DE3644293C2

DE3644293C2 -

Info

Publication number: DE3644293C2
Application number: DE19863644293
Authority: DE
Inventors: Tamotsu Kurobe Toyama Jp Tanaka
Original assignee: Yoshida Kogyo KK
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 1985-12-26
Filing date: 1986-12-23
Publication date: 1990-12-20
Also published as: MY100299A; GB2186361A; GB8630539D0; US4734574A; GB2186361B; FR2597216A1; FR2597216B1; SG26692G; KR900003379Y1; JPH0452698Y2; KR870010821U; JPS62108886U; HK29292A; DE3644293A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachweis eines Körpers in einem Überwachungsbereich, umfassend eine Lichttast einheit für am Körper reflektiertes Licht mit mehreren Sende- und mehreren Empfangselementen zur Erzeugung mehrerer diesen Überwachungsbereich abtastender Lichtbündel, die auf einer den Überwachungsbereich begrenzenden Fläche mehrere Lichtflecke definieren, sowie mit einer den Empfangselementen zugeordneten Einrichtung, die ein charakteristisches Signal erzeugt, wenn ein abtastendes Lichtbündel im Überwachungsbereich vom Körper reflektiert wird.

Bei einer in der DE 33 44 576 C1 beschriebenen Vorrichtung dieser Gattung umfaßt die Lichttasteinheit zwei Sendeelemente und zwei Empfangselemente, wobei zwei Lichtbündel erzeugt werden. Da der Größe des Überwachungsbereichs durch die Anzahl der diesen abtastenden Lichtbündel natürliche Grenzen gesetzt sind, sind bei dieser bekannten Vorrichtung zwei getrennte Lichttasteinheiten vorgesehen, die insgesamt vier Lichtbündel erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß bei kleinen Abmessungen und geringen Herstellungskosten eine große Anzahl von Lichtbündeln erzeugt werden kann.

Erfindungsgemäße wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Sendeelemente in einer Sendeeinheit und die Empfangselemente in einer Empfangseinheit vereinigt sind, daß die Sendeeinheit und die Empfangseinheit jeweils mindestens eine Gruppe von unter teilten, konkaven Spiegeln umfassen, und daß alle Sendeelemente mit allen konkaven Spiegeln der der Sendeeinheit zugeordneten Gruppe und alle Empfangselemente mit allen konkaven Spiegeln der der Empfangseinheit zugeordneten Gruppe derart zusammenwirken, daß die Anzahl der abtastenden Lichtbündel bzw. die Anzahl der zugeordneten Lichtflecke dem Produkt aus der Anzahl der Sendeelemente und der Anzahl der konkaven Spiegel der zugehörigen Gruppe der Sendeeinheit entspricht.

Durch diese konstruktiven Maßnahmen wird bei kleinen Abmessungen der Vorrichtung die Erzeugung einer großen Anzahl von Lichtbündeln und damit ein großer Überwachungsbereich ermöglicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Körpermelde vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer Sende- und Empfangseinheit für Lichtstrahlen zur Verwendung in der Körpermeldevorrichtung,

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Sende- und Empfangseinheit nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Längsschnitt nach der Linie V-V in Fig. 3,

Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 3, und

Fig. 7 eine Aufsicht auf den mit der Körpermeldevorrichtung erzielten Bereich zum Erfassen eines menschlichen Körpers.

Wie dies aus der schematischen Darstellung nach Fig. 1 hervorgeht, besteht die Körpermeldevorrichtung aus einer Lichttasteinheit bzw. aus einer Sende- und Empfangseinheit A für Lichtstrahlen, die einen Lichtstrah lensenderabschnitt 1 und einen Lichtstrahlenempfangsabschnitt 2 umfaßt. Die Anordnung ist derart, daß Lichtstrahlenbündel 3₁, 3₂, 3₃, 3₄, 3₅, 3₆ und 4₁, 4₂, 4₃, 4₄ von dem Lichtstrahlensen derabschnitt 1 ausgesendet werden, und die von einem menschli chen Körper reflektierten Lichtstrahlenbündel werden von dem Lichtstrahlenempfangsabschnitt 2 empfangen, um dadurch die An wesenheit des menschlichen Körpers zu ermitteln.

Die Körpermeldevorrichtung ist so ausgebildet, daß sie an der Eingangs- und Ausgangstür eines Gebäudes usw. und insbeson dere über der Vorder- und Rückseite einer Schiebetür angebracht werden kann. In Fig. 1 ist jedoch eine Meldevorrichtung gezeigt, die entweder an einer Eingangs- oder einer Ausgangstür ange bracht werden kann.

Wie dies bereits erwähnt wurde, kann mit der gezeigten Kör permeldevorrichtung eine große Anzahl von abtastenden Lichtstrahlenbündeln erzeugt werden, und der Ausstrahlungsbereich der Lichtstrahlen bündel geht in alle Richtungen, d.h. nach vorne und nach hinten, nach links und nach rechts von der Vorrichtung, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Die Sende- und Empfangseinheit A für Lichtstrahlen zur Ver wendung in der Körpermeldevorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig. 2 bis 6 erläutert.

Wie dies in der schematischen perspektivischen Darstellung nach Fig. 2 gezeigt ist, hat die Sende- und Empfangseinheit A einen im allgemeinen rechteckigen Einheitskörper C und zwei Seitenwände C₁ und C₂, die an den beiden Längsenden des Einheits körpers C mit diesem einstückig ausgebildet sind und die parallel zueinander von dem Einheitskörper C vertikal nach oben ragen. (In Fig. 2 ist die Seitenwand C₁ nicht gezeigt). Mit dem Einheits körper C ist in seiner Längsmitte eine Trennwand C₃ einstückig ausgebildet, die zu den Seitenwänden C₁ und C₂ parallel ist und diesen gegenüberliegt und die von dem Einheitskörper C vertikal nach oben ragt. Ein Lichtstrahlensenderabschnitt 1 ist zwischen der Trennwand C ₃ und der Seitenwand C₁ angeordnet, und ein Licht strahlenempfangsabschnitt 2 ist zwischen der Trennwand C₃ und der Seitenwand C₂ angeordnet. Im Bereich der Längsmittellinie des Ein heitskörpers C ist eine Lichtabschirmplatte 7 vertikal angeordnet, die rechtwinklig zu den Seitenwänden C₁ und C₂ und zu der Trenn wand C₃ einstückig in den Einheitskörper C eingesteckt ist. Die Lichtabschirmplatte 7 unterteilt den Lichtstrahlensenderabschnitt 1 in erste und zweite Lichtstrahlensenderabschnitte, und sie un terteilt den Lichtstrahlenempfängerabschnitt 2 in erste und zwei te Lichtstrahlenempfängerabschnitte.

Der erste Lichtstrahlensenderabschnitt des Lichtstrahlen senderabschnittes 1 wird von einer dreiteiligen konkaven Spie gelgruppe gebildet, die aus einem ersten konkaven Spiegel 5₁, einem zweiten konkaven Spiegel 5₂ und einem dritten konkaven Spiegel 5₃ besteht, die in Längsrichtung des Einheitskörpers C nebeneinander angeordnet sind, so daß sie einen gemeinsamen Brenn punkt 5′ haben. Der zweite Lichtstrahlensenderabschnitt ist aus einer zweiteiligen konkaven Spiegelgruppe gebildet, die aus einem vierten konkaven Spiegel 6₁ und einem fünften konkaven Spiegel 6₂ besteht, die in Längsrichtung des Einheitskörpers C so angeordnet sind, daß sie einen gemeinsamen Brennpunkt 6′ haben.

Der zweite konkave Spiegel 5₂ der dreiteiligen konkaven Spiegelgruppe des ersten Lichtstrahlensenderabschnittes ist von dem Einheitskörper C stärker seitwärts und auswärts geneigt als die auf beiden Seiten desselben ausgebildeten konkaven Spiegel 5₁ und 5₃.

Der Lichtstrahlenempfangsabschnitt 2 ist ähnlich ausgebil det. Genauer gesagt der erste Lichtstrahlenempfangsabschnitt wird von einer dreiteiligen konkaven Spiegelgruppe gebildet, die aus einem sechsten konkaven Spiegel 11₁, einem siebten kon kaven Spiegel 11₂ und einem achten konkaven Spiegel 11₃ besteht, die in Längsrichtung des Einheitskörpers C nebeneinander angeord net sind, so daß sie einen gemeinsamen Brennpunkt 11′ haben. Der zweite Lichtstrahlenempfangsabschnitt wird von einer zweiteiligen konkaven Spiegelgruppe gebildet, die aus einem neunten konkaven Spiegel 12₁ und einem zehnten konkaven Spiegel 12₂ besteht, die in Längsrichtung des Einheitskörpers C nebeneinander angeordnet sind, so daß sie einen gemeinsamen Brennpunkt 12′ haben.

Der siebte konkave Spiegel 11₂ der dreiteiligen konkaven Spiegelgruppe des ersten Lichtstrahlenempfangsabschnittes ist so ausgebildet, daß er von dem Einheitskörper C stärker zur Sei te und nach außen geneigt ist als die auf seinen beiden Seiten angeordneten konkaven Spiegel 11₁ und 11₃.

An der Lichtabschirmplatte 7 ist auf der Seite des Lichtstrah lensenderabschnittes 1 ein Lichtsenderelemente-Halter 8 angebracht, an dem erste und zweite Lichtsenderelemente 9₁, 9₂ in der Nähe des Brennpunktes 5′ der dreiteiligen konkaven Spiegelbaugruppe und dritte und vierte Lichtsenderelemente 10₁, 10₂ in der Nähe des Brennpunktes 6′ der zweiteiligen konkaven Spiegelbaugruppe ange ordnet sind. In ähnlicher Weise ist an der Lichtabschirmplatte 7 auf der Seite des Lichtstrahlenempfangsabschnittes 2 ein Licht empfangselemente-Halter 14 angebracht, an dem erste und zweite Lichtempfangselemente 15₁, 15₂ in der Nähe des Brennpunktes 11′ der dreiteiligen konkaven Spiegelbaugruppe und dritte und vierte Lichtempfangselemente 16₁, 16₂ in der Nähe des Brennpunktes 12′ der zweiteiligen konkaven Spiegelgruppe angeordnet sind.

Jeder konkave Spiegel sollte vorzugsweise eine parabolische Fläche haben, und er wird gebildet durch eine spanabhebende Um formung eines Aluminiummaterials in den Einheitskörper C, das sodann einer Spiegeloberflächen-Endbearbeitung unterworfen wird, oder es wird eine Aluminiumfolie auf die Oberfläche eines auf Acrylharz gegossenen Einheitskörper C aufgedampft.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der Sende- und Empfangs einheit für Lichtstrahlen näher erläutert.

Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, werden die von dem ersten und zweiten Lichtsenderelement 9₁, 9₂ ausgesendeten Lichtstrah lenbündel von dem ersten, zweiten und dritten konkaven Spiegel 5₁, 5₂ und 5₃ der unterteilten konkaven Spiegelgruppe des ersten Lichtstrahlensenderabschnittes gebündelt und sodann reflektiert, um Punktlichtreihen bzw. Lichtflecke 3₁ bis 3₆ zu bilden, wogegen die von dem drit ten und vierten Lichtsenderelement 10₁ und 10₂ ausgesendeten Licht strahlenbündel durch den vierten und fünften konkaven Spiegel 6₁ und 6₂ der unterteilten konkaven Spiegelgruppe des zweiten Licht strahlensenderabschnittes gebündelt und sodann reflektiert werden, um Punktlichtreihen bzw. Lichtflecke 4₁ bis 4₄ zu bilden. Von den Lichtflecken 3₁ bis 3₆ liegen die von dem zweiten konkaven Spiegel 5₂ erzeugten Lichtflecke 3₃ und 3₄ näher an der Tür D als die anderen Lichtflecke 3₁, 3₂, 3₅ und 3₆, wie dies aus Fig. 6 ersicht lich ist, weil der zweiten konkave Spiegel 5₂ vom Körper C stär ker zur Seite und nach außen geneigt ist als die anderen konkaven Spiegel 5₁ und 5₃.

Wenn die von dem Lichtstrahlensenderabschnitt 1 ausgesen deten Lichtstrahlenbündel auf den sich der Tür D nähernden mensch lichen Körper auftreffen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, dann können die von dem den Lichtstrahlenbündel 3₁ bis 3₆ ausgesetzten menschlichen Körper reflektierten Lichtstrahlenbündel über die konkaven Spiegel 11₁ und 11₂ der unterteilten konkaven Spiegel gruppe des ersten Lichtempfangsabschnitts auf das erste und zweite Lichtempfangselement 15₁ und 15₂ auftreffen, wogegen die von dem den Lichtstrahlenbündeln 4₁ bis 4₄ ausgesetzten menschlichen Kör per reflektierten Lichtstrahlenbündel über die konkaven Spiegel 12₁ und 12₂ der unterteilten konkaven Spiegelgruppe des zweiten Lichtstrahlenempfangsabschnitts auf das dritte und vierte Licht empfangselement 16₁ und 16₂ auftreffen können.

Wenn die entsprechenden Lichtemfpangselemente 15₁, 15₂ und 16₁ und 16₂ die von dem menschlichen Körper reflektierten Licht strahlenbündel erfassen, dann wird eine (nicht gezeigte) Tür steuerung betätigt, um die Tür D zu öffnen.

Wie dies aus der vorgehenden Beschreibung hervorgeht, können mit der Sende- und Empfangseinheit Lichtstrahlenbündel erzeugt werden, deren Zahl dem Produkt aus der Zahl der konkaven Spiegel mit der Zahl der im Lichtstrahlensenderabschnitt 1 angeordneten Lichtsenderelemente entspricht, und demzufolge können sehr viele Lichtstrahlenbündel durch die Kombination einer kleinen Anzahl von Lichtsenderelementen mit einer raumsparenden Gruppe von un terteilten konkaven Spiegeln erzeugt werden. Die von dem sich der Tür nähernden menschlichen Körper reflektierten Lichtstrah lenbündel können in ähnlicher Weise empfangen werden mittels einer Kombination aus einer kleinen Anzahl von Lichtempfangsele menten mit einer kompakten Baugruppe geteilter, konkaver Spiegel. Durch die Verwendung dieser raumsparenden Sende- und Empfangsein heit für Lichtstrahlen kann daher ein großer Erfassungsbereich B zum Ermitteln eines menschlichen Körpers erhalten werden, und die Herstellungskosten dieser Einheit können beträchtlich ver ringert werden.

Wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, können mit der Sende- und Empfangseinheit Lichtstrahlenbündel ausgesendet werden, die von der Tür D einen unterschiedlichen Abstand haben. Wenn das erste und zweite Lichtsenderelement 9₁ und 9₂ und das dritte und vierte Lichtsenderelement 10₁ und 10₂ mittels (nicht gezeigter) Schal ter unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet werden können, dann kann wahlweise der große Meßbereich B oder der kleine Meßbe reich B′ zum Ermitteln eines menschlichen Körpers ausgewählt wer den.

Wenn die Anordnung der ersten und zweiten Lichtstrahlensen derabschnitte vertauscht wird, dann wird auch die Anordnung der Lichtflecke 3₁ bis 3₆ und der Lichtflecke 4₁ bis 4₄ vertauscht. In diesem Fall müssen auch der erste und der zweite Lichtstrahlenempfangsabschnitt 2 miteinander vertauscht werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Nachweis eines Körpers in einem Über wachungsbereich, umfassend eine Lichttasteinheit für am Körper reflektiertes Licht mit mehreren Sende- und mehreren Empfangs elementen zur Erzeugung mehrerer diesen Überwachungsbereich abtastender Lichtbündel, die auf einer den Überwachungsbereich begrenzenden Fläche mehrere Lichtflecke definieren, sowie mit einer den Empfangselementen zugeorndeten Einrichtung, die ein charakteristisches Signal erzeugt, wenn ein abtastendes Licht bündel im Überwachungsbereich vom Körper reflektiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeelemente in einer Sende einheit und die Empfangselemente in einer Empfangseinheit vereinigt sind, daß die Sendeeinheit und die Empfangseinheit jeweils mindestens eine Gruppe von unterteilten, konkaven Spiegeln umfassen, und daß alle Sendeelemente (9₁, 9₂) mit allen konkaven Spiegeln (5₁, 5₂, 5₃) der der Sendeeinheit zugeordneten Gruppe und alle Empfangselemente (15₁, 15₂) mit allen konkaven Spiegeln (11₁, 11₂, 11₃) der der Empfangseinheit zugeordneten Gruppe derart zusammenwirken, daß die Anzahl der abtastenden Lichtbündel bzw. die Anzahl der zugeordneten Lichtflecke (3₁, . . ., 3₆) dem Produkt aus der Anzahl der Sendeelemente und der Anzahl der konkaven Spiegel der zugehörigen Gruppe der Sendeeinheit entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit und die Empfangseinheit zu einem einheitlichen, die Lichttasteinheit enthaltenden Körper (C) zusammengefaßt sind, umfassend ein im wesentlichen rechteckiges Teil, zwei Seitenwände (C₁, C₂), die mit den längsseitigen Enden des Körpers (C) einstückig ausgebildet sind und von der Fläche des Körpers zueinander parallel vertikal nach oben ragen, eine Trennwand (C₃), die in der Mitte des Körpers (C) zwischen dessen beiden Enden mit diesem einstückig ausgebildet ist und die sich den beiden Seitenwänden (C₁, C₂) gegenüber liegend und parallel zu diesen von der Oberseite des Körpers (C) vertikal nach oben erstreckt, einen ersten und zweiten Lichtsendeabschnitt (1), die auf einer Seite der durch die Trennwand (C₃) unterteilten Oberfläche des Körpers (C) ausgebildet sind, wobei der erste und zweite Lichtsendeabschnitt (1) jeweils aus einer Gruppe 5, 6) parabolischer konkaver Spiegel (5₁, 5₂, 5₃; 6₁, 6₂) besteht, wobei alle Spiegel einer Gruppe (5, 6) den gleichen Brennpunkt (5′, 6′) haben, einen ersten und zweiten Lichtempfangsabschnitt (2), die auf der anderen Seite der durch die Trennwand (C₃) unterteilten Oberfläche des Körpers (C) angeordnet sind, wobei der erste und zweite Lichtempfangsabschnitt (2) jeweils aus einer Gruppe (11,

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe von unterteilten, parabolischen konkaven Spie geln (5; 11) in dem ersten Lichtsendeabschnitt bzw. dem ersten Lichtempfangsabschnitt aus einer Kombination von drei parabolischen, konkaven Spiegeln (5₁, 5₂, 5₃; 11₁, 11₂, 11₃) besteht, die in Längsrichtung des Körpers (C) nebenein ander angeordnet sind, wobei jeweils der mittlere Spie gel (5₂; 11₂) so ausgebildet ist, daß er stärker zur Seite und nach außen geneigt ist, wie die zwei auf seinen beiden Seiten ausgebildeten Spiegel (5₁, 5₃; 11₁, 11₃).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe der unterteilten, parabolischen konkaven Spie gel (6; 12) in dem zweiten Lichtsendeabschnitt bzw. dem zweiten Lichtempfangsabschnitt aus einer Kombination von zwei parabolischen, konkaven Spiegeln (6₁, 6₂; 12₁, 12₂) besteht, die in Längsrichtung des Körpers (C) nebeneinander ange ordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (C) aus Aluminium besteht, und daß jeder konkave, parabolische Spiegel (5, 6; 11, 12) aus dem Körper durch spanabhebende Formge bung und eine nachfolgende Spiegel- Oberflächenendbearbeitung gebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (C) durch Gießen aus ABS-Harz oder Acrylharz hergestellt ist, und daß jeder konkave, parabolische Spiegel (5, 6; 11, 12) durch Aufdampfen einer Aluminiumfolie auf den gegossenen Körper gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Sendeelemente (9₁, 9₂) in dem ersten Lichtsendeabschnitt und die Vielzahl der Sendeelemente (10₁, 10₂) in dem zweiten Licht sendeabschnitt getrennt ausgebildet und voneinander unabhängig ein- und ausschaltbar sind.