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Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Türanlage mit mindestens einem durch eine Antriebseinrichtung angetriebenen Flügel und einer Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung.
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Bei einer automatischen Türanlage besteht häufig das Bedürfnis, dass die Türanlage barrierefrei begehbar ist, d. h. der Flügel soll ohne Hindernisse passierbar sein. Zu diesem Zweck ist typischerweise ein vollautomatisches Öffnen des Flügels nötig, da körperlich eingeschränkte Personen nur so mit Sicherheit ohne Hindernis den Flügel passieren können.
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Es sind nicht barrierefreie, automatische Türanlagen bekannt, bei denen eine Antriebseinrichtung ein Öffnen des Flügels motorisch unterstützt und/oder vollendet, nachdem eine Person den Flügel zunächst selbst bewegt oder zumindest mit einer Kraft beaufschlagt. Hierbei soll die Person die Türanlage wie eine manuelle Tür begehen. Der Antrieb soll bei der Begehung unterstützen und das Gewicht einer meist schweren Tür kompensieren. Eine derartige Türanlage ist nicht barrierefrei, da eine gewisse Kraft zum Öffnen des Flügels von der begehenden Person aufzuwenden ist und nicht jede Person hierzu in der Lage ist.
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Gleichwohl ist es für bestimmte Anwendungsfälle wünschenswert, dass für zumindest die meisten Begehungen das Öffnen des Flügels lediglich motorisch unterstützt und/oder vollendet wird oder sogar vollständig manuell erfolgen soll. So kann es etwa wünschenswert sein, dass ein motorischer Antrieb des Flügels nicht bemerkbar oder zumindest in der Wahrnehmung von untergeordneter Bedeutung sein soll. Dies gilt zum Beispiel häufig bei historischen Türen. Ein weiterer beispielhafter Anwendungsfall umfasst, dass mit einem starken Querverkehr im Bereich des Flügels zu rechnen ist, d. h. dass zu erwarten ist, dass viele Personen relativ nah am Flügel vorbeigehen ohne ihn passieren zu wollen. In einem solchen Fall würde ein vollautomatischer Betrieb auf Basis eines üblichen Bewegungs- und/oder Näherungssensors zu einem häufigen unerwünschten Öffnen des Flügels führen.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, den Betrieb einer automatischen Türanlage der eingangs genannten Art besonders bedarfsgerecht gestalten zu können.
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Diese Aufgabe wird durch eine automatische Türanlage mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Diese umfasst eine Personenerfassungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine im Bereich des Flügels befindliche Person zu erfassen und festzustellen, ob die Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist oder nicht, und zumindest im Fall einer festgestellten Mobilitätseinschränkung ein entsprechendes Steuersignal an die Steuereinrichtung auszugeben.
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Hierdurch ist die Steuereinrichtung in die Lage versetzt, den Flügel über die Antriebseinrichtung in Abhängigkeit davon anzusteuern, ob eine im Bereich des Flügels befindliche Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist oder nicht. Der Betrieb der automatischen Türanlage gestaltet sich somit besonders bedarfsgerecht. Insbesondere kann eine barrierearme oder barrierefreie Betriebsart dann ausgeführt werden, wenn es wünschenswert ist, nämlich wenn die Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist. Wenn dies bei der Person, die den Flügel passieren möchte, nicht der Fall ist, kann eine andere Betriebsart gewählt werden. Eine solche kann zum Beispiel wie vorstehend beschrieben darin bestehen, dass das Öffnen des Flügels lediglich motorisch unterstützt und/oder vollendet wird. Alternativ kann es aber beispielsweise auch vorgesehen sein, dass die Antriebseinrichtung inaktiv bleibt, solange keine Personen mit Mobilitätseinschränkung erfasst wird.
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Die besonders bedarfsgerechte Ansteuerung der Antriebseinrichtung ermöglicht nicht nur eine Steigerung des Komforts für die Nutzer, sondern auch eine Steigerung des Personenschutzes beim Begehen der Türanlage und eine Vermeidung von Unfällen. So kann bei Feststellung einer Mobilitätseinschränkung der Flügel z.B. langsamer bewegt werden.
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Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, dass der Flügel in Abhängigkeit davon angetrieben wird, ob die Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist oder nicht.
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Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung zu einer vollautomatischen Bewegung, des Flügels anzusteuern, wenn die Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist. „Vollautomatisch“ bedeutet im Rahmen dieser Anmeldung, dass keine manuelle Kraftaufbringung gegen den Flügel nötig ist. Die gesamte zur Bewegung des Flügels nötige Kraft wird von der Antriebseinrichtung aufgebracht. In dieser Betriebsart ist die Türanlage barrierefrei.
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Insoweit sich hierin auf eine „Bewegung“ bezogen wird, handelt es sich bevorzugt um ein Öffnen und/oder ein Schließen, insbesondere einen vollständigen Öffnungs- und Schließzyklus.
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Besonders bevorzugt ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Antriebseinrichtung nur dann zu einer vollautomatischen Bewegung, des Flügels anzusteuern, wenn die Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist, und/oder keine vollautomatische Bewegung durchzuführen, wenn keine Mobilitätseinschränkung vorliegt. Insbesondere kann die Steuereinrichtung so programmiert sein, dass die Erfassung einer Person mit Mobilitätseinschränkung eine vollautomatische Bewegung veranlasst, und/oder dass die Erfassung einer Person ohne Mobilitätseinschränkung keine vollautomatische Bewegung veranlasst.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Antriebseinrichtung zu einer teilautomatischen Bewegung des Flügels oder einer Unterstützung einer Bewegung des Flügels anzusteuern, wenn festgestellt wird, dass keine Mobilitätseinschränkung vorliegt, und/oder der Flügel von einer Person zur Öffnung betätigt und/oder beaufschlagt wird.
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Unter „teilautomatisch“ ist eine solche Betriebsart zu verstehen, bei der der Flügel von der Antriebseinrichtung zwar über einen gewissen Bewegungsweg zur selbsttätigen Bewegung angetrieben wird, die aber insoweit nicht vollautomatisch ist, als die Person zumindest kurz eine Bewegungskraft selbst aufbringen muss. Typischerweise ist es dabei vorgesehen, dass die Person den Flügel ausgehend von einem geschlossenen Zustand mit einer Öffnungskraft beaufschlagt und/oder den Flügel über einen gewissen Bewegungsweg manuell bewegt. Dies initiiert, dass die Antriebseinrichtung „übernimmt“ und den Bewegungsvorgang, insbesondere das Öffnen, vollendet. Eine solche Betriebsart wird auch als „Push and Go“-Betrieb bezeichnet, um zu verdeutlichen, dass zunächst ein Drücken gegen die Tür nötig ist, anschließend aber ein weitgehend freies Begehen möglich ist.
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Eine andere Betriebsart, die beispielsweise als „Servo“-Betriebsart bezeichnet wird, zeichnet sich dadurch aus, dass die Bewegung des Flügels lediglich unterstützt wird. D. h. über den gesamten Bewegungsweg ist eine Beaufschlagung des Flügels durch die begehende Person nötig. Hiervon unterscheidet sich der teilautomatische Betrieb dadurch, dass dabei für einen bestimmten Bewegungsweg - nach initialer Bewegung oder Beaufschlagung - der Flügel von der Antriebseinrichtung zur Bewegung angetrieben wird, ohne dass eine manuelle Kraftaufbringung nötig ist.
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Sowohl bei der teilautomatischen Bewegung des Flügels als auch bei der Unterstützung der Bewegung des Flügels ist also eine gewisse Kraftaufbringung gegen den Flügel nötig, entweder nur initial mit anschließend automatischer Öffnung oder über den gesamten Bewegungsweg lediglich mit Unterstützung durch die Antriebseinrichtung.
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Eine auf den Flügel aufgebrachte Kraft bzw. eine Bewegung des Flügels kann beispielsweise durch einen Bewegungs- und/oder Drehmomentsensor ermittelt werden. Ein solcher kann z.B. an einem bewegten Teil der Türanlage, z.B. dem Flügel, einer Antriebswelle, einem Gestänge oder dergleichen, vorgesehen sein.
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Die Steuereinrichtung kann bevorzugt dazu eingerichtet sein, dass die teilautomatische Bewegung des Flügels bzw. die Unterstützung der Bewegung des Flügels als unabhängig von der Personenerfassungseinrichtung implementiert ist. So kann es insbesondere vorgesehen sein, dass eine manuelle Bewegung oder Beaufschlagung des Flügels stets zu einer zumindest teilautomatischen oder unterstützten Bewegung führt. Wenn hinzutritt, dass die Personenerfassungseinrichtung eine Person mit Mobilitätseinschränkung erfasst hat, wird bevorzugt auf eine vollautomatische Bewegung umgeschaltet. Generell kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass der Betrieb der Antriebseinrichtung auf einen teilautomatischen oder unterstützenden Betrieb beschränkt ist, wenn keine Mobilitätseinschränkung festgestellt wurde.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, nach einer Öffnungsbewegung des Flügels die Antriebseinrichtung zum Halten des Flügels in einer Offenstellung für die Dauer einer Offenhaltezeit anzusteuern, wobei die Steuereinrichtung die Offenhaltezeit in Abhängigkeit davon festlegt, ob die Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist oder nicht. Hierdurch kann die Offenhaltezeit bedarfsgerecht angepasst werden und die eingeschränkte Person kann den Flügel sicher und komfortabel passieren.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Antriebseinrichtung zu einem zumindest teilautomatischen Öffnen des Flügels bis zu einer Öffnungsweite anzusteuern, wobei die Steuereinrichtung die Öffnungsweite in Abhängigkeit davon festlegt, ob die Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist oder nicht. Auch dies verbessert die bedarfsgerechte Ansteuerung der automatischen Türanlage, sodass die eingeschränkte Person den Flügel besonders sicher und komfortabel passieren kann. Zum Beispiel kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, eine erste Öffnungsweite zu wählen, wenn keine eingeschränkte Person erfasst wurde und/oder eine teilautomatische Öffnung erfolgt, und eine zweite, insbesondere größere, Öffnungsweite zu wählen, wenn eine eingeschränkte Person erfasst wurde und/oder wenn eine vollautomatische Öffnung erfolgt.
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Die Steuereinrichtung kann beispielsweise auch dazu eingerichtet sein, die Antriebseinrichtung zu einer zumindest teilautomatischen Bewegung des Flügels anzusteuern, wobei die Steuereinrichtung eine Geschwindigkeit der Bewegung in Abhängigkeit davon festlegt, ob die Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist oder nicht. Insbesondere kann eine Reduzierung der Geschwindigkeit für den Fall vorgesehen sein, dass die Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Antriebseinrichtung dazu anzusteuern, dass eine Bewegungskraft, insbesondere Schließkraft, während einer automatischen Bewegung, insbesondere während des Schließens, reduziert ist, wenn die Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist und/oder wenn eine Kollisionsgefahr mit einer Person im Bereich des Türflügels besteht. Insbesondere kann die Antriebseinrichtung von der Steuereinrichtung in diesen Fällen in einem Niedrigenergiemodus betrieben werden.
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Generell kann die Antriebseinrichtung zum automatischen Schließen des Flügels, z.B. durch einen mechanischen Energiespeicher, eingerichtet sein. Die Antriebseinrichtung kann z.B. einen Motor umfassen, der dazu eingerichtet ist, eine Kraft bzw. ein Drehmoment gegen den mechanischen Energiespeicher aufzubringen, um den Flügel zu öffnen, ein Öffnen zu unterstützen, den Flügel offenzuhalten und/oder ein Schließen des Flügels zu verlangsamen.
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Mit der Feststellung einer Mobilitätseinschränkung werden erfasste Personen insbesondere klassifiziert. Eine Mobilitätseinschränkung einer Person kann grundsätzlich in unterschiedlichen Fällen vorliegen.
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Die Personenerfassungseinrichtung kann beispielsweise dazu eingerichtet sein, bei einer erfassten Person eine Mobilitätseinschränkung festzustellen, wenn die Person eine körperliche Einschränkung aufweist, insbesondere wenn diese eine Gehhilfe, einen Rollstuhl, einen Gips und/oder eine Amputation aufweist. Hierdurch lässt sich auf einfache Weise ein barrierefreier Betrieb ermöglichen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Personenerfassungseinrichtung beispielsweise dazu eingerichtet sein, bei einer erfassten Person eine Mobilitätseinschränkung festzustellen, wenn die Person eine situationsbedingte Einschränkung aufweist, insbesondere wenn die Person einen Gegenstand trägt, schiebt und/oder zieht, beispielsweise ein Kind, einen Karton, eine Einkaufstüte und/oder einen Kinderwagen. Die bedarfsgerechte, insbesondere vollautomatische, Bewegung des Flügels kann also beispielsweise auch vorteilhaft in solchen Fällen vorgesehen sein, in denen keine körperliche aber eine solche Einschränkung vorliegt, welche der Person das Aufbringen einer Kraft auf den Flügel zumindest für die konkrete Situation erschwert. Die automatische Türanlage lässt sich hierdurch besonders bedarfsgerecht mit hohem Komfort für die Nutzer betreiben.
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Die Personenerfassungseinrichtung kann beispielsweise einen Time-of-Flight-Sensor, einen CMOS-Sensor und/oder einen FMCW-Radar-Sensor umfassen. FMCW-Radar steht für „frequency modulated continuous wave radar“. Der Sensor kann bevorzugt eine Mehrzahl an Pixeln aufweisen und/oder eine Kamera bilden.
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Ein Time-of-Flight-Sensor kann insbesondere ein Laser- und/oder Infrarotsensor sein. Als Time-of-Flight-Sensor oder kurz ToF-Sensor wird insbesondere ein solcher Sensor bezeichnet, der ein Sender- und ein Empfängerelement, insbesondere in einer Sensoreinheit, aufweist, wobei das Senderelement zum Aussenden eines Taststrahls und das Empfängerelement zum Detektieren des Taststrahls nach einer Reflexion an einem Objekt eingerichtet sind, wobei anhand der Laufzeit des Taststrahls eine Entfernung von der Sensoreinrichtung zu dem Objekt ermittelbar ist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Personenerfassungseinrichtung eine Bildaufnahmevorrichtung aufweist und dass die Personenerfassungseinrichtung und/oder die Steuereinrichtung eine Rechnereinheit aufweist, die für eine Bildverarbeitung eines von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommenen Bildes des Bereichs des Flügels eingerichtet ist. Bei dem Bild kann es sich etwa um ein zweidimensionales Bild handeln, wie es beispielsweise von einer Kamera aufgenommen werden kann. Alternativ kann es sich bei dem Bild beispielsweise um ein dreidimensionales Bild handeln, wie es beispielsweise von einem Sensor zur dreidimensionalen Abtastung aufgenommen werden kann.
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Die Feststellung einer Mobilitätseinschränkung kann beispielsweise auf Basis einer Bildverarbeitung erfolgen. Allgemein kann eine künstliche Intelligenz für die Feststellung von Mobilitätseinschränkungen vorgesehen sein, die beispielsweise lernfähig sein kann und/oder eine Bildverarbeitung unterstützen kann.
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Bevorzugt umfasst die Personenerfassungseinrichtung Mittel zur Erkennung und/oder Klassifizierung von Objekten. Es können zum Beispiel generell größere Objekte, die nah bei einer Person erkannt werden, als Mobilitätseinschränkung gewertet werden. Alternativ oder zusätzlich können bestimmte Arten und/oder Klassen von Objekten, beispielsweise ein Rollstuhl, eine Gehhilfe o. ä., dahingehend gewertet werden, dass eine Mobilitätseinschränkung vorliegt.
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Grundsätzlich kann die Personenerfassungseinrichtung z.B. an einem Rahmen für den Flügel, an einer Wand, in der der Flügel vorgesehen ist, oder allgemein ortsfest angeordnet sein. Ferner ist z.B. auch eine Anordnung am Flügel möglich.
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Der Flügel kann z.B. als ein Drehtürflügel oder ein Karusselltürflügel ausgebildet sein. Insbesondere kann es sich bei der Türanlage um eine Drehtüranlage oder eine Karusselltüranlage handeln.
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Insoweit hier die Erfindung mit Bezug auf eine automatische Türanlage beschrieben ist, versteht es sich, dass die Erfindung auch ein gegenwärtig nicht separat beanspruchtes Verfahren zum Betrieb einer solchen mit entsprechenden Verfahrensschritten umfasst.
- Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft anhand der schematischen 1 erläutert.
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Diese zeigt eine automatische Türanlage 10 mit einem als Drehflügel ausgebildeten Flügel 12, der mittels einer Antriebseinrichtung 14 zu einer Öffnungs- und einer Schließbewegung antreibbar ist. Eine Steuereinrichtung 16 ist hier gesondert dargestellt, kann aber zum Beispiel auch im Gehäuse der Antriebseinrichtung 14 und/oder demjenigen einer Personenerfassungseinrichtung 18 integriert sein.
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Oberhalb des Flügels 12 ist eine Personenerfassungseinrichtung 18 ortsfest, nämlich am Rahmen oder einer Wand, vorgesehen. Die Personenerfassungseinrichtung 18 ist dazu eingerichtet, eine im Bereich des Flügels 12 befindliche Person zu erfassen und festzustellen, ob die Person eine Mobilitätseinschränkung aufweist oder nicht, sowie daraufhin ein entsprechendes Steuersignal an die Steuereinrichtung 16 auszugeben.
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Auf der Grundlage des Steuersignals steuert die Steuereinrichtung 16 die Antriebseinrichtung 14 zum Öffnen bzw. Schließen des Flügels 12 an, nämlich derart, dass der Flügel 12 vollautomatisch geöffnet wird, wenn eine Person mit Mobilitätseinschränkung erfasst wurde. Wenn hingegen keine Mobilitätseinschränkung festgestellt wird - entweder weil keine Personen erfasst wurde oder weil eine Person ohne Mobilitätseinschränkung erfasst wurde -, wird die Antriebseinrichtung 14 nicht zu einer Bewegung des Flügels 12 angesteuert. Was die Personenerfassungseinrichtung bzw. deren Steuersignal betrifft, wird also die Antriebseinrichtung 14 nur dann aktiv, wenn eine Mobilitätseinschränkung vorliegt. Für Personen mit Mobilitätseinschränkung erfolgt also die Öffnung der Tür vollkommen berührungslos und barrierefrei.
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Wenn eine Person ohne Mobilitätseinschränkung den Flügel 12 passieren möchte, muss sie den Flügel ausgehend von der in 1 dargestellten, geschlossen Stellung mit einer Öffnungskraft manuell beaufschlagen. Entweder muss die Person den Flügel 12 über den gesamten Bewegungsweg manuell öffnen, wobei grundsätzlich eine motorische Unterstützung durch die Antriebseinrichtung 14 vorgesehen sein kann oder nicht, oder die Person muss den Flügel 12 lediglich initial mit einer Kraft beaufschlagen oder initial über einen gewissen Bewegungsweg manuell öffnen, um eine teilautomatische Öffnung durch die Antriebseinrichtung 14 auszulösen. In allen Fällen ist eine Berührung des Flügels 12 zur manuellen Kraftaufbringung nötig. Gleichwohl kann eben dies für einen Großteil der Begehungen gewünscht sein, etwa bei historischen Türen, um ihren historischen Eindruck zu erhalten.
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Ein Sensor, der eine Beaufschlagung oder Bewegung des Flügels ermittelt, auf Grundlage dessen die Steuereinrichtung 16 die Antriebseinrichtung 14 zu einer teilautomatischen oder unterstützenden Öffnung ansteuern kann, ist beispielsweise in die Antriebseinrichtung 14 integriert und überwacht beispielsweise deren Antriebswelle.
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Zur Erkennung einer eingeschränkten Person können etwa Kamerasensoren mit Bildverarbeitung eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein ToF-Sensor, ein CMOS-Sensor und/oder ein FMCW-Radar-Sensor eingesetzt werden. Zur einfachen Erkennung können beispielsweise Objekte, insbesondere bestimmte Arten und/oder Klassen von Objekten, bei der Person eine Mobilitätseinschränkung anzeigen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Türanlage
- 12
- Flügel
- 14
- Antriebseinrichtung
- 16
- Steuereinrichtung
- 18
- Personenerfassungseinrichtung