ToF电梯光幕装置和电梯制造方法及图纸

公开了一种ToF电梯光幕装置以及使用该装置的电梯。所述装置包括：光源模块，用于向被测空间投射在与轿厢门平行的方向上移动的点激光；ToF传感器，用于接收所述被测空间的返回光并生成感应信号；控制器，用于基于所述感应信号，生成轿厢门开闭控制信号；以及底座，用于固定所述光源模块、所述ToF光强传感器和所述控制器。本公开通过引入投射沿轿厢门方向移动的点激光的光源模块，并配备更为灵敏的ToF传感器，例如dToF，能够大幅提升光幕检测准确度、降低装置复杂度并提高功效。低装置复杂度并提高功效。低装置复杂度并提高功效。

【技术实现步骤摘要】
ToF电梯光幕装置和电梯


[0001]本公开涉及ToF(飞行时间)测量领域，尤其涉及一种ToF电梯光幕装置以及使用该装置的电梯。

技术介绍

[0002]现代电梯门系统安全性能不断提高，轿门防夹功能由机械触板的机械开关动作方式进化至光幕方式的非触碰式信号动作方式，但现有红外光幕构造复杂、容易故障且能效低，使得电梯轿门夹人等情况时有发生。
[0003]虽然现有技术中通过引入ToF(飞行时间)传感器来提升了电梯光幕的性能，但仍然存在测量精度不高、装置构造复杂等缺陷。
[0004]为此，需要一种改进的电梯光幕方案。

技术实现思路

[0005]本公开要解决的一个技术问题是提供一种利用ToF原理的电梯光幕方案，该方案通过引入投射由点激光移动形成的光幕，并配备更为灵敏的光脉冲ToF传感器，例如dToF，能够大幅提升光幕检测准确度、降低装置复杂度并提高功效。
[0006]根据本公开的第一个方面，提供了一种ToF电梯光幕装置，包括：光源模块，用于向被测空间投射在与轿厢门平行的方向上移动的点激光；ToF传感器，用于接收所述被测空间的返回光并生成感应信号；控制器，用于基于所述感应信号，生成轿厢门开闭控制信号；以及底座，用于固定所述光源模块、所述ToF光强传感器和所述控制器。
[0007]可选地，所述ToF传感器是基于返回光的接收时间生成感应信号的直接飞行时间(dToF)传感器，例如可以包括雪崩光电二极管(APD)；或者单光子雪崩二极管(SPAD)。
[0008]对应地，光源模块可以包括：用于投射所述点激光的激光发生器；以及用于进行轴向振动以使得点激光在与轿厢门平行的方向上往复运动的运动机构。上述运动机构可以包括：微镜器件(DMD)；或者微机电系统(MEMS)。
[0009]为了降低机械损耗，投射点激光的移动可以通过反射机构的移动实现。为此，光源模块可以包括：反射机构，用于反射点激光用于投射，以及用于将返回光反射入所述ToF传感器，并且所述反射机构在所述运动机构的轴向振动下进行往复运动。为此，所述光源模块可以包括：棱镜，用于使得激光发生器发射的点激光直线通过，并且反射由所述反射机构反射的返回光。
[0010]可选地，为了提升反射效率，棱镜包括：反射面对面放置的两个棱镜。
[0011]可选地，可以引入故障检测和报警机制。此时，光源模块可以包括：功率检测元件，用于检测所述激光发生器是否正常工作并生成功率检测信号。进一步地，光源模块还可以包括故障报警装置，用于基于表明所述激光发生器无法正常工作的功率检测信号，发出警报。
[0012]可选地，可以引入面阵光检测来提升光幕检测准确性。为此，该装置还可以包括：
第二光源模块，用于向被测空间投射面阵光；第二ToF传感器还用于在所述第二光源模块工作时接收所述被测空间返回的面阵光并生成第二感应信号。
[0013]可选地，所述第二光源模块包括：第二激光发生器，产生用于向所述被测空间投射的红外激光；以及扩散片，布置在所述激光的传播光路上，以将所述激光发生器生成的激光转换为面阵光源。相应地，第二ToF传感器可以包括：基于返回的面阵光的相位生成所述第二感应信号的间接飞行时间传感器。
[0014]为此，控制器可以包括：切换装置，用于在轿厢门打开时切换所述光源模块和所述第二光源模块在不同的时间提供投射。
[0015]进一步地，控制器可以包括：第二切换装置，用于基于表明所述光源模块或所述第二光源模块无法正常工作的功率检测信号，切换另一个光源模块持续进行工作。
[0016]可选地，所述底座是与所述光源模块的光出射方向平行布置的、用于包围所述光源模块、所述ToF光强传感器和所述控制器的单个壳体，或者所述底座包括：分别用于包围单个光源模块的光源壳体；用于包围所述ToF光强传感器和所述控制器的主壳体，并且所述装置还包括：从所述主壳体伸出用于连接所述光源壳体内的光源模块的外部线缆，所述光源模块经由所述外部线缆可拆卸地与所述主壳体相连接。
[0017]为了与轿厢位置固定，所述底座可以包括：连接机构，用于固定至位于轿厢门之上的轿厢壳体上或固定至轿厢门的上部，或者所述装置包括：连接机构，用于安装在位于轿厢门之上的轿厢壳体上或轿厢门的上部，并且固定所述底座。
[0018]为了与轿厢进行通信，所述装置还可以包括：通信机构，用于：向所述轿厢的控制模块发送所述轿厢门开闭控制信号；和/或接收来自所述轿厢的控制模块发送的轿厢门状态信号，以开始或停止光幕感测操作。
[0019]根据本公开的第二个方面，提供了一种电梯，包括：轿厢；安装在位于轿厢门之上的轿厢壳体上或轿厢门的上部的如第一方面所述的ToF电梯光幕装置；以及与所述ToF电梯光幕装置相连接的控制模块，用于基于来自所述ToF电梯光幕装置的轿厢门开闭控制信号，控制所述轿厢的轿厢门开闭。
[0020]本技术的ToF电梯光幕方案通过引入投射位置可移动的点激光并配合对应的ToF传感器，能够提升电梯光幕的检测灵敏度并降低故障率。进一步地，可以引入面阵光投射来对更大范围的空间进行测量，以作为光幕测量的补偿或替换。
附图说明
[0021]通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0022]图1示出了根据本公开一个实施例的ToF电梯光幕装置的组成示意图。
[0023]图2A
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C示出了本公开点激光运动的一个例子。
[0024]图3示出了根据本公开一个实施例的ToF电梯光幕装置的光路图。
[0025]图4A
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B示出了图3所示装置的点激光投射操作例。
[0026]图5示出了根据本公开一个实施例的ToF电梯光幕装置的组成示意图。
[0027]图6示出了根据本公开的ToF电梯光幕装置安装在电梯轿厢上时的工作场景示意
图。
具体实施方式
[0028]下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0029]现代电梯门系统安全性能不断提高，轿门防夹功能由机械触板的机械开关动作方式进化至光幕方式的非触碰式信号动作方式，但现有红外光幕构造复杂、容易故障且能效低，使得电梯轿门夹人等情况时有发生。
[0030]虽然现有技术中通过引入ToF(飞行时间)传感器来提升了电梯光幕的性能，但仍然存在测量精度不高、装置构造复杂等缺陷。
[0031]为此，本技术提供一种利用ToF原理的电梯光幕方案，该方案通过引入投射由点激光移动形成的光幕，并配备更为灵敏的光脉冲ToF传感器，例如dToF，能够大幅提升光幕检测准确度、降低装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ToF电梯光幕装置，其特征在于，包括：光源模块，用于向被测空间投射在与轿厢门平行的方向上移动的点激光；ToF传感器，用于接收所述被测空间的返回光并生成感应信号；控制器，用于控制所述光源模块和所述ToF传感器的工作，并基于所述感应信号，生成轿厢门开闭控制信号；以及底座，用于固定所述光源模块、所述ToF传感器和所述控制器。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述ToF传感器是基于返回光的接收时间生成感应信号的直接飞行时间传感器。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述ToF传感器包括：雪崩光电二极管(APD)；或者单光子雪崩二极管(SPAD)。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光源模块包括：用于投射所述点激光的激光发生器；以及用于进行轴向振动以使得点激光在与轿厢门平行的方向上往复运动的运动机构。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述运动机构包括：微镜器件(DMD)；或者微机电系统(MEMS)。6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述光源模块包括：反射机构，用于反射点激光以进行投射，并用于将返回光反射入所述ToF传感器，其中，所述反射机构在所述运动机构的轴向振动下进行往复运动。7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光源模块包括：棱镜，用于使得激光发生器发射的点激光透射通过，并且反射由所述反射机构反射的返回光。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述棱镜包括：反射面对面放置的两个棱镜。9.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述光源模块包括：功率检测元件，用于检测所述激光发生器是否正常工作并生成功率检测信号；和/或故障报警装置，用于基于表明所述激光发生器无法正常工作的功率检测信号，发出警报。10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括：第二光源模块，用于向被测空间投射面阵光；第二ToF传感器，用于在所述第二光源模块工作时接收所述被测空间返回的面阵光并生成第二感应信号。11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二光源模块包括：第二激光发...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏捷，梁雨时，
申请(专利权)人：上海图漾信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：