阅读说明：本技术 一种站台门遇阻控制方法、门控制单元及站台门 (Platform door resistance meeting control method, door control unit and platform door ) 是由 张林鸿 王柏森 袁世荣 胡志涛 张俊明 陈文才 于 2019-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种站台门遇阻控制方法、门控制单元及站台门,所述方法包括如下步骤：检测编码器堵转,根据检测编码器堵转结果,站台门相应地进入正常环境驱动模式和遇阻控制模式二者的其中之一者,遇阻控制模式包括人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式,站台门进入遇阻控制模式后,检测电机转动,根据检测电机转动结果,站台门相应地进入人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式二者的其中之一者。本发明能够准确判断站台门的遇阻情况,使得能够精准地对站台门遇阻进行控制；还能够判断站台门遇阻是否为风压遇阻,从而判断是否进入风压遇阻控制模式,并能够很好地控制由于风压引起门阻的站台门开闭操作。(The invention relates to a platform door blockage control method, a door control unit and a platform door, wherein the method comprises the following steps: detecting the blockage of the encoder, correspondingly entering one of a normal environment driving mode and a blockage control mode by the platform door according to the blockage result of the detection encoder, wherein the blockage control mode comprises a person blockage driving mode and a wind pressure blockage driving mode, detecting the rotation of the motor after the platform door enters the blockage control mode, and correspondingly entering one of the person blockage driving mode and the wind pressure blockage driving mode by the platform door according to the rotation result of the detection motor. The invention can accurately judge the blocking condition of the platform door, so that the blocking of the platform door can be accurately controlled; and the system can also judge whether the platform door is blocked by wind pressure or not so as to judge whether the platform door enters a wind pressure blocking control mode or not and well control the opening and closing operation of the platform door caused by the door blocking due to the wind pressure.)

一种站台门遇阻控制方法、门控制单元及站台门

技术领域

本发明涉及站台门控制技术领域，具体涉及一种站台门遇阻控制方法、门控制单元及站台门。

背景技术

诸如地铁等城市轨道交通的站台门易受到隧道风压、异物阻碍等影响，有可能导致站台门无法正常开闭，影响车站运营效率，隧道风压通常是由活塞风而引起的。风压会对站台门造成额外摩擦力，额外摩擦力增大会导致站台门开门或关门时的阻力增大，也即站台门的门阻增大。动态风压会压迫站台门并导致站台门的门阻产生变化，门阻变化会影响对异物等障碍物的探测产生误判，从而影响站台门的正常开闭，甚至可能导致列车延误。

现有的地铁站台门通常只包括正常环境驱动模式和人物遇阻驱动模式，所谓正常环境驱动模式是指站台门的开门和关门过程中，没有遇到任何异物等的阻碍能够正常进行开闭，人物遇阻驱动模式是指站台门的开门和关门过程中，站台门遇到人身或异物的阻碍而导致站台门不能正常进行开闭，例如站台门关闭过程中若遇到人身阻挡后，站台门需要后退(往开门方向)，以避免对人身造成伤害，同样的，站台门遇到异物阻挡时，也需要进行一样的控制操作。

目前，地铁等轨道交通的站台门在运行时很少考虑由于风压而造成站台门遇阻的控制方法。在没有考虑风压对站台门遇阻的情形下，站台门可能会造成误判以及开闭延误，不仅影响列车的正常运营，还影响列车的安全运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一提供一种站台门遇阻控制方法，其能够解决站台门遇阻控制不精准的问题；

本发明的目的之二提供一种门控制单元，其能够解决站台门遇阻控制不精准的问题；

本发明的目的之三提供一种站台门，其能够解决站台门遇阻控制不精准的问题。

实现本发明的目的之一的技术方案为：一种站台门遇阻控制方法，包括如下步骤：

检测编码器堵转，根据检测编码器堵转结果，站台门相应地进入正常环境驱动模式和遇阻控制模式二者的其中之一者，遇阻控制模式包括人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式，

站台门进入遇阻控制模式后，检测电机转动，根据检测电机转动结果，站台门相应地进入人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式二者的其中之一者，

所述正常环境驱动模式是指站台门未触碰到人体和/或物体而能正常开闭站台门的操作，所述人物遇阻驱动模式是指站台门触碰到人体或物体而执行开闭站台门的操作，所述风压遇阻驱动模式是指站台门由于受到风压引起门阻而对站台门执行开闭站台门的操作。

进一步地，所述根据检测编码器堵转结果，站台门相应地进入正常环境驱动模式和遇阻控制模式二者的其中之一者的具体实现，包括如下步骤：

若检测编码器堵转结果为编码器发生堵转，则站台门进入遇阻控制模式，否则，站台门进入正常环境驱动模式。

进一步地，所述根据检测电机转动结果，站台门相应地进入人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式二者的其中之一者的具体实现，包括如下步骤：

若检测电机转动结果为电机反转，则站台门进入人物遇阻驱动模式，否则，站台门进入风压遇阻驱动模式。

进一步地，所述检测电机转动结果为在一定的时间t内检测电机是否反转，若电机在时间t内反转，则站台门进入人物遇阻驱动模式，否则，站台门进入风压遇阻驱动模式。

进一步地，所述t＝100ms。

进一步地，若所述站台门进入风压遇阻驱动模式后，还包括如下步骤：

关闭电机的速度环并开启电机的电流环，以使得电机进入力矩模式，增大电机电流环的电流，以将电机输出的力矩值调整到最大值，以克服风压引起的门阻，并使得站台门安全且完整地开闭；若在开始增大电流至电流到最大值的过程中，电机无正转，则站台门从风压遇阻驱动模式跳转至人物遇阻驱动模式，否则，站台门继续处于风压遇阻驱动模式。

进一步地，开始增大电流至电流到最大值限制时间为Δt，Δt为站台门进入风压遇阻驱动模式时刻至当前时间；若电机在Δt时间内无正转，则站台门从风压遇阻驱动模式跳转至人物遇阻驱动模式，否则，站台门继续处于风压遇阻驱动模式。

实现本发明的目的之二的技术方案为：一种门控制单元，所述门控制单元包括采集模块、判断模块和输出模块，所述采集模块用于采集编码器堵转信号和电机转动信号，判断模块根据所述编码器堵转信号输出站台门进入正常环境驱动模式和遇阻控制模式二者的其中之一者的判断结果信号，并将判断结果信号发送给输出模块，输出模块输出对应的输出信号a，站台门根据输出信号a进入正常环境驱动模式和遇阻控制模式二者的其中之一者，所述遇阻控制模式包括人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式，

站台门进入遇阻控制模式后，采集模块采集电机的转动信号，转动信号包括正转信号、不转信号和反转信号，并将转动信号发送给判断模块，判断模块根据所述转动信号输出站台门进入人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式二者的其中之一者的判断结果信号，并将判断结果信号发送给输出模块，输出模块输出对应的输出信号b，站台门根据输出信号b进入人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式二者的其中之一者；

所述正常环境驱动模式是指站台门未触碰到人体和/或物体而能正常开闭站台门的操作，所述人物遇阻驱动模式是指站台门触碰到人体或物体而执行开闭站台门的操作，所述风压遇阻驱动模式是指站台门由于受到风压引起门阻而对站台门执行开闭站台门的操作。

进一步地，若站台门根据输出信号b进入遇阻控制模式后，还包括，

输出模块输出控制信号，控制信号控制电机，以使得关闭电机的速度环并开启电机的电流环，以使得电机进入力矩模式，增大电机电流环的电流，以将电机输出的力矩值调整到最大值，以克服风压引起的门阻，并使得站台门安全且完整地开闭；若在开始增大电流至电流到最大值的过程中，电机无正转，则站台门从风压遇阻驱动模式跳转至人物遇阻驱动模式，否则，站台门继续处于风压遇阻驱动模式。

实现本发明的目的之三的技术方案为：一种站台门，所述站台门包括所述门控制单元，门控制单元用于控制站台门开闭。

本发明的有益效果为：本发明能够准确判断站台门的遇阻情况，使得能够精准地对站台门遇阻进行控制；还能够判断站台门遇阻是否为风压遇阻，从而判断是否进入风压遇阻控制模式，并能够很好地控制由于风压引起门阻的站台门开闭操作，有效避免因风压导致的障碍物误判进而引起的开关门时间延长问题，从而提高列车运行效率，保障列车的正常运营。

附图说明

图1为实施例一的站台门遇阻控制方法的原理图；

图2为实施例一的现有正常开启站台门时的电机的工作原理的示例；

图3为实施例一的现有正常关闭站台门时的电机的工作原理的示例。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

如图1至图3所示，一种站台门遇阻控制方法，包括如下步骤：

检测用于驱动站台门开闭的电机的编码器是否堵转，若编码器堵转，则站台门进入遇阻控制模式，遇阻控制模式包括人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式，否则，站台门按正常环境驱动模式进行控制，也即站台门正常开闭。判断编码器是否堵转，可以通过编码器的脉冲信号有无变化来判断，当脉冲信号无变化，则编码器堵转，反之，则编码器无堵转。

当站台门进入遇阻控制模式后，需要进一步判断站台门是进入人物遇阻驱动模式还是风压遇阻驱动模式。人物遇阻驱动模式是指由于人身或异物等而对站台门产生的门阻所执行的站台门开闭操作，风压遇阻驱动模式是指由于风压而对站台门产生的门阻所执行的站台门开闭操作。无论是人物遇阻驱动模式还是风压遇阻驱动模式，都是为了控制站台门能安全地开闭，包括但不限于防止对人体或异物造成伤害，以及避免对站台门自身造成损坏。

关闭电机驱动的上下桥输出，从而释放电机，在一定的时间t(ms)内检测电机是否反转，时间t内是指从释放电机开始计算起的时间,t优选为100ms。反转是指电机转动方向与目标转动方向相反，目标转动方向是指与站台门的开门方向或关门方向保持一致，也即，站台门开门的过程中，目标转动方向为开门方向，电机反转是指电机转动方向为关门方向，反之，站台门关门的过程中，目标转动方向为关门方向，电机反转是指电机转动方向为开门方向。若在时间t内，电机反转，则判断站台门为障碍物遇阻，其中，障碍物为泛指，包括人体或具体的异物，站台门进入人物遇阻驱动模式；若在时间t内，电机没有反转，则判断站台门为风压遇阻，站台门进入风压遇阻驱动模式。

站台门进入风压遇阻驱动模式后，控制电机调整为力矩模式，力矩模式是指关闭电机的速度环，只开启电机的电流环。速度环是指以电机转速为参数的PID(比例-积分-微分控制器)控制闭环，电流环是指以电机电流为参数的PID(比例-积分-微分控制器)控制闭环。

通过增大电机电流环的电流，以将电机输出的力矩值慢慢调整到最大值(例如140N，目前，地铁站台门障碍物遇阻力的安全标准为≤150N)，若增大电流的过程中的t+Δt时间内(例如300ms)，电机没有正转，正转是指电机转动方向与站台门开门或关门的目标转动方向相同，例如，站台门开门的过程中，则电机的正转是指电机朝开门方向转动，站台门关门的过程中，则电机的正转是指电机朝关门方向转动，则依然判断站台门为障碍物遇阻，站台门从风压遇阻驱动模式跳转至人物遇阻驱动模式；其中，t+Δt时间内，也就意味着电机在t时间内，电机没有反转，电机在接下来的Δt时间内进一步判断电机是否正转，Δt时间为站台门进入风压遇阻驱动模式时刻至当前时间，优选地，Δt＝200ms。

若增大电机电流环的电流的t+Δt时间内，电机进行正转，则判断站台门为风压遇阻，站台门进入风压遇阻驱动模式，并不断增大电机电流环的电流，直至站台门的力矩值处于最大值并维持站台门的力矩值处于最大值，以使得最终能够将站台门开启或关闭。

需要注意的是，电机包括正转、不转和反转三种状态，因此，电机没有反转，表明电机为正转或不转；电机没有正转，则表明电机为反转或不转，电机正转也即是表征是朝着目标转动方向转动，目标转动方向是指与站台门的开门方向或关门方向保持一致，站台门开门的过程中，目标转动方向为开门方向，反之，目标转动方向为关门方向。

在这一过程中，进行了两次障碍物遇阻判断，是基于这样的事实和原因：站台门触碰到的异物的柔软程度可能不一样，有的异物柔软度高，也即弹性高，有的异物硬度高，也即弹性低，对应的，站台门碰到不同柔软程度的异物产生的门阻不同。当站台门碰到比较柔软的异物，比如厚的衣服等，在站台门接触异物后的一个极短的时间内，站台门仍会往当前方向继续前进一个极小的位移，随后，站台门触底反弹，往与当前方向相反的方向进行位移。例如，站台门在关闭的过程中，碰到厚衣服后的一个极短时间内，站台门仍会继续前进而产生有一个很小位移的挤压，随后，站台门触底反弹往反方向(也即开门方向)进行位移。相应的，在这一个极短的时间内，站台门的电机不会进行反转，因此判断站台门为风压遇阻，并进入风压遇阻驱动模式，而实际上，站台门上是遇到异物而造成的门阻。这属于误判，原因就在于有的异物由于比较柔软，对站台门造成的门阻极小，与风压一样，引起的门阻不足以造成电机反转，因此被误判为站台门为风压遇阻。

当站台门碰到硬度比较大的异物时，站台门会立即触底反弹，往与当前方向相反的方向进行位移，对应的，电机会进行反转，因此需要判断为人物遇阻，并控制站台门进入人物遇阻驱动模式。

因此，在第一次判断进入风压遇阻驱动模式有可能是误判，为了解决避免误认为障碍物遇阻为风压遇阻的误判，设置了是否为障碍物遇阻的第二次判断，从而能够更准确判断站台门遇到的门阻是障碍物遇阻还是风压遇阻。

本实施例的正常环境驱动模式和人物遇阻驱动模式是采用现有站台门的遇阻驱动控制方法。正常环境驱动模式也即是没有碰到任何人身或异物的阻断而能够正常开闭，通常，正常开闭站台门时的电机工作原理如图2和图3。图2为正常开启站台门时的电机的工作原理的一个具体示例，图3为正常关闭站台门时的电机的工作原理的一个具体示例，图2和图3中的纵坐标表示电机的转速，横坐标表示时间(秒)，对应的也可表示出站台门的位移。图2表示站台门开启过程中，电机先加速后匀速再减速的一个过程，图3表示站台门关闭过程中，电机依次进行的加速、匀速、减速、匀速和减速，当然，也可以根据实际情况，对电机的运行状态进行改变，例如包括多个交替进行的加速、匀速和减速，但大体遵循图2和图3的工作原理，这里就不赘述了。

本实施例的人物遇阻驱动模式是指站台门触碰到人体或异物而进行的遇阻控制模式，通常，站台门碰到人体或异物后，会产生一个反馈信号，以使得站台门停止当前的前进方向而往反方向运动，以防对人身或物体造成伤害或避免站台门自身的损坏，站台门往反方向运动一定位移后，站台门再次朝原先的方向继续移动，以使得站台门能够安全地且完全开启或关闭。当然，在这一过程中，站台门可能有多次交替按原本前进的方向和与原本前进的方向的相反方向进行移动的操作。例如，站台门关闭的过程中触碰到人身，站台门会在极短的时间内往开门方向移动，以防夹伤人员，然后，站台门会再次进行一次或多次的关闭动作，以使得站台门能够最终关闭。当然，实际站台门的开闭过程中，站台门的前进方向和与前进方向相反的反方向的移动有可能次数和交替顺序不同，但大体思路遵循上述描述，这里就不赘述了。

实施例二

本实施例提供一种门控制单元，门控制单元也称之为DCU，所述门控制单元包括采集模块、判断模块和输出模块，所述采集模块用于采集编码器堵转信号和电机转动信号，采集模块将采集到的信号发送给判断模块，判断模块将判断结果发送给输出模块，输出模块输出相应的输出信号，以使得站台门进入相应的正常环境驱动模式和遇阻控制模式二者的其中之一者。

具体地，判断模块根据所述编码器堵转信号输出站台门进入正常环境驱动模式和遇阻控制模式二者的其中之一者的判断结果信号，并将判断结果发送给输出模块，输出模块输出对应的输出信号a，站台门根据输出信号a相应进入正常环境驱动模式和遇阻控制模式二者的其中之一者，

所述遇阻控制模式包括人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式，以及根据所述电机转动信号判断站台门进入人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式二者的其中之一者。

若判断模块根据编码器堵转信号判断编码器未发生堵转，则向输出模块发送第一判断信号，输出模块输出第一输出信号以控制电机驱动站台门进入正常环境驱动模式；

若判断模块根据编码器堵转信号判断编码器发生堵转，则向输出模块发送第二判断信号，输出模块输出第二输出信号以控制电机驱动站台门进入人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式之一，也即站台门处于待定状态，需要进一步根据判断模块的判断结果，决定站台门是进入人物遇阻驱动模式还是风压遇阻驱动模式。

当站台门进入人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式之一的待定状态，则采集模块采集电机的转动信号，转动信号包括正转信号、不转信号和反转信号，分别代表了电机正向转动、电机停止转动和反向转动；

采集模块采集电机的转动信号，转动信号包括正转信号、不转信号和反转信号，并将转动信号发送给判断模块，判断模块根据所述转动信号输出站台门进入人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式二者的其中之一者的判断结果信号，并将判断结果信号发送给输出模块，输出模块输出对应的输出信号b，站台门根据输出信号b进入人物遇阻驱动模式和风压遇阻驱动模式二者的其中之一者。

更具体地，若判断模块根据电机转动信号判断电机反转，则向输出模块发送第三判断信号，输出模块输出第三输出信号以控制电机驱动站台门进入人物遇阻驱动模式；

若判断模块根据电机转动信号判断电机正转或不转，则向输出模块发送第四判断信号，输出模块输出第四输出信号以控制电机驱动站台门进入风压遇阻驱动模式。

当站台门进入风压驱动模式后，执行如下步骤，

当电机接收到第四输出信号后，电机调整为力矩模式，力矩模式是指关闭电机的速度环，只开启电机的电流环，通过增大电机电流环的电流，以将电机输出的力矩值慢慢调整到最大值(例如140N，目前，地铁站台门障碍物遇阻力的安全标准为≤150N)。若增大电流的过程中的t+Δt时间内(例如300ms)，判断模块根据采集模块采集的电机转动信号判断电机没有正转，即判断模块判断电机反转或不转，则判断站台门为障碍物遇阻，判断模块向输出模块发送第五判断信号，输出模块输出第五输出信号以控制电机驱动站台门进入人物遇阻驱动模式，也即站台门从风压遇阻驱动模式跳转至人物遇阻驱动模式；

若增大电机电流环的电流后，判断模块根据采集模块采集的电机转动信号判断电机为正转，则判断站台门为风压遇阻，判断模块向输出模块发送第六判断信号或不发送判断信号，对应的，输出模块输出第六输出信号或不输出信号，电机按当前方式继续工作，使得站台门仍继续处于风压遇阻驱动模式，增大电机电流环的电流，直至站台门的力矩值处于最大值并维持站台门的力矩值处于最大值，直至将站台门开启或关闭。

优选地，判断模块根据电机转动信号判断电机在一定的时间t(ms)内有反转，则向输出模块发送第三判断信号，输出模块输出第三输出信号以控制电机驱动站台门进入人物遇阻驱动模式；作为一个示例，t为100ms。

判断模块根据电机转动信号判断电机在一定的时间t(ms)内没有反转，也即判断电机正转或不转，则向输出模块发送第四判断信号，输出模块输出第四输出信号以控制电机驱动站台门进入风压遇阻驱动模式。

实施例三

本实施例提供一种站台门，站台门通常用于地铁，也可以用于其他地方，例如以下公交站台或客运站等，不作具体限制，所述站台门包括实施例二的门控制单元，门控制单元用于控制站台门开闭。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。