阅读说明：本技术 压敏垫 (Pressure sensitive pads ) 是由 孙凡平 J.V.曼特斯 W.T.施米德特 E.梅尼斯 G.久克尼奇 P.R.布劳恩瓦特 于 2019-05-21 设计创作，主要内容包括：提供了一种压敏垫。该压敏垫包括纳米复合膜、第一导电箔、插在纳米复合膜的第一侧和第一导电箔之间的氧化物层、第二导电箔以及插在纳米复合膜的与第一侧相对的第二侧和第二导电箔之间的纳米管膜。(Provide a kind of pressure sensitive pads.The pressure sensitive pads include nano composite membrane, the first conductive foil, the oxide skin(coating) being inserted between the first side of nano composite membrane and the first conductive foil, the second conductive foil and the nanotube films being inserted between second side opposite with the first side of nano composite membrane and the second conductive foil.)

压敏垫

技术领域

以下描述涉及压敏垫，并且更具体来说，涉及可提供乘客安全和免提升降机呼叫能力中的至少一个的压敏垫。

背景技术

乘客升降机通常配备有某种形式的障碍物检测，以保护乘客在门关闭时免受门撞击和手指夹伤。此类检测系统已通常采取光幕、雷达传感器、声和超声波询问以及从可见光跨越到较长波长的红外光的相机系统的形式。

当关注的障碍物在由门框所限定的平面中时，许多这些检测系统工作良好。然而，对通常朝向门框的开口或外部的障碍物的检测更具挑战性，因为此类平面外检测例行基于从声、光或电磁传送的能量源接收反射能量。通常，升降机门的不必要的重新打开由于来自在门附近的但并不打算进入升降机的人的反射的杂散信号而发生，因此导致高误警率（FAR）。相反，不适当的设置或不良的检测器系统识别可能导致未被检测到的障碍物。

在某些升降机系统中，当个体具有按下/使用门厅中的传统呼叫按钮的有限能力时，也可能存在对请求升降机到达特定楼层的需要。例如，当个体在轮椅上时，或者当人的手臂在携带包裹时而占满时。

发明内容

根据本公开的另一方面，提供了一种人员运输系统，并且所述人员运输系统包括主体，所述主体被配置成将个体从第一位置运输到第二位置，所述主体包括：在打开和关闭位置之间在平面中可移动的门；入口通道，所述入口通道位于第一位置并且包括压敏垫，所述压敏垫被配置成检测门在其中可移动的平面之外的个体的存在；以及控制系统，所述控制系统被配置成基于压敏垫的读出来控制门在打开和关闭位置之间的移动。

根据附加或备选实施例，附加传感器被配置成感测入口通道中的和周围的个体，其中所述主体包括升降机轿厢，并且所述门包括第一和第二升降机门，并且压敏垫的读出和附加传感器的读出由控制系统来分析和解释以用于执行对应门动作。

根据附加或备选实施例，在压敏垫的读出和附加传感器的读出指示个体正存在于所述平面中的情况下，控制系统通过将门维持在打开状态中、继续门的打开以及使门的关闭反向中的至少一项来控制门的移动。

根据附加或备选实施例，在压敏垫的读出和附加传感器的读出指示入口通道中正存在具有搭乘升降机轿厢的意图和授权的个体的情况下，控制系统通过将门维持在打开状态中、继续门的打开以及使门的关闭反向中的至少一项来控制门的移动。

根据附加或备选实施例，其中搭乘升降机轿厢的意图由在预定义时间段施加到压敏垫的预定义量级的压力和指示个体匆忙的附加传感器的读出中的至少一项来指示。

根据附加或备选实施例，搭乘升降机轿厢的授权由个体不是小孩的证据来指示。

根据附加或备选实施例，压敏垫包括层压橡胶层以及层压橡胶层下面嵌入的压敏薄膜，压敏膜包括聚偏氟乙烯（PVDF）和锆钛酸铅（PZT）中的至少一种。

根据附加或备选实施例，压敏垫包括纳米复合膜、第一导电箔、插在纳米复合膜的第一侧和第一导电箔之间的氧化物层、第二导电箔以及插在纳米复合膜的与第一侧相对的第二侧和第二导电箔之间的纳米管膜，其中纳米复合膜包括聚偏氟乙烯（PVDF）和锆钛酸铅（PZT）中的至少一种。

根据附加或备选实施例，高阻抗电路接收来自压敏垫的电荷。

根据附加或备选实施例，压敏垫包括能量收集电路。

根据本公开的又一方面，提供了一种人员运输系统的免提呼叫系统，并且所述系统包括主体，所述主体被配置成将个体从第一位置运输到第二位置；入口通道，所述入口通道位于第一位置并且包括压敏垫，所述压敏垫被配置成检测个体的存在，其作为呼叫可读；以及控制系统，所述控制系统被配置成基于压敏垫的读出来控制主体响应于呼叫的操作。

根据附加或备选实施例，主体包括升降机轿厢，免提呼叫系统还包括壁装式呼叫机构和光学呼叫机构中的至少一个，并且压敏垫的读出的重量、时间和噪声特性由控制系统分析和解释为呼叫。

根据附加或备选实施例，压敏垫包括上升和下降区。

根据附加或备选实施例，控制系统将上升和下降区上的预定义量级和时间的压力分别解释为上升和下降呼叫。

根据附加或备选实施例，压敏垫包括可见进度指示器。

根据附加或备选实施例，控制系统控制可见进度指示器指示要将压力施加到压敏垫以发起呼叫所需的剩余时间段。

根据附加或备选实施例，压敏垫包括层压橡胶层和层压橡胶层下面嵌入的压敏薄膜，压敏膜包括聚偏氟乙烯（PVDF）和锆钛酸铅（PZT）中的至少一种。

根据附加或备选实施例，压敏垫包括纳米复合膜、第一导电箔、插在纳米复合膜的第一侧和第一导电箔之间的氧化物层、第二导电箔以及插在纳米复合膜的与第一侧相对的第二侧和第二导电箔之间的纳米管膜。

根据附加或备选实施例，纳米复合膜包括聚偏氟乙烯（PVDF）和锆钛酸铅（PZT）中的至少一种。

根据附加或备选实施例，高阻抗电路接收来自压敏垫的电荷。

根据附加或备选实施例，压敏垫包括能量收集电路。

从以下结合附图的描述中，这些和其他优点和特征将变得更加显而易见。

附图说明

在本说明书的结尾处的权利要求书中具体指出并且明确要求保护被视为公开的主题。从以下结合附图的详细描述中，本公开的前述和其他特征和优点是显而易见的，在附图中：

图1是根据实施例的压敏垫的示意性侧视图；

图2是根据实施例的包括图1的压敏垫的人员运输系统的透视图示；

图3是图2的人员运输系统的部件的放大图示；

图4是根据实施例的图2和3的人员运输系统的控制系统的示意图；

图5是图示根据实施例的操作人员运输系统的方法的流程图；以及

图6是根据实施例的压敏垫的截面的示意图示。

从以下结合附图的描述中，这些和其他优点和特征将变得更加显而易见。

具体实施方式

如下面将描述的，备选的障碍物检测系统被提供用于平面中和平面外检测并且被设计成以比常规系统更低的成本降低误警率（“FAR”）和减少遗漏检测。障碍物检测系统包括低成本的压敏升降机层站门垫（“PSLDM”）。所述门垫还可提供免提呼叫系统，其中个体可走到门垫上，以适当的时间量站立，并因此生成呼叫信号。

参考图1，提供了压敏垫10。压敏垫10包括纳米复合膜11、例如由铝制成的第一导电箔12、插在纳米复合膜11的第一侧111和第一导电箔12之间的氧化物层14、例如由铜制成的第二导电箔15以及纳米管膜16。纳米管膜16插在纳米复合膜11的与第一侧111相对的第二侧112和第二导电箔15之间。纳米复合膜11可包括聚偏氟乙烯（PVDF）和锆钛酸铅（PZT）中的至少一种作为压电特征，并且可具有大约20-200μm的厚度。在一个实施例中，纳米复合膜11可具有任何期望的厚度。纳米复合膜11也可以是柔性的，并且在压力下可变形。氧化物层14可包括锂钴氧化物（LiCoO₂），并且纳米管膜16可包括多壁碳纳米管（MWCNT）。

根据实施例，压敏垫10可以部署在层压和/或涂胶层17下面，其具有粗糙或摩擦表面以在一些情况下防滑。此外，压敏垫10可部署有第一导电箔12或第二导电箔15作为最上层。此外，氧化物层14和纳米管膜16可以交换。以下描述将仅涉及其中第一导电箔12是压敏垫10的最上层并且氧化物层14插在第一导电箔12和纳米复合膜11的第一侧111之间的情况。这样做是为了清楚和简洁，而非意在以其他方式限制本公开的范围。此外，应理解，压敏垫10的上述构造仅出于示例性目的，并且可以使用任何期望的结构。

如下所述，压敏垫10当在人员运输系统或免提呼叫系统中被采用时，可部署在建筑物或楼的楼层，并且可被配置并部署成通过个体（站立或在轮椅上）来重压。在压敏垫10的操作期间，在这种情况下，施加到第一导电箔12的动态压力使得纳米复合膜11由于其逆向压电效应而生成电荷。此电荷具有对应于施加到第一导电箔12的压力量的量级。也就是说，站在压敏垫10（或压敏垫10上面的层17）上的较重的成年人将比学步的小孩或诸如购物车、手提箱或宠物之类的较小物体，使得更多的电荷被生成。

根据实施例，并且如图1中所示，高阻抗电路20可以作为压敏垫10的部件或者作为独立特征来提供。在任一情况下，高阻抗电路20被配置成当施加动态压力时接收由压敏垫10生成的电荷。高阻抗电路20可包括或被提供为模数转换器（ADC），其将由压敏垫10生成的电荷转换成电压信号。此电压信号可在人员运输系统或免提呼叫系统的操作中被采用。

根据另外的的实施例，如图1中所示，压敏垫10可以包括能量收集电路30。能量收集电路30可以被配置成对压敏垫10自供电，以便从而执行信号调节并且对无线传输供电。

参考图2和3，提供了人员运输系统201。人员运输系统201包括：主体202（见图3），该主体202被配置成将个体从第一位置运输到第二位置；入口通道210，其包括如上所述的压敏垫211；以及控制系统220（见图2）。人员运输系统201可以被提供或配置为升降机系统、自动扶梯系统、移动人行道系统、地铁或通勤列车或其他类似类型的系统。以下描述将仅涉及其中人员运输系统201是升降机系统的情况。这样做是为了清楚和简洁，而非意在以其他方式限制本公开的范围。

在人员运输系统201被提供为升降机系统的情况下，主体202可包括或被提供为升降机轿厢，并且包括门203（见图3）。门203在打开和关闭位置之间在平面P中是可移动的（见图3）。入口通道210至少位于第一位置，其中压敏垫211被部署和配置成检测门203在其中是可移动的平面P之外的个体的存在。根据实施例，压敏垫211可以沿入口通道210的宽度延伸，或者更具体地，沿通过门203在它们打开时形成的开口的宽度延伸，并且可以从平面P向外延伸1英尺或更多英尺（例如，大约3英尺）。在一些情况下，压敏垫211可以是半圆形、矩形或任何其他合适的形状。

入口通道210还可以包括：诸如光学相机、雷达和激光雷达之类的附加传感器设备212以确定个体在平面P中或平面P外的存在；以及另外的控制元件213，诸如壁装式呼叫或光学呼叫机构，或者更简单地说，呼叫按钮；以及指示器灯，诸如示出升降机轿厢位于何处以及升降机轿厢在什么方向移动的楼层灯。控制系统220耦合到压敏垫211和附加传感器设备212，并且被配置成基于压敏垫211、附加传感器设备212的相应读出和另外的控制元件213的操作来控制门203在打开和关闭位置之间的移动。也就是说，控制系统220将分析和解释相应的读出，以使得门203采取对应于那些读出的动作。此类分析和解释可涉及在信号量级、频率等方面来审查读出的模式，而所述动作包括门203的反向运动、关闭门203、停止门203的运动以及使电梯曳引系统（traction system）互锁。

参考图4，控制系统220可部署成与压敏垫211进行信号通信，或者更具体地，与压敏垫211的高阻抗电路20以及与附加传感器设备212和另外的控制元件213进行信号通信。控制系统220包括处理单元401、存储器单元402、联网单元403和伺服控制单元404，处理单元401通过所述联网单元403经由有线或无线连接与压敏垫211和附加传感器设备212通信，所述伺服控制单元404由处理单元401可操作以控制门203的移动。存储器单元402具有其上存储的历史数据和可执行指令，其由处理单元401可读取和可执行。当由处理单元401读取和执行所述可执行指令时，所述可执行指令使得处理单元401和控制系统220作为整体按本文所述进行操作。

在示例性情况下，在压敏垫211或附加传感器设备212检测到个体在平面P中的存在的情况下，控制系统220可以防止门203关闭，或者如果个体已触动另外的控制元件213，即使门203已经开始关闭，控制系统220也可以防止门203关闭，以免使门203可能地靠近个体。控制系统220将通过停止门关闭引擎来这样进行。控制系统220还可以使门关闭引擎的驱动反向，然后在反向方向上重新接合门关闭引擎以重新打开门203。

由于此类动作是耗时和耗能的，控制系统220还可根据压敏垫211的读出来防止门203开始关闭，所述读出指示个体正靠近门203并因此可能在平面P中具有四肢。作为附加特征，即使门203正在关闭或已经关闭（并且升降机轿厢仍然在第一位置）, 控制系统220也可根据压敏垫211的读出打开门203，所述读出指示个体不久前到达入口通道210并且想要搭乘升降机轿厢。在此，控制系统220可以解释压敏垫211的读出和附加传感器设备212的读出，压敏垫211的读出从相对大量的电荷导出并因此指示成年人不久前已踏上压敏垫211。

附加传感器设备212的读出可以显露或以其他方式指示成年人已向入口通道210奔跑，并且在这样做的同时正被光学相机光学观察。在可通过光学相机进行此类观察时，即使成年人从未有机会触动另外的控制元件213，观察以及从观察生成的关联数据也可由控制系统220读作成年人处于匆忙之中并且即使升降机轿厢将要离开第一位置也需要搭乘升降机轿厢的指示。因此，控制系统220可将升降机轿厢保持在适当的位置使门打开从而允许成年人搭乘升降机轿厢，而无需等待下一个升降机轿厢到达并搭乘。

另一方面，如果压敏垫211的读出指示个体处于匆忙之中，但是个体是小孩（如在其中由于小孩的较低体重没有在压敏垫211上施加显著的压力量，使得由压敏垫211生成的电荷相对少量的情况下），控制系统220可以将读出解释为小孩可能表现得好像他想要搭乘升降机但不应该被允许这样做的指示。在这种情况下，控制系统220可以采取防止小孩搭乘升降机的行动。在一些情况下，在缺少小孩有成年人陪伴的证据的情况下， 控制系统220至少可以不采取允许小孩搭乘升降机的行动。

参考图5，提供了一种操作人员运输系统201的方法，以及所述方法包括由控制系统220的处理单元301对门203的状态的初始确定（框501）。此初始确定可被用于确知门203是否打开、关闭、处于打开的过程中、处于关闭的过程中等。在门203关闭的情况下，控制返回到框501。在门203没有关闭的情况下（例如，它们是打开的，处于打开的过程中或者在关闭的过程中），所述方法还包括询问压敏垫211和附加传感器设备212关于个体在平面P中的存在（框502）。在平面P中存在个体的情况下，如果门203打开，则控制系统220将门203维持在打开状态中，或者如果门203处于打开的过程中，则控制系统220继续打开门203（框503），或者在门203关闭的情况下，控制系统220使门203的移动反向（框504）。当门203关闭时，框504的门203的移动的反向避免或防止门203和个体的任何部分之间的碰撞。

在框503和504的动作之后，所述方法包括询问至少附加传感器设备212，以确知平面P中是否存在具有搭乘升降机轿厢的意图和授权的个体（框505）。搭乘的意图可从在预定义时间段（例如，5-10秒）施加到压敏垫211的预定义量级的压力（例如，成年人的压力）的读出和/或从个体处于匆忙之中的证据来确定，所述证据来自个体正在向入口通道210奔跑的、附加传感器设备212的读出以及另外的控制元件213的重复触动。搭乘的授权可以从诸如如通过压敏垫211的读出示出对其施加的压力相对较大所证明的个体不是小孩的确定之类的事情来确定。在建立搭乘的意图和授权的情况下，所述方法可以包括：将门203维持在打开状态中（框506）；如果门203不久前已经关闭并且升降机轿厢仍然存在于第一位置，则重新打开门203（框507）；或者在门203处于关闭的过程中的情况下使门203的关闭反向（框508）。

在框502中，在确定没有个体存在于平面P中的情况下，所述方法还包括询问压敏垫211以及附加传感器设备212，以确知在入口通道210中是否存在具有搭乘升降机轿厢的意图和授权的个体（框509）。此处，搭乘的意图可从在预定义时间段（例如，5-10秒）施加到压敏垫211的预定义量级的压力（例如，成年人的压力）的读出和/或从压力正在施加到压敏垫211、个体处于匆忙之中的证据来确定，所述证据来自个体正在向入口通道210奔跑的、附加传感器设备212的读出以及另外的控制元件213的重复触动。搭乘的授权可以从诸如如通过压敏垫211的读出示出对其施加的压力相对较大所证明的个体不是小孩的确定之类的事情来确定。此时，在建立搭乘的意图和授权的情况下，所述方法可以包括：进行框506的门203在打开状态中的维持；如果门203不久前已经关闭并且升降机轿厢仍然存在于第一位置，则进行框507的门203的重新打开；或者在门203处于关闭的过程中的情况下，进行框508的使门203的关闭反向。

在进行框506的门203在打开状态中的维持；如果门203不久前已经关闭并且升降机轿厢仍然存在于第一位置，则进行框507的门203的重新打开；或者在门203处于关闭的过程中的情况下，进行框508的使门203的关闭的反向之后，控制返回到框501，使得本文描述的方法可以反复地重复。

返回参考图2和3，人员运输系统201还可以包括或配备有免提呼叫系统401。免提呼叫系统401可以由压敏垫211和控制系统220来提供，其中控制系统220被配置成读出正施加到压敏垫211的某些压力（例如，由成年个体在某时间段施加的压力），并然后确定那些压力指示正在对升降机轿厢进行呼叫，而不管另外的控制元件213是否已经被触动。在示例性情况下，压敏垫211可以嵌入在地砖2110（见图2）之内或之下，或者放置在入口通道210中的地毯2111（见图3）之下并接近升降机轿厢。具有负重的手臂的个体可以走到该空间，例如，在入口通道210中的指定地点上站立适当的时间量，然后升降机轿厢将由控制系统220呼叫到该楼层。

根据实施例，适当的时间可以鉴于历史数据或由操作者来自动设置在数秒钟（例如，5-10秒，其中使可视进度指示器对个体可用）。在任一情况下，适当的时间可以被定义得足够长，以指示个体搭乘或者出于不同的原因至少呼叫升降机轿厢的意图。

参考图6，并且根据另外的实施例，压敏垫211可以包括多个区601和602，诸如指示个体的期望下降的左侧区和指示个体的期望上升的右侧区，以及可见指示器603。根据更进一步的实施例，就压敏垫211部署在地砖211或地毯211下面而言，可以提供地砖/地毯上的标记604以指示个体需要站在何处以及站多久来进行呼叫。

本文描述的特征的益处在于，压敏垫211可以向依赖于基于能量辐射询问的系统的途径提供低成本的备选感测途径。当它与当前流行的光幕系统组合时，它可以覆盖乘客撞击和手指夹伤事件的大部分因素。因为压敏垫211是接近零值的有源固态传感器，所以它易于安装，几乎不要求维护和操作电力，因此减轻了客户回修（call-back）。

虽然仅结合有限数量的实施例详细提供了本公开，但是应容易理解，本公开不限于此类公开的实施例。相反，可以对本公开进行修改以结合在此之前未描述的但与本公开的精神和范围相称的任何数量的变化、改动、替换或等同布置。此外，虽然已经描述了本公开的各种实施例，但是要理解，一个或多个示例性实施例可以仅包括所描述的示例性方面中的一些。因此，不要将本公开视为由前述描述限制，而是本公开仅由所附权利要求的范围限制。