CN102311034A - 用于保护被驱动的元件的监视设备 - Google Patents

Abstract

提出了一种用于保护被驱动的元件不受位于该被驱动的元件的移动路径上的物体的不希望的碰撞的监视设备，所述监视设备包括至少一个发射元件和接收元件。根据本发明，所述设备被设计为使得所述至少一个发射元件被设置在受监视的开口的水平边界区域中，所述开口可以至少部分地被所述被驱动的元件关闭。此外，多个接收元件以沿受监视的开口分布的方式设置在相对的水平边界区域中，其中，所述至少一个发射元件与各所述多个接收元件一起形成光障装置，在每种情况下可通过评估装置来评估该光障装置。

Description

用于保护被驱动的元件的监视设备

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于保护被驱动的元件的监视设备，并涉及包括这样的监视设备的电梯。 

背景技术

如果不受监视，电梯门会对乘客造成危险，存在乘客被夹挤的风险。通过光障(light barrier)、光栅、有源和无源红外传感器、超声传感器等等或通过机械压力开关，该风险如今被降低或者甚至完全消除。在多个情况下，使用形成光障的水平栅的光栅。这些光栅包括对应的发射和接收条带。这两种条带都是包含通常以在长度内均匀分布的方式被并入的多个发射和接收元件的约两米的纵向细长外形。然而，对于所有所述传感器原理共同之处为，它们比较昂贵。 

发明内容

本发明基于实现对特别是电梯门的比较成本有效的保护的目的。 

通过权利要求1和21的特征实现该目的。在从属权利要求中规定了本发明的优点和有利配置。 

本发明从这样的监视设备开始，该监视设备用于保护被驱动的元件不受位于该被驱动的元件的移动路径上的物体的不希望的碰撞。所述监视设备包括至少一个发射元件和接收元件。于是本发明的要点在于将该设备设计为使得处于并入状态的至少一个发射元件被设置在受监视的开口的水平边界区域(特别地，上边界区域)中，所述开口可以至少部分地被所述被驱动的元件关闭，并且在于多个接收元件以沿受监视的开口分布的方式设 置在相对的水平边界区域(特别地，下边界区域)中，其中，所述至少一个发射元件与各所述多个接收元件一起形成光障装置，在每种情况下可通过评估装置(特别地，电子装置)来评估该光障装置。因此，通过使所述至少一个发射元件向多个接收元件“看”去，所述至少一个发射元件伺服多个接收元件。利用该方法，其中发射和接收元件不是附接在例如门开口的侧面边界区域中，而是例如在门楣上或门槛上一个在另一个之上，因此，替代常规的水平操作的光障，现在呈现垂直或基本上垂直操作的光障，首先，例如可以将接收器条带的长度缩短到门宽度。门开口通常窄且高。其次，在门楣区域中，可以无需监视整个门宽度，结果，例如，可以使顶部的发射元件的数目保持很少。即使利用单个发射元件也可实施本发明。然而，优选使用两个或三个发射元件。 

有利地，所述设备被配置为，在开口的水平边界区域(特别地，上边界区域)中，在每种情况下发射元件被设置在所述开口的左右边界的区域中，即，优选包括总共两个发射元件。在三个发射元件的情况下，在所述开口的水平延伸的边界区域的中心处额外设置发射元件。 

为了实现对可由被驱动的元件扫过的开口区域的基本上全面积监视，进一步提出了将所述设备设计为使得沿受监视的开口的多个接收元件分布在至少近似整个水平延伸的开口区域(特别地，下开口区域)内。例如，接收元件均匀分布。在该配置的情况下，在相对的水平区域中，特别地，在上区域中，如果使用两个或三个发射元件来替代一个发射元件，则面积覆盖是完全的。 

有利地，包括电子装置，该电子装置将发射元件控制为使得所述发射元件依次伺服以分布方式设置的接收元件。 

优选通过电子装置并行读取接收元件。以该方式，可以同时管理形成在所述至少一个发射元件与单独的接收元件之间的多个监视束，如同一次“照相”一样。 

在常规光栅中，单独的发射器和接收器必须连续地被激活和读取。这是必需的，因为否则同时激活的发射器在多个相对的接收器处发射，结果， 在单独的光路中断时，接收器仍可接收来自另一发射器的光，这样，发射器就如同在被检测物体周围辐射一样。 

如果在本发明中使用多个发射元件，它们优选在时间上依次处理，在该情况下，单独的发射元件的信号可由所有接收元件同时评估。由此，通过根据本发明的监视设备对开口区域的监视可被多倍加速地实现。如果假设例如在其中监视高度为1.80m的常规门监视的情况下旨在检测＞50mm的物体，则需要一个位于另一个之上的36个由发射器和接受器构成的水平光障装置。如果它们被依次读取，循环时间总计为36个触发单位。在根据本发明的包括伺服多个接收元件的两个发射元件的监视设备的情况下，在并行评估的情况下评估时间总计仅为两个评估单位，即，仅仅是常规时间的八分之一。这同样不考虑这样的事实，即，通过在根据本发明的监视设备的情况下交叉束评估，监视网络显然＜50mm。如果希望在常规光障设置的情况下实现这样的精度，则每个元件额外需要三个或者例如五个束的交叉束评估，结果，读出次数的比率分别进一步劣化三或五倍。 

为了获得可在监视区域中检测甚至极小的物体的更大监视密度，进一步提出了将所述设备设计为用于在开口的水平边界区域(特别地，上边界区域)中的多于三个发射元件的设置。 

在本发明的进一步优选的配置中，所述监视设备被设计用于在电梯的箱体的挡板上安装接收元件。可以以各种方式构思所述接收元件的装配(例如，接收条带的形式)，优选通过夹子和/或螺钉。 

还可构思将接收元件装配在电梯的箱体的门槛中(特别地，条带形式)。 

标准规定应从门槛之上20mm到1.80m的高度来监视门。利用常规的光栅，这需要比1.80m长(典型地，2m)的传感器条带。在根据本发明的方案的情况下，保护800mm到1200mm的门宽度需要具有其长度为1200mm的接收元件的接收条带。由此，封装长度几乎被减半，结果，运输成本降低。此外，可以减少实现监视设备的可比较的分辨能力所需的发射器和接收器的绝对数目。可以采用两个发射元件。此外，通过在监视门宽度而不是门高度的情况下缩短监视长度以及与通常情况下沿监视线的相 同接收元件密度，可以使接收元件的数目减半。 

接收元件条带优选被安装在电梯的箱体的挡板上。在该情况下，应考虑可在井(shaft)门槛与箱体门槛之间利用典型地仅仅25mm的比较小的间隙。该间隙是必需的，以便箱体内的所有位置和/或尺寸改变(例如，由行进期间的偏离引起的改变)不会引起与井门或井门滑轮的碰撞。此外，应考虑通过这样的事实进一步减小实际间隙宽度，该事实为，通常，井门滑轮被装配为突出到井槛之外的间隙中，以便还能够通过箱体上的从动门而打开井门。 

根据该背景技术，优选具有接收元件的条带的厚度以及由此间隙中的所述条带的结构空间被限制到最大5mm；优选4mm，更优选2mm，不应被超过。发射器也应被实施为比较薄。 

可以利用这样小厚度的传感器元件条带，以将传感器元件条带配置为柔性方式。这样的条带的高度(例如，如果最大厚度为5mm)可以为20-40mm，特别地，30mm。由此，可以实现这样的尺寸，在安装于门楣或门槛上的状态下，该尺寸关于垂直轴为柔性的(flexible)，并且，以便例如对于对应地为倒圆(round)的电梯门的圆形挡板，可装配通过柔性弯曲适于挡板的对应倒圆的接收条带。 

此外，有利地，例如接收条带的接收元件的上侧是倾斜的或倒圆的。以该方式，通过箱体门倒圆槛与井门槛之间的间隙不可避免地出现的任何灰尘都不会或基本上不会保留在光敏侧。接收元件可被设计为双线接收芯片，以便可以以简单的方式在接收条带中容纳多个接收元件。 

由于在电梯中占主流的均一门宽度，所述门宽度可被覆盖单一长度的接收条带。由此可以限制用于接收条带的变量的必要数目。 

作为在接收条带(例如，该接收条带被设置在电梯的箱体的挡板中)中容纳额外的传感器的结果，可以额外地利用接收条带实现箱体定位。优选与编码的井门挡板相互作用来实现这一点。还可以通过沿着箱体的行进路径扫描在井中包含的编码带来获得箱体的绝对位置信息。 

可以通过以伴随在被驱动的元件上的移动的方式安装所述至少一个发 射元件来特别地为逐渐关闭的门实现监视设备的更高分辨能力。随着被驱动的元件的关闭，束密度以及由此分辨能力变得越来越高。从而，可通过增加的检测分辨率来对抗随着门关闭而增大的夹挤的风险。 

在本发明的进一步特别优选的配置中，发射和/或接收元件被设计为，在并入状态下，沿着受监视的开口的水平开口宽度，它们具有比在相对于其的横断的方向的显著更大的光学孔径角。由此，可以将信号强度限制到其中信号检测和评估实际发生的扇形区域。 

在本发明的更加优选的配置中，所述至少一个发射元件被设置在受监视的开口的水平下边界区域中，而所述接收元件被设置水平上边界区域中。根据监视要求，所述至少一个发射元件和接收元件可以被分别装配在受监视的开口的水平下边界和上边界区域中，或者刚好相对。 

在本发明的进一步优选的配置中，所述评估装置被设计为使得仅仅位于受监视的开口的开口区域中的那些接收元件工作。该措施通过忽略不工作的接收元件而使得可以进一步缩短评估时间。 

更加优选所述接收元件和/或所述至少一个发射元件被设计为具有光波导装置。 

以该方式，可以使发射元件的发光构件(例如LED)和/或接收元件的接收传感器偏移到不对应于这样的位置(在该位置处，在居间的光波导处，发生光的出射或者光束被耦合到用于评估目的的光波导中)的位置。由此，可以构想装配接收元件的传感器元件，其与以在例如下水平区域中分布的方式设置的光波导装置的光学元件完全不同地设置，所述传感器元件的位置由沿着线路的希望的光入射区域确定。 

附图说明

在附图中示例并在下面更详细地解释本发明的多个示例性实施例，其中指示出进一步的优点和细节。 

在附图中： 

图1以示意性前视图示出了处于打开状态的具有根据本发明的监视设 备的电梯门； 

图2以与图1可比较的图示示出了处于几乎关闭状态的电梯门； 

图3以示意性截面局部视图示出了电梯井中停止之前的电梯的箱体；以及 

图4和5以与图3可比较的图示示出了两个其他示例性实施例。 

具体实施方式

图1和2示意性示例了箱体1的前部。箱体1包括固定部分2和3，隐藏了可移动的门叶4和5。 

固定部分2和3限定了具有例如800mm的宽度b和2100mm的高度h的门开口。 

图1示例了门叶4和5的完全打开的状态，在该状态下，开口具有b的完全宽度。各发射器6和7被设置在门叶的上部内角处。各发射器6和7优选在扇形通路中发射到安装在箱体1的挡板上的接收条带8。 

在门叶4和5的打开状态下，发射器6和7的扇形辐射区域例如在高度hs处第一次相交。 

发射器6和7具有的辐射区域使得接收条带的长度l优选被完全覆盖。在接收条带中设置多个接收器，例如，24个接收器。由此，每个发射器6和7与接收条带8中的接收器可分别形成光障。如果长度l为例如1200mm且在接收条带上具有24个接收器，这导致约50mm的间距。 

在监视过程期间，例如，发射器7首先照射接收条带8中的所有接收器。如果接收元件没有接收到信号，则触发警报。在发射器7之后，继续激活发射器6，后者同样同时照射接收条带8中的所有接收器，并且在发射器6与接收条带8的各接收器之间的连接中断的情况下触发警报信号。作为发射器6和7的依次处理的结果，可以评估其中来自发射器7的评估束和来自发射器6的评估信号彼此相交的监视区域。相交区域始于高度hs并延伸到接收条带8那么远。作为相交束的评估的结果，对于检测灵敏度，可以获得比较精细的、显然比50mm更精细的间距尺寸，在高度hs附近 的区域中尤其如此。 

在图1和2中，通过从各发射器6和7开始并入射在接收条带8的单独的接收器上的多条线来示意性示例发射器6、7与接收条带8的接收器之间的各光障和光束路径。由于所示例的实施例中的发射器6、7不是以静止方式设置在箱体中，而是以可移动的方式被设置在门叶4、5上，因此随着门叶4、5关闭，可以实现致密的光束导引(参见图2)，结果，实现了明显更精细的监视和由此对检测更小物体的可能性。此外，监视锥的第一交叉区域从高度hs明显向上偏移到这样的区域中，在该区域中，极度可能从不出现扰动物体。通过使监视光路随门叶4、5关闭而挤压在一起，对于由于门叶4、5之间的开口区域变得越来越小而导致的碰撞可能性增加的情况而言，可以精确地实现卓越的安全性。 

图3以示意性截面视图部分地示出了电梯舱10，所述电梯舱10位于井12中的站台11的前部。 

在站台11处，在井12中提供开口13，可通过至少一个井门而关闭该开口。 

井门14以可移动的方式在井门槛15中被导引。通过井门滑轮16使井门14致动，可以通过驱动支杆17来驱动该井门滑轮以打开井门14。 

驱动支杆17被连接到电梯舱10的舱门18。由此，如果电梯舱位于站台11的前部的井12中，则可以通过驱动支杆17和井门滑轮16而将通过电梯舱10中的驱动器驱动的舱门18的移动传送到井门14。 

例如，在电梯舱10的舱门槛19中导引舱门18，优选地，多个舱门。 

通过相对于电梯舱10突出到电梯舱10与井壁挡板元件20之间的间隙s中的井门滑轮16，该间隙s被减小到明显较小的值st。该减小的间隙st适于将传感器元件装配在电梯舱的相对于井的前部上。 

如果假设间隙s约为25mm，则为用于在电梯舱10上突出到井12的传感器元件的间隙尺寸st内的结构仅剩下几毫米。 

在根据图3的示例性实施例中，发射器21被设置在舱门18的上部区域中，所述发射器辐射到具有多个接收元件的接收条带22上。通过箭头 23表示光路。 

发射器21的厚度以及例如安装在电梯舱10的挡板24上的接收条带22的厚度优选仅为几毫米，例如＜5mm。由此可以确保当电梯舱10在井12中移动时发射器和接收器都不与例如井门滑轮碰撞。 

接收条带22优选在电梯舱10或站台11处的井开口的整个开口区域内延伸，并具有多个例如相同分布的接收器。接收器优选具有＜50mm的间隔。优选通过发射器21照射接收条带22的整个宽度。相应地，在发射器21与接收条带22中的接收器之间呈现光障形式的监视光束。 

一单这些光障路径之一中断，例如，被正进入或离开电梯舱的人的肢体中断，则执行警报信号，这例如停止并且适当时使舱门18反向并由此使井门14反向。 

除了附加的元件25之外，根据图4的实施例对应于根据图3的实施例。该元件为编码元件，其被设置在与接收条带22相对的井壁挡板20上。优选地，在接收条带22中或者单独地存在传感器，该传感器能够检测编码元件25的编码。编码包括例如有关楼层的信息，以便通过检测所述编码而可以向控制器通知楼层。该附加的传感器优选不仅识别关于楼层的编码，而且还使用其来将电梯舱(10)精确地定位在各楼层中的站台11内。 

对于楼层信息和/或电梯舱10在站台11处的精确定位，可以如同根据图5的另一实施例那样使用编码带元件26。可以例如通过可被并入接收条带22中的附加的传感器来检测关于该编码元件的信息，并且该信息可被送到控制器。 

编码带也可在井中连续地行进。然而，如果合适，其仅以部分的方式实施；例如，编码带与挡板20一样长。 

编码带元件可允许对位置的绝对检测，这在附加的传感器位于编码带元件之上时是可能的。 

原则上，还可以利用编码元件25构想绝对值测量。 

参考符号列表

1    箱体 

2    固定部分 

3    固定部分 

4    门叶 

5    门叶 

6    发射器 

7    发射器 

8    接收条带 

10   电梯舱 

11   站台 

12   井 

13   开口 

14   井门 

15   井门槛 

16   井门滑轮 

17   驱动支杆 

18   舱门 

19   舱门槛 

20   井壁挡板元件 

21   发射器 

22   接收条带 

23   箭头 

24   挡板 

25   编码元件 

26   编码带。 

Claims (21)

1.一种监视设备，其用于防止被驱动的元件(4，5，14，18)与位于该被驱动的元件(4，5，14，18)的移动路径上的物体的不希望的碰撞，所述监视设备包括至少一个发射元件(6，7，21)和接收元件，其特征在于，所述设备被设计为使得所述至少一个发射元件(6，7，21)被设置在受监视的开口的水平边界区域中，所述开口可以至少部分地被所述被驱动的元件(4，5，14，18)关闭，并且特征在于，多个接收元件以沿受监视的开口(13)分布的方式设置在相对的水平边界区域中，其中，所述至少一个发射元件(6，7，21)与所述多个接收元件的每个一起形成光障装置，在每种情况下可通过评估装置，例如电子装置，来评估该光障装置。

2.根据上述权利要求的设备，其特征在于，所述设备被设计为使得沿受监视的开口分布设置的所述多个接收元件分布在至少近似整个水平延伸的开口区域内。

3.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述设备被配置为，在开口(13)的水平边界区域中，在每种情况下在所述开口的左右侧面边界的区域中设置发射元件(6，7)。

4.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述设备被设计为在开口的水平边界区域的近似中心处设置发射元件。

5.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，使得对所述接收元件的顺次或并行评估成为可能。

6.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述设备被设计为在开口的水平边界区域中设置多于三个的发射元件。

7.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述设备被设计用于在电梯的箱体(1，10)的挡板(24)上安装所述接收元件。

8.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述接收元件被设计用于通过夹子和/或螺钉而安装在电梯的箱体(1，10)上。

9.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述设备被设计用于在电梯的箱体(1，10)的门槛(19)中安装所述接收元件。

10.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述接收元件和/或发射元件(6，7，21)被设置在条带中。

11.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述设备被设计用于以固定的方式和/或以在所述被驱动的元件上伴随移动的方式而在箱体(1)上安装发射元件(6，7)。

12.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，发射和/或接收元件被设计为，在并入状态下，沿着受监视的开口的开口宽度(b)，它们具有比相对于开口宽度(b)的横断的方向的显著更大的光学孔径角。

13.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述接收元件具有＜5mm的安装厚度。

14.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述至少一个发射元件被设置在受监视的开口的水平上边界区域中，而所述接收元件被设置在受监视的开口的水平下边界区域中。

15.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述至少一个发射元件被设置在受监视的开口的水平下边界区域中，而所述接收元件被设置在受监视的开口的水平上边界区域中。

16.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述接收元件的上侧是倾斜的或被倒圆。

17.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，以柔性柔韧的方式设计具有接收元件的条带。

18.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述评估装置被设计为使得仅仅位于受监视的开口的开口区域中的那些接收元件工作。

19.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，所述接收元件和/或所述至少一个发射元件被设计为具有光波导装置。

20.根据上述权利要求中任一项的设备，其特征在于，提供编码装置(25，26)和用于检测所述编码装置的传感器，以能够执行对电梯的位置检测。

21.一种电梯，其包括根据上述权利要求中任一项的设备。

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