用於監視電梯系統的門狀態的裝置與方法以及利用此裝置與方法的電梯控制器的製作方法
2023-07-08 04:56:31 2
專利名稱：用於監視電梯系統的門狀態的裝置與方法以及利用此裝置與方法的電梯控制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於監視電梯系統的門狀態的裝置與方法以及利用此裝置與方法來檢測各樓層門狀態的電梯控制器。更具體地，本發明涉及一種用於監視電梯系統的門狀態的裝置與方法以及電梯控制器，其具有根據各樓層電梯門(此後稱為「門」)的開啟或閉合而被接通或斷開的雙重結構的電梯門開關(此後稱為「門開關」)。
背景技術：
當一個建築物中安裝的電梯系統的門在建築物的某個樓層呈開啟狀態時，為了乘客的安全，電梯系統通常被設計為臨時停止運行。因此需要隨時監視各樓層門的開閉狀態，並且需要迅速檢測出門的非正常開閉狀態或者門開關的異常或故障(以下統稱為「異常狀態」)。
結合圖1對實現上述目的的傳統方法進行說明。圖1為傳統的用於監視門狀態的裝置(以下簡稱為「監視裝置」)的等效電路圖。傳統的電梯系統的監視裝置在各樓層均設有相互串聯的門開關10、12、14及16。例如，當門開啟或閉合時，門開關10、12、14及16斷開或接通。例如，門開關是一對導體，當門關閉時，該對導體短路，而當門開啟時，該對導體斷路。如上所述，每個門開關10，12，14和16與相鄰樓層的門開關串聯。底層的門開關10的一端連接到地，頂層的門開關16的一端通過上拉電阻器3連接到電源Vcc。頂層的門開關16的連接到電阻器3的端子還連接到一個監視端子A。
根據具有上述結構的門開關10，12，14和16的常規電梯系統，當所有樓層的門關閉而導致所有門開關10，12，14和16接通時，監視端子A的輸出是「低」，因為電流從電源Vcc經過電阻器3流入地。當一個或多個門開啟或者一個門開關出現異常狀態而導致至少一個門開關10，12，14和16斷開時，監視端子A的輸出是「高」，因為沒有電流流過電阻器3。因此，檢測監視端子A的輸出並確定該輸出為高還是低，當輸出為高時，電梯停止工作。
但是，根據上述把門開關串聯的常規結構，不可能識別哪個門開啟或者哪個門發生異常狀態。此外，不可能確定是僅一個門開啟還是多於一個門開啟，或者僅一個門發生異常狀態還是多於一個門發生異常狀態。
因此，上述常規電梯系統存在的問題是，管理人員必須逐一檢查每個樓層的每個門以檢測哪個門有問題，並且需要花很多時間進行修理或施工。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種用於監視電梯系統的門狀態的裝置和方法以及使用該裝置和方法的電梯控制器，在發生異常狀態時檢測異常的門，使得有可能減少修理和施工時間。
圖1是常規電梯系統中用於監視門狀態的監視裝置的等效電路圖。
圖2是根據本發明電梯系統的實施例用於監視門狀態的監視裝置的等效電路圖。
圖3是根據圖2所示監視裝置的實施例的異常門檢測器的方框圖。
圖4是根據本發明實施例的圖2所示監視裝置的操作流程圖。
圖5是根據本發明另一個實施例的圖2所示監視裝置的操作流程圖。
具體實施例方式
為了實現上述目的，本發明提供一種用於監視電梯系統的門狀態的裝置，該裝置包括至少兩個門開關，包括第一門開關和第二門開關，第一門開關的一端連接到地，第二門開關的一端通過上拉單元連接到電源，其中該至少兩個門開關相互串聯，分別設置在各樓層的門上，並分別根據門的開啟或關閉而接通或斷開；至少兩個輔助開關元件，分別與該至少兩個門開關並聯；和一個異常門檢測器，用於通過接收來自一個與第二門開關的上拉單元連接的端子的輸出，檢測電梯系統的門的異常狀態，並且如果檢測到異常狀態，通過接通和/或斷開至少一個輔助開關元件來確定哪個門處於檢測到的異常狀態。
根據本發明的另一個方面，提供一種用於監視電梯系統的門狀態的方法，該電梯系統包括至少兩個門開關，包括第一門開關和第二門開關，第一門開關的一端連接到地，第二門開關的一端通過上拉單元連接到電源，其中該至少兩個門開關相互串聯，分別設置在各樓層的門上，並分別根據門的開啟或關閉而接通或斷開；和至少兩個輔助開關元件，分別與該至少兩個門開關並聯；該方法包括以下步驟接收來自一個與第二門開關的上拉單元連接的端子的輸出；響應接收自與第二門開關的上拉單元連接的端子的輸出，檢測電梯系統的門的異常狀態；如果檢測到異常狀態，通過接通和/或斷開至少一個輔助開關元件，確定一個異常門處於哪個樓層。
根據本發明的另一個方面，一種用於控制電梯系統的操作的電梯控制器，該電梯控制器包括至少兩個門開關，包括第一門開關和第二門開關，第一門開關的一端連接到地，第二門開關的一端通過上拉單元連接到電源，其中該至少兩個門開關相互串聯，分別設置在各樓層的門上，並分別根據門的開啟或關閉而接通或斷開；至少兩個輔助開關元件，分別與該至少兩個門開關並聯；和一個異常門檢測器，用於通過接收來自一個與第二門開關的上拉單元連接的端子的輸出，檢測電梯系統的門的異常狀態，並且如果檢測到異常狀態，通過接通和/或斷開至少一個輔助開關元件來確定哪個門處於檢測到的異常狀態。
現在參考附圖對根據本發明優選實施例的用於監視電梯系統的門狀態的監視裝置和方法以及使用該裝置和方法的電梯控制器進行詳細說明。
圖2是根據本發明的用於監視電梯系統中的門狀態的監視裝置的等效電路圖。本發明的用於監視門狀態的監視裝置100包括門開關112，114，116和118，其中每個門開關112，114，116和118設置在各樓層的門上，並且根據門的開啟或關閉而接通或斷開。門開關112，114，116和118相互串聯。底層中的門開關112的一端連接到地。頂層中的門開關118的一端通過上拉單元130連接到電源Vcc，該端子還用作監視端子A。
此外，本發明的監視裝置100還包括兩個或更多個輔助開關元件122，124，126和128，它們分別與各門開關112，114，116和118並聯。根據本發明的一個實施例，輔助開關元件122，124，126或128可以是常開或常斷繼電器。「常開繼電器」是指一個在初始和/或正常狀態維持開路或斷開狀態的繼電器。對於輔助開關元件122，124，126和128的操作和功能，將在後面參考圖4和5進行說明。
本發明的監視裝置100還包括一個異常門檢測器110。異常門檢測器110通過接收來自與頂層中的門開關116的上拉單元130連接的端子A的輸出，檢測電梯系統的門的異常狀態。如果異常門檢測器110檢測到異常狀態，則異常門檢測器110通過接通和/或斷開輔助開關元件122，124，126和128來確定哪個門(「異常門」)處於檢測到的異常狀態。
通過對微處理器編程以執行後面參考圖4和圖5詳細說明的操作，可以容易地實現異常門檢測器110。另選地，根據本發明的另一個實施例，還可以通過對已經提供給電梯控制器(未示出)的用於控制電梯系統一般操作的微處理器進行編程，來實現異常門檢測器110，而無需具有一個用於異常門檢測器110的專用微處理器。
此外，通過使用如下面圖3所述的多個分立電路元件，可以實現異常門檢測器110。由分立電路元件的組合實現的異常門檢測器110可以與電梯控制器在一個本體中實現。
現在參考圖3，對異常門檢測器110的另一個實施例進行詳細說明。異常門檢測器110包括輸出讀取器300，輸出讀取器300用於讀取監視端子的輸出並確定該輸出是高還是低。
異常門檢測器110還包括模式寄存器302，如果輸出讀取器300確定了監視端子A的輸出為高，用於設置電梯系統的操作以進入異常門檢測模式，該模式用於確定異常門位於哪個樓層。
異常門檢測器110還包括開關元件控制器304，用於在模式寄存器302啟動了異常門檢測模式(「檢測模式」)的情況下，進行控制以接通和/或斷開設置在最低樓層到最高樓層的門上的輔助開關元件122，124，126和128中的任何一個、任何組合、或任何子組合。
異常門檢測器110還包括計數器306，用於在模式寄存器302啟動了檢測模式的情況下，對由開關元件控制器304控制為接通和/或斷開的輔助開關元件122，124，126和128的數量進行計數。
異常門檢測器110還包括異常樓層判定單元308，用於當輸出讀取器300確定監視端子A的輸出為高時，啟動了檢測模式的情況下，判定異常門處於哪個樓層。
現在參考圖4和圖5對本發明的電梯系統的監視裝置100的操作進行詳細說明。圖4是根據本發明實施例的圖2所示監視裝置的操作流程圖。圖5是根據本發明另一個實施例的圖2所示監視裝置的操作流程圖。圖4顯示通過對提供給電梯控制器的微處理器或一個額外的專用微處理器進行編程來實現的異常門檢測器110的操作。圖5顯示通過圖3所示分立電路元件的組合來實現的異常門檢測器110的操作。
參考圖4，當每個樓層的每個門正常關閉時，監視端子A的輸出為低，因為從電源Vcc經過上拉單元130到地建立了一個閉合電路。在此情況下，輔助開關元件122，124，126和128的接通或斷開狀態對監視端子A的輸出沒有任何影響。
但是，在由於任何樓層的門的異常狀態而導致一個或多個門開關112，114，116和118被斷開的情況下，通過維持所有輔助開關元件122，124，126和128為開路(斷開)，監視端子A的輸出變為高，並且可以識別出一個門處於異常狀態。因此，如上所述，最好使用常開繼電器，但是本發明不限於此。
首先，當把電源施加到本發明中的電梯系統的監視裝置100並且監視裝置100的操作開始時，異常門檢測器110監視該監視端子A的輸出(S402)。如果確定監視端子A的輸出為低，電梯系統被維持為正常操作。但是，如果監視端子A的輸出為高(S404)，則操作進入用於檢測異常門所處樓層的異常門檢測模式(S406)。進入異常門檢測模式的原因是為了指出，該模式的監視端子A的輸出是用於檢測異常門所處的樓層，並且與正常操作中的輸出不同。
接著，通過接通每個樓層的所有輔助開關元件122，124，126和128，使得監視端子A的輸出為低。接著，斷開底層的輔助開關元件122(S410)，並且檢查監視端子A的輸出。在該輸出被確定為高的情況下(S414)，確定出斷開輔助開關元件122的樓層的門發生了異常狀態(S416)。然後，再次把輔助開關元件122接通(S418)。
但是，如果在步驟S414中監視端子A的輸出被確定為低，由於當前斷開了輔助開關元件122的門處於正常操作狀態，則再次執行步驟S418以再次接通輔助開關元件122。
接著，確定當前接通的輔助開關元件122是否是頂層的輔助開關元件(S420)。如果確定當前接通的輔助開關元件122不是頂層的輔助開關元件，則斷開下一樓層的輔助開關元件124(S422)。然後，再次執行從步驟S412(檢查監視端子A的輸出)到S420的步驟。
重複上述步驟，直到檢測了頂層的輔助開關元件128，然後再次斷開所有輔助開關元件122，124，126和128(S424)。然後，異常門檢測模式結束(S426)，並且操作控制返回到正常模式。
因此，根據上述方法，有可能在異常狀態發生時，快速確認異常門所處的樓層。
現在參考圖5，圖5所示操作與圖4所示操作基本相同，只是步驟S406，S416和S422分別由步驟S506，S516和S522代替。根據圖5所示實施例，沒有以上所述的微處理器，因為異常門檢測器110包括諸如計數器306等等的電路元件。一般的操作與圖4所示操作相同，這裡僅對不同之處進行詳細說明。
首先，圖5的步驟S506對應於圖4的步驟S406。當模式寄存器302報告了檢測模式的啟動時，計數器306把它的變量復位為零。開關元件控制器304根據計數器306的計數值識別所要控制的門所處的樓層。例如，如果計數器306的計數值為零，則控制底層的輔助開關元件122。如果計數器306的計數值大於零，則控制位於由計數器306的計數值指示的上方樓層的門。樓層的具體數值取決於建築物的結構，例如地下室的層數，在此省略其細節，因為這屬於設計選擇的簡單問題。
接著，圖5的步驟S516對應於圖4的步驟S416。在步驟S516，異常樓層判定單元308使用計數器306的計數值和建築物的信息來確認異常樓層。
接著，圖5的步驟S522對應於圖4的步驟S422。在步驟S522，斷開下一個樓層的輔助開關元件，並且把計數器306的計數值增加(1)。
工業應用性根據本發明，當電梯門發生異常狀態時，有可能通過迅速檢測異常門所處的樓層來減少修理和/或構建一個建築物中的電梯系統所需的時間和勞力。
權利要求
1.一種用於監視電梯系統的門狀態的裝置，包括至少兩個門開關，包括第一門開關和第二門開關，第一門開關的一端連接到地，第二門開關的一端通過上拉單元連接到電源，其中所述至少兩個門開關相互串聯，分別設置在各樓層的門上，並分別根據所述門的開啟或關閉而接通或斷開；至少兩個輔助開關元件，分別與所述至少兩個門開關並聯；和一個異常門檢測器，用於通過接收來自一個與所述第二門開關的所述上拉單元連接的端子的輸出，檢測所述電梯系統的門的異常狀態，並且如果檢測到異常狀態，通過接通和/或斷開至少一個所述輔助開關元件來確定哪個門處於檢測到的異常狀態。
2.根據權利要求1所述的用於監視電梯系統的門狀態的裝置，其中所述輔助開關元件是常開型繼電器。
3.根據權利要求1所述的用於監視電梯系統的門狀態的裝置，其中所述異常門檢測器由一個被編程的微處理器實現。
4.根據權利要求1所述的用於監視電梯系統的門狀態的裝置，其中所述異常門檢測器包括輸出讀取器，用於讀取與所述第二門開關的所述上拉單元連接的所述端子的輸出，並確定所述輸出為高還是低；模式寄存器，如果所述輸出讀取器確定與所述第二門開關的所述上拉單元連接的所述端子的所述輸出為高，用於把所述電梯系統的操作設置為進入異常門檢測模式，該模式用於確定異常門處於哪個樓層；開關元件控制器，在所述模式寄存器啟動了所述異常門檢測模式的情況下，用於進行控制以接通或斷開所述輔助開關元件中的任何一個、任何組合或任何子組合；計數器，在所述模式寄存器啟動了所述異常門檢測模式的情況下，用於對由所述開關元件控制器接通或斷開的所述輔助開關元件的數量進行計數；和異常樓層判定單元，用於當所述輸出讀取器確定與所述第二門開關的所述上拉單元連接的所述端子的所述輸出為高時，在啟動了所述檢測模式的情況下，通過讀取由所述計數器計數的所述數量，判定所述異常門處於哪個樓層。
5.一種用於監視電梯系統的門狀態的方法，該電梯系統包括至少兩個門開關，包括第一門開關和第二門開關，第一門開關的一端連接到地，第二門開關的一端通過上拉單元連接到電源，其中所述至少兩個門開關相互串聯，分別設置在各樓層的門上，並分別根據所述門的開啟或關閉而接通或斷開；和至少兩個輔助開關元件，分別與所述至少兩個門開關並聯；該方法包括以下步驟接收來自一個與所述第二門開關的所述上拉單元連接的端子的輸出；響應於接收來自與所述第二門開關的所述上拉單元連接的所述端子的所述輸出，檢測所述電梯系統的門的異常狀態；如果檢測到異常狀態，則通過接通和/或斷開至少一個所述輔助開關元件，確定一個異常門處於哪個樓層。
6.根據權利要求5所述的用於監視電梯系統的門狀態的方法，其中所述確定一個異常門處於哪個樓層的步驟包括第一步驟，進入用於確定所述異常門處於哪個樓層的異常門檢測模式；第二步驟，接通所有的所述輔助開關元件；第三步驟，斷開一個最低樓層的所述輔助開關元件，並確認與所述第二門開關的所述上拉單元連接的所述端子的所述輸出；第四步驟，如果在所述第三步驟中確定所述輸出為高，則確定出所述異常門處於當前斷開了所述輔助開關元件的樓層；第五步驟，接通所述當前斷開的輔助開關元件；以及第六步驟，重複所述第二步驟到所述第五步驟，直到控制進行到最高樓層的所述輔助開關元件。
7.根據權利要求5所述的用於監視電梯系統的門狀態的方法，其中所述確定一個異常門處於哪個樓層的步驟包括第一步驟，進入用於確定所述異常門處於哪個樓層的異常門檢測模式並把計數變量復位到零；第二步驟，接通所有的所述輔助開關元件；第三步驟，斷開最低樓層的所述輔助開關元件，並確認與所述第二門開關的所述上拉單元連接的所述端子的所述輸出；第四步驟，如果在所述第三步驟中確定所述輸出為高，則通過使用所述計數變量的值和安裝所述電梯系統的建築物的信息進行計算，來確定所述異常門所處的樓層；第五步驟，接通所述當前斷開的輔助開關端子；以及第六步驟，把所述計數變量的值增加一個單位；以及第七步驟，重複所述第二步驟到所述第五步驟，直到控制進行到最高樓層的所述輔助開關元件。
8.一種用於控制電梯系統的操作的電梯控制器，包括至少兩個門開關，包括第一門開關和第二門開關，第一門開關的一端連接到地，第二門開關的一端通過上拉單元連接到電源，其中所述至少兩個門開關相互串聯，分別設置在各樓層的門上，並分別根據所述門的開啟或關閉而接通或斷開；至少兩個輔助開關元件，分別與所述至少兩個門開關並聯；和一個異常門檢測器，用於通過接收來自一個與所述第二門開關的所述上拉單元連接的端子的輸出，檢測所述電梯系統的門的異常狀態，並且如果檢測到異常狀態，則通過接通和/或斷開至少一個所述輔助開關元件來確定哪個門處於檢測到的異常狀態。
9.根據權利要求8所述的電梯控制器，其中所述輔助開關元件是常開型繼電器。
10.根據權利要求8所述的電梯控制器，其中所述異常門檢測器由一個被編程的微處理器實現。
11.根據權利要求8所述的電梯控制器，其中所述異常門檢測器包括輸出讀取器，用於讀取與所述第二門開關的所述上拉單元連接的所述端子的輸出，並確定所述輸出為高還是低；模式寄存器，用於如果所述輸出讀取器確定與所述第二門開關的所述上拉單元連接的所述端子的所述輸出為高，則把所述電梯系統的操作設置為進入異常門檢測模式，該模式用來確定異常門處於哪個樓層；開關元件控制器，在所述模式寄存器啟動了所述異常門檢測模式的情況下，用於進行控制以接通或斷開所述輔助開關元件中的任何一個、任何組合或任何子組合；計數器，在所述模式寄存器啟動了所述異常門檢測模式的情況下，用於對由所述開關元件控制器接通或斷開的所述輔助開關元件的數量進行計數；和異常樓層判定單元，用於當所述輸出讀取器確定與所述第二門開關的所述上拉單元連接的所述端子的所述輸出為高時，在啟動了所述檢測模式的情況下，通過讀取由所述計數器計數的所述數量，判定所述異常門處於哪個樓層。
全文摘要
本發明提供一種用於監視電梯系統的門狀態的裝置和方法以及使用該裝置和方法的電梯控制器，用於在發生異常狀態時迅速地檢測異常門。
文檔編號B66B13/22GK1487901SQ02803872
公開日2004年4月7日 申請日期2002年1月10日 優先權日2001年1月19日
發明者沈東埈, 尹智澤, 沈東 申請人:Emt 國際有限公司