专利名称：传感装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种传感装置，其包括如权利要求l的前序部分所要求的 用于电磁辐射尤其是光的源、对于所述电磁辐射能够被分别评估的多个接 收机以及电子单元。
背景技术：
目前存在大量的技术装置，其中，传感器广泛地监控不同的过程。在 这种情况下，类似悬浮物的物体，例如灰尘、水滴、烟，在下文中也称之 为气溶胶或其它雪和气泡，在该传感器的检测区域中干扰监控过程。以电梯，例如建筑物中的乘客电梯的情况为例，通常监控自动的电梯 门以确定物体是否位于它们的移动路径中。如果是这种情况，门不会关闭，以便确保不会出现碰撞，例如与A^目撞。在正常情况下，这毫无疑问是正 确的方法。然而，在失火的情况下，由于不可能区分烟和物体，会发生严 重的问题。可能^^L生以下的场景电梯停留在失火层。门开了，烟i^电梯间。电梯中的人希望尽快离 开那一层。然而，这是不可能的，因为门的传感器将烟识别为物体，因此， 控制系统不允许电梯门关闭。在这样的情况下，人们就会丧失生命。发明内容本发明基于开发一种最初所述的类型的传感装置，从而所述传感装置对 于来自所述传感器监控的区域中的与悬浮物相类似的反射物体的干扰不敏 感的目的。该目的通过权利要求1的特征来实现。在从属权利要求中详细说明了本发明的有利M。本发明基于一种传感装置，其具有用于电磁辐射尤其是光、最好是红 外线光的源、能够对于所述电磁辐射分别被评估的多个接收机和电子单元， 所述电子单元被设计为利用所述源发射电磁辐射，并通过评估所述电磁辐 射的延时和/或被调制为所述电磁辐射的振荡相位，来确定从所述源发出 的电磁辐射从物体的反射表面到所述各个接收机所经过的距离。现在，本 发明的实质是，如果存在多于一组的成员，则所述用于反射物体的检测的 电子单元能够从所述测量距离来确定与预定的分布相匹配的距离的第一 组，尤其是对于预定的接收机为近似相同的距离的第一组，并且能够发出 与所述类似于悬浮物的反射物体的检测相关联的信号，所述反射物体与悬 浮物相类似并在介质中三维分布。该过程可能使用以所述的方式来测量距离的传感器以便检测位于介质 中的微粒。因此，提供了一种合算的方案，以便使用这些传感器作为例如 烟或雾传感器。诸如这样的传感器也可以监控液体中的气泡的数量。在这种情况下，本发明基于这样的发现类似于悬浮物并三维分布的 相当小的反射物体，尤其是微小的反射物体，例如气溶胶、雪或气泡反射 所发出的电磁辐射，尤其是光，而采用这样的方式取决于与悬浮物相类 似的反射物体的分布密度和特性来测量典型距离。均匀分布得到单一的、相同的距离。然而，由于预先并不准确知道分 布将如何出现，所以最好通ii^巨离的分类来实施评估。例如，能够对类似 于悬浮物的反射物体的存在进行的说明越可靠，则距离越相似。在本发明的一个有利的改进中，分类形成过程可以这样出现，以致第 一组包含差别小于30%的距离。然而，使阈值减小到15%或5%也是可行的。由于容差带变得更窄，所以能够提高检测类似于悬浮物的反射物体的 置信度。由于有限的测量精度，当平坦的表面位于检测区域时，有可能传感器 测量距离是近似相同的数量。为了不会不准确地推导出类似于悬浮物的反 射物体的存在，对于组形成只相互比M始于相对于彼此具有预定的几何 配置的接收机的距离是有利的。如果在不同的方向测量距离，则到平坦表面的各个距离不是恒定的。只有相对于所述源具有适当定位的球形表面才 会导致相等的测量距离。然而，由于传感器检测的场景不可能具有这种形 状，所以可以不考虑这种特殊情况。其到所述接收机的距离是相同的物体处于所述传感装置的所述监控区 域中也是可行的。然而，由于目前类似于悬浮物并处于介质中的反射物体 的云或场总是扩散到 一定区域，所以当在每种情况下多个邻i^巨离都近似 相同时有可能来推导出类似于悬浮物的反射物体的存在。为了进一步减少不正确检测的风险，第一组中的组成员的数量应该至少大于5，最好大于IO和甚至可以大于20。靠近所述传感器的物体可以反射足够的光，以便即使存在有例如烟也 能测量有效的距离。这将意味着，这样物体可以防止烟的检测。因此，所述电子单元祐:设计来也处理小于与第一组的成员的几乎相等的距离的平均 值的距离是有利的。尤其是当近似相等的距离的接收机几何上与正在测量 短的距离的 一个或更多接收;M目邻时应该使用诸如这样的过程。除了检测类似于悬浮物的反射物体以外，对于其它检测任务还使用所 述传感器的性能也是有利的。优选的，电子单元被i殳计来根据测量距离检 测远大于与悬浮物相类似的反射物体的物体的存在和/或移动。另外，如果电子单元被设计来例如，尤其是对各种接收机确定所接收 的光的强度，在此基础上可以检测物体的存在和/或移动。这可能来实现 例如评估灰度级图像。在另一个可能的改进中，所述电子单元,皮设计来控制4皮驱动的移动部 件，例如门。例外地，因此必须预想的是，只要检测到类似于悬浮物的反射物体， 传感器就会被损坏或者至少受到极大的不利影响。例如，如果发生失火则这可以由烟或火焰引起。因此，由于所述传感 装置不正确地发出不存在类似于悬浮物的反射物体的信号，将可能不再能 正确地检测距离。在一个优选改进中，因此电子单元被这样来设计，以致 当已经检测到类似于悬浮物的反射物体时，即使因为不再检测类似于悬浮物的反射物体而产生这种信号的基础消失了 ，电子单元也将连续发出相应 的信号。在一个特别优选的实施例中，接收机具有摄像芯片例如CMOS或CCD 芯片的像素。这使低成本地在小区域中容纳大量的接收机成为可能。所分布的类似于悬浮物的小的反射物体的场可以具有不同密度的区 域。这意味着，即使当传感装置被类似于悬浮物的反射物体的场完全包围 时，在每个方向也没有测量相同的距离。为了避免由此导致的误解，下文 中提出如果所述电子单元从所距离不仅确定所述第一组，而且确定预 定距离，例如近似相等但是与所述第一组不同的距离的第二组，以与第一 组相应的方式来处理所述第二组的距离，就好像只存在一组。为了保证距离的测量是足够准确的，可以才艮据多个距离测量来确定距 离。例如，可以对每个接收机连续进行多次距离测量，以便使用此来计算 一个距离。为此可以采用任何统计方法。
在附图中例示了本发明的示例性实施例，其中 图1示出了具有指示的烟云的两叶片滑动门上的光学传感器装置的三 维示意图，图2和3示出了其中标绘了对于包括大量像素的接收机单元的像素的 各自相关距离的图，在该图上，对行区域(line area)进行成像。
具体实施方式
图1示出了在两个门叶片之上具有光学传感器la的两叶片滑动门2 上的光学门传感器装置l的示意性三维视图。以始于传感器la、止于地面 表面3的虚线示意性地说明传感器la的检测区域4。因此覆盖了包括滑动 门2前的空气12的区域。地面区域3覆盖在滑动门2前的区域。为了简 单起见，在下文中只考虑监控区域4的区域5。传感器la具有记录检测区 域4的距离图像的摄像芯片。图2和3示出了在区域5中测量的距离。x轴对应于传感器la的像素， 在传感器la上，对该监控区域进行成像。在y轴上绘出了相关联的测量 距离。曲线6表示测量距离。图2表示图1所示的情况下的测量距离。虽然监控区域4中的地面是 平坦的，但是测量距离形成曲线6。这是因为从传感器la到地面3的距离 从中心向监控区域4的边缘在增大。如果传感器完全被基本上均匀的气溶胶场所包围，于是传感器la将 测量在所有方向上几乎相同的距离。这就是例如烟云13 (图1所示)在传 感器la前移动过的情况。图3例示了相应的距离测量。区域9、 10和11的距离近似相同。由 于区域9、 10和11还彼此分开相当长的距离，所以可以可靠地推导出烟 的方向。在这种情况下，图3中的区域9、 lO和ll中的距离与示例中的情 况不同，其最长测量距离与最短测量距离之差小于5%。此外，在各个区 域9、 10和11之间的距离也在相应的波动范围内，从而有可能以比较高在图2中，在区域8中的距离可以同样被解释为烟的情况，因为这些 同样在窄的波动范围内。然而，由于相关联的像素比较近地位于一起，这 表示对诸如烟的与漂浮部分相类似的反射物体的检测的排除标准。
权利要求
1.一种传感装置(1)，包括用于电磁辐射尤其是光的源、能够对于所述电磁辐射分别被评估的多个接收机和电子单元，所述电子单元被设计为利用所述源发射电磁辐射，并通过评估所述电磁辐射的延时和/或被调制为所述电磁辐射的振荡相位，来确定从所述源发出的电磁辐射从物体的反射表面到所述各个接收机所经过的距离，其特征在于，如果存在多于一组的成员，则所述用于反射物体的检测的电子单元能够从所述测量距离来确定与预定的分布相匹配的距离的第一组(9，10，11)，尤其是对于预定的接收机为近似相同的距离的第一组(9，10，11)，并且能够发出与所述类似于悬浮物的反射物体的检测相关联的信号，所述反射物体与悬浮物相类似并在介质中三维分布。
2. 根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述第一组(9， 10， 11)包含差别小于30%、尤其是小于15%和可能小于5%的距离。
3. 根据权利要求1或2的装置(1)，其特征在于，对于组形成只有 彼此相互比较的距离是其接收才M目对于彼此具有特定几何配置的距离。
4. 根据上述权利要求中的任一项的装置(1)，其特征在于，所述第 一组(9， 10， 11)的组成员数必须大于5，最好大于IO,和可能大于20， 以便所述电子单元传递与所述类似于悬浮物的反射物体的检测相关联的信 号。
5. 根据上述权利要求中的任一项的装置(1),其特征在于，所述电 子单元被i殳计来也评估距离，所^J巨离小于与所述第一组的成员的近似相 等的距离的平均值。
6. 根据上述权利要求中的任一项的装置(1),其特征在于，所述电 子单元被设计来根据所述测量距离检测远大于类似于悬浮物的反射物体的 物体的存在和/或移动。
7. 根据上述权利要求中的任一项的装置(1)，其特征在于，所述电 子单元能够确定接收到的光的强度。
8. 根据上述权利要求中的任一项的装置(1)，其特征在于，所述电 子单元被i殳计来控制净皮驱动的移动部件(2)，例如门。
9. 根据上述权利要求中的任一项的装置(1)，其特征在于，所述电 子单元被这样设计以致当已经检测到类似于悬浮物的反射物体时，所述电 子单元连续发出所述适当的信号，即使当不再检测类似于悬浮物的反射物 体时所述电子单元也连续发出所述适当的信号。
10. 根据上述权利要求中的任一项的装置(1)，其特征在于，所述 接收机包括摄像芯片。
11. 根据上述权利要求中的任一项的装置(1)，其特征在于，当所 述电子单元从所^J巨离不仅确定所述第一组，而且确定预定距离，例如近 似相等的距离的第二组，以与第一组相应的方式来处理所述第二组的距离， 就好像只存在一组。
全文摘要
本发明提出了一种传感装置(1)，其用于电磁辐射尤其是光的源、能够对于所述电磁辐射分别被评估的多个接收机和电子单元，所述电子单元被设计为利用所述源发射电磁辐射，并通过评估所述电磁辐射的传播时间和/或被调制为所述电磁辐射的振荡相位，来确定从所述源发出的电磁辐射从物体的反射表面到所述各个接收机所经过的距离。根据本发明，所述用于检测在介质中空间分布的类似于悬浮物的反射物体的存在的电子单元能够从所述测量距离来确定与预定的分布相匹配的距离，尤其是对于预定的接收机为近似相同的距离的第一组(9，10，11)，如果存在多个组成员，能够发出与所述类似于悬浮物的反射物体的检测相关联的信号。
文档编号G08B17/10GK101228562SQ200680027181
公开日2008年7月23日 申请日期2006年6月21日 优先权日2005年7月29日
发明者B·德科伊, B·阿尔伯斯, P·奈比克 申请人:塞德斯股份公司