CN111568107A - 电动床及电动床防共振方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种电动床及电动床防共振方法，电动床防共振方法包括以下步骤：在驱动电机旋转时，持续获取电动床的震动信息；根据所述震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件；若达到预设的震动条件，则按照预设规则调整所述驱动电机的转速。本发明电动床及电动床防共振方法，通过检测电动床的震动情况，判断是否将要达到共振，通过调节驱动电机的转速可以主动避让，避免电动床共振，使电动床使用更加舒适，增强用户体验。

Description

电动床及电动床防共振方法

技术领域

本发明涉及到电机控制领域，特别是涉及到一种电动床及电动床防共振方法。

背景技术

电动床一般由电动推杆驱动，在卧室使用时，电机机械的噪音严重影响使用者的体验，尤其是一定速度下的电机转动导致电动床共振时，不仅噪音大，对电动床的使用寿命和机械强度都造成不利影响，推杆电机的控制器应该避免电机工作在这样的状态或这种状态附近。电动床一般由电动推杆驱动，在卧室使用时，电机机械的噪音严重影响使用者的体验，尤其是一定速度下的电机转动导致电动床共振时，不仅噪音大，对电动床的使用寿命和机械强度都造成不利影响，推杆电机的控制器应该避免电机工作在这样的状态或这种状态附近。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种电动床及电动床防共振方法，用于解决过去电动床的驱动时震动较大的问题。

本发明提出了一种电动床防共振方法，包括：

在驱动电机旋转时，在驱动电机旋转时，持续获取电动床的震动信息；

根据震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件；

若达到预设的震动条件，则按照预设规则调整驱动电机的转速。

进一步地，在驱动电机旋转时，持续获取电动床的震动信息的步骤之前，包括：

判断所述驱动电机是否处于旋转状态；

若是，则生成开启信号，所述开启信号用于开启所述电动床防共振方法。

进一步地，根据震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤，包括：

根据所述震动信息获取振幅；

判断当前的振幅是否达到设定的振幅阈值；

若是，则判定达到预设的震动条件。

进一步地，根据震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤，包括：

根据震动信息中的振幅数据获取当前的振幅变化率；

判断振幅变化率是否达到设定的变化率阈值；

若是，则判定达到预设的震动条件。

进一步地，所述根据所述震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤，包括：

根据所述震动信息获取振动频率；

判断所述振动频率是否达到设定的频率阈值；

若是，则判定达到预设的震动条件。

进一步地，通过调整驱动电机的转速的步骤，包括：

按照设定规则生成控制驱动电机变速的变速控制信号；

通过变速控制信号控制驱动电机增加/减少旋转速度。

进一步地，通过调整所述驱动电机的转速的步骤之后，包括：

在设定时间后控制驱动电机回归到设定的旋转速度。

进一步地，根据震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤之前，包括：

去除震动信息中异常数据。

本发明还提出一种电动床，应用上述任一项的电动床防共振方法，包括床体、振动传感器、控制器；床体包括床本体和驱动电机，床本体在驱动电机的带动下做调位动作；控制器与振动传感器连接，振动传感器用于获取所述电动床的震动信息并将震动信息发送至控制器，控制器用于处理震动信息并控制驱动电机。

进一步地，振动传感器设有多个，每个振动传感器设于床本体不同的位置，用于分别检测其对应的位置的震动信息。

本发明电动床及电动床防共振方法，通过检测电动床的震动情况，判断是否将要达到共振，通过调节驱动电机的转速可以主动避让，避免电动床共振，使电动床使用更加舒适，增强用户体验。

附图说明

图1是本发明电动床,一实施例的结构示意图；

图2是本发明电动床防共振方法一实施例的步骤示意图；

图3是本发明电动床防共振方法另一实施例的步骤示意图；

图4是图1中步骤S2一实施例的步骤示意图；

图5是图1中步骤S2另一实施例的步骤示意图；

图6是图1中步骤S2第三实施例的步骤示意图；

图7是图1中步骤S3一实施例的步骤示意图；

图8是本发明电动床防共振方法另一实施例的步骤示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图2，本发明提出了一种电动床防共振方法，应用于上述的电动床控制器1，包括：

S1、在驱动电机旋转时，持续获取电动床的震动信息；

S2、根据震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件；

S3、若达到预设的震动条件，则通过调整驱动电机3的转速。

在上述步骤S1中，在驱动电机3处于旋转状态时，控制电动床调整靠背角度时，通过振动传感器2可以持续获得电动床的震动信息，通过持续获取震动信息，实时获取电动床的震动情况，震动信息包括振幅、振动频率，振幅产生的时间等和震动有关的信息。

在上述步骤S2中，通过判断是否达到预设的震动条件可以间接的判断是否要达到或接近共振的状态，进而可以通过调整避免共振的产生，提高用户的体验。

在上述步骤S3中，通过调整驱动电机3的转速，当线性变化的电机速度引起电动床振动的快速增加时，可以迅速降低电机速度或快速增加电机的速度，让电机转速回避长时间停留在共振点附近，避免引起电动床的共振。

或者，在电动床振动的快速增加时，回调电机转速并维持一段时间，随着电动床姿态的变化，其共振点频率偏移后再继续做调整，从而避免电动床的共振。

参照图3，在本实施例中，在驱动电机旋转时，持续获取电动床的震动信息的步骤S1之前，包括：

S01、判断驱动电机3是否处于旋转状态；

S02、若是，则生成开启信号，开启信号用于开启电动床防共振方法。

在上述步骤S01中，判断驱动电机3是否处于旋转状态，是电动床防共振方法存在的前决条件，当驱动电机3没有处于旋转状态时，不能通过本电动床防共振方法防止共振。

在上述步骤S02中，通过确认了驱动电机3的工作状态的确定，来判断达到本电动床防共振方法的实施条件。

参照图4，在本实施例中，根据震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤S2，包括：

S21、根据震动信息中获取振幅；

S22、判断当前的振幅是否达到设定的振幅阈值；

S23、若是，则判定达到预设的震动条件。

在上述步骤S21中，振幅为振动传感器2探测获得，因为在当电动床的振动接近其谐振频率时，振幅会快速上升，在谐振点达到最大振幅，伴随着频率的继续变化，振幅开始急剧变小，直到远离谐振点，振幅会维持在一个相对很小的状态，因此通过振幅可以预测电动床是否接近谐振的状态。

在上述步骤S22中，通过振幅与设定的振幅阈值相减的方式判断当前的振幅是否达到设定的振幅阈值，当振幅与设定的振幅阈值相减的差大于等于零，则判定振幅达到设定的振幅阈值；当振幅与设定的振幅阈值相减的差小于零，则判定振幅未达到设定的振幅阈值。

在上述步骤S23中，通过判定当前的振幅达到设定的振幅阈值，作为符合触发控制驱动电机3旋转速度的触发条件，即震动条件，在达到震动条件后，即可以控制驱动电机3旋转速度调整，实现避免共振(谐振)的目的。

参照图5，在一些实施例中，根据震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤S2，包括：

S24、根据震动信息中的振幅数据获取当前的振幅变化率；

S25、判断振幅变化率是否达到设定的变化率阈值；

S26、若是，则判定达到预设的震动条件。

在上述步骤S24中，振幅变化率为在设定时间间隔内振幅的变化量，因为在当电动床的振动接近其谐振频率时，振幅会快速上升，在谐振点达到最大振幅，伴随着频率的继续变化，振幅开始急剧变小，直到远离谐振点，振幅会维持在一个相对很小的状态，通过振幅变化率可以预测是否接近谐振状态，在本实施例中，振幅变化率等于一个设定时间间隔内的振幅变化量除以设定时间间隔。

在上述步骤S25中，通过振幅变化率与变化率阈值相减判断是否达到设定的变化率阈值；当振幅变化率与变化率阈值的差大于等于0时，判定达到设定的变化率阈值；当振幅变化率与变化率阈值的差小于0时，判定未达到设定的变化率阈值。

在上述步骤S26中，在判定达到预设的震动条件后，既可以判定已经接近谐振频率了，需要采用相应的手段避免谐振，实现避免共振(谐振)的目的，如果判定达不到预设的震动条件，驱动电机3可以按照原有的旋转速度进行旋转。

参照图6，在另一些实施例中，根据震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤S2，包括：

S27、根据震动信息获取振动频率；

S28、判断振动频率是否达到设定的频率阈值；

S29、若是，则判定达到预设的震动条件。

在上述步骤S27中，因为在当电动床的振动接近其谐振频率时，振幅会快速上升，在谐振点达到最大振幅，伴随着频率的继续变化，振幅开始急剧变小，直到远离谐振点，振幅会维持在一个相对很小的状态，因此通过振动频率可以预测电动床是否接近谐振的状态。

在上述步骤S28中，通过振动频率与频率阈值相减判断是否达到设定的频率阈值；当振动频率与频率阈值的差大于等于0时，判定达到设定的频率阈值；当振动频率与频率阈值的差小于0时，判定未达到设定的频率阈值。

在上述步骤S29中，在判定达到预设的震动条件后，既可以判定已经接近谐振频率了，需要采用相应的手段避免谐振，实现避免共振(谐振)的目的，如果判定达不到预设的震动条件，驱动电机3可以按照原有的旋转速度进行旋转。

参照图7，在本实施例中，通过调整驱动电机3的转速的步骤S3，包括：

S31、按照设定规则生成控制驱动电机3变速的变速控制信号；

S32、通过变速控制信号控制驱动电机3增加/减少旋转速度。

在上述步骤S31中，在判定达到震动条件后，既可以判定振幅会逐渐增大，根据设定规则生成控制驱动电机3变速的变速控制信号，例如生成增加10r/min的变速控制信号，或，生成减少10r/min的变速控制信号，也可以是，增速和减速间隔进行，例如：第一次生成增加10r/min的变速控制信号，下一次生成减少10r/min的变速控制信号等。

在上述步骤S32中，通过调整驱动电机3的转速，当线性变化的电机速度引起电动床振动的快速增加时，可以迅速降低电机速度或快速增加电机的速度，让电机转速回避长时间停留在共振点附近，避免引起电动床的共振。

或者，在电动床振动的快速增加时，回调电机转速并维持一段时间，随着电动床姿态的变化，其共振点频率偏移后再继续做调整，从而避免电动床的共振。

参照图8，在本实施例中，通过调整驱动电机3的转速的步骤S3之后，包括：

S4、在设定时间后控制驱动电机3回归到设定的旋转速度。

在上述步骤S4中，通过回调驱动电机3回归到设定的旋转速度，根据设定不同，设定的旋转速度也有所不同，例如，在驱动电机正常情况下按照一个初始的旋转速度旋转时，设定的旋转速度为初始的旋转速度，在另一实施例中，可以驱动电机按照线性调整转速工作，用于保证电动床的变形部分匀速变化，用户的体验更好，驱动电机的设定的旋转速度为对应电动床当前情况的旋转速度。

在本实施例中，在驱动电机旋转时，持续获取电动床的震动信息的步骤S1之后，包括：

将震动信息中开始的设定时间内的数据去除或忽略。

通过上述步骤排除电动床启动时震动变化较大的情况，避免误判，设定的时间可以根据不同型号的电动床的具体情况有所不同。

在本实施例中，根据震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤S2之前，包括：

去除震动信息中异常数据。

通过上述去除震动信息中异常数据的步骤可以将因碰撞等外在因素导致的电动床整体震动异常的数据排除掉，防止因异常数据导致的判断不准确，因震动数据存在规律，当受外界干扰导致振动数据异常时，很容易会将异常数据筛选出来。

参照图1，本发明还提出一种电动床，应用上述任一项的电动床防共振方法，包括床体、振动传感器2、控制器1；床体包括床本体4和驱动电机3，床本体4在驱动电机3的带动下做调位动作；控制器1与振动传感器2连接，振动传感器2用于获取所述电动床的震动信息并将震动信息发送至控制器1，控制器1用于处理震动信息并控制驱动电机3。

其中电动床的靠背的升起和下放都是由驱动电机3为其传导机构提供动力，优选的，驱动电机3为推杆电机，控制器1线性调节驱动电机3转速，通过上述电动床防共振方法可以通过检测电动床的震动情况，判断是否将要达到共振，通过调节驱动电机3的转速可以主动避让，避免电动床共振，使电动床使用更加舒适，还可以避免共振产生的噪音，增强用户体验。

在一些实施例中，控制器1包括数据处理器和控制模块；数据处理器与振动传感器2连接，振动传感器2用于获取电动床的震动信息并将震动信息发送至数据处理器，数据处理器用于处理震动信息并将处理结果发送；控制模块分别连接电动床的驱动电机3和数据处理器，控制模块接收处理结果，且根据处理结果控制驱动电机3。

振动传感器2在驱动电机3旋转时，持续获取床本体4局部的震动信息，数据处理器对震动信息进行处理并通过控制模块控制驱动电机3，实现上述的电动床防共振方法，通过检测电动床的震动情况，判断是否将要达到共振，通过调节驱动电机3的转速可以主动避让，避免电动床共振，使电动床使用更加舒适，还可以避免共振产生的噪音，增强用户体验。

进一步地，在一些实施例中，振动传感器2设有多个，每个振动传感器2设于床本体4不同的位置，用于分别检测其对应的位置的震动信息。多个振动传感器2检测的震动信息都发送至控制器1，通过上述电动床防共振方法，避免电动床共振，使电动床使用更加舒适，还可以避免共振产生的噪音，增强用户体验。

震动信息可以包括振幅、振幅产生的时间等跟震动有关的信息，根据不同的判断方法具体所需要的信息内容也有所不同。

数据处理器可以将振动传感器2获取电动床的震动信息根据设定进行处理得到振幅、振幅变化率等信息，并以这些处理得到的信息与预设的条件进行判断，并可以根据判断结果生成控制信号发送至控制模块，在另一些实施例中可以发送判断结果，由控制模块生成控制信号，通过控制信号控制驱动电机3。

在本实施例中，数据处理器为CPU，控制模块为包含控制驱动电机3的控制电路的主板。

在本实施例中，控制器1还包括控制按钮11；控制按钮11连接控制模块，控制按钮11用于在手动操作的情况下生成控制信号给控制模块。在一些实施例中，通过控制按钮11可以手动选择驱动电机3的初始旋转速度，通过控制按钮11的选档可以选择不同的初始旋转速度。

在本实施例中，振动传感器2为接触式振动传感器2。

本发明电动床及电动床防共振方法，通过检测电动床的震动情况，判断是否将要达到共振，通过调节驱动电机33的转速可以主动避让，避免电动床共振，使电动床使用更加舒适，增强用户体验。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动床防共振方法，其特征在于，包括：

在驱动电机旋转时，持续获取电动床的震动信息；

根据所述震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件；

若达到预设的震动条件，则按照预设规则调整所述驱动电机的转速。

2.根据权利要求1所述的电动床防共振方法，其特征在于，所述在驱动电机旋转时，持续获取电动床的震动信息的步骤之前，包括：

判断所述驱动电机是否处于旋转状态；

若是，则生成开启信号，所述开启信号用于生成在驱动电机旋转时，持续获取电动床的震动信息的命令。

3.根据权利要求1所述的电动床防共振方法，其特征在于，所述根据所述震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤，包括：

根据所述震动信息获取振幅；

判断当前的振幅是否达到设定的振幅阈值；

若是，则判定达到预设的震动条件。

4.根据权利要求1所述的电动床防共振方法，其特征在于，所述根据所述震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤，包括：

根据所述震动信息中的振幅数据获取当前的振幅变化率；

判断所述振幅变化率是否达到设定的变化率阈值；

若是，则判定达到预设的震动条件。

5.根据权利要求1所述的电动床防共振方法，其特征在于，所述根据所述震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤，包括：

根据所述震动信息获取振动频率；

判断所述振动频率是否达到设定的频率阈值；

若是，则判定达到预设的震动条件。

6.根据权利要求1所述的电动床防共振方法，其特征在于，所述按照预设规则调整所述驱动电机的转速的步骤，包括：

按照设定规则生成控制所述驱动电机变速的变速控制信号；

通过所述变速控制信号控制所述驱动电机增加/减少旋转速度。

7.根据权利要求1所述的电动床防共振方法，其特征在于，所述通过调整所述驱动电机的转速的步骤之后，包括：

在设定时间后控制所述驱动电机回归到设定的旋转速度。

8.根据权利要求1所述的电动床防共振方法，其特征在于，所述根据所述震动信息判断电动床是否达到预设的震动条件的步骤之前，包括：

去除所述震动信息中异常数据。

9.一种电动床，其特征在于，应用权利要求1-8中任一项所述的电动床防共振方法，包括：

床体，包括床本体和驱动电机，所述床本体在所述驱动电机的带动下做调位动作；

控制器，与所述振动传感器连接，所述振动传感器用于获取所述电动床的震动信息并将所述震动信息发送至所述控制器，所述控制器用于处理所述震动信息并控制所述驱动电机。

10.根据权利要求9所述的电动床，其特征在于，所述振动传感器设有多个，每个所述振动传感器设于所述床本体不同的位置，用于分别检测其对应的位置的震动信息。

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