ToF电梯光幕装置、电梯和操作方法制造方法及图纸

公开了一种ToF电梯光幕装置、使用该装置的电梯以及装置的操作方法。所述装置包括：第一光源模块，用于向被测空间投射与轿厢门平行的线形光；第二光源模块，用于向被测空间投射面阵光；ToF光强传感器，用于接收线形光的返回光并生成第一感应信号，以及接收面阵光的返回光并生成第二感应信号；控制器，用于在轿厢门打开时控制第一和第二光源模块在不同的时刻向被测空间投射线形光和面阵光，并且基于第一和第二感应信号，生成轿厢门开闭控制信号。由此，本公开通过引入投射线形光的第一光源模块结合投射面阵光的第二光源模块，能够提升光幕检测准确度、降低故障率并提高功效。降低故障率并提高功效。降低故障率并提高功效。

【技术实现步骤摘要】
ToF电梯光幕装置、电梯和操作方法


[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、使用该装置的电梯以及装置的操作方法。

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]为此，需要一种改进的电梯光幕方案。

技术实现思路

[0004]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线形光的第一光源模块以及投射面阵光的第二光源模块交替工作，能够提升光幕检测准确度、降低故障率并提高功效。
[0005]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：第一光源模块，用于向被测空间投射与轿厢门平行的线形光；第二光源模块，用于向被测空间投射面阵光；ToF光强传感器，用于接收所述被测空间在投射所述线形光时返回的光并生成第一感应信号，以及接收所述被测空间在投射所述面阵光时返回的光并生成第二感应信号；控制器，用于在轿厢门打开时控制所述第一光源模块和所述第二光源模块在不同的时刻向被测空间投射线形光和面阵光，并且基于所述第一感应信号和第二感应信号，生成轿厢门开闭控制信号。
[0006]可选地，所述第一光源模块包括：用于投射所述线形光的水平腔面发射激光器(HCSEL)。
[0007]可选地，所述第二光源模块包括：激光发生器，产生用于向所述被测空间投射的红外激光，例如垂直腔面发射激光器(VCSEL)；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。
[0008]可选地，装置还可以包括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。作为替换，装置还可以包括：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；以及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。
[0009]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。
[0010]根据本公开的第三个方面，提供了一种ToF电梯光幕的操作方法，包括：向被测空
间投射与轿厢门平行的线形光；利用ToF光强传感器接收向所述被测空间投射所述线形光时返回的光并生成第一感应信号；向被测空间投射面阵光；利用所述ToF光强传感器接收向所述被测空间投射所述面阵光时返回的光并生成第二感应信号；以及基于所述第一感应信号和第二感应信号，生成轿厢门开闭控制信号。
[0011]本专利技术的ToF电梯光幕方案通过引入高性能的HCSEL投射线形光，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，以作为线形光测量的补偿或替换。
附图说明
[0012]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。
[0013]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。
[0014]图2示出了利用HCSEL与VCSEL工艺投射线形光的性能比较图。
[0015]图3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。
[0016]图4示出了根据本公开一个实施例的第二光源模块的组成示意图。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]图7示出了根据本专利技术一个实施例的ToF电梯光幕的操作方法的示意性流程图。
具体实施方式
[0020]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。
[0021]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。
[0022]为此，本专利技术提供一种利用ToF原理的电梯光幕方案，该方案通过引入投射线形光的光源模块，尤其是以极高方向性投射线形光的HCSEL，能够提升光幕检测准确度、降低故障率并提高功效。
[0023]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。
[0024]如图1所示，ToF电梯光幕装置100包括光源模块110、ToF光强传感器120和壳体130。
[0025]在此，光源模块110用于向被测空间投射与轿厢门平行的线形光。ToF 光强传感器120用于接收所述被测空间返回的所述光并生成感应信号。控制器(未示出)用于在轿厢门打开时控制所述光源模块110向被测空间投射所述线形光，并且基于所述感应信号，生成轿厢门开闭控制信号。底座 130可以用于固定光源模块110、ToF光强传感器120和未示出的所
述控制器。
[0026]在此，线形光指代在与投射方向垂直的任意平面上，投射光斑的形状为直线的光。在本专利技术中，优选使用水平腔面发射激光器(HCSEL)来投射所述线形光。相比于基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)的线形光发生器，使用HCSEL投射线形光能够具有更高的性能。
[0027]图2示出了利用HCSEL与VCSEL工艺投射线形光的性能比较图。图 2左侧示出了针对HCSEL与VCSEL的线形光投影截图，右侧则示出了 HCSEL与VCSEL在1
°
方向上的光强曲线图。如图左侧所示，在同样2.0w 的功率下，左侧上部的HCSEL就有远优于右侧下部VCSEL的1
°
方向上的亮度和集中度，右侧的光强曲线也证明了这一点。
[0028]由此，利用HCSEL能够以更小的功耗实现集中度更好的线形光。在将ToF电梯光幕装置100如图6所示布置在轿厢门上方并以垂直于地面方向向下照射的情况下，控制器可以在轿厢门开启时，控制光源模块110向被测空间投射与轿厢门平行的线形光。当没有人或是物穿过轿厢门时，因为没有物体会阻挡线形光的前行，因此ToF光强传感器120拍摄的被摄空间内没有上述线形光。在规定时间内没有人或是物穿过轿厢门并且没有用户点击开门按钮时，轿厢门会进行关闭本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种ToF电梯光幕装置，包括：第一光源模块，用于向被测空间投射与轿厢门平行的线形光；第二光源模块，用于向被测空间投射面阵光；ToF光强传感器，用于接收所述被测空间在投射所述线形光时返回的光并生成第一感应信号，以及接收所述被测空间在投射所述面阵光时返回的光并生成第二感应信号；控制器，用于在轿厢门打开时控制所述第一光源模块和所述第二光源模块在不同的时刻向被测空间投射线形光和面阵光，并且基于所述第一感应信号和第二感应信号，生成轿厢门开闭控制信号。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一光源模块包括：用于投射所述线形光的水平腔面发射激光器(HCSEL)。3.如权利要求1所述的装置，其中，所述第二光源模块包括：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。4.如权利要求3所述的装置，其中，所述激光发生器包括：垂直腔面发射激光器(VCSEL)。5.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一光源模块包括：第一功率检测元件，用于检测所述第一光源模块的发光元件是否正常工作并生成第一功率检测信号，所述第二光源模块包括：第二功率检测元件，用于检测所述第二光源模块的发光元件是否正常工作并生成第二功率检测信号。6.如权利要求5所述的装置，包括：故障报警装置，用于基于表明发光元件无法正常工作的第一和/或第二功率检测信号，发出警报。7.如权利要求5所述的装置，其中，所述控制器包括：切换装置，用于基于表明所述第一光源模块或所述第二光源模块无法正常工作的第一或第二功率检测信号，切换另一个光源模块持续进行工作。8.如权利要求1所述的装置，包括：乘坐报警装置，用于在所述控制器基于所述第二感应信号判定异常乘坐时，生成乘坐报警信号。9.如权利要求1所述的装置，包括：第一备用光源模块，用于基于表明所述第一光源模块无法正常工作的第一功率检测信号，切换用于替换所述第一光源模块进行工作；和/或第二备用光源模块，用于基于表明所述第二光源模块无法正常工作的第二功率检测信号，切换用于替换所述第二光源模块进行工作。10.如权利要求1所述的装置，还包括：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。
11.如权利要求1所述的装置，还包括：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；以及从所述主壳体伸出用于连接...

【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：发明
国别省市：