專利名稱：絕對位置參照系統(tǒng)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明一般涉及電梯，更具體地說涉及一種用于測定電梯轎廂位置的裝置。
絕對位置參照系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。美國專利No.5023434涉及一種尤其是用于架空運輸系統(tǒng)的位置指示裝置。該位置指示裝置包括長型的碼載體，該碼載體沿其長度攜帶有多值碼標(biāo)記。固定在運輸載體例如架空吊車、起重機或其他運行機構(gòu)上的讀碼設(shè)備讀取碼載體上的碼標(biāo)記。在運輸載體相對于碼載體發(fā)生傾斜或歪斜，從而使得讀碼設(shè)備也相對于碼載體發(fā)生傾斜或歪斜時，為了防止誤讀并且確保碼載體所讀取的位置的準確性，這些碼標(biāo)記成單行或單軌地一個接一個地排列在碼載體上，而且這些碼標(biāo)記形成為這樣這些碼標(biāo)記的“m”形提供了一個碼字，這些碼字沿著整個碼載體一個接一個的設(shè)置并且只出現(xiàn)一次或者說是唯一的。該讀碼器對每一位都有一個讀取站，每個讀取站具有三組讀取頭，這三組讀取頭等距離間隔分布，其間隔至少對應(yīng)于碼字的位數(shù)，以便依據(jù)對所有三個讀取頭的輸出量的處理來提供明確的位置指示。
Lanfer等人的美國專利No.5138360描述了一種包括碼載體的位置指示裝置，該碼載體沿其長度攜帶有成單軌的多值碼標(biāo)記。這些碼被組合成塊，塊識別器與這些塊相關(guān)聯(lián)。讀碼器和輔助讀取器分別與碼載體和塊識別器相協(xié)作。沿著運行路徑，碼載體和讀碼器彼此相反地布置。為了增長可尋址的運行路徑的長度而不喪失位置精度或不必增加一個碼字中碼標(biāo)記的數(shù)量，塊識別器與這些塊相關(guān)聯(lián)。輔助讀取器能從塊識別器識別出讀碼器是否正在只是從一個塊中讀取碼標(biāo)記。這樣，該運行路徑能被分割為重要區(qū)域和不重要區(qū)域，在重要區(qū)域中必須知道運輸工具的準確位置，從而必須為重要區(qū)域分配塊，而不重要的區(qū)域僅僅是將重要區(qū)域彼此連接的塊間間隙。
Gerstenkorn的美國專利No.5821477描述了一種安裝在電梯井道中的反射器，該反射器在?？繉訁^(qū)域內(nèi)具有成雙軌道的編碼標(biāo)記。當(dāng)轎廂處在?？繉拥牡竭_區(qū)和復(fù)位區(qū)時，轎廂上的探測器讀取編碼標(biāo)記來橋接門觸點。用雙通道評測電路探測和評測這些標(biāo)記，該雙通道評測電路具有用于照亮這些軌道的光發(fā)射器和用于探測反射圖像的電荷耦合器件傳感器。用于每個通道的圖案識別邏輯系統(tǒng)和計算機識別這些圖像中的圖案，以便生成轎廂的位置和速度信息，并且操縱繼電器來橋接門觸點。
Zaharia的美國專利No.6435315涉及一種用于測定電梯轎廂在井道內(nèi)位置的裝置，該裝置包括含有光學(xué)可讀標(biāo)記的碼軌，該碼軌鄰近于轎廂的運行路徑而安裝在井道內(nèi)。轎廂上安裝有至少一個隨轎廂移動的攝像機，該攝像機用于掃描碼軌標(biāo)記并且向轎廂控制器提供表示轎廂位置的數(shù)據(jù)。
Wegener等人的PCT公開文本W(wǎng)O 01/83352涉及一種用于在疏散過程中測定電梯轎廂位置的裝置，該裝置包括連接到電梯轎廂并具有標(biāo)記的無極鋼纜。并提供一種用于檢測標(biāo)記的單元。
雖然這些位置參照系統(tǒng)工作良好，仍然需要有一種更好的系統(tǒng)，該系統(tǒng)不需要沿著運行路徑例如電梯井道壁安裝額外的裝備。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種用于測定運輸工具位置的系統(tǒng)，該系統(tǒng)不需要沿著運行路徑的壁安裝額外的裝備。
前述目標(biāo)通過本發(fā)明的位置參照系統(tǒng)來實現(xiàn)。
按照本發(fā)明，提供了一種位置參照系統(tǒng)來提供關(guān)于運輸工具例如電梯的位置的信息。該位置參照系統(tǒng)包括固定于或嵌入到懸吊設(shè)備或者主運動連接件的碼，該懸吊設(shè)備或者主運動連接件諸如是繩或涂層鋼帶。該位置參照系統(tǒng)還包括處于固定位置的讀取器，用于讀取該碼并且測定該運輸工具的位置。
還提供了一種用于測定電梯轎廂的主運動連接件的伸長的方法。該方法包括步驟為所述主運動連接件提供碼；測量構(gòu)成所述碼的每個標(biāo)記的實際長度；檢測由所述主運動連接件的伸長所引起的該實際長度的變化；從檢測到的實際長度的變化來測定所述伸長。
也提供了一種用于測定電梯轎廂滑動的方法。該方法主要包括步驟為主運動致動器生成驅(qū)動命令；在所述驅(qū)動命令之后，使用位置參照系統(tǒng)來測量所述電梯轎廂的位置，該位置參照系統(tǒng)包括連接到電梯轎廂上的主運動連接件上的碼以及用于讀取該碼的讀取器；對按照該位置參照系統(tǒng)的位置變化和按照所述驅(qū)動命令的位置變化進行比較。
在下面的詳述和附圖中闡明了本發(fā)明的絕對位置參照系統(tǒng)的其他細節(jié)以及伴隨著本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點，其中相同的參考標(biāo)號表示相同的元件。
附圖的簡要說明

圖1是包括本發(fā)明位置參照系統(tǒng)的電梯系統(tǒng)的示意圖；和圖2是用在本發(fā)明位置參照系統(tǒng)中的主運動連接件的示意圖。
優(yōu)選實施方式的詳細描述現(xiàn)在參考圖1，電梯系統(tǒng)10包括電梯轎廂12，該電梯轎廂12在建筑物中的井道14內(nèi)垂直移動。主運動連接件16從端點18延伸穿過連接在轎廂12上的惰輪20，然手在驅(qū)動輪22上方延伸，最后到達對重24。該驅(qū)動輪22可以使用本領(lǐng)域中所公知的任何適當(dāng)?shù)难b置來驅(qū)動，以便在井道內(nèi)的一系列層站(圖中未示出)之間垂直移動電梯轎廂12。該主運動連接件16用來懸吊轎廂12，而且該主運動連接件16可以是一根繩、多根繩或如圖2所示的涂層鋼帶(CSB)。還如圖2所示，該主運動連接件16可以包括多根纜40和/或涂層42。
按照本發(fā)明，本發(fā)明的位置參照系統(tǒng)包括碼26，如圖2所示，該碼26固定于或嵌入到主運動連接件16。該電梯定位系統(tǒng)還包括處于固定位置的讀取器28。該讀取器28用于讀取碼26并且計算轎廂12的絕對位置、速度、加速度和加加速度。該讀取器28可以包括本領(lǐng)域中所公知的任何適當(dāng)讀取器。所使用的讀取器28的類型隨著碼26的特性而變化。
該碼26和讀取器28也可用來直接測量電梯轎廂12的主運動連接件16的伸長和滑動。該伸長可以通過對該碼的直接測量來測得。當(dāng)將該碼施加到新的主運動連接件時，該碼將具有已知的長度。如果該主運動連接件由于負載或磨損而伸長，那么該碼標(biāo)記也將類似地伸長?？梢允褂迷诒绢I(lǐng)域中熟知的高分辨率信號處理算法來測量該碼標(biāo)記的實際長度并從而直接測量該伸長。可以通過實測位置與驅(qū)動命令的比較來測量滑動。運輸工具的控制器使用來自于位置參照系統(tǒng)的反饋為該主運動致動器生成驅(qū)動命令，以便影響該運輸工具的位置控制。理想的是，該驅(qū)動命令準確地對應(yīng)于位置的變化。然而，如果該位置參照系統(tǒng)是與滑動無關(guān)的，那么驅(qū)動致動器和主運動連接件之間的任何滑動都會導(dǎo)致按照位置參照系統(tǒng)的位置變化和按照驅(qū)動命令的位置變化之間的偏差。這種偏差是一種對滑動的直接測量，而該滑動對應(yīng)于該主運動致動器和主運動連接件的磨損。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，該讀取器28沿著主運動連接件16設(shè)置在驅(qū)動輪22和端點18之間的固定位置上。這樣，驅(qū)動輪的滑動對于位置測量是不重要的。因此，從絕對位置測量結(jié)果和驅(qū)動命令之間的差異，就可以計算出滑動和相應(yīng)的磨損。該計算可以通過查閱表或其等價函數(shù)表示來進行，或者通過本領(lǐng)域中所熟知的各種手段中的任何手段來進行。
對主運動連接件16的伸長的補償可以從碼26直接測定，或者可以通過基于對主運動連接件的試驗而得到的關(guān)于負載和溫度的經(jīng)驗函數(shù)來估計。取決于這種估計的精度而需要單獨的門檻傳感器(未示出)。如果是這樣，那么可以在估計算法中使用該信息來提高位置精度。
該碼26可以用各種不同方式嵌入在主運動連接件16中，該主運動連接件16諸如是涂層鋼帶。例如，該碼26可以是主運動連接件16表面上的物理的、光學(xué)的或磁的標(biāo)記或材料。由于主運動連接件16的邊緣不與驅(qū)動輪22或惰輪20接觸，所以讓這些標(biāo)記沿著主運動連接件16的邊緣是有益的，這樣就盡可能減少了磨損。由于可能的感應(yīng)噪聲，在主運動連接件16的表面上設(shè)置諸如凹槽的物理標(biāo)記并不是優(yōu)選的。然而，可以設(shè)計出具有給定位置、分布和形狀等的凹槽而使其產(chǎn)生可接受的噪聲級，例如少于48dB，因而允許它們用作位置參照系統(tǒng)的碼。
該碼26可以是嵌入在主運動連接件16的涂層42中的物理的、光學(xué)的或磁的標(biāo)記或材料，該主運動連接件16諸如是圖2所示的涂層帶。這意味著該主運動連接件16必須稍寬，以便在一部分涂層下沒有任何纜，優(yōu)選是在涂層的中部沒有任何纜。該嵌入碼26可以是洞穿主運動連接件16的孔?；蛘呤牵T如圖2所示帶的主運動連接件16可以以多層的方式制成，其中的一層含有碼26。
該碼26也可以是主運動連接件16中額外的纜或繩，該主運動連接件16諸如是圖2所示的帶，該額外的纜或繩的材料特性可透過例如帶涂層42的涂層而被檢測到。
該碼26也可以是在主運動連接件16內(nèi)對一根或多根纜40的變化或增強，諸如圖2所示的帶內(nèi)的纜40，這些纜40的材料特性可以透過例如帶涂層42的涂層而被檢測到。
該碼26的最優(yōu)選實施例包括嵌入在主運動連接件16上的涂層中的磁性材料，例如嵌入在該帶涂層42中。如果這些材料對施加的磁場例如氧化鐵敏感，那么整個主運動連接件16例如涂層鋼帶就變成了一磁帶。這樣，讀取器26就可以在該帶上寫或重寫信息，或以其它方式編碼信息。
盡管該優(yōu)選實施例使用了在運動轎廂和固定的驅(qū)動系統(tǒng)之間在懸吊裝置上進行的編碼，但是對于驅(qū)動系統(tǒng)連接在運動轎廂12上而懸吊裝置連接在固定位置的情況，本發(fā)明的工作同樣良好。
使用本發(fā)明的位置參照系統(tǒng)，將比任何需要單獨的井道裝備的方法都節(jié)省了安裝過程。另外的節(jié)省來自于減少了所不需要的其它裝備的存量。優(yōu)選的是，所有的已編碼的主運動連接件都是相同的，以便不會增加零件數(shù)量。
雖然是在電梯系統(tǒng)的情形下描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的位置參照系統(tǒng)也能夠用于其他運輸工具。
顯然，已經(jīng)按照本發(fā)明為絕對位置參照系統(tǒng)提供了一種裝置和方法，該絕對位置參照系統(tǒng)完全滿足了上文中闡述的目標(biāo)、裝置和優(yōu)點。雖然在具體實施例的情形下對本發(fā)明進行了描述，但是已讀過前述說明的本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以提出其他的可選方案、變化或修改。因此，本發(fā)明是要包含那些落在所附權(quán)利要求書的概括范圍內(nèi)的可選方案、變化或修改。
權(quán)利要求
1.一種位置參照系統(tǒng)，用于在電梯系統(tǒng)中測定轎廂相對于固定參考位置的位置，所述系統(tǒng)包括處于所述電梯轎廂的主運動連接件上的碼；和用于讀取所述碼的讀取器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置參照系統(tǒng)，其中，所述讀取器安裝在井道內(nèi)并且安裝在所述主運動連接件的端點和驅(qū)動輪之間的位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置參照系統(tǒng)，其中，所述主運動連接件包括涂層鋼帶，所述碼包括物理標(biāo)記、光學(xué)標(biāo)記和磁標(biāo)記中的至少一種標(biāo)記，該標(biāo)記位于所述帶的表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置參照系統(tǒng)，其中，所述主運動連接件包括涂層鋼帶，所述碼包括物理標(biāo)記、光學(xué)標(biāo)記和磁標(biāo)記中的至少一種標(biāo)記，該標(biāo)記嵌在所述帶的涂層內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置參照系統(tǒng)，其中，所述主運動連接件包括帶，所述碼包括洞穿所述帶的孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置參照系統(tǒng)，其中，所述主運動連接件包括一多層帶，所述碼被包含在一個層內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置參照系統(tǒng)，其中，所述主運動連接件包括帶，所述碼包括在該帶內(nèi)的纜和繩中的至少一種，該纜和繩具有可透過該帶上的涂層而被檢測到的材料特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置參照系統(tǒng)，其中，所述主運動連接件包括涂層帶，所述碼包括嵌在該帶的涂層內(nèi)的磁性材料。
9.按照權(quán)利要求1所述的位置參照系統(tǒng)，其中，所述碼固定于或嵌入到所述主運動連接件。
10.一種位置參照系統(tǒng)，用于與帶有懸吊裝置的運輸工具一起使用，所述系統(tǒng)包括處于所述懸吊裝置上的碼；和處于固定位置的讀取器，用于讀取該碼并且測定所述運輸工具的位置。
11.一種用于測量電梯轎廂的主運動連接件的伸長的方法，包括步驟為所述主運動連接件提供碼；測量構(gòu)成所述碼的每個標(biāo)記的實際長度；檢測由所述主運動連接件的伸長所引起的該實際長度的變化；和從所述檢測到的所述實際長度的變化來測定所述伸長。
12.一種用于測定電梯轎廂滑動的方法，包括步驟為主運動致動器生成驅(qū)動命令；在所述驅(qū)動命令之后，使用位置參照系統(tǒng)來測量所述電梯轎廂的位置，該位置參照系統(tǒng)包括讀取器和處于主運動連接件上的碼；和對按照該位置參照系統(tǒng)的位置變化和按照所述驅(qū)動命令的位置變化進行比較。
全文摘要
一種用于諸如電梯(12)的運輸工具的位置參照系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括固定于或嵌入到諸如繩或涂層鋼帶(16)的懸吊設(shè)備或主運動連接件的碼。處于固定位置中的讀取器(28)測定該運輸工具的位置。
文檔編號H02P5/00GK1771182SQ03826457
公開日2006年5月10日 申請日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月15日
發(fā)明者A·芬, J·-H·區(qū), P·-Y·彭, C·皮特日科夫斯基 申請人:奧蒂斯電梯公司