CN213505451U - 一种抗疫专用非接触电梯按键装置、电梯系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗疫专用非接触电梯按键装置、电梯系统，装置安装在电梯轿厢中和/或每层楼的电梯等待区，装置的按键组合件由多个按键外框组合而成，按键外框围设在原电梯按键面板的原电梯按键上，不同按键外框之间通过拼接的方式组合，按键组合件与原电梯控制面板共同构成新的电梯按键面板；装置的三合一测距传感器安装在按键外框内并位于电梯按键上方，三合一测距传感器连接控制盒内的MCU控制器；控制盒内的人体计数传感器设置在控制盒接近电梯门口的位置并连接MCU控制器；MCU控制器通过无线通信模块连接服务器，服务器再连接电梯控制器。本实用新型可实现电梯非接触控制。

Description

一种抗疫专用非接触电梯按键装置、电梯系统

技术领域

本实用新型涉及电梯技术领域，特别涉及一种抗疫专用非接触电梯按键装置、电梯系统。

背景技术

当今，电梯在城市高层建筑中的广泛应用，已成为在高层生活和工作的人们必不可少的搭乘工具。在搭乘电梯时，人们需要通过电梯按键来选择前往的楼层和控制电梯门开、关。由于电梯按键通常是接触式的，即需要人手接触电梯按键，才能实现楼层、上下、开关门等设定操作，而在电梯里每天都会有不同的人按电梯按键，尤其是在医院、商场、机场等这些人流量大的地方，人们用手触碰电梯按键会使电梯按键上带有多种细菌或病毒，这样容易引起交叉感染，大大增加了细菌病毒的传播几率，尤其是在疫情期，对于传染性强的病毒比如新冠病毒，极易给新冠病毒的传播带来可乘之机，并且，在电梯这个密闭的空间里，人员数量的控制尚不能得到有效的控制，也会增大细菌或病毒传播的风险，不利于公众安全和疫情控制。

在抗疫期间，为尽量避免在搭乘电梯时人员的直接接触，大部分电梯会采用放置纸巾或者保鲜膜覆盖按键的方式，人员每次搭乘时都要抽纸来间接接触电梯按键，这极大地造成了资源浪费。在控制人员数量方面，现有的做法是将轿厢地板分格，人员各站一格或者间隔一格来搭乘，但是这种做法主要依靠人员自觉性，无法做到对人员数量的智能监控。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种抗疫专用非接触电梯按键装置，该装置可实现电梯非接触控制。

本实用新型的第二目的在于提供一种电梯系统。

本实用新型的第一目的通过下述技术方案实现：一种抗疫专用非接触电梯按键装置，所述装置安装在电梯轿厢中和/或每层楼的电梯等待区，包括按键组合件、三合一测距传感器和控制盒，控制盒具有MCU控制器、人体计数传感器和无线通信模块，其中，

按键组合件安装在原电梯按键面板上，原电梯按键面板连接电梯控制器；按键组合件由多个按键外框组合而成，按键外框围设在原电梯按键面板的原电梯按键上，不同按键外框之间通过拼接的方式组合，按键组合件与原电梯控制面板共同构成新的电梯按键面板；

三合一测距传感器安装在按键外框内并位于电梯按键上方，三合一测距传感器连接控制盒内的MCU控制器；

当装置位于电梯轿厢，控制盒安装在电梯轿厢的原电梯按键面板上或者厢壁其他位置上；当装置位于电梯等待区，控制盒安装在电梯等待区的原电梯按键面板上或者墙壁其他位置上；其中，当控制盒安装在原电梯按键面板上时，控制盒通过拼接的方式与相邻的按键外框组装在一起；

人体计数传感器设置在控制盒接近电梯门口的位置，人体计数传感器连接控制盒内的MCU控制器；MCU控制器通过无线通信模块连接服务器，服务器再连接电梯控制器。

优选的，按键外框的上侧、下侧、左侧和右侧分别设有插接部，控制盒与按键外框接触的各个侧面上也对应设有插接部，插接部为凸型或者凹型，不同按键外框之间通过插接部连接在一起，当按键外框的插接部为凸型插接部，与其连接的另一按键外框的插接部对应为凹型插接部，并且凸型插接部和凹型插接部相匹配；

当按键外框接触控制盒的插接部为凸型，控制盒的插接部对应为凹型；当按键外框与控制盒接合的插接部为凹型，控制盒的插接部对应为凸型。

更进一步的，凸型插接部和凹型插接部均具有多个磁性导电触点，凸型插接部的磁性导电触点极性与凹型插接部的磁性导电触点极性相反，凸型插接部在连接凹型插接部时，其磁性导电触点与凹型插接部的磁性导电触点相互吸合。

更进一步的，每个按键外框内部布设有自身磁性导电触点连接内部三合一测距传感器的连接线路以及自身磁性导电触点用来连接其他按键外框磁性导电触点的连接线路；

与控制盒直接接触的按键外框内部还布设有自身磁性导电触点用来连接控制盒磁性导电触点的连接线路；控制盒内部布设有自身磁性导电触点连接MCU控制器的连接线路，以及自身磁性导电触点用来连接按键外框磁性导电触点的连接线路；

每个按键外框内的三合一测距传感器都与MCU控制器产生电气连接，其中，按键外框每个插接部上的磁性导电触点分别与内部的三合一测距传感器电气连接，按键外框通过磁性导电触点与所接触的其他按键外框电气连接，与控制盒直接接触的按键外框还通过磁性导电触点与控制盒内的MCU控制器电气连接，与控制盒间隔着若干个其他按键外框的按键外框通过所间隔的其他按键外框与控制盒内的MCU控制器电气连接。

更进一步的，磁性导电触点数量为至少5个，5个磁性导电触点分别与用于连接三合一测距传感器和MCU控制器的电源线、接地线以及I²C接口的SDA、SDL、INT线相连接。

更进一步的，每个按键外框的中心具有一挖空区域，按键外框套设在原电梯按键面板的原电梯按键上，挖空区域对应收容原电梯按键，按键外框在挖空区域上方进一步凹设有凹槽，凹槽底部为倾斜设置且进一步凹设有插槽，插槽内具有连接所在按键外框各插接部上磁性导电触点的弹性接触片；三合一测距传感器焊接在一电路板上，电路板插设于插槽内，同时三合一测距传感器接触弹性接触片，从而与磁性导电触点电气连接。

优选的，控制盒内还设有电源和语音模块，MCU控制器、无线通信模块、三合一测距传感器、人体计数传感器和语音模块分别连接电源；

语音模块由MP3模块、前置放大器、功率放大器、TF/SD卡、TF/SD卡座和扬声器组成，其中，MP3模块、前置放大器、功率放大器和扬声器分别连接电源，TF/SD卡组装在TF/SD卡座上，TF/SD卡通过MP3模块连接MCU控制器，MCU控制器通过前置放大器和功率放大器连接扬声器。

优选的，三合一测距传感器含有环境光传感器、距离传感器和LED；三合一测距传感器采用红外三合一测距传感器；

人体计数传感器具有两组且并排设置，人体计数传感器采用红外人体计数传感器或光电人体计数传感器；

无线通信模块采用WIFI模块或者3G/4G/5G模块，服务器为云服务器。

优选的，按键外框和控制盒均通过胶粘的方式固定。

本实用新型的第二目的通过下述技术方案实现：一种电梯系统，包括本实用新型第一目的所述的抗疫专用非接触电梯按键装置、电梯控制器、原电梯按键面板和电梯运行系统，抗疫专用非接触电梯按键装置安装在电梯轿厢中和/或每层楼的电梯等待区中，并通过无线通信模块和服务器连接电梯控制器，电梯控制器连接并控制电梯运行系统。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本实用新型抗疫专用非接触电梯按键装置可实现电梯非接触控制，装置通过三合一测距传感器感应电梯搭乘人员所选的电梯按键，能避免不同搭乘人员直接接触按键所导致的病毒传播，同时也克服了在电梯内使用一次性纸巾和保鲜膜这种现有防疫措施所存在的资料浪费以及纸巾和保鲜膜仍存在交叉感染风险的缺陷。装置通过人体计数传感器检测进出电梯人数，能实时监测电梯人数是否超过预设人数，避免搭乘人员过多而增大病毒传播感染的风险。

(2)本实用新型装置中，各按键外框和控制盒均为独立的模块，不同按键外框之间、按键外框和控制盒之间均可以采用凹、凸型插接部实现组装以及实现电气连接，这种模块化的连接方式更便于增设按键外框和改装按键面板。凹、凸型插接部设置磁性导电触点，通过磁性导电触点之间的吸合力可使得不同按键外框之间、按键外框和控制盒之间组装得更加牢固，不同按键外框之间、按键外框和控制盒之间通过磁性导电触点实现电气连接，也使得连接更加准确安全，不易发生错位而导致短路。

(3)本实用新型装置可直接安装在电梯轿厢内原电梯按键面板上，不仅安装简单操作便利，而且也不需要改变现有电梯按键面板的结构、功能，使得现有的电梯按压式功能同样有效，可适用于各种型号的电梯安装。

(4)本实用新型电梯系统可以通过抗疫专用非接触电梯按键装置和移动终端实现非接触控制电梯按键，也可以通过原有的直接按压方式控制电梯按键，控制方式多样，控制的灵活性更高。

(5)本实用新型装置可采用成本极低的三合一红外线测距传感器，符合民生所向和市场供给需要和市场价格。

附图说明

图1是本实用新型抗疫专用非接触电梯按键装置与原电梯按键面板共同构成的新电梯按键面板示意图。

图2是两个按键外框的组合示意图。

图3是按键外框的立体示意图。

图4是安装在图3按键外框内的三合一测距传感器和电梯按键的位置示意图。

图5是控制盒的示意图。

图6是本实用新型抗疫专用非接触电梯按键装置的连接示意图。

其中，1-电梯按键面板，2-按键外框，20-挖空区域，21-凹槽，22-插槽，3-电梯按键，4-控制盒，5-三合一测距传感器，6-电路板，7-开槽，8-插接部，81-凸型插接部，82-凹型插接部，83-磁性导电触点。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

本实施例公开了一种抗疫专用非接触电梯按键装置，如图1和图4所示，该装置包括按键组合件、三合一测距传感器5和控制盒4。该抗疫专用非接触电梯按键装置安装在电梯轿厢中和/或每层楼的电梯等待区中。

如图2～4所示，按键组合件由多个按键外框2组合而成，每个按键外框2的中心具有一挖空区域20，按键外框围设在原电梯按键面板1的原电梯按键3上，挖空区域对应收容原电梯按键，使得原电梯按键3可以被套在按键外框内，人手指可以伸入按键外框内并接触到原电梯按键。电梯按键包括用于指示不同楼层的楼层按键和用于指示开、关门的门按键。

这里，当装置位于电梯轿厢，按键外框可通过胶粘的方式固定在原电梯按键面板上原电梯按键四周的位置上，按键组合件从而实现固定在电梯轿厢的原电梯按键面板上。控制盒可通过胶粘的方式固定在电梯轿厢的原电梯按键面板上或者厢壁其他位置上。

当装置位于电梯等待区，按键外框可通过胶粘的方式固定在原电梯按键面板上原电梯按键四周的位置上，按键组合件从而实现固定在电梯等待区的原电梯按键面板上。控制盒可通过胶粘的方式固定在电梯等待区的原电梯按键面板上或者墙壁其他位置上。

按键外框与电梯按键之间没有通过胶粘的方式固定，因此不会影响到原电梯按键的正常使用，也即是说，原电梯按键面板仍然可以在电梯按键在被按压之后产生相应信号，并将该信号发送给电梯控制器处理。

在本实施例中，可在待安装位置上设置3M双面胶或免钉胶，按键组合件和控制盒通过3M双面胶或免钉胶粘附在对应的安装位置上，如此可以在不改变原电梯厢壁和原电梯按键面板的基础上，非常方便地实现装置的安装，以及后期的维护和拆卸。

控制盒内有MCU控制器、人体计数传感器、无线通信模块和电源，如图6所示，MCU控制器、无线通信模块、三合一测距传感器和人体计数传感器分别连接电源，并由电源供电。

如图6所示，抗疫专用非接触电梯按键装置通过无线通信模块连接服务器，服务器再连接至电梯控制器。抗疫专用非接触电梯按键装置与电梯控制器、原电梯按键面板、电梯运行系统共同构成一电梯系统，电梯控制器连接并控制电梯运行系统。这里，电梯控制器即是指机房内的电梯控制柜。

这里，MCU控制器可采用比如STM32F205VCT6、ARM单片机芯片LQFP100等这类32位微控制器。无线通信模块可采用WIFI模块或者3G/4G/5G模块，使得MCU控制器能够连接至互联网来与服务器进行数据交换。其中，WIFI模块可选用ESP8266芯片，服务器可为云服务器。电源模块可选用AC-DC隔离开关电源模块，将交流220V转成+3.3V电源给整机电路供电。

不同按键外框之间通过拼接的方式组合成按键组合件，控制盒通过拼接的方式与相邻的按键外框组装在一起，由此将控制盒和按键外框形成一个整体结构。具体来说，如图2和图3所示，按键外框的上侧、下侧、左侧和右侧分别设有插接部8，插接部为凸型或者凹型。不同按键外框之间通过插接部连接在一起，当按键外框的插接部为凸型插接部81，与其连接的另一按键外框的插接部对应为凹型插接部82，并且凸型插接部和凹型插接部相匹配。

控制盒与按键外框接触的各个侧面上也对应设有凸型插接部或者凹型插接部。当控制盒没有和按键外框一起安装在电梯按键面板上时，按键外框和控制盒之间是通过导线相连接。

当控制盒和按键外框一起安装在电梯按键面板上时，控制盒和按键外框之间通过插接部连接，当按键外框接触控制盒的插接部为凸型，控制盒的插接部对应为凹型；当按键外框与控制盒接合的插接部为凹型，控制盒的插接部对应为凸型。本实施例按键外框和控制盒均是两面有凸型插接部，另外两面有凹型插接部。按键外框和控制盒采用这样的模块化拼接方式，可以根据原电梯按键面板布局，非常方便灵活地向上、向下、向左、向右组装按键外框，装置可以更加方便省时地安装在不同型号、不同楼层的现有电梯上。

凸型插接部和凹型插接部均具有多个磁性导电触点83，磁性导电触点可由磁铁制成。凸型插接部的磁性导电触点极性与凹型插接部的磁性导电触点极性相反，本实施例凸型插接部为N极，凹型插接部为S极。凸型插接部在连接凹型插接部时，其磁性导电触点与凹型插接部的磁性导电触点相互吸合，以使按键外框之间、控制盒与按键外框之间的物理连接和电气连接更加牢固。

三合一测距传感器集成有环境光传感器、距离传感器和LED，可采用红外三合一测距传感器例如EM30713型传感器。EM30713是一款专门针对电容屏智能手机开发的带I²C接口的环境光传感器(ALS)、距离传感器(PS)和红外LED的三合一芯片。其特征为：距离传感器、环境光传感器、LED驱动与红外LED集成于单一芯片中，ALS(环境光)光谱响应覆盖范围广，可消除50Hz/60Hz外部光源干扰。该芯片对距离检测有较高灵敏度，具有PS背景光抑制功能，具有8档可编程LED驱动电流，因此能适应各种距离检测和功耗需求。

三合一测距传感器安装在按键外框内并位于电梯按键上方，具体来说，按键外框在挖空区域20上方进一步凹设有用来收容三合一测距传感器的凹槽21，由于该凹槽高于电梯按键，使得三合一测距传感器位于凹槽内后，所产生的测距信号(如测距红外线)能够发射出按键外框内的电梯按键的上方，而不会受到相邻按键外框红外线的影响。

并且，如图4所示，该凹槽底部为倾斜设置且凹槽底部进一步凹设有插槽22，三合一测距传感器具体是焊接在一电路板6上，通过将该电路板插设于插槽内，使三合一测距传感器固定于凹槽内。本实施例三合一测距传感器采用这种插拔的安装方式，可使三合一测距传感器的安装和更换更加方便。由于三合一测距传感器是倾斜地安装在凹槽内，这样可以保证三合一测距传感器产生的测距信号(如测距红外线)发射到按键外框内的电梯按键的上方并达到更大的有效测距范围，这里，电梯按键上方6CM是最大的有效测距距离，当移动物体(如手指等)位于电梯按键上方6CM以内的范围内，三合一测距传感器都能检测到移动物体，因此，这样设置三合一测距传感器有利于提高检测的准确度和可靠性。本实施例凹槽底部呈45度倾斜，三合一测距传感器采用贴片封装。

每个按键外框内部布设有自身磁性导电触点连接内部三合一测距传感器的连接线路，插槽内具有连接各插接部上磁性导电触点的弹性接触片，当三合一测距传感器通过电路板插设于插槽时，三合一测距传感器接触弹性接触片，由此三合一测距传感器可以实现与每个插接部上磁性导电触点的电气连接。

每个按键外框内部布设有自身磁性导电触点用来连接其他按键外框磁性导电触点的连接线路，因此，按键外框可以通过磁性导电触点与所接触的其他按键外框电气连接。

与控制盒直接接触的按键外框内部还布设有自身磁性导电触点用来连接控制盒磁性导电触点的连接线路，控制盒内部布设有自身磁性导电触点连接MCU控制器的连接线路，以及自身磁性导电触点用来连接按键外框磁性导电触点的连接线路，因此，与控制盒直接接触的按键外框可以通过磁性导电触点与控制盒电气连接，进而电气连接控制盒内的MCU控制器。每个与控制盒间隔着若干个其他按键外框的按键外框均可以通过所间隔的其他按键外框与控制盒电气连接，进而与控制盒内的MCU控制器电气连接。

基于此，每个按键外框内部的三合一测距传感器就可以通过按键外框之间的电气连接、按键外框与控制盒的电气连接来实现与控制盒内MCU控制器的电气连接。例如，参见图1，楼层1按键所对应的三合一测距传感器可以通过自身的按键外框电气连接楼层2按键所对应的按键外框，楼层2按键所对应的按键外框可以电气连接楼层3按键所对应的按键外框，楼层3按键所对应的按键外框可以电气连接控制盒，进而电气连接控制盒内的MCU控制器。因此，按键组合件与原电梯控制面板就可以共同构成兼具无接触控制和接触控制两种功能的新电梯按键面板。

每个插接部的磁性导电触点数量为至少5个。如图3所示，本实施例插接部设置有6个磁性导电触点，其中5个磁性导电触点分别与用于连接三合一测距传感器和MCU控制器的电源线、接地线以及I²C接口的SDA、SDL、INT线相连接，剩余一个磁性导电触点空接。这里，磁性导电触点设为6个是为了保证磁铁吸合的对称性。

人体计数传感器设置在控制盒接近电梯门口的位置，具体可以直接设置在控制盒接近电梯门口一侧的表面上，也可以是如图5所示，控制盒在接近电梯门口的一侧设有开槽7，人体计数传感器位于控制盒内对应该开槽的位置，从而可通过该开槽向外发射出传感器信号来实现人数检测。具体可设置并排设置的两个开槽，采用两组人体计数传感器(两组人体计数传感器分别为人体计数传感器A、人体计数传感器B，人体计数传感器A更接近轿厢外面)来检测进、出电梯的搭乘人员数量。若人体计数传感器A先获得人体信号，人体计数传感器B随后也获得人体信号，则判定人员进入电梯，计数为加；若人体计数传感器B先获得人体信号，人体计数传感器A随后也获得人体信号，则判定人员走出电梯，计数为减。

当原电梯按键面板不在电梯门口的一侧时，按键组合件安装在电梯按键面板上，而控制盒则需要安装在电梯门口的一侧，按键组合件与控制盒可以通过内有五根导线(电源线、接地线以及I²C接口的SDA、SDL、INT线)的排线连接。人体计数传感器连接控制盒内的MCU控制器，并将人体计数结果发送给MCU控制器，由MCU控制器判断当前轿厢是否超过预设人数，若是，则通过无线通信模块和服务器向电梯控制器发送告警信号，并由电梯控制器控制执行相应的超载措施(比如控制轿厢内原有的超载指示灯亮，电梯门处于打开状态)。

这里，人体计数传感器可采用红外人体计数传感器或光电人体计数传感器，其中，红外人体计数传感器为双元热释电红外传感器，用于对进出的热源即人体进行识别。当电梯门打开且无人体进出时，入射的红外线在双元传感器无输出；当且人体在电梯门进出时，两个双元热释电红外传感器分别接收到不同的红外辐射，则输出脉冲信号。人体计数传感器还通过滤波放大器连接MCU控制器，滤波放大器用于将双元热释电红外传感器输出的微弱脉冲信号进行滤波和放大，其型号可以是BIS0001。

在本实施例中，控制盒还设有连接MUC控制器和电源的语音模块，语音模块用于在MCU控制器的控制下存储和播放用于提醒人员轿厢所到达的楼层、电梯超载、使用非接触控制方式搭乘电梯的操作使用方法的语音提示。

语音模块具体由MP3模块、前置放大器、功率放大器、TF/SD卡、TF/SD卡座和扬声器组成，其中，MP3模块、前置放大器、功率放大器和扬声器分别连接电源，TF/SD卡组装在TF/SD卡座上，TF/SD卡通过MP3模块连接MCU控制器，MP3模块用于解码TF/SD卡内的MP3格式文件，并将解码后的MP3数据发送给MCU控制器；MCU控制器通过前置放大器和功率放大器连接扬声器，前置放大器用于将MP3信号放大至功率放大器所能接受的输入范围，功率放大器用于提高扬声器功率，扬声器用于播放经过前置放大器和功率放大器处理的MP3数据。

这里，MP3模块可采用N9103型MP3解码芯片，它采用的是SOP16封装形式，完全支持32G的TF/SD卡，有一线串口模式，通过MCU控制器对一线串口模式的控制，指定页面播放、播放停止、立体声输出播放、指定时间段播放、30级音量可调、5种EQ可调等功能。扬声器选用8欧喇叭，功率放大器选用LM386型小功率放大器。在扬声器前端加一个LM386型小功率放大器，可使扬声器功率提高到10W。TF/SD卡即小的内存卡，用于存储提示MP3格式的语音提示文件，存储在TF/SD卡上的语音提示文件的编辑修改均在PC机上进行。

基于本实施例装置，电梯搭乘人员既可以在按键面板以非接触控制方式来选择目标楼层/开门/关门，也可以在以传统的按键方式来选择目标楼层/开门/关门。

当装置安装在电梯轿厢中时，该装置的工作过程如下：

S1、电梯搭乘人员进出电梯轿厢，此时，人体计数传感器实时记录进出电梯的人员数量，当人体计数传感器A先获得人体信号，人体计数传感器B随后也获得人体信号，则判定人员进入电梯，计数为加；当人体计数传感器B先获得人体信号，人体计数传感器A随后也获得人体信号，则判定人员走出电梯，计数为减；

人体计数传感器将人体计数结果发送给MCU控制器，由MCU控制器判断当前轿厢是否超过预设人数，当MCU控制器判断当前轿厢超载，则通过无线通信模块和服务器向电梯控制器发送告警信号，并通过语音模块播放电梯超载的语音提示。

S2-1、非接触控制方式：

轿厢内的电梯搭乘人员手指指向目标楼层/开门/关门所对应的电梯按键，此时，MCU控制器利用三合一测距传感器判定是否有人手指指向对应电梯按键：

MCU控制器通过I²C接口先将三合一测距传感器的8档可编程LED驱动电流调至最大档，使对人体手指感应器测距范围最大，例如达到6CM的测距范围；当三合一测距传感器检测到人体手指进入其测距范围，MCU控制器通过持续降低可编程LED驱动电流来不断减小对人体手指的测距范围，比如可减小到测距范围2CM；

当三合一测距传感器不能持续检测到人体手指进入其测距范围以内时，也即没有检测到有手指进入2CM的测距范围，则判定为人体或物体的干扰；

当三合一测距传感器能持续检测到人体手指进入其测距范围以内时，也即检测到手指进入2CM的测距范围，则判定人体的手指是向靠近电梯按键的方向移动，则可以确定该电梯按键是人员想选择的，故生成相应的楼层/开门/关门选择信号，并通过无线通信模块和服务器给到电梯控制器。

另外，电梯搭乘人员还可以通过移动终端选择楼层/开门/关门：

电梯搭乘人员具体是在移动终端上的APP、网页或者小程序输入目标楼层和开、关门的控制指令，如图6所示，移动终端通过服务器连接电梯控制器，并将该控制指令发送给电梯控制器。

移动终端包括智能手机、平板和智能手表。另外，人员还可以通过移动终端上的APP、网页或者小程序实现远程监测每个电梯按键的工作状态，方便维护人员的管理和维修。

S2-2、接触控制方式：

如果轿厢内的搭乘人员手指接近某个按键外框，但忘记非接触控制功能，手指直接按下了电梯按键，此时原电梯按键面板的内部电路生成相应的楼层/开门/关门选择信号，并通过无线通信模块和服务器给到电梯控制器。同时，电梯控制器向MCU控制器发送相关控制指令，使MCU控制器控制语音模块播放使用非触摸控制功能和手机APP控制功能及相应步骤的语音提示，以方便用户下次正确操作使用。

当装置安装在每层楼的电梯等待区时，该装置的工作过程如下：

S3-1、非接触控制方式：

电梯等待区的电梯搭乘人员手指指向目标楼层/开门/关门所对应的电梯按键，此时，MCU控制器利用三合一测距传感器判定是否有人手指指向对应电梯按键，在判断出有人手指指向对应电梯按键并且确定该电梯按键是人员想选择的，则生成相应的楼层/开门/关门选择信号，并通过无线通信模块和服务器给到电梯控制器。

另外，电梯搭乘人员还可以通过移动终端上的APP、网页或者小程序输入目标楼层和开、关门的控制指令，移动终端通过服务器连接电梯控制器，并将该控制指令发送给电梯控制器。

S3-2、接触控制方式：

如果电梯等待区的搭乘人员手指接近某个按键外框，但忘记非接触控制功能，手指直接按下了电梯按键，此时原电梯按键面板的内部电路生成相应的楼层/开门/关门选择信号，并通过无线通信模块和服务器给到电梯控制器。同时，电梯控制器向MCU控制器发送相关控制指令，使MCU控制器控制语音模块播放使用非触摸控制功能和手机APP控制功能及相应步骤的语音提示，以方便用户下次正确操作使用。

S4、电梯搭乘人员进出电梯轿厢，此时，人体计数传感器实时记录进出电梯的人员数量，并将人体计数结果发送给MCU控制器；

当MCU控制器判断当前轿厢超载，则通过无线通信模块和服务器向电梯控制器发送告警信号，并通过语音模块播放电梯超载的语音提示。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗疫专用非接触电梯按键装置，其特征在于，所述装置安装在电梯轿厢中和/或每层楼的电梯等待区，包括按键组合件、三合一测距传感器和控制盒，控制盒具有MCU控制器、人体计数传感器和无线通信模块，其中，

按键组合件安装在原电梯按键面板上，原电梯按键面板连接电梯控制器；按键组合件由多个按键外框组合而成，按键外框围设在原电梯按键面板的原电梯按键上，不同按键外框之间通过拼接的方式组合，按键组合件与原电梯控制面板共同构成新的电梯按键面板；

三合一测距传感器安装在按键外框内并位于电梯按键上方，三合一测距传感器连接控制盒内的MCU控制器；

当装置位于电梯轿厢，控制盒安装在电梯轿厢的原电梯按键面板上或者厢壁其他位置上；当装置位于电梯等待区，控制盒安装在电梯等待区的原电梯按键面板上或者墙壁其他位置上；其中，当控制盒安装在原电梯按键面板上时，控制盒通过拼接的方式与相邻的按键外框组装在一起；

人体计数传感器设置在控制盒接近电梯门口的位置，人体计数传感器连接控制盒内的MCU控制器；MCU控制器通过无线通信模块连接服务器，服务器再连接电梯控制器。

2.根据权利要求1所述的抗疫专用非接触电梯按键装置，其特征在于，按键外框的上侧、下侧、左侧和右侧分别设有插接部，控制盒与按键外框接触的各个侧面上也对应设有插接部，插接部为凸型或者凹型，不同按键外框之间通过插接部连接在一起，当按键外框的插接部为凸型插接部，与其连接的另一按键外框的插接部对应为凹型插接部，并且凸型插接部和凹型插接部相匹配；

当按键外框接触控制盒的插接部为凸型，控制盒的插接部对应为凹型；当按键外框与控制盒接合的插接部为凹型，控制盒的插接部对应为凸型。

3.根据权利要求2所述的抗疫专用非接触电梯按键装置，其特征在于，凸型插接部和凹型插接部均具有多个磁性导电触点，凸型插接部的磁性导电触点极性与凹型插接部的磁性导电触点极性相反，凸型插接部在连接凹型插接部时，其磁性导电触点与凹型插接部的磁性导电触点相互吸合。

4.根据权利要求3所述的抗疫专用非接触电梯按键装置，其特征在于，每个按键外框内部布设有自身磁性导电触点连接内部三合一测距传感器的连接线路以及自身磁性导电触点用来连接其他按键外框磁性导电触点的连接线路；

与控制盒直接接触的按键外框内部还布设有自身磁性导电触点用来连接控制盒磁性导电触点的连接线路；控制盒内部布设有自身磁性导电触点连接MCU控制器的连接线路，以及自身磁性导电触点用来连接按键外框磁性导电触点的连接线路；

每个按键外框内的三合一测距传感器都与MCU控制器产生电气连接，其中，按键外框每个插接部上的磁性导电触点分别与内部的三合一测距传感器电气连接，按键外框通过磁性导电触点与所接触的其他按键外框电气连接，与控制盒直接接触的按键外框还通过磁性导电触点与控制盒内的MCU控制器电气连接，与控制盒间隔着若干个其他按键外框的按键外框通过所间隔的其他按键外框与控制盒内的MCU控制器电气连接。

5.根据权利要求4所述的抗疫专用非接触电梯按键装置，其特征在于，磁性导电触点数量为至少5个，5个磁性导电触点分别与用于连接三合一测距传感器和MCU控制器的电源线、接地线以及I²C接口的SDA、SDL、INT线相连接。

6.根据权利要求4所述的抗疫专用非接触电梯按键装置，其特征在于，每个按键外框的中心具有一挖空区域，按键外框套设在原电梯按键面板的原电梯按键上，挖空区域对应收容原电梯按键，按键外框在挖空区域上方进一步凹设有凹槽，凹槽底部为倾斜设置且进一步凹设有插槽，插槽内具有连接所在按键外框各插接部上磁性导电触点的弹性接触片；三合一测距传感器焊接在一电路板上，电路板插设于插槽内，同时三合一测距传感器接触弹性接触片，从而与磁性导电触点电气连接。

7.根据权利要求1所述的抗疫专用非接触电梯按键装置，其特征在于，控制盒内还设有电源和语音模块，MCU控制器、无线通信模块、三合一测距传感器、人体计数传感器和语音模块分别连接电源；

语音模块由MP3模块、前置放大器、功率放大器、TF/SD卡、TF/SD卡座和扬声器组成，其中，MP3模块、前置放大器、功率放大器和扬声器分别连接电源，TF/SD卡组装在TF/SD卡座上，TF/SD卡通过MP3模块连接MCU控制器，MCU控制器通过前置放大器和功率放大器连接扬声器。

8.根据权利要求1所述的抗疫专用非接触电梯按键装置，其特征在于，三合一测距传感器含有环境光传感器、距离传感器和LED；三合一测距传感器采用红外三合一测距传感器；

人体计数传感器具有两组且并排设置，人体计数传感器采用红外人体计数传感器或光电人体计数传感器；

无线通信模块采用WIFI模块或者3G/4G/5G模块，服务器为云服务器。

9.根据权利要求1所述的抗疫专用非接触电梯按键装置，其特征在于，按键外框和控制盒均通过胶粘的方式固定。

10.一种电梯系统，其特征在于，包括权利要求1～9中任一项所述的抗疫专用非接触电梯按键装置、电梯控制器、原电梯按键面板和电梯运行系统，抗疫专用非接触电梯按键装置安装在电梯轿厢中和/或每层楼的电梯等待区中，并通过无线通信模块和服务器连接电梯控制器，电梯控制器连接并控制电梯运行系统。

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