CN107893598A - 一种基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统，它包括处理器、电机驱动模块、电机、电机电流检测模块、低通滤波器和放大器，处理器依次通过电机驱动模块和电机与安全门相连，电机电流检测模块的信号采集端与电机相连，电机电流检测模块的输出端依次通过低通滤波器和放大器与处理器相连。本发明通过霍尔传感器捕获电机电流信号的变化，从而实现障碍物检测，不仅保障了乘客安全，也延长了安全门等设备的使用寿命；结合红外探测模块执行障碍物探测功能，提高了防夹系统的高度稳定性；多个红外发射管和红外接收管，形成交叉式扫描，避免出现扫描盲区的现象，提高了检测的精确性。
Description
技术领域
本发明涉及防夹系统领域，尤其涉及一种基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统。
背景技术
随着我国城镇化建设的飞速发展，城市流动人口剧增，致使交通拥堵成为了一个突出的社会问题。为此，我国各大城市都在向轨道交通的方向发展。 越来越多的城市的轨道交通已建成和正在筹建中。
在城市轨道交通中，站台是城市与轨道线路的接通点，是人流集结场所。由于乘客来自四面八方，而站台又是一个无组织的公共场所。所以，在站台上人多事杂、拥挤不堪，人身伤亡事故屡有发生，因此，轨道交通站台的安全问题己引起了社会各界的关注。
安全门，是乘客正常上下车的通道，是隔断站台和轨道的屏障。 在安全门关闭的过程中，由于有些乘客的自觉性低，即使安全门处于关闭的过程，也会进行上车或下车的动作，若安全门没有设置良好的防夹系统，必然导致乘客夹伤的现象，在有较大的物体进出安全门时，甚至会使得安全门等设备损坏。 现有的安全门防夹系统检测单一，准确度较低，无法有效保障乘客的安全。
为了解决上述问题，本发明提出一种基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统。
具体的，它包括处理器、电机驱动模块、电机、电机电流检测模块、低通滤波器和放大器，处理器依次通过电机驱动模块和电机与安全门相连，电机电流检测模块的信号采集端与电机相连，电机电流检测模块的输出端依次通过低通滤波器和放大器与处理器相连。
进一步的，该防夹系统还包括红外探测模块，红外探测模块与处理器相连。
所述的红外探测模块包括多个红外发射管和多个红外接收管，红外发射管设置在安全门的左侧门上，红外接收管设置在安全门的右侧门上，多组红外发射管和红外接收管对向设置，红外发射管和红外接收管分别与处理器相连。 每个红外接收管依次接收多个红外发射管发射的光束，并周期性的对每条光束进行循环扫描，形成交叉扫描方式。
具体的，所述的电机电流检测模块包括霍尔传感器。
进一步的，所述电机电流检测模块电路包括功率放大器、第一运算放大器、第二运算放大器、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、5V电源、3.3V电源、电位器；信号输入端与第一电阻第一端、第二电阻第一端相连，第一电阻第二端与第一运算放大器反向输入端、第三电阻第二端第四电阻第一端、电容第一端相连；第三电阻第一端与功率放大器同向输入端相连，功率放大器反向输入端接地；第一运算放大器反向输入端接第五电阻第一端；第一运算放大器输出端通过第八电阻与第四电阻第二端、电容第二端相连；第六电阻第一端与第一运算放大器输出端相连，第六电阻第二端接第二运算放大器反向输入端、电位器第一端，第二运算放大器同相输入端接第七电阻第二端，第二运算放大器输出端接电位器第二端、第一二极管正极、第二二极管负极、信号输出端；第一二极管负极接3.3V电源，第二二极管正极与第七电阻第一端、第五电阻第二端、第一电阻第二端接地；第一运算放大器与第二运算放大器由5V电源进行供电。
所述的电机驱动模块包括L298N和直流电机驱动；所述的直流电机驱动包括电解电容C1，电解电容C3，瓷片电容C2，瓷片电容C4，二极管D1，二极管D2，二极管D3，二极管D4，二极管D5，二极管D6，二极管D7，二极管D8，连接器M1，连接器M2，电阻R1，电阻R2；所述的L298N的第一输出端接二极管D1的正极、二极管D5的负极和连接器M1的第一端；所述的控制芯片L298N的第二输出端接二极管D2的正极、二极管D6的负极和连接器M1的第二端；所述的L298N的第三输出端接二极管D3的正极、二极管D7的负极和连接器M2的第一端；所述的L298N的第四输出端接二极管D4的正极、二极管D8的负极和连接器M2的第二端；所述的L298N的第一输入端接电阻R1的第一端；所述的L298N的第二输入端接电阻R2的第一端；所述的二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8的正极与电阻R1的第二端、电阻R2第二端相连接地；所述的电解电容C2的负极与瓷片电容C4的第二端相连接地；所述的L298N的VS端口与二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4的负极、电解电容C2的正极、瓷片电容的第一端相连接入外部+12V电压；所述的电解电容C1的负极与瓷片电容C3的第二端相连接地；所述的L298N的VSS端口与电解电容C1的正极与瓷片电容C3的第一端相连接入外部+5V电压。
本发明的有益效果是：（1）通过霍尔传感器捕获电机电流信号的变化，从而实现障碍物检测，通过处理器控制电机驱动模块，进而控制电机的运转状态，带动安全门停止关闭或打开，避免夹伤乘客，有效保障了乘客安全，也延长了安全门等设备的使用寿命；
（2）结合红外探测模块执行障碍物探测功能，控制电机的运转状态，提高了防夹系统的高度稳定性；
（3）设有多个红外发射管和红外接收管，形成交叉式扫描，避免出现扫描盲区的现象，提高检测的精确性。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为红外发射管和红外接收管的位置结构示意图；
图中，1-左侧门，2-右侧门，3-红外发射管，4-红外接收管。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图 1 所示，基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统，它包括处理器、电机驱动模块、电机、电机电流检测模块、低通滤波器和放大器，处理器依次通过电机驱动模块和电机与安全门相连，电机电流检测模块的信号采集端与电机相连，电机电流检测模块的输出端依次通过低通滤波器和放大器与处理器相连。
进一步的，该防夹系统还包括红外探测模块，红外探测模块与处理器相连。
红外探测模块包括多个红外发射管3和多个红外接收管4，如图2所示，多个红外发射管3阵列的分布在安全门的左侧门1上，多个红外接收管4阵列的分布在安全门的右侧门2上，多个红外发射管3和红外接收管4对向设置，各红外发射管3和红外接收管4分别与处理器相连。作为优选的，处理器控制每个红外接收管4依次接收多个红外发射管3发射的光束，并周期性的对每条光束进行循环扫描，形成交叉扫描方式，避免出现扫描盲区的现象，提高检测的精度。
具体的，所述的电机电流检测模块包括霍尔传感器。
所述电机电流检测模块电路包括功率放大器、第一运算放大器、第二运算放大器、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、5V电源、3.3V电源、电位器；信号输入端与第一电阻第一端、第二电阻第一端相连，第一电阻第二端与第一运算放大器反向输入端、第三电阻第二端第四电阻第一端、电容第一端相连；第三电阻第一端与功率放大器同向输入端相连，功率放大器反向输入端接地；第一运算放大器反向输入端接第五电阻第一端；第一运算放大器输出端通过第八电阻与第四电阻第二端、电容第二端相连；第六电阻第一端与第一运算放大器输出端相连，第六电阻第二端接第二运算放大器反向输入端、电位器第一端，第二运算放大器同相输入端接第七电阻第二端，第二运算放大器输出端接电位器第二端、第一二极管正极、第二二极管负极、信号输出端；第一二极管负极接3.3V电源，第二二极管正极与第七电阻第一端、第五电阻第二端、第一电阻第二端接地；第一运算放大器与第二运算放大器由5V电源进行供电。
所述的电机驱动模块包括L298N和直流电机驱动；所述的直流电机驱动包括电解电容C1，电解电容C3，瓷片电容C2，瓷片电容C4，二极管D1，二极管D2，二极管D3，二极管D4，二极管D5，二极管D6，二极管D7，二极管D8，连接器M1，连接器M2，电阻R1，电阻R2；所述的L298N的第一输出端接二极管D1的正极、二极管D5的负极和连接器M1的第一端；所述的控制芯片L298N的第二输出端接二极管D2的正极、二极管D6的负极和连接器M1的第二端；所述的L298N的第三输出端接二极管D3的正极、二极管D7的负极和连接器M2的第一端；所述的L298N的第四输出端接二极管D4的正极、二极管D8的负极和连接器M2的第二端；所述的L298N的第一输入端接电阻R1的第一端；所述的L298N的第二输入端接电阻R2的第一端；所述的二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8的正极与电阻R1的第二端、电阻R2第二端相连接地；所述的电解电容C2的负极与瓷片电容C4的第二端相连接地；所述的L298N的VS端口与二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4的负极、电解电容C2的正极、瓷片电容的第一端相连接入外部+12V电压；所述的电解电容C1的负极与瓷片电容C3的第二端相连接地；所述的L298N的VSS端口与电解电容C1的正极与瓷片电容C3的第一端相连接入外部+5V电压。
本发明的工作过程如下 ：当安全门处于关门的过程时，处理器一方面控制红外探测模块执行障碍物探测功能，即控制各红外发射管3发射的光束，每个红外接收管4依次接收多个红外发射管3发射的光束，红外探测模块将探测信号传送给处理器。 与此同时，处理器还控制霍尔传感器实时采集电机电流信号的变化，将采集的信号依次经过低通滤波器和放大器的处理后，送入处理器。当探测到安全门的左侧门1和右侧门2之间有障碍物时，处理器通过电机驱动模块控制电机的运转状态，该运转状态包括停止运转和反向运转，进而控制安全门停止关闭或打开，避免夹伤乘客，也避免安全门等设备损坏，延长设备的使用寿命。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统，其特征在于，它包括处理器、电机驱动模块、电机、电机电流检测模块、低通滤波器和放大器，处理器依次通过电机驱动模块和电机与安全门相连，电机电流检测模块的信号采集端与电机相连，电机电流检测模块的输出端依次通过低通滤波器和放大器与处理器相连。
2.一种如权利要求1所述的基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统，其特征在于，它还包括红外探测模块，红外探测模块与处理器相连。
3.一种如权利要求2所述的基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统，其特征在于，所述的红外探测模块包括多个红外发射管（3）和多个红外接收管（4），红外发射管（3）设置在安全门的左侧门（1）上，红外接收管（4）设置在安全门的右侧门（2）上，多组红外发射管（3）和红外接收管（4） 对向设置，红外发射管（3） 和红外接收管（4） 分别与处理器相连。
4.一种如权利要求1所述的基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统，其特征在于，所述的电机电流检测模块包括霍尔传感器。
5.一种如权利要求1所述的基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统，其特征在于，所述电机电流检测模块电路包括功率放大器、第一运算放大器、第二运算放大器、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、5V电源、3.3V电源、电位器；信号输入端与第一电阻第一端、第二电阻第一端相连，第一电阻第二端与第一运算放大器反向输入端、第三电阻第二端第四电阻第一端、电容第一端相连；第三电阻第一端与功率放大器同向输入端相连，功率放大器反向输入端接地；第一运算放大器反向输入端接第五电阻第一端；第一运算放大器输出端通过第八电阻与第四电阻第二端、电容第二端相连；第六电阻第一端与第一运算放大器输出端相连，第六电阻第二端接第二运算放大器反向输入端、电位器第一端，第二运算放大器同相输入端接第七电阻第二端，第二运算放大器输出端接电位器第二端、第一二极管正极、第二二极管负极、信号输出端；第一二极管负极接3.3V电源，第二二极管正极与第七电阻第一端、第五电阻第二端、第一电阻第二端接地；第一运算放大器与第二运算放大器由5V电源进行供电。
6.一种如权利要求1所述的基于驱动电机电流检测的安全门防夹系统，其特征在于，所述的电机驱动模块包括L298N和直流电机驱动；所述的直流电机驱动包括电解电容C1，电解电容C3，瓷片电容C2，瓷片电容C4，二极管D1，二极管D2，二极管D3，二极管D4，二极管D5，二极管D6，二极管D7，二极管D8，连接器M1，连接器M2，电阻R1，电阻R2；所述的L298N的第一输出端接二极管D1的正极、二极管D5的负极和连接器M1的第一端；控制芯片L298N的第二输出端接二极管D2的正极、二极管D6的负极和连接器M1的第二端；所述的L298N的第三输出端接二极管D3的正极、二极管D7的负极和连接器M2的第一端；所述的L298N的第四输出端接二极管D4的正极、二极管D8的负极和连接器M2的第二端；所述的L298N的第一输入端接电阻R1的第一端；所述的L298N的第二输入端接电阻R2的第一端；所述的二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8的正极与电阻R1的第二端、电阻R2第二端相连接地；所述的电解电容C2的负极与瓷片电容C4的第二端相连接地；所述的L298N的VS端口与二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4的负极、电解电容C2的正极、瓷片电容的第一端相连接入外部+12V电压；所述的电解电容C1的负极与瓷片电容C3的第二端相连接地；所述的L298N的VSS端口与电解电容C1的正极与瓷片电容C3的第一端相连接入外部+5V电压。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180410 |