专利名称：用于控制被驱动的运动部件、特别是门或大门的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于控制被驱动的运动部件 的装置。
背景技术：
在建筑物中的电梯、例如载人电梯中，规则地监测自动电梯门，(以确定)是否有 物体位于其运动轨迹中。如果有物体位于其运动轨迹中，则不关闭门，因此不会例如与人员 发生碰撞。在常规条件下，这无疑是正确的措施。但是在火灾的情况下可能出现严重的问 题，原因是不能区分烟气与物体。可能会出现下述情景电梯在一着火的楼层中停下。门打开，烟气进入电梯舱。在电梯中的人员希望尽 可能快速地再次离开这个楼层。但是因为门传感器将烟气识别成物体，进而不允许进行关 闭电梯门的控制，所以离开该楼层是不可能的。在这种情况下已经造成人员伤亡。在英国专利申请GB 23 15 134 A中已知一种升降机门控制系统，其中如果由传感 器组探测出物品，则电梯门不被关闭。然而，如果由另一传感器探测出烟气，则禁止延迟关 闭的功能。因此如果烟气传感器确定(存在)烟气，则即使传感器组探测到物体也能将门 关闭。这种实施方式比较复杂。
发明内容
本发明的目的是，提供一种开头所述类型的装置，所述装置能在不降低安全性的 情况下以比较简单、经济的方式制成。所述目的通过权利要求1的特征来实现。在从属权利要求中给出本发明的较有利、合理的改进方案。本发明基于一种用于控制被驱动的运动部件、例如门或大门的装置，所述装置具 有一电子单元，所述装置包括一用于(发射)电磁射束/辐射一一例如光优选红外光—— 的发射器以及一用于(接收)由该发射器发射的电磁射束的接收器用以探测在发射器与 接收器之间的射束路径或光路上的物体。本发明的核心在于，所述电子单元设置成，获取 由接收到的电磁射束导出的至少一个特征(量)随时间的变化，当探测到所述至少一个特 征(量)随时间相对缓慢地变化时发出一与探测到烟气相对应的信号。通过这种措施， 可以考虑使用例如用于探测在光路中的“传统”物体的相同的光电装置对结构/光垒结构 (Lichtschrankenanordnung)来探测烟气。因此，烟气探测基本上不需要更多的“硬件”成 本，从而表现出价格优势。在此本发明基于这种认识，在出现烟气时，并不会出现射束路径或光路的突然变 化，而是与物体、例如人员移动到电磁射束的传播路径中的情况相比电磁射束的传播条件 缓慢地变化。由接收到的电磁射束导出的特征(量)的缓慢变化可以与接收到的电磁射束的不同参数相关。在本发明一种优选的实施方式中，所述电子单元设置成，获取一反映所述接收到 的电磁射束的强度的特征(量)。在这种方法中利用以下事实，在出现烟气时由于在烟气颗 粒上的反射和吸附而使光路中的电磁射束逐渐减弱，而当在传播路径中出现物体、例如人 员或物品时则不是这样。因此优选的是，所述电子单元设计成，根据接收到的电磁射束的强度，当所述强度 突然变化时产生一与探测到物体相对应的信号，而当所述强度以与在探测到物体时的突然 强度变化相比更为缓慢、特别是慢得多的方式变化时产 生一与探测到烟气相对应的信号。 例如当例如光束由于人员以通常的速度进入光路而中断时，出现一突然的变化。在电子单元的一种优选实施方式中，求出从反映强度的特征(量)由上向下越过 第一阈值的时刻到反映强度的特征(量)由上向下越过较低的第二阈值的时刻的时间。从一给定的持续时间起(当检测到的时间在一给定的持续时间以上时)，可使检 测到的时间与探测到烟气相对应。在本发明另一种优选的设计方案中较有利的是，所述电子单元能通过对调制到电 磁射束上的振动的相位进行分析来求得电磁射束从发射器经反射面到接收器的距离，其中 当在接收器上探测到由于多个频率相同但相位不同的叠加振动而与调制出的振动不同的 电磁射束时，判定在传播路径中存在烟气。这种措施利用下述事实在具有确定表面的反射 面上进行反射时，调制信号在没有显著变形的情况下到达接收器。相反，在烟气中在不同位 置处发生对光信号的部分反射，由此在接收器上得到关于调制信号的不同相位，这引起调 制信号的形状和振幅的变化。这种变化可用于烟气探测。在本发明的另一种有利的实施方式中，所述接收器具有多个可单独进行分析的接 收区域。此外，所述电子单元能通过对调制到电磁射束上的振动的相位进行分析来求得电 磁射束从发射器经反射面到接收器的距离，其中在对于所述多个接收区域探测到距离分别 比较缓慢地变化时，判定在光路中存在烟气。所述接收器例如是一具有大量像点/像素的 摄像芯片(Kamerachip)。如果利用摄像芯片的所有像点或至少利用给定数量的像点分别测 量出比较缓慢的距离变化，则由此判定存在烟气。此外发现，在存在烟气时，参与测量的像 点的测量距离朝向一对于所有参与的像点都相同的距离变化。因此，甚至可以排除大面积 的物体均勻且缓慢地朝向传感器移动的不太可能的情况。因为在这种情况下，不会出现对 于参与测量的像点(所测)距离都朝向一相同的距离变化的情况。在本发明的另一种优选的设计方案中，设置多个具有根据本发明的功能的接收器 和发射器。因此，对于物体可以对整个表面进行监测，但也可以对烟气进行监测，这进一步 提高了安全性。附加地，在具有多个接收器和发射器时获得冗余的功能性。优选地，接收器 和发射器形成一 “光帘(Lichtvorhang) ”。在本发明的另一种优选的设计方案中，所述接收器包括一摄像芯片。在这种设计 方案中优选的是，至少一个特征(量)反映图像的对比度，其中所述对比度比较缓慢地下降 被解释成存在烟气。为确定一输出对比度，在一优选的设计方案中借助所述电子单元获取一边沿 (Kante)，由所述边沿可导出反映对比度的特征(量)。用于控制被驱动的运动部件的装置可以是门开启控制装置的组成部分，但同样是监测门关闭的安全装置的一部分。在此，光电装置对结构可以设计成光帘、光电装置对、测 量光电装置对或反射光电装置对。所述光电装置对结构可以包括一传感器，利用该传感器 可以如权利要求6或7所述地根据飞行时间(Time of Flight)原理实现距离测量。在另一种优选的设计方案中，当所述运动部件、例如门被关闭时，用于控制被驱动 的运动部件的装置是起作用的。对于电梯门的情况，所述装置可以在电梯门打开前发出在 此不应离开(电梯)的信号(因为例如已探测到产生烟气)。在这种设计方案中优选地，一旦门被关闭，所述装置便开始起作用或保持起作用。此外，根据本发明的用于控制被驱动的部件的装置可以包括一附加功能从一确 定的探测温度起(当探测温度在一确定温度以上时)发出一与探测到火灾相对应的信号。在本发明的一种特别优选的设计方案中，至少所述装置的发射器和接收器可运动 地安装在例如门上。在这种情况下，门的运动会引起接收到的电磁射束的缓慢变化，这会被 解释成烟气。为了防止这种情况优选地，所述装置包括一输入，利用该输入能暂时停止烟气 探测。
在附图中示出本发明的多个实施例。其中示出了 图1至图3以非常简略的三维示意图示出根据本发明的光学传感器在不同探测情 况下的功能，图4示出在时间上两种强度功能的曲线图，和图5至图7以非常简略的三维示意图示出另一根据本发明的、与第一实施例相同 在不同探测情况下的光学传感器装置。
具体实施例方式图1和2示出一在传统的探测模块中的光传感器装置1，在所述探测模块中发射器 2发射光3、优选红外线，该光3由接收器4接收。只要光3被接收器4接收，则将其解释成 没有物体处于光3的路径中。一旦光3不再到达接收器，如图2所示，则光传感器装置1将 这种(现象)与探测到物体9相关联。图3示出处于一状态中的、根据本发明的光传感器装置1，在该状态中烟气6使光 3的强度减弱，原因是光3的一部分在烟气上被反射。尽管存在烟气6，(光的)一部分5仍 能到达接收器4。接收器4根据光强产生一信号7、7'(为此参见图4)。在图4中示出的两个信号7、7'反映出以下探测状态信号7 (首先)是最大值，(然后)突然降低到零(这相应于图2的情况)。光传 感器装置1将这种信号曲线解释成在光路中存在物体。如果光被烟气6干扰，则信号不会 这样突然变化地延伸。该信号7'开始时是最大值，(然后)缓慢地下降到一值，该值可能 不必完全达到零。所述光传感器装置优选设置成，将光强度的相应缓慢(变化)的曲线解释成(存 在)烟气。在图5至7中示出一能测量距离的光传感器装置101。传感器102发射经调制的 光103。所述光例如可以被调制成正弦形或其它脉冲形。所述光103由基准面108反射。
如果光103被物体109反射则光路缩短，光传感器装置101确定该光路缩短并将 所述缩短归结为在光103的路径中存在物体。在图7中经调制的光遇到烟气106。光的一部分105' ,105' 〃被烟气6直接反 射回接收器104。另一部分105〃通过基准面108返回接收器104。因此，到达接收器104 的光分量虽然具有相同的频率，但由于距离不同而具有不同的相位。光传感器装置优选能 直接或间接地利用这些不同的相位并相应地发出一与探测到烟气相对应的信号，如果在基 准面108或物体109上进行反射，则不会出现或以不同的值出现所述不同的相位。
权利要求
一种用于控制被驱动的运动部件的装置(1，101)，所述装置具有一电子单元，包括一用于电磁射束——例如光特别是红外光——的发射器(2，102)和一用于由发射器发射的电磁射束的接收器(4，104)用以探测在所述发射器(2，102)和接收器(4，104)之间的传播路径上的物体(9，109)，其特征在于，所述电子单元设置成，获取由接收到的电磁射束(5，105，105′，105″，105″′)导出的至少一个特征随时间的变化，当探测到所述至少一个特征随时间相对缓慢地变化时发出一与探测到烟气(6，106)相对应的信号。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电子单元设置成，获取一反映所述接 收到的电磁射束(5，105，105'，105〃，105〃 ‘)的强度的特征。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述电子单元设计成，根据一接收到 的电磁射束(5)的强度，当所述强度突然变化时产生一与探测到物体(9)相对应的信号，而 当所述强度以与在探测到物体时强度的突然变化相比更为缓慢的方式变化时产生一与探 测到烟气(6)相对应的信号。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述电子单元在给定的时间 内对一反映接收到的电磁射束(5)的强度的特征进行多次测量。
5.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述电子单元设计成，求出从 反映强度的特征由上向下越过第一阈值的时刻到反映强度的特征由上向下越过较低的第 二阈值的时刻的时间。
6.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述电子单元能通过对调制 到电磁射束上的振动的相位进行分析来求得电磁射束(103，105)从发射器经反射面(108) 到接收器(104)的距离，其中当在接收器(104)上探测到由于多个频率相同但相位不同的 叠加振动而与调制出的振动不同的电磁射束(105'，105"，105"‘)时，判定在光路中存 在烟气(106)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述接收器具有多个可单独 进行分析的接收区域；所述电子单元能通过对调制到电磁射束上的振动的相位进行分析来 求得电磁射束(103，105)从发射器经反射面(108)到接收器(104)的距离，其中在对于所 述多个接收区域探测到距离分别比较缓慢地变化时，判定在光路中存在烟气(106)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述接收器具有多个可单独 进行分析的接收区域；所述电子单元能通过对调制到电磁射束上的振动的相位进行分析来 求得电磁射束(103，105)从发射器经反射面(108)到接收器(104)的距离，其中在对于所 述多个接收区域探测到距离分别比较缓慢地朝向一相同距离变化时，判定在光路中存在烟 气(106)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，设置多个接收器(4，104)和 发射器(2，102)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述接收器包括一摄像芯片。
11.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个特征反映图像 的对比度，其中所述对比度比较缓慢地下降被解释成存在烟气(6，106)。
12.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述电子单元设置成，基于 一由接收器获取的边沿来获取反映对比度的特征。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制被驱动的运动部件的装置(1，101)，所述装置具有一电子单元，所述装置包括一用于电磁射束——例如光特别是红外光——的发射器(2，102)和一用于由发射器发射的电磁射束的接收器(4，104)用以探测在所述发射器(2，102)和接收器(4，104)之间的传播路径上的物体(9，109)。根据本发明，所述电子单元设置成，获取由接收到的电磁射束(5，105，105′，105″，105″′)导出的至少一个特征随时间的变化，当探测到所述至少一个特征随时间相对缓慢地变化时发出一与探测到烟气(6，106)相对应的信号。
文档编号G08B17/103GK101821787SQ200880110327
公开日2010年9月1日 申请日期2008年10月6日 优先权日2007年10月5日
发明者B·德科伊, B·阿尔伯斯, D·利普纳, P·奈比克 申请人:塞德斯股份公司