專利名稱：使用個人域網(wǎng)絡(luò)模塊的電梯無線通信的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電梯系統(tǒng)，其中控制器和包括大廳的固定設(shè)備，安全保護裝置和電梯座艙的操作板的電梯系統(tǒng)的每個硬件元件之間的通信，由具有在2.4G頻帶工作的收發(fā)器的個人域網(wǎng)絡(luò)(piconet)模塊進(jìn)行，該收發(fā)器自動建立與系統(tǒng)中其他的兼容模塊相鏈接內(nèi)模塊網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
電梯系統(tǒng)內(nèi)的無線通信是眾所周知的。在很大程度上，這種系統(tǒng)涉及不需要用手，而是在離電梯入口的一定距離之外開始電梯服務(wù)呼叫。比如美國專利4,979,594；4,709,788；和5,984,051。在這些系統(tǒng)中，RF裝置與一些用電線互聯(lián)到硬件裝置上的特定收發(fā)器互動。這需要自限定的協(xié)議和尋址方案。任何特定的收發(fā)器的一個故障都會中斷此收發(fā)器所建立的連接以便加以維修。具有不同地址的設(shè)備的更改需要對系統(tǒng)重新編程。有時在很大范圍內(nèi)要去適應(yīng)新設(shè)備或替代設(shè)備的新地址。其他利用無線通信的電梯系統(tǒng)，包括句柄操作信號，在美國專利4,979,593；和5,601,156被披露。美國專利5,817,994中披露了一種無線維護工具，被限定用于使電梯上升或下降，和一種無線接收器，在需要使用它的時候可由工作人員連接到電梯座廂操作面板上。直到目前為止所知的這類裝置存在著與無線系統(tǒng)相關(guān)的問題。
在提出于2001年7月5日的美國專利申請序列號09/899,400中，披露了一個無限安全鏈。在這個系統(tǒng)中，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是剛性的并且存在著上文提及的那些問題。任何包含無源電波頻率鑒定裝置的系統(tǒng)都需要與收發(fā)器非常地接近，這些收發(fā)器不僅僅是和它們相連通，而且要為它們提供運行動力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的包括對于具有無線通信的電梯通信系統(tǒng)的規(guī)定因為構(gòu)成電梯通信系統(tǒng)的模塊的特征，當(dāng)首先建立通信系統(tǒng)，該通信系統(tǒng)易于支持對于系統(tǒng)重定義，加入或改變地址等所需的條件時，當(dāng)在通信系統(tǒng)自身中進(jìn)行改變時，該電梯通信系統(tǒng)能夠在電梯系統(tǒng)中的任兩個或多個與所述模塊相連的功能部件間自動地建立通信；當(dāng)對其它硬件進(jìn)行改變時，該通信系統(tǒng)避免使該通信系統(tǒng)的不同模塊相連的硬件結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行改變；該通信系統(tǒng)不依賴在一個模塊和接下來的模塊之間的用于建立從任意一個特定點到任意一個其他特定點的通信的特定的剛性關(guān)系，而是相反，能夠在這兩點間不需要依賴系統(tǒng)的任何單個的中間模塊而建立通信；該通信系統(tǒng)是一個無缺陷的自我修復(fù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以不需要人為介入自動建立，具有可替換的用于在系統(tǒng)的任何特定點之間完成通信的通路；并且其中任何兼容元件可以被改換，加入，或者利用，而不需要重定義任何系統(tǒng)參數(shù)或協(xié)議，包括地址，優(yōu)先權(quán)，同步，和控制關(guān)系。
這個發(fā)明一方面建立在這樣的實施上電梯通信系統(tǒng)不應(yīng)該依靠任何信號中間線或任何單一中間收發(fā)器來影響所有電梯功能的必要通信，另一方面建立在這樣的認(rèn)識上到處可見的電梯通道的無線通信系統(tǒng)用于通信對服務(wù)的請求和對該請求的回應(yīng)，以及操作數(shù)據(jù)和控制，和安全信息，并且許可維護調(diào)查電梯歷史記錄，狀況和參數(shù)狀態(tài)信息，以及所導(dǎo)致的對電梯進(jìn)行控制的服務(wù)人員的指令。
根據(jù)本發(fā)明，使用于此的術(shù)語“限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊”，有時在本文簡寫為“個人域網(wǎng)絡(luò)模塊”，是一種包括收發(fā)器并且具有以下特征的一種模塊——在彼此傳輸?shù)姆秶鷥?nèi)，該模塊自動建立與任何類似模塊的連接；——該模塊確定到其它模塊的自身(地址)；——該模塊將接收信息和將該信息轉(zhuǎn)發(fā)到其他模塊；——可同步或異步地發(fā)送信息；——建立具有一個或多個兼容模塊的臨時網(wǎng)絡(luò)；——低功率，在2.4GHz和/或5.8GHz頻帶的短距離(例如，根據(jù)所選擇的模塊版本，為10米或100米)無線電波傳輸；——沒有任何指定的，專用的“主模塊”；——任何模塊都能夠啟動傳遞并且承擔(dān)“主模塊”的角色，并且也能夠響應(yīng)傳遞并承擔(dān)“從屬模塊”的角色來；也能夠協(xié)商主模塊/從模塊的關(guān)系；——所述模塊和其他模塊之間的連接在他們之間的距離超過他們的相互通信的范圍時會被關(guān)閉；一個或多個不同的低能耗操作模式，比如“休眠”和“待機”，來節(jié)約實際電源；——點對點和點對多點連接；和——擴展頻譜。
依照此發(fā)明，電梯系統(tǒng)的功能部件是各自獨立地或以小組的形式，與如前所述相應(yīng)的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊連接，所述個人域網(wǎng)絡(luò)模塊與其他的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊一起構(gòu)成了個人域網(wǎng)絡(luò)，使得一個電梯系統(tǒng)中的任意兩個功能部件間的通信自動地?zé)o接縫地進(jìn)行，同時系統(tǒng)的可靠性非常高，超出了現(xiàn)有技術(shù)中可以獲得的通信?！癙iconet”是由兩個或更多的自動連接的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊組成的臨時網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明，個人域網(wǎng)絡(luò)模塊與電梯的控制器和單獨的層站呼叫按鈕或成對的層站呼叫按鈕連接。個人域網(wǎng)絡(luò)模塊也可以和大廳的固定設(shè)備比如大廳的吊燈和盤形鐘(在使用的地方)，與安全按鈕和其他的安全設(shè)備，和與電梯座廂操作面板連接，使得由如前所述個人域網(wǎng)絡(luò)模塊啟動，傳遞和接收所有通信。依照此發(fā)明，乘客遙控裝置中的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊和便攜維護控制器中的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊通過電梯系統(tǒng)中的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊進(jìn)行通信。
個人域網(wǎng)絡(luò)模塊可以在符合藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范的可獲得的產(chǎn)品中選擇，像是在www.BLUETOOTH.ORG提出的，或者自定義設(shè)計為具有前面講的特征，這些特征可以與或不與藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范完全相符。如我們所知，藍(lán)牙兼容設(shè)備包含內(nèi)置到一個小的集成電路中的無線電接收機，其運行在一個全球可用的2.4GHz頻帶，因而確保在全世界范圍內(nèi)的通信兼容。
有用的但是不需要在發(fā)明中使用的模塊的可選擇的特征包括——用于節(jié)電的適配發(fā)射機電源(范圍)，確?？拷牟徽純?yōu)勢的(忙的)較弱的發(fā)射機或者適配電源可以通過軟件完成，例如在控制器中的軟件。
——同步地與保留的(允許聲音通信的)帶寬通信的能力；和
——通過加密和/或認(rèn)證的方法獲得的避免未授權(quán)的介入電梯操作的安全性。
本發(fā)明的其他目的，特征和優(yōu)點將在下面參照附圖的對實施例的詳細(xì)說明而變得很清楚。
圖示說明

圖1是一接合有本發(fā)明的電梯通道和機器室的簡單常用的正視圖；和圖2是接合有本發(fā)明的電梯座廂的簡單常用的正視圖。
具體實施例方式
參照圖1，電梯系統(tǒng)的電梯通道11包括多個樓梯平臺12和機器底板13。在每一個樓梯平臺12處，都有一個常規(guī)的上行層站呼叫按鈕或常規(guī)的下行層站呼叫按鈕(未示出)或兩者都有，每個單個的層站呼叫按鈕和每對層站呼叫按鈕都與一個相關(guān)的限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊15連接。在每層平臺12上，在需要使用的地方的大廳的固定設(shè)備，比如吊燈和盤形鐘，能通過該層的模塊15與其中的布線通信而被控制。另一方面，任何一個固定設(shè)備或者兩者都可以有他們自己的或共享一個相似的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊16，如果在本發(fā)明的任何應(yīng)用中期望的話。在機器室17(或者在電梯通道11內(nèi)的任何適當(dāng)位置)，一個控制器18與已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊19連接。本發(fā)明的一個重要方面在于，每一個模塊15都可以參與一個或多個附加模塊15，16，19的個人域網(wǎng)絡(luò)，并且與包括模塊15，16，19的其它個人域網(wǎng)絡(luò)形成臨時散射網(wǎng)絡(luò)。用這個方法，在任何樓層或樓梯平臺12，13上的電梯通道11周圍的任何模塊15，16的范圍內(nèi)，其他類似并且兼容的已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊可以與電梯通道的每個其他樓層或者樓梯平臺以及控制器通信。
圖2中闡明了此發(fā)明的一個重要特征。其中，一個電梯座廂31具有一個座廂操作面板32，面板上包括多個常規(guī)層站呼叫按鈕34，開門按鈕35和一個緊急制動開關(guān)37。此座廂操作面板通過一個已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊40進(jìn)行通信。在一些建筑中，依據(jù)限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊的版本，當(dāng)電梯座廂31在電梯通道11下部時，收發(fā)器40可以剛好在控制器18(圖1)處的收發(fā)器19的作用范圍之外。因此可以利用各種一致的處于彼此的范圍內(nèi)的模塊間的無線的瞬時連接。當(dāng)電梯座廂31接近電梯通道的下端時，模塊40將在它和處于電梯通道下端的若干模塊16中的一些之間建立連接，從而將使得通信通過個人域網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由上一層的若干模塊15，16被向上傳遞，直到控制器18處的模塊19。在沒有通過模塊15，16建立個人域網(wǎng)絡(luò)時，模塊40的收發(fā)器將通過一個剛性的協(xié)議與常規(guī)的其他收發(fā)器建立通信。
除了處理來自座廂操作面板32的通信以外，模塊40還可以接收和執(zhí)行開門和關(guān)門命令，和一些在電梯座廂31內(nèi)被執(zhí)行的其他常規(guī)命令。
以建筑每層上的模塊建立的個人域網(wǎng)絡(luò)的另一個優(yōu)點是能夠具有無縫電梯安全鏈。在電梯31中，有一個與電梯門鎖開關(guān)相連的模塊43，該電梯門鎖開關(guān)必須顯示門是鎖上的，或因此安全鏈損壞并且電梯被阻止移動。同樣的，與電梯座艙蓋上的檢查開關(guān)相連的模塊44，顯示處什么時候人員處于相對該電梯的不安全位置，所以必須阻止電梯移動。模塊43和44將通過在各樓層上的模塊15，16所建立的個人域網(wǎng)絡(luò)，與控制器18上的模塊19通信。用類似的形式，安全鏈中的其他元件，如圖1中所示，可以包括上下限開關(guān)(未顯示)，每一個都可以與相應(yīng)的模塊47，48相連。在許多裝置中，模塊48是在模塊19的范圍之外的，但是可以依靠不同樓層上的模塊15，16所建立的個人域網(wǎng)絡(luò)自動與其通信。安全鏈將包括一個具有相連的模塊49的超速探測器(未顯示)，并且將包括多個電梯通道門鎖(為顯示)，每個門鎖具有與之相連的模塊50。模塊50可以與模塊15或16以及它們彼此間形成個人域網(wǎng)絡(luò)即，電梯通道通信系統(tǒng)可以包括模塊15，16的連接，或是模塊50的連接，或者包括它們所有的連接。
依照此發(fā)明的一個方面，帶有包含著已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊54的遙控裝置的預(yù)期乘客53，在模塊54進(jìn)入模塊15，16，50之一的范圍內(nèi)時，將使電梯自動為她輸入一個電梯服務(wù)請求。如前面所描述的，模塊54將自動使遙控裝置與電梯系統(tǒng)和建筑系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫同步。通信包括人員的身份識別，她的通常目的層，她當(dāng)前的位置，比如，第一層，并且如果涉及的話，她的進(jìn)入安全狀態(tài)。無論乘客53在模塊范圍之內(nèi)攜帶著遙控裝置到哪，模塊54都將與模塊15，16，48或50中最少一個自動建立臨時網(wǎng)絡(luò)，然后該臨時網(wǎng)絡(luò)通過其它的模塊15，16，50加入到網(wǎng)絡(luò)中，使得與控制器18處的模塊19通信。模塊54也將接收對被接收的服務(wù)請求的確認(rèn)。
本發(fā)明還允許維護人員57使用帶有模塊58的個人數(shù)碼助理(PDA)來建立具有電梯通道通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的臨時RF網(wǎng)絡(luò)。這樣一個PDA可以，例如，包括任何允許藍(lán)牙的便攜電腦。當(dāng)PDA中的模塊58處于模塊15，16，19，50之一的范圍內(nèi)時，產(chǎn)生一個臨時網(wǎng)絡(luò)，通過模塊19使服務(wù)人員57和控制器18聯(lián)系。服務(wù)人員隨即能夠調(diào)查系統(tǒng)中不同參數(shù)的狀態(tài)或數(shù)值，或者系統(tǒng)的歷史維護記錄，從而向系統(tǒng)發(fā)出可執(zhí)行的命令，比如請求電梯前往相應(yīng)的樓層，服務(wù)人員可以重新配置電梯系統(tǒng)，特別是用任何時候由于替換了任何硬件單元因而必須的新地址進(jìn)行配置，等等。
PDA中的模塊58可以發(fā)出一條信息并且變成主模塊。模塊58也可以進(jìn)行點對點連接，例如與同一樓層的模塊15，16，50連接，或者建立一個點對多點的連接，例如從模塊58連接到不同樓層的模塊15，16，50。依據(jù)個人域網(wǎng)絡(luò)模塊技術(shù)規(guī)范的版本(藍(lán)牙裝置間的距離應(yīng)在10到100米之間)，個人域網(wǎng)絡(luò)可能是嚴(yán)格的對于10米的版本，在除了最高層的任何其他樓層，PDA中的模塊58都會處于控制器18處的模塊19的范圍之外。因此，通信將必須從PDA模塊58到PDA模塊58所在樓層之上的樓層中的一個或多個模塊15，16，50被建立，最終模塊15，16，50和控制器18處的模塊19建立連接。對于100米的版本，從模塊到模塊的這樣的連接，對于具有八層以上的樓層的建筑物來說是必須的。相似的，當(dāng)模決54與最低層的一個模塊15，16，50建立連接時，為了向控制器18傳遞服務(wù)請求(層站呼叫目的地)，最低層的一個模塊15，16，50將發(fā)送信息到在該一個模塊之上并且處于范圍內(nèi)的那些模塊15，16，50，然后傳遞到在所述兩個模塊之上的模塊，產(chǎn)生一個串行網(wǎng)絡(luò)以到達(dá)控制器18的模塊19從而記錄該呼叫。類似的，對來自控制器18的呼叫的確認(rèn)也將通過幾個模塊以便到達(dá)發(fā)出呼叫的樓層。
可以看出一個樓層間的通信系統(tǒng)可以通過在每層上有一個個人域網(wǎng)絡(luò)模塊組成。因此，那些與呼叫按鈕，或者吊燈，或者盤形鐘，或者，所示的每一層上的3個模塊，或者每層的與該層上的所有廳設(shè)備相連的一個模塊能夠構(gòu)成該通信系統(tǒng)；“大廳設(shè)備”被定義為包括層站呼叫按鈕，吊燈，盤形鐘或者電梯通道門鎖開關(guān)，或者和他們的任何組合。
權(quán)利要求
1，一種在建筑物中的多個樓層(12)中使用的電梯系統(tǒng)，包括所述樓層之一上的至少一個廳設(shè)備；以及控制器(18)；其特征在于，在所述樓層之一上的至少一個個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(15，16)，與至少一個所述相應(yīng)樓層的大廳設(shè)備相連的至少一個所述個人域網(wǎng)絡(luò)模塊，以便發(fā)送和接收電梯系統(tǒng)的與操作相關(guān)的控制信號，所述限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊與其他所述限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊形成個人域網(wǎng)絡(luò)，從而用作樓層間的通信系統(tǒng)，其中由所述限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的任何一個進(jìn)行的傳遞都可以被所述個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的其它模塊接收從而轉(zhuǎn)發(fā)；以及與所述控制器相連的已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(19)，所述控制器由此通過所述與其相連的已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊與所述個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的其它模塊進(jìn)行通信，直接通信或者還通過所述限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的另一個或者多個進(jìn)行通信，由此所述電梯系統(tǒng)的與操作相關(guān)的控制信號將在與所述樓層之一上的至少一個大廳設(shè)備相連的所述已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊，和與所述控制器相連的所述已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊之間進(jìn)行通信。
2，依照權(quán)利要求1中的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含一種帶有已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(58)的個人數(shù)碼助理(PDA)和包括相關(guān)的維護程序，使得用戶能夠由電梯系統(tǒng)獲得關(guān)于電梯系統(tǒng)的信息，從而向電梯系統(tǒng)發(fā)出可執(zhí)行命令，并且重新配置電梯系統(tǒng)。
3，依照權(quán)利要求1中的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含至少一個帶有已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(54)并且配置用于電梯服務(wù)請求的通信的遙控裝置。
4，依照權(quán)利要求3中的系統(tǒng)，其中所述遙控裝置配置成可以接收對于可接收服務(wù)請求的確認(rèn)。
5，依照權(quán)利要求1中的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含多個安全裝置，每一個都與相關(guān)的已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(43，44，47，48-50)相連，所述安全裝置和相關(guān)的已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊包含安全鏈，所述相關(guān)已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊與所述已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的其他模塊形成個人域網(wǎng)絡(luò)，并且和所述已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的其他模塊一起用作所述樓層間的通信系統(tǒng)。
6，依照權(quán)利要求1中的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含多個電梯通道門，至少每層一個，與所述門之一相連的門鎖開關(guān)，與所述每個所述門鎖開關(guān)相連的已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(50)，與所述已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的其他模塊形成個人域網(wǎng)絡(luò)，并且和所述已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的其他模塊用作樓層間的通信系統(tǒng)。
7，依照權(quán)利要求1中的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含帶有座廂操作面板(32)的電梯座廂(31)，該面板具有至少一個已限定的與其相連的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(40)，該個人域網(wǎng)絡(luò)模塊與所述已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的其他模塊一同形成個人域網(wǎng)絡(luò)，并和所述已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的其他模塊一起用作樓層間的通信系統(tǒng)
8，依照權(quán)利要求1中的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含帶有至少一個座廂門，和與至少一個所述座廂門相連的限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(43)的電梯座廂(31)，該個人域網(wǎng)絡(luò)模塊與所述已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的其他模塊一同形成個人域網(wǎng)絡(luò)，并且個人域網(wǎng)絡(luò)模塊與所述已限定的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊中的其他模塊一起用作樓層間的通信系統(tǒng)。
9，依照權(quán)利要求1中的系統(tǒng)其中在所述樓層中的每一個上具有一個個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(15，16，50)，每一個模塊都與所述樓層中一個或多個層站呼叫按鈕和電梯通道門鎖開關(guān)相連。
10，依照權(quán)利要求9中的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含一種盤形鐘；其中所述個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(15，16，50)與所述盤形鐘相連。
11，依照權(quán)利要求9中的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含一個或多個吊燈；以及所述一個或多個吊燈與所述個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(15，16，50)相連。
全文摘要
一種在每層都有個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(15)內(nèi)連起來的呼叫按鈕的電梯系統(tǒng)，這些模塊遵從藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范相似的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(16)可以與大廳中的固定設(shè)備如吊燈和盤鐘相連；相似的個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(50)可以與每層的電梯通道相連，來以控制器(18)上的相似個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(19)建立無線通信系統(tǒng)；個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(40)并且還可以與電梯座廂的操作面板相連。個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(43)可以與電梯座廂的開關(guān)鎖相連；模塊(44)可以與安全開關(guān)相連；模塊(48)和(49)可以與上下限位開關(guān)相連；模塊(49)可以與超速探測器相連，來形成一個安全鏈。預(yù)期乘客(53)可以攜帶有個人域網(wǎng)絡(luò)模塊(54)的便攜設(shè)備來向升降機發(fā)送請求和接收確認(rèn)，維修人員(58)也可以在那里使用有個人域網(wǎng)絡(luò)模塊的個人數(shù)碼輔助設(shè)備來獲取電梯的當(dāng)前記錄或歷史記錄，從而向電梯系統(tǒng)發(fā)出可執(zhí)行的命令。
文檔編號B66B1/34GK1697772SQ02829761
公開日2005年11月16日 申請日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月15日
發(fā)明者L·貝斯拉, D·C·哈斯, A·貝斯拉, B·澤普克, C·M·內(nèi)特爾, P·A·斯圖基, A·韋基奧蒂, W·A·韋羅內(nèi)斯 申請人:奧蒂斯電梯公司