專利名稱：控制門驅(qū)動器的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制門驅(qū)動器的方法和系統(tǒng)，尤其是涉;5i控制高速門 的門驅(qū)動器的方法和系統(tǒng)，其中，使用電容式傳感器自動識別門關(guān)閉^ 附近的障礙物。
背景技術(shù)：
在本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)公知一些方法，其中自動識別障礙物，并 且由此門自動停止，從而實現(xiàn)了防止卡夾。用于檢測門關(guān)閉區(qū)域中是否有人的擋光板和光幕常常安M例如自關(guān)閉電梯門、旋轉(zhuǎn)門或扇葉門的門關(guān)閉區(qū)域中，并且擋it^L和光幕的輸出信號影響關(guān)閉過程的中斷和再次打開。擋iyi和光幕安裝在例如門面中，其 中設(shè)置在門邊緣區(qū)域中的光釋放口和反射棱鏡受到高機械應(yīng)力。機械損壞、調(diào)節(jié)不善和污染風(fēng)險限制了擋i^l和光幕的可靠性。在專利DE4424510的說明書中，描述了用于可移動關(guān)閉裝置的安全邊 緣組件。在力的作用下，電導(dǎo)安裝軌接觸可變形構(gòu)件并且將可變形構(gòu)件擠 壓入第二位置。在該技術(shù)中，力的作用必然具有關(guān)閉^;ML時反應(yīng)的風(fēng) 險，這是不利的。安裝的高難度和永久^損壞的風(fēng)險限制了其可靠性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種改善的控制門驅(qū)動器的方法和系統(tǒng)，其能 夠獲得高感測靈敏度和可靠的卡夾防護，而且其能夠最大程度地消除干擾 的影響。根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明的目的通過如下方法得以解決。在根據(jù)本發(fā)明的控制門驅(qū)動器的方法中，4吏用電容式傳感器自動識別門關(guān)閉路徑附近的障 礙物。根據(jù)本發(fā)明的這一方面，在關(guān)門過程中識別障礙物是通過將電容傳 感器電容量當(dāng)前變化與參考值或參考曲線的變量進行比較來實現(xiàn)的。由于使用相對于變量的電容量變化來識別障礙物，因此可以根據(jù)本發(fā)明來消除靜態(tài)電容量CQ的影響，相當(dāng)于補償貼片電容量(post capacity) 和接地電容量的影響，所述靜態(tài)電容量C。因濕度、溫度或污染物以及環(huán)境 因素改變而發(fā)生變化。由此可以獲得對于障礙物的高感測靈敏度或大檢測 間距。由此可以實施更快的關(guān)門速度，并附帶改善了防卡夾人身的保護。 與之相關(guān)的，更短的關(guān)門時間能夠?qū)崿F(xiàn)快速的通過量，并減小因冬季或夏 季開門產(chǎn)生的門廳中的溫度變化。


下面將參考圖中所示的實施方式更詳細(xì)地示出本發(fā)明。圖中示出圖l是關(guān)閉過程的示意圖，其中障礙物位于門關(guān)閉路徑附近；以及 圖2是根據(jù)本發(fā)明的方法的實施方式的流程圖。 圖2中的圖例Ca(t)門關(guān)閉期間接地電容量程CV(t)相對于時間的一階導(dǎo)數(shù)(計算)CV(t)用作參考曲線的一階導(dǎo)數(shù)(可以更新)t。 -開始時間 tmax-門關(guān)閉時間 t-從to到tmax的時間進程具體實施方式
圖l示出了巻門10的關(guān)閉過程的示意圖，其中障礙物位于門關(guān)閉# 2附近。在本實施方式中，門IO憑借門驅(qū)動器可以向上和向下移動。門驅(qū) 動器由根據(jù)本發(fā)明的控制器控制。根據(jù)本發(fā)明，傳感器表面1以絕緣方式設(shè)置在門扇的iJ^層門板ll處， 并且在關(guān)閉過程中，檢測所述傳感器表面的相對于地電位的傳感器電容 量。在附圖中，電容式傳感器的場力線以實線示出。 一方面，朝向接地門 板的靜態(tài)場力線6導(dǎo)致在門運動過程中對電容量產(chǎn)生恒定的影響。此外， 靜態(tài)干擾電容量受到環(huán)境、濕度、污染物和i^巨離處物體的其它^^:的影響。在本實施方式中，繪出的g一作為示例的卡車9的后側(cè)，卡車9的后側(cè) 緊鄰接著門停放，并以靜態(tài)部件的方式同樣影響到場力線的路線。示意圖 中在其右側(cè)繪出的是作為恒定電容器的靜態(tài)干擾電容量C。 = Cstat。在本實 施方式中，這種電容量是靜態(tài)的，因為在關(guān)門過程中電容量基本不變，尤 其是不與門的位置相關(guān)。然而，這種靜態(tài)電容量會因變化的環(huán)境狀況而隨 時間改變。除了這種靜態(tài)電容量之外，整個電容量還包括由門扇處的傳感 器表面1位于接地地面7上方的位置所決定的電容量，并且該電容量因而 在門移動的過程中發(fā)生變化。為了使靜態(tài)電容量的影響盡可能地低，本發(fā)明根據(jù)的不是由靜態(tài)部分 和隨著所用門的運動而變的可變部分組成的傳感器電容量絕對值，而是使 用在門運動的過程中，相對于例如時間或門的行J^徑等變量的電容量的 改變。在這本實施方式中，特別^JI相對于例如時間或行ii^徑的電容量 的導(dǎo)數(shù)來消1^#態(tài)電容量的影響。由于消除了這種靜態(tài)電容量的影響，因 環(huán)境狀況改變而引起的靜態(tài)干擾電容量的變化不再對障礙物識別產(chǎn)生負(fù) 面影響，從而根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)使得障礙物識別大為改善。在本實施方式中，首先計算電容量函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)并將其存儲為參考 曲線，此后把所述參考曲線用作對后面發(fā)生的所有關(guān)閉過程的比較值，其 中電容量函數(shù)的最新一階導(dǎo)數(shù)以相同的方法計算并且與參考曲線進行比 較。在門關(guān)閉路徑2附近沒有障礙物時第一次產(chǎn)生參考曲線，使得參考曲 線對應(yīng)于無障礙關(guān)閉過程。如果現(xiàn)在有例如人4或障礙體3等障礙物位于門的門關(guān)閉路徑附近， 則與存儲的參考曲線相比，當(dāng)前計算出的電容量函數(shù)的導(dǎo)數(shù)因而發(fā)生變 化。就此而論，通過可選公差范圍可以確定允許偏離度。如果當(dāng)前所確定 的電容量函數(shù)的導(dǎo)lt^過這個公差范圍，則產(chǎn)生第一種超過信號，從而關(guān) 閉過程停止，并在可選的停止時間過后倒退或以緩慢運動的方式繼續(xù)。在 本實施方式中，人具有高介電常數(shù)并且對傳感器表面1和地面7之間的場 影響很大，從而就可以非常容易地將其檢測到。當(dāng)產(chǎn)生超過信號之后關(guān)閉過程以緩慢的運動繼續(xù)，直到障礙物接近傳 感器表面至最小間距，由此觸發(fā)第二種超過信號，從而門驅(qū)動器倒退并且 門全部打開，或者如果障礙物與傳感器表面的間距沒有下降到最小距離，直到門以緩慢的運動完全關(guān)閉。如^f目反，則不產(chǎn)生第二種停止信號，這意味著障礙物不是過分靠近門扇面2，而是位于門的安全距離處。這是圖 中人4的情況，盡管已經(jīng)由第一種停止信號檢測到人4，但是他并沒有站 在門關(guān)閉路徑中。在這種情況下門可以關(guān)閉。如果產(chǎn)生了第一種或第二種超過信號或停止信號，則在l^緩慢運動 地關(guān)閉過程中控制器繪出最新的參考曲線。如果門可以緩慢運動地關(guān)閉而 不產(chǎn)生第二種超過信號或停止信號，則所述最新的參考曲線可以被存儲。 沒有位于門的門關(guān)閉路徑附近的障礙物的影響由此存儲作為參考并且在 下一次關(guān)閉過程中加以考慮。圖中所示停在門附近的卡車9的影響由此可 以在傳感器的電容量可變部分中加以考慮。同樣可以想到提供若干公差閾值，這樣根據(jù)本發(fā)明的門控制器可以以 步進的方式作出iMl。當(dāng)超it^目應(yīng)的公差閾值時，可以產(chǎn)生不同類型的超 過信號，由此門控制器以不同的方式相應(yīng)地作出反應(yīng)。因此，門可以例如 在超過第一閾值時，先繼續(xù)更緩慢地行進，在超過第二閾值時，開始停止 并可選擇更緩慢地繼續(xù)行進，以及僅僅在超過第三閾值時產(chǎn)生第二種超過 信號，從而門驅(qū)動器完全退回。下面參考圖2中流程圖再次對根據(jù)本發(fā)明的方法進行更詳細(xì)地說明。 如果相對于時間的當(dāng)前電容量計算一階導(dǎo)數(shù)超過相對于可以更新的參考 曲線的預(yù)設(shè)公差范圍，則在快速運動時產(chǎn)生第一種停止信號或超過信號。 當(dāng)關(guān)閉邊緣更靠近物體時，在緩慢運動下產(chǎn)生第二種停止信號或超過信 號。在這種連續(xù)情況下的公差范圍比第一種停止信號情況下的公差范圍 大?，F(xiàn)在門的關(guān)閉過程通常由IMt者手動地觸發(fā)，從而使門快速運動地關(guān) 閉。當(dāng)門向下運動時，在超過可選水平標(biāo)記的情況下，首先將時間通過例 如機械方式、光學(xué)方式或感應(yīng)P艮值觸點方式設(shè)定為T。，并且開始檢測電容量C"t)，由Ca(t)計算出相對于時間的導(dǎo)數(shù)Ca (t)。如果這是第一次進行， 則將由此產(chǎn)生的曲線存儲在存儲器中作為參考曲線Cr(t)，隨后可以作為在 后續(xù)的關(guān)閉過程中用于比較的參考曲線。在關(guān)閉過程中，對此刻的接地電容量Ca(t)進行檢測、微分并且作為當(dāng) 前值表C:(t)與參考曲線C/(t)進行比較。計算和比較實時進行，并且檢查相對于時間的所檢測當(dāng)前電容量導(dǎo)數(shù)ca' (t)是否處于所存儲的參考曲線cV (t)的公差范圍內(nèi)。如果當(dāng)前值處于公差范圍內(nèi)，則門可以快速運動地完全關(guān)閉，并且保留所述存儲參考曲線。如^目反，所算出的相對于時間的當(dāng)前導(dǎo)數(shù)超過公差范圍，則產(chǎn)生第 一種停止信號或超過信號。由此門停止、向上行進一定的距離，然后再次沿關(guān)閉方向自動地緩慢 移動。在此過程中記錄新的參考曲線。在這種情況下檢測門邊緣是否接近障礙物。由此，門再次完全向上行 進并且下一個關(guān)閉過程以緩慢運動的方式自動地進行。在此刻發(fā)生的緩慢 運動的過程中，如果靠近體不再存在，則依次記錄新的參考曲線，該新的 參考曲線用于更新存儲的參考曲線。如^t目反，靠近體仍然存在，則依次 產(chǎn)生第二種停止信號并且門再次向上行進。這種情形最多發(fā)生三次。如W目反，門邊緣未接近障礙物，則門可以緩慢運動地關(guān)閉并且存儲 的參考曲線由新記錄的參考曲線更新。在門邊緣未接近障礙物的情況下如果成功完成關(guān)門過程，則在下一次 關(guān)閉過程中門再次快速運動地關(guān)閉。根據(jù)本發(fā)明的方法，其中在將相對于時間的電容量導(dǎo)數(shù)用于與參考曲 線進行比較的實施方式中，在這種情況下允許低得多的公差范圍，由此與 公知方法相比靈敏度得到了大大改善。因此穩(wěn)定性得以增加，同時可以佳: 得門的關(guān)閉過程更快。
權(quán)利要求
1.一種控制門驅(qū)動器、尤其是卷門驅(qū)動器的方法，其中，使用電容式傳感器對所述門關(guān)閉路徑附近的障礙物進行自動識別，其特征在于通過將所述電容式傳感器相對于變量的電容量當(dāng)前改變與參考值或參考曲線進行比較來識別門關(guān)閉過程中的障礙物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述電容式傳感器具有 設(shè)置在門扇的傳感器表面，所述門扇的相對于地的電容量被檢測。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項所述的方法，其中，對無障礙 的門關(guān)閉過程中所述電容式傳感器相對于變量的電容量改變進行 檢測和存儲，以產(chǎn)生參考曲線。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述變量取 決于時間和/或所述門的行進路徑。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，將所述電容 式傳感器的電容量相對于變量、特別是相對于時間或門的行ii5MS 的導(dǎo)數(shù)用于識別障礙物。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，將所述電容 式傳感器的電容量相對于變量、特別是相對于時間或門的行進# 的二階導(dǎo)數(shù)用于識別障礙物。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，當(dāng)所述電容 式傳感器的電容量相對于變量的改變的當(dāng)前值偏離公差范圍時產(chǎn) 生超過信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，根據(jù)超過信號，所述門 驅(qū)動器停止、移動返回或更緩慢地繼續(xù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述門驅(qū)動器首先返回 行進一定的距離，隨后再次沿關(guān)閉方向移動所述門。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述再次關(guān)閉比先前的 關(guān)閉更為緩慢和/或所述門驅(qū)動器在所述返回行進和所述再次關(guān)閉 之間還停頓一定的時間。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，將在操作過程中當(dāng)前檢測到的所述電容式傳感器的電容量相對于變量的改 變用于更新所述參考值或所述參考曲線。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述門通 過快速運動關(guān)閉還是通過緩慢運動關(guān)閉取決于電容式傳感器的電 容量相對于變量的當(dāng)前改變與參考值或參考曲線的比較。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述電容 式傳感器的電容量相對于變量的改變的檢測通過高度標(biāo)記而進行。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述高度標(biāo)記通過機 械方式、光學(xué)方式或感應(yīng)限值觸點方式設(shè)定，或者所述高度標(biāo)記由 驅(qū)動單元產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流導(dǎo)出。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述電容 式傳感器具有沿所述門扇的整個下邊緣延伸的傳感器表面。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述電容 式傳感器具有埋置在所述門下邊緣的密封唇緣中的傳感器表面。
17. —種控制門驅(qū)動器、尤其是巻門驅(qū)動器的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)用 于自動識別所述門的門關(guān)閉路徑附近的障礙物，所述系統(tǒng)具有電容 式傳感器以及檢測和評估所述傳感器電容量的評估單元，其特征在于所述評估單元計算所述電容式傳感器的電容量相對于變量的 當(dāng)前改變，并且將其與參考值或參考曲線進行比較，以在門關(guān)閉過 程中識別障礙物。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述電容式傳感器具 有設(shè)置在門扇的傳感器表面，并且檢測所述門扇的對地電容量。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述 電容式傳感器具有沿所述門扇的整個下邊緣延伸的傳感器表面。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17到19中的任一項所述的系統(tǒng)，其中，所述 電容式傳感器具有埋置在所述門的下邊緣的密封唇緣中的傳感器 表面。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17到21中的任一項所述的系統(tǒng)，包括存儲參 考值或參考曲線的存儲器，所述參考值或參考曲線由所述評估單元 計算出的所述電容傳感器的電容量相對于變量的改變來確定。
22.根據(jù)權(quán)利要求17到22中的任一項所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)自 動執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到16的方法中的一個。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制門驅(qū)動器的方法，尤其是涉及控制卷門的門驅(qū)動器的方法，其中，使用電容式傳感器來自動識別門關(guān)閉路徑的區(qū)域中的障礙物，其中，在門關(guān)閉過程中的障礙物識別通過將所述電容式傳感器相對于變量的電容量當(dāng)前變化與參考值或參考曲線進行比較而取得。本發(fā)明還包括控制門驅(qū)動器的相應(yīng)系統(tǒng)。
文檔編號E06B9/56GK101403271SQ20081016826
公開日2009年4月8日 申請日期2008年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月5日
發(fā)明者米夏埃爾·赫爾曼 申請人:瑪瑯泰克驅(qū)動及控制技術(shù)股份有限及兩合公司