CN205047133U - 一种电动门的超声波门控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电动门的超声波门控装置，克服了现有技术中的门控装置在死角或盲区无法正常工作导致出现生命或财产的损失，同时还能避免其他误触发情况发送，能够无死角、无盲区、准确地使门体在上升或者下降过程中碰到障碍物及时停止。一种电动门的超声波门控装置，包括机壳、设于机壳内的控制装置、以及设于机壳同一侧的超声波发射探头和超声波接收探头，所述超声波发射探头和超声波接收探头分别与所述控制装置连接，所述控制装置与电动门的遥控器信号连接。本实用新型结构设计巧妙，具有很大的实用性。

Description

一种电动门的超声波门控装置

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，特别是指一种电动门的超声波门控装置。

背景技术

随着电动卷帘门的普及，电动卷帘门走进了千家万户。目前电动卷帘门在使用过程中存在着巨大的隐患：由于电机的限位是采用微动开关进行限位的，如果门体在上升或者下降过程中碰到障碍物，会导致门体无法到达限位器限定的位置，但电动机还会继续转动，门就会反卷损坏，如果障碍物是人、宠物或者比较贵重的物品，那将会造成生命和财产的损失。

目前对这种情况进行保护的产品有以下几种：

1、红外线感应：采用红外线对射，在门的两边安装，一边发射，一边接收。

由于红外线发射和接收是有角度限制的，所以保护会存在盲区和死角。红外线的抗干扰能力差，白天太阳光中也有红外线，会有误动作。

2、导电胶条：在门体的底下安装导电胶条，碰到障碍物时导电胶条会接通，从而发出让门停止的信号，这种方式会比红外线感应的方式可靠。但在胶条没覆盖到的地方也会有死角和盲区，还有导电胶条价格昂贵，安装麻烦，要有专业的人员安装。

3、门帘片挤压感应：在门帘片之间安装微动开关，碰到障碍物门帘片之间会挤压从而触动微动开关，发出让门停止信号。这种方式的缺点：由于门帘片在长期使用过程中会变形导致微动开关失效，安装尺寸必须很精确，在有风的情况下会误触发。

实用新型内容

本实用新型提出一种电动门的超声波门控装置，克服了现有技术中的门控装置在死角或盲区无法正常工作导致出现生命或财产的损失，同时还能避免其他误触发情况发送，能够无死角、无盲区、准确地使门体在上升或者下降过程中碰到障碍物及时停止。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电动门的超声波门控装置，包括机壳、以及设置于机壳内的控制装置、超声波发射探头和超声波接收探头，所述超声波发射探头和超声波接收探头分别与所述控制装置连接，所述控制装置与电动门的遥控器信号连接。

进一步地，所述控制装置包括电源模块和主控模块，所述主控模块包括处理器、以及存储所述门控控制功能的存储器。

进一步地，所述机壳上设有一限位开关，所述限位开关与所述控制装置连接。

进一步地，所述机壳内设有一震动开关，所述震动开关与所述控制装置连接。

进一步地，所述机壳上还设有分别与所述控制装置连接的上升键、停止键和下降键。

进一步地，所述控制装置还与一警报装置信号连接。

进一步地，所述机壳的两侧均设有安装板，每个安装板上都开设有一螺丝通孔。

进一步地，所述机壳上还设有电量指示灯，所述电量指示灯与所述控制装置连接。

进一步地，还设有一温度传感器，所述温度传感器与所述控制装置连接。

根据以上对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型主要是利用控制装置接收超声波发射探头和超声波接收探头对超声波的发射和回收信号的时间差来测量门体运行的速度和高度，当门体遇到障碍物时，门体的速度降低，控制装置分析出门体速度下降，就发出停止信号给电动门的遥控器，使电动门的遥控器控制电机停止，让门停住或者反弹。

本实用新型结构设计巧妙，具有很大的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2所示，本实用新型实施例提供了一种电动门的超声波门控装置，包括机壳1、设于机壳1内的控制装置、以及设于机壳1侧面的超声波发射探头2和超声波接收探头3，所述控制装置4包括电源模块41和主控模块，所述主控模块包括处理器42、以及存储所述门控装置功能的存储器43，电源模块41与一电源连接，本实施例的电源优选为锂电池，锂电池电压低安全可靠，并且可以重复充电达500次以上，充满一次电可以保证用半年，不用外接市电，由于市电是交流220V的强电，如果引入强电会带来很多不安全的因。所述机壳上还装设有一电源开关5，当门控装置未装于卷帘门上时，关闭电源开关5，可以防止电源电量的浪费，同时为了及时知道电池的电量，在所述机壳上设有电量指示灯6，所述电量指示灯6与所述电源模块41连接，当电量低时，电量指示灯亮6起，否则电量指示灯6熄灭；所述超声波发射探头2和超声波接收探头3分别与所述控制装置4连接，所述控制装置4与电动门的遥控器9信号连接。

本实施例的主控模块优选为单片机，采用单片机作为控制装置的核心，IO口触发超声波发射出40KHZ方波信号，采用外中断口检测超声波接收输出的返回信号，其工作原理为：

①采用IO触发测距，给至少10us高电平信号；

②模块自动发送8个40KHZ的方波信号，自动检测是否有信号返回；

③有信号返回通过IO口输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间；

④测量距离＝(高电平时间*声速(340M/S))/2。

所述机壳1内设有一震动开关15，所述震动开关15与所述控制装置4连接，当门体运动时，震动开关15检测到门体震动，即接通电源，当门体处于静止状态时，电源模块不对主控模块供电，可以节省电源的电量，提高了电源的使用寿命。

所述机壳1上设有一限位开关8，所述限位开关8与所述控制装置4连接，打开限位开关8，把门上升到要求的位置停下来，处理器42将超声波接收探头3检测到的此高度存储起来，这样以后门体在上升时都会停止在此高度，即使电机的限位开关损坏也能自动停止，有效地保护了门体不损坏，当人们打开卷帘门进去开灯时，也无需担心门体上升到太高的位置。

所述控制装置4还与一警报装置7信号连接，当门下降到地面，即进入防盗状态，如果碰到非法撬门，使门体抬高10CM左右，控制装置4马上向报警装置7发出报警信号，使报警装置7发出刺耳的报警声音，能有效地恫吓非法入侵者，并能联动其他的报警主机，实现全方位报警。

所述机壳1上还设有分别与所述控制装置4连接的上升键11、停止键12和下降键13，三个键主要是测试无线信号的正确与否，按下上面三个键中的任一个，看门能否动作，如能则信号正确，不能就要调整编码。

所述机壳1的两侧均设有安装板14，每个安装板14上都开设有一螺丝通孔，安装时，只需用螺丝穿过螺丝通孔，将门控装置安装在卷帘门上。

本实用新型的工作原理如下：

1、用螺丝将门控装置安装在卷帘门的底梁上，使超声波发射探头和超声波接收探头朝向地面即可，不需要专业人员客户自己就可安装，安装方便简单。

2、当门处于静止状态，锂电池供不对单片机供电，当震动开关15检测到门运动时，锂电池开始供电，耗电少，电池工作时间久。

3、门体运动后，超声波发射探头2和超声波接收探头3开始工作，处理器43开始测量门体运动的速度和高度，本实施例中利用超声波测量距离的算法设计如下：超声波发射探头在某一时刻发出一个超声波信号，当这个超声波遇到被测物体后反射回来，被超声波接收探头所接收到，单片机只要计算出从发出超声波信号到接收到返回信号所用的时间，就可算出门控装置与反射物体的距离，距离的计算公式为：d＝s/2＝(c×t)/2，其中d为被测物与门控装置的距离，s为声波的来回的路程，c为声速，t为声波来回所用的时间。

由于超声波也是一种声波，其声速c与温度有关，所以还设有一温度传感器16，所述温度传感器16与所述控制装置连接。表1列出了几种不同温度下的超声波声速。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。

表1不同温度下超声波声速表

当单片机检测到门上升到限定的高度后，单片机发射信号给遥控器9，遥控器9控制电动机停止，即实现限位的功能。

当门体上升或下降时门体与地面的距离是稳定递增或递减的，即门体的运动速度是稳定的，当门遇到障碍物时，门体的运动速度下降，距离的稳定递增或递减发生偏离，单片机就向遥控器9发出无线信号，遥控器9接收到相应的信号后控制电机停止或者反转，对门进行保护。

4、当门体下降到地面时，门控装置进入防盗报警状态，当有人非法撬门，一旦门体非正常地离开地面超过10CM，单片机向报警装置发出报警信号，高分贝报警喇叭发出刺耳的警报声。

5、门控装置能通过上升、停止、下降键对已有的遥控手柄的信号进行学习。

6、有欠压状态指示灯，能提醒用户电池电量不够应及时充电。

本实用新型是通过门控装置来测量门体的上升或下降的距离是否稳定变化来实现遇阻即停的功能，所以不存在任何死角和盲区，而且上升遇阻或下降遇阻都能及时实现电子限位和防盗报警，同时超声波是机械波，不会受到任何电磁和红外信号的干扰，抗干扰性极佳，不会出现误操作，具有很大的实用性和经济效益。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电动门的超声波门控装置，其特征在于：包括机壳、以及设置于机壳内的控制装置、超声波发射探头和超声波接收探头，所述超声波发射探头和超声波接收探头分别与所述控制装置连接，所述控制装置与电动门的遥控器信号连接。

2.如权利要求1所述的一种电动门的超声波门控装置，其特征在于：所述控制装置包括电源模块和主控模块，所述主控模块包括处理器、以及存储所述门控控制功能的存储器。

3.如权利要求1或2所述的一种电动门的超声波门控装置，其特征在于：所述机壳上设有一限位开关，所述限位开关与所述控制装置连接。

4.如权利要求1或2所述的一种电动门的超声波门控装置，其特征在于：所述机壳内设有一震动开关，所述震动开关与所述控制装置连接。

5.如权利要求1或2所述的一种电动门的超声波门控装置，其特征在于：所述机壳上还设有分别与所述控制装置连接的上升键、停止键和下降键。

6.如权利要求1或2所述的一种电动门的超声波门控装置，其特征在于：所述控制装置还与一警报装置信号连接。

7.如权利要求1或2所述的一种电动门的超声波门控装置，其特征在于：所述机壳的两侧均设有安装板，每个安装板上都开设有一螺丝通孔。

8.如权利要求1或2所述的一种电动门的超声波门控装置，其特征在于：所述机壳上还设有电量指示灯，所述电量指示灯与所述控制装置连接。

9.如权利要求1或2所述的一种电动门的超声波门控装置，其特征在于：还设有一温度传感器，所述温度传感器与所述控制装置连接。