CN110596780A - 监控设备 - Google Patents

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CN110596780A CN201910510822.7A CN201910510822A CN110596780A CN 110596780 A CN110596780 A CN 110596780A CN 201910510822 A CN201910510822 A CN 201910510822A CN 110596780 A CN110596780 A CN 110596780A
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Abstract

本发明涉及一种监控设备，用于监控旋转门在打开和/或关闭时的运动区域以发现障碍物，所述监控设备具有与旋转门的门扇一起运动的传感器装置，所述传感器装置具有：至少一个距离传感器；和分析评估装置，用于对由所述距离传感器在不同的门开角下测得的距离进行分析评估，并且所述监控设备具有信号发生装置，用于当在确定的门开角下测得的距离与相应规定的距离值存在偏差时生成信号，其中，相对于虚拟墙壁确定相应的距离传感器对于相应的门开角预先规定的距离值，针对旋转门的一个终点位置定义所述虚拟墙壁。

Description

监控设备
技术领域
本发明涉及一种监控设备，用于监控旋转门在打开和/或关闭时的运动区域以发现障碍物，所述监控设备具有与旋转门的门扇一起运动的传感器装置，所述传感器装置具有：至少一个距离传感器；和分析评估装置，用于对由所述距离传感器在不同的门开角下测得的距离进行分析评估。
背景技术
这种监控设备在原理上是已知的并且在通过门铰链能旋转地支承在门框上的旋转门中用于，识别可能位于旋转门的运动区域中的障碍物或物体，如例如人员。为此，通常在旋转门的门扇的铰链侧设置第一传感器装置，所述第一传感器装置朝旋转门打开位置的方向监控运动区域，相反，在铰链相对侧上，第二传感器装置朝旋转门的关闭位置的方向检测所述运动区域。
例如这样实现物体的识别，即，监控设备的分析评估装置确定在确定的门开角下测得的距离与相应预先规定的无障碍物情况下的距离值存在偏差。在探测到在旋转门的运动区域存在物体时，即，在对于确定的门开角测得的距离与相应预先规定的距离值存在偏差时，传感器装置的信号发生装置的信号可以用于停止旋转门的运动，从而不会对物体和/或门造成损伤。
为了能够在与障碍物发生碰撞之前及时地使旋转门停止，由传感器装置检测沿旋转的运动方向位于前面的区域。但此时存在这样的可能性，即，在旋转门的关闭运动中，门框伸入位于前面的检测范围中并被感知为障碍物。因此使得旋转门的运动停止，从而旋转门不能完全关闭。同样可能出现的是，当永久性的(墙壁)或暂时的障碍物、如例如活动的分隔壁处于旋转门完全打开位置的区域中并由此被识别为障碍物时，则旋转门不能完全打开。
为了克服这些缺点，在目前位置的方案提议中主要设定，传感器单元原则上不对旋转门的门扇的边缘区域进行检测。此外可以设定的是，传感器单元的分析评估装置忽略在旋转门的终点位置的区域中由相应距离传感器产生的信号。为了使分析评估装置能够对在所述终点位置的区域中产生的信号与在各终点位置之间产生的信号加以区分，需要由分析评估装置检测终点位置。为此，需要复杂的初始化过程，在这个初始化过程中，要完成旋转门的门扇在旋转门的两个终点位置之间的完整运动。此外，当例如转换调整分隔壁时，可能每次都需要进行这种初始化过程。此外会出现的是，所述初始化过程可能会发生错误，因为有时在终点位置的区域中不是所有静止的设施都能被正确地检测到，例如当存在由玻璃制成的透明墙壁时或者当在墙壁前面存在加热体或架子时。
因此，在前面说明的方案建议中，不能实现充分的碰撞保护或者仅能以复杂的方式实现碰撞保护。
发明内容
因此，本发明的目的是，改进旋转门在打开和/或关闭时对运动区域的监控，以发现障碍物。本发明的目的特别是，实现一种监控设备，所述监控设备使得对旋转门的运动区域能实现更为完整的防护措施，但不需要初始化过程。
所述目的利用具有权利要求1的特征的监控设备、根据权利要求13的旋转门和根据权利要求15的方法来实现。
根据本发明的用于监控旋转门在打开和/或关闭时的运动区域以发现障碍物的监控设备包括与旋转门的门扇一起运动的传感器装置，所述传感器装置具有：至少一个距离传感器；和分析评估装置，用于对由所述距离传感器在不同的门开角下测得的距离进行分析评估，所述监控设备还包括信号发生装置，用于当在确定的门开角下测得的距离与相应预先规定的距离值存在偏差时生成信号，其中，相对于虚拟墙壁确定相应的距离传感器对于相应的门开角预先规定的距离值，针对旋转门的一个终点位置定义所述虚拟墙壁。
本发明的基于这样的总体构思，即，通过监控设备更好地监控旋转门的运动区域，以发现障碍物，其方式是，借助于定义旋转门的一个终点位置的虚拟墙壁对于针对相应门开角预先规定的、到监控设备的传感器装置的距离传感器的距离值给出基准，这里，所述预先规定的距离值用于，通过传感器装置的分析评估装置将其与在确定的门开角下由距离传感器测得的距离相比较，并且此外，当在确定的门开角下，所述测得的距离与所述预先规定的距离值存在偏差时，信号发生装置产生信号。所述虚拟墙壁这里不是物理上具体的墙壁，但它和真实墙壁一样实现了，使得旋转门的门扇的运动在该墙壁前面停止。
由于旋转门的终点位置定义了虚拟墙壁的位置，实现了这样的优点，即，不再需要用于确定传感器的实际检测范围的初始化过程。
由于只有所述虚拟墙壁构成用于监控设备的基准面，本发明的另一个优点在于，沿运动方向观察位于所述虚拟墙壁后面的物体、例如旋转门的门框不会导致旋转门的运动停止，即使所述监控设备的距离传感器检测到了所述物体。由此，可以实现旋转门的完全打开或关闭。同时，所有处于虚拟墙壁和旋转门之间的物体都被识别为障碍物。
本发明有利的构成方案可以由从属权利要求、说明书和附图得出。
特别是对于通过马达式的驱动单元运动的自动旋转门，由信号发生装置产生的信号不仅用于使旋转门的运动停止，而且此外还用于使所述运动反转，由此旋转门沿相反的方向运动离开所述物体。
为了能沿旋转门的运动方向及时识别到障碍物，有利的是，所述距离传感器的检测范围相对于旋转门的门扇以一定的斜角倾斜。由于这种倾斜，距离传感器的检测范围始终位于前面，由此监控设备能够在旋转门的门扇与障碍物发生碰撞之前识别到所述障碍物。
通过利用所述分析评估装置根据以下参数中的至少一个来对由所述距离传感器测得的距离进行分析评估，可以提高所述监控设备的精度：
-旋转门的最大门开角，
-所述距离传感器的检测范围的斜角，
-所述距离传感器在旋转门的门扇上的位置，特别是所述距离传感器到旋转门的门扇的一个相对于旋转门的旋转轴线至少接***行定向的竖直棱边的距离，和/或
-旋转门的门扇的宽度。
这些参数例如可以已经存储在监控设备中。但监控设备也可以构造成，独立地至少测量所述斜角和/或门开角。为此可以设置电位计和/或加速传感器和/或陀螺仪。
如果所述信号发生装置在在确定的门开角下测得的距离低于相应预先规定的距离值时产生信号，则碰撞保护是特别有效的。
如果所述障碍物或物体是人员，则可以在即将与旋转门发生碰撞之前向所述人员发出警告，其方式是，由信号发生装置产生的信号是光学信号和/或声音信号。对于光学信号可以设有光源，所述光源例如能很好识别地设置在旋转门上。同样，对于声音信号可以设有扬声器，所述扬声器在即将与旋转门发生碰撞时发出信号音。附加地或备选地，由信号发生装置产生的信号也可以使旋转门停止，由此可以防止发生碰撞或者至少可以减轻碰撞。
有利地设有两个终点位置，所述终点位置分别通过一个虚拟墙壁定义并且旋转门的门扇能在这两个终点位置之间运动。这里，最大门开角可以定义旋转门的打开终点位置，而最小门开角、特别是一个至少近似为0°的门开角可以定义旋转门的关闭终点位置。
优选所述预先规定的距离值在旋转门的门扇朝旋转门的打开终点位置的方向运动时随着门开角增大而变小，相反，所述预先规定的距离值在门扇朝旋转门的关闭终点位置的方向运动时随着门开角减小而变小。如果此时旋转门的门扇已到达一个所述终点位置，则所述预先规定的距离在朝这个终点位置的方向上至少近似为零。可以理解的是，此时，所述预先规定的距离朝相应另一个终点位置的方向达到最大值。
为了实现尽可能无死角地监控旋转门的运动区域，可以设置多个距离传感器，其中至少两个特别是相邻的距离传感器的检测范围至少部分地重叠。所述传感器此时形成一个帘幕式的检测范围。
根据本发明的另一个方面，对于一个给定的门开角，与远离旋转门的旋转轴线的距离传感器相比，对于更为靠近旋转门的旋转轴线的距离传感器而言，所述预先给定的距离更小。
为了非接触式地检测旋转门的运动区域，至少一个距离传感器可以是光学距离传感器。这里，可以设想对旋转门的运动区域进行不同形式的检测。例如光学距离传感器可以通过至少一个主动红外辐射(AIR)来扫描运动区域。所述主动红外辐射这里在表面上发生反射，此时可以根据所反射的主动红外辐射的强度变化来识别障碍物。也可以用三角法确定在旋转门的运动区域内部到地面的距离或到障碍物的距离，此时光学传感器包括发送单元以及与发送单元隔开间距的接收单元。此外，可以根据光脉冲的行进时间、即按照所谓的渡越时间原理(TOF传感器)进行测量。可以理解的是，附加或备选地也可以采用声学式的距离传感器，这种距离传感器以与前面所述的光线传感器类似的方式检测距离。
附图说明
下面单纯示例性地参考附图根据可能的实施形式来说明本发明。其中：
图1示出带有用于监控旋转门的运动区域以发现障碍物的已知监控设备的旋转门的水平剖视图；
图2示出带有根据本发明的监控设备的处于关闭位置的旋转门；
图3示出处于第一打开位置的图2的旋转门；以及
图4示出处于前移的第二打开位置的图2的旋转门。
具体实施方式
各附图分别示出用于在打开和/或关闭时监控旋转门14的运动区域12以发现障碍物的监控设备10。所述旋转门14包括通过门铰链18能绕旋转轴线A转动地支承在门框16上的门扇20，所述门扇能够在两个终点位置之间运动。这里至少接近为0°的最小门开角αmin定义门扇20的关闭终点位置，而最大门开角αmax定义门扇的打开终点位置。
在门扇20相对置的侧面上分别安装一个监控设备10。具体而言，在门扇20的铰链侧22以及在门扇20的铰链相对侧24上分别安装一个监控设备10，这里，在图2至4中仅示出了安装在铰链侧22上的监控设备10。铰链侧的监控设备10用于朝门扇20的打开终点位置的方向监控运动区域12，相反，铰链相对侧的监控设备10用于朝门扇20的关闭终点位置的方向监控运动区域12。
每个监控设备10都包括能随旋转门14的门扇20一起运动的传感器装置，所述传感器装置在图中没有具体示出。传感器装置又包括至少一个距离传感器和分析评估装置，所述分析评估装置用于在不同的门角度下对由距离传感器测得的距离进行分析评估。具体而言，传感器装置包括多个距离传感器，这些距离传感器的检测范围这样部分重叠，使得这些检测范围共同构成一个帘幕式的检测范围26。特别是如参考图2至4可以看到的那样，距离传感器的所述帘幕式的检测范围26相对于旋转门14的门扇20以斜角β倾斜。
此外，每个监控设备10都包括同样没有在图中详细示出的信号发生装置，所述信号发生装置用于，当由距离传感器在门扇20确定的门开角α下测得的距离与预先规定的距离有偏差时，产生信号。
图1示出带有用于监控旋转门14的运动区域12以发现障碍物的已知监控设备10的旋转门14的水平剖视图，相应监控设备10的距离传感器的检测范围26作为在地面上的投影28示出。
根据图1可以清楚地看到采用传统的监控设备10带来的问题。在旋转门14的门扇20朝旋转门14的关闭终点位置的方向运动时，安装在铰链相对侧24的监控设备10在即将到达关闭终点位置之前检测到门框16的一部分，这会被监控设备10解释为存在于运动区域12中的障碍物。为了避免与假定的障碍物发生碰撞，监控设备10可以引发旋转门14的门扇20的运动停止，从而旋转门14的门扇20不能到达其关闭终点位置并且旋转门14保持打开。处于旋转门14的打开终点位置附近的物体会以类似的方式导致旋转门14不能完全打开。
为了解决这个问题，根据本发明设定，对于旋转门14的每个终点位置分别设定一个虚拟墙壁30，为了简单起见，在图2至4中仅对于旋转门14的打开终点位置示出所述虚拟墙壁。可以理解的是，也可以按类似的方式对于旋转门14的关闭终点位置也设定一个虚拟墙壁。
对于每个距离传感器以及对于相应的门开角α，预先规定一个到所述虚拟墙壁的确定的距离值，就是说，对于每个距离传感器以及对于相应的门开角α，相对于所述虚拟墙壁确定一个预先规定的距离值。这里，对于一个给定的门开角α，与远离旋转门14的旋转轴线A的距离传感器相比，对于靠近旋转门14的旋转轴线A的距离传感器而言，到虚拟墙壁30的预先规定的距离更小，如参考图4能特别清楚地看到的那样。此外，在旋转门14的门扇20朝旋转门14的打开终点位置的方向运动时，对于铰链侧的监控设备10而言，预先规定的距离值随着门开角α的增大而变小，直到在旋转门14的门扇20处于打开终点位置中时对于每个距离传感器预先规定的距离值至少接近为零。相反，在旋转门14的门扇20朝旋转门14的关闭终点位置方向运动时，对于铰链相对侧的监控设备10而言，所述预先规定的距离值随着门开角α减小而变小，直到对于每个距离传感器预先规定的距离值此时在关闭终点位置中至少接近为零。
在图2至4中示出的实施例中，通过光学距离传感器测量所述距离，这里也可以设想的是，至少一个距离传感器以声学的方式检测距离。接下来，通过所述分析评估装置将在相应的门开角下由相应的距离传感器检测到的距离与在这个门开角下预先规定的距离值相比较。这里，所述分析评估装置考虑以下参数中的至少一个：最大门开角αmax、相应距离传感器的检测范围26的斜角β、相应的距离传感器到旋转门14的一个相对于旋转轴线A平行定向并且朝向旋转轴线A的竖直棱边的距离b1和/或旋转门14的门扇20的宽度b。这里至少一个前面列举的参数可以存储在监控设备10的传感器装置中。但也可以设想的是，所述传感器装置构造成，独立地测量斜角β和/或门开角α，例如通过电位计、陀螺仪或加速传感器进行测量。
如果分析评估装置在将在相应门开角α下测得的距离与预先规定的距离值比较时确认，所测得的距离低于预先规定的距离值，则分析评估装置10将这种现象解释为在运动区域12中存在障碍物。因此，信号生成装置促使生成信号。所述信号例如可以是声音上的警告音或光学信号。所述信号优选引起对旋转门14的门扇20运动的制动，特别是使所述运动停止，从而避免了旋转门14的门扇20与障碍物发生碰撞。
附图标记列表
10 监控设备
12 运动区域
14 旋转门
16 门框
18 门铰链
20 门扇
22 铰链侧
24 铰链相对侧
26 检测范围
28 检测范围的投影
30 虚拟墙壁
A 旋转轴线
α 门开角
αmin 最小门开角
αmax 最大门开角
β 斜角
b1 距离
b 门扇的宽度

Claims (16)

1.监控设备(10)，用于监控旋转门(14)在打开和/或关闭时的运动区域(12)以发现障碍物，所述监控设备具有与旋转门(14)的门扇(20)一起运动的传感器装置，所述传感器装置具有：至少一个距离传感器；和分析评估装置，用于对由所述距离传感器在不同的门开角(α)下测得的距离进行分析评估，以及所述监控设备具有信号发生装置，所述信号发生装置用于当在确定的门开角(α)下测得的距离与相应预先规定的距离值存在偏差时生成信号，其特征在于，对于相应的门开角(α)，确定相应的距离传感器相对于虚拟墙壁(30)的预先规定的距离值，针对旋转门(14)的一个终点位置定义所述虚拟墙壁。
2.根据权利要求1所述的监控设备(10)，其特征在于，所述距离传感器的检测范围(26)相对于旋转门(14)的门扇(20)以一定的斜角(β)倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的监控设备(10)，其特征在于，通过所述分析评估装置根据以下参数中的至少一个来对由所述距离传感器测得的距离进行分析评估：
-旋转门(14)的最大门开角(αmax)，
-所述距离传感器的检测范围(26)的斜角(β)，
-所述距离传感器在旋转门(14)的门扇(20)上的位置，特别是所述距离传感器到旋转门(14)的门扇(20)的一个相对于旋转门(14)的旋转轴线(A)至少接***行定向的竖直棱边的距离(b1)，和/或
-旋转门(14)的门扇(20)的宽度(b)。
4.根据权利要求3的监控设备(10)，其特征在于，至少一个所述参数存储在所述监控设备(10)中和/或所述监控设备(10)构造成，独立地至少测量所述斜角(β)和/或门开角(α)。
5.根据上述权利要求中至少一项所述的监控设备(10)，其特征在于，当在确定的门开角(α)下测得的距离低于相应预先规定的距离值时，所述信号发生装置生成信号。
6.根据上述权利要求中至少一项所述的监控设备(10)，其特征在于，所述信号是声音信号和/或光学信号，和/或所述信号使旋转门(20)的门扇(14)停止。
7.根据上述权利要求中至少一项所述的监控设备(10)，其特征在于，设有两个终点位置，旋转门(14)的门扇(20)能在这两个终点位置之间运动，最大门开角(αmax)定义旋转门(14)的打开终点位置，而最小门开角(αmin)、特别是一个至少接近为0°的门开角(α)定义旋转门的关闭终点位置。
8.根据权利要求7所述的监控设备(10)，其特征在于，所述预先规定的距离值朝旋转门(14)的打开终点位置的方向随着门开角(α)增大而变小和/或所述预先规定的距离值朝旋转门(14)的关闭终点位置的方向随着门开角(α)减小而变小。
9.根据上述权利要求中至少一项所述的监控设备(10)，其特征在于，所述预先规定的距离值在一个终点位置中至少接近零。
10.根据上述权利要求中至少一项所述的监控设备(10)，其特征在于，设置多个距离传感器，其中至少两个特别是相邻的距离传感器的检测范围(26)至少部分地重叠。
11.根据权利要求10所述的监控设备(10)，其特征在于，对于一个给定的门开角(α)，与远离旋转门(14)的旋转轴线(A)的距离传感器相比，对于更为靠近旋转门(14)的旋转轴线(A)的距离传感器而言，所述预先给定的距离更小。
12.根据上述权利要求中至少一项所述的监控设备(10)，其特征在于，至少一个距离传感器是光学或声学的距离传感器。
13.旋转门(14)，所述旋转门具有能绕旋转轴线(A)转动地支承在门框(16)上的门扇(20)和根据上述权利要求中至少一项所述的监控设备(10)。
14.根据权利要求13所述的旋转门(14)，其特征在于，具有这样的装置，所述装置响应于所述信号发生装置的信号引起对旋转门(14)的门扇(20)的运动的制动、特别是使旋转门(14)的门扇(20)停止。
15.用于通过根据权利要求1至12中至少一项所述的监控设备(10)来监控旋转门(14)在打开和/或关闭时的运动区域(12)以发现障碍物的方法，所述方法包括以下步骤：
-对于旋转门(14)的不同门开角(α)，确定与旋转门(14)的门扇(20)一起运动的传感器装置的至少一个距离传感器与定义旋转门(14)的一个终点位置的虚拟墙壁(30)之间的预先规定的距离值；
-通过所述至少一个距离传感器检测距离；
-通过传感器装置的分析评估装置对由距离传感器在不同的门开角(α)下测得的距离进行分析评估；
-将测得的距离值与所述预先规定的距离值进行比较；以及
-在相应预先规定的距离值与所测得的距离有偏差时，特别是在所测得的距离值低于预先规定的距离值时，通过信号发生装置生成信号。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括以下步骤：响应于由信号发生装置生成的信号对旋转门(14)的门扇(20)的运动进行制动，特别是使所述运动停止。
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