專利名稱：可變束的檢測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及升降機中的檢測器，更具體地說，涉及對電梯廂門道中的障礙物的檢測。
在電梯中，通常采用一個或多個自動滑動門。為保護乘客，習(xí)慣于采用一系統(tǒng)檢測在關(guān)門前和閉合期間的打開的門范圍內(nèi)障礙物的存在。若該系統(tǒng)測得障礙物，則使電梯門不再進一步關(guān)閉并最好重新打開。
用于檢測電梯門道內(nèi)的障礙物的一種已知系統(tǒng)將光束設(shè)置在開門時經(jīng)過的路徑中并用一傳感器去檢測光束的中斷——若在開門范圍內(nèi)放置障礙物便會發(fā)生這種中斷。一旦測得中斷，傳感器便發(fā)出一信號以改變門的運動，并最好再打開門。
該系統(tǒng)有一組垂直設(shè)置在門的一側(cè)，產(chǎn)生光束的光發(fā)射器，和配置在另一門上的一組相應(yīng)光敏檢測器，用以檢測那些光束，從而產(chǎn)生一種能檢測門道中不同高度處的障礙物的系統(tǒng)。在門上的發(fā)射器和檢測器是如此設(shè)置的，以致，若門打開時，發(fā)射器和檢測器是遠(yuǎn)離的而若門被關(guān)閉，或正在關(guān)閉，則發(fā)射器和檢測器處于緊靠中。
光束的幅度與它必須在發(fā)射器和檢測器之間移動的距離有關(guān)；更確切地說，光束必須移過的進程越遠(yuǎn)，則光束必須具有的幅度越大，以便由檢測器實現(xiàn)對光束的正確檢測。因此，該系統(tǒng)在門被打開而遠(yuǎn)離時，需要高的波束幅度。
本發(fā)明的一個目的是提供一種諸如對在電梯廂門道中之類的確定區(qū)域范圍內(nèi)的障礙物提供改善的檢測的可變束檢測設(shè)備及方法。
本發(fā)明的另一目的是提供對開著的門的范圍內(nèi)所放置的小的或半透明障礙物提供改進的檢測的一種可變束檢測設(shè)備和方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種可變束檢測設(shè)備和方法，它當(dāng)門處于彼此最接近范圍內(nèi)時對開著門范圍內(nèi)放置的障礙物提供改進的檢測。
本發(fā)明的再一目的是提供一種設(shè)計簡單，易于制造和制造合算的可變束檢測設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明為檢測某一區(qū)域內(nèi)的障礙物而提供可變束檢測的設(shè)備包括在該區(qū)域范圍內(nèi)穿過的許多能量束和用于在所述束迂到該區(qū)中的障礙物時，確定當(dāng)前束強度與平均束強度比較時的偏差的裝置。
本發(fā)明優(yōu)點中包括增大了對電梯門中障礙物的靈敏度，特別當(dāng)電梯門被關(guān)閉在一起時更是如此。這增大的靈敏度為門處于彼此緊靠時對小或半透明障礙物的檢測提供了改進保證。這增大的靈敏度還可減少電梯門碰撞乘客的事故次數(shù)，這本身又能在減少維護費用的同時使乘客更滿意。
本發(fā)明的上述和其他目的，特性和優(yōu)點將從以下詳細(xì)描述和附圖中看得更清楚，附圖中

圖1是體現(xiàn)本發(fā)明一個最佳實施例的電梯門道的前視圖；圖2表示一個發(fā)射器陣列的側(cè)視圖并表示發(fā)射器陣列電路的一個最佳實施例的示意圖；圖3表示檢測器陣列的側(cè)視圖；圖4是一個最佳控制器的方塊示意圖；圖5是檢測器放大器/濾波器的最佳實施例的示意圖；圖6是一個信號調(diào)節(jié)器的一個最佳實施例的示意圖；圖7是A/D轉(zhuǎn)換器的最佳實施例的示意圖并示出檢測器輸入鎖存器(det input latch)的一個最佳實施例的示意圖；圖8是本發(fā)明已實施的一種最佳方法的流程圖。
在圖1中，示出電梯廂10，第一電梯門15，第二電梯門20，發(fā)射器陣列25，檢測器陣列30，控制器35，和多個能量束40。所示處于打開位置的門15，20如此滑至開和關(guān)以致當(dāng)門關(guān)閉時，門15的閉合邊45接觸門20的閉合邊50。
所示發(fā)射器陣列25置于第一門20附近而所示檢測器陣列30置于第二門15附近。控制器35被置于電梯廂10的頂部并被電連接線55連到發(fā)射器陣列25和檢測器陣列30。電連接線55使控制器35能同發(fā)射器陣列25和檢測器陣列30通信。
參照圖2，發(fā)射器陣列25包括許多發(fā)射器60。發(fā)射器60是電燈泡，LED器件或任何發(fā)射輻射裝置；例如，一個紅外發(fā)射器是如此受到調(diào)制的以致其輻射能量能與周圍環(huán)境的本底輻射相區(qū)別。在一個最佳實施例中，如圖2所示，每個發(fā)射器是一個LED器件65，器件65與齊納二極管70串聯(lián)配置，以形成LED/二極管對75。每個LED/二極管對75與另一對帶相反極性的LED/二極管對是電氣地并聯(lián)連接配置的，致使可用相同電連接線依據(jù)電流流動方向來選擇任一對75。這種構(gòu)型由于減少了所需接線數(shù)和連接次數(shù)而導(dǎo)致制造成本的下降。在一最佳實施例中，該發(fā)射器陣列包括五十六個發(fā)射器60。
參考圖3，檢測器陣列30包括許多檢測器80。檢測器80是任一種對發(fā)射器60的輻射敏感的器件；而最好適于對除了發(fā)射器以外的輻射不敏感的器件。例如，檢測器80可為光電二極管或光電晶體管——它們被設(shè)計成通過以發(fā)射器調(diào)制頻率和波長的信號。
在一個最佳實施例中，對發(fā)射器陣列25中的每個發(fā)射器60，在檢測器陣列30中均有相應(yīng)檢測器80因此形成配對。每個檢測器80響應(yīng)由其配對中相應(yīng)發(fā)射器60輻射的能量產(chǎn)生檢測器信號85(圖4中所示)。檢測器信號85是一個對由檢測器80檢測的輻射能量的大小的模擬表示。在本最佳實施例中，在任一時刻，僅一個配對被啟動，因此，消除了發(fā)射器60之間的交叉干擾。
參照圖4，控制器35包括微型控制器90，存儲器95，嵌入式開關(guān)鎖存器100，檢測輸入鎖存器105，發(fā)射地址鎖存器110，檢測地址鎖存器115，I/O解碼器120，地址/數(shù)據(jù)總線125，檢測器放大器/濾波器130，信號調(diào)節(jié)器135，A/D轉(zhuǎn)換器140，發(fā)射器驅(qū)動器145，檢測器驅(qū)動器150，繼電器155和電源160。
微型控制器90是一種用于實施如本文下面所說明的本發(fā)明的控制功能和束檢測方法的一種設(shè)備。存儲器95用于貯存數(shù)據(jù)和程序。地址/數(shù)據(jù)總線125提供微型控制器90和存儲器95，嵌入式開關(guān)鎖存器100，檢測輸入鎖存器105，發(fā)射地址鎖存器110，檢測地址鎖存器115和I/O解碼器120之間的電連接。適用作微型控制器90的裝置可從市場買到的，如Intel公司制造的型號80C31微型控制器。
I/O解碼器120是一種允許微型控制器90將數(shù)據(jù)傳送至鎖存裝置100，105，110，115和傳送來自這些裝置的數(shù)據(jù)。例如，若微型控制器90要求來自檢測輸入鎖存器105的當(dāng)前數(shù)據(jù)，則解碼器120借助地址/數(shù)據(jù)總線輪詢檢測輸入鎖存器并恢復(fù)該當(dāng)前數(shù)據(jù)。I/O解碼器120被電氣連接到嵌入式開關(guān)鎖存器100，檢測輸入鎖存器105，發(fā)射地址鎖存器110，檢測地址鎖存器115和微控制器90。
嵌入式開關(guān)鎖存器100如此提供用戶接口以使嵌入式開關(guān)的置位(settings)可通過控制器35來處理。例如，用戶可通過選擇一種予定的嵌入式開關(guān)置位來選擇一種特定系統(tǒng)方式。檢測輸入鎖存器105將來自檢測器陣列30的檢測器數(shù)據(jù)供給微型控制器90。發(fā)射地址鎖定器110將來自微型控制器90的發(fā)射器尋址數(shù)據(jù)供至發(fā)射器驅(qū)動器145。檢測地址鎖存器115將來自微型控制器90的檢測器尋址數(shù)據(jù)供至檢測器驅(qū)動器150。正如本領(lǐng)域眾所周知的，觸發(fā)器或寄存器適用作鎖存器。
發(fā)射器驅(qū)動器145接收由微型控制器90所提供的發(fā)射器地址數(shù)據(jù)并啟動發(fā)射器陣列25中的相應(yīng)發(fā)射器60。同樣，檢測器驅(qū)動器150接收由微型控制器90提供的檢測器地址數(shù)據(jù)并啟動檢測器陣列30中的相應(yīng)檢測器80。在一個最佳實施例中，發(fā)射器驅(qū)動器145和檢測器驅(qū)動器150是用多路轉(zhuǎn)接器實現(xiàn)的，它們分別響應(yīng)發(fā)射器或檢測器地址數(shù)據(jù)并啟動相應(yīng)發(fā)射器60或檢測器80。這種導(dǎo)址技術(shù)在本領(lǐng)域中是眾所周知的。利用這種裝置，微型控制器90能啟動發(fā)射器和控制器陣列25，30中的匹配對。在一最佳實施例中，微型控制器90以匹配對的物理配置次序順序啟動匹配對。不過，也可以任何所需次序啟動這些匹配對。
檢測器放大器/濾波器130接收來自每個檢測器80的檢測器信號85，并加以放大和濾波，以將一個放大/濾波后的檢測器信號165供至信號調(diào)節(jié)器135。該電路用于通過產(chǎn)生一個基本線性的響應(yīng)補償輻射強度和距離之間的非線性關(guān)系。檢測器/濾波器的一個最佳實施例示于圖5。
信號調(diào)節(jié)器135是一個提供濾波，放大和整流功能的電路并響應(yīng)放大/濾波檢測器信號165以致其給A/D轉(zhuǎn)換器140提供一調(diào)節(jié)后檢測信號170。這種類型電路在本領(lǐng)域中是眾所周知的并在圖6中示出一種最佳實施例。
參照圖7，該圖示出A/D轉(zhuǎn)換器140和檢測輸入鎖存器105的一個最佳實施例的示意圖。檢測輸入鎖存器105包括七個觸發(fā)器175。A/D轉(zhuǎn)換器140包括七個比較器180——各有作為輸入的調(diào)節(jié)后檢測信號170和電壓跳閘點(trip point)。每個電壓跳閘點是由VR(電壓基準(zhǔn))信號和在分壓網(wǎng)絡(luò)上的位置來確定。每個比較器180分別提供一輸出信號185，該信號取決于調(diào)節(jié)后檢測信號170和電壓跳閘點。比較器180是如此連接的以致若調(diào)節(jié)后檢測信號170的幅度大于網(wǎng)絡(luò)特定級的電壓跳閘點電壓時，那級的比較器180就會產(chǎn)生輸出信號185，該信號記錄相應(yīng)的觸發(fā)器175以產(chǎn)生數(shù)字檢測信號190。微型控制器90將許多數(shù)字檢測信號190貯存在存儲器95中。多個數(shù)字檢測信號190，對特定發(fā)射器60，集體地代表從零至七的范圍的一個整數(shù)值并在此后稱其為數(shù)字檢測值。當(dāng)前啟動的發(fā)射器60的數(shù)字檢測值被稱為當(dāng)前束強度(“CBS”)。這樣，該電路裝置用來檢測每個發(fā)射器60的調(diào)節(jié)后檢測信號170的峰值，并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式，以使微型控制器90能將其存入存儲器95。
再參照圖4，繼電器155被連接到微型控制器90和電梯系統(tǒng)的門控制器(未示出)，并用于當(dāng)檢測到障礙物時給門控制器提供一反向門信號195。
電源160用于給本發(fā)明各元部件供應(yīng)電功率并是本領(lǐng)域眾所周知的。
在按照本發(fā)明的一個最佳實施例中，控制器35根據(jù)可變束檢測法操作，用以動態(tài)地控制能量束的檢測閾值。該方法使本發(fā)明能提供對諸如電梯廂門道內(nèi)之類的確定區(qū)域中的障礙物的改進型檢測。該可變束檢測法保存于存儲器95并表明如下所述的本發(fā)明的協(xié)作。
圖8是本發(fā)明中所體現(xiàn)的可變束方法的流程圖。該流程圖表示對發(fā)射器60和檢測器80的一匹配對的掃描。在標(biāo)有“開始”的步驟200開始，執(zhí)行第一步205，以產(chǎn)生平均束強度(ABS)。為產(chǎn)生ABS，微型控制器90確定未被擋住功能束的數(shù)字檢測器值的總額再將該總額除以未被擋住功能束的個數(shù)。當(dāng)門15，20移動時，ABS將發(fā)生變化。例如，當(dāng)門閉合邊緣45，50之間的距離增大時，ABS將減小。小于整數(shù)值3的ABS代表門閉合邊緣45，50之間的距離大，此時可變束檢測不是決定性的，因為在遠(yuǎn)距離處一個障礙物能容易地阻隔能量束。
執(zhí)行步驟210是為確定CBS是否應(yīng)同一個靜態(tài)或動態(tài)閾值加以比較以檢測障礙物的存在。靜態(tài)檢測閾值是一個為檢測障礙物的存在CBS要同其比較的予定值。動態(tài)檢測閾值是一個可變值，為檢測障礙物的存在CBS要同它進行比較。在步驟210，微型控制器90將ABS同整數(shù)值3進行比較。若ABS不大于也不等于整數(shù)值3，則本發(fā)明執(zhí)行零的靜態(tài)檢測閾值。本發(fā)明的靜態(tài)檢測閾值執(zhí)行如下。在步驟215，微型控制器90確定CBS是否等于零。若CBS等于零，則微型控制器90如步驟220中所示確定能量束被擋住。若CBS不是零，則微型控制器判定能量束未被擋住，如步驟225中所示。
若ABS大于或等于整數(shù)值3，則本發(fā)明利用ABS的動態(tài)檢測閾值減去整數(shù)值2來執(zhí)行可變束檢測。本發(fā)明的動態(tài)檢測閾值執(zhí)行如下。微型控制器90在步驟230判定CBS是否小于或等于ABS減去整數(shù)值2。若CBS小于或等于ABS減整數(shù)值2，則微控制器90，在步驟235，判定當(dāng)前束被擋住。若CBS不小于也不等于ABS減整數(shù)值2，則微控制器90在步驟240判定當(dāng)前束未被擋住。整數(shù)值2代表一個予定范圍，該范圍允許對平均束強度的小偏差可忽略不計，以避免檢測誤判為障礙物。這樣，本發(fā)明判定CBS是否已越過ABS的一個予定范圍以外。在一個最佳實施例中，每隔100毫秒產(chǎn)生ABS而CBS是每35毫秒便產(chǎn)生。這樣，在每次掃描配對期間，在步驟205不產(chǎn)生新的ABS。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)懂得在本最佳方式實施例中所用整數(shù)值是從本發(fā)明的一個具體實施中得到的結(jié)果，而在不脫離本發(fā)明精神和范圍情況下，也可選擇其他值。
參照圖4，若微控制器90判定束被擋住，則它啟動繼電器155——用于將門反向信號195傳送至電梯系統(tǒng)的門控制器(未示出)。這使電梯系統(tǒng)能防止門進一步關(guān)閉并，最好，在有障礙物情況下重新打開電梯門。
這樣，本發(fā)明通過執(zhí)行可變束檢測以動態(tài)控制能量束的檢測閾值，導(dǎo)致對諸如電梯廂門道之類的一定區(qū)域內(nèi)障礙物的改進型檢測，從而提供對障礙物的靈敏度增大。這增大的靈敏度為當(dāng)門處于彼此緊靠范圍內(nèi)時對開著門范圍內(nèi)放置的小或半透明障礙物的檢測提供了改進保證。因此，這增大的靈敏度可減少電梯門撞擊乘客事故的次數(shù)，這本身又在降低維護成本的同時使乘客更為滿意。
雖然已對本發(fā)明的最佳方式實施例作了圖示和描述，但應(yīng)懂得本領(lǐng)域技術(shù)人員可能在不脫離本發(fā)明精神和范圍情況下，對其作出形式和細(xì)節(jié)方面的各種其他變化，省略和添加。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測電梯門道中的障礙物的束檢測設(shè)備，所述設(shè)備包括a.多個發(fā)射器，用以輻射能量束，所述多個發(fā)射器置于第一電梯門附近；b.多個檢測器，用以響應(yīng)由所述多個發(fā)射器輻射的能量束產(chǎn)生檢測器信號，所述多個檢測器置于第二電梯門的附近；以及c.判定裝置，用以通過分析檢測器信號和執(zhí)行動態(tài)檢測閾值判定能量束是否被擋住。
2.如權(quán)利要求1的可變束檢測設(shè)備，其特征在于所述控制裝置產(chǎn)生一平均束強度和當(dāng)前束強度，由此所述控制裝置通過確定當(dāng)前束強度是否在平均束強度的予定范圍內(nèi)來判定是否存在障礙物。
3.如權(quán)利要求1的可變束檢測設(shè)備，其特征在于所述裝置的動態(tài)檢測閾值是平均束強度減去一個予定范圍。
4.如權(quán)利要求1的可變束檢測設(shè)備，其特征在于由所述多個發(fā)射器輻射的能量束為光束。
5.一個檢測障礙物的束檢測設(shè)備，所述設(shè)備包括a.多個發(fā)射器，用以輻射能量束；b.多個檢測器，用以響應(yīng)由所述多個發(fā)射器輻射的能量束提供檢測信號；和c.判定裝置，用以通過分析檢測信號和實施動態(tài)檢測閾值來判定能量束是否被擋住。
6.如權(quán)利要求5的可變束檢測設(shè)備，其特征在于所述控制裝置產(chǎn)生平均束強度和當(dāng)前束強度，由此，所述控制裝置通過確定當(dāng)前束強度是否在平均束強度的一個予定范圍內(nèi)來判定是否存在障礙物。
7.如權(quán)利要求5的可變束檢測設(shè)備，其特征在于所述裝置的動態(tài)檢測閾值是平均束強度減去一予定范圍。
8.如權(quán)利要求5的可變束檢測設(shè)備，其特征在于由所述多個發(fā)射器輻射的能量束為光束。
9.一種用于檢測一個區(qū)域內(nèi)障礙物的設(shè)備，所述設(shè)備包括a.多條在所述區(qū)域內(nèi)通過的能量束；和b.判定裝置，用于在束遇到該區(qū)域內(nèi)的障礙物時判定當(dāng)前束強度與平均束強度比較時的偏差。
10.如權(quán)利要求9的可變束檢測設(shè)備，其特征在于由所述多個發(fā)射器輻射的能量束是光束。
11.一種可變束檢測方法，該方法動態(tài)地控制能量束的檢測閾值，包括以下步驟a.發(fā)射多條能量束；b.檢測該多條能量束；c.響應(yīng)對所述檢測步驟的多條束的檢測提供檢測器信號；d.響應(yīng)所述提供步驟的檢測器信號，產(chǎn)生動態(tài)檢測閾值；e.通過將當(dāng)前束強度同所述產(chǎn)生步驟的動態(tài)檢測閾值進行比較，判定能量束中是否存在障礙物。
12.如權(quán)利要求11的可變束檢測方法，其特征在于還包括響應(yīng)所述提供步驟的檢測器信號產(chǎn)生平均束強度的步驟，其中動態(tài)檢測閾值是該平均束強度減去一予定范圍。
13.如權(quán)利要求11的可變束檢測方法，其特征在于所述方法是同一個電梯系統(tǒng)連用，用于檢測電梯廂門道中的障礙物的。
全文摘要
檢測障礙物的設(shè)備，包括用于輻射能量束的多個發(fā)射器陣列25用于響應(yīng)由多個發(fā)射器輻射的能量束提供檢測器信號的多個檢測陣列(30)和控制器，控制器用以通過分析檢測器信號和實施動態(tài)檢測閾值來判定能量束是否被擋住?？刂破鳟a(chǎn)生平均束強度和當(dāng)前束強度，據(jù)此，所述控制器通過確定當(dāng)前束強度是否在平均束強度的預(yù)定范圍內(nèi)來判定是否存在障礙物。
文檔編號B66B13/24GK1132178SQ9511810
公開日1996年10月2日 申請日期1995年10月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月25日
發(fā)明者B·J·阿門德, M·加芬凱 申請人:奧蒂斯電梯公司