CN105016181A - 一种电梯信息投影装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电梯信息投影装置，包括：投影光源，用于投射光线以显示字符、图像、视频形式的电梯提示信息；控制电机，用于调整投影光源的光线投射方向；投影控制器，既接收电梯开关门检测机构和电梯控制系统的输出信息，又向控制电机发出调整投影光源的光线投射方向的指令，还向投影光源发出所投射的电梯提示信息的内容；壳体，用于安装投影光源和控制电机；投影控制器或者安装在壳体内，或者安装在壳体外。本申请电梯信息投影装置的结构简单，安装维护便利，不破坏建筑墙体；其设置位置、投影显示面不易被人员或物品所遮挡；其工作方法除了提供电梯运行信息，还提醒乘客乘梯风险。

Description

一种电梯信息投影装置及其工作方法

技术领域

本申请涉及一种投影装置，特别是涉及一种电梯信息投影装置。

背景技术

电梯在运行过程中，需要及时向各楼层等候的乘客传达相关的运行信息。现有的电梯信息显示装置包括上下行指示灯、液晶屏、语音报站装置等，然而在人员拥挤而导致视线受阻、或环境嘈杂的情况下会有部分乘客无法得知电梯信息，给乘客造成不便。

电梯在停靠过程中，乘客将进出电梯轿厢，电梯轿厢与各楼层地板之间可能会存在间隙、高度差，这也可能给乘客带来危险。

公开号为CN1280949A、公开日为2001年1月24日的中国发明专利申请公开了一种电梯设施，由设置在各楼层顶板上的投影器将图像或视频投影到电梯轿厢门或层门（即竖井门）上。该方案有两个缺点：一是投影器要安装在各楼层顶板，这需要在建筑墙体上开孔，不仅成本高昂且安装维修都不方便，更破坏了大厅的整体风格。二是以轿厢门或层门作为投影屏，势必要求特殊涂装以利投射效果。但现有的电梯轿厢门或层门多为镜面不锈钢或发纹不锈钢，不利于作为投影屏使用。

授权公告号为CN100532239C、授权公告日为2009年8月26日的中国发明专利公开了一种电梯设备，由设置在竖井内的投影器将图像或视频投影到至少部分透光的层门上。该方法也有两个缺点：一是投影器设置在电梯竖井内，不仅安装维修都相当困难，电梯竖井内的恶劣环境还容易对投影器造成损害。二是要求层门至少部分透光，但现有的电梯层门多为不透明材料。

综合分析上述两份专利文献，其普遍存在部件体积大、安装适应性差、可维修性差、对电梯及建筑物要求高、设计复杂等问题，在实际应用中还可能出现投影图像被人员和物品遮挡的问题。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种对电梯改动极小的、无需在建筑本体上施工的，紧凑灵活、安装维修便捷、适配性广、信息提示性能优异的电梯信息投影装置。

为解决上述技术问题，本申请电梯信息投影装置包括：

——投影光源，用于投射光线以显示字符、图像、视频形式的电梯提示信息；

——控制电机，用于调整投影光源的光线投射方向；

——投影控制器，既接收电梯开关门检测机构和电梯控制系统的输出信息，又向控制电机发出调整投影光源的光线投射方向的指令，还向投影光源发出所投射的电梯提示信息的内容；

——壳体，用于安装投影光源和控制电机；投影控制器或者安装在壳体内，或者安装在壳体外。

本申请电梯信息投影装置的工作方法包括如下步骤：

第1步，投影控制器实时地采集电梯开关门检测机构和电梯控制系统的输出信息；

所述电梯开关门检测机构实时地输出电梯门的开关状态；所述电梯门的开关状态分为四种：开启状态、关门过程、关闭状态、开门过程；

所述电梯控制系统实时地输出电梯所处楼层、电梯行进方向、电梯载荷状态、电梯控制模式；

第2步，在电梯门为开启状态、或开门过程、或关门过程时，投影控制器控制投影光源，投射电梯警示信息；

在电梯门为关闭状态时，投影控制器控制投影光源，投射电梯运行信息。

本申请电梯信息投影装置的结构简单，安装维护便利，不破坏建筑墙体；其设置位置、投影显示面不易被人员或物品所遮挡；其工作方法除了提供电梯运行信息，还提醒乘客乘梯风险。

附图说明

图1是本申请电梯信息投影装置的连接关系示意图；

图2a是本申请电梯信息投影装置的结构示意图一；

图2b是本申请电梯信息投影装置的结构示意图二；

图3是本申请电梯信息投影装置的工作方法的流程图；

图4a～图4c是本申请电梯信息投影装置的实施例一的工作状态示意图；

图5a、图5b是本申请电梯信息投影装置的实施例二的工作状态示意图；

图6a～图6c是本申请电梯信息投影装置的实施例三的工作状态示意图；

图7a～图7c是电梯运行信息的示意图；

图8a、图8b是电梯警示信息的示意图；

图9a、图9b是本申请抵消图形畸变的示意图。

图中附图标记说明：

1为投影光源；2为控制电机；3为投影控制器；4为信号线缆；5为电梯开关门检测机构；6为电梯控制系统；7为壳体；8为电梯门套；9为电梯信息投影装置；10为电梯运行信息；11为电梯层门；12为电梯轿厢；13为电梯警示信息；14为电梯地坎；15为电梯层门地面投影区；16为电梯轿厢门顶部投影区；17为电梯轿厢前壁；18为电梯轿厢门；19为门楣；20为附加投影装置。

具体实施方式

请参阅图1，本申请电梯信息投影装置9包括投影光源1、控制电机2和投影控制器3，三者之间通过信号线缆4相互连接。所述电梯信息投影装置9还通过信号线缆4连接电梯开关门检测机构5和电梯控制系统6。所述电梯开关门检测机构5用于检测电梯门（包括轿厢门和层门）的开关状态。所述电梯控制系统6用于检测电梯轿厢的状态并对其发出运行指令。所述投影控制器3采集电梯开关门检测机构5和电梯控制系统6的输出信息，既控制投影光源1所投射的电梯提示信息的内容，又控制控制电机2使其调整投影光源1的投射角度。显然，所述信号线缆4也可更换为任意现有的无线通讯方式，例如wifi、蓝牙、红外、移动通讯网络等。

所述电梯提示信息包括电梯运行信息和电梯警示信息两类。电梯运行信息指电梯在楼层间行进以及在某一楼层等候时用于指示电梯状态的信息，例如电梯所处楼层、电梯行进方向、电梯载荷状态、电梯控制模式、电梯梯号、电梯品牌的图形和/或文字符号等。电梯警示信息指电梯在某一楼层停靠时从开始开门过程到完成关门过程的时间区间内，提示乘客出入轿厢注意电梯地板和楼层地面间隙、高度差，提示乘客在电梯门进行开关动作的过程中不要出入电梯轿厢的警示图形和/或文字符号等。

请参阅图2a，这是本申请电梯信息投影装置的一种结构示意图。在电梯门套8内设有壳体7。该壳体7又分为主体71和漏斗形开口72两部分。主体71的位置不限，图2a示意性地将其绘制在电梯门套8的内部。漏斗形开口72则一定要位于电梯门套8的表面，但不凸出于电梯门套8的表面。控制电机2和投影控制器3被安装在主体71内。投影光源1被安装在漏斗形开口72内，投影光源1也不凸出于电梯门套8的表面。控制电机2可调整投影光源1的光线投射方向在纸面的上下方向（即图2a中的扇形区域）、以及垂直纸面的方向变动。

请参阅图2b，这是本申请电梯信息投影装置的另一种结构示意图。其与图2a的区别仅在于：壳体7不具有漏斗形开口部分。此时，投影光源1要满足控制电机2的摆动行程需要，就要凸出于电梯门套8的表面，这样就容易被外界人员和物体磕碰而损坏。

显然，图2a所示结构由于将所述投影装置9的所有部件都安装在电梯门套8内，既对其起到良好的保护，又不影响投影光源1的转动角度，因而属于优选方案。

图2a、图2b所示结构都将所述投影装置9安装在电梯门套8的侧壁内。实际上，所述投影装置9也可以安装在电梯轿厢门的侧壁内和/或电梯层门的侧壁内。

图2a、图2b所示结构都将投影控制器3设置在壳体7内部。实际上，投影控制器3也可以设置在壳体7外部，例如投影控制器3可以与电梯控制系统6集成在一起。

请参阅图3，本申请电梯信息投影装置的工作方法包括如下步骤：

第1步，投影控制器实时地采集电梯开关门检测机构和电梯控制系统的输出信息。所述电梯开关门检测机构实时地输出电梯门的开关状态。所述电梯门的开关状态分为四种：开启状态、关门过程、关闭状态、开门过程。所述电梯控制系统实时地输出电梯所处楼层、电梯行进方向、电梯载荷状态、电梯控制模式等。

第2步，在电梯门为开启状态、或开门过程、或关门过程时，投影控制器控制投影光源，投射电梯警示信息。在电梯门为关闭状态时，投影控制器控制投影光源，投射电梯运行信息。

所述方法第2步有多种实现方式。一种实现方式为：当电梯门开始开门过程，则投影控制器控制投影光源，投射电梯警示信息，直至电梯门完成关门过程。当电梯门完成关门过程，则投影控制器控制投影光源，投射电梯运行信息，直至电梯门开始开门过程。这种实现方式在任一时刻只显示电梯警示信息或电梯运行信息之一。另一种实现方式为：不论电梯门为四种开关状态的哪一种，始终投射电梯运行信息。当电梯门开始开门过程直至电梯门完成关门过程的时间区段内，投影控制器控制投影光源，还额外地投射电梯警示信息。

优选地，所述方法第2步中，投影控制器在控制投影光源投射电梯警示信息和/或电梯运行信息时，还可向控制电机发送指令，由控制电机控制投影光源的光线投射方向在一定范围内运动。例如，电梯警示信息可以在电梯地坎（即电梯轿厢与楼层地板的接缝处）固定位置投射、或左右运动地投射。电梯运行信息可以在轿厢门和/或层门的固定位置投射、或上下运动地投射、或左右运动地投射。电梯运行信息还可以在层门前方地面上固定位置投射、或左右运动地投射。

可选地，所述方法第2步中，投影控制器还控制投影光源，使得电梯警示信息和/或电梯运行信息呈现出明暗交替、闪烁、播放动画的特殊效果。所述投影控制器还可同时控制多个投影光源和多个控制电机，实现多个电梯提示信息的配合显示。

请参阅图4a～图4c，这是本申请电梯信息投影装置的实施例一。在各楼层均设置至少与电梯门套8数量相同的电梯信息投影装置9。所述投影装置9安装在电梯门套8的一侧或两侧侧壁内，距离地面50厘米以下。该位置处在人膝盖以下，不易被人员或其他物体磕碰到。所述投影装置9向电梯层门地面投影区15投射电梯运行信息10，向电梯地坎14投射电梯警示信息13。电梯层门地面投影区15位于电梯层门11前方地面上，紧挨着电梯层门11。电梯层门地面投影区15既可沿着平行于电梯层门11的方向延伸，又可沿着垂直于电梯层门11的方向延伸，图4a～图4c示意性地表示为n型的电梯层门地面投影区15，在其他实施例中该电梯层门地面投影区15也可为其他形状例如为矩形。控制电机2可调整投射光源1的光线投射方向位于电梯层门地面投影区15中的具体位置。乘客在候梯时会与电梯层门11保持一定距离，因而电梯层门地面投影区15不容易被乘客或其他物品所遮挡。电梯地坎14只有在电梯轿厢12停靠、且电梯层门11和电梯轿厢门18开启后才会露出来。

请参阅图4a，这是电梯层门11的关闭状态。此时，电梯信息投影装置9向电梯层门地面投影区15投射电梯运行信息10。电梯运行信息10可大致分为如下两类：

假设某电梯轿厢12未收到电梯控制系统6的运行指令而驻停时，该电梯位于各楼层的电梯信息投影装置9均投射表示电梯梯号、电梯控制模式、电梯品牌的图形和/或文字符号等的电梯运行信息10，如图7a示意性地表示为用来区分不同电梯的电梯梯号，图7b示意性地表示电梯轿厢12当前所驻停的楼层。

假设某电梯轿厢12在电梯控制系统6的运行指令下而行进时，该电梯位于各楼层的电梯信息投影装置9均投射表示电梯所处楼层、电梯行进方向、电梯载荷状态、电梯控制模式的图形和/或文字符号等的电梯运行信息10，如图7c自左向右示意性地表示为电梯轿厢位于8楼位置、电梯轿厢从8楼向7楼行进、电梯轿厢位于7楼位置。其中电梯轿厢12的当前位置以特别图形、或明暗闪烁、或特别颜色以示区别和强调。

请参阅图4b，这是电梯门（包括电梯层门11和电梯轿厢门18）的开门过程。此时，电梯地坎14暴露出来，由控制电机2调整投影光源1的光线投射方向，以使得电梯信息投影装置9停止向电梯层门地面投影区15投射电梯运行信息10，改为向电梯地坎14投射电梯警示信息13。电梯门为开启状态时，电梯信息投影装置9的工作情况与电梯门的开门过程类似。电梯门在开门过程中、以及开启状态时的电梯警示信息13例如为图8a所示，该表示通行的图形例如为绿色，箭头方向与乘客出入电梯轿厢12方向一致，提醒乘客此时可以出入电梯轿厢12，同时要注意电梯轿厢12与各楼层地面的缝隙和高度差。该电梯警示信息13例如投射在电梯地坎14的外侧边沿部位，以减少被乘客阻挡的情况。

请参阅图4c，这是电梯门的关门过程。此时，电梯信息投影装置9向电梯地坎14投射电梯警示信息13。电梯门在关门过程中的电梯警示信息13例如为图8b所示，该表示禁行的图形例如为红色，警示乘客在电梯门的关门过程中勿出入电梯轿厢12，以免造成可能的伤害。优选地，在电梯门11的关门过程中，由控制电机2调整投影光源1的光线投射方向，以使得电梯警示信息13沿着电梯地坎14从外侧向中央运动，且运动方向与电梯门的闭合速度保持一致，从而在电梯门彻底闭合前该电梯警示信息13始终能够投射在电梯地坎14。显然在实施例一中，电梯信息投影装置9也可设置在电梯门套8的顶板（即门楣19底部）、地板内部。

作为该实施例一的一种变形，在电梯门的开门过程中，由控制电机2调整投影光源1的光线投射方向，以使得如图8b所示的电梯警示信息13沿着电梯地坎14从中央向外侧运动，且运动方向与电梯门的开启速度保持一致。直至电梯门开启至某一程度（例如80%或100%），再将电梯警示信息13切换为图8a所示。以此提醒乘客在电梯门尚未完成开启过程时不要进出电梯轿厢12。

请参阅图5a、图5b，这是本申请电梯信息投影装置的实施例二。在各电梯轿厢12内均设置至少一个电梯信息投影装置9。所述投影装置9安装在电梯轿厢前壁17的一侧或两侧侧壁内，距离门楣19或电梯轿厢12的顶板的距离为20厘米以下。所述投影装置9向电梯轿厢门顶部投影区16投射电梯运行信息10，向电梯地坎14投射电梯警示信息13。电梯轿厢门顶部投影区16位于电梯轿厢门18的内侧表面的顶部区域，例如电梯轿厢门顶部投影区16与门楣19或电梯轿厢12的顶板的距离也在20厘米以下。电梯轿厢门顶部投影区16既可沿着电梯轿厢门18的左右方向延伸，又可沿着电梯轿厢门18的上下方向延伸，图5a～图5b示意性地表示为矩形的电梯轿厢门顶部投影区16，在其他实施例中该电梯轿厢门顶部投影区16也可为其他形状例如为n型、倒n型等。控制电机2可调整投射光源1的光线投射方向位于电梯轿厢门顶部投影区16中的具体位置。由于电梯轿厢门18通常高度为210厘米以上，因此电梯信息投影装置9不易被人员或其他物体磕碰到，电梯轿厢门顶部投影区16也不易被乘客或其他物品所遮挡。

图5a所示为电梯轿厢门18为关闭状态，图5b所示为电梯轿厢门18和电梯层门11在开门过程中。除了电梯信息投影装置9的位置、电梯轿厢门顶部投影区16的位置有所区别以外，该实施例二用于向电梯轿厢12内的乘客投射电梯运行信息10和电梯警示信息13，而实施例一用于向各楼层等候的乘客投射相关信息，其余的工作情况实施例二均与实施例一相同。显然在实施例二中，电梯信息投影装置9也可设置在电梯轿厢12的任意侧壁、顶板、底板内部。

上述两个实施例中，在同一个电梯门套8、同一个电梯轿厢前壁17的一侧或两侧侧壁内可以安装一个或多个电梯信息投影装置9。在只安装一个电梯信息投影装置9的情况下，每一个投影装置9都同时负责投射电梯运行信息10和电梯警示信息13，则某一时刻只能投射电梯信息运行信息10或电梯警示信息13之一。在安装有多个电梯信息投影装置9的情况下，可以由不同的投影装置9分别投射电梯运行信息10、电梯警示信息13，从而实现这两种信息的同时显示。

请参阅图6a～图6c，这是本申请电梯信息投影装置的实施例三。在各楼层均设置至少与电梯门套8数量相同的电梯信息投影装置9。所述投影装置9安装在电梯门套8的一侧或两侧侧壁内，距离各楼层地面的距离为50厘米以下，用于向电梯层门地面投影区15投射电梯运行信息10。在各电梯轿厢门18（也可在电梯门套8、电梯层门）的侧壁内安装附加投影装置20，其结构与电梯信息投影装置9完全相同。如果设置在电梯轿厢门18的侧壁内，则附加投影装置20距离电梯轿厢12的地板的距离也为50厘米以下。如果设置在电梯门套8或电梯层门11的侧壁内，则附加投影装置20距离各楼层地面的距离也为50厘米以下。该附加投影装置20用于向电梯地坎14投射电梯警示信息13。

图6a所示为电梯门为关闭状态，图6b所示为电梯门在开门过程中，图6c所示为电梯门在关门过程中。与实施例一和实施例二不同，实施例三由投影装置9专门负责投射电梯运行信息10，由附加投影装置20专门负责投射电梯警示信息13。这样电梯运行信息10可以始终投射，即不论电梯门是四种开关状态的哪一种都保持投射电梯运行信息10。而电梯警示信息13仅在电梯门的开启状态、开门过程中、关门过程中进行投射。显然，该实施例三中的投影装置9、附加投影装置20的位置也可改为如实施例二所示的靠近门楣19的位置。

上述三个实施例中，电梯信息投影装置9的数量可以有一个或多个，位置则可设置在电梯门套的侧壁内、和/或电梯层门的侧壁内、和/或电梯轿厢门的侧壁内。

上述三个实施例中，电梯信息投影装置9的投影光源1由投影控制器3的算法控制。当投影光源1的光线投射方向与投影画面显示面之间的角度（以下称为投射角）为小于90度的锐角时，因为投影光源1是点光源，投射图形的优选设计为20厘米大小左右。根据初等几何的原理，从投影光源1投射出的初始图形还会在显示面上产生畸变，导致初始图形和实际图形不一致。由于电梯信息投影装置9的安装位置是固定的，投影图像的区域也是固定的，那么根据控制电机2的工作状态就可以确定任意时刻的投影角。投影控制器3根据该投射角，通过预设的程序算法，可以对投影光源1投射的初始图形进行修正，以使得修正后的初始图形在该投射角下的实际图形可以抵消畸变。

以实例说明的话，如果初始图形为图8a所示，那么在投射角为a的情况下，如无预先修正，那么投影后的实际图形为图9a所示。如果对该投射角a进行预先修正，使得修正后的初始图形为图9b所示，那么投影后的实际图形为图8a所示，这样便有效地矫正了投射角过小而产生的图形畸变，提高了图形识别性。

本申请电梯信息投影装置可以向各楼层的等候乘客、电梯轿厢内的乘客进行信息告知和风险警示，并且结构简单，安装位置多样，维护便利，可以方便在各种现有的电梯上进行改造。

以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。本申请所述电梯信息投影装置也可整体安装在诸如报站装置、大厅召唤装置、厅外信息显示器、电梯轿厢内壁、电梯操纵箱、电梯轿顶等其余电梯部件的内部。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电梯信息投影装置，其特征是，包括：

——投影光源，用于投射光线以显示字符、图像、视频形式的电梯提示信息；

——控制电机，用于调整投影光源的光线投射方向；

——投影控制器，既接收电梯开关门检测机构和电梯控制系统的输出信息，又向控制电机发出调整投影光源的光线投射方向的指令，还向投影光源发出所投射的电梯提示信息的内容；

——壳体，用于安装投影光源和控制电机；投影控制器或者安装在壳体内，或者安装在壳体外。

2.根据权利要求1所述的电梯信息投影装置，其特征是，所述壳体分为主体和漏斗形开口两部分；投影光源安装在漏斗形开口内；控制电机安装在主体内；投影控制器或者安装在主体内，或者安装在壳体外。

3.根据权利要求1所述的电梯信息投影装置，其特征是，所述电梯信息投影装置的壳体及内部部件设置在电梯门套、或电梯层门、或电梯轿厢门的侧壁内，并且不凸出于电梯门套、或电梯层门、或电梯轿厢门的侧壁表面。

4.根据权利要求3所述的电梯信息投影装置，其特征是，所述电梯信息投影装置与电梯轿厢地板或各楼层地面的距离在50厘米以下，或者与电梯轿厢顶板或各电梯门套的门楣的距离在20cm以下。

5.根据权利要求1所述的电梯信息投影装置，其特征是，所述电梯提示信息包括电梯运行信息和电梯警示信息两类；投影光源向电梯层门地面投影区或电梯轿厢门顶部投影区投射电梯运行信息，向电梯地坎投射电梯警示信息；

所述电梯层门地面投影区在电梯层门的前方地面上，且紧挨着电梯层门；

所述电梯轿厢门顶部投影区在电梯轿厢门的表面，且位于电梯轿厢门的顶部区域。

6.一种电梯信息投影装置的工作方法，其特征是，包括如下步骤：

第1步，投影控制器实时地采集电梯开关门检测机构和电梯控制系统的输出信息；

所述电梯开关门检测机构实时地输出电梯门的开关状态；所述电梯门的开关状态分为四种：开启状态、关门过程、关闭状态、开门过程；

所述电梯控制系统实时地输出电梯所处楼层、电梯行进方向、电梯载荷状态、电梯控制模式；

第2步，在电梯门为开启状态、或开门过程、或关门过程时，投影控制器控制投影光源，投射电梯警示信息；

在电梯门为关闭状态时，投影控制器控制投影光源，投射电梯运行信息。

7.根据权利要求6所述的电梯信息投影装置的工作方法，其特征是，所述方法第2步中，在电梯门为开启状态、或开门过程、或关门过程时，投影控制器控制投影光源，也投射电梯运行信息；即电梯信息投影装置始终投射电梯运行信息。

8.根据权利要求6所述的电梯信息投影装置的工作方法，其特征是，所述方法第2步中，在电梯门为关闭状态、且当电梯轿厢未收到电梯控制系统的运行指令而驻停时，该电梯位于各楼层的电梯信息投影装置均投射表示电梯梯号、电梯控制模式、电梯品牌、当前驻停楼层的图形和/或文字符号的电梯运行信息；

在电梯门为关闭状态、且当电梯轿厢在电梯控制系统的运行指令下而行进时，该电梯位于各楼层的电梯信息投影装置均投射表示电梯所处楼层、电梯行进方向、电梯载荷状态、电梯控制模式的图形和/或文字符号等的电梯运行信息；

在电梯门为开启状态、开门过程中、关门过程中，该电梯位于停靠楼层的电梯信息投影装置投射提示通行、或禁止通行的图形和/或文字符号的电梯警示信息；

所述电梯运行信息和/或电梯警示信息或者在固定位置投射、或者呈运动地投射。

9.根据权利要求8所述的电梯信息投影装置的工作方法，其特征是，在电梯门为开门过程中、关门过程中，由控制电机调整投影光源的光线投射方向，以使得电梯警示信息沿着电梯地坎运动，且运动方向和运动速度与电梯门的开启或闭合速度一致。

10.根据权利要求6所述的电梯信息投影装置的工作方法，其特征是，所述方法第2步中，投影控制器根据投影光源的投影角对其投射的初始图形进行修正，以使得修正后的初始图形在该投射角下的实际图形抵消畸变。