CN106715308A

CN106715308A - 电梯系统

Info

Publication number: CN106715308A
Application number: CN201480081884.6A
Authority: CN
Inventors: P.赫克尔
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 2014-09-10
Filing date: 2014-09-10
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2034-09-10
Also published as: CN106715308B; EP3191393A1; WO2016037651A1; US20180237258A1

Abstract

本发明涉及一种电梯系统(1)，所述电梯系统包括：电梯轿厢(4)，所述电梯轿厢可沿井道(2)移动；移动节点(8)，所述移动节点会与所述电梯轿厢(4)一起移动；固定节点(14)，所述固定节点不与所述电梯轿厢(4)一起移动；以及CAN总线(60)，所述CAN总线将所述移动节点(8)与所述固定节点(14)互连以在所述节点(8、14)之间传输数据。所述移动节点(8)和所述固定节点(14)被配置为经由所述CAN总线(60)从和/或向所述电梯轿厢(4)传输声音和/或视频数据。

Description

电梯系统

本发明涉及一种电梯系统，具体地是涉及一种包括通信系统以允许位于电梯轿厢中的乘客与位于电梯轿厢外部(例如，在外部服务中心中)的人之间的语音和/或视觉通信的电梯系统。

技术现状

在电梯系统中，例如，在维护期间或在紧急状况下，尤其在人们被困在电梯轿厢中时，期望允许位于电梯轿厢内或在电梯轿厢上的人与位于电梯轿厢之外的人(尤其位于井道处或在井道中、在电梯机房中或在外部服务中心中的人)之间的通信。

对于在电梯系统中实现通信系统，目前存在两种广泛地使用的替代方案：

根据第一替代方案，将报警装置设在轿厢处。报警装置通过设在包括固定端部和移动端部(其与电梯轿厢一起行进)的移动电缆中的四根导线连接：两个导线用于电话线，并且两个导线用于对讲系统。在第二替代方案中，将报警装置设在控制器中，并且在移动电缆中设有十根导线，用于连接报警按钮、麦克风、扬声器、对讲机和报警指示器。由于使用模拟传输技术，因此语音通信质量可能很低，这会引起误解。

因此，期望改进位于电梯轿厢中或在电梯轿厢上的人与位于电梯轿厢外部的人之间的语音通信。

发明内容

根据本发明的示例性的实施方案，一种电梯系统包括：电梯轿厢，所述电梯轿厢可沿井道移动；移动节点，所述移动节点会与所述电梯轿厢一起移动；固定节点，所述固定节点不与所述电梯轿厢一起移动；以及CAN总线(“控制器局域网总线”)，所述CAN总线将所述移动节点与所述固定节点互连以在所述节点之间传输数据。所述移动节点和所述固定节点被配置为经由所述CAN总线从和/或向所述电梯轿厢传输声音数据(具体地是语音数据)和/或视频数据。

根据本发明的示例性的实施方案，一种从电梯轿厢和向电梯轿厢传输声音数据(具体地是语音数据)和/或视频数据的方法包括以下步骤：

将所述声音和/或视频数据转换为数字数据；

经由CAN总线从和/或向所述电梯轿厢传输所述数字数据；

将所述数字数据转换为声音和/或视频。

以下将参考随附附图来描述本发明的示例性的实施方案。

附图和以下的论述描述本发明的特定实施方案，以便教示本领域的技术人员如何产生和使用本发明的最佳模式。为了教示本发明的原理，已经简化或省略了几个常规方面。本领域的技术人员应当理解，源自于这些实施方案的变化也落入本发明的范围内。本领域的技术人员应当理解，以下将描述的特征可以各种方式组合，以便形成本发明的许多变化。因此，本发明不限于以下具体实施方案，并且仅由随附权利要求书和其等效物限定。

附图简述

图1示出根据本发明的示例性的实施方案的电梯系统的示意图。

图2示出根据本发明的示例性的实施方案的在电梯系统的固定节点和移动节点之间延伸的移动电缆的放大的示意图。

附图描述

图1示出根据本发明的示例性的实施方案的电梯系统1的示意图。

电梯系统1包括：井道2，所述井道沿竖直方向在多个楼层6之间延伸；以及电梯轿厢4，所述电梯轿厢借助张紧构件3悬置，以便借助电梯驱动器7沿竖直方向在不同楼层6之间移动。仅仅示意性地示出形成电梯驱动系统的张紧构件3和电梯驱动器7，因为它们的细节与本发明是不相关的。驱动系统尤其可以包括配重，所述配重在图1中未示出。

电梯轿厢4设有用于控制电梯轿厢4和移动节点8的控制电子器件30，所述控制电子器件电连接到设在电梯轿厢4内的移动麦克风10、移动扬声器12和报警按钮11。

控制电子器件30和移动节点8借助沿井道2高度基本上平行于张紧构件3延伸的电缆(“移动电缆”)16电连接到固定节点14，固定节点设在电梯轿厢4外部、位于井道2处或附近并且不与电梯轿厢4一起移动。移动电缆16包括多个导线，这些导线包括提供CAN总线60的导线，所述CAN总线允许在移动节点8与固定节点14之间传输数字数据。

在图1所示实施方案中，固定节点14位于井道2顶部，靠近电梯驱动器7。在未示出于附图中的替代实施方案中，可将固定节点14设在井道2底部，或者设在井道2的底部和顶部之间的任何位置，尤其在多个楼层6中的一个楼层处。

固定节点14功能上连接到自动拨号器18，从而使得固定节点14能够经由外部网络19(例如，普通电话线)建立与外部服务中心20的连接，以便在固定节点14与服务中心20之间交换消息、尤其是报警和/或维护消息。

为了允许位于电梯轿厢4中/上的人与服务中心20的人之间的语音通信，在服务中心20处设有通信单元22、固定扬声器24和固定麦克风26。

替代地或另外地，分别连接到固定节点14的固定扬声器25和/或固定麦克风27可以靠近井道2设置，例如，在电梯系统1的机房(未示出)中，以便允许位于电梯轿厢4中的乘客与井道2处存在的维修人员之间的语音通信。

在电梯系统1的紧急情况或故障的情况下，位于电梯轿厢4中的乘客可以按下报警按钮11，以便触发报警。

当按下报警按钮11时，经由移动电缆16中包括的CAN总线60从移动节点8向固定节点14传输报警消息，从而导致自动拨号器18建立固定节点14与服务中心20之间的连接，以便将报警消息发送到服务中心20，这会导致应急灯28点亮。

另外，在电梯轿厢4与服务中心20之间建立音频连接，从而允许位于电梯轿厢4中的乘客借助连接到移动节点8的移动麦克风10和移动扬声器12以及连接到服务中心20中的通信单元22的固定扬声器24和固定麦克风26来与在服务中心20中的人进行通信。

由麦克风12、26提供的模拟音频信号分别由模拟/数字转换器9a、15a转换为数字数据，模拟/数字转换器分别设在移动节点8和固定节点14(参见图2)中，并且经由移动电缆16所提供的CAN总线60将数字数据传送到另一节点14、8。接收节点8、14(参见图2)中的数字/模拟转换器9b、15b将所接收的数字数据转换为模拟音频信号，然后模拟音频信号被馈送到相应的扬声器12、24，以便再现相应声音。

电梯轿厢4另外可配备有至少一个视频摄像机40，并且在服务中心20中可以设有视频显示器42。在这种情况下，除了音频信号之外或作为其替代，可将视频信息从电梯轿厢4传输到服务中心20。可以提供服务中心20中的额外视频摄像机和电梯轿厢4中的视频显示器(它们在附图中未示出)，以便允许视频数据从服务中心20传输到电梯轿厢4。

通过经由移动电缆16的CAN总线60传送数字音频和可能的视频数据，可以实现高质量的数据传输，并且可靠地避免了与音频信号和视频信号的模拟传输的缺陷相关联的任何问题。

图2示出在固定节点14和移动节点8之间延伸的根据本发明的示例性的实施方案的移动电缆16的放大的示意图。

图2中示出的移动电缆16包括至少一个外部电源线61，其连接到常规电源34以向电梯轿厢4提供典型地为48V的电力。

移动电缆16还包括CAN总线60，CAN总线包括至少一个CAN总线电源线62和至少一个CAN总线数据线63，CAN总线被配置为在固定节点14与移动节点8之间传输数字数据。

CAN总线电源线62借助固定DC/DC转换器36电连接到常规电源34来提供将传送到电梯轿厢4的电力。典型地由常规电源34在48V的电压下提供的电力由固定DC/DC转换器36转换为例如12V的减小的电压，并且随后被供应给CAN总线电源线62，以便将电力输送到操作电梯轿厢4与固定节点14之间的数据传送的移动节点8。

备用电源32(例如，包括电池)提供用于在常规电源34击穿的情况下向CAN总线60、移动节点8、固定节点14和自动拨号器18供电。

在电梯轿厢4处设有移动DC/DC转换器38，从而允许在CAN总线电源线62中断或短路或者固定DC/DC转换器36故障的情况下，从常规电源34向移动节点8输送电力，所述电力借助移动电缆16的外部电源线61而传送到电梯轿厢4到达。

基本上有五种不同类型故障状况：

状况1：常规电源34击穿

因此，电梯系统1不再运行，并且乘客被困在电梯轿厢4内。由于CAN总线60的备用电源32，因此可以进行紧急呼叫，并且通过CAN总线60与服务中心20的语音通信是可能的。

状况2：CAN总线电源线62中断

电梯系统1不再运行，并且乘客被困在电梯轿厢4内。电梯轿厢4处的应急装置10、11、12借助移动DC/DC转换器38而被供电，移动DC/DC转换器将通过移动电缆16的外部电源线61在48V的电压下供应的功率转换为12V的电压，从而允许通过CAN总线60进行紧急呼叫和语音通信。

状况3：CAN总线数据线63中断

电梯系统1不再运行，并且乘客被困在电梯轿厢4内。设在电梯轿厢4处的应急装置10、11、12经由CAN总线电源线62而被供电。将会自动检测CAN总线数据线63的故障，而不需要手动触发报警。相反，通过自动拨号器18发起对服务中心20的紧急呼叫，并且输送报警消息。作为移动节点8的部分的语音接口将向困在电梯轿厢4内的可能乘客发出预定义的通知。

状况4：外部电话线19中断

电梯系统1继续操作；乘客不会被困在电梯轿厢4内。电梯轿厢4处的应急装置10、11、12经由CAN总线电源线62而被供电。然而，无法经由电话线19进行语音通信。将会通过从服务中心20到电梯系统1的呼叫在三天内检测这种故障状况，正如EN81-28所要求的。

状况5：移动电缆16完全中断

电梯系统1不再运行，并且乘客被困在电梯轿厢4内。当移动电缆16的所有线61、62、63中断或短路时，不会将电力供应到电梯轿厢4，并且无法进行通信。立即检测这种故障，并且通过自动拨号器18自动发起对服务中心的紧急呼叫。

基本思想是使用现有CAN总线60将电梯轿厢4并尤其是电梯控制电子器件30与电梯驱动器7连接来另外在电梯轿厢4内或电梯轿厢上的人(乘客或维修人员)与位于电梯系统1附近的外部服务中心20或人之间传输报警相关数据，诸如报警激活、乘客反馈并尤其是语音通信。

本发明的示例性的实施方案尤其提供以下优点：布线简化，因为在现有CAN总线60用于额外功能、尤其是数字语音数据传输时，移动电缆16中需要的导线更少。结合使用安全电子器件，移动电缆16可减小到下一更小尺寸，例如，可减小到具有十二个导线的标准电缆，而非具有二十四个导线的电缆。另外，由于会用对电磁兼容性(“EMC”)噪声不太敏感的数字数据传输代替模拟传输，因此传输质量得到改进。可以使用来自于手机市场的商业部件(例如，直接生成数字数据的麦克风)，以便保持系统成本较低。

因此，本发明提供了去往和来自电梯轿厢4的改进数据传输，从而允许与在电梯轿厢4内或电梯轿厢上的人的语音和/或视觉通信，即使在紧急情况下也是如此。可以在不导致不安全的状况的情况下，补偿移动电缆16的线61、62、63中的至少一者的击穿。因此，本发明提供了比现有技术状态更好的故障反应。

另外实施方案：

以下阐述多个任选特征。这些特征可单独地或结合其它特征中的任何特征来实现在特定实施方案中。

在实施方案中，移动节点和固定节点中的至少一者被连接到扬声器，所述扬声器用于将模拟声音信号转换为声音。

在实施方案中，移动节点和固定节点中的至少一者被连接到麦克风，所述麦克风用于将声音转换为模拟声音信号。

在实施方案中，移动节点和固定节点分别包括至少一个模拟至数字转换器和/或数字至模拟转换器，所述至少一个模拟至数字转换器和/或数字至模拟转换器分别被配置为将声音转换为数字数据和/或用于将数字数据转换为声音。模拟至数字转换器和数字至模拟转换器可提供为单独实体，或者可将它们集成在单个实体中，从而提供模拟至数字和数字至模拟转换器。

在发射器侧上，将所接收的语音和/或视频数据转换为数字数据，数字数据将由合适编解码器压缩。在压缩后，经由移动电缆的CAN总线传输数据。在接收器侧上，将所压缩的数据解码并将它们转换为声音和/或视频。

在实施方案中，固定节点被连接到自动拨号器，所述自动拨号器被配置为经由电话网络将固定节点连接到外部服务中心，以便在不提供将电梯系统连接到外部服务中心的固定线路的情况下，允许位于电梯轿厢内或在电梯轿厢上的人与外部服务中心之间的语音通信。

在轿厢中的报警系统的可用性和正确运作情况受到设在轿厢中或轿厢处的移动节点监测。使用常规状态消息执行监测功能，常规状态消息通过CAN总线在控制电子器件与轿厢之间交换。在检测到轿厢上的报警装置的故障功能的情况下，固定节点激活自动拨号器以向服务中心发送服务请求。

两个节点(轿厢上的移动节点，以及固定节点)是报警系统的部分，并且在电源断电的情况下，可由现有备用电池供电。

在实施方案中，CAN总线包括用于传输(数字)数据的至少一个数据线和用于将电力供应到电梯轿厢的至少一个电源线。额外的电源线允许实现CAN总线自主供电，这允许了电梯轿厢与外部世界之间的通信，即使是在电源发生故障的情况下也是如此。

在实施方案中，节点中的至少一者被配置为在按下电梯轿厢处的报警按钮时或者在CAN总线的数据线中的和/或电源线中的至少一者中断或短路时，发出报警消息。这提高了电梯系统的安全性，因为会立即检测到CAN总线的故障并且可以对其进行修复。

在实施方案中，电梯系统包括至少一个外部电源线，其与CAN总线分开，并且允许将电能传输到电梯轿厢，即使在CAN总线的电源线中断或短路时也是如此。

在实施方案中，节点中的至少一者被配置为在外部电源线中断或短路时触发报警。这更进一步提高了电梯系统的安全性，因为会立即检测到外部电源线的故障以便对其进行修复。

在实施方案中，电源线中的至少一者电连接到备用电源、尤其是备用电池，以便提供电力，即使在无电力从电梯系统外部供应的情况下(例如，由于外部电力网络击穿)也是如此。

电梯系统可以包括多个电梯轿厢，其中每个电梯轿厢设有至少一个移动节点，以便允许每个电梯轿厢与公共服务中心之间的语音通信，公共服务中心包括单个固定节点，单个固定节点借助单个CAN总线来连接到设在每个电梯轿厢处的所有移动节点。这种配置允许成本保持较低，因为仅仅需要实现单个CAN总线。

或者，系统可以包括多个固定节点和/或多个CAN总线，以便借助冗余提高电梯系统的安全性和可靠性。

参考标记

1 电梯系统

2 井道

3 张紧构件

4 电梯轿厢

6 楼层

7 电梯驱动器

8 移动节点

9a 移动模拟/数字转换器

9b 移动数字/模拟转换器

10 移动麦克风

11 报警按钮

12 移动扬声器

14 固定节点

15a 固定模拟/数字转换器

15b 固定数字/模拟转换器

16 移动电缆

18 自动拨号器

19 外部网络/电话线

20 服务中心

22 通信单元

24，25 固定扬声器

26，27 固定麦克风

28 应急灯

30 控制电子器件

32 备用电源

34 常规电源

36 固定DC/DC转换器

38 移动DC/DC转换器

40 视频摄像机

42 视频显示器

60 CAN总线

61 外部电源线

62 CAN总线电源线

63 CAN总线数据线

Claims

1.电梯系统(1)，所述电梯系统包括：

电梯轿厢(4)，所述电梯轿厢可沿井道(2)移动；

移动节点(8)，所述移动节点会与所述电梯轿厢(4)一起移动；

固定节点(14)，所述固定节点不与所述电梯轿厢(4)一起移动；以及

CAN总线(60)，所述CAN总线将所述移动节点(8)与所述固定节点(14)互连以在所述节点(8、14)之间传输数据；

其特征在于

所述移动节点(8)和所述固定节点(14)被配置为经由所述CAN总线(60)从和/或向所述电梯轿厢(4)传输声音和/或视频数据。

2.如权利要求1所述的电梯系统(1)，其中所述移动节点(8)和所述固定节点(14)分别包括至少一个模拟/数字转换器(8a、14a)，所述至少一个模拟/数字转换器被配置为将模拟声音信号转换为数字数据和/或用于将数字数据转换为模拟声音信号。

3.如权利要求1或2所述的电梯系统(1)，其中所述移动节点(8)和/或所述固定节点(14)被连接到扬声器(12、24、25)，所述扬声器用于将模拟声音信号转换为声音。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电梯系统(1)，其中所述移动节点(8)和/或所述固定节点(14)被连接到麦克风(10、26、27)，所述麦克风用于将声音转换为模拟声音信号。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电梯系统(1)，其中所述固定节点(14)被连接到自动拨号器(18)，所述自动拨号器被配置为在所述固定节点(14)与外部通信单元(22)、尤其是位于服务中心(20)中的通信单元(22)之间建立连接。

6.如权利要求1至5中任一项所述的电梯系统(1)，其中所述CAN总线(60)包括：至少一个数据线(63)，所述至少一个数据线用于传输数据信号；以及至少一个电源线(62)，所述至少一个电源线用于将电力供应到所述电梯轿厢(4)。

7.如权利要求6所述的电梯系统(1)，其中所述节点(8、14)中的至少一者被配置为在按下报警按钮(11)或者使所述CAN总线(60)的至少一个数据线(63)和/或至少一个电源线(62)中断或短路时，发出报警消息。

8.如权利要求1至7中任一项所述的电梯系统(1)，其中所述电梯系统(1)包括外部电源线(61)，所述外部电源线用于独立于所述CAN总线(60)向所述电梯轿厢(4)供电。

9.如权利要求8所述的电梯系统(1)，其中所述节点(8、14)中的至少一者被配置为在所述外部电源线(61)中断或短路时发出报警消息。

10.如权利要求6至9中任一项所述的电梯系统(1)，其中所述电源线(61、62)中的至少一者被连接到备用电源(32)、尤其是备用电池。

11.如前述权利要求中任一项所述的电梯系统(1)，所述电梯系统包括多个电梯轿厢(4)，其中每个电梯轿厢(4)设有至少一个移动节点(8)。

12.如权利要求11所述的电梯系统(1)，所述电梯系统包括单个固定节点(14)，所述单个固定节点经由单个CAN总线(60)来连接到所述多个移动节点(8)。

13.如权利要求11所述的电梯系统(1)，所述电梯系统包括多个固定节点(14)，所述多个固定节点经由单个CAN总线(60)来连接到所述多个移动节点(8)。

14.如权利要求11所述的电梯系统(1)，所述电梯系统包括多个固定节点(14)和多个CAN总线(60)，其中所述CAN总线(60)中的每者将所述固定节点(14)中的一者连接到至少一个移动节点(8)。

15.一种从和/或向电梯轿厢(4)传输声音和/或视频的方法，所述方法包括以下步骤：

将所述声音和/或视频数据转换为数字数据；

经由CAN总线(60)从和/或向所述电梯轿厢(4)传输所述数字数据；

将所述数字数据转换为声音和/或视频。