具有成像設(shè)備的投射光束探測器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及具有成像設(shè)備的投射光束探測器。公開了一種安裝投射光束探測器的方法，可以包括提供輻射能量源，提供反射器，以及將輻射能量光束從所述源投射到所述反射器?？梢蕴峁┒嘞袼貍鞲衅骰蛘障鄼C(jī)。所述光束可以從所述反射器反射回所述傳感器?？梢曰谌肷涞剿稣障鄼C(jī)上的所述反射器的圖像的尺寸來確定所述反射器與所述照相機(jī)之間的距離。對于預(yù)定距離，在入射強(qiáng)度相當(dāng)于預(yù)期強(qiáng)度的情況下，所述靈敏度可以基于預(yù)定距離進(jìn)行設(shè)置。
【專利說明】
具有成像設(shè)備的投射光束探測器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請涉及投射光束煙霧探測器。更具體地，本申請涉及這樣的探測器，其包括圖像傳感器以促進(jìn)此類探測器的安裝和維護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有投射光束煙霧探測器可能難以安裝和對準(zhǔn)。當(dāng)多次安裝探測器時(shí)，技術(shù)人員認(rèn)為已正確完成安裝并且系統(tǒng)指示無故障情況。但之后，該產(chǎn)品的任何輕微移動將導(dǎo)致故障情況。這是因?yàn)樘綔y器光束未恰當(dāng)?shù)卦诜瓷淦魃暇又小?br>[0003]在安裝時(shí)，或者當(dāng)隨后為投影光束煙霧探測器提供維護(hù)時(shí)，為了恰當(dāng)?shù)卦O(shè)置靈敏度，安裝者往往必須知道橫跨投射空間的距離。目前，安裝人員必須以某種方式獨(dú)立測量該距離或從建筑物的圖紙讀取該距離。一旦距離是已知的，就可以在單元上選擇恰當(dāng)?shù)撵`敏度設(shè)置。
[0004]一種已知的用來解決上面指出的問題的方法已在發(fā)表于2010年7月20日的美國專利N0.7,760,359中公開，并且題名為“光束探測器距離測量”，其就此轉(zhuǎn)讓給受讓人。‘359專利在此通過引用并入本文。在‘359專利中，測量光束在探測器的發(fā)射器和接收器之間行進(jìn)的距離?？梢皂憫?yīng)于該測量結(jié)果來設(shè)定探測器的靈敏度參數(shù)。
【附圖說明】
[0005]圖1是反射器的接收到的圖像的示例性尺寸的曲線圖，以像素為單位，相對用于預(yù)定反射器尺寸的距離；
[0006]圖2是依照本方法的系統(tǒng)的框圖；
[0007]圖3是圖示出根據(jù)本方法的方面的流程圖；以及
[0008]圖4是圖示出根據(jù)本方法的其他方面的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]雖然公開的實(shí)施例可以采取許多不同的形式，特定實(shí)施例于此示于附圖中并且將在本文中詳細(xì)描述，但應(yīng)理解的是，于此本公開應(yīng)被視為原理的例證，以及實(shí)踐該原理的最佳模式，并且不意圖將本文的權(quán)利要求局限于所圖示出的特定實(shí)施例。
[0010]在本文的實(shí)施例中，投射光束探測器可以自動地測量橫跨投射空間的距離，并據(jù)此設(shè)置自身。這樣的探測器可以結(jié)合多像素的圖像傳感器，或照相機(jī)。依照本方法，通過將安裝及對準(zhǔn)期間所接收的信號水平和已知數(shù)值表進(jìn)行比較，在某種程度上，可以解決光束對準(zhǔn)問題。
[0011 ] 一個(gè)方面，投射光束煙霧探測器可結(jié)合CMOS照相機(jī)。提供反射器，與探測器移置。通過確定反射器在照相機(jī)視場中占用的像素的數(shù)目可以確定橫跨投射空間的距離。反射器具有已知的尺寸，并且隨著探測器和反射器之間的距離減小，反射器的尺寸在成像設(shè)備上增加。
[0012]例如，如圖1中所圖示的，可在帶有具有0.5兆像素的分辨率和8英寸反射器的CMOS照相機(jī)的探測器中獲得距離測量中的合理分辨率。分辨率由必須改變多少距離以便在反射器的表觀尺寸中引起一個(gè)像素的變化所限制。從330到300英尺的變化將會使尺寸改變一個(gè)像素。當(dāng)距離減小時(shí)分辨率提高。
[0013]圖2圖示出了具有依照本方法的投射光束探測器的系統(tǒng)10的示圖。系統(tǒng)10包括多個(gè)環(huán)境條件探測器12，12-1...12-n。多個(gè)環(huán)境條件探測器12的組件通過介質(zhì)14，可能部分是有線的和/或部分無線的，都沒有限制，耦合到區(qū)域監(jiān)測控制單元18。多個(gè)環(huán)境條件探測器12的組件可以包括煙霧探測器、熱探測器、火災(zāi)探測器、氣體探測器，都沒有限制。
[0014]可以安裝和配置區(qū)域監(jiān)測系統(tǒng)12、14和18，如同本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，以便監(jiān)測區(qū)域R中多個(gè)位置處的環(huán)境條件。例如，單元18可以被配置成監(jiān)測區(qū)域R的火災(zāi)、煙霧或氣體條件，都沒有限制。
[0015]示例性的探測器12-1可以被實(shí)現(xiàn)為具有殼體20的投射光束煙霧探測器，其攜帶可編程控制器22?？刂破?2可以包括硬接線電路22a、一個(gè)或多個(gè)可編程處理器22b以及編碼在諸如半導(dǎo)體、磁、或光學(xué)存儲器的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的可執(zhí)行控制軟件22c。(一個(gè)或多個(gè))處理器22b可執(zhí)行軟件22c以實(shí)施如隨后描述的一個(gè)或多個(gè)方法。
[0016]控制器22還被耦合到發(fā)射器驅(qū)動電路24a。驅(qū)動電路24a轉(zhuǎn)而被耦合到輻射能BE的光束的源或發(fā)射器24b。例如，發(fā)射器24b可以被實(shí)現(xiàn)為激光器、激光二極管、或LED以便發(fā)射單色光。
[0017]反射器26與探測器12-1移置并被定位使得入射光束BE由此作為光束BR反射，并返回到殼體20。反射光束BR是入射到CMOS照相機(jī)或者成像傳感器28a上的。照相機(jī)28a被耦合到接口探測器電路28b。電路28b將指示由照相機(jī)28a感測到的圖像的一個(gè)或多個(gè)信號耦合到控制器22。
[0018]圖3、4圖示出了方法100、200的方面，其可以通過諸如圖2的探測器20的探測器來實(shí)現(xiàn)。反射器識別可以根據(jù)方法100加以實(shí)現(xiàn)，如上所討論的由于閃爍的發(fā)射器24b，當(dāng)在照相機(jī)28a上檢測到反射器26的圖像時(shí)，可以捕獲該圖像，如在102處。圖像可能包括指示照相機(jī)28a的視場(FOV)中的對象的一個(gè)或多個(gè)亮點(diǎn)。
[0019]隨后如在104處，可以識別FOV中的反射器候選(candidate)?？梢匀缭?06處確定不同候選的尺寸(以在照相機(jī)28a上的像素?cái)?shù)目表示)。如在108處，可以經(jīng)由如圖1中的曲線圖為每個(gè)候選確定反射器26和照相機(jī)28a上的圖像之間的距離，因?yàn)閷τ诿總€(gè)候選而言，反射器的尺寸連同照相機(jī)28a的圖像上的像素?cái)?shù)目是已知的。
[0020]如在110中，可以確定每個(gè)候選的平均強(qiáng)度。視場中每個(gè)候選的強(qiáng)度可以被校正以考慮到圖像在照相機(jī)28a的視場中的位置，如在112處，使用預(yù)期亮度對距離的預(yù)存儲表。例如，當(dāng)LED或激光源照射照相機(jī)時(shí)，由于候選在FOV中的位置，預(yù)期強(qiáng)度可能不被接收到。
[0021]如在114處，測量的強(qiáng)度可以與用于反射器26和照相機(jī)28a之間的給定距離的預(yù)期值進(jìn)行比較。如在116處，如果沒有不匹配，如在118處，(一個(gè)或多個(gè))有效反射器可以被識另O。在不匹配的情況下，如在120處，該候選可以被拒絕。來自識別的反射器的圖像可以隨后用在被監(jiān)測區(qū)域中的煙霧存在的檢測中。
[0022]按照圖4的方法200，結(jié)合具有居中反射器的對準(zhǔn)的探測器，可以檢查或者設(shè)置靈敏度。關(guān)于方法200，如在202處，反射器的圖像可以被捕獲。如在204處，以像素為單位的反射器的尺寸可以被確定。
[0023]如在206處，可以確定反射器和照相機(jī)28a之間的距離。優(yōu)選地，如在208處，可以提供其顯示。
[0024]如在210處，可以確定反射器的像素的平均強(qiáng)度。如在212處，測得的強(qiáng)度可以與用于確定的距離的預(yù)期值進(jìn)行比較。在沒有不匹配的地方，如在214處，探測器的靈敏度可以被設(shè)置或驗(yàn)證，如在216處。
[0025]有利地，如上所討論的，照相機(jī)28a的像素的平均強(qiáng)度應(yīng)落在對于給定距離的預(yù)期范圍內(nèi)。如果它們不這樣，可生成或產(chǎn)生錯(cuò)誤或故障指示。另外，照相機(jī)28a上的反射器26的尺寸可以進(jìn)行定期檢查。它應(yīng)該隨時(shí)間保持不變。在測試模式中，來自反射器的圖像可能被部分阻止。也可以檢測到偶然阻止。
[0026]可以在不同距離處針對視場內(nèi)的多個(gè)反射器建立不同的靈敏度。在這方面，可以為前景內(nèi)的反射器建立靈敏度，并且，可以為背景中的反射器建立不同的靈敏度。
[0027]可以基于距離設(shè)置靈敏度。在需要預(yù)定靈敏度用于預(yù)定距離的情況下，這可能是有用的。
[0028]可以采用尺寸對信號強(qiáng)度來證明反射器圖像合格?？梢噪S時(shí)間追蹤反射器的圖像以檢測因建筑物沉降或其他異常現(xiàn)象而產(chǎn)生的移動。
[0029]根據(jù)前述，應(yīng)當(dāng)觀察到，許多變化和修改可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下實(shí)現(xiàn)。應(yīng)該理解的是，關(guān)于本文描述的特定裝置無意于任何限制或應(yīng)當(dāng)推測沒有限制。當(dāng)然，意在通過所附權(quán)利要求涵蓋落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)所有這樣的修改。
[0030]此外，在附圖中描繪的邏輯流程不要求所示的特定順序或連續(xù)順序以實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果?？梢蕴峁┢渌襟E，或者步驟可以從描述的流程中除去，并且可以為描述的實(shí)施例添加或從其刪除其他組件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種投射光束探測器，包括: 輻射能量光束的源； 反射器;和 控制電路，所述控制電路包括輻射能量的多像素傳感器，其中來自所述傳感器的圖像提供了所述反射器和所述傳感器之間距離的指示。2.如權(quán)利要求1所述的探測器，其中來自所述源的所述光束被反射到所述傳感器。3.如權(quán)利要求1所述的探測器，其中選定的所述反射器和所述傳感器之間的距離由來自所述反射器的所述圖像覆蓋所述傳感器的程度來表示。4.如權(quán)利要求3所述的探測器，其包括用于光學(xué)地觀看入射到所述傳感器上的圖像的端口。5.如權(quán)利要求3所述的探測器，其包括用以促進(jìn)所述光束和所述反射器的對準(zhǔn)的視覺反饋。6.如權(quán)利要求3所述的探測器，其中所述控制電路處理傳感器信號以識別所述傳感器的所述視場內(nèi)的反射器候選。7.如權(quán)利要求6所述的探測器，其中所述控制電路確定所述候選中的每一個(gè)的尺寸參數(shù)。8.如權(quán)利要求7所述的探測器，其中所述控制電路確定用于所述候選中的每一個(gè)的距離參數(shù)。9.如權(quán)利要求8所述的探測器，其中所述控制電路建立用于所述候選的強(qiáng)度并針對視場中的位置校正強(qiáng)度。10.如權(quán)利要求9所述的探測器，其中所述控制電路將調(diào)整后的強(qiáng)度與用于預(yù)定探測器距離的預(yù)期值進(jìn)行比較。
【文檔編號】G01D21/02GK105894761SQ201610163898
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年2月16日
【發(fā)明人】S·R·朗, M·C·博漢農(nóng)
【申請人】霍尼韋爾國際公司