电动车库门操纵装置的内部障碍力设置的调整方法与设备

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                         技术领域\n本发明通常涉及一种在相对于固定部件可移动的关闭部件上使用的 车库门操纵装置系统。本发明尤其涉及一种操纵装置控制的电机，其用 于对诸如大门或门的关闭部件在关的位置和开的位置之间的操作进行控 制。更具体地，本发明涉及一种门或大门的操纵装置，其中所述操纵装 置依据外部辅助安全夹持设备是否被连接到所述操纵装置而自动地调整 力门限值。\n                         发明背景\n出于方便的目的，利用电机进行开关门的车库门是众所周知的。电 机还能够与其它类型的可移动阻挡物进行连接，例如大门、窗户、收缩 卷帘(overhang)等等。一种操纵装置被用来控制电机和与门相关的相关 功能。操纵装置从无线遥控器、有线壁挂式遥控装置(wall station)或其 它的类似装置接收用于开关门的命令信号。另外，为了检测到阻挡物， 公知的技术是提供连接到操纵装置的安全装置以使得操纵装置为避免障 碍物夹住而采取校正的动作。\n安全设备以许多形式用于与车库门的操纵装置。一个较为广泛应用 的设备是光电眼(photoelectric eye)，其穿过门的行进路径射出光束。如 果上述光束在上述门的关闭的过程当中被中断，上述操纵装置停止和/或 停止并翻转上述门的行进路径。这些设备有时候被称作非接触式或外部 辅助夹持设备(external secondary entrapment device)。诸如边界敏感(edge -sensitive)压力开关的接触类型安全设备(其被连接到门低端边缘并在 门的全部宽度有效)也会被使用到。其它接触式的安全设备直接监控驱 动电机的操作特性以确定是否存在障碍物。典型地，电机的轴的速度通 过穿过中断器齿轮(interrupter wheel)的红外线来监控。可选择地，能够 使用霍耳效应开关或转速器监控轴的速度。或者，上述电机电流能够被 监控到以使得当过量的电流被电机引出(drawn)时(这表示电机在超负荷 运转)可以认为遇到了障碍物。用滑动电位计监控门的速度也是公知的，其 中，变化率等于门的速度以及门的意外的(unexpected)减慢会使操纵装置 触发校正动作。不管安全设备是如何工作的，它们的目的都是确保人们，尤 其是儿童不会被正在关闭的门夹住，门被打开的力也被监控以排除操作系统 的损坏，例如当门在向上移动时，物体或人被挂住在门板上。\n安全设备如何与门操纵装置使用由无统一标准的时期发展成被收录在 UL(Underwrites Laboratories，保险商实验室)标准325的当前的应用政府 规则。该标准要求在操纵装置被安装在夹挤抵抗(pinch-resistant)门上和当 外部辅助夹持设备没有被连接到上述操纵装置时，必须使用十五磅障碍力门 限值设置。换句话说，如果没有外部辅助夹持装置被连接在上述操纵装置， 则允许电机应用到上述门的最大力(在关的方向上)是十五磅，但是，如果 没有外部辅助夹持装置被连接上，则上述UL标准不要求最大障碍力设置。\n如果终端用户选择无外部辅助夹持装置的操纵装置模式，则在阻挡物运 动过程中输入跳线开关被设置成无效并且使用十五磅力门限值。如果上述终 端用户选择具有外部辅助夹持装置的操纵装置模式，则输入跳线开关被永久 地设置成有效并且上述力门限值被设置成一较高的值，典型地为二十五磅。 如果上述终端用户在后来期望增加外部辅助夹持装置，则上述跳线必须被典 型地从无效位置移到有效位置。如果上述跳线没有被移动到有效位置则上述 外部辅助夹持装置将仍会工作，但上述力门限值保留为十五磅。人们已经发 现上述十五磅的门限值是非常敏感的和其将导致虚构的阻挡物被遇到。换句 话说，上述操纵装置会对阻挡物路径上的非存在障碍物进行安全检测并作出 反应。此类错误检测可能是由风，温度，门上的碎片等导致的。那些错误的 检测导致上述阻挡物的方向变为相反并且需要用户不必要地等待阻挡物完 成其开关周期。无论如何，在本领域中需要简化后来对现存操纵装置的辅助 夹持装置的安装。\n                         发明内容\n本发明的一个目的是提供用于调整电动车库门操纵装置的内力设置的 方法与设备。\n通常，本发明旨在提供一种用于对电动车库门操纵装置调整内力门限设 置的方法，包括：建立电机在限制位置之间移动门的基线力应用值；在所述 车库门操纵装置保持的控制器中存储所述基线力应用值；所述控制器检测其 是否与多个夹持安全部件中的任意一个连接，如果所述控制器与所述多个夹 持安全部件中的每一个都不连接，则所述控制器将力门限设置为缺省值，如 果所述控制器与所述多个夹持安全部件中的至少一个连接，则所述控制器将 所述力门限的值增加到高于所述缺省值的预定量；所述控制器确定在所述门 移动过程中所述电机施加的力的大小；如果所述电机实际施加的力大于或小 于所述基线力应用值和所述力门限值，则所述控制器执行校正。\n本发明还提供一种用于控制可移动车库门操作的操纵装置系统，包括： 电机，用于在开和关的位置之间移动所述车库门；至少一个力传感器，其与 所述电机关联用于确定所述电机施加到所述车库门的基线应用力；控制器， 其与所述电机连接用于控制所述电机的操作，以及与所述至少一个力传感器 连接，所述控制器监控所述至少一个力传感器检测到的、所述电机施加的力， 并仅允许所述电机将所述基线应用力和门限值施加到所述车库门，如果所述 至少一个力传感器检测到的力超出了所述基线应用力和所述门限值，则所述 控制器通过所述电机发起校正措施，所述控制器周期性地检测其是否与至少 一个安全设备连接，如果所述控制器至少连接有一个所述安全设备，则所述 控制器将所述力门限值增加预定的量，如果所述至少一个安全设备中没有一 个与所述控制器连接，则所述控制器保持所述门限值。\n本发明的这些和其它方面以及它们的有益效果(这在下面的说明书中将 变得显而易见)由下面的所描述和要求保护的改进措施来完成。\n                       附图简要说明\n为了更好地理解本发明的目的，技术和结构，可以参考以下的详细说明 和附图，其中：\n图1的立体图示出了一种组装的车库门并展示出了能够体现本发明思 想的操作机构；\n图2按照本发明的操纵装置的方框图；和\n图3是本发明的操纵装置用于调整力设置的操作流程图。\n                    实现本发明的最佳实施方式\n在附图的图1中，用于为电动车库门操纵装置的内部障碍力进行调整的 系统及其相关方法通常由标号10表示。系统10与由标号12表示的常规组 装车库门结合使用。门12很可能是抗夹挤(anti-pinch)型门。开放部分被 一个框架框住，门在开放部分中相对于其作开关运动，框架通常由标号14 表示，其由一对彼此垂直地隔开的侧柱(jamb)部件16构成，如图1所示， 侧柱平行并从地面(图中未标出)垂直地向上延伸。侧柱16彼此隔开并它 们垂直的上部末端通过顶梁(header)18连接，由此在门12的开放部分周 围形成了普通的U型框架14。框架14通常由木材或其它的结构建筑材料构 成，目的是加固和简化用于支撑和控制门12的部件的连接。\n与侧柱16接合在一起的是L形状的垂直部件20，其具有连接至侧柱16 的支柱(leg)22和从各支柱22垂直地伸出的突出支柱24。L形状的垂直部 件20可被设置成其它的形状，这依赖于具体的框架和与其相关联的车库门。 接合在各个突出支柱24上的是轨道26，其从每个突出支柱24垂直地伸出。 各个轨道26接纳有从车库门12的顶部边缘延伸的辊子(roller)28。也可 在车库门的各个部分的各个顶部边缘上设置附加的辊子28，用以帮助开关 位置的转换。\n可以采用由标号30表示的平衡系统使车库门12在开和关位置之间来回 地移动。第5,419,010号美国专利中被公开了平衡系统的一个实施例，该专 利通过引用被结合进本文。通常，平衡系统30包括外壳32，其被固定在顶 梁18上并且包括操纵装置机构34(如图2所示)。驱动轴36从操纵装置 机构34的每一端延伸出来，驱动轴36相对的端由附在各个突出支柱24的 张力调整部件38接收。驱动轴36内承载的是如第5,419,010号专利描述的 平衡弹簧。尽管安装在顶梁上的操纵装置在这里进行清楚地描述，但在以下 讨论的控制特性能够同样地应用在与可移动阻挡物一起使用的其它类型的 操纵装置中。本发明的教导可等价地应用于其它类型的可移动阻挡物，例如 单板门、闸门、窗户，可收缩卷帘以及其它至少局部关闭一个区域的装置。\n为了将上述门从开的位置移动到关的位置或作相反的操作，射频发送器 40或壁挂式遥控发送器42可能会被启动。上述射频发送器40可使用由上 述操纵装置机构接收到的红外线、声学或射频信号发动上述门的移动。同样， 上述壁挂式遥控装置42可以执行同射频发送器40同样的功能并且也能够提 供附加功能，例如信号灯的照明和提供其它的程序编制功能去控制车库门作 业方式。上述壁挂式遥控装置42可以被有线直接连接到操纵装置机构34 或者使用射频或红外线信号将其连接到操纵装置机构34。\n由数字50指定的外部辅助夹持系统可以被包含在系统10中。在优选的 实施方式中，上述夹持系统50是具有发送设备52和接收设备54的光电传 感器。上述发送设备在接近门区域地面处被安装到侧柱16或轨道26上。设 备52和54被安装到离地面大约5英寸之处和门开口(door opening)内侧 以最小化由太阳带来的任何干扰。应当认识到如果需要时，设备52和54 的位置是可以被切换(switched)的。无论如何，发送设备52发射要么是激 光要么是红外线的光束，上述光束被连接到操纵装置机构34的接收器54 检测到。在门移动过程当中，如果有物体打断了光束，上述接收器转播这个 信息到激励适当校正动作的控制器。用这种方式，如果在门的下降运动过程 当中物体打断了光束，门的运动至少会停住和/或返回到开的位置。应当认 识到其它的外部辅助夹持装置或系统，例如在门的底截镶板上的接触型安全 触板(edge)，电机速度探测器，轴速度探测器，电机电流探测器，门速度 监控器或类似物可以被用在本发明中。\n参照图2，可以看出上述操纵装置机构采用了从电池或其它一些适当的 电源接收电力的控制器58。上述控制器58包括执行操纵装置34的操纵的 必要硬件，软件和存储设备。当射频发送器40或壁挂式遥控装置42被驱动 时，接收器64接收上述信号并将其转换成控制器58可以使用的格式。如果 控制器58接收到有效的信号，其发起电机62的运动，电机62反过来则使 驱动轴36的产生旋转运动，上述门则以适当的方向被驱动。上述外部辅助 夹持系统50，尤其是上述发送和接收单元52、54，也被连接到控制器58 以提供适当的输入。\n现在参照附图3，由数字100指定的流程图代表嵌入和包含于控制器用 于控制上述操纵装置操作的软件。在步骤102中，上述操纵装置被安装，如 果希望的话上述外部辅助夹持系统也可以被安装。如前所述，操纵装置34 的操纵不需要外部辅助夹持系统50。如果上述操纵装置在安装时没有安装 上述外部辅助夹持系统，控制器58将应用到电机62的力量限制到约为十五 磅的门限值。换句话说，在门从开的位置到关的位置或相反的行程过程中的 任何情况下，上述使用各种力传感器等的控制器能够确定由上述电机应用的 力量。根据这个力的基线应用，上述控制器知道允许应用多于十五磅或少于 十五磅的力到基线力特性集合(profile)中。相应地，如果根据上述特性集 合检测到多于十五磅或少于十五磅的障碍物，控制装置采用适当的校正动 作。\n在步骤106中，控制器58确定诸如光电传感器的外部辅助夹持装置系 统是否被连接在操纵装置机构34，如果没有，则在步骤108中，上述较低 门限值(在优选的实施方案中为十五磅)被设置和生效。相应地，在步骤 112中，上述系统是运转的并且执行适当功能。应当认识到在步骤112中控 制器58通过返回到确定步骤106中监控确定上述外部辅助系统是否仍然被 连接到上述操纵装置。如果在步骤106中上述控制器确定上述外部辅助夹持 系统被连接，则在步骤116中较高的门限值等级(在优选的实施方式中其值 为二十五磅)被设置。换句话说，允许上述电机从由控制器58设置的操作 力特性集合作正负二十五磅的偏离。一旦这个较高的门限值被设置，则在步 骤112中上述控制器处理其常规操作。该处理方法则经由路径114返回到步 骤106进行检测以确保上述外部辅助夹持系统仍然被连接。如果由于一些原 因使得上述传感器不起作用和没有被探测到，则较低的力门限值特性集合被 使用。\n从以上描述，应该认识到可以使用允许力门限值设置被自动地被改变的 操纵系统，这依赖于与上述操纵装置关联的外部辅助夹持系统的类型。如果 外部辅助夹持装置没有被连接在上述控制器上，则最小力门限值被设置并提 供最大敏感度用于检测阻碍门行程的障碍物。上述系统还规定如果外部辅助 夹持系统被连接在上述操纵器，则上述门限值能够被设置为较高等级以降低 虚构检测的发生。通过自动地检测上述外部辅助夹持装置的存在与不存在， 当安装上述安全装置时，上述用户无需物理地移动跳线或连接跳线。这避免 了为消除障碍物的错误检测在安装上述夹持系统时安装者和用户的任务加 重。\n这样，用于增加在这里披露的电动车库门的上述被允许的电机的力的方 法和设备可以产生本发明的各种变种和用别的方法组成本领域的有益效果， 这是显而易见的。这里所披露的最佳实施方案的各种修改并没有脱离本发明 的精神，这对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。