自动门控制系统和控制方法
【专利摘要】本发明的自动门控制系统主要包括：感应装置，该感应装置可获取自动门入口侧、出口侧和门下一定范围内的环境信息；微处理器，可检测感应装置、门、控制器的工作状态，可接收感应装置传送的视频信息，分析自动门状态和行人行为状态，并输出检测结果或分析结果；控制器，可通过自动门电机等控制自动门打开和关闭。其中感应装置具有网络接口，用于与微处理器通信，该微处理器与控制器通讯，根据对于来自感应装置的信号的分析结果对控制器发出相应指令；紧急制动装置。本发明还提供了一种自动门控制方法。本发明的系统和方法能够准确获得自动门附近环境信息、确保自动门安全运行、智能化程度高且使用舒适。
【专利说明】自动门控制系统和控制方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及到自动门，具体涉及一种自动门的控制系统和控制方法。
【背景技术】
[0002]根据使用场合和功能，自动门通常可以分为自动平移门，自动旋转门，自动折叠门，自动平开门等等，其中自动平移门和自动旋转门使用范围最广，因此，通常所说的自动门、感应门通常指的是自动平移门或自动旋转门。
[0003]自动门因为使用方便、外形美观、有利于建筑节能等优点，被广泛应用于办公大楼、企业、店面、银行、厂房等场所的出入门，主要用于建筑开口部位的人员通行，其一般由不锈钢材质或铝型材制成。现有技术中的自动门控制方法和控制系统，通常是采用控制器、自动门驱动装置和门内外感应装置，当人接近自动门的时候，该感应装置能够感应到人的存在，感应装置将感应信号传送至控制器，控制器根据感应信号通过驱动装置将门打开或使门旋转，当人通过门到达感应范围之外时，门关闭或者门停止旋转。感应装置通常采用红外感应装置或者微波感应装置，在红外感应装置的情况下，感应装置对只要感应到有人或物体靠近便自动开启，通常会存在误触发的情况；微波感应装置的情况下，只能感应移动物体，对于速度较低或相对静止的人体的识别率不很理想，且存在感应死角。可见现有技术中的自动控制系统不够完善。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供自动门控制系统和控制方法，基于对感应装置和控制器功能的改进，提供了一种能够准确获得自动门附近环境信息、确保自动门安全运行、智能化程度高且使用舒适的自动门。
[0005]在本发明的一个方面，提供了一种自动门控制系统，包括:感应装置，微处理器，控制器，紧急制动装置，其中:
感应装置用于获取自动门入口侧、出口侧以及门下一定范围内的环境信息，包括用于获取自动门入口侧和出口侧一定范围内的环境信息两个感应器件，其分别安装在门扇上方门梁内外两侧的中间位置，还包括安装在门扇上适当位置用于检测门下一定范围内环境信息的传感器，用于感应门扇与人/物之间的距离，其中，两个感应器件和安装在门扇上的传感器每一个都包括一传感器单元以及一信号发送单元，两个感应器件采用数字摄像部件，门扇上的传感器采用的是普通传感器；
微处理器，包括时钟单元、存储单元、检测单元、接口单元、交互单元和数据处理单元，其中时钟单元用于提供时间信息；存储单元用于存储用户预定的特性；检测单元用于检测安装后自动门运行中的各项参数，包括当前时间、当前运行模式、调试期间运行中受到的摩擦阻力，正式运行期间门收到的阻力和/或助力，感应装置运行状况、控制器运行状况，并将检测数据发送至微处理器的数据处理单元；接口单元包括用于产生并传输指令信号的传输部分和耦合到传输部分的可编程部分，在调试期间可编程部分通过调试程序对该传输部分进行编程以使传输部分获得预定特性，从而当传输部分发现数据处理单元传送过来的运算结果具有预设特性时，传输部分就产生并传输相应指令信号；交互单元用于实现人机交互；数据处理单元包括感应信号处理单元和分析运算单元，用于对接收到的各类信息进行处理和分析运算，并将处理和分析运算的结果发送到接口单元；
控制器，包括用于驱动门扇平移/旋转的驱动齿轮，用于驱动上述驱动齿轮的电动机，在驱动齿轮和电动机之间具有离合器，还包括用于接收来自微处理器的指令信号的数据接Π ；
紧急制动装置，是一种紧急制动开关。
[0006]其中，自动门是自动旋转门，其中感应装置还包括在旋转门弧形侧壁外边缘上部的传感器，该传感器用于检测旋转门入口处弧形侧壁外边缘附近小范围内是否存在障碍物。
[0007]其中，两个感应器件都各自包括一传感器单元和一信号发送单元，传感器单元采用数字摄像部件，该数字摄像部件包括摄像传感器、摄像电路和A/D转换器，摄像传感器将入射光束转换成电信号，摄像电路将来自摄像传感器的电信号作为模拟信号输出，A/D转换器将来自摄像电路的模拟信号转换成数字信号，之后信号发送单元将该数字信号发送至微处理器。
[0008]其中两个感应器件的感应范围包括三部分，距离门扇较近的底限阈值范围和距离门扇较远的监测阈值范围，以及在底限阈值范围和监测阈值范围之间的阈值范围，数据处理单元的感应信号处理单元对来自上述两个感应器件的视频信号进行处理，将前一时刻的图像帧和下一时刻的后续图像帧进行比较，在两个图像之间进行像素对比，对两个图像中的像素值变化进行计数，通过对多个连续图像帧进行分析得出行人等的运行轨迹以及与门扇之间的距离，之后通过数据处理单元的分析运算单元对行人等的运行轨迹进行计算，判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门，再根据行人等与门扇之间的距离判断该行人等是否进入了阈值范围，之后数据处理单元将判断结果发送到接口单元，若两次判断结果均为是，则接口单元会向控制器发出打开/旋转的指令，若在判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门的判断结果为否，则若该行人等进入了上述底限阈值范围，自动门也会打开/旋转。
[0009]其中将分析运算单元设置为可将检测单元检测到的自动门运行中受到的阻力与预设的阈值阻力进行比较，并将比较结果发送至接口单元，若该阻力大于阈值阻力，则接口单元向控制器发出暂停或减慢自动门运行的指令信号，直至检测单元检测到该阻力消失或者小于阈值阻力。
[0010]本发明还提供了一种自动门控制方法，包括:
安装自动门之后，首先执行调试程序，该调试程序存储在微处理器的存储单元中，在调试过程中，用户根据检测单元的检测结果和使用舒适度通过交互单元设定各项预设值，微处理器的接口单元通过耦合到传输部分的可编程部分通过调试程序对传输部分进行编程，使得该传输部分获得预定特性，从而当传输部分发现微处理器的数据处理单元传送过来的运算结果具有该预设特性时，传输部分就产生并传输相应指令信号，其中所设置的各项预设值被存储到微处理器中；
调试之后，自动门进入常规运行状态，微处理器根据时钟单元的时间信息判断所处时段是否在预设的通过感应信号开启/关闭自动门的时段内，若不在该预设时段内，则该自动门需凭预设的密码才能打开，若在预设时段内，则自动门处于自动处理状态:
其中，通过两个感应器件感应自动门入口侧、出口侧一定范围内的环境信息，该感应范围包括三部分，距离门扇较近的底限阈值范围和距离门扇较远的监测阈值范围，以及在底限阈值范围和监测阈值范围之间的阈值范围，在自动处理状态下，微处理器的感应信号处理单元对来自上述两个感应器件的视频信号进行处理将前一时刻的图像帧和下一个时刻的后续图像帧进行比较，在两个图像之间进行像素对比，对两个图像中的像素值变化进行计数，通过对多个连续图像帧进行分析得出行人等的运行轨迹以及与门扇之间的距离，之后通过数据处理单元的分析运算单元对行人等的运行轨迹进行计算，判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门，再根据行人等与门扇之间的距离判断该行人等是否进入了阈值范围，之后数据处理单元将判断结果发送到接口单元，若两次判断结果均为是，则接口单元会向控制器发出打开/旋转的指令，若在判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门的判断结果为否，则若该行人等进入了上述底限阈值范围，自动门也会打开/旋转；
在自动门平移门关闭/自动旋转门旋转过程中，若检测单元检测到门扇受到阻力作用，则检测单元将该检测信息发送到微处理器，微处理器将该阻力信息与预设的阈值阻力进行比较，若比较结果为该阻力大于阈值阻力，则向控制器发送暂停指令信号。
[0011]其中在自动处理状态下，感应装置将门下一定范围内的环境信息作为感应信号发送到微处理器，微处理器判断门下是否有人/物，并进一步判断该人/物与门扇之间的距离，若判断该距离小于预设的设定值，则向控制器发出减慢速度/暂停的指令信号。
[0012]其中自动门是自动旋转门，其中感应装置还包括在旋转门弧形侧壁外边缘上部的传感器，该传感器用于检测旋转门入口处弧形侧壁外边缘附近小范围内是否存在障碍物。
[0013]其中当在旋转门弧形侧壁外边缘上部的传感器感应到其感应范围内存在障碍物时，微处理器根据该感应信息发出暂停转动的指令信息，并发出语音报警，提示入口处存在障碍物。
[0014]其中在发生紧急事件或其他需要的情况下，通过紧急制动装置来控制自动门状态。
[0015]
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明自动平移门的俯视图；
图2是本发明自动旋转门的俯视图；
图3是根据本发明实施例的自动平移门的结构示意图；
图4是根据本发明实施例的自动旋转门的正视图。
[0017]
【具体实施方式】
[0018]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下文将结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。在下文描述中，将阐述很多具体细节以便充分理解本发明。但是，应注意，本发明能够以不同于本文描述的多种其他方式实施，本领域技术人员在不脱离本发明精神和实质的情况下可作出多种改进，本发明不受下文【具体实施方式】的限制。
[0019]除非另外具体说明，本文中使用的技术术语和科学术语与本发明所属领域的技术人员通常理解的含义相同，本发明说明书中所使用的术语仅用于描述具体实施例的目的，并非旨在限制本发明。
[0020]首先，本发明的自动平移门I包括门扇Ia和lb，如图1中所示，自动旋转门2可为四翼门，包括门扇2a、2b、2c和2d，如图2中所示，或者如图4所示，自动旋转门可为两翼门，包括门扇2e和2f。下文将对本发明的自动门控制系统进行具体描述。
[0021 ] 本发明的自动门控制系统主要包括:感应装置，该感应装置可获取自动门入口侧、出口侧和门下一定范围内的环境信息，例如是否有人、物接近该自动门并进一步获取该人、物与门之间的距离是否达到预设的开启阈值，该感应装置例如为传感器或者立体摄像机等；微处理器，可检测感应装置、门、控制器的工作状态，可接收感应装置传送的视频信息，分析自动门状态和行人行为状态，并根据检测结果或分析结果输出不同的指令至相应部件，例如，若检测结果显示感应装置工作状态不正常，则发出警报，若分析结果显示门入口处行人或物体宽度接近自动门开口大小，则发出停止自动门电机动作的指令，以防发生夹伤情况；控制器，可通过自动门电机控制自动门打开和关闭，若为旋转自动门，则可控制自动门转动或停止。其中感应装置具有网络接口，用于与微处理器通信，该微处理器与控制器通讯，根据对于来自感应装置的信号的分析结果对控制器发出相应指令；紧急制动装置，优选将其安装在总线结构上，特别优选将其安装在与控制器连接的CAN总线上。
[0022]下面将参考附图1-4对本发明自动门控制系统的各部件进行详细描述。
[0023]感应装置
本发明中，感应装置可包括图1、2、4中所示的感应器件11、21，其主要用于获取自动门入口侧、出口侧一定范围内的环境信息，该感应装置的准确度和敏感度是保证自动门安全性的重要指标。
[0024]在本发明中，该感应器件11、21优选为各自两个，对于自动平移门，该感应器件优选安装在门扇上方门梁内外两侧的中间位置，对于自动旋转门，分别安装在旋转门上部的弧形横梁内外两侧的中间位置。
[0025]本发明的感应装置还可另外包括用于感应门下一定范围内环境信息的传感器，优选用于感应门移动方向的人/物与正移动的门扇之间的距离，用于保证门扇与人/物之间的安全距离，确保人/物顺畅舒适地通过自动门。该传感器可以选用普通的红外传感器。
[0026]优选地，对于自动平移门，包括两个该传感器(图中未示出)，在本发明自动平移门的两扇门扇底部适当位置各自安装一个，该传感器用于在门运行过程中感应两扇门扇之间的预定范围内是否存在障碍物，在自动门闭合阶段，当该传感器检测出门扇边缘与障碍物的距离小于某一设定值时，自动平移门门扇停止移动，或者向打开的方向移动。
[0027]对于自动旋转门，包括四个该传感器22’，如图2、4中所示。由于自动旋转门通常是从右侧进入(旋转方向如图2中箭头R所示)，因此优选在与旋转门旋转方向同侧(即，门扇关闭侧)的旋转门门扇上部安装本发明的传感器22’，以便感应该门扇下方预定范围内的环境信息，该预定范围由图2中的部分E示出，当传感器22’检测出该门扇下方有障碍物/行动缓慢的人接近该门扇，与该门扇之间的距离小于某一设定值时，该旋转门可减慢速度，或者暂停，以确保行人等安全舒适地通过该旋转门。
[0028]更优选地，在旋转门进口处的弧形侧壁外边缘上部附加安装传感器S(图2中示出安装了两个传感器S，图4中仅示出了其中一个)，具体位置如图所示，以便全面地检测旋转门入口处弧形侧壁边缘附近小范围内是否存在障碍物，防止夹人事件发生。
[0029]本发明的感应器件和传感器都可包括一传感器单元以及一信号发送单元。其中，感应器件11，21优选采用可以获取视频信息的智能传感器:该传感器单元可包括一摄像部件以及一透明外壳。其中该摄像部件可选为数字摄像部件或红外摄像部件。该传感器单元将自动门附近预设范围内的视频数据实时发送至微处理器，该预设范围例如可包括三个部分，对于自动平移门，可为如图1中实线部分A所示的距门较近范围和虚线部分B所示的距门较远范围以及在A和B之间的中间范围，对于自动旋转门，可为如图2中实线部分C所示的距门较近范围和虚线部分D所示的距门较远范围以及在C和D之间的中间范围(图中未示出中间范围)。其中优选较近范围是底限阈值范围，即，当本发明的自动门控制系统发现人/物进入到该底线阈值范围，自动门即启动，中间范围是阈值范围，较远范围是监测阈值范围。
[0030]优选地，本发明上述的数字摄像部件主要包含镜头、自动对焦机构、摄像传感器、摄像电路和A/D转换器。摄像传感器将入射光束转换成电信号，摄像电路将来自摄像传感器的电信号作为模拟信号输出，A/D转换器将来自摄像电路的模拟信号转换成规定形式的数字信号，之后通过信号发送单元将该数字信号发送至本发明的微处理器。
[0031]微处理器
本发明的微处理器12优选包括时钟单元，存储单元，检测单元，接口单元，交互单元和数据处理单元。
[0032]上述时钟单元用于实时提供时间信息；
存储单元用于存储用户预定的特性，以及预设的密码、账号等信息，并且存储了各种程序，包括安全相关的程序以及调试程序等，当然，本发明的存储单元也可存储感应装置传送的感应信号；
检测单元，用于检测安装后自动门运行中的各项参数，诸如当前时间，当前运行模式，调试期间门运行中受到的摩擦力，正式运行期间门受到的阻力或其他外力，诸如与门转动方向相同的助力，感应装置运行状况、控制器运行状况等，并将检测数据发送至数据处理单元;
接口单元，该接口单元可包括用于产生并传输指令信号以移动门或者使门停止移动的传输部分，和耦合到传输部分的可编程部分，该可编程部分在调试模式下可通过调试程序对所述传输部分编程以使该传输部分获得预定特性，从而当传输部分发现数据处理单元传送过来的运算结果具有预设特性时，传输部分就产生并传输相应指令信号；
交互单元，可设置在总控制室或者自动门两侧墙壁的适当位置处等，用于实现人机交互，可包括输入装置和一显示装置。用户可通过该交互单元输入自动门的预设控制信息，例如，在调试阶段，用户可根据检测单元检测的安装后自动门的各项参数情况，手动输入自动门的运行参数，包括自动门开启后处于打开状态的停滞时间，自动门打开/关闭的正常运行速度、门运行中需减慢运行速度的阻力阈值、表现为人/物与自动门扇之间距离的阈值、底限阈值和监测阈值、门扇打开宽度、通过感应信号启动自动门的时间段、不通过感应信号启动自动门的时间段、开启自动门的账户密码等。当然，对于部分参数用户可选择由本发明自动门控制系统自动完成各项运行参数的优化设定；
数据处理单元，包括一感应信号处理单元和一分析运算单元，用于对接收到的各类信息进行处理和分析运算，并将处理和分析运算的结果发送到接口单元。感应信号处理单元对感应装置传送过来的信号进行处理。其中，该感应信号处理单元能够分辨出在感应范围内的门扇，不会将门扇判断为在感应范围内的人/物，从而不会引起误操作。在感应装置
11、21包括一数字摄像部件的情况下，所述感应信号处理单元适合于处理包括视频数据信号的感应信息，以便判断感应范围内是否有人/物。本发明感应信号处理单元对摄像部件传送过来的视频信号处理的方式为，将前一时刻的图像帧和下一个时刻的后续图像帧进行比较，在两个图像之间进行像素对比，对两个图像中的像素值变化进行计数。如果有人在两个图像帧期间移动，则会记录下大量像素值变化。
[0033]由此，本发明的数据处理单元能够根据多个连续图像帧中像素值变化曲线分析得出行人等的运动轨迹，之后通过数据处理单元的分析运算单元对行人等的运行轨迹进行计算，判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门，再根据行人等与门扇之间的距离判断该行人等是否进入了阈值范围，之后数据处理单元将判断结果发送到接口单元，若两次判断结果均为是，则接口单元会向控制器发出打开/旋转的指令，若在判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门的判断结果为否，则若该行人等进入了上述底限阈值范围，自动门也会打开/旋转。这样，本发明的自动门通过在阈值范围之外的监测阈值范围内即判断行人等是否意欲通过自动门，排除了只是路过自动门却引起自动门开启的情况，带来良好用户体验。
[0034]对于本发明的分析运算单元，具体地，该分析运算单元可对感应信号处理单元的处理结果进行分析和运算得出感应距离值等信息，同时，在运行过程中，该分析运算单元可根据检测单元的实时检测数据运算得出检测结果，并且使得本发明的自动门控制方法可根据预设信息执行操作，例如，当感应装置将感应信号发送至微处理器并经由感应信号处理单元对该感应信号进行处理后，该计算单元经过计算得出此时人/物与自动门扇之间的实际距离，并判断该实际距离是否达到预设的阈值或底限阈值，若达到阈值或底限阈值则执行开门操作。或者，例如当检测单元检测到自动门运行受到一阻力作用时，便将该阻力信息发送至微处理器，微处理器中数据处理单元的计算单元将该阻力信息与预设的阈值阻力进行比较，并将比较结果发送到接口单元，若该阻力大于等于阈值阻力，则强制停止自动门继续运行，直至检测单元检测到该阻力消失或小于阈值阻力，以防发生夹人伤人事件。或者，对于自动旋转门，当检测单元检测到门扇受到与门扇转动方向相同的助力作用，并将该检测信息发送到微处理器时，微处理器的数据处理单元也将该助力信息与预设的阈值相比较，若大于阈值，则暂停转动，以防造成不安全后果。
[0035]控制器包括:驱动齿轮14，该驱动齿轮可驱动自动平移门进行平移运动，或者驱动旋转门进行旋转运动；用于驱动上述驱动齿轮的电动机13 ;在驱动齿轮和电动机之间的离合器(图中未标示)；和用于接收来自微处理器的控制信号或指令信号的数据接口(图中未示出)。微处理器的接口单元可通过一锁存电路将指令信号传送至控制器，可以变因短路或者闻压冲击对本发明的控制系统造成的损耗，提闻系统稳定性。
[0036]紧急制动装置
本发明的紧急制动装置(附图中未示出)例如可以是紧急制动按钮、紧急制动开关等。对于自动平移门，优选将该紧急制动装置设置成三个档位，第一个档位表示该紧急制动装置无效，此时，自动门正常操作；第二个档位表示紧急开门，第三个档位表示紧急关门，在第二个档位和第三个档位时，自动门强行执行相应操作，忽略各项其他因素。用户可根据实际情况进行选择，例如门内空间发生险情急需疏散人群时，可选择第二档位，当门外空间发生特殊情况需保护门内空间时，可选择第三个档位。对于自动旋转门，优选将紧急制动装置设置成两个档位，第一个档位表示该紧急制动装置无效，此时，自动门正常操作；第二个档位表示紧急关门，此时自动门强行执行关门操作，使得门扇处于人/物无法通过的状态，而忽略各项其他因素。
[0037]本发明的自动门控制系统还可以报警装置，该报警装置可以是发声的报警电路，在该种情况下，该发声报警电路可主要由一电流电阻、一开关管以及一扬声器组成，本发明的微处理器与该报警装置相连接，从而，当微处理器判断出其运算结果属于某种预设情况时，即发声以报警。
[0038]当然，本发明的自动门控制系统还可包括以手动操作部件，用于人工指定该自动门是处于密码开启状态还是自动处理状态。
[0039]下文将参照上文描述的本发明的自动门控制系统描述本发明的自动门控制方法。
[0040]在本发明的自动门控制方法中，安装自动门之后，首先可执行调试程序。该调试程序可存储在微处理器的存储单元中。对于自动平移门，用户可从关闭位置手动移动门扇到打开位置，通过移动门扇的该操作，检测单元可经检测获得门扇正常运行时的摩擦阻力，用户可据此设置阻力阈值，用户也可结合使用舒适度等，获得最佳门开启宽度，以及其他与门扇该打开的移动和位置相关参数的参考值并将其存储到微处理器中，此时将门扇移动至关闭位置，检测单元此时获得与该位置相关参数的参考值并将其存储到微处理器中，检测单元检测门的移动距离等并将其存储到微处理器中。该开门位置可以是自动平移门的轨道终点。对于自动旋转门，用户可手动从一初始位置转动门扇360度，检测单元会自动检测与门转动相关的各项参数并将其存储到微处理器中。并且，在该调试期间，也可以设定自动门开启后处于打开状态的停滞时间、自动门的打开/关闭运行速度、门扇打开宽度(以上几项是针对自动平移门)、旋转门在一次感应触发旋转后的停止位置、旋转门门扇上的传感器22’的感应范围和人/物与门扇距离的设定值、旋转门侧壁外边缘上的传感器S的感应范围(以上几项是针对自动旋转门)、表现为人/物与自动门扇之间距离的阈值、底限阈值和监测阈值、每一天中通过感应信号启动自动门的时间段、不通过感应信号而是通过密码启动自动门的时间段、开启自动门的账户密码等(上述几项对自动平移门和自动旋转门普遍适用)。
[0041]上述各项参数的预先设置可通过交互单元进行。该交互单元可设置在总控制室或者自动门两侧墙壁的适当位置处等，用于实现人机交互，可包括输入装置和一显示装置。用户可通过该交互单元输入自动门的预设控制信息，例如，在调试阶段，用户可根据检测单元检测的安装后自动门的各项参数情况，手动输入自动门的运行参数，包括自动门开启后处于打开状态的停滞时间，自动门打开/关闭的正常运行速度、门运行中需减慢运行速度的阻力阈值、表现为人/物与自动门扇之间距离的阈值、底限阈值和监测阈值、门扇打开宽度、通过感应信号开启/关闭自动门的时间段、不通过感应信号打开/关闭自动门的时间段、开启自动门的账户密码等。当然，对于部分参数，用户可选择由本发明自动门控制系统自动完成各项运行参数的优化设定；
调试程序期间，微处理器的接口单元通过耦合到传输部分的可编程部分通过调试程序对传输部分进行编程，使得该传输部分获得预定特性，从而当传输部分发现微处理器的数据处理单元传送过来的运算结果具有该预设特性时，传输部分就产生并传输相应指令信号。
[0042]调试之后，自动门进入常规运行状态。
[0043]在自动门常规运行状态下，在本发明的检测单元可检测安装后自动门运行中的各项参数，诸如当前时间，当前运行模式，门受到的阻力，感应装置运行状况、控制器运行状况等，并将检测数据发送至数据处理单元。
[0044]在常规运行状态下，微处理器根据时钟单元的时间信息判断所处时段是否在预设的通过感应信号开启/关闭自动门的时段内，若不在该预设时段内，则该自动门需凭预设的密码才能打开，若在预设时段内，则自动门处于自动处理状态:
当然，本发明的自动门控制方法也可通过手动方法选择本发明的自动门处于自动处理状态还是密码开启状态。
[0045]在自动处理状态下，感应装置通过传感器单元获取感应信号并通过信号发送单元将感应信号发送至微处理器。该传感器单元优选采用可以获取视频信息的智能传感器:该传感器可包括一摄像部件以及一透明外壳。其中该摄像部件可选为数字摄像部件或红外摄像部件。该传感器单元将自动门附近预设范围内的视频数据实时发送至微处理器，该预设范围例如可包括三个部分，对于自动平移门，可为如图1中实线部分A所示的距门较近范围和虚线部分B所示的距门较远范围以及在A和B之间的中间范围，对于自动旋转门，可为如图2中实线部分C所示的距门较近范围和虚线部分D所示的距门较远范围以及在C和D之间的中间范围(图中未示出中间范围)。其中优选较近范围是底限阈值范围，即，当本发明的自动门控制系统发现人/物进入到该底线阈值范围，自动门即启动，中间范围是阈值范围，较远范围是监测范围。
[0046]优选地，本发明的数字摄像部件主要包含镜头、自动对焦机构、摄像传感器、摄像电路和A/D转换器。摄像传感器将入射光束转换成电信号，摄像电路将来自摄像传感器的电信号作为模拟信号输出，A/D转换器将来自摄像电路的模拟信号转换成规定形式的数字信号，之后，通过信号发送单元将该数字信号发送至本发明的微处理器。
[0047]微处理器中的数据处理单元用于处理接收的各种信号。并将经过分析处理运算的信号发送到微处理器的接口单元，接口单元的传输部分判断接收到的该信号是否具有其在调试模式下获得的预定特性，若具有该预定特性，传输部分就产生相应指令信号并将该指令信号发送至控制单元，从而控制单元执行相应操作。
[0048]需注意，本发明的感应信号处理单元能够分辨出在感应范围内的门扇，不会将门扇判断为在感应范围内的人/物，从而不会引起误操作。
[0049]在感应装置包括一数字摄像部件的情况下，所述感应信号处理单元适合于处理包括视频数据信号的感应信息，判断感应范围内是否有人/物。本发明感应信号处理单元对摄像部件传送过来的视频信号处理的方式为，将前一时刻的图像帧和下一个时刻的后续图像帧进行比较，在两个图像之间进行像素对比，对两个图像中的像素值变化进行计数。如果有人在两个图像帧期间移动，则会记录下大量像素值变化。由此，本发明的数据处理单元能够根据多个连续图像帧中像素值变化曲线分析得出行人等的运动轨迹。通过对多个连续图像帧进行分析得出行人等的运行轨迹以及与门扇之间的距离，之后通过数据处理单元的分析运算单元对行人等的运行轨迹进行计算，判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门(例如，当行人等在监测阈值范围内，运动轨迹是径直朝向自动门的入口，则判断该行人等想要通过自动门)，再根据行人等与门扇之间的距离判断该行人等是否进入了阈值范围，之后数据处理单元将判断结果发送到接口单元，若两次判断结果均为是，则接口单元会向控制器发出打开/旋转的指令，若在判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门的判断结果为否，则若该行人等进入了上述底限阈值范围，自动门也会打开/旋转。这样，本发明的自动门通过在阈值范围之外判断行人等是否意欲通过自动门，排除了只是路过自动门却引起自动门开启的情况，带来良好用户体验。
[0050]同时，安装在自动门门扇上适当位置处的传感器也可实时将其感应信息发送至本发明的微处理器，进而，本发明的自动门控制方法能够实时感应门扇附近是否有人/物与门扇之间距离小于一设定值，若小于该设定值，则自动门执行防止门扇撞人夹人的相应操作，例如，对于自动旋转门，门扇减慢移动速度或停止，对于自动平移门，门扇停止或向门打开方向移动。
[0051]具体地，对于自动旋转门，旋转门门扇上的传感器22’会感应门下是有存在人/物，并进一步感应到该人/物与门扇之间的距离，并将该感应值发送到微处理器，微处理器的分析运算单元将该感应值与预先设定的设定值相比较，若小于等于该设定值，微处理器便向控制器发出减慢转动速度或暂定转动的指令，这样，本发明的自动门控制方法可以方便运动缓慢的老年人等顺利且舒适地通过该自动门。同时，旋转门侧壁外边缘上的传感器S感应其感应范围是否存在障碍物，并将感应信息传送至微处理器，微处理器根据该感应信息发出暂停转动的指令，并发出语音警报，提示入口处存在障碍物。
[0052]同样，具体地，对于自动平移门，门扇上的传感器会感应到人/物与门扇之间的距离，并将该感应值发送到微处理器，微处理器的分析运算单元将该感应值与预先设定的设定值相比较，若小于等于该设定值，微处理器便向控制器发出减慢转动速度或暂定转动的指令。
[0053]数据处理单元的分析运算单元，可对感应信号处理单元的处理结果进行分析和运算得出感应距离值等信息，可根据检测单元的检测数据运算得出检测结果，并且可根据预设信息执行操作，例如，当感应装置将感应信号发送至微处理器并经由感应信号处理单元对该感应信号进行处理后，该计算单元经过计算得出此时人/物与自动门扇之间的实际距离，并判断该实际距离是否达到预设的阈值或底限阈值，若达到阈值或底限阈值则执行开门操作。或者，例如当检测单元检测到自动门运行受到一阻力作用时，便将该阻力信息发送至微处理器，微处理器数据处理单元的计算单元将该阻力信息与预设的阈值阻力进行比较，若判断实际阻力大于等于阈值阻力，则强制停止自动门继续运行直至阻力消失或小于阈值阻力，以防发生夹人伤人事件。
[0054]接口单元将指令信号发送至控制器之后，控制器可通过电动机和驱动齿轮进行驱动操作，驱动自动平移门平移，或者驱动自动旋转门旋转。
[0055]在发生紧急事件或其他需要的情况下，通过紧急制动装置来控制自动门状态。对于自动平移门，紧急制动装置具有三个档位，第一个档位表示该紧急制动装置无效，此时，自动门正常操作；第二个档位表示紧急开门，第三个档位表示紧急关门，在第二个档位和第三个档位时，自动门强行执行相应操作，忽略各项其他因素。对于自动旋转门，紧急制动装置可具有两个档位，第一个档位表示该紧急制动装置无效，此时，自动门正常操作；第二个档位表示紧急关门，此时自动门强行执行关门操作，使得门扇处于人/物无法通过的状态，而忽略各项其他因素。
[0056]上文借助于实例描述了本发明的几种实施方式，描述较为具体和详细，应注意，不认为上文描述构成对本发明保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明构思的情况下，可对上述实施方式作出多种变化和改进，认为这种变化和改进都属于本发明的保护范围。本发明的保护范围仅由所附权利要求限定。
【权利要求】
1.一种自动门控制系统，包括:感应装置，微处理器，控制器，紧急制动装置，其中: 感应装置用于获取自动门入口侧、出口侧以及门下一定范围内的环境信息，包括用于获取自动门入口侧和出口侧一定范围内的环境信息两个感应器件，其分别安装在门扇上方门梁内外两侧的中间位置，还包括安装在门扇上适当位置用于检测门下一定范围内环境信息的传感器，用于感应门扇与人/物之间的距离，其中，两个感应器件和安装在门扇上的传感器每一个都包括一传感器单元以及一信号发送单元，两个感应器件采用数字摄像部件，门扇上的传感器采用的是普通传感器； 微处理器，包括时钟单元、存储单元、检测单元、接口单元、交互单元和数据处理单元，其中时钟单元用于提供时间信息；存储单元用于存储用户预定的特性；检测单元用于检测安装后自动门运行中的各项参数，包括当前时间、当前运行模式、调试期间运行中受到的摩擦阻力，正式运行期间门收到的阻力和/或助力，感应装置运行状况、控制器运行状况，并将检测数据发送至微处理器的数据处理单元；接口单元包括用于产生并传输指令信号的传输部分和耦合到传输部分的可编程部分，在调试期间可编程部分通过调试程序对该传输部分进行编程以使传输部分获得预定特性，从而当传输部分发现数据处理单元传送过来的运算结果具有预设特性时，传输部分就产生并传输相应指令信号；交互单元用于实现人机交互；数据处理单元包括感应信号处理单元和分析运算单元，用于对接收到的各类信息进行处理和分析运算，并将处理和分析运算的结果发送到接口单元； 控制器，包括用于驱动门扇平移/旋转的驱动齿轮，用于驱动上述驱动齿轮的电动机，在驱动齿轮和电动机之间具有离合器，还包括用于接收来自微处理器的指令信号的数据接Π ； 紧急制动装置，是一种紧急制动开关。
2.如权利要求1所述的自动门控制系统，其中，自动门是自动旋转门，其中感应装置还包括在旋转门弧形侧壁外边缘上部的传感器，该传感器用于检测旋转门入口处弧形侧壁外边缘附近小范围内是否存在障碍物。
3.如权利要求1所述的自动门控制系统，其中，两个感应器件都各自包括一传感器单元和一信号发送单元，传感器单元采用数字摄像部件，该数字摄像部件包括摄像传感器、摄像电路和A/D转换器，摄像传感器将入射光束转换成电信号，摄像电路将来自摄像传感器的电信号作为模拟信号输出，A/D转换器将来自摄像电路的模拟信号转换成数字信号，之后信号发送单元将该数字信号发送至微处理器。
4.如权利要求1-3中任一项所述的自动门控制系统，其中两个感应器件的感应范围包括三部分，距离门扇较近的底限阈值范围和距离门扇较远的监测阈值范围，以及在底限阈值范围和监测阈值范围之间的阈值范围，数据处理单元的感应信号处理单元对来自上述两个感应器件的视频信号进行处理，将前一时刻的图像帧和下一时刻的后续图像帧进行比较，在两个图像之间进行像素对比，对两个图像中的像素值变化进行计数，通过对多个连续图像帧进行分析得出行人等的运行轨迹以及与门扇之间的距离，之后通过数据处理单元的分析运算单元对行人等的运行轨迹进行计算，判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门，再根据行人等与门扇之间的距离判断该行人等是否进入了阈值范围，之后数据处理单元将判断结果发送到接口单元，若两次判断结果均为是，则接口单元会向控制器发出打开/旋转的指令，若在判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门的判断结果为否，则若该行人等进入了上述底限阈值范围，自动门也会打开/旋转。
5.如权利要求1-3中任一项所述的自动门控制系统，其中将分析运算单元设置为可将检测单元检测到的自动门运行中受到的阻力与预设的阈值阻力进行比较，并将比较结果发送至接口单元，若该阻力大于阈值阻力，则接口单元向控制器发出暂停或减慢自动门运行的指令信号，直至检测单元检测到该阻力消失或者小于阈值阻力。
6.一种自动门控制方法，包括: 安装自动门之后，首先执行调试程序，该调试程序存储在微处理器的存储单元中，在调试过程中，用户根据检测单元的检测结果和使用舒适度通过交互单元设定各项预设值，微处理器的接口单元通过耦合到传输部分的可编程部分通过调试程序对传输部分进行编程，使得该传输部分获得预定特性，从而当传输部分发现微处理器的数据处理单元传送过来的运算结果具有该预设特性时，传输部分就产生并传输相应指令信号，其中所设置的各项预设值被存储到微处理器中； 调试之后，自动门进入常规运行状态，微处理器根据时钟单元的时间信息判断所处时段是否在预设的通过感应信号开启/关闭自动门的时段内，若不在该预设时段内，则该自动门需凭预设的密码才能打开，若在预设时段内，则自动门处于自动处理状态: 其中，通过两个感应器件感应自动门入口侧、出口侧一定范围内的环境信息，该感应范围包括三部分，距离门扇较近的底限阈值范围和距离门扇较远的监测阈值范围，以及在底限阈值范围和监测阈值范围之间的阈值范围，在自动处理状态下，微处理器的感应信号处理单元对来自上述两个感应器件的视频信号进行处理将前一时刻的图像帧和下一个时刻的后续图像帧进行比较，在两个图像之间进行像素对比，对两个图像中的像素值变化进行计数，通过对多个连续图像帧进行分析得出行人等的运行轨迹以及与门扇之间的距离，之后通过数据处理单元的分析运算单元对行人等的运行轨迹进行计算，判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门，再根据行人等与门扇之间的距离判断该行人等是否进入了阈值范围，之后数据处理单元将判断结果发送到接口单元，若两次判断结果均为是，则接口单元会向控制器发出打开/旋转的指令，若在判断在监测阈值范围内该行人等是否想要通过自动门的判断结果为否，则若该行人等进入了上述底限阈值范围，自动门也会打开/旋转； 在自动门平移门关闭/自动旋转门旋转过程中，若检测单元检测到门扇受到阻力作用，则检测单元将该检测信息发送到微处理器，微处理器将该阻力信息与预设的阈值阻力进行比较，若比较结果为该阻力大于阈值阻力，则向控制器发送暂停指令信号。
7.如权利要求6所述的方法，其中在自动处理状态下，感应装置将门下一定范围内的环境信息作为感应信号发送到微处理器，微处理器判断门下是否有人/物，并进一步判断该人/物与门扇之间的距离，若判断该距离小于预设的设定值，则向控制器发出减慢速度/暂停的指令信号。
8.如权利要求6所述的方法,其中自动门是自动旋转门，其中感应装置还包括在旋转门弧形侧壁外边缘上部的传感器，该传感器用于检测旋转门入口处弧形侧壁外边缘附近小范围内是否存在障碍物。
9.如权利要求8所述的方法，其中当在旋转门弧形侧壁外边缘上部的传感器感应到其感应范围内存在障碍物时，微处理器根据该感应信息发出暂停转动的指令信息，并发出语音报警，提示入口处存在障碍物。
10.如权利要求6所述的方法，其中在发生紧急事件或其他需要的情况下，通过紧急制动装置来控制自动门状态。
【文档编号】E05F15/00GK104234575SQ201410481436
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月21日 优先权日:2014年9月21日
【发明者】王俭俭 申请人:王俭俭