一种自动门系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其涉及具有自动开合功能的自动门系统。
【背景技术】
[0002]自动门系统作为一种方便的公共设施，给人们的出行带来很多便利，已经得到越来越广泛的应用。目前，自动门系统大都采用红外线感应。
[0003]采用红外线感应技术的自动门，只要有物体进入感应区域，门就会自动打开并延长设定时间后关闭，智能性极低，尤其是静态的目标也会触发开门动作；另外当门自动开启和关闭的执行机构出现故障后，系统无法通过电子装置控制将门开启，一旦有火灾等灾难发生，门不能立刻开启，而对生命财产构成极大的危险。另外，大部分自动门系统和门禁系统不能很好的集成，无法兼顾自动门系统的灵活性和门禁系统的安全性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是实现一种使用安全可靠的自动门系统。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:一种自动门系统包括导轨、安装在导轨上的门、驱动门开合的驱动单元、以及向驱动单元输入控制命令的主控制单元，所述主控制单元设有感应物体的传感器单元，其特征在于:所述的传感器单元为多普勒毫米波雷达。
[0006]本实用新型采用多普勒毫米波雷达实现自适应自动门系统功能，提高了自动门的智能性，另外还可以设置自动门开启的时间段区域，提高公共场所安全以及设置门延时关闭的时间，且系统能够引入了防夹功能，保证了出入行人的安全。
[0007]本系统还增加了自锁机构，在系统执行机构出现故障的情况下，用户通过交互终端输入超级权限口令，通过交互系统控制自锁机构控制电路将自锁机构电磁铁吸合，将门和执行机构之传动机构分离，配合人力将门打开，缩短紧急情况下开门时间。该系统通过RS232扩展通信接口可以灵活的和门禁系统集成，既提高系统使用的灵活性，又可以提高公共场所的安全性。
【附图说明】
[0008]下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容作简要说明:
[0009]图1为系统电源系统结构框图；
[0010]图2为系统主控制单元组成框图；
[0011]图3为系统人机交互终端组成框图；
[0012]图4为系统雷达前端结构框图。
【具体实施方式】
[0013]自动门系统包括导轨、安装在导轨上的门、驱动门开合的驱动单元、以及向驱动单元输入控制命令的主控制单元，其中主控制单元设有感应物体的传感器单元，本实用新型的传感器单元采用多普勒毫米波雷达。下面对自动门系统的各个部件详细说明。
[0014]如图2所示，主控制单元包括第一 MCU最小系统、多普勒毫米波雷达前端(含天线)、中频处理电路、电机编码脉冲信号采集电路、按钮开关输入信号、执行机构控制输出信号、电磁铁控制输出信号、与交互终端进行通信的RS232通信接口、LED视觉报警控制电路及装置、BUZZER声觉报警控制电路及装置。
[0015]第一 MCU最小系统包括OSC时钟电路、外扩的SPI Flash存储电路。多普勒雷达前端由振荡器、混频器、移相器、发射天线和接收天线组成。如图3所示，其中振荡器外接5V电压，振荡发射24GHz微波信号，通过发射天线发射出去，同时分2路，一路进入混频器，另外一路经过90移相器后也进入另外一个混频器。发射出去的微波信号经过目标发射，接收天线接收到回波信号分两路分别进入两个混频器进行混频，产生同相中频信号I，和正交中频信号Q。多普勒雷达信号中频处理电路用于采集多普勒雷达前端输出的I，Q两路中频信号，并进行滤波放大以及模数转换处理得到用于处理的数字信号输入到DSP内置的ADC模数转换模块进行处理产生待处理的数字信号。电机编码脉冲信号采集电路用于采集脉冲信号，获取电机转速，从而间接获取门关闭的速度。按钮开关信号采集电路用于采集手动按钮触发开关信号，获取按钮触发动作。执行机构控制输出信号用于控制执行机构之执行电机启停、正反转，驱动执行机构执行开门和关门动作。电磁铁控制输出信号用于控制自锁机构之电磁铁的断开或者吸合，从而控制自锁机构，实现执行机构部分之传动机构和门的分离或者结合。RS232通信接口用于和交互终端进行通信，传输用户交互信息。LED输出控制电路用于控制驱动LED视觉报警装置。BUZZER输出控制电路用于控制驱动蜂鸣器声觉报警装置。
[0016]系统还设有人机交互终端，如图4所示，其包括第二 MCU最小系统、与主控制单元进行通信的RS232通信接口 1、扩展的RS232通信接口 2、人机交互输入键盘、输出显示装置，手动按钮。
[0017]第二MCU最小系统仍然包括OSC时钟电路、外扩的SPI Flash存储电路。2路RS232通信接口电路，一路和主控制单元通信，另外一路用于扩展门禁系统。人机交互输入键盘用于用户进行系统设置，输出显示装置用于信息提示和显示。
[0018]如果移动的目标进入探测区域，如在门允许自动开启的时间段，则门自动开启。极少数情况下，如果目标在区域范围内驻足，则雷达前端无法探测，此时如果该目标想进入，则可以通过手动按钮将门开启。
[0019]电源供电系统如图1所示由220V AC交流转12V直流电源，以及12V转5V，5V转
3.3V直流电源部分组成。
[0020]本系统还可以通过电机编码脉冲采集电路获取电机转速，间接得到门开启的速度，当门遇到障碍物后，读取的脉冲间隔时间(t)将比门自动关闭的时间(T)要长，当t>2*T时，系统认为两门之间有障碍物，系统执行防夹算法，自动停止关门并将门重新打开，从而防止将进出的行人或者动物夹伤，同时保护门不被损坏。当门遇到障碍物的次数大于10次，则系统认为门无法正常关闭，存在安全隐患，通过报警装置进行报警，提醒保安人员进行故障报修。
[0021]当门自动开启和关闭的执行机构出现故障无法将门自动开启和关闭的情况下，用户可以通过交互终端使用超级权限控制系统自锁机构控制电路，控制电磁铁吸合，将门和传动机构分离，在人力的作用下将门开启或者关闭，等待维修。
[0022]本系统还可以通过扩展的RS232通信接口扩展门禁系统，可以扩展射频卡门禁系统或者指纹门禁系统，当合法的出入人员通过门禁卡或者指纹将合法的身份信息输入门禁系统，同时通过扩展的RS232通信接口给交互终端发送门开启指令，如果交互终端开启门禁系统开门权限，则交互终端向主控制单元发送开门指令，主控制单元通过与人机交互终端之间的RS232通信接口将指令发送给主控制单元后，主控制单元将控制执行机构将门开启。该扩展功能使得该自动门系统功能更加完善，用户可以通过超级权限设置在门禁止自动开启的时间段内，通过门禁卡或者指纹将门开启，实现自适应自动门和门禁系统的完美
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[0023]本发明自动门统与现有技术相比具有如下优点:
[0024]该系统采用多普勒毫米波雷达，能满足实际自适应自动门场景需求，与竞品自动门系统相比，实现成本更低，能够根据行人速度，调整门开启的速度，增加行人体验。
[0025]系统可以通过友好的交互界面对系统进行灵活设置，包括设置门关闭的延时时间，设置门禁止开启的时间段等设置。提高系统灵活性和公共场所的安全。
[0026]系统执行机构出现故障的情况下，无需通过机械拆除的办法将门打开，而通过用户超级权限，控制自锁机构的电磁铁，配合人手动将门打开。很好应对紧急情况下快速开门需求。
[0027]系统在执行电机上安装有编码器，通过读取编码器脉冲以及脉冲间隔时间，可以判断门关闭的速度以及门是否有障碍物阻挡，当有障碍物阻挡时，系统执行防夹算法。如果长时间有障碍物阻挡，而没有正确设置门关闭的延时时间，系统认为存在安全隐患，通过系统自带的报警装置进行报警提醒。
[0028]系统检测到门无法正常关闭的情况下，进行报警提醒。
[0029]系统还可以扩展门禁系统，实现自适应自动门和门禁系统的完美集合，以增加在自动门禁止开启的时间段内，满足合法出入人员正常出入的灵活性。同时也保证了公共场所在非正常营业时间段内的公共安全性。
[0030]以上实施示例:是针对公共场合的自动门所存在的缺点进行的改进而提出的一种基于多普勒毫米波雷达的自适应自动门系统。
【主权项】
1.一种自动门系统，自动门系统包括导轨、安装在导轨上的门、驱动门开合的驱动单元、以及向驱动单元输入控制命令的主控制单元，所述主控制单元设有感应物体的传感器单元，其特征在于:所述的传感器单元为多普勒毫米波雷达。
2.根据权利要求1所述的自动门系统，其特征在于:所述主控制单元包括第一MCU最小系统、多普勒毫米波雷达前端、中频处理电路、电机编码脉冲信号采集电路、按钮开关输入信号、执行机构控制输出信号、电磁铁控制输出信号、与交互终端进行通信的RS232通信接口、LED视觉报警控制电路及装置、声觉报警控制电路及装置。
3.根据权利要求2所述的自动门系统，其特征在于:所述第一MCU最小系统包括OSC时钟电路、外扩的SPI Flash存储电路，所述多普勒毫米波雷达由接收天线、混频器、移相器、发生微波信号的压控振荡器和发射天线组成。
4.根据权利要求1、2或3所述的自动门系统，其特征在于:所述自动门系统还设有人机交互终端，所述人机交互终端包括第二 MCU最小系统、与主控制单元进行通信的通信接口、键盘、显示装置和手动按钮。
5.根据权利要求4所述的自动门系统，其特征在于:所述自动门系统设有电源模块，所述电源模块由220V AC交流转12V直流电源，以及12V转5V，5V转3.3V直流电源组成。
【专利摘要】本实用新型提出了一种自动门系统包括导轨、安装在导轨上的门、驱动门开合的驱动单元、以及向驱动单元输入控制命令的主控制单元，所述主控制单元设有感应物体的传感器单元，其特征在于：所述的传感器单元为多普勒毫米波雷达。本实用新型采用多普勒毫米波雷达实现行人速度探测，根据行人速度自动调整门开启/关闭的速度实现自适应自动门系统功能，提高了自动门的智能性，另外还可以设置自动门开启的时间段区域，提高公共场所安全性以及设置门延时关闭的时间，且系统引入了防夹功能，保证出入行人的安全。该自动门系统能够和门禁系统完美结合，增加系统灵活性。采用自锁机构，减小了系统出现故障时，门开启的时间。
【IPC分类】E05F15-73
【公开号】CN204552434
【申请号】CN201520041689
【发明人】刘贵如, 李臣龙, 周鸣争, 邹姗
【申请人】安徽工程大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年1月21日