ES2641715T3 - Disposición de rejilla fotoeléctrica - Google Patents
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Abstract
Disposición de rejilla fotoeléctrica que comprende uno o varios emisores de luz (1) y/o uno o varios receptores de luz (2), estando montados los emisores de luz (1) y los receptores de luz (2) sobre soportes móviles unos respecto a otros, variándose, sobre la base de la distancia correspondiente entre el (los) emisor(es) de luz (1) y el (los) receptor(es) de luz (2), la energía de emisión y la valoración de señales y adaptándose la componente de la intensidad de rayo en dirección hacia los receptores de luz (2) en función de la posición relativa de los soportes y la distancia entre los emisores de luz (1) y los receptores de luz (2), caracterizada porque la forma de rayo de los emisores de luz (1) y/o el lóbulo de recepción de los receptores de luz (2) se adaptan en función de la posición relativa de los soportes y de la distancia entre los emisores de luz (1) y los receptores de luz (2).
Description
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DESCRIPCION
Disposicion de rejilla fotoelectrica
La invencion se refiere a una disposicion de rejilla fotoelectrica que comprende uno o varios emisores de luz y/o uno o varios receptores de luz, estando montados los emisores de luz y los receptores de luz sobre soportes moviles unos respecto a otros de forma rotatoria con una componente rotatoria y/o de forma traslatoria o con una componente traslatoria, variandose a base de la distancia correspondiente entre el (los) emisor(es) de luz y el (los) receptor(es) de luz la energfa de emision y la valoracion de senales y adaptandose la componente de la intensidad de rayo en direccion hacia los receptores de luz (2) en funcion de la posicion relativa de los soportes y la distancia entre los emisores de luz (1) y los receptores de luz (2).
Un movimiento relativo de emisores de luz y receptores de luz se produce por ejemplo en disposiciones de barreras de luz fijadas a puertas giratorias, pivotantes o correderas o a piezas moviles de maquinas. Estas disposiciones de barrera de luz se usan por ejemplo para la deteccion de personas u objetos. Frente a las disposiciones de barrera de luz montadas de forma estacionaria, en el caso de emisores de luz y receptores de luz montados de forma movil han de cumplirse requisitos especiales.
Por la variacion del angulo y de la distancia entre los emisores de luz y los receptores de luz puede variar en varios ordenes de magnitud la intensidad de las senales de recepcion emitidas por los receptores de luz cuando esta libre la zona de vigilancia. Las causas de la variacion de la intensidad de senales de recepcion son por una parte la distribucion de intensidad en el espacio (forma de rayo) de los emisores de luz o la distribucion de sensibilidad de los receptores de luz, y por otra parte, la intensidad de irradiacion que segun la ley de distancia disminuye al cuadrado de la distancia.
La gran dinamica de la intensidad de senales de recepcion, causada por el movimiento relativo, dificulta la evaluacion de las senales de recepcion. Por ejemplo, en caso de una intensidad de senales demasiado alta, el lado del receptor es sobreexcitado, mientras que en caso de una intensidad de senales demasiado baja, senales parasitas como un ruido del circuito de evaluacion perjudican la valoracion de la intensidad de senales. Ademas, para la deteccion de objetos, las senales de recepcion emitidas por los receptores de luz se comparan con un umbral de conmutacion. Este umbral de conmutacion habitualmente se establece como parte determinada de la intensidad de senales existente cuando esta libre la zona de vigilancia. Dado que, en disposiciones de barrera de luz movidas, este valor de referencia puede variar en varios ordenes de magnitud como se ha descrito anteriormente, sin conocer el estado de movimiento, resulta diffcil adaptar el umbral de conmutacion de forma dinamica a la intensidad de senales de recepcion dependiente de la posicion, de tal manera que se detecten de manera fiable obstaculos.
Una causa conocida de conexiones erroneas en barreras de luz es la desviacion por reflexion, es decir, un camino optico indirecto del emisor de luz al receptor de luz a traves de un objeto reflectante dispuesto de forma contigua a la superficie vigilada. En caso de un alto exceso de intensidad de senales aumenta tambien la senal desviada por reflexion, de manera que, con la ayuda de la senal de recepcion no se puede detectar si se encuentra un objeto en la zona de vigilancia de la disposicion de barrera de luz. Un medio conocido para reducir la desviacion por reflexion y aumentar la intensidad de las senales de recepcion es el uso de opticas muy concentradas como se describen por ejemplo en el documento DIN EN 61496. Sin embargo, este tipo de opticas no pueden aplicarse si existe una componente de movimiento rotatorio, mas bien, en este caso, los emisores de luz y los receptores de luz tienen que estar realizados con un gran angulo para poder cubrir el intervalo angular definido por el movimiento. Los emisores de luz y los receptores de luz de gran angulo causan menores intensidades de senales de recepcion y por tanto menores alcances.
Ademas, los lobulos de luz de emision y de recepcion de los emisores de luz y receptores de luz habituales presentan una seccion transversal circular; como consecuencia se irradia o se registra un angulo espacial innecesariamente grande. De esta manera, se reduce tambien la senal util, aumenta el riesgo de recibir senales parasitas extranas y se forma un gran espacio susceptible a la desviacion por reflexion.
Una disposicion de barrera de luz del tipo mencionado al principio, conocida por el documento US6167991B1, sirve de dispositivo de seguridad para puertas de ascensor. En los lados frontales de las puertas de un sistema de puerta de ascensor estan dispuestos varios emisores de luz y receptores de luz. Una determinacion de la distancia de los emisores de luz y receptores de luz se realiza con la ayuda de la iluminacion de los receptores de luz en funcion de la distancia. Con el cierre de las puertas de ascensor se reduce la zona de registro tridimensional para la deteccion de personas. Al mismo tiempo se produce una variacion de la energfa de emision y/o de la valoracion de senales.
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En el documento US5886307A se describe una disposicion de rejilla fotoelectrica como dispositivo de seguridad para puertas de ascensor, en la que igualmente se reduce la intensidad de luz con el cierre de las puertas.
En un sistema de control para una instalacion de puerta oscilante automatica segun el documento US4669218A esta previsto un numero de emisores de luz y receptores de luz. Con el paso por las distintas posiciones angulares de la puerta se seleccionan respectivamente emisores de luz y energfas de emision correspondientes para obtener la zona de vigilancia de personas deseada.
Para la vigilancia de puertas oscilantes automaticas, ademas, por el documento US4467251A1 se conoce el modo de usar emisores de luz con rayos de luz divergentes y receptores de luz concebidos con un angulo correspondientemente grande. En el caso de objetos o personas situadas relativamente cerca, son detectadas por varios receptores de luz senales relativamente fuertes. Se describe excitar los emisores de luz con impulsos periodicos para pasar sobre la zona de vigilancia con senales de vigilancia moduladas.
Rejillas de luz para la vigilancia de puertas sin contacto en autobuses y trenes se dieron a conocer por ejemplo por el documento DE102010005132B3. En una realizacion segun el documento EP2589991A2, el liston de rejilla fotoelectrica esta incorporado en el perfil de estanqueizacion de puerta. La zona de entrada se vigila con una combinacion de rayos de luz paralelos y cruzados. La sola interrupcion de un rayo de luz provoca un impulso de conmutacion que hace que se mantenga abierta la puerta o que se revierta la puerta.
En el caso de puertas pivotantes interiores de autobuses, las puertas pasan por un intervalo de pivotamiento de 90° y al mismo tiempo experimentan un movimiento con una componente traslatoria. Debido a que a medida que aumenta la proximidad a la puerta aumenta la intensidad de la senal, se puede producir un mensaje de perturbacion si alguien se encuentra en la zona del lobulo exterior. Incluso en caso de la adaptacion de la energfa de emision y de la sensibilidad de recepcion pueden producirse errores de registro, ya que en esta aplicacion, a causa de la secuencia de movimiento especial que experimentan los emisores de luz y receptores de luz junto a su soporte, aqu la puerta oscilante interior, existen unos requisitos de adaptacion especialmente altos.
La invencion tiene el objetivo de proporcionar una disposicion de rejilla fotoelectrica que permita un registro fiable de personas y objetos en la zona de vigilancia y que sea adecuado para el uso en puertas pivotantes interiores de autobuses o puertas plegables en buses y trenes.
Este objetivo se consigue segun la invencion con una disposicion de rejilla fotoelectrica con las caractensticas de la reivindicacion 1. Variantes ventajosas de la disposicion de rejilla fotoelectrica segun la invencion son objeto de las reivindicaciones dependientes.
Una disposicion de rejilla fotoelectrica segun la invencion comprende por tanto uno o varios emisores de luz y/o uno o varios receptores de luz, estando montados los emisores de luz y los receptores de luz sobre soportes moviles unos respecto a otros de forma rotatoria con una componente rotatoria y/o de forma traslatoria o con una componente traslatoria, pudiendo ser los soportes las puertas mismas. Sobre la base de la distancia correspondiente entre el (los) emisor(es) de luz y el (los) receptor(es) de luz, se vana la energfa de emision y la valoracion de senales. La componente de la intensidad de rayo en direccion hacia los receptores de luz y/o la forma de rayo de los emisores de luz y/o el lobulo de recepcion de los receptores de luz se adapta en funcion de la posicion relativa de los soportes y la distancia entre los emisores de luz y los receptores de luz.
Ademas, de manera ventajosa, la sensibilidad de los receptores de luz puede adaptarse en funcion de la posicion relativa de los soportes y la distancia entre los emisores de luz y los receptores de luz.
En la disposicion de rejilla fotoelectrica segun la invencion, una intensidad de los emisores de luz, dependiente del estado de movimiento o de la posicion correspondiente del soporte y/o una sensibilidad de los receptores de luz, dependiente del estado de movimiento, incluida la valoracion de senales, puede ser valorada de tal manera que a un estado de movimiento con una pequena distancia entre los emisores de luz y los receptores de luz esta asignada una menor intensidad y/o sensibilidad que a un estado de movimiento, es decir, la posicion de los soportes, con una gran distancia entre los emisores de luz y los receptores de luz. Especialmente la forma de rayo de los emisores de luz y los receptores de luz influye en la adaptacion de la distancia. Por la adaptacion de la intensidad de los emisores de luz, la sensibilidad de los receptores de luz y la valoracion de senales, asf como de la forma de rayo de los emisores de luz y los receptores de luz a la distancia entre los emisores de luz y los receptores de luz se consigue reducir fluctuaciones de la intensidad de las senales de recepcion o evitar una sobreexcitacion del camino de senales o perturbaciones por senales extranas y ruidos. La valoracion de senales compensada mejora la deteccion adecuada de objetos.
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A zonas parciales del intervalo angular que ha de ser cubierto por el emisor y/o el receptor pueden estar asignados emisores de luz y/o receptores de luz separados. La distribucion del intervalo angular, que ha de ser cubierto por el emisor y/o el receptor, entre emisores de luz y/o receptores de luz separados permite una forma de rayo que pasa sobre intervalos angulares mas estrechos y, como consecuencia de la mayor concentracion, una mayor intensidad de rayo de los emisores de luz y/o una mayor sensibilidad de los receptores de luz. Otra ventaja de la distribucion y la concentracion es la reduccion del numero y de la intensidad de caminos de desviacion por reflexion.
La forma de rayo de los emisores de luz y de los receptores de luz constituye una posibilidad de adaptacion especialmente sencilla de la intensidad de senales y la sensibilidad al angulo de emision o de recepcion dependiente del estado de movimiento. Las ventajas de una adaptacion optica de este tipo son el gran alcance por la concentracion optica y la dependencia directa del estado de movimiento sin la necesidad de una determinacion electrica del estado de movimiento, lo que permite una estructura economica.
En una realizacion del sistema de rejilla fotoelectrica segun la invencion, la forma de rayo de los receptores se adapta conforme a los cambios de la intensidad de rayo y la forma de rayo de los emisores de luz. Esto puede estar realizado por ejemplo de tal manera que estan previstos elementos de direccion de luz ajustables o regulables para los emisores de luz y/o los receptores de luz. Por ejemplo, para modificar la forma de rayo, durante el movimiento de los emisores de luz o receptores de luz pueden estar previstas lentes variables durante el movimiento de los emisores de luz o receptores de luz, o espejos regulables.
La intensidad de los emisores de luz dependiente del estado de movimiento y/o la sensibilidad de los receptores de luz dependiente del estado de movimiento puede ser controlada al menos en parte por elementos formadores de rayo. Una realizacion usa diafragmas mecanicos que se hacen seguir el movimiento. De esta manera, es posible una variacion dinamica de la direccion del rayo y del angulo del rayo.
Ademas de la adaptacion optica al estado de movimiento, tambien pueden usarse elementos emisores y receptores que no compensen o compensen solo en parte por via optica la variacion de la intensidad de senales dependiente de la distancia, y la adaptacion al estado de movimiento puede realizarse al menos en parte por via electrica. El control electrico es posible a traves de la potencia de excitacion de los emisores y/o la amplificacion y valoracion de las senales de recepcion. La amplificacion de las senales electricas emitidas por los receptores de luz y la valoracion de las senales han de considerarse como unidad: En cuanto a su efecto con respecto a la valoracion de las senales de luz recibidas por el receptor de luz, un aumento de amplificacion electrica es equivalente a una reduccion correspondiente de la magnitud de comparacion utilizada para la valoracion.
La intensidad de los emisores de luz al menos en parte mediante la variacion de su potencia de excitacion y/o la sensibilidad en el lado de recepcion pueden ser controladas al menos en parte por una variacion de la amplificacion de las senales de recepcion, dependiente del estado de movimiento, y/o del umbral de conmutacion. Para el seguimiento electrico mediante la adaptacion de la potencia de excitacion, la sensibilidad de los receptores o la seleccion de caminos opticos pertenecientes a intervalos angulares parciales, en el circuito de evaluacion es necesaria una informacion acerca del estado de movimiento. Esta informacion puede ser suministrada desde fuera de la disposicion de barrera de luz, por ejemplo por el control del accionamiento de las piezas moviles o por sensores de posicion. Igualmente, es posible una determinacion dentro de la disposicion de rejilla fotoelectrica mediante la valoracion de las senales de recepcion de los distintos caminos opticos. Una forma de realizacion especialmente ventajosa usa sensores inerciales para la determinacion, segura e independiente de obstaculos en la zona de vigilancia, del estado de movimiento. Opcionalmente, estos sensores pueden estar dispuestos dentro o fuera de las piezas de carcasa de la disposicion de rejilla fotoelectrica. Los procedimientos para la deduccion de informacion de posicion y de angulo a partir de los datos en bruto de sensores inerciales mediante la integracion simple o doble de senales de velocidad de giro o de aceleracion asf como la combinacion de calculo de varias fuentes de senales son generalmente conocidos. Pueden emplearse por ejemplo tambien sensores de velocidad de giro y/o sensores de campo magnetico para registrar el estado de movimiento. La combinacion de las fuentes de senales mencionadas, por ejemplo, la valoracion de las senales de recepcion y los sensores inerciales aumenta la calidad de la determinacion del estado de movimiento.
Se puede realizar un seguimiento dependiente de la posicion o la distancia de los emisores de luz y los receptores de luz, de tal manera que la intensidad de los emisores de luz dependiente del estado de movimiento y/o la sensibilidad de los receptores de luz dependiente del estado de movimiento, incluida la valoracion de senales, aumente a medida que aumente la distancia mutua entre los emisores de luz y los receptores de luz.
Las opticas para la formacion de rayo pueden estar realizadas de forma integrada en los emisores de luz y receptores de luz o de forma separada de estos. Una forma de realizacion especialmente ventajosa de elementos formadores de rayo son las opticas astigmaticas, por ejemplo toricos o cilmdricos, que realizan la trayectoria de
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rayo de forma mas ancha en el plano perpendicular al eje de giro y que perpendicularmente respecto a dicho plano consiguen una concentracion deseada para una alta intensidad y una alta seguridad contra la desviacion por reflexion. Las opticas formadoras de rayos pueden fabricarse de manera economica en forma de perfiles extrusionados. Un ahorro de costes adicional se puede conseguir si partes de la carcasa o del soporte estan realizados como elementos formadores de rayo o elementos de direccion de luz, por ejemplo, si el perfil extrusionado mencionado anteriormente es un perfil hueco que representa una gran parte de la carcasa de sensor. Las opticas tambien pueden realizarse como lente escalonada o espejo escalonado y como elementos difractivos, lo que permite un menor espesor de material.
Cuando el emisor de luz y el receptor de luz giran uno respecto a otro a causa del movimiento de giro del soporte, para la compensacion de las trayectorias de radiacion modificadas, los emisores de luz y/o los receptores de luz pueden estar dispuestos sobre soportes o listones moviles. Entonces, los soportes o el liston completo o partes del liston pueden hacerse seguir mecanicamente para conseguir la zona de vigilancia necesaria y las propiedades necesarias de senales para una vigilancia fiable.
En una forma de realizacion de la rejilla fotoelectrica segun la invencion, los emisores de luz se componen de al menos dos emisores individuales, cuyos componentes de emision principales estan orientados en diferentes direcciones y que presentan diferentes intensidades de rayo, y/o los receptores de luz se componen de al menos dos receptores individuales, cuyas orientaciones de recepcion principales miran en diferentes direcciones y que presentan diferentes sensibilidades. Esto significa que se usan al menos dos juegos de emisores y receptores, uno para el caso en el que los emisores de luz y los receptores de luz se encuentran a una distancia reducida entre sf, y otro para el caso en el que los emisores de luz y los receptores de luz se encuentran a una mayor distancia. En caso de esta constelacion, los emisores de luz y los receptores de luz pueden concebirse ya de forma adaptada a su campo de uso correspondiente (alcance: corto alcance o largo alcance), por ejemplo con una potencia de emision y una sensibilidad de recepcion distintas, y tambien la forma de rayo de los emisores de luz y los receptores de luz puede elegirse de manera correspondiente.
Tambien es posible una forma de realizacion de la disposicion de rejilla fotoelectrica segun la invencion, en la que los emisores de luz se componen de al menos dos emisores individuales, cuyos componentes de emision principales estan orientados en diferentes direcciones y presentan una intensidad de rayo distinta, emitiendo los emisores individuales con una intensidad de rayo y forma de rayo adaptadas respectivamente en funcion de la posicion relativa de los soportes y de la distancia entre los emisores de luz y los receptores de luz. Esto quiere decir que los emisores de luz se adaptan durante la secuencia de movimiento dinamicamente a las condiciones correspondientes, por ejemplo a la distancia con respecto a los receptores de luz.
De manera correspondiente, tambien los receptores de luz pueden componerse de al menos dos receptores individuales, cuyas orientaciones de recepcion principales estan orientadas en diferentes direcciones y presentan diferentes sensibilidades, recibiendo los receptores individuales respectivamente con una sensibilidad y un lobulo de recepcion adaptados en funcion de la posicion relativa de los soportes y la distancia entre los emisores de luz y los receptores de luz. Por lo tanto, los receptores de luz se adaptan durante la secuencia de movimiento dinamicamente a las respectivas condiciones, por ejemplo, a la distancia con respecto a los emisores de luz.
Tambien puede estar previsto que los emisores individuales y los receptores individuales emitan y reciban en funcion de la posicion relativa de los soportes y de la distancia entre los emisores de luz y los receptores de luz, o que esten inactivados. Por ejemplo, los emisores de luz y receptores de luz previstos para el corto alcance se hacen funcionar solo en el corto alcance y, dado el caso, en la proximidad inmediata a este para realizar un solape con el emisor de luz o receptor de luz siguiente, y los emisores de luz y receptores de luz previstos para el largo alcance se hacen funcionar solo en el largo alcance y, dado el caso, en la proximidad inmediata para realizar un solape con el emisor de luz o receptor de luz siguiente. Las zonas intermedias pueden cubrirse de manera correspondiente con emisores de luz y receptores de luz activados entonces.
Alternativamente, tambien pueden evaluarse en funcion del estado de movimiento, es decir, de la posicion relativa o la distancia entre los emisores de luz y los receptores de luz, diferentes cantidades parciales de los caminos opticos entre los emisores de luz y los receptores de luz para la deteccion de objetos.
Los emisores de luz pueden presentar una caractenstica de irradiacion entre gran angular y sustancialmente esferica y los receptores de luz pueden presentar un lobulo de recepcion entre gran angular y sustancialmente esferico.
Segun los requisitos y las condiciones de uso resultan ventajosas diferentes combinaciones de adaptacion optica y electrica y divisiones en intervalos angulares separados. Una adaptacion principalmente optica permite grandes
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alcances, pero por la concentracion en determinadas zonas espaciales tambien puede producir una situacion desventajosa de desviacion por reflexion. En el caso de una adaptacion principalmente electrica y un amplio angulo de pivotamiento, la baja intensidad de senales o sensibilidad de emisores o receptores de luz de gran angulo limita el alcance posible. La division en intervalos angulares separados permite dominar grandes alcances evitando problemas de desviacion por reflexion, pero requiere mas elementos emisores y/o receptores que las opciones mencionadas anteriormente.
En aplicaciones con un movimiento de traslacion o un movimiento con una componente traslatoria, puede estar previsto que se evaluen caminos opticos con una componente de rayo perpendicular al sentido de movimiento traslatorio de emisores de luz y receptores de luz desplazados unos respecto a otros. Una adaptacion optica a un movimiento relativo es posible y ventajoso segun la invencion tambien en movimientos relativos principalmente traslatorios con una parte rotatoria reducida o nula. Es que en el caso de movimientos traslatorios, una variacion del angulo entre el eje de luz y los emisores de luz y/o receptores de luz se puede conseguir si los emisores de luz y los receptores de luz estan desplazados unos respecto a otros perpendicularmente con respecto al sentido de movimiento. En caso de una reducida distancia, este desplazamiento causa una mayor desviacion angular que en caso de una gran distancia.
Para evitar senales erroneas puede estar previsto por ejemplo que los emisores de luz emitan de forma pulsada y/o codificada, estando concebidos correspondientemente los receptores de luz.
A continuacion, la invencion se sigue describiendo con la ayuda de ejemplos de realizacion y del dibujo. Esta representacion sirve solamente para fines ilustrativos y no pretende limitar la invencion a las combinaciones de caractensticas indicadas en concreto. Muestran
la figura 1, una vista esquematica en planta desde arriba de una puerta pivotante interior de doble hoja que esta provista de una rejilla fotoelectrica, en la posicion cerrada,
la figura 2, una vista esquematica en planta desde arriba de una puerta pivotante interior de doble hoja que esta provista de una rejilla fotoelectrica, en la posicion abierta,
la figura 3, una vista esquematica en planta desde arriba de una hoja de una puerta pivotante interior que esta provista de una rejilla fotoelectrica con emisores de luz con distintas formas de rayo,
la figura 4, una vista esquematica en planta desde arriba de una puerta pivotante interior de doble hoja que ilustra diferentes posiciones de la hoja de puerta,
la figura 5, una vista en seccion esquematica del liston perfilado de una puerta pivotante interior de doble hoja que esta provista de una rejilla fotoelectrica, estando representados el liston perfilado, el liston de rejilla fotoelectrica y el rayo de luz para diferentes posiciones de la hoja de puerta,
la figura 6 y la figura 7, vistas en seccion esquematicas del liston perfilado de una puerta pivotante interior de doble hoja que esta provista de una rejilla fotoelectrica, con una hoja de puerta fija, estando representados el liston perfilado, el liston de rejilla fotoelectrica y el rayo de luz para diferentes posiciones de la hoja de puerta, las figuras 8 a 10, vistas en planta esquematicas desde arriba de una puerta pivotante interior de doble hoja que esta provista de una rejilla fotoelectrica con emisores de luz con distintas formas de rayo, en tres posiciones, las figuras 11 a 13, alzados laterales esquematicos de hojas de puerta que pueden moverse con una componente traslatoria y que estan provistas de una rejilla fotoelectrica, estando representados los rayos de luz utilizados para la evaluacion.
La figura 4 muestra esquematicamente la secuencia de movimiento y las diferentes posiciones de las hojas de puertas pivotantes interiores que se emplean por ejemplo en autobuses de lmea.
La figura 5 muestra esquematicamente un liston perfilado 32 de una puerta pivotante interior de doble hoja, provista de una rejilla fotoelectrica, en diferentes posiciones de la hoja de puerta. Estan representados el liston de rejilla fotoelectrica 34 montada en el liston perfilado asf como el receptor de luz 36 evaluable actualmente entre las dos hojas de puerta asf como el emisor de luz 1 y el receptor de luz 2 de la rejilla fotoelectrica.
Las figuras 6 y 7 muestran esto de forma analoga para el caso de que se acciona, es decir se cierra, solamente una hoja de puerta, y la otra hoja de puerta se mantiene en la posicion abierta.
A continuacion, se hace referencia a las figuras 1 y 2. Estas muestran una puerta pivotante de doble hoja en una vista en planta desde arriba de los ejes de pivotamiento 4 con las hojas de puerta 3, la unidad emisora 1, la unidad receptora 2 y la distribucion de intensidad de rayo 5 de los emisores de luz, representada a tttulo de ejemplo como diagrama polar. En la figura 1, la puerta pivotante esta cerrada y la distancia entre el emisor 1 y el receptor 2 es muy pequena. La componente de la intensidad de rayo 5 de los emisores 1, orientada en direccion hacia los receptores 2, es correspondientemente baja. En la figura 2, la puerta pivotante esta representada en la posicion
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abierta, en esta posicion es grande la distancia entre el emisor 1 y el receptor 2 y tambien es grande la intensidad de rayo 5 de los emisores 1 en direccion hacia los receptores 2. En caso de una forma de rayo de los receptores 2, equivalente a los emisores, las distancias y la eficiencia de transformacion, dependiente del angulo, de los emisores de luz y los receptores de luz se compensa en gran medida y las senales de recepcion emitidas por los receptores de luz se mantienen en gran medida constantes a lo largo del movimiento de pivotamiento de la puerta. Para mayor claridad, la forma de rayo de los receptores no esta representada en el dibujo.
Una desventaja de la forma de rayo 5 representada con la puerta cerrada es la alta parte de potencia o sensibilidad de receptor irradiada perpendicularmente respecto a las hojas de puerta 3, por lo que objetos situados en esta direccion, como el objeto 10, constituyen un alto riesgo de desviacion por reflexion. Por ello, solo conviene aplicar esta solucion optica si no existe o se puede tolerar tal riesgo de desviacion por reflexion.
Para reducir el problema de desviacion por reflexion representado en la figura 1, manteniendo o incluso aumentando el alcance, resulta especialmente ventajoso dividir el intervalo angular, requerido por el movimiento, en varios intervalos parciales asignados a elementos emisores y receptores separados. Esto se describe en la figura 3 para una hoja de puerta 3 de una puerta pivotante: emisores o receptores individuales o parciales con la forma de rayo 5a cubren el intervalo de una pequena apertura de puerta, y los caminos opticos asignados a emisores o receptores individuales o parciales con la forma de rayo 5b no se utilizan para la deteccion de objetos y por tanto no causan ningun problema de desviacion por reflexion. Los emisores o receptores parciales con la forma de rayo 5b cubren la parte de una gran apertura de puerta.
Una variante que preve emisores de luz y receptores de luz separados para intervalos parciales del angulo, pero que los hace funcionar en paralelo, en lugar de evaluarlos por separado, es posible y ventajosa para cubrir un intervalo angular especialmente grande.
Las figuras 8 a 10 ilustran las condiciones de la zona de vigilancia que resulta por las diferentes formas de rayo y posiciones de puerta. La figura 8 muestra de forma analoga a la figura 1 una vista en planta desde arriba de una puerta pivotante interior de doble hoja que esta provista de una rejilla fotoelectrica, en la posicion cerrada. Los emisores de luz y los receptores de luz con la forma de rayo 5a sirve para la vigilancia cerca de la posicion de cierre. Los emisores de luz y los receptores de luz con la forma de rayo 5b o bien no estan activados o bien las senales recibidas no se usan para la evaluacion. La figura 9 muestra la zona de solape de las formas de rayo 5a y 5b. En esta posicion de puerta semiabierta, las condiciones son tales que preferentemente los emisores de luz y los receptores de luz de ambas formas de rayo 5a y 5b estan activados y se utilizan sus senales. La figura 10 ilustra las condiciones en la posicion totalmente abierta. Exclusivamente la forma de rayo 5b permite una vigilancia de la zona entre las hojas de puerta.
Secuencias de movimiento parecidas que en las puertas pivotantes interiores se hallan por ejemplo en puertas plegables que se emplean frecuentemente en autobuses y trenes. Para evitar repeticiones, por lo tanto, estas no se vuelven a describir para puertas plegables. Tambien se encuentran partes de las secuencias de movimiento en otros tipos de puerta, por ejemplo puertas pivotantes-correderas en las que se puede aplicar de manera correspondiente la invencion.
La figura 11 muestra una rejilla fotoelectrica que esta montada en una puerta corredera sin componente de movimiento rotatorio, de tal forma que sigue el movimiento de la misma. La unidad emisora 1 con los emisores de luz 6 esta montada de forma desplazada en altura con respecto a la unidad receptora 2 con los receptores de luz 7, por lo que resulta un desplazamiento angular que vana con el ancho de apertura. Este angulo variable permite el procedimiento antes descrito de la adaptacion optica de la intensidad de senales y de la sensibilidad al estado de movimiento.
Se conoce el modo de usar en rejillas fotoelectricas ademas de las trayectorias de rayo "rectas" entre emisores de luz y receptores de luz con el mismo numero ordinal, tambien aquellos que se extienden "oblicuamente", es decir, del emisor de luz n al receptor de luz n+k y/o n-k con k>0. En el caso del movimiento principalmente traslatorio que ya se ha mencionado, una posibilidad de realizacion ventajosa de las rejillas fotoelectricas consiste en que en el intervalo de pequenas distancias entre el emisor de luz y el receptor de luz ya no se usan los caminos opticos "rectos" que conducen entonces a la sobreexcitacion, sino ya solo las trayectorias de rayos hacia los elementos opuestos en las posiciones n+1 y/o n-1 o incluso combinaciones con un mayor desplazamiento. Esta disposicion esta representada en las figuras 12 y 13. Al contrario de la figura 11, aqrn las rejillas fotoelectricas estan montadas a la misma altura, pero con el reducido ancho de apertura representado en la figura 12 se evaluan solo rayos 9 "oblicuos", mientras que con el ancho de apertura grande representado en la figura 6 se evaluan tambien rayos 8 "rectos". Los metodos para determinar el estado de movimiento no se diferencian de los que existen en el caso de movimientos rotatorios.
Todas las realizaciones son validas tambien para aplicaciones en las que es movil solo un lado de la disposicion de rejilla fotoelectrica y el otro lado esta montado fijamente.
5 Para una representacion mas sencilla, las realizaciones y los dibujos se limitan a rejillas fotoelectricas en las que un lado contiene solo emisores de luz y el otro lado contiene solo receptores de luz. Los principios mencionados se pueden aplicar igualmente en rejillas fotoelectricas en las que en una carcasa estan dispuestos tanto elementos emisores como elementos receptores, es decir en las que se alterna el sentido de rayo.
10 Para mayor claridad, en las figuras no esta representado el circuito de evaluacion que se puede encontrar total o parcialmente dentro de las carcasas que contienen los emisores de luz y/o los receptores de luz o en una carcasa separada.
Claims (14)
- 51015202530354045505560RElVINDICACIONES1. - Disposicion de rejilla fotoelectrica que comprende uno o varios emisores de luz (1) y/o uno o varios receptores de luz (2), estando montados los emisores de luz (1) y los receptores de luz (2) sobre soportes moviles unos respecto a otros, variandose, sobre la base de la distancia correspondiente entre el (los) emisor(es) de luz (1) y el (los) receptor(es) de luz (2), la energfa de emision y la valoracion de senales y adaptandose la componente de la intensidad de rayo en direccion hacia los receptores de luz (2) en funcion de la posicion relativa de los soportes y la distancia entre los emisores de luz (1) y los receptores de luz (2), caracterizada porque la forma de rayo de los emisores de luz (1) y/o el lobulo de recepcion de los receptores de luz (2) se adaptan en funcion de la posicion relativa de los soportes y de la distancia entre los emisores de luz (1) y los receptores de luz (2).
- 2. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun la reivindicacion 1, caracterizada porque la sensibilidad de los receptores de luz se adapta en funcion de la posicion relativa de los soportes y de la distancia entre los emisores de luz (1) y los receptores de luz.
- 3. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque la forma de rayo de los receptores (2) se adapta conforme a las variaciones de la intensidad de rayo y la forma de rayo de los emisores de luz (1).
- 4. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los emisores de luz (1) y/o los receptores de luz (2) estan dispuestos sobre soportes o listones moviles.
- 5. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque estan previstos elementos de direccion de luz ajustables o regulables para los emisores de luz y/o los receptores de luz.
- 6. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los emisores de luz (1) se componen de al menos dos emisores individuales, cuyos componentes de emision principales estan orientados en direcciones distintas y presentan una intensidad de rayo distinta, y/o los receptores de luz (2) se componen de al menos dos receptores individuales, cuyas orientaciones de recepcion principales estan orientadas en direcciones distintas y que presentan sensibilidades distintas.
- 7. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los emisores de luz (1) se componen de al menos dos emisores individuales, cuyos componentes de emision principales estan orientados en direcciones distintas y presentan una intensidad de rayo distinta, emitiendo los emisores individuales, en funcion de la posicion relativa de los soportes y de la distancia entre los emisores de luz y los receptores de luz (2) respectivamente, con una intensidad de rayo y una forma de rayo adaptadas.
- 8. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque los receptores de luz (2) se componen de al menos dos receptores individuales, cuyas direcciones principales de recepcion estan orientadas en direcciones distintas y que presentan sensibilidades distintas, recibiendo los receptores individuales con una sensibilidad y un lobulo de recepcion adaptados respectivamente en funcion de la posicion relativa de los soportes y de la distancia entre los emisores de luz (1) y los receptores de luz (2).
- 9. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun una de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizada porque, en funcion de la posicion relativa de los soportes y de la distancia entre los emisores de luz (1) y los receptores de luz (2), los emisores individuales y los receptores individuales emiten y reciben o estan inactivados.
- 10. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque los emisores de luz presentan una caractenstica de irradiacion esferica o gran angular y los receptores de luz presentan un lobulo de recepcion esferico o gran angular.
- 11. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque las piezas de la carcasa o del soporte estan realizadas como elementos de direccion de luz.
- 12. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque los emisores de luz emiten de forma pulsada.
- 13. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque los emisores de luz emiten de forma codificada.
- 14. - Disposicion de rejilla fotoelectrica segun una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque se evaluancaminos opticos (8, 9) con una componente de rayo perpendicular a la direccion de movimiento traslatorio de emisores de luz (6) y receptores de luz (7) desplazados unos respecto a otros.
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