CN2116072U - 商用汽车闸门主控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的智能化商用汽车闸门主控制器，是 对美国现行主控制器的更新换代。采用单片微电脑 结合软件技术实现火警、遥控、车控等方式开门，定时 关门与车辆感应环安全封门，堵转自动检测，手动“开 —停—关”随机控制等功能。并跟外国接口及各式辅 助控制器完全兼容。还增设了开门关门受阻的防范 事故新功能及双闸门主从控制器简便联机方式。功 能灵活，功耗、重量、成本显著降低。是竞争力强的新 一代商用汽车闸门主控制器。

Description

本实用新型－－商用汽车闸门主控制器属自动控制技术领域，尤其涉及对商用和家用车库闸门或公寓车道闸门的启闭进行安全控制的智能化设施。

美国等国外使用的商用汽车闸门主控制器，采用的是逻加辑线路全继电器工作方式，功耗严重，功能极受逻辑硬件的制约，更动不便，控制速度和抗干扰能力以及使用寿命等方面受到限制。从而出现一种能克服上述弊端的新颖结构的替代产品。

本实用新型的目的在于使汽车闸门主控制器步入微电脑档位，以提供一种结构简单，功耗和成本低，抗干扰及防事故能力强的商用汽车闸门主控制器。

本实用新型兼顾原主控制器功能和接插口的基本要求，采用先进的单片微电脑进行智能化设计，在结构上取代逻辑全继电型工作方式，代方以硬件和软件技术的结构，保持跟外围接插口和遥控收发器、车辆感应环等辅助控制器完全兼容，并改善了原主控制器在使用过程中所出现的功能不足，增加了堵转事故的防范新功能，改进和简化了主从控制器联机工作方式。这种智能化结构，除了有着很强的功能灵活性潜质之外，在功耗和成本等方面均明显降低，抗干扰和防事故能力因软年技术的运用而大为增强，使汽车闸门主控制器的设计和结构步入了微电脑的档位。

本实用新型所提供的商用汽车闸门主控制器的电原理方框图如图1所示。以单片微处理器核心的CPU系统，对遥控、车控、火警开门电路来控制信号进行巡回检测，然后反输出信号送至开门执行电路。根据电机左右转向接插口的选择状态，推动电机左向或右向转动，再由机械传动机构带动闸门开启。门开尽后，定时关门电路被启动，定时到达后向CPU系统发出关门控制信号，使关门执行电路推动电机实现闸门的关闭。在定时期间内，如果有车辆停于闸门处不动出车辆感应环的信号使安全封门电路生效，禁止CPU系统产生关门动作。在开门或关门的动作过程中，堵转和上锁检测电路对闸门受阻（堵转）或闸门已上锁的状态不断进行检测，把检测到的信号送CPU系统进入处理，使开门与关门执行电路暂停闸门的运动，并向报警电路送出报警信号，或通过外控报警电路实现外部报警。在特殊或紧急情况下手控电路可把墙上“开－停－关”门三按钮开关的任一信号送CPU系统进行处理，实现闸门开启、停止、关闭等状态的随机转换。其中，关门动作则特别受到车辆安全封门电路的制约，以防范车体受闸门压撞的事故。全机由稳压电源供电，但通过对局部电路供电的控制，巧妙地实现主从机联机工作方式，达到双闸门控制器的同步控制。

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述：

图1为商用汽车闸门主控制器电原理方框图。

图2为商用汽车闸门主控制器的外形示意图。

图3为商用汽车闸门主控制器电路原理图。

跟本主控制器配合使用的辅助控制器用：手握式无线遥控发射器和跟主控制器连接安装在箱体内的微型无线遥控接收器；埋于闸门通道口两侧地下的车辆安全感应环和车辆感应器。参照图3，它们均通过各自独立的开关触点S1、S3、S4等接口形式，将动作信号输入到主控制器。其余火警、击键等信号则通过开关触点S2、S5等直接形式输入到主控制器。辅助控制器（车辆感应器为随选装置）的工作能量均由主控制器的稳压电源V2提供。

主控制器上电后或复位按钮RS按动后，IC1的开门和关门信号输出端P1.0和P1.1使动力继电器RY1和RY2没有动作，电机M处于停止状态。而由IC1、IC2、IC3组成的CPU系统则不断对各路输入端的状态信号进行巡回扫描检测。当用户用开门要求，通过无线遥控发射器或击键开关发送信号，使动作开关触点S1或S2闭合时，其相应指示灯发亮，并通过IC7C和IC7D将脉冲信号送IC1的输入端P1.7。经软件抗干扰处理后，由P1.0送出开门信号，相应指示灯D9发亮。通过晶体管T1和闸门传动臂上的限位开关K2，使动力继电器RY1动作，经左右较向接插口J3或J4，驱动电机M转动，实现开门。另方面，如果闸门通道出口安装有车辆感应器，当车辆驶至闸门出口附近时，车辆感应器的动作信号使S4闭合，指示灯D11发亮。经IC8E和D15送至IC1的输入端P1.6，由CPU系统检测而实现车辆自动开门。

闸门开尽时，传动臂使限位开关K2的常闭触点3断电而常开触点5得电，引起IC5A和IC5B构成的脉冲发生器起振，产生计时脉冲。与此同时，触点通过IC6B向IC1的P1.3送出门开尽信号，CPU检测到该信号后，立即向输出端P1.4送出信号，通过IC6c使IC4的输入端RST撤消复位状态开始计时。计时到达后输出端Q12的信号经IC6D送至IC1的输入端P1.5，经CPU系统检测到后将输出端P1.0的开门信号终结，较从P1.1送出关信号。经晶体管T2和闸门传动壁限位开关K3的常闭触点7，然后由晶体管T4使动力继电器RY2启动，推动电机M反转实现关门。其中定时时间由电位器H3调定。如果拨动开关K4拨到OFF档位，则计时脉冲无法传到IC4，此为非定时工作方式，IC4没有关门控制信号送给IC6D，需靠触点S1来的遥控信号经IC7和IC5通道送到IC6D，由P1.5检测口实现关门控制。

安全封门电路在定时期间或非定时遥控关门状态，如果有车辆停于闸门处，则车辆安全感应环使动作触点S3一直保持闭合状态，其指示灯D5发亮信号经IC8A送到IC6c，使IC4的复位端RST复位，IC4的计时功能自动失效，不产生关门动作，防范车体被闸门压撞。

在开门控制中，火警开门是CPU系统的最高优先处理级。有火警开门要求时，火警控制系统使其对应的动作触点S5闭合，信号经IC8F送至IC1中的火警用输入端P3.2，经检测后立即中止其它动作，使P1.0产生开门信号，并且从P1.4送出控制信号经IC6c使IC4保持复位状态，计时动作自动失效。一旦进入火警控制过程，便需通过遥控器输入信号，由IC1的输入端P1.5进行检测，才能实现关门。此种情况下遥控开门的动作触点S1兼有实现火警后关门的双重功能。但是，遥控S1信号到达P1.5之前，需经受IC5c与非门的控制。IC5c输入端的另一控制信号来自安全感应环触点S3，只有在闸门处不存在车辆、触点S3处于断开状态，触点S1的遥控信号才能通过IC5c到达P1.5，实现火警关门，从而排除了定时、手动等其余关门控制方式，保证火警控制的畅通和控制的独立性。

如果电机在开门或关门过程中受阻（堵转），则流经电流互感器TB1的电流比正常工作电流增加数倍以上，在TB1次级感就出的交流电压经D1、C1整流滤波处理后送IC10（A）和IC10（B）的正输入端分别进行是压比较。电位器H2把比较电压设定在堵转过流检测范围。过流信号由OU2输出，经IC11A－IC11C隔离缓冲后由IC7A－IC7B送到IC1的输入端P3.0。IC1检测到P3.0信号后立即跟软件内设定的关门或开门标志相比较。若属开门受阻，CPU系统则切断P1.0和P1.1信号，使电机停止转动。若属关门受阻，则切断P1.1的关门信号，改由P1.0产生开门信号，让电机从关门状态立刻转为开门状态，以消除闸门的压撞。另方面，电位器H1设定在闸门已上锁的过流检测范围，过流值比堵转电流更大。过流信号由OU1输出，经IC11D送至IC1的输入端P3.1，经CPU系统检测至后，从P3.5送出启动信号，经晶体管T5使IC12A和IC12B送出启动信号，经晶体管T5使IC12A和IC12B组成的脉冲发生器产生振荡，最后经晶体管T7和T8推动微型喇叭SP发声。另外，若拨动开关K5拨到ON档位，则晶体管T6使外控制继电器RY3启动，可实现外扩报警。

墙止手动停机按钮W2的动作信号单独送至IC1的输入口P3.7，经CPU系统检测到后便把P1.0和P1.1的信号切断，实现电机停转。墙上手动开门按钮W3跟闸门通道口的车辆感应器动作触点S4共同利用IC1的输入端P1.6。墙上手动开门按钮W1跟车辆安装感应环封门触点S3的信号一起经与非门IC7F的控制后，送至IC1的输入端P3.6进行检测。闸门感应环上存在车辆时，使手动关门按钮的控制自动失效，防止压撞事故。

在闸门或通道的跨度较大，须采用左右两付闸门工作的情形下，可由两台闸门控制器实行主从机联机工作。在作为从机用的闸门主控制器中，只需把拨动开关K1拨到OFF档位，并把主从两机的LN1、LN2及LN3等联机线对应连接，从机的CPU系统及其定时和关门等相关电路便因失电而停止工作。只剩下由稳压电源V1独立供电的IC10和IC11能正常动作。在这种联机情况下，只需由主机接受外界的输入信号，就能通过联机线LN1和LN2把主机的输出信号送向从机的开门与关门执行电路，使从机的电机带动闸门跟主机闸门同步运转。但当从机闸门受阻时，因联机线LN3能将从机的堵转信号送入主机，经主机的CPU系统检测后使主机和从机的闸门同时中止运动或同时从关门状态转为开门状态。这种主从机联机工作方式使得从机中任何部分不必进行调整，只需简单地拨动K1便可，操作十分简单明了。

主控制器的各路控制信号的巡回检测和动作的执行，均通过硬件和软件的有机结合来实现。每个输入信号均经过软件抗干扰处理。使得本实用新型的设计既能跟原主控制器的接插口和辅助控制器兼容，又能表现出其独特的简便操作方式和新颖灵活的控制功能。功耗、重量和成本显著降低。本实用新型的主控制器既适于摆转式汽车闸门，又适于伸缩式汽车闸门。对于美国地区采用的110V交流供电设计，在此基础上只要简单地把电源变压器TB2改为220V交流供电形式，就能适于中国境内的供电使用环境。是理想的很有发展前途的新一代汽车闸门控制设施。

Claims (7)

1、一种包括有动力电机和闸门传动臂机构以及装有主控制器电路板的落地式箱体；所组成的商用汽车闸门主控制器，其特征在于：主控制器电路板以单片微处理器为基础，由稳压供电电源，电机左右转向接插器，遥控、车控、火警开门控制电路，开门与关门执行电路，定时关门与安全封门电路，堵转与上锁检测电路，报警与外控制电路，“开-停-关”门手控制电路以及主从控制器联机工作方式等组成的智能化商用汽车闸门主控制器。

2、根据权利要求1所述的商用汽车闸门主控制器，其特征在于所说的遥控、车控、火警开门控制电路中，来逢遥控接收器的动作开关触点S1经集成电路IC8c连接LED指示灯D3回路，然后接至IC7的输入端。来自击键（包括电话、计算机按键、投币等）信号的动作开关触点S2经IC8D连接指示灯D6回路，然后接至IC7c；而IC7c的输出端经IC7D连接IC1的输入端P1.7和IC5c的输入端。来自闸门通道口的车辆感应器的动作开关触点S4经IC8E连接指示灯D11回路，然后经D15接至IC1的输入端P1.6。来自火警传输信号的动作开关触点S5经IC8F连接IC1的输入端P3.2，其对应LED指示灯D12，则经IC9F跟IC1的输出端P3.3相连。

3、根据权利要求1所述的商用汽车闸门主控制器，其特征在于所说的开门与关门执行电路中，来自IC1的输出端P1.0的开门信号经晶体管T及其指示灯D9回路，连接闸门转动臂上的限位开关K2，其常闭触点3经晶体管T3连接动力继电器RY1，继电器触点接至左右转向选择用接口J3和J4，再通过J3或J4跟电机M相接，K2的常开触点5经IC6B接IC1的输入端P1.3。另外P1.1的关门信号经T2及指示灯P10回路，连接限位开关K3，其常闭触点7经晶体管T4连接动力继电器RY2，继电器触点连接J3和J4。K3的常开触点10经IC6A接IC1的输入端P1.2。

4、根据权利要求1所述的商用汽车闸门主控制器，其特征在于所说的定时关门与安全封门电路中，限位开关K2的触点5接IC5A的输入端，IC5B的输出端经拨动开关K4连接IC4的时钟输入端CLK和指示灯D4回路。输出端Q12经IC6D接IC1的输入端P1.5。另外，闸门车辆安全感应环封门信号的动作开关触点S3经IC8A及其指示灯D5回路，连接IC6c的输入端。而IC6c的输出端再接至IC4的复位端RST。另外，IC8A的输出端经IC8B及IC5c、IC5D、IC6D连接IC1的输入端P1.5。

5、根据权利要求1所述的商用汽车闸门主控制器，其特征在于所说的堵转与上锁检测电路中，电流互感器TB1的次级经D1、R2接至电压比较器IC10（A）和（B）的正输入端。电位器H1和H2回路分别接至其负输入端。IC10（A）的输出OU1经IC11D接IC1的输入端P3.1。IC10（B）的输出OU2经IC11A－IC11C、D2及IC7A、IC7B接至IC1的输入端P3.0，其对应指示灯D13经IC9G接至IC1的输出端P3.4。

6、根据权利要求1所述的商用汽车闸门主控制器，其特征在于所说的报警与外控电路中，IC1的输出端P3.5经晶体管T5接IC12A并连接晶体管T6及对应指示灯D14回路。IC12B的输出经IC12C、IC12D接晶体管T7和T8，然后接微型报警喇叭SPo，另外，晶体管T6的输出接外控用继电器RY3和拨动开关K5。

7、根据权利要求1所述的商用汽车闸门主控制器，其特征在于所说的“开－停－关”门手控电路中，手动关门按钮V1经IC7F－IC7E接IC1的输入端P3.6，而IC7F的另一输入端接安全封门动作开关触点S3。手动停止按钮W2接IC1的输入端P3.7。手动开门按钮W3接D15的输出端并且接至IC1的输入端1.6。

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