Патент на изобретение №2355036

(54) СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВОРОТ

(57) Реферат:

Система обеспечения безопасности предназначена для автоматических ворот, содержащих по меньшей мере одну подвижную створку, способную перекрывать проход, границы которого определяются неподвижными элементами указанных ворот. Система содержит множество передатчиков и приемников инфракрасных лучей. Передаваемые и принимаемые лучи определяют зону обеспечения безопасности, соответствующую размерам рабочей области ворот. Прерывание одного из указанных лучей вызывает состояние тревоги. Зона обеспечения безопасности имеет по существу четырехугольную форму. Периметр зоны определяется преградой, образованной закрытыми воротами, двумя боковыми сторонами, по существу перпендикулярными преграде и внешними по отношению к створкам ворот, и противоположной стороной, по существу параллельной преграде и замыкающей зону обеспечения безопасности. Передатчики и приемники установлены в местах пересечения указанных сторон, которые определяют зону обеспечения безопасности. Состояние тревоги вызывает остановку и/или реверсирование направления перемещения по меньшей мере одной створки ворот. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Настоящее изобретение относится к системе обеспечения безопасности для автоматических ворот.

Ворота, в которых может быть применена система согласно настоящему изобретению, могут быть поворотными воротами или шлагбаумом, а в более широком смысле система согласно настоящему изобретению может быть применена к преградам, пропуск через которые осуществляется путем открытия и закрытия по меньшей мере одной створки, автоматически перемещаемой в угловом направлении относительно соответствующего направления, в котором проходит преграда.

Автоматические ворота, обеспечивающие доступ к закрытым областям, обычно включаются пользователями из фиксированной точки посредством кнопки или ключа для открытия/закрытия или посредством удаленного управляющего устройства, которое по радио передает импульс в электронный блок, включающий перемещение ворот в желаемом направлении.

Кроме того, обычно в случае дистанционного управления по радио, если ворота уже открыты, то последующая операция их закрытия происходит путем посылки новой команды, передаваемой пользователем, или автоматически, спустя заданное время. Однако такие типы скользящих ворот могут создать серьезные проблемы в отношении безопасности пользователя, поскольку их конструкция обычно включает движущиеся части с острыми углами, которые могут оказаться очень опасными для пользователя.

Фактически, поскольку эти ворота включаются посредством дистанционного управления из фиксированной точки, в определенных случаях движение конструкции не может быть прервано автоматически в момент, когда может произойти столкновение потенциальных пользователей или других объектов с выступающими частями вышеупомянутой конструкции, и в особенности с основным краем, и имеется только возможность ручного выключения питания системы или реверсирования перемещения конструкции, после того как в этом возникла крайняя необходимость.

В результате легко представить неизбежные последствия, которые иногда могут привести даже к трагическим исходам, поскольку не существует никакой возможности для быстрого вмешательства.

Для торможения, остановки или реверсирования перемещения автоматических ворот без физического вмешательства в случае опасности используются системы обеспечения безопасности для скользящих ворот, которые в основном основаны на использовании предохранительных ребер.

Такие ребра изготавливают из гибкого материала и размещают на самых опасных углах; и с помощью, например, реле давления они передают электрический сигнал на контакт электронного передатчика каждый раз, когда давление внутри ребер меняется, как, например, при случайном контакте или соударении при прохождении транспортных средств.

Фактически, когда транспортное средство входит в контакт с ребром, электронный передатчик немедленно посылает импульс в приемник, который может быть включен по радио и расположен рядом с фиксированной точкой и который немедленно отключает источник электропитания от системы; следовательно, если ворота находятся в движении, они немедленно блокируются в достигнутом положении или реверсируют направление перемещения.

В качестве альтернативы пневматическим ребрам имеются другие типы ребер, которые также выполнены из гибких материалов и в которых проходит тонкий стальной провод, способный управлять подачей электропитания в систему.

Таким образом, при любом случайном контакте или соударении ребра происходит немедленная блокировка ворот в положении, достигнутом на момент контакта.

В случае автоматических скользящих ворот предохранительное ребро из алюминиевого профиля определенной формы устанавливают на передней поверхности створки ворот в направлении ее движения.

Передачу сигнала, генерируемого предохранительным ребром, в блок управления воротами осуществляют по радио или по проводам из панели в неподвижную часть ворот через гибкие электрические кабели или скользящие контактные седла на воротах.

Заявитель обнаружил, что всем известным способам передачи сигнала от предохранительного ребра присущи проблемы, связанные с надежностью. Например, на сигнал прерывания, переданный по радио из ребер в блок управления воротами, могут воздействовать помехи, и поэтому существует вероятность, что сигнал не будет получен или распознан этим блоком. Сигнал прерывания, переданный по проводам, подразумевает необходимость наличия кабельного соединения между неподвижной и подвижной частями ворот, а значит существует возможность его обрыва и/или повреждения с течением времени, а это приводит к увеличению стоимости системы и эксплуатационным расходам.

Заявитель предусмотрел простой и надежный способ посылки такого сигнала от ребра путем наличия по меньшей мере одного инфракрасного луча на пути, который задает определенную область вокруг ворот. В частности, указанная область обеспечения безопасности имеет по существу четырехугольную форму и включает преграду, образуемую закрытыми воротами, две прямые линии, по существу перпендикулярные преграде и внешние по отношению к створкам ворот, и прямую линию, противоположную и по существу параллельную преграде и замыкающую зону обеспечения безопасности.

Любое нарушение в пределах этой области вызовет остановку или реверсирование направления движения подвижных створок ворот. Кроме того, сигнал воздействия, генерируемый защитными ребрами, размещенными на створках ворот, и обусловленный, например, соударением ребра непосредственно с препятствием, выключает инфракрасный передатчик и вызывает одновременное торможение подвижных створок.

В одном своем аспекте настоящее изобретение относится к системе обеспечения безопасности для автоматических ворот, содержащих по меньшей мере одну подвижную створку, способную перекрывать проход, границы которого заданы неподвижными элементами указанных ворот, отличающейся тем, что она включает множество передатчиков и приемников инфракрасных лучей, причем эти лучи определяют зону обеспечения безопасности, соответствующую размерам рабочей области ворот, а прерывание одного из указанных лучей вызывает состояние тревоги.

Признаки и преимущества системы обеспечения безопасности для автоматических ворот согласно настоящему изобретению станут понятнее из последующего описания, приводимого лишь для примера, но не для ограничения, со ссылками на сопровождающий чертеж, где схематично представлен вид сверху автоматических поворотных ворот с двумя подвижными створками, связанными с системой обеспечения безопасности согласно настоящему изобретению.

Предлагаемые автоматические ворота включают пару подвижных створок 11 и 12, на чертеже для примера показанных прямоугольными, перекрывающих проход или образующих преграду 13. Границы такого прохода определяются неподвижными частями указанных ворот и включают пару стоек 14 и 15, установленных на противоположных концах указанного прохода или преграды.

В равной степени настоящее изобретение применимо также для проходов, перекрываемых единственной поворотной створкой.

Створки выполняют поворотное перемещение и каждая из них навешена на одну из указанных стоек; предпочтительно, чтобы каждая из створок перемещалось двигателем, например электродвигателем.

В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения створки оборудованы защитным ребром, выполненным из резины или, в любом случае, из какого-либо гибкого материала, причем это ребро имеет по существу форму треугольной призмы и присоединено к передней стенке указанной створки.

В настоящем изобретении защитное ребро может быть выполнено согласно другим эквивалентным техническим решениям, в которых в результате давления на гибкий материал указанного ребра генерируется сигнал или прерывается электрический сигнал, сигнализирующий о соударении ребра с некоторым препятствием и о необходимости остановки створки.

Ворота приводятся в движение указанными двигателями, которыми управляет блок электронного управления, расположенный, например, поблизости от неподвижных элементов ворот.

Система обеспечения безопасности согласно настоящему изобретению определяет зону обеспечения безопасности, нарушение которой вызовет торможение и/или реверсирование перемещения подвижных частей, например створок.

Указанная зона обеспечения безопасности совпадает с размерами рабочей области ворот, когда последние открыты или закрыты, и имеет по существу четырехугольную форму, периметр которой задан вышеупомянутой преградой 13, двумя боковыми сторонами 16 и 17, по существу перпендикулярными преграде из створок ворот, и противоположной стороной 18, по существу идущей параллельно преграде и замыкающей зону обеспечения безопасности.

Передатчики или приемники инфракрасных лучей установлены на пересечении указанных сторон, причем так, чтобы инфракрасные лучи, переданные передатчиками, по существу шли по периметру зоны обеспечения безопасности, пока не достигнут соответствующего приемника.

На примере, показанном на чертеже, система, в частности, включает первый передатчик 21, связанный с одной из двух стоек, на которую навешена одна створка, и первый приемник 22, связанный с противоположной стойкой, так что первый инфракрасный луч R1 по существу идет вдоль преграды 13. Второй передатчик 23, установленный на той же стойке, на которой установлен первый передатчик 21, посылает второй инфракрасный луч R2 в направлении, по существу соответствующему указанной боковой стороне 17, во второй приемник 24, расположенный на пересечении с противоположной стороной 18. Третий передатчик 25 посылает третий инфракрасный луч R3 в указанный второй приемник, который с этой целью способен принимать по меньшей мере два луча с различных направлений, например взаимно ортогональных. Кроме того, указанный третий передатчик 25 способен посылать четвертый луч R4 в направлении третьего приемника 26, связанного со стойкой 15; с этой целью третий передатчик 25 способен посылать одновременно по меньшей мере два луча в различных направлениях, например взаимно ортогональных.

Согласно настоящему изобретению состояние тревоги может быть вызвано прерыванием одного из указанных лучей, например, в случае нарушения зоны обеспечения безопасности. Кроме того, в случае, когда ворота оборудованы защитными ребрами, состояние тревоги свидетельствует о том, что произошло соударение створки с препятствием в процессе ее перемещения, или оно свидетельствует о нарушении работы ребра, достаточно серьезном, чтобы нарушить работу ворот в целом.

Передатчики инфракрасного луча приводятся в действие схемой системы управления, связанной с указанным электронным блоком управления воротами (не показан), содержащим микропроцессор, который включает или выключает рассматриваемый передатчик, а источник питания для схем и передатчиков предпочтительно снабжен долговечным аккумулятором.

Кроме того, указанные приемники связаны с декодирующей схемой, связанной с электронным блоком управления воротами. Указанная схема системы управления поддерживает передатчик во включенном состоянии в процессе нормальной работы ворот, так что он передает заданный инфракрасный сигнал, прерывание которого свидетельствует о состоянии тревоги.

Схема декодирования идентифицирует состояние тревоги по отсутствию приема инфракрасного сигнала и посылает сигнал блокировки и/или сигнал реверсирования движения в блок управления воротами, который останавливает двигатель и, следовательно, перемещение ворот.

Такая очень простая система сводит к минимуму риск отказа системы обеспечения безопасности. Например, в случае, когда схема системы управления или передатчик инфракрасного луча не может работать должным образом по какой-либо причине, ворота останавливаются. Аналогично ворота будут также остановлены в случаях, когда сигнал от предохранительного ребра не может быть передан должным образом, или если между инфракрасным передатчиком и инфракрасным приемником возникло препятствие.

Кроме того, питание передатчика предпочтительно обеспечивается аккумулятором, который следует регулярно заменять; с этой целью система согласно настоящему изобретению включает схему сигнализации о заряде аккумулятора, которая содержит светодиод заряда аккумулятора, расположенный, например, вблизи приемника.

С этой целью схема системы управления передатчиками кодирует инфракрасный сигнал путем ввода данных о состоянии соответствующего аккумулятора в системе. Декодирующая схема может декодировать эти данные, содержащиеся в инфракрасном сигнале, и включать указанный светодиод состояния аккумулятора.

В частности, схема системы управления может кодировать инфракрасный сигнал путем ввода периодических импульсов с заданным интервалом. В случае, когда аккумулятор начинает разряжаться, схема системы управления может повысить или уменьшить частоту указанных импульсов. При этом декодирующая схема в приемнике может включать контрольный светодиод согласно изменению частоты импульсов. Соответствующая установка параметров системы может обеспечить включение светодиода, сигнализирующего о разряде аккумулятора, заранее до фактического состояния разряда аккумулятора (например, за два-три месяца).

Предпочтительно, чтобы указанный сигнальный светодиод был расположен в приемнике, поскольку при этом он может питаться от электронного блока управления воротами, в результате чего электронные схемы, содержащиеся в схеме системы управления, которая управляет передатчиком, сводятся к минимуму.

Альтернативно указанный светодиод может быть установлен непосредственно в передатчике. В любом случае наличие инфракрасного сигнала указывает на правильный режим работы ворот, а прекращение приема указанного сигнала вызывает остановку подвижной створки ворот.

Формула изобретения

1. Система обеспечения безопасности для автоматических ворот, содержащих по меньшей мере одну подвижную створку (11, 12), способную перекрывать проход (13), границы которого заданы неподвижными элементами (14, 15) указанных ворот, при этом указанная система включает множество передатчиков и приемников инфракрасных лучей, а передаваемые и принимаемые ими лучи определяют зону обеспечения безопасности, соответствующую размерам рабочей области ворот, а прерывание одного из указанных лучей вызывает состояние тревоги, отличающаяся тем, что указанная зона обеспечения безопасности имеет, по существу, четырехугольную форму, периметр которой определяется преградой (13), образованной упомянутыми закрытыми воротами, двумя боковыми сторонами (16, 17), по существу, перпендикулярными преграде и внешними по отношению к створкам ворот, и противоположной стороной (18), по существу, параллельной преграде и замыкающей зону обеспечения безопасности, при этом указанные передатчики и приемники установлены в местах пересечения указанных сторон, которые определяют зону обеспечения безопасности, а состояние тревоги вызывает остановку и/или реверсирование направления перемещения указанной по меньшей мере одной створки ворот.

2. Система по п.1, содержащая первый передатчик (21), установленный на одной из двух стоек или неподвижных элементов (14, 15), первый приемник (22), установленный на противоположной стойке так, что первый инфракрасный луч (R1), по существу, идет вдоль преграды (13), второй передатчик (23), установленный на той же стойке, на которой установлен первый передатчик (21), и посылающий второй инфракрасный луч (R2) в направлении, которое, по существу, соответствует указанной боковой стороне (17), во второй приемник (24), установленный на пересечении с указанной противоположной стороной (18), третий передатчик (25), который посылает третий инфракрасный луч (R3) в указанный второй приемник и выполнен с возможностью посылки четвертого луча (R4) в направлении третьего приемника (26), установленного на стойке (15).

3. Система по п.2, в которой второй приемник способен принимать по меньшей мере два луча, приходящих во взаимно перпендикулярных направлениях, а указанный третий передатчик способен одновременно посылать по меньшей мере два луча во взаимно перпендикулярных направлениях.

4. Система по п.1, в которой передатчики инфракрасных лучей приводятся в действие схемой системы управления, соединенной с электронным блоком управления воротами, содержащим микропроцессор, включающий и выключающий передатчики.

5. Система по п.4, в которой приемники соединены с декодирующей схемой, соединенной с указанной электронной схемой управления воротами.

РИСУНКИ