TWI826846B - 光學除蟲裝置 - Google Patents
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Abstract
一種光學除蟲裝置，包含：一第一本體、一第二本體、至少二第一光源、至少二第一感光元件、至少一第二光源及一處理單元，其中所述第二光源在一第二方向上位於所述第一感光元件之間。透過取得對應一遮光區域的位置及一遮光面積，當該遮光面積低於一閾值時，該處理單元根據該遮光區域的位置，控制所述第二光源對應該遮光區域發出一第二光線；當該遮光面積不低於該閾值時，該處理單元控制所述第二光源停止發出該第二光線。藉此，無論一人體從該第二方向的哪一側誤入時，都可以及時關閉所述第二光源，大幅提高該光學除蟲裝置的使用安全性。
Description
本發明係關於一種光學除蟲裝置。
為了避免蚊蟲的侵擾，目前已有多種常見的驅蟲方式，例如使用蚊香、捕蚊燈、捕蚊拍、蚊帳、噴灑藥劑，或是在人身上塗抹防蚊液等等，然而前述驅蟲方式都成效不彰。
於是有一些藉由光學方式輔助辨識並排除蚊蟲的相關專利技術，例如有：中國專利公開號第CN 107743936 A號提供一種激光蚊蟲防禦系統，主要是藉由二塊或三塊反光板形成的密集紅外掃描感應光網和密集激光網對蚊蟲進行偵測與擊殺；中華民國專利公開號第202022698 A號提供的一種定位和除去昆蟲的系統及方法，則是藉由取得封閉空間的影像以偵測蚊蟲所在位置，並進一步擊殺。
本發明人也曾提出一種光學除蟲設備，並獲編為中華民國專利公告號第M609837號，則是藉由感光元件偵測光線的遮蔽量，同樣可以進一步計算蚊蟲的所在位置以進行擊殺。
然而，本發明人持續潛心研究，發現前述各專利案中對於人體誤入時的安全措施仍較為不足：若用於擊殺蚊蟲的高功率光源已經開啟，人體可能都已經被高功率光源灼傷了，用於偵測的低功率光源還是尚未被觸發，尤其對於有孩童的家庭來說十分危險。
爰此，本發明人提出一種光學除蟲裝置，包含：至少二第一光源，在一第一方向及一第二方向之間共同界定一感應範圍，所述第一光源在該第二方向上相隔一距離，所述第一光源各發出一第一光線朝向該感應範圍，且該第一光線的能量密度不高於一人體容許值；至少二第一感光元件，分別與所述第一光源相對而對應該感應範圍；至少一第二光源，在該第二方向上位於所述第一感光元件之間，所述第二光源發出一第二光線，且該第二光線的能量密度高於該人體容許值；一處理單元，訊號連接所述第一光源、所述第一感光元件及所述第二光源；透過所述第一光源發出該第一光線，當該第一光線在該感應範圍內的一遮光區域被遮斷時，該處理單元根據所述第一感光元件的感光情況，取得對應該遮光區域的位置及一遮光面積；當該遮光面積低於一閾值時，該處理單元根據該遮光區域的位置，控制所述第二光源對應該遮光區域發出該第二光線；當該遮光面積不低於該閾值時，該處理單元控制所述第二光源停止發出該第二光線。
本發明人並提出另一種光學除蟲裝置，包含：一第一本體，沿一第一方向及一第二方向延伸，該第一方向與該第二方向夾有一角度；一第二本體，與該第一本體相隔設置，該第二本體與該第一本體在該第一方向及該第二方向之間共同界定一感應範圍；至少二第一光源，設置在該第一本體及/或該第二本體上，並在該第二方向上相隔一距離，所述第一光源各發出一第一光線朝向該感應範圍，且該第一光線的能量密度不高於一人體容許值；至少二第一感光元件，設置在該第一本體及/或該第二本體上，並分別與所述第一光源相對而對應該感應範圍；至少一第二光源，設置在該第一本體及/或該第二本體上，所
述第二光源在該第二方向上位於所述第一感光元件之間，所述第二光源發出一第二光線，且該第二光線的能量密度高於該人體容許值；一處理單元，訊號連接所述第一光源、所述第一感光元件及所述第二光源；透過所述第一光源發出該第一光線，當該第一光線在該感應範圍內的一遮光區域被遮斷時，該處理單元根據所述第一感光元件的感光情況，取得對應該遮光區域的位置及一遮光面積；當該遮光面積低於一閾值時，該處理單元根據該遮光區域的位置，控制所述第二光源對應該遮光區域發出該第二光線；當該遮光面積不低於該閾值時，該處理單元控制所述第二光源停止發出該第二光線。
進一步，有一第三本體連接該第一本體及該第二本體，而與該第一本體及該第二本體共同界定該感應範圍，且該第三本體上也設置有所述第一感光元件。
進一步，有至少一樞轉單元連接所述第二光源，所述樞轉單元皆包含一馬達及一轉軸，該處理單元訊號連接該馬達，該轉軸結合於所述第二光源與該第一本體及/或該第二本體的一樞接孔，該處理單元控制所述樞轉單元帶動所述第二光源相對該第一本體及/或該第二本體樞轉而對應該遮光區域。
其中，其中，所述第二光源至少與其中一第一光源同軸設置。
進一步，有至少一第二感光元件設置在該第一本體及/或該第二本體上，而在該第二方向上位於所述第一感光元件之間並圍繞所述第二光源，所述第二感光元件訊號連接該處理單元；當只有部分的所述第二感光元件接收到該第二光線時，該處理單元控制所述第二光源停止發出該第二光線。
進一步，該第一本體及/或該第二本體在該第二方向上的兩端各凸伸有二擋板及/或設置有一凹槽，每一第一感光元件皆對應設置於相鄰的所述擋板之間及/或設置於該凹槽之中。
進一步，有一底座在該第一方向上結合於該第一本體及/或該第二本體的底部。
進一步，有多組該第一本體與該第二本體，且在該高度方向上彼此對應結合。
其中，當所述第二光源係為點狀光源時，所述第二光源只有在該遮光面積低於該閾值時才發出該第二光線；當所述第二光源係為面狀光源時，所述第二光源維持發出該第二光線，而只有在該遮光面積不低於該閾值時才停止發出該第二光線。
根據上述技術特徵較佳地可達成以下功效：
即使第二光源正在排除小蟲，無論人體從哪一側誤入感應區域，人體在被第二光線照到前都可以及時關閉第二光源，大幅提高光學除蟲裝置的使用安全性。
100,100a,100b,100c,100d:光學除蟲裝置
11,11a,11b,12c:第一本體
12,12a,12b,12c:第二本體
13:第三本體
101:凹槽
102:擋板
1021:樞接孔
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:處理單元
60:樞轉單元
601:馬達
602:轉軸
70c:底座
80d:第二感光元件
A:第一方向
B:第二方向
C:人體
D:小蟲
E:第一光線
F:第二光線
G:球場
[第一圖]係本發明第一實施例之立體外觀圖。
[第二圖]係本發明第一實施例之系統方塊圖。
[第三圖]係本發明第一實施例之第一本體的側視圖。
[第四圖]係第三圖之剖視圖，示意第一感光元件設置在第一本體上。
[第五圖]係本發明第一實施例之實施示意圖一，示意由第二本體及第三本體上的第一感光元件接收同一第一光源發出的第一光線。
[第六圖]係本發明第一實施例之實施示意圖二，示意人體遮擋住大部分的第一光線。
[第七圖]係本發明第一實施例之實施示意圖三，示意小蟲遮擋住小部分的第一光線。
[第八圖]係本發明第一實施例之實施示意圖四，示意第二光源作動以除去小蟲。
[第九圖]係本發明第二實施例之立體外觀圖。
[第十圖]係本發明第二實施例之實施示意圖一，示意第一本體及第二本體彼此正對。
[第十一圖]係本發明第二實施例之實施示意圖二，示意第二本體相對第一本體歪斜。
[第十二圖]係本發明第二實施例之實施示意圖三，示意多個第一光源共同偵測到小蟲。
[第十三圖]係本發明第二實施例之實施示意圖四，示意第二光源作動以除去小蟲。
[第十四圖]係本發明第三實施例之立體外觀圖。
[第十五圖]係本發明第三實施例之實施示意圖一，示意第二光源作動以除去小蟲。
[第十六圖]係本發明第三實施例之實施示意圖二，示意將光學除蟲裝置設置於球場。
[第十七圖]係本發明第四實施例之前視圖。
[第十八圖]係本發明第五實施例之一側的側視圖。
[第十九圖]係本發明第五實施例之實施示意圖一，示意第二光源未歪斜。
[第二十圖]係本發明第五實施例之實施示意圖二，示意第二光源歪斜。
[第二十一圖]係本發明第五實施例之實施示意圖三，示意第二光源停止作動。
[第二十二圖]係本發明第五實施例之實施示意圖四，示意第二光源作動以除去小蟲。
綜合上述技術特徵，本發明光學除蟲裝置的主要功效將可於下述實施例清楚呈現，惟下文所指數量皆僅為較佳實施例，實際實施時並不以此為限。
請參閱第一圖及第二圖，係揭示本發明光學除蟲裝置100的第一實施例，包含：一第一本體11、一第二本體12、一第三本體13、二第一光源20、複數第一感光元件30、一第二光源40、一處理單元50及一樞轉單元60。
請參閱第一圖、第三圖及第四圖，該第一本體11及該第二本體12皆沿一第一方向A及一第二方向B延伸，該第三本體13則橫跨並連接在該第一本體11及該第二本體12上方。該第一方向A與該第二方向B夾有一角度，且該第一本體11及該第二本體12相隔設置而與該第三本體13在該第一方向A及該第二方向B之間共同界定一感應範圍。在本實施例中，該第一方向A與該第二方向B垂
直，甚至可以連該第一本體11、該第二本體12及該第三本體13都不要，將該光學除蟲裝置100的其餘元件直接裝設於既有的門框(未繪出)，方便實施。該第一本體11、該第二本體12及該第三本體13在該第二方向B上的兩端皆各設置有一凹槽101，該凹槽101兩側則各緊鄰凸伸有二擋板102，所述擋板102上則開設有複數樞接孔1021。本實施例圖式中僅於該第一本體11上繪製有所述樞接孔1021，實際實施時不限於此。
所述第一光源20設置在該第一本體11的所述擋板102上，或可以設置在該第一本體11側邊等等，並在該第二方向B上相隔一距離，所述第一光源20各發出一第一光線E朝向該感應範圍[該第一光線E請搭配第五圖]，且該第一光線E的能量密度不高於一人體容許值。該第一光線E則可以選用例如紅外光，該人體容許值例如可以設定為不致使第六圖之一人體C受傷、產生病變的數值。
所述第一感光元件30設置於該凹槽101中，並分別與所述第一光源20相對而對應該感應範圍。由於所述第一感光元件30可能不僅有光敏電阻，還包含有電路板，因此電路板就可以收納在該凹槽101中，光敏電阻則凸伸至所述擋板102之間，在避免環境光源造成干擾的同時，還可以確保所述第一感光元件30被所述擋板102及該凹槽101限位而正對所述第一光源20。
該第二光源40，設置於該第一本體11，並在該第二方向B上位於所述第一感光元件30之間，該第二光源40發出一第二光線F[該第二光線F請搭配第八圖]，且該第二光線F的能量密度高於該人體容許值。
請參閱第一圖至第三圖，該樞轉單元60包含一馬達601及一轉軸602，該馬達601可以是步進馬達或伺服馬達，並與該第二光源40一樣結合於該
轉軸602，該轉軸602並可樞轉的結合於該第一本體11的所述樞接孔1021，實施時可以搭配軸承以便於樞轉，甚至不要該轉軸602，該第二光源40直接鎖於該馬達601。
該處理單元50訊號連接所述第一光源20、所述第一感光元件30、該第二光源40及該樞轉單元60的該馬達601。
請參閱第五圖，本實施例中，所述第一光源20係為面狀光源，該第二光源40係為點狀光源，可以選擇不同發散角的所述第一光源20，以對應所述第一感光元件30：在該感應區域上半部的該第一光線E是由該第三本體13上的所述第一感光元件30偵測；在該感應區域下半部的該第一光線E是由該第二本體12上的所述第一感光元件30偵測。
請參閱第六圖至第八圖，並請搭配第二圖，透過所述第一光源20發出該第一光線E，當該第一光線E在該感應範圍內的一遮光區域被遮斷時，該處理單元50根據所述第一感光元件30的感光情況，取得對應該遮光區域的位置及一遮光面積。可以事先在該處理單元50中設定好一閾值，例如3至5毫米等等。
當是由該人體C遮斷該第一光線E時，由於該遮光面積不低於該閾值，該處理單元50會控制該第二光源40不發出該第二光線F。
當是由一小蟲D遮斷該第一光線E時，由於該遮光面積低於該閾值，該處理單元50會根據該遮光區域的位置，控制所述樞轉單元60帶動該第二光源40相對該第一本體11樞轉，並在對應到該遮光區域後發出該第二光線F，而透過該第二光線F排除該小蟲D，如：灼燒該小蟲D。
本實施例中，該第二光源40與所述第一光源20同旋轉軸設置，因此該處理單元50可以直接藉由所述第一光源20與未接收到該第一光線E之所述
第一感光元件30的傾斜角度，換算成該第二光源40要轉動的度數。於圖式中，僅簡單以幾束該第一光線E示意該第一光線E被遮斷的情形，實施時，甚至可以將所述第一光源20往所述第一感光元件30移動，使得該第一光線E與該第二光線F在同一位置被發出，降低誤差，惟未於圖式中繪出此情景。
請參閱第九圖及第十圖，係揭示本發明光學除蟲裝置100a的第二實施例，本實施例與第一實施例的不同之處在於：在第一實施例中[第一實施例請搭配第一圖]，有該第三本體13；而在本實施例中，並未設置有該第三本體。
請參閱第十圖及第十一圖，由於僅有該第一本體11a及該第二本體12a，當其中一塊被撞到或因故歪斜，使得該第一本體11a及該第二本體12a彼此並未正對時，因所述第一感光元件30a未接收到所述第一光源20a發出的該第一光線E，相當於該遮光面積大幅度高於該閾值，該第二光源40a不會被啟動，避免該第二光線F造成危險[該第二光線F請搭配第十三圖]。
請參閱第十二圖及第十三圖，而在作動方面，本實施例與第一實施例相同，都是藉由所述第一光源20a發出該第一光線E進行該小蟲D的偵測，再由該第二光源40a發出該第二光線F排除該小蟲D，於此不再贅述。
請參閱第十四圖及第十五圖，係揭示本發明光學除蟲裝置100b的第三實施例，本實施例與第二實施例的不同之處在於：在本實施例中，該第二光源40b與所述第一光源20b在該第一方向A上的高度不同而不同軸設置。
因此，需要再增加所述第一光源20b的數量，以該光學除蟲裝置100b在該第二方向B上的其中一側來看，有四個所述第一光源20b。透過計算這四個所述第一光源20b所發出之該第一光線(未繪出)被遮斷的情形，即可精確計算出該小蟲D在該感應區域中的座標，最後由該第二光源40b進行排除。
本實施例中，為了增加該第二光線F擊中該小蟲D的機率，並將該第二光源40b的數量增加至兩個，而分別設置在該第一本體11b及該第二本體12b上。
請參閱第十五圖及第十六圖，除了可以將該光學除蟲裝置100b應用於室內的門框，也可以將該光學除蟲裝置100b應用於室外的場所，例如一球場G。
設置於該球場G時，可以將多組該光學除蟲裝置100b緊鄰排列並環繞該球場G，由於該小蟲D通常會接近地面飛行，只要該小蟲D的飛行高度低於該光學除蟲裝置100b的高度，該小蟲D進出該球場G時僅會從該感應區域中通過，而能大幅增加該小蟲D被排除的機率。
請參閱第十七圖，係揭示本發明光學除蟲裝置100c的第四實施例，當該光學除蟲裝置100c應用於戶外時，還可以進一步在該第一本體11c及該第二本體12c底部分別結合一底座70c，確保該光學除蟲裝置100c不會傾倒。
除此之外，當該第一本體11c及該第二本體12c高度不足時，還可以將兩組該光學除蟲裝置100c(或可視作同一組)的該第一本體11c及該第二本體12c上下相疊，以增加高度。
請參閱第十八圖至第二十圖，係揭示本發明光學除蟲裝置100d的第五實施例，本實施例與第一實施例的不同之處在於：在本實施例中，新增複數第二感光元件80d。
所述第二感光元件80d位於所述第一感光元件30d之間並圍繞該第二光源40d，所述第二感光元件80d並訊號連接該處理單元(本實施例未繪出)。
由於該第二光線F的能量密度高於該人體容許值，一旦該第二光源40d因未固定好而歪斜時，可能造成危險。本實施例透過搭配所述第二感光元件80d，當該第二光源40d歪斜使得只有部分的所述第二感光元件80d接收到該第二光線F時，該處理單元就會立即控制該第二光源40d關閉，提高安全性。例如，該第二光源40d未聚焦該第二光線F時，若全部的所述第二感光元件80d皆接收到該第二光線F，代表該第二光源40d未歪斜；若只有一側的所述第二感光元件80d接收到該第二光線F，代表該第二光源40d歪斜。或者，該第二光源40d有聚焦該第二光線F時，則只有一側的所述第二感光元件80d接收到該第二光線F，代表該第二光源40d歪斜，如圖中該第二光線F的簡單示意。
請參閱第二十一圖及第二十二圖，本實施例中，該第二光源40d係為面狀光源，且該第二光源40d維持發出該第二光線F，而只有在該遮光面積不低於該閾值時，或是只有部分的所述第二感光元件80d接收到該第二光線F時，才停止發出該第二光線F，可以在提高該小蟲D擊殺率的同時，避免該第二光源40d歪斜而造成的危險。
根據該第二光源40d發散角的不同，所述第二感光元件80d可以如第十八圖一樣為兩條獨立的平行線，也可以是封閉的矩形等等。
復請參閱第六圖及第八圖，以第一實施例為例，該光學除蟲裝置100藉由將該第二光源40在該第二方向B上設置於所述第一感光元件30之間，即使該第二光源40正在排除該小蟲D，一旦有該人體C誤入時，無論該人體C是從哪一側進入該感應區域，該人體C在被該第二光線F照到前都可以及時關閉該第二光源40，大幅提高該光學除蟲裝置100的使用安全性。
綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。
100:光學除蟲裝置
11:第一本體
12:第二本體
13:第三本體
101:凹槽
102:擋板
1021:樞接孔
20:第一光源
30:第一感光元件
40:第二光源
602:轉軸
A:第一方向
B:第二方向
Claims (9)
- 一種光學除蟲裝置，包含：一第一本體，沿一第一方向及一第二方向延伸，該第一方向與該第二方向夾有一角度；一第二本體，與該第一本體相隔設置，該第二本體與該第一本體在該第一方向及該第二方向之間共同界定一感應範圍；至少二第一光源，設置在該第一本體及/或該第二本體上，並在該第二方向上相隔一距離，所述第一光源各發出一第一光線朝向該感應範圍，且該第一光線的能量密度不高於一人體容許值；至少二第一感光元件，設置在該第一本體及/或該第二本體上，並分別與所述第一光源相對而對應該感應範圍；至少一第二光源，設置在該第一本體及/或該第二本體上，所述第二光源在該第二方向上位於所述第一感光元件之間，所述第二光源發出一第二光線，且該第二光線的能量密度高於該人體容許值；一處理單元，訊號連接所述第一光源、所述第一感光元件及所述第二光源；透過所述第一光源發出該第一光線，當該第一光線在該感應範圍內的一遮光區域被遮斷時，該處理單元根據所述第一感光元件的感光情況，取得對應該遮光區域的位置及一遮光面積；當該遮光面積低於一閾值時，該處理單元根據該遮光區域的位置，控制所述第二光源對應該遮光區域發出該第二光線；當該遮光面積不低於該閾值時，該處理單元控制所述第二光源停止發出該第二光線。
- 如請求項1所述之光學除蟲裝置，進一步，有一第三本體連接該第一本體及該第二本體，而與該第一本體及該第二本體共同界定該感應範圍，且該第三本體上也設置有所述第一感光元件。
- 如請求項1所述之光學除蟲裝置，進一步，有至少一樞轉單元連接所述第二光源，所述樞轉單元皆包含一馬達及一轉軸，該處理單元訊號連接該馬達，該轉軸結合於所述第二光源與該第一本體及/或該第二本體的一樞接孔，該處理單元控制所述樞轉單元帶動所述第二光源相對該第一本體及/或該第二本體樞轉而對應該遮光區域。
- 如請求項3所述之光學除蟲裝置，其中，所述第二光源至少與其中一第一光源同軸設置。
- 如請求項1所述之光學除蟲裝置，進一步，有至少一第二感光元件設置在該第一本體及/或該第二本體上，而在該第二方向上位於所述第一感光元件之間並圍繞所述第二光源，所述第二感光元件訊號連接該處理單元；當只有部分的所述第二感光元件接收到該第二光線時，該處理單元控制所述第二光源停止發出該第二光線。
- 如請求項1所述之光學除蟲裝置，進一步，該第一本體及/或該第二本體在該第二方向上的兩端各凸伸有二擋板及/或設置有一凹槽，每一第一感光元件皆對應設置於相鄰的所述擋板之間及/或設置於該凹槽之中。
- 如請求項1所述之光學除蟲裝置，進一步，有一底座在該第一方向上結合於該第一本體及/或該第二本體的底部。
- 如請求項1所述之光學除蟲裝置，進一步，有多組該第一本體與該第二本體，且在該高度方向上彼此對應結合。
- 如請求項1所述之光學除蟲裝置，其中，當所述第二光源係為點狀光源時，所述第二光源只有在該遮光面積低於該閾值時才發出該第二光線；當所述第二光源係為面狀光源時，所述第二光源維持發出該第二光線，而只有在該遮光面積不低於該閾值時才停止發出該第二光線。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW110138580A TWI826846B (zh) | 2021-10-18 | 2021-10-18 | 光學除蟲裝置 |
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| TW202316963A TW202316963A (zh) | 2023-05-01 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107743936A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-02 | 黄芷扬 | 激光蚊虫防御系统 |
| CN112425403A (zh) * | 2019-08-07 | 2021-03-02 | 潘翔 | 基于生物识别的防除害虫的植物生长光照装置及其控制方法 |
-
2021
- 2021-10-18 TW TW110138580A patent/TWI826846B/zh active
Patent Citations (2)
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| CN107743936A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-02 | 黄芷扬 | 激光蚊虫防御系统 |
| CN112425403A (zh) * | 2019-08-07 | 2021-03-02 | 潘翔 | 基于生物识别的防除害虫的植物生长光照装置及其控制方法 |
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