CN110817630A - 带有lidar和/或radar传感器的电梯系统 - Google Patents

带有lidar和/或radar传感器的电梯系统 Download PDF

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Abstract

公开了一种具有电梯入口通道的电梯系统，该电梯入口通道包括：第一门，其是电梯门；第一控制器，在操作上连接到第一门，来用于打开和关闭第一门以提供对电梯的访问，其中当第一门在关闭时：第一控制器在适用于光检测和测距(LIDAR)和/或无线电检测和测距(RADAR)的频率上监视第一指令，并且在接收到第一指令时，第一控制器执行第一指令。

Description

带有LIDAR和/或RADAR传感器的电梯系统
技术领域
本文的实施例涉及电梯系统，并且更具体地说，涉及具有光检测和测距(LIDAR)传感器和/或无线电检测和测距(RADAR)传感器的电梯系统。
背景技术
乘客垂直升降系统(电梯、升降机等)可配备有障碍物检测系统。这种系统可以包括光幕、雷达感测、声和超声波问询以及从可见光跨越到长波红外光的相机系统。
当障碍物位于由门框限定的垂直平面中时，障碍物检测系统可工作得很好。然而，垂直于门打开的检测可能是一个挑战，因为运动可能在检测平面之外，并且传感器基于从声、光或电磁传送的能源接收反射能量来检测活动。由于来自在电梯门附近的人的反射的杂散信号，即使可能没有进入电梯的意图，也可能发生电梯门的不希望的重新打开。这可能导致相对高的假警报率（FAR）。相反，不恰当的设置或不良的检测器系统辨别可能由于未检测到的障碍物而导致伤害。因此，在平面内和平面外二者的障碍物检测的备选手段追求具有更低的FAR和更少的漏检。
发明内容
公开了一种包括电梯入口通道的电梯系统，该电梯入口通道包括：第一门，其是电梯门；第一控制器，在操作上连接到第一门，来用于打开和关闭第一门以提供对电梯的访问，其中当第一门在关闭时：第一控制器在适用于光检测和测距(LIDAR)和/或无线电检测和测距(RADAR)的频率上监视第一指令，并且在接收到第一指令时，第一控制器执行第一指令。
除了上面公开的特征和元件中的一个或多个外，或作为备选方案，第一指令包括重新打开或关闭第一门。
除了上面公开的特征和元件中的一个或多个外，或作为备选方案，第一指令包括关闭第一门。
除了上面公开的特征和元件中的一个或多个外，或作为备选方案，该系统包括在操作上连接到入口通道的第一传感器，第一传感器是(LIDAR)传感器和/或无线电检测和测距(RADAR)传感器。
除了上面公开的特征和元件中的一个或多个外，或作为备选方案，第一传感器监视所述入口通道，并且在感测到进和/或出所述入口通道的运动时传送重新打开的指令，以及否则传送关闭的指令。
除了上面公开的特征和元件中的一个或多个外，或作为备选方案，第一传感器能够连续监视所述入口通道。
除了上面公开的特征和元件中的一个或多个外，或作为备选方案，所述系统包括多个传感器，所述多个传感器包括所述第一传感器和第二传感器，所述第一传感器是LIDAR传感器，且所述第二传感器是RADAR传感器。
除了上面公开的特征和元件中的一个或多个外，或作为备选方案，第一控制器在多个频率上监视第一指令，所述多个频率包括适用于LIDAR的频率和适用于RADAR的频率。
除了上面公开的特征和元件中的一个或多个外，或作为备选方案，在从所述多个传感器接收到冲突指令时，所述第一控制器重新打开所述第一门。
除了上面公开的特征和元件中的一个或多个外，或作为备选方案，所述多个传感器在操作上设置在入口通道框架和入口通道层站中的一个或多个中。
进一步公开了一种监视电梯系统中的电梯入口通道的方法，该电梯系统和入口通道包括上面公开的特征和元件中的一个或多个。
除非另有明确指示，前述特征和元件可非排他性地以各种组合进行组合。根据以下描述和附图，这些特征和元件以及其操作将变得更加明显。然而，应该理解，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
本公开通过示例举例说明，并且不被限制于附图中，在附图中相似的参考标号指示类似的元件。
图1是可以采用本公开的各种实施例的电梯系统的示意图示；
图2图示了根据一实施例的公开的电梯系统的特征；以及
图3图示了根据一实施例的用于监视电梯入口通道的公开的过程。
具体实施方式
图1是电梯系统101的透视图，该电梯系统包含电梯轿厢103、配重105、受拉构件107、导轨109、机器111、位置参考系统113和控制器115。电梯轿厢103和配重105通过受拉构件107被彼此连接。受拉构件107可包含或者被配置为例如绳、钢缆和/或涂层钢带。配重105配置成平衡电梯轿厢103的负载并且配置成促进电梯轿厢103相对于配重105在电梯井117内且沿导轨109同时地并且在反方向上移动。
受拉构件107接合机器111，其是电梯系统101的头顶结构的一部分。机器111配置成控制在电梯轿厢103与配重105之间的移动。位置参考系统113可被安装在电梯井117顶部的固定部分上，诸如在承轨或导轨上，并且可配置成提供与电梯井117内电梯轿厢103的位置有关的位置信号。在其它实施例中，位置参考系统113可被直接安装到机器111的移动组件，或者可被定位在如本领域所熟知的其它位置和/或配置中。如本领域所熟知的，位置参考系统113能够是用于监视电梯轿厢和/或配重的位置的任何装置或机构。例如且不是限制，如本领域技术人员将领会的，位置参考系统113能够是编码器、传感器或其它系统，并且能够包含速度感应、绝对位置感应等。
控制器115如所示出的被定位在电梯井117的控制器室121中，并且配置成控制电梯系统101的操作并且具体地说电梯轿厢103的操作。例如，控制器115可提供驱动信号到机器111以控制电梯轿厢103的加速、减速、置平（leveling）、停止等。控制器115可也配置成接收来自位置参考系统113或任何其它期望的位置参考装置的位置信号。沿导轨109在电梯井117内向上或向下移动时，电梯轿厢103可停止在控制器115所控制的一个或多个层站125。虽然在控制器室121中示出，但本领域技术人员将领会到，控制器115能够被定位和/或配置在电梯系统101内的其它地点或位置中。在一个实施例中，控制器可被远程或在云中定位。
机器111可包含马达或类似驱动机构。根据本公开的实施例，机器111配置成包含电驱动马达。用于马达的供电设施可以是任何电源，包含电网，其与其它组件组合被供应到马达。机器111可包含曳引轮，其将力传递到受拉构件107以在电梯井117内移动电梯轿厢103。
虽然通过包含受拉构件107的挂绳系统来示出和描述，但采用在电梯井内移动电梯轿厢的其它方法和机构的电梯系统可采用本公开的实施例。例如，实施例可在使用直线马达将运动传递到电梯轿厢的无绳电梯系统中被采用。实施例也可在使用液压升降机将运动传递到电梯轿厢的无绳电梯系统中被采用。图1只是为说明性和解释目的而呈现的非限制性示例。
LIDAR系统是基于光往返障碍物的飞行时间的主动测距系统。类似地，RADAR系统是基于无线电波往返障碍物的飞行时间的主动测距系统。它们都可以例行地用作对于自主驾驶系统的检测输入。这些系统可以通过允许检测系统在垂直、水平、向前和向后中扫描障碍物来改进自主检测。使用LIDAR，区域的详细3D地图可以实现相对较高水平的物体辨别，并且从而可以提供较低的FAR和较少的漏检。这些系统(使用自由空间光学器件来形成)可能相对大，耗用相对可观的功率，可能相对难以安装，并且可能很昂贵。
光子集成电路(PIC)可用于安全系统中，其中在3D中优越的目标辨别可以导致增强的系统性能和保真度。LIDAR片上系统可被用于经由二进制位传递(调频FM)和/或光强变化(调幅AM)进行适度带宽通信。LIDAR因此除了本地障碍物检测和辨别之外还可以允许结合无线通信能力。从而，LIDAR可被用于层站门边框保护传感器，而不是用于多楼层的布线，这可能使对这样的系统进行接线相对困难。将LIDAR用于无线通信可以实现相对减少的接线，以及对到门控制器的传感器信号的相对容易的区分，以反转或停止电梯门。
图2-3图示了与一个或多个公开的实施例关联的附加技术特征。图2-3中公开的具有与图1中的命名相同或相似的命名的特征和元件可以被类似地解释，即便数字标识符可能不同。
图2公开了一种电梯系统200，其包括电梯入口通道210，电梯入口通道210具有层站215和框架220，框架220具有在高度方向H上与层站215间隔开的顶部225。框架220可以包括多个侧，包括在宽度方向W上相互间隔开的第一侧230和第二侧240。层站215可以在远离框架220的深度方向D上延伸。此文档中的参考标记诸如“第一”和“第二”促进描述所公开的实施例，并且不标识任何特征或元件的优先级或排序，除非明确地被指出。
电梯入口通道210可以包括第一机械化门250以及在操作上连接到第一门250以用于打开和关闭第一门250的第一控制器260，从而提供对电梯轿厢270的访问。本文对第一门250的参考也可以被解释为对第一控制器260的参考。类似地，本文对由相应控制器控制的其他组件的参考也可以被解释为对相应控制器的参考。
第一传感器280可以在操作上连接到例如在层站215中或者在框架220上或附近的入口通道210。第一传感器280在层站215处图示，尽管这样的图示不是限制性的。第一传感器280可以是光检测和测距(LIDAR)传感器和/或无线电检测和测距(RADAR)传感器。第一传感器280可以包括单独的传感器，也就是，LIDAR传感器和RADAR传感器。第二控制器290可以在操作上连接到第一传感器280。根据一实施例，第一传感器280和第二控制器290可以包括单一封装，该单一封装可以相对较小且紧凑，以便放置在入口通道周围。根据一实施例，系统200可以包括多个门，包括第一门250和第二门305。所述多个门可以是中心打开门。
转向图3，公开了入口通道监视过程S200。在此文档中，过程步骤按顺序编号，以促进讨论，但除非明确指出，否则并不旨在标识此类步骤的特定执行顺序或执行此类步骤的要求。第一门250可以执行发起关闭的步骤S210。就是在这个时间期间，可能会发生潜在的伤害。第一门250可以在适用于LIDAR和/或RADAR通信的频率上执行监视指令的步骤S220。第一传感器280可以执行问询电梯入口通道210以确定是否存在进或出入口通道的运动的步骤S230。当检测到运动时，第一传感器280可以执行向第一门250提供第一指令的步骤S240。在步骤S250，第一门250可以执行第一指令。
根据一实施例，第一指令可以是重新打开第一门250。这可能发生在传感器检测到潜在危险时，诸如在入口通道210周围的移动被解释为人员进入或退出电梯。根据一实施例，第一指令可以是关闭250。这可以是默认指令，使电梯门能够正常关闭。根据一实施例，第一传感器280在扫描问询频率上传送第一指令。通过在该频率上传送，利用电信基础设施的需求被最小化。
上述实施例公开了利用光检测和测距(LIDAR)传感器和/或无线电检测和测距(RADAR)传感器进行障碍物检测、辨别和通信，这些传感器的大小可忽略不计。此外，上述实施例可以涉及使用LIDAR信号和/或RADAR信号，作为实现到门控制器的无线通信以发起电梯门的重新打开的手段。这种通信对于用作检测系统可能是有利的，其中传感器可能安装在层站上，或者当附加的接线可能不合乎期望时。
除了上面标识的特征和关联的益处，所公开的实施例可以满足附加需求。可能要求许多门检测系统来提供增强的感测能力。例如，除了沿着门的平面，可能还要求系统感测层站上的物体。此外，检测系统中的LIDAR传感器和/或RADAR传感器可适用于在门检测系统中提供边门框保护。门边框保护可能对层站和电梯轿厢门都有用。将LIDAR传感器和/或RADAR传感器定位在多层站设施中的每个层站上比有线解决方案有利，有线解决方案可能要求从每个楼层布线到井道的顶部，然后其可被利用来将信号发送到门控制器以停止门打开运动。
有线门边框保护解决方案可能伴随几个问题，其可通过使用传感器作为通信设备来解决。这种解决方案可导致LIDAR传感器和/或RADAR传感器用于感测物体的通信频率也可被用于向门控制器发送打开/关闭信号。通过使用LIDAR传感器和/或RADAR传感器作为通信设备，可以避免附加的通信硬件，这可以降低成本。
有线解决方案的另一个关注点是其中层站传感器是串联接线的。上游传感器的激活或问题可能影响使用下游传感器的能力。然而，对于每个层站传感器进行并联接线对于在高层建筑物中的安装可能非常困难。它还将考虑到接线成本降低。
另一方面，电梯轿厢安装的LIDAR传感器和/或RADAR传感器向门控制器无线传递打开/关闭命令可节省布线成本，并节省电梯轿厢顶部的空间。无线通信可以通过Wi-Fi实现，尽管益处可能是通过使用LIDAR传感器和/或RADAR传感器本身，因为某些技术可能要求附加技术投入才能顺利操作。例如，Wi-Fi可能要求在传感器侧创建路由器、中继器和接入点的系统，以及在电梯轿厢内的接入点和接收器。
如上所述，实施例可以采用处理器实现的过程和例如处理器的用于实践那些过程的装置的形式。实施例也可以采用包含体现在有形介质（诸如网络云存储装置、SD卡、闪存驱动器、软盘、CD ROM、硬盘驱动器或任何其他计算机可读存储介质）中的指令的计算机程序代码的形式，其中，当计算机程序代码被加载到计算机中并由计算机执行时，计算机变成为用于实践实施例的装置。实施例还可以采用例如无论是存储在存储介质中、加载到计算机中和/或由计算机执行、还是通过某种传输介质（诸如通过电线或电缆、通过光纤、或经由电磁辐射）传输的计算机程序代码的形式，其中，当计算机程序代码被加载到计算机并由计算机执行时，计算机变成为用于实践实施例的装置。当在通用微处理器上实现时，计算机程序代码段配置微处理器以创建特定的逻辑电路。
用语“大约”旨在包含与基于在提交申请时可用的设备的制造公差和/或具体量的测量关联的误差度。
本文中使用的术语只是用于描述具体实施例的目的，而不旨在限制本公开。在本文使用时，除非上下文另有明确指示，否则，单数形式“一（a或an）”以及“该”也旨在包含复数形式。将进一步理解的是，用语“包括（comprise和/或comprising）”在本说明书中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其的群组。
本领域技术人员将领会，各种示例实施例在本文中被示出和描述，其各自具有在具体实施例中的某些特征，但本公开并非如此地被限制。相反，本公开能够被修改以结合此前未描述但与本发明的范围相称的任何数量的变化、变更、替换、组合、子组合或等效布置。另外，尽管本公开的各种实施例已被描述，但要理解的是，本公开的方面可只包含描述的实施例中的一些。相应地，本公开不要被视为受前面描述限制，而是只受随附权利要求的范围限制。

Claims (20)

1.一种电梯系统，包括电梯入口通道，所述电梯入口通道包括：
第一门；
第一控制器，所述第一控制器在操作上连接到所述第一门，来用于打开和关闭所述第一门以提供对电梯的访问；
其中当所述第一门在关闭时：
所述第一控制器在适用于光检测和测距(LIDAR)和/或无线电检测和测距(RADAR)的频率上监视第一指令，以及
在接收到所述第一指令时，所述第一控制器执行所述第一指令。
2.如权利要求1所述的电梯系统，其中所述第一指令包括重新打开或关闭所述第一门。
3.如权利要求2所述的电梯系统，其中所述第一指令包括关闭所述第一门。
4.如权利要求3所述的电梯系统，包括：
第一传感器，在操作上连接到所述入口通道，所述第一传感器是(LIDAR)传感器和/或无线电检测和测距(RADAR)传感器。
5.如权利要求4所述的电梯系统，其中所述第一传感器监视所述入口通道，并且在感测到进和/或出所述入口通道的运动时传送重新打开的指令，以及否则传送关闭的指令。
6.如权利要求5所述的电梯系统，其中所述第一传感器能够连续监视所述入口通道。
7.如权利要求6所述的电梯系统，包括多个传感器，所述多个传感器包括所述第一传感器和第二传感器，所述第一传感器是LIDAR传感器，且所述第二传感器是RADAR传感器。
8.如权利要求7所述的电梯系统，其中所述第一控制器在多个频率上监视第一指令，所述多个频率包括适用于LIDAR的频率和适用于RADAR的频率。
9.如权利要求8所述的电梯系统，其中在从所述多个传感器接收到冲突指令时，所述第一控制器重新打开所述第一门。
10.如权利要求9所述的电梯系统，其中所述多个传感器在操作上设置在入口通道框架和入口通道层站中的一个或多个中。
11.一种监视电梯系统中的电梯入口通道的方法，所述电梯入口通道包括：
第一门；
第一控制器，所述第一控制器在操作上连接到所述第一门，来用于打开和关闭所述第一门以提供对电梯的访问；
其中当所述第一门在关闭时，所述方法包括：
由第一控制器在适用于光检测和测距(LIDAR)和/或无线电检测和测距(RADAR)的频率上监视第一指令，以及
当所述第一控制器接收到所述第一指令时：
由所述第一控制器执行所述第一指令。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一指令包括重新打开或关闭所述第一门。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一指令包括关闭所述第一门。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述系统包括：
第一传感器，在操作上连接到所述入口通道，所述第一传感器是(LIDAR)传感器和/或无线电检测和测距(RADAR)传感器。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述第一传感器监视所述入口通道，并且在感测到进和/或出所述入口通道的运动时传送重新打开的指令，以及否则传送关闭的指令。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一传感器能够连续监视所述入口通道。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述系统包括多个传感器，所述多个传感器包括所述第一传感器和第二传感器，所述第一传感器是LIDAR传感器，且所述第二传感器是RADAR传感器。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述第一控制器在多个频率上监视第一指令，所述多个频率包括适用于LIDAR的频率和适用于RADAR的频率。
19.如权利要求18所述的方法，其中在从所述多个传感器接收到冲突指令时，所述第一控制器重新打开所述第一门。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述多个传感器在操作上设置在入口通道框架和入口通道层站中的一个或多个中。
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