專利名稱：包括超寬帶裝置的電梯系統(tǒng)的制作方法
包括超寬帶裝置的電梯系統(tǒng) 對于相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求申請日為2005年5月13日的發(fā)明名稱為 ELEVATOR SYSTEM INCLUDING AN ULTRA WIDEBAND DEVICE的美國臨時專利申請No.60/681，100的權(quán)益，其全部內(nèi)容通
過引用包括在這里。
背景技術(shù)：
術(shù)語"超寬帶"(UWB)是相對較新的術(shù)語，常常用來描迷已經(jīng) 稱作"栽體自由"、"基帶"、或"脈沖"技術(shù)的技術(shù)?；靖拍钍钱a(chǎn)生、 發(fā)射及接收短持續(xù)時間射頻(RF)能量突發(fā)，如持續(xù)時間為幾十皮秒 (10"2秒)至幾納秒(10'9秒)。這些突發(fā)代表RF載波的從一至幾 個循環(huán)。生成波形可以是寬帶的，其非常大從而可能難以確定實際的 RF中心頻率一一因而有術(shù)語"載體自由"。某些早期的信號產(chǎn)生方法 利用寬帶微波天線的"基帶"(例如，非RF)、快速上升時間脈沖激 勵，以產(chǎn)生和輻射天線的有效"脈沖"或"階躍"響應(yīng)。 一些UWB系統(tǒng) 不再利用天線的直接脈沖激勵，這是因為該手段可能呈現(xiàn)不能適當(dāng)?shù)?br> 控制發(fā)射帶寬和視在中心頻率的情況。
由于UWB波形典型地具有這樣的相對較短的持續(xù)時間，所以它 們可以提供某些相當(dāng)獨(dú)特的性質(zhì)。在通信中，例如，UWB脈沖可以 用來在多用戶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中提供高數(shù)據(jù)速率性能。對于雷達(dá)應(yīng)用，這些 相同脈沖可以提供非常精細(xì)的范圍分辨率和精確距離和/或定位測量 能力。比如，已經(jīng)開發(fā)了包容通信、雷達(dá)及定位應(yīng)用的多功能體系結(jié) 構(gòu)。
這些短持續(xù)時間波形可以相對地不受移動和建筑物內(nèi)環(huán)境中所 觀察到的多路徑抵消效果的影響。當(dāng)例如來自墻壁、天花板、車輛、建筑物等的強(qiáng)反射與直接路徑信號部分或全部異相地到達(dá)時，多路徑 抵消發(fā)生，引起在接收機(jī)中的減小的振幅響應(yīng)。通過非常短的脈沖， 在反射路徑到達(dá)之前直接路徑可能已經(jīng)到來和離開，從而不發(fā)生消
隱。作為結(jié)果，UWB系統(tǒng)可能特別良好地適于高速、移動無線應(yīng)用。 另外，因為短持續(xù)時間波形，用于多用戶通信的包突發(fā)和時分多路訪 問(TDMA)協(xié)議可以容易地實施。
由于帶寬與脈沖持續(xù)時間成相反關(guān)系，所以可以使這些波形的頻 譜范圍十分大。生成能量密度(即，每羊位帶寬(赫茲)發(fā)射的功率 (瓦特))可以十分低。這種低能量密度可以轉(zhuǎn)換成低檢測概率(LPD ) RF訊號。LPD訊號對于軍事用途(例如，對于機(jī)密通信和雷達(dá))或 其它應(yīng)用特別有價值；然而，LPD訊號也可以產(chǎn)生對于鄰近系統(tǒng)的微 小干擾和微小RF健康危害，這對于軍事、商業(yè)、及其它應(yīng)用可能是 顯著的。
UWB技術(shù)的其它優(yōu)點(diǎn)可以包括低系統(tǒng)復(fù)雜性和低成本。UWB 系統(tǒng)可以借助于最小RF或微波電子器件制成幾乎"全數(shù)字的"。因為 UWB設(shè)計的典型的RF簡單性，這些系統(tǒng)可以是高度頻率適應(yīng)的， 使它們能夠定位在RF頻i脊內(nèi)的任何地方。這種特征可以避免對于現(xiàn) 有服務(wù)的干擾，同時充分利用可得到頻譜。
UWB接收機(jī)技術(shù)可以使得能夠以高靈敏度并在高千擾和帶內(nèi)干 擾物存在的情況下檢測UWB能量的單一脈沖。單脈沖檢測能力對于 高速(多Mb/s)移動無線應(yīng)用可能是便利的。單脈沖檢測也可以使 得發(fā)射功率能夠顯著減小，從而對于其它系統(tǒng)的干擾可能性的減小。 UWB檢測器也可以提供響應(yīng)UWB脈沖的前沿的能力，對于建筑物 內(nèi)、高多路徑環(huán)境能夠?qū)崿F(xiàn)用于精確定位和地理定位的應(yīng)用。
UWB發(fā)射機(jī)設(shè)計可以提供頻率適應(yīng)、帶寬適應(yīng)體系結(jié)構(gòu)。這些 體系結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)UWB系統(tǒng)的開發(fā)，該UWB系統(tǒng)能與現(xiàn)有頻鐠用 戶共存而沒有相互干擾，并且使可靠的通信所要求的波峰和平均功率 水平最小。然而，某些設(shè)計可以利用天線的直接脈沖激勵，這可能導(dǎo) 致不希望的、帶外輻射的大量產(chǎn)生，該帶外輻射可能導(dǎo)致有害千擾。如下列出，但僅列出了 UWB技術(shù)的幾個典型應(yīng)用 戰(zhàn)術(shù)手持和網(wǎng)絡(luò)LPI/D無線電 非LOS LPI/D地波通信 LPI/D高度計/防障雷達(dá) 軍事標(biāo)簽(設(shè)施和人員安全性、邏輯學(xué)) 軍事侵入檢測雷達(dá) 軍事精度地理定位系統(tǒng) 無人空中車輛(UAV)和無人地面車輛 (UGV )數(shù)據(jù)鏈路 接近引信
LPI/D無線內(nèi)部通信系統(tǒng) 高速(20+Mb/s) LAN/WAN 高度計/防障雷達(dá)(例如，商業(yè)飛行) 防撞傳感器
商業(yè)標(biāo)簽(例如，智能運(yùn)輸系統(tǒng)、電子標(biāo)志、智能器具)
商業(yè)侵入檢測雷達(dá)
商業(yè)精度地理定位系統(tǒng)
工業(yè)RF監(jiān)視系統(tǒng)
UWB技術(shù)的典型雷達(dá)應(yīng)用包括但不限于如下 在單一芯片上的超低功率短距離小型雷達(dá)(ASIC) ， <$10 "穿過墻壁，，的人和物的雷達(dá)成像
用于汽車、空間交通工具對接及飛行器地面交通的防撞雷達(dá) 接近傳感器-優(yōu)于超聲波、紅外線、及多普勒的優(yōu)點(diǎn)，如對干擾 較不敏感、穿過諸如混凝土等的能力 監(jiān)視傳感器 高度計 液位傳感器
UWB技術(shù)的典型智能標(biāo)簽跟蹤裝置應(yīng)用包括但不限于如下 商品清單跟蹤RFID應(yīng)用室內(nèi)3D定位系統(tǒng)
人員跟蹤/定位器
傳感器網(wǎng)絡(luò)
UWB技術(shù)的典型通信應(yīng)用包括但不限于如下
自組織網(wǎng)狀聯(lián)網(wǎng)
穿過建筑物墻壁的無線通信
低截獲/檢測概率無線電通信
用于雷達(dá)和通信的雙用途系統(tǒng)
高帶寬-低成本數(shù)據(jù)通信
PAN-用高帶寬短距離數(shù)字通信代替USB和藍(lán)牙的個人局域網(wǎng)。 通過下面的討論將顯而易見，UWB可以提供如下性質(zhì) 比較風(fēng)難檢測到 不干擾其它系統(tǒng)
在建筑物內(nèi)部環(huán)境中多路徑的高度預(yù)防 材料穿透性質(zhì)-混凝土、干燥墻壁等
材料辨別性質(zhì)-UWB雷達(dá)不使用多普勒效應(yīng)，波形由對象位置和 密度改變
頻率和帶寬的適應(yīng)性
用于通信的通用體系結(jié)構(gòu)
雷達(dá)和定位(軟件可重新定義)
低功率消耗，可使用2 AA電池一年
通過最少RF元件的低成本和幾乎"全數(shù)字"體系結(jié)構(gòu)
應(yīng)該注意，UWB是RF技術(shù)，并且如任何RF技術(shù)那樣，在一 定情形下具有與現(xiàn)有系統(tǒng)相干擾的可能性。此外，存在可產(chǎn)生UWB 發(fā)射的幾種途徑。這些技術(shù)中的一些可能比其它更易于產(chǎn)生有害干擾 影響。例如，利用天線的直接脈沖激勵的UWB系統(tǒng)可以產(chǎn)生在比天 線的設(shè)計帶寬顯著大的頻鐠范圍上分布的能量。(對于設(shè)計帶寬，人 們可以選擇VSWR帶寬，例如對于其電壓駐波比小于某一數(shù)值，如 2:1的頻率范圍；或代表頻率范圍的輻射帶寬，在該頻率范圍上天線圖案的主瓣保持在一定限制內(nèi)，如離其波峰值-3dB。)
一些技術(shù)在從天線發(fā)射之前通過脈沖成形創(chuàng)建UWB波形。這些 技術(shù)可以提供在頻率和帶寬方面都可控制的優(yōu)點(diǎn)；并且可以被用來在 諸如為GPS和生命系統(tǒng)的安全性保留的限制帶之類的限制帶外操作。
可能影響干擾可能性的UWB設(shè)計的其它方面包括脈沖占空比 和調(diào)制策略。典型地，脈沖占空比越高，發(fā)射的能量平均量越大。在 某些UWB方案中，在信息的每單個位可以發(fā)射多個脈沖。這可能產(chǎn) 生進(jìn)一步增加發(fā)射的能量總量、或強(qiáng)迫設(shè)計者對于給定平均能量接受 低得多的數(shù)據(jù)速率的影響。另外，具有最小脈沖間顫動的高脈沖重復(fù) 頻率(PRF)可能具有把這種能量進(jìn)一步集中到一組頻鐠線中的影響。 當(dāng)頻鐠線落入到靈敏的接收機(jī)(例如，GPS)的通帶中時，即使波形 的"帶寬"可以在數(shù)百兆赫茲上延伸，干擾也可能生成。
在"基帶"體系結(jié)構(gòu)(即，依賴于天線的直接脈沖激勵的那些)中， 對應(yīng)的接收機(jī)前端典型地保持敞開，使RF濾波僅由接收天線本身進(jìn) 行。天線本身可能幾乎不或不提供對"帶外"信號和噪聲的濾波。為此， 這些系統(tǒng)中的一些在接收機(jī)放大器/檢測器級之前可以包括附加的低 通或帶通濾波。然而，盡管有助于除去千擾，但這種附加的接收濾波 也可能從希望信號中除去能量。這樣的"基帶"系統(tǒng)也可能易于產(chǎn)生與 其它接收機(jī)的干擾。
其中接收波形與發(fā)射波形的局部復(fù)制波形基本上模板匹配的"相 關(guān)接收機(jī)"，也可能對于廣帶噪聲或脈沖性干擾幾乎沒有影響。這可 能歸因于以下情況寬帶接收機(jī)前端的任何脈沖或白高斯噪聲激勵可 能產(chǎn)生具有與發(fā)射波形的那些特性相似的特性的接收波形。強(qiáng)帶內(nèi)連 續(xù)波(CW)干擾方僅通過使檢測器過載就可能類似地產(chǎn)生對于這樣 的接收機(jī)體系構(gòu)造的大破壞。
其中相關(guān)運(yùn)算可以對于脈沖持續(xù)時間選通并且與進(jìn)來的位流同 步的時間選通相關(guān)接收機(jī)，在減小在UWB接收機(jī)體系構(gòu)造中的帶內(nèi) 干擾的影響方面可能十分有效。UWB檢測器和接收機(jī)處理器可以利 用這種處理或其變形，其中通過修改的恒定假警報率(CFAR)算法可以實現(xiàn)對于強(qiáng)帶內(nèi)cw千擾方的附加預(yù)放。在某些檢測器中，匹配
濾波器處理通過使用選通量子隧道裝置的積分性質(zhì)可以對RF直接實 現(xiàn)。隧道二極管作為用于檢測微弱能量，如亞納秒信號的相對靈敏裝 置是已知的。
不像某些擴(kuò)展頻鐠波形(不管是直接序列DSSS還是跳頻 FHSS),直接產(chǎn)生某些UWB波形的擴(kuò)展帶寬，即，沒有通過諸如 PN代碼或跳躍(修整)圖案之類的分離擴(kuò)展序列的個別位調(diào)制。因 而，UWB基本上可以是時域概念，其中因為在時間f與頻率F之間 的傅里葉變換關(guān)系的時間比例性質(zhì)，短RF脈沖直接產(chǎn)生寬瞬時帶寬 信號
另外，DSSS或FHSS波形在本質(zhì)上典型地是恒定包。就是說， 它們的瞬時振幅可以不隨時間變化。對于DSSS波形，各個發(fā)射位可 以進(jìn)一步細(xì)分成雙相調(diào)制修整間隔；而對于FHSS,各個發(fā)射位可以 進(jìn)一步細(xì)分成獨(dú)特的頻率變化。作為結(jié)果，擴(kuò)展頻鐠波形可以具有單 位(100%)占空比，即，波峰和平均功率水平相等。另一方面，對 于UWB,脈沖持續(xù)時間相對于脈沖到達(dá)間隔時間可能很短。因而， 波形占空比可能典型地是小百分?jǐn)?shù)，并且波峰與平均值比值可能很 大。
從通信觀點(diǎn)看，兩種類型系統(tǒng)(無論是擴(kuò)展頻譜還是UWB )的 性能都可以由每位的有效能量與噪聲頻譜密度比值Eb/No確定。因為 No-kTeB,其中k是玻爾茲曼常數(shù)，Te是有效系統(tǒng)噪聲溫度并且B 是瞬時帶寬，所以顯然，帶寬越寬，通信需要的能量越多。對于UWB 系統(tǒng)，Eb-PT，其中P是波峰脈沖功率并且T是有效脈沖持續(xù)時間。 因而，脈沖越短，對于給定的位誤差率(BER)性能的必要波峰功率 越高。對于擴(kuò)散頻譜波形，Eb也由PT給定；其中T代表位持續(xù)時間 (即，NTc，其中N是所謂的處理增益，并且Tc是修整持續(xù)時間)。 可以表示的是，對于等效平均功率水平，擴(kuò)展頻鐠和UWB都具有等 效的BER性能。然而，存在UWB優(yōu)于擴(kuò)展頻鐠的某些非常重要優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn) 可以包括但不限于，(a)對于相對較高帶寬并且由此產(chǎn)生的高數(shù)據(jù) 通過量的實施復(fù)雜性和成本的顯著降低；(b) BER性能與數(shù)據(jù)速率 變化的獨(dú)立性一一對于恒定包波形，數(shù)字速率的加倍要求波峰和平均 功率的加倍；以及(c)對于移動多路徑預(yù)防和雙重用途(例如，雷 達(dá)和通信)應(yīng)用的實際可實現(xiàn)設(shè)計。
在雷達(dá)的情況下，將認(rèn)識到，某些傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)典型地使用在微 波頻率范圍中的成束和反射單一頻率(窄帶)電磁能量，以檢測、定 位、及跟蹤對象。這樣的傳統(tǒng)系統(tǒng)可以以突發(fā)的形式送出連續(xù)波。某 些傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)可以跨過多個(寬帶)頻率以得到關(guān)于現(xiàn)場的更多信 息。UWB雷達(dá)系統(tǒng)(也稱作微功率脈沖雷達(dá))或其它UWB傳感器 系統(tǒng)可以使用包含在相對較寬頻帶上的能量的相對較短電磁脈沖，并 且可以檢測比某些傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)短的距離內(nèi)的對象，由此提供更大分 辨率。在某些UWB雷達(dá)系統(tǒng)中，隨著脈沖縮短，頻帶變寬，由此提 供關(guān)于反射對象的更多信息。UWB裝置因而可以提供關(guān)于對象的位 置和/或結(jié)構(gòu)特征或其它特征的精確的、基于向量的信息。
另外，通過使用短脈沖(例如，在亞納秒的量級上)，可以使用 相對較小功率產(chǎn)生信號。就是說，可以構(gòu)造系統(tǒng)，使得只有在系統(tǒng)脈 動的短時間期間可以抽取電流，從而功率需求在微安的量級上。僅作 為例子，可以提供以同一對AA電池操作幾年的UWB雷達(dá)系統(tǒng)。
UWB雷達(dá)系統(tǒng)的元件可以包括帶有脈沖發(fā)生器的發(fā)射機(jī)、帶有 脈沖檢測器的接收機(jī)、計時電路、信號處理器、及天線。僅作為例子， UWB發(fā)射機(jī)可以以2百萬每秒的標(biāo)稱速率發(fā)射快速、寬帶雷達(dá)脈沖。 這種速率可以由噪聲電路有意地隨機(jī)化。包括發(fā)射機(jī)的元件可以發(fā)送 出上升時間短達(dá)50xl0"秒(50皮秒)的短和尖電脈沖。可以使用脈 沖檢測器電路的接收機(jī)可被構(gòu)造成使得它只接受來自在預(yù)置距離(往 返延遲時間)如從幾厘米至數(shù)十米內(nèi)的物體的回波。
僅作為例子，UWB雷達(dá)系統(tǒng)可以提供在50米量級上的范圍。 借助于全向天線，UWB雷達(dá)系統(tǒng)可以尋找在該單元周圍的可調(diào)節(jié)半徑內(nèi)的不可見雷達(dá)泡(bubble)中的回波。定向天線可以用來把脈沖 瞄準(zhǔn)特定方向并且把增益添加到信號上。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)天線可以分 離，以建立電子"跳閘線"，從而穿過線的目標(biāo)、侵入者、或其它人或 對象可以觸發(fā)事件，如警報或其它信號。
就使用短的、低功率脈沖導(dǎo)致在UWB雷達(dá)返回波上測得較少能 量來說，可以迅速發(fā)射多個脈沖，并且可以平均所有返回波。如以上 敘述的那樣，使用跨過寬頻帶的短脈沖可以提供較相對較高分辨率和 精度。UWB雷達(dá)系統(tǒng)也可能對于來自其它雷達(dá)的干擾較不敏感。另 外，與UWB雷達(dá)的脈動發(fā)射有關(guān)的微波功率可以相對較低(例如， 平均數(shù)十微瓦)，從而UWB雷達(dá)是醫(yī)學(xué)上安全的。當(dāng)然，可以制造 UWB雷達(dá)，使得它發(fā)射小于蜂窩電話的功率的百萬分之一。
UWB運(yùn)動傳感器在捕獲返回信號時可以采用距離選通技術(shù)。在 這種技術(shù)下，UWB裝置可以只對在每個發(fā)射脈沖之后的窄時間窗口 中出現(xiàn)的那些信號取樣，提供距離波門。如果在與空間中的距離相對 應(yīng)的每個發(fā)射脈沖之后選擇延遲時間，則接收機(jī)"波門"可以在該延遲 之后打開，并且在稍后立即關(guān)閉。這樣的選通可以減小接收不希望信 號的可能性。UWB接收機(jī)可以構(gòu)造成使得它只測量每個發(fā)射脈沖的 一個延遲時間或距離波門。傳感器通過在固定距離處開始并且然后檢 測在該距離處的平均雷達(dá)反射率的任何變化而操作。系統(tǒng)可以構(gòu)造 成，只測量在短距離波門內(nèi)(與從裝置到目標(biāo)的固定距離相對應(yīng))的 返回脈沖。系統(tǒng)也可以構(gòu)造成，基于脈沖的長度固定波門寬度(取樣 時間)，而延遲時間(距離)是可調(diào)節(jié)的，正如檢測靈敏度也是可調(diào) 節(jié)的那樣。平均數(shù)千個脈沖可以改進(jìn)對于單次測量的信噪比，借此減 小噪聲和增大靈敏度。對于平均信號選擇的閾值可以感測運(yùn)動，并且 可以觸發(fā)開關(guān)或事件，如警報或信號。平均取樣波門輸出的變化可以 代表在具體距離處雷達(dá)反射率的變化，并由此代表運(yùn)動的變化。當(dāng)然， 運(yùn)動也可以用UWB系統(tǒng)5艮蹤。
如以前討論的那樣，噪聲源可以被有意添加到UWB雷達(dá)系統(tǒng)的 計時電路上，從而在脈沖之間的時間量在2MHz左右變化。出于若干原因，可能希望脈沖重復(fù)速率的這種隨機(jī)化、以及對在這些隨機(jī)時間 處的數(shù)千個樣本的平均。首先，來自無線電和/或電視臺諧波的干擾相 反可能觸發(fā)虛假警報。借助于隨機(jī)化，干擾可以有效地平均到零。第
二，如果每個單元的操作被隨機(jī)編碼并且是獨(dú)特的，則多個UWB單 元可以在一個附近區(qū)域被啟動而不彼此干擾。換句話說，每個單元可 以創(chuàng)建僅可由起源單元識別的圖案。通過時分多路復(fù)用也可以減小或 防止在UWB傳感器陣列中的干擾。第三，隨機(jī)化可以擴(kuò)展傳感器的 發(fā)射頻鐠，使得UWB信號類似于其它傳感器可能難以檢測的背景噪 聲。來自UWB傳感器的發(fā)射通過僅3 m遠(yuǎn)的傳統(tǒng)RF接收機(jī)和天線 實際上可能是無法檢測的。隨機(jī)化脈沖重復(fù)的其它優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域的 技術(shù)人員是顯而易見的。
UWB傳感器裝置可以循環(huán)通過幾個距離波門。延遲時間可以隨 著每個脈沖緩慢地掃過或變化(例如，每秒掃過約40次)，以通過
雷達(dá)信息的連續(xù)蹤跡有效地填充檢測泡。換句話說，在不同時間或離 裝置的不同距離處可以獲取樣本。結(jié)果可能是可能與對象距離相關(guān)的 所有返回脈沖的"等效時間，，記錄。等效時間回波圖案可以顯示在示波
器上或讀入計算機(jī)中。
等效時間取樣也可以用來通過移動在目標(biāo)區(qū)域前面的測距儀或 通過使用測距儀的靜止陣列形成圖像。豎直軌跡可以作為來自沿目標(biāo) 區(qū)域的不同位置的返回信號提供。進(jìn)入目標(biāo)區(qū)域中的多個獨(dú)立的豎直 視圖可以并排堆疊，允許在模型中目標(biāo)區(qū)域的橫截面的重建。圖像重 建算法可以用來解出在目標(biāo)區(qū)域中對象的位置。使用這樣的技術(shù)，可 以呈現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的全3D視圖或模型。僅作為例子，通過提供埋在混 凝土內(nèi)的鋼筋、導(dǎo)管等等的視圖，這些技術(shù)可以用來檢查混凝土地板，
UWB系統(tǒng)也可能能夠穿透或"看穿"各種材料，包括但不限于橡 膠、玻璃、水、冰、泥、混凝土、塑料、木材、墻壁、人體組織等等。 這樣一種穿透能力可以使得UWB裝置容易隱藏。穿透給定材料的 UWB信號的穿透能力可以是材料的導(dǎo)電率的函數(shù)。比如，UWB裝置 穿透厚金屬比它穿透混凝土可能具有更大困難。UWB技術(shù)的另外優(yōu)點(diǎn)可以包括操作的清晰定義和可調(diào)節(jié)范圍和 /或可調(diào)節(jié)靈敏度，這可以減少虛假讀取或警報。幾個單元可以同時操 作而沒有在單元之間的干擾。借助于隨機(jī)化發(fā)射，UWB裝置可以很 難檢測到。UWB裝置也可以構(gòu)造成對于其它裝置，包括其它UWB 裝置和非UWB裝置，不產(chǎn)生干擾影響。作為傳感器技術(shù)，UWB可 以提供運(yùn)動檢測或近似、距離測量、微波圖像形成、通信、或各種其 它應(yīng)用。UWB傳感器當(dāng)與其它傳感器技術(shù)相比較時，可以對由溫度、 光、天氣、電磁干擾、或其它環(huán)境條件產(chǎn)生的不利影響較不敏感。
UWB信號也可以沿導(dǎo)線或其它固體導(dǎo)管發(fā)送。比如，通過沿金 屬絲發(fā)送UWB信號以測量從測深尺的頂部向下到液面的反射電磁脈 沖的通過時間，可以提供"電子測深尺"。
對于UWB裝置的典型使用(用來打開和關(guān)閉水龍頭的非接觸開 關(guān))公開在美國專利申請公開No. 2002/0171056中，其全部內(nèi)容通過 引用包括在這里。
典型UWB裝置是由Austin, Texas的Freescale Semiconductor, Inc.提供的XSllO。 Freescale的XS110超寬帶(UWB)方案可以提 供實施直接序列超寬帶(DS-UWB )和IEEE 802.15.3介質(zhì)訪問控制 (MAC)協(xié)議的完全無線連接。芯片組可以輸送支持諸如流視頻、流 音頻、及在較低功率消耗水平下的高速率數(shù)據(jù)傳輸之類的應(yīng)用的大于 110 Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。除高數(shù)據(jù)速率之外，XS110可以支持用 于移動無線連接的對等以及自組織聯(lián)網(wǎng)。XSllO包括把低噪聲放大器 (LNA )與RF接收機(jī)集成的RF前端和收發(fā)機(jī)芯片，該低噪聲放大 器具有高增益(20dB)和低增益(0dB)設(shè)置和5.6 dB的高增益噪 聲系數(shù)，該RF接收機(jī)通過基于晶體管的脈沖創(chuàng)建UWB信號，形成 在基帶速度下操作的網(wǎng)絡(luò)。XSllO還包括把UWB基帶和模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)功能與多個前向誤差校正(FEC)選項、快速獲得及靈活跟 蹤相結(jié)合的基帶處理器芯片。XSllO還包括支撐以出現(xiàn)的基于TDMA 的IEEE802.15.3協(xié)議為基礎(chǔ)的流介質(zhì)應(yīng)用的單芯片介質(zhì)訪問控制器。 另外，XSllO具有是在普通FR4電路板材料的單金屬層上蝕刻的l"xl"平面設(shè)計的天線。XS110的其它特征包括如下29,57,86和114 Mbps的數(shù)據(jù)速率；支持IEEE 802.15.3流介質(zhì)協(xié)議；能夠?qū)崿F(xiàn)線狀高 清晰度視頻應(yīng)用；750mW 3.3V功率消耗；與IEEE 802.1 lb/a/g、藍(lán) 牙(Bluetooth )技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)及基于全美國的無線 系統(tǒng)共存；^使用低成本的0.18 nm CMOS和SiGe寺支術(shù)建造。
UWB技術(shù)的另一種典型應(yīng)用包括UWB定位器。定位器也可以 被策略性地放置，形成指示標(biāo)的無線網(wǎng)絡(luò)。定位器也可以用來在各種 情形下尋找人，包括在燃燒建筑物中的消防員、處于困境中的警員、 在滑雪斜坡上的受傷滑雪者、在遙遠(yuǎn)區(qū)域中受傷的徒步旅行者、或在 商場或游樂園等中丟失的兒童等。把定位器與諸如電視、烤箱、燈等 之類的家電相組合能夠?qū)崿F(xiàn)智能家庭，其中智能家庭通過獲知各居民 的位置和關(guān)于這些居民各個到家時間的定位啟動正確的設(shè)備。普通住 宅控制功能可以自動化，如當(dāng)戶主夠到門把手時打開的無鑰匙鎖、或 當(dāng)個人接近房間時按個人的輪廓調(diào)節(jié)光、溫度、及音樂聲音水平的房 間。定位器也可以用來尋找個人物品，如人們的寵物、汽車、錢包、 行李等等。定位器可以給出實時存貨跟蹤，如通過放置在零售物品上 或其中。與系統(tǒng)鏈接的定位器可以給出關(guān)于采購模式和庫存水平的更 新信息。不像某些RFID存貨系統(tǒng)，定位器可以創(chuàng)建虛擬邊界，使得 一個容器中的容納物可與附近容器中的容納物區(qū)別開。
定位器是用于普遍存在的移動互聯(lián)網(wǎng)裝置的無線"細(xì)粒"聯(lián)網(wǎng)的 實現(xiàn)技術(shù)。下一代互聯(lián)網(wǎng)可以通過假借日常事物用計算機(jī)控制服務(wù)工 具充滿客戶家庭和業(yè)務(wù)。其工作可以是解釋和響應(yīng)客戶的需要，并且 以最小妨礙的方式進(jìn)行。它們可以使用貫穿環(huán)境分布的傳感器和操縱 裝置以直接和直觀方式調(diào)解人類與互聯(lián)網(wǎng)的相互作用。為了實現(xiàn)普遍 存在和可移動性，這些"智能事物，，可以是無線的，并且能夠確定精確 的相對定位位置。
在電梯系統(tǒng)中的超寬帶裝置
UWB技術(shù)為電梯系統(tǒng)領(lǐng)域中的革新提供了若干機(jī)會。具體地說， 并且僅作為例子，UWB技術(shù)可以用在如下電梯系統(tǒng)應(yīng)用中門邊緣檢測系統(tǒng)；占用率傳感器系統(tǒng)；霍爾傳感器或人員跟蹤系統(tǒng)；無觸摸 夾具或按鈕；及汽車定位系統(tǒng)。然而，將認(rèn)識到，在如下例子的任一 個或全部中，基于多普勒的裝置可以用作對于UWB裝置的替代物、 補(bǔ)充物、和/或變形。
在電梯系統(tǒng)中UWB裝置的一般使用
盡管下面的幾個例子涉及在電梯系統(tǒng)中用于電梯系統(tǒng)、電梯乘 員、及電梯用戶輸入的檢測特性和特征的目的的UWB裝置的使用， 但將認(rèn)識到，UWB裝置可以用來服務(wù)于在電梯系統(tǒng)中的各種其它目 的和功能。僅作為例子，電梯系統(tǒng)為了通信數(shù)據(jù)、命令等的目的可以 采用UWB。比如，UWB為了分析和/或記錄的目的可以用來把數(shù)據(jù) 從傳感器通信到本地或遠(yuǎn)程處理器。UWB為了響應(yīng)命令和/或記錄的 目的可以用來把命令從用戶輸入裝置通信到本地或遠(yuǎn)程處理器。UWB 也可以用來把命令從本地或遠(yuǎn)程系統(tǒng)通信到電梯轎廂、轎廂驅(qū)動機(jī) 構(gòu)、轎廂控制系統(tǒng)、或其它目的地。通過UWB的發(fā)射源和/或通過 UWB的發(fā)射接收器可以在電梯轎廂中、在電梯轎廂上、在電梯轎廂 外、或在任何其它位置處。另外，源和/或接收器可以是UWB裝置、 非UWB裝置、或任何其它類型的裝置，包括其組合。如果希望，則 電梯系統(tǒng)可以包括多個UWB中繼器以創(chuàng)建通信網(wǎng)絡(luò)。這樣的中繼器 可以是專用中繼器，或者可以是服務(wù)于其它目的的裝置的一部分。在 一個實施例中，多個UWB中繼器定位在電梯井內(nèi)。為了在電梯系統(tǒng) 的環(huán)境中的通信目的可以使用UWB其它方式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 將是顯而易見的。
將認(rèn)識到，UWB裝置，包括UWB通信裝置或網(wǎng)絡(luò)，對于穿透 擁有相對較高的導(dǎo)電率的材料的信號可能遇到困難。僅作為例子，在 UWB傳感器放置在電梯轎廂的金屬壁外，并且傳感器構(gòu)造成檢測或 測量在電梯轎廂內(nèi)的東西的場合，從傳感器發(fā)送或回到傳感器的信號 可能受金屬壁的不利影響。在這樣的影響需要消除或者相反是有害的 場合，通過在不利地影響UWB信號的通過的材料中提供"窗口"可以 消除影響。比如，并且不是限制，開口可以形成在與傳感器相鄰的電梯轎廂壁中。開口可以保持打開，或者用諸如塑料或另一種材料的材 料填充。當(dāng)然，在這個例子中，這樣的開口不必完全延伸通到電梯轎 廂的內(nèi)部。如果靠近傳感器的轎廂內(nèi)壁包括木材，則信號可以穿過木 材而不遇到顯著不利影響。傳感器因而可以對轎廂的乘員保持隱蔽。 其中可以包括"窗口"以消除關(guān)于具有相對較高的導(dǎo)電率的材料遇到 的任何不利影響的其它方式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。
在UWB裝置的某些電梯系統(tǒng)應(yīng)用中，可能希望監(jiān)視比單一UWB 裝置用于監(jiān)視或能夠滿意地監(jiān)視的區(qū)域大的區(qū)域。在這樣的情況下， UWB裝置可以是可運(yùn)動的，如通過把裝置安裝到導(dǎo)軌或用來移動 UWB裝置的其它裝置上。可選擇地，可以提供UWB裝置的陣列。 在使用UWB裝置的陣列的場合，距離選通可以減小陣列中的裝置彼 此相千擾的可能性。作為另一個選擇例，可以調(diào)諧或重新配置UWB 裝置以監(jiān)視整個區(qū)域。將認(rèn)識到，這樣的調(diào)諧可以是動態(tài)的，如在周 期性、隨機(jī)、或人工基礎(chǔ)上。控制一個UWB裝置或多個UWB裝置 的監(jiān)視區(qū)域的其它方式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。
還將認(rèn)識到，在討論單一 UWB裝置或傳感器的使用的如下例子 的任一個中，可以使用多于一個的UWB裝置或傳感器。相應(yīng)地，如 這里使用的那樣，諸如"UWB傳感器"、"UWB裝置"及其變形之類的 術(shù)語應(yīng)該閱讀成包括復(fù)數(shù)。另夕卜，諸如"UWB傳感器"、"UWB裝置"、 "UWB雷達(dá)"等之類的術(shù)語應(yīng)該可互換地閱讀。這些相同術(shù)語應(yīng)該閱 讀成包括與UWB裝置耦接或通信的裝置、處理器、系統(tǒng)、及其它結(jié) 構(gòu)。
門邊緣檢測器
在一個實施例中，UWB傳感器用作用于一個或多個電梯門的門 邊緣檢測器。
當(dāng)門正在關(guān)閉時，一些傳統(tǒng)電梯轎廂采用執(zhí)行器機(jī)構(gòu)來檢測在電 梯門之間人和物的存在。這樣的執(zhí)行器對于站在電梯門之間的人，因 為有執(zhí)行機(jī)構(gòu)的元件與人相接觸，因此可能提供不希望的結(jié)果。相應(yīng) 地，可能希望提供一種檢測器，該檢測器是可用于檢測在電梯門之間的人或物的存在，而不需要與被檢測物的物理接觸。
在本例子中，UWB傳感器用來檢測在電梯門之間的人和物、或 靠近電梯門邊緣的人或物、或在向門開口的方向矢量上行進(jìn)的人和物 的存在。在這個實施例中，UWB傳感器把指示這樣的人和物的存在 的信號(例如，"紅光"信號)通信給邏輯電路，該邏輯電路構(gòu)造成響 應(yīng)于該信號而防止門關(guān)閉。當(dāng)在門之間已不再有人或物時，UWB裝 置停止發(fā)送信號，并且邏輯電路使門完全關(guān)閉。在又一個實施例中， UWB傳感器僅當(dāng)在門之間或在門邊緣附近沒有人或物時，才通信特 定的信號(例如，"綠光"信號)。在這個實施例中，UWB傳感器與 邏輯電路通信，該邏輯電路構(gòu)造成僅當(dāng)它接收到這個信號時才關(guān)閉 門。這個實施例可以區(qū)分開例如走過電梯門開口的人與走向電梯開口 的人。物體大小和材料的檢測、或任何其它考慮可能有助于判斷是否 重新打開關(guān)閉的門或在打開狀態(tài)下等待更長時間段。這樣的考慮可以 可選擇地或另外影響其它判斷。采用用于門邊緣檢測的UWB裝置的 其它變化對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。
占用率傳感器
在一個實施例中，占用率傳感器包括使用體積負(fù)載稱重的UWB 裝置。某些傳統(tǒng)負(fù)栽稱重裝置測量空轎廂的重量相對于在轎廂內(nèi)栽有 乘客和物體的轎廂的重量的差。已經(jīng)看到，在使用這樣的裝置的某些 系統(tǒng)中，在已經(jīng)到達(dá)最大負(fù)載重量之前，轎廂可能體積栽滿。例如， 攜帶幾個大箱子的人可能充滿轎廂的空間，而沒有達(dá)到電梯轎廂的最 大攜帶重量。在建造電梯轎廂的內(nèi)部空間映像圖或模型時，UWB雷 達(dá)可以用來收集由體積負(fù)栽稱重處理器使用的3-D信息。UWB雷達(dá) 的使用可以克服使用照相機(jī)和機(jī)器視覺處理以確定體積容量的某些 缺點(diǎn)。某些傳統(tǒng)機(jī)器視覺系統(tǒng)采用多種技術(shù)，以試圖克服影響在照相 機(jī)上看到的圖像的變化環(huán)境問題。UWB對于某些變量，如變化的反 射率、低光、軟光、硬光、在地板上的碎屑、由于地板的潮濕或打蠟 而變化的反射率、由于潮濕或灰塵引起的透鏡的障礙、或其它變量， 可能較不敏感。在另一個實施例中，UWB裝置用來檢測在電梯轎廂中的乘員的 數(shù)量。UWB裝置和/或與UWB裝置通信的裝置可以用來計數(shù)和/或跟 蹤在電梯轎廂中的乘員的數(shù)量。在大廳呼叫要求電梯服務(wù)于安全樓層 (secured floor)的情況下，UWB裝置可以保證空轎廂輸送到安全樓 層，由此避免把沒有安全清空的人員送到安全樓層。
在一個實施例中， 一個或多個UWB傳感器定位在電梯轎廂的地 板下方。傳感器構(gòu)造成通過穿過地板檢測例如腳、輪椅的輪子、或乘 員存在的其它標(biāo)記檢測乘員的存在。傳感器或與傳感器通信的裝置， 可以包括構(gòu)造成在任何適當(dāng)基礎(chǔ)或基準(zhǔn)上區(qū)分乘員存在的標(biāo)記和非 乘員物體(例如，袋、箱、等等)的邏輯電路或算法。這樣的基準(zhǔn)可 以包括但不必限于大小、形狀、材料的類型、密度、導(dǎo)電率、或被檢 測物體的任何其它性質(zhì)或特征，包括其組合。
在又一個實施例中， 一個或多個UWB傳感器定位在電梯轎廂的 天花板中或其上方。在這個實施例中，傳感器構(gòu)造成通過檢測例如乘 員的頭部來檢測乘員的存在。另外，或作為選擇例，UWB傳感器可 以放置在電梯轎廂的壁上，壁內(nèi)或壁外以檢測乘員存在。當(dāng)然，UWB 傳感器可以定位在電梯轎廂上，其中、或其周圍的任何一個適當(dāng)位置 或多個位置以檢測乘員存在。
在再一個實施例中， 一個或多個UWB傳感器構(gòu)造成通過檢測或 測量乘員的生物測量值而檢測乘員存在。比如，UWB傳感器可以構(gòu) 造成檢測人的心跳。傳感器可以構(gòu)造成把感測到的心跳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成乘 員數(shù)量。作為另一個例子，UWB傳感器可以構(gòu)造成檢測呼吸。傳感 器可以構(gòu)造成把感測到的呼吸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成乘員數(shù)量。為了檢測、測量、 和/或監(jiān)視乘員存在，UWB傳感器可用來檢測的其它生物測量特征和 現(xiàn)象對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。
在另一個實施例中，占用率傳感器包括在電梯轎廂門中、門上或 其鄰近定位的UWB裝置。在這個實施例中，UWB裝置檢測進(jìn)入和 離開轎廂的人。僅作為例子，這樣的裝置可以包括定位在門的一側(cè)處 的UWB發(fā)射機(jī)、和定位在門另一側(cè)處的UWB接收機(jī)。UWB裝置因而可以包括"跳閘線，，類型的構(gòu)造。UWB裝置可以用來或構(gòu)造成測量 作為進(jìn)入和離開轎廂的人的函數(shù)的占用率的其它方式對于本領(lǐng)域的
技術(shù)人員將是顯而易見的。
將認(rèn)識到，以上占用率傳感器實施例中的任一個，包括其變形， 可以與其它傳感器一道使用。比如，基于UWB的占用率傳感器可以 與傳統(tǒng)重量傳感器一道使用?？梢允褂闷渌M合。
如果希望，則UWB傳感器可提供轎廂容納物的2D映像圖或3D 模型。當(dāng)然，在希望這樣的建?；蛟佻F(xiàn)的場合，通過成像程序可以處 理從UWB傳感器得到的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生有意義圖像。得到和/或使用至少 n部分用UWB傳感器得到的占用率數(shù)據(jù)的適當(dāng)方式對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員將是顯而易見的。
霍爾傳感器或人員跟蹤
在一個實施例中，霍爾傳感器或人員跟蹤裝置包括UWB裝置， 該UWB裝置包括接近傳感器?；魻杺鞲衅骰蛉藛T跟蹤裝置構(gòu)造成沿 著方向矢量計數(shù)人員。
僅作為例子，UWB裝置或系統(tǒng)可以構(gòu)造成，電梯系統(tǒng)"知道"誰 正在接近電梯。系統(tǒng)可以命令電梯轎廂以追溯個人，并且在個人登上 轎廂之前轎廂可以知道個人想到哪層樓。個人因而可以被帶到他們的 目的地，而不必觸摸任何按鈕或相反發(fā)出任何命令。比如，系統(tǒng)可以 參考數(shù)據(jù)庫，基于辨別個人的數(shù)據(jù)，指示接近的個人工作的樓層，并
且向電梯轎廂發(fā)出命令以把個人帶到該樓層。系統(tǒng)基于UWB定位器 的存在或與個人有關(guān)的其它裝置(例如，在由個人攜帶的卡上、等等) 可以識別個人(即，檢測個人的身份)?？蛇x擇地，可以在任何其它 基礎(chǔ)上、或通過任何其它手段識別個人。系統(tǒng)通過檢測定位器可以檢 測在電梯外個人的存在。可選擇地，系統(tǒng)可以通過使用UWB運(yùn)動傳 感器檢測在電梯外個人的存在。在電梯外或別處可以檢測個人存在和 /或身份的其它方式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的，如可以使 用通過這樣的檢測得到的數(shù)據(jù)的方式那樣。
當(dāng)然，在包括UWB裝置的電梯系統(tǒng)構(gòu)造成自動把乘客帶到假定目的地的場合，每個轎廂仍然可以具有按鈕或其它裝置以允許撤銷假 定的目的地命令，如當(dāng)乘員希望到他們一般不去的樓層時。
就在電梯系統(tǒng)中使用定位器而論，這樣的定位器可以用來防止或 允許乘員在特定樓層離開電梯。比如，在特定樓層具有限制訪問的場 合，定位器可以包括指示給定乘員授權(quán)訪問該樓層的數(shù)據(jù)。在電梯系
統(tǒng)的情況下UWB技術(shù)的定位器或其它表現(xiàn)可以用作安全裝置的其它 方式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。
在另一個實施例中，UWB傳感器檢測在走廊中個人或接近電梯 的個人的存在。響應(yīng)這樣一種檢測，電梯系統(tǒng)發(fā)送轎廂以在對應(yīng)樓層 處追溯個人。就轎廂已經(jīng)定位在樓層而論，電梯系統(tǒng)可以為要進(jìn)入轎 廂的個人打開門。當(dāng)然，這些實施例可進(jìn)行多種變化。
在另一個實施例中，UWB傳感器通過檢測在按壓或另外致動/ 啟動門廳按鈕后面的人數(shù)可以用來幫助分派。如果相對于等待一個致 動/啟動門廳按鈕的人群一個人正在等待，則分配器可以不同地把呼叫 分配給轎廂。
在另一個實施例中，多個電梯包含諸如VIP服務(wù)之類的安全門 廳呼叫。由初級人員輸入的安全門廳呼叫可以由UWB傳感器幫助， 該UWB傳感器可以幫助防止通過次級人員的安全呼叫的"搭載"。門 廳傳感器可以看是否一個正在等待安全呼叫，然后可以在轎廂為安全 呼叫載入時進(jìn)行觀察。如果次級人員在初級人員后進(jìn)行呼叫，則UWB
傳感器可以發(fā)送使安全呼叫無效的信號。 當(dāng)然，這些實施例可進(jìn)行多種變化。 無觸摸夾具或按鈕
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，可能希望的是，提供可以由用戶操 作的夾具或按鈕，而不需要用戶物理地觸摸夾具或按鈕。僅作為例子， 這樣的觸摸可能是不希望的，其中擔(dān)心從按鈕獲取病毒或細(xì)菌。在一 個實施例中，無觸摸夾具或按鈕包括構(gòu)造成檢測對象的方向矢量和大 小的UWB裝置。
UWB雷達(dá)可以檢測對象的方向矢量和大小，并且在擔(dān)心病毒傳播的醫(yī)院和公共空間或別處是有用的。材料識別或其它技術(shù)可以降低
虛假對象的檢測。小型全數(shù)字UWB雷達(dá)可以嵌在電梯推壓按鈕內(nèi)部。 諸如上/下按鈕之類的多個按鈕可以借助于密切接近的分離UWB雷達(dá) 操作。通過改變波束特性，按鈕的雷達(dá)可直接縮小地聚焦到直接在其 按鈕前面的錐。低成本和低功率要求可以使這種技術(shù)特別適于電梯應(yīng) 用。某些傳統(tǒng)的無觸摸開關(guān)和按鈕已經(jīng)使用與來自光、熱、水滴、灰 塵、及其它源的干擾作斗爭的技術(shù)。UWB對于這些類型的干擾可能 是不受影響的。UWB通信的添加也可以用作對于電梯井內(nèi)或位于別 處的無線收發(fā)機(jī)的按鈕的通信裝置。 一些現(xiàn)有無線發(fā)射機(jī)不能穿透建 筑墻壁材料，并且要求布線以到達(dá)電梯的電梯井內(nèi)。作為雷達(dá)和通信 裝置的UWB的雙重用途可以把按鈕裝置減小成在相同硅上的組合接 近傳感器和無線通信裝置。UWB定位器可以與UWB雷達(dá)按鈕一道 使用，以當(dāng)個人的手接近按鈕時辨別個人并且解鎖個人應(yīng)該具有訪問 權(quán)限的鎖定的安全樓層的樓層按鈕。在無觸摸夾具或按鈕應(yīng)用中可以 實施的UWB技術(shù)的其它方式對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見 的。
利用分離的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的UWB裝置通過同時發(fā)射和接收 脈沖并且尋找反射可以用來檢測對象，如手指。來自諸如手指之類的 對象的反射圖案可以被存儲，并且迅速與進(jìn)來信號相比較。
在另一個實施例中，四個UWB裝置定位在按鈕的面板的四個角 處，并且處理器用來調(diào)整四個信號并建造在面板前面的對象的圖像映 像或模型。多個圖像可以用來確定方向矢量和對待致動的按鈕的選 擇。
使用UWB技術(shù)的無觸摸夾具或按鈕的其它實施例在這里包括 的附圖
中示出。
在無觸摸夾具或按鈕應(yīng)用中可以實施的UWB技術(shù)的其它方式 對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。 轎廂位置
可能希望的是，檢測和/或跟蹤電梯轎廂的位置。僅作為例子，這樣的位置檢測在停止處使轎廂與停止平臺平齊、或?qū)τ诟鞣N其它目 的可能是有用的。用來檢測電梯轎廂的位置的某些技術(shù)公開在美國專
利No.6，651，028中，其全部內(nèi)容通過引用包括在這里。存在UWB技 術(shù)可以用來提供這樣的檢測和/或跟蹤的各種方式。這樣的基于UWB 的系統(tǒng)可以提供優(yōu)于在美國專利No.6，651，028中公開的系統(tǒng)的若干優(yōu) 點(diǎn)。
在一個實施例中， 一個或多個UWB傳感器可以提供在轎廂上或 轎廂內(nèi)以檢測轎廂位置。在這個實施例中，由傳感器參考在墻壁、天 花板、及/或電梯井的地板上或其中的一個或多個基準(zhǔn)點(diǎn)的位置可以確 定轎廂位置。在另一個實施例中，UWB裝置包括高度表，并且檢測 作為高度的函數(shù)的轎廂位置。在又一個實施例中，UWB裝置參考電 梯井的底部檢測轎廂位置。在再一個實施例中，UWB裝置參考電梯 井的頂部檢測轎廂位置。除在轎廂中或其上具有UWB裝置以檢測轎 廂位置之外或作為選擇例，UWB裝置可以提供在電梯井中以檢測轎 廂位置。這樣的一個裝置或多個裝置可以定位在井的頂部處、在底部 處、及/或在井的墻壁上。適當(dāng)變化對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易 見的。
還將認(rèn)識到，構(gòu)造成檢測轎廂位置的任何UWB裝置也可以用來 檢測轎廂速度和其它性質(zhì)。 結(jié)論
已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的各種實施例和概念，這里描述的方法 和系統(tǒng)的進(jìn)一步改變可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過適當(dāng)修改實現(xiàn)，而不 脫離本發(fā)明的范圍。已經(jīng)提到幾種這樣的潛在選擇例、修改、及變化， 并且其它根據(jù)前述教導(dǎo)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種用于電梯的占用率傳感器系統(tǒng)，包括電梯轎廂；和一個或多個UWB傳感器，定位成與所述電梯轎廂的內(nèi)部通信，所述一個或多個UWB傳感器的至少一個適于通過感測和測量在所述電梯轎廂內(nèi)的乘員的生物測量值檢測乘員的存在。
全文摘要
一種電梯系統(tǒng)包括超寬帶(UWB)技術(shù)，以監(jiān)視和控制電梯系統(tǒng)的特性和特征、感測電梯乘員及電梯用戶輸入。UWB傳感器布置成為了從傳感器到本地或遠(yuǎn)程處理器通信數(shù)據(jù)和命令的目的與電梯轎廂通信，以便分析。可選擇地，UWB傳感器用來把命令通信到電梯轎廂、轎廂驅(qū)動機(jī)構(gòu)、轎廂控制系統(tǒng)、或其它目的地。在一個實施例中，UWB傳感器可以布置成極接近電梯轎廂門，以檢測在其之間的人和物的存在。占用率傳感器可以定位在電梯轎廂的地板、天花板或墻壁中以感測轎廂占用率。UWB傳感器還可以在極接近電梯呼叫按鈕處實施，以跟蹤接近電梯呼叫按鈕或電梯觸鍵的乘客。在另一個實施例中的UWB傳感器可以用來檢測和跟蹤在電梯井內(nèi)電梯轎廂的位置。
文檔編號B66B1/34GK101316780SQ200680025447
公開日2008年12月3日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月13日
發(fā)明者蘭多爾夫·W·胡夫 申請人:蒂森電梯資產(chǎn)公司