CN102741143B - 楼层位置检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种升降机系统（10）的楼层位置检测装置，包括至少一个第一传感器单元（18），该第一传感器单元具有第一霍尔传感器（42）并被提供从而检测至少一个楼层位置特征，以及评估单元（50），该评估单元被提供从而评估楼层位置特征以便生成楼层信号（54）。根据本发明，传感器单元（18）包括至少一个第二霍尔传感器（46），并且评估单元（50）被提供从而评估至少两个楼层位置特征以便生成楼层信号（54）。

Description

楼层位置检测装置

技术领域

本发明特别涉及一种升降机系统的楼层位置检测装置。

背景技术

一种装置从出版物EP0847953A1已知，通过该装置可检测升降机室何时到达一个楼层。该装置包括被放置在表征楼层的地点处的完全对齐的两个永磁体，用于感测由永磁体生成的磁场的磁场传感器，以及用于评估来自磁场传感器的信号的评估单元。

发明内容

本发明的目标特别是提供用于可靠地检测一种升降机系统的楼层位置的简单且成本有效的装置。

本发明涉及具有至少一个第一传感器单元并具有评估单元的一种升降机系统的楼层位置检测装置，该第一传感器单元包括第一霍尔传感器并为感测至少一个楼层位置特征的目的被提供，该评估单元为评估楼层位置特征以便生成楼层信号的目的被提供。

提出传感器单元包括至少一个第二霍尔传感器和评估单元，该评估单元为评估至少两个楼层位置特征以便生成楼层信号的目的被提供。通过包括至少一个第二霍尔传感器，可靠地感测楼层位置特征的一个简单且成本有效的解决方案被实现。术语“楼层位置特征”被理解为在上下文中特别意为基于磁工具的来自霍尔传感器的信号，该磁工具在表征楼层位置的地点处被附接。术语“楼层信号”被理解为在上下文中意为电气或电子信号，特别是触发信号，该信号为表示所定义的相对位置已在升降机室和楼层之间被实现的目的被提供。术语“评估单元”被理解为在上下文中特别意为用于处理模拟和/或数字电气信号的电子单元。术语“为…的目的被提供”被理解为在上下文中特别意为特殊配备、实施和/或编程。术语“磁工具”被理解为在上下文中特别意为用于生成磁场的工具，特别是圆柱形的永磁体。优选地，至少两个霍尔传感器以已知二维隔开的布置被放置，因此有可能的是以一种极精确的方式确定楼层的位置。霍尔传感器的隔开布置有利地在来自传感器的信号的半高全宽（FWHM）的50%和100%之间。

术语“半高全宽”被理解为在上下文中特别意为霍尔传感器的两个位置的隔开布置，其中来自霍尔传感器的信号对应由磁工具在这些位置之间生成的最大振幅的50%。

另外，提出楼层位置检测装置包括绝对位置系统和同步单元，该同步单元为生成楼层信号并为将绝对位置系统的绝对位置数据的读出与楼层信号同步的目的被提供，因此有可能的是以一种迅速且简单的方式确定并检查楼层的绝对位置。术语“绝对位置系统”被理解为在上下文中意为概略地根据其中绝对位置系统的运行方法被详细描述的出版物WO03/011733A1的已知系统，该系统用于检测升降机阱里面升降机室的绝对位置。术语“同步单元”被理解为在上下文中特别意为用于处理基本数字电气信号的电子单元。优选地，评估单元和同步单元可以被至少部分地实施为一件式。然而，根本上同样有可能的是分离这些单元。

在一个有利实施方案中，评估单元包括至少一个电子电路，该电子电路为比较来自至少两个霍尔传感器的模拟信号的振幅并在相同振幅的情况下改变至少一个数字交换状态的目的被提供，因此在表征楼层被精确计时的位置感测升降机阱中传感器单元和磁工具的绝对高度水平位置的匹配，并且所述匹配可用允许用一种极简单的方式进一步处理的形式被处理。优选地，来自至少两个霍尔传感器的信号之一的代数符号可以由电子电路颠倒（反转）并被添加到来自第二霍尔传感器的信号。用于电子地减去模拟信号的被建立方法是本领域技术人员已知的。因此，来自两个霍尔传感器的相同信号电平可以有利转换为量值零的信号电平，该信号电平可以用一种更简单方式被检测。特别地，通过电子电路中来自两个霍尔传感器的信号的不同增益，有可能的是补偿由于不同传感器灵敏度和/或由于到磁工具的不同的巨大最小隔开布置因此在不同电平的信号的振幅，因此楼层位置检测装置的准确性可被提高。补偿振幅需要的增益可在升降机室的训练运行期间被确定。

进一步提出传感器单元包括至少一个第三霍尔传感器，并且评估单元为评估至少三个楼层位置特征以便生成楼层信号的目的被提供。通过包括第三霍尔传感器，有利地有可能的是排除来自两个其它霍尔传感器的信号的错误解释，因此楼层位置检测装置的可靠性以一种简单且成本有效的方式被提高。优选地，第三霍尔传感器可在相对于两个其它霍尔传感器的中间位置被附接，从而使得来自首先两个霍尔传感器的信号的振幅与有待同时满足的另一条件的任何匹配可被连接到第三霍尔传感器的最小振幅，以便提高楼层位置检测装置的可靠性。来自绝对位置系统的信息可为移动升降机室进入在表征楼层的位置的磁工具附近的目的被有利使用，以便避免由于磁工具的杂散场和相邻场线所导致的来自三个霍尔传感器的信号的错误解释。术语“进入…附近”被理解为在上下文中意为关于磁工具的三个霍尔传感器的最紧密隔开布置，该隔开布置对应两个外部放置的霍尔传感器的中间隔开布置。

在另一个提出的实施方案中，评估单元有利包括至少一个电子比较器电路，该电路为将来自至少三个霍尔传感器的至少一个的模拟信号数字化的目的被提供，因此来自霍尔传感器的信号的条件可以用电子形式用一种特别简单的方式被评估。优选地，来自霍尔传感器的至少一个的信号的正振幅最小值可被定义为比较器阈值，并且来自霍尔传感器的至少一个的信号的负振幅最大值可被定义为进一步的比较器阈值，因此通过在比较器输出端处改变电压电平，更靠近在有利表征楼层的位置的磁工具的霍尔传感器的至少一个的移动可以用一种特别简单的方式被检测。比较器输出端的电压电平可被有利用于定义传感器单元到磁工具的接近状况的目的，并用于在符合电路中滤出可以从评估其它霍尔传感器产生的任何错误开关信号的目的。电子比较器电路可以用个别比较器被实施或被实施为窗口比较器。用于该目的的被建立方法是本领域技术人员已知的。

进一步提出传感器单元包括至少一个第四和一个第五霍尔传感器，并且评估单元为评估至少五个楼层位置特征以便生成楼层信号的目的被提供。通过包括第四和第五霍尔传感器，有可能的是以一种有利方式排除来自第一和第二霍尔传感器的信号的进一步可能的错误解释，因此楼层位置检测装置的可靠性以一种简单且成本有效的方式被进一步提高。优选地，第四和第五霍尔传感器在每个情况下在一行霍尔传感器的外部位置中被放置，因此有可能的是以一种有利方式从来自这些霍尔传感器的信号推断由在表征楼层的位置的磁工具生成的磁场的极性。

在一个有利实施方案中，同步单元包括用于确定来自霍尔传感器的组合式数字化信号的定时符合的工具，因此其中传感器单元和在表征楼层的位置的磁工具的绝对位置的匹配的时刻被精确感测，并且来自霍尔传感器的信号的错误解释可以用一种简单且成本有效的方式被可靠排除。

提出传感器单元包括被分配到同一楼层的至少两个磁工具。通过使用在表征楼层的位置的两个磁工具，有可能的是以一种简单且成本有效的方式提高楼层位置检测装置的可靠性。有利地，事实上传感器单元认识到第一磁工具可被用作升降机室在楼层附近的指示，因此升降机室到楼层第二磁工具的相对短行进距离可以通过包括来自霍尔传感器的信号以一种特别精确的方式被确定，该信号由第二磁工具生成。

在一个有利实施方案中，楼层位置检测装置包括独立于第一传感器单元运行的至少一个第二传感器单元，以便生成冗余楼层信号，从而使得关于楼层位置检测的提高可靠性以一种简单且成本有效的方式被实现。

具有至少一个升降机室并具有楼层位置检测装置的一种升降机系统，其中至少第一传感器单元被放置在升降机室上，因此一个特别简单且成本有效的解决方案与关于设施的特别少的费用一起被实现。然而，提供其中磁工具被附接在升降机室的表征位置，并且至少一个传感器单元被附接在楼层的表征位置的安排根本上也是可行的。

进一步优点从附图的以下描述明显。本发明的示例性实施方案在附图中被展示。说明书和权利要求书包括组合的众多特征。本领域技术人员也知道以一种权宜方式个别考虑特征并以一种有目的的方式创造进一步组合。在附图中：

附图说明

图1示出了在升降机阱中的具有升降机室的一个升降机系统的一部分,

图2示出了具有五个霍尔传感器的一个传感器单元和评估其信号的一个过程的示意展示，以及

图3示出了一个评估单元和一个同步单元的电子电路图。

具体实施方式

图1展示具有可在升降机阱14中移动的升降机室12的一个升降机系统10的一部分。相互功能独立操作的两个传感器单元18、20在每个情况下被放置在升降机室12侧面之一上，该升降机室被定位在楼层16附近，该传感器单元为在每个情况下感测楼层位置特征被提供。楼层位置特征使用第一传感器单元18由磁工具28在表征楼层16的位置22被放置在升降机阱14中的事实被感测，该磁工具被实施为永磁体，并且它的磁场34在包括五个霍尔传感器40、42、44、46、48的第一传感器单元18接近期间在霍尔传感器40、42、44、46、48中生成电气信号。为此目的提供第二传感器20经过两个磁工具30、32，该磁工具在每个情况下被实施为永磁体，并被放置在表征楼层16的位置24、26，并在每个情况下生成磁场36、38。传感器单元18、20的每个都被分别电气连接到评估单元50、52，该评估单元为在每个情况下评估传感器单元18、20的五个楼层位置特征，以便生成楼层信号54、56的目的被提供。

独立于第一传感器18操作的第二传感器单元20为安全原因被使用，以便生成冗余楼层信号56。

两个独立评估单元50、52的每个都被电气连接到同步单元58、60并被放置在共用外壳70、70’中。同步单元58、60为从来自各自评估单元50、52的电气信号生成楼层信号54、56并将绝对位置系统72的绝对位置数据的读出与楼层信号54、56同步的目的被提供。为此目的，在每个情况下从同步单元58、60的输出62、64路由到控制单元74的信号电缆66、68被提供，该控制单元74以能够传输数据的方式被连接到绝对位置系统72，该绝对位置系统这里不被详细描述，并且其详情不在图1中被展示。术语“控制单元”被理解为在上下文中特别意为具有算术逻辑单元、存储单元和存储在所述存储单元中的操作程序的装置。术语“控制”被理解为在上下文中意为在绝对控制过程和/或也在闭环控制过程中的有目的的激励。控制单元74为在同步单元58、60的楼层信号54、56被接收时测试该楼层信号，并为在存储在控制单元74中的条件关于两个楼层信号54、56的定时匹配被满足的情况下，重复绝对位置系统72的绝对位置数据并在控制单元74的存储元件中存储所述数据的目的被提供。

楼层位置检测装置在图1中所展示的示例性实施方案为冗余原因包括相互独立操作的两个传感器单元18、20，独立磁工具28以及30和32，两个独立评估单元50、52和两个独立同步单元58、60，以便生成楼层信号54、56。然而，根本上楼层位置检测装置也在不损坏本发明设想的情况下可用单独传感器单元18或20、磁工具28或30和32、评估单元50或52和同步单元58或60被配置，以便生成楼层信号54或56。

图2展示了来自具有五个霍尔传感器40、42、44、46、48的图1的传感器单元18之一，以及一个评估过程的示意展示。五个霍尔传感器40、42、44、46、48以从传感器中间到传感器中间约八毫米的规则隔开布置沿一条垂直线被对齐，从而使得它们经过在约五毫米的最靠近横向隔开布置中的来自图1的磁工具28，该磁工具在表征楼层16的位置22被放置，它们相继感测由磁工具28生成的磁场34。

五个霍尔传感器40、42、44、46、48根据其模拟信号76的随后评估在评估单元50中被表征。两个霍尔传感器42和46是主传感器并被放置在传感器单元18的第二和第四位置。霍尔传感器44被描述为使能传感器并被中心放置。霍尔传感器40和48被定位在霍尔传感器40、42、44、46、48的安排的外部位置上，并与霍尔传感器44一起被表征为极性传感器。

图2的中间部分示出了来自霍尔传感器40、42、44、46、48的模拟信号76的示意展示，在所述霍尔传感器经过在表征楼层16的位置22的来自图1的磁工具28时，该信号为评估目的被组合。来自五个霍尔传感器40、42、44、46、48的模拟信号76根据图3的中间部分在评估单元50的电子电路中被处理。图2的右手部分展示了数字信号CLK、ENABLE A、ENABLE B和POL，该数字信号从来自五个霍尔传感器40、42、44、46、48的组合模拟信号76获得，并被供应到在图3的右手部分中被展示的同步单元58。在下文中关于数字信号CLK、ENABLE A、ENABLE B和POL怎样被获得的解释被提供。

图3中的评估单元50包括电子电路78，该电子电路为比较来自霍尔传感器42和46的模拟信号76的振幅并在相同振幅的情况下改变数字交换状态的目的被提供。因为在运算放大器80中从来自霍尔传感器72的模拟信号减去来自霍尔传感器46的模拟信号76，所以信号CLK被生成。通过调整运算放大器80的电路中的电阻，在训练运行期间检测的霍尔传感器42和46与磁工具28之间的不同灵敏度和最小隔开布置被补偿。因此，在运算放大器80的输入端处的相同振幅对应来自磁工具28的霍尔传感器42和46的相同隔开布置，磁工具28被放置在表征楼层16的位置22。确定电阻必需的方法是本领域技术人员已知的。来自霍尔传感器42和46的信号76的差值的零交叉导致运算放大器80的输出电压变化。下游连接以便生成信号CLK的另一个运算放大器82的数字交换状态与相对于参考电压V_REF的运算放大器80的输出电压电平一起变化。

为生成数字信号ENABLE A和ENABLE B，评估单元50包括为将来自霍尔传感器44的模拟信号76数字化的目的被提供的电子比较器电路84。通过运算放大器的电阻电路86，如果来自霍尔传感器44的模拟信号76超过+60mV的正电压阈值，则信号ENABLE A=“1”被生成。通过另一个运算放大器的电阻电路88，如果来自霍尔传感器44的模拟信号76低于-60mV的负电压阈值，则信号ENABLE B=“1”被生成。

另一个运算放大器90代表另一个比较器电路92，该另一个比较器电路将固定设定的参考电压94与振幅96比较，该振幅从来自霍尔传感器40、44和48的信号被组合，并且如果组合振幅96超过和/或低于参考电压94，则它将改变其数字交换输出。运算放大器90的输出电压代表数字信号POL。

同步单元58包括电子逻辑模块的逻辑电路98作为用于确定来自霍尔传感器40、42、44、46、48的组合式数字化信号，即数字信号CLK、ENABLEA、ENABLE B和POL的定时符合的工具。如果ENABLE A是“1”并且POL是“0”，或如果ENABLE B是“1”并且POL是“1”，则该逻辑电路98的输出100被切换到电压电平逻辑“1”。该逻辑条件确保评估单元50然后仅在传感器单元18被定位在磁工具28附近的情况下起作用。逻辑电路100的输出在两个D-触发器102、104的复位输入，该触发器对正上升沿起反应并且其时钟输入在每个情况下受信号CLK和/或反CLK信号控制。D-触发器的两个反相数据输出在逻辑NAND逻辑元件106中被评估，该逻辑NAND逻辑元件对应到非反相数据输出的OR条件。在霍尔传感器42和46的相同振幅的情况下与在信号ENABLE A、ENABLE B和POL的被满足逻辑条件的情况下，NAND逻辑元件的输出108切换到逻辑“1”并生成楼层信号54。

Claims (12)

1.一种升降机系统（10）的楼层位置检测装置，具有至少一个第一传感器单元（18），该第一传感器单元包括第一霍尔传感器（42）并为感测至少一个楼层位置特征的目的被提供；并且具有至少评估单元（50），该评估单元为评估该楼层位置特征以便生成楼层信号（54）的目的被提供，其中该第一传感器单元（18）包括至少一个第二霍尔传感器（46），并且该评估单元（50）为评估至少两个楼层位置特征以便生成该楼层信号（54）的目的被提供，

其特征在于

该评估单元（50）包括至少一个电子电路（78），该电子电路为比较来自该至少两个霍尔传感器（42，46）的模拟信号（76）的振幅并在相同振幅的情况下改变至少一个数字交换状态的目的被提供。

2.如权利要求1所述的楼层位置检测装置，

其特征在于

绝对位置系统（72）和同步单元（58），该同步单元为生成该楼层信号（54）并为将该绝对位置系统（72）的绝对位置数据的读出与该楼层信号（54）同步的目的被提供。

3.如权利要求2所述的楼层位置检测装置，

其特征在于

该第一传感器单元（18）包括至少一个第三霍尔传感器（44），并且该评估单元（50）为评估至少三个楼层位置特征以便生成该楼层信号（54）的目的被提供。

4.如以上权利要求中任意一项所述的楼层位置检测装置，

其特征在于

该评估单元（50）包括至少一个电子比较器电路（84，92），该电子比较器电路为将来自该至少三个霍尔传感器（42，44，46）的至少一个的模拟信号（76）数字化的目的被提供。

5.如权利要求3所述的楼层位置检测装置，

其特征在于

该第一传感器单元（18）包括至少一个第四和第五霍尔传感器（40，48），并且该评估单元（50）为评估至少五个楼层位置特征以便生成该楼层信号（54）的目的被提供。

6.如权利要求5所述的楼层位置检测装置，

其特征在于

该同步单元（58）包括用于确定来自该霍尔传感器（40，42，44，46，48）的组合式数字化信号的定时符合的工具。

7.如权利要求3所述的楼层位置检测装置，

其特征在于

该同步单元（58）包括用于确定来自该霍尔传感器（42，44，46）的组合式数字化信号的定时符合的工具。

8.如权利要求1-3和5-7中任意一项所述的楼层位置检测装置，

其特征在于

该第一传感器单元（18）包括被分配到同一楼层（16）的至少两个磁工具（30，32）。

9.如权利要求1-3和5-7中任意一项所述的楼层位置检测装置，

其特征在于

独立于该第一传感器单元（18）运行以便生成冗余楼层信号（56）的至少一个第二传感器单元（20）。

10.一种具有至少一个升降机室（12）并具有如以上权利要求中任意一项所述的楼层位置检测装置的升降机系统（10），

其特征在于

至少该第一传感器单元（18）被放置在该升降机室（12）上。

11.一种用于检测具有如权利要求1到9中任意一项所述的楼层位置检测装置的楼层的位置的方法，

其特征在于

该至少两个霍尔传感器（42，46）的楼层位置特征被评估以便生成该楼层信号（54）。

12.如权利要求11所述的方法，

其特征在于

该楼层信号（54，56）将由绝对位置系统（72）提供的绝对位置至少发起到控制单元（74）。

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