DE19522760C2 - Automatic door and method for operating an automatic door - Google Patents
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- E05Y2900/10—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof
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Description
Die Erfindung betrifft eine automatische Tür und ein Verfahren zum Be trieb einer automatischen Tür nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 12 und 13. Zum Öffnen und Schließen der Türflügel ist eine elektronische Steuer- und/oder Regelungseinheit in Verbindung mit einer Datenverar beitungseinheit vorhanden. Gesteuert wird eine solche Tür durch ein Sensorsignal, welches von der Steuer- und Regeleinheit verarbeitet wird. Das Sensorsignal kann dabei zum einen zur Steuerung und Regelung der ein- und mehrflügeligen Türen dienen, als auch zur Sicherung der Haupt- und Nebenschließkanten, um eine Verletzung von Personen und/oder Beschädigung von Gegenständen zu vermeiden. Als geeignete Sensoren können aktive oder passive Infrarotsensoren, Ultraschallsensoren, Licht schranken usw. verwendet werden.The invention relates to an automatic door and a method for loading operated an automatic door according to the preambles of claims 1 or 12 and 13. There is an electronic one for opening and closing the door leaves Control and / or regulating unit in connection with a data processing processing unit available. Such a door is controlled by a Sensor signal, which is processed by the control and regulation unit. The sensor signal can be used to control and regulate the single and multi-leaf doors serve as well as to secure the main and secondary closing edges to prevent injury to persons and / or Avoid damage to objects. As suitable sensors can be active or passive infrared sensors, ultrasonic sensors, light barriers etc. are used.
Dabei arbeiten diese Sensoren als Bewegungsmelder oder aber Zu standsmelder nach dem Reflexprinzip entweder im Infrarotbereich oder mit Radar. Bewegungsmelder arbeiten nach dem Dopplerprinzip, d. h. ein Signal wird abgestrahlt und wieder empfangen. Wenn sich im Raum, der überwacht wird, etwas bewegt, wird je nach Bewegungsrichtung die zu rückkommende Frequenz größer oder kleiner als die abgestrahlte Fre quenz sein. Dabei ist es unabhängig, ob als Medium ein Infrarotsignal, Hochfrequenzsignal (Radar) oder ein Ultraschallsignal verwendet wird. Das Prinzip ist stets das gleiche.These sensors work as motion detectors or as closed level detector based on the reflex principle either in the infrared range or with radar. Motion detectors work on the Doppler principle, i.e. H. on Signal is emitted and received again. If in the room, the is monitored, something moves, depending on the direction of movement returning frequency greater or smaller than the radiated Fre be a quenz. It does not matter whether an infrared signal is used as the medium, Radio frequency signal (radar) or an ultrasound signal is used. The principle is always the same.
Beim Infrarotprinzip senden Dioden dauernd eine im nahen Infrarotspek trum liegende Strahlung aus, die durch ein optisches System eine be stimmte Zone abdeckt. Diese Zone ist eine Pyramide mit rechteckigem Querschnitt, wobei das Zentrum der Optik in der Spitze dieser Pyramide liegt. Um den Stromverbrauch einer solchen Sensoranordnung möglichst gering zu halten, wird keine kontinuierliche, sondern eine gepulste Strah lung ausgesendet. Fotodioden überwachen die von der Strahlung über deckte Zone und messen dauernd die Intensität der reflektierten Infra rotrückstrahlung. Wenn ein Objekt oder eine Person sich in der überdeck ten Zone befindet, nimmt die Intensität der reflektierten Strahlung zu und es wird der Detektor ausgelöst. Durch die Auslösung des Detektors wird gleichzeitig ein Ausgangsrelais betätigt, wodurch verhindert wird, daß sich die Tür öffnet oder eine begonnene Bewegung eingehalten wird. Detekto ren dieser Art sind heute selbstüberwachend, so daß sie automatisch ei nen Ausfall eines Bauteils des Systems melden.With the infrared principle, diodes continuously send one in the near infrared spectrum radiation from an optical system agreed zone covering. This zone is a pyramid with a rectangular shape Cross section, with the center of the optics at the top of this pyramid lies. To the power consumption of such a sensor arrangement as possible keeping it low is not a continuous, but a pulsed beam sent out. Photodiodes monitor the radiation from covered zone and continuously measure the intensity of the reflected infra red reflection. When an object or person is in the deck ten zone, the intensity of the reflected radiation increases and the detector is triggered. By triggering the detector an output relay is actuated at the same time, which prevents the door opens or a started movement is observed. Detector Ren of this type are self-monitoring today, so that they automatically egg Report a failure of a component in the system.
Ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Steuerung einer automatischen Tür ist der EP 0 344 404 A1 zu entnehmen. Dabei wird in Abhängigkeit der Anwesenheit und gleichzeitig dem Verhalten einer Person die Steue rung der Tür vorgenommen. Als Sensor wird eine Infrarotkamera in Kom bination mit einer CCD-Kamera verwendet. Durch diese bereits bekannte Kombination und Anordnung ist es möglich, daß kleine Datenmengen verarbeitet werden, die es zulassen, daß nur gewisse Teile eines Objek tes erfaßt werden brauchen. Aus dieser kleinen Datenmenge wird das Verhalten der Person nach Art, Menge und der Bewegungsrichtung her ausgerechnet.A method and a device for controlling an automatic The door can be found in EP 0 344 404 A1. Doing so depends the presence and behavior of a person at the same time door. An infrared camera in com combination with a CCD camera. Through this already known Combination and arrangement it is possible that small amounts of data processed that allow only certain parts of an object tes need to be recorded. This small amount of data becomes Behavior of the person in terms of type, quantity and direction of movement of all places.
Die DE 30 20 483 C2 beschreibt eine fotoelektrische Einrichtung zum Abtasten von Gegenständen. Durch die Anordnung der einzelnen Senso ren wird quasi ein Zick-Zack-Muster gebildet, das es gestattet in der Tiefe einen homogenen und kontrollierten Abtastbereich zu erfassen. Ein Sen sor dieser Art wird waagerecht auf beiden Seiten einer Pendeltür montiert, wobei eine Einrichtung zum Öffnen und die andere zur Absicherung dient.DE 30 20 483 C2 describes a photoelectric device for Scanning objects. By arranging the individual Senso A quasi-zigzag pattern is formed that allows depth to capture a homogeneous and controlled scanning area. A sen this type is mounted horizontally on both sides of a swing door, one device for opening and the other for securing.
Eine weitere DE 33 44 576 C1 offenbart eine Sensoranordnung zur Überwachung des Schwenkbereiches von Türflügeln. Hier ist an der Oberkante eines durch einen Antriebsmotor angetriebenen Türflügels eine Plazierung von Einzelsensoren vorgenommen worden, welche ihre Strahlung im wesentlichen nach unten abstrahlen. Diese Sensoren rea gieren auf die Änderung der reflektierten Lichtmenge, da sie im Infrarotbe reich arbeiten. Sollten sich Personen oder sonstige Gegenstände im Schwenkbereich des Türflügels befinden, kann über die Sensorik der Türantrieb stillgesetzt werden. Another DE 33 44 576 C1 discloses a sensor arrangement for Monitoring the swivel range of door leaves. Here is the Top edge of a door leaf driven by a drive motor a placement of individual sensors has been made, which their Radiate radiation essentially downwards. These sensors rea greed for the change in the amount of light reflected, since they are in the infrared work richly. Should people or other objects in the The swivel range of the door leaf can be adjusted using the sensors Door drive to be stopped.
Eine Einrichtung zur Feststellung der Personenzahl und Richtung inner halb eines zu überwachenden Raumes oder einer Durchgangsschleuse ist der DE 36 23 792 C1 zu entnehmen. Durch Infrarotsensoren wird ein Sensorfeld erzeugt, das von der natürlichen Wärmeabstrahlung eines Menschen ausgehende Signale erfaßt und verarbeitet.A facility for determining the number of people and direction inside half of a room to be monitored or a passage gate can be found in DE 36 23 792 C1. By infrared sensors is a Sensor field generated by the natural heat radiation of a Signals from people are recorded and processed.
Mit dem DE-GM 73 04 821 ist eine Sicherheitsvorrichtung für Schiebe- und Aufzugstüren geschaffen worden, bei der ein Impuls- und ein Emp fangsgerät vorhanden sind, die die Schließbewegungen und die Flü gelkanten absichern.DE-GM 73 04 821 is a safety device for sliding and elevator doors have been created, in which an impulse and an emp Gear are present, the closing movements and the Flü Secure gel edges.
Die Anordnung von kapazitiven Näherungssensoren für eine elektronisch angetriebene Karusselltür zum Erkennen von Personen und Gegenstän den zeigt die DE 41 34 016 C1. Dabei werden zur Absicherung des Bo denbereiches auf jeden Türflügel unten ein querliegender Sensor und zur Absicherung der Quetsch- und Scherstellen gegenüber der Trommel wände auf jedem Flügel längs Sensoren angebracht.The arrangement of capacitive proximity sensors for an electronic powered revolving door for recognizing people and objects shows the DE 41 34 016 C1. Here, to secure the Bo the area on each door leaf below a transverse sensor and Protection of the crushing and shearing points against the drum walls along each wing attached sensors.
Aus der DE 27 19 955 C2 ist ein Feldsensor zum Erkennen von Personen oder Gegenständen vor sich gradlinig bewegenden, motorisch angetrie benen Kenten einer Aufzugs-Schiebetür zu entnehmen.DE 27 19 955 C2 describes a field sensor for recognizing people or objects in front of moving, motor-driven can be taken from a lift sliding door.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine automatische Tür dahingehend zu vereinfachen, daß auf jede bisher verwendete Sicherheitstechnik in Form von Sensoren, sei es aktiv oder passiv, oder im Ultraschallbereich ver zichtet werden kann.The object of the invention is to close an automatic door simplify that to any security technology used in the form of sensors, be it active or passive, or in the ultrasonic range can be waived.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die in den Ansprüchen 1 bzw. 12 und 13 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin dung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object of the invention is achieved by the in claims 1 and 12 and 13th specified features solved. Advantageous embodiments of the Erfin are specified in the subclaims.
Aufgrund des heute möglichen kostengünstigen Angebots von insbeson dere kleinen Videokameras in Form von CCD-Arrays ist es möglich, auf alle weiteren sicherheitsrelevanten Installationen von Sensoren z. B. in Form von Lichtschranken und Ultraschallsensoren zu verzichten. Durch diese Vorrichtung und das nachfolgend beschriebene Verfahren wird in hohem Maße der sonst üblicherweise anfallende Installationsaufwand eliminiert und gleichzeitig auf die nicht gerade sehr preiswerten Einzel sensoren verzichtet. Ein CCD-Array ist in der Lage aufgrund des mit sei nem Objektiv empfangenen Umgebungsbildes dieses in Pixel zu digitali sieren und in entsprechenden Graustufen zwischen 0 und 255 innerhalb eines Speichers abzulegen. Aufgrund des Verfahrens und der Datenver arbeitungseinheit ist eine solche Tür in der Lage, das Umgebungsfeld beim ersten Einschalten dahingehend zu lernen, daß sämtliche Sicher heitsbereiche eindeutig identifizierbar sind. Dieses erlernte Muster wird innerhalb eines Speichers abgelegt und in einer Auswerteeinheit mit dem Muster, welches empfangen wird, wenn eine Person den Sicherheitsbe reich, der überwacht wird, betritt, verglichen wird.Because of the cost-effective offer of today in particular small video cameras in the form of CCD arrays, it is possible to all other safety-relevant installations of sensors e.g. B. in To dispense with the form of light barriers and ultrasonic sensors. By this device and the method described below is described in to a large extent the installation effort that would otherwise normally be incurred eliminated and at the same time on the not very cheap single sensors waived. A CCD array is able due to the The surrounding image received by the lens is digitalised in pixels and in corresponding gray levels between 0 and 255 within to store a memory. Due to the procedure and the data ver Such a door is capable of entering the surrounding field when switching on for the first time to learn that all safe areas are clearly identifiable. This learned pattern will stored in a memory and in an evaluation unit with the Pattern that is received when a person passes the security empire being monitored, entering, being compared.
Das von der CCD-Kamera übermittelte Ergebnis kann nach der Verarbei tung in der Auswerteeinheit beispielsweise mit Hilfe eines Konturgebers die Abweichungen einzelner Pixel von einem erfaßten Referenzbild er rechnen. Dabei ist es auch möglich, die Anordnungsdichte und auch die Form der einzelnen Pixel festzustellen. All diese Werte können dann an eine Berechtigungsmustervergleichseinheit zur weiteren Be- und Verar beitung weitergegeben werden. In der weiteren Verarbeitung, die in Form eines Ablaufprogrammes innerhalb der Datenverarbeitungseinheit vorge nommen werden kann, wird entschieden, ob die Tür mit der normalen Ge schwindigkeit weiterlaufen kann oder ob beispielsweise ein Öffnungsvor gang oder ein Schließvorgang begonnen oder abgebrochen werden kann oder muß, bzw. ob eine Tür in dem Augenblick stillgesetzt wird, wo die Gefahr besteht, daß eine Person innerhalb des Überwachungsfeldes ein geklemmt werden könnte.The result transmitted by the CCD camera can be processed device in the evaluation unit, for example with the aid of a contour encoder the deviations of individual pixels from a captured reference image count. It is also possible to determine the arrangement density and also the Determine the shape of the individual pixels. All of these values can then be on an authorization pattern comparison unit for further loading and processing processing are passed on. In further processing, the form a sequence program within the data processing unit can be taken, it is decided whether the door with the normal Ge speed can continue or whether, for example, an opening gear or a closing process can be started or canceled or must, or whether a door is shut down at the moment when the There is a risk that a person enters the surveillance field could be clamped.
Für die Installation eines solchen CCD-Arrays kann z. B. der Bereich der zu bewegenden Türflügel als solcher genommen werden, d. h. auf mindes tens einer Seite der Türflügel wird eine solche Videokamera installiert. Diese Videokamera ist in der Lage, den gesamten Schwenkbereich des Türflügels sicher zu überwachen. Auch hierbei kann entsprechend dem Öffnungswinkel des Türflügels bzw. bei Schiebetüren der Öffnungsweite der Türen eine Steuerung über ein entsprechendes Programm sicherge stellt werden, das die Videokamera beispielsweise nicht die eigenen Tür kanten sieht und damit den Türablauf unbeabsichtigt, obwohl sie noch nicht in der Offenstellung z. B. angelangt ist, stillsetzt. All diese Muster kann aufgrund der Datenverarbeitungsanlage eine solche automatische Tür lernen und in entsprechenden Speichern ablegen. Dabei ist es uner heblich, ob es sich um eine Drehflügeltür handelt oder aber auch um Schiebetüren sowie Teleskopschiebetüren oder Bogenschiebetüren. Selbst Karusselltüren lassen sich mit dieser Art von Technik sicher über wachen, indem beispielsweise im Bereich der Decke, d. h. oberhalb der Drehflügel in den einzelnen Sektionen, die aufgrund der Anzahl der ange schlossenen Türflügel gebildet werden, installiert wird. Ferner ist eine sol che Kamera auch in Aufzugstüren installierbar.For the installation of such a CCD array, e.g. B. the area of door leaves to be moved are taken as such, d. H. at least Such a video camera is installed on at least one side of the door leaf. This video camera is able to cover the entire swivel range of the Monitor door leaf safely. Here too, according to the Opening angle of the door leaf or, for sliding doors, the opening width the doors are controlled by a corresponding program the video camera is not your own door edge sees and thus unintentionally the door drain, although it still not in the open position e.g. B. has arrived, stops. All of these patterns can such an automatic due to the data processing system Learn the door and store it in the corresponding memories. It is not important irrelevant whether it is a swing door or also Sliding doors as well as telescopic sliding doors or curved sliding doors. Even revolving doors can be safely moved using this type of technology watch by, for example, in the area of the ceiling, d. H. above the Rotary blades in the individual sections, which are due to the number of requested closed door panels are formed, is installed. Furthermore, a sol The camera can also be installed in elevator doors.
Ebenfalls für den Bereich der Garagentore ist eine solche Anwendung möglich, da aufgrund der Überwachung des Überwachungsfeldes keine Gefahren für die Personen ausgehen bzw. Fahrzeuge, die in eine solche Garage einfahren wollen.Such an application is also for the area of garage doors possible because none due to the monitoring of the monitoring field Dangers to people or vehicles that enter into such Want to drive in the garage.
Ein weiteres Anwendungsgebiet sind z. B. die Sektionaltore oder Dec kengliedertore, die auch mit dieser Technik ausgerüstet werden können und auf anderweitige aufwendige zu installierende und teure Sensor technik verzichtet werden kann.Another application is z. B. the sectional doors or Dec sectional gates that can also be equipped with this technology and other complicated and expensive sensors to install technology can be dispensed with.
Je nach Anwendungsbereich kann neben der Installation auf mindestens einer Seite der bewegten Türflügel auch die Installation oberhalb oder seitlich von den entsprechenden Türflügeln durchgeführt werden. Es muß in jedem Falle nur sichergestellt sein, daß für die benutzenden Verkehrs kreise das Höchstmaß an Sicherheit gegeben ist. Dieses wird dadurch erreicht, daß die Videokamera selbst die Umgebung lernt und dieses Muster als Referenzbild innerhalb der Datenverarbeitungsanlage abgelegt und somit in der Lage ist eine Störung dieses Musters sicher und ein deutig zu erkennen.Depending on the area of application, in addition to the installation, at least one side of the moving door wing also installing above or be carried out laterally from the corresponding door leaves. It must in any case just be sure that for the traffic used circles the highest level of security is given. This becomes ensures that the video camera itself learns the environment and this Samples are stored as reference images within the data processing system and thus is able to disturb this pattern safely and one clearly recognizable.
Selbst äußere Störeinflüsse wie z. B. ständig änderndes einfallendes Licht oder auch von außerhalb des gewählten Überwachungsfeldes eintretende Schatten von Personen usw. können dadurch unterschieden werden, daß die zulässigen Graustufen/Farbabweichungsgrenzen der Bildpixel, die Anzahl der nebeneinander liegenden Abweichpixel und deren Form über eine einstellbare Anzahl von direkt aufeinander folgenden Messungen überprüft werden. Dabei kann die Ober- und Untergrenze ggf dynamisch abgepaßt werden.Even external interference such. B. constantly changing incident light or also from outside the selected monitoring field Shadows of people, etc. can be distinguished in that the permissible grayscale / color deviation limits of the image pixels, the Number of deviating pixels lying next to each other and their shape an adjustable number of consecutive measurements be checked. The upper and lower limits may be dynamic be adjusted.
Es ist auch denkbar, daß eine notwendige Detektion nur bei bestimmten Ereignissen aufgrund des Ablaufprogrammes durchgeführt wird. Ebenfalls ist es im Bereich des möglich, daß für den Fall, daß Störeinflüsse nicht ausgefiltert werden können, diese den Steuerungsablauf nur kurzfristig stören können und die Beseitigung der Störung über z. B. automatisch durchgeführte positive Vergleiche erkannt wird. Durch all diese Maßnah men, die hier nicht abschließend aufgezählt sind, kann sichergestellt wer den, daß die zu überwachenden Bereiche bei einem Höchstmaß an Si cherheit für die benutzenden Personen ordnungsgemäß abgesichert sind.It is also conceivable that a necessary detection only for certain Events based on the sequence program. Likewise it is possible in the area of that in the event that interference is not can be filtered out, the control process only for a short time can interfere and the elimination of the fault via z. B. automatically carried out positive comparisons is recognized. Through all of this Anyone who is not conclusively listed here can be guaranteed who that the areas to be monitored with a maximum of Si safety for the users are properly secured.
Claims (13)
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