TWI262296B - Electrical product and tilting control device thereof - Google Patents
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- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
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Description
1262296 I5014t\vf.doc/g 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種電子產品及其狀態檢測裝置，且 特別是有關於一種電子產品及其符合環保規定，且容易安 裝及使用的傾斜檢測裝置。 【先前技術】 在電子與資訊產業蓬勃發展的現代，電子產品已成為
人們生活中不可或缺的物品。一般家庭中常見的電子產品 不外乎是電視、電冰箱、冷氣、電腦、影音光碟(vide〇 CD， VCD)播放器以及數位視訊光碟(Digital Video Disc，DVD) 播放器等等，而這些電子產品大多需要在系統不受外力干 擾的6况下才可具有較佳的效能。換言之，當這些電子產 品在運轉時，若遭受外力而發生傾斜或搖晃，其内部元件 可能會因而損壞。 為了解決上述問題，習知係在電子產品内設置一水平 控制開關’以於電子產品發生傾斜或搖晃時，自動切斷電 的電源。圖1A繪示為習知水平儀在水平狀態下的 Ϊ的==意Ξm則齡f知水恤傾斜狀態 -二先枝圖1A’習知所使用的水平儀⑽-般係在- 具有導電性的水銀（汞）1G4,而水銀 照圖m 4Γ平⑽壁上狀有電㈣1G6。請參 餐到電$發生傾斜或搖晃時，水銀104將覆 咖對⑽而使電極對觸產生短路，此時電極對^ 1262296 15014twf.doc/g 所M接的電子產品之驅動電路110將自動立 避免電子產品因在傾斜狀“作動而產生非_=_。 然而，由於水銀為毒性物質，危險性較高，而且若未 適當處理廢棄的水銀，將對環境造成污染。由此可知方習 ^使用水銀的水平儀已無法在環保意識高寐的現代符合市 %所需。 【發明内容】 • 冑鑑於此，本發_目的就是在提供-種傾斜檢測裝 ^ ’可應用於任何系統中，以便於檢測系統是否在水平狀 .%下作動。而且，此傾斜檢職置係符合環保_關法規。 〇本t月的另一目的是提供一種電子產品，當此電子產 • „自動關閉電源或是發出警告訊號，以避免此 电產品中的某些元件因在傾斜狀態下作動而損壞。 ，卜亡發明-種傾斜檢測裝置，主要係由殼體、光源、 透光相、遮光元件、多個域測單元以及邏輯電路 • I ^其中，光源係配置於殼體内，用以發出一光線。 、"相係配置於殼㈣，並位於光源所發出之光線的行進 =。而且’透光箱之内部具有—承載面，用以承載遮 - 合兀1特別的是，當此傾斜檢測裝置傾斜時，遮光元件 、 二：箱之—端移動。此外’這些光感測單元亦是配置 ;^"亚分別位於透光箱之二端下方。邏輯電路則係 =ί些光感測單元，用以依據這些光感測單元所感測 之光強度而輪出訊號。 本I月還提出一種電子產品，主要係由一主驅動電路 1262296 15014twfdoc./g
以及士述之傾斜檢挪裝置所構成 以驅動此電子產口 如動電路#用 於…： 而傾斜檢測裝置中的邏輯二 灰先感測早元與主驄說兩μ 兒路係耦接 元所感測之光強度而 驅動電路之間，用以依 據 輪出訊號至主驅動電路， 以使主驅動 在本I a月的較佳實施例中，上 體例如是由不透光的材請構成，以避免置的殼 測到背景光而產生非預期的作動。免先“早元因感 括-導的施例中’上述之傾斜檢測裝置更包 源所發出的源與透光箱之間，用以將光 .^ ^的先線均勻地導向透光箱。此外，在一奋例中， 件例如是球狀體、滚筒或是其他可滾動之不透光物 電路依據此簡而執彳t適當的動作
♦在本發明的較佳實施例中，透光箱之承載面例如是呈 里以便於在傾斜檢測裝置未傾斜時，令遮光元件位於 聖，載面的最低點。在另一實施例中，透光箱之承載面 例如疋具有一限位部，且當傾斜檢測裝置未傾斜時，遮光 元件的位置係受限於此限位部。在一實施例中，此限位部 例如是一凹陷，此外，透光箱之承載面也可以具有兩個突 出’而這兩個突出之間即構成一限位部。 在本發明的較佳實施例中，上述之光感測單元例如是 由光敏電阻以及開關元件所構成。其中，開關元件係耦接 於光敏電阻與邏輯電路之間，用以選擇性地電性導通光敏 1262296 15014twf.d〇c/g 電阻與邏輯電路。在—實施例中， f '且此電晶體之基極係耗接至光“ 極則係耦接至邏輯電路。此外， 书日日脰之亦 邏輯電路。 、、、輯包路例如是一 Nor 本發明之傾斜檢測裝置係依據一 時:+1 ϋ 口身_釋，尸，# ^ ；斜’並^在:生傾斜或搖晃 產二 使用X銀，因此不會產生環保方面的問題。 易懂為他目的、特徵和優點能更明顯 明如下。祕a例，並配合所關式，作詳細說 【實施方式】 本發明係在電子產品中裝設傾钭 產品發生傾斜或搖晃時，令二置，以於電子 务雷早姦口* a 7匕包子產口口自動關閉電源，避 下將兴~口$ 搖晃的情況下因繼續運轉而損壞。以 例况明本發明，但其並非用以限定本發明，孰 其仍之細^ r 產扣200主要係由主驅動電路210
中，電子產22G所構成。在本發明之較佳實施例 200例如是電腦主機、VCD播放器或是DVD 1262296 15014twf.doc/g 播放器等家電用品，甚至是汽、機車等，本發明並 加以限定。 請繼續來日3 R。 口 貝^…、圖2，主驅動電路210係用以驅動電子產 2 2〇0。舉例來說，若電子產品2〇〇為電腦主機，則主驅 動電路210則係指主機板(mother board)(未繪示）上的電 路此外，傾斜檢測裝置220係耦接至主驅動電路21〇， 用以核測私子產品2〇〇是否發生傾斜，並將其所檢測到的 _ 、结果輸出至主驅動電路21〇，以使主驅動電路21〇依據檢 測結果來執行適當的動作。以下將舉例詳細說明本發明之 傾斜檢測裝置。 圖3繪示為本發明之一實施例中傾斜檢測裝置22〇的 立月豆透視圖。請參照圖3，傾斜檢測裝置22〇例如是由殼 脰222、光源224、透光箱226、遮光元件228、多個光感 測單元230以及邏輯電路232所構成。其中，光源224係 配置於殼體222内，用以提供一光線。在一較佳實施例中， ⑩ 光源224例如是發光二極體(light emitting diode，LED)或 是其他常見的發光裝置。 請繼續參照圖3，透光箱226係位於殼體222内之光 線行進路徑上，而且透光箱226内部具有一承載面225， 其係用以承載遮光元件228。在一較佳實施例中，光源224 與透光箱226之間還可以配置有一導光元件216，用以將 光源224所發出之光線均勻導向透光箱226，以提高光線 利用率。 1262296 15014twf.doc/g 特別的是，本實施例之透光箱226的承載面225例如 是呈U型。因此，當傾斜檢測裝置220處於水平狀態下時， 遮光元件228係位於u型承載面225的最低點，而當傾斜 檢測裝置220相對於水平面的傾斜角度大於某一預設角度 時，遮光元件228將往透光箱226的某一端移動。其中， 此處所述之預設角度係與U型承載面225的曲率有關，熟 習此技藝者可自行依據實際狀況所需來決定U型承載面 φ 225的曲率。 另外，遮光元件228例如是由丙烯-丁二烯-苯乙烯共 聚物（Acrylonitrile-Butadiene-Styrenetepolymer，ABS)或是 聚丙烯（polypropylene，PP)等聚合材料所構成的不透光 物體。而且，在本發明之較佳實施例中，遮光元件228例 如疋球狀體、滾筒或其他可滾動之不透光物體。雖然圖3 係繪不球狀體的遮光元件228,但其並非用以限定本發明。 圖4及圖5分別繪示為本發明之不同實施例中透光箱 鲁 2%之承載面225的示意圖。請參照圖4及圖5，值得一提 的是，若以可滾動之不透光物體作為遮光元件228，則在 本發明的其他實施例中，透光箱226之承載面225還可以 為一平面，且此平面係具有限位部227，以使遮光元件2 2 8 在傾斜檢測裝置220未產生傾斜時受限於承載面225之限 位部227，以避免遮光元件228產生非預期的位移量。舉 例來說，限位部227可以是一凹陷（如圖4所示），也可 以是由兩個突出223之間的部位所構成，如圖5所亍。 1262296 15014twf doc/g 明再芩照圖3，透光箱226兩端之下方例如是配置有 j測早凡23Q，而邏輯電路232則係_接至光感測單元 23〇。W斜檢測裝置22G處於水平狀態下時，光感測單元 230可直接接收到光源224所發出之光線強度◦然而，各 傾斜心測衣置22〇發生傾斜時，遮光元件228將在承載面 225上往透光箱226的一端移動，進而阻擋進入透光箱 下方之光感測單元230的部分光線。此時，邏輯電路232 將依據光感測單元23G所接收到的光線強度而輸出警告訊 號，且其例如是將訊號輸出至圖2之主驅動電路2iq，以 使主驅動電路21G依據此警告訊號而執行適當動作，其例 如是關閉驅動電源（未繪示）。 八 為使沾習此技蟄者更加瞭解本發明，以下將舉例詳細 說明本發明之傾斜檢測裝置的電路設計。 广⑽圖6紿示為本發明之一實施例中傾斜檢測裝置220的 簡單電路圖。請參照圖6，電源供應器221係用以提供光 源224以及光感測單元23〇所需之電源。值得注意的是， 本發明之光源224與光感測單元230可以藉由獨立的電源 供，器221提供電源，也可以與圖2之主驅動電路共用同 一電源（未繪示），本發明並未對其加以限定。 此外’本貫施例例如是在透光箱226兩端的下方分別 配置光感測單元230a與光感測單元230b，而光感測單元 230a例如是由光敏電阻(ph〇t〇-sensitive resist〇r)23如以及 開關(switch)元件238a所構成，光感測單元230b則例如是 11 !262296 15014twf.doc/g 敏電阻236b以及開關元件襲所構成。 器221係分別_至光敏電阻236a與光敏= = ::，238a输於光敏電阻 株用以選擇性地導通光敏—&與邏輯電^ 232 ^ 鳥則她接於光敏電阻遍與邏輯電路 说。S用以選擇性地導通光敏電阻236b與邏輯電路
作所述’在一較佳實施例中’其例如是以電晶體Q1 乍為= ^ 238a，而開關元件纖則例如是電晶體 雷pm ^體Φ之基極(baSe)B1例如是減至光敏 a 〃晶體Q2之基極B2例如是_接至光敏電阻 6b而甩曰a體Q1之集極(c〇llect〇r)cl與電晶體吸之集 極C2則例如是分別耦接至邏輯電路幻〕。 更值得提的疋，本實施例之邏輯電路例如是一 nor邏輯電路。以下將詳細說明圖6之傾斜檢測裝置㈣ 的電路作動。 請同時參照圖3及圖6，當傾斜檢測裝置220未發生 傾斜時，遮光元件228係位於透光箱226的中間部位，各 個光感測單元230可接收到的光線強度較強，所以光敏電 阻236a/236b的内電阻值較小。因此，流經電晶體q" q2 之基極B1/B2的電流將使得電晶體Q1/ q2處於飽和狀 態，此時電晶體Ql/ Q2之集極C1/C2將輸出低準位至邏 輯電路232,而邏輯電路232則輸出高準位之訊號。當圖2 12 1262296 15014twf.doc/g ，主驅動電路接收到邏輯電路232所輪出之高準 唬’則將電子產品2〇〇視為在水平狀態下運作，因此並 會執行任何額外的動作。 反之，當傾斜檢測裝置220發生搖晃或傾斜時，逹光 兀件228將往透光箱226之至少一端移動而阻擔到進入光 感測單元f〇a及/或光感測單元雇的部分光線，進而減 弱光感測單元230a及/或光感測單元23〇b所接 •度。此時，光敏電阻236a及/或光敏電阻島之内^^ 增加，因此流經基極B1及/或基極B2的電流將使得電晶 體Q1及/或電晶體Q2處於截止狀態，而集極C1及/或集 極C2將輸出南準位至邏輯電路232,而邏輯電路232則^ 出低準位之σ孔號。當圖2之主驅動電路21〇接收到邏輯電 路32所輸出之低準位訊號，將輸出關閉電源的訊號，以 避免電子產品200在此時損壞。 特另]值传’主思的是，在上述實施例中，傾斜檢測裝置 • 僅具有一透光箱226,但熟習此技藝者應該知道，具有 單一透光箱226的傾斜檢測裝置22〇僅能檢測相對某一單 轴的彳員斜。因此’為了檢測各個軸向上的傾斜程度，本發 明還可以在傾斜檢測裝置320中配置多個透光箱326，且 _置在這些透光相326内的遮光元件228係沿不同之轴向 移動，以使此傾斜檢測裝置320可檢測多轴向的傾斜，如 圖7所示。 备然’在本發明之電子產品中，可以同時配置有多個 13 J262296 15014twf.doc/g 所接㈣的ί ^之傾斜檢測I置係依縣感測單元 =;度來判斷是否發生傾斜，並且在發生傾 避免電子產品中的㉔元件=閉電源。因此，本發明可 ^一件口在傾斜狀態下作動而損壞。 的傾钭巧⑽彻光電效應的原縣檢測物體 Γ:ϊ太:水銀，因此不會產生環保方面的問 4。而且，本發明之傾斜檢測裝置 亦 用水銀之水平儀的製造秘安全。 n以使 雖然本發明已以較佳實施:揭露如上 限定本發明，购熟f此技#者，在賴發 ^範圍内:當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之3 1(1圍當視_之巾料利範圍所界定者為準。 Μ 【圖式簡單說明】 圖1Α结不為習知水平儀在水平狀態下的剖面簡單示 意圖。 圖1Β則緣示為習知水平儀在傾斜狀態下的剖面 示意圖。 圖2繪示為本發明之實施例中電子產品的方塊示意 圖。 〜 圖3繪不為本發明之一實施例中傾斜檢測裝置 立體透視圖。 14 1262296 15014twf.doc/g 圖4及圖5分別繪示為本發明之不同實施例中透光箱 226之承載面225的示意圖。 圖6繪示為本發明之一實施例中傾斜檢測裝置220的 簡單電路圖。 圖7繪示為本發明之另一實施例中傾斜檢測裝置的立 體透視圖。 【主要元件符號說明】 100 :水平儀 102 :密閉容器 104 :水銀 106 :電極對 110 :驅動電路 200 :電子產品 210 :主驅動電路 216 :導光元件 220、320 :傾斜檢測裝置 221 :電源供應器 222 :殼體. 223 :突出 224 :光源 225 :承載面 226 :透光箱 227 :限位部 228 :遮光元件 15 1262296 15014twf doc/g 230、230a、230b :光感測單元 232 :邏輯電路 236a、236b :光敏電阻 238a、238b :開關元件
Bl、B2 :電晶體之基極
Cl、C2 :電晶體之集極
Ql、Q2 :電晶體
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Claims (1)
1262296 15014twf.doc/g 十、申請專利範圍： 1·一種傾斜檢測裝置，包括： 一殼體； 一光源，配置於該殼體内，適於發出一光線； 至少一透光箱，其内部具有一承載面，且該透光箱係 配置於該殼體内，並位於該光線之行進路徑上； 一遮光元件，位於該透光箱内之該承載面上，且當該
傾斜T測裝置傾斜時，該遮光元件往該透光箱之一端移動； 多數個光感測單元，配置於該殼體内，並分別位於該 透光箱之二端下方；以及 / 一、一，輯電路，耦接至該些光感測單元，適於依據該些 光感測單元闕測之光強度而輸ώ-訊號。 女申明專利乾圍第1項所述之傾斜檢測裝置 括一導光元件，配置於該光源與該透光箱之間。 申明專利範圍第1項所述之傾斜檢測裝置，盆 該遮光7L件包括球狀體或滚筒。 〃 …4:如申請專利範圍帛丨额述之傾斜檢測震置， 該透光箱之該承載面係呈u型。 八 請專利範圍帛1項所述之傾斜檢測裝置，盆中 该透光箱之該承載面一卷 /、 未傾斜時，該遮光元件二位;傾斜檢測裝置 該限料^相第5顿述之傾斜檢測裝置，其中 7.如申請專·圍第5項所述之傾斜檢崎置，其中 17 1262296 15014twf.doc/g 且該限位，位於該些 /透光相之5亥承載面具有二突出， 突出之間。 測裝置 其中 欠8.如申請專利範圍第1項所述之傾斜檢 各該光感測單元包括： 一光敏電阻；以及 一開關元件，耦接於該光敏電阻與該 適Hi生地電性導通該光敏電阻與該邏輯“，間’ 各該開nt·圍第8項所述之傾斜檢測裝置，其中 括—電晶體’且該電晶體之基極係輕接至 ^阻’而該電日θ日體之集極軸接至該邏輯電路。 該邏輯朗第1項所述之傾斜檢測裝置，其中 茨延铒電路為一 nor邏輯電路。 ★二專利範圍第1項所述之傾斜檢測裝置，其中 Μ體之材貝為不透光之材質。 12·—種電子產品，包括： 一f驅動電路，適於驅動該電子產品； 至夕一傾斜檢測裝置，包括·· 一殼體； + —光源，配置於該殼體内，適於發出一光線； 夕。透光箱’其内部具有一承載面，且該透光箱係配 一於忒豉體内，並位於該光線之行進路徑上； 遮光7G件’位於該透光箱内之該承載面上，且當該傾 "檢$裝置傾斜時，該遮光元件往該透光箱之一端移動； 夕數個光感測單元，配置於該殼體内，並分別位 18 1262296 15014twf.doc/g 於該透絲二端的下方；以及 ^ ^輯笔路’柄接至該些光感測單元與該主驅動 思路適於依據該些光感測單元所感測之光強度而輸 出一訊號至該主驅動電路。 、13·如申請專利範圍帛12項所述之電子產品，其中該 =斜n置更包括—導光元件，配置於該光源與該透光 相之間。 ❿ 14.如甲請專利範圍帛12項所述之電子產品，其中該 遮光7L件包括球狀體或滾筒。 ι〜5.如申請專利範圍第12項所述之電子產品，其中該 透先相之該承載面係呈U型。 請專利範圍第12項所述之電子產品，其中該 嶇光兀件係受限於該限位部。 限^利範圍第16項所述之電子產品，其中該 透光箱之該承賴述之電子產^，其中該 出之間。 ’、一犬出，且该限位部係位於該些突 19·如申請專纖㈣^ 該光感測單元包括： 、之奸產…其中各 —光敏電阻；以及 適於選耦接於該光敏電阻與該邏輯電路之間， 、、 電性導通該光敏電阻與該邏輯電路。 19 1262296 15014twf.doc/g 20. 如申請專利範圍第19項所述之電子產品，其中各 該開關元件包括一電晶體，且該電晶體之基極係耦接至該 光敏電阻，而該電晶體之集極係耦接至該邏輯電路。 21. 如申請專利範圍第12項所述之電子產品，其中該 邏輯電路為一 NOR邏輯電路。 22. 如申請專利範圍第12項所述之電子產品，其中該 殼體之材質為不透光之材質。
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Priority Applications (2)
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