KR20080086877A

KR20080086877A - 도어/게이트 감시 디바이스

Info

Publication number: KR20080086877A
Application number: KR1020087016399A
Authority: KR
Inventors: 비트 드 코이
Original assignee: 체데스 아크티엔게젤샤프트
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-09-26
Also published as: CN101356451A; US20080304039A1; KR101226788B1; US7830532B2; CN101356451B; DK1960810T3; EP1960810B1; WO2007065591A1; JP2009518634A; EP1960810A1; DE102006050303A1

Abstract

본 발명은 전자기 복사(electromagnetic radiation)의 소스, 전자기 복사에 대한 수광기(receiver) 및 제어 디바이스를 포함하고, 그 제어 디바이스는 소스를 사용하여 전자기 복사를 방사하도록 설계되고 그 소스에 의해 방사된 전자기 복사에 의해 커버되는, 물체의 반사면으로부터 수광기까지의 거리를, 반사된 복사를 계산함(evaluate)으로써 결정하도록 설계된 복수의 센서 디바이스를 갖는 센서 어레이를 제안한다. 본 발명에 따르면, 복수의 센서 디바이스 중의 센서 디바이스들은 상이한 주파수들에서 또는 시분할 다중화를 사용하여 동작한다. 본 발명은, 상이한 주파수들에서 또는 시분할 다중화를 사용하여 거리를 측정하도록 설계되는 제어 디바이스를 갖는, 센서 어레이를 위한 센서 디바이스를 또한 제안한다.

TOF(Time of Flight sensor) 센서, 센서 어레이, 센서 디바이스, 주파수, 간섭

Description

센서 어레이 및 센서 어레이를 위한 센서 디바이스{SENSOR ARRAY AND SENSOR DEVICE FOR A SENSOR ARRAY}

본 발명은 각각 청구범위 제1항 및 제3항의 전제부에 따른 센서 어레이 및 센서 디바이스에 관한 것이다.

TOF 센서(Time of Flight sensor)들은 광을 방사하고 그 반사광을 사용하여 반사면으로부터 다시 센서로까지의, 광에 의해 커버(cover)되는 거리를 결정한다. 이것은 예를 들면, 광 펄스가 소스로부터, 반사면을 경유하여, 다시 센서로 가는데 필요한 시간을 측정함으로써 달성된다. 다른 가능성은 광에 있어서의 진동(oscillation)을 변조하고 방사된 광의 위상과 다시 반사된 광의 진동의 위상을 비교하는 것이다. 광 경로의 길이는 변조 주파수(modulation frequency)에 대한 지식을 사용하여 위상차로부터 결정될 수 있다.

그러한 센서들은 예를 들면, 엘리베이터의, 예를 들면 도어 시스템(door system)을 감시(monitor)하여 물건이나 사람이 문에 끼이는 것을 방지하는 데 사용될 수 있다.

발명의 목적 및 이점들

본 발명은 도입부에서 기술된 유형의 센서들의 사용 분야를 확장시키기 위한 목적에 기초하며, 특히 센서들이 간섭(interference)에 대해 덜 민감하도록 작동할 수 있게 하려는 목적에 기초한다.

이러한 목적은 청구범위 제1항 및 제3항의 특징들에 의해 달성된다.

종속 청구범위들은 본 발명의 유익하고 적절한 전개(development)들을 구체화한다.

본 발명은 복수의 센서 디바이스를 가지고, 그 센서 디바이스들 각각은 예를 들면, 특정한 광의 전자기 복사(electromagnetic radiation)의 소스, 전자기 복사에 대한 수광기(receiver) 및 제어 디바이스를 포함하고, 제어 디바이스는 소스를 사용하여 전자기 복사를 방사하도록 설계되고 소스에 의해 방사된 전자기 복사에 의해 커버되는, 물체의 반사면으로부터 수광기까지의 거리를, 반사된 복사를 계산함(evaluate)으로써 결정하도록 설계된 센서 어레이에 기초한다. 본 발명의 본질은 복수의 센서 디바이스가 상이한 주파수들에서 동작한다는 것이다.

이러한 절차는, 만약 적당한 복수의 추가 센서 디바이스들이 있다면, 상호 영향(mutual influence)으로 인한 측정 오류들을 회피하면서, 적어도 하나의 추가 센서 디바이스를 갖는 센서 어레이를 동작시키는 것을 가능하게 한다.

이러한 절차는 도입부에서 기술된 유형의 센서 디바이스가 그 센서 디바이스에 의해 방사되기도 한 그 전자기 복사가 다시 반사된 복사로서 정밀하게 계산될 때만 신뢰할 수 있게 기능한다는 것에 대한 지식에 기초한다. 추가 센서 역시 광을 방사하여 해당 센서가 계산될 때 잘못 해석된다면(misinterpreted) 이러한 원리는 붕괴될 수 있다. 결국, 센서로부터 반사면까지의 정확한 거리를 판정하는 것이 어려워지거나 심지어 불가능하게 된다. 예를 들면, 해당 센서가 인접한 센서에서 방사되고 반사면을 경유하여 해당 센서에 도달한 전자기 복사를 계산하는 상황이 생길 수 있다. 이로부터 결정된 물체까지의 거리는, 보통 정확한 거리가 아니다. 본 발명에 따르면, 이것은 상이한 주파수들을 사용함으로써 회피된다. 원칙적으로, 시분할 다중화(time-division multiplexing)를 사용하여 센서 디바이스들을 동작시키는 것도 가능하다.

상이한 주파수는 전자기 복사의 변조 주파수(modulation frequency) 아니면 반송 주파수(carrier frequency) 자체 중 어느 하나에 관련되거나 변조 주파수 및 반송 주파수 둘 다에 관련될 수 있다. 두 측정은 모두 센서 디바이스들의 상호 영향을 회피하는 것을 가능하게 한다.

시분할 다중화는 예를 들면, 두 개의 인접 제어 디바이스의 경우에 동시에 또는 오버랩(overlap) 방식으로 수행되는 측정들을 회피하는 것을 가능하게 하여, 예를 들면, 그 결과 하나의 센서가 또 다른 센서에 의해 측정 동안 방해될 수 없게 된다.

하나의 경우에, 센서 디바이스의 입력 및 출력은 이러한 목적을 위해 제공될 수 있다. 출력은 센서 디바이스가 측정을 수행하고 있으며 그리하여 인접한 센서 디바이스는 측정 자체를 수행해서는 안된다는 것을 알리는 신호를 인접한 센서 디바이스에 제공하는 데 사용될 수 있다.

센서 디바이스는 입력에서 인접한 센서 디바이스로부터의 대응하는 신호를 수신할 수 있다. 이것은 원하지 않는 간섭의 위험을 가지는 동시적인 측정이 회피 될 수 있는 방식으로 센서 디바이스들을 제어하는 것을 가능하게 한다.

특히, 하나의 디바이스가 측정을 수행하는 한, 나머지 센서 디바이스의 대응하는 출력 또는 입력에, 다른 디바이스는 대기해야 한다고 알리는 신호가 인가된다. 하나의 센서 디바이스가 측정을 수행하는 한, 또 다른 디바이스는 무작위로 정해진 기간 동안, 예를 들면 또 다른 측정을 시작하기 전에 대기해야 한다. 이러한 방식으로, 모든 센서 디바이스들은 측정을 수행하는 것에 대한 선택권(option)을 동등하게 제공받는다.

입력 또는 출력은 전기 통신(electrical communication), 광 통신(optical communication) 또는 다른 유형의 유선 또는 무선 통신(wired or wireless communication)을 위해 설계될 수 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 개선(refinement)에서, 실제적인 측정이 수행되기 전에, 제어 디바이스는 광을 방사하지 않고 측정을 수행한다. 만약 이러한 제어 디바이스가 신호를 수신한다면, 또 다른 제어 디바이스가 측정을 수행하고 있음이 분명하다. 그 후 "테스트 측정"을 수행한 제어 디바이스는 미리 정해진(predefined) 또는 무작위로(randomly) 정해진 기간 후에 테스트 측정을 반복할 것이고, 만약 이러한 테스트가 긍정적이라면, 실제적인 측정을 시작할 것이다. 특정한 기간 동안 센서 디바이스에 의해 방사된 전자기 복사에 대해서도 마찬가지로 생각될 수 있다. 예를 들면, 방사된 신호는 특정한 기간들에서, 감소된 강도를 갖는 신호 섹션들을 포함한다. 결국, 센서 디바이스들은 실제적인 측정의 성능을 크게 붕괴시키지 않고 서로 통신할 수 있다. 일련 번호를 사용한 부호화(coding)는 센서 디바이스들이 검출 영역(detection area)에서 활성 상태인 디바이스들의 개수에 관련된 정보를 모으는 것을 가능하게 한다. 만약 측정이 복수의 노출 동작(exposure operation)을 포함한다면, 측정이 종료될 시간에 관련된 정보는 노출 동작의 지속시간으로 표현될 수 있다.

더욱 바람직한 개선에서, 센서 디바이스는 존재하는 추가 센서 디바이스들 개수에 기초하여 측정 사이클의 측정 시간을 적응(adapt)시킬 수 있다. 이러한 목적을 위해, 센서 디바이스는 적응적인 프로세스(adaptive process)에서, 다른 디바이스들이 동시적으로 거리 측정들을 수행하는지의 여부를 검출할 수 있고, 만약 그렇다면, 얼마나 많은 다른 디바이스들이 동시적으로 거리 측정들을 수행하는지의 여부를 검출할 수 있다. 예를 들면, 동작 사이클이 0.5인 적외선 조명에 기초하여, 제2 디바이스는 그의 측정 시간 지속(measuring time duration)을 동작 사이클의 절반만큼 자유 기간(free period of time)으로 적응적인 방식으로 대응적으로 이동시킬(shift) 수 있다. 제3 디바이스는 가장 먼저 더 이상의 측정 시간 지속이 유효(available)하지 않다고 결정한 후에, 예를 들면, 주기적인 간섭으로써 나머지 디바이스들에 대하여 동작 사이클을 짧게 해야 한다고 지시할 것이다.

관련되는 센서 디바이스들의 개수에 따라, 이러한 동작은 반복될 수 있고 개별적인 센서 디바이스에 대응적으로 분할된 측정 시간 지속을 초래할 수 있다. 이러한 절차는 세 개 이상의 센서가 오버랩될 수 있는 완전한 사이클(complete cycle)에 대한 측정 시간 지속을 자동적으로 감소시킨다. 두 개의 센서의 경우에, 측정 시간은 상술한 바와 같이 측정 시간 지속의 감소를 초래하지 않고 바람직하게 서로에 대해서만 매칭된다.

본 발명의 또 다른 기초적인 양태는 예를 들면, 특정한 광의 전자기 복사의 소스, 전자기 복사에 대한 수광기 및 제어 디바이스를 포함하고, 제어 디바이스는 소스를 사용하여 전자기 복사를 방사하도록 설계되고 소스에 의해 방사된 전자기 복사에 의해 커버되는, 물체의 반사면으로부터 수광기까지의 거리를, 반사된 복사를 계산함으로써 결정하도록 설계된 센서 디바이스에 관련된다. 이 센서 디바이스의 본질은 제어 디바이스가 상이한 주파수들에서 또는 시분할 다중화를 사용하여 거리를 측정하도록 설계된다는 것이다.

이러한 측정의 결과로서, 센서 디바이스 자체는 원하지 않는 간섭을 회피하는 것을 가능하게 한다. 이것은 간섭 없이 서로 옆에서 동작하도록 의도되는 복수의 센서 디바이스의 어레이를 간소화한다. 이러한 경우에, 센서 디바이스가 이미 그들의 제조 동안에, 간섭이 일어나지 않도록 하는 방식으로 구성되어야 할 필요는 없다. 오히려, 간섭은 설치 위치에서 결정될 수 있고, 적절한 측정들을 사용하여, 예를 들면 어레이가 복수의 센서 디바이스를 포함하는 경우에 센서 디바이스들을 상이한 주파수들로 설정함으로써 제거될 수 있다.

변조 주파수는 바람직하게 변경될 수 있다. 그러나 제어 디바이스에 의해 반송 주파수가 변경되는 것도 생각할 수 있다.

예를 들면 DIP 스위치, 외부적으로 제공된 신호로써 또는 자동적으로 주파수가 조정될 수 있다. 본 발명의 하나의 유리한 개선에서, 이러한 목적을 위해, 상이한 주파수들에서 동작하는 적어도 두 개의 광원을 제어 디바이스가 갖는다. 그 후 요건들에 따라, 광원들 사이에 대하여 변경시키는 것이 가능하다.

본 발명의 특히 바람직한 또 다른 실시예에서, 또 다른 센서 디바이스가 존재할 때, 제어 디바이스는 측정들의 중복(superimposition)이 방지될 수 있는 동작 모드를 찾도록 설계된다. 예를 들면, 하나의 센서 디바이스가 동일한 주파수, 예를 들면, 변조 주파수에서 동작하는 또 다른 센서 디바이스를 검출한다면, 이러한 절차는 검출된 센서 디바이스에 의한 중복이 회피될 수 있는 또 다른 변조 주파수를 제어 디바이스가 찾는 것을 가능하게 한다.

센서 디바이스의 진동자(oscillator)의 주파수는 원칙적으로, 소프트웨어를 사용하여 설정된다. 시작할 때, 각 센서 디바이스는 광을 방사하지 않고 측정들을 수행할 수 있다. 만약 신호가 수신된다면, 이러한 디바이스는 자기의 차례를 대기하지 않고 오히려 측정에 대한 자신의 변조 주파수를 변경한다. 만약 디바이스가 주파수를 검사하여 상기 주파수가 또 다른 디바이스에 의해 사용되지 않고 있다고 결정하면, 그것은 그 주파수에서 실제적인 거리 측정을 수행할 수 있다.

다른 센서 디바이스들에 대한 주파수를 신뢰할 수 있게 그리고 효과적으로 정할 수 있기 위해서, 이하의 텍스트는 거리 측정 동안 주파수를 변화시키는 것을 제안한다. 예를 들면 미리 정해진 측정 시간, 예를 들면 20㎳ 동안, 주파수는 예를 들면 매 100㎲마다 변경된다. 주파수를 연속적으로 변경하는 것도 생각될 수 있다. 그리하여 또 다른 센서 디바이스에 의해 사용되는 주파수에 의한 해로운(harmful) 오버랩은 비교적 작은 측정 구간에서만 일어나, 전체 측정에 대해 큰 영향을 미치지 않을 것이다. 이것은 특히, 나머지 센서 디바이스 또는 디바이스들 이 정확히 동기되는 방식으로 주파수를 변경하지 않는다면, 나머지 센서 디바이스 또는 디바이스들이 동일한 원리에 따라 동작할 때도 적용된다. 그러나 나머지 센서 디바이스 또는 디바이스들이 정확히 동기되는 방식으로 주파수를 변경하는 것은 무작위의 양태를 도입함으로써 배제될 수 있다.

만약 주파수가 거리 측정 기간 동안 일정하게 유지된다면, 이러한 기간은 바람직하게는 측정의 지속시간보다, 예를 들면 10배 넘게 짧아야 하고, 바람직하게는 100배 넘게, 그리고 훨씬 더 최적화된 경우에는, 1000배 넘게 짧아야 한다. 기간은 반송 신호(carrier signal)에 대하여 변조되는 신호의 대략 하나의 주기(period)뿐일 수도 있다.

이러한 경우에, 주파수 변화는 1%일 수 있고, 바람직하게는 5%이고, 훨씬 더 최적화된 경우에, 대략 10%를 넘을 수 있다.

주파수 차이들이 클수록, 간섭 없는(interference-free) 측정 결과에 필요한 측정 시간은 더 짧아진다.

둘 이상의 센서 디바이스들이 동기하여 주파수를 변경하는 것을 회피하기 위해, 제1 주파수가 임의로 선택될 수 있는 것이 제안된다.

게다가, 주파수가 교호적으로 또는 부가적으로 임의로 변경되는 것이 바람직할 수 있다.

본 발명의 하나의 특정한 바람직한 개선에서, 특정한 주파수들에서의 신호들이 존재하는지의 여부를 검사하기 위해, 제어 디바이스가 빛을 방사하지 않고 측정을 수행하도록 설계되고, 만약 그 주파수가 검출된 시간에 기초하여 적절하다면, 그 주파수가 존재하는지의 여부를 기초로 제1 주파수가 선택된다. 바람직하게는 언제나 꼭 같게(identically) 미리 정해지고 센서 디바이스를 식별하는 데 사용될 수 있는 주파수가 각 측정에서 사용된다. 그 후 주파수는 10회 넘게, 바람직하게는 100회 넘게, 및 더한 최적화에서는 1000회 넘게 거리 측정 동안 변경될 수 있다.

하나의 간단한 실시예에서, 수동으로 주파수를 설정할 수 있는 것이 생각될 수 있다. 하나의 간단한 설정 가능성은 미리 정해진 시간의 양 후에 주파수를 자동적으로 변경하는 것일 수도 있다. 주파수는 스위치들, 예를 들면 DIP 스위치들을 사용하여 수동으로 설정될 수 있다. 이것은 주파수가 자동적으로 변경되기 전의 시간을 설정하는 것을 또한 가능하게 한다.

주파수의 변경은 테스트 동안 간섭이 검출되는 범위에 종속적으로 이루어질 수도 있다. 주파수는 더 적은 간섭이 검출된다면 더 적은 범위에 대하여 변화될 수 있다.

중복을 회피하기 위해, 이하의 텍스트는, 방사된 광의 주파수에 수광기가 매칭될 수 있는 것을 제안한다. 예를 들면, 수광기는 좁은 주파수 범위의 신호들만 계산하고, 다른 주파수들에서의 신호들은 무시될 수 있다.

거리 측정은 반송 신호에 대하여 변조된 신호의 주파수 범위에 따라 명확하거나(unambiguous) 다의적이다(ambiguous). 만약 송신기로부터 물체를 경유하여, 다시 수광기까지의 거리가, 변조된 신호의 파장보다 크다면, 그 측정은 다의적이다. 그러나 측정은 더 짧은 파장의 경우에 더 정확하다. 정확한(accurate) 측정 을 얻기 위해, 제1 측정이 가장 먼저 제1 주파수 범위의 주파수들에서 수행되고 제2 측정이 제2 주파수 범위의 주파수들에서 수행될 수 있으며, 제1 주파수 범위는 정확하지만 다의의 측정을 제공하는 방식으로 선택되지만, 제2 주파수 범위는 명확한 측정들을 가능하게 한다. 이후 두 측정의 중복은 명확하고 정확한 측정을 제공한다. 명확한 측정은 두 개의 다의의 측정을 연관지음으로써 달성될 수도 있다.

본 발명의 하나의 특히 유리한 개선에서, 최적화된 측정 정확도(measurement accuracy)가 명확한 측정을 사용하여 달성될 수 있는 방식으로 측정되는 물체까지의 거리에 매칭되는 주파수 범위에서 측정들이 수행된다.

주파수는 전자기 복사 범위, 예를 들면 레이더 또는 광에 있을 수 있다. 그러나 소리 범위의 주파수들이 사용되는 것도 가능하다. 바람직하게는 복수의 센서 디바이스의 어레이는 하우징(housing) 내에 수용된다.

본 발명의 복수의 예시적인 실시예는 도면에서 도시되고 부가적인 이점들 및 세부 사항들을 구체화함으로써 아래에서 더욱 상세하게 설명된다.

도 1 내지 도 3은 롤러 도어(roller door) 상의 센서 어레이들의 상이한 실시예들의 개략도를 각각 도시한다.

도 1은 두 개의 센서 디바이스(1, 2)를 도시한다. 이러한 센서 디바이스들(1, 2)은 개방 및 개구(opening)(3)의 폐쇄에 대하여 롤러 도어(4)를 감시한다. 센서들(1, 2)은 감시 영역(5, 6)들을 갖는다. 감시 영역들(5, 6)은 중앙 영역(8)에서 오버랩된다. 오버랩 영역(8)은 센서 디바이스들(1, 2)이 신뢰할 수 있게 동작하는 것을 불가능하게 하는 불완전한 측정들을 야기한다.

센서 디바이스들(1, 2)은 접속부(connection)(7)로써 전기적으로 서로 접속된다. 내부적으로, 접속부는 각 센서의 입력 또는 출력(도시 안됨)을 접속시킨다. 만약 센서 디바이스(1)가 측정을 수행하려고 한다면, 센서 디바이스(2)의 현재 측정 동작을 지시하는, 센서 디바이스(2)의 출력으로부터의 신호가 센서 디바이스(1)의 입력(1)에 인가되는지의 여부를 판정하기 위해 검사가 수행된다. 만약 이러한 경우라면, 센서 디바이스(1)는 바람직하게는, 선택적으로 무작위의 기간 동안 미리 정해진 대기 위치(waiting position)에 들어가고 그 후 입력이 센서 디바이스(2)가 현재 측정을 수행하고 있지 않음을 신호한다면 측정 동작을 다시 시작하는 방식으로 설계된다. 바람직하게는 추가 측정이 수행될 때까지, 즉 다음의 조명 단계(illumination phase)까지 각각의 센서 디바이스로부터의 신호가 접속부(7) 상에 없다. 이것은 각각의 센서 디바이스가 측정된 데이터를 계산하고 있는 것 또는 아주 단순하게, 대기 기간에 있다는 사실로부터 기인할 수 있다. 만약 두 개의 센서 디바이스 모두가 정확히 동일한 방식으로 동작한다면, 다른 센서 디바이스가 활성인 한, 각 센서 디바이스는 측정을 시작하지 않을 것이기 때문에, 동시적인 측정은 절대로 이루어지지 않는다.

도 2는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 센서 디바이스들(11, 12)은 롤러 도어(14)를 사용하여 닫힐 수 있는 개구(13) 위에 배치되고, 롤러 도어는 개구의 린텔(lintel) 영역에 있다. 센서 디바이스(11, 12)는 각각 검출 영역(15, 16)을 갖지만 영역(18)에서 오버랩된다. 센서 디바이스들(11, 12) 사이에 전기적 접속은 없다. 센서 디바이스(11 또는 12)는 실제적인 거리 측정을 시작하기 전에, 가장 먼저 광 자체를 방사하지 않고 측정을 수행한다. 만약 신호가 측정될 수 없다면, 측정은 실제적인 거리 측정으로 계속된다. 또는, 센서 디바이스는 미리 정해진 또는 무작위의 기간을 대기하고 그 후 다시 조명 없이 측정을 시작하고 만약 간섭 신호가 결정될 수 없다면 실제적인 거리 측정을 행한다.

도 3은 두 개의 센서 디바이스(21, 22)를 도시한다. 이러한 센서 디바이스들(21, 22)은 개방 및 개구(23)의 폐쇄에 대하여 롤러 도어(24)를 감시한다. 센서들(21, 22)은 감시 영역들(25, 26)을 갖는다. 감시 영역들(25, 26)은 중앙 영역(28)에서 오버랩된다. 신뢰할 수 있는 검출을 얻기 위해, 센서 디바이스들(21, 22)은 상이한 변조 주파수들을 사용한다.

동작의 시작 동안, 센서 디바이스들(21, 22)은 무작위의 기간(random period of time)을 대기한다. 센서 디바이스들 중 하나의 디바이스, 예를 들어 센서 디바이스(21)는 더 짧은 대기 시간을 갖는다. 그리하여, 센서 디바이스(21)가 원래의 변조 주파수에서 그러나 검출 영역(25)을 조명하지 않고 측정이 수행되는 제1 테스트 측정을 수행한다. 만약 다른 신호가 이러한 측정 동안 검출되지 않는다면, 센서 디바이스(21)는 이 주파수에서 거리 측정을 수행한다. 대기 시간 후에, 센서(22) 역시 테스트 측정으로 시작하고, 측정은 동일한 시작 주파수(starting frequency)에서 그러나 감시 영역(26)을 조명하지 않고 수행된다. 만약 센서 디바이스(21)가 여전히 이 시점에서 동작하고 있다면, 제2 센서 디바이스(22)는 오버랩 영역(28) 때문에 대응하는 변조 주파수의 신호를 검출할 것이다. 이 후에 실제적인 거리 측정이 수행될 수 있음을 보이는 새로운 테스트 측정이 새로운 주파수에서 수행될 수 있다. 다수의 센서의 경우에, 이러한 절차는 자유 주파수(free frequency)가 발견될 때까지 반복될 수 있다.

도 3은 상이한 반송 주파수들을 갖는 두 개의 센서 디바이스(21, 22)가 존재하는 영향에 대하여 해석될 수도 있다. 하나의 센서 디바이스, 예를 들면 센서 디바이스(21)에 의해 방사된 광은, 예를 들어 대략 850㎚의 파장을 갖는다. 방사된 광은 진폭 변조(amplitude-modulate) 또는 펄스(pulse)될 수 있다. 센서 디바이스(21)의 수광부(receiving section)(도시 안됨)는 820㎚ 내지 880㎚의 파장 범위에 대해서만 민감하다. 제2 센서 디바이스(22)는 920㎚ 근방의 파장의 광을 방사하고, 그 수광기는 900㎚ 내지 950㎚의 주파수 범위의 광에만 민감하다. 결국 센서 디바이스들(21 및 22)이 서로 간섭하지 않으리라는 것이 명백하다

본 발명이 셋 이상의 센서에 대응하는 방식으로도 "동작"하지만, 도면들은 두 개의 센서를 도시할 뿐이다.

Claims

예를 들면, 특정한 광의 전자기 복사(electromagnetic radiation)의 소스,

상기 전자기 복사에 대한 수광기(receiver), 및

제어 디바이스 - 상기 제어 디바이스는 상기 소스를 사용하여 전자기 복사를 방사하도록 설계되며, 상기 소스에 의해 방사되는 전자기 복사에 의해 커버(cover)되는, 물체의 반사면으로부터 상기 수광기까지의 거리를, 상기 반사된 복사를 계산(evaluate)함으로써 결정하도록 설계됨 -

를 포함하고,

복수의 센서 디바이스 중 센서 디바이스들(1, 2, 11, 12, 21, 22)은 상이한 주파수들에서 또는 시분할 다중화(time-division multiplexing)를 사용하여 동작하는 것을 특징으로 하는, 복수의 센서 디바이스를 갖는 센서 어레이.
제1항에 있어서,

상이한 주파수들을 얻기 위해 또는 센서 디바이스들(21, 22)이 서로 일시적으로 영향을 끼치지 않는 방식으로 센서 디바이스(21, 22)의 주파수를 또 다른 센서 디바이스의 주파수와 매칭(match)시키도록 적어도 하나의 제어 디바이스가 설계되는 것을 특징으로 하는 센서 어레이.
예를 들면, 특정한 광의 전자기 복사의 소스,

상기 전자기 복사에 대한 수광기, 및

제어 디바이스 - 상기 제어 디바이스는 상기 소스를 사용하여 전자기 복사를 방사하도록 설계되며, 상기 소스에 의해 방사되는 전자기 복사에 의해 커버되는, 물체의 반사면으로부터 상기 수광기까지의 거리를, 상기 반사된 복사를 계산함으로써 결정하도록 설계됨 -

를 포함하고,

상기 제어 디바이스는 상이한 주파수들에서 또는 시분할 다중화를 사용하여 상기 거리를 측정하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 제1항 또는 제2항에 대한 특히 센서 어레이를 위한 센서 디바이스.
제3항에 있어서,

상기 제어 디바이스는 상이한 주파수들이 설정될 수 있는 방식으로 설계되는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 또는 제4항에 있어서,

상이한 주파수들에서 동작하는 두 개의 광원(light source)이 제공되는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항에 있어서,

또 다른 센서 디바이스(21, 22)가 존재할 때, 상기 제어 디바이스는 측정들 의 중복(superimposition)이 방지되는 동작 모드를 찾도록 설계되는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 디바이스는 주위 영역에 존재하는 적어도 하나의 다른 센서 디바이스(22)에 대하여 상이한 주파수의 모드에서 상기 센서 디바이스(21)의 동작을 미리 정하도록(predefine) 설계되는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주파수는 변조 주파수(modulation frequency)에 대하여 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주파수는 반송 주파수(carrier frequency)에 대하여 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주파수는 적어도 거리 측정 동안 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주파수는 적어도 거리 측정 기간 동안 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

제1 주파수는 임의로(arbitrarily) 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

주파수 변화는 임의로 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제어 디바이스는 특정한 주파수들에서의 신호들이 존재하는지의 여부를 검사하기 위해 광을 방사하지 않고 측정을 수행하도록 설계되고,

제1 주파수는 상기 신호들이 존재하는지의 여부를 기초로 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

주파수를 미리 정하려는 목적을 위해 수동 설정 수단들이 제공되는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

미리 정해진 양의 시간 후에 주파수가 자동적으로 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주파수는 테스트 동안 간섭이 검출되는 범위를 기초로 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,

수광기가 상기 방사된 광의 주파수에 매칭될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

제1 측정이 제1 주파수 범위의 주파수들에서 수행될 수 있고 제2 측정이 제2 주파수 범위의 주파수들에서 수행될 수 있으며,

정확하지만 다의의(ambiguous) 측정이 유효(available)한 방식으로 상기 제1 주파수 범위가 선택되고, 상기 제2 측정은 상기 제1 측정의 명확성(unambiguousness)을 설정하는 데 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 측정들은 측정 정확도(measurement accuracy)가 최대인 주파수 범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주파수는 상기 측정된 거리를 기초로 제어되는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.
제3항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 센서 디바이스는 시분할 다중화를 매칭시키기 위해 또 다른 센서 디바이스로부터의 신호를 수신하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 센서 디바이스.