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DETECTEUR D'OBSTRUCTION D'UNE PORTE
La présente invention concerne un détecteur d'obstruction d'une porte, qui peut être utilisé dans une variété de situations, dans lesquelles il est nécessaire de commander le déplacement d'au moins une porte. Par exemple, il peut être utilisé en tant que partie de l'équipement de sécurité servant à commander le déplacement d'une porte (ou de portes) dans une cabine d'ascenseur. Il peut être également utilisé dans un équipement de sécurité servant à contrôler une activité dans une porte tournante, par exemple lorsque des clients rentrent dans un supermarché ou le quittent en franchissant une grande porte tournante permettant l'utilisation de chariots pour achats.
Etant donné que l'invention est particulièrement appropriée pour être utilisé dans des ascenseurs, on va maintenant décrire à titre d'illustration son utilisation dans ce domaine. Cependant, on comprendra que l'invention n'est pas limitée à des ascenseurs et qu'elle peut être appliquée à d'autres portes mobiles, en particulier lorsqu'il est nécessaire de contrôler une zone de détection et de produire un signal pour commander le déplacement de la porte.
Dans le cas d'ascenseurs, la cabine d'ascenseur comporte habituellement un couple de portes coulissantes, qui se ferment l'une contre l'autre ou bien une seule porte coulissante, qui se ferme contre un montant de fermeture. Dans tous les cas, il est nécessaire de contrôler s'il existe, dans l'ouverture de la porte, une quelconque obstruction empêchant la fermeture de la porte. L'obstruction peut être un corps humain (ou un animal), auquel cas le détecteur d'obstruction doit commander de façon prioritaire le circuit de commande pour ouvrir et
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fermer la ou les portes pour empêcher des blessures.
L'obstruction peut être également créée par un objet inanimé, comme par exemple un chariot pour patient, un lit d'hôpital, un chariot pour achats ou une palette pourvue de roulettes, et ces objets peuvent être coincés lors de la fermeture de la porte, ce qui conduit à un blocage et à un endommagement. Compte tenu de ces problèmes, il est d'une pratique usuelle d'installer un détecteur d'obstruction dans la cabine d'ascenseur pour contrôler l'ouverture de la porte. Le détecteur est connecté à un circuit de détection qui produit un signal de commande dans le cas de la détection d'une obstruction, et le signal de commande est utilisé pour amener le circuit de commande de la porte à empêcher la fermeture de la porte.
Dans certaines installations actuelles d'ascenseurs on utilise un ensemble de diodes à infrarouge pour transmettre un rayonnement infrarouge de courte longueur d'onde dans une zone de détection, et un ensemble de diodes similaires pour recevoir le rayonnement soit directement, soit par réflexion. Avec un simple système d'interruption du faisceau, les diodes de l'émetteur de rayonnement infrarouge situées d'un côté d'une ouverture de porte, émettent un rayonnement en direction des diodes du récepteur, situées de l'autre côté de l'ouverture et un obstacle est détecté par interruption du faisceau. Ces diodes sont connectées à un circuit de détection qui répond à une interruption du faisceau pour produire le signal de commande servant à arrêter la fermeture de la porte ou à inverser son déplacement.
Avec un système à réflexion, une obstruction située dans une zone de détection réfléchit la lumière sur les diodes du récepteur et le signal de détection produit le signal de commande. (Ceci n'est pas un simple cas de réflexion de faisceau, étant donné que l'obstruction peut avoir n'importe quelle forme et n'importe quel coefficient de réflexion et que les
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faisceaux de l'émetteur sont par conséquent réfléchis ou dispersés de façon aléatoire, et les composantes réfléchies, qui atteignent les diodes du récepteur, ont des intensités différentes. Ceci a conduit au développement d'un circuit compliqué pour garantir un fonctionnement fiable et éviter un fonctionnement défectueux dû à des réflexions parasites).
Dans certains systèmes modernes d'interruption de faisceau, un réseau de diodes d'émission sont disposés au voisinage du bord de fermeture de la porte de la cabine d'ascenseur de manière à émettre un réseau de faisceaux de rayonnement infrarouge dans l'ouverture de la porte. Ceci conduit à ce qu'on appelle un"rideau"de rayonnement. Ce "rideau"est présent entre un couple de portes coulissantes, lorsqu'elles sont ouvertes, le long du trajet de déplacement des portes coulissantes. Un réseau de diodes de réception disposées au voisinage du bord opposé de la porte reçoit les faisceaux de rayonnement directement en provenance des diodes d'émission et une obstruction est détectée lorsqu'elle interrompt le"rideau".
Dans certains systèmes modernes de réflexion de faisceau, un réseau de diodes d'émission envoie un rayonnement dans une zone située juste en avant de la ou des portes, et un réseau de diodes de réception reçoit un rayonnement réfléchi ou dispersé par l'obstruction dans cette zone. De tels systèmes sont connus en tant que systèmes de détection "d'approche" à infrarouge.
Tant les systèmes d'interruption de faisceau que les systèmes de réflexion de faisceau peuvent être combinés pour l'obtention d'une sécurité supplémentaire. En tout cas, ceci est obtenu au prix de l'utilisation des réseaux de diodes et du circuit complexe pour permettre à ces réseaux de fonctionner efficacement.
Aucun de ces systèmes modernes ne doit être confondu avec les détecteurs de proximité maintenant
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obsolètes, qui contiennent des détecteurs à capacité, montés sur les bords de la porte coulissante. Ils étaient sujets à des erreurs liées à la difficulté d'équilibrer de façon fiable des capacités et de maintenir l'équilibre. Cet équilibrage devait être exécuté initialement par des opérateurs qualifiés en chaque emplacement particulier d'un ascenseur afin que le circuit de détection ne réponde qu'à une obstruction. En outre, un circuit de détection complexe était nécessaire pour en maintenir l'équilibre.
Indépendamment du système utilisé, les problèmes peuvent être dus à la fermeture des portes. Lorsque les diodes sont montées dans des bords de portes, l'intensité du signal de détection augmente lorsque les portes se ferment, en raison de la diminution de l'espace entre les émetteurs et les récepteurs, et par conséquent une certaine forme de commande de gain est nécessaire pour empêcher un fonctionnement défectueux. Avec des capteurs capacitifs, l'équilibre change lorsque les portes se ferment, en raison des capacités des portes et/ou du montant de fermeture, et un circuit de conversion est requis pour contrecarrer ceci. A l'évidence de telles dispositions contribuent également à la complexité et à la dépense.
La présente invention a pour but d'éviter ces problèmes de l'art antérieur, au moins dans le domaine technique des ascenseurs. L'invention fournit un autre système fiable, simple et à faible coût sans que ceci ne mette en danger la sécurité des passagers. Ceci est obtenu à l'aide d'une adaptation particulière d'un capteur passif de rayonnement infrarouge (PIR), qui met à profit le déplacement de la ou des portes.
Une installation d'ascenseur est connue d'après USA-5073706, dans lequel un capteur passif de rayonnement infrarouge (PIR) comportant un élément lenticulaire est monté sur la paroi d'un hall devant l'ascenseur pour détecter le déplacement de gens en tant que passagers
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potentiels pour l'ascenseur. Cependant, le capteur PIR ne détecte rien, sauf si les gens qui sont situés devant l'ascenseur et produisent un signal thermique, se déplacent. Les capteurs PIR sont bien connus, mais sont tous basés sur le fait qu'une cible dégageant de la chaleur doit se déplacer, avant d'être détectée. Si la cible est fixe, elle n'est pas détectée. EP-A-0572926 décrit également un capteur, installé sur un ascenseur pour détecter la présence de gens dans un hall devant l'ascenseur.
WO-A-82/025360 décrit une installation d'ascenseur, dans laquelle un ensemble de capteurs de proximité sont insérés dans le bord de fermeture d'une porte d'ascenseur et sont connectés à un dispositif amplificateur différentiel. Cependant ces capteurs sont du type à capacité et sont susceptibles d'être le siège d'une erreur et ont été largement supplantés. Le dispositif amplificateur différentiel est utilisé pour résoudre les problèmes de déséquilibre qui se produisent lorsqu'on utilise ce type de capteur. Ce document mentionne également brièvement des cellules photoélectriques et des capteurs à ultrasons, mais ces systèmes peuvent être affectés par des problèmes autres que ceux que l'invention a pour objet d'éviter.
L'invention résout les problèmes mentionnés précédemment et d'autres problèmes de l'art antérieur à l'aide d'un dispositif de détection d'obstruction d'une porte, comprenant : des moyens de détection pour détecter thermiquement un objet dans une zone de détection au voisinage de la porte, lesdits moyens de détection comprenant au moins un capteur passif de rayonnement infrarouge et un dispositif optique pour produire une image, et un circuit apte à répondre à un signal produit par les signaux de détection pour produire un signal de
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commande servant à commander le déplacement de la porte,
caractérisé en ce que le dispositif optique et le capteur passif de rayonnement infrarouge sont fixés à la porte de sorte que le dispositif optique amène l'image à se déplacer à travers la région de détection du capteur passif de rayonnement infrarouge lorsque la porte se déplace, ce qui permet au capteur passif de rayonnement infrarouge de détecter l'objet dans la zone de détection et de produire ainsi son signal.
L'exigence principale concernant le dispositif optique est que, lorsqu'il observe un objet et se déplace, il amène une image de l'objet à se déplacer en travers du plan image, dans lequel est disposé la région sensible du capteur passif au rayonnement infrarouge (PIR). De préférence il comprend une lentille de Fresnel, mais à la place d'une telle lentille on peut utiliser un miroir ayant une surface appropriée. Dans une forme de réalisation de l'invention on utilise une lentille de Fresnel segmentée pour produire de multiples images dans un plan image (dans lequel les éléments sensibles du capteur PIR sont situés). Avec une lentille segmentée on obtient l'avantage supplémentaire consistant en ce que des images multiples de l'objet sont amenées à se déplacer séquentiellement dans la région sensible.
Par exemple une lentille segmentée, dans laquelle chaque segment est une lentille de Fresnel à pouvoir réfringent positif et dont l'axe optique est décalé dans une direction verticale par rapport au segment suivant, peut être utilisée pour balayer une région sensible en travers de l'ouverture de la porte afin de simuler un effet de"rideau". On peut utiliser un élément lenticulaire pour obtenir un effet similaire.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, on utilise une lentille de Fresnel segmentée, dans une configuration qui peut inclure un miroir, pour simuler un effet d'approche (c'est-à-dire pour détecter la présence
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d'un passager se rapprochant de la cabine d'ascenseur). Dans une autre forme de réalisation, on utilise une seule lentille de Fresnel à pouvoir réfringent positif, avec un miroir, pour simuler un effet"de proximité". (Ceci fournit une zone de détection adjacente au bord avant de la porte sans l'utilisation de capteurs capacitifs ou de capteurs à
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contact, qui sont obsolètes). On peut utiliser les effets "de rideau","d'approche"et"de proximité", soit individuellement, soit en combinaison (c'est-à-dire en fonction des exigences requises de l'installation d'ascenseur et du coût).
Dans un grand immeuble de bureaux, il serait nécessaire de disposer d'un service d'ascenseur rapide, mais il serait également nécessaire de garantir la sécurité des passagers et on pourrait utiliser les effets de"proximité"et"d'approche"dans la cabine d'ascenseur.
Cependant, dans un environnement moins occupé, un effet"de rideau"peut fournir une sécurité adéquate et un coût inférieur plus appropriés.
La"zone de détection" peut être un espace étroit s'étendant totalement en travers du sol de l'ouverture de porte lors de la simulation de l'effet"de rideau". Ce "rideau" peut s'étendre du sol vers le haut, au travers de la majeure partie ou de la totalité de l'ouverture de la porte. Lors de la simulation d'un effet"de proximité", la zone de détection s'étend de préférence à proximité du bord avant de la porte et peut seulement couvrir une faible zone au sol (cette zone peut être située juste à l'extérieur de la porte de la cabine de manière à empêcher le déclenchement du circuit de détection d'obstruction de porte lorsque l'ascenseur est plein et qu'un ou plusieurs passagers se tiennent à proximité de la porte de la cabine).
Avec un couple de portes coulissantes, la zone de détection s'étend au voisinage de chaque bord avant de chaque porte de la cabine. (Bien que ceci laisse subsister une zone non contrôlée entre deux zones de détection, les
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zones de détection se rapprochent lorsque les portes se ferment et un obstacle quelconque serait détecté par l'un ou l'autre des capteurs PIR ou éventuellement par les deux zones de chevauchement). Dans le cas de la détection "d'approche", la zone de détection est située à l'extérieur de la ou des portes de la cabine, par exemple pour détecter des passagers qui s'approchent de l'ascenseur.
Cette zone pourrait être également située à l'intérieur de la cabine d'ascenseur s'il était nécessaire de détecter le fait que la cabine est vide, par exemple par contrôle des passagers quittant la cabine.
La zone de vision ou de détection du capteur PIR est de préférence limitée grâce à l'atilisation de barrières opaques au rayonnement, comme par exemple des enceintes conçus spécialement, des masques, des chicanes, des panneaux réglables, etc. La conception de la lentille, qui focalise le rayonnement dans les zones spécifiques dans un plan focal, et l'utilisation d'autres dispositifs optiques, tels que les miroirs, modifient également le champ de vision.
"L'objet" n'est pas nécessairement un corps humain (qui fournit une bonne image thermique) étant donné qu'il peut s'agir par exemple d'un chariot pour achats contenant des denrées alimentaires congelées, qui est détecté par rapport à un fond plus chaud.
Dans une forme de réalisation préférée, l'invention utilise l'action de découpage automatique d'une lentille segmentée, comme cela est provoqué par le déplacement de la porte, de manière à permettre à un ou plusieurs éléments passifs de détection du rayonnement infrarouge de contrôler le passage de la porte pour déterminer la présence éventuelle de sources ou d'absorbeurs de rayonnement infrarouge, et qui empêche la fermeture de la porte lorsque de tels signaux sont détectés. Au moins un capteur de rayonnement infrarouge de grande longueur d'onde (par
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rapport à la longueur d'onde de détecteurs de faisceaux de rayonnement infrarouge) est utilisé pour observer la zone de détection désirée et répondre à l'apparition d'un corps chaud dans son champ d'observation.
Bien que de tels dispositifs de détection de la chaleur d'un corps soit disponible depuis de nombreuses années, en tant qu'éléments actifs dans de nombreuses alarmes contre une effraction, il existe des détecteurs fixes, qui sont basés sur le déplacement de l'intrus pour produire un signal décelable et ils n'ont pas été appliqués à un dispositif qui se déplace lui-même pour extraire une information concernant son environnement.
Bien que l'invention puisse être utilisée d'une manière efficace, dans la plupart des cas pour la détection thermique d'un objet chaud par rapport à un fond relativement plus froid, le capteur PIR est sensible à des variations du fond naturel de rayonnement infrarouge et ceci est susceptible d'être observé sous la forme d'une perte de la gamme efficace lorsque la température ambiante se rapproche de 37OC, étant donné que le corps humain est situé à une température similaire et que son"contraste" avec le fond est fortement réduit. On peut constater un effet similaire, mais opposé, à des températures ambiantes très faibles, lorsque la portée du détecteur devient si grande qu'il est déclenché par des variations mineures indésirables dans le fond global.
Ce problème est résolu, dans une forme de réalisation préférée de l'invention, par le fait qu'il est prévu un dispositif servant à détecter thermiquement un objet dans une zone de détection dans laquelle la température ambiante varie, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de commande de gain pour accroître la sensibilité de détection lorsque la température ambiante augmente et que la différence entre la température d'objet et la température ambiante diminue, et
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pour réduire la sensibilité de détection lorsque ladite différence augmente.
Par exemple, les moyens de commande de gain peuvent être un contrôleur de gain monté dans le circuit servant à produire le signal de commande et peuvent inclure une ou plusieurs"thermistances"qui sont agencées de manière à accroître la sensibilité de détection à des températures ambiantes élevées et à réduire cette sensibilité à de faibles températures. Une optimisation soigneuse de la commande de gain thermique réduit par conséquent fortement les effets de fluctuations de la température ambiante.
Comme cela a été expliqué précédemment, on peut utiliser des capteurs PIR selon différentes combinaisons pour simuler des effets"de rideau","d'approche"et"de proximité". Cependant, on peut obtenir d'autres avantages en combinant la détection thermique utilisée par la présente invention à des techniques de détection plus classiques (qui ne dépendent pas de la détection d'objets thermiques par rapport à un fond plus froid ou plus chaud).
Dans une forme de réalisation de l'invention, il est en outre prévu un dispositif qui comporte en outre des moyens auxiliaires de détection et un circuit pour détecter un objet dans la zone de détection et produire un signal de commande pour commander un déplacement de la porte, les moyens auxiliaires de détection étant d'un type détectant un objet autrement que par voie thermique, comme par exemple par interception ou réflexion de faisceaux de rayonnement infrarouge ou produisant des variations de capacité de sorte que l'objet est détecté par au moins un moyen de détection ou un autre. Un tel système combiné peut avoir une fiabilité améliorée et une immunité améliorée à des"fausses alarmes". Il permet également de rendre plus viables certaines techniques classiques moins satisfaisantes.
Par exemple l'invention peut être combinée à un rideau de rayonnement infrarouge transmissif de
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manière à fournir une"densité"accrue du rideau et à améliorer la détection dans chaque partie de la zone de rideau. sinon l'invention peut être utilisée avec un "détecteur capacitif de bord de proximité"servant à former une zone"en forme de rideau"devant le capteur capacitif de courte portée.
Le circuit, qui fournit un signal de commande en réponse au signal produit Dar les moyens de détection thermique (le signal de commande étant utilisé pour commander le déplacement de la porte et de son équipement auxiliaire) a un agencement bien connu et par conséquent ne nécessite pas une description plus détaillée.
Les spécialistes de la technique comprendront que le signal produit par les moyens de détection, qu'il s'agisse du résultat d'une détection thermique de l'objet ou non, comme par exemple au moyen de la perception d'un faisceau de rayonnement infrarouge ou bien par réception d'un rayonnement infrarouge réfléchi ou bien par réponse à un changement de capacité, est un signal d'entrée qui peut être traité de façon appropriée et utilisé pour déclencher un circuit classique, de sorte qu'il fournit un signal de commande pour la commande de la porte. Cependant, avec des capteurs thermiques, on peut utiliser un réglage de gain, comme indiqué précédemment, pour compenser des variations de la différence de température entre un objet thermique et son fond.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'une partie d'une cabine d'ascenseur équipée de deux capteurs conformément à une forme de réalisation de l'invention, à savoir un capteur servant à fournir un effet "de rideau" (qui réalise une observation en travers de
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l'ouverture de la porte) et l'autre qui sert à produire un effet"de proximité" (qui réalise une observation le long du bord avant de la porte) ; - la figure 2 est une vue en plan perpendiculaire à la vue de la figure 1, qui montre les champs de vision des différents capteurs ;
- la figure 2a représente un schéma-bloc montrant les moyens de détection connectés à un circuit qui inclut (facultativement) une commande de gain pour le réglage de la sensibilité en raison de variations de la température ambiante du fond ; - la figure 3 est une vue en perspective de la cabine d'ascenseur comportant le capteur représenté sur les figures 1 et 2 ; - la figure 4 est une vue en perspective d'une cabine d'ascenseur équipée d'un capteur pour un mode de fonctionnement "d'approche" ; - les figures 5-7 représentent respectivement, de façon plus détaillée, les formes de réalisation de l'invention qui sont utilisées pour simuler des modes de fonctionnement"à rideau","de proximité"et"d'approche" ;
- la figure 8 représente une autre forme de réalisation, qui est montée sur une porte tournante ; et - la vue d'encart de la figure 8a représente un détail de fonctionnement.
Dans la description qui va suivre, on comprendra qu'un capteur est fixé soit à une seule porte (et éventuellement à un montant de fermeture), soit à une porte ou aux deux portes d'un couple de portes. Seule une porte est décrite pour faciliter l'explication.
Les figures 1-3 illustrent une forme de réalisation de l'invention, dans laquelle des modes de fonctionnement "à rideau"et"de proximité"sont combinés. Des moyens de détection PIR (moyens passifs de détection de rayonnement infrarouge"à rideau") incluent un élément de détection
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double 1 et une lentille de Fresnel segmentée 6 (sous la forme d'une bande incurvée) positionnée dans une enceinte blindée 2. (Cet agencement sera décrit de façon plus détaillée ci-après en référence à la figure 5). L'enceinte 2 est de préférence située à proximité de la partie supérieure du bord avant 3 d'une porte 4 de cabine d'ascenseur de sorte que la zone de détection est une zone étroite A au niveau du sol de l'ouverture 5 de la porte.
La zone de détection comprend une région située au-dessus de la zone A et qui est englobée par l'ouverture de porte 5 (c'est-à-dire normalement recouverte par un"rideau"de rayonnement). La zone A s'étend de préférence sous la forme d'une bande étroite en travers de l'ouverture de la porte et peut s'étendre juste à l'extérieur de l'ouverture de la prote de manière à empêcher un déclenchement accidentel du circuit d'obstruction de la fermeture de la porte, lorsque l'ascenseur est plein et que des passagers se tiennent à proximité de la porte.
Des moyens de détection PIR (moyens passifs de détection de rayonnement infrarouge)"de proximité", qui incluent un élément de détection double 9, une lentille de Fresnel 10 et un miroir 7 (décrits ci-après de façon plus détaillée en référence à la figure 5) sont montées dans la même enceinte. Sa zone de détection s'étend le long des bords avant des portes 4 et 8 et couvre une petite zone B au sol, à proximité du bord de la porte. Dans le mode de fonctionnement"de proximité", une obstruction est détectée dans la zone de détection étroite proche du bord de la porte (plutôt qu'en travers de l'ensemble d'ouverture de la porte).
En référence à la figure 5 on voit que cette dernière représente de façon plus détaillée les moyens de détection PIR"à rideau". Ces moyens de détection incluent une lentille de Fresnel segmentée courbe 6 possédant une série de segments 6a, 6b, 6c,..., dont chacun est une
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lentille de Fresnel positive, dont l'axe optique est décalé, dans une direction verticale, par rapport au segment suivant. Cela permet que de multiples images superposées du champ de vision, avec de faibles décalages de position, rencontrent le ou les éléments 20,21 du capteur double. L'enceinte 2 (figures 1 et 2) est étroite avec une ouverture d'observation en forme de fente, dont la dimension longitudinale s'étend dans le plan vertical et est parallèle aux bords de la porte.
Les éléments de détection 20,21 sont montés profondément à l'intérieur de cette cavité, le champ de vision, dans le plan horizontal, est limité de façon stricte et est confinée à une étroite région en travers de la zone de fermeture de la porte pour simuler une zone de détection"en rideau".
La figure 6 représente de façon plus détaillée le capteur fonctionnant selon le mode"de proximité". Une seule lentille de Fresnel 10 et un miroir en cuivre 7 fournissent un champ de vision (ou une zone de détection) directement adjacent au bord avant de la porte de la cabine (comme représenté sur la figure 3)."L'empreinte"de ce champ de vision est une petite zone étroite B sur le sol juste à l'extérieur des portes de l'ascenseur. Avec un couple de portes coulissantes, ces zones de détection sont adjacentes aux bords avant respectifs de portes de la cabine.
La fonction de détection"en rideau"pourrait être combinée avec la fonction de détection"de proximité" moyennant l'utilisation d'un moyen de détection PIR et d'un système optique et d'un circuit appropriés.
Les figures 4 et 7 illustrent une forme de réalisation qui possède un mode de fonctionnement "d'approche". Ceci inclut une section rectiligne d'une lentille de Fresnel segmentée 16 et un miroir en cuivre oblique 17 pour obtenir un champ de vision par une ouverture 18 dans une paroi latérale d'une enceinte 2
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(similaire à ce qui est représenté aux figures 1 et 2). L'enceinte est fixée à la porte de la cabine de manière à fournir une zone de détection en avant de l'ouverture de la porte de la cabine d'ascenseur 19.
Un objet thermique mobile est détecté dans cette zone lorsqu'il se rapproche de la cabine d'ascenseur 19. Cet agencement s'est avéré être étonnamment sensible et permet de détecter un objet qui par exemple est situé à quelques 3 mètres du seuil de la porte. La nature dissymétrique de la sensibilité des moyens de détection PIR les rend particulièrement sensibles à des objets chauds qui se rapprochent ou s'écartent des portes et ils peuvent être utilisés pour améliorer les effets"de rideau"et/ou"de proximité"de manière à maintenir les portes ouvertes pour un passager qui essaie de pénétrer dans l'ascenseur au dernier moment. Ils sont agencés de manière à voir la région située directement à l'extérieur du passage de la porte, c'est-à-dire la zone C au niveau du sol et une région située juste au-dessus de cette zone.
Ces moyens de détection"d'approche"possèdent également un élément de détection double 9. Le miroir 7 dirige la zone de vision vers le bas pour détecter des cibles thermiques juste à l'extérieur des portes. Dans la fonction de détection "d'approche"et soit dans la fonction de détection"à rideau", soit dans la fonction de détection"de proximité", on pourrait utiliser les moyens de détection PIR comportant un système optique et un circuit approprié.
Il est préférable d'utiliser un capteur 1 à deux éléments (qui peut être d'un agencement connu) dans lequel la ou les images traversent tout d'abord un élément 20, puis l'élément suivant 22. Les éléments possèdent des réponses polarisées en des sens opposées, ce qui a pour effet que le signal de sortie résultant, qui apparaît sous la forme d'une onde sinusoïdale, est effectivement doublée. La lentille segmentée préférée 6 produit des images
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multiples de l'objet et ces dernières sont amenées à se déplacer séquentiellement sur les éléments 20,21 du capteur lorsque la porte 4 se déplace.
Dans la cabine d'ascenseur, la segmentation de la lentille est réalisée de préférence dans le plan vertical de sorte que le déplacement de la porte (et par conséquent du capteur PIR) provoque un déplacement de ces images transversalement par rapport aux éléments du capteur dans le plan vertical. Si un objet, présentant une différence de température par rapport à son environnement, est situé dans le champ de vision lorsque la porte 4 commence à se déplacer, les images thermiques de l'objet se déplacent en travers du ou des capteurs 1 selon une succession rapide et provoquent l'apparition d'un signal alternatif au niveau de la sortie du capteur.
Ce signal peut alors être traité, par un circuit non représenté, qui peut avoir un agencement connu, de manière à fournir un signal de commande qui provoque l'arrêt du circuit de commande des portes (non représenté) mais présentant un agencement connu, ou inverser les portes 4 de la cabine. Les portes de palier 8, qui sont également représentées sur les dessins, se déplacent conjointement avec les portes de la cabine, comme cela est connu des spécialistes de cette technique.
Bien que les moyens de détection PIR sont conçus pour détecter des objets chauds vus sur un fond froid, il est également possible de détecter des objets qui sont plus froids que leur environnement. Cela permet de voir des chariots pour achats contenant des denrées alimentaires froides provenant d'un réfrigérateur, ou d'autres objets qui proviennent de zones plus froides.
Dans de nombreux cas, il est souhaitable de limiter la zone sensible de détection des moyens de détection"à rideau"à une région étroite juste en avant du bord avant de chaque porte. Ceci fournit une action"de proximité", qui provoque la réouverture des portes uniquement lorsque
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la personne qui y pénètre, est proche du bord de la porte. Ceci est utile lorsque le service d'étage à étage le plus rapide possible est requis, étant donné que les portes continuent habituellement à se fermer même lorsque les passagers se déplacent encore, pour pénétrer dans la cabine et en sortir, tant qu'aucune personne ne passe trop près du bord de la porte.
Si la fente d'ouverture de la lentille est longue, la zone sensible couverte par le détecteur s'étend sur toute l'étendue de l'ouverture de la porte et remplit de façon efficace toute la zone d'entrée. C'est pourquoi il est impossible de pénétrer dans l'ascenseur sans déclencher un déplacement inverse de la porte, et ce comportement est similaire à celui d'un rideau de rayonnement infrarouge.
L'action"de proximité"obtenue avec les moyens de détection "à rideau" peut être aisément obtenue moyennant l'incorporation d'une barrière réglable dans le système optique de sorte que le champ de vision peut être modifié de manière à fournir la performance désirée. ceci est réalisé de préférence au moyen de l'addition d'un panneau courbe qui tourne devant la lentille de Fresnel et peut être bloquée dans n'importe quelle position désirée.
Dans une autre forme de réalisation, on peut utiliser deux capteurs PIR pour observer la région située devant les portes de l'ascenseur et obtenir à la fois les actions"de rideau"et"de proximité". Un champ de vision large dans le plan vertical est affecté à l'un des capteurs tandis qu'un champ étroit de vision, proche du plan du bord de la porte, est affecté à l'autre capteur. Le capteur à champ de vision large produit alors une tension de détection "à rideau", qui couvre l'ensemble de l'ouverture de la porte, tandis que le capteur à champ de vision étroit fournit une fonction de détection"de proximité".
Dans cette forme de réalisation, les deux modes sont réglables de façon indépendante et l'un ou l'autre peut être
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complètement supprimé si on désire uniquement un mode particulier. Le champ de vision du capteur de proximité doit pouvoir être ajusté pour le réglage de la gamme de proximité qui est requise et ainsi l'utilisation d'un miroir pivotant situé directement en avant du capteur est avantageuse. Ce miroir peut être ajusté, puis bloqué en position, de sorte que la gamme de détection en avant du bord de la porte est préréglée à une valeur satisfaisante.
Etant donné que les capteurs ne sont pas sensibles à des corps à la température ambiante, le détecteur peut être inapproprié pour un environnement, dans lequel des chariots ou des palettes, sont habituellement utilisés.
Pour éliminer cette objection, il est possible de combiner la tête PIR à un dispositif capacitif ou à un dispositif à faisceau de rayonnement infrarouge à faible coût pour améliorer sa performance dans le cas de telles obstructions.
Il existe certains environnements, dans lesquels la détection d'un corps humain est requise dans une zone étendue mais bien définie, et dans lesquels d'autres moyens de détection sont difficiles à mettre en oeuvre. C'est le cas lorsqu'on utilise de très grandes portes rotatives commandées mécaniquement dans les entrées de supermarchés, etc. Ici il est nécessaire d'empêcher les ventaux de la porte d'accrocher une personne se déplaçant lentement à l'intérieur de la zone de rotation de la porte et ainsi de heurter cette personne et éventuellement de la blesser.
Une variante de l'unité PIR décrite précédemment est représentée sur la figure 4, sur laquelle une multiplicité de capteurs PIR 2 sont disposés le long du bord supérieur de chaque ventail de porte 13 (ou de manière à être tournés vers l'extérieur à partir du moyeu central 14 non représenté) d'une porte tournante. Ces capteurs sont disposés de manière à être sensibles dans une série d'étroits secteurs"en éventail"14 qui se chevauchent et
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sont disposés juste en avant du ventail de la porte.
Si un corps humain pénètre dans cette zone en un point quelconque, comme représenté sur la figure 4a, le ou les capteurs enregistrent un accroissement brusque du signal et ceci peut être utilisé pour arrêter ou ralentir les portes. Par exemple, un signal de commande est produit, qui commande la vitesse d'un arbre d'un moteur d'entraînement pour la porte tournante. Les panneaux de verre de telles portes sont opaques pour le rayonnement infrarouge de grande longueur d'onde, qui est détecté par les capteurs, et ainsi les panneaux de porte définissent la zone sensible d'une manière très précise et la détection erronée de personnes en arrière de la porte ou à l'extérieur de la paroi extérieure n'est pas possible.
Sinon, la porte peut tourner normalement à une vitesse constante donnée. Lorsqu'une personne marche à la même vitesse que la porte tourne (en marchant à la même allure que la porte se déplace), le capteur ne répond pas.
Cependant il répond dans le cas lorsqu'une personne s'arrête, tombe ou se déplace lentement, en raison de la différence plus importante de déplacement relatif.
L'invention peut être utilisée en combinaison avec d'autres formes connues de capteurs pour être adaptée à une application particulière. Ceci fournit alors un système permettant une détection améliorée de toutes les formes d'obstruction et possédant une fiabilité globale plus grande. Par exemple le capteur PIR dans une cabine d'ascenseur ne répond pas à un chariot sur un fond formé d'un matériau inanimé similaire, les deux étant situés à la même température ambiante. C'est pourquoi on peut prévoir, lorsque cela est approprié, un détecteur auxiliaire, de préférence un dispositif actif à faisceau de rayonnement infrarouge ou un bord mécanique ou un dispositif capacitif.
De même le système peut incorporer des dispositifs et un circuit pour détecter l'environnement du détecteur et
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réaliser un auto-ajustement de la performance des capteurs PIR (et de tout autre capteur) pour une adaptation aux conditions de fonctionnement. Ceci peut être réalisé de préférence en utilisant un micro-contrôleur pour l'enregistrement des signaux reçus pendant plusieurs cycles de test sans obstruction et utiliser cette information pour caractériser les signaux ambiants, auxquels on peut s'attendre lors d'un fonctionnement normal.
La figure 2a représente un schéma-bloc incluant une modification facultative ou un perfectionnement facultatif servant à compenser des variations de la température ambiante. Par exemple, lorsque l'objet devant être détecté est le corps humain, qui possède une température de 37OC, la sensibilité de détection est réduite lorsque la température relative du fond augmente. De façon analogue, la sensibilité de détection augmente aux faibles températures ambiantes. La figure 2a représente l'utilisation de moyens de commande de gain, qui incorporent une ou plusieurs thermistances et qui augmentent le gain lorsque la température ambiante augmente et diminuent le gain lorsque la température ambiante diminue.
C'est pourquoi, le circuit possède un gain élevé lorsque la différence de température entre l'objet et le fond est faible, de manière à améliorer la sensibilité de détection. Cependant, lorsqu'il existe une grande différence de température, le gain est réduit de manière à éviter un déclenchement par de faibles variations indésirables dans l'ensemble du fond.
En ce qui concerne la figure 2a, le capteur PIR (installé sur la porte) répond à la cible thermique en raison du déplacement relatif de la porte et envoie un signal à des amplificateurs opérationnels, OPl, OP2. Le gain du circuit est réglé au moyen des rapports Rl : R2+TH1 et VR1 : R3+TH2, RI, R2, R3 étant des résistances, TH1 et TH2 étant des thermistances ayant des valeurs résistives et VR1
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une résistance variable réglée de façon appropriée pour le circuit. Grâce à l'utilisation d'une thermistance à coefficient de température négatif pour chacune des thermistances TH1 et TH2, il est possible d'obtenir un certain degré de commande thermique du gain.
La valeur résistive de TH1 et TH2 diminue lorsque la température augmente, de sorte que le rapport indiqué en dernier augmente et que le gain du circuit augmente proportionnellement. On peut modifier les rapports R2 : TH1 et R3 : TH2 pour modifier le degré relatif de compensation de température requis. Le signal de sortie de l'amplificateur OP2 est envoyé à un circuit de déclenchement (Tl), ce qui excite ce dernier. Un relais (REL) possédant un contact (C) est branché en série avec un moteur électrique (non représenté) qui commande la ou les portes (non représentées) d'un ascenseur (non représenté). Un amplificateur opérationnel, comportant ou non une commande de gain standard, peut remplacer les amplificateurs opérationnels OP1, OP2 si aucune compensation de température n'est requise.