一种将声波用于按键信号无线传输的电梯及其无接触按钮的制作方法

本发明属于电梯技术领域，具体涉及一种无接触按钮和使用该种无接触按钮的将声波用于按键信号无线传输的电梯。

背景技术：

目前各种电器设备的控制操作都是通过开关按键或键盘按键来完成，有机械的或触摸的，在使用时都需要用手触碰到按钮的表面，很有可能会把手上的细菌病毒传播到按钮表面，这样就容易使细菌通过人手相互传染。

在一些洁净车间的设备开关，或公共场所使用的开关键盘，如楼道灯开关、电梯操作按钮、银行的密码输入键盘、图书馆的查询键盘等，这些都会有不同的人在使用，容易成为各种传染病，细菌，病毒交叉传播的载体，保持洁净的需求更高。目前这些公共开关键盘装置常用的消毒方法是由专门的清洁工人进行人工杀菌消毒，不仅操纵麻烦、效率低和不能及时在每个人使用后进行消毒，无法达到很好的消毒效果。

此外，电梯在现代建筑中已经广泛使用，高层建筑中人或货物运载的主要工具是电梯，目前垂直运动的电梯轿厢由于控制面板上设置有多个楼层按键及其他按键，而各按键都与楼顶机房的电梯控制器通过引线连接以传输控制信号。在楼层高井道长的情况下，需要的引线根数多长度长，引线的重量增加，电梯控制器在驱动曳引机做升降动作时，需要更大的驱动力，同时引线经常拉长拉短影响使用寿命。随着技术的发展，为了降低电梯的生产成本，简化安装过程，降低故障因子，我们提出了不使用引线而通过无线方式进行电梯控制装置与轿厢间的控制信号的传送的电梯。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供一种无接触按钮以及使用该种无接触按钮的将声波用于按键信号无线传输的电梯，使人们不用接触物体表面就能实现控制操作，大大减少接触后交叉感染的可能性，维护使用者的身体健康安全，同时按键信号实现无线传输能降低生产成本和安装成本，延长使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种将声波用于按键信号无线传输的电梯，其特点是：包括四对声波收发装置，每对声波收发装置包括一个发送声波的喇叭和一个接收声波的麦克风，设置在轿厢外顶面的上移动喇叭和设置在井道天花板的上固定麦克风组成第一对声波收发装置，设置在轿厢外底面的下移动喇叭和设置在井道地板的下固定麦克风组成第二对声波收发装置，第一对和第二对声波收发装置用于将轿厢操纵箱的按键信号通过声波无线传输到位于井道顶部控制曳引机的电梯控制柜；设置在井道天花板的上固定喇叭和设置在轿厢外顶面的上移动麦克风组成第三对声波收发装置，设置在井道地板的下固定喇叭和设置在轿厢外底面的下移动麦克风组成第四对声波收发装置，第三对和第四对声波收发装置用于将电梯控制柜对显示屏和指示灯的控制信号通过声波无线传输到轿厢操纵箱。

作为优选，所述轿厢操纵箱的操纵系统包括信号处理控制器、编码调制器和译码解调器，所述轿厢操纵箱的按键与信号处理控制器的输入端相连，所述编码调制器和译码解调器均与信号处理控制器相连；所述上移动喇叭和下移动喇叭与编码调制器的输出端相连；所述上移动麦克风和下移动麦克风与译码解调器的输入端相连；所述显示屏和指示灯均与信号处理控制器的控制端相连。

作为优选，所述电梯控制柜的主控系统包括主控处理器、编码调制器和译码解调器；所述上固定喇叭和下固定喇叭与编码调制器的输出端相连；所述上固定麦克风和下固定麦克风与译码解调器的输入端相连；所述编码调制器和译码解调器均与主控处理器相连；所述主控处理器的控制端与曳引机相连。

作为优选，所述声波为次声波或超声波，低功率的次声波对人体没有伤害，且使用次声波和超声波信号传输不会对电梯设备产生电磁信号干扰。编码调制器对每个按键设定不同频率的次声波或超声波，一个功能对应一个频率，这样编码简单。

作为优选，所述按键、显示屏和指示灯安装在轿厢操纵箱的控制面板上，所述显示屏用于显示按下的字符，所述按键为多个包括用于输入0-9数字的按键、用于删除错误输入的按键、用于确认输入数字的按键、用于开启警铃的按键和用于开关电梯门的按键，在每个按键上方有用于标识按键意义的指示图，所述指示灯为用于指示确认按下楼层的led灯组，在每个led灯的旁边有标识其对应楼层的数字。只有按下确认后输入的数字才会作为楼层数由信号处理控制器通过无线传输输入电梯控制中心。同时对应的数字旁边的led灯就会亮起。

本发明还提供一种无接触按钮，用于上述电梯轿厢操纵箱的按键，其特点是：它包括一个一端开口的中空柱体、在柱体的外侧面相对安装的发光器和光感元件以及具有电源、信号处理控制器的控制线路板；所述发光器为发光二级管或半导体激光器；所述电源与发光器和光感元件电性连接，所述信号处理控制器与光感元件电性连接。使用时须将手伸进中空柱体内才能启动按钮功能，避免误操作。

作为优选，所述开口处有一圈挡光圈，以减少外部光进入柱体内影响光感元件的误动作。

作为优选，上述无接触按钮还可用于电子设备开关，该电子设备包括控制面板和继电器，以及安装在控制面板上的上述无接触按钮，所述信号处理控制器与继电器电性连接，无接触按钮启动后，输出信号使继电器动作控制电子设备。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1)通过光感元件利用led灯、激光或红外线实现无接触操作按钮，避免使用者的手与按钮或键盘直接接触，减少接触传染疾病的机会；2)手指插入启动的设计使在电梯内人多拥挤时保证电梯按钮不会被误触发；3)轿厢的按键信号通过声波无线传输至电梯主控柜，不使用引线连接传输，大大降低了生产成本、安装成本以及故障发生率；4)井道内轿厢上下各安装两组功能相同的声波收发装置，可以减少由于井道太长声波信号接收不到的可能性，确保按键信号无线传输的稳定性。

附图说明

图1为本发明中电梯的结构示意图；

图2为本发明电梯的声波无线传输的原理框图；

图3为本发明电梯的轿厢操纵箱控制面板的示意图；

图4为本发明中无接触按钮的立体结构示意图；

图5为本发明中无接触按钮安装后的剖面图；

图6为本发明中无接触按钮用于键盘的一种示意图。

图中：

1-曳引机、2-电梯控制柜、3a-上固定喇叭、3b-上移动麦克风、4a-上固定麦克风、4b-上移动喇叭、5-轿厢、5a-轿厢外顶面、5b-轿厢操纵箱、5c-轿厢外底面、500-控制面板、501-显示屏、502-led灯组、503-删除键、504-确认键、505-警铃键、506-数字键、507-开关键、6a-下移动麦克风、6b-下固定喇叭、7a-下移动喇叭、7b-下固定麦克风、8-井道、8a-井道天花板、8b-井道地板、9-按键、900-中空柱体、901-发光器、902-挡光圈、903-光感元件。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

一种将声波用于按键信号无线传输的电梯，与现有技术相同，在井道内设置有轿厢5，在井道8顶部的机房内设置有电梯控制柜2，由电梯控制柜2控制曳引机1通过绳子驱动轿厢5进行升降动作。

为实现按键信号的无线传输，它还包括四对声波收发装置，每对声波收发装置包括一个发送声波的喇叭和一个接收声波的麦克风。

如图1所示，设置在轿厢外顶面5a的上移动喇叭4b和设置在井道天花板8a的上固定麦克风4a组成第一对声波收发装置，设置在轿厢外底面5c的下移动喇叭7a和设置在井道地板8b的下固定麦克风7b组成第二对声波收发装置，第一对和第二对声波收发装置用于将轿厢操纵箱5b的按键信号通过声波无线传输到位于井道顶部控制曳引机1的电梯控制柜2。

设置在井道天花板8a的上固定喇叭3a和设置在轿厢外顶面5a的上移动麦克风3b组成第三对声波收发装置，设置在井道地板8b的下固定喇叭6b和设置在轿厢外底面5c的下移动麦克风6a组成第四对声波收发装置，第三对和第四对声波收发装置用于将电梯控制柜2对显示屏和指示灯的控制信号通过声波无线传输到轿厢操纵箱5b。

如图2所示，轿厢操纵箱5b的操纵系统包括信号处理控制器、编码调制器和译码解调器，轿厢操纵箱5b的按键与信号处理控制器的输入端相连，编码调制器和译码解调器均与信号处理控制器相连；上移动喇叭4b和下移动喇叭7a与编码调制器的输出端相连；上移动麦克风3b和下移动麦克风6a与译码解调器的输入端相连；轿厢的显示屏和指示灯均与信号处理控制器的控制端相连。

如图2所示，电梯控制柜2的主控系统包括主控处理器、编码调制器和译码解调器；上固定喇叭3a和下固定喇叭6b与编码调制器的输出端相连；上固定麦克风4a和下固定麦克风7b与译码解调器的输入端相连；所述编码调制器和译码解调器均与主控处理器相连；主控处理器的控制端与曳引机1相连。

本发明电梯的运行如下：当用户按下轿厢内操纵箱的按键后，按键代表的数据信号依次通过信号处理控制器和编码调制器的处理后，将声波信号从喇叭送出，不同按键可以设定不同频率的声波信号发出，井道内接收的麦克风收到信号后，再依次通过译码解调器和主控处理器后，将读取的数据信号如楼层信号按预定规则驱动曳引机带动轿厢运行到指定位置。同时，主控处理器再将控制信号通过编码调制器的处理后，将声波信号从喇叭送出，轿厢上接收的麦克风收到信号后，再依次通过译码解调器和信号处理控制器，将读取的控制信号送给轿厢操纵箱的显示屏和指示灯，以使显示屏正确显示轿厢所处楼层和已到楼层指示灯的自动熄灭。

本发明电梯实现了轿厢按键和电梯控制柜之间的无线信号传输，无线信号采用次声波或超声波信号，低功率的次声波信号不会对人体产生危害，轿厢上下同时设置相同功能的声波收发装置，即第一对和第二对声波收发装置的连线是相同的，第三对和第四对声波收发装置的连线是相同的，这样可以减少由于井道太长声波信号接收不到的可能性，确保按键信号无线传输的稳定性。

如图3所示，为轿厢操纵箱的控制面板500，按键、显示屏和指示灯安装在轿厢操纵箱的控制面板500上，显示屏501用于显示按下的字符；按键有多个，除了用于输入0-9数字的数字键506、用于删除错误输入的删除键503、用于确认输入数字的确认键504外，还包括用于开启警铃的警铃键505和用于开关电梯门的开关键507；在每个按键上方有用于标识按键意义的指示图；指示灯为用于指示确认按下楼层的led灯组502；每个led灯的旁边有标识其对应楼层的数字。

一种无接触按钮，可用于上述电梯轿厢操纵箱的按键，如图4所示，它包括一个一端开口的中空柱体900、在柱体的外侧面相对安装的发光器901和光感元件903。发光器901为发光二级管或半导体激光器。光感元件903为led光、激光或红外光接收器。图5为无接触按钮在控制面板上的安装状态。

无接触按钮还包括具有电源、信号处理控制器的控制线路板。电源与发光器和光感元件电性连接，信号处理控制器与光感元件电性连接。使用时，如图4和5中虚线所示，将手伸进中空柱体内才能启动按钮功能，避免误操作。

在中空柱体900开口处有一圈挡光圈902，它可减少外部光进入柱体内影响光感元件的误动作。

电梯使用时，使用者将手指插入需要到达的楼层的数字按键，比如12楼，就需要依次将手指插入标识1和2的两个无接触按钮，同时显示屏501上就会显示“12”，如果输入错误，就将手指插入删除键503删除再进行正确输入，当显示屏501上显示正确楼层时，将手指插入确认键504确认，“12”才会作为要到达的楼层数由信号处理控制器通过无线传输输入电梯控制中心，同时led灯组502中数字“12”旁边的led灯就会亮起。

此外，无接触按钮还可用于电子设备开关，该电子设备包括控制面板和继电器，在控制面板上安装无接触按钮，控制线路板的信号处理控制器与继电器电性连接，无接触按钮启动后，信号处理控制器输出信号使继电器动作控制电子设备。

如图6所示，无接触按钮还可用于输入密码等字符的数字键盘，该数字键盘包括控制面板500，安装在控制面板500的用于显示按下字符的显示屏501、安装在控制面板500背面的多个无接触按钮、在每个无接触按钮上方有用于标识按钮意义的指示图；控制线路板的信号处理控制器与显示屏连接。

数字键盘的多个无接触按钮包括用于输入0-9数字的数字键502、用于删除错误输入的删除键503和用于确认输入数字的确认键504。数字键盘使用时，使用者将手指插入需要输入的数字按键，比如“123456”，就需要依次将手指插入标识1-6的六个无接触按钮，同时显示屏501上就会显示“123456”，如果输入错误，就将手指插入删除键503删除再进行正确输入，当显示屏501上显示数字时，将手指插入确认键504确认，“123456”才会作为如取款机密码由信号处理控制器输入取款机。

以上仅为本发明的具体实施例，但其技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决相同的技术问题，实现相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。