![]() Method and device for operating a motor of a movable barrier
专利摘要:
Ein Antrieb mit gesteuertem Drehmoment für einen Motor einer Schranken-Bedieneinheit, die einen Stromsensor einschließt, der an einen Stromleitungspfad gekoppelt ist, der in Reihe zu dem Motor ist. Der Stromsensor ist konfiguriert, den Strompegel in dem Stromleitungspfad zu erfassen und einem Strom-Controller, der den Strompegel zu dem Motor beschränkt, wenn ein Hindernis von der beweglichen Schranke angetroffen wird, ein Signal bereitzustellen, das anzeigend für den Strompegel in dem Stromleitungspfad ist. Der Strom-Controller fährt fort, den Strom zu dem Motor für eine Zeitperiode zu beschränken, während der Motor versucht, die bewegliche Schranke durch ein Hindernis zu bewegen. In Variationen wird der Strom zu dem Motor durch einen analogen Strom-Controller begrenzt, und in anderen Variationen wird der Strom durch einen digitalen Strom-Controller begrenzt.A controlled torque drive for a motor of a barrier operator that includes a current sensor coupled to a power line path that is in series with the motor. The current sensor is configured to sense the current level in the power line path and to provide a current controller that restricts the current level to the motor when an obstacle is encountered by the movable barrier, a signal indicative of the current level in the power line path. The current controller continues to limit the current to the motor for a period of time as the motor attempts to move the movable barrier through an obstacle. In variations, the current to the motor is limited by an analog current controller, and in other variations the current is limited by a digital current controller. 公开号:DE102004019855A1 申请号:DE200410019855 申请日:2004-04-23 公开日:2004-11-11 发明作者:James J. Batavia Fitzgibbon;Edward Lombard Laird 申请人:Chamberlain Group Inc; IPC主号:E05F15-00
专利说明:
[0001] 1 zeigt eine perspektivischeAnsicht einer Garage, die innerhalb derselben eine bewegliche Schrankenbedieneinheitbefestigt aufweist. In 1 istdie bewegliche Schranke ein Garagentor, während andere Schranken bzw.Barrieren wie etwa Gatter, Schwingtüren etc. aus dem offenbartenSystem einen Nutzen ziehen können.Ein bewegliches Schrankenbedienteil 10 schließt eineKopfeinheit 12 ein, die an der Decke 16 der Garage 14 angebracht ist.Das bewegliche Schrankenbedienteil 10 schließt eineAntriebsschiene 18 ein, die sich davon mit einer angebrachtenLaufkatze 20 erstreckt, die einen Arm 22 aufweist,der zu einer beweglichen Schranke 24 verläuft, diefür eineBewegung entlang eines Paares von Türschienen 26 und 28 positioniertist. Innerhalb der Kopfeinheit ist ein Motor, um die bewegliche Schranke 24 über einenKetten- oder Schraubentrieb in der Antriebsschiene 18 zubewegen, die mit der freigebbaren Laufkatze 20 gekoppeltist. 1 shows a perspective view of a garage, which has a movable barrier control unit fastened within it. In 1 the movable barrier is a garage door, while other barriers or barriers such as gates, swing doors etc. can benefit from the disclosed system. A movable barrier control unit 10 closes a head unit 12 one that on the ceiling 16 The Garage 14 is appropriate. The movable barrier control unit 10 closes a drive rail 18 one of which is with an attached trolley 20 that extends one arm 22 has, which to a movable barrier 24 runs for movement along a pair of door rails 26 and 28 is positioned. Inside the head unit is a motor to the movable barrier 24 via a chain or screw drive in the drive rail 18 to move that with the releasable trolley 20 is coupled. [0002] DasSystem schließteine Handsendereinheit 30 ein, die ausgelegt ist, Steuersignalezu einer Antenne 32 zu senden, die auf der Kopfeinheitpositioniert ist und mit einem Empfänger gekoppelt ist, wie nachstehendoffensichtlich werden wird. Ein Schaltmodul oder eine Wandsteuerung 39 istan einer Wand der Garage befestigt, und ist mit der Kopfeinheit über einPaar von Drähten 39a verbunden. DasSchaltmodul 39 schließteinen Befehlsschalter 39b ein, um das Garagentor 24 zu öffnen undzu schließen.Ein optischer Emitter 42 ist über eine Energie- und Signalleitung 44 mitder Kopfeinheit 12 verbunden. Ein zugeordneter optischerDetektor 46 ist mit der Kopfeinheit 12 über einenDraht 48 gekoppelt.The system closes a hand transmitter unit 30 one that is designed to send control signals to an antenna 32 which is positioned on the head unit and coupled to a receiver, as will be apparent below. A switching module or a wall control 39 is attached to a wall of the garage, and is connected to the head unit via a pair of wires 39a connected. The switching module 39 closes a command switch 39b one to the garage door 24 to open and close. An optical emitter 42 is via an energy and signal line 44 with the head unit 12 connected. An associated optical detector 46 is with the head unit 12 over a wire 48 coupled. [0003] DieKopfeinheit 12 schließteinen programmierten Mikro-Controller 82 ein,der Signale von dem Zusatzgerätwie etwa einem Sender 30, einem Wand-Controller 39 undeinem optischen Sender- und Empfänger 42 und 46 empfängt unddie Energie, die an den Antriebmotor angelegt wird, steuert.The head unit 12 closes a programmed micro-controller 82 one, the signals from the accessory such as a transmitter 30 , a wall controller 39 and an optical transmitter and receiver 42 and 46 receives and controls the energy applied to the drive motor. [0004] ImBetrieb, wenn die bewegliche Schranke oder Barriere 24 ineiner offenen Position ist, und ein Schließbefehl beispielsweise voneinem Benutzer, der die Befehlsschalter-39b-Taste auf dem Steuerteil 39 odereinem Knopf an der Sendereinheit 30 drückt, beginnt der Motor in derKopfeinheit, einen Ketten- oder Schraubentrieb in der Schiene 18 zubewegen, die die Laufkatze 20 wiederum bewegt. Die beweglicheSchranke 24 wird somit entlang des Arms 22 gedrückt, dermit der freigebbaren Laufkatze 20 gekoppelt ist.In operation when the movable barrier or barrier 24 is in an open position, and a close command from, for example, a user pressing the command switch 39b button on the control section 39 or a button on the transmitter unit 30 presses, the motor starts in the head unit, a chain or screw drive in the rail 18 to move the trolley 20 again moved. The movable barrier 24 is thus along the arm 22 pressed the one with the releasable trolley 20 is coupled. [0005] WennSchmutz, Ablagerungen oder eine Fehlausrichtung in den Türschienen 26, 28 und/oder derAntriebsschiene 18 eine Bewegung der beweglichen Schranke 24 verhindern,begrenzt die Bedieneinheit 10, anstelle anzuhalten, dasDrehmoment des Motors füreine Durchgangsperiode, um es zuzulassen, dass die Bedieneinheit 10 dieSchranke durch das Hindernis treibt. Wenn ein Hindernis als erstesangetroffen wird, wird der Motor aktiv gehalten, aber das Drehmomentdes Motors wird füreine kurze Durchgangszeitperiode, z.B. weniger als zwei Sekundengesteuert, um die Kraft, die die Bedieneinheit auferlegt, auf beispielsweise15 bis 25 Pfund zu verringern. Weil das Drehmoment des Motors begrenztist, fälltdie Geschwindigkeit des Motors ab, wenn ein Hindernis angetroffenwird, und der Betrag einer Kraft, die durch den Motor auferlegtwird, wird gleichzeitig währendder Durchgangsperiode verringert. Auf diese Weise wird der Betrageiner Kraft, die durch die bewegliche Schranke auferlegt wird, begrenzt,um gefährlicheKraftpegel zu verhindern, z.B. bis zu 200 Pfund, die andernfallserzeugt werden würden,wenn das Drehmoment des Bedieneinheit-Motors nicht begrenzt ist.Wenn das Hindernis währendder Durchgangsperiode überwundenist, werden die Bedieneinheit 10 und der Bedieneinheits-Motornormale Betriebgeschwindigkeiten wiederaufnehmen. Falls das Hinderniswährendder Durchgangsperiode nicht überwundenwird, dann hältdie bewegliche Schranke an und/oder kehrt um.If there is dirt, debris or misalignment in the door rails 26 . 28 and / or the drive rail 18 a movement of the movable barrier 24 prevent, limits the control unit 10 Instead of stopping, the torque of the engine for a through period to allow the control panel 10 the barrier drives through the obstacle. When an obstacle is first encountered, the motor is kept active, but the motor's torque is controlled for a short transit time period, e.g., less than two seconds, to reduce the force that the control panel imposes to, for example, 15 to 25 pounds. Because the torque of the motor is limited, the speed of the motor drops when an obstacle is encountered, and the amount of force applied by the motor is reduced at the same time during the passage period. In this way, the amount of force imposed by the movable barrier is limited to prevent dangerous force levels, for example up to 200 pounds, that would otherwise be generated if the actuator motor torque is not limited. If the obstacle is overcome during the transit period, the control unit 10 and the control unit motor resume normal operating speeds. If the obstacle is not overcome during the transit period, the movable barrier stops and / or turns. [0006] Weildas Drehmoment, das von einem Gleichstrommotor ausgegeben wird,direkt proportional zu dem Strom in den Motor ist, wird ein Stromin den Motor gesteuert, um das Drehmoment des Motors zu steuern. 2 ist ein funktionellesBlockdiagramm eines stromgesteuerten Drehmoment-begrenzenden Antriebs 70 für die Bedieneinheitder 1. 2 schließt eine Energieversorgung 72 ein,die einen Motor 74 der Bedieneinheit 10 für die beweglicheSchranke eine Energie übereinen Stromleitungspfad 76 bereitstellt. Innerhalb des Stromleitungspfadsist ein Strom-Controller 78.Ein Stromsensor 80 koppelt sowohl an den Strom-Controller 78 alsauch an den Strompfad 76. Ein Mikro-Controller 82 ist mit der Energieversorgung 72, demStromsensor 80 und einem Tachometer 74 gekoppelt,das mit dem Motor 74 zum Erfassen von dessen Drehungengekoppelt ist.Because the torque output from a DC motor is directly proportional to the current into the motor, a current into the motor is controlled to control the torque of the motor. 2 Figure 3 is a functional block diagram of a current controlled torque limiting drive 70 for the control unit of the 1 , 2 closes an energy supply 72 one that has an engine 74 the control unit 10 energy for the movable barrier via a power line path 76 provides. There is a current controller within the power line path 78 , A current sensor 80 couples to both the current controller 78 as well as the current path 76 , A micro controller 82 is with the energy supply 72 , the current sensor 80 and a speedometer 74 coupled that to the engine 74 is coupled to detect its rotations. [0007] Während auf 2 Bezug genommen wird, wirdgleichzeitig Bezug auf 3 genommenwerden, die ein Flussdiagramm ist, das eine Ausführungsform von Schritten veranschaulicht,die von dem gesteuerten Drehmomentantrieb der 2 durchgeführt werden.While on 2 Reference is made at the same time reference to 3 6, which is a flow diagram illustrating one embodiment of steps performed by the controlled torque drive of FIG 2 be performed. [0008] DerMotor 74 ist in der Kopfeinheit 12 einer Bedieneinheitfür diebewegliche Schranke positioniert, und der Motor empfängt einenelektrischen Strom von der Energieversorgung 72 über den Stromleitungspfad 76 undkonvertiert den elektrischen Strom in eine mechanische Energie,die die bewegliche Schranke 24 antreibt. Wenn die beweglicheSchranke 24 in einer offenen Position ist, und ein Benutzerihre Schließunginitiiert, wird überden Stromleitungspfad 76 ein elektrischer Strom durch denStrom-Controller 78 fürden Motor 74 bereitgestellt. Im Ansprechen darauf beginntsich der Motor 74 zu drehen (Schritt 100), undGestängevon dem Motor 74 beginnen, die bewegliche Schranke 24 zu bewegen.Währendeiner kurzen Startperiode werden die Hinderniskräfte auf die Schranke von dem Controller 82 ignoriert.Nach der Startperiode schreitet der Fluss von dem Block 100 zueinem Block 102 fort, in welchem der Motor überwachtwird. Während derMotor 74 die bewegliche Schranke 24 bewegt, misstder Tachometer 84 eine Geschwindigkeit des Motors 74 undstellt dem Mikro-Controller 82 ein Tachometersignal bereit,das anzeigend fürdie Motorgeschwindigkeit ist. Unter normalen Betriebsbedingungen,d.h. wenn keine signifikanten Hindernisse gegenüber einer Bewegung der beweglicheSchranke 24 vorhanden sind, wird der Motor 74 innerhalbeines vorbestimmten normalen Betriebsgeschwindigkeitsbereiches arbeiten.Wenn die bewegliche Schranke ein Hindernis antrifft, wird die Geschwindigkeitdes Motors 74 jedoch von ihrem normalen Betriebsgeschwindigkeitsbereichabfallen, und der Mikro-Controller 82 wird ein Tachometersignalempfangen, das die geringere Geschwindigkeit des Motors 74 wiederspiegelt.Somit überwachtder Tachometer eine Last an dem Motor (Schritt 102), undwenn die Überwachunganzeigt, dass ein Hindernis vorhanden ist (Schritt 104),d.h. der Mikro-Controller 82 ein Tachometersignal empfängt, daseinen Abfall in der Motorgeschwindigkeit wiederspiegelt, initiiertder Mikro-Controller 82 einen Durchgangszeitgeber (Schritt 106).Es sollte erwähntwerden, dass die Last an dem Motor 74 auch von dem Stromsensor 80 mittelseines Leitungspfads 83 überwachtwerden kann. Mit der Stromerfassung stellt der Stromsensor dem Mikro-Controllerein Signal bereit, das eine Erhöhungin dem Strom in dem Stromleitungspfad 76 als ein möglichesHindernis interpretiert und einen Durchgangszeitgeber initiiert.The motor 74 is in the head unit 12 an operating unit for the movable barrier is positioned, and the motor receives an electrical current from the power supply 72 over the power line path 76 and converts the electrical current into mechanical energy that the movable barrier 24 drives. If the movable barrier 24 is in an open position and a user initiates its closure via the power line path 76 an electrical current through the current controller 78 for the engine 74 provided. In response, the engine starts 74 to turn (step 100 ), and linkage from the engine 74 start moving the barrier 24 to move. During a short start-up period, the obstacle forces on the barrier from the controller 82 ignored. After the start period, the flow moves from the block 100 to a block 102 in which the engine is monitored. During the engine 74 the movable barrier 24 moves, the tachometer measures 84 a speed of the engine 74 and puts the micro controller 82 a tachometer signal ready which is indicative of engine speed. Under normal operating conditions, ie when there are no significant obstacles to moving the movable barrier 24 are present, the engine 74 operate within a predetermined normal operating speed range. When the movable barrier encounters an obstacle, the speed of the engine 74 however, fall outside of their normal operating speed range, and the micro-controller 82 a tachometer signal is received indicating the lower speed of the motor 74 reflects. The tachometer thus monitors a load on the motor (step 102 ) and if the monitoring indicates that an obstacle is present (step 104 ), ie the micro controller 82 receives a tachometer signal that reflects a drop in engine speed, the microcontroller initiates 82 a pass timer (step 106 ). It should be mentioned that the load on the engine 74 also from the current sensor 80 using a conduction path 83 can be monitored. With the current detection, the current sensor provides the microcontroller with a signal indicating an increase in the current in the power line path 76 interpreted as a possible obstacle and initiated a transit timer. [0009] EineInitiierung des Durchgangszeitgebers startet eine Durchgangszeitperiode,deren Intervall durch die Umständeeiner Schrankenbewegungs-Bedienteilverwendung bestimmt werden kann.Beispielsweise kann das Intervall auf 1 ½ bis 2 Sekunden für eine normaleVerwendung eingestellt sein, und es kann auf weniger als eine Sekundefür eine empfindlicheVerwendung eingestellt sein. Der Durchgangszeitgeber des vorliegendenBeispiels ist durch den Mikro-Controller 82 implementiert,aber ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass andere Techniken vorhandensind, um einen Zeitgeber mit altbekannter und leicht verfügbarer Hardwareoder Software zu implementieren.Initiation of the pass timer starts a pass time period, the interval of which can be determined by the circumstances of a barrier motion control panel usage. For example, the interval may be set at 1½ to 2 seconds for normal use and less than one second for sensitive use. The pass-through timer of the present example is through the micro-controller 82 implemented, but one of ordinary skill in the art recognizes that there are other techniques to implement a timer with well-known and readily available hardware or software. [0010] Nachdemder Durchgangszeitgeber initiiert ist, wird das Drehmoment des Motorsbegrenzt (Schritt 108), und bis die Durchgangszeitperiodeabgelaufen ist, fährtder Motor fort, bei einem gesteuerten Drehmoment zu arbeiten, ineinem Versuch, die bewegliche Schranke 24 durch das Hinderniszu bewegen. Das Drehmoment des Motors 74 ist durch denStrom-Controller 78 begrenzt,der den Pegel eines Stroms in dem Stromleitungspfad 76 begrenzt undsomit den Pegel eines Stroms, der den Motor 74 antreibt,begrenzt. Der Strom-Controller 78 empfängt einStrompegelsignal 81 von dem Stromsensor 80, derfür denPegel des Stroms in dem Stromleitungspfad 76 anzeigendist, und der Strom-Controller 78 stellt den Pegel einesStroms in dem Stromleitungspfad 76 in Abhängigkeitvon dem Strompegelsignal 81 von dem Stromsensor 80 ein.Das Strompegelsignal 81, das von dem Stromsensor 80 zudem Strom-Controller 78 gesendet wird, ist ein kontinuierlichesund variables analoges Signal, das anzeigend für den Strompegel in dem Stromleitungspfad 76 ist. Durcheine Auslegung tritt das Strompegelsignal 81 auf einenbestimmten Pegel auf, wenn ein Hindernis angetroffen wird, und derStrom in dem Stromleitungspfad 76 erreicht einen Schwellenstrom.Der Strom-Controller 78 kann ein analoger Strom-Controllersein, der den Strom zu dem Motor 74 durch ein Erhöhen einerImpedanz des Stromleitungspfads 76 proportional zu derGröße des Stromsin dem Stromleitungspfad 76 begrenzt, während der Motor 74 versucht,die bewegliche Schranke 24 durch das Hindernis zu bewegen.Alternativ kann der Strom-Controller 78 den Stromleitungspfad 76 vorübergehendunterbrechen, wenn der Strompegel in dem Stromleitungspfad 76 eineSchwelle erreicht, und schließtintermittierend den Leitungspfad, um einen mittleren Strom bereitzustellen,der das Drehmoment des Motors 74 begrenzt, während derMotor versucht, die bewegliche Schranke durch ein Hindernis zu bewegen.After the pass timer is initiated, the engine torque is limited (step 108 ), and until the passage time period expires, the engine continues to operate at a controlled torque in an attempt to move the movable barrier 24 to move through the obstacle. The torque of the engine 74 is through the current controller 78 limits the level of a current in the power line path 76 limits and therefore the level of a current flowing to the motor 74 drives, limited. The current controller 78 receives a current level signal 81 from the current sensor 80 that is for the level of current in the power line path 76 is indicating, and the current controller 78 sets the level of a current in the power line path 76 depending on the current level signal 81 from the current sensor 80 on. The current level signal 81 that from the current sensor 80 to the current controller 78 is sent is a continuous and variable analog signal indicative of the current level in the power line path 76 is. The current level signal occurs through an interpretation 81 to a certain level when an obstacle is encountered and the current in the power line path 76 reaches a threshold current. The current controller 78 can be an analog current controller that sends the current to the motor 74 by increasing an impedance of the power line path 76 proportional to the size of the current in the power line path 76 limited while the engine 74 tried the movable barrier 24 to move through the obstacle. Alternatively, the current controller 78 the power line path 76 temporarily interrupt if the current level in the power line path 76 reaches a threshold and intermittently closes the conduction path to provide an average current that is the torque of the motor 74 limited while the motor is trying to move the movable barrier through an obstacle. [0011] Wenndie Durchgangsperiode abläuft (Schritt 110)und das Hindernis überwundenworden ist (Schritt 114), dann wird der Durchgangszeitgeber zurückgesetzt(Schritt 116) und eine Überwachung derLast des Motors 74 setzt sich fort (Schritt 102). Wennder Durchgangszeitgeber abgelaufen ist (Schritt 110) unddas Hindernis nicht überwundenist (Schritt 114), dann hält der Mikro-Controller 82 den Stromin dem Stromleitungspfad an und/oder kehrt diesen um, womit diebewegliche Schranke angehalten und/oder umgekehrt wird (Schritt 112).When the transition period expires (step 110 ) and the obstacle has been overcome (step 114 ), then the pass-through timer is reset (step 116 ) and monitoring the load of the engine 74 continues (step 102 ). When the pass timer has expired (step 110 ) and the obstacle has not been overcome (step 114 ), then the micro controller stops 82 the current in the power line path and / or reverses it, whereby the movable barrier is stopped and / or vice versa (step 112 ). [0012] UnterBezugnahme auf 2 isteine Ausführungsformeiner analogen gesteuerten Stromsenke gezeigt, die die Funktionendes Strom-Controllers der 2 durchführt. Gezeigtist der Motor 74, und gekoppelt an dem Motor 74 istdie Energieversorgung 72. Der Motor ist auch an einem Kollektoreines Transistors 130 an einem Knoten 131 gekoppelt.Ein Emitter des Transistors 130 ist an einem Knoten 132 gekoppelt,der auch als ein Eingang in einen nichtinvertierenden Eingang einesOperationsverstärkers (OpAmp) 134 dient.Ein erster Anschluss eines Erfassungswiderstands 136 istan dem Knoten 132 angeschlossen, und ein zweiter Anschlussdes Erfassungswiderstands 136 ist an Masse angeschlossen. Einnicht-invertierender Anschluss des OpAmp 134 ist an eineReferenzspannung angeschlossen, die mit VREF bezeichnetist, und ein Widerstand 138 koppelt einen Ausgang des OpAmp 134 aneine Basis des Transistors 130. Der Kollektor und Emitterdes Transistors 130 bilden einen Kollektor-Emitter-Leitungspfad,der ein Teil eines Leitungspfads ist, der zwischen einem Knoten 131 nachMasse verläuftund den Erfassungswiderstand 136 einschließt. DerMotor 74 ist in Reihe zu dem Stromleitungspfad verbunden,und somit ist der Strom in dem Stromleitungspfad gleich dem Strom,der dem Motor 74 bereitgestellt wird. Weil die Spannungan dem Knoten 132 direkt auf den Strom in dem Stromleitungspfadbezogen ist, überwachtder OpAmp 134 den Strom in dem Motor durch ein Überwachendes Strompegelsignals 133, und somit überwacht der OpAmp 134 dieLast an dem Motor 74 wirksam.With reference to 2 An embodiment of an analog controlled current sink is shown, which functions of the current controller of the 2 performs. The engine is shown 74 , and coupled to the engine 74 is the energy supply 72 , The motor is also on a collector of a transistor 130 at a knot 131 coupled. An emitter of the transistor 130 is at a knot 132 coupled, which is also used as an input to a non-inverting input of an operational amplifier (OpAmp) 134 serves. A first connection of a detection resistor 136 is at the knot 132 connected, and a second connection of the detection resistor 136 is connected to ground. A non-inverting connection of the OpAmp 134 is connected to a reference voltage, labeled V REF , and a resistor 138 couples an output of the OpAmp 134 to a base of the transistor 130 , The collector and emitter of the transistor 130 form a collector-emitter conduction path that is part of a conduction path that is between a node 131 runs to ground and the detection resistance 136 includes. The motor 74 is connected in series to the power line path, and thus the current in the power line path is equal to the current that the motor 74 provided. Because the tension at the knot 132 is directly related to the current in the power line path, the OpAmp monitors 134 the current in the motor by monitoring the current level signal 133 , and thus the OpAmp monitors 134 the load on the engine 74 effective. [0013] ImBetrieb, bevor die Energieversorgung 72 startet, dem Motor 74 Energiezuzuführen,ist kein Strom vorhanden, der durch den Stromleitungspfad zwischendem Knoten 131 (einschließend einen Kollektor-Emitter-Kanaldes Transistors 130) und Masse fließt, und somit ist eine Spannungan dem Knoten 132 geringer als VREF dieauf ein Potential oberhalb Masse eingestellt ist. Somit ist derAusgang des OpAmp 134 ein positives Potential, das einenStrom durch den Widerstand 138 induziert, der zu einem Stromsteuersignal 140 ander Basis des Transistors 130 führt, der hoch genug ist, umden Transistor 130 zu sättigen.In operation before power supply 72 starts the engine 74 To supply energy, there is no current through the power line path between the node 131 (including a collector-emitter channel of the transistor 130 ) and ground flows, and thus there is a voltage at the node 132 less than V REF which is set to a potential above ground. So the output of the OpAmp 134 a positive potential that is a current through the resistor 138 induced to a current control signal 140 at the base of the transistor 130 leads that is high enough to the transistor 130 to saturate. [0014] Wenndie Energieversorgung 72 anfänglich dem Motor 74 Energiebereitstellt, weist der Stromleitungspfad zwischen dem Knoten 131 undMasse eine relativ niedrige Impedanz auf, und der Strom fließt in demStromleitungspfad und induziert ein Potential an dem Knoten 132.VREF ist hoch genug eingestellt, um denTransistor 130 gesättigtzu halten, wenn der Motor 74 unter einer normalen Lastist und einen normalen Betriebsstrom zieht.If the energy supply 72 initially the engine 74 Provides energy, the power line path points between the nodes 131 and ground have a relatively low impedance, and the current flows in the power conduction path and induces a potential at the node 132 , V REF is set high enough to the transistor 130 keep saturated when the engine 74 is under a normal load and draws normal operating current. [0015] Wenndie bewegliche Schranke 24 jedoch auf ein Hindernis trifft,nimmt der Strom in dem Stromleitungspfad zu, weil der Motor mehrStrom zieht. Dies führtdazu, dass das Potential an dem Knoten 132 und somit dasPegelsignal 133 sich an VREF annähern, undim Ansprechen darauf verringert der OpAmp 134 das Stromsteuersignal 140 ander Basis des Transistors 130. Das verringerte Stromsteuersignal 140 ander Basis des Transistors 130 führt dazu, dass der Transistor 130 aktivwird und den Strom in den Stromleitungspfad und somit das Drehmomentdes Motors 74 begrenzt.If the movable barrier 24 however, when it encounters an obstacle, the current in the power line path increases because the motor draws more current. This leads to the potential at the node 132 and thus the level signal 133 approach V REF and in response the OpAmp decreases 134 the current control signal 140 at the base of the transistor 130 , The reduced current control signal 140 at the base of the transistor 130 causes the transistor 130 becomes active and the current in the power line path and thus the torque of the motor 74 limited. [0016] UnterBezugnahme auf 5 isteine Ausführungsformeiner digital gesteuerten Stromsenke gezeigt, die die Funktionendes Strom-Controllers und des Stromsensors der 2 durchführt. Es ist der Motor 74 inReihe zu der Energieversorgung 74 und dem Drain-Anschlusseines Transistors 160 an einem Knoten 158 gezeigt.Ein Source-Anschluss desTransistors 160 ist an einen Anschluss eines Erfassungswiderstands 162 aneinem Knoten 164 angeschlossen, der als ein Eingang imMikro-Controller 82 übereine Erfassungsleitung 168 dient, und ein Ausgang des Mikro-Controllers 82 istan ein Gate des Transistors 160 angeschlossen. Weil derSpannungspegel an dem Knoten 174 und das Strompegelsignal 168 direktauf den Strom in dem Stromleitungspfad bezogen sind, überwachtder Mikro-Controller 82 denStrom in dem Motor 74, und somit die Last an dem Motor 74 wirksam.Der Strom-Controller 78, der unter Bezugnahme auf 2 diskutiert ist, umfassteine Kombination des Transistors 130 und des Mikro-Controllers 82.Wie in 5 gezeigt, ist derTransistor 160 ein Feldeffekttransistor, und ein Drain-Source-Leitungspfadist ein Teil eines Leitungspfads in Reihe zu dem Motor 74,der zwischen dem Knoten 158 nach Masse verläuft undden Erfassungswiderstand 162 einschließt. Der Motor 74 istin Reihe zu dem Stromleitungspfad verbunden, und somit ist der Stromin dem Stromleitungspfad gleich dem Strom, der dem Motor 74 bereitgestelltwird.With reference to 5 An embodiment of a digitally controlled current sink is shown, which functions of the current controller and the current sensor of 2 performs. It is the engine 74 in series to the energy supply 74 and the drain of a transistor 160 at a knot 158 shown. A source connection of the transistor 160 is to a connection of a detection resistor 162 at a knot 164 connected as an input in the micro controller 82 via an acquisition line 168 serves, and an output of the micro-controller 82 is on a gate of the transistor 160 connected. Because the voltage level at the node 174 and the current level signal 168 are directly related to the current in the power line path, the microcontroller monitors 82 the current in the engine 74 , and thus the load on the engine 74 effective. The current controller 78 who with reference to 2 is discussed includes a combination of the transistor 130 and the micro controller 82 , As in 5 shown is the transistor 160 a field effect transistor, and a drain-source conduction path is part of a conduction path in series with the motor 74 that is between the knot 158 runs to ground and the detection resistance 162 includes. The motor 74 is connected in series to the power line path, and thus the current in the power line path is equal to the current that the motor 74 provided. [0017] ImBetrieb stellt, wenn der Motor 74 zuerst gestartet wird,der Mikro-Controller 82 dem Transistor 160 einStromsteuersignal 170 bereit, um einen geschlossenen Drain-Source-Leitungskanalzu erhalten. Somit ist, wenn der Motor 74 zuerst gestartet wird,der Stromleitungspfad von dem Knoten 158 nach Masse einStromleitungspfad einer relativ niedrigen Impedanz, die es zulässt, dassein Strompegel in dem Stromleitungspfad auf einen normalen Betriebspegelzunimmt.In operation poses when the engine 74 the micro controller is started first 82 the transistor 160 a current control signal 170 ready to get a closed drain-source conduit. So if the engine 74 First, the power line path from the node is started 158 to ground, a relatively low impedance power line path that allows a current level in the power line path to increase to a normal operating level. [0018] DerStrompegel in dem Stromleitungspfad erzeugt ein Potential an demKnoten 164, das dem Mikro-Controller 82 als dasStrompegelsignal 168 bereitgestellt wird. Der Mikro-Controller 82 überwacht dasStrompegelsignal und somit den Strom in den Motor 74 kontinuierlich.Wenn kein Hindernis angetroffen wird, zieht der Motor 74 einennormalen Betriebsstrom und die Spannung an den Knoten 164 verbleibtunterhalb einer Schwellenspannung.The current level in the power line path creates a potential at the node 164 that the micro controller 82 than the current level signal 168 provided. The micro controller 82 monitors the current level signal and thus the current in the motor 74 continuously. If no obstacle is encountered, the engine pulls 74 a normal operating current and the voltage at the nodes 164 remains below a threshold voltage. [0019] UnterBezugnahme auf 6 isteine graphische Darstellung des Stroms in dem Stromleitungspfadder 5 bezüglich einerZeit gezeigt, wenn die bewegliche Schranke 24 auf ein Hindernistrifft. Wie in 6 gezeigt,erreicht, wenn ein Hindernis angetroffen wird, der Strom in demStromleitungspfad eine Schwelle, die mit IT bezeichnet ist, undder Mikro-Controller 82 erfasst eine entsprechende Schwellenspannungan dem Knoten 164 überdas Strompegelsignal 168. Im Ansprechen darauf stellt derMikro-Controller 82 dem Transistor 170 ein Aus-Signal bereit,der den Transistor füreine Zeitperiode ausschaltet, die durch t0 gezeigtist. Somit schafft der Transistor 160 im Ansprechen aufden Mikro-Controller 82 eineoffene Schaltung entlang des Drain-Source-Leitungspfads des Transistors 160 für die Periode t0.With reference to 6 FIG. 4 is a graphical representation of the current in the power line path of FIG 5 shown at a time when the movable barrier 24 meets an obstacle. As in 6 shown, when an obstacle is encountered, the current in the power line path reaches a threshold labeled IT and the mic ro controller 82 detects a corresponding threshold voltage at the node 164 via the current level signal 168 , In response to this, the microcontroller 82 the transistor 170 an off signal ready to turn the transistor off for a time period shown by t 0 . Thus the transistor creates 160 in response to the micro controller 82 an open circuit along the drain-source conduction path of the transistor 160 for the period t 0 . [0020] ImAnsprechen auf die offene Schaltung fällt der Strom in den Stromleitungspfadwie in 6 gezeigt, für die Zeitperiodet0 auf Null. Auf diese Weise wird der mittlereStrom in dem Stromleitungspfad und somit der dem Motor 74 bereitgestelltebegrenzt, wenn ein Hindernis angetroffen wird. Somit wird das Drehmomentwährendeiner Durchgangsperiode verringert, indem der Strom zu dem Motor 74 ein-und ausgeschaltet wird.In response to the open circuit, the current falls into the power line path as in 6 shown for the time period t 0 to zero. In this way, the average current in the power line path and thus that of the motor 74 provided if an obstacle is encountered. Thus, the torque is reduced during one pass period by the current to the motor 74 is switched on and off. [0021] Inden voranstehenden Beispielen wird der Durchgangszeitgeber zurückgesetzt,wenn ein erfasstes Hindernis währendeiner festen Durchgangsperiode überwundenwird. 7 stellt ein alternativesFlussdiagramm zu der festen Durchgangsperiode dar, das durch dasFlussdiagramm der 3 bereitgestelltist. Die Aufgabe des Flussdiagramms der 7 besteht darin, die Durchgangsperiodezu verlängern,wenn der Motor (die Schranke) fortfährt, sich zu bewegen, während derMotor in dem Modus mit begrenztem Drehmoment arbeitet. Das Flussdiagrammder 7 wird wie unterBezugnahme auf 3 über denEntscheidungsblock 110 ausgeführt, der ausgeführt wird,um zu identifizieren, ob die Durchgangsperiode abgelaufen ist. Wenndie Durchgangsperiode abläuft,schreitet der Fluss von dem Block 110 zu einem Block 112 fort,wo der Motor angehalten und/oder umgekehrt wird. Wenn der Block 110 bestimmt,dass der Durchgangszeitgeber nicht abgelaufen ist, schreitet derFluss zu einem Block 113 fort, um zu bestimmen, ob sichder Motor noch bewegt. In dem Block 113 wird die Motorgeschwindigkeitmit einem vorbestimmten Geschwindigkeitswert verglichen, der beispielsweise ½ der normalen Motorbewegungsgeschwindigkeitsein kann. Wenn die Motorgeschwindigkeit den vorbestimmten Geschwindigkeitswert überschreitet,wird der Durchgangszeitgeber auf seinen Startwert in einem Block 111 zurückgesetzt,und der Fluss setzt sich fort zurück zu dem Block 110.Alternativ schreitet, wenn der Block 113 bestimmt, dassdie Motorgeschwindigkeit geringer als der vorbestimmte Geschwindigkeitswert ist,der Fluss zu einem Block 114 fort, der durchgeführt wird,wie unter Bezugnahme auf 3 diskutiert.In the previous examples, the pass timer is reset when a detected obstacle is overcome during a fixed pass period. 7 FIG. 12 illustrates an alternate flowchart to the fixed transit period that is shown by the flowchart of FIG 3 is provided. The task of the flowchart of 7 is to extend the transit period if the engine (the barrier) continues to move while the engine is operating in the limited torque mode. The flow chart of the 7 will as with reference to 3 about the decision block 110 executed, which is executed to identify whether the pass period has expired. When the passage period expires, the flow moves from the block 110 to a block 112 where the engine is stopped and / or vice versa. If the block 110 determines that the pass timer has not expired, the flow proceeds to a block 113 to determine if the engine is still moving. In the block 113 the motor speed is compared to a predetermined speed value, which may be, for example, 1/2 the normal motor movement speed. When the engine speed exceeds the predetermined speed value, the pass timer is reset to its start value in one block 111 reset, and the flow continues back to the block 110 , Alternatively, if the block advances 113 determines that the engine speed is less than the predetermined speed value, the flow to a block 114 which is carried out as with reference to FIG 3 discussed. [0022] Indemdie hierin offenbarte Erfindung mittels spezifischer Ausführungsformenund Anwendungen davon beschrieben worden ist, können zahlreiche Modifikationenund Variationen von Durchschnittsfachleuten damit ausgeführt werden,ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen, wie sie in den Ansprüchen offenbartist.By doingthe invention disclosed herein by means of specific embodimentsand applications thereof, numerous modifications can be madeand variations by average professionals are carried outwithout departing from the scope of the invention as disclosed in the claimsis.
权利要求:
Claims (23) [1] Verfahren zum Betreiben eines Motors, der verwendetwird, um eine bewegliche Schranke zu bewegen, umfassend die Schritte: Aktivierendes Motors, um die bewegliche Schranke zu bewegen; Überwacheneiner Last an dem Motor, währenddie bewegliche Schranke bewegt wird; Initiieren einer Durchgangsperiodeim Ansprechen auf den Überwachungsschritt,der anzeigt, dass ein Hindernis angetroffen worden ist; und Begrenzeneines Drehmoments des Motors während derDurchgangsperiode, währendversucht wird, die bewegliche Schranke durch das Hindernis zu bewegen.Method of operating an engine that usesto move a movable barrier, comprising the steps:Activatethe motor to move the movable barrier;Monitora load on the engine whilethe movable barrier is moved;Initiate a through periodin response to the monitoring step,indicating that an obstacle has been encountered; andLimita torque of the engine during theTransit period whilean attempt is made to move the movable barrier through the obstacle. [2] Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend: Anhaltendes Motors, wenn das Hindernis bei einem Ablauf der Durchgangsperiodeverbleibt.The method of claim 1, further comprising:Stopof the engine if the obstacle at the end of the transit periodremains. [3] Verfahren nach Anspruch 1, umfassend ein Umkehrendes Motors, wenn das Hindernis bei dem Ablauf der Durchgangsperiodeverbleibt.The method of claim 1, comprising reversingof the engine when the obstacle to the passage of the passage periodremains. [4] Verfahren nach Anspruch 1, umfassend ein Deaktivierendes Durchgangszeitgebers, wenn das Hindernis überwunden ist.The method of claim 1, comprising disablingthe passage timer when the obstacle is overcome. [5] Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines Überwachensder Last an dem Motor ein Überwacheneines elektrischen Stroms, der den Motor antreibt, umfasst.The method of claim 1, wherein the step of monitoringmonitoring the load on the motorof an electric current that drives the motor. [6] Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt eines Überwachensder Last an dem Motor ein Überwacheneiner Geschwindigkeit des Motors umfasst.The method of claim 1, wherein the step of monitoringmonitoring the load on the motorincludes a speed of the engine. [7] Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt einesBegrenzens des Drehmoments des Motors ein Begrenzen eines elektrischenStroms, der den Motor antreibt, umfasst.The method of claim 1, wherein the step ofLimiting the torque of the motor is limiting an electric oneCurrent that drives the motor includes. [8] Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt einesBegrenzens eines elektrischen Stroms ein Begrenzen des Stroms miteinem analogen Controller umfasst.The method of claim 7, wherein the step ofLimiting an electric current with limiting the currentan analog controller. [9] Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schritt einesBegrenzens eines elektrischen Stroms ein Begrenzen des Stroms miteinem digitalen Controller umfasst.The method of claim 7, wherein the step ofLimiting an electric current with limiting the currenta digital controller. [10] Verfahren nach Anspruch 1, umfassend ein Erhöhen derDurchgangsperiode, wenn das Drehmoment des Motors begrenzt ist undder Motor fortfährt, sichzu bewegen.The method of claim 1, comprising increasing the transit period when the torque ment of the motor is limited and the motor continues to move. [11] Verfahren nach Anspruch 10, umfassend ein Erhöhen derDurchgangsperiode, wenn die Motorgeschwindigkeit eine vorbestimmteMotorgeschwindigkeit überschreitet.The method of claim 10, comprising increasing thePass-through period when the engine speed is a predetermined oneEngine speed exceeds. [12] Vorrichtung zum Steuern eines Motors, der verwendetwird, um eine bewegliche Schranke zu bewegen, umfassend: einenmit dem Motor gekoppelten Stromsensor, der konfiguriert ist, umeine Erhöhungin einem Strom, der von dem Motor gezogen wird, aufgrund dessen zuerfassen, dass die bewegliche Schranke auf ein Hindernis trifft; einenZeitgeber, der konfiguriert ist, eine Durchgangsperiode im Ansprechenauf die bewegliche Schranke, die auf das Hindernis trifft, zu initiieren; und einenmit dem Motor gekoppelten Strom-Controller, der konfiguriert ist,es zuzulassen, dass der Motor einen begrenzten Strombetrag während derDurchgangsperiode zieht, um zu versuchen, die bewegliche Schrankedurch das Hindernis im Ansprechen auf den Stromsensor zu bewegen,der eine Erhöhung indem Strom erfasst, der von dem Motor gezogen wird.Device for controlling an engine usingto move a movable barrier, comprising:onecurrent sensor coupled to the motor configured toan increasein a current drawn by the motor due to thisdetect that the movable barrier meets an obstacle;oneTimer configured to have a pass period in responseto initiate on the movable barrier that meets the obstacle; andonecurrent controller coupled to the motor that is configuredallow the motor to have a limited amount of current during thePassing period pulls to try the movable barriermoving through the obstacle in response to the current sensorwhich is an increase inthe current drawn by the motor. [13] Vorrichtung nach Anspruch 12, weiter umfassend: einenTachometer, der mit dem Motor und dem Zeitgeber gekoppelt ist, wobeider Tachometer ein Hindernissignal im Ansprechen darauf bereitstellt,dass die bewegliche Schranke auf das Hindernis trifft; wobeider Zeitgeber die Durchgangsperiode im Ansprechen auf ein Empfangendes Hindernissignals von dem Tachometer initiiert.The apparatus of claim 12, further comprising:oneSpeedometer coupled to the engine and timer, whereinthe speedometer provides an obstacle signal in response to it,that the movable barrier hits the obstacle;in whichthe timer the pass period in response to receivingof the obstacle signal initiated by the speedometer. [14] Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Strom-Controllereine Halbleitereinrichtung umfasst, die mit dem Stromsensor gekoppeltist; und wobei ein Leitungspfad der Halbleitereinrichtung in Reihezu dem Motor verbunden ist und gesteuert wird, den Strom zu demMotor währendder Durchgangsperiode zu beschränken.The apparatus of claim 12, wherein the current controllercomprises a semiconductor device coupled to the current sensoris; and a conduction path of the semiconductor device in seriesis connected to the motor and is controlled, the current to theEngine duringto limit the transit period. [15] Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Strom-Controllereinen Operationsverstärkermit einem Eingang an den Stromsensor gekoppelt und einem anderenEingang an ein Referenzpotential gekoppelt umfasst; wobei der Operationsverstärker ein Stromsteuersignalerzeugt, das eine Impedanz des Halbleitereinrichtungs-Leitungspfads steuert.The apparatus of claim 12, wherein the current controlleran operational amplifiercoupled to the current sensor with one input and anotherIncludes input coupled to a reference potential; wherein the operational amplifier has a current control signalgenerated that controls an impedance of the semiconductor device conduction path. [16] Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Strom-Controllerumfasst: einen Transistor, der einen geschalteten Leitungspfadin Reihe zu dem Motor und eine Steuerelektrode umfasst, um den geschaltetenLeitungspfad zu öffnenund zu schließen; einenMikro-Controller, der mit dem Stromsensor und dem Gate des Transistorsgekoppelt ist, wobei der Mikro-Controllerdem Gate des Transistors ein Öffnungssignalim Ansprechen auf die Zunahme in einem Strom, der von dem Motorgezogen wird, aufgrund dessen, dass die bewegliche Schranke aufdas Hindernis trifft, bereitstellt, und dem Gate des Transistorsein Schließungssignalim Ansprechen darauf bereitstellt, dass der geschaltete Leitungspfadfür eineZeitperiode offen ist; wobei der Transistor den geschaltetenLeitungspfad im Ansprechen auf das Öffnungssignal von dem Mikro-Controller öffnet undden geschalteten Leitungspfad im Ansprechen auf das Schließungssignalvon dem Mikro-Controllerschließt,um dem Motor währendder Durchgangsperiode den beschränkten Strombetragbereitzustellen.The apparatus of claim 12, wherein the current controllerincludes:a transistor that has a switched conduction pathin series to the motor and includes a control electrode to the switchedOpen line pathand close;oneMicro controller that with the current sensor and the gate of the transistoris coupled, the micro-controlleran opening signal to the gate of the transistorin response to the increase in current from the motoris pulled due to the fact that the movable barrier is onhits the obstacle, provides, and the gate of the transistora close signalin response to providing the switched line pathfor oneTime period is open;the transistor being switchedLine path in response to the opening signal from the micro-controller opens andthe switched line path in response to the closing signalfrom the micro controllerclosesaround the engine duringthe limited amount of electricity during the transit periodprovide. [17] Vorrichtung zum Steuern eines Motors, der verwendetwird, um eine bewegliche Schranke zu bewegen, umfassend: eineEinrichtung zum Aktivieren des Motors, um die bewegliche Schrankezu bewegen; eine Einrichtung zum Überwachen einer Last an dem Motor,währenddie bewegliche Schranke bewegt wird; eine Einrichtung zum Initiiereneiner Durchgangsperiode im Ansprechen auf die Einrichtung zum Überwachen;und eine Einrichtung zum Begrenzen eines Drehmoments des Motorswährendder Durchgangsperiode, währendversucht wird, die bewegliche Schranke zu bewegen.Device for controlling an engine usingto move a movable barrier, comprising:aDevice for activating the motor to the movable barrierto move;a device for monitoring a load on the motor,whilethe movable barrier is moved;a facility to initiatea transit period in response to the monitoring device;anda device for limiting a torque of the enginewhilethe transit period whilean attempt is made to move the movable barrier. [18] Vorrichtung nach Anspruch 15, weiter umfassend: eineEinrichtung zum Anhalten des Motors bei einem Ablauf der Durchgangsperiodeim Ansprechen auf eine Fehlfunktion beim Bewegen durch das Hinderniswährendder Durchgangsperiode.The apparatus of claim 15, further comprising:aDevice for stopping the motor when the passage period has elapsedin response to a malfunction when moving through the obstaclewhilethe transit period. [19] Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Einrichtungzum Überwachender Last an dem Motor eine Einrichtung zum Überwachen eines elektrischen Stroms,der den Motor antreibt, umfasst.The apparatus of claim 15, wherein the deviceto monitorthe load on the motor means for monitoring an electrical current,that drives the motor. [20] Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Einrichtungzum Überwachender Last an dem Motor eine Einrichtung zum Überwachen einer Geschwindigkeitdes Motors umfasst.The apparatus of claim 15, wherein the deviceto monitorthe load on the motor means for monitoring a speedof the engine. [21] Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Einrichtungzum Begrenzen eines Drehmoments des Motors ein Begrenzen eines elektrischenStroms, der den Motor antreibt, umfasst.The apparatus of claim 15, wherein the deviceto limit an engine torque, limit an electric oneCurrent that drives the motor includes. [22] Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Einrichtungzum Begrenzen des elektrischen Stroms ein Begrenzen des Stroms miteinem analogen Strom-Controller umfasst.The apparatus of claim 19, wherein the means for limiting the electrical current is limiting the current with an analog one Electricity controller includes. [23] Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Einrichtungzum Begrenzen des elektrischen Stroms ein Begrenzen des Stroms miteinem digitalen Strom-Controller umfasst.The apparatus of claim 19, wherein the deviceTo limit the electrical current, limit the current withincludes a digital current controller.
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引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
2007-02-15| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|
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