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Technisches
Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf Bedienvorrichtungen für eine bewegliche
Barriere und genauer auf Hinderniserfassung.
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Hintergrund
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Bedienvorrichtungen
für eine
bewegliche Barriere verschiedener Arten sind in der Technik bekannt.
Derartige Bedienvorrichtungen dienen dazu, die selektive und kontrollierte
Bewegung einer entsprechenden beweglichen Barriere zu bewirken.
Es sind verschiedene Arten beweglicher Barrieren bekannt, einschließlich, aber
nicht darauf begrenzt, Einzelplatten- und Segmentgaragentore, horizontal
oder vertikal schwenkende oder gleitende Türen oder Gatter, Ausleger,
Rollläden
und dergleichen. Im allgemeinen werden derartige bewegliche Barrieren
selektiv bewegt, wie zwischen zwei primären Positionen (gewöhnlich einer
vollständig
geöffneten
Position und einer vollständig
geschlossenen Position).
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Aus
verschiedenen Gründen
kann ein Hindernis in die Bahn einer derartigen beweglichen Barriere
gelangen. Z.B. kann sich das hintere Ende eines Fahrzeugs, das nicht
vollständig
in nerhalb einer Garage aufgestellt wurde, in den Bewegungspfad eines Garagentors
erstrecken. Automatisierte Bewegung eines Garagentors unter derartigen
Umständen
kann zu einem Schaden an sowohl dem Fahrzeug als auch dem Garagentor
und/oder dem Mechanismus der Bedienvorrichtung für eine bewegliche Barriere selbst
führen.
Als ein anderes Beispiel kann sich ein Kind oder ein Haustier in
den Pfad einer sich schließenden
beweglichen Barriere bewegen und eine Verletzung riskieren.
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Moderne
Bedienvorrichtungen für
eine bewegliche Barriere machen typischerweise von einer oder mehr
Techniken Gebrauch, um automatisierte Erfassung derartiger Hindernisse
zu erleichtern. Übliche
Techniken enthalten die Verwendung eines Infrarotstrahls, der aufgestellt
ist, wahrscheinlich das Vorhandensein eines Hindernisses in der
Bahn der beweglichen Barriere zu erfassen, wenn der Strahl unterbrochen
wird. Mindestens eine Schwierigkeit, die mit dieser Technik in Verbindung
steht, ist eine Anforderung, einen Emitter (Sender) und einen Detektor
an entgegengesetzten Seiten der beweglichen Barriere zu haben. Dies
erfordert sowohl Montageeinrichtungen für beide Seiten der beweglichen
Barriere als auch die Weiterführung
von Drähten
zu beiden Seiten der Barriere. Eine andere Technik schlägt die Verwendung
einer druckempfindlichen Fläche vor,
die entlang einer führenden
Kante der beweglichen Barriere selbst aufgestellt ist, um Erfassung
eines Hindernisses durch Kontakt mit diesem Hindernis zu ermöglichen.
Diese Technik erfordert, dass das auf Objekt, das geschützt wird,
für den
Schutz, der auftreten kann, eingewirkt wird. Deshalb stellt diese Technik
eine Möglichkeit
dar, dass der Schutz nur den Schaden begrenzt und ihn nicht beseitigt.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
obigen Bedürfnisse
werden mindestens teilweise durch Bereitstellung des Verfahrens
und der Vorrichtung zum Verwenden von Optiksignal-Flugzeitinformation
erfüllt,
um Hinderniserfassung zu ermöglichen,
die in der folgenden detaillierten Beschreibung beschrieben wird,
insbesondere wenn in Verbindung mit den Zeichnungen untersucht,
worin:
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1 ein
Blockdiagramm umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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2 eine
detaillierte schematische Ansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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3 eine
schematische Seitenaufrissansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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4 eine
detaillierte schematische Ansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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5 eine
detaillierte schematische Ansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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6 eine
schematische Seitenaufrissansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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7 eine
schematische Ansicht eines beweglichen optischen Signalemitters
umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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8 eine
schematische Ansicht eines nicht-beweglichen optischen Signalemitters
umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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9 ein
Zeitsteuerungsdiagramm umfasst, wie in Übereinstimmung mit verschiedenen
Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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10 ein
Flussdiagramm umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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11 eine
schematische Seitenaufrissansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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12 eine
schematische Seitenaufrissansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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13 eine
schematische Seitenaufrissansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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14 eine
schematische Seitenaufrissansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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15 eine
schematische Seitenaufrissansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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16 ein
Flussdiagramm umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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17 eine
schematische Seitenaufrissansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert;
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18 eine
schematische Seitenaufrissansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert; und
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19 eine
schematische Seitenaufrissansicht umfasst, wie in Übereinstimmung
mit verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung konfiguriert.
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Ein
Fachmann wird erkennen, dass Elemente in den Figuren für Einfachheit
und Klarheit veranschaulicht werden und nicht notwendigerweise maßstabgerecht
gezeichnet wurden. Z.B. können
die Abmessungen von einigen der Elemente in den Figuren in Bezug
auf andere Elemente übertrieben
sein um zu helfen, das Verständnis
von verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zu verbessern. Auch werden übliche,
aber gut verstandene Elemente, die in einer kommerziell machbaren
Ausführungsform
nützlich
oder notwendig sind, häufig nicht
dargestellt, um eine weniger versperrte Sicht dieser verschiedenen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Es wird auch verstanden,
dass die Begriffe und Ausdrücke,
die hierin verwendet werden, die übliche Bedeutung aufweisen,
wie sie gewöhnlich
derartigen Begriffen und Ausdrücken
durch einen Fachmann auf den entsprechenden jeweiligen Gebieten
von Recherche und Untersuchung gewährt werden, außer wo andere spezifische
Bedeutungen anderweitig hierin dargelegt wurden.
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Detaillierte
Beschreibung
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Allgemein
gesagt werden gemäß diesen
verschiedenen Ausführungsformen
eines oder eine Vielzahl optischer Signale ausgegeben, wobei die
Vielzahl mindestens einiger der optischen Signale in unterschiedlichen
Bewegungswinkeln voneinander sind und mindestens einige aus der
Vielzahl optischer Signale zu einem Bereich gerichtet sind, umfassend
einen durch eine bewegliche Barriere kontrollierten Durchgangspunkt.
Reflexionen dieser optischen Signale werden erfasst und verwendet,
um eine Flugzeit für
mindestens eines der optischen Signale zu bestimmen. Diese Ausführungsformen
verwenden dann diese Flugzeitinformation, um ein wahrscheinliches
Vorhandensein eines Hindernisses in der Bahn einer entsprechenden
beweglichen Barriere zu erfassen.
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Abhängig von
den Bedürfnissen
einer gegebenen Anwendung werden die optischen Signale durch eine
Vielzahl von Optiksignalemittern oder durch einen einzelnen Optiksignalemitter
ausgegeben (wenn eingesetzt, z.B. ein bewegliche Optiksignalemitter
oder eine Optiksignalbahnabstimmungseinrichtung, wie etwa eine bewegliche
reflektierende Fläche
oder als ein direkter Ersatz für
heutige Fotostrahlensysteme). Diese optischen Signale können von
einem im wesentlichen gemeinsamen Bereich (wie etwa, aber nicht
darauf begrenzt, einer oberen Ecke eines Durchgangs einer beweglichen
Barriere) ausgegeben werden oder können von einer Vielzahl von
Bereichen ausgegeben werden, die im wesentlichen fern voneinander
sind. In einer bevorzugten Ausführungsform
werden mindestens einige dieser optischen Signale zu einer physischen
Grenze gelenkt, die dazu dient, mindestens teilweise eine Peripherie
oder Grenze des Durchgangs der beweglichen Barriere zu definieren.
Z.B. können
derartige optische Signale nützlich
zu einer Bodenfläche und/oder
einer Seitenwand eines derartigen Durchgangs gelenkt werden.
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Derartige
Flugzeitinformation kann nicht nur dazu dienen, das Vorhandensein
eines Hindernisses anzuzeigen, sondern kann auch, falls gewünscht, andere
nützliche
Information vorsehen. Z.B. kann derartige Flugzeitinformation dazu
dienen, eine Bestimmung bezüglich
einer Größe des Hindernisses
zu ermöglichen.
Diese Information kann wiederum dazu dienen, eine Bestimmung bezüglich dessen
zu ermöglichen,
ob das Hindernis kleiner als eine vorbestimmte Größe ist und
daher, ob das erfasste Hindernis in der Tat eine tatsächliche
Sorge darstellt, die eine Betriebsreaktion verdient.
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Diese
und viele andere Vorteile können
beim Durchführen
einer gründlichen
Bewertung und Untersuchung der folgenden detaillierten Beschreibung
offensichtlicher werden.
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Bezug
nehmend nun auf die Zeichnungen, und insbesondere auf 1,
enthält
eine veranschaulichende Ausführungsform
einer Bedienvorrichtung für
eine bewegliche Barriere 10, die in Übereinstimmung mit diesen Unterweisungen
konfiguriert und angeordnet ist, einen Optikstrahlemitter 11 und einen
Optikstrahlempfänger 12.
Diese Elemente 11 und 12 können als diskrete Komponenten
(wie durch die Veranschaulichung vorgeschlagen) oder als eine integrale
Plattform 13 angewendet werden.
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Allgemein
gesehen kann der Optikstrahlemitter 11 einen Ausgang umfassen,
der eine Vielzahl von nicht-koaxial ausgerichteten optischen Strahlen vorsieht.
Die optischen Strahlen selbst sind vorzugsweise Laserstrahlen, wie
in der Technik gut verstanden wird, es könnten aber auch andere Typen
optischer Emitter eingesetzt werden, falls gewünscht und wie für die Bedürfnisse
einer gegebenen Anwendung besser geeignet. Gemäß einem Ansatz umfasst der Optikstrahlemitter 11 eine
Vielzahl von diskreten Optikstrahlemittern, wie etwa die diskreten
Optikstrahlemitter 21, die in der Veranschaulichung dargestellt sind,
die in 2 vorgesehen ist. In dieser veranschaulichenden
Ausführungsform
sind die vielen diskreten Optikstrahlemitter 21 radial
mit Bezug auf eine gekrümmte
Fläche
derart ausgerichtet, dass die resultierenden optischen Strahlen
in der Tat in einer anderen als in einer parallelen Ausrichtung
zueinander abgegeben werden. Durch diesen Ansatz dient eine Vielzahl
von so ausgerichteten Laseremittern 21 dazu, die Vielzahl
von nicht-koaxial ausgerichteten optischen Strahlen auszugeben.
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Gemäß einem
Ansatz, und momentan unter Bezug auf 3, sind
mindestens einige aus dieser Vielzahl von optischen Signalen zu
einem Bereich gerichtet, der einen durch eine bewegliche Barriere kontrollierten
Durchgangspunkt 30 umfasst. Genauer, und gemäß einem
bevorzugten Ansatz, sind mindestens einige dieser optischen Signale
zu einem oder mehr Bereichen gerichtet, die einen Grenzbereich für den durch
die bewegliche Barriere kontrollierten Durchgangspunkt 30 umfassen.
Wenn z.B. die bewegliche Barriere ein Garagentor umfasst und der durch
die bewegliche Barriere kontrollierte Durchgangspunkt 30 eine
Garagenöffnung
umfasst, die im allgemeinen durch eine Bodenfläche 31, zwei Seitenwände 32 und 33 und
eine obere Fläche 34 definiert ist,
können
die optischen Signale 34 nützlich zu einer Bodenfläche 31 (oder
einer anderen Fläche,
die zu einer vollständig
geschlossenen Position für
die bewegliche Barriere nahe ist), einer Seitenwand 33 des Durchgangs 30 oder
einer derartigen anderen Fläche (oder
Kombination von Flächen),
wie es sich in einer gegebenen Anwendung als nützlich erweisen kann, gerichtet
werden.
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Eine
Bereitstellung der optischen Signale in einer nicht-parallelen Aufstellung
bietet zahlreiche Vorteile. Z.B. gestattet dies eine beträchtliche
Breite mit Bezug zum Anordnen des Optikstrahlemitters 11 selbst.
In diesem besonderen veranschaulichenden Beispiel wurde der Optikstrahlemitter 11 in
einem Bereich angesiedelt, der eine Ecke 35 (und genauer eine
obere Ecke) des Durchgangs 30 umfasst. Es können ebenso
andere Stellen verwendet werden, wobei einige Alternativen hierin
dargestellt sind.
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Der
Optikstrahlempfänger 12 ist
allgemein positioniert, Reflexionen der nicht-koaxial ausgerichteten
optischen Strahlen zu empfangen. Mit momentanem Bezug auf 4 kann
der Optikstrahlempfänger 12,
falls gewünscht,
eine Vielzahl von diskreten optisch empfindlichen Empfängern 41 umfassen,
wie etwa Empfangseinrichtungen vom Stand der Technik, die auf die
Wellenlänge
von Energie eines Lasers empfindlich sind und reagieren. Gemäß einem
Ansatz und wie durch die veranschaulichende Ausführungsform vorgeschlagen, die
in 4 dargestellt wird, können diese optisch empfindlichen
Empfänger 41 im
wesentlichen der Beabstandung, Ausrichtung und Platzierung einer
entsprechenden Vielzahl von diskreten Optikstrahlemittern 21 entsprechen,
wie oben mit Bezug auf 2 beschrieben wird. Durch Nebeneinanderstellen
einer derartigen Gruppierung von Emittern 21 und Empfängern 41 in
enger Nachbarschaft zueinander, und abhängig von den reflektierenden
Eigenschaften, die einen gegebenen Durchgang begleiten, können die
Empfänger 41 nützlich platziert
sein, um ausreichende reflektierende Information bezüglich der
optischen Strahlen zu erfassen, die von den Emittern 21 ausgegeben
werden, um die Bedürfnisse
dieser Unterweisungen zu erfüllen,
wie nachstehend detaillierter beschrieben wird. (Natürlich sind
zahlreiche andere Konfigurationen möglich und können in einer gegebenen Einstellung
möglicherweise
bevorzugt sein.
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Als
ein veranschaulichendes Beispiel, und momentan unter Bezug auf 5,
kann eine gegebene vereinigte Plattform 13 sowohl Optiksignalemitter
als auch Empfänger 51 in
einer sehr engen Beziehung mit einander enthalten. Oder falls gewünscht, können sich
die Emitter und Empfänger
jeden zweiten Knoten in einer derartigen Ausführungsform abwechseln. Als
noch ein anderes Beispiel kann es wünschenswert sein, einige oder
alle der Empfänger 12 in
einem beliebigen Abstand von den Emittern 11 aufzustellen
(um z.B. eine Situation unterzubringen, wenn die Flächen, die
die Grenzen des Durchgangs definieren, derart sind, dass Reflexionen
der optischen Signale nicht zuverlässig zu dem allgemeinen Bereich
des Ursprungs mit ausrei chender Energie zurückkehren, um ihre zuverlässige Erfassung
zu gestatten).)
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Um
diesen Punkt zu veranschaulichen, wird momentan auf 6 verwiesen.
Zum Zweck der Klarheit wird nur ein einzelnes optisches Signal 61 gezeigt.
Dieses optische Signal 61 bewegt sich zu einer spezifizierten
Grenze des Durchgangs 30 (in dieser Veranschaulichung umfasst
diese Grenze den Boden 31), stellt einen Kontakt mit dieser
Fläche
her und reflektiert von dort. In vielen Fällen umfasst diese Reflexion
mindestens einen Anteil 62, der relativ nahe zu dem Ursprungspunkt
mit ausreichender Energie zurückkehrt,
um seine zuverlässige
Erfassung zu gestatten. Wie nachstehend detaillierter beschrieben
wird, gestattet dies eine Bestimmung einer Flugzeit für ein derartiges
optische Signal 61 und seine Reflexion 62 durch
Bestimmung einer Zeitdauer zwischen dem ursprünglichen Ausgeben des optischen Signals
zu einer Erfassungszeit seiner entsprechenden Reflexion.
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In
den oben beschriebenen Ausführungsformen
ist die Vielzahl von optischen Signalen durch eine entsprechende
Vielzahl von Emittern bedingt. Falls gewünscht, können jedoch einige oder alle
dieser Vielzahl von Signalen von einem einzelnen Optikstrahlemitter 11 ausgegeben
werden. Gemäß einem Ansatz,
und unter momentanem Bezug auf 7, kann
dieser einzelne Optikstrahlemitter 11 einen beweglichen
Optikstrahlemitter 11 umfassen, wie in der Technik bekannt
ist. Durch Ausgeben optischer Signale in Gleichzeitigkeit mit verschiedenen
Positionen des beweglichen Optikstrahlemitters 11 wird
sich eine entsprechende Vielzahl von nicht-koaxial ausgerichteten
optischen Strahlen ergeben. Z.B. wird das optische Signal, das ausgegeben
wird, wenn der bewegliche Optikstrahlemitter 11 eine erste
Ausrichtung 71 mit Bezug auf eine schwenkbare Achse annimmt, einen
anderen Flugwinkel als das optische Signal haben, das ausgegeben
wird, wenn der bewegliche Optik strahlemitter 11 eine zweite
Ausrichtung 72 mit Bezug auf diese schwenkbare Achse annimmt.
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Als
ein anderes veranschaulichendes Beispiel, und unter momentanem Bezug
auf 8, kann ein einzelner Optikstrahlemitter 11 stationär sein, aber
seine Lichtstrahlen können
auf eine Optiksignal-Bahnabstimmungseinrichtung 81 aufprallen
(wie etwa z.B. eine reflektierende Fläche, wie etwa eine flache oder
gekrümmte
Spiegelfläche).
Durch selektives Bewegen dieser Optiksignal-Bahnabstimmungseinrichtung 81 können die
resultierenden Reflexionen nicht-entsprechende Reflexionswinkel
und daher nicht-entsprechende Bahnen zu den Grenzflächen des
Durchgangs aufweisen. Wie veranschaulicht, setzt z.B. ein reflektierter
Lichtstrahl, wie er einer ersten Position 82 der Optiksignal-Bahnabstimmungseinrichtung 81 entspricht,
in einem anderen Winkel im Vergleich zu einem reflektierten Lichtstrahl fort,
der einer zweiten Position 83 der Optiksignal-Bahnabstimmungseinrichtung 81 entspricht.
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Wenn
ein einzelner Optiksignalemitter verwendet wird, wird typischerweise
bevorzugt, den Emitter zu pulsieren, um dadurch eine Emission einer Serie
von Lichtimpulsen zu bewirken. Z.B., und unter momentanem Bezug
auf 9, kann eine Serie 90 optischer Signale 91 über die
Zeit ausgegeben werden, wobei jeder Impuls mit Bezug auf seinen
ultimativen Bewegungswinkel mit Bezug auf den Durchgang variiert.
Die Dauer derartiger periodischer optischer Signale und/oder die
Periodizität
selbst können und
werden wahrscheinlich mit den Bedürfnissen und/oder Fähigkeiten
einer gegebenen Einstellung und Plattformauswahl variieren.
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Diese
und andere Optiksignalemitter und Empfänger sind in der Technik bekannt,
und andere werden wahrscheinlich in der Zukunft entwickelt. Da derartige
Einrichtungen und ihre Art und Weise einer Aufstellung und Verwendung
gut verstanden werden, und da ferner die vorliegenden Unterweisungen
gegenüber
der Verwendung beliebiger spezifischer Technologie oder Methodik
in dieser Hinsicht nicht besonders empfindlich sind, wird der Kürze halber hier
keine weitere Ausarbeitung vorgesehen.
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Bezug
nehmend erneut auf 1, sind der Optikstrahlemitter 11 und
der Optikstrahlempfänger 12 betriebsfähig mit
einem Flugzeitkalkulator 14 gekoppelt. In einer bevorzugten
Ausführungsform
hat der Flugzeitkalkulator 14 einen Optikstrahlbahnflugzeitwertausgang
für jeden
aus einer Vielzahl einzelner optischer Strahlen und ihrer entsprechenden
Reflexionen. Dies kann vorzugsweise eine Kalkulationsfähigkeit
enthalten, die Bestimmung einer Zeitdauer ermöglicht, von wann ein gegebener
aus der Vielzahl von nicht-koaxial ausgerichteten optischen Strahlen durch
den Optikstrahlemitter 11 ausgegeben wird und wann eine
Reflexion wie entsprechend diesem gegebenen einen aus der Vielzahl
von nicht-koaxial ausgerichteten optischen Strahlen durch den Optikstrahlempfänger 12 erfasst
wird.
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Der
Flugzeitkalkulator 14 ist wiederum betriebsfähig mit
einem Eingang eines Hindernisdetektors 15 gekoppelt. Dieser
Hindernisdetektor 15 dient, in einer bevorzugten Ausführungsform,
dazu, die Optikstrahlbahnflugzeitwerte von dem Flugzeitkalkulator zu
verwenden um zu bestimmen, wann ein Hindernis wahrscheinlich in
dem Pfad einer beweglichen Barriere ist. Dies kann, gemäß mindestens
einem Ansatz, eine Bestimmung davon enthalten, ob ein gegebenes abgetastetes
Hindernis von ausreichender Größe ist (und/oder
für eine
ausreichende Zeitdauer vorhanden ist), um einen Wechsel des Betriebs
einer entsprechenden beweglichen Barriere zu rechtfertigen. Der
Hindernisdetektor 15 koppelt sich dann typischerweise betriebsfähig mit
einer Steuervorrichtung der beweglichen Barriere 16, wie
in der Technik gut verstanden wird. Die letztere kann dann von der
Hinderniserfassungsinformation Gebrauch machen, um eine entsprechende
Reaktionsstrategie einer Wahl zu bewirken.
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Für den Zweck
einer Erläuterung
werden der Flugzeitkalkulator 14, der Hindernisdetektor 15 und die
Steuervorrichtung der beweglichen Barriere 16 als diskrete
Elemente dargestellt. Falls gewünscht, kann
in der Tat eine gegebene Ausführungsform
eine derartige Architektur umfassen. Typischer wird jedoch die Steuervorrichtung
der beweglichen Barriere 16 für eine gegebene Bedienvorrichtung
für eine
bewegliche Barriere 10 eine teilweise oder gänzlich programmierbare
Plattform umfassen. In einer derartigen Konfiguration kann es wünschenswert
und geeignet sein, die beschriebene Funktionalität des Flugzeitkalkulators 14 und
des Hindernisdetektors 15 in die Plattform einzubeziehen,
die ebenso die Steuervorrichtung der beweglichen Barriere 16 umfasst und
stützt.
Derartige Architekturoptionen werden durch einen Fachmann gut verstanden
und verdienen hier keine weitere Ausarbeitung.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsformen werden
dazu dienen, die Unterweisungen, die nachstehend dargelegt werden,
zu bewirken, obwohl verstanden wird, dass der (die) folgende(n)
Prozess(e) wahrscheinlich ebenso einfach über andere ermöglichende
Plattformen implementiert werden kann (können), und dass der Bereich
ihrer Unterweisungen nicht als auf die veranschaulichenden Optionen
begrenzt betrachtet werden sollte, die in den vorangehenden Materialien
präsentiert
werden.
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Bezug
nehmend nun auf 10 kann ein Prozess 100 zum
Bewirken von Hinderniserfassung zuerst Ausgeben 101 einer
Vielzahl optischer Signale umfassen, worin mindestens einige aus
der Vielzahl optischer Signale in unterschiedlichen Bewegungswinkeln
voneinander sind und mindestens einige aus der Vielzahl optischer
Signale zu einem Bereich gerichtet sind, der einen durch die bewegliche
Barriere kontrollierten Durchgangspunkt umfasst. Wie zuvor vermerkt,
kann diese Vielzahl optischer Signale von einer ersten Stelle (oder
mindestens von einem im wesentlichen gemeinsamen Bereich) von einem
Bereich ausgegeben werden, der einer Grenze des Durchgangs nahe
ist, wie etwa einer oberen Ecke einer Garagentoröffnung.
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Z.B.
kann (können),
wie in 11 veranschaulicht, der (die)
Optiksignalemitter 11 in einem im wesentlichen gemeinsamen
Bereich aufgestellt sein, der eine im wesentlichen zentrale Position 111 mit Bezug
auf den Durchgang 30 umfasst, wie etwa eine zentrale Position 111 in
einer oberen Position nahe zu der oberen Grenze 34. So
positioniert, werden optische Strahlen 112 leicht zu verschiedenen
Bereichen gerichtet, die den durch die bewegliche Barriere kontrollierten
Durchgangspunkt 30 umfassen, einschließlich des Bodens 31 und
der Seitenwände 32 und 33 davon.
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Als
noch ein anderes veranschaulichendes Beispiel, und momentan Bezug
nehmend auf 12, kann (können) der (die) Optiksignalemitter 11 in
einem im wesentlichen gemeinsamen Bereich aufgestellt sein, der
eine untere Position 121 nahe zu der unteren Grenze 31 umfasst.
So positioniert, werden optische Strahlen 122 erneut leicht
zu verschiedenen Bereichen gelenkt, die den durch die bewegliche
Barriere kontrollierten Durchgangspunkt 30 umfassen, einschließlich des
Bodens 31 und beider Seitenwände 32 und 33.
Die bestimmte Position, die für eine
gegebene Anwendung ausgewählt
wird, kann natürlich
von zahlreichen Faktoren abhängen,
die nicht notwendigerweise für
diese Unterweisungen relevant sind. Z.B. kann eine am Boden montierte
Installation nicht in einer Einstellung geeignet sein, wo verdeckende
Materialien (wie etwa Schnee oder Schmutz) auf einer regelmäßigen Basis
erwartet werden können
und verfügbare
Wartung unwahrscheinlich ihre zeitgerechte Entfernung sicherstellen
wird.
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In
den oben angeführten
Beispielen gehen die optischen Signale, mindestens zum größten Teil, von
einem im wesentlichen gemeinsamen Bereich aus. Falls gewünscht, können jedoch
derartige optische Signale von mehr als einer derartigen Stelle ausgegeben
werden. Z.B. können
derartige optische Signale von sowohl einer ersten als auch einer
zweiten Stelle ausgegeben werden, wobei die zweite Stelle von der
ersten Stelle entfernt ist. Z.B., und momentan auf 13 Bezug
nehmend, können
einige optische Strahlen 132 von einem ersten Bereich ausgegeben
werden, wie etwa einer ersten Ecke 35 des Durchgangs 30,
und andere optische Strahlen 133 können von einem zweiten Bereich
ausgegeben werden, wie etwa einer zweiten Ecke 131, die
sich von der ersten Ecke 35 unterscheidet, und die, in
dieser veranschaulichenden Ausführungsform,
eine Ecke 131 an der entgegengesetzten Seite des durch
die bewegliche Barriere kontrollierten Durchgangspunktes 30 von
der ersten Ecke 35 umfasst.
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Ungeachtet
dessen, ob derartige optische Signale von einem einzelnen im wesentlichen
gemeinsamen Bereich entstammen oder von einer Vielzahl von diskreten
Bereichen ausgegeben werden, die entfernt in Bezug aufeinander positioniert
sind, können
diese optischen Signale von einem Bereich ausgegeben werden, der
extern zu dem Durchgang, intern zu dem Durchgang oder beides ist.
In jedem Fall wird wahrscheinlich bevorzugt, diese optischen Signale
von einem Bereich auszugeben, der zu dem Durchgang selbst relativ
nahe ist, aber für
einige Anwendungen kann es wünschenswert
sein, Strahlenverkehr von einer ferneren Position zu initiieren.
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Ungeachtet
dessen, ob derartige optische Signale von einem gemeinsamen Bereich
oder von getrennten vielen Bereichen ausgegeben werden, und ferner
ungeachtet dessen, ob der Optikstrahlemitter 11 einen einzelnen
Emitter oder eine Vielzahl von Emittereinrichtungen umfasst, kann
es für
einige Anwen dungen auch wünschenswert
sein, eine Fähigkeit
zu ermöglichen,
ein optisches Signal von einem anderen zu unterscheiden. Z.B. kann
es unter einigen Betriebsbedingungen oder durch einige Installationseinschränkungen
möglich
oder sogar wahrscheinlich sein, dass ein gegebener Empfänger 12 in
der Lage sein wird, mehr als ein optisches Signal (oder richtiger
die Reflexionen, die mehr als einem optischen Signal entsprechen)
zu erfassen. Dies wiederum kann zu einer potenziellen Mehrdeutigkeit
bezüglich
dessen führen,
welche Reflexion welchem optischen Signal entspricht (insbesondere wenn
optische Signale kontinuierlich parallel zueinander kontinuierlich
ausgegeben werden und/oder wenn gepulste optische Signale mit einer
relativen raschen Periodizität
gepulst werden).
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Falls
gewünscht,
können
deshalb mindestens einige der optischen Signale mit einem eindeutigen
identifizierenden Kennzeichen versehen werden, das, wenn erfasst,
Identifikation einer gegebenen der Reflexionen wie entsprechend
einem spezifischen aus der Vielzahl optischer Signale gestattet.
Z.B. kann jedes optische Signal eine eindeutige Wellenlänge umfassen
und die Empfänger 12 können gefiltert
und/oder anderweitig konfiguriert und angeordnet sein, wahrscheinlich
nur auf eine bestimmte optische Signalwellenlänge zu reagieren und sie zu
erfassen. Als ein anderes veranschaulichendes Beispiel können einige
oder alle der optischen Signale mit einer oder mehr eindeutigen
Modulationscharakteristika kombiniert werden. Bei Erfassung und/oder
Dekodierung jeder Reflexion, um das Vorhandensein und Wesen von
derartigen Modulationscharakteristika zu ermitteln, kann eine Bestimmung
bezüglich
der jeweiligen Identität
von einigen oder allen der optischen Signale durchgeführt werden.
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Bezug
nehmend erneut auf 10, erfasst der Hinderniserfassungsprozess 100 dann
die Reflexionen von mindestens einigen aus der Vielzahl optischer
Signale. Genauer erfasst dieser Prozess 100 Reflexionen
der optischen Signalen von den Grenzflächen des Durchgangs und/oder
von einem Hindernis oder einem anderen Objekt, wie es innerhalb
des Durchgangs vorhanden sein kann. Auf Erfassung derartiger Reflexionen
hin kann der Prozess 10 einfach eine Flugzeit für mindestens
einige der optischen Signale bestimmen 103, wobei die Flugzeit eine
Zeitdauer umfasst, die mit der Schaffung des optischen Strahls und
Empfang der Reflexion des optischen Strahls beginnt (es ist möglich, dass
unter einigen Betriebsumständen
mehr als eine Reflexion eines gegebenen optischen Signals einen
gegebenen Empfänger
erreichen wird wegen vielen Reflexionen von verschiedenen verfügbaren Flächen in
dem Bereich des Durchgangs weg; unter derartigen Umständen wird
es gewöhnlich
vorzuziehen sein, eine erste empfangene Reflexion zu nutzen und
im wesentlichen andere anschließende
Reflexionen eines gegebenen optischen Signals zu ignorieren).
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Diese
Flugzeitinformation informiert dann einen Prozess, um ein wahrscheinliches
Vorhandensein eines Hindernisses in der Bahn für eine bewegliche Barriere
zu erfassen 104. Ein derartiger Erfassungsprozess 104 wird
typischerweise aus einer Verwendung historischer Information Nutzen
ziehen. D.h. der Erfassungsprozess kann von Flugzeitinformation
guten Gebrauch machen, wie sie bestimmten optischen Signalen (mit
Bezug auf ihren Punkt und/oder relative Zeit vom Ursprung) während Bedingungen
entspricht, wenn keine Hindernisse vorhanden sind. Derartige historische
Information kann dann als ein Vergleichspunkt zur gegenwärtig verfügbaren Flugzeitinformation
verwendet werden. Wenn vorhandene Information Flugzeiten enthält, die
kürzer
in der Dauer als die entsprechenden historischen Daten sind, kann
eine Bestimmung durchgeführt
werden, dass ein Hindernis nun wahrscheinlich vorhanden ist, da
das Hindernis nun eine frühere
Reflexion des optischen Strahls verursacht, als sie gewöhnlich auftreten
würde.
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Zusätzlich zur
Verwendbarkeit für
eine Erfassung des Vorhandensein eines Hindernisses kann derartige
Flugzeitinformation für
eine Vielzahl optischer Signale auch dazu dienen, eine Bestimmung bezüglich einer
Größe des Hindernisses
(oder der Hindernisse) zu gestatten. Z.B., und unter momentanem
Bezug auf 14, werden, wenn ein relativ
kleines Objekt 141 (wie etwa ein kleines Blatt) das erfasste
Hindernis umfasst, die meisten der optischen Signale 142 das
Objekt 141 verfehlen und nur eine erwartete Reflexion erzeugen
und nur einige wenige optische Signale 143 werden tatsächlich auf
das Objekt 141 aufprallen und eine Reflexion erzeugen,
die eine verkürzte
Flugzeit hervorbringt. Durch Beobachtung, wie viele der optischen
Signale das Hindernis effektiv erfassen, kann gewöhnlich eine
einfache Bestimmung bezüglich
der Größe des Objektes
selbst durchgeführt
werden. Als ein anderes veranschaulichendes Beispiel, und unter
momentanem Bezug auf 15, wird ein größeres Objekt 151 eine
frühere Reflexion
einer relativ großen
Zahl optischer Signale 152 verursachen. Diese relativ größere Zahl
optischer Signale, die zu einer größeren Zahl reduzierter Flugzeitwerte
führen
werden, können
dazu dienen, das Vorhandensein eines größeren Hindernisses anzuzeigen.
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Derartige
Information kann durch den Prozess 100 eingesetzt werden,
um optional zu erfassen 105, ob ein Hindernis ausreichender
Größe vorhanden
ist, das rechtfertigt, als ein "Hindernis" identifiziert zu
werden. Ausreichend kleine Objekte, wie etwa eine Schneeflocke oder
ein Blatt, können
unter mindestens einigen Betriebsumständen sicher ignoriert werden,
während
größere Objekte
Erkennung als ein Hindernis rechtfertigen können, das eine entsprechende
Reaktion erfordert. (Es wird vermerkt, dass vieles der gleichen
Analyse und Betrachtung mit Bezug auf die zeitweilige Anwesenheit
eines Objektes in dem Durchgang einer beweglichen Barriere vorgesehen
werden kann, d.h. ein Objekt, das nur für einen kurzen Zeitmoment vorhanden
ist, kann eine Reaktion unter mindestens einigen Betriebsbedingungen
nicht rechtfertigen, oder kann mindestens nur eine gemäßigte Reaktion
wie gegenüber
einem universellen Stopp und/oder einer Stopp-und-Umkehr-Reaktion
rechtfertigen.)
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Bei
Erfassung eines Hindernisses (und insbesondere bei Erfassung eines
Hindernisses von Interesse, wie etwa eines großen Objektes) kann der Prozess 100 ein
entsprechendes Signal vorsehen 106. Dieses Signal kann
in einem Historiendatensatz aufgezeichnet werden, falls gewünscht, und
wird gewöhnlich
einer entsprechenden Steuervorrichtung der beweglichen Barriere
bereitgestellt, um eine geeignete Reaktion durch die letztere zu
gestatten. Z.B. kann es bei Erfassung eines Hindernisses angemessen
sein, einen automatischen Stopp oder Umkehr einer sich gegenwärtig bewegenden
beweglichen Barriere zu bewirken. Oder wenn sich die bewegliche Barriere
gegenwärtig
nicht bewegt, kann ein Warnton oder ein anderes Signal vorgesehen
werden, um einen Alarm vorzusehen, dass ein Hindernis in der Bahn
der beweglichen Barriere vorhanden ist.
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Konzentriertes
Licht kann ein Risiko einer Reizung variierenden Grades gemäß der Intensität darstellen.
Es kann deshalb hilfreich und/oder angemessen sein, optional einen
automatisierten Stillstand 107 des Ausgebens der optischen
Signale bei Erfassung eines Hindernisses vorzusehen. So konfiguriert,
kann der Prozess 100 mindestens das Risiko einer Reizung
einer einzelnen Person oder eines Tieres mildern, wenn das erfasste
Hindernis in der Tat eine Person oder ein Tier, wie etwa ein Haustier,
umfasst. Die Wiederaufnahme von Emissionen optischer Signale kann
auf einer automatisierten Basis beginnen oder kann manuelles Rücksetzen
durch einen Bediener erfordern (z.B. durch Versicherung einer entsprechenden
Benutzerschnittstelle, wie etwa eines Rücksetzschalters) oder ein beliebiges
anderes vorbestimmtes Ereignis 108, abhängig von den Anforderungen
einer gegebenen Anwendung.
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So
konfiguriert, kann eine Bedienvorrichtung für eine bewegliche Barriere,
die eine bewegliche Barriere mit Bezug auf eine Position der beweglichen Barriere
innerhalb eines Durchgangs mit einer oder mehr physischen Grenzen
steuert, bewirken und steuern oder mindestens informiert sein durch
das Ausgeben einer Vielzahl optischer Strahlen (wobei mindestens
einige aus der Vielzahl optischer Strahlen mit Bezug aufeinander
nicht-koaxial sind und zu der mindestens einen physischen Grenze
gerichtet sind) durch Erfassen von Bewegungspfaden für entsprechende
von mindestens einigen der optischen Strahlen, wobei Bewegungspfade
jeder einen ursprünglichen
optischen Strahl und mindestens eine Reflexion davon umfasst. Eine
Flugzeit für
mindestens einige dieser Bewegungspfaden wird dann bestimmt und
verwendet, um ein wahrscheinliches Vorhandensein eines Hindernisses
in dem Durchgang zu erfassen. Ein derartiger Ansatz kann mit verschiedenen
beweglichen Barrieren und Durchgängen
verwendet werden, einschließlich,
aber nicht begrenzt auf, Garagentore und ihre entsprechenden Garagentoröffnungen,
ein Barrierengatter usw.
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Es
gibt natürlich
Zeiten, wenn Hinderniserfassung nicht eine primäre Sorge umfasst. Z.B. kann die
bewegliche Barriere von Interesse vollständig geschlossen sein. In einem
derartigen Zustand sind die Chancen gewöhnlich gering, dass ein Hindernis
unbeabsichtigt in die Bahn der beweglichen Barriere platziert wird.
Während
derartiger Zeiten kann es wünschenswert
sein, mindestens eines aus der Vielzahl optischer Signale zu manipulieren,
um eine Anzeige von mindestens einem kosmetischen Element auf einer
Fläche
zu ermöglichen,
wie etwa der beweglichen Barriere selbst, da von optischen Strahlen, und
insbesondere beweglichen Laserstrahlen in der Technik gut verstanden
wird, auf diese Weise manipulierbar zu sein.
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Bezug
nehmend nun auf 16 kann ein entsprechender Prozess 160 von
Zeit zu Zeit oder entsprechend derartigen anderen Triggerkriterien, wie
es in einer gegebenen Einstellung angemessen sein kann, ermitteln 161,
ob die bewegliche Barriere von Interesse zu irgendeinem Grad von
Belang geöffnet
ist. Falls ja, kann der Prozess 160 mit einem Hinderniserfassungsprozess 100 fortsetzen,
wie etwa dem oben beschriebenen. Falls nicht, kann der Prozess 160 jedoch
Bereitstellung von einem oder mehr kosmetischen Elementen bewirken,
wie oben vorgeschlagen. Dieser Prozess 160 kann optional
eine Bestimmung 162 bezüglich
dessen enthalten, ob ein Benutzer einen derartigen Anzeigemodus
ausgewählt
hat (z.B. durch geeignete Manipulation und Versicherung einer entsprechenden
Benutzerschnittstelle). Wenn ein Benutzer, bei gegebener Gelegenheit,
gewählt
hat, einen kosmetischen Anzeigeprozess nicht zu bewirken, kann der
Prozess 160 für
den Moment einfach abgeschlossen werden.
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Wenn
jedoch gewählt,
kann der Prozess 160 ein gegebenes kosmetisches grafisches
Element auswählen 163 (wie
z.B. aus einer Vielzahl von als Kandidaten auftretenden kosmetischen
grafischen Elementen 164) und entsprechende Manipulation 165 von
einem oder mehr der optischen Signale bewirken, um das gewählte kosmetische
grafische Element anzuzeigen. Um dieses Konzept zu veranschaulichen,
und Bezug nehmend nun auf 17, kann
ein außen
montierter Emitter 11 eine derartige Optiksignalmanipulation
bewirken, um die Anzeige von z.B. einer Straßenadressnummer 171 auf
die äußere Fläche einer
beweglichen Barriere 170, wie etwa einem Garagentor, zu
veranlassen.
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Eine
derartige kosmetische grafische Anzeige kann auf eine beliebige
Zahl von Wegen realisiert werden, wie durch einen Fachmann verstanden
wird. In einem bevorzugten Ansatz, und insbesondere, wenn der Optikstrahlemitter 11 mindestens
einen beweglichen Laserstrahlenemitter umfasst, können die Taktung
und Verfolgung des resultierenden Strahls in Übereinstimmung mit gut verstandenen
Stand der Technik geeignet gesteuert werden, um eine derartige Anzeige
zu liefern. Es wäre
auch möglich,
bewegliche oder anderweitig auswählbare
Quellen, Filter, Schirme usw. zu nutzen, um eine entsprechende Anzeige
von Interesse zu liefern.
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Die
kosmetischen grafischen Elemente selbst können viele sein und wie gewünscht und/oder wie
angemessen entsprechend den Bedürfnissen
einer gegebenen Anwendung variiert werden. Die Elemente können vollständig oder
teilweise alphanumerischen Inhalt (wie etwa eine teilweise oder
vollständige
Straßenadresse,
eine persönliche
Begrüßung für einen
erwarteten Gast oder Passanten, eine saisonale Begrüßung usw.)
und/oder Bildinhalt (wie etwa eine saisonale Darstellung, ein Logo
einer Sportmannschaft, eine Darstellung, wie sie sich auf ein Hobbyinteresse
bezieht usw.) enthalten. Die Kandidaten können eine eingestellte Auswahl
umfassen oder können
austauschbar und/oder herunterladbar oder anderweitig aktualisierbar
gemacht werden, wie gewünscht,
und in Übereinstimmung
mit gut verstandenem Stand der Technik. Es wäre auch möglich, die Bereitstellung einer
geeigneten Benutzerschnittstellen vorausgesetzt, einem Benutzer
die Gelegenheit und Fähigkeiten
zu erlauben, einen derartigen Anzeigeinhalt zu erstellen, zu editieren
oder anderweitig zu modifizieren.
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Ein
Fachmann wird erkennen, dass eine breite Vielfalt von Modifikationen, Änderungen
und Kombinationen mit Bezug auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
durchgeführt
werden können,
ohne von dem Geist und Bereich der Erfindung abzuweichen, und dass
derartige Modifikationen, Änderungen
und Kombinationen als innerhalb des Geltungsbereiches des erfinderischen
Konzepts zu betrachten sind. Z.B. kann eine allmähliche teilweise Dämpfung der
Stärke
einer empfangenen Reflexion über
die Zeit vermerkt und gegenüber
einem oder mehr Schwellwerten verglichen werden, um Erfassung davon
zu gestatten, wann Wartung empfehlenswert sein kann. Bei Erfassung
einer geeignet teilweise gedämpften
Signalbahn kann z.B. ein Signal einem Bediener bereitgestellt werden,
den Emitter und/oder Empfänger
zu reinigen oder anderweitig zu pflegen. Als ein anderes Beispiel
ist es, wenn mit einer beweglichen Barriere eingesetzt, wie etwa
einem gleitenden oder schwenkenden Tor, möglich, dass es keine Reflexionen
für mindestens
einige optische Signale geben wird. Wenn z.B. die optischen Signale aufwärts in einer äußeren Einstellung
zielen, können einige
oder alle der optischen Signale einfach fortsetzen, sich in Abwesenheit
eines Hindernisses, das ihre Reflexion verursacht, in den Himmel
aufwärts
zu bewegen. In einer derartigen Einstellung können diese Unterweisungen wie
geeignet modifiziert werden, um die Möglichkeit unterzubringen und
zu akzeptieren, dass keine Reflexion auftreten kann, durch z.B. Abschließen einer
Flugzeitkalkulation für
ein gegebenes optisches Signal, sobald eine bestimmte Zeitgrenze
erreicht wurde. Das gleiche Zugeständnis kann in anderen Einstellungen
verwendet werden, wo aus welchen Gründen auch immer eine Reflexion für einige
oder alle der optischen Signale während normaler Operationen
nicht erwartet werden kann.
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Als
noch ein anderes Beispiel setzen die oben vorgesehenen Beschreibungen
eine Vielzahl optischer Strahlen ein. Diese gleichen Unterweisungen
können
auch in einer einfacheren Gestaltung des Systems angewendet werden,
das nur einen einzelnen optischen Strahl nutzt. Um dies zu veranschaulichen,
und unter Bezug nun auf 18, befinden
sich ein Einzelstrahl-Optikstrahlemitter 11 und
ein entsprechender Optikstrahlempfänger 12 gerade über dem
Boden 31. Ein Reflektor 181, wie etwa eine gespiegelte
Fläche,
ist entgegengesetzt zu dem Optikstrahlemitter 11 derart
positioniert, dass ein Lichtstrahl 182, der die Öffnung der
beweglichen Barriere 30 durchquert, von dem Reflektor 181 reflektiert
wird und mindestens ein Teil eines reflektierten optischen Strahls
zu dem Optikstrahlempfänger 12 zurückkehren
wird. Durch Messen der entsprechenden Flugzeit wird erneut die Strecke,
die sich der optische Strahl bewegt hat, und deshalb der Abstand
zu einem zwischenliegenden Objekt leicht erfasst. Ein derartiges System
könnte
erneut den normalen Abstand zu dem Reflektor aufzeichnen und diesen
Wert im Speicher speichern. Während
der Verwendung kann dann, wann immer der Reflexionsabstand kleiner
als der Abstand zu dem Reflektor ist, das System diese Ablesung
als Anzeige interpretieren, dass ein Objekt innerhalb der Öffnung der
beweglichen Barriere 30 ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform,
und Bezug nehmend nun auf 19, kann
der Reflektor von dem System entfernt sein. Dieser Ansatz arbeitet auf
eine ähnliche
Art und Weise, wie zuvor beschrieben, mit einem optischen Strahl 191,
der von Optikstrahlemitter 11 emittiert wird. Der optische
Strahl 191 bewegt sich dann über die Öffnung 30. Das System
ist trainiert, im wesentlichen beliebige Reflexionen zu ignorieren,
die in einem Abstand größer als der
Abstand der Öffnung
auftreten. Ein derartiges Training kann auf verschiedenen Wegen
geschehen. Als ein Beispiel kann man einfach einen spezifischen Abstand
für die Öffnung als
eine vom Benutzer abgestimmte Einstellung setzen. Als ein anderes
Beispiel könnte
das System eine Messung zu einer nächsten entgegenliegenden Wand 192 als
einen Kalibrierungspunkt berechnen und dann von diesem Abstand zurücksetzen,
um einen brauchbaren Hinderniserfassungsbereich festzusetzen.