專利名稱：用3d傳感器監(jiān)測門的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求I的前序部分的一種用3D傳感器監(jiān)測門的設(shè)備。
背景技術(shù)：
如果自動門和旋轉(zhuǎn)門的門扇前面的危險區(qū)沒有被監(jiān)測，那對于使用者來說會變得危險。由于危險組件在開關(guān)門過程中移動，被監(jiān)測的危險區(qū)也隨著移動。進一步地，要被監(jiān)測的該區(qū)域的尺寸在移動時一定有可能變化。這就導(dǎo)致有必要隨著危險組件而伴隨地移動監(jiān)測傳感器，在這種情況下希望適應(yīng)各種各樣的不同門尺寸和必要的監(jiān)測區(qū)。經(jīng)濟因素也要求提供具有可容易適應(yīng)的監(jiān)測特性的一種通用傳感器?？紤]到特定的需要，該行業(yè)正尋求具有可變評估能力的傳感器解決方案，例如，其可評估與被監(jiān)測的物體和傳感器間的距離相關(guān)的第三維。這樣的傳感器還可用于特定監(jiān)測區(qū)的監(jiān)測應(yīng)用的靜態(tài)安裝。現(xiàn)有技術(shù)公開了有源紅外傳感器，其安裝在門扇上，在幾個地點監(jiān)測門平面前面的區(qū)域。作為替代，公知使用光束掃描監(jiān)測區(qū)域并利用轉(zhuǎn)動機構(gòu)移動的激光傳感器。然而， 這樣的傳感器非常復(fù)雜且因此涉及可觀的產(chǎn)品成本。另外，這些傳感器由于必需對準多個光學(xué)部件，因此在安裝和適用到監(jiān)測區(qū)的過程中具有非常局限的便利性。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種用3D傳感器監(jiān)測門的設(shè)備，該設(shè)備相對于現(xiàn)有技術(shù)改進了安裝和/或安裝的便利性并具有合理成本。從權(quán)利要求I的前序部分以后，權(quán)利要求I的特征部分實現(xiàn)了本發(fā)明。有利的改進和適宜的改善體現(xiàn)在從屬權(quán)利要求中。本發(fā)明的目的是發(fā)明一種用于自動門(旋轉(zhuǎn)門和雙開門)的通用監(jiān)測傳感器。在這種情況下，要監(jiān)測的區(qū)域?qū)啽憧旖莸乇挥玫较鄳?yīng)的使用和安裝位置。T0F(飛行時間)規(guī)則的應(yīng)用使得確定監(jiān)測區(qū)物體的距離作為第三維成為可能。這使得不僅可監(jiān)測精確限定的區(qū)域成為可能，而且使得可通過了解傳感器的周圍條件將傳感器設(shè)定到精確限定的監(jiān)測體積成為可能。在這種情況下，傳感器優(yōu)選地包括緊湊元件，其同時包括發(fā)射器和接收器。在第一步中，要監(jiān)測的場地用例如LED照亮。發(fā)射光被反射并返回到傳感器，此處通過接收單元檢測所述光。接收部件包括具有多個像素的TOF芯片。每個像素可接收物體反射來的測量束。例如使用調(diào)制IR光。為了確定距離，可評估接收信號和發(fā)射信號間的相移。 相應(yīng)的評估得到每個像素的距離值，從而得到三維/體積相關(guān)的捕獲圖像。光學(xué)元件被設(shè)計為使得，照明保持聚焦在各個離散的光束，這使得相應(yīng)點具有高的光強度。使用用于監(jiān)測的3D傳感器使得在應(yīng)用具體的細節(jié)時更加靈活。傳感器提供了物體的距離值，例如以位置依賴(在χ-y平面內(nèi)或在垂直于傳感器軸的平面內(nèi))的方式。在用2D傳感器的情況下，只能說明物體是否位于所考慮的光束內(nèi)。物體的位置是不可辨識的。但是，在TOF規(guī)則的情況下，距離也可用于評估，這會導(dǎo)致在這些信號的智能評估時出現(xiàn)新的可能性。在用3D傳感器監(jiān)測門的設(shè)備中，3D傳感器可監(jiān)測到監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的物體的距離并作為第三維，該3D傳感器設(shè)置在殼體內(nèi)，在殼體內(nèi)提供了用于發(fā)射測量束的固定地設(shè)置的發(fā)射裝置以及用于接收反射的測量束的接收裝置。本發(fā)明的一方面提供了一種設(shè)計成獲得與設(shè)備位置有關(guān)的信息的控制單元，且該控制單元基于位置信息的條目評估測量束。結(jié)果是，監(jiān)測設(shè)備的安裝可簡單化并可更可靠。這是由于，利用位置信息的條目，該設(shè)備可在安裝到周圍環(huán)境后清楚地指定被檢測的測量束，并因此還可正確地評估所述光束。另外，設(shè)備可以在安裝后自身對準其位置。例如，控制單元被設(shè)計成通過基于位置信息的條目評估測量束，在設(shè)備安裝后確定設(shè)備的安裝高度。因此不必再為了校準設(shè)備而輸入安裝高度。在本發(fā)明的一個優(yōu)選改進中，控制單元還被設(shè)計成使用安裝位置的高度作為限定監(jiān)測區(qū)域的參數(shù)。為了可以完全地限定監(jiān)測區(qū)域，在常規(guī)雙開門中只需接著指定監(jiān)測區(qū)的寬度。安裝和輸入誤差因此可最小化。為了還能夠使得自動確定位置并發(fā)送到控制單元，還提出具有位置檢測裝置，其設(shè)計成自動檢測位置，特別是相對于殼體水平面的絕對位置，并將所述位置發(fā)送到控制單元。例如可提供傾斜傳感器用于設(shè)備位置的全面檢測。還可設(shè)想為控制單元提供位置信息， 例如通過輸入元件，比如DIP開關(guān)。還可以例如通過傳感器裝置(如開關(guān)元件)自動檢測相對于預(yù)安裝基板的位置。但是，還可設(shè)想盡可能地?zé)o誤差地使用合適地設(shè)計的安裝裝置進行安裝。例如，該設(shè)備設(shè)計成在水平基礎(chǔ)安裝位置安裝，并在相對于該水平基礎(chǔ)安裝位置的至少兩個另外不同的安裝位置安裝，殼體的安裝裝置設(shè)計成安裝取向總是相同的，不管殼體的安裝位置如何，該安裝裝置和該殼體以這樣的方式互相匹配，即通過安裝裝置提供安裝裝置上的殼體在各個至少兩個其它安裝位置的唯一取向。明確基礎(chǔ)位置和具有限定位置形式的至少兩個其它安裝位置的操作，使得其對于安裝者來說更加容易地安裝并取向相應(yīng)的3D傳感器，其結(jié)果是可避免定位誤差和導(dǎo)致的故障。為了使得安裝更加可靠，另外提出至少兩個其它安裝位置與要被監(jiān)測的門的轉(zhuǎn)角區(qū)域的設(shè)備的設(shè)置有關(guān)，安裝裝置允許轉(zhuǎn)角區(qū)域的殼體以傾斜的方式安裝，其中，僅以監(jiān)測區(qū)的限制監(jiān)測光束至少大致平行于被監(jiān)測的門的邊緣傳播的方式，監(jiān)測3D傳感器相對于門的取向。在這種連接下，僅容許殼體的三個安裝位置。因此可以使用用于三個位置的安裝裝置，以總是相同的正確的安裝排除安裝誤差。為了簡單地將設(shè)備的殼體安裝到安裝裝置，還優(yōu)選，安裝裝置包括圍繞殼體的框架。該框架以支架的方式，例如，穿過殼體的前端和殼體的側(cè)壁延伸至安裝裝置。為了獲得3D傳感器的高分辨率，還提出殼體內(nèi)的3D傳感器包括接收器陣列和/ 或傳感器陣列。接收器陣列使得評估大量的測量束成為可能，特別是同時，在該情況下發(fā)射器陣列可用于掃描相對大的區(qū)域，特別是具有多個測量束的區(qū)域。特別是使用發(fā)射器陣列和接收器陣列。為了實現(xiàn)可靠的物體檢測和評估，還優(yōu)選該3D傳感器為成像傳感器，其中物體點被成像為關(guān)聯(lián)的傳感器點。


在示例實施例的范圍內(nèi)，圖Ia示出了在基礎(chǔ)安裝位置的安裝后的3D傳感器；圖Ib示出了傳感器殼體和用于安裝傳感器的設(shè)備的分解示意2a示出了根據(jù)圖Ia的該基礎(chǔ)安裝位置的前視圖；圖2b示出了第一其它安裝位置；圖2c示出了第二其它安裝位置；圖3a示出了關(guān)閉狀態(tài)下的安裝設(shè)備；圖3b示出了打開狀態(tài)下的安裝設(shè)備；圖4示出了安裝設(shè)備的和3D傳感器的后側(cè)示意圖；圖5示出了不帶安裝設(shè)備的3D傳感器的前視圖；以及圖6示出了安裝位置的實例示意圖。
具體實施例方式詳細地，圖Ia示出了根據(jù)本發(fā)明用于監(jiān)測門的設(shè)備的殼體I的示意圖。所述殼體 I至少部分地由與所述殼體I的后側(cè)的安裝板3接合的安裝框架2圍繞。以這種方式，所述殼體I保持在由安裝框架2和安裝板3形成的安裝裝置上。圖Ib示出了以下部件的分解示意圖殼體1，安裝框架2和安裝板3。圖2a示出了根據(jù)圖Ia的配置的前視圖。所述殼體I具有對應(yīng)其右部和左部外側(cè)的弧形設(shè)計，其半徑適應(yīng)安裝框架，特別是以匹配其內(nèi)側(cè)的方式。圖2b示出了殼體I在安裝框架2內(nèi)的第一樞轉(zhuǎn)位置，在本例中示出，其上發(fā)射用于監(jiān)測門的信號的殼體的下部已被樞轉(zhuǎn)到右側(cè)。該安裝框架2在左部和右部側(cè)壁的半徑處夾持住殼體1，結(jié)果是殼體I被作為安裝裝置的安裝板3 (此處未示出)和安裝框架2保持。圖2c示出了根據(jù)本發(fā)明監(jiān)測門的設(shè)備的配置，該配置已相應(yīng)地樞轉(zhuǎn)到左側(cè)。圖3a示出了安裝裝置的示意圖，包括安裝框架2以及安裝板3，此處未設(shè)置殼體。 該安裝裝置通過將安裝板3安裝到門進行預(yù)安裝，然后其中包括3D傳感器的殼體I引入安裝裝置。該安裝板用于一直是同一個安裝位置，例如水平位置。圖3b示出了由安裝框架2和安裝板3形成的安裝裝置的分解示意圖。在這種情況下，該安裝框架2在其端部具有對著安裝板3的閉鎖鉤2a，所述閉鎖鉤2a以形狀適配的方式接合到安裝板3上相應(yīng)的插孔3a中。安裝板3還具有兩個安裝凹槽3b，其使得安裝者可以在門扇上進行簡單精確的安裝。圖4示出了設(shè)置在安裝框架內(nèi)的殼體I。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明所述殼體I在其后側(cè)具有多個銷。在這種情況下，此處的中心銷4居中地設(shè)置在殼體I的半徑內(nèi)，從而根據(jù)圖2b和2c殼體I可轉(zhuǎn)動地繞中心銷4安裝。優(yōu)選地可具有閉鎖夾具的兩個橫銷5沿殼體I的水平方向被設(shè)置在中心銷4的左右側(cè)。該安裝板3如圖所示，在其中心具有用于接納中心銷4的中心孔6。根據(jù)圖2a至 2c所示的安裝位置，橫銷5可插入相應(yīng)的支撐孔，所述支撐孔總是設(shè)置成以關(guān)于中心孔6旋轉(zhuǎn)地對稱的方式對角相對。從而該第一支撐孔7a表示該水平的平面安裝位置。該第二支撐孔7b對應(yīng)右側(cè)光束路徑的樞轉(zhuǎn)(如圖2b所示)，第三支撐孔7c對應(yīng)根據(jù)圖2c的圖示。在這種情況下，安裝者具有一簡單的預(yù)限定的形式，其極大地簡化了監(jiān)測門的設(shè)備的安裝， 而沒有接受關(guān)于安裝精度的不利情況。圖5示出了其內(nèi)包括3D傳感器的殼體I的示意圖，操作元件，例如以電位器或類似的形式，設(shè)置在殼體I的前側(cè)。該操作元件設(shè)置在操作元件區(qū)域8，其位于殼體前側(cè)從而使得對于安裝者容易達到。安裝者可調(diào)節(jié)例如安裝位置，和/或可通過相應(yīng)的調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)定監(jiān)測門的設(shè)備的檢測范圍。一旦安裝框架2沿殼體I設(shè)置，該安裝框架覆蓋了可接觸操作元件的中心區(qū)8，這種覆蓋還可額外地作為所有安裝位置的封閉。 圖6通過實例示出了作為根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)測門的設(shè)備的3D傳感器的配置，在本例中雙開門16被固定在一側(cè)。在這種情況下，在門16的左上側(cè)角部區(qū)域17以安裝框架2設(shè)置所述殼體I。在本例中，門扇9通過鉸鏈10緊固在左側(cè)，并在其右側(cè)具有門把手11。監(jiān)測門的設(shè)備以這種方式取向，即其具有帶外側(cè)測量束15a的檢測束路徑12，該束路徑如圖 2b所示已樞轉(zhuǎn)到右側(cè)。在對著鉸鏈10的左側(cè)，該束路徑以這種方式取向，即測量束15b實際上垂直于地面?zhèn)鬏?，也就是說以實際上沿門扇側(cè)13的邊緣14平行的方式。因此，鉸鏈10 所設(shè)置其上的壁構(gòu)件在門扇9樞轉(zhuǎn)時未被檢測。殼體I安裝在門16上，例如位于高度h。相應(yīng)的設(shè)置，無論是以不同方式緊固到門的中心還是頂部右側(cè)，都是可以的。中心的設(shè)置對于雙扇門是有利的。如果必要，殼體緊固到門框架或墻上，而不是門上。其中，門的高度還可通過測量到反光基底的距離，用門扇側(cè)13上的豎向光束確定。在本例中，門的高度應(yīng)參考安裝裝置2、3的限定的安裝位置進行表示，其中，這可通過安裝者例如為門邊緣提供安裝模板而容易地進行。例如，根據(jù)圖2a、2b和2c，在設(shè)備內(nèi)提供檢測取向的位置傳感器。
作為位置傳感器的替代，還可以想到監(jiān)測橫銷和/或支撐孔7a_7b的相應(yīng)傳感器，例如借助按鈕，以確定用于監(jiān)測門的設(shè)備的取向。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)設(shè)置該設(shè)備時，可通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)的評估部件，確定門的危險區(qū)內(nèi)的各個物體的精確位置，而不必要實施復(fù)雜且高精密的安裝步驟。
參考符號列表
I殼體
2安裝框架
2a閉鎖鉤
3安裝板
3a插孔
3b安裝凹槽
4中心銷
5橫銷
6中心孔
7a第一支撐孔
7b第二支撐孔
7c第三支撐孔
8操作元件區(qū)
9門扇
10鉸鏈
11把手
12檢測束路徑
13門扇側(cè)
14門扇邊緣
15a測量束
15b測量束
16雙開門
17角部區(qū)域
權(quán)利要求
1. 一種監(jiān)測門的設(shè)備，包括3D傳感器，其能夠檢測到監(jiān)測區(qū)內(nèi)的物體的距離作為第三維，所述3D傳感器被設(shè)置在殼體(I)內(nèi)；被設(shè)置在所述殼體(I)中的固定設(shè)置的發(fā)射裝置，其用于發(fā)射測量束；以及被設(shè)置在所述殼體(I)中的接收裝置，其用于接收反射的測量束，其特征在于，還包括控制單元，其被設(shè)計成獲得與設(shè)備的位置有關(guān)的信息條目，以及所述控制單元基于位置信息條目評估所述測量束。
2.如權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于所述控制單元被設(shè)計為在通過基于所述位置信息條目評估所述測量束后，確定安裝后的設(shè)備的安裝高度(h)。
3.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述控制單元被設(shè)計為采用該安裝位置的高度(h)作為用于限定監(jiān)測區(qū)的參數(shù)。
4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于包括位置檢測裝置，其設(shè)計為自動地檢測位置，尤其是相對于所述殼體的水平面的絕對位置，且將所述位置發(fā)送給控制單
5.如權(quán)利要求I的前序部分的、特別是根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備被設(shè)計為安裝在水平基礎(chǔ)安裝位置和相對于該水平基礎(chǔ)安裝位置的至少兩個其它不同的安裝位置，用于殼體(I)的安裝裝置(2，3)被設(shè)計為無論所述殼體(I)的安裝位置如何而獲得總是相同的安裝取向，且所述安裝裝置(2，3)和殼體(I)以這樣的方式相互匹配，即所述殼體(I)在所述安裝裝置(2，3)上的各個至少兩個其它安裝位置的唯一取向通過所述安裝裝置(2，3)確保。
6.如權(quán)利要求I的前序部分的、特別是根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述至少兩個其它安裝位置與在要監(jiān)測的門(16)的角部區(qū)域?qū)υO(shè)備的設(shè)置有關(guān)， 所述安裝裝置(2，3)允許對于角部區(qū)域(17)所述殼體(I)以傾斜方式安裝，使得，僅通過使監(jiān)測區(qū)(12)的限定的監(jiān)測束(15b)至少大致平行于要監(jiān)測的門(16)的邊緣(14)傳播的方式，監(jiān)測3D傳感器相對于門(16)的取向。
7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述安裝裝置(2，3)僅確切地允許所述殼體(I)的三個安裝位置。
8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述安裝裝置(2，3)包括圍繞所述殼體的框架(2)。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述殼體(I)內(nèi)的3D傳感器包括接收器陣列和/或發(fā)射器陣列。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述3D傳感器為成像傳感器， 其中物體點被成像為關(guān)聯(lián)的傳感器點。
全文摘要
本發(fā)明提出一種利用3D傳感器監(jiān)測門的設(shè)備，包括檢測到監(jiān)測區(qū)內(nèi)的物體的距離作為第三維的3D傳感器，被設(shè)置在殼體內(nèi)；固定設(shè)置在殼體中的發(fā)射裝置，用于發(fā)射測量束；以及設(shè)置在殼體中的接收裝置，用于接收反射的測量束，還包括控制單元，被設(shè)計成獲得與設(shè)備的位置有關(guān)的信息條目，以及控制單元基于位置信息條目評估測量束。設(shè)備被設(shè)計為安裝在水平基礎(chǔ)安裝位置和相對于該位置的至少兩個其它不同的安裝位置，用于殼體的安裝裝置被設(shè)計為無論殼體的安裝位置如何而獲得總是相同的安裝取向，且安裝裝置和殼體相互匹配，使得殼體在安裝裝置上的至少兩個其它安裝位置的唯一取向通過安裝裝置確定。
文檔編號G01S17/08GK102608614SQ20111044558
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者B·德科伊 申請人:塞德斯股份公司