EP1857983B1 - Durchgangssperre mit einer die Anwesenheit einer Person innerhalb der Durchgangssperre detektierenden Sensorik - Google Patents

Durchgangssperre mit einer die Anwesenheit einer Person innerhalb der Durchgangssperre detektierenden Sensorik Download PDF

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EP1857983B1
EP1857983B1 EP06010071A EP06010071A EP1857983B1 EP 1857983 B1 EP1857983 B1 EP 1857983B1 EP 06010071 A EP06010071 A EP 06010071A EP 06010071 A EP06010071 A EP 06010071A EP 1857983 B1 EP1857983 B1 EP 1857983B1
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EP
European Patent Office
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passage
barrier
person
passage barrier
detection
Prior art date
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EP06010071A
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English (en)
French (fr)
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EP1857983A1 (de
Inventor
Norbert Dr. Miller
Michael Sauermann
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Scheidt and Bachmann GmbH
Original Assignee
Scheidt and Bachmann GmbH
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Publication date
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Priority to AT06010071T priority patent/ATE515007T1/de
Priority to DK06010071.6T priority patent/DK1857983T3/da
Priority to CA002589231A priority patent/CA2589231C/en
Priority to US11/803,412 priority patent/US7895791B2/en
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B11/00—Means for allowing passage through fences, barriers or the like, e.g. stiles
    • E06B11/08—Turnstiles; Gates for control of entry or exit of persons, e.g. in supermarkets
    • E06B11/085—Turnstiles; Gates for control of entry or exit of persons, e.g. in supermarkets non-rotary or with a limited angle of rotation, e.g. 90°
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/10—Movable barriers with registering means

Definitions

  • the present invention relates to passage barriers which serve to selectively allow or block the passage of a person or the passage of a vehicle.
  • An already known embodiment of such a passage barrier comprises a barrier element designed as an automatic sliding door which selectively opens or blocks a passage through the passage barrier.
  • this can have a corresponding sensor system.
  • An alternative embodiment of a known passage barrier comprises a preferably automatically pivotable about a pivot axis within a pivoting range locking element, for example in the form of a swing door that selectively opens or blocks a passage through the passage barrier.
  • an alternative sensor is preferably used to detect the presence of a person within the passage of the passage barrier, such as a motion sensor or the like.
  • a motion sensor or the like.
  • sensors have the disadvantage that the exact position of a person within the passage or its direction of motion are not detectable or only with very complex means.
  • the GB 2 175 348 A describes an automatically controlled passage barrier with a pivotable barrier and a scanning device, wherein the barrier is opened after detection of an object or a person by the scanning device and then automatically pivoted back into the closed position.
  • the arrangement has a further scanning device which determines whether a person is in the vicinity of the barrier Barrier, whereby the barrier is held in its open state until the further scanning detects no more person in the scanned area.
  • the DE 93 14 530 U1 describes a swing door for a people passage with a hinged door and sensors connected via control means. These sensors are arranged to determine if a person is in the passageway, so that a warning signal can be issued, for example, if the person wants to illegally exit a business provided with such a transit barrier through the transit barrier.
  • the plurality of sensors are arranged so that they can detect the direction of movement of a person moving in the person passage, whereby the control means of the swing gate can detect an illegal use of the person passage.
  • an object of the present invention an alternative and improved passage barrier with a blocking element pivotable about a pivot axis within a pivoting range, a sensor detecting the presence of a person in the pivoting range and a corresponding electronic evaluation unit for evaluating the output signals to create the sensors.
  • the passage barrier according to the present invention comprises at least one within a pivoting range pivotable about a pivot axis blocking element, at least one detecting the presence of a person in the swivel range sensor with at least one detection waves emitting transmitting and at least one receiving device and an electronic evaluation unit for evaluating the output signals of the sensor.
  • the at least one pivotable blocking element can be, for example, one or more pivoting doors, a turnstile or the like.
  • the detection waves are preferably light beams, although other detection waves may be used, such as ultrasonic waves or the like.
  • the transmitting device and the receiving device of the sensor system are arranged such that a detection shaft extending from the transmitting device to the receiving device extends through the pivoting region of the blocking element, wherein the blocking element is at least partially formed from a material that is permeable to detection waves.
  • the detection shaft emitted by the transmitting device can pass the blocking element even in the pivoted state, which is why the presence of a person within the pivoting range can be detected even during the pivoting of the blocking element and pivoted blocking element.
  • the detection wave transmission of the material is preferably as high as possible in order to prevent a weakening of the intensity of the detection waves as they penetrate the blocking element.
  • the detection wave transmitting material hardly or not break the detection wave passing through it, so that the direction of a detection wave is maintained during the penetration of the blocking element.
  • the structure and arrangement of the sensor as well as the evaluation of the Output signals of the receiving devices are considerably simplified.
  • a passage barrier is created, which requires only a small space in the width direction and in which the presence of a person can be detected safely within the pivoting range of the blocking element. If a plurality of transmitting and receiving devices are provided along the passage of the passage barrier, then the exact position and the direction of movement of a person in the passage of the passage barrier including the pivoting area can also be detected.
  • the detection wave transmissive material of the blocking element is preferably glass or plastic which transmits a predetermined wavelength range, these materials should have a very high permeability with respect to the respective wavelengths and should not cause refraction of a light beam penetrating the material.
  • the at least one transmitting device and the at least one receiving device are provided in opposite, at least partially defining a passage through the passage barrier partitions, resulting in a particularly simple construction of the passage barrier, since no additional holding elements for the transmitting and receiving devices must be provided.
  • the transmitting device is preferably connected via at least one waveguide to a source generating detection waves, for example via an optical fiber having a light source.
  • a source generating detection waves for example via an optical fiber having a light source.
  • the transmitting device further comprises a detection wave deflection device, for example a mirror, when the detection waves are light waves.
  • a detection wave deflection device for example a mirror
  • a waveguide in combination with such a detection wave deflection device is to the effect of advantage that the wave exit end of the waveguide does not have to point in the direction in which the detection wave is to emerge from the waveguide. Accordingly, it can be dispensed with a bending of the wave exit end of the waveguide, which normally requires a relatively large amount of space.
  • the passage barrier according to the invention comprises dividing walls, they preferably have, at least partially, a material which is permeable to detection waves, so that the dividing walls do not have to be provided with outlet openings for the detection waves. In this way, on the one hand reduces the production cost and on the other hand, the appearance of the passage barrier can be improved. According to a further embodiment of the passage barrier according to the invention, this preferably comprises a sensor for detecting a pivoting angle of the blocking element.
  • a detection wave emitted by a transmitting device is broken in one or more predetermined pivoting angles of the blocking element due to its design or shaping, so that the detection wave does not hit the receiving device associated with the transmitting device
  • refraction may be caused by the vertically extending free edge of a conventional hinged door while the edge is pivoted by the detection wave.
  • Such swivel angle or swivel angle ranges can be considered accordingly in the evaluation of the output signals of the sensor to prevent detection errors.
  • the present invention relates to a method for operating a passage barrier of the aforementioned type, wherein the signals of the at least one sensor as a function of the pivot angle of the at least one blocking element to be evaluated.
  • Fig. 1 shows a perspective view of an embodiment of a passage barrier 10 according to the present invention.
  • the passage barrier 10 comprises a passage area 12 which is delimited on one side by a partition wall 14 and on the other side by partition walls 16 and 18 extending parallel to the partition wall 14 and aligned with each other.
  • the partition wall 14 is held between two stator elements 20 and 22, which also serve as a receiving housing for electronic components.
  • the partition walls 16 and 18 are held between such uprights elements 24 and 26 and 28 and 30, wherein between the stator elements 26 and 28, a motor-driven, vertically extending rotary shaft 32 is received.
  • a door-like trained locking element 34 is firmly connected, so that this together with the rotary shaft 32 about a pivot axis 36 within a pivoting range 38, the in Fig. 1 is indicated by a semicircle, is pivotable.
  • the blocking element 34 is used for selectively enabling or blocking the passage region 12 of FIG It is formed of a translucent material which hardly attenuates the intensity of the light rays passing through the barrier element 34 and causes substantially no refraction of such light rays, so that they pass the barrier element 34 in almost all pivotal positions without undergoing a change of direction.
  • the passage barrier 10 comprises a sensor.
  • the sensors have a number of light barriers, each with a transmitting device 40 and a receiving device 42, which are integrated opposite one another in the partitions 14 and 16 or 14 and 18.
  • the transmitting devices 40 transmit detection waves in the form of light beams received from the corresponding receiving devices 42.
  • the transmitting devices 40 via optical fibers 44, which also extend in the partition wall 14, with an in Fig. 1 not shown corresponding light source connected.
  • the transmitting devices 40 may be connected to a common light source. Alternatively, it is also possible that in each case a light source is received in the stator elements 20 and 22, respectively.
  • the construction of the transmission devices 40 is described with reference to FIG Fig. 2 explained in more detail.
  • the receiving devices 42 are connected via conductors 46 to an evaluation unit, not shown, which evaluates the output signals of the receiving devices 42 for detecting the presence of a person in the passage area 12 of the passage barrier 10. If one of the light beams between a transmitting device 40 and an associated receiving device 42, the in Fig. 1 are indicated by dashed lines, interrupted by a person moving through the passage area 12 person, this fact is detected by the corresponding receiving device 42, whereupon the evaluation unit concludes the presence of a person. Since the transmitting and receiving devices 40, 42 are provided at different positions along the passage area 12, it is also possible to deduce the exact position of the person within the passage area 12 based on the fact which light beam is interrupted. If, furthermore, the sequence in which the light beams are broken through is evaluated, the direction of movement of the person through the passage region 12 can also be determined.
  • Fig. 2 shows a plan view of a part of in Fig. 1
  • the light waveguide 44 extends in the longitudinal direction 48 through the partition wall 14.
  • a light beam 52 is coupled in the longitudinal direction 48, which strikes a deflection device 54 and is deflected by this in the transverse direction 56 , resulting in the light beam 58.
  • the deflector 54 has the significant advantage that the optical fiber 44 need not be bent in the transverse direction 56 to produce a light beam 58 in the transverse direction 56, to which a larger dimension of the partition wall 14 in the transverse direction 56 would be required. Due to the deflecting device 54, the partition 14 can thus be made narrower, which on the one hand material can be saved and on the other hand, a filigree overall impression of the passage barrier 10 is generated.
  • the optical waveguides 44 and the corresponding deflection devices 54 can be integrated into the partition wall 14, for example by providing corresponding recesses in the partition wall 14, which are closed again after the arrangement of the components.
  • the partition wall 14 may be formed in a multi-layered manner.
  • the partition wall 14 may be formed in three layers, wherein in the middle layer, the components are provided.
  • the partition walls 14, 16 and 18 are preferably formed of a translucent material, so that the light emitted from the transmitting means 40 light beams can pass through the partitions, without the need for additional recesses or the like must be provided. Furthermore, the material of the partition walls 14, 16 and 18 is preferably selected such that the light beams emitted by the transmitting devices 40 can penetrate them unbroken and without intensity losses.
  • FIGS. 3a to 3d show schematically the in Fig. 1 illustrated passage barrier 10 with the locking element 34 in different pivot positions. For the sake of simplicity, only one light barrier is shown whose light beam is indicated by the dashed line 60.
  • the blocking element 34 is pivoted by the angle ⁇ , which in Fig. 3b 1, the vertically extending free edge 62 of the blocking element 34 first intersects the light beam 60. Due to the geometry of the edge 62, the light beam 60 is refracted so that it no longer strikes the associated receiving device 42, thereby affecting human detection an error is generated.
  • the passage barrier 10 comprises a sensor, not shown, which detects the pivot angle of the blocking element 34 and forwards it to the evaluation unit.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Durchgangssperren, die dazu dienen, den Durchgang einer Person oder die Durchfahrt eines Fahrzeugs wahlweise zuzulassen oder zu sperren.
  • Eine bereits bekannte Ausgestaltung einer solchen Durchgangssperre umfaßt ein als automatische Schiebetür ausgebildetes Sperrelement, das einen Durchgang durch die Durchgangssperre wahlweise öffnet oder sperrt_ Um die Anwesenheit einer Person innerhalb des Durchgangs der Durchgangssperre zu detektieren, kann diese über eine entsprechende Sensorik verfügen. Beispielsweise ist es bekannt, mehrere Lichtschranken entlang des Durchgangs vorzusehen, deren Sendeeinrichtungen den Durchgang kreuzende Lichtstrahlen aussenden, welche von entsprechenden Empfangseinrichtungen empfangen werden. Wird der sich von einer Sendeeinrichtung zu einer Empfangseinrichtung erstreckende Lichtstrahl von einer Person unterbrochen, so repräsentiert das an der Empfangseinrichtung fehlende Eingangssignal die Anwesenheit einer Person innerhalb der Durchgangssperre, woraufhin eine entsprechende Auswerteeinheit eine Person innerhalb des Durchgangs erfaßt. Die Verwendung mehrerer Lichtschranken ist dahingehend vorteilhaft, daß sowohl die Position als auch die Bewegungsrichtung der Person innerhalb des Durchgangs der Durchgangssperre anhand der Tatsache erfaßbar ist, welche Lichtstrahlen in welcher Reihenfolge durch die sich durch die Durchgangssperre bewegende Person unterbrochen werden. Ein wesentlicher Nachteil einer solchen Schiebetürausgestaltung besteht allerdings darin, daß diese aufgrund des Verschiebeweges der Schiebetür einen sehr breiten Bauraum erfordert, was bei vielen praktischen Anwendungen nicht erwünscht ist.
  • Eine alternative Ausgestaltung einer bekannten Durchgangssperre umfaßt ein innerhalb eines Schwenkbereiches bevorzugt automatisch um eine Schwenkachse verschwenkbares Sperrelement, beispielsweise in Form einer Schwenktür, das einen Durchgang durch die Durchgangssperre wahlweise freigibt oder sperrt. Ein wesentlicher Vorteil derartiger Durchgangssperren mit verschwenkbaren Sperrelementen besteht darin, daß diese in Breitenrichtung wesentlich weniger Bauraum als die .zuvor beschriebene Schiebetürausgestattung .erfordert. Auch bei der Durchgangssperre mit verschwenkbarem Sperrelement können entlang eines Durchgangs der Durchgangssperre vor und hinter dem Schwenkbereich Lichtschranken angeordnet werden, um die Anwesenheit einer Person im Durchgang zu detektieren. Die Anordnung von Lichtschranken innerhalb des Schwenkbereiches des Sperrelementes ist hingegen problematisch, da diese beim Verschwenken des Sperrelementes durch dieses selbst unterbrochen werden, weshalb während des Verschwenkens des Sperrelementes sowie bei geöffnetem Sperrelement basierend auf den Ausgangssignalen der entsprechenden Lichtschranken keine Aussage darüber getroffen werden kann, ob im Schwenkbereich eine Person anwesend ist oder nicht. Entsprechend wird bei Durchgangssperren mit verschwenkbarem Sperrelement bevorzugt eine alternative Sensorik zum Detektieren der Anwesenheit einer Person innerhalb des Durchgangs der Durchgangssperre verwendet, wie beispielsweise ein Bewegungssensor oder dergleichen. Derartige Sensoren weisen jedoch den Nachteil auf, daß die genaue Position einer Person innerhalb des Durchgangs oder seiner Bewegungsrichtung gar nicht oder nur mit sehr aufwendigen Mitteln erfaßbar sind.
  • Die GB 2 175 348 A beschreibt eine automatisch kontrollierte Durchgangssperre mit einer schwenkbaren Schranke und einer Abtasteinrichtung, wobei die Schranke nach Detektion eines Gegenstandes oder einer Person durch die Abtasteinrichtung geöffnet und anschließend automatisch wieder in die geschlossene Position verschwenkt wird. Um sicherzustellen, daß beispielsweise Kinder, welche eventuell im Bereich der Schranke stehen bleiben, nicht von der sich automatisch nach einem bestimmten Zeitintervall sich wieder schließenden Schranke getroffen werden, weist die Anordnung eine weitere Abtasteinrichtung auf, welche feststellt, ob sich eine Person im Bereich der Schranke befindet, wodurch die Schranke solange in ihrem geöffneten Zustand gehalten wird, bis die weitere Abtasteinrichtung keine Person mehr in dem abgetasteten Bereich detektiert.
  • Die DE 93 14 530 U1 beschreibt eine Schwenktür für einen Personendurchgang mit einem schwenkbaren Türflügel und damit über Steuermittel verbundene Sensoren. Diese Sensoren sind dazu angeordnet, festzustellen, ob sich eine Person in dem Personendurchgang befindet, so daß ein Warnsignal ausgegeben werden kann, wenn beispielsweise die Person ein mit einer derartigen Durchgangssperre versehenes Geschäft auf illegale Weise durch die Durchgangssperre verlassen möchte. Die mehreren Sensoren sind dazu derart angeordnet, daß sie die Bewegungsrichtung einer sich in dem Personendurchgang bewegenden Person detektieren können, wodurch die Steuerungsmittel der Schwenktüre eine illegale Benutzung des Personendurchgangs feststellen können.
  • Ausgehend von dem zuvor genannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative und verbesserte Durchgangssperre mit einem innerhalb eines Schwenkbereiches um eine Schwenkachse verschwenkbaren Sperrelement, einer die Anwesenheit einer Person im Schwenkbereich detektierenden Sensorik und einer entsprechenden elektronischen Auswerteeinheit zum Auswerten der Ausgangssignale der Sensorik zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Durchgangssperre nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Durchgangssperre nach Anspruch 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf individuelle Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung.
  • Die Durchgangssperre gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt zumindest ein innerhalb eines Schwenkbereiches um eine Schwenkachse verschwenkbares Sperrelement, zumindest eine die Anwesenheit einer Person im Schwenkbereich detektierende Sensorik mit wenigstens einer Detektionswellen aussendenden Sende- sowie wenigstens einer Empfangseinrichtung und eine elektronische Auswerteeinheit zum Auswerten der Ausgangssignale der Sensorik. Bei dem zumindest einen verschwenkbaren Sperrelement kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere Schwenktüren, um ein Drehkreuz oder dergleichen handeln. Die Detektionswellen sind bevorzugt Lichtstrahlen, wobei auch andere Detektionswellen verwendet werden können, wie beispielsweise Ultraschallwellen oder dergleichen.
  • Erfindungsgemäß sind die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung der Sensorik derart angeordnet, daß sich eine von der Sendeeinrichtung zur Empfangseinrichtung erstreckende Detektionswelle durch den Schwenkbereich des Sperrelementes erstreckt, wobei das Sperrelement zumindest teilweise aus einem detektionswellendurchlässigen Material ausgebildet ist. Im Bereich des detektionswellendurchlässigen Materials des Sperrelementes kann die von der Sendeeinrichtung ausgesendete Detektionswelle das Sperrelement auch im verschwenkten Zustand passieren, weshalb auch während des Verschwenkens des Sperrelementes und bei verschwenktem Sperrelement die Anwesenheit einer Person innerhalb des Schwenkbereiches erfaßt werden kann. Dabei ist die Detektionswellendurchlässigkeit des Materials bevorzugt so hoch wie möglich, um eine Abschwächung der Intensität der Detektionswellen zu verhindern, während diese das Sperrelement durchdringen. Ferner ist es von großem Vorteil, wenn das detektionswellendurchlässige Material die dieses durchdringende Detektionswelle kaum oder gar nicht bricht, so daß die Richtung einer Detektionswelle während des Durchdringens des Sperrelementes beibehalten wird. Auf diese Weise können der Aufbau und die Anordnung der Sensorik sowie die Auswertung der Ausgangssignale der Empfangseinrichtungen erheblich vereinfacht werden.
  • Insgesamt wird also eine Durchgangssperre geschaffen, die in Richtung der Breite nur einen geringen Bauraum erfordert und bei der innerhalb des Schwenkbereiches des Sperrelementes die Anwesenheit einer Person sicher erfaßt werden kann. Werden mehrere Sende- und Empfangseinrichtungen entlang des Durchgangs der Durchgangssperre vorgesehen, so können zudem die genaue Position sowie die Bewegungsrichtung einer sich im Durchgang der Durchgangssperre einschließlich des Schwenkbereiches befindenden Person detektiert werden.
  • Das detektionswellendurchlässige Material des Sperrelementes ist bevorzugt Glas oder Kunststoff, das einen vorbestimmten Wellenlängenbereich durchläßt, wobei diese Materialien in Bezug auf die entsprechenden Wellenlängen eine sehr hohe Durchlässigkeit aufweisen und keine Brechung eines das Material durchdringenden Lichtstrahls hervorrufen sollten.
  • Bevorzugt sind die zumindest eine Sendeeinrichtung und die zumindest eine Empfangseinrichtung in einander gegenüberliegenden, einen Durchgang durch die Durchgangssperre zumindest teilweise definierenden Trennwänden vorgesehen, wodurch sich ein besonders einfacher Aufbau der Durchgangssperre ergibt, da keine zusätzlichen Halteelemente für die Sende- und Empfangseinrichtungen vorgesehen werden müssen.
  • Die Sendeeinrichtung ist bevorzugt über zumindest einen Wellenleiter mit einer Detektionswellen erzeugenden Quelle verbunden, beispielsweise über eine Lichtleitfaser mit einer Lichtquelle. Ein wesentlicher Vorteil dieses Aufbaus besteht darin, daß eine Vielzahl von Sendeeinrichtungen über eine entsprechende Anzahl von Wellenleitern mit einer einzelnen Quelle verbunden werden kann. Ferner können Wellenleiter einfach verlegt werden, wofür nur sehr wenig Bauraum erforderlich ist.
  • Bevorzugt umfaßt die Sendeeinrichtung ferner eine Detektionswellenumlenkeinrichtung, beispielsweise einen Spiegel, wenn es sich bei den Detektionswellen um Lichtwellen handelt. Ein Wellenleiter in Kombination mit einer solchen Detektionswellenumlenkeinrichtung ist dahingehend von Vorteil, daß das Wellenaustrittsende des Wellenleiters nicht in diejenige Richtung weisen muß, in der die Detektionswelle aus dem Wellenleiter austreten soll. Entsprechend kann auf ein Biegen des Wellenaustrittsendes des Wellenleiters verzichtet werden, wozu normalerweise ein verhältnismäßig hoher Bauraum erforderlich ist. Entsprechend können in Trennwänden verlegte Wellenleiter vollständig parallel zu den großen Oberflächen der Trennwände verlegt werden, wobei die Detektionswellen den Wellenleiter ebenfalls in einer Richtung parallel zu den großen Oberflächen der Trennwände verlassen und schließlich durch die Detektionswellenumlenkeinrichtung, die nur wenig Bauraum in Anspruch nimmt, in eine vorbestimmte Richtung umgelenkt werden, was nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 noch näher beschrieben ist.
  • Umfaßt die erfindungsgemäße Durchgangssperre Trennwände, so weisen diese bevorzugt zumindest teilweise ein detektionswellendurchlässiges Material auf, so daß die Trennwände nicht mit Austrittsöffnungen für die Detektionswellen versehen werden müssen. Auf diese Weise kann zum einen der Herstellungsaufwand verringert und zum anderen das äußere Erscheinungsbild der Durchgangssperre verbessert werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchgangssperre umfaßt diese bevorzugt eine Sensorik zum Erfassen eines Schwenkwinkels des Sperrelementes. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn davon auszugehen ist, daß eine von einer Sendeeinrichtung ausgesendete Detektionswelle in einem oder mehreren vorbestimmten Schwenkwinkeln des Sperrelementes aufgrund dessen Ausgestaltung bzw. Formgebung gebrochen wird, so daß die Detektionswelle nicht auf die der Sendeeinrichtung zugeordnete Empfangseinrichtung trifft Eine derartige Brechung kann beispielsweise durch die sich vertikal erstreckende freie Kante einer herkömmlichen Schwenktür hervorgerufen werden, während die Kante durch die Detektionswelle geschwenkt wird. Derartige Schwenkwinkel oder Schwenkwinkelbereiche können entsprechend bei der Auswertung der Ausgangssignale der Sensorik berücksichtigt werden, um Detektionsfehler zu verhindern.
  • Schließlich bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Betreiben einer Durchgangssperre der zuvor genannten Art, wobei die Signale der zumindest einen Sensorik in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel des zumindest einen Sperrelementes ausgewertet werden.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchgangssperre unter Bezugnahme auf die Zeichnung genauer beschrieben. Darin ist:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Durchgangssperre und
    Fig. 2
    eine Draufsicht einer Trennwand der in Fig. 1 dargestellten Durchgangssperre.
    Fign. 3a bis 3d
    zeigen schematische Ansichten der in Fig. 1 dargestellten Durchgangssperre, wobei das Sperrelement der Durchgangssperre in jeweils verschiedenen Schwenkstellungen dargestellt ist.
  • Gleiche Bezugsziffern beziehen sich nachfolgend auf gleiche Bauteile.
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Durchgangssperre 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Durchgangssperre 10 umfaßt einen Durchgangsbereich 12, der auf der einen Seite durch eine Trennwand 14 und auf der anderen Seite durch sich parallel zur Trennwand 14 erstreckende und fluchtend miteinander angeordnete Trennwände 16 und 18 begrenzt ist. Die Trennwand 14 ist zwischen zwei Ständerelementen 20 und 22 gehalten, die gleichzeitig als Aufnahmegehäuse für Elektronikkomponenten dienen. Auch die Trennwände 16 und 18 sind zwischen solchen Ständerelementen 24 und 26 bzw. 28 und 30 gehalten, wobei zwischen den Ständerelementen 26 und 28 eine motorbetriebene, sich vertikal erstreckende Drehwelle 32 aufgenommen ist. Mit der Drehwelle 32 ist ein türartig ausgebildeter Sperrelement 34 fest verbunden, so daß dieses zusammen mit der Drehwelle 32 um eine Schwenkachse 36 innerhalb eines Schwenkbereiches 38, der in Fig. 1 durch einen Halbkreis angedeutet ist, verschwenkbar ist. Das Sperrelement 34 dient zum wahlweisen Freigeben oder Sperren des Durchgangsbereichs 12 der Durchgangssperre 10. Es ist aus einem lichtdurchlässigen Material ausgebildet, das die Intensität von das Sperrelement 34 durchdringenden Lichtstrahlen kaum abschwächt und im wesentlichen keine Brechung solcher Lichtstrahlen hervorruft, so daß diese das Sperrelement 34 in fast allen Schwenkstellungen passieren, ohne eine Richtungsänderung zu erfahren. Zur Detektion der Anwesenheit einer Person innerhalb des Durchgangsbereiches 12 umfaßt die Durchgangssperre 10 eine Sensorik. Die Sensorik weist eine Reihe von Lichtschranken mit jeweils einer Sendeeinrichtung 40 und einer Empfangseinrichtung 42 auf, die einander gegenüberliegend in die Trennwände 14 und 16 bzw. 14 und 18 integriert sind. Die Sendeeinrichtungen 40 senden Detektionswellen in Form von Lichtstrahlen aus, die von den entsprechenden Empfangseinrichtungen 42 empfangen werden. Dazu sind die Sendeeinrichtungen 40 über Lichtwellenleiter 44, die sich ebenfalls in der Trennwand 14 erstrecken, mit einer in Fig. 1 nicht dargestellten entsprechenden Lichtquelle verbunden. Die Sendeeinrichtungen 40 können mit einer gemeinsamen Lichtquelle verbunden sein. Alternativ ist es auch möglich, daß beispielsweise in den Ständerelementen 20 und 22 jeweils eine Lichtquelle aufgenommen ist. Der Aufbau der Sendeeinrichtungen 40 ist unter Bezugnahme auf Fig. 2 noch genauer erläutert. Die Empfangseinrichtungen 42 sind über Leiter 46 mit einer nicht dargestellten Auswerteeinheit verbunden, welche die Ausgangssignale der Empfangseinrichtungen 42 zur Detektion der Anwesenheit einer Person im Durchgangsbereich 12 der Durchgangssperre 10 auswertet. Wird einer der Lichtstrahlen zwischen einer Sendeeinrichtung 40 und einer zugeordneten Empfangseinrichtung 42, die in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet sind, von einer sich durch den Durchgangsbereich 12 bewegenden Person unterbrochen, so wird diese Tatsache von der entsprechenden Empfangseinrichtung 42 erfaßt, woraufhin die Auswerteeinheit auf die Anwesenheit einer Person schließt. Da die Sende- und Empfangseinrichtungen 40, 42 an unterschiedlichen Positionen entlang des Durchgangsbereiches 12 vorgesehen sind, kann anhand der Tatsache, welcher Lichtstrahl unterbrochen wird, auch auf die genaue Position der Person innerhalb des Durchgangsbereiches 12 geschlossen werden. Wird ferner die Reihenfolge ausgewertet, in der die Lichtstrahlen durchbrochen werden, so kann auch die Bewegungsrichtung der Person durch den Durchgangsbereich 12 ermittelt werden.
  • Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der in Fig. 1 dargestellten Trennwand 14 der Durchgangssperre 10. Der Lichtwellenleiter 44 erstreckt sich in Längsrichtung 48 durch die Trennwand 14. Am freien Ende 50 des Lichtwellenleiters 44 wird in Längsrichtung 48 ein Lichtstrahl 52 ausgekoppelt, der auf eine Umlenkeinrichtung 54 trifft und von dieser in Querrichtung 56 umgelenkt wird, wodurch sich der Lichtstrahl 58 ergibt. Die Umlenkeinrichtung 54 hat den wesentlichen Vorteil, daß der Lichtwellenleiter 44 nicht in Querrichtung 56 gebogen werden muß, um einen Lichtstrahl 58 in Querrichtung 56 zu erzeugen, wozu eine größere Abmessung der Trennwand 14 in Querrichtung 56 erforderlich wäre. Aufgrund der Umlenkeinrichtung 54 kann die Trennwand 14 somit schmaler ausgebildet werden, wodurch einerseits Material eingespart werden kann und andererseits ein filigraner Gesamteindruck der Durchgangssperre 10 erzeugt wird.
  • Die Lichtwellenleiter 44 und die entsprechenden Umlenkeinrichtungen 54 können in die Trennwand 14 integriert werden, indem beispielsweise entsprechende Aussparungen in der Trennwand 14 vorgesehen werden, die nach der Anordnung der Bauelemente wieder verschlossen werden. Alternativ kann die Trennwand 14 auch mehrschichtig ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Trennwand 14 dreischichtig ausgebildet sein, wobei in der mittleren Schicht die Bauelemente vorgesehen sind.
  • Die Trennwände 14, 16 und 18 sind bevorzugt aus einem lichtdurchlässigen Material ausgebildet, so daß die von den Sendeeinrichtungen 40 ausgesendeten Lichtstrahlen die Trennwände passieren können, ohne daß dazu zusätzliche Aussparungen oder dergleichen vorgesehen sein müssen. Ferner ist das Material der Trennwände 14, 16 und 18 bevorzugt derart gewählt, daß die von den Sendeeinrichtungen 40 ausgesendeten Lichtstrahlen diese ungebrochen und ohne Intensitätsverluste durchdringen können.
  • Die Fign. 3a bis 3d zeigen schematisch die in Fig. 1 dargestellte Durchgangssperre 10 mit dem Sperrelement 34 in verschiedenen Schwenkpositionen. Der Einfachheit halber ist lediglich eine Lichtschranke dargestellt, deren Lichtstrahl durch die gestrichelte Linie 60 angedeutet ist.
  • Befindet sich das Sperrelement 34 in seiner Sperrstellung, wie in Fig. 3a gezeigt ist, so wird der von der Sendeeinrichtung 40 ausgesendete Lichtstrahl 60 problemlos von der Empfangseinrichtung 42 empfangen.
  • Wird nun das Sperrelement 34 um den Winkel α verschwenkt, was in Fig. 3b dargestellt ist, so kreuzt zunächst die sich vertikal erstreckende freie Kante 62 des Sperrelementes 34 den Lichtstrahl 60. Aufgrund der Geometrie der Kante 62 wird der Lichtstrahl 60 gebrochen, so daß dieser nicht länger auf die zugeordnete Empfangseinrichtung 42 trifft, wodurch in Bezug auf die Personendetektion ein Fehler erzeugt wird.
  • Wird nun das Sperrelement 34 über den Winkel α hinaus weiter verschwenkt, siehe hierzu Fign. 3c und 3d, so durchdringt der Lichtstrahl 60 das Sperrelement 34 aufgrund dessen Materials ungebrochen und trifft auf die Empfangseinrichtung 42.
  • Um den im Schwenkwinkel α erzeugten Fehler zu eliminieren, bleiben die im Winkelbereich um den Winkel α von der Empfangseinrichtung 42 an die Auswerteeinheit übertragenen Signale bei der Auswertung unberücksichtigt. Dazu umfaßt die Durchgangssperre 10 eine nicht dargestellte Sensorik, die den Schwenkwinkel des Sperrelementes 34 erfaßt und diesen an die Auswerteeinheit weiterleitet.
  • Es sollte klar sein, daß die zuvor beschriebene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Durchgangssperre nicht einschränkend ist. Vielmehr sind Modifikationen und Änderungen möglich, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Durchgangssperre
    12
    Durchgangsbereich
    14
    Trennwand
    16
    Trennwand
    18
    Trennwand
    20
    Ständerelement
    22
    Ständerelement
    24
    Ständerelement
    26
    Ständerelement
    28
    Ständerelement
    30
    Ständerelement
    32
    Drehwelle
    34
    Sperrelement
    36
    Schwenkachse
    38
    Schwenkbereich
    40
    Sendeeinrichtung
    42
    Empfangseinrichtung
    44
    Lichtwellenleiter
    46
    Leiter
    48
    Leitungsrichtung
    50
    freies Ende
    52
    Lichtstrahl
    54
    Umlenkeinrichtung
    56
    Querrichtung
    58
    Lichtstrahl
    60
    Lichtstrahl
    62
    Kante

Claims (8)

  1. Durchgangssperre (10) umfassend zumindest ein innerhalb eines Schwenkbereiches (38) um eine Schwenkachse verschwenkbares Sperrelement (34), zumindest eine die Anwesenheit einer Person im Schwenkbereich detektierende Sensorik mit wenigstens einer Detektionswellen aussendenden Sendeeinrichtung (40) sowie wenigstens einer Empfangseinrichtung (42) und eine elektronische Auswerteeinheit zum Auswerten der Ausgangssignale der Sensorik, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinrichtung (40) und die Empfangseinrichtung (42) derart angeordnet sind, daß sich eine von der Sendeeinrichtung (40) zur Empfangseinrichtung (42) erstreckende Detektionswelle durch den Schwenkbereich (38) des Sperrelementes (34) erstreckt und dass das Sperrelement (34) zumindest teilweise aus einem detektionswellendurchlässigen Material ausgebildet ist.
  2. Durchgangssperre (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das detektionswellendurchlässige Material des Sperrelementes (34) Glas oder Kunststoff ist.
  3. Durchgangssperre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (40) über zumindest einen Wellenleiter (44) mit einer Detektionswellen erzeugenden Quelle verbunden ist.
  4. Durchgangssperre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (40) zumindest eine Detektionswellenumlenkeinrichtung (54) umfaßt.
  5. Durchgangssperre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (40) und die Empfangseinrichtung (42) in einander gegenüberliegenden, einen Durchgangsbereich (12) durch die Durchgangssperre (10) zumindest teilweise definierenden Trennwänden (14, 16, 18) vorgesehen sind.
  6. Durchgangssperre (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (14, 16, 18) zumindest teilweise ein detektionswellendurchlässiges Material aufweisen.
  7. Durchgangssperre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangssperre (10) eine Sensorik zum Erfassen des Schwenkwinkels des Sperrelementes (34) umfaßt.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Durchgangssperre (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale der zumindest einen Sensorik in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel des zumindest einen Sperrelementes (34) ausgewertet werden.
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