DE10156043B4

DE10156043B4 - Positionsermittlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10156043B4
Application number: DE2001156043
Authority: DE
Inventors: Uwe Schönauer; Peter L. Herkel
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2021-11-16
Also published as: HK1083093A1; CN100528725C; DE10156043A1; WO2003043920A1; CN1692068A; JP2005509867A; JP4399264B2

Abstract

Positionsermittlungsvorrichtung zur Ermittlung der Position eines entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegbaren Objektes (12), aufweisend:
ein entlang der Bewegungsbahn verlaufendes Signalübertragungsmedium (13);
einen mit dem bewegbaren Objekt (12) mitbewegbaren Signalgeber (15), mittels welchem an einer sich entsprechend der Bewegung des Signalgebers (15) ändernden Einkoppelstelle des Signalübertragungsmediums (13) ein Signal in das Signalübertragungsmedium (13) einkoppelbar ist;
mindestens einen Signalempfänger (29, 33) an einer Auskoppelstelle in einem Endbereich (19, 21) der Bewegungsbahn, mittels welchem das Signal aus dem Signalübertragungsmedium (13) auskoppelbar ist;
eine Signallaufzeitmesseinrichtung (35, 37), mittels welcher unter Auswertung des an der Auskoppelstelle ausgekoppelten Signals die Signallaufzeit zwischen der Einkoppelstelle und der Auskoppelstelle ermittelbar ist;
und einer Verarbeitungseinrichtung (45), mittels welcher aus der ermittelten Signallaufzeit ein die momentane Position des bewegbaren Objektes (12) entlang der Bewegungsbahn angebendes Positionssignal ableitbar ist;
wobei der Signalgeber (15) derart ausgebildet ist, dass er eine sich periodisch wiederholende Signalimpulsfolge (2) liefert,...

Description

Die Erfindung betrifft eine Positionsermittlungsvorrichtung zur Ermittlung der Position eines entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegbaren Objektes, insbesondere eines Aufzugkorbes eines motorgetriebenen Aufzugs, mit einem entlang der Bewegungsbahn verlaufenden Signalübertragungsmedium, einem mit dem bewegbaren Objekt mitbewegbaren Signalgeber, mittels welchem an einer sich entsprechend der Bewegung des Signalgebers ändernden Einkoppelstelle des Signalübertragungsmediums ein Signal in das Signalübertragungsmedium einkoppelbar ist, mindestens einem Signalempfänger an einer Auskoppelstelle an einem Endpunkt der Bewegungsbahn, mittels welchem das Signal aus dem Signalübertragungsmedium auskoppelbar ist, einer Signallaufzeitmesseinrichtung, mittels welcher unter Auswertung des an der Auskoppelstelle ausgekoppelten Signals die Signallaufzeit zwischen der Einkoppelstelle und der Auskoppelstelle ermittelbar ist, und einer Verarbeitungseinrichtung, mittels welcher aus der ermittelten Signallaufzeit ein die momentane Position des bewegbaren Objektes entlang der Bewegungsbahn angebendes Positionssignal ableitbar ist.

Aus der EP 0 694 792 A1 und der entsprechenden US 5 736 695 A ist eine mit Ultraschall arbeitende derartige Vorrichtung bekannt. Dabei koppelt ein Schallsignalgeber am Aufzugkorb Schallimpulse in einen Schallleiter, beispielsweise in Form eines Metalldrahtes. Ein Empfänger am oberen oder unteren Ende der Aufzugstrecke empfängt die Schallimpulse. Von der bekannten Schallgeschwindigkeit in dem Schallleiter und der gemessenen Schalllaufzeit der Impulse kann der Abstand zwischen dem Signalgeber und dem Empfänger und damit die Position des Aufzugkorbes in der Aufzugstrecke berechnet werden.

Um die Schalllaufzeit messen zu können, muß die Messvorrichtung einen am Ende der Aufzugstrecke empfangenen Schallimpuls eindeutig einem bestimmten gesendeten Impuls zuordnen können. Dies wird bei dieser bekannten Vorrichtung dadurch sicher gestellt, daß der zeitliche Abstand zwischen zwei gesendeten Impulsen größer ist als die Schalllaufzeit von einem zum anderen Ende des Schallleiters. Daher kann sich auf dem Schallleiter immer nur ein Schallimpuls befinden und dieser muß zu dem zuletzt gesendeten Impuls gehören.

Nachteilig dabei ist, daß sich bei längeren Aufzugstrecken eine niedrige Messwert- Aktualisierungsrate ergibt. Dies macht die Messung langsam und empfindlich gegenüber gelegentlichen Störungen und gegenüber weißem Rauschen, beispielsweise Quantisierungsfehlern beim Signalverarbeitungsprozeß.

Daß das Aussenden von Schallimpulsen mit zeitlichen Abständen, die größer sind als die Schalllaufzeit zwischen den beiden Enden des Schallleiters, für Aufzüge mit langer Bewegungsbahn problematisch ist, kann man am Beispiel des im Münchener Olympiaturm installierten Aufzugs sehen, der eine Bewegungsbahn von etwa 200 Metern aufweist und sich mit einer Geschwindigkeit von 7 m/s bewegt. Geht man von einer Schalllaufzeit von 20 ms pro 100 m Länge eines Metalldrahtes aus, ergibt sich für die 200 m lange Bewegungsbahn des Olympiaturmaufzuges und einen entsprechend langen Metalldraht als Schallleiter eine Schalllaufzeit von 40 ms zwischen dem unteren Ende und dem oberen Ende der Bewegungsbahn. Bei einem zeitlichen Abstand zwischen den Schallimpulsen, die nacheinander in den Metalldraht eingekoppelt werden, der größer ist als die Schalllaufzeit zwischen dessen beiden Enden, müßten aufeinanderfolgende Schallimpulse einen zeitlichen Abstand von mehr als 40 ms haben. Bei einer Fahrgeschwindigkeit von 7 m/s würde sich der Aufzugkorb zwischen dem Aussenden von zwei aufeinanderfolgenden Schallimpulsen 28 cm weiter bewegen. Für moderne Aufzuganlagen, bei welchen der Aufzugkorb mit einer Genauigkeit von 1 mm gesteuert werden soll, ist eine Ermittlung der Aufzugkorbposition nur alle 28 cm entlang der Bewegungsbahn völlig unzureichend.

Aus der DE 199 03 645 A1 und der entsprechenden CA 2 296 472 A1 ist es bekannt, Messimpulse zu senden, die einen gleichen zeitlichen Abstand voneinander haben, der kürzer ist als die Schalllaufzeit in dem Schallleiter von einem Ende zum anderen Ende der Aufzugstrecke, um eine höhere Aktualisierungsrate zu ermöglichen. Dies führt dazu, daß sich immer mehrere Schallimpulse gleichzeitig auf dem als Schallleiter dienenden Metalldraht befinden. Um auf der Empfangsseite jeden dieser Messimpulse einem bestimmten gesendeten Messimpuls zuordnen zu können, werden zu diesen Messimpulsen zusätzlich Synchronisationsimpulse gesendet, deren zeitliche Abstände voneinander größer sind als die maximale Laufzeit eines Schallimpulses von einem Ende zum anderen Ende des Schallleiters und die sich durch ein vorbestimmtes Merkmal von den Messimpulsen unterscheiden. Beispielsweise hat jeder Synchronisationsimpuls von den ihm benachbarten Messimpulsen einen zeitlichen Abstand, der von dem zeitlichen Abstand zwischen benachbarten Messimpulsen verschieden ist. Zum Beispiel befindet sich der jeweilige Synchronisationsimpuls in der Mitte des zeitlichen Abstandes zwischen zwei benachbarten Messimpulsen. Daher kann ein empfangener Messimpuls eindeutig dem letzten gesendeten Synchronisationsimpuls zugeordnet werden. Die Messimpulse zwischen zwei aufeinanderfolgenden Synchronisationsimpulsen können dann auf der Empfängerseite anhand ihrer Kennzahl relativ zum jeweiligen Synchronisationsimpuls einem bestimmten gesendeten Messimpuls zugeordnet werden.

Auch diese Methode ist nicht ohne Nachteile. Einerseits ist eine Zuordnung eines Empfangsimpulses zu einem bestimmten Sendeimpuls erst nach Eintreffen des zugehörigen Synchronisationsimpulses möglich. Andererseits ist diese Methode empfindlich gegenüber Störungen aufgrund von reflektierten Impulsen, und zwar insbesondere im Hinblick darauf, daß die empfangenen Impulse üblicherweise keine idealen Impulsflanken sondern verschliffene Impulsflanken aufweisen. Reflexionen entstehen beispielsweise dadurch, daß der Schallleiter an seinen beiden Enden zwar mit Dämpfungselementen abgeschlossen ist, aber diese die Schallimpulse nicht vollständig absorbieren sondern teilweise reflektieren. Solche Reflexionen führen zum Zusammentreffen von Impulsen, die nicht zu demselben Sendeimpuls gehören, an bestimmten Stellen entlang des Schallleiters. Wenn an einer bestimmten Stelle entlang des Schallleiters eine störende Interferenz zwischen Sendeimpulsen und Reflexionsimpulsen auftritt, gilt dies für alle Messimpulse, und zwar aufgrund des gleichen zeitlichen Abstandes zwischen den Messimpulsen.

Die Anforderungen an Hardware und Software für den Auswertungsalgorithmus werden durch den kleinsten zeitlichen Abstand zwischen zwei benachbarten Impulsen bestimmt. Je kürzer dieser Abstand ist, desto höher muß die Verarbeitungstaktrate sein und desto höher sind die Anforderungen an die Hardware und die Software und somit die Kosten hierfür. Dadurch, daß bei der bekannten Methode der jeweilige Synchronisationsimpuls zwischen die beiden ihm benachbarten Messimpulse gelegt wird, müssen Hardware und Software für eine Verarbeitungsrate ausgelegt sein, die den kurzen zeitlichen Abständen zwischen einem Synchronisationsimpuls und den ihm benachbarten Messimpulsen entspricht. Die Hardware und die Software müssen daher aufwendiger ausgelegt werden, als es die Verarbeitung nur der Messimpulse erforderte. D.h., für die Verarbeitung der eigentlichen Messimpulse wären Hardware und Software ausreichend, die viel weniger aufwendig sein könnten, wenn die Synchronisationsimpulse nicht wären.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Probleme bekannter Lösungen zu überwinden, insbesondere, eine Positionsermittlungsvorrichtung verfügbar zu machen, bei welcher bei einem Impulsabstand zwischen benachbarten Messimpulsen, der kürzer ist als die Signallaufzeit zwischen den beiden Enden des Signalübertragungsmediums, eine eindeutige Zuordnung der Empfangsimpulse zu den Sendeimpulsen möglich ist, ohne daß zusätzlich Synchronisationsimpulse erforderlich wären.

Diese Aufgabe wird mit einer erfindungsgemäßen Positionsermittlungsvorrichtung gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Positionsermittlungsvorrichtung sind den abhängigen Patentansprüchen entnehmbar.

Die Erfindung schafft eine Positionsermittlungsvorrichtung zur Ermittlung der Position eines entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegbaren Objektes, mit einem entlang der Bewegungsbahn verlaufenden Signalübertragungsmedium, einem mit dem bewegbaren Objekt mitbewegbaren Signalgeber, mittels welchem an einer sich entsprechend der Bewegung des Signalgebers ändernden Einkoppelstelle des Signalübertragungsmediums ein Signal in das Signalübertragungsmedium einkoppelbar ist, mindestens einem Signalempfänger an einer Auskoppelstelle an einem Endpunkt der Bewegungsbahn, mittels welchem das Signal aus dem Signalübertragungsmedium auskoppelbar ist, einer Signallaufzeitmesseinrichtung, mittels welcher unter Auswertung des an der Auskoppelstelle ausgekoppelten Signals die Signallaufzeit zwischen der Einkoppelstelle und der Auskoppelstelle ermittelbar ist, und einer Verarbeitungseinrichtung, mittels welcher aus der ermittelten Signallaufzeit. ein die momentane Position des bewegbaren Objektes entlang der Bewegungsbahn angebendes Positionssignal ableitbar ist. Die erfindungsgemäße Positionsermittlungvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass ihr Signalgeber eine sich periodisch wiederholende Signalimpulsfolge liefert, bei welcher die zeitlichen Abstände zwischen aufeinander folgenden Signalimpulsen für jedes Paar je aufeinander folgender Signalimpulse verschieden sind, derart, dass sich in der jeweiligen Impulsfolge nicht zwei Impulse befinden, die einen gleichen zeitlichen Abstand zu den ihnen jeweils vorausgehenden Impulsen haben, die Periodendauer der sich wiederholenden Signalimpulsfolge größer ist als die bei maxi malem Abstand zwischen der Einkoppelstelle und der Auskoppelstelle auftretende maximale Signallaufzeit und die zeitlichen Abstände zwischen aufeinander folgenden Signalimpulsen kürzer sind als die maximale Signallaufzeit, wobei die Signallaufzeitmesseinrichtung dazu ausgelegt ist, den zeitlichen Abstand des gerade ausgekoppelten Impulses zu dem jeweils zuvor ausgekoppelten Impuls zu ermitteln und an dem Signalempfänger nacheinander eintreffende Empfangsimpulse je zugehörigen Sendeimpulsen des Signalgebers eindeutig zuzuordnen.

Bei der vorliegenden Erfindung wird eine sich periodisch wiederholende arhythmische Impulsfolge verwendet, um die an dem Signalempfänger nacheinander eintreffenden Empfangsimpulse den je zugehörigen Sendeimpulsen des Signalgebers eindeutig zuordnen zu können. Da die Periodendauer, d.h., der zeitliche Abstand zwischen den sich periodisch wiederholenden Impulsfolgen größer ist als die bei maximalem Abstand zwischen der Einkoppelstelle und der Auskoppelstelle auftretende maximale Signallaufzeit, befinden sich zu einem bestimmten Zeitpunkt immer nur Impulse in dem Signalübertragungsmedium, die zu derselben Impulsfolge gehören. Da ein vorbestimmter zeitlicher Abstand zu dem vorausgehenden Impuls ausschließlich einem bestimmten Impuls der jeweiligen Impulsfolge zugeordnet ist, läßt sich jeder am Signalempfänger auftretende Empfangsimpuls eindeutig einem bestimmten vom Signalgeber gesendeten Sendeimpuls zuordnen.

Bei einer erfindungsgemäßen arhythmischen Impulsfolge kann der minimale zeitliche Abstand zwischen jeweils benachbarten Impulsen in einem Größenbereich bleiben, der erheblich größer ist als der zeitliche Abstand, den die Synchronisationsimpulse der Positionsermittlungsvorrichtung gemäß DE 199 03 645 A1 gegenüber den ihnen benachbarten Messimpulsen aufweisen. Daher kann man für eine erfindungsgemäße Positionsermittlungsvorrichtung mit Hardware und Software auskommen, die weniger aufwendig sind als es im Fall der DE 199 03 645 A1 erforderlich ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Abfolge der unterschiedlichen zeitlichen Abstände zwischen jedem Paar je aufeinanderfolgender Impulse einer Impulsfolge derart gewählt, dass auch die zeitlichen Abstände zwischen nicht benachbarten Impulsen der Impulsfolge, beispielsweise zwischen dem ersten und dritten, dem zweiten und fünften, dem dritten und sechsten Impuls der Impulsfolge oder dem ersten und fünften, dem zweiten und sechsten, dem dritten und siebten, usw., Impuls einer Impulsfolge für jedes betrachtete Paar nicht benachbarter Impulse der Impulsfolge unterschiedlich sind. Dies hat die vorteilhafte Folge, daß selbst dann, wenn ein Teil der Impulse einer Impulsfolge aufgrund von Störungen für die Positionsermittlung ausfällt, die restlichen Impulse auf der Empfangsseite immer noch eindeutig den je zugehörigen Sendeimpulsen zugeordnet werden können. Auch in diesem Fall kann somit eine sichere Berechnung der Signallaufzeit zwischen der momentanen Position des Signalgebers und der Position des Signalempfängers sicher gestellt werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden das Signal durch ein Schallsignal, insbesondere Ultraschallsignal, das Signalübertragungsmedium durch einen Schallleiter, insbesondere eine Metallschiene, ein Metallseil oder einen Metalldraht, der Signalgeber durch einen Schallsignalgeber, der Signalempfänger durch einen Schallsignalempfänger und die Signallaufzeitmesseinrichtung durch eine Schalllaufzeitmesseinrichtung gebildet.

Für den erfindungsgemäßen Zweck können aber andere Signalübertragungsmedien verwendet werden, beispielsweise optische Wellenleiter, elektrische Wellenleiter oder auch Luftstrecken, über welche Schallimpulse, Lichtimpulse oder Hochfrequenzimpulse übertragen werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist ein einziger Signalempfänger an einem Ende der Bewegungsbahn vorgesehen, wobei die jeweilige Momentanposition des bewegbaren Objektes aus der Signallaufzeit zwischen Signalgeber und Empfänger als Abstand des bewegbaren Objektes zu demjenigen Ende der Bewegungsbahn ermittelt wird, an dem sich der einzige Signalempfänger befindet.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist an jedem Ende der Bewegungsbahn je ein Signalempfänger vorgesehen und wird die Signallaufzeit von der Momentanposition des bewegbaren Objektes sowohl zu dem einen Ende als auch zu dem anderen Ende der Bewegungsbahn ermittelt. Auf diese Weise läßt sich nicht nur die Momentanposition des bewegbaren Objektes ermitteln sondern auch die Gesamtlänge der Bewegungsbahn zwischen den beiden Signalempfängern. Vergleicht man die zu einem bestimmten Zeitpunkt ermittelte Gesamtlänge mit der zu einem früheren Zeitpunkt ermittelten Gesamtlänge, kann man feststellen, ob zwischenzeitlich Änderungen der Bewegungsbahn aufgetreten sind, beispielsweise durch Temperaturschwankungen bedingte Änderungen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, derartige, beispielsweise temperaturbedingte Änderungen nicht nur zu erkennen sondern auch zu kompensieren, beispielsweise gegenüber einem gespeicherten Referenzwert der Bewegungsbahnlänge.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden in aus der EP 0 694 792 A1 an sich bekannter Weise die an den beiden Signalempfängern erhaltenen Empfangssignale auf eine gemeinsame Verarbeitungseinrichtung gegeben, in welcher die Differenz zwischen den Zeitpunkten gebildet wird, zu welchen die Empfangssignale von den beiden Signalempfängern geliefert werden. Aus dieser Zeitdifferenz kann dann auf die momentane Position des bewegbaren Gegenstandes geschlossen werden. Eine Zeitdifferenz Null zwischen den beiden Empfangssignalen bedeutet, daß sich das bewegbare Objekt genau in der Mitte zwischen den Positionen der beiden Signalempfänger befindet. Bei einer von Null verschiedenen Zeitdifferenz befindet sich das bewegliche Objekt je nach Vorzeichen der Zeitdifferenz zwischen der Mitte der Bewegungsbahn und dem einen bzw. dem anderen Signalempfänger.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist jedem der beiden Signalempfänger je eine Signallaufzeitmesseinrichtung zugeordnet, mittels welcher die Signallaufzeit des an dem einen der beiden Signalempfänger angekommenen Empfangssignals unabhängig von dem am anderen Signalempfänger angekommenen Empfangssignal ermittelt wird. Zu diesem Zweck wird jeder der beiden Signallaufzeitmesseinrichtungen zusätzlich zu dem vom je zugehörigen Signalempfänger gelieferten Empfangssignal das Sendesignal des Signalgebers direkt zugeführt. Jede Signallaufzeitmesseinrichtung kann daher durch einen Vergleich der beiden ihr zugeführten Signale die Signallaufzeit über das Signalübertragungsmedium von der Momentanposition des Signalgebers bis zu der Position des zugehörigen Signalempfängers ermitteln.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsformen näher erläutert. In den zughörigen Zeichungen zeigen:
1 eine Ausführungsform einer Aufzuganlage mit einer erfindungsgemäßen Positionsermittlungsvorrichtung;
2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen arhythmischen Impulsfolge;
3 ein Ausführungsbeispiel einer Impulskennzahlermittlungseinrichtung; und
4 zwei Impulse einer erfindungsgemäßen Impulsfolge (a) und eine Taktimpulsfolge (b).
Bei der nachfolgend betrachteten und in 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich um eine Positionsermittlungsvorrichtung für eine Aufzuganlage, nämlich zur Ermittlung der Position eines entlang einer Aufzugstrecke bewegbaren Aufzugkorbes 12. Entlang dieser Aufzugstrecke, die sich in einem nicht dargestellten Aufzugschacht befindet, erstreckt sich ein Signalübertragungsmedium in Form eines Schallleiters 13, bei dem es sich vorzugsweise um eine Metallschiene, ein Metallseil oder einen Metalldraht handelt. Geeignet sind aber auch Schallleiter aus anderen Materialien als Metall, beispielsweise Schallleiter aus Hartkunststoff. Der Schallleiter 13 erstreckt sich von einem unteren Ende zu einem oberen Ende des Aufzugschachtes.
An dem Aufzugkorb 12 ist ein mit dem Aufzugkorb 12 mitbewegbarer Signalgeber 15 angeordnet, der einen Signalgenerator zur Erzeugung signalgeberseitiger elektrischer Sendeimpulse und einen signalgeberseitigen Signalwandler zur Umwandlung der elektrischen Sendeimpulse in Schallimpulse aufweist. Dieser Signalwandler speist einen entlang des Schallleiters 13 bewegbaren Signaleinkoppler 17, mittels welchem die Schallimpulse in den Schallleiter 13 einkoppelbar sind. Von der jeweiligen Stelle des Signaleinkopplers 17 laufen die Schallimpulse mit der dem Schallleiter 13 eigenen Schallgeschwindigkeit sowohl zu einem oberen Ende 19 als auch zu einem unteren Ende 21 des Schallleiters 13, was in 1 mit nach oben laufenden Schallimpulsen 23 bzw. nach unten laufenden Schallimpulsen 25 angedeutet ist.
Im Bereich des oberen Endes 19 des Schallleiters 13 befindet sich ein oberer Signalauskoppler 27, der die von ihm ausgekoppelten Schallimpulse 23 in einen oberen Signalempfänger 29 einspeist, mittels welchem die ausgekoppelten Schallimpulse 23 in elektrische Empfangsimpulse umgewandelt werden. Im Bereich des unteren Endes 21 des Schallleiters 13 befindet sich ein unterer Signalauskoppler 31, mittels welchem die nach unten laufenden Schallimpulse 25 aus dem Schallleiter 13 ausgekoppelt werden. Der untere Signalauskoppler 31 speist einen unteren Signalempfänger 33, mittels welchem die aus dem Schallleiter 13 ausgekoppelten Schallimpulse 25 in elektrische Empfangsimpulse umgewandelt werden. Die beiden Signalauskoppler 27 und 31 sind stationär, d.h. relativ zum Schallleiter 13 unbeweglich montiert.
Der obere Signalempfänger 29 und der untere Signalempfänger 33 liefern ihre Empfangsimpulse an eine obere Signallaufzeitmesseinrichtung 35 bzw. eine untere Signallaufzeitmesseinrichtung 37. Die beiden Signallaufzeitmesseinrichtungen 35 und 37 sind je über eine elektrische Leitung 39 mit dem Signalgenerator des Signalgebers 15 verbunden. Dieser speist in die elektrischen Leitungen 39 die vom Signalgenerator erzeugten elektrischen Sendeimpulse ein, die von der Einspeisestelle aus über diese elektrischen Leitungen 39 zu den Signallaufzeitmesseinrichtungen 35 und 37 gelangen, was in 1 mit zu der oberen Signallaufzeitmesseinrichtung 35 gerichteten elektrischen Sendeimpulsen 41 und zu der unteren Signallaufzeitmesseinrichtung 37 gerichteten elektrischen Impulsen 43 angedeutet ist.
Da sich der Signalgeber 15 während der Bewegung des Aufzugkorbes 12 entlang des Aufzugschachtes relativ zur elektrischen Leitung 39 bewegt, wird die Einspeisestelle mit dem Aufzugkorb mit bewegt. Hierzu werden bei einer Ausführungsform der Erfindung in an sich bekannter Weise Hängekabel verwendet, die von einer Aufhängestelle im Bereich des oberen Aufzugschachtendes zum Aufzugkorb 12 herabhängen.
Die obere Signallaufzeitmesseinrichtung 35 ermittelt die Schalllaufzeit der nach oben laufenden Schallimpulse 23 vom Signaleinkoppler 17 bis zum oberen Signalauskoppler 27 durch einen Vergleich der vom oberen Signalempfänger 29 gelieferten elektrischen Empfangsimpulse mit den vom Signalgenerator gelieferten, nach oben gerichteten elektrischen Sendeimpulsen 41. Die untere Signallaufzeitmesseinrichtung 37 ermittelt die Schalllaufzeit der nach unten laufenden Schallimpulse 25 von der jeweiligen Position des Schalleinkopplers 17 bis zur Position des unteren Signalauskopplers 31, indem sie die Zeitpunkte des Eintreffens der vom unteren Signalempfänger 33 gelieferten elektrischen Empfangsimpulse mit dem Zeitpunkt des Eintreffens der vom Signalgeber 15 nach unten gerichteten elektrischen Sendeimpulse 43 vergleicht. Der zeitliche Abstand, welchen die von den Signalempfängern 29 und 33 gelieferten elektrischen Empfangsimpulse gegenüber den elektrischen Sendeimpulsen 41 bzw. 43 haben, ist ein Maß für die Schalllaufzeit der Schallimpulse 23 bzw. 25 von der jeweiligen Position des Signalgebers 15 zum oberen Signalauskoppler 27 bzw. zum unteren Signalauskoppler 31.
Die von den beiden Signallaufzeitmesseinrichtungen 35 und 37 ermittelten Signallaufzeiten werden einer Verarbeitungseinrichtung 45 zugeführt, mittels welcher die momentane Position des Signalgebers 15 und damit die momentane Position des Aufzugkorbs 12 ermittelt werden. Aus der von der Signallaufzeitmesseinrichtung 35 gelieferten Schalllaufzeit ermittelt die Verarbeitungseinrichtung 45 den momentanen Abstand des Aufzugkorbs 12 vom oberen Signalauskoppler 27, und aus der von der unteren Signallaufzeitmesseinrichtung 37 gelieferten Schallsignallaufzeit errechnet die Verarbeitungseinrichtung 45 den momentanen Abstand des Aufzugkorbes 12 von dem unteren Signalauskoppler 31.
Die von der Verarbeitungseinrichtung 45 ermittelte momentane Position des Aufzugkorbes 12 wird an eine Aufzugsteuerung 47 übertragen, mittels welcher insbesondere das Bewegen und das Anhalten des Aufzugkorbes 12 und das Öffnen von (nicht dargestellten) Aufzugtüren gesteuert werden.
Da mit Hilfe der beiden Signallaufzeitmesseinrichtungen 35 und 37 sowohl der momentane Abstand des Schalleinkopplers 17 von dem oberen Signalauskoppler 27 als auch der momentane Abstand des Schalleinkopplers 17 von dem unteren Signalauskoppler 31 ermittelt werden, und zwar unabhängig voneinander, kann mit der Verarbeitungseinrichtung 45 auch die Gesamtstrecke zwischen den beiden Signalauskopplern 27 und 31 berechnet werden. Durch Speichern der zu einer bestimmten Zeit ermittelten Gesamtstrecke zwischen den beiden Signalauskopplern 27 und 31 und Vergleich nachfolgend ermittelter Werte dieser Gesamtstrecke mit dem gespeicherten Wert können Veränderungen festgestellt werden, beispielsweise durch Temperaturschwankungen bedingte Veränderungen, was die bereits erwähnte Möglichkeit zur Kompensation von Temperatureinflüssen auf die jeweils ermittelte Aufzugkorbposition gibt.
Dadurch, daß die beiden Strecken zwischen momentaner Position des Schalleinkopplers 17 und den Positionen der Signalauskoppler 29 und 31 unabhängig voneinander ermittelt werden, ist auch eine Redundanz gegeben, die zu einer erhöhten Sicherheit gegenüber Störungen und Ausfällen führt. Fällt die Signallaufzeitmessung entweder der nach oben laufenden Schallimpulse 23 oder der nach unten laufenden Schallimpulse 25 aus, kann mit der verbliebenen Signallaufzeitmessung noch immer die momentane Position des Aufzugkorbes 12 ermittelt werden als Abstand zu dem Signalauskoppler 27 bzw. 31, dessen Auskoppelsignale noch auswertbar sind.
Anhand von 2 wird nun erläutert, wie erfindungsgemäß die eindeutige Zuordnung eines jeden am Signalempfänger 29 bzw. 33 ankommenden Empfangsimpulses zu dem je zugehörigen signalgeberseitigen Sendeimpuls sichergestellt wird, obwohl die zeitlichen Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Signalimpulsen der Impulsfolge kürzer sind als die Schalllaufzeit zwischen den beiden Signalauskopplern 29 und 31.
2 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Impulsfolge mit 11 Impulsen mit den Kennzahlen 1 bis 11, die sich mit einer Periodendauer von 33 ms wiederholt. Eine Impulsfolge mit derartiger Periodendauer ist beispielsweise für eine Aufzuganlage mit einer Länge der Bewegungsbahn des Fahrkorbs 12 von 130 m konzipiert. Bei einer angenommenen Schalllaufzeit von 20 ms pro 100 m in dem metallischen Schallleiter 13 würde sich eine Impulsfolge mit einer Periodendauer von 33 ms für Bewegungsbahnlängen bis zu 160 m eignen.
In 2 sind die zeitlichen Abstände oder Intervalllängen zwischen je zwei benachbarten Impulsen in ms angegeben. Erfindungsgemäß sind die zeitlichen Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Signalimpulsen für jedes Paar je aufeinanderfolgender Signalimpulse der Impulsfolge verschieden voneinander. Bei der in 2 dargestellten Impulsfolge kommt keine Intervalllänge zwischen benachbarten Impulsen zweimal vor. Daher ist jeder der elf Impulse einer Impulsfolge durch seinen zeitlichen Abstand zu dem jeweils vorausgehenden Impuls eindeutig bestimmt.
Da die Periodendauer der sich periodisch wiederholenden Signalimpulsfolgen so gewählt ist, daß sie größer ist als die zwischen den beiden Signalauskopplern 27 und 31 auftretende maximale Schalllaufzeit, können sich auf dem Schallleiter 13 immer nur Schallimpulse befinden, die zu derselben Impulsfolge gehören. Daher können sich auf dem Schallleiter 13 nie zwei Impulse befinden, die einen gleichen zeitlichen Abstand zu dem ihnen jeweils vorausgehenden Impuls haben.
Die beiden Signallaufzeitmesseinrichtungen 35 und 37 sind je mit einer Einrichtung versehen, mittels welcher die Impulskennzahl des jeweiligen Empfangsimpulses festgestellt wird, und zwar durch Ermittlung des zeitlichen Abstandes des gerade eingelaufene Empfangsimpuls zu dem ihm zeitlich vorausgehenden Empfangsimpuls. Zu diesem Zweck kann jede der beiden Signallaufzeitmesseinrichtungen 35 und 37 mit einer Impulskennzahlermittlungseinrichtung mit dem in 3 gezeigten Aufbau versehen sein. Diese Impulskennzahlermittlungseinrichtung weist einen Zähler 49, einen Speicher 51, in dem mindestens eine elektronische Tabelle abgelegt ist, eine UND-Schaltung A3 und möglicherweise ein Verzögerungsglied τ mit der aus 3 ersichtlichen Verschaltung auf. Der Zähler 49 weist einen mit Zählstart gekennzeichneten ersten Eingang, einen mit Takteingang gekennzeichneten zweiten Eingang und einen Reset-Eingang auf. Dem Zählstarteingang werden die vom Signalempfänger 29 bzw. 33 gelieferten elektrischen Signalmpulse zugeführt. Der Takteingang ist mit einem Taktgenerator verbunden, dessen Taktimpulse von dem Zähler 49 gezählt werden. Der Zähler 49 weist außerdem einen Ausgang auf, von welchem der jeweils erreichte Zählwert abgenommen werden kann. Der UND-Schaltung A3 werden über einen ersten Eingang der Zählwert des Zählers 49 und über einen zweiten Eingang die Signalimpulse zugeführt. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung A3 wird dem Speicher 51 als Eingangssignal zugeführt. An einem Ausgang des Speichers 51 ist die Impulskennzahl des zuletzt eingetroffenen Empfangsimpulses abnehmbar.
4a zeigt zwei Impulse der in 2 dargestellten Impulsfolge und 4b zeigt Taktimpulse.
Es wird nun die Arbeitsweise der in 3 gezeigten Schaltungsanordnung erläutert.
Das Zählen von Taktimpulsen durch den Zähler 49 wird durch eine abfallende Flanke der Impulsfolge gestartet. Von da ab weist das Signal der Impulsfolge einen Logikwert "0" auf, so daß die UND-Schaltung A3 gesperrt ist. Mit dem Übergang auf den Logikwert "1" mit dem Beginn des nächsten Impulses der Impulsfolge wird die UND-Schaltung A3 geöffnet und überträgt den zu diesem Zeitpunkt erreichten aktuellen Zählstand des Zählers 49 an den Speicher 51.
Dieser Übergang auf den Logikwert „1" löst auch eine Rücksetzung des Zählers aus. Diese Rücksetzung erfolgt mit einer zeitlichen Verzögerung gegenüber der Übertragung des aktuellen Zählwertes vom Zählerausgang auf den Speicher 51. Die zeitliche Abfolge ist daher so, daß der bei Beginn des zweiten in 4a gezeigten Impulses erreichte Zählwert des Zählers 49 über die UND-Schaltung A3 auf den Eingang des Speichers 51 gegeben und danach der Zähler 49 rückgesetzt wird, bevor er den nächsten Taktimpuls zählen kann. Mit dem Rücksetzen des Zählers 49 ist dieser für einen neuen Zählvorgang bereit, beginnend mit der abfallenden Flanke des zweiten Impulses in 4a.
Bei Verwendung üblicher Schaltungskomponenten wird deren inhärente Verzögerung im allgemeinen ausreichen. Anderenfalls kann das in 3 gestrichelt gezeigte Verzögerungsglied τ eingefügt werden.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird für die Laufzeitmessung ein Mikrocontroller verwendet, der per Software derart programmiert ist, dass er die genannte zeitliche Abfolge steuert, nämlich zuerst das Auslesen des Zählwertes und danach das Rücksetzen des Zählers 49. Die UND-Schaltung A3 und das Verzögerungsglied τ sind in diesem Fall nicht erforderlich.
Im Speicher 51 ist eine elektronische Tabelle abgelegt, welche jedem der Intervallwerte der Impulsfolge in 2 die entsprechende Impulskennzahl zuordnet und somit den zuletzt erhaltenen Empfangsimpuls innerhalb der jeweiligen Impulsfolge eindeutig kennzeichnet. Auf diese Weise kann man in den Signallaufzeitmesseinrichtungen 35 und 37 jedem der dort empfangenen elektrischen Impulse 41 bzw. 43 eindeutig den je zugehörigen Empfangsimpuls zuordnen und die korrekte Laufzeit des jeweiligen Empfangsimpulses messen.
Eine Impulskennzahlermittlung für die elektrischen Sendeimpulse 41 und 43 in den Signallaufzeitmesseinrichtungen 35 und 37 kann man mit 3 entsprechenden Schaltungen vornehmen.
Wenn gemäß der bereits erwähnten Ausführungsform der Erfindung die Abfolge der unterschiedlichen zeitlichen Abstände der aufeinanderfolgenden Impulse einer Impulsfolge derart gewählt ist, dass auch die zeitlichen Abstände zwischen nicht benachbarten Impulspaaren der Impulsfolge für jedes betrachtete Impulspaar verschieden sind, kann eine korrekte Zuordnung des jeweiligen Empfangsimpulses zu dem zugehörigen Sendeimpuls nicht nur dann sichergestellt werden, wenn alle Impulse der jeweiligen Impulsfolge am Signalempfänger 29 bzw. 33 ankommen, sondern auch dann, wenn nur ein Teil der Impulse einer Impulsfolge bei dem jeweiligen Signalempfänger 29 bzw. 33 ankommt. Dies läßt sich anhand der beiliegenden Tabelle zeigen, in welcher als Beispiele die Zeitabstände zwischen jeweils benachbarten Impulsen einer lückenhaften Impulsfolge für das Fehlen je eines Impulses, das Fehlen von je 3 Impulsen, das Fehlen von je 5 Impulsen und das Fehlen von je 8 Impulsen zwischen zwei einer Impulslücke benachbarten Impulsen einer lückenhaften Impulsfolge dargestellt sind. Aus dieser Tabelle geht hervor, daß die Zeitabstände zwischen benachbarten Impulsen, zwischen denen Impulse fehlen, für jede Impulsstelle verschieden sind. Selbst wenn nur ein Teil der Impulsfolge bei dem jeweiligen Signalempfänger 29 bzw. 33 ankommt, kann aus der Länge der Impulslücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen dieser lückenhaften Impulsfolge eindeutig festgestellt werden, um welchen Impuls mit welcher Impulskennzahl der Impulsfolge es sich bei dem gerade empfangenen Empfangsimpuls handelt.
Um eine eindeutige Zuordnung eines Empfangsimpulses einer nur lückenhaft empfangenen Impulsfolge zu ermöglichen, werden bei der in 3 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Impulskennzahlermittlungseinrichtung in der elektronischen Tabelle des Speichers 51 nicht nur sämtliche Impulsintervalle zwischen den einzelnen Impulsen einer vollständigen Impulsfolge abgelegt sondern auch sämtliche Intervalle für eine lückenhaft empfangene Impulsfolge, bei welcher nur ein Impuls fehlt, sämtliche Intervalle für eine nur lückenhaft empfangene Impulsfolge, bei welcher zwei Impulse fehlen, sämtliche Impulsintervalle für eine lückenhaft empfangene Impulsfolge, bei welcher drei Impulse fehlen, usw.. Und dies jeweils für alle möglichen Impulslücken entlang der Impulsfolge.
Erhält der elektronische Speicher 51 von der UND-Schaltung A3 einen Zählwert, wird dieser mit sämtlichen Intervallen, die in der elektronischen Tabelle des Speichers 51 gespeichert sind, verglichen. Entspricht dem Zählwert beispielsweise ein zeitlicher Impulsabstand von 3,3 ms, muß es sich um den Impuls Nr. 8 einer lückenlosen Impulsfolge handeln. Entspricht der Zählwert beispielsweise einem zeitlichen Impulsabstand von 11,8 ms, muß es sich um den neunten Impuls einer lückenhaften Impulsfolge handeln, bei welcher die Impulse 6, 7 und 8 fehlen. Entspricht dem Zählwert beispielsweise ein zeitlicher Impulsabstand von 26,7 ms, muß es sich um den elften Impuls einer lückenhaften Impulsfolge handeln, bei welcher die Impulse 3 bis 10 fehlen.
Durch Verwendung einer erfindungsgemäßen Impulsfolge wird somit ohne das Erfordernis zusätzlicher Synchronisationsimpulse sichergestellt, daß der jeweilige Empfangsimpuls immer dem zugehörigen Sendeimpuls zugeordnet werden kann, selbst dann, wenn beim Signalempfänger 29 bzw. 33 nur ein kleiner Teil der Impulse einer Impulsfolge ankommt.
Verschiedene Einflüsse führen dazu, daß die Impulsflanken mehr oder weniger abgeflacht sind. Aus diesem Grund muß bei der Messung der Zeitabstände zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen mit gewissen Toleranzen gerechnet werden. Um eine genügende Sicherheit der Synchronisation zwischen empfangenen Impulsen und den zugehörigen Sendeimpulsen sicherzustellen, wird vorteilhafter Weise eine Toleranzgrenze für die Impulsintervallmessung festgesetzt. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel wird beispielsweise festgesetzt, daß die Abweichung von dem definierten zeitlichen Abstand zwischen zwei bestimmten Impulsen der Impulsfolge um nicht mehr als 10 μs überschritten oder unterschritten werden darf, um noch gültig zu sein für die Kennzeichnung eines bestimmten definierten Intervalls.
Die Verwendung unterschiedlicher Intervalllängen gibt die Möglichkeit, fehlerhaftes Verhalten festzustellen, bei welchem der Signalempfänger 29 und/oder 33 alten Signalinhalt wiederholt. Die individuellen Intervalllängen zwischen den je benachbarten Impulsen sind Teil des Signalinhalts und das System hat eine definierte Erwartung der dynamischen Veränderung der Intervalllängen entsprechend der spezifizierten Impulsfolge. Stimmt die Erwartung mit einer gemessenen Intervalllänge nicht überein, kann von einem fehlerhaften Verhalten des Systems ausgegangen werden. Welche Intervalllänge zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen zu erwarten ist, seien es Impulse einer lückenlosen Impulsfolge oder Impulse einer lückenhaften Impulsfolge, kann unter Zuhilfenahme der im Speicher 51 abgelegten Tabellen ermittelt werden.
Wenn Interferenzen zwischen den regulären Impulsen einer Impulsfolge und teilweise reflektierten Impulsen auftreten, wobei die Reflexionen aufgrund von unzulänglichen oder fehlerhaft gewordenen Signaldämpfungselementen an den beiden Enden des Schallleiters 13 oder durch Biegungen in einem als Schallleiter 13 dienenden Metalldraht hervorgerufen werden können, tritt ein systematischer Messfehler auf, von dem nur einer der Impulse der Impulsfolge betroffen ist. Die Auswirkung einer solchen Interferenz kann man durch Filtern abmildern oder für Diagnosezwecke beobachten.
Die erfindungsgemäße Messmethode ist weniger anfällig gegenüber periodischen Rauschsignalen als die herkömmlichen Messmethoden.
Die in 2 gezeigte Impulsfolge ist für eine Aufzuganlage mit einer Bewegungsstrecke des Aufzugkorbes von 130 m konzipiert. Die Periodendauer der Impulsfolge von 33 ms ist größer als die maximale Schalllaufzeit in einem als Schallleiter 13 verwendeten Draht, die bei einer Länge von 130 m 29 ms beträgt. Dies stellt sicher, daß die Zuordnung der Empfangssignale zu den Sendesignalen eindeutig ist, weil sich auf dem Schallleiterdraht nie zwei Impulse mit derselben Impulskennzahl befinden können.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Impulsfolge ist ein Synchronisationsimpuls nicht erforderlich. Dessen Funktion bei herkömmlichen Messmethoden, nämlich eine Zuordnung der einzelnen (gleichen Impulsabstand aufweisenden) Impulse zu dem je zugehörigen Sendeimpuls, wird im erfindungsgemäßen Fall dadurch ersetzt, daß jeder Impuls der jeweiligen Impulsfolge anhand seines zeitlichen Abstandes zum vorausgehenden Impuls eindeutig identifiziert werden kann und sich zu einer bestimmten Zeit nur Impulse ein und derselben Impulsfolge auf dem Schallleiter befinden können, weil die Impulsfolgenperiodendauer größer ist als die Schalllaufzeit zwischen den beiden Schallleiterenden.
Die Impulsfolge des in 2 dargestellten Beispiels ist insofern optimiert, als die Änderung der Intervalllänge dann, wenn zwischen irgendwelchen aufeinanderfolgenden Empfangsimpulsen der Impulsfolge zwei Impulse fehlen, die Intervallabstände an den Lückenstellen für alle möglichen Lückenpositionen der Impulsfolge im Bereich von 8,5 ms bis 9,5 ms variieren. Ein solcher Impulsabstand ist verträglich mit dem Arbeitszyklus von Software, wie er für Aufzuganlagen mit Positionsermittlungsvorrichtungen unter Verwendung von Schallsignallaufzeitmessungen üblich ist.
Die erfindungsgemäße Impulsfolge führt zu folgenden Vorteilen:
Im Vergleich zu einer Impulsfolge gemäß DE 1 903 645 A1 ergibt sich mit einer erfindungsgemäßen Impulsfolge eine bessere Widerstandsfähigkeit gegenüber Störungen, die durch eine Interferenz von Schallimpulsen mit Reflexionen dieser Schallimpulse verursacht werden, und zwar durch die Festlegung unterschiedlicher individueller Intervalllängen zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen.
Gegenüber der Positionserermittlungsmethode gemäß EP 0 694 792 A1 führt die erfindungsgemäße Postionsermittlungsmethode zu einer besseren Störungsfestigkeit, weil Quantisierungsfehler und dergleichen ausgemittelt werden. Außerdem weist die erfindungsgemäße Positionsermittlungsmethode gegenüber der bekannten Positionsermittlungsmethode einen geringeren zeitlichen Nachlauf der einzelnen Messvorgänge auf, und zwar aufgrund der dichteren zeitlichen Aufeinanderfolge von Messvorgängen.
Gegenüber der Positionsermittlungsmethode gemäß DE 199 036 45 A1 ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Positionsermittlungsmethode eine schnellere Synchronisation zwischen Empfangsimpulsen und Sendeimpulsen, weil nicht erst auf die Synchronisationsimpulse gewartet werden muß. Mit der erfindungsgemäßen Methode sind die Messwerte schneller verfügbar als bei der bekannten Methode.
Die erfindungsgemäße Positionserfaßungsmethode ist für Sicherheitsanwendungen im Zusammenhang mit Aufzuganlagen besser geeignet als die bekannten Positionsermittlungsmethoden, und zwar aufgrund der gut definierten Voraussehbarkeit für jeden Impulsabstand unabhängig von dem jeweils gemessen Positionswert des Aufzugskorbes.
Die erfindungsgemäße Messmethode ist weniger anfällig gegenüber periodischen Rauschsignalen. Gegenüber der EP 0 694 792 A1 führt die erfindungsgemäße Methode zu Redundanz durch höhere Messungsraten. Ergebnisse unregelmäßiger Störungen können verworfen werden; ohne die Positionsmessung zu beeinträchtigen.
Tabelle

Claims

Positionsermittlungsvorrichtung zur Ermittlung der Position eines entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn bewegbaren Objektes (12), aufweisend: ein entlang der Bewegungsbahn verlaufendes Signalübertragungsmedium (13); einen mit dem bewegbaren Objekt (12) mitbewegbaren Signalgeber (15), mittels welchem an einer sich entsprechend der Bewegung des Signalgebers (15) ändernden Einkoppelstelle des Signalübertragungsmediums (13) ein Signal in das Signalübertragungsmedium (13) einkoppelbar ist; mindestens einen Signalempfänger (29, 33) an einer Auskoppelstelle in einem Endbereich (19, 21) der Bewegungsbahn, mittels welchem das Signal aus dem Signalübertragungsmedium (13) auskoppelbar ist; eine Signallaufzeitmesseinrichtung (35, 37), mittels welcher unter Auswertung des an der Auskoppelstelle ausgekoppelten Signals die Signallaufzeit zwischen der Einkoppelstelle und der Auskoppelstelle ermittelbar ist; und einer Verarbeitungseinrichtung (45), mittels welcher aus der ermittelten Signallaufzeit ein die momentane Position des bewegbaren Objektes (12) entlang der Bewegungsbahn angebendes Positionssignal ableitbar ist; wobei der Signalgeber (15) derart ausgebildet ist, dass er eine sich periodisch wiederholende Signalimpulsfolge (2) liefert, bei welcher a) die zeitlichen Abstände zwischen aufeinander folgenden Signalimpulsen für jedes Paar je aufeinander folgender Signalimpulse verschieden sind, derart, dass sich in der jeweiligen Impulsfolge nicht zwei Impulse befinden, die einen gleichen zeitlichen Abstand zu den ihnen jeweils vorausgehenden Impulsen haben, b) die Periodendauer der sich wiederholenden Signalimpulsfolge größer ist als die bei maximalem Abstand zwischen der Einkoppelstelle und der Auskoppelstelle auftretende maximale Signallaufzeit c) und die zeitlichen Abstände zwischen aufeinander folgenden Signalimpulsen kürzer sind als die maximale Signallaufzeit; wobei die Signallaufzeitmesseinrichtung (35, 37) dazu ausgelegt ist, den zeitlichen Abstand des gerade ausgekoppelten Impulses zu dem jeweils zuvor ausgekoppelten Impuls zu ermitteln und an dem Signalempfänger (29, 31) nacheinander eintreffende Empfangsimpulse je zugehörigen Sendeimpulsen des Signalgebers (15) eindeutig zuzuordnen.
Positionsermittlungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Signal durch ein Schallsignal, das Signalübertragungsmedium (13) durch einen Schallleiter, der Signalgeber (15) durch einen Schallsignalgeber, der Signalempfänger (29, 33) durch einen Schallsignalempfänger und die Signallaufzeitmesseinrichtung (35, 37) durch eine Schalllaufzeitmesseinrichtung gebildet ist.
Positionsermittlungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher der Schallsignalgeber einen Signalgenerator zur Erzeugung signalgeberseitiger elektrischer Impulse (41, 43), einen signalgeberseitigen Signalwandler zur Umwandlung der elektrischen Impulse in Schallimpulse (23, 25) und einen Signaleinkoppler zur Einkopplung der Schallimpulse in den Schallleiter aufweist.
Positionsermittlungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei welcher der Schallsignalempfänger einen Signalauskoppler zur Auskopplung der Schallimpulse (23, 25) aus dem Schallleiter und einen empfängerseitigen Signalwandler zur Umwandlung der Schallimpulse in empfängerseitige elektrische Impulse aufweist.
Positionsermittlungsvorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Schalllaufzeitmesseinrichtung sowohl mit dem Signalgenerator (15) als auch mit dem empfängerseitigen Signalempfänger (29, 33) gekoppelt ist und zur Ermittlung der Schallsignallaufzeit sowohl die signalgeberseitigen elektrischen Impulse (41, 43) als auch die empfängerseitigen elektrischen Impulse heranzieht.
Positionsermittlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher im Bereich eines jeden der beiden Endpunkte (19, 21) der Bewegungsbahn eine Auskoppelstelle mit einem Signalempfänger (29, 33) und einer Signallaufzeitmesseinrichtung (35, 37) angeordnet ist, mit denen die Signallaufzeit zwischen der Einkoppelstelle und der jeweiligen Auskoppelstelle ermittelbar ist, und bei welcher die Verarbeitungseinrichtung (45) dazu ausgebildet ist, die momentane Position des bewegbaren Objektes (12) aus den festgestellten Signallaufzeiten zu bestimmen.
Positionsermittlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher den einzelnen Impulsen der Signalimpulsfolge (2) je eine individuelle Impulskennzahl (1–11) zugeordnet ist und der mindestens eine Signalempfänger (29, 33) eine Impulskennzahlermittlungseinrichtung (3) zur Ermittlung der Kennzahl (1–11) des an der Auskoppelstelle jeweils ausgekoppelten Signalimpulses aufweist, wobei die Impulskennzahlermittlungseinrichtung dazu ausgelegt ist, den zeitlichen Abstand des jeweils ausgekoppelten Signalimpulses von dem jeweils zuvor ausgekoppelten Signalimpuls zu ermitteln und dem jeweils ausgekoppelten Signalimpuls eine von dem ermittelten zeitlichen Abstand abhängende Impulskennzahl (1–11) zuzuordnen.
Positionsermittlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, mit einem Ultraschallsignale liefernden Signalgeber (15).
Positionsermittlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Aufzugkorb als bewegbares Objekt (12).
Positionsermittlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, mit einem Schallleiter in Form einer Metallschiene.
Positionsermittlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, mit einem Schallleiter in Form eines Metallseils.
Positionsermittlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, mit einem Schallleiter in Form eines Metalldrahtes.