霍尔开关在车门障碍物检测中的应用
近年来,随着城市轨道交通行业的快速发展,乘客越来越重视城市轨道交通车辆的安全性。车门作为乘客上下列车的通道,是列车的重要组成部分,关系到城市轨道车辆的正常运营和乘客的安全。电子门控制单元(EDCU)现有的障碍物检测方法是通过检测电机电流的变化来实现障碍物检测功能。当门夹住物体或人,不能正常关闭时,电机的负载转矩突然增大,相应的电枢电流值也突然增大。当电枢电流值超过预设电流阈值时,判断车门夹住障碍物或乘客,电机停止或反转以避免进一步夹住。当电机电流再次正常时,则认为障碍物被清除,正常的开门和关门操作被执行。
然而,现有的车主应采用旋转门,旋转门的门驱动机构有一个曲线。在旋转门关闭到位的过程中,当门的导向轮即将进入弯道时,旋转门的活动架会在传动机构的持续传动和弯道对导向轮的阻碍下,沿着横向导轨向车体移动,最终方便地滑入弯道。可以看出,门在弯曲部分的电阻会突然变化,同一扇门在不同同行的电阻很难保证一致,对电机电流影响很大。但现有的电子门控制器为了保证防夹灵敏度,忽略了弯曲部分的电阻效应,统一采用较小的电流阈值,容易造成障碍物检测的误判。基于电机电流的障碍物检测精度有限,实时性差,灵敏度不高。
一种车门障碍物预警装置,包括以下步骤:获取车门驱动电机定子绕组上的霍尔开关输出的三相霍尔脉冲信号和车门开关过程中三相霍尔脉冲信号对应的霍尔脉冲计数值。
根据霍尔脉冲计数值,设置电流控制模式下的电流阈值和霍尔脉冲控制模式下的时间阈值。实施电流控制模式和霍尔脉冲控制模式,以检测车门障碍物并输出车门防夹警告信号。
当电机旋转方向为逆时针方向时,如果当前霍尔脉冲计数值大于前一个霍尔脉冲计数值,相邻两个霍尔脉冲信号之间的产生时间小于时间阈值,最近一个霍尔脉冲信号的产生时间小于时间阈值,则车门防夹标志的值设置为零。
如果当前霍尔脉冲计数值小于前一个霍尔脉冲计数值,或者相邻两个霍尔脉冲信号之间的产生时间大于时间阈值,或者最近一个霍尔脉冲信号的产生时间大于时间阈值,则将车门防夹标志的值设置为1,并输出电机驱动器关闭信号以停止车门打开。根据霍尔脉冲计数值、三相霍尔脉冲信号和基于电机旋转方向的时间阈值输出门防夹预警信号还包括:如果当前霍尔脉冲计数值小于先前霍尔脉冲计数值,两个相邻霍尔脉冲信号之间的产生时间小于时间阈值,并且最新霍尔脉冲信号的产生时间小于时间阈值,则将门防夹标志的值设置为零。如果当前霍尔脉冲计数值大于前一个霍尔脉冲计数值,或者相邻两个霍尔脉冲信号之间的产生时间大于时间阈值,或者最近一个霍尔脉冲信号的产生时间大于时间阈值,则将车门防夹标志的值设置为1,并输出电机驱动器关闭信号以停止车门关闭。
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