CN104271005A

CN104271005A - 用于家具的电动家具驱动器、用于监控电动家具驱动器的脉宽比的方法及相应的家具

Info

Publication number: CN104271005A
Application number: CN201380022562.XA
Authority: CN
Inventors: 阿米·希利
Original assignee: Dewertokin GmbH
Current assignee: Dewertokin Technology Group Co Ltd
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2033-02-28
Also published as: WO2013127940A2; CN107568985B; EP2819552A2; US9713387B2; EP2819552B1; WO2013127940A3; CN107568985A; DK2819552T3; US20150048763A1; CN104271005B

Abstract

本发明涉及一种用于通过输出元件调整家具(1)的可移动部件(4、5)的电动家具驱动器(100)，包括：a)至少一个调整驱动器(7，8)，其分别具有至少一个电动机、联接至电动机的速度降低机构，速度降低机构确保输出元件被驱动地联接并能够线性移位和/或旋转移动，当所述输出元件到达预定位置时，所述输出元件使端开关和/或参考开关和/或开关装置致动，b)至少一个控制装置(9)，和c)至少一个操作单元(10)，所述控制装置(9)包括用于输出元件的定位设备，定位设备包含具有计数器和记录装置的控制块，用于评估至少一个电动机的反电动势的脉冲。所述控制装置(9)包括数字电位计，数字电位计输出电值作为输出值，电值与所述输出元件的位置成比例。在另一实施方式中，控制装置包括监控设备。本发明还涉及用于监控电动家具驱动器的脉宽比的方法和家具(1)。

Description

用于家具的电动家具驱动器、用于监控电动家具驱动器的脉宽比的方法及相应的家具

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于家具的电动家具驱动器。本发明还涉及用于监控电动家具驱动器的脉宽比的方法。本发明还涉及相应的家具。

背景技术

具有多个用于支撑人位于家具上的支撑表面的家具是众所周知的，并被用作床、沙发、椅子等等。这些家具包括至少一个可移动的支撑表面，其相对于至少一个另一支撑表面可移动地安装。该可移动的支撑表面是靠背部分和/或腿部分，其通过至少一个电动家具驱动器是可调整的。为了该目的，该可移动的支撑表面通过合适的配件可以是可枢转的和/或可移动的。也可以利用一个或多个家具驱动器以高度可调的方式布置诸如床架的基础元件。

电动家具驱动器包括至少一个电动机，该电动机经常被设置为换向器直流电动机。该电动机在下游设有齿轮，其中通常使用直流(DC)齿轮电动机。电动家具驱动器还包括操作单元和控制单元。该操作单元可以以有线或无线的方式来设置以及该操作单元包括大量的按钮，在该按钮被致动时通过信号传输提供用于在相应的旋转方向上电触发相应的电动机的控制信号。

已提供了用于定位电动家具驱动器的输出元件的各种解决方案。在一个解决方案中，该控制单元包括用于计数相应的电动机的脉冲信号的计数器。该脉冲在第一旋转方向上增加，以及在第二旋转方向上减小。所谓的存储器控制单元被用作重复设置先前可确定的位置。先前可确定的位置可由用户存储并被再次重复检索(即再次设置)。

作为脉冲发生器的具有霍尔传感器、簧片触点和挡光板的电动机是已知的。霍尔传感器是昂贵的且难以安装，例如将其信号发生器(磁体)与被设置在单独的电路板上的霍尔传感器分开安装是复杂的。要求两个霍尔传感器用于可靠识别旋转方向。具有多芯电缆(例如五芯电动机电缆)的电缆布线是必要的。该控制单元要求使用微处理器或微计算机。现有的没有存储器控制单元的家具是无法改造或难以改造的。

文献DE 10 2009 049 267 A1描述了用于定位电动驱动器(特别是家具的电动驱动器)的输出元件的方法和装置。在该过程中，相应的电动机的反电动势的脉冲被检测和评估。

发明内容

本申请的目的是提供一种改进的电动驱动器。

另一目的是提供一种改进的方法。

又一目的是提供一种改进的家具。

该目的由具有权利要求1的特征的电动驱动器来实现。

该目的还由具有权利要求20的特征的方法和具有权利要求25的特征的家具来实现。

提供了一种电动家具驱动器，其控制装置包括用于存储器控制和同步控制的简单配置的数字电位计。

根据本发明的用于通过输出元件调整家具的可移动部件的电动家具驱动器包括a)至少一个调整驱动器，所述至少一个调整驱动器分别具有至少一个电动机、联接至所述电动机的转速降低齿轮机构，所述转速降低齿轮机构确保输出元件被驱动地联接并可线性移动和/或旋转移动，其中所述输出元件在到达预定位置时使端开关和/或参考开关和/或开关装置致动，b)至少一个控制装置，以及c)至少一个操作单元，其中所述控制装置包括用于所述输出元件的定位设备，所述定位设备包含具有计数器和存储器装置的控制块，用于评估所述至少一个电动机的反电动势的脉冲。提供至少一个监控设备用于监控所述至少一个电动机的检测到的反电动势的脉宽比。

该电动家具驱动器的可靠性是由这样的监控设备以简单的方式来改进的。

在一个实施方式中，监控设备包括具有脉冲形成器的至少一个滤波器单元，和具有脉宽比检测器、比较器和信号发生器的负载监控装置。已经注意到，在电动机的高负载下，反电动势的纹波的脉宽比以特定的方式改变。这些改变可有利地被监控设备识别。可以采取对策以提高可靠性和降低错误率。

如果脉冲形成器是方波脉冲形成器，则是有利的，从而总是确保定义的脉冲。

在另一个实施方式中，脉宽比检测器被设置为用于检测至少一个电动机的检测到的反电动势的脉宽比。例如，这可以通过简单的电子部件来设置，该电子元件可以以低价和高质量在市场上获得。

在另一个实施方式中，比较器被设置为用于比较检测到的脉宽比与预先确定的值。根据测量和检查，临界值为10/90的脉宽比。如果预先确定的值对应于10/90的脉宽比则是有利的。

信号发生器被布置为用于产生用于控制电动机的信号，以使电动机节流。因此，可以采取简单而有效的对策，以在达到脉宽比的临界值时提供更少的功率给每个电动机。此外，在高负载下通过节流保护电动机。

在另一个实施方式中，监控设备包括至少一个返回运动监控装置，其联接到滤波器单元的输出端。因此，可由相同的测量装置来确定在潜在的外部机械负载下电动机是否在停用短路状态下转动。

为了该目的，返回运动监控装置被布置成用于在电动机的短路和停用状态下识别电动机的电动机轴的旋转以及用于用信号通知该识别。因此，可以以简单的方式来识别电动机轴的转动以及通过外部机械影响在定位上的变化。相应的校正可通过例如将输出元件重新设置到具体定义的位置来实现。

在另一个实施方式中，监控设备配备有至少一个能量储存单元且连接到所述至少一个能量储存单元，优选为可充电的电池或高电容的电容器。因此，用于检测、评估和计数纹波的定位设备的电路的一部分在无电流的状态下可以通过能量储存单元运行至少特定时间间隔。

为了该目的，有利的是，能量储存单元的储存容量被设置成使得用于检测、评估和计数纹波的定位设备的电路的一部分在无电流的状态下可以通过能量储存单元运行至少特定时间间隔。

在另一个实施方式中，所述至少一个电动机配备有至少一个可桥接的串联电阻器用于平稳启动。因此，在根据现有技术的其它实施方式中通过PWM控制单元检测反电动势中的潜在干扰以简单的方法排除。如果该电阻器(或其一部分)同时用作反电动势的测量电阻器，则是特别有利的。

在另一个实施方式中，该控制装置可包括数字电位计，数字电位计发出作为输出值的电值，该电值与所述输出元件的位置成比例。

具有标准插入式连接器(两极)的标准电动机电缆(两条线)可用于控制单元是特别有利的。因此，在使用标准电动机时无须改变。

在一个实施方式中，数字电位计包括至少一个缓冲存储器单元和至少一个数模转换器，其中所述缓冲存储器单元用于中间存储计数器的计数，以及其中数模转换器将中间存储在缓冲存储器单元中的计数转换为模拟输出值。这允许数字电位计的简单配置。存储装置的已经存在的空闲存储容量可用作缓冲存储器单元。也可通过软件和现有的微处理器(多个微处理器)来设置数模转换器，从而确保节省空间。

由数模转换器转换得到的模拟输出值是电压值和/或电流值，进一步对其(电压值和/或电流值)进行处理是简单的。因此，具有安装作为行程传感器的电位计的家具驱动器可以有利地使用，其体现在例如非常简单的安装。该数模转换器的输出信号几乎与根据现有技术的家具驱动器中的电位计的模拟电压输出相同。

此外，由数模转换器转换得到的模拟输出值可位于预定的电压或电流间隔内，如0V到5V或5mA到20mA，其中最小值对应于输出元件的第一端位置状态以及最大值对应于输出元件的第二端位置状态。

缓冲存储器单元可以设置为可重写的易失性和非易失性存储器。因此，可以使用缓冲存储器单元的许多配置。

在另一个实施方式中，至少一个端开关在输出元件的端位置被致动时，用于控制电动机的供电的中断、用于控制电动机的短路以及用于控制用于控制或定位输出元件的参考点的重新设置。这一方面允许可靠的停用以及定义的电动机的状态(即在关闭状态的电阻制动)。

在另一个实施方式中，至少一个端开关被设置为在预先确定的位置的输出元件的运动区域内的参考开关，并用于控制用于控制或定位输出元件的参考点的重新设置。因此，可以大大减少在重复精度上的误差率。

与现有技术的具有脉冲发生器(如具有霍尔传感器的电动机)的家具驱动器的相关差异将在此处说明，其中具有霍尔传感器的电动机需要多个电动机之间彼此同步，以在例如高质量高度可调的桌子中精确定位。这种同步的家具驱动器是非常复杂和昂贵的。根据本发明的实施方式为同步的替代和高质量的定位精度奠定了基础，但其配置非常简单并提供了仅接近类似的定位精度的质量。然而，测试显示本发明的实施方式和方法已被证明是非常可靠的，达到了很高的定位质量水平，可以认为其在描述的家具中是完全足够的。

根据本发明的用于监控以上描述的电动家具驱动器的脉宽比的方法包括以下方法步骤：

(V1)通过测量电阻器或晶体管的特定电阻上的电压降来检测电动家具驱动器的至少一个电动机(M1)的反电动势的脉冲；

(V2)检测至少一个电动机的由此检测到的反电动势的纹波的脉宽比；

(V3)比较由此检测到的脉宽比与预先确定的值，以及

(V4)通过评估以这种方式获得的比较监控脉宽比。

有利地，可以容易地监控脉宽比，其中可以使用定位装置的同时存在的部件(测量电阻器、滤波器单元)。

如果方法步骤(V1)中检测到的脉冲可以被转换成方波脉冲则是有利的，因为方波具有定义形状且可以容易地处理。

根据执行的检查和测量的值，如果方法步骤(V3)中用于比较的预先确定的值对应于10/90的脉宽比则是有利的。

在实施方式中，在方法步骤(V4)中，当该值下降到低于临界比较值时，至少一个电动机的节流在运行时出现。如上所述，这可例如通过在电动机控制单元中干预简单地测量相应的控制信号来实现，其中至少一个串联电阻器与电动机串联连接。

此外，在方法步骤(V3)中，监控纹波的频率以及在方法步骤(V4)中在干扰或过载的情况发生时产生信号。额外的监控可以以这种方式提供。

根据本发明的家具(1)，包括：

a)用于将家具联接至安装位置的至少一个基础元件，以及b)至少一个支撑元件，该支撑元件包括相对该支撑元件或相对另一支撑元件或相对基础元件可移动地设置的部件，c)其中至少一个可移动地设置的部件被设置为可移动和/或可枢转，d)其中该家具包括至少一个机电家具驱动器，e)其中至少一个可移动地设置的部件联接到至少一个机电家具驱动器，并包括之前提到的电动家具驱动器。

在另一个实施方式中，控制装置包括存储器控制单元。通过使用具有数字电位计的电动家具驱动器可提供对传统调整驱动器的简单改造和简单配置。

因此，有利地，还可以是简单的方法即控制装置包括同步控制单元，其中至少两个电动家具驱动器的调整速度相对彼此调整，特别是相对彼此相等地定位。

这提供了存储器控制单元和同步控制单元，其可以插入到任何家具以及可连接到任何插入家具的电动家具驱动器。

附图说明

以下将参考附图更详细描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的示例性家具的示意性透视图；

图2至图2a示出了操作单元的示意性透视图；

图3示出了根据本发明的电动家具驱动器的实施方式的示意性框图；

图4至图4a示出了开关触点配置的示意性电路图；

图5示出了H桥电路的示意性电路图；

图6示出了具有输出元件和端开关或具有参考开关的调整驱动器的示意性框图；

图7示出了根据本发明的监控设备的示意性框图；以及

图8示出了根据本发明的方法的示意性流程图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的家具1的实施方式。图2和图2a示出了操作单元10、10’的示意性透视图。图3示出了根据本发明的电动家具驱动器100的实施方式的示意性框图。

该家具1显示为床，包括至少一个用于容纳物品、室内装饰品、床垫M和/或人的支撑元件3。例如，该支撑元件3被布置为板条基部、平坦的支撑表面等，并附接在基础元件2上，在这个例子中基础元件2是具有脚部的框架，用于将家具1联接至安装位置(例如，地面)。

支撑元件3包括靠背部4和腿部5，靠背部4和腿部5相对于支撑元件3和/或另一支撑元件或相对于基础元件2以可移动安装方式布置。在这个例子中，该可移动的布置通过所谓的运动配件6来实现。该运动被布置为可移位的和/或可枢转的。

该家具1还包括电动家具驱动器100，在这个例子中，电动家具驱动器100包括两个调整驱动器7、8、控制装置9和操作单元10。

可移动安装的靠背部4和腿部5分别联接至调整驱动器7、8。因此，靠背部4联接至调整驱动器7。调整驱动器8用于移动或调整腿部5。

在这个例子中，调整驱动器7、8被布置为线性驱动器。线性驱动器包括一个或多个电动机，其中每个电动机在下游设有具有至少一个齿轮速比差的转速降低齿轮机构。该转速降低齿轮机构可在下游设有例如以螺纹轴机构的形式的另一齿轮，其从电动机(图3)的旋转运动产生输出元件19的线性运动。连接至电动机的最后的齿轮元件或任何其它齿轮元件形成输出元件19。相应的调整驱动器的输出元件19与相应的家具部件(靠背部4、腿部5)相连接或替选地与连接至基础框架2的部件相连接，使得在各调整驱动器7、8的电动机操作期间可移动的家具部件4、5相对彼此或相对基础框架2调整。

如图3所示，调整驱动器7、8通过相应的驱动线100a连接至控制装置9。所述驱动线100a可被设置为插拔式电缆连接。控制装置9包括供电单元9a，其例如从输电网为调整驱动器7、8供电。为了该目的，在该示例中，控制装置9可通过具有电源插头9e的电源电缆9d连接至电源接线。电源插头9e通过电源电缆9d将输入侧的电源电压提供给控制装置9的供电单元9a，供电单元9a在第二侧提供以直流电压形式的低电压并将该电压传输至具有控制开关9b的电动机控制单元。

替选地，该控制装置在上游设有具有电源输入(没有更详细的示出)和在第二侧具有低电压输出的依赖电源的电源，其通过线9d提供以直流电压形式的低电压。

该家具1进一步与操作单元10、10’相关联，操作单元10、10’的控制元件12、13(图2)通过控制装置9控制调整驱动器7、8。

根据图2，操作单元10设有用于无线传输的发送器装置或发送器/接收器装置。无线传输可以是无线电传输链路、光传输链路(例如红外)和/或超声波传输链路，其中控制装置9设有相应的接收器装置。

在另一个实施方式中，如图2a所示，操作单元10’被设置为具有有线形式的操作线18。例如，操作线18可通过插入连接而连接至控制装置9。

操作单元10、10’设有操作元件12、13，用于操作相应的调整驱动器7、8。操作元件12、13被设置为例如按钮。操作元件12用于例如沿向上的方向移动相应地可移动的家具部件，以及操作元件13用于降低相应地可移动的家具部件。图2和图2a示出了用于6个调整驱动器的操作单元10、10’。

操作单元10、10’还设有指示器元件14，例如发光二极管。指示器元件14被用作功能显示、反馈、错误显示等。

还可以由多个操作元件和/或组合操作元件构成的额外的操作元件15，被用作所谓的调整驱动器7、8的存储器功能。

此外，额外的功能例如台灯和/或供暖可通过其它额外的操作元件16、17来控制。

额外的操作元件15、16、17可以设置为按钮和/或开关。

当操作元件12、13被致动时，控制信号传输至控制装置9用于通过传输链路以无线或有线方式触发相应的调整驱动器7、8。控制装置9包括具有开关元件的控制开关9b，该开关元件将传输链路的控制信号转换为用于开关相应的调整驱动器7、8的开关信号。该开关元件可以是例如继电器开关和/或半导体开关。操作单元10的操作元件12、13(其可手动致动)产生控制信号，在这个例子中该控制信号被控制装置9的接收器9c转换为用于开关元件的控制电流。在有线操作单元10’的例子中，操作元件12、13切换继电器开关或半导体开关的控制电流。在这两个例子中，继电器开关或半导体开关的电源开关切换相应的调整驱动器7、8的高电动机电流。

调整驱动器7、8被设置为换向器直流电动机或包含这样的电动机。

电动家具驱动器100的控制装置9还包括定位设备200，用于定位相应的调整驱动器7、8的相应的输出元件19。定位设备200根据文献DE 10 2009 059 267A1中描述的定位设备来布置，并配备有文献DE 10 2009 059 267 A1中描述的调整块110，在这个例子中示出了调整块110具有计数器117和存储器装置118。

相应的电动机M1的反电动势被检测用于多个调整驱动器7、8的所谓的存储器控制和/或同步控制，其中反电动势的所谓的纹波的评估被执行。关于这一点的方法在文献DE 10 2009 059 267 A1中也有更详细的描述，其中从整体上参考了该文件。

与DE 10 2009 059 267 A1的定位设备相反，根据本发明的电动家具驱动器100还包括监控设备20，该监控设备20用于监控电动机M1的检测到的反电动势的纹波的脉宽比，以及进一步和额外包括数字电位计120。以下更详细地描述监控设备20。

数字电位计120包括至少一个缓冲存储器单元121和至少一个数模转换器122。缓冲存储器单元122(被布置为可重写的易失性或非易失性存储器)连接至控制块110的计数器117并被用作计数器117的计数的缓冲存储器。数模转换器121将中间存储在缓冲存储器单元121中的计数转换为模拟输出值并使其可在模拟输出中获得。

该模拟输出值为例如电压值和/或电流值。其可以位于例如预定的电压或电流间隔内。最小值对应于输出元件19的第一端位置状态以及最大值对应于输出元件19的第二端位置状态。因此，该间隔可达到例如0V至5V，其中0V对应于输出元件19的第一端位置状态以及5V对应于输出元件19的第二端位置状态。这模拟连接至相应的调整驱动器7、8的输出元件19的电位计。

此外，控制装置9包括能量储存单元130。能量储存单元优选为可充电的电池或高电容的电容器。能量储存单元130的储存容量被设置成使得定位设备200用于检测、评估和计数纹波的电路的一部分在无电流的状态下可以通过能量储存单元130运行至少特定时间间隔。

图4和图4a示出了开关触点配置的示例性电路图。

在图4中，电动机M1通过第一连接线连接至转换触点S1的连接1。电动机M1的第二连接线通过电阻器R1连接至第二转换触点S2的连接1。转换触点S1和S2是例如相应的继电器的开关触点。

在另一个实施方式中(没有更详细的示出)，操作单元10包括至少两个转换触点S1和S2，通过操作元件12、13使转换触点致动。

图4示出了电动机M1处于停用状态。转换触点S1和转换触点S2的断开触点连接2相互连接并连接至控制装置9的供电单元(未显示)的正线。转换触点S1和转换触点S2的接通触点连接3也相互连接并连接至控制装置9的供电单元(未显示)的负/地线。图4示出了电动机M1的停用状态。在这个例子中，电动机M1通过转换触点S1和S2的断开触点2和电阻器R1发生短路。该状态也被称为电阻制动。

为了检测电动机M1的反电动势，在电阻器R1的连接A和连接B处测量电压，在电动机M1运行期间由于电动机电流流过电阻器R1，该电压在电阻器R1上下降。

在根据图4的配置中，也可在电动机M1短路时检测电动机电流，尽管短路，由于高负载该电动机电流通过转动电动机M1的电动机轴来产生。例如，这样的转动可在通过引入高动力来克服插入在电动机轴和力引入之间的机械齿轮的自动锁定时发生。制动设备也可在意想不到的过载转矩的情况下仍然允许电动机轴的转动。此处可检测这样的情况并启动相应的对策。

在图4a所示的可替选的实施方式中，电动机M1的反电动势的检测也可发生在供电线上。在这个例子中，电阻器R2被设置在负/地线上连接至转换触点S1和S2的接通触点连接3。电动机M1的电动机线在这个例子中直接连接至转换触点S1、S2的连接1。电动机M1的反电动势可依赖于其电动机电流在电阻器R2的连接A’和连接B’处检测。在这个例子中，当电阻器R2被布置在所有电动机的公共电源线上时只有一个电动机可被移位。

在负/地线上的另一电阻器R3可实现具体实施方式的其它功能，其将在下面进行更详细的说明。

为了所谓的软启动功能，所述电阻器R3可转换为线。例如，这以这样的方式发生：电阻器R3可以通过触点桥接。该桥接在软启动期间打开，使得电动机电流必须流过电阻器R3。在相应的启动时间后，该桥接再次关闭以及电阻器R3被桥接用于电动机M1的正常运行。

可替选地或额外地，可切换串联或并联的电阻器，其中其分别以自动方式桥接，例如通过继电器触点或半导体开关。电阻器R3也可以是具有额外的桥接的NTC。

也可使用可调电阻器例如晶体管来代替电阻器R3。该电阻器可通过斜坡函数被控制到更高或较小的程度。该斜坡函数是电流控制的和/或温度控制的。高电流导致短期的斜坡。

电阻器R2和电阻器R3也可被替选地设置在实施方式中或组合设置在实施方式中，使得使用一个电阻器可实现两个功能(例如软启动和反电动势检测)。在软启动后，桥接以这样的方式发生：剩余的电阻保留下来，反电动势可通过该剩余的电阻下降以用于检测。

通过使用电阻器R3和上述的替选或补充，与电动机M1的PWM触发相比，提供了重要的优点：维持了软启动和反电动势的评估。PWM触发会干扰所谓的反电动势的纹波的评估。

此外，软启动也可理解为最初描述的节流，因为在电动机激活以及同时用于高负载的移动时脉宽比可以在临界范围内，其损害纹波的评估和计数。软启动或节流表现得像根据本发明的电阻器。在最简单的例子中，电阻器按照以上描述的来使用。另一电阻器还包括虚部以及也可包括电感或电容。因此，电阻R3也可以是电感或包括电感。

如DE 10 2009 059 267 A1中所描述的，反电动势的评估是通过滤波器以模拟和离散的方式执行的，并在通过微处理器的数字化后发生，该微处理器存在于控制装置9中并设有相对高的扫描速度。

每个调整驱动器7、8的电动机M1也可通过半导体开关来切换和控制。图5示出了所谓的H桥电路的示意性电路图。

电动机M1连接在两个相应的晶体管T1、T2和T3、T4(分别串联开关)之间的桥臂。在这个例子中，电阻R1被切换为与电动机M1串联。晶体管T1…T4可布置为MOS-FET，其中其在空闲状态部分导电或不导电。

示出了用于检测电动机M1的反电动势的几种可能性，以下简单以表的形式说明。

表1

序号	连接1	连接2
			1	A	B
2	C	接地
			3	D	接地
4	C	D
			5	E	F

6	C	正极
			7	D	正极

优选地，根据序号1的测量通过电阻器R1在连接A和连接B处发生，因为在短路状态还可以检测电动机M1的旋转。

根据序号4的测量允许集电极电流的波动的检测。

由于晶体管T1…T4在导电状态分别具有特定电阻，因此根据序号5的测量可以例如通过晶体管T2发生(以及，显然还可通过任何其它晶体管T1…T4发生)。因此，各晶体管T1…T4的特定电阻可以以最简单的可行方式利用。

在电动机M1的停用状态，即在电动机M1将短路以产生电阻制动的状态，在这个例子中晶体管T2和晶体管T4以导电方式切换成接地。

图6示出了具有输出元件19和端开关S3、S4、S5的调整驱动器7、8的示意性框图。输出元件19可通过调整驱动器7，8在箭头的方向上沿着调整路径19b来调整。在到达端位置时，凸轮19a配合端开关S3或S5。有关更详细的描述参考文献DE 10 2009 059 267 A1。只有与该文献有关的差异将在下面描述。

第一个差异是当端开关S3或S5之一在输出元件19的相关端位置被致动时没有打开调整驱动器7，8的电动机电流电路。相反地，电源被停用，电动机M1短路以及用于控制或定位输出元件19的参考点被重新设置。

端开关S3和端开关S5以未更详细示出的方式包含在晶体管T1…T4或转换触点S1、S2的控制电路中。在也未更详细示出的替选实施方式中，端开关S3和端开关S5被设置为转换触点，在通过开关凸轮致动时中断电动机电流以及在触点转换时使电动机短路，以使电动机的电阻制动性能被激活。

第二个差异由至少一个第三端开关S4形成，开关S4设置在调整路径19a中预先确定的位置，例如在中间。如果在输出元件19的调整过程中至少一个第三端开关S4由凸轮19b致动，则用于控制或定位输出元件19的参考点相应地被重新设置。

也就是说，端开关S3和端开关S5通过切断电源、使电动机短路和重新设置参考点来停用电动机M1。端开关S3仅重新设置参考点。这减少了输出元件19的定位的错误率。

在图6所示的示例中，端开关S3、S4和S5设有断开触点，其中断开触点的连接1相互连接并连接至公共端开关连接EG。端开关S3、S4和S5的断开触点的各连接2分别独立地连接至端开关连接E5、E6、E7。端开关连接EG、E5、E6、E7连接至控制装置9。

还注意到，当在各调整驱动器7、8上有高负载时，在反电动势的评估期间待计数的脉冲或纹波的出现可能有问题。这可能由多种因素引起，但是对纹波的影响为一方面在滤波后纹波的脉宽比改变(参见文献DE 10 2009 059 267 A1)以及另一方面纹波的振幅降低。在这一过程中，不再可能计数任何纹波或计数太多的纹波。深度检查表明，特定的脉宽比(如10/90)形成了临界点。

图7示出了根据本发明的监控设备20的示意性框图。

监控设备20包括具有脉冲形成器21a的滤波器单元21以及具有脉宽比检测器23、比较器24和信号发生器25的负载监控装置22。

滤波器单元21包括两个例如在DE 10 2009 059 267 A1中描述的滤波器。相应的电动机M1的反电动势通过电阻器R1、R2和/或R3(由于电动机电流流过，电压在所述电阻器的连接处下降)测量(以上已解释)并提供给滤波器单元21。优选地，滤波器单元21包括两个滤波器。有关滤波器功能的描述参考文献DE10 2009 059 267 A1。

在这个例子中，滤波器单元21的输出信号由脉冲形成器21a形成为方波信号。在相关电动机M1过载的情况下，方波信号的脉宽比显著减小，其中因为电动机M1的速度下降因此频率也降低。此外，可获得类似于方波或稍微失真的方波信号的信号，然而该信号可以被评估为方波信号。

脉宽比检测器23检测由此形成的方波信号的脉宽比并将其提供给比较器24，比较器24将该脉宽比与预先确定的值(例如临界值10/90)进行比较。在该比较中，一旦检测到的脉宽比低于或超过预先确定的值，则以相应的方式用信号通知信号发生器25。

之后，信号发生器25产生相应的输出信号，该信号发生器25将输出信号提供给输出端25a用于相关电动机M1的进一步处理。

这些产生的输出信号的进一步处理由控制装置9执行，其以这样的方式执行：以节流的方式在相关电动机M1的电源上执行动作。这以这样的方式实现：执行电动机M1的PWM控制以用于节流，或者串联电阻器连接在电动机M1前面的输入电路。该串联电阻器可以是上述电阻器R3或例如所指示的可行的具有电阻部件R3的上述电感。

此外，在这个示例中，监控设备20包括具有返回运动检测单元27的返回运动监控装置26，返回运动检测单元27的输入端连接至滤波器单元21的输出端。上文已经提到过，例如根据图4，在电动机M1处于短路状态时还是可以检测电动机电流。为了这个目的，在相关电动机M1处于短路状态时返回运动检测单元27由控制装置9通过控制输入28来激活。然后，当返回运动检测单元27由于所检测的反电动势确定电动机M1的电动机轴的旋转时，其产生发送给输出端29的信号用于进一步处理，例如注册或警告消息。返回运动检测单元27设有高放大率的放大器以检测甚至小的反电动势的量。

监控设备20可以集成在DE 10 2009 059 267 A1的定位设备200中，使得该监控设备20设置为额外的单元，其中该监控设备20包括自己的滤波器单元21。监控设备20还可以以相应的方式联接至现有的定位设备200的滤波器的输出端，其中添加了脉冲形成器21a。

最后，图8示出了根据本发明的用于监控电动家具驱动器100的脉宽比的方法的示意性流程图。

在第一方法步骤V1中，检测电动家具驱动器100的相应的电动机M1的反电动势。这通过测量电阻器R1、R2、R3或晶体管T1、T2、T3、T4的特定电阻上的电压降来实现。相应的电压降由相关电动机M1的电动机电流产生。出现的脉冲或纹波由脉冲形成器21a形成为方波脉冲。

由此检测到的和形成的纹波的脉宽比在第二方法步骤V2中由脉宽比检测器23检测。脉宽比检测器23产生信号，脉宽比检测器23将该信号以先前确定的形式提供给比较器24。

在另一方法步骤V3中，比较器24比较提供给其的信号与预先确定的值(例如临界值10/90)。以这样的方式提供该预先确定的值：可通过比较器24将该预先确定的值与由脉宽比检测器23以简单和可靠的方式提供的信号进行比较。

一旦比较器24比较出检测到的脉宽比低于或超过预先确定的值，则在用于监控电动家具驱动器100的脉宽比的第四方法步骤V4中，这通过比较器24以相应的方式用信号通知信号发生器25。之后，如上所述，信号发生器25产生相应的输出信号。

负载监控系统还可在纹波的频率落在特定值以下时识别干扰或过载的情况。这可由比较器24来执行。

本发明并不局限于以上描述的实施方式。可在所附权利要求的范围内进行修改。

例如，电动机M1可以在临界脉宽比的情况下完全停用。该事件的文件可以存储在存储器(未显示)中，随后可以读出。同时，光/声/触觉信号可以通过相应的信号发射装置发射。

通过监测设备20的负载监测可以形成相应的电动机M1的所谓的智能过流关闭系统。

·如果纹波频率下降以及如果另一参数改变(例如，如果电动机中的电动机电流上升电压下降)，则会出现干扰或过载的情况。

·在第一次启动期间学习行程：至少一个参数(纹波频率和/或电动机电流和/或电动机电压)在整个调整路径19b(图6)上被永久检测。软件写入表“取决于参数的行程路径”。因此，可检测对电力要求更高的调整范围/或具有平稳运行的范围。

·在电动机的常规操作中，该表形式了参考值。如果当前确定的参数基本上偏离了表中的值，则有可能出现过载或干扰的情况。

·该表也可以是预先编程的以及是特定家具的特征。

除非另有说明，否则以上描述的电气或电子性质的所有或个别的特征和功能可用于以离散方式设置的电路。替选地或另外地，本发明的另一目的为将个别功能和特征设置为程序或各个程序段，其配合例如以微控制器形式的计算设备的计算过程。

为了这个目的，各连接A至H、EG、E4至E7连接至微控制器的输入。下列可认为是程序段：根据最初描述的具有脉宽比的检测和评估的脉宽比检测器23和与临界值10/90的比较，在这个例子中作为用于监测脉宽比程序段和/或作为用于负载监控的程序段；根据最初描述的滤波器单元21，在这个例子中作为具有至少一个平均值计算的计算程序的图像；根据最初描述的具有返回运动检测单元27的返回运动监控装置26，在这个例子中现作为在电动机M1停用时进一步计数纹波信号的计算程序；根据最初描述的用于识别干扰或过载的情况的负载监控，在这个例子中现在作为具有预定存储值的比较的计算程序；根据最初描述的信号发生器25，在这个例子中现在作为用于切换开关或控制微控制器的输出的校准程序。

附图标记列表

1 家具

2 基础元件

3 支撑元件

4 靠背部

5 腿部

6 运动配件

7、8 调整驱动器

9 控制装置

9a 供电单元

9b 控制开关

9c 接收器

9d 电源电缆

9e 电源插头

10、10’ 操作单元

11 壳体

12、13 操作元件

14 指示器元件

15、16、17 额外的操作元件

18 操作线

19 输出元件

19a 凸轮

19b 调整路径

20 监控设备

21 滤波器单元

21a 脉冲形成器

22 负载监控装置

23 脉宽比检测器

24 比较器

25 信号发生器

25a 输出端

26 返回运动监控装置

27 返回运动检测装置

28 控制输入

29 输出端

100 电动家具驱动器

100a 驱动线

110 控制块

117 计数器

118 存储器装置

120 数字电位计

120a 模拟输出

121 缓冲存储器单元

122 数模转换器

130 能量储存单元

200 定位设备

A…H，A’，B’ 连接

EG、E4…E7 端开关连接

M 床垫

M1 电动机

R1…R3 电阻器

S1…S2 转换触点

S3…S5 端开关

T1…T4 晶体管

V1…V4 方法步骤

Claims

1.一种用于通过输出元件(19)调整家具(1)的可移动部件(4、5)的电动家具驱动器(100)，包括：

a)至少一个调整驱动器(7，8)，所述至少一个调整驱动器分别具有至少一个电动机(M1)、联接至所述电动机的转速降低齿轮机构，所述转速降低齿轮机构确保所述输出元件(19)被驱动地联接并能够线性移位和/或旋转移动，其中所述输出元件(19)在到达预定位置时使端开关(S3，S4，S5)和/或参考开关和/或开关装置致动，

b)至少一个控制装置(9)，以及

c)至少一个操作单元(10)，

其中所述控制装置(9)包括用于所述输出元件(19)的定位设备(200)，所述定位设备包含具有计数器(117)和存储器装置(118)的控制块(110)，用于评估所述至少一个电动机(M1)的反电动势的脉冲，

其特征在于，

d)设置至少一个监控设备(20)，用于监控所述至少一个电动机(M1)的检测到的反电动势的脉宽比。

2.根据权利要求2所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述监控设备(20)包括具有脉冲形成器(21a)的至少一个滤波器单元(21)以及具有脉宽比检测器(23)、比较器(24)和信号发生器(25)的负载监控装置(22)。

3.根据权利要求3所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述脉冲形成器(21a)是方波脉冲形成器。

4.根据权利要求2或3所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述脉宽比检测器(23)被设置为用于检测所述至少一个电动机(M1)的检测到的反电动势的脉宽比。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述比较器(24)被设置为用于比较检测到的脉宽比与预先确定的值。

6.根据权利要求5所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述预先确定的值对应于10/90的脉宽比。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述信号发生器(25)被设置为用于产生用于控制所述电动机(M1)的信号，以使所述电动机(M1)节流。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述监控设备(20)包括至少一个返回运动监控装置(26)，所述返回运动监控装置连接至所述滤波器单元(21)的输出端。

9.根据权利要求8所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述返回运动监控装置(26)被设置为用于在所述电动机(M1)的短路和停用状态下识别所述电动机(M1)的电动机轴的旋转以及用于用信号通知所述识别。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述监控设备(20)配备有至少一个能量储存单元(130)且连接到所述至少一个能量储存单元(130)，所述至少一个能量存储单元优选为可充电的电池或高电容的电容器。

11.根据权利要求10所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述能量储存单元(130)的储存容量被设置成使得用于检测、评估和计数纹波的所述定位设备(200)的电路的一部分在无电流的状态下能够通过所述能量储存单元(130)运行至少特定时间间隔。

12.根据前述权利要求中任一项所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述控制装置(9)包括数字电位计(120)，所述数字电位计输出电值作为输出值，所述电值与所述输出元件(19)的位置成比例。

13.根据权利要求12所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述数字电位计包括至少一个缓冲存储器单元(121)和至少一个数模转换器(122)，其中所述缓冲存储器单元(121)用于中间存储所述计数器(117)的计数，以及其中所述数模转换器(122)将中间存储在所述缓冲存储器单元(121)中的计数转换为模拟输出值。

14.根据权利要求13所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，由所述数模转换器(121)转换得到的所述模拟输出值是电压值和/或电流值。

15.根据前述权利要求14所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，由所述数模转换器(121)转换得到的所述模拟输出值在预定的电压间隔或电流间隔内，其中最小值对应于所述输出元件(19)的第一端位置状态和最大值对应于所述输出元件(19)的第二端位置状态。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述缓冲存储器单元(121)被设置为可重写的易失性存储器或非易失性存储器。

17.根据前述权利要求中任一项所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，至少一个所述端开关(S3、S5)在所述输出元件(19)的端位置被致动时，用于控制所述电动机(M1)的供电的中断、用于控制所述电动机(M1)的短路以及用于控制用于控制或定位所述输出元件(19)的参考点的新设置。

18.根据前述权利要求中任一项所述的电动家具驱动器(100)，其特征在于，至少一个端开关(S4)被设置在预先确定的位置并用于控制用于控制或定位所述输出元件(19)的参考点的新设置。

19.根据前述权利要求中任一项的电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述至少一个电动机(M1)配备有至少一个可桥接的串联电阻器(R3)，以用于软启动。

20.一种用于监控根据权利要求1至19中任一项所述的电动家具驱动器(100)的脉宽比的方法，其特征在于下列方法步骤：

V1)通过测量电阻器(R1、R2、R3)或晶体管(T1、T2、T3、T4)的特定电阻上的电压降，来检测所述电动家具驱动器(100)的所述至少一个电动机(M1)的反电动势的脉冲；

V2)检测所述至少一个电动机(M1)的检测到的反电动势的纹波的脉宽比；

V3)比较如此检测到的脉宽比与预先确定的值，以及

V4)通过评估以这种方式获得的比较监控脉宽比。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在方法步骤V1)中检测到的脉冲被转换成方波脉冲。

22.根据权利要求20或21所述的方法，其特征在于，在方法步骤V3)中用于比较的所述预先确定的值对应于10/90的脉宽比。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其特征在于，在方法步骤V4)中当所述值下降到低于临界比较值时，所述至少一个电动机(M1)的节流在运行时发生。

24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，其特征在于，在方法步骤V3)中监控所述纹波的频率以及在方法步骤V4)中在干扰或过载的情况下产生信号。

25.一种家具(1)，包括：

a)至少一个基础元件(2)，所述基础元件用于将所述家具(1)连接至安装位置，以及

b)至少一个支撑元件(3)，所述支撑元件包括相对于所述支撑元件(3)或相对于另一支撑元件(3)或相对于所述基础元件(2)可移动地设置的部件(4、5)，

c)其中至少一个可移动地设置的部件(4、5)被设置为可移动的和/或可枢转的，

d)其中所述家具(1)包括至少一个电动家具驱动器(100)，

e)其中所述至少一个可移动地设置的部件(4、5)联接到所述至少一个电动家具驱动器(100)，

其特征在于，

f)根据权利要求1至19中任一项设置所述至少一个电动家具驱动器(100)。

26.根据权利要求25所述的家具(1)，其特征在于，控制装置(9)包括存储器控制单元。

27.根据权利要求25或26所述的家具(1)，还包括至少两个电动家具驱动器(100)，其特征在于，所述控制装置(9)包括同步控制单元，其中所述至少两个电动家具驱动器(100)的调整速度相对彼此调整，特别是相对彼此相等地设置。