专利名称：用于自动平移门的防夹方法
技术领域：
本发明属于自动化控制技术领域，特别是涉及一种用于自动平移门的防夹方法。
背景技术：
自动平移门广泛应用于门禁系统、轨道交通、商场酒店等场合，这些应用场合共同的特点是人员流动密集，因此需要自动平移门具备防夹功能，以免造成人身伤害，目前尚未查得有关自动平移门防夹方面的标准。自动平移门防夹方法需要解决的主要问题包括(1)在设定的防夹区域内(5mm— 最大开门位置)精确检测夹持动作的发生并迅速释放被夹物体；(2)确保夹持力的大小小于设定值(80N-300N) ； (3)抑制自动平移门机械摩擦力波动和电气参数变化对防夹算法的影响；
具有防夹功能的自动平移门控制系统主要由控制器、执行电机、减速机构、皮带传动机构和门框组成，防夹方法主要依据执行电机速度和转矩变化，采用有效的夹持动作判定算法解决防夹问题，该方法无需增加额外的防夹传感器，生产成本低、可靠性高的特点。传统的自动平移门方法主要采用红外光栅、碰撞传感器等方法，这类方法虽然也能实现自动平移门的防夹功能，但存在着不易安装、生产成本高，寿命短、故障率高的问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种用于自动平移门的防夹方法。本发明方法的具体步骤是
步骤(1)对控制器的初始化，初始化对象包括控制器中的单片机时钟频率、输入输出端口、全局变量、寄存器、时钟中断、执行机构的安装方式、防夹力阈值、第一防夹区域设定和第二防夹区域设定。步骤(2)判断控制器是否执行关门动作，如果控制器在执行关门动作，执行步骤 (3)。步骤(3)判断门扇是否运动到达第一防夹区域或第二防夹区域，如果到达执行步骤⑷。步骤(4)判断门扇处于第一防夹区域还是第二防夹区域，如果处于第一防夹区域， 执行步骤(5)，如果门扇处于第二防夹区域，执行步骤(8)。步骤(5)在定时器中断中检测电机转速Sn和电机运行电流Cn，该定时器中断的时间间隔为τ，T的大小可以调整，用来调整防夹的灵敏度。步骤(6 )将当前检测到的电机转速Sn分别与Sm/2、Sn_2/2、Sn_3/2、Sn_4/2、Sn_5/2进行比较，如果 Sn 小于 SnV2、Sn_2/2、Sn_3/2、Sn_4/2 或 Sn_5/2，则执行步骤(7)，其中 Sn_” Sn_2、 Sn_3、Sn_4、Sn_5为前5次检测到的电机转速。步骤(7)将当前检测到的电机运行电流Cn与前五次检测到的值CnfCnfC^pC;+ cn_5 进行 5 次比较，如果 Cn - Cm、Cn 一 Cn_2、Cn 一 Cn_3、Cn 一 Cn_4 或 Cn — Cn_5 大于防夹力阈值，表明夹持动作发生，执行步骤(9)。步骤(8)判断门扇是否被堵住，如果堵住，表明夹持动作发生，执行步骤(9)，所述的门扇堵住的条件为当前检测到的电机转速Sn < 60转/分钟。步骤(9)启动电机朝开门方向运行，运行到设定开门位置，停止电机，执行步骤 (2)。本发明方法所具有的优点是
(1)成本低，防夹功能的实现是在不改变现有电路或机械机构的基础上，通过软件功能实现。(2)根据门扇在不同的防夹区域的运动特性，采用不同的防夹算法，提高夹持动作检测准确率。(3)防夹区域和防夹力大小可调，灵活性高，防夹反应速度快。
图1为本发明中自动平移门运动区域划分图。
具体实施例方式用于自动平移门的防夹方法具体实施步骤是
步骤(1)本防夹方法的实现采用的微处理器是飞思卡尔公司的MC9S08AC16芯片，CPU 运行频率为32MHz ；对控制器的初始化，初始化对象包括控制器中的单片机时钟频率、输入输出端口、全局变量、寄存器、时钟中断；执行机构的安装方式，所述的安装方式是指左安装还是右安装，由于不同的安装方式，在执行同样的开门或关门动作时，执行电机的旋转方向是相反的；防夹力阈值初始化，用于确定夹持动作发生时，执行电机转矩增大值的大小，进而判断夹持动作是否发生，初始化防夹区域1和防夹区域2，防夹区域1是执行电机快速运行区域，防夹区域2是执行电机慢速运行区域，此时执行电机转速较慢，同时还限制了电机的转矩，使得即使执行电机被堵住，执行电机的运行电流也较小；自动平移门运动区域划分如图1所示。步骤(2)判断存储执行电机运行状态变量RimByte，该状态变量第三位记录执行电机是否执行关门动作，该位是1，表示执行电机在执行关门动作，该位是0，表示执行电机不在执行关门动作，确定执行电机是否执行关门动作，如果执行电机在执行关门动作，执行步骤(3)。步骤(3)判断控制器是否执行关门动作；判断存储平移门信息结构体变量 Machine，该结构体变量包含门当前位置CurPos、最大开门位置Length、防夹区域PitchPos 和门安装方式Magic，位置变量是以最大开门位置作为零位置参考点；门位置信息通过检测安装在执行电机上的霍尔反馈信号的脉冲数确定；通过比较CurPos与PithcPos大小确定门扇是否运动到达防夹区域，如果CUrP0S>PithchP0S，表明到达防夹区域，执行步骤 (4)。步骤(4)判断门扇处于防夹区域1还是防夹区域2 ；通过将CurPos变量与执行电机减速运行位置变量BrakePos比较，BrakePos代表门扇低速运行的距离，如果CurPos> (Length-BrakePos)，则门扇处于防夹区域1，执行步骤(5)，如果CurPos<=(Length-BrakePos)，门扇处于防夹区域2，执行步骤(8)。步骤(5)在定时器中断中检测电机转速Sn和电机运行电流Cn，该定时器中断的时间间隔为τ，T的大小可以调整，用来调整防夹的灵敏度，T值越小，防夹检测灵敏度越高。步骤(6 )将当前检测到的电机转速Sn分别与Sm/2、Sn_2/2、Sn_3/2、Sn_4/2、Sn_5/2进行比较，如果 Sn 小于 SnV2、Sn_2/2、Sn_3/2、Sn_4/2 或 Sn_5/2，则执行步骤(7)，其中 Sn_” Sn_2、 Sn_3、Sn_4、Sn_5为前5次检测到的电机转速。步骤(7)将当前检测到的电机运行电流Cn与前五次检测到的值(；—丄㈣丄㈣丄㈣、 Cn_5 进行 5 次比较，如果 Cn - Cn^ Cn - Cn_2、Cn - Cn_3、Cn - Cn_4 或 Cn — Cn_5 大于防夹力阈值，表明夹持动作发生，执行步骤(9)。步骤(8)判断门扇是否被堵住，如果堵住，表明夹持动作发生，执行步骤(9)，所述的门扇堵住的条件为当前检测到的电机转速Sn < 60转/分钟。步骤(9)启动电机朝开门方向运行，运行到设定开门位置，停止电机，执行步骤 (2)。
权利要求
1.用于自动平移门的防夹方法，其特征在于该方法包括以下步骤 步骤(1)对控制器的初始化，初始化对象包括控制器中的单片机时钟频率、输入输出端口、全局变量、寄存器、时钟中断、执行机构的安装方式、防夹力阈值、第一防夹区域设定和第二防夹区域设定；步骤(2)判断控制器是否执行关门动作，如果控制器在执行关门动作，执行步骤(3)； 步骤(3)判断门扇是否运动到达第一防夹区域或第二防夹区域，如果到达执行步骤(4)；步骤(4)判断门扇处于第一防夹区域还是第二防夹区域，如果处于第一防夹区域，执行步骤(5)，如果门扇处于第二防夹区域，执行步骤(8)；步骤(5)在定时器中断中检测电机转速Sn*电机运行电流Cn，该定时器中断的时间间隔为T，T的大小可以调整，用来调整防夹的灵敏度；步骤(6)将当前检测到的电机转速Sn分别与Sn_i/2、Sn_2/2、Sn_3/2、Sn_4/2、Sn_5/2进行比较，如果Sn小于或Sn_5/2，则执行步骤(7)，其中SnYSnfSn+ Sn_4、Sn_5为前5次检测到的电机转速；步骤(7)将当前检测到的电机运行电流Cn与前五次检测到的值CppCnfCn+Cn+CM 进行5次比较，如果Cn - Cn^1,Cn 一 Cn_2、Cn — Cn_3、Cn — Cn_4或Cn — Cn_5大于防夹力阈值，表明夹持动作发生，执行步骤(9)；步骤(8)判断门扇是否被堵住，如果堵住，表明夹持动作发生，执行步骤(9)，所述的门扇堵住的条件为当前检测到的电机转速Sn < 60转/分钟；步骤(9)启动电机朝开门方向运行，运行到设定开门位置，停止电机，执行步骤(2)。
全文摘要
本发明涉及一种用于自动平移门的防夹方法。现有的方法虽然也能实现自动平移门的防夹功能，但存在着不易按装、生产成本高，寿命短、故障率高的问题。本发明设定了两个防夹区域，通过检测电机转速Sn和电机运行电流Cn并与前5次的采样数据比较，以此来判断是否发生门的夹持。本发明无需改变现有电路或机械机构的基础，成本低、夹持动作检测准确率高、防夹反应速度快。
文档编号E05F15/20GK102493729SQ20111040555
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者张颖, 高申勇 申请人:浙江水利水电专科学校