[发明专利]障碍物检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种障碍物检测器，特别是一种入侵物红外检测系统。

背景技术

被动式红外检测系统广泛地用于入侵物检测系统中。它们的基本原理是检测远红外辐射(波长大于10μm)。这种辐射是从任何温暖的物体如人类、机动车放射出。相应的红外传感器一般位于入射窗(entrance window)后面以保护传感器免受环境损害。

白天，大多数入侵物检测器系统不运转。此时入侵物可操纵被动式红外检测器从而使其永久地保持不运转状态。一种控制方法是用对于远红外辐射为不透明但对视觉上或近红外辐射来说为透明的喷雾或液体遮盖入射窗。入侵物检测系统的维护人员仅凭一瞥不能看见该喷雾并且察觉到被动式红外检测器的控制。

根据EP0660284A1，一种近红外发射器被置于被动式红外检测器的入射窗外侧。发射器的发射角度非常宽，并且部分近红外光可被位于入射窗后部的近红外传感器所检测。对入射窗施加对于近红外辐射是不透明的喷雾，就可轻易被检测到。但可使用对于近红外辐射来说是透射的喷雾来破坏被动式红外检测器。

EP0772171A1描述了一种使用衍射面的破坏检测系统。来自光源的光被衍射面聚焦于检测器。对所述构造的衍射面施加喷雾改变了衍射模式和聚焦点。这就导致检测器检测到的光强度改变。不幸地，很难用合成材料便宜地和广泛地制造该复杂的衍射面。

US5499016和EP0817148A1提出使用均位于入射窗外侧的红外发射器和检测器。该发射器的红外辐射在表面和入射窗的空间内散射。空间内的散射占大多数。反射的部分被近红外检测器所检测。施加于入射窗表面的喷雾部分地改变了入射窗的反射特性并且从而改变了被近红外检测器所检测到的强度。施加于入射窗的喷雾将大致形成光滑的膜。入射窗与液体的表面特性的差别导致散射至检测器的光强度改变。但是这种改变太微小了。空间内散射的光的主要部分不受到液体的影响并且保持不变。因此需要极高灵敏度的检测器来检测这些微小的变化。EP0817148A1的机械装置使用光导分别发射和检测从入射窗发出和进入的光。这就实现了光的切线入射，提高了对施加于入射窗上的喷雾的感应灵敏度，但代价是复杂的机械光导结构。

发明内容

本发明提供了一种具有如权利要求1所述特征的障碍物检测装置，其灵敏度高并且容易制造。

该障碍物检测装置包括光导，光导具有至少一个形成在其一个光导表面中的沟槽。提供光发射器将光发射至光导，并且提供至少一个光检测器来检测透射穿过光导的光和/或被光导内侧的至少一个沟槽所反射的光的强度。此外，该障碍物检测装置包括输出装置，用于当强度与参考值之间的差值的绝对值高于阈值时输出警报信号。这对应于较低和较高阈值的使用。

光导具有用于入射和出射光的至少两个进入面。另一个表面形成光导表面。它们已知的原理是相对于光导表面以较小角度折射入射的光。这些光导可具有杆状结构或为薄膜。根据本发明的方案，沟槽形成于光导表面中。光导中的光线将以与入射光与光导表面的角度相比更大的角度与沟槽的表面相交。这部分光线因此从光导散射出去。这就减少了到达光检测器的光量。施加于沟槽的喷雾将其充满并且光滑的膜覆盖了光导表面。大多数液体的折射率约1.33。光导材料的折射率约1.4-1.5。因此，各个折射率差别不大。被充满的沟槽可被认为是“修复的”并且形成光滑的光导表面。结果，光导的质量增加并且更多入射入光导的光透射至光检测器。

实施例和所附权利要求给出了优选方案。

根据优选方案，光导由入侵物红外检测系统的入射窗形成。该入射窗通常由较小的玻璃薄膜或合成材料形成，从而确保了光导的特性。该入射窗可为平坦的或任何方向上围边的。

沟槽可为细长的并且设置为相对于平行于光导的主要透射方向的光导的轴成20至70度角。这些相对于行进光倾斜的沟槽导致部分光透射而不反射，部分光在沟槽处反射，而另一部分光被沟槽射出光导。输出装置可包括比较透射光的强度与沟槽上反射的光的强度的比较器。当施加喷雾时，沟槽上反射的光的强度将减小并且透射光的强度增加。该特征比单纯的强度增加或减小更容易检测。

光发射器可设置成垂直于光导表面的第一区域发射光，其中所述第一区域为散射的。光导表面的第二区域也可为散射的，并且光检测器被设置为其检测锥(detection cone)垂直于该第二区域。这就使得可将光射入光导并且检测被光导透射的光或被沟槽反射的光。

可替换地或附加地，在光发射器与光导之间设置棱柱和/或在光导与光检测器之间设置棱柱。该棱柱用于将发射锥(emission cone)和检测锥减小至光导的进入面的尺寸。

附图说明