DE3689612T2

DE3689612T2 - Annäherungsdetektor.

Info

Publication number: DE3689612T2
Application number: DE3689612T
Authority: DE
Inventors: Peter Frederick Bradbeer; John Trett
Original assignee: Formula Systems Ltd
Current assignee: Formula Systems Ltd
Priority date: 1985-11-06
Filing date: 1986-11-06
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2006-11-07
Also published as: AU6599286A; NZ230791A; AU4466389A; PH25367A; CA1285630C; US4864296A; CA1285629C; WO1987003100A1; EP0226322A3; JPS63501315A; AU599616B2; AU613809B2; CA1285627C; US4894952A; AU614197B2; AU4466689A; DE3689612D1; EP0226322B1; NZ218180A; AU4466489A

Description

Die Erfindung betrifft einen Annäherungsdetektor zum Erfassen des Vorhandenseins und der Position von Objekten oder von Personen oder Teilen davon in der Bahn beweglicher mechanischer Vorrichtungen, etwa automatischer Schiebetüren, automatischer Pendeltüren oder sich bewegender Fahrzeuge oder Roboter, um beispielsweise vorzusehen, daß korrigierende Sicherheitsvorkehrungen eingeleitet werden können.
Bei der Konstruktion von automatischen Türen ist es allgemein üblich, Mittel vorzusehen, die gewährleisten, daß die Türen nicht auf eine Person schließen, was eine Belästigung oder eine Verletzung zur Folge hat. Eine Reihe kontaktloser Systeme sind zum Erfassen des Vorhandenseins einer Person in einer Türöffnung, insbesondere bezüglich des Vorhandenseins einer Person in dem Bereich, dem sich die Tür nähert, bekannt. Die britischen Patentschriften 711 515, 856 985 und 1 108 884 sind nur einige, in denen derartige Systeme beschrieben sind.
Alle beinhalten das Anbringen eines Annäherungsdetektors an der Tür, damit Bedingungen geschaffen sind, durch die eine Person in dem Bereich oder in dem Raum ausmachbar sind, dem sich die Tür nähert, wobei dieser jedoch geeignet ist, Wände und andere feststehende Objekte durch Brückenschaltungstechniken oder durch Empfindlichkeitsreduzierung zu ignorieren, wenn sich die Tür nahe dem feststehenden Objekt befindet.
Auch wenn diese Vorgehensweise in vielen Fällen zufriedenstellend verwendbar ist, ist diese in der Praxis nicht immer verläßlich und neigt bei wechselnden Standortgegebenheiten dazu, Falschauslösungen unterworfen zu sein. Dies ist beispielsweise dann gegeben, wenn sehr nahe bei feststehenden Objekten die geringste Veränderung in der Türposition eine Brückenschaltung dazu bringt, eine Falscherfassung zu tätigen. Wenn die Empfindlichkeit bis unter diese Bedingungen reduziert wird, werden, wenn eine Erfassung nicht möglich ist, oftmals "Nullwerte" auftreten.
Die US Patentschrift Nr. 3 719 938 offenbart eine Einbrecher-Erfassungsvorrichtung, bei der ein Sender Energie in einen überwachungsbereich aus sendet und ein Empfänger Reflexionen der Sendeenergie empfängt, die von einem in dem überwachungsbereich befindlichen Einbrecher reflektiert werden. Das empfangene Signal wird aufbereitet, um sowohl langsame als auch schnelle Nebenelemente auszublenden, um so seine Erfassung im wesentlichen auf das Vorhandensein von Einbrechern zu beschränken, damit ein Erkennen von stationären Objekten und von schnellen Interferenzen, etwa von Blitzen, vermieden ist.
Das US Patent Nr. 3 992 102 beschreibt einen Rauchdetektor, bei dem ein Lichtsender durch einen Schild von einem Lichtdetektor abgeschirmt ist. Nur das Vorhandensein von Rauch vermag Licht von dem Sender zu dem Detektor hin abzulenken.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 0 097 139 A2 beschreibt ein Erkennungssystem zum Erfassen von Hindernissen in Türöffnungen. Das System weist eine längliche kastenähnliche Einheit mit einem der Längsachse folgendem Schlitz auf. An einem Ende des Kastens ist ein Sender und an dem anderen Ende ist ein Empfänger angeordnet. Nach mehrfachen Internreflexionen wird Licht von dem Sender aus dem Schlitz emittiert. Bei Vorhandensein eines Hindernisses wird es durch das Hindernis zurück durch den Schlitz reflektiert, einer Mehrfachreflexion unterworfen und schließlich durch den Empfänger empfangen.
Die europäische Patentanmeldung Nr. 0 144 882 A2 beschreibt eine Pendeltür, die eine Reihe von nebeneinander angeordneten Sendern und Empfängern aufweist. Das Kontrollsystem spricht auf die Position der Tür an, um beim Öffnen oder Schließen der Tür selektiv die Sender und die Empfänger in den Schaltkreis zu- und abzuschalten. Die Schaltfolge ist so, daß jeder Sender/Empfänger abgeschaltet ist, wann immer es wahrscheinlich ist, daß ein Türrahmen oder andere Strukturen durch den Sender/Empfänger erkannt werden wird.
Es ist daraus ersichtlich, daß in zuletzt genanntem Patent zum Erkennen von Hindernissen ein Detektor auf der Türoberfläche angebracht ist, um den Spalt zwischen der Tür und der Oberfläche, auf die sie schließt, zu beobachten. Da ein Strahlenanteil so gerichtet ist, daß dieser rechtwinklig auf die Oberfläche fällt, auf die die Tür schließt, können die Detektoren diese Oberfläche erfassen.
Die Beschreibung führt das Vermeiden eines Erfassens der Oberfläche ausführlich aus, insbesondere durch Vorsehen einer komplexen Schaltung, die die Abstandsposition der Tür überwacht und als Antwort dazu bestimmte Sender/Empfänger abschaltet, so daß die Erfassung von solchen Reflexionen verhindert ist.
Die vorliegende Erfindung greift dieses Problem auf und überbrückt dieses in einer sehr einfachen, aber effektiven Art und Weise. Der Sender ist auf die Oberfläche, auf die die Tür schließt, in einem nicht-rechten Winkel, zum Beispiel in einem spitzen Winkel, gerichtet. Dies gewährleistet, daß ein von der Oberfläche reflektiertes Signal nicht zu dem Sender (oder dem benachbart angeordneten Empfänger) zurückkehrt und daß daher keine Vorkehrungen getroffen werden müssen, um solche Signale zu unterdrücken.
Diese Erfindung sieht Mittel zum Erhöhen der Empfindlichkeit und des Detektionsbereiches sowie zum Beibehalten und oftmals zum Erhöhen der Empfindlichkeit vor, ohne Falschauslösungen zu tätigen, wenn sich der Sensor sehr nahe an nicht zu erfassenden Objekten befindet.
Bei Schiebe- oder Pendeltüren ist es zweckmäßig, folgende Schutzmaßnahmen vorzusehen:
1) Bei einer Person, die sich sehr nahe an der Vorderkante oder Vorderseite einer sich schließenden Tür befindet, ist eine Erfassung über die gesamte Länge der vorderen Kante oder Vorderseite der Tür notwendig, wobei der Detektionsbereich so ausgelegt sein muß, daß verhindert ist, daß eine Person (Hand, Fuß etc.) von der Tür berührt wird, beispielsweise daß dieser größer als die Bremsstrecke der Tür ist.
2) Bei einer Person, die sich der Tür nähert, ist eine Erfassung notwendig, damit durch das Vorhandensein der Person das Türschließen verzögert ist.
3) Bei Schiebetüren in Gebäuden ist es notwendig, eine Erfassung einer Person vorzusehen, die sich einer Tür nähert, um die Tür zu öffnen.
4) Bei einer Pendeltür ist es notwendig, eine separate Erfassung von Personen vorzusehen, die sich einer Tür von einer Seite her nähern, um eine Stopschaltung anzusteuern, damit verhindert ist, daß die Tür eine der Personen trifft.
5) Bei Pendeltüren ist es notwendig, ebenfalls außerhalb der Bahn der Tür eine Erfassung vorzusehen, um eine zeitgerechte Reaktion zu erlauben.
Die Erfindung verwendet als Basis eine Vorrichtung zum Kontrollieren des Bereichs und des Sichtwinkels einer Detektionseinheit, die auf oder in der Nähe von einem sich bewegenden Objekt (z. B. einer Tür) zum Zwecke des Informationserhaltes bezüglich der Position anderer feststehender oder beweglicher Objekte in einem bestimmten Bereich oder Raum angeordnet ist. Zwei Arten von Detektionseinheiten werden diskutiert, nämlich reflektiv-akustische (z. B. Schall- oder Ultraschall) und elektro-magnetische.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine bewegliche Tür mit einer vorderen Kante vorgesehen, die für eine Bewegung zu einem Objekt mit einer reflektiven ebenen Oberfläche hin angeordnet ist, gegen die sich die Tür schließt, wobei sich die ebene Oberfläche im wesentlichen parallel zur vorderen Kante erstreckt, wobei die bewegliche Tür ein Annäherungsdetektionssystem aufweist, das ausgelegt ist, um Hindernisse in dem Spalt zwischen der vorderen Kante und der ebenen Oberfläche wahrzunehmen, und das System einen Sender und einen Empfänger aufweist, die neben der vorderen Kante angeordnet sind, wobei der Sender ausgerichtet ist, damit Energie über den Spalt geleitet wird, um in einem spitzen Winkel auf die ebene Oberfläche aufzutreffen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperre zwischen dem Sender und dem Empfänger angeordnet ist, um zu verhindern, daß von dem Sender ausgestrahlte Energie unmittelbar von dem Empfänger empfangen wird, daß der Sender und der Empfänger nebeneinander angeordnet sind und daß der Empfänger ausgerichtet ist, um von dem Sender ausgestrahlte Energie zu empfangen, wenn diese durch Hindernisse in dem Spalt reflektiert wird, und nicht zu empfangen, wenn Energie von der ebenen Oberfläche reflektiert wird.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine Sensor- oder Detektoreinheit und ein Objekt mit einer glatten ebenen Oberfläche zeigt;
Fig. 2 eine Sensoreinheit mit einem gekrümmten Objekt zeigt;
Fig. 3 eine Sensoreinheit und ihr Erfassungsprofil zeigt;
Fig. 4 eine Schiebetür mit einer Detektionseinheit am oberen Türrand zeigt;
Fig. 5 eine Schiebetür mit einer Detektionseinheit am unteren Türrand zeigt;
Fig. 6 eine Schiebetür mit sechs Detektionseinheiten zeigt;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Schwingtür mit zwei Detektionseinheiten zeigt;
Fig. 8 eine Draufsicht auf eine Schwingtür mit zwölf Detektionseinheiten zeigt;
Fig. 9 ein Diagramm einer Multisensoreinheit zeigt;
Fig. 10A einen Schnitt durch eine Detektionseinheit entlang der Linie W-W der Fig. 10B zeigt;
Fig. 10B eine Vorderansicht einer Detektionseinheit in einer Position zeigt, in der es an der vorderen Kante einer Schiebetür angeordnet ist;
Fig. 10C eine Draufsicht zu Fig. 10B zeigt;
Fig. 11 eine Schaltungsanordnung einer Austastschaltung zeigt und
Fig. 12 ein Impulsdiagramm für die in Fig. 11 dargestellte Schaltung zeigt.
Unter Bezug auf Fig. 1 ist darin ein Sender 1 dargestellt, der Energie in die Richtung 4 aussendet. Ein Empfänger 2 ist in der Richtung 7 bezüglich dieser Energie empfindlich und wird eine elektrische Antwort hierauf geben. Eine Sperre 3 zwischen dem Sender 1 und dem Empfänger 2 ist bezüglich dieser Energie undurchlässig und verhindert eine direkte Energiekopplung zwischen dem Sender 1 und dem Empfänger 2. In dem in den Fig. 1 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiel bilden die Elemente 1, 2 und 3 eine einzelne Sensoreinheit. Das dargestellte Objekt 5 hat eine reflektive Oberfläche. Es wird angenommen, daß das Energiesignal in Richtung 4 Gesetzmäßigkeiten unterworfen ist, die den Gesetzmäßigkeiten ähnlich sind, die die Reflexion von Licht bestimmen, und daher in Richtung 6 von dem Empfänger 2 weg zurückgeworfen wird.
Gleichermaßen wird in Fig. 2 ein zurückkommendes Energiesignal von dem Objekt 9 in der Richtung 7 auf den Empfänger 2 vorhanden sein, wenn der Reflexionspunkt auf einer Tangente 8 mit gleichen Einfalls- und Reflexionswinkeln liegt. Unter Verwendung dieser Grundsätze ist ein System konstruierbar, um zwischen glatten und texturierten Oberflächen zu unterscheiden. Bei Vorliegen einer texturierten, aus einer Vielzahl von gekrümmten Oberflächen zusammengesetzten Oberfläche werden einige so orientiert sein, daß eine Energiereflexion in der Richtung 7 zu dem Empfänger 2 hin gegeben ist.
Bezugnehmend auf Fig. 3 können die Sender oder Empfänger Wandler akustischer oder elektromagnetischer Energie sein (zum Beispiel im Infrarotbereich des Spektrums). Diese Wandler können derart hergestellt sein, daß ihre maximale Strahlungsintensität (Sender) oder maximale Empfindlichkeit (Empfänger) in Richtung der X-Achse liegt. Die Intensität oder Empfindlichkeit der Wandler fällt proportional zu dem Winkel ihrer Abweichung von der X-Achse ab. Daraus folgt, daß diese Wandler ausgelegt sind, Energie in Form eines konischen Profils 10 auszustrahlen (Sender) oder zu empfangen (Empfänger). Ein texturiertes Objekt 11 wird für eine Reflexion von einer Vielzahl von Signalen in der Richtung 4 von dem Sender 1 zu dem Empfänger 2 (Signale in der Richtung 7) hin verantwortlich sein. Die Größe der Empfängersignale ist proportional zu:
(1) Dem Oberflächenbereich des Objektes 11 innerhalb des konischen Detektionsbereiches 10.
(2) Der Reflexionskonstanten der Oberfläche des Objektes 11 (Textur, Farbe, Reflektivität, etc.).
(3) Der Gesamtstrecke, die die Signale zurücklegen.
(4) Dem Abstand von dem Objekt 11 von der X-Achse bezüglich der Y- und/oder Z-Achsen.
Der Empfänger 2 ist an eine Meßvorrichtung (nicht dargestellt) angeschlossen, die eine Antwort (Detektion) nur dann gibt, wenn ein vorgegebener Schwellenwert überschritten ist. Der Schwellenwert kann derart gewählt sein, daß das Objekt 11 nur innerhalb des konischen Profils 10 eine Antwort gibt. Innerhalb dieses konischen Profils erfolgt eine Erfassung. Durch die jeweilige Anordnung bezügliche der Stellung des Senders 1, der Sperre 3 und des Empfängers 2 und der zu erfassenden Objekte und der zu ignorierenden Objekte ist es möglich, den Bereich oder den Raum, in dem eine Detektion erfolgt, zu kontrollieren.
Bezugnehmend auf Fig. 4 ist darin eine Sensoreinheit 1-3 gezeigt, die im oberen Bereich an einer automatischen Schiebetür 12 angebracht ist. Die Tür 12 verschiebt sich in der Richtung S. Die Sperre 3 befindet sich zwischen dem Sender 1 und dem Empfänger 2 und verhindert den direkten Signalweg. Zum Erstellen eines Erfassungsprofils 10, welches sich von der Türkante 12A in die Öffnung hinein erstreckt, befindet sich die X-Achse nicht in der Vertikalen. Zweckmäßigerweise wird kein Signal von dem Sender 1 in eine Richtung emittiert, die eine Reflexion von der Kante 5 zurück auf den Empfänger 2 verursacht.
Es wird angenommen, daß die Kante 5 eine relativ glatte Oberfläche ist, und als solche kein signifikantes Signal an den Empfänger 2 des Senders 1 zurückbringt. Das sich innerhalb des Erfassungsprofils 10 befindliche Objekt 9 hat eine texturierte Oberfläche und weist Punkte auf, von denen einige Signale des Senders 1 zum Empfänger 2 reflektieren (Fig. 2).
Während sich die Tür in der Richtung S bewegt und sehr nahe an die Kante 5 herankommt, werden die von dem Sender 1 ausgesendeten Signale zwischen der vorderen Kante 12A der Tür 12 und der Kante 5 hin und her reflektiert, wodurch sich die Dichte der ausgesendeten und zurückgeworfenen Signale erhöht. Dies hat den Vorteil, daß sich die Empfindlichkeit gegenüber kleinen Objekten (z. B. Finger) erhöht, wenn die Tür fast geschlossen ist.
Der Bereich entlang der X-Achse der Sensoreinheit muß genau kontrollierbar sein, um zu verhindern, daß der Boden 5A erfaßt wird, und um dennoch zu erlauben, daß Objekte auf dem Boden (z. B. Füße) erfaßt werden. Diese Anwendung ist daher für akustische Sender/Empfänger bei einer Verwendung einer relativ langsamen Schallgeschwindigkeit sehr geeignet. Bei einer Verwendung von Akustikwandlern kann der Bereich auf der "Laufzeit"-Basis kontrolliert werden. Darüber hinaus können Zeitkanal-"Austastungen" in den Schaltkreis eingebracht sein, um Signale von hervorstehenden Objekten, z. B. Türgriffe und Rahmen, zu ignorieren. Dies wird detaillierter in Verbindung mit den im folgenden beschriebenen Fig. 5 und 6 offenbart.
Fig. 5 zeigt eine alternative Anordnung, wobei die Sensoreinheit 1-3 im unteren Bereich der vorderen Kante 12A der Tür 12 angeordnet ist. Die Anordnung entspricht im übrigen der, die in Fig. 4 dargestellt ist, und wendet dieselben Detektionsprinzipien an. Vorausgesetzt, daß die Decke 5B höher als die Detektionshöhe des Objektes 9 ist, ist hier der Bereich entlang der X-Achse nicht mehr kritisch. Der Detektionsbereich in der Richtung S verringert sich jedoch rasch zum Boden 5A hin.
Für kritischere Anwendungen ist eine Anordnung von Sensoren verwendbar. Fig. 6 zeigt eine mögliche Anordnung von vier Sensoreinheiten 21-24, die entlang der Türkante 12A angeordnet sind, von denen die Einheiten 21 und 22 nach unten und die Einheiten 23 und 24 nach oben gerichtet sind. Jede Sensoreinheit weist wie in den vorangegangenen Beispielen einen Sender, eine Sperre und einen Empfänger auf. Der Detektionswinkel muß bezüglich der Y- und Z-Achsen (Fig. 3) vergrößert werden, um denselben Bereich vor der Türkante 12A in der Richtung S gemäß der Fig. 5 zu erhalten. Der Detektionsbereich bezüglich der X-Achse ist jedoch aufgrund der sich überlappenden Erfassungsprofile nicht mehr kritisch. Es können daher anstelle der in den vorangegangenen Beispielen verwendeten akustischen Einheiten andere, z. B. Infrarot- oder Mikrowelleneinheiten benutzt werden. Weitere Anordnungen von Einheiten sind verwendbar, um das entsprechende Erfassungsprofil zu erstellen.
Das Erfassungsprofil verringert sich zum Boden 5A hin, so daß es immer noch schwierig ist, ein bodennahes Objekt zu erfassen. Dies kann in einfacher Weise durch Verwendung von zwei zusätzlichen Einheiten 26 und 27 überbrückt werden. Diese beiden Einheiten blicken nach vorne, z. B. mit ihren X-Achsen in die Richtung S. Die auf Bodenhöhe angeordnete Sensoreinheit 26 erfaßt Objekte in Bodenhöhe. Die Sensoreinheit 27 vermag ein Profil entlang ihrer X-Achse aufweisen, das größer ist als das der Einheit 26, das allerdings innerhalb des Profils der Sensoreinheit 24 liegt, und die allein dazu benutzt wird, die Sensoreinheit 26 zu deaktivieren, wenn sich die Tür nahe der Kante 5 befindet, um eine Erfassung der Kante zu verhindern.
Fig. 7 zeigt die Draufsicht auf eine Sensoreinheit 1-3, die auf der Seite A einer Pendeltür 12 in der Nähe ihres Drehpunktes 16 angeordnet ist. Bezüglich der X-Achse (Fig. 3) reicht das Erfassungsprofil horizontal über die Türöffnung und ist von der Tür 12 abgewinkelt, um ein Erfassungsprofil 10A zu erstellen, welches sich von der Tür auf der Seite A in den Öffnungsbereich hinein erstreckt. Es wird angenommen, daß eine Wand 35 (oder eine andere Sperre, die sich rechtwinklig zu der Tür erstreckt, wenn diese sich in ihrer normalen geschlossenen Position befindet) eine relativ glatte Oberfläche aufweist und kein Signal von dem Sender 1 zu dem Empfänger 2 reflektiert, wenn die Tür offen ist. Wenn die Tür 12 in die Nähe der Wand 35 kommt, werden die von dem Sender 1 ausgesendeten Signale zwischen der Tür 12 und der Wand 35 hin- und herreflektiert, so daß eine erhöhte Sendedichte und eine erhöhte Detektionsempfindlichkeit für kleinere Objekte gegeben ist. Ebenso wie bei den einzelnen Sensoreinheitsanordnungen der Schiebetüren (Fig. 4) muß der Bereich entlang der X-Achse der Einheit sehr genau kontrolliert werden. Diese Anwendung ist daher für akustische Darstellungen sehr geeignet (siehe als Beispiel Fig. 12 und 13). Signale, die von der Türzarge 13 reflektiert werden, können verwendet werden, um den Gesamtzeitkanalbereich 17 zu kalibrieren, um eine automatische Standortsanpassung für verschiedene Türweiten zu gewährleisten und um eine Unempfindlichkeit gegenüber atmosphärischen Änderungen und Umgebungsänderungen vorzusehen. Darüber hinaus kann das von der Türzarge 13 reflektierte Signal verwendet werden, um seine eigene Zeitkanalaustastung 14 vorzusehen, so daß eine Erfassung der Frontfläche der Türzarge 13 verhindert ist. Weitere Zeitkanalaustastungen können entsprechend vorgesehen sein. Ein ähnliches Sensorpaar 15 kann auf der anderen Seite B der Tür 12 vorgesehen sein.
Diese Anordnung erlaubt eine Erfassung auf beiden Seiten der Tür in Detektionsbereichen 10A und 10B, so daß die Tür ausreichend kontrollierbar ist.
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf eine Sensoreinheitsanordnung 21-27, die auf der Seitenfläche einer Pendeltür 12 angebracht ist. Die X-Achsen der Einheiten 21 und 22 sind in einem Winkel zur Tür von dem Drehpunkt 16 weggerichtet und die X-Achsen der Einheiten 23 und 24 sind mit einem Winkel zur Tür zu dem Drehpunkt 16 hin gerichtet. Das Erfassungsprofil bezüglich der Y- und Z-Achsen muß vergrößert werden, um denselben Bereich im Bereich A wie zuvor (Fig. 7) zu erhalten. Größere Sorgfalt ist bezüglich der Erfassungsprofile der Einheiten 23 und 24 notwendig, um eine Reflexion von der Wand 35 zu verhindern, während die Tür sich um den Punkt 16 zur Wand 35 hin dreht. Die X-Achse des Detektors 26 weist von der Tür 12 entlang einer an dem Bewegungsbogen der Tür anliegenden Tangente weg. Die Einheit 27 kann in dieselbe Richtung wie die Einheit 26 weisen, wobei ihr Erfassungsprofil größer als das der Einheit 26 ist, allerdings innerhalb des der Einheit 24 liegt. Das Signal der Einheit 26 dient dazu, den verkleinerten Detektionsbereich der Einheit 24 nahe der vorderen Kante 12A der Tür 12 zu kompensieren. Die Einheit 27 unterbricht die Einheit 26, wenn die Tür 12 nahe der Wand 35 ist, um eine Erfassung derselben zu verhindern. Mehr oder weniger Einheiten können notwendig sein, um das gewünschte Erfassungsprofil zu erhalten. Eine ähnliche Sensoreinheitsanordnung kann auf der anderen Seite B der Tür 12 vorgesehen sein, um auf beiden Seiten der Türe eine Erfassung zu ermöglichen.
Die diesbezüglichen Grundsätze sind auf Sender und Empfänger übertragbar, die nicht nebeneinander sondern die auf verschiedenen, sich bewegenden oder feststehenden Oberflächen angeordnet sind. Solange die Sendersignale keine unmittelbare Sichtlinie zu dem Empfänger aufweisen und die Sendersignale nicht von feststehenden oder sich bewegenden, nicht zu detektierenden Objekten, z. B. Türen, Wand oder Dach, zu dem Empfänger zurückgeworfen werden, um ein ausreichendes Signal zu erzeugen, das die Signale, die von zu erfassenden Objekten zurückgeworfen werden, verdeckt werden, sind die Sender und die Empfänger und die Sperren an beliebigen Stellen positionierbar.
Die Fig. 10A, 10B und 10C zeigen ein Verfahren zum Verblenden einer Infrarotsensoreinheit (Sender 1 und Sender 2) auf der vorderen Kante einer Schiebetüre 12 einer Fahrstuhlkabine, um das gewünschte Erfassungsprofil (Bereich) bezüglich der Y- und Z-Achsen zu erhalten. Die Verblendung wird durch die Sperren 3, 4 und 6 ermöglicht. Die Sperre 6 ist ein Kanal, der das Z-Achsenprofil beschränkt, die Sperre 4 beschränkt das Y-Achsenprofil, um einen vorderen Blickwinkel in der Richtung S zu verhindern, und die Sperre 3 verhindert die unmittelbare Kopplung von Signalen zwischen dem Sender 1 und dem Empfänger 2. Das Verblenden verändert das Erfassungsprofil der Einheiten einheitlich, so daß Toleranzen (die Veränderung zwischen optischen und mechanischen Achsen der Einheiten, die das inherente Profil von jedem einzelnen Sender und Empfänger innerhalb der Einheiten darstellen) nicht länger kritisch sind.
Die Sensoreinheit ist von der vorderen Kante der Tür 12 in einem Winkel P abgewinkelt, um der X-Achse die gewünschte Richtung zu verleihen (siehe Fig. 4). Die Sensoreinheit kann ebenfalls um einen Winkel Q gekippt sein, um der X-Achse die gewünschte Richtung von der Fahrstuhlkabine weg zum Podest zu geben.
Wenn die Wand, die angenähert wird, eine diffuse oder texturierte Oberfläche aufweist, kann es erwünscht sein, diese mit einer mattschwarzen Farbe zu versehen, um Stördetektionen zu vermeiden. Das Innere des Kanals 6 ist vorzugsweise mattschwarz, um das gewünschte Profil verstümmelnde Internreflexion zu vermeiden. Dies ist ebenso bei einem Paar sich zentral-öffnender Türen erwünscht, bei dem sich die auf den vorderen Kanten der beiden Türen angebrachten Detektoren gegenüberliegen.
Der äußere Wulst 7 des Kanals 6 ist gewinkelt und reflektiv gemacht. Daher können, wenn die Tür sehr nahe an der anzunähernden Oberfläche ist, Reflexionen zwischen den Wülsten 7 und dieser Oberfläche hin- und hergeworfen werden, wodurch die Sendedichte und daher die Empfindlichkeit bezüglich kleiner Objekte (z. B. Finger) weiter erhöht ist.
In einer Anordnung, die akustische Sensoren verwendet, ist die in Fig. 11 gezeigte Austastschaltung verwendbar, um zu verhindern, daß die Sensoren feststehende Objekte, etwa den Boden oder einen Türknopf, erfassen. Im stabilen Zustand sendet der Sender 1, wie in dem Impulsdiagramm der Fig. 12 gezeigt, einen Impuls A aus, der dann durch den Türgriff und den Boden reflektiert wird, und die Impulse B&sub1; und B&sub3; in dem empfangenen Signal B darstellt. Diese Signale werden, wenn sie von Dauer sind, von einer Referenzeinheit 98 gespeichert, die dann synchron dazu Austastimpulse C&sub1; und C&sub3; generiert. Die Ausgänge der Referenzeinheit 98 und des Empfängers 2 beaufschlagen die entsprechenden Eingänge eines UND-Tors 99. Im Betrieb werden die von dem Empfänger empfangenen Impulse B&sub1; und B&sub3; mit den Austastimpulsen C&sub1; und C&sub3; zusammentreffen, so daß keine Ausgabe an dem UND-Tor 99 vorhanden ist.
Wenn ein zu detektierendes Objekt von dem Empfänger 2 erfaßt wird, wird ein Impuls B&sub2; generiert. Da dieser ein vorübergehender Impuls ist, wird es nicht im dem Speicher der Referenzschaltung 98 gespeichert sein. Als Konsequenz wird kein entsprechender Austastimpuls generiert werden, so daß eine Ausgabe D&sub2; am Ausgang des UND-Tors 99 anliegt.
Auf diese Weise werden feststehende Objekte, die Energie an den Empfänger reflektieren, im wesentlichen automatisch ignoriert und nur vorübergehende Objekte erfaßt.
Zusätzlich zu den in Fig. 6 gezeigten Einheiten kann wenigstens eine weitere Einheit auf der Kante 5 vorgesehen sein, so daß eine unmittelbare Verbindung zwischen dieser Einheit und einer der Einheiten an der Tür vorhanden ist. Auf diese Weise ist ein "Vorhang"-Erfassungsstrahl erstellbar, der sich über die Türöffnung erstreckt, der, wenn gebrochen, zum Erstellen eines Erfassungssignales angeordnet sein kann. Darüber hinaus ist das "Vorhang"-Signal zum Desensibilisieren von Einheiten verwendbar, falls dies bei ungünstigen Betriebsbedingungen durch geeignetes Verändern der Anordnung der Einheiten relativ zueinander notwendig ist.
Es ist zu verstehen, daß mehrere Sensoreinheiten zu einer Anordnung kombinierbar sind, die dann, wie in Verbindung mit der einzigen Einheit beschrieben, benutzbar sind.
Fig. 9 zeigt eine einzelne Multielement-Sensoreinheit. Wie dargestellt, sind vier Sensoren 90 bis 93 auf der vorderen Kante 12A einer Tür angeordnet, so daß sich die Profile in einem Ausmaß überdecken, daß das zusammengesetzte Profil 97 eine Ausladung aufweist, die sich im wesentlichen parallel zur Kante 12A erstreckt. Auf diese Weise wird irgendeine Variation im Bereich der einzelnen Profile, die durch die einzelnen Sensoren erstellt sind, nur einen geringen Effekt auf die Weite des zusammengesetzten Profils haben. Die Sender der vier Sensoren 90 bis 93 sind an eine gemeinsame Leitung 94 und die Empfänger sind an entsprechende Eingänge eines Summierverstärkers 95 angeschlossen.
Es ist offensichtlich, daß diese Multielement-Sensoreinheit die einzelnen Sensoren der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele ersetzen kann.
Aufgrund der beschriebenen Ausführungsbeispiele ist offensichtlich, daß die Art und Weise, in der die Sensoren zum Ausfüllen jeder Form eines Detektionsbereiches justierbar sind, diese das System extrem flexibel macht.
Obwohl die durch einzelne Sensoren erstellten Strahlen normalerweise divergent sind, um eine volumenmäßige Empfindlichkeit zu erhalten, können sie auch konvergent ausgebildet sein, um eine Punktempfindlichkeit zu erhalten.
Die Form der Sende- und Empfangsprofile eines jeden Sensors kann auf verschiedene Weise, zum Beispiel durch parallel richtende oder divergente Linsen, durch Reflektoren (z. B. parabolische) oder durch elektromagnetische Mittel erstellt werden.
Experimente mit einem Detektor gemäß der Erfindung wurden ausgeführt, bei denen Objekte erfolgreich bis zu einer Distanz von drei Metern vor den Sensoreinheiten erfaßt werden konnten.

Claims

1. Eine bewegliche Tür (12) mit einer vorderen Kante (12A), die für eine Bewegung zu einem Objekt (5) mit einer reflektiven ebenen Oberfläche (13) hin angeordnet ist, gegen die sich die Tür schließt, wobei sich die ebene Oberfläche im wesentlichen parallel zur vorderen Kante (12A) erstreckt, wobei die bewegliche Tür (12) ein Annäherungsdetektionssystem aufweist, das ausgelegt ist, um Hindernisse in dem Spalt zwischen der vorderen Kante und der ebenen Oberfläche wahrzunehmen, und das System einen Sender (1) und einen Empfänger (2) aufweist, die neben der vorderen Kante (12A) angeordnet sind, wobei der Sender ausgerichtet ist, damit Energie über den Spalt geleitet wird, um in einem spitzen Winkel auf der ebenen Oberfläche aufzutreffen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperre (3) zwischen dem Sender (1) und dem Empfänger (2) angeordnet ist, um zu verhindern, daß von dem Sender (1) ausgestrahlte Energie unmittelbar von dem Empfänger (2) empfangen wird, daß der Sender (1) und der Empfänger (2) nebeneinander angeordnet sind und daß der Empfänger (2) ausgerichtet ist, um von dem Sender (1) ausgestrahlte Energie zu empfangen, wenn diese durch Hindernisse in dem Spalt reflektiert wird, und nicht zu empfangen, wenn Energie von der ebenen Oberfläche (13) reflektiert wird.

2. Bewegliche Tür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür eine Schiebetür zum Schließen des Spaltes durch Verschieben ist, bei der das Annäherungsdetektionssystem auf der vorderen Kante der Tür (12) angeordnet ist und weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (1) und der Empfänger (2) einen derart spitzen Winkel mit der vorderen Kante (12A) der Tür (12) beschreiben, daß ausgestrahlte und empfangene Signale in dem Spalt zwischen der vorderen Kante der Tür (12) und der ebenen Oberfläche (13) hin- und herreflektiert werden können.

3. Bewegliche Tür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür eine drehbare Tür ist, die in einer Öffnung in dem Objekt (5) angeordnet ist und die von entgegengesetzten Seiten der Öffnungen nach außen drehbar ist, und bei der das Annäherungsdetektionssystem zumindest im Bereich einer Seite der Tür in einer Position in der Nähe der Drehachse der Tür angebracht ist und das von der Drehachse der Tür weggerichtet ist, so daß Energie in einen unmittelbar der Seite der Tür benachbarten Bereich, auf dem das Detektionssystem angebracht ist, gerichtet ist.

4. Bewegliche Tür nach Anspruch 2, bei der die Leistung des Senders (1) geringer als eine vorbestimmte Größenordnung ist, so daß Energie, die von den Oberflächen des Objektes (5) neben der ebenen Oberfläche reflektiert wird, nicht durch den Empfänger (2) registriert wird.

5. Bewegliche Tür nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Sender (1) synchronisierte Verzögerungsvorrichtungen (99) zum Verzögern der Ausgabe des Empfängers (2) während bestimmter Zeitkanäle vorgesehen sind, die in einem Zusammenhang mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Energie und den Abständen, in denen feststehende Objekte von dem Sender angeordnet sind, stehen, damit von bestimmten feststehenden Objekten reflektierte Signale ausgeschlossen sind.

6. Bewegliche Tür nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsmittel (99) Mittelwertsbildner zum Bilden des Mittelwertes der Ausgabe des Verstärkers über eine Vielzahl von Perioden vorgesehen sind, die die resultierende gemittelte Ausgabe verwenden, um Austastimpulse zum Verzögern der Empfängerausgabe über entsprechende Intervalle während der Periode vorzusehen.