CN1385352A - 电梯车厢无线传输控制系统 - Google Patents

Abstract

一种电梯车厢无线传输控制系统,包括至少一可发送无线叫车信号的无线叫车单元,一主控制单元,及一车厢控制单元;借由一设于主控制单元中的机房无线传收装置,接收叫车信号并进行合法性判别以定出叫车信号的优先等级后,发送派车信号;而一设于车厢控制单元中的车厢无线传收装置接收上述派车信号并进行判别,以根据派车信号指示,控制电梯车厢前往指定楼层,借以达到节省传输线材成本、施工简便、电梯乘客身分识别及维修安全等功效。

Description

电梯车厢无线传输控制系统

本发明涉及一种电梯车厢控制系统。

在传统电梯中，其电梯控制系统与车厢之间信号的传输方式有以下二种：

1.电梯车厢与机房电梯控制系统之间的信号传输是以一信号一连接线的方式相连结。这种方式的缺点为当信号数越多或是楼层越高时，所需电缆数越多，电缆越多就越增加电梯车厢的重量，并且增加电缆制作与施工的成本，且当电梯完工后，需要变更或增加电梯功能时，又要耗费很多时力。

2.电梯车厢与机房电梯控制系统之间的信号传输是采用串列方式连结。此种方式虽然大大地减少电缆线的使用量，但是此种串列通讯用的通讯线材却较为昂贵，而且楼层越高所需线材越长。且当通讯线材的长度越长，其信号受干扰及衰减的问题也就越严重。

本发明的目的在于提供一种电梯车厢无线传输控制系统，使达到节省线材成本、施工简便及维修安全等功效。

依据所述的目的，本发明的电梯车厢无线传输控制系统，其特点是：它包括：至少一无线叫车单元，它供至少一使用者使用，用以发送至少一叫车信号；一主控制单元，它具有一机房无线传收装置，用以接收上述所述无线叫车单元的叫车信号并进行判别，以消除非法叫车信号，并判断合法叫车信号的优先等级后，据以发送相对的派车信号；及一车厢控制单元，它具有一车厢无线传收装置，用以接收上述主控制单元发送的派车信号并进行判别，以根据所述派车信号控制电梯车厢前往指定楼层。

采用本发明的上述技术方案，借由在电梯机房与电梯车厢之间采用无线传输方式解决传统电梯问题，该方案利用整个大楼的升降道内没有障碍物存在的环境条件，克服了传统电梯有线传输信号的问题，完全无需线材而可节省线材成本，而且施工简便，且维护人员进行电梯维护时，不用进入升降道内，因而大大提高维护人员安全。

下面通过最佳实施例及附图对本发明电梯车厢无线传输控制系统进行详细说明，附图中：

图1所示为本发明一较佳实施例的系统方块简略示意图；

图2所示为本发明一较佳实施例的传输信号数据组成格式示意图；

图3所示为本发明一较佳实施例的传输信号物件化编号对照表；

图4所示为本发明一较佳实施例的主控制单元中机房无线传收装置的电路方块图；

图5所示为本发明一较佳实施例的机房无线传收装置中充电组件的电路方块图；

图6所示为本发明一较佳实施例中充电组件的外部硬件配置示意图；

图7所示为本发明一较佳实施例中充电组件的充电流程示意图；

图8所示为本发明一较佳实施例中充电电池电量状态区分示意图；

图9所示为本发明一较佳实施例中车厢控制单元的车厢无线传收装置的电路方块图；

图10所示为本发明一较佳实施例中个人无线随身叫车器与主控制单元间的作动流程示意图；

图11所示为本发明一较佳实施例中维护人员无线叫车器与主控制单元间的作动流程示意图；

图12所示为本发明一较佳实施例中主控制单元的机房无线传收装置的作动流程示意图；

图13所示为本发明一较佳实施例中车厢控制单元的车厢无线传收装置的作动流程示意图；

请参阅图1是本发明一较佳实施例电梯车厢无线传输控制系统的组成单元方块示意图，本实施例主要包括有至少一无线叫车单元1、一主控制单元2以及一车厢控制单元3；其中：所述无线叫车单元1包括有供使用者随身携带使用的个人随身无线叫车器11以及(或者)供维护人员使用的无线操控器12；其中，所述个人随身无线叫车器11是供特定人原搭乘电梯之用，搭乘人员可于大楼任何楼层电梯乘场借由其所配有的随身无线叫车器11发送一叫车信号。而在此首先要说明的是，在本系统中所传送的所有无线信号，其所使用的传输数据统一格式如图2所示，其中：

SB：命令起始识别码，定为AA

LN：命令内容长度，即从LN至EB的位元数目

ID1：电梯编号低位元

ID2：电梯编号高位元

CM：命令参数，其中定义有

01：楼层

02：一般点灯全部清除

03：残障点灯全部清除

04：I/O ON

05：I/O OFF

06：随身无线叫车器信号

07：信息传送，ASCII code

08：维护人员无线操控器信号

09：数据设定

0A：重置，用于机房控制装置与车厢控制装置间物件起始状态设定，以将

    所有物件状态告知对方

0B：连线测试，用于确认彼此连线是否正常

DATAS：所要传送的数据串，具有1字节(byte)长度，其中：

       位元0～位元3：为位元4～位元7的周期性冗余码检验(CRC)运算值

       位元4～位元7：所要传送的数据

SUM：从LN到DATAS的值做异或(XOR)运算后的值

EB：命令结束识别码，定为55

而为克服无线传输方式所产生的信号干扰及传输延迟问题，本发明将传输信号的数据量缩短，以减少通讯延迟。其作法是将本系统所会使用到的所有传输信号物件化并编号，使每一次通讯可以只针对单一物件，而信号沟通只针对有动作变化的物件，而且系统可以由这些物件来定出优先等级。

因此，本系统将所有信号分成三类，第一类是I/O(输入/输出)信号，其包含叫车输入、所有周边开关输入和所有应答与输出，如所述CM参数定义中的02、03、04、05、06、08、09、0A及0B等信号。且以物件的观念将每一I/O信号皆视为单一物件，物件属性有只能输出或只能输入两种，各物件有一唯一的编号来识别，如图3所示。第二类为楼层显示信号，可为楼层码和故障、维护中等状况码，只能输入。第三类为信息信箱(message box)，可接受美国信息交换标准代码(ASCII)，只能输入。

此外，为了确保传送的数据正确并能够正确地接收数据，需要对传输数据加强错误检测，故本系统对所述DATAS中的数据采用X^4+X^3+1的周期性冗余码检验(CRC)(cyclic redundancy checking)运算，做为错误检测方法。此方式可以确保数据的正确性，而且运算时间少。

而所述个人随身无线叫车器11的叫车信号与所述传输格式不同之处只在于所述ID1是使用者号码低位元，ID2是使用者号码高位元，且其CM命令参数为06。

所述维护人员无线操控器12是供电梯维护人员使用，使维护人员可借由所述无线操控器12控制电梯前往指定楼层，以便进行电梯维护。

所述主控制单元2，包括一电梯控制装置21及一机房无线传收装置22；其中，所述电梯控制装置21一般设于电梯机房中，其功能与传统的电梯控制器无异，且非为本发明重点，于此不加贽言。而所述机房无线传收装置22，如图4所示，包括一控制组件23、一连接接口选择器24、一无线传收组件25以及一充电组件26；其中：所述控制组件23包括一单芯片处理器231、一连结所述单芯片处理器231与无线传收组件25的RS-232接口232。

所述连接接口选择器24是供连接机房无线传收装置22和电梯控制装置21，其中包括有分别与控制组件23的单芯片处理器231连接的一RS-485接口241、一RS-422接口242、一RS-232接口243、一同步串列接口244、及一并列接口245，可供不同电梯控制装置21的连接接口选择使用，以配合各种电梯控制装置21不同电气接口需求。

所述传收组件25包括一借由一RS-232接口252与控制组件23连接的处理器251、一展频器253、以及一无线传收器254，其中，所述展频器253提供有两种频宽供无线传收器254使用，第一频宽是906.25MHz～968.5MHz的发送频宽，而第二频宽是2.4GHz～2.48GHz的接收频宽，且为克服使用公用频道所产生无线传输信号干扰问题，展频器253具有自动跳频的功能，可在无线传收器254发送信号时，自动跳频选择无信号传送或不受干扰的可用频道来传送信号，以避免受其他信号干扰。

所述充电组件26，请参照图5所示，包括一充电电路261、两个充电电池267、268、一与所述二充电电池267、268选择性连接的充电电池切换电路262、一充电电池检测电路263、一分别与所述电路261、262、263连接并控制所述电路261、262、263作动的控制器264(为一单芯片处理器)、一AC/DC转换电路265、以及一DC/AC转换电路266；其中，所述充电电路261受控制器264控制以适时对两充电电池267、268其中之一充电；所述充电电池检测电路263则随时检测充电电池267、268的电量并回报给控制器264，控制器264即根据回报结果控制充电电池切换电路262及充电电路261，使适时切换充电电池267、268并对切入的电池(267或268)进行充电。所述AC/DC转换电路265将交流市电(AC85V～AC250V)转成一直流电后，提供给充电电路261做为对充电电池267、268进行充电之用；所述DC/AC转换电路266则用以将充电电池267、268所储存的直流电转成交流电后，供给电梯车厢整个内部电路使用。

接着，请参照图6所示，为充电组件26的外部硬件配置图。其利用两个装于电梯车厢4底部的导电板41、42以及二对应装设于乘场门导轨5上的导电刷51、52进行充电，且所述二导电板41、42为固定式，可避免短路，而所述二导电刷51、52可上下活动，以供电梯车厢4上/下移动时缓冲充电用，且其中一导电刷51接市电火线、另一导电刷52接市电地线，则当电梯车厢4于楼平(即到达并停在某一楼层)时，导电板41、42会与乘场门导轨5上的导电刷51、52对应接触而导电，如图5所示，使市电经由AC/DC转换电路265及充电电路261对电池267或268充电；而于此之前，所述充电电池检测电路263会先检测充电电池267及268的电量并回报给控制器264，使根据下列情况控制相关电路动作，即：

a.楼平时，若充电电池267、268电量位于饱和区，则不对所述充电电池267或268充电；

b.楼平时，若充电电池267、268电量低于饱和区，则开始利用导电板及导电刷41、42、51、52进行快速充电，并转成以市电供应电梯车厢整体电源；

c.未楼平时，以充电电池267或268供应电梯车厢整体电源；

d.未楼平时，若充电电池267或268电量低于饱和区，且电梯动作中，则准备楼平时进行快速充电；

e.若充电电池267、268电量已低于安全电位区，则指示更换充电电池。

此外，请续参照图7所示，为充电组件26的动作流程示意图，

其中：

0：状态轮询

1：检测充电电池267、268是否已使用至放电截止区

2：检测充电电池267、268是否已使用超过过放电区

3：将使用中之充电电池267或268切入充电待命状态

4：将已充电待命之充电电池267、268切入使用状态

5：检测充电电池267、268是否已至充电饱和区

6：检测充电电池267、268是否已至过充电饱和区

7：令充电电池LED灭(电池故障)

8：充电电池故障警告喇叭响

9：将充电电池267或268切入充电状态

然后，请配合参照图8所示，为充电电池267及268的电量状态示意图，且将充电组件26的充电动作简述如下：

1.常态时，使用其中一充电电池267或268做为电梯车厢整体的电源使用，另一充电电池则待命充电中。

2.若一充电电池267或268供电至放电截止区时，则将所述充电电池切入充电待命状态，再将另一充电电池切入使用中状态。

3.若充电电池检测电路263检测到使用中电池已使用超过“过放电区”时，将使用中的电池切离，并将代表此颗电池的LED熄灭，使故障喇叭发声，借以警告使用者更换新的充电电池。

4.若充电中的电池已充至饱和区，将充饱的电池切入使用中，再将使用中电池切入充电待命状态。

5.若充电电池检测电路263检测到充饱的电池已充到“过饱和区”时，将充电中的电池切离，并将代表此颗电池的LED熄灭，使故障喇叭发声，以警告使用者更换新充电电池。

6.若充饱的电池切入使用中之前发现使用中的电池亦为饱和状态，则使充电电路261立即进入脉充状态，以每隔2秒充电1秒的方式来对此电池充电，以确保电池均在饱和状态，并保护电池的寿命。

以上为所述充电组件26的充电方式及流程说明。

继而，请参照图9所示，所述车厢控制单元3包括一车厢控制装置31及一车厢无线传收装置32，其中所述车厢控制装置31为现有技术，且所述车厢无线传收装置32的内部构造与所述机房无线传收装置22相同，亦包括有一控制组件33、一连接接口选择器34、一无线传收组件35以及一充电组件36，且所述组件33、35及36的作动方式以及连接接口选择器34都是与所述机房无线传收装置22相同，故于此不再赘述。

因此，当使用者以无线随身叫车器11发送一叫车信号至主控制单元2时，主控制单元2的作动流程如图10所示，其中以8位使用者(即8个无线随身叫车器11)同时叫车为例，其中：

0：主控制单元2待命中，等待无线叫车信号

1：机房无线传收装置22收到无线叫车信号并判断信号中的使用者号码ID1、ID2

2：判断为非法使用者(消除)

3：判断为合法使用者(接受)

4：判断使用者叫车模式(目前所在楼层或特定楼层)及优先服务权

5：使用者目前所在楼层

6：使用者特定楼层

7：派车，机房无线传收装置22发出一派车信号给车厢无线传收装置32或者是当电梯维护人员以维护人员无线叫车器12发出一叫车信号时，主控制单元2的作动流程则如图11所示，其中：

0：主系统待命中

1：收到来自维护人员无线叫车器12的无线叫车信号，并判断所述信号是否合法

2：判断为非法维护者(消除)

3：判断为合法维护者(接受)

4：判断维护者叫车模式

5：维护者目前所在楼层

6：派车

因此，当机房无线传收装置22接到所述派车信号时，它通过连接接口选择器24其中一接口(241、242、243、244或245)将派车信号送至电梯控制装置21，经适当优先等级处理并产生一数据封包后，再送回机房无线传收装置22，使将所述数据封包发送出去；则当车厢无线传收装置32收到机房无线传收装置22传来的数据封包时，判断其完整性及正确性无误后，即由车厢控制装置31根据派车先后顺序，控制电梯车厢前往指定楼层。

假设机房无线传收装置22与车厢无线传收装置32为一主(Master，简称MT)一从(Slaver，简称ST)关系，则MT端的动作流程如图12所示，其中：

00：状态轮询

01：收到车厢无线传收装置22传来的无线数据封包

02：判断数据封包的完整性

03：数据封包正确

04：数据封包错误

05：传数据封包至电梯控制装置21

06：传请求重送数据封包信号

07：收到电梯控制装置21传来的数据封包

08：传无线数据封包至车厢无线传收装置22而ST端的动作流程如图13所示，其中：

00：状态轮询

01：收到机房无线传收装置22传来的无线数据封包

02：判断数据封包的完整性

03：数据封包正确

04：数据封包错误

05：传数据封包至车厢控制装置31

06：传请求重送数据封包信号

07：收到车厢控制装置31的数据封包

08：传无线数据封包至机房无线传收装置32

且于机房无线传输装置22与车厢无线传输装置32间传送的数据封包使用的传输格式如图2所示。

因此，本发明借由提供至少一个人随身无线叫车器11及至少一维护人员无线叫车器12、和一与电梯控制装置21连接的机房无线传收装置22及一与车厢控制装置31连接的车厢无线传收装置32，以无线传输方式传收控制信号的方式，以及设置于机房无线传收装置22和车厢无线传收装置32中的充电组件26等设计，可达到以下几个目的：

1.取代传统电梯机房与电梯车厢间有线连结所需的控制电缆线，减少缆线施工及维护成本，且进行电梯维护时，维护人员不用进入升降道内，大大提高施工及维护人员安全。

2.个人随身无线叫车器11可做为预叫车用途并做为电梯乘客身份识别等保全功能。

3.加强电梯运转管理，电梯控制装置21可以经由个人随身无线叫车器11，预先知道乘场的乘客数量和乘客将前往的楼层，以做最佳运转规划。

4.达成电梯个人化服务的功能，可针对不同乘客提供差异化服务，例如优先服务权、特定楼层叫车限制、门关时间调整或提供欢迎辞显示等等。

5.具有车厢供电自我充电组件，相应电梯车厢无线传输控制系统无电源线来源，而提供电梯车厢电力来源，使大楼中每一电梯平时及停电时，车厢中常保电力充足，供应车厢整体电力及照明电力来源，可减少由机房拉至车厢的电源线。

Claims (9)

1.一种电梯车厢无线传输控制系统，其特征在于：

所述系统包括：

至少一无线叫车单元，它供至少一使用者使用，用以发送至少一叫车信号；

一主控制单元，它具有一机房无线传收装置，用以接收上述所述无线叫车单元的叫车信号并进行判别，以消除非法叫车信号，并判断合法叫车信号的优先等级后，据以发送相对的派车信号；及

一车厢控制单元，它具有一车厢无线传收装置，用以接收上述主控制单元发送的派车信号并进行判别，以根据所述派车信号控制电梯车厢前往指定楼层。

2.如权利要求1所述的电梯车厢无线传输控制系统，其特征在于：

所述无线叫车单元包括供使用者使用的无线随身叫车器，且所述无线随身叫车器可发送一叫车信号。

3.如权利要求1所述的电梯车厢无线传输控制系统，其特征在于：

所述无线叫车单元包括供维护人员使用的无线维护叫车器，且所述无线维护叫车器可发送一维护叫车信号。

4.如权利要求1所述的电梯车厢无线传输控制系统，其特征在于：

所述主控制单元及车厢控制单元还分别包括一电梯控制装置及一车厢控制装置，且所述机房无线传收装置及车厢无线传收装置的构造及功能相同，分别包括一控制组件、一连接接口选择器、一无线传收组件以及一充电组件，其中，所述机房无线传收装置借由其连接接口选择器与所述电梯控制装置连接以传输信号，且所述车厢无线传收装置亦借由其连接接口选择器与所述车厢控制装置连接以传输信号，而各所述无线传收组件用以发送及接收无线信号，各所述充电组件分别用以供应机房无线传收装置及车厢无线传收装置的整体电力来源。

5.如权利要求4所述的电梯车厢无线传输控制系统，其特征在于：

各所述连接接口选择器包括一端分别与控制组件连接的一RS-485接口、一RS-422接口、一RS-232接口、一同步串列接口及一并列接口，以提供所述接口另一端供所述电梯控制装置及车厢控制装置选择连接使用。

6.如权利要求4所述的电梯车厢无线传输控制系统，其特征在于：

所述无线传收组件中包括有一无线传收器及一展频器，其中所述展频器具有跳频功能，可在无线传收器发送信号时，跳频选择一无信号传送的频道传送信号，以避免受其他信号干扰。

7.如权利要求4所述的电梯车厢无线传输控制系统，其特征在于：

各所述充电组件包括有至少一个充电电池、一对所述充电电池充电的充电电路、一充电电池切换电路、一充电电池检测电路、一分别与所述电路连接并控制所述电路作动的单芯片处理器、一将交流市电转成直流电供充电电路充电的AC/DC转换电路，以及一将充电电池的直流电转成交流电以提供机房无线传收装置及车厢无线传收装置电力来源的DC/AC转换电路。

8.一种自我供电系统，应用于一需要自我供电的无线传输系统中，其特征在于：

所述自我供电系统包括有：

一充电电池切换电路，它与至少二充电电池选择性连接，以切换选择所述充电电池其中之一；

一充电电路，它与所述充电电池切换电路所切入的充电电池电性连接以对其进行充电；

一充电电池检测电路，用以检测所述充电电池的电量；

一控制器，分别与所述充电电池切换电路、充电电路及充电电池检测电路连接，以根据充电电池检测电路所回报检测结果，控制充电电池切换电路进行充电电池切换，并控制充电电路对切入的充电电池进行充电；

一AC/DC转换电路，其将交流市电转换成直流电，以提供所述充电电路充电电源；及

一DC/AC转换电路，其将所述充电电池的直流电转换成交流电以供给所述无线传输系统整体电源。

9.如权利要求8所述的自我充电系统，其特征在于：

所述无线传输系统为一电梯车厢无线传输控制系统，其中包括以无线传输方式传送信号的一位于机房端的电梯控制装置，以及一位于车厢内的车厢控制装置，且于所述电梯控制装置及车厢控制装置上分别设有所述自我供电系统。

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