本发明专利技术涉及一种用于儿童运动装置的电动机驱动和用户接口控制。其中公开了一种儿童运动装置(20)，包括：电动机(100)；驱动系统(86)，其耦接至电动机(100)以沿着运动路径产生具有往复行程的运动；及传感器(110)，其响应于该运动以产生指示该运动的反馈信息。儿童运动装置(20)进一步包括电动机控制电路(160)，电动机控制电路(160)耦接至传感器(110)以基于反馈信息确定在每个往复行程期间何时给电动机(100)施加电力。在一些情况下，反馈信息指示电动机(100)的位置，使得电动机控制电路(160)在每个往复行程结束至后开始的一段持续时间内给电动机(100)施加电力。
【技术实现步骤摘要】
本公开内容大体涉及儿童运动装置，而更具体地，涉及用于控制此类装置中运动 的装置和装置方法。
技术介绍
儿童运动装置(诸如传统的钟摆式秋千)普遍用于娱乐儿童，而有时更重要的是 安慰儿童或使儿童平静。通常将儿童放在装置的座椅中，然后该装置用于以往复钟摆运动 来摆荡儿童。遗憾地是，许多儿童运动装置表现出缺乏操作的可调节性或适应性。以往的婴儿 秋千和其它儿童运动装置常常不能适应变化的操作条件。此类装置可能仅适用于有限范围 的儿童或操作环境。以往装置不能达到预期操作目的的一个例子是儿童乘坐者超过一定体 重范围时便不能够适当地发挥功用。缺少定制选项是功效低下的另一根源。乘坐者的喜好可随着不同的儿童而显著地 不同，并且对于一个儿童来说喜好也会随时间而不同。因此，不具备可用调节或定制选项的 儿童运动产品可能仅适用于小部分儿童并且仅适用较短的一段时期。以往儿童运动装置中所依赖的控制技术已知受到多种限制的困扰。这些控制技术 以及实施这些技术所涉及的电子器件和其它组件常常不精确，效率低下，或是其二者。这常 常会导致操作缺陷。例如，由于装置通常达不到预期的操作目的，因此所产生的运动会使儿 童乘坐者感到颠簸或摇晃。控制电子器件和相关组件的其它限制会导致低效的操作，这在 许多儿童运动产品配置为电池供电时为更明显。则电池容量的快速消耗可能导致进一步的 操作问题。控制技术和相关组件的这些和其它限制可最终导致装置无法有效地平静、安慰或 娱乐儿童乘坐者或婴儿乘坐者。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是，提供一种儿童运动装置，该儿童运动装置包含用于驱使运 动的电动机；电容传感器阵列，其响应于运动来产生指示运动的反馈信息；控制电路，其耦 接至电容传感器阵列，以基于反馈信息来控制电动机；及用户接口，其具有配置用于识别与 用户接口相互的操作者的电容传感器元件；其中控制电路耦接至电容传感器元件，以根据操作者的交互来控制儿童运动装置的操作。优选地，电容传感器阵列和电容传感器元件设置在共同的电路板上。优选地，反馈信息指示电动机的位置。优选地，电容传感器阵列包含多个锯齿形迹线。优选地，该儿童运动装置耦接至电动机以与运动相对应地运动，并与电容传感器 间隔开以经过锯齿形迹线，从而捕捉指示运动的信息。优选地，运动包含钟摆弧形运动。优选地，电容传感器元件与电动机速度的选择相关联，使得对操作者交互的识别 指引控制电路，以根据选择来控制电动机。优选地，控制电路包含微控制器，微控制器耦接至电容传感器阵列和电容传感器 元件，并且配置为执行检测例行程序以检测电容传感器阵列和电容传感器元件的电容变 化。附图说明结合图示阅读以下说明书，本公开的目的、特征、和优点将变得显然，图示中相同 的参考编号表示图中相同的元件，并且其中图1是根据本公开各方面进行控制的示例性儿童运动装置的透视图。图2是图1儿童运动装置的透视图，其中以分解视图示出以数种坐骑取向中的一 种安装的座椅。图3是图1的儿童运动装置的透视图，其中座椅安装成数种坐骑取向中的一种。图4是以分解视图示出的图1儿童运动装置的支承框架的支柱和座椅底座的透视 图。图5是图4支柱的一部分的透视图，用于更详细地示出用户接口面板。图6是根据一个实施例配置的示例性驱动和电动机控制反馈系统的透视图，并且 其中示出该系统设置在其中的图4支柱的外壳经拆除。图7是驱动和电动机控制反馈系统更详细的正视图。图8是驱动和电动机控制反馈系统的仰视图。图9是根据本公开某些方面的图1和图9其中一个儿童运动装置的电动机控制反 馈系统和/或用户接口的示例性传感器板的示意图。图10是根据本公开一个方面的适于并入图9传感器板以促进电动机控制和用户 接口功能的可选儿童运动装置的透视图。图11是根据本公开各方面的控制系统的示意性电路图。图12绘示根据本公开一个方面的可由图11控制系统产生的施加电动机电压的简 化图。图13是根据本公开一个方面的可由图11控制系统实施的电动机电压校准技术的 流程图。图14是根据本公开一个方面的可由图11控制系统实施的音频控制技术的流程 图。图15是根据本公开一个方面的可由图11控制系统实施的操作模式控制技术的流程图。尽管本文公开的系统、装置和方法可具有各种形式的实施例，但是在附图中仍示 出(并将在下文进行描述)本专利技术的具体实施例，同时应理解本公开旨在举例说明，而不旨 在将本专利技术限制于本文所描述和例示的具体实施例。具体实施例方式本公开大体致力于儿童运动装置以及用于实施这种装置的基于运动的功能和操 作的控制技术。本公开的几个方面致力于一种儿童运动装置以及在宽广操作条件范围下以高效 并且有效的方式提供安全、舒适、和安慰环境的控制方法。本公开的这些方面通过以下多 个方面使儿童和照看者都受益为照看者与他们的孩子和装置互动创造了多样而新颖的方 式；提供将有助于使烦躁的儿童平静下来的新型安慰特征；以及更好地发挥儿童运动装置 的功能。本公开的几个方面涉及或包括应用机电技术，如电容式感测。如下文所述，一些实 施例在用户接口和运动控制环境中都包含了如电容感测的技术，从而简化了儿童装置的电 路布局，并且还提供了新颖特征。本公开的一些方面包含绝对秋千角度感测的应用，以便无论操作条件如何变化都 可提供更为可靠和反复的秋千(摆荡，swing)运动。其它方面涉及自动自校准例行程序， 从而让装置驱动组件中使用的更大公差和性能范围(performance band)，节省了成本并降 低装置组件的复杂性。本公开的又一些方面涉及或包括将多种产品功能联到预定的或用户 定义的模式中。以此方式，便可将儿童装置特制为最好地安慰或娱乐儿童乘坐者，同时还最 小化原本由照看着负责的设置和配置难题。虽然结合婴儿或儿童秋千进行了描述，但是本公开的方法、装置和系统很适于与 多种不同的儿童运动装置结合使用。因此，本公开的方法、装置和系统的实践并不局限于本 文描述的示例性秋千。根据本公开的一个方面，本文描述的方法和装置实时地确定位置数据，以在儿童 运动装置的运动路径内的正确点处施加电力。例如，当以如下所述的准确方式确定基础的 位置(或秋千角度)数据时，在钟摆弧线期间的正确点处施加电力可提供效率优势。可以使用如下所述的各种位置和角度感测技术来实施运动控制反馈以外的功能。 在一些情况下，相同的技术既可来支持运动控制，又可用来支持其它功能。另外，一些技术 可以结合起来使用，以补充或促进运动控制反馈或其它功能。根据本公开的其它方面，通过实施电动机电压的周期或定期校准的方法和技术来 解决电动机的操作优化。这种自动校准可以调节在(例如)起动或其它使用状况期间最佳 地或最有效地工作的电压。在一些情况下，实施这些方法和技术导致适当电压的范围，控制 器可从该范围选择操作的期望电平。现在翻到附图，图1-3示出包含本公开各方面的儿童运动装置20的一个实例。在 该实例中，装置20大体包括框架组合件21，框架组合件21配置为用于将乘坐者座椅22支 承在装置20所设置的表面上方。框架组合件21的底座部分24置放于用于在使用中为装 置20提供稳定底座的表面上。框架组合件21还包括座椅支承框架26，座椅22安装在座椅 支承框架26上。座椅框架26通常悬置在底座部分24上方以允许操作期间座椅22往复地5运动。为此，框架组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种儿童运动装置，包含：用于驱使运动的电动机；电容传感器阵列，其响应于所述运动来产生指示所述运动的反馈信息；控制电路，其耦接至所述电容传感器阵列，以基于所述反馈信息来控制所述电动机；及用户接口，其具有配置用于识别与所述用户接口的交互的操作者的电容传感器元件；其中所述控制电路耦接至所述电容传感器元件，以根据所述操作者的交互来控制所述儿童运动装置的操作。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·克拉珀，J·戈迪斯卡，M·J·兰斯尔，W·B·贝洛斯，约翰詹森·阿诺德四世，B·金凯德，
申请(专利权)人：哥瑞考儿童产品公司，
类型：发明
国别省市：US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。