CN110830085A - 电梯通信系统 - Google Patents

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CN110830085A CN201910734545.8A CN201910734545A CN110830085A CN 110830085 A CN110830085 A CN 110830085A CN 201910734545 A CN201910734545 A CN 201910734545A CN 110830085 A CN110830085 A CN 110830085A
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Abstract

一种电梯系统包括：井道；配置成在井道中行进的电梯轿厢；配置成通过通信网络与远程系统通信的本地网关装置；安装在所述电梯轿厢的通信设备，所述通信设备包括配置成在传输到所述本地网关装置之前对来自电梯轿厢的音频信号进行编码的编解码器。

Description

电梯通信系统
技术领域
本文实施例一般涉及电梯系统的领域，并且更特别地涉及供在电梯系统中使用的通信系统。
背景技术
电梯系统可包括通信系统，使得电梯轿厢中的乘客能够与电梯轿厢之外的其他人通信。电梯紧急呼叫系统在某些区域中通过规定（by code）是强制性的。传统电梯系统使用有线解决方案，其中电话线路随着电梯轿厢行进。这样的系统具有高安装成本。存在无线通信系统，但使用高带宽以及高成本解决方案，诸如VOIP。
发明内容
根据实施例，一种电梯系统包括：井道；电梯轿厢，所述电梯轿厢配置成在所述井道中行进；本地网关装置，所述本地网关装置配置成通过通信网络与远程系统通信；通信设备，所述通信设备安装在所述电梯轿厢处，所述通信设备包含配置成在传输到所述本地网关装置之前对来自所述电梯轿厢的音频数据进行编码的编解码器。除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或者作为备选，另外实施例可包括：其中所述编解码器被配置成对从所述本地网关装置接收的音频数据进行解码。
除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或者作为备选，另外实施例可包括：其中所述通信设备包括扬声器和麦克风。
除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或者作为备选，另外实施例可包括：其中所述通信设备包括多个麦克风。
除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或者作为备选，另外实施例可包括：其中所述通信设备对从所述多个麦克风接收的音频执行回声消除。
除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或者作为备选，另外实施例可包括：其中所述通信设备包括通信模块，所述通信模块配置成向所述本地网关装置发送编码的音频数据以及从所述本地网关装置接收编码的音频数据。
除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或者作为备选，另外实施例可包括：其中所述通信模块以大约0.5 kbps至大约10 kbps的速率发送或接收所述编码的音频数据。
根据另一个实施例，一种用于电梯系统的通信设备包括：麦克风；扬声器；处理器，所述处理器耦合到所述麦克风和扬声器；编解码器，所述编解码器配置成（i）对从所述麦克风接收的音频数据进行编码以用于传输到本地网关装置，以及（ii）对从所述本地网关装置接收的编码的音频数据进行解码以用于传输到所述扬声器；通信模块，所述通信模块配置成将编码的音频数据发送到所述本地网关装置并且从所述本地网关装置接收编码的音频数据。
除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或者作为备选，通信设备的另外实施例可包括：其中所述通信模块以大约0.5 kbps至大约10 kbps的速率传送和接收编码的音频数据。
除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或者作为备选，通信设备的另外实施例可包括：其中所述麦克风包括多个麦克风。
除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或者作为备选，通信设备的另外实施例可包括：其中所述处理器对从所述多个麦克风接收的音频执行回声消除。
除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或者作为备选，通信设备的另外实施例可包括：给所述通信设备供电的电池。
根据另一个实施例，一种通信系统包括：井道；电梯轿厢，所述电梯轿厢配置成在所述井道中行进；本地网关装置，所述本地网关装置配置成通过通信网络与远程系统通信；通信设备，所述通信设备安装在所述电梯轿厢处，所述通信设备包含配置成在传输到所述本地网关装置之前对来自所述电梯轿厢的音频数据进行编码的编解码器；远程系统；通信网络，所述通信网络配置成将编码的音频数据从所述本地网关装置传递到所述远程系统，并且配置成将编码的音频数据从所述远程系统传递到所述本地网关装置。
除了本文描述的特征中的一个或多个之外，或者作为备选，通信系统的另外实施例可包括：其中所述远程系统是紧急呼叫中心。
根据另一个实施例，一种在电梯轿厢和远程系统之间通信的方法包括：在所述电梯轿厢中的通信设备处接收来自乘客的音频；使用编解码器对所述音频进行编码以产生编码的音频数据；将所述编码的音频数据传送到本地网关装置；通过通信网络将所述编码的音频数据从所述本地网关装置传送到所述远程系统；使用编解码器在所述远程系统处对所述编码的音频数据进行解码；以及在所述远程系统处产生所述音频。
本公开的实施例的技术效果包括使用低数据速率从电梯轿厢发送和接收语音通信的能力。
除非另有明确指示，否则前述特征和元件可以组合成各种组合而没有排他性。根据以下描述和附图，这些特征和元件以及其操作将变得更加明显。然而，应该理解，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
本公开通过示例的方式示出，并且不限于附图，在附图中，相同的参考标号指示相似的元件。
图1描绘了可以采用本公开的各种实施例的电梯系统;
图2描绘了根据本公开的示例实施例用于图1的电梯系统的通信系统;
图3描绘了根据本公开的示例实施例的通信设备;
图4描绘了根据本公开的示例实施例的传送音频的过程。
具体实施方式
图1是电梯系统101的透视图，电梯系统101包括电梯轿厢103、配重105、受拉部件107、导轨109、机器111、位置参考系统113以及系统控制器115。电梯轿厢103和配重105通过受拉部件107而彼此连接。受拉部件107可以包括或配置为例如绳索、钢缆和/或涂层钢带。配重105配置成使电梯轿厢103的负载平衡，并且配置成促进电梯轿厢103在电梯井道117内并且沿着导轨109相对于配重105而并行地并且沿相反方向移动。
受拉部件107接合机器111，机器111是电梯系统101的顶盖结构的一部分。机器111配置成控制电梯轿厢103与配重105之间的移动。位置参考系统113可以装配于电梯井道117的顶部处的固定部分（诸如，支撑件或导轨）上，并且可以配置成提供与电梯轿厢103在电梯井道117内的位置有关的位置信号。在其他实施例中，如在本领域中已知的，位置参考系统113可以直接地装配到机器111的移动构件，或可以位于其他位置和/或配置中。如在本领域中已知的，位置参考系统113能够是用于监测电梯轿厢和/或配重的位置的任何装置或机构。如本领域技术人员将意识到的，例如，但不限于，位置参考系统113能够是编码器、传感器或其他系统，并且能够包括速度感测、绝对位置感测等等。
系统控制器115如图所示地位于电梯井道117的控制器室121中，并且配置成控制电梯系统101以及具体地电梯轿厢103的操作。例如，系统控制器115可以将驱动信号提供给机器111，以控制电梯轿厢103的加速、减速、调平、停止等等。系统控制器115还可以配置成从位置参考系统113或任何其他期望的位置参考装置接收位置信号。当在电梯井道117内沿着导轨109向上或向下移动时，电梯轿厢103可以如由系统控制器115控制那样停止于一个或多个层站125处。虽然在控制器室121中示出，但本领域技术人员将意识到，控制器115能够定位和/或配置于电梯系统101内的其他方位或位置中。在一个实施例中，系统控制器115可以远程地定位或位于云中。
机器111可以包括马达或类似的驱动机构。根据本公开的实施例，机器111配置成包括电驱动式马达。用于马达的电源可以是任何功率源（包括电力网），其与其他构件组合而供应到马达。机器111可以包括曳引轮，该曳引轮对受拉部件107施加力，以使电梯轿厢103在电梯井道117内移动。
虽然示出并且描述有包括受拉部件107的拉运系统，但采用使电梯轿厢在电梯井道内移动的其他方法和机制的电梯系统可以采用本公开的实施例。例如，实施例可以在使用线性马达来对电梯轿厢施加运动的无绳索电梯系统中采用。实施例还可以在使用液压升降机来对电梯轿厢施加运动的无绳索电梯系统中采用。图1仅仅是出于说明性和解释性的目的而呈现的非限制性的示例。
图2是根据本公开的示例实施例的通信系统200的视图，该通信系统200包括安装在电梯轿厢103处的通信设备210。通信设备210被配置为通过通信网络250在电梯轿厢103和远程系统280之间发送和接收编码的音频数据。远程系统280可以包括在呼叫中心处理来自电梯轿厢103的紧急呼叫的计算设备，诸如例如台式计算机、服务器等等。远程系统280可以包括通常由人携带的移动计算设备，诸如例如智能电话、PDA、智能手表、平板电脑、膝上型电脑等等。可以使用分布式计算网络（例如，云计算）来实现远程系统280。
通信设备210被配置为经由低带宽无线协议向/从本地网关装置240发送/接收编码音频数据203。无线协议可以包括但不限于蓝牙、Wi-Fi、HaLow（801.11ah）、无线M-Bus，Zigbee、zWave。本地网关装置240可以安装在井道117中，例如，安装在井道117的顶部。本地网关装置240被配置为通过通信网络250将编码的音频数据203传送到远程系统280和从远程系统280传送编码的音频数据203。通信网络250可以包括各种各样单独的有线或无线网络。在图2中的示例中，本地网关装置240使用已知技术（例如，蜂窝、GSM、CDMA、LTE（NB-IoT、CAT M1）、LoRa或SigFox）将编码的音频数据传递到蜂窝网络241。从蜂窝网络241，编码的音频数据被发送到提供商网络242，然后被发送到数据路由云服务器243。数据路由云服务器243与远程系统280通信，远程系统280执行编解码器282（类似于在通信设备210中使用的编解码器）以对编码的音频数据进行解码。可以理解的是，编码的音频数据的传输在通信设备210和远程系统280之间是双向的。
图3示出了图2的通信系统200的通信设备210的框图。应当理解，尽管在图3的示意性框图中单独定义了特定系统，但每个或任何系统可以经由硬件和/或软件以其他方式组合或分离。如图3中所示，通信设备210可包括控制器212、与控制器212通信的麦克风218、与控制器212通信的扬声器224、与控制器212通信的通信模块220、以及电连接到控制器212的功率源222。通信设备210可以包括两个麦克风，以允许处理器214对从麦克风接收的音频信号执行回声消除。扬声器224可以包括表面扬声器，其允许例如电梯轿厢操作面板的金属是声音传送表面。这对于通信设备210的改型（retrofit）安装是有益的，这可以使用磁体安装以避免在电梯轿厢表面中留下（in exiting）额外切口。在其他实施例中，扬声器224可以包括用于听障乘客的音频感应回路。
通信设备210的控制器212包括处理器214和包括计算机可执行指令的相关联的存储器216，所述计算机可执行指令当由处理器214执行时，促使处理器214执行各种操作，诸如例如，以实现编解码器227（编码器/解码器）。处理器214可以是但不限于多种可能架构中的任一种的多处理器系统或单处理器，包括现场可编程门阵列（FPGA）、中央处理单元（CPU）、专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）或图形处理单元（GPU）硬件（同构或异构布置）。存储器216可以是存储装置，诸如例如随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM）或其他电子、光学、磁性或任何其他计算机可读介质。
通信设备210的功率源222被配置为存储电力并向通信设备210供应电力。功率源222可以包括能量存储系统，诸如例如电池系统、电容器或对于本领域技术人员已知的其他能量存储系统。功率源222还可以为麦克风218和/或扬声器224产生电力。功率源222还可以包括能量产生或电力收集系统，诸如例如同步发电机、感应发电机或对于本领域技术人员已知的其他类型的发电机。功率源222还可以是到永久源的有线连接。
通信设备210包括通信模块220，其被配置为允许控制器212通过本地网关装置240与远程系统280通信。通信模块220可以被配置为使用无线协议与本地网关装置240通信，所述无线协议诸如例如是蓝牙、Wi-Fi、HaLow（801.11ah）、无线M-Bus Zigbee、zWave或对于本领域技术人员已知的其他短程无线协议。本地网关装置240被配置为通过通信网络250与远程系统280发送/接收数据，如上所述那样。
在操作中，当乘客需要从电梯轿厢103进行呼叫时，乘客可以访问电梯轿厢103的操作面板以发起呼叫（例如，紧急呼叫按钮）。紧急呼叫按钮可以发电以操作通信设备210（例如，通过电池，无线能量收集，压电等）。使用编解码器227在通信设备210处对来自麦克风218的音频进行编码。然后使用无线通信协议将编码的音频数据从通信设备210发送到本地网关装置240。由于音频数据被编码，所需的数据速率相对较低。在示例实施例中，所需数据速率的范围从大约0.5 kbps到大约10 kbps。
从本地网关装置240，编码的音频数据通过通信网络250被传送到远程系统280。一旦在远程系统280处，编解码器282用于对编码的音频数据进行解码并在远程系统280处产生来自乘客能听到的音频。然后，远程系统280处的操作员可以使用相同的过程以相反的方向生成音频数据并将其发送回电梯轿厢103中的乘客。以这种方式，电梯轿厢103中的乘客和远程系统280处的操作员可以进行对话。远程系统280可以是紧急呼叫中心。在其他实施例中，远程系统280可以是非紧急实体，诸如针对电梯所位于的建筑物的建筑物维护或内务处理。
井道117中的本地网关装置240的范围允许在电梯轿厢103与井道117的顶部之间没有电线的情况下的简易安装。通信设备210的低功耗允许电池供功率源222使用，从而实现即插即用安装。通信设备210可以仅安装在电梯轿厢103中（例如，用磁体，粘合物等），以允许快速和简单的安装。使用低数据速率的结果是非常低的整体系统和运行成本。
在其他实施例中，来自电梯轿厢103的附加数据可以与编码的音频数据203一起被传递。例如，来自附着到电梯轿厢103的一个或多个传感器的传感器数据可以与编码的音频数据组合。传感器数据可以被加密和压缩，并且然后与编码的音频数据203组合。
图4描绘了将音频从电梯轿厢103传送到远程系统280的过程。在402，来自电梯轿厢103中的乘客的音频经由麦克风218在控制器212处被接收。在404，如果使用多于一个麦克风，则控制器可以执行可选的回声消除例程。在406，使用编解码器227对音频进行编码。在408，将编码的音频数据从通信设备210发送到本地网关装置240。在410，本地网关装置240将编码的音频数据通过通信网络250发送到远程系统280。在412处，使用编解码器282在远程系统处对编码的音频数据进行解码，并且在414产生音频。当从远程系统280向电梯轿厢103发送音频时，该过程将反向操作。
术语“大约”旨在包含与基于提交申请时可用的设备的特定量和/或制造公差的测量相关联的误差程度。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在成为本公开的限制。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包含复数形式，除非上下文另有清楚地指示。将进一步理解的是，术语“包括（comprises和/或comprising）”当在本说明书中使用时规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件组件和/或其群组的存在或添加。
如以上所述，实施例可采用处理器实现的过程和用于实践那些过程的装置（诸如通信设备210中的处理器214）的形式。实施例还可采用含有体现在有形介质(诸如网络云存储、SD卡，闪存驱动器、软盘、CD ROM、硬驱动器或任何其他计算机可读存储介质)中的指令的计算机程序代码的形式，其中，当计算机程序代码被加载到计算机并且由计算机运行时，计算机变成用于实践实施例的装置。实施例还可采用例如下列的形式：无论是存储在存储介质中、加载到计算机中和/或由计算机运行的计算机程序代码，还是通过一些传输介质传送、加载到计算机中和/或由计算机运行的计算机程序代码，又或者是通过一些传输介质（诸如通过电线或电缆、通过光纤、或经由电磁辐射）传送的计算机程序代码；其中，当计算机程序代码被加载计算机并且由计算机运行时，计算机变成用于实践实施例的装置。当在通用微处理器上实现时，计算机程序代码段配置微处理器以创建特定的逻辑电路。
本领域技术人员将领会，本文中示出和描述了各种示例实施例，每个示例实施例在特定实施例中具有某些特征，但是本公开不因此受限。相反，本公开可被修改以结合此前未描述但与本公开的范围相当的任何数量的变体、变更、替换、组合、子组合或等同布置。另外，虽然已经描述了本公开的各种实施例，但要理解的是，本公开的方面可仅包含所描述的实施例中的一些。因此，本公开不要被视为受上述描述所限制，而仅受所附权利要求的范围所限制。

Claims (15)

1.一种电梯系统，包括：
井道；
电梯轿厢，所述电梯轿厢配置成在所述井道中行进；
本地网关装置，所述本地网关装置配置成通过通信网络与远程系统通信；
通信设备，所述通信设备安装在所述电梯轿厢处，所述通信设备包含配置成在传输到所述本地网关装置之前对来自所述电梯轿厢的音频数据进行编码的编解码器。
2.如权利要求1所述的电梯系统，其中所述编解码器被配置成对从所述本地网关装置接收的音频数据进行解码。
3.如权利要求1所述的电梯系统，其中所述通信设备包括扬声器和麦克风。
4.如权利要求3所述的电梯系统，其中所述通信设备包括多个麦克风。
5.如权利要求4所述的电梯系统，其中所述通信设备对从所述多个麦克风接收的音频执行回声消除。
6.如权利要求1所述的电梯系统，其中所述通信设备包括通信模块，所述通信模块配置成向所述本地网关装置发送编码的音频数据以及从所述本地网关装置接收编码的音频数据。
7. 如权利要求6所述的电梯系统，其中所述通信模块以大约0.5 kbps至大约10 kbps的速率发送或接收所述编码的音频数据。
8.一种用于电梯系统的通信设备，所述通信设备包括：
麦克风；
扬声器；
处理器，所述处理器耦合到所述麦克风和扬声器；
编解码器，所述编解码器配置成（i）对从所述麦克风接收的音频数据进行编码以用于传输到本地网关装置，以及（ii）对从所述本地网关装置接收的编码的音频数据进行解码以用于传输到所述扬声器；
通信模块，所述通信模块配置成将编码的音频数据发送到所述本地网关装置并且从所述本地网关装置接收编码的音频数据。
9. 如权利要求8所述的通信设备，其中所述通信模块以大约0.5 kbps至大约10 kbps的速率传送和接收编码的音频数据。
10.如权利要求8所述的通信设备，其中所述麦克风包括多个麦克风。
11.如权利要求10所述的电梯系统，其中所述处理器对从所述多个麦克风接收的音频执行回声消除。
12.如权利要求8所述的通信设备，进一步包括给所述通信设备供电的电池。
13.一种通信系统，包括：
井道；
电梯轿厢，所述电梯轿厢配置成在所述井道中行进；
本地网关装置，所述本地网关装置配置成通过通信网络与远程系统通信；
通信设备，所述通信设备安装在所述电梯轿厢处，所述通信设备包含配置成在传输到所述本地网关装置之前对来自所述电梯轿厢的音频数据进行编码的编解码器；
远程系统；
通信网络，所述通信网络配置成将编码的音频数据从所述本地网关装置传递到所述远程系统，并且配置成将编码的音频数据从所述远程系统传递到所述本地网关装置。
14.如权利要求13所述的通信系统，其中所述远程系统是紧急呼叫中心。
15.一种在电梯轿厢和远程系统之间通信的方法，所述方法包括：
在所述电梯轿厢中的通信设备处接收来自乘客的音频；
使用编解码器对所述音频进行编码以产生编码的音频数据；
将所述编码的音频数据传送到本地网关装置；
通过通信网络将所述编码的音频数据从所述本地网关装置传送到所述远程系统；
使用编解码器在所述远程系统处对所述编码的音频数据进行解码；以及
在所述远程系统处产生所述音频。
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