CN113541531A - 一种驱动控制方法、电路及储物床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种驱动控制方法、电路及储物床，所述的驱动控制方法应用于包含电机M1和电机M2的装置，包括：步骤一，控制单元接收控制所述的电机M1和所述的电机M2动作的指令EN，并进行解析后输出控制信号S1和控制信号S2；步骤二，所述的控制信号S1和所述的控制信号S2分别驱动所述的电机M1和所述的电机M2同步动作；检测单元实时检测所述的电机M1和所述的电机M2的运行状态，并输出对应的检测信号SC1和检测信号SC2至所述的控制单元，由所述的控制单元依据所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2判断是否重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出。本发明的驱动控制电路能够确保电机所驱动的下位装置稳定、可靠和安全地运行。
Description
技术领域
本发明涉及高端装备制造技术领域，特别涉及电机的驱动控制，能应用于智能床等智能家居中。
背景技术
电机是一种依据电磁感应定律实现电能转换或传递的电磁装置，电机的主要作用是产生驱动转矩，作为各种机械或用电器的动力源，电机在高端装备制造技术领域和与人们生活密切相关的智能家居等领域都有着广泛的应用。
随着房价日益高涨，充分利用房间内的有限空间变得十分重要，储物床的出现能够很好地满足人们获得更多收纳空间的需要，越来越受到广大群众的喜爱，目前的储物床在需要存放或者拿出物品时，一般是直接采用手动的方式抬升床板，这种方式不但费力，而且部分人群甚至还无法自行完成该项操作，即使储物床中安装了气动抬升装置，依然需要手动操作的辅助来抬升床板。
申请号为202021371239.7的中国实用新型专利申请文件中提出了一种平移式储物床，该专利通过电机转轴的转动，能带动转动支撑杆将床板顶起，该方案虽然解决了抬升床板无需人工操作的问题，但是储物床中的电机至少为两个，且两个电机需要同时正转来抬升床板、同时反转来复位床板，并且电机一般通过继电器或者接触器等开关器件接通工作回路从而进入工作状态，当其中一个电机出现故障、损坏或者对应的开关器件的控制信号受到干扰导致该电机误触发而动作等异常情况时，轻则会影响床板的平衡，严重时还可能损坏储物床。
需要说明的是，上述背景技术的分析内容只是为了本领域的技术人员便于能够理解本发明的创新本源，并不当然作为本领域技术人员公知的现有技术。
发明内容
有鉴如此，本发明要解决的技术问题是提供一种驱动控制方法，应用于包含双电机的装置，避免因其中一个电机出现异常而带来不利的后果，进一步地，本发明还提供对应的驱动控制电路和应用该驱动控制电路的储物床。
为解决上述技术问题，本发明提供的驱动控制方法的技术方案如下：
一种驱动控制方法，应用于包含电机M1和电机M2的装置，所述的驱动控制方法包括如下步骤：
步骤一，控制单元接收控制所述的电机M1和所述的电机M2动作的指令EN，并进行解析后输出控制信号S1和控制信号S2；
步骤二，所述的控制信号S1和所述的控制信号S2分别驱动所述的电机M1和所述的电机M2同步动作；
其特征在于：检测单元实时检测所述的电机M1和所述的电机M2的运行状态，并输出对应的检测信号SC1和检测信号SC2至所述的控制单元，由所述的控制单元依据所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2判断是否重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出。
进一步地，所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2反应出所述的电机M1和所述的电机M2没有同时动作时，所述的控制单元均停止输出所述的控制信号S1和所述的控制信号S2。
进一步地，所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2任意之一反应出对应的电机被误触发时，所述的控制单元停止输出该误触发电机所对应的控制信号。
进一步地，所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2反应出所述的电机M1和所述的电机M2行程不一致时，所述的控制单元重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出，实现对运行较慢的电机的行程补偿，使得两个电机的行程一致。
进一步地，所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2任意之一反应出所述的包含电机M1和电机M2的装置驱动的下位装置出现夹住异物时，所述的控制单元重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出，使得所述的电机M1和所述的电机M2转动换向。
进一步地，所述的控制单元为单片机，将所述的控制信号S1和所述的控制信号S2放大为驱动信号L1和驱动信号L2后分别驱动所述的电机M1和所述的电机M2同步动作。
优选地，所述的控制单元接收指令的方式为无线方式。
对应地，本发明提供的驱动控制电路的技术方案如下：
一种驱动控制电路，应用于包含电机M1和电机M2的装置，所述的驱动控制电路包括：
控制单元，用于接收控制所述的电机M1和所述的电机M2动作的指令EN，并进行解析后输出控制信号S1和控制信号S2；所述的控制信号S1和所述的控制信号S2分别驱动所述的电机M1和所述的电机M2同步动作；
其特征在于：还包括检测单元，用于实时检测所述的电机M1和所述的电机M2的运行状态，并输出对应的检测信号SC1和检测信号SC2至所述的控制单元，由所述的控制单元依据所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2判断是否重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出。
进一步地，所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2反应出所述的电机M1和所述的电机M2没有同时动作时，所述的控制单元均停止输出所述的控制信号S1和所述的控制信号S2。
进一步地，所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2任意之一反应出对应的电机被误触发时，所述的控制单元停止输出该误触发电机所对应的控制信号。
进一步地，所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2反应出所述的电机M1和所述的电机M2行程不一致时，所述的控制单元重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出，实现对运行较慢的电机的行程补偿，使得两个电机的行程一致。
进一步地，所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2任意之一反应出所述的包含电机M1和电机M2的装置驱动的下位装置出现夹住异物时，所述的控制单元重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出，使得所述的电机M1和所述的电机M2转动换向。
进一步地，所述的控制单元为单片机，所述的驱动控制电路还包括放大单元，用于将所述的控制信号S1和所述的控制信号S2放大为驱动信号L1和驱动信号L2后分别驱动所述的电机M1和所述的电机M2同步动作。
作为所述的放大单元的一种具体的实施方式，其特征在于：包括多路放大电路，放大电路的路数为所述的控制信号S1和所述的控制信号S2中所包含的信号路数之和，各路放大电路包括三极管，三极管的栅极输入对应的控制信号，三极管的集电极输出对应的驱动信号，三极管的集电极接地。
作为所述的检测单元的一种具体的实施方式，其特征在于：包括多路检测电路，各路检测电路包括第一采样电阻、第二采样电阻和比较器，第一采样电阻的一端和第二采样电阻的一端连接在一起作为检测电路的输入端，用于采样能反应对应的电机工作状态的电流信号，第一采样电阻的另一端连接比较器的负输入端，比较器的正输入端输入参考电压，比较器的输出端输出一路控制信号至所述的控制单元，第二采样电阻的另一端接地。
优选地，所述的控制单元接收指令的方式为无线方式。
作为本发明的第三个方面，还提供一种储物床，其特征在于：包括上述驱动控制电路的任一项之一。
本申请的工作原理、发明目的的实现将结合具体的实施例进行分析，本发明通过实时监测双电机装置中各电机的运行状态，并由控制单元依据监测情况，及时判断是否重新配置个电机对应的控制信号的输出，从而确保了电机所驱动的下位装置能稳定、可靠和安全运行。
相较于现有技术而言，针对储物床这种具体的应用场景，本发明具体的有益效果包括但不限于如下：
1、当双电机装置中的一个电机出现故障或者损坏，造成两个电机不能同时动作时，本发明能停止另外一个电机的运行，确保储物床床体的平衡；
2、当双电机装置中的一个电机的开关器件被误触发而动作时，本发明能停止该误动作的电机，避免储物床被损坏；
3、当双电机装置中两个电机的行程不一致时，本发明能够做出相应的补偿，使得行程一致，保障储物床床体的平衡；
4、当储物床夹住物品或人时，本发明能够予以识别，使电机回撤避免损害的发生。
附图说明
图1为本发明的驱动控制电路原路图以及在双电机装置中的应用；
图2为本发明具体实施例的电路图以及在双电机装置中的应用。
具体实施方式
图1为本发明的驱动控制电路原路图以及在双电机装置中的应用，图1中双电机装置中的电机为M1和M2，双电机装置中还包括四个开关器件，即双刀单掷继电器K11、K12、K21和K22，四个开关器件用于接通电机正转或反转的供电回路。
需要说明的是，由于电机装置中电机的类型、供电电源的相数和开关器件的类型及数量等都会影响各电机驱动所需的控制信号数量以及对应的检测信号数，本申请的发明构思具有通用性，为了便于讲述清楚本申请的发明构思，本申请在发明内容部分提及控制信号S1时包括了驱动电机M1所需要的多路控制信号、提及控制信号S2时包括了驱动电机M2所需要的多路控制信号，具体地，针对图1控制信号S1包括了控制信号S21和S22、控制信号S2包括了控制信号S11和S12；同样地，下文提到的驱动信号L1和驱动信号L2也包含了驱动对应电机所需要的多路驱动信号；对应地，在发明内容部分提及检测信号SC1、SC2时也包括了多路检测信、具体地，针对图1号，检测信号SC1包括了检测信号SC11和SC12、检测信号SC2包括了检测信号SC21和SC22。
另外，图1中的双电机装置只是为了帮助理解本发明而给出的一种示意图，并不构成对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员可以对该连接关系进行变形，或者通过串联或者并联其它的辅助器件实现更优的性能，也可以将其中的继电器改为接触器等其它开关器件。
容易理解的是，本申请控制信号或驱动信号并不是直接控制电机运行，而是通过控制是否接通电机正转或反转的供电回路进而实现控制电机的运行，由于文字和语言表达存在局限性，本申请文件可能会存在词不达意的情况，此种情况下不应当视为记载的内容产生了冲突。
图1中的驱动控制电路包括控制单元和检测单元；控制单元接收控制电机M1和电机M2动作的指令EN，并进行解析后输出控制信号S11和S12、控制信号S21和S22，控制信号S11和S12、控制信号S21和S22分别驱动电机M1和电机M2同步动作；检测单元包括第一检测电路、第二检测电路、第三检测电路和第四检测电路，第一检测电路和第二检测电路实时检测电机M1的运行状态，第三检测电路和第四检测电路实时检测电机M2的运行状态，四个检测单元分别输出对应的检测信号SC11、SC12、SC21和SC22至控制单元，由控制单元依据检测信号检测信号SC11、SC12、SC21和SC22判断如何配置输出控制信号S11、S12、S21和S22，进而实现控制电机的运行。
具体地，双刀单掷继电器K11和K12的动触点接触到不同的静触点能够使得电机M1正转或者反转，双刀单掷继电器K21和K22的动触点接触到不同的静触点能够使得电机M2正转或者反转，下面以电机M1为例，对通过控制继电器K11、继电器K12的执行动作，实现电机M1动作的逻辑说明如下：
(1)控制信号S11使得继电器K11的动触头接触到静抽头111、控制信号S12使得继电器K12的动触头接触到静抽头121，电机M1被短路，此时电机M1处于故障状态；
(2)控制信号S11使得继电器K11的动触头接触到静抽头111、控制信号S12使得继电器K12的动触头接触到静抽头122，电机M1反向得电，电机M1反转；
(3)控制信号S11使得继电器K11的动触头接触到静抽头112、控制信号S12使得继电器K12的动触头接触到静抽头121，电机M1正向得电，电机M1正转；
(4)控制信号S11使得继电器K11的动触头接触到静抽头112、控制信号S12使得继电器K12的动触头接触到静抽头122，电机M1同样被被短路，此时电机M1处于故障状态。
通过上述控制逻辑分析可知，要使得电机M1和电机M2同步动作，继电器K11、继电器K12、继电器K21和继电器K22所获得的控制信号应该实现如下配置：
(1)当需要电机M1和电机M2同步正转时，继电器K11的动触头接触到静抽头112、继电器K12的动触头接触到静抽头121，继电器K21的动触头接触到静抽头212、继电器K22的动触头接触到静抽头221；
(2)当需要电机M1和电机M2同步反转时，继电器K11的动触头接触到静抽头111、继电器K12的动触头接触到静抽头122，继电器K21的动触头接触到静抽头211、继电器K22的动触头接触到静抽头222。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图2为本发明具体实施例的电路图以及在双电机装置中的应用，本实施例的控制单元采用的是单片机，例如可以选用英瑞恩公司生产的型号为EN8F156P16，本实施例搭配收发模块，如金升阳公司生产的CAN收发器或者RS485收发器，可以实现无线控制，通过手机APP发送指令EN，收发模块接收到指令后给单片机解析，输出控制信号S11、S12、S21、S22。
由于继电器驱动需要的电流要比单片机输出的控制信号S11、S12、S21、S22的电流大，如果用控制信号S11、S12、S21、S22直接驱动继电器，不但驱动不理想，还会大大增加单片机的运行负荷破坏单片机的稳定性，故本实施例还设置了放大单元，将控制信号S11、S12和控制信号S21、S22放大为驱动信号L11、L12和驱动信号L21、L22后分别驱动所述的电机M1和所述的电机M2同步动作。
具体地，三极管Q11和电阻R11构成第一放大电路，电阻R11的一端输入控制信号S11，电阻R11的另一端连接三极管Q11的基极，三极管的集电极输出驱动信号L11，三极管的集电极接地，其中的电阻R11为偏置电阻，为三极管Q11注入基极电流，使三极管Q11工作在放大区，从而将其基极输入的电流信号放大后输出，在三极管Q11的栅极和发射极之间也可以再增加一只电阻，用于改善和稳定三极管Q11发射结的导通特性，使栅极和发射极之间的压降更稳定，进一步地，还可以在三极管Q11的栅极和集电极之间再增加一只电阻，此时这两个电阻能够为三极管Q11提供稳定的静态工作点。
图2中还包括三极管Q12和电阻R12构成第二放大电路、三极管Q21和电阻R21构成第三放大电路，以及三极管Q22和电阻R22构成第四放大电路，作用与工作原理与第一放大电路相同，故不赘述。
图2中的第一检测电路包括电阻R111、电阻R112和比较器A11，电阻R111的一端和电阻R112的一端连接在一起作为检测电路的输入端，连接至继电器的静触点111，该连接点的电流流经电阻R111、电阻R112分压后在电阻R111的另一端产生一电压值，该电压值能反应电机M1的运行状态，该电压值被输入至比较器A1的向输入端，比较器A1的正输入端输入参考电压Vref，比较器A1将其正向输入端和负向输入端的信号进行比较后输出检测信号SC11。
图2中的第二检测电路包括电阻R121、电阻R122和比较器A12，第三检测电路包括电阻R211、电阻R212和比较器A21，第四检测电路包括电阻R221、电阻R222和比较器A22，它们的连接关系和工作原理均与第一检测电路相同，故不赘述。
比较器A11输出的检测信号SC11、比较器A12输出的检测信号SC12、比较器A21输出的检测信号SC21和比较器A22输出的检测信号SC22被输入至单片机，单片机据此分析电机的运行状态，当分析出电机的运行出现异常时，重新配置控制信号S11、S12、S21和S22的输出，避免对电机所驱动的下位装置的稳定性、可靠性或者安全性等产生影响。
需要说明的是，图2中第一至第四检测电路的输入端分别连接至静触点111、121、211和222只是示意，本领域的技术人员可以理解的是根据实际的功能需要，还可以设置更多的检测电路，或者复用第一至第四检测电路，将传感器等检测手段获得的能反应电机运行状态的电流信号输入至这些检测电路的输入端，实现储物床功能的多样化，例如，当电机所驱动的下位装置为储物床的床板时，本发明能够识别并处理的异常情况包括但不限于如下情形：
(1)当双电机装置中的一个电机出现故障或者损坏，造成两个电机不能同时动作时，本发明能停止对另外一个电机输出控制信号，确保储物床床体的平衡；
(2)当双电机装置中的一个电机的开关器件被误触发而动作时，本发明的检测单元能够予以识别，由控制单元停止对该误动作的电机输出控制信号，避免储物床被损坏；
(3)当双电机装置中两个电机的行程不一致时，本发明的检测单元能够予以识别，并由控制单元调整控制信号的输出，如对运行较快的电机暂停输出控制信号，实现对运行较慢的电机的行程补偿，使得两个电机的行程一致，保障储物床床体的平衡；
(4)当储物床夹住物品或人时，本发明的检测单元能够予以识别，控制单元会调整控制信号的输出，使得电机的转动换向，进而回撤床板，避免损害的发生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种驱动控制方法，应用于包含电机M1和电机M2的装置，所述的驱动控制方法包括如下步骤：
步骤一，控制单元接收控制所述的电机M1和所述的电机M2动作的指令EN，并进行解析后输出控制信号S1和控制信号S2；
步骤二，所述的控制信号S1和所述的控制信号S2分别驱动所述的电机M1和所述的电机M2同步动作；
其特征在于：检测单元实时检测所述的电机M1和所述的电机M2的运行状态，并输出对应的检测信号SC1和检测信号SC2至所述的控制单元，由所述的控制单元依据所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2判断是否重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出。
2.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于：所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2反应出所述的电机M1和所述的电机M2没有同时动作时，所述的控制单元均停止输出所述的控制信号S1和所述的控制信号S2。
3.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于：所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2任意之一反应出对应的电机被误触发时，所述的控制单元停止输出该误触发电机所对应的控制信号。
4.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于：所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2反应出所述的电机M1和所述的电机M2行程不一致时，所述的控制单元重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出，实现对运行较慢的电机的行程补偿，使得两个电机的行程一致。
5.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于：所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2任意之一反应出所述的包含电机M1和电机M2的装置驱动的下位装置出现夹住异物时，所述的控制单元重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出，使得所述的电机M1和所述的电机M2转动换向。
6.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于：所述的控制单元为单片机，将所述的控制信号S1和所述的控制信号S2放大为驱动信号L1和驱动信号L2后分别驱动所述的电机M1和所述的电机M2同步动作。
7.根据权利要求1所述的驱动控制方法，其特征在于：所述的控制单元接收指令的方式为无线方式。
8.一种驱动控制电路，应用于包含电机M1和电机M2的装置，所述的驱动控制电路包括：
控制单元，用于接收控制所述的电机M1和所述的电机M2动作的指令EN，并进行解析后输出控制信号S1和控制信号S2；所述的控制信号S1和所述的控制信号S2分别驱动所述的电机M1和所述的电机M2同步动作；
其特征在于：还包括检测单元，用于实时检测所述的电机M1和所述的电机M2的运行状态，并输出对应的检测信号SC1和检测信号SC2至所述的控制单元，由所述的控制单元依据所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2判断是否重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出。
9.根据权利要求8所述的驱动控制电路，其特征在于：所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2反应出所述的电机M1和所述的电机M2没有同时动作时，所述的控制单元均停止输出所述的控制信号S1和所述的控制信号S2。
10.根据权利要求8所述的驱动控制电路，其特征在于：所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2任意之一反应出对应的电机被误触发时，所述的控制单元停止输出该误触发电机所对应的控制信号。
11.根据权利要求8所述的驱动控制电路，其特征在于：所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2反应出所述的电机M1和所述的电机M2行程不一致时，所述的控制单元重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出，实现对运行较慢的电机的行程补偿，使得两个电机的行程一致。
12.根据权利要求8所述的驱动控制电路，其特征在于：所述的检测信号SC1和所述的检测信号SC2任意之一反应出所述的包含电机M1和电机M2的装置驱动的下位装置出现夹住异物时，所述的控制单元重新配置所述的控制信号S1和所述的控制信号S2的输出，使得所述的电机M1和所述的电机M2转动换向。
13.根据权利要求8所述的驱动控制电路，其特征在于：所述的控制单元为单片机，所述的驱动控制电路还包括放大单元，用于将所述的控制信号S1和所述的控制信号S2放大为驱动信号L1和驱动信号L2后分别驱动所述的电机M1和所述的电机M2同步动作。
14.根据权利要求13所述的驱动控制电路，其特征在于：所述的放大单元包括多路放大电路，放大电路的路数为所述的控制信号S1和所述的控制信号S2中所包含的信号路数之和，各路放大电路包括三极管，三极管的栅极输入对应的控制信号，三极管的集电极输出对应的驱动信号，三极管的集电极接地。
15.根据权利要求8所述的驱动控制电路，其特征在于：所述的检测单元包括多路检测电路，各路检测电路包括第一采样电阻、第二采样电阻和比较器，第一采样电阻的一端和第二采样电阻的一端连接在一起作为检测电路的输入端，用于采样能反应对应的电机工作状态的电流信号，第一采样电阻的另一端连接比较器的负输入端，比较器的正输入端输入参考电压，比较器的输出端输出一路控制信号至所述的控制单元，第二采样电阻的另一端接地。
16.根据权利要求8所述的驱动控制电路，其特征在于：所述的控制单元接收指令的方式为无线方式。
17.一种储物床，其特征在于包括权利要求8至16任一项所述的驱动控制电路。
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| CN202110811632.6A CN113541531B (zh) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | 一种驱动控制方法、电路及储物床 |
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