CN110905328A - 速通门控制方法及速通门控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种速通门控制方法及速通门控制装置，应用于BLDC电机控制系统中的控制单元，所述BLDC电机控制系统还包括BLDC电机，所述方法包括：检测门翼的位置信息；根据所述门翼的位置信息计算得到所述门翼的位置偏移量；根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置。所述方法通过获取的编码器反馈的门翼位置信息对所述门翼的位置进行控制，从而使速通门具有自锁功能，能够避免异常闯入的情况发生。

Description

速通门控制方法及速通门控制装置

技术领域

本申请涉及门禁控制技术领域，具体而言，涉及一种速通门控制方法及速通门控制装置。

背景技术

速通门隶属于门禁控制系统，是现代出入口控制的重要组成部分之一。速通门在验证了进入者身份已被授权后，门翼便会受到控制系统的驱动自动打开，并在一段延时后门翼自动闭合。

速通门产品为了避免异常闯入的情况，通常需要具有自锁功能，现有技术为了达到自锁效果，一般采用加入制动器或者将电机更换为步进电机的方法，但引入制动器后对速通门的空间布局有了更高的要求，且制动器的寿命时间也会直接影响速通门的寿命，若将电机更换为步进电机，虽然也能达到自锁效果，但门翼开合速度大幅下降，且整个速通门系统的功耗也会变大。

如何在不降低门翼开合速度且不增加制动器的情况下使得速通门系统具有自锁功能是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供一种速通门控制方法及速通门控制装置。

第一方面，本申请实施例提供一种速通门控制方法，应用于BLDC电机控制系统中的控制单元，所述BLDC电机控制系统还包括BLDC电机，所述方法包括：

检测门翼的位置信息；根据所述门翼的位置信息计算得到所述门翼的位置偏移量；根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置。

可选地，在本实施例中，所述检测门翼的位置信息，包括：

通过检测设置在门翼上编码器的位置信息，获取门翼的位置信息。

可选地，在本实施例中，所述控制单元根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置，包括：

若所述位置偏移量大于预设的位置偏移量阈值，则控制所述门翼回到初始位置处，并将所述门翼锁死；

若所述位置偏移量不大于预设的位置偏移量阈值，控制所述门翼维持在当前位置。

可选地，在本实施例中，所述门翼的位置信息包括门翼的转动角度或门翼的开合位置。

可选的，在本实施例中，所述方法还包括：在检测到门翼的位置信息未发生变化时，控制所述BLDC电机处于掉电状态。

第二方面，本申请实施例还提供一种速通门控制方法，应用于速通门系统，所述系统包括编码器以及包括BLDC电机和控制单元的BLDC电机控制系统，所述方法包括：

所述编码器将自身的位置偏移量转换为电信号，并将所述电信号发送至所述控制单元；所述控制单元根据所述电信号计算得到安装有所述编码器的门翼的位置信息；所述控制单元根据所述门翼的位置信息计算得到所述门翼的位置偏移量；所述控制单元根据所述门翼的位置偏移量生成控制指令，并将所述控制指令发送给所述BLDC电机；所述BLDC电机根据所述控制指令对所述门翼的位置进行调整。

可选地，在本实施例中，所述方法还包括：

所述控制单元在计算得到所述门翼的位置信息不变时，生成掉电控制指令，并将所述掉电控制指令发送给所述BLDC电机；

所述BLDC电机根据所述掉电控制指令，将所述BLDC电机置于掉电状态。

第三方面，本申请实施例还提供一种速通门控制装置，应用于BLDC电机控制系统中的控制单元，所述BLDC电机控制系统还包括BLDC电机，所述装置包括：

检测模块，用于检测门翼的位置信息；

计算模块，用于根据所述门翼的位置信息计算得到所述门翼的位置偏移量；

控制模块，用于根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置。

可选地，在本实施例中，所述检测模块具体用于：通过检测设置在门翼上编码器的位置信息，获取门翼的位置信息。

可选地，在本实施例中，所述控制模块具体用于：

若所述位置偏移量大于预设的位置偏移量阈值，则控制所述门翼回到初始位置处，并将所述门翼锁死；

若所述位置偏移量不大于预设的位置偏移量阈值，控制所述门翼维持在当前位置。

相对于现有技术，本申请实施例具有以下有益效果：

本申请实施例提供一种速通门控制方法，应用于BLDC电机控制系统中的控制单元，所述BLDC电机控制系统还包括BLDC电机，所述方法包括：检测门翼的位置信息；根据所述门翼的位置信息计算得到所述门翼的位置偏移量；根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置。所述方法通过获取的门翼的位置信息，通过BLDC电机对所述门翼的位置进行控制，使所述门翼能够保持在某一固定位置，从而使速通门具有自锁功能，能够避免异常闯入的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请较佳实施例提供的速通门系统的结构框图；

图2是本申请较佳实施例提供的应用于图1中速通门系统的速通门控制方法的流程图；

图3为本申请较佳实施例提供的应用于图1中控制单元的速通门控制方法流程图；

图4为本申请较佳实施例提供的速通门控制装置的功能模块图。

图标：1-速通门系统；10-BLDC电机控制系统；11-编码器；101-BLDC电机；102-控制单元；1021-速通门控制装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

速通门作为门禁系统中的一种，为了有效的避免异常闯入的情况，通常需要具备自锁功能，在门翼受到外力作用时，速通门系统能够将门翼位置锁死在闭合状态时，目前，常见的有两种方式能够使速通门具有自锁功能。

第一种方式是在速通门结构中加入制动器，该方式通过在传动轴上接入离合器从而控制动力与负载之间的传递。制动器一端固定，另一端与电机连接，当制动器闭合时，门翼被机械锁定，无法打开；当制动力打开时，电机控制门翼转动。锁定力由制动器型号决定。但此种方式由于加入了制动器，则必然会引入传动精度问题，可能会导致门翼无法对齐，且制动器寿命有限，会影响速通门的实时制动效果。同时，由于加入了制动器，对于速通门结构的空间布局有更高的要求。

第二种方式是将电机替换为步进电机，利用步进电机的通电自锁功能取代制动器，使速通门具有自锁效果，但采用步进电机会使得门翼的开合速度大幅下降，且需要持续给步进电机通电，增大了整机的功耗。

上述两种方式虽然都能使速通门具有自锁功能，但每种方式都存在一定的弊端，为了克服上述现有技术中存在的缺陷，发明人通过研究提供下面实施例给出解决方案。

请参照图1，图1为本申请较佳实施例提供的速通门系统10的结构框图，所述速通门系统1包括BLDC电机控制系统10和编码器11，所述BLDC电机控制系统10还包括BLDC电机101和控制单元102，所述控制单元102包括速通门控制装置1021。其中，在本实施例中，所述控制单元102可以采用一种具有数据处理和控制能力的集成电路实现，例如单片机。所述控制单元102通过执行所述速通门控制装置1021实现对BLDC电机工作状态的控制，从而实现对速通门的门翼运动的控制。编码器11能够将门翼的角位移或直线位移转换为电信号，常用的编码器11包括光电式编码器和磁电式编码器。

应当理解的是，图1所示的结构仅为示意，所述速通门系统1还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参照图2，图2是本申请较佳实施例提供的应用于图1中速通门系统1的速通门控制方法的流程图，所述速通门控制方法包括以下步骤。

步骤S210，编码器将自身的位置偏移量转换为电信号，并将电信号发送至控制单元。

步骤S220，控制单元根据电信号计算得到安装有编码器的门翼的位置信息。

在本实施例的一种实施方式中，所述控制单元102可以是一种具有数据处理和控制能力的集成电路(integrated circuit，简称IC)，例如单片机。以单片机为例，单片机一般包括处理芯片及存储器。编码器通常包括码盘或码尺，所述码盘能够将角位移转换为电信号，所述码尺能够将直线位移转换为电信号，当所述码盘或码尺位置发生偏移时，所述码盘或码尺将位移量转换为电信号，并将所述电信号发送至所述控制单元102的处理芯片。

所述处理芯片接收所述编码器11发出的电信号，所述处理芯片在接收到所述电信号后对所述电信号进行处理，计算得到所述编码器11的位置偏移量，并将所述编码器的位置偏移量发送到存储器中存储。

在本实施例的其他实施方式中，所述控制单元102中的处理芯片也可以主动获取所述编码器11中的电信号，并对电信号进行处理，计算得到所述编码器11的位置偏移量。

所述编码器11安装设置于速通门的门翼上，所述控制单元102通过计算到的所述编码器11的位置偏移量即可得到门翼的角位移或直线位移。其中，当速通门为摆门或者翼门时，编码器11的位置偏移量可表示门翼的转动角度信息；当速通门为伸缩门时，所述编码器11的位置偏移量可表示门翼的开合位置信息。

在本实施例的另一种实施方式中，所述编码器11可安装设置在所述BLDC电机101之后，所述控制单元102通过检测所述编码器11的位置偏移量可得到所述BLDC电机101的转动角度，并通过所述转动角度计算得到所述门翼的位置信息。

在本实施例的其他实施方式中，所述速通门的两侧的门翼上可以分别设置激光发射器和激光接收器，所述激光接收器能够通过接收的激光信号计算出与所述激光发射器间的直线距离。当所述门翼发生偏转时，所述激光发射器和所述激光接收器间的直线距离会减小，即可通过激光发射器与激光接收器之间的直线距离得到所述门翼的位置信息，实现对门翼的位置信息进行检测。

当然可以理解的是，在本实施例中，还可以采用其他方式对门翼的位置信息进行检测，在此就不一一赘述。

步骤S230，控制单元根据门翼的位置信息计算得到门翼的位置偏移量。

所述控制单元102在计算得到所述编码器11的位置偏移量后即可获得门翼的位置信息，将门翼的位置信息与门翼的原始位置进行比较，所述门翼的原始位置表示所述门翼在未发生位移变化时的初始绝对位置，通常提前配置在所述控制单元102的存储器中。通过对所述门翼的位置信息和门翼的原始位置进行比较，计算得到门翼的位置偏移量，例如门翼相较于原始位置转动的角度，或伸缩门翼的直线位移量，其中所述控制单元102对所述编码器11的位置偏移量进行实时检测以获得门翼的实时位置信息。

步骤S240，控制单元根据门翼的位置偏移量生成控制指令，并将控制指令发送给BLDC电机。

步骤S250，BLDC电机根据控制指令对门翼的位置进行调整。

在本实施例中，控制单元102将计算得到的门翼的位置偏移量的值与预设的位置偏移量阈值进行比较，并根据比较结果，生成相应的控制指令，并将控制指令发送给所述BLDC电机。

具体的，当所述控制单元102判断出所述位置偏移量大于预设的位置偏移量阈值时，则生成控制指令，以控制BLDC电机101转动。所述BLDC电机101在接收到控制指令后带动所述门翼回到原始位置。

当所述控制单元102判断出所述位置偏移量不大于预设的位置偏移量阈值时，则所述控制单元102生成控制指令，使所述BLDC电机101不发生转动，即可将所述门翼维持在当前位置。

在本实施例中，所述方法还包括：

所述控制单元在计算得到所述门翼的位置信息不变时，生成掉电控制指令，并将所述掉电控制指令发送给所述BLDC电机；所述BLDC电机根据所述掉电控制指令，将所述BLDC电机置于掉电状态。实现系统低功耗。

其中，所述位置偏移量阈值通常设置在人眼不易察觉的范围内，因此，即使整个门翼控制过程是动态的，用户也几乎不会被察觉，从而实现近似于机械自锁的效果。

在本实施例中，所述控制单元102的处理芯片接收所述编码器11发送的电信号，并对电信号进行处理，将计算得到所述编码器11的位置偏移量存储到所述控制单元102的存储器中。

在本实施例的其他实施方式中，所述控制单元102也可以主动获取所述编码器11中表示位置偏移量的电信号，并对电信号进行处理。

由于编码器11可以设置在门翼上，则所述编码器11的位置偏移量即为所述门翼的位置偏移量。当所述控制单元102判断出所述门翼的位置偏移量超过预设的阈值时，所述控制单元102发送控制命令到所述BLDC电机101，所述BLDC电机101在接收到控制命令后转动，并带动门翼回到原始位置；若所述控制单元102判断出所述门翼的位置偏移量未超过预设的阈值时，则所述控制单元102生成控制指令使所述BLDC电机不发生转动，使得门翼能够保持在当前位置。

通过上述方法，在速通门的门翼在外力作用(比如，闯入者强行闯入速通门)下发生一定角度的转动或伸缩门的门翼发生位移时，所述控制单元102在检测到门翼的位置信息发生变化且变化值超过阈值时，控制BLDC电机101以最大的驱动力带动门翼回到初始位置。由于位置偏移量阈值可以设置为人眼不易察觉的范围，在门翼位置发生变化时可以使门翼回到初始位置，对于用户而言是无法感知到门翼的位置偏移量的，从而实现近似于机械自锁的效果。合适的位置偏移量阈值的设定可以防止速通门误操作，比如触碰门翼而导致的门翼回原始位置，合适的位置偏移量阈值的设定可以降低速通门的功耗，避免不必要的速通门操作。

而当门翼的位置没有发生改变时，所述BLDC电机101将会处于掉电状态，如此可以降低整个系统的功耗，从而实现低功耗自锁功能。

在本实施例中，所述速通门系统1还包括减速箱，减速箱用于增大BLDC电机101的转矩和降低转速，所述速通门系统1的最大锁定力由BLDC电机101的额定扭矩及减速箱的放大倍速决定。

通过上述实施例的描述，通过所述编码器11反馈的门翼位置信息对所述门翼的位置进行控制，从而使速通门具有自锁功能，当有闯入者想要强行通过速通门时，能够将门翼锁死，避免异常闯入的情况，且能降低速通门系统的功耗。

本申请实施例还提供一种速通门控制方法，与上面实施例不同的是，本速通门控制方法是从BLDC电机控制系统100的控制单元102一侧描述所述控制单元102在速通门控制过程中具体执行的步骤。可以理解的是，接下来要描述的速通门控制方法中涉及的步骤在上面实施例中已经描述过，具体各个步骤的详尽内容可参照上面的实施例描述，下面仅对控制单元102侧执行步骤进行简要说明。请参照图3，图3为本申请较佳实施例提供的应用于图1中控制单元102的速通门控制方法流程图，在所述控制单元102中执行的速通门控制方法可以包括以下步骤。

步骤S310：检测门翼的位置信息；

步骤S320：根据所述门翼的位置信息计算得到所述门翼的位置偏移量。

步骤S330：根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置。

在本实施例中，所述检测门翼的位置信息，包括：

通过检测设置在门翼上编码器的位置信息，获取门翼的位置信息。

值得说明的是，上文中提到，在本实施例中，还可采用其他的方式对门翼的位置信息进行检测，在此不作赘述。

在本实施例中，所述根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置，包括：

若所述位置偏移量大于预设的位置偏移量阈值，则控制所述门翼回到初始位置处，并将所述门翼锁死；

若所述位置偏移量不大于预设的位置偏移量阈值，控制所述门翼维持在当前位置。

在本实施例中，所述门翼的位置信息包括门翼的转动角度或门翼的开合位置。

当速通门为摆门或者翼门时，编码器11的位置偏移量可表示门翼的转动角度；当速通门为伸缩门时，所述编码器11的位置偏移量可表示门翼的开合位置。

在本实施例中，所述方法还包括：

在检测到门翼的位置未发生变化时，控制所述BLDC电机101处于掉电状态。

请参照图4，图4为本申请较佳实施例提供的速通门控制装置1021的结构框图，所述速通门控制装置1021应用于BLDC电机控制系统10中的控制单元102，所述BLDC电机控制系统10还包括BLDC电机101，所述速通门控制装置1021包括：

检测模块401，用于检测门翼的位置信息；

计算模块402，用于根据所述门翼的位置信息计算得到所述门翼的位置偏移量；

控制模块403，用于根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置。

在本申请实施例中，所述检测模块401具体用于：

通过检测设置在门翼上编码器的位置信息，获取门翼的位置信息。

所述控制模块403具体用于：

若所述位置偏移量大于预设的位置偏移量阈值，则控制所述门翼回到初始位置处，并将所述门翼锁死。

若所述位置偏移量不大于预设的位置偏移量阈值，控制所述门翼维持在当前位置。

综上所述，本申请实施例提供一种速通门控制方法，应用于BLDC电机控制系统中的控制单元，所述BLDC电机控制系统还包括BLDC电机，所述方法包括：检测门翼的位置信息；根据所述门翼的位置信息计算得到所述门翼的位置偏移量；根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置。所述方法通过对编码器位置信息的检测得到门翼的位置信息，并根据门翼的位置偏移量，对所述门翼的位置进行控制，从而使速通门具有自锁功能，能够很好地避免异常闯入的情况，并且采用本申请的方法，还能降低整个速通门系统的功耗。由于不使用制动器即可达到自锁效果，很好的解决了由于增加制动器带来的控制精度及寿命缺陷问题，也能节省速通门系统的布局空间，同时，由于使用BLDC电机，也能解决步进电机带来的门翼开合速度降低且功耗高的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种速通门控制方法，应用于BLDC电机控制系统中的控制单元，其特征在于，所述BLDC电机控制系统还包括BLDC电机，所述方法包括：

检测门翼的位置信息；

根据所述门翼的位置信息计算得到所述门翼的位置偏移量；

根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述检测门翼的位置信息，包括：

通过检测设置在门翼上编码器的位置信息，获取门翼的位置信息。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置，包括：

若所述位置偏移量大于预设的位置偏移量阈值，则控制所述门翼回到初始位置处，并将所述门翼锁死；

若所述位置偏移量不大于预设的位置偏移量阈值，控制所述门翼维持在当前位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述门翼的位置信息包括门翼的转动角度或门翼的开合位置。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在检测到门翼的位置信息未发生变化时，控制所述BLDC电机处于掉电状态。

6.一种速通门控制方法，应用于速通门系统，其特征在于，所述系统包括编码器以及包括BLDC电机和控制单元的BLDC电机控制系统，所述方法包括：

所述编码器将自身的位置偏移量转换为电信号，并将所述电信号发送至所述控制单元；

所述控制单元根据所述电信号计算得到安装有所述编码器的门翼的位置信息；

所述控制单元根据所述门翼的位置信息计算得到所述门翼的位置偏移量；

所述控制单元根据所述门翼的位置偏移量生成控制指令，并将所述控制指令发送给BLDC电机；

所述BLDC电机根据所述控制指令对所述门翼的位置进行调整。

7.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述控制单元在计算得到所述门翼的位置信息不变时，生成掉电控制指令，并将所述掉电控制指令发送给所述BLDC电机；

所述BLDC电机根据所述掉电控制指令，将所述BLDC电机置于掉电状态。

8.一种速通门控制装置，应用于BLDC电机控制系统中的控制单元，其特征在于，所述BLDC电机控制系统还包括BLDC电机，所述装置包括：

检测模块，用于检测门翼的位置信息；

计算模块，用于根据所述门翼的位置信息计算得到所述门翼的位置偏移量；

控制模块，用于根据所述门翼的位置偏移量，通过所述BLDC电机调整所述门翼的位置。

9.根据权利要求8所述的速通门控制装置，其特征在于，所述检测模块具体用于：

通过检测设置在门翼上编码器的位置信息，获取门翼的位置信息。

10.根据权利要求8所述的速通门控制装置，其特征在于，所述控制模块具体用于：

若所述位置偏移量大于预设的位置偏移量阈值，则控制所述门翼回到初始位置处，并将所述门翼锁死；

若所述位置偏移量不大于预设的位置偏移量阈值，控制所述门翼维持在当前位置。

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