專利名稱：用于電梯的控制面板及具有該控制面板的電梯的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于電梯的控制面板，并涉及具有控制面板的電梯。
背景技術：
控制面板，也稱指示器板，尤其使用在電梯設備中。這些控制面板必須滿足大量的、部分矛盾的要求。一方面它們應當在運行上可靠，而另一方面希望它們是經濟的。當前，美觀也日益扮演重要的角色。控制面板因而需要在視覺上令人愉悅并且它們要能被電梯的設計接受。這對于平面的控制面板尤其重要。
控制面板被完美地設計以便它基本上獨立于電梯轎廂或豎井壁的結構。
另外，這樣的控制面板需要是衛生的并容易被清潔。此外，在公眾可到達的區域內防止惡意破壞的安全性具有日益增長的重要性。而且，控制面板應該適合于殘疾人使用并滿足法定標準。
從這些評論很明顯，要適當地處理所有的這些要求是困難的。
具有壓力開關、帶開關式衰減器的按鈕、具有電容傳感器、具有紅外線傳感器或者具有壓傳感器的控制面板是眾所周知的，僅舉一些實例。
有按鈕板、薄膜鍵盤、玻璃面板和大量其它不同的控制面板。然而，這些控制面板僅滿足以上提到的要求中的一些。
發明內容
因此發明的目的是開發一種尤其在電梯中使用的控制面板，該控制面板能適當地處理上面所提到的要求。
根據發明，對于控制面板，該目的由一種用于電梯的控制面板滿足，其中為了通過按壓而觸發操作，控制面板具有至少一個對壓力敏感的操作區，其特征在于控制面板具有帶頂板、底板和壓電元件的分層結構，其中標識被設置在頂板中以限定操作區，其中壓電元件被布置在頂板和底板之間、標識的區域內以便通過在操作區的區域內的按壓，力可被施加在壓電元件上并且壓電元件將電輸出信號發送至電子電路，并且其中為了引起作為應答的在控制面板處可識別的變化，電子電路提供電應答信號。
這樣的控制面板的優點在于通過平面的并封閉的成層結構，控制面板是經濟的、運行上可靠的并在視覺上令人愉悅的。
根據發明，對于電梯，上述目的由具有根據本發明的控制面板的電梯滿足，其中控制面板優選地布置在電梯的電梯轎廂內或電梯轎廂處。
這樣的電梯的優點在于通過控制面板的平面的并封閉的分層結構，可防止惡意破壞并具有適應性強的設計。
發明的優選的改進由以下技術方案實現。
控制面板包括電子電路，為了產生在操作區內能檢測到的壓電元件的改變，作為應答，該電子電路通過應答信號而作用在壓電元件上。該形式的實施方式的優點在于由于即使盲人也可通過應答而察覺電梯呼叫已被寄存或登記的確認，因此控制面板適合于殘疾人。
在所述的控制面板中壓力元件被布置在操作區的區域中，該壓力元件保護壓電元件和下面的電子電路，并且為乘客的手指提供舒適的并無危險的觸感。
在所述的控制面板中，壓力元件為大致圓柱形(cylindrical)壓力元件，該壓力元件安裝在標識中并且當壓力元件被按壓時該壓力元件通過后側直接地或間接地作用在壓電元件上，以便手指力的傳遞是直接的并無誤的。
在所述的控制面板中，為了固定壓電元件，分層結構包括膜，優選為粘合膜。這樣的控制面板的優點在于它可以非常薄，而且壓電元件的固定非常簡單、經濟并不復雜。
在所述的控制面板中，分層結構包括膜，所述膜優選為PVB膜或者鑄塑樹脂層，所述PVB膜和鑄塑樹脂是用于這樣的用途的通常的實用的、經濟的材料。
在所述的控制面板中，分層結構包括膜，所述膜具有至少一個集成的發光二極管，并且當應答信號作用在發光二極管上時發光二極管穿過頂板發送光。這樣的控制面板的優點在于也產生視覺的應答信號，所述視覺的應答信號也可被手指不敏感的疏忽的乘客所感覺。
在所述的控制面板中，薄片(foil)包括導體通道(conductortrack)、優選包括透明導體通道，從而能夠使發光二極管與電路連接。結構因而非常緊湊并在美學上令人愉悅。
在所述的控制面板中，頂層由透明的玻璃構成。
在所述的控制面板中，壓電元件汽相淀積在載體層上或膠合于載體層。通過此生產方法可產生非常薄的壓電元件。
在所述的控制面板中，幾個操作區被設置，并且壓電元件與每一操作區相關聯并可連接于電路，以便不同壓電元件響應對不同樓層的呼叫。
在所述的電梯中，為了接收并處理電輸出信號并為了提供應答信號，存在電路。電梯設備因而能夠根據所按壓的壓電元件指定電梯呼叫到特定樓層。
以下通過實例并參照附圖詳細地說明本發明，其中圖1顯示了根據發明的第一控制面板的示意性截面圖，其中顯示了連接在一起之前的單獨的元件；圖2A顯示了根據發明的第二控制面板的示意性截面圖，其中顯示了連接在一起之前的單獨的元件；圖2B顯示了根據發明的第二面板的示意性的俯視圖；
圖3顯示了根據發明的第三控制面板的示意性截面圖，其中顯示了連接在一起之前的單獨的元件；圖4顯示了根據發明的第四控制面板的示意性截面圖，其中顯示了連接在一起之前的單獨的元件；圖5A顯示了根據發明的第五控制面板的上部分的示意性截面圖；圖5B顯示了根據發明的第六控制面板的上部分的示意性截面圖；圖6A顯示了根據發明的第七控制面板的示意性截面圖，其中顯示了連接在一起之前的單獨的元件；和圖6B顯示了根據發明的第七控制面板的示意性俯視圖。
在所有附圖中，相同的和相似的部件以及具有相同效果的部件標有相同附圖標記。
具體實施例方式
根據發明，壓電元件13被使用，所述壓電元件13用作將機械操作轉換為電信號的壓力傳感器。本發明的不同形式的實施例在圖中被顯示。根據本發明，小而薄的壓電元件13被布置在稱為操作區16的區域內，其中所述壓電元件13可由電梯設備的使用者通過壓力的施加而操作。壓電元件13優選地同軸地布置在操作區16之下。
壓電元件13特別合適，因為一方面，作為壓力元件的它們處于由縱向力產生電信號的位置。另一方面，當壓電元件13被對應的應答信號操作時，它可產生相反縱向方向上的力或運動。結果是，與其它執行器相比，可模擬傳統按鈕的特性。以下說明的一些形式的實施例利用該“機械反饋”。
對于視力不佳或失明的使用者而言，反饋尤其重要。然而，對于老年使用者或殘障人士而言，明白且清楚的應答也是非常重要的。
根據本發明的控制面板可將觸覺的(機構反饋)和/或視覺的和/或聽覺的應答發送給使用者。
為了發送觸覺應答(機械反饋)，如已簡要說明的，壓電元件13可擔當機械執行器，由應答信號觸發的所述機械執行器觸發反應(例如，振動或變形)。
壓電元件13也可選擇地或附加地擔當壓電揚聲器，所述壓電揚聲器通過調整為合適頻率的應答信號產生可被聽見的聲波。
壓電元件13也可選擇地或附加地裝備有如稍后將說明的視覺反饋。
另外，具有幾個開關或按鈕的控制面板10應當處于將開關或按鈕的有意操作與無意接觸相區別的位置。此處，由于僅作用在縱向上的充分的力觸發高壓的電信號，因此壓電元件13也提供相對于如此多的傳統觸控式傳感按鈕的顯著優點。
發明的進一步要點是必需的元件集成在控制面板10中，所述控制面板10盡可能地薄并可彎曲地使用。
整體(monolithic)(燒結)壓電元件13(LVPZT)因此特別地合適，所述整體壓電元件13以類似于陶瓷電容器的過程由幾個陶瓷層生產。該形式的壓電元件13尤其適合于集成在根據發明的薄分層結構中。這樣的整體壓電元件13也稱為低壓壓電執行器。陶瓷層典型地具有20到100微米的厚度。與其它壓電元件相比，這樣的低壓壓電元件13的優點在于為產生作為機械應答的機械變形，低于100伏的電壓就已足夠。
除去整體壓電元件13，也可使用壓電聚合膜(PVDF聚合體或共聚合物)作為壓電元件13。這樣的壓電聚合膜的厚度小于1000微米并優選地在10到200微米之間。壓電聚合膜對機械壓力反應非常靈敏，因此非常適合于在根據發明的控制面板10中使用。然而，從應答信號到變形的轉換不如其它壓電元件的情況顯著。
相對于許多其它開關和按鈕，壓電元件13的進一步優點在于它們具有極高的使用壽命。
現在參照圖1說明本發明的第一形式的實施例的更多細節。特別為電梯中的設備設計的控制面板10被顯示。為了能夠通過按壓觸發操作，控制面板10包括至少一個壓力敏感型操作區16。在圖中用始終用塊(block)箭頭指明按壓或操作。
根據本發明，控制面板10具有分層結構，所述分層結構具有至少頂板11、底板12和壓電元件13。在圖1中顯示了連接在一起之前的這些元件。頂板11設置有開口形式的標識17從而限定操作區16。壓電元件13被布置在頂板11和底板12之間、標識17的區域內，以便通過在操作區16的區域中按壓，力被施加在壓電元件13上。壓電元件13將此壓力轉換為電輸出信號并將此發送到電子電路。由于此電路不是對于本發明很重要的元件并且有許多實現這樣的電路的可能性，因此圖中未顯示此電路。
根據本發明，電子電路被設計以便它可處理輸出信號，這一方面是為了觸動操作(例如，電梯轎廂的呼叫)，而另一方面是為了提供電應答信號從而產生在控制面板10處能夠被識別的改變作為應答。這樣的應答，如以上進一步說明的，是重要要素。
另外，在圖1中可看出，標識17被膜或保護蓋覆蓋或占據，所述膜或保護蓋此處稱為壓力元件14。為了表征樓層，膜和保護蓋設置有例如數字、字母或字符。另外，為了幫助盲人識別樓層，盲文字符可被應用于膜或保護蓋。壓電元件13通過線15被連接于電路。這些線優選地布置在分層結構的層之間。它們可以是可以使用的集成在一層上或一層中(例如，通過汽相淀積)的電纜、電線或線(lines)。頂板11也可覆蓋壓電元件13和壓力元件14，在此情況下頂板11的部分位于壓電元件13之上。如果頂板11的該部分被按壓，電梯呼叫對應地被輸入。
以下將給出關于所使用的特別優選的材料的一些細節。底板12和蓋板11可由玻璃、塑料或金屬或其它材料制成。玻璃尤其是優選的。陶瓷多層壓電元件或壓電高分子膜(polymer film)的壓電元件尤其合適。如果控制面板10應當構造成透明的(例如，如果頂板11是玻璃的)，那么透明導體通道(track)尤其優選為線15。壓電元件13優選地粘合或膠合于底板。實施例的形式尤其優選為使用包括幾個壓電元件13的膜。薄膜可用作壓力元件14，所述膜應當是抗撕扯并柔性的。壓力元件可通過粘合、膠合或機械地無滑動連接(positive coupling)而固定。幾個壓力元件可作為復合物被固定。
圖2A和圖2B顯示了第二種形式的實施例。所示控制面板10與圖1相似，具有分層結構，所述分層結構至少具有頂板11、底板12和壓電元件13。這些元件在連接在一起之前被顯示。為了限定操作區16，頂板設置有標識17。壓電元件13被布置在頂板11和底板12之間、標識17的區域內以便通過在操作區16中按壓，力被施加在壓電元件13上。壓電元件13將此壓力轉換為電輸出信號并將此發送到電子電路。
在此形式的實施例中，按鈕被用作壓力元件14。此按鈕可以是例如由玻璃制成的圓柱形元件。壓力元件和頂板之間的接合處以接縫密封(seal)18的形式填充。硅狀柔性材料優選地用作接縫密封18。重要的是一方面該材料固定壓力元件以便壓力元件可以在縱向上位移，另一方面接縫密封18防止灰塵、污垢或濕氣進入控制面板的層。
在圖2B中可看到，壓力元件14具有圓形截面，并且接縫密封18環繞壓力元件14。另外，圖2B顯示了通到電路(未顯示)的兩根線15的路線。
圖3中顯示了第三種形式的實施例。所示控制面板與圖1相似，具有分層結構，所述分層結構至少具有頂板11、底板12和壓電元件13。另外，粘合膜19安裝在壓電元件13之下。膜20被設置在底板上。這些元件在接合在一起之前被顯示。為了限定操作區16，頂板11設置有標識17。壓電元件13被布置在頂板和底板12之間、標識17的區域內，以便通過在操作區16內按壓，力被施加在壓電元件13上。壓電元件13將此壓力轉換為電輸出信號并將此發送到電子電路。
如在第二形式的實施例的情況下，此形式的實施例也使用按鈕作為壓力元件14。此按鈕可以是例如由玻璃制成的圓柱形元件。壓力元件和頂板之間的接合處以接縫密封18的形式填充。為了固定壓電元件13并且/或將其相對于底板12隔離，可使用下粘合膜19。
膜20可以是例如聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膜，這樣的膜當前使用在復合安全玻璃中。分層結構因而獲得更顯著的穩定性并且在損壞的情況下它不分解為它的各單個部分。然而，膜20也可被布置在分層結構的另一位置。
圖4中顯示了第四形式的實施例。所示控制面板10與圖1相似，具有分層結構，所述分層結構至少具有頂板11、底板12和壓電元件13。另外，粘合膜19和粘合膜21分別地安裝在壓電元件13下方和上方。膜20設置在底板上。這些元件在連接在一起之前被顯示。為了限定操作區16，頂板11設置有標識17。壓電元件13被布置在頂板11和底板12之間、標識17的區域內，以便通過在操作區16內按壓，力被施加在壓電元件13上。壓電元件13將此壓力轉換為電輸出信號并將此發送到電子電路。
如在第二形式或第三形式的實施例一樣，在該形式的實施例中也使用按鈕作為壓力元件。該按鈕可以是例如玻璃制成的圓柱形元件。壓力元件和頂板之間的接合處以接縫密封18的形式填充。
為了標明或指明操作區16，例如可構造或打印上粘合膜21。例如可在該膜21上顯示數字或字母。使用者從外部通過壓力元件14可以看見該數字或字母。為了固定壓電元件13并且/或將其相對于底板12隔離，可再次使用下粘合膜19。
膜20可以是例如如關于圖3所說明的聚乙烯醇縮丁醛(PVB)。
圖5a中顯示了另一形式的實施例的上區域。所示形式的實施例與第二、第三和第四形式的實施例的不同之處在于壓力元件14是升高的。壓力元件14的上區域由此從頂板11突出并且更易于發現。控制面板的其余元件可是如圖1到圖4所示的構造。
圖5B中顯示了另一形式的實施例的上區域。所示形式的實施例與第二、第三和第四形式的實施例的不同之處在于壓力元件14是升高的。壓力元件14的上區域由此從頂板11突出并且更易于被發現。另外，壓力元件具有環繞凸緣，所述環繞凸緣的直徑比標識17的直徑大。如果壓力元件從后面穿過頂板插入，那么它不會向前掉出或被用力移去。如圖5B所示，環繞凸緣也可具有更進一步的功能。它可攜帶密封環18/彈簧環18。控制面板的其余元件可是如圖1到圖4所示的構造。
圖6A和圖6B中顯示了另一形式的實施例。所示控制面板10與圖1相似，具有分層結構，所述分層結構至少具有頂板11、底板12和壓電元件13。另外，具有至少一個集成的或粘合的發光二極管23的膜22被設置。這些元件在連接在一起前被顯示。為了限定操作區16，頂板11設置有標識17。壓電元件13被布置在頂板11和底板12之間、標識17的區域內，以便通過在操作區16中按壓，力被施加在壓電元件13上。壓電元件13將此壓力轉換為電輸出信號并將此發送到電子電路。
發光二極管23靠近壓電元件13被布置。布置被選擇以便可從外部或者通過壓力元件14或者通過頂板11看到發光二極管23。電壓通過線24作用于發光二極管23。
低熱量輸出、高使用壽命預期以及非常扁平形式的構造的發光二極管23被插入膜22中或插在膜22上。理想地，膜22與發光二極管23一起被插在兩PVB膜之間。
可使用具有不同顏色的發光二極管23。
在圖6B中可看到，全部四個發光二極管23被布置在壓力元件14的周圍的區域內，并可看到與壓電元件13相連的線24和線15一起通到電路(未顯示)。為了在視覺上信號通知使用者他或她已成功地操作特定操作區16，發光二極管23可被使用。為此目的，電路發送應答信號到發光二極管23。
在此形式的實施例中，按鈕被用作壓力元件14。此按鈕可以是例如由玻璃制成的圓柱元件。壓力元件和頂板之間的接合處以接縫密封18的形式被填充。
在另一形式的實施例中，標記(designation)或結構(structure)被研磨或蝕刻到壓力元件14中。數字或字母例如可被顯示在壓力元件上。然后使用者可從外部看見和/或看出該數字或該字母。
為了被發光二極管23的光激發，其中研磨的或蝕刻的結構或標記可填有特定顏色。由此結構或標記可被準間接地照亮。
在發明的另一形式的實施例中，壓電元件13被連接以便一方面，由按壓產生的電能用于將信號傳送到電路(為了因此觸發操作)，而另一方面提供一個或多個發光二極管，從而發出直接的光學的應答。在此情況下，壓電元件不僅用作電壓電源，也用作充電電源(chargingsource)。存儲電容可供給產生的電荷，從所述存儲電容處一個或多個發光二極管可被提供電流。為了能夠利用壓電元件的高電壓和低電流控制驅動中的發光二極管，建議使用在次級發光二極管電路中具有更低電壓而更高電流的變壓器。
如果需要，分層結構的一部分是透明的，其中罩玻璃(caseglass)適合用作頂板11而半透明或透明膜用作中間層。
用玻璃板壓制成的分層結構作為頂板11和底板12已證明是特別令人滿意的。具有壓電元件13的膜和具有發光二極管23的膜可被層疊在這些板11和12之間的合適位置中。
優選地使用以下電子電路，所述電子電路放大壓電元件的輸出信號，并且如果必要的話進一步處理輸出信號。
優選地使用以下電子電路，所述電子電路被設計以便通過相反極性的電壓(解除操作信號)的施加，一個或多個壓電元件縮短。或者由于機械連接不再存在于對應的壓電元件13和安裝于其上的壓力元件14之間，或者由于壓力元件14通過壓電元件13的收縮從控制面板10縮回，操作區16因此被暫時性地解除操作。如果壓力元件14和壓電元件13被設計以便沒有操作電壓的施加壓力元件14不從控制區突出，那么也可實現相同的效果。僅當操作電壓被電路施加時，壓電元件13膨脹并向前推壓力元件14，以便壓力元件14相對于控制面板被提升。
根據發明的控制面板10提供操作(按鈕的按壓)和反應(觸覺的、聽覺的和/或視覺的)之間的直接的相互關系。
根據本發明的控制面板10特別扁平并且可獨立于基礎結構(substructure)而被使用。控制面板10可以最佳方式被設計，因而滿足十分不同的要求。它可被容易地并毫無問題地清潔，并且尤其是防惡意破壞的。
權利要求
1.一種用于電梯的控制面板(10)，其中為了通過按壓觸發操作，所述控制面板(10)包括至少一個壓力敏感型操作區(16)，其特征在于所述控制面板(10)包括分層結構，所述分層結構具有頂板(11)、底板(12)和壓電元件(13)，其中標識(17)被設置在所述頂板(11)中，以便限定所述操作區(16)，所述壓電元件(13)被布置在所述頂板(11)和所述底板(12)之間、所述標識(17)的區域內，以便通過在所述操作區(16)中按壓，力被施加在所述壓電元件(13)上，并且所述壓電元件(13)發出電輸出信號到電子電路，并且其中所述電子電路提供電應答信號，以便產生在所述控制面板(10)處可識別的改變作為應答。
2.根據權利要求1所述的控制面板(10)，其中所述電子電路以所述應答信號作用于所述壓電元件(13)作為應答，以便產生可在所述操作區(16)中被發覺的所述壓電元件(13)的改變。
3.根據權利要求1或2所述的控制面板(10)，其中壓力元件(14)被布置在所述操作區(16)的區域中。
4.根據權利要求3所述的控制面板(10)，其中所述壓力元件(14)是大致圓柱形的壓力元件(14)，并且安裝在開口(17)中，并且當所述壓力元件(14)被按壓時，所述壓力元件(14)通過后側直接地或間接地作用于所述壓電元件(13)。
5.根據前述權利要求中的一項所述的控制面板(10)，其中所述分層結構包括膜，優選包括粘合膜(19，21)，從而固定所述壓電元件(13)。
6.根據前述權利要求中的一項所述的控制面板(10)，其中所述分層結構包括膜(20)，優選包括PVB膜或鑄塑樹脂層。
7.根據前述權利要求中的一項所述的控制面板(10)，其中所述分層結構包括具有至少一個集成的發光二極管(23)的膜(22)，并且當所述發光二極管(23)被所述應答信號作用時，所述發光二極管(23)穿過所述頂板(11)發送光。
8.根據權利要求7所述的控制面板(10)，其中所述膜(22)包括導體通道(24)，優選包括透明導體通道，從而能夠將所述發光二極管(23)連接于所述電路。
9.根據前述權利要求中的一項所述的控制面板(10)，其中所述頂板(11)由玻璃構成。
10.根據前述權利要求中的一項所述的控制面板(10)，其中所述壓電元件(13)被汽相淀積在載體層(12；19；22)上或膠合于載體層(12；19；22)。
11.根據前述權利要求中的一項所述的控制面板(10)，其中幾個操作區(16)被設置，并且壓電元件(13)與每一操作區(16)相關聯并可連接于所述電路。
12.具有根據前述權利要求中的一項所述的控制面板(10)的電梯，其中所述控制面板優選地布置在所述電梯的電梯轎廂中或在電梯轎廂處。
13.根據權利要求12所述的電梯，其中存在電子電路從而接收并處理所述電輸出信號并從而提供所述應答信號。
全文摘要
一種用于電梯的控制面板(10)，其中為了通過按壓觸發操作所述控制面板(10)包括至少一個壓力敏感型操作區(16)。控制面板(10)具有分層結構，所述分層結構具有頂板(11)、底板(12)和壓電元件(13)。為了限定操作區(16)，標識(17)被設置在頂板(11)中。壓電元件(13)被布置在頂板(11)和底板(12)之間的標識(17)的區域內，以便通過在操作區(16)中按壓，力被施加在壓電元件(13)上，并且壓電元件(13)發出電輸出信號到電子電路。為了產生在控制面板(10)處能識別的改變作為應答，電子電路提供電應答信號。
文檔編號B66B1/34GK1958423SQ20061013208
公開日2007年5月9日 申請日期2006年10月24日 優先權日2005年10月26日
發明者科里斯特弗·萊伯特勞 申請人:因溫特奧股份公司