Блок управления дверьми с пневматической чувствительной кромкой Российский патент 2023 года по МПК H01H3/16 E05F15/00 

Блок управления предназначен для использования на транспорте, а именно в конструкциях дверей транспортных средств для выявления факта зажима пассажира или других объектов дверью, оснащенной пневматическим резиновым профилем с чувствительной кромкой в виде трубчатого элемента.

Известна чувствительная кромка двери для защиты людей или предметов от удара (патент US №4908483 от 21.08.1989), содержащая: удлиненную наружную оболочку, сжимаемую при приложении внешнего давления и изготовленную из упругого воздухонепроницаемого материала для крепления к краю двери; удлиненный внутренний трубчатый элемент, изготовленный из упруго сжимаемого воздухонепроницаемого материала, продольно расположенного и заключенного в оболочку, причем указанный внутренний трубчатый элемент имеет первый конец и герметично закрытый второй конец, а также чувствительный к давлению датчик, расположенный в защищенной части внутри оболочки так, что при приложении внешнего давления к оболочке в любом месте давление внутри трубчатого элемента увеличивается и тем самым передается на датчик давления для его приведения в действие.

Недостаток данного устройства - пониженная скорость реагирования чувствительной кромки двери на зажатие вследствие ее многослойности и большой толщины, а также пониженная точность измерения изменений давления и надежность выявления зажатия в связи с отсутствием микропроцессора, подсоединенного к датчику.

Известно устройство управления, чувствительное к контакту (патент на изобретение US №4773183 от 25.02.1987), для обнаружения постороннего предмета в зазоре между дверной рамой и подвижным элементом для закрытия указанного зазора, содержащее: трубчатый элемент, выполненный с возможностью движения на одной из частей рамы, и подвижный элемент; средство обнаружения давления на трубчатый элемент посторонним предметом и вывода сигнала обнаружения на устройство, указывающее о произошедшем приложении давления; средство управления для остановки движения подвижного элемента в ответ на сигнал обнаружения давления.

Недостаток данного устройства - повышенный расход электроэнергии в связи с необходимостью подкачки воздуха в полость эластичной чувствительной кромки.

Известны программируемые контроллеры Camozzi КД-3.1-V10 и КД-3.1-V10-1, используемые для управления дверями автобусов ПАЗ-3204 (https://ektnn.ru/product/kontroller-blok-protivozazimnyj-paz-3204), реализующие функции блокировки открытия двери во время движения транспортного средства, управления дополнительной механизацией дверного проема транспортного средства.

Известно устройство раздвижной двери для транспортного средства (патент US №8898956 от 24.05.2013, прототип), содержащее: раздвижную дверь, выполненную с возможностью скользящего перемещения; дверной уплотнитель, прикрепленный к раздвижной двери; датчик давления, предназначенный для измерения внутреннего давления в уплотнителе двери; пневматическая линия, соединяющая уплотнитель двери с датчиком и реле, размещенный на торцовой поверхности двери; электронный блок управления, выполненный с возможностью приема сигнала переключения от реле давления для управления открытием и закрытием раздвижной двери; открывающий и закрывающий клапан, обеспечивающий взаимодействие пневматической линии с атмосферой или блокировку пневматической линии от атмосферы.

Недостаток данного устройства - недостаточная надежность, обусловленная наличием давления в полостях, подверженных высокому изнашиванию при соприкосновении с элементами проема двери.

Техническая задача, решаемая изобретением, - повышение надежности работы блока управления дверью с пневматической чувствительной кромкой.

Техническая задача решена в блоке управления дверью с чувствительной кромкой и с пневмоприводом механизма открытия и закрытия двери, по меньшей мере, с одним дверным полотном с уплотнителем, часть которого, контактирующая со стойкой дверного проема или дверным полотном, имеет закрытую полость, содержащем датчик давления; соединенный с закрытой полостью уплотнителя микроконтроллер, электрически соединяемый с соленоидами пневматического клапана, управляющего пневмоприводом, при этом датчик давления является электронным датчиком низкого давления, пневматически подсоединенным гибкой трубкой к закрытой полости уплотнителя и установленным в блоке управления, расположенном над дверным проемом на кузове, имеющим электрическое соединение с микроконтроллером блока управления.

Для повышения точности измерения давления в электрическом соединении электронного датчика низкого давления с микроконтроллером имеется усилитель электрических сигналов.

Для уменьшения погрешности измерения давления электронным датчиком в процессе эксплуатации гибкая трубка, соединяющая электронный датчик низкого давления с уплотнителем, выполнена из полимерного материала и имеет внутренний диаметр, выбираемый из интервала 2…5 мм.

Решение технической задачи, - повышение надежности работы блока управления дверью с пневматической чувствительной кромкой, - обеспечивается следующей совокупностью отличительных признаков: датчик давления является электронным датчиком низкого давления, пневматически подсоединенным гибкой трубкой к закрытой полости уплотнителя, установленным в блоке управления, расположенном над дверным проемом на кузове, имеющим электрическое соединение с микроконтроллером блока управления.

Данная совокупность отличительных признаков не обнаружена в ходе проведенного патентно-информационного поиска, следовательно, изобретение соответствует критерию "новизна". Она также не следует явно из уровня техники, следовательно, удовлетворяет критерию «изобретательский уровень».

На фиг. 1 показана схема пневматического привода двери транспортного средства со схемой блока управления.

На фиг. 2 показана конструкция уплотнителя передней кромки двери с присоединенным блоком управления.

На фиг. 3 показана структура системы управления дверным проемом.

Блок 1 управления (фиг. 1-3) дверью 2 с чувствительной кромкой 3 и с пневмоприводом 4 с пневмоцилиндром 4а и механизмом 5 открытия и закрытия двери 2 с дверными полотнами 6а и 6b с уплотнителем 7, часть 8 которого, контактирующая со вторым полотном 6b дверного проема 9, имеет закрытую полость 10, соединенную с датчиком 11 низкого давления (например, с датчиком DMP 343 низкого давления фирмы «BD \ SENSORS RUS») с чувствительным элементом 11а давления (выполненным, например, в виде, кремниевого тензорезисторного преобразователя), подсоединенным к микроконтроллеру 12, который электрически соединяется с соленоидами 13а и 13b пневматического клапана 14, управляющего пневмоприводом 4, при этом датчик 11 установлен в блоке 1 управления, расположенном над дверным проемом 9 на кузове 16, и пневматически подсоединен к закрытой полости 10 уплотнителя 7 гибкой трубкой 15, а блок 1 управления соединен с блоком 17 управления соленоидами через интерфейс 18 (например, RS485, CAN, LIN и т.п.).

Блок 1 управления имеет датчики 19 (фиг. 1) положения поршней пневматических цилиндров и датчики 20 (фиг. 3) давления воздуха в пневмосистеме, которые могут быть как аналоговыми (20а), так и цифровыми (20b).

В электрическом соединении электронного датчика 11 низкого давления с микроконтроллером 12 имеется АЦП 21 и усилитель 22 электрических сигналов.

Гибкая трубка 15, соединяющая электронный датчик 11 низкого давления с уплотнителем 7, выполнена из полимерного материала и имеет внутренний диаметр, выбираемый из интервала 2…5 мм.

Управление дверью 2 осуществляется при помощи блока 1 управления. Процессор 1а БУ 1 обрабатывает данные, поступающие с аналоговых датчиков 20а и цифровых датчиков 20b БУ 1, панель оператора (не показана), блока 17 управления соленоидами 13а и 13б пневматического клапана 14, управляющего пневмоцилиндром 4а ПП 4, электронного датчика 11 низкого давления, передает на запоминающее устройство 1b и через шину 18а - на панель оператора (не показана), с которой программно проводится регулировка порогов срабатывания.

На основании полученных данных процессор 1а БУ 1 принимает решение о возможности проведения операции (открытия или закрытия двери 2) и дает сигнал на ее разрешение блоку 17 управления соленоидами 13а и 13б пневматического клапана 14 ПП 4.

Микроконтроллер 12 электронного датчика 11 низкого давления производит опрос через усилитель 22 электрических сигналов, соединенный с АЦП 21, реагирующего на изменение давления в закрытой полости 10 уплотнителя 7. В случае изменения давления микроконтроллер 12 электронного датчика 11 низкого давления формирует сигнал на блок 1 управления, индицирующий о факте встречи уплотнителем препятствия.

Блок 17 управления соленоидами 13а и 13б пневматического клапана 14 ПП 4 определяет давление в системе ПП 4 при помощи аналоговых датчиков 20а, на основании которых он формирует сигнал на блок 1 управления, индицирующий о состоянии 1111 4 (исправное или неисправное), конечного и исходного положения пневматического клапана 14, управляющего пневмоцилиндром 4а ПП 4 с помощью цифровых датчиков 20b, по достижению которых индицируется факт полного открытия или закрытия двери 2, о достижении которых подается соответствующий сигнал на блок 1 управления.

Процессор 1a блока 1 управления производит опрос аналоговых датчиков 20а и цифровых датчиков 20b, блока 17 управления соленоидами 13а и 13b пневматического клапана 14 ПП 4, электронного датчика 11 низкого давления перед операцией и в ее процессе, позволяя определять состояния двери 2 в каждый дискретный момент времени, предотвращая зажим дверью 2 препятствия.

Внедрение блока 17 управления соленоидами 13а и 13b пневматического клапана 14 ПП 4, электронного датчика 11 низкого давления позволяет разгрузить процессор 1а блока 1 управления, сняв с него необходимость работы со множеством датчиков, оставляя лишь функцию принятия решений о необходимой в данный момент времени операции.

Блок 1 управления имеет основной блок 23 питания.

Электронный датчик 11 низкого давления имеет блок 24 питания.

Изобретение относится к блокам управления для дверей транспорта. Технический результат - повышение надежности работы блока управления дверью с пневматической чувствительной кромкой. Для этого блок управления дверью транспортного средства с пневмоприводом механизма привода двери имеет одно дверное полотно с уплотнителем, часть которого, контактирующая со стойкой дверного проема или вторым полотном, имеет закрытую полость и состоит из контроллера, электрически соединенного с соленоидами пневматического клапана, управляющего пневмоприводом; электронного датчика низкого давления, имеющего чувствительный элемент, электрически соединенный с контроллером; соединения чувствительного элемента электронного датчика низкого давления с закрытой полостью уплотнителя; соединения закрытой полости уплотнителя с атмосферой, при этом электронный датчик низкого давления установлен в блоке управления; блок управления расположен на кузове над дверным проемом; закрытая полость уплотнителя двери соединена гибкой трубкой с электронным датчиком низкого давления, а гибкая трубка закреплена на дверном полотне и подвижных частях механизма привода двери. Между контроллером и соленоидом имеется усилитель электрических сигналов. 3 ил.

Блок управления дверью с чувствительной кромкой и с пневмоприводом механизма открытия и закрытия двери, по меньшей мере, с одним дверным полотном с уплотнителем, часть которого, контактирующая со стойкой дверного проема или второй дверью, имеет закрытую полость, содержащий датчик давления, соединенный с закрытой полостью уплотнителя микроконтроллер, электрически соединяемый с соленоидами пневматического клапана, управляющего пневмоприводом, отличающийся тем, что датчик давления является электронным датчиком низкого давления, содержащим микроконтроллер датчика низкого давления, пневматически подсоединенным гибкой трубкой к закрытой полости уплотнителя, установленным в блоке управления, расположенном над дверным проемом на кузове, имеющим электрическое соединение с микроконтроллером блока управления, при этом дополнительно введен блок управления соленоидами пневматического клапана, который определяет давление в системе при помощи аналоговых датчиков, по данным которых он формирует сигнал на блок управления, индицирующий исправное или неисправное состояние конечного и исходного положения пневматического клапана, управляющего пневмоцилиндром, и индицирует факт полного открытия или закрытия двери, о достижении которого подает соответствующий сигнал на блок управления, а в электрическом соединении электронного датчика низкого давления с микроконтроллером датчика низкого давления имеется усилитель электрических сигналов, при этом гибкая трубка, соединяющая электронный датчик низкого давления с уплотнителем, выполнена из полимерного материала и имеет внутренний диаметр, выбираемый из интервала 2…5 мм.