具有转动角度编码器的门传感器的制作方法

本发明涉及一种在门扇上一起运动的门传感器，其具有转动角度传感器。

背景技术：

由现有技术已知了门传感器，该门传感器被安装在枢转门的门扇上。申请人的专利文件ep2453254a1、ep2453260b1、ep2698649b1、ep2453252b1和ep2667218b1描述了一般的传感器。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种经改善的门传感器。

该目的从开头处所提及的类型的门传感器出发通过根据权利要求1所述的门传感器和根据权利要求10所述的门得以实现。有利的构型将在接下来的从属权利要求中给出。

依据本发明的门传感器是一种安装在枢转门或转动门的门扇上的门传感器，其具有3d图像传感器，该3d图像传感器用于监控门扇前的监控区域，该门传感器具有用于检测门扇的转动角度的转动角度编码器，其中，所述门传感器具有共同的载体并且该载体将所述3d图像传感器和转动角度编码器连接。

依据本发明的门传感器能够具有如下优点，即该依据本发明的门传感器为了处理具有门传感器的门扇的转动角度而不需要源自外部的任何输入。因此，该门传感器也能够在简单的和价格便宜的门控制装置中得以应用。

优选地，所述转动角度编码器是至少2轴线的转动角度编码器。这能够具有如下优点，即所述门传感器能够识别其安装情形。

优选地，所述转动角度编码器为陀螺仪传感器。这能够具有如下优点，即所述门传感器能够价格便宜地并且较小地进行实施。

优选地，所述共同的载体限定用于安装至所述门扇的安装面并且所述转动角度编码器相对于所述安装面进行倾斜地设置并且尤其是呈15°地倾斜设置。这能够具有如下优点，即在所述门传感器内的所述陀螺仪传感器能够朝向所述门传感器的主轴进行定向。

优选地，所述共同的载体包括一个边缘或者标记，用于将所述载体水平地或者垂直地定向在所述门扇上，并且所述转动角度编码器相对于所述边缘或者标记倾斜地进行设置，并且尤其是呈30°地进行倾斜设置。这能够具有如下优点，即在所述门传感器内的所述陀螺仪传感器能够朝向所述门传感器的主轴进行定向。

优选地，所述共同的载体包括安装板，所述安装板用于位置稳定地接收所述3d图像传感器和所述转动角度编码器，所述安装板具有用于安装在门扇上的面和/或所述安装板包括如下边缘或者标记，所述边缘或者标记被设置用于水平和/或竖直定向地布置在门扇上，其中，转动角度编码器关于安装面中的两个竖直的轴线、尤其是门扇的主轴线1倍或者2倍倾斜地进行布置。这能够具有如下优点，即简单并且精确地将所述门传感器和所述陀螺仪传感器相对于所述门扇进行安装和定向。

优选地，门传感器具有用于朝向门扇安装的预定的侧。这能够具有如下优点，即能够简单并且可靠地实现旋转安全的安装。

优选地，所述转动角度编码器是3轴线的转动角度编码器尤其是3轴线的陀螺仪传感器。这能够具有如下优点，即能够应用商用标准的和由此实现的价格低廉的陀螺仪传感器。

优选地，所述门传感器具有用于存储周围环境参数的存储器，尤其是所述门扇的门侧(门内侧或者门外侧)、转动方向(左旋的或者右旋的门)和最大转动角度的周围环境参数。这能够具有如下优点，即所述门传感器能够了解环境变量。

依据本发明的门是一种门，尤其是具有前述的门传感器的枢转门或者转动门，其中，该门传感器安装在门的门扇的面上并且尤其是在上方安装在门扇上，尤其是安装在门扇的上90％上，尤其是安装在转动轴线的一侧上，尤其是离转动轴线小于门扇的宽度的20％，尤其是小于门扇的宽度的10％地进行安装。依据本发明的门能够具有前述的优点。

本发明的其他特征在附图中给出。

相应提及的优点也可以以上下文中未提及的特征组合实现。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例。如果没有另外明确说明，所有附图都涉及以相同的布置安装在门扇上的依据本发明的门传感器。在此，各个附图中相同的附图标记标示彼此相应的元件。其中：

图1以3d视图示出具有门传感器的门；

图2以俯视图示出具有门传感器的门；

图3示出具有壳体的门传感器；

图4示出门传感器的安装板；

图5示出安装板上的门传感器；

图6示出安装板上的门传感器；

图7示出门传感器的定向；

图8示出安装情况；

图9示出闭合的门的监控区域；

图10示出打开的门的监控区域；

图11示出在门闭合时的后面的监控区域；

图12示出在门稍微打开时的后面的监控区域；

图13示出在门进一步打开时的后面的监控区域。

具体实施方式

图1以3d视图示出具有门传感器30的门20。

门20具有门扇21，所述门扇通过门铰链22可转动地固定在墙壁10上。该门扇能够闭合或者在一个方向上(在这里朝向观察者)打开，从而该门扇释放出门开口11。

门铰链20固定门扇的转动轴线。该转动轴线是如下轴线：门扇围绕所述轴线能够运动一定的转动角度。在门闭合时，转动角度是零。在门打开到最大时，该门打开出最大转动角度。

门20是枢转门，所述枢转门在仅仅一个方向上打开。该门和门扇具有两个门侧。第一门侧是门内侧，所述门内侧是如下侧：门朝向所述侧将会打开。第二门侧是门外侧，所述门外侧是如下侧：门朝向所述侧将会闭合。

门能够具有两个转动方向中的一个转动方向。门的转动方向是如下侧：在所述侧上门的转动轴线在所述门内侧上。转动方向能够是右旋的或者左旋的。门20具有左侧上的转动轴线并且因此是左旋的。

在门扇21上，在门内侧上在上方在门扇上的转动轴线的侧上以至门扇的上端部和侧面端部非常小的间距安装门传感器30(小于20cm或者小于门扇的宽度或高度的10％)。门传感器30监控三维的监控区域70。这样安装的门传感器看作是在门扇上一起移动。同样地，监控区域70随着门扇一起移动。也就是说，监控区域能够相当于门扇至少部分是恒定的。该图示出了监控区域的可能的范围的实际视图。

门20是通过门控制装置马达驱动的门并且该门传感器被设计用于根据其在监控区域中的探测将信号传递到门控制装置上。如果探测到在监控区域中的人处于门扇的运动区域中，这能够是用于停止门的安全信号。如果在监控区域中探测到向门走去的人，该安全信号也能够是用于打开门的打开信号。

图2示出了图1的门的俯视图。

图3作为图1的详细视图示出门扇21上带有壳体37的门传感器30。

图4作为图3的详细视图示出门传感器的安装板31。安装板31具有用于面平行地安装在门扇21上的面32、用于平行于门扇的上边缘定向的水平边缘33和用于平行于门扇的侧边缘定向的竖直边缘34。安装板具有支撑元件35，用于使门传感器关于门扇的面经限定的角度进行定向。安装板具有保持元件36，用于使门传感器关于水平线和门扇的上边缘固定和经限定的角度进行定向。

图5也作为图3的详细视图示出带有门扇21上的安装板31的门传感器30。门传感器具有3d图像传感器40，所述3d图像传感器具有发送器41和接收器42。发送器将经用20mhz调制的红外辐射发送到监控区域中。接收器是像素矩阵传感器，所述像素矩阵传感器将发送器的由监控区域反射的辐射接收作为图像并且被构造用于对于其每个像素探测接收到的辐射与发送出的辐射相比的调制的相移。由于相移的缘故，接收器对于其每个像素求取监控空间中的反射到该像素上的表面的间距并且因此生成3d图像。其他的门传感器代替相移使用发送的和反射的辐射的飞行时间，这在最终效果上是类似的。该门传感器也称为tof(timeofflight，飞行时间)传感器。使用的接收器的像素也称为解调像素。

图6也作为图3的详细视图示出了门传感器30。支撑元件35与安装板的面32一起关于门扇的面固定门传感器的观察方向和主轴线。保持元件36与安装板的水平边缘33和竖直边缘34一起关于门扇的水平边缘和上边缘固定门传感器的观察方向和主轴线。门传感器的观察方向和主轴线由发送器41和接收器42的光学轴线限定。

图7作为上述附图的详细视图示出了门传感器30关于门扇21的定向。

门扇的坐标系统在门扇的上端部处具有其转动轴线中的零点。门扇的x轴线23朝向铰链22水平延伸，门扇的y轴线24垂直于门扇的面朝向门外侧、即远离观察者地进行延伸，并且门扇的z轴线25竖直向下延伸。

门传感器的坐标系统在门传感器中具有其零点。门传感器的x轴线51与门扇的x轴线相比围绕门扇的y轴线向下转动30°。门传感器的z轴线53与门扇的面相比围绕门传感器的x轴线向前朝向观察者转动15°。门传感器的y轴线52相应地得出并且显示为远离观察者。门传感器的主观察方向因此倾斜向下延伸并且由垂线向门扇的外边缘摆动30°和由门扇的平面向前摆动15°。

门传感器具有3轴线陀螺仪传感器作为转动角度编码器并且在附图中未示出。陀螺仪传感器根据门传感器的坐标系统进行定向。

图8示出门扇30上的门传感器30的四种安装情况。安装情况61相应于上述附图。安装情况62、63和64不相应于上述附图。

安装情况61和62示出门传感器30在门扇21的门内侧上，而安装情况63和64示出门传感器30在门扇21的门外侧上。安装情况61和63示出门传感器30在左旋的门上，因为铰链22布置在门内侧的左侧上。安装情况62和64示出门传感器30在右旋的门上，因为铰链22布置在门内侧的右侧上。

因此存在四种不同的安装情况，所述四种不同的安装情况通过由两个可能的门侧(门内侧或者门外侧)和门扇的两个可能的转动方向(右旋或者左旋)的组合给出。这详细地是：

安装情况61：在门外侧左旋的门

安装情况62：在门外侧右旋的门

安装情况63：在门内侧左旋的门

安装情况64：在门内侧右旋的门

在学习模式中，转动角度传感器在门打开时探测围绕所有3个轴线的转动。由此，门传感器求取围绕其每个轴线的转动方向。根据3个轴线的转动方向，门传感器现在明确地借助于下表求取所适用的安装情况。数学意义中的正向的转动方向在这里用“+”表示。

由该表可以看出，在这是轴线x和y或者y和z时，仅仅2轴线的探测是足够的，因为仅仅用这些轴线也能实现安装情况的明确的关联。就这方面而言足够的是，将2轴线的转动角度编码器用于门传感器。

同样应当指出的是，转动角度编码器的坐标系统仅仅围绕一个轴线相对于门扇扭转是足够的。即转动角度编码器的z轴线53与门扇的面相比围绕门传感器的x轴线朝向观测者向前扭转15°是足够的。即转动角度编码器的x轴线可以保持平行于门扇的x轴线。

图9示出在门扇21闭合的情况下门传感器30的监控区域71。监控区域71在门的外边缘处终止。

图10示出在图9的相同的门的门扇21稍微打开的情况下门传感器30的放大的监控区域72。监控区域72现在伸出超过门的外边缘。图9和图10的门传感器30因此被构造用于根据转动角度改变监控区域并且在这里随着转动角度增大而增大监控区域。

门传感器能够被设计用于大致在门扇的转动角度为45°时实现最大的增大，从而监控区域在门扇闭合或者打开90°或者完全打开时又朝向门的外边缘的端部减小。

图11、图12和图13分别示出具有带有门传感器30和监控区域70、71的门扇21的门在门扇不同转动角度时的俯视图。

图11、图12和图13的门的门扇的转动角度在90°时大致通过底部止挡、通过竖直邻接的墙壁、通过门机械装置的限定装置或者通过由马达门驱动装置的门控制装置构成的限定装置限定到径向限定线上。

图11的门扇11是闭合的并且监控区域70作为直角邻接门扇在门扇的宽度中垂直地延伸到门扇前的空间中。

图12的门扇11打开30°和图13的门扇打开60°，并且监控区域71作为直角邻接门扇在门扇的宽度中延伸到门扇前的空间中，其中，监控区域71在门的铰链的该侧上如此减小，使得监控区域不伸出超过门扇最大运动的径向限定线。

门传感器因此被设计用于根据门扇的转动角度如此改变监控区域的范围，使得监控区域在最大打开角度时始终由门扇的面切断并且因此不伸出超过该面。由此也能够大致实现墙壁的隐没，由此该墙壁在门传感器靠近时不作为障碍物被探测到。

门传感器的特征的概述：

用于安装在枢转门或者转动门的门扇上的门传感器包括用于监控门扇前的监控区域的3d图像传感器和用于探测门扇的转动角度的转动角度编码器，其中，该门传感器具有共同的载体，所述载体使3d图像传感器和转动角度编码器连接。优选地，该转动角度编码器是至少2轴线的转动角度编码器。优选地，该转动角度编码器是陀螺仪传感器。优选地，共同的载体限定了用于安装在门扇上的安装面和该转动角度编码器关于该安装面倾斜地布置并且尤其是倾斜15°布置。优选地，该共同的载体包括用于使该载体在门扇上水平和/或竖直定向的边缘或者标记，并且该转动角度编码器关于该边缘或者标记倾斜地布置并且尤其倾斜30°布置。优选地，该共同的载体具有用于位置稳定地接收3d图像传感器和转动角度编码器的安装板，所述安装板具有用于安装在门扇上的面和/或所述安装板包括如下边缘或者标记，所述边缘或者标记被设置用于水平和/或竖直定向地布置在门扇上，其中，转动角度编码器关于安装面中的两个竖直的轴线、尤其是门扇的主轴线1倍或者2倍倾斜地进行布置。优选地，门传感器具有用于朝向门扇安装的预定的侧。优选地，转动角度编码器是3轴线的转动角度编码器，尤其是3轴线的陀螺仪传感器。优选地，门传感器具有用于存储周围环境参数的存储器，周围环境参数尤其是门侧(门内侧或者门外侧)、转动方向(左旋的门或者右旋的门)和门扇的最大转动角度。

用于学习门传感器的参数的方法，该门传感器用于监控门的门扇前的监控区域并且用于安装在枢转门或者转动门的门扇上，其具有至少2轴线的转动角度编码器，所述转动角度编码器关于门扇至少1倍地倾斜，其中，实施如下方法步骤：应用至少2轴线的转动角度编码器，所述转动角度编码器关于门扇至少1倍倾斜；打开闭合的门的门扇；在打开时探测转动角度编码器的两个轴线的转动；基于两个轴线的转动求取两个轴线的转动方向；基于两个轴线的转动方向求取门侧(门内侧或门外侧)，在所述门侧上所述门传感器安装在所述门扇上；将门侧(内或外)存储在存储器中，尤其是存储在门传感器的存储器中。优选地，其他的方法步骤是基于转动角度编码器的至少一个轴线的转动方向求取门扇的转动方向(左旋或者右旋)；并且将转动方向存储在存储器中，尤其是存储在门传感器的存储器中。优选地，其他的方法步骤是打开门直至最大，尤其是带有接下来的倒转、尤其是带有接下来的门的闭合；基于静止状态或者基于打开直至最大的基于转动的倒转的运动反转探测最大转动角度；并且将所述最大转动角度存储在存储器中，尤其是存储在门传感器的存储器中。优选地，另一方法步骤是应用至少2轴线的转动角度编码器，所述转动角度编码器关于该门扇2倍地倾斜。优选地，另一方法步骤是应用3轴线的转动角度编码器。优选地，另一方法步骤是将陀螺仪传感器用作转动角度编码器。

用于安装在枢转门或者转动门的门扇上的门传感器，其具有用于检测门扇前的监控区域的3d图像传感器和用于获取门扇的转动角度的转动角度编码器或者信号输入装置，其中，门传感器被构造用于根据转动角度改变监控区域的范围。优选地，门传感器被构造用于根据转动角度改变监控区域朝向门的外边缘的范围。优选地，门传感器被构造用于随着转动角度增大至少部分地增大该范围。优选地，门传感器被构造用于随着转动角度增大首先增大该范围并且然后又减小该范围。优选地，门传感器被构造用于随着转动角度增大至少部分地减小该范围。优选地，门传感器被构造用于随着转动角度增大首先减小该范围并且然后又增大该范围。优选地，门传感器被构造用于根据门扇的打开的最大转动角度改变监控区域的范围。优选地，门传感器被构造用于如此改变监控区域，使得该监控区域在最大转动角度时基本上不伸出超过门扇的面，尤其是在最大转动角度时不在固定的空间区段上伸出超过门扇的面，尤其是在最大转动角度时不伸出超过门扇的平面。优选地，门传感器具有共同的载体，所述载体使3d图像传感器与转动角度编码器连接。优选地，转动角度编码器是陀螺仪传感器。优选地，监控区域的范围的变化通过经分析评估的空间点的变化引起。

具有上述的门传感器的门，尤其是枢转门或者转动门，其中，该门传感器安装在门的门扇的面上并且尤其是在上方安装在门扇上，尤其是安装在门扇的上90％上，尤其是安装在转动轴线的一侧上，尤其是离转动轴线小于门扇的宽度的20％，尤其是小于门扇的宽度的10％地进行安装。

附图标记列表

10墙壁

11门开口

20门

21门扇

22门铰链

23门扇的x轴线

24门扇的y轴线

25门扇的z轴线

30门传感器

31安装板

32安装板的面

33安装板的水平边缘

34安装板的竖直边缘

35支撑元件

36保持元件

37壳体

403d图像传感器

41发送器

42接收器

503轴线陀螺仪传感器

51陀螺仪传感器的x轴线

52陀螺仪传感器的y轴线

53陀螺仪传感器的z轴线

61布置的第一种情况

62布置的第二种情况

63布置的第三种情况

64布置的第四种情况

70监控区域

71减小的监控区域

72增大的监控区域