背景技術(shù)：

示例性實(shí)施方案涉及電梯系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地說，涉及用于多轎廂無繩電梯系統(tǒng)的傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)。

在要求監(jiān)控一個(gè)或多個(gè)質(zhì)量的系統(tǒng)中，傳感器是常見的。可運(yùn)用傳感器測量速度、距離、顏色、溫度、壓力等。通常，運(yùn)用多個(gè)傳感器順著流程來檢測移動(dòng)或行進(jìn)。隨著時(shí)間推移，多個(gè)傳感器中的一個(gè)或多個(gè)可能發(fā)生故障或者提供錯(cuò)誤數(shù)據(jù)?；阱e(cuò)誤數(shù)據(jù)的控制系統(tǒng)可能對(duì)流程目標(biāo)起反作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

公開了多轎廂無繩電梯系統(tǒng)，其包括至少一個(gè)井道，電梯轎廂布置在所述至少一個(gè)井道中。線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括沿著至少一個(gè)井道延伸的多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)，和安裝到電梯轎廂的至少一個(gè)可移動(dòng)電動(dòng)機(jī)次區(qū)。多個(gè)傳感器可操作地連接到線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。多個(gè)傳感器中的每個(gè)可操作地與多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)中的對(duì)應(yīng)一個(gè)相關(guān)聯(lián)。傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)可操作地連接到多個(gè)傳感器中的每個(gè)。傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)操作來識(shí)別多個(gè)傳感器中的一個(gè)或多個(gè)中的故障，并且融合從多個(gè)傳感器的剩余者接收的數(shù)據(jù)。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中多個(gè)傳感器中的一個(gè)或多個(gè)包括速度傳感器。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中多個(gè)傳感器中的一個(gè)或多個(gè)包括位置傳感器。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中位置傳感器操作來檢測井道中電梯轎廂的存在，所述電梯轎廂鄰近多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)中的對(duì)應(yīng)一個(gè)。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中位置傳感器操作來檢測井道中的電梯轎廂相對(duì)于多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)中的對(duì)應(yīng)一個(gè)的取向。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，其可操作來控制井道中電梯轎廂的位置；傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)將電梯轎廂位置和速度反饋中的至少一個(gè)提供到運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)包括沿著井道的第一側(cè)布置的第一多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)，和沿著井道的第二、相對(duì)側(cè)布置的第二多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中多個(gè)傳感器包括與第一多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)中的對(duì)應(yīng)者相關(guān)聯(lián)的第一多個(gè)傳感器，和與第二多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)相關(guān)聯(lián)的第二多個(gè)傳感器。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)基于多個(gè)傳感器的至少一部分感測的信號(hào)的差值進(jìn)行操作來校準(zhǔn)多個(gè)傳感器中的一個(gè)或多個(gè)。

還公開了用于多轎廂無繩電梯系統(tǒng)的檢測故障并且融合傳感器的方法。所述方法包括：啟動(dòng)多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)以使電梯轎廂沿著井道移位；從與多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)中的對(duì)應(yīng)者相關(guān)聯(lián)的多個(gè)傳感器中的一個(gè)或多個(gè)接收信號(hào)；基于多個(gè)傳感器的一部分接收的信號(hào)的差值來確定故障傳感器；融合來自所述傳感器部分的剩余者的信號(hào)；以及基于融合的信號(hào)來確定電梯轎廂的參數(shù)。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中確定故障傳感器包括比較從多個(gè)在用傳感器接收的傳感器值。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中融合來自所述傳感器部分的剩余者的信號(hào)包括組合來自所述傳感器部分的剩余者的多個(gè)在用傳感器但排除了故障傳感器的信號(hào)，以建立單個(gè)融合信號(hào)輸出。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中組合所述信號(hào)包括對(duì)多個(gè)傳感器的剩余者中的每個(gè)的信號(hào)輸出求平均。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中確定電梯轎廂的參數(shù)包括基于融合的信號(hào)來檢測電梯轎廂沿著井道的位置。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中確定電梯轎廂的參數(shù)包括檢測電梯轎廂沿著井道的速度。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中確定電梯轎廂的參數(shù)包括檢測電梯轎廂相對(duì)于多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)的取向。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：基于從多個(gè)信號(hào)的一部分中接收的信號(hào)之間的差值來校準(zhǔn)多個(gè)傳感器中的一個(gè)或多個(gè)。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中校準(zhǔn)多個(gè)傳感器中的一個(gè)或多個(gè)包括檢測多個(gè)信號(hào)的部分中的一個(gè)或多個(gè)之間低于預(yù)定誤差界限的差值。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：基于電梯轎廂的參數(shù)，用運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)來控制電梯轎廂沿著井道的移動(dòng)。

除上述或下述特征中的一個(gè)或多個(gè)之外或作為替代方案，另外實(shí)施方案可包括：其中控制電梯轎廂的移動(dòng)包括控制電梯轎廂在井道中的速度和位置。

附圖說明

以下描述不應(yīng)在任何方面視為限制。參照附圖，相同元件用相同數(shù)字編號(hào)：

圖1示出根據(jù)示例性實(shí)施方案的包括傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)的多轎廂無繩(mcrl)電梯系統(tǒng)；以及

圖2是根據(jù)示例性實(shí)施方案的示出檢測故障并且融合傳感器的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

參考附圖，本文通過舉例而非限制的方式呈現(xiàn)所公開的設(shè)備和方法的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)描述。

根據(jù)示例性實(shí)施方案的多轎廂無繩(mcrl)電梯系統(tǒng)在圖1中大體上以2來標(biāo)示。mcrl電梯系統(tǒng)2包括井道4，所述井道4具有第一側(cè)部分6和第二側(cè)部分8。應(yīng)理解，第一側(cè)部分6和第二側(cè)部分8可由壁或由邊界來限定，所述壁或邊界可存在于鄰近井道之間。在所示的示例性實(shí)施方案中，第一導(dǎo)軌系統(tǒng)14沿著第一側(cè)部分6延伸，并且第二導(dǎo)軌系統(tǒng)16沿著第二側(cè)部分8延伸。第一導(dǎo)軌系統(tǒng)14和第二導(dǎo)軌系統(tǒng)16支持并且引導(dǎo)電梯轎廂20沿著井道4和/或在鄰近井道(未示出)之間橫越。

在所示的示例性實(shí)施方案中，mcrl電梯系統(tǒng)2包括布置在第一側(cè)部分6與電梯轎廂20之間的第一線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)30，和布置在第二側(cè)部分8與電梯轎廂20之間的第二線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)32。第一線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)30和第二線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)32使電梯轎廂20沿著井道4移位。除了沿著井道4垂直移位之外，電梯轎廂20還可在鄰近井道之間水平地移位。另外，盡管如圖示出包括兩個(gè)線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，mcrl電梯系統(tǒng)可用單個(gè)線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)或者三個(gè)或更多個(gè)線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)來操作。

第一線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)30包括多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)，其中的一個(gè)以34標(biāo)示、鄰近第一導(dǎo)軌系統(tǒng)14沿著井道4延伸。第二線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)32包括第二多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)，其中的一個(gè)以36標(biāo)示、鄰近第二導(dǎo)軌系統(tǒng)16沿著井道4延伸。第一線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)30還包括安裝到電梯轎廂20的第一側(cè)(未單獨(dú)標(biāo)記)的第一可移動(dòng)電動(dòng)機(jī)次區(qū)40。第二線性電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)32還包括安裝到電梯轎廂20的第二、相對(duì)側(cè)(也未單獨(dú)標(biāo)記)的第二可移動(dòng)電動(dòng)機(jī)次區(qū)42。

第一可移動(dòng)電動(dòng)機(jī)次區(qū)40和第二可移動(dòng)電動(dòng)機(jī)次區(qū)42受到第一多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)和第二多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)的作用，以使電梯轎廂20沿著井道4移位。更具體地，mcrl電梯系統(tǒng)2包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)44和一個(gè)或多個(gè)呼叫按鈕45，所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)44可操作地連接到第一多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)34和第二多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)36中的每個(gè)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)44激發(fā)第一固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)和第二固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)中的選定者，以使電梯轎廂20以期望的速度沿著井道4移位到期望的位置(樓層)。在這一點(diǎn)上，應(yīng)理解，mcrl電梯系統(tǒng)2可包括提供監(jiān)控、調(diào)度控制等等的附加控制器。另外，應(yīng)理解，除了呼叫按鈕45之外或替代呼叫按鈕45，可在目的地輸入信息站處提供乘員接口。

根據(jù)示例性實(shí)施方案，第一多個(gè)傳感器47沿著井道4延伸。第一多個(gè)傳感器47中的每個(gè)與第一多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)34中的對(duì)應(yīng)一個(gè)相關(guān)聯(lián)。第二多個(gè)傳感器49也沿著井道4延伸。第二多個(gè)傳感器49中的每個(gè)與第二多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)36中的對(duì)應(yīng)一個(gè)相關(guān)聯(lián)。根據(jù)示例性實(shí)施方案中的一方面，第一多個(gè)傳感器47的一部分(例如，傳感器51-54)可構(gòu)成第一組在用傳感器55。類似地，第二多個(gè)傳感器49的一部分(例如，傳感器56-59)可構(gòu)成第二組在用傳感器60?！霸谟脗鞲衅鳌睉?yīng)理解成描述以下傳感器：在特定時(shí)刻，電梯轎廂20的既定位置處，正在感測電梯轎廂20的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的傳感器。被視為在用傳感器的第一多個(gè)傳感器和第二多個(gè)傳感器中的特定者將隨著電梯轎廂20沿著井道4橫越而變化。第一多個(gè)傳感器47和第二多個(gè)傳感器49可采用負(fù)荷傳感器、加速度計(jì)、位置傳感器、取向傳感器等形式?？蛇\(yùn)用第一多個(gè)傳感器47和第二多個(gè)傳感器49來確定電梯轎廂20在井道4中的位置、速度和/或取向。即，除了檢測速度和/或位置之外，第一多個(gè)傳感器47和第二多個(gè)傳感器49還可檢測電梯轎廂20在橫越井道4時(shí)是否轉(zhuǎn)動(dòng)、偏轉(zhuǎn)或以其他方式偏離期望的取向。

根據(jù)示例性實(shí)施方案，第一多個(gè)傳感器47和第二多個(gè)傳感器49可操作地耦接到傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)80。傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)80可采用單個(gè)的整合系統(tǒng)或可沿著(例如)井道4協(xié)同定位或分布的多個(gè)可操作地相關(guān)聯(lián)部件的形式。如以下更全面地詳述，傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)80識(shí)別第一多個(gè)傳感器47和第二多個(gè)傳感器49中的任何一個(gè)是否故障，并且融合或聯(lián)合來自正常傳感器的輸出以確定電梯轎廂20的參數(shù)。在這一點(diǎn)上，應(yīng)理解術(shù)語“融合”是指組合來自多個(gè)傳感器的輸出以提供參數(shù)輸出。組合輸出可包括確定輸出的平均值或均值，從而確定輸出的中值和/或輸出的模式。隨后可將融合的信號(hào)輸出發(fā)送到運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)44，所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)44繼而可與第一多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)34和第二多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)36交互，以引導(dǎo)電梯轎廂20以期望的速度沿著井道4到達(dá)期望位置。

現(xiàn)在將參考圖2，描述檢測第一多個(gè)傳感器47和第二多個(gè)傳感器49中的故障并且融合來自第一多個(gè)傳感器47和第二多個(gè)傳感器49的輸出的方法100。在框110中，啟動(dòng)第一多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)34和第二多個(gè)固定電動(dòng)機(jī)主區(qū)36來使電梯轎廂20移位到期望的位置。在框120中，通過第一多個(gè)傳感器47和第二多個(gè)傳感器49中的選定者檢測電梯轎廂20的移動(dòng)。實(shí)際上檢測電梯轎廂20的多個(gè)傳感器47和49中的選定者形成在用傳感器。傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)80從每個(gè)在用傳感器接收信號(hào)。在框130中，如果來自在用傳感器中的任何一個(gè)的信號(hào)明顯不同于來自在用傳感器中其他者的信號(hào)，則這個(gè)傳感器被視為發(fā)生故障。例如，如果來自在用傳感器中的一個(gè)的信號(hào)與來自在用傳感器中的其他者的信號(hào)相差約±2％和約±5％之間，則那個(gè)傳感器被視為發(fā)生故障。本質(zhì)上，故障傳感器可被視為表示相對(duì)于其他傳感器的離群點(diǎn)的傳感器。離群點(diǎn)可被定義為：報(bào)告的讀數(shù)為在用傳感器的內(nèi)四分位數(shù)范圍約1.5倍的傳感器

在檢測到故障傳感器時(shí)，傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)60在框140中融合來自其他在用傳感器的信號(hào)，并且在框150中確定電梯轎廂20的參數(shù)。如上所述，電梯轎廂20的參數(shù)可以是位置、速度和/或取向。根據(jù)示例性實(shí)施方案的一方面，可融合所有的正常(無故障)在用傳感器。根據(jù)示例性實(shí)施方案的另一方面，僅融合相同組中的那些正常傳感器，例如第一多個(gè)傳感器47中的正常在用傳感器或第二多個(gè)傳感器49中的正常在用傳感器。不管融合哪些傳感器，都在框160中將參數(shù)傳遞到運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)44，所述運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)44如上所述使電梯轎廂20沿著井道4移位。

根據(jù)示例性實(shí)施方案的另一方面，如框180中所標(biāo)示，傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)80還可校準(zhǔn)第一多個(gè)傳感器47和第二多個(gè)傳感器49中的選定者。更具體地，傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)80可確定較小差值，例如，對(duì)于第一多個(gè)傳感器47和第二多個(gè)傳感器49中的每個(gè)來說約小于預(yù)定誤差界限約2％的量級(jí)的差值。隨后傳感器故障檢測和融合系統(tǒng)80可運(yùn)用這些差值來動(dòng)態(tài)地校準(zhǔn)第一多個(gè)傳感器47和第二多個(gè)傳感器49中的選定者，以減少偏差并且由此減少控制器引起的垂直振動(dòng)，從而改善乘載質(zhì)量。

在這一點(diǎn)上，應(yīng)理解，示例性實(shí)施方案描述了用于檢測多個(gè)傳感器中的故障并且融合多個(gè)傳感器中的剩余者的系統(tǒng)。還應(yīng)理解，示例性實(shí)施方案可用來檢測電動(dòng)機(jī)主部分和/或電動(dòng)機(jī)次部分中的故障。還應(yīng)理解，示例性實(shí)施方案可向維護(hù)人員提供指示需要進(jìn)行傳感器和/或電動(dòng)機(jī)部件修理、更換和/或校準(zhǔn)的警示。另外，盡管描述了從與在用電動(dòng)機(jī)主區(qū)或接收功率的電動(dòng)機(jī)主區(qū)相關(guān)聯(lián)的傳感器接收信號(hào)，但是設(shè)想可從與非在用電動(dòng)機(jī)主區(qū)相關(guān)聯(lián)的傳感器接收信號(hào)。本發(fā)明的系統(tǒng)通過使運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)免受單個(gè)傳感器故障干擾而改善了電梯系統(tǒng)的總體可靠度。因此，示例性實(shí)施方案通過縮短故障期改善了運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的總體可靠度，從而提升了乘載性能，同時(shí)在具有多個(gè)傳感器的系統(tǒng)中提供了期望水平的容錯(cuò)度和冗余度。

術(shù)語“約”旨在包括基于提交本申請(qǐng)時(shí)的可用設(shè)備、與特定參量的測量相關(guān)聯(lián)的誤差程度。例如，“約”可以包括既定值±8％或5％或2％的范圍。

本文使用的術(shù)語僅用于描述具體實(shí)施方案的目的，而不是意圖限制本公開。如本文所用，除非上下文另外明確說明，否則單數(shù)形式“一(a/an)”和“所述(the)”也意圖包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，術(shù)語“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”在本說明書中使用時(shí)規(guī)定存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。

盡管已經(jīng)參照示例性實(shí)施方案對(duì)本公開進(jìn)行描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是：在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出各種改變并且可以用等效物替代本公開的各要素。此外，在不背離本公開的基本范圍的情況下，可以做出許多修改來使具體情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，希望本公開不限于作為用于實(shí)施本公開所考慮的最佳方式所公開的具體實(shí)施方案，而是本公開將包括落在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。