本發(fā)明屬于電動(dòng)家具領(lǐng)域，特別是一種用于電動(dòng)沙發(fā)、電動(dòng)床或升降桌的可自動(dòng)消除位置累積誤差的驅(qū)動(dòng)器及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電動(dòng)沙發(fā)和電動(dòng)床、升降桌，通常需要運(yùn)行到記憶位置（或目標(biāo)位置）；其中所用的驅(qū)動(dòng)器中一般都裝有一個(gè)或兩個(gè)霍爾裝置（磁鐵+霍爾元件）；磁鐵裝在驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸上，馬達(dá)轉(zhuǎn)到一圈，霍爾裝置通常輸出1個(gè)或2個(gè)脈沖（1個(gè)還是2個(gè)脈沖由磁鐵NS的極數(shù)對(duì)決定）；因此霍爾脈沖個(gè)數(shù)與驅(qū)動(dòng)器(或馬達(dá))行走距離成正比關(guān)系。通過(guò)對(duì)霍爾脈沖的計(jì)數(shù)，就可知道驅(qū)動(dòng)器位置，從而能運(yùn)行到記憶位置（或目標(biāo)位置）。

如圖1所示，具有2個(gè)霍爾元件的馬達(dá)的霍爾脈沖波形圖。當(dāng)然，也可以只有一個(gè)霍爾元件，但此時(shí)馬達(dá)的運(yùn)行方向只能由控制盒決定，通過(guò)霍爾脈沖計(jì)數(shù)以及馬達(dá)運(yùn)行方向（方向決定計(jì)數(shù)增加還是減?。┐_定位置。

兩個(gè)霍爾原件不僅可以進(jìn)行霍爾脈沖計(jì)數(shù)，還可以通過(guò)兩個(gè)霍爾的相位關(guān)系知道當(dāng)前馬達(dá)運(yùn)行方向（特別是馬達(dá)被外力推動(dòng)被動(dòng)運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行方向不是由控制盒決定的，這時(shí)需要用到兩個(gè)霍爾元件），從而確定馬達(dá)位置；下面闡述兩個(gè)霍爾的計(jì)數(shù)原理。

如圖2所示，圖中細(xì)線為控制盒采樣時(shí)刻，對(duì)于圖中左邊第一個(gè)采樣時(shí)刻，霍爾元件一的電平為高（記作1），霍爾元件二的電平為低（記作0），組成二進(jìn)制值10，同理，圖中其他時(shí)刻采樣得到的二進(jìn)制值為11，01，00；若采樣得到的二進(jìn)制值變化順序是10—11—01—10—00—11—01—10—11，如此循環(huán)，說(shuō)明馬達(dá)在正方向運(yùn)行（圖中從左到右）；若采樣值變化順序是10—00—01—11—10—00—01—11—10，如此循環(huán)，說(shuō)明馬達(dá)在反方向運(yùn)行（圖中從右到左）；運(yùn)行方向決定計(jì)數(shù)遞增還是遞減，下面敘述只提到遞增，實(shí)際上根據(jù)方向不同會(huì)進(jìn)行計(jì)數(shù)遞減；實(shí)際采樣間隔比圖中所示采樣線密得多（通常間隔要比可能出現(xiàn)的最小脈沖寬度的1/4?。?，以保證每個(gè)霍爾元件的電平變化都能偵測(cè)到。所以從左到右采樣到的數(shù)據(jù)可能是10，10，10，11，11，11，01，01，01，00，00，00，10，10，11，11，11，11，等等如此循環(huán)；只有在數(shù)值變化時(shí)才進(jìn)行計(jì)數(shù)，如10，10，數(shù)值沒變，不計(jì)數(shù)，10，11，數(shù)值變化才會(huì)計(jì)數(shù)。也就是在兩個(gè)霍爾電平有變化時(shí)才計(jì)數(shù)?？梢?，一個(gè)脈沖（高電平+低電平組成一個(gè)脈沖）會(huì)有4次電平變化，也就是4次計(jì)數(shù)。因此馬達(dá)轉(zhuǎn)一圈對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)增值為4；通常實(shí)際應(yīng)用中，驅(qū)動(dòng)器（馬達(dá)）第一次會(huì)運(yùn)行到一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)（通常是下極限），控制盒偵測(cè)到馬達(dá)到下極限，將計(jì)數(shù)值清0，驅(qū)動(dòng)器（馬達(dá)）從此基準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，向前進(jìn)，計(jì)數(shù)遞增，向后退，計(jì)數(shù)遞減；這樣馬達(dá)每一個(gè)位置都對(duì)應(yīng)一個(gè)計(jì)數(shù)值。

上述方式在理想情況（霍爾脈沖波形干凈）下沒有問(wèn)題，但是，通常直流碳刷馬達(dá)在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生雜信，對(duì)霍爾脈沖波形造成干擾，如圖3所示，從而造成計(jì)數(shù)錯(cuò)誤，會(huì)增加或減少計(jì)數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，增加或減少幾個(gè)計(jì)數(shù)不會(huì)對(duì)位置造成影響（因馬達(dá)運(yùn)行幾圈，驅(qū)動(dòng)器的行程很?。?，但長(zhǎng)期多次運(yùn)行，若不運(yùn)行到基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行清0校正，會(huì)不斷累積這種誤差，累積后的位置偏差就較大。所以，上述方法，長(zhǎng)期使用（運(yùn)行）過(guò)程中，用戶若不將驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行到基準(zhǔn)點(diǎn)（一般是下極限，當(dāng)然第一次安裝運(yùn)行必須要運(yùn)行到基準(zhǔn)點(diǎn)一次），就會(huì)累積產(chǎn)生較大的位置偏差。如圖3所示，當(dāng)霍爾波形有干擾信號(hào)時(shí)，實(shí)際采樣值為10，而正確的值應(yīng)該是11，造成計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種可自動(dòng)消除位置累積誤差的驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器具有一個(gè)或二個(gè)霍爾元件一和/或霍爾元件二，用于采集驅(qū)動(dòng)器的位置信息，還增加一個(gè)霍爾元件三，其中對(duì)應(yīng)該霍爾元件三的磁鐵安裝在減速裝置上。

進(jìn)一步的，設(shè)霍爾元件三在電平變化時(shí)計(jì)數(shù)，霍爾元件三的脈沖計(jì)數(shù)N3次，對(duì)應(yīng)的由霍爾元件一和霍爾元件二組成的脈沖計(jì)數(shù)為N12次，N12=n*N3（n≥2）。以下說(shuō)明均以n=16進(jìn)行闡述。

進(jìn)一步的，當(dāng)馬達(dá)運(yùn)行時(shí)，每當(dāng)霍爾元件三有電平變化時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，對(duì)N12的計(jì)數(shù)值按公式N12=16*N3進(jìn)行一次校正。

進(jìn)一步的，所述霍爾元件三脈沖的采樣間隔時(shí)間大于實(shí)際可能產(chǎn)生的干擾信號(hào)寬度，連續(xù)兩次采樣到相同電平確認(rèn)為有效電平。

本發(fā)明還提供了一種具有所述的可自動(dòng)消除位置累積誤差的驅(qū)動(dòng)器的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)用于電動(dòng)沙發(fā)、電動(dòng)床或升降桌。

本發(fā)明的可自動(dòng)消除位置累積誤差的驅(qū)動(dòng)器及控制系統(tǒng)適用于電動(dòng)沙發(fā)、電動(dòng)床或升降桌，可用于消除采用單霍爾元件或雙霍爾元件的驅(qū)動(dòng)器長(zhǎng)期運(yùn)行產(chǎn)生的位置累積誤差。

附圖說(shuō)明

圖1是具有2個(gè)霍爾元件的控制器脈沖波形圖；

圖2是具有2個(gè)霍爾元件的控制器脈沖波形采樣示意圖；

圖3是當(dāng)脈沖波形有干擾信號(hào)時(shí)采樣示意圖；

圖4是本發(fā)明的具有3個(gè)霍爾元件的控制器脈沖波形圖；

圖5是本發(fā)明的具有3個(gè)霍爾元件的控制器脈沖波形采樣示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明的可自動(dòng)消除位置累積誤差的驅(qū)動(dòng)器，在驅(qū)動(dòng)器中再增加一個(gè)霍爾元件三，其中對(duì)應(yīng)該霍爾元件三的磁鐵安裝在減速裝置上，也就是馬達(dá)轉(zhuǎn)很多圈（如8圈），該霍爾裝置產(chǎn)生一個(gè)脈沖（高電平+低電平）。

如圖4所示，增加的霍爾元件三在電平變化時(shí)計(jì)數(shù)，霍爾元件三脈沖計(jì)數(shù)2次，對(duì)應(yīng)的由霍爾元件一和霍爾元件二組成的脈沖計(jì)數(shù)為32次（計(jì)數(shù)方式如前所述），即計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)比例關(guān)系是1:16。

霍爾元件三的計(jì)數(shù)值記作N3，霍爾元件一、二的計(jì)數(shù)值記作N12，所以N12=16*N3。

當(dāng)馬達(dá)運(yùn)行時(shí)，每當(dāng)霍爾元件三有電平變化時(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并對(duì)N12的計(jì)數(shù)值按上述公式N12=16*N3進(jìn)行一次校正，從而自動(dòng)消除了累積誤差。而且，計(jì)數(shù)精度（分別率）也保持不變，仍保持N12的計(jì)數(shù)精度。

實(shí)際上，霍爾元件三脈沖也會(huì)受到干擾，但由于霍爾元件三脈沖寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于干擾信號(hào)的寬度，從硬件上和軟件上非常容易濾除。如圖5所示，只要對(duì)霍爾元件三脈沖的采樣間隔時(shí)間大于實(shí)際可能產(chǎn)生的干擾信號(hào)寬度，采用兩次采樣到相同電平才認(rèn)為是有效電平的方式（連續(xù)兩次采樣到高電平，才認(rèn)為是高電平，連續(xù)兩次采樣到低電平才認(rèn)為是低電平），就可以濾除干擾信號(hào)對(duì)霍爾元件三的影響。

如圖5所示，霍爾元件三的脈沖受到一個(gè)干擾信號(hào)的干擾，S1~S8為采樣點(diǎn)，間隔時(shí)間大于干擾信號(hào)的寬度。

若沒有干擾信號(hào)，S1~S6采樣到的是連續(xù)的高電平，即有效電平為高電平，而S7，S8兩次連續(xù)采樣到低電平，即有效電平為低電平，所以，從S1-S8采樣完成后，發(fā)生了一次從高到低的電平變化，N3計(jì)數(shù)一次；

當(dāng)有如圖5所示的干擾信號(hào)時(shí)，S1-S6采樣過(guò)程中，只有S5一次是低電平，只有兩次連續(xù)采樣到相同電平才有效，所以這次采樣的低電平無(wú)效，仍認(rèn)為是高電平，直到S8采樣完才認(rèn)為有低電平，發(fā)生了一次從高到低的電平變化，N3計(jì)數(shù)一次。與沒干擾時(shí)的計(jì)數(shù)一樣，并沒有因?yàn)楦蓴_信號(hào)的產(chǎn)生而多計(jì)數(shù)一次。

本發(fā)明特別適合使用過(guò)程中，不經(jīng)?；氐交鶞?zhǔn)位置的應(yīng)用中，如升降桌控制系統(tǒng)。