FI89784C - Foerfarande och anordning foer saendning av hissanropssignal - Google Patents

Description

( " a.

j .·· / i... *-

MENETELMÄ JA LAITTEISTO HISSIKUTSUSIGNAALIN LÄHETTÄMISEKSI

Keksintö kohdistuu vaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään hissin kutsunappipiirin taa juusmuutoksella generoitavan hissikutsusignaalin lähettämiseksi ja vaatimuksen 5 5 johdanto-osan mukaiseen laitteistoon menetelmän tarkoituksen toteuttamiseksi.

Niissä hissin kutsunappiratkaisuissa, joissa on pyritty hyvin pieneen tai olemattomaan kutsun rekisteröimiseksi tarvittavaan liikevaraan, sovelletaan usein ratkaisuja, joissa napin 10 painaminen tai koskettaminen aiheuttaa virtapiirin värähtely-taajuuden muutoksen. Värähtelytaajuuden muutos perustuu kytkentään liittyvän kapasitanssin, induktanssin tai muun suureen muuttumiseen. Tällaisia kutsunappeja ovat esimerkiksi varsin yleisesti käytetyt kapasitanssin tuntevat hipaisunapit.

15 Tavanomaisessa kapasitanssin tuntevassa hipaisunapissa hipaisu-napin kapasitanssi on kytketty värähtelypiiriin siten, että värähtelypiirin taajuus riippuu kunkin hetkisestä kapasitanssin arvosta. Kun hipaisunappia painetaan, eli hipaisunapille tuodaan sormen kapasitanssin suuruinen kapasitanssin lisäys, 20 niin taajuus muuttuu lisäystä vastaavasti. Värähtelypiirin taajuuden poikkeaminen arvostaan ilmaistaan ja napin painaminen rekisteröidään.

Vaikka värähtelypiirin taajuuden muutos ilmiönä on helposti ilmaistavissa ja erottelukykyinen painonappitarkoituksiin, on sen 25 soveltamisessa monia käytännön ongelmia. Esimerkiksi taajuuden muutoksen ilmaiseva piiri on viritettävä värähtelypiirin lepotaajuuden mukaan oikeaan ilmaisuarvoon ja herkkyyteen. Tämä on tehtävä yksilöllisesti, koska värähtelypiirin ja ilmaisevan piirin komponentit eivät ole toisiinsa täysin sovitetut ja 3 0 kustannussyistä ei ole mielekästä vaatia komponenttien toimiar-voille kovin ahdasta toleranssia. Viritys voidaan joutua uusimaan, koska komponenttien toimiarvot voivat muuttua ikääntymisen tai muun syyn takia muuttaen ilmaisun viritystä tai värähtelypiirin ominaisuuksia. Tavanomainen hipaisunappi on 35 myös herkkä ympäristön vaikutuksille. Vaikeissa ympäristöissä, joissa napit likaantuvat helposti tai joissa esimerkiksi lämpö- .- ' f /

2 -.'S I O *T

tila vaihtelee suuresti, olisi edullista käyttää sellaista nappia, joka liittyy kehykseensä ilman rakoja. Kapasitiivinen nappi soveltuisi raottomuutensa puolesta hyvin, mutta sen muu herkkyys olosuhteille pienentää käyttökelpoisuutta. Kapasitii-5 vinen nappi on myös herkkä tietyn tyyppiselle ilkivallalle. Esimerkiksi purukumin liimaaminen nappiin aiheuttaa napin kapasitanssin muutoksen, joka näkyy napin päälle jäämisenä ja jatkuvana hissikutsuna.

Edellä esitettyjen ongelmien välttämiseksi esitetään keksintönä 10 menetelmä ja laitteisto hissin kutsunappipiirin taajuusmuu-toksella generoitavan hissikutsusignaalin lähettämiseksi.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, mitä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa on esitetty ja keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista, mitä 15 patenttivaatimuksen 5 tunnusmerkkiosassa on esitetty.

Keksinnön muille sovellusmuodoille on tunnusomaista, mitä muissa patenttivaatimuksissa on esitetty.

Keksinnöllä saavutetaan mm. seuraavat edut: - Keksintö on sovellettavissa moniin erilaisiin nappiratkai- 20 suihin, joissa napin painaminen aiheuttaa värähtelypiirin taajuuden muutoksen.

- Keksinnön mukainen ratkaisu on jatkuvasti virittyvä, mikä parantaa luotettavuutta ja vähentää huoltotarvetta.

- Jatkuvasti virittyvyys mahdollistaa esimerkiksi tarkemman - 25 kutsun rekisteröintiherkkyyden säädön, koska esimerkiksi vuorokautisia lämpötilan tai ilmankosteuden muutoksia, jotka vaikuttavat piirikomponenttien toimiarvoihin, ei tarvitse merkittävässä määrin huomioida. Virittyvyyden ansiosta värähtelypiiriä ja/tai taajuuden ilmaisua ei tarvitse 30 erikseen kompensoida esimerkiksi lämpötilamuutoksien varalta.

- Koska keksinnön toteutus on digitaalinen, on se ainakin jossain määrin ohjelmoitava. Ohjelmoinnilla voidaan vaikuttaa esimerkiksi häiriösietoisuuteen, herkkyyteen tai itsevi- i 3 rittymisaikaan, so. aikaan jonka kuluessa ulkoisen muutostekijän vaikutus viritykseen poistetaan.

- Keksinnön mukainen kytkentä voidaan teknisesti toteuttaa yhtenä mikropiirinä. Tällöin on edullista sijoittaa samalle 5 piirille useamman napin kytkentäelektroniikka.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisesti erään suoritusmuodon avulla viitaten piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää lohkokaaviona keksinnön mukaista laitteistoa ja kuvio 2 esittää keksinnön mukaista virtapiiriä.

10 Kuviossa 1 on esitetty lohkokaaviona kapasitiivisen hipaisuna-pin liittäminen ohjausjärjestelmään. Hipaisunapin kapasitanssi C on kytketty oskillaattoripiiriin 5, jonka värähtelypulsseja seurataan laskurilla 1. Laskurin 1 toimintaa jaksotetaan toisella oskillaattorilla 6. Kapasitanssin C arvosta riippuva 15 pulssimäärä oskillaattorin 6 määräämässä jaksossa viedään laskurin 1 ulostulosta alaslaskuriin 2 ja edelleen vertailijaan 3. Esimerkiksi sormen aiheuttama kapasitanssin C kasvu pienentää värähtelypiirin taajuutta ja siten myös saatavaa pulssimäärää. Alaslaskurissa 2 on näin tallennettuna aikaisempi laskurin 20 1 arvo, jota nyt verrataan uuteen laskurin 1 arvoon vertaili- jassa 3. Vertailijän ulostulo riippuu siitä onko laskurin 1 antama arvo suurempi, sama tai pienempi kuin laskurista 2 saatava arvo. Kun laskurien arvot ovat samat, ei tehdä jatkotoimenpiteitä. Laskurin 1 pulssimäärän ollessa pienempi kuin 25 laskurin 2 pulssimäärä, suoritetaan hissikutsun ilmaisu ilmaisuyksiköllä 22 ja päivitetään integrointilaskurin 18 avulla alaslaskurin 2 arvo. Hissikutsu lähetetään hissin ohjausjärjestelmään 4. Laskurin 1 pulssimäärän ollessa suurempi kuin laskurin kaksi pulssimäärä päivitetään alaslaskurin 2 arvo 30 palautumislaskurin 19 kautta. Toiminnot voidaan oskillaatto-ripiiriä 1 lukuunottamatta helposti toteuttaa ohjelmallisesti mikroprosessorissa tai digitaalisena virtapiirinä tahi niin, että osa toiminnoista on toteutettu ohjelmallisesti ja osa virtapiirinä. Järjestelmän käynnistystä varten laitteistoon 4 ” ' / J > / O ‘t kuuluu myös palautumis- ja integrointilaskureihin yhdistetty alkunollauselin 45.

Kuviossa 2 on esitetty kuvion 1 esittämän ratkaisun mukainen virtapiiritoteutus, jossa on soveltuvin osin käytetty vastaa-5 vista elimistä samoja viitenumerolta kuin kuviossa 1. Toteutuksessa kutsun lähetys ohjausjärjestelmään on esitetty LED-toimintana, mutta se voi olla mikä tahansa hissin ohjausjärjestelmään sopiva ratkaisu, eikä sitä ole aiheellista tässä yhteydessä tarkemmin selostaa.

10 Kytkentä sisältää kaksi oskillaattoria 5 ja 6, jotka on toteutettu IC-piireillä, vastuksilla ja kondensaattoreilla. Oskillaattori 5 on osana sitä perusoskillaattoria, joka tunnustelee hipaisua. Hipaistaessa kondensaattorin C kapasitanssi kasvaa ja oskillaattorin taajuus laskee. Tämä oskillaat-15 tori pulssittaa binäärilaskuria 1. Kapasitanssin sijasta muuttuvana suureena voi olla induktanssi, resistanssi tai muu suure.

Toinen oskillaattori 6 on hidas, vakiotaajuinen oskillaattori, joka muodostaa vakiopituisia laskentajaksoja oskillaattorin 5 20 pulsseille. Oskillaattori 6 resetoi binäärilaskurin 1 (esim. National 4040), jota oskillaattori 5 kellottaa.

Alaslaskuri 2, joka muodostuu IC-piireistä 7, 8 ja 9 (esim

National 4516), laskee alaspäin kohti binäärilaskurin 1 lukemaa jos sen arvo poikkeaa siitä. Vertailupiiri 3, joka koostuu IC-... 25 piireistä 10, 11 ja 12 (esim. National 4585) vertaa binäärilas-kijan 1 ja alaslaskijan 2 eroa binäärilaskijän 1 jakson loppuhetkellä, so. oskillaattoripiirin 6 määräämällä hetkellä.

Vertailijan 3 IC-piirin 12 lähtö 13 on kytketty AND-piirin 14 ja OR-piirin 15 kautta integrointilaskuriin 18 (esim. National .30 4040), joka valitun lähdön kautta kellottaa alaslaskuria 2.

Palautumislaskuri on toteutettu IC-piirillä 19 (esim. National 4040), joka saa pulsseja, kun kapasitanssi napissa pienenee (sormi vedetään pois). Kun piiri on saanut hystereesivalinnalla l ,- I · ·. r · 5 ' '

Xl valitun määrän pulsseja, sen valittu lähtö xi:ssä nousee ylös aiheuttaen sen, että seuraava STROBE-pulssi 20 aiheuttaa LOAD-pulssin 21, joka puolestaan lataa alaslaskuriin 2 binääri-laskurin 1 sen hetkisen arvon ja näin kytkentä palautuu 5 perustilanteeseen.

Ilmaisuelimeen 22 kuuluu IC-piiri 46. Painettaessa hipaisunap-pia asettuu em. kiikku ohjaten LED:in palamaan.

Sähköjen kytkeytyessä päälle täytyy kytkentä saada perustilaansa. Tällöin ladataan vastuksen 23 ja kondensaattorin 24 avulla 10 asetetun alkuviiveen aikana binäärilaskurin 1 arvo suoraan alaslaskurin 2 arvoksi.

Normaalitilassa binäärilaskurin 1 ja alaslaskurin 2 lukema on sama ja vertailijän 3, siis IC-piirin 12 lähdöt, nastat 13 ja 25 ovat alhaalla. Samoin ilmaisupiirin 22 lähtö nasta 26 on 15 alhaalla, jolloin LED 30 ei pala.

Kun hipaisunappia painetaan, oskillaattoripiirin 1 IC-piirin 27 tulon 28 kapasitanssi kasvaa laskien siten oskillaattorin 5 taajuutta. Koska oskillaattorin 6 taajuus on vakio, ei oskillaattori 5 ehdi pulssittaa binäärilaskuria 1 niin korkealle 20 kuin edellisellä kerralla. Alaslaskurissa 2 on muistissa edellinen korkeampi arvo, jolloin vertailupiiri 12 huomaa binäärilaskurin 1 arvon pienemmäksi kuin alaslaskurin 2 arvon. Tällöin vertailupiirin 12 nasta 13 nousee ylös. Tämä puolestaan aiheuttaa sen, että samanaikaisesti tuleva STROBE pulssi 20 25 pääsee läpi AND-portista 14 ja edelleen OR-portista 15. Se puolestaan aiheuttaa, että pulssi etenee piirin 18 kellopuls-siksi, jolloin se askeltaa ylöspäin. Toisen kellopulssin jälkeen piirin 18 lähtö 28 nousee ylös, aiheuttaen ilmaisupiirille 22 kellopulssin, jolloin sen lähtö nasta 26 nousee ylös 30 sytyttäen LED-merkkivalon 30.

Normaalipainalluksen aikana ehtii tulla muutama COUNT-pulssi 31, jolloin alaslaskuri 2 laskee alaspäin.

' · *'" 6

Kun sormi vedetään pois, pienenee IC-piirin 27 nastan 28 kapasitanssi, jolloin oskillaattorin 5 taajuus kasvaa. Siitä puolestaan seuraa, että seuraavan oskillaattorin 6 jakson aikana oskillaattori 5 ehtii pulssittaa binäärilaskuria 1 5 pidemmälle kuin edellisellä kerralla. Koska painalluksen aikana alaslaskuri 2 ehti laskea alaspäin, sen arvo on nyt pienempi kuin binäärilaskuri 1. Tällöin vertailupiirin 3 IC-piirin 12 nasta 25 nousee ylös, jolloin STROBE-pulssi 20 pääsee AND-piirin 32 nastan 33 ja edelleen OR-piirin 34 nastan 35 kautta 10 nollaamaan integrointilaskurin 18 ja kellottamaan palautuslas-kuria 19. Samalla em. pulssi nollaa myös ilmaisupiirin 22, jolloin LED-merkkivalo 30 sammuu.

Kun palautuslaskuri 19 on saanut Xl:llä valitun määrän pulsseja, nousee AND-piirin 36 nasta 37 ja samalla nasta 38 ylös, 15 jolloin generoituu LOAD-pulssi 21 alaslaskurille 2. Tällöin ladataan siis binäärilaskurin 1 arvo alaslaskuriin 2 ja näin on palattu perustilaan. Xl:n hystereesin merkitys on estää hetkellisten häiriöiden pääsy systeemiin. Näin ollen Xlillä itseasiassa valitaan suodatuksen aste.

20 Jos kapasitanssin lisäyksen aiheuttama muutos oskillaattorin 5 taajuuteen jää pysyväksi (esim. purukumin tai muun syyn vuoksi), kytkentä toimii seuraavasti.

Kuten aiemmin esitettiin normaalipainalluksen yhteydessä, kapasitanssimuutoksen seurauksena alkaa tulla COUNT-pulsseja 31 25 alaslaskurille 2. Mikäli kapasitanssimuutos on jatkuva laskee alaslaskuri 2 hiljalleen kohti binäärilaskurin 1 arvoa ja aikanaan saavuttaa sen arvon.

Laskennan aikana ilmaisupiiri 22 on aktivoitu ja LED-merkkivalo 30 palaa.

30 Kun tasapaino on saavutettu, vertailupiirin 12 nasta 13 laskee nollaan. Kun vuorostaan nasta 25 nousee ilmaisupiiri 22 nollautuu ja LED-merkkivalo 30 sammuu.

j r - ►' 4 7 ' '

Kun kapasitanssi pienenee (esim. purukumi poistetaan tai se muusta ulkoisesta syystä pienenee), ladataan aiemmin kuvatulla tavalla LOAD-pulssin 21 avulla binäärilaskurin 1 arvo alaslas-kurin 2 arvoksi.

5 Itseviritys on käynnissä kaiken aikaa ja näin ollen kytkentä on aina vireessä.

Alan ammattimiehelle on selvää ettei keksintö rajoitu edellä kuvattuihin esimerkkeihin vaan voi vaihdella patenttivaatimuksissa esitetyssä laajuudessa.

10 Esimerkiksi seuraavat muunnelmat tai niiden yhdistelmät sisältyvät patenttivaatimuksissa esitettyyn keksinnöllisen ajatukseen:

Esimerkeissä värähtelypiirin taajuutta muuttavana suureena on kapasitanssi, jonka muutos aiheutetaan ulkopuolisella 15 lisäkapasitanssilla. Kapasitanssin sijasta voidaan yhtä hyvin häiritä jotain muuta värähtelypiirin taajuuteen vaikuttavaa suuretta. Nappitoiminnon onnistumiseksi oleellista on riittävän suuri hetkellinen muutos seurattavassa taajuudessa. Tällaisia ovat esimerkiksi napit, joissa 20 painaminen aiheuttaa muutoksen vastusarvoon, tai napit joissa värähtelypiirissä olevan kiteen ominaistaajuus riippuu kiteeseen kohdistetusta ulkoisesta voimasta.

- Laskurien sijasta taajuutta voidaan seurata myös suoraan muuntimella, joka muuttaa hetkellisen taajuuden sellaiseen 25 digitaaliseen muotoon, joka voidaan syöttää mikroprosesso riin, jossa tarvittavat toiminnot suoritetaan ohjelmallisesti. Mikroprosessori voi olla osa hissin ohjausjärjestelmää tai sitten se voi olla liitetty hissiohjaukseen esimerkiksi sarjaväylän kautta.

Claims (8)

1. Menetelmä hissin kutsunappipiirin taajuusmuutoksella generoitavan hissikutsusignaalin lähettämiseksi, jossa menetelmässä verrataan kutsunappipiirin taajuutta vertailuarvoon ja 5 hissikutsusignaali lähetetään tämän vertailun vasteena, tunnettu siitä, että kun verrataan kutsunappipiirin taajuutta peräkkäisinä ajanhetkinä kyseisellä ajanhetkellä voimassaolevaan vertailuarvoon ja saadaan ennalta määrätty määrä peräkkäisiä vertailuarvosta poikkeavia taajuusarvoja, muutetaan 10 vertailuarvoa kohti arvoa, joka on generoitu ainakin yhdestä aikaisempana ajanhetkenä vallinneesta kutsunappipiirin taajuudesta .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että 15. taajuutta tarkkaillaan asetetun pituisina laskenta-ajanjak soina laskettujen pulssien lukumääränä ja verrataan lukumäärää ajanhetkellä voimassaolevaan vertailuarvoon, - muutetaan vertailuarvoa kohti ainakin yhden aikaisemman laskenta-ajanjaksosta saadun tuloksen perusteella generoi- 20 tavaa arvoa ja - jos laskettujen pulssien lukumäärä määrättynä, vähintään yhden laskenta-ajanjakson sisältävänä ajanjaksona poikkeaa voimassaolevasta vertailuarvosta useammin, kuin on ennalta asetettu, niin lähetetään kutsusignaali hissin oh- 25 jausjärjestelmään (4).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vertailuarvoa muutetaan kohti edellisen laskenta-ajanjakson mukaista arvoa.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että nopeus, jolla vertailuarvoa muutetaan on aseteltavissa.

5. Laitteisto hissin kutsunappipiirin taajuusmuutoksella generoitavan hissikutsusignaalin lähettämiseksi, jossa laitteistossa on ainakin yksikkö (3) kutsunappipiirin taajuuden vertaami- i 9 r ' ' * ^ 4 ! ' · seksi ajanhetkellä voimassaolevaan vertailuarvoon tunnet-t u siitä, että laitteistoon kuuluu yksikkö (2) uuden vertailu-arvon muodostamiseksi ainakin yhden aikaisempana ajanhetkenä vallinneen taajuuden perusteella.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistossa on - kutsunappipiiriin yhteydessä oskillaattori (5), - laskuri (1), joka laskee asetetun pituisina laskenta-ajanjaksoina oskillaattorin (5) antamien pulssien lukumäärän, 10. vertailija (3) laskettujen pulssien lukumäärän vertaamiseksi vertailuarvoon ja - yksikkö (2) vertailuarvon muuttamiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että laitteistossa on toinen oskillaattori (6) 15 laskenta-ajanjaksojen pituuden asettamiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistossa on kapasitiivinen hipaisunappi, joka on kytketty oskillaattoripiiriin (5), jonka ulostulo on kytketty toisen oskillaattorin (6) määrä ajoin nollaamaan 20 laskuriin (1) ja, että laskurin (1) ulostulo on kytketty alaslaskuriin (2), johon on tallennettuna vertailuarvo ja, että vertailijaan (3) on kytketty alaslaskurin (2) ja laskurin (1) ulostulot. 10 ’ '