NO321417B1 - Fremgangsmate for generering av en sjaktinformasjon for heisstyring - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for generering av en sjaktinformasjon for heisstyring i en heissjakt med en heiskabin som kjøres i heissjakten, idet sjaktinformasjonen genereres av mønstre som detekteres som bilder.

Fra EP 0 722 903 Bl er det kjent en innretning for generering av sjaktinformasjoner fra en heissjakt. I heissjakten er det i området av et stoppested anordnet en reflektor med en kode. Koden har to identiske spor. Et innkjøringsområde ved et stoppested, hvor det er tillatt å koble over dørkon-takter, ligger halvveis over og halvveis under en nivålin-je. Et reguleringsområde hvor en heiskabin, som senker seg ved hjelp av en kabelforlengelse, kan justeres ved åpen dør med dørkontakter som er koblet over, ligger halvveis over og halvveis under nivålinjen. Sporenes kode registreres og bedømmes av en 2-kanals bedømmelsesinnretning som er anordnet på heiskabinen. Sendere i bedømmelsesinnretningen belyser sporene til en reflektor. Sporenes belyste flater av-bildes på CCD-sensorer i bedømmelsesenheten og registreres ved hjelp av en mønsteravlesningslogikk. Behandlingen av bildene for informasjon som tjener til heisstyringen, skjer ved hjelp av en regnemaskin.

En ulempe ved den kjente innretning består i at det for generering av mønstre må være anordnet en kodestrimmel i heissjakten. Kodestrimmelen må være anordnet presist og uten å være strukket for langt i heissjakten. Dessuten er det ikke sikkert at kodestrimmelen ikke løsner helt eller delvis fra underlaget. En utilstrekkelig montasje eller løsning av kodestrimmelen gir ingen eller falske mønstre.

Dette skal oppfinnelsen råde bot for. Oppfinnelsens oppgave består i å unngå ulempene hos den kjente innretning og å angi et system og en fremgangsmåte ved hjelp av hvilken ge-nereringen av en sjaktinformasjon som tjener til heisstyring er garantert, slik som karakterisert i krav 1.

Fordelene som oppnås ved hjelp av oppfinnelsen, består i det vesentlige i at ingen ytterligere installasjon i heissjakten er påkrevet. Heisens installasjonstid kan således forkortes vesentlig. For å generere sjaktinformasjonen er det tilstrekkelig med en på heiskabinen anordnet bedømmel-sesenhet forsynt med sensorer. Med strukturene som foreligger i heissjakten, kan et meget pålitelig arbeidende og et rimelig sjaktinformasjonssystem med høy oppløsning realise-res. Sjaktinformasjonssystemet leverer allerede ved starten en absolutt posisjon uten kjøring av heiskabinen. Dessuten kan systemet administrere etasje-stoppeposisjoner og simu-lere de hittil anvendte sjaktbrytere f.eks. for bremsing, for dørsoner, for nødstopp eller andre sjaktbrytere. Systemet er således kompatibelt med bestående heisstyringer.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av vedlagte figurer.

Der viser

fig. 1 en skjematisk fremstilling av systemet ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 forløpet for bestemmelsen av en inkrementell hhv.

relativ posisjon av et registrert avsnitt av en sjaktstruktur og

fig. 3 forløpet for bestemmelse av en absolutt posisjon

av et registrert avsnitt.

Fig. 1 viser systemet for generering av sjaktinformasjon ifølge oppfinnelsen. Med 1 betegnes en styreskinne med en styreskinnefot 1.1 som er anordnet i en heissjakt 2 som sjaktutstyr, som tjener til styring av en heiskabin i heissjakten 2. Heiskabinéns momentane kjøreretning er betegnet med en pil Pl. På heiskabinen er det anordnet et CCD-linjekamera 3 med en optikk og med en CCD-linjesensor. CCD-linjesensoren er anordnet i heiskabinéns kjøreretning Pl og oppviser f.eks. 128 bildeelementer. I denne anordning kan et avsnitt, f.eks. av foten 1.1 av føringsskinnen 1, målt f.eks. 2 cm i kjøreretning Pl, registreres. Det dannes et bilde av 2 cm avsnittet av føringsskinnen 1. Bildet viser overflåtestrukturen hhv. overflatemønsteret av føringsskin-neavsnittet. CCD-linjesensoren kan f.eks. ved hurtigkjøren-de heiskabiner kjøres med en bildefrekvens på 1000 Hz, Idet bildeelementene omdanner det innfallende lys i ladninger. Ladningene bedømmes i CCD-linjekameraet 3 og bearbeides til bildedata som overføres til en datamaskin.

En belysning 4 belyser føringsskinneavsnittet som skal registreres, idet lyset som reflekteres på avsnittet omdannes til ladninger av CCD-linjesensorens bildelementer. For å forbedre bildekvaliteten kan det anvendes blink fra LEDer eller halogenlamper som belysning 4. Dessuten kan bildekvaliteten forbedres ved hjelp av digital filtrering og/eller bestemte metoder for bildebehandling.

I stedet for overflåtestrukturen hhv. overflatemønsteret i føringsskinnen 1 kan f.eks. overflatestrukturen hhv. over-flatemønsteret i heissjaktens 2 murverk eller overflatestrukturen hhv. overflatemønsteret i heissjaktens 2 kon-struksjonsdeler (ståldrager) registreres av CCD-linjekameraet 3. Føringsskinne, murverk eller konstruk-sjonsdeler tjener i første rekke ikke til generering av sjaktinformasjon, men de oppfyller sin bestemte oppgave som føring og/eller bæring av heiskabinen og/eller som motvekt eller bæring av bygningsdeler.

For kalibrering av sjaktinformasjonssystemet gjennomkjøres heissjakten 2. Under denne kalibreringskjøring lagres den av CCD-linjekameraet 3 registrerte overflatestruktur hhv. overflatemønsteret i datamaskinens lager sammen med en po-sisjons indeks . For bestemmelse av stopp-posisjonen for en etasje kjøres heiskabinen til den ønskede høyde, og posisjonen registreres og forvaltes av systemet som nominell verdi for etasjen.

For å øke sikkerheten, kan det anvendes to redundante systemer. Det ene system registrerer overflatestrukturen hhv. overflatemønsteret i den ene føringsskinne, det andre system registrerer overflatestrukturen hhv. overflatemønsteret i den andre føringsskinne. Som variant kan begge systemer registrere overflatestrukturen hhv. overflatemønsteret i den samme føringsskinne. Utgangssignalene av det ene system kan anvendes som treningssignal for det andre system og om-vendt. Hvis overflatestrukturen hhv. overflatemønsteret i den ene føringsskinne skulle ha forandret seg siden kalibreringen, kan den nye overflatestruktur hhv. det nye over-flatemønster forsynes med posisjonsdataene fra det andre system.

På fig. 1 er bildet av overflatestrukturen hhv. overflate-mønsteret i føringsskinneavsnittet i posisjonen vist med gjennomgående linje, idet bildet allerede er blitt registrert og den tilhørige absolutte posisjon bestemt. Fig. 1 viser fremgangsmåten for bestemmelse av bildet av overflatestrukturen hhv. av overflatemønsteret i føringsskinneav-snittet i posisjonen i+1. Det nye bildet med posisjon i+1 er vist med stiplet linje og overlapper med posisjonens bilde. Bildedataene overføres til den ikke viste datamaskin med lager. En første softwaremessig realisert korrelator I i datamaskinen beregner en inkrementell hhv. relativ posisjon ut fra bildet i posisjonen i og ut fra det nye bilde i posisjon i+1, og ut fra denne, under anvendelse av den absolutte posisjon, en antatt posisjon. Den antatte posisjon av bildet med posisjonen i+1 føres til en andre softwaremessig realisert korrelator II i datamaskinen, som med den antatte posisjon lokaliserer det relevante databaseutsnitt hvor det ved kalibreringen lagrede bilde ligger. Som ovenfor forklart, er det lagrede bilde forsynt med en posi-sjonsindeks. Korrelatoren II sammenligner det nye bilde av posisjonen i+1 med det lagrede bilde, og bestemmer på grunn av posisjonsindeksen den absolutte posisjon i+1 som ledes videre til heisstyringen.

Forandringer i overflatestrukturen hhv. overflatemønsteret i føringsskinnen 1 som oppstår under driften av heisen, kan innhentes kontinuerlig ved hjelp av databasen. Ved forandringer på skinneoverflaten overtas adaptivt de nye, ved den inkrementelle korrelasjon anvendte bilder av føringsskinnen 1 av databasen.

Som ovenfor nevnt, er det anordnet et CCD-linjekamera 3 med en optikk og med en CCD-linjesensor. I stedet for linjesensoren kan det også være anordnet en todimensjonal flatesen-sor. Bildeelementene av dimensjonen som står loddrett i forhold til kjøreretningen, kan anordnes, hvorved det dannes en endimensjonal lyshetsprofil.

Heiskabinéns hastighet kan bestemmes ut fra differansen mellom posisjonen pl på tidspunktet ti og posisjonen p2 på tidspunktet t2.

I stedet for CCD-linjekameraet 3 kan det også anvendes et

dobbeltsensor-system med to LED som lyskilde og to fotomot-stander som klarhetsdetektorer. Ved kjørende heiskabin tilsvarer det ene signal en tidsforsinket avbilding av det andre signal. De to signaler kan sammenlignes ved hjelp av

korrelasjonsmetoder, og heiskabinéns hastighet kan bestemmes ved hjelp av tidsforsinkelsen og sensorenes avstand. Posisjonen kan på den ene side bestemmes ved hjelp av inte-grasjon av hastigheten og på den andre side ved sammenligning med dataene som lagres ved kalibreringen og senere korrigeres fortløpende.

Prinsipielt korreleres under korrelasjonen (korrelator I eller korrelator II) et aktuelt bilde med et referansebilde. Først ekstraheres et korrelasjonsvindu som derefter skyves pixelvis over referansebilde. For hvert vinduspixel bestemmes differansen av pixelgråverdien, og derefter opp-summeres deres kvadrater. Denne beregningsmetode bestemmer lengden av differansevektoren mellom to bildevektorer som tilsvarer de endimensjonale bilder.

Den pixelvise beregning av korrelasjonsverdier muliggjør dessuten avledningen av en pålitelighetsverdi. På tilsva-rende sted oppviser korrelasjonsverdiene et minimum, fordi to så å si identiske bilder har en avstand på tilnærmet null. For beregningen av en pålitelighetsverdi ZW anvendes det absolutte minimum aM, det nest beste minimum zM, samt standardavviket S over den totale korrelasjonslengde. Ved praktisk innsats oppnår man for ZW verdier mellom seks og ti, idet det anvendes en terskel på f.eks. fem.

ZW = (zM-aM)/S

Det oppstår en meget god pålitelighetsverdi ved mindre hastigheter av heiskabinen, idet den inkrementelle korrelasjon (to efter hverandre følgende bilder med overlapping) og databasekorrelasjonen (fullstendig avbildning av føringsskin-neoverflaten i databasen) er god.

Hvis føringsskinneoverflaten har gjennomgått en forandring, dannes en god pålitelighetsverdi ved mindre hastigheter av heiskabinen, idet den inkrementelle korrelasjon (to efter hverandre følgende bilder med overlapping) er god og databasekorrelasjonen (ufullstendig avbildning av føringsskin-neoverf laten i databasen) er dårlig.

Hvis føringsskinneoverflaten ikke har gjennomgått noen forandring, dannes det en god pålitelighetsverdi ved større hastigheter av heiskabinen, idet den inkrementelle korrelasjon (to efter hverandre følgende bilder med nesten ikke brukbar overlapping) er dårlig, og databasekorrelasjonen (fullstendig avbildning av føringsskinneoverflaten i databasen) er god.

Hvis føringsskinneoverflaten har gjennomgått en forandring, dannes det en dårlig pålitelighetsverdi ved større hastigheter av heiskabinen, idet den inkrementelle korrelasjon (to efter hverandre følgende bilder med nesten ikke brukbar overlapping) er dårlig, og databankkorrelasjonen (ufullstendig avbildning av føringsskinneoverflaten i databasen) er dårlig.

Fig. 2 viser forløpet for bestemmelsen av en inkrementell hhv. relativ posisjon av et registrert avsnitt av f.eks. føringsskinnen. Den første softwaremessig realiserte korrelator I i regnemaskinen beregner ut fra bilde av posisjonen i og det nye bilde av posisjonen i+1 en inkremental hhv.

relativ posisjon. I et første trinn Sl ekstraheres hhv. genereres ut fra bildedataene av CCD-linjekameraet 3 et endimensjonalt bilde med bildepunkter hhv. pixler. Bildet som også kalles bildevektor hhv. klarhetsvektor, ledes derefter i trinn S2 over et høypass- og lavpassfiltertrinn. Ved bearbeidelsen av bildevektoren hhv. klarhetsvektoren ved hjelp av høypassfilter undertrykkes eksterne forstyrrende påvirkninger med hensyn til belysningsprofil. Ved bearbeidelsen av bildevektoren hhv. klarhetsvektoren ved hjelp av lavpassfilter elimineres termisk støy i CCD-linjekameraet. I trinn S3 hentes fra den bearbeidede bildevektor hhv. klarhetsvektor i posisjon i+1 et korrelasjonsvindu hhv. en korrelasjonsvektor med definert lengde, idet korrelasjonsvinduet i trinn S4 skyves pixelvis over bildevektoren av det foregående bilde. I trinn S5 beregnes pr. pixel distansen mellom pixel i+1 og pixel i. Derefter bestemmes i trinn S6 relativforskyvningen mellom bildet av posisjonen i og bildet av posisjonen i+1. På fig. 1 betegnes relativposi-sjonen med inkrementell posisjon. I trinn S7 legges rela-tivposisjonen til den foregående absoluttposisjon i. Den nye absoluttposisjon som på fig. 1 betegnes som antatt posisjon, er bestemmende for lokaliseringen av det relevante databaseutsnitt. Ifølge trinn S7 leses ut f.eks. tre av bildevektorene av bildedatabasen som ligger nærmest den nye absoluttposisjon og føres til forløpet ifølge fig. 3.

Fig. 3 viser forløpet for bestemmelsen av en absolutt posisjon av et registrert avsnitt av f.eks. føringsskinnen. Den andre softwaremessig realiserte korrelator II i regnemaskinen beregner ut fra bildet av posisjonen i og det nye bilde av posisjonen i+1 en absolutt posisjon. I et tiende trinn

S10 ekstraheres hhv. genereres fra bildedataene av CCD linjekameraet 3 et endimensjonalt bilde med bildepunkter hhv. pixler. Bildet som også kalles bildevektor hhv. klarhetsvektor, ledes derefter i trinn Sil over et høypass- og lav-passf iltertrinn. Ved bearbeidelsen av bildevektoren hhv. klarhetsvektoren ved hjelp av høypassfilter undertrykkes eksterne forstyrrende påvirkninger med hensyn til belys-ningsprof il. Ved bearbeidelsen av bildevektoren hhv. klarhetsvektoren ved hjelp av lavpassfilter elimineres termisk støy i CCD-linekameraet. I trinn S12 hentes ut fra den bearbeidede bildevektor hhv. klarhetsvektor i posisjon i+1 et korrelasjonsvindu hhv. en korrelasjonsvektor med definert lengde, idet korrelasjonsvinduet i trinn S13 skyves pixelvis over bildevektorene som hentes ut fra trinn S7 i bildedatabasen. I trinn S14 beregnes pr. pixel distansen mellom pixel i+1 og pixelet fra bildevektoren. Derefter bestemmes i trinn S15 pixelet i+1 med den minste distanse, som resul-terer i den aktuelle absoluttposisjon.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for generering av en sjaktinformasjon for heisstyring i en heissjakt med en heiskabin som kjøres i heissjakten, idet sjaktinformasjonen genereres av mønstre som detekteres som bilder, og sjaktinformasjonen genereres av mønstre som foreligger i heissjakten, karakterisert ved at det som mønster anvendes overflatestrukturen av sjaktelementer eller sjaktutstyr som tjener til andre funksjoner.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det dannes bilder ut fra de avsnittvis registrerte mønstre, idet det bestemmes en relativ posisjon av et aktuelt bilde i forhold til et foregående bilde og en absolutt posisjon av det aktuelle bilde.

3. Fremgangsmåte som angitt i kravene 1 eller 2, karakterisert ved at det ut fra overlap-pingen av et bilde av posisjon i+1 med et bilde av posisjonen i bestemmes en relativ posisjon, idet det med den rela-tive posisjon og den absolutte posisjon av bildet bestemmes en antatt posisjon som tjener til lokaliseringen av et ut-snitt av en bildedatabase, og idet det ut fra sammenligning av det lokaliserte databasebilde med det aktuelle bilde bestemmes den absolutte posisjon av det aktuelle bilde.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at bestemmelsen av posisjonen skjer ved hjelp av en sammenligning av de enkelte bildepixler, idet distansen av det aktuelle pixel til et på forhånd kjent pixel er avgjørende for bestemmelsen av posisjonen.

5. Fremgangsmåte som angitt i kravene 3 eller 4, karakterisert ved at det for overprøvning av posisjonen bestemmes en pålitelighetsverdi.

6. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 3 til 5, karakterisert ved at det for generering av bildedatabasen gjennomkjøres heissjakten, og de registrerte mønstre lagres i bildedatabasen forsynt med en posi-sjons indeks .

7. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at overflatestrukturen av en i heissjakten anordnet føringsskinne eller heissjaktens murverk anvendes som mønster.

8. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at minst ett system bestående av et CCD-linjekamera og en regnemaskin med lager registrerer mønstrene og bestemmer posisjonene.