專利名稱：智能風(fēng)扇紅外跟蹤搖頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開一種電風(fēng)扇的紅外跟蹤搖頭裝置。
目前，公知的電風(fēng)扇紅外跟蹤搖頭裝置是通過安置有兩個(gè)熱電紅外接收管的傳感器，兩路獨(dú)立的電壓放大控制電路和采用雙齒條及雙止推齒的連桿搖頭機(jī)構(gòu)來完成對人體的自動跟蹤的，如91219851.6號實(shí)用新型專利所公開的就是這種型式的搖頭裝置，該裝置雖然可以根據(jù)人體位置自動跟蹤人體和改變搖頭角度，但其結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、部件多，成本高因而該裝置還不是最優(yōu)配置。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、性能優(yōu)良，便于實(shí)施的電風(fēng)扇紅外跟蹤搖頭裝置。
本實(shí)用新型的智能風(fēng)扇紅外跟蹤搖頭裝置、包括安裝在罩盒中由導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和一只熱電紅外線接收管組成的傳感器，一套電子控制電路和帶機(jī)械減速的微型電機(jī)搖頭機(jī)構(gòu)組成。傳感器安裝在電扇的扇葉網(wǎng)罩中心對向扇葉前方并通過導(dǎo)線與電子控制電路連接，微電機(jī)搖頭裝置設(shè)置在電扇的搖頭轉(zhuǎn)動部分與固定部分之間。根據(jù)傳感器中熱電紅外線接收管接收到的人體紅外信號轉(zhuǎn)化的電信號、經(jīng)電子控制電路放大后自動控制搖頭微電機(jī)正、反旋轉(zhuǎn)跟蹤人體并使風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速自動與人體體表溫度相適應(yīng)。傳感器罩盒中的導(dǎo)向板后端對應(yīng)與罩盒固定的導(dǎo)向線圈L處固定有永磁極N·S，導(dǎo)向板前端有左、右兩塊導(dǎo)向板，可繞導(dǎo)向軸在罩盒中自由轉(zhuǎn)動一定角度，熱電紅外線接收管置于導(dǎo)向板中心處，可與導(dǎo)向板固定一起轉(zhuǎn)動，也可與罩盒固定不隨導(dǎo)向板轉(zhuǎn)動，電子控制電路包括集成電路組成的電壓放大電路，三極管組成的微電機(jī)正、反轉(zhuǎn)的控制、導(dǎo)向電路；由電位器、電容器、三極管、單結(jié)晶體管、隔離變壓器、可控硅組成調(diào)速電路；由電源變壓器、整流電路、穩(wěn)壓電容組成控制電源及相應(yīng)的電阻、電容、二極管，穩(wěn)壓管。微電機(jī)搖頭機(jī)構(gòu)的機(jī)械減速配置可以是齒輪減速，也可以是蝸桿、蝸輪的減速型式，微電機(jī)為微型直流電動機(jī)。
由于本實(shí)用新型只用一只熱電紅外接收管、簡單的導(dǎo)向裝置，一路電子控制電路和簡單的微電機(jī)搖頭機(jī)構(gòu)，便可完成對人體的跟蹤搖頭和調(diào)節(jié)風(fēng)速，因而制造容易，成本低、便于實(shí)施。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)行說明，但本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍不限于此。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的智能風(fēng)扇紅外跟蹤搖頭裝置的電子控制電路的方框圖。圖2是電子控制電路的電原理圖，圖3是傳感器罩盒的府視剖視圖，圖4是圖3的沿A－A線剖視圖、圖5是傳感器罩盒的另一種實(shí)施例的府視剖視圖，圖6是圖5的沿B－B線剖視圖。
參照附圖，電子控制電路包括由集成電路，二極管D1、D2、三極管BG1構(gòu)成的電壓放大電路；三極管BG2、BG3、BG4、BG5、BG6、BG7，電容C5、C6、二極管D3、D4構(gòu)成導(dǎo)向、搖頭電路；三極管BG8、電位器W2、電容C8、單結(jié)管BT、隔離變壓器B2和可控硅SCR組成調(diào)速電路；變壓器B1、二極管橋式整流電路組成的控制電源及相應(yīng)的電阻電容構(gòu)成；傳感器由罩盒1、菲涅爾透鏡2、導(dǎo)向板3和熱電紅外線接收管HW構(gòu)成，罩盒1為一半園柱狀隔紅外線暗盒，上、下半園柱面內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向軸孔11和12，罩盒里側(cè)固定有導(dǎo)向線圈L通過導(dǎo)線接入
圖1和2所示電子控制電路的導(dǎo)向、搖頭電路中，半園柱前方側(cè)面設(shè)有菲涅爾透鏡2，導(dǎo)向板3分為左、右導(dǎo)向板31和32向前呈一定開口角度，導(dǎo)向板3后端對應(yīng)導(dǎo)向線圈L固定有永磁極N·S、導(dǎo)向板轉(zhuǎn)軸33和34分別置于導(dǎo)軸孔11和12內(nèi)，導(dǎo)向回位簧35使導(dǎo)向板處于圖3所示的中心位置，熱電紅外接收管HW置于導(dǎo)向板轉(zhuǎn)軸中心線處，通過導(dǎo)線接入
圖1和圖2所示的電壓放大電路的輸入端上；傳感器的另一實(shí)施例圖5和圖6中，罩盒為半園柱狀隔紅外線暗盒，上、下半園柱面內(nèi)的前方中心線處設(shè)有導(dǎo)軸孔11和12，罩盒1里側(cè)固定導(dǎo)向線圈L通過導(dǎo)線接入
圖1和圖2所示電子控制電路的導(dǎo)向、搖頭電路中，半園柱前方側(cè)面設(shè)有菲涅爾透鏡2，導(dǎo)向板3的導(dǎo)軸孔33和34分別置于導(dǎo)軸孔11和12內(nèi)，導(dǎo)向板3后端對應(yīng)導(dǎo)向線圈L固定有永磁體N·S，導(dǎo)向回位簧35使導(dǎo)向板3處于圖5所示的中心位置上，熱電紅外線接收管HW置于導(dǎo)向板3后端心中線上與罩盒1固定并通過導(dǎo)線接入
圖1和圖2的電子控制電路的輸入端上。
使用時(shí)，接通電源，如果沒有人乘涼，傳感器中的熱電紅外線接收管HW接收不到人體紅外線信號，電壓放大電路輸出低電平，可控硅SCR截止，電扇不運(yùn)轉(zhuǎn)，自動導(dǎo)向、搖頭電路不工作。
當(dāng)乘涼人進(jìn)入有效接收范圍內(nèi)時(shí)，熱電紅外線接收管HW接收到人體紅外線信號，電壓放大電路輸出高電平，加到R17、R18和W2上，使BG6和BG7的基極電位上升，由于偶然因素，比如電路不是絕對對稱，BG6在導(dǎo)電方面稍占優(yōu)勢，經(jīng)過迅速的正反饋過程，使BG4飽和導(dǎo)通，BG4集電極電壓約0.3伏，由于C5和D3的作用，使BG7的基極電平降低，從而使BG2、BG5、BG7截止，電容C5上的電壓通過BG4集電極放電，然后反向充電至D3的正向壓降，D3的鉗位作用維持BG7的基極處于低電平；電源電流通過BG3流經(jīng)導(dǎo)向線圈L和搖頭微電機(jī)M經(jīng)BG4形成回路，設(shè)此時(shí)導(dǎo)向線圈L與導(dǎo)向板上磁極N·S作用使導(dǎo)向板3繞導(dǎo)向軸33和34順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一定角度，熱電紅外接收管HW只能接收罩盒中心線A－A線左側(cè)的人體紅外信號，同時(shí)搖頭微電機(jī)M正向轉(zhuǎn)動通過減速機(jī)構(gòu)帶動風(fēng)扇向左擺頭，直至風(fēng)扇前中心線轉(zhuǎn)過人體左側(cè)，由于導(dǎo)向板32的阻隔，熱電紅外接收管HW接收不到人體紅外信號，電壓放大回路輸出低電平，于是BG6、BG3、BG4截止，微電機(jī)M停止驅(qū)動風(fēng)扇頭向人體左側(cè)外搖頭，導(dǎo)向線圈L失磁而使導(dǎo)向板3在導(dǎo)向回位簧35的作用下回位，熱電紅外接收管HW又可接收到風(fēng)扇前人體紅外信號，電壓放大回路輸出高電平，又由于BG4截止的瞬間及R13的作用，BG4集電極電平上升，C5上電壓不能突變而使BG7基極電平升高，于是BG7、BG2、BG5飽和導(dǎo)通，BG5集電極下降約0.3伏，由于C6和D4的作用，而使BG6的基極電壓下降、然后C6反向充電至D4的正向壓降，D4的鉗位作用使BG6一直處于截止?fàn)顟B(tài)，電壓放大回路輸出的高電平維持BG7基極高電平，于是電源電流通過BG2經(jīng)導(dǎo)向線圈L和微電機(jī)M流經(jīng)BG5形成回路，于是導(dǎo)向線圈L反向勵(lì)磁與導(dǎo)向板后端磁極N·S作用而使導(dǎo)向板3繞導(dǎo)向軸33和34逆時(shí)針轉(zhuǎn)動一定角度，熱電紅外接收管HW只能接收罩盒中心線A－A線右側(cè)的人體紅外信號，同時(shí)微電機(jī)反向轉(zhuǎn)動通過減速機(jī)構(gòu)使風(fēng)扇頭向人體右側(cè)搖頭，直至風(fēng)扇前中心線轉(zhuǎn)過人體右側(cè)，由于導(dǎo)向板31的阻隔，熱電紅外接收管HW接收不到人體紅外信號，電壓放大電路輸出低電平，于是BG7、BG2、BG5截止，導(dǎo)向線圈L失磁，導(dǎo)向板3在回位簧35的作用下回位，微電機(jī)停止驅(qū)動風(fēng)扇向人體右側(cè)外搖頭，此時(shí)，熱電紅外線接收管HW又可接收到人體紅外信號，電壓放大器輸出高電平，又由于BG5截止的瞬間及R16的作用，BG5集電極電位升高，由于C6上電壓不能突變，于是BG6基極電平升高而使BG6、BG3、BG4飽和導(dǎo)通，BG4集電極電平降低約為0.3伏，由于C5和D3的作用，使BG7基極電位下降而維持截止，這樣電壓放大器輸出的高電平只能使BG6基極電位升高保持BG6、BG3、BG4飽和導(dǎo)通，于是，導(dǎo)向、搖頭電路使導(dǎo)向線圈L、微電機(jī)M處于上述向左搖頭狀態(tài)，以下動作重復(fù)上述過程，如此往復(fù)；在上述動作過程中，加到W2上的電壓，使BG8內(nèi)阻增大，C8上電平升高使單結(jié)管觸發(fā)可控硅SCR導(dǎo)通使風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速隨電壓放大器輸出電平高低而改變，人體體表熱度大時(shí)，電壓放大器輸出電平大，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速增大，反之減小，調(diào)節(jié)W2可整定風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速變化范圍。當(dāng)人體離開時(shí)，電壓放大器輸出低電平，C5和C6上正向充電電壓約為電源電壓時(shí)，不能維持BG6、BG7基極高電平，于是導(dǎo)向，搖頭電路停止工作，且W2上電壓降低使得BG8飽和導(dǎo)通，C8上電壓下降，單結(jié)管BT停止觸發(fā)可控硅SCR，使風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)。由于電扇停止向左或右搖頭是以熱電紅外接收管接收不到人體紅外信號為準(zhǔn)，從而能在有效搖頭角度內(nèi)自動對單人體和多人體跟蹤搖頭，自動搖頭角度為單人體或多人體的體外兩側(cè)與風(fēng)扇網(wǎng)罩中心所組成的夾角產(chǎn)生自然風(fēng)效果，由于在360度內(nèi)跟蹤人體意義不大，故制作自動搖頭角度范圍小于180度，由于輸入端通過C3與傳感器連接，只能作交流信號放大，故當(dāng)風(fēng)扇頭轉(zhuǎn)滿有效搖頭角度而有效搖頭角度外仍有人體時(shí)，因電扇頭不再轉(zhuǎn)動而使熱電紅外傳感器不相對人體運(yùn)動、熱電紅外傳感器的直流信號不能傳輸放大，故放大器輸出低電平，導(dǎo)向搖頭電路自動翻轉(zhuǎn)，微電機(jī)及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用使風(fēng)扇頭往回?cái)[動，避免風(fēng)扇頭轉(zhuǎn)不過而使微電機(jī)過負(fù)荷和不往回轉(zhuǎn)，因此只要風(fēng)扇頭受阻不動時(shí)，便會向相反方向擺頭。當(dāng)傳感器使用圖5和圖6所示的另一實(shí)施例時(shí)，只要使導(dǎo)向線圈L正、反向勵(lì)磁時(shí)導(dǎo)向板3向左、右轉(zhuǎn)動使熱電紅外接收管只能接收導(dǎo)向板3右側(cè)或左側(cè)的人體紅外信號時(shí)，微電機(jī)驅(qū)動風(fēng)扇頭向人體右側(cè)或左側(cè)搖頭即可。
權(quán)利要求1.一種智能風(fēng)扇紅外跟蹤搖頭裝置，包括風(fēng)扇搖頭部件與固定部件之間的機(jī)械減速微電機(jī)搖頭機(jī)構(gòu)，其特征是該裝置還包括由裝在罩盒中的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和熱電紅外線接收管HW組成的傳感器和一套電子控制電路；電子控制電路將傳感器中熱電紅外接收管輸出的紅外信號放大，控制導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向方向和搖頭微電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，以及調(diào)節(jié)風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求1所述的電風(fēng)扇搖頭裝置，其特征是電子控制電路由電壓放大電路、導(dǎo)向、搖頭電路和調(diào)速電路組成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電風(fēng)扇搖頭裝置，其特征是傳感器由罩盒1中的左、右導(dǎo)向板31和32，導(dǎo)向線圈L，導(dǎo)向磁極N·S及熱電紅外接收管HW組成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電風(fēng)扇搖頭裝置，其特征是傳感器由罩盒1、導(dǎo)向板3、導(dǎo)向線圈L、導(dǎo)向磁極N·S及熱電紅外接收管HW組成。
5.如權(quán)利要求2所述的電風(fēng)扇搖頭裝置，其特征是電壓放大電路由集成電路放大器A1、A2、A3、二極管D1、D2、三極管BG1構(gòu)成；導(dǎo)向、搖頭電路由BG2、BG3、BG4、BG5、BG6、BG7，電容C5、C6，二極管D3、D4及相應(yīng)電阻電容構(gòu)成；調(diào)速電路由BG8、單結(jié)晶體管BT、可控硅SCR及相應(yīng)電阻、電容組成；傳感器中的熱電紅外接收管HW接入集成電路放大器的輸入端、導(dǎo)向線圈L和搖頭微電機(jī)M的引線接入導(dǎo)向、搖頭電路的輸出端上；電風(fēng)扇電動機(jī)D與調(diào)速電路的可控硅SCR串接入電源線上。
專利摘要一種智能電風(fēng)扇紅外跟蹤搖頭裝置，它包括安置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和熱電紅外接收管的傳感器，一套電子控制電路和微電機(jī)搖頭機(jī)構(gòu)。人體進(jìn)入傳感器傳感范圍時(shí)，控制電路會根據(jù)人體表熱度啟動電扇運(yùn)轉(zhuǎn)，人熱度越大電扇轉(zhuǎn)速越高，并控制導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和搖頭機(jī)構(gòu)，自動辨別對單人體或多人體跟蹤搖頭，對單人體電扇會跟蹤輕微搖頭，對多人體搖頭角度自動和電扇與多人體形成的分布角大小適應(yīng)；人體離開或熱度降低時(shí)會停止電扇運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號F04D25/10GK2166266SQ93202860
公開日1994年5月25日 申請日期1993年2月6日 優(yōu)先權(quán)日1993年2月6日
發(fā)明者林青 申請人:林青