专利名称：检测门洞的门槛与机动化门帘端部之间物体存在的方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于住宅自动设备(例如卷帘、车库门或百叶窗)中的机动化的可移动门帘，并且更具体地涉及一种检测障碍物或侵入的方法。
背景技术：
文献DE-U-200 00 682公开了使用放置在卷帘的装载杆(Ioadingbar)上加速度 仪和/或测斜仪来检测障碍物或侵入。美国专利US 5894267也描述了一种检测卷门的装载杆的水平状态的装置，当该 装载杆的端部的倾角超过预定角度时，该装置阻止打开该门帘。专利申请WO 2005/111960描述了一种放置在车库门上以显示门帘打开状态的加 速度仪。因而，可以使用这个信息来检测可能的闯入，继而触发警报。专利申请EP-A-I 970 516描述了使用放置在车库门上的加速度仪来检测障碍 物。该加速度仪用于调整该门的运动速度。在提出测量倾角的两篇在先技术文献中，没有描述该测量的方法。有充足的理由 相信，角度变化的测量是在检测装置的两个角位置之间的竖直平面内进行的。为了能够检 测出角度的变化，必须考虑(角度的)参考位置或参考轴线。上述德国实用新型关于测斜 仪的调节没有给出明确的指示。该美国专利描述了能够手动并且独立于门帘端部的位置而 调节的汞瓶(Phial of mercury) 0这种调节并不简单，并且对于测量的精确度非常重要。此外，关于车库门及栅栏门，安全标准NF EN 12453及NF EW2445要求一旦在关 闭区域中检测到障碍物，致动器就应进行反应，其中该关闭区域包括挡板(apron)的边缘 以及行程的最后5厘米。由于门的运动(kinematic)，利用致动器的操作变量进行的检测 的精确度不足以满足上述标准。为了符合这些标准，通常的解决方法主要在于利用“传感边 缘”，“传感边缘”是指一种能够变形的带(strip)，该带设置在门的边缘下，并包含检测带的 变形的装置。这些“传感边缘”昂贵且其安装耗费时间。而且，由于不能保证形成带的橡胶 的变形，因此这种检测手段不适合具有大的表面面积或者具有平坦表面的障碍物。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测方法，该方法克服了上文中所述的缺陷，并改进 了现有技术中公知的检测方法。特别地，本发明确保以简单且经济的方法精确地检测障碍 物，即使在门帘接近它的关闭行程的末端的区域中也是这样。本发明还涉及一种实施上述 方法的设备以及一种程序。根据本发明，所述方法能够检测在门洞(opening)的门槛与机动化门帘的端部之 间的物体存在，其中该机动化门帘的端部意在于与该门槛接触。门帘包括检测装置，该检测 装置能够确定门帘的端部相对于预先设定的参考轴线的倾角，该倾角在与门帘关闭后所形 成的平面相平行的平面中确定。该方法包括以下接连的步骤，其中b)所述检测装置确定所述门帘的所述端部的倾斜角度值，以及
c)当确定的所述倾斜角度值大于限定的角度阈值时，处理单元运行特定方案 (scenario)，所述限定的角度阈值为所述门帘的行程的限定区域所特有。 所述方法的特征在于，包括第一步骤a)根据所述检测装置的至少一个测量结果 确定所述参考轴线，所述参考轴线被分配给所述门帘的所述行程的所述限定区域，并且在 所述步骤b)中，所述参考轴线用于确定所述端部的倾斜角度值。在所述步骤a)中，可以在所述门帘的所述端部相对于它的行程的特定位置处确 定所述参考轴线。在所述步骤b)中，考虑用于测量所述倾角的所述参考轴线可以由所述门帘的所 述端部的位置决定，因此能够将所述门帘的所述行程分割为若干个限定区域。在所述步骤C)中，考虑用于运行所述方案的所述角度阈值可以由所述门帘的位 置或所考虑的参考轴线的位置所决定。在所述步骤C)中，所考虑的所述角度阈值可以小于10度，较佳地小于3度。在所述步骤b)中，所述门帘的所述端部的倾斜角度可以单独地在所述行程的限 定区域中的所述门帘的所述端部的特定位置处测量。所述步骤a)可以有规律地执行。在所述步骤C)中，运行的所述特定方案可以包括开启所述门帘和/或发送警告信 肩、ο在所述步骤C)中，所述处理单元可以接收来自所述检测装置的无线电信号。在所述步骤C)中，可以在所述检测装置处比较所述倾斜角度与所述角度阈值，当 所述倾斜角度超过所述角度阈值时，所述检测装置可以向所述处理单元发送特定信号。根据本发明，一种住宅自动设备，其包括实施上文中限定的检测方法的硬件装置 和/或软件装置。该住宅自动设备可以包括用于确定参考轴线的装置，所述参考轴线用于确定门帘的端部在门帘行程的限定 区域中的倾斜角度值；检测装置，所述检测装置用于确定所述门帘的所述端部的倾斜角度值；以及用于根据所述门帘的所述端部的所述倾斜角度值产生控制信号的信号产生装置。所述信号产生装置包括比较器，所述比较器用来比较所述门帘的所述端部的倾斜 角度值与所述门帘行程的限定区域所特有的限定的角度阈值。根据本发明，一种计算机程序，其包括计算机程序代码装置，当在计算机上运行所 述程序时，所述计算机程序代码装置适于执行上文中限定的检测方法的步骤。本发明提供一种检测门帘路径中的非预料的物体(特别是障碍物)的方法。该方 法不仅可以在关闭过程中检测障碍物并能够符合上述标准，而且可以检测侵入，例如门帘 端部下存在部分杆。术语门帘的“端部”应理解为指代该门帘的意在于与由门帘所关闭的门 洞的门槛相接触的边缘。这个端部亦可称为装载杆、末板条或门帘的边缘。该门槛通常与 地面或窗台相对应，但在例如侧滑动的门帘情况下，也可以是形成门洞的框架的一个侧边。所提供的方法基于以下原理在检测装置或确定装置或传感器所获得的门帘的端 部的倾角的测量结果的基础上，检测闯入物体的存在。该传感器固定在门帘的端部附近，也 就是说或者固定在末板条上或者邻近门帘的边缘，较佳地距该边缘的距离小于10厘米。用于检测的倾斜角度的测量结果对应于预先设定的参考轴线和该检测装置所特有的轴线之 间的角度。该值在与门帘关闭后门帘(至少端部附近的区域中)所形成的平面相平行的平 面中确定。特别地，该平面可以通过该门帘的端部。根据本发明的方法包括检测之前的确定步骤。在该确定步骤中，限定用于求得该 倾斜角度的值的参考轴线。在这个步骤中，该门帘放置成特定结构，使得该端部的位置，特 别是它的倾角，与正常位置相等，该正常位置将用作用于在门帘行程的精确区域中检测该 门帘的端部的角度改变的参考。当该端部已依此方式定位时，该检测装置能够根据传感器 测量结果来确定参考轴线。该检测装置可以是加速度仪，该加速度仪优选地具有两个测量 方向。有利地，该传感器是具有三个测量方向的加速度仪。一旦确定该参考轴线，则相对于 该参考轴 线对门帘端部的在该门帘行程的某个区域中的倾角进行测量。如果端部的当前位 置与参考轴线之间的角度的变化值大于阈值，则处理单元检测到存在阻碍该门帘关闭的物 体。然后，根据这个检测结果，可以触发方案。因此，根据门帘端部的特定位置确定参考轴 线使得能够对该检测装置进行适当的调整，该检测装置可由安装者容易地控制。由于用于 测量的参考轴线是根据门帘端部的真实位置或倾角确定的，而不是由检测装置内在设定的 参考轴线，因此测量的精确性得以提高。具体地，由于门帘运动，因此设备经常产生门帘端 部的或多或少恒定的自然倾角。这可能是由于驱动机构、门帘导轨或其它任何原因。根据本发明的一种变形，根据该检测装置的多个测量结果确定该参考轴线。该门 帘的端部沿该门帘行程的特定区域放置在不同的位置上。对于这些位置中的每一个，该检 测装置确定每一个位置所特有的参考轴线。根据这些位置所特有的所有参考轴线可以确定 分配给这个区域的平均(mean)参考轴线。有利地，相对于与门帘行程的特定区域相对应的参考轴线测量该倾角。因此，可以 通过将行程分割为若干个区域并通过为每个区域分配特定的参考轴线而提高检测的精确 度。这意味着系统必须能够识别行程的多个区域。这种识别可以通过计数、通过外部传感 器(例如利用磁体)或其他手段实现。此外，考虑用于测量的角度阈值可以随着行程的区 域而变化。这同样能够提高检测的精确度。限定若干个区域的另一个优点在于可以确保门 帘将适当地关闭。具体地，门洞的门槛可能并不水平，并且其倾斜角度不一定与门帘移动时 门帘的自然倾角相对应。因此，通过考虑与该门槛的倾角相对应的至少第二参考轴线，可以 通过本方法确保该门帘被适当地关闭。随着门帘接近门槛或门帘已经关闭，本发明的方法 考虑与门槛的倾角相对应的参考轴线。因此，紧随门帘关闭之后，如果传感器检测到相对于 这个新的参考轴线，该角度发生变化，则该系统检测到门帘没有完全关闭，并指示运行相应 的方案。该方案可包括发送警告信息，以表明阻碍物阻止该门帘完全关闭。利用本发明的方法的另一个优点在于一种用于检测侵入的装置。在门帘关闭和/ 或本发明的方法已检测到该门帘已有效关闭后的一段预设时长的时间后(例如10秒)，本 发明的方法有规律地监测门帘的端部的倾角。如果传感器检测到角度变化，这意味着正在 发生试图侵入。毫无疑问，有人将杠杆的一个端部偷偷放入到门帘下面。然后，系统能够发 送警告信号并触发警报或汽笛。该监测模式可在该门帘关闭后被自动激活和/或系统地激 活。它可由使用者的指令触发。与使用至少第二参考轴线相关的另一个优点在于必须符合上述限定的安全标准 的应用。具体地，这些标准要求，如果在门帘移动且距离门槛5厘米远期间检测到障碍物，该致动器至少应停止且施加于障碍物的残留力应小于25N。通常，如果检测到障碍物，系统 指示门帘完全或部分打开。在门槛的临近区域，也就是距门槛达到5厘米远，由检测到障碍 物所触发的安全方案被压制。传感器用于检测行程的终点，以获知是否已到达门槛。如果 障碍物位于这个临近区域内，该障碍物被压扁且没有设有安全方案。因而，利用根据本发明 的方法，可以在临近区域内检测障碍物。具体地，如果障碍物在这个区域中阻止关闭，门帘 的端部不能与该门槛连续接触。因此，该端部倾斜，并相对于门槛的倾斜形成一个角度。这 个角度被检测到，并且能够触发安全方案。为使这个检测起作用，显然一旦到达该门槛，而 不只是在通过该临近区域的界限之后，测量门帘的倾角。如果预先进行测量，则测量到的倾 角将对应于门帘端部的自然倾角，而且很有可能该倾角将不同于门槛的倾角。因而，该系统 将认为已检测到障碍物并将启动安全方案。因此，将不可能关闭该门帘。结果是，如果需要 在这个临近区域中检测障碍物，本发明的方法必须通过测量倾角之外的其它手段首先检测 已经到达门槛。因此，可以在区域的整个长度上或在该区域的特定位置上测量端部的倾角。例如， 在安全区域Zs中，有规律地测量门帘的端部的倾角。相反，在临近区域中，仅在端部到达特 定位置时(即当端部贴压在地面上时)，测量端部的倾角。优选地，有规律地重新限定一个或多个参考轴线。这可以在每次操纵门帘时进行 或者在操纵门帘一定次数后进行。该门帘处于特定结构。系统测量门帘端部的倾角并计算 待分配至相应的行程区域的参考轴线。例如，对于从对应于该行程的顶端部的门帘完全打 开开始一直到距该门槛5厘米远的行程，当端部位于该行程的顶端部时，如果该端部没有 抵靠在止挡上，则可以自动确定第一参考轴线。对于临近区域，当该门帘完全关闭时(其中 该门帘端部贴压在门槛上)，可以确定第二参考轴线。参考轴线的这些更新操作可以有规律 地进行，但并不一定具有相同的更新频率。这些更新操作的好处在于，可以考虑到设备的老 化或系统运转的变化(例如由于天气的改变)。门帘端部的自然倾角可随时间的过去而发 生波动。参考点的重新调整补偿这些变化并使检测保持非常精确。值得注意的是，重新调 整仅在未检测到障碍物或该门帘处于静止位置时进行，该静止位置即该端部自由并且未被 施压的位置。因此在该行程的顶端部，如果端部未抵靠止挡，则可以认为端部静止。相反， 当该端部贴压在门槛上时，必然没有检测到障碍物。在这种情况下，重新调整补偿参考轴线 的小角度变化。为了辅助安装，该检测装置可通过无线电与处理单元或控制致动器和/或报警系 统的控制单元通信。由于这种通信模式，因此不需要使用导线将传感器与该处理单元连接。 安装者仅需要将检测装置固定在门帘的端部上。有利地，在检测装置处比较门帘端部的倾角与参考轴线。因此，该处理单元可迅速 反应并消耗较少能源。该检测装置可以在相对关系中(in relative terms)或相对于绝对坐标系统(例 如竖直线)测量门帘端部位置的角度变化。在第二种情况下，则有必要相对于所考虑的参 考轴线重新转换相关的测量结果。通过相对于该绝对坐标系统测量，该传感器直接、迅速且 以消耗少量能量的方式处理该信号。
通过阅读下述仅以实施例的方式给出并参考附图的描述，将可以更好地理解本发 明，其中图1示出了实现本发明的卷帘的示意图，图2为部分打开的卷帘的前视图，图3为关闭的卷帘的前视图，图4为涉及确定参考轴线根据本发明的检测方法的第一步骤的流程图，图5为根据本发明的检测方法的第一实施例的流程图，图6描述了在图5的检测方法期间考虑根据门帘的构造的预设参考轴线的补充步骤，图7为根据本发明的检测方法的第二实施例的流程图，图8及图9为示出了当卷门在门帘行程的第一区域中遇到障碍物时该卷门的行为 的视图，图10及图11为示出了当卷门在门帘行程的第二区域中遇到障碍物时该卷门的行 为的视图，其中该第二区域临近门洞的门槛，图12为实施本发明的非突出式的上提式开启的车库门的侧视图，以及图13为图12所示的上提式开启的车库门的前视图。
具体实施例方式本发明能够应用于多种类型的门帘(screen)。图1至图11示出了本发明的方法 在卷帘(例如卷门、栏栅(grille)或卷帘门)上的应用。图12及图13示出了本发明的方 法在非突出式的上提式开启的车库门上的应用。当然，这些示例并不限制本发明，并且本发 明可适用于其它类型的门帘，例如由可拆卸的部件拼制成的(sectional)车库门、突出式 的上提式开启的车库门、闸门(gate)等。在图1中，住宅自动设备ID包括安装于两个侧滑道Ila及lib之间的卷帘的挡板 1。这两个滑道适当地导引该门帘。在该挡板1的下端部设置有杆2，该杆2通常称为“末 板条”。当该门帘为织物或软百叶帘时，该杆2通常称为装载杆或配重杆。该门帘围绕管卷 绕，该管由其旋转轴线3表示。控制单元5所控制的致动器4使该管旋转。该致动器可以 是插入该管并固定到该建筑物上的管状致动器。该处理装置5可连接到报警系统6。该卷 帘1设计为封住由该两个滑道和门槛7界定的门洞0，在这种情况下，该门槛相当于地面。 此外，检测装置8固定在末板条的侧边的附近。该检测装置的结构以及该检测装置的工作 方式将在下文中描述。在该门帘闭合的过程中，端部(末板条)运动通过可被分割为多个区域的行程。 在本实施例中，该行程被分成两个区域。称为安全区域的第一区域Zs由该挡板行程的顶端 部(即该挡板卷起从而开放该门洞的位置)及任意的下部界限10所界定。在这个区域，安 全标准EN12453及EN 12445的要求得以满足。如果检测到障碍物，将运行安全方案。称为 临近区域的第二区域Za从上述下部界限延伸至该门洞的门槛，此门槛与该行程的底端部 相对应，因而对应于该门帘完全关闭。有利地，此任意的下部界限对应于末板条在其与门槛 相距5厘米时的位置。可以采用多种方法来确定该门帘所处的区域，所述方法例如是计算 该旋转管的转动圈数。但是，该计算并不十分精确，并且可能不足以确定该任意的下部界限10。另一种手段主要在于应用传感器，该传感器对设置于滑道上并位于该行程的期望位置 处的磁体起反应。因而，当该传感器从磁体前经过时，该传感器检测到区域界限。在该实施 例中，一个磁体可以固定在该行程的顶端部，而另一个磁体布置成当传感器检测到该磁铁 时，该末板条与该门槛相距5cm。上述区域检测原理在专利申请EP-A-I 598 518中描述。 在该申请中，该末板条具有“传感边缘”，并且根据“传感边缘”所处的区域，该障碍物的检测 以不同的方式进行。在安全区域中，为达到安全标准，在检测时运行安全方案。在临近区域 中，通过“传感边缘”进行的检测仅用来识别与门槛的接触。在该区域中不存在安全方案。该设备包括硬件装置及软件装置，从而使得能够根据本发明的方法控制装置的运行。特别地，它括硬件装置和/或软件装置，以顺序排列根据本发明的方法的多个步骤。特 别地，该设备可以包括计算机程序代码装置(例如设备微控制器)，当该程序在计算机上运 行时，该计算机程序代码装置适于执行根据本发明的检测方法的多个步骤。特别地，该设 备，尤其处理单元或检测装置，包括用于确定参考轴线的装置，其用于在门帘行程的设定区域中确定该门帘的端部的 倾斜角度的值；检测装置，其用于确定门帘的所述端部的倾斜角度的值；以及用于根据门帘的所述端部的倾斜角度的值产生控制信号的信号产生装置。优选地，该产生装置包括比较器，该比较器用于将该门帘的端部的倾斜角度的值 与该门帘行程的设定区域所特有的设定的角度阈值进行比较。该控制信号可以在检测装置 中产生。优选地，该控制信号触发由所述处理单元控制的方案的运行。图2示出了部分打开的卷帘。该末板条定位在安全区域Zs中。在这个区域中，由 于该设备的运动以及其老化，该末板条倾向于相对于水平线“自然地”倾斜角度β S。在这 个区域中，在整个行程中，该末板条的自然倾角是大致相同的。在这个区域中，比较末板条 的自然倾角与末板条静止时的倾角。标出了轴线Xs-Xs’，当该末板条处于所述自然倾角的 位置时，轴线Xs-Xs’表示该末板条的方向。优选地，根据所提出的并结合图4进行描述的 方法，此轴线被存储为区域Zs的第一参考轴线。图3示出了关闭的卷帘。末板条定位在临近区域Za。当该门帘触及门槛时，该末 板条的方向根据门槛的倾角α确定。因而，测量到末板条的对应于角度α的倾角Pa。标 出了轴线Xa-Xa’，当该末板条处于贴压该门槛的这个位置时，该轴线Xa-Xa’代表该末板条 的方向。优选地，该轴线被存储为区域Za的该第二参考轴线。该参考轴线以如上所述的方 式进行存储。图4示出了在本发明的方法中使用的用于确定参考轴线的过程。本实施例的多个 步骤使得能够存储分配至行程的特定区域的参考轴线。在第一步骤EllO中，将门帘的端部(例如末板条)定位在特定位置。该位置必须 能够代表在该整个区域中所述端部所处的位置，使得所述端部在此位置的倾角作为检测障 碍物的参考。在第二步骤E120中，该设备(特别是控制单元或检测装置)根据检测装置8测量 到的数据确定轴线X-X’，该测量装置8例如固定在末板条2上。因而，当该端部位于步骤 EllO的所述特定位置处时，检测装置测量它的角位置。记录这些测量结果，并将这些测量结 果用于限定参考轴线X-X’。在本实例中，该检测装置(例如加速度仪)具有至少两个测量轴线，或最起码将其测量结果重新转换(retranscribe)至一平面的两个轴线X8与Y8，该平 面与在门帘关闭后门帘所形成的平面平行。需要考虑到以下事实所考虑的参考轴线x-x’ 在末板条处于该特定位置的时刻对应于轴线X8。同样需要考虑到，该轴Y8可替代该轴X8 而作为变换(transposition)轴线。优选地，该传感器放置在末板条上，使得轴线X8与该 末板条的纵向方向至少大致一致。这仅仅是一种选择，并且该检测装置的另一个方向是同 样可能的。因而，步骤EllO与E120使得能够为分割门帘行程的每一个区域设定一个参考轴线。因此这些操作应该根据区域的数量被重复多次。同样地，在产品使用寿命期限内，可以 有规律地重复这些操作，例如每次移动该门帘或每“η”周期，例如η = 10(其可以与一周的 使用相对应)或40 (以与一个月的使用相对应)。对于每个区域，除了待确定的参考轴线之外，同样必须限定并记录角度阈值，一旦 所述端部的倾角超过该角度阈值，则认为该端部的倾角出现异常。该阈值可以是预先记录 的默认值。此阈值决定障碍物检测的精确性，但该阈值不能低于某个极限，例如0. 5°，以避 免触发由设备机构(正常摩擦、霜冻等)导致的不期望的检测。为确保良好的检测精确性， 该阈值小于10度，优选地小于3度。对于图2所示的安全区域Zs，系统必须存储参考轴线Xs-Xs’。因而，门帘放置 在特定位置上，该特定位置例如是行程的顶端部处的位置。从这个位置，系统确定参考轴 线Xs-Xs’。由于该传感器的测量方向与该端部的纵向轴线之间的对齐，所考虑的参考轴线 Xs-Xs'与末板条相对于水平面成角度β s的自然倾角相对应。图3示出了存储临近区域Za的参考轴线Xa_Xa’。对于这个区域，该特定位置为末 板条贴压在门槛上的位置。基于与上述相同的原因，所考虑的参考轴线Xa-Xa’与放置在门 槛上的末板条相对于水平面成角度βa的倾角相对应。图5示出了本发明的检测方法的另一个过程的第一实施例，此另一个过程接续结 合图4所描述的过程。在第三步骤E130中，在一个控制指令之后，该门帘的端部移动至该门帘行程的一 个区域。在第四步骤E140中，分析该门帘的位置，以确保该门帘的端部仍然位于行程的期 望区域中。如果这个端部离开所述区域，随后进行第八步骤E180，否则，随后进行第五步骤 E150。在第五步骤E150中，测量该门帘的端部相对于与该门帘移动经过的区域相对应 的预先确定的参考轴线的倾斜角度。在第六步骤E160中，将测量到的角度与分配给所经过的区域的预先确定的阈值 相比较。如果测量到的角度小于该阈值角度，则立刻或经过一定的延迟，门帘沿其行程而行 进，并随后进行步骤E140。如果该测量到的角度大于此阈值角度，随后进行第七步骤E170。在第七步骤E170中，运行安全方案。一旦所述端部通过所关心的区域，则第八步骤E180使得能够退出该检测处理。这 意味着在这个区域中不进行检测。信息或反馈可发送至使用者以进行告知。如果门帘的所 述端部进入新的区域，则随后进行步骤E130 (其包括图6中限定的步骤E135)，或者随后进 行图7中限定的该方法的步骤E230。如果已经到达该行程的端部，则检测方法结束，并发送信息或反馈至使用者以进行告知。图6示出了增加到图5中所描述的方法的步骤E135。在这个在步骤E130后的步骤E135中，系统考虑与待移动通过的区域相对应的预先确定的参考轴线以及分配给该区域的预先确定的阈值。图7示出了图5中所描述的过程的第二实施例。其主要区别在于，在所考虑区域的特定位置上，门帘的端部的倾斜角度被测量一次。在步骤E230中，该门帘运动至行程的所考虑区域的特定位置上。在图3示出的实例中，这个位置对应于门帘的在门帘的端部触及门槛时的关闭位置。步骤E240与上述步骤E150类似。步骤E250与上述步骤E160类似。如果测量到的角度小于所考虑的阈值，则随后 进行步骤E260。否则，随后进行步骤E270。步骤E260在于运行安全方案，该方案可与该步骤E170的方案相同。当已正确到达该特定位置时，该步骤E270标志着所述方法的结束。同样在这种情 况下，可以将信息或反馈发送至该使用者以进行告知。图8至图11示出了根据本发明检测方法处理的各种结构。在这个实例中，通过三 轴加速度仪在门洞的门槛与末板条之间检测到物体。这种检测装置被证明是有益的，但是 也可以想到使用其它的装置(例如倾斜仪)。加速度仪固定到末板条的侧边缘的附近。这 种特定的布置同样使得上文中所描述的用于检测区域界限的传感器能够集成到该检测装 置中。具体地，在磁体位于滑道中的情况下，检测装置必须邻近此滑道并因此邻近该末板条 的侧边缘。通过在单个部件中结合障碍物检测和该区域界限检测，该检测装置被证明是经 济的、易于制造和安装的。如果使用检测区域界限的其它装置，则可以想到将加速度仪放置 在末板条的其他位置上，例如放置在该末板条的中间位置上。举例来说，可以想到利用单个 加速度仪确定门帘的端部相对于形成的倾斜位置以及竖直位置。在这种情况下，所述位置 通过该门帘行程方向上的加速度值的的二重时间积分(double temporal integration)获 得。图8与图9示出了安全区域Zs中的检测。在这个安全区域内的障碍物检测以多 种方式进行通过检测末板条的倾角和/或通过检测末板条的速度或加速度的变化。图8示出了第一种检测方式。物体(例如障碍物9)出现在邻近该末板条2并且 没有检测装置8的位置处。在这种情况中，当末板条碰到障碍物时，该末板条将绕着它贴压 该障碍物的点枢转。这意味着板条的靠近该检测装置的侧边缘继续它的运动。因而，该加 速度仪检测到速度或加速度无变化或者至少没有明显变化。那么障碍物可能受到超出安全 标准所允许的挤压。因此使用仅针对速度/加速度相对于竖直方向变化的加速度仪无法检 测到障碍物，并且无法根据上述安全标准做出反应。为了应对这个问题，建议也利用加速度 仪检测末板条的倾斜角度。在这种情况下，当该末板条绕枢转时，该加速度仪直接或间接地 测量与末板条在测量时刻所处的位置与上文中限定的参考轴Xs-Xs’之间的倾角相对应的 角度θ s。如已经知道的那样，该轴线代表板条在这个区域中的“自然”位置。如果这个角 度超过分配给这个区域的预先设定的阈值，则检测装置将检测信号发送至处理单元，该处 理单元能够启动运行安全方案。该方案可以是打开该门帘或至少为减轻施加到该障碍物的 力。因此，如果正确地设定阈值，则可以限制施加到该障碍物的力。在任意情况下，这个力小于最终通过速度或加速度的变化而直接检测到的力。图9示出了第二种检测方式。障碍物9放置在检测装置8下方并位于末板条2的 一侧上。当末板条碰到障碍物时，末板条的速度和加速度突然下降。甚至在末板条的自然 倾角能够改变之前，这个变化迅速地通过该加速度仪检测到。在这种情况下，传感器向该处 理单元传送对应于检测到障碍物的信号。然后，处理单元开始运行安全方案，该安全方案可 与上述方案相类似。值得注意的是，该倾角检测是补充的检测手段，原则上，该检测手段在 障碍物位于传感器下方时不被触发。但是，当速度或加速度的变化未被检测到时，这种检测 方式被证明是一种安全措施。倾角检测及其处理与上文中限定的那些相类似。在这种情况 下，倾角检测时施加到障碍物的力大于通过速度或加速度的变化而直接检测到的施加到障 碍物的力。
图10及图11示出了临近区域中的检测。在这个区域中，如果检测到障碍物，绝大 多数车库门系统阻止触发安全方案。阻止触发的原因很简单当末板条遇到门洞的门槛时， 该传感器将认为地面为障碍物而引发安全方案。这样的后果是，在最好的情况下为门的有 缺陷的关闭，而在最坏的情况下为门开启。因此，在这个区域中，传感器仅用于检测该门的 行程的端部，但这并不一定意味着该门被适当地关闭。具体地，传感器能够检测障碍物，而 不是地面。在这种情况下，如图10及11所示，该系统不做区分并认为门关闭。在本发明的 情况下，如果加速度仪检测到速度或加速度的变化，则进入该临近区域的末板条将阻止触 发安全方案。但是，一旦末板条已经到达所述门槛，如果检测到末板条相对于与门槛方向相 对应的参考轴线的倾角，则该系统仍将触发安全方案。为了确定当该门帘实际上被认为关 闭时测量倾角，该测量可以在该系统检测到该行程的端部之后进行。该检测可通过下面的 几种方式进行通过加速度仪检测速度或加速度的变化；通过对致动器等计数；或在某一 事件(例如进入临近区域)后的一定延迟之后；或者通过检测完全静止(因而无法检测到 振动)的传感器。因此，在测量时，加速度仪直接或间接地确定与末板条在到达地面后所处 的位置与上文中所限定的参考轴线Xa-Xa’之间的倾角相对应的角度θ a。原则上，它与地 面的倾角α相对应。如果这个角度超过分配给这个区域的预先确定的阈值，则该检测装置 发送检测信号至该处理单元，该处理单元能够启动运行安全方案。该方案可以是开启门帘 或至少为减小施加到障碍物的力。图10示出了门帘在检测到放置在末板条2的没有传感器的一侧上的障碍物9时 的构造。图11示出了门帘在检测到放置在末板条2的一侧上并位于检测装置8下方的障 碍物9时的构造。图10及图11这两幅图还示出了检测到侵入的情况。因而，障碍物9代表用于侵 入的工具，例如撬棍类型的杆的端部。与先前方法的不同之处在于测量末板条的倾角的时 机。为了检测侵入，优选地，在该门关闭之后的有规律的时间间隔上测量倾角或应用户的要 求而检测倾角。用户的要求可以是由远程控制发出的请求，以启动有规律地审查末板条的 倾角的程序或不定期地检查没有被侵入。可替换地，在没有指令发出时，该传感器被门的运 动唤醒。如果检测到侵入，信号将被发送至处理单元，之后该处理单元触发警报。图12和图13示出了根据本发明的方法应用于非突出式的上提式开启的车库门。 门11通过臂133与可沿滑轨131运动的滑架132相连接，该滑架由电机14通过链或带驱动而平移，该链或带没有在图中示出。该电机由处理单元15控制。该车库门封住门洞O。 门的底端部12接触到门洞的门槛17。该检测装置18或传感器固定到该底端部12。该检 测方法的运作及其构造与上文所述的一致。值得注意的是，该倾角相对于与门关闭时所形 成的平面相平行的平面进行测量。在这种情况下，该倾斜角度在竖直平面内测量。当检测装置相对于固定的绝对坐标系统检测门帘端部的倾角时，测量到的角度可 相对于所考虑的参考轴线重新转换。该重新转换的角度可作为待比较的倾斜角度。确定门帘端部的倾斜角度值意味着检测装置获取门帘端部的相对于参 考点的角 度变化。该确定通常要求处理该检测装置的测量结果，以相对于所考虑的参考轴线表示它 们。该被转换的值与门帘端部的倾斜角度的值相对应。它直接代表该端部的角度变化。可 替换地，可以想到将该参考轴线转换为测量参考点。在这种情况下，分析不太直接。通过检测装置测量该倾斜角度必须在最广泛的范畴内理解，而不能单纯理解为严 格的角度测量。因此，例如，通过利用加速度仪，可根据两个测量方向X与Y上的各自的加 速度测量数值ax与ay推到出该角度。因而，该角度通过比率ax ay限定。
权利要求
一种用于检测门洞(O)的门槛(7)与机动化的门帘(1)的端部(2)之间的物体(9)的存在的检测方法，所述门帘(1)用于与所述门槛(7)相接触，所述门帘包括检测装置(8)，所述检测装置(8)能够确定所述门帘的所述端部相对于预先确定的参考轴线的倾角，所述倾角在与所述门帘在所述门帘关闭后所形成的平面相平行的平面内确定，所述方法包括下述接连的步骤b)所述检测装置确定所述门帘的所述端部的倾斜角度值；以及c)当确定的所述倾斜角度值大于限定的角度阈值时，处理单元(5)运行特定方案，所述限定的角度阈值为所述门帘的行程的限定区域(Zs；Za)所特有；其特征在于，所述方法包括第一步骤a)根据所述检测装置的至少一个测量结果确定所述参考轴线，所述参考轴线被分配给所述门帘的所述行程的所述限定区域，并且在所述步骤b)中，所述参考轴线用于确定所述端部的倾斜角度值。
2.根据权利要求1的检测方法，其特征在于，在所述步骤a)中，在所述门帘的所述端部 相对于它的行程的特定位置处确定所述参考轴线。
3.根据前述任意一项权利要求的检测方法，其特征在于，在所述步骤b)中，考虑用于 测量所述倾角的所述参考轴线由所述门帘的所述端部的位置决定，因此能够将所述门帘的 所述行程分割为若干个限定区域(Zs，Za)。
4.根据前述任意一项权利要求的检测方法，其特征在于，在所述步骤c)中，考虑用于 运行所述方案的所述角度阈值由所述门帘的位置或所考虑的参考轴线的位置所决定。
5.根据前述任意一项权利要求的检测方法，其特征在于，在所述步骤c)中，所考虑的 所述角度阈值小于10度，较佳地小于3度。
6.根据前述任意一项权利要求的检测方法，其特征在于，在所述步骤b)中，所述门帘 的所述端部的倾斜角度单独地在所述行程的限定区域中的所述门帘的所述端部的特定位 置处测量。
7.根据前述任意一项权利要求的检测方法，其特征在于，所述步骤a)有规律地执行。
8.根据前述任意一项权利要求的检测方法，其特征在于，在所述步骤c)中，运行的所 述特定方案包括开启所述门帘和/或发送警告信息。
9.根据前述任意一项权利要求的检测方法，其特征在于，在所述步骤c)中，所述处理 单元接收来自所述检测装置的无线电信号。
10.根据前述任意一项权利要求的检测方法，其特征在于，在所述步骤c)中，在所述检 测装置处比较所述倾斜角度与所述角度阈值，当所述倾斜角度超过所述角度阈值时，所述 检测装置向所述处理单元发送特定信号。
11.一种住宅自动设备(ID)，其包括实施根据前述任意一项权利要求的检测方法的硬 件装置(4,5,8)和/或软件装置。
12.根据权利要求11所述的住宅自动设备，其特征在于，所述住宅自动设备包括用于确定参考轴线的装置，所述参考轴线用于确定门帘(1)的端部(2)在门帘行程的限定区域(Zs，Za)中的倾斜角度值；检测装置(8)，所述检测装置用于确定所述门帘的所述端部的倾斜角度值；以及用于根据所述门帘的所述端部的所述倾斜角度值产生控制信号的信号产生装置。
13.根据权利要求12所述的住宅自动设备，其特征在于，所述信号产生装置包括比较 器，所述比较器用来比较所述门帘的所述端部的倾斜角度值与所述门帘行程的限定区域所 特有的限定的角度阈值。
14.一种计算机程序，其包括计算机程序代码装置，当在计算机上运行所述程序时，所 述计算机程序代码装置适于执行根据权利要求1至10中的任意一项的检测方法的步骤。
全文摘要
一种检测门洞的门槛与机动化门帘端部之间物体存在的方法，该机动化门帘意在于与门槛相接触，门帘包括检测装置，该检测装置能够检测门帘端部相对于预先设定的参考轴线的倾角，该倾角在与该门帘关闭后形成的平面相平行的平面内确定，该方法包括以下接连的步骤，其中b)检测装置确定门帘端部的倾斜角度值；以及c)当确定的倾斜角度值大于限定的角度阈值时，处理单元运行特定方案；其特征在于，该方法包括第一步骤a)根据检测装置的至少一个测量结果确定该参考轴线，在步骤b)中该参考轴线用于确定该端部的倾斜角度值。
文档编号G01V3/08GK101806921SQ20101011361
公开日2010年8月18日 申请日期2010年2月5日 优先权日2009年2月6日
发明者C·纳金, F·埃斯帕纳, S·吉罗 申请人:Somfy两合公司
专业数控铣床产品供应商
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