DE10059837A1 - Impuls- und fluoreszenz-tolerantes 3D-Sicherheitsdetektionssystem für Aufzugschiebetüren - Google Patents

Abstract

Ein System und ein zugehöriges Verfahren zum Detektieren eines Objekts in einem dreidimensionalen Feld in der Nähe einer Türöffnung (12), wie z. B. einer Aufzugtüröffnung, verwenden eine Anordnung von Energie-Emittern (56), die dreidimensionale Energiesignale in das Feld emittieren, sowie eine Anordnung von Energie-Empfängern (76), die die von dem Objekt reflektierten Signale empfangen. Die Signale werden eine vorbestimmte Anzahl von Malen abgetastet. Bei einem Ausführungsbeispiel wird ein Objekt-Detektionssignal erzeugt, wenn das abgetastete Signal mit dem niedrigsten Wert einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel wird das Objekt-Detektionssignal erzeugt, wenn die abgetasteten Signale innerhalb eines vorbestimmten Abweichungsbereichs liegen. Bei noch einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das Objekt-Detektionssignal dann erzeugt, wenn ein vorbestimmter Modulationscode in einem abgetasteten Signal detektiert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Aufzüge im Allgemeinen und im Spezielleren auf elektronische Si­ cherheitsdetektionssysteme für Aufzugtüren.

Bei Aufzug-Installationen sind viele automatische Schie­ betüren mit Sicherheitssystemen ausgestattet, die zum Detektieren eines potentiellen Hindernisses beim Schließvorgang der Türen ausgebildet sind. Derartige Sicherheitssysteme beinhalten typischerweise eine Mehr­ zahl von Signalemitterquellen, die an der einen Tür an­ geordnet sind, sowie eine Mehrzahl von Signalempfänger­ quellen, die an der anderen Tür angeordnet sind. Die Signalemitter emittieren einen Signalvorhang über die Schwelle der Aufzugtür, wobei diese Signale von den Si­ gnalempfängern empfangen werden. Bei einer Unterbrechung des Signalvorhangs kommuniziert das Sicherheitssystem mit einer Türsteuerung, um entweder den Türschließvor­ gang zu stoppen und die Türen zu öffnen oder die Türen in einer geöffneten Position zu halten, wobei dies von der jeweiligen Türposition abhängig ist.

Ein Türöffnungs-Sicherheitssystem ist in dem US-Patent Nr. 4029176 beschrieben; dieses verwendet Schallwellen­ sender und -emfänger zum Detektieren von Objekten oder Personen in einem Bereich in der Nähe der Aufzugtüren. Das System detektiert Objekte, die sich zwischen den Türen und über der Schwelle befinden, und verlängert die Detektionszone in den Zugangsbereich hinein. Die Sender senden ein Signal in einem Winkel in den Eingangsbereich aus. Wenn ein Hindernis in die Detektionszone gelangt, wird das Signal von dem Hindernis reflektiert und von den Empfängern detektiert.

Ein weiteres Türöffnungs-Sicherheitssystem, wie es in dem US-Patent Nr. 5886307 beschrieben ist, offenbart ein dreidimensionales System zum Detektieren von Objekten über der Schwelle und in dem Zugangsbereich. Das System projiziert einen Vorhang aus Lichtstrahlen über die Schwelle und beleuchtet die Region unmittelbar vor dem Zugangsbereich mit dreidimensionalen Detektionsstrahlen. Das System detektiert Hindernisse zwischen den Türen und über der Schwelle, wenn ein Hindernis einen oder mehr Strahlen unterbricht. Wenn Energie von den dreidimensio­ nalen Strahlen von einem Objekt in dem Zugangsbereich zu den dreidimensionalen Empfängern reflektiert wird, wird das Hindernis ebenfalls detektiert.

Das vorstehend beschriebene System für die dreidimensio­ nale Detektion besitzt wesentliche Nachteile. Während Detektionssignale vom Typ eines Signalvorhangs z. B. eine "Unterbrechung" in einem oder mehreren der Vorhang­ strahlen benötigen, um ein Hindernis über einer Schwelle anzuzeigen, erfordert die dreidimensionale Detektion eine "Verbindung" zum Anzeigen eines Hindernisses. Diese umgekehrte Logik für die dreidimensionale Detektion führt zu einer Empfindlichkeit gegenüber externen Ener­ giequellen, die bei Einebenen-Detektionssystemen oder bei Detektionssystemen vom Signalvorhang-Typ nicht pro­ blematisch sind.

Systeme, die Licht als Energiequelle für die dreidimen­ sionale Detektion verwenden, unterliegen Störungen auf­ grund einer Anzahl verschiedener externer Quellen. Zum Beispiel können Lichtquellen außerhalb des Detektions­ systems, die sich in der Nähe der Aufzug-Installation befinden, unbeabsichtigterweise von den Lichtsensoren des Detektionssystems aufgenommen werden. Wenn das Licht von einer externen Quelle in ähnlicher Weise zu dem Licht moduliert wird, das von dem Türsicherheitssystem übertragen wird, kann dieses aufgenommen und als Anzeige für ein Hindernis interpretiert werden. Solche externen Lichtquellen können Leuchtstoffröhren-Beleuchtungssy­ steme, Strobe-Leuchten für Notfälle sowie Notfahrzeug- Leitstrahlsender beinhalten.

Bei externen Quellen vom Impuls-Typ kann elektrisches Rauschen auch zu einer unbeabsichtigten bzw. fehlerhaf­ ten Hindernissignalgabe bei dreidimensionalen Türsicher­ heitssystemen führen. Quellen für diese Art von elektri­ schem Rauschen sind Aufzugsteuerungen vom Relais-Typ sowie elektromechanische Türbetätiger.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung eines verbesserten dreidimensionalen Türsi­ cherheitsdetektionssystems für Schiebetüren.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung be­ steht in der Schaffung eines dreidimensionalen Türsi­ cherheitsdetektionssystems, das bei Vorhandensein von Impuls artigem, elektrischem Rauschen in zuverlässiger Weise arbeitet.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung be­ steht in der Schaffung eines dreidimensionalen Türsi­ cherheitsdetektionssystems, das in der Gegenwart von externen Lichtquellen, einschließlich solcher Quellen, die Lichtenergie mit ähnlichen Eigenschaften wie die von dem Detektionssystem erzeugte Lichtenergie erzeugen, in zuverlässiger Weise arbeiten kann.

Erreicht werden diese Ziele verfahrensmäßig durch die Ansprüche 1 bis 11 und systemmäßig durch die Ansprüche 12 bis 19.

Die vorliegende Erfindung schafft ein dreidimensionales Türsicherheitssystem zum Detektieren von Objekten oder Personen, die sich einer vorbestimmten Sicherheitszone von geöffneten Türen nähern oder sich in dieser befin­ den. Eine Mehzahl von Empfängern oder Detektoren ist an der einen Tür vorgesehen, und eine Mehrzahl von Emittern ist an der gegenüberliegenden Tür vorgesehen. Der Be­ reich unmittelbar vor den sich schließenden Türen wird auf Hindernisse abgetastet. Das Sicherheitssystem detek­ tiert Objekte in dem Zugangsbereich, wobei es eine Un­ terscheidung von externer Energie vornimmt, die nicht von dem Sicherheitssystem erzeugt wird. Im Allgemeinen wird jeder von den Energie-Emittern erzeugte Strahl ab­ getastet. Die Amplitude jedes einzelnen Strahls wird gespeichert. Die Amplituden werden jeweils mit einem vorbestimmten Detektions-Schwellenwertniveau verglichen, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Objek­ ten in dem Detektionsbereich zu bestimmen.

Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung berücksichtigt die vorübergehende Art der Störungsener­ gie, bei der die Störung nur für eine sehr kurze Zeit­ dauer vorhanden ist und dann undetektierbar wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jeder dreidimensionale Strahl mehrere Male pro Türabtast-Frame bzw. -Rahmen abgetastet. Der Wert der erzielten Abtastung mit der kleinsten Amplitude wird mit dem Detektions-Schwellen­ wertniveau verglichen, um das Vorhandensein oder Nicht­ vorhandensein von Objekten in dem dreidimensionalen De­ tektionsbereich zu bestimmen. Dieses Ausführungsbeispiel ignoriert in effektiver Weise die meisten Störungen vom Impuls-Typ wie z. B. elektrische Rauschspitzen sowie von Strobe-Lampen erzeugtes Licht.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung berücksichtigt ebenfalls die vorübergehende Art der Störungsenergie. In diesem Fall bleibt die Störungsener­ gie jedoch über den hohen Amplitudenbereich des Stör­ ungssignals hinaus detektierbar. Bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel wird jeder dreidimensionale Strahl mehrere Male pro Türabtastrahmen abgetastet. Der Wert jeder Ab­ tastung wird für den betreffenden Strahl gespeichert. Die Detektionsenergie, die von einem Objekt in dem drei­ dimensionalen Detektionsbereich reflektiert wird, soll­ te eine im Allgemeinen konstante, d. h. eine innerhalb eines vorbestimmten maximalen Abweichungsbereichs lie­ gende Amplitude von Abtastvorgang zu Abtastvorgang in­ nerhalb eines einzelnen Abtastrahmens für einen belie­ bigen einzelnen Strahl ergeben. Wenn die Abtastungen für einen beliebigen einzelnen Strahl nicht diese konstante Signatur ergeben, wird die Energie für diesen Strahl als Störenergie betrachtet und ignoriert. Dieses Ausfüh­ rungsbeispiel verbessert die Unterscheidungsfähigkeit des ersten Ausführungsbeispiels durch Schaffung der Fä­ higkeit zum Ignorieren von Störenergie, die kontinuier­ lich detektierbar ist, jedoch in der Amplitude inkonsi­ stent ist, wie z. B. das von manchen Röhrenlampen-Be­ leuchtungssystemen erzeugte Licht.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung sieht die Zuordnung einer Identifiziereinrichtung zu der emittierten Energie vor, um eine Möglichkeit zum Ausschalten von Störenergie zu schaffen, die sowohl kon­ tinuierlich detektierbar ist als auch eine konsistente Amplitude aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird jeder dreidimensionale Strahl ein einziges Mal pro Tür- Abtastrahmen abgetastet, während die gesendete Energie mit einer eindeutigen, verifizierbaren Modulation d. h. einem Modulationscode erzeugt wird, der von dem Detek­ tions-Empfänger auf seine Gültigkeit geprüft bzw. veri­ fiziert werden kann. Wenn der Modulationscode in dem abgetasteten Strahl detektiert wird, wird ein Signal erzeugt, das das Vorhandensein eines Objekts anzeigt. Wenn der Modulationscode der für einen bestimmten Strahl empfangenen, detektierten Energie von dem Empfän­ ger nicht verifiziert wird, wird die detektierte Energie unabhängig von ihrer Amplitude für diesen Strahl als Störenergie ignoriert. Dieses Ausführungsbeispiel schafft die Möglichkeit zum Ausschalten von Störenergie, die von dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel nicht ausgeschaltet werden kann, da die Störenergie kon­ tinuierlich detektierbar ist und eine relativ konstante Amplitude aufweist, wie dies z. B. bei von einigen Röh­ renlampen-Beleuchtungssystemen erzeugtem Licht der Fall ist.

Alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung könnten verschiedene Kombinationen der Lösungswege ver­ wenden, die vorstehend in Bezug auf die drei bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind. Durch Kom­ binieren der verschiedenen Lösungen wird die Fähigkeit zur Unterscheidung zwischen Ziel-Detektionsenergie und Störenergie von externen Quellen verbessert.

Aufgrund der Empfindlichkeit gegenüber externen Licht­ quellen und Impulsrauschen wie diese durch die zusätz­ liche Verwendung der dreidimensionalen Detektionsmög­ lichkeit bei Türsicherheitssystemen bedingt ist, verlie­ ren einige Systeme des Standes der Technik unter ver­ schiedenen Bedingungen ihre Funktionsfähigkeit. Derar­ tige Bedingungen beinhalten Aufzuginstallationen, die relaisartige Steuerungen verwenden, Feueralarmsysteme, die Strobe-Lampen verwenden, Installationen in der Nähe von Notfahrzeug-Leitstrahlsendern (d. h. Krankenhäusern) sowie Installationen in der Nähe von Röhrenlampen-Be­ leuchtungssystemen. Die vorliegende Erfindung schafft ein System, das auch in solchen Umgebungen in zuverläs­ siger Weise betreibbar ist und somit im Betrieb sicherer und kostengünstiger ist.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen noch näher beschrieben. In den Zeich­ nungen zeigen

Fig. 1 eine schematische, fragmentarische Frontansicht ei­ nes Systems gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische, fragmentarische Ansicht einer Komponente des Systems gemäß der Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische, fragmentarische Draufsicht auf ein System gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine weitere schematische, fragmentarische Drauf­ sicht auf das System gemäß Fig. 1;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines binären Modula­ tionscodes gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ein System gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Türsicherheitssystems 10 zum Öff­ nen und Schließen einer Türöffnung 12 einer Aufzugkabine 16 angrenzend an ein Stockwerk 14 sowie Wände 18, 20 ist in Fig. 1 dargestellt. Ferner sind ein Satz Stockwerk­ türen 24, 26 sowie ein Satz Aufzugkabinentüren 28, 30 dargestellt. Beide Sätze von Türen 24, 26, 28, 30 glei­ ten über eine Schwelle 34 hinweg in einen geöffneten sowie einen zusammengeschlossenen Zustand, wobei die Stockwerktüren 24, 26 geringfügig vor den Aufzugkabinen­ türen 28, 30 schließen sowie geringfügig nach diesen öffnen. Ein Sicherheitsdetektionssystem 38 ist an den Aufzugkabinen 28, 30 den Stockwerktüren 24, 26 benach­ bart angebracht. Das Sicherheitsdetektionssystem 38 be­ inhaltet einen Sender-Stapel 40 und einen Detektor-Sta­ pel 42, die jeweils an gegenüberliegenden Seiten der Türöffnung 12 angeordnet sowie einander zugewandt sind.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, beinhaltet jeder Sender-Sta­ pel 40 ein Gehäuse 46 sowie eine transparente Abdeckung 48 zum Schützen einer Sender-Schaltungsplatte 50 und einer Sender-Linsenplatte 52. Die Sender-Linsenplatte 52 beinhaltet eine Mehrzahl dreidimensionaler Senderlinsen 56 sowie eine Mehrzahl von nach Art eines Vorhangs ar­ beitenden Linsen 58. Die Sender-Schaltungsplatte 50 weist eine Mehrzahl von Sendern oder Licht emittierenden Dioden (LEDs) 60 auf, die zum Emittieren von Infrarot­ licht jeder Linse 56, 58 benachbart angeordnet sind. Eine Sender-Barriere 64 trägt das Gehäuse 46 und sorgt für eine teilweise Blockierung des Lichts für die drei­ dimensionalen Sender-Linsen 56.

Der Detektor-Stapel 42 ist als Spiegelbild des Sender- Stapels 40 aufgebaut. Der Detektor-Stapel 42 beinhaltet ein Detektor-Stapelgehäuse 66, das eine transparente Detektor-Stapelabdeckung 68 zum Schützen einer Detektor- Schaltungsplatte 70 sowie einer Detektor-Linsenplatte 72 aufweist. Die Detektor-Linsenplatte 72 beinhaltet eine Mehrzahl dreidimensionaler Detektor-Linsen 76 sowie eine Mehrzahl von nach Art eines Vorhangs arbeitenden Detek­ tor-Linsen 78. Die nach Art eines Vorhangs arbeitenden Detektor-Linsen 78 sind direkt gegenüber von den nach Art eines Vorhangs arbeitenden Sender-Linsen 56 angeord­ net. Die Detektor-Schaltungsplatte 76 beinhaltet eine Mehrzahl von Detektoren oder Photodioden 80, die zum Detektieren von reflektiertem Licht jeder Linse 76, 78 benachbart sind. Eine Detektor-Barriere 84 trägt das Detektor-Gehäuse 66 und sorgt für eine teilweise Bloc­ kierung des Lichts für die dreidimensionalen Detektor- Linsen 76.

Das Sicherheitssystem 38 beinhaltet ferner eine Steue­ rung 77, die die Stapel 40, 42 mit Energie versorgt und steuert, die Signale an die Stapel 40, 42 in ihrer Ab­ folge festlegt und steuert sowie mit einer Türsteuerung 79 kommuniziert.

Die Steuerung 77 beinhaltet Datenerfassungs- und Daten­ verarbeitungs-Schaltungseinrichtungen, die eine Strom­ versorgung, einen Analog/Digital-Wandler sowie einen Mi­ croprozessor beinhalten. Der Microprozessor, bei dem es sich z. B. um das Modell 68 HC11 von Motorola oder einen anderen derartigen im Handel erhältlichen Mikroprozessor handelt, beinhaltet ferner einen programmierbaren Spei­ cher zum Definieren eines ausführbaren Programms zum Detektieren einer möglichen Behinderung an den Aufzug­ türen.

Im Betrieb verhindert das Sicherheitssystem 38 ein Schließen der Aufzugkabinentüren 28, 30, wenn ein Objekt oder eine Person entweder über der Schwelle 34 oder in Annäherung an die Türöffnung 12 detektiert wird. Die nach Art eines Vorhangs arbeitenden Sender-Linsen 58 emittieren ein Signal über die Schwelle 34 zu den nach Art eines Vorhangs arbeitenden Detektor-Linsen 78. Wenn das Vorhangsignal unterbrochen wird, während die Türen 28, 30 entweder offen sind oder sich schließen, kommuni­ ziert das Sicherheitssystem 38 mit der Türsteuerung 79, um entweder die Türen 28, 30 offen zu halten oder den Schließvorgang umzukehren.

Die dreidimensionalen Sender-Linsen 56 emittieren ein dreidimensionales Signal in einem vorbestimmten Winkel nach außen in das Stockwerk 14, wie dies in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Die Detektoren 80 und die dreidi­ mensionalen Detektor-Linsen 76 empfangen ein Signal, das von den dreidimensionalen Sender-Linsen 56 emittiert und von einem Objekt in einem vorbestimmten Winkel reflek­ tiert worden ist. Der Überschneidungsbereich zwischen dem Gesichtsfeld 86 der dreidimensionalen Sender-Linsen 56 und dem Gesichtsfeld 96 der dreidimensionalen Detek­ tor-Linsen 76 bildet eine Detektionszone 94. Wenn ein Objekt oder eine Person in die Detektionszone 94 ein­ tritt, trifft ein Signal von den dreidimensionalen Sen­ der-Linsen 56 auf das Hindernis auf und wird zu den dreidimensionalen Detektor-Linsen 76 reflektiert. Wenn die dreidimensionalen Detektor-Linsen 76 ein Signal emp­ fangen, verarbeitet das Sicherheitssystem 38 das empfan­ gene Signal, um festzustellen, ob das Signal die Detek­ tion eines Hindernisses darstellt. Wenn dem so ist, kom­ muniziert das Sicherheitssystem 38 mit der Türsteuerung 79, um entweder den Schließvorgang umzukehren, oder die Türen 28, 30 offen zu halten.

Während des Betriebs tastet das Sicherheitssystem 38 die Türöffnung kontinuierlich ab und spricht auf jegliche detektierte Hindernisse Frame für Frame bzw. Rahmen für Rahmen an. Jeder Abstastrahmen besteht aus zwei Phasen, nämlich einer Datenerfassungsphase und einer Datenver­ arbeitungsphase.

Zum Zweck der nachfolgenden Erläuterung bezieht sich der Begriff "Strahl" auf das von einer nach Art eines Vor­ hangs arbeitenden Sender-Linse 58 oder das von einer dreidimensionalen Sender-Linse 56 emittierte Signal.

In der Datenerfassungsphase wird jeder Signalvorhang- Strahl und jeder dreidimensionale Strahl abgetastet, und die resultierenden Strahldaten werden gespeichert. Si­ gnalvorhang-Strahlen werden nur einmal pro Abtastrahmen abgetastet, während dreidimensionale Stahlen mehr als einmal pro Rahmen abgetastet werden können, je nachdem, wie dies durch das spezielle Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erforderlich ist. Ein einzelner Abtastvorgang eines einzelnen Strahls, ob es sich hier­ bei nun um einen Signalvorhang-Strahl oder um einen dreidimensionalen Strahl handelt, wird in einer maxima­ len Zeitdauer von 750 µs abgeschlossen.

In der Datenverarbeitungsphase werden die während der Datenerfassungsphase gesammelten Strahldaten verarbei­ tet, um festzustellen, ob ein Hindernis detektiert wor­ den ist. Signale, die das Vorhandensein oder Nichtvor­ handensein von Türhindernissen anzeigen, werden zu der Türsteuerung 79 geschickt.

Ein einzelner Strahl wird folgendermaßen abgetastet. Als erstes wird der Sender für den Strahl aktiviert. Das emittierte Energiesignal wird moduliert, um die Erfas­ sungs-Schaltungseinrichtungen in die Lage zu versetzen, Licht von externen Quellen (wie z. B. Sonnenlicht oder Licht aus Glühbirnen) zu unterdrücken bzw. auszuschal­ ten. Die verwendete Modulationsart wird durch die spe­ zielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bestimmt. Nachdem der Sender für den Strahl aktiviert wor­ den ist, ist der Empfänger für den Strahl in der Lage, das gesendete Signal zu empfangen. Jegliches detektierte Signal wird durch verschiedene Schaltungen verarbeitet (Verstärkungsauswahl, Filterung und Gleichrichtung). Das resultierende Signal wird zu einer Integratorstufe ge­ schickt. Der Integratorausgang beginnt bei einer Bezugs­ spannung und verläuft rampenförmig in Negativrichtung. Das Integrator-Ausgangssignal wird dann zu einer Span­ nungskomparatorstufe geschickt, wo es mit einer fest vorgegebenen Hardware-Schwellenspannung verglichen wird. Wenn das rampenförmige Integrator-Ausgangssignal unter der Hardware-Schwellenspannung liegt, erzeugt der Kom­ parator ein "Ende-der-Integration"-Signal. Die Zeit ab dem Beginn der Integration bis zu dem "Ende-der-Integra­ tion"-Signal ist eine direkte Darstellung der Stärke des empfangenen Strahlsignals. Kürzere Integrationszeiten zeigen stärkere detektierte Strahlsignale an. Dieser Zeitwert (oder Wert der Stärke) wird dann für den abge­ tasteten Strahl gespeichert. Wenn ein Ende-der-Integra­ tion-Signal nicht innerhalb der maximalen Abtastzeit von 750 µs erzeugt wird, wird für den abgetasteten Strahl ein Zustand "keine Detektion" bestimmt.

Die Datenverarbeitungsphase besteht im Wesentlichen aus einem Vergleichen der Strahl-Stärkewerte, die während der Datenerfassungsphase gesammelt worden sind, mit ei­ nem vorbestimmten Detektions-Schwellenwert. Wenn das detektierte Signal für einen beliebigen dreidimensiona­ len Strahl den Schwellenwert übersteigt, wird ein die Detektion eines Hindernisses anzeigendes Signal zu der Türsteuerung 79 geschickt.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung werden die gesendeten Strahlsignale mit einem kontinuierlichen Strom von Rechteckwellen mit einer festen Frequenz moduliert, und jeder dreidimensionale Strahl wird in jedem Abtastrahmen mehrmals abgetastet. Für einen beliebigen jeweiligen Strahl wird dann nur der Wert von derjenigen Abtastung gespeichert, die den ge­ ringsten Wert der Strahlstärke enthält. Es findet dann eine normale Datenverarbeitung statt, wie sie vorstehend beschrieben wurde. Die durch dieses Ausführungsbeispiel geschaffene Störausschaltung wird im Wesentlichen vollständig während der Datenerfassungsphase eines Ab­ tastrahmens geschaffen, wodurch dieses Ausführungsbei­ piel zu dem einfachsten und raschesten der drei in der vorliegenden Anmeldung erläuterten Ausführungsbeispiele wird.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden, wie auch bei dem ersten Ausführungs­ beispiel, die gesendeten Strahlsignale mit einem konti­ nuierlichen Strom von Rechteckwellen mit einer festste­ henden Frequenz moduliert, und jeder dreidimensionale Strahl wird in jedem Abtastrahmen mehrmals abgetastet. Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Strahl-Stärkewert für jede Abtastung für jeden einzelnen Strahl gespeichert. Während der Datenverarbeitungsphase erfolgt eine Verifizierung der Strahlstärke für jeden einzelnen Strahl durch Vergleichen der Stärkewerte aus jeder Abtastung für diesen Strahl. Im Allgemeinen kon­ stante Strahlstärkewerte, d. h. Werte innerhalb eines vorbestimmten maximalen Abweichungsbereichs, zeigen ei­ nen gültigen Strahlsignalempfang an, während eine be­ trächtliche Schwankung zwischen den Abtastungen das Vor­ handensein von Störenergie anzeigt. Wenn die für einen bestimmten Strahl durchgeführten Abtastvorgänge das Vor­ handensein von Störenergie anzeigen, wird das für diesen speziellen Strahl empfangene Signal ignoriert. Wenn je­ doch die für diesen Strahl durchgeführten Abtastvorgänge einen gültigen Strahlsignalempfang anzeigen und wenn der niedrigste Strahl-Stärkewert höher ist als der Detek­ tions-Schwellenwert, wird eine Hindernis-Detektion ange­ zeigt. Die Daten für jeden dreidimensionalen Strahl wer­ den in gleicher Weise verarbeitet.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die gesendeten Strahlsignale anstatt mit einer einfachen Rechteckwellen-Modulation mit einem bestimmten, sich wiederholenden Binärcode mit einer feststehenden Bit-Rate moduliert. In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Binär-Modulationscodes im Ver­ gleich zu einer kontinuierlichen Rechteckwellen-Modula­ tion dargestellt. Jeder dreidimensionale Strahl wird nur einmal pro Abstastrahmen abgetastet. Im Verlauf der Da­ tenerfassungsphase wird während der Abtastung der Stärke eines beliebigen einzelnen Strahls der Binärmodulations- Code des empfangenen Signals verifiziert, indem die Po­ larität des empfangnenen Signals mit einem Anschlußpin der zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) überwacht wird. Wenn der binäre Modulationscode nicht verifiziert wird, wird für das detektierte Signal die Feststellung getrof­ fen, dass es von einer außerhalb des Systems befindli­ chen Quelle stammt, und es wird eine Ebene bzw. ein Wert "keine Detektion" für diesen Strahl gespeichert. Wenn das Strahlsignal den korrekten Modulationscode enthält, wird ein dessen Strahlstärke darstellender Wert für die­ sen Strahl gespeichert, wie dies vorstehend beschrieben wird. Die Datenverarbeitungsphase findet in normaler Weise statt, wie dies ebenfalls vorstehend beschrieben wurde. Obwohl in der vorstehenden Beschreibung ein binä­ rer Modulationscode beschrieben wird, versteht es sich, dass auch andere Modulationscodes verwendet werden kön­ nen, wie z. B. ein frequenzmodulierter Code.

Aufgrund der Empfindlichkeit gegenüber externen Licht­ quellen und Impulsrauschen, wie diese durch die zusätzliche Verwendung der dreidimensionalen Detektionsmög­ lichkeit bei Türsicherheitssystemen hervorgerufen wird, werden manche Systeme unter bestimmten Bedingungen funk­ tionsunfähig gemacht. Solche Bedingungen beinhalten Auf­ zug-Installationen, die relaisartige Steuerungen verwen­ den, Feueralarm-Systeme, die Strobe-Leuchten verwenden, Installationen in der Nähe von Notfallfahrzeug-Leit­ strahlcentern (wie z. B. Krankenhäusern) sowie Installa­ tionen in der Nähe von Leuchtstoffröhren-Beleuchtungs­ systemen. Die vorliegende Erfindung schafft ein System, das sich in derartigen Umgebungen in zuverlässiger Weise betreiben lässt und somit in sicherer und kostengünsti­ gerer Weise betreibbar ist.

Claims (19)

1. Verfahren zum Detektieren eines Objekts in einer Detektionszone unter Verwendung einer Mehrzahl von Paaren von dreidimensionalen Energie-Emittern und -Empfängern, wobei die Emitter Energiestrahlen in einem vorbestimmten Winkel auf das Objekt emittieren und die Empfänger die von dem Objekt reflektierten Energiestrahlen erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Abtasten eines reflektierten Energiestrahles eines Emitter/Empfänger-Paares in einer vorbestimmten An­ zahl von Malen zur Schaffung eines Satzes von Stär­ kesignalen, die die Stärke der reflektierten Energie anzeigen;
Vergleichen des Stärkesignals mit dem niedrigsten Wert des Satzes von Stärkesignalen mit einem vorbe­ stimmten Schwellenwert; und
Erzeugen eines Objekt-Detektionssignals, wenn das Stärkesignal mit dem niedrigsten Wert den vorbe­ stimmten Stellenwert erreicht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
Bestimmen eines Abweichungsbereichs für den Satz von Stärkesignalen;
Vergleichen des Abweichungsbereichs für den Satz mit einem vorbestimmten maximalen Abweichungsbereich; und
Erzeugen des Objekt-Detektionssignals, wenn der Ab­ weichungsbereich innerhalb des vorbestimmten maxi­ malen Abweichungsbereichs liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
Modulieren eines emittierten Energiestrahls des Emitter-Empfänger-Paares mit einem vorbestimmten Modulationscode;
Detektieren des Vorhandenseins des Modulationscodes in dem abgetasteten Energiestrahl; und
Erzeugen des Objekt-Detektionssignals, wenn der Mo­ dulationscode detektiert wird.

4. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstastvorgang fer­ ner folgende Schritte aufweist:
Abtasten des reflektierten Energiestrahls zur Schaf­ fung eines resultierenden Signals;
Integrieren des resultierenden Signals für eine vor­ bestimmte Zeitdauer zur Schaffung eines Integrator- Ausgangssignals;
Vergleichen des Integrator-Ausgangssignals mit einem vorbestimmten minimal detektierbaren Schwellenwert; und
Erzeugen eines Ende-der-Integration-Signals, wenn der minimal detektierbare Schwellenwert erreicht wird.

5. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
Vorsehen einer Mehrzahl von Paaren von nach Art ei­ nes Signalvorhangs arbeitenden Energie-Emittern (58) und -Empfängern (78), wobei die Emitter (58) einen Signalvorhang von Energiestrahlen direkt auf jeden entsprechenden Empfänger (78) zu emittieren;
Abtasten eines direkt emittierten Energiestrahls eines nach Art eines Signalvorhangs arbeitenden Emitter-/Empfänger-Paares zur Schaffung eines Vorhangsignals, das das Nichtvorhandensein eines Ob­ jekts innerhalb des Signalvorhangs anzeigt; und
Erzeugen eines zweiten Objekt-Detektionssignals, wenn das Vorhangsignal unterbrochen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Emitter-/Empfänger- Paar ferner jedes Emitter-/Empfänger-Paar der mehre­ ren Paare von Energie-Emittern und Energie-Empfän­ gern umfasst.

7. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Paare von dreidimensionalen Energie-Emittern (56) und Energie- Empfängern (76) an einander gegenüberliegenden Türen (28, 30) einer Aufzugkabine (16) angebracht werden.

8. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Modulationscode einen Binärcode beinhaltet.

9. Verfahren zum Detektieren eines Objekts in einer Detektionszone unter Verwendung einer Mehrzahl von Paaren von dreidimensionalen Energie-Emittern und -Empfängern, wobei die Emitter Energiestrahlen in einem vorbestimmten Winkel auf das Objekt emittieren und die Empfänger die von dem Objekt reflektierten Energiestrahlen erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Abtasten eines reflektierten Energiestrahls eines Emitter-/Empfänger-Paares in einer vorbestimmten Anzahl von Malen zur Schaffung eines Satzes von Stärkesignalen, die die Stärke der reflektierten Energie anzeigen;
Bestimmen eines Abweichungsbereichs für den Satz von Stärkesignalen;
Vergleichen des Abweichungsbereichs für den Satz mit einem vorbestimmten maximalen Abweichungsbereich; und
Erzeugen eines Objekt-Detektionsignals, wenn der Abweichungsbereich innerhalb des vorbestimmten maxi­ malen Abweichungsbereichs liegt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch folgende weitere Schritte:
Modulieren eines emittierten Energiestrahls des Emitter-/Empfänger-Paares mit einem vorbestimmten Modulationscode;
Detektieren des Vorhandenseins des Modulationscodes in dem abgetasteten Energiestrahl;
Erzeugen des Objekt-Detektionssignals, wenn der Mo­ dulationscode detektiert wird.

11. Verfahren zum Detektieren eines Objekts in einer Detektionszone unter Verwendung einer Mehrzahl von Paaren von dreidimensionalen Energie-Emittern und - Empfängern, wobei die Emitter Energiestrahlen in einem vorbestimmten Winkel auf das Objekt emittieren und die Empfänger, die von dem Objekt reflektierten Energiestrahlen erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Modulieren eines emittierten Energiestrahls eines Emitter-/Empfänger-Paares mit einem vorbestimmten Modulationscode;
Detektieren des Vorhandenseins des Modulationscodes in einem abgetasteten Energiestrahl des Emitter- /Empfänger-Paares;
Erzeugen eines Objekt-Detektionssignals, wenn der Modulationscode detektiert wird.

12. System zum Detektieren eines Objekts in einer Detek­ tionszone, mit einer Mehrzahl von Paaren von dreidi­ mensionalen Energie-Emittern und -Empfängern, wobei die Emitter Energiestrahlen in einem vorbestimmten Winkel auf das Objekt abstrahlen und die Empfänger die von dem Objekt reflektierten Energiestrahlen erfassen, gekennzeichnet durch eine Steuerung (79), die auf Signale von den Empfängern (56) anspricht, wobei die Steuerung (79) Datenerfassungs- und Datenverarbei­ tungs-Schaltungseinrichtungen aufweist

• - zum Abtasten eines reflektierten Energiestrahls eines Emitter-/Empfänger-Paares in einer vorbestimm­ ten Anzahl von Malen zur Schaffung eines Satzes von Stärkesignalen, die die Stärke der reflektierten Energie anzeigen;
• - Vergleichen des Stärkesignals mit dem niedrig­ sten Wert des Satzes von Stärkesignalen mit einem vorbestimmten Schwellenwert; und zum
• - Erzeugen eines Objekt-Detektionssignals, wenn das Stärkesignal mit dem niedrigsten Wert den vorbe­ stimmten Schwellenwert erreicht.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenerfassungs- und Datenverarbeitungs-Schaltungseinrichtungen fer­ ner Schaltungseinrichtungen aufweist zum:

• - Bestimmen eines Abweichungsbereichs für den Satz von Stärkesignalen;
• - Vergleichen des Abweichungsbereichs für den Satz mit einem vorbestimmten maximalen Abweichungs­ bereich; und zum
• - Erzeugen des Objekt-Detektionssignals, wenn der Abweichungsbereich innerhalb des vorbestimmten maxi­ malen Abweichungsbereichs liegt.

14. System nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenerfassungs- und Datenverarbeitungs-Schaltungseinrichtungen fer­ ner Schaltungseinrichtungen aufweisen zum:

• - Modulieren eines emittierten Energiestrahls des Emitter-/Empfänger-Paares mit einem vorbestimmten Modulationscode;
• - Detektieren des Vorhandenseins des Modulations­ codes in dem abgetasteten Energiestrahl; und zum
• - Erzeugen des Objekt-Detektionssignals, wenn der Modulationscode detektiert wird.

15. System nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von Paa­ ren von dreidimensionalen Energie-Emittern (56) und -Empfängern (76) an einander gegenüberliegenden (28, 30) Türen einer Aufzugkabine (16) angebracht sind.

16. System nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenerfassungs- und Datenverarbeitungs-Schaltungseinrichtungen fer­ ner einen Microprozessor aufweisen, der auf die Si­ gnale von dem Empfänger (76) anspricht und einen Speicher zum Speichern von Signalen aufweist, die Signale zum Definieren eines ausführbaren Programms zum Erzeugen eines Objekt-Detektionssignals beinhal­ ten.

17. System zum Erfassen eines Objekts in einer Detek­ tionszone, mit einer Mehrzahl von Paaren von drei­ dimensionalen Energie-Emittern und -Empfängern, wo­ bei die Emitter Energiestrahlen in einem vorbestimm­ ten Winkel auf das Objekt emittieren und die Empfän­ ger die von dem Objekt reflektierten Energiestrahlen erfassen, gekennzeichnet durch:
eine Steuerung (79), die auf Signale von den Empfän­ gern (56) anspricht, wobei die Steuerung (79) Daten­ erfassungs und Datenverarbeitungs-Schaltungseinrich­ tungen aufweist

• - zum Abtasten eines reflektierten Energiestrahls eines Emitter-/Empfänger-Paares in einer vorbestimm­ ten Anzahl von Malen zur Schaffung eines Satzes von Stärkesignalen, die die Stärke der reflektierten Energie anzeigen;
• - Bestimmen eines Abweichungsbereichs für den Satz von Stärkesignalen;
• - Vergleichen des Abweichungsbereichs für den Satz mit einem vorbestimmten maximalen Abweichungs­ bereich; und zum
• - Erzeugen eines Objekt-Detektionssignals, wenn der Abweichungsbereich innerhalb des vorbestimmten maximalen Abweichungsbereichs liegt.

18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenerfassungs- und Datenverarbeitungs-Schaltungseinrichtungen fer­ ner Schaltungseinrichtungen aufweisen zum:

• - Modulieren eines emittierten Energiestrahls ei­ nes Emitter-/Empfänger-Paares mit einem vorbestimm­ ten Modulationscode;
• - Detektieren des Vorhandenseins des Modulations­ codes in dem abgetasteten Energiestrahl; und zum
• - Erzeugen des Objekt-Detektionssignals, wenn der Modulationscode detektiert wird.

19. System zum Detektieren eines Objekts in einer Detek­ tionszone, mit einer Mehrzahl von Paaren von drei­ dimensionalen Energie-Emittern und -Empfängern, wo­ bei die Emitter Energiestrahlen in einem vorbestimm­ ten Winkel auf das Objekt emittieren und die Empfänger die von dem Objekt emittierten Energiestrahlen erfassen, gekennzeichnet durch:
eine Steuerung (79), die auf Signale von den Empfän­ gern (56) anspricht, wobei die Steuerung (79) Daten­ erfassungs und Datenverarbeitungs-Schaltungseinrich­ tungen aufweist zum

• - Modulieren eines emittierten Energiestrahls ei­ nes Emitter-/Empfänger-Paares mit einem vorbestimm­ ten Modulationscode;
• - Detektieren des Vorhandenseins des Modulations­ codes in einem abgetasteten Energiestrahl des Emit­ ter-/ Empfänger-Paares; und zum
• - Erzeugen eines Objekt-Detektionssignals, wenn der Modulationscode detektiert wird.