用于通道门的智能控制方法、控制装置以及智能通道门与流程

本发明涉及通道门，尤其涉及一种通道门的智能控制方法，通道门的智能控制装置，以及智能通道门。

背景技术：

申请号为201621034103.0的中国专利公开了一种用于通道门的驱动装置及通道门，该通道门的门体一侧通过转轴铰接在门柱上；能够将门体的重力转移至门柱，相比于现有技术中采用合页式的开关门体，能够有效避免门体受重力影响的问题，能够保障门体旋转时具有较高的灵活性，延长了通道门的使用寿命。该用于通道门的驱动装置安装在门柱顶部，从动齿轮底部的传动轴通过联轴器连接所述通道门的上门轴，进而控制门体旋转。该驱动装置的安装位置在门柱顶部，占用空间小，使用环境安全性高，不会受到外部因素(雨水、杂物等)影响，避免漏电等故障，不会对过往行人造成安全影响。并且，该驱动装置直接采用驱动上门轴的方式带动门体旋转，控制准确性高。

上述中国专利虽然已解决了传统通道门的诸多技术问题，获得了较佳的技术效果。然而，经过不断的实践验证和研究，发明人进一步发现，这种改进后的通道门及其驱动装置仍然存在一些技术问题，主要包括：

1、由于通道门只能单方向旋转开门，存在着安全隐患。具体而言，对于只能单向旋转开门的通道门，当人从门体背侧过来时，由于人的行走方向与门体转动方向相反，因此门体可能会碰撞到人。进一步，有些时候通道门的两侧会都有人，既有要进去的，也有要出来的，由于通道门是由电机驱动自动旋转开门，如果此时突然开门，站在门背后的人，尤其是行动不便的老人以及不具备安全意识的小朋友，就可能会被门碰撞甚至倒地，从而酿成安全事故。

2、其驱动装置中的电机寿命短，容易被损坏。由于其电机输出轴和门轴之间通过相互啮合的两个齿轮(一个主动齿轮和一个从动齿轮)进行动力传递，如果门受外力而强制快速转动，则该转动会通过该相互啮合的两个齿轮直接反向传递给电机的输出轴，极易对电机造成伤害甚至损坏。

3、该通道门的维护周期短。由于驱动装置中的从动齿轮底部的传动轴通过联轴器连接通道门的上门轴，开门次数达到一定数量后就要更换该联轴器，否则联轴器位置的松动会影响正常开关门，因此，这种连接结构导致了维护周期较短。

4、其位置检测装置包括联动轴、检测电路板、以及集成有触发元件的旋转盘，检测板通过连接安装件安装在上安装板的上端面，该检测电路板中部设有通孔，位于所述检测电路板中部通孔的周向位置设置有多个感应元件；所述联动轴一端穿过所述检测电路板中部通孔与从动齿轮中心连接，以伴随所述从动齿轮同步旋转；所述旋转盘固接在所述联动轴伸出于所述检测电路板的另一端部，所述触发元件与所述感应元件之间留有间隙。可见，上述专利中采用的这种位置检测装置结构复杂，不但安装不方便，而且成本高，易产生故障。

基于对上述技术问题的发现，申请人利用其专业技术知识通过研究创新，提出了本发明创造。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种用于通道门的智能控制方法及智能控制装置，以解决现有通道门只能单方向旋转开门容易酿成安全事故的技术问题。

本发明的第二目的是提供一种用于通道门的智能控制装置，以进一步解决现有通道门的门体在受外力而强制快速转动时极易对电机造成伤害甚至损坏的技术问题。

本发明的第三目的是提供一种用于通道门的智能控制装置，以进一步解决现有通道门的维护周期短的技术问题。

本发明的第四目的是提供一种用于通道门的智能控制装置，以进一步解决现有通道门的位置检测装置结构复杂，安装不方便，成本高，易产生故障的技术问题。

本发明的第五目的是提供一种智能通道门。

为达上述第一目的，本发明提供了一种用于通道门的智能控制方法，所述智能控制方法包括：采集门体两侧的图像；对采集的图像处理，获取门体两侧的来人信息；以及根据门体两侧的来人信息自适应控制门体的开启方向。

优选地，所述来人信息包括：来人方向、双方向来人数量对比和双方向来人到达时间对比，对应地，所述根据门体两侧的来人信息自适应控制门体的开启方向的步骤包括：当仅进入方向或仅出去方向有来人时，控制门体向无来人一方旋转开启；当双方向均有来人但到达门体时间不同时，控制门体向后到一方旋转开启；以及当双方向来人到达门体时间相同但人数不同时，控制门体向人数少的一方旋转开启。

为达上述第一目的，本发明还提供了一种用于通道门的智能控制装置，所述智能控制装置包括：安装于通道门处用于采集通道门门体两侧图像的图像采集装置(10)；与所述图像采集装置连接用于对采集的图像处理自适应控制门体开启方向的处理装置(20)；以及与所述处理装置连接驱动门体转动的门体驱动装置(30)。

为达上述第二目的，在上述用于通道门的智能控制装置中，优选地，所述门体驱动装置(30)包括支撑架(31)、减速电机(34)、控制电路板、传动装置(33)和位置检测装置；所述支撑架由上安装板(311)和通过多个安装柱(312)连接在所述上安装板下侧的下安装板(313)组成，一传动轴(37)从所述下安装板下侧向上贯穿该下安装板并通过轴承(36)分别与所述上安装板和所述下安装板连接；所述减速电机(34)安装于所述上安装板上其输出轴贯穿所述上安装板并通过轴承与所述下安装板连接；所述传动装置(33)包括设置在所述上安装板和所述下安装板之间的主动齿轮(331)、从动齿轮(333)和过渡齿轮(332)，所述主动齿轮固定在所述减速电机的输出轴上，所述从动齿轮固定在所述传动轴上，所述过渡齿轮通过轴支撑于所述主动齿轮和所述从动齿轮之间且分别与所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合。

为达上述第三目的，在上述用于通道门的智能控制装置中，优选地，所述门体驱动装置(30)还包括一个门体连接板(32)，所述门体连接板(32)位于所述下安装板的下侧且其中心与所述传动轴(37)固定连接，所述门体连接板还设置有多个装配孔(321)。

为达上述第四目的，在上述用于通道门的智能控制装置中，优选地，所述位置检测装置包括霍尔传感器和计数器，所述霍尔传感器安装于所述减速电机的定子上，所述计数器与所述霍尔传感器电连接，所述减速电机运转时，所述计数器对该电机的转子的转动周数计数，从而获得门体的实时位置。

优选地，所述计数器为mcu或cpu中的计数器或计数程序。

优选地，所述位置检测装置还包括至少一个比较器，所述至少一个比较器分别与所述计数器连接，用于将计数器值与设定值比较判断门体是否到达相应的设定位置。

为达上述第五目的，本发明提供了一种智能通道门，其包括门体(50)和两个门柱(40、60)，所述门体通过上门轴和下门轴(41)铰接于其中一个门柱(40)，所述的一个门柱上端设置有门体的控制装置，另一个门柱(60)与门体之间设置门锁，其中，所述门体的控制装置为上述任意一项所述的智能控制装置。

在上述的智能通道门中，优选地，所述的一个门柱(40)与门体(50)之间的间隙(40’)的宽度为3至8厘米。

在上述的智能通道门中，优选地，所述门锁为电插锁，所述通道门还设置有应急控制开关，应急控制开关按下后，所述电插锁失电，锁舌缩回锁体中。

在上述的智能通道门中，优选地，所述门体(50)包括框体(52)和安装在所述框体两侧的信息显示面板(53)，所述信息显示面板与所述框体之间设置有第一锁合元件(55)以及利用重力自动锁合的第二锁合元件(54)，所述第二锁合元件包括一弓形安装片(541)和一个工字形锁舌(542)，所述弓形安装片固定于门体的上边框与所述上边框间形成一容纳空间，所述工字形锁舌插设于所述容纳空间可上下滑动。

在上述的智能通道门中，优选地，所述门体的右边框(51)可拆卸地安装在门体的上边框和下边框的右端。

在上述的智能通道门中，优选地，所述智能通道门还设置有提示装置，所述提示装置与所述智能控制装置连接，用于在执行开门动作前发出提示信息。

在上述的智能通道门中，优选地，所述门体的边框具有中空结构，相关信号线和电源线设置于门体边框的中空结构、门轴和门柱内。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明通过采集门体两侧图像处理后获得门体两侧的来人信息，进而根据门体两侧的来人信息自适应控制门体的旋转方向，从而能够大大减少开门时门体碰撞到人。

本智能控制装置中，通过设置过渡齿轮，能够有效减小门体在受外力而强制快速转动时传递至电机的作用力，进而有效减小该情况下对电机造成的伤害。

本智能控制装置中，通过上述门体连接板将传动轴与门体直接连接，相比于现有采用联轴器连接传动轴和上门轴的方案，本发明方案能够有效延长通道门的维护周期，降低维护成本。

本智能控制装置中，通过对电机转子的转动周数计数来实现门体位置的检测，判断门的开启角度，相比于现有技术中采用的复杂的位置检测装置，本发明中的位置检测装置具有结构简单，易于安装，成本低，故障率低等特点。

附图说明

图1为一些实施例中用于通道门的智能控制方法的流程图；

图2为一些实施例中用于通道门的智能控制装置的原理框图；

图3为一些实施例中门体驱动装置的结构图；

图4为一些实施例中门体驱动装置的爆炸图；

图5为一些实施例中位置检测装置的原理框图；

图6为一种智能通道门的结构示意图；

图7为其中第二锁合元件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

参照图1，一些实施例用于通道门的智能控制方法包括以下步骤：

步骤s1、采集门体两侧的图像。具体应用中，可以用一个图像采集装置，也可以采用两个图像采集装置。如采用一个图像采集装置，其安装位置应使镜头能够采集到门体两侧的一定区域内的图像。如果采用两个图像采集装置，则一个的镜头朝向门体内侧，另一个的镜头朝向门体外侧，分别采集门体两侧一定区域内的图像。

步骤s2、对采集的图像处理，获取门体两侧的来人信息。

作为一种较佳实施例，所述门体两侧的来人信息包括：来人方向、双方向来人数量对比和双方向来人到达时间对比。通过图像分割技术可以获取来人数量，而利用图像帧的时间可以获得来人到达时间，对于这些技术本身而言均为本领域的公知常识，这里不再赘述。获得的来人信息可以用不同的代码或数值表示，例如：可以用000表示双方向均无来人；用001表示进入方向有来人且出去方向无来人；用010表示进入方向无来人且出去方向有来人；用011表示双方向均有来人且进入方向来人先到；用100表示双方向均有来人且出去方向来人先到；用101表示双方向来人同时到且进入方向人数较多；用110表示双方向来人同时到且出去方向人数较多；用111表示双方向来人同时到达且人数相同。

步骤s3、根据门体两侧的来人信息自适应控制门体的开启方向。

一种较佳实施例中，所述门体两侧的来人信息包括：来人方向、双方向来人数量对比和双方向来人到达时间对比。相应地，根据门体两侧的来人信息自适应控制门体的开启方向的方法如下：当仅进入方向或仅出去方向有来人时，控制门体向无来人一方旋转开启；当双方向均有来人但到达门体时间不同时，控制门体向后到一方旋转开启；以及当双方向来人到达门体时间相同但人数不同时，控制门体向人数少的一方旋转开启。而当双方向来人到达门体时间相同且人数也相同时，则随机选择一种开启方向。需要指出，上述来人信息包括了多种信息，使得在人流巨大的复杂环境下仍然能够大大减少开门碰撞行人之情行。但本发明并不限于此，来人信息也可仅采用其中一种或两种，例如在一些人流小的地方也可以仅采用来人方向作为来人信息实现对开门旋转方向的自适应控制。

通过上述方法，能够自动根据通道门门体两侧的来人信息自适应控制门体的开启方向，从而能够最大限度减少开门撞人事故。

参照图2，一些实施例用于通道门的智能控制装置包括：图像采集装置10，处理装置20，门体驱动装置30。

其中，图像采集装置10安装于通道门处，用于采集通道门门体两侧的图像。在有些实施例中，采用一个图像采集装置，其安装位置应使镜头能够采集到门体两侧的一定区域内的图像。还有一些实施例中，采用两个图像采集装置，其中一个的镜头朝向门体内侧，另一个的镜头朝向门体外侧，分别采集门体两侧一定区域内的图像。

处理装置20能够对采集的图像处理，通过对图像处理获取门体两侧的来人信息，进而根据门体两侧的来人信息自适应控制门体的开启方向。一些实施例中，处理装置20采用一个mcu、cpu或单片机等，在其内部存储或固化有程序来实现开门方向的判决。本领域技术人员理解，在计算机领域，软件可以被做成固件或者芯片，因此，作为一种实施例，所述处理装置20还可以具有上述功能的专用芯片。

上述处理装置20可以设置于所述门体驱动装置30内，也可以作为一个独立的装置与门体驱动装置30连接使用。

参照图3和图4，门体驱动装置30包括支撑架31、减速电机34、控制电路板(图中未示出)、传动装置33和位置检测装置(图中未示出)。

其中，所述支撑架31由上安装板311和下安装板313组成，二者通过多个安装柱312组合，在上安装板311和下安装板313之间构成了传动装置33的容置空间314，下安装板313上设置有与门柱连接的装配孔315和过线孔316，一传动轴37从所述下安装板313下侧向上贯穿该下安装板313并通过轴承36分别与所述上安装板311和所述下安装板313连接。

所述减速电机34安装于所述上安装板311上其输出轴贯穿所述上安装板311通过轴承与所述下安装板313连接。

所述传动装置33包括设置在所述上安装板311和所述下安装板313之间(即上述容置空间314中)的主动齿轮331、从动齿轮333和过渡齿轮332，所述主动齿轮331固定在所述减速电机34的输出轴上，所述从动齿轮333固定在所述传动轴37上，所述过渡齿轮332通过轴支撑于所述主动齿轮331和所述从动齿轮333之间且分别与所述主动齿轮331和所述从动齿轮333啮合。

减速电机34运转时，其输出轴带动主动齿轮331转动、主动齿轮331通过过渡齿轮332带动从动齿轮333同步转动，从动齿轮333再带动传动轴37转动，实现动力的传递。

当门体受外力而强制快速转动时，该转动对传动装置33的作用力经过过渡齿轮332后将会减弱很多，从而能够大大减弱传递到减速电机34的作用力，有效保护减速电机34。

优选地，所述门体驱动装置30还包括一个门体连接板32，所述门体连接板32位于所述下安装板313的下侧，门体连接板32中心设置一安装孔322，传动轴37下端固定在该安装孔322，也即门体连接板32的中心与所述传动轴37固定连接，此外，在所述门体连接板32设置有多个装配孔321，门体连接板32通过该多个装配孔321固定到门体的上框。借由该设计，传动轴37直接充当了门体的上门轴，传动轴37通过门体连接板37直接固定在门体的上框。相比于申请号为201621034103.0的中国专利，本申请中省略了上门轴和联轴器，大大延长了通道门的免维护周期，降低了维护成本。优选地，在门体连接板32和门体的上框之间还设置胶垫。

图中35所示为电路板安装架，该电路板安装架35垂直地设置在上安装板311上且位于图3中靠近右端处，而图3中左侧处用于装配门柱，可以看出，该电路板安装架35设置在远离门柱的一侧。借此设计，能够将电路板支撑在远离门柱的一侧，方便对电路板进行安装及调试，以及方便观察电路板上显示装置显示的相信息。

上述门体驱动装置30还有一外壳，在图中未示出。

参照图5，优选地，所述位置检测装置包括霍尔传感器351和计数器352，所述霍尔传感器351安装于所述减速电机的定子上，所述计数器352与所述霍尔传感器351电连接，所述减速电机运转时，所述计数器352对该电机的转子的转动周数计数，从而获得门体的实时位置。上述利用“减速电机的输出轴每转一周将带动门体转动一固定角度”的原理，利用霍尔传感器和计数器构成位置检测装置来检测门体的位置。相比于申请号为201621034103.0的中国专利中的位置检测装置，本申请中的位置检测装置具有结构简单，易于安装，成本低，故障率低等特点。

作为一种优选方案，所述计数器采用mcu或cpu中的计数器。作为另一种优选方案，所述计数器采用mcu或cpu中的计数程序。而且所述mcu或cpu可以与所述门体驱动装置中的控制器采用同一个芯片，因此可进一步降低成本。

所述位置检测装置进一步还包括四个比较器353，所述四个比较器分别与所述计数器352连接，用于将计数器值与设定值比较判断门体是否到达相应的设定位置。具体的，设定位置包括：门体的关闭位置、最大开启位置、第一变速位置和第二变速位置，所述第一变速位置和第二变速位置位于所述关闭位置和最大开启位置之间。其中，当开门时，先缓慢转动，到达第一变速位置后，加速转动，到达第二变速位置后减速，到达最大开启位置停止，关门时则相反。借此设计，可以进一步避免突然开门碰伤来人。应当指出，比较器353的数量并不限于四个，可根据需要灵活设置。优选地，所述计数器和比较器采用mcu或cpu中的计数器和比较器，或者采用mcu或cpu中的计数程序和比较程序。

参照图6，一些实施例智能通道门包括门体50和两个门柱40、60，所述门体50通过上门轴(即上述门体驱动装置30中的传动轴37)和下门轴41铰接于其中一个门柱40，所述的一个门柱40上端设置有门体50的控制装置，另一个门柱60与门体50之间设置门锁(图中未示出)。其中，所述门体的控制装置可以是上述任意一实施例所述的智能控制装置。

进一步，所述的一个门柱40与门体50之间的间隙40’的宽度设计为3至8厘米。通过该设计，在保证对门体50有足够可靠支撑强度的同时，可以避免门体50转动时将不小心伸入该间隙的人手压伤。

进一步，所述门锁为电插锁，所述通道门还设置有应急控制开关，应急控制开关按下后，所述电插锁失电，锁舌缩回锁体中。通过该设计，在保证门体50能够自适应向内或向外开启的同时，保证在特殊情况下可顺利将门体开启。

进一步，所述门体50包括框体52和安装在所述框体52两侧的信息显示面板53，所述信息显示面板53与所述框体52之间设置有第一锁合元件55以及利用重力自动锁合的第二锁合元件54。请参照图7，所述第二锁合元件包括一弓形安装片541和一个工字形锁舌542，所述弓形安装片541固定于门体50的上边框、与所述上边框间形成一容纳空间，所述工字形锁舌541插设于所述容纳空间可上下滑动。通过上述组合式设计，一方面，如果信息显示面板53损坏，可单独拆下信息显示面板更换，不影响门体正常使用，也不必更换整个门体，方便维护，另一方面，第二锁合元件54利用重力自动锁合，可以避免忘记锁住第一锁合元件55时信息显示面板53从框体52掉下。

进一步，所述门体50的右边框51可拆卸地安装在门体50的上边框和下边框的右端，具体可在上下两端分别通过螺栓固定。这种设计是考虑到右边框容易被撞损坏，而通过上述设计，则在右边框损坏时可仅拆除更换右边框，而不必更换整个门体。

进一步，所述智能通道门还设置有提示装置，提示装置可以是喇叭、信息显示屏、警报灯等各种声光提示装置。所述提示装置与所述智能控制装置连接，用于在执行开门动作前发出提示信息。

进一步，所述门体50的边框具有中空结构，相关信号线和电源线设置于门体边框的中空结构、门轴和门柱内。从门体外看不到线缆，不但美观，而且可有避免电线外漏引起的漏电现象。

上述通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本发明的内容，并不能理解为对本发明保护范围的限制。本领域技术人员在本发明构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本发明的保护范围内。