ONCQUE APPLICATION GUIDE 02
電風扇與空氣清淨機
姿態偵測暨防傾倒保護應用指南
姿態判斷 × 全向傾倒 × 異常停機 × 智慧家電
介紹電風扇、循環扇、空氣清淨機等直立式家電如何利用傾斜感測器偵測姿態與傾倒狀態,並透過控制系統執行停機、警示或安全保護。
01
姿態異常判斷
02
固定角度偵測
03
全向傾倒保護
04
停機/警示控制
01
為什麼直立式家電需要姿態與傾倒偵測?
電風扇、循環扇、空氣清淨機、除濕機與移動式空調等直立式家電,可能因碰撞、推撞、搬動、電線拉扯或地面不平而產生傾斜甚至傾倒。
姿態異常可能影響設備正常運作;以風扇為例,若倒下後馬達仍持續運轉,可能增加機構卡住、產品損壞或接觸旋轉部件的風險。因此,可將傾斜狀態納入控制邏輯,作為停機、警示或安全保護的判斷條件。
02
只需要固定角度判斷時,不一定要使用 IMU
若系統只需要知道「正常/異常」或「是否超過設定角度」,固定角度傾斜開關即可提供簡單的狀態訊號,降低感測資料處理與韌體複雜度。
固定角度/狀態判斷
適合只需判斷正常、異常或是否超過設定條件的應用,可直接提供 ON/OFF 類型的控制輸入。
連續角度/動態姿態
若應用需要連續顯示精確角度、方向向量或動態姿態資訊,則應評估加速度計、IMU 或連續角度感測方案。
03
系統如何進行姿態與傾倒判斷?
正常運轉
姿態改變
超過設定條件
感測器輸出改變
停機/警示
控制邏輯:感測器主要提供狀態訊號,由 MCU、控制器或安全迴路執行後續停機或警示邏輯。
04
為什麼要考慮全向傾倒偵測?
實際傾倒方向無法預先確定,設備可能向前、向後、左右或斜向倒下。若產品的安全條件要求不同方向的傾倒都能被辨識,可評估全方向的姿態偵測方式,提高異常狀態判斷的完整度。
設計重點:全向偵測不是單純增加感測範圍,而是讓產品在不可預測的傾倒方向下,仍能維持一致的安全判斷邏輯。
05
建議感測方案與選型方向
| 應用需求 | 建議感測方向 | 說明 |
|---|---|---|
| 只需正常/異常判斷 | 固定角度傾斜開關 | 適合以 ON/OFF 狀態作為控制輸入。 |
| 需要固定角度、全方向判斷 | RBS31 系列 | 可作為直立式家電的姿態判斷輸入。 |
| 風扇防傾倒實際案例 | RBS3109 光電式滾珠感測器 | 原始案例用於風扇姿態與傾倒偵測。 |
| 需要連續角度數值 | 加速度計/IMU/傾角感測器 | 適合需要精確角度或方向向量的應用。 |
06
設計時建議確認哪些條件?
- 正常工作時可接受的最大姿態與傾斜範圍。
- 希望觸發停機或警示的角度與姿態條件。
- PCB、感測器位置與實際安裝角度,並納入整機機構公差。
- 設備啟動、馬達或風扇振動、搬運與碰撞是否可能造成短暫觸發。
- 傾倒後是否立即關機,以及設備扶正後是否允許自動重新啟動。
- 若需要精確角度值或方向資訊,應改採連續角度感測方案。
07
適合應用
應用示意包含:電風扇/塔扇、循環扇、空氣清淨機、除濕機、移動式空調與其他直立式智慧家電。
08
OncQue 應用方案
RBS3109|風扇防傾倒案例
原始案例中,RBS3109 光電式滾珠感測器已應用於風扇產品,透過即時姿態與傾倒偵測,在設備倒下時提供停機判斷訊號。
RBS31 系列|固定角度、全方向姿態判斷
另一份指南則將 RBS31 系列定位為固定角度、全方向姿態判斷的感測方案,可評估應用於電風扇、空氣清淨機與其他直立式家電。
型號評估原則:實際型號仍應依觸發角度、安裝方向、振動條件與控制需求評估。
CONTACT ONCQUE
提供設備正常姿態、希望觸發的角度、PCB 安裝方向與振動條件,可協助評估感測器規格與配置方式。