操作电梯系统的方法以及设计成执行该方法的电梯系统与流程

本发明涉及用于操作电梯系统的方法，该电梯系统包括井道系统和至少三个轿厢，该电梯系统被设计成用于至少沿第一行进方向和沿第二行进方向独立地移动轿厢。所述至少三个轿厢每次以顺序操作被独立移动。对于每个轿厢，至少针对一个行进方向连续预测该轿厢必要情况下能够停靠的停靠点。

特别地，这样的电梯系统是包含一个井道的电梯系统，在电梯系统中多个轿厢可以被独立移动。特别地，至少一个附加轿厢可以在至少一个轿厢的上方和下方被移动。特别地，从本发明的意义而言，多个轿厢在井道中实质上相互独立的该方法是顺序操作。在现有技术中，这样的电梯系统例如根据文档ep1562848b1已知。

另外，上述电梯系统特别地是具有包括多个井道的井道系统的电梯系统，其中，所述电梯可以特别地以循环模式作为顺序操作进行移动。以顺序操作的移动特别地以这样的方式进行，即多个轿厢在井道系统的至少一个井道中一起向上行进、从该井道行进到至少一个附加井道中并且在该至少一个附加井道中一起向下行进。在这样的电梯系统中，特别地提供了通常若干个轿厢在任何时候在井道系统的每个井道中移动。在现有技术中，这样的电梯系统例如根据文档ep0769469b1已知。

因为必须绝对避免轿厢之间的碰撞，所以这样的电梯系统的轿厢的顺序操作需要对电梯系统的安全系统的特殊设计。为了避免轿厢之间的碰撞，例如根据文档wo2004/043842a1已知如何监测紧相邻的轿厢之间的绝对距离。如果该距离低于两个轿厢之间的临界间距的预限定值，则执行处理以避免轿厢的碰撞。这样的处理可以例如是触发轿厢的安全机制，特别地是触发轿厢的捕捉装置。

根据文档ep0769468b1，不能仅通过大的间距来避免轿厢之间的碰撞。因此在文档ep0769468b1中提出每个轿厢除了自己的驱动单元以外还具有自己的安全模块。该安全模块既可以针对相应所属的轿厢也可以针对相邻的轿厢触发制动处理。安全模块根据电梯系统的全部轿厢的当前移动数据来计算轿厢所需的制动行为。

ep0769468b1中的一个已知问题是考虑当前移动数据的所述计算所需的数据量太大，使得所述数据的持续传输和处理是不可能的，至少不具有合理的技术成本，因此ep0769468b1提出使用动态电梯模型进行工作。

也就是说，针对其中对轿厢的间距监测在轿厢自身中进行的分散式安全系统，上述原则也涉及电梯系统的轿厢的安全模块之间的不可管理的通信负担。在处理这样大的通信负担方面的技术成本最多可以通过非常高的技术成本实现。或者，需要研发最接近实际电梯操作的电梯模型，并且该电梯模型用作计算制动处理的基础，这涉及高成本。另外，每次使模型适合于实际情况，例如适合于轿厢的相应数目。

在这种背景下，本发明的一个问题是改进用于操作包括井道系统和至少三个轿厢的电梯系统的方法，特别地使得可以在早期识别轿厢的可能碰撞，其中，通过安全系统的分散式设计可以有利地进行该识别。优选地，文中要被传输的数据量应该尽可能小。此外，优选地，该方法的易转移性针对不同设计的电梯系统应该是可行的。

作为该问题的解决方案，提出了一种用于操作电梯系统的方法，该电梯系统包括井道系统和至少三个轿厢，该电梯系统被设计成用于至少沿第一行进方向和沿第二行进方向独立地移动轿厢，其中，所述至少三个轿厢每次以顺序操作被独立移动，并且对于每个轿厢，至少针对一个行进方向连续预测该轿厢必要情况下能够停靠的停靠点。连续确定彼此相邻的轿厢的预测停靠点的距离，其中，如果确定为停靠点的负距离，则电梯系统转换到安全模式。特别地，提供了电梯系统包括至少一个线性电动机作为其驱动系统，使得轿厢能够独立移动。也就是说，每次在考虑到其他轿厢的情况下，轿厢可以在井道系统中很大程度上独立于彼此移动。特别地，每次设置轿厢可以向上和向下移动，并且因此轿厢被设计成至少沿第一行进方向和沿第二行进方向移动。特别地，当电梯系统的井道系统包括若干个井道并且轿厢可以通过连接井道在井道之间移动时，特别地提供横向行进方向作为其他行进方向。

特别地，该方法具有下述优点：每次对于每个轿厢针对至少一个行进方向以持续方式计算停靠点，即实质上连续地计算停靠点。该停靠点特别地提供关于在制动时特别是在紧急制动时该轿厢在哪里停靠或暂停的信息。在这种停靠点的确定中，有利地不需要考虑其他轿厢的操作参数，特别是其他轿厢的移动参数。通过对一个轿厢针对一个行进方向的停靠点与相邻轿厢的停靠点进行比较，可以有利地可靠识别碰撞的危险。因此，在该方法中，有利地仅传输停靠点并且特别地没有传输关于轿厢的其他操作参数，有利地使得要被传输的数据量小。特别地，由于设置了仅对相邻轿厢的停靠点相互进行比较，所以有利地进一步减少要被传输的数据量。

轿厢的针对一个行进方向的当前停靠点特别地是从轿厢的当前位置开始到沿该行进方向停靠轿厢所需的移动距离，即，特别地是预测的制动距离。优选地，赋予该距离安全限度，优选地赋予固定的安全限度，使得停靠点相应地远离轿厢。根据电梯系统的轿厢的当前操作参数，轿厢与停靠点之间的距离因而每次还针对每个行进方向而改变。特别地，相应停靠点距轿厢的距离还随着轿厢移动的速度而增大。

两个相邻轿厢相对于彼此可以呈现的最小距离取决于若干个操作参数，特别是轿厢在井道系统中的当前位置、轿厢的速度、轿厢的加速度、轿厢的装载能力和/或轿厢的制动条件。有利地，在根据本发明的方法中，每次仅针对每个轿厢独立地检测这些操作参数以根据这些操作参数对于每个轿厢针对至少一个行进方向来确定相应停靠点。通过对相邻轿厢的停靠点进行比较，关于对轿厢之间的最小间距的维持有利地进行检查，通过停靠点的持续确定和停靠点的比较来有利地动态调适该最小间距。

在确定相邻轿厢的预测停靠点的距离时如果确定为负距离，也就是说，如果一个轿厢的停靠点比相邻轿厢的停靠点更远离该轿厢，则电梯系统有利地转换到安全模式，特别地，尤其是通过触发这些轿厢的安全机制来使得其停靠点显示负距离的相应的相邻轿厢被制动并因此暂停。应该指出，术语“负距离”是指特定轿厢的停靠点比相邻轿厢的停靠点更远离该特定轿厢的情况，相邻轿厢特别是位于特定轿厢的前方或从特定轿厢后方来的轿厢。距离实际上是否为负数，从负数的意义而言取决于所使用的参考系统。因此，针对相应的参考系统，“负距离”还可以特别地由正数表示。

有利地，该方法可以特别地应用于轿厢的水平移动和竖直移动两者。此外，有利地，所提出的方法提供了对相邻轿厢之间的可能碰撞的快速识别。

根据基于本发明的方法的特别有利的实施方式，提供了每次在假设每个轿厢最迟在电梯系统的至少一个安全机制介入时停靠的情况下来预测相应轿厢的停靠点。因此，有利地，该方法本质上是保守的。鉴于此，相邻轿厢之间的距离有时可以大于绝对必要距离，因而可靠地避免相邻轿厢的碰撞。在这种情况下，电梯系统的安全机制特别地是制动装置，例如轿厢的捕捉装置和/或对驱动系统而言设置的制动装置。如果电梯系统的驱动系统包括至少一个线性驱动，则线性驱动的一个分支的部段中的切断还特别地被设置成至少一个安全机制的介入。

本发明的另一有利实施方式提供了每次在假设最差情景的情况下预测停靠点，使得在每种情况下可靠地避免相邻轿厢的碰撞。特别地，提供了在附加假设每个轿厢在电梯系统的至少一个安全机制介入之前以对电梯系统而言的最大可能加速度加速的情况下来预测相应轿厢的停靠点。针对可以在井道中向上和向下移动的暂停的轿厢，因此在假设轿厢首先沿“向上”行进方向加速到最大然后由于至少一个安全机制的介入而停靠的情况下有利地预测沿“向上”行进方向的停靠点。在“向下”行进方向，在假设轿厢首先沿“向下”行进方向加速到最大然后由于至少一个安全机制的介入而停靠的情况下有利地预测沿“向下”行进方向的停靠点。由于被有利地包含在对停靠点的预测中的作用于轿厢的重力，沿“向上”行进方向的停靠点距轿厢上端的距离小于沿“向下”行进方向的停靠点距轿厢下端的距离。

根据基于本发明的方法的特别有利的实施方式，对于每个轿厢针对第一行进方向预测第一停靠点以及对于每个轿厢针对第二行进方向预测第二停靠点，使得对于每个轿厢连续预测两个停靠点。有利地，对于每个轿厢预测针对“向上”行进方向的至少一个上停靠点和针对“向下”行进方向的一个下停靠点。

针对沿第一行进方向具有相邻的第一轿厢的每个轿厢，有利地确定从该轿厢的第一停靠点至第一轿厢的第二停靠点的距离，特别地使得能够确定该轿厢与第一轿厢碰撞的风险。

针对沿第二行进方向具有相邻的第二轿厢的每个轿厢，有利地确定从该轿厢的第二停靠点至第二轿厢的第一停靠点的距离，特别地使得能够确定该轿厢与第二轿厢碰撞的风险。

特别地，提供了在其中至少三个轿厢行进的电梯系统的井道系统的竖直运行的井道中针对每个轿厢连续预测上停靠点和下停靠点。因此，除了位于井道中最上方的轿厢和位于井道中最下方的轿厢之外，全部轿厢都具有上相邻轿厢和下相邻轿厢。有利地提供了每次确定轿厢的上停靠点至上相邻轿厢的下停靠点的距离。此外，有利地，确定轿厢的下停靠点至下相邻轿厢的上停靠点的距离。

经由固定分配给井道系统的电网有利地限定停靠点。例如根据文献ep1719727b1已知基本上适合于此的电网。

在这样的固定电网中，轿厢经由井道系统可以到达的最低点优选地被赋值为0。轿厢经由井道系统可以到达的最高点优选地被赋予相应的最高值。如果轿厢还可以横向移动，则停靠点可以特别表示为坐标(x，y)或(x，y，z)。优选地，针对当前行进方向，仅考虑相应的坐标，例如针对行进方向x仅考虑x坐标。特别地，在其中行进方向改变例如从行进方向x改变为行进方向y的区域中，有利地提供了每次针对包括过渡区域的相应部段，考虑多于一个的坐标，即，就上述示例而言的坐标(x，y)。

在以这种方式建立的固定电网中，如果轿厢的上停靠点大于在该轿厢上方行进的轿厢的下停靠点，则存在碰撞危险。在这种情况下，电梯系统转换到安全模式，特别地通过使这两个轿厢中的至少一个停靠来使电梯系统转换到安全模式。如果轿厢的下停靠点小于在该轿厢下方行进的轿厢的上停靠点，则电梯系统转换到安全模式，特别地通过使这两个轿厢中的至少一个停靠来使电梯系统转换到安全模式。

因此，可以可靠地识别轿厢与上相邻轿厢和/或下相邻轿厢的碰撞危险，也就是说，通过检查以查看所确定的距离是否为负，即，彼此相互比较的停靠点是否具有相交区域来可靠地识别轿厢与上相邻轿厢和/或下相邻轿厢的碰撞危险。如果确定为负距离，则电梯系统有利地从正常操作转换到安全模式，特别地通过暂停受影响的轿厢来使电梯系统有利地从正常操作转换到安全模式。其他轿厢有利地继续以限制操作移动，暂停的轿厢限定封锁区域，仍在操作的轿厢仅可以在预限定距离内接近该封锁区域。优选地，在电梯系统转换到安全模式的过程中暂停的轿厢被赋予固定分配的停靠点，使得特别地，通过使用相同的方法继续避免轿厢与暂停的轿厢的碰撞。

根据基于本发明的方法的特别有利的实施方式，提供了轿厢各自具有自己的控制单元，电梯系统的轿厢的控制单元每次针对至少一个行进方向预测停靠点并且每次将针对轿厢预测的停靠点传输至与该轿厢相邻的轿厢的控制单元，其中，轿厢的控制单元每次确定针对该轿厢预测的停靠点距传输至该控制单元的停靠点的距离。

有利地，所需的要被传输的实时数据量小。有利地，可以通过若干个控制单元同时计算停靠点，所述控制单元有利地每次被布置在轿厢上。这有利地降低了对电梯系统的安全系统的实时容量的技术要求。

每次被分配给轿厢并且优选地被布置在轿厢上的控制单元通过布置在轿厢上的相应的传感器来有利地检测用于预测停靠点所需的所有操作参数。这特别地包括轿厢的当前位置、轿厢的速度、轿厢的加速度、轿厢的装载能力和/或轿厢的制动条件。这些操作参数以及根据这些操作参数预测的停靠点优选地以例如5ms至50ms(ms：毫秒)的预限定的离散时间间隔来确定。这使得对停靠点的几乎持续预测可行。

分配给轿厢的每个控制单元有利地计算针对该轿厢的至少一个行进方向的停靠点，特别地，上停靠点和下停靠点，并将所述停靠点与相邻轿厢的控制单元的停靠点进行交换。替代计算相邻轿厢之间的距离，有利地，如上所述，停靠点彼此进行比较。只要停靠点不交叠，也就是说，没有确定为负距离，则不存在碰撞危险。

优选地，当确定为停靠点的负距离时，轿厢的控制单元触发该轿厢的安全机制，其中，特别地设置了安全机制的触发使轿厢暂停。特别地，轿厢的制动器的启动被设置成轿厢的安全机制的触发。有利地，分配给轿厢的关于安全机制的触发的控制单元仅负责该轿厢的安全机制，并且还有利地不需要制动其他轿厢。以这种方式，还有利地进一步减少要被传输的数据量。

特别地，提供了每次根据相应轿厢的当前操作参数来预测停靠点。根据一个有利的变型实施方式，提供了每次针对全部量化组合的操作参数来预限定停靠点。根据一个有利的实施方式，通过查找表格来完成停靠点对这种组合的操作参数的协调。特别地，根据另一有利的变型实施方式，这样的协调被设置成对通过实时计算来预测的停靠点的合理性检查。有利地，在确定了经协调的停靠点与预测的停靠点的预限定偏差的情况下，电梯系统同样转换到安全模式。

根据本发明的另一有利方面提供了电梯系统，该电梯系统包括具有多个控制单元的分散式安全系统，其中，所述多个控制单元包括轿厢的控制单元，并且控制单元每次交换数据以确定偏离电梯系统的正常操作的操作模式。

为了解决上述问题，还提出了一种被设计成用于实现根据本发明的方法的电梯系统。特别地，提出了一种电梯系统，该电梯系统具有包括至少一个井道的井道系统和至少三个轿厢，所述至少三个轿厢可以一起在井道系统的至少一个井道中独立地移动，其中，轿厢有利地各自包括自己的控制单元，并且其中，电梯系统被设计成实现根据本发明的方法。

特别地，提供了通过用于传输数据的接口来相互连接轿厢的控制单元。针对接口，特别地提出了通信总线。根据另一有利的实施方式，数据传输是无线的，特别地经由空气接口，例如通过wlan(wlan：无线局域网)。轿厢的每个控制单元有利地被设计成确定针对该轿厢的停靠点并且将所述停靠点与相邻轿厢的传输的停靠点进行比较。为了确定停靠点，每个轿厢有利地包括用于检测操作参数的传感器，操作参数特别地例如速度、加速度、装载能力、轿厢的安全机制的条件尤其是作为轿厢的安全机制的制动器的条件以及轿厢的位置。所检测的操作参数被传输到控制单元并且通过该控制单元来进行评估以预测停靠点。

结合附图中示出的示例实施方式更详细地说明本发明的其他优点、特征和设计细节。在附图中：

图1是简化的示意图，示出了根据基于本发明的方法的变型实施方式进行操作的电梯系统的示例性实施方式；以及

图2是简化的示意图，示出了在图1示出的电梯系统中使用的轿厢的示例实施方式，以及示出了示例性停靠点。

为了清楚起见，图1中所示的电梯系统1没有按真实比例绘制，电梯系统1包括具有两个竖直井道12和两个连接井道13的井道系统2。此外，电梯系统1包括多个轿厢3(例如图1中为八个轿厢)，轿厢3可以在井道系统2中以顺序操作被独立移动，即，若干个轿厢3可以在井道12或井道13中移动。

轿厢3可以在井道12中沿第一行进方向4向上移动(在图1中以箭头4象征性地示出)以及沿第二行进方向5向下移动(在图1中以箭头5象征性地示出)。在轿厢3可以在井道12之间切换的连接井道13中，轿厢还可以沿第三行进方向10横向移动(在图1中以箭头10象征性地示出)以及沿第四行进方向11横向移动(图1中以箭头11象征性地示出)。

特别地，提供了电梯系统，该电梯系统包括至少一个线性电动机作为电梯系统的驱动系统(图1中未示出)，轿厢3通过线性电动机在井道系统2中行进。

图1中所示的电梯系统1以这样的方式操作，即针对每个轿厢3，以持续的方式，针对第一可能行进方向预测第一停靠点6，以及针对第二可能行进方向预测第二停靠点7。因此，针对每个轿厢3，至少针对一个行进方向以持续的方式预测停靠点。因此，针对位于竖直井道12中的轿厢3，预测上停靠点作为第一停靠点6，并且预测下停靠点作为第二停靠点7。在连接井道13中，预测位于相应轿厢3的行进方向上的停靠点作为停靠点6‘，并且预测位于相应轿厢3的行进方向的相反方向上的第二停靠点作为停靠点7‘。

停靠点可以特别地通过坐标(x，y)限定，其中，通过x坐标限定横向停靠点，并且通过y坐标限定竖直定位的停靠点。例如，坐标(0，0)可以分配给图1中的点a。

两个停靠点6，7或6‘，7‘指示从相应轿厢3的当前位置开始针对每个可能的行进方向4，5或10，11的下述点，每次在假设最差情景的情况下轿厢3最迟在所述点处停靠。特别地，针对向上移动的轿厢3‘，考虑当前操作参数(例如轿厢3‘的行进方向、速度和装载能力)预测停靠点6，即预先确定如果轿厢3‘沿行进方向加速到最大然后制动，则轿厢3‘在哪里停靠。针对轿厢3‘的下停靠点7，在最差情景的假设下预测到驱动器失效，轿厢3‘因此掉下，直到这时轿厢3‘被制动。

针对电梯系统的其他轿厢3以持续的方式进行相应预测。有利地，轿厢3包括用于此的控制单元，例如被设计成控制单元的微控制器电路(图1中未明确示出)。

针对沿第一行进方向具有相邻的第一轿厢的每个轿厢3，确定从该轿厢的第一停靠点6到第二轿厢的第二停靠点7的距离。此外，针对沿第二行进方向具有相邻的第二轿厢的每个轿厢3，确定从该轿厢的第二停靠点7到第二轿厢的第一停靠点6的距离。

例如，针对沿行进方向4具有相邻的轿厢3“的轿厢3‘，确定从轿厢3‘的上停靠点6到轿厢3“的下停靠点7的距离8。鉴于此，有利地，将轿厢3“的下停靠点7传输至轿厢3‘的控制单元(图1中未明确示出)。在本示例中，如此确定的距离8为正。因此，关于轿厢3‘和轿厢3“不存在碰撞危险。

轿厢3‘还在另一行进方向5上具有相邻的轿厢3“‘。因此，针对轿厢3‘进一步确定从轿厢3‘的下停靠点7到轿厢3“‘的上停靠点6的距离9。鉴于此，有利地，将轿厢3“‘的上停靠点6传输至轿厢3‘的控制单元(图1中未明确示出)。在本示例中，如此确定的距离9为负，即，轿厢3“‘的上停靠点6位于轿厢3‘的下停靠点7的上方。因此，关于轿厢3‘和轿厢3“‘存在碰撞危险。由于轿厢3‘的下停靠点6和轿厢3“‘的上停靠点7的负距离9，电梯系统转换到安全模式，特别地通过启动这些轿厢的轿厢侧制动使电梯系统转换到安全模式，优选地由与相应的轿厢3‘和轿厢3“‘配合的控制单元触发。

由于每次仅将一个停靠点从两个相邻的轿厢传输至轿厢3，所以有利地，所应用的方法中的通信负载小。

为了进一步说明根据本发明的方法针对轿厢3预测的停靠点，参考图2。图2示出了具有总的轿厢高度17和入口门槛20的轿厢3。

针对可以沿行进方向4和沿行进方向5(在图2中行进方向由箭头4，箭头5象征性地示出)移动的轿厢3，例如，示出了每次针对每个行进方向4，5预测的停靠点6，停靠点7。针对行进方向4示出了上停靠点6，并且针对行进方向5示出了下停靠点7。

上停靠点6指示下述点，基于当前操作参数并在假设最差情景的情况下具有轿厢上端21的轿厢3可以沿行进方向4最迟在所述点处停靠。在所描绘的示例性实施方式中，停靠点6与轿厢上端21之间的距离通过不可越过的距轿厢3的可选建立的最小距离15以及根据在假设最差情景的情况下的当前行进参数计算的制动距离18的总和来获得。停靠点的计算例如通过相应配置的预测器模型来完成。

相反的，下停靠点7指示下述点，基于当前操作参数并在假设最差情景的情况下具有轿厢下端22的轿厢3可以沿行进方向5最迟在所述点处停靠。在所描绘的示例性实施方式中，停靠点7与轿厢下端22之间的距离通过不可越过的距轿厢下端22的可选建立的最小距离16以及根据在假设最差情景的情况下的当前行进参数计算的制动距离19的总和来获得。

停靠点的位置根据当前相应操作参数而变化。如果轿厢暂停，则停靠点移动靠近轿厢。如果轿厢高速向上行进，即沿行进方向4行进，则上停靠点进一步位于上方。特别地，即使在非常高速的情况下，也可能发生下停靠点7被确定位于位置14处的情况，因为在这种情况下，即使在最差情景的情况下，也可以排除沿行进方向5的移动。

每次针对如图2所示的每个这样的轿厢3预测这样的上停靠点和下停靠点。每次确定轿厢的上停靠点6与位于该轿厢上方的相邻轿厢的下停靠点7‘或7“之间的距离，以及该轿厢的下停靠点7与位于该轿厢下方的相邻轿厢的上停靠点6‘或6“之间的距离。在非关键操作期间，因为停靠点7“大于停靠点6并且停靠点7大于停靠点6“，所以距离8为正。另一方面，在负距离的情况下，存在碰撞风险。如果停靠点6大于停靠点7‘或停靠点6‘大于停靠点7，则出现这样的负距离。如果确定为这样的负距离，则电梯系统将转换到安全的操作状态，特别地转换到安全模式。

附图中示出的并结合附图说明的示例性实施方式用于解释本发明，但本发明不限于此。

附图标记

1电梯系统

2井道系统

3轿厢

3‘轿厢

3“轿厢

3“‘轿厢

4第一行进方向

5第二行进方向

6第一停靠点

6‘第一停靠点

6“第一停靠点

7第二停靠点

7‘第一停靠点

7“第一停靠点

8预测的停靠点的正距离

9预测的停靠点的负距离

10第三行进方向

11第四行进方向

12竖直井道

13连接井道

14可能的停靠点的极限位置

15距轿厢要保持的最小距离

16距轿厢要保持的最小距离

17轿厢高度

18预测的制动距离

19预测的制动距离

20入口门槛

21轿厢上端

22轿厢下端