CN114206759A - 用于确定电梯轿厢在电梯井道中的当前精确位置的方法和装置 - Google Patents

Abstract

提出一种方法和一种位置确定装置(55)，其用于确定由驱动引擎(15)驱动的电梯轿厢(3)沿电梯装置(1)的电梯井道(5)的当前精确位置。与驱动引擎(15)协作的编码器(23)提供第一信号，第一信号以高精度指示电梯轿厢(3)在部分井道范围内的位置。所述部分井道范围沿所述电梯轿厢(3)在整个井道(5)中的行进路径(7)的整个长度的一部分延伸。部分井道范围是多个直接相邻的、一起沿所述行进路径(7)的整个长度延伸的部分井道范围中的一个。粗略位置指示器(37)提供第二信号，第二信号以低精度指示电梯轿厢(3)在整个井道长度内的位置。该方法包括：基于第二信号确定电梯轿厢(3)在整个井道长度内的当前粗略位置，所述当前粗略位置偏离电梯轿厢(3)的精确实际位置最多达第一不准确长度；以及基于第一信号并且考虑当前粗略位置来确定电梯轿厢(3)在整个井道长度内的当前精确位置，所述当前精确位置偏离电梯轿厢(3)的精确实际位置最多达第二不准确长度，第二不准确长度小于第一不准确长度。

Description

用于确定电梯轿厢在电梯井道中的当前精确位置的方法和 装置

技术领域

本发明涉及一种方法和一种位置确定装置，借此可以以高精度地确定电梯轿厢在电梯井道中的当前位置。

背景技术

在电梯装置中，电梯轿厢通常沿电梯井道内的行进路径移位，使得使用电梯轿厢，可以在建筑物内的各个层之间运送乘客。

在电梯装置的运行期间，应当以高精度知道电梯轿厢的当前位置，使得电梯轿厢可以例如在整个井道中被驱动并且以高精度停止在特定位置处。例如，电梯轿厢应当停在某一楼层处，使得电梯轿厢的底部与楼层的底部齐平并且不形成潜在危险的台阶。

传统上，存在用于确定电梯轿厢在井道中的当前位置的各种方法。

例如，诸如位置指示带的位置指示器可以沿电梯井道进行安装，并且读取装置可以附接到电梯轿厢。其中，位置指示器可提供关于井道内的特定位置的信息，并且读取装置可读取这种信息。例如，位置指示带可以是磁带，在沿井道的多个位置的每一个位置处，关于特定位置的信息被磁性地存储在磁带上。然后，可以通过磁场读取装置读取信息。

然而，在这种方法中，必须提供诸如位置指示器和读取装置的各种附加部件，并且必须将其分别安装在井道中和电梯轿厢处。因此，需要额外的成本和安装工作。

US 7,600,613B2描述了一种替代方法。其中，用于测量可移动平台的位置的装置和方法被描述为包括位于已知位置的通过位置信息来编码的多个RFID标签和位于精确的已知位置的多个可视标记。附接到可移动平台的RF读取器读取RFID标签以确定平台的大致位置。附接到可移动平台的相机设备扫描可视标记。处理所扫描的图像以提供平台的精确位置信息。

EP 2090541A1描述了另一种替代方法，该方法使用附接到电梯轿厢的开关形式的机械地接合的区域检测传感器来确定电梯轿厢的大致位置。产生与驱动滑轮的旋转相对应的信号的编码器用于提供电梯轿厢的更精确的位置。

然而，同样在该方法中，必须提供和安装诸如RFID标签、可视标记和RF读取器的附加部件，从而增加了成本并需要安装工作。

发明内容

可能需要一种方法、一种位置确定装置和一种电梯装置，借此，可以仅使用或至少在很大程度上使用电梯装置的现有部件来确定电梯轿厢在电梯井道中的当前精确位置，从而对于整个电梯装置不增加或仅增加很少的成本和/或不需要或仅需要很少的额外的安装工作。

这种需求可以由独立权利要求之一的主题来满足。在从属权利要求以及下面的说明书中限定有利的实施例。

根据本发明的第一方面，提出一种用于确定由驱动引擎驱动的电梯轿厢沿电梯装置的电梯井道的当前精确位置的方法。其中，与驱动引擎协作的编码器提供第一信号，第一信号以高精度指示电梯轿厢在部分井道范围内的位置。部分井道范围在整个井道中沿电梯轿厢的行进路径的整个长度的一部分延伸。部分井道范围是一起沿行进路径的整个长度延伸的多个直接相邻的部分井道范围中的一个部分井道范围。此外，粗略位置指示器提供第二信号，该第二信号以低精度指示电梯轿厢在整个井道长度内的位置。该方法包括至少以下步骤，优选地以指示的顺序执行：

基于第二信号确定电梯轿厢在整个井道长度内的当前粗略位置，所述当前粗略位置与电梯轿厢的精确实际位置偏离最大达到第一不准确长度，以及

基于第一信号并且考虑当前粗略位置来确定电梯轿厢在整个井道长度内的当前精确位置，所述当前精确位置与电梯轿厢的精确实际位置偏离最大达到小于所述第一不准确长度的第二不准确长度。

根据本发明的第二方面，提出一种用于确定由驱动引擎驱动的电梯轿厢沿电梯装置的电梯井道的当前精确位置的位置确定装置。位置确定装置包括编码器和粗略位置指示器。编码器与驱动引擎协作并且被配置用于提供第一信号，第一信号以高精度指示电梯轿厢在部分井道范围内的位置，部分井道范围沿电梯轿厢在整个井道中的行进路径的整个长度的一部分延伸，并且部分井道范围是沿行进路径的整个长度一起延伸的多个直接相邻的部分井道范围中的一个部分井道范围。粗略位置指示器被配置成用于提供第二信号，第二信号以低精度指示电梯轿厢在整个井道长度内的位置。其中，位置确定装置被配置用于执行或控制根据本发明的第一方面的实施例的方法。

根据本发明的第三方面，提出一种电梯装置，该电梯装置包括电梯轿厢、用于沿电梯井道驱动电梯轿厢的驱动引擎和根据本发明的第二方面的实施例的用于确定在电梯井道中被驱动的电梯轿厢的当前精确位置的位置确定装置。

本发明的实施例的构想可以被解释为尤其基于以下观念和认识。

在此描述的位置确定方法和装置的基本概念可以在以下步骤中看出：在第一步骤中，以粗略的方式确定电梯轿厢在电梯井道中的当前位置，并且然后，在第二步骤中，基于该初步的粗略估计，确定电梯轿厢的当前精确位置。其中，使用不同的技术来确定当前粗略位置和当前精确位置。

到目前为止，本文所述方法的实施方式可类似于常规方法，例如US 7,600,613 B2中所述的方法。

然而，与这种常规方法相比，使用其他技术来确定当前粗略位置和/或当前精确位置。具体地，在本文描述的方法中，虽然当前粗略位置可以通过使用所谓的粗略位置指示器实现的各种不同技术之一来确定，但是如下面进一步描述的，应当使用由编码器提供的第一信号来确定当前精确位置。这种编码器可能已经在现有的电梯装置中用于其它目的，从而不需要附加的硬件和相关的成本以及安装工作。下面将进一步解释这种编码器的可能细节。

此外，与常规方法相比，限定如何分别使用编码器和粗略位置指示器的第一和第二信号来最终确定电梯轿厢的当前精确位置的方式、和/或用于生成第一和/或第二信号的技术的特征可以不同于常规方法的。

特别地，粗略位置指示器确定轿厢的所谓的绝对位置。这意味着，粗略位置指示器可以在电梯启动之后立即确定所谓的粗略位置。因此，不需要在电梯井道内使电梯轿厢行走来确定粗略位置。

特别地，根据本发明，基于第二信号，电梯轿厢当前位于多个部分井道范围中的哪一个或哪两个相邻的部分井道范围内可以被确定以作为当前粗略位置。随后，基于第一信号，电梯轿厢当前位于所选择的一个或两个相邻的部分井道范围中的何处可以被确定以作为当前精确位置。

换句话说，作为第一确定步骤，可以确定电梯轿厢当前所处的粗略位置。为此，可以分析由粗略位置指示器提供的第二信号。该第二信号可以以粗略的程度指示电梯轿厢的当前位置，即以所确定的当前粗略位置偏离电梯轿厢的精确实际位置最大达第一不准确长度的精度指示电梯轿厢的当前位置。换句话说，可以基于粗略位置指示器的第一信号、以误差条对应于所提及的不准确长度的准确度来确定电梯轿厢的当前粗略位置。因此，电梯轿厢的精确实际位置可以是在所指示的当前粗略位置中减去一半的不准确长度和在所指示的当前粗略位置上加上一半的不准确长度之间的范围中的某处。

因此，至少可以在一定程度上根据该第二信号确定电梯轿厢的当前位置，使得可明确地导出电梯轿厢当前位于的部分井道范围中的哪一个部分井道范围中或位于哪两个相邻的部分井道范围中。

其中，根据实施例，部分井道范围比第一不准确长度长。

换句话说，粗略位置指示器的第二信号指示的电梯轿厢的当前位置的不准确长度应短于部分井道范围中的每一个部分井道范围，在该每一个部分井道范围内，电梯轿厢的当前位置可使用编码器的第一信号来精确地确定。

因此，作为第二确定步骤，一旦使用粗略位置指示器的第二信号确定了电梯轿厢的当前粗略位置，就可以通过随后分析由编码器提供的第一信号在该当前粗略位置的误差内确定电梯轿厢的当前精确位置。

换句话说，在已经确定电梯轿厢的当前粗略位置时，已知电梯轿厢当前位于哪个部分井道范围中或位于两个相邻的部分井道范围的哪些部分中。然后，可以使用编码器的第一信号来确定电梯轿厢分别在该部分井道范围内或这两个部分井道范围内的当前精确位置。其中，由于这些第一信号以比第二信号显著更高的精度指示电梯轿厢的位置，所以总体的位置确定精度可以较高。

下面，将描述诸如编码器和粗略位置指示器的硬件部件的一些可能细节，以及它们在应用于所提出的位置确定方法时的特性。

在这里提出的位置确定方法和装置中，编码器是与电梯装置的驱动引擎协作的装置。编码器被配置用于根据其与驱动引擎的协作以及根据驱动引擎的当前位置状态来生成其第一信号。特别地，编码器直接设置在驱动引擎处，驱动引擎的当前位置状态可以例如与驱动引擎的马达的转子的当前取向相关。其中，驱动引擎的位置状态可以与由该驱动引擎驱动的电梯轿厢的精确的当前位置精确地相关。

在与驱动引擎协作时，编码器可以以非常高的精度确定驱动引擎的当前位置状态。例如，驱动引擎的马达的转子的取向可以以小于1°、优选小于0.2°或甚至小于0.1°的精度来确定。因此，可以以非常高的精度确定电梯轿厢的与驱动引擎的该位置状态相关的当前位置。

然而，由于编码器和驱动引擎的技术性质，电梯轿厢的当前位置不以电梯轿厢的当前位置可以在电梯轿厢在整个井道中的行进路径的整个长度内确定的方式与驱动引擎的位置状态相关。相反，使用编码器及其第一信号，电梯轿厢的当前位置可以仅在行进路径的整个长度的一部分内精确地确定，该部分在本文中被称为部分井道范围。单个部分井道范围可对应于整个行进路径的一部分，电梯轿厢可沿该整个行进路径在整个井道中移位。单个部分井道范围可例如具有几厘米与几米之间的长度，通常在10cm与1m之间，而整个行进路径可具有几米、几十米或甚至几百米的长度。因此，整个行进路径可包括若干单个部分井道范围与数百个此类单个部分井道范围之间的部分井道范围。每个部分井道范围可直接邻接相邻的部分井道范围。特别地，部分井道范围对应于电梯轿厢在所述驱动引擎的一转期间行进的距离。

根据一个实施例，驱动引擎通过使驱动盘旋转来驱动电梯轿厢，所述驱动盘与连接到电梯轿厢的带接合。然后，编码器产生第一信号，以明确地关联到驱动盘的当前取向。

换句话说，电梯装置的驱动引擎可以包括诸如电动马达的马达。这种马达的轴可以机械地耦接到驱动盘，这种驱动盘有时也称为牵引槽轮(traction sheave)。因此，马达可以使驱动盘旋转。旋转的驱动盘可以与带接合以使带移位。然后，带可连接到电梯轿厢，使得通过用驱动引擎使其移位，电梯轿厢可沿行进路径移位。

通常，带可以是悬挂牵引装置(STM)的一部分，该悬挂牵引装置用于悬挂电梯轿厢的重量以及在电梯轿厢上产生力以使电梯轿厢在整个井道内移位两者。

可选地且更优选地，牵引功能和悬挂功能可以由单独的装置提供。即，可以提供悬挂绳索或带以用于悬挂电梯轿厢的重量，而可以提供一个或多个驱动带以使电梯轿厢移位。

为了能够精确地控制驱动引擎的运行，驱动引擎的马达通常设置有编码器。编码器可以机械地连接到马达的旋转轴，使得可以精确地检测电机的转子的取向。因此，由编码器产生的信号直接并明确地与由驱动引擎的马达驱动的驱动盘的取向相关。

在这种配置中，结合1∶1的穿绳系数(reeving factor)，部分井道范围通常对应于驱动盘的圆周长度。通过以完整的旋转、即大约360°旋转驱动盘，与驱动盘接合的带和连接到带的电梯轿厢被移位与驱动盘的该圆周对应的长度。在具有2∶1的穿绳系数的系统中，通过以完整旋转的方式旋转驱动盘，与驱动盘接合的带和连接到带的电梯轿厢被移位与驱动盘的该圆周对应的长度的一半。

因此，考虑来自编码器的第一信号，可以导出关于驱动盘的当前取向的信息，并且基于该信息，可以确定电梯轿厢当前位于当前部分井道范围内的哪个位置。

特别地，根据一个实施例，驱动盘可以是有齿的驱动盘，并且带可以是有齿的带。

这种有齿的驱动盘和这种有齿的带之间的接合在这两个部件之间形成机械式形状连接，使得在驱动盘和带之间不会发生相对滑动。因此，由编码器提供的表示驱动盘的当前取向的变化的第一信号的变化非常精确地且没有滑动地相关到有齿的驱动带的移位，并且最终相关到与之连接的电梯轿厢的移位。因此，位置确定的总体精度可以被改进和/或可以是高度可靠的。

总体来说，用于确定电梯轿厢在整个井道长度内的当前粗略位置的粗略位置指示器可以使用各种位置检测技术。

根据本文呈现的方法的实施例，在电梯装置的正常运行之前已经执行学习过程。其中，在学习过程期间，在沿电梯轿厢的整个行进路径的多个位置中的每个位置处，电梯轿厢的当前精确的实际位置与当前第一信号之间的相关关系被学习。在此实施例中，所述方法包括考虑所学习的相关关系确定电梯轿厢在整个井道长度内的当前精确位置。

换句话说，在电梯装置被设定成正常运行之前，执行学习过程。在该学习过程中，电梯轿厢可以在学习过程中沿其整个行进路径行进，并且在沿行进路径的多个位置处，电梯轿厢的当前精确的实际位置以及由编码器生成的第一信号可以被确定。

当前精确的实际位置可以使用例如特定硬件(例如在学习过程期间附接到电梯轿厢的激光距离测量装置)来确定。使用例如其它测量技术和/或硬件来确定当前实际的精确位置的其它方法可以被应用使用。

还可以使用由编码器提供的第一信号来确定当前精确的实际位置。这特别适用于在驱动盘和带之间不发生相对滑动的情况，即，使用有齿的带的情况。只要位置确定装置被无中断地供电，通过计算驱动引擎的转数并辅以指示电梯轿厢在部分井道范围内的位置的第一信号，就能够确定当前精确的实际位置。因此，通过使用由编码器提供的第一信号，可以从已知位置、即井道的底部处开始确定当前精确的实际位置。

然后，将当前精确的实际位置和在相同位置确定的第一信号存储为相关关系的一部分。因此，在完成学习过程之后，相关关系呈现出数据库，在该数据库中，针对沿电梯轿厢的行进路径的多个位置中的每一个位置，存储有编码器的相关联的第一信号。

随后，在电梯装置的正常运行期间，则可以在确定电梯轿厢的当前精确位置时使用该相关关系。

例如，在已经使用第二信号确定电梯轿厢的当前粗略位置之后，可以确定位于该当前粗略位置处的部分井道范围，并且通过将所确定的第一信号与所学习的相关关系进行比较，当前精确位置可以被确定为存储在相关关系数据库中的准确的实际位置，因为其与所确定的第一信号相关联。

除了上述学习过程之外，可以执行用于检测楼层位置的附加学习过程。被检测到的位置存储在数据库中，并在电梯装置的正常运行期间使用，即，该学习过程可以根据本申请人的申请号为EP19183108.0的尚未公布的欧洲专利申请中描述的方法来执行。

优选地，根据实施例，粗略位置指示器可通过使用非接触式测量技术测量电梯井道中的固定位置与电梯轿厢之间的距离来生成第二信号。

换句话说，粗略位置指示器可以不需要位置测量部件之间的任何物理接合。相反，可以以非接触的方式检测电梯井道内的固定的参考位置与可移位的电梯轿厢之间的距离。因此，可以避免基于接触的位置测量方法的缺点，例如测量部件的机械磨损、测量部件的可能变形和/或其他影响。可以应用各种非接触式测量技术。

例如，根据实施例，粗略位置指示器可通过测量电磁信号沿电梯井道中的固定位置和电梯轿厢之间的距离行进所需的运行时间来产生第二信号。

换句话说，作为飞行时间(TOF)测量的结果，第二信号可以由粗略位置指示器生成。在这种TOF测量中，可以测量在待测量距离的第一端发射电磁信号的时间点与在待测量距离的第二端接收或反射电磁信号的时间点之间的时间间隔。考虑到电磁信号从待确定的距离的第一端行进到从待确定的第二端的速度，可基于所测量的时间间隔来计算待确定的距离的长度。

TOF测量通常可以相对容易地使用已经存在于电梯装置中的用于其他目的硬件来实现。例如，最初用于可移动电梯轿厢与例如固定的电梯控制器之间的数据或信号通信的硬件可以用于实施TOF测量。

虽然TOF测量通常可以被建立为使得可以测量沿电梯轿厢的整个行进路径的距离，但是使用电梯装置中的现有硬件来建立这样的TOF测量通常可能仅允许较小的位置检测精度。例如，TOF测量可以仅在例如几厘米或甚至几分米的不准确长度内检测电梯轿厢的当前位置。然而，只要这种TOF测量的不准确长度短于例如驱动引擎的驱动盘旋转一整圈时驱动带移位所围绕的移位长度，TOF测量的这种较小的准确度就可能足以确定电梯轿厢的当前粗略位置，并且基于此，附加地考虑由驱动引擎的编码器提供的第一信号，随后确定电梯轿厢的当前精确位置。

所提出的TOF测量可以使用不同的技术来实现。

例如，根据一实施例，电磁信号可以是超宽带(UWB)信号。

超宽带是一种无线电技术，其可以在大部分的无线电频谱上使用非常低的能量水平来进行短距离、高带宽通信。UWB尤其可以应用于精确定位和跟踪应用。超宽带通常被定义为发射的信号带宽超过500MHz或算术中心频率的20％中的较小者的天线传输。

在TOF测量中应用UWB信号可以使得能够以例如低至小于30cm的精度进行距离确定。换句话说，在使用基于UWB的TOF测量来测量电梯轿厢的粗略位置时，不准确长度可能非常短，诸如比部分井道范围的长度(例如被确定为驱动引擎的驱动盘的圆周的长度)更短。

作为用于确定电梯轿厢的当前粗略位置的替代方案，根据一实施例，粗略位置指示器可通过测量电梯轿厢的当前位置处的本地(local)气压来生成第二信号。

由于电梯井道内的大气压力通常取决于井道内的高度或水平，所以测量电梯轿厢的当前位置处的本地气压可以使得能够导出至少粗略地指示电梯轿厢的当前位置的信息。其中，气压测量可允许在足够小的不准确长度或足够小的不准确高度区间内确定电梯轿厢的当前粗略位置。另外，可以将所说的测量到的气压与参考点处的气压相比较，以抵消天气变化的影响。因此，在基于测量到的本地气压确定电梯轿厢的当前粗略位置之后，电梯轿厢的当前精确位置然后可以通过附加地考虑编码器的第一信号来确定。可以使用诸如电子气压传感器的简单硬件容易地建立气压测量。

作为用于确定电梯轿厢的当前粗略位置的另一替代方案，根据一实施例，粗略位置指示器可通过检测沿电梯轿厢的行进路径布置在各个位置处的RFID标签而生成第二信号。

换句话说，多个RFID(射频识别)标签可以沿电梯轿厢的行进路径布置在电梯井道中。例如，RFID标签可以以规则的距离间隔排列。每个RFID标签可以识别唯一的信息。基于该信息，可以导出个体(identity)和/或位置信息。在电梯轿厢上，可以布置RFID读取器。因此，RFID读取器可以读取由RFID标签提供的信息，并且基于该信息，可以确定电梯轿厢的当前粗略位置。其中，不准确长度通常对应于相邻RFID标签之间的距离。

作为用于确定电梯轿厢的当前粗略位置的另一替代方案，根据一实施例，粗略位置指示器可被设计为精确的激光距离测量装置，该激光距离测量装置尤其不是非常精确的。

在根据本发明第二方面的位置确定装置中，编码器和粗略位置指示器可以被运行以便实现上述位置确定方法的实施例。其中，编码器和粗略位置指示器可以是最初为了实现其它目的而包括在电梯装置中的部件。例如，编码器可被提供用于精确地控制驱动引擎的电动马达的运行。粗略位置指示器可以例如使用最初用于数据通信的硬件，并且可以将该硬件应用于飞行时间测量，以确定电梯轿厢的粗略位置。因此，在电梯装置中可能不需要附加的硬件，但是，现有的硬件可以以另外的方式配置以用于实施本文提出的位置确定方法。

根据本发明的第三方面的电梯装置包括所提出的位置确定装置。其中，在有利的实施例中，驱动引擎被配置成用于通过使有齿的驱动盘旋转来驱动电梯轿厢，所述有齿的驱动盘与连接到电梯轿厢的有齿的带啮合，并且位置确定装置的编码器被配置成用于生成第一信号，以明确地关联到驱动盘的当前取向。

在这种构造中，电梯轿厢的当前位置与驱动盘的当前取向以机械的方式精确地相关，因为在有齿的驱动盘与有齿的带之间不会发生滑动。

根据一个具体的实施例，电梯装置包括两个单独的驱动引擎，并且位置确定装置包括两个编码器，每个编码器与驱动引擎中的一个协作，以用于基于驱动引擎的当前旋转取向提供第一信号。

本文提出的电梯装置可以配置有两个驱动引擎。在这种配置中，一方面，两个驱动引擎可以布置和配置成，使得通过驱动带传递的力以分布的且优选对称的方式施加到电梯轿厢。另一方面，由于每个驱动引擎具有其自己的编码器，所以第一信号可以由两个编码器提供，从而实现信号冗余并且最终改进确定电梯轿厢的当前精确位置的可靠性。

应当注意，本发明的实施例的可能特征和优点在此部分地相对于位置确定方法、部分地相对于位置确定装置、部分地相对于包括这种位置确定装置的电梯装置来描述。本领域技术人员将认识到，这些特征可以适当地从一个实施例转移到另一个实施例，并且这些特征可以被修改、适配、组合和/或替换等，以得到本发明的另外的实施例。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的有利实施例。然而，附图和描述都不应被解释为限制本发明。

图1示出包括根据本发明的实施例的位置确定装置的电梯装置。

图2示出根据本发明的实施例的电梯装置的驱动引擎。

图3示出根据本发明的实施例的电梯装置的驱动引擎的编码器的信号。

图4示出通过根据本发明的实施例的方法确定电梯轿厢的当前精确位置。

附图仅是示意性的，并且未按比例绘制。相同的附图标记表示相同或相似的特征。

具体实施方式

图1示出了电梯装置1。电梯装置1包括可以在电梯井道5内沿行进路径7移位的电梯轿厢3。电梯装置1还包括两个配重9，所述两个配重沿布置在电梯轿厢3的相对的侧处的行进路径行进，电梯轿厢3和配重9的重量通过悬挂装置11悬挂，该悬挂装置例如为带或绳索，其通过滑轮13被保持在电梯井道5的上端。

电梯轿厢3和配重9利用两个驱动引擎15沿各自的行进路径7移位。驱动引擎15布置在电梯井道5的下端处。每个驱动引擎15包括由电动马达驱动旋转的有齿的(toothed)驱动盘17。有齿的盘17与有齿的带19啮合。有齿的带19的一端固定到配重9之一的下端，而有齿的带19的相反端固定到电梯轿厢3的下端的一例。

两个驱动引擎15的运行均由控制器21控制。特别地，控制器21经由通信线路29与设置在每个驱动引擎15处的编码器23通信。

如图2所示，驱动引擎15的有齿的驱动盘17耦接到驱动引擎15的电动马达27的转子的轴25。尤其是，使用由编码器23提供的第一信号来控制电动马达27，这些第一信号指示电动马达27的转子的当前取向。

编码器23可以是一转(one revolution)绝对编码器，其可以以非常成本有效的方式提供。其中，在一转内，总是可以确定电动马达27的转子的当前取向。特别地，这种取向确定可以在不必使转子和连接到其上的驱动盘17旋转的情况下进行。编码器23实际上传送第一信号39，该第一信号例如可以在度数上与驱动引擎15的旋转状态成比例，即与电动马达27的转子的当前取向成比例。

图3示例性地示出了第一信号39，该第一信号由编码器23作为电动马达27的转子的旋转R的信号强度S的依附提供。在转子的完整旋转“1”时，第一信号39从初始值线性增加，直到旋转达到360°取向。在进一步旋转转子时，第一信号39从其初始值重新开始。换句话说，由编码器23提供的第一信号39每360°重复一次。因此，在转子连续旋转几圈时，第一信号39示出锯齿图案。其中，在每个单个线性增加的第一信号39内，在第一信号39和电动马达27的转子的当前取向之间存在明确的相关性。

当有齿的驱动盘17由电动马达27驱动并且与有齿的带19无滑动地啮合时，有齿的带的端部分别附接到电梯轿厢3和配重9中的一个，电动马达27的转子的旋转与电梯轿厢3的当前位置直接相关。

换句话说，在驱动引擎15中的每一个与电梯轿厢3之间存在正时带连接，这确保了，在有齿的带19的可能的由负载引起的伸长之外，电梯轿厢3的当前位置可以大体上基于由编码器23提供的、指示驱动有齿的带19的有齿的驱动盘17的当前旋转状态(＝取向)的第一信号39被精确地确定取向。

然而，由于编码器23的第一信号39仅指示电动马达27的当前旋转状态，而不是由电动马达27执行的完整旋转的数量，因此该第一信号39不能单独用于明确地确定电梯轿厢3沿其整个行进路径7的当前精确位置。而是，基于该第一信号39，电梯轿厢3的位置仅能在部分井道范围53(见图4)内被指示，所述部分井道范围表示行进路径7的整个长度的一部分。假设例如驱动盘17的直径为70mm，电动马达27的转子的一个完整旋转对应于电梯轿厢3的实际位置的大约220mm(70mm*Pi)的移位，因为牵引具有1∶1的穿绳系数(reevingfactor)。因此，在该示例中，仅基于编码器23的第一信号39，电梯轿厢3的当前位置可仅在长度小于220mm的部分井道范围53内被确定。

原则上，可能可行的是通过另外对由驱动引擎15执行的完整旋转进行计数(例如，从确定电梯轿厢3的初始参考位置开始)，来确定电梯轿厢3在行进路径7的整个长度上的当前精确位置。在这种情况下，在电梯装置1的运行期间，将必须连续跟踪旋转的数量。

然而，可能存在的风险是，通过对旋转进行计数而接收到的信息可能被丢失，例如由于电梯装置1中的断电。在这种情况下，例如在恢复电力供应时，将不可能仅基于由编码器23提供的第一信号39来确定电梯轿厢3沿其行进路径7的当前位置。

为了克服这种问题，因此在此建议通过两步法来确定电梯轿厢3的当前精确位置。其中，位置确定装置55包括编码器23和粗略位置指示器37。

首先，根据由粗略位置指示器37提供的第二信号确定电梯轿厢3在电梯井道5的整个长度内的当前粗略位置，该粗略位置指示器37可以指示电梯轿厢3在整个电梯井道长度内的位置，但是精度相对较低。例如，粗略位置指示器37可能仅在带着第一不准确长度的情况下提供位置信息，即以包括实质性误差带(error bar)的测量值提供位置信息。

只有在根据来自粗略位置指示器37的第二信号确定了电梯轿厢3的当前粗略位置之后，才根据编码器23提供的第一信号39并考虑先前确定的当前粗略位置来确定电梯轿厢3的当前精确位置。

换句话说，使用绝对定位系统来补充由编码器23提供的、指示在多个部分井道范围53之一内的精确位置的信息，该绝对定位系统包括粗略位置指示器37，粗略位置指示器以粗略的准确度给出电梯轿厢3在电梯井道5中的绝对位置。

粗略位置指示器37可优选地使用最初出于其它目的而设置在电梯装置1中的部件来实现。

例如，电梯装置1可以包括与控制器21通信并且被布置在电梯井道5内的固定参考位置处的第一收发器31。此外，电梯装置1可以包括与电梯轿厢3中的部件(诸如轿厢操作面板(COP))通信并且被附接到电梯轿厢3的第二收发器33。第一收发器31和第二收发器33可以建立数据通信路径35，控制器21可以经由该数据通信路径与电梯轿厢3中的部件通信。

为了确定电梯轿厢3的当前粗略位置，第一收发器31和第二收发器33可用于确定承载第二收发器33的电梯轿厢3距第一收发器31的固定位置的当前距离。为此目的，收发器31、33中的一个可发射电磁信号，并且可在TOF测量中测量该电磁信号沿第一收发器31和第二收发器33之间的距离行进所需的运行时间。电磁信号可以是例如超宽带信号(ultra-wide-band signal)。

作为替代方案，电梯轿厢3的当前粗略位置可以通过使用气压传感器45测量电梯轿厢3的当前位置处的本地气压来确定。

作为另一替代方案，可通过使用附接到电梯轿厢3的RFID读取器41检测沿电梯轿厢3的行进路径7布置在各个位置处的RFID标签43来确定电梯轿厢3的当前粗略位置。

在本文所述的位置确定方法在电梯装置1的正常运行期间被应用之前，可以执行学习过程。在该学习过程中，针对沿整个行进路径7的多个位置中的每一个位置，电梯轿厢3的精确实际位置与当电梯轿厢3处于相应位置时由编码器23提供的第一信号39之间的相关关系可以被学习到。

换句话说，在学习过程中，获取由编码器23提供的第一数据(即第一信号39)、由绝对位置确定装置(例如在学习行程期间临时安装在电梯装置中的)提供的第二数据、以及可选地由粗略位置指示器37提供的第三数据，并将它们设置成相关，以便形成在此称为相关关系的数据库。

图4示出了由编码器23产生的第一信号S₁39和由粗略位置指示器37产生的第二信号S₂47与电梯轿厢3的当前精确实际位置P的关系的图表。其中，所获取的第二信号47伴随着预定的第一不准确长度51，从而限定在第二信号47上方和下方延伸的误差带49。

在电梯装置1的正常运行中，即，优选地在相关性数据已经在学习过程中被学习到了之后，电梯轿厢3的当前精确位置然后可以如下所述地确定：

-基于来自粗略位置指示器37的第二信号47确定当前粗略位置(参考点“A”)。特别地，确定电梯轿厢3当前位于覆盖了行进路径7的整个长度的部分井道范围53中的哪一个或哪两个相邻部分井道范围内。

-然后，基于来自编码器23的第一信号39，确定驱动盘17的取向状态(参考点“B”)。

-在可选地另外考虑在学习过程期间被学习到的相关关系时，电梯轿厢3的当前精确位置可以例如通过从匹配由粗略位置指示器37指示的部分井道范围53以及由编码器23指示的旋转方位的图表中找到正确的轿厢位置“C”来确定。

这里提出的方法允许精确地确定电梯轿厢3的当前位置，只要描述当前粗略位置的确定精度的第一不准确长度51小于部分井道范围53(在部分井道范围中，电梯轿厢3的当前精确位置可基于来自编码器23的第一信号39来确定)。换言之，只要粗略位置指示器37的不准确度很好地低于由电梯轿厢3在驱动引擎15的驱动盘17的一次旋转内行进的距离的50％，则所提出的过程就能起作用。如果该条件不满足，则可能无法确定电梯轿厢3的精确位置，因为相同的不精确位置可能映射到驱动盘17的两个不同的被精确地确定的取向。

最后，应当注意，术语“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除多个。此外，可以组合与不同实施例相关联地描述的元件。还应当注意，权利要求中的附图标记不应当被解释为限制权利要求的范围。

Claims (14)

1.一种用于确定由驱动引擎(15)沿电梯装置(1)的电梯井道(5)驱动的电梯轿厢(3)的当前精确位置的方法，

其中，与所述驱动引擎(15)协作的编码器(23)提供第一信号(39)，所述第一信号以高精度指示所述电梯轿厢(3)在部分井道范围(53)内的位置，所述部分井道范围(53)沿所述电梯轿厢(3)在整个井道(5)的行进路径(7)的整个长度的一部分延伸，并且所述部分井道范围(53)是多个直接相邻的、一起沿所述行进路径(7)的整个长度延伸的部分井道范围(53)中的一个部分井道范围，以及

其中，粗略位置指示器(37)提供第二信号(47)，所述第二信号以低精度指示所述电梯轿厢(3)在整个井道长度内的位置，

所述方法包括：

基于所述第二信号(47)确定所述电梯轿厢(3)在整个井道长度内的当前粗略位置，所述当前粗略位置从所述电梯轿厢(3)的精确实际位置偏离最高达第一不准确长度(51)，以及

基于所述第一信号(39)并且考虑所述当前粗略位置来确定所述电梯轿厢(3)在所述井道长度内的当前精确位置，所述当前精确位置从所述电梯轿厢(3)的所述精确实际位置偏离最高达第二不准确长度，所述第二不准确长度小于所述第一不准确长度(51)，

其中，基于所述第二信号(47)，所述电梯轿厢(3)当前所位于的多个部分井道范围(53)中的哪一个部分井道范围或哪两个相邻的部分井道范围被确定以作为所述当前粗略位置，并且随后，基于所述第一信号(39)，在所选定的一个部分井道范围或两个相邻的部分井道范围(53)中所述电梯轿厢(3)当前位于哪个位置被确定以做为所述当前精确位置，

其中，所述驱动引擎(15)通过使驱动盘(17)旋转来驱动所述电梯轿厢(3)，所述驱动盘与连接至所述电梯轿厢(3)的带(19)接合

其特征在于，

所述编码器(23)生成所述第一信号，以明确地关联到所述驱动盘(17)的当前取向。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述部分井道范围(53)比所述第一不准确长度(51)长。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，在所述电梯装置(1)的正常运行之前执行学习过程，

其中，在所述学习过程期间，在沿所述电梯轿厢(3)的整个行进路径(7)的多个位置中的每个位置处，所述电梯轿厢(3)的当前的精确实际位置与所述第一信号(39)之间的相关关系被学习到，以及

其中，所述方法包括考虑所述被学习到的相关关系确定所述电梯轿厢(3)在整个井道长度内的当前精确位置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述驱动盘是有齿的驱动盘(17)，并且所述带是有齿的带(19)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述粗略位置指示器(37)通过使用非接触式测量技术测量所述电梯井道(5)中的固定位置和所述电梯轿厢(3)之间的距离来生成所述第二信号。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述粗略位置指示器(37)通过测量电磁信号沿所述电梯井道(5)中的固定位置和所述电梯轿厢(3)之间的距离行进所需的运行时间来生成所述第二信号(47)。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述电磁信号是超宽带信号。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述粗略位置指示器(37)通过测量所述电梯轿厢(3)的当前位置处的本地气压来生成所述第二信号(47)。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述粗略位置指示器(37)通过检测RFID标签(41)来生成所述第二信号，所述RFID标签(41)沿所述电梯轿厢(3)的所述行进路径(7)布置在各个位置处。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述粗略位置指示器(37)被设计为不是非常精确的激光距离测量装置。

11.一种位置确定装置(55)，所述位置确定装置用于确定由驱动引擎(15)沿电梯装置(1)的电梯井道(5)驱动的电梯轿厢(3)的当前精确位置，

其中，所述位置确定装置包括：

-编码器(23)，所述编码器与所述驱动引擎(15)协作并且被配置为用于提供第一信号(39)，所述第一信号以高精度指示所述电梯轿厢(3)在部分井道范围(53)内的位置，所述部分井道范围(53)沿所述电梯轿厢(3)在整个井道(5)的行进路径(7)的整个长度的一部分延伸，并且所述部分井道范围(53)是多个直接相邻的、一起沿所述行进路径(7)的整个长度延伸的部分井道范围(53)中的一个部分井道范围，以及

-粗略位置指示器(37)，所述粗略位置指示器被配置为用于提供第二信号(47)，所述第二信号以低精度指示所述电梯轿厢(3)在整个井道长度内的位置，

其特征在于，

所述位置确定装置(55)被配置为用于执行或控制根据权利要求1至10中任一项所述的方法。

12.一种电梯装置(1)，包括

电梯轿厢(3)，

驱动引擎(15)，所述驱动引擎用于沿电梯井道(5)驱动所述电梯轿厢(3)，

根据权利要求11所述的位置确定装置(55)，所述位置确定装置用于确定在所述电梯井道(5)内被驱动的电梯轿厢(3)的当前精确位置。

13.根据权利要求12所述的电梯装置，其中，所述驱动引擎(15)被配置为通过使有齿的驱动盘(17)旋转来驱动所述电梯轿厢(3)，所述有齿的驱动盘与连接到所述电梯轿厢(3)的有齿的带(19)啮合，并且其中，所述位置确定装置(55)的编码器(23)被配置为生成第一信号(39)，以明确地关联到驱动盘(17)的当前取向。

14.根据权利要求12和13中任一项所述的电梯装置，其中，所述电梯装置(1)包括两个单独的驱动引擎(15)，并且所述位置确定装置(55)包括两个编码器(23)，每个编码器(23)与所述驱动引擎(15)中的一个驱动引擎协作，以基于所述驱动引擎(15)的当前旋转取向提供第一信号(39)。

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