CN212292410U - 基于tof激光雷达的新型电梯安全光幕 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于TOF激光雷达的新型电梯安全光幕，它的TOF光幕传感器安装在电梯轿厢本体上，TOF光幕传感器射出的激光信号能在电梯轿厢门框的光幕探测面形成TOF激光光幕，且该TOF激光光幕能完整覆盖电梯轿厢门框的光幕探测面，所述控制器的控制信号输入端连接TOF光幕传感器的控制端，TOF光幕传感器的报警信号输出端连接控制器的报警信号输入端，TOF光幕传感器的工作状态信号输出端连接控制器的传感器工作状态信号输入端。本实用新型相对传统电梯光幕具有更高的监测障碍物精度，并且安装简单。
Description
技术领域
本实用新型属于电梯配件技术领域，具体涉及一种基于TOF (Time of flight，飞行时差)激光雷达的新型电梯安全光幕。
背景技术
传统电梯光幕由安装在电梯轿门门框两侧的红外发射器和接收器组成，其中，光幕的一边等间距安装有红外发射器中的多个红外发射管，光幕的另一边相应的安装有相同数量同样排列的红外接收管，每一个红外发射管都对应有一个相应的红外接收管，且安装在同一条直线上。当同一条直线上的红外发射管与红外接收管之间没有障碍物时，红外发射管发出的调制信号(光信号)能顺利到达红外接收管。红外接收管接收到调制信号后，相应的内部电路输出低电平，而在有障碍物的情况下，红外发射管发出的调制信号(光信号)不能顺利到达红外接收管，这时该红外接收管接收不到调制信号，相应的内部电路输出为高电平。当光幕中没有物体通过时，所有红外发射管发出的调制信号(光信号)都能顺利到达另一侧的相应红外接收管，从而使内部电路全部输出低电平。这样，通过对内部电路状态进行分析就可以检测电梯轿门门框两侧之间是否有障碍物。
传统电梯光幕包含发射和接收两个部件，需要两次安装和布线。需要对发射和接收部件进行调节和对准，安装复杂。另外，传统电梯光幕的发射和接收两个部件安装需要对准，随电梯运行时间变化，需要定期维护，增加了电梯的运行成本。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供一种基于TOF激光雷达的新型电梯安全光幕，本实用新型相对传统电梯光幕具有更高的监测障碍物精度，并且安装简单。
为实现此目的，本实用新型所设计的一种基于TOF激光雷达的新型电梯安全光幕，其特征在于：它包括TOF光幕传感器和控制器，所述TOF光幕传感器安装在电梯轿厢本体上，TOF光幕传感器射出的激光信号能在电梯轿厢门框的光幕探测面形成TOF激光光幕，且该TOF激光光幕能完整覆盖电梯轿厢门框的光幕探测面，所述控制器的控制信号输入端连接TOF光幕传感器的控制端，TOF光幕传感器的报警信号输出端连接控制器的报警信号输入端，TOF光幕传感器的工作状态信号输出端连接控制器的传感器工作状态信号输入端。
本实用新型中TOF光幕传感器的接收和发射为一体化设计，只需要一次安装和布线，同时只需要对发射进行调节和对准，安装相对简单。
本实用新型中TOF光幕传感器形成TOF激光光幕探测精度更高，传统电梯光幕只能安装几十对对发射和接收装置，而本实用新型的TOF激光光幕相当于几百对发射和接收装置所能达到的检测精度。
本实用新型可以根据实际情况灵活配置报警区域，在报警区域内的物体进入会触发报警，报警区域之外不报警，即TOF光幕安装之后可以按距离角度设置报警区域，在报警区域之内有物体进入的时候，输出报警信号。
本实用新型中，没有发射和接收的对射结构，无需经常校准，而传统光幕几十对发射和接收装置在安装时需要一一对准，并且随着电梯运行时间变化，需要经常维护。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图；
图3为实施例1的正视结构示意图；
图4为实施例2的正视结构示意图；
图5位本实用新型中TOF光幕传感器与控制器的连接关系图。
其中，1—TOF光幕传感器、2—控制器、3—电梯轿厢本体、4 —电梯轿厢门框、5—TOF激光光幕、6—支架。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
如图1～5所示的一种基于TOF激光雷达的新型电梯安全光幕，它包括TOF光幕传感器1和控制器2(本实施例中TOF光幕传感器选用武汉灵途传感科技自主研发的LT602型传感器，控制器选用宁波申菱电梯的NSFC01-02型控制器)，所述TOF光幕传感器1和控制器2安装在电梯轿厢本体3上，TOF光幕传感器1射出的激光信号能在电梯轿厢门框4的光幕探测面(和背景技术中传统电梯光幕的光幕探测面相同)形成TOF激光光幕5，且该TOF激光光幕5能完整覆盖电梯轿厢门框4的光幕探测面(TOF光幕传感器1能预存光幕探测面对应的位置范围，当光幕探测面范围内感应到障碍物时即可发出报警信号)，所述控制器2的控制信号输入端连接TOF光幕传感器1的控制端(控制器2能控制TOF光幕传感器1的工作状态，并对TOF光幕传感器1的参数进行预设)，TOF光幕传感器1的报警信号输出端连接控制器2的报警信号输入端，TOF光幕传感器1 的工作状态信号输出端连接控制器2的传感器工作状态信号输入端，控制器2能通过TOF光幕传感器1的工作状态信号感知TOF光幕传感器1工作是否正常，当感应到TOF光幕传感器1故障时可以通知维修。
所述TOF光幕传感器1的电源信号输入端连接控制器2的电源信号输出端，TOF光幕传感器1的接地端GND通过控制器2接地。
所述TOF光幕传感器1探测角度为70～120度，TOF光幕传感器1通过单点激光器、准直透镜和波浪镜的组合来实现70～120度的线光源。
所述TOF光幕传感器1输出形成的光幕探测面的最小目标尺寸为5mm，障碍物的探测灵敏度明显高于传统光幕。
实施例1，如图1和3所示，所述TOF光幕传感器1通过支架6 安装在电梯轿厢门框4的左上角或右上角或左下角或右下角，TOF 光幕传感器1的激光探头轴线与电梯轿厢门框4的顶面成40～50度， TOF光幕传感器1的激光探头射出的TOF激光光幕5与电梯轿厢门框4的原光幕探测面位于同一平面，位于轿厢门和厅门之间。
实施例2，如图2和4所示，所述TOF光幕传感器1通过支架6 安装在电梯轿厢门框4的顶部的中间位置，TOF光幕传感器1的激光探头垂直向下，TOF光幕传感器1的激光探头射出的TOF激光光幕5与电梯轿厢门框4的原光幕探测面位于同一平面，位于轿厢门和厅门之间。
本实用新型中，TOF光幕传感器1发射出一个扇形激光，构成一个激光光幕，如果这个光幕范围(自地面起20mm处的 1200*1600mm的区域)内存在障碍物，就会有光散射，散射光沿原路返回，被TOF光幕传感器1的接收端接收，就可以计算出障碍物的距离(d＝1/2*C*t，C是光速，t是光来回的飞行时间)、大小、反射率等参数，即可以判断在照射范围内是否有障碍物。
如果有障碍物，就输出一个高电平，如果没有障碍物则输出一个低电平，通过检测电平，就可以知道是否有障碍物存在。
本实用新型中，TOF光幕传感器1通过测量光的飞行时间，然后用飞行时间乘以光速来计算出目标距离的方式。这里采用的是 i-TOF技术，通过时钟控制激光器周期性发射激光，激光遇到目标物体散射，与发射在同侧的接收器收到激光，探测器上的信号也周期性的开关，当距离不同，返回光的时间不同，探测器实际探测到信号的时间就不同，通过计算此时间，还可以计算出物体距离。使用TOF原理的光幕是基于目标物体的反射，获得反射距离来判断是否有物体侵入的，由于发射和接收在同侧，无须现场校准发射和接收的光路，使用方便。
本实用新型工作时，当障碍物进入光幕探测面时，TOF光幕传感器1会实时感应到TOF激光光幕5内的障碍物并进行报警信号输出。且报警信号输出的高低电平极性可以通过用户外部输入设置。
TOF光幕传感器1能计算出障碍物的具体位置(通过障碍物的与TOF光幕传感器1的距离和角度)，当障碍物的具体位置处于TOF 激光光幕5内时(TOF激光光幕的位置范围预设在TOF光幕传感器 1中)，即进行报警信号输出。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (6)
1.一种基于TOF激光雷达的新型电梯安全光幕，其特征在于：它包括TOF光幕传感器(1)和控制器(2)，所述TOF光幕传感器(1)安装在电梯轿厢本体(3)上，TOF光幕传感器(1)射出的激光信号能在电梯轿厢门框(4)的光幕探测面形成TOF激光光幕(5)，且该TOF激光光幕(5)能完整覆盖电梯轿厢门框(4)的光幕探测面，所述控制器(2)的控制信号输入端连接TOF光幕传感器(1)的控制端，TOF光幕传感器(1)的报警信号输出端连接控制器(2)的报警信号输入端，TOF光幕传感器(1)的工作状态信号输出端连接控制器(2)的传感器工作状态信号输入端。
2.根据权利要求1所述的基于TOF激光雷达的新型电梯安全光幕，其特征在于：所述TOF光幕传感器(1)通过支架(6)安装在电梯轿厢门框(4)的左上角或右上角或左下角或右下角，TOF光幕传感器(1)的激光探头轴线与电梯轿厢门框(4)的顶面成40～50度，TOF光幕传感器(1)的激光探头射出的TOF激光光幕(5)与电梯轿厢门框(4)的原光幕探测面位于同一平面。
3.根据权利要求1所述的基于TOF激光雷达的新型电梯安全光幕，其特征在于：所述TOF光幕传感器(1)通过支架(6)安装在电梯轿厢门框(4)的顶部的中间位置，TOF光幕传感器(1)的激光探头垂直向下，TOF光幕传感器(1)的激光探头射出的TOF激光光幕(5)与电梯轿厢门框(4)的原光幕探测面位于同一平面。
4.根据权利要求1所述的基于TOF激光雷达的新型电梯安全光幕，其特征在于：所述TOF光幕传感器(1)的电源信号输入端连接控制器(2)的电源信号输出端，TOF光幕传感器(1)的接地端GND通过控制器(2)接地。
5.根据权利要求1所述的基于TOF激光雷达的新型电梯安全光幕，其特征在于：所述TOF光幕传感器(1)探测角度为70～120度。
6.根据权利要求1所述的基于TOF激光雷达的新型电梯安全光幕，其特征在于：所述TOF光幕传感器(1)输出形成的光幕探测面的最小目标尺寸为5mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN114194985A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-18 | 武汉灵途传感科技有限公司 | 一种tof电梯安全光幕报警区域的标定方法 |
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| CN114194985B (zh) * | 2021-12-07 | 2023-09-26 | 武汉灵途传感科技有限公司 | 一种tof电梯安全光幕报警区域的标定方法 |
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