控制光幕的方法和装置与流程

本发明涉及光幕控制领域，特别是涉及控制光幕的方法和装置。

背景技术：

光幕由发射端、接收端组成。发射端有若干个发射点，接收端有若干个光敏器件(以下称接收点)，从发射点发出的光由接收端的接收点接收，再转化为电信号。光幕按照一定的顺序逐个打开发射端和接收端(每个组合为一对发射接收点)，如果每一个组合下接收端都可以收到发射端的光信号，则认为光幕没有被遮挡，如果有些组合下接收端没有接收到发射端的光信号，则认为光幕被遮挡。因为每一次只可以开通一对组合，所以扫描周期是：总扫描时间＝(单点扫描时间+扫描间隔时间)*组合数。随着光幕产品的发展，为了减小光幕盲区(即不会遮挡到发射点与接收点的最小直径)，发射点和接收点的数目越来越多，导致组合数也越来越多，总扫描时间(扫描周期)越来越长，这反而降低了光幕的扫描速度。

一般情况下，当电梯在关门过程中光幕被遮挡，光幕的遮挡信号被送到电梯的主控制器(以下简称主控)后，主控命令门机控制器(以下简称门机)停止关门并反开。当光幕的扫描时间延长，从光幕被遮挡到门机停止关门的时间同样延长，这导致门机从光幕被遮挡到门停止关闭过程中门运行的距离延长。这会降低用户体验，同时增加门撞击乘客的风险。

技术实现要素：

基于此，提供一种控制光幕的方法和装置，以克服光幕的总扫描时间长的问题。

一种控制光幕的方法，包括：获取发射端与接收端之间的距离；若所述距离小于预设的距离阈值，同时打开两组以上组数的发射点和接收点；采集所述接收端打开的接收点接收发射点发射信号的电信号；分别判断所述采集的电信号的信号强度是否低于对应的电信号阈值，若至少有一个电信号的信号强度低于对应的电信号阈值，则判断所述光幕被遮挡。

针对现有技术问题，本发明还提出了一种控制光幕的装置，包括：

距离获取模块、光路启动模块、采集模块和判断模块；所述距离获取模块，用于获取发射端与接收端之间的距离；所述光路启动模块，用于判断所述距离小于预设的距离阈值，同时打开两组以上组数的发射点和接收点；所述采集模块，用于采集所述接收端打开的接收点接收发射点发射信号的电信号；所述判断模块，用于分别判断所述采集的电信号的信号强度是否低于对应的电信号阈值，若至少有一个电信号的信号强度低于对应的电信号阈值，则判断所述光幕被遮挡。

本发明的有益效果为：当电梯光幕的发射端和接收端的距离小于预设的距离阈值，同时打开两组以上组数的发射点和接收点，在发射点和接收点的组合数一定的情况下，光幕的总扫描时间减小。

附图说明

图1为一实施例的控制光幕的方法的示意性流程图；

图2为一实施例的确定和发射端与接收端之间的距离相对应的电压阈值的示意性流程图；

图3为图2实施例的光幕发射点和接收点的组合关系的示意图；

图4为图2实施例中的增益比随发射端和接收端之间距离的变化的曲线图；

图5为一实施例的控制光幕的装置的示意性结构图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

本发明中的利用光幕开关门可以有多个应用场景，比如，电梯门、地铁门等。以下实施例以电梯光幕为例进行说明。

图1为一实施例的控制光幕的方法的示意性流程图。如图1所示，控制光幕的方法，包括：

S101，获取发射端与接收端之间的距离。

电梯光幕的发射端与接收端之间的距离；因为光幕的发射端、接收端分别到光幕滤镜表面之间有一定距离，所以即使在门闭合时，光幕的发射端和接收端之间的距离也不为0。

S102，若所述距离小于预设的距离阈值，同时打开两组以上组数的发射点和接收点。

作为一优选实施例，若所述距离小于第一距离阈值，同时打开m组的发射点和接收；若所述距离小于第二距离阈值，同时打开n组的发射点和接收；所述第一距离阈值大于第二距离阈值，m小于n，且m≥2，m、n都为整数，若所述距离大于所有的预设的距离阈值，则每次只打开一组发射点和接收点，比如，当接收端与发射端的距离为0.8m时，同时打开两组发射点和接收点；当接收端与发射端的距离为0.5m时，同时打开四组发射点和接收点，这样在发射点和接收点总组数一定的情况下，能够更快的扫描完所有的接收点。

S103，采集所述接收端打开的接收点接收发射点发射信号的电信号。

作为一优选实施例，所述电信号是电压信号，采集接收端打开的所有接收点的电压，所述接收点的电压通过下式计算：

U＝E·const (1)

其中，U是所述接收点的电压，E是接收点的接收功率，const是电路常数。

S104，分别判断所述采集的电信号的信号强度是否低于对应的电信号阈值，若至少有一个电信号的信号强度低于对应的电信号阈值，则判断所述光幕被遮挡。

若同时打开两组发射点和接收点，只要有一个采集的电信号的信号强度低于对应的电信号阈值，则判断所述光幕被遮挡。比如，若同时打开四组发射点和接收点，只要有一个采集的电信号的信号强度低于对应的电信号阈值，则判断所述光幕被遮挡，光幕的遮挡信号被送到电梯的主控制器后，主控制器命令门机控制器停止关门并反开。若所有采集的电信号的信号强度高于对应的电信号阈值，则判断所述光幕没有被遮挡，则电梯门继续关闭。

在步骤S104之前，需要预先确定和发射端与接收端之间的距离相对应的电信号阈值；作为一优选实施方式，预先确定和发射端与接收端之间的距离相对应的电信号阈值的实现方式可为：设定发射端与接收端之间的距离，在所述距离条件下采集接收点没有被遮挡时接收同组发射点发射信号的电信号；由所述电信号确定所述距离对应的第一中间电信号；并由所述电信号、所述距离对应的增益比确定所述距离对应的第二中间电信号；根据所述第一中间电信号和第二中间电信号确定所述距离对应的电信号阈值；

其中，还包括确定所述距离对应的增益比的步骤：获取发射点的发射功率；在所述距离条件下获取接收点接收同组发射点发射信号的第一接收功率、接收相邻组发射点发射信号的第二接收功率；将所述第一接收功率除以发射功率获得所述距离条件下的第一功率增益，将所述第二接收功率除以发射功率获得所述距离条件下的第二功率增益；将所述第一功率增益除以第二接收功率得到所述距离对应的增益比。

本实施例的有益效果为：当电梯光幕的发射端和接收端的距离小于预设的距离阈值，同时打开两组以上组数的发射点和接收点，在发射点和接收点的组合数一定的情况下，光幕的总扫描时间减小，光幕被遮挡到门机停止关门的时间短，提高用户体验。

光幕接收点的电信号可以是电流信号，也可以是电压信号，还可以是其它形式的电信号，以下实施例以电压信号进行阐述。

图2为一实施例的确定和发射端与接收端之间的距离相对应的电压阈值的示意性流程图，图3为图2实施例的光幕发射点和接收端的组合关系的示意图。如图2所示，预先确定和发射端与接收端之间的距离相对应的电压阈值的步骤包括：

S201，设定发射端与接收端之间的距离L₀，在所述距离条件下采集接收点T_n没有被遮挡时接收同组发射点R_n发射信号的电信号。

S202，由所述电压确定所述距离对应的第一中间电压U_f。

作为一优选实施例，通过下式确定所述第一中间电压U_f：

U_f＝k₁·U_max (2)

其中，k₁是取值范围为(0,1)的常数，U_max是接收点没有被遮挡时接收同组发射点发射信号的电压。

S203，获取发射点的发射功率E₀；在所述距离条件下获取接收点R_n接收同组发射点T_n发射信号的第一接收功率E_nn、接收相邻组发射点T_m发射信号的第二接收功率E_mn。

作为一优选实施例，接收功率和发射功率的关系如下：

${\mathrm{El}}^2=E_0\·COS(\∂)---\left(3\right)$

其中，E₀是发射点的发射功率，E是接收点的接收功率，l是发射端和接收端之间的距离。

S204，将所述第一接收功率E_nn除以发射功率E₀获得所述距离条件下的第一功率增益C_nn，将所述第二接收功率E_mn除以发射功率E₀获得所述距离条件下的第二功率增益C_mn。

作为一优选实施例，通过(4)～(7)式计算第一功率增益：

$C_{nn}=\frac{E_{nn}}{E_0}---\left(4\right)$

$E_{nn}=E_0\·\frac{cos\left(\mathrm{\α}\right)}{L_{nn}}---\left(5\right)$

$\cos \left(\mathrm{\α}\right)=\frac{L_0}{L_{nn}}---\left(6\right)$

根据勾股定理：

$L_{nn}=\sqrt{L_0^2+Q^2}---\left(7\right)$

由公式(4)～(7)得到，

通过(8)～(11)式计算第二功率增益：

$C_{mn}=\frac{E_{mn}}{E_0}---\left(8\right)$

$E_{mn}=E_0\·\frac{cos\left(\mathrm{\β}\right)}{L_{mn}}---\left(9\right)$

$cos\left(\mathrm{\β}\right)=\frac{L_0}{L_{mn}}---\left(10\right)$

根据勾股定理：

$L_{mn}=\sqrt{L_0^2+{(P-Q)}^2}---\left(11\right)$

由公式(8)～(11)得到，

其中，E₀是发射点的发射功率，E_nn是接收点接收同组发射点发射信号的第一接收功率，E_mn是接收点接收相邻组发射点发射信号的第二接收功率，C_nn是第一功率增益，C_mn是第二功率增益，L₀是光幕发射端和接收端的距离，L_nn是接收点和同组发射点之间的距离，L_mn是接收点和相邻组发射点之间的距离，α是接收点和同组发射点之间的连线与水平轴的夹角，β是接收点和相邻组发射点之间的连线与水平轴的夹角，P是两相邻发射点的距离，Q同组发射点和接收点的垂直距离。

S205，将所述第一功率增益C_nn除以第二接收功率C_mn得到所述距离对应的增益比

作为一优选实施例，所述距离对应的增益比为：

$\frac{C_{nn}}{C_{mn}}=\frac{{(L_0^2+{\left(P-Q\right)}^2)}^{1.5}}{{(L_0^2+Q^2)}^{1.5}}---\left(12\right)$

S206，由所述电压、所述距离对应的增益比确定所述距离对应的第二中间电压；根据所述第一中间电压和第二中间电压确定所述距离对应的阈值电压；

作为一优选实施例，通过下式确定所述第二中间电压U_f'为：

${U_f}^{\′}=\frac{1}{k_2}\·U_{max}$

通过下式确定所述距离对应的阈值电压：

$U_{ff}=k_1\·U_{max}+\frac{1}{k_2}\·U_{max}$

其中，k₂是与所述距离对应的增益比，

已知P、Q，根据增益比公式(12)可以做出增益比随光幕发射端和接收端之间的距离变化的曲线图，如图4所示。比如，当L₀小于460mm时，同组的增益之比大于10，考虑单独打开一组接收点和发射点的情况，假如此时判定接收点和发射点之间被遮挡的条件为采集的电压U_n小于阀值电压U_ff，第一中间电压U_f与没有遮挡时的电压U_max之间的关系可以为:

U_f＝0.5*U_max

第一中间电压U_f与没有遮挡时的电压U_max之间的关系可以为:

U_f'＝0.1*U_max

那么，当同时打开两组的发射点和发射点时，就要求将U_ff设置为:

U_ff＝0.5*U_max+0.1*U_max＝0.6*U_max。

需要说明的是，当发射端与接收端之间的距离小于某一预设的距离阈值，可能同时打开三组以上组数的发射点和接收点；如果同时打开三组或以上，只需计算不在边缘的一组受到的夹住它的另外两组的影响，可以认为是单组影响的两倍，如果离得更远，由于邻组单组的增益比已经是20:1(发射端与接收端之间的距离为460mm时，两组加起来就是10:1)，那再隔开一组的增益就会更小很多，因此可以忽略非相邻组的影响。

本实施例通过计算增益比与光幕发射端和接收端的距离的表达式，获得一系列与光幕发射端和接收端的距离对应的增益值。当获取确定的光幕发射端和接收端的距离，根据其对应的增益值，能预先确定和发射端与接收端之间的距离相对应的电压阈值。

基于与上述实施例中的控制光幕的方法相同的思想，本发明还提供控制光幕的装置。为了便于说明，控制光幕的装置实施例的结构示意图中，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分，本领域技术人员可以理解，图示结构并不构成对装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

图5为一实施例的控制光幕的装置的示意性结构图。如图5所示，控制光幕的装置，包括：距离获取模块100、光路启动模块200、采集模块300和判断模块400；所述距离获取模块100，用于获取发射端与接收端之间的距离；所述光路启动模块200，用于判断所述距离小于预设的距离阈值，同时打开两组以上组数的发射点和接收点；所述采集模块300，用于采集所述接收端打开的接收点接收发射点发射信号的电信号；所述判断模块400，用于分别判断所述采集的电信号的信号强度是否低于对应的电信号阈值，若至少有一个电信号的信号强度低于对应的电信号阈值，则判断所述光幕被遮挡。

作为一优选实施例，所述的控制光幕的装置还包括：电信号阈值确定模块(图中未标出)；所述电信号阈值确定模块，用于预先确定与发射端与接收端之间的距离相对应的电信号阈值。

作为一优选实施例，电信号阈值确定模块包括：采集单元(图中未标出)，用于设定发射端与接收端之间的距离，在所述距离条件下采集接收点没有被遮挡时接收同组发射点发射信号的电信号；第一中间电信号确定单元(图中未标出)，用于由所述电信号确定所述距离对应的第一中间电信号；第二中间电信号确定单元(图中未标出)，用于由所述电信号、所述距离对应的增益比确定所述距离对应的第二中间电信号；电信号阈值确定单元(图中未标出)，用于根据所述第一中间电信号和第二中间电信号确定所述距离对应的电信号阈值；其中，增益比确定单元(图中未标出)，用于获取发射点的发射功率，在所述距离条件下获取接收点接收同组发射点发射信号的第一接收功率、接收相邻组发射点发射信号的第二接收功率，将所述第一接收功率除以发射功率获得所述距离条件下的第一功率增益，将所述第二接收功率除以发射功率获得所述距离条件下的第二功率增益，将所述第一功率增益除以第二接收功率得到所述距离对应的增益比。

作为一优选实施例，所述电信号是电压信号，第一中间电信号确定单元通过下式计算所述第一中间电压U_f：

U_f＝k₁·U_max

其中，k₁是取值范围为(0,1)的常数，U_max是接收点没有被遮挡时接收同组发射点发射信号的电压；

第二中间电信号确定单元通过下式计算所述第二中间电压U_f'为：

${U_f}^{\′}=\frac{1}{k_2}\·U_{max}$

其中，k₂是与所述距离对应的增益比，

本实施例的有益效果为：当电梯光幕的发射端和接收端的距离小于预设的距离阈值，同时打开两组以上组数的发射点和接收点，在发射点和接收点的组合数一定的情况下，判断光幕是否被遮挡的次数减少，光幕的总扫描时间减小，光幕被遮挡到门机停止关门的时间短，提高用户体验。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。