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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Türsysteme und im
Spezielleren auf Sicherheits-Detektionssysteme für diese.
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Viele automatische Schiebetüren sind mit Sicherheitssystemen
ausgestattet, die eine potenzielle Störung des Schließvorgangs der Türen
feststellen sollen. Diese Sicherheitssysteme beinhalten normalerweise
eine Mehrzahl von Signalquellen, die an der einen Tür angeordnet sind,
sowie eine Vielzahl von Empfängern, die an der anderen Tür angeordnet -
sind. Die Signalquellen senden einen sogenannten Vorhang von
Signalen über die Schwelle der Tür hinweg, der von der Mehrzahl der
Empfänger zu detektieren ist. Wenn der Signalvorhang unterbrochen wird,
kommuniziert das Sicherheitssystem mit einer Türsteuerung, um
entweder den Schließvorgang zu beenden und die Türen zu öffnen oder die
Türen offen zu halten, wobei dies von der Ausgangsposition der Türen
abhängig ist.
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Ein Türzugangs-Sicherheitssystem, wie es in dem US-Patent 4 029 176
von Gerald W. Mills mit dem Titel "Türzugangs-Sicherheitsvorrichtung"
beschrieben ist, verwendet mit akustischen Wellen arbeitende Sender
und Empfänger zum Detektieren von gefährdeten Objekten oder
Personen. Das patentierte System detektiert nicht nur Objekte, die sich
zwischen den Türen sowie über die Schwelle hinweg befinden, sondern es
erweitert die Detektionszone auch in den Zugangsweg hinein. Die Sender
senden ein Signal in einem Winkel in den Zugangsweg aus. Wenn ein
Hindernis in die Detektionszone eintritt, wird das Signal von dem
Hindernis reflektiert und von den Empfängern detektiert.
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In ähnlicher Weise beschreibt eine veröffentlichte Europäische
Patentanmeldung Nr. EP 0 699 619 A2 von Memco Limited mit dem Titel
"Lifteinrichtung zum Verhindern eines vorzeitigen Schließens der
Schiebetüren" ein dreidimensionales System zum Detektieren von Objekten
oder Personen nicht nur über die Schwelle hinweg, sondern auch in dem
Zugangsweg.
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Ein Nachteil der bestehenden Sicherheitssysteme besteht in der
Detektion von Objekten, nachdem sich die Türen teilweise geschlossen haben.
Während sich die Türen schließen, ist auch die Detektionszone in
Bewegung, und konstruktionsmäßige Hindernisse, wie die die Türen
halternden Wände oder ein äußerer Satz von Türen, fallen in die Detektionszone
hinein. Sobald das Signal von einem konstruktionsmäßigen Hindernis
abgefangen wird, wird es dann zu einem weiteren konstruktionsmäßigen
Hindernis reflektiert und anschließend von den Empfängern detektiert.
Während sich die Türen schließen und die Distanz zwischen den
Sendern und den Empfängern immer geringer wird, bewegt sich das von
den Wänden sowie anderen baulichen Hindernissen reflektierte Signal
über kürzere Distanzen, wobei es immer noch stark ist, wenn es von den
Empfängern empfangen wird. Die bestehenden Sicherheitssysteme sind
nicht in der Lage, zwischen einem Signal, das von falschen Zielobjekten
bei relativ kurzen Distanzen zwischen den Türen reflektiert wird, sowie
einem von einem echten Hindernis reflektierten Signal zu unterscheiden.
Das starke Signal überlastet die Empfänger. Beim Schließen der Türen
verlieren die Sicherheitssysteme somit die Fähigkeit, korrekt zu
funktionieren. Viele bestehende Sicherheitssysteme werden an einem
bestimmten Punkt während des Schließvorgangs abgeschaltet, um
Detektionen falscher Zielobjekte zu vermeiden.
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Die vorstehend beschriebene europäische Patentanmeldung sucht das
genannte Problem zu lösen durch Reduzieren der Verstärkung der Empfänger.
Der Nachteil einer Reduzierung der Verstärkung in den
Empfängern liegt jedoch darin, dass auch echte Zielobjekte nicht detektiert
werden.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Verbesserung eines
Sicherheits-Detektionssystems für Schiebetüren.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
angemessene Fortsetzung des Betriebs des Sicherheits-Detektionssystems
für Schiebetüren bei sich schließenden Türen zu gewährleisten.
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Gemäß der Erfindung wird ein Sicherheitssystem zum Feststellen eines
Hindernisses in einem Zugangsbereich geschaffen, wobei das System
dazu ausgebildet ist, an einer Schiebetür angebracht zu werden, und
wobei sich das Hindernis vor der Schiebetür befindet, wobei das
Sicherheitssystem folgendes aufweist:
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eine Mehrzahl von Sendern, die ein Signal in einem vorgegebenen
Rereich von Winkeln in den Zugangsbereich aussenden; und
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eine Mehrzahl von Detektoren zum Empfangen des Signals, das von dem
Hindernis reflektiert wird,
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gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum progressiven Reduzieren dler
Intensität des Signals, während die Tür, an der das System im Gebrauch
angebracht ist, sich zuschließen beginnt.
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Die progressive Reduzierung der Intensität des ausgesendeten Signals
beim Schließen der Türen ist von Vorteil, da das Signal, das von den
Wänden und anderen Türen reflektiert wird und dann wiederum von
anderen baulichen Hindernissen reflektiert wird, nicht mehr stark genug ist,
um als Zielobjekt detektiert und registriert zu werden. Gleichzeitig bleibt
das Signal ausreichend stark, um registriert zu werden, wenn es von
einem echten Zielobjekt reflektiert wird.
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Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird die Anzahl der mit Energie versorgten Sender progressiv in dem
Maß reduziert, in dem die Distanz zwischen den sich schließenden Türen
geringer wird.
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Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird die Energiezufuhr zu jedem Sender in dem Maß reduziert, in dem
die Distanz zwischen den sich schließenden Türen geringer wird.
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Bei einem, weiteren alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird eine Kombination aus einer Reduzierung der
Energiezufuhr zu jedem Sender und einer Reduzierung einer Anzahl der mit
Energie versorgten Sender zum Reduzieren der Intensität des gesendeten
Signals bei sich vermindernder Distanz zwischen den sich schließenden
Türen verwendet.
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Die vorstehenden sowie weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden an Hand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der
exemplarischen Ausführungsformen derselben noch deutlicher, wie diese
in den Begleitzeichnungen dargestellt sind. Darin zeigen:
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Fig. 1 eine schematische, teilweise weggeschnittene Perspektivansicht
eines Türsystems mit einem daran angebrachten Sicherheits-
Detektionssystem gemäß der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 eine schematische, weggeschnittene Perspektivansicht eines
Senderstapels und eines Detektorstapels des
Sicherheits-Detektionssystems der Fig. 1;
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Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf das Türsystem mit dem
Sicherheitssystem der Fig. 1 bei vollständig geöffneten Türen; und
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Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf das Türsystem mit dem
Sicherheitssystem der Fig. 1 bei teilweise geschlossenen Türen.
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Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 zu sehen ist, ist ein Türsystem 10 zum
Öffnen und Schließen eines Türzugangs 12 von einem Zugangsbereich
14 in eine Aufzugkabine 16 in der Nähe von Wänden 18, 20 angeordnet,
und es beinhaltet einen Satz von Zugangsbereich-Türen 24, 26 sowie
einen Satz von Aufzugkabinen-Türen 28, 30. Beide Sätze von Türen 24,
26, 28, 30 gleiten gemeinsam über eine Schwelle 34 hinweg in einen
geöffneten und einen geschlossenen Zustand, wobei der
zugangsbereichseitige Satz der Türen 24, 26 sich geringfügig vor bzw. nach den
Kabinentüren 28, 30 schließt und öffnet.
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Ein Sicherheits-Detektions-Türsystem 38 ist an den Kabinentüren 28,
30 nahe den Zugangsbereich-Türen 24, 26 angeordnet. Das
Sicherheits-Türsystem 38 weist einen Senderstapel 40 und einen
Detektorstapel 42 auf, die jeweils auf gegenüber liegenden Seiten des Türzugangs
12 angeordnet und einander zugewandt sind.
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Wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 zu sehen ist, beinhaltet jeder
Senderstapel 40 ein Gehäuse 46 und eine transparente Abdeckung 48 zum
Schützen einer Sender-Schaltungsplatte 50 und einer
Sender-Linsenplatte 52. Die Sender-Linsenplatte 52 beinhaltet eine Mehrzahl
dreidimensionaler Senderlinsen 56 sowie eine Mehrzahl von
Sender-Vorhanglinsen 58. Die Sender-Schaltungsplatte 50 weist eine Mehrzahl von
Sendern oder LEDs (Licht emittierenden Vorrichtungen) 60 auf, die jeder
Linse 56, 58 benachbart angeordnet sind, um Infrarotlicht auszusenden.
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Eine Sender-Barriere 64 stützt das Gehäuse 46 und sorgt für ein
teilweises Blockieren von Licht für die dreidimensionalen Senderlinsen 56.
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Der Detektorstapel 42 ist als Spiegelbild des Senderstapels 40
ausgebildet. Der Detektorstapel 42 weist ein Detektorstapelgehäuse 66 mit einer
transparenten Detektorstapelabdeckung 68 zum Schützen einer
Detektor-Schaltungsplatte 70 sowie einer Detektor-Linsenplatte 72 auf. Die
Detektor-Linsenplatte 72 beinhaltet eine Mehrzahl von
dreidimensionalen Detektorlinsen 26 sowie eine Mehrzahl von Detektor-Vorhanglinsen
78. Die Detektor-Vorhanglinsen 78 sind den Sender-Vorhanglinsen 58
direkt gegenüber angeordnet. Die dreidimensionalen Detektorlinsen 76
sind gegenüber den dreidimensionalen Senderlinsen 56 vertikal versetzt
angeordnet. Die Detektor-Schaltungsplatte 70 beinhaltet eine Mehrzahl
von Detektoren oder Fotodioden 80 in der Nähe jeder Linse 76, 78 zum
Detektieren von reflektiertem Licht. Eine Detektor-Barriere 84 stützt das
Detektorgehäuse 66 und sorgt für ein teilweises Blockieren von Licht für
die dreidimensionalen Detektorlinsen 76.
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Das Sicherheitssystem 38 beinhaltet ferner einen Steuerungskasten
(nicht gezeigt), der die Stapel 40, 42 in Sequenzen mit Energie versorgt
und steuert und das Signal zu den Stapeln 40, 42 steuert, sowie ferner
mit einer Türsteuerung (nicht gezeigt) kommuniziert.
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Im Betrieb verhindert das Sicherheitssystem 38 ein Schließen der
Kabinentüren 28, 30, wenn ein Objekt oder eine Person entweder über die
Schwelle 34 hinweg oder in Annäherung an den Türzugang 12
festgestellt wird. Die Sender-Vorhanglinsen 58 senden ein Signal über die
Schwelle 34 hinweg zu den Detektor-Vorhanglinsen 78. Wenn das
Vorhangsignal unterbrochen wird, während die Türen 28, 30 entweder offen
sind oder sich schließen, kommuniziert das Sicherheitssystem 38 mit der
Türsteuerung (nicht gezeigt), um entweder die Türen geöffnet zu halten
oder den Türschließvorgang umzukehren. Die Stärke des an den
Detektor-Vorhanglinsen 78 empfangenen Vorhangsignals wird dazu
verwendet, die Distanz zwischen den sich schließenden Türen 28, 30 zu
bestimmen.
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Die dreidimensionalen Senderlinsen 56 senden ein dreidimensionales
Signal in einem vorbestimmten Winkel nach außen in den
Zugangsbereich 14 aus, wie dies in Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung haben die
dreidimensionalen Senderlinsen 56 ein relativ schmales Sichtfeld 86, das sich in
etwa über einen Bereich von zehn Grad (10º) erstreckt und eine
Mittenlinie 88 in etwa bei einem Winkel von dreißig Grad (30º) von der Schwelle
34 in den Zugangsbereich 14 hinein aufweist.
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Die Detektoren 80 sowie die dreidimensionalen Detektorlinsen 76
empfangen ein von den dreidimensionalen Senderlinsen 56 ausgesendetes
und von einem Objekt in einem vorbestimmten Winkel reflektiertes
Signal. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung haben die dreidimensionalen Detektorlinsen 76 ein relativ breiteres
Sichtfeld 92, das durch die körperlichen Begrenzungen des
Detektorstapelgehäuses 66 und der Detektorbarriere 84 begrenzt ist.
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Der Schnittpunkt zwischen dem Sichtfeld 86 der dreidimensionalen
Senderlinsen 56 und dem Sichtfeld 92 der dreidimensionalen
Detektorlinsen 76 definiert eine Detektionszone 94. Wenn ein Objekt oder eine
Person in die Detektionszone 94 eintritt, trifft das Signal von den
dreidimensionalen Senderlinsen 56 auf das in der Detektionszone 94
befindliche Hindernis und wird in die dreidimensionalen Detektorlinsen 76 hinein
reflektiert. Wenn die dreidimensionalen Detektorlinsen 76 ein Signal
empfangen, kommuniziert das Sicherheitssystem 38 mit der Türsteuerung,
um entweder den Türschließvorgang umzukehren oder die Türen
28, 30 offen zu halten.
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Um einen Energieentzug zu vermeiden, werden die dreidimensionalen
Sender 80 in Gruppen mit Energie versorgt. Bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die
dreidimensionalen Sender 80 beim Öffnen der Türen 28, 30 in Gruppen von drei mit
Energie versorgt. Somit wird die erste Gruppe aus drei
dreidimensionelen Sendern 80 für eine vorgegebene Zeitdauer mit Energie versorgt,
danach wird die zweite Gruppe aus drei dreidimensionalen Sendern für
die vorgegebene Zeitdauer mit Energie versorgt, während die erste
Gruppe aus drei dreidimensionalen Sendern abgeschaltet ist.
Anschließend wird eine dritte Gruppe aus drei dreidimensionalen Sendern mit
Energie versorgt, während die erste und die zweite Gruppe abgeschaltet
sind, und so weiter. Die vorgegebene Zeitdauer für die
Energieversorgung jeder Gruppe in dem besten Betriebsmodus der vorliegenden
Erfindung liegt im Bereich von ca. 500 bis 1000 Mikrosekunden. Die
Schaltungseinrichtung sorgt somit für eine sequenzielle Energiezufuhr zu jeder
Gruppe der dreidimensionalen Sender.
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Wenn die Türen 24, 26, 28, 30 sich zu schließen beginnen und die
Distanz zwischen den dreidimensionalen Senderlinsen 56 und den
dreidimensionalen Detektorlinsen 76 geringer wird, werden die
dreidimensionalen Sender in Gruppen aus zwei dreidimensionalen Sendern pro
Gruppe mit Energie versorgt. Bei noch geringeren Distanzen zwischen
den sich schließenden Türen wird die Anzahl der dreidimensionalen
Sender auf eins reduziert.
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Eine Reduzierung der Intensität des Sendersignals bei geringer
werdender Distanz zwischen dem Senderstapel 40 und dem Detektorstapel 42
verbessert sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Wirksamkeit des
Sicherheitssystems
38. Die progressive Reduzierung der Intensität des
ausgesendeten Signals bei sich schließenden Türen 28, 30 ist von
Vorteil, das das von den Wänden 18, 20 und anderen Türen 24, 26
reflektierte Signal und sodann von anderen baulichen Hindernissen reflektierte
Signal dann nicht mehr stark genug ist, um als Zielobjekt detektiert und
registriert zu werden. Gleichzeitig bleibt das Signal stark genug, um
registriert zu werden, wenn es von einem echten Zielobjekt reflektiert wird.
Ein Verlauf des Signals für das falsche Ziel ist am besten in Fig. 4 zu
erkennen und in Form der gestrichelten Linie 98 dargestellt.
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Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
bleibt die Anzahl der dreidimensionalen Sender 80 in jeder Gruppe über
den gesamten Schließvorgang der Türen gleich, jedoch wird die
Intensität des Signals in Abhängigkeit von der Distanz zwischen den sich
schließenden Türen 28, 30 vermindert. Je geringer die Distanz zwischen
den sich schließenden Türen und dem Sender- und Detektorstapel,
desto geringer ist die Intensität des Signals. Die Reduzierung der
Energiezufuhr zu jedem dreidimensionalen Sender findet in der
Sicherheitssystem-Steuerung statt. Die Distanz zwischen den sich schließenden
Türen kann in Abhängigkeit von der Stärke des Vorhangsignals bestimmt
werden.
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Bei einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung wird die Kombination aus einer Reduzierung der Anzahl der
mit Energie versorgten dreidimensionalen Sender und einer Reduzierung
der Energie des Signals in jedem der dreidimensionalen Sender zum
Reduzieren der Intensität des von dem Sender ausgesendeten Signals
verwendet.
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Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
mit doppelten Aufzugschiebetüren arbeitet, ist die vorliegende Erfindung
auch bei einzelnen Schiebetüren, vertikalen Schiebetüren sowie anderen
ähnlichen Türsystemen anwendbar. Bei einer Konfiguration mit einzelner
Schiebetür kann einer der Stapel an der Tür angebracht sein, während
der zweite Stapel an der Wand jenseits des Türzugangs angebracht sein
kann. Bei einer vertikalen Türkonfiguration, wie sie in Lastenaufzügen
häufig verwendet wird, können die Stapel horizontal angebracht werden.
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Die vorliegende Erfindung ist lediglich unter Bezugnahme auf ein
bestimmtes, bevorzugtes Ausführungsbeispiel derselben dargestellt und
beschrieben worden. Zum Beispiel zeigt und beschreibt das bevorzugte
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine versetzte
Anordnung für die dreidimensionalen Senderlinsen und die dreidimensionalen
Detektorlinsen. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist jedoch
jedes beliebige Muster der dreidimensionalen Linsen geeignet. Ferner
können auch andere Energiequellen als Sender verwendet werden.