CN115515877A - 电梯设备的光调制装置和光调制传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有电梯轿厢(3)的电梯设备(2)的光调制装置(1)及一种电梯设备(2)中的光调制方法。光调制装置(1)具有调制器(5),所述调制器能够从电梯设备(1)的控制单元(6)接收第一电信号(16)。并且调制器(5)为了调制第一电信号(16),在电梯轿厢(3)中以如下方式控制包括两个或更多个发光二极管(7)的照明装置(4):使得照明装置(4)生成用于编码第一电信号(16)的第一光信号(14),并且所述调制器(5)能够接通和关断发光二极管(7)和/或调节发光二极管的亮度,并且所述调制器(5)能够同步或异步地开关发光二极管(7)和/或调节发光二极管的亮度。
Description
技术领域
本发明涉及一种电梯设备的光调制装置或一种电梯设备中的光调制传输方法。此外,本发明涉及一种具有这样的光调制装置或由提到的方法控制的电梯设备。
背景技术
电梯设备用于在建筑物内运送人员,方式为:电梯轿厢在电梯竖井中在建筑物的不同楼层(走廊)之间沿竖向移位。一方面,来自外部无线通信网络(例如互联网或无线电网络等)的无线信号很难穿透电梯竖井的墙壁,因为金属涂层或墙壁上的金属丝网可能会强烈地屏蔽或阻挡信号。因此,在电梯轿厢中或电梯竖井中通常没有手机收信。为了解决此问题,必须在电梯轿厢或电梯竖井中布置有天线或多个WLAN接入点。
另一方面,物联网(IoT,internet of Things)以通过IP网络与设备、传感器等的越来越多地联网而见长。借助物联网,在工业和服务业中的应用领域扩展到不同行业。电梯行业还可以从物联网的应用中受益,即,将包括电梯在内的任意设备与互联网和其他连接的设备连接。通信技术的现有技术提供多种可行方案,用于实现网络中各个参与者之间的数据交换。如今,机器人在参与者中越来越普遍,因为除了在各种生产过程中的常规使用外,机器人的新任务也在其他部门(尤其是物流或服务)中发展起来,例如在餐饮和家庭辅助工具中得到发展。所谓的“最后一英里”是物流中的一个主要挑战,其中“最后一英里”包括例如在电子商务物流中在现场向客户送货走过的最后一段路。能够以最低耗费安全、快速地分发越来越多的包裹。因此,正在使用越来越多的移动运输机器人。当前,主要使用借助移动网络(例如3G、4G甚至5G或WLAN)的经典通信连接,以将机器人与数据通信连接。但是,这样的数据通信并不总是符合需要针对客户数据的高数据保护的标准。此外,与手机相似或存在相同的问题,也就是建筑物中的移动机器人不断访问,因此无法完全使用,因为机器人不能或仅能困难地借助电梯自行跨越不同楼层并且在建筑物中朝向目标移动。
发明内容
本发明的目的在于,安全而且可靠地确保电梯和移动设备(尤其是机器人)之间的数据通信,以在电梯行驶前或电梯行驶期间操作电梯。
这样的需求可以根据独立权利要求之一的技术方案来满足。有利的实施方式在从属权利要求以及后面的说明书中加以限定。
本发明的实施方式的可行特征和优势可以被视为基于后面介绍的构思和认知,包括但不限于本发明。
根据本发明的第一方面,提出一种具有电梯轿厢的电梯设备的光调制装置,电梯轿厢具有照明装置,照明装置包括两个或更多个相同或不同的发光二极管。光调制装置具有调制器,该调制器可以从电梯设备的控制单元接收第一电信号。控制单元可以是电梯设备的主控制器或下级的从控制器。为了调制第一电信号,调制器能够以如下方式控制照明装:使照明装置生成第一光信号来编码第一电信号。调制器可以接通和关断发光二极管和/或调节发光二极管的亮度,调制器可以同步或异步地开关发光二极管和/或调节发光二极管的亮度。借助这样的光调制装置,可以将电信号转换为光信号并且继续传输。
根据本发明的第二方面,在电梯设备中设置有光调制方法,其中,电梯设备具有带照明装置的电梯轿厢,所述照明装置包括两个或更多个不同的发光二极管。在此方法中,第一电信号由电梯设备的控制单元生成;照明装置被以如下方式控制,以调制第一电信号,使得由照明装置生成第一光信号,用于编码第一电信号,其中,发光二极管被接通和关断和/或调节发光二极管的亮度,以及照明装置、发光二极管被调制,方式为:发光二极管和/或其亮度被同步或异步地开关和/或被调节。
根据本发明的第三方面,提出一种电梯设备,该电梯设备具有至少一个根据本发明的第一方面的光调制装置或通过根据本发明的第二方面的光调制方法被监控。
可以例如通过LIFI技术(LIFI:光保真,Light Fidelity)来实现光调制。LIFI(也称为自由放射通信(VLC:可见光通信(Visible Light Communication)))为常规WLAN/WIFI(无线保真)提供一种替代方案,其中,WiFi使用电磁波进行数据传输,而LIFI则使用出自发光机构的光波。与其他无线通信标准相比,用于数据传输的光调制提供了多个优点,例如具有当前在千兆范围中、具体而言在每秒超过10千兆位(Gbit/s)下的数据速率的快速无线数据传输,这种无线数据传输通常比以前的移动网络或WiFi更快。因此,该光调制适用于传输大型数据包,例如高清和4K质量的视频数据。这样的数据传输没有干扰,因为光辐射没有高频波,并且EMV没有问题(电磁耐受性),由此,电气或电子设备不会受到数据传输的干扰。此外,作为信号载体的光在电梯轿厢内的数据传输方面要求很高的数据安全性,因为竖井壁或电梯轿厢自动地适用为可靠的光波防火墙,即无法从外部获取数据传输。
根据本发明的有利设计,照明装置包括两个或更多个发光二极管(LED),其中,为了调制第一电信号,调制器可以接通和/或关断发光二极管和/或调节其亮度。在此,调制器可以非常快速地接通和关断LED或调节其亮度,以使人的眼睛无法感知到LED。通过接通和关断或调暗LED,第一电信号能够适当地转换为第一光信号。在此,亮度仅被调节到一定的极限值,因此光的强度不会由于调暗而降低,使数据传输受到妨碍。
根据本发明的另一有利设计,照明装置包括多个相同或不同的发光二极管,其中,调制器可以同步或异步地开关发光二极管和/或设置其亮度。在这种情况下,光信号可以由一个或多个光辐射或光波组成。通过更多数量的LED,可以在整体上显著扩大无线数据传输的能力(带宽)。
根据本发明的有利设计,电梯设备的控制单元可以与本地和/或公共通信网络进行通信。在此,第一电信号可以是数据包,该数据包与相应的通信网络(例如LAN,WLAN,互联网,移动无线电或云等)的网络协议相对应,也可以与之兼容。因此,第一电信号可以由电梯设备生成,也可以通过通信网络传输。
光数据传输还可以双向运行。根据本发明,光调制装置可以与移动终端进行通信,其中,可以从移动终端接收第一光信号以解码第一电信号,和/或移动终端可以生成第二光信号,以便编码第二电信号。第二电信号也可以呈与第一电信号的数据形式不同的数据形式。例如,移动终端具有光电二极管或光电传感器,该传感器接收光并并且转换为电信号。移动终端(例如红外线LED)可用于生成第二光信号,以避免信号干扰或光干扰。
根据本发明的另一有利的设计,光调制装置包括解调器,该解调器可以解码第二光信号以解码第二电信号,其中,将经解码的第二电信号(例如呈二进制编码)转发给电梯设备的控制单元。也可以将第二电信号从电梯设备通过通信网络转发至其他装置、例如外部服务器或远程中心,其中,第二电信号也可以是数据包。
根据本发明的另一有利的设计,移动终端是机器人,该机器人可以通过生成第一光信号来操纵电梯设备,和/或能够通过接收第一光信号而在电梯设备所处的建筑物中得到导航。然后,机器人可以与电梯设备进行通信,并在多层建筑物中朝向目标导航。通过与电梯的通信可行方案,机器人可以优化地缩短或跨越其“最后一英里”。在此,机器人可以通过接收第一光信号例如获得路径指引,并且通过发送第二光信号来控制电梯。由于“最后一英里”仅借助不会被察觉或看不见的编码光信号走过,而无需在电梯中进行目标输入或者向人询问,因此可以更好地保护客户数据。
可以指出的是,本发明的一些可行特征和优势在此一方面参照安全监控设备以及另一方面参照用于监控其功能的方法的不同实施方式来介绍。本领域技术人员认识到,能够以合适的方式将特征组合、适配或替换,以实现本发明的其他实施方式。
附图说明
下面,本发明的实施方式参照附图来介绍,其中,附图和说明书不应视为为对本发明的限制。
其中:
图1示出具有根据本发明的光调制装置和移动机器人的电梯设备。
图2示出在电梯设备和移动机器人之间的通信方法。
附图仅为示意性的并且不按实际比例。相同的附图标记在不同的附图中表示相同或等效的特征。
具体实施方式
图1示出具有电梯轿厢3的电梯设备2,该电梯轿厢可以在具有多个楼层或走廊(未示出)的建筑物11中行驶,其中,在电梯轿厢3中存在照明装置1。照明装置1由多个LED 7组成,LED可以形成一个或多个LED光带。电梯设备2还具有控制单元6和存储单元12,其中,控制单元6通过互联网8与其他装置(例如服务器、服务平台或远程中心18)相连接。
光调制装置1设置用于电梯设备2。光调制装置1包括调制器5,该调制器从控制单元6接收呈二进制编码形式的第一电信号16。二进制的第一编码16可以由控制单元6本身生成,或者可以从电梯设备2的存储单元12获得,也可以通过互联网8从服务器18获得。然后,调制器5以如下方式控制照明装置1的LED 7,使得二进制的第一编码16得到调制,方式为:调制器5单独地、同步或异步地接通和关断LED 7。然后,LED 7与此相应地发光,并且根据第一编码16发出第一光信号14,其中,光信号具有多个光辐射。在此,发光的LED表示二进制的编码“1”,而不发光的LED对应的是二进制编码“0”。
调制也可以通过调暗LED 7来进行,其中,发光的LED 7的不同的、确定的亮度可以分别代表数字化的“1”或“0”。然后,第一编码16可以通过轻微改变LED的亮度而利用光信号加密。因此,第一编码16可以通过光调制装置1调制,并且借助照明装置4适当地转换为第一光信号14。
此外,当机器人9由光电传感器或数码摄像机配备(未示出)装备时,在光调制装置1和移动机器人9之间实现数据传输。机器人优选是能够自行移动并且通过传感器和接口与环境进行交换的移动车辆。机器人9的光电传感器可以接收所生成的第一光信号14,并且再转换为第一编码16。数据传输也可以是双向通信,即由机器人9生成并编码第二编码17的第二光信号15也被光调制装置1的解调器10检测和解调,由此,第二编码17再从第二光信号15中被解码。然后,将第二编码17转发到电梯设备的控制单元6,其中,第二编码17也可以是二进制编码或呈不同的数据形式。第二编码7也保存在存储单元12中,或在需要时通过互联网8向服务器或远程中心18转发。
在图2中示出电梯设备2和机器人9之间进行的通信方法。如果电梯设备2的电梯轿厢3停靠在一个楼层上,则控制单元6生成二进制的第一编码16,该第一编码例如包含有关就绪情况或行驶请求的信息。在调制后,根据第一编码16,由电梯轿厢3中的照明装置4生成第一光信号14。当机器人9驶入电梯轿厢3时,机器人收到第一光信号14。通过在机器人处进行解调,机器人9再次获得第一编码16,从而使机器人9取得行驶请求。作为对行驶请求的应答,机器人9生成第二编码17,并且将其调制为第二光信号17,其中,第二编码例如包含有关目标输入的信息。与第一光信号16相反,第二光信号17可以选择性地由红外线LED产生,由此,光是不可见的。当在电梯设备2中收到第二光信号17并将其解调后,电梯设备2可以接收第二编码17或获得其中包含的信息。作为对第二编码17的应答,电梯设备又可以生成另一第一编码16。该编码可以包含关于所述的“最后一英里”的信息,所述信息例如包括导航数据、精确的房间号和/或对机器人9的特殊指示。
由于电梯设备2与移动机器人9之间的通信仅需要不会被察觉的或不可见的光波作为数据发射载体,因此与诸如WiFi之类的无线电技术相比,这种通信更可靠、不受干扰和更安全。因此,关于客户数据的数据交换可以更好地保护至最后一英里。由此,机器人9可以与电梯设备2可靠地或对于客户友好地通信,以便使机器人可以操纵电梯设备2并且顺利地在建筑物11中移动。在此,例如,可以将建筑物11内部对于精确的室内导航所用的房间地图和位置数据传输给机器人9。
当然,机器人9可以首先生成第二编码17,第二编码例如包含行驶意愿或目标呼叫,而无需等待第一光信号。类似于上述方法,第二编码17转换为第二光信号15,第二光信号由电梯设备2接收和解调,以便可以将第二编码17传输到电梯设备2以及再次获取。
总之,应该指出的是,诸如“具有”、“包括”等术语不排除其他元件或步骤,“一个”或“一”之类的表达也不排除多个。还应指出,在上述实施方案之一中介绍的特征或步骤也可以与上述其他实施方案的其他特征或步骤结合使用。权利要求中的附图标记不应被视为限制。
Claims (11)
1.一种电梯设备(2)的光调制装置(1),所述电梯设备具有电梯轿厢(3),其中,所述电梯轿厢(3)具有照明装置(4),
所述光调制装置(1)具有调制器(5),所述调制器能够从电梯设备(1)的控制单元(6)接收第一电信号(16),其特征在于,
所述照明装置(4)包括两个或更多个相同或不同的发光二极管(7),以及调制器(5)为了调制第一电信号(16)而能够以如下方式控制照明装置(4):使得照明装置(4)生成用于编码第一电信号(16)的第一光信号(14),其中,所述调制器(5)能够接通和关断发光二极管(7)和/或调节发光二极管的亮度,并且所述调制器(5)能够同步或异步地开关发光二极管(7)和/或调节发光二极管的亮度。
2.根据权利要求1所述的光调制装置(1),其中,
所述电梯设备(2)的控制单元(6)与本地的和/或公共的通信网络(8)连接。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光调制装置(1),其中,
所述光调制装置(1)能够与移动终端(9)通信,所述第一光信号(14)能够从所述移动终端(9)接收,用以解码第一电信号(16)和/或
所述移动终端(9)能够生成第二光信号(15),用以编码第二电信号(17)。
4.根据权利要求3所述的光调制装置(1),其中,
所述光调制装置(1)包括解调器(10),所述解调器能够解调第二光信号,用以解码第二电信号(17),经解码的第二电信号(17)被转发给电梯设备(2)的控制单元(6)。
5.根据权利要求4所述的光调制装置(1),其中,
所述移动终端(9)是机器人,所述机器人能够通过产生第二光信号(15)来操纵电梯设备(11)和/或能够通过接收第一光信号(15)而在电梯设备(2)所处的建筑物(11)中得到导航。
6.一种电梯设备(2)中的光调制方法,所述电梯设备具有带照明装置(4)的电梯轿厢(3),其中,所述照明装置(4)包括两个或更多个相同或不同的发光二极管(7),在所述发光二极管中,由电梯设备的控制单元(6)生成第一电信号(16),
用于调制第一电信号(16)的照明装置(4)被以如下方式控制:使得由照明装置(4)生成第一光信号(14),用以对第一电信号(4)进行编码,其中,所述发光二极管(7)被接通和关断,和/或所述发光二极管的亮度得到调节,并且照明装置(4)对发光二极管(7)加以调制,方式为:同步或异步地开关发光二极管(7)和/或调整所述发光二极管的亮度。
7.根据权利要求6至8中任一项所述的光调制方法,其中,
控制单元(6)与本地的和/或公共的通信网络(8)连接。
8.根据权利要求6或7所述的光调制方法,其中,
设置有移动终端(9),从所述移动终端(9)接收第一光信号(14),用以解码第一电信号(16),和/或
由移动终端(9)生成第二光信号(15),用以编码第二电信号(17)。
9.根据权利要求8所述的光调制方法(1),其中,
解调第二光信号(15),以解码第二电信号(17),将经解码的第二电信号(17)转发给电梯设备(2)的控制单元(6)。
10.根据权利要求9所述的光调制方法(1),其中,
所述移动终端(9)是机器人,所述机器人能够通过产生第二光信号(15)来操纵电梯设备(11)和/或能够通过接收第一光信号(15)而在电梯设备(2)所处的建筑物(11)中得到导航。
11.一种电梯设备(2),所述电梯设备具有至少一个根据权利要求1至5中任一项所述的光调制装置(1)或由根据权利要求6至10中任一项所述的光调制方法来控制。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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