SE437088B

SE437088B - ELECTRONIC SAFETY LIST FOR THE PREVENTION OF COLLISION WITH A REAL FORM

Info

Publication number: SE437088B
Application number: SE8005288A
Authority: SE
Inventors: P Torenius; S Suur-Askola
Original assignee: Elevator Gmbh
Priority date: 1979-07-20
Filing date: 1980-07-21
Publication date: 1985-02-04
Also published as: GB2057691B; SE8005288L; FI58765B; FI58765C; GB2057691A

Description

8005288-9 känslighet särskilt högt därför att man möjligen kan erhålla fel signal för dörrarnas styrning. Även fukt samt stötar inverkande på antennerna förändrar kapacitansförhållandena och inskränker känsligheten. 8005288-9 sensitivity is particularly high because it is possible to obtain the wrong signal for the door control. Moisture and shocks affecting the antennas also change the capacitance conditions and reduce the sensitivity.

Apparaturers andra svaga punkt är känslighet mot kapacitansen mellan skyddsplåten och sensorplattan. Denna kapacitans bör vara minimal jäxnförd med den uppmätta jordkapacitansen, för att signalen san mäts skulle förslå. Kravet på låg kapacitans leder till en mekaniskt dyr och därmed ofördelalctig antennkonstruktion. I Den kapacitiva sensorn enligt den som andra anförda US-PS 3,743,058 har som nackdel den omständigheten att avstärnningen äger rum i början av dörrens öppningsrörelse. Då inverkar varje ändring i de kapacitiva förhållandena som inträffar efter íïaprxingsrörelsers början i de i dörrkanten placerade antennerna störande på styranordningens och därmed dörrem funktion.The second weak point of devices is sensitivity to the capacitance between the protective plate and the sensor plate. This capacitance should be minimally equal to the measured earth capacitance, so that the signal being measured would suggest. The requirement for low capacitance leads to a mechanically expensive and thus unfavorable antenna construction. In the capacitive sensor according to the same as other cited US-PS 3,743,058 has the disadvantage of the fact that the solidification takes place at the beginning of the opening movement of the door. In this case, any change in the capacitive conditions which occurs after the beginning of the repulsive movements in the antennas placed in the door edge has a disturbing effect on the function of the control device and thus the door belt.

Sensorn enligt GB-PS l,l08,884 företer dessa, ovan omtalade olägenheter. Dvs apparaturen är känslig mot störningar orsakade av förändringar i själva rnekaniska anordningarna och i kapacitansförhåll- andena. Vidare uppvisar sagda brittiska anordning nackdelen av en potentialskillnad mellan skärmspänningen och IIIätantennen. Fastän man med hjälp av skärmspänning kan utesluta inverkan av störande jord- kapacitanser, får ändå de skärmspänningförarxde delarnas kapacitans inte vara hög i förhållande till mätantennema, därför att denna kapacitans attenuerar mätsignalen som man erhåller. Därför är användningen av koaxialledningar med skärmspänning i mätsignalens överföring från antennen till förstärkaren inskränkt. För att öka känsligheten måste man ofta installera förstärkaren på ett mekaniskt sett obekvämt ställe, såsom t.ex. alldeles i närheten av sensorlisten, fäst vid den rörliga dörren. I fall två rörliga dörrhalvor används, behövs två separata för- stärkaraggregat.The sensor according to GB-PS 1,010,884 presents these disadvantages mentioned above. That is, the equipment is sensitive to disturbances caused by changes in the mechanical devices themselves and in the capacitance conditions. Furthermore, said British device has the disadvantage of a potential difference between the shield voltage and the antenna. Although the effect of disturbing earth capacitances can be ruled out with the aid of shielding voltage, the capacitance of the shielded voltage-reduced parts must not be high in relation to the measuring antennas, because this capacitance attenuates the measuring signal obtained. Therefore, the use of shielding coaxial leads in the transmission of the measurement signal from the antenna to the amplifier is restricted. To increase the sensitivity, it is often necessary to install the amplifier in a mechanically inconvenient place, such as e.g. very close to the sensor strip, attached to the movable door. In case two movable door halves are used, two separate amplifier units are needed.

I anordningen enligt finska utläggningsskriften nr. 53294 har en del av ovannämnda olägenheter eliminerats. I anordningen har avstäm- ningsenheten kopplats så att inställ/hållkretsen blir avstämd i början av dörrens slutningsrörelse sålunda att endast en spänningsdifferens orsakad av en kapacitiv störning med ﬁränderlig storlek under stäng- ningsrörelsen kan komma igenom inställ/hållkretsen och förstärkaren till styranordningen. I sagda anordning kan dörrarna inte stängas fullt 8005288-9 slutande utan en särskild förbikqopling, med vilken kapacitansmätningen avstannas. Svaga punkten ligger just i sagda koppling utförande ström- ställare, som gör apparaturen mera disponerad till störningar ävensom dyrare.In the device according to the Finnish exposition no. 53294, some of the above-mentioned inconveniences have been eliminated. In the device, the tuning unit has been connected so that the setting / holding circuit is tuned at the beginning of the closing movement of the door so that only a voltage difference caused by a capacitive disturbance of ﬁ variable size during the closing movement can pass through the setting / holding circuit and the amplifier to the control device. In said device the doors can not be closed completely 8005288-9 closing without a special bypass, with which the capacitance measurement is stopped. The weak point is precisely in the said connection design switches, which makes the equipment more prone to disturbances as well as more expensive.

Denna uppfinning har till syfte att avhjälpa de ovannämnda olägenheterna och att framkomma med en enkel och driftsäker säker- hetslist av ny typ. I Säkerhetslisten enligt uppfinningen kännetecknas av att spän- ningen från förstärkaren (4) har över en likriktare (ll) letts fram till en förstärkare (5) som har kopplats sålunda att dess likströms- förstärkning är +l, men som förstärker spänningsändringar i den inkommande likspänningen till en mångfald, och» som vidare över en komparator (6) styr styranordningen (7). Med hjälp av uppfinningen kan man mäta kapacitansförändring kontinuerligt inom ett ytterst utsträckt område, varmed hinder av rnycket starkt varierande storläc kan inverka på anordningen när de kommer in i observationsfältet med en hastighet överstigande en viss förutinställd hastighet. När hindret kommer in i apparatens observationsfält, tilltar den av anordningen uppmätta kapa- citansen odn den mot kapacitansers stegring proportionella spännings- stegringen kan passera genom förstärkaren till styranordningen.The object of this invention is to remedy the above-mentioned disadvantages and to provide a simple and reliable safety strip of a new type. The safety strip according to the invention is characterized in that the voltage from the amplifier (4) has been conducted across a rectifier (II) to an amplifier (5) which has been connected in such a way that its direct current gain is +1, but which amplifies voltage changes in the incoming the direct voltage to a plurality, and »which further over a comparator (6) controls the control device (7). With the aid of the invention it is possible to measure capacitance change continuously within an extremely wide range, with which obstacles of the jerk strongly varying large leaks can act on the device when they enter the observation field at a speed exceeding a certain preset speed. When the obstacle enters the field of observation of the apparatus, the capacitance measured by the device increases and the voltage increase proportional to the increase of capacitances can pass through the amplifier to the control device.

En utföringsform är en automatisk hissdörr, där antennerna placerade i de emot varandra liggande dörrarnas kant står på samma potential sinsemellan. Detta möjliggör igenkörning av dörrarna utan någon särskild förbikoppling, därför att :när dörrarna närmas varandra avtar kapacitansen som mäts, i och med att den motliggande dörxytans inflytande tilltar.One embodiment is an automatic elevator door, where the antennas placed in the edge of the opposite doors stand at the same potential with each other. This enables the doors to be driven in without any special bypass, because: as the doors approach each other, the capacitance measured decreases, as the influence of the opposite door surface increases.

En annan utföringsform utgörs av manövrerbara montage- plattformar ävensom transport- och förflyttningsanordningar, i vilka en antenn har placerats i anordningens kant. När anordningen närmar sig ett föremål, växer kapacitansen mellan antennen och detta föremål, varvid styranordningen reagerar och kollision förhindras.Another embodiment consists of manoeuvrable mounting platforms as well as transport and transfer devices, in which an antenna has been placed in the edge of the device. As the device approaches an object, the capacitance between the antenna and this object increases, whereby the control device reacts and collision is prevented.

Uppfinningen beskrivs i det följande ingående med hjälp av ett exempel med hänvisning till vidliggande ritningar: Fig l återger säærhetslistens totalplacerixxg sammankopplad med auto- matdörrarna hos en hiss; 8005288-*9 Fig 2 föreställer, med hjälp av allmänt kända komponenter, den elek- triska utföringen av ett funktionsblock i säkerhetslisten enligt fig l, och Fig 3 visar i genomskärning en uppfinningsenlig säïkerhetslist, ñst vid automatiska dörrarna i en hiss.The invention is described in the following in detail by means of an example with reference to the accompanying drawings: Fig. 1 shows the total placement of the special strip connected to the automatic doors of an elevator; 8005288- * 9 Fig. 2 represents, by means of generally known components, the electrical design of a functional block in the safety strip according to Fig. 1, and Fig. 3 shows in section a safety strip according to the invention, except at the automatic doors in an elevator.

Säkerhetslistens arbetssätt baserar sig på mätning av kapa- citansen mellan en i frontytan av korgens dörr insatt antenn 1 odx dess omgivning 2. Mätprincipen återges i fig 2. Kapacitansen som nxäts är Co.The operation of the safety strip is based on measuring the capacitance between an antenna 1 inserted in the front surface of the basket door 1 and its surroundings 2. The measuring principle is shown in Fig. 2. The capacitance used is Co.

När Co kopplas medelst ett moi-stånd R till växelspärmngen som alstras av generatorn 3, uppkommer över Co spänningen Uc, vars värde är proportionellt mot storleken av Co. Till följd av de höga impedans- nivåerna hos R och Co måste nxätspärmzingen Uc tillföras nxätkretsen över en förstärkare 4. Efter förstärkaren 4- likriktas spänningen och den filtreras till punkten P.When Co is connected by means of a moi state R to the alternating voltage generated by the generator 3, the voltage Uc arises across the Co, the value of which is proportional to the magnitude of the Co. Due to the high impedance levels of R and Co, the mains voltage Uc must be applied to the mains circuit across an amplifier 4. After the amplifier 4-, the voltage is rectified and it is filtered to the point P.

Förstärkaren 5 mäter spänningen i punkten P. Om spänningen är konstant (= Co konstant), arbetar förstärkaren 5 liksom förstärkaren 4.Amplifier 5 measures the voltage at point P. If the voltage is constant (= Co constant), amplifier 5 operates like amplifier 4.

Dess utgångsspänning är densamma som spänningen i punkten P. Då är komparatorns 6 utgångsspänning positiv och reläet 7 har släppt. När dörrkanten kommer i närheten av en person eller ett fórexnål, tilltar Co, varvid spänningarna Uc och P blir mindre. Förstärkaren 5 förstärker spänningsändringen i P till sitt flerfaldiga värde. I och med att spänningens P absoluta värde gid< ned, ändras förstärkarens 5 utgångs- spänrﬁng så. att den blir starkare negativ. Ändringen i riktning Inot det negativa är desto större ju större spärnningsändringen var i punkt P. Om förstärker-ens 5 utgångsspänning underskrider komparatorxws 6 aktions- tröskel, slår komparatorns utgångsspärnráng om till negativt. 'Fransis- torn T erhåller basström, och reläet 7 drar till.Its output voltage is the same as the voltage at point P. Then the output voltage of the comparator 6 is positive and the relay 7 has released. When the door edge comes close to a person or a forex needle, Co increases, reducing the voltages Uc and P. Amplifier 5 amplifies the voltage change in P to its multiple value. As the absolute value of the voltage P decreases, the output voltage of the amplifier 5 changes accordingly. that it becomes stronger negative. The change in direction In the negative direction, the larger the voltage change was at point P. If the amplifier's 5 output voltage falls below comparator xws 6 action threshold, the comparator's output voltage range turns to negative. 'The Francisator T receives base current, and the relay 7 turns on.

I och med att förstärkaren 5 har kopplats såsom AC-förstärkare, begynner dess utgångsspänning att stiga mot positivt cmedelbart efter det att värdet av Co inte längre tilltar. När fórstärkarens 5 utgångs- spänning överstiger komparatorns 6 aktionströskel, släpper reläet 7.As the amplifier 5 has been connected as an AC amplifier, its output voltage begins to rise towards positive immediately after the value of Co no longer increases. When the output voltage of the amplifier 5 exceeds the action threshold of the comparator 6, the relay 7 releases.

Dvs reläet 7 kan dra till endast om Co tilltar, och det hålls till- draget endast en kort stund om värdet Co förblir konstant och åter- 8005288-9 Vänder att vara som förut. Mätkretsens operationskärlslighet regleras av trimmern 8, som fastslår komparatorrxs aktionströskel.That is, the relay 7 can only tighten if Co increases, and it is only tightened for a short time if the value Co remains constant and returns to 8005288-9 Turns to be as before. The operating nature of the measuring circuit is regulated by the trimmer 8, which determines the action threshold of the comparator.

I praktiken är dörrarnas frontytor överdragna med elektriskt ledande material 9. I odl för förbättring av mätkänsligheten har dörr- halvans frontyta uppdelats i två Lika stora sektorer. Kapacitansens Co ena pol utgörs av den elektriskt ledande ytan l; den andra polen är jord 2. Kapacitansen i varje sektor mäts på egen kanal. Kanalerna styr självständigt med hjälp av komparatorn 6 reläet 7.In practice, the front surfaces of the doors are coated with electrically conductive material 9. In cultivation to improve the measurement sensitivity, the front surface of the door half has been divided into two equally large sectors. One co of the capacitance is the electrically conductive surface 1; the other pole is earth 2. The capacitance in each sector is measured on its own channel. The channels control the relay 7 independently by means of the comparator 6.

I dörrarnas stängningsfas minskar Co kraftigt, därför att arealen mellan antennen l och jord 2 blir mindre, och den rnotliggande, på samma potential stående dörrytarls inflytande tilltar. I och med att endast ökning av värdet av Co kan åstadkomma tilldragrling av reläet 7, kan dörrarna gå helt fast oaktat det mtliggarxle dörrbladets annalk- ning.In the closing phase of the doors, Co decreases sharply, because the area between the antenna 1 and ground 2 becomes smaller, and the influence of the adjacent door opener standing at the same potential increases. Since only an increase in the value of Co can cause the relay 7 to be tightened, the doors can become completely fixed regardless of the approximation of the door leaf.

Mätningens känslighet förbättras avsevärt un antennsektorn 1 konstrueras odx kopplas på sättet som visas i fig 3. Antennplattan l, 9 består av två elektriskt ledande ytor, mellan vilka ligger en ieeletien 10. När förstärkarens 4 utgångsspänning kopplas till den elektriskt ledande ytan 9, blir den av dörrbladet framkallade kapacitansen inte parallellkopplad med Co, därför att ytans 9 spänning alltid ligger på samma potential som ytan l. Härur följer att Co har litet värde, och även minsta störning (= kapacitansändring) franlbringar en stor föränd- ring i Co's vilovärde.The sensitivity of the measurement is considerably improved when the antenna sector 1 is constructed and connected in the manner shown in Fig. 3. The antenna plate 1, 9 consists of two electrically conductive surfaces, between which lies an element 10. When the output voltage of the amplifier 4 is connected to the electrically conductive surface 9, it becomes of the door leaf did not produce the capacitance connected in parallel with Co, because the voltage 9 of the surface is always at the same potential as the surface 1. It follows that Co has a small value, and even the slightest disturbance (= change in capacitance) produces a large change in Co's rest value.

Mellan förstärkaren 5 och komparatorn 6, skilt i varje kanal, har inkopplats en diod 12 för att möjliggöra parallelldrift av flera antenner. Av praktiska skäl är det fördelaktigt att koppla flera anten- ner parallellt, ty därigenom kan man ännu ytterligare förbättra mät- käns ligheten.A diode 12 has been connected between the amplifier 5 and the comparator 6, separately in each channel, in order to enable parallel operation of several antennas. For practical reasons, it is advantageous to connect several antennas in parallel, because this can further improve the measurement sensitivity.

Claims

8005288-9 CLAIMS 1. Electronic safety strip for the prevention of collision of a moving object, which controls a control device such as a relay (7) and to which belongs at least one antenna (1), which together with a base (2) in its environment forms a capacitor, a voltage source such as a generator (3), from which an alternating voltage has been applied to said antenna, an amplifier (4), to which the control device and the antenna have been connected in such a way that the voltage change resulting from capacitive disturbance in the antenna has led to the control device, characterized in that the voltage from the amplifier (4) has been conducted across a rectifier (ll) to an amplifier (5) which is so coupled that its direct current gain is + 1 but scxn amplifies a voltage change which takes place in the direct DC voltage to its multiple value and which further controls over a comparator (6) the control device (7).

Electronic safety strip according to Claim 1, characterized in that a trimmer potentiometer (8) is connected to the comparator (6) in order to regulate the functional sensitivity.

Electronic safety strip according to Claim 1, characterized in that a diode (12) is connected between the amplifier (5) and the comparator (6).