CN109384114A - 电梯安全和控制系统 - Google Patents

Abstract

电梯安全和控制系统包括：电梯轿厢，其可在电梯井内移动；至少一个操作状态元件，其与所述电梯轿厢在所述电梯井内的移动相关联；乘客传感器，其定位在所述电梯轿厢内并被配置为监测所述电梯轿厢内的关注占用区域和观察位于所述关注占用区域中的至少一个乘客；和电梯控制模块，其与所述乘客传感器和所述至少一个操作状态元件通信。所述电梯控制模块被配置为确定所述电梯轿厢的紧急操作状态、确定电梯轿厢内至少一个乘客的存在、并执行紧急响应动作。

Description

电梯安全和控制系统

背景技术

本文公开的主题总体涉及电梯系统，并且更具体地涉及电梯安全和控制系统。

常规电梯系统包括监测电梯轿厢中乘客的存在的摄像机。然而，传统的感测技术通常限于检测乘客上电梯/下电梯以及电梯轿厢占用。然而，传统的电梯操作不是根据一个或多个乘客的行为来进行控制。

在电梯的操作期间，可能发生紧急事件、乘客的非授权动作等，这需要警告安全和/或应急人员。然而，常规的电梯应急系统要求安全人员手动监测视频馈送以检测紧急事件和/或依赖于电梯内乘客的动作(例如，紧急呼叫按钮的手动操作)。此外，一旦检测到紧急事件，响应人员必须通过在乘梯期间或在电梯井内定位电梯轿厢来手动干预和/或手动地使电梯轿厢停止服务。因而，用于响应紧急事件的常规方法是耗时且低效的。

发明内容

根据一些实施方案，提供了电梯安全和控制系统。电梯安全和控制系统包括：电梯轿厢，其可在电梯井内移动；至少一个操作状态元件，其与电梯轿厢在电梯井内的移动相关联；乘客传感器，其定位在电梯轿厢内并被配置为监测电梯轿厢内的关注占用区域和观察位于关注占用区域中的至少一个乘客；和电梯控制模块，其与乘客传感器和至少一个操作状态元件通信。电梯控制模块被配置为确定电梯轿厢的紧急操作状态、确定电梯轿厢内至少一个乘客的存在、并执行紧急响应动作。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，电梯安全和控制系统的另外的实施方案可以包括：至少一个操作状态元件是安全装置、紧急制动器、加速度/减速度传感器和安全链中的一者或多者。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，电梯安全和控制系统的另外的实施方案可以包括：乘客传感器是运动跟踪传感器。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，电梯安全和控制系统的另外的实施方案可以包括：电梯控制模块还被配置为在确定紧急操作状态和电梯轿厢内至少一个乘客的存在时启动计时器。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，电梯安全和控制系统的另外的实施方案可以包括：在计时器到期时，执行紧急响应动作。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，电梯安全和控制系统的另外的实施方案可以包括：紧急响应动作是应急人员或服务的通知、对紧急服务进行自动电话呼叫或电子请求、警告安全/应急人员、取消电梯呼叫、产生声音警告或超控当前电梯操作状态中的至少一者。

根据一些实施方案，提供了用于执行电梯安全和控制操作的方法。该方法包括：利用电梯控制模块确定电梯井内电梯轿厢的紧急操作状态；确定电梯轿厢内至少一个乘客的存在；以及在确定紧急操作状态和电梯轿厢内至少一个乘客的存在时执行紧急响应动作。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，该方法的另外的实施方案可以包括：电梯控制模块与至少一个操作状态元件通信，所述至少一个操作状态元件与电梯轿厢在电梯井内的移动相关联；该方法还包括：在电梯控制模块处接收来自至少一个操作状态元件的操作状态信息。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，该方法的另外的实施方案可以包括：至少一个操作状态元件是安全装置、紧急制动器、加速度/减速度传感器和安全链中的一者或多者。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，该方法的另外的实施方案可以包括：电梯控制模块与乘客传感器通信，所述乘客传感器定位在电梯轿厢内并被配置为监测电梯轿厢内的关注占用区域和观察位于关注占用区域中的至少一个乘客。该方法还包括：在电梯控制模块处接收来自乘客传感器的与检测到的乘客相关联的信息。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，该方法的另外的实施方案可以包括：紧急响应动作是应急人员或服务的通知、对紧急服务进行自动电话呼叫或电子请求、警告安全/应急人员、取消电梯呼叫、产生声音警告或超控当前电梯操作状态中的至少一者。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，该方法的另外的实施方案可以包括：在确定紧急操作状态和电梯轿厢内至少一个乘客的存在时启动计时器。

除了上述一个或多个特征之外，或作为替代，该方法的另外的实施方案可以包括：在计时器到期时，执行紧急响应动作。

除非另外明确指出，否则前述特征和元件可以各种组合进行组合，而不具有排他性。根据以下描述和附图，这些特征和元件及其操作将变得更为显而易见。然而，应理解，以下描述和附图旨在本质上是说明性和解释性的而非限制性的。

附图说明

在说明书结尾处特别指出并明确要求保护本主题。本公开的前述和其他特征以及优点根据结合附图进行的以下详细描述是显而易见的，在附图中：

图1是可以采用本公开的各种实施方案的电梯系统的示意图；

图2是根据非限制性实施方案的电梯安全和控制系统的示意图；以及

图3是根据本公开的实施方案的流程。

具体实施方式

图1是电梯系统101的透视图，电梯系统101包括电梯轿厢103、配重105、挂绳107、导轨109、机器111、位置编码器113和电梯控制器115。电梯轿厢103和配重105通过挂绳107连接至彼此。挂绳107可包括或被配置为(例如)绳索、钢缆和/或涂层钢带。配重105被配置为平衡电梯轿厢103的负载，并且被配置为促进电梯轿厢103在电梯井117内并且沿着导轨109相对于配重105同时地且在相反方向上进行的移动。

挂绳107接合机器111，在该说明性实施方案中，机器111是电梯系统101的架空结构的一部分，但是在不脱离本公开的范围的情况下其他布置也是可能的。机器111被配置为控制电梯轿厢103与配重105之间的移动。位置编码器113可安装在调速器系统119的上绳轮上，并且可被配置为提供与电梯轿厢103在电梯井117内的位置相关的位置信号。在其他实施方案中，位置编码器113可直接安装到机器111的移动部件，或者可位于如本领域中已知的其他位置和/或配置中。

如说明性布置中所示，电梯控制器115位于电梯井117的控制器室121中，并且被配置为控制电梯系统101且特别是电梯轿厢103的操作。在其他实施方案中，控制器115可以位于其他地点，包括但不限于固定到层站或层站门或位于层站处的柜子中。电梯控制器115可以向机器111提供驱动信号以控制电梯轿厢103的加速、减速、调平、停止等。电梯电梯控制器115还可以被配置为接收来自位置编码器113的位置信号。当沿着导轨109在电梯井117内上下移动时，电梯轿厢103可以按电梯电梯控制器115的控制而停止在一个或多个层站125处。尽管被示出为在控制器室121中，但是本领域技术人员将理解，电梯控制器115可以位于和/或配置在电梯系统101内的其他地点或位置。

机器111可包括马达或类似的驱动机构。根据本公开的实施方案，机器111被配置为包括电驱动马达。用于马达的电力供应可以是任何电源，包括电网，所述电源结合其他部件被供应给马达。尽管以挂绳系统示出和描述，但是采用使电梯轿厢在电梯井内移动的其他方法和机构的电梯系统也可以采用本公开的实施方案。图1仅是出于说明性和解释性目的而呈现的非限制性示例。

本公开的各种非限制性实施方案利用(例如像，视频、雷达、红外线等)运动跟踪传感器来除了监测电梯的操作状态之外还检测一个或多个乘客的移动。电子电梯控制模块可利用软件、剖析模型和/或运动算法进行编程，所述软件、剖析模型和/或运动算法将正常移动与异常移动区分开，并且可基于异常移动来确定一个或多个安全/应急动作是必要的。安全/应急动作包括但不限于：警告安全/应急人员；取消电梯呼叫，以便为了乘客的安全以及等待中的乘客的安全而不将乘客置于封闭/不受监测的空间内；产生声音警告以将安全问题通知给乘客；和/或自动超控当前电梯操作。电梯轿厢超控可以包括(例如)：使电梯轿厢直接返回到大厅；或者通过停靠在下一个可用楼层或指定楼层处以使电梯轿厢不再服务；和/或控制电梯门的操作直到安全/紧急事件得到解决。以这种方式，被警告的安全/应急人员可方便且快速地对一个或多个疑似乘客进行干预和/或拦截。

现在参考图2，示出了电梯安全和控制系统200的示意图。电梯安全和控制系统200包括电子电梯控制模块202和电梯轿厢驱动组件204。如上所述并如本领域技术人员所容易理解的，电梯轿厢驱动组件204包括赋予电梯轿厢206移动的机器。电梯控制模块202包括电子微控制器，所述电子微控制器例如被配置为输出能够控制电梯轿厢驱动组件204和电梯轿厢206的操作的一个或多个电信号。

电梯安全和控制系统200还包括位于电梯206内的第一乘客传感器208，第一乘客传感器208与电梯控制模块202电通信。尽管在电梯轿厢206中示出了单个第一乘客传感器208，但是在一些实施方案中，可以在电梯轿厢206内使用多个第一乘客传感器。第一乘客传感器208被布置为观察在电梯轿厢206内限定的关注占用区域212。也就是说，关注占用区域212是乘客在使用电梯轿厢206期间所处的电梯轿厢内的体积。

在一些实施方案中，并且如图2所示，第二乘客传感器214可以位于层站或楼层处并且被定向为监测关注层站区域216。关注层站区域216可以是靠近电梯系统的层站门的层站或楼层处的区域，例如，乘客可能预先等待以登上电梯轿厢206的区域。电梯控制模块202可以处理第一乘客传感器208和/或第二乘客传感器214的输出以生成图像和/或提取关于关注占用区域212和/或关注层站区域216的信息。因此，系统可以监测电梯轿厢206的内部区域和层站处的地点，以及位于电梯轿厢206的关注占用区域212中和/或位于关注层站区域216(统称“关注区域212、216”)处的任何乘客210。

第一乘客传感器208和第二乘客传感器214可以是一种或多种类型的传感器，以使得能够捕获关于位于相应关注区域中的乘客的信息。例如，在一些非限制性实施方案中，乘客传感器208、214可以是与运动线(line-of-motion)感测输入装置耦合的视频摄像机，所述运动线感测输入装置例如将电信号输出到电梯控制模块202。在一些实施方案中，乘客传感器208、214可以是接近检测传感器和/或其他运动或存在检测传感器。在一些实施方案中，可以采用热传感器和/或听觉传感器。此外，在一些实施方案中，可以采用非接触式乘客健康状态传感器。这种非接触式乘客健康状态传感器可以被布置为检测位于关注区域212、216中的一个或多个乘客的呼吸、心率、体温等。

根据一个示例实施方案，电梯控制模块202接收来自第一乘客传感器208和/或第二乘客传感器214的输出，并且生成诸如三维(3-D)图像的图像，所述图像例如可以被跟踪。系统所进行的跟踪可以包括电梯控制模块202被编程为解释乘客210的特定姿势、移动和运动。另外，电梯控制模块202可以解释第一乘客的身体部位(例如，手、臂、腿等)相对于关注区域212、216的特定区域和/或位于关注区域212、216内的其他乘客的身体部位的运动(例如，相对移动/运动)。3-D成像和跟踪还可以包括对乘客210的健康状态(例如，心率、呼吸等)的分析。

在乘客传感器208、214的非限制性示例中，传感器可以包括与单色CMOS传感器组合的红外激光投影仪，所述传感器在任何环境光条件下都以3-D捕获视频数据。传感器可以被配置为基于乘客的物理环境来调整传感器的感测范围并自动校准传感器。电梯控制模块202可以监测和处理来自传感器的输出，以确定与乘客相关联的紧急情况的存在。与乘客相关联的紧急情况可以包括但不限于缺乏运动、心率增加、心率突然变化(包括停止)、预定/预编程移动或相对移动等。

在检测到紧急情况的情形下，电梯控制模块202可以提示紧急响应。紧急响应可以包括，例如，在关注区域212、216中生成声音警告，通知应急人员或服务，激活警告等。在一些实施方案中，应急人员或服务的通知可以包括对紧急服务进行自动电话呼叫或电子请求。

除了用乘客传感器208、214监测乘客之外，根据本公开的实施方案，电梯控制模块202还可以通过与一个或多个操作状态元件218的连接来监测电梯轿厢206的操作状态。操作状态元件218可以包括各种电梯系统部件，所述各种电梯系统部件通常用于监测操作状态和/或检测紧急情况和/或对紧急情况作出反应。例如，电梯控制模块202可以连接到一个或多个操作状态元件218，包括但不限于电梯系统的安全元件，诸如安全装置、紧急制动器、运动/移动传感器(例如，加速度/减速度)、安全链等。如果执行电梯紧急操作，则电梯控制模块202可以触发紧急响应。例如，如果检测到安全装置致动并且在电梯轿厢206内检测到乘客，则电梯控制模块202可以执行紧急响应，诸如自动呼叫紧急服务。

在电梯安全和控制系统200中，电梯控制模块202和相关联的第一乘客传感器208被配置为执行检测过程，使得如果电梯操作状态进入紧急操作(例如，安全装置致动、紧急制动器的下落等)，则使用第一乘客传感器208来检测在关注占用区域212中是否存在任何乘客。

尽管关于图2以具有被布置为观察层站上的地点的第二乘客传感器214的电梯安全和控制系统200进行示出和描述，但本领域技术人员将理解，本公开的电梯安全和控制系统不限于此。例如，在一些实施方案中，将没有传感器位于层站处，而是电梯安全和控制系统可以仅包括用于观察电梯轿厢的关注占用区域的传感器，因为在层站处监测人可能并无必要，特别是对于电梯井内的电梯轿厢的紧急事件而言。

现在转到图3，示出了根据本公开的一个实施方案执行应急动作的流程300。流程300可以由电梯安全和控制系统执行，所述系统具有电梯控制模块和一个或多个乘客检测传感器，如上所示和所述。电梯安全和控制系统还包括监测一个或多个操作状态元件和/或与一个或多个操作状态元件通信，所述一个或多个操作状态元件被布置为监测和/或控制电梯井内的电梯轿厢的操作状态。

在框302处，电梯安全和控制系统检测电梯系统的紧急操作状态或紧急事件。例如，这种检测可以包括安全装置的操作、紧急制动器的下落、安全链的断开、加速度或减速度的巨大变化、或者电梯轿厢的超出典型操作参数的其他操作状态。当发生这种事件时，电梯轿厢内的乘客可能受伤，或者由于电梯轿厢内的乘客受伤或其他健康状况而可能发生这种事件。

在框304处，在确定已经发生紧急操作状态或紧急事件时，电梯安全和控制系统确定是否有任何乘客位于电梯轿厢的关注占用区域内。也就是说，乘客传感器用于检测是否有任何乘客位于电梯轿厢内。

在框306处，在确定乘客位于经受紧急操作状态或紧急事件的电梯轿厢内时，电梯安全和控制系统确定该一个乘客(或多个乘客)的健康状态。这种健康状态可以像动作或位置检测(例如，3-D成像)一样是被动的，以确定乘客是否已经垮倒(collapse)或以其他形式被移动到意料之外的位置(与已知的或习知的“正常”状态相比)。

在框306处执行的健康状态检测可以包括与乘客发起的动作相关联的计时器。例如，在一些实施方案中，一旦确定在电梯轿厢内有乘客并且已经发生紧急事件，则时间可以开始。如果经过了预定量的时间而没有激活紧急呼叫按钮的情况下，则流程可以进行到框308。也就是说，如本领域技术人员将理解的，电梯通常装备有紧急呼叫按钮，所述紧急呼叫按钮可由电梯轿厢内的乘客操作。当在该时间段内未激活紧急呼叫按钮时，流程300进行到框308。在其他实施方案中，如果在预定时间内在电梯轿厢内没有检测到移动，则流程300将进行到框308。

在框308处，基于对一个或多个乘客的健康状态的检测和/或经过的时间，电梯安全和控制系统可以执行紧急响应动作。紧急响应动作可以包括应急人员或服务的通知，诸如对紧急服务进行自动电话呼叫或电子请求。其他紧急响应动作可以包括：警告安全/应急人员；取消电梯呼叫，以便为了乘客的安全以及等待中的乘客的安全而不将乘客置于封闭/不受监测的空间内；产生声音警告以将安全问题通知给乘客；和/或自动超控当前电梯操作。

在根据本公开的电梯安全和控制系统的一个非限制示例中，运动检测器和红外摄像机(乘客传感器)安装在电梯轿厢内并且与电梯控制模块通信。电梯控制模块被布置为处理来自乘客传感器的图像和/或数据，以检测电梯轿厢的占用空间中的乘客的存在。如果电梯控制模块确定电梯轿厢中有乘客并且电梯由于紧急操作而停止，则计时器将启动并运行达预定时间段。在预定时间段到期后，如果在电梯轿厢内没有检测到移动，则电梯控制模块可以触发或执行紧急响应动作。在一个非限制性示例中，预定时间段可以是一分钟或两分钟。紧急响应动作的一个示例可以是触发来或通知操作员来直接呼叫电梯轿厢的乘客以查看是否存在问题。如果没有人响应，则操作员之后可以请求干预或应急团队被派送至现场。

在另一个示例中，诸如没有计时器的一个示例中，如果电梯安全和控制系统检测到紧急操作或状态并且在电梯轿厢内检测到乘客，则电梯安全和控制系统可以自动执行紧急响应动作。也就是说，在一个示例中，如果电梯系统的安全装置被致动，并且在电梯轿厢内检测到乘客，则电梯安全和控制系统可以自动联系应急人员或服务以响应该情景。

如本文所使用，在描述的上下文中(尤其是在所附权利要求书的上下文中)，术语“一个”、“一种”、“该/所述”以及类似参考的使用应被解释为涵盖单数和复数两者，除非本文中另外指示或上下文明确相矛盾。与数量结合使用的修饰语“大约”包括所述值，并且具有由上下文指定的含义(例如，其包括与特定数量的测量相关联的误差度)。

虽然已经结合仅有限数量的实施方案详细地描述了本公开，但是应容易理解的是，本公开并不限于此类公开的实施方案。相反，本公开可以被修改以并入任何数量的前面未描述但与本公开的精神和范围相称的变化、更改、替换、组合、子组合或等效布置。另外，尽管已描述了本公开的各种实施方案，但是应理解，本公开的各方面可以仅包括所描述实施方案中的一些。

因此，本公开不应被视为受限于前述描述，而只受限于所附权利要求书的范围。

Claims (13)

1.一种电梯安全和控制系统，其包括：

电梯轿厢，其可在电梯井内移动；

至少一个操作状态元件，其与所述电梯轿厢在所述电梯井内的移动相关联；

乘客传感器，其定位在所述电梯轿厢内并被配置为监测所述电梯轿厢内的关注占用区域和观察位于所述关注占用区域中的至少一个乘客；和

电梯控制模块，其与所述乘客传感器和所述至少一个操作状态元件通信，所述电梯控制模块被配置为：

确定所述电梯轿厢的紧急操作状态；

确定电梯轿厢内至少一个乘客的存在；和

执行紧急响应动作。

2.根据权利要求1所述的电梯安全和控制系统，其中所述至少一个操作状态元件是安全装置、紧急制动器、加速度/减速度传感器和安全链中的一者或多者。

3.根据任一前述权利要求所述的电梯安全和控制系统，其中所述乘客传感器是运动跟踪传感器。

4.根据任一前述权利要求所述的电梯安全和控制系统，其中所述电梯控制模块还被配置为在确定紧急操作状态和所述电梯轿厢内所述至少一个乘客的所述存在时启动计时器。

5.根据权利要求4所述的电梯安全和控制系统，其中，在所述计时器到期时，执行所述紧急响应动作。

6.根据任一前述权利要求所述的电梯安全和控制系统，其中所述紧急响应动作是应急人员或服务的通知、对紧急服务进行自动电话呼叫或电子请求、警告安全/应急人员、取消电梯呼叫、产生声音警告或超控当前电梯操作状态中的至少一者。

7.一种用于执行电梯安全和控制的方法，所述方法包括：

利用电梯控制模块确定电梯井内电梯轿厢的紧急操作状态；

确定所述电梯轿厢内至少一个乘客的存在；和

在确定所述紧急操作状态和所述电梯轿厢内所述至少一个乘客的所述存在时执行紧急响应动作。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述电梯控制模块与至少一个操作状态元件通信，所述至少一个操作状态元件与所述电梯轿厢在所述电梯井内的移动相关联，所述方法还包括：

在所述电梯控制模块处接收来自所述至少一个操作状态元件的操作状态信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少一个操作状态元件是安全装置、紧急制动器、加速度/减速度传感器和安全链中的一者或多者。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中所述电梯控制模块与乘客传感器通信，所述乘客传感器定位在所述电梯轿厢内并被配置为监测所述电梯轿厢内的关注占用区域和观察位于所述关注占用区域中的至少一个乘客，所述方法还包括：

在所述电梯控制模块处接收来自所述乘客传感器的与检测到的乘客相关联的信息。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中所述紧急响应动作是应急人员或服务的通知、对紧急服务进行自动电话呼叫或电子请求、警告安全/应急人员、取消电梯呼叫、产生声音警告或超控当前电梯操作状态中的至少一者。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其还包括在确定紧急操作状态和所述电梯轿厢内所述至少一个乘客的所述存在时启动计时器。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述计时器到期时，执行所述紧急响应动作。