DE3818083A1 - Verfahren zum bestimmen der position einer aufzugskabine und stockwerkswaehler auf der grundlage einer impulszaehlung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Position einer Aufzugskabine nach dem Prinzip der Stockwerks­ anwahl mit Hilfe einer Impulsfolge, wobei die Position des Aufzugs bestimmt wird auf der Grundlage einer Impulszählung, die die Geschwindigkeit des Aufzugs anzeigt, und einen Stock­ werkswähler für einen Aufzug, der auf einer Impulszählung beruht.

Eines der zentralen Probleme der Aufzugstechnik besteht darin, die tatsächliche Position einer Aufzugskabine im Schacht zu jeder gegebenen Zeit zu bestimmen. Zur Lösung des Problems sind verschiedenartige Verfahren eingesetzt worden.

Sie beruhen im allgemeinen auf der Verwendung von besonderen Einrichtungen zur Ortsbestimmung, die im Aufzugsschacht ange­ ordnet sind, wie z. B. mechanische Stockwerkswähler, Lochstrei­ fenidentifizierer, unterschiedliche Radareinrichtungen, Win­ keldetektoren etc. Mit der Entwicklung der Digitaltechnik und dem zunehmenden Einsatz von Rechnern als Kernstück eines Aufzug-Steuersystems, wurden in Systemen zur Stockwerksan­ wahl elektronische Sensoren üblich, die eine mehr oder minder kontinuierliche Impulsfolge erzeugen. Bei Verwendung solcher Sensoren ist es möglich, die Bewegung einer Aufzugskabine da­ durch aufzuzeichnen, daß man die Impulszählung oder die Im­ pulsfrequenz erfaßt, die zur zurückgelegten Strecke oder zur Geschwindigkeit des Aufzugs proportional ist.

Das finnische Patent 65 409 schlägt einen Stockwerks­ wähler vor, der zur Erzeugung der Impulse für die Berechnung der Position des Aufzugs zur Stockwerksanwahl keinen gesonder­ ten Sensor erfordert. Statt dessen werden die erforderlichen Impulse durch einen Tachometergenerator mit Hilfe eines A/D- Wandlers erzeugt. Jedoch ist ein solches System dem Seil­ schlupf z. B. in Verbindung mit einer Notbremsung nicht ge­ wachsen, weil keine Vorkehrung für die erforderlichen Berech­ nungen getroffen ist. Seilschlupf erfolgt ummittelbar nach Abschluß der Bremsung, und die Aufzugskabine kann in diesem Zustand eine Entfernung von einigen Metern durchlaufen.

Ein anderer Nachteil besteht darin, daß die Lösung nicht für alle Aufzugstypen anwendbar ist. Sie kann ohne einen Tachometergenerator z. B. in hydraulischen Aufzügen nicht angewendet werden, weil die Bewegung der Aufzugska­ bine keine einfache Funktion der Drehgeschwindigkeit einer der Wellen des Bewegers ist.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung zur Ver­ fügung zu stellen, die in bezug auf das vorerwähnte finni­ sche Patent eine Verbesserung ergibt, und die die angespro­ chenen Beschränkungen beseitigt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren hauptsächlich dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zur Berechnung der Aufzugsposition zur Stockwerksanwahl erforderlichen Impulse von einem auf der Aufzugskabine angebrachten Beschleunigungssensor er­ halten werden, dessen Ausgangssignal zur Erzeugung einer Spannung integriert wird, die die Geschwindigkeit der Auf­ zugskabine repräsentiert, und wobei die Spannung zu einer Impulsfolge gewandelt wird, deren Frequenz von der Geschwin­ digkeit der Aufzugskabine abhängt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß das die Geschwin­ digkeit des Aufzugs repräsentierende Signal beim Anhalten des Aufzugs zurückgesetzt wird. Dies ergibt den Vorteil, daß das System bei jedem Start nach einem Anhalten von allen Zählfehlern befreit wird, die sich während der davor liegen­ den Fahrt angesammelt haben, wobei solche Fehler mehr oder minder vermeidbar sind.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind durch die nachfolgenden Patentansprüche charakterisiert.

Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe eines Bei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung be­ schrieben; es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2 die wesentlichen elektronischen Teile einer der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Stockwerkswähler auf der Grundlage einer Impulszählung, wie er durch die Erfindung zur Verfügung gestellt wird. Beim Lauf des Aufzugs steuert das Steuerpult 1 den Aufzugsmotor 2 über die Leitung 3. Ein auf der Aufzugs­ kabine 4 angebrachter Beschleunigungssensor 5 erzeugt eine Spannung, die der Beschleunigung der Kabine proportional ist. Diese Spannung wird bezüglich der Zeit durch einen Integrator 8 integriert, der damit ein Geschwindigkeitssignal erzeugt, welches zur direkten Steuerung des A/D-Wandlers 6 und des Steuerpultes 1 verwendet wird (zur Steuerung der Geschwindig­ keit). Der A/D-Wandler stellt die zur Stockwerksanwahl er­ forderliche kontinuierliche Impulsfolge zur Verfügung, wobei diese Impulse über die Leitung 7 auf das Steuerpult 1 über­ tragen werden. Der A/D-Wandler erzeugt diese Impulsfolge durch Integration des Geschwindigkeitssignals bezüglich der Zeit, so daß die Frequenz dieser Impulse der Geschwindigkeit der Aufzugskabine direkt proportional ist. Deshalb zeigt die während eines gegebenen Zeitintervalls erzeugte Impulszahl die durch die Aufzugskabine zurückgelegte Strecke während dieser Zeit an, wie aus der Gleichung S = v × t berechnet. Damit kann ein an das Steuerpult 1 angeschlossener Rechner aus der Impulszählung die Position der Aufzugskabine zu jeder ge­ gebenen Zeit in einfacher Weise bestimmen.

Wenn die Kabine sich dem Zielstockwerk nähert, arbeiten die Türbereichidentifizierer und andere Einrichtungen, die zur Steuerung der Aufzugsgeschwindigkeit und des Anhaltevor­ gangs eingesetzt werden, in der üblichen, durch den Stand der Technik bekannten Art. Die durch den Beschleunigungssensor 5 erzeugte Information verändert sich und wird während der Ver­ langsamung des Aufzugs als Geschwindigkeitssignal dem Steuer­ pult 1 und dem A/D-Wandler 6 zugeführt. Die Frequenz der durch den A/D-Wandler 6 zur Verfügung gestellten Impulsfolge fällt entsprechend ab. Wenn sich der Aufzug nach dem Anhalten erneut in Bewegung setzt, erfolgt der gleiche Ablauf im um­ gekehrten Sinn.

Fig. 2 zeigt die Teile des erfindungsgemäßen Stock­ werkwählers in weiteren Einzelheiten. Der Beschleunigungs­ sensor 5 kann nahezu jede bekannte Art von Beschleuni­ gungssensor gebildet werden, wie z. B. einen piezoelektri­ schen oder einen elektrokinetischen Sensor, vorausgesetzt, seine Genauigkeit ist für diesen Zweck ausreichend. Das vom Sensor 5 erhaltene Spannungssignal wird durch den Integrator 8 zur Erzeugung eines Geschwindigkeitssignals integriert. Der Integrator 8 wird durch den in der Figur von einer ge­ strichelten Linie umgebenen Block dargestellt, die die Art der Integratorschaltung zeigt. Das Entwerfen oder die Aus­ wahl einer geeigneten Integratorschaltung und eines geeig­ neten Beschleunigungssensors stellt für den Fachmann eine einfache Aufgabe dar.

Das vom Integrator 8 erzeugte Geschwindkeitssignal wird in den A/D-Wandler 6 eingespeist, wo das Signal zu­ nächst integriert wird, um die zeitlichen Veränderungen des Geschwindigkeitssignals zu einer leichter zu hand­ habenden Größe zu wandeln, worauf das Signal zu einer Impulsfolge gewandelt wird.

In Abhängigkeit von den Eigenschaften des Beschleuni­ gungssensors 5 und der anderen Bauteile sammeln sich beim Vorgang der Impulszählung immer gewisse Fehler an, wobei der Fehler in diesem Fall unter 1% liegt. Zur Fehlerreduzierung wird die Geschwindigkeitsinformation in Fig. 2 nach dem An­ halten des Aufzugs zurückgesetzt, indem man das Bremssignal J über eine Verzögerungsschaltung 9 mit dem R-Eingang des A/D- Wandlers 6 und mit dem Zurücksetzungsschalter 11 des Inte­ grators 8 verbindet. Auf diese Weise kann auf der Grundlage des Bremssignals J eine verzögerte Rücksetzung durchgeführt werden, so daß genügend Zeit für die Berechnungen während des Seilschlupfes besteht. Das Bremssignal erhält man ent­ weder von einem auf der Bremse untergebrachten Schalter oder vom Startventil eines hydraulischen Aufzugs. Wie bereits fstgestellt, erfolgt der Seilschlupf unmittelbar nach dem Schließen der Bremse. Die Verzögerungsschaltung 9 kann unter Verwendung eines Schmitt-Triggers oder einer Zählschaltung verwirklicht werden, so daß das Erreichen einer gewünschten Verzögerung für den Fachmann kein Problem darstellt. Die Korrektur der Impulszählung zur Stockwerksanwahl an den Zielstockwerken unter Verwendung der Türbereichsidentifizierer und des im Speicher des Rechners gespeicherten Schachtdia­ gramms ist bereits im Stand der Technik bekannt. Die Ver­ wendung von Türbereichsidentifizierern wird durch offizielle Sicherheitsvorschriften vorgeschrieben. Falls erforderlich, ist es natürlich möglich, die mit dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren erhaltene Impulszählung bezüglich der Türausrüstung zu korrigieren, die die Absolutposition der Aufzugskabine angibt. Um die Impulszählungsinformation z. B. bei einem Spannungsausfall zu erhalten, wird die Spannungsversorgung des impulszählenden Stockwerkswählers bevorzugt mit einem Akku oder durch Batterien gesichert. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sollten mindestens die Bauteile 5, 6 und 8 in der Auf­ zugskabine untergebracht und mit einem Sicherungsakku 10 versehen sein. Ein weiterer Sicherungsakku sollte für den Mikrocomputer zur Berechnung der Aufzugsposition vorgesehen sein.

Dem Fachmann ist klar, daß die Erfindung nicht auf die vorstehenden Beispiele ihrer Ausführungsform beschränkt ist, sondern statt dessen innerhalb des Bereiches der nach­ folgenden Patentansprüche variiert werden kann.

Claims (6)

1. Verfahren zum Bestimmen der Position einer Aufzugs­ kabine nach dem Prinzip der Stockwerksanwahl mit Hilfe einer Impulsfolge, wobei die Position der Aufzugskabine auf der Grundlage einer Impulszählung bestimmt wird, die die Geschwin­ digkeit des Aufzugs anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Berechnung der Aufzugsposition zur Stockwerks­ anwahl erforderlichen Impulse von einem Beschleunigungs­ sensor erhalten werden, der auf der Aufzugskabine unter­ gebracht ist, dessen Signal integriert wird, um eine Spannung zu erhalten, die die Geschwindigkeit der Aufzugskabine re­ präsentiert, und die Spannung zu einer Impulsfolge gewandelt wird, deren Frequenz von der Geschwindigkeit der Aufzugs­ kabine abhängig ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Geschwindigkeitsinformation tragende Signal zu­ rückgesetzt wird, wenn der Aufzug anhält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Geschwindigkeitssignal auf der Grundlage des Brems­ signals (J) des Aufzugs unter Anwendung einer gewissen Ver­ zögerung zurückgesetzt wird.

4. Stockwerkswähler auf der Grundlage einer Impuls­ zählung unter Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprü­ che 1-3 mit einem Ortsbestimmungssystem auf der Grundlage­ der Zählung von die Geschwindigkeit des Aufzugs anzeigenden Impulsen, gekennzeichnet durch einen Beschleunigungssensor (5), einen ein Geschwindigkeits­ signal erzeugenden Integrator (8), und einen A/D-Wandler (6), der die Impulsfolge zur Positionsberechnung in an sich be­ kannter Weise erzeugt.

5. Stockwerkswähler nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bremssignal (J) des Aufzugs über eine Ver­ zögerungsschaltung (9) mit dem R(reset)-Eingang des A/D-Wandlers (6) und mit dem Rücksetzungsschalter (11) des Integrators (8) verbunden ist.

6. Stockwerkswähler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung des Stockwerks­ wählers durch Akkus und/oder Batterien zur Erhaltung der Impulszählungsinformation gesichert ist.