DE102012204076A1 - Positionsbestimmung mittels Winkelmessung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines linear bewegbaren Objektes (1). Die Vorrichtung umfasst eine Kontakteinheit (4), die derart an das Objekt (1) gekoppelt ist, dass sie ein von der Position des Objektes (1) abhängiges Winkelsignal (α) liefert, eine Winkelerfassungseinheit (8) zur Erfassung des von der Kontakteinheit (4) gelieferten Winkelsignals (α) und eine Auswerteeinheit (9) zur Auswertung des von der Winkelerfassungseinheit (8) erfassten Winkelsignals (α). Bei der Auswertung wird die Position des Objekts (1) anhand einer Auswertefunktion (α(X)) ermittelt, die eine Abhängigkeit des Winkelsignals (α) von der Position des Objekts (1) beschreibt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines linear bewegbaren Objektes, insbesondere einer Schiebetür oder einer Aufzugstür.
  • Es sind bereits verschiedene derartige Vorrichtungen und Verfahren bekannt.
  • DE 10 2009 042 800 A1 offenbart beispielsweise ein System aus einer Antriebseinheit und einem Sensor, mit dem die Position eines durch die Antriebseinheit bewegten Elementes bestimmt werden kann. Der Sensor ist ein Entfernungsmesser zur Messung einer Entfernung zwischen dem Sensor und dem bewegbaren Element, aus der eine Position des bewegbaren Elementes bestimmt wird.
  • DE 10 2006 040 232 A1 offenbart einen Türantrieb für eine automatische Tür mit einem bürstenlosen Elektromotor und einer Ansteuervorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Elektromotors. Die Ansteuervorrichtung umfasst einen nach einem magnetischen Prinzip arbeitenden Winkelgeber zur Erzeugung eines zum Drehwinkel des Motors proportionalen Winkelsignals.
  • DE 10 2007 060 343 A1 offenbart eine Überwachungsvorrichtung zur Überwachung der Bewegung eines Flügels eines angetriebenen Tores mit einer Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position des Flügels. Die Positionserfassungseinrichtung weist eine Distanzmesseinrichtung zum Messen einer Distanz eines Flügelbereichs von einem ortsfesten Bereich unter Verwendung einer Wellenaussendung auf.
  • Aus der Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 102011003399.8 ist ein Verfahren zur Ermittlung einer Position zumindest eines mittels eines Antriebsriemens einer Antriebseinheit bewegbaren Elementes bekannt. Dabei wird der Antriebsriemen über ein Messintervall mit einer vorgegebenen Kraft um eine Wegänderung gedehnt. Aus dem Messintervall, der Kraft sowie einem Elastizitätsmodul und einem Querschnitt des Antriebsriemens wird eine wirksame Länge des Antriebsriemens bestimmt und aus der wirksamen Länge wird die Position bestimmt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Verfahren und eine alternative Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines linear beweglichen Objektes anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines linear bewegbaren Objektes umfasst eine Kontakteinheit, die derart an das Objekt gekoppelt ist, dass sie ein von der Position des Objektes abhängiges Winkelsignal liefert, eine Winkelerfassungseinheit zur Erfassung des von der Kontakteinheit gelieferten Winkelsignals und eine Auswerteeinheit zur Auswertung des von der Winkelerfassungseinheit erfassten Winkelsignals.
  • Eine derartige Vorrichtung benötigt keine beweglichen und verschleißanfälligen Bauteile im Messsystem und hat deshalb den Vorteil, besonders verschleißresistent und funktionssicher zu sein. Ferner benötigt die Vorrichtung nur dann Energie, wenn eine Position des Objektes auch ausgelesen wird, und ist daher effizient hinsichtlich des Energiebedarfs und Energieverbrauchs. Ferner kann die Vorrichtung im Wesentlichen in einem Bauraum angeordnet werden, der von dem Objekt durchfahren wird, so dass die Vorrichtung vorteilhaft kaum zusätzlichen Bauraum benötigt.
  • In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Kontakteinheit ein in jeder Position des Objektes gespanntes lineares Federelement, das mit einem ersten Ende an das Objekt und mit einem zweiten Ende an die Winkelerfassungseinheit gekoppelt ist, so dass ein Winkel zwischen einer vorgegebenen Referenzrichtung und dem Federelement von der Position des Objektes abhängt, wobei die Winkelerfassungseinheit diesen Winkel als Winkelsignal erfasst.
  • In einer zweiten Ausgestaltung weist die Kontakteinheit eine Masse auf, die über ein Seil an das Objekt gekoppelt ist. Dabei ist das Seil über eine Umlenkvorrichtung geführt, so dass ein Winkel zwischen einer vorgegebenen Referenzrichtung und demjenigen Abschnitt des Seils, der zwischen der Umlenkvorrichtung und dem Objekt verläuft, von der Position des Objektes abhängt. Die Winkelerfassungseinheit erfasst diesen Winkel als Winkelsignal.
  • Beide Ausgestaltungen liefern sehr einfach und kostengünstig realisierbare Ausführungen der Erfindung. Außerdem können die von dem Federelement oder der Masse auf das Objekt ausgeübten Kräfte auch Nutzkräfte sein, die der Bewegung des Objektes dienen. Beispielsweise kann die Federkraft des Federelementes oder die Gewichtskraft der Masse das Bewegen des Objektes ermöglichen oder unterstützen.
  • In einer dritten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Kontakteinheit zwei gerade Schenkel, die über ein Gelenk beweglich miteinander verbunden sind. Dabei ist ein Schenkel mit einem Ende an das Objekt gekoppelt und ein Ende des anderen Schenkels ist fixiert, so dass ein Winkel zwischen den Schenkeln von der Position des Objektes abhängt.
  • Auch diese Ausgestaltung hat den Vorteil eines extrem einfachen und kostengünstigen Aufbaus.
  • Bei der dritten Ausgestaltung kann als Winkelsignal ein Winkel zwischen den beiden Schenkeln verwendet werden. Dies erfordert vorteilhaft keine zusätzliche Referenzrichtung zur Festlegung des Winkels. Alternativ kann als Winkelsignal wenigstens einer der Winkel zwischen einer vorgegebenen Referenzrichtung und einem Schenkel erfasst werden. Insbesondere kann dabei als Referenzrichtung die Richtung der Erdanziehungskraft verwendet werden. Dies ermöglicht die Verwendung von Beschleunigungssensoren als Winkelerfassungseinheiten und die Kompensation von Fliehkräften im mobilen Einsatz.
  • In einer vierten Ausgestaltung umfasst die Kontakteinheit ein das Winkelsignal liefernde Strukturelement, welches während der Bewegung des Objektes von der Winkelerfassungseinheit ausgelesen wird. Beispielsweise ist das Strukturelement helixartig geformt und entlang einer Bewegungstrajektorie des Objektes angeordnet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Kontakteinheit keine sich bewegenden Komponenten aufweist und dadurch wartungsfreundlicher und weniger reparaturanfällig ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bestimmen einer Position eines linear bewegbaren Objektes mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mittels der Winkelerfassungseinheit ein von der Kontakteinheit geliefertes Winkelsignal erfasst und mittels der Auswerteeinheit das von der Winkelerfassungseinheit erfasste Winkelsignal ausgewertet. Dabei wird die Position des Objekts anhand einer Auswertefunktion ermittelt, die eine Abhängigkeit des Winkelsignals von einer die Position des Objektes angebenden Koordinate beschreibt.
  • Bei dem Verfahren wird somit die Position des Objektes anhand einer Auswertefunktion bestimmt, die der Position des Objektes ein Winkelsignal zuordnet. Auf diese Weise kann eine Position des Objektes auch nach einem manuellen Verschieben des Objektes während eines Stromausfalls aus dem Winkelsignal abgeleitet werden.
  • Die Auswertefunktion wird vorzugsweise experimentell ermittelt. Dadurch kann die Auswertefunktion zuverlässig unter realen Bedingungen ermittelt werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden Prüfpositionen des Objektes vorgegeben und das Winkelsignal wird an den Prüfpositionen laufend erfasst und mit den Werten der Auswertefunktion für die Prüfpositionen verglichen. Die Auswertefunktion wird aktualisiert, wenn ihre Werte für die Prüfpositionen von den an den Prüfpositionen erfassten Winkelsignalen abweichen.
  • Dies ermöglicht es vorteilhaft, die Auswertefunktion sich ändernden Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vorrichtung anzupassen.
  • Durch die laufende Überprüfung der Auswertefunktion an vorgegebenen Positionen des Objektes können zuverlässig notwendige Anpassungen der Auswertefunktion erkannt werden und außerdem eine zeitliche Änderung der Eigenschaften der Vorrichtung dokumentiert und analysiert werden.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
  • 1A schematisch eine erste Vorrichtung zum Bestimmen einer Position einer Schiebetür bei einer geöffneten Stellung der Schiebetür,
  • 1B schematisch die in 1A dargestellte Vorrichtung bei einer geschlossenen Stellung der Schiebetür,
  • 2A schematisch eine zweite Vorrichtung zum Bestimmen einer Position einer Schiebetür bei einer geöffneten Stellung der Schiebetür,
  • 2B schematisch die in 2A dargestellte Vorrichtung bei einer geschlossenen Stellung der Schiebetür,
  • 3A schematisch eine dritte Vorrichtung zum Bestimmen einer Position einer Schiebetür bei einer geöffneten Stellung der Schiebetür,
  • 3B schematisch die in 3A dargestellte Vorrichtung bei einer geschlossenen Stellung der Schiebetür,
  • 4A schematisch eine vierte Vorrichtung zum Bestimmen einer Position einer Schiebetür bei einer geöffneten Stellung der Schiebetür,
  • 4B schematisch die in 4A dargestellte Vorrichtung bei einer geschlossenen Stellung der Schiebetür, und
  • 5 schematisch eine Auswertefunktion zum Bestimmen einer Position der Schiebetür.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Die 1A bis 4B zeigen schematisch verschiedene Vorrichtungen zum Bestimmen einer Position eines linear bewegbaren Objektes 1, das in diesen Ausführungsbeispielen eine Schiebetür ist, die linear zwischen einer in den 1A, 2A, 3A, 4A dargestellten geöffneten Stellung und einer in den 1B, 2B, 3B, 4B dargestellten geschlossenen Stellung bewegbar ist. Die Bewegungsrichtung der Schiebetür definiert dabei die X-Richtung eines kartesischen Koordinatensystems mit Koordinaten X, Y, Z.
  • In der geöffneten Stellung schlägt die Schiebetür an einem ersten Anschlag 2 an. In der geschlossenen Stellung schlägt die Schiebetür an einem zweiten Anschlag 3 an.
  • Die verschiedenen Vorrichtungen zum Bestimmen der Position der Schiebetür umfassen jeweils eine an die Schiebetür gekoppelte Kontakteinheit 4 und eine an die Kontakteinheit 4 gekoppelte Winkelerfassungseinheit 8. Die Kontakteinheit 4 ist jeweils derart an die Schiebetür und die Winkelerfassungseinheit 8 gekoppelt, dass sie ein von der Position der Schiebetür abhängiges Winkelsignal α liefert. Das Winkelsignal α wird von der Winkelerfassungseinheit 8 erfasst. Als Winkelerfassungseinheit 8 kann dabei ein geeigneter herkömmlicher Winkelsensor verwendet werden, beispielsweise ein Winkelsensor mit einem Absolut-Inkrementalgeber, einer Feder mit potentiometrischer, inkrementeller oder magnetischer Winkelerfassung oder ein magnetischer Winkelsensor.
  • Das von der Winkelerfassungseinheit 8 erfasste Winkelsignal α wird jeweils einer Auswerteeinheit 9 zugeführt und von dieser zur Ermittlung der Position der Schiebetür ausgewertet. Die Winkelerfassungseinheit 8 und die Auswerteeinheit 9 sind der Übersichtlichkeit halber nicht in allen 1A bis 4B dargestellt.
  • Zur Auswertung der erfassten Winkelsignale α wird jeweils eine Auswertefunktion α(X) verwendet, die eine Abhängigkeit des Winkelsignals α von der Position der Schiebetür beschreibt.
  • 5 zeigt schematisch eine Auswertefunktion α(X) für alle in den 1A bis 4B dargestellten Ausführungsbeispiele. Die Position der Schiebetür wird dabei durch die X-Koordinate derjenigen Türkante der Schiebetür definiert, die in der geöffneten Stellung der Schiebetür an dem ersten Anschlag 2 anliegt (in den 1A bis 4B ist dies jeweils die linke Türkante). X0 gibt die Position der Schiebetür in der geöffneten Stellung an. X0 + ΔX gibt die Position der Schiebetür in der geschlossenen Stellung an, d.h. ΔX ist der Abstand der geschlossenen Schiebetür von dem ersten Anschlag 2. α0 bezeichnet den Wert α(X0) der Auswertefunktion α(X) bei geöffneter Schiebetür. α0 + Δα bezeichnet den Wert α(X0 + ΔX) der Auswertefunktion α(X) bei geschlossener Schiebetür. In allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Auswertefunktion α(X) monoton und ermöglicht somit, einem erfassten Winkelsignal α eindeutig eine Position der Schiebetür zuzuordnen.
  • Die verschiedenen in den 1A bis 4B dargestellten Vorrichtungen unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Ausbildung der Kontakteinheit 4.
  • Die 1A und 1B zeigen eine Vorrichtung, deren Kontakteinheit 4 ein Federelement 5 ist. Das Federelement 5 ist mit einem ersten Ende an die Schiebetür und mit einem zweiten Ende an die Winkelerfassungseinheit 8 gekoppelt, so dass ein Winkel zwischen der Z-Richtung und dem Federelement 5 von der Position der Schiebetür abhängt. Dieser Winkel ist das von der Winkelerfassungseinheit 8 erfasste Winkelsignal α.
  • Die 2A und 2B zeigen eine Vorrichtung, deren Kontakteinheit 4 eine Masse 6.1, ein Seil 6.2 und eine Umlenkvorrichtung 6.3, die als eine Umlenkrolle ausgebildet ist, aufweist. Die Masse 6.1 ist über das Seil 6.2 an die Schiebetür gekoppelt und über die Umlenkvorrichtung 6.3 geführt, so dass ein Winkel zwischen der Z-Richtung und demjenigen Abschnitt des Seils 6.2, der zwischen der Umlenkvorrichtung 6.3 und der Schiebetür verläuft, von der Position der Schiebetür abhängt. Dieser Winkel ist das von der Winkelerfassungseinheit 8 erfasste Winkelsignal α.
  • Bei den in den 1A bis 2B dargestellten Ausführungsbeispielen kann die von dem Federelement 5 bzw. der Masse 6.1 auf die Schiebetür ausgeübte Kraft lediglich der Positionsbestimmung dienen oder sie kann eine Nutzkraft sein. Im ersten Fall sollte die Kraft möglichst klein sein, um keinen wesentlichen Einfluss auf die Bewegung der Schiebetür auszuüben, und dazu z.B. im Bereich von 1 N bis 1,5 N liegen. Als Nutzkraft kann die Federkraft des Federelementes 5 bzw. die Gewichtskraft der Masse 6.1 beispielsweise ein Öffnen oder Schließen der Schiebetür ermöglichen oder unterstützen.
  • Die 3A und 3B zeigen eine Vorrichtung, deren Kontakteinheit 4 zwei gerade Schenkel 7.1, 7.2 umfasst, die über ein Gelenk 7.3 beweglich miteinander verbunden sind. Dabei ist ein erster Schenkel 7.1 mit einem Ende an die Schiebetür gekoppelt und ein Ende des zweiten Schenkels 7.2 ist fixiert, so dass ein Winkel zwischen den Schenkeln 7.1, 7.2 von der Position der Schiebetür abhängt. Dieser Winkel ist das von der Winkelerfassungseinheit 8 erfasste Winkelsignal α.
  • In einer Abwandlung des in den 3A und 3B gezeigten Ausführungsbeispiels ist das von der Winkelerfassungseinheit 8 erfasste Winkelsignal α nicht der Winkel zwischen den beiden Schenkeln 7.1, 7.2, sondern wenigstens einer der Winkel zwischen einem der Schenkel 7.1, 7.2 und der Z-Richtung.
  • Die 4A und 4B zeigen eine Vorrichtung, deren Kontakteinheit 4 ein Strukturelement 10 umfasst, welches die Form eines helixartigen Bandes hat und entlang der Bewegungstrajektorie der Schiebetür angeordnet ist und dessen Helixachse in X-Richtung verläuft. Ein an der Schiebetür angeordnetes Koppelelement 11 wird während der Bewegung der Schiebetür entlang des Strukturelementes 10 geführt. Über dieses Koppelelement 11 wird den Positionen der Schiebetür jeweils ein Ort auf dem Strukturelement 10 und damit ein Winkel entlang der Helix zugeordnet. Dieser Winkel wird als Winkelsignal α von der Winkelerfassungseinheit 8 erfasst. Vorzugsweise ändert sich dieser Winkel während der Bewegung der Schiebetür zwischen der geöffneten Stellung und der geschlossenen Stellung um 180 Grad.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009042800 A1 [0003]
    • DE 102006040232 A1 [0004]
    • DE 102007060343 A1 [0005]

Claims (13)

  1. Vorrichtung zum Bestimmen einer Position eines linear bewegbaren Objektes (1), wobei die Vorrichtung umfasst: – eine Kontakteinheit (4), die derart an das Objekt (1) gekoppelt ist, dass sie ein von der Position des Objektes (1) abhängiges Winkelsignal (α) liefert, – eine Winkelerfassungseinheit (8) zur Erfassung des von der Kontakteinheit (4) gelieferten Winkelsignals (α) und – eine Auswerteeinheit (9) zur Auswertung des von der Winkelerfassungseinheit (8) erfassten Winkelsignals (α).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (4) ein in jeder Position des Objektes (1) gespanntes lineares Federelement (5) umfasst, das mit einem Ende an das Objekt (1) gekoppelt ist, so dass ein Winkel zwischen einer vorgegebenen Referenzrichtung und dem Federelement (5) von der Position des Objektes (1) abhängt, und dass die Winkelerfassungseinheit (8) diesen Winkel als Winkelsignal (α) erfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) eine Nutzkraft ausübt, die ein Bewegen des Objektes (1) ermöglicht oder unterstützt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (4) eine Masse (6.1) aufweist, die über ein Seil (6.2) an das Objekt (1) gekoppelt ist, wobei das Seil (6.2) über eine Umlenkvorrichtung (6.3) geführt ist, so dass ein Winkel zwischen einer vorgegebenen Referenzrichtung und demjenigen Abschnitt des Seils (6.2), der zwischen der Umlenkvorrichtung (6.3) und dem Objekt (1) verläuft, von der Position des Objektes (1) abhängt, und dass die Winkelerfassungseinheit (8) diesen Winkel als Winkelsignal (α) erfasst.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtskraft der Masse (6.1) eine Nutzkraft ausübt, die ein Bewegen des Objektes (1) ermöglicht oder unterstützt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (4) zwei gerade Schenkel (7.1, 7.2) umfasst, die über ein Gelenk (7.3) beweglich miteinander verbunden sind, wobei ein Schenkel (7.1) mit einem Ende an das Objekt (1) gekoppelt ist und ein Ende des anderen Schenkels (7.2) fixiert ist, so dass ein Winkel zwischen den Schenkeln (7.1, 7.2) von der Position des Objektes (1) abhängt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelerfassungseinheit (8) als Winkelsignal (α) den Winkel zwischen den Schenkeln (7.1, 7.2) erfasst.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelerfassungseinheit (8) als Winkelsignal (α) wenigstens einen Winkel zwischen einer vorgegebenen Referenzrichtung und einem Schenkel (7.1, 7.2) erfasst.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheit (4) ein das Winkelsignal (α) liefernde Strukturelement (10) umfasst, welches während der Bewegung des Objektes (1) von der Winkelerfassungseinheit (8) ausgelesen wird.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (10) helixartig geformt und entlang einer Bewegungstrajektorie des Objektes (1) angeordnet ist.
  11. Verfahren zum Bestimmen einer Position eines linear bewegbaren Objektes (1) mittels einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – mittels der Winkelerfassungseinheit (8) ein von der Kontakteinheit (4) geliefertes Winkelsignal (α) erfasst wird und – mittels der Auswerteeinheit (9) das von der Winkelerfassungseinheit (8) erfasste Winkelsignal (α) ausgewertet wird, wobei die Position des Objekts (1) anhand einer Auswertefunktion (α(X)) ermittelt wird, die eine Abhängigkeit des Winkelsignals (α) von einer die Position des Objektes (1) angebenden Koordinate (X) beschreibt.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertefunktion (α(X)) experimentell ermittelt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass – Prüfpositionen des Objektes (1) vorgegeben werden, – das Winkelsignal (α) an den Prüfpositionen laufend erfasst und mit den Werten der Auswertefunktion (α(X)) für die Prüfpositionen verglichen wird und – die Auswertefunktion (α(X)) aktualisiert wird, wenn ihre Werte für die Prüfpositionen von den an den Prüfpositionen erfassten Winkelsignalen (α) abweichen.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9416614U1 (de) * 1994-10-15 1994-12-01 Carl Zeiss Jena Gmbh, 07745 Jena Anordnung zum Bestimmen der Position und Orientierung eines in einer Ebene verschiebbaren Schlittens
DE202005013037U1 (de) * 2005-08-18 2007-01-04 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg Drehsensor sowie Kraftfahrzeug-Verstellsystem
DE102006040232A1 (de) 2006-08-28 2008-03-13 Siemens Ag Türantrieb für eine automatische Tür
DE102006048851A1 (de) * 2006-10-16 2008-04-17 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung einer Position einer Antriebseinheit
DE102007060343A1 (de) 2007-12-14 2009-06-18 Hörmann Kg Dissen Überwachungsvorrichtung für ein angetriebenes Tor und damit ausgestattetes Tor
DE102009042800A1 (de) 2009-09-25 2010-11-04 Siemens Aktiengesellschaft Nichtflüchtige Absolutpositionsbestimmung bei Antriebssystemen

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4029176A (en) * 1975-10-06 1977-06-14 Mills Gerald W Doorway safety device
US4342379A (en) * 1979-12-27 1982-08-03 Otis Elevator Company Time controlled elevator door motion
JPS58178777A (ja) * 1982-04-12 1983-10-19 千蔵工業株式会社 スイングドアの自動開閉装置
US4621452A (en) * 1985-01-18 1986-11-11 Deeg Wyman L Powered sliding door safety system
DE59408176D1 (de) * 1994-01-28 1999-06-02 Inventio Ag Verfahren zur Steuerung der Bewegung von Türen
US6051829A (en) * 1997-06-23 2000-04-18 Otis Elevator Company Safety detection system for sliding doors
US6678999B2 (en) * 2000-09-28 2004-01-20 Nabco Limited Object sensing system for use with automatic swing door
DE10252205B4 (de) * 2002-11-09 2004-08-19 Daimlerchrysler Ag Vorrichtung zur Positionserfassung einer Tür
US6967587B2 (en) * 2003-09-22 2005-11-22 Sanidoor, Llc Hands-free door opener and method
JP3987976B2 (ja) * 2003-11-25 2007-10-10 自動車電機工業株式会社 バックドア自動開閉装置
EP1650389B1 (de) * 2004-10-20 2009-07-08 Ennio Di Saverio Antriebsvorrichtung für ein Schwenktor mit einer relativen Positionssteuerung
JP2006118281A (ja) * 2004-10-22 2006-05-11 Optex Co Ltd 自動ドア開閉検知システム及び自動ドアの開閉検知方法
JP4736017B2 (ja) * 2004-10-22 2011-07-27 オプテックス株式会社 スイングドア開閉検知システム
JP4205046B2 (ja) * 2004-11-24 2009-01-07 三井金属鉱業株式会社 車両用スライドドアの開閉制御装置
US7971393B2 (en) * 2006-10-30 2011-07-05 GM Global Technology Operations LLC Door actuation systems
CN201100060Y (zh) * 2007-08-23 2008-08-13 南京杰德自动门有限公司 自动平开门机
DE102011003399B4 (de) * 2010-12-30 2013-05-08 Siemens Aktiengesellschaft Absolutpositionsbestimmung bei Antriebssystemen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9416614U1 (de) * 1994-10-15 1994-12-01 Carl Zeiss Jena Gmbh, 07745 Jena Anordnung zum Bestimmen der Position und Orientierung eines in einer Ebene verschiebbaren Schlittens
DE202005013037U1 (de) * 2005-08-18 2007-01-04 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Coburg Drehsensor sowie Kraftfahrzeug-Verstellsystem
DE102006040232A1 (de) 2006-08-28 2008-03-13 Siemens Ag Türantrieb für eine automatische Tür
DE102006048851A1 (de) * 2006-10-16 2008-04-17 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung einer Position einer Antriebseinheit
DE102007060343A1 (de) 2007-12-14 2009-06-18 Hörmann Kg Dissen Überwachungsvorrichtung für ein angetriebenes Tor und damit ausgestattetes Tor
DE102009042800A1 (de) 2009-09-25 2010-11-04 Siemens Aktiengesellschaft Nichtflüchtige Absolutpositionsbestimmung bei Antriebssystemen

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