一種輥閘定位和自動校正方法及裝置製造方法
2023-05-23 12:58:41 2
一種輥閘定位和自動校正方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明適用於通道閘【技術領域】，提供了一種輥閘定位和自動校正方法及裝置，所述方法包括：人工調試輥閘時，接收人工校正的物理偏移角度，並存儲所述物理偏移角度；調試結束後，記錄擋片經過限位傳感器時輥閘轉動的脈衝數；根據所述脈衝數，計算輥閘轉動角度，以實現輥閘的定位；判斷所述計算得到的輥閘轉動角度是否符合預期軌跡；若不符合時，對所述輥閘的轉動進行校正；所述物理偏移角度為限位傳感器檢測點和理想工位起點的角度偏差。本發明能夠實現輥閘的定位以及運轉中的自動校正，保證了輥閘按預期的軌跡運行。
【專利說明】一種輥閘定位和自動校正方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於通道閘【技術領域】，尤其涉及一種輥閘定位和自動校正方法及裝置。
【背景技術】
[0002]輥閘是一種專用於人員出、入口需要進行安檢或控制的通道閘，以維持行人的通行秩序，最常見的是應用於地鐵、高鐵以及汽車站出入口，此外還應用於公交站、景區、展覽館、寫字樓、博物館、體育館、俱樂部、碼頭等場所。
[0003]目前市面上的輥閘定位主要有機械式定位和電子式定位。機械式定位的輥閘定位機構的製作工藝複雜，生產成本高，且機械機構複雜，長期使用時容易產生磨損，維護困難，定位精度不高。而電子式定位的輥閘可以解決磨損的問題，但是一般要求安裝多個定位檢測開關，如三輥閘最少要求安裝三個定位開關，十字轉閘(即四輥閘)則需要安裝四個定位開關。這些定位檢測開關安裝調試複雜，維護困難。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種輥閘定位和自動校正方法及裝置，以實現輥閘的定位和運轉中的自動校正，保證輥閘按預期軌跡運行。
[0005]本發明是這樣實現的，一種輥閘定位和自動校正的方法，所述方法包括:
[0006]人工調試輥閘時，接收人工校正的物理偏移角度，並存儲所述物理偏移角度；
[0007]調試結束後，記錄擋片經過限位傳感器時輥閘轉動的脈衝數；
[0008]根據所述脈衝數，計算輥閘轉動角度，以實現輥閘的定位；
[0009]判斷所述計算得到的輥閘轉動角度是否符合預期軌跡；
[0010]若不符合時，對所述輥閘的轉動進行校正；
[0011]所述物理偏移角度為限位傳感器檢測點和理想工位起點的角度偏差。
[0012]本發明的第二方面，還提供了一種輥閘定位和自動校正的裝置，所述裝置包括:
[0013]接收模塊，用於人工調試輥閘時，接收人工校正的物理偏移角度，並存儲所述物理偏移角度；
[0014]記錄模塊，用於調試結束後，記錄擋片經過限位傳感器時輥閘轉動的脈衝數；
[0015]計算模塊，用於根據所述脈衝數，計算輥閘轉動角度，以實現輥閘的定位；
[0016]判斷模塊，用於判斷所述計算得到的輥閘轉動角度是否符合預期軌跡；
[0017]校正模塊，用於在判斷模塊的判斷結果為否時，對所述輥閘的轉動進行校正；
[0018]所述物理偏移角度為限位傳感器檢測點和理想工位起點的角度偏差。
[0019]與現有技術相比，本發明通過輥閘轉動的脈衝數，根據輥閘轉動的角度和脈衝數成正比的原理計算輥閘轉動的角度，以實現數字定位；並判斷所述轉動角度是否符合預期軌跡；若否，對所述輥閘的轉動進行校正。本發明能夠實現輥閘首次啟動的物理校正和運轉過程中的實時校正，提高了輥閘的定位精度，保證輥閘按預期軌跡運行。【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明實施例一提供的輥閘定位和自動校正方法的實現流程圖；
[0021]圖2是本發明實施例一提供的棍閘首次啟動物理校正示意圖；
[0022]圖3是本發明實施例一提供的輥閘實時自動校正的示意圖；
[0023]圖4是本發明實施例一提供的輥閘實時自動校正的示意圖；
[0024]圖5是本發明實施例二提供的輥閘定位和自動校正裝置的組成結構圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0026]與現有技術相比，本發明通過輥閘轉動的脈衝數，根據輥閘轉動的角度和脈衝數成正比的原理計算輥閘轉動的角度，判斷所述轉動角度是否符合預期軌跡；若否，對所述輥閘的轉動進行校正。本發明能夠實現輥閘首次啟動的物理校正和運轉過程中的實時校正，提高了輥閘的定位精度，保證輥閘按預期軌跡運行。
[0027]實施例一
[0028]圖1示出了本發明實施例一提供的輥閘定位和自動校正方法的實現流程，詳述如下:
[0029]在步驟SlOl中，人工調試輥閘時，接收人工校正的物理偏移角度，並存儲所述物理偏移角度。
[0030]在本發明中，所述物理偏移角度為輥閘的限位傳感器檢測點和理想工位起點的角度偏差。為了安裝調試的方便，通常輥閘的限位傳感器檢測點和理想工位起點之間存在一定的偏差，即物理偏移角度。在輥閘出廠調試時，輥閘上電啟動自檢，記錄下擋片兩次經過限位傳感器之間輸出的脈衝數。人工調試時，通過人工推動輥閘的閘杆，使其移動到理想工位起點，記錄下理想工位起點和限位傳感器檢測點之間的偏差，即物理偏移角度，並存儲所述物理偏移角度。在輥閘的定位時，將所述物理偏移角度疊加到輥閘運轉坐標系中以實現輥閘閘杆的理想定位。
[0031]作為本發明的一個實施示例，閘杆逆時針轉動。理想情況下，理想工位起點與限位傳感器檢測點重合，如圖2中的(a)所示，點Q表示限位傳感器檢測點，理想情況下理想工位起點與限位傳感器檢測點重合。實際安裝輥閘過程中，輥閘理想工位起點和限位傳感器檢測點不易重合，如圖2中的(b)所示,點X表示理想工位起點，點Q表示限位傳感器檢測點。限位傳感器檢測點的角度與理想工位起點相比，相差物理偏移角度Λ Θ。輥閘出廠時，輥閘上電啟動自檢，並記錄下擋片兩次經過限位傳感器時期間所輸出的脈衝數。人工調試輥閘是，通過人工推動輥閘的閘杆，使其移動到理想工位起點，記錄下理想工位起點和限位傳感器檢測點之間的偏差，即物理偏移角度，並存儲所述物理偏移角度。在輥閘的定位時，將所述物理偏移角度疊加到輥閘運轉坐標系中以實現輥閘閘杆的理想定位。
[0032]在步驟S102中，人工調試結束後，輥閘上電啟動自檢，獲取輥閘轉動一周的脈衝數，並存儲所述周脈衝數。
[0033]在本實施例中，輥閘轉動時，輥閘的執行電機持續地輸出一系列的脈衝信號，脈衝數量與輥閘所轉過的角度成正比。輥閘經過人工調試後，在上電啟動自檢時，記錄擋片兩次經過限位傳感器時期間輸出的脈衝數，即一周的脈衝數。根據一周的角度360°和周脈衝數，計算得到輥閘每轉動一度所對應的脈衝數。
[0034]作為本發明的一個實施示例，設輥閘轉動一周的脈衝數為Pt。在獲取輥閘轉動一周的脈衝數時，預先根據實際情況設置Pt在一個合理的數值範圍內。當輥閘轉動一周獲得的脈衝數不在所述合理的數值範圍時，則認為獲取到的數據錯誤。重複執行上述步驟，直到獲取到在所述數值範圍內的周脈衝數，則結束獲取周脈衝數。根據一周的角度360°和周脈衝數，計算得到輥閘每轉動一度所對應的脈衝數，即Pt/360°。預先設置周脈衝數在一個合理的數值範圍，過濾輥閘由於抖動或者外來幹擾而導致的錯誤周脈衝數，從而提高輥閘定位的精度和抗幹擾的能力。
[0035]在步驟S103中，輥閘自檢結束後，記錄擋片經過限位傳感器時輥閘轉動的脈衝數。
[0036]在本實施例中，在輥閘轉動的過程中，檢測擋片每次划過限位傳感器時，記錄下輥閘轉動的脈衝數，為Pe。
[0037]在步驟S104中，根據所述脈衝數，計算輥閘轉動角度，以實現輥閘的定位。
[0038]在本實施例中，根據公式
[0039]Θ =P0/(Pt/36O。)
[0040]計算脈衝數為Pe對應的輥閘的轉動角度，以實現輥閘的數字定位。
[0041]上式中，所述Θ為輥閘轉動角度；Pt為輥閘轉動一周的脈衝數；Pe為輥閘轉動Θ角度時所記錄的脈衝數。
[0042]由於輥閘首次啟動時經過人工校正物理偏移角度，此後每次計算得到的輥閘轉動角度均以理想工位起點開始的。
[0043]在步驟S105中，判斷所述計算得到的輥閘轉動角度是否符合預期軌跡。
[0044]在本實施例中，所述預期軌跡為不受任何幹擾的理想情況下，輥閘實際轉動的軌跡，即輥閘每次能到達理想的工位點。判斷所述計算得到的輥閘轉動角度是否符合預期軌跡的步驟具體為:
[0045]A.輥閘調試後，在輥閘的運轉坐標系中加入所述物理偏移角度，計算出輥閘的理想工位點；
[0046]B.通過判斷所述計算得到的輥閘轉動角度得到輥閘是否到達所述理想工位點。
[0047]在存在外來幹擾以及脈衝計數的累積誤差等不穩定的因素時，往往容易導致輥閘轉動出現偏差，當檢測擋片划過限位傳感器時，記錄脈衝數，根據所述脈衝數計算輥閘的轉動角度。將所述輥閘的轉動角度Θ與輥閘按預期軌跡轉動的角度0 1*進行比較，可以得到輥閘的轉動是否符合預期的軌跡以及在不符合時的偏移值。所述輥閘按預期軌跡轉動的角度Θr為輥閘每一個需要定位的工位行程和物理偏移角度之和。例如，輥閘為三輥閘，閘杆數量為η=3，則每個需要定位的工位行程為Y =360° /η，即120°，則所述輥閘按預期軌跡轉動的第一個工位角度Θr=120° +Δ Θ。
[0048]作為本發明的一個實施示例，輥閘轉動時，所述預期軌跡為輥閘其中一根閘杆到達理想工位起點。當檢測擋片划過限位傳感器時，根據記錄的脈衝數計算輥閘轉動的角度，判斷所述計算得到的輥閘轉動角度是否能夠保證輥閘其中一根閘杆可正確到達理想工位點，若否，執行步驟S106 ;否則，執行步驟S107，結束輥閘的定位和自動校正。
[0049]在步驟S106中，對所述輥閘的轉動進行校正。
[0050]在本實施例中，當所述輥閘轉動角度產生順時針偏移時，則逆時針旋轉輥閘運轉坐標系以校正所述輥閘使其按預期軌跡運行；當所述輥閘轉動角度產生逆時針偏移時，則順時針旋轉輥閘運轉坐標系以校正所述輥閘使其按預期軌跡運行。[0051]作為本發明的一個實施示例，所述輥閘轉動角度產生順時針偏移時，如圖3所示，當擋片通過限位傳感器檢測點Q時，由於外來幹擾等的不穩定因素導致輥閘轉動角度產生偏差，根據脈衝記錄計算得到的輥閘轉動角度並不是到達X對應的角度，而是與輥閘按預期軌跡轉動角度Θr相比沿順時針方向偏移了 α角度，如圖中S對應的位置。此時逆時針旋轉輥閘運轉坐標系以使其按預期軌跡運行，是指通過旋轉所述輥閘運轉坐標系以使得輥閘的一根閘杆能恰好運行到理想工位X點並且停止在X點，以保證接下來的運行工位角度符合預期值。
[0052]作為本發明的另一個實施示例，所述輥閘轉動角度逆時針偏移時，如圖4所示，當擋片通過限位傳感器檢測點Q時，由於外來幹擾等的不穩定因素導致檢測到的輥閘轉動角度產生偏差，根據脈衝記錄計算得到的輥閘轉動角度並不能夠保證輥閘其中一根閘杆可正確到達理想工位X點，並且正確停止於X點，而是與輥閘按預期軌跡轉動角度Θ r相比沿逆時針方向偏移了 β角度，如圖中S對應的位置。此時順時針旋轉所述輥閘運行坐標系以使其按預期軌跡運行，是指通過旋轉所述輥閘運行坐標系使得輥閘的一根閘杆能恰好運行到理想工位X點，並停止在X點，以保證接下來的運行工位角度符合預期值。
[0053]在步驟S107中，結束輥閘定位與自動校正。
[0054]本發明通過輥閘轉動的脈衝數，根據輥閘轉動的角度和脈衝數成正比的原理計算輥閘轉動的角度，以實現輥閘的數字定位；並判斷所述轉動角度是否符合預期軌跡；若否，對所述輥閘的轉動進行校正。本發明能夠實現輥閘首次啟動的物理校正和運轉過程中的實時校正，提高了輥閘的定位精度，保證輥閘按預期軌跡運行。
[0055]實施例二
[0056]圖5示出了本發明實施例二提供的輥閘定位和自動校正裝置的組成結構，為了便於說明，僅示出了與本發明相關的部分，詳述如下:
[0057]如圖5所示，所述輥閘定位和自動校正裝置包括:
[0058]接收模塊51，用於人工調試輥閘時，接收人工校正的物理偏移角度，並存儲所述物理偏移角度。
[0059]在本實施例中，所述物理偏移角度為輥閘的限位傳感器檢測點和理想工位起點的角度偏差。為了安裝調試的方便，通常輥閘的限位傳感器檢測點和理想工位起點之間存在一定的偏差，即物理偏移角度。在輥閘出廠調試時，輥閘上電啟動自檢，記錄下擋片兩次經過限位傳感器之間輸出的脈衝數。人工調試輥閘時,通過人工推動輥閘的閘杆,使其移動到理想工位起點，記錄下理想工位起點和限位傳感器檢測點之間的偏差，即物理偏移角度，並存儲所述物理偏移角度。在輥閘的定位時，將所述物理偏移角度疊加到輥閘運轉坐標系中以實現輥閘閘杆的理想定位。
[0060]獲取模塊52，用於人工調試後，輥閘上電自檢，獲取輥閘轉動一周的脈衝數，並存儲所述周脈衝數。[0061]在本實施例中，輥閘轉動時，輥閘的執行電機持續地輸出一系列的脈衝信號，脈衝數量與輥閘所轉過的角度成正比。輥閘經過人工調試後，在上電啟動自檢時，記錄擋片兩次經過限位傳感器時期間輸出的脈衝數，即一周的脈衝數。根據一周的角度360°和周脈衝數，計算得到輥閘每轉動一度所對應的脈衝數。
[0062]記錄模塊53，用於輥閘自檢結束後，記錄擋片經過限位傳感器時輥閘轉動的脈衝數。
[0063]在本實施例中，在輥閘轉動的過程中，檢測擋片每次划過限位傳感器時，記錄下輥閘轉動的脈衝數。
[0064]計算模塊54，用於根據記錄模塊記錄的所述脈衝數，計算輥閘轉動角度，以實現輥閘的定位。
[0065]所述計算模塊54具體用於:
[0066]根據記錄模塊記錄的所述脈衝數，計算輥閘轉動角度的計算公式為:
[0067]Θ =P0/(Pt/36O。)
[0068]上式中，所述Θ為輥閘轉動角度；Pt為輥閘轉動一周的脈衝數；Pe為輥閘轉動Θ角度時所記錄的脈衝數。
[0069]判斷模塊55，用於判斷所述計算得到的輥閘轉動角度是否符合預期軌跡。
[0070]在本實施例中，所述預期軌跡為不受任何幹擾的理想情況下，輥閘實際轉動的軌跡，即輥閘每次能到達理想的工位點。所述判斷模塊具體用於: [0071]輥閘調試後，在輥閘的運轉坐標系中加入所述物理偏移角度，計算出輥閘的理想工位點；
[0072]通過判斷所述計算得到的輥閘轉動角度得到輥閘是否到達所述理想工位點。
[0073]在存在外來幹擾以及脈衝計數的累積誤差等不穩定的因素時，往往容易導致輥閘轉動出現偏差，當檢測擋片划過限位傳感器時，記錄脈衝數，根據所述脈衝數計算輥閘的轉動角度。將所述輥閘的轉動角度Θ與輥閘按預期軌跡轉動的角度0 1*進行比較，可以得到輥閘的轉動是否符合預期的軌跡以及在不符合時的偏移值。所述輥閘按預期軌跡轉動的角度Θr為輥閘每一個需要定位的工位行程和物理偏移角度之和。例如，輥閘為三輥閘，閘杆數量為η=3，則每一個需要定位的工位行程為Y =360° /η，即120°，則所述輥閘按預期軌跡轉動的第一個工位角度Θp=120° +Δ Θ。
[0074]校正模塊56，用於在判斷模塊的判斷結果為否時，對所述輥閘的轉動進行校正。
[0075]在本實施例中，當所述輥閘轉動角度產生順時針偏移時，則逆時針旋轉所述輥閘運轉坐標系以使其按預期軌跡運行。當所述輥閘轉動角度產生逆時針偏移時，順時旋轉所述輥閘運轉坐標系使其按預期軌跡運行。
[0076]本發明通過輥閘轉動的脈衝數，根據輥閘轉動的角度和脈衝數成正比的原理計算輥閘轉動的角度，以實現輥閘的數字定位；判斷所述轉動角度是否符合預期軌跡；若否，對所述輥閘的轉動進行校正。本發明能夠實現輥閘首次啟動的物理校正和運轉過程中的實時校正，提高了輥閘的定位精度，保證輥閘按預期軌跡運行。
[0077]所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，僅以上述各功能單元、模塊的劃分進行舉例說明， 實際應用中，可以根據需要而將上述功能分配由不同的功能單元或模塊完成，即將裝置的內部結構劃分成不同的功能單元或模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。實施例中的各功能單元、模塊可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中，上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。另外，各功能單元、模塊的具體名稱也只是為了便於相互區分，並不用於限制本申請的保護範圍。上述裝置中單元、模塊的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
[0078] 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種輥閘定位和自動校正方法，其特徵在於，所述方法包括: 人工調試輥閘時，接收人工校正的物理偏移角度，並存儲所述物理偏移角度； 調試結束後，記錄擋片經過限位傳感器時輥閘轉動的脈衝數； 根據所述脈衝數，計算輥閘轉動角度，以實現輥閘的定位； 判斷所述計算得到的輥閘轉動角度是否符合預期軌跡； 若不符合時，對所述輥閘的轉動進行校正； 所述物理偏移角度為限位傳感器檢測點和理想工位起點的角度偏差。
2.如權利要求1所述的輥閘定位和自動校正方法，其特徵在於，所述人工調試輥閘時，接收人工校正的物理偏移角度，並存儲所述物理偏移角度的步驟之後還包括: 人工調試後，輥閘上電自檢，獲取輥閘轉動一周的脈衝數，並存儲所述周脈衝數。
3.如權利要求1或2所述的輥閘定位和自動校正方法，其特徵在於，所述根據所述脈衝數，計算輥閘轉動角度的計算公式為:
0=Pe/(Pt/36O) 上式中，所述Θ為輥閘轉動角度；Pt為輥閘轉動一周的脈衝數；Pe為輥閘轉動Θ角度時所記錄的脈衝數。
4.如權利要求1所述的輥閘定位和自動校正方法，其特徵在於，所述預期軌跡為輥閘能到達理想工位點，所述判斷所述計算得到的輥閘轉動角度是否符合預期軌跡的步驟具體為: 輥閘調試後，在輥閘的運轉坐標系中加入所述物理偏移角度，計算出輥閘的理想工位佔.通過判斷所述計算得到的輥閘轉動角度得到輥閘是否到達所述理想工位點。
5.如權利要求1所述的輥閘定位和自動校正方法，其特徵在於，所述對所述輥閘的轉動進行校正的步驟具體為: 當所述輥閘轉動角度產生順時針偏移時，則逆時針旋轉輥閘運轉坐標系以校正所述輥閘使其按預期軌跡運行；或 當所述輥閘轉動角度產生逆時針偏移時，則順時針旋轉輥閘運轉坐標系以校正所述輥閘使其按預期軌跡運行。
6.一種輥閘定位和自動校正裝置，其特徵在於，所述裝置包括: 接收模塊，用於人工調試輥閘時，接收人工校正的物理偏移角度，並存儲所述物理偏移角度； 記錄模塊，用於調試結束後，記錄擋片經過限位傳感器時輥閘轉動的脈衝數； 計算模塊，用於根據所述脈衝數，計算輥閘轉動角度，以實現輥閘的定位； 判斷模塊，用於判斷所述計算得到的輥閘轉動角度是否符合預期軌跡； 校正模塊，用於在判斷模塊的判斷結果為否時，對所述輥閘的轉動進行校正； 所述物理偏移角度為限位傳感器檢測點和理想工位起點的角度偏差。
7.如權利要求6所述的輥閘定位和自動校正裝置，其特徵在於，所述接收模塊之後還包括:。 獲取模塊，用於人工調試後，輥閘上電自檢，獲取輥閘轉動一周的脈衝數，並存儲所述周脈衝數。
8.如權利要求6或7所述的輥閘定位和自動校正裝置，其特徵在於，所述計算模塊具體用於: 根據所述脈衝數，計算輥閘轉動的角度的計算公式為:
0=Pe/(Pt/36O) 上式中，所述Θ為輥閘轉動角度；Pt為輥閘轉動一周的脈衝數；Pe為輥閘轉動Θ角度時所記錄的脈衝數。
9.如權利要求6所述的輥閘定位和自動校正裝置，其特徵在於，所述判斷模塊具體用於: 輥閘調試後，在輥閘的運轉坐標系中加入所述物理偏移角度，計算出輥閘的理想工位佔.通過判斷所述計算得到的輥閘轉動角度得到輥閘是否到達所述理想工位點。
10.如權利要求6所述的輥閘定位和自動校正裝置，其特徵在於，所述校正模塊具體用於: 當所述輥閘轉動角度產生順時針偏移時，則逆時針運轉輥閘運轉坐標系以校正所述輥閘使其按預期軌跡運行；或 當所述輥閘轉動角度產生逆時針偏移時，則順時針運轉輥閘運轉坐標系以校正所述輥閘使其按預期軌跡運行。`
【文檔編號】E01F13/04GK103696379SQ201310754103
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】唐健, 陳振榮, 何榮良, 任金泉 申請人:深圳市捷順科技實業股份有限公司