Die vorliegende Erfindung betrifft in einem ersten Gesichtspunkt ein Verfahren zum Energiesparen bei einer Türbetätigungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Türbetätigungsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Ein gattungsgemäßes Verfahren zum Energiesparen bei einer Türbetätigungsanlage ist in
Bei dem in
Eine allgemeine Aufgabenstellung besteht bei Türbetätigungsanlagen und Verfahren dieser Art darin, besonders energiesparend zu arbeiten. Darüber hinaus muss sichergestellt werden, dass der Türüberwachungssensor, der im Hinblick auf die zu erfüllenden Sicherheitsanforderungen eine zentrale Rolle spielt, sich auch tatsächlich im Aktivzustand befindet, bevor ein Bewegungsvorgang, insbesondere ein Öffnungsvorgang, der automatischen Tür eingeleitet wird.
Als eine Aufgabe der Erfindung kann angesehen werden, ein Verfahren der oben genannten Art anzugeben, welches besonders hohen Sicherheitsanforderungen genügt und dabei unter apparativen Gesichtspunkten einfach durchzuführen ist. Außerdem soll eine Türbetätigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.
Diese Aufgabe wird in verfahrensmäßiger Hinsicht durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. In vorrichtungsmäßiger Hinsicht wird die Aufgabe durch die Türbetätigungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
Bevorzugte Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens und bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Türbetätigungsanlage sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden außerdem in der folgenden Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, beschrieben.
Das Verfahren der oben genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass der Türbewegungsgeber über eine Kommunikationsverbindung direkt mit dem Türüberwachungssensor verbunden ist, dass der Türbewegungsgeber nach Aktivierung an den Türüberwachungssensor ein Bewegungssignal sendet, wenn ein Bewegungsvorgang erfolgen soll, und dass das an den Türüberwachungssensor gesendete Bewegungssignal den Türüberwachungssensor veranlasst, vom Energiesparmodus in den Aktivmodus überzugehen oder im Aktivmodus zu bleiben.
Die Türbetätigungsanlage der oben genannten Art ist erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass der Türbewegungsgeber über eine Kommunikationsverbindung direkt mit dem Türüberwachungssensor verbunden ist, dass der Türbewegungsgeber dazu eingerichtet ist, nach Aktivierung an den Türübenivachungssensor über die Kommunikationsverbindung ein Bewegungssignal zu senden, wenn ein Bewegungsvorgang erfolgen soll, und dass der Türüberwachungssensor dazu eingerichtet ist, das von dem Türbewegungsgeber gesendete Öffnungssignal zu empfangen und nach dessen Empfang vom Energiesparmodus in den Aktivmodus überzugehen oder im Aktivmodus zu bleiben.
Als Kerngedanke der Erfindung kann angesehen werden, eine gesonderte direkte Kommunikationsverbindung zwischen dem Türbewegungsgeber und dem Türüberwachungssensor vorzusehen.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass ein Türbewegungssignal, welches ursprünglich in dem Türbewegungsgeber entsteht, zunächst und zuerst dem Türüberwachungssensor übermittelt wird, der im Hinblick auf die zu erfüllenden Sicherheitsanforderungen eine zentrale Rolle spielt.
Die Begriffe der automatischen Tür und des Türblatts sind im Gesamtzusammenhang der vorliegenden Beschreibung weit auszulegen. Insbesondere soll es sich hierbei um automatische Drehflügeltüren, Karusselltüren oder Schiebetüren handeln.
Unter dem Bewegungsbereich eines Türblatts soll der räumliche Bereich verstanden werden, der sicherheitsmäßig überwacht werden muss, um die entsprechenden einschlägigen Vorschriften zu erfüllen.
Als Aktivmodus des Türüberwachungssensors soll derjenige Betriebszustand dieses Türüberwachungssensors verstanden werden, in dem dieser Sensor voll einsatzfähig ist und ein gegebenenfalls in seinem Überwachungsbereich befindliches Objekt, beispielsweise eine Person, feststellt.
Typischerweise werden als Türüberwachungssensoren aktive Sensoren verwendet, das heißt optische Sensoren mit eigenen Strahlungs- oder Lichtquellen. Beispielsweise kann es sich um Lichttaster, Reflexionslichtschranken, Triangulationssensoren, Lichtgitter oder Lichtvorhänge handeln. Solche Sensoren arbeiten häufig mit Infrarotlichtquellen. Da bei Sensoren dieser Art die Lichtquellen im Aktivmodus, zumindest in einem Pulsbetrieb, eingeschaltet sein müssen, ist der Stromverbrauch und deshalb das Energiesparpotential vergleichsweise hoch.
Als Energiesparmodus soll bei dem Türüberwachungssensor ein Betriebszustand verstanden werden, bei dem im Vergleich zum Aktivmodus deutlich weniger Strom verbraucht wird. Bei den optischen Türüberwachungssensoren der oben genannten Art wird ein Energiesparmodus in unaufwändiger Weise dadurch verwirklicht, dass die Lichtquellen abgeschaltet werden. Darüber hinaus kann auch die gesamte Elektronik in einen Standby-Zustand versetzt werden.
Solche Sensoren können ortsfest im Bereich der zu überwachenden Tür, prinzipiell aber auch zur mitfahrenden Montage an dem Türblatt angebracht sein.
Die zwischen Türbewegungsgeber und Türüberwachungssensor erfindungsgemäß vorhandene Kommunikationsverbindung kann prinzipiell beliebiger Natur sein. Beispielsweise kann es sich hier um eine drahtlose Verbindung, etwa eine Funkverbindung handeln. Besonders bevorzugt wird diese Kommunikationsverbindung als eine leitende elektrische Verbindung realisiert. Das ist vom Aufbau her einfach und kostengünstig zu verwirklichen und gewährleistet eine zuverlässige Übertragung zwischen dem Türbewegungsgeber und dem Türüberwachungssensor.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird allgemein von einer Bewegung der Tür gesprochen. In den meisten Fällen wird es sich nierbei um einen Öffnungsvorgang handeln. Demgemäß kann der Türbewegungsgeber auch als Türöffnungsgeber und das Bewegungssignal als Öffnungssignal bezeichnet werden. Prinzipiell können dieselben Abläufe aber auch für einen Schließvorgang der Tür erfolgen. Demgemäß ist auch möglich, dass die Tür in einem geöffneten Zustand nach einer gewissen Zeit in den Energiesparmodus übergeht.
Grundsätzlich wäre es auch möglich, den Türüberwachungssensor mit einem eigenen Sensor zu versehen, beispielsweise einem Beschleunigungssensor, der die einsetzende Bewegung der Tür registriert und den Türüberwachungssensor veranlasst, vom Energiesparmodus in den Aktivmodus zu wechseln. Im Hinblick auf die Sicherheitsanforderungen, muss hier aber dafür gesorgt werden, dass die Antriebseinheit das Türblatt erst zeitverzögert betätigt, zu einem Zeitpunkt, zu dem sichergestellt ist, dass der Türüberwachungssensor bereits aktiv geschaltet ist. Mit einem Beschleunigungssensor ist das nur mit erheblichem Aufwand möglich.
Damit die oben genannte allgemeine Aufgabenstellung im Hinblick auf das Energiesparen möglichst gut gelöst wird, ist es erforderlich, dass der Türüberwachungssensor vom Aktivmodus möglichst rasch wieder in den Energiesparmodus übergeht, sofern dies aus Sicherheitsgründen zulässig ist. Das kann bei einer besonders einfachen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erfolgen, dass der Türüberwachungssensor nach einer vorzugebenden Ruhezeit vom Aktivmodus in den Energiesparmodus übergeht. Unter dem Begriff einer Ruhezeit soll hier eine Zeitspanne verstanden werden, in welcher das fragliche Türblatt nicht bewegt wird.
Dies kann beispielsweise durch das Ausbleiben des Signals des oben genannten Türbewegungsgebers oder mit Hilfe eines Beschleunigungssensors festgestellt werden, der an dem Türblatt angebracht ist. Besonders zweckmäßig kann ein solcher Beschleunigungssensor in den Türüberwachungssensor integriert werden.
Ergänzend oder alternativ kann der Türüberwachungssensor nach einem dem Türüberwachungssensor von außen zugeführten Signal vom Aktivmodus in den Energiesparmodus übergehen. Ein solches Signal kann beispielsweise geliefert werden, wenn eine Drehflügeltür in einen geschlossenen Zustand übergeht. Hierzu könnte mit Hilfe eines Sensors ein Schloss abgefragt werden. Grundsätzlich kann mit dieser Verfahrensvariante ermöglicht werden, dass der Türüberwachungssensor in verschiedenen Verfahrens- und Messsituationen besonders rasch wieder in den Energiesparmodus übergeht.
Grundsätzlich muss das von dem Türbewegungsgeber gelieferte Bewegungssignal in irgendeiner Weise an die Antriebseinheit weitergegeben werden, damit eine Öffnung der Tür oder eine Bewegung des Türblatts tatsächlich erfolgen kann.
Erfindungsgemäß gibt der Türüberwachungssensor nach Empfang eines Bewegungssignals von dem Türbewegungsgeber und/oder nach Übergang in den Aktivmodus ein Bewegungssignal an die Antriebseinheit weiter. Eine separate Kommunikationsverbindung zwischen dem Türöffnungsgeber und der Antriebseinheit ist dann nicht erforderlich. Eine Kommunikation zwischen dem Türöffnungsgeber und der Antriebseinheit erfolgt ausschließlich über den Türüberwachungssensor, was unter Sicherheitsaspekten vorteilhaft ist.
Unter Sicherheitsgesichtspunkten ist außerdem bevorzugt, wenn der Türüberwachungssensor nach Empfang eines Bewegungssignals von dem Türbewegungsgeber und/oder nach Übergang in den Aktivmodus einen Selbsttest durchführt, und dass der Türüberwachungssensor ein Bewegungssignal an die Antriebseinheit weitergibt, wenn der Selbsttest eine ordnungsgemäße Funktion des Türüberwachungssensors ergibt.
Der Türbewegungsgeber kann prinzipiell durch jede Einrichtung verwirklicht sein, welche entweder automatisch und/oder durch einen Benutzer betätigt ein Bewegungssignal generiert und dieses an den Türüberwachungssensor überträgt. Besonders bevorzugt werden als Türbewegungsgeber Einrichtungen eingesetzt, die für sich genommen nicht viel Strom verbrauchen. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen Passiv-Infrarotsensor und/oder einen Radarsensor handeln. Ergänzend oder alternativ kann der Türbewegungsgeber auch ein manuell oder jedenfalls mechanisch zu betätigender Schalter oder Taster sein.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beigefügte Figur beschrieben.
Hierin zeigt
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Türbetätigungsanlage wird mit Bezug auf
Die dort schematisch dargestellt Türbetätigungsanlage 100 weist als wesentliche Bestandteile eine Antriebseinheit 40, einen Türüberwachungssensor 50 und einen Türbewegungsgeber 60 auf. Mit der Türbetätigungsanlage 100 wird eine automatische Tür 14 betätigt, wobei es sich im gezeigten Beispiel um eine automatische Drehflügeltür handelt. Diese Drehflügeltür weist ein Türblatt 10 auf, welches um eine sich im Bereich einer Nebenschließkante 16 erstreckende Schwenkachse verschwenkt werden kann. Eine Hauptschließkante ist mit dem Bezugszeichen 15 versehen. Schematisch ist außerdem eine Klinke 12 zum manuellen Öffnen des Türblatts 10 dargestellt. Die Antriebseinheit 40 ist über zwei schematisch dargestellte Bewegungsarme 42, 44 in einem oberen Bereich mit dem Türblatt 10 verbunden. Mit Hilfe der Antriebseinheit 40, welche typischerweise einen Elektroantrieb aufweist, kann das Türblatt 10 über die Bewegungsarme 42, 44 um die Schwenkachse im Bereich der Nebenschließkante 16 geschwenkt werden, das heißt geöffnet und geschlossen werden.
Bei dem Türüberwachungssensor 50 handelt es sich im gezeigten Beispiel um einen aktiven Infrarotsensor mit einer Mehrzahl von Infrarotlichtquellen, beispielsweise Infrarot-Leuchtdioden. Mit Hilfe des Türüberwachungssensors 50, der in einem oberen Bereich des Türblatts montiert ist, wird ein schematisch dargestellter Überwachungsbereich 22 auf dem Fußboden 20 überwacht. Die Antriebseinheit 40 ist an einer Wand 30 oberhalb des Türblatts 10 mechanisch montiert. Der Türüberwachungssensor 50 ist mit der Antriebseinheit 40 über eine Kommunikationsverbindung 45, wobei es sich typischerweise um eine elektrisch leitende Verbindung handelt, verbunden. Über diese Kommunikationsverbindung 45 fragt die Antriebseinheit 40 den Zustand des Türüberwachungssensors 50 ab, um festzustellen ob ein Bewegungsvorgang des Türblatts 10 erfolgen darf oder nicht. Zum Anschluss der elektrisch leitenden Verbindung, durch welche die Kommunikationsverbindung 45 realisiert ist, weist der Türüberwachungssensor 50 eine erste Schnittstelle 52 auf. Über diese Schnittstelle kann die Antriebseinheit 40 den Türüberwachungssensor 50 vor Einleitung eines Bewegungsvorgangs veranlassen, einen Selbsttest durchzuführen.
Der Türbewegungsgeber 60 ist ebenfalls an der Wand 30 seitlich benachbart zur Nebenschließkante 16 der automatischen Tür 14 montiert. Der Türbewegungsgeber 60 ist erfindungsgemäß über eine Kommunikationsverbindung 56 mit dem Türüberwachungssensor 50 verbunden. Die Kommunikationsverbindung 56 ist im gezeigten Beispiel ebenfalls als leitende elektrische Verbindung ausgelegt. Grundsätzlich können die Kommunikationsverbindungen 45, 56 aber auch drahtlos ausgebildet sein. Zum Anschluss der elektrischen Leitungsverbindung, durch die die Kommunikationsverbindung 56 gebildet ist, an dem Türüberwachungssensor 50 ist dort eine zweite Schnittstelle 54 vorhanden.
Bei dem Türbewegungsgeber 60 handelt es sich im gezeigten Beispiel um einen Türöffnungsgeber. Dieser kann beispielsweise einen Passiv-Infrarot-Sensor aufweisen, mit welchem festgestellt wird, ob sich eine Person der automatischen Tür 14 nähert und diese demgemäß geöffnet werden soll. Wenn der Türbewegungsgeber 60 eine Person feststellt, sendet er über die Kommunikationsverbindung 56 ein Türbewegungssignal, das im gezeigten Beispiel ein Türöffnungssignal ist, an den Türüberwachungssensor 50. Der Türüberwachungssensor 50 befindet sich zu diesem Zeitpunkt in seinem Energiesparmodus, das heißt zumindest die Infrarot-Lichtquellen sind abgeschaltet. Nach Empfang des Türbewegungssignals von den Türbewegungsgeber 60 geht der Türüberwachungssensor 50 erfindungsgemäß in den Aktivmodus über, das heißt die Infrarot-Lichtquellen werden eingeschaltet oder zumindest in einen gepulsten Betrieb geschaltet. Der Türüberwachungssensor 50 kann sodann einen Selbsttest durchführen und nach positivem Abschluss dieses Selbsttests, das heißt wenn der Selbsttest eine einwandfreie Funktion des Türüberwachungssensors 50 ergibt, und wenn außerdem der Türüberwachungssensor 50 kein Objekt im Überwachungsbereich meldet, ein Türbewegungssignal über die Kommunikationsverbindung 45 an die Antriebseinheit 40 weitergeben. Die Antriebseinheit 40 leitet daraufhin mit Hilfe der Bewegungsarme 42, 44 den mechanischen Bewegungsvorgang, im gezeigten Beispiel, also den mechanischen Öffnungsvorgang des Türblatts 10, ein.
Je nach gewünschter Funktionalität kann das Türblatt 10 im offenen Zustand verbleiben, wobei der Türüberwachungssensor 50 nach einer vorzugebenden Ruhezeit in den Energiesparmodus übergehen kann. Ebenso ist möglich, dass das Türblatt 10 nach einer vorzugebenden Zeit wieder mit Hilfe der Antriebseinheit 40 geschlossen wird. Um dabei dieselben Sicherheitserfordernisse zu erfüllen, kann auf der Rückseite des Türblatts 10 in entsprechender Weise ein weiterer Türüberwachungssensor montiert sein, mit dem verhindert werden kann, dass das Türblatt 10 während des Schließvorgangs auf Hindernisse in einem rückwärtigen Überwachungsbereich trifft.
Eine Ruhezeit, nach welcher der Türüberwachungssensor in den Energiesparmodus übergeht, kann dem Türüberwachungssensor 50 selbst einprogrammiert sein. Beispielsweise kann dort programmiert sein, dass der Türüberwachungssensor 50 nach einer definierten Zeit nach dem letzten Selbsttest in den Energiesparmodus übergeht. Dies ist zweckmäßig, wenn vor jedem Bewegungsvorgang ein Selbsttest durchgeführt wird. Alternativ kann ein Signal, dass der Türüberwachungssensor 50 in den Energiesparmodus übergehen soll, dem Türüberwachungssensor 50 auch über die Antriebseinheit 40 oder den Türbewegungsgeber 60, also über die erste Schnittstelle 52 oder zweite Schnittstelle 54, übermittelt werden.
Schließlich ist auch möglich, zum Feststellen eines Ruhezustands des Türblatts 10 einen Beschleunigungssensor am Türblatt 10 zu montieren. Wenn dieser Beschleunigungssensor eine hinreichend lange Ruhezeit des Türblatts 10 liefert, kann der Türüberwachungssensor 50, der mit dem Beschleunigungssensor verbunden ist, wiederum in den Energiesparmodus übergehen. Zweckmäßig kann in diesem Fall der Beschleunigungssensor in den Türüberwachungssensor 50 selbst integriert werden. In
Für die Kommunikation zwischen der Antriebseinheit 40, dem mindestens einem Türüberwachungssensor 50 und dem mindestens einem Türbewegungsgeber 60 kann auf grundsätzlich bekannte Kommunikationsstandards und Busstandards im Sensorbereich zurückgegriffen werden. Beispielsweise kann es sich hierbei um IO-Link-Verbindungen oder um RS485-Schnittstellen handeln.
Als Kriterium für den Übergang des Türüberwachungssensors 50 vom Aktivmodus in den Energiesparmodus kann auch verwendet werden, dass der Türüberwachungssensor 50 über eine festzulegende Zeit von dem Türbewegungsgeber 60 kein Signal erhält.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein neues Verfahren zum Energiesparen bei einer Türbetätigungsanlage und eine Türbetätigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens geschaffen, bei denen der Energieverbrauch von Türüberwachungssensoren deutlich reduziert werden kann und gleichzeitig die einschlägigen Sicherheitsanforderungen, die insbesondere dem Schutz von Personen an Drehflügeltüren gegen Stoß und Einklemmen dienen, besonders zuverlässig eingehalten werden.
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