EP2045427A2 - Method and system for controlling a door drive - Google Patents

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EP2045427A2
EP2045427A2 EP08017125A EP08017125A EP2045427A2 EP 2045427 A2 EP2045427 A2 EP 2045427A2 EP 08017125 A EP08017125 A EP 08017125A EP 08017125 A EP08017125 A EP 08017125A EP 2045427 A2 EP2045427 A2 EP 2045427A2
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EP
European Patent Office
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capacitive sensor
door
capacitance
gate
variable
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08017125A
Other languages
German (de)
French (fr)
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Inventor
Michael Hörmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marantec Antriebs und Steuerungstechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Marantec Antriebs und Steuerungstechnik GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102008003186A external-priority patent/DE102008003186A1/en
Application filed by Marantec Antriebs und Steuerungstechnik GmbH and Co KG filed Critical Marantec Antriebs und Steuerungstechnik GmbH and Co KG
Publication of EP2045427A2 publication Critical patent/EP2045427A2/en
Publication of EP2045427A3 publication Critical patent/EP2045427A3/en
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    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/40—Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
    • E05F15/42—Detection using safety edges
    • E05F15/46—Detection using safety edges responsive to changes in electrical capacitance
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05F15/60—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
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    • E05F15/668—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings for overhead wings
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    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
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    • E05Y2900/106—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for buildings or parts thereof for garages

Definitions

  • the present invention relates to a method and a system for controlling a door drive, in particular a Schneillauftores, in which a capacitive sensor for automatic detection of interfering objects in the Torsch conductedweges the gate is used.
  • the object of the present invention is to provide an improved method and system for controlling a door drive, which allows a high sensor sensitivity and a secure anti-trap protection and eliminates disturbing influences as far as possible.
  • this object is achieved by a method according to claim 1.
  • a capacitive sensor is used for the automatic detection of interfering objects in the region of the door closing path of the door.
  • the detection of interfering objects takes place when the gate is closed by comparing the current change in the capacitance of the capacitive sensor with respect to a variable having a reference value or a reference curve.
  • FIG. 1 now shows in a schematic diagram of the closing operation of a roller door 10, while disturbing objects are in the range of Torschpracticweges 2.
  • the gate 10 can be moved over the door drive up and down.
  • the door drive is controlled by the control according to the invention.
  • a sensor surface 1 is arranged in an insulated manner, the sensor capacitance of which is detected to the ground potential of the bottom during the closing process.
  • the field lines of the capacitive sensor are shown as solid lines.
  • this results in static field lines 6 towards the grounded lamella, which result in a constant contribution to the capacity during the door run.
  • the static disturbance capacity is influenced by other parameters of the environment, moisture, dirt and objects at a distance. For example, here the back of a truck 9 is located, which is parked next to the gate and also affects the field line course with a static component.
  • the static parasitic capacitance Co C stat is shown in the schematic diagram on the right as a constant capacitor.
  • This capacity is static in the sense that it does not change substantially during a Torsch Stammgangs, and in particular is not dependent on the position of the door.
  • the static capacity may, however change with changing environmental conditions over time.
  • the total capacity further includes, in addition to this static capacity, a capacity which depends on the position of the sensor surface 1 on the door leaf above the grounded floor 7 and thus changes during the process of the door.
  • the absolute value of the capacitance of the sensor which is composed of the static component and the gate of the variable component, is not used for the detection of interfering objects, but the change of the capacitance during the gate operation with respect to a variable, e.g. B. the time or the travel path of the gate.
  • a variable e.g. B. the time or the travel path of the gate.
  • the derivative of the capacitance z. Time or travel to eliminate the influence of static capacitance.
  • the first derivative of a capacitance function is first calculated and stored as a reference curve, which henceforth serves as a comparison measure for all later-occurring closing operations in which an updated first derivative of the capacitance function is calculated in the same way and compared with the reference curve.
  • the reference curve is generated while no disturbing objects are located in the area of the door closing path 2, so that the reference curve corresponds to an undisturbed closing operation.
  • the permissible degree of deviation can be defined via a selectable tolerance field. If the currently determined derivative of the capacitance function exceeds this tolerance field, an overflow signal is generated generated first, whereupon the closing process is stopped, reversed and continued after a selectable dead time in slow motion. Persons have a high dielectric constant and strongly influence the field between sensor surface 1 and bottom 7, so that they can be detected very well.
  • the closing is continued after generation of an excess signal of the first kind then in slow motion until an obstacle of the sensor surface comes close to a minimum distance and thereby triggers an excess signal of the second kind, whereupon the door drive is reversed and the door fully opens or, if the minimum distance is not exceeded until the gate closes completely in slow motion. If, on the other hand, no stop signal of the second type is generated, this means that the interfering object does not approach the door leaf level 2 too much, but is only at a safe distance from the gate. In the drawing, this is the case for the person 4, which is not in Torschstedweg, although it is already detected by a stop signal of the first kind. The gate can close in this case.
  • the controller records an updated reference curve during the following closing operation in slow motion. If the gate can then close in slow motion without an overflow or stop signal of the second kind being generated, it can be stored.
  • the influence of interfering objects which are not in the Torscherieweges of the gate, stored in the reference and taken into account in the next closing. So z. Example, the influence of the truck 9 shown in the drawing, which is parked near the gate, are taken into account on the variable part of the capacity of the sensor.
  • a stop signal or excess signal of the first type is thereby generated during high-speed travel if the currently calculated first derivative of the capacity after the time exceeds the predetermined tolerance field with respect to the updatable reference curve.
  • a stop signal or excess signal of the second kind is generated during slow travel when the closing edge comes closer to the object.
  • the tolerance range is greater than the stop signal of the first kind.
  • the closing of a gate is now usually triggered manually by an operator, whereby the gate is closed in high speed.
  • a gate is now first, z. B. by a mechanical, optical or inductive limit value contact, when exceeding a selectable altitude mark the time set to T 0 and with the detection of the capacitance C a (t) started, from which calculated by derivative by time C ' a (t) becomes. If this is done for the first time, the curve generated as a result is stored as a reference curve C r '(t) in the memory and is then ready for comparison in the subsequent closing operations as a reference curve.
  • the ground capacitance C a (t) is now detected, differentiated and compared as the current value table C a '(t) with the reference curve C r ' (t).
  • the calculation and the comparison are carried out in real time, wherein it is checked whether the currently detected derivative of the capacitance after the time C a '(t) in the tolerance field of the stored reference curve C r ' (t). If the current values are within the tolerance range, the gate can fully close in fast travel while maintaining the stored reference curve.
  • a stop or overflow signal of the first type is generated.
  • the gate is stopped, driven upwards a certain distance and then automatically moved slowly in the closing direction again.
  • a new reference curve is recorded.
  • the gate edge does not approach a disturbing object, the gate can close in slow motion and the stored reference curve is updated by the newly recorded reference curve.
  • the door can be closed again in high speed during the next closing procedure.
  • the inventive method in which the derivative of the capacitance is used in the embodiment for the comparison with a reference curve, thereby allowing considerably lower tolerance ranges and thus a significantly improved sensitivity compared to known methods. As a result, the security is increased at the same time and allows a faster closing of the door.

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Abstract

The method involves providing a capacitive sensor for automatic detection of a disturbing object e.g. human being (4), in a region of a door closing path (2) of a door (10) e.g. tiltable door. An actual variance of the capacitance of the capacitive sensor is compared to a variable with a reference value or a reference curve, for the detection of the disturbing objects during the closing operation of the door. The capacitive sensor has a sensor surface (1) arranged at a door leaf, and embedded in a seal at a bottom edge of the door. An independent claim is also included for a system for controlling a door drive.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Steuerung eines Torantriebs, insbesondere eines Schneillauftores, bei welchem ein kapazitiver Sensor zur automatischen Erkennung von Störobjekten im Bereich des Torschließweges des Tores eingesetzt wird.The present invention relates to a method and a system for controlling a door drive, in particular a Schneillauftores, in which a capacitive sensor for automatic detection of interfering objects in the Torschließweges the gate is used.

Aus dem Stand der Technik sind dabei bereits Verfahren bekannt, bei welchen Störobjekte automatisch erkannt werden und das Tor daraufhin automatisch angehalten wird, so dass ein Einklemmschutz gegeben ist.In this case, methods are already known from the prior art in which interfering objects are automatically detected and the gate is then automatically stopped, so that an anti-trap protection is provided.

Zum Beispiel an selbstschließenden Aufzugstüren, Drehtüren oder Flügeltüren sind oftmals Lichtschranken und Lichtvorhänge zur Detektion von Personen im Türschließbereich installiert, deren Ausgangssignal einen Abbruch des Schließvorganges und ein neues Öffnen bewirken. Ihre Installation erfolgt z.B. in der Türebene, wobei Lichtaustrittsöffnungen und Reflexionsprismen im mechanisch stark beanspruchten Türkantenbereich angeordnet sind. Mechanische Beschädigungen, Dejustierung und Verschmutzungsgefahr begrenzen ihre Zuverlässigkeit.For example, on self-closing elevator doors, hinged doors or hinged doors, photoelectric barriers and light curtains are often installed to detect persons in the door closing area, whose output signal causes a termination of the closing process and a new opening. Their installation takes place, for example, in the door level, wherein light exit openings and reflection prisms are arranged in the mechanically heavily stressed door edge area. Mechanical damage, misalignment and the risk of contamination limit their reliability.

In der Schrift DE 4424510 ist eine Sicherheitskantenbaugruppe für einen beweglichen Verschluss beschrieben. Eine elektrisch leitende Montageschiene kontaktiert bei Krafteinwirkung ein verformbares Glied und drückt es in eine zweite Stellung. Nachteilig ist dabei die Notwendigkeit einer Krafteinwirkung mit der Gefahr einer nicht rechtzeitigen Reaktion des Schließmechanismus. Hoher Montageaufwand und die Gefahr einer bleibenden mechanischen Beschädigung begrenzen die Zuverlässigkeit.In Scripture DE 4424510 a safety edge assembly for a movable closure is described. An electrically conductive mounting rail contacted by force a deformable member and pushes it into a second position. The disadvantage here is the necessity of a force with the risk of an untimely reaction of the locking mechanism. High assembly costs and the risk of permanent mechanical damage limit the reliability.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und System zur Steuerung eines Torantriebs zur Verfügung zu stellen, welches eine hohe Sensorempfindlichkeit und einen sicheren Einklemmschutz ermöglicht und Störeinflüsse möglichst weitgehend eliminiert.The object of the present invention is to provide an improved method and system for controlling a door drive, which allows a high sensor sensitivity and a secure anti-trap protection and eliminates disturbing influences as far as possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe von einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung eines Torantriebes wird dabei ein kapazitiver Sensor zur automatischen Erkennung von Störobjekten im Bereich des Torschließweges des Tores eingesetzt. Erfindungsgemäß erfolgt dabei die Erkennung von Störobjekten beim Schließen des Tores durch einen Vergleich der aktuellen Veränderung der Kapazität des kapazitiven Sensors bezüglich einer Variablen mit einem Referenzwert oder einer Referenzkurve.According to the invention, this object is achieved by a method according to claim 1. In the method according to the invention for controlling a door drive, a capacitive sensor is used for the automatic detection of interfering objects in the region of the door closing path of the door. According to the invention, the detection of interfering objects takes place when the gate is closed by comparing the current change in the capacitance of the capacitive sensor with respect to a variable having a reference value or a reference curve.

Dadurch, dass zur Erkennung von Störobjekten die Veränderung der Kapazität bezüglich einer Variablen herangezogen wird, ist es erfindungsgemäß möglich, den Einfluß einer statischen Kapazität C0, welche durch Feuchtigkeit, Temperatur oder Verschmutzung sowie sich ändernde Umgebungseinflüsse ändern kann, zu eliminieren, ebenso wie den Einfluß von Pfosten- und Bodenkapazitäten zu kompensieren. Hierdurch kann eine hohe Sensorempfindlichkeit bzw. ein großer Detektionsabstand zum Störkörper hin erzielt werden. Hierdurch können höhere Schließgeschwindigkeiten am Tor gefahren und zusätzlich ein verbesserter Personeneinklemmschutz realisiert werden. Damit verbundene kürzere Torschließzeiten können einen zügigen Verkehrsfluss ermöglichen und im Winter oder Sommer Temperaturwechsel in einer Halle durch geöffnete Tore verringern.The fact that the change of the capacity is used with respect to a variable for the detection of interfering objects, it is possible according to the invention to eliminate the influence of a static capacitance C 0 , which may change due to moisture, temperature or pollution and changing environmental influences, as well as Compensate for the influence of mullion and ground capacities. In this way, a high sensor sensitivity or a large detection distance to the bluff body can be achieved. As a result, higher closing speeds can be driven on the door and in addition an improved Personeneinklemmschutz be realized. The associated shorter door closing times can allow for a rapid flow of traffic and in winter or summer reduce temperature changes in a hall through open doors.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.Preferred embodiments of the invention will become apparent from the subsequent claims to the main claim.

Die vorliegende Erfindung wird folgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher dargestellt. Dabei zeigen

Figur 1:
eine Prinzipdarstellung eines Schließvorgangs, bei welchem sich Störobjekte im Bereich des Torschließweges befinden und
Figur 2:
ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
The present invention is illustrated below with reference to an embodiment shown in the drawing. Show
FIG. 1:
a schematic representation of a closing operation, in which are located in the area of Torschließweges and
FIG. 2:
a flowchart of an embodiment of the method according to the invention.

Figur 1 zeigt nun in einer Prinzipdarstellung den Schließvorgang eines Rolltores 10, während sich Störobjekte im Bereich des Torschließweges 2 befinden. Das Tor 10 kann dabei über den Torantrieb nach oben und nach unten verfahren werden. Der Torantrieb wird dabei durch die erfindungsgemäße Steuerung angesteuert. FIG. 1 now shows in a schematic diagram of the closing operation of a roller door 10, while disturbing objects are in the range of Torschließweges 2. The gate 10 can be moved over the door drive up and down. The door drive is controlled by the control according to the invention.

An der Unterkante der untersten Lamelle 11 des Torblatts ist erfindungsgemäß eine Sensorfläche 1 isoliert angeordnet, deren Sensorkapazität zum Erdpotential des Bodens während des Schließvorgangs erfaßt wird. Die Feldlinien des kapazitiven Sensors sind dabei als durchgezogene Linien dargestellt. Zum einen ergeben sich dabei statische Feldlinien 6 zur geerdeten Lamelle hin, welche einen konstanten Beitrag zur Kapazität während des Torlaufes ergeben. Weiterhin wird die statische Störkapazität durch weitere Parameter der Umwelt, Nässe, Schmutz sowie Gegenstände in weitem Abstand beeinflußt. Beispielsweise ist hierbei die Rückseite eines LKW 9 eingezeichnet, welcher neben dem Tor geparkt ist und ebenfalls den Feldlinienverlauf mit einer statischen Komponente beeinflußt. Die statische Störkapazität Co = Cstat ist dabei in dem Prinzipschaubild rechts als konstanter Kondensator eingezeichnet. Diese Kapazität ist dabei in dem Sinne statisch, dass sie sich während eines Torschließvorgangs im wesentlichen nicht ändert, und insbesondere nicht von der Position des Tores abhängig ist. Die statische Kapazität kann sich jedoch durch veränderte Umweltbedingungen mit der Zeit ändern. Die Gesamtkapazität umfasst neben dieser statischen Kapazität weiterhin eine Kapazität, welche von der Position der Sensorfläche 1 am Torblatt über dem geerdeten Fußboden 7 abhängt und sich damit während des Verfahrens des Tores verändert.At the lower edge of the lowermost lamella 11 of the door leaf, according to the invention, a sensor surface 1 is arranged in an insulated manner, the sensor capacitance of which is detected to the ground potential of the bottom during the closing process. The field lines of the capacitive sensor are shown as solid lines. On the one hand, this results in static field lines 6 towards the grounded lamella, which result in a constant contribution to the capacity during the door run. Furthermore, the static disturbance capacity is influenced by other parameters of the environment, moisture, dirt and objects at a distance. For example, here the back of a truck 9 is located, which is parked next to the gate and also affects the field line course with a static component. The static parasitic capacitance Co = C stat is shown in the schematic diagram on the right as a constant capacitor. This capacity is static in the sense that it does not change substantially during a Torschließvorgangs, and in particular is not dependent on the position of the door. The static capacity may, however change with changing environmental conditions over time. The total capacity further includes, in addition to this static capacity, a capacity which depends on the position of the sensor surface 1 on the door leaf above the grounded floor 7 and thus changes during the process of the door.

Um den Einfluß der statischen Kapazitäten möglichst niedrig zu halten, wird nun erfindungsgemäß zur Erkennung von Störobjekten nicht der Absolutwert der Kapazität des Sensors, welcher sich aus statischem Anteil und beim Verfahren des Tores variablem Anteil zusammensetzt, herangezogen, sondern die Veränderung der Kapazität während des Torlaufs bezüglich einer Variablen, z. B. der Zeit oder des Verfahrweges des Tores. Insbesondere wird hierbei die Ableitung der Kapazität z. B. bezüglich der Zeit oder des Verfahrweges herangezogen, um den Einfluss der statischen Kapazität zu eliminieren. Durch diese Eliminierung der statischen Kapazität können Veränderungen der statischen Störkapazität durch sich verändernde Umweltbedingungen die Störobjekterkennung nicht mehr negativ beeinflussen, so dass das erfindungsgemäße System eine erheblich verbesserte Störobjekterkennung zulässt.In order to keep the influence of the static capacitances as low as possible, according to the invention, the absolute value of the capacitance of the sensor, which is composed of the static component and the gate of the variable component, is not used for the detection of interfering objects, but the change of the capacitance during the gate operation with respect to a variable, e.g. B. the time or the travel path of the gate. In particular, the derivative of the capacitance z. Time or travel, to eliminate the influence of static capacitance. As a result of this elimination of the static capacity, changes in the static disturbance capacity due to changing environmental conditions can no longer have a negative effect on the disturbance object detection, so that the system according to the invention permits significantly improved disturbance object recognition.

Dabei wird zunächst die erste Ableitung einer Kapazitätsfunktion errechnet und als Referenzkurve gespeichert, welche fortan als Vergleichsmaß für alle später ablaufenden Schließvorgänge dient, bei welchen auf gleiche Weise eine aktualisierte erste Ableitung der Kapazitätsfunktion errechnet und mit der Referenzkurve verglichen wird. Die Referenzkurve wird dabei zunächst erzeugt, während sich keine Störobjekte im Bereich des Torschließweges 2 befinden, so dass die Referenzkurve einem ungestörten Schließvorgang entspricht.In this case, the first derivative of a capacitance function is first calculated and stored as a reference curve, which henceforth serves as a comparison measure for all later-occurring closing operations in which an updated first derivative of the capacitance function is calculated in the same way and compared with the reference curve. The reference curve is generated while no disturbing objects are located in the area of the door closing path 2, so that the reference curve corresponds to an undisturbed closing operation.

Befindet sich nun während des Betriebs ein Störobjekt, z. B. ein Mensch 4 oder ein Störkörper 3 im Bereich des Torschließweges des Tores, so verändert sich hierdurch die aktuell errechnete Ableitung der Kapazitätsfunktion im Vergleich zu der gespeicherten Referenzkurve. Hierbei kann über ein wählbares Toleranzfeld der erlaubte Grad der Abweichung festgelegt werden. Überschreitet die aktuell bestimmte Ableitung der Kapazitätsfunktion dieses Toleranzfeld, wird ein Überschreitungssignal erster Art generiert, woraufhin der Schließvorgang gestoppt, reversiert und nach einer wählbaren Totzeit in Langsamfahrt fortgesetzt wird. Personen weisen dabei eine hohe Dielektrizitätskonstante auf und beeinflussen das Feld zwischen Sensorfläche 1 und Boden 7 stark, so dass sie sehr gut detektiert werden können.Is there now a faulty object during operation, eg. B. a human 4 or a bluff body 3 in the Torschließweges the gate, so this changes the currently calculated derivative of the capacitance function in comparison to the stored reference curve. In this case, the permissible degree of deviation can be defined via a selectable tolerance field. If the currently determined derivative of the capacitance function exceeds this tolerance field, an overflow signal is generated generated first, whereupon the closing process is stopped, reversed and continued after a selectable dead time in slow motion. Persons have a high dielectric constant and strongly influence the field between sensor surface 1 and bottom 7, so that they can be detected very well.

Das Schließen wird nach Generierung eines Überschreitungssignals erster Art dann in Langsamfahrt fortgesetzt, bis ein Hindernis der Sensorfläche bis auf einen Mindestabstand nahekommt und hierdurch ein Überschreitungssignal zweiter Art auslöst, woraufhin der Torantrieb reversiert wird und das Tor voll öffnet oder, wenn der Mindestabstand nicht unterschritten wird, bis das Tor in Langsamfahrt vollständig schließt. Wird dagegen kein Stoppsignal zweiter Art generiert, bedeutet dies, dass das Störobjekt der Türblattebene 2 nicht zu sehr nahekommt, sondern sich lediglich in sicherem Abstand vom Tor befindet. In der Zeichnung ist dies für die Person 4 der Fall, welche nicht im Torschließweg steht, obwohl sie durch ein Stoppsignal erster Art bereits erfaßt wird. Das Tor kann in diesem Fall schließen.The closing is continued after generation of an excess signal of the first kind then in slow motion until an obstacle of the sensor surface comes close to a minimum distance and thereby triggers an excess signal of the second kind, whereupon the door drive is reversed and the door fully opens or, if the minimum distance is not exceeded until the gate closes completely in slow motion. If, on the other hand, no stop signal of the second type is generated, this means that the interfering object does not approach the door leaf level 2 too much, but is only at a safe distance from the gate. In the drawing, this is the case for the person 4, which is not in Torschließweg, although it is already detected by a stop signal of the first kind. The gate can close in this case.

Wird ein Überschreitungs- bzw. Stoppsignal erster oder zweiter Art generiert, zeichnet die Steuerung beim folgenden Schließvorgang in Langsamfahrt eine aktualisierte Referenzkurve auf. Kann das Tor dann in Langsamfahrt schließen, ohne dass ein Überschreitungs- bzw. Stoppsignal zweiter Art generiert wird, kann diese abgespeichert werden. So wird der Einfluß von Störobjekten, welche sich nicht im Bereich des Torschließweges des Tores befinden, in der Referenz abgelegt und beim nächsten Schließvorgang berücksichtigt. So kann z. B. der Einfluß des in der Zeichnung gezeigten LKWs 9, welcher in der Nähe des Tores geparkt ist, auf den veränderlichen Teil der Kapazität des Sensors berücksichtigt werden.If an overflow or stop signal of the first or second type is generated, the controller records an updated reference curve during the following closing operation in slow motion. If the gate can then close in slow motion without an overflow or stop signal of the second kind being generated, it can be stored. Thus, the influence of interfering objects, which are not in the Torschließweges of the gate, stored in the reference and taken into account in the next closing. So z. Example, the influence of the truck 9 shown in the drawing, which is parked near the gate, are taken into account on the variable part of the capacity of the sensor.

Ebenso ist es denkbar, mehrere Toleranzschwellen vorzusehen, so dass die erfindungsgemäße Torsteuerung abgestuft reagieren kann. Hier können dann bei Überschreiten der jeweiligen Toleranzschwellen Überschreitungssignale unterschiedlicher Art erzeugt werden, auf welche die Torsteuerung dann jeweils unterschiedlich reagiert. So kann z. B. das Tor zunächst bei Überschreiten einer ersten Schwelle langsamer weiterfahren, beim Überschreiten einer zweiten Schwelle zunächst stoppen und daraufhin gegebenenfalls noch langsamer weiterfahren und erst beim Überschreiten einer dritten Schwelle das Überschreitungssignal zweiter Art erzeugen, woraufhin der Torantrieb komplett zurückgefahren wird.It is also conceivable to provide a plurality of tolerance thresholds, so that the door control according to the invention can react in a stepped manner. In this case, if the respective tolerance thresholds are exceeded, then overflow signals of different types can be generated, to which the door control then reacts differently in each case. So z. B. the gate first when exceeding a first threshold continue slower, first stop when a second threshold is exceeded and then, if necessary, continue even slower and only when exceeding a third threshold generate the overflow signal of the second kind, whereupon the door drive is completely retracted.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun nochmals anhand des in Figur 2 dargestellten Flussplans näher dargestellt. Ein Stoppsignal bzw. Überschreitungssignal erster Art wird dabei bei Schnellfahrt generiert, wenn die aktuell errechnete erste Ableitung der Kapazität nach der Zeit das vorgegebene Toleranzfeld bezüglich der aktualisierbaren Referenzkurve überschreitet. Ein Stoppsignal bzw. Überschreitungssignal zweiter Art wird bei Langsamfahrt generiert, wenn die Schließkante dem Objekt noch näher kommt. Der Toleranzbereich ist dabei größer als bei dem Stoppsignal erster Art.The method according to the invention will again be described with reference to FIG FIG. 2 illustrated flowchart shown in more detail. A stop signal or excess signal of the first type is thereby generated during high-speed travel if the currently calculated first derivative of the capacity after the time exceeds the predetermined tolerance field with respect to the updatable reference curve. A stop signal or excess signal of the second kind is generated during slow travel when the closing edge comes closer to the object. The tolerance range is greater than the stop signal of the first kind.

Der Schließvorgang eines Tores wird nun üblicherweise manuell durch eine Bedienperson ausgelöst, wodurch das Tor in Schnellfahrt geschlossen wird. Beim Herabfahren eines Tores wird nun zunächst, z. B. durch einen mechanischen, optischen oder induktiven Grenzwertkontakt, bei einem Überschreiten einer wählbaren Höhenmarke die Zeit auf T0 gesetzt und mit der Erfassung der Kapazität Ca(t) begonnen, aus welcher durch Ableitung nach der Zeit C'a(t) berechnet wird. Wird dies zum ersten Mal durchgeführt, so wird die hierdurch erzeugte Kurve als Referenzkurve Cr'(t) im Speicher abgelegt und steht dann bei den darauffolgenden Schließvorgängen als Referenzkurve zum Vergleich bereit.The closing of a gate is now usually triggered manually by an operator, whereby the gate is closed in high speed. When descending a gate is now first, z. B. by a mechanical, optical or inductive limit value contact, when exceeding a selectable altitude mark the time set to T 0 and with the detection of the capacitance C a (t) started, from which calculated by derivative by time C ' a (t) becomes. If this is done for the first time, the curve generated as a result is stored as a reference curve C r '(t) in the memory and is then ready for comparison in the subsequent closing operations as a reference curve.

Während des Schließvorgangs wird nun die Bodenkapazität Ca(t) erfasst, differenziert und als aktuelle Werttabelle Ca'(t) mit der Referenzkurve Cr'(t) verglichen. Die Berechnung und der Vergleich erfolgen dabei in Echtzeit, wobei überprüft wird, ob die aktuell erfaßte Ableitung der Kapazität nach der Zeit Ca'(t) im Toleranzfeld der abgespeicherten Referenzkurve Cr'(t) liegt. Liegen die aktuellen Werte dabei im Toleranzfeld, kann das Tor komplett in Schnellfahrt schließen, wobei die gespeicherte Referenzkurve beibehalten wird.During the closing operation, the ground capacitance C a (t) is now detected, differentiated and compared as the current value table C a '(t) with the reference curve C r ' (t). The calculation and the comparison are carried out in real time, wherein it is checked whether the currently detected derivative of the capacitance after the time C a '(t) in the tolerance field of the stored reference curve C r ' (t). If the current values are within the tolerance range, the gate can fully close in fast travel while maintaining the stored reference curve.

Überschreitet die aktuell berechnete Ableitung nach der Zeit dagegen das Toleranzfeld, wird ein Stopp- bzw. Überschreitungssignal erster Art generiert. Hieraufhin wird das Tor gestoppt, um eine gewisse Strecke nach oben gefahren und dann wieder automatisch langsam in Schließrichtung bewegt. Hierbei wird eine neue Referenzkurve aufgezeichnet.On the other hand, if the currently calculated derivative over time exceeds the tolerance field, a stop or overflow signal of the first type is generated. Hereupon the gate is stopped, driven upwards a certain distance and then automatically moved slowly in the closing direction again. Here a new reference curve is recorded.

Dabei wird überprüft, ob die Torkante einem Störobjekt nahekommt. Daraufhin fährt das Tor wieder komplett nach oben und der nächste Schließvorgang wird automatisch in Langsamfahrt ausgeführt. Während der nun erfolgenden Langsamfahrt wird wiederum eine neue Referenzkurve aufgezeichnet, welche, wenn kein naher Körper mehr vorhanden ist, zur Aktualisierung der gespeicherten Referenzkurve herangezogen wird. Ist dagegen der Körper immer noch vorhanden, wird wiederum ein Stoppsignal zweiter Art generiert und das Tor wieder nach oben gefahren. Dies erfolgt maximal dreimal.It is checked whether the gate edge comes close to a faulty object. Then the door moves up again completely and the next closing process is automatically executed in slow motion. During the now slow travel, a new reference curve is again recorded, which is used to update the stored reference curve when no more body is present. If, on the other hand, the body is still present, a stop signal of the second kind is again generated and the gate is driven up again. This is a maximum of three times.

Kommt die Torkante dagegen nicht einem Störobjekt nahe, kann das Tor in Langsamfahrt schließen und die gespeicherte Referenzkurve wird durch die neu aufgezeichnete Referenzkurve aktualisiert.On the other hand, if the gate edge does not approach a disturbing object, the gate can close in slow motion and the stored reference curve is updated by the newly recorded reference curve.

Ist der Schließvorgang erfolgreich abgeschlossen, ohne dass die Torkante dem Störobjekt nahekam, kann das Tor beim nächsten Schließvorgang wieder in Schnellfahrt geschlossen werden.If the closing process has been successfully completed without the door edge approaching the faulty object, the door can be closed again in high speed during the next closing procedure.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei welchem im Ausführungsbeispiel die Ableitung der Kapazität nach der Zeit für den Vergleich mit einer Referenzkurve verwendet wird, erlaubt dabei erheblich geringere Toleranzbereiche und damit eine erheblich verbesserte Empfindlichkeit im Vergleich zu bekannten Verfahren. Hierdurch wird gleichzeitig die Sicherheit erhöht und ein schnellerer Schließvorgang des Tores ermöglicht.The inventive method, in which the derivative of the capacitance is used in the embodiment for the comparison with a reference curve, thereby allowing considerably lower tolerance ranges and thus a significantly improved sensitivity compared to known methods. As a result, the security is increased at the same time and allows a faster closing of the door.

Claims (22)

Verfahren zur Steuerung eines Torantriebs insbesondere eines Rolltores, bei welchem ein kapazitiver Sensor zur automatischen Erkennung von Störobjekten im Bereich des Torschließweges des Tores eingesetzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Erkennung von Störobjekten beim Schließen des Tores durch einen Vergleich der aktuellen Veränderung der Kapazität des kapazitiven Sensors bezüglich einer Variable mit einem Referenzwert oder einer Referenzkurve erfolgt.Method for controlling a door drive, in particular a roller shutter, in which a capacitive sensor is used for the automatic detection of interfering objects in the region of the door closing path of the door,
characterized,
that the detection of interference objects when closing the gate by comparing the current change in the capacitance of the capacitive sensor with respect to a variable with a reference value or a reference curve. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der kapazitive Sensor eine am Torblatt angeordnete Sensorfläche aufweist, deren Kapazität zum Erdboden erfasst wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the capacitive sensor has a sensor surface arranged on the door leaf whose capacity is detected to the ground. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur Erzeugung einer Referenzkurve die Veränderung der Kapazität des kapazitiven Sensors bezüglich der Variable bei ungestörtem Schließen des Tores erfasst und abgespeichert wird.The method of claim 1 or 2, wherein for generating a reference curve, the change in the capacitance of the capacitive sensor with respect to the variable at undisturbed closing of the gate is detected and stored. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Variable von der Zeit und/oder dem Verfahrweg des Tores abhängt.Method according to one of the preceding claims, wherein the variable depends on the time and / or travel of the gate. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei für die Erkennung von Störobjekten die Ableitung der Kapazität des kapazitiven Sensors bezüglich einer Variable, insbesondere der Zeit oder des Verfahrwegs des Tores herangezogen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the derivation of the capacitance of the capacitive sensor with respect to a variable, in particular the time or the travel path of the gate is used for the detection of interfering objects. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei für die Erkennung von Störobjekten die zweite Ableitung der Kapazität des kapazitiven Sensors bezüglich einer Variable, insbesondere der Zeit oder des Verfahrwegs des Tores, herangezogen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein for the detection of interfering objects, the second derivative of the capacitance of the capacitive sensor with respect to a variable, in particular the time or the travel path of the gate, is used. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Überschreitungssignal erzeugt wird, wenn der aktuelle Wert der Veränderung der Kapazität des kapazitiven Sensors bezüglich einer Variable einen Toleranzbereich verlässt.Method according to one of the preceding claims, wherein an excess signal is generated when the current value of the change of the capacitance of the capacitive sensor with respect to a variable leaves a tolerance range. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Torantrieb aufgrund eines Überschreitungssignals gestoppt wird, zurückgefahren wird oder langsamer weitergefahren wird.The method of claim 7, wherein the door drive is stopped due to an excess signal, is reduced or slower continued. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Torantrieb zunächst um eine bestimmte Strecke zurückgefahren und dann das Tor wieder in Schließrichtung bewegt.The method of claim 7, wherein the door drive initially moved back by a certain distance and then moves the gate back in the closing direction. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das erneute Schließen langsamer erfolgt als das vorherige Schließen und/oder der Torantrieb zwischen dem Zurückfahren und dem erneuten Schließen eine bestimmte Zeit stillsteht.The method of claim 9, wherein the re-closing is slower than the previous closing and / or the door drive between the return and the re-closing a certain time is stopped. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die während des Betriebs aktuell erfasste Veränderung der Kapazität des kapazitiven Sensors bezüglich einer Variable zur Aktualisierung des Referenzwertes oder der Referenzkurve verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the change in the capacitance of the capacitive sensor currently detected during operation with respect to a variable for updating the reference value or the reference curve is used. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Tor in Abhängigkeit von dem Vergleich der aktuellen Veränderung der Kapazität des kapazitiven Sensors bezüglich einer Variable mit einem Referenzwert oder einer Referenzkurve mittels Schnellfahrt oder Langsamfahrt geschlossen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the gate is closed in response to the comparison of the current change in the capacitance of the capacitive sensor with respect to a variable with a reference value or a reference curve by means of high-speed or slow speed. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Erfassung der Veränderung der Kapazität des kapazitiven Sensors bezüglich einer Variable ab einer Höhenmarke erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein the detection of the change in the capacitance of the capacitive sensor with respect to a variable takes place from a height mark. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Höhenmarke durch einen mechanischen, optischen oder induktiven Grenzwertkontakt gesetzt wird oder sie aus dem Datenstrom abgeleitet wird, der von dem Antriebsaggregat erzeugt wird.The method of claim 16, wherein the elevation mark is set by a mechanical, optical or inductive limit contact or derived from the data stream generated by the power plant. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der kapazitive Sensor eine Sensorfläche aufweist, welche sich entlang der gesamten Unterkante des Torblatts erstreckt.Method according to one of the preceding claims, wherein the capacitive sensor has a sensor surface which extends along the entire lower edge of the door leaf. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der kapazitive Sensor eine Sensorfläche aufweist, welche in eine Dichtlippe an der Unterkante des Tores eingebettet ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the capacitive sensor has a sensor surface which is embedded in a sealing lip at the lower edge of the door. System zur Steuerung eines Torantriebs insbesondere eines Rolltores, zur automatischen Erkennung von Störobjekten im Bereich des Torschließweges des Tores, mit einem kapazitiven Sensor und einer Auswertungseinheit, welche die Kapazität des Sensors erfasst und auswertet,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswertungseinheit zur Erkennung von Störobjekten beim Schließen des Tores die aktuelle Veränderung der Kapazität des kapazitiven Sensors bezüglich einer Variable berechnet und mit einem Referenzwert oder einer Referenzkurve vergleicht.System for controlling a door drive, in particular a roller shutter, for the automatic detection of disturbing objects in the area of the door closing path the gate, with a capacitive sensor and an evaluation unit, which detects and evaluates the capacity of the sensor,
characterized,
that the evaluation unit for the detection of interfering objects when closing the gate calculates the current change in the capacitance of the capacitive sensor with respect to a variable and compares it with a reference value or a reference curve. System nach Anspruch 17, wobei der kapazitive Sensor eine am Torblatt angeordnete Sensorfläche aufweist, deren Kapazität zum Erdboden erfasst wird.The system of claim 17, wherein the capacitive sensor comprises a sensor surface disposed on the door leaf, the capacitance of which is detected to the ground. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der kapazitive Sensor eine Sensorfläche aufweist, welche sich entlang der gesamten Unterkante des Torblatts erstreckt.A system according to any one of the preceding claims, wherein the capacitive sensor has a sensor surface which extends along the entire lower edge of the door leaf. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der kapazitive Sensor eine Sensorfläche aufweist, welchen in eine Dichtlippe an der Unterkante des Tores eingebettet ist.System according to one of the preceding claims, wherein the capacitive sensor has a sensor surface which is embedded in a sealing lip at the lower edge of the door. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einem Speicher, in welchem ein Referenzwert oder einer Referenzkurve, welche aus einer von der Auswertungseinheit berechneten Veränderung der Kapazität des kapazitiven Sensors bezüglich einer Variable bestimmt wird, abgespeichert wird.System according to one of the preceding claims with a memory in which a reference value or a reference curve, which is determined from a calculated by the evaluation unit change in the capacitance of the capacitive sensor with respect to a variable, is stored. System nach einem der vorangegangenen Ansprüche zur automatischen Durchführung eines der Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 16.System according to one of the preceding claims for automatically carrying out one of the methods according to claims 1 to 16.
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