TW201901036A - 非接觸控制氣流機 - Google Patents

Abstract

本發明關於一種非接觸控制氣流機，包括一氣流機外殼、一風扇本體、一控制電路、一特殊波長光發射裝置、一二維特殊波長光感測器以及一鏡頭。風扇本體配置於氣流機外殼內。特殊波長光發射裝置發射一特殊波長光。鏡頭配置於該氣流機外殼上，並設置在二維特殊波長光感測器的接收面上，接收一特定範圍內之特殊波長光。特殊波長光發射裝置檢測由鏡頭輸入的影像之形狀、移動方向以及在一預定時間內移動次數，控制電路依據上述影像之形狀、移動方向以及在一預定時間內移動次數之三者其中之一或其組合，控制風扇本體的操作。

Description

非接觸控制氣流機

本發明係關於一種氣流機的技術，更進一步來說，本發明係關於一種非接觸控制氣流機。

氣流機，係指空氣清淨機、電風扇、空氣循環機等。目前市面上的氣流機，例如直立式電風扇，控制介面一般是以按鈕控制居多，按鈕用來控制風扇的強弱以及電風扇是否擺頭。根據不同的設計，電風扇的按鈕一般設置在底座或者底座與電風扇本體之間的連接桿上。再者，控制電風扇本體的擺頭開關按鈕一般會設置在電風扇本體的馬達上方。

這樣的氣流機的控制機制，行之有年。但是，在較為陰暗的房間，例如夜間睡眠時間，會造成使用者常常找不到按鈕，無法控制風扇強度，再者，按鍵配置於底座下方或連接桿，操作時需要彎腰或蹲下，對老年人不方便。為了解決這樣的問題，先前即有人提出一種具有遙控器的電風扇，利用紅外線遙控器，控制電風扇的擺 頭以及電風扇強度。此技術雖然解決了找不到按鈕的問題，但是卻衍生了找不到遙控器的問題。在較為陰暗的房間，使用者常常找不到遙控器，即便找到遙控器，也會因為看不到按鈕說明導致按錯按鈕。

本發明的一目的在於提供一種非接觸控制氣流機，無須遙控器或彎腰，便可以遠端控制氣流機。

有鑒於此，本發明提供一種非接觸控制氣流機，此非接觸控制氣流機包括一氣流機外殼、一風扇本體、控制電路、一特殊波長光發射裝置、一二維特殊波長光感測器以及一鏡頭。風扇本體配置於外殼內。控制電路電性連接風扇本體，用以控制風扇本體的轉速。特殊波長光發射裝置用以發射一特殊波長光。二維特殊波長光感測器包括複數個特殊波長光感測器，構成一矩形陣列。鏡頭設置在二維特殊波長光感測器的接收面上，配置於氣流機外殼上，用以接收一特定範圍特定角度內之特殊波長光。上述特殊波長光發射裝置檢測由鏡頭輸入的影像之形狀、移動方向以及在一預定時間內移動之次數，該控制電路依據上述影像之形狀、移動方向以及在一預定時間內移動之次數三者其中之一或其組合，控制風扇本體。

依照本發明較佳實施例所述之非接觸控制氣流機，更包括一喇叭。上述二維特殊波長光感測器用以感測一使用者的多個手勢。操作板裝置儲存有多個提 示音效，提示音效分別對應該些手勢。當二維特殊波長光感測器確認所檢測到的手勢後，操作板裝置根據每一手勢，控制喇叭發射出對應的指示音效。

依照本發明較佳實施例所述之非接觸控制氣流機，上述多個手勢至少包括：由第一方向揮到第二方向、由第二方向揮到第一方向、在一預設時間內由第一方向揮到第二方向的次數以及在一預設時間內由第二方向揮到第一方向的次數。另外，在一較佳實施例中，上述手勢還包括手勢停留時間以及手勢樣貌。多個手勢對應多個控制指令，指令至少包括：電風扇開關、電風扇擺頭的開關以及電風扇的風量。多個提示音效具有多種音高，以對應上述手勢。再者，上述非接觸控制氣流機除了電風扇的形式外，還可以例如是空氣清淨機、無扇葉電風扇、水冷扇，甚至於除濕機。本發明不以此為限。

本發明的精神在於提供一種具有手勢偵測的家電產品，由鏡頭特殊設計的擺放位置以及特殊光的發射與接收，產生一個感測範圍，使電風扇能夠達成手勢控制的操作。另外，本發明還搭配提示音，告知使用者目前的手勢控制狀態，讓使用者操作上更為方便。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

100、500、600‧‧‧氣流機外殼

102‧‧‧風扇本體

103‧‧‧操作板裝置

104‧‧‧控制電路

108、530‧‧‧特殊波長光發射裝置

109‧‧‧二維特殊波長光感測器

110、540‧‧‧鏡頭

120、510‧‧‧底座

121‧‧‧擺頭外殼

122‧‧‧支撐桿

107‧‧‧操作鈕

112‧‧‧喇叭

310‧‧‧前扇網

320‧‧‧後扇網

330‧‧‧結合裝置

340‧‧‧驅動機構外殼

520‧‧‧中空排氣環

610‧‧‧氣流入口

620‧‧‧過濾濾網

630‧‧‧氣流出口

第1圖為本發明一較佳實施例的非接觸控制氣流機的示意圖。

第2圖繪示為本發明實施例的氣流機鏡頭位置與感測範圍示意圖。

第3圖繪示為本發明實施例的氣流機鏡頭位置示意圖。

第4圖繪示為本發明實施例的氣流機鏡頭位置示意圖。

第5圖繪示為本發明實施例的非接觸控制氣流機的外觀示意圖。

第6圖繪示為本發明實施例的非接觸控制氣流機的外觀示意圖。

第1圖為本發明一較佳實施例的非接觸控制氣流機的示意圖。請參考第1圖，此非接觸控制氣流機在此實施例中是以電風扇為例，此電風扇包括一氣流機外殼100、一風扇本體102、一操作板裝置103、一控制電路104、特殊波長光發射裝置108、二維特殊波長光感測器109以及鏡頭110。在本實施例中，由於氣流機以直立式電風扇作為說明，因此，氣流機外殼100包括底座120、擺頭外殼121以及支撐桿122。底座120的頂面連接支撐桿122，支撐桿122朝上延伸並聯接到擺頭外殼121。操作板裝置103設置於底座120上，具有複數個設置在操作 板裝置103上的操作鈕107。上述控制電路104電性連接風扇本體，用以控制該風扇本體的作動，例如風扇轉速或是否擺頭。

特殊波長光發射裝置108配置於外氣流機外殼100，發射出一特殊波長光(例如紅外線或其他波長的光線)。鏡頭110也配置於外氣流機外殼100，並設置在二維特殊波長光感測器109的接收面，接收一特定範圍內的特殊波長光。

當使用者要操作此電風扇時，可以直接接觸操控板103上的操作鈕107，來控制電風扇的風速與擺頭等等動作。然而，在使用者距離電風扇較遠或是環境太過昏暗的情況下，使用者無法輕鬆地接觸到操作鈕107。在本實施例中，使用者可以選擇使用手勢控制來控制電風扇，並且，無須再直接接觸傳統的操作鈕107。以下，為了方便說明本實施例的電風扇，先假設特殊波長光發射裝置108發射一紅外線，二維特殊波長光感測器109用以感測紅外線。當使用者位於電風扇手勢感測範圍內時，紅外線光將使用者被反射回來，並且被鏡頭110所接收。二維特殊波長光感測器109將感測到鏡頭110接收的紅外線光，以偵測出二維的影像。

一般來說，二維特殊波長光感測器109例如是感光耦合元件，(Charge-Coupled Device，CCD)、CMOS影像感測器(Complementary metal-oxide-semiconductor Image Sensor)或其他感光元件的陣列。此 種感光元件陣列具有MxN個像素，配合一個微型的照相機或攝影機(也就是鏡頭110)，連續地擷取外界影像，傳送給控制電路104。控制電路104依據接收的連續影像，判斷出手移動的方向、移動的角度，甚至手的形狀，以及在一預定時間內手移動的次數。另外，特殊波長光發射裝置108例如是一個額外的指定光源，類似補光燈的功能，用來照射使用者的手，鏡頭和內部的二維感測元件則擷取手所反射的紅外線所構成的影像。在此實施例中，鏡頭可以利用鍍膜的方式，濾除可見光，避免可見光干擾二維感測器，二維感測器便不會因可見光的干擾而誤判影像。

第2圖繪示為本發明實施例的氣流機鏡頭位置與感測範圍示意圖。請參考第2圖，在第2圖的實施例中，鏡頭110例如配置於電風扇的底座120，因此，由鏡頭110配置於電風扇的底座，鏡頭110可接收由水平面算起大約45度至90度角的影像。因此，當使用者站在電風扇前面，並且手伸出來時，鏡頭110剛好將擷取到使用者手部的影像，以判斷出使用者的控制手勢指令。舉例來說，使用者的手由左揮到右，則表示電風扇轉速加快的指令。或者，在很短的時間內(例如兩秒內)，使用者快速地由左揮到右兩次，則表示電風扇要開啟擺頭的指令。另外，上述手勢也可以例如是由右揮到左、由上到下或由下到上等等，故本發明的手勢不限制於上述說明的揮動方向、揮動次數以及揮動順序的組合。

另外，上述手勢控制是以偵測手部的揮 動方向、次數與組合作為說明，以進行後續手勢指令的判斷。在本發明一較佳實施例中，手勢控制也可以是透過偵測手部形狀與動作，來作為指令的判斷依據。舉例來說，使用者利用停留一段時間的手部姿勢(例如剪刀、石頭、布或單指等等)，來輸入不同的控制指令。除此之外，手勢對應的指令除了上述的電風扇擺頭的開關以及電風扇的風量，本發明還可以包括電風扇開啟與關閉，故本發明手勢控制對應的指令會依照氣流機種類與功能調整，故本發明的手勢控制對應的指令不限於上述舉例。

在上述手勢控制的過程中，為了讓使用者能夠得知電風扇是否判斷出此時所輸入的手勢指令，本實施例還搭配發出提示音的機制。因此，上述電風扇還包括一喇叭112。控制電路104依據使用者所輸入的不同手勢控制指令，驅動喇叭112發出不同的提示音。舉例來說，提示音包含多種不同音高，以搭配多個不同的風量等級，例如最低的風量等級對應音高Do的提示音，次低的風量等級對應音高Re的提示音，以此類推。當使用者輸入電風扇轉速加快的手勢指令時，電風扇依據此時要轉換到風量等級，發出對應的提示音。另外，當使用者例如輸入開啟或關閉擺頭的指令時，電風扇例如發出嗶嗶的提示音。

第3圖繪示為本發明實施例的氣流機鏡頭位置示意圖。請參考第3圖，本實施例的鏡頭110配置於電風扇的擺頭外殼121。擺頭外殼121包括前扇網310、後扇網320、結合裝置330與驅動機構外殼340。其中， 前扇網310與後扇網320透過結合裝置330連接與固定，電風扇的扇葉配置於前扇網310與後扇網320結合後的空間內。驅動機構外殼340連接並固定於後扇網320。扇葉驅動馬達模組暨擺動機構(未繪示)配置於驅動機構外殼340內，並在內部連接電風扇扇葉。鏡頭110配置於結合裝置330上方，接收結合裝置330上方以及周圍的影像。第2圖與第3圖所揭露的電風扇差別在於鏡頭110的位置，第3圖中的元件操作皆與第2圖相同，故在此不再詳加贅述。

第4圖繪示為本發明實施例的氣流機鏡頭位置示意圖。請參考第4圖，本實施例的鏡頭110配置於電風扇的擺驅動機構外殼340上方，接收驅動機構外殼340上方以及周圍的影像。第3圖與第4圖所揭露的電風扇差別在於鏡頭110的位置，第4圖中的元件操作皆與第3圖相同，故在此不再詳加贅述。

在上述實施中，非接觸控制氣流機都是以具有扇葉的電風扇為例，為了使本領域具有通常知識者能夠透過實施例的舉例具體實施本發明，以下非接觸控制氣流機將以無扇葉的電風扇作為舉例。第5圖繪示為本發明實施例的非接觸控制氣流機的外觀示意圖。請參考第5圖，氣流機外殼500包括底座510與中空排氣環520。風扇本體(未繪示)設置於底座510內部。底座510側邊具有空氣進入孔洞。中空排氣環520設置於底座上，具有環形狹縫，環形狹縫包括一氣流出口，接收並排出由風扇本 體輸入的空氣流。另外，中空排氣環520與底座連接部分，具有一旋轉機構，用以控制中空排氣環的面對方向。在本實施例中，特殊波長光發射裝置530以及鏡頭540例如配置於中空排氣環520外殼的上側，用以偵測外部的影像，進行手勢控制。手勢控制例如包括電風扇風量、風扇本體轉速以及旋轉機構是否開啟等等。由於本實施例的手勢控制機制與上述第2圖的控制機制雷同，故在此不再詳加贅述。

以下非接觸控制氣流機將以空氣清淨機作為舉例。第6圖繪示為本發明實施例的非接觸控制氣流機的外觀示意圖。請參考第6圖，氣流機外殼600包括氣流入口610、過濾濾網620以及氣流出口630。過濾濾網620配置於氣流入口，用以過濾通過氣流入口之空氣。風扇本體用以將過濾後的氣體由氣流入口610往氣流出口630傳送。在本實施例中，特殊波長光發射裝置以及鏡頭例如配置於中空排氣環氣流出口630的下方，用以偵測外部的影像，進行手勢控制。

然而，本實施例僅以有扇葉的電風扇、無扇葉電風扇以及空氣清靜機為例，然本領域具有通常知識者應當知道，氣流機的種類繁多，皆屬於本發明實施的範圍。舉例來說，本發明還可以應用於大廈扇、變體風扇、空調扇、冷氣、電暖氣、冰風扇、移動式冷氣或加濕計等等等皆屬於本發明實施的範疇。由於說明書舉例限制，無法一一撰寫入說明書，故以光碟附件形式，請智慧財產局 參考光碟附件。另外，本發明的鏡頭位置可以例如位於氣流機的底座、支柱或上方等等，因此，本發明並未限制鏡頭位置。

綜上所述，本發明的精神在於提供一種具有手勢偵測的家電產品，由鏡頭特殊設計的擺放位置以及特殊光的發射與接收，產生一個感測範圍，使電風扇能夠達成手勢控制的操作。

另外，本發明還搭配提示音，告知使用者目前的手勢控制狀態，讓使用者操作上更為方便。

在較佳實施例之詳細說明中所提出之具體實施例僅用以方便說明本發明之技術內容，而非將本發明狹義地限制於上述實施例，在不超出本發明之精神及以下申請專利範圍之情況，所做之種種變化實施，皆屬於本發明之範圍。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (14)

1. 一種非接觸控制氣流機，包括：一氣流機外殼；一風扇本體，配置於該氣流機外殼內；一控制電路，電性連接該風扇本體，用以控制該風扇本體的轉速；一特殊波長光發射裝置，用以發射一特殊波長光；一二維特殊波長光感測器，包括複數個特殊波長光感測器，構成一矩形陣列；以及一鏡頭，設置在該二維特殊波長光感測器的接收面上，配置於該氣流機外殼上，用以接收一特定範圍內之特殊波長光；其中，該特殊波長光發射裝置檢測由鏡頭輸入的影像之形狀、移動方向以及在一預定時間內移動之次數，該控制電路依據該特殊波長光發射裝置的檢測結果，控制該風扇本體的操作。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之非接觸控制氣流機，更包括一操作板裝置，包括複數個操作鈕，電性連接該控制電路，其中，使用者透過操作該些操作鈕，控制該風扇本體之轉速、開關與擺頭與否。
3. 如申請專利範圍第1項所記載之非接觸控制氣流機，其中，該非接觸控制氣流機係為一電風扇，該風扇本 體包括：一扇葉；以及一扇葉驅動馬達模組暨擺動機構，用以驅動該扇葉以及驅動該電風扇之擺頭擺動；其中，該氣流機外殼包括：一前扇網；一後扇網；一結合裝置，用以結合與固定該前扇網與該後扇網，該扇葉配置於該前扇網與該後扇網組成之空間；以及一驅動機構外殼，連接並固定於該後扇網，其中，置該扇葉驅動馬達模組暨擺動機構配置於該驅動機構外殼內。
4. 如申請專利範圍第3項所記載之非接觸控制氣流機，其中，該鏡頭設置於該結合裝置上方，用以接收該氣流機外殼上方以及該氣流機上方周圍的影像，其中，該二維特殊波長光感測器的感測器配置於該鏡頭內，該控制電路根據該二維特殊波長光感測器檢測的影像，判斷該電風扇的轉速、開關以及擺頭與否。
5. 如申請專利範圍第3項所記載之非接觸控制氣流機，其中，該鏡頭設置於該驅動機構外殼上方，用以接收該氣流 機外殼上方以及該氣流機上方周圍的影像，其中，該二維特殊波長光感測器的感測器配置於該鏡頭內，該控制電路根據該二維特殊波長光感測器檢測的影像，判斷該電風扇的轉速、開關以及擺頭與否。
6. 如申請專利範圍第3項所記載之非接觸控制氣流機，其中，該氣流機外殼更包括：一底座；以及一支撐桿，其一端連接於該底座的頂面，並朝上延伸，其另一端連接至該風扇本體，其中，該鏡頭設置於該底座，用以接收至少由該底座的平面算起45度至90度角，且距離該底座兩公尺內範圍的影像，其中，該二維特殊波長光感測器配置於該鏡頭內，該控制電路根據該二維特殊波長光感測器檢測的影像，判斷該電風扇的轉速、開關以及擺頭與否。
7. 如申請專利範圍第1項所記載之非接觸控制氣流機，更包括：一喇叭；其中，該二維特殊波長光感測器用以感測一使用者的多個手勢；其中，該控制電路儲存有多數個提示音效，該些提示音效分別對應該些手勢， 其中，當該二維特殊波長光感測器確認所檢測到的手勢後，該控制電路根據每一該些手勢，控制該喇叭發射出對應的指示音效。
8. 如申請專利範圍第7項所記載之非接觸控制氣流機，該些手勢至少包括：由第一方向揮到第二方向、由第二方向揮到第一方向；在一預設時間內由第一方向揮到第二方向的次數；以及在該預設時間內由第二方向揮到第一方向的次數。
9. 如申請專利範圍第8項所記載之非接觸控制電風扇，該些手勢還包括：手勢停留時間；以及手勢樣貌。
10. 如申請專利範圍第7項所記載之非接觸控制氣流機，該些手勢對應多個指令，該些指令至少包括：氣流機開關、氣流機擺頭的開關以及氣流機的風量。
11. 如申請專利範圍第7項所記載之非接觸控制氣流機，該些提示音效具有多種音高，以對應該些手勢。
12. 如申請專利範圍第1項所記載之非接觸控制氣流機，其中，該氣流機外殼包括：一底座，其中，該風扇本體設置於該底座內部，其中，該底座側邊具有空氣進入孔洞；一中空排氣環，設置於該底座上，具有環形狹縫，該環形狹縫包括一氣流出口，從而接收由該風扇本體輸出的空氣流排出，其中，該中空排氣環與該底座連接部分，具有一旋轉機構，用以控制該中空排氣環的面對方向。
13. 如申請專利範圍第12項所記載之非接觸控制氣流機，其中，該特殊波長光發射裝置以及該鏡頭設置於該中空排氣環上側外殼，其中，該特殊波長光發射裝置檢測由鏡頭輸入的影像之移動以及在一預定時間內移動之次數，控制該風扇本體的轉速以及是否啟動上述旋轉機構。
14. 如申請專利範圍第1項所記載之非接觸控制氣流機，其中，該非接觸控制氣流機係一空氣清淨機，且該氣流機外殼包括：一氣流入口；一過濾濾網，配置於氣流入口，用以過濾通過該氣流入口之空氣；以及一氣流出口；其中，該風扇本體用以將氣體由氣流入口往氣流出口 傳送。