專利名稱：自動(dòng)地面清潔裝置及其電機(jī)運(yùn)作狀態(tài)的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種自動(dòng)化裝置，且特別是關(guān)于一種自動(dòng)地面清潔裝置及檢測其電
機(jī)運(yùn)作狀態(tài)的方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)今科技化的腳步，目前市面上已經(jīng)出現(xiàn)許多自動(dòng)化的家電用品。自動(dòng)化的 目的在于能夠讓人們避免重復(fù)性或危險(xiǎn)性的工作，使人們可以善用有限的時(shí)間來提高做事 的效率與質(zhì)量。 以自動(dòng)地面清潔裝置為例， 一般自動(dòng)地面清潔裝置是利用控制器來控制電機(jī)的運(yùn) 轉(zhuǎn)，電機(jī)便能夠帶動(dòng)自動(dòng)地面清潔裝置的輪子，使自動(dòng)地面清潔裝置在地面上以一預(yù)設(shè)行 程移動(dòng)，同時(shí)達(dá)到清潔地面的功能。當(dāng)自動(dòng)地面清潔裝置在地面上移動(dòng)時(shí)，障礙物的阻礙或 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的異常，使自動(dòng)地面清潔裝置無法按照預(yù)設(shè)行程移動(dòng)。 由于自動(dòng)地面清潔裝置在運(yùn)作時(shí)，使用者不一定會(huì)在現(xiàn)場監(jiān)控自動(dòng)地面清潔裝置 的使用狀態(tài)，因此為了提高使用的便利性與安全性，自動(dòng)地面清潔裝置必須具有自我檢測 的功能。主要目的是通過自我檢測，來判斷自動(dòng)地面清潔裝置是否完成預(yù)定行程或是否有 其它異常狀態(tài)，進(jìn)而發(fā)出信號(hào)通知使用者進(jìn)行異常排除的動(dòng)作，以避免造成自動(dòng)地面清潔 裝置的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種自動(dòng)地面清潔裝置，其能夠檢測其電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
本發(fā)明提供一種方法，用以檢測上述自動(dòng)地面清潔裝置的電機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)。
本發(fā)明提供一種自動(dòng)地面清潔裝置，其包括一電機(jī)、一控制單元及一光電編碼器。 電機(jī)具有一轉(zhuǎn)軸?？刂茊卧敵鲆豢刂浦噶钜钥刂齐姍C(jī)。光電編碼器包括一編碼轉(zhuǎn)盤、一 發(fā)光元件及一感光元件。編碼轉(zhuǎn)盤固定于轉(zhuǎn)軸并隨著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)光元件適于發(fā)射光線至 編碼轉(zhuǎn)盤。感光元件適于接收通過編碼轉(zhuǎn)盤的光線。光電編碼器傳送一信號(hào)至控制單元， 控制單元依據(jù)控制指令與信號(hào)判斷一異常狀況是否發(fā)生。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，發(fā)光元件及感光元件分別設(shè)置于編碼轉(zhuǎn)盤的兩側(cè)，且位 于一實(shí)質(zhì)上平行于轉(zhuǎn)軸的直線上，使得感光元件適于接收發(fā)射自發(fā)光元件并穿通過編碼轉(zhuǎn) 盤的光線。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，當(dāng)上述異常狀況發(fā)生時(shí)，控制單元輸出一異常排除指令 以控制電機(jī)。異常排除指令可驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)或停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，自動(dòng)地面清潔裝置還包括一人機(jī)界面，控制單元配合人 機(jī)界面來輸出一異常信號(hào)。 本發(fā)明還提供一種電機(jī)運(yùn)作狀態(tài)的檢測方法，用以檢測一自動(dòng)地面清潔裝置的一 電機(jī)是否發(fā)生一異常狀況。輸出一控制指令以控制電機(jī)。發(fā)出一光線至一編碼轉(zhuǎn)盤，其耦 接至電機(jī)的一轉(zhuǎn)軸。接收通過編碼轉(zhuǎn)盤的光線以傳送一信號(hào)。依據(jù)控制指令與信號(hào)判斷異
3常狀況是否發(fā)生。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，檢測方法還包括當(dāng)上述異常狀況發(fā)生時(shí)，輸出一異常信 號(hào)的步驟。 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，檢測方法還包括當(dāng)異常狀況發(fā)生時(shí)，輸出一異常排除指 令的步驟。異常排除指令可驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)或停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 基于上述，本發(fā)明利用光電編碼器來測量電機(jī)的轉(zhuǎn)軸的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度，并傳送一 信號(hào)至控制單元，而控制單元?jiǎng)t依據(jù)一用以控制電機(jī)的控制指令與前述信號(hào)來判斷一異常 狀況是否發(fā)生。 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳 細(xì)說明如下。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的自動(dòng)地面清潔裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖l是本發(fā)明的一實(shí)施例的自動(dòng)地面清潔裝置的示意圖。請參照圖1，自動(dòng)地面清 潔裝置100具有在地面上自動(dòng)行走同時(shí)清潔所行經(jīng)區(qū)域的功能，其分別由一移動(dòng)單元及一 清潔單元所提供。在本實(shí)施例中，自動(dòng)地面清潔裝置100包括一本體110、一控制單元120 及一電機(jī)130?？刂茊卧?20能輸出一控制指令以控制電機(jī)130，而電機(jī)130還具有一轉(zhuǎn)軸 132，用以輸出轉(zhuǎn)矩，其中電機(jī)130屬于上述的移動(dòng)單元。 自動(dòng)地面清潔裝置100還包括一光電編碼器140。光電編碼器140是一種角度檢 測裝置，其能夠?qū)⑥D(zhuǎn)軸132沿旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)的角度的量，利用光電轉(zhuǎn)換原理轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的 脈沖信號(hào)，用以檢測電機(jī)130的運(yùn)作狀態(tài)。 光電編碼器140包括一編碼轉(zhuǎn)盤142。編碼轉(zhuǎn)盤142同軸地設(shè)置并固定于電機(jī)130 的轉(zhuǎn)軸132，因此當(dāng)轉(zhuǎn)軸132沿著旋轉(zhuǎn)軸線R作旋轉(zhuǎn)時(shí)，編碼轉(zhuǎn)盤142便會(huì)以相同的角速度 沿著旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，編碼轉(zhuǎn)盤142可為一固定直徑的圓板，其上等分地開 通多個(gè)狹縫。 光電編碼器140還包括一發(fā)光元件144及一感光元件146，其中發(fā)光元件144適于 發(fā)射光線至編碼轉(zhuǎn)盤142，而感光元件146則適于接收通過編碼轉(zhuǎn)盤142的光線，用以產(chǎn)生 一信號(hào)傳送至控制單元120。 當(dāng)編碼轉(zhuǎn)盤142沿旋轉(zhuǎn)軸線R轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)光元件144所發(fā)射的光線便會(huì)周期性地 穿透編碼轉(zhuǎn)盤142上的狹縫至其另一側(cè)的感光元件146，而感光元件146將其所接收的周期 性的光線轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的脈沖信號(hào)。 在本實(shí)施例中，發(fā)光元件144與感光元件146還可分別設(shè)置在編碼轉(zhuǎn)盤142的兩 側(cè)，且位于一與轉(zhuǎn)軸132實(shí)質(zhì)上相互平行的直線上。 控制單元120可依據(jù)控制指令與傳送自光電編碼器140的信號(hào)來判斷異常狀況是 否發(fā)生。當(dāng)異常狀況發(fā)生時(shí)，控制單元120輸出一異常排除指令，用以控制電機(jī)130，其中異 常排除指令例如驅(qū)動(dòng)電機(jī)130反轉(zhuǎn)或停止電機(jī)130的運(yùn)轉(zhuǎn)。 在本實(shí)施例中，自動(dòng)地面清潔裝置IOO還包括一人機(jī)界面150(例如圖象界面或聲音界面)，而控制單元120可配合人機(jī)界面150來輸出一異常信號(hào)。 下文將針對一種應(yīng)用于上述實(shí)施例的自動(dòng)地面清潔裝置100的電機(jī)130運(yùn)作狀態(tài) 的檢測方法作詳細(xì)介紹。 首先，輸出一控制指令以控制電機(jī)130。在本實(shí)施例中，當(dāng)使用者在使用自動(dòng)地面 清潔裝置100時(shí)，使用者會(huì)通過操作界面來設(shè)定自動(dòng)地面清潔裝置100的移動(dòng)行程，而自動(dòng) 地面清潔裝置100的控制單元120便根據(jù)使用者的設(shè)定傳送一控制指令至電機(jī)130。接著， 電機(jī)130執(zhí)行上述控制指令，并依據(jù)此控制指令來旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸132，而同時(shí)旋轉(zhuǎn)編碼轉(zhuǎn)盤142。
然后，發(fā)出一光線至編碼轉(zhuǎn)盤142。在本實(shí)施例中，可利用發(fā)光元件144發(fā)射光線 至編碼轉(zhuǎn)盤142。 之后，接收通過編碼轉(zhuǎn)盤142的光線以傳送一信號(hào)。在本實(shí)施例中，可利用感光元 件146接收發(fā)射自發(fā)光元件144并穿透編碼轉(zhuǎn)盤142的光線，使得光電編碼器140可傳送 一信號(hào)至控制單元120。 最后，依據(jù)上述控制指令與上述信號(hào)來判斷電機(jī)130的異常狀況是否發(fā)生。在本 實(shí)施例中，可利用控制單元120依據(jù)上述控制指令與上述信號(hào)來判斷電機(jī)130的異常狀況 是否發(fā)生。 當(dāng)電機(jī)130的異常狀況發(fā)生時(shí)，可由控制單元120自動(dòng)進(jìn)行異常排除指令，例如使 驅(qū)動(dòng)電機(jī)130反轉(zhuǎn)以排除障礙或直接停止電機(jī)130運(yùn)轉(zhuǎn)，或是配合人機(jī)界面150(例如影像 界面或聲音界面)來輸出一異常信號(hào)，用以通知使用者自動(dòng)地面清潔裝置100目前的使用 情形。因此，使用者便能夠作進(jìn)一步的處理，以避免造成自動(dòng)地面清潔裝置100的損壞。
此外，上述感光元件146接收穿透編碼轉(zhuǎn)盤142上狹縫的光線，并將所接收的光線 轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)，用以相應(yīng)地計(jì)算出轉(zhuǎn)軸132的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度。因此，編碼轉(zhuǎn)盤142上等分 開通的狹縫數(shù)量越多，感光元件146所計(jì)算的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度的精確度便越高。因此，可利用 增加編碼轉(zhuǎn)盤142上的狹縫數(shù)量，來提升測量實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)角度的準(zhǔn)確性。
綜上所述，本發(fā)明利用光電編碼器來測量電機(jī)的轉(zhuǎn)軸的實(shí)際旋轉(zhuǎn)角度，并傳送一 信號(hào)至控制單元，而控制單元?jiǎng)t依據(jù)一用以控制電機(jī)的控制指令與前述信號(hào)來判斷一異常 狀況是否發(fā)生。 雖然本發(fā)明已以實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤飾，故本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種自動(dòng)地面清潔裝置，其特征在于，包括電機(jī)，具有轉(zhuǎn)軸；控制單元，輸出控制指令以控制上述電機(jī)；以及光電編碼器，包括編碼轉(zhuǎn)盤，固定于上述轉(zhuǎn)軸并隨著上述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)光元件，用于發(fā)射光線至上述編碼轉(zhuǎn)盤；以及感光元件，用于接收通過上述編碼轉(zhuǎn)盤的光線，其中上述光電編碼器傳送信號(hào)至上述控制單元，上述控制單元依據(jù)上述控制指令與上述信號(hào)判斷異常狀況是否發(fā)生。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)地面清潔裝置，其特征在于，上述發(fā)光元件及上述感光 元件分別設(shè)置在上述編碼轉(zhuǎn)盤的兩側(cè)，且位于一條平行于上述轉(zhuǎn)軸的直線上，使得上述感 光元件適于接收發(fā)射自上述發(fā)光元件并穿透上述編碼轉(zhuǎn)盤的光線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)地面清潔裝置，其特征在于，當(dāng)上述異常狀況發(fā)生時(shí)，上 述控制單元輸出異常排除指令以控制上述電機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)地面清潔裝置，其特征在于，上述異常排除指令驅(qū)動(dòng)上 述電機(jī)反轉(zhuǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)地面清潔裝置，其特征在于，上述異常排除指令停止上 述電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)地面清潔裝置，其特征在于，上述自動(dòng)地面清潔裝置還 包括人機(jī)界面，上述控制單元配合上述人機(jī)界面來輸出異常信號(hào)。
7. —種電機(jī)運(yùn)作狀態(tài)的檢測方法，用以檢測自動(dòng)地面清潔裝置的電機(jī)是否發(fā)生異常狀 況，其特征在于，上述檢測方法包括輸出控制指令以控制上述電機(jī)；發(fā)出光線至編碼轉(zhuǎn)盤，上述編碼轉(zhuǎn)盤耦接至上述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸； 接收通過上述編碼轉(zhuǎn)盤的光線以傳送信號(hào)；以及 依據(jù)上述控制指令與上述信號(hào)判斷上述異常狀況是否發(fā)生。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測方法，其特征在于，上述檢測方法還包括當(dāng)上述異常狀 況發(fā)生時(shí)，輸出異常信號(hào)的步驟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測方法，其特征在于，上述檢測方法還包括當(dāng)上述異常狀 況發(fā)生時(shí)，輸出異常排除指令的步驟。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢測方法，其特征在于，上述異常排除指令驅(qū)動(dòng)上述電機(jī)反轉(zhuǎn)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的檢測方法，其特征在于，上述異常排除指令停止上述電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
全文摘要
一種自動(dòng)地面清潔裝置，包括一電機(jī)、一控制單元及一光電編碼器。電機(jī)具有一轉(zhuǎn)軸?？刂茊卧敵鲆豢刂浦噶钜钥刂齐姍C(jī)。光電編碼器包括一編碼轉(zhuǎn)盤、一發(fā)光元件及一感光元件。編碼轉(zhuǎn)盤固定于轉(zhuǎn)軸并隨著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)光元件適于發(fā)射光線至編碼轉(zhuǎn)盤。感光元件適于接收通過編碼轉(zhuǎn)盤的光線。光電編碼器傳送一信號(hào)至控制單元，控制單元依據(jù)控制指令與信號(hào)判斷一異常狀況是否發(fā)生。
文檔編號(hào)A47L11/24GK101779938SQ20091000357
公開日2010年7月21日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者朱志誠, 李威邦 申請人:和碩聯(lián)合科技股份有限公司