CN218754459U - 一种电梯防夹脚装置和电梯 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种电梯防夹脚装置，包括：设置在电梯毛刷内部的至少一个激光雷达传感装置；用于根据激光雷达传感装置感应的数据输出报警提示的网关；所述激光雷达传感装置与网关连接以传递所述雷达传感装置的数据；与所述网关包括与第三方数据平台连接并提供状态数据的第三方数据接口。本申请技术方案相对现有技术感测距离精准能够有效地在安全距离范围内提醒乘客，减少误报的可能性。

Description

一种电梯防夹脚装置和电梯

技术领域

本实用新型属于垂直运输工具领域，特别涉及对电梯安全装置的改进。

背景技术

电动扶梯自从被使用以来，给人们的生活带来了极大的便利，由于扶梯的结构特性限制，导致全球每年电动扶梯都会发生乘客脚被夹到的事故，轻则脚受伤，重的可能会导致乘客脚残疾。为了解决电动扶梯夹脚问题，全球电梯公司都想方设法研发一些新的技术，但效果都不理想。

通过对历年发生的扶梯夹脚事故分析，我们发现扶梯夹脚最容易出现在上下R段，因为需要在该位置安装体积精度极高的传感器系统。早期有人尝试过电感传感器、红外传感器、超声波传感器、光电传感器等，发现均存在太多技术不可行问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题本申请提出一种利用激光雷达技术的防夹脚装置和利用该装置的电梯。本申请也是第一款基于物联网技术和激光雷达技术，提出的可量产的扶梯防夹脚激光雷达系统。

具体而言，电梯防夹脚装置，包括：

设置在电梯毛刷内部的至少一个激光雷达传感装置；

用于根据激光雷达传感装置感应的数据输出报警提示的网关；

所述雷达传感器与网关连接以传递所述雷达传感装置的数据；

与所述网关包括与第三方数据平台连接并提供状态数据的第三方数据接口。

在本申请中一较佳的实施方式中，所述数据包括激光雷达传感装置感测的距离数据，或感测的状态数据，状态数据可以是是否具有夹脚可能性的判断结果，或设备状态数据。

在本申请中一较佳的实施方式中，所述雷达传感装置安装在电梯的上下R段。

在本申请中一较佳的实施方式中，所述激光雷达传感装置的激光发射的方向与电梯的运载方向垂直。

在本申请中一较佳的实施方式中，所述激光雷达传感装置包括主控制器以及和主控制器连接的至少一个激光距离传感器；激光雷达传感装置还包括无线通信模块；所述至少一个激光距离传感器和无线通信模块通过总线连接。

在本申请中一较佳的实施方式中，所述激光雷达传感装置包括电源模块，所述电源模块与主控器、至少一个激光距离传感器和无线通信模块连接提供电力。

在本申请中一较佳的实施方式中，所述网关包括电性连接的处理器、电源模块、多路语音模块、第一无线通信模块、有线通信模块和总线模块。

在本申请中一较佳的实施方式中，所述总线模块包括RS485模块或

CAN模块。

在本申请中一较佳的实施方式中，所述第一无线通信模块包括NB-

I ot、4G、5G或WI F I模块；所述第二无线通信模块包括Z i gBee、蓝牙或

SUBG模块；所述有线通信模块包括RS232或USB通信模块。

在本申请中一较佳的实施方式中，所述雷达传感装置安装在电梯的上下R段中间段；所述激光雷达传感装置的激光发射的方向与电梯的运载方向平行。

本申请还提供利用上述防夹脚装置的扶梯该扶梯，所述扶梯包括R段以上下R端以及中间段，所述防夹脚装置的激光传感器装置可选地安装在所述R段的刷毛内或中间段的刷毛内。

本申请技术方案相对现有技术的优点在于：激光传感器感测距离精准能够有效地在安全距离范围内提醒乘客，减少误报的可能性。第三方平台可通过网关获得激光传感器感应的状态数据，电梯管理人员可通过第三方平台了解电梯上乘客的状态，一旦发生夹脚警报可进一步通知电梯现场安全人员及时查看提高电梯的安全性或救援的即时性。

附图说明

图1是电梯结构示意图。

图2是防夹脚装置模块结构示意图。

图3是网关模块结构示意图。

图4是激光雷达传感装置模块结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的技术方案进一步描述，应当注意的是本申具体实施方式仅为了帮助本领域技术人员理解本申请技术方案。不应当视为对本申请保护范围的限制，本申请的保护范围应当以权利要求书的记载为准。

图1所示为扶梯100的侧视图和俯视图，图1中省略了扶梯100的阶梯结构，阶梯结构为本领域技术人员所熟知的公知常识。

扶梯100包括扶梯包括上R段101和下R段102。上部的R段和下部的R段之间为中间段103，中间段103为倾向延伸的结构，上部的R段和下部的R段与中间连接，电梯的两侧设置安全围栏104，所述完全围栏为钢化玻璃结构，在安全围栏104的上方设置滚动扶手，该滚动扶手105与电梯同步移动。

所述扶梯100包括毛刷107，所述毛刷107从电梯的两侧深向电梯的内部。电梯毛刷107用于在乘客的脚步与电梯过于靠近时产生摩擦震动以提醒乘客，防止电梯夹脚。所述毛刷107大约为3-5厘米，通常脚步与毛刷107摩擦时两者已经非常靠近仍然有发生夹脚的危险。

本申请在毛刷107内部增加一个激光雷达传感装置200。激光雷达传感装置200包括至少一个，在患者脚步靠近该激光雷达传感装置200时其测量距离。多个激光雷达传感装置200可沿着毛刷107延伸的方向间隔一定距离设置，例如从电梯的上R段101开始向下设置至电梯的下R段102结束，期间乘客从上R段101乘坐电梯至下R段102时均会每隔一定距离对乘客的脚步与电梯侧面的距离进行一次测距。激光雷达传感装置200达可设置在与毛刷107同一水平线上，并占用毛刷107一定的空间；激光雷达传感装置200达所在位置不安装毛刷107以防止激光雷达传感装置200的信号S被毛刷107遮挡。

所述激光雷达传感装置200的激光发射的方向A与电梯的运载方向B垂直。激光雷达发射信号S时横向发射其信号S的发射方向与电梯的运载方向B(也是延伸方向)激光信号S的反射方向也与所述运载方向垂直。多个横向发射的激光信号S横向排列间隔设置。总体上而言两次距离检测的时间间隔T是S/V。其中S激光传感器之间的距离，V是电梯运载的速度，所述距离为1-20厘米。

在一优选的实施方案中，所述雷达传感装置安装在电梯的上R段101、下R段102和中间段103，电梯的上R段101、下R段102激光雷达传感装置200的间距小于中间段103。由于多数电梯夹脚事故都发生在电梯的R段，因此中间段103可以设置相对较少的激光雷达传感装置200，从而在提高电梯整体安全性的情况下减少传感器的使用，降低故障率和设备成本。

在一优选的实施方案中，所述雷达传感装置安装在电梯的上下R段102中间段103；所述激光雷达传感装置200的激光发射的方向与电梯的运载方向B平行。如图1中电梯侧示意图，激光雷达发射的信号S从电梯上R段101与中间段103的连接处开始发射至下R段102；或者激光雷达的发射信号S从电梯的下R段102与中间段103的连接处开始发射至上R段101。发射信号S距离电梯侧边的距离大于所述毛刷107的长度，一但激光传感器检测到信号S时，则乘客的脚步靠近了电梯的侧面可能发生夹脚。

下面结合图2表述防夹脚装置的技术原理，以及两种不同方向的激光信号S的实施方案的具体检测方法。

如图2所示电梯防夹脚装置模块300结构示意图。其中包括多个设置在电梯毛刷107内部的激光雷达传感装置200，激光雷达传感装置200被封装为编号为1-n的激光测距模块，每个激光测距模块能够独立工作，其内部包括完整的激光测距所需的硬件和软件系统，任何一个激光测距模块发生故障不会影响其他激光测距模块正常工作；由此提供硬件上的冗余以保证系统工作的稳定性。

多个所述激光测距模块与网关320连接，网关320根据激光雷达传感装置200感应的数据输出报警提示。所述光雷达传感装置将测量的距离数据传递给所述网关320模块，网关320模块可以根据激光雷达传感装置200的数据进行判断是有发生夹脚的风险，一但所述激光测距模块测量的距离值小于设定的阈值后则认为有发生夹脚的风险，所述网关320发出报警提示，该报警提示可选的包括发出声音提示或灯光提示。

网关320包括与第三方数据平台连接并提供状态数据的第三方数据接口302。通过第三方数据接口302，第三方平台能够通过该结构调整取电梯状态信息。例如控制电梯运行的第三方平台，通过第三方数据接口302获知网关320发出警报后电梯控制器控制电梯紧急停止运行，第三方平台还可以将数据上传到云端，通过云端监控平台监视电梯的运行状态，在发生警报时通知电梯维护人员及时到现场或通过远程查看电梯状态，以在发生电梯夹人事件后及时救援降低事故伤亡风险。

所述激光测距模块与网关320有多种连接方式，可以通过有线的方式连接，比如有线通信模块325包括RS232、RS485、USB、Can总线连接；也可也通过无线的方式连接，比如ZigBee、蓝牙或SUBG模块。

参照图3所示，所述网关320包括电性连接的处理器326、电源模块327、多路语音模块321、第一无线通信模块322、第二无线通信模块323、有线通信模块325和总线模块324。所述第一无线通信模块322包括NB-I ot、4G、5G或WIFI模块；所述第二无线通信模块323包括ZigBee、蓝牙或SUBG模块；所述有线通信模块325包括RS232或USB通信模块。上述的模块可以是软件模块或硬件模块，只要能够实现相应通信协议即可。

参照图4，所述电梯，所述激光雷达传感装置200包括主控制器201以及和主控制器201连接的至少一个激光距离传感器202；激光雷达传感装置200还包括无线通信模块；所述至少一个激光距离传感器202和无线通信模块通过总线连接。

在优选的方案中，所述激光雷达传感装置200的主控器包括与网关320模块连接的通信模块所述通信模块包括有线通信模块325或无线通信模块，所述有线通信模块325与网关320的有线通信模块325相同，所述无线通信模块与网关320的无线通信模块相同。

在优选的方案中，所述激光距离传感器202包括有线通信模块325或无线通信模块，所述有线通信模块325或无线通信模块与激光雷达传感装置200的主控器的有线通信模块325或无线通信模块相同。

在优选的方案中，所述激光距离传感器202可直接与主控器连接，所述主控器上设置激光距离传感器202的驱动电路，该驱动电路包括信号S驱动器和功率驱动器。主控器通过控制所述驱动电路与控制激光距离传感器202的工作过程，并且在所述在主控器内设置计算模块用于计算激光距离传感器202所测量的距离。

参照图4，所述激光雷达传感装置200包括电源模块203，所述电源模块203为主控器、至少一个激光距离传感器202和无线通信模块连接提供电力。可选的所述电源模块203可以是蓄电池，也可以是继承了电源管理模块的电池模块，也可以是AC-DC转换器以及电源管理模块的集成装置。

电梯检测夹脚的过程是通过设置在R段或中间段103的激光传感器发射的激光信号S被障碍物(除人脚还可能包括其他靠近毛刷107的物体)反射，通过测量反射时间(例如使用相位法)计算反射物的距离。激光雷达传感装置200获得距离后通过通信模块上传给网关320模块，网关320模块根据预先设置的距离阈值判断是否发生或可能发生夹脚的时间。如果距离小于设定距离则判断可能发生夹脚，通过网关320模块的语音模块发出语音警报。

在一优选的实施方案中，所述网关320可通过第三方数据接口302将夹脚事件消息发送给第三方数据平台，第三方数据平台可控制电梯紧急停止工作。第三方数据平台可通过网络将电梯夹脚的事件发送监控平台或厂家平台以进行紧急处理。第三方数据平台可将数据发送给商场、公共场所的管理平台以方便现场人员进行迅速处理和施救。

在一优选的实施方案中，所述激光雷达传感装置200内阈值判断模块，该判断模块根据预设的距离判断是否可能发生夹脚。若测量距离小于预设距离则认为可能发生夹脚，此时将可能发生夹脚的判断结果发送给网关320模块，网关320发出语音警报。类似地，所述网关320可以通过第三方数据接口302将数据发送给第三方数据平台，第三方数据平台可以迅速地进行停梯、监控、施救等措施。

本申请技术方案相对现有技术的优点在于：激光传感器感测距离精准能够有效地在安全距离范围内提醒乘客，减少误报的可能性。第三方平台可通过网关获得激光传感器感应的状态数据，电梯管理人员可通过第三方平台了解电梯上乘客的状态，一旦发生夹脚警报可进一步通知电梯现场安全人员及时查看提高电梯的安全性或救援的即时性。

Claims (10)

1.一种电梯防夹脚装置，其特征在于，包括：

设置在电梯毛刷内部的至少一个激光雷达传感装置；

用于根据激光雷达传感装置感应的数据输出报警提示的网关；

所述激光雷达传感装置与网关连接以传递所述雷达传感装置的数据；

与所述网关包括与第三方数据平台连接并提供状态数据的第三方数据接口。

2.根据权利要求1所述的电梯防夹脚装置，其特征在于，所述雷达传感装置安装在电梯的上下R段。

3.根据权利要求2所述的电梯防夹脚装置，其特征在于，所述激光雷达传感装置的激光发射的方向与电梯的运载方向垂直。

4.根据权利要求1所述的电梯防夹脚装置，其特征在于，所述激光雷达传感装置包括主控制器以及和主控制器连接的至少一个激光距离传感器；激光雷达传感装置还包括无线通信模块；所述至少一个激光距离传感器和无线通信模块通过总线连接。

5.根据权利要求4所述的电梯防夹脚装置，其特征在于，所述激光雷达传感装置包括电源模块，所述电源模块与主控器、至少一个激光距离传感器和无线通信模块连接提供电力。

6.根据权利要求1所述的电梯防夹脚装置，其特征在于，所述网关包括电性连接的处理器、电源模块、多路语音模块、第一无线通信模块、第二无线通信模块、有线通信模块和总线模块。

7.根据权利要求6所述的电梯防夹脚装置，其特征在于，所述总线模块包括RS485模块或CAN模块。

8.根据权利要求6所述的电梯防夹脚装置，其特征在于，所述第一无线通信模块包括NB-Iot、4G、5G或WIFI模块；所述第二无线通信模块包括ZigBee、蓝牙或SUBG模块；所述有线通信模块包括RS232或USB通信模块。

9.根据权利要求1所述的电梯防夹脚装置，其特征在于，所述雷达传感装置安装在电梯的上下R段中间段；所述激光雷达传感装置的激光发射的方向与电梯的运载方向平行。

10.一种电梯，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电梯防夹脚装置。

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