基于单线通信的电动床同步控制方法及控制系统与流程

本发明涉及电动床通信控制技术领域，具体地说，是一种基于单线通信的电动床同步控制方法及控制系统。

背景技术

随着物联网技术的不断发展与进步，以及人民对日常生活质量的需求不断提高，智能家居已成为目前以及未来家居领域发展的必然趋势，其中，一直以来多出现在医学领域用于病人护理和医疗器械的电动床，经过技术的改进逐渐进入人们的日常生活中，帮助人们改善日常睡眠健康，同时也使得床的功能更加多样化。电动床的基本控制系统主要有遥控器、主控盒、头脚部驱动器组成，使用者通过遥控器发送指令由主控盒触发头脚部驱动器驱动电动床不同位置按指令运行相应的功能。

电动床作为医疗器械的使用已经日益成熟，而能够应用于日常中的电动床还存在许多需要改进的问题，尤其是以物联网技术为核心的电动床控制系统，如何实现智能控制的过程中有序准确的数据通信和同步控制是一个亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是增强和完善家居电动床的功能，提供一种基于单线通信的电动床同步控制方法及控制系统，可以通过外挂设备实现电动床控制终端多样化的特点，还可以实现双床模式下，两张床之间进行相互通信、信息共享和同步控制。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种基于单线通信的电动床同步控制方法，包括以下步骤：

开启电动床通电电源，第一主控盒开始发送第一组同步帧信息，并持续在固定的间隔时间内发送下一组同步帧信息；

在相邻两组同步帧信息发送的间隔时间内，外挂设备的通信数据控制指令如果是有效的，则发送控制指令信息同步到第一主控盒的同步帧，如果外挂设备的通信数据控制指令为空或者为无效指令时，外挂设备不参与通信；

其他主控盒接收到第一主控盒发出的同步帧信息时将指令帧发送时间同步到第一主控盒。

进一步地，所述第一主控盒与其他主控盒之间互相同步数据帧，即其他主控盒接收到第一主控盒的同步帧信息，会将帧发送时间同步到第一主控盒，同理，第一主控盒接收到其他主控盒的同步帧信息，会将帧发送时间同步到发出同步帧信息的其他主控盒。

进一步地，在主控盒之间互相发送同步帧并进行同步帧间隔期间，最先发送有效通信数据控制指令的外挂设备占用间隔时隙。在主控盒发送同步帧信息的间隔时间内，仅容许一个外挂设备发送控制指令信息同步到主控盒的同步帧

基于上述同步控制方法，本发明还提供了一种基于单线通信的电动床同步控制系统，包括遥控器和电动床，所述电动床上安装有主控盒和驱动器构成电动床独立的电器系统，不同电动床的主控盒之间通过串行单总线连接构成通信总线实现单总线同步通信，所述遥控器与主控盒之间通过无线通信连接，所述主控盒通过通信接口与外挂模块连接。

优选地，所述通信接口为mcu的串口接口。所述串口接口的收发引脚通过电流保护电路和抗静电电路接入通信总线。

优选地，所述外挂模块包括至少一个外挂设备。所述通信总线中同一通信间隔期间内只有一个外挂设备处于发送控制指令的模式，其他外挂设备为接收控制指令的模式。

一种电动床，通过上述同步控制方法实现电动床同步通信，该电动床包括主控盒和驱动器，所述主控盒上设有mcu的串口接口，用于实现电动床之间的单总线同步通信构成上述基于单线通信的电动床同步控制系统。

本发明优点在于：

本发明支持电动床的单床通信模式和双床通信模式，单床模式下外挂设备通过串接接口与电动床主控和的通信实现同步，使得电动床可以链接多个第三方应用系统，提高终端控制功能的多样性；双床模式下，两个电动床的主控盒接入同一个通信总线，实现两个电动床之间的状态信息共享，简化控制操作，在单床模式的基础上进一步增加终端控制功能。

附图说明

为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：

图1为本发明一实施例中单床模式下电动床通信控制系统框架示意图；

图2为本发明一实施例中双床模式下电动床单线通信同步控制系统框架示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现的目的及效果，本说明书将结合具体实施方式并配合附图详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本说明书的具体实施方式中所描述的床为安装有主控盒和驱动器的电动床或智能床，每个床的主控盒上设有mcu的串口接口，当需要实现多床之间的同步通信时，每个床的主控盒通过mcu的串口接口采用串行单总线连接。同时，为了使电动床的功能更加多样化，外挂模块也通过主控盒mcu的串口接口接入单线通信总线。

本发明的基于单线通信的电动床同步控制系统，就是由上述电动床和控制电动床运行的遥控器组成。每一个电动床与一个遥控器通过无线通信连接，实现遥控器操作电动床不同功能的运行。每一个电动床上安装有主控盒和驱动器构成电动床独立的电器系统，不同电动床的主控盒之间通过串行单总线连接构成通信总线实现单总线同步通信，使得不同电动床之间可以进行状态信息共享和同步控制，在同步控制的情况下，只需要一个遥控器就可以实现对多个电动床同步控制。

优选地，为了实现电动床功能的多样化，主控盒通过通信接口与外挂模块连接，同样的外挂模块通过主控盒mcu的串口接口接入单线通信总线，在主控盒发送同步帧信息的间隔期间内发送控制指令信息同步到主控盒。

为了使本发明的电动床同步控制系统的结构更容易被理解，下面通过单床模式和双床模式两中模式下的具体实施例，结合同步控制的通信方法，对本发明内容进一步详细描述。

【实施例1】单床模式下的电动床控制系统

如附图1所示为单床模式下电动床通信控制系统框架示意图，电动床接通开关电源a，单床模式下的电动床控制系统由遥控器a通过无线通信方式向主控盒a发送控制指令，主控盒a收到控制指令后驱动电动床的驱动器使电动床床体变换不同的睡眠模式。主控盒a的通信接口串行接入外挂模块。该通信接口的收发引脚通过电流保护电路、抗静电电路接入通信总线，优选地选用的电阻串接接入通信总线，本例中单床模式下通信接口的收发引脚配置为发送状态。根据功能需要外挂模块可以包括至少一个外挂设备，例如接入外挂设备蓝牙，可以通过蓝牙与监测系统通信，使监测系统可以实时获取到用户在使用电动床时的监测数据，具体的可以包括心率、鼾声、压力等。

单床模式下，电源接通后主控盒a发送第一组同步帧信息，并持续在固定的间隔时间内发送下一组同步帧信息，本实施例中，主控盒a发送同步帧信息的间隔时间设为130～160ms。在主控盒a相邻两组同步帧信息发送的间隔时间内，外挂设备an(n＝1、2、3……)如果接收到有效的通信数据控制指令，则发送控制指令信息并同步到主控盒a的同步帧，进入到通信总线。如果在主控盒a相邻两组同步帧信息发送的间隔时间内(即第一组同步帧信息发送之后的130～160ms内)，外挂设备所收到的通信数据控制指令为空或者为无效指令，则外挂设备不参与通信总线的通信过程。

【实施例2】双床模式下的电动床控制系统

如附图2所示为双床模式下电动床单线通信同步控制系统框架示意图，床a和床b分别接通开关电源a和开关电源b，在床a与床b为实现同步的情形下，两者由各自独立的遥控器分别实现功能控制。主控盒a的通信接口与主控盒b的通信接口通过串行单总线相连接。双床模式下的电动床控制系统，如果由主控盒a首先发送同步帧信息，主控盒b接收主控盒a的同步帧信息并与其进行同步。此时只需要一个遥控器a即可同时控制床a和床b的运行。同理，如果由主控盒b首先发送同步帧信息，主控盒a接收主控盒b的同步帧信息并与其进行同步。此时只需要一个遥控器b即可同时控制床a和床b的运行。

双床模式下，两个床的主控盒的通信接口的收发引脚分别通过电流保护电路、抗静电电路接入通信总线，主控盒a的通信接口串行接入外挂模块，包括外挂设备an(n＝1、2、3……)，主控盒b的通信接口串行接入外挂模块，包括外挂设备bn(n＝1、2、3……)，例如接入外挂设备蓝牙或者wifi设备，可以通过蓝牙或wifi与第三方应用系统如监测系统、app或者其他显示设备进行通信共享，使用户可以借助更多不同的设备实时关注并查看自己在使用电动床的过程中的体验数据。该通信接口的收发引脚，优选地选用的电阻串接接入通信总线，本例中双床模式下通信接口采用txd引脚和rxd引脚分别通过电阻串联接入通信总线，当通信接口为接收状态时，txd引脚是被配置为浮空输入的，可以防止通信总线上被串入多个发送，导致通信电频被拉高无法接收数据。

以主控盒a作为第一主控盒为例：主控盒a发送第一组同步帧信息，并持续在固定的间隔时间内发送下一组同步帧信息，本实施例中，主控盒a发送同步帧信息的间隔时间设为130～160ms。主控盒b接收到主控盒a的同步帧信息后，将通信数据帧的发送时间同步到主控盒a。在主控盒a与主控盒b互相发送同步帧信息的间隔时间内，外挂设备an(n＝1、2、3……)或外挂设备bn(n＝1、2、3……)如果接收到有效的通信数据控制指令，则发送控制指令信息并同步到主控盒a的同步帧，进入到通信总线。需要说明的是，在主控盒发送同步帧信息的间隔时间内，仅容许一个外挂设备发送控制指令信息同步到主控盒的同步帧，因此最先发送有效通信数据控制指令的外挂设备占用该间隔时隙。如果在主控盒a与主控盒b互相发送同步帧信息的间隔时间内(即第一组同步帧信息发送之后的130～160ms内)，所有外挂设备所收到的通信数据控制指令均为空或者为无效指令，则外挂设备不参与通信总线的通信过程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。