技术领域
[0001] 本
发明是针对驱动系统,其配置为维持用于婴儿摇摆器的用户
选定的摆幅。
背景技术
[0002] 婴儿摇摆器是一种常用的幼儿用品,可以营造出适度摇晃,使婴儿有舒适感和安全感。
发明内容
[0003] 根据示范
实施例,驱动系统包括
电机组件和
传感器组件。一般来说,电机组件包括电机、枢
转轴以及配置为使电机连接至枢转轴的
齿轮箱。传感器组件包括
编码器轮和传感器。编码器轮包括围绕其周边形成的一系列隔开的槽(和/或“虚拟”槽,其通过围绕编码器轮的周边的振荡的黑与亮区域而产生),并配置为连接至齿轮箱,使得编码器轮由齿轮
直接驱动。传感器配置为感测槽(无论是真实的槽或虚拟的槽)何时通过传感器并生成指示槽何时通过传感器的
信号。驱动系统还包括控制
电路,控制电路配置为接收来自传感器的信号并计算摇摆器的当前摆幅,摇摆器的当前摆幅作为在一特定时间段内通过传感器的槽的数量的函数。将当前摆幅和用户设定的所需摆幅相比较,并且控制电路指令电机相应地调整其功率输出。驱动系统还包括为电机供给电
力的电源。
附图说明
[0004] 现在将参照附图,附图不是必须按比例绘制,其中:
[0005] 图1显示了婴儿摇摆器的前视立体图;
[0006] 图2显示了根据本发明示范实施例的电机组件;
[0007] 图3显示了根据本发明示范实施例的图2的电机组件连接至下壳体;
[0008] 图4显示了根据本发明示范实施例的图3的电机组件还连接至中间壳体;
[0009] 图5显示了根据本发明示范实施例的传感器组件;
[0010] 图6显示了根据本发明示范实施例的驱动系统;
[0011] 图7显示了根据本发明示范实施例的用于控制婴儿摇摆器的摆幅的方法。
具体实施方式
[0012] 在下文中,将参考相关附图更加充分地描述本发明,附图描绘了本发明的优选实施例。然而,应该理解的是,本发明可以以许多不同的形式体现,而不应认为限于此处所描述和/或显示的实施例。
[0013] 图1图示了根据示范实施例的婴儿摇摆器100。在所图示的实施例中,婴儿摇摆器100包括:
支架102;至少一个摇摆臂104,其可枢转地连接至支架102;摇摆座106,其连接至摇摆臂104。支架102包括:基部108,其配置为搁置在
支撑表面(例如地板110)上;基本直立部分112,其连接至基部108并从基部108向上延伸。图示实施例包括两个摇摆臂104,但可选实施例可以包括仅一个摇摆臂104,或包括另外的摇摆臂104。摇摆臂104优选地以钟摆状布置方式连接至支架102的
顶点,但如果需要也能够连接在沿着支架的直立部分112的其他部位。如图1所示,摇摆臂104配置为相对于支架102枢转。摇摆座106固定至摇摆臂104,并且适于接纳婴儿或儿童。在一些实施例中,摇摆器100配置为折叠以允许更容易储存和/或携带。
摇摆器100还包括内部驱动系统,内部驱动系统配置为驱动摇摆臂104通过一摇摆弧,如以下进一步说明的。
[0014] 在优选实施例中,内部驱动系统配置为以用户(如父母或监护人)预选的摆幅来驱动摇摆臂104。摇摆器100可以包括用户
接口180,用户接口180包括
控制器,控制器允许监护人选择多个预定摆幅之一(例如,10°、20°或30°)。可选地,所需摆幅可通过下列方式设定:由用户手动使摇摆臂104
定位在所需摆幅并且触发一控制器,该控制器使得驱动系统计算并维持摇摆器的当前所需摆幅。
[0015] 图2图示了根据本发明的示范实施例的电机组件114。电机组件114包括电机,电机配置为通过旋转运动驱动枢转轴116。枢转轴116连接至摇摆臂104中的一个,使得当枢转轴116旋转时,摇摆臂104枢转通过一摇摆弧。电机可以是传统的机电电机118,如图2所示,或可以是可选的
驱动器件,例如电磁驱动系统。电机118可以通过齿轮箱120连接至枢转轴
116,齿轮箱120用来降低枢转轴116的每分钟转数的数值。齿轮箱120包括至少一个正齿轮(spur gear)122,正齿轮122配置为
啮合编码器轮,如图5所示,并在下面更详细地描述。电机118可由各种电源(未显示)提供电力,例如
电池或与电源插座电连接的电源线。
[0016] 图3图示了图2的电机组件114连接至下壳体124。下壳体124配置为支撑电机组件114,并且包括第一接收开口126,第一接收开口126配置为接合传感器组件的一部分,如图5所示,在下文作更详细的描述。
[0017] 图4图示了图2的电机组件114连接至下壳体124和中间壳体128两者。中间壳体128包括第二接收开口130、轮形凹部(wheel well)132以及传感器壳体134,第二接收开口130与第一接收开口126通常对齐。
[0018] 图5图示了根据本发明的示范实施例的传感器组件136。传感器组件136包括
配对正齿轮138、配对正齿轮轴140、编码器轮142和
光学传感器144。配对正齿轮138连接至编码器轮142,并且配置为配合该正齿轮122(如图2所示),使得当正齿轮122接合该配对正齿轮138时,编码器轮142旋转。编码器轮142配置为定位于轮形凹部132中,为了防止编码器轮
142与轮形凹部132的物理性
接触,间隔件146可以定位在配对正齿轮138和编码器轮142之间。编码器轮142还包括围绕其周边形成的一系列等距间隔的槽148,槽148允许日光和/或环境光通过(在可选实施例中,槽可以是“虚拟的”使得:位于圆盘上的交替的黑白条纹允许光通过)。光穿过槽148并且入射光学传感器144,光学传感器144被固定地定位成邻近编码器轮142。随着编码器轮142被正齿轮122旋转,传感器144有效计数在预定时间段上通过的槽148的数量(即传感器144被光入射的次数)。因此,传感器144能够确定正齿轮122转动的速度。此信息被传递到控制电路(未显示),控制电路利用该信息来计算摇摆弧的当前摆幅,当前摆幅作为在给定时间段内计数出的槽148的函数。控制电路然后将当前摆幅与用户设定的所需摆幅比较,并指令电机118相应地调整功率输出。值得注意的是,传感器144不检测电机的速度,而是只能够感测正齿轮122的运动。
[0019] 图6图示了根据本发明的优选实施例的驱动系统组件150。驱动系统组件包括电机组件114、传感器组件136、下壳体124和中间壳体128,如关于之前的附图所描述的。配对正齿轮轴140配置为接合第一接收孔126和第二接收孔130,从而稳定传感器组件136相对于电机组件114的
位置。此外,如图所示,编码器轮142配置为利用间隔件146定位在轮形凹部132内,该间隔件防止编码器轮142与轮形凹部132接触,使得轮形凹部132不会干扰编码器轮142的旋转。光学传感器144配置为固定地定位在传感器壳体134内并且邻近编码器轮142,从而当轮142旋转时允许传感器144感测槽148通过。
[0020] 图7图示了一种用于控制婴儿摇摆器的摆幅的方法。该方法包括以下步骤:电源发送
能量至电机(步骤200);电机驱动齿轮箱(步骤202);齿轮箱直接驱动枢转轴和编码器轮(步骤204);传感器发送第一信号至控制电路,该第一信号指示齿轮箱内的至少一个齿轮的转速(步骤206);控制电路利用齿轮速度输入来计算当前摆幅的值(步骤208);以及控制电路发送第二信号,该第二信号使电机调整功率输出从而以更接近所需摆幅的摆幅或以所需摆幅来驱动摇摆器(步骤210)。
[0021] 对这种婴儿摇摆器所做的超出此处明确提到的那些的各种变化和
修改被视为在本发明的范围内。应当指出的是,此处提到的特定配置和目标仅仅是示范性的,而不是限制性的。