CN102018396A - 婴儿用品的摆动控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种婴儿用品的摆动控制方法，其步骤包括：a.移动感应器至正向摆动路径的最高点；b.正向驱动摆臂，使其朝该正向摆动路径的最高点接近；c.当摆臂进入该感应器的感应点时，令感应器发出信号；d.调整驱动该摆臂一段时间；e.反向驱动该摆臂；f.调整驱动该摆臂一段时间，然后依序重复执行b至f等步骤。本方法的摆动控制装置包括：摆幅调整机构及内建MCU控制单元。摆臂摆幅调整机构包括旋钮及感应器，当使用者按刻度或记号旋转旋钮时，藉由所述旋钮的转动而改变感测点的位置。感应器的作用在于当电子秋千或摇床的摆臂进入其感测点时即发出信号给内建MCU控制单元，代表摆臂已摆动到使用者所设定的位置。

Description

婴儿用品的摆动控制装置及方法 

技术领域

本发明涉及一种摆动控制装置及方法，尤其是指在电子秋千或摇床上设有旋钮供调整其摆臂检知器的位置，当摆臂进入检知器的感测点时先停止马达的输出，接着令马达逆向输出的摆动控制装置及方法。 

背景技术

传统的传动机构，如美国第5,846,136号案所示，主要利用传动马达经由减速齿轮组转动一凸块呈偏心转动，另该驱动块具有延伸片，该延伸片具有一可容凸块在内部移动的缺槽，藉此，当该凸块呈偏心转动时，藉由凸块于缺槽内的直线移动而传动该驱动块，藉以传动该摆臂做前后摇摆动作，同时藉由扭力弹簧储存摆动动能；而此利用凸块配合扭力弹簧达成摆动的作用，使得在动能容易于各构件摆动当中消耗，并且亦无法控制较佳摆动稳定度。 

又如美国第6,339,304号专利案，其揭露一种利用于摆臂于摆动时，侦测摆臂的摆幅，藉以输出或降低马达动能，以获得较稳定的摆动效果；但由于其侦测物为摆幅，且每次均侦测一次并输出需增减动能的比对讯号，由于摆幅易受外力影响，可能造成每次侦测的数值讯号差异过大，且过高频率变动马达输出动能，造成了马达寿命的降低。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种婴儿用品的摆动控制装置及方法，提供旋钮供使用者以直观的方式按刻度或记号的提示调整电子秋千或摇床的摆动幅度。其中摆动控制方法的步骤包括：a.移动感应器至正向摆动路径的最高点；b.正向驱动摆臂，使其朝该正向摆动路径的最高点接近；c.当摆臂进入所述感应器的感应点时，令感应器发出信号；d.调整驱动所述摆臂一段 时间；e.反向驱动所述摆臂；f.调整驱动所述摆臂一段时间，然后依序重复执行b至f步骤。 

本发明的摆动控制装置，用以控制婴儿用品的摆臂，其包括：摆幅调整机构，设有旋钮及感应器，当使用者旋转所述旋钮时，籍由所述旋钮的转动而改变感测点的位置，并当所述摆臂进入所述感应器的感测点时即发出信号；及内建MCU控制单元，用以控制驱动所述摆臂的马达；当所述摆幅调整机构发出所述信号给所述内建MCU控制单元时，代表所述摆臂已经摆动到使用者所设定的位置，进而调整对所述马达的输出动力。 

与现有技术相比，采用本发明的装置及操作方式，可以稳定地控制摆臂的摆动，避免控制装置频仍地反向抑制马达的转动，并由此避免马达使用寿命的折损以及传动机构内部过多的磨损与转动间隙。 

附图说明

图1为本发明的摆动控制装置实施例的示意图； 

图2为本发明摆动机构立体示意图； 

图3为本发明摆动机构与摆幅调整机构构件分解示意图； 

图4为本发明摆幅调整机构各档位定位摆幅角度示意图； 

图5为本发明检知装置装置于连动杆与指针侦测实施示意图； 

图6为本发明的控制流程图； 

图7为本发明内建MCU控制单元配置方块示意图。 

【图号简单说明】 

3：摆动机构                  5：指针单元 

6：摆幅调整机构              8：内建MCU控制单元 

20：婴童摇椅                 21：支撑骨架 

22：承载单元                 23：摆臂 

24：上支撑架                 25：下支撑架 

31：壳座                     32：马达 

33：减速齿轮组               34：传动轴 

51：指针                     52：遮光片或反光片 

61：旋钮                      62：连动杆 

63：感应器                    θ1：档位1的摆幅角度 

θ2：档位2的摆幅角度          θ3：档位3的摆幅角度 

θ4：档位4的摆幅角度 

具体实施方式

本发明为一种摆动控制装置及方法，可应用于一般的婴童摇椅、摇床或电子秋千等婴童用品的摆臂控制。如图1所绘示的婴童摇椅20的实施例，其中婴童摇椅20的构造包括：支撑骨架21、承载单元22(如座位或小床)及一对摆臂23。其中支撑骨架21由上支撑架24及下支撑架25枢接而成，能使之展开固定或折收以缩小收藏空间。 

如图2及图3所示，本实施例可配合在支撑骨架21的上端设摆动机构3以驱动摆臂23。所述的摆动机构3主要包括：壳座31、马达32、减速齿轮组33、传动轴34及电源(未图示)。其中电源(Power)可为蓄电池或交流电源经过变压整流为直流电，提供内建MCU控制单元8作PWM的输出以控制马达32的转动，通过减速齿轮组33降低输出转速以增加扭力，最后通过传动轴34驱动摆臂23。 

本发明的摆动控制方法的步骤包括：a.移动感应器至正向摆动路径的最高点；b.正向驱动摆臂，使其朝该正向摆动路径的最高点接近；c.当摆臂进入所述感应器的感应点时，令感应器发出信号；d.调整驱动所述摆臂一段时间；e.反向驱动所述摆臂；f..调整驱动所述摆臂一段时间；然后依序重复执行b至f等步骤。 

根据本发明的一个实施例，请同时参照图1、图2及图6，进行控制时执行步骤a，可利用旋钮61、游戏杆或类似的驱动组件将感应器63移到正向摆动路径的最高点；接着执行步骤b，持续正向地驱动马达32，使摆臂23朝其正向摆动路径的最高点趋近；当摆臂23进入感应器63的感应点时，执行步骤c令感应器63发出信号；然后执行步骤d以暂时停止驱动马达32，等摆臂23的正向摆动惯性逐渐消耗殆尽(到达正向摆动路径的最高点)；然后执行步骤e反向地驱动马达32，使摆臂23朝反向摆动一段相当于摆臂 23在荷重状态下半个自然摆动周期的时间；接着执行步骤f暂时停止驱动马达32，等摆臂23的反向摆动惯性逐渐消耗殆尽(到达反向摆动路径的最高点)；然后依序重复执行b至f等步骤，藉此使摆臂23维持于使用者选定的范围稳定的摆动。 

本发明的摆动控制装置，包括旋钮61供使用者以直观的方式按旁边的刻度调整摆臂23的摆动幅度，其构造至少包括：摆幅调整机构6及内建MCU控制单元8。摆臂摆幅调整机构6包括旋钮61、连动杆62及感应器63，其中连动杆62连接于感应器63与旋钮61之间，当使用者按旋钮61旁边的刻度或记号旋转旋钮61时，可藉由连动杆62的传动改变感应器63的位置。感应器63的作用在于当婴童摇椅20电子秋千或摇床的摆臂23进入其感测点时即发出信号给内建MCU控制单元8，代表摆臂23已经摆动到使用者所设定的位置。在摆臂23未达定位之前，由内建MCU控制单元8持续提供或增加驱动摆臂23的马达32的输出，当收到感应器63发出的信号时停止马达32的输出，等摆臂23到达行程的最高点并将反向回摆时，令马达32反向输出以助其摆动，(或者反向回摆时，完全停止对马达32的动能输出，使其利用摆臂23摆动至最高点时，经由婴儿身体重量的重力关系而无需输出动力的自动回摆，直到又正向摆动时，才又对马达32输出运力)；依此循环驱动摆臂23，使摆臂23维持于使用者所设定的范围作稳定的摆动。此外，当内建MCU控制单元8收到感应器63发出的信号时，也可增加对马达动能输出，使所述摆臂摆动至最高点后回摆，或者减少对所述马达的动能输出，使所述摆臂摆动至最高点后回摆。 

又或者，当摆臂23受到感应侦测时，感应器发出一信号给MCU控制单元8，而所述内建MCU控制单元8是可内建控制程序，以控制当MCU控制单元8接收到信号时，在下一个摆臂23的摆动循环中，控制调整(持续的增加或减少对马达动能的输出)，直到下一次的摆臂23循环再次受到感应器的侦测。 

在摆臂23上与感应器63对应的位置可附设指针单元5。指针单元5可为一指针51，该指针51与摆臂23的传动轴34连接而随之摆动，使感应器63可以与之感应而产生信号给内建MCU控制单元8。 

如图4所示，本实施例的旋钮61可装置于壳座31上，表面标示不同的数字或记号代表不同摆动程度或档位，譬如：1档、2档、3档、4档等，每一档设定不同的摆动幅度θ1～θ4。 

当使用者启动电源开始用运转后，摆臂23系由静止状态开始摆动，该摆臂23尚与感应器63的位置具有一段幅度距离，在此幅度下(摆臂首次接触感测点前)，主要系由内建MCU控制单元8先执行一个预设的摆动循环程序，此摆动循环程序可以包括控制马达32进行正转、逆转驱动及暂停时间，或者是只对摆臂23进行单一转向驱动，以使摆臂之摆动幅度稳定的逐渐加大。 

本实施例的指针51末端可装置遮光片或反光片52，而感应器63可为光电开关，当遮光片或反光片52经过而改变其光线的接收状态时，发出信号给内建MCU控制单元8。 

当然，本发明的感应器63与指针单元5的位置可互换(图未示)，指针单元装设于壳座31上，指针51末端可装置遮光片或反光片52，在摆臂上与遮光片或反光片52的对应位置上装设感应器63，感应器63可随摆臂23的摆动而摆动。 

又或者，感应器63可装设于旋钮61上或旋钮61边缘，当使用者按旋钮61旁边的刻度或记号旋转旋钮61时，可藉由旋钮的转动而改变感应器63的位置，摆臂23内的传动轴34上装设圆盘(图未示)，圆盘上与感应器63对应的位置上可为遮光片或反光片52。 

如图7所示，本实施例的内建MCU控制单元8可包括控制输出电压的控制模块(图未示)，用以控制马达32的动力输出及其正、反转。及在马达32停止后预定使之反转的时间，及在不同档位时摆臂23的自然摆幅与摆动周期。 

如图2及图4至图7所示，当使用者选择其中一个档位时，譬如选第3挡，旋钮61带动感应器63至图中θ3的高点位置，这时摆臂23的预设摆幅为θ3。启动后，内建MCU控制单元8提供一预设的输出值，使摆臂23由静止开始摆动。由于指针51是与摆臂23同步地摆动，在摆臂未达感应器的感测点之前，由内建MCU控制单元8先执行一个预设的摆动循环程 序，以控制马达32进行正转与逆转的时间，当正转变换为逆转也会设定一个停止时间，或者是持续对马达32输出功能使摆臂23进行单一转向驱动，以持续地增加驱动摆臂23之摆动幅度；当该指针51带动遮光片或反光片52至其与连动杆62重迭的位置时，感应器63侦测的遮光片或反光片52产生的光线变化而产生信号给内建MCU控制单元8，使马达32停止输出动力。当马达32停止输出后，内建MCU控制单元8提供预定的间隔时间(譬如令之间隔0.25秒，依不同产品规格设定)，此预定的间隔时间相当于摆臂23所支撑的承载单元22依惯性作用摆到最高点后开始反向摆动的时间，接着内建MCU控制单元8输出讯号使马达32反转或控制马达调整输出(停止增加或减少)，直到下一个摆动循环受到感应器63的侦测。 

本发明的内建MCU控制单元8可储存各档位的摆动周期，使马达32依摆动周期至摆臂23到达最高点时自动反向驱动，并使马达32到达档位所对应的高点时，先停止转动，再恢复正向驱动，藉此控制摆臂23于不同档位下稳定地摆动。本发明内建MCU控制单元8对各档位的摆动周期的存储为本领域的公知技术，本领域的技术人员可采用能实现本发明目的的任何结构的控制单元以及任何一种方法和程序，来相应地实现对各档位的摆动周期的存储，本发明对此不做任何限制。 

综上所述，本发明的装置及操作方式确实有别于目前已知的电动秋千及婴童摇椅或摇篮的摆动控制，具实用性、新颖性以及创造性，应符合发明专利的可专利要件。 

Claims (21)

1.一种婴儿用品的摆动控制方法，其步骤包括：

a.移动感应器至正向摆动路径的最高点；

b.正向驱动摆臂，使其朝该正向摆动路径的最高点接近；

c.当摆臂进入该感应器的感应点时，令该感应器发出信号；

d.当所述感应器发出信号时，调整驱动所述摆臂一段时间；

e.反向驱动所述摆臂；

f.调整驱动所述摆臂一段时间；及依序重复执行前述的b至f步骤。

2.如权利要求1所述的摆动控制方法，其中所述步骤a利用驱动组件将该感应器移到所述正向摆动路径的最高点。

3.如权利要求1所述的摆动控制方法，其中所述步骤d暂停驱动所述摆臂，直到所述摆臂的正向摆动惯性消耗殆尽为止。

4.如权利要求1所述的摆动控制方法，其中所述步骤e使所述摆臂朝反向摆动一段相当于该摆臂于荷重状态下半个自然摆动周期的时间。

5.一种摆动控制装置，用以控制婴儿用品的摆臂，其包括：

摆幅调整机构，设有旋钮及感应器，当使用者旋转所述旋钮时，籍由所述旋钮的转动而改变感测点的位置，并当所述摆臂进入所述感应器的感测点时即发出信号；及

内建MCU控制单元，用以控制驱动所述摆臂的马达；

当所述摆幅调整机构发出所述信号给所述内建MCU控制单元时，代表所述摆臂已经摆动到使用者所设定的位置，进而调整对所述马达的输出动力。

6.如权利要求5所述的摆动控制装置，其特征在于所述摆幅调整机构还包括连动杆，其中所述连动杆连接于所述感应器与旋钮之间，藉由所述连动杆的传动改变所述感应器的位置。

7.如权利要求5或6所述的摆动控制装置，其中所述马达经由减速齿轮组放大其扭力而以传动轴驱动所述摆臂，且所述摆臂于对应所述感应器的位置设有指针单元。

8.如权利要求7所述的摆动控制装置，其中所述旋钮设于壳座上，藉由刻度或记号提供使用者复数个档位供选择。

9.如权利要求7所述的摆动控制装置，其中所述指针单元包括指针，该指针与驱动所述摆臂的传动轴连接而同步摆动。

10.如权利要求7所述的摆动控制装置，其中所述指针单元包括指针，该指针连接在所述摆臂上，并且随所述摆臂摆动。

11.如权利要求7所述的摆动控制装置，其中所述指针单元包括遮光片，而所述感应器为光电开关，当所述遮光片遮住所述感应器时，所述感应器发出所述信号给所述内建MCU控制单元。

12.如权利要求7所述的摆动控制装置，其中所述指针单元包括反光片，而所述感应器为光电开关。

13.如权利要求5、6、8～11中任一项所述的摆动控制装置，其中所述内建MCU控制单元在未收到所述信号之前，持续驱动所述马达而增加所述摆臂的摆幅。

14.如权利要求5、6、8～11中任一项所述的的摆动控制装置，其中所述内建MCU接收所述感应器的讯号时，停止对所述马达的动能输出，使所述摆臂利用惯性摆动至最高点后回摆，经一段停止时间，改令所述马达反向输出动力。

15.如权利要求5、6、8～11中任一项所述的的摆动控制装置，其中所述内建MCU控制单元接收所述感应器的讯号时，增加对马达动能输出，使所述摆臂摆动至最高点后回摆。

16.如权利要求5、6、8～11中任一项所述的的摆动控制装置，其中所述内建MCU控制单元接收所述感应器的讯号时，减少对所述马达的动能输出，使所述摆臂摆动至最高点后回摆。

17.如权利要求5、6、8～11中任一项所述的摆动控制装置，其中所述内建MCU控制单元收到所述信号时，先停止驱动所述马达，然后隔一段时间反向驱动所述马达。

18.如权利要求5、6、8～11中任一项所述的摆动控制装置，其中所述内建MCU控制单元反向驱动所述马达一段时间后自动停止，经过一段时间后再转正向驱动所述马达。

19.如权利要求5、6、8～11中任一项所述的摆动控制装置，其中所述内建MCU控制单元收到所述信号时，停止驱动所述马达25ms后再作反向驱动。

20.如权利要求5、6、8～11中任一项所述的摆动控制装置，其中所述内建MCU控制单元包括控制输出电压的控制模块。

21.如权利要求20所述的摆动控制装置，其中所述内建MCU控制单元用以储存各所述档位的摆动周期，使所述内建MCU控制单元可依所述摆动周期自动地反向驱动所述马达。

Images