CN102590799A - 具有激活的监测传感器 - Google Patents

Abstract

一种具有激活的监测传感器，其用于监测监测区。该监测传感器设计成在用于接收信号的输入端检测来自外部信号发生器的测试信号，当检测到信号时将所述监测传感器从被动状态转换到主动状态，并在激活时段“t2”终止后将所述监测传感器转换到测试状态，在测试时段“t3”终止后改变来自所述监测传感器的输出端的输出信号，该输出端信号的改变对应当所述监测传感器在已经检测到物体后触发转换操作时产生的信号，在检测到所述测试信号的撤销后，再次将所述输出信号转换到初始状态，以及提供该更新的信号改变作为用于外部信号发生器的信号，所述监测传感器在该信号序列后转换到监测状态。

Description

具有激活的监测传感器

技术领域

本发明涉及一种用于监测一监测区域、特别是门的打开区域内的房间部分的传感器。

背景技术

为了提高可自动打开的门和/或大门的操作可靠性，公知的是使用市场可买到的监测传感器，当在由将要打开的门和/或要打开的大门的运动引起的危险区内检测到物体时，所述传感器发出信号指示潜在的危险情况。

发明内容

本发明是基于改进在上文中提到的根据现有技术的传感器的目的。

基于权利要求1的前序部分，该目的是通过所述权利要求的特征部分实现。在从属权利要求中详细说明有利的和适当的改进。

本发明从而涉及监测传感器，其用于监测监测区，尤其是门、大门或窗的打开区域内的房间部分。该传感器可尤其包括发射装置，其发射辐射，特别是电磁辐射，还包括接收装置，其用于检测辐射，尤其是检测反射的由发射装置发射的辐射，该传感器优选地能够使用检测的辐射检测监测区内的物体，特别是还能够确定传感器和所述物体间的距离。还可额外地提供实施用于至少一传感器部件的功能测试的工具。

该监测传感器的不同在于：其被设计成从在用于接收信号的输入端处检测来自一外部信号发生器的测试信号，当在检测到信号时将监测传感器从被动状态转换到主动状态，在激活时段“t2”终止后将监测传感器转换到测试状态，在测试时段“t3”终止后改变来自监测传感器的输出端的输出信号，该输出信号的改变对应于当监测传感器在检测到物体之后触发转换操作时产生的信号，在测试信号的取消(withdrawal)被检测到后，再将输出信号转换到初始状态，提供该更新的信号变化作为用于外部信号发生器的信号，监测传感器在该信号序列后转换到监测状态。

这使得可以极大地减少相关传感器的能源消耗，使得，在不必要监测监测区的时段，传感器也不执行这样的监测，并节约了能源，否则出于此目的，能源还是必要的。这对于那些例如无线、具有独立能源(如电池、充电电池或类似物)的传感器特别有利。

另外，由于极大地减少了用于传感器、尤其是其产生废热的部件的有源工作的总工作时间，这还使得延长使用寿命成为可能。

由于该设想的传感器设计，传感器仍然可以在任何时候用于高级控制，例如作为用于发送信号的测试单元用于门的控制，并且可以因为以下任何情况而发送信号：用于激活(门、大门、窗或类似元件)所需的运动元件的运行、在运动区域或其附近的物体可能处于危险中。

对于节约能源和/或延长传感器的使用寿命，尤其是负荷热的部件的使用寿命，传感器可有利地设计成例如在特定时段终止后、和/或如果检测到用于此目的的外部信号而从该运行状态转换到被动状态。

该监测传感器可包括成像光学元件，其使得检测物体成为可能，例如，具有例如阵列分辨率的CCD芯片或类似元件。这样的传感器可特别优选地还以3D检测的方式测量距离，特别优选地单独用于每单个像素。这意味着，除了评估物体是否被每个记录的像素检测到，对于每个记录的像素，还可以另外确定传感器与其作为像素检测的实际项目之间的距离，该实际项目例如是物体或例如地板或墙壁。

特别是，可以通过发射装置检测要通过传感器监测的监测区内的物体，所述发射装置例如通过分配给其的控制单元而使其发射辐射，所述控制单元例如是处理器的形式。利用发射装置(例如发射电磁和/或声学辐射的发射元件)的正确的操作方法，该发射装置优选地直接在要监测的房间部分的方向上发射相应的辐射。根据该发射的辐射所应用的表面(例如地面、墙壁以及尤其是物体)的反射属性，相应比例的入射辐射可通过上述表面反射，尤其是在属于传感器的接收装置的方向上返回，以检测辐射。采用正确操作的接收装置，该接收装置可评估该反射的辐射。

在优选实施例中，监测传感器可在红外波长范围内运行，尤其优选使用脉冲红外光。这样的优点是传感器可被例如可红外传输的塑料覆盖，并可因此而不受外界影响，结果是这样的传感器长期稳定运行是可能的，即使在可能严重受环境影响的安装区域。脉冲运行使得，例如与持续运行的传感器相比可以进一步减少总功率，尤其是主要发生为废热的功率损失。

确定单个图像捕获点的基础可以是，例如所谓的“飞行时间”(TOF)方法，其中调制信号的传播时间用于确定距离。然而，在一改进的实施例中，为此还可以测量相位差。

这样的监测传感器的进一步优选实施例可包括，例如一个或多个光挡。这些光挡例如可形成光帘和/或光栅以实现相应的比如安全功能。这使得监测更大的例如过渡区域和/或通道区域成为可能。

在另一优选实施例中，监测传感器还可包括识别工具读取单元。这使得实现例如存取控制成为可能。

在另外一优选实施例中，可提供评估装置，其设计成，基于在发射操作期间的接收动作，对于监测传感器的部件和/或信号，尤其是来自接收装置的信号，检查其似真性，以及/或者检查来自发射装置的信号的似真性。

在这种情况下，似真性理解为，一方面意味着进行检查以确定在传感器的相应运行状态下可预期的信号能否以那种方式在被测试的部件上完全被检测到。另一方面，从要求的似真性检查方面，还可理解为用于确定可能监测到的信号的值是否在数值的预期范围内的检查。

根据本发明，要被检查的信号理解为，要测试的传感器部件的输入信号和输出信号，例如电势，所述电势必须施加在两个电路点之间，由于提供的相关运行电压，和/或作为传感器元件对其上的作用的响应在两个电路点之间产生电势差，所述作用例如为对光电元件和/或记录声波的元件施加的辐射。从这个意义上，在特定电路区域中流动的电流，例如穿过传感器元件或类似物的连接点的电流，也理解为信号。

由发射装置发射的辐射、和/或来自除传感器源以外的源的其他辐射、或由传感器部件基于适当的激活而产生的这种类型的信号(例如施加要求运行电压)，都可认为是信号。除电磁辐射外，任何其他辐射，例如声辐射，在这种情况下也是可以被理解的。

在另一实施例中，该监测传感器可设计成在用于接收来自外部信号发生器的信号的输入端检测修改的信号，当检测到信号时，将传感器从被动状态转换到主动状态，在激活时段终止后将传感器转换到修改状态，在激活时段终止后进行对传感器的电路的修改，和/或在传感器的输出端提供用于外部接收器的数据。

结果是，传感器可对参数作出反应，例如基于外部控制单元的请求，和/或如有需要可以改变这些参数。

对传感器的电路的修改，例如对软件程序的修改也是可能的。然而，这还可使得处理可能识别的问题成为可能。在一简单的例子中，如有必要，传感器的重启可在这种情况下开始，并且，依赖于识别故障的复杂性，如有必要，可能安装新的程序。

在另一有利的方式中，传感器可包括能用于控制至少传感器部件的部分的控制单元。该传感器可优选地还包括两个控制单元，其例如可共有单独的组件的控制，例如发射单元和接收单元。在另一有利的方式中，上述保留的传输和接收部件还可由这两个控制单元中的一个或另一个控制，和/或还可由两个控制单元控制。

附图说明

参照以下附图，下面介绍优选实施例，其中

图1和图2示意性地以纯粹地示意的方式示出了根据本发明两个可能的传感器的实例；以及

图3示出了转换图。

具体实施方式

图1相应地示出了监测传感器1，其用于监测监测区，尤其是门的打开区域的房间部分。该监测区理解为，尤其是其中物体(人、动物和/或物品等)可能由于受驱动闭合设备(例如门、大门、窗或类似物)的移动而处于危险中的任何区域。

为了可以检测目标5，其可能进入被监测的房间部分，和/或位于其中，传感器具有发射装置2。在该图示的示例实施例中，该发射装置包括，举例来说，6个单独的发射元件6，例如为发光LED的形式。其例如可在红外范围内工作。由所述发射元件发射的束锥4在目标5(这里如图中的实例所示)的表面反射回传感器1以及与传感器关联的接收单元3。

该接收单元3包括具有单独的光束接收元件的光束传感器7，所述光束接收元件例如以阵列的形式设置，从而允许对要监测的监测区的成像场景获取。该光束传感器7可特别有利地以这种方式设计，即对于每个单个像素，其还可确定其与反射由发射装置2发射的辐射的表面之间的距离。除了可能在要监测的房间区域内的物体的存在，还可能因此以3D检测的形式确定物体和门传感器间的距离。

确定单个图像获取点的距离的基础可以为，例如所谓的“飞行时间”(TOF)方法，其用所谓的TOF传感器执行。在这种情况下，调制信号的传播时间还用于确定距离。尤其是，传播时间可通过测量相位差异而获得。

为了保护单个的传感器部件，传感器1可包括壳体8，其尤其有利地透射发射器发射的辐射。

为了与外部通信，该发射器还可具有例如有线连接形式的输入端11和输出端12。这些还可以是例如线连接、光耦合器或其它用于信号输入和/或信号输出的连接的形式。

作为高级实体，监测传感器还可包括控制单元9(图2)。例如可在控制单元内设置电路，所述电路可用于询问施加到输入端11的信号11.1(图3)，以基于其触发监测传感器中的响应。还可设置到输出端12的连接，以将例如输出信号12.1施加到输出端12，从而例如将信息条目传输到外部，例如高级实体，比如门和/或大门控制器。

作为一个可替代的通信选择，例如可提供用于接收来自外部信号单元的信号以及用于将输出端信号传输到外部单元的无线传感器输入端13和无线输出端14。为了简化，这两个信号在下文同样地用11.1和12.1说明。

当检测到输入端信号11.1，监测传感器的响应可为例如从被动状态到主动状态的激活。在上述状态后为测试状态，在测试状态下对部件和/或信号检查似真性。

另外地和/或可替代地，修改信号可以相应的方式被传送到监测传感器，传感器根据其转换到例如修改状态。输入端11、13和输出端12、14也可为此相应地变化。

下面的描述应用到图3的信号分布：一旦通过输入端11和/或13的电位变化检测到请求，传感器可转换到主动状态，并且在激活时段终止后，可转换到测试状态，在该状态下实行上述的测试操作。在为此目的所需的激活时段终止后，传感器可改变施加到其输出端12和/或14的信号，这种输出信号的改变相应于当传感器在检测到物体后触发转换操作时产生的信号。在检测到施加到输入端11和/或13的信号撤消后，传感器然后可将施加到输出端的信号再次返回到初始状态，该更新的信号改变可作为用于外部信号发生器的信号获得，传感器在该信号序列后转换到运行状态。通过图3的示例所示的信号分布，信号11.1对应施加到输入端11或13的来自外部单元的信号，信号1.1对应监测传感器的“被动”状态，以及其在转换到“主动”状态后和“t1”时段终止后再次返回到“被动”状态，信号12.1为来自传感器1的施加到输出端12和/或14的输出端信号。

监测传感器还可在特定时段终止后，和/或通过在输入端11和/或13处的输入信号11.1的接下来的信号发送后，被重置为所谓的静态状态

因此，在无需监测被监测的监测区的时段内，传感器可以切换到节能的、所谓的静态模式，其延长了传感器的使用寿命，尤其是单个部件，例如其发射单元的使用寿命。

该发射器6和接收器7还可用作例如光挡。如图1所示，这可为例如对反射面有效的光挡。由于多个发射器和接收器，因此还可设置所谓的光帘或光栅。

输入和输出端13，14还可用于例如实现识别工具读取单元。这还可同样地使得借助于输出端13发射电磁辐射，使得相应的反馈到达输入端14，以检查例如是否存在访问授权。

参考符合列表：

1  监测传感器

2  发射装置

3  接收器

4  IR光

5  物体

6  发射LED

7  辐射传感器TOF芯片

8  壳体

9  控制单元

11  输入端

12  输出端

13  接收器/输入端

14  发射器/输出端

Claims (8)

1.一种用于监测监测区(2)的监测传感器(1)，其特征在于，所述监测传感器被设计成：在用于接收信号的输入端(11)检测来自外部信号发生器的测试信号(11.1)，当检测到信号时将所述监测传感器从被动状态转换到主动状态，并在激活时段(t2)终止后将所述监测传感器转换到测试状态，在测试时段(t3)终止后改变来自所述监测传感器的输出端(12)的输出信号(12.1)，该输出端信号的改变对应当所述监测传感器在已经检测到物体后触发转换操作时产生的信号，在检测到所述测试信号(11.1)的撤销后，再次将所述输出信号(12.1)转换到初始状态，以及提供该更新的信号改变作为用于外部信号发生器的信号，所述监测传感器在该信号序列后转换到监测状态。

2.根据权利要求1所述的监测传感器，其特征在于所述监测传感器包括3D传感器。

3.根据前述权利要求中任一项所述的监测传感器，其特征在于所述监测传感器包括至少一个光挡。

4.根据前述权利要求中任一项所述的监测传感器，其特征在于所述监测传感器包括识别工具读取单元

5.根据前述权利要求中任一项所述的监测传感器，其特征在于，在测试状态期间，基于在发射操作期间的接收动作而对来自所述接收装置的信号进行似真性检查，以及/或者对来自所述发射装置的信号进行似真性检查。

6.根据前述权利要求中任一项所述的监测传感器，其特征在于所述监测传感器被设计成从运行状态转换到被动状态。

7.根据前述权利要求中任一项所述的监测传感器，其特征在于所述监测传感器被设计成在用于接收来自外部信号发生器的信号的输入端检测修改的信号，当检测到信号时，将所述监测传感器从被动状态转换到主动状态，在激活时段终止后将所述监测传感器转换到修改状态，在激活时段终止后进行对所述监测传感器的电路的修改，和/或在所述监测传感器的输出端提供用于外部接收器的数据。

8.根据前述权利要求中任一项所述的监测传感器，其特征在于所述传感器为TOF(飞行时间)传感器。

Images