CN113544075B - 作为电梯设备的楼层门的自动化控制的门结构 - Google Patents

Abstract

本发明介绍一种作为电梯设备(3)的楼层门的自动化控制的门结构(1)，具有：至少一个门扇(7)，所述至少一个门扇能够主动地在打开位置和关闭位置之间移动；用于使门扇(7)在打开位置与关闭位置之间移动的驱动装置(9)；用于控制驱动装置(9)的控制装置(11)；用于检测门扇前面的人员(23)或物体的传感器件(13)；和用于与外部计算机(21)进行数据交换的数据连接件(19)。门结构(1)被配置为：在控制装置(11)中接收和处理来自传感器件(13)的信号；基于所处理的信号，通过数据连接件(19)向外部计算机(21)发送查询数据；接收由外部计算机(21)提供的指令数据；以及在考虑该指令数据的情况下控制门扇(7)的驱动装置(9)。门结构(1)能够实现新的应用领域，例如可监控的、自动化的并且尽可能无级的通向建筑物的入口，例如用于机器人的入口，或者通过门结构(1)接收和存入所提供的货物。

Description

作为电梯设备的楼层门的自动化控制的门结构

技术领域

本发明涉及一种自动控制的门结构。这种门结构也可以称为自主的智能门结构。本发明尤其涉及电梯设备的自动化控制的楼层门以及具有这种楼层门的电梯设备。

背景技术

电梯设备用于在不同的楼层之间运送建筑物内的人员和/或货物。电梯轿厢通常在电梯竖井内竖直地移位到不同的楼层。

通常，电梯轿厢具有轿厢门，在该轿厢门中，门扇可以由驱动装置主动地打开和关闭。轿厢门连同其驱动装置随着电梯轿厢一起运动。补充地，在其中每个楼层上分别设置至少一个楼层门，该至少一个楼层门可以根据需要阻挡或释放通向电梯竖井或通向保持在楼层上的电梯轿厢的入口。通常楼层门是被动的，也就是说，楼层门不具有独立的驱动装置以便能够主动地打开一个或多个门扇。取而代之的是，当借助于楼层门的驱动装置打开或关闭轿厢门时，楼层门的门扇由保持在楼层上的电梯轿厢所带动。只要电梯轿厢不停驻在楼层处，则那里的楼层门的门扇通常被闭锁以防止打开。

已经认识到，对于未来的应用，如下文还将更详细地介绍的那样，可能存在对特别是要用作电梯设备的楼层门的门结构的需求，其中，门结构可以自动化地并且根据情况地主动地打开和关闭门扇。此外，可能存在对具有这种门结构的电梯设备的需求。

发明内容

这种需求可以通过根据独立权利要求之一的技术方案来满足。有利的实施方式在从属权利要求以及以下介绍中限定。

根据本发明的第一方面，提出一种作为电梯设备的楼层门的自动化控制的门结构，所述门结构具有至少一个门扇、驱动装置、控制装置、传感器件和数据连接件。门扇可在打开位置和关闭位置之间移动。驱动装置被配置为在打开位置与关闭位置之间移动门扇。控制装置被配置成控制驱动装置。传感器件被配置成检测门扇前方的人员或物体。数据连接件被配置为与外部计算机通信。在此，门结构配置被用于实施下述方法步骤，优选但不必以所给出的顺序进行：

在控制装置中接收和处理来自传感器件的信号；

经由数据连接件向外部计算机发送基于所处理的信号的查询数据；

接收由外部计算机随后提供的指令数据；和

在考虑该指令数据的情况下控制门扇的驱动装置。

根据本发明的第二方面，提出一种具有根据本发明的第一方面的实施方式的自动化控制的门结构的电梯设备。

本发明的实施例的可能的特征和优点可以被认为基于以下介绍的概念和发现，包括但不限于本发明。

如开头所述，对于将来的应用情况可能有利的是，门结构能够自动地并且符合情况地主动打开和关闭其门扇。尤其对于电梯设备的楼层门，能够根据当前识别出的需求主动地打开或关闭门扇的能力能够实现新的应用领域。

例如，迄今为止认为只有当电梯轿厢停驻在相关楼层时才应该打开电梯设备的楼层门。在此，人们认为，在需要运送人员的电梯设备中，出于安全原因必须在电梯轿厢上始终设置轿厢门，并且为了能够从楼层进入电梯轿厢，必须打开轿厢门和楼层门。为了使所需的门驱动装置的数量最小化，因此迄今为止通常仅轿厢门配备有主动驱动装置，并且电梯轿厢当前停驻在其前面的楼层门与轿厢门耦联并且与轿厢门一起被动地打开。

另外，由于楼层门与电梯竖井直接相邻，因此，在楼层门被打开而楼层门后面没有电梯轿厢的情况下，存在人员通过楼层门进入并且跌落到打开的电梯竖井中的可能性。

然而，为了能够开拓新的应用领域，能够有益地继续寻求或者改进所提到的至今为止所基于的提案。

作为新的应用，例如在将来可以规定，电梯设备不仅可以用于运送人员，而且也可以用于运送机器人或类似物。甚至可以考虑的是，仅为运输机器人而设置电梯设备，以便能够实现在建筑物内无级的移动能力。在这种情况下，如由电梯设备所遵守的安全措施可以比在需要运输人员的电梯设备中明显更宽松。例如，可以接受的是，省去轿厢门。替代地，可以规定，仅借助楼层门来限制进入电梯轿厢。对于这种情况，楼层门应当具有主动的驱动装置。此外，楼层门应能够识别出，楼层门应何时打开门扇以及门扇应何时关闭。特别地，如果楼层门能够识别出人或者机器人形式的乘客在楼层门前面等待，则将是有利的。在理想情况下，楼层门甚至应该能够确定乘客的类型，即人员或者机器人，或者甚至能够推知乘客的身份的特征。

作为其他的新应用，在将来例如可以规定，电梯设备也设置用于接纳和运输货物。目前存在一种越来越多货物通过因特网来购买并且然后递送的趋势。在运输中可能出现不同的问题。例如，在递送地址处可能不存在能够接受递送的人。此外，对于位于高层建筑内的送货地址而言，递送人可能需要在楼内行走很远的距离。此外可以规定，将来不再由人员而是由机器人或无人机递送。所述问题也部分地被称为“最后一英里”挑战。通过自动化控制的门结构例如可以识别在门结构前面等待的人员或机器人形式的递送人并且然后自动化地打开门扇。在此有利的是，能够确定允许推断出递送人的特性、身份或授权的特征，以便能够决定是否应通过打开门结构允许进入建筑物的位于门结构之后的部分。在此，建筑物的位于门结构之后的部分必要时可以是电梯设备的一部分，即，门结构是电梯设备的楼层门，使得例如递送的货物可以由递送人直接投入到专门为此设置的电梯设备内。然后，借助电梯设备可以将货物递送到建筑物内的期望的楼层中。

为了能够实现这样的或类似的新的应用领域，根据本发明的第一方面，提出自动化控制的门结构的实施方式，该门结构可以用作电梯设备的楼层门。

就像传统的楼层门一样，这种门结构应当具有至少一个门扇，可能还具有多个门扇，这些门扇能够在打开位置和关闭位置之间移动。通常门扇为此被线件地移动。

与传统的楼层门不同，门结构应附加地具有驱动装置，借助于驱动装置能够主动地在打开位置和关闭位置之间移动门扇。这种驱动装置例如可以具有电机，该电机通过机械装置与门扇共同作用，从而门扇在电机运行时适当地移位。也可以考虑其他的驱动装置，例如液压驱动装置、气动驱动装置或类似装置。

此外，门结构应具有控制装置，借助于该控制装置能够控制驱动装置。例如，控制装置可以控制对发动机的功率供应。

此外，门结构应该具有独立的传感器件。传感器件应配置成检测位于门扇之前并且在那里等待例如读取的人员或诸如机器人的物体。下面将讨论这种传感器件的可能的设计方案。

最后，门结构还应具有数据连接件，通过该数据连接件能够在门结构和外部计算机之间交换数据。外部计算机不必是门结构的一部分。外部计算机例如可以是电梯设备的由处理器控制的控制装置。在这种情况下，外部计算机可以与门结构位于相同的建筑物中。然而，外部计算机也可以位于建筑物之外，并且例如可以足数据服务器或数据云(“Cloud”)的一部分。

在此，门结构及其部件应配置成将由传感器件提供的信号传输到控制装置上并且在控制装置中进行处理。这些信号例如可以推断出由门扇前面的传感器件检测到的人员或物体或者由这些人员或物体实施的动作。通过处理这些信号，可以生成数据，在本文中将该数据称为查询数据。然后可以通过数据连接件将该查询数据发送到外部计算机上。外部计算机可以具有计算能力和/或对其他数据的访问，该其他数据使外部计算机能够从获得的查询数据中推断出门结构的门扇当前是否应当打开或关闭。基于这些结论，外部计算机可以生成在本文中称为指令数据的其他数据。外部计算机然后可以将该指令数据发回到门结构处。在考虑该接收的指令数据的情况下，然后可以由门结构的控制装置来控制门扇的驱动装置。

门结构的这种设计方案使得门结构能够具有某种智能，这使得门结构能够主动地、自动化地且根据需要(即自主地)打开和关闭其门扇。因此，门结构也可以被称为自主智能门(autonomous smart door)。在此，门结构借助其传感器件不仅可以识别出在门扇前面存在人员或物体，而且可以进一步处理由传感器件提供的信号并且然后作为查询数据传送到外部计算机上，从而外部计算机可以基于此执行对由传感器件提供的经预处理的信号的进一步分析并且最后可以通过传输符合情况的指令数据促使门结构打开或关闭其门扇。

换句话说，门结构能够具有从人到机器(human-machine)或从机器到机器(machine-machine)的优化的用户界面(UI)，并且同时确保可靠的操作方式。

这种门结构用作专门的电梯设备的楼层门，借助于门结构需要运输例如还有或者甚至仅仅是机器人、无人机或者由它们递送的货物。在门结构借助于可供其使用的智能装置由于其传感器件和数据处理能力已经检测到在其门扇之前等待的机器人、无人机或货物的存在以及优选也检测到它们的身份或授权之后，门结构可以根据需要打开门扇并且因此能够实现例如进入在其后等待的电梯轿厢。可能的是，在门结构后面也可以首先设置存放室，货物可以暂时存放在该存放室中或者机器人或无人机可以在该存放室中等待。

根据一种实施方式，传感器件被配置用于与门扇前方的人员或物体交互作用。

换句话说，传感器件可以被设计用于，向处于门结构的门扇前面的人员或诸如机器人的物体输出信息和/或从这些人员或物体获得输入的信息。

在此，输出的信息例如可以通知门结构本身的当前状态或通过门结构关闭的电梯设备或位于门结构后方的空间。例如可以通知，门结构当前是否闭锁、在门结构后面是否存在等待中的电梯轿厢，或者位于门结构后面的空间是否空闲或已经被占用。

输入的信息例如可以包含关于等待的乘客或物体的信息。例如，所输入的信息可以指示乘客或物体的授权或其身份。此外，所输入的信息可以表明，乘客或物体希望通过门结构进入和/或希望通过必要时位于后面的电梯设备行驶到希望的楼层。

例如，根据一实施方式，传感器件可包括触敏面板。这种面板可以识别出其何时被人员或机器人触摸并因此生成信号。在此，面板可以类似于按键或开关地工作。必要时，面板可以识别触摸出在哪个位置面板被触摸，并因此生成与位置相关的信号。

传感器尤其可以具有触敏屏幕。这种屏幕一方面可以视觉地输出信息。另一方面，当在屏幕的表面的某个位置触摸屏幕时，屏幕可以接收与位置相关的信息。作为自动化控制的楼层门中的传感器件，这种屏幕例如可以说明，在楼层门后面当前电梯轿厢是否正在等待、电梯轿厢是空载的还是已经满载、电梯轿厢下一站行驶到何处等。通过触摸屏幕，例如可以指示，门结构应被打开，乘客希望乘坐电梯轿厢去哪里和/或应通知哪个人员存放在电梯轿厢中的所递送的货物。

此外，根据一实施方式，传感器件可以具有相机。相机可以拍摄门结构的周围环境的照片，特别是可以拍摄门扇前面的区域的照片。相机可以接着将相应的照片信号传递到控制装置上。从照片信号中可以推导出，人员或物体是否位于门扇前面。此外，可以通过对照片信号的合适分析来推断乘客或物体的特性或甚至是身份。可能的是，甚至可以从照片信号中推导出，例如乘客或机器人是否被授权穿过门结构进入建筑物或电梯设备。

在另一具体的实施方式中，控制装置可配置成处理相机的信号以识别在门扇前方的人员的手势。换句话说，可以在此分析时间上相继拍摄的相机信号，是否可以识别其中的运动，该运动可以解释为由人员实施的手势。通过这种手势识别，乘客可以以直观的方式向门结构传输指令。例如，可以发出期望打开门、期望呼叫电梯轿厢等的信号。

根据一种实施方式，传感器件可以集成到门扇中。因此，传感器件可以形状美观和/或适宜地集成到门结构中。尤其是，不需要为了容纳传感器件而设置附加的部件、例如门框或类似物。

例如，上述触敏屏幕可以直接集成到门扇中。特别地，面板或屏幕可以安装在可以由乘客容易地手动操作的位置或高度处。上述相机也可以直接集成到门扇中。例如，可以在门扇的上边缘附近放置相机，以便能够获得在门扇前面的区域的良好的俯瞰。

根据一实施方式，作为电梯设备的楼层门的门结构还可以包括一个或多个发光器，发光器被配置为以信号传达电梯轿厢到达门结构。发光器可以是例如发光二极管(LED)。发光器可以优选直接集成到门扇中。借助发光器例如可以以简单的并且对于乘客而言可直观感知的方式以信号传达电梯轿厢到达门结构。

在此，根据一实施方式，一个或多个发光器可以配置用于以信号传达电梯轿厢的当前占用状态。例如，可以借助于重量传感器和/或光学传感器来检测电梯轿厢是空载、半载还是满载。然后，可以借助发光器以信号传达当前占用状态，方式为，例如发射特定颜色的光或以特定的时间顺序输出光信号。

根据一实施方式，传感器件和控制装置被配置为彼此无线地通信。尤其当传感器件被容纳在门扇中并且控制装置位于门扇之外时，由此可简化在这两个部件之间的信号传输。尤其是在这两个相对彼此运动的部件之间不需要铺设电线。

根据另一实施方式，控制装置还可以配置为与外部计算机无线地通信。由此，可以以简单的方式在控制装置和外部计算机之间建立数据连接，而不需要例如用于铺设电线的耗费。根据外部计算机是否相对靠近控制装置，即例如位于同一建筑物中，或者根据外部计算机是否远离控制装置布置，可以使用不同的用于无线通信的技术。在间距较小的情况下，例如可以使用本地无线电网络(例如WLAN/Wifi)。

根据一实施方式，门结构可以被设计成无框架。这种无框架的门结构一方面可以简单地集成到建筑物中。另一方面，无框架的门结构也满足较高的美学要求。

配备有在此介绍的门结构的实施方式的电梯设备可以使用可供门结构使用的“智能”来满足新的应用情况。

例如，可以通过门结构的传感器件识别出，人员、机器人或无人机位于门扇前面并且等待进入。该信息可以通过数据连接件被传送到外部计算机上。外部计算机已经被编程有预先的准则，根据该准则，计算机可以评估门结构是否应该被打开并且因此准许进入。

必要时，外部计算机还可以通过网络通知使用者、例如通知房屋所有者或公寓所有者存在人员、机器人或无人机，以便使用者指示是否应当打开门结构。例如，外部计算机可以将由作为传感器件的一部分的相机拍摄的照片通过网络传递到智能电话上，从而智能电话的使用者可以根据照片信息判断，在门扇前面等待的人员是否被授权通过门结构进入或使用电梯设备。

应当指出，本发明的一些可能的特征和优点在此参照一方面的门结构和另一方面的电梯设备的不同的实施方式来介绍。本领域技术人员将认识到，这些特征能够以合适的方式组合、传递、适配或者替换，以便实现本发明的其他实施方式。

附图说明

下面参照附图介绍本发明的实施方式，其中，附图和说明书都不应视为对本发明的限制。

图1示出根据本发明的一种实施方式的门结构。

附图仅仅是示意性的并且不是按比例绘制的。

具体实施方式

图1示出根据本发明的一种实施方式的自动化控制的门结构1。门结构1被构造为电梯设备3的楼层门并且形成通向电梯设备3的电梯竖井5的入口。在此，门结构1能够构造成无框架。

门结构1具有可以沿相反的方向运动的两个门扇7，以便在打开位置和关闭位置之间移动。门扇7在此由驱动装置9移动。驱动装置9由控制装置11控制。

门结构1还具有传感器件13，借助传感器件13可以检测门扇7前方的人员23或诸如机器人的物体25，并且必要时可以与这些人员或物体进行交互作用。在所示的示例中，传感器件13包括触敏面板15以及相机17。触敏面板15和相机17都集成其中在门扇7中。

传感器件13或其触敏面板15及其相机17可以与控制装置11交换信号，优选通过无线连接交换信号(如在图中通过点划线示出的那样)。

控制装置11可以通过数据连接件19与外部计算机21交换数据。该数据连接件19也可以被构造为无线的(如在图中又通过点划线示出的那样)，也就是说，控制装置11例如可以具有无线电模块形式的无线数据接口，以便能够与外部计算机21通信。

门结构1还具有多个例如LED形式的发光器27，它们同样集成在门扇7中的一个或两个中。在所示的示例中，发光器27沿着平行于门扇7的外部边缘的竖直直线彼此等距地布置。

当人员23或机器人接近门结构1时，这例如能够借助于相机17来识别。也许，人员23可以通过手势以信号传达，该人员希望打开门结构1。可以提供相机17拍摄手势，并且可以通过控制装置11处理对应的照片数据以识别手势。替代地，人员23可以操纵触摸面板15以指示其意图。以类似的方式，机器人也可以发出例如光信号或进行移动，该移动可以被传感器件13和控制装置11识别为手势。

借助发光器27在此可以以信号传达，门结构1或由门结构1关闭的电梯设备3当前处于哪个状态。例如，可以使在门结构1后面等待的电梯轿厢的占用状态可视化。

在传感器件13的在此产生的信号在控制装置11中被适当地预处理之后，控制装置11可以基于此将查询数据经由数据连接件19发送到外部计算机21上。外部计算机21可以进一步处理该查询数据。例如，外部计算机21可以通过与可由其访问的数据库中的数据进行比较来确定是否应授权人员23或机器人打开门结构1。必要时，外部计算机21例如可以通过网络与另一计算机或系统管理员联系，以便明确是否允许为人员23或机器人打开门结构1。

外部计算机21可以随后通过数据连接件19将相应的指令数据发送回到门结构1，特别是发回到门结构的控制装置11。随后，控制装置11可以根据指令数据操控驱动装置9以打开或关闭门扇7。

门结构1能够实现新的应用领域，例如可监控的、自动化的并且尽可能无级的通向建筑物的入口，例如用于机器人的入口，或者通过门结构1接受和存入所提供的货物。

最后应指出，如“具有”、“包括”等等的概念不排除其他的元件或者步骤，并且如“一个”或者“一”的概念不排除多个。此外，应当指出，参照上述实施例之一介绍的特征或步骤也可以与上述其他实施例的其他特征或步骤组合使用。权利要求中的附图标记不应视为限制。

Claims (13)

1.一种自动化控制的门结构(1)，所述门结构作为电梯设备(3)的楼层门，包括：

至少一个门扇(7)，所述至少一个门扇能够主动地在打开位置和关闭位置之间移动；

用于使门扇(7)在打开位置与关闭位置之间移动的驱动装置(9)；

用于控制驱动装置(9)的控制装置(11)；

用于检测门扇前方的人员(23)或物体(25)的传感器件(13)；和

用于与外部计算机(21)交换数据的数据连接件(19)；

其中，所述门结构(1)被配置用于：

在控制装置(11)中接收和处理来自传感器件(13)的信号；

基于所处理的信号，通过数据连接件(19)向外部计算机(21)发送查询数据；

接收由外部计算机(21)提供的指令数据；以及

在考虑所述指令数据的情况下，控制门扇(7)的驱动装置(9)。

2.根据权利要求1所述的门结构，其中，所述传感器件(13)被配置用于与门扇(7)前方的人员(23)或物体(25)交互作用。

3.根据前述权利要求中任一项所述的门结构，其中，所述传感器件(13)具有触敏面板(15)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的门结构，其中，所述传感器件(13)具有触敏屏幕。

5.根据前述权利要求中任一项所述的门结构，其中，所述传感器件(13)具有相机(17)。

6.根据权利要求5所述的门结构，其中，所述控制装置(11)被配置用于，处理来自相机(17)的信号，以识别在门扇(7)前方的人员的手势。

7.根据前述权利要求中任一项所述的门结构，其中，所述传感器件(13)被集成到门扇(7)中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的门结构，还包括一个或多个发光器(27)，所述一个或多个发光器被配置用于，以信号传达：电梯轿厢到达门结构(1)处。

9.根据权利要求8所述的门结构，其中，所述一个或多个发光器(27)被配置用于，以信号传达电梯轿厢的当前占用状态。

10.根据前述权利要求中任一项所述的门结构，其中，所述传感器件(13)和所述控制装置(11)被配置用于彼此无线通信。

11.根据前述权利要求中任一项所述的门结构，其中，所述控制装置(11)被配置用于与外部计算机(21)无线通信。

12.根据前述权利要求中任一项所述的门结构，其中，所述门结构(1)是无框架的。

13.一种电梯设备(3)，所述电梯设备具有根据前述权利要求任一项所述的自动化控制的门结构(1)。