CN113015684B

CN113015684B - 电梯轿厢在电梯竖井中的位置确定

Info

Publication number: CN113015684B
Application number: CN201980074919.6A
Authority: CN
Inventors: 克里斯蒂安·史都德
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2019-11-22
Publication date: 2023-07-28
Anticipated expiration: 2039-11-22
Also published as: CN113015684A; US20220098004A1; EP3887298A1; WO2020109151A1

Abstract

除了电梯轿厢(6)、电梯控制装置(12)、设计用于在电梯轿厢(6)与电梯控制装置(12)之间传输电能和/或信息的传输装置(20)以外，在电梯系统(1)中还设置有测量系统(3)。测量系统(3)具有发送装置(2)和能够通过空气路径与发送装置(2)分开并且远离发送装置定位的检测装置(8)。检测装置(8)通过空气路径接收由发送装置(2)作为电磁辐射发射的测量信号并且将其转换成电信号。发送装置(2)经由传输装置(20)接收电信号、借助电信号确定测量信号经由空气路径的传播时间并且借助传播时间确定发送装置(2)和电梯轿厢(6)之间的距离(d)。

Description

电梯轿厢在电梯竖井中的位置确定

技术领域

本文描述的技术总体上涉及一种电梯系统。本技术的实施例尤其涉及一种用于确定可移动的电梯轿厢的位置的系统和具有这种系统的电梯系统。本技术的实施例还涉及一种用于确定电梯系统中的电梯轿厢的位置的方法。

背景技术

DE 10126585A1公开了一种用于电梯系统的电梯轿厢的位置基准系统。位置基准系统具有带有激光器的传感器，激光器发射由反射镜反射的射束。反射的射束由传感器中的检测器检测。要么激光器要么反射镜被安装在固定位置，而相应的另一装置被紧固到电梯轿厢上并随之一起移动。激光射束以两个频率调制，一个较高频率和一个较低频率。较低的频率提供电梯轿厢的粗略位置，而较高的频率提供电梯轿厢的精确位置。当电梯轿厢静止时进行位置校准，以便确定电梯轿厢的初始位置。若电梯轿厢开始移动，则根据较低的频率确定粗略位置，而根据较高的频率确定精确位置。因此，可以参考初始位置确定移动的电梯轿厢的绝对位置。

这种基于激光的位置基准系统的精度取决于到达检测器的反射的激光射束的质量。尽管激光射束被高度聚焦且具有较高的强度，但激光射束经受大气失真。在电梯竖井中(尤其是在高层建筑中)沿着竖直线的温度波动、空气运动、湿度和灰尘会负面地影响所反射的激光射束的质量，因为到达检测器上的激光射束的强度可能会非常小。因此，距离的确定取决于这种影响，由此绝对位置的精确确定变得不可靠。因此，需要一种用于确定电梯轿厢的位置的改进技术。

发明内容

本文所描述的技术的一个方面涉及一种电梯系统，电梯系统具有电梯轿厢、电梯控制装置、传输装置、发送装置、检测装置以及处理装置。电梯控制装置被设计用于控制电梯轿厢沿建筑物中的行进轨道的移动。传输装置被设计用于在电梯轿厢和电梯控制装置之间传输电能和/或信息。发送装置被设计用于通过空气路径将测量信号作为电磁辐射发出。检测装置被布置成在空气路径的方向上远离发送装置并且与发送装置相对布置。检测装置被设计用于通过空气路径直接接收测量信号并转换为电信号。处理装置被设计用于，借助于电信号确定测量信号沿着空气路径的传播时间并且借助于传播时间确定发送装置与检测装置之间的距离。此外，处理装置被设计用于借助该距离确定电梯轿厢的位置

本文所述的技术的另一方面涉及用于这种电梯系统的测量系统。测量系统包括发送装置、检测装置和处理装置。发送装置被设计用于通过空气路径将测量信号作为电磁辐射发出。检测装置在空气路径的方向上能够远离发送装置并且与发送装置相对定位。检测装置被设计用于通过空气路径直接接收测量信号并转换为电信号。处理装置被设计用于，借助于电信号确定测量信号沿着空气路径的传播时间并且借助于传播时间确定发送装置与检测装置之间的距离。此外，处理装置被设计用于借助该距离来确定电梯轿厢的位置。

本文所述的技术的另一方面涉及一种用于确定电梯系统中的距离的方法，电梯系统具有电梯轿厢、电梯控制装置、在电梯轿厢和电梯控制装置之间传输电能和/或信息的传输装置、发送装置、通过空气路径与发送装置分开并远离发送装置定位的检测装置以及处理装置。根据该方法，控制发送装置，以便发射作为电磁辐射的测量信号，并且运行检测装置，以便将电磁辐射转换成电信号，其中，电磁辐射在直接的空气路径上从发送装置朝向检测装置传播。运行处理装置，以便借助于接收的电信号确定测量信号在空气路径上的传播时间并且借助于传播时间确定发送装置与检测装置之间的距离。借助该距离确定电梯轿厢的位置。

在此描述的技术使得能够在电梯系统中确定距离，该距离在减小的程度上取决于外部影响。由此这实现测量信号仅一次穿过空气路径，即在从发送装置出发到检测装置的路径上穿过。为此，检测装置被布置成在空气路径的方向上远离发送装置并与发送装置相对布置。在此选择该布置，使得在发送装置与检测装置之间存在“视线连接”，也就是说，示例性的光学射束可以不受阻碍地到达检测装置上。

这里所述的技术可以以相对较低的费用应用在电梯系统中。在一个实施例中，传输装置附加地被用作通信信道，由此省去附加的通信信道的安装。由此也可以通过在此所述的技术以相对较小的费用来装备已经安装在建筑物中并且投入运行的电梯系统，例如在电梯现代化改装的范围内。

因此，将传输装置附加地用作通信信道也是特别有利的，因为发送装置和检测装置彼此远离地布置；根据信号在发送装置一侧还是在检测装置一侧可以使用传输装置传输该信号。由此实现关于装置的空间布置的灵活性，例如可以在发送装置一侧或在检测装置一侧进行距离的确定。

在一个实施例中，传送装置包括悬挂线缆，该悬挂线缆紧固到电梯轿厢和电梯控制装置或其附近。悬挂线缆具有确定的且恒定的长度，该长度在一个实施例中可用于确定传播时间。

在这里所描述的技术中，可以以不同的类型和方式确定距离。在第一实施例中，处理装置设置在发送装置处并且通过第一接口装置联接到传输装置上，以便经由传输装置接收电信号。因此，例如以悬挂线缆形式的传输装置包括从发送装置经过空气路径到达检测装置并从那里到达布置在发送装置处的处理装置的环路。上述可能的大气影响因此仅在空气路径上影响测量信号。

在该第一实施例中，处理装置被设计用于，由第二时间点和第一时间点之间的差值确定传播时间，在第二时间点处理装置接收电信号，在第一时间点发送装置发出测量信号。因此，测量信号通过发送装置的发送和距离的确定(关于传输装置)在相同侧上进行。因此，发送装置和处理装置例如可以布置在共同的电路板上；这例如降低电路费用和位置需求。

在第一实施例的一个设计方案中，处理装置和发送装置在时间上彼此同步。这意味着，处理装置和发送装置具有共同的时间基准(“时钟”)。因此，在第二时间点通过处理装置接收的电信号可以唯一地相应于在第一时间点由发送装置发送的测量信号，以便因此确定传播时间。

在第二实施例中，处理装置布置在检测装置处并且通过第二接口装置联接到传输装置上。此外，发送装置还被设计用于，经由传输装置将测量信号作为电测量信号发送给处理装置。因此，例如悬挂线缆的形式的传输装置在一定程度上示出与空气路径平行的通信信道。因此，处理装置由检测装置接收电信号并且通过传输装置接收电测量信号。

在该第二实施例中，处理装置被设计成，由在第二时间点与第三时间点之间的差值确定传播时间，在第二时间点检测装置通过空气路径接收测量信号，在第三时间点处理装置通过传输装置接收电测量信号。因此，电信号的产生、电测量信号的接收和距离的确定通过处理装置(关于传输装置)在相同侧上进行。因此，检测装置和处理装置例如可以布置在共同的电路板上；这例如降低电路费用和位置需求。

在第二实施例的一个设计方案中，处理装置和检测装置在时间上彼此同步，也就是说，处理装置和检测装置具有共同的时间基准。因此，在第二时间点通过处理装置接收的电信号可以唯一地相应于在第三时间点由处理装置接收的电测量信号，以便因此确定传播时间。

在第三实施例中，处理装置布置在检测装置处并且通过第二接口装置联接到传输装置上。在这方面，该布置类似于第二实施例的布置。在第三实施例中，传输装置用于处理装置和发送装置的在时间上的同步。

在该第三实施例中，处理装置被设计用于，由在第二时间点和第一时间点之间的差值确定传播时间，在第二时间点处理装置接收电信号，在第一时间点发送装置发出测量信号。因为处理装置和发送装置具有共同的时间基准，所以在第二时间点通过处理装置接收的电信号可以唯一地相应于在第一时间点由发送装置发送的测量信号，以便由此确定传播时间。

在所述实施例中，使用一个或多个接口装置。如果传输装置包括悬挂线缆，则该悬挂线缆已经通过电梯系统的接口装置与电梯轿厢和电梯控制装置或电源联接。因此，根据这里所述的实施例用于联接的附加费用较低。

在本文描述的技术的一个实施例中，使用低成本和通用的部件。这也有助于能够以相对较低的成本实现该技术。这些部件包括例如电光转换器和光电转换器。电光转换器例如可以包括LED单元、激光单元或激光二极管单元，并且光电转换器例如可以包括PIN二极管单元。

此外，本文描述的技术还提供应用于电梯系统中的灵活性。在一个实施例中，发送装置(静止地)布置在电梯竖井内的确定位置处，而检测装置(并因此可移动地)被布置在电梯轿厢上。而在另一实施例中，检测装置(静止地)布置在电梯竖井内的确定位置处，而发送装置(并因此可移动地)布置在电梯轿厢上。

附图说明

在下文中，根据实施例结合附图详细阐述本改进技术的不同方面。所有附图仅是根据本改进技术的实施例的方法和装置或其组成部分的示意图。尤其是间距和大小关系在附图中没有按比例绘制。在附图中，相同的元件具有相同的附图标记。其中：

图1示出具有用于确定电梯轿厢的位置的系统的示例性电梯系统的示意图；

图2示出用于确定电梯轿厢的位置的系统的第一实施例的示意性框图；

图3示出用于确定电梯轿厢的位置的系统的第二实施例的示意性框图；

图4示出用于确定电梯轿厢的位置的系统的第三实施例的示意性框图；和

图5示出用于在电梯系统中确定距离的方法的实施例的示例性图示。

具体实施方式

图1示出建筑物中的电梯系统1的一个实施例的示意图，其中，电梯系统1配备有用于确定电梯轿厢6的位置的系统。该建筑物原则上可以是任何类型的多层建筑(例如，住宅、酒店、办公楼、体育场等)。电梯系统1也可以设置在船舶上。下面对电梯系统1的部件及功能进行说明，大体上这些部件及功能有助于理解本文所描述的技术。图1所示的建筑物具有由电梯系统1所服务的多个楼层L1、L2、L3，即，乘客32能够在向电梯系统1的呼叫输入终端30输入呼叫后，从乘梯楼层被运送到目的地楼层。

在所示的实施例中，电梯轿厢6可以在建筑物中沿着行进轨道移动。行进轨道例如沿着竖直的电梯竖井16延伸。在另一实施例中，行进轨道可以沿着水平的或倾斜的平面延伸。在另一实施例中，行进轨道可以具有竖直和水平的延伸段。下面基于图1所示的示例性电梯系统1对本文公开的技术进行说明。

图1所示的电梯系统1还包括电梯控制装置(EC)12、驱动机(M)14、配重(CW)18、传输装置20、支承机构26(一根或多根钢索或平带)和多个转向辊34。支承机构26具有两个端部，每个端部紧固在电梯竖井16中的固定点36上。在固定点36之间，支承机构26部分地环绕配重18上的转向辊34、驱动机14的驱动滑轮和电梯轿厢6上的转向辊34。所示的电梯系统1因此是曳引电梯，其中，例如用于电梯轿厢6的导轨和用于配重18的导轨的其它细节在图1中未示出。电梯控制装置12与驱动机14连接，并对驱动机进行操控，以使电梯轿厢6在竖井16内行进。曳引电梯的功能、曳引电梯的部件以及电梯控制装置12的任务对于本领域技术人员来说是公知的。本领域技术人员应理解，电梯系统1可以在一个或多个电梯竖井16内包括多个电梯轿厢6或多层轿厢，或者可以包括由编组控制装置控制的一组或多组电梯。

此外，电梯系统1还包括测量系统3，测量系统被设计用于确定电梯轿厢6沿着进行轨道在电梯竖井16中的位置。测量系统3包括发送装置2和处理装置(μP)4，该发送装置包括用于电磁辐射的辐射源5。此外，测量系统3还包括检测装置8，检测装置设计用于接收电磁辐射。关于测量系统3的示例性设计方案的其它细节结合图2、图3和图4给出。

为了根据这里所述的技术进行位置确定，检测装置8以在空间上通过空气路径D分开并且远离发送装置2或其辐射源5的方式布置。在根据图1的实施例中，带有辐射源5的发送装置2和处理装置4布置在电梯竖井16中的确定(静止)位置。相反，检测装置8被布置在电梯轿厢6上，并且例如当电梯轿厢6被移动以服务电梯呼叫时，与该电梯轿厢一起在电梯竖井16中移动。本领域技术人员将认识到，在另一实施例中，可以提供反向布置，即，发送装置2或至少辐射源5被布置在电梯轿厢6上并且可以与电梯轿厢一起移动，而检测装置8被布置在电梯竖井16中的确定(静止)位置。

本领域技术人员还将认识到，在图1所示的实施例中，处理装置4可以以与辐射源5分开并且远离辐射源的方式布置；处理装置的功能例如可以集成在电梯控制装置12中。本领域技术人员也可以认识到，根据实施例的不同，处理装置4除了处理功能之外还可以被设计用于其它功能，例如用于控制功能和/或同步功能。为此，处理装置4包括处理器单元，处理器单元被相应地设计用于所设置的功能，例如被编程。

发送装置2例如可以借助保持装置38布置在电梯竖井16中；如图1所示，保持装置38可以布置在驱动机14上或驱动机14处。发送装置2和处理装置4可以布置在共同的电路板(印刷电路板)上和/或布置在共同的壳体中。在竖直方向上(即，在高度上)，选择发送装置2的布置方式，以便保证电梯轿厢6的下部的最大位置(即，电梯轿厢6位于最下层中、位于最低行进位置或位于所谓的竖井底坑中)和电梯轿厢6的上部的最大位置(即，电梯轿厢6位于最上层中、位于最高行进位置或位于所谓的竖井顶部中或其附近)之间的位置确定。

辐射源5和检测装置8相对于彼此定向成，使得在它们之间存在“视线连接”并且所发射的电磁辐射可以不受阻碍地到达检测装置8上。在图1中，所发射的电磁辐射作为朝向电梯轿厢6的方向指向的射束10示出。在一个实施例中，例如结合图2所描述的，激光单元产生电磁辐射；因此，射束10也被称为激光射束10。

在图1中可以看出，这里所描述的技术能够实现距离的确定，该距离的确定在降低的程度上取决于外部的影响。这由此实现：由电测量信号产生的射束10仅一次穿过空气路径D，也就是在离开发送装置2朝向检测装置8的路径上穿过。根据在图1中示出的实施例，传输装置20闭合从发送装置2出发经由空气路径D到达检测装置8并且从那里到达评估装置4的信号路径，该评估装置在图1中布置在发送装置2的侧面上。因此，可能出现的大气影响仅在空气路径D上作用于射束10。在图2、图3和图4中示出的实施例中，射束10也仅一次穿过空气路径D。

在一个实施例中，传输装置20包括电缆，该电缆例如设置在曳引电梯(或其它类型的电梯)中用于传输电能和电信号，并且在电梯轿厢6和联接电梯控制装置12的固定点之间延伸，并且具有确定且恒定的长度。为此，电缆具有能量线和信号线。电缆例如为电梯轿厢6供应电能，并且将信号(例如，负载信息、状态信息和/或轿厢呼叫信息)从电梯轿厢6传输以及传输至电梯轿厢6。电缆也被本领域技术人员公知为(扁平的)悬挂线缆，在下文中，传输装置20也被称为悬挂线缆20。因此，本领域技术人员已知装置(例如接口装置)，该装置将悬挂线缆20一方面联接到电梯控制装置12及其电流源/电压源上并且另一方面联接到电梯轿厢6及其电气部件和电子部件上。在另一实施例中，传输装置20可包括一个或多个电流接触轨。

此外，在一个实施例中，图1所示的电梯系统1还包括接口装置(IF)22、24；接口装置22在检测装置8和悬挂线缆20之间建立电连接，并且接口装置24在发送装置2和悬挂线缆20之间建立电连接。根据设计方案的不同，处理装置4也联接到接口装置22、24中的一个接口装置上。此外，接口装置24在图1中还与电梯控制装置12连接。接口装置22、24实现将电信号馈入到悬挂线缆20中并且从中获得(输出)电信号。本领域技术人员将认识到，接口装置22、24可以配设给电梯系统1、传输装置20或测量系统3(即，发送装置2或检测装置8)。

图2示出具有发送装置2和检测装置8的测量系统3的第一实施例的示意性框图。此外，图2示出传输装置20，传输装置通过接口装置22、24将发送装置2和检测装置8彼此连接。本领域技术人员将认识到，发送装置20附加地连接至电梯系统1的其它部件，例如连接至电梯控制装置12。此外，为了说明还绘制出(激光)射束10。

在图2中，处理装置4示例性地配设给发送装置2并且与接口装置24连接。除了辐射源5之外，发送装置2还包括用于辐射源5的控制装置(TX)48和时间装置或时钟装置(CLK)50。检测装置8包括检测单元44和控制装置(RX)46，该控制装置与接口装置22连接。

在一个实施例中，测量系统3是光学测量系统，即，由辐射源5发射的辐射处于包括光谱并且能够被人感知为可见光的频率范围内。检测装置8相应地被配置用于该光谱。辐射源5为此例如包括LED单元、激光单元或激光二极管单元。这种辐射源5例如发出红光，该辐射源在一个实施例中被实施为激光二极管单元。这种激光二极管单元能够紧凑地并且节省空间地实施；此外，红光使得射束源5和检测器44的校准变得容易。

控制装置48例如包括(激光)驱动电路，该(激光)驱动电路根据电测量信号操控辐射源5。作为电光转换器的辐射源5将电测量信号转换成光信号(激光射束10)，光信号的特性(强度、(脉冲)频率和/或调制类型)可以由所输送的电测量信号预给定。时钟装置50和处理装置4又可以预给定电测量信号。

检测装置8的作为光电转换器的检测器44将接收的激光射束10转换成电信号ES，该电信号被输送给接收装置46。检测器44包括光敏部件，例如“电荷耦合器件”(CCD)部件、“互补金属氧化物半导体像素”(CMOS像素)、雪崩光电二极管(APD)或“正-内-负二极管”(PIN二极管)。这些部件可以被布置和连接成，使得检测器44具有期望尺寸的光敏检测面。检测面的大小被选择成，使得激光射束10即使在较大的距离d、偏移和电梯轿厢6振动的情况下也可以到达检测器44上。

接收装置46例如控制检测器44以确定检测器的运行参数(例如工作点)，并且准备电信号ES以用于经由传输装置20进行传输(例如通过放大和信号整形)。如果激光射束10包含例如光脉冲序列、即光脉冲，则电信号ES包含与其对应的电脉冲序列。

在这里所描述的用于确定电梯轿厢6在电梯竖井16中的位置的技术中使用传播时间测量。由辐射源5发射的时间上较短的光脉冲对于从辐射源5到检测器44的空气路径需要一定的传播时间t。通过确定该传播时间t，可以在给定光速(在空气中c≈300,000km/s)下测定辐射源5和检测器44之间的距离d，即d＝c·t。

如此确定的距离d使得能够确定电梯轿厢6的位置。在图1所示的情况下，发送装置2的位置是参考点，由该参考点确定距离d。在一个实施例中，电梯竖井16中的参考点具有确定的并因此已知的高度h，例如相对于竖井底部或一楼的地面。在一个确定的时间点，检测装置8具有距发送装置2的距离d。布置在电梯轿厢6上的检测装置8的位置(即检测装置在电梯竖井16中的高度)由发送装置2的高度h和距离d之间的差值得出。由检测装置8的位置可以推导出电梯轿厢6的位置。如此确定的电梯轿厢6的位置也被称为绝对位置。如果检测装置8例如如图1所示布置在电梯轿厢6的顶部上，则由此知道轿厢顶部的位置。由于电梯轿厢6的门槛或轿厢地面与轿厢顶部具有已知的距离，因此也可以确定门槛和轿厢地面的位置。

为了确定传播时间，可以使用不同的测量方法。本领域技术人员将认识到，测量系统3对应于所选择的测量方法来配置。在图2所示的第一实施例中，处理装置4布置在发送装置2处或布置在发送装置2中，并且通过第一接口装置24联接到传输装置20，以便通过传输装置20接收电信号ES。在图2中，电信号ES象征性地被绘制为朝向发送装置2的方向指向的箭头。

在该第一实施例中，处理装置4被设计成，由在处理装置4接收电信号ES的时间点t₂和发送装置2发送测量信号的第一时间点t₁之间的差值来确定传播时间。因此，(关于传输装置20)在相同侧上进行通过发送装置2发送测量信号和通过处理装置4确定距离。发送装置2和处理装置4布置在共同的电路板上并且具有共同的时间基准，该时间基准通过时钟装置50预给定。该同步使得能够在时间点t₂通过处理装置接收的电信号ES可以唯一地或者说一对一地相应于在时间点t₁由发送装置2发送的测量信号，以便由此确定传播时间t∶t＝t₂-t₁。

所测得的传播时间t由光束10对于空气路径D所需的时间t_D和电信号ES对于悬挂线缆20的长度所需的时间t20组成：t＝t_D+t₂₀。光束10和电信号ES以对于相应的介质已知的光速(C_D、C₂₀)传播；此外，已知悬挂线缆20的预定长度L₂₀。通过测得的传播时间t＝t_D+t₂₀＝d/C_D+L₂₀/C₂₀可以计算出距离d，d＝C_D(t-L₂₀/C₂₀)。

在图3中示出的第二实施例中，处理装置4布置在检测装置8处或布置在检测装置中并且通过接口装置22联接到传输装置20上。此外，发送装置2还被设计成，将测量信号作为电测量信号EMS经由传输装置20发送给处理装置4。为此，控制装置48不仅与辐射源5连接，而且附加地与接口装置24联接，以便将电测量信号EMS馈入到传输装置20中。在图3中，电测量信号EMS象征性作为朝向检测装置8的方向指向的箭头绘制出。因此，传输装置20、例如以悬挂线缆的形式在一定程度上是平行于空气路径D的通信信道。因此，处理装置4由检测装置8接收电信号并且通过传输装置20接收电测量信号EMS。

在该第二实施例中，处理装置4被设计成，由在第二时间点t2与第三时间点t3之间的差值来确定传播时间，在第二时间点检测装置8通过空气路径D接收测量信号，在第三时间点处理装置4通过传输装置20接收电测量信号EMS。因此，电信号ES的产生、电测量信号EMS的接收和距离通过处理装置的确定(关于传输装置20)在相同侧上进行。检测装置8和处理装置4例如可以布置在共同的电路板上。

在第二实施例的一个设计方案中，处理装置4和检测装置8在时间上彼此同步。因此，在第二时间点t₂通过处理装置4接收的电信号ES可以唯一地相应于在第三时间点t₃由处理装置接收的电测量信号EMS，以便由此确定传播时间。

电信号ES对于悬挂线缆20的(已知的)长度L需要时间t₂₀。因此，当测量时间t₃时，可以因此确定时间t₁(t₁＝t₃-t₂₀)，在该时间t1发出电测量信号EMS以及与之平行的激光射束10。如果测量时间t₂，在该时间t₂由处理装置4接收电信号ES，则得到在空气路径D上的传播时间t_D和距离D，t_D＝t₂-t₁，D＝C_D·t_D。

图4示出第三实施例。在该实施例中，处理装置4布置在检测装置8处并且通过接口装置22联接到传输装置20上。在这方面，该布置方式类似于图3所示的第二实施例的布置方式。在第三实施例中，传输装置20被用于处理装置4和发送装置2的在时间上的同步。

在该第三实施例中，处理装置4被设计用于，由在第二时间点t2和第一时间点t1之间的差值来确定传播时间，在第二时间点处理装置4接收电信号，在第一时间点发送装置2发送测量信号。因为处理装置4和发送装置2具有共同的时间基准，所以在第二时间点t2通过处理装置4接收的电信号可以唯一地相应于在第一时间点t1由发送装置2发送的测量信号，以便由此确定在空气路径D上的传播时间t_D。距离d由d＝C_D·t_D得出。

在一个实施例中，时钟装置42、50彼此同步，即它们具有共同的时间基准。因此，例如可以将由发送装置2发射的激光脉冲的时间点与通过检测装置8接收激光脉冲的时间点进行比较，以便由此确定用于空气路径的传播时间。用于同步发送器和接收器的方法对于本领域技术人员来说是公知的。为了同步，在时钟装置42、50中的一个或每个时钟装置中可以存在与高频发生器连接的振荡器。在图2中，该同步例如可以通过传输装置20来进行。

在一个实施例中，测量信号可以与时间戳一起被传输。时间戳表示测量信号被发送的时间点。由接收的时间点和发射的时间点的差值得到传播时间。

在理解上述的基本系统部件及其功能的情况下，现在将结合图5对电梯系统1中用于确定距离的示例性方法进行描述。参照图1中所示的电梯系统1的实施例进行说明，其中，发送装置2静止地布置在电梯竖井16中，而检测装置8布置在电梯轿厢6上，例如设置在轿厢顶部上。测量系统3准备就绪，也就是说，发送装置2和检测装置8与悬挂缆线20连接并且彼此校准，使得电磁辐射在电梯轿厢6移动期间到达检测装置8上并且可以由该检测装置检测。该方法开始于步骤S1并且在步骤S7中结束。

在步骤S2中，通过发送装置2发射测量信号作为电磁辐射。在这里所考虑的实施例中，发送装置包括激光单元(5)，激光单元发射激光射束作为电磁辐射。当激光射束被灰尘散射或到达表面时，激光射束优选是可见的，例如作为红光。下面参照这种激光射束。

如上所述，发送装置2根据为测量系统3确定的用于传播时间确定的测量方法发送激光射束。在一个实施例中，这意味着发送装置2和检测装置8或其时钟装置42、50是同步的。

在步骤S3中，电磁辐射、也就是说激光射束10通过检测装置8转换成电信号ES。激光射束10在空气路径上从发送装置2向检测装置8传播；对于空气路径来说，例如在空气中以光速c≈300,000km/s传播的激光脉冲需要一定的时间，该时间在此称为传播时间。

在步骤S4中，电信号ES被检测装置8馈入传输装置20中，如图2所示。借助接口装置22来进行馈入；借助于在发送装置2一侧的接口装置24来从传输装置20中进行电信号的获取或退耦。

在步骤S5中，通过处理装置4评估经由传输装置20接收的电信号。处理装置4借助电信号确定测量信号在空气路径上的传播时间并且借助传播时间确定发送装置2与电梯轿厢6之间的距离d。因为发送装置2的位置是已知的，例如已知发送装置在电梯竖井16中的高度，所以可以由此确定检测装置8的高度。基于检测装置8的高度，可以由此确定电梯轿厢6在电梯竖井16中的位置，该检测装置被布置成与电梯轿厢6的部件、例如门槛或门拱相距已知距离。

Claims

1.一种电梯系统(1)，包括：

电梯轿厢(6)；

电梯控制装置(12)，其被设计用于控制电梯轿厢(6)在建筑物内沿着行进轨道的移动；

传输装置(20)，用于在电梯轿厢(6)和电梯控制装置(12)之间传输电能和/或信息，其中，所述传输装置(20)包括悬挂线缆，所述悬挂线缆在电梯系统(1)中用于从电梯轿厢(6)传输能量和/或信息以及向电梯轿厢传输能量和/或信息，并且所述悬挂线缆具有确定的长度(L)；

发送装置(2)，其设计用于将测量信号作为电磁辐射经由空气路径(D)发出；

检测装置(8)，其被布置成在空气路径(D)的方向上远离发送装置(2)并与发送装置相对布置，其中，检测装置(8)被设计用于通过空气路径(D)直接接收测量信号并将测量信号转换为电信号(ES)；以及

处理装置(4)，其被设计用于接收电信号(ES)、借助于所述电信号(ES)确定测量信号沿着空气路径(D)的传播时间，并且借助于所述传播时间确定发送装置(2)与检测装置(8)之间的距离(d)，其中，处理装置(4)还被设计用于借助于所述距离(d)确定电梯轿厢(6)的位置，

其中，所述传输装置(20)形成发送装置(2)与检测装置(8)之间的通信信道，所述通信信道围成从发送装置(2)经过空气路径(D)到达检测装置(8)并从检测装置(8)到达发送装置(2)的环路。

2.根据权利要求1所述的电梯系统(1)，其中，所述处理装置(4)被布置在发送装置(2)处并且通过第一接口装置(24)联接到传输装置(20)上，以便通过传输装置(20)接收电信号(ES)。

3.根据权利要求2所述的电梯系统(1)，其中，所述处理装置(4)被设计用于由第二时间点(t2)与第一时间点(t₁)之间的差值来确定所述传播时间，在所述第二时间点处理装置(4)接收所述电信号(ES)，在所述第一时间点发送装置(2)发出所述测量信号。

4.根据权利要求3所述的电梯系统(1)，其中，所述处理装置(4)和所述发送装置(2)在时间上彼此同步。

5.根据权利要求1所述的电梯系统(1)，其中，所述处理装置(4)布置在检测装置(8)处并且通过第二接口装置(22)联接到传输装置(20)上，其中，发送装置(2)还被设计用于，将测量信号作为电测量信号(EMS)经由传输装置(20)发送给处理装置(4)。

6.根据权利要求5所述的电梯系统(1)，其中，所述处理装置(4)被设计用于，由第二时间点(t2)与第三时间点(t₃)之间的差值来确定传播时间，在所述第二时间点检测装置(8)通过空气路径(D)接收测量信号，在所述第三时间点处理装置(4)通过传输装置(20)接收电测量信号(EMS)。

7.根据权利要求6所述的电梯系统(1)，其中，所述处理装置(4)和所述检测装置(8)在时间上彼此同步。

8.根据权利要求1所述的电梯系统(1)，其中，所述处理装置(4)被布置在所述检测装置(8)处并通过第二接口装置(22)联接到所述传输装置(20)上，所述发送装置(2)、所述处理装置(4)和所述检测装置(8)在时间上彼此同步，所述同步通过所述传输装置(20)来实现。

9.根据权利要求8所述的电梯系统(1)，其中，所述处理装置(4)被设计用于由第二时间点(t2)与第一时间点(t₁)之间的差值来确定所述传播时间，在所述第二时间点所述检测装置(8)接收所述测量信号，在所述第一时间点所述发送装置(2)发送所述测量信号。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电梯系统(1)，其中，所述发送装置(2)包括激光装置，并且所述检测装置(8)包括光电检测器(5)。

11.根据权利要求1-9中任一项所述的电梯系统(1)，

其中，所述发送装置(2)被布置在电梯竖井(16)中的确定位置处，并且所述检测装置(8)被布置在电梯轿厢(6)上，或者

所述检测装置(8)被布置在电梯竖井(16)内的确定位置处，并且所述发送装置(2)被布置在电梯轿厢(6)上。

12.一种测量系统(3)，用于根据权利要求1至11中任一项所述的电梯系统(1)。

13.一种用于在电梯系统(1)中确定距离(d)的方法，所述电梯系统具有电梯轿厢(6)、电梯控制装置(12)、在电梯轿厢(6)和电梯控制装置(12)之间传输电能和/或信息的传输装置(20)、发送装置(2)、通过空气路径(D)与发送装置(2)分开并远离发送装置定位的检测装置(8)以及处理装置(4)，其中，所述传输装置(20)包括具有确定的长度(L)的悬挂线缆，所述悬挂线缆在电梯系统(1)中用于从电梯轿厢(6)传输能量和/或信息以及向电梯轿厢传输能量和/或信息，所述传输装置(20)形成发送装置(2)与检测装置(8)之间的通信信道，所述通信信道围成从发送装置(2)经过空气路径(D)到达检测装置(8)并从检测装置(8)到达发送装置(2)的环路，所述方法包括：

操控发送装置(2)，以便发射测量信号作为电磁辐射；

运行检测装置(8)，以便将电磁辐射转换成电信号(ES)，其中，电磁辐射在直接的空气路径(D)上从发送装置(2)朝向检测装置(8)传播；以及

运行处理装置(4)，以便接收所述电信号(ES)、借助所接收的电信号(ES)确定测量信号在空气路径(D)上的传播时间并且借助所述传播时间确定发送装置(2)与电梯轿厢(6)之间的距离(d)，其中，借助所述距离(d)确定电梯轿厢(6)的位置。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

将所述电信号(ES)经由传输装置(20)馈入到处理装置(4)中，其中，处理装置(4)被布置在发送装置(2)处并且通过第一接口装置(24)联接到传输装置(20)上；以及通过处理装置(4)由第二时间点(t2)与第一时间点(t₁)之间的差值确定传播时间，在所述第二时间点处理装置(4)接收电信号(ES)，在所述第一时间点发送装置(2)发出测量信号，或者

通过发送装置(2)将测量信号还作为电测量信号(EMS)经由传输装置(20)发送给处理装置(4)，所述发送装置通过第一接口装置(24)联接到传输装置(20)上，其中，处理装置(4)被布置在检测装置(8)处并且通过第二接口装置(22)联接到传输装置(20)上；以及通过处理装置(4)由第二时间点(t2)与第三时间点(t₃)之间的差值确定传播时间，在所述第二时间点检测装置(8)通过空气路径(D)接收所述测量信号，在所述第三时间点处理装置(4)通过传输装置(20)接收所述电测量信号(EMS)，或者

在时间上同步所述发送装置(2)、所述处理装置(4)和所述检测装置(8)，其中，处理装置(4)被布置在检测装置(8)处并且通过第二接口装置(22)联接到传输装置(20)上，通过传输装置(20)进行所述同步；以及通过处理装置(4)由第二时间点(t2)与第一时间点(t₁)之间的差值确定传播时间，在所述第二时间点检测装置(8)接收所述测量信号，在所述第一时间点发送装置(2)发送所述测量信号。