CN109422152A - 电梯位置检测系统 - Google Patents

Abstract

电梯系统具有：电梯升降机，其连接到电梯井内的电梯轿厢，所述电梯井包括多个层站；至少一个第一传感器组件，其附接到所述电梯轿厢；至少一个第二传感器组件，其布置在所述电梯井内并且被配置为与所述至少一个第一传感器组件交互；以及计算系统，其与所述至少一个第一传感器组件和所述至少一个第二传感器组件中的至少一个通信，使得所述计算系统从所述至少一个第一传感器组件和所述至少一个第二传感器组件中的所述至少一个接收信号或数据中的至少一个。所述至少一个第一传感器组件和所述至少一个第二传感器组件形成非接触位置感测系统，以用于确定所述电梯轿厢在所述电梯井内的位置。

Description

电梯位置检测系统

相关申请案的交叉引用

本申请要求2017年8月28日提交的美国临时专利申请号62/550,891的优先权。优先权申请的内容据此全文以引用方式并入。

背景技术

本文公开的主题总体上涉及电梯系统，并且更具体地涉及电梯位置检测系统。

电梯系统通常包括多根条带或绳索(承重构件)，所述带或绳索使电梯轿厢在井道或电梯井内在多个电梯层站之间垂直地移动。电梯轿厢在电梯井内的位置的确定可用于各种电梯操作和/或功能。例如，在电梯轿厢的装载/卸载期间，电梯轿厢在层站处的定位和调平可以基于对电梯轿厢在电梯井内的精确位置的主动检测。因此，精确和准确的电梯位置传感器和/或系统是有利的。

发明内容

根据一些实施例，提供了电梯系统。所述电梯系统包括：电梯升降机，其可操作地连接到位于电梯井内的电梯轿厢，所述电梯井包括多个层站；至少一个第一传感器组件，其附接到电梯轿厢；至少一个第二传感器组件，其布置在电梯井内并且被配置来与至少一个第一传感器组件交互；以及计算系统，其与至少一个第一传感器组件和至少一个第二传感器组件中的至少一个通信，使得所述计算系统从至少一个第一传感器组件和至少一个第二传感器组件中的至少一个接收信号或数据中的至少一个。至少一个第一传感器组件和至少一个第二传感器组件形成非接触位置感测系统，以用于确定电梯轿厢在电梯井内的位置。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：至少一个第一传感器组件包括一个发射线圈和两个接收线圈。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：两个接收线圈包括正弦线圈和余弦线圈。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：第二传感器组件包括无源协作标签。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：至少一个第二传感器组件包括多个第二传感器组件，其中电梯井的每个层站都包括多个传感器组件中的相关联的第二传感器组件。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：至少一个第二传感器组件包括第一标签和第二标签，其中第一标签和第二标签独立地与至少一个第一传感器组件交互。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：至少一个第二传感器组件包括至少一个标签，所述标签具有被设定来识别特定层站的预定频率。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：至少一个第一传感器包括多个传感器，并且至少一个第二传感器组件包括多个标签，其中所述至少一个传感器和至少一个标签限定传感器对。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：在电梯井内的至少一个第二传感器组件中的至少一个标签之间的唯一位置偏移是可测量的，以确定电梯井内的层站。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：多个传感器和多个标签限定重叠的检测区域。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：将至少一个第一传感器组件安装到电梯轿厢的护趾板。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括电梯控制器，其中计算系统与电梯控制器通信，所述电梯控制器被布置成控制电梯轿厢在电梯井内的操作。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：计算系统是电梯控制器的组成部分。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：计算系统和电梯控制器中的至少一个被布置成基于按唯一位置和唯一频率配置中的至少一个对所述至少一个第二传感器组件的多个标签进行的检测来检测电梯轿厢在电梯井内的位置。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：计算系统和电梯控制器中的至少一个基于电梯轿厢的所确定的位置来控制电梯轿厢的位置。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述电梯系统的另外的实施例可包括：计算系统和电梯控制器中的至少一个基于电梯轿厢的所确定的位置来控制电梯轿厢相对于层站的调平操作。

根据一些实施例，提供了用于在具有多个层站的电梯井内安装电梯轿厢的方法。所述方法包括：在电梯轿厢上安装至少一个第一传感器组件；在电梯井内安装多个第二传感器组件，其中至少一个第二传感器组件安装在多个层站中的每个层站上，其中至少一个第一传感器组件和至少一个第二传感器组件形成非接触位置感测系统，以用于确定电梯轿厢在电梯井内的位置；将电梯轿厢移动到多个层站中的每个层站并识别多个第二传感器组件中的哪个第二传感器组件与每个层站相关联；测量每个层站处的层站误差；向计算系统提供每个层站的层站误差；以及在电梯操作期间利用电梯升降机调节电梯轿厢的层站位置。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述方法的另外的实施例可包括：至少一个第一传感器组件包括发射和接收线圈，并且每个第二传感器组件都包括无源协作标签。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述方法的另外的实施例可包括：第二传感器组件各自包括第一标签和第二标签，其中第一标签和第二标签独立地与至少一个第一传感器组件交互。

除了本文所述特征中的一个或多个特征之外，或作为替代方案，所述方法的另外的实施例可包括：每个第二传感器组件都包括至少一个标签，所述方法的另外的实施例还包括基于每个层站的标签和在至少一个第二传感器组件中的标签之间的唯一位置偏移中的至少一个来识别特定层站，所述每个层站的所述标签具有被设定来识别所述特定层站的预定频率。

除非另有明确指出，否则前述特征和元件可以非排他地以各种组合进行组合。根据以下描述和附图，这些特征和元件及其操作将变得更显而易见。然而，应理解，以下描述和附图旨在本质上是说明性和解释性的而非限制性的。

附图说明

本公开以举例的方式示出，并且在附图中不受限制，在附图中，相似的附图标记指示类似的元件。

图1是可以采用本公开的各种实施例的电梯系统的示意图；

图2是示出计算系统的示意性框图，所述计算系统可以被配置用于本公开的一个或多个实施例；

图3是根据本公开的实施例的具有电梯定位系统的电梯系统的示意图；

图4A是根据本公开的实施例的电梯定位系统的示意图；

图4B是示出如使用图4A的电梯定位系统检测到的相对位置的曲线图；

图5A是根据本公开的实施例的电梯定位系统的示意图；

图5B是示出如使用图5A的电梯定位系统检测到的相对位置的曲线图；

图6A是根据本公开的实施例的电梯定位系统的示意图；

图6B是示出如使用图6A的电梯定位系统检测到的相对位置的曲线图；

图7是根据本公开的实施例的电梯定位系统的示意图；

图8是根据本公开的实施例的电梯定位系统的示意图；

图9是根据本公开的实施例的电梯定位系统的第二传感器组件的示意图；

图10是根据本公开的实施例的电梯定位系统的第二传感器组件的示意图；并且

图11是根据本公开的实施例的层站位置调节流程。

具体实施方式

图1是电梯系统101的透视图，所述电梯系统101包括电梯轿厢103、配重105、一个或多个承重构件107、导轨109、升降机111、运动状态传感器113以及电梯控制器115。如本文所使用，术语“运动状态”包括但不限于位置、速度和加速度。也就是说，电梯轿厢的运动状态可以是轿厢在电梯井内的绝对位置、轿厢位置的一阶位置导数或变化(例如，速度)或轿厢速度的二阶导数或变化(例如，加速度)。因此，运动状态并不仅仅限于运动，而且还包括电梯轿厢的静态或绝对位置以及轿厢在电梯井内的移动。运动状态传感器113可以是编码器、光学传感器，或如本领域技术人员将了解的其他类型的传感器和/或传感器组件。

电梯轿厢103和配重105通过承重构件107彼此连接。承重构件107可以是例如绳索、钢缆和/或涂层钢带。配重105被配置来平衡电梯轿厢103的负载，并且被配置来促进电梯轿厢103在电梯井117内并且沿着导轨109相对于配重105同时地且在相反方向上移动。

承重构件107接合升降机111，所述升降机111是电梯系统101的架空结构的一部分。升降机111被配置来控制电梯轿厢103与配重105之间的移动。运动状态传感器113可以安装在调速器系统119的上部滑轮上，并且可以被配置来提供与电梯轿厢103在电梯井117内的运动状态相关的运动状态信号。在其他实施例中，运动状态传感器113可直接安装到升降机111的移动部件上，或者可位于如本领域中已知的其他位置和/或配置中。

如图所示，电梯控制器115位于电梯井117的控制室121中，并且被配置来控制电梯系统101的操作，特别是电梯轿厢103的操作。例如，电梯控制器115可以向升降机111提供驱动信号来控制电梯轿厢103的加速、减速、调平、停止等。电梯控制器115还可以被配置来从运动状态传感器113接收运动状态信号。当沿着导轨109在电梯井117内上下移动时，电梯轿厢103可以按电梯控制器115的控制在一个或多个层站125处停止。虽然示出在控制室121中，但是本领域技术人员应理解，电梯控制器115可以位于和/或配置在电梯系统101内的其他地点或位置。在一些实施例中，电梯控制器115可以被配置来控制电梯轿厢103内的特征，所述特征包括但不限于照明、显示屏、音乐、口语音频文字等。

升降机111可包括马达或类似的驱动机构和可选的制动系统。根据本公开的实施例，升降机111被配置成包括电驱动马达。用于马达的电源可以是任何电源，包括电网，所述电源结合其他部件一起被供应给马达。虽然针对基于绳索的承重系统进行了示出和描述，但是采用使电梯轿厢在电梯井内移动的其他方法和机制(诸如水力学或任何其他方法)的电梯系统可以采用本公开的实施例。图1仅是出于说明性和解释性目的而呈现的非限制性示例。

在电梯系统中，例如图1中所示的电梯系统中，通常需要层站位置传感器或叶片来检测电梯轿厢相对于层站的位置。也就是说，这种位置检测系统用于确定电梯轿厢是否相对于层站适当地定位以实现电梯轿厢的装载/卸载，或者电梯轿厢是否稍微高于或低于层站(即，位置偏移)。当前系统通常使用离散传感器将层站附近的位置分成多个区域，所述区域指示电梯轿厢相对于层站的位置。这些离散传感器目前无法直接检测这些区域内轿厢位置的微小变化。

本文提供的实施例涉及非接触线性位置传感器和与其相关联的系统，其用于准确地确定电梯轿厢在电梯井内的位置。根据一些实施例，非接触式线性位置传感器基于共振感应PCB线圈。在一个非限制性示例中，具有一个发射线圈和两个接收线圈(正弦和余弦)的‘长’传感器附接到电梯轿厢，而无源协作标签(例如，反射线圈、共振元件等)固定在电梯井内的各个位置，例如在一个或多个层站处。在操作中，位置的变化对应于正弦和余弦线圈上的接收信号中的比率、差异或其他关系。可以采用类似布置的传感器和标签的组件来为安全关键操作提供冗余，提供允许传感器在冗余范围之外操作的延长行程，并且实现对在电梯井内的层站、楼层等的唯一识别。

在一些实施例中，采用信号的比率(例如，将位置编码为[有符号]反正切)。在这样的实施例中，所述比率的使用补偿了成比例地减小正弦和余弦信号的间隔。

在一些实施例中，可以针对标签采用共振标签。共振标签响应于来自传感器的所传输的电磁信号。响应于所传输的电磁信号，共振标签将激励并重新辐射信号，所述信号可通过信号检测。

因此，尽管本文描述了各种特定的传感器-标签布置，但具体实施例不是限制性的。也就是说，在不脱离本公开的范围的情况下，可以采用传感器-标签配置的任何特定布置。如本文所提到，协作标签可响应于电感耦合线圈(或其他类型的线圈/传感器/信号生成器)，以基于所需的特定应用形成具有特定技术的、物理的、电气的、磁性的或其他性质的信号/检测的传感器-标签布置。

现参照图2，示出了可以并入到本公开的电梯定位系统中的示例计算系统200。计算系统200可以被配置为电梯控制器(例如图1所示的控制器115)的一部分和/或与电梯控制器通信，和/或作为如本文所述的电梯定位系统的一部分。计算系统200包括存储器202，其可以存储与电梯定位系统相关联的可执行指令和/或数据，例如存储的标签存储器、楼层信息、电梯轿厢信息等。可执行指令可以任何方式和任何抽象级别(例如与一个或多个应用程序、进程、例程、过程、方法等相结合地)存储或组织。作为示例，图2中示出了指令的至少一部分与电梯定位程序204相关联。

如所提到，存储器202可以存储数据206。数据206可包括但不限于电梯轿厢数据、电梯操作模式、命令或如本领域技术人员将了解的任何其他类型的数据。存储在存储器202中的指令可以由一个或多个处理器(诸如处理器208)来执行。处理器208可以对数据206进行操作。

如图所示，处理器208耦合到一个或多个输入/输出(I/O)装置210。在一些实施例中，I/O装置210包括诸如传感器、监视元件等的外部装置。例如，外部传感器可以收集数据并向处理器208提供输入以进行处理(例如，分析、存储、传输等)，且因此处理器208可以从传感器接收信号(即，与传感器通信)。计算系统200的部件可以通过一根或多根总线来可操作地和/或可通信地连接。计算系统200还可包括如本领域中已知的其他特征或部件。例如，计算系统200可包括一个或多个收发器和/或装置，所述收发器和/或装置被配置来传输和/或接收来自计算系统200外部的来源(例如，I/O装置210的一部分)的信息或数据。例如，在一些实施例中，计算系统200可以被配置来经由网络(有线或无线)或者通过连接至远离计算系统200的一个或多个装置的电缆或无线连接(例如，与电梯控制器115的直接连接等)来接收信息。经由通信网络接收的信息可以存储在存储器202中(例如，存储为数据206)，和/或可以被一个或多个程序或应用程序(例如，程序204)和/或处理器208处理和/或采用。

计算系统200是计算系统、控制器和/或用于执行和/或进行本文所述的实施例和/或过程的控制系统的一个示例。例如，当被配置为电梯控制系统的一部分时，计算系统200用于接收来自一个或多个传感器的信息，并且可以被配置来通过对电梯升降机的控制来控制电梯轿厢的操作。例如，计算系统200可以被集成到电梯控制器和/或电梯升降机中或者与之分离(但与其通信)并且作为电梯定位系统的一部分进行操作。计算系统200被配置来操作和/或控制电梯井内的电梯轿厢定位，例如相对于电梯井的一个或多个层站。

现参照图3，示出了根据本公开的实施例的并入有电梯定位系统302的电梯系统300的示意图。图3的图示是位于层站306处的电梯轿厢304的侧视图。当电梯轿厢门308与层站门310对准时，乘客可以进入和/或离开电梯轿厢304。需要适当对准电梯轿厢304与层站306，以防止偏移使得乘客在轿厢地坎312或层站地坎314上绊倒。

为了确保电梯轿厢304相对于层站306的精确定位，电梯系统300包括电梯定位系统302。电梯定位系统302包括至少一个第一传感器组件316和至少一个第二传感器组件318。如图所示，第一传感器组件316附接到电梯轿厢304或是其一部分。具体地说，在这个实施例中，第一传感器组件316安装到轿厢护趾板320。第一传感器组件316可与电梯轿厢304一起移动。第二传感器组件318固定在电梯井322内，并且在这个实施例中，第二传感器组件318固定到层站仪表板324。

在一些实施例中，第一传感器组件316和第二传感器组件318是非接触式线性位置传感器。在一个非限制性实施例中，第一传感器组件316和第二传感器组件318是共振感应PCB线圈。在一些实施例中，第一传感器组件316(安装到电梯轿厢304)是具有发射和感测线圈的“长”传感器。例如，在一个非限制性示例中，可以提供一个发射线圈和两个接收线圈(例如，正弦和余弦)。在一些这样的示例中，一些线圈可以正弦和/或余弦模式形成，所述模式可对应于运动方向。第二传感器组件318是固定在层站306处的无源协作标签。在采用正弦和余弦线圈的实施例中，电梯轿厢304相对于层站306的位置变化对应于第一传感器组件316与第二传感器组件318的正弦和余弦线圈之间的信号差异。在一些实施例中，采用传感器和标签的组件来实现安全关键操作的冗余，延长允许传感器在冗余范围之外操作的行程，并且唯一地沿着电梯井322识别楼层或层站。

根据本公开的非限制性实施例，传感器组件316、318可以由一个或多个传感器元件形成。如所提到，在一个示例中，第一传感器组件316可包括有源发射传感器元件和一个或多个无源接收传感器元件。在这样的系统中，第二传感器组件318可包括一个或多个无源元件，当第一传感器组件316位于第二传感器组件318的元件附近时，所述无源元件与第一传感器组件316交互。

在操作中，当电梯轿厢304相对于层站306在电梯井322内移动时，第一传感器组件316相对于第二传感器组件318移动。传感器组件316、318使位置信号能够通过彼此交互的传感器元件的组合来计算，从而提供冗余(在需要时)、延长的传感器行程和层站识别。

现参照图4A-4B，示出了包括呈非接触式线性电感式位置传感器的形式的电梯定位系统400的本公开的非限制性实施例。可以采用电梯定位系统400来提供电梯轿厢相对于层站的运动状态(例如，位置和/或速度)的直接的、高分辨率的测量。例如，如图4A所示，电梯轿厢402包括具有多个传感器的第一传感器组件403。如图所示，第一传感器组件403包括第一传感器404、第二传感器406和可选的第三传感器408。每个传感器404、406、408可包括一个或多个感测元件或感测部件。虽然以特定示例配置示出，但是本领域技术人员将了解，电梯轿厢可以配备有任意数量的传感器组件、传感器和/或作为传感器的一部分的感测元件。

为了确定电梯轿厢402相对于层站410的位置，层站410(以及电梯井中的每个层站)配置有第二传感器组件411。例如，如图4A所示，第二传感器组件411布置为标签组件，其中标签是传感器和/或传感器元件。如图所示，第二传感器组件411包括第一标签412、第二标签414和第三标签416，第三标签416具有第一标签元件416a、第二标签元件416b和第三标签元件416c。安装第二传感器组件411(和标签412、414、416)的位置，使得当电梯轿厢402与层站410对准时，第一传感器组件403的每个传感器404、406、408被定位成接近第二传感器组件411的标签412、414、416中的每一个。如图所示，第三标签416的标签元件416a、416b、416c跨越标签间隔距离D_t的跨度间隔开，并且传感器404、406、408跨越操作距离D_s。在一些非限制性实施例中，标签间隔距离为D_t和传感器操作距离D_s大致上相等。

在一个非限制性示例中，第一传感器组件403的单独的感测元件(404a、406a、408a、408b、408c)由一组线圈组成，所述一组线圈感应地耦合到第二传感器组件411的相应的标签元件(412a、414a、416a、416b、416c)。标签元件相对于相应的感测元件的位置的变化对应于电感的变化，即，标签元件与感测元件之间的距离与电感相关。这些传感器和标签的组件为位置检测提供了各种益处。例如，电梯定位系统400可以在要求高可靠性的区域中提供冗余以确定电梯轿厢位置(例如，在层站处安全地打开门)以及超过仅单个传感器和标签的长度的传感器组件的延长的行程。

在操作中，为了检测位置，由组件中的传感器404、406、408的每一个感测的位置被组合来计算：(i)轿厢相对于层站的真实位置，以及(ii)允许在轿厢正操作(例如，处于重新调平区域中)时打开门的安全信号。可选标签416a可包括编码信息以(经由频率编码)唯一地识别每个楼层。

图4B示出相对位置的曲线图，其中垂直轴表示感测元件位置，且水平轴表示在电梯井内的绝对位置。在该曲线图上，示出了当电梯轿厢402与层站410对准时的位置的层站位置P。此外，感测元件A、B、C的相对位置(对应于图4A的字母数字元素标签，例如，具有第一标签元件416a、第二标签元件416b和第三标签元件416c的第三标签416)。此外，如图所示，示出了重新调平区域D_r，其中为了调平目的，来自电梯定位系统400的反馈被提供给电梯系统的计算系统和/或控制器(例如，如图1-2所示)。

如图所示，线A、B、C表示针对定位在层站位置P周围的各个感测元件而记录的相对位置。当电梯轿厢402移动离开层站位置P时，第三传感器408将切换到标签元件416b或416c。例如，如果电梯轿厢402相对于层站410向上移动，则对应于线B的第三传感器408将仅可检测到第二标签元件416b。如果电梯轿厢402相对于层站410向下移动，则传感器408将仅可检测到对应于线C的第三标签元件416c。以此方式，可以获得对电梯轿厢的超出单个传感器/标签组合的行程的运动状态的连续测量。

与各种其他类型的位置感测检测相比，上文所述和图4A-4B所示的方法提供了许多益处。例如，上述组件可以提供直接的轿厢运动状态/层站位置反馈，以便为电梯轿厢定位控制提供和/或获得与电梯井内的电梯位置有关的信息。此外，依据传感器/标签配置，实施例可能能够唯一地识别每个楼层，这可消除对校正运行的需求(即运行到电梯井的终端，以确定绝对位置)。此外，有利的是，计算出的层站的位置可以在安装后进行电子微调调节。虽然相对于电梯定位系统400的特定示例进行了描述，但是本领域技术人员将了解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以采用各种类型和配置的传感器/感测元件。

现参照图5A-5B，示出了根据本公开的实施例的电梯定位系统500。电梯定位系统500包括第一传感器组件503和第二传感器组件511，其中第一传感器组件503安装到电梯轿厢上，且第二传感器组件511相对于电梯井内的层站固定。在这个实施例中，第一传感器组件503包括第一传感器504和第二传感器506，且第二传感器组件511包括第一标签512和第二标签514。如图所示，第一传感器504与第一标签512对准，且第二传感器506与第二标签514对准。这样，当电梯轿厢相对于第二传感器组件511(例如，在层站处)垂直移动时，第一传感器504将沿着并相对于第一标签512移动，并且第二传感器506将沿着并相对于第二标签514移动。

图5A的布置可以提供第一传感器504和第二传感器506之间的交叉检查，以用于安全关键功能。这种系统相对简单且易于配置，但可以为配备有这种电梯定位系统500的电梯系统提供关键信息。如图所示，第一传感器组件503的传感器504、506各自具有第一传感器长度L₁。此外，第二传感器组件511的标签512、514以第二传感器长度L₂分开。在一些实施例中，第二传感器长度L₂小于第一传感器长度L₁，并且在一些实施例中，第二传感器长度L₂可以是第一传感器长度L₁的大约一半。

图5B示出了如图4B所示的类似的位置曲线图。也就是说，水平轴是绝对位置，且垂直轴表示感测元件位置。如图所示，相对于重新调平区域D_r(其长度可能与第二传感器长度L₂相似)示出了第一传感器504的信号和第二传感器506的信号，所述重新调平区域是关于层站位置P的范围。通过使用两个传感器504、506，可以测量电梯轿厢在层站处的准确位置。

现转到图6A-6B，示出了根据本公开的实施例的电梯定位系统600。电梯定位系统600包括第一传感器组件603和第二传感器组件611。第一传感器组件603安装到电梯轿厢上，且第二传感器组件611相对于电梯井内的层站固定。在这个实施例中，第一传感器组件603包括第一传感器604、第二传感器606和第三传感器608。第二传感器组件611包括第一标签612、第二标签614和第三标签616。如图所示，第一传感器604与第一标签612对准，第二传感器606与第二标签614对准，且第三传感器608与第三标签616对准。这样，当电梯轿厢相对于第二传感器组件611(例如，在层站处)垂直移动时，第一传感器604将沿着并相对于第一标签612移动，第二传感器606将沿着并相对于第一标签614移动，且第三传感器608将沿着并相对于第三标签616移动。

图6A的布置可以提供第一传感器504和第二传感器506之间的交叉检查以用于安全关键功能，并且可以提供可调节的标签位置，提供延长的监视和/或位置感测等。如图所示，第一传感器组件603的传感器604、606、608各自具有第一传感器长度L₁。此外，如图所示，第一标签612和第三标签616以第二传感器长度L₂分开，且第二标签614与第三标签616以第三传感器长度L₃分开。在一些实施例中，第二传感器长度L₂大致上等于第一传感器长度L₁，并且第三传感器长度L₃小于第一和/或第二传感器长度L₁、L₂。在一些实施例中，第三传感器长度L₃可以是第一传感器长度L₁的大约一半。

图6B示出了如图4B所示的类似的位置曲线图。也就是说，水平轴是绝对位置，且垂直轴表示感测元件位置。如图所示，相对于重新调平区域D_r(其是关于层站位置P的范围)示出了第一传感器604的信号、第二传感器606的信号和第三传感器608的信号。通过使用三个传感器604、606、608，可以测量电梯轿厢在层站处的准确位置。

现转向图7，示出了根据本公开的实施例的电梯定位系统700的示意图。在这个实施例中，第一传感器组件703配置在电梯轿厢上，并且示出了多个第二传感器组件711a、711b、711c。第二传感器组件711a、711b、711c各自位于电梯井内的相应层站处，且因此当具有第一传感器组件703的电梯轿厢位于其附近时，可提供位置信息。第二传感器组件711a、711b、711c上的标签的布置类似于关于图4A-4B示出和描述的标签。然而，在这个实施例中，第二传感器组件711a、711b、711c中的每一个包括相应的层站识别标签718a、718b、718c。第一传感器组件703包括层站识别传感器720，其与层站识别标签718a、718b、718c对准，使得当第一传感器组件703接近层站识别标签718a、718b、718c时，电梯控制器或其他计算系统可以容易地识别电梯轿厢所在的位置。

现转向图8，示出了根据本公开的实施例的电梯定位系统800的示意图。在这个实施例中，第一传感器组件803配置在电梯轿厢上，并且示出了多个第二传感器组件811a、811b、811c、811d、811n。第二传感器组件811a、811b、811c、811d、811n各自位于具有n个层站的电梯井内的相应层站处。当具有第一传感器组件803的电梯轿厢位于第二传感器组件811a、811b、811c、811d、811n中的任何一个附近时，第一传感器组件803可以提供位置信息。在图8的实施例中，第二传感器组件811a、811b、811c、811d、811n被布置成能够通过与上述不同的方式进行楼层识别。

第二传感器组件811a、811b、811c、811d、811n包括在相应的第二传感器组件811a、811b、811c、811d、811n上相对于彼此定位的两个标签元件。通过在第二传感器组件811a、811b、811c、811d、811n的两个标签之间检测到的间隔来识别相应的层站。如图所示，第一传感器组件803的传感器具有传感器长度D₀。第一层站第二传感器组件811a包括由第一标签间隔距离D₁分开的第一标签和第二标签，其中第一标签间隔距离D₁小于传感器长度D₀。第二层站第二传感器组件811b包括由第二标签间隔距离D₂分开的第一标签和第二标签，其中第二标签间隔距离D₂小于第一标签间隔距离D₁。第三层站第二传感器组件811c包括由第三标签间隔距离D₃分开的第一标签和第二标签，其中第三标签间隔距离D₃小于第二标签间隔距离D₂。类似的标签间隔距离D₄......D_N在电梯系统内的相对于每个层站n布置。从一个标签到下一个标签的标签间隔距离的这种变化可用于识别电梯轿厢(和第一传感器组件803)所在的特定层站。如图所示，第一标签和每个第二传感器组件的第二标签之间的相对距离可以确定为正(例如，D₁、D₂)，零(例如，D₃)，或负(例如，D₄、D_N)。例如，关于n个层站(因此n个第二传感器组件)，第一标签间隔距离D₁是最大正标签间隔距离，f是当前层站，并且d是层站f的第二传感器组件的给定的当前标签间隔距离，当前层站可以通过以下公式来确定：d＝2D₁*(f/n)-D；或r＝2D₁/n。

现转向图9，示出了根据本公开的实施例的电梯定位系统900的第二传感器组件911的示意图。在这个实施例中，第二传感器组件911包括多个类似于上面示出和描述的标签元件。然而，在这个实施例中，标签中的一个是层站识别标签918。层站识别标签918可以布置有被选择以使得能够识别第二传感器组件911所在的层站的特定频率或其他特性。在一些实施例中，结合频率或替代地，层站识别标签918可相对于第二传感器组件911上的其他标签元件定位(例如，类似于图7中所示的层站识别标签718a、718b、718c)，然后可使用所述标签元件来识别层站。

现转向图10，示出了根据本公开的实施例的电梯定位系统1000的第二传感器组件1011的示意图。在这个实施例中，第二传感器组件1011包括以紧凑方式布置的第一标签1012和第二标签1014。在这个实施例中，第一标签1012配置有第一频率，且第二标签1014配置有第二频率。使用不同频率的多个标签使得能够通过位于电梯轿厢上的单个第一传感器组件重叠检测。此外，这种紧凑的布置可以使电梯定位系统1000的占用空间或所需空间更小。在一些实施例中，可以在紧凑的第二传感器组件上安装不同数量的标签。例如，在一些实施例中，可以在其上布置层站识别标签。此外，在一些实施例中，标签在第二传感器组件上的相对位置可用于实现层站识别。

本文提供的实施例可用于层站定位、层站识别、层站位置调节、电梯轿厢位置识别等。在一些非限制性实施例中，本文所述的传感器组件(第一传感器组件和第二传感器组件中的一个或两个)被布置来与计算系统和/或电梯控制器通信。使用这样的系统，可以用软件定义每个层站处的层站位置，并且可以将检测到的测量值与已知/存储的数据进行比较。如果检测到的测量值与已知数据不匹配，则可以调节电梯轿厢的位置以将这样的测量数据和已知信息对准。因此，可以实现相对于层站的准确的电梯轿厢位置。在一个非限制性示例中，软件参数可包括层站位置。因此，在安装时，电梯轿厢可以适当地对准或校准到电梯井的各种层站。如果必须在安装时进行任何调节，则可以使用计算系统轻松调节参数。此外，在安装完成后，可以测量任何偏移，且然后使用相同的计算系统来调节所述偏移。

转向图11，示出了根据本公开的实施例的层站位置调节流程1100。层站位置调节流程1100可以采用如本文所述的传感器组件。

在方框1102处，电梯系统内的每个层站安装有第二传感器组件，其中第一传感器组件安装到电梯井内的电梯轿厢上。第一传感器组件和第二传感器组件被配置成彼此交互，使得第一传感器组件可以在两个传感器组件彼此接近时检测第二传感器组件。在方框1104处，将电梯轿厢移动到电梯井内的每个层站，并测量层站误差。在方框1106处，将测量的层站误差传达给计算系统或其他处理器。在方框1108处，计算系统使用测量的层站误差来补偿每个层站处的安装误差。因此，可以准确地设定每个层站的层站位置。

在一些实施例中，流程可并入有与唯一楼层识别符相关联的校准或学习。例如，在一些实施例中，如上所述，可以使用不同的标签组合或代码来唯一地识别电梯井内的每个楼层或层站。在流程1100期间，计算系统可以学习特定标签组合或代码并为每一个分配识别，且因此确保电梯井内的准确位置信息。在这种学习的一个非限制性示例中，在安装电梯系统期间，电梯可以从最低层站移动到最高层站。当电梯轿厢移动通过电梯井时，标签的顺序(以及与其相关联的唯一代码或信号)可用于识别哪些标签与标签安装在哪些楼层相关联。

尽管示出和描述了位于电梯轿厢上的单个传感器组件和位于每个层站处的单个传感器组件，但是本公开不限于此。例如，多个第一传感器组件和/或多个第二传感器组件可分别安装在电梯轿厢或层站上。在一些实施例中，第二传感器组件可位于层站之间的位置处，以帮助准确定位电梯轿厢在电梯井内的位置。此外，传感器组件可以安装在地坎、轨道、门机(door operator)、门板、防护装置、护趾板、仪表板或电梯系统的其他元件/部件上。此外，在一些实施例中，传感器组件可以使用专用框架或支架来安装，而不是安装或固定到电梯系统的现有部件。因此，本文示出和描述的实施例不是限制性的，而是出于说明和解释的目的而提供的。

有利地，本文提供的实施例涉及使得能够在电梯轿厢内对电梯位置进行非接触感测的传感器组件布置。这种传感器组件布置能够实现电梯系统内每个层站的唯一识别。此外，本公开的传感器组件布置可以提供电梯轿厢在电梯井内的绝对位置，并且因此可以在安装之后或者在定期维护计划表上消除校正运行。此外，如本领域技术人员将了解，本文提供的实施例可以涉及轿厢/层站位置反馈以改进控制性能，包括悬停/重新调平操作。此外，在安装之后，可以电子调节层站的位置，从而减少在安装完成后对电梯井中的部件进行调节的需要。此外，本文提供的实施例可以提供对系统健康监测的实际层站精度的改进的感测。

如本文所描述，在一些实施例中，各种功能或操作可以在给定地点处发生，和/或结合一个或多个设备、系统或装置的操作发生。例如，在一些实施例中，给定功能或操作的一部分可以在第一装置或地点处执行，并且所述功能或操作的其余部分可以在一个或多个额外装置或地点处执行。

可以使用一种或多种技术来实现各实施例。在一些实施例中，一种设备或系统可包括一个或多个处理器和存储指令的存储器，所述指令在由一个或多个处理器执行时致使所述设备或系统执行如本文描述的一个或多个方法动作。在一些实施例中，可以使用本领域技术人员已知的各种机械部件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，可以采用各种不同类型的运动状态传感器。

实施例可以被实现为一种或多种设备、系统和/或方法。在一些实施例中，指令可以存储在一个或多个计算机程序产品或计算机可读介质上，诸如暂时性或非暂时性计算机可读介质。所述指令在被执行时可以致使实体(例如，设备或系统)执行如本文所描述的一个或多个方法动作。

已就本公开的说明性实施例描述了本公开的各方面。本领域的普通技术人员通过回顾本公开将想到在所附权利要求的范围和精神内的许多其他实施例、修改和变化。例如，本领域技术人员将了解，连同说明性附图一起描述的步骤可以按照所阐述的次序以外的次序执行，并且所说明的一个或多个步骤可以是可选的。

Claims (20)

1.一种电梯系统，其包括：

电梯升降机，所述电梯升降机可操作地连接到位于电梯井内的电梯轿厢，所述电梯井包括多个层站；

至少一个第一传感器组件，所述至少一个第一传感器组件附接到所述电梯轿厢；

至少一个第二传感器组件，所述至少一个第二传感器组件布置在所述电梯井内并且配置来与所述至少一个第一传感器组件交互；和

计算系统，所述计算系统与所述至少一个第一传感器组件和所述至少一个第二传感器组件中的至少一个通信，使得所述计算系统从所述至少一个第一传感器组件和至少一个第二传感器组件中的所述至少一个接收信号或数据中的至少一个。

其中所述至少一个第一传感器组件和所述至少一个第二传感器组件形成非接触位置感测系统，以用于确定所述电梯轿厢在所述电梯井内的位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个第一传感器组件包括一个发射线圈和两个接收线圈。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述两个接收线圈包括正弦线圈和余弦线圈。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二传感器组件包括无源协作标签。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个第二传感器组件包括多个第二传感器组件，其中所述电梯井的每个层站都包括所述多个传感器组件中的相关联的第二传感器组件。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个第二传感器组件包括第一标签和第二标签，其中所述第一标签和第二标签与独立地所述至少一个第一传感器组件交互。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个第二传感器组件包括至少一个标签，所述标签具有被设定来识别特定层站预定频率。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个第一传感器包括多个传感器，并且所述至少一个第二传感器组件包括多个标签，其中所述至少一个传感器和至少一个标签限定传感器对。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述电梯井内的所述至少一个第二传感器组件中的所述至少一个标签之间的唯一位置偏移是可测量的，以确定所述电梯井内的层站。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述多个传感器和所述多个标签限定重叠的检测区域。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个第一传感器组件安装到所述电梯轿厢的护趾板。

12.根据权利要求1所述的系统，其还包括电梯控制器，其中所述计算系统与所述电梯控制器通信，所述电梯控制器被布置成控制所述电梯轿厢在所述电梯井内的操作。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述计算系统是所述电梯控制器的组成部分。

14.根据权利要求12所述的系统，其中所述计算系统和所述电梯控制器中的至少一个被布置成基于按唯一位置和唯一频率配置中的至少一个对所述至少一个第二传感器组件的多个标签进行的检测来检测所述电梯轿厢在所述电梯井内的位置。

15.根据权利要求12所述的系统，其中所述计算系统和所述电梯控制器中的至少一个基于所述电梯轿厢的所述确定的位置来控制所述电梯轿厢的所述位置。

16.根据权利要求12所述的系统，其中所述计算系统和所述电梯控制器中的至少一个基于所述电梯轿厢的所述确定的位置来控制所述电梯轿厢相对于层站的调平操作。

17.一种用于在具有多个层站的电梯井内安装电梯轿厢的方法，所述方法包括：

在所述电梯轿厢上安装至少一个第一传感器组件；

在所述电梯井内安装多个第二传感器组件，其中至少一个第二传感器组件安装在所述多个层站中的每个层站上，其中所述至少一个第一传感器组件和所述至少一个第二传感器组件形成非接触位置感测系统，以用于确定所述电梯轿厢在所述电梯井内的位置；

将所述电梯轿厢移动到所述多个层站中的每个层站，并识别所述多个第二传感器组件中的哪个第二传感器组件与每个层站相关联；

测量每个层站处的层站误差；

向计算系统提供每个层站的所述层站误差；和

在电梯操作期间，利用电梯升降机调节所述电梯轿厢的层站位置。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一个第一传感器组件包括发射和接收线圈，并且每个第二传感器组件都包括无源协作标签。

19.根据权利要求17所述的方法，其中所述第二传感器组件各自包括第一标签和第二标签，其中所述第一标签和第二标签与独立地所述至少一个第一传感器组件交互。

20.根据权利要求17所述的方法，其中每个第二传感器组件都包括至少一个标签，所述方法还包括基于每个层站的所述标签和在至少一个第二传感器组件中的所述标签之间的唯一位置偏移中的至少一个来识别特定层站，所述每个层站的所述标签具有被设定来识别所述特定层站的预定频率。