CN111392533A - 模拟电梯按键装置及电梯系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种模拟电梯按键装置及电梯系统，该模拟电梯按键装置包括：模拟按键，包括距离检测单元；通信单元，连接于一个或者多个所述模拟按键的距离检测单元；模拟键盘控制器，与所述通信单元连接；电梯楼层控制器，连接于所述模拟键盘控制器，用于根据所述控制信号向电梯控制系统发出控制指令。上述的模拟电梯按键装置及电梯系统通过现有的电梯轿厢按键面板增设模拟电梯按键装置，用户在轿厢内时可以通过靠近模拟按键以触发距离检测单元，通过通信单元向现有的轿厢按键面板的电梯楼层控制器传输控制信号，这样电梯楼层控制器可以向电梯控制系统输出控制指令，驱动电梯移动至指定楼层，实现非接触式控制电梯的功能。

Description

模拟电梯按键装置及电梯系统

技术领域

本发明属于电梯控制领域，尤其是一种模拟电梯按键装置及电梯系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

传统电梯轿厢按键面板采用机械按键实现到达各个楼层的控制。如果用户按下“3”按键，实际上是触发了一个导通操作，电梯控制系统收到这个由按键3触发的导通操作，会触发一个电梯要到达三楼的指令，继而驱动电梯运行。

然而，传统电梯按键的控制技术，需要用户直接接触按键面板选择要去的楼层或者开关门等功能，这种方式往往会在按键面板上留下手印或汗渍，既不安全也不卫生，尤其在医院等场所容易引起病菌的传播及交叉感染，存在隐患。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种模拟电梯按键装置及电梯轿厢按键面板，旨在解决现有的电梯轿厢按键面板需要接触按键来输入控制指令的缺陷。

一种模拟电梯按键装置，包括：

模拟按键，包括距离检测单元，用于在与被测物的距离小于或等于预设值时被触发；

通信单元，连接于一个或者多个所述模拟按键的距离检测单元，在所述距离检测单元被触发时发出按键信号；

模拟键盘控制器，与所述通信单元连接，用于接收所述通信单元传输的按键信号并根据所述按键信号发出与所述模拟按键对应的控制信号；

电梯楼层控制器，连接于所述模拟键盘控制器，用于根据所述控制信号向电梯控制系统发出控制指令。

优选地，所述通信单元通过总线连接于所述模拟键盘控制器，所述按键信号包含该模拟按键的编码信息，所述模拟键盘控制器根据所述编码信息生成对应于该模拟按键的控制信号。

优选地，所述距离检测单元包括红外距离传感器，所述红外距离传感器检测到与被测物的距离小于或等于预设值时，触发所述通信单元发出按键信号。

优选地，所述模拟按键还包括指示灯，所述指示灯连接于所述通信单元，在所述模拟键盘控制器收到所述按键信号时，通过所述通信单元切换所述指示灯的发光状态。

优选地，还包括模拟键盘安装板，所述模拟按键和所述通信单元设于所述模拟键盘安装板，所述模拟键盘安装板附着于轿厢内。

优选地，还包括报警器，所述报警器与所述模拟键盘控制器连接，用于在所述模拟键盘控制器的控制下发出报警信号。

优选地，在所述模拟键盘控制器收到多个所述编码信息时，根据所述编码信息识别所述编码信息对应的模拟按键，根据所述模拟按键的位置信息选择一模拟按键生成控制信号传输至所述电梯楼层控制器。

优选地，若所述编码信息对应的模拟按键的水平方向的坐标值相同，则选择所述模拟按键的竖直方向的坐标值最大的模拟按键生成控制信号传输至所述电梯楼层控制器。

优选地，若所述编码信息对应的模拟按键的竖直方向的坐标值相同，选择所述模拟按键的水平方向的坐标值中位于中间的模拟按键生成控制信号传输至所述电梯楼层控制器。

一种电梯系统，包括：

机械按键，连接于所述电梯控制系统，用于在被触发时输出控制指令；

所述的模拟电梯按键装置；

电梯控制系统，用于控制驱动电机运转以响应于所述机械按键发出控制指令或者所述电梯楼层控制器发出的控制指令。

相较于现有技术，上述的模拟电梯按键装置及电梯轿厢按键面板通过现有的电梯轿厢按键面板增设模拟电梯按键装置，用户在轿厢内时可以通过靠近模拟按键以触发距离检测单元，通过通信单元向电梯楼层控制器传输控制信号，使得电梯楼层控制器可以向电梯控制系统输出控制指令，驱动轿厢移动至指定楼层，实现非接触式控制电梯的功能。

进一步，上述的模拟电梯按键装置可以通过电梯楼层控制直接连接于现有的电梯控制系统，将模拟按键附着于轿厢内即可在现有的电梯轿厢按键面板的基础上新增非接触式控制功能，不需要改变现有的电梯轿厢按键面板和电梯系统的结构和程序，电梯改造较为方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是电梯系统的结构示意图。

图2是电梯轿厢按键面板的结构示意图。

图3是模拟按键、通信单元和模拟键盘控制器的结构示意图。

图4是模拟按键的侧面结构示意图。

图5是模拟按键沿竖直方向分布时的模拟按键冲突解决方法的示意图。

图6是模拟按键沿水平方向分布时的模拟按键冲突解决方法的示意图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

在本发明的各实施例中，为了便于描述而非限制本发明，本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

图1是电梯系统的结构示意图。如图1所示，电梯系统包括电梯控制系统10、驱动电机20、电梯轿厢按键面板40和外呼面板30。电梯系统中，外呼面板30一般为多个，分别设置在各层的电梯口附近，并通过总线或者以太网连接于所述电梯控制系统10。电梯轿厢按键面板40设置于轿厢内，通过总线或者以太网连接于电梯控制系统10。电梯控制系统10连接于驱动电机20，用于通过控制驱动电机20的转速、转向等以控制轿厢的上升、下降以及停靠位置等，以响应外呼面板30发出的呼梯指令，或者响应电梯轿厢按键面板40发出的控制指令。

用户需要乘坐电梯时，通过外呼面板30输入呼梯指令，电梯控制系统10通过控制驱动电机20的运转使得轿厢能够响应该外呼面板30的呼梯指令，控制轿厢移动至发出呼梯指令所在的楼层。用户进入轿厢后，通过电梯轿厢按键面板40向电梯控制系统10发出控制指令，电梯控制系统10收到控制指令后控制驱动电机20动作，驱动轿厢移动至指定楼层。

图2是电梯轿厢按键面板40的结构示意图。如图2所示，电梯轿厢按键面板40包括机械按键面板41和模拟电梯按键装置42。本实施方式中，机械按键面板41为现有电梯设有的机械按键面板41，该机械按键面板41包括多个机械按键411。一般而言，机械按键411与电梯所能到达的楼层对应，并且每个机械按键411标识有楼层号。所述机械按键411与电梯控制系统10连接，用于根据所述机械按键411的触发向电梯控制系统10输出控制指令，使得电梯控制系统10收到控制指令后控制驱动电机20动作，驱动轿厢移动至指定楼层。此外，所述机械按键411还包括按键灯(图中未示出)，所述按键灯与电梯控制系统10连接，在所述机械按键411被触发时，电梯控制系统10控制与该机械按键411对应的按键灯切换发光状态。

模拟电梯按键装置42包括模拟键盘安装板423、模拟键盘控制器421、电梯楼层控制器424、报警器(图中未示出)、通信单元425和多个模拟按键422。所述模拟按键422设于所述模拟键盘安装板423，模拟按键422的作用与机械按键411类似，模拟键盘安装板423的外侧面标识有楼层号或者电梯门控制标识，楼层号与电梯所能到达的楼层对应，所述模拟按键422设于所述标识对应的区域并且与所述标识一一对应。

所述模拟键盘安装板423可以是塑料、合金、玻璃等材料制作的，通过粘贴或者悬挂等方式附着于所述轿厢内。一般的，模拟电梯按键装置42可以设置在机械按键面板41附近，但也可以设置在其他便于用户操作和工程安装方便的位置。并且，模拟按键422的面积和形状可以仅考虑方便用户操作和安装简单，不需要与现有的机械按键411的面积保持一致。模拟按键422的布局可以与机械按键411的布局保持一致，但也可以不一致。模拟按键422的数量可以与机械按键411一致，但也可以仅仅设置用户需要非接触式操作电梯的按键。所述报警器与所述模拟键盘控制器421连接，用于在所述模拟键盘控制器421收到多个所述模拟按键422的按键信号时，在所述模拟键盘控制器421的控制下发出报警信号。本实施方式中，报警器可以是蜂鸣器或者警灯至少之一，从而可以发出声音报警信号或者灯光报警信号。

电梯楼层控制器424连接于模拟键盘控制器421和电梯控制系统10，用于在收到模拟键盘控制器421的控制信号时，向电梯控制系统10发出控制指令以实现与控制指令对应的动作，例如驱动轿厢移动至指定楼层或者打开或者关闭轿厢门。电梯楼层控制器424为符合现有电梯规范标准的控制装置，具备标准的485工业串行口，软件兼容485及TCP/IP控制器，可以直接与现有电梯控制系统10兼容，通过RS485总线或者以太网与电梯控制系统10连接并且交互通信。

模拟键盘控制器421用于执行所述模拟电梯按键装置42运行的各种计算机代码，实现相应的数据传输或者信号检测等功能，包含但不限于处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、微控制单元(Micro Controller Unit，MCU)等用于解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据的装置。

图3是模拟按键422、通信单元425和模拟键盘控制器421的结构示意图。如图2和图3所示，模拟键盘控制器421通过RS485总线426分别与各通信单元425连接，使得模拟键盘控制器421与每个模拟按键422均可通信，实时监测各个模拟按键422是否有被触发的反馈。所述模拟键盘控制器421还可以通过接口或者直接与所述电梯楼层控制器424连接，优选通过RS485线缆或以太网与所述电梯楼层控制器424连接通信。在收到所述通信单元425传输的按键信号时，模拟键盘控制器421向所述电梯楼层控制器424传输控制信号。

如图3所示，通信单元425与模拟键盘控制器421连接，用于在模拟按键422被触发时向模拟键盘控制器421发出按键信号。本实施方式中，通信单元425包括RS485通信电路，各通信单元425作为连接于RS485总线426的通信节点，模拟键盘控制器421通过RS485总线426接收各模拟按键422发出的按键信号，从而可以减少布线。在距离检测单元4221被触发时，通信单元425经RS485总线426向模拟键盘控制器421输出按键信号。其中，所述按键信号包含与该模拟按键422对应的唯一的编码信息，模拟键盘控制器421通过该编码信息识别该按键信号，即，通过唯一的编码信息将该按键信号对应于发出该按键信号的模拟按键422。

此外，通信单元425还连接于一个或者多个模拟按键422，从而可以接收到模拟按键422的触发信号。一般而言，为了便于安装，每个通信单元425可以连接1-3个模拟按键422，这样，可以将通信单元425和一个或者多个模拟按键422形成一子模块，在安装过程中，仅需要根据需要选择具有合适数量的模拟按键422的子模组进行安装连接即可，有效提高了模拟电梯按键装置的安装效率。

图4是模拟按键422的侧面结构示意图，如图3和图4所示，所述模拟按键422包括距离检测单元4221和指示灯4222。所述距离检测单元4221与所述通信单元425连接，用于在与被测物的距离小于或等于预设值时被触发。在一些实施方式中，所述距离检测单元4221包括红外距离传感器，所述红外距离传感器检测到与被测物的距离小于或等于预设值(例如小于或等于5cm，也可设置其他值)时，被触发而输出高电平或者触发脉冲等信号输出。在另外一些实施方式中，距离检测单元4221也可以是超声波传感器或者无线测距传感器。安装时，距离检测单元4221设置在模拟键盘安装板423上，可以是设置在模拟按键422安装板内或者后侧，使得距离检测单元4221可以非接触式的方式被触发。在用户需要选择触发该模拟按键422时，通过手指或者其他物件靠近(但没有接触)该距离检测单元4221时，该距离检测单元4221得以被触发。

所述指示灯4222优选为各种颜色的LED，可以是一个或者多个。指示灯4222连接于所述通信单元425，用于在该模拟按键422被触发(即被选择)时，切换该指示灯4222的显示状态，以表示该模拟按键422处于被选中状态。例如，在该模拟按键422被触发时，切换至发光状态，在轿厢移动至指定楼层后，切换至熄灭状态。具体的，在所述模拟键盘控制器421收到所述按键信号时，通过所述通信单元425切换所述指示灯4222的发光状态。

以下描述电梯系统的工作流程。

对于仅有一个模拟按键422被触发的情况，模拟键盘控制器421在一定时间内，检测到只有一个模拟按键422被触发，如“3”楼对应的模拟按键422被触发，使得通信单元425通过RS总线426向模拟键盘控制器421发出按键信号，其中，该按键信号包含该模拟按键对应的编码信息(唯一并且与模拟按键一一对应)。模拟键盘控制器421根据所述编码信息确定对应的模拟按键422。然后，直接将模拟按键422触发的“3”楼按键事件生成控制信号发送给电梯楼层控制器424，电梯楼层控制器424收到控制信号后，向电梯控制系统10传输相应的控制指令，电梯控制系统10根据该控制指令完成相应的动作，并导通标识有“3”的物理按键411的指示灯，实现非接触式乘梯。

如果有多个模拟按键422被触发，则可以根据多种因素进行决策。在一些实施方式中，在所述模拟键盘控制器421收到多个所述模拟按键422被触发的信号时，即按键信号中包含有多个编码信息，或者多个通信单元425发出的按键信号。此时，表明存在多个模拟按键422被触发。具体的，模拟键盘控制器421可以根据所述按键信号的编码信息进行识别所述按键信号对应的模拟按键422，根据所述模拟按键422的位置信息选择一模拟按键422生成控制信号传输至所述电梯楼层控制器424。作为示例性的，下面结合图5和图6提供2种决策机制。

图5是模拟按键422沿竖直方向分布时的模拟按键422冲突解决方法的示意图，如图5所示，若所述模拟按键422的水平方向X的坐标值相同，则选择所述模拟按键422的竖直方向Y的坐标值最大的的模拟按键422的按键信号生成控制信号传输至所述电梯楼层控制器424。例如图5中同时触发标识为“3”、“4”、“5”三个模拟按键422。显然，这三个模拟按键422的水平方向X的坐标值相同(三个模拟按键422沿竖直方向Y布置)，标识有“3”的模拟按键422的竖直方向Y的坐标值最大，故根据设定的按键冲突决策机制选择标识有“3”的模拟按键422生成控制信号，而忽略其他模拟按键422的触发。模拟键盘控制器421根据选择的模拟按键422向电梯楼层控制器424发出相应的控制信号，使得电梯控制系统10驱动轿厢移动至楼层3。

图6是模拟按键422沿水平方向分布时的模拟按键422冲突解决方法的示意图。如图6所示，若所述模拟按键422的竖直方向的坐标值相同，选择所述模拟按键422的水平方向的坐标值中位于中间的模拟按键422以生成控制信号传输至所述电梯楼层控制器424。例如图6中同时触发标识为“3”、“4”、“5”三个模拟按键422。显然，这三个模拟按键422的竖直方向Y的坐标值相同(三个模拟按键422沿水平方向X布置)，标识有“4”的模拟按键422的水平方向X的坐标值处于中间值，故根据设定的按键冲突决策机制选择标识有“4”的模拟按键422，忽略其他模拟按键422的触发。模拟按键422控制器根据选择的模拟按键422向电梯楼层控制器424发出相应的控制信号，使得电梯控制系统10驱动轿厢移动至楼层4。

对于其他未纳入解决方案的按键冲突类型，则可以确定本次模拟按键422的输入为无效输入，通信单元425可以通过报警器发出报警信号，提示用户重新触发模拟按键422。

上述的模拟电梯按键装置42及电梯轿厢按键面板40通过现有的电梯轿厢按键面板40增设模拟电梯按键装置42，用户在轿厢内时可以通过靠近模拟按键422以触发距离检测单元4221，通过通信单元425向电梯楼层控制器424传输控制信号，这样电梯楼层控制器424可以向电梯控制系统10输出控制指令，驱动电梯移动至指定楼层，实现非接触式乘坐电梯的功能。

进一步，上述的模拟电梯按键装置42可以直接连接于现有的电梯控制系统10，将模拟按键422附着于轿厢内即可在现有的电梯轿厢按键面板40的基础上新增非接触式控制功能，不需要改变现有的电梯轿厢按键面板40和电梯系统的结构和程序，电梯的也改造较为方便。

在本发明所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种模拟电梯按键装置，其特征在于，包括：

模拟按键，包括距离检测单元，用于在与被测物的距离小于或等于预设值时被触发；

通信单元，连接于一个或者多个所述模拟按键的距离检测单元，在所述距离检测单元被触发时发出按键信号；

模拟键盘控制器，与所述通信单元连接，用于接收所述通信单元传输的按键信号并根据所述按键信号发出与所述模拟按键对应的控制信号；

电梯楼层控制器，连接于所述模拟键盘控制器，用于根据所述控制信号向电梯控制系统发出控制指令。

2.如权利要求1所述的模拟电梯按键装置，其特征在于，所述通信单元通过总线连接于所述模拟键盘控制器，所述按键信号包含该模拟按键的编码信息，所述模拟键盘控制器根据所述编码信息生成对应于该模拟按键的控制信号。

3.如权利要求2所述的模拟电梯按键装置，其特征在于，所述距离检测单元包括红外距离传感器，所述红外距离传感器检测到与被测物的距离小于或等于预设值时，触发所述通信单元发出按键信号。

4.如权利要求3所述的模拟电梯按键装置，其特征在于，所述模拟按键还包括指示灯，所述指示灯连接于所述通信单元，在所述模拟键盘控制器收到所述按键信号时，通过所述通信单元切换所述指示灯的发光状态。

5.如权利要求4所述的模拟电梯按键装置，其特征在于，还包括模拟键盘安装板，所述模拟按键和所述通信单元设于所述模拟键盘安装板，所述模拟键盘安装板附着于轿厢内。

6.如权利要求5所述的模拟电梯按键装置，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与所述模拟键盘控制器连接，用于在所述模拟键盘控制器的控制下发出报警信号。

7.如权利要求2所述的模拟电梯按键装置，其特征在于，在所述模拟键盘控制器收到多个所述编码信息时，根据所述编码信息识别所述编码信息对应的模拟按键，根据所述模拟按键的位置信息选择一模拟按键生成控制信号传输至所述电梯楼层控制器。

8.如权利要求7所述的模拟电梯按键装置，其特征在于，若所述编码信息对应的模拟按键的水平方向的坐标值相同，则选择所述模拟按键的竖直方向的坐标值最大的模拟按键生成控制信号传输至所述电梯楼层控制器。

9.如权利要求7所述的模拟电梯按键装置，其特征在于，若所述编码信息对应的模拟按键的竖直方向的坐标值相同，选择所述模拟按键的水平方向的坐标值中位于中间的模拟按键生成控制信号传输至所述电梯楼层控制器。

10.一种电梯系统，其特征在于，包括：

机械按键，连接于所述电梯控制系统，用于在被触发时输出控制指令；

如权利要求1-9任一项所述的模拟电梯按键装置；

电梯控制系统，用于控制驱动电机运转以响应于所述机械按键发出控制指令或者所述电梯楼层控制器发出的控制指令。

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