CN116601098A - 确定轿厢在电梯井道中的当前位置的信息的方法和控制器 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于确定关于轿厢(3)在电梯(1)的井道(5)中的当前位置的信息的方法和控制器(15)。该方法包括：使用激光测距装置(33)测量轿厢(3)处的轿厢参考位置和井道(5)中的井道参考位置之间的距离；在考虑独立于所述距离测量且与所述轿厢的当前位置相关的可信度信息的情况下分析所测量到的距离的可信度，以及基于所测量到的距离和所分析的可信度来确定关于所述轿厢(3)的当前位置的信息。

Description

确定轿厢在电梯井道中的当前位置的信息的方法和控制器

技术领域

本发明涉及一种用于确定关于轿厢在电梯井道中的当前位置的信息的方法。此外，本发明涉及被配置成用于实施这种方法的控制器以及包括这种控制器的电梯。

背景技术

在电梯中，轿厢通常沿着井道发生移位，以接近在整个建筑中处于不同水平面处的不同楼层。为了实施安全措施和/或为了实现功能(例如在整个井道中精确地使轿厢移位和将正在行驶的轿厢精确地停在预定水平面处)，必须知道轿厢在井道中的当前位置。关于轿厢的当前位置的信息可以例如由控制驱动发动机器、制动机构和/或电梯内的其他功能的电梯控制器使用。

存在用于确定关于轿厢在井道中的当前位置的信息的各种常规方法和技术。通常，这样的方法和技术必须满足严格的安全要求，以便提供具有高可靠性的位置信息。

EP 2 516 304 B1公开了一种电梯系统的楼层位置检测装置。其中，霍尔传感器用于检测定位于整个电梯井道中的不同位置处的磁性标记。尽管基于局部检测多个分布式磁性标记中的一个或多个来确定关于轿厢位置的信息的这种方法可以提供精确和可靠的位置检测，但它通常需要复杂的硬件。因此，位置检测装置的制造、安装和/或维护可能是费力和昂贵的。

GB 2211046A公开了一种用于监测轿厢在井道中的运动的装置。其中，激光发射器定位在井道的一端处，以便沿着井道的长度传输激光束。反射器安装在轿厢上，以便将激光束反射回定位在邻近发射器的接收器。接收器的输出被监测以确定轿厢在井道中的位置以及轿厢相对于井道的速度。

然而，已经发现，这种轿厢当前位置基于激光的监测可能会受到各种干扰影响或误差，使得这种方法的可靠性对于一些安全关键应用来说可能不够。

发明内容

可能需要一种用于确定关于轿厢在电梯井道中的当前位置的信息的方法，该方法需要相对简单的硬件和/或易于安装和/或维护的硬件，同时提供所确定的位置信息的足够可靠性。此外，可能需要一种用于操作电梯的方法，其中以所指示的方式确定轿厢位置。此外，可能需要用于实现这种方法的控制器以及包括这种控制器的电梯。

这些需要可以通过独立权利要求的主题来满足。在从属权利要求以及以下说明书和附图中定义了有利的实施例。

根据本发明的第一方面，提出了一种用于确定关于轿厢在电梯井道中的当前位置的信息的方法。该方法至少包括以下步骤，优选按所示顺序进行：

使用激光测距装置测量所述轿厢处的轿厢参考位置与所述井道中的井道参考位置之间的距离，

在考虑独立于所述距离测量且与所述轿厢的当前位置相关的可信度信息的情况下分析所测量到的距离的可信度，以及

基于所测量到的距离和所分析的可信度来确定关于所述轿厢的当前位置的信息。

根据本发明的第二方面，提出了一种用于操作电梯的方法。其中，基于利用根据本发明的第一方面的实施例的方法确定的关于轿厢在电梯井道中的当前位置的信息，来控制电梯的功能。

根据本发明的第三方面，提出了一种用于确定关于轿厢在电梯井道中的当前位置的信息的控制器，其中所述控制器被配置成用于实施和/或控制根据本发明的第一方面的实施例的方法。

根据本发明的第四方面，提出了一种电梯，该电梯尤其包括轿厢、井道、用于测量轿厢处的轿厢参考位置和井道处的井道参考位置之间的距离的激光测距装置，并且还包括根据本发明的第三方面的实施例的控制器。

本发明的实施例的基本思想可以被解释为尤其基于以下观察和认识。

正如上文已经简要指出的那样，已经开发了用于检测轿厢在电梯井道中的当前位置的技术。为了能够将所确定的位置信息用于安全关键应用，这样的技术必须是可靠的。例如，这种技术必须符合提高的安全完整性水平，例如SIL2或甚至SIL3。因此，电梯中的传统轿厢位置确定技术通常是复杂且昂贵的。

简言之，本文描述的方法试图使用简单且相对便宜的技术来确定电梯井道中的当前轿厢位置，并通过专门检查由这种技术提供的结果的其可信度来显著提高这种技术的可靠性。具体而言，应该使用激光测距装置测量电梯井道中的固定参考位置与轿厢处的另一参考位置之间的距离。其中，重要的是，对由激光测距装置提供的测量结果的可信度的分析一方面基于与轿厢在电梯井道中的当前位置相关的数据，但是另一方面，该分析独立于实际应用于使用激光测距装置检测轿厢位置的测量值。优选地，可以使用在电梯装置中已经可访问的数据源来分析所测量到距离的结果的可信度。例如，出于其他目的包括在电梯装置中的传感器可以提供可以用于分析所测量到的距离的可信度的信息。最后，通过基于由激光测距装置测量到的距离以及所分析的可信度二者来确定关于电梯轿厢的当前位置的信息，与仅使用激光测距装置的测量值而不分析其可信度的情况相比，所获取的总体位置信息可以提供有显著更高的可靠性。因此，利用本文所述的方法，可以用相对简单且廉价的硬件来实现轿厢位置确定，并且由于确定结果可以提供有增加的可靠性，所以即使在增加安全性和可靠性要求的情况下也可以使用所提供的轿厢位置信息。特别地，所提出的方法通常需要很少或不需要额外的硬件来增加激光测距装置的测量结果的可靠性，因为无论如何，在电梯装置中通常可以访问用于提供与轿厢的当前位置相关的合适的可信度信息的硬件。

在下文中，将更详细地描述本文提出的方法的可能实施例。

用于测量轿厢参考位置和井道参考位置之间的距离的激光测距装置可以是这样的装置，该装置向物体发射激光束，并检测激光束在物体处被反射时的部分，以便然后基于分析检测到的激光束部分来测量物体的距离。例如，激光测距装置可以使用飞行时间(TOF)技术来测量物体的距离。其中，测量到的发射激光和接收激光的反射部分之间的持续时间用于计算反射物体的距离。可选地，被发射的激光和接收到的激光之间的振荡相位的相移可以用于确定飞行时间。

激光测距装置可以包括用于发射激光束的激光源、用于检测反射的激光束光的光检测器和用于分析由光检测器提供的信号的处理单元。激光测距装置可以是具有相对简单的构造和/或高鲁棒性的常规的、市售的装置。激光源可以发射任何种类的激光束，例如可见光谱中的激光束或例如红外光谱中的不可见激光束。激光源可以发射连续激光束(cw激光)或脉冲激光束(其脉冲长度例如适于距离测量的目的)。光检测器可以被配置成用于检测发射的激光束在远处物体处被反射时的部分，并且向处理单元提供信号以分析这种激光束部分。处理单元然后可以确定例如飞行时间，以便最终计算反射物体的距离。

激光测距装置用于测量在可移位的电梯轿厢处的第一位置和在电梯井道内的静止的第二位置之间的距离。第一位置在本文中被称为轿厢参考位置，并且可以与设置在电梯轿厢处的固定位置处的任何位置或装置重合，使得轿厢参考位置明确地与轿厢在电梯井道内的位置相关。第二位置在本文中被称为井道参考位置，并且是固定地设置在电梯井道内的静止位置，例如在电梯井道的顶部或底部处。例如，激光测距装置可以安装在井道参考位置处，激光束反射器可以安装在轿厢参考位置处，或者激光测距装置可以安装在轿厢参考位置处，激光束反射器可以安装在井道参考位置处。因此，通过测量激光测距装置和激光束反射器之间的距离，可以获取关于电梯井道内的电梯轿厢的明确信息。

然而，已经发现，仅基于由激光测距装置提供的测量值来确定轿厢的位置可能会受到各种影响和干扰。例如，随着时间的推移和/或由于作用在部件上的机械力，激光测距装置和/或激光束反射器可能从其原始轿厢参考位置和井道参考位置和/或安装方位移位，所以导致测量的距离不再精确地表示电梯井道中的当前轿厢位置。此外，灰尘或污垢在激光测距装置和/或激光束反射器上的沉积可能会使激光束检测恶化。在最坏的情况下，激光测距装置和激光束反射器之间的直接视野可能被例如电梯井道内的异物阻挡，使得错误地测量了到这种阻挡异物的距离而不是到激光束反射器的距离。类似地，激光测距装置和/或激光束反射器的位置和/或安装方位可能过度改变，使得激光测距装置不再检测由激光束反射器反射的激光束部分，而是检测在其他物体处反射的激光，因此测量了到该物体的距离而不是到激光束反射器的距离。

通常，在传统方法中，不可能可靠地检测由激光测距装置提供的距离测量结果是否可靠。特别地，只要激光测距装置提供了任何信号，就不可能确定这些信号是否是由于检测到在激光束反射器处反射的激光束部分引起的，激光测距装置和激光束反射器是否都被正确地定位，或者这些信号是否是由干扰或错误的测量引起的。

为了克服这种缺陷，提出了获取进一步的信息，该进一步的信息允许分析由激光测距装置提供的所测量到的距离的可信度。这种进一步的信息在本文中被称为可信度信息。如下面进一步详细描述的，可以获取各种类型的可信度信息并将其用于可信度分析。其中，重要的是，可信度信息与轿厢在电梯井道中的当前位置相关，即可信度信息由根据轿厢的当前位置而明确变化的数据表示。此外，重要的是，独立于距离测量来获取可信度信息。这意味着影响由激光测距装置执行的距离测量过程的影响或干扰不会影响或至少不会以相同的方式影响可信度信息。因此，在激光测距装置的距离测量受到干扰的情况下，距离测量结果和可信度信息之间的关系将以可检测的方式改变。

因此，通过不仅考虑由激光测距装置测量到的距离，而且还考虑所分析的可信度信息，可以以显著更高的可靠性来确定关于轿厢的当前位置的信息。这可能是特别正确的，因为距离测量过程中的干扰或误差可以在与所分析的可信度信息进行比较时被识别。

例如，在对所测量到的距离的可信度的分析指示所测量到的距离看起来是可信的并且因此是可靠的情况下，关于轿厢的当前位置的信息可以被标记为可靠的。换言之，关于轿厢的当前位置的信息不仅可以包括指示由激光测距装置测量到的轿厢在电梯井道中的位置的实际位置数据，而且还可以另外包括指示这种位置数据的可靠性的可靠性数据。例如，可靠性数据可以指示由激光测距装置测量到的距离在严格公差内是可信的，在可接受公差内是可信的，在可以接受的公差内是不可信的，但仅略微超出公差范围或根本不可信。因此，例如电梯的其他部件，诸如随后使用轿厢位置信息的这些位置数据的电梯控制器，可以基于额外提供的可靠性数据来决定这些数据是否满足可靠性要求。

根据一个实施例，在电梯的操作过程中，存在激光测距装置被暂时停用的情况。在这种情况下，在执行本文所述的方法时，应在这种前面的临时停用后重新启用激光测距装置之后测量距离并分析可信度。

已经发现，在某些条件下暂时主动地停用激光测距装置可能是有利的。由此，例如可以减少由激光测距装置引起的能量消耗。此外，已经观察到，例如在电源中断、停电或类似事件的情况下，激光测距装置可能会受到非故意的临时停用。作为进一步的替代方案，例如由于检测到安全关键故障或者为了实施维护工作，整个电梯装置可以被暂时停止或关闭。激光测距装置的停用可能持续几秒钟(例如超过10秒)、几分钟(例如超过10分钟)、几小时(例如超过1小时)或甚至几天(例如超过1天)。

已经发现，特别是在这样的停用期间，电梯装置，特别是其激光测距装置可能容易发生变化和修改，这可能导致当前轿厢位置信息的确定是错误的或者至少不再足够可靠。例如，在临时停用期间，激光测距装置的部件或激光束反射器可能分别在其相对于预期轿厢参考位置和井道参考位置的位置上轻微移位。作为另一示例，这些部件可能会损坏，或者激光束反射器甚至可能在维护工作期间被无意破坏。

虽然激光测距装置中的这种变化和修改在装置的正常运行期间可能是可检测到的，例如由于由这种装置提供的信号的突然变化，但是在装置的临时停用期间，这些变化和修改可能保持未被检测到。因此，建议在重新启用激光测距装置之后，尽快使用激光测距装置来具体测量轿厢参考位置和井道参考位置之间的距离，然后还及时分析这种测量到的距离的可信度。例如，这种距离测量和可信度分析过程可以在电梯及其激光测距装置恢复正常操作时或恢复之前不久执行。例如，在重新启用激光测距装置之后，可以在不到一分钟、优选地不到十秒的时间内执行这样的过程。

在进一步指定的实施例中，当轿厢停止在井道内时，激光测距装置被暂时停用，而当轿厢开始在井道内移位时，激光测距装置被重新启用。

例如，只要轿厢停在楼层中一层处，激光测距装置就可以停用。在这种情况下，通常不允许轿厢在井道内显著移动，因此，可以假设轿厢的当前位置是静止的，从而可能不需要重复测量该当前位置，并且可以节省相关的能量消耗。当轿厢开始在井道内再次移位时，可以重新启用激光测距装置，使得可以连续地或重复地测量正在行驶的轿厢的当前位置。在这种重新启用时，测量指示当前轿厢位置的距离，并分析其可信度。这可以在轿厢开始位移的同时进行，或者优选地，在开始这种位移之前不久进行。在某些情况下，例如满足预定的安全要求的情况下，这种距离测量和可信度分析也可以在开始位移后不久执行，例如在轿厢速度超过可接受的预定极限之前的足够短的持续时间内执行。

在下文中，将描述可信度信息的各种选择以及分析这种可信度信息。可信度分析可以基于这些选项中的每一个或基于这些选项的一些或全部的组合来实现。

根据一个实施例，当轿厢在楼层平台处停止时，分析可信度。其中，可信度信息是从确定了当轿厢停在楼层平台处时轿厢的精确位置的位置传感器的信号中导出的。

通常，当电梯轿厢停在楼梯平台处，即停在建筑物中楼层中的一层处，使得乘客可以进出轿厢时，可以使用允许精确确定轿厢的当前位置的装置。特别地，电梯装置通常包括位置传感器，只要轿厢在楼层平台处等待，位置传感器就允许精确地确定轿厢的位置。通常提供这样的位置传感器，因为轿厢的精确定位在这样的停止时间段期间特别相关，例如，轿厢应停止在楼层平台位置处，使得其轿厢底部与相邻楼层处的底部基本齐平，以防止任何危险的台阶。因此，来自这样的位置传感器的信号可以用作附加信息源，该附加信息源可以在本文提出的方法中用作可信度信息。

具体地，根据一个实施例，可信度信息可以从设置在轿厢门和/或楼层平台门处的门传感器的位置信号中导出，这样的门传感器被配置成用于在轿厢被定位在井道内的预定位置处时感测配对物的存在。

通常，电梯装置包括轿厢门，该轿厢门设置在电梯轿厢处并与电梯轿厢一起移位。此外，电梯装置包括多个楼层平台门，所述多个楼层平台门固定地安装在建筑物中的每个楼层平台处的电梯井道中。通常，这些门中的每一个都设有门传感器。这种门传感器可以检测配对物的存在。这种配对物可以是另一个传感器或标记。对于轿厢门处的门传感器，这种配对物可以设置在电梯井道内的固定位置处，使得轿厢的门传感器可以检测电梯轿厢何时到达电梯井道内的特定位置。例如，该位置可以被设置为使得轿厢门被布置成与楼层平台门直接相对，并且在轿厢停止在楼层平台位置处时与楼层平台门齐平。类似地，对于在一个楼层平台门处的门传感器，可以在电梯轿厢处设置配对物。因此，这种楼层平台门传感器可以发出信号，表示电梯轿厢到达楼层平台门处或靠近楼层平台门的预定位置。

由于这种门传感器通常出于其他目的而设置在电梯装置的轿厢门和楼层平台门处，无论如何，在本文提出的方法中，由这种门传感器提供的信号都可以用作可信度信息，同时不需要或几乎不需要任何附加硬件安装在电梯装置内。

根据实施例，当轿厢在整个井道内移位时，可以分析可信度。其中，可信度信息可以从确定轿厢的加速度的加速度传感器的加速度信号中导出。

通常，在现代电梯装置中，电梯轿厢设有一个或多个加速度传感器。其中，加速度传感器可以测量当轿厢在整个电梯井道内竖直地移位时作用在轿厢上的加速度。加速度传感器可以测量一维、二维或三维的加速度。因此，基于来自加速度传感器的信号，可以导出电梯轿厢的实际位移、电梯轿厢的实际速度和/或电梯轿厢的实际加速度。相应的数据也可以从由激光测距装置执行的距离测量中导出。因此，例如通过将从加速度信号导出的实际轿厢位移、实际轿厢速度和/或实际轿厢加速度的值与从激光测距装置的距离测量导出的那些对应值进行比较，由加速度传感器提供的加速度信号可以用作可信度信息。

由于一个或多个加速度传感器通常被设置在电梯装置的轿厢处以用于其他目的，无论如何，由这样的加速度传感器提供的信号都可以被用作本文提出的方法中的可信度信息，同时不需要或几乎不需要任何附加硬件被安装在电梯装置内。

根据实施例，可信度信息可以从编码器传感器的编码器信号中导出，该编码器传感器确定被应用于使轿厢在整个井道内移位的驱动发动机器的驱动盘的方位。

在电梯装置中，电梯轿厢通常使用绳状或带状悬挂牵引机构悬挂。悬挂牵引机构沿着驱动发动机器的驱动盘的圆周布置。为了使轿厢移位，驱动盘通过驱动发动机器旋转，从而使悬挂牵引机构和悬挂在其上的轿厢移位。

通常，驱动发动机器包括编码器传感器，该编码器传感器被配置成用于确定驱动盘的当前方位。因此，当轿厢在整个电梯井道中移位时，驱动盘连续旋转，并且编码器传感器提供连续或重复地表示旋转的驱动盘的方位的编码器信号。当旋转的驱动盘与悬挂牵引机构接合时，编码器信号与由这些悬挂牵引机构悬挂的轿厢的当前位置相关。因此，编码器信号包括可以用作本文所述方法中的可信度信息的信息。

在电梯装置中，例如齿形带或带有其他表面纹理的悬挂牵引机构可以被应用并且以正配合的方式与驱动盘的圆周表面协作，从而防止悬挂牵引机构和旋转的驱动盘之间的任何滑移。在悬挂牵引机构被配置为使得在悬挂牵引机构和旋转的驱动盘之间不发生滑移的电梯中，轿厢在电梯井道内的每个位置通常明确地对应于驱动盘的一个单一方位。换言之，每次当电梯轿厢处于电梯井道内的特定位置时，驱动发动机器的驱动盘必须处于相同的方位，并且因此对于这种轿厢位置编码器信号总是相同的。

在这样的配置中，根据进一步指定的实施例，可以在学习过程中获取轿厢在整个井道中的多个位置中的每一个位置与相关联的编码器信号之间的明确的相关性信息。然后，可以使用该明确的相关性信息从编码器信号中导出可信度信息。

换言之，存在这样的事实：在某些类型的电梯中，在悬挂牵引机构和驱动盘之间不发生滑移，并且因此由编码器传感器检测到的驱动盘的方位与电梯轿厢的当前位置明确相关，这一事实可以用于针对电梯轿厢在整个井道中的每个可能位置首先学习在学习过程期间的相关联的明确的编码器信号。这种学习过程可以包括例如在轿厢位置被精确监督的同时沿着整个井道使电梯轿厢移位，并且同时确定编码器信号并将这些编码器信号存储为与当前轿厢位置相关。或者，学习过程可以以其他方式建立。因此，在这样的学习过程之后，例如可以存在表示电子查找表的数据库，或者可以存在算法。这样的数据库或算法可以允许在轿厢被定位在特定井道位置处的情况下指示哪些编码器信号应该由编码器传感器提供。或者，反之亦然，检测到特定的编码器信号，可以得出电梯轿厢当前可能位于整个电梯井道的多个位置中的哪个位置。其中，必须考虑到，编码器信号在驱动盘每次旋转360°后重复，使得单个编码器信号可以表示沿着较长轿厢行进路径的各种等距轿厢位置。

在学习过程中已经学习了明确相关性信息后，该相关性信息可以在电梯的后续操作中用作可信度信息。例如，在激光测距装置测量到特定距离并指示井道中的特定轿厢位置时，可以检查与该轿厢位置相关联的驱动盘方位是否实际上由编码器传感器提供的编码器信号表示。如果是这种情况，则测量到的距离和轿厢位置看起来是可信的。然而，在不匹配的情况下，即，当编码器信号指示这样的驱动盘方位时，即，根据先前学习的相关性信息，该驱动盘方位不对应于由激光测距装置进行的距离测量所指示的轿厢位置，则由激光测距装置进行的距离测量看起来是不可信的。

在电梯装置的替代配置中，可以应用不具有实质表面纹理的悬挂牵引机构，并以非积极配合的方式(non-positive-fitting manner)与驱动盘的圆周表面协作。因此，在悬挂牵引机构和旋转驱动盘之间可能发生显著的滑移。由于这种滑移，驱动盘的方位通常不能明确地对应于电梯轿厢在井道中的当前位置。然而，即使在这样的配置中，由编码器传感器提供的编码器信号在检查由激光测距装置提供的距离测量结果的可信度时也可以有用，并且因此可以用作可信度信息。

例如，根据实施例，在电梯的运行期间，相关性信息被重复地存储在存储器中，该相关性信息包括由激光测距装置测量到的关于轿厢参考位置和井道参考位置之间的距离的信息以及关于并发编码器信号的信息。因此，例如在稍后的时间点，可以通过将当前获取的相关性信息与从存储器读取的最新的先前相关性信息进行比较来导出可信度信息。

换言之，在电梯的正常运行期间，由激光测距装置提供的第一数据和由编码器传感器提供的第二数据可以被连续地或重复地收集和存储。其中，第一数据与由激光测距装置测量到的轿厢在电梯井道中的当前位置相关，而第二数据表示由编码器传感器同时(即当轿厢处于该当前位置时)提供的编码器信号。因此，对于每个时间点，可以获取一对第一数据值和第二数据值，并且可以将其存储在例如数据库中。在稍后的时间点，包含在这样的数据库中的信息然后可以用于导出可信度信息，从而允许分析由激光测距装置测量到的距离的可信度。

例如，在激光测距装置被暂时停用的停用时段之后恢复正常操作时，激光测距装置可以测量轿厢参考位置和井道参考位置之间的当前距离，同时，可以获取由编码器传感器提供的编码器信号。这两条信息形成了当前相关性信息。然后可以将该当前相关性信息与例如在刚进入停用时段之前存储在存储器中的最新的先前相关性信息进行比较。换言之，在这种比较中，由激光测距装置提供的距离测量的结果与利用该距离测量同时获取的编码器信号在停用时段之前和停用时段之后的时间点彼此进行比较。

在两条相关性信息相同的情况下，可以假设电梯轿厢在停用时段期间基本上没有移动的概率很高，并且在停用时段之后由激光测距装置提供的距离测量是可信的。然而，在两条相关性信息基本上彼此不同的情况下，电梯轿厢在停用时段期间移位，或者激光测距装置在停用时段之后提供了不正确的距离测量结果。通常，可以假设，只要电梯轿厢在整个井道内有意地移位，激光测距装置就不应该被停用，反之亦然，只要激光测距装置被停用，电梯轿厢就不应该在整个井道中移动，因此可以假设，在两条相关性信息不相同或者至少在可接受的公差内彼此不对应的情况下，停用时段之后的激光测距装置提供的距离测量缺乏可信度。

由于编码器传感器通常被设置在电梯装置的驱动发动机器处以用于其他目的，无论如何，由这样的编码器传感器提供的信号都可以被用作本文提出的方法中的可信度信息，同时不需要或几乎不需要任何附加硬件被安装在电梯装置内。

根据另一个实施例，可信度信息可以从制动器信号中导出，该制动器信号确定用于将轿厢固定在井道内的轿厢制动器的当前状态。

通常，电梯轿厢包括轿厢制动器，利用该轿厢制动器可以(例如在一个楼梯平台处等待时)将轿厢固定在井道内的静止位置。例如，这种轿厢制动器可以与固定安装在电梯井道中的配对物(例如导轨)接合。轿厢制动器可以输出制动器信号，该制动器信号指示轿厢制动器的当前状态，即指示轿厢制动器是否被启用并固定轿厢位置，或者轿厢制动器是否停用，即被释放。

在本文所述的方法中，这样的制动器信号可以用于导出可信度信息。例如，如果制动器信号指示由于激光测距装置进行了先前的距离测量，轿厢制动器已经被连续地启用，使得从那时起轿厢不能移位，则可以在分析所测量到的距离的可信度时使用这种信息。

例如，根据进一步指定的实施例，在电梯的运行期间，在启用轿厢制动器之前或之后，将包括关于由激光测距装置测量到的轿厢参考位置和井道参考位置之间的距离的信息的距离信息存储在存储器中，并且，在检测到由于存储了距离信息而连续地启用了轿厢制动器以将轿厢固定在井道内时，通过将当前获取的距离信息与从存储器读取的距离信息进行比较来导出可信度信息。

换言之，例如，可以将当前距离测量的结果与先前距离测量的结果进行比较。其中，考虑到制动器信号指示轿厢制动器在两次距离测量之间的整个时段期间已经被启用。因此，如果两个结果在可接受的公差内匹配，则可以假设当前距离测量是可信的，而在显著不匹配的情况下，可以假设缺乏可信度。

由于输出用于确定轿厢制动器的当前状态的制动器信号的轿厢制动器通常被设置在电梯装置中以用于其他目的，无论如何，由这种轿厢制动器提供的制动器信号可以用作本文提出的方法中的可信度信息，同时不需要或几乎不需要任何附加硬件被安装在电梯装置内。

根据另一个实施例，根据来自激光测距装置的激光质量数据导出可信度信息，该激光质量数据表示激光测距装置在测量距离时检测到的激光束的质量。

通常包括在用于检测发射的激光束的反射部分的激光测距装置中的光检测器不仅可以提供指示是否检测到激光束的这种反射部分的信号，也可以提供表示检测到的激光束部分的质量(例如检测到的激光器束部分的强度)的信号或数据。虽然这样的激光质量数据对于实际确定激光测距装置要测量的距离可能不是必需的，但它可以提供有价值的附加信息，该附加信息可以用于在执行本文提出的方法时导出可信度信息。

例如，在物体处反射并由光检测器检测到的激光束光的强度可以根据激光测距装置和反射物体之间的距离而显著变化。因此，表示这种强度的激光质量数据可以用作附加的信息源，以用于分析由激光测距装置执行的距离测量的可信度。

此外，由光检测器检测到的激光束光的强度通常可以显著地变化，这取决于激光束是否例如由具有高反射率的激光束反射器反射，或者激光束是否在具有低反射率的表面处被反射。因此，在例如激光束发射器和/或激光束反射器未对准以使得发射的激光束未聚焦到激光束反射器上和/或由激光束反射器反射的部分未被引导回到激光测距装置的情况下，由激光束反射器反射的激光束的任何部分都不会到达光检测器，但发射的激光束中的已经被电梯井道内的其他表面反射的部分最多会到达光检测器。由于在这种未对准的情况下，由光检测器检测到的光的强度通常明显较小，因此激光质量数据可以提供激光测距装置可能无法按预期工作和/或其测量结果可能不够可靠的提示。

应当注意，本申请的申请人与本申请同时，即在同一天提交了另一专利申请。该另一专利申请的标题为“Method and controller for evaluating information about acurrent location of a cabin in a shaft of an elevator(用于评估关于轿厢在电梯井道中的当前位置的信息的方法和控制器)”。其中所述的评估方法包括：使用激光测距装置测量轿厢处的轿厢参考位置和井道中的井道参考位置之间的距离；从激光测距装置获取激光质量数据，该激光质量数据表示激光测距装置在测量距离时检测到的激光束的质量；以及最终在考虑所测量到的距离和激光质量数据的情况下评估关于轿厢的当前位置的信息。在该另一专利申请中描述的评估方法的实施例和细节可以应用于或适用于本文描述的用于确定关于当前轿厢位置的信息的方法。因此，该另一专利申请的全部内容应通过引用包含在本文中。

在根据本发明的第二方面的用于操作电梯的方法的实施例中，可以基于用本文提出的方法确定的关于轿厢在电梯井道中的当前位置的信息来控制电梯的各种功能。例如，可以基于关于当前轿厢位置的信息来控制电梯轿厢在电梯井道内的位移和/或电梯轿厢停止在预定位置处(例如在楼层平台处)。因此，该信息可以例如被提供给控制电梯驱动发动机器的功能的电梯控制器并由其使用。

根据本发明的第三方面的控制器的实施例可以例如包括一个或多个接口，控制器可以经由该一个或多个接口接收由激光测距装置提供的信号或数据。此外，控制器可以包括一个或多个接口，控制器可以经由该一个或多个接口接收来自其他装置(例如来自门传感器、加速度传感器、编码器传感器、制动器传感器等)的信号或数据。因此，经由这样的接口接收到的信号可以用于导出可信度信息。此外，控制器可以包括处理单元，该处理单元用于处理来自激光测距装置的信号或数据以及从其它装置接收到的信号或数据以用于导出可信度信息的，以便随后分析所测量到的距离的可信度，并且基于所测量到的距离和所分析的可信度来确定关于轿厢的当前位置的信息。此外，控制器可以包括附加部件，例如用于存储例如如上所述的距离信息和/或相关性信息的存储器。

根据本发明的第四方面的电梯的实施例包括可在整个电梯井道内移位的电梯轿厢。此外，电梯包括如本文所述的激光测距装置和控制器。激光测距装置可以附接到电梯轿厢，并且激光束反射器可以固定地安装在电梯井道内，或者反之亦然。控制器可以控制电梯的一个或多个功能，并且可以例如与电梯的其他部件(例如其驱动发动机器)通信。

应注意，在本文中部分地关于用于确定当前轿厢位置信息的方法、部分地关于使用这种信息操作电梯的方法、部分地关于被配置成用于实现这种方法的控制器以及部分地关于包括这种控制器的电梯描述了本发明的实施例的可能特征和优点。本领域技术人员将认识到，特征可以从一个实施例适当地转移到另一实施例，并且特征可以被修改、适配、组合和/或替换等，以便得到本发明的进一步实施例。

附图说明

在下文中，将参考附图描述本发明的有利实施例。然而，附图和说明书都不应被解释为限制本发明。

图1示出了根据本发明的一个实施例的具有控制器的电梯，该控制器用于执行确定关于轿厢在井道中的当前位置的信息的方法。

该图仅为示意图，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1，其中轿厢3可以沿着井道5竖直地移位。轿厢3和配重7由悬挂牵引机构9悬挂。悬挂牵引机构9沿着驱动发动机器11的驱动盘13的圆周表面延伸。驱动发动机器11的操作由控制器15控制。例如，控制器15可以控制驱动发动机器11，使得轿厢3可以停止在几个楼层平台17中的一个处，使得设置在轿厢3处的轿厢门19布置在与设置在楼层平台17处的楼层平台门21相对的位置处。

位置传感器23可以设置为轿厢门19处的门传感器25和楼层平台门21处的门传感器27。这样的位置传感器23可以在轿厢3停在楼层平台17中的一个处时确定轿厢3的精确位置，并且可以相应地输出信号。

加速度传感器29设置在轿厢3处。因此，加速度传感器29可以感测作用在轿厢3上的加速度，并且可以相应地提供加速度信号。

编码器传感器31设置在驱动发动机器11处，以便确定驱动盘13的当前方位。

在本文描述的电梯1中，提供了激光测距装置33。激光测距装置33应当用于确定关于轿厢3在井道5中的当前位置的信息。

在图中所示的示例中，激光测距装置33固定到轿厢3的一侧，并沿向下的方向发射激光束35。因此，轿厢3的顶部上方的空间占用可以被最小化，以例如允许无头部应用。此外，激光测距装置33的向下定向可以帮助最小化灰尘和/或污垢和/或水在其中包含的激光系统的透镜上的聚集。此外，在位于轿厢顶部水平面以下，在技术人员在作为平台的顶部上作业的情况下，则他不会无意中与激光束35接触，这既避免了对激光束35的干扰，也避免了照射技术人员的眼睛。激光束35被朝向安装在井道5的底部处或靠近井道5的底部安装的激光束反射器37引导。激光束35可以被引导到激光束反射器37的反射板，该反射板可以被放置成使得当技术人员在井道5的凹坑中时它是不妨碍的，以便避免例如中断以及避免照射技术人员的眼睛。

在包含在激光测距装置33中的激光源与激光束反射器37之间的激光束35的路径上，激光束35被发射并引导通过不透明管39。管39可以具有窄直径，并且可以固定到轿厢3的结构，同时与激光测距装置33，特别是与包括在其中的激光源，机械地断开连接。因此，管39可以提供针对污染的进一步保护，并且另外可以限制激光测距装置33在测量到激光束反射器37的距离时可能具有的最大未对准。不透明管不是必不可少的，所以也可以在没有不透明管的情况下使用激光测距装置。

为了确定关于轿厢3在井道5中的当前位置的信息，使用激光测距装置33测量轿厢3处的轿厢参考位置和井道5处的井道参考位置之间的距离。此外，独立于这种距离测量过程，获取与轿厢3的当前位置相关的可信度信息。基于这样的可信度信息，分析由激光测距装置33测量到的距离的可信度。最后，基于测量到的距离以及分析的可信度来确定关于轿厢3的当前位置的信息。

特别地，可以在激光测距装置33已经被暂时停用之后执行这样的过程，例如在轿厢3停止在楼层平台17中的一个楼层平台处期间。因此在重新启用激光测距装置33后重新恢复激光测距装置33的操作时，可以测量激光测距装置33和激光束反射器37之间的距离，并且可以检查测量结果的可信度，以便从而显著提高关于轿厢3的当前位置所提供的信息的可靠性。因此，这样的信息可以用于例如安全关键功能，例如控制驱动发动机器11的操作以使轿厢3在整个井道5中移位。

可信度信息可以从各种传感器和/或数据源中的一个或多个中导出，这些传感器和/或者数据源可以被设置在电梯1内并且通常可以在电梯运行期间用于其他目的。

例如，当轿厢3停在楼层平台17中的一个楼层平台处时，可以分析可信度。在这种情况下，可信度信息可以从由轿厢门传感器25和/或楼层平台门传感器27形成的位置传感器23的信号中导出。由于这些位置传感器23可以在轿厢3停在楼层平台17处时精确地检测轿厢3的当前位置，所以由这些位置传感器23提供的数据或信号与轿厢3的当前位置精确地相关，同时可以独立于由激光测距装置33提供的距离测量而得到它们。

可替换地或附加地，当轿厢3在整个井道5中移位时，可以分析可信度。在这种情况下，可信度信息可以从由加速度传感器29提供的加速度信号中导出。基于这些信号，可以确定轿厢3的当前位移、速度和/或加速度。然后可以将这些值与基于激光测距装置33的距离测量提供的相应值进行比较，以便分析这些距离测量的可信度。

作为又一替代或补充，可以基于由编码器传感器31提供的编码器信号来分析可信度。由于这样的编码器信号表示驱动盘13的当前方位，所以它们与轿厢3的当前位置相关。在悬挂牵引机构9和驱动盘13之间不存在滑移的情况下，这种位置相关性可以是明确的，并且相应地，可以直接从编码器信号中导出可信度信息。在悬挂牵引机构9和驱动盘13之间存在滑移的其它情况下，编码器信号仍可以用于推导出可信度信息，特别是当关于由激光测距装置33测量到的距离的信息和关于同时输出的编码器信号的信息被获取为形成相关性信息并且随后被存储，使得其可以在稍后的时间点被用于与当前获取的相关性信息进行比较时。

作为又一替代或补充，可信度信息可以从制动器信号导出，该制动器信号确定用于将轿厢3固定在井道5内的轿厢致动器47的当前状态。特别地，这样的制动器信号可以间接地提供关于轿厢3的当前位置的信息，例如在这样的位置已经在先前的时间点被确定并且可选地相应的位置信息已经被存储的情况下，并且进一步已知的是，由于轿厢致动器47已经被连续启用，因此轿厢5从那时起不能移动。

最后，作为又一替代或补充，可以从激光质量数据中导出可信度信息，该激光质量数据可以表示激光束35在激光束反射器37处被反射之后在激光测距装置33中被检测到时的质量。例如，检测到的光强度可以根据轿厢3的当前位置而变化，并且相应地，取决于激光束35必须从激光测距装置33行进到激光束反射器37并返回的距离。此外，在大多数情况下，当例如激光束35未对准并且不再聚焦到激光束反射器37上时，或者当在激光束反射器37处被反射，不再到达激光测距装置33中的光检测器时，检测到的光强度将强烈地减小。因此，这种光强度的降低可能指示由激光测距装置33提供的测量值的可信度或可靠性的损失。

通常，可以例如使用无线信号传输装置41在一侧的各种传感器和信息源与另一侧的控制器15之间传输信号或数据。或者，可以建立硬接线。然后可以在处理单元43中对信号或数据进行处理。此外，信号或数据可以在其处理之前或之后被存储在存储器45中。

最后，应注意的是，术语“包括”不排除其他元素或步骤，并且“一”或“一个”不排除复数。此外，可以组合与不同实施例相关联地描述的元素。还应注意，权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。

Claims (15)

1.一种用于确定关于轿厢(3)在电梯(1)的井道(5)中的当前位置的信息的方法，所述方法包括：

使用激光测距装置(33)测量轿厢(3)处的轿厢参考位置和所述井道(5)中的井道参考位置之间的距离，

在考虑独立于所述距离测量且与所述轿厢的当前位置相关的可信度信息的情况下，分析所测量到的距离的可信度，以及

基于所测量到的距离和所分析的可信度来确定关于所述轿厢(3)的当前位置的信息。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述激光测距装置(33)被暂时停用，并且

其中，在重新启用所述激光测距装置(33)之后，测量所述距离并且分析所述可信度。

3.根据权利要求2所述的方法，

其中，当所述轿厢(3)停止在所述井道(5)内时，所述激光测距装置(33)被暂时停用，并且

其中，当所述轿厢(3)开始在所述井道(5)内移位时，所述激光测距装置(33)被重新启用。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，当所述轿厢(3)停止在楼层平台(17)处时，分析所述可信度，并且

其中，从位置传感器(23)的信号导出所述可信度信息，当所述轿厢(3)停止在所述楼层平台(17)处时所述位置传感器(23)确定所述轿厢(3)的精确位置。

5.根据权利要求4所述的方法，

其中，从设置在轿厢门(19)和楼层平台门(21)中的至少一个处的门传感器(25、27)的位置信号导出所述可信度信息，所述门传感器(25、27)被配置成用于在所述轿厢(3)被定位在所述井道(5)内的预定位置处时感测配对物的存在。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，当所述轿厢(3)在整个所述井道(5)内移位时，分析所述可信度，并且

其中，从加速度传感器(29)的加速度信号中导出所述可信度信息，所述加速度传感器(29)确定所述轿厢(3)的加速度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，从编码器传感器(31)的编码器信号中导出所述可信度信息，所述编码器传感器(31)确定被应用于使所述轿厢(3)在整个所述井道(5)内移位的驱动机器(11)的驱动盘(13)的方位。

8.根据权利要求7所述的方法，

其中，在学习过程中获取所述轿厢(3)在整个所述井道(5)中的多个位置中的每一个位置与相关联的编码器信号之间的单一相关性信息，并且

其中，使用所述单一相关性信息从所述编码器信号导出可信度信息。

9.根据权利要求7所述的方法，

其中，在所述电梯(1)的运行期间，相关性信息被重复存储在存储器(45)中，所述相关性信息包括关于由所述激光测距装置(33)测量到的所述轿厢参考位置和所述井道参考位置之间的距离的信息和关于并发编码器信号的信息，并且

其中，通过将当前获取的相关性信息与从所述存储器(45)读取的最新的先前相关性信息进行比较来导出所述可信度信息。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，从确定用于将所述轿厢(3)固定在所述井道(5)内的轿厢制动器(47)的当前状态的制动器信号中导出所述可信度信息。

11.根据权利要求10所述的方法，

其中，在所述电梯(1)的运行期间，在启用所述轿厢制动器(47)之前或之后，在存储器(45)中存储距离信息，所述距离信息包括关于由所述激光测距装置(33)测量的所述轿厢参考位置和所述井道参考位置之间的距离的信息，并且

其中，在检测到自从存储了所述距离信息之后，所述轿厢制动器(47)被连续启用以将所述轿厢(3)固定在所述井道(5)内时，通过将当前获取的距离信息与从所述存储器(45)读取的距离信息进行比较来导出所述可信度信息。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，

其中，从来自所述激光测距装置(33)的激光质量数据导出所述可信度信息，所述激光质量数据表示在测量所述距离时由所述激光测距装置(33)检测到的激光束(35)的质量。

13.一种用于操作电梯(1)的方法，

其中，基于利用根据前述权利要求中任一项所述的方法确定的关于轿厢(3)在所述电梯(1)的井道(5)中的当前位置的信息来控制所述电梯(1)的功能。

14.一种用于确定关于轿厢(3)在电梯(1)的井道(5)中的当前位置的信息的控制器(15)，其中，所述控制器(15)被配置为用于实施和/或控制根据权利要求1至12中任一项所述的方法。

15.一种电梯(1)，包括：

轿厢(3)，

井道(5)，

激光测距装置(33)，所述激光测距装置用于测量所述轿厢(3)处的轿厢参考位置与所述井道(5)中的井道参考位置之间的距离，以及

根据权利要求14所述的控制器(15)。