 ； c. 控制风扇头在该摆动范围中摆动。 2. 根据权利要求 1 所述电风扇追踪人体的控制方法， 其特征在于 ： 步骤 b 中包括如下 步骤 ： b1. 根据人的位置信息确定相邻两人间距的最大值 Smax Sp-Sq， 并确定在转动方向 上第一人和最后一人的距离为 S1+N-Sj ； b2. 当 Smax S1+N-Sj, 则在步骤 a 中的转动方向上距初始点 (。
4、S1+Sj)/2 的位置处为 风扇头的摆动中心， 并且 (Sj-S1)/2 为摆动幅度 ； b3. 当 Smax S1+N-Sj， 且 (Sp+Sq)/2 N/2， 则在步骤 a 中的转动方向上距初始点 (Sp+Sq)/2-N/2 处为摆动中心， 并且 (N-Sp+Sq)/2 为摆动幅度 ； b4. 当 Smax S1+N-Sj， 且 (Sp+Sq)/2 N/2， 则在与步骤 a 中的转动方向相反的方向 上距初始点 N/2-(Sp+Sq)/2 处为摆动中心， 并且 (N-Sp+Sq)/2 为摆动幅度 ； 其中 N 为设定值， S1、 Sp、 Sq 和 Sj 分别为在步骤 a 中的转动方向上第 。
5、1 人、 第 p 人、 第 q 人和最后 1 人与初始点的距离。 3. 根据权利要求 2 所述电风扇追踪人体的控制方法， 其特征在于 ： 步骤 b 中， 在风扇头 转动过程中， 风扇头从起始点每转动记录人体的位置信息， 且N360/， 并且在 风扇头的转动方向上人距初始点的距离为Sn， 其中n为风扇头转过的次数且nN。 4. 根据权利要求 3 所述电风扇追踪人体的控制方法， 其特征在于 ： 风扇头转动 的 范围为 ： 1.6 2.25。 5. 根据权利要求 4 所述电风扇追踪人体的控制方法， 其特征在于 ： 为 1.8。 6. 一种电风扇追踪人体的控制装置， 其特征在于 ： 包括用于驱动风扇头。
6、转动的电机、 用于采集人的位置信息的位置采集单元以及与所述位置采集单元输出电连接的处理单元， 所述处理单元向电机输出控制指令。 7. 根据权利要求 6 所述电风扇追踪人体的控制装置， 其特征在于 ： 所述处理单元包括 与位置采集单元输出端电连接的降压电路、 与降压电路输出端连接的中央处理电路以及与 中央处理电路的命令输出端连接的电机驱动电路。 8. 根据权利要求 7 所述电风扇追踪人体的控制装置， 其特征在于 ： 所述电机为步进角 为 1.8的步进电机。 9. 根据权利要求 8 所述电风扇追踪人体的控制装置， 其特征在于 ： 所述位置采集单元 为红外线传感器。 权 利 要 求 书 CN 103。
7、925225 A 2 1/4 页 3 电风扇追踪人体的控制方法及其控制装置 技术领域 0001 本发明涉及一种电风扇的控制领域， 尤其涉及一种电风扇追踪人体的控制方法及 其控制装置。 背景技术 0002 电风扇是现代生活中比不可少的家用电器， 并且在现代生活中发挥着重要的作 用。 现有的电风扇中， 一般包括风扇头、 底座和支撑杆， 在风扇头的扇叶转动时， 可以使风扇 头固定朝向一个方向送风， 也可以使风扇头在既定的摆动范围中摆动送风， 这两种送风方 式大大提高了风扇的适用性 ； 但是， 现有的风扇中， 当人数较多时， 现有的风扇的风扇头的 摆动范围不足以使所有的人都能够被吹到， 而当人数较少时。
8、， 现有的风扇头的摆动范围虽 然能够满足所有人都能够吹到风， 但是摆动幅度又过大， 造成资源浪费。 0003 因此， 需要提出一种能够使电风扇追踪人体的位置的控制方法， 能够根据位于电 风扇周围的人的位置信息， 确定风扇头的摆动范围， 使得电风扇能够既能够满足给周围的 所有人送风， 又能够使风扇头摆动幅度最小， 有效地节省能源。 发明内容 0004 有鉴于此， 本发明的目的是提供一种电风扇追踪人体的控制方法， 能够根据位于 电风扇周围的人的位置信息， 确定风扇头的摆动范围， 使得电风扇能够既能够满足给周围 的所有人送风， 又能够使风扇头摆动幅度最小， 有效地节省能源。 0005 本发明提供的一。
9、种电风扇追踪人体的控制方法， 包括如下步骤 ： 0006 a. 控制风扇头转动一周 ； 0007 b. 在风扇头转动过程中获取人的位置信息， 并根据位置信息确定风扇头的摆动范 围 ； 0008 c. 控制风扇头在该摆动范围中摆动。 0009 进一步， 步骤 b 中包括如下步骤 ： 0010 b1. 根据人的位置信息确定相邻两人间距的最大值 Smax Sp-Sq， 并确定在转动 方向上第一人和最后一人的距离为 S1+N-Sj ； 0011 b2. 当 Smax S1+N-Sj, 则在步骤 a 中的转动方向上距初始点 (S1+Sj)/2 的位置 处为风扇头的摆动中心， 并且 (Sj-S1)/2 为。
10、摆动幅度 ； 0012 b3. 当 Smax S1+N-Sj， 且 (Sp+Sq)/2 N/2， 则在步骤 a 中的转动方向上距初始 点 (Sp+Sq)/2-N/2 处为摆动中心， 并且 (N-Sp+Sq)/2 为摆动幅度 ； 0013 b4. 当 Smax S1+N-Sj， 且 (Sp+Sq)/2 N/2， 则在与步骤 a 中的转动方向相反的 方向上距初始点 N/2-(Sp+Sq)/2 处为摆动中心， 并且 (N-Sp+Sq)/2 为摆动幅度 ； 0014 其中 N 为设定值， S1、 Sp、 Sq 和 Sj 分别为在步骤 a 中的转动方向上第 1 人、 第 p 人、 第 q 人和最后 1 。
11、人与初始点的距离。 0015 进一步， 步骤 b 中， 在风扇头转动过程中， 风扇头从起始点每转动 记录人体的 说 明 书 CN 103925225 A 3 2/4 页 4 位置信息， 且 N 360 /， 并且在风扇头的转动方向上人距初始点的距离为 S n， 其 中 n 为风扇头转过 的次数且 n N。 0016 进一步， 风扇头转动 的范围为 ： 1.6 2.25。 0017 进一步， 为 1.8。 0018 相应地， 本发明提供了一种电风扇追踪人体的控制装置， 包括用于驱动风扇头转 动的电机、 用于采集人的位置信息的位置采集单元以及与所述位置采集单元输出电连接的 处理单元， 所述处理单元。
12、向电机输出控制指令。 0019 进一步， 所述处理单元包括与位置采集单元输出端电连接的降压电路、 与降压电 路输出端连接的中央处理电路以及与中央处理电路的命令输出端连接的电机驱动电路。 0020 进一步， 所述电机为步进角为 1.8的步进电机。 0021 进一步， 所述位置采集单元为红外线传感器。 0022 本发明的有益效果 ： 本发明的电风扇追踪人体的控制方法， 能够根据人体位于电 风扇周围的位置信息， 确定风扇头最佳的摆动范围， 即既能够为周围的所有人送风， 又能够 使风扇头的摆动范围最小， 能够有效地避免资源的浪费， 节约电能。 附图说明 0023 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描。
13、述 ： 0024 图 1 为本发明的控制流程图。 0025 图 2 为本发明的步骤 b2 中摆动范围示意图。 0026 图 3 为本发明的步骤 b3 中摆动范围示意图。 0027 图 4 为本发明的步骤 b4 中摆动范围示意图。 0028 图 5 为本发明的控制装置原理框图。 0029 图 6 为本发明的控制装置电路原理图。 0030 图 7 为本发明的具体控制流程图。 具体实施方式 0031 图 1 为本发明的控制流程图， 图 2 为本发明的步骤 b2 中摆动范围示意图， 图 3 为 本发明的步骤 b3 中摆动范围示意图， 图 4 为本发明的步骤 b4 中摆动范围示意图， 图 5 为本 发明。
14、的控制装置原理框图， 图 6 为而不能发明的控制装置电路原理图， 如图所示。 0032 本发明提供的一种电风扇追踪人体的控制方法， 包括如下步骤 ： 0033 a. 控制风扇头转动一周 ； 在风扇头转动一周的过程中， 可以控制扇叶不转动， 这 样可以节约电能 ； 0034 b. 在风扇头转动过程中获取人的位置信息， 并根据位置信息确定风扇头的摆动范 围 ； 0035 c. 控制风扇头在该摆动范围中摆动， 本发明的电风扇追踪人体的控制方法， 能够 根据人体位于电风扇周围的位置信息， 确定风扇头最佳的摆动范围， 即既能够为周围的所 有人送风， 又能够使风扇头的摆动范围最小， 能够有效地避免资源的浪。
15、费， 节约电能。 0036 本实施例中， 步骤 b 中包括如下步骤 ： 0037 b1. 根据人的位置信息确定相邻两人间距的最大值 Smax Sp-Sq， 并确定在转动 说 明 书 CN 103925225 A 4 3/4 页 5 方向上第一人和最后一人的距离为 S1+N-Sj ； 相邻两人之间的距离可以根据 S2-S1， S3-S2， S4-S3Sj-Sj-1， 然后得出相邻两人间距的最大值 Smax MAX(S2-S1， S3-S2， S4-S3 Sj-Sj-1)Sp-Sq， 其中Sp和Sq表示任一相邻两人在步骤a中的转动方向上与初始点的距 离， 并且初始点为风扇头开始转动时的位置， 并且。
16、风扇头转动一周是以电风扇的用于连接 风扇头以及风扇底座的支撑杆作为转动轴线， 转动方向可分为顺时针方向和逆时针方向 ； 0038 b2. 当 Smax S1+N-Sj, 则在步骤 a 中的转动方向上距初始点 (S1+Sj)/2 的位 置处为风扇头的摆动中心， 并且 (Sj-S1)/2 为摆动幅度， 风扇头的摆动中心确定以后， 以 (Sj-S1)/2为摆动幅度在摆动中心的两侧来回摆动送风， 且摆动范围为Sj-S1， 如图2所示， 图中的虚线表示摆动中心， 实线表示摆动范围， Q 表示风扇头开始转动时的起始线， 双向箭 头表示摆动范围， 当风扇头转完一周回到起始点 Q 时， 在此种状况下， 控制风。
17、扇头继续按照 原来的转动方向转动到距初始点 (S1+Sj)/2 的位置， 即转动到摆动中心， 然后控制风扇头 以 (Sj-S1)/2 为摆动幅度在摆动中心左右来回摆动 ； 0039 b3.当SmaxS1+N-Sj， 且(Sp+Sq)/2N/2， 则在步骤a中的转动方向上距初始点 (Sp+Sq)/2-N/2处为摆动中心， 并且(N-Sp+Sq)/2为摆动幅度， 且摆动范围为N-Sp+Sq ； 如图 3 所示， 图中的虚线表示摆动中心， 实线表示摆动范围， Q 表示风扇头开始转动时的起始线， 双向箭头表示摆动范围， 当风扇头转完一周回到起始点 Q 时， 在此种状况下， 控制风扇头继 续按照原来的转。
18、动方向转动到距初始点 (Sp+Sq)/2-N/2 的位置， 即转动到摆动中心， 然后 控制风扇头以 (N-Sp+Sq)/2 为摆动幅度在摆动中心左右来回摆动。 0040 b4. 当 Smax S1+N-Sj， 且 (Sp+Sq)/2 N/2， 则在与步骤 a 中的转动方向相反的 方向上距初始点N/2-(Sp+Sq)/2处为摆动中心， 并且(N-Sp+Sq)/2为摆动幅度， 且摆动范围 为 N-Sp+Sq ； 如图 4 所示， 图中的虚线表示摆动中心， 实线表示摆动范围， 双向箭头表示摆动 范围， 当风扇头转完一周回到起始点 Q 时， 在此种状况下， 控制风扇头继续按照与原来的转 动方向相反的方。
19、向转动到距初始点 N/2-(Sp+Sq)/2 的位置， 即转动到摆动中心， 然后控制 风扇头以 (N-Sp+Sq)/2 为摆动幅度在摆动中心左右来回摆动。 0041 其中 N 为设定值， S1、 Sp、 Sq 和 Sj 分别为在步骤 a 中的转动方向上第 1 人、 第 p 人、 第 q 人和最后 1 人与初始点的距离。 0042 当风扇确定摆动幅度和范围后， 开始摆动送风， 如人体位置有变动， 则控制扇叶停 止转动以及风扇头停止摆动， 使风扇头以停止位置为初始点转动一周， 重新确认人体位置 信息， 并重新确定摆动中心以及摆动幅度 ； 如风扇在重新确定人体位置信息时， 如风扇周围 没有人， 则控。
20、制电风扇停止工作。 0043 本实施例中， 步骤 b 中， 在风扇头转动过程中， 风扇头从起始点每转动 记录人 体的位置信息， 如在某几个 的范围内没有人体存在， 则不需记录人体的位置信息， 且 N 360 /表示在风扇头转动一周的过程中转过了多少个 角， 并且在风扇头的转 动方向上人距初始点的距离为 S n， 这里人距初始点是指人距离风扇头转动的初始点有 多少个 角， 在其中 n 为风扇头转过 的次数且 n N。 0044 本实施例中， 风扇头转动 的范围为 ： 1.6 2.25， 如 1.6 时， 则 N 240， 如 2.25 时， 则 N 160， 由于在确定人体位置与风扇头的转动初始。
21、点的距离时 是以 n 来确定的， 即是说在某个位置处， 人距离转动初始点为 n的幅角， 因此， 在此处存 在影响摆动幅度的误差， 当 值越小， 那么 N 值就越大， 但是阿尔法值太小， 使得确定风扇 说 明 书 CN 103925225 A 5 4/4 页 6 头摆动幅度的时间过长， 效率地， 并且计算难度增大， 当 值越大， 那么风扇头的摆动中心 以及摆动幅度的确定误差就会偏大， 从而印象最终的精确度， 因此， 在上述中的取值为最 佳， 当为1.8使， 既能够有效保证摆动中心以及摆动幅度确定的精确度， 又能够使得计算 简便， 能够在短时间内确定出风扇头的摆动幅度以及摆动中心。 0045 相应。
22、地， 本发明提供了一种电风扇追踪人体的控制装置， 至少包括用于驱动风扇 头转动的电机、 用于采集人的位置信息的位置采集单元以及与所述位置采集单元输出电连 接的处理单元， 所述处理单元向电机输出控制指令， 为了便于位置采集单元顺利采集人体 的位置信息， 位置采集单元设置在风扇头， 并且位于风扇头的正上方， 风扇头的转动是以电 风扇的用于连接底座和风扇头的支撑杆为转动轴线进行顺时针或逆时针转动的。 0046 本实施例中， 所述处理单元包括与位置采集单元输出端电连接的降压电路、 与降 压电路输出端连接的中央处理电路以及与中央处理电路的命令输出端连接的电机驱动电 路， 当然， 电风扇还包括用于驱动风扇。
23、叶进行转动的扇叶电机， 属于现有技术， 在此不加以 赘述， 所述位置采集单元为红外线传感器， 且为所述位置采集单元为红外线传感器， 即为 24V 工作电压的传感器， 能够保证传感器具有足够的功率检测到较远距离的人体位置， 其中 降压电路为爱浦电子 NN1-24S05B 降压芯片， 由于红外传感器的额定电压较高， 而后续的中 央处理电路一般工作在 0-5V 的电压范围内， 因此， 采用降压电路， 能够对后续电路进行良 好的保护， 当红外线传感器在风扇头每转过 时， 在当时位置有人则输出高电平 (24V)， 无人则输出低电平 (0V)， 中央处理电路在当时位置接收高电平时， 记录人体位置与风扇头 。
24、的初始位置转过了多少个 角， 如无人时， 则中央处理电路不作记录， 中央处理电路采用 采用89C52单片机， 所述电机为步进角为1.8的步进电机， 能够保证风扇头以1.8 的 转动角进行人体位置信息的记录， 中央处理电路每向电机驱动电路发送一个脉冲， 则步进 电机驱动风扇头转过 1.8， 且中央处理电路每发一个脉冲则基数一次， 发 N 个脉冲时， 则 表示风扇头转动一周， 比如， 步进电机转动了 90， 则表示中央处理电路发出了 50 个脉冲， 如此时位置有人时， 则记录当前位置的人与初始点的距离为 S 50。 0047 最后说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照。
25、较 佳实施例对本发明进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换， 而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围， 其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。 说 明 书 CN 103925225 A 6 1/5 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103925225 A 7 2/5 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103925225 A 8 3/5 页 9 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103925225 A 9 4/5 页 10 图 6 说 明 书 附 图 CN 103925225 A 10 5/5 页 11 图 7 说 明 书 附 图 CN 103925225 A 11 。