[发明专利]使用激光雷达的工地安全装置

说明书

周界安全装置包括激光器、检测器、控制器和警告器。激光器将光学激光辐射发射到监测区中。从监测区中的目标反射的激光辐射由检测器监测，并且至目标的距离由控制器确定。如果确定目标处于未授权位置，则警告器被激活。本发明还在于周界安全装置的网络，它们共同限定由监测区形成的监测区域。中央控制器可以限定通过监测区域的预限定“安全”路径。

技术领域

本发明涉及工地安全的大致领域。更具体地，本发明涉及利用激光雷达以设定周界并监测该周界的任何入侵。

背景技术

建筑工地本质上是危险的地方。通常存在很多件重型设备在该场所四处移动。工人在该场所四处移动时必须注意，以避开移动的车辆或者移位的设备的路径。由于很多车辆上有限的视野，对于车辆操作者而言，很难顾及到车辆附近的人。因此，工人需要行使注意的义务。工地上的风险通过良好的训练、适当的移动控制规则以及某些情况下为安全而专门训练的人员而降低。

尽管尽最大努力最小化风险，仍然存在通过使用可用技术来改进的空间。

甚至更大的安全风险是未经训练的人(例如百姓)，他们可能偶然得以进入工地。已经开发各种机构以限制这种风险。已经存在的最简单的方式是在工地周围设岗哨，其留意任何未授权或偶然的进入。这种方案固有地受到人为失误的限制，并且由此需要更好的方案。即使人为失误可以降低至可接受的水平，仍然存在雇佣人员(其实质上是在无成效地花费他们的大部分时间)的成本问题。

为周界安全提供保障的一种技术是激光雷达。激光雷达使用激光器来检测目标的位置。激光雷达众所周知的应用是用在测绘中，以构建场景的点云图像。在这一应用中，激光器在方位和高度方面进行扫描。和激光器定位在一起的检测器检测从来自激光器的光束命中的目标反射的光。激光光束是脉冲式的，使得从脉冲离开激光器直至检测器测量到所反射的脉冲的飞行时间能够得到精确的测量。方位和高度的组合与所测量的距离一起给出目标的点。重复地记录该点数据构建围绕激光器的半球中的场景的“点云”图像。

发明内容

在一种形式中，虽然不必是唯一的或者最宽范的形式，本发明旨在周界安全装置，其包括：

激光器，朝向监测区发射光学激光辐射；

检测器，检测从所述监测区的目标反射的光学激光辐射；

控制器，所述控制器：

产生外传信号以操作所述激光器来发射调制激光；

从所述检测器接收指示反射光学激光辐射的传入信号；

根据所述外传信号和所述传入信号计算至所述目标的距离；

以及警告器，如果确定所述至所述目标的距离在所述监测区的监测范围内，则所述警告器由所述控制器激活。

所述周界安全装置可以进一步包括连接至所述控制器以调节所述监测范围的输入装置。

所述警告器可以是触觉、听觉或视觉警告器。周界安全装置可以进一步包括将信号传输至远程警告器的发射器。所述控制器还可以产生安全控制信号，所述安全控制信号由所述发射器传输至用于安全目的(例如停机)的其他设备。

在另一种形式中，本发明在于在区域内提供安全的方法，包括如下步骤：

将激光光束发射到监测区中；

从所述监测区中的目标接收激光光束反射；

计算至所述目标的距离；以及

如果所述至所述目标的距离在所述监测区的监测范围内，则产生警告。

所述方法可以进一步包括以下步骤：如果目标被检测到在所述监测区的所述监测范围内，则使设备停机。