專利名稱：傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳感裝置，其包括如權(quán)利要求l的前序部分所要求的 用于電磁輻射尤其是光的源、對于所述電磁輻射能夠被分別評估的多個(gè)接 收機(jī)以及電子單元。
背景技術(shù)：
目前存在大量的技術(shù)裝置，其中，傳感器廣泛地監(jiān)控不同的過程。在 這種情況下，類似懸浮物的物體，例如灰塵、水滴、煙，在下文中也稱之 為氣溶膠或其它雪和氣泡，在該傳感器的檢測區(qū)域中干擾監(jiān)控過程。以電梯，例如建筑物中的乘客電梯的情況為例，通常監(jiān)控自動的電梯 門以確定物體是否位于它們的移動路徑中。如果是這種情況，門不會關(guān)閉，以便確保不會出現(xiàn)碰撞，例如與A^目撞。在正常情況下，這毫無疑問是正 確的方法。然而，在失火的情況下，由于不可能區(qū)分煙和物體，會發(fā)生嚴(yán) 重的問題?？赡躛^L生以下的場景電梯停留在失火層。門開了，煙i^電梯間。電梯中的人希望盡快離 開那一層。然而，這是不可能的，因?yàn)殚T的傳感器將煙識別為物體，因此， 控制系統(tǒng)不允許電梯門關(guān)閉。在這樣的情況下，人們就會喪失生命。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明基于開發(fā)一種最初所述的類型的傳感裝置，從而所述傳感裝置對 于來自所述傳感器監(jiān)控的區(qū)域中的與懸浮物相類似的反射物體的干擾不敏 感的目的。該目的通過權(quán)利要求1的特征來實(shí)現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中詳細(xì)說明了本發(fā)明的有利M。本發(fā)明基于一種傳感裝置，其具有用于電磁輻射尤其是光、最好是紅 外線光的源、能夠?qū)τ谒鲭姶泡椛浞謩e被評估的多個(gè)接收機(jī)和電子單元， 所述電子單元被設(shè)計(jì)為利用所述源發(fā)射電磁輻射，并通過評估所述電磁輻 射的延時(shí)和/或被調(diào)制為所述電磁輻射的振蕩相位，來確定從所述源發(fā)出 的電磁輻射從物體的反射表面到所述各個(gè)接收機(jī)所經(jīng)過的距離?，F(xiàn)在，本 發(fā)明的實(shí)質(zhì)是，如果存在多于一組的成員，則所述用于反射物體的檢測的 電子單元能夠從所述測量距離來確定與預(yù)定的分布相匹配的距離的第一 組，尤其是對于預(yù)定的接收機(jī)為近似相同的距離的第一組，并且能夠發(fā)出 與所述類似于懸浮物的反射物體的檢測相關(guān)聯(lián)的信號，所述反射物體與懸 浮物相類似并在介質(zhì)中三維分布。該過程可能使用以所述的方式來測量距離的傳感器以便檢測位于介質(zhì) 中的微粒。因此，提供了一種合算的方案，以便使用這些傳感器作為例如 煙或霧傳感器。諸如這樣的傳感器也可以監(jiān)控液體中的氣泡的數(shù)量。在這種情況下，本發(fā)明基于這樣的發(fā)現(xiàn)類似于懸浮物并三維分布的 相當(dāng)小的反射物體，尤其是微小的反射物體，例如氣溶膠、雪或氣泡反射 所發(fā)出的電磁輻射，尤其是光，而采用這樣的方式取決于與懸浮物相類 似的反射物體的分布密度和特性來測量典型距離。均勻分布得到單一的、相同的距離。然而，由于預(yù)先并不準(zhǔn)確知道分 布將如何出現(xiàn)，所以最好通ii^巨離的分類來實(shí)施評估。例如，能夠?qū)︻愃?于懸浮物的反射物體的存在進(jìn)行的說明越可靠，則距離越相似。在本發(fā)明的一個(gè)有利的改進(jìn)中，分類形成過程可以這樣出現(xiàn)，以致第 一組包含差別小于30%的距離。然而，使閾值減小到15%或5%也是可行的。由于容差帶變得更窄，所以能夠提高檢測類似于懸浮物的反射物體的 置信度。由于有限的測量精度，當(dāng)平坦的表面位于檢測區(qū)域時(shí)，有可能傳感器 測量距離是近似相同的數(shù)量。為了不會不準(zhǔn)確地推導(dǎo)出類似于懸浮物的反 射物體的存在，對于組形成只相互比M始于相對于彼此具有預(yù)定的幾何 配置的接收機(jī)的距離是有利的。如果在不同的方向測量距離，則到平坦表面的各個(gè)距離不是恒定的。只有相對于所述源具有適當(dāng)定位的球形表面才 會導(dǎo)致相等的測量距離。然而，由于傳感器檢測的場景不可能具有這種形 狀，所以可以不考慮這種特殊情況。其到所述接收機(jī)的距離是相同的物體處于所述傳感裝置的所述監(jiān)控區(qū) 域中也是可行的。然而，由于目前類似于懸浮物并處于介質(zhì)中的反射物體 的云或場總是擴(kuò)散到 一定區(qū)域，所以當(dāng)在每種情況下多個(gè)鄰i^巨離都近似 相同時(shí)有可能來推導(dǎo)出類似于懸浮物的反射物體的存在。為了進(jìn)一步減少不正確檢測的風(fēng)險(xiǎn)，第一組中的組成員的數(shù)量應(yīng)該至少大于5，最好大于IO和甚至可以大于20?？拷鰝鞲衅鞯奈矬w可以反射足夠的光，以便即使存在有例如煙也 能測量有效的距離。這將意味著，這樣物體可以防止煙的檢測。因此，所述電子單元祐:設(shè)計(jì)來也處理小于與第一組的成員的幾乎相等的距離的平均 值的距離是有利的。尤其是當(dāng)近似相等的距離的接收機(jī)幾何上與正在測量 短的距離的 一個(gè)或更多接收;M目鄰時(shí)應(yīng)該使用諸如這樣的過程。除了檢測類似于懸浮物的反射物體以外，對于其它檢測任務(wù)還使用所 述傳感器的性能也是有利的。優(yōu)選的，電子單元被i殳計(jì)來根據(jù)測量距離檢 測遠(yuǎn)大于與懸浮物相類似的反射物體的物體的存在和/或移動。另外，如果電子單元被設(shè)計(jì)來例如，尤其是對各種接收機(jī)確定所接收 的光的強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上可以檢測物體的存在和/或移動。這可能來實(shí)現(xiàn) 例如評估灰度級圖像。在另一個(gè)可能的改進(jìn)中，所述電子單元,皮設(shè)計(jì)來控制4皮驅(qū)動的移動部 件，例如門。例外地，因此必須預(yù)想的是，只要檢測到類似于懸浮物的反射物體， 傳感器就會被損壞或者至少受到極大的不利影響。例如，如果發(fā)生失火則這可以由煙或火焰引起。因此，由于所述傳感 裝置不正確地發(fā)出不存在類似于懸浮物的反射物體的信號，將可能不再能 正確地檢測距離。在一個(gè)優(yōu)選改進(jìn)中，因此電子單元被這樣來設(shè)計(jì)，以致 當(dāng)已經(jīng)檢測到類似于懸浮物的反射物體時(shí)，即使因?yàn)椴辉贆z測類似于懸浮物的反射物體而產(chǎn)生這種信號的基礎(chǔ)消失了 ，電子單元也將連續(xù)發(fā)出相應(yīng) 的信號。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，接收機(jī)具有攝像芯片例如CMOS或CCD 芯片的像素。這使低成本地在小區(qū)域中容納大量的接收機(jī)成為可能。所分布的類似于懸浮物的小的反射物體的場可以具有不同密度的區(qū) 域。這意味著，即使當(dāng)傳感裝置被類似于懸浮物的反射物體的場完全包圍 時(shí)，在每個(gè)方向也沒有測量相同的距離。為了避免由此導(dǎo)致的誤解，下文 中提出如果所述電子單元從所距離不僅確定所述第一組，而且確定預(yù) 定距離，例如近似相等但是與所述第一組不同的距離的第二組，以與第一 組相應(yīng)的方式來處理所述第二組的距離，就好像只存在一組。為了保證距離的測量是足夠準(zhǔn)確的，可以才艮據(jù)多個(gè)距離測量來確定距 離。例如，可以對每個(gè)接收機(jī)連續(xù)進(jìn)行多次距離測量，以便使用此來計(jì)算 一個(gè)距離。為此可以采用任何統(tǒng)計(jì)方法。


在附圖中例示了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中 圖1示出了具有指示的煙云的兩葉片滑動門上的光學(xué)傳感器裝置的三 維示意圖，圖2和3示出了其中標(biāo)繪了對于包括大量像素的接收機(jī)單元的像素的 各自相關(guān)距離的圖，在該圖上，對行區(qū)域(line area)進(jìn)行成像。
具體實(shí)施方式
圖1示出了在兩個(gè)門葉片之上具有光學(xué)傳感器la的兩葉片滑動門2 上的光學(xué)門傳感器裝置l的示意性三維視圖。以始于傳感器la、止于地面 表面3的虛線示意性地說明傳感器la的檢測區(qū)域4。因此覆蓋了包括滑動 門2前的空氣12的區(qū)域。地面區(qū)域3覆蓋在滑動門2前的區(qū)域。為了簡 單起見，在下文中只考慮監(jiān)控區(qū)域4的區(qū)域5。傳感器la具有記錄檢測區(qū) 域4的距離圖像的攝像芯片。圖2和3示出了在區(qū)域5中測量的距離。x軸對應(yīng)于傳感器la的像素， 在傳感器la上，對該監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行成像。在y軸上繪出了相關(guān)聯(lián)的測量 距離。曲線6表示測量距離。圖2表示圖1所示的情況下的測量距離。雖然監(jiān)控區(qū)域4中的地面是 平坦的，但是測量距離形成曲線6。這是因?yàn)閺膫鞲衅鱨a到地面3的距離 從中心向監(jiān)控區(qū)域4的邊緣在增大。如果傳感器完全被基本上均勻的氣溶膠場所包圍，于是傳感器la將 測量在所有方向上幾乎相同的距離。這就是例如煙云13 (圖1所示)在傳 感器la前移動過的情況。圖3例示了相應(yīng)的距離測量。區(qū)域9、 10和11的距離近似相同。由 于區(qū)域9、 10和11還彼此分開相當(dāng)長的距離，所以可以可靠地推導(dǎo)出煙 的方向。在這種情況下，圖3中的區(qū)域9、 lO和ll中的距離與示例中的情 況不同，其最長測量距離與最短測量距離之差小于5%。此外，在各個(gè)區(qū) 域9、 10和11之間的距離也在相應(yīng)的波動范圍內(nèi)，從而有可能以比較高在圖2中，在區(qū)域8中的距離可以同樣被解釋為煙的情況，因?yàn)檫@些 同樣在窄的波動范圍內(nèi)。然而，由于相關(guān)聯(lián)的像素比較近地位于一起，這 表示對諸如煙的與漂浮部分相類似的反射物體的檢測的排除標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種傳感裝置(1)，包括用于電磁輻射尤其是光的源、能夠?qū)τ谒鲭姶泡椛浞謩e被評估的多個(gè)接收機(jī)和電子單元，所述電子單元被設(shè)計(jì)為利用所述源發(fā)射電磁輻射，并通過評估所述電磁輻射的延時(shí)和/或被調(diào)制為所述電磁輻射的振蕩相位，來確定從所述源發(fā)出的電磁輻射從物體的反射表面到所述各個(gè)接收機(jī)所經(jīng)過的距離，其特征在于，如果存在多于一組的成員，則所述用于反射物體的檢測的電子單元能夠從所述測量距離來確定與預(yù)定的分布相匹配的距離的第一組(9，10，11)，尤其是對于預(yù)定的接收機(jī)為近似相同的距離的第一組(9，10，11)，并且能夠發(fā)出與所述類似于懸浮物的反射物體的檢測相關(guān)聯(lián)的信號，所述反射物體與懸浮物相類似并在介質(zhì)中三維分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置(1)，其特征在于，所述第一組(9， 10， 11)包含差別小于30%、尤其是小于15%和可能小于5%的距離。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的裝置(1)，其特征在于，對于組形成只有 彼此相互比較的距離是其接收才M目對于彼此具有特定幾何配置的距離。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，所述第 一組(9， 10， 11)的組成員數(shù)必須大于5，最好大于IO,和可能大于20， 以便所述電子單元傳遞與所述類似于懸浮物的反射物體的檢測相關(guān)聯(lián)的信 號。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的裝置(1),其特征在于，所述電 子單元被i殳計(jì)來也評估距離，所^J巨離小于與所述第一組的成員的近似相 等的距離的平均值。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的裝置(1),其特征在于，所述電 子單元被設(shè)計(jì)來根據(jù)所述測量距離檢測遠(yuǎn)大于類似于懸浮物的反射物體的 物體的存在和/或移動。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，所述電 子單元能夠確定接收到的光的強(qiáng)度。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，所述電 子單元被i殳計(jì)來控制凈皮驅(qū)動的移動部件(2)，例如門。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，所述電 子單元被這樣設(shè)計(jì)以致當(dāng)已經(jīng)檢測到類似于懸浮物的反射物體時(shí)，所述電 子單元連續(xù)發(fā)出所述適當(dāng)?shù)男盘?，即使?dāng)不再檢測類似于懸浮物的反射物 體時(shí)所述電子單元也連續(xù)發(fā)出所述適當(dāng)?shù)男盘枴?br> 10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，所述 接收機(jī)包括攝像芯片。
11. 根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)的裝置(1)，其特征在于，當(dāng)所 述電子單元從所^J巨離不僅確定所述第一組，而且確定預(yù)定距離，例如近 似相等的距離的第二組，以與第一組相應(yīng)的方式來處理所述第二組的距離， 就好像只存在一組。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種傳感裝置(1)，其用于電磁輻射尤其是光的源、能夠?qū)τ谒鲭姶泡椛浞謩e被評估的多個(gè)接收機(jī)和電子單元，所述電子單元被設(shè)計(jì)為利用所述源發(fā)射電磁輻射，并通過評估所述電磁輻射的傳播時(shí)間和/或被調(diào)制為所述電磁輻射的振蕩相位，來確定從所述源發(fā)出的電磁輻射從物體的反射表面到所述各個(gè)接收機(jī)所經(jīng)過的距離。根據(jù)本發(fā)明，所述用于檢測在介質(zhì)中空間分布的類似于懸浮物的反射物體的存在的電子單元能夠從所述測量距離來確定與預(yù)定的分布相匹配的距離，尤其是對于預(yù)定的接收機(jī)為近似相同的距離的第一組(9，10，11)，如果存在多個(gè)組成員，能夠發(fā)出與所述類似于懸浮物的反射物體的檢測相關(guān)聯(lián)的信號。
文檔編號G08B17/10GK101228562SQ200680027181
公開日2008年7月23日 申請日期2006年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者B·德科伊, B·阿爾伯斯, P·奈比克 申請人:塞德斯股份公司