[发明专利]门的位置的检测

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测能够经由驱动轴驱动的门的位置的装置和方法。

背景技术

经由驱动轴自动地驱动的门使用在许多不同的环境中，例如在电梯里、站台上或者冰柜里。驱动这类门需要门控制系统，其需要门的当前位置的信息。当用于驱动门控制系统的电压供应中断时，关于门的当前位置的信息经常也会丢失，此时门在断电期间例如手动地运动。在这种情况下，例如必须通过门的参考行程来重新设置门的位置检测。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于检测门的位置的改进的装置和改进的方法，该门是能够经由驱动轴驱动的。

根据本发明的用于检测能够经由驱动轴驱动的门的位置的装置包括传感磁体、旋转检测传感器和评估单元。传感磁体具有至少两个不同的磁极并且产生在驱动轴旋转期间周期性地变化的磁场。旋转检测传感器相对于驱动轴的转动轴线位置固定地布置，并且为了检测驱动轴的旋转和旋转方向而具有隧道磁阻，隧道磁阻的电阻取决于传感磁体的磁极的位置。评估单元设计用于通过评估旋转检测传感器的传感器信号来检测驱动轴的包括旋转方向的旋转，并且用于测定计数值，该计数值被定义为在第一旋转方向上检测到的旋转的次数和在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上检测到的旋转的次数之间的差值。

本发明利用的是，驱动轴的旋转与门的运动是耦联的，从而能够由测定的计数值确定门的位置。使用布置在驱动轴上的传感磁体和具有隧道磁阻的旋转检测传感器有利地实现了驱动轴的旋转的不接触的检测，隧道磁阻的电阻取决于传感磁体的磁极的位置。

使用隧道磁阻来检测传感磁体的旋转特别具有的优点是，为此仅需要非常小的功率吸收，从而使得旋转检测传感器在较长时间段内也可以利用能量存储器来运行，该能量存储器独立于门的能量供给装置。由此能够在门的能量供给装置中断期间可靠地通过这种能量存储器运行旋转检测传感器和评估单元，从而在中断期间也能够检测到门的位置，并且在中断结束后不需要门的参考行程来重新设置位置检测。

本发明的一种设计方案提出，旋转检测传感器具有至少四个隧道磁阻，其电地布置在具有至少两个分别带有两个隧道磁阻的半桥的电阻桥电路中，隧道磁阻还设计用于使得半桥在驱动轴转动时在半桥的中心抽头处提供相对彼此相位移动的传感器信号。

这种电阻桥电路利用的是，隧道磁阻的电阻取决于传感磁体的位置，并且不仅能够检测驱动轴的旋转还能够在利用传感器信号的相位移动的情况下测定旋转方向。

在此，隧道磁阻优选地设计用于，使得两个半桥在驱动轴转动时在半桥的中心抽头处提供传感器信号，这些传感器信号相对彼此相位移动了转动的周期时长的四分之一。

转动周期时长的四分之一的相位移动有利地实现了驱动轴的旋转的旋转方向在测量技术上特别简单的和可靠的测定。

本发明的另一种设计方案提出，评估单元设计用于为旋转检测传感器持久地或者周期性地供应传感器电压。

由此，旋转检测传感器的能量供给装置与评估单元耦联，从而有利地只需要为评估单元供给能量。

本发明的另一种设计方案提出，评估单元具有状态机，借助于状态机能够存储当前的计数值，并且存储的计数值在检测到在第一旋转方向上的旋转时能够增大，并且在检测到在第二旋转方向上的旋转时能够减小。

由此有利地在每次检测驱动轴的旋转时更新该计数值。

本发明的另一种设计方案提出了一种能量存储器，用于在外部能量供给装置中断的情况下为评估单元供给能量。

在外部能量供给装置中断的情况下使用能量存储器为评估单元供给能量具有上面已经提及的优点，即评估单元在外部能量供给装置中断期间也能够运行。

本发明的另一种设计方案提出附加的角度传感器来检测传感磁体的磁极的位置。

由此除了借助于计数值来为驱动轴的旋转计数以外还可以检测驱动轴的小于360°的旋转，从而提高位置检测的分辨率和准确性。这种设计方案尤其对于要求特别高的定位分辨率的应用场合是有利的，例如在使用直接驱动的情况下。

本发明的另一种设计方案提出具有刚好两个不同的磁极的传感磁体，其中，该传感磁体以如下方式布置在驱动轴处，即使得驱动轴的转动轴线在两个磁极之间穿过延伸。

传感磁体的这种设计和布置方式特别简单，并且在驱动轴旋转时有利地导致旋转检测传感器的位置处的磁场强度至少几乎以正弦的形式变化。