专利名称：自动地面清洁装置及其电机运作状态的检测方法
技术领域：
本发明是关于一种自动化装置，且特别是关于一种自动地面清洁装置及检测其电
机运作状态的方法。
背景技术：
随着现今科技化的脚步，目前市面上已经出现许多自动化的家电用品。自动化的 目的在于能够让人们避免重复性或危险性的工作，使人们可以善用有限的时间来提高做事 的效率与质量。 以自动地面清洁装置为例， 一般自动地面清洁装置是利用控制器来控制电机的运 转，电机便能够带动自动地面清洁装置的轮子，使自动地面清洁装置在地面上以一预设行 程移动，同时达到清洁地面的功能。当自动地面清洁装置在地面上移动时，障碍物的阻碍或 电机运转的异常，使自动地面清洁装置无法按照预设行程移动。 由于自动地面清洁装置在运作时，使用者不一定会在现场监控自动地面清洁装置 的使用状态，因此为了提高使用的便利性与安全性，自动地面清洁装置必须具有自我检测 的功能。主要目的是通过自我检测，来判断自动地面清洁装置是否完成预定行程或是否有 其它异常状态，进而发出信号通知使用者进行异常排除的动作，以避免造成自动地面清洁 装置的损坏。
发明内容
本发明提供一种自动地面清洁装置，其能够检测其电机的运转状态。
本发明提供一种方法，用以检测上述自动地面清洁装置的电机的运作状态。
本发明提供一种自动地面清洁装置，其包括一电机、一控制单元及一光电编码器。 电机具有一转轴。控制单元输出一控制指令以控制电机。光电编码器包括一编码转盘、一 发光元件及一感光元件。编码转盘固定于转轴并随着转轴转动。发光元件适于发射光线至 编码转盘。感光元件适于接收通过编码转盘的光线。光电编码器传送一信号至控制单元， 控制单元依据控制指令与信号判断一异常状况是否发生。 在本发明的一实施例中，发光元件及感光元件分别设置于编码转盘的两侧，且位 于一实质上平行于转轴的直线上，使得感光元件适于接收发射自发光元件并穿通过编码转 盘的光线。 在本发明的一实施例中，当上述异常状况发生时，控制单元输出一异常排除指令 以控制电机。异常排除指令可驱动电机反转或停止电机运转。 在本发明的一实施例中，自动地面清洁装置还包括一人机界面，控制单元配合人 机界面来输出一异常信号。 本发明还提供一种电机运作状态的检测方法，用以检测一自动地面清洁装置的一 电机是否发生一异常状况。输出一控制指令以控制电机。发出一光线至一编码转盘，其耦 接至电机的一转轴。接收通过编码转盘的光线以传送一信号。依据控制指令与信号判断异
3常状况是否发生。 在本发明的一实施例中，检测方法还包括当上述异常状况发生时，输出一异常信 号的步骤。 在本发明的一实施例中，检测方法还包括当异常状况发生时，输出一异常排除指 令的步骤。异常排除指令可驱动电机反转或停止电机运转。 基于上述，本发明利用光电编码器来测量电机的转轴的实际旋转角度，并传送一 信号至控制单元，而控制单元则依据一用以控制电机的控制指令与前述信号来判断一异常 状况是否发生。 为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。
图1是本发明的一实施例的自动地面清洁装置的示意图。
具体实施例方式
图l是本发明的一实施例的自动地面清洁装置的示意图。请参照图1，自动地面清 洁装置100具有在地面上自动行走同时清洁所行经区域的功能，其分别由一移动单元及一 清洁单元所提供。在本实施例中，自动地面清洁装置100包括一本体110、一控制单元120 及一电机130。控制单元120能输出一控制指令以控制电机130，而电机130还具有一转轴 132，用以输出转矩，其中电机130属于上述的移动单元。 自动地面清洁装置100还包括一光电编码器140。光电编码器140是一种角度检 测装置，其能够将转轴132沿旋转轴线R旋转的角度的量，利用光电转换原理转换成相应的 脉冲信号，用以检测电机130的运作状态。 光电编码器140包括一编码转盘142。编码转盘142同轴地设置并固定于电机130 的转轴132，因此当转轴132沿着旋转轴线R作旋转时，编码转盘142便会以相同的角速度 沿着旋转轴线R旋转。在本实施例中，编码转盘142可为一固定直径的圆板，其上等分地开 通多个狭缝。 光电编码器140还包括一发光元件144及一感光元件146，其中发光元件144适于 发射光线至编码转盘142，而感光元件146则适于接收通过编码转盘142的光线，用以产生 一信号传送至控制单元120。 当编码转盘142沿旋转轴线R转动时，发光元件144所发射的光线便会周期性地 穿透编码转盘142上的狭缝至其另一侧的感光元件146，而感光元件146将其所接收的周期 性的光线转换成相应的脉冲信号。 在本实施例中，发光元件144与感光元件146还可分别设置在编码转盘142的两 侧，且位于一与转轴132实质上相互平行的直线上。 控制单元120可依据控制指令与传送自光电编码器140的信号来判断异常状况是 否发生。当异常状况发生时，控制单元120输出一异常排除指令，用以控制电机130，其中异 常排除指令例如驱动电机130反转或停止电机130的运转。 在本实施例中，自动地面清洁装置IOO还包括一人机界面150(例如图象界面或声音界面)，而控制单元120可配合人机界面150来输出一异常信号。 下文将针对一种应用于上述实施例的自动地面清洁装置100的电机130运作状态 的检测方法作详细介绍。 首先，输出一控制指令以控制电机130。在本实施例中，当使用者在使用自动地面 清洁装置100时，使用者会通过操作界面来设定自动地面清洁装置100的移动行程，而自动 地面清洁装置100的控制单元120便根据使用者的设定传送一控制指令至电机130。接着， 电机130执行上述控制指令，并依据此控制指令来旋转转轴132，而同时旋转编码转盘142。
然后，发出一光线至编码转盘142。在本实施例中，可利用发光元件144发射光线 至编码转盘142。 之后，接收通过编码转盘142的光线以传送一信号。在本实施例中，可利用感光元 件146接收发射自发光元件144并穿透编码转盘142的光线，使得光电编码器140可传送 一信号至控制单元120。 最后，依据上述控制指令与上述信号来判断电机130的异常状况是否发生。在本 实施例中，可利用控制单元120依据上述控制指令与上述信号来判断电机130的异常状况 是否发生。 当电机130的异常状况发生时，可由控制单元120自动进行异常排除指令，例如使 驱动电机130反转以排除障碍或直接停止电机130运转，或是配合人机界面150(例如影像 界面或声音界面)来输出一异常信号，用以通知使用者自动地面清洁装置100目前的使用 情形。因此，使用者便能够作进一步的处理，以避免造成自动地面清洁装置100的损坏。
此外，上述感光元件146接收穿透编码转盘142上狭缝的光线，并将所接收的光线 转换成脉冲信号，用以相应地计算出转轴132的实际转动角度。因此，编码转盘142上等分 开通的狭缝数量越多，感光元件146所计算的实际转动角度的精确度便越高。因此，可利用 增加编码转盘142上的狭缝数量，来提升测量实际转动角度的准确性。
综上所述，本发明利用光电编码器来测量电机的转轴的实际旋转角度，并传送一 信号至控制单元，而控制单元则依据一用以控制电机的控制指令与前述信号来判断一异常 状况是否发生。 虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域 中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明 的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
一种自动地面清洁装置，其特征在于，包括电机，具有转轴；控制单元，输出控制指令以控制上述电机；以及光电编码器，包括编码转盘，固定于上述转轴并随着上述转轴转动；发光元件，用于发射光线至上述编码转盘；以及感光元件，用于接收通过上述编码转盘的光线，其中上述光电编码器传送信号至上述控制单元，上述控制单元依据上述控制指令与上述信号判断异常状况是否发生。
2. 根据权利要求1所述的自动地面清洁装置，其特征在于，上述发光元件及上述感光 元件分别设置在上述编码转盘的两侧，且位于一条平行于上述转轴的直线上，使得上述感 光元件适于接收发射自上述发光元件并穿透上述编码转盘的光线。
3. 根据权利要求1所述的自动地面清洁装置，其特征在于，当上述异常状况发生时，上 述控制单元输出异常排除指令以控制上述电机。
4. 根据权利要求3所述的自动地面清洁装置，其特征在于，上述异常排除指令驱动上 述电机反转。
5. 根据权利要求3所述的自动地面清洁装置，其特征在于，上述异常排除指令停止上 述电机运转。
6. 根据权利要求1所述的自动地面清洁装置，其特征在于，上述自动地面清洁装置还 包括人机界面，上述控制单元配合上述人机界面来输出异常信号。
7. —种电机运作状态的检测方法，用以检测自动地面清洁装置的电机是否发生异常状 况，其特征在于，上述检测方法包括输出控制指令以控制上述电机；发出光线至编码转盘，上述编码转盘耦接至上述电机的转轴； 接收通过上述编码转盘的光线以传送信号；以及 依据上述控制指令与上述信号判断上述异常状况是否发生。
8. 根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，上述检测方法还包括当上述异常状 况发生时，输出异常信号的步骤。
9. 根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，上述检测方法还包括当上述异常状 况发生时，输出异常排除指令的步骤。
10. 根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，上述异常排除指令驱动上述电机反转。
11. 根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，上述异常排除指令停止上述电机运转。
全文摘要
一种自动地面清洁装置，包括一电机、一控制单元及一光电编码器。电机具有一转轴。控制单元输出一控制指令以控制电机。光电编码器包括一编码转盘、一发光元件及一感光元件。编码转盘固定于转轴并随着转轴转动。发光元件适于发射光线至编码转盘。感光元件适于接收通过编码转盘的光线。光电编码器传送一信号至控制单元，控制单元依据控制指令与信号判断一异常状况是否发生。
文档编号A47L11/24GK101779938SQ20091000357
公开日2010年7月21日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者朱志诚, 李威邦 申请人:和硕联合科技股份有限公司