BRPI0610811A2 - sistema de elevador incluindo um dispositivo de ultra faixa larga - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE ELEVADOR INCLUINDO UM DISPOSITIVO DE ULTRA FAIXA LARGA. A presente invenção refere-se a um sistema de elevador, que incorpora a tecnologia da ultra faixa larga (UWB) para monitorar e controlar características e aspectos de um sistema de elevador, sentindo os ocupantes do elevador e entrada do usuário no elevador. Sensores UWB são dispostos em comunicação com uma cabine de elevador com finalidades de comunicação de dados e comandos do sensor para um processador local ou remoto com finalidades de análise. Alternativamente, sensores UWB são usados para comunicar comandos para uma cabine de elevador, mecanismo de acionamento de cabine, sistema de controle de cabine ou outro destino. Em uma modalidade, sensores UWB podem ser dispostos em proximidade com as portas da cabine do elevador para detectar a presença de pessoas e objetos entre elas. Os sensores de ocupação podem ser posicionados no piso, teto ou paredes da cabine do elevador para sentir a ocupação da cabine. Sensores UWB podem também ser implementados em proximidade com os botões de chamada do elevador para acompanhar os passageiros que se aproximam de um botão de chamada do elevador ou banco de elevadores. Os sensores UWB em uma outra modalidade podem ser usados para detectar e acompanhar a localização de uma cabine do elevador dentro do corredor de elevadores.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DEELEVADOR INCLUINDO UM DISPOSITIVO DE ULTRA FAIXA LARGA".

Referência Cruzada A Pedido Relacionado

Esse pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provi-sório U.S. N2 Serial 60/681.100, intitulado ELEVATOR SYSTEM INCLUDINGAN ULTRA WIDEBAND DEVICE, depositado em 13 de maio de 2005, adescrição do qual é incorporada aqui por referência.

Antecedentes da Invenção

O termo "ultra faixa larga" (UWB) é um termo relativamente novofreqüentemente usado para descrever uma tecnologia que tem sido conhe-cida como tecnologia "sem portadora", de "banda-base" ou "impulso". Oconceito básico é desenvolver, transmitir e receber uma rajada de curta du-ração de energia de radiofreqüência (RF) - tal como umas poucas dezenasde picossegundos (trilionésimos de um segundo) a uns poucos nanossegun-dos (bilionésimos de um segundo) em duração. Essas rajadas representamde um a uns poucos ciclos de uma onda portadora de RF. As formas de on-da resultantes podem ser de banda larga, tanto que pode ser difícil determi-nar uma freqüência central de RF real - assim, o termo "sem portadora". Al-guns métodos anteriores de geração de sinal utilizaram a excitação de pulsorápido com tempo de elevação de "banda-base" (por exemplo, sem RF) deuma antena de microondas de faixa larga para gerar e irradiar a resposta de"impulso" ou "passo" efetivo da antena. Alguns sistemas de UWB não utili-zam mais a excitação de impulso direto de uma antena porque uma tal abor-dagem pode apresentar a incapacidade de controlar adequadamente largu-ras de banda de emissão e freqüências centrais aparentes.

Desde que as formas de onda de UWB são tipicamente de talduração de tempo relativamente curta, elas podem prover algumas proprie-dades preferivelmente únicas. Nas comunicações, por exemplo, os pulsosde UWB podem ser usados para prover desempenho de taxa de dados ele-vado em aplicações de rede com múltiplos usuários. Para aplicações de ra-dar, esses mesmos pulsos podem prover resolução de faixa muito fina e ca-pacidades de medição de posicionamento e/ou distância de precisão. Porexemplo, arquiteturas de múltiplas funções abrangendo aplicações de co-municações, radar e posicionamento foram desenvolvidas.

Essas formas de onda de duração curta podem ser relativamen-te imunes aos efeitos de cancelamento das múltiplas trajetórias como obser-vado em ambientes móveis e em construção. O cancelamento das múltiplastrajetórias ocorre quando uma forte onda refletida - por exemplo, de umaparede, teto, veículo, construção, etc. - chega parcial ou totalmente fora defase com o sinal de trajetória direto, causando uma resposta de amplitudereduzida no receptor. Com pulsos muito curtos, a trajetória direta pode tervindo e ido antes que a trajetória refletida chegue, tal que nenhum cancela-mento ocorre. Como uma conseqüência, os sistemas de UWB podem serparticularmente bem adequados para aplicações sem fio móveis de alta ve-locidade. Além disso, por causa das formas de onda de duração curta, pro-tocolos de acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA) e rajada de pacotepara comunicações de múltiplos usuários podem ser facilmente implementa-dos.

Como a largura da banda está inversamente relacionada com aduração do pulso, a extensão espectral dessas formas de onda pode sermuito grande. As densidades de energia resultantes (isto é, watts transmiti-dos de força por unidade de Hertz de largura de banda) podem ser muitopequenas. Essa densidade de energia baixa pode traduzir em uma baixaprobabilidade de detecção da assinatura de RF (LPD). Uma assinatura deLPD pode ser de interesse particular para aplicações militares (por exemplo,para comunicações secretas e de radar) ou outras aplicações; entretanto,uma assinatura de LPD pode também produzir mínima interferência em sis-temas de proximidade e riscos mínimos à saúde por RF, o que pode ser sig-nificativo para aplicações militares, comerciais e outras.

Outras vantagens da tecnologia de UWB podem incluir comple-xidade pequena do sistema e baixo custo. Os sistemas de UWB podem serfeitos quase "todo digital", com mínima eletrônica de microondas ou RF. Porcausa da simplicidade típica da RF dos projetos de UWB, esses sistemaspodem ser altamente adaptativos na freqüência, possibilitando que eles se-jam posicionados em qualquer lugar dentro do espectro de RF. Esse aspectopode evitar interferência em serviços existentes, enquanto utilizando total-mente o espectro disponível.

A tecnologia do receptor de UWB pode permitir a capacidade dedetectar pulsos únicos de energia de UWB com alta sensibilidade e na pre-sença de alta interferência e interferentes dentro da banda. Uma capacidadede detecção de pulso único pode ser vantajosa para aplicações sem fio mó-veis de alta velocidade (múltiplos Mb/s). A detecção de pulso único podetambém permitir uma redução significativa na força transmitida, com reduçãoresultante no potencial de interferência em outros sistemas. Detectores deUWB podem também prover a capacidade de responder à borda anterior deum pulso de UWB, possibilitando aplicações para posicionamento de preci-são e geolocalização para ambientes dentro de construção, de elevada múl-tiplas trajetórias.

O projeto do transmissor de UWB pode proporcionar arquiteturasadaptativas da largura de banda, adaptativas da freqüência. Essas arquitetu-ras podem possibilitar o desenvolvimento de sistemas de UWB que podemcoexistir com usuários espectrais existentes sem interferência mútua, e queminimizam os níveis de força de pico e média exigidos para comunicaçõesconfiáveis. Entretanto, alguns projetos podem utilizar excitação de impulsodireto de uma antena, o que pode resultar na geração de grandes quantida-des de radiação indesejada fora de banda que pode resultar em interferênciaprejudicial.

O seguinte é uma listagem de apenas umas poucas aplicaçõesexemplares da tecnologia de UWB:

Rádios LPI/D portáteis e de rede táticos

Comunicações de onda terrestre LPI/D sem LOS

Altímetro LPI/D/radar de escape de obstáculo

Etiquetas militares (segurança da instalação e pessoal, logística)

Radares militares de detecção de intrusão

Sistemas militares de geolocalização de precisão

Ligações de dados de veículo aéreo não-tripulado (UAV) e veí-culo terrestre não-tripulado (UGV)

Fusíveis de proximidadeSistemas de intercomunicação sem fio LPI/DLAN/WANs de alta velocidade (20+ Mb/s)Altímetro/radares de escape de obstáculo (por exemplo, aviaçãocomercial)

Sensores de escapa de colisão

Etiquetas comerciais (por exemplo, sistemas de transporte inteli-gente, sinais eletrônicos, aparelhos inteligentes)

Radares comerciais de detecção de intrusãoSistemas comerciais de geolocalização de precisãoSistemas industriais de monitoramento de RFAplicações de radar exemplares para tecnologia de UWB inclu-em, mas não são limitados aos seguintes:

Radar miniatura de faixa curta de ultra-baixa força em um únicocircuito integrado (ASIC) para <$10

Geração de imagens de radar de pessoas e objetos "através daparede"

Radar de escape de colisão para automóveis, doca de veículoespacial e tráfego terrestre de aeronave

Sensores de proximidade - vantagem sobre o ultra-sônico, infra-vermelho e Doppler tal como menos suscetível a interferência, capacidadede passar através dos materiais tal como concreto, etc.

Sensores de Movimento

Altímetros

Sensores de nível de fluido

Aplicações em dispositivo de acompanhamento de etiqueta inte-ligente exemplares para tecnologia de UWB incluem, mas não são limitadosaos seguintes:

Aplicações de RFID para acompanhamento de inventário

Sistemas de posicionamento 3D internoAcompanhamento/localizadores de pessoalRedes de Sensor

Aplicações de comunicações exemplares para tecnologia deUWB incluem, mas não são limitados aos seguintes:

Formação de redes de malha como e quando necessário

Comunicações sem fio através de paredes de construção

Baixa probabilidade de intercepção/detecção de comunicaçõesde rádio.

Sistemas de uso duplo para radar e comunicaçõesComunicações de dados de baixo custo - alta largura de banda.

PAN - redes de áreas pessoais para substituir USB & Bluetoothcom comunicações digitais de faixa curta de largura de banda alta.

Como será evidente a partir da descrição abaixo, o UWB podeprover as seguintes propriedades:

Relativamente difícil para detectar

Não-interferência com outros sistemas

Imunidade de alta trajetórias múltiplas em ambientes interioresde construção

Propriedades de penetração de material - concreto, parede seca,etc.

Propriedades de identificação do material - radar de UWB nãousa o efeito Doppler, a forma de onda é alterada pela posição e densidadedo objeto

Adaptativo da freqüência e largura de banda

Arquitetura comum para comunicações

Radar & posicionamento (software redefinível)

Baixo consumo de energia, pode funcionar com 2 baterias AApor um ano

Arquiteturas de baixo custo & quase "toda digital" com mínimoscomponentes de RF

Deve ser observado que o UWB é uma tecnologia de RF e tem opotencial, como qualquer tecnologia de RF, de interferir com os sistemasexistentes em certas situações. Além do mais, existem várias maneiras nasquais as emissões de UWB podem ser geradas. Algumas dessas técnicaspodem ser mais propensas a gerar efeitos de interferência prejudiciais doque são outras. Por exemplo, os sistemas de UWB que utilizam excitaçãopor impulso direto de uma antena podem produzir energia que é difundidasobre uma extensão espectral significativamente maior do que a largura debanda de projeto da antena. (Para largura de banda de projeto, uma pessoapode selecionar uma largura da banda de VSWR - por exemplo, extensão defreqüência para a qual a razão de onda imóvel de voltagem é menor do quealgum número, tal como 2:1, ou uma largura de banda de radiação que re-presenta a extensão da freqüência sobre a qual o lobo principal do padrãoda antena permanece dentro de certos limites, tal como -3 dB de seu valorde pico.)

Algumas técnicas criam uma forma de onda de UWB através daformação do pulso antes da transmissão de uma antena. Essas técnicas po-dem prover a vantagem de ser controláveis, tanto em freqüência quanto emlargura de banda e podem ser feitas para operar fora das bandas restritas talcomo essas reservadas para os sistemas de GPS e de segurança de vida.

Outros aspectos do projeto de UWB que podem causar impactono potencial de interferência incluem ciclo ativo do pulso e estratégia de mo-dulação. Tipicamente, quanto mais alto o ciclo ativo do pulso, maior a quan-tidade média de energia que é transmitida. Em alguns esquemas de UWB,múltiplos pulsos podem ser transmitidos por bit único de informação. Issopode produzir o efeito de aumentar mais a quantidade total de energiatransmitida ou forçar o projetista a aceitar uma taxa de dados muito menorpara uma dada energia média. Além disso, uma alta freqüência de repetiçãode pulso (PRF) com mínimo estremecimento entre pulsos pode ter o efeitode concentrar mais essa energia em um conjunto de linhas espectrais.

Quando uma linha espectral cai dentro da faixa de passagem de um receptorsensível (por exemplo, GPS), isso pode resultar em interferência, mesmoembora a "largura de banda" da forma de onda possa se estender sobrecentenas de megahertz.

Nas arquiteturas de "banda-base" (isto é, essas que contam coma excitação por impulso direto de uma antena), o primeiro plano do receptorcorrespondente é tipicamente deixado aberto, com a filtragem de RF execu-tada somente pela própria antena receptora. A antena por si própria podeprover pouca ou nenhuma filtragem de sinais e ruído "fora de banda". Poressa razão, alguns desses sistemas podem incorporar filtragem adicional debaixa passagem ou faixa de passagem antes dos estágios detecto-res/amplificadores do receptor. Entretanto, embora ajudando a remover ainterferência, essa filtragem de recepção adicional pode também remover aenergia do sinal desejado. Tais sistemas de "banda-base" podem tambémser propensos a gerar interferência com outros receptores.

Receptores de "correlação", nos quais a forma de onda recebidaé essencialmente igualada no modelo com uma réplica local da forma deonda transmitida, podem também ter pouca imunidade à interferência impul-siva ou de ruído da banda larga. Isso pode ser devido ao fato que qualquerimpulso ou excitação de ruído Gaussiano branco do primeiro plano do recep-tor da faixa larga pode produzir uma forma de onda recebida tendo caracte-rísticas muito similares a essas da forma de onda transmitida. Um forte inter-ferente de onda contínua (CW) dentro da banda pode similarmente criar des-truição com tais arquiteturas de receptor simplesmente sobrecarregando odetector.

Receptores de correlação providos com portão de tempo, nosquais a operação de correlação pode ser provida com portão para a duraçãode um pulso e sincronizada com o fluxo de bits que chega, podem ser muitoefetivos na redução dos efeitos da interferência dentro da banda nas arquite-turas do receptor de UWB. Um detector de UWB e processador de receptorpodem utilizar esse processo ou uma variação dele no qual imunidade adi-cional aos fortes interferentes de CW dentro da banda pode ser obtida atra-vés de um algoritmo de taxa de alarme falso constante (CFAR) modificado.

Em alguns detectores, o processamento de filtro igualado pode ser realizadodiretamente em RF através do uso das propriedades de integração de umdispositivo de envelopamento de quantum provido de portão. Um diodo túnelé conhecido como um dispositivo relativamente sensível para a detecção deenergia fraca, tal como sinais subnanossegundos.

Ao contrário de algumas formas de onda do espectro de difusão(quer DSSS de seqüência direta ou FHSS de salto de freqüência), a largurade banda de difusão para algumas formas de onda do UWB é gerada dire-tamente, isto é, sem modulação de bit individual por uma seqüência de difu-são separada tal como um código PN ou padrão de salto (corte). Assim, oUWB pode ser essencialmente um conceito de domínio de tempo no qualum curto pulso de RF gera diretamente um amplo sinal de largura de bandainstantâneo por causa das propriedades de graduação do tempo da relaçãode transformação Fourier entre tempo fe freqüência F:

Além disso, formas de onda DSSS ou FHSS são tipicamenteenvelope constante por natureza. Isto é, sua amplitude instantânea pode nãoalterar com o tempo. Para uma forma de onda DSSS, bits de transmissãoindividuais podem ser também subdivididos em intervalos de corte modula-dos bifásicos; enquanto para FHSS, bits de transmissão individuais podemtambém ser subdivididos em mudanças de freqüência distintas. Como umaconseqüência, formas de onda do espectro de difusão podem ter ciclo ativounitário (100%) - isto é, os níveis de força de pico e média são iguais. ComUWB, por outro lado, as durações do pulso podem ser muito curtas em rela-ção aos tempos entre chegadas do pulso. Assim, os ciclos ativos da formade onda podem ser tipicamente pequenas frações de um percentual, e asrazões de pico para média podem ser muito grandes.

De uma perspectiva das comunicações, os desempenhos deambos os tipos de sistemas (quer espectro de difusão ou UWB) podem serdeterminados pela razão de energia efetiva por bit para densidade espectraldo ruído Eb/No. Como No = kTeB, onde k é a constante de Boltzmann, Te éa temperatura efetiva de ruído do sistema e B é a largura de banda instantâ-nea, é evidente que quanto mais larga a largura da banda, mais energia énecessária para as comunicações. Para um sistema de UWB, Eb - PT comP a força do pulso de pico e T a duração de pulso efetiva. Assim, quantomais curto o pulso, maior a força de pico necessária para um dado desem-penho da taxa de erro de bit (BER). Para uma forma de onda do espectro dedifusão, Eb é também dado por PT, onde T representa a duração do bit (istoé, NTc onde N é o assim chamado ganho de processamento e Tc é a duraçãodo corte). Pode ser mostrado que para níveis equivalentes de força média,ambos o espectro de difusão e o UWB têm desempenho BER equivalente.

Entretanto, existem algumas vantagens muito importantes doUWB sobre o espectro de difusão. Essas podem incluir, mas não são limita-das a, (a) complexidade de implementação e custo significativamente inferio-res para larguras de banda relativamente altas - e assim, altas passagens dedados, (b) a independência do desempenho BER com mudança nas taxasde dados - para uma forma de onda de envelope constante, uma duplicaçãoda taxa de dados exige uma duplicação da força de pico e média e (c) proje-tos praticamente realizáveis para aplicações de imunidade de múltiplas traje-tórias móvel e uso duplo (por exemplo, radar & comunicações).

No contexto de radar, será verificado que alguns sistemas deradar convencionais tipicamente usam energia eletromagnética de freqüên-cia única (banda estreita) refletida e em feixe na faixa de freqüência da mi-croondas para detectar, localizar e acompanhar objetos. Tais sistemas con-vencionais podem emitir ondas contínuas em rajadas. Alguns sistemas deradar convencionais podem graduar através de múltiplas freqüências (faixalarga) para obter mais informação sobre uma cena. Um sistema de radar deUWB (também conhecido como radar de impulso de microforça) ou outrosistema de sensor de UWB pode usar pulsos eletromagnéticos relativamentecurtos que contêm energia sobre uma banda de freqüências relativamenteampla e pode detectar objetos em uma faixa mais curta do que alguns sis-temas de radar convencionais, dessa maneira provendo maior resolução.

Em alguns sistemas de radar de UWB, quando o pulso é reduzido, a bandaé mais larga, dessa maneira provendo mais informação sobre os objetosrefletidos. Um dispositivo de UWB pode assim prover informação precisacom base no vetor sobre a localização de um objeto e/ou aspectos estrutu-rais ou outros aspectos.

Além disso, pelo uso de um pulso curto (por exemplo, na ordemde um subnanossegundo), um sinal pode ser gerado usando relativamentepouca força. Isto é, o sistema pode ser configurado tal que a corrente é ex-traída somente durante o tempo curto que o sistema é pulsado, tal que asexigências de força são da ordem de microamperes. Por meio de exemplosomente, um sistema de radar de UWB pode ser provido que opera por vá-rios anos no mesmo par de baterias AA.

Os componentes de um sistema de radar de UWB podem com-preender um transmissor com um gerador de pulso, um receptor com umdetector de pulso, conjunto de circuitos de regulação, um processador desinal e antenas. Por meio de exemplo somente, um transmissor de UWBpode emitir pulsos rápidos de radar de faixa larga em uma taxa nominal de 2milhões por segundo. Essa taxa pode ser intencionalmente randomizada porum circuito de interferência. Os componentes que compreendem um trans-missor podem emitir pulsos elétricos reduzidos e excitados com tempos deelevação tão curtos quanto 50 trilionésimos de um segundo (50 picossegun-dos). Um receptor, que pode usar um circuito detector de pulso, pode serconfigurado tal que ele somente aceita ecos de objetos dentro de uma dis-tância pré-estabelecida (tempo de retardo completo) - tal como de uns pou-cos centímetros a muitas dezenas de metros.

Os sistemas de radar de UWB podem prover uma faixa na or-dem de 50 metros, por meio de exemplo somente. Com uma antena onidire-cional, um sistema de radar de UWB pode procurar ecos em uma bolha deradar invisível de raio ajustável que circunda a unidade. Antenas direcionaispodem ser usadas para apontar pulsos em uma direção específica e adicio-nar ganho aos sinais. As antenas do transmissor e receptor podem ser sepa-radas para estabelecer uma "linha de disparo" eletrônica, tal que alvos, in-trusos ou outras pessoas ou objetos que cruzam a linha podem disparar umevento, tal como um alarme ou outro sinal.

Até a extensão que o uso de pulsos curtos de pequena forçaresulta em menos energia sendo medida nos retornos do radar do UWB,muitos pulsos podem ser transmitidos rapidamente e todos os retornos po-dem ser mediados. Como declarado acima, o uso de pulsos curtos atravésde uma ampla faixa de freqüências pode prover resolução e precisão relati-vamente elevadas. Um sistema de radar de UWB pode também ser menossuscetível à interferência de outros radares. Além disso, a força de microon-das associada com a transmissão pulsada do radar de UWB pode ser relati-vamente pequena (por exemplo, mediando dezenas de microwatts) tal queum radar de UWB é seguro do ponto de vista médico. Na realidade, um ra-dar de UWB pode ser feito tal que ele emita menos do que um milionésimoda força de um telefone celular.

Sensores de movimento de UWB podem utilizar uma técnica decomutação de faixa na captura dos sinais de retorno. Sob essa técnica, odispositivo de UWB pode amostrar somente esses sinais que ocorrem emuma janela de tempo estreita depois de cada pulso transmitido, provendo umportão de faixa. Se um tempo de retardo é escolhido depois de cada pulsotransmitido correspondendo com uma faixa no espaço, um "portão" de re-ceptor pode ser aberto depois desse retardo e fechado em um instante pos-terior. Tal comutação pode reduzir a probabilidade de recepção dos sinaisindesejados. Um receptor de UWB pode ser configurado tal que ele medesomente um tempo de retardo ou portão de faixa por pulso transmitido. Ossensores podem operar iniciando em uma faixa fixa e a seguir sentindoqualquer mudança na refletibilidade do radar mediada nessa faixa. Um sis-tema pode ser configurado tal que somente pulsos de retorno dentro de umportão de pequena faixa - correspondendo com uma distância fixa do dispo-sitivo para o alvo - são medidos. Um sistema pode também ser configuradotal que a largura do portão (o tempo de amostragem) é fixo com base nocomprimento do pulso, enquanto o tempo de retardo (a faixa) é ajustável,como é a sensibilidade da detecção. Fazer a média de milhares de pulsospode melhorar a razão de sinal para ruído para uma única medição, pormeio do que o ruído é reduzido e a sensibilidade aumentada. Um limiar sele-cionado em um sinal mediado pode sentir o movimento e disparar uma cha-ve ou evento, tal como um alarme ou sinal. Mudanças em uma saída de por-tão de amostragem mediada podem representar mudanças na refletibilidadedo radar em uma faixa particular e assim movimento. Naturalmente, o movi-mento pode também ser acompanhado com um sistema de UWB.

Como previamente discutido, uma fonte de ruído pode ser inten-cionalmente adicionada no conjunto de circuitos de regulação de um sistemade radar de UWB tal que a duração de tempo entre os pulsos varia ao redorde 2 MHz. Tal randomização da taxa de repetição do pulso e mediação demilhares de amostra nesses tempos aleatórios podem ser desejáveis porvárias razões. Primeiro, a interferência dos harmônicos de estação de rádioe/ou TV pode, de outra forma, disparar alarmes falsos. Com a randomiza-ção, a interferência pode ser efetivamente mediada para zero. Segundo,múltiplas unidades de UWB podem ser ativadas em uma adjacência seminterferência uma com a outra se a operação de cada unidade è aleatoria-mente codificada e única. Em outras palavras, cada unidade pode criar umpadrão que é reconhecível somente pela unidade de origem. A interferênciaentre um arranjo de sensores de UWB pode também ser reduzida ou impe-dida através da multiplexação por divisão de tempo. Terceiro, a randomiza-ção pode difundir o espectro de emissão do sensor tal que os sinais de UWBse assemelham ao ruído de fundo, que pode ser difícil para os outros senso-res detectar. Emissões do sensor de UWB podem ser virtualmente não de-tectáveis com um receptor de RF convencional e antena somente a 3 m dedistância. Outras vantagens da repetição de pulso randomizada serão evi-dentes para aqueles versados na técnica.

Um dispositivo sensor de UWB pode passar em ciclo através devários portões de faixa. O tempo de retardo pode ser varrido, ou variado,vagarosamente com cada pulso (por exemplo, aproximadamente 40 varredu-ras por segundo) para preencher efetivamente uma bolha de detecção comum rastreio contínuo da informação do radar. Em outras palavras, amostraspodem ser tiradas em momentos diferentes ou distâncias diferentes do dis-positivo. O resultado pode ser um registro de "tempo equivalente" de todosos pulsos de retorno que podem ser correlacionados com a distância do ob-jeto. Um padrão de eco de tempo equivalente pode ser exibido em um osci-loscópio ou lido em um computador.

A amostragem com tempo equivalente pode também ser usadapara formar imagens movendo um telêmetro em frente de uma área alvo oupelo uso de um arranjo estacionário de telêmetros. Um rastreio vertical podeser provido como um sinal de retorno de uma posição diferente ao longo deuma área alvo. Muitas visões verticais individuais para dentro da área alvopodem ser empilhadas lado a lado, permitindo a reconstrução de uma seçãotransversal da área alvo em um modelo. Um algoritmo de reconstrução deimagem pode ser usado para resolver as localizações dos objetos em umaárea alvo. Com o uso de tais técnicas, uma visão 3-D total ou modelo da á-rea alvo pode ser renderizada. Por meio de exemplo somente, essas técni-cas podem ser usadas para inspecionar um piso de concreto, provendo umavisão do vergalhão, conduto, etc, enterrado no concreto.

Sistemas de UWB podem também ser capazes de penetrar ou"ver através" de uma variedade de materiais, incluindo, mas não limitados àborracha, vidro, água, gelo, lama, concreto, plástico, madeira, paredes, con-creto, tecido humano, etc. Uma tal capacidade de penetração pode permitirque um dispositivo de UWB fique facilmente oculto. A capacidade de pene-tração dos sinais de UWB através de um dado material pode ser uma funçãoda condutividade elétrica do material. Por exemplo, um dispositivo de UWBpode ter maior dificuldade na penetração de metal grosso do que terá pene-trando no concreto.

Vantagens adicionais da tecnologia de UWB podem incluir umafaixa de operação precisamente definida e ajustável e/ou sensibilidade ajus-tável, o que pode reduzir as falsas leituras ou alarmes. Várias unidades po-dem ser operadas simultaneamente sem interferência entre as unidades.Com as emissões randomizadas, um dispositivo de UWB pode ser difícil dedetectar. Um dispositivo de UWB pode também ser configurado para nãoproduzir efeitos de interferência em outros dispositivos, incluindo outros dis-positivos de UWB e dispositivos sem UWB. Como uma tecnologia de sensor,o UWB pode prover detecção de movimento ou proximidade, medição dedistância, formação de imagem de microondas, comunicações ou uma vari-edade de outras aplicações. Um sensor de UWB pode ser menos suscetívela efeitos adversos produzidos pela temperatura, luz, clima, interferência ele-tromagnética ou outras condições ambientais quando comparado com outrastecnologias de sensor.

Sinais de UWB podem também ser enviados ao longo de um fioou outro conduto sólido. Por exemplo, uma "haste graduada" eletrônica podeser provida enviando um sinal de UWB ao longo de um fio de metal paramedir o tempo de trânsito dos pulsos eletromagnéticos refletidos do topo dahaste graduada para uma superfície de líquido.

Um uso exemplar para dispositivos de UWB (uma chave semtoque para abrir e fechar uma torneira) é revelado na Publicação do Pedidode Patente U.S. N2 2002/0171056, a descrição da qual é incorporada porreferência aqui.

Um dispositivo de UWB exemplar é o XS110, provido por Frees-cale Semicondutor, Inc. de Austin, Texas. A solução de ultra faixa larga(UWB) XS110 de Freescale pode prover total conectividade sem fio imple-mentando a ultra faixa larga de seqüência direta (DS-UWB) e o protocolo decontrole de acesso de mídia (MAC) IEEE® 802.15.3. O conjunto de circuitosintegrados pode liberar mais do que 110 Mbps de taxa de transferência dedados suportando aplicações tais como vídeo com transferência de dadoscontínua, áudio com transferência de dados contínua e transferência de da-dos em alta taxa em níveis relativamente baixos de consumo de força. Alémdas altas taxas de dados, o XS110 pode suportar colocação em rede nãohierárquica, bem como, como e quando necessária, para conectividade semfio móvel. O XS110 inclui um circuito integrado de transceptor de primeiroplano de RF integrando um amplificador de pequeno ruído (LNA) tendo am-bos os ajustes de alto ganho (20 dB) e baixo ganho (0 dB) e uma figura deruído de ganho elevado de 5,6 dB, com um transceptor de RF que cria umsinal de UWB através de um pulso com base no transistor, formando umarede operando em velocidade de banda-base. O XS110 também inclui umcircuito integrado de processador de banda-base integrando funções debanda-base de UWB e de conversor de analógico para digital (ADC) commúltiplas opções de correção de erro avançado (FEC), aquisição rápida eacompanhamento ágil. O XS110 também inclui um controlador de acesso demeio de circuito integrado único suportando aplicações de mídia com trans-ferência de dados contínua com base no protocolo IEEE 802.15.3 com baseem TDMA emergente. Além disso, o XS110 tem uma antena que é de umprojeto planar simples 1" x 1" cauterizada em uma única camada de metalde material de placa de circuito FR4 comum. Outros aspectos do XS110 in-cluem o seguinte: taxas de dados de 29, 57, 86 e 114 Mbps; suporte paraprotocolo de mídia com transferência de dados contínua do IEEE 802.15.3;possibilita aplicações de vídeo de alta definição semelhante a fio; consumode força de 750 mW ~ 3,3 V; coexiste com a tecnologia Bluetooth™, IEEE802.11 b/a/g, sistema de posicionamento global (GPS) e todos os sistemassem fio com base nos Estados Unidos; construído usando tecnologia SiGe eCMOS de 0,18 um de baixo custo.

Um outro uso exemplar para a tecnologia de UWB inclui locali-zadores de UWB. Os localizadores podem ser estrategicamente colocadospara fazer uma rede sem fio de indicações. Os localizadores podem tambémser usados para encontrar pessoas em uma variedade de situações, incluin-do: bombeiros em uma construção em chamas, oficiais de polícia em perigo,esquiadores feridos em uma rampa de esqui, andarilhos feridos em uma á-rea remota ou crianças perdidas no shopping ou parque de diversões, etc. Acombinação de localizadores com aparelhos domésticos tais como TVs, for-nos, lâmpadas, etc. pode tornar possível casas inteligentes que ativam oaparelho correto sabendo a localização dos vários residentes e a localizaçãodas várias horas da casa com relação aos seus residentes. Funções de con-trole doméstico comuns podem ser automatizadas tal como trava sem chaveque abre quando o dono alcança a maçaneta ou salas que ajustam a luz,temperatura e nível de som de música de acordo com o perfil de um indiví-duo à medida que esse indivíduo se aproxima da sala. Localizadores podemtambém ser usados para encontrar itens pessoais, tais como animais do-mésticos de alguém, bolsa de carro, bagagem, etc. Os localizadores podemfornecer acompanhamento de inventário em tempo real tal como por seremcolocados sobre ou dentro dos itens a varejo. A ligação dos localizadorescom um sistema pode fornecer informação atualizada sobre padrões de a-quisição e níveis de estocagem. Ao contrário de alguns sistemas de inventá-rio com RFID, os localizadores podem criar um limite virtual de modo que osconteúdos de um contêiner podem ser diferenciados desse de um próximo.

Os localizadores estão possibilitando tecnologia para colocaçãoem rede sem fio "granulada mais fina" de dispositivos móveis onipresentesda Internet. A próxima geração de Internet pode encher as casas e os escri-tórios dos consumidores com empregados cibernéticos à maneira das coisasdiárias. O seu trabalho pode ser interpretar e responder às necessidadesdos consumidores, e fazer isso na maneira menos intrusiva. Eles podemmediar a interação humana com a Internet em uma maneira direta e intuitivausando sensores e executores distribuídos por todo o ambiente. Para seronipresente e móvel, essas "coisas inteligentes" podem ser sem fio e capa-zes de determinar a localização de posição relativa precisa.

Dispositivos de Ultra Faixa Larga em Sistemas de Elevador

A tecnologia de UWB apresenta várias oportunidades para a i-novação no campo dos sistemas de elevador. Em particular, e por meio deexemplo somente, a tecnologia de UWB pode ser usada nas seguintes apli-cações de sistema de elevador: sistemas de detecção de borda de porta,sistemas sensores de ocupação, sistemas de acompanhamento de pessoasou sensor de saguão, acessórios ou botões sem toque e sistemas de locali-zação de cabine. Será verificado, entretanto, que em qualquer um ou todosos exemplos seguintes, um dispositivo com base em Doppler pode ser usa-do como uma alternativa à, suplemento à e/ou variação de um dispositivo deUWB.

Uso Geral de Dispositivos de UWB em Sistemas de Elevador

Embora vários dos exemplos abaixo se refiram ao uso de dispo-sitivos de UWB em sistemas de elevador com as finalidades de detectar ca-racterísticas e aspectos de um sistema de elevador, ocupantes do elevadore entrada do usuário do elevador, será verificado que os dispositivos deUWB podem ser usados para servir a uma variedade de outras finalidades efunções dentro de um sistema de elevador. Por meio de exemplo somente,um sistema de elevador pode utilizar UWB para finalidades de comunicaçãode dados, comandos e semelhantes. Por exemplo, o UWB pode ser usadopara comunicar dados de um sensor para um processador local ou remotocom finalidades de análise e/ou registro. O UWB pode ser usado para co-municar comandos a partir de um dispositivo de entrada do usuário para umprocessador local ou remoto com finalidades de responder ao comando e/ouregistro. O UWB pode também ser usado para comunicar comandos a partirde um sistema local ou remoto para uma cabine de elevador, mecanismo deacionamento da cabine, sistema de controle da cabine ou outro destino. Afonte de uma transmissão através do UWB e/ou o receptor de uma transmis-são através do UWB pode estar dentro de uma cabine do elevador, sobre acabine do elevador, fora da cabine do elevador ou em qualquer outra locali-zação. Além disso, a fonte e/ou o receptor pode ser um dispositivo de UWB,um dispositivo sem UWB ou qualquer outro tipo de dispositivo, incluindocombinações desses. Se desejado, um sistema de elevador pode compre-ender uma pluralidade de relês de UWB para criar uma rede de comunica-ções. Tais relês podem ser relês dedicados ou podem ser parte de dispositi-vos que servem a outras finalidades. Em uma modalidade, uma pluralidadede relês de UWB é posicionada dentro de um eixo do elevador. Ainda outrasmaneiras nas quais o UWB pode ser usado para finalidades de comunicaçãono contexto dos sistemas de elevador serão evidentes para aqueles versa-dos na técnica.

Será verificado que um dispositivo de UWB, incluindo um dispo-sitivo de comunicações de UWB ou rede, pode encontrar dificuldade comrelação à penetração do sinal de materiais que possuem uma condutividadeelétrica relativamente alta. Por meio de exemplo somente, onde um sensorde UWB é colocado no exterior de uma parede de metal de uma cabine deelevador, e o sensor é configurado para detectar ou medir alguma coisa den-tro da cabine do elevador, sinais enviados de ou de volta para o sensor po-dem ser adversamente afetados pela parede de metal. Onde tais efeitosprecisam ser tratados ou são de alguma forma indesejados, os efeitos po-dem ser tratados provendo uma "janela" no material que está adversamenteafetando a passagem do sinal de UWB. Por exemplo, e sem limitação, umaabertura pode ser formada na parede da cabine do elevador adjacente aosensor. A abertura pode ser deixada aberta ou cheia com um material talcomo plástico ou um outro material. Naturalmente, nesse exemplo, uma talabertura não precisa atravessar completamente para o interior da cabine doelevador. Se a parede interior da cabine perto do sensor compreende madei-ra, o sinal pode atravessar a madeira sem encontrar efeitos adversos signifi-cativos. O sensor pode assim permanecer oculto da visão dos ocupantes dacabine. Ainda outras maneiras nas quais "janelas" podem ser incorporadaspara tratar quaisquer efeitos adversos encontrados com materiais tendocondutividade elétrica relativamente alta serão evidentes para aqueles ver-sados na técnica.

Em algumas aplicações de sistema de elevador dos dispositivosde UWB, pode ser desejável monitorar uma área que é maior do que essaque um único dispositivo de UWB está configurado para monitorar ou é ca-paz de monitorar satisfatoriamente. Em uma tal situação, o dispositivo deUWB pode ser móvel, tal como pela montagem do dispositivo em um trilhoou outro recurso para mover o dispositivo de UWB. Alternativamente, umarranjo de dispositivos de UWB pode ser provido. Onde um arranjo de dis-positivos de UWB é usado, a comutação da faixa pode reduzir a probabilida-de dos dispositivos do arranjo interferir um com o outro. Como uma alternati-va, o dispositivo de UWB pode ser sintonizado ou reconfigurado para moni-torar a área completa. Será verificado que tal sintonização pode ser dinâmi-ca, tal como em uma base periódica, aleatória ou manual. Ainda outras ma-neiras para controlar a área de monitoramento de um dispositivo de UWB oupluralidade de dispositivos de UWB serão evidentes para aqueles versadosna técnica.

Também será verificado que, em qualquer dos exemplos seguin-tes discutindo o uso de um dispositivo de UWB único ou sensor, mais do queum dispositivo de UWB ou sensor pode ser usado. Dessa maneira, comousado aqui, termos tais como "sensor de UWB", "dispositivo de UWB" e va-riações desses devem ser lidos como incluindo os plurais. Além disso, ostermos tais como "sensor de UWB", "dispositivo de UWB", "radar de UWB" esemelhantes devem ser lidos de maneira permutável. Esses mesmos termosdevem ser lidos como incluindo dispositivos, processadores, sistemas e ou-tras estruturas que estão acopladas ou em comunicação com um dispositivode UWB.

Detector de Borda de Porta

Em uma modalidade, um sensor de UWB é usado como um de-tector de borda de porta para uma ou mais portas de elevador.

Algumas cabines de elevador convencionais utilizam mecanis-mos atuadores para detectar a presença de pessoas e objetos entre as por-tas do elevador quando as portas estão fechando. Tais atuadores podemprover um resultado indesejado para as pessoas que permanecem entre asportas do elevador pelo contato de componentes do mecanismo de atuaçãocom a pessoa. Dessa maneira, pode ser desejável prover um detector queseja operável para detectar a presença de pessoas ou objetos entre as por-tas de um elevador sem a necessidade do contato físico com a coisa detec-tada.

No presente exemplo, um sensor de UWB é usado para detectara presença de pessoas e objetos entre as portas do elevador, ou pessoas eobjetos perto das bordas das portas do elevador ou pessoas e objetos per-correndo em um vetor de direção para a abertura da porta. Nessa modalida-de, o sensor de UWB comunica um sinal (por exemplo, um sinal de "luzvermelha") indicando a presença de tais pessoas e objetos para uma lógicaque é configurada para impedir que as portas sejam fechadas em respostaao sinal. Quando pessoas ou objetos não estão mais posicionados entre asportas, o dispositivo de UWB cessa o envio do sinal, e a lógica permite queas portas fechem totalmente. Em ainda uma outra modalidade, o sensor deUWB comunica um certo sinal (por exemplo, um sinal de "luz verde") somen-te quando nenhuma pessoa ou objeto está posicionado entre as portas ouperto das bordas das portas. Nessa modalidade, o sensor de UWB fica emcomunicação com uma lógica que é configurada para fechar as portas so-mente quando está recebendo esse sinal. Essa modalidade pode distinguirentre, por exemplo, pessoas passando por uma entrada da porta do eleva-dor contra pessoas andando para a entrada do elevador. A detecção do ta-manho do objeto e material, ou qualquer outra consideração, pode ajudar nadecisão se reabrir uma porta fechando ou aguardar em um estado aberto porum período de tempo mais longo. Tais considerações podem, alternativa ouadicionalmente, influenciar outras decisões. Ainda outras variações para uti-lizar um dispositivo de UWB para detecção da borda da porta serão eviden-tes para aqueles versados na técnica.

Sensor de Ocupação

Em uma modalidade, um sensor de ocupação compreende umdispositivo de UWB usando pesagem de carga volumétrica. Alguns dispositi-vos convencionais de pesagem de carga medem a diferença no peso deuma cabine vazia contra o peso de uma cabine com passageiros e objetoscarregados dentro da cabine. Foi observado que, em alguns sistemas usan-do tais dispositivos, uma cabine pode ser carregada totalmente por volumeantes que o peso de carga máxima tenha sido alcançado. Por exemplo, umapessoa transportando várias caixas grandes pode encher o espaço de umacabine sem alcançar o peso de carregamento máximo da cabine do eleva-dor. Um radar de UWB pode ser usado para reunir a informação 3-D parauso por um processador de pesagem de carga volumétrica na construção deum mapa ou modelo do espaço interno da cabine do elevador. O uso do ra-dar de UWB pode superar algumas desvantagens do uso de câmeras e pro-cessamento de visão de máquina para determinar a capacidade volumétrica.

Alguns sistemas convencionais de visão de máquina utilizam muitas técnicaspara tentar superar as preocupações ambientais variáveis que afetam a i-magem observada nas câmeras. O UWB pode não ser suscetível a algumasvariáveis, tais como refletância variável, pouca luz, luz suave, luz forte, frag-mentos no piso, refletância variável da umidade ou enceramento dos pisos,obstrução de uma lente pela umidade ou poeira ou outras variáveis.

Em uma outra modalidade, um dispositivo de UWB é usado paradetectar o número de ocupantes em uma cabine de elevador. O dispositivode UWB e/ou um dispositivo em comunicação com o dispositivo de UWBpode ser usado para contar e/ou rastrear o número de ocupantes em umacabine de elevador. No caso de um elevador sendo solicitado por uma solici-tação de saguão para servir a um andar protegido, um dispositivo de UWBpode garantir que uma cabine vazia seja enviada para o andar protegido,dessa maneira evitando enviar pessoas sem autorização de segurança paraum andar protegido.

Em uma modalidade, um ou mais sensores de UWB são posi-cionados sob o piso de uma cabine de elevador. Os sensores são configura-dos para detectar a presença dos ocupantes detectando, por exemplo, pés,rodas de cadeira de rodas ou outros indícios de presença de ocupante atra-vés do piso. Os sensores, ou um dispositivo em comunicação com os senso-res, podem incluir uma lógica ou algoritmo configurado para diferenciar entreindícios de presença de ocupante e objetos sem ocupantes (por exemplo,sacos, caixas, etc.) em qualquer base ou bases adequadas. Tais bases po-dem incluir, mas não precisam ser limitadas a, tamanho, forma, tipo de mate-rial, densidade, condutividade elétrica ou qualquer outra propriedade ou as-pecto do objeto detectado, incluindo suas combinações.

Em ainda uma outra modalidade, um ou mais sensores de UWBsão posicionados dentro ou acima do teto de uma cabine de elevador. Nessamodalidade, os sensores são configurados para detectar a presença de ocu-pantes detectando, por exemplo, as cabeças dos ocupantes. Além disso, oucomo uma alternativa, sensores de UWB podem ser colocados sobre, dentroou fora das paredes da cabine do elevador para detectar a presença do ocu-pante. Naturalmente, sensores de UWB podem ser posicionados em qual-quer localização adequada ou pluralidade de localizações sobre, dentro ouao redor de uma cabine de elevador para detectar a presença do ocupante.

Em ainda uma outra modalidade, um ou mais sensores de UWBsão configurados para detectar a presença do ocupante detectando ou me-dindo a biometria dos ocupantes. Por exemplo, um sensor de UWB pode serconfigurado para detectar batimentos cardíacos humanos. O sensor podeser configurado para traduzir os dados do batimento cardíaco sentidos emum número de ocupantes. Como um outro exemplo, um sensor de UWB po-de ser configurado para detectar a respiração. O sensor pode ser configura-do para traduzir os dados sentidos de respiração em um número de ocupan-tes. Outros aspectos biométricos e fenômenos que um sensor de UWB podeser configurado para detectar com finalidades de detecção, medição e/oumonitoramento da presença dos ocupantes serão evidentes para aquelesversados na técnica.

Em uma outra modalidade, um sensor de ocupação compreendeuma cabine de elevador. Nessa modalidade, o dispositivo de UWB detectaas pessoas entrando e saindo da cabine. Por meio de exemplo somente, umtal dispositivo pode compreender um transmissor de UWB posicionado emum lado da porta e um receptor de UWB posicionado no outro lado da porta.

O dispositivo de UWB pode assim compreender um tipo de configuração de"linha de disparo". Outras maneiras nas quais um dispositivo de UWB podeser usado ou configurado para medir a ocupação como uma função daspessoas entrando e deixando a cabine serão evidentes para aqueles versa-dos na técnica.

Será verificado que qualquer uma das modalidades precedentesde sensor de ocupação, incluindo variações dessas, pode ser usada em con-junto com outros sensores. Por exemplo, um sensor de ocupação com baseem UWB pode ser usado em conjunto com sensores de peso convencionais.

Ainda outras combinações podem ser usadas.

Se desejado, sensores de UWB poderiam prover um mapa 2-Dou modelo 3-D dos conteúdos de uma cabine. Naturalmente, onde tal mode-lagem ou renderização é desejada, os dados obtidos a partir dos sensoresde UWB podem ser processados através de um programa de geração deimagem para produzir uma imagem significativa. Maneiras adequadas deobter e/ou usar os dados de ocupação obtidos pelo menos em parte com umsensor de UWB serão evidentes para aqueles versados na técnica.

Sensor de Saguão ou Rastreio de Pessoas

Em uma modalidade, um dispositivo sensor de saguão ou derastreio de pessoas compreende um dispositivo de UWB compreendendoum sensor de proximidade. O dispositivo sensor de saguão ou rastreio depessoas é configurado para contar as pessoas junto com vetores de direção.

Por meio de exemplo somente, um dispositivo de UWB ou sis-tema pode ser configurado tal que o sistema de elevador "sabe" quem estáse aproximando de um elevador. O sistema pode comandar uma cabine deelevador para apanhar a pessoa e a cabine pode saber em qual andar apessoa deseja chegar antes da pessoa entrar na cabine. A pessoa pode as-sim ser levada para o seu destino sem ter que tocar em quaisquer botões oude outra maneira emitir quaisquer comandos. Por exemplo, o sistema podefazer referência a um banco de dados, com base nos dados identificando apessoa, indicando o andar no qual a pessoa que se aproxima trabalha, eemitir um comando para a cabine do elevador levar a pessoa para esse an-dar. O sistema pode reconhecer a pessoa (isto é, detectar a identidade dapessoa) com base na presença de um localizador de UWB ou outro disposi-tivo que fica associado com a pessoa (por exemplo, em um cartão transpor-tado pela pessoa, etc). Alternativamente, o sistema pode reconhecer a pes-soa em qualquer outra base ou através de qualquer outro recurso. O sistemapode detectar a presença da pessoa fora do elevador detectando o localiza-dor. Alternativamente, o sistema pode detectar a presença da pessoa fora doelevador usando um sensor de movimento de UWB. Ainda outras maneirasnas quais a presença e/ou a identidade de uma pessoa pode ser detectadafora do elevador ou em outro lugar serão evidentes para aqueles versadosna técnica, como serão maneiras nas quais os dados obtidos através de taldetecção podem ser usados.

Naturalmente, onde um sistema de elevador compreendendo umdispositivo de UWB é configurado para automaticamente levar passageirospara destinos presumidos, cada cabine pode ainda ter botões ou outros re-cursos para permitir a anulação dos comandos de destino presumidos, talcomo quando um ocupante deseja ir para um andar que ele tipicamente nãovai.

Até a extensão que os localizadores são usados em um sistemade elevador, tais localizadores podem ser usados para impedir ou permitirque os ocupantes saiam do elevador em certos andares. Por exemplo, ondecertos andares têm acesso restrito, localizadores podem incluir os dadosindicativos da autorização de um dado ocupante para acessar esse andar.Outras maneiras na qual os localizadores ou outras manifestações da tecno-logia de UWB podem ser usados como dispositivos de segurança no contex-to dos sistemas de elevador serão evidentes para aqueles versados na téc-nica.

Em uma outra modalidade, um sensor de UWB detecta a pre-sença de uma pessoa em um corredor ou uma pessoa se aproximando deum elevador. Em resposta a tal detecção, o sistema de elevador envia umacabine para pegar a pessoa no andar correspondente. Até a extensão queuma cabine já está posicionada no andar, o sistema de elevador pode abriras portas para a pessoa entrar na cabine. Naturalmente, essas modalidadessão sujeitas a numerosas variações.

Em uma outra modalidade, um sensor de UWB pode ser usadopara ajudar na expedição pela detecção do número de pessoas atrás de umbotão de saguão pressionado ou de outra maneira acionado/ativado. O ex-pedidor pode atribuir a solicitação para cabine(s) diferentemente se umapessoa está aguardando contra uma multidão de pessoas aguardando paraum botão de saguão acionado/ativado.

Em uma outra modalidade, muitos elevadores contêm solicita-ções de saguão protegido tal como serviço VIP. Uma solicitação de saguãoprotegido inserida por uma pessoa primária pode ser auxiliada por um sen-sor de UWB que pode ajudar a impedir a "superposição" da solicitação pro-tegida por pessoas secundárias. O sensor de saguão pode ver se uma pes-soa está aguardando pela solicitação protegida, e a seguir pode assistir àmedida que o carro é carregado para a solicitação protegida. Se uma pessoasecundária segue a pessoa primária na solicitação, o sensor de UWB podeenviar um sinal para desativar a solicitação protegida.

Naturalmente, essas modalidades são sujeitas a numerosas va-riações.Acessórios ou Botões sem Toque

Aqueles versados na técnica verificarão que pode ser desejávelprover um acessório ou botão que possa ser operado por um usuário sem anecessidade do usuário fisicamente tocar o acessório ou botão. Por meio deexemplo somente, tal toque pode ser indesejável onde a aquisição de umvírus ou bactéria proveniente do botão é preocupante. Em uma modalidade,um acessório ou botão sem toque compreende um dispositivo de UWB con-figurado para detectar vetor de direção e tamanho dos objetos.

Um radar de UWB pode detectar o vetor de direção e o tamanhodos objetos e pode ser útil em hospitais e espaços públicos onde a transmis-são de vírus é uma preocupação ou em outro lugar. A identificação do mate-rial ou outras técnicas pode reduzir detecções falsas de objeto. Uma miniatu-ra de radar de UWB todo digital pode ser embutida em um botão de calcardo elevador. Múltiplos botões tal como botões para cima/para baixo podemser operados com radares de UWB separados em proximidade. Pela altera-ção das características do feixe, o radar do botão pode ser focalizado demaneira estreita em um cone diretamente em frente de seu botão. O baixocusto e as exigências de pequena força podem tornar essa tecnologia parti-cularmente adequada para aplicações de elevador. Algumas chaves e bo-toes sem toque tradicionais usavam tecnologias que se debatem com a infe-rência da luz, calor, gotículas de água, poeira e outras fontes. O UWB podeser impenetrável para esses tipos de interferência. A adição de comunica-ções de UWB pode também servir como o dispositivo de comunicações dosbotões para um transceptor sem fio dentro do corredor ou localizado em ou-tro lugar. Alguns transmissores sem fio anteriores eram incapazes de pene-trar nos materiais de parede da construção e precisavam de fiação para al-cançar dentro do corredor do elevador. O uso duplo de UWB como um radare um dispositivo de comunicações pode reduzir o dispositivo de botão parauma combinação de sensor de proximidade e dispositivo de comunicaçõessem fio no mesmo silício. Um localizador de UWB pode ser usado em con-junto com os botões de radar de UWB para identificar uma pessoa à medidaque a mão da pessoa se aproxima de um botão e destravar botões de andarem andares protegidos travados onde a pessoa deve ter direitos de acesso.Outras maneiras nas quais a tecnologia de UWB pode ser implementada emuma aplicação de acessório ou botão sem toque serão evidentes para aque-les versados na técnica.

Um dispositivo de UWB utilizando um transmissor e receptor se-parados pode ser usado para detectar um objeto, tal como um dedo, trans-mitindo e recebendo um pulso simultaneamente e procurando uma reflexão.Os padrões de reflexão de objetos, tal como um dedo, podem ser armaze-nados e rapidamente comparados com o sinal de entrada.

Em uma outra modalidade, quatro dispositivos de UWB são po-sicionados nos quatro cantos de um painel de botões e um processador éusado para coordenar os quatro sinais e construir um mapa de imagem oumodelo de objetos em frente do painel. Múltiplas imagens podem ser usadaspara determinar os vetores de direção e a seleção de um botão a ativar.

Ainda outras modalidades de acessórios ou botões sem toqueusando tecnologia de UWB são mostradas nos desenhos incluídos com esse.

Outras maneiras nas quais a tecnologia de UWB pode ser im-plementada em uma aplicação de acessório ou botão sem toque serão evi-dentes para aqueles versados na técnica.

Localização da Cabine

Pode ser desejável detectar e/ou rastrear a localização de cabi-nes de elevador. Por meio de exemplo somente, tal detecção de localizaçãopode ser útil no nivelamento da cabine com um desembarque em uma para-da, ou para uma variedade de outras finalidades. Algumas técnicas para de-tectar a localização das cabines de elevador são reveladas na Patente U.S.N- 6.651.028, cuja descrição é incorporada por referência aqui. Existem vá-rias maneiras nas quais a tecnologia de UWB pode ser utilizada para provertal detecção e/ou rastreamento. Tais sistemas com base em UWB podemprover várias vantagens sobre o sistema revelado na Patente U.S. N26.651.028.

Em uma modalidade, um ou mais sensores de UWB podem serprovidos sobre ou dentro de uma cabine para detectar a localização da cabi-ne. Nessa modalidade, a localização da cabine pode ser determinada pelosensor se referindo à posição de um ou mais pontos de referência ou dispo-sitivos sobre ou dentro das paredes, teto e/ou piso do eixo do elevador. Emuma outra modalidade, o dispositivo de UWB compreende um altímetro edetecta a localização da cabine como uma função da altitude. Em ainda umaoutra modalidade, o dispositivo de UWB detecta a localização da cabine comreferência ao fundo do eixo do elevador. Em ainda uma outra modalidade, odispositivo de UWB detecta a localização da cabine com referência ao topodo eixo do elevador. Além de ou como uma alternativa em ter um dispositivode UWB dentro ou sobre a cabine para detectar a localização da cabine, umdispositivo de UWB pode ser provido no eixo do elevador para detectar alocalização da cabine. Um tal dispositivo ou dispositivos podem ser posicio-nados no topo do eixo, no fundo e/ou em uma parede do eixo. Variaçõesadequadas serão evidentes para aqueles versados na técnica.

Também será verificado que qualquer dispositivo de UWB que éconfigurado para detectar a localização da cabine pode também ser usadopara detectar a velocidade da cabine e outras propriedades.

Conclusão

Tendo mostrado e descrito várias modalidades e conceitos dainvenção, adaptações adicionais dos métodos e sistemas descritos aqui po-dem ser realizadas por modificações apropriadas por alguém versado natécnica sem se afastar do escopo da invenção. Várias de tais alternativaspotenciais, modificações e variações foram mencionadas e outras serão evi-dentes para aqueles versados na técnica à luz dos ensinamentos preceden-tes.

Claims (1)

1. Sistema sensor de ocupação para um elevador compreen-dendo:uma cabine de elevador e um ou mais sensores UWB posicio-nados em comunicação com o interior da dita cabine de elevador, pelo me-nos um dos ditos um ou mais sensores UWB sendo adaptado para detectara presença de ocupantes sentindo e medindo a biometria dos ocupantesdentro da dita cabine de elevador.