專利名稱：多車廂電梯提升間的分離保證的制作方法
技術領域：
本發明涉及在單個提升間內工作的多臺電梯，對兩個車廂在制動時 以及用保險裝置停動時所有可能的速度確定了相鄰車廂之間現時的安全
停車距離；由此周期性地或連續地比較了相鄰車廂之間的實際距離；當 確定出其他的分離保險手段失效時即對相鄰車廂中的一或多個進行制 動，而在確定了可能是制動失效或當車廂自由下落時，這些車廂的保險 裝置便起動。
背景技術：
周知通過在各電梯提升間內使多個于一個的電梯車廂行駛可減少電 梯運行所需的空間，假若呼叫指派受到限制而且是不完全的，則可保障 電梯車廂之間避免碰撞。但由于許多的呼叫并不能指派，因而這樣的系 統不會增加有效的服務性能。有關例子闡述于美國專利5"9914、6360849 與2003/0164267中。
在美國專利5877462中，電梯停動請求經處理成根據適用于兩個 車廂的速度對位置的分布曲線，確保一個車廂在另一車廂仍在停止地面 時不會到達該地面。
為了使得用一個提升間內幾個車廂所取得的服務效果近似于若干個 提升間內的車廂所取得的服務水平，就必須不僅保證這些車廂繼續處于 分開的狀態，還要允許這些車廂響應服務呼叫能有最大的運動量。
發明內容
本發明的目的包括:使由多個與一個車廂在單一提升間中行駛時能 提供安全的最大程度的電梯服務；在單一提升間中應答呼叫的許多車廂 可自由地運動，同時保證分開；若是有一個車廂自由下落時則能使提升 間中的許多車廂停動；使在同一提升間中利用許多車廂行駛的電梯服務 獲得改進。
根據本發明，對于在同 一提升間中運行的 一對相鄰車廂的所有速度 組合，確定了安全停車距離的示數；將相鄰車廂間的實際距離連續地與 預定的安全距離比較；當其他車廂的分開軟件(或硬件)已失效時，出現 第一級示數；此示數導致一或多個車廂的制動器起動；當這些制動器一般由于失效而未阻止相鄰車廂更為靠近時，即出現第二級示數；此時的兩個車廂的安全裝置l更起動。
上述的比較可以通過訪問根據某個公式構制成的一或多個表，或在有需要時通過實時地處理數據來進行。
雖然這里公開的內容是說只當車廂速度超過一閾值時才起動制動器，但本發明也可由用來確定只當一或多個車廂響應上述笫一級示數時才應使用制動器的那種或者說是另一種準則來實施。
根據本發明，還可用加速度傳感器來測定自由下落中的車廂而于多車廂提升間中起動所有車廂的安全裝置。
本發明的其他目的、特點與優點，可通過其結合附圖所闡明的下述示例性實施形式獲得更清晰的理解。
附圖簡述
圖l是在同一提升間中行駛的一對電梯車廂的局部透視圖，以及一可以引入本發明中的設備的相關框圖。圖2是闡明本發明工作原理的框圖。
本發明的實施形式
參看圖l，具有提升間9的電梯系統8包括在此提升間9中行駛的上車廂10與下車廂11。在此提升間中有一耐用的編碼鋼帶，例如其中有沖孔式碼的不銹鋼帶14。帶14在此提升間的兩個固定點間延伸。每個車廂具有傳統的雙向安全裝置18， 18a， 19, 19a，它們相對于兩條導軌(未圖示)按傳統方式運行。此外，可以用重錘式安全裝置來取代下方安全裝置18、 19，或也可采用其他形式的安全裝置。
每個電梯車廂上有兩個讀帶機上車廂10有上(U)讀帶機20和下(L )讀帶機21,下車廂11有上與下讀帶機22、 23。各讀帶機與對應的相關的電路系統29—32將上車廂與下車廂的位置信息35 — 38提供給冗余處理機41、 42以及上車廂控制器45與下車廂控制器46。處理器41、 42，每當車廂處于以后相對于圖2所述的危險間隔/速度關系時，即可操作各車廂的馬達/制動系統49、 50的制動器或起動上車廂與下車廂的安全裝置。也可取代鋼帶，通過安裝于車廂上的裝置，用磁學或光學方法閱讀安裝在提升間或平臺上的葉片來提供位置/速度反饋。可以采用位置/速度反饋的形式。
參看圖2，線路35上的上牟廂位置信號UP0S (U)從上車廂10上的上位置傳感器20發出，輸送給微分器60，線路37上指明下車廂位置的信號UPOS(L)則從下車廂11上的上位置傳感器22發出，輸送給微分器62。這樣就于線路64上提供上車廂速度信號V (U)，同時于線路65上提供下車廂信號V (L)。
現作這樣的約定向上行駛對應于正速度，向下行駛對應于負速度。自然，當車廂相互反向駛離或適當一個車廂停動而另一車廂相對它駛離時是不存在危險的。
這里公開的本發明的實施形式假定了 ，在同 一提升間中行駛的兩個車廂的調度(對車廂的呼叫指派)以及它們的運動控制經設計成，在運行多個車廂時通常是使它們處在不相互干擾即不碰撞的方式下。本發明考慮到了軟件或硬件失效可能導致設計的車廂安全操作成為靠不住的事實，這樣的不安全性將會為本發明探測到，而可由車廂的制動器或安全裝置解決。
這里所述的實施形式是以簡單的形式給出，其中將產生出如以后所述的表，以確定最小制動距離、停車距離(B)，用以認知在兩車廂相互靠得太近而造成電梯在正常控制中的安全事故。如果兩車廂靠近的程度短于此制動距離，便將應用兩相鄰車廂之一或兩個的制動器。上述的表是作為多個固定值的函數，并且是作為上車廂速度以及下車廂速度的函數。如以下方程所闡明的，可指明制動器應施加的停車距離(B)是對于上、下車廂所有可能的速度組合確定的，其中用到的一因子At表明的是在確定有安全問題后為起動制動器所需的一段時間，這段時間通常約為數百毫秒。它是產生上述表中的一個固定因子。
停車距離(B) =V (U) At+1/2A (U) At2 + [V (U) +A (U) At]2/2D (U) +V (L) At+1/2 (L) At2 + [V (L) + (L) At]22D (U) +K (B)
其中，K(B) -偏常數的制動器作用距離，它是可選擇的，
A-加速度，根據車廂的過平衡設定，D =減速度=[F ( B ) -W。 ] /m在后式中，F(B) -制動器所加的力W。=車廂的過平衡(凈)重M-車廂加配重的質量
停車距離(B) —式中的第一項是上車廂速度乘At。該式中的第二項用到一個因子A(U)，它表示的是雖然上車廂的馬達未能牢靠地控制 車廂但此車廂仍然通過絞纜輪系到配重上時，此上車廂所取得的加速度。 此因子乃是空車廂與配重間重量過平衡差的函數，在此假定它與滿車廂 與配重間重量差相同。這第二項是上車廂加速度A (U)的1/2乘以經過 的時間的平方。
停車距離(B) —式中的第三項是上車廂的速度V (U)再與車廂加速 度A (U)乘以延遲因子At之積求和后除以上車廂所取加速度D (U)之 二倍的結果。這一取得的加速度是從制動器可以施加的制動力F (B)導 出，此制動力對于該車廂來說可以根據經驗確定，或可以作為制動器制 動力F (B)與車廂和配重的過平衡或凈重(W。 ) 二者間的差除以此車廂 與配重的總質量m用解析方法確定。
接下去的三項與前一個三項基本相同，只是它們利用了涉及下車廂 (L)的值。
在此式的第七項中，K (B)是一偏常數的制動停車距離，亦即為了 進一步確保安全性對由該式前六項計算出的值再附加的距離測度值。
"安全制動距離" 一詞并不排除這樣一種距離，它是大于最小安全制動 距離的一個預定量，帶或不帶有該偏常數，這一事實由于一旦兩車廂相 互靠近得低于"安全制動距離"時就需要安全地制動而具有本征意義。
對上車廂與下車廂二者速度的所有可能組合通過前述公式確定了安 全制動距離，停車距離(B)，并利用其形成了一種表，后者可以及時地 在任一瞬間訪問，將當前的安全制動距離作為上車廂的現行速度與下車 廂的現行速度二者的函數加以確定。這樣的一種表66示明于圖2中，表 明為處理器41中的操作。
在安全裝置起動時使車廂停動所需的安全停車距離(S)是以上面相
對于制動器作用距離所述的相同方式計算的，例外的只是用來計算減速 度得力乃是安全裝置起動時將施加的力F (S)，而不同的偏常數K(S) 則可以應用或略去。若是施加了制動器而車廂并無合適的響應時，于是 兩個車廂會相互靠近得比停車距離(S)所指出的更近；這可以認為是制 動器失效而必須用安全裝置來阻止兩車廂相互有任何進一步地靠近，對 于上、下車廂速度的所有可能組合按前述方式計算了停車距離(S),結 果列出圖2的表67中。
位置傳感器20、 22以及位置傳感器21、 23在相鄰車廂間分開一般距離H。若是安全制動距離與安全停車距離這兩者，當兩車廂靠近到允許 相互為分隔保險功能件分開時都視作約為零，則上述傳感器位置就必須 通過從兩車廂間的實際距離AP中減去距離H來計算。這可以通過加法器 75中線路71上的一個常數H來調節。利用此常數H有利于將與上述式子 所作的比較合并到軟件內(見下文)，同時易于在軟件內修改允許的分 隔距離。
兩車廂之間的上述距離是通過于加法器75中從上車廂位置減去下車 廂的位置而獲得的，給線路76上提供一實際距離信號AP。線路76上的 此實際距離信號輸送給一對比較器77、 78，與表66、 67的輸出79、 80 比較。這可以連續地或約每O. 15秒至1.0秒周期性地進行。用于比較的 手段事實上可以在軟件之內，如果希望可以將比較結果合并到計算結果 之內。
在本實施形式中，可根據各車廂當前速度對上、下車廂之一或兩者 可施加一線路85上的有條件的起動制動器信號。為此，可將線路64上 的速度信號V (U)和線路65上的速度信號V (L)加到相應的雙向閾值 探測函數88、 89上，而當各有關速度高于閾值，則線路92、 93上的相 關信號傈能使對應的"與"門94、 95于線路98上產生一起動制動器信 號ENGBRK (U)或于線路99上產生一起動制動信號ENGBRK (L)。線路 98、 99上的上述信號分別施加給上控制器45 (
圖1)與下控制器46。響 應這些信號，相應的控制器45、 46將促使到相應制動器49、 50上的保 持電流終止，例如通過打開傳統的安全鏈，這樣便脫落相關的制動器。
給線路98與99上提供起動制動信號的條件會因以前所述的速度閾 值而不同，這是由于要適合本發明任何給定的實施形式。
對于安全裝置的停車距離，可將表67的輸出加到比較器78中，可 以將比較器的輸出直接用來起動安全裝置，即能夠使相應的"與"門103— 106產生一信號82，此信號不論一車廂位上行或下行的都與雙向電平探 測器109、 IIO的示數有關。電平探測器109、 IIO之一的正輸出指明車 廂是上行的，因而應起動下安全裝置18與19。反之，電平探測器109、 110的負輸出則表明相應的車廂正下行，因而應起動上安全裝置。
線路81上的起動安全裝置信號如圖所示可以加到"或"門1U上， 后者在線路113、114上的其他輸入則來自相應的垂直加速度傳感器117、 118 (圖1),它們當相應車廂的向下加速度達到一閾值大小時便提供信號，同時在此大小上保留一段足以消除虛假脫扣的時間。本發明的這 一特點可探測出自由下落的車廂，而由此可促使提升間中所有車廂的安 全裝置起動。由于不處于自由下落的車廂有可能駛向停止的車廂，越過 為調度與運動控制軟件認定為安全的點，于是必須停止所有車廂的運動。 本發明上述這方面內容可以在不考慮本發明的安全制動距離方面內容下 加以利用，并且反之。如有需要，可以通過對速度微分求得加速度，但
傳感器117、 118則能更快地響應。
處理器42同于向對于圖2所說明的，例外的是使用了來自下傳感器 LP0S (U) 、 LP0S (L)的信號。
來自傳感器41、 42中任一的在線路98上的信號可獨自地對掉落上 車廂的控制器中的安全鏈起影響；類似地，任一線路99上的信號可以獨 自地影響下車廂控制器46中安全鏈的落下。來自任一處理器41、"中 在線路82上之一的起動安全裝置信號，當車廂上行時將驅動相應的安全 裝置18、 19，而當車廂下行時則驅動相應的安全裝置18a、 19a。
如果需要，可將后繼有各自比較器77、 78的二維表用三維表替換， 后者包括作為輸入的實際距離AP。或者也可以其他方式實施本發明。
這里述及的制動器可以是傳統的盤式或鼓式制動器、鋼索抓持器或 其他制動裝置。若是在一個提升間中存在兩個以上車廂時，則本發明可 以相對于各對相鄰的車廂實施；但對于在提升間中為最高的和為最低的 車廂則將涉及到一個以上的分隔保證比較。
當有需要時，可不根據兩車廂的絕對位置來推導出相對速度，而能 夠更直接地檢測出相對速度與距離，例如借助車廂中安裝的聲學、紅外 或射頻裝置，利用相對速度的多普勒效應，在短的區間上對涉及到實際 位置讀數的瞬時位置進行積分。
權利要求
1. 電梯系統，它包括至少一個提升間(9)；于所述至少一個提升間內行使的多個電梯車廂(10，11)，各車廂具有制動器(49，50)和安全裝置(18，18a，19，19a)；用來確定所述提升間內各車廂的車廂速度(64，65)的裝置(29—32；35—38；60—52)；其特征在于此系統具有對應于所屬提升間中各車廂用來提供示明有關車廂向下垂直加速的信號的裝置；裝置(41，42)，它們用來對所述提升間中各對相鄰車廂的速度(V(U)，V(L))所有可能的組合，生成出制動距離(B)，后者比用來停止各所述相鄰車廂隊中一或兩個車廂使保持適當分隔的安全制動器作用距離大出一預定數量；它們用來對各所述相鄰車廂對中的速度(V(U)，V(L))所有可能的組合生成出停車距離(S)，后者比用來借助安全裝置停止各所述相鄰車相對的安全停車距離大出一預定距離；它們用來(a)周期性地或(b)連續性地確定(75)各所述相鄰車廂對的車廂之間的實際距離(Δ P)；用于當在特殊的一對相鄰車廂間的所屬實際距離小于于此特殊一對相鄰車廂同時發生的速度相對應的所述制動距離(B)時，提供(77)至少一個信號(85，98，99)促使使用特殊的一對相鄰車廂中一或多個車廂的制動器；用來提供(78)起動安全裝置的信號(81)，指明所述實際距離小于與一對相鄰車廂同時發生的速度相對應的所述停車距離(S)；并且用來(C)響應指明任何所述車廂的向下垂直加速度已表示相應的車廂正處于自由下落中的信號，或是(d)響應所述起動安全裝置的信號，而提供信號(82)以起動所述提升間中所有所述車廂的安全裝置。操作電梯系統的方法，此系統具有至少一個提升間(9)和在此至少一個提升間中行駛的多個電梯車廂(10，11)，所述方法包括確定(29—32；35—38；60，62)各車廂在所述提升間中的速度，其特征在于所述方法包括對所述提升間中各車廂提供指示出有關車廂向下垂直加速的信號；對于所述提升間中各對相鄰車廂的速度(V(U)，V(L))的所有可能組合，生成(41，42)一個比用來使各所述相鄰車廂對中的一或兩個車廂停車以保持合適分隔的安全制動距離大一預定距離的停車距離(B)；對各所述相鄰車廂對的速度(V(U)，V(L))的所有可能組合生成一個比用來由安全裝置使所述各對相鄰車廂停車的安全停車距離大出一預定量的停車距離(S)；(a)周期性地或(b)連續性地確定各所述相鄰車廂對車廂之間的實際距離(ΔP)；當在特殊的一對相鄰車廂間的所述實際距離小于與此特殊一對相鄰車廂同時發生的速度相對應的所述制動距離(B)時，提供(77)至少一個信號(85，98，99)促使使用特殊的一對相鄰車廂中一或多個車廂的制動器；提供(78)起動安全裝置的信號(81)，指明所述實際距離小于與一對相鄰車廂同時發生的速度相對應的所述停車距離；以及(c)響應指明任何所述車廂向下垂直加速度已表示相應的車廂正處于自由下落的信號，或是(d)響應所述起動安全裝置的信號，而提供信號(82)以起動所述提升間中所有所述車廂的安全裝置。
2.操作電梯系統的方法，此系統具有至少一個提升間(9)和在此至少一個提升間中行駛的多個電梯車廂(10， 11)，所述方法包括 確定(29—32; 35—38; 60， 62 )各車廂在所述提升間中的速度， 其特征在于所述方法包括對所述提升間中各車廂提供指示出有關車廂向下垂直加速的信號；對于所述提升間中各對相鄰車廂的速度(V (U) ， V (L))的所有 可能組合，生成(41， 42) —個比用來使各所述相鄰車廂對中的一或兩 個車廂停車以保持合適分隔的安全制動距離大一預定距離的停車距離(B);對各所述相鄰車廂對的速度(V (U) ， V (L))的所有可能組合生 成一個比用來由安全裝置使所述各對相鄰車廂停車的安全停車距離大出 一預定量的停車距離(S);(a)周期性地或(b)連續性地確定各所述相鄰車廂對車廂之間的 實際距離(AP);當在特殊的一對相鄰車廂間的所述實際距離小于與此特殊一對相鄰 車廂同時發生的速度相對應的所述制動距離(B)時，提供(77)至少一 個信號(85, 98， 99)促使使用特殊的一對相鄰車廂中一或多個車廂的 制動器；提供(78)起動安全裝置的信號(81)，指明所述實際距離小于與 一對相鄰車廂同時發生的速度相對應的所述停車距離；以及(c)響應指明任何所述車廂向下垂直加速度已表示相應的車廂正處 于自由下落的信號，或是(d)響應所述起動安全裝置的信號，而提供信 號(82)以起動所述提升間中所有所述車廂的安全裝置。
3.操作電梯系統的方法，此系統具有至少一個提升間(9)和在此 至少一個提升間中行駛的多個電梯車廂(10, 11)，各車廂具有制動器 (49， 50)和安全裝置(18， 18a, 19， 19a),所述方法包括確定(29—32; 35 — 38; 60， 62 )各車廂在所述提升間中的速度， 其特征在于對于所述提升間中各對相鄰車廂的速度(V (U) ， V (L))的所有 可能組合，生成(41， 42) —個比用來使各所述相鄰車廂對中的一或兩 個車廂停車以保持合適分隔的安全制動距離大一預定距離的停車距離(B);對各所述相鄰車廂對的速度(V (U) ， V (L))的所有可能組合生 成一個比用來由安全裝置使所述各對相鄰車廂停車的安全停車距離大出 一預定量的停車距離(S);(a)周期性地或(b)連續性地確定各所述相鄰車廂對車廂之間的 實際距離(AP);當在特殊的一對相鄰車廂間的所述實際距離小于與此特殊一對相鄰車廂同時發生的速度相對應的所述制動距離(B)時，提供(77)至少一 個信號(85， 98， 99)促使使用特殊的一對相鄰車廂中一或多個車廂的制動器；提供(78)起動安全裝置的信號(81)，指明所述實際距離小于與 一對相鄰車廂同時發生的速度相對應的所述停車距離；以及響應所述起動安全裝置信號，提供信號(82)以起動所述提升間中所有車廂的安全裝置。
4. 權利要求3的方法，其中所述制動距離(B)生成為 停車距離<formula>formula see original document page 4</formula>其中，K(B) -偏常數的制動器作用距離，它是可選擇的，V-速度A-加速度，根據車廂的過平衡設定， D =減速度=[F ( B ) -W。 ] /m 在后式中，F(B) -制動器所加的力 W。
-車廂的過平衡(凈)重 M-車廂加配重的質量同時所述停車距離(S)是以同于所述制動距離(B)的方式生成， 例外的是，由安全裝置(F(S))所施加的力則代之的制動力(F(B)), 而安全裝置制動距離偏常數可以是(a)同于和(b)異于所述制動距離 偏常數(K (B))，或是(c)略去。
5. 電梯系統，此系統包4舌 至少一個提升間(9);于此至少一個提升間中行駛的多個電梯車廂(10， 11)，各車廂具 有安全裝置(18， 18a， 19， 19a); 其特征在于此系統具有對應于所述提升間中各車廂用以提供指明相關車廂向下垂直加速的 信號的裝置；以及裝置(41， 42)，它們響應所述指明任何一或多個所述車廂向下垂直加速而表明有相應的車廂正處于自由下落的情形，提供信號(82)以 起動所有所述車廂的安全裝置。
6.電梯系統，它包括至少一個提升間(9);于所述至少一個提升間內行駛的多個電梯車廂(10， 11),各車廂 具有制動器(49， 50)和安全裝置(18， 18a， 19， 19a)用來確定所述提升間內各車廂的車廂速度(64， 65)的裝置(29 — 32; 35 — 38; 60—62 );其特征在于此系統具有裝置(41， 42)，它們用來對所述提升間中各對相鄰車廂的速度(V (U) ， V (L))所有可能的組合，生成出制動距離(B)，后者比用來 停止各所述相鄰車廂隊中 一或兩個車廂使保持適當分隔的安全制動器作 用距離大出一預定數量；它們用來對各所述相鄰車廂對中的速度(V (U )， V (L))所有可能的組合生成出停車距離(S),后者比用來借助安全裝 置停止各所述相鄰車相對的安全停車距離大出一預定距離；它們用來(a) 周期性地或(b)連續性地確定(75)各所述相鄰車廂對的車廂之間的實 際距離(AP);用于當在特殊的一對相鄰車廂間的所述實際距離小于于 此特殊一對相鄰車廂同時發生的速度相對應的所迷制動距離(B)時，提 供(77)至少一個信號(85， 98， 99)促使使用特殊的一對相鄰車廂中 一或多個車廂的制動器；用來提供(78)起動安全裝置的信號(81)， 指明所述實際距離小于與一對相鄰車廂同時發生的速度相對應的所述停 車距離(S);并且用來提供信號(82)以起動所述提升間中所有所述車 廂的安全裝置。
7. 權利要求6的電梯系統，其中所述用來確定速度的裝置和所述最 后提出的裝置對于冗余的安全裝置是重復的。
8. 權利要求6的電梯系統，其中所述制動距離(B)和所述停車距離(S)對所有所述速度組合是存 儲于可為各對相鄰車廂的同時發生的速度存取的一或多個表中。
9. 權利要求8的電梯系統，其中所述相應的制動距離(B)是與所述實際距離(AP)比較(77)， 以提供所述的至少一個信號(85， 98， 99)。
10. 權利要求8的電梯系統，其中所述相應的停車距離(S)是與所述實際距離(AP)比較(77)， 以提供所述起動安全裝置的信號。
全文摘要
在同一提升間中行駛的一對電梯車廂(10，11)可使它們的位置能探測出(20-23，29-32)而為它們各位置提供一位置信號(35，37)，而由后者可導出速度信號(64，65)；作為所述車廂的速度(V(U)，V(L))的所有可能組合的函數，構成有用于制動和安全裝置的安全停車距離(B，S)的查詢表。對所述車廂的同時發生的速度的安全停車距離與所述車廂間的實際距離進行比較，提供了使此一或多個車廂的制動器(49，50)下落的信號(85，98，99)，而當兩車廂變得較近或加速度探測器(117，118)測定出一車廂將落下時，則提供用于起動所有車廂的安全裝置(18，18a，19，19a)的信號(82)。
文檔編號B66B9/00GK101511717SQ200680054854
公開日2009年8月19日 申請日期2006年6月7日 優先權日2006年6月7日
發明者G·A·施恩德, G·W·維爾施克, H·特里, R·C·麥卡錫, R·K·羅伯茨, R·佩魯吉 申請人:奧蒂斯電梯公司