(57)【要約】  障害物の衝突により引き返すことができる電動昇降プラットフォームは昇降脚（１）、プラットフォーム面（２）、制御装置（４）およびマニピュレータ（５）を含み、制御装置（４）はマスターＭＣＵ（４２）およびモータ駆動回路（４３）を含み、マスターＭＣＵ（４２）の出力端はモータ駆動回路（４３）と接続される。電動昇降プラットフォームはプラットフォーム面（２）の障害物の衝突データを収集する多軸センサモジュール（６）をさらに含み、多軸センサモジュール（６）は異なる軸におけるプラットフォームパネルの運動状態の変化を収集し、様々な位置の様々な衝突物によるプラットフォームパネルの運動状態の変化を蓄積する。取付位置に対する要求は高くなく、応力面と直接接触する必要はなく、圧力が比較的小さい衝突も検出することができる。多軸センサモジュール（６）はマスターＭＣＵ（４２）の入力端と接続され、マスターＭＣＵ（４２）は障害物の衝突データを処理した後、制御信号をモータ駆動回路（４３）に送信し、モータ駆動回路（４３）が昇降脚（１）を制御して相応の引返し動作を実行する。該昇降プラットフォームは、昇降して障害物に衝突したとき、より敏感、迅速に検出することができ、昇降プラットフォームの安全性はより良好である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降脚、プラットフォーム面、制御装置およびマニピュレータを含み、前記制御装置はマスターＭＣＵおよびモータ駆動回路を含み、前記マスターＭＣＵの出力端はモータ駆動回路と接続される、障害物の衝突により引き返すことができる電動昇降プラットフォームであって、前記プラットフォーム面の障害物の衝突データを収集する多軸センサモジュールをさらに含み、前記多軸センサモジュールは前記マスターＭＣＵの入力端と接続され、前記マスターＭＣＵは障害物の衝突データを処理した後、制御信号を前記モータ駆動回路に送信し、前記モータ駆動回路が昇降脚を制御して相応の引返し動作を実行することを特徴とする電動昇降プラットフォーム。
【請求項２】
前記多軸センサモジュールが前記制御装置内に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項３】
前記多軸センサモジュールをピンヘッダーにより前記制御装置内に固定する、または、前記多軸センサモジュールを前記制御装置内に平坦に密着させることを特徴とする、請求項２に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項４】
前記多軸センサモジュールが前記制御装置外に設けられ、前記制御装置にデータ通信ポートが設けられ、前記多軸センサモジュールは前記マスターＭＣＵとデータ通信ポートを介して電気的に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項５】
前記多軸センサモジュールがマニピュレータ内または昇降脚内に取り付けられる、あるいは、個別部品の形式で前記昇降脚および前記制御装置の間に設けられる、あるいは、個別部品の形式で前記マニピュレータと前記制御装置との間に設けられることを特徴とする、請求項４に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項６】
前記電動昇降プラットフォームが前記プラットフォーム面を支持する横梁をさらに含み、
前記制御装置は横梁に設けられる、または、前記制御装置は前記プラットフォーム面に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項７】
前記障害物の衝突データがＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸の加速度および／または３軸の角速度を含み、前記プラットフォーム面の平面はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち任意の２つの軸が構成する平面であることを特徴とする、請求項１に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項８】
前記マスターＭＣＵまたは前記多軸センサモジュール内に所定値が設けられ、前記障害物の衝突データがＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸の加速度およびＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸の角速度を含み、６つの数値のうちの１つまたは複数について、その変化値が一定時間内に所定値の所定振幅を超えると、前記モータ駆動回路が前記昇降脚を制御して相応の引返し動作を実行することを特徴とする、請求項７に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項９】
前記多軸センサモジュールがＣＰＵおよび６軸センサモジュールを含み、前記６軸センサモジュールは前記ＣＰＵと電気的に接続され、前記ＣＰＵは前記マスターＭＣＵの入力端と接続されることを特徴とする、請求項１に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項１０】
前記６軸センサモジュールが、ＭＰＵ６０５０モジュール、ＩＣＭ２０６０８Ｄモジュール、または、ＬＳＭ６ＤＳＬモジュールであることを特徴とする、請求項９に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項１１】
前記６軸センサモジュールが、３軸加速度データを収集する３軸加速度センサおよび３軸角速度データを収集する３軸ジャイロスコープを含むことを特徴とする、請求項９に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項１２】
前記ＣＰＵまたは前記マスターＭＣＵが、前記３軸加速度データおよび前記３軸角速度データをフィルタリング処理するフィルタリングモジュールを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項１３】
前記多軸センサモジュールが３軸磁力計をさらに含み、前記３軸磁力計は６軸センサモジュールと電気的に接続されることを特徴とする、請求項９に記載の電動昇降プラットフォーム。
【請求項１４】
前記制御装置が、前記制御装置内部の回路安定性を監視するフィードバック回路をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の電動昇降プラットフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動昇降プラットフォームの分野に関し、特に障害物の衝突により引き返すことができる電動昇降プラットフォームに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動昇降プラットフォームは、一般的に住宅、事務所スペースおよび医療分野で用いられ、例えば高さを調節することができる机、キッチン、畳、事務机、医療用ベッドなどである。使用者が昇降を調節するとき、例えばプラットフォームおよびその骨組みが障害物に衝突した場合、周囲またはプラットフォーム自体の構造を破壊する可能性があり、人体に衝突する、または押された場合にも危険である。製品の安全性に対する要求が日増しに高まるのに伴い、昇降プラットフォームの衝突の検出および障害物の衝突における処理は、いっそう重要である。
【０００３】
現在の市場の昇降プラットフォームにおける衝突の検出は、主に次の数種を有し、１、衝突電流の特性の検出；２、圧電気、圧抵抗材料およびバネを含む、力センサによる検出；３、テーブル面の傾斜角度の検出である。しかし、分析実験および実際の状況から、以下が明らかである。衝突電流の特性の検出は感度が比較的劣り、温度の影響および昇降プラットフォームの組立の影響を比較的大きく受け、プラットフォームの荷重時の電流変化が小さく、信頼できる衝突の検出を実現するのが難しく、安全率が低い；力センサによる検出は、センサが直接または間接的に応力面と接触しなければならず、感度を保証するため、応力変化が明らかな位置にセンサを取り付ける必要があり、取付に対する要求が比較的高い；テーブル面の傾斜角度の検出について、柔らかい衝突には、傾斜角度の変化を生じさせることができる極めて大きな圧力を必要とし、安全率が大幅に低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、感度、安全性がより良好な、障害物の衝突により引き返すことができる電動昇降プラットフォームを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は次の技術案を採用する。昇降脚、プラットフォーム面、横梁、制御装置およびマニピュレータを含み、制御装置はマスターＭＣＵおよびモータ駆動回路を含み、マスターＭＣＵの出力端はモータ駆動回路と接続される。前記電動昇降プラットフォームは、プラットフォーム面の障害物の衝突データを収集する多軸センサモジュールをさらに含み、多軸センサモジュールはマスターＭＣＵの入力端と接続される。マスターＭＣＵは障害物の衝突データを処理した後、制御信号をモータ駆動回路に送信し、モータ駆動回路が昇降脚を制御して相応の引返し動作を実行する。
【０００６】
さらに、前記多軸センサモジュールは、制御装置内に設けられる。
【０００７】
さらに、前記多軸センサモジュールをピンヘッダーにより制御装置内に固定するか；または、前記多軸センサモジュールを制御装置内に平坦に密着させる。
【０００８】
さらに、前記多軸センサモジュールは制御装置外に設けられ、制御装置にデータ通信ポートが設けられ、多軸センサモジュールはマスターＭＣＵとデータ通信ポートを介して電気的に接続される。
【０００９】
さらに、前記多軸センサモジュールはマニピュレータ内、または昇降脚内に取り付けられるか、あるいは個別部品の形式で前記昇降脚および制御装置の間に設けられるか、あるいは個別部品の形式で前記マニピュレータおよび制御装置の間に設けられる。
【００１０】
さらに、前記電動昇降プラットフォームはプラットフォーム面を支持する横梁をさらに含み、制御装置は横梁に設けられるか；または前記制御装置はプラットフォーム面に設けられる。
【００１１】
さらに、前記障害物の衝突データはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸の加速度および／または３軸の角速度を含み、プラットフォーム面の平面は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のうち任意の２つの軸が構成する平面である。
【００１２】
さらに、前記マスターＭＣＵまたは前記多軸センサモジュール内に所定値が設けられる。前記障害物の衝突データはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸の加速度およびＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸の角速度を含む。前記６つの数値のうちの１つまたは複数について、その変化値が一定時間内に所定値の所定振幅を超えると、モータ駆動回路が昇降脚を制御して相応の引返し動作を実行する。
【００１３】
さらに、前記多軸センサモジュールはＣＰＵおよび６軸センサモジュールを含み、前記６軸センサモジュールはＣＰＵと電気的に接続され、ＣＰＵはマスターＭＣＵの入力端と接続される。
【００１４】
さらに、前記６軸センサモジュールは、ＭＰＵ６０５０モジュールまたはＩＣＭ２０６０８ＤモジュールまたはＬＳＭ６ＤＳＬモジュールである。
【００１５】
さらに、前記６軸センサモジュールは、３軸加速度データを収集する３軸加速度センサおよび３軸角速度データを収集する３軸ジャイロスコープを含む。
【００１６】
さらに、前記ＣＰＵまたはマスターＭＣＵは、前記３軸加速度データおよび３軸角速度データをフィルタリング処理するフィルタリングモジュールを含む。
【００１７】
さらに、前記多軸センサモジュールは３軸磁力計をさらに含み、３軸磁力計は６軸センサモジュールと電気的に接続される。
【００１８】
さらに、前記制御装置は、制御装置内部の回路安定性を監視するフィードバック回路をさらに含む。
【発明の効果】
【００１９】
上記技術案を採用すると、本発明は以下の利点を有する。
１、プラットフォーム面の障害物の衝突データを収集することができる多軸センサモジュールを設置することにより、異なる軸におけるプラットフォーム面の運動状態の変化を収集し、様々な位置の様々な衝突物によるプラットフォーム面の運動状態の変化を蓄積する。昇降プラットフォームの組立の影響を受けないため、取付位置に対する要求は高くなく、応力面と直接接触する必要はない。圧力が比較的小さい衝突も検出することができ、検出の感度は比較的良好である。多軸センサモジュールはマスターＭＣＵの入力端と接続され、マスターＭＣＵは障害物の衝突データを処理した後、制御信号をモータ駆動回路に送信し、モータ駆動回路が昇降脚を制御して相応の引返し動作を実行し、電動昇降プラットフォームの安全性を大幅に高めた。
【００２０】
２、多軸センサモジュールの取付位置は数種あり、制御装置内に設置することも、制御装置外に設置することもできる。制御装置内に設置するとき、隠蔽性がより良好である。多軸センサモジュールはピンヘッダーにより制御装置内に固定され、検出の感度が高くなり、電動昇降プラットフォームの安全性を高めた。あるいは、多軸センサモジュールを制御装置内に平坦に密着させる。取付工程を簡単、迅速にし、さらに検出の感度は高い。
制御装置外部に設置するとき、制御装置にデータ通信ポートを設置することができ、多軸センサモジュールは制御装置内のマスターＭＣＵとデータ通信ポートを介して電気的に接続される。多軸センサモジュールの取付は電動昇降プラットフォームのその他の部材間の適合度に制限されず、特定の応力機構にも制限されないため、昇降脚および電動アクチュエータの組立工程を簡略化することができ、電動昇降プラットフォーム全体の安定性を高め、組立の質を高める。多軸センサモジュールを制御装置外に設けるとき、好ましくはマニピュレータ内、または昇降脚内に取り付けるか、あるいは個別部品の形式で前記昇降脚および制御装置の間に設けるか、あるいは個別部品の形式で前記マニピュレータおよび制御装置の間に設ける。多軸センサモジュールは昇降プラットフォーム自体の伝動部分の取付および組立に対して影響を及ぼさず、電動昇降プラットフォームの外観の簡潔な美しさを破壊しない。ユーザは追加で取り付ける必要はなく、取付の工程を簡略化した。
【００２１】
３、制御装置は横梁に設置されるか、または制御装置はプラットフォーム面に設置される。電動昇降プラットフォームのその他の部材間の取付に影響を及ぼさず、昇降プラットフォームの衝突の検出に対する信頼性を高め、電動昇降プラットフォームの安全性を大幅に高める。
【００２２】
４、前記障害物の衝突データは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸の加速度および／または３軸の角速度を含み、前記Ｘ軸、Ｙ軸の平面がプラットフォーム面の平面である。障害物の衝突データが収集するのは、３軸の加速度および／または３軸の角速度であり、プラットフォーム面に傾斜が生じていない状態でも、多軸センサは相応のデータを収集することにより、モータを制御して昇降脚を駆動することができる。
【００２３】
５、前記マスターＭＣＵまたは前記多軸センサモジュール内に所定値が設けられ、障害物の衝突データの変化値が一定時間内で所定値の所定振幅を超えると、昇降脚を駆動して動作を実行する。所定値および所定振幅は、ユーザの実際の状況に基づいて自ら定義することができる。
【００２４】
６、多軸センサモジュールは６軸センサモジュールおよびＣＰＵを含み、６軸センサモジュールは、３軸加速度データを収集する３軸加速度センサおよび３軸角速度データを収集する３軸ジャイロスコープを含む。３軸加速度センサおよび３軸ジャイロスコープが、プラットフォーム面が障害物と衝突する瞬間の多次元加速度、多次元角速度データの変化を検出することにより衝突の検出を実現し、検出の感度は高く、電動昇降プラットフォームの安全性を高めた。
【００２５】
７、６軸センサモジュールはＭＰＵ６０５０モジュールまたはＩＣＭ２０６０８ＤモジュールまたはＬＳＭ６ＤＳＬモジュールであり、６軸センサモジュールは比較的多くの型を有し、具体的に感度もわずかに異なる。実際の需要に基づいて、適応する６軸センサモジュールを選択することができる。
【００２６】
８、ＣＰＵは６軸センサモジュールと電気的に接続され、ＣＰＵは前記３軸加速度データおよび３軸角速度データをフィルタリング処理するフィルタリングモジュールを含む。データのフィルタリング処理により、正常な昇降か衝突かを区分することができ、正常な昇降が衝突と誤判断されるのを防止し、衝突における処理の効率を高めた。ＣＰＵはマスターＭＣＵの入力端と接続され、フィルタリング処理後のデータをマスターＭＣＵに伝送する。電動昇降プラットフォームは、高効率、迅速に衝突に応答して引返し動作を実行し、電動昇降プラットフォームの安全性を高めた。
【００２７】
９、多軸センサモジュールは３軸磁力計をさらに含み、３軸磁力計は方向の判断を高めることができ、多軸センサの検出精度を高める。衝突の判断をより精確にし、電動昇降プラットフォームの障害物の衝突による引返し機能の信頼性を高める。さらにその他の応用に拡張することもでき、例えばプラットフォーム面の衝突信号を検出することにより、昇降脚の昇降制御を行い、電動昇降プラットフォームをよりインテリジェント化する。
【００２８】
１０、制御装置は、制御装置内部の回路安定性を監視するフィードバック回路を含み、フィードバック回路は常に制御装置内部全体の電圧電流状況を監視し、モータの回転速度、動作温度などの情報を監視する。異常な状況で相応の保護措置を講じ、例えばエラーの停止、電源オフなどである。制御装置の安全性を高め、電動昇降プラットフォームをより信頼できるようにする。
【００２９】
以下、図を組み合わせて本発明についてさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本発明の前記電動昇降プラットフォームの実施例１における構造概要図である。
【図２】図２は、本発明の前記電動昇降プラットフォームの実施例１における制御装置のブロック構成図である。
【図３】図３は、本発明の前記電動昇降プラットフォームの実施例２における構造概要図である。
【図４】図４は、本発明の前記電動昇降プラットフォームの実施例３における制御装置およびマニピュレータのブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
実施例１
図１から２に示すように、本発明は障害物の衝突により引き返すことができる電動昇降プラットフォームを提供し、本実施例において、電動昇降プラットフォームは電動昇降テーブルであり、プラットフォーム面は電動昇降テーブルのテーブル面を指す。電動昇降テーブルは、昇降脚１、テーブル面２、制御装置４、マニピュレータ５、およびプラットフォーム面の障害物の衝突データを収集する多軸センサモジュール６を含む。多軸センサモジュール６は異なる軸におけるテーブル面２の運動状態の変化を収集し、様々な位置の様々な衝突物によるテーブル面２の運動状態の変化を蓄積する。昇降プラットフォームの組立の影響を受けないため、組立位置に対する要求は高くなく、応力面と直接接触する必要はない。圧力が比較的小さい衝突も検出することができ、検出の感度は比較的良好である。制御装置４は電源モジュール４１、マスターＭＣＵ４２およびモータ駆動回路４３を含み、マスターＭＣＵ４２の出力端はモータ駆動回路４３と接続され、多軸センサモジュール６はマスターＭＣＵ４２の入力端と接続される。マスターＭＣＵ４２は、障害物の衝突データを処理した後、制御信号をモータ駆動回路４３に送信し、モータ駆動回路４３が昇降脚１を制御して相応の引返し動作を実行し、電動昇降プラットフォームの安全性を大幅に高めた。本実施例において、マスターＭＣＵはフリースケールセミコンダクタのＨＣＳ０８シリーズマイクロコントローラを採用し、該マイクロコントローラはモータ駆動の応用においてかなり信頼でき、電動昇降プラットフォームの信頼性を高める。
【００３２】
本実施例において、前記障害物の衝突データはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸の加速度および／または３軸の角速度を含み、テーブル面２の平面はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸における任意の２つの軸が構成する平面である。障害物の衝突データが収集するのは、３軸の加速度および／または３軸の角速度であり、３つの次元のデータを収集し、検出感度はより高い。このほか３つの次元のデータを利用し、テーブル面２が傾斜していないときも検出することができる。３軸の加速度を例とすると、前記Ｘ軸、Ｙ軸の２つの軸の平面はテーブル面２の平面であり、テーブル面２が垂直方向の作用力を受けて、テーブル面２にＺ軸方向のみに上下の振動が生じるとき、Ｘ軸、Ｙ軸の加速度はゼロに向かうが、Ｚ軸の加速度変化は明らかであり、この状態で、制御装置４が昇降脚を駆動して相応の引返し動作を実行する。この制御方式において、多軸センサモジュールはプラットフォーム面の傾斜角度に応答する必要はなく、直接応答を実現することができる。そのため、本実施例中の駆動方式は、テーブル面２に傾斜が生じることに制限されず、テーブル面２に傾斜が生じていないときも、テーブル面２に障害物が衝突したことを感知することができる。プラットフォーム面のより多くの突発状況を感知することができ、さらに応答の速度、感度、正確度もより高い。テーブル面２の傾斜角度により判断する必要はないため、テーブル面に傾斜が生じる前に判断することができる。
【００３３】
本実施例において、多軸センサモジュール６の具体的な取付位置について、好ましくは制御装置４内に設ける。多軸センサモジュールの取付は電動昇降プラットフォームのその他の部材間の適合度に制限されず、特定の応力機構にも制限されないため、昇降脚および電動アクチュエータの組立工程を簡略化することができ、電動昇降プラットフォーム全体の安定性を高め、組立の質を高める。多軸センサモジュールは昇降プラットフォーム自体の伝動部分の取付および組立に影響を及ぼさず、電動昇降プラットフォームの外観の簡潔な美しさを破壊しない。ユーザは追加で取り付ける必要はなく、取付の工程を簡略化した。
【００３４】
多軸センサモジュール６は、好ましくは６軸センサモジュールおよびＣＰＵを含む。６軸センサモジュールの型、規格は数種あり、例えばＭＰＵ６０５０モジュールまたはＩＣＭ２０６０８ＤモジュールまたはＬＳＭ６ＤＳＬモジュールである。本実施例の６軸センサは、ＭＰＵ６０５０モジュールを例とする。ＭＰＵ６０５０モジュール６１は、３軸加速度データを収集する３軸加速度センサ６１１および３軸角速度データを収集する３軸ジャイロスコープ６１２を含む。３軸加速度センサ６１１および３軸ジャイロスコープ６１２が、テーブル面２が障害物と衝突する瞬間の多次元加速度、多次元角速度データの変化を検出することにより衝突の検出を実現し、検出の感度は高く、電動昇降プラットフォームの安全性を高めた。
【００３５】
ＭＰＵ６０５０モジュールおいて、その３軸ジャイロスコープ６１２の検出感度は非常に高く、テーブル面２が障害物に衝突すると、テーブル面２自体に傾斜が生じていなくても、その３軸ジャイロスコープ６１２はテーブル面２の運動傾向を検出することができ、３軸角速度のデータを変化させることを説明する必要がある。同様に、ＭＰＵ６０５０モジュールの３軸加速度センサ６１１の検出も非常に敏感である。したがって、この種の多軸センサモジュールを採用すると、テーブル面２の傾斜角度により判断する必要はなく、テーブル面２に傾斜が生じる前に判断することができる。
【００３６】
その他の実施方式において、３軸加速度センサ６１１または３軸ジャイロスコープ６１２中の障害物の衝突データを個別に収集して、プラットフォーム面に障害物が衝突したかどうかを判断することができる。しかし、数回の測定実験により、３軸加速度センサ６１１および３軸ジャイロスコープ６１２の両者を共に組み合わせて検出するとき、検出の感度、正確度はより良好であることがわかる。
【００３７】
本実施例において、ＣＰＵ６２はコストパフォーマンスが極めて高いＳＴＭ３２Ｆ０５１Ｋ８６型マイクロコントローラを採用し、ＣＰＵ６２はＭＰＵ６０５０モジュール６１と電気的に接続される。ＣＰＵ６２またはマスターＭＣＵ４２は、前記３軸加速度データおよび３軸角速度データをフィルタリング処理するフィルタリングモジュール６２１をさらに含む。データのフィルタリング処理により、正常な昇降か衝突かを区分することができ、正常な昇降が衝突と誤判断されるのを防止し、衝突における処理の効率を高めた。ＣＰＵ６２はマスターＭＣＵ４２の入力端と接続され、フィルタリング処理後のデータをマスターＭＣＵ４２に伝送し、マスターＭＣＵ４２は障害物の衝突データを処理した後、制御信号をモータ駆動回路４３に送信し、モータ駆動回路４３が昇降脚１を制御して相応の引返し動作を実行する。電動昇降プラットフォームは高効率、迅速に衝突に応答して引返し動作を実行し、電動昇降プラットフォームの安全性を高めた。
【００３８】
多軸センサモジュール６は３軸磁力計６３をさらに含み、３軸磁力計６３はＭＰＵ６０５０モジュール６１と電気的に接続される。３軸磁力計６３が収集した方向データは、ＭＵＰ６０５０モジュール６１中の３軸加速度データおよび３軸角速度データと共にＣＰＵ６２に出力される。本実施例において、３軸磁力計６３は高精度のＨＭＣ５８８３Ｌ型３軸磁力計を採用し、ＨＭＣ５８８３Ｌ型３軸磁力計は、すでに中国特許第２０１４２０５４４３３０．２号明細書で開示されている。３軸磁力計６３は方向の判断を高めることができ、多軸センサ６の検出精度を高める。衝突の判断をより精確にし、電動昇降プラットフォームの障害物の衝突による引返し機能の信頼性を高める。さらにその他の応用に拡張することもでき、例えばプラットフォーム面の衝突信号を検出することにより、昇降脚の昇降制御を行い、電動昇降プラットフォームをよりインテリジェント化する。
【００３９】
本実施例において、前記マスターＭＣＵ内に所定値が設けられる。前記多軸センサが収集した障害物の衝突データ中のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸加速度の１つまたは複数のデータ値、および／あるいはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸角速度の１つまたは複数のデータ値について、その変化値が一定時間内に前記所定値の所定振幅を超えるとき、モータ駆動回路が昇降脚を制御して相応の引返し動作を実行する。説明する必要があることは、本実施例が採用するのは６軸センサであるため、所定値も対応して６個あり、すなわちＸ軸の加速度、Ｙ軸の加速度、Ｚ軸の３軸加速度、Ｘ軸の角速度、Ｙ軸の角速度、Ｚ軸の角速度であり、この６つの障害物の衝突データはそれぞれ対応して所定値を有することである。この６つの障害物の衝突データのうちの１つまたは複数の変化値、およびそれぞれの所定値が所定振幅を超えるとき、モータ駆動回路が動作する。
【００４０】
該所定値および所定振幅はユーザが自ら定義する形式で修正することができ、具体的に実際の様々な使用環境に基づいて自ら定義することができることを説明する必要がある。他に、別の実施方式において、所定値は前記多軸センサ内に書き込むこともできる。
【００４１】
他に、テーブル面が障害物に衝突したかどうかをより精確に判断するため、障害物の衝突データを判断するとき、１回の比較分析に制限されず、複数の時間範囲において、毎時間範囲内で所定値と数回比較することを説明する必要がある。例えば、テーブル面が障害物に衝突する瞬間、その第１時間Ｔ１の時間は比較的短く、Ｔ１内の障害物の衝突データの変化値を所定値と比較する。衝突時間Ｔ１の後、第２の時間範囲Ｔ２で、Ｔ２内の障害物の衝突データの変化値を再び所定値と比較し、これにより類推する。この数回の比較分析の方式は、判断する構造がより精確であり、誤判断を防止する。
【００４２】
制御装置４は、制御装置４内部の回路安定性を監視するフィードバック回路４４をさらに含み、フィードバック回路４４は常に制御装置４内部全体の電圧電流状況を監視し、モータの回転速度、動作温度などの情報を監視する。異常な状況で相応の保護措置を講じ、例えばエラーの停止、電源オフなどである。制御装置の安全性を高め、電動昇降プラットフォームをより信頼できるようにする。
【００４３】
具体的に、フィルタリングモジュール６２１は、好ましくはカルマンフィルタリングアルゴリズムによりフィルタリング処理し、Ｚ軸データがドリフトする問題をより良好に解決した。フィルタリング過程を最適化し、フィルタリング結果をより精確にし、電動昇降プラットフォームの障害物の衝突による引返し機能の信頼性をより高める。
【００４４】
多軸センサモジュール６は、ピンヘッダーにより制御装置４内に固定され、検出の感度を高め、電動昇降プラットフォームの安全性を高めた。
【００４５】
制御装置４はテーブル面２に取り付けられ、電動昇降プラットフォームのその他の部材間の取付に影響を及ぼさず、昇降プラットフォームの衝突の検出に対する信頼性を高め、電動昇降プラットフォームの安全性を大幅に高める。
【００４６】
電動昇降プラットフォームは高さを調節することができるキッチンでもよく、プラットフォーム面はキッチンのプラットフォーム面を指すことを理解することができる。
【００４７】
電動昇降プラットフォームは高さを調節することができる畳でもよく、プラットフォーム面は畳のプラットフォーム面を指すことを理解することができる。
【００４８】
電動昇降プラットフォームは高さを調節することができる医療用ベッドでもよく、プラットフォーム面は医療用ベッドのベッド床板を指すことを理解することができる。
【００４９】
フィルタリングモジュール６２１は振幅制限平均フィルタリングアルゴリズムなど、その他のアルゴリズムによりフィルタリング処理を行うこともできる。正常な昇降か衝突かを区分することができ、正常な昇降が衝突と誤判断されるのを防止することができさえすればよいことを理解することができる。
【００５０】
多軸センサモジュール６は、平坦に密着させる方式で制御装置４内に固定することもできることを理解することができる。
【００５１】
実施例２
図３に示すように、本実施例および実施例１の違いは、電動昇降プラットフォームがプラットフォーム面を支持する横梁をさらに含むことである。
【００５２】
制御装置４は、ネジにより横梁３に固定される。このような設置の利点は、多軸センサモジュール６がテーブル面２および横梁３の障害物の衝突データを収集することができ、該取付位置は電動昇降プラットフォームのその他の部材間の取付に影響を及ぼさず、電動昇降プラットフォームの衝突の検出に対する信頼性を高め、電動昇降プラットフォームの安全性を大幅に高めることである。本実施例において、横梁３は、好ましくは２本の横棒を含み、前記制御装置４は２本の横棒間に形成される空間内に固定される。横梁３は本実施例中の形状、構造に制限されず、その他の形状、構造でもよいことを説明する必要がある。
【００５３】
制御装置４はテーブル面２に取り付けることもでき、電動昇降プラットフォームの衝突の検出を確実にしさえすればよいことを理解することができる。
【００５４】
実施例３
図４に示すように、本実施例および上記実施例の違いは、多軸センサモジュールをマニピュレータ内に取り付けることである。
【００５５】
制御装置４にデータ通信ポート４５を設け、多軸センサモジュール６をマニピュレータ５内に設置する。多軸センサモジュール６は、制御装置４内のマスターＭＣＵ４２とデータ通信ポート４５を介して電気的に接続される。
【００５６】
このような設置の利点は、以下の通りである。多軸センサモジュールの取付は電動昇降プラットフォームのその他の部材間の適合度に制限されず、特定の応力機構にも制限されないため、昇降脚および電動アクチュエータの組立工程を簡略化することができ、電動昇降プラットフォーム全体の安定性を高め、組立の質を高める。多軸センサモジュールは昇降プラットフォーム自体の伝動部分の取付および組立に影響を及ぼさず、電動昇降プラットフォームの外観の簡潔な美しさを破壊しない。ユーザは追加で取り付ける必要はなく、取付の工程を簡略化した。
【００５７】
具体的に、多軸センサモジュールはピンヘッダーによりマニピュレータ内に固定され、検出の感度を高め、電動昇降プラットフォームの安全性を高めた。
【００５８】
多軸センサモジュールは、平坦に密着させる方式により、マニピュレータ内に固定することもでき、取付工程を簡単、迅速にし、さらに検出の感度は高い。
【００５９】
実施例４
本実施例および実施例１の違いは以下の通りである。本実施例において、多軸センサモジュールは昇降脚内に取り付けられ、昇降脚はテーブル面と固定接続されるため、テーブル面が衝突すると、昇降脚にも相応の運動傾向が生じる。多軸センサモジュールが昇降脚内に取り付けられるとき、制御装置にデータ通信ポートが設けられ、多軸センサモジュールおよび制御装置の間はデータ通信ポートを介して接続される。当然、信号線の接続方式により接続することもできる。
【００６０】
多軸センサモジュールの具体的な取付位置は、上記いくつかの実施例に制限されないことを説明する必要がある。その他の実施例において、多軸センサを個別部品の形式で前記昇降脚および制御装置の間に設けるか、または個別部品の形式で前記マニピュレータおよび制御装置の間に設けることもできる。
【００６１】
上記好ましい実施例以外に、本発明はその他の実施方式も有し、当業者は本発明に基づいて各種の変更および変形を行うことができる。本発明の主旨を逸脱していなければ、いずれも本発明に添付の特許請求の範囲で定義する範囲に属するべきである。
【符号の説明】
【００６２】
１      昇降脚
２      テーブル面
３      横梁
４      制御装置
４１    電源モジュール
４２    マスターＭＣＵ
４３    モータ駆動回路
４４    フィードバック回路
４５    データ通信ポート
５      マニピュレータ
６      多軸センサモジュール
６１    ＭＰＵ６０５０モジュール
６１１  ３軸加速度センサ
６１２  ３軸ジャイロスコープ
６２    ＣＰＵ
６２１  フィルタリングモジュール
６３    ３軸磁力計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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