RU2797066C1 - Device for controlling elevator doorway based on a photo curtain - Google Patents

Device for controlling elevator doorway based on a photo curtain Download PDF

Info

Publication number
RU2797066C1
RU2797066C1 RU2022127448A RU2022127448A RU2797066C1 RU 2797066 C1 RU2797066 C1 RU 2797066C1 RU 2022127448 A RU2022127448 A RU 2022127448A RU 2022127448 A RU2022127448 A RU 2022127448A RU 2797066 C1 RU2797066 C1 RU 2797066C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensors
control unit
elements
receiving
optical
Prior art date
Application number
RU2022127448A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Юрьевич Ушаков
Сергей Викторович Козлов
Дмитрий Александрович Дидур
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "МАШ ЮНИТ"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "МАШ ЮНИТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "МАШ ЮНИТ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2797066C1 publication Critical patent/RU2797066C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: elevator equipment.
SUBSTANCE: device for controlling the doorway of elevators based on a photo curtain contains a control unit and two optical sensors. The sensors contain modules of infrared optical transceivers placed on the board with a pitch providing illumination of two receiving elements of one sensor by one transmitting element of the other. The transceiver elements are an infrared LED and a phototransistor, eight pieces, which are controlled by a microcomputer, which turns on the transmitters in turn and interrogates the receivers in accordance with the commands of the control unit, and also transmits information about the signal levels on the receiving elements of the module to the control unit.
EFFECT: accuracy of obstacle detection is increased.
1 cl, 4 dwg

Description

1. Область техники1. Technical field

Изобретение относится к средству автоматизации, а именно совокупности программных, технических и программно-технических средств, предназначенных для создания способа обнаружения объектов, входящих и выходящих через дверной проем пассажирских и грузопассажирских лифтов, с последующей передачей данной информации в систему управления, с целью обеспечения безопасности работы лифтового оборудования. The invention relates to an automation tool, namely a set of software, hardware and software tools designed to create a method for detecting objects entering and exiting through the doorway of passenger and cargo-passenger elevators, with the subsequent transfer of this information to the control system, in order to ensure the safety of work lift equipment.

2. Уровень техники2. State of the art

В настоящее время системы контроля дверного проема пассажирских и грузопассажирских лифтов – существуют. В качестве примеров таких систем являются: CN202010674638.9A; CN203079495U; CN203486717U; CN106044503A; CN102530690A.Currently, control systems for the doorway of passenger and passenger-and-freight elevators exist. As examples of such systems are: CN202010674638.9A; CN203079495U; CN203486717U; CN106044503A; CN102530690A.

Вышеуказанные изобретения осуществляют предотвращение защемления объектов, находящихся в дверном проеме лифтов. The above inventions prevent pinching of objects located in the doorway of elevators.

Однако, существующие, на настоящий момент, изобретения осуществляют распознавание объектов, входящих и выходящих из лифта, обычно с помощью камеры или, как правило, включают в себя отдельный блок оптических передатчиков и отдельный блок оптических приемников, при прерывании оптического излучения препятствием, конструкция и схемотехника которых имеет значительные отличия, что, при частичном выходе из строя одного из таких блоков (неисправности отдельных приемников и (или) передатчиков), приводит к невозможности гарантированно определить наличие препятствия установленного размера, то есть - к неработоспособности устройства. Кроме того, для срабатывания такого устройства необходимо, чтобы препятствие прерывало излучение в окрестности воображаемой линии, соединяющей передатчик блока оптических передатчиков и соответствующий ему приемник блока оптических приемников, что не дает возможность гарантированно определить препятствие с линейными размерами менее величины шага между приемными и передающими элементами. However, the currently existing inventions recognize objects entering and exiting the elevator, usually using a camera or, as a rule, include a separate optical transmitter unit and a separate optical receiver unit, when the optical emission is interrupted by an obstacle, design and circuitry which has significant differences, which, in the event of a partial failure of one of these units (malfunctions of individual receivers and (or) transmitters), leads to the impossibility of reliably determining the presence of an obstacle of a set size, that is, to the inoperability of the device. In addition, for the operation of such a device, it is necessary that the obstacle interrupt the radiation in the vicinity of an imaginary line connecting the transmitter of the optical transmitter unit and the corresponding receiver of the optical receiver unit, which does not make it possible to reliably determine an obstacle with linear dimensions less than the step between the receiving and transmitting elements.

При наличии паразитной засветки приемника устройство также оказывается неработоспособно (в этом случае, при наличии постоянной паразитной засветки, необходимо менять местами приемник и передатчик). In the presence of spurious illumination of the receiver, the device also turns out to be inoperative (in this case, in the presence of constant spurious illumination, it is necessary to swap the receiver and transmitter).

Основной задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных выше недостатков, а именно, работа системы направлено на гарантированное определение наличия препятствия заявленных размеров, при наличии засветки одного из модулей оптических приёмопередатчиков.The main objective of the invention is to eliminate the above disadvantages, namely, the operation of the system is aimed at guaranteed detection of the presence of an obstacle of the stated dimensions, in the presence of illumination of one of the modules of the optical transceivers.

3. Раскрытие сущности изобретения3. Disclosure of the essence of the invention

Устройство контроля дверного проема пассажирских и грузопассажирских лифтов изображено на фиг. 1, 2 и состоит из блока управления (4), двух датчиков (устройства для приема и передачи оптического излучения , смонтированное в корпусе в виде алюминиевого профиля) (1), включающих в себя от одного до четырех модулей оптических приемопередатчиков (3), , на каждом из которых расположены приемопередающие элементы – светодиод инфракрасного спектра и фототранзистор - в количестве восьми штук.The control device for the doorway of passenger and passenger-and-freight elevators is shown in Fig. 1, 2 and consists of a control unit (4), two sensors (a device for receiving and transmitting optical radiation, mounted in an aluminum profile housing) (1), including from one to four modules of optical transceivers (3), , on each of which there are transceiver elements - an infrared LED and a phototransistor - in the amount of eight pieces.

Конструкция блока управления изображена на фиг. 3. Габаритные размеры блока управления соответствуют следующим размерам: 200*200*50 (Ш*В*Г). Единица измерения – миллиметры.The design of the control unit is shown in Fig. 3. Overall dimensions of the control box correspond to the following dimensions: 200*200*50 (W*H*D). The unit of measurement is millimeters.

Блок управления (4) формирует команды для датчиков (1) на включение передатчика и опрос приемников для каждого датчика и выдает сигнал “ЕСТЬ ПРЕПЯТСТВИЕ” или “НЕТ ПРЕПЯТСТВИЯ” в смежные системы. Размер обнаруживаемого препятствия: 50 мм и более. Высота обнаружения препятствия (от порога кабины) составляет от 25 до 1800 мм. Приемник и передатчик обеспечивают контроль проема шириной от 600 до 2400 мм.The control unit (4) generates commands for the sensors (1) to turn on the transmitter and interrogate the receivers for each sensor and sends a signal “OBSTACLES” or “NO OBSTACLES” to adjacent systems. The size of the detected obstacle: 50 mm or more. The obstacle detection height (from the cabin threshold) is from 25 to 1800 mm. The receiver and transmitter provide control of an opening with a width of 600 to 2400 mm.

Каждый оптический модуль (3) включает в себя микроЭВМ, которая за счет управления сдвиговым регистром с последовательным входом и параллельным выходом, последовательно выдает сигналы на передатчиках и, с помощью аналогового коммутатора и встроенного аналогово-цифрового преобразователя, осуществляет сбор сигналов с оптических приемников (2).Each optical module (3) includes a microcomputer, which, by controlling a shift register with serial input and parallel output, sequentially outputs signals to transmitters and, using an analog switch and a built-in analog-to-digital converter, collects signals from optical receivers (2 ).

МикроЭВМ – является встроенным программным обеспечением для управления устройством контроля дверного проема пассажирских и грузопассажирских лифтов, который внесен в Реестр программ для ЭВМ, регистрационный № 2022667821 от 21.09.2022 года. Свидетельство, подтверждающее регистрацию микроЭВМ в качестве программы для ЭВМ, доступно для ознакомления в соответствующем государственном реестре по адресу: https://fips.ru/EGD/584dd6fe-6603-4016-9a4c-d0c3a4f601cdMicrocomputer - is a built-in software for controlling the doorway control device for passenger and passenger-and-freight elevators, which is included in the Register of Computer Programs, registration No. 2022667821 dated 09/21/2022. The certificate confirming the registration of a microcomputer as a computer program is available for review in the relevant state register at: https://fips.ru/EGD/584dd6fe-6603-4016-9a4c-d0c3a4f601cd

Отличительной особенностью изобретения является наличие у датчиков устройства одинаковой схемотехники и конструкции, а также масштабируемость устройства. Модули оптических приемопередатчиков подключаются последовательно, тем самым обеспечивая необходимую высоту зоны контроля. Возможно использование от одного до четырех модулей.A distinctive feature of the invention is that the sensors of the device have the same circuitry and design, as well as the scalability of the device. Optical transceiver modules are connected in series, thereby providing the required height of the control zone. It is possible to use from one to four modules.

Заявляемое изобретение позволяет достичь следующих технических результатов:The claimed invention allows to achieve the following technical results:

• Пониженная потребляемая мощность, за счет отсутствия необходимости одновременного включения всех источников оптического излучения – благодаря используемому программному алгоритму в каждый момент времени задействован только один источник излучения, потребляемая мощность которого мала.• Reduced power consumption, due to the absence of the need to simultaneously turn on all sources of optical radiation - thanks to the software algorithm used, only one radiation source is used at a time, the power consumption of which is low.

• Диагностика приемопередатчиков, за счет засветки приёмного элемента передающим.• Diagnostics of transceivers due to illumination of the receiving element by the transmitting one.

• Постоянная самокалибровка приемников оптического излучения позволяет избежать ложных срабатываний устройства при изменении общего светового фона.• Constant self-calibration of optical radiation receivers allows avoiding false alarms of the device when the general light background changes.

• Взаимозаменяемость датчиков (каждый из них содержит приемники и передатчики оптического излучения), чтобы при выходе из строя одного из датчиков работоспособность устройства автоматически восстанавливалась путем замены неисправного датчика. • Interchangeability of sensors (each of them contains receivers and transmitters of optical radiation), so that if one of the sensors fails, the device's operability is automatically restored by replacing the faulty sensor.

4. Краткое описание чертежей4. Brief description of the drawings

Фиг.1. Общий вид устройства контроля дверного проема лифтов на основе фотозавесы.Fig.1. General view of the elevator doorway control device based on a photo curtain.

Фиг.2. Конструкция устройства контроля дверного проема лифтов на основе фотозавесы.Fig.2. Design of an elevator doorway control device based on a photo curtain.

Фиг. 3. Конструкция блока управления устройства дверного проема лифтов на основе фотозавесы.Fig. 3. The design of the control unit for the elevator doorway device based on a photo curtain.

Фиг. 4. Таблица соответствия состояний передатчиков устройства дверного проема лифтов на основе фотозавесы.Fig. 4. Correspondence table of the states of the transmitters of the elevator doorway device based on the photo curtain.

5. Осуществление изобретения 5. Implementation of the invention

Устройство контроля дверного проема лифтов на основе фотозавесы обеспечивается за счёт блока управления и двух датчиков, принцип работы которых основан на прерывании оптического излучения препятствием, отличающееся тем, что датчики имеют одинаковую схемотехнику и конструкцию и содержат от одного до четырех модулей оптических приемопередатчиков, на каждом из которых расположены приемопередатчики, содержащие приемный и передающий элементы инфракрасного оптического диапазона, размещенные на печатной плате модулей оптических приемопередатчиков c шагом, обеспечивающим засветку, как минимум, двух приемных элементов одного датчика одним передающим элементом другого, на каждом из которых расположены приемопередающие элементы – светодиод инфракрасного спектра и фототранзистор - в количестве восьми штук, управление которыми осуществляется с помощью микроЭВМ,, которая осуществляет поочередное включение передатчиков и опрос приёмников в соответствии с командами блока управления, а также передачу информации об уровнях сигналов на приемных элементах модуля по последовательной однопроводной шине на блок управления, который осуществляет принятие решения о наличии или отсутствии препятствия в контролируемой зоне и выдачу сигнала внешним системам по результатам работы алгоритма, обеспечивающего гарантированное определение наличия препятствия за счет формирования и последующего анализа соответствия состояний приёмников и передатчиков обоих датчиков, а также выявление неисправностей приемных и передающих элементов и корректную работу устройства, при отказе до двух приемных и/или передающих элементов на одном или нескольких модулях датчика, при наличии частичной или полной паразитной засветки одного из датчиков внешними источниками излучения. The device for controlling the doorway of elevators based on a photo curtain is provided by a control unit and two sensors, the principle of operation of which is based on the interruption of optical radiation by an obstacle, characterized in that the sensors have the same circuitry and design and contain from one to four modules of optical transceivers, on each of which are transceivers containing receiving and transmitting elements of the infrared optical range, placed on the printed circuit board of the modules of optical transceivers with a step that provides illumination of at least two receiving elements of one sensor with one transmitting element of the other, each of which has transceiver elements - an infrared spectrum LED and a phototransistor - in the amount of eight pieces, controlled by a microcomputer, which alternately turns on the transmitters and interrogates the receivers in accordance with the commands of the control unit, as well as transmits information about the signal levels at the receiving elements of the module via a serial single-wire bus to the control unit, which carries out the decision on the presence or absence of an obstacle in the controlled area and the issuance of a signal to external systems based on the results of the algorithm, which provides a guaranteed determination of the presence of an obstacle due to the formation and subsequent analysis of the correspondence between the states of the receivers and transmitters of both sensors, as well as the detection of malfunctions of the receiving and transmitting elements and correct operation of the device, in case of failure of up to two receiving and/or transmitting elements on one or more sensor modules, in the presence of partial or complete parasitic illumination of one of the sensors by external radiation sources.

Алгоритм работы блока управления (фиг. 3) устройства контроля дверного проема пассажирских и грузопассажирских лифтов, для обеспечения контроля дверного проема лифтов, следующий:The operation algorithm of the control unit (Fig. 3) of the device for controlling the doorway of passenger and passenger-and-freight elevators, to ensure control of the doorway of elevators, is as follows:

1. Сохранение результатов сравнения таблиц соответствия, полученных на предыдущей итерации, либо их инициализация, если итерация – первая.1. Saving the results of comparison of lookup tables obtained at the previous iteration, or their initialization, if the iteration is the first one.

2. Выключение передатчиков на датчиках.2. Turn off the transmitters on the sensors.

3. Опрос приемников датчиков и регистрация значения фоновой засветки.3. Interrogation of sensor receivers and registration of the backlight value.

4. Последовательное включение передатчиков Датчика 1, снятие данные со всех приемников Датчика 2 и формирование таблицы соответствия состояний приемников Датчика 2 и передатчиков Датчика 1 (фиг. 4). Работоспособность каждого передатчика контролируется по наличию сигнала на выходе соответствующем ему приемнике.4. Switching on the transmitters of Sensor 1 in series, taking data from all receivers of Sensor 2 and forming a table of correspondence between the states of Sensor 2 receivers and Sensor 1 transmitters (Fig. 4). The performance of each transmitter is controlled by the presence of a signal at the output of the corresponding receiver.

5. Последовательное включение передатчиков Датчика 2, снятие данных со всех приёмников Датчика 1 и формирование таблицы соответствия состояний приемников Датчика 1 и передатчиков Датчика 2. Работоспособность каждого передатчика контролируется по наличию сигнала на выходе соответствующем ему приемнике.5. Sequential connection of Sensor 2 transmitters, data acquisition from all Sensor 1 receivers and formation of a table of correspondence between the states of Sensor 1 receivers and Sensor 2 transmitters. The performance of each transmitter is controlled by the presence of a signal at the output of the corresponding receiver.

6. Принятие решения о неисправности отдельных приемников и передатчиков на основании результатов сравнения таблиц соответствия.6. Making a decision about the malfunction of individual receivers and transmitters based on the results of a comparison of lookup tables.

7. Принятие решения о наличии препятствия на основании результатов сравнения таблиц соответствия с учетом возможного наличия неисправных приемников и передатчиков.7. Making a decision about the presence of an obstacle based on the results of a comparison of the correspondence tables, taking into account the possible presence of faulty receivers and transmitters.

Логика определения неисправностей приемников и передатчиков, ложной засветки, а также наличия препятствий приведена на фиг. 4.The logic for determining malfunctions of receivers and transmitters, false illumination, as well as the presence of obstacles is shown in Fig. 4.

Минимальное расстояние между датчиками определяется углом излучения передатчика φ (6) и шагом между приемопередатчиками модулей оптических приемопередатчиков (3) так, чтобы передающий элемент данных моделей одного датчика осуществлял засветку, как минимум, двух приемных элементов модулей оптических приемопередатчиков другого датчика (5). The minimum distance between the sensors is determined by the radiation angle of the transmitter φ (6) and the step between the transceivers of the optical transceiver modules (3) so that the transmitting data element of the models of one sensor illuminates at least two receiving elements of the optical transceiver modules of another sensor (5).

Вышеуказанный способ работы изобретения позволяет с наибольшей точностью обнаружить объекты, в диапазоне устройства, размер которых должен составлять не менее 50 мм.The above method of operation of the invention allows to detect objects with the greatest accuracy, in the range of the device, the size of which should be at least 50 mm.

Claims (1)

Устройство контроля дверного проема лифтов на основе фотозавесы, обеспечивается за счёт наличия блока управления и двух датчиков, принцип работы которых основан на прерывании оптического излучения препятствием, отличающееся тем, что датчики имеют одинаковую схемотехнику и конструкцию и содержат от одного до четырех модулей оптических приемопередатчиков, на каждом из которых расположены приемопередатчики, содержащие приемный и передающий элементы инфракрасного оптического диапазона, размещенные на печатной плате модулей оптических приемопередатчиков c шагом, обеспечивающим засветку как минимум двух приемных элементов одного датчика одним передающим элементом другого, на каждом из которых расположены приемопередающие элементы - светодиод инфракрасного спектра и фототранзистор - в количестве восьми штук, управление которыми осуществляется с помощью микроЭВМ, которая осуществляет поочередное включение передатчиков и опрос приёмников в соответствии с командами блока управления, а также передачу информации об уровнях сигналов на приемных элементах модуля по последовательной однопроводной шине на блок управления, который осуществляет принятие решения о наличии или отсутствии препятствия в контролируемой зоне и выдачу сигнала внешним системам по результатам работы алгоритма, обеспечивающего гарантированное определение наличия препятствия за счет формирования и последующего анализа соответствия состояний приёмников и передатчиков обоих датчиков, а также выявление неисправностей приемных и передающих элементов и корректную работу устройства, при отказе до двух приемных и/или передающих элементов на одном или нескольких модулях датчика, при наличии частичной или полной паразитной засветки одного из датчиков внешними источниками излучения. The device for controlling the doorway of elevators based on a photo curtain is provided by the presence of a control unit and two sensors, the principle of operation of which is based on the interruption of optical radiation by an obstacle, characterized in that the sensors have the same circuitry and design and contain from one to four modules of optical transceivers, on each of which contains transceivers containing receiving and transmitting elements of the infrared optical range, placed on the printed circuit board of the modules of optical transceivers with a step that provides illumination of at least two receiving elements of one sensor with one transmitting element of the other, each of which has transceiver elements - an infrared spectrum LED and a phototransistor - in the amount of eight pieces, which are controlled by a microcomputer, which alternately turns on the transmitters and interrogates the receivers in accordance with the commands of the control unit, as well as transmits information about the signal levels at the receiving elements of the module via a serial single-wire bus to the control unit, which makes a decision on the presence or absence of an obstacle in the controlled area and issues a signal to external systems based on the results of the algorithm, which ensures a guaranteed determination of the presence of an obstacle due to the formation and subsequent analysis of the correspondence between the states of the receivers and transmitters of both sensors, as well as the detection of malfunctions of the receiving and transmitting elements and the correct operation of the device, in case of failure of up to two receiving and/or transmitting elements on one or more sensor modules, in the presence of partial or complete parasitic illumination of one of the sensors by external radiation sources.
RU2022127448A 2022-10-21 Device for controlling elevator doorway based on a photo curtain RU2797066C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2797066C1 true RU2797066C1 (en) 2023-05-31

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5149921A (en) * 1991-07-10 1992-09-22 Innovation Industries, Inc. Self correcting infrared intrusion detection system
RU95118547A (en) * 1994-10-25 1997-10-27 Отис Элевэйтэр Компани WEAK BEAM DETECTION
RU2107258C1 (en) * 1995-10-31 1998-03-20 Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" Photobarrier sensor
CN105026300A (en) * 2013-03-18 2015-11-04 通力股份公司 Elevator, light curtain for monitoring the opening of a moving door of a floor level and/or the opening of a moving door of an elevator car, and method for giving a door-open command or a door-close command in an elevator
US10934135B2 (en) * 2015-02-23 2021-03-02 Inventio Ag Elevator system with adaptive door control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5149921A (en) * 1991-07-10 1992-09-22 Innovation Industries, Inc. Self correcting infrared intrusion detection system
RU95118547A (en) * 1994-10-25 1997-10-27 Отис Элевэйтэр Компани WEAK BEAM DETECTION
RU2107258C1 (en) * 1995-10-31 1998-03-20 Акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" Photobarrier sensor
CN105026300A (en) * 2013-03-18 2015-11-04 通力股份公司 Elevator, light curtain for monitoring the opening of a moving door of a floor level and/or the opening of a moving door of an elevator car, and method for giving a door-open command or a door-close command in an elevator
US10934135B2 (en) * 2015-02-23 2021-03-02 Inventio Ag Elevator system with adaptive door control

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6137408A (en) Controller for plural area sensors
USRE33668E (en) Detection device having energy transmitters located at vertically spaced apart points along movable doors
GB2526072B (en) A method of operating an automatic door installation
KR102146767B1 (en) Touchless button input apparatus
JPH11345548A (en) Method for displaying state of multi-optical-axis photoelectric switch and multi-optical-axis photoelectric switch
US20080156968A1 (en) Light grid
TWI416293B (en) Monitor terminal device for long distance control
US8410445B2 (en) Human body sensing apparatus with improved accuracy
US7574271B2 (en) Passenger transportation system especially an escalator or moving walk
TW201830289A (en) Anti-following detecting system and method of a single-pass channel
EP0782712A2 (en) A lift sensor
KR101837806B1 (en) Multi-optical axis photoelectric sensor system
RU2797066C1 (en) Device for controlling elevator doorway based on a photo curtain
US20130342112A1 (en) Lighting system
US9285791B2 (en) Monitoring system
KR102204120B1 (en) Optical safety sensor
WO2012134004A1 (en) Apparatus for detecting human body with improved accuracy
JP5022767B2 (en) Multi-axis photoelectric sensor
JP6037651B2 (en) Lighting control apparatus and lighting control system
JPS63139275A (en) Automatic monitor system reflecting photoelectric device
US6204575B1 (en) Method of verifying an extension area sensor controlled, master controller of area sensors, and cover to be used when no slave controller is added
JP2013223237A (en) Multiple optical axis photoelectric sensor
KR20130021596A (en) Apparatus for sensing human body with improved accuracy
KR100960354B1 (en) A method for operating a sunlight preventing beam sensor
KR101045644B1 (en) Apparatus and method for detecting intruder