一种具备距离感知功能的电梯光幕制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具备距离感知功能的电梯光幕，包括设于电梯一侧轿门的红外发射单元和另一侧对应的红外接收单元、位于轿顶的电源盒及连接电缆；所述红外发射单元、红外接收单元沿竖直方向等间距设置，间距小于50mm；其特征在于，所述红外接收单元所在轿门还设有加速度传感器。加速度传感器。加速度传感器。

【技术实现步骤摘要】
一种具备距离感知功能的电梯光幕


[0001]本技术涉及一种具备距离感知功能的电梯光幕，属于电梯光幕


技术介绍

[0002]电梯安全光幕是一种光栅式安全保护装置，由分别安装在电梯两侧轿门的红外发射单元和接收接收单元、位于轿顶的电源盒及连接电缆组成。光幕发射单元等间距安装有多个红外发射管，接收单元则具备对应的红外接收管。红外发射管和对应的红外接收管，组成红外收发对管。当红外发射管发出的光信号能顺利到达对应的接收管时，表明红外收发对管之间没有障碍物时，可以关闭电梯门；否则，应进行反开门，以免夹伤乘客或损坏设备。
[0003]GB7588
‑
2003《电梯制造与安装安全规范》规定，电梯安全光幕应能检测的最小直径为50mm的障碍物，检测高度范围从20～1600mm，因此红外光栅间距不应超过50mm，一般布置32组以上红外对管。
[0004]红外发射管发射红外光信号时有一定的发散角，一个红外发光管发出的红外信号会被多个红外接收管接收，当门扇间距离较大时，对应的红外接收管上下方邻近的红外接收管也能收到光信号，即所谓的交叉光束，当门扇接近时，上下方邻近的红外接收管无法收到光信号，利用交叉光束可以提高检测的灵敏性，但要求在检测障碍物的同时，需要感知距离信息以免引起误判。
[0005]目前，光幕之间的距离感知采用专门的红外接近开关，触发距离取决于器件特性，不可调，并且当触发距离内存在物体时也会造成信号输出，引起误动作。针对现有产品上述的不足，提出一种基于加速度传感器的电梯安全光幕距离感知设备，移动平均滤波抑制了电梯关门过程中的加速度传感器噪声，实时感知电梯光幕的光幕的运动距离。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题是现有红外接近开关进行光幕距离感知的不足。
[0007]为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供了一种具备距离感知功能的电梯光幕，包括设于电梯一侧轿门的红外发射单元和另一侧对应的红外接收单元、位于轿顶的电源盒及连接电缆；所述红外发射单元、红外接收单元沿竖直方向等间距设置，间距小于50mm；其特征在于，所述红外接收单元所在轿门还设有加速度传感器。
[0008]优选的，所述红外发射单元/红外接收单元自上而下按照高度划分为多个检测区域，位于同一高度检测区域的红外发射单元/红外接收单元并联连接同一控制器。
[0009]优选的，所述红外发射单元所发送的红外信号为脉宽调制信号，频率38kHz，占空比1/3。
[0010]优选的，所述红外发射单元包括依次连接的控制器、功率放大模块、光电信号转换模块，所述光电信号转换模块为红外发射管。
[0011]优选的，所述红外接收单元包括依次连接的光电信号转换模块、信号通道选通模块、通道放大模块和控制器，所述光电信号转换模块为红外发接收管。
[0012]优选的，所述加速度传感器为6轴运动处理传感器MPU6050。
[0013]本技术提出的电梯安全光幕系统中光幕位置感知设备，该设备基于运动处理器，通过加速度积分获取位置信息，通过角度传感器修正光幕安装偏差。获取加速度后，进一步采用限幅和移动平均法等算法抑制了门扇运动噪声以获取门扇位置。和现有产品相比，避免了物体引起红外接近开关的误动作；采用的直流开关降压电路，提高了效率，降低了能耗；对光栅发射采用了调制和编码，在提高光污染抗扰性的同时，也提供了一种纠错机制，防止误判。
附图说明
[0014]图1为电梯安全光幕红外发射单元组成；
[0015]图2为电梯光幕红外接收组件构成；
[0016]图3为电梯光幕红外接收对管安装位置；
[0017]图4为单个红外发射电路示意图；
[0018]图5为STM8S103f3P6微处理器配置示意图；
[0019]图6为单个红外接收电路原理；
[0020]图7为加速度传感器MPU6050坐标系示意图；
[0021]图8为控制器和MPU6050加速度传感器连接原理图；
[0022]图9为接收单元控制器STM32F103C8T6配置示意图。
具体实施方式
[0023]为使本技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0024]实施例
[0025]为更清晰说明本技术结构，下面介绍电梯安全光幕组成和检测原理：
[0026]红外发射单元组成和原理：
[0027]电梯安全光幕红外发射单元包括控制器、功率放大模块、光电信号转换模块 (如图1所示)。控制器又包括时基发生器，通道切换，信号编码、调制及发送；功率放大模块放大控制器的输出信号，并根据检测距离设定工作电流大小；光电信号转换模块由一系列红外发射管组成，将电信号转化为红外光信号发射。红外发射单元由DC/DC降压模块供电。
[0028]红外接收单元组成和原理：
[0029]电梯安全光幕红外接收单元由光电信号转换模块、信号通道选通模块、通道放大模块、加速度传感模块、控制器、信号输出模块组成。光电信号转换模块由一系列红外接收管组成，红外接收管将辐照强度转换成电流信号，这些电流信号经由信号选通模块，选通放大后进入控制器的输入捕获通道，控制器控制通道选通；同时，控制器获取加速度值，滤波、积分后获得光幕的位置。最后，控制器综合检测和位置信息后输出检测结果。红外接收单元由DC/DC降压模块供电。
[0030]分组接收原理：
[0031]红外对管分别安装在电梯两侧门扇，Tn/Rn表示相应红外发射和红外接收对管，Ti/Ri(i＝n
‑
2，n
‑
1，n+1，n+2)表示上下邻近的红外收发对管，如图3所示，其中W是开门宽度，d是红外发射/接收管间隔。由于红发发射管存在所谓的半功率发射角，当开门宽度W超
过阈值时，Tn发射红外光信号时，除了和它对应的Rn，其上下邻近的红外接收管Ri(i＝n
‑
2，n
‑
1，n+1，n+2)也能收到Tn 发出的红外光信号，即所谓的交叉光束。当开门距离很小时，此时红外发射光束发散很小，即所谓的平行光束，只有对应位置的红外接收管才能收到信号。
[0032]为达到上述目标，应保证Tn发射时，上下邻近的红外发射管不发射红外光信号。本技术采用了分组技术。将Tn
‑
1、Tn、Tn+1归入不同的分组，同一时间只有1个分组对外发射红外光信号。同样，红外接收单元通过多路选择，使 Rn
‑
2～Rn+2依次接收Tn发出的红外光信号，解码。例如，当电梯门扇距离较远时，Ri(i＝
‑
2～2)能接收到Tn发出的红外光信号，当门扇非常接近时，则只有对应的Rn能接收到光信号。
[0033]为了使每帧收发的时间固定，控制码的每一位采取了成对编码，这样总的收发时间为(2t+t)+N
×
(t0+t0+t0+3t0)+t0＝3t+N
×...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备距离感知功能的电梯光幕，包括设于电梯一侧轿门的红外发射单元和另一侧对应的红外接收单元、位于轿顶的电源盒及连接电缆；所述红外发射单元、红外接收单元沿竖直方向等间距设置，间距小于50mm；其特征在于，所述红外接收单元所在轿门还设有加速度传感器。2.根据权利要求1所述的一种具备距离感知功能的电梯光幕，其特征在于，所述红外发射单元/红外接收单元自上而下按照高度划分为多个检测区域，位于同一高度检测区域的红外发射单元/红外接收单元并联连接同一控制器。3.根据权利要求2所述的一种具备距离感知功能的电梯光幕，其特征在于，所述红外发射单元所发送的红...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐榕，王迪，
申请(专利权)人：上海青浦电梯配件有限公司，
类型：新型
国别省市：