DE2223930A1

DE2223930A1 - Fail-safe position detector for determining the mutual alignment of two objects relative to one another and a conveyor system equipped with it

Info

Publication number: DE2223930A1
Application number: DE19722223930
Authority: DE
Inventors: William E. Squirrel Hill; Winkler Charles L. Pittsburgh; Pa. Zitelli (V.StA.)
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1971-05-19
Filing date: 1972-05-17
Publication date: 1972-11-30
Also published as: US3743056A; BR7203070D0; FR2138109B1; AR196304A1; GB1393177A; CA997029A; FR2138109A1; NL7206723A; IT955658B; ES402605A1; BE783645A

Description

DlPL-ING. KLAUS NEUBECKERDlPL-ING. KLAUS NEUBECKER

Patentanwalt
4 Düsseldorf'1 · Schadowplatz 9Patent attorney
4 Düsseldorf'1 Schadowplatz 9

Düsseldorf, 16. Mai 1972Düsseldorf, May 16, 1972

.Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A. .Westinghouse Electric Corporation
Pittsburgh, Pa., V. St. A.

.Störungssicherer Lagedetektor für die Bestimmung der gegenseitigen Ausrichtung zweier Gegenstände relativ zueinander sowie damit ausgestattetes Fordersys tem Fail-safe position detector for determining the mutual alignment of two objects relative to one another and the front system equipped with it

'Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Detektoren für die Erfassung der Lagen von Gegenständen relativ zueinander, insbesondere zur Erfassung der Lage einer Fahrstuhlkabine relativ zu den Haltestellen in einem die Fahrstuhlkabine aufnehmenden Förderschacht.-Es sind schon verschiedene Ausführungen eingesetzt worden, um die Lage einer Fahrstuhlkabine im Verhältnis zu den Haltestellen des Fahrstuhlschachtes zu erfassen. Das einfachste Beispiel dafür ist ein nockenbetätigter mechanischer Schalter. Solche Vorrichtungen unterliegen mechanischer Abnutzung und bringen Fehleinstellungen mit sich.The present invention relates to detectors for detection the positions of objects relative to one another, in particular for detecting the position of an elevator car relative to the Stops in a conveyor shaft that accommodates the elevator car. Various designs have already been used, to record the position of an elevator car in relation to the stops of the elevator shaft. The simplest example a cam-operated mechanical switch is used for this. Such devices are subject to mechanical wear and tear and cause misadjustments with himself.

Eine weitere, in großem Umfang eingesetzte Vorrichtung ist das Induktionsrelais. Das Induktionsrelais ist ein elektromechanisches Relais, dessen Anker durch Erregung der Wicklung erst ausgelenkt wird, wenn ein magnetischer Kreis durch ein gesondertes, magnetisch durchlässiges Teil vervollständigt worden ist. Üblicherweise ist die Wicklung an der Fahrstuhlkabine befestigt, während sich ein Flügel aus dem magnetisch durchlässigen Material in dem Fahrstuhlschacht an einer Stelle befindet, wo er den magnetischen Kreis des Relais vervollständigt, wenn die Kabine sich dicht an den Flügel angenähert hat. Durch solche Vorrichtungen wird dasAnother widely used device is the induction relay. The induction relay is an electromechanical relay whose armature is only deflected when the winding is excited when a magnetic circuit has been completed by a separate, magnetically permeable part. Usually the winding is attached to the elevator car, while a wing made of the magnetically permeable material is in the elevator shaft located in a place where it completes the magnetic circuit of the relay when the cabin is close has approached the wing. Such devices make that

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Problem mechanischer Abnutzung eliminiert, jedoch leiden diese Vorrichtungen an dem Nachteil, daß eine genaue Erfassung der Lage der Fahrstuhlkabine damit nicht möglich ist.Eliminates the problem of mechanical wear, but these devices suffer from the disadvantage that an accurate detection of the position the elevator car is not possible.

Ferner befinden sich Induktionssysteme im Einsatz, die ein fortlaufend veränderliches Signal erzeugen können, das repräsentativ für die Verschiebung des Fahrstuhlkorbes gegenüber einer Haltestelle ' ist, um den Fahrstuhlkorb rasch und genau zu einer. Haltestelle zu bringen. Ein solches System ist in der USA-Patentschrift 2 874 806 beschrieben, und eine Verbesserung davon ist Gegenstand der USA-Patentschrift 3 207 265. Auch elektrostatische Einrichtungen sind schon in beschränktem Umfang verwendet worden, um den Betrieb der Fahrstuhlkabine in Abhängigkeit von ihrer relativen Lage zu steuern.Induction systems are also in use, which are continuously Can generate a variable signal that is representative of the displacement of the elevator car in relation to a stop 'is to get the elevator car quickly and accurately to one. Bring stop. One such system is in the United States patent 2,874,806 and an improvement thereof is the subject of U.S. Patent 3,207,265. Also electrostatic Facilities have been used to a limited extent to control the operation of the elevator car in dependence on to control their relative location.

Weiterhin sind Strahlen sichtbaren Lichts in Verbindung mit Fotowiderständen verwendet worden, um die Lage der Fahrstuhlkörbe relativ zu den Haltestellen genau zu ermitteln. Entsprechend der USA-Patentschrift 3 138 223 erregt ein von einer Glühlampe erzeugter Lichtstrahl durch einen Schlitz in einem an der Wandung des Fahrstuhlschachtes angebrachten Flügel einen Fotowiderstand, wenn der Fahrstuhlkorb sich auf einem Niveau mit der Haltestelle befindet. Diese Einrichtung wird dabei gleichzeitig ausgewertet, um eine Anzeige zu liefern, wenn der Fahrstuhlkorb sich während des AbbremsVorgangs innerhalb eines vorgegebenen Abstands von der Haltestelle befindet, so daß das Öffnen der Tür eingeleitet werden kann. Glühlampen und Fotowiderstände sind auch weit verbreitet im Einsatz, um festzustellen, ob sich Fahrgäste im Weg automatisch betätigter Fahrstuhltüren befinden und dann ggf. die Türen an einer Schließung zu hindern, und um das Ein- und Aussteigen der Fahrstuhlbenutzer zu überwachen.Furthermore, rays of visible light are combined with photoresistors has been used to accurately determine the location of the elevator cars relative to the stops. According to the U.S. Patent 3,138,223 excites a light beam generated by an incandescent lamp through a slot in one on the wall of the The wing attached to the elevator shaft has a photo resistor when the elevator car is on the same level as the stop. This facility is evaluated at the same time to provide an indication when the elevator car is during the Braking process within a specified distance from the stop is located so that the opening of the door can be initiated. Incandescent lamps and photo resistors are also widely used in the Use to determine whether passengers are in the way of automatically operated elevator doors and then, if necessary, to open the doors to prevent closure and to monitor the entry and exit of the elevator users.

Die bisher verwendeten fotoelektrischen Überwachungseinrichtungen sprechen auf ein kontinuierliches Lichtsignal an und unterliegen daher der Gefahr einer falschen Triggerung durch beliebige Lichtquellen. Außerdem können weder die von Glühlampen gebildeten Lichtquellen noch die Fotowiderstände mit einer irgendwie nennens-The photoelectric monitoring devices used so far respond to a continuous light signal and are subject to it hence the risk of false triggering by any light source. In addition, neither can those formed by incandescent lamps Light sources or the photoresistors with a somehow noteworthy

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werten Impulsfrequenz betrieben werden, durch die sonst die Gefahr einer Fehltriggerung durch beliebige Störlichtquellen verringert werden könnte.values pulse frequency are operated, otherwise the danger false triggering by any interference light sources could be reduced.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein störungssicherer Lagedetektor für die Bestimmung der gegenseitigen Ausrichtung zweier Gegenstände relativ zueinander erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen Sender für die Erzeugung eines Strahls mit Impulsen elektromagnetischer Strahlung einer Wellenlänge zwischen etwa 2OOO und lO.OOO 8, einen Empfänger, der auf die von dem Sender erzeugte elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge zwischen etwa 2.OOO und 10.000 S anspricht und entsprechende Impulse elektrischer Energie erzeugt, wenn die beiden Gegenstände sich in einer Lage relativ zueinander befinden, in der der von dem Sender erzeugte Impulsstrahl auf den Empfänger auftrifft, einen bei Erregung von einem ersten in einen zweiten Zustand übergehenden Umsetzer sowie einen zwischen den Empfänger und den Umsetzer geschalteten Wechselspannungskoppler für die Speisung des Umsetzers mit von dem Empfänger erzeugten Impulsen elektrischer Energie.The object of the present invention is to remedy the aforementioned disadvantages to avoid. To solve this problem, a fail-safe position detector is required to determine the mutual alignment two objects relative to each other characterized according to the invention by a transmitter for generating a beam of pulses of electromagnetic radiation of a wavelength between about 20000 and 100008, a receiver responding to the generated by the transmitter electromagnetic radiation of a wavelength between about 2,000 and 10,000 S responds and corresponding pulses of electrical Energy is generated when the two objects are in a position relative to one another in which the one generated by the transmitter Impulse beam hits the receiver, one when excited from a first converter to a second state, as well as one connected between the receiver and the converter AC voltage coupler for supplying the converter with from pulses of electrical energy generated by the receiver.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung triggert eine gepulste guelle für Strahlungsenergie, vorzugsweise sichtbares oder infrarotes Licht, eine fotoempfindliche Einrichtung ir. einem Empfängerkreis, wenn zwei Gegenstände sich in einer gewünschten Lage relativ zueinander befinden.In accordance with a further feature of the invention, a pulsed source triggers radiant energy, preferably visible or infrared light, a photosensitive device in a receiver circuit when two objects are in a desired one Position relative to each other.

Vorzugsweise ist die gepulste Quelle für Strahlungsenergie als lichtemittierende Diode ausgebildet, die mit einer Frequenz im kHz-Bereich gepulst werden kann. Der Wechselspannungskoppler ist vorzugsweise als Isoliertransformator ausgebildet, der zugeführte Signale im kHz-Bereich von der Primär- an die Sekundärwicklung überträgt. Durch Pulsen der Strahlungsenergiequelle und Kopplung des Umsetzers mit dem Empfänger über einen auf die Frequenz der iitrahlungsenergiequelle abgestimmten Wechselspannungskoppler wird ' eine Fehlbetätigurig infolge Streu-Strahlungsenergie oder Störung nines liauteils im Empfängerkreis im aktivierten Zustand auf einPreferably, the pulsed source for radiant energy is designed as a light-emitting diode, which with a frequency im kHz range can be pulsed. The AC coupler is preferably designed as an isolating transformer, which feeds signals in the kHz range from the primary to the secondary winding transmits. By pulsing the radiant energy source and coupling the converter with the receiver via a to the frequency of the The AC coupler is tuned to the radiation energy source ' incorrect operation as a result of stray radiation energy or interference nines liauteils in the recipient group in the activated state on

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Minimum herabgesetzt.Reduced minimum.

Zur weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit des Detektors vergleicht eine Grenzwerteinrichtung die Amplitude der von der fotoempfindlichen Einrichtung erzeugten elektrischen Impulse mit einem Bezugssignal und leitet dann nur die Impulse einer vorgegebenen Amplitude an den Isoliertransformator weiter» Bei dem im einzelnen erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Grenzwertoder Schwellwerteinrichtung einen als Komparator dienenden Operationsverstärker und eine Zenerdiode mit einer Durchbruchsspannung, die so gewählt ist, daß die Impulse die Zenerdiode nur passieren, wenn sie gegenüber dem Bezugssignal einen Wert haben, der durch die vorgegebene Durchbruchsspannung der Zenerdiode und die Übergangsfunktion des Rechenverstärkers bestimmt ist.To further increase the reliability of the detector compares a limit value device compares the amplitude of the electrical pulses generated by the photosensitive device with a reference signal and then conducts only the pulses of a predetermined amplitude to the isolating transformer. In the exemplary embodiment of the invention explained in detail, the limit value or Threshold device an operational amplifier serving as a comparator and a Zener diode with a breakdown voltage, which is chosen so that the pulses pass the Zener diode only when they have a value compared to the reference signal that is through the predetermined breakdown voltage of the Zener diode and the transition function of the computing amplifier is determined.

Der Operationsverstärker ist ein unkompensierter Mikroschaltkreis-Operationsverstärker mit einer Eigenfrequenz im MHz-Bereich, so daß Schwingungen infolge einer Störung des Operationsverstärkers nicht durch den Isoliertransformator zu dem Umsetzer gelangen können. Wenn der Umsetzer an einer von dem Empfänger entfernt liegenden Stelle angeordnet werden soll, so können eine Leitungstreiberstufe und ein Leitungsempfänger in Verbindung mit einer wechselspannungsgekoppelten übertragungsleitung©« zwischen der Grenzwerteinrichtung und dem Isoliertransformator eingesetzt werden, um die Gefahr einer Beeinträchtigung durch Rausch- oder sonstige Störeinwirkungen herabzusetzen.The operational amplifier is an uncompensated microcircuit operational amplifier with a natural frequency in the MHz range, so that vibrations as a result of a malfunction of the operational amplifier cannot get to the converter through the isolating transformer. If the converter is located at a distance from the receiver Place is to be arranged, so can a line driver stage and a line receiver in connection with an AC-coupled transmission line © «between the limit value device and the isolation transformer are used to reduce the risk of interference from noise or other interference to belittle.

Um eine gewünschte Relativlage zweier Gegenstände zueinander zu erfassen, kann der Sender an dem einen Gegenstand und der Empfänger an dem anderen Gegenstand befestigt sein, oder aber es können auch sowohl der Sender als auch der Empfänger an demselben Gegenstand angebracht sein, wobei sich ein Steuerelement an dem anderen Gegenstand befindet, um den Verlauf der Impulse von dem Sender zu dem Empfänger zu steuern. Das Steuerelement kann dafür sorgen, daß entweder der Verlauf der Impulse zwischen dem Sender und dem Empfänger unterbrochen oder aber vervollständigt wird. Im letztgenannten Fall kann das Steuerelement als reflektierende Fläche ausge-In order to detect a desired relative position of two objects to one another, the transmitter on the one object and the receiver be attached to the other object, or both the transmitter and the receiver can be attached to the same object be attached, with a control located on the other object to the course of the pulses from the transmitter to control the recipient. The control can ensure that either the course of the pulses between the transmitter and the receiver is interrupted or completed. In the latter In this case, the control element can be designed as a reflective surface.

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bildet sein. Bei dem im einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Steuerelement als Flügel ausgebildet, der von dem einen Gegenstand aus senkrecht zu der Richtung der Relativbewegung der beiden Gegenstände verläuft. Die Impulse der Strahlungsenergie werden zu einem Strahl fokussiert, der die Sichtlinie des Empfängers in der Ebene der reflektierenden Fläche schneidet. Zur weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit der Anordnung wird eine nicht-reflektierende Fläche an einer jenseits der Ebene der reflektierenden Fläche liegenden Stelle angebracht, um den Empfänger gegen den Einfall von Streu- oder Störstrahlung zu schützen. Es können auch mehr als eine Sender-/Empfängerkombination in gesonderten Kanälen Verwendung finden, um die Richtung zu bestimmen, in der der Gegenstand sich einer gewünschten Lage nähert. Die Anordnung kann auch verwendet werden, um das Ein-* bzw. Aussteigen der Fahrstuhlbenutzer an den Haltestellen zu überwachen, indem der Sender und der Empfänger so angebracht werden, daß ein die Tür durchschreitender Fahrgast die Lichtimpulse unterbricht. be educated. In the embodiment described in detail According to the invention, the control element is designed as a wing which, from one object, is perpendicular to the direction of the relative movement of the two objects. The pulses of radiant energy are focused into a beam that carries the Line of sight of the receiver in the plane of the reflecting surface cuts. To further increase the reliability of the arrangement, a non-reflective surface is placed on one side of the plane placed on the reflective surface in order to protect the receiver against the incidence of stray or interfering radiation protection. It is also possible to use more than one transmitter / receiver combination in separate channels to determine the direction determine in which the object approaches a desired location. The arrangement can also be used to monitor the boarding and alighting of elevator users at the stops, by placing the transmitter and receiver in such a way that a passenger walking through the door interrupts the light pulses.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is explained below using an exemplary embodiment in conjunction with the associated drawing. In the Drawing show:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Erfassungseinrichtung nach der Erfindung;1 shows a block diagram of a detection device according to the invention;

Fig. 2 schematisch den Aufbau eines mit der Erfassungseinrichtung nach der Erfindung arbeitenden Fahrstuhl- oder Aufzugsystems;2 schematically shows the structure of a with the detection device according to the invention working elevator or elevator system;

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine Querschnittsansieht eines Teils der Fig. 2;Fig. 3 is a cross-sectional view of an enlarged scale Part of Fig. 2;

Fig. 4. schematisch ein Schaltbild einer Erfassungseinrichtung nach der Erfindung; und4 schematically shows a circuit diagram of a detection device according to the invention; and

Fig. 5 eine Teildraufsicht auf eine andere AusführungsformFig. 5 is a partial plan view of another embodiment

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der Anwendung der Erfassungseinrxchtung nach der Erfindung in Verbindung mit einem Aufzugsystem.the use of the detection device according to the invention in connection with an elevator system.

Fig- 1 zeigt in Form eines Blockschaltbildes den allgemeinen Aufbau nach der Erfindung. Ein Funktionsgenerator 1 erzeugt ein sich wiederholendes elektrisches Signal, das eine lichtaussendende Diode 2 speist. Dabei kann eine lichtaussendende Diode Verwendung finden, die im sichtbaren Bereich liegendes Licht emittiert, jedoch wurde in Verbindung mit dem bevorzugten Altsführungsbeispiel nach der Erfindung eine infrarotes Licht aussendende Diode der Firma General Electric, Typ SSL-5C, eingesetzt. Eine solche infrarotes Licht aussendende Diode war deshalb ausgewählt worden, weil ihre Emissionen von einer metallischen Oberfläche reflektiert werden können, was - wie weiter unten erläutert - vorteilhaft ist. Es versteht sich, daß jede Steuereinrichtung Verwendung finden kann, die elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von etwa 2.000 bis 10.000 8 liefert. Die lichtemittierende Diode hat den Vorzug einer langen Lebensdauer, wobei lichtemittierende Dioden nach dem Stand der Technik mit Frequenzen im MHz-Bereich gepulst werden können. Demgegenüber haben Lichtquellen in Form von Glühlampen nur eine begrenzte Lebensdauer, und ein Pulsen mit einer irgendwie nennenswerten Impulsfrequenz ist infolge des jeweiligen Nachglühens nicht möglich.Fig. 1 shows the general structure in the form of a block diagram according to the invention. A function generator 1 generates a repetitive electrical signal that is a light emitting diode 2 feeds. A light-emitting diode can be used that emits light in the visible range, however was used in conjunction with the preferred legacy example According to the invention, an infrared light emitting diode from General Electric, type SSL-5C, is used. Such an infrared Light emitting diode was chosen because its emissions are reflected off a metallic surface can, which - as explained below - is advantageous. It goes without saying that any control device can be used which provides electromagnetic radiation with a wavelength in the range of about 2,000 to 10,000 8. The light emitting diode has the advantage of a long service life, with light-emitting diodes according to the prior art with frequencies in the MHz range can be pulsed. In contrast, light sources in the form of incandescent lamps have only a limited service life, and pulsing with a pulse frequency that is worth mentioning in any way is not possible due to the respective afterglow.

Als Funktionsgenerator 1 kann ein Funktionsgenerator eingesetzt werden, der ein beliebiges sich wiederholendes elektrisches Signal erzeugt, jedoch wurde für das bevorzugte Ausführungsbeispiel ein Rechteckwellengenerator ausgewählt, der ein Signal mit einer Frequenz von 4 kHz abgibt. Die lichtemittierende Diode 2 (nachstehend als LED bezeichnet) gibt daher Impulse infraroter Strahlung mit einer Frequenz von 4 kHz ab. Es ist unwahrscheinlich, daß gleichzeitig eine mit der gleichen Frequenz modulierte Streustrahlung in der Umgebung auftritt, in der die Steuereinrichtung eingesetzt werden soll. Die Impulse der IR-Energie 3 können direkt auf einen Fototransistor 4 gerichtet oder aber von einer Reflexionsfläche 5 zurückgeworfen werden. Wie erwähnt, kann die IR-Energie leicht mittels einer polierten Metallfläche reflektiert werden.A function generator can be used as the function generator 1, which can generate any repetitive electrical signal is generated, however, for the preferred embodiment, a square wave generator was selected to generate a signal having a frequency of 4 kHz. The light-emitting diode 2 (hereinafter referred to as LED) therefore emits pulses of infrared radiation a frequency of 4 kHz. It is unlikely that a scattered radiation modulated with the same frequency in occurs in the environment in which the control device is to be used. The impulses of the IR energy 3 can be applied directly to one Phototransistor 4 directed or from a reflective surface 5 be thrown back. As mentioned, the IR energy can easily be reflected by means of a polished metal surface.

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— "7 _- "7 _

Der Fototransistor 4 erzeugt elektrische Impulse mit einer der Frequenz der Impulse der IR-Energie 3, die den Fototransistor 4 triggefn, entsprechenden Energie. Der Fototransistor ist in der Lage, Impulse im kHz-Bereich zu erzeugen, im Gegensatz zum allgemein als Fotozelle bezeichneten Fotowiderstand.The phototransistor 4 generates electrical pulses with a frequency of the pulses of the IR energy 3 that the phototransistor 4 triggefn, corresponding energy. The phototransistor is in the Able to generate pulses in the kHz range, as opposed to general photoresistor called a photocell.

Die von dem Fototransistor erzeugten elektrischen Impulse können eine Schwellwert- oder Grenzwertstufe 6 nur dann durchlaufen, wenn sie einen vorgegebenen Wert übersteigen.· Das trägt zur Zuverlässigkeit des Detektors bei, weil so durch Streu- oder Reflexions-IR-Energie erzeugte elektrische Impulse zurückgewiesen werden. Den Grenzwert der Grenzwertstufe 6 übersteigende Signale werden durch einen Verstärker 7 verstärkt. Der Ausgang des Verstärkers 7 beaufschlagt einen Umsetzer 14 über einen Wechselspannungskoppler 13. Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Wechselspannungskoppler 13 als Isoliertransformator ausgebildet, der nur dahingehend wirksam ist, Signale im kHz-Bereich zu koppeln. Wenn der Umsetzer 14 und der Wechselspannungskoppler 13 entfernt von dem Verstärker 7 angeordnet sind, so sind eine übertragungsleitung 9 mit* einer Leitungstreiberstufe 8, einem Hochpaßfilter 10, einer zweiten Grenzwertstufe 11 sowie einem weiteren Verstärker 12 vorgesehen, um die übertragung eines zuverlässigen Signals an den Wechselspannungskoppler 13 zu gewährleisten.The electrical pulses generated by the phototransistor can only pass through a threshold value or limit value stage 6 if they exceed a specified value · This contributes to reliability of the detector, because so by scattered or reflected IR energy generated electrical impulses are rejected. Signals exceeding the limit value of limit value level 6 are triggered by an amplifier 7 amplifies. The output of the amplifier 7 acts on a converter 14 via an AC voltage coupler 13. According to a preferred embodiment of the invention, the AC voltage coupler 13 is designed as an insulating transformer, which is only effective to couple signals in the kHz range. When the converter 14 and the AC coupler 13 are arranged away from the amplifier 7, so are a transmission line 9 with * a line driver stage 8, a high-pass filter 10, a second limit value stage 11 and another Amplifier 12 is provided in order to ensure the transmission of a reliable signal to AC voltage coupler 13.

Fig. 2 gibt einen Fahrstuhlaufbau wieder, bei dem von der vorliegenden Erfindung Gebrauch gemacht wird. Dabei hängt eine Fahrstuhlkabine 15 über ein Drahtseil 16 in einem Förderschacht 17. Das Drahtseil 16 läuft über eine Antriebsrolle .18 und trägt an seinem der Fahrstuhlkabine 15 abgewandten Ende in herkömmlicher Weise ein Gegengewicht 19. Die Fahrstuhlkabine 15 wird in dem Förderschacht 17 mittels eines Motor- und Steuerungssystems 19', das über eine die Antriebsrolle 18 tragende Welle 20 angekoppelt ist, auf und ab bewegt und bedient dabei drei Haltestellen in. drei aufeinanderfolgenden Etagen. ,. ,.,...Fig. 2 shows an elevator structure again, in which of the present Invention use is made. In this case, an elevator car 15 hangs over a wire rope 16 in a conveying shaft 17. The wire rope 16 runs over a drive roller .18 and carries at its end facing away from the elevator car 15 in a conventional manner Way a counterweight 19. The elevator car 15 is in the conveyor shaft 17 by means of a motor and control system 19 'which is coupled via a shaft 20 carrying the drive roller 18, Moved up and down, serving three stops in. three consecutive Floors. ,. ,., ...

Der Sender und der Empfänger des Lagendetektors sind zusammengefaßt zu einer Detektoreinheit 21 an der Seite der FahrstuhlkabineThe transmitter and receiver of the position detector are combined to a detector unit 21 on the side of the elevator car

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15 angebracht. Der Verlauf der Impulse der IR-Energie zwischen dem Sender und dem Empfänger wird durch an den einzelnen Haltestellen befestigte Flügel 22 überwacht. Diese Flügel können den Flügeln entsprechen, wie sie dem "Induktiv arbeitenden Haltestellen-Ansteuerungssystem" nach der USA-Patentschrift 3 207 265 (vgl. oben) zugeordnet sind. An den Flügeln 22 sind Streifen 23 aus Metall oder ähnlichem Material befestigt, das die IR-Strahlung reflektiert, so daß eine Reflexionsfläche für die Impulse der IR-Energie zur Verfügung steht. Bei der gezeigten Anordnung werden Impulse der IR-Energie durch die Streifen 23 reflektiert, wenn die Fahrstuhlkabine 15 sich in einem vorgegebenen Abstand oberhalb oder unterhalb einer Haltestelle befindet. Es ist klar, daß verschiedene andere Anordnungen reflektierender Streifen vorgesehen werden können, um jede gewünschte Lage der Fahrstuhlkabine in dem Förderschacht anzuzeigen wie etwa genaue Ausrichtung im Verhältnis zu den Ebenen der Haltestellen.15 attached. The course of the pulses of IR energy between the The transmitter and the receiver are monitored by wings 22 attached to the individual stops. These wings can be the wings correspond to the "inductive stop control system" according to US Pat. No. 3,207,265 (see above). On the wings 22 there are strips 23 made of metal or similar material that reflects the IR radiation, so that a reflective surface for the pulses of IR energy is available. In the arrangement shown, pulses of IR energy are reflected by the strips 23 when the elevator car 15 is located at a predetermined distance above or below a stop. It is clear that different other arrangements of reflective strips can be provided for any desired location of the elevator car in the hoistway such as exact orientation in relation to the levels of the stops.

Die Anzeige, daß die Fahrstuhlkabine sich innerhalb eines bestimmten Abstandes ober- oder unterhalb einer Haltestelle befindet, kann für die Durchführung verschiedener Fahrstuhl-Steuerungsfunktionen wie etwa das Voröffnen der Tür, wenn die Kabine sich einer Haltestelle nähert, sowie für Zwecke des Niveauausgleichs verwendet werden. Durch den Einsatz von Paaren von Sendern und Empfängern und weitere Streifen reflektierenden Materials können mehrere Kanäle vorgesehen werden. Die durch die verschiedenen Kanäle abgegebene Information kann dann in jeder Weise kombiniert werden, um gewünschte logische Funktionen auszuführen. Geeignete Materialien für die reflektierenden Streifen 23 sind mit Chrom beschichteter Kunststoff oder mit Chrom beschichtetes Metall, poliertes Kupfer etc. Gold- und Silber-Polyesterband, wie es unter der Handelsbezeichnung "Mylar" verkauft wird, hat sich als geeignet für die Reflexion infraroter Strahlung erwiesen. "Mylar"-Band weist den Vorzug auf, daß es sich leicht auf die gewünschten Abmessungen zurechtschneiden läßt und mit einer rückseitigen Haftschicht zur leichten Befestigung versehen ist.The indication that the elevator car is within a certain Distance above or below a stop, can be used to perform various elevator control functions such as the pre-opening of the door when the car approaches a stop, as well as for leveling purposes will. By using pairs of transmitters and receivers and additional strips of reflective material, several Channels are provided. The information given by the different channels can then be combined in any way to perform desired logical functions. Suitable materials for the reflective strips 23 are coated with chrome Plastic or chrome-coated metal, polished copper, etc. Gold and silver polyester cord, as it is under the trade name "Mylar" is sold, has been shown to be suitable for the reflection of infrared radiation. "Mylar" tape has the preference on that it can be easily cut to the desired dimensions and with an adhesive layer on the back easy attachment is provided.

Wenn der Umsetzer 14 in dem Motor- und Steuerungssystem 19' unter-If the converter 14 in the motor and control system 19 'is

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gebracht werden soll, das sich auf dem Dach des Gebäudes oder zumindest in dessen Nähe befindet, so kann die übertragungsleitung 9 des Blockschaltbildes nach Fig. 1 zu einem Anschlußkasten 24 an der Fahrstuhlkabine 15 und dann über ein Nachlauf-Verbindungskabel 25 zu einem Anschlußkasten 26 in dem Förderschacht 17 geleitet werden. Die übertragungsleitung 9 bildet dann Bestandteil einer Leitung 27, die den Anschlußkasten 26 mit dem Motor- und Steuerungssystem 19' verbindet.should be brought that is on the roof of the building or at least is located in the vicinity, the transmission line 9 of the block diagram of FIG the elevator car 15 and then via a trailing connection cable 25 are passed to a junction box 26 in the conveyor shaft 17. The transmission line 9 then forms part of a Line 27 connecting the junction box 26 with the motor and control system 19 'connects.

Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht auf den mit Fig. 2 wiedergegebenen Abschnitt des Fahrstuhlaufbaus. Die an der Fahrstuhlkabine 15 angebrachte Detektoreinheit 21 enthält die Lichtdiode 2 als Sender, so daß ein von einer Linse oder einer Fokussiereinrichtung 28 gebildeter Impulsstrahl den Streifen 23 aus Metall auf dem an der Wand des Förderschachtes 17 befestigten Flügel 22 schneidet, wenn die Fahrstuhlkabine 15 sich neben der Haltestelle befindet. Der von dem Streifen 23 aus Metall reflektierte Impulsstrahl wird durch eine Linse 29 des Fototransistors 4 fokussiert. Ein Schild 30, das von der Fahrstuhlkabine 15 aus, in die Sichtlinie des Fototransistors 4 ragt, schützt den Empfänger vor Streu-IR-Strahlung oder IR-Strahlung, die reflektiert wird, wenn die Fahrstuhlkabine sich nicht neben der Haltestelle befindet. Wie ersichtlich, werden die von der Lichtdiode 2 erzeugten Impulsstrahlen nicht in die Sichtlinie des Fototransistors 4 reflektiert, wenn die Fahrstuhlkabine sich nicht neben einem Flügel befindet. FIG. 3 shows, on an enlarged scale, a plan view of the section of the elevator structure shown with FIG. 2. The one at the Elevator car 15 attached detector unit 21 contains the light diode 2 as a transmitter, so that one of a lens or a focusing device 28 formed pulse beam cuts the strip 23 of metal on the wing 22 attached to the wall of the conveyor shaft 17 when the elevator car 15 is next to the stop is located. The pulse beam reflected by the strip 23 made of metal is focused by a lens 29 of the phototransistor 4. A shield 30, which protrudes from the elevator car 15 into the line of sight of the phototransistor 4, protects the receiver Scattered IR radiation or IR radiation that is reflected when the elevator car is not next to the stop. As can be seen, the pulse beams generated by the light diode 2 become not reflected in the line of sight of the phototransistor 4 when the elevator car is not next to a wing.

Mit Fig. 4 ist schematisch ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wiedergegeben. Eine Spannungsversorgung mit einem Gleichpotential von +125 V speist eine Sammelleitung 31 und eine Sammelleitung 3O¹, wobei die Sammelleitung 30' auf Massepotential liegt. Eine Zenerdiode ZDl wirkt mit einem Widerstand R4 zusammen, um eine Speisespannung von 30 V für den Rechteckwellen-Generatorteil der Schaltung zur Verfügung zu stellen. Grundsätzlich kann jeder herkömmliche Rechteckwellengenerator eingesetzt werden; der in Verbindung mit der Schaltung nach Fig. 4 verwendete Rechteckwellengenerator weist jedoch einen programmierbaren4 shows a circuit diagram of a preferred embodiment of the invention. A voltage supply with a direct potential of +125 V feeds a bus line 31 and a bus line 3O ¹ , the bus line 30 'being at ground potential. A Zener diode ZDl interacts with a resistor R4 to provide a supply voltage of 30 V for the square wave generator part of the circuit. In principle, any conventional square wave generator can be used; however, the square wave generator used in conjunction with the circuit of Figure 4 is programmable

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Unijunction-Transistor PU und ein herkömmliches J-K-Flipflop F-F auf. Der programmierbare Unijunction-Transistor PU ist ein Festkörper-Schaltelement mit einer Charakteristik,· so daß der Durchgang von Strom von seiner Anode A zu seiner Kathode K gesperrt wird, bis seine Anoden-Kathodenspannung die Spannung zwischen seiner Gate-Elektrode G und der Kathode um einen kleinen vorgegebenen Wert übersteigt. Wenn dieser Zustand eingetreten ist, weist das Schaltelement im wesentlichen in der gleichen Weise wie ein gewöhnlicher Unijunction-Transistor negatives Widerstandsverhalten auf. Die Spannung, bei der das Schaltelement leitet, wird daher durch die zwischen der Gate-Elektrode und der Kathode angelegte Spannung bestimmt, worauf der Ausdruck "programmierbar" zurückzuführen ist.Unijunction transistor PU and a conventional J-K flip-flop F-F on. The programmable unijunction transistor PU is a solid-state switching element with a characteristic so that the passage of current from its anode A to its cathode K is blocked is given until its anode-cathode voltage the voltage between its gate electrode G and the cathode by a small Value exceeds. When this condition has occurred, the switching element acts in essentially the same way as an ordinary one Unijunction transistor, negative resistance behavior on. The voltage at which the switching element conducts is therefore applied by the voltage between the gate electrode and the cathode Voltage determines what the term "programmable" comes from.

der Entsprechend der Schaltung der Fig. 4 wird die Spannung, bei der/ programmierbare Unijunction-Transistor PU zündet, durch den Spannungsteiler mit den Widerständen R2 und R3 bestimmt. Die Anoden-Kathoden spannung des Transistors PU wird durch die Spannung an einem Kondensator Cl bestimmt, der über den Widerstand Rl aufgeladen wird. Bis die Ladung des Kondensators Cl den vorgegebenen Wert erreicht, wird die von dem Spannungsteiler R2 und R3 bestimmte Spannung auf einen Eingang 32 des Flipflops F-F bestimmt. Wenn die Ladung des Kondensators die vorgegebene Zündspannung erreicht, zündet der programmierbare Unijunction-Transistor PU, so daß der Kondensator Cl rasch über einen Strombegrenzungswiderstand R26 entladen wird. Da der Wert des Widerstandes R26 sehr klein ist, sinkt der Eingang des Flipflops F-F im wesentlichen auf Massepotential ab. Sobald sich der Kondensator Cl entladen hat, wird der Transistor PU rückgestellt und die Eingangsspannung des Flipflops F-F wieder durch die Spannung der Widerstände R2 und R3 bestimmt, während sich der Kondensator Cl von neuem auflädt. Es läßt sich dann sehen, daß das dem Eingang 32 des Flipflops F-F zugeführte Potential zwischen im wesentlichen Massepotential und einem vorbestimmten positiven Wert alterniert.According to the circuit of FIG. 4, the voltage at which / programmable unijunction transistor PU ignites, determined by the voltage divider with resistors R2 and R3. The anode-cathodes voltage of the transistor PU is determined by the voltage on a capacitor Cl, which is charged through the resistor Rl will. Until the charge of the capacitor Cl reaches the predetermined value, that of the voltage divider R2 and R3 is determined Voltage at an input 32 of the flip-flop F-F is determined. When the charge on the capacitor reaches the specified ignition voltage, the programmable unijunction transistor PU ignites, so that the capacitor Cl quickly via a current limiting resistor R26 is discharged. Since the value of the resistor R26 is very small, the input of the flip-flop F-F essentially drops to ground potential away. As soon as the capacitor C1 has discharged, the transistor PU is reset and the input voltage of the flip-flop is reset F-F again determined by the voltage of the resistors R2 and R3, while the capacitor Cl charges up again. It can be then see that the potential applied to input 32 of flip-flop F-F is between essentially ground potential and a predetermined one alternates positive value.

Das Flipflop F-F ist von dem herkömmlichen J-K-Flipflop gebildet, bei dem ein Signal an einem Ausgang 33 erscheint, wenn der EingangThe flip-flop F-F is formed by the conventional J-K flip-flop, in which a signal appears at an output 33 when the input

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32 alternierend mit einem Signal beaufschlagt wird. Bei solchen Flipflops bleibt der Zustand des Ausgangssignals auch dann konstant, wenn das Eingangssignal wieder entfernt worden ist, und er ändert sich erst dann, wenn ein weiteres Eingangssignal zugeführt wird. Es sei angenommen, daß der Ausgang 33 des Flipflops F-F auf einen positiven Wert geht, während der Kondensator Cl lädt. Wenn PU zündet, so daß der Eingang des Flipflops F-F auf Null geht, so bleibt das Signal am Ausgang 33 auf dem Wert Eins. Wenn der Kondensator Cl sich entladen hat und das dem Eingang 32 zugeführte Signal wieder einen positiven Wert annimmt, so geht das Ausgangssignal des Ausgangs 33 auf Null und bleibt auch auf diesem Wert Null, wenn PU erneut zündet. Diesesmal, wenn Cl sich entladen hat und PU wieder rückgestellt worden ist, so daß ein positives Signal zu dem Eingang 32 gelangt, kehrt der Ausgang 33 zu seinem ursprünglichen positiven Wert zurück. Es zeigt sich somit, daß der Ausgang32 is alternately applied with a signal. With such flip-flops, the state of the output signal remains constant even if when the input signal has been removed again, and it only changes when a further input signal is supplied will. It is assumed that the output 33 of the flip-flop F-F goes a positive value while the capacitor C1 is charging. If PU fires so that the input of the flip-flop F-F goes to zero, so the signal at output 33 remains at the value one. When the capacitor C1 has discharged and the input 32 supplied Signal assumes a positive value again, the output signal of output 33 goes to zero and also remains at this value Zero when PU re-ignites. This time when Cl has discharged and PU has been reset again, so that a positive signal reaches input 32, output 33 returns to its original positive value. It thus shows that the exit

33 zwischen Null Volt und einem positiven Wert schwankt, wobei die Frequenz der Impulse durch die Zykluszeit des programmierbaren Unijunction-Transistors PU bestimmt wird. Eine Zenerdiode ZD2 und ein Widerstand R5 sorgen gemeinsam für eine Schärfung des Verlaufs der Wellenform des am Ausgang 33 abgegebenen Signals.33 fluctuates between zero volts and a positive value, with the Frequency of the pulses is determined by the cycle time of the programmable unijunction transistor PU. A zener diode ZD2 and a resistor R5 jointly ensure a sharpening of the course of the waveform of the signal output at output 33.

Das so erzeugte Rechtecksignal wird durch einen zweistufigen Emitterfolgerverstärker mit pnp-Transistoren Ql und Q2 verstärkt, die zur Steuerung der lichtemittierenden Diode LED dienen. Wenn sich der Ausgang 33 auf dem Potential Null befindet, so daß die Transistoren Ql und Q2 sperren, so erhält die Diode LED über Widerstände RIO und R9 sowie eine Diode Dl Strom und emittiert Licht im infraroten Bereich. Wenn am Ausgang 33 des Flipflops F-F ein positives Signal erscheint, wird der Transistor Ql leitend. Der dadurch an den Transistor Q2 abgegebene Basisstrom läßt diesen Transistor in die Sättigung gehen. In diesem Zustand fällt.der Widerstand der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors Q2 im wesentlichen auf Null ab, so daß die Diode LED kurzgeschlossen wird und kein infrarotes Licht mehr emittiert. Eine mit der Diode LED in Reihe, geschaltete Diode Dl hat in Vorwärtsrichtung einen Abfall, der den Widerstand der Kollektor-Emitterstrecke des Transistors. Q2 übersteigt, wenn dieser sich in der Sättigung befindet, so daß eineThe square wave signal generated in this way is passed through a two-stage emitter follower amplifier amplified with pnp transistors Ql and Q2 that serve to control the light emitting diode LED. If the output 33 is at zero potential, so that the transistors Ql and Q2 block, the diode receives LED through resistors RIO and R9 as well as a diode Dl current and emits light in the infrared Area. When a positive signal appears at the output 33 of the flip-flop F-F, the transistor Ql becomes conductive. The thereby on base current delivered by transistor Q2 causes that transistor to saturate. In this state, the resistance of the The collector-emitter path of the transistor Q2 essentially drops to zero, so that the diode LED is short-circuited and no infrared Light emits more. A diode D1 connected in series with the diode LED has a drop in the forward direction that causes the Resistance of the collector-emitter path of the transistor. Q2 exceeds when this is in saturation, so that a

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Sperrung der Diode LED unter diesen Umständen sichergestellt ist. Man erkennt, daß die Diode LED Impulse infraroter Strahlung in Abhängigkeit des Rechtecksignals erzeugt, das am Ausgang 33 des Flipflops F-F erscheint.Blocking of the diode LED is ensured under these circumstances. It can be seen that the diode LED pulses as a function of infrared radiation generated the square wave signal which appears at the output 33 of the flip-flop F-F.

Der Empfängerkreis weist einen Fototransistor PT und eine Grenzoder Schwellwerteinrichtung mit einem Operationsverstärker OA, der als Komparator arbeitet, sowie einer Zenerdioden-ZWiderstandskombination ZD5 und R19 auf. Eine Zenerdiode ZD4 arbeitet mit einem Widerstand RIl zusammen, um eine Speisespannung von 30 V für den Fototransistor PT und den Operationsverstärker OA zur Verfügung zu stellen. Eine Zenerdiode ZD3 arbeitet mit dem Widerstand RIl und einem Widerstand R12 zusammen, so daß eine Bezugsspannung gebil- « det wird, die Eingänge A und B des Operationsverstärkers über Widerstände R13 bzw. R14 speist. Ein im Vergleich zu den Widerständen R13 und Rl 4 sehr großer Widerstand R15 sorgt dafür, daß das Potential am Eingang A geringfügig negativer als das Potential am Eingang B des Operationsverstärkers ist. Der Einfall infraroter Strahlung auf den Fototransistor PT läßt zusätzlichen Strom durch den Widerstand R15 fließen, so daß das Potential des Eingangs A des Operationsverstärkers gegenüber dem Eingang B positiv wird. Das ergibt ein positives Potential am Ausgang des Operationsverstärkers OA. Wenn dieses Potential die Durchbruchsspannung der Zenerdiode ZD5 überschreitet, so wird einem Transistor Q3. Basisstrom zugeführt, der diesen Transistor in den leitenden Zustand übergehen läßt.The receiver circuit has a phototransistor PT and a limit or Threshold device with an operational amplifier OA, which works as a comparator, as well as a Zener diode-Z resistor combination ZD5 and R19. A Zener diode ZD4 works with a resistor RIl together to provide a supply voltage of 30 V for the To provide phototransistor PT and the operational amplifier OA. A Zener diode ZD3 works with the resistor RIl and a resistor R12 together, so that a reference voltage is formed det is fed to the inputs A and B of the operational amplifier via resistors R13 and R14, respectively. One compared to the resistors R13 and Rl 4 very large resistor R15 ensures that the potential at input A is slightly more negative than the potential at Input B of the operational amplifier is. The incidence of infrared radiation on the phototransistor PT allows additional current through the resistor R15 flow, so that the potential of the input A of the operational amplifier with respect to the input B is positive. This results in a positive potential at the output of the operational amplifier OA. When this potential is the breakdown voltage of the zener diode ZD5 exceeds a transistor Q3. Base current supplied, which this transistor go into the conductive state leaves.

Der Transistor Q3 steuert die Leitungstreiberstufe mit einem Transistor Q4. Wenn der Transistor Q3 gesperrt ist, wird der Transistor Q4 der Leitungstreiberstufe leitend, so daß Strom über einen Widerstand R17, die Übertragungsleitung 9, einen Widerstand R21, eine Zenerdiode ZD6 und die Basis-Emitterstrecke des Transistors Q5 fließt, der einen Kondensator C2 eines diesen Kondensator C2 sowie einen Widerstand R21 enthaltenden Hochpaßfilters lädt. In diesem Zustand kann der Transistor Q5 durch den über Widerstände R22 und R23 zugeführten Basisstrom leitend werden. Der Transistor Q4 wird durch einen Widerstand Rl8 auf seinen EIN-Zustand hin vor-The transistor Q3 controls the line driver stage with a transistor Q4. When transistor Q3 is off, transistor Q4 of the line driver stage is conductive, so that current is passed through a Resistor R17, the transmission line 9, a resistor R21, a Zener diode ZD6 and the base-emitter path of the transistor Q5 flows, which has a capacitor C2 of this capacitor C2 and a high-pass filter containing resistor R21. In this state, the transistor Q5 can through the resistors R22 and R23 supplied base current become conductive. The transistor Q4 is switched to its ON state by a resistor Rl8.

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gespannt, so daß die Leitungstreiberstufe Strom liefert, um den Kondensator C2 auch trotz der Einwirkung negativer Nadeln auf die Leitung im geladenen Zustand zu halten.tensioned so that the line driver stage supplies current to the capacitor C2 despite the action of negative needles on the To keep the line charged.

Befindet sich der Transistor Q5 im leitenden Zustand, so wird der Transistor Q6 gesperrt, so daß kein Strom durch die Primärwicklung eines Transformators Tl fließen kann. Wird der Transistor Q3 durch eine die Durchbruchsspannung der Zenerdiode ZD5 übersteigende Spannung eingeschaltet, so geht die Basis des Transistors Q4 im wesentlichen auf die Spannung Null V, so daß Q4 sperrt. Der Kondensator C2 entlädt sich dann über den Stromkreis mit den folgenden Elementen: Widerstand R17, Diode D2, Kollektor-Emitterstrecke des Transistors Q3, Sammelleitung 30, Diode D3, Zenerdiode ZD6 und Widerstand R21, solange wie die Ladung des Kondensators die Zener-Durchbruchsspannung der Zenerdiode ZD6 übersteigt. Dies läßt die Basis des Transistors Q5 in bezug auf den Emitter ins Negative gehen, so daß der Transistor Q5 gesperrt wird. Die Dioden D2 und D3 vervollständigen den Entladungsweg und schützen die Emitter-Basisstrecke der Transistoren Q4 bzw. Q5, indem sie die Rückspannung auf den Durchlaß-Spannungsabfall der Dioden begrenzen.If the transistor Q5 is in the conductive state, the transistor Q6 is blocked, so that no current through the primary winding a transformer Tl can flow. Will transistor Q3 through one which exceeds the breakdown voltage of the Zener diode ZD5 When the voltage is on, the base of transistor Q4 goes in essentially to the voltage zero V, so that Q4 blocks. The capacitor C2 then discharges through the circuit with the following Elements: resistor R17, diode D2, collector-emitter path of transistor Q3, bus line 30, diode D3, Zener diode ZD6 and Resistor R21 as long as the charge on the capacitor is the Zener breakdown voltage the zener diode exceeds ZD6. This makes the base of transistor Q5 go negative with respect to the emitter, so that transistor Q5 is turned off. The diodes D2 and D3 complete the discharge path and protect the emitter-base path of the transistors Q4 and Q5 by limiting the reverse voltage to the forward voltage drop of the diodes.

Bei gesperrtem Transistor Q5 ist der Transistor Q6 leitend, so daß er einen Kreis für die Erregung der Primärwicklung des Transformators Tl schließt. Durch Aufbau des Magnetfeldes in der Primärwicklung Tl wird in der Sekundärwicklung ein Strom induziert, der durch eine Vollweg-Gleichrichterbrücke Bl gleichgerichtet wird, die die Wicklung eines Relais R mit Gleichstrom versorgt. Ein Kondensator C4 dient als Filter für die Gleichrichterbrücke Bl. Wird der Transistor Q6 erneut durch Einschaltung des Transistors Q5 gesperrt, so wird auch durch das Zusammenbrechen des Feldes in der Primärwicklung Tl wieder ein Impuls in der Sekundärwicklung induziert. Durch fortlaufendes Pulsen des Transformators Tl wird genügend Gleichstrom erzeugt, um das Relais R im erregten Zustand zu halten. Der Kondensator C3 dient zum Schutz des Transistors Q6 gegen Spannungsspitzen, die durch Unstetigkeiten im Strom durch die Primärwicklung des Transformators Tl hervorgerufen werden.When the transistor Q5 is blocked, the transistor Q6 is conductive, so that he closes a circuit for the excitation of the primary winding of the transformer Tl. By building up the magnetic field in the primary winding Tl, a current is induced in the secondary winding, which is rectified by a full-wave rectifier bridge Bl, which supplies the winding of a relay R with direct current. A capacitor C4 serves as a filter for the rectifier bridge Bl. If the transistor Q6 is blocked again by switching on the transistor Q5, a pulse in the secondary winding is induced again by the collapse of the field in the primary winding T1. Continuous pulsing of the transformer Tl generates enough direct current to close the relay R when it is energized keep. The capacitor C3 is used to protect the transistor Q6 against voltage spikes caused by discontinuities in the current through the Primary winding of the transformer Tl are caused.

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Das Relais R wird nur so lange erregt, wie der Fototransistor der Einwirkung von Impulsen infraroter Strahlung ausgesetzt wird, die von der lichtemittierenden Diode LED abgegeben-wird. Die Intensität der einfallenden IR-Strahlung muß ausreichen, um den Eingang A des Operationsverstärkers OA genügend positiv gegenüber dem Eingang B zu machen, so daß der Ausgang des Operationsverstärkers OA die Durchbruchsspannung der Zenerdiode ZD5 übersteigt. Der Wert der von dem Fototransistor erzeugten elektrischen Signale muß die Bezugsspannung um einen Wert übersteigen, der eine Funktion der Durchbruchsspannung der Zenerdiode und der übergangsfunktion des Operationsverstärkers ist. Wenn die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers die Durchbruchsspannung der Zenerdiode ZD5 nicht übersteigt, wird der Transistor Q3 nicht leitend, so daß auch keine Impulse in der Primärwicklung des Transformators Tl induziert werden. Wie zuvor erwähnt, arbeitet die den Transistor Q4 aufweisende Linientreiberstufe mit dem Kondensator C2 zusammen, um zu gewährleisten, daß in der Leitung auftretende Spannungsspitzen oder Nadelimpulse nicht in unerwünschter Weise Impulse in der Primärwicklung des Transformators Tl erzeugen. Die Zenerdiode ZD6 gewährleistet, daß die zu dem Umsetzer geleiteten Impulse oberhalb eines bestimmten Grenzwertes bleiben müssen, um so ein Fehl«^triggern infolge in der Übertragungsleitung induzierter Störsignale zu eliminieren. Die Wechselspannungskopplung durch den Transformator Tl schließt eine Fehlerregung des Relais R infolge Störung eines Bauteils wie etwa des Transistors Q6 im aktivierten Zustand aus. Der Transformator Tl ist als Isoliertransformator so ausgebildet, daß nur der Primärwicklung zugeführte Signale im kHz-Bereich eine Spannung in der Sekundärwicklung induzieren können. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Systems weiter erhöht, weil eine Fehltriggerung durch Störsignale in anderen Frequenzbereichen ausgeschaltet wird.The relay R is only excited as long as the phototransistor is exposed to the action of pulses of infrared radiation, the is emitted by the light emitting diode LED. The intensity the incident IR radiation must be sufficient to reach input A of the operational amplifier OA to make sufficiently positive with respect to the input B, so that the output of the operational amplifier OA the breakdown voltage of the Zener diode ZD5 exceeds. The value of the electrical signals generated by the phototransistor must exceed the reference voltage by a value which is a function of the Breakdown voltage of the Zener diode and the transition function of the Operational amplifier is. When the output voltage of the operational amplifier the breakdown voltage of the Zener diode does not exceed ZD5, the transistor Q3 is not conductive, so that none Pulses are induced in the primary winding of the transformer Tl. As previously mentioned, the one including transistor Q4 operates Line driver stage together with capacitor C2 to ensure that voltage peaks that occur in the line or needle pulses do not undesirably generate pulses in the primary winding of the transformer T1. The Zener diode ZD6 ensures that the pulses sent to the converter must remain above a certain limit value in order to trigger an error to eliminate interference signals induced in the transmission line. The AC voltage coupling through the transformer Tl excludes an error excitation of the relay R as a result of a malfunction of a component such as the transistor Q6 in the activated state. The transformer Tl is designed as an insulating transformer so that only the primary winding supplied signals in the kHz range Can induce voltage in the secondary winding. This further increases the reliability of the system because of incorrect triggering is switched off by interfering signals in other frequency ranges.

Der Operationsverstärker OA ist ein unkompensierter Operationsverstärker hoher Verstärkung, der als offene Schleife arbeitet, um eine Fehltriggerung des Relais R zu verhüten, falls der Operationsverstärker im schwingenden Zustand eine Störung erfahren sollte. Entsprechend einer weiteren Vorsichtsmaßnahme ist der Operations-The operational amplifier OA is an uncompensated operational amplifier high gain that works as an open loop to prevent false triggering of relay R if the op amp should experience a disturbance in the vibrating state. According to another precautionary measure, the surgical

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Verstärker OA als Mikroschaltkreis-Operationsverstärker ausgebildet, der eine oberhalb von 1 MHz liegende Frequenz hat, so daß eine Störung des Operationsverstärkers in diesem Zustand sich nicht dahingehend auswirken kann, daß in der Sekundärwicklung des Transformators Tl eine Spannung induziert wird. Speziell erwies sich ein Mikroschaltkreis-Operationsverstärker MA7O9 der Fairchild Camera and Instrument Corporation als zufriedenstellend. Die Schaltung der Fig. 4 ist so ausgelegt, daß eine Störung eines einzelnen Bauteils oder einer Kombination von Bauteilen zu keiner Fehlerregung des Relais R führen kann. Das stellt eine sehr wünschenswerte Eigenschaft für Personenbeförderungssysteme dar, für die einem störungsfreien Betrieb besonders große Bedeutung zukommt.Amplifier OA designed as a microcircuit operational amplifier, which has a frequency above 1 MHz, so that a malfunction of the operational amplifier in this state can not have the effect that a voltage is induced in the secondary winding of the transformer Tl. Specially proved a Fairchild MA7O9 microcircuit operational amplifier Camera and Instrument Corporation as satisfactory. The circuit of Fig. 4 is designed so that a failure of a single component or a combination of components to none Error excitation of the relay R can lead. This is a very desirable property for passenger transportation systems for which is particularly important to trouble-free operation.

Fig. 5 veranschaulicht, wie die Detektoreinrichtung nach der Erfindung anstelle der gegenwärtig für die automatische Steuerung der Fahrstuhltüren 32'eingesetzten Licht-Detektoren verwendet werden kann. Bei dieser Anordnung kann der Sender auf einer. Seite des Eingangs 33"angeordnet werden, so daß Impulse infraroter Energie quer über die Eingangsöffnung zu dem als Fototransistor 4 ausgebildeten Empfänger projiziert werden können, der sich an der anderen Seite der Eingangsöffnung befindet. Eine der beiden Einheiten könnte sogar an der Tür befestigt sein, wie das in Fig. 5 gezeigt ist. Bei dieser Ausgestaltung wird das Relais R so lange erregt, wie sich niemand in der Eingangsöffnung befindet, um dann jedoch abzufallen, wenn der Impulsstrahl infraroter Strahlung durch einen Fahrgast oder einen Gegenstand in der Türöffnung unterbrochen wird.Fig. 5 illustrates how the detector device according to the invention instead of the light detectors currently used for the automatic control of the elevator doors 32 ' can. With this arrangement, the transmitter can be on one. Side of the entrance 33 "are arranged so that pulses of infrared energy can be projected across the entrance opening to the receiver designed as a phototransistor 4, which is located on the other Side of the entrance opening. One of the two units could even be attached to the door, as shown in FIG is. In this embodiment, the relay R is energized as long as no one is in the entrance opening, but then fall off when the pulse beam of infrared radiation is interrupted by a passenger or an object in the doorway.

Die vorstehende Erläuterung zeigt, daß die Erf-indung sich in vielen Fällen anwenden läßt, wo es darauf ankommt, über einen zuverlässigen, störungsfrei arbeitenden Detektor zu verfügen. Die lichteraittierenden Dioden erweisen sich gegenüber Glühlampen nicht nur insofern als vorteilhaft, als sie sich mit hohen Frequenzen pulsen lassen, so daß die Möglichkeit falscher Anzeigen infolge Streu- oder Störstrahlung verringert/, sondern auch durch ihre außergewöhnlich lange Lebensdauer im Vergleich zu von Glühlampen gebildeten Lichtquellen.The above explanation shows that the invention can be found in many Can be used in cases where it is important to have a reliable, interference-free detector. the Light-emitting diodes are not found to be compared to incandescent lamps only advantageous in that they can be pulsed at high frequencies, so that the possibility of false displays as a result Scattered or interfering radiation reduced /, but also by their exceptionally long service life compared to light sources formed by incandescent lamps.

Patentansprüche:Patent claims: 2 0 9 P, 4 y / Π 8 1 92 0 9 P, 4 y / Π 8 1 9

Claims

Claims;

Fail-safe position detector for determining the mutual alignment of two objects relative to each other, characterized by a transmitter for generating a beam with pulses of electromagnetic radiation of a wavelength between about 2,000 and 10,000 R, a receiver that reacts to the electromagnetic radiation generated by the transmitter of a wavelength between about 2,000 and 10,000 R. responds and generates corresponding pulses of electrical energy when the two objects are in a position relative to one another in which the pulse beam / generated by the transmitter strikes, a converter that changes from a first to a second state when excited ( 14) and an alternating voltage coupler (13) connected between the receiver and the converter for supplying the converter with electrical energy pulses generated by the receiver.

2. Detector according to claim 1, characterized in that it has a Limit value stage with a comparator having two inputs and one output and a reference signal source for the generation contains a reference signal with a predetermined value and that the receiver with an input of the comparator, the reference signal source is connected to the other input of the comparator and the AC voltage coupler (13) is connected to the output and the comparator only supplies the pulses generated by the receiver to the AC voltage coupler (13) when these exceed a specified value compared to the reference signal.

3. Detector according to claim 2, characterized in that the transmitter a function generator that generates a repetitive electrical signal with a frequency in the kHz range generated, as well as one excited by the function generator and thereby light pulses with the frequency of the repetitive A light-emitting diode which emits an electrical signal and the receiver has a photosensitive device, those emitted by the light emitting diode

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Light pulses responds, and that the AC voltage coupler (13) is an insulating transformer with an 'to the output of the ! Comparators connected primary winding and a secondary winding connected to the converter (14) and only Signals in the kHz range between the primary and secondary windings couples.

4. Detector according to claim 2 or 3, characterized in that the comparator has an operational amplifier (OA) with two inputs and one output, the receiver being connected to the one input and the reference signal source is connected to the other input, as well as a Zener diode with a breakdown voltage of the specified limit value and a resistor connected in series with the output of the operational amplifier and that the comparator only generates an output signal when pulses are generated by the receiver, which have a value compared to the reference signal that is determined by the breakdown voltage of the Zener diode and the transition function of the operational amplifier is determined.

5. Detector according to claim 4, characterized in that the operational amplifier an uncompensated microcircuit operational amplifier with a natural frequency lying in the MHz range, 'so that oscillations due to disturbance of the operational amplifier cannot get to the isolation transformer to energize the converter.

6. Detector according to one or more of claims 1-5, characterized in that it has a device for fastening both the transmitter as well as the receiver on the first of the two objects and a device for guiding the relative movement of the two objects in such a way that the second object comprises the beam of pulses of electromagnetic radiation between the transmitter and the receiver intersects when the both objects are in the desired position.

7. Detector according to claim 6, characterized in that the

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IO

Fastening device has a monitoring device, those on the other object to monitor the course of the pulses of electromagnetic radiation between the transmitter and attached to the receiver.

8. Detector according to claim 7, characterized in that the monitoring device has a reflective surface for the reflection contains generated by the transmitter pulses of electromagnetic radiation, the transmitter a focusing device for Has the focusing of the pulses to form a beam along a line of sight, the receiver has a focusing device, which can only respond when the pulses hit him along a predetermined line of sight, and that the focusing device is oriented so that the pulse beam from the transmitter through the monitoring device along the predetermined Line of sight of the receiver is only reflected when the two objects are in the desired position relative to each other are located.

9. Detector according to claim 8, characterized in that the monitoring device is a wing (22) which is perpendicular to the direction of the relative movement of the two objects runs, the plane of the reflective surface parallel to the Direction of relative movement is aligned, and that the fastening device means for securing the transmitter and the receiver to the first object in such a manner has that their lines of sight intersect at a point in the plane of the reflective surface.

10. Detector according to claim 9, characterized in that it has a having a non-reflective shield attached to the first item and indicating the line of sight of the receiver blocked at a point beyond the point where the reflective surface of the wing (22) intersects the line of sight, when the objects are in the desired position so that the receiver is protected from scattered radiation.

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11. Conveyor system with a structure that has a plurality of stops, and a vehicle that can be moved relative to the structure is and can serve the stops, as well as with a position detector according to claim 1 for the detection of the Location of the vehicle relative to a specific stop, characterized in that the transmitter emits infrared light emitting diode and a pulse generator which the infrared light emitting diode at a in the kHz range that the receiver has a phototransistor that responds to the pulses of infrared light, which are generated by the transmitter, and the electrical pulses of the corresponding frequency generated depending on that the Converter when energized from a first to a second state can be converted that the AC voltage coupler one has an isolation transformer connected between the receiver and the converter, which only depends on the converter excited by electrical pulses of the receiver, which have a frequency in the kHz range, and that a fastening device for the attachment of the transmitter and the receiver is provided in such a way that the generated by the transmitter Pulses of infrared light hit the receiver, when the vehicle is in a desired position relative to the selected stop.

12. The conveyor system of claim 11, wherein the detector is a wing with a metal surface suitable for reflecting infrared light, characterized in that the fastening device a device for fastening the wing to the structure in the vicinity of the selected stop and a device for fastening the transmitter and receiver to the vehicle in such a way that the transmitted by the transmitter Beam of infrared light is reflected by the metallic surface of the wing so that it only hits the receiver occurs when the vehicle is in the desired location is relative to the selected stop.

KW / lis 3

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