發(fā)明背景

本文中公開的主題大體上涉及電梯領(lǐng)域，并且更具體地，涉及具有轎廂狀態(tài)傳感器系統(tǒng)的多轎廂無繩電梯系統(tǒng)。

無繩電梯系統(tǒng)，也稱自行電梯系統(tǒng)，用于其中有繩系統(tǒng)的繩索的質(zhì)量超出限制并期望多個電梯轎廂在單個井道、電梯豎井或行道中行進(jìn)的某些應(yīng)用(例如，高層建筑物)。存在其中第一信道被指定為用于向上行進(jìn)的電梯轎廂而第二行道被指定為用于向下行進(jìn)的電梯轎廂的無繩電梯系統(tǒng)。在行道每端處的轉(zhuǎn)移站用于在第一行道與第二行道之間水平移動轎廂。

發(fā)明概要

根據(jù)一個實(shí)施方案，提供一種電梯系統(tǒng)，所述電梯系統(tǒng)包括：電梯轎廂，所述電梯轎廂被配置為在電梯豎井的行道中行進(jìn)；線性推進(jìn)系統(tǒng)，所述線性推進(jìn)系統(tǒng)被配置為向所述電梯轎廂施加力。所述線性推進(jìn)系統(tǒng)包括：第一部分，所述第一部分安裝在所述電梯豎井的所述行道中；以及第二部分，所述第二部分被安裝至所述電梯轎廂，所述第二部分被配置為與所述第一部分共同作用以使得所述電梯轎廂移動。所述系統(tǒng)還包括：多個轎廂狀態(tài)傳感器，所述多個轎廂狀態(tài)傳感器安置在所述行道內(nèi)，并且可操作以確定所述電梯轎廂在所述行道內(nèi)的狀態(tài)空間矢量；以及被感測的元件，所述被感測的元件安置在所述電梯轎廂上，其中所述多個轎廂狀態(tài)傳感器中的每個被配置為在所述電梯轎廂接近于所述相應(yīng)轎廂狀態(tài)傳感器時檢測所述被感測的元件?？刂葡到y(tǒng)可操作以將電流施加于所述第一部分和所述第二部分中的至少一個，并且所述多個轎廂狀態(tài)傳感器與所述控制系統(tǒng)和所述線性推進(jìn)系統(tǒng)通信以向其提供狀態(tài)空間矢量數(shù)據(jù)。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括，其中所述多個轎廂狀態(tài)傳感器中的每個傳感器是ir/光學(xué)傳輸傳感器、ir/光學(xué)反射傳感器、磁性編碼器、渦流傳感器和霍爾效應(yīng)傳感器中的至少一個。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括，其中所述多個轎廂狀態(tài)傳感器中的每個傳感器是激光多普勒裝置、cmos/ccd相機(jī)和激光成像裝置中的至少一個。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括，其中所述多個轎廂狀態(tài)傳感器限定多個第一轎廂狀態(tài)傳感器，并且所述電梯轎廂是在第一行道中的第一電梯轎廂。所述系統(tǒng)還包括：第二電梯轎廂，所述第二電梯轎廂安置在所述電梯豎井的第二行道中；以及多個第二轎廂狀態(tài)傳感器，所述多個第二轎廂狀態(tài)傳感器被配置為確定所述第二電梯轎廂的所述狀態(tài)空間矢量。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括，其中所述電梯轎廂是第一電梯轎廂，所述系統(tǒng)還包括：第二電梯轎廂，所述第二電梯轎廂安置在所述電梯豎井的與所述第一電梯轎廂相同的行道中，其中所述多個轎廂狀態(tài)傳感器被配置為確定所述第一電梯轎廂和所述第二電梯轎廂各自的狀態(tài)空間矢量。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括，其中所述多個轎廂狀態(tài)傳感器還被配置為確定所述電梯轎廂的速度、加速度、磁角和移動方向中的至少一個。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括，其中控制系統(tǒng)被配置為基于所述電梯轎廂與所述多個轎廂狀態(tài)傳感器中的一個或多個的接近度來確定所述電梯轎廂的所述狀態(tài)空間矢量。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括，其中所述多個轎廂狀態(tài)傳感器被硬接線至所述控制系統(tǒng)和所述推進(jìn)系統(tǒng)中的至少一個。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括，其中所述系統(tǒng)包括多個第一部分，并且所述多個第一部分中的每個具有至少一個相關(guān)的轎廂狀態(tài)傳感器。

除了上述或下述的特征中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實(shí)施方案可以包括，其中所述第一部分包括一個或多個電機(jī)分段，并且所述第二包括一個或多個永磁體。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括，其還包括電梯轎廂指示器，其中所述多個轎廂狀態(tài)傳感器中的每個被配置為基于所述電梯轎廂指示器來檢測所述電梯轎廂的身份。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括，其中所述多個轎廂狀態(tài)傳感器被配置為基于速度測量、加速度測量和磁角測量中的至少一個來確定所述電梯轎廂在所述行道內(nèi)的所述狀態(tài)空間矢量。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實(shí)施方案可以包括，其中所述狀態(tài)空間矢量是所述電梯轎廂的物理位置。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括，其還包括：梯轎廂指示器，所述電梯轎廂指示器被配置在所述電梯轎廂上；以及至少一個附加的傳感器，所述至少一個附加的傳感器被配置為基于所述電梯轎廂指示器來檢測所述電梯轎廂的身份。

根據(jù)另一實(shí)施方案，提供一種方法，其中所述方法包括：利用多個轎廂狀態(tài)傳感器中的至少一個和被感測的元件來測量第一電梯轎廂在電梯豎井的第一行道中的狀態(tài)空間矢量，所述多個轎廂狀態(tài)傳感器安置在所述第一行道內(nèi)，所述被感測的元件安置在所述電梯轎廂上；將所述第一電梯轎廂的所述狀態(tài)空間矢量傳送給控制系統(tǒng)；以及基于所述第一電梯轎廂的所述測量到的狀態(tài)空間矢量來控制所述第一電梯轎廂的速度、移動方向和加速度中的至少一個。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括：利用所述多個轎廂狀態(tài)傳感器中的至少一個來測量第二電梯轎廂在所述電梯豎井的所述第一行道中的狀態(tài)空間矢量；將所述第二電梯轎廂的所述狀態(tài)空間矢量傳送給所述控制系統(tǒng)；以及基于所述第二電梯轎廂的所述測量到的狀態(tài)空間矢量來控制所述第二電梯轎廂的速度、移動方向和加速度中的至少一個。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括：利用多個第二轎廂狀態(tài)傳感器中的至少一個來測量第二電梯轎廂在所述電梯豎井的第二行道中的狀態(tài)空間矢量；將所述第二電梯轎廂的所述狀態(tài)空間矢量傳送給所述控制系統(tǒng)；以及基于所述第二電梯轎廂的所述測量到的狀態(tài)空間矢量來控制所述第二電梯轎廂的所述速度、移動方向和加速度中的至少一個。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括：利用多個轎廂狀態(tài)傳感器中的至少一個來確定所述第一電梯轎廂的身份；以及將所述第一電梯轎廂的所述身份傳送給所述控制系統(tǒng)。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代形式，另外實(shí)施方案可以包括：基于所述測量到的狀態(tài)空間矢量信息來計算所述第一電梯轎廂的所述速度、移動方向、磁角和加速度中的至少一個。

除了上述特征中的一個或多個之外，或者作為替代，另外實(shí)施方案可以包括，其中所述方法由多轎廂無繩電梯系統(tǒng)的控制系統(tǒng)執(zhí)行。

本發(fā)明的技術(shù)特征包括提供在多轎廂無繩電梯系統(tǒng)的井道、電梯數(shù)據(jù)或行道內(nèi)提供轎廂狀態(tài)感測系統(tǒng)，使得多個電梯轎廂能夠在單個行道內(nèi)獨(dú)立運(yùn)行。本發(fā)明的另外技術(shù)特征包括將轎廂身份連同轎廂狀態(tài)數(shù)據(jù)一起提供以使得可以知道具體或特定的轎廂狀態(tài)。本發(fā)明的另外技術(shù)特征包括，提供用于感測系統(tǒng)的各種部件之間的有線或無線連接的容量，以便提供在部件之間的穩(wěn)健且較高的帶寬通信。

附圖簡述

在本說明書結(jié)尾處的權(quán)利要求中具體指出并明確地要求保護(hù)被視為是本發(fā)明的主題。本發(fā)明的前述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)從以下結(jié)合附圖而進(jìn)行的詳細(xì)描述中清楚，其中：

圖1描繪了示例性實(shí)施方案中的多轎廂電梯系統(tǒng)；

圖2描繪了示例性實(shí)施方案中的位于多轎廂電梯系統(tǒng)內(nèi)的單個電梯轎廂的視圖；

圖3描繪了根據(jù)第一示例性實(shí)施方案的單個電梯轎廂和感測系統(tǒng)的視圖；以及

圖4描繪了根據(jù)第二示例性實(shí)施方案的單個電梯轎廂和感測系統(tǒng)的視圖。

發(fā)明詳述

圖1描繪了可以與本發(fā)明的實(shí)施方案一起使用的示例性多轎廂無繩電梯系統(tǒng)100。電梯系統(tǒng)100包括電梯豎井111，電梯豎井具有多個行道113、115和117。雖然圖1中示出了三個行道113、115、117，但是將會理解，本發(fā)明的各種實(shí)施方案和多轎廂無繩電梯系統(tǒng)的各種配置可以包括多于或少于圖1中示出的三個行道的任何數(shù)量行道。在每個行道113、115、117中，多個電梯轎廂114可以在一個方向上(即，向上或向下)行進(jìn)，或者單個行道內(nèi)的多個轎廂可以被配置為在相反方向上移動。例如，在圖1中，行道113和115中的電梯轎廂114向上行進(jìn)，并且行道117中的電梯轎廂114向下行進(jìn)。另外，如圖1所示，一個或多個電梯轎廂114可以在單個行道113、115和117中行進(jìn)。

如圖所示，在建筑物的可到達(dá)的頂樓上方是上部轉(zhuǎn)移站130，上部轉(zhuǎn)移站被配置為將水平運(yùn)動施加于電梯轎廂114以使電梯轎廂114在行道113、115和117之間移動。應(yīng)當(dāng)理解，上部轉(zhuǎn)移站130可以位于頂樓，而不是在頂樓上方。類似地，在建筑物的一樓下方是下部轉(zhuǎn)移站132，下部轉(zhuǎn)移站被配置為將水平運(yùn)動施加于電梯轎廂114以使電梯轎廂114在行道113、115和117之間移動。應(yīng)當(dāng)理解，下部轉(zhuǎn)移站132可以位于一樓，而不是在一樓下方。雖然圖1中未示出，但是一個或多個中間轉(zhuǎn)移站可以被配置為在下部轉(zhuǎn)移站132和上部轉(zhuǎn)移站130之間。中間轉(zhuǎn)移站類似于上部轉(zhuǎn)移站130和下部轉(zhuǎn)移站132，并且被配置為將水平運(yùn)動施加于位于相應(yīng)的轉(zhuǎn)移站處的電梯轎廂114，從而使得能夠在電梯豎井111內(nèi)的中間點(diǎn)從一個行道轉(zhuǎn)移到另一行道。另外，雖然圖1中未示出，但是電梯轎廂114被配置為在多個樓層140處停止以允許進(jìn)入和離開電梯轎廂114。

使用推進(jìn)系統(tǒng)(諸如線性永磁電機(jī)系統(tǒng))在行道113、115、117內(nèi)推進(jìn)電梯轎廂114，推進(jìn)系統(tǒng)具有主要固定部分或者說是第一部分116和次要移動部分或者說是第二部分118。第一部分116是固定部分，因?yàn)樗惭b到行道的一部分，并且第二部分118是移動部分，因?yàn)樗惭b于能夠在行道內(nèi)移動的電梯轎廂114上。

第一部分116包括安裝在結(jié)構(gòu)構(gòu)件119上的繞組或線圈，并且可相對于電梯轎廂114安裝在行道113、115和117的一側(cè)或兩側(cè)上。具體地講，第一部分116將位于行道113、115、117內(nèi)，在不包括電梯廂門的墻壁或側(cè)面上。

第二部分118包括永磁體，永磁體被安裝到轎廂114的一側(cè)或兩側(cè)，即，在與第一部分116相同的側(cè)面上。第二部分118與第一部分116接合以在行道113、115、117內(nèi)支撐和驅(qū)動電梯轎廂114。第一部分116被供應(yīng)有來自一個或多個驅(qū)動單元120的驅(qū)動信號，以便通過線性永磁電機(jī)系統(tǒng)控制電梯轎廂114在它們相應(yīng)行道中的移動。第二部分118與第一部分116可操作地連接并且與第一部分電磁操作成將由信號和電力驅(qū)動。被驅(qū)動的第二部分118使得電梯轎廂114能夠沿著第一部分116移動，并且因此在行道113、115和117內(nèi)移動。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會了解，第一部分116和第二部分118并不限于這個實(shí)例。在替代實(shí)施方案中，第一部分116可以被配置為永磁體，并且第二部分118可以被配置為繞組或線圈。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會了解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用其它類型推進(jìn)。

第一部分116如圖1所示是由多個電機(jī)分段122形成，其中每個分段與驅(qū)動單元120相關(guān)聯(lián)。雖然并未示出，但是圖1的中心行道115還包括了用于第一部分116在行道115內(nèi)的每個分段的驅(qū)動單元。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會了解，雖然為系統(tǒng)的每個電機(jī)分段122提供了驅(qū)動單元120(一對一地)，但是在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用其它配置。另外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會了解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以采用其它類型推進(jìn)。例如，例如，磁性螺桿可以用于電梯轎廂的推進(jìn)系統(tǒng)。因此，本公開的所描述和所示出的推進(jìn)系統(tǒng)僅是出于示例性和說明性的目的而提供的，而不旨在作為限制。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，示出了包括在行道213中行進(jìn)的電梯轎廂214的電梯系統(tǒng)200的視圖。電梯系統(tǒng)200基本上類似于圖1的電梯系統(tǒng)100，并且因此相似特征以數(shù)字“2”而非數(shù)字“1”開頭。電梯轎廂214是由沿著行道213的長度延伸的一個或多個導(dǎo)軌224導(dǎo)向，其中導(dǎo)軌224可固定到結(jié)構(gòu)構(gòu)件219。為了容易說明，圖2的視圖僅示出了單個導(dǎo)軌224；然而，可能存在被定位在行道213內(nèi)的任何數(shù)量導(dǎo)軌，并且它們可以例如定位于電梯轎廂214的相對側(cè)上。電梯系統(tǒng)200采用如上所述線性推進(jìn)系統(tǒng)，其中第一部分216包括多個電機(jī)分段222a、222b、222c、222d，這些電機(jī)分段各自具有一個或多個線圈226(即，相位繞組)。第一部分216可安裝到導(dǎo)軌224，并入導(dǎo)軌224，或者可與結(jié)構(gòu)構(gòu)件219上的導(dǎo)軌224分開定位。第一部分216用作永磁同步線性電機(jī)的定子以向電梯轎廂214施加力。第二部分218如圖2所示被安裝到電梯轎廂214，并且包括一個或多個永磁體228的陣列，以便形成無繩電梯系統(tǒng)的線性推進(jìn)系統(tǒng)的第二部分。電機(jī)分段222a、222b、222c、222d的線圈226可以一個或多個相位布置，如電機(jī)領(lǐng)域中所已知的，例如三個、六個等等。一個或多個第一部分216可以安裝在行道213中，以便與安裝到電梯轎廂214的永磁體228共同作用。雖然電梯轎廂214單側(cè)僅示出為具有圖2的實(shí)例的永磁體228，但是永磁體228可以定位在電梯轎廂214的兩側(cè)或更多側(cè)上。另選實(shí)施方案可使用單個第一部分216/第二部分218配置或多個第一部分216/第二部分218配置。

在圖2的實(shí)例中，描繪四個電機(jī)分段222a、222b、222c、222d。電機(jī)分段222a、222b、222c、222d中的每個具有相應(yīng)的或相關(guān)的驅(qū)動器220a、220b、220c、220d。系統(tǒng)控制器225經(jīng)由驅(qū)動器220a、220b、220c、220d向電機(jī)分段222a、222b、222c、222d提供了驅(qū)動信號，用于控制電梯轎廂214運(yùn)動。系統(tǒng)控制器225可使用微處理器來實(shí)現(xiàn)，微處理器執(zhí)行存儲在存儲介質(zhì)上的計算機(jī)程序進(jìn)行本文中描述的操作。或者，系統(tǒng)控制器225可以硬件(例如，asic、fpga)或硬件/軟件的組合來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)控制器225也可以是電梯控制系統(tǒng)的一部分。系統(tǒng)控制器225可以包括用于為第一部分216供電的功率電路(例如，逆變器或驅(qū)動器)。雖然描繪的是單個系統(tǒng)控制器225，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會理解，可以使用多個系統(tǒng)控制器。例如，可提供單個系統(tǒng)控制器以跨相對短的距離而控制一組電機(jī)分段操作，并且在一些實(shí)施方案中，可為每個驅(qū)動單元或成組驅(qū)動單元提供單個系統(tǒng)控制器，其中系統(tǒng)控制器彼此通信。

在一些示例性實(shí)施方案中，如圖2所示，電梯轎廂214包括具有一個或多個收發(fā)器238和處理器或者說是cpu234的機(jī)載控制器256。機(jī)載控制器256和系統(tǒng)控制器225共同形成控制系統(tǒng)，其中計算處理可以在機(jī)載控制器256和系統(tǒng)控制器225之間移位。在一些示例性實(shí)施方案中，機(jī)載控制器256的處理器234被配置為監(jiān)測一個或多個傳感器并且經(jīng)由收發(fā)器238來與一個或多個系統(tǒng)控制器225通信。在一些示例性實(shí)施方案中，為了確?？煽客ㄐ牛娞蒉I廂214可以包括被配置為用于通信的冗余的至少兩個收發(fā)器238。收發(fā)器238可以被設(shè)置為在不同頻率或通信信道上操作，以最小化干擾并且在電梯轎廂214與一個或多個系統(tǒng)控制器225之間提供全雙工通信。在圖2的實(shí)例中，機(jī)載控制器256與負(fù)載傳感器252對接以檢測制動器236上的電梯負(fù)載。制動器236可與結(jié)構(gòu)構(gòu)件219、導(dǎo)軌224或行道213中的其它結(jié)構(gòu)接合。雖然圖2的實(shí)例僅描繪了單個負(fù)載傳感器252和制動器236，電梯轎廂214可以包括多個負(fù)載傳感器252和制動器236。

為了驅(qū)動電梯轎廂214，一個或多個電機(jī)分段222a、222b、222c、222d可以被配置為在任何給定的時間點(diǎn)上重疊電梯轎廂214的第二部分218。在圖2的實(shí)例中，電機(jī)分段222d部分地重疊于第二部分218(例如，約33％重疊)，電機(jī)分段222c完全地重疊于第二部分218(100％重疊)，并且電機(jī)分段222d部分地重疊于第二部分218(例如，約66％重疊)。在電機(jī)分段222a與第二部分218之間沒有所描繪的重疊。在一些實(shí)施方案中，控制系統(tǒng)(系統(tǒng)控制器225和機(jī)載控制器256)可操作以將電流施加于與第二部分218重疊的電機(jī)分段222b、222c、222d中的至少一個。在基于負(fù)載傳感器252經(jīng)由收發(fā)器238接收來自機(jī)載控制器256的數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)控制器225可以控制驅(qū)動單元220a、220b、220c、220d中的一個或多個上的電流。電流可通過注入恒定電流向電梯轎廂214施加向上推力239，從而在行道213內(nèi)推進(jìn)電梯轎廂214。由線性推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生的推力部分地取決于第一部分216與第二部分218之間的重疊的量。當(dāng)?shù)谝徊糠?16與第二部分218存在最大重疊時，獲得峰值推力。

在傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動無繩電梯系統(tǒng)中，電梯轎廂位置可以通過旋轉(zhuǎn)編碼器或類似的裝置來準(zhǔn)確地確定，旋轉(zhuǎn)編碼器或類似的裝置測量轉(zhuǎn)子或卷軸的旋轉(zhuǎn)并且可以基于部署的繩索的數(shù)量/長度確定轎廂位置。然而，無繩電梯系統(tǒng)無法使用旋轉(zhuǎn)編碼器和旋轉(zhuǎn)電機(jī)，因?yàn)闆]有使用繩索或轉(zhuǎn)子。另外，由于多個轎廂可位于單個行道內(nèi)，因此在行道頂部處的單個傳感器是不可行的(參見例如圖1)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3，示出了本發(fā)明的感測系統(tǒng)的第一示例性實(shí)施方案的示意圖。電梯系統(tǒng)300包括如以上關(guān)于圖1和圖2討論的特征，并且因此類似特征分別以“3”而非“1”或“2”開頭。轎廂314是位于行道313內(nèi)，并且被配置為根據(jù)由驅(qū)動單元320a、320b、320c和/或系統(tǒng)控制器提供的控制信號在向上方向或向下方向上移動，如以上關(guān)于圖2所述。每個驅(qū)動單元320a、320b、320c可操作地連接到第一部分316的相關(guān)電機(jī)分段322a、322b、322c。雖然并未示出，但是轎廂314將會包括第二部分(參見元件118、218)，第二部分將會實(shí)現(xiàn)轎廂314在行道313內(nèi)的推進(jìn)和驅(qū)動。

在操作中，驅(qū)動單元320a、320b、320c可以分別激勵第一部分316的相關(guān)電機(jī)分段322a、322b、322c，以便在行道313內(nèi)向上推進(jìn)一個或多個電梯轎廂314。或者，第一部分316的電機(jī)分段322a、322b、322c可作為再生制動器來操作，以便控制電梯轎廂314在行道313中的下降并且將電流提供給驅(qū)動單元320a、320b、320c以例如為連接到驅(qū)動單元320a、320b、320c的電氣系統(tǒng)充電。

驅(qū)動單元320a、320b、320c被連接到行道313的結(jié)構(gòu)構(gòu)件319和/或保持在其上或附近。另外，第一部分316的驅(qū)動單元322a、322b、322c被連接到行道313的結(jié)構(gòu)構(gòu)件319和/或保持在其上或附近。雖然示出的是與第一部分316的相應(yīng)電機(jī)分段322a、322b、322c分開的驅(qū)動單元320a、320b、320c，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會了解，部件可以被配置為單個整體單元或其子組合。為了在電梯系統(tǒng)300內(nèi)提供準(zhǔn)確位置數(shù)據(jù)和控制，提供第二系統(tǒng)。

位于結(jié)構(gòu)構(gòu)件319上的可為感測系統(tǒng)的一個或多個傳感器360a、360b、360c。如圖所示，傳感器360a、360b、360c在行道213的與相應(yīng)側(cè)向相鄰驅(qū)動單元320a、320b、320c和第一部分316的電機(jī)分段322a、322b、322c相對的那側(cè)上。然而，這并不是限制性的實(shí)例，而是為了容易解釋而示出的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會了解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用其它配置。另外，雖然在圖3中被示出為單個行道213，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會了解，任何數(shù)量行道都可采用如本文所述的感測系統(tǒng)和配置，并且每個行道可以包含多個傳感器，諸如傳感器陣列或系列。例如，圖1的每個行道113、115和117可以被配置為具有圖3的感測系統(tǒng)，并且可以跨越行道113、115和117的整個長度。

傳感器360a、360b、360c被配置為與相鄰的(即，在建筑物內(nèi)的相同垂直位置處，或者在行道313內(nèi)的垂直位置處)傳感器的相應(yīng)驅(qū)動單元320a、320b、320c進(jìn)行電和數(shù)字通信。例如，如圖3所示，在圖像頂部處的驅(qū)動單元320a被配置為與在圖像頂部處的傳感器360a通信。類似地，驅(qū)動單元320b被配置為與傳感器360b通信，并且驅(qū)動單元320c被配置為與傳感器360c通信。因此，所提出的配置是在行道313內(nèi)的相同層級處的側(cè)向通信。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會了解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以采用其它配置。例如，單個驅(qū)動單元可與多于一個的傳感器通信，或者反之亦然。驅(qū)動單元與傳感器之間的通信(并且反之亦然)可以通過任何已知方式(諸如有線連接、無線連接等等)進(jìn)行。選擇可以基于電梯系統(tǒng)300和/或感測系統(tǒng)的需要和設(shè)計。例如，為了提供高的帶寬，并且因此提供在部件之間的非?？焖俣行У耐ㄐ牛梢詢?yōu)選有線連接。

電梯轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c系列或陣列被固定到沿著行道313的固定點(diǎn)并且被附接到結(jié)構(gòu)構(gòu)件319。轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c被配置為感測或確定電梯轎廂314通過相應(yīng)的轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c時的電梯轎廂狀態(tài)，諸如電梯轎廂314的位置、速度和/或加速度。因此，電梯轎廂314在行道313內(nèi)的位置可基于由轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c感測的位置來確定。因此，在一些實(shí)施方案中，轎廂狀態(tài)傳感器始終是活動的，并且控制系統(tǒng)基于特定電梯轎廂和/或轎廂狀態(tài)傳感器位置來選擇使用哪些傳感器進(jìn)行狀態(tài)確定。在替代實(shí)施方案中，轎廂狀態(tài)傳感器可基于與轎廂的接近度而變得活動，并且因此系統(tǒng)可基于行道313內(nèi)的活動傳感器來確定轎廂狀態(tài)，例如，在電梯轎廂接近于傳感器時被激活的轎廂狀態(tài)傳感器。另外，在一些實(shí)施方案中，始終活動的轎廂狀態(tài)傳感器可以被配置為幫助識別和/或定位不受控制的電梯轎廂。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的轎廂狀態(tài)傳感器可以是被配置為測量或確定狀態(tài)空間矢量的傳感器，狀態(tài)空間矢量可以是位置、速度、加速度、電機(jī)磁角、移動方向等等。當(dāng)狀態(tài)空間矢量是位置時，轎廂狀態(tài)傳感器可以直接確定電梯轎廂的物理定位或位置。在其它實(shí)施方案中，轎廂狀態(tài)傳感器可以被配置為感測或確定電梯轎廂速度，并且可以從此信息推導(dǎo)位置和/或加速度。在其它實(shí)施方案中，轎廂狀態(tài)傳感器可以被配置為檢測用于電機(jī)控制的電機(jī)磁角，并且可以從此確定轎廂位置、速度和/或加速度。然而，在所有實(shí)施方案中，轎廂狀態(tài)傳感器被配置為通過推導(dǎo)直接或間接地確定一個或多個電梯轎廂的至少物理定位或位置。此外，在一些實(shí)施方案中，可使用轎廂狀態(tài)傳感器來推導(dǎo)用于電機(jī)控制反饋的電機(jī)磁角或其它特性。

如上討論，轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c被配置為與驅(qū)動單元320a、320b、320c通信。在一些實(shí)施方案中，轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c還可以或替代地與更大控制系統(tǒng)或控制器和/或計算機(jī)化系統(tǒng)(諸如上述系統(tǒng)控制器325或更大中央控制系統(tǒng))通信，以便控制無繩電梯系統(tǒng)。轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c的陣列被配置為使得電梯系統(tǒng)300能夠連續(xù)確定轎廂314相對于行道313的位置，這可以呈轎廂位置數(shù)據(jù)形式。轎廂位置數(shù)據(jù)可以是增量的，使得當(dāng)轎廂314進(jìn)入新轎廂狀態(tài)傳感器的感測區(qū)域時，可檢測到增量改變，即，在行道313內(nèi)從第一轎廂狀態(tài)傳感器360a垂直移動到下一轎廂狀態(tài)傳感器360b。每個轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c的感測區(qū)域可以被限定為基本上接近于和/或鄰近于相應(yīng)的傳感器的物理位置的物理空間。在一些實(shí)施方案中，轎廂狀態(tài)傳感器可以被配置為始終是活動的，并且在其它實(shí)施方案中，轎廂狀態(tài)傳感器可以被配置為僅在電梯轎廂存在于傳感器的感測范圍或區(qū)域中時是活動的，如傳感器的領(lǐng)域中所已知的。

當(dāng)感測時，個別轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c可基于轎廂314的移動來開始增量位置計數(shù)。由于轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c在行道313內(nèi)的位置是絕對已知位置，因此傳感器的測量可以確定轎廂314的確切位置。另外，由于轎廂314相對于轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c的位置可以是增量的，即，隨時間改變的，電梯系統(tǒng)300可以基于轎廂314相對于特定的轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c的位置的增量改變來確定速度和/或加速度/減速度。

或者，在一些實(shí)施方案中，電梯轎廂314的位置可以被確定為絕對位置。例如，比起依賴相對于傳感器的位置的增量改變，傳感器可以確定轎廂314的確切位置。在這個實(shí)例中，電梯轎廂位置的數(shù)據(jù)點(diǎn)可以提供與在行道313內(nèi)的位置相關(guān)聯(lián)的唯一值。以此方式，轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c的位置都是絕對已知的，并且轎廂314的位置相對于每個轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c是絕對的。

另外，在一些實(shí)施方案中，轎廂314可以被配置有識別機(jī)構(gòu)362，使得轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c可以識別感測區(qū)域中存在的特定轎廂314。因此，不僅電梯系統(tǒng)300可以確定在行道313中的轎廂314的位置、速度、方向和加速度，而且電梯系統(tǒng)300還可確定哪個特定轎廂314位于特定位置、在哪種速度下行進(jìn)、在哪個方向上和特定轎廂314的加速度。在某些替代實(shí)施方案中，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，除了轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c之外或作為其替代，識別機(jī)構(gòu)362可與為此目的而配置的附加的傳感器共同作用。例如，可采用rfid芯片和傳感器配置來確定哪個特定電梯轎廂正被系統(tǒng)感測。

為了測量和/或感測電梯轎廂312部分，在一些實(shí)施方案中，例如如圖3所示，位置感測系統(tǒng)可以使用被感測的元件364。被感測的元件364可以用作基線、引線、參考，并且可以被配置為標(biāo)度、離散目標(biāo)和/或可由轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c感測或登記的某些其它類型標(biāo)記/裝置。在此類實(shí)施方案中，可采用各種技術(shù)來通過感測或登記標(biāo)度364或其部分而感測出轎廂314的存在和位置。例如，此類技術(shù)可以包括但不限于ir/光學(xué)透射、ir/光學(xué)反射、磁性編碼器、渦流傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器等等。標(biāo)度364可以提供增量測量，其中標(biāo)度364的每個框或標(biāo)記可以指示轎廂314上的特定位置，并且因此轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c可以確定轎廂314的移動(向上或向下)，并且另外速度、方向、加速度和/或減速度可以被計算出。當(dāng)電梯轎廂314首先通過或進(jìn)入傳感器的感測區(qū)域時，標(biāo)度364可以使得能夠確定絕對位置。然后，所繼續(xù)進(jìn)行的監(jiān)測和/或測量可以提供增量測量，使得可以在轎廂314在具體的傳感器前面或附近時進(jìn)行增量正交波分析。

標(biāo)度364可以被配置為帶或其它形式標(biāo)記，它們被配置為將由轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c讀取、感測、登記和/或檢測。例如，標(biāo)度364可由轎廂314上的帶或其它標(biāo)記(諸如油漆、油墨、染料、物理結(jié)構(gòu)等等)形成，以便提供由轎廂狀態(tài)傳感器360a、360b、360c感測、檢測或采用的對比色、形狀、指示符等等。這些實(shí)例僅為了示例性和說明性的目的而提供，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用其它類型的標(biāo)記或標(biāo)度。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4，示出了本發(fā)明的感測系統(tǒng)的第二示例性實(shí)施方案的示意圖。電梯系統(tǒng)400包括如以上關(guān)于圖1-3討論的特征，并且因此類似特征分別以“4”而非“1”、“2”或“3”開頭。電梯系統(tǒng)400基本上類似于圖3的電梯系統(tǒng)300，其中主要差異在于省略標(biāo)度364。在這個實(shí)施方案中，轎廂414充當(dāng)被感測的特征，并且轎廂狀態(tài)傳感器460a、460b、460c可以被配置為包括以下技術(shù)中的一個或多個：例如，激光多普勒、cmos/ccd相機(jī)和激光成像系統(tǒng)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會了解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以采用其它類型的傳感器。在這些示例性實(shí)施方案中，傳感器可以在不需要標(biāo)度或其它機(jī)構(gòu)/裝置(即，沒有圖3的標(biāo)度364)的情況下確定轎廂何時進(jìn)入感測區(qū)域。

有利地，根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方案，提供對多轎廂無繩電梯系統(tǒng)內(nèi)的電梯轎廂的物理位置的準(zhǔn)確感測。另外，由本發(fā)明的傳感器收集的信息可以用于控制整個無繩電梯系統(tǒng)，諸如用戶、技術(shù)人員、自動化控制系統(tǒng)等等可以知道特定電梯轎廂的精確物理位置。因此，可以提供有效的轎廂輸送和控制，使得總體系統(tǒng)效率提高。另外，有利地，除了轎廂位置之外，本文中提供的感測系統(tǒng)還能夠?qū)I廂速度、方向和加速度進(jìn)行準(zhǔn)確的測量和監(jiān)測。

另外，有利地，本發(fā)明的實(shí)施方案提供使得電梯系統(tǒng)或其用戶能夠主動而精確地控制多轎廂無繩電梯系統(tǒng)中的轎廂。

此外，有利地，本文中公開的傳感器與多轎廂無繩電梯系統(tǒng)的控制部分和驅(qū)動部分之間的硬接線的通信鏈路使得能夠在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行非?？焖俣行У乜刂坪投〞r，幾乎沒有時延，并且具有非常高可靠性。

雖然僅結(jié)合了有限數(shù)量的實(shí)施方案來詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)易于理解，本發(fā)明不限于此類所公開的實(shí)施方案。相反，可修改本發(fā)明，以便并入在此未作描述、但是與本發(fā)明的精神和范圍相符的任何數(shù)量變化、更改、替換或等效布置。另外，雖然已描述了本發(fā)明的各種實(shí)施方案，但是將要理解，本發(fā)明的方面可僅包括所述實(shí)施方案和/或特征中的一些。

例如，雖然在本文中描述的是單個電梯轎廂被描述為具有隨附的傳感器和控制器，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會了解，本文中提供的傳感器和系統(tǒng)可以用于跟蹤任何數(shù)量轎廂，并且可唯一地跟蹤每個轎廂。另外，在一些替代實(shí)施方案中，多轎廂無繩電梯系統(tǒng)中的每個轎廂可以具有與之相關(guān)聯(lián)的專用控制和驅(qū)動系統(tǒng)。在此類實(shí)施方案中，如本文所述的感測陣列可以與每個控制/驅(qū)動系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，或者可采用控制器以使得單個感測陣列用于輔助對多個電梯轎廂的控制和監(jiān)測，這些電梯轎廂各自受差分系統(tǒng)的控制和驅(qū)動。

因此，本發(fā)明不視為受前述描述的限制，而是僅受隨附權(quán)利要求的范圍的限制。