專利名稱：門啟閉裝置的波束保護系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種門啟閉裝置的波束保護系統(tǒng)，用于感應在門啟閉裝置關閉門時路徑中的物體以及做出抑制門關閉的操作。本發(fā)明可以應用于包括波束保護系統(tǒng)的門啟閉裝置或者應用于已知的門啟閉裝置的波束保護系統(tǒng)的改進。
背景技術：
迄今，門啟閉裝置用于開關車庫等通道的門而被人所知。一些裝置是家庭使用，其他的是工業(yè)使用。本發(fā)明在上述所有環(huán)境下均有應用。已知的啟閉裝置中包括一種波束感應系統(tǒng)，可以從波束發(fā)送器投射波束穿過門通道射向波束接收器。一些系統(tǒng)是光電可見光系統(tǒng)，其他的是紅外系統(tǒng)也可以是激光系統(tǒng)。波束發(fā)送器和波束接收器由硬接線連接到門啟閉裝置的控制電路并由門啟閉裝置自身永久供電。由于波束發(fā)送器和波束接收器通過硬接線連接，所以通常需要在混凝土車道中挖出溝渠等用以容納電源線。這樣，轉(zhuǎn)而要求花昂貴的費用在混凝土車道中挖出溝渠，還會帶來鋪設電線后填充該溝渠的問題。此外，由于波束發(fā)送器和波束接收器是永久供電的，會出現(xiàn)剩余電流而導致溫室氣體排放和有害的副作用。典型地，波束發(fā)送器和波束接收器直接毗鄰被門關閉的通道放置，以便如果門正在關閉時門下有物體，波束發(fā)送器和波束接收器之間的波束發(fā)送會被打斷，而缺失波束會導致門啟閉裝置停止操作。這個門下的物體可以是小孩或者其他人，也可以是自行車、玩具等，甚至是另一輛機動車。雖然已知的波束保護系統(tǒng)是可靠的，但都有上述提到的這些固有的問題。所以，需要提供一種可替代的，可以最小化上述一個或多個問題的波束保護系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個寬泛的方面，提供了一種具有障礙物波束保護系統(tǒng)的門啟閉裝置，用于感應在門啟閉裝置關閉門時路徑中的物體，抑制關閉門的操作，所述波束保護系統(tǒng)包括波束發(fā)送器和波束接收器，設置于要被門關閉的通道附近，以便在使用時由波束發(fā)送器投射出波束穿過通道并可以被波束接收器接收到，波束發(fā)送器和波束接收器具有局域通訊系統(tǒng)，用于和啟閉裝置相應的啟閉裝置通訊系統(tǒng)通訊，波束發(fā)送器和波束接收器都適于在低功耗的“睡眠”狀態(tài)和“喚醒”狀態(tài)下運行，以便在“喚醒”狀態(tài)下波束發(fā)送器發(fā)射波束穿過通道并可以被所述波束接收器接收到，所述波束接收器處理接收到的波束并作為門路徑中沒有物體的指示，接收到的波束的缺失或被打斷作為門路徑中有物體的指示，并且在這種缺失或被打斷的狀態(tài)后通過局域通訊系統(tǒng)和啟閉裝置通訊系統(tǒng)之間通訊來使所述啟閉裝置的電氣控制電路以適當?shù)牟僮饕种扑鲩T關閉。在一個實施例中，啟閉裝置具有一種電氣控制電路用于響應用戶提供的從打開位置門關閉的指令，所述啟閉裝置通訊系統(tǒng)會和局域通訊系統(tǒng)通訊，所述通訊會被波束發(fā)送器和波束接收器各自的電路處理并分別將波束發(fā)送器和波束接收器從“睡眠”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)，如果波束發(fā)送器和波束接收器并未處于“喚醒”狀態(tài)。在另一個實施例中，波束發(fā)送器和波束接收器中至少一個可以周期性地由“睡眠”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)，并通過和啟閉裝置通訊系統(tǒng)通訊來確定啟閉裝置是否接到了從打開位置門關閉至關閉位置的指令，如果啟閉裝置被指示關閉門，波束發(fā)送器發(fā)射波束被波束接收器接收。在一個實施例中，波束發(fā)送器和波束接收器進一步用于識別它們中一個或者全部的故障狀態(tài)并且當探測到故障狀態(tài)后通過局域通訊系統(tǒng)通訊，向啟閉裝置指示故障狀態(tài)，借此啟閉裝置可以抑制門的操作。例如，故障狀態(tài)可包括以下一種或是幾種波束發(fā)送器與波束接收器之間的波束未對準；波束發(fā)送器的損壞；波束接收器的損壞；波束發(fā)送器的故障狀態(tài)；波束接收器的故障狀態(tài)。 在一個實施例中，所述啟閉裝置的電氣控制電路具有計時器，在收到來自所述波束接收器局域通訊系統(tǒng)的信息后激活并初始化所述門的抑制操作，過了合適的時間后，通·過啟閉裝置通訊系統(tǒng)發(fā)送信息給波束發(fā)送器和波束接收器的局域通訊系統(tǒng)將它們的狀態(tài)由“喚醒”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八摺?。在一個實施例中，波束發(fā)送器和波束接收器的局域通訊系統(tǒng)用于和啟閉裝置的通訊系統(tǒng)通訊，根據(jù)波束發(fā)送器和波束接收器的狀態(tài)由“睡眠”狀態(tài)轉(zhuǎn)為“喚醒”狀態(tài)來確認它們已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)，其中控制電路用于當波束發(fā)送器和波束接收器都處于“喚醒”狀態(tài)卻出現(xiàn)通訊缺失時，抑制啟閉裝置關閉門的操作。在一個安裝方式中，波束發(fā)送器和波束接收器可以通過波束從波束發(fā)送器投射出，穿過通道朝向波束接收器方向并被波束接收器接收來放置。在另一個可替代的安裝方式中，波束發(fā)送器和波束接收器可以這樣設置，從而該波束發(fā)送器投射出的橫跨所述通道的波束，經(jīng)過通道中物體的反射，射向所述波束接收器并被所述波束接收器接收。根據(jù)本發(fā)明的另一個寬泛的方面，提供了一種障礙物波束保護系統(tǒng)，用于啟閉裝置操作的門在關閉過程中感應到門路徑中的物體并發(fā)出信號給門啟閉裝置來抑制門關閉操作，該波束保護系統(tǒng)包括波束發(fā)送器和波束接收器，設置于要被啟閉裝置操作的門關閉的通道附近，以便在使用時由波束發(fā)送器投射出波束穿過通道并可以被波束接收器接收到，波束發(fā)送器和波束接收器具有局域通訊系統(tǒng)，用于和啟閉裝置相應的啟閉裝置通訊系統(tǒng)通訊，波束發(fā)送器和波束接收器都適于在低功耗的“睡眠”狀態(tài)和“喚醒”狀態(tài)下運行，以便在“喚醒”狀態(tài)下波束發(fā)送器會投射波束穿過通道并可以被所述波束接收器接收到，所述波束接收器處理接收到的波束并作為門路徑中沒有物體的指示，接收到的波束的缺失或被打斷作為門路徑中有物體的指示，并且在這種缺失或被打斷的狀態(tài)后通過局域通訊系統(tǒng)和啟閉裝置通訊系統(tǒng)之間通訊來使所述啟閉裝置的電氣控制電路以適當?shù)牟僮饕种扑鲩T關閉。


圖I是連接在正在關閉通道的車庫卷簾門的門啟閉裝置的圖解透視圖。這種布置中包括波束發(fā)送器和波束接收器。所描述的布置中表示了現(xiàn)有技術中的布置和本發(fā)明實施例中的布置。圖2是包括本發(fā)明實施例的特征的波束發(fā)送器元件的示意圖。圖3類似圖2，是包括本發(fā)明實施例的特征的波束接收器元件的示意圖。 圖4是包括本發(fā)明實施例的特征的啟閉裝置控制電路的方框圖。圖5是顯示本發(fā)明實施例中用到的流程步驟的功能流程圖。
具體實施例方式首先參考圖1，這是一種典型的門啟閉裝置的安裝配置，具有波束發(fā)送器和波束接收器，橫跨可被門、大門或者類似屏障物關閉的通道設置。這里，門啟閉裝置I是一種傳統(tǒng)的門啟閉裝置。卷簾門3用于關閉車庫或類似建筑的前墻7的通道5。所述門并不局限于卷簾門，也可以是滑升門或者傾斜門等。實施例也可應用于用以關閉通道的滑動或擺動門或其他屏障。在通道5的旁邊或接近的地方設有波束保護系統(tǒng)。所述波束保護系統(tǒng)包括波束發(fā)送器9和對準的波束接收器11。在現(xiàn)有技術中，波束發(fā)送器9和波束接收器11與門啟閉裝置I通過電纜(圖中未顯示)物理連接。典型地，電纜需要通過通道5插入混凝土車道等。這需要在車道中挖出溝渠用以埋置電線。一旦電線鋪設好，就需要填充溝渠。挖出這樣的溝渠可能很麻煩并且花銷很大。進一步地，在電線鋪設好后填充溝渠會帶來問題。如果使用硅密封劑，這些硅質(zhì)材料會出現(xiàn)隨時間變壞等不良后果。此外，挖出溝渠會帶來難看的外觀。除了上述問題之外，波束發(fā)送器9和波束接收器11的連續(xù)運行也會耗電。典型地，波束發(fā)送器9和波束接收器11是紅外單元，所以波束13 —般是肉眼看不到的。當啟閉裝置I被激活后將要關閉門3時，波束接收器11會收到訊問是否接收到來自波束發(fā)送器9的波束13。如果波束接收器11沒有收到發(fā)射的波束13，那么啟閉裝置I被抑制關閉門的操作。如果門正在關閉并且波束13被打斷，接下來門3的動作會是停止或者向反方向運行直到門完全打開的位置。圖I顯示了物體例如自行車在門啟閉路徑中并且會阻礙波束13。因此，卷簾門3不會關閉，否則它可能會損壞那個物體和/或門3和/或啟閉裝置I。本發(fā)明的一個實施例中，波束發(fā)送器9和波束接收器11不是永久處于激活狀態(tài)的。波束發(fā)送器9和波束接收器11在內(nèi)部電路的安排下呈現(xiàn)“睡眠”狀態(tài)。當門啟閉裝置I被激活后將要關閉門3時，在波束發(fā)送器9和波束接收器11的內(nèi)部電路會使波束發(fā)送器9和波束接收器11呈現(xiàn)“喚醒”狀態(tài)(如果它們不是已經(jīng)處于“喚醒”狀態(tài))。在波束發(fā)送器9、波束接收器11和門啟閉裝置I內(nèi)部的控制電路具有通訊系統(tǒng)可以收發(fā)信號。這種通訊是一種雙工通訊過程，下文中會詳細描述。波束發(fā)送器9和波束接收器11通過電池供電并且這種通訊是無線電通訊(這里硬接線連接電源和有線通訊包括在更寬泛的本發(fā)明概念里)。這種電池供電和無線通訊的版本即是詳細描述的實施例?，F(xiàn)在參考圖2，顯示了在波束發(fā)送器9中的元件方框示意圖。這里，波束發(fā)送器9具有用合適材料比如抗紫外線塑料制成的外殼15。外殼15中具有發(fā)送器17。在這個例子里，波束發(fā)送器17是紅外(IR)波束發(fā)送器設備。外殼15具有透明紅外鏡頭19以便把來自紅外波束發(fā)送器17的紅外線直接射向波束接收器11，下文中會詳細描述。外殼15中安裝了可包括類似ATMEL XMEGA芯片的微控制器21。微控制器21與紅外波束發(fā)送器17和例如Nordic芯片等的運行于合適頻段比如433MHz，950MHz或者2. 4GHZ的無線收發(fā)芯片23相連接。其他的頻段也可被使用。微處理器21為Nordic收發(fā)芯片23提供協(xié)議處理。例如微處理器可以完成ADS加密/解密協(xié)議或類似網(wǎng)絡代碼。在可替代的實施例中，收發(fā)芯片可包括ADS加密/解密協(xié)議或者類似網(wǎng)絡代碼，可以減輕微處理器21的處理功能需求。收發(fā)器23轉(zhuǎn)而連接到天線25。在外殼15內(nèi)部的電子元件是由合適的類似可充電的氫氧化鎳電池27來供電。收發(fā)器23是雙向的，所以可以在雙工配置下同時發(fā)射和接收信號。波束接收器11也有類似波束發(fā)送器9的外殼15。這個外殼15含有匹配波束發(fā)送器的波束接收器29。因此，波束接收器29也是紅外波束接收器。外殼15包括類似的鏡頭19用來為紅外接收器29聚焦紅外波束。在一些安裝中，可以沒有鏡頭，但是在發(fā)送器17和接收器29相應的區(qū)域可能會有清晰透明的外罩。接收器11中具有類似波束發(fā)送器9中的微處理器21和電池27。也可具有類似波束接收器9中的收發(fā)器23和天線25，用來在波束發(fā)送器8和啟閉裝置I之間直接通訊。在一些實施例中，波束接收器可只通過紅外接口只和波束發(fā)送器通訊，這個紅外接口可以是紅外收發(fā)器而非上述的接收器29。為了給波束發(fā)送器9和波束接收器11的電池27充電，會提供可選的太陽電池板31。在上述實施例中，波束發(fā)送器9和波束接收器11具有接收器23用來和啟閉裝置通訊。收發(fā)器23和微控制器21用雙向(雙工)無線通訊和啟閉裝置通訊，它們會收到來自啟閉裝置的信號使它們從“酬民”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)，并且將狀態(tài)的改變告知啟閉裝置I。這會在下面中詳細描述。收發(fā)器23會在沒有傳輸任何數(shù)據(jù)時被斷電，并且可以在探測到輸入信號時重新通電。用這種方法，波束發(fā)送器9和波束接收器11中的收發(fā)器和微控制器的電路會處于閑置的沒有大量電池電源消耗的“睡眠”狀態(tài)，如果波束發(fā)送器9和波束接收器11是由總電源永久供電，收發(fā)器和微控制器也可以采用總電源供電。圖4顯示了啟閉裝置I中元件的方框示意布置。這里，提供了包含已知類型的電機控制器電路35的電路板33。電機控制器電路35轉(zhuǎn)而進一步與之前介紹的位于波束發(fā)送器9和波束接收器11的微控制器21中同樣類型的微處理器連接?？刂破?1轉(zhuǎn)而與之前介紹的位于波束發(fā)送器9和波束接收器11中同樣類型的收發(fā)器23連接?？刂破?1還和液晶(LCD)顯示屏37連接，以允許用戶在上面看到多個顯示，之后設定操作啟閉裝置I的操作參數(shù)。在另一個例子中，液晶顯示屏37可直接和電機控制電路35的控制器連接。電路板33包括一系列LED燈39，用來為倉庫中區(qū)域或者被門3關閉的其他區(qū)域進行安全照明。提供的一系列的手動操作按鈕41用以允許對啟閉裝置自身直接操作。電機控制器電路35可以通過按鈕41直接操作，或者用已知方式通過遠程無線電控制器操作。按鈕41可以通過電機控制器35的合適的控制程序來設置特定門周圍情況的數(shù)據(jù)和其他參數(shù)。電路板33也包括控制按鈕43以允許啟閉裝置I開門或關門的操作。每次對按鈕43進行操作，會讓門像相反的方向運行。這是已知的啟閉裝置的布置。相應地，如果通過按鈕43或者通過具有類似功能的遠程無線電傳輸設備來操作使門打開或者關閉，電機控制器35就會被激活。這樣，微控制器21轉(zhuǎn)而發(fā)出指示信號給收發(fā)器23。收發(fā)器23和天線25連接，以便電路板33發(fā)射的信號到達波束發(fā)送器9和波束接收器11。這個信號會被它們各自的收發(fā)器23接收然后由微控制器21處理并使得微控制器從“睡眠”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)。由于收發(fā)器23也有類似的低功耗“睡眠”狀態(tài)，當探測到輸入的無線信號時它們也會被喚醒。在這種情況下，在微控制器21內(nèi)部有程序促使波束發(fā)送器9和波束接收器分別傳回信號給啟閉裝置并由其中的收發(fā)器23收到。這轉(zhuǎn)而指示啟閉裝置中的微控制器21，波束發(fā)送器9和波束接收器11事實上已經(jīng)由“睡眠”狀態(tài)喚醒，并且開始監(jiān)控波束13是否在通道5中被打斷。如果波束13沒有被打斷，那么卷簾門13就會完全關閉。如果有物體或障礙物打斷了波束13，那么卷簾門就會被抑制運行或者在運行時也會因為探測到波束被打斷而立即停止運行。如果探測到波束被打斷，啟閉裝置I為了 安全可能會倒轉(zhuǎn)卷簾門13運行的方向至完全打開的位置。如果電路板33上的收發(fā)器23在短時間內(nèi)沒有收到來自波束發(fā)送器9或波束接收器11狀態(tài)改變?yōu)椤皢拘选钡捻憫盘?，門將不會關閉。如果有信號指示波束發(fā)送器和波束接收器都處于喚醒狀態(tài)并且沒有探測到障礙物，啟閉裝置I就會關閉門3。微控制器21的邏輯會發(fā)回信號給波束發(fā)送器9和波束接收器11中的收發(fā)器23指示它們轉(zhuǎn)變到“睡眠”狀態(tài)。在本發(fā)明的一些實施例中，波束發(fā)送器9和波束接收器11在轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)后可自動的進行診斷檢查。診斷檢查識別故障狀態(tài)或波束發(fā)送器與波束接收器的損壞或波束發(fā)送器與波束接收器之間傳輸?shù)牟ㄊ磳?。局域通訊系統(tǒng)可以用來傳輸信號給啟閉裝置，提示任何潛在的故障狀態(tài)，這樣門的運行會被抑制直到問題解決。在本發(fā)明的一些實施例中，啟閉裝置可會警告用戶出現(xiàn)問題，例如在啟閉裝置顯示器或遠程傳輸單元上顯示一條信息或閃起錯誤警告燈?？梢岳斫獾氖?，任何一種可以提供給用戶或服務中心錯誤反饋信息或操作信息的方法都可以用于提示波束發(fā)送器和波束接收器出現(xiàn)的錯誤。故障狀態(tài)的例子可包括低電池電量、電池更換警告、波束未對準、低波束功率、電子故障、過熱、設備元件失效、器件外殼打開、人為干預等等。低波束功率的問題可能是由于污垢、塵土或水影響了波束的傳輸，當啟閉裝置意識到時可以很輕易的消除。當波束發(fā)送器和波束接收器收到意外撞擊或者脫離了安置表面時可能出現(xiàn)波束未對準，例如很容易自然出現(xiàn)的該處混凝土地面升高、下沉或者裂開。告知用戶這些問題可以使他們能夠修復這些問題。其他的故障比如電子故障、過熱、設備失效則需要服務人員來修理設備。在本發(fā)明一些實施例中，可裝備傳感器來探測人為的干預、損壞或干涉波束發(fā)送器和波束接收器。任何上述人為操作設備的行為都會被上報給用戶用于調(diào)查。為了安全，如果探測到任何潛在的錯誤狀態(tài)，至少關門操作會被抑制。在某些情況下，潛在的問題狀態(tài)可在波束系統(tǒng)完全失效前就被上報以最小化用戶的不便。例如，如果診斷檢查是周期進行的，假設一天一次或者6個小時一次，那么潛在的錯誤狀態(tài)可在門需要使用之前就會上報。這些潛在的錯誤狀態(tài)接下來會被調(diào)查，在門使用前就完成必要的修復措施，或者至少用戶可以提前知道出現(xiàn)問題并需要手動越權操作。在一個例子中，波束發(fā)送器9和波束接收器11在關門和開門模式下都可被開啟。在這種設置下，當門3開啟中，任何打斷波束13的情況都會觸發(fā)自動關閉功能在設定的一段時間后關閉門3。這會允許一輛機動車通過通道，導致波束13被打斷，然后自動關閉功能會在一段時間后關閉門3。此外，可提供網(wǎng)絡協(xié)議給多組波束發(fā)送器9和波束接收器11，這樣就可以為進出門或車庫周邊增加保障。例如，如果門收到指示開啟，遠處還有擺動門等也會被開啟。可這樣設置，直到機動車通過大門并因此打斷波束后波束發(fā)送器9和波束接收器11才會關閉門3。也可為位于倉庫邊緣的步行門提供類似的安排，以便人走過所述門后門3關閉并且鎖上?，F(xiàn)在參考圖5，顯示了電路板33和微控制器21的功能流程圖。類似功能流程圖5應用于每一個波束發(fā)送器9和波束接收器11中的微控制器21。在這個實施例中，波束發(fā)送器9和波束接收器11用于周期性地由“睡眠”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)，并且詢問啟閉裝置I門的狀態(tài)。在睡眠時間器時間到510后，收發(fā)器23被喚醒520并且發(fā)射信號給啟閉裝置詢問門是否正在關閉530。如果啟閉裝置I回復沒有關門的信號540，那么收發(fā)器23會進入“睡眠”狀態(tài)590。如果門正在關閉550，那么紅外信號發(fā)送器17和接收器29會打開550來發(fā)射波束13并穿過通道。如果波束被打斷560，那么啟閉裝置I會被告知580波束被打斷，于是門的運行將被停止。在一些實施例中，為了安全起見，啟閉裝置可能會在探測到障礙物時改變門運行的方向至完全打開的位置，而不只是停止門的運行。如果波束沒有被打斷560，那么會有信號傳送到啟閉裝置用來檢測門是否`還在關閉過程中570。檢測波束是否被打斷560和詢問門是否還在關閉過程中570會一直繼續(xù)，直到門停止關閉。波束發(fā)送器9和波束接收器11接下來會回到“睡眠”狀態(tài)590?？梢岳斫獾氖牵谶@個實施例中，波束發(fā)送器9和波束接收器11可以通過只從睡眠狀態(tài)喚醒收發(fā)器23和啟閉裝置I通訊來節(jié)省電池電源。只有在門關閉時紅外發(fā)送器17和接收器29才會被喚醒。因此，如果門沒有在關閉過程中，波束發(fā)送器9和波束接收器11在不需要喚醒紅外發(fā)送器和接收器的情況下就會回到“睡眠”狀態(tài)。如果啟閉裝置I沒有收到來自波束發(fā)送器9和波束接收器11詢問門狀態(tài)的信號時，啟閉裝置認為類似低電池電量等等問題存在。啟閉裝置I可以監(jiān)控計時時間長于波束發(fā)送器和接收器睡眠時間的計時器，以便如果沒有收到任何來自波束發(fā)送器9和波束接收器11的信號時，如果需要，抑制門繼續(xù)關閉的操作。波束發(fā)送器和波束接收器自動在“睡眠”和“喚醒”之間轉(zhuǎn)變以及發(fā)送初始信號給啟閉裝置I的好處是，啟閉裝置I不需要同步發(fā)送信號和“喚醒”狀態(tài)的定時。因此，波束發(fā)送器9和波束接收器11的收發(fā)器23可以“睡眠”狀態(tài)下電源休眠。在一個實施例中，初始信號被發(fā)送給啟閉裝置I來使波束發(fā)送器和波束接收器喚醒，收發(fā)器23必須暫時保持通電來接收這個信號，或者周期性地喚醒來接收這個信號，并且需要在啟閉裝置信號發(fā)送和收發(fā)器喚醒之間進行同步。所有收發(fā)器芯片23的通訊都包括發(fā)射和接收數(shù)據(jù)，還包括來自波束發(fā)送器9和波束接收器11的確認信號告知它們已從“睡眠”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)。典型地，電池27的電壓可一直處于監(jiān)控，用于在電池電壓低于預設充電電壓時發(fā)出警告。例如，波束發(fā)送器和接收器可能在轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)時自動的發(fā)送電池電量給控制器。如果電池電量低于給定的臨界值時，可通過控制器發(fā)送指示給用戶。例如，在顯示屏顯示錯誤信息“低電池電量”或在控制板上亮起指示燈?？商娲?，“低電池電量”警告可能被發(fā)送到用戶的遠程控制設備并且通過顯示屏或警告燈指示。周期性的例行自檢可能也會實施用來喚醒波束發(fā)送器9和波束接收器11進而檢測系統(tǒng)是否正常運行。如果沒有收到正常的狀態(tài)改變確認信號，報警狀態(tài)會被宣布。如果波束在接收端功率太低或者接收不到，報警狀態(tài)也會被宣布。例如，這可能指示波束發(fā)送器和波束接收器有塵土或者波束校準問題，也可能是電池電量問題。如果門3正在關閉中并且波束13被打斷，電機控制器35可能會使門3向相反方向運動直到門回到完全打開狀態(tài)。
同時，上文描述了一種紅外波束系統(tǒng)，可以理解的是該波束也可以是任何其他類型的波束比如激光波束或者電磁波束。在上述實施例中，我們可以看出啟閉裝置I具有電氣控制電路以便用戶做出關門 指示時，通過啟閉裝置通訊系統(tǒng)和波束發(fā)送器9和波束發(fā)送器11中的局域通訊系統(tǒng)(即收發(fā)器23)通訊。通訊會通過各自的電路進行處理并使波束發(fā)送器和波束接收器由“睡眠”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)，如果它們并沒有處于“喚醒”狀態(tài)。這樣波束發(fā)送器9發(fā)射波束給波束接收器11，波束接收器11就可以作為收到?jīng)]有障礙物在門路徑中的提示處理。門會受到驅(qū)使直至關閉位置。當打斷發(fā)生時，接收器11會通過局域通訊系統(tǒng)(收發(fā)器23)和啟閉裝置通訊系統(tǒng)(收發(fā)器23)通訊并由電氣控制電路以一種合適的操作來抑制門啟閉裝置I繼續(xù)關閉門3。如果接收器11的發(fā)送器是硬接線連接，那么通訊系統(tǒng)可以通過無線電通訊(如上述實施例中所描述)或者通過有線通訊。這樣的安排允許永久硬接線連接同時也有能力使發(fā)送器9和接收器11處于睡眠模式直到需要，因此最小化需要用來在連續(xù)模式下運行發(fā)送器和接收器的功率。在一個實施例中，發(fā)送器9和接收器11可以通過電線和通訊系統(tǒng)通訊但由電池供電的。在這個實施例中，通訊系統(tǒng)在“睡眠”狀態(tài)下也可以監(jiān)控發(fā)送器9和接收器11的電池電量。電池電源可一直處于檢測中或者在沒有被指示轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)時周期性地處于檢測中，因而節(jié)省電池電源。可以理解的是，電氣控制電路35也有一些功能性元件，當門已經(jīng)到達完全關閉的位置時，會停止門繼續(xù)做出關閉動作。因為啟閉裝置通訊系統(tǒng)會和波束發(fā)送器與波束接收器的局域通訊系統(tǒng)通訊并將它們的狀態(tài)由“喚醒”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八摺?。啟閉裝置中的收發(fā)器和微控制器的狀態(tài)也會由“喚醒”變?yōu)椤八摺?。配置的定時器(未顯示)可以為狀態(tài)由“喚醒”變?yōu)椤八摺碧峁┭訒r通訊。定時器具有3個功能(I)在門關閉后改變狀態(tài)，(2)在停止門的運行動作后改變狀態(tài)，(3)即使門沒有關閉時也會在過了設定時候后改變狀態(tài)。典型地，控制電路35包括越權用戶模式，允許用戶操作啟閉裝置超越控制電路激活來阻止門關閉或者開啟。這可以使得門在操作過程中在人的注視下關閉或者開啟。典型地，用戶利用用戶越權機制人工的持續(xù)按住操作按鈕，比如按鈕43，直到門完全關閉或開啟。如果操作按鈕沒有持續(xù)處于按壓狀態(tài)，門3會停止運行。進一步說，控制電路35可以在人為控制下將門從關閉位置打開以允許進入或退出，并且接下來在合適的一段時間后自動的關閉門3。此外，關閉控制電路前，啟閉裝置通訊系統(tǒng)會自動和波束發(fā)送器9和波束接收器11中的局域通訊系統(tǒng)通訊并將它們的狀態(tài)由“睡眠”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选币栽试S感應可能在門關閉路徑中出現(xiàn)的物體。上述如圖I所描述的實施例中使用了一種安裝方法，其中將波束發(fā)送器和波束接收器安裝在通道兩側(cè)。波束發(fā)送器投射出的波束穿過通道射向波束接收器并在沒有任何障礙物的情況下被波束接收器直接接收。一種可替代的安裝方法也可以使用，其中投射的波束經(jīng)過反射射向波束接收器。例如，波束發(fā)送器和波束接收器可以被安裝在通道的同一側(cè)。波束發(fā)送器投射出波束，在穿過通道時被物體反射射向波束接收器。取決于波束的種類，物體可以是一種類似鏡面或棱鏡的反射物。另外波束可以被比如墻或門框等物體反射。波束接收器可以放置在任何方便的位置用來接收穿過通道并由物體反射來的波束，而不需要安裝在對應波束發(fā)送器的通道的另一側(cè)。 在上述波束接收器反射安裝情況下，門啟閉裝置的操作大體上和上述操作相同。反射安裝的目的是為了讓波束接收器能夠區(qū)分由橫跨通道的物體與停在通道中物體反射回來的波束。例如，波束接收器可考慮收到波束的延時或者多普勒頻移，用來探測出經(jīng)過物體反射的波束。物體也可以抑制波束的接收，因而可以像上述方法中一樣探測通道中的物體。反射安裝可以用在通道對面沒有足夠空間安裝波束發(fā)送器或者波束接收器盒子的情況。波束接收器和波束發(fā)送器可以緊挨著或者分開放置在通道的任意一側(cè)。在反射安裝實施例中將波束發(fā)送器和波束接收器分開放置的一個好處是，兩道波束會通過不同的路徑投射出并穿過通道。這樣就為探測物體提供了更大的空間。在一些實施例中，只設計用于反射安裝的波束接收器和波束發(fā)送器可以封裝在盒子內(nèi)。在這個實施例中，波束發(fā)送器和波束接收器的一些元件可以共享。例如電池、微處理器、收發(fā)器等等是可以共享的。所有其他的布置都不超出本發(fā)明的范圍。可以理解的是，這里公開的波束保護系統(tǒng)可以用于現(xiàn)有門啟閉裝置I的改進。上述的布置可以和其他的啟閉裝置單元技術合并，比如已公布的澳大利亞專利申請?zhí)?009201063、2009200327、2009203038和2010200132。上述專利申請的內(nèi)容以引用的形式合并在本發(fā)明中。本領域技術人員可以根據(jù)前述發(fā)明描述，在不超出發(fā)明范圍內(nèi)做出一定修改。需要明白的是，如果這里提及了任何現(xiàn)有技術公開物，這種參考引用不構(gòu)成承認該公開物是本領域公知常識，無論在澳大利亞或任何其他國家。在隨附的權利要求以及前述的發(fā)明中，除了上下文中由于表達語言或必要的暗喻而另有要求外，詞語“包括”或其變形如“包含”或“具有”表示一種包含的意思，即，在本發(fā)明不同實施方案中明確說明存在所述特征，但不排除存在或添加其他特征。
權利要求
1.一種具有障礙物波束保護系統(tǒng)的門啟閉裝置，用于感應在門啟閉裝置關閉門的過程中出現(xiàn)于路徑中的物體并且抑制門關閉操作， 所述波束保護系統(tǒng)包括波束發(fā)送器和波束接收器，設置于要被門關閉的通道附近，以便在使用時由該波束發(fā)送器投射出波束穿過該通道并可以被該波束接收器接收到，所述波束發(fā)送器和波束接收器具有局域通訊系統(tǒng)，用于和該啟閉裝置相應的啟閉裝置通訊系統(tǒng)通訊， 所述波束發(fā)送器和波束接收器都適于在低功耗的“睡眠”狀態(tài)和“喚醒”狀態(tài)下運行，以便在“喚醒”狀態(tài)下該波束發(fā)送器發(fā)射波束穿過該通道并可以被所述波束接收器接收到，所述波束接收器處理接收到的波束并作為門路徑中沒有物體的指示，接收到的波束的缺失或被打斷作為門路徑中有物體的指示，并且在這種缺失或被打斷的狀態(tài)后通過該局域通訊系統(tǒng)和啟閉裝置通訊系統(tǒng)之間通訊來使所述啟閉裝置的電氣控制電路以適當?shù)牟僮饕种扑鲩T關閉。
2.根據(jù)權利要求I所述的門啟閉裝置，其中所述啟閉裝置包括電氣控制電路，用于響應用戶將門從打開位置關閉的指令，所述啟閉裝置通訊系統(tǒng)會和所述局域通訊系統(tǒng)通訊，這樣在沒有處于“喚醒”狀態(tài)時，通訊會在所述波束發(fā)送器和波束接收器各自的電路中處理并且將所述波束發(fā)送器和波束接收器的狀態(tài)由“睡眠”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选薄?br> 3.根據(jù)權利要求I所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器中至少一個適于周期性地由“睡眠”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)，并且與所述啟閉裝置通訊系統(tǒng)通訊來確定所述啟閉裝置是否收到門將要從打開位置到關閉位置關閉的指令，如果所述啟閉裝置收到了門關閉指令，所述波束發(fā)送器發(fā)射波束并被所述波束接收器接收。
4.根據(jù)前述權利要求任一項所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器進一步用于識別所述波束發(fā)送器和波束接收器中一個或全部的故障狀態(tài)，并且當探測到故障狀態(tài)時通過所述局域通訊系統(tǒng)與所述啟閉裝置通訊并指示故障狀態(tài)，借此所述啟閉裝置可抑制門的操作。
5.根據(jù)權利要求4所述的門啟閉裝置，其中所述故障狀態(tài)包括以下一個或幾個所述波束發(fā)送器和波束接收器之間發(fā)射的波束未對準；所述波束發(fā)送器損壞；所述波束接收器損壞；所述波束發(fā)送器的故障狀態(tài)；所述波束接收器的故障狀態(tài)。
6.根據(jù)前述權利要求任一項所述的門啟閉裝置，其中所述啟閉裝置的電氣控制電路具有元件，用于感應門已到達關閉位置，并停止門的繼續(xù)關閉，因而通過所述啟閉裝置通訊向所述波束發(fā)送器和波束接收器的局域通訊系統(tǒng)通訊，并將它們的狀態(tài)由“喚醒”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八摺薄?br> 7.根據(jù)前述權利要求任一項所述的門啟閉裝置，其中所述啟閉裝置的電氣控制電路具有計時器，在從所述波束接收器的局域通訊系統(tǒng)接收通訊后被激活，初始化所述門的抑制操作，以便在合適的一段時間后，會有通訊通過所述啟閉裝置通訊系統(tǒng)到達所述波束發(fā)送器與波束接收器的局域通訊系統(tǒng)，并將它們的狀態(tài)由“喚醒”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八摺薄?br> 8.根據(jù)前述權利要求任一項所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器的局域通訊系統(tǒng)用于和所述啟閉裝置通訊系統(tǒng)通訊，根據(jù)波束發(fā)送器和波束接收器狀態(tài)由“酬民”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选?，確認它們已轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)，其中所述控制電路用于在波束發(fā)送器和波束接收器都處于“喚醒”狀態(tài)而沒有通訊時，抑制啟閉裝置的操作。
9.根據(jù)前述權利要求任一項所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器都是獨立設備并且與各自所述的控制電路無線耦合。
10.根據(jù)權利要求9所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器都是由各自區(qū)域的電池供電。
11.根據(jù)權利要求10所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器向所述啟閉裝置通訊系統(tǒng)通訊各自區(qū)域的電池狀態(tài)，其中所述控制電路用于警告用戶低電池電量。
12.根據(jù)權利要求10所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器都具有電池充電元件。
13.根據(jù)權利要求12所述的門啟閉裝置，其中所述電池充電元件為太陽能電池充電設備。
14.根據(jù)前述權利要求任一項所述的門啟閉裝置，其中所述控制電路包括越權用戶模式以允許用戶操作啟閉裝置超越任何控制電路激活來阻止門的關閉。
15.根據(jù)權利要求14所述的門啟閉裝置，其中所述越權用戶模式需要用戶手動持續(xù)操作所述越權用戶模式直到門完全關閉，如果未持續(xù)操作，門將停止關閉。
16.根據(jù)前述權利要求任一項所述的門啟閉裝置，其中所述控制電路可以被用戶激活從而由關閉位置將門打開以允許進入或退出，并在合適的一段時間后自動將門關閉，并且在門關閉時自動激活所述啟閉裝置通訊系統(tǒng)與所述波束發(fā)送器和所述波束接收器通訊，使它們的狀態(tài)由“睡眠”轉(zhuǎn)換為“喚醒”，從而允許在門關閉時感應門路徑中的物體。
17.根據(jù)前述權利要求任一項所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器置于所述通道的相對側(cè)，因而從所述波束發(fā)送器投射出的波束可以穿過該通道并且被所述波束接收器接收。
18.根據(jù)權利要求1-16任一項所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器這樣設置，從而該波束發(fā)送器投射出的橫跨所述通道的波束，經(jīng)過通道中物體的反射，射向所述波束接收器并被所述波束接收器接收。
19.根據(jù)前述權利要求任一項所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器均為紅外波束設備。
20.根據(jù)權利要求1-18任一項所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器均為激光設備。
21.一種波束障礙物保護系統(tǒng)，用于在門關閉過程中探測到門路徑中的物體時發(fā)信號給啟閉裝置抑制門關閉操作，該波束保護系統(tǒng)包括 波束發(fā)送器和波束接收器，設置于要被啟閉裝置操作的門關閉的通道附近，以便在使用時由所述波束發(fā)送器投射出波束穿過所述通道并可以被所述波束接收器接收到，所述波束發(fā)送器和波束接收器具有局域通訊系統(tǒng)，用于和啟閉裝置相應的啟閉裝置通訊系統(tǒng)通訊， 所述波束發(fā)送器和波束接收器都適于在低功耗的“睡眠”狀態(tài)和“喚醒”狀態(tài)下運行，以便在“喚醒”狀態(tài)下所述波束發(fā)送器會投射波束穿過所述通道并可以被所述波束接收器接收到，所述波束接收器處理接收到的波束并作為門路徑中沒有物體的指示，接收到的波束的缺失或被打斷作為門路徑中有物體的指示，并且在這種缺失或被打斷的狀態(tài)后通過所述局域通訊系統(tǒng)和啟閉裝置通訊系統(tǒng)之間通訊來使所述啟閉裝置的電氣控制電路以適當?shù)牟僮饕种扑鲩T關閉。
22.根據(jù)權利要求21所述的波束保護系統(tǒng)，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器收到來自所述啟閉裝置的用于響應來自用戶發(fā)起的將門從打開位置關閉的信號，在沒有處于“喚醒”狀態(tài)時，通過所述波束發(fā)送器和波束接收器的各自局域通訊系統(tǒng)的控制電路處理，將所述波束發(fā)送器和波束接收器的狀態(tài)由“睡眠”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选薄?br> 23.根據(jù)權利要求21所述的波束保護系統(tǒng)，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器的至少一個適于周期性地由“睡眠”狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢拘选睜顟B(tài)，并且與所述啟閉裝置通訊系統(tǒng)通訊來確定所述啟閉裝置是否收到門將要從打開位置關閉的指令，如果所述啟閉裝置收到了門關閉指令，所述波束發(fā)送器發(fā)射波束并被所述波束接收器接收。
24.根據(jù)權利要求21-23任一項所述的門啟閉裝置，其中所述波束發(fā)送器和波束接收器進一步用于識別所述波束發(fā)送器和波束接收器中一個或全部的故障狀態(tài)，當探測到故障狀態(tài)時通過所述局域通訊系統(tǒng)向所述啟閉裝置指示故障狀態(tài)，借此所述啟閉裝置抑制門的操作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種障礙物波束保護系統(tǒng)，用于感應在門啟閉裝置關閉門時門路徑中的物體，并且抑制門的關閉。該波束保護系統(tǒng)包含包括波束發(fā)送器和波束接收器，設置于要被門關閉的通道附近，以便在使用時由波束發(fā)送器投射出波束穿過通道并可以被波束接收器接收到，波束發(fā)送器和波束接收器具有局域通訊系統(tǒng)，用于和啟閉裝置相應的啟閉裝置通訊系統(tǒng)通訊，所述波束發(fā)送器和波束接收器都適于在低功耗的“睡眠”狀態(tài)和“喚醒”狀態(tài)下運行，以便在“喚醒”狀態(tài)下波束發(fā)送器發(fā)射波束穿過通道并可以被所述波束接收器接收到，所述波束接收器處理接收到的波束并作為門路徑中沒有物體的指示，接收到的波束的缺失或被打斷作為門路徑中有物體的指示，并且在這種缺失或被打斷的狀態(tài)后通過局域通訊系統(tǒng)和啟閉裝置通訊系統(tǒng)之間通訊來使所述啟閉裝置的電氣控制電路以適當?shù)牟僮饕种扑鲩T關閉。
文檔編號E05F13/00GK102933783SQ201180015007
公開日2013年2月13日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權日2010年1月22日
發(fā)明者杰克·萊文宗, 保羅·索爾特, 格倫·愛德華·弗萊明 申請人:巧妙開啟者有限公司