Petra, Rejc (Falkenstrasse 46, Landshut, 84036, DE)
| 1. | Einrichtung zur automatischen Betätigung eines Tores (6), insbesondere eines Hubtores, welches eine im wesentlichen vertikale Öffnungsebene, eine Innenseite und eine Außenseite und jeweils auf der Innenseite und der Außenseite gelegene, bodenebene Vorfelder (14,15) aufweist ; mit einem Torantrieb (9), welcher mit dem Tor (6) gekoppelt ist ; mit einem einen nach dem Rückstrahlprinzip arbeitenden Detektor (12) ent haltenden Wächtersystem (11) zur Überwachung eines Bereiches in Zuord nung zu einem der Vorfelder mittels eines Detektorstrahls nach eine Schließbewegung möglicherweise blockierenden Hindernisobjekten (18,21), wobei das Wächtersystem (11) beim Erfassen eines im betreffenden Vorfeld (14,15) befindlichen Hindernisobjektes ein Wächtersignal erzeugt ; und mit einer an den Torantrieb (9) angeschlossenen und von dem Wächtersignal beaufschlagten Steuereinrichtungen (10) zur Stillsetzung und/oder Umsteue rung des im Torschließbetrieb befindlichen Torantriebs (9) bei Auftreten des Wächtersignals ; dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor als Abtastdetektor (12) ausgebil det ist, der nahe einer Seitenbegrenzung (4,5) der Toröffnung (3) auf einer Höhe montiert ist, die auf die Maximalhöhe sich auf dem betreffenden Vor feld (14,15) abstützender, nicht als Hindernisobjekte zu erfassender Objekte abgestimmt ist, und der mit seinem Abtaststrahl als Überwachungsbereich einen über dem betreffenden Vorfeld (14,15) gelegenen Horizontalfächer (13 ; 13') geringer, von der Dicke des Abtaststrahls bestimmter vertikaler Dicke abtastet, dessen Radialabmessung, welche von dem MaximalMeßbe reich des Abtastdetektors (12) bestimmt ist, entsprechend der Größe des be treffenden Vorfeldes (14,15) gewählt ist. |
| 2. | Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wächtersy stem (11) einen weiteren Abtastdetektor (12') enthält, welcher nahe der je weils anderen Seitenbegrenzung der Toröffnung (3) montiert ist und in sei ner Höhenlage und in der Ausbildung des von seinem Abtaststrahl abgeta steten Horizontalfächers (13') dem ersten Abtastdetektor (12) entspricht, wobei der erste Abtastdetektor so positioniert ist, daß sein Abtastbereich im wesentlichen über dem außenseitigen Vorfeld (14) liegt, während der zweite Abtastdetektor (12') so positioniert ist, daß sein Abtastbereich im wesentli chen über dem innenseitigen Vorfeld (15), liegt. |
| 3. | Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Torführungs und abstützkonstruktionen und/oder angrenzende Bauwerksteile (1) am Ort der Anbringung des Abtastdetektors (12) nahe der betreffenden Seitenbe grenzung der Toröffnung (3) derart transparent bzw. frei von Hindernissen für den Abtaststrahl ausgebildet sind, daß der Überwachungsbereich des Überwachungsdetektors die Gestalt mindestens eines sowohl über dem in nenseitigen als auch über dem außenseitigen Vorfeld gelegenen Horizontal fächers (13) hat, derart, daß der Abtaststrahl des Abtastdetektors Hinder nisobjekte sowohl auf dem innenseitigen als auch dem außenseitigen Vorfeld zu erfassen vermag. |
| 4. | Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Torführungs und abstützkonstruktionen am Ort der Anbringung des Abtastdetektors (12) auf eine geringe vertikale Strecke derart unterbrochen sind, daß sie den freien Durchtritt des Abtaststrahls gestatten, derart, daß der Horizontalfächer (13) sich kontinuierlich von der Außenseite zur Innenseite über die jeweili gen Vorfelder (14,15) hinweg erstreckt. |
| 5. | Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der MaximalMeßbereich des bzw. jedes Abtastdetektors in Abhängigkeit von seinem Schwenkwinkel in der Horizontalebene des Horizontalfächers steuerbar ist. |
| 6. | Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Abtastdetektor ein aktiver Radarabstastdetektor ist. |
| 7. | Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Abtastdetektor (12, 12') ein LaserradarAbtastdetektor ist. |
| 8. | Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Abtastdetektor (12) mit einer Signalverarbeitungseinrichtung gekoppelt ist, in welcher ein Wächtersignal aus einem einen Schwellwert übersteigen den Summensignal von Detektorausgangssignalen entsprechend gleichorien tierten Abtaststrahlen aus mehreren Abtastzyklen gebildet wird. |
| 9. | Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Abtastdetektor (12) mit einer Signalverarbeitungseinrichtung gekoppelt ist, in welcher ein Wächtersignal durch Differenzbildung oder Verhältnisbildung zwischen aktuellen Detektorausgangssignalen und gespei cherten Detektorausgangssignalen aus phasenanalogen Abtastungen voraus gegangener Abtastzyklen gebildet wird. |
| 10. | Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Abtastdetektor mit einer Signalverarbeitungseinrichtung ge koppelt ist, in welcher ein Vergleich von Detektorausgangssignalen aus win kelmäßig benachbarten Abtastrichtungen des Abtaststrahls von aufeinander folgenden Abtastzyklen vorgenommen wird, derart, daß Signale entspre chend einer Information über die Bewegungsrichtung des Hindemisobjektes, insbesondere bezüglich Komponenten quer zur Radialrichtung des Horizon talfächers, gewonnen werden, welche mit den Wächtersignalen zur Beauf schlagung der Steuereinrichtung verknüpft werden. |
Es ist allgemein bekannt, daß bei automatisch betätigten Toren oder Türen Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden müssen, damit nicht in der Türöffnung befindliche Hindernisobjekte oder Personen dann, wenn das Tor oder die Türe automatisch geschlossen wird, beschädigt bzw. verletzt werden.
Zu diesem Zwecke hat man bekanntermaßen an den Schließrändern oder Schließkanten automatisch betätigter Tore bzw. Türen Berührungs-Kontaktleisten angeordnet, welche den Torantrieb oder Türantrieb stillsetzten oder in Öffnungs- richtung umsteuerten, sobald die betreffende Berührungs-Kontaktleiste gegen ein Hindernisobjekt oder eine Person anstieß, die sich in der Türöffnung aufhielt.
Eine andere bekannte Lösung zum Schutz von Hindemisobjekten oder Per- sonen vor dem Anschlagen eines sich schließenden automatisch betätigten Tores oder einer sich schließenden automatisch betätigten Türe bestand darin, die Öff- nungsebene des Tores oder der Tür durch eine Vielzahl von Lichtschranken zu überspannen oder durch einen Abtast-Lichtstrahl mit einem sogenannten Lichtvor- hang zu versehen, bei dessen Verletzung an irgendeiner Stelle des noch nicht von dem sich schließenden Tor oder der sich schießenden Tür eingenommenen Teiles
der Öffnungsebene ein Signal zur Stillsetzung oder zur Umsteuerung des Antriebs für das automatisch betätigte Tor bzw. die automatisch betätigte Tür erzeugt wurde. Ein sehr vorteilhaftes System dieser Art ist beispielsweise in der US- PS 6,218, 940 beschrieben.
Automatisch betätigte Tore für sehr große Toröffnungen, etwa von Flug- zeughallen, Feuerwehr-Gerätehallen, Montagehallen und dergleichen, bewegen sich sowohl in Öffnungsrichtung als auch in Schließrichtung mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit, weshalb es vorkommen kann, daß zwar von einem sich auf die Toröffnung zu bewegenden Hindemisobjekt mit einem bodennahen, sich auf die Öffnungsebene zu erstreckenden Teil, beispielsweise den Spitzen von Ga- belstaplerzinken, eine Verletzung des Lichtvorhanges vorgenommen und ein De- tektorsignal ausgelöst wird, das die Stillsetzung oder Umsteuerung des Torantrie- bes auslöst, daß aber die Stillsetzung und Umsteuerung der Torbewegung nicht mehr so rechtzeitig erfolgt, daß nachfolgende, hoch aufragende Teile des sich auf die Öffnungsebene zu bewegenden Hindernisobjektes das sich schließende Tor erfassen und beschädigt werden, insbesondere aber auch das Tor schwerwiegend beschädigen.
Man hat versucht, diesen Problemen dadurch zu begegnen, daß zusätzlich zu einem Sicherheitssystem, das beispielsweise mittels eines Detektorstrahls oder mehrerer Detektorstrahlen einen die Öffnungsebene der Toröffnung überspannen- den Lichtvorhang vorsieht, ein weiteres Sicherheitssystem installiert wurde, das einen etwa in der Mitte über der Türöffnung installierten Bewegungsmelder ent- hielt, der auf ein Vorfeld vor der Öffnungsebene Detektor-Strahlungsfelder rich- tete, bei deren Verletzung durch ein sich auf die Öffnungsebene des betreffenden Tores hin bewegendes Hindernisobjekt oder durch eine sich entsprechend bewe- gende Person der automatische Türantrieb oder Torantrieb in Türöffnungsrichtung
bzw. Toröffnungsrichtung gesteuert wurde. Die Strahlungsfelder solcher Bewe- gungsmelder sind dabei stationär.
Bei diesen bekannten Systemen stellt der zusätzlich zu dem die Toröff- nungsebene überwachenden Lichtvorhang vorzusehende Annäherungsmelder, welcher Vorfelder auf der Torinnenseite oder Toraußenseite überwacht, einen zu- sätzlichen apperativen Aufwand dar. Weiter hat sich herausgestellt, daß die De- tektor-Strahlungsfelder bekannter Annäherungsmelder das betreffende Vorfeld nur lückenhaft überwachen, dergestalt, daß sich etwa ein Kind zwischen den Überwa- chungs-Strahlenbündeln hindurchschlängeln kann und so ohne"Voranmeldung" die Öffnungsebene des sich schließenden Tores oder der sich schließenden Tür erreicht. Schließlich haben oben über der Öffnung des Tores oder der Tür ange- brachte Bewegungsmelder den Nachteil, daß in geringem Abstand vor der Öff- nungsebene Detektorstrahlen des Näherungsmelders sehr steil nach abwärts auf das zu berwachende überwachende Vorfeld gerichtet sind und daher eine Hori- zontalgeschwindigkeit eines zu erfassenden Hindemisobjektes oder einer zu erfas- senden Person nur mehr eine sehr kleine Geschwindigkeitskomponente in Detek- torstrahlrichtung hat, derart, daß nach dem Dopplerprinzip arbeitende Bewe- gungsmelder für den nahe der Öffnungsebene gelegenen Vorfeldbereich eine oft nicht ausreichende Empfindlichkeit besitzen.
Es sei noch erwähnt, daß es allgemein bekannt ist, vertikale Überwachungs- bereiche, beispielsweise Gehäusefassaden, oder aber horizontale Überwachungsbe- reiche, beispielsweise Grundstücke, mit Abtaststrahlen eines Laserradar-Abtastde- tektors abzutasten und auf diese Weise bei Verletzung des jeweiligen Überwa- chungsbereiches ein Wächtersignal zu erzeugen, das einer entsprechenden Aus- wertung zugeführt wird. Außerdem ist es bekannt, mittels eines Laserradar-Ab- tastdetektors innerhalb einer in einer Vertikalebene gelegenen Türöffnung einen
Lichtvorhang zu erzeugen, bei dessen Verletzung durch ein Hindernis mittels des Detektors ein zur Torsteuerung verwendetes Wächtersignal ausgelöst wird.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Einrichtung zur automatischen Betätigung eines Tores, insbesondere eines Hubtores, welches eine im wesentlichen vertikale Öffnungsebene, eine Innenseite und eine Außenseite und jeweils auf der Innenseite und der Außenseite gelegene, bodenebene Vorfelder aufweist, so auszugestalten, daß eine hohe Sicherheit sowohl gegen eine Beschädi- gung bzw. Verletzung von Hindernisobjekten bzw. Personen durch ein Anlaufen des sich schließenden Tores als auch gegen eine Beschädigung des sich schließen- den Tores durch Hindernisobjekte erreicht wird, ohne daß mehrere unterschiedli- che Wächtersysteme vorgesehen werden müssen.
Durch die Erfindung soll auch eine Einrichtung zur automatischen Betäti- gung eines Tores geschaffen werden, welche weitestgehend die bekannten Si- gnalerzeugungseinrichtungen oder Steuersignalgeber zum Öffnen des Tores bzw. zur Sicherheitsüberwachung der Schließbewegung des Tores zu ersetzen vermag, beispielsweise in den Vorfeldern eingelassene Induktionsschleifen, Bewegungs- melder aller Art, auf Druck ansprechende Matten, Lichtschranken, Abtastleisten, Zugschalter und dergleichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im anliegenden Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der vorliegenden Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß Hindernisobjekte oder Per- sonen, welche im Begriff sind, den von einem sich schließenden Tor noch nicht abgedeckten Teil der Öffnungsebene zu durchdringen und somit in Gefahr laufen, von der Schließkante oder dem Schließrand des Tores getroffen zu werden, ge- klemmt zu werden oder das Tor zu beschädigen, jedenfalls in einem der Vorfelder gegen den Boden abgestützt sind und daher, bevor sie den genannten Teil der Öff- nungsebene des sich schließenden Tores durchdringen, jedenfalls den das betref- fende Vorfeld in geringem Vertikalabstand überlagernden horizontalen Überwa- chungsbereich in Gestalt des vom Abtastdetektor ausgehenden Horizontalfächers verletzen, derart, daß bei entsprechender Bemessung dieses Horizontalfächers es eines vorhangartigen, die Toröffnung überspannenden Überwachungsbereiches bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung nicht mehr bedarf. Man hält daher bei er- höhter Sicherheit gegen Verletzungen bzw. Beschädigungen an Personen bzw. an Objekten oder an dem sich schießenden Tor einen stark vereinfachten Aufbau der gesamten Einrichtung.
Bedeutsam ist, daß ein gemäß einer bevorzugten Ausführungsform als Ab- tastdetektor verwendeter Laserradar-Abtastdetektor, welcher oft auch als Laser- scanner bezeichnet wird und an sich allgemein bekannt ist, einen scharf gebündel- ten Detektor-Abtaststrahl erzeugt, derart, daß von dem Abtastdetektor ein genau definierter Abtast-Horizontalfächer erzeugt werden kann, innerhalb dessen mittels des Abtaststrahls jeweils die Entfernungen zu Hindemisobjekten oder Hinder- nisobjektteilen hin gemessen werden, derart, daß bezüglich einzelnen Punkten an Hindernisobjekten mit Bezug auf den Senderort als Nullpunkt Polarkoordinaten, also Strahlwinkel und radiale Hindernisentfernung, gesammelt werden können.
Die so gesammelten Daten können in vielerlei Art und Weise verarbeitet werden, indem einander entsprechende Koordinatenwerte aus aufeinanderfolgenden Ab- tastzyklen miteinander verglichen werden. Unterschiedliche Auswertungen und entsprechend unterschiedliche Verarbeitungsprogramme können vorgenommen
werden, ohne daß hierdurch eine wesentliche apperative Umgestaltung der hier vorgeschlagenen Einrichtung erforderlich ist.
Beispiele für eine bestimmte Auswertung der in aufeinanderfolgenden Ab- tastzyklen gewonnenen Polarkoordinatenwerte von Hindernisobjektpunkten sind die Querverkehrsausblendung, d. h. der Ausschluß von solchen Detektorausgangs- signalen von einer Torbetätigung im Sinne einer Stillsetzung der Schließbewegung oder einer Stillsetzung und Umsteuerung in Öffnungsbewegung, welche auf eine Bewegung eines vom Detektor erfaßten Objektes parallel zur Torschließebene hin- deuten ; ferner das Ausschließen von Detektorausgangssignalen von einer Torsteue- rung, wenn solche Detektorausgangssignale auf statische Hindernisse, welche sich stets im Vorfeld befinden, oder auf Objekte hinweisen, die im Vorfeld abgestellt wurden und eine bestimmte Zeit unbeweglich bleiben.
Nachfolgend werden einige Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es stellen dar : Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Gebäude- teils mit einer durch ein automatisch betätigtes Rolltor ver- schließbaren Toröffnung und einem Wächtersystem in einer Einrichtung der hier angegebenen Art gemäß einer ersten Ausführungsform ; Fig. 2 eine teilweise im Horizontalschnitt gezeigte Aufsicht auf einen Gebäudeteil mit einer Toröffnung und einer Einrich- tung der hier angegebenen Art gemäß einer zweiten Ausfüh- rungsform ;
Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 2 in Aufsicht mit einer Einrichtung der hier angegebenen Art gemäß einer dritten Ausführungsform ; Fig. 4 eine schräg von oben gesehene perspektivische Darstellung eines Gebäudeteils mit Toröffnung und einer Einrichtung der hier angegebenen Art gemäß einer vierten Ausführungsform ; Fig. 5 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 4 zur Erläuterung einer fünften Ausführungsform ; Fig. 6 eine Aufsicht auf einem Gebäudeteil mit Toröffnung und einer Einrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform ; und Fig. 7 eine ähnliche Darstellung wir Fig. 6 zur Erläuterung einiger geometrischer Überlegungen zur Verdeutlichung besonderer Vorteile des hier angegebenen Systems.
Soweit in den nachfolgenden Ausführungen von einem Abtastdetektor die Rede ist, handelt es sich bevorzugt um einen Laserradar-Abtastdetektor. Die Richtung des fein gebündelten Abtaststrahles des Abtastdetektors kann durch den Richtstrahl der Sende-und Empfangseinrichtung bestimmt werden.
In Fig. 1 ist ein Teil 1 eines Gebäudes angedeutet, welcher von der Bodene- bene 2 aufragt und von einer Toröffnung 3 durchbrochen ist. An den Seitenbegren- zungen 4 und 5 der Toröffnung 3 befinden sich Torführungs-und Abstützkon- struktionen, etwa Führungsschienen, in denen ein lamelliertes Rolltor 6 geführt ist, das zum Öffnen des Tores auf eine Walze 7 aufgewickelt oder zum Schließen des
Tores von der Walze 7 abgewickelt werden kann, so daß der Schließrand oder die Schließkante 8 des Rolltores 6 sich schließlich bis auf die Bodenebene 2 absenkt.
Die Bewegung des Rolltores 6 erfolgt automatisch mittels eines Torantriebes 9, der mit einer Steuereinrichtung 10 gekoppelt ist, welcher in nicht dargestellter Weise Steuersignale von einem Handschalter aus zugeführt werden, derart, daß eine Be- dienungsperson das Öffnen oder Schließen des Rolltores 6 veranlassen kann.
Außerdem ist die Steuereinrichtung 10 mit einem Wächtersystem 11 verbun- den, das einen nach dem Rückstrahlprinzip arbeitenden Detektor 12 enthält. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Laserradar-Abtastde- tektor, der nahe der Seitenbegrenzung 4 der Toröffnung 3 auf der dem Betrachter zugekehrten Seite des Tores montiert ist. Der Laserradar-Abtastdetektor 12 erzeugt als Überwachungsbereich einen Horizontalfächer 13 in Gestalt eines beispiels- weise 90° überstreichenden Kreisscheibensektors. Der Laserradar-Abtastdetektor 12 ist in solcher Höhe über der Bodenebene 2 seitlich neben der Toröffnung 3 an dem Gebäudeteil 1 montiert, daß der Horizontalfächer 13 etwas höher liegt als die Maximalhöhe von Lebewesen oder Objekten beträgt, welche nicht als Hinder- nisobjekte erfaßt werden sollen. Beispiele solcher Objekte sind Erdstollen aus den Zwillingsreifen von Lastkraftwagen, verlorenes Verpackungsmaterial in kleinerem Umfang, Vögel, die sich auf dem Boden niedergelassen haben und dergleichen.
Die Höhe über der Bodenebene 2 kann beispielsweise 5 cm bis 50 cm betragen, wobei niedrigere Werte vorzugsweise über dem inneren Vorfeld und höhere Werte über dem äußeren Vorfeld vorzusehen sind.
Auf der beispielsweise dem Betrachter zugekehrten Außenseite und der vom Betrachter abgekehrten Innenseite des überwachten Tores befinden sich die durch Schraffur kenntlich gemachten Vorfelder 14 bzw. 15, die bei dem gewählten Bei- spiel jeweils einen halbkreisförmigen Bereich vor bzw. hinter der Toröffnung auf der Bodenebene 2 abdecken, wobei der Kreisdurchmesser größer als die Breite der
Toröffnung ist. Der Radius des kreissektorförmigen Horizontalfächers 13, also des Überwachungsbereiches des Laserradar-Abtastdetektors 12, ist so gewählt, daß der Horizontalfächer 13 jedenfalls das Vorfeld 14 überdeckt.
Der Radius des Horizontalfächers 13, also der Maximal-Meßbereich des Ab- tastdetektors 12, kann beispielsweise dadurch bestimmt werden, daß nach Aussen- dung eines Radarimpulses der Empfangskanal nur während einer begrenzten, durch die doppelte Laufzeit eines Radarimpulses über den Fächerradius hinweg bestimmten Zeitdauer für den Empfang etwaiger Echosignale offen gehalten wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine über den Schwenkbereich des Abtaststrahles gleichbleibende Reichweite bzw. ein gleichbleibender Maximal- Meßbereich vorgesehen, derart, daß der Radius des Horizontalfächers 13 etwa der Breite der Toröffnung 3 zuzüglich dem Zweifachen des seitlichen Versatzes des Laserradar-Abtastdetektors 12 gegenüber der seitlichen Türbegrenzung 4 beträgt, wie dies im wesentlichen aus Fig. 1 zu erkennen ist.
Da der Laserradar-Abtastdetektor 12 seitlich an dem Gebäudeteil 1 montiert ist, wird der Horizontalfächer 13 von der dem Abtastdetektor 12 benachbarten Wand des Gebäudeteiles 1 zur Toröffnung 3 hin abgeschattet, derart, daß der Ab- tastdetektor nur einen über dem äußeren Vorfeld 14 gelegenen Horizontalfächer 13 zu erzeugen vermag.
Wird aber gemäß Fig. 2 der Abtastdetektor 12 unmittelbar an einer Kante der Leibung der Toröffnung 3 oder an einer einwärts weisenden Kante der Torfüh- rungs-und Abstützkonstruktionen 16 montiert, so ist die Abschattung des Hori- zontalfächers 13 durch die dem Abtastdetektor 12 benachbarten Gebäudeteile oder Torführungs-und Abstützkonstruktionsteile bedeutend geringer, so daß der Hori- zontalfächer 13 dann beispielsweise eine winkelmäßige Erstreckung von 220° ha-
ben kann und nicht nur das außenseitige Vorfeld 14, sondern auch das innenseitige Vorfeld 15 des Tores und auch den Bodenbereich unmittelbar in der Toröffnung 3 überlagert, derart, daß man einen durchgehenden Überwachungsbereich über bei- den Vorfeldern zumindest während der Zeitdauer erhält, in der sich das Rolltor 6 mit seiner Unterkante oder mit seinem Schließrand 8 über dem Niveau befindet, auf welchem der Abtastdetektor 12 montiert ist.
Will man durch Abtastfächer einer Abtastdetektoranordnung sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite des Tores Vorfelder durch horizontalfächer- förmige Überwachungsbereiche überdecken, die sich auch noch seitlich von der Toröffnung 3 bis zur Gebäudewand 1 hin erstrecken, wie dies für die Vorfelder 14 und 15 in Fig. 1 gezeigt ist, so können gemäß der Ausführungsform von Fig. 3 zwei Abtastdetektoren 12 und 12'vorgesehen werden, von denen der eine bei- spielsweise nahe der rechten Seitenbegrenzung 5 der Toröffnung 3 der Toraußen- seite zugekehrt montiert ist und den Horizontalfächer 13 als Überwachungsbereich abtastet, während der andere Abtastdetektor 12'nahe der Seitenbegrenzung 4 der Toröffnung 3 auf der Innenseite montiert ist und den Horizontalfächer 13'erzeugt.
Beide Horizontalfächer 13 und 13'bleiben auch bei vollständig geschlossenem Rolltor erhalten, während bei der Ausführungsform nach Fig. 2 bei geschlossenem Rolltor der von diesem abgeschattete Teil des Horizontalfächers 3, der eines der Vorfelder überlagert, abgeschattet wird. Die Ausgänge der Abtastdetektoren 12 und 12'können durch eine ODER-Verknüpfung verbunden sein und der Steuerein- richtung 10 (siehe Fig. 1) zugeführt werden.
Die Figuren 2 und 3 zeigen Situationen, bei welchen das außenseitige Vor- feld 14 und das innenseitige Vorfeld 15 in die Gefahr kommen, von Hindemisob- jekten betreten oder befahren zu werden, welche sich auf die Toröffnung 3 zube- wegen. Ein auf der Außenseite nahe dem Vorfeld 14 befindliches Hindernisobjekt 18 hat beispielsweise die Gestalt eines Lastkraftwagens mit tiefliegendem Fahrer-
haus 19 und sehr hoch aufragendem rückwärtigem Aufbau 20. Das sich von der Innenseite der Türöffnung 3 nähernde Hindernisobjekt hat beispielsweise die Ge- stalt eines Gabelstaplers 21 mit auf niedrigem Niveau vorstehendem Hubzinken 22, einer darauf abgestützten, beladenen Palette 23 und dem Fahrwerk mit darauf angeordnetem Führerhaus 24. Man erkennt, daß unabhängig von dem Höhenprofil des sich der Toröffnung 3 nähernden Hindernisobjektes dieses jedenfalls auf dem Weg zur Toröffnung 3 hin gegenüber dem Boden im Vorfeld 14 bzw. im Vorfeld 15 abgestützt werden muß und daher jedenfalls die Abstützungsmittel, etwa Räder, Reifen und dergleichen rechtzeitig von dem Überwachungsbereich in Gestalt des Horizontalfächers 13 oder der Horizontalfächer 13 und 13'detektiert werden und eine Stillsetzung oder Umsteuerung des Torantriebs 9 erfolgt, derart, daß es nicht eines bis zu einer bestimmten Höhe reichenden Überwachungs-Lichtvorhanges in der Öffnungsebene der Toröffnung 3 bedarf.
Fig. 4 zeigt die Möglichkeit auf, mittels eines einzigen Abtastdetektors 12, welcher nahe einer Seitenbegrenzung, beispielsweise nahe der Seitenbegrenzung 4, der Toröffnung 3 angeordnet ist, einen Horizontalfächer 13 als Überwachungsbe- reich zu erzeugen, der sowohl ein Vorfeld auf der Außenseite als auch ein Vorfeld auf der Innenseite der Toröffnung überlagert. Zu diesem Zwecke ist in den die Toröffnung 3 enthaltenden Gebäudeteil 1 nahe der Seitenbegrenzung 4 der Toröff- nung eine Kammer eingebaut, in welcher der Abtastdetektor 12 installiert ist. Von der Kammer aus reicht ein Durchbruch zu der Seitenbegrenzung 4 der Toröffnung 3, wobei dieser Durchbruch auch durch Torführungs-und Abstützkonstruktionen an der betreffenden Seitenbegrenzung der Toröffnung 3 hindurchreicht, derart, daß diese Torführungs-und Abstützkonstruktionen auf der Höhe des Austrittes des Abtaststrahles auf eine geringe vertikale Strecke unterbrochen sind, damit der Ab- taststrahl frei hindurchtreten kann und den beispielsweise über 150° sich erstrek- kenden Horizontalfächer überstreichen kann.
Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung von das innere und das äußere Vor- feld überlagernden Überwachungsbereichen mittels eines einzigen Abtastdetektors 12 ist in Fig. 5 gezeigt. Auch hier ist in dem die Toröffnung 3 enthaltenen Gebäu- deteil 1 nahe der Seitenbegrenzung 4 der Toröffnung 3 eine Kammer zur Auf- nahme des Abtastdetektors 12 vorgesehen. Dieser sendet jedoch seinen Abtast- strahl nicht unmittelbar in Richtung auf die Türöffnung 3, sondern auf einen sich ebenfalls innerhalb einer Kammer des Gebäudeteils 1 befindenden Verteilerspiegel 25, der den Abtaststrahl zu auf der Außenseite und der Innenseite des Gebäudeteils montierten Umlenkspiegeln 26 bzw. 27 sendet. Von dem Verteilerspiegel 25 rei- chen also für den Stahlengang vorgesehene horizontale Kanäle durch die Wand- stärke des Gehäuseteiles 1 hindurch zu den Umlenkspiegeln 26 und 27, von denen dann die Überwachungsbereiche in Gestalt von Horizontalfächern 13 bzw. 13' ausgehen.
Ausführungsformen nach den Figuren 4 und 5 haben den Vorteil, daß das außenseitige Vorfeld und das innenseitige Vorfeld überlagernde Horizontalfächer der Abtaststrahlen des Abtastdetektors 12 auch dann erhalten bleiben, wenn sich das Rolltor 6 bis unterhalb des Niveaus des Abtastdetektors 12 abgesenkt hat. Zu der Auswertung der Ausgangssignale des Abtastdetektors 12 in einer dem Wäch- tersystem 11 angehörenden Signalverarbeitungseinrichtung ist folgendes zu sagen : Wird gemäß der bevorzugten Ausführungsform, bei der der Abtastdetektor 12 ein Laserradar-Abtastdetektor ist, ein Sendeimpuls zu einer bestimmten Zeit ausgesendet, so bestimmt die Zeit, während welcher nach der Aussendung der Empfangskanal für den Empfang von Echosignalen offen gehalten wird, die ra- diale Abmessung des von dem Abtastdetektor 12 ausgehenden Horizontalfächers 13 bzw. 13'. Bei den Ausführungsformen nach den Figuren 1 bis 5 wird beispiels- weise der Empfangskanal für eine konstante Zeitdauer nach Aussendung des
Sendeimpulses offen gehalten, weshalb der Horizontalfächer 13 bzw. 13'jeweils im wesentlichen kreisscheibensektorförmige Gestalt besitzt.
Gemäß Fig. 6 ist es jedoch auch möglich, die Zeitdauer der Offenhaltung des Empfangskanales nach Aussendung des Sendeimpulses abhängig von dem Schwenkwinkel des Abtaststrahles in der Horizontalebene zu wählen, so daß man einen Horizontalfächer 13 erhält, der trotz der seitlich versetzten Anordnung des Abtastdetektors 12 ein etwa halbkreisförmiges Vorfeld 14 auf der Außenseite der Toröffnung 3 überlagert.
Es versteht sich, daß dort, wo der sich innerhalb des Horizontalfächers 13 bzw. 13'verschwenkende Abtaststrahl des Abtastdetektors 12 auf das Gebäudeteil 1 trifft, etwa auf die dem Anbringungsort des Abtastdetektors 12 gegenüberlie- gende Seitenbegrenzung 5 der Toröffnung 3 (beispielsweise Ausführungsformen nach den Figuren 2,4 und 6), der Abtastdetektor 12 ein seinen Überwachungsbe- reich in Gestalt des Horizontalfächers verletzendes Hindemisobjekt melden würde, derart, daß das Wächtersystem ein Wächtersignal erzeugt und die Stillsetzung oder Umsteuerung des Torantriebes 9 auslöst. Um dies zu verhindern wird eine Signal- verarbeitung der Ausgangssignale des Abtastdetektors vorgenommen, welche eine Festzielunterdrückung vorsieht, wie sie aus der Radartechnik bekannt ist. Demge- mäß werden Wächtersystemausgangssignale nur dann erzeugt, wenn ein Vergleich zwischen einem aktuellen Detektorausgangssignal und einem gespeicherten De- tektorausgangssignal aus phasenanalogen Abtastungen vorausgegangener Ab- tastzyklen zeigt, daß der Abtaststrahl von einem Objekt reflektiert wurde, das bei einem vorausgehenden Abtastzyklus eine andere Radialentfernung von dem Ab- tastdetektor, insbesondere eine größere Radialentfernung vom Abtastdetektor hatte, als dies bei der aktuellen Abtastung der Fall war. Die Signalverarbeitungs- einrichtung des Wächtersystems enthält also eine Löschstufe mit Speichermitteln zum Einspeichern von Echosignalen entsprechend ihrer Herkunft bei vorbestimm-
ter Position des Abtaststrahles, sowie Vergleichseinrichtungen zum punktweisen Vergleich von aus entsprechenden Richtungen empfangenen aktuellen Abtastsi- gnalen zwecks Festzeichenunterdrückung. Auf diese Weise ist es möglich, auch in den Vorfeldern 14 und 15 ständig vorhandene Objekte, etwa Bäume, Begren- zungspfähle oder dergleichen, anzuordnen oder aufzustellen, ohne das dies die Funktion der Einrichtung der hier angegebenen Art stört.
In einer von dem Abstandsdetektor 12 beaufschlagten Signalverarbeitungs- einrichtung kann auch ein Vergleich von Detektorausgangssignalen aus winkelmä- ßig benachbarten Abtastrichtungen des Abtaststrahls ein und desselben Abtastzy- klus oder auch aus aufeinanderfolgenden Abtastzyklen vorgenommen werden, so daß man Signale entsprechend einer Information über die Bewegungsrichtung eines Hindernisobjektes gewinnt. Diese eine Bewegungsinformation und eine In- formation über die Bewegungsrichtung enthaltenden Vergleichsergebnisse können mit den Wächtersignalen verknüpft werden, derart, daß eine Ausschaltung oder Umsteuerung des Torantriebes 9 immer dann erfolgt, wenn sich auf den Vorfeldern 14 und 15 bewegende Hindernisobjekte eine stärkere Bewegungskomponente in Richtung auf die Toröffnung 3 hin aufweisen. Die Signalverarbeitungseinrichtung kann also bestimmte Signalverarbeitungsprogramme verwirklichen, die eine Hin- dernisobjektverfolgung ermöglichen, derart, daß dann, wenn sich Hindernisobjekte horizontal parallel zur Öffnungsebene der Toröffnung 3 bewegen, keine Wächter- signale erzeugt werden, während dann, wenn eine Bewegungskomponente auf die Toröffnung 3 hin festgestellt wird, aus den Detektorsignalen Wächtersignale ab- geleitet werden.
Während der Abtastdetektor, insbesondere also der Laserradar-Abtastdetek- tor von Abtastzyklus zu Abtastzykuls jeweils Sätze von Hindernispunktkoordina- ten im Überwachungsbereich liefert, erfolgt die Verarbeitung der Koordinatenin- formationen oder der Koordinaten-Daten in der Siganlverarbeitungseinrichtung
vorzugsweise unter Zugrundelegung bestimmter definierter Sicherheitszonen im Überwachungsbereich, der in zwei Zonen unterteilt werden kann, beispielsweise eine absolute Sicherheitszone, die sich über die gesamte Torbreite und senkrecht hierzu horizontal über einen bestimmten Abstand von der Türschließebene er- streckt, sowie eine relative Sicherheitszone, die sich in größerem Abstand von der absoluten Sicherheitszone und größeren Abstand von der Türschließebene findet.
In der absoluten Sicherheitszone werden keinerlei Objekte toleriert. Veränderun- gen führen zum Öffnen des Tores. Das Tor schließt erst wieder bei Wiederherstel- lung des ursprünglichen Zustandes. In der relativen Sicherheitszone werden Krite- rien wie Annäherungsgeschwindigkeit und die Größe der Bewegungskomponente in Richtung auf die Toröffnung hin berücksichtigt und jeweils unterschiedliche Steuerentscheidungen getroffen.
Die Signalverarbeitungseinrichtung ermöglicht es auch, anhand der von dem Abtastdetektor in aufeinanderfolgenden Abtastzyklen eingesammelten Hinder- nisobjekt-Koordinateninformationen folgende Informationen über die Bewegung eines Hindemisobjektes zu errechnen : Eintrittspunkt des Hindernisobjektes in den Überwachungsbereich Eintrittsrichtung horizontal relativ zu der Torschließebene ; Eintrittsgeschwindigkeit und Geschwindigkeitskomponente in Richtung normal zur Torschließebene.
Diese Informationen können bei der Gewinnung des Wächtersignals oder zur Bildung eines bestimmten Steuersignals oder zur Einstellung einer bestimmten Reaktionsgeschwindigkeit der Steuereinrichtung berücksichtigt werden.
Handelt es sich bei dem betätigten Tor um ein Schiebe-Rolltor mit vertikaler Torschließkante, die sich parallel zu sich selbst horizontal in Öffnungsrichtung bewegt, so kann bei gleichem Aufbau und gleicher Ausbildung des Abtastdetektors die zuvor erwähnte Berechnung des Eintrittspunktes eines Hindernisobjektes in den Überwachungsbereich für die Bildung der Steuersignale verwendet werden, die eine unterschiedlich rasche Öffnung des Tores herbeiführen, je nachdem, ob ein Objekt sich der Toröffnung nahe der in Schließrichtung gelegenen Torbegren- zung oder nahe der in Öffnungsrichtung gelegenen Torbegrenzung nähert.
Schließlich seien unter Bezugnahme auf Fig. 7 einige geometrische Überle- gungen zur Verdeutlichung besonderer Vorteile des hier angegebenen Systems angestellt, wobei allerdings die Erfindung, wie vom Fachmann ohne weiteres ein- zusehen, nicht auf die besondere mathematische Behandlung der vom Laser-Ab- tastdetektor eingesammelten Informationen beschränkt ist, sondern auch andere Verarbeitungsmöglichkeiten der Polarkoordinateninformationen des Ausganges des Abtastdetektors möglich sind.
In Fig. 7 ist wiederum ein Gebäudeteil mit 1 bezeichnet, wobei sich in dem Gebäudeteil eine Toröffnung 3 befindet, welche eine Weite w aufweist. Ein torin- nenseitiges oder toraußenseitiges Vorfeld ist durch eine strichpunktierte Linie ge- kennzeichnet und mit 14 bzw. 15 bezeichnet. Der Laserradar-Abtastdetektor 12 ist auf einer Seite an einer Toröffnungsbegrenzung in der zuvor erwähnten bestimm- ten Höhe über dem bodenebenen Vorfeld montiert und sendet horizontale Abtast- strahlen in horizontaler Richtung mit zeitabhängigem Abtastwinkel al, a2.. bzw.
ßlg ß2... aus.
In Fig. 7 ist der Fall angenommen, daß der Laserradar-Abtastdetektor 12 in einem ersten Arbeitsspiel eine zeitabhängige Abtastung im Uhrzeigersinn (Orien- tierungswinkel des Abtaststrahls ao, a,, a,...) und in einem unmittelbar darauffol-
genden Arbeitsspiel eine zeitabhängige Abtastung gegen den Uhrzeigersinn (Ab- tastwinkel ßo, ß2...) vornimmt. Eine solche Abtastung kann mittels eines im Strahlengang des Abtaststrahls vorgesehenen Schwingspiegels erzeugt werden.
Bewegt sich ein Hindernisobjekt 18 in einer Richtung parallel zur Vertikal- ebene der Toröffnung 3 in das Vorfeld 14,15 hinein, wie durch den mittels einer unterbrochenen Linie angedeuteten Pfeil 30 angedeutet ist, so trifft der erste Ab- taststrahl des Laserradar-Abtastdetektors 12 zunächst auf das Hindernisobjekt 18 unter dem Abtastwinkel ao, so daß der Laserradar-Abtastdetektor 12 einen Abstand a des Hindernisobjektes von der Vertikalebene der Toröffnung 3 meldet.
Sämtliche folgenden Abstandsmesswerte dann, wenn der Abtastwinkel ent- sprechend der Winkelgeschwindigkeit der Abtastung die Werte o"a2... einnimmt, sind umgekehrt proportional zum Cosinus des Abtastwinkels a.
Tritt andererseits ein Hindernisobjekt 21 von der gegenüberliegenden Seite her längs eines durch die unterbrochene Pfeillinie 31 angedeuteten Weges parallel zur Vertikalebene der Toröffnung 3 in das Vorfeld 14,15 ein, wobei angenommen sei, daß das Hindernisobjekt 21 erst dann von dem Laserradar-Abtastdetektor 12 erfaßt wird, wenn es eine in Horizontalrichtung senkrecht zur vertikalen Ebene der Toröffnung 3 über das Vorfeld 14,15 hinweg orientierte Fluchtlinie der mit Bezug auf die Stellung auf die Stellung von Fig. 7 rechts liegenden seitlichen Torbegren- zung überschreitet, so meldet der Laserradar-Abtastdetektor 12 bei Überschreiten dieser Fluchtlinie eine Radialentfemung des Hindemisobjektes 21 vom Laserradar- Abstandsdetektor 12 von r = w/cos ß.
Wird nun die Anordnung so getroffen, daß sich mit Bezug auf die Darstel- lung von Fig. 7 von links nähernde Hindemisobjekte 18 bei der Abtastung im Uhr- zeigersinn erfaßt werden sollen, und sich mit Bezug auf die Darstellung von Fig. 7
von rechts nähernde Hindernisobjekte 21 bei der Abtastung im Gegenuhrzeiger- sinn erfaßt werden sollen, dann ergeben sich die in der nachfolgenden Tabelle festgehaltenen geometrischen Beziehungen.
Abtastung im Uhrzeigersinn Abtastung gegen Uhrzeigersinn Auslösung ! Auslösung ! Wird also bei der Abtastung im Uhrzeigersinn das Verhältnis aufeinander- folgender Abstandsmessungen des Laserradar-Abstandsdetektors 12 größer als der Kehrwert der entsprechenden Cosinuswerte der Abtastungswinkel, dann bedeutet dies, daß die Abstandsmessung einer in Abtastrichtung folgenden Abtastorientie- rung kleiner wird und das Hindernisobjekt 18 abweichend von dem Weg entspre- chend dem Pfeil 30 eine Wegkomponente in Richtung auf die Toröffnung hin
nimmt. In diesem Falle ist die Auslösung eines Wächtersignales erforderlich, wel- ches ein sich schließendes Tor stillsetzt oder in Öffnungsrichtung umsteuert oder gegebenenfalls auch ein geschlossenes Tor zur Öffnung veranlaßt.
Ganz entsprechende Überlegungen gelten für die Abtastrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn mit in zeitlicher Folge größer werdenden Abtastwinkeln ß.
Man erkennt, daß die Geschwindigkeit der Überstreichung des Vorfeldes 14, 15 durch den Abtaststrahl zweckmäßig größenordnungsmäßig höher als eine ange- nommene maximale Fahrgeschwindigkeit der Hindernisobjekte 18 bzw. 21 ge- wählt wird, beispielsweise also qualitativ über zehnfach größer. Nachdem es keine Schwierigkeiten bereitet, die zuvor skizzierten einfachen trigonometrischen Rech- nungen im Zeitintervall des Vorrücken des Abtaststrahls zwischen zwei Meßpo- sitionen durchzuführen, kann eine Echtzeitverarbeitung zur Ableitung von Wäch- tersignalen vorgenommen werden. In Abwandlung hiervon kann es jedoch in be- stimmten Fällen zweckmäßig sein, die von dem Laserradar-Abtastdetektor 12 ein- gesammelten Entfernungsdaten r"r2... in Zuordnung zu der Orientierung des Ab- taststrahls gemäß Abtastwinkel al, a2... bzw. ß"ß2... über eine oder mehrere Abtastperioden hin zwischenzuspeichern, um Zeit für eine Auswertung der Koor- dinatendaten zu gewinnen.
Bezüglich des Falles der Abtastung im Gegenuhrzeigersinn nach Fig. 7 zur Erfassung des Hindernisobjektes 21, das sich mit Bezug auf die Darstellung von Fig. 7 von rechts in das Vorfeld 14,15 hineinbewegt, ist festzustellen, daß dieses Hindernisobjekt kurz nach Eintritt in den Erfassungsbereich des jeweiligen Abtast- strahles auch auf eine Radialrichtung mit Bezug auf den Laserradar-Abtastdetektor 12 einschwenken kann, weshalb es zweckmäßig ist, zusätzlich zu dem Vergleich der Meßwerte entsprechend benachbarten Abtaststrahlen auch einen Vergleich der Entfernungsmessungen von Abtaststrahlen derselben Orientierung aus aufeinan-
derfolgenden Abtastzyklen vorzunehmen, derart, daß bei von Abtastzyklus zu Ab- tastzyklus kleiner werdender Radialentfemung zum Laserradar-Abtastdetektor 12 sogleich ein Wächtersignal ausgelöst wird.
Durch die vorstehenden Betrachtungen ist aufgezeigt, daß die hier angege- bene Einrichtung auch dann, wenn sie in einer Ausführungsform nur an einer seit- lichen Toröffnungsbegrenzung einen Laserradar-Abstandsdetektor aufweist, unter Durchführung allein von Abstandsmessungen unter Verzicht von Näherungsmel- dersystemen zwischen Parallelbewegungen relativ zur Toröffnungsebene und Be- wegungen in Richtung auf die Toröffnung zu diskriminiert, wobei die Signalaus- wertungsalgorithmen außerordentlich einfach sind und nur einen minimalen Re- chenaufwand bedingen.
Es werden Torsteuerungslichtschranken, handbetätigte Torsteuerungsschal- ter, zur Torsteuerung verwendete, in den Boden der Vorfelder mit großen wirt- schaftlichem und technischem Aufwand einzulassende Induktionsschleifen mit der Problematik der Ankopplung zu etwaigen Hindernisobjekten, sowie Lichtvorhänge durch eine einfache, vergleichsweise kostengünstige und einfach zu installierende Einrichtung ersetzt.