CN118393963B - 一种智能家具防夹控制装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于智能控制系统技术领域。本申请公开的一种智能家具防夹控制装置及控制方法，只需要将用户检测模块安装在智能家具所处的目标空间中，就可以检测用户的位置，不需要改动智能家具的外观特征；并且由于用户检测模块与智能家具分体式安装，安装位置不受智能家具外观特征以及活动部件的结构不同的影响，降低安装过程复杂度，提高了安装效率。同时，通过电机制动模块可以直接断开智能家具微控制器的输出引脚与电机驱动电路之间的信号传输通路，从而实现在检测到用户位置进入预设范围内时控制智能家具停止动作的功能，不需要重新改写智能家具MCU的软件控制程序，不会破坏智能家具原有的功能。

Description

一种智能家具防夹控制装置及控制方法

技术领域

本发明涉及智能控制系统，特别涉及一种智能家具防夹控制装置及控制方法。

背景技术

随着智能家具的普及，人们使用智能家具频率越来越高，对智能家具使用中存在的安全问题进行改进，成为智能家具改进的重要方向。如专利文献1披露了一种智能家居安全控制系统及防夹控制方法，该方案中提供的智能门能够通过摄像头拍摄图像并基于图像检测出是否有识别对象经过或者靠近智能门，然后基于检测的结果控制智能门的开闭状态，例如，当通过摄像头识别到儿童时，控制防夹机构防止智能门关闭，避免夹伤智能门夹伤儿童，提升了智能家具的安全性。

然而，专利文献1的方案使用摄像头拍摄，容易涉及隐私，让用户不容易接受。对此，专利文献2提供了基于毫米波雷达的电动沙发防夹监测方法，该方案通过毫米波雷达进行实时监测，监测活动部件的区域是否存在微动物体目标，如果存在则说明该区域存在运动目标(生命体)，此时将禁止沙发的活动部件进行机械运动，并且用户按按钮将无法继续让沙发进行机械运动；当目标远离时，微动信号消失，则重新允许进行机械运动，最终起到防夹效果。毫米波雷达采集的数据不涉及隐私，在提升了智能家具的安全性的同时，不侵犯用户隐私。

以上是现有技术中智能家具所使用的2种保护用户安全的防夹方案，概括地说，对于智能家具的防夹控制，一般包括三个关键流程步骤：检测用户位置、检测智能家具是否动作、在检测到用户位置进入预设范围内时控制智能家具停止动作。显然，防夹控制的流程步骤依赖于相应的硬件电路，并且还得针对相应的硬件电路编制对应的防夹软件控制程序。

根据专利文献1和2可知，如果想要为智能家具增加防夹功能，就需要先在智能家具安装摄像头或毫米波雷达用于检测用户位置，然后还需要改动智能家具MCU（微控制器）中烧录好的软件控制程序，使得新的软件控制程序能够实现以下步骤：检测智能家具是否动作以及在检测到用户位置进入预设范围内时控制智能家具停止动作。

可见，想要为在制造时未配置防夹功能的智能家具增加防夹功能存在以下技术困难：

1、在硬件方面：在智能家具上安装摄像头或毫米波雷达时，需要针对具体智能家具的外观特征以及活动部件的结构选择安装位置，需要改动智能家具的外观特征，有可能不符合用户对智能家具的审美要求；并且不同智能家具外观特征以及活动部件的结构不同，对于每个智能家具都需要重新规划安装位置，安装过程复杂，安装效率不高。

2、在软件方面：需要重新改写智能家具MCU的软件控制程序，但是由于无法获取原有的软件程序，改写后的程序可能导致该智能家具无法实现原来的功能，破坏了智能家具原有的功能，存在智能家具原有功能受损的风险。

专利文献1，中国专利，公开号，CN115993782A，专利名称，一种智能家居安全控制系统及防夹控制方法，公开日，2023-04-21。

专利文献2，中国专利，公开号，CN117554943A，专利名称，基于毫米波雷达的电动沙发防夹监测方法，公开日，2024-02-13。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能家具防夹控制装置及控制方法，能够在不需要改动智能家具的外观特征，并且不会破坏智能家具原有的功能的情况下，为在制造时未配置防夹功能的智能家具增加防夹功能。

为实现上述发明目的，提供如下技术方案：

第一方面，提供一种智能家具防夹控制装置，所述控制装置包括：

运动检测模块，用于检测智能家具的活动部件的状态并在检测到智能家具的活动部件处于运动状态时，向主控模块发送运动触发信号；

用户检测模块，与智能家具分体设置并安装在智能家具所处的目标空间中，用于检测用户坐标的状态并在检测到用户坐标的状态符合预设条件时，向主控模块发送坐标触发信号；所述用户坐标的状态包括用户坐标的运动状态或用户坐标的静止状态；

电机制动模块，电机制动模块连接在控制信号线上，用于响应于接收到的制动信号而断开所述控制信号线对应的信号传输通路；其中，所述控制信号线为连接在智能家具微控制器的输出引脚与对应的电机驱动电路之间并作为信号传输通路的信号线；所述电机驱动电路用于驱动对应的电机转动以带动活动部件进行运动；以及

主控模块，所述主控模块包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述程序时实现如下步骤：

响应于接收到的运动触发信号，将智能家具的状态标记为处于运动状态；

响应于接收到的坐标触发信号，将用户的状态标记为处于被夹高风险状态；

检测到智能家具处于运动状态并且用户处于被夹高风险状态时，向电机制动模块发送制动信号。

第二方面，提供一种控制方法，应用于上述的智能家具防夹控制装置，所述方法包括：

主控模块响应于接收到的运动触发信号，将智能家具的状态标记为处于运动状态；

主控模块响应于接收到的坐标触发信号，将用户的状态标记为处于被夹高风险状态；

主控模块检测到智能家具处于运动状态并且用户处于被夹高风险状态时，向电机制动模块发送制动信号。

有益效果：

本申请提供的一种智能家具防夹控制装置及控制方法，只需要将用户检测模块安装在智能家具所处的目标空间中，就可以检测用户的位置，不需要改动智能家具的外观特征；并且由于用户检测模块与智能家具分体式安装，安装位置不受智能家具外观特征以及活动部件的结构不同的影响，降低安装过程复杂度，提高了安装效率。同时，通过电机制动模块可以直接断开智能家具微控制器的输出引脚与电机驱动电路之间的信号传输通路，从而实现在检测到用户位置进入预设范围内时控制智能家具停止动作的功能，不需要重新改写智能家具MCU的软件控制程序，不会破坏智能家具原有的功能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1为智能家具通过一个继电器驱动电机工作时的电路原理图；

图2为将实施例1中提供的智能家具防夹控制装置装配到图1对应的智能家具后的电路框图；

图3为将实施例1中提供的智能家具防夹控制装置装配到图1对应的智能家具后的电路原理图；

图4为智能家具通过两个继电器驱动单相交流电机正反转时的电路原理图；

图5为将实施例2中提供的智能家具防夹控制装置装配到图4对应的智能家具后的电路框图；

图6为将实施例2中提供的智能家具防夹控制装置装配到图4对应的智能家具后的电路原理图；

图7为智能家具通过四个继电器驱动三相电机正反转时的电路原理图；

图8为将实施例3中提供的智能家具防夹控制装置装配到图7对应的智能家具后的电路框图；

图9为实施例4中提供的具有编程功能的互锁模块的电路原理图；

图10为实施例5中提供的控制方法的流程示意图；

图11为实施例6中提供的单刀双掷开关处于第一状态时的结构示意图；

图12为实施例6中提供的单刀双掷开关处于第二状态时的结构示意图；

图13为实施例6中具有编程功能的互锁模块封装后SW1、SW2、SW3、SW4等四个开关的位置关系示意图；

图14为实施例6中具有编程功能的互锁模块封装后的结构示意图。

附图标记：

10、第一电机驱动电路；11、第一电机制动模块；12、用户检测模块；13、主控模块；14、运动检测模块；21、第二电机驱动电路；22、互锁模块；23、第二电机制动模块；24、第三电机制动模块；31、第三电机驱动电路；50、船型开关；51、按钮；52、上锁止孔；53、下锁止孔；54、支撑壳；55、环形支撑片；60、双联船型开关；70、封装壳；71、锁止杆；72、支撑臂；73、支撑通孔。

具体实施方式

参照专利文献1和2可知，现有技术中安装毫米波雷达或摄像头时都是安装在智能家具上，会导致智能家具外观被改动。而本实施例中，将毫米波雷达或摄像头（即用户检测模块）与智能家具分体式安装在同一个目标空间中，无需改动智能家具的外观。对于不同种类或不同外观的智能家具，也不需要重新规划并改动用户检测模块的安装位置，安装过程简单，安装效率高。举例而言，如果用户检测模块包括控制单元和毫米波雷达，则只需要让需要增加防夹功能的智能家具全部位于毫米波雷达的覆盖范围内即可。具体的，控制单元和主控模块13均为单片机，二者均配置有蓝牙或WiFi等无线通讯模块，二者通过无线通讯模块进行数据传输。需要说明的是，本实施例中允许用户为每个智能家具划定对应的预设区域或预设范围，一旦在智能家具的活动部件进行运动时，检测到人类进入对应的范围或区域就会生成坐标触发信号并发送给主控模块13，实现防夹功能。具体的，通过以下的方法允许用户为每个智能家具划定对应的预设区域或预设范围：

在设置模式下，用户沿着目标空间的边缘行走，例如目标空间是长方形的客厅，用户从客厅边缘的A点出发，沿着客厅边缘行走一圈回到A点，毫米波雷达能够记录下此时用户行走的轨迹，控制单元利用用户行走的轨迹构建目标空间的坐标地图。可以理解的是，若是边缘放置有家具，则用户的行走轨迹则沿着家具的边缘行走，而不再是客厅边缘，最终构建的坐标地图边缘的形状就是用户在目标空间中实际行走的轨迹。具体的，还提供了可视交互界面向用户展示该目标空间的坐标地图，该坐标地图的边界就是用户的行走轨迹，用户可以在可视交互界面中绘制出需要预设区域的轮廓。然后识别该轮廓是否为封闭轨迹，若是，则将封闭轮廓中的区域作为预设区域；若否，则将该轮廓的两端连接到坐标地图最近的边缘点形成封闭的区域，将其中面积较小的区域作为预设区域。

另一种方案是，在得到坐标地图之后，用户先站在智能家具附近，然后通过操控可视交互界面触发进入自动标记模式，在进入自动标记模式后，用户环绕智能家具行走的轨迹就是预设区域的轮廓。当用户退出自动标记模式后，识别行走轨迹是否为封闭轨迹，若是，则将封闭轨迹中的区域作为预设区域；若否，则将行走轨迹的两端连接到坐标地图最近的边缘点形成封闭的区域，将其中面积较小的区域作为预设区域。

具体的，在一个实施例中所述控制单元用于在检测到用户坐标的静止状态为停留在预设区域内时生成所述坐标触发信号并发送给主控模块13。

在另一个实施例中，所述控制单元还用于在检测到用户坐标的运动状态为意图朝向预设区域移动时生成所述坐标触发信号并发送给主控模块13。具体可以通过轨迹预测的方式预测用户当前移动的轨迹是否会在预设时长（例如1秒）内与预设区域的边缘相交，如果是则判断用户坐标的运动状态为意图朝向预设区域移动。通过预测用户的意图可以提前控制智能家居活动部件的动作停止，提升安全性。

在确定预设区域之后，还需要识别智能家具的活动部件是否发生了运动。为了不影响智能家具原有的功能，本实施例不通过软件方式识别智能家具的活动部件是否发生了运动。而是采用硬件方式实现。具体的，运动检测模块包括用于检测智能家具的活动部件是否进行运动的加速度传感器，该加速度传感器固定连接在活动部件上并与主控模块13电连接，所述运动触发信号为加速度传感器检测到智能家具的活动部件进行运动时输出的电信号。另一种方式中，运动检测模块包括用于检测目标电机与电源之间的供电回路是否导通的电流互感器，该电路互感器与主控模块13电连接，所述运动触发信号为电流互感器检测到目标电机与电源之间的供电回路导通时输出的电信号；其中，所述目标电机为用于驱动智能家具上的动活动部件进行运动的电机。

在一个实施例中，需要增加控制活动部件停止动作的电机制动模块，为了不影响智能家具原有的功能，本实施例采用的思路为：直接控制驱动活动部件运动的电机的导通或断开来停止活动部件的机械动作，通过硬件方式控制目标电机的导通或断开，就不会影响其他功能的正常使用。

具体而言，为了能够在不需要改动智能家具的外观特征，并且不会破坏智能家具原有的功能的情况下，为在制造时未配置防夹功能的智能家具增加防夹功能，本实施例中提供的一种智能家具防夹控制装置，包括：

运动检测模块，用于检测智能家具的活动部件的状态并在检测到智能家具的活动部件处于运动状态时，向主控模块13发送运动触发信号；

用户检测模块，与智能家具分体设置并安装在智能家具所处的目标空间中，用于检测用户坐标的状态并在检测到用户坐标的状态符合预设条件时，向主控模块13发送坐标触发信号；所述用户坐标的状态包括用户坐标的运动状态或用户坐标的静止状态；

电机制动模块，电机制动模块连接在控制信号线上，用于响应于接收到的制动信号而断开所述控制信号线对应的信号传输通路；其中，所述控制信号线为连接在智能家具微控制器的输出引脚与对应的电机驱动电路之间并作为信号传输通路的信号线；所述电机驱动电路用于驱动对应的电机转动以带动活动部件进行运动；以及

主控模块13，所述主控模块13包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述程序时实现如下步骤：

响应于接收到的运动触发信号，将智能家具的状态标记为处于运动状态；

响应于接收到的坐标触发信号，将用户的状态标记为处于被夹高风险状态；

检测到智能家具处于运动状态并且用户处于被夹高风险状态时，向电机制动模块发送制动信号。

本实施例提供的一种智能家具防夹控制装置，只需要将用户检测模块安装在智能家具所处的目标空间中，就可以检测用户的位置，不需要改动智能家具的外观特征；并且由于用户检测模块与智能家具分体式安装，安装位置不受智能家具外观特征以及活动部件的结构不同的影响，降低安装过程复杂度，提高了安装效率。同时，通过电机制动模块可以直接断开智能家具微控制器的输出引脚与电机驱动电路之间的信号传输通路，从而实现在检测到用户位置进入预设范围内时控制智能家具停止动作的功能，不需要重新改写智能家具MCU的软件控制程序，不会破坏智能家具原有的功能。

以下结合附图对市面上不同电机驱动电路提供相应的电机制动模块的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例中的电机驱动电路命名为第一电机驱动电路10，该第一电机驱动电路10包括第一继电器以及用于控制第一继电器动作的第一驱动单元，所述第一驱动单元通过一根所述控制信号线与微控制器的输出引脚P1电连接，所述第一驱动单元用于响应微控制器输出引脚P1所输出的电平信号而控制第一继电器动作以导通或断开电机与电源之间的供电回路。该第一电机驱动电路10只能控制电机的通断，适用于直流或交流电机的通断控制中。具体的，如图1所示，第一继电器为继电器J0，所述第一驱动单元包括三极管Q0和电阻R0，三极管Q0的基极与电阻R0的第一端连接，发射极与直流电源的负极连接，电阻R0的第二端作为第一驱动单元的输入端，用于与微控制器的输出引脚P1电连接；继电器J0包括电磁铁及由电磁铁控制导通或断开的开关K0，电磁铁的第一端与直流电源的正极连接，第二端与三极管Q0的集电极连接，开关K0的两端接入到控制信号线上；其中，继电器J0处于常开状态。

其工作原理如下：当微控制器的输出引脚P1输出高电平，三极管Q0导通，连接在三极管Q0的集电极和直流电源的正极之间的电磁铁的线圈通电，继电器J0的开关K0受到磁力吸引闭合，导通电机与电源之间的供电回路，电机转动。

如图2和图3所示，本实施例中将电机制动模块命名为第一电机制动模块11，第一电机制动模块11包括制动继电器J9以及用于控制制动继电器J9动作的制动驱动单元，所述制动驱动单元与主控模块13的输出引脚电连接，所述制动驱动单元用于响应主控模块13输出引脚所输出的电平信号而控制制动继电器J9动作以导通或断开所述控制信号线对应的信号传输通路。具体的，所述制动驱动单元包括制动三极管Q9和制动电阻R16，制动三极管Q9的基极与制动电阻R16的第一端连接，发射极与直流电源的负极连接，制动电阻R16的第二端作为制动驱动单元的输入端，用于与主控模块13的输出引脚电连接；制动继电器J9包括制动电磁铁及由制动电磁铁控制导通或断开的制动开关K9，制动电磁铁的第一端与直流电源的正极连接，第二端与制动三极管Q9的集电极连接，制动开关K9的两端接入到控制信号线上；其中，制动继电器J9处于常闭状态。

其工作原理如下：当主控模块13的输出引脚输出高电平，制动三极管Q9导通，连接在三极管Q9的集电极和直流电源的正极之间的制动电磁铁的线圈通电，制动继电器J9的开关K9受到磁力吸引断开，进而断开所述控制信号线对应的信号传输通路，此时，三极管Q0的基极从高电平转变为低电平，三极管Q0从导通转变为截止，连接在三极管Q0的集电极和直流电源的正极之间的电磁铁的线圈断电，磁力消失，继电器J0的开关K0仅受到弹簧的弹力作用而断开，从而断开电机与电源之间的供电回路，电机停止转动。可知此时无论微控制器的输出引脚P1输出何种信号，均无法驱动电机转动，可以避免用户被夹的风险。并且由于制动继电器J9处于常闭状态，在本实施例提供的装置断电的情况下，也不会影响智能家具原来的控制，改造之后不影响智能家具原来的功能，稳定性高。

如图2所示，本实施例中第一电机制动模块11被封装为具有第一端B1、第二端B2和第三端B3的三端器件，其中，开关K9的两端分别作为第一端B1、第二端B2，电阻R16的第二端作为第三端B3。使用时只需要将第三端B3连接主控模块13的输出引脚，第一端B1、第二端B2接入在控制信号线上即可，安装方便。

实施例2

如图4所示，本实施例中的电机驱动电路命名为第二电机驱动电路21，该第二电机驱动电路21包括第二继电器、用于控制第二继电器动作的第二驱动单元、第三继电器以及用于控制第三继电器动作的第三驱动单元，所述第二驱动单元、第三驱动单元二者分别通过两根独立的所述控制信号线与微控制器的两个输出引脚P1和P2电连接，所述第二驱动单元、第三驱动单元分别用于响应微控制器两个输出引脚P1和P2所输出的电平信号而分别控制第二继电器、第三继电器动作，以改变电源的电流在流经电机的绕组时的路径，从而控制电机正反转；该第二电机驱动电路21用于驱动单相交流电机，能够控制电机正反转。具体的，如图4所示，第二继电器即继电器J5,第三继电器即继电器J6，所述第二驱动单元包括三极管Q5和电阻R12，三极管Q5的基极与电阻R12的第一端连接，发射极与直流电源的负极连接，电阻R12的第二端作为第二驱动单元的输入端，用于与微控制器的输出引脚P1电连接；继电器J5包括电磁铁及由电磁铁控制导通或断开的开关K5，电磁铁的第一端与直流电源的正极连接，第二端与三极管Q5的集电极连接，开关K5的两端接入到控制信号线上；其中，继电器J5处于常开状态。所述第三驱动单元包括三极管Q6和电阻R13，三极管Q6的基极与电阻R13的第一端连接，发射极与直流电源的负极连接，电阻R13的第二端作为第三驱动单元的输入端，用于与微控制器的输出引脚P2电连接；继电器J6包括电磁铁及由电磁铁控制导通或断开的开关K6，电磁铁的第一端与直流电源的正极连接，第二端与三极管Q6的集电极连接，开关K6的两端接入到控制信号线上；其中，继电器J6处于常开状态。

其工作原理如下：当微控制器的输出引脚P1输出高电平并且P2输出低电平时，三极管Q5导通，连接在三极管Q5的集电极和直流电源的正极之间的电磁铁的线圈通电，继电器J5的开关K5受到磁力吸引闭合；而三极管Q6截止，连接在三极管Q6的集电极和直流电源的正极之间的电磁铁的线圈不通电，继电器J6的开关K6受到弹簧弹力的作用而断开。根据预先设计好的电机正反转电路，此时电源的电流在流经电机的绕组时的路径，使得控制电机正转。如果要使得电机反转，则控制微控制器的输出引脚P1输出低电平并且P2输出高电平，此时，三极管Q6导通，连接在三极管Q6的集电极和直流电源的正极之间的电磁铁的线圈通电，继电器J6的开关K6受到磁力吸引闭合；而三极管Q5截止，连接在三极管Q5的集电极和直流电源的正极之间的电磁铁的线圈不通电，继电器J5的开关K5受到弹簧弹力的作用而断开。根据预先设计好的电机正反转电路，此时电源的电流在流经电机的绕组时的路径，使得控制电机反转。

如图5和6所示，所述电机制动模块的数量为两个，分别是第二电机制动模块23和第三电机制动模块24，每个电机制动模块分别连接在一根控制信号线上；每个电机制动模块均包括制动继电器以及用于控制制动继电器动作的制动驱动单元，所述制动驱动单元与主控模块13的输出引脚电连接，所述制动驱动单元用于响应主控模块13输出引脚所输出的电平信号而控制制动继电器动作以导通或断开所述控制信号线对应的信号传输通路。

如图5和图6所示，这两个电机制动模块的电路结构是相同的，以第二电机制动模块23为例进行说明。第二电机制动模块23包括制动继电器J1以及用于控制制动继电器J1动作的制动驱动单元，所述制动驱动单元与主控模块13的输出引脚电连接，所述制动驱动单元用于响应主控模块13输出引脚所输出的电平信号而控制制动继电器J1动作以导通或断开所述控制信号线对应的信号传输通路。具体的，所述制动驱动单元包括制动三极管Q3和制动电阻R11，制动三极管Q3的基极与制动电阻R11的第一端连接，发射极与直流电源的负极连接，制动电阻R11的第二端作为制动驱动单元的输入端，用于与主控模块13的输出引脚电连接；制动继电器J1包括制动电磁铁及由制动电磁铁控制导通或断开的制动开关K1，制动电磁铁的第一端与直流电源的正极连接，第二端与制动三极管Q3的集电极连接，制动开关K1的两端接入到控制信号线上；其中，制动继电器J1处于常闭状态。

如图6所示，其工作原理如下：对于第二电机制动模块23，在开关K3闭合的情况下，当主控模块13的输出引脚输出高电平时，制动三极管Q3导通，连接在三极管Q3的集电极和直流电源的正极之间的制动电磁铁的线圈通电，制动继电器J1的开关K1受到磁力吸引断开，进而断开所述控制信号线对应的信号传输通路，此时，三极管Q5的基极从高电平转变为低电平，三极管Q5从导通转变为截止，连接在三极管Q5的集电极和直流电源的正极之间的电磁铁的线圈断电，磁力消失，继电器J5的开关K5仅受到弹簧的弹力作用而断开。同理，对于第三电机制动模块24，在开关K4闭合的情况下，当主控模块13的输出引脚输出高电平时，制动三极管Q4导通，连接在三极管Q4的集电极和直流电源的正极之间的制动电磁铁的线圈通电，制动继电器J2的开关K2受到磁力吸引断开，进而断开所述控制信号线对应的信号传输通路，此时，三极管Q6的基极从高电平转变为低电平，三极管Q6从导通转变为截止，连接在三极管Q6的集电极和直流电源的正极之间的电磁铁的线圈断电，磁力消失，继电器J6的开关K6仅受到弹簧的弹力作用而断开。此时两根控制信号线均被断开，电机停止转动。可知此时无论微控制器的输出引脚P1和P2输出何种信号，均无法驱动电机转动，可以避免用户被夹的风险。并且由于制动继电器J1和J2均处于常闭状态，在本实施例提供的装置断电的情况下，也不会影响智能家具原来的控制，改造之后不影响智能家具原来的功能，稳定性高。

如图5和6所示，本实施例中的第二电机制动模块23和第三电机制动模块24具有相同的结构，均被封装为三端器件。具体的，为了便于区分，第二电机制动模块被封装为具有第一端G1、第二端G2和第三端G3的三端器件，其中，开关K1的两端分别作为第一端G1、第二端G2，电阻R11的第二端作为第三端G3。第三电机制动模块被封装为具有第一端F1、第二端F2和第三端F3的三端器件，其中，开关K2的两端分别作为第一端F1、第二端F2，电阻R10的第二端作为第三端F3。使用时只需要将第二电机制动模块23的第三端G3连接主控模块13的输出引脚，第一端G1、第二端G2接入在与引脚P1连接的控制信号线上并将第三电机制动模块24的第三端F3连接主控模块13的输出引脚，第一端F1、第二端F2接入在与引脚P1连接的控制信号线上即可，安装方便。

实施例3

如图7所示，本实施例中的电机驱动电路命名为第三电机驱动电路31，该第三电机驱动电路31包括第四继电器、用于控制第四继电器动作的第四驱动单元、第五继电器、用于控制第五继电器动作的第五驱动单元、第六继电器、用于控制第六继电器动作的第六驱动单元、第七继电器、用于控制第七继电器动作的第七驱动单元；所述第四驱动单元、第五驱动单元、第六驱动单元、第七驱动单元四者分别通过四根独立的所述控制信号线与微控制器的四个输出引脚电连接，所述第四驱动单元、第五驱动单元、第六驱动单元、第七驱动单元分别用于响应微控制器四个输出引脚所输出的电平信号而分别控制第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器动作，以改变电源的电流在流经电机的绕组时的路径，从而控制电机正反转；该电机驱动电路用于驱动三相电机，能够控制电机正反转。

工作原理如图7所示，当微控制器的四个输出引脚P1、P2、P3、P4输出的电平信号为1010（即电平为：高低高低）时，开关K10和开关K7导通，开关K11和开关K8断开，称此时电流在流经电机的绕组时的路径使得电机正转；则当微控制器的四个输出引脚P1、P2、P3、P4输出的电平信号为0101（即电平为：低高低高）时，开关K10和开关K7断开，开关K11和开关K8导通，此时电流在流经电机的绕组时的路径使得电机反转。

如图8所示，所述电机制动模块的数量为四个，每个电机制动模块分别连接在一根控制信号线上；每个电机制动模块均包括制动继电器以及用于控制制动继电器动作的制动驱动单元，所述制动驱动单元与主控模块13的输出引脚电连接，所述制动驱动单元用于响应主控模块13输出引脚所输出的电平信号而控制制动继电器动作以导通或断开所述控制信号线对应的信号传输通路。本实施例中的电机制动模块与实施例2中的结构相同。具体的本实施例中的电机制动模块与实施例2中的电机制动模块电路结构相同，并且封装出的三端器件结构也相同，具体结构详见图5和图6，此处不再赘述，电机制动模块与各控制信号线的连接关系详见图8。

其工作原理如下：如图8所示，当四根控制信号线上都接入一个电机制动模块之后，这四根控制信号线就可以受控于主控模块13而被断开，使得电机停止转动。可知此时无论微控制器的输出引脚P1、P2、P3、P4输出何种信号，均无法驱动电机转动，可以避免用户被夹的风险。并且由于制动继电器J1和J2均处于常闭状态，在本实施例提供的装置断电的情况下，也不会影响智能家具原来的控制，改造之后不影响智能家具原来的功能，稳定性高。

还需要说明的是，对于实施例2和实施例3而言，由于需要控制电机正反转，因此，需要提供互锁功能，即对于实施例2而言，图6中的继电器J5和J6不允许同时导通。对于实施例3而言，图7中的继电器J7和J8不允许同时导通、继电器J10和J11不允许同时导通。因此，在需要改造的智能家具并未提供互锁功能的情况下，需要为其增加互锁模块22，实现互锁功能。如图5所示，所述互锁模块22的第一端H1和第二端H2分别连接微控制器上需要互锁的两个输出引脚P1P2；所述互锁模块22的第三端H3和第四端H4接入到其中一根控制信号线上，所述互锁模块22的第五端H5和第六端H6接入到另一根控制信号线上；其中，微控制器上需要互锁的两个输出引脚P1P2分别输出用于驱动电机驱动电路中的两个继电器（J5和J6）动作的电平信号，并分别通过两根控制信号线将对应的电平信号传输至第二电机驱动电路21中的两个继电器（J5和J6）的驱动单元；

当微控制器上需要互锁的两个输出引脚P1P2的电平信号构成预设的互锁信号时，互锁模块22的第三端H3和第四端H4、第五端H5和第六端H6分别断开两根控制信号线对应的信号传输通路，使得第二电机驱动电路21中的两个继电器（J5和J6）无法同时处于闭合状态；

其中，预设的互锁信号能够在两根控制信号线对应的信号传输通路均导通的情况下，使得第二电机驱动电路21中的两个继电器（J5和J6）同时处于闭合状态。

具体的，实施例2和实施例3中的互锁模块22是相同的电路结构。如图6所示，所述互锁模块22包括运算放大器A1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、运算放大器A2、运算放大器A3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、继电器J3、三极管Q1、电阻R9、继电器J4、三极管Q2、电阻R8；继电器J3包括电磁铁以及由电磁铁控制导通或断开的开关K3，继电器J4包括电磁铁以及由电磁铁控制导通或断开的开关K4。

运算放大器A1的反相输入端分别与电阻R1的第一端及电阻R3的第一端连接，运算放大器A1的正相输入端分别与电阻R2的第一端及电阻R4的第一端连接，电阻R3的第二端与运算放大器A1的输出端连接，电阻R4的第二端与直流电源的负极连接；将电阻R2的第二端作为所述互锁模块22的第一端，将电阻R1的第二端作为所述互锁模块22的第二端。

运算放大器A2的反相输入端与运算放大器A2的输出端连接，运算放大器A2的正相输入端与运算放大器A1的输出端连接；电阻R9的第一端与运算放大器A2的输出端连接，三极管Q1的基极与电阻R9的第二端连接、发射极与直流电源的负极连接、集电极与继电器J3中电磁铁的第一端连接，继电器J3中电磁铁的第二端与直流电源的正极连接；将开关K3的第一端、第二端分别作为所述互锁模块22的第五端、第六端；

运算放大器A3的反相输入端分别与电阻R5的第一端及电阻R6的第一端连接，运算放大器A3的正相输入端与电阻R7的第一端连接，电阻R5的第二端与运算放大器A1的输出端连接，电阻R6的第二端与运算放大器A3的输出端连接，电阻R7的第二端与直流电源的负极连接；电阻R8的第一端与运算放大器A3的输出端连接，三极管Q2的基极与电阻R8的第二端连接、发射极与直流电源的负极连接、集电极与继电器J4中电磁铁的第一端连接，继电器J4中电磁铁的第二端与直流电源的正极连接；将开关K4的第一端、第二端分别作为所述互锁模块22的第三端、第四端。

当预设的互锁信号为11（即电机驱动电路中的两个继电器（J3和J4）均响应于微控制器的输出引脚输出高电平时处于闭合状态），其工作原理如下：

当微控制器的输出引脚P1P2同时为高电平时（标记为11，本实施例中高电平为5V，低电平为0V），两个高电平信号分别输入到运算放大器A1的正相输入端和反相输入端，则运算放大器A1的输出端输出低电平信号，该低电平信号分别输入到运算放大器A2的正相输入端和运算放大器A3的反相输入端，在运算放大器A2的输出端输出低电平信号，在运算放大器A3的输出端输出低电平信号，因此继电器J3的开关K3断开并且继电器J4的开关K4断开，此时与微控制器的输出引脚P1P2连接的两根控制信号线对应的信号传输通路均断开，实现对微控制器的输出引脚P1P2同时为高电平时的互锁，即当微控制器上需要互锁的两个输出引脚P1P2的电平信号构成预设的互锁信号11时，互锁模块22的第三端H3和第四端H4、第五端H5和第六端H6分别断开两根控制信号线对应的信号传输通路，使得电机驱动电路中的两个继电器（J5和J6）的开关K5和开关K6无法同时处于闭合状态，电机不转动。

当微控制器的输出引脚P1P2为高低电平时（标记为10，本实施例中高电平为5V，低电平为0V），高低电平信号分别输入到运算放大器A1的正相输入端和反相输入端，则运算放大器A1的输出端输出为高电平信号，该电平信号分别输入到运算放大器A2的正相输入端和运算放大器A3的反相输入端，在运算放大器A2的输出端输出高电平信号，在运算放大器A3的输出端输出-5V的电平信号，因此继电器J3的开关K3闭合并且继电器J4的开关K4断开，此时与微控制器的输出引脚P1连接的一根控制信号线对应的信号传输通路导通，而与微控制器的输出引脚P2连接的另一根控制信号线对应的信号传输通路断开，使得电机驱动电路中的继电器J5的开关K5处于闭合状态并且电机驱动电路中的继电器J6的开关K6处于断开状态，根据预先设计好的电机正反转电路，此时电源的电流在流经电机的绕组时的路径，使得控制电机正转。

当微控制器的输出引脚P1P2为低高电平时（标记为01，本实施例中高电平为5V，低电平为0V），低高电平信号分别输入到运算放大器A1的正相输入端和反相输入端，则运算放大器A1的输出端输出为-5V的电平信号，该电平信号分别输入到运算放大器A2的正相输入端和运算放大器A3的反相输入端，在运算放大器A2的输出端输出-5V的电平信号，在运算放大器A3的输出端输出高电平信号，因此继电器J3的开关K3断开并且继电器J4的开关K4闭合，此时与微控制器的输出引脚P1连接的一根控制信号线对应的信号传输通路断开，而与微控制器的输出引脚P2连接的另一根控制信号线对应的信号传输通路导通，使得电机驱动电路中的继电器J5的开关K5处于断开状态并且电机驱动电路中的继电器J6的开关K6处于闭合状态，根据预先设计好的电机正反转电路，此时电源的电流在流经电机的绕组时的路径，使得控制电机反转。

当微控制器的输出引脚P1P2同时为低电平时（标记为00，本实施例中高电平为5V，低电平为0V），两个低电平信号分别输入到运算放大器A1的正相输入端和反相输入端，则运算放大器A1的输出端输出低电平信号，该低电平信号分别输入到运算放大器A2的正相输入端和运算放大器A3的反相输入端，在运算放大器A2的输出端输出低电平信号，在运算放大器A3的输出端输出低电平信号，因此继电器J3的开关K3断开并且继电器J4的开关K4断开，此时与微控制器的输出引脚P1P2连接的两根控制信号线对应的信号传输通路均断开，使得电机驱动电路中的两个继电器（J5和J6）的开关K5和开关K6同时处于断开状态，电机不转动。

综上可见，当预设的互锁信号为11时，本实施例提供的互锁模块22可以在实现互锁功能的情况下，不影响智能家具原有的正反向控制（即当引脚P1P2输出10或01信号时可以正常控制电机正反向转动），既提升了智能家具的安全性，又不影响智能家具原有的功能。

实施例4

由于不同智能家具中的电机驱动电路的控制信号编码是不同的，例如，在未安装互锁模块22的情况下，包括以下情形：微控制器的P1P2两个引脚为11（高电平）时，2个继电器均导通；微控制器的P1P2两个引脚为00（低电平）时，2个继电器均导通；微控制器的P1P2两个引脚为10（高低电平）时，2个继电器均导通；微控制器的P1P2两个引脚为01（低高电平）时，2个继电器均导通。可知，对于不同的情形，一般需要使用不同的互锁模块22，这会造成改造过程的效率下降。例如，改造师傅需要携带符合各种情形的互锁模块22，或者对于不同情形需要花费时间研究具体的接线方式。对此，本实施例中提供了一种具有编程功能的互锁模块22，适用于上述各种情形进行互锁，并且对于不同情形不需要改变接线方式，提升了改造过程的效率。

如图9所示，本实施例中的互锁模块22包括运算放大器A1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、运算放大器A2、运算放大器A3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、继电器J3、三极管Q1、电阻R9、继电器J4、三极管Q2、电阻R8、三极管Q12、电阻R19、三极管Q13、电阻R20、三极管Q14、三极管Q15、三极管Q16、电阻R21、电阻R22、电阻R23及编码单元；所述编码单元包括双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4；继电器J3包括电磁铁以及由电磁铁控制导通或断开的开关K3，继电器J4包括电磁铁以及由电磁铁控制导通或断开的开关K4。

三极管Q12的基极分别与电阻R19的第一端及三极管Q14的基极连接，发射极分别与直流电源的正极、三极管Q14的集电极、电阻R21的第一端连接，集电极与三极管Q13的集电极连接；三极管Q13的基极分别与电阻R20的第一端及三极管Q15的基极连接，发射极分别与三极管Q15的集电极、电阻R22的第一端、电阻R23的第一端连接；三极管Q14的发射极与三极管Q15的发射极连接；三极管Q16的基极与电阻R22的第二端连接，发射极与直流电源的负极连接，集电极与电阻R21的第二端连接；电阻R23的第二端与直流电源的负极连接。

运算放大器A1的反相输入端分别与电阻R1的第一端及电阻R3的第一端连接，运算放大器A1的正相输入端分别与电阻R2的第一端及电阻R4的第一端连接，电阻R3的第二端与运算放大器A1的输出端连接，电阻R4的第二端与直流电源的负极连接。

将双刀双掷开关SW1的第一输入端作为所述互锁模块22的第一端、第二输入端作为所述互锁模块22的第二端；双刀双掷开关SW1的第一输出端与电阻R2的第二端连接，双刀双掷开关SW1的第二输出端与电阻R19连接，双刀双掷开关SW1的第三输出端与电阻R1连接，双刀双掷开关SW1的第四输出端与电阻R20连接。

单刀双掷开关SW2的第一输出端与运算放大器A1的输出端连接，第二输出端与三极管Q16的集电极连接，输入端分别与电阻R5的第二端、运算放大器A2的正相输入端连接。

运算放大器A2的反相输入端与运算放大器A2的输出端连接；电阻R9的第一端与运算放大器A2的输出端连接；运算放大器A3的反相输入端分别与电阻R5的第一端及电阻R6的第一端连接，运算放大器A3的正相输入端与电阻R7的第一端连接，电阻R6的第二端与运算放大器A3的输出端连接，电阻R7的第二端与直流电源的负极连接；电阻R8的第一端与运算放大器A3的输出端连接。

单刀双掷开关SW3的第一输出端与电阻R8的第二端连接，第二输出端与电阻R9的第二端连接，输入端于三极管Q2的基极连接；三极管Q2的发射极与直流电源的负极连接，集电极与继电器J4中电磁铁的第一端连接，继电器J4中电磁铁的第二端与直流电源的正极连接；将开关K4的第一端、第二端分别作为所述互锁模块22的第三端、第四端。

单刀双掷开关SW4的第一输出端与电阻R9的第二端连接，第二输出端与电阻R8的第二端连接，输入端与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的发射极与直流电源的负极连接，集电极与继电器J3中电磁铁的第一端连接，继电器J3中电磁铁的第二端与直流电源的正极连接；将开关K3的第一端、第二端分别作为所述互锁模块22的第五端、第六端。

上述实施例中提供的互锁模块22适用于预设的互锁信号为11时的电机驱动电路，然而在改造过程中，不同智能家具预设的互锁信号可能不同，可以分为四种情况，即预设的互锁信号分别为：11、00、10、01，对于不同的情况，往往需要携带不同的互锁模块22，给改造安装过程带来不便。对此，本实施例提供的具有编程功能的互锁模块22能够仅使用一个互锁模块22就适用于上述不同情形，并且对于所有情形的接线方式不需要改变，极大方便改造过程。

需要说明的是双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4等四个开关均包括2个状态，分别是第一状态和第二状态。如图9所示，当双刀双掷开关SW1处于第一状态时，双刀双掷开关SW1的第一输入端连接第一输出端、第二输入端连接第三输出端；当双刀双掷开关SW1处于第二状态时，双刀双掷开关SW1的第一输入端连接第二输出端、第二输入端连接第四输出端。当单刀双掷开关SW2处于第一状态时，单刀双掷开关SW2的输入端连接第一输出端；当单刀双掷开关SW2处于第二状态时，单刀双掷开关SW2的输入端连接第二输出端。当单刀双掷开关SW3处于第一状态时，单刀双掷开关SW3的输入端连接第一输出端；当单刀双掷开关SW3处于第二状态时，单刀双掷开关SW3的输入端连接第二输出端。当单刀双掷开关SW4处于第一状态时，单刀双掷开关SW4的输入端连接第一输出端；当单刀双掷开关SW4处于第二状态时，单刀双掷开关SW4的输入端连接第二输出端。

具体的，双刀双掷开关SW1或单刀双掷开关SW2或单刀双掷开关SW3或单刀双掷开关SW4处于第一状态时，对应开关状态的编码记作0；双刀双掷开关SW1或单刀双掷开关SW2或单刀双掷开关SW3或单刀双掷开关SW4处于第二状态时，对应开关状态的编码记作1。图9中所示的双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4等四个开关均处于第一状态，因此，将双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4等四者的状态编码为0000。

本实施例中提供的具有编程功能的互锁模块22其工作原理如下：

一、当预设的互锁信号为11时，将双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4等四者的状态编码为0000，该编码状态下，其工作原理如上述实施例中图6所示，此处不再赘述。该编码模式下，可以实现预设的互锁信号为11对应的电机驱动电路中开关K5和K6的互锁。

二、当预设的互锁信号为00时，将双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4等四者的状态编码为0011，该编码状态下，当微控制器的输出引脚P1P2同时为低电平时（标记为00，本实施例中高电平为5V，低电平为0V），两个低电平信号分别输入到运算放大器A1的正相输入端和反相输入端，则运算放大器A1的输出端输出低电平信号，该低电平信号分别输入到运算放大器A2的正相输入端和运算放大器A3的反相输入端，在运算放大器A2的输出端输出低电平信号，在运算放大器A3的输出端输出低电平信号，因此继电器J3的开关K3断开并且继电器J4的开关K4断开，此时与微控制器的输出引脚P1P2连接的两根控制信号线对应的信号传输通路均断开，实现对微控制器的输出引脚P1P2同时为高电平时的互锁，即当微控制器上需要互锁的两个输出引脚P1P2的电平信号构成预设的互锁信号00时，互锁模块22的第三端H3和第四端H4、第五端H5和第六端H6分别断开两根控制信号线对应的信号传输通路，使得电机驱动电路中的两个继电器的开关无法同时处于闭合状态，电机不转动。

当微控制器的输出引脚P1P2为高低电平时（标记为10，本实施例中高电平为5V，低电平为0V），高低电平信号分别输入到运算放大器A1的正相输入端和反相输入端，则运算放大器A1的输出端输出为高电平信号，该电平信号分别输入到运算放大器A2的正相输入端和运算放大器A3的反相输入端，在运算放大器A2的输出端输出高电平信号，在运算放大器A3的输出端输出-5V的电平信号，因此继电器J3的开关K3断开并且继电器J4的开关K4闭合，此时与微控制器的输出引脚P1连接的一根控制信号线对应的信号传输通路断开，而与微控制器的输出引脚P2连接的另一根控制信号线对应的信号传输通路导通，使得电机驱动电路中受输出引脚P2控制的继电器的开关处于闭合状态并且电机驱动电路中受输出引脚P1控制的继电器的开关处于断开状态，根据预先设计好的电机正反转电路，此时电源的电流在流经电机的绕组时的路径，使得控制电机正转。

当微控制器的输出引脚P1P2为低高电平时（标记为01，本实施例中高电平为5V，低电平为0V），低高电平信号分别输入到运算放大器A1的正相输入端和反相输入端，则运算放大器A1的输出端输出为-5V的电平信号，该电平信号分别输入到运算放大器A2的正相输入端和运算放大器A3的反相输入端，在运算放大器A2的输出端输出-5V的电平信号，在运算放大器A3的输出端输出高电平信号，因此继电器J3的开关K3导通并且继电器J4的开关K4断开，此时与微控制器的输出引脚P1连接的一根控制信号线对应的信号传输通路导通，而与微控制器的输出引脚P2连接的另一根控制信号线对应的信号传输通路断开，使得电机驱动电路中受输出引脚P2控制的继电器的开关处于断开状态并且电机驱动电路中受输出引脚P1控制的继电器的开关处于闭合状态，根据预先设计好的电机正反转电路，此时电源的电流在流经电机的绕组时的路径，使得控制电机反转。

三、当预设的互锁信号为10时，将双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4等四者的状态编码为1110，该编码状态下，当微控制器的输出引脚P1P2为高低电平时（标记为10，本实施例中高电平为5V，低电平为0V），高低电平信号分别输入到三极管Q12的基极和三极管Q13的基极，则三极管Q12和三极管Q13截止、三极管Q14和三极管Q15导通、三极管Q16导通，单刀双掷开关SW2的第二输出端输出低电平信号。该低电平信号输入到运算放大器A2的正相输入端，在运算放大器A2的输出端输出低电平信号，因此继电器J3的开关K3断开并且继电器J4的开关K4断开，此时与微控制器的输出引脚P1P2连接的两根控制信号线对应的信号传输通路均断开，实现对微控制器的输出引脚P1P2为高低电平时的互锁，即当微控制器上需要互锁的两个输出引脚P1P2的电平信号构成预设的互锁信号10时，互锁模块22的第三端H3和第四端H4、第五端H5和第六端H6分别断开两根控制信号线对应的信号传输通路，使得电机驱动电路中的两个继电器的开关无法同时处于闭合状态，电机不转动。

当微控制器的输出引脚P1P2为高高电平时（标记为11，本实施例中高电平为5V，低电平为0V），高高电平信号分别输入到三极管Q12的基极和三极管Q13的基极，则三极管Q12和三极管Q15截止、三极管Q13和三极管Q14导通、三极管Q16截止，单刀双掷开关SW2的第二输出端输出高电平信号。该电平信号分别输入到运算放大器A2的正相输入端和运算放大器A3的反相输入端，在运算放大器A2的输出端输出高电平信号，因此继电器J3的开关K3闭合并且继电器J4的开关K4闭合，此时与微控制器的输出引脚P1连接的一根控制信号线对应的信号传输通路导通，以及与微控制器的输出引脚P2连接的另一根控制信号线对应的信号传输通路也导通，但是由于微控制器的输出引脚P1P2输出的都是高电平，使得电机驱动电路中受输出引脚P1控制的继电器的开关处于闭合状态并且电机驱动电路中受输出引脚P2控制的继电器的开关处于断开状态，根据预先设计好的电机正反转电路，此时电源的电流在流经电机的绕组时的路径，使得控制电机正转。

当微控制器的输出引脚P1P2为低低电平时（标记为00，本实施例中高电平为5V，低电平为0V），低低电平信号分别输入到三极管Q12的基极和三极管Q13的基极，则三极管Q12和三极管Q15导通、三极管Q13和三极管Q14截止、三极管Q16截止，单刀双掷开关SW2的第二输出端输出高电平信号。该电平信号分别输入到运算放大器A2的正相输入端和运算放大器A3的反相输入端，在运算放大器A2的输出端输出高电平信号，因此继电器J3的开关K3闭合并且继电器J4的开关K4闭合，此时与微控制器的输出引脚P1连接的一根控制信号线对应的信号传输通路导通，以及与微控制器的输出引脚P2连接的另一根控制信号线对应的信号传输通路也导通，但是由于微控制器的输出引脚P1P2输出的都是低电平，使得电机驱动电路中受输出引脚P1控制的继电器的开关处于断开状态并且电机驱动电路中受输出引脚P2控制的继电器的开关处于导通状态，根据预先设计好的电机正反转电路，此时电源的电流在流经电机的绕组时的路径，使得控制电机反转。

当微控制器的输出引脚P1P2为低高电平时（标记为01，本实施例中高电平为5V，低电平为0V），低高电平信号分别输入到三极管Q12的基极和三极管Q13的基极，则三极管Q12和三极管Q13导通、三极管Q14和三极管Q15截止、三极管Q16导通，单刀双掷开关SW2的第二输出端输出低电平信号。该低电平信号输入到运算放大器A2的正相输入端，在运算放大器A2的输出端输出低电平信号，因此继电器J3的开关K3断开并且继电器J4的开关K4断开，此时与微控制器的输出引脚P1P2连接的两根控制信号线对应的信号传输通路均断开，使得电机驱动电路中的两个继电器的开关同时处于断开状态，电机不转动。

四、当预设的互锁信号为01时，将双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4等四者的状态编码为1110。其原理与预设的互锁信号为01时类似，此处不再赘述。

综上可见，本实施例提供的具有编程功能的互锁模块22能够仅使用一个互锁模块22就适用于上述不同情形，并且对于所有情形的接线方式不需要改变，安装人员只需要根据需要互锁的2个继电器对应互锁信号按照上述方式调整双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4等四者的状态，就可以适用于多种需要安装情形，极大方便改造过程。

实施例5

如图10所示，在本实施例中，还提供了一种控制方法，应用于上述实施例1至4所述的智能家具防夹控制装置，所述方法包括：

步骤S202，主控模块13响应于接收到的运动触发信号，将智能家具的状态标记为处于运动状态。

步骤S204，主控模块13响应于接收到的坐标触发信号，将用户的状态标记为处于被夹高风险状态。

步骤S206，主控模块13检测到智能家具处于运动状态并且用户处于被夹高风险状态时，向电机制动模块发送制动信号。

本实施例提供的一种控制方法，只需要将用户检测模块安装在智能家具所处的目标空间中，就可以检测用户的位置，不需要改动智能家具的外观特征；并且由于用户检测模块与智能家具分体式安装，安装位置不受智能家具外观特征以及活动部件的结构不同的影响，降低安装过程复杂度，提高了安装效率。同时，通过电机制动模块可以直接断开智能家具微控制器的输出引脚与电机驱动电路之间的信号传输通路，从而实现在检测到用户位置进入预设范围内时控制智能家具停止动作的功能，不需要重新改写智能家具MCU的软件控制程序，不会破坏智能家具原有的功能。

实施例6

需要说明的是，改造过程中，安装人员只需要根据需要互锁的2个继电器对应互锁信号按照上述方式调整双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4等四者的状态之后，在用户使用智能家具过程中，互锁模块中的这些开关可能会由于用户误触碰等原因而导致其状态改变，从而可能影响智能家具的正常功能以及失去互锁功能。对此，本实施例提供了如下的解决方案。

在本实施例中，单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4均采用船型开关50实现，如图11和图12所示，通过拨动按钮51可以改变三个单刀双掷开关的状态，其中导电端子X为输入端，导电端子Y1为第一输出端，导电端子Y2为第二输出端。如图11所示的船型开关50处于第一状态，如图12所示的船型开关50处于第二状态。双刀双掷开关SW1采用双联船型开关60实现，双联船型开关60由2个独立的船型开关50构成，分别称之为第一船型开关和第二船型开关，其结构如图13和14所示。其中，第一船型开关50的导电端子X为第一输入端，导电端子Y1为第一输出端，导电端子Y2为第二输出端，第二船型开关50的导电端子X为第二输入端，导电端子Y1为第三输出端，导电端子Y2为第四输出端。

以图11为例，对船型开关50的结构进行说明，船型开关50包括支撑壳54、按钮51、三个导电端子X、Y1、Y2；三个导电端子X、Y1、Y2的上端位于支撑壳54内，下端伸出支撑壳54外，支撑壳54上端具有一开口，开口外周形成一圈环形支撑片55，按钮51的下端通过开口伸入支撑壳54与支撑壳54内的金属接触片连接，按钮51的上端位于支撑壳54外，按钮51通过一轴转与支撑壳54转动连接，形成一跷跷板结构，按钮51的左右两端能够被拨动从而改变按钮51左右两端位于支撑壳54外部的高度，按钮51被拨动时能够带动金属接触片接通导电端子X和Y1或接通导电端子X和Y2。船型开关50通过拨动按钮51处于图11所示的第一状态可以接通导电端子X和Y2，通过拨动按钮51处于图12所示的第二状态可以接通导电端子X和Y1。其内部具体结构及原理属于现有技术，此处不做赘述。本实施例的改进在于，在按钮51位于支撑壳54外部的右端设置了两个孔，两个孔的形状尺寸相同，并且两个孔的轴线均与按钮51绕支撑壳54转动的轴转平行，两个孔分别是上锁止孔52和下锁止孔53，上锁止孔52和下锁止孔53之间的位置受到如下关系约束：当船型开关50处于第一状态时，下锁止孔53的轴线与环形支撑片55的上表面之间具有第一距离；当船型开关50位于第二状态时，上锁止孔52的轴线与环形支撑片55的上表面之间也具有第一距离。其中，环形支撑片55的上下表面之间具有第二距离，即环形支撑片55的厚度等于第二距离。

如图14所示，将具有编程功能的互锁模块封装在塑料材质的封装壳70内，H1端、H2端、H3端、H4端、H5端和H6端通过金属端子伸出封装壳70外，以供跟智能家具的电路进行连接。在封装壳70上表面的两端分别设置有凸出于该表面的支撑臂72，两个支撑臂72上分别设置有一个支撑通孔73，两个支撑通孔73共轴，两个支撑臂72上的两个支撑通孔73相较于上表面的高度相同，均为H1。作为开关SW1的双联船型开关60以及作为开关SW2、SW3、SW4的三个船型开关50共计四个开关沿支撑通孔73轴线的方向依次排列在两个支撑臂72之间。具体的，封装壳70上表面具有安装孔，该安装孔的孔径小于环形支撑片55的尺寸，当船型开关50和双联船型开关60的支撑壳54的下端伸入到该安装孔内时，由于受到环形支撑片55的限位作用，限制船型开关50和双联船型开关60的支撑壳继续进入到封装壳70中，再通过粘贴或螺丝等方式实现船型开关50和双联船型开关60与封装壳70的紧固连接。可知，当船型开关50处于第一状态时，下锁止孔53的轴线与封装壳70上表面之间的距离等于第一距离与第二距离之和；当船型开关50处于第二状态时，上锁止孔52的轴线与封装壳70上表面之间的距离等于第一距离与第二距离之和。本实施例中，支撑通孔73的轴线与封装壳70上表面具有第三距离，使得第三距离等于第一距离与第二距离之和。令所有船型开关50在处于第一状态时，其下锁止孔53与支撑通孔73均共轴，上锁止孔52、下锁止孔53以及支撑通孔73的孔径相同。

本实施中还包括锁止杆71，锁止杆71的直径略小于上锁止孔52、下锁止孔53以及支撑通孔73的孔径，当安装人员根据需要互锁的2个继电器对应互锁信号按照上述实施例4中的方式拨动各船型开关50调整好双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4等四者的状态之后，将锁止杆71的一端从其中一个支撑通孔73依次穿过各船型开关50的上锁止孔52或下锁止孔53，最后穿过另一个支撑通孔73，就可以实现对编程功能的锁止，避免用户使用过程误触导致各开关状态被改变，同时随着船型开关50的老化，可能导致其中的弹簧无法维持开关的状态，而本实施例提供的方案则可以在船型开关50的弹簧等部件老化时，仍然可以保持船型开关50状态不变，提升电路稳定性。如图13所示，开关SW1处于第二状态，开关SW2处于第二状态，开关SW3处于第二状态，开关SW4处于第一状态，编码为1110。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink）DRAM（SLDRA）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRA）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (9)

1.一种智能家具防夹控制装置，其特征在于，所述装置包括：

运动检测模块，用于检测智能家具的活动部件的状态并在检测到智能家具的活动部件处于运动状态时，向主控模块发送运动触发信号；

用户检测模块，与智能家具分体设置并安装在智能家具所处的目标空间中，用于检测用户坐标的状态并在检测到用户坐标的状态符合预设条件时，向主控模块发送坐标触发信号；所述用户坐标的状态包括用户坐标的运动状态或用户坐标的静止状态；

电机制动模块，电机制动模块连接在控制信号线上，用于响应于接收到的制动信号而断开所述控制信号线对应的信号传输通路；其中，所述控制信号线为连接在智能家具微控制器的输出引脚与对应的电机驱动电路之间并作为信号传输通路的信号线；所述电机驱动电路用于驱动对应的电机转动以带动活动部件进行运动；以及

主控模块，所述主控模块包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；所述处理器执行所述程序时实现如下步骤：

响应于接收到的运动触发信号，将智能家具的状态标记为处于运动状态；

响应于接收到的坐标触发信号，将用户的状态标记为处于被夹高风险状态；

检测到智能家具处于运动状态并且用户处于被夹高风险状态时，向电机制动模块发送制动信号；

所述电机驱动电路包括第一继电器以及用于控制第一继电器动作的第一驱动单元，所述第一驱动单元通过一根所述控制信号线与微控制器的输出引脚电连接，所述第一驱动单元用于响应微控制器输出引脚所输出的电平信号而控制第一继电器动作以导通或断开电机与电源之间的供电回路；

所述电机制动模块包括制动继电器以及用于控制制动继电器动作的制动驱动单元，所述制动驱动单元与主控模块的输出引脚电连接，所述制动驱动单元用于响应主控模块输出引脚所输出的电平信号而控制制动继电器动作以导通或断开所述控制信号线对应的信号传输通路。

2.根据权利要求1所述的一种智能家具防夹控制装置，其特征在于：

用户检测模块包括控制单元及与控制单元电连接的毫米波雷达或摄像头，所述控制单元用于在检测到用户坐标的静止状态为停留在预设区域内时生成所述坐标触发信号并发送给主控模块；所述控制单元还用于在检测到用户坐标的运动状态为意图朝向预设区域移动时生成所述坐标触发信号并发送给主控模块；

运动检测模块包括用于检测智能家具的活动部件是否进行运动的加速度传感器，所述运动触发信号为加速度传感器检测到智能家具的活动部件进行运动时输出的电信号；或

运动检测模块包括用于检测目标电机与电源之间的供电回路是否导通的电流互感器，所述运动触发信号为电流互感器检测到目标电机与电源之间的供电回路导通时输出的电信号；其中，所述目标电机为用于驱动智能家具上的动活动部件进行运动的电机。

3.根据权利要求1所述的一种智能家具防夹控制装置，其特征在于，所述电机驱动电路包括第二继电器、用于控制第二继电器动作的第二驱动单元、第三继电器以及用于控制第三继电器动作的第三驱动单元，所述第二驱动单元、第三驱动单元二者分别通过两根独立的所述控制信号线与微控制器的两个输出引脚电连接，所述第二驱动单元、第三驱动单元分别用于响应微控制器两个输出引脚所输出的电平信号而分别控制第二继电器、第三继电器动作，以改变电源的电流在流经电机的绕组时的路径，从而控制电机正反转；

所述电机制动模块的数量为两个，每个电机制动模块分别连接在一根控制信号线上；每个电机制动模块均包括制动继电器以及用于控制制动继电器动作的制动驱动单元，所述制动驱动单元与主控模块的输出引脚电连接，所述制动驱动单元用于响应主控模块输出引脚所输出的电平信号而控制制动继电器动作以导通或断开所述控制信号线对应的信号传输通路。

4.根据权利要求1所述的一种智能家具防夹控制装置，其特征在于，所述电机驱动电路包括第四继电器、用于控制第四继电器动作的第四驱动单元、第五继电器、用于控制第五继电器动作的第五驱动单元、第六继电器、用于控制第六继电器动作的第六驱动单元、第七继电器、用于控制第七继电器动作的第七驱动单元；所述第四驱动单元、第五驱动单元、第六驱动单元、第七驱动单元四者分别通过四根独立的所述控制信号线与微控制器的四个输出引脚电连接，所述第四驱动单元、第五驱动单元、第六驱动单元、第七驱动单元分别用于响应微控制器四个输出引脚所输出的电平信号而分别控制第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器动作，以改变电源的电流在流经电机的绕组时的路径，从而控制电机正反转；

所述电机制动模块的数量为四个，每个电机制动模块分别连接在一根控制信号线上；每个电机制动模块均包括制动继电器以及用于控制制动继电器动作的制动驱动单元，所述制动驱动单元与主控模块的输出引脚电连接，所述制动驱动单元用于响应主控模块输出引脚所输出的电平信号而控制制动继电器动作以导通或断开所述控制信号线对应的信号传输通路。

5.根据权利要求3或4所述的一种智能家具防夹控制装置，其特征在于，还包括互锁模块，所述互锁模块的第一端和第二端分别连接微控制器上需要互锁的两个输出引脚；所述互锁模块的第三端和第四端接入到其中一根控制信号线上，所述互锁模块的第五端和第六端接入到另一根控制信号线上；其中，微控制器上需要互锁的两个输出引脚分别输出用于驱动电机驱动电路中的两个继电器动作的电平信号，并分别通过两根控制信号线将对应的电平信号传输至电机驱动电路中的两个继电器的驱动单元；

当微控制器上需要互锁的两个输出引脚的电平信号构成预设的互锁信号时，互锁模块的第三端和第四端、第五端和第六端分别断开两根控制信号线对应的信号传输通路，使得电机驱动电路中的两个继电器无法同时处于闭合状态；

其中，预设的互锁信号能够在两根控制信号线对应的信号传输通路均导通的情况下，使得电机驱动电路中的两个继电器同时处于闭合状态。

6.根据权利要求5所述的一种智能家具防夹控制装置，其特征在于，所述互锁模块包括运算放大器A1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、运算放大器A2、运算放大器A3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、继电器J3、三极管Q1、电阻R9、继电器J4、三极管Q2、电阻R8；继电器J3包括电磁铁以及由电磁铁控制导通或断开的开关K3，继电器J4包括电磁铁以及由电磁铁控制导通或断开的开关K4；

运算放大器A1的反相输入端分别与电阻R1的第一端及电阻R3的第一端连接，运算放大器A1的正相输入端分别与电阻R2的第一端及电阻R4的第一端连接，电阻R3的第二端与运算放大器A1的输出端连接，电阻R4的第二端与直流电源的负极连接；将电阻R2的第二端作为所述互锁模块的第一端，将电阻R1的第二端作为所述互锁模块的第二端；

运算放大器A2的反相输入端与运算放大器A2的输出端连接，运算放大器A2的正相输入端与运算放大器A1的输出端连接；电阻R9的第一端与运算放大器A2的输出端连接，三极管Q1的基极与电阻R9的第二端连接、发射极与直流电源的负极连接、集电极与继电器J3中电磁铁的第一端连接，继电器J3中电磁铁的第二端与直流电源的正极连接；将开关K3的第一端、第二端分别作为所述互锁模块的第五端、第六端；

运算放大器A3的反相输入端分别与电阻R5的第一端及电阻R6的第一端连接，运算放大器A3的正相输入端与电阻R7的第一端连接，电阻R5的第二端与运算放大器A1的输出端连接，电阻R6的第二端与运算放大器A3的输出端连接，电阻R7的第二端与直流电源的负极连接；电阻R8的第一端与运算放大器A3的输出端连接，三极管Q2的基极与电阻R8的第二端连接、发射极与直流电源的负极连接、集电极与继电器J4中电磁铁的第一端连接，继电器J4中电磁铁的第二端与直流电源的正极连接；将开关K4的第一端、第二端分别作为所述互锁模块的第三端、第四端。

7.根据权利要求5所述的一种智能家具防夹控制装置，其特征在于，所述互锁模块包括运算放大器A1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、运算放大器A2、运算放大器A3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、继电器J3、三极管Q1、电阻R9、继电器J4、三极管Q2、电阻R8、三极管Q12、电阻R19、三极管Q13、电阻R20、三极管Q14、三极管Q15、三极管Q16、电阻R21、电阻R22、电阻R23及编码单元；所述编码单元包括双刀双掷开关SW1、单刀双掷开关SW2、单刀双掷开关SW3、单刀双掷开关SW4；继电器J3包括电磁铁以及由电磁铁控制导通或断开的开关K3，继电器J4包括电磁铁以及由电磁铁控制导通或断开的开关K4；

三极管Q12的基极分别与电阻R19的第一端及三极管Q14的基极连接，发射极分别与直流电源的正极、三极管Q14的集电极、电阻R21的第一端连接，集电极与三极管Q13的集电极连接；三极管Q13的基极分别与电阻R20的第一端及三极管Q15的基极连接，发射极分别与三极管Q15的集电极、电阻R22的第一端、电阻R23的第一端连接；三极管Q14的发射极与三极管Q15的发射极连接；三极管Q16的基极与电阻R22的第二端连接，发射极与直流电源的负极连接，集电极与电阻R21的第二端连接；电阻R23的第二端与直流电源的负极连接；

运算放大器A1的反相输入端分别与电阻R1的第一端及电阻R3的第一端连接，运算放大器A1的正相输入端分别与电阻R2的第一端及电阻R4的第一端连接，电阻R3的第二端与运算放大器A1的输出端连接，电阻R4的第二端与直流电源的负极连接；

将双刀双掷开关SW1的第一输入端作为所述互锁模块的第一端、第二输入端作为所述互锁模块的第二端；双刀双掷开关SW1的第一输出端与电阻R2的第二端连接，双刀双掷开关SW1的第二输出端与电阻R19连接，双刀双掷开关SW1的第三输出端与电阻R1连接，双刀双掷开关SW1的第四输出端与电阻R20连接；

单刀双掷开关SW2的第一输出端与运算放大器A1的输出端连接，第二输出端与三极管Q16的集电极连接，输入端分别与电阻R5的第二端、运算放大器A2的正相输入端连接；

运算放大器A2的反相输入端与运算放大器A2的输出端连接；电阻R9的第一端与运算放大器A2的输出端连接；

运算放大器A3的反相输入端分别与电阻R5的第一端及电阻R6的第一端连接，运算放大器A3的正相输入端与电阻R7的第一端连接，电阻R6的第二端与运算放大器A3的输出端连接，电阻R7的第二端与直流电源的负极连接；电阻R8的第一端与运算放大器A3的输出端连接；

单刀双掷开关SW3的第一输出端与电阻R8的第二端连接，第二输出端与电阻R9的第二端连接，输入端于三极管Q2的基极连接；三极管Q2的发射极与直流电源的负极连接，集电极与继电器J4中电磁铁的第一端连接，继电器J4中电磁铁的第二端与直流电源的正极连接；将开关K4的第一端、第二端分别作为所述互锁模块的第三端、第四端；

单刀双掷开关SW4的第一输出端与电阻R9的第二端连接，第二输出端与电阻R8的第二端连接，输入端与三极管Q1的基极连接；三极管Q1的发射极与直流电源的负极连接，集电极与继电器J3中电磁铁的第一端连接，继电器J3中电磁铁的第二端与直流电源的正极连接；将开关K3的第一端、第二端分别作为所述互锁模块的第五端、第六端。

8.根据权利要求1或3或4所述的一种智能家具防夹控制装置，其特征在于，所述制动驱动单元包括制动三极管和制动电阻，制动三极管的基极与制动电阻的第一端连接，发射极与直流电源的负极连接，制动电阻的第二端作为制动驱动单元的输入端，用于与主控模块的输出引脚电连接；

制动继电器包括制动电磁铁及由制动电磁铁控制导通或断开的制动开关，制动电磁铁的第一端与直流电源的正极连接，第二端与制动三极管的集电极连接，制动开关的两端接入到控制信号线上；其中，制动继电器处于常闭状态。

9.一种控制方法，其特征在于，应用于上述权利要求1至8中任意一项所述的智能家具防夹控制装置，所述方法包括：

主控模块响应于接收到的运动触发信号，将智能家具的状态标记为处于运动状态；

主控模块响应于接收到的坐标触发信号，将用户的状态标记为处于被夹高风险状态；

主控模块检测到智能家具处于运动状态并且用户处于被夹高风险状态时，向电机制动模块发送制动信号。