CN111517188A - 非接触式梯控装置和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及非接触式梯控装置和方法，该非接触式梯控装置包括：光幕机构，包括光线发射器，所述光线发射器用于在预设区域内照射光线，在所述光线被遮挡时定位遮挡点的位置信息；主控模块，与所述光幕机构连接，用于在按键位置表中查找到该位置信息属于一触发区域内时，返回与该触发区域对应的按键指令；电梯楼层控制器，连接于所述主控模块，用于响应所述按键指令。上述的非接触式梯控装置和方法可以在现有的电梯轿厢按键面板或者外呼面板增设非接触梯控装置，用户可以通过靠近光幕机构的预设区域内遮挡光线，根据触发区域确定对应的按键指令，实现非接触式控制电梯的功能。

Description

非接触式梯控装置和方法

技术领域

本发明属于电梯设备领域，尤其是一种非接触式梯控装置和方法。

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，传统按键指令的控制技术，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，有必要提供一种非接触式梯控装置和方法，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。

一种非接触式梯控装置，包括：

光幕机构，包括光线发射器，所述光线发射器用于在预设区域内照射光线，在所述光线被遮挡时定位遮挡点的位置信息；

主控模块，与所述光幕机构连接，用于在按键位置表中查找到该位置信息属于一触发区域内时，返回与该触发区域对应的按键指令；

电梯楼层控制器，连接于所述主控模块，用于响应所述按键指令。

优选地，所述主控模块还用于根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域，以及将所述触发区域映射一按键指令并存储于所述按键位置表。

优选地，所述主控模块根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域包括：

所述位置信息包括圆心坐标点，以所述圆心坐标点为圆心以及以预设长度为半径确定的圆形区域为所述触发区域。

优选地，所所述主控模块根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域包括：

所述位置信息包括第一坐标点和第二坐标点，以所述第一坐标点和第二坐标点为对角点确定的矩形区域为所述触发区域。

优选地，所所述主控模块根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域包括：

所述位置信息包括第一坐标点和第二坐标点，以所述第一坐标点和第二坐标点之间的中点为圆心，以所述第一坐标点和第二坐标点之间的距离为直径确定的圆形区域为所述触发区域。

优选地，所述光幕机构包括一框架，所述预设区域位于所述框架内并且所述框架收容机械按键面板，所述按键指令对应于所述机械按键面板的机械按键。

优选地，所述光幕机构还包括与所述光线发射器对应的光线接收器，所述光线接收器相对于所述光线发射器以接收所述光线，使得所述光线在所述预设区域内交织以定位所述遮挡点的位置信息。

一种非接触式梯控方法，包括以下步骤：

获取光幕机构发出的光线在预设区域内被遮挡的遮挡点的位置信息；

根据所述位置信息从按键位置表中查找与该位置信息对应的按键指令；

电梯楼层控制器接收并响应所述按键指令。

优选地，还包括：

根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域；

将所述触发区域映射一按键指令并存储于所述按键位置表。

优选地，根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域包括：

所述位置信息包括圆心坐标点，以所述圆心坐标点为圆心以及以预设长度为半径确定的圆形区域为所述触发区域；

或者，所述位置信息包括第一坐标点和第二坐标点，以所述第一坐标点和第二坐标点为对角点确定的矩形区域为所述触发区域；

或者，所述位置信息包括第一坐标点和第二坐标点，以所述第一坐标点和第二坐标点之间的中点为圆心，以所述第一坐标点和第二坐标点之间的距离为直径确定的圆形区域为所述触发区域。

相较于现有技术，上述的非接触式梯控装置和方法可以在现有的电梯轿厢按键面板或外呼面板进行增设，用户可以通过靠近光幕机构的预设区域内遮挡光线，使得光幕机构可以定位遮挡点的位置信息，主控模块可以根据该位置信息属于的触发区域确定与该触发区域对应的按键指令，通过电梯楼层控制器响应该按键指令，使得电梯控制系统可以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，上述的模拟按键指令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，将光幕机构附着于轿厢内现有的机械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是非接触式梯控装置和机械按键面板的结构示意图。

图3是触发非接触式梯控装置的示意图。

图4是非接触式梯控方法的流程图。

图5是映射按键指令与触发区域的第一实现方式示意图。

图6是映射按键指令与触发区域的第二实现方式示意图。

图7是映射按键指令与触发区域的第三实现方式示意图。

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。在电梯系统中，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是非接触式梯控装置和机械按键面板50的结构示意图。如图2所示，图2中示出的非接触式梯控装置设置于轿厢的机械按键面板50，在现有的机械按键面板50的基础上新增非接触式操作功能，显然，该非接触式梯控装置也可以设置于外呼面板30，在外呼面板30的基础上新增非接触式操作功能。

电梯轿厢按键面板40包括机械按键面板50和模拟按键指令装置。本实施方式中，机械按键面板50为现有电梯设有的机械按键面板50，该机械按键面板50包括多个机械按键51，机械按键51上标识有数字或者“开”、“关”等功能标识。一般而言，标识有数字的机械按键51与电梯所能到达的楼层对应，标识有“开”、“关”等功能标识的机械按键51对应于轿厢门控制或者报警等操作功能。所述机械按键51与电梯控制系统10连接，在被触发时向电梯控制系统10输出与其对应的控制指令，使得电梯控制系统10收到控制指令后控制驱动电机20驱动轿厢移动至指定楼层或者控制轿厢门的开合等操作。此外，所述机械按键51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51被触发时，电梯控制系统10控制与该机械按键51对应的按键灯切换发光状态。

所述非接触式梯控装置包括光幕机构41、主控模块42和电梯楼层控制器43。图3是触发非接触式梯控装置的示意图，如图2和图3所示，光幕机构41用于检测预设区域内遮挡点的位置信息。本实施方式中，光幕机构41包括光线发射器411、光线接收器412和框架413。框架413大体呈长方形或者矩形，内部中空形成所述的预设区域。所述框架413设置在轿厢的内壁并且收容机械按键面板50，使得机械按键面板50的机械按键51位于所述预设区域内，使得用户可以根据机械按键51的标识进行操作。光线发射器411可以发射红外光线，光线接收器412用于接收光线发射器411的红外光线。光线发射器411和光线接收器412设置于框架413，一般而言，光线发射器411的发射端与光线接收器412的接收端相对设置，使得光线发射器411发射的红外光线射向光线接收器412并被光线接收器412所接收，通过设置多个光线发射器411和光线接收器412，使得框架413内的预设区域内形成交织的光网。在预设区域内的任一点被遮挡时，根据光线接收器412的触发情况可以检测到该遮挡点的位置信息。在另外一些实施方式中，光幕机构41的光线发射器411也可以是漫反射型光电开关，利用被检测物对光束的漫反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。利用在框架413内配置多个光线发射器411实现预设区域内被遮挡时定位遮挡点的位置信息。在另外一些实施方式中，该光线发射器411也可以是可以扫描式旋转的激光发射器，激光发射器发射的激光在预设区域内旋转，在被遮挡时通过激光测距的方式得到遮挡点与激光发射器之间的距离，根据该距离和激光扫描的角度得到遮挡点的位置信息。

主控模块42用于执行所述非接触式梯控装置存储的各种计算机代码，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。本实施方式中，主控模块42与所述光幕机构41连接，用于在按键位置表中查找到该位置信息属于一触发区域内时，返回与该触发区域对应的按键指令。

电梯楼层控制器43连接于所述主控模块42，用于响应所述按键指令。在收到主控模块42的按键指令时，向电梯控制系统10发出控制指令以实现与按键指令对应的动作，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43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。

以下详细描述利用上述的非接触式梯控装置实现的非接触式梯控方法，该非接触式梯控方法包括步骤S401～S405。

步骤S401：设置主控模块42进入设置状态，选择一按键指令作为设置对象。例如，在需要设置与标识“2”的机械按键51相同内容的按键指令时，选择该按键指令作为设置对象。

步骤S402：根据所述光幕机构41定位的位置信息确定与该按键指令对应的触发区域并存储于按键位置表。本步骤中，用户可以使用手指遮挡预设区域的相应点，例如在设置与标识“2”的机械按键51相同功能的按键指令时，遮挡标识“2”的机械按键51前方的区域，使得遮挡点的位置大概位于标识“2”的机械按键51所在的区域，然后所述光幕机构41定位遮挡点的位置信息。

根据所述遮挡点的位置信息确定该按键指令对应的触发区域可以通过多种方式实现，作为示例性的，下面结合图5～7列举三种实现方式。

图5是映射按键指令与触发区域的第一实现方式示意图。如图5所示，所述位置信息包括圆心坐标点，以所述圆心坐标点(x1，y1)为圆心以及以预设长度R为半径确定的圆形区域为与所述按键指令对应的触发区域。具体的，以设置标识“2”的机械按键51相同功能的按键指令为例，用户遮挡标识“2”的机械按键51上方的位置时，光幕机构41定位遮挡点的位置信息。主控模块42以该遮挡点为圆心坐标点(x1，y1)，以预设长度R为半径确定的圆形区域作为该按键指令对应的触发区域。上述的预设长度可以事先存储于主控模块42，也可以在设置时输入至主控模块42。该预设长度R优选为3cm或5cm，大体相当于现有的机械按键51的半径，使得确定的触发区域的面积和位置也大体位于机械按键51在预设区域的投影位置。

图6是映射按键指令与触发区域的第二实现方式示意图。如图6所示，所述位置信息包括第一坐标点(x1，y1)和第二坐标点(x2，y2)，以所述第一坐标点(x1，y1)和第二坐标点(x2，y2)为对角点确定的矩形区域为与所述按键指令对应的触发区域。具体的，以设置标识“2”的机械按键51相同功能的按键指令为例，用户遮挡标识“2”的机械按键51左下方的位置时，将光幕机构41定位的遮挡点的位置信息作为第一坐标点。然后，用户遮挡标识“2”的机械按键51右上方的位置时，光幕机构41定位的遮挡点的位置信息作为第二坐标点，最后，主控模块42将该第一坐标点和第二坐标点作为对角点确定一矩形区域，将该矩形区域作为与标识“2”的机械按键51相同功能的按键指令对应的触发区域。

图7是映射按键指令与触发区域的第三实现方式示意图。如图7所示，所述位置信息包括第一坐标点(x1，y1)和第二坐标点(x2，y2)，以所述第一坐标点(x1，y1)和第二坐标点(x2，y2)之间的中点O为圆心，以所述第一坐标点(x1，y1)和第二坐标点(x2，y2)之间的距离D为直径确定的圆形区域为所述按键指令对应的触发区域。具体的，以设置标识“2”的机械按键51相同功能的按键指令为例，用户遮挡标识“2”的机械按键51左侧的边缘位置时，将光幕机构41定位的遮挡点的位置信息作为第一坐标点(x1，y1)。然后，用户遮挡标识“2”的机械按键51右侧的边缘位置时，光幕机构41定位的遮挡点的位置信息作为第二坐标点(x2，y2)来确定的圆形区域为所述按键指令对应的触发区域，并将该圆形区域作为与标识“2”的机械按键51相同功能的按键指令对应的触发区域。

本实施方式中，优选光幕机构41设置于机械按键面板50处，根据机械按键51的标识设置按键指令。但在另外一些实施方式中，也可以设置其他类型的按键指令，例如可以根据预设区域内设置纸片或者其他方式张贴标识，并且设置与该标识对应的按键指令。例如，可以在预设区域内贴有“开”的标识，然后设置与该标识对应的按键指令(例如打开轿厢门)。对于现有的机械按键51排列不规则的情况下，可以将某些机械按键51设置在框架413之外，通过在框架413的预设区域内设置与框架413外的机械按键51相同的标识，并将与该机械按键51功能相同的按键指令对应的触发区域设置于该标识处，从而可以降低框架413的面积和光线发射器411的数量，降低光幕机构41的成本。

以此类推，完成标识有“-1”、“1”、“3”、“4”等其他所有机械按键51的映射。此时，位置存储表中存储有若干条数据，每条数据包含按键指令以及触发区域，根据输入的位置信息可以查找到对应的按键指令。最后，设置主控模块42退出设置状态。

步骤S403：获取光幕机构41发出的光线被遮挡的遮挡点的位置信息。本步骤中，用户可以将手指等实体伸入框架413内的预设区域以遮挡预设区域内的光线，使得光幕机构41定位遮挡点的位置信息。例如，需要触发标识“2”的机械按键51相同的按键指令时，将手指靠近(但不接触)标识“2”的机械按键51，光幕机构41定位该遮挡点的位置信息。

步骤S404：根据所述位置信息从按键位置表中查找与该位置信息对应的按键指令。本步骤中，主控模块42接收光幕机构41输出的位置信息(遮挡点的坐标)，并判断该位置信息属于的触发区域，例如确定该位置信息属于与标识“2”的机械按键51功能相同的按键指令对应的触发区域，主控模块42将该按键指令发给电梯楼层控制器43。

步骤S405：电梯楼层控制器43接收并响应所述按键指令。具体的，电梯楼层控制器43收到按键指令后，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，并导通与该机械按键51对应的指示灯，实现非接触式乘梯。

上述的非接触式梯控装置和方法可以在现有的电梯轿厢按键面板40或者外呼面板30增设非接触梯控装置，用户可以通过靠近光幕机构41的预设区域内遮挡光线，使得光幕机构41可以定位遮挡点的位置信息，主控模块42可以根据该位置信息属于的触发区域确定与该触发区域对应的按键指令，通过电梯楼层控制器43响应该按键指令，使得电梯控制系统10可以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，上述的模拟按键指令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10，将光幕机构41附着于轿厢内现有的机械按键面板50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，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。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)

1.一种非接触式梯控装置，其特征在于，包括：

光幕机构，包括光线发射器，所述光线发射器用于在预设区域内照射光线，在所述光线被遮挡时定位遮挡点的位置信息；

主控模块，与所述光幕机构连接，用于在按键位置表中查找到该位置信息属于一触发区域内时，返回与该触发区域对应的按键指令；

电梯楼层控制器，连接于所述主控模块，用于响应所述按键指令。

2.如权利要求1所述的非接触式梯控装置，其特征在于，所述主控模块还用于根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域，以及将所述触发区域映射一按键指令并存储于所述按键位置表。

3.如权利要求2所述的非接触式梯控装置，其特征在于，所述主控模块根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域包括：

所述位置信息包括圆心坐标点，以所述圆心坐标点为圆心以及以预设长度为半径确定的圆形区域为所述触发区域。

4.如权利要求2所述的非接触式梯控装置，其特征在于，所所述主控模块根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域包括：

所述位置信息包括第一坐标点和第二坐标点，以所述第一坐标点和第二坐标点为对角点确定的矩形区域为所述触发区域。

5.如权利要求2所述的非接触式梯控装置，其特征在于，所所述主控模块根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域包括：

所述位置信息包括第一坐标点和第二坐标点，以所述第一坐标点和第二坐标点之间的中点为圆心，以所述第一坐标点和第二坐标点之间的距离为直径确定的圆形区域为所述触发区域。

6.如权利要求1所述的非接触式梯控装置，其特征在于，所述光幕机构包括一框架，所述预设区域位于所述框架内并且所述框架收容机械按键面板，所述按键指令对应于所述机械按键面板的机械按键。

7.如权利要求6所述的非接触式梯控装置，其特征在于，所述光幕机构还包括与所述光线发射器对应的光线接收器，所述光线接收器相对于所述光线发射器以接收所述光线，使得所述光线在所述预设区域内交织以定位所述遮挡点的位置信息。

8.一种非接触式梯控方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取光幕机构发出的光线在预设区域内被遮挡的遮挡点的位置信息；

根据所述位置信息从按键位置表中查找与该位置信息对应的按键指令；

电梯楼层控制器接收并响应所述按键指令。

9.如权利要求8所述的非接触式梯控方法，其特征在于，还包括：

根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域；

将所述触发区域映射一按键指令并存储于所述按键位置表。

10.如权利要求8所述的非接触式梯控方法，其特征在于，根据所述光幕机构定位的位置信息确定一触发区域包括：

所述位置信息包括圆心坐标点，以所述圆心坐标点为圆心以及以预设长度为半径确定的圆形区域为所述触发区域；

或者，所述位置信息包括第一坐标点和第二坐标点，以所述第一坐标点和第二坐标点为对角点确定的矩形区域为所述触发区域；

或者，所述位置信息包括第一坐标点和第二坐标点，以所述第一坐标点和第二坐标点之间的中点为圆心，以所述第一坐标点和第二坐标点之间的距离为直径确定的圆形区域为所述触发区域。

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