EP3814261B1 - Verfahren und system zur bestimmung der position einer aufzugkabine einer aufzuganlage - Google Patents

Verfahren und system zur bestimmung der position einer aufzugkabine einer aufzuganlage Download PDF

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EP3814261B1
EP3814261B1 EP19729026.5A EP19729026A EP3814261B1 EP 3814261 B1 EP3814261 B1 EP 3814261B1 EP 19729026 A EP19729026 A EP 19729026A EP 3814261 B1 EP3814261 B1 EP 3814261B1
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EP
European Patent Office
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elevator car
review
image
comparison
elevator
Prior art date
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EP19729026.5A
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English (en)
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EP3814261A1 (de
Inventor
Raphael Bitzi
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Inventio AG
Original Assignee
Inventio AG
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Publication date
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Publication of EP3814261B1 publication Critical patent/EP3814261B1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3492—Position or motion detectors or driving means for the detector

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the position of an elevator car of an elevator installation that is movably arranged in an elevator shaft according to the preamble of claim 1 and a system for determining the position of an elevator car of an elevator installation that is movably arranged in an elevator shaft according to the preamble of claim 15.
  • the EP 1 232 988 A1 describes a method and a system for determining the position of an elevator car of an elevator installation that is movably arranged in an elevator shaft.
  • an image acquisition unit arranged on the elevator car acquires image data of a guide rail in the elevator shaft, which is considered shaft equipment, and transmits this to a computing unit.
  • the arithmetic unit extracts a one-dimensional image in the form of an image vector oriented in the direction of travel of the elevator car from the image data of the image acquisition unit.
  • This current image is compared in the direction of travel with a stored image in the form of a one-dimensional comparison image vector oriented in the direction of travel, with each stored image being assigned a position of the elevator car in the elevator shaft.
  • the position of the elevator car in the direction of travel in the elevator shaft can be determined from the comparison of the two image vectors.
  • the determination of the position of the elevator car is based on knowledge of the position at a previous determination time. If this previous position is not known, for example after a restart of the system or the entire elevator installation, the determination of the position of the elevator car must be determined independently of the previous position of the elevator car.
  • the current image is compared with all stored images and the stored image is determined with which there is the greatest agreement and thus the position of the elevator car is determined.
  • a comparison of the current image with a stored image cannot provide an absolute result regarding the match between the two images, but only a measure of the match between the images.
  • the determination of the position of the elevator car carried out in this way is therefore associated with a certain degree of uncertainty.
  • images of shaft components or shaft equipment serving other functions are recorded with an image acquisition unit arranged on the elevator car.
  • a currently recorded image is compared with at least one stored comparison image of the named shaft components or shaft equipment in a direction of travel of the elevator car in order to determine a current position of the elevator car in the direction of travel.
  • the method has a starting phase, a checking phase and a decision phase, with at least one method step being carried out in each phase.
  • the verification phase and the decision phase can be carried out multiple times in succession.
  • the position of the elevator car is not determined by a one-time comparison of a current image with all comparison images, but a position recognized as a possible position, a so-called start assumption position, is checked at least once, if necessary several times, before a the so-called verification acceptance position resulting from the start acceptance position is determined as the actual position of the elevator car.
  • the position of the elevator car can be determined very reliably and therefore safely. Since precise knowledge of the position of the elevator car in the elevator shaft is absolutely necessary for safe operation of an elevator system, safe operation of the elevator system can be guaranteed even after a restart of the system for determining the position of the elevator car or the entire elevator system.
  • the method according to the invention is only carried out if there is no information about the position of the elevator car in the elevator shaft. It will be in one so-called initialization operation is carried out. As soon as the position has been reliably determined, there is a switch to normal operation in which the position is determined based on knowledge of the position at a previous determination time. In normal operation, the determination of the position, for example, using the method according to EP 1 232 988 A1 or a method according to the applicant's international patent application with the application number which is not a prior publication PCT/EP2018/061850 take place.
  • the method is carried out in particular by a computing unit which, like the image acquisition unit, is arranged on the elevator car and is in communication with an elevator controller of the elevator installation.
  • the elevator shaft of an elevator system is usually aligned in the vertical direction, so that the direction of travel of the elevator car in the elevator shaft runs in the vertical direction, with the exception of small deviations.
  • a direction transverse to the direction of travel of the elevator car runs in the horizontal direction.
  • the stated position in the direction of travel of the elevator car can thus be understood to mean the vertical position of the elevator car or the height of the elevator car in the elevator shaft.
  • the direction of travel runs in the vertical direction, as described. However, this does not rule out the possibility of the direction of travel being inclined or horizontal, at least in sections.
  • the direction of travel is also referred to below as the z-direction and the direction transverse to the direction of travel is referred to as the x-direction.
  • the position of the elevator car in the direction of travel is required by the elevator control of the elevator system in order to be able to move and position the elevator car safely and precisely within the elevator shaft.
  • the speed and possibly also the acceleration of the elevator car can be determined by looking at the progression of the position in the direction of travel over time. In particular, these variables are also used by the elevator control.
  • the speed and/or the acceleration of the elevator car can be determined in particular by the arithmetic unit mentioned, but also by the elevator control.
  • the elevator car is in particular with a support means in the form of a rope or a Bands connected to a prime mover.
  • the drive machine can thus move the elevator car in the elevator shaft.
  • the elevator car can also have a drive arranged on the elevator car, for example in the form of a friction wheel drive or a linear motor, and can thus move independently of a suspension element in the elevator shaft. It is also possible for more than one elevator car to be or are being moved independently of one another in an elevator shaft.
  • the image acquisition unit records images that are made up of individual pixels. It is designed in particular as a digital camera, for example in the form of a so-called CCD or CMOS camera. For example, the camera has a resolution of 700 - 800 pixels (rows) by 400 - 600 pixels (columns).
  • the image capturing unit can also be designed as another image capturing system that can record and display a surface structure. It can therefore also be designed, for example, as an infrared camera, scanner, X-ray recording device, ultrasonic imaging system. It would also be sufficient if the image acquisition unit only acquired one column.
  • the image acquisition unit assigns a so-called pixel value to each of the named pixels, which in particular represents a measure of the brightness value of the surface section of the recorded object assigned to this pixel.
  • the pixel value can, for example, be encoded with 8 bits, that is to say it can have a total of 256 different values.
  • the image acquisition unit is in particular arranged in such a way that the columns run in the direction of travel (z-direction) of the elevator car and the rows run transversely to the direction of travel (x-direction) of the elevator car.
  • the image capturing unit is arranged on the elevator car in such a way that it can record images of shaft components or shaft equipment serving other functions.
  • “Shaft components” are to be understood here as parts of the elevator shaft that are present for other purposes, ie, for example, shaft walls.
  • “Shaft equipment” is to be understood here as meaning parts that are installed in the elevator shaft during assembly of the elevator system, for example guide rails for guiding the elevator car.
  • the shaft components and shaft equipment mentioned are not primarily installed or mounted in order to determine the position of the elevator car allow, but serve a different purpose, so for example in a shaft wall to form the elevator shaft or in a guide rail to guide the elevator car.
  • the one stored comparison image or the several stored comparison images with which a currently recorded image is compared are also recorded by the image acquisition unit in a so-called learning run and then stored in a memory by the processing unit.
  • only one section of a recorded image is stored as a comparison image.
  • the comparison images can in particular overlap or also overlap twice in the direction of travel. In particular, they overlap in such a way that two comparison images next but one abut each other.
  • the currently recorded image can be post-processed.
  • the so-called start image ie a current image when the elevator car is stationary, is first recorded at the start position.
  • This start image is compared with all stored comparison images, each comparison image being assigned to a specific position.
  • a so-called starting comparison path is determined for every possible position of the elevator car, ie over an entire possible travel range of the elevator car. For example, two adjacent possible positions are shifted relative to each other by a distance that corresponds to a pixel in the current image or a comparison image.
  • the start comparison path is a measure of a match between the start image and the comparison image at the respective position.
  • the current image is compared pixel by pixel with the respective comparison image, i.e. the pixel values of two superimposed pixels.
  • the comparison image consisting of a section of a previously recorded image is shifted pixel by pixel in the direction of travel (z-direction) compared to the current image and the comparison image and the selected section of the current image are compared.
  • the selected section of the current image is also referred to below as the image below the comparison image or the image below it.
  • a position of the elevator car in the elevator shaft corresponds to each position of the comparison image in relation to the current image.
  • the position of the elevator car thus results from the information about the location in the elevator shaft from which the comparison image originates and the position of the comparison image in the current image.
  • the position that is assigned to a comparison image also results from these two pieces of information.
  • the so-called sum of the squared distances, the so-called global linear cross-correlation, the normalized cross-correlation or a comparable parameter can be used as the starting comparison path.
  • the sum of the squared distances the squares of the difference in the pixel values of the pixels lying one above the other in the comparison image and the image below are added up. The smaller the stated sum, the greater the similarity between the comparison image and the image currently underneath it.
  • the global linear cross-correlation the products of the pixel values of the superimposed pixels of the comparison image and the underlying image are summed up.
  • the normalized cross-correlation the result of the above global linear cross-correlation is normalized.
  • the root of the sum of the squares of the pixel values of the comparison image and the root of the sum of the squares of the pixel values of the underlying image are calculated.
  • the result of the global linear cross-correlation mentioned above is divided by the product of the two roots mentioned. The greater the result of the normalized cross-correlation, the greater the similarity between the comparison image and the currently underlying image.
  • the method for determining the position of the elevator car is terminated. In this case, for example, the elevator car can be moved a little and the process can be started again.
  • start-evaluation criterion can consist, for example, in that the start-comparison characteristic value of a start-acceptance position depends on Type of start comparison characteristic must be greater or less than a first threshold. If the start comparison parameter has been determined on the basis of a normalized cross-correlation, then it must be greater than the first threshold value in order to fulfill the start evaluation criterion. This is assumed below. It may happen that one or more start acceptance positions meet the start selection criterion. In the case of multiple start acceptance positions, the following method steps are carried out accordingly for each start acceptance position.
  • the elevator car is moved by a checking travel path to a checking position, with a travel direction and the length of the checking travel path being known.
  • the travel direction and the length of the checking travel path can be determined, for example, by the elevator controller from the control of the drive machine. It is also possible that a displacement of the checking image in relation to the start image is determined and the travel direction and the length of the checking travel path are determined from this. This type of position determination is referred to below as relative position determination and is described in more detail.
  • the checking traverse path is between 2 and 10 cm, for example.
  • a checking acceptance position is determined based on the previous acceptance position and the checking travel path. If the checking phase is carried out after the start phase, ie for the first time after the start of the method, then the previous acceptance position mentioned corresponds to the start acceptance position. If the verification phase is carried out after a decision phase, that is to say for the repeated time after the start of the method, then the previous acceptance position mentioned corresponds to the verification acceptance position of the previous verification phase. In other words, the checking acceptance position corresponds to the position at which the elevator car would have to be if the starting acceptance position or the checking acceptance position of the previous checking phase had corresponded to the actual position of the elevator car.
  • a checking image ie a current image, is recorded at the checking position of the elevator car.
  • a verification comparison parameter for the verification acceptance position of the elevator car is then determined, the verification comparison parameter indicating a measure of a match between the verification image and the comparison image of the verification acceptance position.
  • the verification image is therefore compared with the comparison image of the verification acceptance position. It is thus checked, as it were, whether the checking acceptance position corresponds to the checking position, that is to say the actual position of the elevator car.
  • the verification comparison parameter is determined in the same way as the start comparison parameters in the start phase. However, it is also possible for another method to be used to determine the verification comparison characteristic.
  • the verification comparison index is determined only for the verification acceptance position or a small area around the verification acceptance position.
  • verification comparison parameters it is also possible for verification comparison parameters to be determined for all positions of the entire travel path and for only the verification comparison parameter of the verification acceptance position or a small area around the verification acceptance position to be evaluated.
  • a verification comparison parameter is determined as described for each verification acceptance position resulting from the plurality of acceptance positions.
  • a decision is made in the following decision phase as a function of the one verification comparison parameter or the multiple verification comparison parameters as to how the method is to be continued.
  • the check acceptance position can be determined as the current position of the elevator car.
  • the method is successfully completed since the current position of the elevator car has been reliably determined.
  • This option is selected in particular when a verification comparison parameter satisfies a decision determination criterion and is optional other conditions are met.
  • this option is chosen when it has been confirmed in one or more checking and decision phases that a starting acceptance position determined in the starting phase has matched the actual starting position of the elevator car.
  • a check comparison parameter satisfies the decision determination criterion if it is greater than or less than a second threshold value, which can be the same as or different from the above-mentioned first threshold value of the start evaluation criterion.
  • second option for making a decision in the decision phase it can be decided to carry out a further checking phase and a further decision phase.
  • This option is chosen in particular when a check comparison characteristic or several check comparison characteristic values meet a repetition evaluation criterion, but no check comparison characteristic value meets the above-mentioned decision determination criterion.
  • a check-comparison characteristic value fulfills a repetition-evaluation criterion, for example, if it is greater than a third and smaller than the second threshold value mentioned above.
  • the second option is also selected in particular when a number of verification-acceptance positions meet the stated decision-determination criterion or a verification-acceptance position meets the stated decision-determination criterion but one of the stated further conditions is not fulfilled. In other words, this option is chosen when more than one checking acceptance position comes into question as the actual position of the elevator car, or a checking acceptance position still comes into question as the actual position, but a further check is necessary.
  • the further checking phase can in particular be carried out in the same way as the preceding checking phase. However, it is also possible that a different checking travel path or a different method for determining the checking comparison characteristic value is being used.
  • the further decision phase can also be carried out in particular in the same way as the previous decision phase. However, it is also possible for other evaluation criteria or conditions to be used.
  • a checking-acceptance position As a further, third option for the decision, it can be decided to rule out a checking-acceptance position as the current position of the elevator car. This is done in particular if neither of the other two options can be selected or a termination condition is met. If the excluded verification-acceptance position is the only verification-acceptance position that can still be considered, the method is ended. In other words, a checking acceptance position is excluded if the assumption that a starting acceptance position determined in the starting phase has matched the actual starting position of the elevator car has turned out to be wrong.
  • the elevator car can be moved by a small travel distance and the process can be restarted.
  • the accepted position for checking is only determined as the current position of the elevator car if at least one additional decision criterion that is independent of the comparison characteristic value for checking is met. This means that the certainty that the position of the elevator car is correctly determined is particularly high.
  • a travel distance between the starting position and the current checking-acceptance position is greater than a definable minimum travel distance.
  • the minimum travel can be between 5 and 15 cm, for example. This effectively prevents distinctive features extending in the direction of travel, such as a scratch on a guide rail extending in the direction of travel, from negatively influencing the determination of the position of the elevator car.
  • the procedure described can be used to avoid using only current images that contain the specified feature.
  • the minimum travel path is chosen so that it is greater than a length a so-called rail clip in the direction of travel.
  • the rail clips are used to fix guide rails, from which the images are taken to determine the position of the elevator car, so that the rail clips are also included in the images.
  • the rail clips have an edge running in the direction of travel, which can have a negative effect on the image comparison described. If such an edge is included in the current image and the comparison image, the images can be mistaken for being very similar, since the similarity of said edges can mask differences in the remaining parts of the images.
  • the determination of the position of the elevator car is terminated when a termination criterion is met.
  • the execution of the method according to the invention is terminated as soon as the stated termination criterion is met. Since the elevator car is moved during the checking phase, this can effectively prevent the elevator car from unintentionally reaching the limits of the permissible travel range.
  • a termination criterion it is checked in particular whether a total travel of the elevator car, starting from the starting position, has exceeded a maximum travel. This can be particularly effective in preventing the elevator car from unintentionally reaching the limits of the permissible travel range.
  • the total travel path is understood to be the path between the starting position of the elevator car in the starting phase and the checking position in the last checking phase. If the elevator car is always moved in the same direction during the checking phases, the total travel corresponds to the sum of the individual checking travels.
  • the maximum travel is between 15 and 30 cm, for example.
  • the determination of the position of the elevator car is restarted after an abort, with the elevator car being moved in the opposite direction in the checking phase compared to the checking phase before the abort.
  • the elevator car By moving in the opposite direction, it can be reliably prevented that the elevator car reaches a limit of the permissible in the following checking phases traversing range comes.
  • at least one checking traversing path in a checking phase, in particular in the first checking phase is selected that differs from the checking traversing paths before the restart. This ensures that, compared to the attempt before the restart, different checking positions are approached and the chance of successfully determining the current position of the elevator car is particularly high.
  • checking comparison parameters are determined for an area around the checking acceptance position of the elevator car.
  • the position that belongs to the verification comparison parameter that indicates the greatest match is then used as the verification acceptance position for the subsequent decision phase.
  • the position of the elevator car can thus be determined particularly precisely, since any inaccuracies in the determination of the checking travel path and thus the checking acceptance position are compensated for.
  • Said area can extend, for example, 1 - 5 mm up and down around the check-accept position.
  • a check comparison parameter is then determined for all possible positions in this area. Then, for example, the largest of these comparison comparison parameters is determined and used as a comparison comparison parameter for the subsequent decision phase. In addition, the position of this largest verification comparison index is adopted as the current verification acceptance position.
  • the currently recorded image is also compared with the stored comparison image transversely to the direction of travel in order to determine the current position of the elevator car in the direction of travel.
  • the position of the elevator car can thus be determined in a particularly robust manner.
  • the position of the elevator car in the direction of travel in the elevator shaft can also be reliably detected if the elevator car is not absolute exactly always along an identical travel curve in the elevator shaft, so there can be different deviations of the travel curve transverse to the direction of travel.
  • the elevator car is guided by a combination of a guide device arranged on the elevator car, for example in the form of guide shoes and guide rails fixed to the shaft walls of the elevator shaft, this guide always has a little play, which leads to slightly different driving curves inside, especially when the elevator car is loaded differently of the elevator shaft. This then leads to the image acquisition unit not always recording exactly the same sections of the shaft components or shaft equipment in relation to the direction transverse to the direction of travel during different journeys.
  • the surface structure of the manhole components or manhole equipment recorded on the images mentioned changes or at least can change not only in the direction of travel, but also transversely to the direction of travel, a reliable determination can be made with the combination of comparison in and transverse to the direction of travel, even with the different travel curves described the position of the elevator car can be guaranteed.
  • a comparison transverse to the direction of travel is to be understood, analogous to a comparison in the direction of travel, that the current image or at least a part of it and the comparison image or at least a part of it are shifted pixel by pixel transverse to the direction of travel and compared.
  • the currently recorded image and/or the comparison image extend in the direction of travel and transversely to the direction of travel, ie have a plurality of adjacent pixels both in the direction of travel and transversely to the direction of travel.
  • the start image in order to determine the start comparison characteristic values, is also compared with the comparison image transversely to the direction of travel.
  • the comparison parameter that indicates the greatest match between the start image and the comparison image of the respective position is then used as the start comparison parameter of a position.
  • the verification image is also compared with the comparison image transversely to the direction of travel.
  • the comparison parameter that indicates the greatest agreement is then used as the checking comparison parameter for the subsequent decision phase.
  • the elevator car is moved at a lower speed in comparison to normal operation of the elevator system in the checking phase. This means that the probability of dangerous situations occurring when the method is carried out is particularly low.
  • Said lower speed can be, for example, between 10 and 20% of the speed of the elevator car in normal operation.
  • further information that can be detected in the elevator shaft is evaluated to determine the position of the elevator car.
  • the position of the elevator car can thus be determined particularly reliably.
  • Further information that can be detected in the elevator shaft is to be understood here as information that is required for the operation of the elevator installation, but is not normally used to determine the position of the elevator car. This includes, for example, the detection of an identifier that is arranged in the vicinity of a floor and is used for the exact positioning of the elevator car on a floor. If such an identifier is recognized, for example, by means of a special sensor, all checking acceptance positions that are not in a possible area of such an identifier can be excluded.
  • further information can also be evaluated, which, for example, can also be transmitted from the elevator control to the computing unit executing the method.
  • An “indirect execution” by the computing unit should be understood to mean that the computing unit controls another component of the system for determining the position of an elevator car in such a way that the desired result is achieved.
  • the described refinements of the invention relate equally to the method and the system for determining the position of an elevator car.
  • the method steps described can also be implemented as features of the system.
  • an elevator system 10 has an elevator shaft 12 aligned in the vertical direction.
  • An elevator car 14 is arranged inside the elevator shaft 12 and is connected in a known manner to a counterweight 18 via a suspension element 16 in the form of a flexible belt or a cable.
  • the suspension element 16 runs over a drive pulley 20, which can be driven by a drive machine (not shown).
  • the elevator car 14 can be moved up and down in the elevator shaft 12 by means of the drive machine and the suspension element 16 .
  • the elevator car 14 can thus be moved in the elevator shaft 12 in or counter to a direction of travel 22 which runs upwards in the vertical direction.
  • a guide rail 26 running in the direction of travel 22 is fixed to a shaft wall 24 of the elevator shaft 12 .
  • the shaft wall 24 can be referred to as a shaft component and the guide rail 26 as a shaft equipment.
  • a system 28 for determining the position of the elevator car 14 is arranged on the elevator car 14 .
  • the system 28 has a computing unit 30 and an image capturing unit 32.
  • the image capturing unit 32 which is designed as a digital camera, is aligned in such a way that it can capture images of the guide rail 26. It transmits the images of the guide rail 26 consisting of individual pixels to the computing unit 30, which compares a currently recorded image with at least one stored comparison image of the guide rail 26 in order to determine a current position of the elevator car 14 in the direction of travel 22.
  • the processing unit 30 transmits the current position of the elevator car 14 via a signal connection, not shown, to an elevator control 31 arranged in the elevator shaft 12, which controls the position of the elevator car 14 for controlling the Elevator system 10 used.
  • the processing unit does not have to be arranged on the elevator car. It can also be arranged in a stationary manner in the elevator shaft and have a signal connection with the image acquisition unit.
  • the image acquisition unit could also record images of the shaft wall and transmit them to the processing unit.
  • the processing unit 30 compares an in 2 illustrated, stored comparison image 34 with an image 36 currently recorded by the image acquisition unit 32.
  • Comparison images for a so-called relative and a so-called absolute position determination are stored in a memory (not shown) of the arithmetic unit 30 .
  • a large number of comparison images 34 are stored for the absolute position determination.
  • These comparison images 34 are derived from current images of the image acquisition unit 32 and stored during a so-called learning run when the system 28 is put into operation. During the learning run, the elevator car 14 is moved with the system 28 along the entire travel path of the elevator car 14 in the elevator shaft 12 .
  • the processing unit 30 derives individual comparison images 34 from the images recorded by the image acquisition unit 32 and assigns them a position in the elevator shaft 12 .
  • the processing unit 30 derives the comparison images 34 in such a way that they each overlap twice.
  • the stored comparison images 34 thus cover the entire travel path of the elevator car 14 .
  • the position of the elevator car 14 in the direction of travel 22 can be inferred using the likewise stored position of the comparison image 34 in the elevator shaft 12 .
  • the comparison images are selected as a function of the position of the elevator car 14 at a previous determination time and the speed of the elevator car 14. The number of comparison images required for the comparison is thus greatly limited.
  • the currently recorded image is taken from the Processing unit 30 reworked.
  • the processing unit 30 first selects a section in the center of the currently recorded image.
  • the processing unit 30 then calculates the mean value of all pixel values of the selected section and subtracts the calculated mean value from each pixel value.
  • the result of this post-processing is stored as comparison image 34 .
  • further post-processing such as low and/or high-pass filtering, can be carried out.
  • the computing unit 30 determines a structure parameter for each post-processed and stored comparison image 34 and stores this together with the comparison image 34 .
  • the computing unit 30 starts from an image that has been post-processed as described above. It squares the pixel values of all pixels and sums them up. The result of this summation or the root thereof is stored together with the comparison image 34 .
  • the comparison image for the relative position determination is derived from an image of the image acquisition unit 32 of the previous position determination.
  • the current image is compared with an image captured during a previous position determination, with a displacement of the current image compared to the image of the previous position determination in the direction of travel then being determined in the said comparison of the images.
  • the current position of the elevator car can be determined from the displacement mentioned and the position determined during the preceding position determination. Even if the absolute position is not known in the preceding position determination, the travel path covered and the direction can be determined from the said displacement.
  • the processing unit 30 compares a comparison image 34 with a currently recorded image 36 of the image acquisition unit 32 both in and transverse to the direction of travel 22.
  • the processing unit 30 checks for this whether a comparison image 34 is contained in a current comparison area 38 of the currently recorded image 36 . If this is the case, the position of the comparison image 34 in the current comparison area 38 is determined at the same time. In the following it is assumed that the comparison image 34 is contained in the current comparison area 38 .
  • the processing unit 30 compares the comparison image 34 and the current comparison area 38 of the currently recorded image 36 both in the direction of travel (z-direction) and transversely to the direction of travel (x-direction).
  • the comparison image 34 is shifted pixel by pixel both in the direction of travel (z-direction) and transversely to the direction of travel (x-direction) in relation to the current comparison area 38 and for each position a comparison parameter in the form of a correlation coefficient between the comparison image 34 and that under the comparison image 34 lying image of the comparison area 38 is calculated.
  • the comparison parameter in the form of the correlation coefficient is a measure of the agreement of the comparison image 34 with the current comparison area 38.
  • the displacement of the comparison image 34 is in the 2 symbolized by the arrows 40.
  • comparison image 34 was post-processed by the arithmetic unit 30 before it was stored, as described above, in such a way that the mean value of each pixel value of all pixel values of comparison image 34 have been subtracted, the term R i j ⁇ R ⁇ are no longer evaluated in the calculation of the correlation coefficient, but the pixel values of the comparison image 34 can be used directly.
  • a structure parameter of the comparison image 34 is also stored, which can be used directly for calculating the correlation coefficient.
  • the term as a structural parameter is: ⁇ i j ⁇ R R i j ⁇ R ⁇ 2 calculated and either the result or the square root of it is saved. The structure parameter is thus taken into account when comparing the currently recorded image 38 with the stored comparison image 34 .
  • the correlation coefficient is calculated for every possible position of the comparison image 34 in the current comparison area 38, ie for every possible shift by r in the x-direction and s in the z-direction.
  • the correlation coefficients for all possible r and s values result in a three-dimensional surface.
  • the maximum correlation coefficient of the entire area characterizes the position of the comparison image 34 in the current comparison area 38 with the highest level of agreement. Under the condition mentioned above that the comparison image 34 is contained in the current comparison area 38, the said maximum characterizes the position of the comparison image 34 at which there is a match between the comparison image 34 and the underlying image. As an additional check, it can be checked whether the maximum correlation value is greater than a threshold value. With the information about the position of the comparison image 34 in the current comparison area 38 of the currently recorded image 36, the position of the elevator car 14 in the elevator shaft 12 in the direction of travel 22 can be determined either via a relative or an absolute position determination.
  • the correlation coefficients are shown on a k-axis up over the possible r-values on an r-axis to the right, i.e. the possible shifts in the x-direction and a fixed s-value, i.e. a constant shift in the z-direction.
  • the correlation coefficient reaches the maximum value kmn for an s-value of sn and an r-value of rMn.
  • the computing unit 30 determines the respective (local) maximum correlation coefficient kmn and the associated shift rMn in the x-direction.
  • the processing unit 30 determines the maximum correlation value kMax of all determined (local) maximum correlation coefficients kMn, which represents the absolute maximum of the correlation coefficients and thus of the described three-dimensional surface.
  • the position of the comparison image 34 in the current comparison area 38 results from the associated s and r values of the absolute maximum of the correlation coefficient.
  • the displacement in the z-direction and the position in the elevator shaft assigned to the comparison image thus result in the position of the elevator car in the elevator shaft.
  • a correlation coefficient can thus be assigned to a position of the elevator car.
  • the comparison image is only shifted in the z-direction over the current image and a correlation coefficient is calculated in each case.
  • the described determination of the maximum correlation coefficient for different shifts in the x-direction, ie for different r values, is omitted. The rest of the procedure otherwise remains the same.
  • the processing unit 30 After a restart of the system 28 for determining the position of the elevator car 14, the processing unit 30 has no information about the current position of the elevator car. The processing unit 30 then carries out a special method for particularly reliable determination of the position of the elevator car 14, which is described below in connection with the Figures 4a, 4b and 4c is described.
  • the method begins with a starting phase, in which the elevator car 14 is at an unknown starting position 50 .
  • a start image (analogous to the current image 36 in 2 ) recorded.
  • a start comparison characteristic in the form of a cross-correlation coefficient described above.
  • a comparison with all stored comparison images (34 in 2 ) is carried out, with the comparison image being pushed over the start image as described above.
  • the displacement as described above, can only take place in the z-direction or in the z-direction and x-direction.
  • FIG. 4a The result of such a determination is very schematic in Figure 4a shown.
  • the associated cross-correlation coefficient is shown there as point 52 (plotted along the k-axis) for each of the different positions (plotted along the h-axis). The larger the cross-correlation coefficient, the more similar is the comparison image of this position to the current image.
  • start-up comparison parameters meet a start-up evaluation criterion.
  • start evaluation criterion it is checked whether the start comparison characteristic values are greater than a first threshold value (in Figure 4a shown as line 54). This is the case in the example shown for the start comparison characteristic values 52a and 52b.
  • the positions associated with these starting comparison parameters 52a, 52 are referred to as the first assumed starting position PS1 and the second assumed starting position PS2.
  • the elevator car 14 After completion of the starting phase, the elevator car 14 is moved downwards by a checking travel distance s1 to a checking position 56 in a subsequent checking phase. In this case, the elevator car 14 is moved at a lower speed compared to normal operation of the elevator system.
  • the situation after moving the elevator car is in the Figure 4b shown.
  • the computing unit 30 sends a corresponding request to the elevator controller 31.
  • the elevator controller 31 can ensure compliance with the checking travel path s1 by appropriately controlling the drive machine and, if necessary, by measuring the speeds of the drive machine. Alternatively or additionally, as described above, the relative Position determination for determining the verification traverse path s1 are used.
  • a checking image analogous to the current image 36 in 2 ) recorded.
  • two checking acceptance positions PA1.1 and PA2.1 are determined, which are opposite the starting acceptance positions PS1, PS2, respectively are shifted downwards by the checking travel distance s1.
  • PA2.1 verification comparison parameters are determined in the form of cross-correlation coefficients described above.
  • a comparison of the verification image with the comparison images of the verification acceptance positions PA1.1 and PA2.1 carried out. As described above, the images can be shifted relative to one another only in the z-direction or in the z-direction and x-direction.
  • the two verification comparison parameters 58a, 58b are in the Figure 4b shown.
  • a decision is made as to how the process is to be continued.
  • a check is made as to whether the two checking comparison characteristic values 58a, 58b meet a decision determination criterion. For this purpose, it is checked whether they are greater than a second threshold value in the Figure 4b shown as line 60.
  • the second threshold value is identical to the first threshold value of the starting phase.
  • Both checking comparison characteristic values 58a, 58b are smaller than the second threshold value, so that at this point in time neither of the two checking acceptance positions PA1.1, PA2.1 is determined as the actual, current position of the elevator car 14.
  • a check is then carried out to determine whether the two checking comparison parameters 58a, 58b meet a repeat evaluation criterion. For this purpose, it is checked whether they are greater than a third threshold value in the Figure 4b shown as line 62.
  • the third threshold is smaller than the second threshold. This is only the case for the verification comparison parameter 58a of the first verification acceptance position PA1.1.
  • the second verification comparison characteristic value 58b of the second verification acceptance position PA2.1 is smaller than the third threshold value.
  • the associated verification acceptance position PA1.1 Since the first verification comparison parameter 58a satisfies the repetition evaluation criterion, a further verification phase and a further decision phase are carried out for the associated verification acceptance position PA1.1. Since the second check comparison characteristic value 58b does not meet the repetition evaluation criterion either, the associated check acceptance position PA2.1 is ruled out as a possible current position of the elevator car 14 .
  • the method would be restarted, with the elevator car 14 being moved in the opposite direction, in this case upwards, in the checking phase compared to the checking phase before the abort.
  • at least one checking traversing path in a checking phase is selected that differs from the checking traversing paths before the restart.
  • the method is continued so that the first decision phase is followed by a further, second verification phase.
  • This runs analogously to the first verification phase described above, with only one verification-acceptance position PA1.2 resulting from the verification-acceptance position PA1.1 and the verification travel path s1.
  • the resulting verification comparison score 64 is in FIG Figure 4c shown.
  • the check comparison index 64 satisfies the decision determination criterion. For this purpose, it is checked whether it is greater than the second threshold value in the Figure 4c also shown as line 60. Of the Verification comparison parameter 64 is greater than the second threshold value, so that the decision determination criterion is met.
  • a decision criterion that is independent of the verification comparison parameter 64 is then checked. For this purpose, it is checked whether a travel path s2 between the starting position 50 and the current checking acceptance position PA1.2 is greater than a definable minimum travel path. This is the case here, so that the verification acceptance position PA1.2 is determined as the actual, current position of the elevator car 14. This confirms the assumption that the first start acceptance position PS1 corresponded to the start position 50 of the elevator car 14 in the start phase.
  • an identifier (not shown) can be detected, which is arranged in the vicinity of a floor and is used for the exact positioning of the elevator car on a floor. If such an identifier is recognized, for example, by means of a special sensor, all checking acceptance positions that are not in a possible area of such an identifier can be excluded.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Position einer in einem Aufzugschacht verfahrbar angeordneten Aufzugkabine einer Aufzuganlage gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein System zur Bestimmung der Position einer in einem Aufzugschacht verfahrbar angeordneten Aufzugkabine einer Aufzuganlage gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
  • Die EP 1 232 988 A1 beschreibt ein Verfahren und ein System zur Bestimmung der Position einer in einem Aufzugschacht verfahrbar angeordneten Aufzugkabine einer Aufzuganlage. Eine an der Aufzugkabine angeordnete Bilderfassungseinheit erfasst dazu Bilddaten einer als Schachtausrüstung geltenden Führungsschiene im Aufzugschacht und übermittelt diese an eine Recheneinheit. Die Recheneinheit extrahiert aus den Bilddaten der Bilderfassungseinheit ein eindimensionales Bild in Form eines in Fahrtrichtung der Aufzugkabine orientierten Bildvektors. Dieses aktuelle Bild wird mit einem gespeicherten Bild in Form eines eindimensionalen, in Fahrtrichtung orientierten Vergleichs-Bildvektors in Fahrtrichtung verglichen, wobei jedem gespeicherten Bild eine Position der Aufzugkabine im Aufzugschacht zugeordnet ist. Aus dem Vergleich der beiden Bildvektoren kann die Position der Aufzugkabine in Fahrtrichtung im Aufzugschacht ermittelt werden. Im normalen Betrieb basiert die Bestimmung der Position der Aufzugkabine auf der Kenntnis der Position zu einem vorhergehenden Bestimmungszeitpunkt. Ist diese vorhergehende Position nicht bekannt, beispielsweise nach einem Neustart des Systems oder der gesamten Aufzuganlage, muss die Bestimmung der Position der Aufzugkabine unabhängig von der vorhergehenden Position der Aufzugkabine bestimmt werden. Dazu wird das aktuelle Bild mit allen gespeicherten Bildern verglichen und das gespeicherte Bild bestimmt, mit dem die grösste Übereinstimmung herrscht und so die Position der Aufzugkabine bestimmt. Ein Vergleich des aktuellen Bilds mit einem gespeicherten Bild kann kein absolutes Ergebnis bzgl. der Übereinstimmung der beiden Bilder, sondern lediglich ein Mass für die Übereinstimmung der Bilder liefern. Die so durchgeführte Bestimmung der Position der Aufzugkabine ist damit mit einer gewissen Unsicherheit behaftet.
  • Demgegenüber ist es insbesondere die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein System zur Bestimmung der Position einer Aufzugkabine einer Aufzuganlage vorzuschlagen, welche eine sichere Bestimmung der Position der Aufzugkabine ohne Kenntnis einer vorhergehenden Position der Aufzugkabine ermöglichen. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.
  • Beim erfindungsgemässen Verfahren zur Bestimmung der Position einer in einem Aufzugschacht verfahrbar angeordneten Aufzugkabine einer Aufzuganlage werden mit einer an der Aufzugkabine angeordneten Bilderfassungseinheit Bilder von anderen Funktionen dienenden Schachtbauteilen oder Schachtausrüstungen aufgenommen. Ein aktuell aufgenommenes Bild wird mit wenigstens einem gespeicherten Vergleichsbild der genannten Schachtbauteile oder Schachtausrüstungen in einer Fahrtrichtung der Aufzugkabine verglichen, um eine aktuelle Position der Aufzugkabine in Fahrtrichtung zu ermitteln. Das Verfahren weist eine Startphase, eine Überprüfungsphase und eine Entscheidungsphase auf, wobei in jeder Phase wenigstens ein Verfahrensschritt ausgeführt wird. Die Überprüfungsphase und die Entscheidungsphase können dabei mehrfach jeweils nacheinander ausgeführt werden.
  • Das Verfahren beginnt in der Startphase, in der die folgenden Schritte insbesondere in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden:
    • Aufnehmen eines Start-Bilds im Stillstand der Aufzugkabine an einer unbekannten Start-Position im Aufzugschacht,
    • Bestimmen eines Start-Vergleichskennwerts für jede mögliche Position der Aufzugkabine in Fahrtrichtung, welcher ein Mass für eine Übereinstimmung des Start-Bilds mit dem Vergleichsbild der jeweiligen Position angibt,
    • Bestimmen einer Start-Annahme-Position der Aufzugkabine basierend auf den Start-Vergleichskennwerten und einem Start-Auswertekriterium.
  • Nach Abschluss der Startphase oder einer vorangegangenen Entscheidungsphase werden in der Überprüfungsphase folgenden Schritte insbesondere in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt:
    • Verfahren der Aufzugkabine um einen Überprüfungs-Verfahrweg an eine Überprüfungs-Position im Aufzugschacht,
    • Aufnehmen eines Überprüfungs-Bilds an der Überprüfungs-Position der Aufzugkabine im Aufzugschacht,
    • Bestimmen einer Überprüfungs-Annahme-Position der Aufzugkabine aus der vorhergehenden Annahme-Position der Aufzugkabine und dem Überprüfungs-Verfahrweg,
    • Bestimmen eines Überprüfungs-Vergleichskennwerts für die Überprüfungs-Annahme-Position der Aufzugkabine, wobei der Überprüfungs-Vergleichskennwert ein Mass für eine Übereinstimmung des Überprüfungs-Bilds und mit dem Vergleichsbild der Überprüfungs-Annahme-Position angibt.
  • Nach Abschluss einer Überprüfungsphase wird in der Entscheidungsphase abhängig vom Überprüfungs-Vergleichskennwert entschieden, ob
    • die Überprüfungs-Annahme-Position als die aktuelle Position der Aufzugkabine bestimmt wird,
    • eine weitere Überprüfungsphase und eine weitere Entscheidungsphase durchgeführt wird oder
    • die Überprüfungs-Annahme-Position als aktuelle Position der Aufzugkabine ausgeschlossen wird.
  • Beim erfindungsgemässen Verfahren wird die Position der Aufzugkabine damit nicht durch einen einmaligen Vergleich eines aktuellen Bilds mit allen Vergleichsbildern bestimmt, sondern es wird eine als mögliche Position erkannte Position, eine so genannte Start-Annahme-Position, wenigstens einmal, gegebenenfalls mehrmals überprüft, bevor eine sich aus der Start-Annahme-Position ergebende so genannte Überprüfungs-Annahme-Position als die tatsächliche Position der Aufzugkabine bestimmt wird. Damit kann trotz der beschriebenen Eigenschaft eines Bildvergleichs, kein absolutes Ergebnis liefern zu können, die Position der Aufzugkabine sehr zuverlässig und damit sicher bestimmt werden. Da die genaue Kenntnis der Position der Aufzugkabine im Aufzugschacht für einen sicheren Betrieb einer Aufzuganlage zwingend notwendig ist, kann so ein sicherer Betrieb der Aufzuganlage auch nach einem Neustart des Systems zur Bestimmung der Position der Aufzugkabine oder der gesamten Aufzuganlage gewährleistet werden.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren wird nur dann durchgeführt, wenn keine Information über die Position der Aufzugkabine im Aufzugschacht vorliegen. Es wird damit in einem so genannten Initialisierungsbetrieb durchgeführt. Sobald die Position einmal sicher bestimmt wurde, wird in einen Normalbetrieb gewechselt, in dem die Position basierend auf der Kenntnis der Position zu einem vorhergehenden Bestimmungszeitpunkt bestimmt wird. Im Normalbetrieb kann die Bestimmung der Position beispielsweise mit dem Verfahren gemäss der EP 1 232 988 A1 oder einem Verfahren gemäss der nicht vorveröffentlichten internationalen Patentanmeldung der Anmelderin mit der Anmeldenummer PCT/EP2018/061850 erfolgen.
  • Das Verfahren wird insbesondere von einer Recheneinheit ausgeführt, die insbesondere wie die Bilderfassungseinheit an der Aufzugkabine angeordnet ist und mit einer Aufzugsteuerung der Aufzuganlage in Kommunikationsverbindung steht.
  • Der Aufzugschacht einer Aufzuganlage ist meist in vertikaler Richtung ausgerichtet, so dass die Fahrtrichtung der Aufzugkabine im Aufzugschacht bis auf kleine Abweichungen in Vertikalrichtung verläuft. Eine Richtung quer zur Fahrtrichtung der Aufzugkabine verläuft in diesen Fall in Horizontalrichtung. Damit kann unter der genannten Position in Fahrtrichtung der Aufzugkabine die vertikale Position der Aufzugkabine oder die Höhe der Aufzugkabine im Aufzugschacht verstanden werden. Im Folgenden wird vereinfachend davon ausgegangen, dass die Fahrtrichtung wie beschrieben in Vertikalrichtung verläuft. Dies schliesst aber nicht aus, dass die Fahrrichtung zumindest abschnittsweise geneigt oder horizontal verlaufen kann. Die Fahrtrichtung wird im Folgenden auch als z-Richtung und die Richtung quer zur Fahrtrichtung als x-Richtung bezeichnet.
  • Die Position der Aufzugkabine in Fahrtrichtung wird von der Aufzugsteuerung der Aufzuganlage benötigt, um die Aufzugkabine sicher und genau innerhalb des Aufzugschachts verfahren und positionieren zu können. Mittels einer zeitlichen Betrachtung des Verlaufs der Position in Fahrtrichtung kann die Geschwindigkeit und ggf. auch die Beschleunigung der Aufzugkabine bestimmt werden. Diese Grössen werden insbesondere ebenfalls von der Aufzugsteuerung verwendet. Die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung der Aufzugkabine können insbesondere von der genannten Recheneinheit, aber auch von der Aufzugsteuerung bestimmt werden.
  • Die Aufzugkabine ist insbesondere mit einem Tragmittel in Form eines Seils oder eines Bands mit einer Antriebsmaschine verbunden. Die Antriebsmaschine kann damit die Aufzugkabine im Aufzugschacht verfahren. Die Aufzugkabine kann auch über eine an der Aufzugkabine angeordneten Antrieb, beispielsweise in Form eines Reibradantriebs oder eines Linearmotors verfügen und so unabhängig von einem Tragmittel im Aufzugschacht verfahren. Es ist auch möglich, dass in einem Aufzugschacht mehr als eine Aufzugkabine unabhängig voneinander verfahren werden oder verfahren.
  • Die Bilderfassungseinheit nimmt insbesondere Bilder auf, die aus einzelnen Pixeln aufgebaut sind. Sie ist insbesondere als eine Digital-Kamera beispielsweise in Form einer so genannten CCD oder CMOS-Kamera ausgeführt. Die Kamera hat beispielsweise eine Auflösung von 700 - 800 Pixel (Zeilen) auf 400 - 600 Pixel (Spalten). Die Bilderfassungseinheit kann auch als ein sonstiges bilderfassendes System ausgeführt sein, das eine Oberflächenstruktur aufnehmen und darstellen kann. Sie kann also auch beispielsweise als eine Infrarotkamera, Scanner, Röntgenaufnahmegerät, Ultraschallbilderzeugungssystem ausgeführt sein. Es wäre auch ausreichend, wenn die Bilderfassungseinheit lediglich eine Spalte erfassen würde.
  • Jedem der genannten Pixel wird von der Bilderfassungseinheit ein so genannter Pixelwert zugeordnet, der insbesondere ein Mass für den Helligkeitswert des diesem Pixel zugeordneten Oberflächenausschnitts des aufgenommenen Gegenstands darstellt. Der Pixelwert kann beispielsweise mit 8 Bit codiert sein, also insgesamt 256 unterschiedliche Werte annehmen.
  • Die Bilderfassungseinheit ist dabei insbesondere so angeordnet, dass die Spalten in Fahrtrichtung (z-Richtung) der Aufzugkabine und die Zeilen quer zur Fahrtrichtung (x-Richtung) der Aufzugkabine verlaufen. Die Bilderfassungseinheit ist dabei so an der Aufzugkabine angeordnet, dass sie Bilder von anderen Funktionen dienenden Schachtbauteilen oder Schachtausrüstungen aufnehmen kann. Unter "Schachtbauteilen" sollen hier für andere Zwecke vorhandene Teile des Aufzugschachts, also beispielsweise Schachtwände verstanden werden. Unter "Schachtausrüstungen" sollen hier Teile verstanden werden, die bei der Montage der Aufzuganlage im Aufzugschacht montiert werden, also beispielsweise Führungsschienen für die Führung der Aufzugkabine. Die genannten Schachtbauteile und Schachtausrüstungen werden dabei nicht primär deshalb verbaut oder montiert, um die Bestimmung der Position der Aufzugkabine zu ermöglichen, sondern dienen einem anderen Zweck, also beispielsweise bei einer Schachtwand, den Aufzugschacht zu bilden oder bei einer Führungsschiene, die Aufzugkabine zu führen.
  • Das eine gespeicherte Vergleichsbild oder die mehreren gespeicherten Vergleichsbilder, mit welchen ein aktuell aufgenommenes Bild verglichen wird, werden in einer so genannten Lernfahrt ebenfalls von der Bilderfassungseinheit aufgenommen und anschliessend von der Recheneinheit in einem Speicher gespeichert. Es wird insbesondere jeweils nur ein Ausschnitt eines aufgenommenen Bilds als Vergleichsbild gespeichert. Die Vergleichsbilder können sich in Fahrtrichtung insbesondere überlappen oder auch doppelt überlappen. Sie überlappen sich insbesondere so, dass jeweils zwei übernächste Vergleichsbilder aneinander anstossen. Um während der Lernfahrt ein Vergleichsbild aus einem aktuell aufgenommenen Bild der Bilderfassungseinheit abzuleiten, kann das aktuell aufgenommene Bild nachbearbeitet werden.
  • In der Startphase wird zunächst das so genannte Start-Bild, also ein aktuelles Bild im Stillstand der Aufzugkabine an der Start-Position aufgenommen. Dieses Start-Bild wird mit allen gespeicherten Vergleichsbildern, wobei jedes Vergleichsbild einer bestimmten Position zugeordnet ist, verglichen. Bei diesem Vergleich wird für jede mögliche Position der Aufzugkabine, also über einen gesamten möglichen Verfahrbereich der Aufzugkabine, ein so genannter Start-Vergleichsweg bestimmt. Zwei nebeneinanderliegende mögliche Positionen sind beispielsweise um eine Strecke gegeneinander verschoben, die einem Pixel im aktuellen Bild bzw. einem Vergleichsbild entsprechen. Der Start-Vergleichsweg ist ein Mass für eine Übereinstimmung des Start-Bilds mit dem Vergleichsbild der jeweiligen Position.
  • Für die Bestimmung des Start-Vergleichswegs wird das aktuelle Bild mit dem jeweiligen Vergleichsbild pixelweise, also die Pixelwerte zweier übereinanderliegenden Pixel verglichen. Insbesondere wird bei dem Vergleich der beiden Bilder das aus einem Ausschnitt eines zuvor aufgenommenen Bilds bestehende Vergleichsbild pixelweise in Fahrtrichtung (z-Richtung) gegenüber dem aktuellen Bild verschoben und jeweils ein Vergleich des Vergleichsbilds und des ausgewählten Ausschnitts des aktuellen Bilds durchgeführt. Der ausgewählte Ausschnitt des aktuellen Bilds wird im Folgenden auch als das unter dem Vergleichsbild liegende Bild oder das darunterliegende Bild bezeichnet.
  • Jeder Lage des Vergleichsbilds gegenüber dem aktuellen Bild entspricht eine Position der Aufzugkabine im Aufzugschacht. Die Position der Aufzugkabine ergibt sich damit aus der Information, von welcher Stelle im Aufzugschacht das Vergleichsbild stammt, und der Lage des Vergleichsbilds im aktuellen Bild. Damit ergibt sich auch die Position, die einem Vergleichsbild zugeordnet ist, aus diesen beiden Informationen.
  • Als Start-Vergleichsweg kann beispielsweise die so genannte Summe der quadratischen Abstände, die so genannte globale lineare Kreuzkorrelation, die normalisierte Kreuzkorrelation oder eine vergleichbare Kenngrösse verwendet werden. Bei der Berechnung der Summe der quadratischen Abstände werden die Quadrate der Differenz der Pixelwerte der übereinanderliegenden Pixel von Vergleichsbild und darunterliegendem Bild aufsummiert. Je kleiner die genannte Summe ist, desto grösser ist die Ähnlichkeit des Vergleichsbilds und des aktuell darunterliegenden Bilds. Bei der Berechnung der globalen linearen Kreuzkorrelation werden die Produkte der Pixelwerte der übereinanderliegenden Pixel von Vergleichsbild und darunterliegendem Bild aufsummiert. Bei der Berechnung der normalisierten Kreuzkorrelation wird das Ergebnis der oben genannten globalen linearen Kreuzkorrelation normalisiert. Dazu wird die Wurzel der Summe der Quadrate der Pixelwerte des Vergleichsbilds und die Wurzel der Summe der Quadrate der Pixelwerte des darunterliegenden Bilds berechnet. Für die Berechnung der normalisierten Kreuzkorrelation wird das Ergebnis der oben genannten globalen linearen Kreuzkorrelation durch das Produkt der beiden genannten Wurzeln dividiert. Je grösser das Ergebnis der normalisierten Kreuzkorrelation ist, desto grösser ist die Ähnlichkeit des Vergleichsbilds und des aktuell darunterliegenden Bilds.
  • Zum Abschluss der Startphase wird geprüft, ob wenigstens ein Start-Vergleichskennwert ein Start-Auswertekriterium erfüllt. Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren zur Bestimmung der Position der Aufzugkabine abgebrochen. In diesem Fall kann beispielsweise die Aufzugkabine ein wenig verfahren werden und das Verfahren erneut gestartet werden.
  • Im Weiteren wird davon ausgegangen, dass basierend auf den Start-Vergleichskennwerten und einem Start-Auswertekriterium wenigstens eine Start-Annahme-Position bestimmt wurde. Das Start-Auswertekriterium kann beispielsweise darin bestehen, dass der Start-Vergleichskennwert einer Start-Annahme-Position je nach Art des Start-Vergleichskennwerts grösser oder kleiner als ein erster Schwellwert sein muss. Ist der Start-Vergleichskennwert auf Basis einer normalisierten Kreuzkorrelation bestimmt worden, dann muss er zur Erfüllung des Start-Auswertekriteriums grösser als der erste Schwellwert sein. Davon wird im Folgenden ausgegangen. Es kann dabei vorkommen, dass eine oder mehrere Start-Annahme-Positionen das Start-Auswahlkriterium erfüllen. Im Falle von mehreren Start-Annahme-Positionen werden die folgenden Verfahrensschritte entsprechend für jede Start-Annahme-Position ausgeführt.
  • Zu Beginn der Überprüfungsphase wird die Aufzugkabine um einen Überprüfungs-Verfahrweg an ein eine Überprüfungs-Position verfahren, wobei eine Verfahr-Richtung und die Länge des Überprüfungs-Verfahrwegs bekannt sind. Die Verfahr-Richtung und die Länge des Überprüfungs-Verfahrwegs kann beispielsweise von der Aufzugsteuerung aus der Ansteuerung der Antriebsmaschine bestimmt werden. Es ist auch möglich, dass eine Verschiebung des Überprüfungs-Bilds gegenüber dem Start-Bild ermittelt wird und daraus die Verfahr-Richtung und die Länge des Überprüfungs-Verfahrwegs bestimmt werden. Diese Art der Positionsbestimmung wird weiter unten als relative Positionsbestimmung bezeichnet und näher beschrieben. Der Überprüfungs-Verfahrweg beträgt beispielsweise zwischen 2 und 10 cm.
  • Nach dem Verfahren der Aufzugskabine wird eine Überprüfungs-Annahme-Position ausgehend von der vorhergehenden Annahme-Position und dem Überprüfungs-Verfahrweg bestimmt. Wird die Überprüfungsphase nach der Startphase, also zum ersten Mal nach dem Start des Verfahrens ausgeführt, so entspricht die genannte vorhergehende Annahme-Position der Start-Annahme-Position. Wird die Überprüfungsphase nach einer Entscheidungsphase, also zum wiederholten Mal nach dem Start des Verfahrens ausgeführt, so entspricht die genannte vorhergehende Annahme-Position der Überprüfungs-Annahme-Position der vorhergehenden Überprüfungsphase. Die Überprüfungs-Annahme-Position entspricht mit anderen Worten der Position, an der sich die Aufzugkabine befinden müsste, wenn die Start-Annahme-Position bzw. die Überprüfungs-Annahme-Position der vorhergehenden Überprüfungsphase der tatsächlichen Position der Aufzugkabine entsprochen hätte.
  • Nach dem beschriebenen Verfahren der Aufzugkabine wird an der Überprüfungs-Position der Aufzugkabine ein Überprüfungs-Bild, also ein aktuelles Bild aufgenommen.
  • Anschliessend wird ein Überprüfungs-Vergleichskennwert für die Überprüfungs-Annahme-Position der Aufzugkabine bestimmt, wobei der Überprüfungs-Vergleichskennwert ein Mass für eine Übereinstimmung des Überprüfungs-Bilds und mit dem Vergleichsbild der Überprüfungs-Annahme-Position angibt. Es wird also das Überprüfungs-Bild mit dem Vergleichsbild der Überprüfungs-Annahme-Position verglichen. Damit wird quasi überprüft, ob die Überprüfungs-Annahme-Position der Überprüfungs-Position, also der tatsächlichen Position der Aufzugkabine entspricht. Der Überprüfungs-Vergleichskennwert wird insbesondere gleich bestimmt wie die Start-Vergleichskennwerte in der Startphase. Es ist aber auch möglich, dass eine andere Methode zur Bestimmung des Überprüfungs-Vergleichskennwerts genutzt wird.
  • Der Überprüfungs-Vergleichskennwert wird insbesondere nur für die Überprüfungs-Annahme-Position oder einen kleinen Bereich um die Überprüfungs-Annahme-Position bestimmt. Es ist aber auch möglich, dass Überprüfungs-Vergleichskennwerte für alle Positionen des gesamten Verfahrweg bestimmt werden und nur der Überprüfungs-Vergleichskennwert der Überprüfungs-Annahme-Position oder einen kleinen Bereich um die Überprüfungs-Annahme-Position ausgewertet wird.
  • Es ist möglich, dass in der vorhergehenden Phase mehrere Annahme-Positionen bestimmt wurden, also mehr als eine Position der Aufzugkabine auf Grund der vorgenommenen Prüfungen möglich wären. In diesem Fall wird für jede sich aus den mehreren Annahme-Positionen ergebenen Überprüfungs-Annahme-Positionen wie beschrieben ein Überprüfungs-Vergleichskennwert bestimmt.
  • Nach der Bestimmung des Überprüfungs-Vergleichskennwertes oder der Überprüfungs-Vergleichskennwerte wird in der folgenden Entscheidungsphase in Abhängigkeit von dem einen Überprüfungs-Vergleichskennwert oder den mehreren Überprüfungs-Vergleichskennwerten entschieden, wie das Verfahren fortgeführt wird.
  • Als eine erste Möglichkeit kann die Überprüfungs-Annahme-Position als die aktuelle Position der Aufzugkabine bestimmt werden. In diesem Fall ist das Verfahren erfolgreich abgeschlossen, da die aktuelle Position der Aufzugkabine sicher bestimmt wurde. Diese Möglichkeit wird insbesondere dann gewählt, wenn ein Überprüfungs-Vergleichskennwert ein Entscheidungs-Bestimmungskriterium erfüllt und optional weitere Bedingungen erfüllt sind. Mit anderen Worten wird diese Möglichkeit gewählt, wenn sich in einer oder mehreren Überprüfungs- und Entscheidungsphasen bestätigt hat, dass eine in der Startphase bestimmte Start-Annahme-Position mit der tatsächlichen Start-Position der Aufzugkabine übereingestimmt hat. Ein Überprüfungs-Vergleichskennwert erfüllt beispielsweise das Entscheidungs-Bestimmungskriterium, wenn er grösser oder kleiner als ein zweiter Schwellwert ist, der gleich wie oder anders als der oben genannte erste Schwellwert des Start-Auswertekriteriums sein kann.
  • Als weitere Bedingung für die Wahl der ersten Möglichkeit kann insbesondere geprüft werden, ob nur ein einziger Überprüfungs-Vergleichskennwert das Entscheidungs-Bestimmungskriterium erfüllt. Damit ist die Bestimmung der Position der Aufzugkabine besonders sicher.
  • Als weitere, zweite Möglichkeit der Entscheidung in der Entscheidungsphase kann entschieden werden, eine weitere Überprüfungsphase und eine weitere Entscheidungsphase durchzuführen. Diese Möglichkeit wird insbesondere dann gewählt, wenn ein Überprüfungs-Vergleichskennwert oder mehrere Überprüfungs-Vergleichskennwerte ein Wiederholungs-Auswertekriterium erfüllen, aber kein Überprüfungs-Vergleichskennwert das oben genannten Entscheidungs-Bestimmungskriterium. Ein Überprüfungs-Vergleichskennwert erfüllt beispielsweise dann ein Wiederholungs-Auswertekriterium, wenn er grösser als ein dritter und kleiner als der oben genannte zweite Schwellwert ist. Die zweite Möglichkeit wird insbesondere auch dann gewählt, wenn mehrere Überprüfungs-Annahme-Positionen das genannte Entscheidungs-Bestimmungskriterium erfüllen oder eine Überprüfungs-Annahme-Position zwar das genannte Entscheidungs-Bestimmungskriterium erfüllt, aber eine der genannten weiteren Bedingungen nicht erfüllt ist. Anders ausgedrückt wird diese Möglichkeit gewählt, wenn mehr als eine Überprüfungs-Annahme-Position als tatsächliche Position der Aufzugkabine in Frage kommt oder eine Überprüfungs-Annahme-Position zwar immer noch als tatsächliche Position in Frage kommt, aber eine weitere Überprüfung notwendig ist.
  • Die weitere Überprüfungsphase kann insbesondere gleich wie die vorhergehende Überprüfungsphase ausgeführt werden. Es ist aber auch möglich, dass ein anderer Überprüfungs-Verfahrweg oder eine andere Methode zur Bestimmung des Überprüfungs-Vergleichskennwerts genutzt wird. Auch die weitere Entscheidungsphase kann insbesondere gleich wie die vorhergehende Entscheidungsphase ausgeführt werden. Es ist aber auch möglich, dass andere Auswertekriterien oder Bedingungen verwendet werden.
  • Als weitere, dritte Möglichkeit der Entscheidung kann entschieden werden, eine Überprüfungs-Annahme-Position als aktuelle Position der Aufzugkabine auszuschliessen. Dies wird insbesondere dann gemacht, wenn keine der beiden anderen Möglichkeiten gewählt werden kann oder eine Abbruchbedingung erfüllt ist. Sofern die ausgeschlossene Überprüfungs-Annahme-Position die einzige noch in Betracht kommende Überprüfungs-Annahme-Position ist, ist damit das Verfahren beendet. Mit anderen Worten wird eine Überprüfungs-Annahme-Position ausgeschlossen, wenn sich die Annahme, dass eine in der Startphase bestimmte Start-Annahme-Position mit der tatsächlichen Start-Position der Aufzugkabine übereingestimmt hat, als falsch herausgestellt hat.
  • Nach dem Abbruch des Verfahrens kann die Aufzugkabine um einen kleinen Verfahrweg verfahren und das Verfahren erneut gestartet werden.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird in der Entscheidungsphase die Überprüfungs-Annahme-Position nur dann als die aktuelle Position der Aufzugkabine bestimmt, wenn wenigstens ein zusätzliches, vom Überprüfungs-Vergleichskennwert unabhängiges Entscheidungskriterium erfüllt ist. Damit ist die Sicherheit, dass die Position der Aufzugkabine korrekt bestimmt wird, besonders hoch.
  • Als ein Entscheidungskriterium wird insbesondere geprüft, ob ein Verfahrweg zwischen der Start-Position und der aktuellen Überprüfungs-Annahme-Position grösser als ein festlegbarer Mindest-Verfahrweg ist. Der Mindest-Verfahrweg kann beispielsweise zwischen 5 und 15 cm betragen. Damit kann wirkungsvoll verhindert werden, dass markante, sich in Fahrtrichtung erstreckende Merkmale, wie beispielsweise ein in Fahrtrichtung erstreckender Kratzer auf einer Führungsschiene die Bestimmung der Position der Aufzugkabine negativ beeinflussen. Durch das beschriebene Vorgehen kann vermieden werden, dass nur aktuelle Bilder verwendet werden, auf denen das genannte Merkmal enthalten ist.
  • Der Mindest-Verfahrweg ist insbesondere so gewählt, dass er grösser ist als eine Länge eines so genannten Rail-Clips in Fahrtrichtung. Die Rail-Clips dienen zur Fixierung von Führungsschienen, von denen die Bilder zur Bestimmung der Position der Aufzugkabine aufgenommen werden, so dass auch die Rail-Clips in den Bildern enthalten sind. Die Rail-Clips weisen eine in Fahrtrichtung verlaufende Kante auf, die den beschriebenen Bildvergleich negativ beeinflussen kann. Wenn auf dem aktuellen Bild und dem Vergleichsbild eine derartige Kante enthalten ist, können die Bilder fälschlicherweise als sehr ähnlich angesehen werden, da die Ähnlichkeit der genannten Kanten Unterschiede in den restlichen Teilen der Bilder überdecken kann. Durch die genannte Wahl des Mindest-Verfahrwegs kann sichergestellt werden, dass zur Bestimmung der Position der Aufzugkabine auch aktuelle Bilder ohne Rail-Clips verwendet werden.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird die Bestimmung der Position der Aufzugkabine abgebrochen, wenn ein Abbruch-Kriterium erfüllt ist. Mit anderen Worten wird die Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens abgebrochen, sobald das genannte Abbruch-Kriterium erfüllt ist. Da die Aufzugkabine während der Überprüfungsphase verfahren wird, kann damit wirkungsvoll verhindert werden, dass die Aufzugkabine ungewollt an die Grenzen des zulässigen Verfahrbereichs kommt.
  • Als Abbruch-Kriterium wird insbesondere geprüft, ob ein Gesamt-Verfahrweg der Aufzugkabine ausgehend von der Start-Position einen Maximal-Verfahrweg überschritten hat. Damit kann besonders wirkungsvoll verhindert werden, dass die Aufzugkabine ungewollt an die Grenzen des zulässigen Verfahrbereichs kommt. Unter dem Gesamt-Verfahrweg wird dabei der Weg zwischen der Start-Position der Aufzugkabine in der Startphase und der Überprüfungs-Position in der letzten Überprüfungsphase verstanden. Wenn die Aufzugkabine während der Überprüfungsphasen immer in die selbe Richtung verfahren wird, entspricht der Gesamt-Verfahrweg der Summe der einzelnen Überprüfungs-Verfahrwege. Der Maximal-Verfahrweg beträgt beispielsweise zwischen 15 und 30 cm.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird die Bestimmung der Position der Aufzugkabine nach einem Abbruch neu gestartet, wobei in der Überprüfungsphase die Aufzugkabine im Vergleich zur Überprüfungsphase vor dem Abbruch in die Gegenrichtung verfahren wird. Durch das Verfahren in die Gegenrichtung kann sicher verhindert werden, dass die Aufzugkabine in den folgenden Überprüfungsphasen an eine Grenze des zulässigen Verfahrbereichs kommt. Insbesondere wird zumindest ein Überprüfungs-Verfahrweg in einer Überprüfungsphase, insbesondere in der ersten Überprüfungsphase, abweichend von den Überprüfungs-Verfahrwegen vor dem Neustart gewählt. Damit wird sichergestellt, dass im Vergleich zum Versuch vor dem Neustart andere Überprüfungs-Positionen angefahren werden und so die Chance für eine erfolgreiche Bestimmung der aktuellen Position der Aufzugkabine besonders hoch sind.
  • In Ausgestaltung der Erfindung werden in der Überprüfungsphase Überprüfungs-Vergleichskennwerte für einen Bereich um die Überprüfungs-Annahme-Position der Aufzugkabine bestimmt. Als Überprüfungs-Annahme-Position für die nachfolgende Entscheidungsphase wird dann die Position verwendet, welche zum die grösste Übereinstimmung angebenden Überprüfungs-Vergleichskennwert gehört. Damit kann die Position der Aufzugkabine besonders genau bestimmt werden, da etwaige Ungenauigkeiten in der Bestimmung des Überprüfungs-Verfahrwegs und damit der Überprüfungs-Annahme-Position ausgeglichen werden.
  • Der genannte Bereich kann sich beispielsweise 1 - 5 mm nach oben und unten um die Überprüfungs-Annahme-Position erstecken. Es wird dann für alle möglichen Positionen in diesem Bereich jeweils ein Überprüfungs-Vergleichskennwert bestimmt. Anschliessend wird beispielsweise der grösste dieser Überprüfungs-Vergleichskennwerte bestimmt und als Überprüfungs-Vergleichskennwert für die nachfolgende Entscheidungsphase verwendet. Zusätzlich wird die Position dieses grössten Überprüfungs-Vergleichskennwerts als aktuelle Überprüfungs-Annahme-Position übernommen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird das aktuell aufgenommene Bild mit dem gespeicherten Vergleichsbild auch quer zur Fahrtrichtung verglichen, um die aktuelle Position der Aufzugkabine in Fahrtrichtung zu ermitteln. Damit kann die Position der Aufzugkabine besonders robust bestimmt werden. Ein derartiges Verfahren ist in der nicht vorveröffentlichten internationalen Patentanmeldung der Anmelderin mit der Anmeldenummer PCT/EP2018/061850 beschrieben.
  • Anders ausgedrückt kann damit die Position der Aufzugkabine in Fahrtrichtung im Aufzugschacht auch dann sicher erkannt werden, wenn die Aufzugkabine nicht absolut exakt immer entlang einer identischen Fahrkurve im Aufzugschacht verfahren wird, es also unterschiedliche Abweichungen der Fahrkurve quer zur Fahrtrichtung geben kann. Die Aufzugkabine wird zwar durch eine Kombination von einer an der Aufzugkabine angeordneten Führungseinrichtung beispielsweise in Form von Führungsschuhen und an Schachtwänden des Aufzugschachts fixierten Führungsschienen geführt, allerdings weist diese Führung immer ein wenig Spiel auf, was insbesondere bei unterschiedlichen Beladungen der Aufzugkabine zu leicht unterschiedlichen Fahrkurven innerhalb des Aufzugschachts führen kann. Dies führt dann dazu, dass die Bilderfassungseinheit bei verschiedenen Fahrten nicht immer exakt die selben Ausschnitte der Schachtbauteile oder Schachtausrüstungen bezogen auf die Richtung quer zur Fahrtrichtung aufnimmt. Da sich die auf den genannten Bildern festgehaltene Oberflächenstruktur der Schachtbauteile oder Schachtausrüstungen nicht nur in Fahrtrichtung, sondern auch in quer zur Fahrtrichtung ändert oder zumindest ändern kann, kann mit der Kombination aus Vergleich in und quer zur Fahrtrichtung auch bei den beschriebenen unterschiedlichen Fahrkurven eine sichere Bestimmung der Position der Aufzugkabine gewährleistet werden.
  • Unter einem Vergleich quer zur Fahrtrichtung soll analog zu einem Vergleich in Fahrtrichtung verstanden werden, dass das aktuelle Bild bzw. zumindest ein Teil davon und das Vergleichsbild bzw. zumindest ein Teil davon quer zur Fahrtrichtung pixelweise gegeneinander verschoben und verglichen werden. Das aktuell aufgenommene Bild und/oder das Vergleichsbild erstrecken sich dabei in Fahrtrichtung und quer zur Fahrtrichtung, weisen also sowohl in Fahrtrichtung, als auch quer zur Fahrtrichtung mehrere nebeneinanderliegende Pixel auf.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird zur Bestimmung der Start-Vergleichskennwerte das Start-Bild mit dem Vergleichsbild auch quer zur Fahrtrichtung verglichen. Als Start-Vergleichskennwert einer Position wird dann der Vergleichskennwert verwendet, der die grösste Übereinstimmung des Start-Bilds mit dem Vergleichsbild der jeweiligen Position angibt. Damit können bei der Bestimmung der Start-Vergleichswerte analog zur obigen Beschreibung leichte Abweichungen der Position der Aufzugkabine quer zur Fahrtrichtung ausgeglichen werden, was eine besonders robuste Bestimmung der der Start-Vergleichskennwerte und damit auch der Position der Aufzugkabine ermöglicht.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird zur Bestimmung des Überprüfungs-Vergleichskennwerts das Überprüfungs-Bild mit dem Vergleichsbild auch quer zur Fahrtrichtung verglichen. Als Überprüfungs-Vergleichskennwert für die nachfolgende Entscheidungsphase wird dann der Vergleichskennwert verwendet, der die grösste Übereinstimmung angibt. Damit können bei der Bestimmung der Überprüfungs-Vergleichswerte analog zur obigen Beschreibung leichte Abweichungen der Position der Aufzugkabine quer zur Fahrtrichtung ausgeglichen werden, was eine besonders robuste Bestimmung der der Überprüfungs-Vergleichskennwerte und damit auch der Position der Aufzugkabine ermöglicht.
  • In Ausgestaltung der Erfindung wird in der Überprüfungsphase die Aufzugkabine im Vergleich zu einem Normalbetrieb der Aufzuganlage mit einer geringeren Geschwindigkeit verfahren. Damit wird die Wahrscheinlichkeit, dass es bei der Durchführung des Verfahrens zu gefährlichen Situationen kommt, besonders gering. Die genannte geringere Geschwindigkeit kann beispielsweise zwischen 10 und 20 % der Geschwindigkeit der Aufzugkabine im Normalbetrieb betragen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung werden zur Bestimmung der Position der Aufzugkabine weitere im Aufzugschacht erfassbare Informationen ausgewertet. Damit kann die Position der Aufzugkabine besonders sicher bestimmt werden. Unter weiteren im Aufzugschacht erfassbare Informationen sollen hier Informationen verstanden werden, die zwar für den Betrieb der Aufzuganlage benötigt werden, normalerweise aber nicht für die Bestimmung der Position der Aufzugkabine verwendet werden. Dazu zählt beispielsweise die Erfassung eines Kenners, der in der Nähe eines Stockwerks angeordnet ist und zur exakten Positionierung der Aufzugkabine an einem Stockwerk dient. Wird ein solcher Kenner beispielsweise mittels eines speziellen Sensors erkannt, können alle Überprüfungs-Annahme-Positionen ausgeschlossen werden, die sich nicht in einem möglichen Bereich eines derartigen Kenners befinden. Darüber hinaus können auch weitere Informationen ausgewertet werden, welche beispielsweise auch von der Aufzugsteuerung an die das Verfahren ausführende Recheneinheit übermittelt werden können.
  • Die oben genannte Aufgabe wird auch von einem System zur Bestimmung der Position einer in einem Aufzugschacht verfahrbar angeordneten Aufzugkabine einer Aufzuganlage gelöst, welche eine Recheneinheit und eine Bilderfassungseinheit aufweist. Die Bilderfassungseinheit ist an der Aufzugkabine angeordnet und dazu ausgebildet, aus einzelnen Pixeln bestehende Bilder von anderen Funktionen dienenden Schachtbauteilen oder Schachtausrüstungen aufzunehmen und an die Recheneinheit zu übermitteln. Die Recheneinheit ist dazu ausgebildet, ein aktuell aufgenommenes Bild mit wenigstens einem gespeicherten Vergleichsbild der genannten Schachtbauteile oder Schachtausrüstungen in einer Fahrtrichtung der Aufzugkabine zu vergleichen, um eine aktuelle Position der Aufzugkabine in Fahrtrichtung zu ermitteln. Erfindungsgemäss ist die Recheneinheit dazu ausgebildet, folgendes direkt oder indirekt auszuführen:
    • eine Startphase mit folgende Schritten
      • Aufnehmen eines Start-Bilds im Stillstand der Aufzugkabine an einer unbekannten Start-Position im Aufzugschacht,
      • Bestimmen eines Start-Vergleichskennwerts für jede mögliche Position der Aufzugkabine in Fahrtrichtung, welcher ein Mass für eine Übereinstimmung des Start-Bilds mit dem Vergleichsbild der jeweiligen Position angibt,
      • Bestimmen einer Start-Annahme-Position der Aufzugkabine basierend auf den Start-Vergleichskennwerten und einem Start-Auswertekriterium,
    • eine Überprüfungsphase mit folgenden Schritten
      • Verfahren der Aufzugkabine um einen Überprüfungs-Verfahrweg an eine Überprüfungs-Position im Aufzugschacht,
      • Aufnehmen eines Überprüfungs-Bilds im Stillstand der Aufzugkabine an der Überprüfungs-Position der Aufzugkabine im Aufzugschacht,
      • Bestimmen einer Überprüfungs-Annahme-Position der Aufzugkabine aus der vorhergehenden Annahme-Position der Aufzugkabine und dem Überprüfungs-Verfahrweg,
      • Bestimmen eines Überprüfungs-Vergleichskennwerts für die Überprüfungs-Annahme-Position der Aufzugkabine, wobei der Überprüfungs-Vergleichskennwert ein Mass für eine Übereinstimmung des Überprüfungs-Bilds und mit dem Vergleichsbild der Überprüfungs-Annahme-Position angibt,
    • und eine Entscheidungsphase, in welcher abhängig vom Überprüfungs-Vergleichskennwert entschieden wird,
      • die Überprüfungs-Annahme-Position als die aktuelle Position der Aufzugkabine zu bestimmen,
      • eine weitere Überprüfungsphase und eine weitere Entscheidungsphase durchzuführen oder
      • die Überprüfungs-Annahme-Position als aktuelle Position der Aufzugkabine auszuschliessen.
  • Unter einer "indirekten Ausführung" durch die Recheneinheit soll dabei verstanden werden, dass die Recheneinheit eine andere Komponente des Systems zur Bestimmung der Position einer Aufzugkabine so ansteuert, dass das gewünschte Ergebnis erzielt wird.
  • Die beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung betreffen gleichermassen das Verfahren und das System zur Bestimmung der Position einer Aufzugkabine. In anderen Worten lassen sich die beschriebenen Verfahrensschritte auch als Merkmale des Systems implementieren.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Die Zeichnungen sind lediglich schematisch und nicht massstabsgetreu.
  • Dabei zeigen:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Aufzuganlage mit einem System zur Bestimmung der Position einer in einem Aufzugschacht verfahrbar angeordneten Aufzugkabine,
    Fig. 2
    ein Vergleichsbild innerhalb eines aktuellen Vergleichsbereichs eines aktuell aufgenommenen Bilds einer Schachtausrüstung des Aufzugschachts,
    Fig. 3
    Korrelationskoeffizienten eines Vergleichsbilds mit einem darunterliegenden Bild eines aktuellen Vergleichsbereichs eines aktuell aufgenommenen Bilds bei unterschiedlichen Verschiebungen quer zu einer Fahrtrichtung (x-Richtung) und einer konstanten Verschiebung in Fahrtrichtung (z-Richtung) der Aufzugkabine,
    Fig. 4a
    Start-Vergleichskennwerte eines Start-Bilds nach Abschluss einer Startphase eines Verfahrens zur Bestimmung einer Position einer Aufzugkabine in einem Aufzugschacht,
    Fig. 4b
    Überprüfungs-Vergleichskennwerte von zwei Überprüfungs-Annahme-Positionen nach Abschluss einer auf die Startphase folgenden ersten Überprüfungsphase und
    Fig. 4c
    Überprüfungs-Vergleichskennwerte einer, nach einer ersten Entscheidungsphase übrig gebliebenen Überprüfungs-Annahme-Position nach Abschluss einer auf die Entscheidungsphase folgenden zweiten Überprüfungsphase.
  • Gemäss Fig. 1 verfügt eine Aufzuganlage 10 über einen in vertikaler Richtung ausgerichteten Aufzugschacht 12. Innerhalb des Aufzugschachts 12 ist eine Aufzugkabine 14 angeordnet, welche über ein Tragmittel 16 in Form eines flexiblen Bands oder eines Seils mit einem Gegengewicht 18 auf bekannte Weise verbunden ist. Das Tragmittel 16 verläuft ausgehend von der Aufzugkabine 14 über eine Antriebsscheibe 20, welche von einer nicht dargestellten Antriebsmaschine angetrieben werden kann. Mittels der Antriebsmaschine und dem Tragmittel 16 kann die Aufzugkabine 14 im Aufzugschacht 12 auf und ab verfahren werden. Die Aufzugkabine 14 kann damit in oder entgegen einer Fahrtrichtung 22, welche in vertikaler Richtung nach oben verläuft, im Aufzugschacht 12 verfahren werden.
  • An einer Schachtwand 24 des Aufzugschachts 12 ist eine Führungsschiene 26 fixiert, die in Fahrtrichtung 22 verläuft. Die Schachtwand 24 kann dabei als ein Schachtbauteil und die Führungsschiene 26 als eine Schachtausrüstung bezeichnet werden. Beim Verfahren der Aufzugkabine 14 wird diese über nicht dargestellte Führungsschuhe entlang der Führungsschiene 26 geführt.
  • Auf der Aufzugkabine 14 ist ein System 28 zur Bestimmung der Position der Aufzugkabine 14 angeordnet. Das System 28 verfügt über eine Recheneinheit 30 und eine Bilderfassungseinheit 32. Die ist als eine Digitalkamera ausgeführte Bilderfassungseinheit 32 ist so ausgerichtet, dass sie Bilder von der Führungsschiene 26 aufnehmen kann. Sie übermittelt die aus einzelnen Pixeln bestehenden Bilder der Führungsschiene 26 an die Recheneinheit 30, welche ein aktuell aufgenommenes Bild mit wenigstens einem gespeicherten Vergleichsbild der Führungsschiene 26 vergleicht, um eine aktuelle Position der Aufzugkabine 14 in Fahrtrichtung 22 zu ermitteln. Die Recheneinheit 30 übermittelt die aktuelle Position der Aufzugkabine 14 über eine nicht dargestellte Signalverbindung an eine im Aufzugschacht 12 angeordnete Aufzugsteuerung 31, welche die Position der Aufzugkabine 14 für die Steuerung der Aufzuganlage 10 verwendet.
  • Die Recheneinheit muss nicht an der Aufzugkabine angeordnet sein. Sie kann auch stationär im Aufzugschacht angeordnet sein und mit der Bilderfassungseinheit in Signalverbindung stehen. Die Bilderfassungseinheit könnte auch Bilder von der Schachtwand aufnehmen und an die Recheneinheit übermitteln.
  • Zur Ermittlung der aktuellen Position der Aufzugkabine 14 im Aufzugschacht 12 vergleicht die Recheneinheit 30 ein in Fig. 2 dargestelltes, abgespeichertes Vergleichsbild 34 mit einem von der Bilderfassungseinheit 32 aktuell aufgenommenen Bild 36.
  • In einem nicht dargestellten Speicher der Recheneinheit 30 sind Vergleichsbilder für eine so genannte relative und eine so genannte absolute Positionsbestimmung gespeichert. Für die absolute Positionsbestimmung ist eine Vielzahl von Vergleichsbildern 34 abgespeichert. Diese Vergleichsbilder 34 werden während einer so genannten Lernfahrt bei der Inbetriebnahme des Systems 28 aus aktuellen Bildern der Bilderfassungseinheit 32 abgeleitet und gespeichert. Bei der Lernfahrt wird die Aufzugkabine 14 mit dem System 28 entlang des gesamten Verfahrwegs der Aufzugkabine 14 im Aufzugschacht 12 verfahren. Die Recheneinheit 30 leitet aus den von der Bilderfassungseinheit 32 aufgenommenen Bildern einzelne Vergleichsbilder 34 ab und ordnet ihnen eine Position im Aufzugschacht 12 zu. Die Recheneinheit 30 leitet dabei die Vergleichsbilder 34 so ab, dass diese sich jeweils doppelt überlappen. Sie überlappen sich insbesondere so, dass jeweils zwei übernächste Vergleichsbilder aneinander anstossen. Die gespeicherten Vergleichsbilder 34 decken damit den gesamten Verfahrweg der Aufzugkabine 14 ab. Sobald ein Vergleichsbild 34 in einem aktuellen Bild 36 der Bilderfassungseinheit 32 erkannt wird, kann mit Hilfe der ebenfalls abgespeicherten Position des Vergleichsbilds 34 im Aufzugschacht 12 auf die Position der Aufzugkabine 14 in Fahrtrichtung 22 geschlossen werden. Die Auswahl der Vergleichsbilder erfolgt dabei abhängig von der Position der Aufzugkabine 14 zu einem vorhergehenden Bestimmungszeitpunkt und der Geschwindigkeit der Aufzugkabine 14. Damit wird die Anzahl der für den Vergleich notwendigen Vergleichsbilder sehr stark eingegrenzt.
  • Um während der Lernfahrt ein Vergleichsbild 34 aus einem aktuell aufgenommenen Bild der Bilderfassungseinheit 32 abzuleiten, wird das aktuell aufgenommene Bild von der Recheneinheit 30 nachbearbeitet. Dazu wählt die Recheneinheit 30 zuerst im Zentrum des aktuell aufgenommenen Bilds einen Ausschnitt aus. Anschliessend berechnet die Recheneinheit 30 den Mittelwert aller Pixelwerte des ausgewählten Ausschnitts und zieht von jedem Pixelwert den berechneten Mittelwert ab. Das Ergebnis dieser Nachbearbeitung wird als Vergleichsbild 34 abgespeichert. Zusätzlich können weitere Nachbearbeitungen, wie beispielsweise Tief- und oder Hochpassfilterungen durchgeführt werden.
  • Zusätzlich bestimmt die Recheneinheit 30 für jedes nachbearbeitete und abgespeicherte Vergleichsbild 34 eine Strukturkenngrösse und speichert diese zusammen mit dem Vergleichsbild 34 ab. Die Recheneinheit 30 geht dabei von einem wie oben beschrieben nachbearbeiteten Bild aus. Sie quadriert die Pixelwerte aller Pixel und summiert sie auf. Das Ergebnis dieser Summation oder auch die Wurzel daraus wird zusammen mit dem Vergleichsbild 34 abgespeichert.
  • Das Vergleichsbild für die relative Positionsbestimmung wird aus einem Bild der Bilderfassungseinheit 32 der vorhergehenden Positionsbestimmung abgeleitet. Bei der relativen Positionsbestimmung wird das aktuelle Bild mit einem bei einer vorhergehenden Positionsbestimmung erfassten Bild verglichen, wobei dann bei dem genannten Vergleich der Bilder eine Verschiebung des aktuellen Bilds gegenüber dem Bild der vorhergehenden Positionsbestimmung in Fahrtrichtung bestimmt wird. Aus der genannten Verschiebung und der ermittelten Position bei der vorhergehenden Positionsbestimmung kann die aktuelle Position der Aufzugkabine ermittelt werden. Auch wenn die absolute Position bei der vorhergehenden Positionsbestimmung nicht bekannt ist, kann aus der genannten Verschiebung der zurückgelegte Verfahrweg und die Richtung bestimmt werden.
  • Um im normalen Betrieb der Aufzuganlage 10 die Position der Aufzugkabine 14 in Fahrtrichtung 22 zu bestimmen, vergleicht die Recheneinheit 30 ein Vergleichsbild 34 mit einem aktuell aufgenommenen Bild 36 der Bilderfassungseinheit 32 sowohl in, als auch quer zur Fahrtrichtung 22. Die Recheneinheit 30 prüft dazu, ob ein Vergleichsbild 34 in einem aktuellen Vergleichsbereich 38 des aktuell aufgenommenen Bilds 36 enthalten ist. Ist dies der Fall, wird gleichzeitig die Lage des Vergleichsbilds 34 im aktuellen Vergleichsbereich 38 bestimmt. Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass das Vergleichsbild 34 im aktuellen Vergleichsbereich 38 enthalten ist.
  • Um die Lage des Vergleichsbilds 34 im aktuellen Vergleichsbereich 38 zu bestimmen, vergleicht die Recheneinheit 30 das Vergleichsbild 34 und den aktuellen Vergleichsbereich 38 des aktuell aufgenommenen Bilds 36 sowohl in Fahrtrichtung (z-Richtung) als auch quer zur Fahrtrichtung (x-Richtung). Dazu wird das Vergleichsbild 34 pixelweise sowohl in Fahrtrichtung (z-Richtung), als auch quer zur Fahrtrichtung (x-Richtung) gegenüber dem aktuellen Vergleichsbereich 38 geschoben und für jede Stellung ein Vergleichskennwert in Form eines Korrelationskoeffizienten zwischen dem Vergleichsbild 34 und dem unter dem Vergleichsbild 34 liegende Bild des Vergleichsbereichs 38 berechnet. Der Vergleichskennwert in Form des Korrelationskoeffizienten ist ein Mass für die Übereinstimmung des Vergleichsbilds 34 mit dem aktuellen Vergleichsbereichs 38. Die Verschiebung des Vergleichsbilds 34 ist in der Fig. 2 durch die Pfeile 40 symbolisiert.
  • Der Korrelationskoeffizient wird nachfolgender Formel berechnet: k r s = ∑ i j ∈ R I r + i , s + j − I ‾ r s ∗ R i j − R ‾ ∑ i j ∈ R I r + i , s + j − I ‾ r s 2 ∗ ∑ i j ∈ R R i j − R ‾ 2
    Figure imgb0001
     mit
    • r
    = Verschiebung des Vergleichsbilds in x-Richtung,
    s
    = Verschiebung des Vergleichsbilds in z-Richtung,
    R(i,j)
    = Pixelwerte des Vergleichsbilds bei der x-Position i und der z-Position j,
    I(r + i, s + j)
    = Pixelwerte des aktuellen Vergleichsbereichs an der xPosition r+i und der z-Position s+j,
    R
    = Mittelwert aller Pixelwerte des Vergleichsbilds,
    I(r, s)
    = Mittelwert aller Pixelwerte des aktuellen Vergleichsbereichs unter dem um r in x-Richtung und s in z-Richtung verschobenen Vergleichsbilds.
  • Da das Vergleichsbild 34 wie oben beschrieben vor dem Abspeichern von der Recheneinheit 30 so nachbearbeitet wurde, dass von jedem Pixelwert der Mittelwert aller Pixelwerte des Vergleichsbild 34 abgezogen wurde, muss der Term R i j − R ‾
    Figure imgb0002
     bei der Berechnung des Korrelationskoeffizienten nicht mehr ausgewertet werden, sondern es können direkt die Pixelwerte des Vergleichsbilds 34 verwendet werden.
  • Ausserdem wird wie oben beschrieben eine Strukturkenngrösse des Vergleichsbilds 34 mit abgespeichert, die direkt für die Berechnung des Korrelationskoeffizienten verwendet werden kann. Wie oben beschrieben wird als Strukturkenngrösse der Term: ∑ i j ∈ R R i j − R ‾ 2
    Figure imgb0003
     berechnet und entweder das Ergebnis oder die Wurzel daraus abgespeichert. Die Strukturkenngrösse wird damit beim Vergleich des aktuell aufgenommenen Bilds 38 mit dem gespeicherten Vergleichsbild 34 berücksichtigt.
  • Der Korrelationskoeffizient wird für jede mögliche Lage des Vergleichsbilds 34 im aktuellen Vergleichsbereich 38 berechnet, also für jede mögliche Verschiebung um r in x-Richtung und s in z-Richtung. Die Korrelationskoeffizienten für alle möglichen r- und s-Werte ergeben eine dreidimensionale Fläche. Der maximale Korrelationskoeffizient der gesamten Fläche kennzeichnet die Lage des Vergleichsbilds 34 im aktuellen Vergleichsbereich 38 mit der höchsten Übereinstimmung. Unter der oben genannten Voraussetzung, dass das Vergleichsbild 34 im aktuellen Vergleichsbereich 38 enthalten ist, kennzeichnet das genannte Maximum die Lage des Vergleichsbilds 34, an der es eine Übereinstimmung von Vergleichsbild 34 und dem darunterliegenden Bild gibt. Als zusätzliche Prüfung kann geprüft werden, ob der maximale Korrelationswert grösser als ein Schwellwert ist. Mit der Information über die Lage des Vergleichsbilds 34 im aktuellen Vergleichsbereich 38 des aktuell aufgenommenen Bilds 36 kann entweder über eine relative oder eine absolute Positionsbestimmung die Position der Aufzugkabine 14 im Aufzugschacht 12 in Fahrtrichtung 22 bestimmt werden.
  • In Fig. 3 sind beispielhaft die Korrelationskoeffizienten auf einer k-Achse nach oben über den möglichen r- Werten auf einer r-Achse nach rechts, also den möglichen Verschiebungen in x-Richtung und einem festen s-Wert, also einer konstanten Verschiebung in z-Richtung dargestellt.
  • Gemäss Fig. 3 erreicht der Korrelationskoeffizient bei einem s-Wert von sn und einem r-Wert von rMn den maximalen Wert kMn. Das bedeutet, dass das Vergleichsbild 34 bei einer festen Verschiebung von sn in z-Richtung bei einer Verschiebung um rMn in x-Richtung die grösste Übereinstimmung mit dem darunterliegenden Bild des aktuellen Vergleichsausschnitts 38 des aktuell aufgenommenen Bilds 36 hat.
  • Die Recheneinheit 30 bestimmt für jeden möglichen s-Wert s=sn die den jeweils (lokalen) maximalen Korrelationskoeffizient kMn und die zugehörige Verschiebung rMn in x-Richtung. Anschliessend bestimmt die Recheneinheit 30 den maximalen Korrelationswert kMax aller bestimmten (lokalen) maximalen Korrelationskoeffizienten kMn, welcher das absolute Maximum der Korrelationskoeffizienten und damit der beschriebenen dreidimensionalen Fläche darstellt. Aus den zugehörigen s- und r-Werten des absoluten Maximums des Korrelationskoeffizienten ergibt sich die Lage des Vergleichsbilds 34 im aktuellen Vergleichsbereich 38. Die Verschiebung in z-Richtung und die dem Vergleichsbild zugeordnete Position im Aufzugschacht ergeben damit die Position der Aufzugkabine im Aufzugschacht. Einer Position der Aufzugkabine kann damit ein Korrelationskoeffizient zugeordnet werden.
  • Es ist auch möglich, dass das Vergleichsbild nur in z-Richtung über das aktuelle Bild verschoben wird und jeweils ein Korrelationskoeffizient berechnet wird. In diesem Fall entfällt die beschriebene Bestimmung des maximalen Korrelationskoeffizienten für verschiedene Verschiebungen in x-Richtung, also bei verschiedenen r-Werten. Das sonstige Vorgehen bleibt ansonsten gleich.
  • Nach einem Neustart des Systems 28 zur Bestimmung der Position der Aufzugkabine 14 hat die Recheneinheit 30 keine Informationen über die aktuelle Position der Aufzugkabine. Die Recheneinheit 30 führt dann ein spezielles Verfahren zur besonders sicheren Bestimmung der Position der Aufzugkabine 14 durch, das im Folgenden im Zusammenhang mit den Fig. 4a, 4b und 4c beschrieben wird.
  • Das Verfahren beginnt mit einer Startphase, in der sich die Aufzugkabine 14 an einer unbekannten Start-Position 50 befindet. Zunächst wird im Stillstand der Aufzugkabine 14 mit der Bilderfassungseinheit 32 ein Start-Bild (analog aktuellem Bild 36 in Fig. 2) aufgenommen. Anschliessend wird für jede mögliche Position der Aufzugkabine 14 in Fahrtrichtung 22 ein Start-Vergleichskennwert in Form eines oben beschriebenen Kreuzkorrelationskoeffizienten bestimmt. Dazu wird ein Vergleich mit allen gespeicherten Vergleichsbildern (34 in Fig. 2) durchgeführt, wobei wie oben beschrieben jeweils das Vergleichsbild über das Start-Bild geschoben wird. Dabei kann die Verschiebung wie oben beschrieben nur in z-Richtung oder in z-Richtung und x-Richtung erfolgen.
  • Das Ergebnis einer solchen Bestimmung ist sehr schematisch in Fig. 4a dargestellt. Dort ist jeweils für die verschiedenen Positionen (aufgetragen entlang h-Achse) der zugehörige Kreuzkorrelationskoeffizient als Punkt 52 dargestellt (aufgetragen entlang k-Achse). Je grösser der Kreuzkorrelationskoeffizient ist, desto ähnlicher ist das Vergleichsbild dieser Position dem aktuellen Bild.
  • Zum Abschluss der Startphase wird geprüft, welche Start-Vergleichskennwerte ein Start-Auswertekriterium erfüllen. Als Start-Auswertekriterium wird geprüft, ob die Start-Vergleichskennwerte grösser als ein erster Schwellwert (in Fig. 4a dargestellt als Linie 54) sind. Dies ist im dargestellten Beispiel für die Start-Vergleichskennwerte 52a und 52b der Fall. Die zu diesen Start-Vergleichskennwerten 52a, 52 gehörenden Positionen werden als erste Start-Annahme-Position PS1 und zweite Start-Annahme-Position PS2 bezeichnet.
  • Wenn kein Start-Vergleichskennwert das Start-Auswertekriterium erfüllt, wird das Verfahren abgebrochen.
  • Nach Abschluss der Startphase wird in einer folgenden Überprüfungsphase die Aufzugkabine 14 um einen Überprüfungs-Verfahrweg s1 nach unten auf eine Überprüfungs-Position 56 verfahren. Die Aufzugkabine 14 wird dabei im Vergleich zu einem Normalbetrieb der Aufzuganlage mit einer geringeren Geschwindigkeit verfahren. Die Situation nach dem Verfahren der Aufzugkabine ist in der Fig. 4b dargestellt. Zum Verfahren der Aufzugkabine 14 sendet die Recheneinheit 30 eine entsprechende Anforderung an die Aufzugsteuerung 31. Die Aufzugsteuerung 31 kann die Einhaltung des Überprüfungs-Verfahrwegs s1 durch eine entsprechende Ansteuerung der Antriebsmaschine und ggf. durch Messung von Drehzahlen der Antriebsmaschine sicherstellen. Alternativ oder zusätzlich kann wie oben beschrieben die relative Positionsbestimmung zur Ermittlung des Überprüfungs-Verfahrwegs s1 verwendet werden. Nach dem Verfahren der Aufzugkabine 14 wird an der Überprüfungs-Position 56 ein Überprüfungs-Bild (analog aktuellem Bild 36 in Fig. 2) aufgenommen.
  • Aus den beiden Start-Annahme-Positionen PS1, PS2, dem Überprüfungs-Verfahrweg s1 und der Fahrtrichtung nach unten werden zwei Überprüfungs-Annahme-Positionen PA1.1 und PA2.1 bestimmt, die gegenüber den Start-Annahme-Positionen PS1, PS2 jeweils um den Überprüfungs-Verfahrweg s1 nach unten verschoben sind. Für diese beiden Überprüfungs-Annahme-Positionen PA1.1, PA2.1 werden Überprüfungs-Vergleichskennwerte in Form von oben beschriebenen Kreuzkorrelationskoeffizienten bestimmt. Dazu wird ein Vergleich des Überprüfungs-Bilds mit den Vergleichsbildern der Überprüfungs-Annahme-Positionen PA1.1 und PA2.1 (vergleichbar mit 34 in Fig. 2) durchgeführt. Die Verschiebung der Bilder gegeneinander kann wie oben beschrieben nur in z-Richtung oder in z-Richtung und x-Richtung erfolgen. Die beiden Überprüfungs-Vergleichskennwerte 58a, 58b sind in der Fig. 4b dargestellt.
  • In einer folgenden Entscheidungsphase wird entschieden, wie das Verfahren fortgeführt werden soll. Zunächst wird geprüft, ob die beiden Überprüfungs-Vergleichskennwerte 58a, 58b ein Entscheidungs-Bestimmungskriterium erfüllen. Dazu wird geprüft, ob sie grösser als ein zweiter Schwellwert sind, der in der Fig. 4b als Linie 60 dargestellt ist. Der zweite Schwellwert ist in diesem Beispiel identisch mit dem ersten Schwellwert der Startphase. Beide Überprüfungs-Vergleichskennwerte 58a, 58b sind kleiner als der zweite Schwellwert, so dass zu diesem Zeitpunkt keine der beiden Überprüfungs-Annahme-Positionen PA1.1, PA2.1 als die tatsächliche, aktuelle Position der Aufzugkabine 14 bestimmt wird.
  • Anschliessend wird geprüft, ob die beiden Überprüfungs-Vergleichskennwerte 58a, 58b ein Wiederholungs-Auswertekriterium erfüllen. Dazu wird geprüft, ob sie grösser als ein dritter Schwellwert sind, der in der Fig. 4b als Linie 62 dargestellt ist. Der dritte Schwellwert ist dabei kleiner als der zweite Schwellwert. Dies ist nur für den Überprüfungs-Vergleichskennwert 58a der ersten Überprüfungs-Annahme-Position PA1.1 der Fall. Der zweite Überprüfungs-Vergleichskennwert 58b der zweiten Überprüfungs-Annahme-Position PA2.1 ist kleiner als der dritte Schwellwert.
  • Da der erste Überprüfungs-Vergleichskennwert 58a das Wiederholungs-Auswertekriterium erfüllt, wird für die zugehörige Überprüfungs-Annahme-Position PA1.1 eine weitere Überprüfungsphase und eine weitere Entscheidungsphase durchgeführt. Da der zweite Überprüfungs-Vergleichskennwert 58b auch das Wiederholungs-Auswertekriterium nicht erfüllt, wird die zugehörige Überprüfungs-Annahme-Position PA2.1 als mögliche aktuelle Position der Aufzugkabine 14 ausgeschlossen.
  • Abschliessend wird geprüft, ob ein Abbruch-Kriterium erfüllt ist. Wenn ja, wird das Verfahren abgebrochen. Dazu wird geprüft, ob ein Gesamt-Verfahrweg der Aufzugkabine 14 ausgehend von der Start-Position 50 einen Maximal-Verfahrweg überschritten hat. Da die Aufzugkabine 14 seit dem Start des Verfahrens erst einmal um einen Überprüfungs-Verfahrweg s1 verfahren wurde, entspricht der Gesamt-Verfahrweg einem Überprüfungs-Verfahrweg s1, der natürlich kleiner ist als der Maximal-Verfahrweg. Das Abbruch-Kriterium ist damit nicht erfüllt und das Verfahren wird fortgeführt.
  • Wenn das Verfahren abgebrochen werden würde, so würde es neu gestartet werden, wobei in der Überprüfungsphase die Aufzugkabine 14 im Vergleich zur Überprüfungsphase vor dem Abbruch in die Gegenrichtung, hier also nach oben, verfahren wird. Insbesondere wird zumindest ein Überprüfungs-Verfahrweg in einer Überprüfungsphase, insbesondere in der ersten Überprüfungsphase, abweichend von den Überprüfungs-Verfahrwegen vor dem Neustart gewählt.
  • Im beschriebenen Beispiel wird das Verfahren fortgesetzt, so dass sich an die erste Entscheidungsphase, eine weitere, zweite Überprüfungsphase anschliesst. Diese verläuft analog zur oben beschriebenen ersten Überprüfungsphase, wobei sich nur noch eine Überprüfungs-Annahme-Position PA1.2 aus der Überprüfungs-Annahme-Position PA1.1 und dem Überprüfungs-Verfahrweg s1 ergibt. Der sich ergebende Überprüfungs-Vergleichskennwert 64 ist in der Fig. 4c dargestellt.
  • In der folgenden Entscheidungsphase wird wieder entschieden, wie das Verfahren fortgeführt werden soll. Zunächst wird geprüft, ob der Überprüfungs-Vergleichskennwert 64 das Entscheidungs-Bestimmungskriterium erfüllt. Dazu wird geprüft, ob er grösser als der zweite Schwellwert ist, der in der Fig. 4c ebenfalls als Linie 60 dargestellt ist. Der Überprüfungs-Vergleichskennwert 64 ist grösser als der zweite Schwellwert, so dass Entscheidungs-Bestimmungskriterium erfüllt ist.
  • Anschliessend wird ein, vom Überprüfungs-Vergleichskennwert 64 unabhängiges Entscheidungskriterium geprüft. Dazu wird geprüft, ob ein Verfahrweg s2 zwischen der Start-Position 50 und der aktuellen Überprüfungs-Annahme-Position PA1.2 grösser als ein festlegbarer Mindest-Verfahrweg ist. Dies ist hier der Fall, so dass die Überprüfungs-Annahme-Position PA1.2 als die tatsächliche, aktuelle Position der Aufzugkabine 14 bestimmt wird. Damit hat sich die Annahme bestätigt, dass die erste Start-Annahme-Position PS1 der Start-Position 50 der Aufzugkabine 14 in der Startphase entsprochen hat.
  • Statt in der Überprüfungsphase die Überprüfungs-Vergleichskennwerte nur für eine Überprüfungs-Annahme-Position zu bestimmen, kann dies auch für einen Bereich um die Überprüfungs-Annahme-Position der Aufzugkabine gemacht werden. Als Überprüfungs-Annahme-Position für die nachfolgende Entscheidungsphase wird dann die Position verwendet, welche zum die grösste Übereinstimmung angebenden Überprüfungs-Vergleichskennwert gehört. Es wird also die Position verwendet, für die sich der grösste Kreuzkorrelationskoeffizient ergibt.
  • Es können auch weitere im Aufzugschacht erfassbare Informationen ausgewertet werden. Beispielsweise kann ein nicht dargestellter Kenner erfasst werden, der in der Nähe eines Stockwerks angeordnet ist und zur exakten Positionierung der Aufzugkabine an einem Stockwerk dient. Wird ein solcher Kenner beispielsweise mittels eines speziellen Sensors erkannt, können alle Überprüfungs-Annahme-Positionen ausgeschlossen werden, die sich nicht in einem möglichen Bereich eines derartigen Kenners befinden.
  • Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie "aufweisend", "umfassend", etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie "eine" oder "ein" keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei daraufhingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können, wobei die Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Position einer in einem Aufzugschacht (12) verfahrbar angeordneten Aufzugkabine (14) einer Aufzuganlage (10), bei welchem mit einer an der Aufzugkabine (14) angeordneten Bilderfassungseinheit (32) Bilder (36) von anderen Funktionen dienenden Schachtbauteilen (24) oder Schachtausrüstungen (26) aufgenommen und ein aktuell aufgenommenes Bild (36) mit wenigstens einem gespeicherten Vergleichsbild (34) der genannten Schachtbauteile (24) oder Schachtausrüstungen (26) in einer Fahrtrichtung (22) der Aufzugkabine (14) verglichen werden, um eine aktuelle Position der Aufzugkabine (14) in Fahrtrichtung (22) zu ermitteln,
    gekennzeichnet durch
    eine Startphase mit folgende Schritten
    - Aufnehmen eines Start-Bilds (36) im Stillstand der Aufzugkabine (14) an einer unbekannten Start-Position (50) im Aufzugschacht (12),
    - Bestimmen eines Start-Vergleichskennwerts (52, 52a, 52b) für jede mögliche Position der Aufzugkabine (14) in Fahrtrichtung (22), welcher ein Mass für eine Übereinstimmung des Start-Bilds (36) mit dem Vergleichsbild (34) der jeweiligen Position angibt,
    - Bestimmen einer Start-Annahme-Position (PS1, PS2) der Aufzugkabine (14) basierend auf den Start-Vergleichskennwerten (52, 52a, 52b) und einem Start-Auswertekriterium,
    eine Überprüfungsphase mit folgenden Schritten
    - Verfahren der Aufzugkabine (14) um einen Überprüfungs-Verfahrweg (s1) an eine Überprüfungs-Position (56) im Aufzugschacht (12),
    - Aufnehmen eines Überprüfüngs-Bilds (36) an der Überprüfungs-Position (56) der Aufzugkabine (14) im Aufzugschacht (12),
    - Bestimmen einer Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) der Aufzugkabine (14) aus der vorhergehenden Annahme-Position (PS1, PS2, PA1.1, PA2.1) der Aufzugkabine (14) und dem Überprüfungs-Verfahrweg (s1),
    - Bestimmen eines Überprüfungs-Vergleichskennwerts (58a, 58b, 64) für die Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) der Aufzugkabine (14), wobei der Überprüfungs-Vergleichskennwert (58a, 58b, 64) ein Mass für eine Übereinstimmung des Überprüfungs-Bilds (36) und mit dem Vergleichsbild (34) der Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) angibt,
    und
    eine Entscheidungsphase, in welcher abhängig vom Überprüfungs-Vergleichskennwert (58a, 58b, 64) entschieden wird,
    - die Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.2) als die aktuelle Position der Aufzugkabine (14) zu bestimmen,
    - eine weitere Überprüfungsphase und eine weitere Entscheidungsphase durchzuführen oder
    - die Überprüfungs-Annahme-Position (PA2.1) als aktuelle Position der Aufzugkabine (14) auszuschliessen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in der Entscheidungsphase die Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) dann als die aktuelle Position der Aufzugkabine (14) bestimmt wird, wenn der zugehörige Überprüfungs-Vergleichskennwert (58a, 58b, 64) ein Entscheidungs-Bestimmungskriterium erfüllt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenn das Entscheidungs-Bestimmungskriterium für mehr als eine Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) geprüft wird, eine Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) nur dann als die aktuelle Position der Aufzugkabine (14) bestimmt wird, wenn nur der zu dieser Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) zugehörige Überprüfungs-Vergleichskennwert (58a, 58b, 64) das Entscheidungs-Bestimmungskriterium erfüllt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) nur dann als die aktuelle Position der Aufzugkabine (14) bestimmt wird, wenn wenigstens ein zusätzliches, vom Überprüfungs-Vergleichskennwert (58a, 58b, 64) unabhängiges Entscheidungskriterium erfüllt ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als ein Entscheidungskriterium geprüft wird, ob ein Verfahrweg (s2) zwischen der Start-Position (50) und der aktuellen Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA1.2) grösser als ein festlegbarer Mindest-Verfahrweg ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bestimmung der Position der Aufzugkabine (14) abgebrochen wird, wenn ein Abbruch-Kriterium erfüllt ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als Abbruch-Kriterium geprüft wird, ob ein Gesamt-Verfahrweg (s1, s2) der Aufzugkabine (14) ausgehend von der Start-Position (50) einen Maximal-Verfahrweg überschritten hat.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Bestimmung der Position der Aufzugkabine (14) nach einem Abbruch neu gestartet wird, wobei in der Überprüfungsphase die Aufzugkabine (14) im Vergleich zur Überprüfungsphase vor dem Abbruch in die Gegenrichtung verfahren wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in der Überprüfungsphase Überprüfungs-Vergleichskennwerte (58a, 58b, 64) für einen Bereich um die Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) der Aufzugkabine (14) bestimmt werden und als Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) für die nachfolgende Entscheidungsphase die zum die grösste Übereinstimmung angebenden Überprüfungs-Vergleichskennwert (58a, 58b, 64) gehörende Position verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das aktuell aufgenommene Bild (36) mit dem gespeicherten Vergleichsbild (34) auch quer zur Fahrtrichtung (22) verglichen wird, um die aktuelle Position der Aufzugkabine (14) in Fahrtrichtung (22) zu ermitteln.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Bestimmung der Start-Vergleichskennwerte (52, 52a, 52b) das Start-Bild (36) mit dem Vergleichsbild (34) auch quer zur Fahrtrichtung (22) verglichen wird und als Start-Vergleichskennwert (52, 52a, 52b) einer Position der Vergleichskennwert verwendet wird, der die grösste Übereinstimmung des Start-Bilds (36) mit dem Vergleichsbild (34) der jeweiligen Position angibt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Bestimmung des Überprüfungs-Vergleichskennwerts (58a, 58b, 64) das Überprüfungs-Bild (36) mit dem Vergleichsbild (34) auch quer zur Fahrtrichtung (22) verglichen wird und als Überprüfungs-Vergleichskennwert (58a, 58b, 64) für die nachfolgende Entscheidungsphase der Vergleichskennwert verwendet wird, der die grösste Übereinstimmung angibt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in der Überprüfungsphase die Aufzugkabine (14) im Vergleich zu einem Normalbetrieb der Aufzuganlage (10) mit einer geringeren Geschwindigkeit verfahren wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Bestimmung der Position der Aufzugkabine (14) weitere im Aufzugschacht (12) erfassbare Informationen ausgewertet werden.
  15. System zur Bestimmung der Position einer in einem Aufzugschacht (12) verfahrbar angeordneten Aufzugkabine (14) einer Aufzuganlage (10), mit
    - einer Recheneinheit (30) und
    - einer Bilderfassungseinheit (32), welche an der Aufzugkabine (14) angeordnet und dazu ausgebildet ist, aus einzelnen Pixeln bestehende Bilder (36) von anderen Funktionen dienenden Schachtbauteilen (24) oder Schachtausrüstungen (26) aufzunehmen und an die Recheneinheit (30) zu übermitteln,
    wobei die Recheneinheit (30) dazu ausgebildet ist, ein aktuell aufgenommenes Bild (36) mit wenigstens einem gespeicherten Vergleichsbild (34) der genannten Schachtbauteile (24) oder Schachtausrüstungen (26) in einer Fahrtrichtung (22) der Aufzugkabine (14) zu vergleichen, um eine aktuelle Position der Aufzugkabine (14) in Fahrtrichtung (22) zu ermitteln,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Recheneinheit (30) dazu ausgebildet ist, folgendes direkt oder indirekt auszuführen:
    eine Startphase mit folgende Schritten
    - Aufnehmen eines Start-Bilds (36) im Stillstand der Aufzugkabine (14) an einer unbekannten Start-Position (50) im Aufzugschacht (12),
    - Bestimmen eines Start-Vergleichskennwerts (52, 52a, 52b) für jede mögliche Position der Aufzugkabine (14) in Fahrtrichtung (22), welcher ein Mass für eine Übereinstimmung des Start-Bilds (36) mit dem Vergleichsbild (34) der jeweiligen Position angibt,
    - Bestimmen einer Start-Annahme-Position (PS1, PS2) der Aufzugkabine (14) basierend auf den Start-Vergleichskennwerten (52, 52a, 52b) und einem Start-Auswertekriterium,
    eine Überprüfungsphase mit folgenden Schritten
    - Verfahren der Aufzugkabine (14) um einen Überprüfungs-Verfahrweg (s1) an eine Überprüfungs-Position (56) im Aufzugschacht (12),
    - Aufnehmen eines Überprüfungs-Bilds (36) im Stillstand der Aufzugkabine (14) an der Überprüfungs-Position Position (56) der Aufzugkabine (14) im Aufzugschacht (12),
    - Bestimmen einer Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) der Aufzugkabine (14) aus der vorhergehenden Annahme-Position (PS1, PS2, PA1.1, PA2.1) der Aufzugkabine (14) und dem Überprüfungs-Verfahrweg (s1),
    - Bestimmen eines Überprüfungs-Vergleichskennwerts (58a, 58b, 64) für die Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) der Aufzugkabine (14), wobei der Überprüfungs-Vergleichskennwert (58a, 58b, 64) ein Mass für eine Übereinstimmung des Überprüfungs-Bilds (36) und mit dem Vergleichsbild (34) der Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) angibt,
    und
    eine Entscheidungsphase, in welcher abhängig vom Überprüfungs-Vergleichskennwert (58a, 58b, 64) entschieden wird,
    - die Überprüfungs-Annahme-Position (PA1.1, PA2.1, PA1.2) als die aktuelle Position der Aufzugkabine (14) zu bestimmen,
    - eine weitere Überprüfungsphase und eine weitere Entscheidungsphase durchzuführen oder
    - die Überprüfungs-Annahme-Position (PA2.1) als aktuelle Position der Aufzugkabine (14) auszuschliessen.
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