專利名稱：確定電梯轎廂的位置的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種確定電梯轎廂的位置的設(shè)備。
背景技術(shù)：
常規(guī)地利用被固定在電梯轎廂上的磁性開關(guān)來確定電梯提升間中電梯轎廂的位置。在該情形下，在各樓層上以及在電梯提升間的末端區(qū)段處，連同其他地方，在電梯系統(tǒng)中安放永磁體。根據(jù)位置確定的基本原理，當(dāng)將被固定在電梯轎廂上的磁性開關(guān)帶到電梯提升間中安裝的永磁體的附近時，該磁性開關(guān)的機械觸點改變其狀態(tài)。磁性開關(guān)的機械觸點不表明電梯轎廂的明確位置。出于此原因，在丟失了位置信息之后，電梯轎廂必須驅(qū)動到電梯提升間中已知的參考點。必須在例如停電之后執(zhí)行對電梯轎廂的位置的這類搜索。磁性開關(guān)的機械觸點是不可靠的；振動或者沖擊可能造成觸點的故障，并且機械觸點還易于氧化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述的問題以及以下的對本發(fā)明的描述中所公開的問題。因此，本發(fā)明提出一種比現(xiàn)有技術(shù)更可靠的且更簡單的對電梯轎廂的位置的確定。根據(jù)本發(fā)明的用于確定電梯提升間中電梯轎廂的位置的設(shè)備的特征在于權(quán)利要求I的特征部分中所公開的內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明的用于確定電梯提升間中電梯轎廂的位置的方法的特征在于權(quán)利要求6的特征部分中所公開的內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明的用于確定移動對象的位置的測量裝置的特征在于權(quán)利要求10的特征部分中所公開的內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明的用于確定移動對象的位置的位置識別器的特征在于權(quán)利要求11的特征部分中公開的內(nèi)容。本發(fā)明的其他實施例的特征在于在其他權(quán)利要求中公開的內(nèi)容。還在本申請的描述部分中討論了一些發(fā)明實施例。還可以以與以下提出的權(quán)利要求不同地限定本申請的發(fā)明內(nèi)容。尤其是如果按照表達式或隱含的子任務(wù)或者從所實現(xiàn)的優(yōu)點或者優(yōu)點的類別的觀點出發(fā)來考慮本發(fā)明，則發(fā)明內(nèi)容還包含若干單獨的發(fā)明。在該情形下，從單獨的發(fā)明構(gòu)思的觀點出發(fā)，在以下權(quán)利要求中包含的一些屬性可能是多余的。根據(jù)本發(fā)明的用于確定電梯提升間中電梯轎廂的位置的設(shè)備包括:與電梯轎廂相聯(lián)系地安裝的測量裝置，布置該測量裝置以形成用于確定電梯轎廂的位置的電磁射頻測量信號；以及在相對于電梯提升間所選擇的位置中安裝的位置識別器，布置該位置識別器以感應(yīng)地連接到前述的電磁測量信號，并且在進行連接之后，經(jīng)由前述的測量信號向測量裝置發(fā)送確定的脈沖樣式。在根據(jù)本發(fā)明的 用于確定電梯提升間中電梯轎廂的位置的方法中:與電梯轎廂相聯(lián)系地安裝與電梯轎廂一起移動的測量裝置；布置該測量裝置以形成用于確定電梯轎廂的位置的電磁射頻測量信號；在相對于電梯提升間所選擇的位置中安裝位置識別器；布置該位置識別器以感應(yīng)地連接到前述的電磁測量信號；并且在進行連接之后，經(jīng)由前述的測量信號向測量裝置發(fā)送確定的脈沖樣式。根據(jù)本發(fā)明的用于確定移動對象的位置的測量裝置包括:裝置框架，其包括對移動對象的機械固定接口 ；用于移動對象的位置信息的輸出端；固定到裝置框架上的電路板，以及安裝到該電路板的以下部分:在該電路板上形成的環(huán)形天線；連接到天線的傳送器；以及連接到傳送器的控制器。該電路板適合于經(jīng)由裝置框架連接到移動對象使得該電路板的表面實質(zhì)上沿著移動方向，并且布置該電路板的環(huán)形天線以沿與對象的移動實質(zhì)上正交的方向形成用于確定移動對象的位置的電磁射頻測量信號。根據(jù)本發(fā)明的用于確定移動對象的位置的位置識別器包括:RFID單元以及用于相對于對象的移動路徑固定位置識別器的固定接口。位置識別器被配置為被固定以對準(zhǔn)RFID單元的天線使得該天線感應(yīng)地連接到沿與對象的移動實質(zhì)上正交的方向形成的射頻
測量信號。根據(jù)本發(fā)明的用于確定電梯提升間中電梯轎廂的線性位置的設(shè)備包括:固定于電梯轎廂的兩信道測量裝置，形成用于確定電梯轎廂的位置的電磁射頻測量信號；在相對于電梯提升間所選擇的位置中安裝的位置識別器，布置該位置識別器以感應(yīng)地連接到前述的電磁射頻測量信號，并且還在進行連接之后，經(jīng)由前述的電磁射頻測量信號向測量裝置發(fā)送確定的脈沖樣式，在測量裝置中布置用于測量外部磁場的部件，并且，位置識別器包括被永久磁化的標(biāo)記段，該標(biāo)記段包括至少兩個連續(xù)的磁性區(qū)域，連續(xù)的磁性區(qū)域的磁極是彼此相反的方向，并且在電梯轎廂的移動方向上彼此相距確定距離處布置連續(xù)的磁性區(qū)域。利用本發(fā)明，其中除其它優(yōu)點之外實現(xiàn)了以下優(yōu)點中的至少一個優(yōu)點:由于位置識別器是 無源的，因此不需要用于位置識別器的單獨的電源。在該情形下，易于將位置識別器安裝到根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中。位置識別器適合于確定電梯轎廂的明確的位置。在該情形下，例如在停電之后，可以通過將電梯轎廂驅(qū)動到與最近的位置識別器連接而返回電梯轎廂的位置信息，在該情形下，不需要執(zhí)行根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的對電梯轎廂的位置的搜索。借助于位置識別器的校驗和(checksum)，可以提高對位置識別器的標(biāo)識的確定的
可靠性。當(dāng)位置識別器包括至少兩個RFID單元時，可以將這些RFID單元的標(biāo)識彼此進行比較，在該情形下，可以監(jiān)視位置識別器的狀況。通過測量由被永久磁化的標(biāo)記段(marking piece)產(chǎn)生的磁場,可以線性地確定電梯轎廂的位置信息。還可以借助于根據(jù)本發(fā)明的測量裝置、利用來自RFID單元和來自被永久磁化的標(biāo)記段的兩個信道來確定該情形下的位置信息。


以下，將參照附圖、輔以本發(fā)明的實施例的幾個示例來更詳細地描述本發(fā)明，其中圖1表示安裝了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的電梯系統(tǒng)。圖2表示根據(jù)本發(fā)明的脈沖樣式的結(jié)構(gòu)。
圖3表示測量裝置和位置識別器的感應(yīng)連接。圖4表示根據(jù)本發(fā)明的用于確定電梯的樓層位置的設(shè)備。圖5表示根據(jù)本發(fā)明的用于確定終點層(terminal floor)以及電梯提升間的末端限位(end limit)的設(shè)備。圖6表示根據(jù)本發(fā)明的用于確定電梯轎廂的線性位置的一種設(shè)備。圖7表示根據(jù)本發(fā)明的用于確定電梯轎廂的線性位置的第二種設(shè)備。圖8表示根據(jù)本發(fā)明的測量裝置的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式圖1表示電梯系統(tǒng)，其中以本質(zhì)上是現(xiàn)有技術(shù)的方式在電梯提升間2中移動電梯轎廂I。電梯電機27經(jīng)由電梯纜索(在圖中未示出)在樓層25之間沿實質(zhì)上垂直的方向在電梯提升間2中移動電梯轎廂I。變頻器26通過調(diào)節(jié)電網(wǎng)28和電梯電機之間的供電而調(diào)整電梯電機27的移動。作為對從樓層25發(fā)送的呼叫以及從電梯轎廂發(fā)送且通過電梯轎廂的控制器30傳送的轎廂呼叫的響應(yīng)，利用電梯控制器29進行電梯轎廂的移動的調(diào)節(jié)和電梯運輸(elevator traffic)的調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的用于確定電梯提升間2中電梯轎廂I的位置的一個設(shè)備被安裝到根據(jù)圖1的電梯系統(tǒng)中。利用固定部件31與電梯轎廂I的廂頂相聯(lián)系地固定測量裝置3。測量裝置3包括環(huán)形天線，對準(zhǔn)環(huán)形天線使得天線的電磁射頻測量信號5的方向?qū)嵸|(zhì)上相對于電梯轎廂的移動方向呈直角。在相對于電梯提升間2所選擇的位置中安裝位置識別器4。利用磁性固定將位置識別器4例如固定在與樓層25相聯(lián)系的電梯轎廂的導(dǎo)軌(未示出)上。在圖1的情況下，電梯轎廂I的底板位于樓層25處，在該情形下，如圖所示，測量裝置3和對應(yīng)于樓層的位置識別器4位于彼此相對的位置。在該情形下，當(dāng)樓層的位置識別器4位于緊鄰由測量裝置3形成的電磁測量信號5的位置時，位置識別器4感應(yīng)地連接到前述的電磁測量信號5。在連接之后，位置識別器經(jīng)由前述的測量信號5向測量裝置3發(fā)送確定的脈沖樣式6。測量裝置3基于脈沖樣式6對所述的位置識別器4進行個體區(qū)分(individualize)。首先從測量裝置3向電梯轎廂的控制器30傳遞由此確定的位置，并且沿著行進電纜或者例如無線數(shù)據(jù)傳輸信道從電梯轎廂的控制器向前傳遞給電梯控制器29。圖3表示在測量裝置3和位置識別器4之間的連接機制。圖2表示由位置識別器形成的脈沖樣式6。在圖3中，緊鄰位置識別器4安放測量裝置3。利用傳送器20向測量裝置3的環(huán)形天線19提供高頻激勵信號34。環(huán)形天線響應(yīng)于激勵信號形成電磁射頻測量信號5。當(dāng)位置識別器4的天線位于與測量裝置3的環(huán)形天線的距離比測量信號5的波長實質(zhì)上更短的位置處時，位置識別器4的天線感應(yīng)地連接到前述的測量信號5。在本發(fā)明的一個實施例中，電磁測量信號5的頻率是13.56MHz。在該情形下，測量裝置的環(huán)形天線19和位置識別器4的天線之間的距離是至多接近30mm。位置識別器4包括微電路32，微電路32在感應(yīng)連接期間從測量信號5接收其操作電力(operating electricity)。在該情形下,測量信號5在位置識別器的天線中產(chǎn)生響應(yīng)信號，利用整流橋?qū)⒃擁憫?yīng)信號整流為微電路32的操作電力。微電路經(jīng)由感應(yīng)連接的測量信號5來改變激勵信號34的負載。通過控制 晶體管33進行負載的改變。測量裝置的微控制器21將負載中的改變檢測作為激勵信號34中的改變。微電路32以形成脈沖樣式6的受控的方式來改變激勵信號34的負載，所述脈沖樣式6從測量裝置3的激勵信號34中讀取出。圖2表不根據(jù)本發(fā)明的一種脈沖樣式6的結(jié)構(gòu)。脈沖樣式6是處于串模式(seriesmode)并且包括用于確定位置識別器的、用于位置識別器的被個體區(qū)分的標(biāo)識7以及緊跟隨在其后的該標(biāo)識的校驗和8。當(dāng)在相對于電梯提升間I所選擇的位置處安裝了借助于該標(biāo)識而進行個體區(qū)分的位置識別器4時，還可以確定電梯提升間中與該識別器對應(yīng)的明確的位置。圖4表示根據(jù)本發(fā)明的用于確定電梯系統(tǒng)中樓層位置的設(shè)備。在根據(jù)該圖的情形下，與電梯轎廂相聯(lián)系地安裝的測量裝置3沿箭頭方向移動通過在電梯提升間內(nèi)安裝的位置識別器4。當(dāng)測量裝置3的環(huán)形天線19從上到達緊鄰位置識別器4時，位置識別器的兩個RFID單元中的上側(cè)RFID單元9與由測量裝置的環(huán)形天線19形成的電磁測量信號5感應(yīng)地連接。測量裝置3借助于RFID單元的標(biāo)識來識別位置識別器。在該情形下，測量裝置3得到(register)電梯轎廂已經(jīng)到達了已知的層區(qū)段(floor zone) 35。當(dāng)測量裝置3沿箭頭方向向下移動更遠時，測量裝置根據(jù)下側(cè)RFID單元9’的標(biāo)識到達層區(qū)段36。設(shè)置RFID單元9，9’之間的電梯轎廂的移動方向上的距離，使得由RFID單元9，9’確定的層區(qū)段35、36彼此部分重疊。電梯的樓層被配置在其中測量裝置3同時得到上側(cè)RFID單元9和下側(cè)RFID單元9’兩者的標(biāo)識的地方。圖5表示用于確定最低層以及電梯提升間的最終限位的對應(yīng)設(shè)備。當(dāng)測量裝置3沿箭頭方向到達與最低層對應(yīng)的位置識別器4處時，根據(jù)圖4的實施例來得到層的位置。在位置識別器4的下面安裝相同類型的第二位置識別器4’。位置識別器4、4’之間的電梯轎廂移動方向上的距離被設(shè)置為使得由上側(cè)位置識別器4的下側(cè)RFID單元9’和下側(cè)位置識別器4’的上側(cè)RFID單元9確定的區(qū)段36、37彼此部分地重疊。這些區(qū)段36、37之間的重疊形成依賴于方向的末端限位。當(dāng)電梯轎廂到達依賴于方向的末端限位時，其必須向上改變其方向以離開末端區(qū)段。然而，如果電梯轎廂向下更遠地繼續(xù)其行進，則抵達最終限位。在其中測量裝置3同時 得到下側(cè)位置識別器4’的RFID單元9、9’兩者的標(biāo)識的區(qū)段38中確定該最終限位。在該情形下，電梯控制器29通過控制機械停止裝置而阻止電梯轎廂的移動。該電梯控制器還阻止運行的重新啟動。當(dāng)確定電梯提升間的最高層以及該層的上側(cè)末端限位時，可以在提升間的頂部以對應(yīng)的方式來安放位置識別器。圖6表示根據(jù)本發(fā)明的用于確定電梯轎廂的線性位置的設(shè)備。將霍爾傳感器11安裝到測量裝置3,用于測量外部磁場。將被永久磁化的標(biāo)記段(marking piece) 12 (當(dāng)從側(cè)面觀看時)安裝到位置識別器4。標(biāo)記段12是其中通過將該標(biāo)記段放到強大的外部磁場中而制成兩個連續(xù)的磁性區(qū)域13、13’的磁性材料。連續(xù)的磁性區(qū)域13、13’的磁極被制成彼此相反的方向。在電梯轎廂的移動方向中彼此相距確定的距離處布置磁性區(qū)域13、13’。在電梯轎廂的移動方向上將五個霍爾傳感器11連續(xù)地安裝到測量裝置3。當(dāng)測量裝置3到達標(biāo)記段12的附近時，測量裝置的霍爾傳感器11得到磁場的改變。根據(jù)圖6，當(dāng)測量裝置移動通過標(biāo)記段時，每個霍爾傳感器11形成與相對于標(biāo)記段的磁場的位置成比例的信號35。標(biāo)記段12和霍爾傳感器之間的正交距離在該情形下是至多接近30mm，而最優(yōu)選的距離是在接近10mm-15mm之間。圖6中的信號35之間的相位差是由于霍爾傳感器的相互放置位置(interplacement)造成的。由于前述的信號35實質(zhì)上是相對于位置的正弦,例如利用三角計算，可以基于信號35的瞬時值來確定電梯轎廂的瞬時的線性位置。圖7表示對根據(jù)圖6的設(shè)備的改進。在標(biāo)記段12中制成四個單獨的磁性區(qū)域(如從前面所見的)。每個磁性區(qū)域的大小是40mmX30mm。所述區(qū)域連續(xù)地位于電梯轎廂的移動方向上使得連續(xù)的各區(qū)域的中心點之間的距離是48mm。標(biāo)記段的厚度是8mm。在電梯轎廂的移動方向上將五個霍爾傳感器11連續(xù)地安裝到測量裝置3使得從最邊緣開始的兩個連續(xù)傳感器之間的距離分別是24mm、36mm、36mm、24mm。在圖7中，為了清楚,將霍爾傳感器11安放靠近標(biāo)記段12。圖7還表示當(dāng)測量裝置3移動通過標(biāo)記段12時前述的霍爾傳感器的信號35?；谛盘?5的瞬時值來確定電梯轎廂的瞬時的線性位置。在該情形下，特別在標(biāo)記段12的最邊緣的磁性區(qū)域的點處提高了線性位置的精度。圖8表示根據(jù)本發(fā)明的測量裝置3的構(gòu)造。測量裝置包括裝置框架15，裝置框架15包括用于固定測量裝置的機械固定槽16。測量裝置包括用于測量數(shù)據(jù)的輸出端17。電路板18被固定到裝置框架15上。在電路板的邊緣的附近，將環(huán)繞導(dǎo)體安裝到電路板的中間層，該環(huán)繞導(dǎo)體形成環(huán)形天線19。連接到天線的傳送器20以及連接到傳送器20的控制器21也固定到電路板上。利用控制器21控制傳送器20并且還讀取由傳送器提供的激勵信號34，用于確定位置識別器4。在本發(fā)明的一個實施例中，將霍爾傳感器11附加地安裝到電路板18上，用于測量外部磁場。在本發(fā)明的一個實施例中，用于測量外部磁場的部件11包括磁阻傳感器。以上借助于本發(fā)明的實施例的幾個示例描述了本發(fā)明。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯，本發(fā)明不限于上述的實施例，而是在由以下提出的權(quán)利要求限定的本發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi)可以有許多其他應(yīng)用。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯，根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)可以包括配重，或者該電梯系統(tǒng)還可以沒有配重。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，還很明顯的，根據(jù)本發(fā)明的測量裝置可以安裝到相對于電梯提升間所選擇的位置，在該情形下，根據(jù)本發(fā)明的位置識別器可以與電梯轎廂相聯(lián)系地安裝。在該情形下，以本發(fā)明中提出的方式來配置位置識別器和測量裝置的相互定位(interpositioning)。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，還很明顯的，根據(jù)本發(fā)明的電梯系統(tǒng)可以包括被安裝到相同的電梯提升間的不止一個電梯轎廂。在該情形下，可以與被安裝到相同電梯提升間的不止一個電梯轎廂相聯(lián)系地來安裝根據(jù)本發(fā)明的測量裝置。另外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯，可以與連同電梯轎廂一起移動的機械裝置(諸如，結(jié)合電梯轎廂的吊索或者例如配重)相聯(lián)系地來固定根據(jù)本發(fā)明的測量裝置。另外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯，可以以對應(yīng)的方式將多個位置識別器安裝到電梯提升間的 末端區(qū)段中，用于確定可能的附加的末端限位。在該情形下，例如當(dāng)電梯轎廂的速度和/或機械末端緩沖的移動區(qū)域增加時，還可以提高電梯系統(tǒng)的安全性。
權(quán)利要求
1.用于確定電梯提升間中電梯轎廂的線性位置的設(shè)備，特征在于，該設(shè)備包括 -固定于電梯轎廂的兩信道測量裝置，形成用于確定電梯轎廂的位置的電磁射頻測量信號; -在相對于電梯提升間所選擇的位置中安裝的位置識別器，布置該位置識別器以感應(yīng)地連接到前述的電磁射頻測量信號，并且還在進行連接之后，經(jīng)由前述的電磁射頻測量信號向測量裝置發(fā)送確定的脈沖樣式， 在測量裝置中布置用于測量外部磁場的部件，并且，位置識別器包括被永久磁化的標(biāo)記段，該標(biāo)記段包括至少兩個連續(xù)的磁性區(qū)域，連續(xù)的磁性區(qū)域的磁極是彼此相反的方向，并且在電梯轎廂的移動方向上彼此相距確定距離處布置連續(xù)的磁性區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的設(shè)備，特征在于，該被永久磁化的標(biāo)記段包括四個連續(xù)安裝的磁性區(qū)域，所述連續(xù)的磁性區(qū)域中的兩個連續(xù)的磁性區(qū)域的磁極總是彼此相反的方向，并且在電梯轎廂的移動方向上彼此相距確定距離處布置連續(xù)的磁性區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于確定電梯提升間中電梯轎廂的線性位置的設(shè)備，該設(shè)備包括固定于電梯轎廂的兩信道測量裝置，形成用于確定電梯轎廂的位置的電磁射頻測量信號；在相對于電梯提升間所選擇的位置中安裝的位置識別器，布置該位置識別器以感應(yīng)地連接到前述的電磁射頻測量信號，并且還在進行連接之后，經(jīng)由前述的電磁射頻測量信號向測量裝置發(fā)送確定的脈沖樣式，在測量裝置中布置用于測量外部磁場的部件，并且，位置識別器包括被永久磁化的標(biāo)記段，該標(biāo)記段包括至少兩個連續(xù)的磁性區(qū)域，連續(xù)的磁性區(qū)域的磁極是彼此相反的方向，并且在電梯轎廂的移動方向上彼此相距確定距離處布置連續(xù)的磁性區(qū)域。
文檔編號B66B3/02GK103253570SQ201310186210
公開日2013年8月21日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者蒂莫.梅里, 湯米.勞卡斯, 彼得里.坎加斯 申請人:通力股份公司