CN102933478A

CN102933478A - 用于确定电梯轿厢位置的方法和系统

Info

Publication number: CN102933478A
Application number: CN2010800674451A
Authority: CN
Inventors: M.加芬克尔; R.E.舍博; L.C.沃特森; S.李; K.亚曼
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2010-06-16
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2030-06-16
Also published as: US20130081909A1; KR20130030289A; US9296591B2; GB2494832B; JP2013528550A; JP5785614B2; CN102933478B; KR101474345B1; GB201300391D0; GB2494832A; WO2011159290A1

Abstract

用于监测电梯轿厢移动的系统包括多个随电梯轿厢（10）移动的双稳传感器（12）；多个沿这些传感器（12）的路径安置的传感元件（20）；这些传感元件（20）引起这些传感器（12）采取第一状态和第二状态中的一个；其中这些传感器（12）的状态限定标识对应于电梯轿厢（10）位置的区域的区域代码（30），该区域代码（30）是格雷码。

Description

用于确定电梯轿厢位置的方法和系统

技术领域

本文公开的主旨涉及确定电梯轿厢位置。更具体地，本文公开的主旨涉及使用双稳传感器确定电梯轿厢的位置。

背景技术

在电梯领域中已知在电梯升降通道的两端限定末端区域。建筑物的顶部平台一般将位于顶部末端区域内，下平台将位于底部末端区域内。期望电梯轿厢一般在这样的末端区域中的升降通道的顶部或底部平台停下。作为安全措施，提供许多备用手段来确保电梯轿厢不与机械硬限制碰撞是必要的。当电梯进入末端区域时通常提供三个等级的保护：一般停止装置、一般末端停止装置（或NTSD）和紧急末端速度限制装置（或ETSLD）。本发明的实施例可与NTSD一起使用，万一一般速度控制信号未能将轿厢停在升降通道的上和下端的指定位置，那么NTSD将从一般停止装置接管。通常在两个末端区域中提供两个相似的NTSD。一个NTSD安装在升降通道的底部，一个NTSD安装在升降通道的顶部。NTSD系统设计成使一般速度命令信号无效并且使轿厢停在末端。它还被设计使得NTSD末端速度曲线使减速模式相对平滑。

为了实现NTSD，电梯轿厢的位置必须为控制系统知晓。确定电梯轿厢位置的一个现有方法采用三个传感器用于检测轿厢位置和第四个传感器作为闭锁或时钟输入。该时钟输入指示应该在什么时间读取三个传感器来确定轿厢位置。由于系统噪声可引起错误的时钟信号，对这样的系统的改进将在该领域中广受欢迎。另外，通过使用简单二进制代码识别的位置在所需数目的传感元件中是次优的。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于监测电梯轿厢移动的系统包括：多个随电梯轿厢移动的双稳传感器；多个沿这些传感器的路径安置的传感元件；这些传感元件引起这些传感器采取第一状态和第二状态中的一个；其中这些传感器的状态限定标识对应于电梯轿厢位置的区域的区域代码，该区域代码是格雷码（gray code）。

根据本发明的一个方面，用于监测电梯轿厢移动的方法包括：安置多个双稳传感器来随电梯轿厢移动；沿这些传感器的路径安置多个传感元件；这些传感元件引起这些传感器采取第一状态和第二状态中的一个；获得这些传感器的状态，其中这些传感器的状态限定标识对应于电梯轿厢位置的区域的区域代码，该区域代码是格雷码。

这些和其他的优势和特征将从下列与附图结合来看的描述变得更加明显。

附图说明

认作本发明的主旨具体地指出并且在说明书结尾处的权利要求中清楚地要求权利。本发明的前述和其他特征和优势通过下面与附图结合来看的详细描述而是明显的，其中：

图1描绘电梯轿厢和顶部与底部NTSD区域；

图2描绘顶部NTSD区域；

图3描绘底部NTSD区域；以及

图4描绘控制系统。

详细描述通过参照附图的示例解释本发明的实施例，连同优势和特征。

具体实施方式

图1描绘电梯轿厢和顶部与底部NTSD区域。如本领域内已知的，某些安全系统必须知道电梯轿厢区域以便应用适当的安全措施（例如，降低轿厢速度）。图1的示范性实施例包括轿厢10，其具有多个安装到轿厢10的传感器12。在图1的实施例中，采用三个传感器12，但理解可使用任何数目的传感器。

传感器12随轿厢10移动，并且可直接安装到该轿厢10或在从该轿厢10延伸的支撑物14上。传感器12安置并且间隔来对应于传感元件20。如本文中更详细描述的，传感器12是双稳传感器，意思是传感器12维持第一状态直到切换到第二状态，并且反之亦然。为了改变状态，传感器12必须暴露于发起状态改变的能量；仅仅传感元件20的不存在将不会引起传感器12的状态改变。在示范性实施例中，传感器12是对磁能敏感的双稳簧片开关。理解可使用其他类型的双稳传感器（例如，光学的）。

传感元件20沿传感器12的移动路径安置。这些传感元件20安置并且间隔来对应于传感器12的位置和间隔。如果传感器12在升降通道内移动，传感元件20可安装在升降通道中。只要传感器12经过离传感元件20足够近来检测传感元件20，在电梯系统中的确切安装位点不是关键的。

传感元件20安装在叶片22上，其中每个叶片安置在区域之间的过渡段。如本文中更详细描述的，当传感器12的组经过每个区域边界时，传感器12中的一个响应于安置在区域之间的该边界处的传感元件20改变状态。由于仅一个传感器12在每个区域过渡段改变状态，由传感器12生成的区域代码30遵照格雷码。如本领域内已知的，格雷码是一系列二进制数字，其中从系列中的一个要素到下一个要素，仅单个位改变。

图2描绘顶部NTSD区域，当轿厢沿顶部区域移动时传感器12的开启和关闭状态以及由三个传感器12生成的区域代码30。传感元件20包括两个类型具有不同特性的传感元件。传感元件20₁具有第一特性，并且传感元件20₂具有不同于该第一特性的第二特性。在示范性实施例中，第一传感元件20₁是北极性磁体，并且第二传感元件20₂是南极性磁体。理解可使用其他特性（例如，光的波长）来提供两个不同的传感元件20₁和20₂。传感元件20₁和20₂的不同特性引起传感器12采取不同的状态。

轿厢10的移动方向也影响传感器12的状态。例如，当轿厢10（和传感器12）向上移动时，第一传感元件20₁引起传感器12采取第一值（例如，逻辑1）并且第二传感元件20₂引起传感器12采取第二值（例如，逻辑0）。备选地，当轿厢10（和传感器12）向下移动时，第一传感元件20₁引起传感器12采取第二值（例如，逻辑0）并且第二传感元件20₂引起传感器12采取第一值（例如，逻辑1）。

图2图示三个传感器12₁、12₂、12₃的开启（例如，逻辑1）和关闭（例如，逻辑0）状态。图2还描绘当传感器移动通过每个区域时的区域代码30。区域代码对应于传感器12₁、12₂和12₃的状态。当传感器邻近传感的元件20经过时，传感器12₁、12₂和12₃的状态改变。传感器12和传感元件20安置并且间隔使得如果传感器12不是离传感元件20最近的传感器12，它将不会改变状态。每个叶片22包括单个传感元件20，使得当从一个区域过渡到下一个时仅单个位改变。因此，区域代码30是格雷码。

在向上移动轿厢10的示例中，当轿厢10在顶部区域和底部区域之间时区域代码最初是000（在图1中示出）。当轿厢向上移动通过区域（接近末端区域1）时，当轿厢10通过每个区域时区域代码30改变一位。最终当轿厢进入末端区域1时，区域代码30又变成000。本文中更详细描述的控制器监测区域代码30来确定轿厢10处于什么区域和该区域适当的安全措施（如果有的话）。

当轿厢向下移动通过顶部区域时，传感器12₁、12₂、12₃的状态由经过传感元件20的传感器12改变。当轿厢10向下移动时，传感元件20对传感器12的状态具有相反的影响（与向上移动的轿厢比较）并且区域代码30对于每个区域是相同的，而不管轿厢是上移还是下移。

图3描绘底部NTSD区域，当轿厢沿底部区域移动时传感器12的开启和关闭状态以及由三个传感器12生成的区域代码30。操作与上文参照图2描述的相似。当轿厢进入底部区域时区域代码30最初是000，并且区域代码30遵照与当轿厢向上移动通过顶部区域时相同的模式。如上文参照图2提到的，轿厢10的移动方向和传感元件20的特性控制传感器12的状态。由于仅一个传感元件20安装在区域之间的每个过渡段，区域代码30是具有随每个过渡段改变的单个位的格雷码。

图4是示范性控制系统100的框图。控制系统100包括用于从传感器12₁、12₂和12₃接收区域代码30的取样单元102。该取样单元102可周期性地（例如，每毫秒一次）取样传感器12的值来有效连续监测区域代码。来自传感器12₁、12₂和12₃的信号提供给消除抖动单元104，其用于消除信号抖动。消除抖动可牵涉检测来自传感器12的信号的状态中的转变，并且然后在接受信号值之前暂停直到信号稳定。

控制器106接收区域代码30，并且根据需要发出控制信号。该控制器106可用执行计算机程序代码的一个或多个处理器、适合于存储软件程序和数据结构的存储器、输入输出装置等实现。该控制器106还可接收其他输入，例如电梯轿厢速度等。在示范性实施例中，控制器确定轿厢10何时进入末端区域（例如，顶部或底部）并且确定轿厢速度是否可接受。如果不可接受，生成控制信号以启动NTSD来在末端区域中降低轿厢速度。由于顶部区域和底部区域的区域代码30遵照相同模式（从进入到末端区域），控制器106可以被简化来检测何时接近末端区域。

在备选实施例中，顶部区域代码30和底部区域代码30是不同的并且遵照不同模式。这在确定轿厢是在顶部区域还是在底部区域中可以是有用的。处理器106可以通过分析区域代码30确定轿厢在哪个区域中。

示范性实施例的技术效果包括提供用于准确确定电梯轿厢的区域的机构。电梯轿厢的区域的确定然后可用于确定是否保证了一定的安全主动性。

尽管本发明仅连同有限数量的实施例详细描述，应该容易理解本发明不限于这样的公开实施例。相反，可以修改本发明以包含此前未描述的许多变化形式、改动、替代或等同设置，但其与本发明的精神和范围相当。另外，尽管已经描述了本发明的各种实施例，要理解本发明的方面可仅包括描述的实施例中的一些。因此，本发明不视为由前面的描述限制，而仅由附上的权利要求的范围限制。

Claims

1. 一种用于监测电梯轿厢移动的系统，所述系统包括：

多个随电梯轿厢（10）移动的双稳传感器（12）；

沿所述传感器（12）的路径安置的多个传感元件（20）；

所述传感元件（20）引起所述传感器（12）采取第一状态和第二状态中的一个；

其中所述传感器（12）的状态限定标识对应于电梯轿厢（10）位置的区域的区域代码（30），所述区域代码（30）是格雷码。

2. 如权利要求1所述的系统，其中：

所述传感元件（20）包括具有第一特性的第一传感元件（20₁），和具有不同于所述第一特性的第二特性的第二传感元件（20₂）。

3. 如权利要求2所述的系统，其中：

当所述轿厢在第一方向上移动时，第一传感元件（20₁）引起第一双稳传感器（12₁）采取第一状态，当所述电梯轿厢（10）在第二方向上移动时，所述第一传感元件（20₁）引起所述第一双稳传感器（12₁）采取第二状态，所述第二方向与所述第一方向相反。

4. 如权利要求2所述的系统，其中：

所述第一传感元件（20₁）是北极性磁体，并且所述第二传感元件（20₂）是南极性磁体。

5. 如权利要求4所述的系统，其中：

所述传感器（12）是双稳簧片开关。

6. 如权利要求1所述的系统，其中：

所述传感元件（20）设置在顶部区域和底部区域中。

7. 如权利要求6所述的系统，其中：

当所述电梯轿厢（10）移动通过所述顶部区域时生成的区域代码（30）与当所述电梯轿厢（10）移动通过所述底部区域时生成的区域代码（30）相同。

8. 如权利要求6所述的系统，其中：

当所述电梯轿厢（10）移动通过所述顶部区域时生成的区域代码（30）与当电梯（10）移动通过所述底部区域时生成的区域代码（30）不同。

9. 如权利要求1所述的系统，进一步包括：

控制系统（100），其从所述传感器（12）接收所述区域代码（30）并且响应于所述区域代码（30）生成控制信号。

10. 如权利要求9所述的系统，其中：

所述控制系统包括用于消除从所述传感器（12）接收的信号抖动的消除抖动单元（104）。

11. 如权利要求9所述的系统，其中：

所述控制系统（100）包括接收电梯轿厢速度信号和所述区域代码的控制器（106），所述控制器（106）响应于所述电梯轿厢速度信号和所述区域代码（30）生成所述控制信号，所述控制信号启动接近末端停止装置。

12. 一种用于监测电梯轿厢移动的方法，所述方法包括：

安置多个双稳传感器（12）来随电梯轿厢（10）移动；

沿所述传感器（12）的路径安置多个传感元件（20）；

获得所述传感器（12）的状态，其中所述传感器（12）的状态限定标识对应于电梯轿厢（10）位置的区域的区域代码，所述区域代码是格雷码。

13. 如权利要求12所述的方法，其中：

所述传感元件（20）包括具有第一特性的第一传感元件（20₁），和具有第二特性的第二传感元件（20₂）。

14. 如权利要求13所述的方法，其中：

15. 如权利要求13所述的方法，其中：

所述第一传感元件（20₁）是北极性磁体，并且所述第二传感元件（20₄）是南极性磁体，并且所述传感器（12）是双稳簧片开关。

16. 如权利要求12所述的方法，其中：

所述传感元件（20）设置在顶部区域和底部区域中。

17. 如权利要求16所述的方法，其中：

18. 如权利要求16所述的方法，其中：

19. 如权利要求12所述的方法，进一步包括：

从所述传感器（12）接收所述区域代码（30）并且响应于所述区域代码（30）生成控制信号。

20. 如权利要求18所述的系统，其中：

生成控制信号包括接收电梯轿厢速度信号和所述区域代码（30），以及响应于所述电梯轿厢速度信号和所述区域代码（30）生成所述控制信号，所述控制信号启动接近末端停止装置。