可变束的检测 本发明涉及升降机中的检测器，更具体地说，涉及对电梯厢门道中的障碍物的检测。
在电梯中，通常采用一个或多个自动滑动门。为保护乘客，习惯于采用一系统检测在关门前和闭合期间的打开的门范围内障碍物的存在。若该系统测得障碍物，则使电梯门不再进一步关闭并最好重新打开。
用于检测电梯门道内的障碍物的一种已知系统将光束设置在开门时经过的路径中并用一传感器去检测光束的中断——若在开门范围内放置障碍物便会发生这种中断。一旦测得中断，传感器便发出一信号以改变门的运动，并最好再打开门。
该系统有一组垂直设置在门的一侧，产生光束的光发射器，和配置在另一门上的一组相应光敏检测器，用以检测那些光束，从而产生一种能检测门道中不同高度处的障碍物的系统。在门上的发射器和检测器是如此设置的，以致，若门打开时，发射器和检测器是远离的而若门被关闭，或正在关闭，则发射器和检测器处于紧靠中。
光束的幅度与它必须在发射器和检测器之间移动地距离有关；更确切地说，光束必须移过的进程越远，则光束必须具有的幅度越大，以便由检测器实现对光束的正确检测。因此，该系统在门被打开而远离时，需要高的波束幅度。
本发明的一个目的是提供一种诸如对在电梯厢门道中之类的确定区域范围内的障碍物提供改善的检测的可变束检测设备及方法。
本发明的另一目的是提供对开着的门的范围内所放置的小的或半透明障碍物提供改进的检测的一种可变束检测设备和方法。
本发明的又一目的是提供一种可变束检测设备和方法，它当门处于彼此最接近范围内时对开着门范围内放置的障碍物提供改进的检测。
本发明的再一目的是提供一种设计简单，易于制造和制造合算的可变束检测设备。
根据本发明为检测某一区域内的障碍物而提供可变束检测的设备包括在该区域范围内穿过的许多能量束和用于在所述束迂到该区中的障碍物时，确定当前束强度与平均束强度比较时的偏差的装置。
本发明优点中包括增大了对电梯门中障碍物的灵敏度，特别当电梯门被关闭在一起时更是如此。这增大的灵敏度为门处于彼此紧靠时对小或半透明障碍物的检测提供了改进保证。这增大的灵敏度还可减少电梯门碰撞乘客的事故次数，这本身又能在减少维护费用的同时使乘客更满意。
本发明的上述和其他目的，特性和优点将从以下详细描述和附图中看得更清楚，附图中：
图1是体现本发明一个最佳实施例的电梯门道的前视图；
图2表示一个发射器阵列的侧视图并表示发射器阵列电路的一个最佳实施例的示意图；
图3表示检测器阵列的侧视图；
图4是一个最佳控制器的方块示意图；
图5是检测器放大器/滤波器的最佳实施例的示意图；
图6是一个信号调节器的一个最佳实施例的示意图；
图7是A/D转换器的最佳实施例的示意图并示出检测器输入锁存器(det input latch)的一个最佳实施例的示意图；
图8是本发明已实施的一种最佳方法的流程图。
在图1中，示出电梯厢10，第一电梯门15，第二电梯门20，发射器阵列25，检测器阵列30，控制器35，和多个能量束40。所示处于打开位置的门15，20如此滑至开和关以致当门关闭时，门15的闭合边45接触门20的闭合边50。
所示发射器阵列25置于第一门20附近而所示检测器阵列30置于第二门15附近。控制器35被置于电梯厢10的顶部并被电连接线55连到发射器阵列25和检测器阵列30。电连接线55使控制器35能同发射器阵列25和检测器阵列30通信。
参照图2，发射器阵列25包括许多发射器60。发射器60是电灯泡，LED器件或任何发射辐射装置；例如，一个红外发射器是如此受到调制的以致其辐射能量能与周围环境的本底辐射相区别。在一个最佳实施例中，如图2所示，每个发射器是一个LED器件65，器件65与齐纳二极管70串联配置，以形成LED/二极管对75。每个LED/二极管对75与另一对带相反极性的LED/二极管对是电气地并联连接配置的，致使可用相同电连接线依据电流流动方向来选择任一对75。这种构型由于减少了所需接线数和连接次数而导致制造成本的下降。在一最佳实施例中，该发射器阵列包括五十六个发射器60。
参考图3，检测器阵列30包括许多检测器80。检测器80是任一种对发射器60的辐射敏感的器件；而最好适于对除了发射器以外的辐射不敏感的器件。例如，检测器80可为光电二极管或光电晶体管——它们被设计成通过以发射器调制频率和波长的信号。
在一个最佳实施例中，对发射器阵列25中的每个发射器60，在检测器阵列30中均有相应检测器80因此形成配对。每个检测器80响应由其配对中相应发射器60辐射的能量产生检测器信号85(图4中所示)。检测器信号85是一个对由检测器80检测的辐射能量的大小的模拟表示。在本最佳实施例中，在任一时刻，仅一个配对被启动，因此，消除了发射器60之间的交叉干扰。
参照图4，控制器35包括微型控制器90，存储器95，嵌入式开关锁存器100，检测输入锁存器105，发射地址锁存器110，检测地址锁存器115，I/O解码器120，地址/数据总线125，检测器放大器/滤波器130，信号调节器135，A/D转换器140，发射器驱动器145，检测器驱动器150，继电器155和电源160。
微型控制器90是一种用于实施如本文下面所说明的本发明的控制功能和束检测方法的一种设备。存储器95用于贮存数据和程序。地址/数据总线125提供微型控制器90和存储器95，嵌入式开关锁存器100，检测输入锁存器105，发射地址锁存器110，检测地址锁存器115和I/O解码器120之间的电连接。适用作微型控制器90的装置可从市场买到的，如Intel公司制造的型号80C31微型控制器。
I/O解码器120是一种允许微型控制器90将数据传送至锁存装置100，105，110，115和传送来自这些装置的数据。例如，若微型控制器90要求来自检测输入锁存器105的当前数据，则解码器120借助地址/数据总线轮询检测输入锁存器并恢复该当前数据。I/O解码器120被电气连接到嵌入式开关锁存器100，检测输入锁存器105，发射地址锁存器110，检测地址锁存器115和微控制器90。
嵌入式开关锁存器100如此提供用户接口以使嵌入式开关的置位(settings)可通过控制器35来处理。例如，用户可通过选择一种予定的嵌入式开关置位来选择一种特定系统方式。检测输入锁存器105将来自检测器阵列30的检测器数据供给微型控制器90。发射地址锁定器110将来自微型控制器90的发射器寻址数据供至发射器驱动器145。检测地址锁存器115将来自微型控制器90的检测器寻址数据供至检测器驱动器150。正如本领域众所周知的，触发器或寄存器适用作锁存器。
发射器驱动器145接收由微型控制器90所提供的发射器地址数据并启动发射器阵列25中的相应发射器60。同样，检测器驱动器150接收由微型控制器90提供的检测器地址数据并启动检测器阵列30中的相应检测器80。在一个最佳实施例中，发射器驱动器145和检测器驱动器150是用多路转接器实现的，它们分别响应发射器或检测器地址数据并启动相应发射器60或检测器80。这种导址技术在本领域中是众所周知的。利用这种装置，微型控制器90能启动发射器和控制器阵列25，30中的匹配对。在一最佳实施例中，微型控制器90以匹配对的物理配置次序顺序启动匹配对。不过，也可以任何所需次序启动这些匹配对。
检测器放大器/滤波器130接收来自每个检测器80的检测器信号85，并加以放大和滤波，以将一个放大/滤波后的检测器信号165供至信号调节器135。该电路用于通过产生一个基本线性的响应补偿辐射强度和距离之间的非线性关系。检测器/滤波器的一个最佳实施例示于图5。
信号调节器135是一个提供滤波，放大和整流功能的电路并响应放大/滤波检测器信号165以致其给A/D转换器140提供一调节后检测信号170。这种类型电路在本领域中是众所周知的并在图6中示出一种最佳实施例。
参照图7，该图示出A/D转换器140和检测输入锁存器105的一个最佳实施例的示意图。检测输入锁存器105包括七个触发器175。A/D转换器140包括七个比较器180——各有作为输入的调节后检测信号170和电压跳闸点(trip point)。每个电压跳闸点是由VR(电压基准)信号和在分压网络上的位置来确定。每个比较器180分别提供一输出信号185，该信号取决于调节后检测信号170和电压跳闸点。比较器180是如此连接的以致若调节后检测信号170的幅度大于网络特定级的电压跳闸点电压时，那级的比较器180就会产生输出信号185，该信号记录相应的触发器175以产生数字检测信号190。微型控制器90将许多数字检测信号190贮存在存储器95中。多个数字检测信号190，对特定发射器60，集体地代表从零至七的范围的一个整数值并在此后称其为数字检测值。当前启动的发射器60的数字检测值被称为当前束强度(“CBS”)。这样，该电路装置用来检测每个发射器60的调节后检测信号170的峰值，并将其转换成数字格式，以使微型控制器90能将其存入存储器95。
再参照图4，继电器155被连接到微型控制器90和电梯系统的门控制器(未示出)，并用于当检测到障碍物时给门控制器提供一反向门信号195。
电源160用于给本发明各元部件供应电功率并是本领域众所周知的。
在按照本发明的一个最佳实施例中，控制器35根据可变束检测法操作，用以动态地控制能量束的检测阈值。该方法使本发明能提供对诸如电梯厢门道内之类的确定区域中的障碍物的改进型检测。该可变束检测法保存于存储器95并表明：如下所述的本发明的协作。
图8是本发明中所体现的可变束方法的流程图。该流程图表示对发射器60和检测器80的一匹配对的扫描。在标有“开始”的步骤200开始，执行第一步205，以产生平均束强度(ABS)。为产生ABS，微型控制器90确定未被挡住功能束的数字检测器值的总额再将该总额除以未被挡住功能束的个数。当门15，20移动时，ABS将发生变化。例如，当门闭合边缘45，50之间的距离增大时，ABS将减小。小于整数值3的ABS代表门闭合边缘45，50之间的距离大，此时可变束检测不是决定性的，因为在远距离处一个障碍物能容易地阻隔能量束。
执行步骤210是为确定CBS是否应同一个静态或动态阈值加以比较以检测障碍物的存在。静态检测阈值是一个为检测障碍物的存在CBS要同其比较的予定值。动态检测阈值是一个可变值，为检测障碍物的存在CBS要同它进行比较。在步骤210，微型控制器90将ABS同整数值3进行比较。若ABS不大于也不等于整数值3，则本发明执行零的静态检测阈值。本发明的静态检测阈值执行如下。在步骤215，微型控制器90确定CBS是否等于零。若CBS等于零，则微型控制器90如步骤220中所示确定能量束被挡住。若CBS不是零，则微型控制器判定能量束未被挡住，如步骤225中所示。
若ABS大于或等于整数值3，则本发明利用ABS的动态检测阈值减去整数值2来执行可变束检测。本发明的动态检测阈值执行如下。微型控制器90在步骤230判定CBS是否小于或等于ABS减去整数值2。若CBS小于或等于ABS减整数值2，则微控制器90，在步骤235，判定：当前束被挡住。若CBS不小于也不等于ABS减整数值2，则微控制器90在步骤240判定：当前束未被挡住。整数值2代表一个予定范围，该范围允许对平均束强度的小偏差可忽略不计，以避免检测误判为障碍物。这样，本发明判定CBS是否已越过ABS的一个予定范围以外。在一个最佳实施例中，每隔100毫秒产生ABS而CBS是每35毫秒便产生。这样，在每次扫描配对期间，在步骤205不产生新的ABS。本领域技术人员应懂得：在本最佳方式实施例中所用整数值是从本发明的一个具体实施中得到的结果，而在不脱离本发明精神和范围情况下，也可选择其他值。
参照图4，若微控制器90判定：束被挡住，则它启动继电器155——用于将门反向信号195传送至电梯系统的门控制器(未示出)。这使电梯系统能防止门进一步关闭并，最好，在有障碍物情况下重新打开电梯门。
这样，本发明通过执行可变束检测以动态控制能量束的检测阈值，导致对诸如电梯厢门道之类的一定区域内障碍物的改进型检测，从而提供对障碍物的灵敏度增大。这增大的灵敏度为当门处于彼此紧靠范围内时对开着门范围内放置的小或半透明障碍物的检测提供了改进保证。因此，这增大的灵敏度可减少电梯门撞击乘客事故的次数，这本身又在降低维护成本的同时使乘客更为满意。
虽然已对本发明的最佳方式实施例作了图示和描述，但应懂得本领域技术人员可能在不脱离本发明精神和范围情况下，对其作出形式和细节方面的各种其他变化，省略和添加。