專利名稱：用于自動門的傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的用于自動門的傳感器，以及根據(jù)權(quán)利要求11的自動門控制方法。
背景技術(shù)：
在大多數(shù)用于自動門的傳感器中，應(yīng)用單一技術(shù)來感測環(huán)境并檢測門周圍存在或運動。這些傳感器僅僅產(chǎn)生對應(yīng)于傳感器檢測狀態(tài)的單一輸出信號。從現(xiàn)有技術(shù)中還已知多種技術(shù)傳感器。他們在同一情況(casing)下使用多種檢測技術(shù)，對于每一種技術(shù)，檢測器具有單獨的輸出，諸如機(jī)電式繼電器、晶體管、任何電或機(jī)電開關(guān)裝置，甚至是其中通過數(shù)據(jù)流中的比特發(fā)送輸出狀態(tài)的總線連接。這種傳感器的感測或檢測區(qū)域通常由一組檢測區(qū)域-諸如紅外光斑或微波輻射圖-所覆蓋，以檢測門周圍的寬闊區(qū)域上的運動或存在，并可靠的開或關(guān)門。迄今為止，來自不同傳感器頭的信息以單獨的方式被處理并控制單獨的輸出。這個方法不使用通過組合地分析同一時間上的所有傳感器信號而提供的附加信息。
在US2003/0122514中公開了一種操作門的方法和裝置，該門由自動控制系統(tǒng)控制。該自動控制系統(tǒng)包括傳感器和連接到傳感器的門控制器。為該傳感器提供有微波檢測器-運動檢測器-、紅外檢測器-存在檢測器和連接到這些檢測器的微控制器/處理器。該門控制器接收來自傳感器的微控制器/處理器的兩個單獨信號，即關(guān)于微控制器的一個信號-運動信號-以及關(guān)于紅外控制器的一個信號-存在信號。
該門的開和關(guān)是響應(yīng)于所述運動檢測信號而實現(xiàn)的，所述運動檢測信號代表至少一個運動檢測器所檢測到的在預(yù)定區(qū)域內(nèi)的運動或沒有運動。開門或保持門處于打開位置是響應(yīng)于所述存在檢測信號而實現(xiàn)的，該存在檢測信號代表在所述預(yù)定區(qū)域內(nèi)的存在。
在這個實施例中，兩檢測功能-微波和紅外-是明確分離開的。甚至由同一個處理器執(zhí)行的兩個處理實際上是獨立的。具有一個信號的一個檢測器的情況對具有第二信號的第二檢測器沒有影響。在傳感器中，這導(dǎo)致該傳感器的兩個單獨輸出。然而，隨傳感器之后，提供所述門控制器來處理這兩個信號，即由所述存在檢測信號代替所述運動檢測信號，以將門保持在打開位置。這是傳感器輸出的邏輯組合。
根據(jù)該已知實施例，門前情況的分辨率(resolution)是極其綜合的，并因此不精確。該構(gòu)造及方法導(dǎo)致使用者占用時間長并且導(dǎo)致開門、關(guān)門及保持門為打開狀態(tài)的故障。
EP-A-0367402公開了應(yīng)用兩個檢測器在相同的區(qū)域內(nèi)檢測人的運動。該雙技術(shù)傳感器確保檢測更可靠。而且，一個檢測器的檢測-PIR-觸發(fā)另一檢測器-微波檢測器-的電源。因此可降低功耗。
US-A-6114956公開了使用波導(dǎo)形式的特定線性天線的微波傳感器，其被假定沿著門寬度方向安裝。波導(dǎo)線性方法具有平行交通抑制(parellel trafficrejection)的固有特性，其不能同時由紅外幕簾來補充。這種波導(dǎo)線性天線非常昂貴。而且，該傳感器，由于其并行交通抑制的特性，會抑制非?？拷T的運動，該運動看起來當(dāng)然象并行的，但卻是由期望進(jìn)入的人作出的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于自動門的傳感器，以進(jìn)一步以更高分辨率改善在自動門的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的運動和存在的檢測。
一般地，由包括權(quán)利要求1特征的用于自動門的傳感器和根據(jù)權(quán)利要求11的自動門控制方法來實現(xiàn)本發(fā)明的這些和其它目的。
從屬權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
本發(fā)明的一個實質(zhì)性方面在于在同一傳感器中使用兩種不同的感測技術(shù)，其中一個檢測器的狀態(tài)通過使用該傳感器的處理器而同時影響另一個檢測器，以改善檢測。優(yōu)選地，采用微波檢測器來檢測門周圍的運動，并且使用紅外幕簾檢測器以提供覆蓋門邊界(door threshold)的幕簾內(nèi)的運動或存在檢測。這種傳感器提供了兩個相應(yīng)的單獨輸出，這些單獨輸出由傳感器的處理器-例如適于在自動門應(yīng)用中使用的微控制器-驅(qū)動。因為由同一微處理器處理所有的傳感功能，所以該裝置接收來自所有檢測器的所有信息。根據(jù)這一點，不僅能單獨地處理信息，而且例如為了提供附加功能，能受益于同時分析所有檢測器信號以通過智能方式組合它們。
因此，本發(fā)明涉及用于自動門的傳感器，其包括至少兩個基于不同技術(shù)的檢測器、用于處理由所述至少兩個傳感器所生成的信號的處理器，其中同時使用這些信號，以便組合這些信號并精確檢測在傳感器所感測的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的情況。
該傳感器可包括多個輸出，其可以由所述至少兩個檢測器所產(chǎn)生的信號的不同組合所啟動。這意味著，輸出被檢測器信號的智能組合所控制，而不僅僅是由單一檢測器信號所控制。
該傳感器優(yōu)選地包括兩個檢測器和兩個輸出，這些輸出可以由來自這兩個檢測器所產(chǎn)生的信號的信息的組合所觸發(fā)，其中該信息組合不同于這兩個輸出。這意味著，每個輸出由處理器所接收的信息的不同組合所控制。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，一個檢測器是檢測運動的微波檢測器，而另一個檢測器是檢測運動或存在的紅外幕簾檢測器。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，處理器可以適于基于微波檢測器所產(chǎn)生的信號與紅外幕簾檢測器所產(chǎn)生的信號的組合產(chǎn)生單一輸出信號，其中，只有當(dāng)微波檢測器的運動檢測已經(jīng)觸發(fā)了其檢測區(qū)域內(nèi)的運動時，處理器才通過啟動紅外幕簾檢測器的存在檢測來處理該組合。
處理器優(yōu)選地適于如果在兩檢測器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)沒有檢測到存在和運動則關(guān)閉紅外幕簾檢測器，并僅處理由微波檢測器產(chǎn)生的信號。
根據(jù)本發(fā)明的第二可選方面，一個檢測器可以是用于準(zhǔn)存在檢測的微波檢測器，而另一個檢測器可以是用于運動檢測的紅外幕簾檢測器。
優(yōu)選地，微處理器于是適于基于由微波檢測器所產(chǎn)生的信號和由紅外幕簾檢測器所產(chǎn)生信號的組合而產(chǎn)生單一信號輸出，其中，只有當(dāng)紅外幕簾檢測器的運動檢測已經(jīng)觸發(fā)了其監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的運動時，處理器才通過啟動微波檢測器的準(zhǔn)存在檢測來處理該組合。
而且，處理器可以適于如果在兩檢測器的監(jiān)視區(qū)域內(nèi)沒有檢測到存在和運動則關(guān)閉微波檢測器，并僅處理由紅外幕簾檢測器產(chǎn)生的信號。
最后，如果之前已經(jīng)檢測到其監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的運動，那么紅外幕簾檢測器可被切換到存在檢測模式。
本發(fā)明還涉及通過檢測自動門前檢測區(qū)域內(nèi)的交通來控制自動門的方法，其中，通過多普勒感測算法以及并行地通過用于在有限組運動路線上檢測的專門交通抑制算法來處理微波檢測器的輸出信號，通過紅外幕簾檢測算法處理紅外幕簾檢測器的輸出信號，其中當(dāng)行人以適當(dāng)正常運動路線進(jìn)入檢測區(qū)域時，交通抑制算法使運動路線有效，而微波檢測器觸發(fā)自動門打開，當(dāng)行人以平行運動路線進(jìn)入檢測區(qū)域時，平行交通抑制算法阻止門打開，除非目標(biāo)運動路線靠門如此之近，以致于寬的無區(qū)別運動檢測波瓣(lobe)和紅外幕簾波瓣正同時檢測并且處理器觸發(fā)門打開。
優(yōu)選地，當(dāng)門關(guān)閉時紅外幕簾波瓣被設(shè)置為運動檢測，而當(dāng)檢測已發(fā)生時被設(shè)置為存在檢測。


參考附圖中以舉例的方式說明的示范性實施例，本發(fā)明的另外的優(yōu)點和可能的應(yīng)用從以下詳述中變得明顯。
在說明書、附上的權(quán)利要求書、摘要和附圖中，使用了在說明書末尾所提供的列表中所概括的術(shù)語以及相應(yīng)的附圖標(biāo)記。附圖中示出了圖1是根據(jù)本發(fā)明的、包括微波檢測器和紅外幕簾檢測器的自動門傳感器的一個實施例的示意圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明的傳感器的不同運動路線和檢測圖案的示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，用于自動門的傳感器8使用兩個不同的感測裝置來操作。第一個是微波檢測器10，其在現(xiàn)有技術(shù)中公知地非常有效地依賴于輻射圖檢測相當(dāng)大的監(jiān)視區(qū)域22內(nèi)的運動。第二個是基于紅外(IR)的幕簾，其確?？拷T邊界(監(jiān)視區(qū)域20)的紅外幕簾檢測器12的運動和存在檢測。也可采用允許類似種類檢測圖的可選技術(shù)。
多種補充技術(shù)的可用性相對于現(xiàn)有技術(shù)具有多個優(yōu)點。通過組合它們的信息可以制作更加靈敏的傳感器8。當(dāng)象行人這樣的目標(biāo)行走通過自動門時，檢測器10和12將根據(jù)可預(yù)測的順序檢測。在圖1的實施例中，當(dāng)目標(biāo)達(dá)到門邊界時，首先進(jìn)行微波運動檢測，隨后進(jìn)行IR存在檢測。檢測器10和12分別具有不同的檢測特性以及監(jiān)視或檢測區(qū)域20和22，這使得由傳感器8的微控制器14接收的所有信息更豐富。為傳感器8提供用于自動門的第一輸出11和第二輸出18-未示出。
對于采用與微波和有源IR相比不同的技術(shù)以提供檢測功能的傳感器8來說，這同樣是有效的。傳感器8也可包括兩個以上的檢測器。
一些自動門僅有一個輸入。在這種情況下，一般情況的現(xiàn)有技術(shù)方法是并行地組合傳感器8的兩輸出信號，并將它們連接到單一的門打開輸入端。在這種情況下，在沒有運動檢測的情況下發(fā)生IR幕簾的觸發(fā)很可能是由于寄生地面反射變化(例如雨或雪條件下)。組合這些信號的更好的方法可改善這種情況。
因為檢測器10和12的信號被饋入微控制器14，所以只有當(dāng)微波檢測器10已經(jīng)檢測到運動時，才可能觸發(fā)IR存在檢測。對于單一輸出檢測器，該方法的優(yōu)點在于，如果最初無人進(jìn)入運動檢測場(監(jiān)視區(qū)域22)，則防止傳感器8檢測不期望的地面變化。
由于根據(jù)感測區(qū)域內(nèi)的雨、雪、風(fēng)吹樹葉的氣候條件，IR檢測器12可檢測該變化并觸發(fā)門打開。典型的門操作器具有兩個輸入，一個是為了安全，第二個是為了運動檢測。但是當(dāng)只有一個輸入可用時，期望在由微控制器14(處理器)處理的傳感器8的算法中包括該功能。因為處理器14完全了解來自IR和微波檢測器10和12的情況，所以能作出正確的判斷以打開門。這導(dǎo)致門系統(tǒng)具有改善的抗擾度以防止在各種氣候條件下誤開門。
在傳感器8內(nèi)，當(dāng)最初已經(jīng)存在運動檢測從而觸發(fā)輸出繼電器以打開門時，微控制器14于是將只關(guān)心來自IR檢測器12的信息。在這種特定情況下，顯然只需要一個繼電器。第二個不是必需的。當(dāng)傳感器8的運動檢測器-即微波檢測器10-檢測到目標(biāo)的運動時，IR檢測器12被自動啟用并且將甚至檢測到在門邊界范圍內(nèi)的非運動目標(biāo)。當(dāng)目標(biāo)離開門區(qū)域時，兩個檢測終止，傳感器8回到空閑狀態(tài)，其中只有微波檢測器10被啟用，并因此只有微波檢測被啟用。忽略任何IR檢測器12上的錯誤檢測。
對于特定應(yīng)用，有利地具有能提供以下情形的傳感器8具有非常靠近門的檢測場以用于高密度的人行道情形(監(jiān)視區(qū)域20)。該小的檢測波瓣可用于防止由于人們沿著人行道行走而不打算進(jìn)門所導(dǎo)致的誤觸發(fā)。當(dāng)某人將手靠近門時，IR幕簾檢測器12檢測到手并打開門。在這一點上，如果眼隨觸發(fā)門的第一個人的人也想進(jìn)門，則期望具有更大的檢測場以保持門打開。于是，配置傳感器8以提供IR幕簾20上的運動檢測，并且通過啟動高靈敏度慢運動檢測模式而提供微波檢測器12上的準(zhǔn)存在。
如果門操作器具有兩個輸入，那么紅外幕簾檢測器12的輸出信號將被連接到門的運動檢測輸入，并且微波檢測器10將被連接到門的安全檢測輸入。在門操作器僅具有一個輸入的情況下，通過處理器14產(chǎn)生IR檢測器12和微波檢測器10的邏輯組合以打開門IR，并只有當(dāng)門打開時才關(guān)心微波。
通過以只檢測地面反射來代替檢測絕對值的這種方式來修改算法，也可將IR模式下的存在檢測轉(zhuǎn)換到簡單運動檢測。如果這樣，那么將會加強傳感器8對地面變化的抗擾度。
如果在門周圍期望更高級別的安全，那么傳感器8的IR檢測器12將被保持在存在檢測模式，并當(dāng)門邊界內(nèi)存在不運動的目標(biāo)時保持門打開。
根據(jù)他/她相對于門的最初到達(dá)角度，應(yīng)用到微波檢測器10的先進(jìn)信號處理技術(shù)能改善目標(biāo)檢測。使傳感器8對于門前行人的平行交通幾乎不敏感是可能的。更具體地，可對檢測編程，以只有當(dāng)目標(biāo)在以門軸為中心的、受限的到達(dá)角度范圍內(nèi)接近門時才啟動(見圖2，它示出根據(jù)本發(fā)明的傳感器8的不同運動路線和檢測圖)。
當(dāng)目標(biāo)在平行運動路線上接近門并突然決定進(jìn)入門時，傳感器8需要一些距離以估算運動路線。當(dāng)平行運動路線離門足夠遠(yuǎn)時，打開門應(yīng)該沒有問題。但是如果在行人的平行運動路線期間該行人太接近門并且其打算在到達(dá)中央時進(jìn)入門，那么微波檢測器10可能不能檢測出方向改變。
為了克服這個問題，本發(fā)明建議如下方法微波檢測器10可以兩種方式使用多普勒信號處理平行交通抑制算法(parallel traffic rejection algorithm)以獲得圖案A。同時使用標(biāo)準(zhǔn)多普勒檢測算法以獲得檢測圖案B。IR檢測器12覆蓋圖案C。傳感器8可以被編程以作如下運行運動路線#1當(dāng)行人在A圖案中移向門時，平行交通抑制運動路線算法使運動路線有效，并且在檢測點24很早地檢測到行人，以增加舒適感。
運動路線#2當(dāng)行人平行于門地移動卻不是太靠近它時，平行交通抑制算法拒絕該目標(biāo)，門保持關(guān)閉，無檢測點。
運動路線#3當(dāng)行人平行于門地移動而且離門相對較近時，IR檢測保證了在方向突然改變的情況下的檢測。當(dāng)?shù)竭_(dá)IR檢測器12的監(jiān)視區(qū)域20時，將同時被標(biāo)準(zhǔn)微波圖案B和IR檢測圖案C檢測。在這種情況下，也觸發(fā)門打開。
運動路線#4當(dāng)行人平行于門地移動并靠門非常近時，也將由微波標(biāo)準(zhǔn)多普勒感測圖案B和IR檢測圖案C更早檢測，以增加舒適感-見檢測點26。在該情況下，行人靠門如此近，因此實際假定想要進(jìn)入。
附圖標(biāo)記列表10 微波檢測器12 紅外幕簾檢測器(IR檢測器)14 微控制器16 第一輸出18 第二輸出20 IR檢測器的監(jiān)視區(qū)域22 微波檢測器的監(jiān)視區(qū)域24 運動路線1的檢測點26 運動路線3的檢測點
權(quán)利要求
1.一種用于自動門的傳感器(8)，包括至少兩個基于不同技術(shù)的檢測器(10，12)、用于處理由所述至少兩個檢測器所產(chǎn)生的信號的處理器(14)，其特征在于，所述處理器在組合分析中同時使用所述檢測器(10，12)的信號的信息，以最優(yōu)化所述傳感器(8)所感測的監(jiān)視區(qū)域(20，22)內(nèi)總的檢測性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的傳感器，其特征在于，提供多個輸出(16，18)，其中可通過所述至少兩個檢測器(10，12)所產(chǎn)生的信號的不同組合而啟動所述多個輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的傳感器，其特征在于，提供兩個檢測器(10，12)和兩個輸出(16，18)，其中可以通過來自由所述兩個檢測器(10，12)所產(chǎn)生的信號的信息的組合來觸發(fā)所述兩個輸出，其中所述信息的組合對于所述兩個輸出(16，18)是不同的。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求任意一項的傳感器，其特征在于，所述檢測器中的一個是用于運動檢測的微波檢測器(10)，而所述檢測器中的另一個是用于存在檢測的紅外幕簾檢測器(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的傳感器，其特征在于，所述處理器(14)適用于基于由所述微波檢測器(10)所產(chǎn)生的信號與由所述紅外幕簾檢測器(12)所產(chǎn)生的信號的組合生成單一輸出信號，其中，只有當(dāng)所述微波檢測器(10)的運動檢測已經(jīng)觸發(fā)其監(jiān)視區(qū)域(22)內(nèi)的運動時，所述處理器(14)才通過啟動所述紅外幕簾檢測器(12)的存在檢測來處理所述組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的傳感器，其特征在于，如果在兩個檢測器的監(jiān)視區(qū)域(20，22)內(nèi)沒有檢測到存在和運動，那么所述處理器(14)適用于關(guān)閉所述紅外幕簾檢測器(12)，并僅處理由所述微波檢測器(10)所產(chǎn)生的信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項的傳感器，其特征在于，所述檢測器中的一個是微波檢測器(10)，用于等同于人的準(zhǔn)存在檢測的甚至非常緩慢的運動的運動檢測；所述檢測器中另一個是用于運動檢測的紅外幕簾檢測器(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的傳感器，其特征在于，所述處理器(14)適用于基于由所述微波檢測器(10)和所述紅外幕簾檢測器(12)所產(chǎn)生的信號的組合而產(chǎn)生單一輸出信號，其中，只有當(dāng)所述紅外幕簾檢測器(12)的運動檢測已經(jīng)觸發(fā)其監(jiān)視區(qū)域(20)內(nèi)的運動時，所述處理器(14)才通過啟動所述微波檢測器(10)的準(zhǔn)存在檢測來處理所述組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的傳感器，其特征在于，所述處理器(14)適用于如果在兩個檢測器的監(jiān)視區(qū)域(20，22)內(nèi)沒有檢測到存在和運動，則關(guān)閉所述微波檢測器(10)，并僅處理由所述紅外幕簾檢測器(12)所產(chǎn)生的信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的傳感器，其特征在于，如果以前已經(jīng)檢測到其監(jiān)視區(qū)域(20)內(nèi)的運動，那么所述紅外幕簾檢測器(12)可被轉(zhuǎn)換到存在檢測模式。
11.通過檢測自動門前檢測區(qū)域內(nèi)的交通而控制自動門的方法，其中通過多普勒感測算法以及并行地通過用于在有限組運動路線上進(jìn)行檢測的另一算法-交通抑制算法，處理微波檢測器的輸出信號，通過紅外幕簾檢測算法處理紅外幕簾檢測器的輸出信號，其中當(dāng)行人以適當(dāng)正常運動路線進(jìn)入檢測區(qū)域時，交通抑制算法使運動路線有效，并且所述微波檢測器觸發(fā)自動門打開，當(dāng)行人以平行的運動路線進(jìn)入檢測區(qū)域時，平行交通抑制算法防止門打開，除非目標(biāo)運動路線靠門如此之近以致于寬的無區(qū)別的運動檢測波瓣和紅外幕簾波瓣正在同時檢測并且所述處理器觸發(fā)門打開。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，當(dāng)門關(guān)閉時所述紅外幕簾波瓣被設(shè)置為運動檢測，而當(dāng)已發(fā)生檢測時被設(shè)置為存在檢測。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動門用傳感器8，其包括至少兩個基于不同技術(shù)的檢測器10、12和用于處理由該至少兩個檢測器10、12產(chǎn)生信號的處理器14，其中同時使用這些信號，以便組合信號并準(zhǔn)確地檢測由傳感器8感測的監(jiān)視區(qū)域20、22內(nèi)的狀況。
文檔編號E05F15/20GK1831284SQ20061007473
公開日2006年9月13日 申請日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月21日
發(fā)明者艾瑪紐爾·奧布勒恩, 斯蒂芬·布龍薩德, 蒂里·約翰恩 申請人:Bea股份公司