TW201507965A - 電梯自救控制系統 - Google Patents

Abstract

本發明係一種電梯自救控制系統，係於一電梯控制器中設有一個以上的自救模組，該電梯控制器並與一雷射感測器、一人體感測器以及一電梯馬達電連接；該電梯控制器係控制電梯馬達以帶動一電梯車廂的上升或下降，若電梯控制器偵測系統迴路發生訊號異常，則進一步由雷射感測器偵測電梯車廂門是否關閉，並以人體感測器偵測該電梯車廂中是否有人員受困，若電梯車廂門關閉且電梯車廂中有人，則由自救模組強制控制電梯馬達，令電梯馬達帶動電梯車廂到達任一樓層正確的停靠位置後，再開啟電梯車廂門以利人員逃生。

Description

電梯自救控制系統

本發明係一種電梯控制系統，尤指一種具有電梯關人自救功能的電梯自救控制系統。

現有大樓或建築物的電梯系統包含有一電梯控制器、一電梯馬達與一電梯車廂，該電梯馬達連接有一減速機，該減速機繞設一鋼索，該鋼索的兩端分別連接電梯車廂與一配重塊，該電梯控制器係控制電梯馬達運轉並藉由改變減速機的運轉方向，使鋼索帶動電梯車廂上升或下降，以令使用者可搭乘電梯車廂到達指定樓層。

如圖8所示，為現有電梯控制器的運作流程圖，首先由電梯控制器偵測電梯系統的複數安全開關是否正常運作(801)，若安全開關有異常，則停止電梯車廂運轉並發出故障訊號(802)，若安全開關正常，則偵測各樓層的上樓/下樓按鈕，判斷是否有使用者按下按鈕以登錄呼叫電梯車廂(叫車)(803)，若有使用者於任一樓層登錄叫車，則電梯控制器控制電梯馬達運轉及減速機運轉方向，使電梯車廂前往使用者登錄叫車的樓層(804)，當電梯車廂到達登錄 叫車的樓層時，電梯控制器確認電梯車廂是位於水平區(電梯車廂地板與該樓層的地板齊平)才可開啟車廂門(805)，使用者進入電梯車廂後，即關閉電梯車廂門並前往使用者指定樓層，並於確認電梯車廂位於指定樓層的水平區後再開門(806)，以達到載送使用者到達指定樓層的目的。

前述安全開關包含有電梯車廂門的感測器，以及電梯車廂水平區的感測器，若電梯車廂門感測器發生故障即無法正確偵測電梯車廂門是否關閉，若電梯車廂水平區感測器故障即無法正確偵測電梯車廂是否位於樓層的水平區，容易產生使用的危險。

由上述可知，由於現有電梯控制器需要確認電梯系統的該等安全開關正常才能運作電梯，若發生地震、短暫停電、人為因素操作錯誤、人員使用不當、外力破壞或系統迴路發生訊號異常等情況，而使安全開關跳脫或使電梯系統出現異常訊號，即會使電梯控制器停止運作，若剛好有使用者在電梯車廂中就會造成電梯關人，而有人員無法逃生的問題。

如前揭所述，現有大樓電梯易因電梯系統故障或外在因素而造成電梯關人無法逃生的問題，因此本發明主要目的在提供一電梯自救控制系統，主要是結合原有電梯控制器並增設自救模組，於電梯系統故障時，自救模組 主動偵測電梯車廂門的關閉狀態並偵測電梯車廂中是否關人，若電梯車廂關人無法立即逃生的狀況，則由自救模組控制電梯車廂移至適當樓層後開啟電梯車廂門，本發明具有結構簡單、自動化且免除電梯關人的恐懼，解決現有電梯關人無法自行逃生的問題。

為達成前述目的所採取的主要技術手段係令前述電梯自救控制系統，係設於一電梯控制器中，該電梯控制器連接有一電梯馬達，其包含有：一人體感測器，其設於一電梯車廂中；一雷射感測器，其用以偵測電梯車廂門的啟閉狀態；一個以上的自救模組，其與人體感測器、雷射感測器及電梯馬達電連接，該自救模組用以偵測電梯控制迴路之異常訊號以及雷射感測器與人體感測器回傳的訊號，並以一自救模式控制電梯馬達移動該電梯車廂至適當樓層及開啟電梯車廂門。

利用前述元件組成的電梯自救控制系統，當電梯控制迴路訊號異常、電梯系統故障或外在因素使電梯控制器停止電梯車廂運作時，由於電梯馬達仍可正常運作，因此由雷射感測器偵測電梯車廂門是否關閉並由人體感測器偵測電梯車廂中是否有人，若電梯車廂門關閉且有人在電梯車廂中代表電梯關人，自救模組即直接控制電梯馬達，以將電梯車廂移至適當樓層(往下或往上)後開啟電梯車 廂門，本發明具有結構簡單、自動化、免除電梯關人無法自行逃生的問題。

10‧‧‧電梯控制器

11‧‧‧自救模組

12‧‧‧第二自救模組

21‧‧‧人體感測器

22‧‧‧雷射感測器

221‧‧‧雷射光束

222‧‧‧雷射發射器

223‧‧‧雷射接收器

23‧‧‧水平區感測器

24‧‧‧感應片

30‧‧‧電梯馬達

40‧‧‧電梯車廂

41‧‧‧電梯車廂門

411‧‧‧遮光片

圖1是本發明較佳實施例的電路方塊圖。

圖2是本發明較佳實施例之電梯車廂位於水平區的示意圖。

圖3是本發明較佳實施例之之雷射感測器偵測電梯車廂門關閉狀態的俯視圖。

圖4是本發明較佳實施例之雷射感測器偵測電梯車廂門開啟狀態的俯視圖。

圖5是本發明較佳實施例之雷射感測器偵測電梯車廂門開啟狀態的側視圖。

圖6是本發明較佳實施例之電梯車廂位於水平區之外的示意圖。

圖7是本發明較佳實施例之自救模組的流程圖。

圖8是現有電梯的操作流程圖。

關於本發明的較佳實施例，請參閱圖1與2所示，係於一電梯控制器10設有一自救模組11，該電梯控制器10分別與一人體感測器21、一雷射感測器22、一水平區感測器23以及一電梯馬達30電連接。於正常情況下，該電梯控制器10係直接控制電梯馬達30的運作，令電梯 馬達30可帶動與其連接之一電梯車廂40的上升或下降。該自救模組11係持續偵測電梯控制器10是否正常運作，若電梯控制器10發生控制迴路訊號異常則由自救模組11取代電梯控制器10而直接控制電梯馬達30。

該人體感測器21係設於電梯車廂40中，較佳的是，該人體感測器21係設於電梯車廂40的天花板，並朝向電梯車廂40的地板，以偵測該電梯車廂40中是否有人，並回傳訊號至電梯控制器10中的自救模組11；於本較佳實施例中，該人體感測器21係一紅外線感測器，其持續偵測電梯車廂40中的紅外線訊號以判斷電梯車廂40內是否有人，該人體感測器21亦可以是一具有影像辨識或移動偵測功能的攝影機(圖中未示)。

該自救模組11係偵測電梯控制器10運轉時產生的訊號，若電梯控制器10正常運轉，則自救模組11偵測到正常訊號，電梯控制器10以正常模式控制電梯馬達30帶動電梯車廂40升降；若電梯控制器10運轉不正常，則自救模組11偵測到異常訊號，該異常訊號發生的原因係如前述之地震、短暫停電、人為因素操作錯誤、人員使用不當、外力破壞或系統迴路發生訊號異常等情況，此時自救模組11介入並以內建的一自救模式直接控制電梯馬達30，該自救模組11係判斷人體感測器21與雷射感測器22傳回之訊號，當電梯控制器10的異常訊號、雷射感測器22偵 測電梯車廂門關閉以及電梯車廂40內有人的訊號同時存在時，自救模組11直接控制電梯馬達30往上或往下移動電梯車廂40至適當樓層，並發出語音警示，以提醒電梯車廂40內部人員狀況。於本較佳實施例中，該電梯控制器10進一步設有一第二自救模組12，該第二自救模組12係與自救模組11電連接，且第二自救模組12為備用元件，當自救模組11的自救模式故障時，第二自救模組12可執行其自救模式以介入執行備援。又該自救模組11與第二自救模組12係一微控制器(MCU)。

如圖2所示，該雷射感測器22用以偵測電梯車廂40之一個以上電梯車廂門41的啟閉狀態，其係設於電梯車廂40之電梯井的頂端，並朝下發出一雷射光束221，請配合參閱圖3至5所示，當電梯車廂門41的頂端設有一遮光片411時，該遮光片411是與電梯車廂門41成一直角，且該雷射光束221是由電梯車廂門41之間的間隙通過，當電梯車廂門41向兩側開啟時即會帶動遮光片411遮蔽雷射光束221通過，而可判斷該電梯車廂門41是處於開啟狀態。如圖5所示，該雷射感測器22亦可由分別設於電梯井之頂端與底端的一雷射發射器222與一雷射接收器223組成，當電梯車廂門41向兩側開啟且其遮光片411遮蔽(或折射)雷射發射器222發出的雷射光束221而使雷射接收器223無法接收雷射光束221時，即可判斷該電梯車廂門41 是處於開啟狀態。又前述遮光片411亦可為一反射片，當圖21的雷射感測器22發出的雷射光束221由反射片反射回雷射感測器22時，即可判斷該電梯車廂門41是處於開啟狀態。前述雷射感測器22發出的雷射光束221具有光束集中與發射距離長的優點，其亦可由一發出紅外線光束的紅外線感測器取代。

請參閱圖2與6所示，該電梯車廂40於車廂外側的頂端設有一水平區感測器23，該水平區感測器23係偵測設於電梯井中之多數感應片24，各感應片24係對應電梯車廂40於各樓層的位置，意即一個樓層設有一個感應片24，如圖2所示，當水平區感測器23偵測到任一感應片24時，表示電梯車廂40是位於該樓層的水平區(電梯車廂地板與該樓層地板齊平)，自救模組11才可控制電梯車廂40開啟電梯車廂門，如圖6所示，當電梯控制器10產生異常且電梯車廂40非位於樓層的水平區時，水平區感測器23無法偵測到感應片24，因此自救模組11會控制電梯馬達30往下移動電梯車廂40至樓層的水平區，並於水平區感測器23偵測到感應片24時才會開啟電梯車廂門。

請參閱圖7所示，係為自救模組11的操作流程圖，其偵測電梯控制器10是否正常運作(701)，若電梯控制器10正常運作，則由電梯控制器10以正常操作模式控制電梯升降(702)，若電梯控制器10發出異常訊號，則判斷電 梯控制器10是否進入手動操作模式(如保養維修)(703)，若電梯控制器10為手動操作模式運作，則由電梯控制器10以手動操作模式控制電梯升降(704)，若電梯控制器10非手動操作模式運作則判斷是否為禁止運轉模式(如安全開關跳脫或系統故障)(705)，若為禁止運轉模式則電梯控制器10禁止電梯升降(706)，若非禁止運轉模式則自救模組11即會介入並由雷射感測器22判斷電梯車廂40的電梯車廂門41是否關閉(707)，若電梯車廂門41不是關閉的，則回到步驟(706)，若電梯車廂門41是關閉的，則由人體感測器21偵測電梯車廂40中是否有人(708)，若電梯車廂40中有人，自救模組11會進入自救模式(709)，由水平區感測器23的訊號判斷電梯車廂40是否位於水平區(710)，若電梯車廂40恰位於水平區，則代表電梯車廂40地板與外側的樓層地板齊平，即開啟電梯車廂門41(711)，若電梯車廂40非位於水平區，則由自救模組11控制電梯馬達30，帶動電梯車廂40上升或下降(712)，並於到達樓層的水平區後開啟電梯車廂門41。

由上述可知，利用人體感測器21偵測電梯車廂40中是否有人以及雷射感測器22偵測電梯車廂40之電梯車廂門41的關閉狀態，若電梯控制器10故障且有人關在電梯車廂40中，自救模組11即啟動自救模式以控制電梯馬達30自動將電梯車廂40移至適當樓層後開門，具有結構 簡單、自動化、免除電梯關人無法自行逃生的問題。

10‧‧‧電梯控制器

11‧‧‧自救模組

12‧‧‧第二自救模組

21‧‧‧人體感測器

22‧‧‧雷射感測器

23‧‧‧水平區感測器

30‧‧‧電梯馬達

Claims (10)

1. 一種電梯自救控制系統，係設於一電梯控制器中，該電梯控制器連接有一電梯馬達，其包含有：一人體感測器，其設於一電梯車廂中；一雷射感測器，其用以偵測電梯車廂門的啟閉狀態；一個以上的自救模組，其與人體感測器、雷射感測器及電梯馬達電連接，該自救模組用以偵測電梯控制迴路之異常訊號以及雷射感測器與人體感測器回傳的訊號，並以一自救模式控制電梯馬達移動該電梯車廂至適當樓層及開啟電梯車廂門。
2. 如請求項1所述之電梯自救控制系統，該雷射感測器係設於電梯車廂之電梯井的頂端，其朝向電梯車廂門之間的間隙發出一雷射光束，以偵測電梯車廂之電梯車廂門的啟閉狀態。
3. 如請求項2所述之電梯自救控制系統，該電梯車廂門的頂端設有一遮光片，該遮光片是與電梯車廂門成一直角，該遮光片用以遮蔽雷射光束通過。
4. 如請求項3所述之電梯自救控制系統，該人體感測器係一紅外線感測器。
5. 如請求項3所述之電梯自救控制系統，該人體感測器係一具有影像辨識或移動偵測功能的攝影機。
6. 如請求項1至5中任一項所述之電梯自救控制系統，該自救模組是與一水平區感測器電連接，該水平區感測器係用以偵測設於電梯井中之多數感應片，各感應片對應各樓層位置，該水平區感測器偵測任一感應片代表電梯車廂 地板與該樓層的地板齊平。
7. 如請求項1至5中任一項所述之電梯自救控制系統，該電梯控制器進一歩設有一第二自救模組，該第二自救模組係與自救模組電連接。
8. 如請求項6所述之電梯自救控制系統，該電梯控制器進一歩設有一第二自救模組，該第二自救模組係與自救模組電連接。
9. 如請求項7所述之電梯自救控制系統，該自救模組之自救模式係控制電梯馬達向下移動電梯車廂至適當樓層，並發出語音警示及開啟電梯車廂門。
10. 如請求項8所述之電梯自救控制系統，該自救模組之自救模式係控制電梯馬達向下移動電梯車廂至適當樓層，並發出語音警示及開啟電梯車廂門。