TWI817457B - 具有防護功能的吊扇 - Google Patents

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Abstract

一種具有防護功能的吊扇，包含一載體單元、一葉片單元、一帶動該葉片單元轉動的電機單元、一能夠輸出一第一傳感訊號的光傳感單元，及一控制單元。該控制單元根據該第一傳感訊號，計算該吊扇與一物體間的一瞬時距離，及該物體相對該吊扇移動的一瞬時速度，且在該瞬時速度大於一速度閥值或該瞬時距離小於一第一距離閥值時，控制該電機單元帶動該葉片單元以一預定轉速轉動，及在該瞬時距離小於一第二距離閥值時，控制該電機單元停止帶動該葉片單元轉動。藉此，不但能夠提升使用安全性，且能夠減少不必要的停機動作，而滿足使用需求。

Description

具有防護功能的吊扇
本發明是有關於一種吊扇，特別是指一種具有防護功能的吊扇。
一種中國專利公開號第106050721號專利案所揭露的保護裝置，主要安裝在一吊扇，且通過一陀螺儀監控吊扇工作時的水平角度與垂直角度，且通過一控制器在水平角度或垂直角度超過一安全值時，控制一蜂鳴器產生警報，及控制一繼電器斷開吊扇的電源，達到保護的作用。
惟，前述第106050721號專利案只能監控水平角度與垂直角度，當有外物靠近該吊扇時，並無法達到保護的作用。且重要的是，前述第106050721號專利案是以斷開電源達到保護的作用，若該安全值過小，很容易因為輕微的晃動就無法使用，若該安全值過大，會有靈敏度過低的缺點。
因此，本發明之目的，即在提供一種能夠減少不必要的停機動作，及提升使用安全性的具有防護功能的吊扇。
於是，本發明具有防護功能的吊扇，沿一垂直方向懸吊在一安裝面，該吊扇包含：一載體單元、一葉片單元、一電機單元、一光傳感單元，及一控制單元。
該載體單元連接於該安裝面。
該葉片單元可相對該載體單元轉動。
該電機單元安裝在該載體單元，且帶動該葉片單元轉動。
該光傳感單元安裝在該載體單元，適用於發射光束，及適用於接收由一物體反射的光束，並輸出一相關於光束雙向飛行時間的第一傳感訊號。
該控制單元通過飛行時間測距法(Time of flight)，在已知該光傳感單元的光速的情形下，根據該第一傳感訊號，計算該吊扇與該物體間的一瞬時距離，及根據該瞬時距離的變化，計算出該物體相對該吊扇移動的一瞬時速度，且在該瞬時速度大於一預設的速度閥值或該瞬時距離小於一預設的第一距離閥值時，控制該電機單元帶動該葉片單元以一預定轉速轉動，及在該瞬時距離小於一預設的第二距離閥值時，控制該電機單元停止帶動該葉片單元轉動，該第二距離閥值<該第一距離閥值。
本發明之功效在於：通過判斷物體的移動模式，決定該 葉片單元的轉速，不但能夠提升使用安全性，且能夠減少不必要的停機動作，而滿足使用需求。
2:安裝面
3:載體單元
4:葉片單元
41:葉片
5:電機單元
6:光傳感單元
7:陀螺儀
8:控制單元
81:近端通訊模組
82:警示模組
83:控制模組
84:遠端通訊模組
9:電子裝置
A:物體
M1:第一傳感訊號
M2:第二傳感訊號
M3:監測訊息
M4:警示訊息
θ:夾角
v1:第一速度閥值
v2:第二速度閥值
d1:第一距離閥值
d2:第二距離閥值
D:瞬時距離
V:瞬時速度
Z:垂直方向
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一前視圖，說明本發明具有防護功能的吊扇的一實施例；圖2是該實施例的一方塊圖；圖3是該實施例的一流程圖；及圖4是一類似於圖2的方塊圖，但通過一遠端通訊模組與一電子裝置相互通訊。
參閱圖1與圖2，本發明具有防護功能的吊扇的一實施例，適用於沿一垂直方向Z懸吊在一安裝面2，該吊扇包含一載體單元3、一葉片單元4、一電機單元5、一光傳感單元6、一陀螺儀7，及一控制單元8。
該載體單元3連接於該安裝面2。
該葉片單元4可相對該載體單元3轉動，並包括四葉片 41。
該電機單元5安裝在該載體單元3，且通過電動力帶動該葉片單元4轉動。
該光傳感單元6安裝在該載體單元3，適用於發射光束，及適用於接收由一物體A反射的光束，並輸出一相關於光束雙向飛行時間的第一傳感訊號M1。
該陀螺儀7安裝在該載體單元3，並輸出一相關於一角動量的第二傳感訊號M2。由於該陀螺儀7非本案的技術特徵，且本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知擴充細節，因此不多加說明。
該控制單元8安裝在該載體單元3，並包括一用於接收該第一傳感訊號M1與該第二傳感訊號M2的近端通訊模組81、一警示模組82，及一控制模組83。
在本實施例中，該近端通訊模組81電連接於該光傳感單元6與該陀螺儀7。
該警示模組82用於產生示警的光、或聲音。
在本實施例中，該控制模組83電連接於該電機單元5、該光傳感單元6、該陀螺儀7、該近端通訊模組81與該警示模組82，並根據該第一傳感訊號M1，計算本發明的吊扇與該物體A間的一瞬時距離D，及該物體A相對本發明的吊扇移動時的一瞬時速度V， 及根據該第二傳感訊號M2，計算本發明的吊扇相對於該安裝面2的夾角θ。
在本實施例中，該控制模組83通過飛行時間測距法(Time of flight)，在已知該光傳感單元6的光速的情形下，計算出本發明的吊扇與該物體A間的瞬時距離D，及根據該瞬時距離D的變化，計算出該物體A相對本發明的吊扇的瞬時速度V。由於該光傳感單元6非本案的技術特徵，且本領域中具有通常知識者根據以上說明可以推知擴充細節，因此不多加說明。
該控制模組83預存有一速度閥值v、一第一距離閥值d1、一第二距離閥值d2、一第三距離閥值d3，及一角度閥值g。該第二距離閥值d2<該第一距離閥值d1，該第三距離閥值d3不小於該第一距離閥值d1。在本實施例中，該速度閥值v介於8km/h~12km/h、該第一距離閥值d1介於0.8m~1.2m、該第二距離閥值d2介於20cm~30cm，該角度閥值g介於10度~60度。較佳的，該速度閥值v為10km/h，該第一距離閥值d1為1m，該第二距離閥值d2為25cm，該角度閥值g為45度，但不以此為限。
在本實施例中，該第三距離閥值d3為1.5m。應當注意的是，該第三距離閥值d3不限於大於該第一距離閥值d1，在本實施例的其它變化例中，也可以相同於該第一距離閥值d1。
參閱圖1、圖2與圖3，一般吊扇的葉片單元4的轉速約 150rpm~370rpm，通過一使用者以預選擇的一自訂轉速轉動，以250rpm為自訂轉速為例，以下通過實際的運作流程，說明該控制模組83的執行步驟：
步驟S01：通過該近端通訊模組81接收該第一傳感訊號M1與該第二傳感訊號M2。
步驟S02：根據該第一傳感訊號M1，判斷是否有移動的物體A位於該光傳感單元6的感測範圍內，如果是，進行下一步驟，如果否，回到步驟S01。
步驟S03：根據該第一傳感訊號M1，計算本發明的吊扇與該物體A間的瞬時距離D與瞬時速度V。
步驟S04：判斷該瞬時速度V是否大於該速度閥值v？如果是，進行步驟S08，如果否，進行步驟S05。
步驟S05：判斷該瞬時距離D是否小於該第一距離閥值d1且大於該第二距離閥值d2？如果是，進行步驟S08，如果否，進行步驟S06。
步驟S06：判斷該瞬時距離D是否小於該第二距離閥值d2？如果是，進行步驟S09，如果否，進行步驟S07。
步驟S07：控制該電機單元5帶動該葉片單元4以自訂的轉速轉動。也就是說，該葉片單元4會以250rpm的轉速轉動。
步驟S08：控制該電機單元5帶動該葉片單元4以一預定 轉速轉動，然後，進行步驟S10。在本實施例中，該預定轉速介於10rpm~150rpm，較佳的，為50rpm。
步驟S09：控制該電機單元5停止帶動該葉片單元4轉動，然後，進行步驟S10。
步驟S10：控制該警示模組82產生用於示警的光、或聲音。
步驟S11：判斷該瞬時距離是否大於該第三距離閥值d3？如果是，進行步驟S07，如果否，則持續進行判斷。
步驟S12：根據該第二傳感訊號M2，計算出該夾角θ，並判斷該夾角θ是否大於一預設的角度閥值g，如果是，進行步驟S09，如果否，回到步驟S01。
藉此，當該物體A的移動速度較快，但距離較遠時，由於尚不會對該葉片單元4造成影響，因此，可以通過降低該葉片單元4轉速但仍然警戒的方式，使該葉片單元4保持轉動，而維持能帶動氣流循環流動的功能。此時，即使該物體A突然加速靠近本發明的吊扇，或突然縮短與本發明的吊扇的距離，在該葉片單元4已降低轉速的情形下，可以立即的停止轉動，或將危害降至最低。
且本發明的吊扇，還能夠計算相對於該安裝面2的夾角θ，而能夠在地震造成大幅晃動、或因為安裝位置偏移時，停止帶動該葉片單元4轉動，進一步提升使用安全性。
應當注意的是，本發明的控制單元8不限於是單機作業，在本實施例的其它變化例中，也可以如圖4所示，還包括一與一電子裝置9(如手機)相互通訊的遠端通訊模組84。藉此，該控制模組83可以通過該遠端通訊模組84傳送一相關於該瞬時距離D與該瞬時速度V的監測訊息M3給該電子裝置9，且在該瞬時速度大於該速度閥值v、或該瞬時距離D大於該第一距離閥值d1、或該第二距離閥值d2時，傳送一警示訊息M4給該電子裝置9。
經由以上的說明，可將前述實施例的優點歸納如下：
1、本發明可以通過判斷該物體A的移動模式，決定該葉片單元4的轉速，不但能夠提升使用安全性，且能夠減少不必要的停機動作，而滿足使用需求。
2、且重要的是，本發明還能夠在該物體A脫離警戒範圍而解除危機時，使該葉片單元4恢復自訂的轉速轉動，而持續帶動氣流循環流動。藉此，除了可以減少不必要的停機動作外，還能夠進一步提升使用時的方便性與舒適性。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
2:安裝面
3:載體單元
4:葉片單元
41:葉片
5:電機單元
6:光傳感單元
82:警示模組
Z:垂直方向
θ:夾角
A:物體

Claims (8)

  1. 一種具有防護功能的吊扇，沿一垂直方向懸吊在一安裝面，該吊扇包含：一載體單元，連接於該安裝面；一葉片單元，可相對該載體單元轉動；一電機單元，安裝在該載體單元，且帶動該葉片單元轉動；一光傳感單元，安裝在該載體單元，適用於發射光束，及適用於接收由一物體反射的光束，並輸出一相關於光束雙向飛行時間的第一傳感訊號；及一控制單元，通過飛行時間測距法(Time of flight)，在已知該光傳感單元的光速的情形下，根據該第一傳感訊號，計算該吊扇與該物體間的一瞬時距離，及根據該瞬時距離的變化，計算出該物體相對該吊扇移動的一瞬時速度，且在該瞬時速度大於一預設的速度閥值或該瞬時距離小於一預設的第一距離閥值時，控制該電機單元帶動該葉片單元以一預定轉速轉動，及在該瞬時距離小於一預設的第二距離閥值時，控制該電機單元停止帶動該葉片單元轉動，該第二距離閥值<該第一距離閥值。
  2. 如請求項1所述的具有防護功能的吊扇，其中，該控制單元安裝在該載體單元，並包括一用於接收該第一傳感訊號的近端通訊模組，及一用於計算該瞬時距離與該瞬時速度且用於控制該電機單元的控制模組。
  3. 如請求項2所述的具有防護功能的吊扇，其中，該控制單元還包括一適用於與一電子裝置相互通訊的遠端通訊模組，且該控制模組通過該遠端通訊模組傳送一相關於該瞬時距離與該瞬時速度的監測訊息給該電子裝置，且在該瞬時速度大於該速度閥值、或該瞬時距離小於該第一距離閥值、或該瞬時距離小於該第二距離閥值時，傳送一警示訊息給該電子裝置。
  4. 如請求項3所述的具有防護功能的吊扇，其中，該控制單元還包括一警示模組，在該瞬時速度大於該速度閥值、或該瞬時距離小於該第一距離閥值、或該瞬時距離小於該第二距離閥值時，該控制模組控制該警示模組產生用於示警的光、或聲音。
  5. 如請求項1所述的具有防護功能的吊扇，其中，該控制單元還進一步在停止帶動該葉片單元轉動後，在該瞬時距離大於一預設的第三距離閥值時，控制該電機單元帶動該葉片單元轉動，該第三距離閥值不小於該第一距離閥值。
  6. 如請求項5所述的具有防護功能的吊扇，其中，該葉片單元適用於通過一使用者以預選擇的一自訂轉速轉動，在該瞬時距離大於該第三距離閥值時，該控制單元控制該電機單元帶動該葉片單元以該自訂轉速轉動。
  7. 如請求項6所述的具有防護功能的吊扇，其中，該控制單元還進一步在帶動該葉片單元以該預定轉速轉動後，在該瞬時距離大於該第三距離閥值時，控制該電機單元 帶動該葉片單元以該自訂轉速轉動。
  8. 如請求項1所述的具有防護功能的吊扇，還包含一陀螺儀，該陀螺儀安裝在該載體單元，並輸出一相關於角動量的第二傳感訊號，該控制單元根據該第二傳感訊號，計算該吊扇相對於該安裝面的夾角，且在該夾角大於一預設的角度閥值時，控制該電機單元停止帶動該葉片單元轉動。
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