CN114467885A - 光学除虫装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光学除虫装置，包含：一第一本体、一第二本体、至少两个第一光源、至少两个第一感光元件、至少一第二光源及一处理单元，其中所述第二光源在一第二方向上位于所述第一感光元件之间。通过取得对应一遮光区域的位置及一遮光面积，当该遮光面积低于一阈值时，该处理单元根据该遮光区域的位置，控制所述第二光源对应该遮光区域发出一第二光线；当该遮光面积不低于该阈值时，该处理单元控制所述第二光源停止发出该第二光线。以此，无论一人体从该第二方向的哪一侧误入时，都可以及时关闭所述第二光源，大幅提高该光学除虫装置的使用安全性。

Description

光学除虫装置
技术领域
本发明关于一种光学除虫装置。
背景技术
为了避免蚊虫的侵扰，目前已有多种常见的驱虫方式，例如使用蚊香、 捕蚊灯、捕蚊拍、蚊帐、喷洒药剂，或是在人身上涂抹防蚊液等等，然而前 述驱虫方式都成效不彰。
于是有一些通过光学方式辅助辨识并排除蚊虫的相关专利技术，例如有： 中国专利公开号第CN 107743936 A号提供一种激光蚊虫防御系统，主要是通 过两块或三块反光板形成的密集红外扫描感应光网和密集激光网对蚊虫进行 侦测与击杀；中国台湾专利公开号第202022698A号提供的一种定位和除去 昆虫的系统及方法，则是通过取得封闭空间的影像以侦测蚊虫所在位置，并 进一步击杀。
本发明人也曾提出一种光学除虫设备，并获编为中国台湾专利公告号第 M609837号，则是通过感光元件侦测光线的遮蔽量，同样可以进一步计算蚊 虫的所在位置以进行击杀。
然而，本发明人持续潜心研究，发现前述各专利案中对于人体误入时的 安全措施仍较为不足：若用于击杀蚊虫的高功率光源已经开启，人体可能都 已经被高功率光源灼伤了，用于侦测的低功率光源还是尚未被触发，尤其对 于有孩童的家庭来说十分危险。
发明内容
因此，本发明提出一种光学除虫装置，包含：至少两个第一光源，在一 第一方向及一第二方向之间共同界定一感应范围，所述第一光源在该第二方 向上相隔一距离，所述第一光源各发出一第一光线朝向该感应范围，且该第 一光线的能量密度不高于一人体容许值；至少两个第一感光元件，分别与所 述第一光源相对而对应该感应范围；至少一第二光源，在该第二方向上位于 所述第一感光元件之间，所述第二光源发出一第二光线，且该第二光线的能 量密度高于该人体容许值；一处理单元，信号连接所述第一光源、所述第一 感光元件及所述第二光源；通过所述第一光源发出该第一光线，当该第一光 线在该感应范围内的一遮光区域被遮断时，该处理单元根据所述第一感光元 件的感光情况，取得对应该遮光区域的位置及一遮光面积；当该遮光面积低 于一阈值时，该处理单元根据该遮光区域的位置，控制所述第二光源对应该 遮光区域发出该第二光线；当该遮光面积不低于该阈值时，该处理单元控制 所述第二光源停止发出该第二光线。
本发明并提出另一种光学除虫装置，包含：一第一本体，沿一第一方向 及一第二方向延伸，该第一方向与该第二方向夹有一角度；一第二本体，与 该第一本体相隔设置，该第二本体与该第一本体在该第一方向及该第二方向 之间共同界定一感应范围；至少两个第一光源，设置在该第一本体及/或该第 二本体上，并在该第二方向上相隔一距离，所述第一光源各发出一第一光线 朝向该感应范围，且该第一光线的能量密度不高于一人体容许值；至少两个 第一感光元件，设置在该第一本体及/或该第二本体上，并分别与所述第一光源相对而对应该感应范围；至少一第二光源，设置在该第一本体及/或该第二 本体上，所述第二光源在该第二方向上位于所述第一感光元件之间，所述第 二光源发出一第二光线，且该第二光线的能量密度高于该人体容许值；一处 理单元，信号连接所述第一光源、所述第一感光元件及所述第二光源；通过 所述第一光源发出该第一光线，当该第一光线在该感应范围内的一遮光区域 被遮断时，该处理单元根据所述第一感光元件的感光情况，取得对应该遮光 区域的位置及一遮光面积；当该遮光面积低于一阈值时，该处理单元根据该 遮光区域的位置，控制所述第二光源对应该遮光区域发出该第二光线；当该 遮光面积不低于该阈值时，该处理单元控制所述第二光源停止发出该第二光 线。
进一步，有一第三本体连接该第一本体及该第二本体，而与该第一本体 及该第二本体共同界定该感应范围，且该第三本体上也设置有所述第一感光 元件。
进一步，有至少一枢转单元连接所述第二光源，所述枢转单元皆包含一 马达及一转轴，该处理单元信号连接该马达，该转轴结合于所述第二光源与 该第一本体及/或该第二本体的一枢接孔，该处理单元控制所述枢转单元带动 所述第二光源相对该第一本体及/或该第二本体枢转而对应该遮光区域。
其中，所述第二光源至少与其中一第一光源同轴设置。
进一步，有至少一第二感光元件设置在该第一本体及/或该第二本体上， 而在该第二方向上位于所述第一感光元件之间并围绕所述第二光源，所述第 二感光元件信号连接该处理单元；当只有部分的所述第二感光元件接收到该 第二光线时，该处理单元控制所述第二光源停止发出该第二光线。
进一步，该第一本体及/或该第二本体在该第二方向上的两端各凸伸有两 个挡板及/或设置有一凹槽，每一第一感光元件皆对应设置于相邻的所述挡板 之间及/或设置于该凹槽之中。
进一步，有一底座在该第一方向上结合于该第一本体及/或该第二本体的 底部。
进一步，有多组该第一本体与该第二本体，且在该高度方向上彼此对应 结合。
其中，当所述第二光源为点状光源时，所述第二光源只有在该遮光面积 低于该阈值时才发出该第二光线；当所述第二光源为面状光源时，所述第二 光源维持发出该第二光线，而只有在该遮光面积不低于该阈值时才停止发出 该第二光线。
根据上述技术特征较佳地可达成以下功效：
即使第二光源正在排除小虫，无论人体从哪一侧误入感应区域，人体在 被第二光线照到前都可以及时关闭第二光源，大幅提高光学除虫装置的使用 安全性。
附图说明
图1为本发明第一实施例的立体外观图。
图2为本发明第一实施例的系统方块图。
图3为本发明第一实施例的第一本体的侧视图。
图4为图3的剖视图，示意第一感光元件设置在第一本体上。
图5为本发明第一实施例的实施示意图一，示意由第二本体及第三本体 上的第一感光元件接收同一第一光源发出的第一光线。
图6为本发明第一实施例的实施示意图二，示意人体遮挡住大部分的第 一光线。
图7为本发明第一实施例的实施示意图三，示意小虫遮挡住小部分的第 一光线。
图8为本发明第一实施例的实施示意图四，示意第二光源作动以除去小 虫。
图9为本发明第二实施例的立体外观图。
图10为本发明第二实施例的实施示意图一，示意第一本体及第二本体彼 此正对。
图11为本发明第二实施例的实施示意图二，示意第二本体相对第一本体 歪斜。
图12为本发明第二实施例的实施示意图三，示意多个第一光源共同侦测 到小虫。
图13为本发明第二实施例的实施示意图四，示意第二光源作动以除去小 虫。
图14为本发明第三实施例的立体外观图。
图15为本发明第三实施例的实施示意图一，示意第二光源作动以除去小 虫。
图16为本发明第三实施例的实施示意图二，示意将光学除虫装置设置于 球场。
图17为本发明第四实施例的前视图。
图18为本发明第五实施例的一侧的侧视图。
图19为本发明第五实施例的实施示意图一，示意第二光源未歪斜。
图20为本发明第五实施例的实施示意图二，示意第二光源歪斜。
图21为本发明第五实施例的实施示意图三，示意第二光源停止作动。
图22为本发明第五实施例的实施示意图四，示意第二光源作动以除去小 虫。
附图标记说明：100,100a,100b,100c,100d-光学除虫装置；11,11a,11b,12c- 第一本体；12,12a,12b,12c-第二本体；13-第三本体；101-凹槽；102-挡板；1021- 枢接孔；20,20a,20d-第一光源；30,30a,30d-第一感光元件；40,40a,40b,40d-第 二光源；50-处理单元；60-枢转单元；601-马达；602-转轴；70c-底座；80d- 第二感光元件；A-第一方向；B-第二方向；C-人体；D-小虫；E-第一光线； F-第二光线；G-球场。
具体实施方式
综合上述技术特征，本发明光学除虫装置的主要功效将可于下述实施例 清楚呈现，下文所指数量皆仅为较佳实施例，实际实施时并不以此为限。
请参阅图1及图2，提供本发明光学除虫装置100的第一实施例，包含： 一第一本体11、一第二本体12、一第三本体13、两个第一光源20、多个第 一感光元件30、一第二光源40、一处理单元50及一枢转单元60。
请参阅图1、图3及图4，该第一本体11及该第二本体12皆沿一第一方 向A及一第二方向B延伸，该第三本体13则横跨并连接在该第一本体11及 该第二本体12上方。该第一方向A与该第二方向B夹有一角度，且该第一 本体11及该第二本体12相隔设置而与该第三本体13在该第一方向A及该 第二方向B之间共同界定一感应范围。在本实施例中，该第一方向A与该第 二方向B垂直，甚至可以连该第一本体11、该第二本体12及该第三本体13 都不要，将该光学除虫装置100的其余元件直接装设于既有的门框(未绘出)， 方便实施。该第一本体11、该第二本体12及该第三本体13在该第二方向B 上的两端皆各设置有一凹槽101，该凹槽101两侧则各紧邻凸伸有两个挡板 102，所述挡板102上则开设有多个枢接孔1021。本实施例图式中仅于该第 一本体11上绘制有所述枢接孔1021，实际实施时不限于此。
所述第一光源20设置在该第一本体11的所述挡板102上，或可以设置 在该第一本体11侧边等等，并在该第二方向B上相隔一距离，所述第一光源 20各发出一第一光线E朝向该感应范围[该第一光线E请搭配图5]，且该第 一光线E的能量密度不高于一人体容许值。该第一光线E则可以选用例如红 外光，该人体容许值例如可以设定为不致使图6的一人体C受伤、产生病变 的数值。
所述第一感光元件30设置于该凹槽101中，并分别与所述第一光源20 相对而对应该感应范围。由于所述第一感光元件30可能不仅有光敏电阻，还 包含有电路板，因此电路板就可以收纳在该凹槽101中，光敏电阻则凸伸至 所述挡板102之间，在避免环境光源造成干扰的同时，还可以确保所述第一 感光元件30被所述挡板102及该凹槽101限位而正对所述第一光源20。
该第二光源40，设置于该第一本体11，并在该第二方向B上位于所述第 一感光元件30之间，该第二光源40发出一第二光线F[该第二光线F请搭配 图8]，且该第二光线F的能量密度高于该人体容许值。
请参阅图1至图3，该枢转单元60包含一马达601及一转轴602，该马 达601可以是步进马达或伺服马达，并与该第二光源40一样结合于该转轴 602，该转轴602并可枢转的结合于该第一本体11的所述枢接孔1021，实施 时可以搭配轴承以便于枢转，甚至不要该转轴602，该第二光源40直接锁于 该马达601。
该处理单元50信号连接所述第一光源20、所述第一感光元件30、该第 二光源40及该枢转单元60的该马达601。
请参阅图5，本实施例中，所述第一光源20为面状光源，该第二光源40 为点状光源，可以选择不同发散角的所述第一光源20，以对应所述第一感光 元件30：在该感应区域上半部的该第一光线E是由该第三本体13上的所述 第一感光元件30侦测；在该感应区域下半部的该第一光线E是由该第二本体 12上的所述第一感光元件30侦测。
请参阅图6至图8，并请搭配图2，通过所述第一光源20发出该第一光 线E，当该第一光线E在该感应范围内的一遮光区域被遮断时，该处理单元 50根据所述第一感光元件30的感光情况，取得对应该遮光区域的位置及一 遮光面积。可以事先在该处理单元50中设定好一阈值，例如3至5毫米等等。
当是由该人体C遮断该第一光线E时，由于该遮光面积不低于该阈值， 该处理单元50会控制该第二光源40不发出该第二光线F。
当是由一小虫D遮断该第一光线E时，由于该遮光面积低于该阈值，该 处理单元50会根据该遮光区域的位置，控制所述枢转单元60带动该第二光 源40相对该第一本体11枢转，并在对应到该遮光区域后发出该第二光线F， 而通过该第二光线F排除该小虫D，如：灼烧该小虫D。
本实施例中，该第二光源40与所述第一光源20同旋转轴设置，因此该 处理单元50可以直接通过所述第一光源20与未接收到该第一光线E的所述 第一感光元件30的倾斜角度，换算成该第二光源40要转动的度数。于图式 中，仅简单以几束该第一光线E示意该第一光线E被遮断的情形，实施时， 甚至可以将所述第一光源20往所述第一感光元件30移动，使得该第一光线E与该第二光线F在同一位置被发出，降低误差，但未于图式中绘出此情景。
请参阅图9及图10，揭示本发明光学除虫装置100a的第二实施例，本实 施例与第一实施例的不同之处在于：在第一实施例中[第一实施例请搭配图 1]，有该第三本体13；而在本实施例中，并未设置有该第三本体。
请参阅图10及图11，由于仅有该第一本体11a及该第二本体12a，当其 中一块被撞到或因故歪斜，使得该第一本体11a及该第二本体12a彼此并未 正对时，因所述第一感光元件30a未接收到所述第一光源20a发出的该第一 光线E，相当于该遮光面积大幅度高于该阈值，该第二光源40a不会被启动， 避免该第二光线F造成危险[该第二光线F请搭配图13]。
请参阅图12及图13，而在作动方面，本实施例与第一实施例相同，都 是通过所述第一光源20a发出该第一光线E进行该小虫D的侦测，再由该第 二光源40a发出该第二光线F排除该小虫D，于此不再赘述。
请参阅图14及图15，揭示本发明光学除虫装置100b的第三实施例，本 实施例与第二实施例的不同之处在于：在本实施例中，该第二光源40b与所 述第一光源20b在该第一方向A上的高度不同而不同轴设置。
因此，需要再增加所述第一光源20b的数量，以该光学除虫装置100b在 该第二方向B上的其中一侧来看，有四个所述第一光源20b。通过计算这四 个所述第一光源20b所发出的该第一光线(未绘出)被遮断的情形，即可精确计 算出该小虫D在该感应区域中的坐标，最后由该第二光源40b进行排除。
本实施例中，为了增加该第二光线F击中该小虫D的几率，并将该第二 光源40b的数量增加至两个，而分别设置在该第一本体11b及该第二本体12b 上。
请参阅图15及图16，除了可以将该光学除虫装置100b应用于室内的门 框，也可以将该光学除虫装置100b应用于室外的场所，例如一球场G。
设置于该球场G时，可以将多组该光学除虫装置100b紧邻排列并环绕 该球场G，由于该小虫D通常会接近地面飞行，只要该小虫D的飞行高度低 于该光学除虫装置100b的高度，该小虫D进出该球场G时仅会从该感应区 域中通过，而能大幅增加该小虫D被排除的几率。
请参阅图17，揭示本发明光学除虫装置100c的第四实施例，当该光学除 虫装置100c应用于户外时，还可以进一步在该第一本体11c及该第二本体12c 底部分别结合一底座70c，确保该光学除虫装置100c不会倾倒。
除此之外，当该第一本体11c及该第二本体12c高度不足时，还可以将 两组该光学除虫装置100c(或可视作同一组)的该第一本体11c及该第二本体 12c上下相叠，以增加高度。
请参阅图18至图20，揭示本发明光学除虫装置100d的第五实施例，本 实施例与第一实施例的不同之处在于：在本实施例中，新增多个第二感光元 件80d。
所述第二感光元件80d位于所述第一感光元件30d之间并围绕该第二光 源40d，所述第二感光元件80d并信号连接该处理单元(本实施例未绘出)。
由于该第二光线F的能量密度高于该人体容许值，一旦该第二光源40d 因未固定好而歪斜时，可能造成危险。本实施例通过搭配所述第二感光元件 80d，当该第二光源40d歪斜使得只有部分的所述第二感光元件80d接收到该 第二光线F时，该处理单元就会立即控制该第二光源40d关闭，提高安全性。 例如，该第二光源40d未聚焦该第二光线F时，若全部的所述第二感光元件 80d皆接收到该第二光线F，代表该第二光源40d未歪斜；若只有一侧的所述 第二感光元件80d接收到该第二光线F，代表该第二光源40d歪斜。或者， 该第二光源40d有聚焦该第二光线F时，则只有一侧的所述第二感光元件80d 接收到该第二光线F，代表该第二光源40d歪斜，如图中该第二光线F的简 单示意。
请参阅图21及图22，本实施例中，该第二光源40d为面状光源，且该 第二光源40d维持发出该第二光线F，而只有在该遮光面积不低于该阈值时， 或是只有部分的所述第二感光元件80d接收到该第二光线F时，才停止发出 该第二光线F，可以在提高该小虫D击杀率的同时，避免该第二光源40d歪 斜而造成的危险。
根据该第二光源40d发散角的不同，所述第二感光元件80d可以如图18 一样为两条独立的并行线，也可以是封闭的矩形等等。
复请参阅图6及图8，以第一实施例为例，该光学除虫装置100通过将 该第二光源40在该第二方向B上设置于所述第一感光元件30之间，即使该 第二光源40正在排除该小虫D，一旦有该人体C误入时，无论该人体C是 从哪一侧进入该感应区域，该人体C在被该第二光线F照到前都可以及时关 闭该第二光源40，大幅提高该光学除虫装置100的使用安全性。
综合上述实施例的说明，当可充分了解本发明的操作、使用及本发明产 生的功效，但以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，当不能以此限定本 发明实施的范围，即依本发明权利要求及发明说明内容所作简单的等效变化 与修饰，皆属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种光学除虫装置，其特征在于，包含：
至少两个第一光源，在一第一方向及一第二方向之间共同界定一感应范围，所述第一光源在该第二方向上相隔一距离，所述第一光源各发出一第一光线朝向该感应范围，且该第一光线的能量密度不高于一人体容许值；
至少两个第一感光元件，分别与所述第一光源相对而对应该感应范围；
至少一第二光源，在该第二方向上位于所述第一感光元件之间，所述第二光源发出一第二光线，且该第二光线的能量密度高于该人体容许值；
一处理单元，信号连接所述第一光源、所述第一感光元件及所述第二光源；
通过所述第一光源发出该第一光线，当该第一光线在该感应范围内的一遮光区域被遮断时，该处理单元根据所述第一感光元件的感光情况，取得对应该遮光区域的位置及一遮光面积；
当该遮光面积低于一阈值时，该处理单元根据该遮光区域的位置，控制所述第二光源对应该遮光区域发出该第二光线；
当该遮光面积不低于该阈值时，该处理单元控制所述第二光源停止发出该第二光线。
2.一种光学除虫装置，其特征在于，包含：
一第一本体，沿一第一方向及一第二方向延伸，该第一方向与该第二方向夹有一角度；
一第二本体，与该第一本体相隔设置，该第二本体与该第一本体在该第一方向及该第二方向之间共同界定一感应范围；
至少两个第一光源，设置在该第一本体及/或该第二本体上，并在该第二方向上相隔一距离，所述第一光源各发出一第一光线朝向该感应范围，且该第一光线的能量密度不高于一人体容许值；
至少两个第一感光元件，设置在该第一本体及/或该第二本体上，并分别与所述第一光源相对而对应该感应范围；
至少一第二光源，设置在该第一本体及/或该第二本体上，所述第二光源在该第二方向上位于所述第一感光元件之间，所述第二光源发出一第二光线，且该第二光线的能量密度高于该人体容许值；
一处理单元，信号连接所述第一光源、所述第一感光元件及所述第二光源；
通过所述第一光源发出该第一光线，当该第一光线在该感应范围内的一遮光区域被遮断时，该处理单元根据所述第一感光元件的感光情况，取得对应该遮光区域的位置及一遮光面积；
当该遮光面积低于一阈值时，该处理单元根据该遮光区域的位置，控制所述第二光源对应该遮光区域发出该第二光线；
当该遮光面积不低于该阈值时，该处理单元控制所述第二光源停止发出该第二光线。
3.如权利要求2所述的光学除虫装置，其特征在于，进一步，有一第三本体连接该第一本体及该第二本体，而与该第一本体及该第二本体共同界定该感应范围，且该第三本体上也设置有所述第一感光元件。
4.如权利要求2所述的光学除虫装置，其特征在于，进一步，有至少一枢转单元连接所述第二光源，所述枢转单元皆包含一马达及一转轴，该处理单元信号连接该马达，该转轴结合于所述第二光源与该第一本体及/或该第二本体的一枢接孔，该处理单元控制所述枢转单元带动所述第二光源相对该第一本体及/或该第二本体枢转而对应该遮光区域。
5.如权利要求4所述的光学除虫装置，其特征在于，所述第二光源至少与其中一第一光源同轴设置。
6.如权利要求2所述的光学除虫装置，其特征在于，进一步，有至少一第二感光元件设置在该第一本体及/或该第二本体上，而在该第二方向上位于所述第一感光元件之间并围绕所述第二光源，所述第二感光元件信号连接该处理单元；当只有部分的所述第二感光元件接收到该第二光线时，该处理单元控制所述第二光源停止发出该第二光线。
7.如权利要求2所述的光学除虫装置，其特征在于，进一步，该第一本体及/或该第二本体在该第二方向上的两端各凸伸有两个挡板及/或设置有一凹槽，每一第一感光元件皆对应设置于相邻的所述挡板之间及/或设置于该凹槽之中。
8.如权利要求2所述的光学除虫装置，其特征在于，进一步，有一底座在该第一方向上结合于该第一本体及/或该第二本体的底部。
9.如权利要求2所述的光学除虫装置，其特征在于，进一步，有多组该第一本体与该第二本体，且在该高度方向上彼此对应结合。
10.如权利要求2所述的光学除虫装置，其特征在于，当所述第二光源为点状光源时，所述第二光源只有在该遮光面积低于该阈值时才发出该第二光线；当所述第二光源为面状光源时，所述第二光源维持发出该第二光线，而只有在该遮光面积不低于该阈值时才停止发出该第二光线。
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