CN114771580B - 一种高铁安全门移动定位装置及移动定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高铁安全门定位技术领域，具体提供了一种高铁安全门移动定位装置及移动定位方法，设于安全门上的感应传感器；步长感应线，其中，步长感应线上等距设置有若干步长感应点；原点感应线，所述原点感应线上设置有原点感应点；控制单元，所述控制单元基于感应传感器识别到的步长感应点及安全门的控制电机的转动角度识别安全门的移动距离；本发明通过设置步长感应线以及原点感应线，在安全门移动时，通过识别原点感应点识别初始位置，通过识别步长感应点以及电机转速定位安全门的位置，相对于现有技术，本发明能够标定多个不同的位置，且标定数量不限，使得安全门的适用范围大于传统的安全门。

Description

一种高铁安全门移动定位装置及移动定位方法

技术领域

本发明涉及高铁安全门定位技术领域，尤其涉及一种高铁安全门移动定位装置及移动定位方法。

背景技术

高铁安全门需要兼容多种不同型号的列车车型，由于不同型号列车车门位置、车厢长度各不相同，高铁安全门需要设计成可以伸缩移动用来匹配不同的车型长度，需要能自动适应不同的移动目标位置。

传统高铁安全门沿用电动伸缩门的感应方式，通过在限位感应点埋设磁铁，在安全门上的磁感应装置识别到磁铁时即识别到安全门到达预设位置，但是这种方式在兼容多种型号时，需要设置多个不同的磁铁，存在着标定位置不方便的问题，同时标定的位置较少，而且埋入磁铁后，标定的位置无法发生变动，无法满足临时调整的需求，使得安全门的适应车型较少。因此，本申请提出了一种高铁安全门移动定位装置及移动定位方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高铁安全门移动定位装置及移动定位方法，以解决目前的安全门的标定位置少的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高铁安全门移动定位装置及移动定位方法，所述装置包括：

设于安全门上的感应传感器；

步长感应线，其中，步长感应线上等距设置有若干步长感应点；

原点感应线，所述原点感应线上设置有原点感应点；

限位感应线，所述限位感应线上设置有至少两个限位感应点；

控制单元，所述控制单元基于感应传感器识别到的步长感应点及安全门的控制电机的转动角度识别安全门的移动距离；

其中，所述步长感应线、原点感应线及限位感应线与安全门移动轨迹平行，在安全门移动时，控制单元通过感应传感器识别步长感应点、原点感应点及限位感应点以识别安全门的位置。

优选的，所述步长感应点、原点感应点及限位感应点均为预埋在对应感应线上的磁性材料，所述感应传感器为磁感应传感器。

优选的，步长感应点、原点感应点及限位感应点上的预埋的磁性材料磁性大小互不相同。

优选的，所述感应传感器设置有三个，三个感应传感器的轨迹分别与步长感应线、原点感应线及限位感应线重合。

本发明还公开了一种基于上述任意一项所述的高铁安全门移动定位装置的高铁安全门移动定位方法，包括以下步骤：

基于安全门的初始位置与终点位置的距离计算安全门需要经过的步长感应点数量以及安全门偏移距离，其中，偏移距离为安全门的终点位置与指向初始位置的方向上最近步长感应点的距离；

基于计算结果控制安全门移动，同时在安全门移动的过程中计算经过的步长感应点的数量；

待识别到与计算结果相同数量的步长感应点后通过电机的转动角度识别安全门的移动距离以控制其到达终点位置。

优选的，还包括以下步骤：

在系统上电启动时，控制高铁安全门移动，直至感应传感器识别到原点感应点。

进一步的，所述移动定位方法还包括安全门位置偏差纠正，具体步骤如下：

控制安全门移动至最近的步长感应点；

通过电机的转动角度识别安全门的移动距离以控制安全门到达目标位置。

进一步的，所述移动定位方法还包括安全门移动偏差检测，包括以下步骤：

持续获取电机的转动角度；

基于电机的转动角度计算安全门的预期位置；

在预期位置为原点感应点、步长感应点或限位感应点时获取感应传感器的感应结果；

基于感应传感器的感应结果判断安全门的移动位置是否发生偏差。

进一步的，所述移动偏差检测还包括以下步骤：

获取安全门传感器的状态参数；

基于安全门传感器的状态参数判断安全门是否发生偏差。

进一步的，在感应传感器检测到限位感应点时控制安全门停止移动

综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明实施例公开的高铁安全门移动定位装置通过设置具有等距设置的步长感应点的步长感应线以及具有原点感应点的原点感应线，在安全门移动时，通过识别原点感应点识别初始位置，通过识别步长感应点以及电机转速定位安全门的位置，相对于现有技术，本发明能够标定多个不同的位置，且标定数量不限，使得安全门的适用范围大于传统的安全门。

附图说明

图1为本发明公开的高铁安全门移动定位装置的结构示意图。

图2为本发明公开的高铁安全门移动定位方法的流程框图。

图3为本发明公开的高铁安全门移动定位方法其中一个子程序的流程框图。

图4为本发明公开的高铁安全门移动定位方法另一个子程序的流程框图。

图5本发明公开的高铁安全门移动定位方法又一个子程序的流程框图。

附图标记：1、感应传感器；2、步长感应点；3、原点感应点；4、限位感应点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

图1所示，为本发明的一个实施例提供的一种高铁安全门移动定位装置，所述装置包括：

设于安全门上的感应传感器1；

步长感应线，其中，步长感应线上等距设置有若干步长感应点2；

原点感应线，所述原点感应线上设置有原点感应点3；

限位感应线，所述限位感应线上设置有至少两个限位感应点4；

控制单元，所述控制单元基于感应传感器1识别到的步长感应点2及安全门的控制电机的转动角度识别安全门的移动距离；

其中，所述步长感应线、原点感应线及限位感应线与安全门移动轨迹平行，在安全门移动时，控制单元通过感应传感器1识别步长感应点2、原点感应点3及限位感应点4以识别安全门的位置；

具体的，在本实施例中，所述感应传感器1安装于高铁安全门上以跟随高铁安全门移动，所述原点感应线、步长感应线及限位感应线均为与高铁安全门的移动轨迹平行的虚拟线，所述原点感应点3预埋砸原点感应线的预设位置，所述步长感应点2预埋在步长感应线上，所述限位感应点4预埋在限位感应线的预设位置；所述感应传感器1与控制单元通过导线电性连接，所述控制单元为单片机；

例如，所述原点感应点3预埋的高铁安全门关闭时所述感应传感器1所处的位置，此时，高铁安全门的初始位置为关门状态；所述限位感应点4预埋在安全门预设轨迹的两端，在安全门移动至预设轨迹的两端后，控制单元通过所述感应传感器1识别所述限位感应点4的位置识别到安全门到达两端的限位位置；

在所述感应传感器1跟随安全门移动至所述步长感应点2、所述原点感应点3或所述限位感应点4的位置时，所述感应传感器1会产生感应电流，从而使得控制单元识别到安全门的位置；

在本实施例中，所述原点感应点3用于指示安全门的初始位置，同时，所述原点感应点3还用于指示安全门移动的方向，例如所述原点感应点3的某一侧为安全门移动的正方向，此时，安全门的电机正转时带动安全门向该方向移动，则所述原点感应点3的另一方向为安全门反方向，安全门的电机反转时带动安全门向该方向移动；

所述限位感应点4用于起到对安全门的极限位置限位的作用，所述限位感应点4设置有两个，使得安全门在两个所述限位感应点4之间移动，防止安全门超过极限位置为损伤安全门的结构；

需要说明的是，所述原点感应点3设置于两个所述限位感应点4的限位区间内；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述步长感应点2、原点感应点3及限位感应点4均为预埋在对应感应线上的磁性材料，所述感应传感器1为磁感应传感器1；

优选的，步长感应点2、原点感应点3及限位感应点4上的预埋的磁性材料磁性大小互不相同；

在识别所述步长感应点2、所述原点感应点3和所述限位感应点4时，由于所述步长感应点2、所述原点感应点3和所述限位感应点4上的磁性大小不同，在所述感应传感器1经过所述步长感应点2、所述原点感应点3和所述限位感应点4的位置时产生的感应电流的大小不同，从而识别经过的位置；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述感应传感器1设置有三个，三个感应传感器1的轨迹分别与步长感应线、原点感应线及限位感应线重合；

示例性的，三个所述感应传感器1按照编号分别为A、B和C，则编号为A的所述感应传感器1的移动轨迹与步长感应线重合，编号为B的所述感应传感器1的移动轨迹与原点感应线重合，编号为C的所述感应传感器1的移动轨迹与限位感应线重合，即编号为A的所述感应传感器1用于识别步长感应点2，编号为B的所述感应传感器1用于识别原点感应点3，编号为C的所述感应传感器1用于识别限位感应点4；

在一些示例中，三个所述1均通过串口与控制单元电性连接，通过识别串口的地址识别所述感应传感器1的编号。

实施例2

如图2所示，本发明还公开了一种高铁安全门移动定位方法，包括以下步骤：

步骤S100、基于安全门的初始位置与终点位置的距离计算安全门需要经过的步长感应点2数量以及安全门偏移距离，其中，偏移距离为安全门的终点位置与指向初始位置的方向上最近步长感应点2的距离；

步骤S200、基于计算结果控制安全门移动，同时在安全门移动的过程中计算经过的步长感应点2的数量；

步骤S300、待识别到与计算结果相同数量的步长感应点2后通过电机的转动角度识别安全门的移动距离以控制其到达终点位置；

具体的，在本实施例中，控制单元在收到安全门需要移动的距离与方向，通过需要移动的距离计算安全门移动时需要经过几个步长感应点2以及安全门具有步长感应点2的偏移距离，其计算方法是待移动的距离除以相邻步长感应点2的距离，除法计算的商为需要经过步长感应点2的个数，余数为偏移距离；

示例性的，经过的步长感应点2的个数及偏移距离的计算方法为公式（1）：

；公式（1）

其中，D为安全门需要移动的距离；L为相邻步长感应点2之间的距离；

为经过的步长感应点2的个数；b为偏移距离；

在获取计算结果后，所述控制单元通过安全门的电机控制安全门移动，在移动的过程中接收所述感应传感器1的信号，当所述感应传感器1检测到经过一个所述步长感应点2时，位于控制单元内的计数器减一或者加一，计数器通过加法或减法计算安全门经过所述步长感应点2的个数，待安全门经过

个所述步长感应点2时，控制单元统计电机的转动角度，由于电机的转动角度与安全门的移动距离之间存在线性关系，通过偏移距离计算电机的转动角度，当电机转动到与计算结果相同的转动角度后，安全门移动至终点位置；

作为本实施例中一种优选的实施方式，还包括以下步骤：

步骤S110、在系统上电启动时，控制高铁安全门移动，直至感应传感器1识别到原点感应点3；

具体的，在本实施例中，安全门的系统上电时，需要将安全门移动至初始位置，即位于原点感应线上的所述感应传感器1移动到所述原点感应点3的位置，寻找所述原点感应点3的位置时，首先将安全门移动至其中一个限位感应点4的位置，然后控制安全门从当前限位感应点4移动至另一个限位感应点4，在安全门移动时会经过所述原点感应点3的位置，从而在安全门移动时找到所述原点感应点3的位置；

作为本实施例进一步的实施方式，如图3所示，所述移动定位方法还包括安全门位置偏差纠正，具体步骤如下：

步骤S400、控制安全门移动至最近的步长感应点2；

步骤S500、转动角度识别安全门的移动距离以控制安全门到达目标位置；

具体的，在本实施例中，安全门在移动过程中出现偏差，例如在碰到障碍物碰撞、安全门损伤等问题时，会造成安全门移动偏差，在使用时需要对具有偏差的安全门进行纠正，在纠正时，首先将安全门移动至最近的步长感应点2，然后通过识别电机的转动角度的方法控制安全门移动计算的偏移量使其移动至目标位置；

进一步的，所述移动定位方法还包括安全门移动偏差检测，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S610、持续获取电机的转动角度；

步骤S620、基于电机的转动角度计算安全门的预期位置；

步骤S630、步骤在预期位置为原点感应点3、步长感应点2或限位感应点4时获取感应传感器1的感应结果；

步骤S640、基于感应传感器1的感应结果判断安全门的移动位置是否发生偏差；

具体的，在本实施例中，在安全门移动的过程中，持续获取电机的转动角度，基于安全门的转动角度计算安全门的预期位置，当经过原点感应点3、步长感应点2或限位感应点4任意一点时，计算此时的预期位置与实际位置是否相符，即此时的预期位置是否为原点感应点3、步长感应点2或限位感应点4的位置；

示例性的，当安全门从初始位置（所述原点感应点3的位置）移动时，获取电机的转动角度，基于某一时刻所获取的转动角度的计算的预期位置为与初始位置相邻的所述步长感应点2的位置，此时若所述感应传感器1感应到所述步长感应点2的位置，则判断安全门没有发生偏移，若所述感应传感器1没有感应到所述步长感应点2的位置，则安全门发生偏移；

需要说明的是，所述移动偏差检测还可以为其他方式，如图5所示，例如所述移动偏差检测还包括以下步骤：

步骤S710、获取安全门传感器的状态参数；

步骤S720、基于安全门传感器的状态参数判断安全门是否发生偏差；

具体的，在本实施例中，高铁安全门动作过程中发生阻挡、急停、打滑、碰撞等故障，一般会检测到传感器参数异常，这类故障可能导致门体移动距离与电机旋转角度不匹配从而产生位置偏差，通过检测传感器的参数的异常可以检测高铁安全门的位置偏差；

再进一步的，所述移动偏差检测还可以为其他方式，例如在所述感应传感器1感应到所述步长感应点2、所述原点感应点3或所述限位感应点4的位置时，获取此时的电机的转动角度，基于此时电机的转动角度计算安全门的预期移动距离，判断此时所述感应传感器1检测到的感应点的位置与初始位置的距离与预期移动距离之间的差值是否超过阈值，当所述感应传感器1检测到的感应点的位置与初始位置的距离与预期移动距离之间的差值超过阈值时，则判断此时安全门的移动出现偏差，反之，则未出现偏差；

再进一步的，在感应传感器1检测到限位感应点4时控制安全门停止移动。

实施例3

本发明还公开了一种电子设备，所述电子设备包括处理器，所述处理器在执行存储器中存储的计算机程序时实现如实施例2述的高铁安全门移动定位方法。

实施例4

本发明还公开了一种可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器在运行计算机程序时实现如实施例2述的高铁安全门移动定位方法。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

在本发明实施例的一个典型的配置中，电子设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash-RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。

电子设备的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory-media)，如调制的数据信号和载波。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种高铁安全门移动定位装置，其特征在于，所述装置包括：

设于安全门上的感应传感器；

步长感应线，其中，步长感应线上等距设置有若干步长感应点；

原点感应线，所述原点感应线上设置有原点感应点；

限位感应线，所述限位感应线上设置有限位感应点；

控制单元，所述控制单元基于感应传感器识别到的步长感应点及安全门的控制电机的转动角度识别安全门的移动距离；

其中，所述步长感应线及原点感应线与安全门移动轨迹平行，在安全门移动时，控制单元通过感应传感器识别步长感应点和原点感应点以识别安全门的位置。

2.根据权利要求1所述的高铁安全门移动定位装置，其特征在于，所述步长感应点、原点感应点及限位感应点均为预埋在对应感应线上的磁性材料，所述感应传感器为磁感应传感器。

3.根据权利要求2所述的高铁安全门移动定位装置，其特征在于，所述步长感应点、原点感应点及限位感应点上的预埋的磁性材料磁性大小互不相同。

4.根据权利要求1所述的高铁安全门移动定位装置，其特征在于，所述感应传感器设置有三个，三个感应传感器的轨迹分别与步长感应线、原点感应线及限位感应线重合。

5.一种高铁安全门移动定位方法，其特征在于，基于权利要求1-4任意一项所述的高铁安全门移动定位装置，包括以下步骤：

基于安全门的初始位置与终点位置的距离计算安全门需要经过的步长感应点数量以及安全门偏移距离，其中，偏移距离为安全门的终点位置与指向初始位置的方向上最近步长感应点的距离；

基于计算结果控制安全门移动，同时在安全门移动的过程中计算经过的步长感应点的数量；

待识别到与计算结果相同数量的步长感应点后通过电机的转动角度识别安全门的移动距离以控制其到达终点位置。

6.根据权利要求5所述的高铁安全门移动定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：

在系统上电启动时，控制高铁安全门移动，直至感应传感器识别到原点感应点。

7.根据权利要求5所述的高铁安全门移动定位方法，其特征在于，所述移动定位方法还包括安全门位置偏差纠正，具体步骤如下：

控制安全门移动至最近的步长感应点；

通过电机的转动角度识别安全门的移动距离以控制安全门到达目标位置。

8.根据权利要求5所述的高铁安全门移动定位方法，其特征在于，所述移动定位方法还包括安全门移动偏差检测，包括以下步骤：

持续获取电机的转动角度；

基于电机的转动角度计算安全门的预期位置；

在预期位置为原点感应点、步长感应点或限位感应点时获取感应传感器的感应结果；

基于感应传感器的感应结果判断安全门的移动位置是否发生偏差。

9.根据权利要求8所述的高铁安全门移动定位方法，其特征在于，所述移动偏差检测还包括以下步骤：

获取安全门传感器的状态参数；

基于安全门传感器的状态参数判断安全门是否发生偏差。

10.根据权利要求5-9任意一项所述的高铁安全门移动定位方法，其特征在于，在感应传感器检测到限位感应点时控制安全门停止移动。

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