TWI669053B

TWI669053B - 給料裝置

Info

Publication number: TWI669053B
Application number: TW108103317A
Authority: TW
Inventors: 陳建岳
Original assignee: 群光電子股份有限公司
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2019-08-21
Also published as: US20200236900A1; US11357210B2; TW202027597A

Abstract

本發明揭露一種給料裝置，其置於一感測空間，感測空間具有一目標物。給料裝置包括一固定件、至少一目標感測單元、一轉動件、一驅動模組以及一控制單元。固定件包括至少一透鏡，其設置於固定件的側壁。透鏡將感測空間的一紅外線輻射分布聚焦至目標感測單元，目標感測單元產生對應目標物的一位置訊號。轉動件位於固定件的其中一側，轉動件包括一出料通道。驅動模組連接於轉動件。控制單元耦接於目標感測單元及驅動模組。控制單元自目標感測單元接收位置訊號，並依據位置訊號控制驅動模組帶動轉動件，使出料通道朝向目標物。

Description

<title lang="zh">給料裝置</title><title lang="en">FEEDING APPARATUS</title><technical-field>本發明係關於一種給料裝置，特別是關於一種寵物用的給料裝置。</technical-field><background-art>一般而言，餵食寵物的方式仍是將飼料直接倒入飼料盤或其他替代的容器中，以供寵物食用。為因應飼主外出時無法餵食的情形，市面上出現一種自動餵食裝置（給料裝置），飼主可將飼料直接倒於飼料儲存槽（容料槽），而此類型的餵食裝置可於預設的（用餐）時間，提供一餐分量的飼料。除了日常二、或三餐的餵食，飼主與寵物互動時，更常以餵食飼料或零食的方式獎勵寵物。對此，市面上更出現以彈射方式提供飼料的自動餵食裝置，藉此與寵物產生更多的互動。然而，此類型（彈射式）的自動餵食裝置，仍需由飼主遠端遙控自動餵食裝置，以於適當的時間投射飼料，無法偵測寵物的位置並自動投射飼料。又，由於飼料彈射的方向及角度為固定的，也有可能發生飼料投射後寵物卻沒注意到的情形，實有改良的必要。</background-art><disclosure>有鑑於上述課題，本發明之主要目的係在提供一種給料裝置，藉由透鏡、目標感測單元、轉動件及驅動模組等元件的設置，以解決習知自動餵食裝置無法偵測寵物的位置而自動投射飼料的問題。為達成上述之目的，本發明提供一種給料裝置，其置於一感測空間，感測空間具有一目標物。給料裝置包括一固定件、至少一目標感測單元、一轉動件、一驅動模組以及一控制單元。固定件包括至少一透鏡。透鏡設置於固定件的一側壁。目標感測單元設置於固定件內，且對應於透鏡。透鏡將感測空間的一紅外線輻射分布聚焦至目標感測單元。目標感測單元依據紅外線輻射分布產生對應目標物的一位置訊號。轉動件位於固定件的其中一側，轉動件包括一出料通道。驅動模組設置於固定件內，且驅動模組連接於轉動件。控制單元耦接於目標感測單元及驅動模組。控制單元自目標感測單元接收位置訊號，並依據位置訊號控制驅動模組帶動轉動件，使出料通道朝向目標物。根據本發明之一實施例，透鏡為一菲涅耳透鏡，目標感測單元為一焦電型目標感測單元。根據本發明之一實施例，固定件包括二透鏡，對稱地設置於側壁。根據本發明之一實施例，給料裝置包括四目標感測單元，其中二目標感測單元對應於其中一透鏡。根據本發明之一實施例，驅動模組包括一轉軸及一驅動單元，驅動單元連接於轉軸。轉軸連接於轉動件，控制單元耦接於驅動單元。根據本發明之一實施例，轉動件更包括一固定墊片，轉軸穿過凹槽後，固定墊片固定於轉軸的一端。根據本發明之一實施例，入料口位於容料槽內。根據本發明之一實施例，轉動件包括一容料槽，其位於轉動件的內部，且出料通道與容料槽連通。根據本發明之一實施例，出料通道傾斜地設置於轉動件。根據本發明之一實施例，出料通道具有一入料口及一出料口，出料口的高度高於入料口的高度。承上所述，依據本發明之給料裝置，其包括固定件、目標感測單元、轉動件、驅動模組以及控制單元，且透鏡設置於固定件的側壁，而目標感測單元對應於透鏡。藉由透鏡及目標感測單元的設置，以偵測寵物的位置，並產生位置訊號。控制單元可依據位置訊號控制驅動模組帶動轉動件，使出料通道朝向目標物（寵物），以達成料件（飼料）投射至目標物的功能。因此，本發明的給料裝置可先偵測目標物（寵物）的位置後，再控制出料通道朝向目標物。除了可自動地將料件投射至目標物，而無須由使用者（飼主）遠端操控以外，更可精準地投射至目標物。</disclosure><mode-for-invention>為能讓貴審查委員能更瞭解本發明之技術內容，特舉較佳具體實施例說明如下。圖1為本發明之一實施例之給料裝置的示意圖，圖2為圖1所示之給料裝置的部分剖面示意圖，圖3為圖1所示之給料裝置分解示意圖，請同時參考圖1、圖2及圖3所示。首先，本實施例之給料裝置1用以將料件往一目標物投射。具體而言，給料裝置1可應用在彈射式的自動餵食裝置，用以將飼料往所欲餵食的寵物投射。在本實施例中，將飼料或寵物零食稱為料件，並將欲餵食的寵物稱為目標物。在其他實施例中，料件亦可以是供寵物用的玩具。使用者（飼主）可將給料裝置1置於客廳、或寵物的遊戲間等空間，於此稱置放給料裝置1的空間為感測空間。感測空間具有目標物（寵物）時，本實施例之給料裝置1可開始作動，以將料件往目標物投射。給料裝置1包括一固定件10、至少一目標感測單元20、一轉動件30、一驅動模組40以及一控制單元50。本實施例之固定件10為筒狀，並具有一側壁11及一容置空間12。又，固定件10包括至少一透鏡13，其設置於固定件10的側壁11。透鏡13的其中一表面是面向容置空間12；而相對的另一表面是供感測空間之紅外線輻射入射。目標感測單元20設置於固定件10的容置空間12，且目標感測單元20對應於透鏡13設置。透鏡13用以將感測空間的紅外線輻射分布聚焦至目標感測單元20，亦即，透鏡13可以將紅外線輻射折射或反射至對應的目標感測單元20上。具體而言，恆溫動物（以下以寵物為例）本身就會發出輻射，例如溫度為37°C可發出波長峰值約為10微米（μm）的輻射，其屬紅外線波長範圍（0.75至1,000微米之間）。較佳的，透鏡13可以具有菲涅耳透鏡（Fresnel lens）聚光紋路，其可將入射光的波長峰值限制在10微米左右，且因透鏡13的表面具有多個同心圓紋路，進而可增加透鏡13感測紅外線輻射分布的範圍。目標感測單元20對應於透鏡13，以接收透鏡13所聚焦的紅外線輻射分布。較佳的，目標感測單元20可以為焦電型紅外線感測器（pyroelectric infrared sensor, PIR sensor）。焦電型紅外線感測器的外殼具有帶通濾波器（band pass filter），其可阻絕大部分波長的紅外線，並使波長峰值約10微米的紅外線通過，以感測接近寵物體溫的紅外線輻射。在本實施例中，固定件10具有一曲面狀的側壁11。又，固定件10包括二個曲面狀的透鏡13（例如透鏡13a及13b），且二個透鏡13a、13b的弧角度分別為180度。此外，二個透鏡13a、13b對稱地設置於側壁11。以圖2的視角觀之，二個透鏡13a、13b分別位於固定件10的前側及後側。在本實施例中，給料裝置1包括四個目標感測單元20（例如紅外線目標感測單元20a、20b、20c、20d），其中二個紅外線目標感測單元20a、20b對應於其中一個透鏡13，例如位於前側的透鏡13a，而另外二個目標感測單元20 c、20d則對應於另一個（位於後側）透鏡13b。又，目標感測單元20則可依據紅外線輻射分布產生對應目標物（寵物）的一位置訊號。以圖3的視角為例，假設目標物（寵物）位於給料裝置1的後側靠右的位置，位於後側且朝向右側的目標感測單元20c可感測到較大能量的紅外線輻射分布，據此產生的位置訊號則包含目標物在後側靠右的資訊。藉由固定件10前側、後側的二個透鏡13a、13b及四個目標感測單元20a、20b、20c、20d，以偵測感測空間中各個方位的紅外線輻射分布，並達到360度偵測目標物（寵物）的效果。於另一圖未繪示的實施例中，給料裝置1可以只包括二個目標感測單元20，其中一個目標感測單元20對應於其中一個透鏡13，例如位於前側的透鏡13a，而另外一個目標感測單元20則對應於另一個（位於後側）透鏡13b。藉此，至少一透鏡13與對應的至少一目標感測單元20可實現180度視場的感測。假設目標物（寵物）位於給料裝置1的後側的位置，位於後側的紅外線目標感測單元20可感測到較大能量的紅外線輻射分布，據此產生的位置訊號則包含目標物在後側的資訊。藉由固定件10前側、後側的二個透鏡13a、13b及二個目標感測單元20，以偵測感測空間中各個方位的紅外線輻射分布，並達到360度偵測目標物（寵物）的效果。接著，控制單元50可自目標感測單元20接收位置訊號，並控制轉動件30將料件（飼料）投射至目標物（寵物）。以下先繼續說明轉動件30、驅動模組40及控制單元50的結構及其連接關係，再說明其作動關係。轉動件30位於固定件10的其中一側，以圖1及圖2的視角觀之，轉動件30位於固定件10的上側。使用者（飼主）可將給料裝置1的固定件10置於桌面或地面等固定物上，使轉動件30位於固定件10的上側。在本實施例中，轉動件30包括一出料通道31及一容料槽32。容料槽32位於轉動件30的內部，亦即，轉動件30的內部空間作為容料槽32，使用者可將料件（飼料）置入容料槽32內。又，出料通道31與容料槽32連通。具體而言，出料通道31具有一入料口311及一出料口312，入料口311與容料槽32連通，使料件可自入料口311進入出料通道31。在本實施例中，出料通道31位於容料槽32內，且入料口311位於容料槽32內，出料口312位於轉動件30的側壁，使轉動件30可保有平整的外觀，不會因出料通道31的設置而有向外凸出的結構。當然，本發明並不限制出料通道31的設置位置，在其他實施例中，出料通道31亦可以設置於容料槽32的外側。例如，出料通道31可凸出於轉動件30的側壁，入料口311則位於轉動件30的側壁，使入料口311與容料槽32連通。另外，容料槽32內可設置彈射機構（圖未顯示），且彈射機構的設置位置靠近於入料口311。彈射機構（例如推桿）可自入料口311將出料通道31內的料件推出至給料裝置1的外側，達到以彈射方式提供料件（飼料）的效果。須說明的是，本發明所屬技術領域具有通常知識者可藉由參考習知彈射式的自動餵食裝置，以實現前述之彈射機構，於此不加贅述彈射機構的細部構造。較佳的，出料通道31可傾斜地設置於轉動件30。如圖2所示，出料口312的高度高於入料口311的高度，使出料通道31呈現傾斜設置。由於出料通道31傾斜設置的設計，使料件被推出時，可以向上發射的方式離開給料裝置1，以模擬使用者丟飼料、玩具等作動，進而可達到與寵物趣味互動的效果。又，驅動模組40設置於固定件10內，且驅動模組40連接於轉動件30，使驅動模組40可驅動轉動件30相對於固定件10轉動。在本實施例中，驅動模組40包括一轉軸41及一驅動單元42，驅動單元42連接於轉軸41。驅動單元42可以為馬達，驅動單元42提供轉軸41轉動的動力。又，轉軸41連接於轉動件30，較佳的，轉動件30的底部具有一凹槽33，轉軸41連接於凹槽33。較佳的，轉動件30更具有一固定墊片34，轉軸41穿過凹槽33進入容料槽32後，再於容料槽32內以固定墊片34固定轉軸41的一端，以同時達到固定及密封的效果。驅動單元42運轉時，可驅使轉軸41帶動轉動件30相對於固定件10轉動。在本實施例中，二個透鏡13（13a、13b）位於轉軸41的徑向上且配置於轉軸41的相對二側；目標感測單元20（20a、20b、20c、20d）同樣位於轉軸41的徑向上並配合對應的透鏡13（13a、13b）而配置於轉軸41的相對二側，可實現360度視場的感測。具體而言，藉由透鏡13a及目標感測單元20a、20b實現前側180度視場的感測，並藉由透鏡13b及目標感測單元20c、20d實現後側180度視場的感測。又，轉軸41垂直於轉動件30，且轉動件30位於固定件10的頂面。因此，轉動件30可於固定件10的頂面，並以轉軸41的延伸方向為軸心進行360度的轉動。出料口312就轉動件30的轉動軸心而言被配置於一側，由轉軸41帶動轉動件30轉動可實現改變出料通道31朝向至360度視場內各個方位的位置。圖4為圖1所示之給料裝置的方塊示意圖，請參考圖3及圖4所示。在本實施例中，控制單元50耦接於驅動模組40的驅動單元42。又，控制單元50耦接於目標感測單元20，且本實施例是分別耦接於各個目標感測單元20a、20b、20c、20d，使控制單元50可自目標感測單元20接收位置訊號。延續前述之目標物位於給料裝置1的後側靠右為例，控制單元50可自目標感測單元20c接收位置訊號，其包含目標物在後側靠右的資訊。接著，控制單元50可依據位置訊號控制驅動單元42運轉，並由轉軸41帶動轉動件30轉動至出料通道31朝向目標物的位置（如前述之後側靠右）。簡言之，控制單元50可控制驅動模組40帶動轉動件30，使出料通道31朝向目標物。本實施例之控制單元50亦與彈射機構耦接，當出料通道31被轉動至朝向目標物的位置時，控制單元50再控制彈射機構作動，以將出料通道31內的料件往目標物的方向投射。另須說明的是，本實施例並不限制控制單元50的設置位置，較佳可設置於固定件10的內部。在其他實施例中，亦可設置於轉動件30，甚至設置於給料裝置1的外側，本發明皆不限制。控制單元50僅須與目標感測單元20、驅動模組40、及彈射機構耦接，以完成前述作動即可。較佳的，本實施例之給料裝置1更包括一影像擷取模組60，其具有無線傳輸模組可與使用者（飼主）所持有的其他電子裝置（例如電腦、或手機等）通訊連接。較佳的，影像擷取模組60位於出料通道31的上方，用以擷取給料裝置1周圍的環境影像，若寵物（目標物）在附近，即可拍攝到寵物的影像。藉由無線傳輸模組將影像傳送至使用者的電子裝置，使用者從遠端觀測看寵物的活動情形。又，給料裝置1更可具有其他可協助互動的元件，例如擴音器及收音器等，本發明並不限制。綜上所述，依據本發明之給料裝置，其包括固定件、目標感測單元、轉動件、驅動模組以及控制單元，且透鏡設置於固定件的側壁，而目標感測單元對應於透鏡。藉由透鏡及目標感測單元的設置，以偵測寵物的位置，並產生位置訊號。控制單元可依據位置訊號控制驅動模組帶動轉動件，使出料通道朝向目標物（寵物），以達成料件（飼料）投射至目標物的功能。因此，本發明的給料裝置可先偵測目標物（寵物）的位置後，再控制出料通道朝向目標物。除了可自動地將料件投射至目標物，而無須由使用者（飼主）遠端操控以外，更可精準地投射至目標物。應注意的是，上述諸多實施例係為了便於說明而舉例，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。</mode-for-invention><description-of-drawings><description-of-element>1‧‧‧給料裝置10‧‧‧固定件11‧‧‧側壁12‧‧‧容置空間13、13a、13b‧‧‧透鏡20、20a、20b、20c、20d‧‧‧目標感測單元30‧‧‧轉動件31‧‧‧出料通道311‧‧‧入料口312‧‧‧出料口32‧‧‧容料槽33‧‧‧凹槽34‧‧‧固定墊片40‧‧‧驅動模組41‧‧‧轉軸42‧‧‧驅動單元50‧‧‧控制單元60‧‧‧影像擷取模組</description-of-element>圖1為本發明之一實施例之給料裝置的示意圖。 圖2為圖1所示之給料裝置的部分剖面示意圖。 圖3為圖1所示之給料裝置分解示意圖。 圖4為圖1所示之給料裝置的方塊示意圖。 </description-of-drawings><bio-deposit /><sequence-list-text />

Claims

一種給料裝置，其置於一感測空間，該感測空間具有一目標物，該給料裝置包括：一固定件，包括至少一透鏡，該透鏡設置於該固定件的一側壁；至少一目標感測單元，設置於該固定件內，且對應於該透鏡，該透鏡將該感測空間的一紅外線輻射分布聚焦至該目標感測單元，該目標感測單元依據該紅外線輻射分布產生對應該目標物的一位置訊號；一轉動件，位於該固定件的其中一側，該轉動件包括一出料通道；一驅動模組，設置於該固定件內，且該驅動模組連接於該轉動件；以及一控制單元，耦接於該目標感測單元及該驅動模組，該控制單元自該目標感測單元接收該位置訊號，並依據該位置訊號控制該驅動模組帶動該轉動件，使該出料通道朝向該目標物。
如申請專利範圍第1項所述之給料裝置，其中該透鏡為一菲涅耳透鏡，該目標感測單元為一焦電型目標感測單元。
如申請專利範圍第1項所述之給料裝置，其中該固定件包括二該透鏡，對稱地設置於該側壁。
如申請專利範圍第3項所述之給料裝置，其中該給料裝置包括四該目標感測單元，其中二該目標感測單元對應於其中一該透鏡。
如申請專利範圍第1項所述之給料裝置，其中該驅動模組包括一轉軸及一驅動單元，該驅動單元連接於該轉軸，該轉軸連接於該轉動件，該控制單元耦接於該驅動單元。
如申請專利範圍第5項所述之給料裝置，其中該轉動件的底部具有一凹槽，該轉軸連接於該凹槽。
如申請專利範圍第6項所述之給料裝置，其中該轉動件更包括一固定墊片，該轉軸穿過該凹槽後，該固定墊片固定於該轉軸的一端。
如申請專利範圍第1項所述之給料裝置，其中該轉動件包括一容料槽，其位於該轉動件的內部，且該出料通道與該容料槽連通。
如申請專利範圍第8項所述之給料裝置，其中該出料通道傾斜地設置於該轉動件。
如申請專利範圍第9項所述之給料裝置，其中該出料通道具有一入料口及一出料口，該出料口的高度高於該入料口的高度。