全文摘要
本实用新型涉及一种自动跟随人体位置摇头的电风扇，包含：底座；支撑杆，竖直设置且固定于所述底座上表面；风扇主机，通过风扇摇头装置固定于所述支撑杆远离所述底座一端；人体方位探测装置，套设于所述支撑杆外侧且与所述支撑杆转动连接。本实用新型中的人体方位探测装置能够实时探测人体的位置，从而使本实用新型可以根据受风人员的移动方位来调整电风扇的风扇摇头装置，使本电风扇始终吹向此受风人员。当所有受风人员离开后，本实用新型的电风扇检测不到受风人员可以自动关闭风扇主机。
主设计要求
1.一种自动跟随人体位置摇头的电风扇，其特征在于，包括：底座(1)；支撑杆(2)，竖直设置且固定于所述底座(1)上表面；风扇摇头装置(4)，固定于所述支撑杆(2)远离所述底座(1)一端；风扇主机(3)，通过风扇摇头装置(4)固定于所述支撑杆(2)远离所述底座(1)一端；人体方位探测装置(5)，套设于所述支撑杆(2)外侧且与所述支撑杆(2)转动连接；控制装置(6)，与所述支撑杆(2)固定连接；所述人体方位探测装置(5)包括套设于所述支撑杆(2)外侧且固定于所述支撑杆(2)外侧壁上的第一壳体(5-1)、套设于所述第一壳体(5-1)上侧的支撑杆(2)外侧且与所述第一壳体(5-1)转动连接的环形套件(5-2)、一端固定设于所述环形套件(5-2)靠近所述第一壳体(5-1)的一端面且另一端固定于所述第一壳体(5-1)上端面的第一驱动机构(5-3)、固定设于所述环形套件(5-2)外侧壁的多个均匀排列的热释电传感器(5-4)、设于所述环形套件(5-2)上端面且与所述环形套件(5-2)同轴设置的第一位移传感器(5-5)、通过第二壳体(5-7)固定于所述支撑杆(2)且一端罩设于所述第一位移传感器(5-5)上端外侧壁的第一位移传感器读头(5-6)，所述第二壳体(5-7)套设于所述支撑杆(2)外侧且固定于所述支撑杆(2)外侧壁上，所述环形套件(5-2)底面靠近外侧边缘的同一圆周上设有多个支撑柱(5-21)，所述支撑柱(5-21)远离所述环形套件(5-2)的一端设有滚珠(5-22)，所述第一壳体(5-1)上表面与多个所述支撑柱(5-21)所在圆周对应的位置上设有圆形凹槽(5-11)，所述滚珠(5-22)在所述圆形凹槽(5-11)转动。
设计方案
1.一种自动跟随人体位置摇头的电风扇，其特征在于，包括：
底座(1)；
支撑杆(2)，竖直设置且固定于所述底座(1)上表面；
风扇摇头装置(4)，固定于所述支撑杆(2)远离所述底座(1)一端；
风扇主机(3)，通过风扇摇头装置(4)固定于所述支撑杆(2)远离所述底座(1)一端；
人体方位探测装置(5)，套设于所述支撑杆(2)外侧且与所述支撑杆(2)转动连接；
控制装置(6)，与所述支撑杆(2)固定连接；
所述人体方位探测装置(5)包括套设于所述支撑杆(2)外侧且固定于所述支撑杆(2)外侧壁上的第一壳体(5-1)、套设于所述第一壳体(5-1)上侧的支撑杆(2)外侧且与所述第一壳体(5-1)转动连接的环形套件(5-2)、一端固定设于所述环形套件(5-2)靠近所述第一壳体(5-1)的一端面且另一端固定于所述第一壳体(5-1)上端面的第一驱动机构(5-3)、固定设于所述环形套件(5-2)外侧壁的多个均匀排列的热释电传感器(5-4)、设于所述环形套件(5-2)上端面且与所述环形套件(5-2)同轴设置的第一位移传感器(5-5)、通过第二壳体(5-7)固定于所述支撑杆(2)且一端罩设于所述第一位移传感器(5-5)上端外侧壁的第一位移传感器读头(5-6)，所述第二壳体(5-7)套设于所述支撑杆(2)外侧且固定于所述支撑杆(2)外侧壁上，所述环形套件(5-2)底面靠近外侧边缘的同一圆周上设有多个支撑柱(5-21)，所述支撑柱(5-21)远离所述环形套件(5-2)的一端设有滚珠(5-22)，所述第一壳体(5-1)上表面与多个所述支撑柱(5-21)所在圆周对应的位置上设有圆形凹槽(5-11)，所述滚珠(5-22)在所述圆形凹槽(5-11)转动。
2.根据权利要求1所述的自动跟随人体位置摇头的电风扇，其特征在于，所述第一驱动机构(5-3)包括固定设于所述环形套件(5-2)靠近所述第一壳体(5-1)的一端面的第一齿轮(5-31)、固定设于所述第一壳体(5-1)上表面且输出轴与所述第一齿轮(5-31)外侧壁平行的第一驱动电机(5-32)、套设于所述第一驱动电机(5-32)的输出轴上且与所述第一齿轮(5-31)啮合的第二齿轮(5-33)。
3.根据权利要求1所述的自动跟随人体位置摇头的电风扇，其特征在于，还包括套设于所述支撑杆(2)外侧且与所述支撑杆(2)固定连接的控制装置(6)，所述控制装置(6)包括第三壳体(6-1)、固定设于所述第三壳体(6-1)外侧壁的多个控制按钮(6-2)、以及设于所述第三壳体(6-1)内的控制器(6-3)。
4.根据权利要求3所述的自动跟随人体位置摇头的电风扇，其特征在于，所述风扇摇头装置(4)包括固定设于所述第三壳体(6-1)远离所述底座(1)一端的第四壳体(4-1)、设于所述第四壳体(4-1)上端面且与所述第四壳体(4-1)转动连接的转轴(4-2)、套设于所述转轴(4-2)外侧且与所述转轴(4-2)固定连接的第二位移传感器(4-3)、固定设于所述第四壳体(4-1)上表面且一端罩设于所述第二位移传感器(4-3)上端外侧壁的第二位移传感器读头(4-4)、套设于所述转轴(4-2)外侧且与所述转轴(4-2)固定连接的第三齿轮(4-5)、固定设于所述第四壳体(4-1)上表面且输出轴与所述第三齿轮(4-5)外侧壁平行的第二驱动电机(4-6)、套设于所述第二驱动电机(4-6)的输出轴上且与所述第三齿轮(4-5)啮合的第四齿轮(4-7)。
5.根据权利要求4所述的自动跟随人体位置摇头的电风扇，其特征在于，所述风扇主机(3)包括固定设于所述转轴(4-2)上的主电机(3-1)、套设于所述主电机(3-1)输出轴上的风叶(3-2)、罩设于所述风叶(3-2)外侧的防护罩(3-3)、以及罩设于所述主电机(3-1)外侧的保护壳(3-4)，所述主电机(3-1)的输出轴与所述转轴(4-2)垂直。
6.根据权利要求4所述的自动跟随人体位置摇头的电风扇，其特征在于，所述第一位移传感器(5-5)、第二位移传感器(4-3)设为光栅尺或磁栅尺。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及家用电器技术领域，特别涉及一种自动跟随人体位置摇头的电风扇。
背景技术
电风扇，是用电驱动产生气流的装置，内配置的扇叶通电后转动产生风来达到乘凉的效果。
现有市售的各种电风扇摇头幅度都是固定的，这就造成了摇头范围的边缘区域经常处于无人受风的状态，这既浪费电能也减少了受风人员的受风时间。另外，在无需摇头的定向吹风状态，如果受风人员移动位置，那么又要重新手动调整电风扇风向，这并不方便。还有，当所有受风人员离开后，电风扇不能自动关机，会造成电能浪费，需要手动关机，也不方便。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供了一种自动跟随人体位置摇头的电风扇，可以实现根据人体位置调整出风方向。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种自动跟随人体位置摇头的电风扇，包括：
底座；
支撑杆，竖直设置且固定于所述底座上表面；
风扇摇头装置，固定于所述支撑杆远离所述底座一端；
风扇主机，通过风扇摇头装置固定于所述支撑杆远离所述底座一端；
人体方位探测装置，套设于所述支撑杆外侧且与所述支撑杆转动连接；
控制装置，与所述支撑杆固定连接。
在一个实施例中，为了实时探测电风扇周围人体的位置，本实用新型的技术方案是，所述人体方位探测装置包括套设于所述支撑杆外侧且固定于所述支撑杆外侧壁上的第一壳体、套设于所述第一壳体上侧的支撑杆外侧且与所述第一壳体转动连接的环形套件、一端固定设于所述环形套件靠近所述第一壳体的一端面且另一端固定于所述第一壳体上端面的第一驱动机构、固定设于所述环形套件外侧壁的多个均匀排列的热释电传感器、设于所述环形套件上端面且与所述环形套件同轴设置的第一位移传感器、通过第二壳体固定于所述支撑杆且一端罩设于所述第一位移传感器上端外侧壁的第一位移传感器读头，所述第二壳体套设于所述支撑杆外侧且固定于所述支撑杆外侧壁上，所述环形套件底面靠近外侧边缘的同一圆周上设有多个支撑柱，所述支撑柱远离所述环形套件的一端设有滚珠，所述第一壳体上表面与多个所述支撑柱所在圆周对应的位置上设有圆形凹槽，所述滚珠在所述圆形凹槽转动。
通过第一驱动机构控制环形套件进行旋转，环形套件的旋转带动环形套件外侧壁上的热释电传感器的旋转，从而使环形套件外侧壁上的热释电传感器能够实时对环境中的人体进行检测，由于所述第一位移传感器固定于所述环形套件上，所述第一位移传感器跟随环形套件的旋转进行旋转。热释电传感器检测到人体信号后反馈给控制器；同时，第一位移传感器读头读取第一位移传感器的刻度获取第一位移传感器的转动位移并反馈给控制器，从而使控制器可以通过热释电传感器所检测到的人体信号、以及第一位移传感器读头读取第一位移传感器的转动位移获取人体的方位、位置。具体的，第一位移传感器预设有原点，热释电传感器相对于第一位移传感器位置是固定的，并且将热释电传感器相对应的第一位移传感器的刻度值(相对于原点的值)记录于控制器内部。第一位移传感器读头将读取的第一位移传感器的刻度反馈给控制器，从而获取第一位移传感器的转动位移，同时热释电传感器将所检测到的人体信号反馈给控制器，控制器即可得出相对于第一位移传感器读头的人体方位角度。
在一个实施例中，为了控制人体方位探测装置实时旋转，本实用新型的技术方案是，所述第一驱动机构包括固定设于所述环形套件靠近所述第一壳体的一端面的第一齿轮、固定设于所述第一壳体上表面且输出轴与所述第一齿轮外侧壁平行的第一驱动电机、套设于所述第一驱动电机的输出轴上且与所述第一齿轮啮合的第二齿轮。
在一个实施例中，为了能够调整风扇主机的方向，本实用新型的技术方案是，所述风扇摇头装置包括固定设于所述第三壳体远离所述底座一端的第四壳体、设于所述第四壳体上端面且与所述第四壳体转动连接的转轴、套设于所述转轴外侧且与所述转轴固定连接的第二位移传感器、固定设于所述第四壳体上表面且一端罩设于所述第二位移传感器上端外侧壁的第二位移传感器读头、套设于所述转轴外侧且与所述转轴固定连接的第三齿轮、固定设于所述第四壳体上表面且输出轴与所述第三齿轮外侧壁平行的第二驱动电机、套设于所述第二驱动电机的输出轴上且与所述第三齿轮啮合的第四齿轮。
本实施例中，第二驱动电机工作，带动套设于所述第二驱动电机上的第四齿轮转动，由于所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合，第四齿轮转动带动所述第三齿轮转动，从而带动转轴进行旋转，转轴的旋转带动转轴外侧壁上的第二位移传感器旋转，所述第二位移传感器跟随转轴的旋转进行旋转，第二位移传感器读头将读取的第二位移传感器的刻度反馈给控制器，从而使控制器获取到第二位移传感器的转动位移。第二位移传感器预设有原点，风扇主机相对于第二位移传感器位置是固定的，并且将风扇主机相对应的第二位移传感器的刻度值(相对于原点的值)记录于控制器内部。控制器根据第二位移传感器读头反馈的第二位移传感器的刻度即可得出风扇主机相对于第二位移传感器读头的角度。
在一个实施例中，为了防止风叶刮伤人体，本实用新型的技术方案是，所述风扇主机包括固定设于所述转轴上的主电机、套设于所述主电机输出轴上的风叶、罩设于所述风叶外侧的防护罩、以及罩设于所述主电机外侧的保护壳，所述主电机的输出轴与所述转轴垂直。
在一个实施例中，为了可以控制电风扇开启关闭、风扇主机转动、以及人体方位探测装置的旋转，本实用新型的技术方案是，所述自动跟随人体位置摇头的电风扇还包括套设于所述支撑杆外侧且与所述支撑杆固定连接的控制装置，所述控制装置包括第三壳体、固定设于所述第三壳体外侧壁的多个控制按钮、以及设于所述第三壳体内的控制器。
本实施例中，控制器内部记录值有：热释电传感器相对应的第一位移传感器的刻度值(相对于原点的值)、风扇主机相对应的第二位移传感器的刻度值(相对于原点的值)、第二位移传感器读头在水平圆周上相对于第一位移传感器读头的角度值。控制器根据所述记录值、所述热释电传感器和第一位移传感器读头所发送的人体位置信号以及第二位移传感器读头所发送的风扇主机位置信号，控制所述第二驱动电机转动以根据人体位置调整风扇主机的方向，并在没有接收到人体位置信号时关闭所述主电机。
所述热释电传感器为本领域技术人员所熟知的，型号可以为RE200B。
具体的，所述热释电传感器也称为人体红外传感器，用于生活中的防盗报警、来客告知等，原理是将释放电荷经放大器转为电压输出。压电陶瓷类电介质在电极化后能保持极化状态，称为自发极化。自发极化随温度升高而减小，在居里点温度降为零。因此，当这种材料受到红外辐射而温度升高时，表面电荷将减少，相当于释放了一部分电荷，故称为热释电。将释放的电荷经放大器可转换为电压输出。这就是热释电传感器的工作原理。当辐射继续作用于热释电元件，使其表面电荷达到平衡时，便不再释放电荷。因此，热释电传感器不能探测恒定的红外辐射。主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。
为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出20米范围内人的行动。菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理，在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”，以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时，人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”，这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入，从而强其能量幅度。人体辐射的红外线中心波长为9到10微米，而探测元件的波长灵敏度在0.2到20微米范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口，这个滤光片可通过光的波长范围为7到10微米，正好适合于人体红外辐射的探测，而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。为增加本实用新型探测人体位置的精度，需要将透镜的水平探测角度设计得尽可能的小，必要时可以使用遮蔽透镜两侧的方式或者增加聚光透镜的方式使其水平探测角度尽可能的小。
具体的，由于热释电传感器只能探测到移动的人体，不能探测到静止不动的人体，所以本实用新型使用电机驱动热释电传感器进行水平环形旋转运动，这样能使静止不动的人体相对于热释电传感器处于运动状态，使热释电传感器能顺利探测到静止不动的人体。由于使热释电传感器进行水平单向环形旋转运动需要为传感器导线安装可旋转电接头，增加了复杂性，所以本实用新型使热释电传感器进行水平往复式环形旋转运动。本实用新型为了增加水平旋转的热释电传感器探测人体的频率采用多个热释电传感器均匀分布在一个环形可旋转器件外周。
为了确定热释电传感器探测到的人体方位，本实用新型在所述可旋转的环形套件上设有第一位移传感器。为了确定风扇主机所处方位，本实用新型在所述风扇摇头装置内设有第二位移传感器。所述第一位移传感器、第二位移传感器包括但不限于光栅尺或磁栅尺。
所述第一位移传感器、第二位移传感器和第一位移传感器读头、第二位移传感器读头为本领域技术人员所熟知的，型号可以为光栅尺HKT56。
所述位移传感器之光栅尺工作原理：光栅尺位移传感器，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。光栅尺可用作直线位移或者角位移的检测。其测量输出的信号为数字脉冲，具有检测范围大，检测精度高，响应速度快的特点。例如，在数控机床中常用于对刀具和工件的坐标进行检测，来观察和跟踪走刀误差，以起到一个补偿刀具的运动误差的作用。光栅尺是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。光栅读数头由光源、会聚透镜、指示光栅、光电元件及调整机构等组成。当指示光栅上的线纹和标尺光栅上的线纹之间形成一个小角度，并且两个光栅尺刻面相对平行放置时，在光源的照射下，位于几乎垂直的栅纹上，形成明暗相间的条纹。这种条纹称为“莫尔条纹”。两片光栅相对移过一个栅距，莫尔条纹移过一个条纹距离。由于光的衍射与干涉作用，莫尔条纹的变化规律近似正(余)弦函数，变化周期数与光栅相对位移的栅距数同步。光栅测量位移的实质是以光栅栅距为一把标准尺子对位移量进行测量。当两块光栅以微小倾角重叠时，在与光栅刻线大致垂直的方向上就会产生莫尔条纹，随着光栅的移动，莫尔条纹也随之移动。这样就把对光栅栅距的测量转换为对莫尔条纹个数的测量。在一个莫尔条纹宽度内，按照一定间隔放置4个光电器件就能实现电子细分与判向功能。例如，栅线为50线对每毫米的光栅尺，其光栅栅距为0.02毫米，若采用四细分后便可得到分辨率为5微米的计数脉冲。由于位移是一个矢量，即要检测其大小，又要检测其方向，因此至少需要两路相位不同的光电信号。为了消除共模干扰、直流分量和偶次谐波，通常采用由低漂移运放构成的差分放大器。由4个光敏器件获得的4路光电信号分别送到2只差分放大器输入端，从差分放大器输出的两路信号其相位差为π\/2，为得到判向和计数脉冲，需对这两路信号进行整形，首先把它们整形为占空比为1：1的方波。然后，通过对方波的相位进行判别比较，就可以得到光栅尺的移动方向。通过对方波脉冲进行计数，可以等到光栅尺的位移和速度。
本实用新型所用位移传感器可以使用圆光栅，但不限于圆光栅，并且此圆光栅上可以设置原点。圆光栅是一种在圆盘表面的一个圆环形区域上刻有大量均匀分布的、透明和不透明相间的圆分度元件，用来测量角度或角位移。近年来，利用圆光栅产生莫尔条纹的这一特性成功地研制了高精度和高分辨率的圆分度设备。由于从圆光栅中能取得近似正弦的莫尔条纹光电信号，因而通过电子学方法可以把位移量转换成数字信息量、模拟信息量、数字和模拟相结合的信息量，这就给自动测量和控制角位移提供了条件。已经成功地把圆光栅用在测量滚齿机的传动链精度、自动校准滚齿机的传动误差、动态测量齿轮误差、控制圆分度机、测量光学玻璃的折射率、测量角速度以及自动测量和控制角位移的设备上。
本实用新型技术方案，具有如下优点：
本实用新型提供的人体方位探测装置能够实时探测人体的位置，从而使本实用新型提供的电风扇，将所述人体方位探测装置探测到的所有受风人员所处方位，传送到控制器，再由控制器控制电风扇摇头电机，将电风扇吹出的风限制在只有受风人员的区域。当受风人员位置发生移动，本实用新型的电风扇能立刻检测到新的受风人员区域，并通过控制器的调整将电风扇的吹风范围自动调整到移动后的受风人员区域。当只有一个受风人员时，本实用新型的电风扇可以根据此受风人员的移动方位来调整电风扇的摇头机构，使本电风扇始终吹向此受风人员。当所有受风人员离开后，本实用新型的电风扇检测不到受风人员可以自动关闭主电机。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的实施例中提供的自动跟随人体位置摇头的电风扇的结构示意图；
图2为图1中所示的人体方位探测装置的结构示意图；
图3为图2所示的人体方位探测装置的俯视图；
图4为图1所示的自动跟随人体位置摇头的电风扇的控制示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1至图4所示，本实用新型提供的一种自动跟随人体位置摇头的电风扇，包括：
底座1；
支撑杆2，竖直设置且固定于所述底座1上表面；
风扇摇头装置4，固定于所述支撑杆2远离所述底座1一端；
风扇主机3，通过风扇摇头装置4固定于所述支撑杆2远离所述底座1一端；
人体方位探测装置5，套设于所述支撑杆2外侧且与所述支撑杆2转动连接。
控制装置6，与所述支撑杆2固定连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
本实用新型通过人体方位探测装置5能够实时探测电风扇周围人体的位置，并将所述人体方位探测装置5探测到的所有受风人员所处方位，传送到控制器6-3，再由控制器6-3控制风扇摇头装置4转动，从而控制风扇主机3转动，从而使电风扇吹出的风限制在只有受风人员的区域。当受风人员位置发生移动，本实用新型的电风扇能立刻检测到新的受风人员区域，并通过控制器6-3的分析比对调整电风扇的吹风范围，使其自动调整到移动后的受风人员区域。当只有一个受风人员时，本实用新型的电风扇可以根据此受风人员的移动方位来调整电风扇的风扇摇头装置4，使本电风扇始终吹向此受风人员。当所有受风人员离开后，本实用新型的电风扇检测不到受风人员可以自动关闭风扇主机5，使其不工作。
在一个实施例中，为了实时探测电风扇周围人体的位置，如图2、图3所示，本实用新型优选的实施方案是，所述人体方位探测装置5包括套设于所述支撑杆2外侧且固定于所述支撑杆2外侧壁上的第一壳体5-1、套设于所述第一壳体5-1上侧的支撑杆2外侧且与所述第一壳体5-1转动连接的环形套件5-2、一端固定设于所述环形套件5-2靠近所述第一壳体5-1的一端面且另一端固定于所述第一壳体5-1上端面的第一驱动机构5-3、固定设于所述环形套件5-2外侧壁的多个均匀排列的热释电传感器5-4、设于所述环形套件5-2上端面且与所述环形套件5-2同轴设置的第一位移传感器5-5、通过第二壳体5-7固定于所述支撑杆2且一端罩设于所述第一位移传感器5-5上端外侧壁的第一位移传感器读头5-6，所述第二壳体5-7套设于所述支撑杆2外侧且固定于所述支撑杆2外侧壁上，所述环形套件5-2底面靠近外侧边缘的同一圆周上设有多个支撑柱5-21，所述支撑柱5-21远离所述环形套件5-2的一端设有滚珠5-22，所述第一壳体5-1上表面与多个所述支撑柱5-21所在圆周对应的位置上设有圆形凹槽5-11，所述滚珠5-22在所述圆形凹槽5-11转动。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
所述人体方位探测装置5由外周分布有一个或者多个热释电传感器5-4、可以旋转的环形套件5-2、驱动所述环形套件5-2转动的第一驱动机构5-3、第一位移传感器5-5和第一位移传感器读头5-6组成。通过第一驱动机构5-3控制环形套件5-2进行旋转，环形套件5-2的旋转带动环形套件5-2外侧壁上的热释电传感器5-4的旋转，从而使环形套件5-2外侧壁上的热释电传感器5-4能够实时对环境中的人体进行检测，由于所述第一位移传感器5-5固定于所述环形套件5-2上，所述第一位移传感器5-5跟随环形套件5-2的旋转进行旋转。热释电传感器5-4检测到人体信号后反馈给控制器；同时，第一位移传感器读头5-6读取第一位移传感器5-5的刻度获取第一位移传感器5-5的转动位移并反馈给控制器，从而通过热释电传感器5-4所检测到的人体信号、以及第一位移传感器读头5-6读取第一位移传感器5-5的转动位移获取人体的方位、位置。
具体的，第一位移传感器5-5预设有原点，热释电传感器5-4相对于第一位移传感器5-5位置是固定的，并且将热释电传感器5-4相对应的第一位移传感器5-5的刻度值(相对于原点的值)记录于控制器6-3内部。第一位移传感器读头5-6将读取的第一位移传感器5-5的刻度反馈给控制器6-3，从而获取第一位移传感器5-5的转动位移，同时热释电传感器5-4将所检测到的人体信号反馈给控制器6-3，控制器6-3即可得出相对于第一位移传感器读头5-6的人体方位角度。
例如：设第一位移传感器一周具有2000个刻度并且具有原点，热释电传感器5-4设为4个，分别安装于预设的第一位移传感器原点即0刻度(此热释电传感器标记为A1)、500刻度(此热释电传感器标记为A2)、1000刻度(此热释电传感器标记为A3)、1500刻度(此热释电传感器标记为A4)方向，设起始时第一位移传感器原点处于第一位移传感器读头位置，当第一位移传感器5-5顺时针旋转到n刻度时A1热释电传感器5-4探测到人体，那此人体即位于第一位移传感器读头顺时针方向n\/2000×360度。而当人体位置发生变化后，可以同理得到人体的位置。
在一个实施例中，为了控制人体方位探测装置实时旋转，如图2所示，本实用新型优选的实施方案是，所述第一驱动机构5-3包括固定设于所述环形套件5-2靠近所述第一壳体5-1的一端面的第一齿轮5-31、固定设于所述第一壳体5-1上表面且输出轴与所述第一齿轮5-31外侧壁平行的第一驱动电机5-32、套设于所述第一驱动电机5-32的输出轴上且与所述第一齿轮5-31啮合的第二齿轮5-33。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
本实施例中，第一驱动电机5-32工作，带动套设于所述第一驱动电机5-32上的第二齿轮5-33转动，由于所述第一齿轮5-31与所述第二齿轮5-33啮合，第二齿轮5-33转动带动所述第一齿轮5-31转动，从而带动环形套件5-2进行旋转，环形套件5-2的旋转带动环形套件5-2外侧壁上的热释电传感器5-4的旋转，从而使环形套件5-2外侧壁上的热释电传感器5-4能够实时对环境中的人体进行检测。
在一个实施例中，为了能够及时调整风扇主机的方向，如图1所示，本实用新型优选的实施方案是，所述风扇摇头装置4包括固定设于所述第三壳体6-1远离所述底座1一端的第四壳体4-1、设于所述第四壳体4-1上端面且与所述第四壳体4-1转动连接的转轴4-2、套设于所述转轴4-2外侧且与所述转轴4-2固定连接的第二位移传感器4-3、固定设于所述第四壳体4-1上表面且一端罩设于所述第二位移传感器4-3上端外侧壁的第二位移传感器读头4-4、套设于所述转轴4-2外侧且与所述转轴4-2固定连接的第三齿轮4-5、固定设于所述第四壳体4-1上表面且输出轴与所述第三齿轮4-5外侧壁平行的第二驱动电机4-6、套设于所述第二驱动电机4-6的输出轴上且与所述第三齿轮4-5啮合的第四齿轮4-7。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
本实施例中，第二驱动电机4-6工作，带动套设于所述第二驱动电机4-6上的第四齿轮4-7转动，由于所述第三齿轮4-5与所述第四齿轮4-7啮合，第四齿轮4-7转动带动所述第三齿轮4-5转动，从而带动转轴4-2进行旋转，转轴4-2的旋转带动转轴4-2外侧壁上的第二位移传感器4-3旋转，所述第二位移传感器4-3跟随转轴4-2的旋转进行旋转，第二位移传感器读头4-4将读取的第二位移传感器4-3的刻度反馈给控制器6-3，从而获取第二位移传感器4-3的转动位移，第二位移传感器4-3预设有原点，风扇主机3相对于第二位移传感器4-3位置是固定的，并且将风扇主机3相对应的第二位移传感器4-3的刻度值(相对于原点的值)记录于控制器6-3内部。控制器6-3根据第二位移传感器读头4-4反馈的第二位移传感器4-3的刻度即可得出风扇主机3相对于第二位移传感器读头4-4的角度。
本实用新型优选的实施方案是，所述第一位移传感器5-5、第二位移传感器4-3设为光栅尺或磁栅尺。
在一个实施例中，为了防止风叶刮伤人体，如图1所示，本实用新型优选的实施方案是，所述风扇主机3包括固定设于所述转轴4-2上的主电机3-1、套设于所述主电机3-1输出轴上的风叶3-2、罩设于所述风叶3-2外侧的防护罩3-3、以及罩设于所述主电机3-1外侧的保护壳3-4，所述主电机3-1的输出轴与所述转轴4-2垂直。所述网罩2与所述保护壳3-4相连，该网罩与风叶间隔设置，材料可以为金属、塑料等。
在一个实施例中，为了可以控制电风扇开启关闭、风扇主机转动、以及人体方位探测装置的旋转，如图1、图4所示，本实用新型优选的实施方案是，所述自动跟随人体位置摇头的电风扇还包括套设于所述支撑杆2外侧且与所述支撑杆2固定连接的控制装置6，所述控制装置6包括第三壳体6-1、固定设于所述第三壳体6-1外侧壁的多个控制按钮6-2、以及设于所述第三壳体6-1内的控制器6-3。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：
所述控制器6-3分别与第一驱动电机5-32、热释电传感器5-4、第一位移传感器读头5-6、第二驱动电机4-6、第二位移传感器读头4-4、以及主电机3-1电性连接。同时，控制器6-3内部记录值有：热释电传感器5-4相对应的第一位移传感器5-5的刻度值(相对于原点的值)、风扇主机3相对应的第二位移传感器4-3的刻度值(相对于原点的值)、第二位移传感器读头4-4在水平圆周上相对于第一位移传感器读头5-6的角度值。控制器6-3根据记录值、所述热释电传感器5-4和第一位移传感器读头5-6所发送的人体位置信号以及第二位移传感器读头4-4所发送的风扇主机位置信号，控制所述第二驱动电机4-6转动以根据人体位置调整风扇主机的方向，并在没有接收到人体位置信号时关闭所述主电机3-1。
例如：设第一位移传感器和第二位移传感器一周具有2000个刻度并且具有原点；热释电传感器设为1个，安装于第一位移传感器1000刻度方向；风扇主机安装于第二位移传感器1000刻度方向；第二位移传感器读头位置安装于第一位移传感器读头位置顺时针10度方向；将第一位移传感器读头相对于支撑杆中心的方向设为风扇0度方向；
当风扇开机时，进行初始化：第二驱动电机驱动风扇主机旋转直到第二位移传感器原点处于第二位移传感器读头位置；第一驱动电机驱动环形套件旋转直到第一位移传感器原点处于第一位移传感器读头位置；
初始化完成后第一驱动电机驱动环形套件进行往复式旋转，对周围人体进行探测。假设第一位移传感器顺时针旋转500刻度时热释电传感器探测到人体，那此人体位于风扇0度方向顺时针(1000+500)\/2000×360＝270度方向；
初始化完成后风扇主机位于风扇0度方向顺时针1000\/2000×
360+10＝190度方向，此时控制器驱动风扇顺时针旋转270-190＝80度即可(驱动第二位移传感器顺时针旋转80\/360×2000＝444刻度)。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920007102.4
申请日:2019-01-03
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:51(四川)
授权编号:CN209510700U
授权时间:20191018
主分类号:F04D 25/10
专利分类号:F04D25/10;F04D27/00
范畴分类:28D;
申请人:张天伟
第一申请人:张天伟
申请人地址:644500 四川省宜宾市珙县底洞镇两河村2组20号
发明人:张天伟
第一发明人:张天伟
当前权利人:张天伟
代理人:朱健;张迪
代理机构:11399
代理机构编号:北京冠和权律师事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计