CN101891103A - 用于电动门系统的安全感测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全感测系统，用于具有可滑动用于门口关闭的电动门装置的门口，所述系统包括：辐射发射机和辐射接收机的相应阵列，所述阵列可以定位用于提供跨过发射机到接收机的门口的检测束帘幕，相邻接收机之间的垂直间距大于相邻发射机之间的垂直间距。

Description

用于电动门系统的安全感测系统

本发明是申请号为2005800465968的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于诸如电梯门之类的电动门的安全感测系统，更具体地，涉及一种具有比现有系统更宽的覆盖范围和减小的功耗水平的安全感测系统。

背景技术

电梯系统可大致分为具有中央开门的电梯和具有侧面开门的电梯。用于电梯门口的红外安全感测系统包括在门口的一侧上的多个发射机(例如，发射二极管)和在另一侧上的多个接收机(例如，接收二极管)。这如图1所示。在以下描述中，术语“电梯门口”意欲指的是电梯轿箱本身的门口而不是每一个楼梯平台上的电梯门口。可以针对每个楼梯平台上的门口来使用这种系统；然而，相比于在电梯轿箱上采用电梯门口，这种方法明显是低成本效率的。

例如，当进入红外束的平面(束平面)的人的胳膊或腿中断了从发射机传递到接收机的一条或更多红外束时，一个或更多接收机感测不到中断的红外束将引起电路操作，以延迟电梯门的关闭。为了有效的操作，应该将发射机从它们所位于的那侧门口凹入。中央打开的门允许这种凹入，因为门口两侧上的门进入各自的墙洞，所述墙洞提供相应的凹处。当凹入时，发射机提供在它们进入门口时已经显著分叉的红外束。因此，利用中央开门，当乘客进入与门口的发射机一侧接近的束平面时，乘客的胳膊或腿通过束之间存的机会较小。

侧面开门的困难是在门闭合时接触的那侧门口上不存在墙洞。门与所谓的“撞击柱”接触，所述“撞击柱”通常是沿门口的一侧延伸的重钢铁构件。通常在将发射二极管凹入到撞击柱后面存在困难，代替地将它们一般地放置在撞击柱的表面上。利用这种布置的困难是红外束仅从所述位置开始分散，并且较大的三角形区存在于没有束延伸的两端。这是通过将图2与图3进行比较来说明的，图2表示侧面开门系统的发射机一侧的平面图和侧视图，图3表示中央开门系统的相应发射机一侧的平面图和侧视图。

伴随用于电动门系统的现有感测系统的另一个问题是噪声效应，例如掠过接收机二极管的光阴影(light shadow)或来自电动机的火花发生RF噪声的脉冲串。接收机处的光波动和电噪声可以导致接收到的信号所要求的放大，但是这也对噪声效应进行了放大。典型的现有系统使用约10个周期长(10kHz的1毫秒)的已调制红外辐射的脉冲串，接收机二极管接收非常弱的信号(仅约1mV)。这导致需要接收到的信号的较大放大，但是该放大也增加了接收到的噪声。所需要的是从接收到的信号中减小感测噪声效应的装置、或用于对接收到的信号进行放大而不放大噪声效应的装置，换句话说所需要的是改善信号干扰比的途径。

短持续时间的红外辐射的发射的相关问题是缺乏在发射二极管和接收二极管之间由连接这些二极管的配线的电容效应引起的定时同步；这种配线可以经常延伸至10英尺长。

现有系统的第四个问题涉及将有缺陷的发射二极管或接收二极管从将它们保持处于门口上的位置中的支撑结构上去除或替换。全部的支撑结构需要从门口去除，这也是耗时且难使用的。

发明内容

本发明的目的在于克服具有电动门装置的上述问题。接下来按照一般术语描述对于具有电动门系统的上述问题的解决方案。对于第一个描述的侧面开门问题的解决方案包括增加撞击柱上的红外发射机的数目，将相邻的发射机比现有系统更靠近地定位。该布置也可以被采用在如果由于某些原因避免凹入到门中的中心开门。对于第二个描述的噪声效应问题的解决方案是促使每一个发射机产生持续时间比传统系统中的红外信号减小得多但具有更大强度的红外信号。在接收之后，使已发射的脉冲通过噪声减小电路，用于减小脉冲上的噪声效应。对于同步问题的解决方案是在将发射电路与接收电流相连的线路的每一端处，具体地在时钟信号线路的两端，安装诸如施密特触发器器件之类的触发器装置。

在第一方面，本发明是一种安全感测系统，用于具有可滑动用于门口关闭的电动门装置的门口，所述系统包括：辐射发射机和辐射接收机的相应阵列，所述阵列可以定位用于提供跨过发射机到接收机的门口的检测束帘幕(curtain)。相邻接收机之间的垂直间距(verrtcalseparation)大于相邻发射机之间的垂直间距。

优选地，相邻接收机之间的垂直间距是相邻发射机之间的垂直间距的倍数。

优选地，发射机的个数是接收机个数的倍数。更优选地，将发射机布置为“m”组(bank)，每一个发射机是通过组选择器和n选1(1-of-n)选择器可选择的，其中“n”是每一个组中的发射机个数。甚至更优选地，“m”是2且“n”是8，并且所述系统具有16个发射机；或者“m”是4且“n”是8，并且所述系统具有32个发射机。仍然更优选地，所述系统具有8个或4个接收机。

优选地，发射机和接收机操作于时分复用状态。

优选地，相邻对的发射机之间的垂直间距针对全部相邻对的发射机并不相同。更优选地，各个相邻对发射机之间的距离按照与各个相邻对接收机之间的距离相同的比例变化。

优选地，所述电动门装置包括单一门板，或者包括沿相同方向移动的一对伸缩式门板。

优选地，接收机具有复用模式，其中在相应的复用时间段中只有一个接收机能够从发射机接收辐射，以及在每个这样的时间段中，所有的发射机顺序地发射辐射。

优选地，所述系统还包括沟道构件，所述发射机沿沟道构件的长度进行定位。更优选地，沟道构件具有一般地矩形轮廓。优选地，沟道构件具有辐射能够通过的辐射透明侧，并且其中沟道构件的另一侧是不透明的。更优选地，对沟道构件的辐射透明侧进行整形以便对通过其的辐射进行聚焦。沟道构件可以由聚碳酸酯混合挤压制造。

优选地，撞击柱在门口的一侧上延伸，并且沟道构件可获得面对接收机或撞击柱的一侧的撞击柱表面。

优选地，将沟道构件形成为包括金属加固杆和塑料壳的复合结构，所述塑料壳可去除地与所述杆相连的。更优选地，金属加固杆通过沿其间的长度延伸的锁槽(keyway)与外壳是可去除地相连。

优选地，所述塑料壳具有辐射能够通过的辐射透明侧，并且其中沟道构件的其它侧是不透明的。更优选地，所述塑料壳的辐射透明侧从通过其塑料壳可去除地与所述杆相连的一侧形成外壳的相对一侧。

优选地，撞击柱在门口的一侧上延伸，并且金属加固杆可固定在面对接收机或撞击柱一侧的撞击柱上。

优选地，将接收机沿第二沟道构件的长度进行定位。更优选地，第二沟道构件具有大致矩形轮廓。

优选地，第二沟道构件具有辐射能够通过的辐射透明侧，并且第二沟道构件的另一侧是不透明的。

优选地，第二沟道部件可固定在门口另一侧处的表面上，使得接收机面对发射机。

优选地，沟道构件延长门口的全部高度的距离，例如大约2至2.5米长，并且第二沟道构件优选地是相同长度。

在第二方面中，本发明是一种安全感测系统，用于具有可滑动用于门口关闭的电动门装置的门口，所述系统包括：辐射发射机和辐射接收机的相应阵列，所述阵列可以定位用于提供跨过从发射机到接收机的门口的检测束帘幕；用于顺序地驱动发射机从而发出辐射脉冲的装置；以及噪声减小装置，用于减小来源于由接收机接收到的脉冲的检测信号的环境噪声。

优选地，噪声减小装置包括用于通过阻塞起因于脉冲之间的、由接收机感测得到稳定环境噪声条件的接收机输出，来建立检测信号基准水平的装置。更优选地，AC耦合放大器提供所述阻塞。

优选地，噪声减小装置包括用于滤除起因于脉冲之间的稳定环境噪声条件的瞬时微扰的检测信号。

优选地，噪声减小装置包括在脉冲之间的间隔期间将其输出钳位到地电位的电容器。

优选地，噪声减小装置包括：放大器装置，具有顺序地与每一个接收机的输出相连的输入；电容器装置，具有与放大器装置的输出相连的输入；脉冲检测装置，具有与电容器装置的输出相连的输入；以及开关装置，用于在脉冲接收之间的内部脉冲时间段期间将电容器装置的输出钳位为地电位。

优选地，发射机每一个均在已复用序列的相应时隙实发射辐射，每一个发射机每一个时隙发射一个脉冲。

优选地，相邻接收机之间的垂直间距比相邻发射机之间的垂直间距大。更优选地，发射机的个数是接收机个数的倍数。更优选地，将发射机布置为“m”组(bank)，每一个发射机是通过组选择器和n选1选择器可惟一选择的，其中“n”是每一个组中的发射机个数。

更优选地，接收机具有复用接收模式，其中在相应的复用时间段中只有一个接收机能够从发射机接收辐射，以及在每一个这样的时间段中，全部发射机顺序地发出辐射。

优选地，电动门装置是可滑动的，用于对着门口一侧上的撞击柱而关闭。

优选地，所述系统包括沟道构件，并且将发射机容纳在沟道构件内部，沿沟道构件的长度延伸。更优选地，沟道构件具有大致矩形轮廓。

优选地，沟道构件具有辐射能够通过的透明侧，并且沟道构件的另一侧是不透明的。更优选地，对沟道构件的辐射透明侧进行整形以便对通过其的辐射进行聚焦。

优选地，沟道构件可以由聚碳酸酯混合挤压来制造，并且优选地是约2米长。

优选地，电动门门装置是可滑动的，用于对着关闭门口一侧上的撞击柱而关闭，所述系统包括沟道构件，适用于沿撞击柱的长度延伸，并且将发射机容纳在沟道构件内部，沿沟道构件的长度延伸。

优选地，将接收机沿第二沟道构件的长度进行定位。更优选地，第二沟道构件具有辐射能够通过的辐射透明侧，并且第二沟道构件的另一侧是不透明的。

优选地，每一个脉冲的强度在发射机能够连续(on a continuousbasis)发射的水平以上。

优选地，通过在脉冲持续时间中向各个发射机施加约500毫安的电流来产生每一个脉冲。更优选地，每一个脉冲的持续时间是约10微秒。

优选地，安全感测系统还包括定时信号同步装置，用于响应于接收机的激励引起发射机激励，并且与接收机同步。

在第三方面中，本发明是一种安全感测系统，用于具有可滑动用于门口关闭的电动门装置的门口，所述系统包括：辐射发射机和辐射接收机的相应阵列，所述阵列可以定位用于提供跨过发射机到接收机的门口的检测束帘幕。所述系统还包括定时信号同步装置，用于响应于接收机的激励引起发射机开动，并且与接收机的开动同步。

优选地，所述系统还包括用于开动发射机的第一传动装置和用于开动第二传动装置的第二传动装置，第一和第二传动装置具有相应的第一和第二时钟信号输入线路，并且其中定时信号同步装置包括第一时钟信号输入线路上的触发器装置，用于将发射机开动与接收机开动的定时进行同步。更优选地，所述触发器装置是施密特触发器装置。

优选地，定时信号同步装置还包括第二时钟信号输入线路上的另外的触发器装置。更优选地，所述另外的触发器装置也是施密特触发器装置。

优选地，在所有方面中，每一个发射机和每一个接收机分别是红外辐射的发射机和接收机。更优选地，每一个发射机和接收机分别是发射机二极管和接收机二极管。

在第四方面中，本发明提出了一种用于门口障碍物感测设备的发射机和/或接收机组件，其中将检测束帘幕设置在门口两端，所述组件包括延长密封外壳，在所述延长密封外壳中设置了沿外壳的长度间隔开的、并且朝向通过外壳的辐射透明侧面以发射或接收辐射的发射机和接收机元件，所述外壳被配置用啮合固定装置，用于附加到门口的门或门框上、或所述门口或门框相邻。

优选地，所述外壳是大致矩形管状的截面。

优选地，所述外壳的其他侧面对于辐射是不透明的。

优选地，对外壳的辐射透明侧进行整形以便对通过所述辐射透明侧的辐射进行聚焦。更优选地，所述外壳的辐射透明侧具有平面内表面和凸起外表面。

优选地，所述外壳的辐射透明侧是与其他侧面整体形成的。更优选地，将辐射透明侧利用与外壳的其他侧面的混合积压而形成。甚至更优选地，将所述外壳形成为塑料混合成型。

在第四方面的第二形式中，本发明提出了一种设备，包括与整形用于啮合和保持外壳的固定装置结合的第一方面的第一形式的组件。

优选地，所述固定装置封闭了外壳以便啮合和保持所述外壳。更优选地，固定装置的内部形状与外壳外侧的形状近似。甚至更优选地，所述紧固装置(securing means)包括弹性扣板，用于夹住门或门框的边缘。

优选地，所述固定装置包括匹配连接器，所述外壳包括所述匹配连接器的第二部分，在所述固定装置保持在门或门框上的原位时，所述匹配连接器允许去除或代替所述外壳。

在第四方面的第三形式中，本发明提出了一种安全感测系统，它用于具有可滑动用于门口关闭的电动门装置的门口，所述系统包括用于提供跨过门口的检测束帘幕的辐射发射机和/或接收机，将所述设备形成为包括以下部分的复合结构：固定装置，可由门或门框处或附近的紧固装置链接，所述固定装置包括匹配连接区的第一部分；以及外壳，包括沿其长度的多个发射机和/或接收机，并且包括用于将外壳附加到固定构件上的匹配连接器的第二部分。在固定构件保持原位的同时，所述匹配连接器允许去除或者代替所述外壳。

优选地，所述匹配连接器的一部分是钥匙，而另一部分是匙孔，这些部分是通过将钥匙滑动到匙孔中可连接到一起的。更优选地，固定装置的第二部分与外壳一起整体地形成。

优选地，固定装置被配置用于将外壳附加到门或门框表面或附近，使得发射机和/或接收机发射/接收与表面平行的辐射。

优选地，固定装置被配置用于将外壳附加到门或门框的表面或附近，使得发射机和/或接收机发射/接收与表面垂直的辐射。

第四方面的第四形式是一种设备，当将所述设备用在具有可滑动关闭的电动门的门口的安全感测系统时，所述设备如第四方面的前述形式所阐述的。优选地，电动门是电梯门。

附图说明

现在将仅作为示例并且参考附图描述本发明的优选特征，其中：

图1是侧面开门系统中的发射机和接收机的传统布置的前视图；

图2(a)是图1所示的发射机的传统布置的前视图；

图2(b)是图2(a)所示的发射机的传统布置的平面图；

图3(a)是中央开门系统中的发射机的传统布置的前视图；

图3(b)是图3(a)所示的发射机的传统布置的平面图；

图4是配备有根据本主题发明第一方面的发射机和接收机的侧面开门系统的前视图，所述系统具有16个发射机和8个接收机；

图5(a)是配备有根据本主题发明第一方面的发射机和接收机的另一个侧面开门系统的平面图；

图5(b)是图5A的门系统的前视图，所述系统具有32个发射机和仅4个接收机，所述门口左侧的位置由垂直虚线表示；

图6是本主题发明的侧面开门系统中的撞击柱的平面图，所述试图是出了针对图4和图5B中琐事的发射机二极管的两个位置；

图7(a)是用于本发明的第二方面中的示意性电路图；

图7(b)示出了由图7(a)的发射机一侧(右侧)上的计数器产生的信号波形，用于驱动组选择器和二极管选择器；

图8(a)是通过用于容纳发射机二极管的第二类型沟道构件的横截面，所述沟道构件可定位在撞击柱的前表面上；

图8(b)是通过用于容纳发射机二极管的第二类型沟道构件的横截面，所述沟道构件可定位在撞击柱的侧表面上；

图9(a)是通过用于容纳发射机和/或接收机二极管的第一类型的复合沟道构件设备的横截面，所述设备可定位在撞击柱的侧表面上；

图9(b)是通过用于容纳发射机和/或接收机二极管的第二类型的复合沟道构件设备的横截面，所述设备可定位在撞击柱的侧表面上；

图9(c)是通过用于容纳发射机和/或接收机二极管的第三类型的复合沟道构件设备的横截面，所述设备可定位在撞击柱的端面上；

图9(d)是通过用于容纳发射机和/或接收机二极管的第四类型的复合沟道构件设备的横截面，所述设备可定位在撞击柱的侧表面上；

图9(e)是图9(d)的第一类型的复合沟道构件设备的部分透视图，所述视图示出了所述设备将设备保持在撞击柱的端面上的弹簧夹钳部分；

图9(f)是共同形成延长外壳长度的单独复合板的伸长印刷电路板的四个连接部件的分解视图(外壳本身未示出)，每一个连接部件均具有8个嵌入式发射机二极管(并未全部示出)，单独板的任意一个末端处的二极管以与所述外壳的长度方向垂直的角度朝向；

图9(g)是图9(e)中所示外壳的分解截面图，示出了在沿图9(f)的组合板的长度的间隔位置中的发射机二极管；

图9(h)是图9(d)和图9(g)的沟道构件设备外壳的截面图，所述视图示出了在外壳中的组合板末端附近的发射机二极管，所述二极管按照与外壳的长度方向的角度朝向；

图10是与接收二极管相连的脉冲采样电路的示意图，用于对接收到的脉冲进行采样、并且去除噪声效应；以及

图11示出了在由发射机二极管发射的脉冲和由用于感测已发射脉冲的脉冲采样电路创建的接收窗口之间的对应关系。

具体实施方式

如关于本发明的第一方面的图4和图5(b)所示，将比传统系统在中更多的发射机二极管定位在撞击柱上。可以从图2(b)的平面图中观看侧面开门系统上的撞击柱20的位置。示出了门系统的轮廓并且将其表示为22，将其上安装了撞击柱20的壁表示为24。

在图1的传统侧面开门系统中，距离D1、D2和D3分别是1830nm、234nm和330nm。在红外发射机一侧和红外接收机一侧上，因为相邻二极管之间的间距一般随高度而增加，D2和D3彼此不同。在如图4所示的本发明的实施例中，接收侧上的距离D1保持与图1的相同，但是发射侧上的距离D4和D5分别是D2和D3距离的一半，即D4和D5分别是117mm和165mm。在图5(b)中，相邻对发射机二极管之间的间距在顶部和在底部是相同的，并且与接收机二极管类似。可以对发射机二极管和接收机二极管进行定位，使得相邻二极管之间的间距从底部到顶部增加，如图4所示。

图5(b)示出了32个发射机二极管(右侧)和仅4个接收机二极管(左侧)。这创建了撞击柱处与发射机侧相邻的非常密集的束图案，但是在四个接收机26之间较大的间隙。然而，接收机26从图5(a)中没有在门口的左侧处示出束间隙的壁28的右边缘充分地(向图5(b)中垂直虚线的右边)凹进。因此，图5(b)中所示的束实质上覆盖了人通过的全部门口区域。

如图7(a)所示，将增加数目的发射机二极管(实施例中从8至16)设置在8个每组8个二极管的两组中。而本发明能够使用如现有技术中的n选1二极管选择器，m选1组选择器和用于输入到每一个发射机二极管的各个“与”门的添加允许现有技术个数的待使用发射机二极管的成倍增加。例如，在图7(a)的布置中，利用8选1发射机二极管选择器30和2选1组选择器32来控制16个发射机二极管34。尽管示出了在8选1接收机二极管选择器38的控制下的8个接收机二极管36，例如可以代替地利用4个接收机二极管(如图5(b)实施例中)。总体效果是与接收机二极管的个数相比利用了大量的发射机二极管。

在操作中，顺序地选择全部接收机二极管36。在每一个接收机二极管36的选择时间段期间，二极管按照规则的模式截至或导通以产生一连串的“接收窗口”(参见图11)。在每一个接收机二极管36的选择时间段期间，按照以下方式顺序地选择和激活全部发射机二极管34。由组选择器32来选择第一组，并且由发射机二极管选择器30顺序地激活所述组中的全部发射机二极管34；然后，由组选择器32选择第二组，并且由发射机二极管选择器30顺序地激活所述组中的全部发射机二极管。这16个发射机二极管34沿直线延伸，并且被撞击柱上的高度如下进行布置：组1的第一二极管、组2的第一二极管、组1的第二二极管、组2的第二二极管、组1的第三二极管、等等。将全部发射机二极管34的顺序激活示出为图11中的“发射机脉冲”。如随后所进一步描述且参见图11，在将接收机二极管36激活16次的时间段期间顺序地导通这16个发射机二极管34，每一个发射机脉冲与每一个接收窗口同步。

图7(a)发射机一侧(右侧)上的计数器40产生如图7(b)所示的、分别针对组选择器32(波形A)和发射机二极管选择器30(波形B)的波形。如果利用4选1组选择器用于在32个发射机二极管中进行选择，将需要代替计数器40。

在图7(a)的实施例中，在将每一个接收机二极管36激活的时间期间，顺序地激活16个发射机二极管34。在已经由微控制器42测试了128个可能的束径(beam path)(8×16)的每一个上的接收之后，成功的结果(全部128个束径上所接收到的信号)导致在线路44上发射到关门继电器(未示出)的已放大的示出信号中的变化。不成功的结果(没有接收到的一个或更多信号)导致对于关门继电器的输出信号没有变化，从而门保持开着的。所述门可以是单面板门，或者可以是由伸缩式门面板形成的门。

利用两组发射机二极管(即，具有如图4右侧上所示间隔的16个发射机二极管)，在门口右侧处的中间束间隔小于一个手掌宽度(hand-width)。这是利用只使用一组8个发射机二极管的系统成本的少量增加来实现的。通过使用具有单独的8选1二极管选择器的两组发射机二极管，如图7(a)所示，只要求10个印刷电路轨迹(printed circuittrack)，而不是如果使用16选1二极管选择器所要求的16个轨迹。另一方面，使在图7(a)中左侧上的接收机二极管(从8至16)的个数加倍间显著得增加成本。因此在维持或者可能地甚至减少接收机二极管个数的同时，所述目的是增加发射机二极管的个数。

接下来描述包含改进的噪声抑制的本发明的第二方面。使用长度约10微秒的未调制脉冲，这可以与在公知的传统系统中使用的已调制红外信号的1毫秒长度(10KHz载波信号的10个周期)进行比较。该脉冲的功率水平至少10倍于传统已调制信号的功率水平(在所述已调制信号中预放大的接收信号只具有1mV的幅度)。所述束脉冲是时分复用的。利用激活用于接收红外信号的接收机二极管之一，每一个发射机二极管顺序地发射各个束脉冲。针对每一个已发射的束脉冲，接收机二极管打开(open)用于接收所述脉冲、与已发射的束脉冲类似持续时间的已同步采样窗口。这将进一步地参考图7(a)和图10中所示的脉冲采样电路80来描述。

利用传统的已调制束，在接收机电路中要求同步整流器电路；传统的接收的信号非常弱(小于1mv)，因此要求较大量的放大，使得放大也对外部噪声进行了放大。同步整流器电路有效地抑制了噪声，但是该电路可能被较大的脉冲过载，并且在这种情况下可以允许“故障触发器”的识别。使用所述束脉冲允许全部待发射的红外能量处于单独的10微秒的瞬间中。这允许接收机电路操作于低增益，只要所述电路可以通过在正确是时间选通所述束脉冲来抑制脉冲噪声。与传统已调制束的强度和持续时间相比，所述束脉冲的能量强度越大(约10倍)并且持续时间越低(1/100)，在只使用1/10功率的同时“淹没”了噪声源。因为电路只在接收机二极管的采样窗口打开的同时才是敏感的，改善了噪声抑制；所述采样窗口针对来自16个发射机二极管的各个脉冲打开16次。在所述窗口的每一次打开期间，来自各个发射二极管的相应的强烈红外发射脉冲淹没了噪声信号。

将发射二极管和接收机二极管放置在各个塑料沟道构件(或“管子”)内部。用于发射二极管的沟道构件具有与图8(a)或图8(b)任一个中所示相对应的横截面。参考图6，具有图8(a)横截面的沟道构件52向下延伸撞击柱50的前面(front face)以便将红外脉冲导引至门口另一侧上的接收机二极管(未示出)上。具有图8(b)横截面的替代沟道构件54向下延长至如图6所示的替代位置处的撞击柱50的一侧。X1、X2和X3的值分别是10mm、13mm和20m。图8(b)中表示为56的腔是一对4mm固定孔之一，用于将沟道构件54紧固到撞击柱50一侧。

塑料沟道构件52和54的三侧是不透明的，但是每一个的第四侧(图8(a)和图8(b)中的右侧)是红外透明的，并且组成柱面透镜，用于将由发射机二极管34顺序发射的红外束脉冲进行聚焦，以产生导引到全部接收二极管36(图7(a))的红外辐射的垂直“扇面(fan)”)；如上所述，一次只有一个接收机二极管36是激活的。每一个沟道构件52和54是2米常，并且由聚碳酸酯混合挤压来制造。

图9(a)示出了由以下三个部分形成的复合沟道构件布置：铝加固杆70、具有三个侧面的不透明第一塑料构件72、以及红外透明的第二塑料构件74。将这两个塑料构件72和74形成为混合挤压，并且一起限定了用于一组红外发射机二极管和接收机二极管电极塑料外壳。第一塑料构件72的黑色壁减少了经由反射路径发射或接收到的不需要的光的可能性，并且使可以使接收机饱和的不需要的阳光在外面。将红外透明第二塑料构件74按照透镜的形状形成，用于对红外光进行聚焦。对第一塑料构件72的黑色侧和铝加固杆70的前侧进行整形以形成匹配的钥匙和匙孔76，公钥匙段在第一塑料构件72上，而匹配的母匙孔段在杆70上。在安装塑料外壳之前，该结构允许杆70装配到门口的发射侧或接收侧上的地方。这具有以下优点：允许塑料外壳与密封单元分离地构造以不让灰尘和水进入(至少在密封直立支柱IP60处相遇)，而同时只要将他们使用匙孔76滑动到一起就允许杆70向固定塑料外壳提供硬度。

图9(b)至图9(d)沿横截面示出了其他形式的复合沟道构件，以及图9(e)至图9(h)是图9(d)的沟道构件的另外视图。图9(b)的沟道构件80按照与图9(a)中所示的沟道构件相同的方式可获得用于撞击柱50(图6)的一侧。所述沟道构件80包括：支架82，由模压的铝形成，并且包括具有第一孔86的第一段84；以及完整的第二段88，与第一段84垂直地延伸。公钥匙段90-1整体地形成在第二段88中。沟道构件88还包括由模压塑料形成的密封管状外壳92。将一系列的发射机二极管92安装在外壳92内侧，沿外壳92的长度彼此间隔。将母匙孔段90-2形成在外壳92的底座94中。对于图9(a)的沟道构件，外壳92由混合积压的两种类型的塑料形成，第一不透明塑料形成了底座94和外壳92的两侧96，而第一透明塑料形成了用于对红外光进行聚焦的透镜98，图9(c)与图9(b)类似，不同之处在于将共钥匙段90-2整体地形成于第一段84中。图9(c)中的第一段84示出为与电梯门的撞击柱100相邻，使得红外光与所述撞击柱100垂直地延伸；例如这将是这种情况下：如果沟道构件具有与图6的沟道构件52相同的位置。第一段84具有一对支撑臂102，用于向外壳92提供侧面支撑。

图9(d)至图9(h)是本发明另外实施例的各种剖面图和透视图。其包括与图9(b)和图9(c)的外壳类似的密封管状外壳104，不同之处在于没有使用钥匙和匙孔。代替地，将外壳104由沿外壳的长度按照间隔隔开的一系列弹性扣板(例如，弹簧钢)106。将每一个扣板整体地整形为与外壳的外部形状一致，以便围住除了辐射透明面之外的外壳。在该实施例中，将所述面设置在由扣板的曲面部分109啮合的肩状部107上。所述扣板具有尾部110，对尾部整形以承担和紧握撞击柱的边缘，并且将扣板的主体部分108保持靠着所述柱。

外壳104内侧的是在沟道构件103的一端处由电线116馈电的一系列间隔的发射机二极管114。将32个二极管114沿复合印刷电路板(PCB)118彼此间隔开，所述PCB118通过端对端的连接每一个约2英尺长的四个PCB120来形成。如可以从图9(h)所观看到的，安装复合板118，使得其侧面安装到在外壳104中形成的各个沟道中。将相邻的PCB 120通过连接器122连接到一起。每一个PCB 120具有安装到其上的8个发射机二极管114，每一个二极管与PCB 120的长度垂直。将二极管114与复合印刷电路板118的任一个末端朝向为垂直的角度，其原因可以从考虑图5(b)的右侧而明白。

图9(g)示出了定位在外壳104内侧的复合PCB 118，从电线末端124向另一端126延伸，以及图9(h)是通过图9(g)所示的最左侧发射机二极管114的部分处的外壳104的剖面图。将端盖(end cap)设置在124和126处以沿纵向定位外壳104的复合PCB 118，并且将湿气和杂质密封在外。

因为只利用了四个接收机二极管(图5(b)左侧)，在接收机侧没有使用单独的伸长PCB。代替地，将四个接收机二极管每一个均定位在各个接收机PCB上的接收机外壳(未示出)中，并且将四个接收机PCB安装在塑料载体带上，所述载体带延长了接收机外壳的长度，并且按照与复合PCB 118相同的方式由罩进行定位。这四个接收机PCB通过带状线相连。

在图9(d)中形成外壳104左侧的透镜具有平面内表面和凸起外表面。外表面的轮廓使得对按照与水平线最大60°离开发射机二极管114的辐射重新进行导引，使得全部复合与PCB 118的长度近似垂直的离开凸起表面。这也在图9(b)和图9(c)中进行了描述。

将外壳104进行支撑以抵抗由具有夹板106的摩擦啮合引起的垂直(长度方向)移动，并且通过将夹板从柱上撬开来从撞击柱上去除所述外壳。替代地，对夹板进行尺寸调整，使得外壳104是滑动配合的，因此可以通过向上滑动来去除外壳，以便移出外壳106而同时夹板106保持原位或保持在撞击柱。外壳104的向上滑动移动不会受到电梯系统的每一个楼梯平台上的天花板存在的限制，因为外壳一般就座于于电梯的轴接近或在轴内部；在电梯的定期维护期间出现外壳04的替换。

图10示出了红外障碍检测器的脉冲采样电路130。所述脉冲采样电路在接收机二极管选择器38和微控制器42之间的位置如图7(a)所示。脉冲采样系统130采用采样保持系统来从红外脉冲中去除DC偏移的效果和噪声。当将每一个发射机二极管34利用500mA10微秒进行脉冲驱动时，发射出一束红外光。所述脉冲是明亮的、但是短寿命的，因此所述脉冲需要确保接收最小噪声干扰的信号，并且具有相对于明亮的环境背景照射精确地测量的幅度。通过使用不能通过环境光的DC分量的快速AC偶合放大器132来去除背景信号的主要部分，但是光的其他波动和电噪声仍然能够通过。例如，当阴影掠过过接收机二极管、或当电动机发出火花生RF噪声的脉冲串时，发生瞬时信号变化。为了使这些噪声效应最小化，需要某种形式的“噪声减小”，并且这是通过将采样电容器134和接地箝位开关136与放大器132的输出串联来实现。采样电容器134的输出还与脉冲测量电路138相连。

采样电容器134具有双重功能。首先，采样电容器阻塞了从放大器132输出的DC电压；其次，采样电容器作为电荷存储元件。接地钳位开关136的操作具有与发射机电路的操作同步的定时，在当没有发射机二极管34正在被脉冲驱动的时间期间(“脉冲间时间段”)所述开关136与地相连。通过在脉冲间时间段期间将采样电容器134的输出与地相连，由放大器132对采样电容器进行充电，并且采样电容器采取与DC脉冲噪声信号相对应的平均电平。如果在脉冲间时间段期间没有进行接地连接，采样电容器134的输出端上的电荷将“下降(sag)”)，达到由泄漏和噪声分量确定的不明确的电平；当接收到下一个脉冲时，所述电容器将开始于采样电容器134上的这种不明确的电压电平，并且将不正确地测量其幅度。通过在脉冲间时间段期间连续地操作放大器132和使接地钳位开关236闭合，在这种时间段期间采样电容器134具有与(DC+噪声电平)相对应的平均电平。利用当在接收机二极管36上接收到脉冲时处于打开状态的接地钳位开关136(创建如图11所示的接收窗口之一)，将放大器132增加的输出添加到平均电平上，并且所述输出传给脉冲测量电路138。未示出脉冲测量电路138内部的电路，但是所述电路包括：积分电容器，在已经从全部16个发射机二极管34接收到了脉冲之后，所述积分电容器对由每一个接收机二极管36接收到的脉冲幅度的总值进行存储；以及A/D转换器，所述A/D转换器将总值转换为由微控制器进行积分的数字值。应该理解的是，需要定时电路(未示出)，用于引起接收机二极管选择器38在每一个接收机二极管36之间进行开关以输入到放大器132中。

发射机二极管34的红外脉冲之间的定时和接地钳位开关136的打开以产产生接收窗口的对应性如图11所示。

另外的重要特征是在图7(a)中使用触发器装置以确保对发射二极管34和接收二极管36进行同步用于接收已发射的束脉冲，使得将接地钳位开关136打开16次以提供16个窗口，用于从16个发射二极管34接收各个脉冲；每一个接收窗口的持续时间必须与每一个已发射束脉冲的持续时间匹配。在定时线路60中增加了困难，必须从微控制器42到计数器40延伸足够长以从门口的一侧延伸到另一侧。依赖于门口处发射和接收电路的相对放置，所述狭路60可以为3米长。微控制器42坐落在接收二极管36附近，并且沿线路60向坐落在发射机二极管34附近的计数器40向下发射时钟信号。在本系统的相对低频时线路电容是显著的，并且所述电容延迟了时钟信号的上升和下降沿的转变。上升和下降沿变得倾斜(具有几个微秒的上升和下降时间)，并且如果将发射电路与接收电路精确地同步，需要对上升和下降沿进行重构。考虑到每一个已发射的脉冲只持续约10微秒，几个微秒的上升和下降时间是临界的。针对通过施密特触发器电路62(也可能是一些噪声滤波)对所述沿进行重构。理想的还将相应的施密特触发器电路64插入到从微控制器42到接地钳位开关136和接收机二极管选择器38延伸的线路。

尽管已经在优选实施例中描述了本发明，应该理解的是所使用的词语近视描述性的而不是限制性的词语，并且可以在不脱离所附权利要求所限定范围的情况下可以对本发明做出修改。

在说明书中(该术语包括权利要求)所公开的和/或在附图中所示的每一个特征可以与其他所公开的和/或所示出的特征独立地结合到本发明中。

对所递交的摘要文本进行重复作为说明书的一部分。

一种安全感测系统，包括用于具有可滑动用于门口关闭的电动门装置的门口的设备。所述设备包括：辐射发射机和辐射接收机，用于提供跨过所述门口的检测束帘幕，将所述设备形成为包括以下部分的复合结构：固定构件，可通过紧固装置与门或门框相连或在所述门或门口附近，所述固定构件包括：匹配连接器的第一部分；外壳，包括沿所述外壳长度的多个发射机和/或接收机；以及匹配连接器的第二部分，用于将外壳附加到固定构件上。其中，所述匹配的连接装置允许在所述固定构件保持原位的同时去除或者代替所述外壳。

Claims (33)

1.一种安全感测系统，用于具有可滑动用于门口关闭的电动门装置的门口，所述系统包括：辐射发射机和辐射接收机的相应阵列，所述阵列能够被定位以提供跨过从发射机到接收机的门口的检测束帘幕，相邻接收机之间的垂直间距大于相邻发射机之间的垂直间距。

2.根据权利要求1所述的安全感测系统，其中所述相邻接收机之间的垂直间距是所述相邻发射机之间的垂直间距的倍数。

3.根据权利要求1或2所述的安全感测系统，其中所述发射机的个数是所述接收机个数的倍数。

4.根据权利要求3所述的安全感测系统，其中所述发射机排列成“m”排，每一个发射机通过列选择器和n选1选择器是唯一可选的，其中n是每一列中发射机的个数。

5.根据权利要求4所述的安全感测系统，其中“m”是2并且“n”是8，并且所述系统具有16个发射机。

6.根据权利要求4所述的安全感测系统，其中“m”是4并且“n”是8，并且所述系统具有32个发射机。

7.根据权利要求5或6所述的安全感测系统，其中所述系统具有8个接收机。

8.根据权利要求5或6所述的安全感测系统，其中所述系统具有4个接收机。

9.根据任一前述权利要求所述的安全感测系统，其中所述发射机和所述接收机操作于时分复用状态。

10.根据任一前述权利要求所述的安全感测系统，其中所述相邻对发射机之间的垂直间距针对全部相邻对发射机并不相同。

11.根据权利要求10所述的安全感测系统，其中各个相邻对发射机之间的距离按照与相应相邻对接收机之间的距离相同的比例变化。

12.根据任一前述权利要求所述的安全感测系统，其中所述电动门装置包括单一门板。

13.根据权利要求1-11中任一项所述的安全感测系统，其中所述电动门装置包括沿相同方向移动的一对伸缩式门板。

14.根据任一前述权利要求所述的安全感测系统，其中所述接收机具有复用接收模式，其中在相应的复用时间段中只有一个接收机能够从发射机接收辐射，并且在每个这样的时间段中，所有发射机顺序地发射辐射。

15.根据任一前述权利要求所述的安全感测系统，还包括信道构件，所述发射机沿所述信道构件的长度定位。

16.根据权利要求15所述的安全感测系统，其中所述信道构件具有大致矩形的轮廓。

17.根据权利要求15或16所述的安全感测系统，其中所述信道构件具有辐射透明侧，辐射能够通过所述辐射透明侧，并且其中信道构件的其他侧面是不透明的。

18.根据权利要求17所述的安全感测系统，其中对所述信道构件的辐射透明侧进行整形以便对通过所述辐射透明侧的辐射进行聚焦。

19.根据权利要求15-18中任一项所述的安全感测系统，其中所述信道构件由聚碳酸酯混合挤压制造。

20.根据权利要求15-19中任一项所述的安全感测系统，其中撞击柱在门口的一侧上延伸，并且所述信道构件固定到面对所述接收机的撞击柱表面。

21.根据权利要求15-19中任一项所述的安全感测系统，其中撞击柱在所述门口的一侧上延伸，并且所述信道构件固定到所述撞击柱的一侧。

22.根据权利要求15或16所述的安全感测系统，其中所述信道构件形成为复合结构，所述复合结构包括金属加强杆和塑料外壳，所述塑料外壳与所述杆可移动地相连。

23.根据权利要求22所述的安全感测系统，其中所述金属加强杆通过沿其间的长度方向延伸的钥匙槽与所述外壳可移动地相连。

24.根据权利要求22或23所述的安全感测系统，其中所述塑料外壳具有辐射透明侧，辐射能够通过所述辐射透明侧，并且所述信道构件的其他侧面是不透明的。

25.根据权利要求24所述的安全感测系统，其中所述塑料外壳的辐射透明侧形成与所述塑料外壳与所述杆可移动地相连那一侧相对的一侧。

26.根据权利要求22-25中任一项所述的安全感测系统，其中撞击柱在所述门口的一侧上延伸，并且所述金属加强杆固定到面对所述接收机的撞击柱表面上。

27.根据权利要求22-25中任一项所述的安全感测系统，其中撞击柱在所述门口的一侧上延伸，并且所述金属加强杆固定到撞击柱的一侧上。

28.根据权利要求15-27中任一项所述的安全感测系统，其中沿第二信道构件的长度定位所述接收机。

29.根据权利要求28所述的安全感测系统，其中所述第二信道构件具有大致矩形的轮廓。

30.根据权利要求28或29所述的安全感测系统，其中所述第二信道构件具有辐射透明侧，辐射能够通过所述辐射透明侧，并且其中所述第二信道构件的其他侧面是不透明的。

31.根据权利要求28-30中任一项所述的安全感测系统，其中所述第二信道构件固定到所述门口另一侧的表面，使得所述接收机面对所述发射机。

32.根据权利要求15-31中任一项所述的安全感测系统，其中所述信道构件近似2米长。

33.根据权利要求28-32中任一项所述的安全感测系统，其中所述第二信道构件近似2米长。

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