用于检测对象的倾斜的装置和方法制造方法及图纸

倾斜检测装置使用外部生成的电磁信号源来检测对象的相对取向定位的变化。传感器（18）监测从远程定位的源接收的电磁刺激的强度特性，并且控制器（16）利用这些特性的变化来通知对传感器被安装至的对象的倾斜状态的检测和/或测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测对象的倾斜的装置和方法
本专利技术涉及一种用于检测主体的倾斜的装置和方法。
技术介绍
监测城市中标牌和照明的状况是地方政府的重要任务。该任务的一个方面是迅速识别已经变弯曲的任何杆安装的灯或标志，比如由于车辆碰撞或者由于强风或因不正确的安装所致的角度漂移。特别地，在照明的情况下，倾斜的杆可能导致其照亮周围环境的方式的变化，这可能导致对规定的规范和规则的违反。此外，对于任何杆安装的主体，倾斜可能导致或指示杆的不稳定性，并且因此，迅速识别发生对于避免杆的潜在倒塌从而导致事故和伤害而言非常重要。目前，只有通过对城镇或城市中整个相关照明和标牌基础设施的例行手动检查才可实现识别杆弯曲。这是费时且效率低下的，并且导致在识别倾斜的杆方面的不必要的延迟。因此，倾斜的自动检测将是有利的。一种解决方案是将局部倾斜传感器（诸如加速度计）安装到杆，从而使得能够从感测的重力拉力方向导出杆取向。然而，这种方法的主要缺点是，在可以可靠地使用这样的传感器之前，必须原位对它们进行校准。这通常是通过在传感器处于校准模式时手动将对象倾斜不同的倾斜程度来完成的。在杆安装的基础设施的情况下，这显然是不可能的，在该基础设施中，无法进行用于校准目的的人工倾斜。因此，需要不需要物理校准程序的用于检测对象的倾斜的可替代装置。WO2015/104603A2公开了用于入网初始化照明网络中的照明器的方法和设备。特别地，通过检测由网络的各个照明器中的每一个生成的地面占用区域的位置敏感检测器来自动生成拓扑信息。随后将检测结果进行组合以确定位置敏感检测器和照明器的相对位置。US5838432A公开了一种光学角度检测设备，该光学角度检测设备包括光源部分、通过空间与光源部分分开设置的传感器部分、时序控制器和计算处理部分。光源部分包括多个LED和多个第一偏振片，该多个第一偏振片的偏振方向与LED相一致地彼此相差45°。传感器部分包括透镜和二维位置传感器。时序控制器顺序地且周期性地开启多个LED。计算处理部分基于来自二维位置传感器的输出（该输出依照从光源部分入射到传感器部分上的光量和入射点的坐标而改变），计算光源部分相对于由光源部分确定的轴线周围的传感器部分的角度，以及相对于光源部分的光轴的在两个轴向方向上的传感器部分的倾斜角度。
技术实现思路
本专利技术由权利要求限定。根据本文公开的示例，提供了一种用于检测对象的倾斜的装置，该装置包括：用于感测电磁波刺激的传感器，该传感器用于安装至对象并且布置成在使用中接收来自一个或多个远程定位的刺激源的电磁波刺激；以及控制器，被适配为：检测与参考刺激相比的所接收的刺激的一个或多个强度特性的变化，该变化指示一个或多个刺激源与传感器之间的位置关系的变化，并基于所述检测到的一个或多个强度特性的变化和/或所指示的位置关系的变化来确定对象的倾斜状态。在示例中，接收来自多个远程定位的刺激源的电磁波刺激以检测对象的倾斜状态。如将进一步解释的，当将来自多个远程定位的刺激源的电磁波刺激的一个或多个强度特性与参考刺激进行比较时，可以以提高的准确性和可靠性来检测对象的倾斜状态。例如，从多个刺激源接收的电磁波刺激的一个或多个强度特性的很小但相关联的变化可能已经以较高程度的可靠性和准确性指示了对象的倾斜状态。该教导基于通过检测接收到的电磁（例如，光学）信号中的特性的变化来检测倾斜，该电磁信号源自随时间推移具有相对稳定的位置或位置模式的外部源。如果对象不存在倾斜，则所接收的刺激或信号的特性（静态地或在某个时间段内作为时间的函数）应当至少从一个周期到下一个周期保持一致。所检测到的信号特性的任何变化都是已经发生了传感器与刺激源之间的相对定位的变化的指示，从而指示倾斜。所接收的刺激的强度特性可以包括比如所接收的刺激的静态强度分布，或者可以包括在某个定义时间段内的刺激的强度变化的模式。因此，这些可以是瞬时强度特性或动态强度特性。位置关系的变化可以是固定或静态位置关系的变化，或者是动态位置关系的变化（在以规则且可预测的方式移动的移动源的情况下）。在刺激源是光学（例如可见光）源的情况下，依照一些示例，可以提供光调制元件以对刺激进行图案化或整形，以便使得更易于识别外部刺激源与传感器之间的相对定位的变化。特别地，光调制元件可以被布置为与进入传感器的光相互作用，以便将光调制图案提供到传感器上，其中，图案的配置取决于入射光的角度。比如，光调制元件可以包括围绕传感器的周边延伸的边界壁。在这种情况下，当光源相对于传感器成一定角度时，壁阻挡进入传感器的光的至少一部分，从而在传感器上投射特定形状的阴影。通过监测静态地或作为时间的函数地入射在传感器处的总光强度的变化，可以检测传感器的相对定位的变化，以及因此的倾斜。在一些示例中，光调制元件可以包括在传感器上方延伸的遮掩物，并且其中，对于一个或多个角度组，光调制元件包括由阴影的包含区域围绕的相对高光强度的一个或多个局部区域。强度特性可以是跨传感器的一维或二维感测输入表面或视场接收的空间强度分布的特性。强度特性可以包括传感器接收的总强度或通量。参考刺激输入可以有利地是一输入，该输入表示当传感器要与之耦合的对象处于已知的倾斜状态（比如相对于地面基本直立（或竖直））时由传感器接收的输入。该装置被配置为确定其被安装至的对象的倾斜状态。倾斜状态可以意为相对于比如对象的基部或相对于地面或者对象被安装至的其他对象或主体的倾斜角度或程度。倾斜状态可以是非量化的，并且简单地包括对象是否倾斜的检测。外部电磁波刺激源可以是静态源或移动源，在任何一种情况下，至少相对于地球上的固定点具有某种稳定的位置关系。可以方便地使用的移动源的示例包括太阳和/或月亮，它们（通常）相对于地球上的固定点表现出明显的移动，但是依照高度规则且可预测的模式或轨迹，从而表现出与那些固定点的稳定动态位置关系。更复杂的示例可以包括比如具有已知轨迹的沿着道路行进的汽车前灯。由于道路的固定方向性，前灯相对于固定点的移动模式保持稳定。该示例的更多细节将在下面给出。可以方便地使用的静态源的示例包括局部定位的外部光源，诸如附近的路灯或标牌灯。该装置可以比如用于监测杆灯的倾斜。在这种情况下，固定的外部刺激源可以包括相邻的杆灯。可以向相邻灯杆组中的每一个灯杆提供倾斜检测装置，并且将其相邻灯杆的光源用作固定刺激源。在这种情况下，相邻光源组可以可选地经由通信网络（直接或间接地）通信地链接，以能够实现数据输出的共享。这可以能够实现相邻装置之间的“自动校准”，使得可以通过关联不同装置的输出来确定它们中的哪一个正在倾斜以及哪一个仅检测到相邻装置的倾斜。依照任何实施例，但是特别是依照其中利用静态电磁波刺激源的示例，可以提供具有视场的传感器，并且其中一个或多个强度特性包括具有与一个或多个相应刺激源相关联的一个或多个强度最大值的视场中的位置，并且通过检测与一组参考位置相比的所述位置的变化来检测倾斜。最大值的感知位置的变化可以指示传感器和外部源之间的相对定位的变化，从而指示倾斜。优选地，特性包括具有与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测对象（12）的倾斜的装置，所述装置包括：/n传感器（18），用于感测电磁波刺激，所述传感器用于安装到所述对象并且被布置成在使用中接收来自多个远程定位的刺激源（30、31）的电磁波刺激；以及/n控制器（16），被适配为：/n检测与参考刺激相比的所接收的刺激的一个或多个强度特性的变化，所述变化指示所述多个刺激源与所述传感器之间的位置关系的变化，并且/n基于所述检测到的所述一个或多个强度特性的变化和/或所指示的所述位置关系的变化，确定所述对象的倾斜状态。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170622 EP 17177309.61.一种用于检测对象（12）的倾斜的装置，所述装置包括：
传感器（18），用于感测电磁波刺激，所述传感器用于安装到所述对象并且被布置成在使用中接收来自多个远程定位的刺激源（30、31）的电磁波刺激；以及
控制器（16），被适配为：
检测与参考刺激相比的所接收的刺激的一个或多个强度特性的变化，所述变化指示所述多个刺激源与所述传感器之间的位置关系的变化，并且
基于所述检测到的所述一个或多个强度特性的变化和/或所指示的所述位置关系的变化，确定所述对象的倾斜状态。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述传感器（18）具有视场（42），并且其中，所述一个或多个强度特性包括具有与所述多个刺激源中的一个或多个相应刺激源相关联的一个或多个强度最大值（50a、50b）的所述视场中的位置，并且通过检测与一组参考位置相比的所述位置变化来检测倾斜。


3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述传感器（18）具有视场（42），并且其中，所述一个或多个强度特性包括所述视场内的检测到的强度最大值（50a、50b）的总数量。


4.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个刺激源（30、31）中的至少一个相对于所述传感器（18）具有动态位置关系，并且其中，所述一个或多个强度特性包括在定义时间段内的作为时间函数的所述传感器处的测量的电磁强度的变化，并且通过检测与所述定义的时间段内的参考强度函数相比的所述定义的时间段内的所述所表现的强度函数的变化来检测倾斜。


5.根据权利要求4所述的装置，其中，
随时间的所述强度函数的变化包括在时间维度上的所述函数的平移；和/或
随时间的所述强度函数的变化包括所述函数的峰值强度的变化。


6.根据权利要求4或5所述的装置，其中，随时间的所述强度函数的变化包括在最小强度的起点和相同最小强度的随后终点之间的在时间维度上的所述强度函数的宽度的增加。


7.根据权利要求4-6中任一项所述的装置，其中，所述多个刺激源中的至少一个包括太阳和/或月亮。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的装置，其中，所述传感器（18）包括一个或多个光电二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李维斌，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL