ES2314806T3 - Barrera de luz. - Google Patents

Abstract

Rejilla de barreras de luz con una unidad (10) de emisores con varios elementos (6.1, 6.2 ...) emisores, y con una unidad (12) de receptores con varios elementos (8.1, 8.2, ...) receptores que forman varios pares acoplados que se componen cada uno de un elemento emisor y de un elemento receptor, y con un mando (14) de la emisión, así como con una unidad (16) de análisis de la recepción, mediante la cual se pueden activar los pares sucesiva y cíclicamente en el tiempo, para la emisión y la recepción sincronizada con ella de impulsos (2.1, 2.2, ...) de emisión, estando desacoplados uno de otra, el mando (14) de la emisión y la unidad (16) de análisis de la recepción, estando configurado el mando (14) de la emisión para cada ciclo, para la emisión exacta de un impulso de emisión por cada elemento emisor, presentando todos los impulsos (2.1, 2.2, ...) de emisión, igual duración y forma, y estando configurado el mando (14) de la emisión para emitir en el ciclo un primer intervalo (T1) de sincronización para un elemento de emisión, después de un primer impulso (2.1) de emisión, caracterizada porque el mando (14) de emisión está configurado para emitir en el mismo ciclo un segundo intervalo (T2) de sincronización después de un segundo impulso (2.2) de emisión, con una duración distinta respecto al primer intervalo (T1) de sincronización, y porque la unidad (16) de análisis de la recepción, en función del primero y segundo intervalo de sincronización en el ciclo, se puede sincronizar con este primero y/o segundo intervalo de sincronización.

Description

Barrera de luz.

La invención se refiere a un dispositivo según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 5.

Tales rejillas de barreras de luz se conocen por el documento DE 38 03 033 C2. La rejilla descrita de barreras de luz presenta varios receptores de luz dispuestos unos junto a otros, que forman varios pares que trabajan en combinación. Cada uno de los pares se compone de una fuente luminosa, de un receptor de luz y de un mando de la fuente luminosa, así como de un mando del receptor. Cada una de las fuentes luminosas y los receptores de luz, para la emisión y para la recepción de impulsos luminosos, se pueden activar uno tras otro, individualmente en el tiempo y cíclicamente. La activación de los receptores de luz para una recepción de impulsos luminosos, sincronizada con la emisión, se lleva a cabo en función de los impulsos luminosos recibidos. El mando de las fuentes luminosas y el mando del receptor, están desacoplados eléctricamente uno de otro, sin que presenten un circuito especial de sincronización. Aquí cada mando de la fuente luminosa presenta entre el mando de la última fuente luminosa en el ciclo, y la primera fuente luminosa en el ciclo, un intervalo de sincronización. El mando del receptor se puede reponer en función de la aparición del intervalo de sincronización, al primer receptor de luz con respecto al ciclo.

No obstante, estas rejillas de barreras de luz con varias fuentes luminosas dispuestas unas junto a otras, presentan inconvenientes esenciales.

Por ejemplo, si el primero o el último rayo de un par de la rejilla de barreras de luz, se cubre mediante un objeto, se aumentará el intervalo de sincronización en el tiempo del rayo cubierto, y no es posible ninguna sincronización más para las fuentes luminosas. Esto conduce a que después de cada cubrimiento del primero o del último rayo, se tenga que sincronizar de nuevo la rejilla de barreras de luz. Una sincronización nueva de las fuentes luminosas y de los receptores de luz, necesita tiempo durante el cual no es posible ningún funcionamiento reglamentario para reconocer objetos con ayuda de la rejilla de barreras de luz. Por consiguiente, también un ensuciamiento de la rejilla de barreras de luz, en especial del primero y último rayo, conduce a problemas de disponibilidad.

Una detección de un único intervalo de sincronización, es propensa a errores, y se puede falsear ya, por una una única desviación del tiempo en la rejilla de barreras de luz. Agregando el intervalo de sincronización, también se prolonga adicionalmente el tiempo entre dos ciclos. Esto conduce a un tiempo elevado del ciclo y por ello a un tiempo superior de respuesta y, por tanto, a un tiempo más largo de desconexión en caso de una intervención en la rejilla de barreras de luz.

Debido a la pérdida de la sincronización, en caso de una interrupción del primero y del último rayo, la rejilla de barreras de luz no es apropiada para la medición de objetos, interrumpiéndose varios rayos de luz, en especial el primero y el último rayo de luz.

La misión de la invención se basa en facilitar una rejilla mejorada de barreras de luz, así como un procedimiento para la sincronización de la unidad de emisores y la de receptores de una rejilla de barreras de luz.

La parte de la misión dirigida a un dispositivo, se resuelve según la invención, mediante las notas características significativas de la reivindicación 1.

En el sentido de la invención, un intervalo de sincronización es un lapso de tiempo entre impulsos de emisión de dos impulsos de emisión contiguos en el ciclo, que tiene una duración distinta que los demás intervalos entre los impulsos de emisión que típicamente tienen la misma longitud entre sí.

Gracias a la utilización de al menos dos intervalos diferentes de sincronización, se pueden cubrir todos los rayos de luz de la unidad de emisores, excepto al menos dos, teniendo que ser al menos uno de los impulsos de emisión no cubiertos, uno de los primeros o segundos impulsos de emisión. Entonces, a pesar del cubrimiento, se mantiene la sincronización óptica de la rejilla de barreras de luz. La suma de los dos tiempos de los intervalos de sincronización, no puede ser igual a la suma de otros dos tiempos de intervalos.

También se pueden cubrir los dos rayos de luz coordinados a los primeros y segundos impulsos de emisión, cuando no se cubran todos los otros rayos de luz. Aquí se utiliza una suma de los dos intervalos de sincronización, y de otro tiempo de intervalo. También aquí se mantiene la sincronización óptica de la rejilla de barreras de luz. La suma de los intervalos de sincronización tiene que ser siempre un tiempo característico, y no puede corresponder a un múltiplo del tiempo restante de los intervalos.

Gracias a la utilización de tan sólo un impulso de emisión por rayo de luz, se pueden analizar los rayos de luz con mucha rapidez por la unidad de análisis de la recepción. Acortando el tiempo de los impulsos de emisión y los intervalos de sincronización, a las unidades de tiempo mínimas que se puedan evaluar para la unidad de análisis de la recepción, se puede acortar esencialmente un análisis. De este modo la unidad de análisis de la recepción se puede realizar muy sencilla. Pero impulsos de emisión de igual forma y duración pueden estar configurados también como impulsos múltiples de emisión. De este modo el sistema se hace insensible contra influencias luminosas extrañas.

En un perfeccionamiento conveniente está previsto configurar el mando de la emisión para la emisión de otros intervalos de sincronización de diferente duración. De este modo es posible con ventaja mantener la sincronización entre unidad de emisores y unidad de receptores, cuando se interrumpan otros rayos de luz.

En un perfeccionamiento de la invención, el primer intervalo de sincronización es más corto que el segundo. De este modo se pueden diferenciar claramente uno de otro, el primero y el segundo intervalo de sincronización. Aquí la suma de los dos tiempos de los intervalos de sincronización, no puede ser igual a la suma de otros dos tiempos de intervalos. Los intervalos de sincronización o la suma de los intervalos de sincronización, tiene que ser siempre un tiempo característico, y no puede corresponder a un múltiplo del tiempo restante de los intervalos.

Según una forma especial de realización, el mando de la emisión, asigna en el ciclo, el primer intervalo de sincronización y el segundo intervalo de sincronización, a elementos emisores contiguos. Esto simplifica el análisis de los impulsos de emisión recibidos y de los intervalos de sincronización, puesto que estos se suceden directamente uno a otro. Los dos elementos emisores, contiguos ciertamente en el ciclo, pueden estar dispuestos localmente en cualquier punto en la rejilla de barreras de luz. La secuencia cíclica de la activación no tiene que corresponder pues a la secuencia local de los elementos emisores. Pero los dos elementos emisores pueden estar dispuestos con ventaja, por ejemplo, en un extremo de la rejilla de barreras de luz, de este modo estas, con el montaje correspondiente de la rejilla de barreras de luz, no se interrumpen en la mayor parte de los casos de aplicación, por objetos introducidos en una zona de vigilancia formada por los rayos de luz.

La parte de la misión dirigida a un procedimiento para la sincronización de la unidad de emisores y de receptores de una rejilla de barreras de luz, se resuelve según la invención, con las notas características significativas de la reivindicación 5.

A continuación se explica en detalle la invención con referencia al dibujo, de la mano de ejemplos de realización.

En el dibujo se muestran:

Figura 1

Una representación esquemática de una rejilla de barreras de luz según la invención.

Figura 2

Una representación esquemática de impulsos de emisión y de intervalos de sincronización.

Figura 3 a 3b

Una representación esquemática de una aplicación para la medición de vehículos con la rejilla de barreras de luz según la invención.

La figura 1 muestra una rejilla de barreras de luz según la invención, compuesta de una unidad 10 de emisores con elementos 6.1 a 6.9 emisores individuales que emiten impulsos de emisión, y de una unidad 12 de receptores con elementos 8.1 a 8.9 receptores individuales. La unidad 10 de emisores y la unidad 12 de receptores, están dispuestas aquí una frente a otra, y distanciadas, y forman entre sí una zona de vigilancia.

Cada elemento 6.1 a 6.9 emisor está coordenado aquí por parejas, a un elemento 8.1 a 8.9 receptor. Los elementos 6.1 a 6.9 emisores son mandados por un mando 14 de la emisión, para la emisión cíclica de impulsos de emisión individuales. Los impulsos de emisión forman aquí rayos 4.1 a 4.9 de luz que son recibidos cíclicamente por los elementos 8.1 a 8.9 receptores situados opuestos.

Para el análisis de los impulsos de emisión recibidos, está dispuesta una unidad 16 de análisis de la recepción. Los rayos 4.1 a 4.9 de luz se pueden interrumpir parcialmente por objetos, de manera que en los correspondientes elementos 8.1 a 8.9 receptores de la unidad 12 de receptores no se puede recibir ninguna señal correspondiente. En este caso no se debe de perder una sincronización de la unidad 12 de receptores con la unidad 10 de emisores. Aquí para este ejemplo de realización se fija un ciclo a partir del primer rayo 4.1 de luz. Esta fijación se puede establecer también, por ejemplo, para otros rayos 4.2 a 4.9 de luz.

En la figura 2 se representan esquemáticamente los impulsos 2.1 a 2.9 de emisión. Un impulso 2.1 a 2.9 de emisión se emite aquí por cada uno de los elementos 6.1 a 6.9 emisores de la figura 1. Los impulsos 2.1 a 2.9 de emisión corresponden aquí a los rayos 4.1 a 4.9. Los símbolos de referencia en la figura 1, figura 2 y en las figuras 3 a 3b, designan respectivamente componentes idénticos. Los impulsos 2.1 a 2.9 de emisión son de la misma longitud, y presentan la misma forma. Así los impulsos 2.1 a 2.9 de emisión se analizan con facilidad.

Después del primero 2.1 y segundo impulso 2.2 de emisión, están previstos un primero T1 y un segundo intervalo T2 de sincronización. Los intervalos T1 y T2 de sincronización están configurados, uno respecto al otro, de diferente longitud, y también de diferente longitud respecto al resto de los intervalos T3 a T9. Los intervalos T3 a T9 son de igual longitud en su duración. La unidad 12 de receptores recibe los impulsos de emisión y, con ayuda de estos intervalos T1 y T2 de sincronización, se puede sincronizar con la unidad 10 de emisores, de manera que cada uno de los elementos receptores esté coordinado a un elemento emisor, y se pueda activar sincrónicamente con él.

Los impulsos 2.1 a 2.9 de emisión se pueden producir muy fácilmente con el mando 14 de la emisión de la figura 1. El mando 14 de la emisión se compone aquí, por ejemplo, de un sencillo microcontrolador de 8 bits, de un microcontrolador de la familia 8051, de un controlador de interfaz periférico (PIC), de una Generic Array Logik [matriz lógica programable] (GAL), o de un simple registro de desplazamiento. Mediante el mando 14 de la emisión, se controlan sucesivamente los elementos 6.1 a 6.9 emisores para la producción de impulsos 2.1 a 2,9 de emisión con los correspondientes intervalos T1 y T2 de sincronización y los restantes intervalos T3 a T9. La unidad 16 de análisis de la recepción, así sincronizada, que también puede estar estructurada en forma sencilla como el mando de la emisión, analiza los impulsos 2.1 a 2.9 de emisión recibidos y los intervalos T1 a T9 de sincronización o restantes, y en cada caso según el caso de aplicación, emite una señal correspondiente para, por ejemplo, activar elementos de ajuste conectados detrás. Aquí, en función del número y de la posición de los rayos 4.1 a 4.9 de luz captados, se controlan distintos elementos de ajuste.

Gracias a la utilización de tan sólo un impulso 2.1 a 2.9 de emisión por elemento 6.1 a 6.9 emisor, y por ciclo (figura 2), a la utilización de intervalos T3 a T9 de igual longitud y del intervalo T1 y T2 de sincronización, se puede reducir a un mínimo el tiempo total del ciclo, condicionado por tiempos de cálculo. De este modo se puede llevar a cabo un análisis de los rayos de luz recibidos, en el menor tiempo posible, y se mandan con la máxima rapidez los correspondientes elementos de ajuste.

La suma de los dos tiempos T1 y T2 de los intervalos de sincronización, no puede ser igual que la suma de otros dos tiempos T3 a T9 de intervalos. Los intervalos T1 y T2 de sincronización, o la suma de los intervalos T1 y T2 de sincronización, tiene que ser siempre un tiempo característico, y no puede corresponder a un múltiplo del tiempo T3 a T9 de los intervalos restantes.

Mediante el cubrimiento de rayos 4.1 a 4.9 de luz aislados o de varios de ellos, todavía se sincroniza siempre la unidad 12 de receptores con la unidad 10 de emisores por causa de los intervalos T1 y T2 de sincronización, porque cuando no se pueda sincronizar en uno de los intervalos de sincronización, se puede llevar a cabo una sincronización mediante el otro intervalo de sincronización.

Por ejemplo, si se interrumpe el rayo 4.1 de luz por un objeto, el elemento 8,1 receptor no puede recibir más el correspondiente impulso 2.1 de emisión. Entonces para la sincronización no se puede utilizar el primer intervalo T1 de sincronización. No obstante, el elemento 8.2 receptor recibe el impulso 2.2 de emisión, de manera que para una sincronización se puede utilizar el segundo intervalo T2 de sincronización.

En un perfeccionamiento de la invención, la unidad 16 de análisis de la recepción, podría utilizar también adicionalmente la suma del intervalo T9 y del intervalo T1 de sincronización, de manera que se podría sincronizar con un lapso de tiempo que se compone de T9 más T1 más la duración del impulso 2.1 de emisión.

De forma análoga, la unidad 16 de análisis de la recepción, puede utilizar la suma de los intervalos T1 y T2 de sincronización, cuando el impulso 2.2 de emisión fuese cubierto por un objeto.

Cabe imaginar otras combinaciones para otros cubrimientos de rayos.

La sincronización se pierde únicamente cuando adicionalmente a los impulsos 2.1 y 2.2 de emisión, se cubre todavía un impulso 2.3 ó 2.9 de emisión contiguo. Ahora ya no es más posible una coordinación inequívoca de los intervalos T1 y T2 característicos de sincronización.

Adicionalmente, también al menos uno de los intervalos T3 a T9 restantes de la figura 2, puede presentar una duración característica, de manera que un intervalo semejante forme entonces otro intervalo de sincronización. De este modo se pueden cubrir más rayos de luz que en el ejemplo antes citado, sin que se pierda la sincronización de la unidad 12 de receptores con la unidad 10 de emisores.

Si todos los intervalos T1 a T9 presentan tiempos característicos diferentes, se podrán cubrir todos los impulsos 2.1 a 2.9 de emisión hasta un mínimo de dos restantes cualesquiera. Está garantizada siempre una sincronización de la unidad 12 de receptores con la unidad 10 de emisores.

En la figura 3 a 3b está representada a título de ejemplo, la aplicación de una rejilla semejante de barreras de luz. La rejilla de barreras de luz según la invención, sirve para el reconocimiento de vehículos 18. La unidad 10 de emisores y la unidad 12 de receptores está instalada aquí en un paso para vehículos 18. Todos los rayos 4.1 a 4.9 de luz de la unidad de emisores, son recibidos y analizados por la unidad 12 de receptores. Aquí los elementos emisores se mandan, por ejemplo, conforme a la secuencia de impulsos de emisión de la figura 2. En cada caso, según la resolución deseada, también la unidad 10 de emisores y la unidad 12 de receptores se pueden configurar con un número mayor de elementos emisores y de elementos receptores, cuyas distancias mutuas sean menores, de manera que se obtenga una resolución superior. Elementos de ajuste siguientes o mandos, no representados, están unidos con la unidad 12 de receptores. Entre la unidad 10 de emisores y la unidad 12 de receptores no se necesita unión eléctrica ninguna.

Un vehículo 18 a reconocer llega aquí a la zona entre la unidad 10 de emisores y la unidad 12 de receptores. Como se representa en la figura 3a, a la llegada del vehículo 18 se interrumpen los rayos 4.6 a 4.9 de luz. A causa de los intervalos característicos de sincronización entre los impulsos de emisión para los rayos 4.1 y 4.2 de luz, es posible todavía una sincronización entre la unidad 10 de emisores y la unidad 12 de receptores. Después de una ulterior entrada están cubiertos todos los rayos de luz excepto los rayos 4.1, 4.2 y 4.9 de luz que quedan. Para la sincronización se puede utilizar el intervalo de sincronización entre los rayos 4.1 y 4.2 de luz.

En caso de una salida del vehículo 18, de la zona entre la unidad 10 de emisores y la unidad 12 de receptores, todavía se interrumpe primeramente el rayo 4.9 de luz por las ruedas posteriores del vehículo 18, recibiéndose todavía el rayo 4.1 y 4.2 de luz, por la unidad 12 de receptores y conservando intacta una sincronización entre la unidad 10 de emisores y la unidad 12 de receptores.

Lista de símbolos de referencia

2.1 - 2.9

Impulsos de emisión

4.1 - 4.9

Rayos de luz

T1 - T2

Intervalos de sincronización

T3 - T9

Intervalos

10

Unidad de emisores

12

Unidad de receptores

18

Vehículo, objeto

8.1 - 8.9

Elementos receptores

6.1 - 6.9

Elementos emisores

14

Mando de la emisión

16

Unidad de análisis de la recepción

Claims (8)

1. Rejilla de barreras de luz con una unidad (10) de emisores con varios elementos (6.1, 6.2 ...) emisores, y con una unidad (12) de receptores con varios elementos (8.1, 8.2, ...) receptores que forman varios pares acoplados que se componen cada uno de un elemento emisor y de un elemento receptor, y con un mando (14) de la emisión, así como con una unidad (16) de análisis de la recepción, mediante la cual se pueden activar los pares sucesiva y cíclicamente en el tiempo, para la emisión y la recepción sincronizada con ella de impulsos (2.1, 2.2, ...) de emisión, estando desacoplados uno de otra, el mando (14) de la emisión y la unidad (16) de análisis de la recepción, estando configurado el mando (14) de la emisión para cada ciclo, para la emisión exacta de un impulso de emisión por cada elemento emisor, presentando todos los impulsos (2.1, 2.2, ...) de emisión, igual duración y forma, y estando configurado el mando (14) de la emisión para emitir en el ciclo un primer intervalo (T1) de sincronización para un elemento de emisión, después de un primer impulso (2.1) de emisión,

caracterizada porque

el mando (14) de emisión está configurado para emitir en el mismo ciclo un segundo intervalo (T2) de sincronización después de un segundo impulso (2.2) de emisión, con una duración distinta respecto al primer intervalo (T1) de sincronización, y porque la unidad (16) de análisis de la recepción, en función del primero y segundo intervalo de sincronización en el ciclo, se puede sincronizar con este primero y/o segundo intervalo de sincronización.

2. Rejilla de barreras de luz según la reivindicación 1, caracterizada porque el mando (14) de la emisión está configurado para la emisión de otros intervalos de sincronización de otra duración después de otros impulsos de emisión.

3. Rejilla de barreras de luz según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el primer intervalo (T1) de sincronización es más corto que el segundo (T2).

4. Rejilla de barreras de luz según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el primer intervalo (T1) de sincronización y el segundo intervalo (T2) de sincronización, están asignados a elementos emisores contiguos en el ciclo.

5. Procedimiento para la sincronización de la unidad (10) de emisores y de receptores (12) de una rejilla de barreras de luz, en el que se activan sucesiva y cíclicamente elementos (6.1, 6.2, ...) emisores de la unidad (10) de emisores, para la emisión de impulsos (2.1, 2.2, ...) de emisión, y se activan elementos (8.1, 8.2, ...) receptores coordinados de la unidad (12) de receptores, sincronizados con aquellos, para la recepción de los impulsos de emisión, emitiéndose en cada ciclo exactamente un impulso de emisión en cada elemento emisor, emitiéndose todos los impulsos (2.1, 2.2,...) de emisión con igual duración e igual forma del impulso, estando previsto para la sincronización, después de un primer impulso (2.1) de emisión en el ciclo, un primer intervalo (T1) de sincronización con el que se sincroniza la unidad (12) de receptores, caracterizado porque en el mismo ciclo está previsto un segundo intervalo (T2) de sincronización después de un segundo impulso (2.2) de emisión, y el segundo intervalo (T2) de sincronización tiene una duración distinta del primer intervalo (T1) de sincronización, sincronizándose la unidad (16) de análisis de la recepción, en función del primero y segundo intervalo de sincronización en el ciclo, con el primero y/o segundo intervalo de sincronización.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque están previstos otros intervalos de sincronización de otra duración.

7. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque el primer intervalo (T1) de sincronización es más corto que el segundo (T2).

8. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el primer intervalo (T1) de sincronización y el segundo intervalo (T2) de sincronización están contiguos en el ciclo.