ES2294792T3 - Metodo para la vigilancia del nivel, con una precision mejorada, de una cabina de ascensor. - Google Patents
Metodo para la vigilancia del nivel, con una precision mejorada, de una cabina de ascensor. Download PDFInfo
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Abstract
SE DESCRIBE UN METODO QUE PERMITE LA VIGILANCIA DEL NIVEL DE UNA CABINA DE ASCENSOR 12 EN UNA CAJA DE ASCENSOR 14, EN VARIOS PISOS 20, MEDIANTE VARIAS SEÑALES DETECTADAS QUE INDICAN UNA POSICION DE LA CABINA DEL ASCENSOR CON RESPECTO A VARIOS BLANCOS DE REFERENCIA 16 PROVISTOS DE VARIAS SUPERFICIES FOTOABSORBENTES Y VARIAS REGIONES FOTOINTERACTIVAS, ESTANDO MONTADOS LOS DISTINTOS BLANCOS DE REFERENCIA DENTRO DE LA CAJA DEL ASCENSOR EN LOS DIFERENTES PISOS. LAS DIVERSAS SEÑALES DETECTADAS SE PROCESAN PARA SUMINISTRAR UNA VARIABLE DE NIVELACION, UNA VARIABLE DE NUMERO DE PISO Y UNA VARIABLE DE DIRECCION DE DESPLAZAMIENTO QUE INDICA UNA DIRECCION DE DESPLAZAMIENTO DE LA CABINA DEL ASCENSOR DENTRO DE LA CAJA DEL ASCENSOR. LA VARIABLE DE NIVELACION, LA VARIABLE DE NUMERO DE PISO Y LA VARIABLE DE DIRECCION DE DESPLAZAMIENTO SE ALMACENAN EN UN PROCESADOR CENTRAL DE TELEVIGILANCIA DEL ASCENSOR.
Description
Método para la vigilancia del nivel, con una
precisión mejorada, de una cabina de ascensor.
Este invento se refiere a la vigilancia de la
localización del ascensor, vigilancia con relación a una pluralidad
de pisos y, más particularmente, a la vigilancia del funcionamiento
de la localización de ascensores, la cual tiene mejoras en cuanto a
precisión, facilidad y coste de instalación, y que es factible para
la vigilancia de la localización del ascensor en todos los
pisos.
El método existente para determinación de
señales de localización de sistemas de vigilancia a distancia de
ascensores utiliza imanes rectos en un piso y un conjunto de sonda
de proximidad magnética que comprende tres sensores de proximidad
típicamente instalados en la parte superior de una cabina de
ascensor para facilidad de instalación y mantenimiento. Los imanes
que excitan los sensores están instalados en una caja de ascensor.
Se pueden utilizar varios métodos de montaje para fijar los imanes.
Los imanes están normalmente pegados y fijados al
carril.
carril.
La vigilancia de la localización del ascensor
determina con qué precisión se ha detenido la cabina del ascensor
en un piso, y se realiza en un piso de referencia en los sistemas de
vigilancia existentes. Una señal de localización, así como una
señal de dirección de viaje procedente del controlador, se envían a
un contador que mantiene un recuento que se usa para seguir el
recorrido de la cabina del ascensor en la caja de ascensor. Una
tercera señal, de sincronización, se usa para poner a cero el
contador, con lo que se elimina la desviación a largo plazo en el
recuento debida a la interferencia en una línea de señal de
rellano.
Actualmente, el conjunto de sonda de proximidad
consta de tres sensores. Un sensor se usa para determinar la
localización del ascensor en el piso de referencia, otro detecta
cada rellano o piso cuando la cabina del ascensor pasa por el piso,
y el tercero se usa para sincronizar el contador. El conjunto de
tres imanes está en línea para excitar los tres sensores y está
típicamente instalado en el primer piso. En todos los otros pisos,
solamente está instalado el imán que acciona la señal de rellano.
Los imanes tienen típicamente una longitud de 15 cm.
Una instalación del método existente comenzaría
por fijar el conjunto de la sonda de proximidad magnética a la
parte superior de la cabina del ascensor. A continuación, se
montarían los imanes en la caja de ascensor en cada piso bien en el
carril, en los soportes, o en los soportes de zancas. Para situar
los imanes, el instalador, desde la parte superior de la cabina del
ascensor, movería la cabina del ascensor al piso correspondiente.
Determinaría que la cabina del ascensor está a nivel con el piso
mirando hacia abajo el frente de la cabina del ascensor y alineando
el suelo de la cabina del ascensor con el piso. Éste es un método no
exacto de instalación porque la anchura de una abertura del frente
desde el frente de la cabina del ascensor hasta una pared frontal
de la caja de ascensor es solamente de unos pocos centímetros,
mientras que la distancia desde el instalador al suelo es de varios
metros. Sin embargo, esto no es crítico debido a la longitud de los
imanes. Es crítico que la cabina del ascensor esté a nivel con el
piso cuando el sensor que detecta el rellano detecta el imán en ese
piso.
Una desventaja del actual sistema es que es
impreciso por naturaleza debido al trabajo de tanteo que interviene
en la determinación de cuándo la cabina del ascensor está a nivel
con el piso así como en la colocación del imán. Una segunda
desventaja reside en que el sistema actual es caro de instalar con
respecto al presente invento. Otra desventaja es que la nivelación
de la cabina del ascensor se realiza en solamente un piso.
El documento US 4.750.592 divulga un sistema de
sensor de lectura de la posición del ascensor, en el que un fleje
está montado en un hueco de ascensor y que tiene referencias
reflectantes en él para indicar la posición con relación a un
rellano. Los sensores para detectar las referencias están montados
en la cabina.
Por lo tanto, existe la necesidad de un método
para vigilar la situación del ascensor con relación a una pluralidad
de pisos, fácil y menos caro de instalar, y que vigile la
localización del ascensor en todos los pisos teniendo a la vez una
precisión mejorada. El presente invento trata los anteriores
problemas surgidos en la vigilancia de la localización del piso del
ascensor que la técnica anterior no ha tratado de una forma efectiva
y satisfactoria.
De acuerdo con el presente invento, la
vigilancia de la situación de una cabina de ascensor dentro de una
caja de ascensor con relación a una pluralidad de pisos se consigue
mediante los pasos definidos en la reivindicación 1.
Un método de detección óptica, como el empleado
en el presente invento, proporciona una precisión mejorada con
respecto al método de detección magnética empleado en la técnica
anterior.
El método divulgado puede comprender el paso de
calibrar la señal de localización, la señal del número de piso y la
señal de dirección de movimiento almacenada en el procesador central
de vigilancia a distancia del ascensor. Los objetivos pueden ser
instalados de forma imprecisa en la posición correcta aproximada en
cada piso, y cualquier error resultante puede compensarse en el
paso de calibrado. Así, la instalación se hace más fácil y menos
cara, lo que hace que sea viable la instalación del presente invento
en cada piso.
El paso que proporciona una señal puede
comprender los pasos de emitir luz desde un emisor que o bien
reacciona con la pluralidad de zonas interactivas de luz del
objetivo o es absorbida por la pluralidad de superficies
absorbentes de luz del objetivo y detectando la luz después de que
la luz reaccione con la pluralidad de las zonas interactivas de luz
del objetivo por el correspondiente detector. Uno o más de los
correspondientes detectores (que detectan la luz procedente de uno
o más emisores) y uno o más de los emisores forman un grupo
sensor.
El paso de detectar la luz después de reaccionar
con la pluralidad de zonas interactivas de luz puede comprender el
paso de recibir la luz después de que la luz haya pasado a través de
la pluralidad de zonas interactivas de luz del objetivo por un
correspondiente detector dentro del mismo grupo sensor como el
emisor que utiliza una técnica de detección de luz transmitida.
Cada grupo sensor está separado de otro grupo sensor una distancia
predeterminada a lo largo de un eje vertical en la dirección de
movimiento de la cabina del ascensor.
El paso de detectar la luz después de haber
reaccionado con la pluralidad de zonas interactivas de luz puede
comprender el paso de recibir la luz después de que la luz haya sido
reflejada por la pluralidad de zonas interactivas de luz del
objetivo por un correspondiente detector dentro del mismo grupo
sensor como el emisor utilizando una técnica de detección de luz
reflejada. Bien los grupos de sensores pueden estar separados entre
sí o la pluralidad de zonas interactivas de luz pueden estar
separadas entre sí una distancia predeterminada medida a lo largo
del eje vertical en la dirección de movimiento de la cabina del
ascensor.
El paso de proporcionar señales detectadas puede
comprender el paso de determinar una pluralidad de señales binarias
que representan la detección de la luz emitida por uno o más de los
emisores y detectada por uno o más de los correspondientes
detectores dentro del mismo grupo sensor. Se utiliza una técnica de
codificación de cuadratura que representa una ausencia de luz
detectada por el correspondiente detector procedente de uno o más
de los emisores dentro del grupo sensor como un estado lógico 0 de
las señales binarias, y una presencia de luz detectada por el
correspondiente detector procedente de uno o más de los emisores
dentro del grupo sensor como un estado lógico 1 de las señales
binarias.
El paso de proporcionar señales detectadas puede
comprender además el paso de calcular una posición de sensor del
sensor con relación a la pluralidad de objetivos que es equivalente
a la posición del ascensor manteniendo un recuento de las señales
binarias y determinando la señal de localización, la señal del
número de piso y la señal de dirección de movimiento a partir del
recuento.
El paso de proporcionar señales detectadas puede
además comprender el paso de sincronizar el recuento usando uno o
más objetivos de sincronización montados dentro de la caja del
ascensor en uno o más de la pluralidad de pisos que difieren en una
forma predeterminada de la pluralidad de objetivos.
Éstos y otros objetos y ventajas del presente
invento se harán evidentes a partir de la siguiente descripción de
las realizaciones preferidas, dadas solamente a título de ejemplo,
con referencia a los dibujos que siguen.
En los dibujos, los elementos afines
relacionados tienen el mismo número con sufijos alfabéticos
adicionales.
La Figura 1 muestra un diagrama de bloques de un
sistema de vigilancia mejorado de localización de la cabina del
ascensor con relación a una pluralidad de pisos, el cual utiliza un
método de acuerdo con el invento para la vigilancia del nivel de
una cabina de ascensor.
La Figura 2 muestra un objetivo, sensor y
soporte en una caja de ascensor por medio de una vista desde arriba
de la cabina del ascensor.
La Figura 3A muestra un objetivo y una
representación esquemática de un sensor que utiliza una técnica de
detección de la luz transmitida.
La Figura 3B muestra las señales binarias del
grupo sensor A y del grupo sensor B.
La Figura 3C muestra las señales detectadas del
grupo sensor A y del grupo sensor B.
La Figura 4A muestra una vista isométrica del
sensor de la Figura 3A que utiliza una disposición de interferencia
cruzada de los grupos sensores.
La Figura 4B muestra una vista isométrica del
sensor de la Figura 3A que utiliza una disposición de interferencia
en paralelo de los grupos sensores.
La Figura 4C muestra una vista isométrica del
sensor de la Figura 3A que utiliza una disposición sencilla del
detector correspondiente del emisor dual de los grupos sensores.
La Figura 5 muestra un esquema de los circuitos
del grupo sensor A y del grupo sensor B.
La Figura 6 muestra un diagrama de bloques de un
procesador de señal.
\newpage
La Figura 7A muestra una realización alternativa
del presente invento que utiliza una técnica de detección de luz
reflejada, en vez de una técnica de detección de luz transmitida, en
la que los grupos de sensores están separados unos con respecto a
otros.
La Figura 7B muestra una realización alternativa
del presente invento que utiliza una técnica de detección de luz
reflejada, en vez de una técnica de detección de luz transmitida, en
la que las bandas de luz reflejadas en los lados opuestos del
objetivo de la Figura 3A están separadas unas con relación a
otras.
La Figura 8A muestra una realización alternativa
del presente invento en la que se genera un objetivo de
sincronización excluyendo la primera ranura.
La Figura 8B muestra los segundos estados de
salida del grupo sensor A y del grupo sensor B de la Figura 8A.
La Figura 9A muestra una realización alternativa
del presente invento en la que el sensor de la Figura 4 contiene el
grupo sensor A y el grupo sensor B, separados por un múltiplo de una
separación de ranuras.
La Figura 9B muestra los primeros estados de
salida del grupo sensor A y del grupo sensor B de la Figura 9A.
- 10
- sistema de vigilancia mejorado de localización de la cabina del ascensor con relación a una pluralidad de pisos.
- 12
- cabina del ascensor
- 14
- caja de ascensor
- 16
- objetivo
- 16A
- superficie absorbente de luz
- 16B
- ranura
- 16C
- superficie reflectante de luz
- 18
- objetivo de sincronización
- 20
- piso
- 22
- procesador de señal
- 24
- sensor
- 24A
- patilla del sensor
- 26
- carril
- 28
- señales binarias
- 28A
- estado lógico 0
- 28B
- estado lógico 1
- 30
- emisor
- 32
- detector correspondiente
- 34
- grupo sensor
- 36
- variable de nivelación
- 38
- variable de número de piso
- 40
- variable de dirección de movimiento
- 42
- dirección de movimiento
- 44
- señales detectadas
- 46
- procesador a distancia central de vigilancia a distancia del ascensor
- 48
- soporte del objetivo
- 50
- grupo sensor A
- 52
- grupo sensor B
- 54
- terminal J1-1
- 56
- terminal J1-2
- 58
- resistencia en serie R1
- 60
- terminal J1-3
- 62
- terminal J1-4
- 64
- transistor Q1
- 66
- resistencia R5
- 68
- accionador Schmitt
- 74
- controlador del microordenador
- 88
- eje de lado a lado
- 90
- eje del frente al fondo
- 92
- abrazadera fijada al carril
- 94
- abrazadera deslizante sobre el carril
- 96
- espacio
- 98
- primeros estados de salida
- 100
- segundos estados de salida
- 102
- motor-generador
- 104
- nodo A
- 106
- segundo puerto de salida del controlador del microordenador
- 108
- polea
- 110
- contrapeso
- 112
- cable
- 114
- circuito del grupo sensor A
- 116
- circuito del grupo sensor B.
En la Figura 1 se muestra una típica cabina de
ascensor 12 con un sistema 10 mejorado de vigilancia del nivel del
ascensor del presente invento y representa la caja de ascensor 14 de
un edificio con tres pisos 20 o rellanos. La cabina del ascensor 12
está guiada en la caja de ascensor 14 entre dos carriles 26 y está
sostenida por un cable 112 que se mueve sobre una polea 108 y está
unido a un contrapeso 110. Un motor-generador 102 da
energía bien a la polea 108 u obtiene energía de la polea 108
dependiendo del peso del contrapeso 110 con respecto a la cabina
del ascensor 12, que incluye su contenido, y una dirección de
movimiento 42 de la cabina del ascensor 12. Un sensor 24 está
montado en la cabina del ascensor 12. Un objetivo 16 está montado en
la caja de ascensor 14 en cada piso 20. La cabina del ascensor 12
se muestra justo encima del primer piso 20. Cuando la cabina del
ascensor 12 se para en el primer piso 20 el sensor 24 estará en
algún lugar con respecto al objetivo 16. Las señales detectadas 44
del sensor 24 se envían a un procesador de señales 22 montado en la
parte superior de la cabina del ascensor 12 que serializa un
recuento (descrito con más detalle en las secciones siguientes) y
envía el recuento serializado a un procesador central 46 de
vigilancia a distancia del ascensor. El recuento serializado puede
enviarse a través de un procedimiento con cables o inalámbrico. El
procesador de señales 22 es capaz de obtener la velocidad y
aceleración de la cabina del ascensor a partir de las señales
detectadas 44. A pesar de que en la Figura 1 se muestra una cabina
de ascensor 12 impulsada por cable, el presente invento es
igualmente aplicable a ascensores hidráulicos que son bien conocidos
en la técnica.
La Figura 2 muestra el objetivo 16 montado sobre
un soporte 48 del objetivo unida al carril 26, sin embargo, el
presente invento puede ser montado virtualmente en cualquier
estructura dentro de la caja de ascensor 14. El soporte 48 del
objetivo consta de una abrazadera 92 fijada al carril y de una
abrazadera 94 deslizante sobre el carril. Los detalles de la unión
del objetivo 16 al soporte 48 del objetivo se darán en las secciones
siguientes.
En la Figura 3A se muestran el sensor 24 y el
objetivo 16. El sensor 24 contiene el grupo sensor A 50 y el grupo
sensor B 52 incluyendo ambos un emisor 30 y el correspondiente
detector 32 como se muestra en las Figuras 4 A-C.
Cuando el sensor 24 pasa cerca del objetivo 16, las señales
detectadas 44, como se muestra en la Figura 3C, son producidas por
el sensor 24. La separación vertical de los correspondientes
detectores 32 en la dirección de movimiento 42 (3 mm) y la anchura
de las zonas de luz interactivas en la dirección de movimiento 42 (6
mm), que en este caso (técnica de detección de luz transmitida)
adoptan la forma de ranuras 16B, dan lugar a señales detectadas 44
representadas por señales binarias 28, como se muestra en la Figura
3B, que es una salida de cuadratura normalizada con una resolución
de 3 mm. La separación entre las patillas del sensor 24A es de
típicamente 34 mm con el fin de ajustarse al movimiento normal de la
caja del ascensor 12, y a las inexactitudes en la instalación del
objetivo 16, del objetivo de sincronización 18 o del sensor 24. Al
abandonar el objetivo 16 en un piso 20 y también al entrar en el
objetivo próximo 16, las señales binarias 28 siguen un patrón de
cuadratura normalizado como se ve en las Figuras 3B y 3C. La
detección de cuadratura es una técnica muy conocida de medición
exacta de la posición.
Después del sensor 24, se instalan los objetivos
16 y un objetivo síncrono 18, y se calibra el método del presente
invento. El calibrado comprende los pasos de parar la cabina del
ascensor 12 en cada piso 20 y de introducir un número de piso y la
posición de la cabina del ascensor 12 con relación al piso 20 en el
procesador central 46 de vigilancia a distancia del ascensor. Los
datos de la localización conseguidos en el calibrado se guardan en
una memoria permanente para evitar la necesaria o repetida
introducción del mismo valor.
En las Figuras 4 A a C se muestra el sensor 24.
Un emisor 30 del grupo sensor A 50 y el correspondiente detector 32
del grupo sensor B 52 están situados en una patilla 24A del sensor,
y un emisor 30 del grupo sensor B 52 y un detector correspondiente
del grupo sensor A 50 están situados en la restante patilla 24A del
sensor. El grupo sensor A 50 y el grupo sensor B 52 están separados
3 mm a lo largo de un eje vertical en la dirección de movimiento 42
de la cabina del ascensor 12 (por ejemplo, separación vertical), y 6
mm de separación horizontal. La situación del grupo sensor A 50 y
del grupo sensor B 52 están definidas como "interferencia
cruzada", y se eligió para eliminar la posibilidad de que el
emisor 30 del grupo sensor A 50 active incorrectamente el
correspondiente detector 32 del grupo sensor B 52, o viceversa.
La separación de las patillas 24A del sensor se
eligió para eliminar la interferencia mecánica cuando el objetivo
16 pasa entre las patillas 24A del sensor 24 debido a la instalación
poco precisa del sensor 24 y del objetivo 16, a la vez que se
protegen los correspondientes detectores 32 de la luz ambiental. Los
grupos de sensores 34, que constan de un grupo sensor A 50 y de un
grupo sensor B 52, están embutidos dentro de las patillas 24A del
sensor con el fin de proteger los grupos de sensores 34 de un daño
potencial, para alinear la luz, y para protegerlos de la luz
ambiental.
El emisor 30 y el correspondiente detector 32
funcionan dentro del espectro infrarrojo y son dispositivos ópticos
de banda estrecha elegidos para estar protegidos de la luz
ambiental. El emisor 30 se parece a la propagación de un haz
luminoso estrecho, lo que mejora las características de transmisión
entre el emisor 30 y el correspondiente detector 32 que el presente
invento requiere.
En la Figura 5 se muestra un circuito del grupo
sensor A 114 y un circuito del grupo sensor B 116 en el que ambos
están situados dentro del sensor 24 en la realización preferida,
aunque también es factible una situación alejada del sensor 24. La
discusión que sigue hace referencia al circuito del sensor A 114,
aunque los mismos principios son aplicables también al circuito del
grupo sensor B 116.
El emisor 30 es excitado por una corriente
continua entre el terminal J1-1 54 y el terminal
J1-2 56. Se elige una resistencia en serie R1 58
para una excitación nominal de 50 miliamperios.
El correspondiente detector 32 está formado
entre el terminal J1-3 60 y el terminal
J1-4 62 y es un fotodiodo que proporciona una
corriente de aproximadamente 12 microamperios al excitarse. Un
transistor Q1 64 y una resistencia R5 6 crean un nivel de voltaje
en el nodo A 104 que es compatible con la lógica normalizada TTL.
Un accionador Schmitt 68 se usa como un separador de interferencias
y excitador de línea para eliminar falsos accionamientos en señales
con interferencias o las que tienen periodos lentos de ascenso y
caída.
El controlador del microprocesador 74 explora
las señales detectadas 44 a una velocidad de muestreo alta (64 KHz)
y exige que un estado de entrada esté presente para un número
especificado de lecturas sucesivas (típicamente tres) para
compensar el efecto de rebote (proporcionar protección contra las
interferencias). El controlador 74 del microprocesador considera
entonces el estado previo de la señal binaria 28 para determinar si
aumentar o disminuir el recuento como se muestra en la Figura 3B.
Una secuencia tal como la mostrada en (1) se define como un
recuento en dirección ascendente (es decir, un aumento en el
recuento):
(1)(0,0) -
(0,1) - (1,1) - (1,0) -
(0,0)
Una secuencia tal como la mostrada en (2) se
define como un recuento en dirección descendente (es decir, una
disminución en el recuento):
(2)(0,0) -
(1,0) - (1,1) - (0,1) -
(0,0)
Cada 4 milisegundos, se enviará serializado un
recuento actualizado al Procesador Central 46 de Vigilancia a
Distancia del Ascensor a través de un segundo puerto de salida 106
del controlador del microprocesador.
El procesador central 46 de vigilancia a
distancia del ascensor considera los sucesivos recuentos para
determinar la dirección. Como se conoce la longitud del objetivo 16
por los recuentos, el procesador central 46 de vigilancia a
distancia del ascensor puede determinar el número del piso a partir
del recuento. Por ejemplo, si el recuento para un objetivo 16 es
100, entonces si el recuento es menor de 100, la cabina del ascensor
12 está en el primer piso 20. Para recuentos entre 100 y 200, la
cabina del ascensor 12 está en el segundo piso, etc. La tarea del
procesador central 46 de vigilancia a distancia del ascensor es
determinar si el presente invento está todavía en sincronización y
corregir automáticamente el recuento si se requiere sincronización.
De la anterior discusión, es obvio que dado el conocimiento de la
longitud del objetivo 16 en recuentos, el procesador central 46 de
vigilancia a distancia del ascensor puede determinar que solamente
hay un recuento válido entre cada par de objetivos, es decir, 100
entre los objetivos 16 en los pisos 20 primero y segundo. Si el
procesador central 46 de vigilancia a distancia del ascensor
detecta que el recuento es incorrecto entre los objetivos 16,
cuenta la longitud de los objetivos 16 por conocimiento de la
ausencia de recuentos entre objetivos 16. Una vez que el procesador
central 46 de vigilancia a distancia del ascensor determina que el
objetivo de sincronización 18 ha sido pasado, reinicializa el
recuento. El recuento inicializado será diferente para un recorrido
ascendente y descendente. Por ejemplo, suponiendo que la longitud
del objetivo 16 es 100 y el objetivo de sincronización 18 está
instalado en el segundo piso 20 con una longitud de 110. Cuando el
objetivo de sincronización 18 es detectado en la dirección
descendente el recuento se inicializa en 100. Cuando el objetivo de
sincronización 18 es detectado en la dirección ascendente el
recuento se inicializa en 210.
El objetivo 16 de la Figura 3A ha sido diseñado
para la detección de luz transmitida como oposición a luz
reflejada, ya que las ranuras 16B se usan como zonas interactivas de
luz como oposición a bandas 16C reflectantes de luz, como se
muestra en la Figura 7A y en la Figura 7B. Esta técnica es
aconsejable en entornos en los que la suciedad y el polvo pueden
acumularse en las bandas 16C reflectantes de luz haciendo que falle
la técnica de detección de luz reflejada. El objetivo 16 mostrado
en la Figura 3A tiene una longitud de 30 cm con ranuras 16B
igualmente separadas 6 mm en un intervalo de 12 mm. La anchura del
objetivo 16 es 5 mm con ranuras 16B de 4 cm de anchura para tener
en cuenta las inexactitudes en la instalación y los carriles
torcidos 26. El objetivo 16 está hecho de plástico absorbente
óptico que crea una superficie 16A absorbente de la luz.
Una realización del objetivo 16 y del objetivo
de sincronización 18 implica un diseño genérico con perforaciones.
El objetivo de sincronización 18 proporciona una resincronización
positiva del recuento y se interrumpe en las perforaciones mientras
que el objetivo 16 conserva la longitud original. Este enfoque
necesitaría distinguir entre el sensor 24 que pasa el objetivo de
sincronización 18 más cercano a una velocidad en contraposición a
venir a un piso 20 y solamente contar algunas de las ranuras 16B en
el objetivo 16 antes de llegar a pararse. Se requiere una señal del
procesador central 46 de vigilancia a distancia del ascensor de que
la cabina del ascensor 12 se ha parado. La ventaja de este enfoque
reside en que se puede usar un diseño genérico único tanto para el
objetivo 16 como para el objetivo de sincronización 18.
El soporte 48 del objetivo para el objetivo 16 o
el objetivo de sincronización 18 está instalado en el carril 26,
como se muestra en la Figura 2. El carril 26 es un elemento
necesario e imprescindible en todas las cajas de ascensor 14.
El soporte 48 del objetivo consta de una
abrazadera 92 fijada al carril que está permanentemente unida al
soporte 48 del objetivo y una abrazadera 94 deslizante en el carril
que se desliza a lo largo de una ranura en el soporte 48 del
objetivo para un montaje rápido. El objetivo 16 u objetivo de
sincronización 18 está montado sobre un brazo que se telescopiza en
el soporte 48 del objetivo. Esta acción de telescopamiento permite
minimizar la longitud total de instalaciones compactas a la vez que
proporciona flexibilidad en aplicaciones de mayor longitud. Se
puede utilizar un calibre para la disposición uniforme del objetivo
16 y del objetivo de sincronización 18 con respecto al carril 26.
Alternativamente, el objetivo 16 u objetivo de sincronización 18
puede ser montado en una pared dentro de la caja de ascensor 14, en
cuyo caso el soporte 48 del objetivo estaría directamente unido a
la pared, lo que disminuiría la necesidad de abrazaderas.
La longitud de la caja de ascensor 14 tiene
primeramente que ser examinada con el fin de elegir un lugar para
el soporte 48 del objetivo y del objetivo 16 que no interfiera con
otros equipos. La cabina del ascensor 12 se mueve después al primer
piso 20 y el soporte 48 del objetivo y el objetivo 16 se instalan
sobre un carril 26 en un lugar elegido. Se instala después el
sensor 24 en una posición intermedia sobre el objetivo 16 en todas
las direcciones cuando la cabina del ascensor 12 está
aproximadamente a nivel en el piso 20. La posición a lo largo de la
dirección de movimiento 42 no es crítica ya que esto se compensa por
el calibrado. Sin embargo, se debe tener cuidado con la posición a
lo largo de los dos ejes restantes para asegurarse de que el
objetivo 16 está situado en una posición intermedia entre las
patillas 24A de sensor del sensor 16 y de que un haz de luz emitida
entre el emisor 30 y el detector correspondiente 32 del mismo grupo
sensor 34 está centrado dentro de la ranura 16B. Típicamente el
sensor 24 está provisto de marcas de alineación para ayudar a la
colocación del sensor 24 con respecto al objetivo 16 y al objetivo
de sincronización 18. Alternativamente, se puede utilizar un
calibre alineamiento de objetivo (TAG) para ajustar la distancia
entre el carril 26 y el objetivo 16. La cabina del ascensor 12 se
moverá después al segundo piso 20 y la instalación del objetivo de
sincronización 18 se realizará de la misma forma que la del
objetivo 16. Los objetivos 16 se instalarían en todos los pisos 20
de la misma forma.
Durante el calibrado la cabina del ascensor 12
debe ser movida a cada piso 20 y se debe hacer una medición. Esta
medición se utilizará para corregir el recuento almacenado en el
procesador de señales 22. El valor corregido del recuento indica el
recuento en el cual la cabina del ascensor 12 está a nivel con el
piso 20.
El calibrado implica mover primero la cabina del
ascensor 12 a lo largo de toda la longitud de la caja de ascensor
14 con el fin de encontrar el objetivo de sincronización 18 y de
esta forma sincronizar el recuento. La cabina del ascensor 12 se
mueve después al primer piso 20 y el número de piso y la posición de
la cabina del ascensor 12 con relación al piso 20 se introducen en
el procesador central 46 de vigilancia a distancia del ascensor. El
procesador central 46 de vigilancia a distancia del ascensor calcula
entonces un recuento corregido que corresponde a la variable de
localización 36 en ese piso. Por ejemplo, suponiendo que el recuento
es cero (0) en el primer piso 20 y la cabina del ascensor 12 está
parada 6 mm por encima del primer piso 20 el recuento corregido
sería igual a dos negativo (-2), lo que indica que el piso deseado
20 estaba dos (2) pasos de 3 mm cada uno (es decir, 6 mm) por
debajo de la cabina del ascensor 12 cuando la cabina del ascensor
12 se paró. El mismo procedimiento se sigue para todos los pisos
20.
Una realización adicional sería utilizar una
técnica de detección de luz reflejada antes que la técnica de
detección de luz transmitida anteriormente descrita. Se requeriría
un diseño de objetivo 16 diferente en el que las zonas interactivas
de luz serían bandas reflectantes de luz 16C unidas a ambos lados
del objetivo 16 como se muestra en la Figura 7A y en la Figura 7B.
También se requeriría un diseño diferente del sensor 24, en el que
el emisor 30 y el detector correspondiente 32 de un determinado
grupo sensor 34 estuvieran montados en la misma patilla 24A del
sensor 24. El desplazamiento de 3 mm que resulta en las señales
binarias 28 podría ser producido por el desplazamiento de las
bandas reflectantes de luz 16C, como se muestra en la Figura 7B, o
por desplazamiento de los grupos sensores 34, como se muestra en la
Figura 7A.
Se podrían hacer varias modificaciones en el
sensor 24 y todavía estando dentro del alcance de esta divulgación.
Por ejemplo, los emisores 30 podrían ser modulados por impulsos
antes que excitados por una corriente continua. Una ventaja de la
modulación por impulsos es una vida mejorada del emisor 30 debido a
un menor promedio de pérdida de potencia. Una segunda ventaja es
una protección contra las interferencias mejorada conseguida por el
aumento de la amplitud de la excitación por impulsos para producir
una salida de luz mayor. La mayor amplitud permite que disminuya la
sensibilidad del detector correspondiente 32, lo que da lugar a una
mejora de la protección contra la luz ambiental. Otra ventaja es la
mejora estadística de la protección contra la luz ambiental debido
a la duración limitada del muestreo por el correspondiente detector
32. Una desventaja de la modulación por impulsos es que hay un
aumento del coste y de la complejidad de la electrónica para crear
el impulso y para sincronizar la detección correspondiente. Una
segunda desventaja es que la velocidad de funcionamiento del
sistema modulado por impulsos es limitada. El ancho de impulso
mínimo de la luz emitida se determina por el retraso óptico del
detector correspondiente 32. La frecuencia de los impulsos está
activada por la necesidad de tener un mínimo de dos (2) a cuatro
(4) impulsos dentro de la anchura de una ranura 16B, pero a medida
que aumenta la velocidad de repetición, la excitación por impulsos
se aproxima a una excitación por corriente continua.
\newpage
Una segunda modificación en el sensor 24
implicaría montar todos los emisores 30 de cada grupo sensor 34 en
una patilla de sensor 24A y todos los detectores correspondientes 32
de cada grupo sensor 34 en la otra patilla 24A del sensor en una
disposición de interferencia en paralelo de los grupos de sensores
34 como se muestra en la Figura 4B. A pesar de que puede haber un
ahorro en el coste asociado con el cableado de los emisores 30 en
paralelo, el detector correspondiente 32 puede ser más susceptible
al accionamiento en falso en esta configuración.
Una tercera modificación en el sensor 24
implicaría montar un emisor 30 en una patilla 24A de sensor y montar
dos detectores correspondientes 32 en la restante patilla 24A de
sensor en una disposición única dual del detector correspondiente
32 del emisor 30 de los grupos de sensores 34, como se muestra en la
Figura 4C. La colocación de los detectores correspondientes 32
conservaría los 3 mm de separación vertical en la dirección de
movimiento 42 entre los grupos de sensores 34 de la realización
preferida. Sin embargo, la separación horizontal se debería
mantener en un mínimo. Esta modificación sería menos cara de
fabricar debido al reducido número de emisores 30, aunque puede ser
más susceptible a las falsas activaciones.
Una realización alternativa del objetivo de
sincronización 18 está diseñada para ser ligeramente más larga que
el objetivo 16 y necesitaría ser fabricada independientemente del
objetivo 16. Se elige una longitud mayor porque una longitud más
corta puede producir el mismo número de recuentos que si la cabina
del ascensor 12 se hubiera parado parcialmente en un objetivo 16.
El objetivo de sincronización 18 está instalado solamente en un
piso 20 que puede no ser ni el superior ni el inferior 20. El
segundo piso 20 ha sido seleccionado como el sitio preferido. La
sincronización se requiere debido a la desviación a largo plazo en
el recuento o en el caso en que el procesador central 46 de
vigilancia a distancia del ascensor pierda potencia y se mueva la
cabina del ascensor 12. En una aplicación del presente invento que
implica solamente dos pisos 20 no se requiere sincronización, ya
que la variable de dirección de movimiento 40 indica si la cabina
del ascensor 12 está yendo al piso primero o al segundo 20.
La sincronización también podría conseguirse
mediante un enfoque basado solamente en elementos lógicos. Durante
el calibrado, se podría determinar el recuento correcto de los pisos
superior e inferior 20 y, siempre que el número total de objetivos
16 instalados fuera conocido, se podría determinar el recuento de
todos los objetivos 16. Si el recuento superara un umbral el
recuento podría ser puesto en el valor del primer piso 20 en cada
llamada para bajar. Eventualmente, la cabina del ascensor alcanzaría
el piso inferior y recuperaría la sincronización. En aplicaciones
en las que el primer piso 20 se usa raramente (por ejemplo, el
sótano), el piso superior 20 podría usarse como una alternativa. La
desventaja de este método es que se producirían errores de
nivelación del piso mientras que el recuento se permanece sin
sincronizar.
Otra realización implicaría un diseño del sensor
24 y del objetivo 16, como se ve en la Figura 8A y en la Figura 8B.
El sensor 24 de la Figura 8A separa los grupos sensores 34 en un
múltiplo de la separación de la ranura 16B. La separación está
determinada por la ecuación (3) como sigue:
(3)separación =
3 mm + (M * 6
mm)
pudiendo ser M cualquier valor
entero. El caso mostrado en la Figura 8A iguala M a uno (1). La
salida de este enfoque es una señal de cuadratura normalizada una
vez que ambos grupos de sensores 34 están en el objetivo 16.
Durante el período de tiempo que los grupos sensores 34 están sólo
parcialmente en el objetivo 16 los primeros estados 98 de salida de
la Figura 9B indican un cambio en la dirección. El significado de
esto es que un objetivo de sincronización 18 puede ser generado
simplemente cubriendo la primera ranura 16B en el objetivo 16, como
se muestra en la Figura 8A. Se debería advertir que los primeros
estados 98 de salida de la Figura 9B y los segundos estados 100 de
salida de la Figura 8B son idénticos excepto en los códigos que
faltan mostrados por un espacio 96 en los segundos estados 100 de
salida de la Figura 8B. Por lo tanto, se podría utilizar una
técnica de patrón de reconocimiento para distinguir entre los
estados primeros 98 de salida y los estados segundos 100 de salida,
y por lo tanto entre el objetivo 16 de la Figura 9A y el objetivo de
sincronización 18 de la Figura
8A.
Una característica importante del presente
invento es que la señal detectada 44 es una onda cuadrada de
cuadratura de fase con un factor de trabajo lo más cercano posible
al 50%. El presente invento proporciona la señal detectada 44
usando un objetivo 16 y un sensor 24 que se acciona cuando la mitad
del detector correspondiente 32 está expuesta al emisor 30. Un
enfoque alternativo usaría un sensor 24 que se accionaría tan pronto
como cualquiera de los detectores correspondientes 32 estuviera
expuesto al emisor 30. Esta disposición del sensor 24 proporcionaría
una señal 44 asimétrica detectada. La asimetría se corrige
ajustando la anchura relativa de las zonas interactivas de luz a la
vez que mantiene igual la distancia entre las zonas interactivas de
luz. Puede haber alguna mejora en la precisión sobre la vida útil
del presente invento empleando el sensor asimétrico 24 y el objetivo
16 descritos.
Claims (11)
1. Un método de vigilancia de la localización de
una cabina de ascensor (12) dentro de una caja de ascensor (14) con
relación a una pluralidad de pisos (20), que comprende los pasos
de:
proporcionar una señal (44) relacionada con la
posición en la que dicho ascensor está situado con relación a una
multiplicidad de objetivos (16) montados dentro de dicha caja de
ascensor en dicha pluralidad de pisos, teniendo cada uno de dicha
multiplicidad de objetivos (16) una pluralidad de superficies
absorbentes de luz (16A) y una pluralidad de zonas interactivas de
luz (16C); e
identificar en dicha señal de posición (44) las
ocurrencias repetidas de un patrón característico, correspondiendo
cada ocurrencia característica al movimiento de la cabina del
ascensor (12) con relación a las respectivas superficies y zonas en
uno de dichos objetivos (16), de tal forma que el cumplimiento de
tales ocurrencias es indicativo de la posición en la que el
ascensor está actualmente situado, caracterizado dicho método
además por comprender los pasos de:
mantener un recuento de las ocurrencias
características identificadas en dicha señal de posición;
procesamiento de dicho recuento para
proporcionar una variable de localización (36), una variable del
número de piso (38) y una variable (40) que indica, en uso, la
dirección de movimiento (42) de dicha cabina de ascensor dentro de
la caja de ascensor;
almacenar dicha variable de localización, dicha
variable de número de piso y dicha variable de dirección de
movimiento en un procesador central (46) de vigilancia a distancia
del ascensor; y
utilizar dicha variable de localización, dicha
variable de número de piso y dicha variable de dirección de
movimiento para determinar la localización de dicha cabina de
ascensor (12) dentro de la caja de ascensor (14) con relación a
dicha pluralidad de pisos (20).
2. El método de la reivindicación 1, que además
comprende el paso de calibrar dicha variable de localización, dicha
variable de número de piso y dicha variable de dirección de
movimiento almacenada en dicho procesador central de vigilancia a
distancia del ascensor.
3. El método de la reivindicación 1 ó 2, en el
que dicho paso de proporcionar una señal comprende los pasos
de:
emitir luz desde un emisor (30) que reacciona
con dicha pluralidad de zonas interactivas de luz de dicho
objetivo;
emitir dicha luz desde dicho emisor, que es
absorbida por dicha pluralidad de superficies absorbentes de luz de
dicho objetivo; y
detectar dicha luz después de que dicha luz
reaccione con dicha pluralidad de dichas zonas interactivas de luz
de dicho objetivo mediante un detector correspondiente (32),
formando un grupo sensor (34) uno o más de dichos detectores
correspondientes que detectan dicha luz de uno o más de dichos
emisores y uno o más de dichos emisores.
4. El método de la reivindicación 3, en el que
dicho paso de detectar dicha luz comprende el paso de recibir dicha
luz, después de que dicha luz haya pasado a través de dicha
pluralidad de zonas interactivas de luz de dicho objetivo, mediante
un detector correspondiente dentro de dicho grupo sensor de dicho
emisor, estando cada grupo sensor separado de otro grupo sensor una
determinada distancia medida a lo largo de un eje vertical en dicha
dirección de movimiento de dicha cabina de ascensor.
5. El método de la reivindicación 3, en el que
dicho paso de detectar dicha luz comprende el paso de recibir dicha
luz, después de que dicha luz haya sido reflejada por dicha
pluralidad de zonas interactivas de luz de dicho objetivo, mediante
un detector correspondiente dentro de dicho grupo sensor de dicho
emisor.
6. El método de la reivindicación 5, que
comprende además el paso de separar cada grupo sensor de cualquier
otro grupo sensor una distancia determinada a lo largo de un eje
vertical en dicha dirección de movimiento de dicha cabina de
ascensor.
7. El método de la reivindicación 5, que
comprende además el paso de separar cada una de dicha pluralidad de
zonas interactivas de luz de dicho objetivo una distancia
determinada a lo largo de un eje vertical en dicha dirección de
movimiento de dicha cabina de ascensor.
8. El método de la reivindicación 3, que además
comprende los pasos de:
determinar una pluralidad de señales binarias
(28) que representan la detección de dicha luz emitida por uno o
más de dichos emisores y detectada por uno o más de dichos
detectores correspondientes dentro de dicho grupo sensor;
representar una ausencia de luz detectada por
dicho detector correspondiente de uno o más de dichos emisores
dentro de dicho grupo sensor como un estado lógico 0 (28A) de dichas
señales binarias; y
representar una presencia de luz detectada por
dicho detector correspondiente de uno o más de dichos emisores
dentro de dicho grupo sensor como un estado lógico 1 (28B) de dichas
señales binarias.
9. El método de la reivindicación 8, que además
comprende los pasos de:
calcular una posición de sensor de dicho sensor
con relación a dicha pluralidad de objetivos que es equivalente a
dicha posición del ascensor manteniendo un recuento de dichas
señales binarias; y
determinar, a partir de dicho recuento, dichas
variables de localización, de número de piso y de dirección de
movimiento.
10. El método de la reivindicación 8, que además
comprende el paso de sincronizar dicho recuento utilizando uno o
más objetivos de sincronización (18) montados dentro de dicha caja
de ascensor en uno o más de dicha pluralidad de pisos, que difieren
en una forma predeterminada de dicha pluralidad de objetivos.
11. El método de la reivindicación 10, en el que
se conoce, en recuentos, la longitud de cada uno de dicha
pluralidad de objetivos.
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|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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