TWI813061B - 農業機械裝置與複合機電控制模組及控制方法 - Google Patents

Abstract

一種農業機械裝置包含本體、引擎模組、溫度感測器、監測模組及複合機電控制模組，引擎模組具有引擎，溫度感測器設置於引擎之排氣口處，以監測排氣溫度並產生溫度監測結果，監測模組設置於引擎的周圍，以監測引擎並產生引擎狀態結果，複合機電控制模組與引擎模組、溫度感測器及監測模組電連接，並輸出控制訊號控制引擎的運作，溫度感測器將溫度監測結果回傳至複合機電控制模組，且監測模組將引擎狀態結果回傳至複合機電控制模組，當複合機電控制模組所接收之溫度監測結果或引擎狀態結果為異常時，複合機電控制模組控制引擎停止運作。

Description

農業機械裝置與複合機電控制模組及控制方法

本揭露書是關於一種農業機械裝置、以及農業機械的複合機電控制模組與控制方法。

農業機械普遍應用於當今的農業領域，農業機械在從事勞作時得以增強勞作效率，減少人力浪費。根據不同的農業生產需求，不同種類的農業機械被應用於實際工作，例如耕作農機、除草農機、移栽農機等不同類型，以滿足不同的生產需求。

傳統農業機械大都採用內燃機為動力，例如：汽油、柴油引擎，透過機械動作，例如位移，去控制與調整引擎的轉速與開關。

為了布局廣大的傳統農業機械升級智慧化，或是電動化增程(油電混合)，控制模組需要新增相容於內燃機的監測與控制。

因此，有需要提供一種可以兼容電動化與汽油、柴油動力的農業機械的複合機電控制模組及控制方法，應用於例如噴藥、割草等無人作業控制，並且確保工作時的人、機安全。

本發明提供一種農業機械裝置、以及一種農業機械的複合機電控制模組與其控制方法。

在一實施例中，本說明書揭露一種農業機械裝置，該農業機械裝置包含本體、引擎模組、溫度感測器、監測模組、以及複合機電控制模組。引擎模組設置於本體內，並具有引擎；溫度感測器設置於引擎之排氣口處，用於監測排氣溫度並產生溫度監測結果；監測模組設置於引擎的周圍，用於監測引擎並產生引擎狀態結果；複合機電控制模組與引擎模組、溫度感測器及監測模組電連接，並且複合機電控制模組輸出控制訊號控制引擎模組之引擎運作，溫度感測器將溫度監測結果回傳至複合機電控制模組，且監測模組將引擎狀態結果回傳至複合機電控制模組；其中，當複合機電控制模組所接收之溫度監測結果或引擎狀態結果為異常時，複合機電控制模組控制引擎模組的該引擎停止運作。

在另一實施例中，本說明書揭露一種農業機械的複合機電控制模組，適用於引擎模組之控制，該複合機電控制模組包含接收器、第一接點控制單元、第二接點控制單元、訊號 轉換單元、以及控制單元。接收器接收一遙控裝置所輸出之一啟動訊號並生成一輸出訊號；第一接點控制單元用於發動引擎模組之啟動馬達；第二接點控制單元用於控制引擎模組之熄火開關熄火；訊號轉換單元接收溫度感測器及監測模組之監測結果，其中溫度感測器設置於引擎模組之引擎的排氣口處，監測模組設置於引擎模組之引擎的周圍，訊號轉換單元將溫度感測器之監測結果轉換為溫度訊號，且將監測模組之監測結果轉換為引擎狀態訊號；以及控制單元與接收器、第一接點控制單元、第二接點控制單元及訊號轉換單元電連接，控制單元在收到輸出訊號時控制第一接點控制單元發動啟動馬達；其中，訊號轉換單元將溫度訊號及引擎狀態訊號傳送至控制單元，當控制單元所接收之溫度訊號或引擎狀態訊號為異常時，控制單元控制第二接點控制單元啟動熄火開關，以使該引擎停止運作。

在又一實施例中，本說明書揭露一種農業機械的控制方法，該控制方法包含下列步驟：接收遙控裝置所輸出之啟動訊號；利用啟動訊號控制啟動馬達運作，並帶動引擎的運作；提供溫度感測器監測引擎之排氣口處，並產生溫度監測結果；提供監測模組監測引擎，並產生引擎狀態結果；以及當溫度監測結果或引擎狀態結果為異常時，控制引擎停止運作。

為讓本發明的上述特徵和優點更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下。

1,2:農業機械裝置

1a:遙控裝置

11,21:本體

12,22:引擎模組

13,23:溫度感測器

14,24:監測模組

15,25:複合機電控制模組

16,26:載具機構

121:引擎

122:啟動馬達

123:油門馬達

124:熄火開關

141:傾角感測器

142:加速度感測器

143:頻率感測器

17:電池管理系統

151,251:接收器

152,252:馬達控制單元

153,253:第一接點控制單元

154,254:第二接點控制單元

155,255:訊號轉換單元

156,256:控制單元

27A:第一防撞監測模組

27B:第二防撞監測模組

R:特定距離

271:第一超音波感測器

272:第二超音波感測器

273:第一碰撞感測器

274:第二碰撞感測器

261:載具

262:載具馬達

263:載具馬達驅動器

S101:開始

S102:發射器連接

S103:是否有啟動訊號

S104:啟動馬達運作

S105:引擎是否運作

S106:引擎多迴路監測

S107a:監測溫度是否異常

S107b:監測傾斜角度是否異常

S107c:監測加速度是否異常

S107d:監測振動頻率是否異常

S108a:啟動熄火開關

S108b:控制油門馬達，引擎繼續運作

S109:熄火

UART:通用非同步收發傳輸

I2C:內部整合電路

A/D:類比轉數位

第1圖係根據本說明書的第一實施例所繪示的一種農業機械裝置的側視圖；第2圖係根據第1圖所繪示的農業機械裝置的配置方塊圖；第3圖係根據第2圖所繪示的複合機電控制模組的細部方塊圖；第4A圖係根據本說明書的第二實施例所繪示的一種農業機械裝置的側視圖；第4B圖係根據第4A圖所繪示的農業機械裝置的本體正面及本體背面的示意圖；第5圖係根據第4A圖及第4B圖所繪示的農業機械裝置的配置方塊圖；第6圖係根據第5圖中的複合機電控制模組的細部方塊圖；以及第7圖係根據本說明書的第一實施例繪示的農業機械裝置執行控制方法的步驟流程圖。

本說明書揭露一種農業機械裝置、以及一種農業機械的複合機電控制模組與其控制方法。在本揭露的實施例中，可以利用多個迴路去同時監測引擎的操作狀況，於異常狀況發 生時，可迅速將引擎關閉。為了對本說明書之上述實施例及其特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉複數個實施例，並配合所附圖式作詳細說明。

本說明書揭露的這些實施案例僅係用以例示本發明的技術特徵，並非用以限定本發明的申請專利範圍。任何所屬技術領域中具有通常知識者，將可根據以下說明書的揭露，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作均等的修飾與變化。

請參照第1圖及第2圖，第1圖係根據本說明書的第一實施例所繪示的一種農業機械裝置的側視圖，第2圖係根據第1圖所繪示的農業機械裝置的配置方塊圖。農業機械裝置1包含本體11、引擎模組12、溫度感測器13、監測模組14、複合機電控制模組15及載具機構16。引擎模組12係設置於本體11內，並具有引擎121。溫度感測器13係設置於引擎121之排氣口處，用於監測排氣溫度並產生一溫度監測結果。監測模組14係設置於引擎121的周圍，用於監測引擎121並產生一引擎狀態結果。複合機電控制模組15係與引擎模組12、溫度感測器13及監測模組14電連接，其中，複合機電控制模組15輸出控制訊號控制引擎模組12之引擎121的運作，並於運作時，溫度感測器13便可監測引擎121之排氣口處，並將該溫度監測結果回傳至複合機電控制模組15，且監測模組14也會監測引擎121的周圍，將該引擎狀態結果回傳至複合機電控制模組15。藉此，複合機電控制模組15以一種以上的迴路同時監測引擎121的狀況，當複合機電控制模 組15所接收之該溫度監測結果或該引擎狀態結果為異常時，複合機電控制模組15便控制引擎模組12之引擎121停止運作。

請繼續參閱第2圖，監測模組14更包含傾角感測器141、加速度感測器142以及頻率感測器143。傾角感測器141係用以監測引擎121之傾斜角度，並即時的將傾角監測結果回傳至複合機電控制模組15。於實施例中，在引擎121運作時，傾角感測器141會在1秒內回傳100筆傾角監測結果至複合機電控制模組15，也就是週期性的每10微秒複合機電控制模組15會收到1筆傾角監測結果。系統每1秒會根據這100筆傾角監測結果去判斷引擎121是否傾斜過大，舉例來說，若1秒內傾斜角度大於45度的筆數超過90筆以上，則判定異常狀況發生，此時複合機電控制模組15便會控制引擎121停止運作。

加速度感測器142係用以監測引擎121之加速度值，並即時的將加速度監測結果回傳至複合機電控制模組15。於實施例中，加速度感測器142會偵測引擎121是否有倒地或掉落的情況，若有倒地或掉落的情形發生，伴隨在引擎121旁的加速度感測器142也會隨其倒地或掉落，此時便會偵測到加速度值得異常變化。加速度感測器142會在1秒內回傳100筆加速度監測結果至複合機電控制模組15，也就是週期性的每10微秒複合機電控制模組15會收到1筆加速度監測結果。系統每1秒會根據這100筆加速度監測結果去判斷引擎121是否有倒地或掉落，舉例來說，若1秒內加速度值大於0.5G的筆數超過90筆以上，則判定異常狀 況發生，此時複合機電控制模組15便會控制引擎121停止運作。

頻率感測器143用以監測引擎121之振動頻率值，並即時的將頻率監測結果回傳至複合機電控制模組15。於實施例中，在引擎121運作時，頻率感測器143會偵測引擎121之皮帶是否有異常，一般運作情況下，引擎121運作時振動頻率正常範圍會落在20-80Hz，若皮帶異常時，例如歪掉或鬆掉時，振動頻率會小於20Hz。頻率感測器143會在1秒內回傳100筆頻率監測結果至複合機電控制模組15，也就是週期性的每10微秒複合機電控制模組15會收到1筆頻率監測結果。系統每1秒會根據這100筆頻率監測結果去判斷引擎121是否有異常，舉例來說，若1秒內振動頻率小於20Hz的筆數超過90筆以上，則判定異常狀況發生，此時複合機電控制模組15便會控制引擎121停止運作。

於本實施例中，在引擎121運作時，溫度感測器13會偵測引擎121之排氣口處溫度是否有異常，一般運作情況下，引擎121運作時溫度會小於攝氏140度，若溫度大於攝氏140度時表示異常發生。溫度感測器13會在1秒內回傳100筆溫度監測結果至複合機電控制模組15，也就是週期性的每10微秒複合機電控制模組15會收到1筆溫度監測結果。系統每1秒會根據這100筆溫度監測結果去判斷引擎121之溫度是否有異常，舉例來說，若1秒內排氣溫度大於攝氏140度的筆數超過90筆以上，則判定異常狀況發生，此時複合機電控制模組15便會控制引擎121停止運作。

請再次參閱第2圖，於本實施例中，引擎模組121更包含啟動馬達122、油門馬達123以及熄火開關124。啟動馬達122與引擎121是以機械方式連接，用於帶動引擎121啟動，油門馬達123也是與引擎121機械連接，用於控制引擎121運作，而熄火開關124與引擎121是以電性方式連接，用於控制引擎121停止運作。

請再次參閱第2圖，於本實施例中，農業機械裝置1更包含電池管理系統17。電池管理系統17與複合機電控制模組15是以電性方式連接，用於監測電池模組的狀態，例如電壓、電流、溫度、電池荷電狀態(State of Charge，SOC)，並對電池模組充、放電過程進行安全管理，對可能出現的故障進行報警和應急保護處理，且具備安全和優化控制，保證電池模組安全、可靠、穩定的運行。

請參照第3圖，第3圖係根據第2圖所繪示的複合機電控制模組的細部方塊圖。於本實施例中，複合機電控制模組15包含接收器151、馬達控制單元152、第一接點控制單元153、第二接點控制單元154、訊號轉換單元155及控制單元156。接收器151用於接收一遙控裝置1a所輸出之啟動訊號並生成一輸出訊號。其中，遙控裝置1a是以2.4GHZ的無線傳輸技術與接收器151進行訊號傳輸。於本實施例中，當使用者透過遙控裝置1a來控制複合機電控制模組15啟動時，接收器151以通用非同步收發傳輸(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通常稱為UART)的方式與控制單元156進行傳輸，進而控制農業機械裝置1的運作。馬達控制單元152與油門馬達123電連接，用於驅動油門馬達123之運作。第一接點控制單元153，與啟動馬達122電連接，用於發動啟動馬達123。第二接點控制單元154與熄火開關124電連接，用於控制熄火開關124進行熄火動作。訊號轉換單元155與溫度感測器13及監測模組14電連接，透過內部整合電路(Inter-Integrated Circuit，I2C)的方式和溫度感測器13及監測模組14進行雙向數據傳送，將溫度感測器13之溫度監測結果轉換為一溫度訊號，以及將監測模組14之引擎狀態結果轉換為一引擎狀態訊號。控制單元156與接收器151、馬達控制單元152、第一接點控制單元153、第二接點控制單元154及訊號轉換單元155電連接。當遙控裝置1a輸出啟動訊號時，控制單元156會收到接收器151之該輸出訊號，並控制第一接點控制單元153發動啟動馬達122。其中，訊號轉換單元155將溫度訊號及引擎狀態訊號傳送至控制單元156，當控制單元156所接收之溫度訊號或引擎狀態訊號為異常時，控制單元156便控制第二接點控制單元154啟動熄火開關124，以使引擎121停止運作。

於本實施例中，引擎狀態結果包含傾角感測器141之傾角監測結果、加速度感測器142之加速度監測結果及頻率感測器143之頻率監測結果。訊號轉換單元155用於將傾角監測結果轉換為一傾角訊號、將加速度監測結果轉換為一加速度訊號 以及將頻率監測結果轉換為一頻率訊號，藉此控制單元156所接收之傾角訊號、加速度訊號或頻率訊號為異常時，控制單元156控制第二接點控制單元154啟動熄火開關124，以使引擎121停止運作。

請參照第4A圖、第4B圖及第5圖，第4A圖係根據本說明書的一實施例所繪示的另一種農業機械裝置的側視圖，第4B圖係根據第4A圖所繪示的本體正面及本體背面的示意圖，而第5圖係根據第4A圖及第4B圖所繪示的農業機械裝置的配置方塊圖。於本實施例中，農業機械裝置2之本體21、引擎模組22、溫度感測器23、監測模組24以及複合機電控制模組25與第一實施例相同，在此不贅述。惟，第5圖中、本實施例不同處在於，農業機械裝置2更包含載具機構26、第一防撞監測模組27A及第二防撞監測模組27B。載具機構26與複合機電控制模組25電連接，並接收複合機電控制模組25所輸出的控制訊號，藉此運作並行走。第一防撞監測模組27A設置在本體21之一第一表面，於本實施例中為本體21之正面，且與複合機電控制模組25電連接，用於監測本體21並產生一車體狀態結果。第二防撞監測模組27B之結構與第一防撞監測模組27A相同，係設置於本體21之一第二表面，於本實施例中為本體21之背面。藉此，第一防撞監測模組27A及二防撞監測模組27B將該車體狀態結果回傳至複合機電控制模組25，當複合機電控制模組25所接收之該車體狀態結果為異常時，複合機電控制模組25便控制載具機構26 停止運作。

由於第一防撞監測模組27A與第二防撞監測模組27B之結構相同，本實施例係以第一防撞監測模組27A之結構進行說明。請繼續參照第4B圖並搭配第5圖，第一防撞監測模組27A包含第一超音波感測器271、第二超音波感測器272、第一碰撞感測器273以及第二碰撞感測器274。第一超音波感測器271設置在本體21之正面的一側，並會將第一超音波監測結果回傳至複合機電控制模組25。第二超音波感測器272設置在本體21之正面的另一側，並會將第二超音波監測結果回傳至複合機電控制模組25。第一碰撞感測器273是設置在本體21之正面的一側並與第一超音波感測器271相對位置設置，且會將第一碰撞監測結果回傳至複合機電控制模組25。第二碰撞感測器274是設置在本體21之正面的另一側並與第二超音波感測器272相對位置設置，且會將第二碰撞監測結果回傳至複合機電控制模組25。其中，第一超音波感測器271及第二超音波感測器272用於感測一特定距離R所構成之圓半徑範圍是否有物體，特定距離R所構成之圓半徑範圍所指為立體空間中特定距離R所構成之圓半徑範圍，第4A圖僅是以平面釋例，但並不以此為限。此外，第一碰撞感測器273及第二碰撞感測器274是用於感測是否有與物體接觸。

請再次參閱第5圖，於本實施例中，農業機械裝置2之載具機構26更包含載具261、載具馬達262以及載具馬達驅動 器263。載具261位於本體2之行走處。載具馬達262與載具261機械連接，用於帶動載具261之行走。載具馬達驅動器263與載具馬達262電連接，且與複合機電控制模組25電連接，複合機電控制模組25會輸出控制訊號至載具馬達驅動器263，使載具馬達驅動器263控制載具馬達262運作，進而帶動載具261行走。

請參照第6圖，第6圖係根據第5圖中所繪示的複合機電控制模組的細部方塊圖。於本實施例中，複合機電控制模組25之接收器251、馬達控制單元252、第一接點控制單元253及第二接點控制單元254的運作方式與第一實施例相同，故在此不贅述。惟，本實施之複合機電控制模組25的訊號轉換單元255及控制單元256的運作方式與第一實施例略有不同，以下將針對不同處詳細說明。

訊號轉換單元255與超音波感測器及碰撞感測器電連接，訊號轉換單元255與超音波感測器之間是透過內部整合電路(Inter-Integrated Circuit，I2C)的方式雙向數據傳送，而與碰撞感測器之間是以類比轉數位(A/D轉換)的方式單向傳輸。第6圖所示之超音波感測器實際上包含如第4B圖所示之第一超音波感測器271、第二超音波感測器272，而碰撞感測器實際上包含如第4B圖所示之第一碰撞感測器273、第二碰撞感測器274。於本實施例中，訊號轉換單元255用於將第一超音波感測器271之第一超音波監測結果轉換為一第一超音波訊號，將第二超音波感測器272之第二超音波監測結果轉換為一第二超音波訊 號，以及將第一碰撞感測器273之第一碰撞監測結果轉換為一第一碰撞訊號，將第二碰撞感測器274之第二碰撞監測結果轉換為一第二碰撞訊號。而控制單元256與訊號轉換單元255及載具馬達驅動器263電連接，並接收訊號轉換單元255轉換後所輸出之該第一超音波訊號、該第二超音波訊號、該第一碰撞訊號及該第二碰撞訊號。於載具機構26運作時，當控制單元256所接收之該第一超音波訊號、該第二超音波訊號、該第一碰撞訊號或該第二碰撞訊號中任一訊號為異常時，控制單元256輸出控制訊號至載具馬達驅動器263，使載具馬達驅動器263控制載具馬達262停止運作，進而使載具261停止運作。

於實施例中，在載具機構26運作時，超音波感測器271、272會偵測特定距離R所構成之圓半徑範圍是否有物體。超音波感測器271、272會在1秒內回傳100筆頻率監測結果至複合機電控制模組25，也就是週期性的每10微秒複合機電控制模組25會收到1筆超音波監測結果。系統每1秒會根據這100筆超音波監測結果去判斷特定距離R所構成之圓半徑範圍是否有物體，舉例來說，若1秒內特定距離R所構成之圓半徑範圍有物體的資料筆數超過90筆以上，則判定異常狀況發生，此時複合機電控制模組25便會控制載具機構26停止運作。

同理，在載具機構26運作時，碰撞感測器273、274會偵測是否有與物體接觸。若1秒內碰撞感測器偵測到有與物體接觸的資料筆數超過90筆以上，則判定異常狀況發生，此 時複合機電控制模組25便會控制載具機構26停止運作。

在又一實施例中，本說明書揭露一種農業機械的控制方法，該控制方法包含：接收遙控裝置所輸出之啟動訊號；利用該啟動訊號控制啟動馬達運作，並帶動引擎的運作；提供溫度感測器監測引擎之排氣口處，並產生溫度監測結果；提供監測模組監測引擎，並產生引擎狀態結果；以及當該溫度監測結果或該引擎狀態結果為異常時，控制引擎停止運作。以下詳細說明農業機械的控制方法的步驟流程。

請參照第7圖，第7圖係根據本說明書的第一實施例繪示之農業機械裝置執行控制方法的步驟流程圖。於本實施例中，農業機械的控制方法包含以下步驟。

在步驟S101(開始)及S102(發射器連接)中，使用者於開始時利用遙控裝置來與複合機電控制模組進行訊號連接。

在步驟S103(是否有啟動訊號)中，複合機電控制模組之接收器與遙控裝置連接後並保持連接狀態，並判斷是否有接收到遙控裝置所輸出之啟動訊號。若收到啟動訊號便進入步驟S104(啟動馬達運作)，若未收到啟動訊號則會回到步驟S102。

在步驟S104中，利用該啟動訊號控制啟動馬達運作，並進入步驟S105(引擎是否運作)。

在步驟S105中，於啟動馬達運作時會判斷是否有帶動引擎運作。若有帶動引擎的運作則進入步驟S106，開始進行 引擎多迴路監測，若引擎未運作則在回到步驟S104。

在進入步驟S106後，引擎的多迴路監測包含有針對引擎之排氣口處監測排氣溫度、引擎之傾斜角度、引擎之加速度以及引擎之振動頻率，以下將以步驟S107a代表排氣溫度監測、步驟S107b代表傾斜角度監測、步驟S107c代表加速度監測以及步驟S107d代表振動頻率監測。

在步驟S107a中，於排氣溫度監測時，會提供溫度感測器監測引擎之排氣口處，並產生一溫度監測結果回傳至複合機電控制模組。當複合機電控制模組所收到的溫度監測結果異常時，例如於本實施例是溫度大於攝氏140度時，便進入步驟S108a，啟動熄火開關，並執行步驟S109，控制引擎停止運作。若溫度監測結果未有異常，則進入步驟S108b，控制油門馬達，使引擎繼續運作，並回到步驟S106，繼續引擎之多迴路監測。

在步驟S107b中，於傾斜角度監測時，會提供傾角感測器用以監測，並產生一傾角監測結果回傳至複合機電控制模組。當複合機電控制模組所收到的傾角監測結果異常時，例如於本實施例是傾斜角度大於45度時，便進入步驟S108a，啟動熄火開關，並執行步驟S109，控制引擎停止運作。若傾角監測結果未有異常，則進入步驟S108b，控制油門馬達，使引擎繼續運作，並回到步驟S106，繼續引擎的多迴路監測。

在步驟S107c中，於加速度監測時，會提供加速度 感測器用以監測，並產生一加速度監測結果回傳至複合機電控制模組。當複合機電控制模組所收到的加速度監測結果是異常時，例如於本實施例是加速度值大於0.5G時，便進入步驟S108a，啟動熄火開關，並執行步驟S109，控制引擎停止運作。若加速度監測結果未有異常，則進入步驟S108b，控制油門馬達，使引擎繼續運作，並回到步驟S106，繼續引擎的多迴路監測。

在步驟S107d中，於振動頻率監測時，會提供頻率感測器用以監測，並產生一頻率監測結果回傳至複合機電控制模組。當複合機電控制模組所收到的頻率監測結果異常時，例如於本實施例是振動頻率小於20Hz時，便進入步驟S108a，啟動熄火開關，並執行步驟S109(熄火)，控制引擎停止運作。若頻率監測結果未有異常，則進入步驟S108b，控制油門馬達，使引擎繼續運作，並回到步驟S106，繼續引擎的多迴路監測。

綜上所陳，本案提供一種農業機械裝置以及農業機械的複合機電控制模組及控制方法，其中複合機電控制模組除了可以監控一般電池狀況、驅動馬達、環境感測器、車控電腦、通訊模組外，更可以採用一種以上的迴路去監控引擎的運作狀況，可開關引擎、調整油門大小，並於異常狀況發生時，例如傾倒或翻覆時，可快速判斷並將引擎關閉運作。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何該技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發 明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。

1a:遙控裝置

12:引擎模組

13:溫度感測器

14:監測模組

15:複合機電控制模組

16:載具機構

121:引擎

122:啟動馬達

123:油門馬達

124:熄火開關

141:傾角感測器

142:加速度感測器

143:頻率感測器

17:電池管理系統

Claims (17)

1. 一種農業機械裝置，包含：一本體；一引擎模組，設置於該本體內，並具有一引擎；一溫度感測器，設置於該引擎之排氣口處，用於監測排氣溫度並產生一溫度監測結果；一監測模組，鄰設於該引擎的周圍，用於監測該引擎並產生一引擎狀態結果；以及一複合機電控制模組，與該引擎模組、該溫度感測器及該監測模組電連接，該複合機電控制模組輸出控制訊號控制該引擎模組之該引擎的運作，該溫度感測器將該溫度監測結果回傳至該複合機電控制模組，且該監測模組將該引擎狀態結果回傳至該複合機電控制模組；其中，當該複合機電控制模組所接收之該溫度監測結果或該引擎狀態結果為異常時，該複合機電控制模組控制該引擎模組的該引擎停止運作；其中該監測模組更包含：一傾角感測器，該傾角感測器用以監測該引擎之一傾斜角度，並將一傾角監測結果回傳至該複合機電控制模組；一加速度感測器，該加速度感測器用以監測該引擎之一加速度值，並將一加速度監測結果回傳至該複合機電控制模組；及一頻率感測器，該頻率感測器用以監測該引擎之一振動頻率值，並將一頻率監測結果回傳至該複合機電控制模組； 其中，當該複合機電控制模組所接收之該傾角監測結果、該加速度監測結果或該頻率監測結果為異常時，該複合機電控制模組控制該引擎模組的該引擎停止運作。
2. 如請求項1所述之農業機械裝置，其中該傾斜角度大於45度時，該複合機電控制模組控制該引擎模組的該引擎停止運作。
3. 如請求項1所述之農業機械裝置，其中該加速度值大於0.5G時，該複合機電控制模組控制該引擎模組的該引擎停止運作。
4. 如請求項1所述之農業機械裝置，其中該振動頻率小於20Hz時，該複合機電控制模組控制該引擎模組的該引擎停止運作。
5. 如請求項1所述之農業機械裝置，其中該排氣溫度大於攝氏140度時，該複合機電控制模組控制該引擎模組的該引擎停止運作。
6. 如請求項1所述之農業機械裝置，其中該引擎模組更包含：一啟動馬達，與該引擎機械連接，用於帶動該引擎啟動；一油門馬達，與該引擎機械連接，用於控制該引擎運作；以及一熄火開關，與該引擎電連接，用於控制該引擎停止運作。
7. 如請求項6所述之農業機械裝置，其中該複合機電控制模組包含：一接收器，接收一遙控裝置所輸出之一啟動訊號並生成一輸出訊號；一馬達控制單元，與該油門馬達電連接，用於驅動該油門馬達之運作；一第一接點控制單元，與該啟動馬達電連接，用於發動該啟動馬達； 一第二接點控制單元，與該熄火開關電連接，用於控制該熄火開關熄火；一訊號轉換單元，與該溫度感測器及該監測模組電連接，用於將該溫度感測器之該溫度監測結果轉換為一溫度訊號，以及將該監測模組之該引擎狀態結果轉換為一引擎狀態訊號；以及一控制單元，與該接收器、該馬達控制單元、該第一接點控制單元、該第二接點控制單元及該訊號轉換單元電連接，該控制單元在收到該接收器之該輸出訊號時控制該第一接點控制單元發動該啟動馬達；其中，該訊號轉換單元將該溫度訊號及該引擎狀態訊號傳送至該控制單元，當該控制單元所接收之該溫度訊號或該引擎狀態訊號為異常時，該控制單元控制該第二接點控制單元啟動該熄火開關，以使該引擎停止運作。
8. 如請求項7所述之農業機械裝置，其中該引擎狀態結果包含該傾角監測結果、該加速度監測結果及該頻率監測結果，該訊號轉換單元用於將該傾角監測結果轉換為一傾角訊號、將該加速度監測結果轉換為一加速度訊號以及將該頻率監測結果轉換為一頻率訊號，藉此該控制單元所接收之該傾角訊號、該加速度訊號或該頻率訊號為異常時，控制單元控制該第二接點控制單元啟動該熄火開關，以使該引擎停止運作。
9. 如請求項1所述之農業機械裝置，更包含：一載具機構，與該複合機電控制模組電連接，並接收該複合機電控制模組所輸出的控制訊號運作；以及一第一防撞監測模組，設置在該本體之一第一表面，且與該複合機電控制模組電連接，用於監測該本體並產生一車體狀態結果； 其中，該第一防撞監測模組將該車體狀態結果回傳至該複合機電控制模組，該複合機電控制模組所接收之該車體狀態結果為異常時，該複合機電控制模組控制該載具機構停止運作。
10. 如請求項9所述之農業機械裝置，其中該第一防撞監測模組包含：一第一超音波感測器，設置在該第一表面的一側，並將一第一超音波監測結果回傳至該複合機電控制模組；一第二超音波感測器，設置在該第一表面的另一側，並將一第二超音波監測結果回傳至該複合機電控制模組；一第一碰撞感測器，設置在該第一表面的一側並與該第一超音波感測器相對位置設置，且將一第一碰撞監測結果回傳至該複合機電控制模組；以及一第二碰撞感測器，設置在該第一表面的另一側並與該第二超音波感測器相對位置設置，且將一第二碰撞監測結果回傳至該複合機電控制模組；其中，該第一超音波感測器及該第二超音波感測器用於感測一特定距離所構成之半徑範圍是否有物體，該第一碰撞感測器及該第二碰撞感測器用於感測是否有與物體接觸。
11. 如請求項10所述之農業機械裝置，更包含一第二防撞監測模組，該第二防撞監測模組之結構與該第一防撞監測模組相同，並設置於該本體之一第二表面。
12. 如請求項10所述之農業機械裝置，其中該載具機構更包含：一載具，位於該本體之行走處； 一載具馬達，與該載具機械連接，用於帶動該載具之行走；以及一載具馬達驅動器，與該載具馬達電連接，且與該複合機電控制模組電連接，該複合機電控制模組輸出控制訊號至該載具馬達驅動器，使該載具馬達驅動器控制該載具馬達運作，進而帶動該載具行走。
13. 如請求項12所述之農業機械裝置，其中該複合機電控制模組包含：一訊號轉換單元，與該第一超音波感測器、該第二超音波感測器、該第一碰撞感測器及該第二碰撞感測器電連接，用於將該第一超音波感測器之該第一超音波監測結果轉換為一第一超音波訊號，將該第二超音波感測器之該第二超音波監測結果轉換為一第二超音波訊號，以及將該第一碰撞感測器之該第一碰撞監測結果轉換為一第一碰撞訊號，將該第二碰撞感測器之該第二碰撞監測結果轉換為一第二碰撞訊號；以及一控制單元，與該訊號轉換單元及該載具馬達驅動器電連接，並接收該訊號轉換單元所輸出之該第一超音波訊號、該第二超音波訊號、該第一碰撞訊號及該第二碰撞訊號，當所接收之該第一超音波訊號、該第二超音波訊號、該第一碰撞訊號或該第二碰撞訊號為異常時，該控制單元輸出控制訊號至該載具馬達驅動器，使該載具馬達驅動器控制該載具馬達停止運作。
14. 一種農業機械的複合機電控制模組，適用於一引擎模組之控制，該農業機械的複合機電控制模組包含：一接收器，接收一遙控裝置所輸出之一啟動訊號並生成一輸出訊號；一第一接點控制單元，用於發動該引擎模組之一啟動馬達；一第二接點控制單元，用於控制該引擎模組之一熄火開關熄火； 一訊號轉換單元，接收一溫度感測器及一監測模組之監測結果，其中該溫度感測器設置於該引擎模組之一引擎的排氣口處，該監測模組鄰設於該引擎模組之該引擎的周圍，該訊號轉換單元將該溫度感測器之監測結果轉換為一溫度訊號，且將該監測模組之監測結果轉換為一引擎狀態訊號；以及一控制單元，與該接收器、該第一接點控制單元、該第二接點控制單元及該訊號轉換單元電連接，該控制單元在收到該接收器之該輸出訊號時控制該第一接點控制單元發動該啟動馬達；其中，該訊號轉換單元將該溫度訊號及該引擎狀態訊號傳送至該控制單元，當該控制單元所接收之該溫度訊號或該引擎狀態訊號為異常時，該控制單元控制該第二接點控制單元啟動該熄火開關，以使該引擎停止運作；其中該訊號轉換單元所接收之該監測模組之監測結果更包含：一傾角監測結果，為該監測模組之一傾角感測器監測該引擎所得；一加速度監測結果，為該監測模組之一加速度感測器監測該引擎所得；及一頻率監測結果，為該監測模組之一頻率感測器監測該引擎所得；其中，該訊號轉換單元用於將該傾角監測結果轉換為一傾角訊號、將該加速度監測結果轉換為一加速度訊號以及將該頻率監測結果轉換為一頻率訊號，藉此當該控制單元所接收之該傾角訊號、該加速度訊號或該頻率訊號為異常時，控制單元控制該第二接點控制單元啟動該熄火開關熄火。
15. 如請求項14所述之農業機械的複合機電控制模組，其中該訊號轉換單元更接收一超音波感測器及一碰撞感測器之監測結果，該超音波感測器係設置於一本體之第一表面，該碰撞感測器同樣設置於該本體之第一表面並與該超音波感測器相對位置設置，該訊號轉換單元將該超音波感測器之監測結果轉換為一超音波訊號，且將該碰撞感測器之監測結果轉換為一碰撞訊號。
16. 如請求項15所述之農業機械的複合機電控制模組，其中該訊號轉換單元將該超音波訊號及該碰撞訊號傳送至該控制單元，當該控制單元所接收之該超音波訊號或該碰撞訊號為異常時，該控制單元控制該本體之載具機構停止運作。
17. 一種農業機械的控制方法，該控制方法包含下列步驟：接收一遙控裝置所輸出之一啟動訊號；利用該啟動訊號控制一啟動馬達運作，並帶動一引擎的運作；提供一溫度感測器監測該引擎之排氣口處，並產生一溫度監測結果；提供一監測模組監測該引擎，並產生一引擎狀態結果，其中該監測模組更包含一傾角感測器、一加速度感測器及一頻率感測器，該傾角感測器用以監測該引擎之一傾斜角度，並產生一傾角監測結果，該加速度感測器用以監測該引擎之一加速度值，並產生一加速度監測結果，該頻率感測器用以監測該引擎之一振動頻率值，並產生一頻率監測結果；以及當該溫度監測結果或該引擎狀態結果為異常時，控制該引擎停止運作，當該傾角監測結果、該加速度監測結果或該頻率監測結果為異常時，控制該引擎停止運作。