CN111184345B - 电动桌安全运行的控制方法及其控制单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动桌安全运行，为了解决现有电动桌安全防夹系统检测倾斜角度存在准确率低和灵敏度不够的整体造价过高的问题，提供一种电动桌安全运行的控制方法，包括：通电后启动存储在存储器中，传感器单元默认设定值或自行设定的设定值；电动桌升降时，电控模组激活传感器单元，传感器单元监测电动桌升降时的振动幅度，并记录振动幅度超过设定值的次数，当记录到的振动次数大于默认设定值或自行设定的设定值时，电控模组控制电动桌上的动力机构向电动桌升或降时的相反方向做回弹动作，本发明防夹力可以小到10千克左右，加速度和陀螺仪传感器竖直安装在小板上，其效果增加了陀螺仪的对振动检测的灵敏度，与直接安装在电路板上相比，振幅扩大1.5倍。

Description

电动桌安全运行的控制方法及其控制单元

技术领域

本发明涉及电动桌安全运行技术领域，尤其是一种电动桌安全运行的控制方法及其控制单元。

背景技术

现有电动安全桌，在监测到桌板倾斜角度达到一定程度后，桌板会停止运动，针对申请公布号为：CN 106473449 A，发明名称为：一种电动桌及电动桌的控制方法，在实际使用时发现监测桌板倾斜角度的方法，存在滞后和无反应的状态，尤其在以下情况下特别明显，桌板的上方或下方有阻碍物，阻碍物的作用点与桌体升降时受力点处于一个平衡位置，当桌板抵到阻碍物时倾斜角度不会发生偏移或是说小于0.3度，此时安全模式不会启动；最常见的就是人钻到桌子底下，桌面下降，人体的背部抵住桌板，桌板整体依然保持水平，安全桌的安全模式不会启动，而且此种情况出现几率十分的大；简单的说现有电动桌安全防夹系统，大多检测桌体的倾斜角度，从而实现安全防夹，检测倾斜角度存在准确率低和灵敏度不够，以及使用高精度角度监测单元会使得桌子的整体造价过高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有电动桌安全防夹系统，大多检测桌体的倾斜角度，从而实现安全防夹，检测倾斜角度存在准确率低和灵敏度不够，以及使用高精度角度监测单元会使得桌子的整体造价过高的问题，提供一种电动桌安全运行的控制方法及其控制单元。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电动桌安全运行的控制方法，其特征在于，包括：

a)、系统上电后，调取存储在存储器中传感器单元默认设定值或自行设定的设定值；

b)、电控模组和传感器单元处于待机状态；

c)、电动桌升降时，电控模组激活传感器单元，传感器单元监测电动桌升降时的振动幅度，并记录振动幅度超过设定值的次数，当记录到的振动次数大于默认设定值或自行设定的设定值时，电控模组控制电动桌上的动力机构作出防夹动作。

防夹动作具体为电控模组控制电动桌上的动力机构做出向电动桌升或降时的相反方向做回弹动作，回弹动作为电动桌上的动力机构驱动电动桌向电动桌升或降时的相反方向运动一段距离。

为了提高精度，所述传感器单元为包括加速度传感器和陀螺仪传感器的振动传感器单元，所述加速度传感器和陀螺仪传感器同时工作，陀螺仪传感器测量物理量偏转、倾斜时的转动角速度，并将测量到的数据传输给电控模组；加速度传感器的输出用于矫正陀螺仪传感器的输出，使静止时陀螺仪传感器的输出数据稳定在预设范围内。

为了进一步提高防夹效果，所述传感器单元还包括电流传感器，电流传感器检测电动桌上动力机构电流的大小，并将检测到的数据传输给电控模组，当电流传感器监测到电动桌上动力机构电流变量超过设定值时，电控模组控制电动桌上动力机构做出防夹动作。

进一步的，所述陀螺仪传感器，监测斜率大于80时的振动次数，并将检测到的振动次数传输给电控模组，当陀螺仪传感器监测到斜率大于80时的振动次数，超过设定值时，电控模组控制电动桌上动力机构做出防夹动作。

为了提高检测的准确度，所述传感器单元为包括加速度传感器和陀螺仪传感器的振动传感器单元，振动传感器单元监测电动桌桌体的振动，电动桌桌体包括桌面和桌腿。

为了方面调试回弹距离，所述回弹动作的参照物为电动桌的桌面，在回弹动作时动力机构驱动桌面回弹1～6cm。

进一步的提高防夹效果，所述传感器单元通过设定，实现传感器单元中的陀螺仪传感器和/或电流传感器检测到突变信号后做出防夹动作。

一种电动桌安全运行的控制单元，包括控制电动桌升降的电控模组和用于监测电动桌运行时数据的传感器单元，传感器单元将监测到的数据传输给电控模组，电控模组对接收到的数据进行处理后控制电动桌上的动力机构做出动作，其特征在于：所述传感器单元为振动传感器单元，振动传感器单元监测电动桌运行时的振动数据、并将监测到的数据传输给电控模组。

为了方便使用，所述电控模组包括控制芯片和存储器，存储器与控制芯片电连接、并将存储在存储器中的数据传输给控制芯片，控制芯片将存储器中的数据与接收到的传感器单元监测到的数据进行比对后，向电动桌上的动力机构发出相应的指令。

为了增大振幅，所述传感器单元为包括加速度传感器和陀螺仪传感器的振动传感器单元，加速度传感器和陀螺仪传感器安装在小板上，小板竖直设置在电控模组所在的电路板上。

本发明的有益效果是，本发明的一种电动桌安全运行的控制单元，利用陀螺仪计算出电动桌升降时的振幅，当振幅达到一定值时，触发电机的防夹操作，由于陀螺仪的对振动敏感，可解决现有技术中灵敏度不够的缺陷，陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置，利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪，陀螺仪又叫角速度传感器，是不同于加速度计的，陀螺仪的测量物理量是偏转、倾斜时的转动角速度，所以陀螺仪对振动非常敏感，通过陀螺仪可以对振动做很好的测量，而后根据振幅的大小，可以对电机做相应的控制操作。陀螺仪通过IIC接口与控制单元中的MCU进行通讯。通过陀螺仪实时检测电动桌的振动状态，当检测到电动桌运动姿态不正常时，会自动控制桌腿产生防夹动作。陀螺仪的接口为IIC接口，此接口为两线制接口，分别为数据发送接收口SDA，时钟口SCL。创建一个监听陀螺仪坐标变化的对象，并监听陀螺仪的变化，当陀螺仪的坐标状态发生变化时，实时计算出电动桌的振动幅度。加速度传感器的输出用来矫正陀螺仪的输出，使其在静止时陀螺仪的输出数据稳定在可接受的范围内。本发明防夹力可以小到10千克左右，防夹效果与传统防夹手段相比要好很多，加速度传感器和陀螺仪传感器竖直安装在小电路板的上面，其效果是增加了陀螺仪的对振动检测的灵敏度，与直接安装在电路板上相比，振幅扩大1.5倍。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的控制流程图。

图3是本发明的简易电路图。

图中:1.传感器单元，2.小板，3.电路板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

图1到图3所示的一种电动桌安全运行的控制方法及其控制单元，由控制电动桌升降的电控模组和用于监测电动桌运行时数据的传感器单元1，传感器单元1将监测到的数据传输给电控模组中的控制芯片，控制芯片将接收到的数据与保存在存储器中的默认设定值或自定义设定值进行比对，得出结果后控制电动桌上的动力机构做出防夹动作。防夹动作具体为电控模组控制电动桌上的动力机构做出向电动桌升或降时的相反方向做回弹动作，回弹动作为电动桌上的动力机构驱动电动桌向电动桌升或降时的相反方向运动一段距离。

本发明中的传感器单元1为振动传感器单元，主要采用双传感器，一个是加速度传感器，另一个为陀螺仪传感器，加速度传感器和陀螺仪传感器同时工作，陀螺仪传感器测量物理量偏转、倾斜时的转动角速度，并将测量到的数据传输给电控模组中的控制芯片；加速度传感器的输出用于矫正陀螺仪传感器的输出，使静止时陀螺仪传感器的输出数据稳定在预设范围内，提高精度。

陀螺仪传感器监测斜率大于80时的振动次数，并将检测到的振动次数传输给电控模组中的控制芯片，当陀螺仪传感器监测到斜率大于80时的振动次数，超过存储在存储器中记录的设定值时，电控模组中的控制芯片控制电动桌上动力机构做出回弹动作。

为了提高防夹效果，传感器单元1除了振动传感器单元还加装了一个电流传感器，电流传感器主要检测电动桌上动力机构运动时电流的大小，并将检测到的数据传输给电控模组中的控制芯片；当电流传感器监测到电动桌上动力机构电流变量超过设定值时，电控模组中的控制芯片控制电动桌上动力机构做出回弹动作；振动传感器单元和电流传感器中的任意一个检测到超过设定值量的数据后，电控模组中的控制芯片都会控制电动桌上动力机构做出回弹动作，通过设定也可以要振动传感器单元和电流传感器同时检测到超过设定值量的数据后，电控模组中的控制芯片才会控制电动桌上动力机构做出回弹动作。

振动传感器单元监测电动桌整个桌体的振动，电动桌的桌体包括桌面和桌腿，同时为了提高能检测到的振幅大小，加速度传感器和陀螺仪传感器安装在小板2上，小板2竖直设置在电控模组所在的电路板3上，经测试在基本不增加成本的基础上，能提高陀螺仪传感器检测振幅能力1.5倍，小板2的成本仅为几分钱，加上人工和其他步骤用料，成本不会超过一元，但是效果却是实实在在的提高了1.5倍，考虑到电控模组和传感器单元1要安装在电动桌的控制盒中，小板2的高度为3～4厘米。

结合具体操作介绍电动桌安全运行的控制方法，通电后根据自己的使用习惯或使用环境设定防夹参数，如陀螺仪传感器监测斜率大于80时的振动次数，设定三次，那么当检测满三次后就会启动回弹动作；如果不会设置或不高兴设置可以不设置，那么程序会按照预设值运行。通常情况下电控模组和传感器单元1处于待机状态；加速度传感器的输出用于矫正陀螺仪传感器的输出，使静止时陀螺仪传感器的输出数据稳定在预设范围内，提高精度；为了节省用电加速度传感器的矫正过程可以是周期性的，如每天一次或每周一次，具体的参数保存在存储器中。电动桌升降时，电控模组激活传感器单元1中的陀螺仪传感器，陀螺仪传感器监测电动桌升降时的振动幅度，并记录振动幅度超过斜率大于80时振动的次数，当记录到的振动次数大于默认设定值或自行设定的设定值时，电控模组中的控制芯片控制电动桌上的动力机构向电动桌升或降时的相反方向做回弹动作，回弹动作以电动桌的桌面为参照，电动桌上的动力机构驱动电动桌向电动桌升或降时的相反方向运动1～6cm，然后停止运行，回弹的距离可设定，通常默认设定值为3cm。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种电动桌安全运行的控制方法，其特征在于，包括：

a）、系统上电后，调取存储在存储器中传感器单元默认设定值或自行设定的设定值，所述传感器单元（1）为包括加速度传感器和陀螺仪传感器的振动传感器单元；

b）、电控模组和传感器单元（1）处于待机状态，加速度传感器的输出用于矫正陀螺仪传感器的输出，使静止时陀螺仪传感器的输出数据稳定在预设范围内；

c）、电动桌升降时，电控模组激活传感器单元（1），传感器单元（1）监测电动桌升降时的振动幅度，并记录振动幅度超过设定值的次数，当记录到的振动次数大于默认设定值或自行设定的设定值时，电控模组控制电动桌上的动力机构做出防夹动作，防夹动作具体为电控模组控制电动桌上的动力机构做出向电动桌升或降时的相反方向做回弹动作，回弹动作为电动桌上的动力机构驱动电动桌向电动桌升或降时的相反方向运动一段距离。

2.根据权利要求1所述的电动桌安全运行的控制方法，其特征在于：所述加速度传感器和陀螺仪传感器同时工作，陀螺仪传感器测量物理量偏转、倾斜时的转动角速度，并将测量到的数据传输给电控模组。

3.根据权利要求1或2所述的电动桌安全运行的控制方法，其特征在于：所述传感器单元（1）还包括电流传感器，电流传感器检测电动桌上动力机构电流的大小，并将检测到的数据传输给电控模组，当电流传感器监测到电动桌上动力机构电流变量超过设定值时，电控模组控制电动桌上动力机构做出防夹动作。

4.根据权利要求1或2所述的电动桌安全运行的控制方法，其特征在于：所述陀螺仪传感器，监测斜率大于80时的振动次数，并将检测到的振动次数传输给电控模组，当陀螺仪传感器监测到斜率大于80时的振动次数，超过设定值时，电控模组控制电动桌上动力机构做出防夹动作。

5.根据权利要求1所述的电动桌安全运行的控制方法，其特征在于：所述振动传感器单元监测电动桌桌体的振动，电动桌桌体包括桌面和桌腿。

6.根据权利要求1所述的电动桌安全运行的控制方法，其特征在于：所述回弹动作的参照物为电动桌的桌面，在回弹动作时动力机构驱动桌面回弹1～6cm。

7.根据权利要求3所述的电动桌安全运行的控制方法，其特征在于：所述传感器单元（1）通过设定，实现传感器单元（1）中的陀螺仪传感器和/或电流传感器检测到突变信号后做出防夹动作。

8.一种电动桌安全运行的控制单元，包括控制电动桌升降的电控模组和用于监测电动桌运行时数据的传感器单元（1），传感器单元（1）将监测到的数据传输给电控模组，电控模组对接收到的数据进行处理后控制电动桌上的动力机构做出防夹动作，其特征在于：所述传感器单元（1）为振动传感器单元，振动传感器单元监测电动桌运行时的振动数据、并将监测到的数据传输给电控模组；

所述传感器单元（1）为包括加速度传感器和陀螺仪传感器的振动传感器单元；

加速度传感器的输出用于矫正陀螺仪传感器的输出，使静止时陀螺仪传感器的输出数据稳定在预设范围内；

防夹动作具体为电控模组控制电动桌上的动力机构做出向电动桌升或降时的相反方向做回弹动作，回弹动作为电动桌上的动力机构驱动电动桌向电动桌升或降时的相反方向运动一段距离。

9.根据权利要求8所述的电动桌安全运行的控制单元，其特征在于：所述电控模组包括控制芯片和存储器，存储器与控制芯片电连接、并将存储在存储器中的数据传输给控制芯片，控制芯片将存储器中的数据与接收到的传感器单元（1）监测到的数据进行比对后，向电动桌上的动力机构发出相应的指令。

10.根据权利要求8所述的电动桌安全运行的控制单元，其特征在于：所述加速度传感器和陀螺仪传感器安装在小板（2）上，小板（2）竖直设置在电控模组所在的电路板（3）上。