CN107337068A - 一种自动门装置 - Google Patents

Abstract

本文公开一种自动门装置，该自动门装置被构造成在远离门洞的一个或多个探测区域中确定障碍物的存在，包括：至少第一门，在门关闭操作期间，该第一门沿门轴滑动；多个发射器‑接收器对，每个发射器‑接收器对包括：用于发射光束的发射器和用于接收光束的反射的接收器，发射器和接收器的其中一个被耦合至第一门，使得在使用中，发射器和接收器在门关闭操作期间移动得更相互靠近；发射器限定发射器轴；接收器具有视野；以及发射器轴和接收器轴被构造，使得光束和视野重叠，以在门装置的至少一个操作构造中限定用于发射器‑接收器对的探测区域。发射器轴和接收器轴的至少其中一个相对于水平面倾斜，以及发射器与接收器垂直地间隔开。

Description

一种自动门装置

技术领域

本发明涉及一种自动门装置，该自动门装置用于在远离装置的门洞的一个或多个探测区域中确定障碍物的存在。

背景技术

自动门装置，如入口门和电梯装置，通常包括用于确定障碍物的存在的若干个光学门传感器，例如，当检测到障碍物时，以阻止、停止或反转门关闭操作。

在通常的自动门装置中，例如电梯装置，可存在固定的门传感器，该固定的门传感器被构造成在两个相对的滑动门前面投射光帘。尤其，可存在与相应的多个接收器相对的多个发射器，且该发射器可发射光束至接收器。当没有接收到光束时，控制器可确定存在障碍物。此类型的传感器有时被称为阻断-光束传感器，且能够被固定在装置上（如安装在电梯轿厢上），或者可部分地或全部地被安装在移动的门上。

还有一种类型的光学传感器被构造成在远离门（即远离门隙的平面，和/或远离光帘）的区域中确定障碍物的存在。当朝向邻近区域发射的光束（从障碍物）被反射至接收器时，此类型的传感器依赖于在邻近区域中鉴定障碍物。因此，当接收到反射光束时，此类型“近距离传感器”确定障碍物的存在。

在图1和图2中，显示包括近距离传感器的自动门装置10的示例。该近距离传感器包括发射器阵列和接收器阵列，该发射器阵列包括多个发射器12，该接收器阵列包括多个接收器14。发射器12被定位在接收器正对面。每个发射器12被构造成发射在发射器的各自发射器轴16周围分散的光束。每个接收器14具有以接收器轴18为中心的视野。如图2所示，发射器轴16和接收器轴18相对于门隙20倾斜地延伸，以在门隙的前面限定探测区域22，在该探测区域22中光束的路径与视野重叠。

沿反射路径接收的光的强度显著低于被发射的光束的强度，且接收的光的强度随反射路径的长度增大而减小。因此，这种近距离传感器通常被构造成基于接收的相对低水平的光强度来确定存在障碍物24。

然而，这种传感器也易受错误确定障碍物的存在的影响，例如由于发射器和接收器之间的串扰（如同信道干扰）。

期望的是，将障碍物被错误确定为存在的出现减到最少。尤其，当光沿直接或间接路径被接收器接收，而光不包括来自探测区域中的障碍物的反射时，这可发生。

因此，期望的是，提供改进的自动门装置。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种自动门装置，该自动门装置被构造成在远离门洞的一个或多个探测区域中确定障碍物的存在，该自动门装置包括：至少第一门，在门关闭操作期间，该第一门沿水平的门轴在门洞中能够从开启构造滑动至关闭构造；多个发射器-接收器对，每个发射器-接收器对包括：发射器和接收器，该发射器用于发射光束，该接收器用于接收沿反射路径的光束，其中发射器和接收器的其中一个被耦合至第一门，使得在使用中，发射器和接收器在门关闭操作期间移动得更互相靠近；其中发射器限定对应于光束的光轴的发射器轴；其中接收器具有用于接收光束的反射的视野，该视野定向在接收器轴周围；其中发射器轴和接收器轴被构造，使得光束和视野重叠，以在门装置的至少一个操作构造中限定用于发射器-接收器对的探测区域；其中发射器轴和接收器轴的至少其中一个相对于水平面倾斜；以及其中发射器与接收器垂直地间隔开。

自动门装置可包括光学门传感器，该光学门传感器包括多个发射器-接收器对。

门洞可相对于水平面大体上正交。探测区域可在门洞的前面。

发射器轴和接收器轴可相对于彼此为非平行的。发射器轴和接收器轴在门洞的平面上的投影可相对于彼此为非平行的。

可存在至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少10个或更多的发射器-接收器对。

发射器和接收器可为错开的，使得每个发射器与每个接收器垂直地间隔开。自动门装置的每个和各个发射器可与自动门装置的每个和各个接收器垂直地间隔开，该发射器具有相对于门洞的平面倾斜的发射器轴（即用于探测门前面的障碍物），该接收器具有相对于门洞的平面倾斜的接收器轴。自动门装置可不具有发射器，该发射器既具有相对于门洞的平面倾斜的发射器轴，也与具有相对于门洞的平面倾斜的接收器轴的接收器垂直地对齐。

每个发射器-接收器对可限定各自的探测区域，且探测区域的中心可垂直地间隔开。

发射器-接收器对可被构造，使得当自动门装置处于开启构造时，探测区域的中心为垂直地间隔开。

光束可分散在发射器轴周围。尤其，光束的强度沿发射器轴可为最大的，以及例如根据与发射器轴形成的角间距，可远离发射器轴降低。接收器对反射光束的灵敏度可根据反射光束的方向相对于接收器轴而变化。尤其，接收器的灵敏度对于沿接收器轴接收的反射光束可处于最大值，以及该灵敏度例如根据与接收器轴形成的角间距，可对于远离接收器轴接收的信号而降低。

发射器和接收器可被构造，使得在使用中，接收器沿反射路径从发射器接收反射光束，该反射光束包括来自各自的探测区域中的障碍物的反射。发射器和接收器可被构造，使得在使用中，在发射器和接收器之间不存在非反射（即直接的）路径，光束沿该非反射路径能够被接收而不需要反射。例如，如通过发射器和/或接收器的外壳或光导件，任何非反射路径可被阻断。

或者，发射器和接收器可被构造，使得在发射器和接收器之间沿非反射（即直接的）路径的光束的强度和/或接收器的灵敏度在临界值以下，该临界值用于确定障碍物在各自的探测区域中存在。自动门装置可包括控制器，该控制器被构造成确定由接收器接收的（反射的或非反射的）光束的强度是否在临界值以上，对应于在各自的探测区域中障碍物的存在。

自动门装置可包括控制器，该控制器被构造成确定来自发射器的光束是否被每个接收器接收，以及被构造成从而确定障碍物是否在各自的探测区域中存在。

探测区域的位置和/或尺寸可在门关闭操作期间变化。

对于每个发射器-接收器对，发射器轴和接收器轴的至少其中一个可大体上水平。也就是说，发射器轴和接收器轴的至少其中一个可位于水平面上。

每个探测区域可远离门洞的平面。每个探测区域可远离门洞的门槛。

多个发射器-接收器对的发射器轴可大体上彼此平行。多个发射器-接收器对的接收器轴可大体上彼此平行。

每个发射器-接收器对可被构造，使得当反射的障碍物被配置在各自的探测区域中时，在发射器和接收器之间存在反射路径。

每个发射器-接收器对可被构造，使得从发射器至探测区域沿反射路径的光束的强度大于在发射器和接收器之间直接延伸、沿非反射路径的光束信号强度。这可应用于整个门关闭操作。或者，这可应用于整个门关闭操作，直到发射器和接收器之间的水平间隔达到较低临界值，如100mm。

每个发射器-接收器对可被构造，使得发射器轴和接收器轴之间的间隔的最短距离在门关闭操作期间变化。该最短距离可在发射器轴和接收器轴上的各自的点之间延伸。发射器轴和接收器轴上的各自的点或它们之间的线上的点可位于各自的探测区域中。发射器轴和接收器轴之间的最短间隔的线上的中点可限定探测区域的中心。发射器轴和接收器轴之间的间隔的最短距离可在门关闭操作期间增大。

对于每个发射器-接收器对，沿反射路径来自发射器的反射光束的强度可取决于发射器轴和各自的接收器轴之间的间隔（即它们之间的间隔的最短距离），并且可因此在门关闭操作期间减小。

每个发射器-接收器对的发射器和接收器可被构造，使得从发射器延伸至探测区域的中心的矢量与从探测区域的中心延伸至接收器的矢量之间的反射角在门关闭操作期间减小。探测区域的中心可为发射器轴和接收器轴之间最短间隔的线上的中点。

一般来说，假设反射路径的长度维持恒定，反射光束的强度可随反射角减小而降低。相反，一般来说，假设反射角维持恒定，反射光束的强度可随反射路径的长度减小而增大。因此，具有减小的反射角和减小的反射路径长度可平衡这两个趋势，以在门关闭操作期间优化反射光束的强度（即使得其相对恒定）。

发射器轴和接收器轴在门洞的平面上各自的投影之间的角度可为150º和170º之间。各自的投影可为正交投影，即相对于门洞的平面正交。

对于每个发射器-接收器对，发射器轴和接收器轴的其中一个可以50º和60º之间的角度，例如10º和20º之间的角度相对于水平面倾斜。各自的发射器轴或接收器轴可朝各自的探测区域向下倾斜。将接收器向下定向可帮助限制落在传感器上的环境光线（该环境光线倾向于被指引向下），可有助于影响接收器输出信号的背景噪声。

自动门装置还可包括第二门，该第二门能够相对第一门在门洞中滑动，且每个发射器-接收器对的发射器和接收器可被分别安装在相对的门上。

每个发射器-接收器对或自动门装置的控制器可被构造，使得当接收器从相同对的各自发射器接收光学信号时，才确定障碍物的存在。

例如，每个对或控制器可被构造成只确定光学信号是否在预确定时期已被接收，使得可确定光学信号是否从相同对的发射器接收。而且，每个发射器可被构造成发射搭载不同信号的光束，使得可确定反射光束从哪一个发射器接收。例如，光学信号可包含嵌入码或可为不同的格式。

每个发射器-接收器对可具有以上限定的特征的任意组合。

第一发射器-接收器对的发射器和第二发射器-接收器对的接收器之间的垂直间隔可小于第一对的发射器和各自的接收器之间的垂直间隔。

发射器可被设置在发射器阵列中，接收器可被设置在接收器阵列中。阵列的其中一个可被安装在第一门上。在装置包括第二门的情况下，另一个阵列可被安装在第二门上。

自动门装置可为电梯装置。

附图说明

现将参考附图通过示例的方式描述本发明，其中：

图1示意地显示包括近距离传感器的通常的自动门装置；

图2示意地显示用于图1的自动门装置的障碍物探测示例；

图3示意地显示根据本发明一实施例的自动门装置；

图4示意地显示用于图3的自动门装置的第一障碍物探测示例的俯视图；

图5示意地显示用于图3的自动门装置的第一障碍物探测示例的正视图；

图6示意地显示用于图3的自动门装置的第二障碍物探测示例的俯视图；以及

图7示意地显示用于图3的自动门装置的第二障碍物探测示例的正视图。

具体实施方式

图3显示用于电梯的自动门装置100，包括具有左轿厢门104和右轿厢门106的电梯轿厢102，该左轿厢门104和右轿厢门106在门槛107上能够相对彼此滑动，以开启和关闭被限定在其间的门隙108。在本实施例中，两个门都被构造成在完全开启操作构造和关闭操作构造之间滑动，该完全开启操作构造限定最大门隙为2米，在关闭操作构造中门104、106的边缘接触。

自动门装置100包括具有发射器阵列112和接收器阵列114的近距离传感器，该发射器阵列112被安装在左轿厢门104的面朝内的边缘上，该接收器阵列114被安装在右轿厢门106的面朝内的边缘上。阵列112、114被安装在各自的门的正面，与各自的门边缘相邻。

发射器阵列112包括多个均匀间隔开的红外发射器116。尤其，存在4个发射器以400mm的间距、从处于门槛107以上500mm的高度的最低的发射器（发射器ID 1）至处于门槛以上1700mm的高度的最高的发射器（发射器ID 4）垂直地间隔开。

接收器阵列114包括多个均匀间隔开的红外接收器118。尤其，存在4个接收器以400mm的间距、从处于门槛107以上200mm的高度的最低的接收器（接收器ID 1）至处于门槛以上1400mm的高度的最高的接收器（接收器ID 4）垂直地间隔开。

如图所示，在本实施例中，各个发射器116和接收器118相对于彼此错开，使得第一发射器116（即最低的发射器ID 1）位于第一接收器118（即最低的接收器ID 1）以上300mm处。因此，在本实施例中，发射器116和接收器118都没有处于相同的垂直位置（高度）。而且，在此具体实施例中，每个发射器-接收器对的发射器116比相应的接收器垂直地更靠近于相邻的发射器-接收器对的接收器118（接收器ID 2）。例如，在本实施例中，发射器ID 1位于门槛107以上500mm的垂直位置，然而接收器ID 1和接收器ID 2位于各自200mm和600mm的垂直位置。因此，发射器ID 1比接收器ID 1垂直地更靠近于接收器ID 2。在其他实施例中，一个或多个发射器可与相对的接收器持平（即位于相同的垂直位置）。

如图3-5所示，每个发射器116被构造成沿光束路径发射红外光束140，该光束路径分散在发射器116的发射器轴（或光轴）120周围。在本实施例中，光束路径140受发射器外壳限制，例如配置在发射器周围、具有用于发射光束的开口远端的截头圆锥形壁。每个发射器被构造，使得光束的光强度沿发射器轴120为最大的，并在远离发射器轴120的增加的角度处强度降低。在本实施例中，发射器116被设置，使得各自的发射器轴120彼此平行并以大约17º在水平面以下倾斜。而且，每个发射器轴120以45º相对于门隙108的平面倾斜地延伸，使得光束在门隙108前面并朝向接收器阵列114延伸（正如图5所示）。

每个接收器118被构造成沿视野142接收红外光束，该视野142设置在接收器118的接收器轴122周围。在本实施例中，视野142受接收器外壳限制，例如配置在接收器周围、具有用于接收反射光束140的开口远端的截头圆锥形壁。每个接收器被构造，使得接收器对沿接收器轴122接收的光最灵敏，且对于在远离接收器轴122的增加的角度处沿路径接收的光灵敏度降低。在本实施例中，接收器118被设置，使得各自的接收器轴122彼此平行并大体上水平。而且，每个接收器轴122以45º相对于门隙108的平面倾斜地延伸，使得视野被定向在门隙108前面并朝向发射器阵列112（正如图5所示）。

如图3所示，发射器116被耦合至发射器控制器132，该发射器控制器132被构造成控制发射器116以发射各自的光束。在此具体实施例中，发射器控制器132被构造成在重复的探测循环上操作发射器116，使得该4个发射器116依次发射它们各自的光束，例如每秒20和100次之间（循环时间在10和50毫秒（ms）之间）。

光学传感器110还包括处理器单元124，该处理器单元124被耦合至发射器控制器132，并被构造成基于接收器118的输出确定障碍物是否存在于任何探测区域144中。

接收器118被耦合至处理器单元124，使得在使用中，处理器单元124单独地接收来自每个接收器118的各自的接收器输出信号，该接收器输出信号对应于在各自的接收器118接收的红外光强度。因此，接收器118在复用构造中被耦合至处理器单元124（即被构造成在分开的频道上连通接收器输出信号）。

处理器单元124包括处理器130，且被构造成基于发射器的顺序操作（如同基于发射器控制器132和处理器单元之间的关系来确定），只处理每个各自的接收器输出信号的那部分，该部分对应于来自相应的发射器的光束的发射，使得存在4个发射器-接收器对，每个发射器-接收器对包括发射器116和相应的接收器118。因此，每个发射器-接收器对为时分复用，使得当来自该对的发射器的光束被相应的接收器接收（而不是被任何一个接收器接收）时，障碍物才能够被确定为存在。在其他实施例中，处理器单元124可被构造成，基于由任何一个接收器接收反射的光束，确定障碍物的存在。例如，来自发射器116的发射可不为时分复用，和/或处理器单元124可不将每个各自的接收器输出信号的分析限制至仅对应于相对的发射器的那部分。

现将通过示例的方式，参照图4和图5所示的第一障碍物探测示例来描述确定障碍物的存在的方法。

图4显示当门104、106在完全开启构造中被间隔开以限定2米的门隙（在本实施例中为最大的门隙）时，在第一障碍物探测示例中自动门装置100的俯视图。在此构造中，门104、106被设置，使得每个发射器-接收器对的发射器光束路径140和接收器视野142在门前面的各自的探测区域144（图5）中重叠，使得当其中存在障碍物时，由发射器116发射的各自的光束可在探测区域内被反射。在此具体的示例中，在完全开启的构造（2米门隙）中，每个发射器116的发射器轴120与相应的接收器118的接收器轴122相交。例如，发射器ID 1（最低的发射器）的发射器轴120与接收器ID 2（最低的接收器）的接收器轴122在这样的位置相交，该位置在门隙的平面向前大约1米、在门槛以上200mm（即在与水平接收器轴122相同的高度），并在两个门之间横向地等距。因此，在本实施例中，发射器轴在门隙的平面中水平面以下约17º（16.7º）倾斜（即发射器轴正交投影在门隙上）。由于发射器轴以45º的角度相对于门隙的平面倾斜，真正的发射器轴在水平面以下约12º延伸。其他三个发射器-接收器对在相同的横向位置（门之间的水平面）和纵向位置（垂直于门隙的水平面）具有相交的发射器轴120和接收器轴122，但是如图4所示，分别位于门槛107以上600mm、1000mm和1400mm的垂直位置。

应该理解到，虽然轴不必要相交，但是在此作为示例，相交点指的是当门104、106处于完全开启构造时，轴之间的间隔处于最小值。

如图5所示，来自其中一个发射器-接收器对的发射器116的光束路径140分散在发射器轴120周围，且接收器118的视野144分散在发射器轴122周围，以限定探测区域144，该探测区域144分散在轴120、122之间的相交点周围。例如，当门处于完全开启构造时，探测区域144可具有以其中心为圆心、约0.5米的半径。

在使用中，处理器单元124和发射器控制器132导致发射器116根据预确定的时序来发射它们各自的光束。例如，载波频率可在30khz和200khz之间，且发射可包括15个相应的光输出循环，使得每个发射的时间段为0.5ms和75ms之间，以及完成4个发射（来自每个发射器116的一个）的探测循环的时间在2ms和300ms之间。处理器单元124在分开的频道上持续接收来自4个接收器118的接收器输出信号，该信号与在各自的接收器118接收的红外光的强度有关。对于发射的每个探测循环，处理器单元124基于探测循环的时序，使每个接收器输出信号的各自的部分与各自的发射的定时相关。

然后，该处理器单元124确定各自的部分是否表明反射光束已在接收器被接收。在本实施例中，处理器单元124被构造成，基于与接收到的红外光的强度相关的接收器输出信号的每个各自部分，来确定强度参数。处理器单元124被构造成将强度参数与预确定的临界强度进行比较，以确定反射光束是否已被接收器接收。在本实施例中，处理器单元124包括储存在存储器126中的数据库128，以及该数据库128包括与门隙和接收器ID相关的预确定的临界强度值。尤其，对应于障碍物的确定的临界强度值可根据门隙的尺寸而变化，并且可在自动门装置的运行试验期间被设置。因此，对于来源于各自的接收器输出信号的每个强度参数，处理器单元124基于门隙和接收器ID来查找相应的临界强度参数。该处理器单元124将强度参数与临界强度参数进行比较，以确定反射信号是否已在各自的接收器被接收。

如果强度参数大于相应的临界强度，则处理器单元124确定障碍物存在，并将障碍物信号发射至耦合至门104、106的门控制单元134。

在本实施例中，门控制单元134被构造成当其接收障碍物信号时，暂时阻止、停止或反转门关闭操作，从而防止门在障碍物上关闭。在其它实施例中，门控制单元134（或处理器单元）可基于更为复杂的障碍物校验程序来确定是否阻止、停止或反转门关闭操作。例如，门控制单元134可被构造成当两个或多个障碍物信号在预确定数量的探测循环（如3个探测循环）中被接收时，才作用于障碍物的确定上（即通过阻止、停止或反转门关闭操作）。因此，门控制单元134可作用于过滤出异常的障碍物探测。

在本实施例中，每个接收器118被耦合至12位3V模数转换器，该模数转换器被构造成输出与在接收器接收到的红外光的强度成比例的接收器输出信号，且该模数转换器具有4096增量的分辨率。前置分频器（未示出）被用于改进接收器输出信号的分辨率和动态范围。对于2米的门隙，数据库128储存用于接收器阵列114的每一个接收器118的临界强度参数，该临界强度参数对应于ADC上的2000增量。此对应于预期被用于2米门隙的每一个接收器118接收的光的强度，且能够用于确定是否存在障碍物，以下将简略地描述。

用于确定是否存在障碍物的程序可采用若干个不同的信号处理方法。在此具体示例中，处理器单元124被构造成，通过比较接收器输出信号与临界强度参数并通过分析接收器输出信号的变化比率，来确定是否存在障碍物。

尤其，处理器单元124处理接收器输出信号以确定强度参数，该强度参数对应于接收到的光的量。在本示例中，处理器单元124通过连续的发射，例如分别对应于载波频率的15个循环的三个发射，对接收器输出信号进行采样，并因此获得平均强度参数。

处理器单元124将平均强度参数与临界强度参数进行比较，在本示例中，该临界强度参数通过从数据库128中直接查找而得出，该数据库128储存与接收器和门隙（门之间目前的间隔）相关的临界强度参数。在其他示例中，有必要篡改用于特殊的门隙的临界强度参数。在另外的示例中，临界强度参数可通过外推预先测量值（例如，从门关闭操作中更早的点）并根据预期的变化调节预先测量值而得出。例如，处理器单元124可基于已知、预期或预先观察/记录的趋势，通过外推预先测量值来调节预先测量值，用于目前的门隙为1.6米的1.8米门隙。

平均强度参数与临界强度参数的比较产生差值或Δ值。处理器单元124将Δ值与噪声阈值进行比较，以确定其是否显著。例如，噪声参数可基于包括噪声参数的数据库而得出，该噪声参数与在不同的门隙处预期或观察到的噪声电平相关。该噪声参数还可根据接收器而被关联，且可基于能够用于处理器单元124的其他数据而被调节，如影响自动门装置的噪声的度量。因此，噪声阈值可为绝对值或基于监控的参数而可被确定。

在本示例中，处理器单元124确定Δ值是否大于噪声参数的两个标准偏差的噪声阈值，该噪声参数在本示例中为影响自动门装置的噪声的度量。在其它示例中，噪声阈值可为噪声参数的平均值的倍数，例如平均噪声参数的三倍。因此，如果Δ值大于噪声阈值，该原因能够更加确实地归因于测量的光强度的增大，测量的光强度的增大与影响自动门安装的背景噪声电平相反。

处理器单元124还随时间从接收器输出信号中采样来确定强度参数的变化比率。处理器单元124确定变化比率的信号，因为将需要正变化比率来为近距离传感器确定障碍物的存在。而且，处理器单元124将变化比率与预确定值进行比较，以确定变化比率是否表示障碍物的存在。例如通过放置障碍物在近距离传感器的路径中，预确定值可包括对应于现实世界的障碍物的经验推断范围。例如，当小且半透明的物体被引入至近距离传感器的路径中时，最小预确定值可对应于预期或观察到的变化比率。当大且反射的物体被引入至近距离传感器的路径中时，最大预确定值可对应于预期或观察到的变化比率。因此，通过将变化比率与这些预确定值进行比较，可防止错误的探测，该错误的探测对应于可具有其他成因的非物理结果。预确定值作为门隙和/或接收器ID的功能，可由查找表得出或储存在查找表中。

在图6和图7所示的第二障碍物探测示例中，门隙被减小至只有1米。在此构造中，发射器轴120和接收器轴122不相交。如图6（正视图）所示，轴120、122看似在门隙的中心的右方的位置重叠。如图7所示，轴120、122看似在中心位置重叠。实际上，该轴完全不相交，但仅仅在这些视图（立面图）中看似重叠。两个轴120、122之间的最近距离为既正交于发射器轴也正交于接收器轴的线的长度。

虽然如此，由于光束路径140分散在发射器轴120周围，并且视野142分散在接收器轴周围，光束路径140和视野142仍然相交以限定探测区域144。然而，发射器轴120和接收器轴122的其中一个都没有延伸穿过探测区域144的中心。尤其，探测区域的中心被限定为在发射器轴120和接收器轴122之间最近间隔的线上的中点。由于这些轴不相交，所以当然地没有一个轴穿过探测区域的中心。

因此，在本第二障碍物探测示例中的探测区域144小于在第一障碍物探测示例中的探测区域。

如在第一障碍物探测示例中，处理器单元124基于门隙（在本示例中为1米）和各自的发射器ID（或接收器ID）来查找用于探测循环的每个发射的临界强度参数。然后，该处理器单元124基于对应于发射的接收器输出信号的各自的部分来确定强度参数，该强度参数对应于接收器接收的红外光的量，以及该处理器单元124将强度参数与临界强度参数进行比较，作为确定障碍物是否存在于探测区域中的部分。

在本实施例中，用于每一个接收器ID（或发射器ID）的临界强度参数在1米的门隙处为ADC上的2000增量。在本示例实施例中，尽管门隙不同，但这与第一障碍物探测示例中的是相同的临界强度，所以发射器、接收器和探测区域的相对位置也是相同的。在其它实施例中，临界强度参数在不同的门隙处可有所不同。

现将参照以上描述的第一和第二障碍物探测示例来解释，当门关闭时，与发射器和接收器之间沿反射路径接收的光的强度相关的几个趋势。

第一，由于减小到每个发射器116的光束路径140与相应的接收器118的视野142重叠的程度，当门关闭时（即朝向第二障碍物探测示例），到达探测区域、在光束路径140内的光的比例从处于完全开启的门构造（第一障碍物探测示例）的最大值减小。因此，当门关闭时，从每个发射器116发射的更少红外光有机会被反射至相应的接收器，因为一些红外光经过探测区域144。在第一障碍物探测示例中，光束路径140和视野142重叠至比第二障碍物探测示例中更大的程度。

因此，当门关闭时，此第一趋势导致在接收器118接收的光强度减小。

第二，当门朝向彼此关闭时，反射路径越来越背离发射器轴120和接收器轴122。尤其，在第一障碍物探测示例中，存在用于每个发射器-接收器对的反射路径，该反射路径具有第一部分和第二（反射）部分，该第一部分在探测区域中沿发射器轴120延伸至障碍物150，该第二（反射）部分从障碍物150沿接收器轴122延伸至接收器118。还存在分散于这些轴周围的许多其它反射路径。然而，沿与轴120、122对齐的反射路径接收的光的强度将是最大的，因为来自发射器的光的强度沿发射器轴120是最大的（如上所述），以及接收器118的灵敏度沿接收器轴122是最大的。

相反，当门移动更相互靠近时，发射器轴120和接收器轴122移动远离探测区域144的中心，且通常反射路径倾向于从各自的轴120、122更加分离。尤其，很明显，由于发射器轴120和接收器轴122彼此分离，反射路径的第一部分（从发射器116至障碍物150）或第二部分（从障碍物150至接收器118）必须成角度地背离各自的轴120、122。当门彼此接近时，此趋势持续，使得当门关闭时，发射光束的强度和/或接收器对反射光束的灵敏度降低。

因此，当门关闭时，此第二趋势导致在接收器118接收的光强度减小。

当独立考虑到其它趋势时，当门关闭时，这些第一和第二趋势具有沿反射路径接收的光的强度减小的作用。

然而，与反射路径的长度相关的第三趋势也影响在发射器116和相应的接收器118之间沿反射路径接收的光的强度。尤其，申请人发现沿反射路径接收的光的强度与反射路径的距离的平方相关，而且对于较长路径，观察到与距离的高次方相关。因此，当门关闭时，该第三趋势导致沿反射路径接收的红外光的强度增大。

反射路径的长度不会减小至在如图1所示的常见的自动门装置中观察到的程度。相反，在常见的自动门装置中，当门关闭时，每个发射器和其相对的接收器之间的距离将减小至零。由于在接收到的光强度和间隔距离之间存在比例的平方反比定律，所以当门接近关闭位置时，光强度以指数方式上升，且传感器必须被构造成适应光强度的指数增长。相反，在示例实施例中，发射器和接收器的垂直错开导致每个发射器和各自的接收器之间的间隔距离最小，使得当门接近关闭位置时，只存在光强度更加平缓的上升，如下所述，该更加平缓的上升由被以上描述的第一和第二趋势平衡（用于降低光强度）。

发射器和接收器被构造，使得以上指出的前两个趋势在某程度上倾向于抵消第三趋势，使得在门关闭操作期间，沿反射路径接收（或预期接收）的光的强度保持在期望的范围内。该趋势是复杂且非线性的，并因此一般不可能优化发射器和接收器的几何布置，使得沿反射路径接收的光的强度维持恒定。然而，申请人发现，如所提议的几何布置能够导致横穿门隙接收的光强度比先前考虑到的自动门装置显著地被更均匀读取。

而且，申请人发现，如以上描述的发射器116和接收器118的错开帮助将串扰限制在发射器-接收器对之内，并因此减少错误障碍物探测的发生。串扰是干扰信号的不期望的接收。例如，在自动门装置的情况下，串扰可包括通过第二发射器-接收器对的接收器从一个发射器-接收器对接收红外光（信道间串扰）。而且，串扰可包括沿非反射路径或非计划中的或特设的反射路径（即不穿过探测区域）、从相同的发射器-接收器对的发射器由接收器接收红外光。例如，此类型的串扰可包括在发射器和接收器之间沿直接（未反射）路径接收红外光，以及不穿过探测区域的多点反射，如门装置中其它障碍物的反射。将注意到的是，该串扰能够导致错误的障碍物探测。

申请人已发现，发射器和接收器的垂直错开帮助减少串扰，尤其是当门关闭的时候。为了再次考虑如图1-2所示的常见的传感器布置，每个传感器与相应的接收器直接相对，并因此发射器和接收器之间的未反射路径的长度线性地减小，沿未反射路径接收的光的强度以指数方式增大。因此，在常见的传感器布置中，当门关闭时，在相同的发射器-接收器对的发射器和接收器之间沿未反射路径的光强以指数方式增大，并可导致障碍物被错误地确定。

相反，伴随垂直错开的布置，在发射器和接收器之间存在最小间隔距离（在以上示例中为300mm），并因此当门关闭时，沿未反射路径接收的光强度仅适度地增大，且较少可能发生可引起错误障碍物探测的从发射器至各自接收器的串扰。

而且，在所示的具体实施例中，最小间隔距离大于相邻的发射器/接收器之间的间隔的一半。尤其，发射器和各自接收器的最小间隔距离为300mm（它们的垂直间隔），然而相邻发射器之间（以及相邻接收器之间）的间隔为400mm。因此，每个发射器比其各自的接收器更靠近于不同发射器-接收器对的接收器。因此，如果发射器和接收器被设置在具有水平的发射器轴120和接收器轴122的不成对的构造中，则最小间隔距离比可能的更大（即通过该构造，当来自发射器的光束能够被任何接收器接收时，障碍物能够被探测到）。在其它实施例中，每个发射器能够与不同发射器-接收器对的接收器持平，或者可被配置在此接收器以上（即以多于相邻的接收器之间的垂直间隔与其各自的接收器垂直地间隔开）。

而且，如上所描述，发射器116和接收器118设有外壳，如限制光束路径140和视野144的角范围的截头圆锥形外壳。因此，在本实施例中，在每个发射器（如发射器ID 1）和任何不成对的接收器（如接收器ID 2）之间的未反射路径被阻断，尤其是在每个发射器和最靠近的不成对接收器116之间的任何未反射路径。例如，虽然发射器ID 1以100mm的垂直间隔垂直地最靠近于接收器ID 2，但是发射器外壳阻断其间的任何未反射路径。同样地，尽管接收器ID 1可位于接收器ID 2的光束路径140内，但是接收器外壳被构造成阻断其间的任何未反射路径。

因此，发射器外壳和接收器外壳帮助减少信道间串扰，尤其是当每对的发射器和接收器之间的最小间隔距离大于相邻的接收器（或发射器）之间的间隔的一半时。

尽管已描述这样的实施例，其中发射器和接收器被构造成发射器-接收器对，使得当接收器从各自发射器接收光束时，障碍物才被确定为存在，但是应该注意到，在其他实施例中，发射器和接收器可为不成对的。例如，在传感器的电路中可不存在配对。而且，可不存在发射的时分复用。

Claims (16)

1.一种自动门装置，该自动门装置被构造成在远离门洞的一个或多个探测区域中确定障碍物的存在，该自动门装置包括：

至少第一门，在门关闭操作期间，该第一门沿水平的门轴在门洞中能够从开启构造滑动至关闭构造；

多个发射器-接收器对，每个发射器-接收器对包括：

发射器和接收器，该发射器用于发射光束，该接收器用于接收沿反射路径的光束，其中发射器和接收器的其中一个被耦合至第一门，使得在使用中，发射器和接收器在门关闭操作期间移动得更相互靠近；

其中发射器限定对应于光束的光轴的发射器轴；

其中接收器具有用于接收光束的反射的视野，该视野定向在接收器轴周围；

其中发射器轴和接收器轴被构造，使得光束和视野重叠，以在门装置的至少一个操作构造中限定用于发射器-接收器对的探测区域；

其中发射器轴和接收器轴的至少其中一个相对于水平面倾斜；以及

其中发射器与接收器垂直地间隔开。

2.根据权利要求1所述的自动门装置，其中发射器和接收器为错开的，使得每个发射器与每个接收器垂直地间隔开。

3.根据权利要求1所述的自动门装置，其中每个发射器-接收器对限定各自的探测区域，以及其中探测区域的中心垂直地间隔开。

4.根据权利要求3所述的自动门装置，其中发射器-接收器对被构造，使得当自动门装置处于开启构造时，探测区域的中心垂直地间隔开。

5.根据权利要求1所述的自动门装置，其中对于每个发射器-接收器对，发射器轴和接收器轴的至少其中一个大体上水平。

6.根据权利要求1所述的自动门装置，其中多个发射器-接收器对的发射器轴彼此大体上平行。

7.根据权利要求1所述的自动门装置，其中多个发射器-接收器对的接收器轴彼此大体上平行。

8.根据权利要求1所述的自动门装置，其中每个发射器-接收器对被构造，使得当反射的障碍物被配置在各自的探测区域中时，在发射器和接收器之间存在反射路径。

9.根据权利要求8的自动门装置，其中每个发射器-接收器对被构造，使得从发射器至探测区域沿反射路径的光束的强度大于在发射器和接收器之间直接延伸、沿非反射路径的光束的信号强度。

10.根据权利要求1所述的自动门装置，其中每个发射器-接收器对被构造，使得发射器轴和接收器轴之间的间隔的最短距离在门关闭操作期间变化。

11.根据权利要求10所述的自动门装置，其中发射器轴和接收器轴之间的间隔的最短距离在门关闭操作期间增大。

12.根据权利要求1所述的自动门装置，其中发射器轴和接收器轴在门洞的平面上各自的投影之间的角度为150º和170º之间。

13.根据权利要求1所述的自动门装置，其中对于每个发射器-接收器对，发射器轴和接收器轴的其中一个以5º和60º之间的角度相对于水平面倾斜。

14.根据权利要求1所述的自动门装置，还包括第二门，该第二门能够相对第一门在门洞中滑动，其中每个发射器-接收器对的发射器和接收器被分别安装在相对的门上。

15.根据权利要求1所述的自动门装置，其中每个发射器-接收器对或自动门装置的控制器被构造，使得当接收器从相同对的各自发射器接收光信号时，才确定障碍物的存在。

16.根据权利要求1所述的自动门装置，其中第一发射器-接收器对的发射器和第二发射器-接收器对的接收器之间的垂直间隔小于第一对的发射器和各自的接收器之间的垂直间隔。