CN101180444A - 用于控制驱动运动件例如门的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制驱动运动件(3，4)的设备，该设备包括一具有对象传感器(1a)的电子单元。按照本发明，电子单元设计成借助于对象传感器(1a)确定驱动运动件(3，4)与在运动件(3，4)的区域内的对象(5)之间的对象距离(11，12)，并根据所述距离控制运动件(3，4)的运动。

Description

用于控制驱动运动件例如门的设备
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于控制驱动运动件例如门的设备。
背景技术
在已知的实施形式中，借助于传感器监控滑动门的关闭，这些传感器可检测到在门扇的运动轨迹中的对象/物体，也就是说传感器确定是否有对象存在。而不进行其它的区分。
相应地，在检测到对象时，滑动门总是完全打开。然而，在冬天会出现问题，即，如果可能，要保持滑动门关闭，以避免通过滑动门进入的房间的热量损失。
一种已知的使这种情况下的热量损失较少的解决方案是，不完全地打开门。因为人们期望门完全打开，所以经常出现人与未完全打开的门相撞的情况。
发明内容
本发明基于以下目的，即通过光学传感器在打开和关闭性能方面改进驱动运动件的控制。
所述目的由权利要求1的特征来实现。
在从属权利要求中给出了本发明的有利的、实用的变型。
本发明基于一种用于控制驱动运动件例如门的设备，该设备包括带有对象传感器的电子单元。本发明的核心在于，将电子单元设计成，借助于对象传感器确定驱动运动件与在该运动件区域内的对象之间的对象距离(Objekt-Distanz)，并据该对象距离控制运动件的运动。通过该措施，滑动门可以例如总是仅以这样的方式精确地被打开，使得靠近并通过门的对象例如人可以不相撞地通过门。相应地，例如在冬天可以使滑动门的打开状态和打开程度减小至最低，由此可以在很大程度上避免通过滑动门进入房间的不必要的热量损失。对象传感器可以是例如光学传感器、用于其它电磁波如雷达波的传感器，和/或用于声波如超声波的传感器。
在本发明的一个特别优选的实施形式中配置有这样的装置，所述装置由对象传感器到对象的距离、对象传感器到运动件的距离和所述距离的方向之间的夹角来确定对象距离。
这样，基于包括距离间的夹角的两个距离间接地确定对象距离。由此，只要中央对象传感器可以提供到运动件的距离、到对象的距离、以及所述距离间的夹角的信息，那么借助于中央对象传感器就可以例如确定运动件与对象间的各个距离。
在一优选的实施形式中，这样设计电子单元，即，采用运动件的前棱边作为运动件上的基准来确定对象距离。对于门来说，优选确定到所述门的前棱边的距离。这种方法基于这样的事实，即前棱边最先与对象例如正在靠近的人相撞，因此应当参照该前棱边得到对象距离。
在本发明的另一个优选的实施形式中，对象传感器包括用于信号例如声波信号或电磁波、特别是光信号的发射器和接收器，其中，电子单元设计成，通过分析信号路径，例如对于光，通过分析调制在光上的振动相位，来确定由发射器发出的信号经过反射面返回接收器的距离，并通过这种距离测量的方式确定对象距离。原则上，也可以考虑脉冲信号作为信号，对于脉冲信号分析例如相位信息。然而，原则上也可以考虑分析传播时间信息。
通过这种工作方式可以以相对较高的精度检测对象距离。也可以确定到多个对象的对象距离。此外，通过多次测量可以计算出对象距离的时间曲线，即速度，因此可以在驱动运动件例如门的控制中考虑对象的速度。
除了对象速度，通过这种方式也可以确定驱动运动件的速度，该驱动运动件的速度对于驱动运动件的优化控制同样重要。
在本发明的另一个优选的实施形式中，电子单元这样执行对驱动运动件的控制，即，使驱动运动件的一位置，优选为驱动运动件的前棱边，与对象间的距离至少近似地保持在一预定值。优选地，对象距离至少逐段地保持在一给定值。在一优选的实施形式中，持续地例如每秒数次地确定对象距离是有利的。在另一个优选的实施形式中，对象距离保持为一可预定的常量。通过使所述对象距离保持不变，避免对象与运动件之间发生碰撞。然而，可预定的值也可以遵循一函数。可以想到，预定的距离的变化与对象到驱动件或门平面的距离相关。也可以使预定的距离与人是位于门前、门通道中、还是门后相关。所述函数也可以是离散函数。也可以预定参数范围，例如查询表。对于可预定的值代表最小值的情况，该可预定的值优选地与驱动运动件的制动距离相关和/或与根据经验确定的“满意参数”，即人以舒适的感觉通过驱动运动件的值相关。有利地，所述最小值大于10cm。
对于多个运动件，优选可独立地控制所有的运动件。由此，可以实现各个运动件的最优的可能运动过程。
对于配置多个不可独立运动的驱动运动件的情况，有利的是，到运动件，特别是到运动件的前棱边的最小确定距离对于运动件的控制起决定性作用。
通过这种工作方式，可以在基本不提高控制成本的情况下实现运动件的至少部分优化的运动。
本发明可特别地用于滑动门、门扇、垂直门、折叠门以及窗户。
驱动运动件运动控制的进一步改进可以这样实现，即在本发明的一个有利的实施形式中，电子单元产生用于控制驱动运动件的控制信号，在该信号中考虑了驱动运动件的制动距离。由此可以在对象距离的最小值方面进一步优化对象距离，这可以有利地用于例如减小滑动门的打开状态的情况。
为了在驱动运动件的打开和/或关闭状态方面获得对该驱动运动件的更精确的控制，另外提出，电子单元这样控制驱动运动件，使得当对象例如人通过例如门的运动件之后，该运动件尽可能快地关闭；和/或当对象例如人向运动件例如门运动时，该运动件尽可能晚地打开。
在本发明的另一个优选的实施形式中，电子单元根据对象距离在一本身不受干扰的运动路径上控制运动件的速度。通过该措施可以在例如相对大的对象距离的情况下预先设定提高的速度，其中在相应地接近对象时逐渐地减小所述速度。速度匹配可以例如步进式地进行。
此外优选地，电子单元这样地执行控制，即如果运动件被阻碍的时间比预定的时间长，则运动件以缓和的压力完成关闭过程。
附图说明
附图中示出了本发明的不同实施例，下文中对所述实施例进行了进一步解释，以说明其它的优点和细节。图中示出：
图1是两扇式滑动门的光学的门传感器装置的三维示意图，其中，对象正在靠近；
图2a-c是当对象通过时按照图1的两扇式滑动门的运动状态的俯视图；
图3是说明确定滑动门的棱边与对象之间的距离的方法的示意图；以及
图4是用于说明门扇速度控制的门扇的俯视示意图。
具体实施方式
在图1中示出滑动门2上的光学的门传感器装置1，其中，在滑动门2的上方具有光学传感器1a。滑动门2的门扇3、4部分地打开并且正在分别以速度V1和Vr关闭。一对象5例如人正以速度V0向滑动门2移动。
门传感器装置1检测其周围环境的三围图像。内装的计算机(未示出)分析这些图像并从中计算出滑动门扇3、4和对象5的位置和速度。图1中示出用于来自以这种方式得到的图像中的三个像素的向量6、7和10。向量6和7指向各个门扇3、4的棱边8、9的像素，而向量10指向对象5的像素。通常，通过多个像素同时检测门扇3、4的棱边8、9和对象5。由此可以实现较高的精度，从而实现较高的安全性。根据对应像素的三个选出的向量来解释本发明的过程。
像素的位置可以通过向量6、7和10来确定。为确定对象距离11、12(见图3)，即在当前情况下滑动门扇4、5的各棱边8、9与对象5之间的距离，可确定向量6与向量10之间的夹角。通过向量6和向量10的数值可以计算出对象5与各个门扇棱边8、9之间的距离11、12。
通过多次这样的测量还可以得到对象5对两个门扇棱边8、9的相对速度。这使得可以预见对象是否会与两门扇棱边8、9中的一个相撞。由此，门扇3、4可以单独地被停止，以避免相撞。在这个过程中，还可以考虑到门扇3、4的制动距离。相反地，在传统的具有光栅栏或光幕的门控制装置中，则仅可以确定对象的存在。
在图2a中示出了向滑动门2的方向运动的对象5。门传感器装置1检测出到对象5的距离10a和到门扇棱边8、9的距离6a、7a。利用所述距离6a、7a，在考虑距离6a与10a之间的夹角以及7a与10a之间的夹角的情况下，可以计算出从对象5到门棱边的距离11、12。距离11、12被传递给门控制装置，借助于该门控制装置可以根据距离11、12控制门扇3、4的运动和位置。
在图2b中示出了门扇3被部分关闭的情形，例如由此可以使较少的热空气(由箭头W表示)从通过门2进入的房间逸出。这里，不仅考虑对象5的当前位置，而且考虑对象5的速度和门扇3、4的速度。
对于门扇3、4不能单独运动的情况，可以这样调节控制装置，使得会最快发生与对象5相撞的门扇起决定性作用。
如图2c所示，如果对象通过了门2，门扇4也可以被关闭。
在图4中示出了具有象征性的速度区域14、15、16、17的门扇3。当门扇3以速度Vb打开时，门传感器装置1监控区域14、15、16、17。如果有人位于区域(14)内，则门扇3停住。如果有对象位于区域15内，则门扇3放慢速度继续前进。如果有对象位于区域16内，则门扇3相对较快地继续前进，并且如果有对象位于区域17内，则门以正常的速度运动。

Claims (11)

1.一种用于控制驱动运动件(3，4)的设备，该设备包括一带有对象传感器(1a)的电子单元，其特征在于，电子单元设计成借助于对象传感器(1a)确定驱动运动件(3，4)与在运动件(3，4)区域内的对象(5)之间的对象距离(11)，并根据所述距离控制运动件(3，4)的运动。
2.按权利要求1所述的设备，其特征在于，设有这样的装置，该装置利用对象传感器(1a)到对象(5)的距离(10a)、对象传感器(1a)到运动件(3，4)的距离(6a，7a)、以及这些距离的方向之间的夹角α来确定对象距离(11)。
3.按上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，电子单元设计成，采用运动件(3，4)的前棱边(8，9)作为运动件上的基准来确定对象距离(11)。
4.按上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，对象传感器(1a)包括用于信号例如声波信号或电磁波、特别是光信号的发射器和接收器，其中，电子单元设计成，通过对信号路径的分析，例如对于光，通过分析调制在光上的振动相位，来确定由发射器发出的信号经过反射面返回接收器的距离，并通过这种距离测量方式来确定对象距离(11)。
5.按上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，电子单元根据对象(5)的速度(V0)和/或驱动运动件(3，4)的速度(V1，Vr)产生用于控制驱动运动件(3，4)的控制信号。
6.按上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，电子单元这样执行对驱动运动件(3，4)的控制，即，使驱动运动件的一位置，优选为驱动运动件(3，4)的前棱边，与对象(5)之间的对象距离(11)保持为预定值。
7.按上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，多个驱动运动件(3，4)可被独立地控制。
8.按上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，对于多个不可独立运动的驱动运动件(3，4)，所确定的最小距离对于运动件(3，4)的控制起决定性作用。
9.按上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，电子单元产生用于控制驱动运动件(3，4)的控制信号，在该控制信号中考虑驱动运动件(3，4)的制动距离。
10.按上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，电子单元这样控制驱动运动件(3，4)，即，在对象(5)通过运动件(3，4)之后，运动件(3，4)尽可能快地关闭；和/或在对象(5)向运动件(3，4)运动时，运动件(3，4)尽可能晚地打开。
11.按上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，电子单元根据对象距离在一本身不受干扰的运动路径上控制运动件的速度。
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