VERFAHREN ZUR STEUERUNG EINER TÜRANLAGE

Abstract

 Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung einer Türanlage (100), insbesondere einer Schiebetüranlage, wobei die Türanlage (100) einen Türantrieb (10) aufweist, mit dem eine Bewegung wenigstens eines Flügelelementes (11) der Türanlage (100) ausgeführt wird, und wobei wenigstens eine Sensoreinheit (12) zur Bereitstellung von Sensordaten (13) eingerichtet ist, die einen Sensorerfassungsbereich (14) aufweist, wobei Personen (15) innerhalb des Sensorerfassungsbereiches (14) mittels der Sensoreinheit (12) erfasst und deren Position und/oder Bewegung und/oder Kontur als Sensordaten (13) ausgegeben werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Steuerungssystem (16) eingerichtet wird, mit dem die Sensordaten (13) empfangen werden, wobei das Steuerungssystem (16)
- ein erstes Steuermodul (16a) aufweist, mit dem die Bewegung des wenigstens eines Flügelelementes (11) der Türanlage (100) in Abhängigkeit der Position, der Bewegung und/oder der Kontur der wenigstens einen Person (15) kontinuierlich und dynamisch fortlaufend geregelt wird und
- ein zweites Steuermodul (16b) aufweist, mit dem eine Schließkantenabsicherung des wenigstens einen Flügelelementes (11) der Türanlage (100) basierend auf den Sensordaten (13) ausgeführt wird. Die Erfindung richtet sich ferner auf eine Türanlage (100) mit einem Steuerungssystem (16) zur Ausführung des Verfahrens.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Türanlage, insbesondere einer Schiebetüranlage, wobei die Türanlage einen Türantrieb aufweist, mit dem eine Bewegung wenigstens eines Flügelelementes der Türanlage ausgeführt wird, und wobei wenigstens eine Sensoreinheit zur Bereitstellung von Sensordaten eingerichtet ist, die einen Sensorerfassungsbereich aufweist, wobei Personen innerhalb des Sensorerfassungsbereiches mittels der Sensoreinheit erfasst und deren Position und/oder Bewegung und/oder Kontur als Sensordaten ausgegeben werden. Die Erfindung richtet sich ferner auf eine Türanlage mit einem Steuerungssystem zur Ausführung des Verfahrens.

STAND DER TECHNIK

[0002] Für die Steuerung von automatischen Türanlagen, insbesondere Schiebetüranlagen, sind Türantriebe bekannt, die mit Sensoreinheiten verbunden sind, die zur Erkennung von Personen ausgebildet sind. Derartige Türanlagen werden durch Steuerungseinheiten gesteuert, die die Sensordaten der Sensoreinheiten aufnehmen und entsprechende Steuerimpulse an den Türantrieb ausgeben.

[0003] So zeigt beispielsweise die DE 203 20 497 U1 eine Türanlage mit einem Türantrieb und mit einer Sensoreinheit, wobei die Sensoreinheit als Präsenzsensor dient und mit der die Gegenwart von Personen in einer Erfassungszone erkannt werden kann. Bei Erkennung der Person wird über den Türantrieb das Öffnen des Türflügels der Türanlage ausgelöst. Dabei ist angegeben, dass als Sensoreinheit Radarsensoren zum Einsatz kommen können. Nachteilhafterweise wird jedoch in der Regel nur ein einfacher Öffnungsimpuls durch die Steuereinheit erzeugt, sobald die Sensoreinheit die Präsenz einer Person erfasst und die Erfassung als entsprechende Sensordaten an die Steuereinheit übermittelt. Dabei kann eine Flügelbewegung zwar ausgelöst werden, diese setzt aber häufig zu früh oder zu spät ein oder ist in sonstiger Weise unpassend, beispielsweise, wenn die Öffnungsbewegung des Türflügels zu langsam abläuft oder die Öffnungshaltedauer zu kurz oder zu lange andauert.

[0004] Aus der DE 10 2019 126 718 A1 ist eine Einrichtung zur gebäudefesten Installation einer Türanlage mit wenigstens einem Flügelelement bekannt, das in einem Bewegungsraum automatisch bewegbar ist, wobei Überwachungsmittel zur Überwachung der Bewegung des Flügelelementes zwecks Vermeidung einer Kollision des Flügelelementes mit einer Person und/oder einem Gegenstand eingerichtet sind, und wobei sämtliche Überwachungsmittel aus wenigstens einer oder mehreren Kameras und wenigstens einer oder mehreren Bildauswertungseinheiten ausgebildet sind, wobei die Kamera zur Überwachung des Bewegungsraums eingerichtet ist.

[0005] Die Einrichtung basiert darauf, sämtliche Überwachungen der Bewegung des Flügelelementes in oder durch den Bewegungsraum zu kontrollieren mit Überwachungsmitteln, die ausschließlich auf zumindest einer Kamera und auf zumindest einer Bildauswertungseinheit beruhen. Kamerabilder können mit hoher Qualität ausgewertet werden, sodass insbesondere bei einer redundanten Anordnung von Überwachungsmitteln, also mindestens zwei Kameras, der elektrifizierte, insbesondere automatisierte Betrieb der Einrichtung mit motorisch bewegten Flügelelementen sicher ausgeführt werden kann, insbesondere um Kollisionen mit Gegenständen und besonders mit Personen zu vermeiden.

[0006] Die Bildauswertung mit der Bildauswertungseinheit erfolgt dabei vor dem Start der Bewegung des Flügelelementes in oder durch den Bewegungsraum, und insbesondere erfolgt eine Echtzeit-Auswertung des Kamerabildes mit der Bildauswertungseinheit, um auch das Verhalten einer Person während des Passierens der Einrichtung oder der Aufenthalt einer Person in oder angrenzend an den Bewegungsraum des Flügelelementes der Einrichtung zu überwachen, und gegebenenfalls unmittelbar ein Signal auszulösen, um die Bewegung des Flügelelementes beispielsweise zu stoppen oder umzukehren. Damit übernimmt die Auswertung des Kamerabildes mit der Bildauswertungseinheit die Funktion von berührungslosen oder taktil wirkenden Näherungssensoren zur Schließkantenabsicherung, wobei die wenigstens eine oder vorzugsweise die mehreren Kameras in Verbindung mit der Einrichtung so angebracht sind, dass der Bewegungsraum und insbesondere auch angrenzende Bereiche des Bewegungsraums überwacht werden. Damit kann mit der eingerichteten Sensoreinheit, die zunächst nur zur Erfassung der Person zwecks der Ansteuerung des Türantriebes dient, zugleich eine Schließkantenabsicherung eingerichtet werden. Die Schließkantenabsicherung kann jedoch mit einem einfachen Steuerungssystem nicht hinreichend schnell reagieren, wenn die Steuerfunktion der Türantriebe mittels des Steuerungssystems mit erweiterten Funktionen erfolgen soll.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

[0007] Die Aufgabe der Erfindung ist die weitere Verbesserung eines Verfahrens zum Betrieb einer Türanlage, bei dem das Reaktionsverhalten des Türflügels aufgrund des Verhaltens einer Person weiter verbessert angepasst werden kann. Mit weiterem Vorteil soll das Verfahren mit einer minimalen Anzahl von Sensoreinheiten betrieben werden können, die im Betrieb und in Zusammenwirkung mit der Steuerung der Türantriebe mit weiteren Funktionen ausgestattet werden können.

[0008] Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und weiterhin ausgehend von einer Türanlage gemäß Anspruch 10 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.

[0009] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer Türanlage sieht vor, dass ein Steuerungssystem eingerichtet wird, mit dem die Sensordaten empfangen werden, wobei das Steuerungssystem ein erstes Steuermodul aufweist, mit dem die Bewegung des wenigstens eines Flügelelementes der Türanlage in Abhängigkeit der Position, der Bewegung und/oder der Kontur der wenigstens einen Person kontinuierlich und dynamisch fortlaufend geregelt wird und wobei ein zweites Steuermodul vorgesehen ist, mit dem eine Schließkantenabsicherung des wenigstens einen Flügelelementes der Türanlage basierend auf den Sensordaten eingerichtet wird.

[0010] Kerngedanke der Erfindung ist die verbesserte Ausführung eines Steuerungssystems mit einem ersten Steuermodul und mit einem zweiten Steuermodul, wobei das erste Steuermodul die Bewegung des Flügelelementes in unmittelbarer Abhängigkeit der Position, der Bewegung und/oder der Kontur der wenigstens einen Person steuert, insbesondere in Form eines aktiven Regelkreises, der über die gesamte Begehungsdauer der Person durch die Türanlage hindurch aufrechterhalten bleibt. Mit diesem verbesserten Steuerungssystem kann folglich auch das oben aufgeführte erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden. Hierfür weist zugleich das Steuerungssystem ein zweites Steuermodul auf, mit dem eine Schließkantenabsicherung sichergestellt wird. Das erste Steuermodul und das zweite Steuermodul oder zumindest deren CPU-Kerne können in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.

[0011] Dabei soll sowohl die Steuerung des Flügelelementes als auch die Schließkantenabsicherung auf denselben Sensordaten wenigstens von einer Sensoreinheit und vorzugsweise von zwei Sensoreinheiten basieren. Dabei können die Sensordaten von den Sensoreinheiten jeweils separat sowohl an das erste Steuermodul als auch an das zweite Steuermodul übersandt werden.

[0012] Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass mit der so hergestellten Hard- und Softwarestruktur, umfassend die wenigstens eine vorzugsweise die zwei Sensoreinheiten, sowie umfassend das Steuerungssystem mit dem ersten und dem zweiten Steuermodul zur Auswertung insbesondere von 3D-Kameradaten eine Zulassung nach dem sogenannten Performancelevel "c" oder "d" erreicht werden kann. Damit kann, insbesondere bei einer redundanten Nutzung von Sensordaten zweier Sensoreinheiten und jeweils zugeordneten Sensorerfassungsbereichen, eine Wahrscheinlichkeit eines gefährlichen Ausfalls der korrekten Steuerung der Flügelelemente angegeben werden von 1:333.333 bis 1:1.000.000 (PI c) oder bis zu 1:1.000.000 bis 1:10.000.000 (PI d).

[0013] Das erste Steuermodul zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Sensordaten mit diesem insbesondere autark ausgewertet werden und basierend auf der Position, der Bewegung und/oder der Kontur der wenigstens einen Person eine Verfahrbewegung des wenigstens einen Flügelelementes bestimmt wird, indem das erste Steuermodul den Türantrieb des Flügelelementes wenigstens über eine Erfassungsdauer der Person im Sensorerfassungsbereich mittels eines aktiven Regelkreises kontinuierlich fortlaufend ansteuert.

[0014] Das zweite Steuermodul zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Sensordaten mit diesem ebenfalls insbesondere autark ausgewertet werden und vom ersten Steuermodul bestimmte Verfahrbewegungen des wenigstens einen Flügelelementes empfangen und so überprüft werden, dass eine Kollision des Flügelelementes mit der Person vermieden wird, insbesondere eine Schließkantenabsicherung geschaffen wird. Folglich wird vorgesehen, dass das erste Steuermodul Steuerdaten zum Ansteuern des wenigstens einen Türantriebs des Flügelelementes zunächst an das zweite Steuermodul übermittelt, wobei die Steuerdaten vom zweiten Steuermodul in Korrelation mit den Sensordaten ausgewertet werden und schließlich an die Türantriebe der Flügelelemente ausgegeben werden.

[0015] Mit anderen Worten wird im zweiten Steuermodul zunächst eine funktionale Sicherheit abgeprüft, sodass das zweite Steuermodul parallel zum ersten Steuermodul und insbesondere unabhängig voneinander die Sensordaten der Sensoreinheit auswertet, wobei die Auswertung parallel zur Auswertung durch das erste Steuermodul erfolgt. So kann mit dem zweiten Steuermodul der Bewegungskorridor, der mit dem ersten Steuermodul für die Person zum Durchqueren der Türanlage berechnet wird, vom zweiten Steuermodul freigegeben werden.

[0016] Das erste Steuermodul erfüllt dabei insbesondere nicht die funktionale Sicherheit der Schließkantenabsicherung, sondern berechnet vorzugsweise lediglich den optimalen Verfahrweg der Flügelelemente zur Herstellung des idealen Bewegungskorridors für die Person zum Durchqueren der Türanlage. Das zweite Steuermodul fragt im Rahmen der funktionalen Sicherheit schließlich eine mögliche Kollision der Flügelelemente mit der Person ab, insbesondere bei einer Schließbewegung der Flügelelemente einer Schiebetüranlage. Wird mit dem zweiten Steuermodul festgestellt, dass keine Kollision stattfinden kann, wird der vom ersten Steuermodul bestimmte Begehungskorridor schließlich freigegeben und die Türantriebe werden vom zweiten Steuermodul angesteuert.

[0017] Insbesondere sind auf beiden Seiten der Türanlage Sensoreinheiten eingerichtet, wobei die Sensoreinheiten jeweilige Sensorerfassungsbereiche aufweisen oder diese bilden, die sich in der Bewegungsebene der Flügelelemente überschneiden, aneinander angrenzen oder zumindest einen Abstand zueinander aufweisen, der kleiner ist als die Abmessung einer insbesondere kleinen Person, sodass die Erfassung des zumindest einen Objekts von einem ersten Sensorerfassungsbereich an den einen zweiten Sensorerfassungsbereich übergehend und, insbesondere unterbrechungsfrei, ausgeführt wird..

[0018] Es müssen sich dabei die Sensorerfassungsbereiche nicht zwingend überlappen und diese müssen auch nicht ungefähr aneinander angrenzen, da eine Person generell eine räumliche Ausdehnung hat. Der Abstand der Sensorerfassungsbereiche beider Sensoreinheiten auf den sich gegenüberliegenden Türseiten sollte insofern zumindest so klein sein, dass vermieden wird, dass eine kleine Person, etwa ein Kind, nicht zwischen den Sensorerfassungsbereichen unerkannt bleiben kann. Ist zwischen den Sensorerfassungsbereichen auf den sich gegenüberliegenden Türseiten eine Erfassungslücke vorhanden, so kann diese durch Interpolation gefüllt werden, sodass praktisch keine Regelunterbrechung erfolgen muss.

[0019] Zur Auswertung der Sensordaten aus den Sensoreinheiten ist wenigstens eine Bildauswerteeinheit vorgesehen, wobei vorzugsweise jedem der beiden Steuermodule eine eigene Bildauswerteeinheit zugeordnet ist. So ist insbesondere vorgesehen, dass in Verbindung mit oder als Bestandteil des ersten Steuermoduls und des zweiten Steuermoduls eine Bildauswerteeinheit eingerichtet wird, wobei mittels der Bildauswerteeinheit die kontinuierliche Verfolgung der Bewegung der Person über dessen gesamte Erfassungsdauer ausgeführt und dem jeweiligen Steuermodul bereitgestellt wird. Das erste Steuermodul wertet die Bilddaten dahingehend aus, einen optimalen Begehungskorridor der Person für die Türanlage zu schaffen, und das zweite Steuermodul wertet mit einer insbesondere eigenen zugeordneten Bildauswerteeinheit mögliche Kollisionen im Bewegungsbereich der Flügelelemente aus, sodass eine Kollision eines Flügelelementes mit einer die Türanlage begehenden Person verhindert wird. Die Bildauswerteeinheiten insbesondere zur Auswertung von 3D Bilddaten können jeweils Bestandteil der Steuermodule sein, sodass das erste Steuermodul eine erste Bildauswerteeinheit und das zweite Steuermodul eine von der ersten Bildauswerteeinheit getrennt eingerichtete zweite Bildauswerteeinheit aufweist. Denkbar ist aber auch eine Bildauswerteeinheit, die von beiden Steuermodulen gleichermaßen genutzt wird.

[0020] Im Ergebnis führt die erfindungsgemäße Architektur des Steuerungssystems dazu, dass eine Ansteuerung der Türantriebe der Flügelelemente zwar vom ersten Steuermodul berechnet wird, die Ansteuerung erfolgt jedoch erst nach Durchlauf der Steuerdaten durch das zweite Steuermodul, um die berechneten Bewegungsdaten der Flügelelemente auf eine mögliche Kollision hin zu untersuchen und schließlich freizugeben, sofern keine Kollision droht.

[0021] Beispielsweise weist das erste Steuermodul einen Linux-Rechner auf, während das zweite Steuermodul auf einem Mikrocontroller basiert. Beispielhaft kann das erste Steuermodul als ein Raspberry Pi ausgeführt sein, während der Mikrocontroller zum Betrieb eines RTOS-Betriebssystems ausgebildet ist, was eine Echtzeitfähigkeit ermöglicht. Auf der anderen Seite kann das Linux-System zur Bildung des ersten Steuermoduls IP-fähig ausgeführt und entsprechend in ein Netzwerk eingebunden werden, sodass die Kommunikation zwischen den Sensoreinheiten und den Steuermodulen beispielsweise auf einem Ethernet basiert, während die Kommunikation zwischen dem zweiten Steuermodul, insbesondere dem Mikrokontroller und den Türantrieben auf einem CAN-Bus basiert.

[0022] Dabei sind die Steuermodule so parallel eingerichtet, dass diese unabhängig voneinander die Daten der Sensoreinheiten auswerten, während über den CAM-Bus die Türantriebe lediglich vom zweiten Steuermodul angesteuert werden. Die Steuerdaten zur Ansteuerung der Flügelelemente werden indes vom ersten Steuermodul an das zweite Steuermodul übergeben.

[0023] Erfindungsgemäß sind die Sensorerfassungsbereiche zur Ausführung des Verfahrens in einem türfernen Personenbewegungsbereich und einem türnahen Sicherheitsbereich aufgeteilt, wobei mit dem ersten Steuermodul über die Bildauswerteeinheit der türferne Personenbewegungsbereich ausgewertet wird und mit dem zweiten Modul wird über die Bildauswerteeinheit überwiegend der türnahe Sicherheitsbereich ausgewertet. Zur kontinuierlichen Verfolgung der Bewegung und der Kontur der Person durch die gesamte Türanlage hindurch kann auch von dem ersten Steuermodul der türnahe Sicherheitsbereich mit ausgewertet werden, sodass die Auswertung des türnahen Sicherheitsbereiches durch beide Steuermodule unabhängig voneinander erfolgen kann. Durch die Auswertung der Bilddaten der Bildauswerteeinheit mit dem zweiten Steuermodul wird eine Schließkantenabsicherung oder beispielsweise auch die Bereithaltung von Fluchtwegen geschaffen, sodass der Türkorridor, der für die Flügelstellung mit dem ersten Steuermodul ermittelt wird, vom zweiten Steuermodul überprüft wird.

[0024] Die Türanlage weist vorzugsweise zwei Flügelelemente auf, wobei das Steuerungssystem die zwei Flügelelemente unabhängig voneinander ansteuert und wobei die Flügelelemente unabhängig voneinander bewegt werden. Begeht beispielsweise eine Person die Türanlage nicht mittig, so kann zur Bildung eines optimalen Türkorridors ein Flügelelement weiter in die Schließstellung verfahren, während das zweite Flügelelement weiter in die Öffnungsstellung verfährt. So entsteht ein außermittiger Türkorridor, durch den die Person die Türanlage begehen kann.

[0025] Die Erfindung richtet sich ferner auf eine Türanlage mit einem Steuerungssystem zur Ausführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Das Steuerungssystem, die wenigstens eine Sensoreinheit und/oder der wenigstens eine Türantrieb bilden dabei einen Regelkreis, mit dem die Bewegung des wenigstens einen Flügelelementes oder vorzugsweise die Bewegung von zwei Flügelelementen regelbar ist. Die Regelung des Flügelelementes erfolgt dabei kontinuierlich und dynamisch über den gesamten Begehungszeitraum der Person durch die Türanlage hindurch.

[0026] Das erfindungsgemäße Steuerungssystem weist ein erstes Steuermodul auf, mit dem die Sensordaten auswertbar sind und wobei basierend auf der Position, der Bewegung und/oder der Kontur der wenigstens einen Person Steuerdaten für eine Verfahrbewegung des wenigstens einen Flügelelementes bestimmt werden können.

[0027] Das Steuerungssystem weist ferner ein zweites Steuermodul auf, mit dem die Sensordaten auswertbar sind und mit dem vom ersten Steuermodul bestimmte Verfahrbewegungen des wenigstens einen Flügelelementes in Form von Steuerdaten überprüfbar sind, sodass eine Kollision des Flügelelementes mit der Person vermieden und eine Schließkantenabsicherung geschaffen wird.

[0028] Die Sensoreinheit der Türanlage weist wenigstens eine und bevorzugt zwei Kameras auf, und es ist insbesondere vorgesehen, dass die Sensoreinheit wenigstens eine Lichtquelle aufweist, mit der ein Lichtraster in den Sensorerfassungsbereich projizierbar ist. Die Sensoreinheit kann dabei ausgebildet sein als eine 3D-Kamera, eine Stereokamera, ein Triangulationssystem, eine ToF (Time of Flight) Kamera, eine Lichtfeldkamera, eine RGB-Kamera und/oder ein LIDAR-system.

[0029] Bevorzugt weist die Sensoreinheit wenigstens eine, insbesondere eine einzige Kamera, bevorzugt zwei Kameras auf und/oder die Sensoreinheit weist wenigstens eine Lichtquelle auf, mit der ein Lichtraster in den Sensorerfassungsbereich projizierbar ist und/oder die Sensoreinheit weist einen LIDAR-Sensor auf.

[0030] Bevorzugt weist die Sensoreinheit wenigstens eine und bevorzugt zwei Kameras auf und/oder die Sensoreinheit weist wenigstens eine Lichtquelle auf, mit der ein Lichtraster in den Sensorerfassungsbereich projizierbar ist und/oder die Sensoreinheit weist einen LIDAR-Sensor auf.

[0031] Insofern sind im Rahmen der Erfindung mehrere bildverarbeitende oder zumindest optisch funktionierende Sensorprinzipien denkbar, umfassend Stereokameras, LIDAR-Sensoren und/oder dergleichen. Somit sind im Rahmen der Erfindung auch Abstandsmesssensoren denkbar, die für mehrere Punkte im Erfassungsbereich Abstände liefern.

[0032] Bevorzugt oder ausschließlich kommen Sensoreinheiten zum Einsatz, die geeignet sind, Abstände zwischen dem Sensor und Oberflächen zu messen, wobei die Oberflächen von den zu erfassenden Objekten und/oder von Gegenständen der Umgebung wie Boden, Tür, Rahmen und Wände gebildet werden. Derartige Sensoreinheiten ermitteln den Abstand zwischen Sensor und Oberfläche entweder durch das Triangulationsverfahren und/oder durch Messung der Laufzeit einer Strahlung aus einer zum Sensoreinheit gehörenden Sendequelle.

[0033] Bei der Anwendung des Triangulationsverfahren werden die unterschiedlichen Richtungswinkel zu einem definierten Oberflächenpunkt von mindestens zwei beabstandeten Referenzpunkten, die aus zwei oder mehr wellen-empfindlichen Sensoren, z.B. Liniensensoren oder Einzel-Punkt-Sensoren oder Kameras. Vorzugsweise handelt es sich dabei um eine Stereo-Kamera. Alternativ kommt beim Triangulationsverfahren ein wellen-empfindlicher Sensor, insbesondere eine Kamera, und eine punktförmigen Referenzlichtquelle, z.B. Punktraster-Lichtquelle zum Einsatz.

[0034] Bevorzugte Kombinationen beim Triangulationsverfahren sind:

1. Mithilfe von Fremdlicht, z.B. Sonne oder Raumbeleuchtung und zwei oder mehr wellen-empfindlichen Sensoren erfolgt die Winkel- und/oder Abstandsberechnung

2. Mithilfe von systemeigenen Lichtquellen, vorzugweise Punktförmig z.B. Punkteraster, und zumindest einem wellen-empfindlichen Sensor erfolgt die Winkel- und/oder Abstandsberechnung

3. Kombination aus 1 und 2, wodurch erreicht wird, dass das Sensorsystem geeignet ist sowohl bei Dunkelheit und/oder schwachem Licht als auch bei sehr starkem Fremdlicht zumindest die Abstandsberechnung durchzuführen.

[0035] Bei der Anwendung der Messung der Laufzeit eine Strahlung kommt eine oder mehrere zur Sensoreinheit gehörende Sendequellen zum Einsatz, welche die Strahlung in Form von elektromagnetischen Wellen, insbesondere Licht, Radar, Funk, Röntgen, Mikrowellen und/oder, und/oder Schall-Wellen erzeugen, aussenden und auf die zu erfassenden Oberflächen der Objekte werfen. Ein Empfangssystem der Sensoreinheit, das für die jeweilige Strahlungsart sensitiv ist, fängt die von den Oberflächen reflektierten Strahlen auf. Zusammen mit einer Berechnungseinheit der Steuerungseinheit oder der Sensoreinheit wird direkt in Form von Zeitmessung und/oder indirekt, insbesondere in Form von Messung von Interferenzen, Phasenverschiebungen Und/oder Frequenzverschiebungen, insbesondere in Relation zu der ausgesendeten Strahlung die Laufzeit bestimmt, die die Strahlung vom Zeitpunkt der Aussendung bis zum Empfang im Empfangssystem benötigt. Die eine oder mehrere Sendequelle/n können diffuse, also gestreute Strahlung, insbesondere in Verbindung mit TOF-Kamera, FMCW-Radar (FMCW= Frequency-Modulated Continuous Wave Radar Systeme) aussenden und/oder auf einen oder mehrere Punkte fokussierte Strahlung, insbesondere in Verbindung mit LiDAR (LIDAR steht für Light Detection and Ranging), Laser-Array und/oder Laser-Scanner, aussenden. Weiterhin können die unterschiedlichen Bereiche einer Sensorerfassungsbereiches gleichzeitig und/oder sequenziell, also zeitlich nacheinander folgend, mit der Strahlung ausgeleuchtet werden bzw. Kombinationen.

[0036] Insbesondere kann ein Verfahren angewandt werden, welches sowohl das Triangulationsverfahren und die Messung der Laufzeit einer Strahlung aus einer zum Sensoreinheit gehörenden Sendequelle kombiniert.

[0037] Als Ergebnis des Verfahrens kann ein Abstandsbild bereitgestellt werden, welches den insbesondere kompletten Sensorerfassungsbereich aus mehreren einzelnen Abstandsmessungspunkten umfasst.

[0038] Besonders bevorzugt kommt dabei ein LIDAR-Sensor in Verbindung mit einem Verfahren basierend auf der Abstandsmessung zum Einsatz. Diese Kombination, insbesondere wie auch die weiteren genannten, stellt eine besonders effiziente Möglichkeit, insbesondere hinsichtlich Sicherheit und/oder Komplexität, dar.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG

[0039] Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Figur 1

eine schematisch perspektivische Ansicht einer Türanlage mit einem Steuerungssystem zur Ausführung des Verfahrens und

Figur 2

der Ausbau des Steuerungssystems mit einem ersten Steuermodul und mit einem zweiten Steuermodul.

[0040] Figur 1 zeigt eine schematisch perspektivische Ansicht einer Türanlage 100, die mit zwei linear bewegbaren Flügelelementen 11 als Schiebetüranlage ausgeführt ist. Die Flügelelemente 11 werden mit jeweils einem Türantrieb 10 angetrieben, wobei die Bewegungen der Flügelelemente 11 über die separaten Türantriebe 10 voneinander entkoppelt sind.

[0041] Die Darstellung zeigt auf der Vorderseite der Türanlage 100 eine Sensoreinheit 12, die einen Sensorerfassungsbereich 14 auf der Bodenseite vor der Türanlage 100 aufspannt. Die gleiche Sensoreinheit 12 mit einem ebensolchen Sensorerfassungsbereich 14 kann auch in nicht näher dargestellter Weise auf der hinteren Seite der Türanlage 100 vorhanden sein.

[0042] Die Türanlage 100 weist ferner ein Steuerungssystem 16 auf, das mit den beiden Türantrieben 10 und auch mit der Sensoreinheit 12 oder mit den Sensoreinheiten 12 verbunden ist. Gezeigt ist ferner eine Person 15 im vorderen Sensorerfassungsbereich 14, und in seitlicher Anordnung zum Sensorerfassungsbereich 14 befindet sich eine Authentifizierungseinrichtung 19. Über die Authentifizierungseinrichtung 19 kann sich die Person 15 authentifizieren, um eine Berechtigung zur Begehung der Türanlage 100 zu erhalten. Die Authentifizierungseinrichtung 19 ist in Datenverbindung mit dem Steuerungssystem 16 dargestellt.

[0043] Weiterhin hält die Person 15 beispielhaft ein Kommunikationsmittel 20 in der Hand, und das Kommunikationsmittel 20 kann beispielhaft ein Mobiltelefon sein. Damit ist es in nicht näher beschriebener Weise auch möglich, dass sich die Person 15 kontaktlos und/oder drahtlos mit dem Kommunikationsmittel 20 authentifiziert, wobei die Datenkommunikation beispielsweise mit der Authentifizierungseinrichtung 19 oder aber auch mit einer nicht näher dargestellten Kommunikationseinrichtung als Bestandteil des Steuerungssystems 16 oder der Sensoreinheit 12 kommunizieren kann. Dabei wird die Berechtigung abgefragt, ob die Person 15, die das Kommunikationsmittel 20 bei sich trägt, zur Begehung der Türanlage 100 berechtigt ist.

[0044] Die Sensoreinheit 12 weist beispielsweise eine Stereokamera auf, insbesondere eine 3D-Kamera, mit der Tiefenbilder aufgenommen werden können. Sobald die Person 15 den Sensorerfassungsbereich 14 betreten hat, kann die Sensoreinheit 12 die Position, die Geschwindigkeit, sowie auch die Bewegungsrichtung und sogar die Kontur der Person 15 erfassen, und an das Steuerungssystem 16 übermitteln. Damit ist es möglich, dass die Sensoreinheit 12 die Bewegung der Person 15 lückenlos verfolgt, und die Sensordaten 13, die über die dargestellte Datenverbindung an das Steuerungssystem 16 übermittelt werden, ermöglichen eine unmittelbare Ansteuerung der Türantriebe 10 zur Bewegung der Flügelelemente 11 abhängig von der aktuellen Position, der Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung sowie der Kontur der Person 15. Damit wird mit dem Steuerungssystem 16 ein aktiver Regelkreis aufgebaut, über den eine unmittelbare, kontinuierliche und dynamisch folgende Reaktion der Flügelelemente 11 auf das Verhalten der Person 15 erfolgen kann.

[0045] Die Sensoreinheit 12 ist so ausgeführt, dass der Sensorerfassungsbereich 14 in einem türfernen Personenbewegungsbereich 14a und in einen Sicherheitsbereich 14b unterteilt wird. Im Personenbewegungsbereich 14a kann die Sensoreinheit 12 das Vorhandensein sowie die Bewegung der Person 15 erfassen, wobei diese Erfassung der Person 15 auch im Sicherheitsbereich 14b erhalten bleibt. Zusätzlich ist die Sensoreinheit 12 jedoch dazu eingerichtet, im Sicherheitsbereich 14b zusätzlich eine Schließkantenabsicherung der Flügelelemente 11 zu schaffen. Dabei wird die Bildauswertung der mit der Sensoreinheit 12 zur Verfügung gestellten Sensordaten dahingehend orientiert, den Bewegungsbereich der Flügelelemente 11 abzusichern, sodass vermieden wird, dass die Flügelelemente 11, insbesondere in einer Bewegung in Schließrichtung mit Fremdkörpern und insbesondere mit der Person 15 kollidieren können. Sofern die Sensoreinheit 12 im Sicherheitsbereich 14b eine Person 15 oder aber auch einen sonstigen Gegenstand erfasst, so kann die Bewegung des Flügelelementes 11 insbesondere in Schließlichtung durch das Steuerungssystem 16 entsprechend unterbunden werden.

[0046] Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus des Steuerungssystems 16 zur Steuerung der Türanlage 100 gemäß Figur 1.

[0047] Das Steuerungssystem 16 weist ein erstes Steuermodul 16a und ein zweites Steuermodul 16b auf, die vorzugswese unabhängig voneinander und/oder jeweils autark betreibbar sind. Auf der linken Seite sind beispielhaft zwei Sensoreinheiten 12 dargestellt, die über ein Netzwerk, beispielsweise Ethernet, Sensordaten 13 an das Steuerungssystem 16 übermitteln. Das Steuerungssystem 16 weist ein erstes Steuermodul 16a und ein zweites Steuermodul 16b auf, wobei die Sensordaten 13 in gleicher Weise sowohl an das erste als auch an das zweite Steuermodul 16a und 16b übermittelt werden.

[0048] Auf der rechten Seite des Steuerungssystems 16 sind beispielhaft Türantriebe 10 zur Bewegung der Flügelelemente 11 gemäß Figur 1 dargestellt. Die Verbindung zwischen dem zweiten Steuermodul 16b und den Türantrieben 10 erfolgt beispielsweise über einen CAN-Bus.

[0049] Das erste Steuermodul 16a weist eine Bildauswerteeinheit 18 auf, die die Sensordaten 13 der Sensoreinheit 12 empfängt. Die Bildauswerteeinheit 18 ermöglicht eine Auswertung des aufgenommenen Bildes der Sensoreinheit 12, beispielsweise aufweisend eine Stereokamera. Das erste Steuermodul 16a dient dabei zur Erzeugung von Steuerdaten 17, die an das zweite Steuermodul 16b übermittelt werden. Dabei wird zunächst eine optimale Flügelposition 21 ermittelt, die schließlich in Form der Steuerdaten 17 an das zweite Steuermodul 16b übergeben werden. Ein Prozessor 22 des ersten Steuermoduls 16a kann beispielsweise gebildet werden durch einen Raspberry Pi, und das Betriebssystem kann durch Linux gebildet werden. Damit ist das erste Steuermodul 16a insbesondere IP-fähig, und dieses kann in ein Netzwerk eingebunden werden.

[0050] Das zweite Steuermodul 16b weist ebenfalls eine Bildauswerteeinheit 18 auf, die insbesondere oder überwiegend den Sicherheitsbereich 14b gemäß Figur 1 auswertet. Dabei wird sichergestellt, dass sich keine Personen und auch keine Fremdkörper im Bewegungsbereich der Flügelelemente 11 befinden. Das zweite Steuermodul 16b weist einen weiteren Prozessor 23 auf, und mit diesem kann eine Auswertung der optimalen Flügelposition 21 erfolgen, indem untersucht wird, ob eine Kollision mit der Person 15 oder mit einem sonstigen Gegenstand stattfinden kann. Ist die Auswertung negativ und kann das Flügelelement 11 frei bewegt werden, wird mit der Stellung des oder den Stellungen der Flügelelemente 11 ein erlaubter Türkorridor 24 gebildet. Wenn also der Türkorridor 24 gemäß der optimalen Flügelposition 21, der bestimmt wird durch das erste Steuermodul 16a, über die Steuerdaten 17 an das zweite Steuermodul 16b übergeben wird, und die optimale Flügelposition 21 einen Türkorridor ergibt kann die Freigabe erfolgen und die Türantriebe 10 werden angesteuert. Dabei erhält das zweite Steuermodul 16b die Steuerdaten 17 des ersten Steuermoduls 16a, und nach einem Abgleich der Sensordaten 13 mittels der Bildauswerteeinheit 18 kann schließlich eine Ansteuerung der Türantriebe 10 durch das zweite Steuermodul 16b erfolgen.

[0051] Im Ergebnis wird ein Steuerungssystem 16 geschaffen, das den Performance-Level "c" oder "d" ermöglicht, sodass die Türanlage 100 ohne weitere Sensorik zur Schließkantenabsicherung basierend auf wenigstens einer oder vorzugsweise basierend auf zwei Sensoreinheiten 12 die Person 15 verfolgen kann, eine optimale Flügelposition 11 zum Begehen der Türanlage 100 schaffen kann, und zugleich eine Schließkantenabsicherung ermöglicht wird.

[0052] Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten oder räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste:

[0053] 

100

Türanlage

10

Türantrieb

11

Flügelelement

12

Sensoreinheit

13

Sensordaten

14

Sensorerfassungsbereich

14a

Personenbewegungsbereich

14b

Sicherheitsbereich

15

Person

16

Steuerungssystem

16a

erstes Steuermodul

16b

zweites Steuermodul

17

Steuerdaten

18

Bildauswerteeinheit

19

Authentifizierungseinrichtung

20

Kommunikationsmittel

Ansprüche

1. Verfahren zur Steuerung einer Türanlage (100), insbesondere einer Schiebetüranlage, wobei die Türanlage (100) einen Türantrieb (10) aufweist, mit dem eine Bewegung wenigstens eines Flügelelementes (11) der Türanlage (100) ausgeführt wird, und wobei wenigstens eine Sensoreinheit (12) zur Bereitstellung von Sensordaten (13) eingerichtet ist, die einen Sensorerfassungsbereich (14) aufweist, wobei Personen (15) innerhalb des Sensorerfassungsbereiches (14) mittels der Sensoreinheit (12) erfasst und deren Position und/oder Bewegung und/oder Kontur als Sensordaten (13) ausgegeben werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Steuerungssystem (16) eingerichtet wird, mit dem die Sensordaten (13) empfangen werden, wobei das Steuerungssystem (16)

- ein erstes Steuermodul (16a) aufweist, mit dem die Bewegung des wenigstens eines Flügelelementes (11) der Türanlage (100) in Abhängigkeit der Position, der Bewegung und/oder der Kontur der wenigstens einen Person (15) kontinuierlich und dynamisch fortlaufend geregelt wird und

- ein zweites Steuermodul (16b) aufweist, mit dem eine Schließkantenabsicherung des wenigstens einen Flügelelementes (11) der Türanlage (100) basierend auf den Sensordaten (13) eingerichtet wird.

2. Verfahren zur Steuerung einer Türanlage (100) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Steuermodul (16a) die Sensordaten (13) auswertet und basierend auf der Position, der Bewegung und/oder der Kontur der wenigstens einen Person (15) eine Verfahrbewegung des wenigstens einen Flügelelementes (11) bestimmt, indem das erste Steuermodul (16a) den Türantrieb (10) des Flügelelementes (11) wenigstens über eine Erfassungsdauer der Person (15) im Sensorerfassungsbereich (14) mittels eines aktiven Regelkreises kontinuierlich fortlaufend angesteuert.

3. Verfahren zur Steuerung einer Türanlage (100) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit dem zweiten Steuermodul (16b) die Sensordaten (13) ausgewertet und vom ersten Steuermodul (16a) bestimmte Verfahrbewegungen des wenigstens einen Flügelelementes (11) so überprüft werden, dass eine Kollision des Flügelelementes (11) mit der Person (15) vermieden wird, insbesondere eine Schließkantenabsicherung geschaffen wird.

4. Verfahren zur Steuerung einer Türanlage (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das erste Steuermodul (16a) Steuerdaten (17) zum Ansteuern des wenigstens einen Türantriebs (10) des Flügelelementes (11) an das zweite Steuermodul (16) übermittelt, wobei die Steuerdaten (17) vom zweiten Steuermodul (16) in Korrelation mit den Sensordaten (13) ausgewertet werden.

5. Verfahren zur Steuerung einer Türanlage (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf beiden Seiten der Türanlage (100) eine Sensoreinheit (12) eingerichtet wird und/oder wobei die Sensorerfassungsbereiche (14) beider Sensoreinheiten (12) sich überschneiden, aneinander angrenzen oder zumindest einen Abstand zueinander aufweisen, der kleiner ist als die Abmessung einer insbesondere kleinen Person, sodass die Erfassung des zumindest einen Objekts (15) von einem ersten Sensorerfassungsbereich (14) an den einen zweiten Sensorerfassungsbereich (14) übergehend und , insbesondere unterbrechungsfrei, ausgeführt wird.

6. Verfahren zur Steuerung einer Türanlage (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Verbindung mit oder als Bestandteil des ersten Steuermoduls (16a) und des zweiten Steuermoduls (16a) eine Bildauswerteeinheit (18) eingerichtet wird, wobei mittels der Bildauswerteeinheit (18) die kontinuierliche Verfolgung der Bewegung der Person (15) über dessen gesamte Erfassungsdauer ausgeführt und dem jeweiligen Steuermodul (16a, 16b) bereitgestellt wird.

7. Verfahren zur Steuerung einer Türanlage (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Türantriebe (10) der Flügelelemente (11) vom ersten Steuermodul (16a) erst nach Durchlauf der Steuerdaten (17) durch das zweite Steuermodul (16b) angesteuert werden.

8. Verfahren zur Steuerung einer Türanlage (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sensorerfassungsbereich (14) einen türfernen Personenbewegungsbereich (14a) und einen türnahen Sicherheitsbereich (14b) aufweist, wobei mit dem ersten Steuermodul (16a) über die Bildauswerteeinheit (18) der türferne Personenbewegungsbereich (14a) ausgewertet wird und mit dem zweiten Steuermodul (16b) über die Bildauswerteeinheit (18) der türnahe Sicherheitsbereich (14b) ausgewertet wird.

9. Verfahren zur Steuerung einer Türanlage (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mit dem zweiten Steuermodul (16b) die Auswertung des türfernen Personenbewegungsbereiches (14a) des Sensorerfassungsbereiches (14) in Echtzeit ausgeführt wird.

10. Verfahren zur Steuerung einer Türanlage (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Türanlage (100) zwei Flügelelemente (11) aufweist, wobei das Steuerungssystem (16) die zwei Flügelelemente (11) unabhängig voneinander ansteuert und wobei die Flügelelemente (11) unabhängig voneinander bewegt werden.

11. Türanlage (100) mit einem Steuerungssystem (16) zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

12. Türanlage (100) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuerungssystem (16), die wenigstens eine Sensoreinheit (12) und/oder der wenigstens eine Türantrieb (10) einen Regelkreis bilden, mit dem die Bewegung wenigstens eines Flügelelementes (11) regelbar ist.

13. Türanlage (100) nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuerungssystem (16) ein erstes Steuermodul (16a) aufweist, mit dem die Sensordaten (13) auswertbar und basierend auf der Position, der Bewegung und/oder der Kontur der wenigstens einen Person (15) Steuerdaten (17) für eine Verfahrbewegung des wenigstens einen Flügelelementes (11) bestimmbar sind.

14. Türanlage (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuerungssystem (16) ein zweites Steuermodul (16b) aufweist, mit dem die Sensordaten (13) auswertbar sind und mit dem vom ersten Steuermodul (16a) bestimmte Verfahrbewegungen des wenigstens einen Flügelelementes (11) in Form von Steuerdaten (17) überprüfbar sind, sodass eine Kollision des Flügelelementes (11) mit der Person (15) vermieden und eine Schließkantenabsicherung geschaffen wird.

15. Türanlage (100) nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoreinheit (12) wenigstens eine und bevorzugt zwei Kameras aufweist und/oder dass die Sensoreinheit (12) wenigstens eine Lichtquelle aufweist, mit der ein Lichtraster in den Sensorerfassungsbereich (14) projizierbar ist und/oder dass die Sensoreinheit (12) eine 3D-Kamera und/oder eine Stereokamera und/oder ein Triangulationssystem und/oder eine ToF (Time of Flight) Kamera und/oder eine Lichtfeldkamera und/oder eine RGB-Kamera und/oder ein Lidarsystem aufweist.

Zeichnung