WO2009013114A1

WO2009013114A1 - Verfahren zur ermittlung der geschwindigkeit einer aufzugskabine und eine steuereinheit zur durchführung dieses verfahrens

Info

Publication number: WO2009013114A1
Application number: PCT/EP2008/058722
Authority: WO
Inventors: Steffen Grundmann
Original assignee: Inventio AG
Current assignee: Inventio AG
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2010-01-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit einer in einem Aufzugsschacht (12) entlang eines Fahrweges (20) verfahrbaren Aufzugskabine (14), wobei für einen ersten Fahrwegabschnitt (22) des Fahrweges (20) zwischen einer ersten Position (P1) und einer zweiten Position (P2) eine Geschwindigkeit v0 der Aufzugskabine (14) an der ersten Position (P1) erfasst wird, mehrere Beschleunigungen am(n) der Aufzugskabine (14) in mehreren Messintervallen erfasst werden, eine Zeitdauer ?TZF erfasst wird, die die Aufzugskabine (14) benötigt, um von der ersten Position (P1) zu der zweiten Position (P2) zu gelangen und eine Geschwindigkeit vkorr für die zweite Position (P2) wie folgt ermittelt wird: (I), wobei eoff,real ein Korrekturwert ist, welcher durch Vergleich einer wirklichen Wegstrecke (?XZF) zwischen der ersten Position (P1) und der zweiten Position (P2) und einer theoretisch berechneten Wegstrecke (?Xth) bestimmt ist, ?t die Dauer des Messintervalls ist, am(n) die erfassten Beschleunigungen in dem Fahrwegabschnitt (22) sind, v0 die Geschwindigkeit an der ersten Position (P1) und n die Anzahl der Messintervalle ist, für die die Beschleunigungen erfasst worden sind. Die Erfindung betrifft ferner eine Aufzugsanlage zur Durchführung dieses Verfahrens sowie eine Steuereinheit zur Durchführung dieses Verfahrens bzw. zur Verwendung in einer entsprechenden Aufzugsanlage.

Description

VERFAHREN ZUR ERMITTLUNG DER GESCHWINDIGKEIT EINER AUFZUGSKABINE UND EINE STEUEREINHEIT ZUR DURCHFÜHRUNG DIESES VERFAHRENS

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit einer entlang eines Fahrweges verfahrbaren Aufzugskabine, eine Aufzugsanlage bei der die Geschwindigkeit einer Aufzugskabine mit diesem Verfahren ermittelt wird sowie eine Steuereinheit zur Durchführung dieses Verfahrens bzw. zur Verwendung in dieser Aufzugsanlage.

Bekannte Sicherheitseinrichtungen zur Überwachung einer Aufzugskabine umfassen ei- nen Geschwindigkeits- oder Beschleunigungssensor und einen Positionssensor zur Bestimmung der aktuellen Position der Aufzugskabine. Ein derartiger Positionssensor erkennt beispielsweise im Bereich der Stockwerke in dem Aufzugsschacht angebrachte Positionsmarken. Ein derartiges System ist beispielsweise aus der EP 1 602 610 A1 bekannt.

Bekanntermaßen sind Messsysteme mit Beschleunigungssensoren fehleranfällig. Im Besonderen können sich Abweichungen ergeben, wenn sich beispielsweise eine Einbaulage ändert oder wenn sich ein Messsystem schräg stellt. Auch infolge von Umwelteinflüssen wie beispielsweise von Temperatureinflüssen kann ein Beschleunigungsmessauf- nehmer selbst Abweichungen erfahren. Wird, wie in EP 1 602 610 A1 beschrieben ein Beschleunigungssensor zur Bestimmung der Fahrgeschwindigkeit verwendet, können derartige Abweichungen zu einem fehlerhaften Resultat führen. Ein derartiges Signal kann deswegen nicht als sicher bezeichnet werden und es werden andere Messsysteme benötigt, um ein sicheres Geschwindigkeitssignal zu ermitteln.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung einer möglichst genauen, fehlerfreien Geschwindigkeit der Aufzugskabine anzugeben. Das Verfahren soll einfach in einer Aufzugsanlage verwendet werden können. Somit soll auch eine dementsprechend ausgebildete Aufzugsanlage angegeben werden. Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Übereinstimmung mit Anspruch 1 ein Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit einer entlang eines Fahrweges verfahrbaren Aufzugskabine vorgesehen, wobei für einen ersten Fahrwegabschnitt des Fahrweges zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position - eine Geschwindigkeit v₀ der Aufzugskabine an der ersten Position erfasst wird, mehrere Beschleunigungen a_m(_n) der Aufzugskabine in mehreren Messintervallen Δt erfasst werden, eine Zeitdauer ΔT_ZF erfasst wird, die die Aufzugskabine benötigt, um von der ersten Position zu der zweiten Position zu gelangen, eine Geschwindigkeit v_korr für die zweite Position wie folgt ermittelt wird:

^Vkorr = ^V0 + ^{At •} Σ ^am(n) ^~ « ^ off, real

wobei ε_{o# reα/} ein Korrekturwert ist, welcher durch Vergleich einer wirklichen

Wegstrecke ΔX_ZF) zwischen der ersten Position und der zweiten Position und einer theoretisch berechneten Wegstrecke ΔX_th bestimmt ist,

Δt die Dauer des Messintervalls ist, a_m(_n) die erfassten Beschleunigungen in dem Fahrwegabschnitt sind, V₀ die Geschwindigkeit an der ersten Position ist, n die Anzahl der Messintervalle ist, für die die Beschleunigungen erfasst worden sind.

Eine Idee der Erfindung liegt darin, einen Korrekturwert ε_{off real} durch Vergleich einer errechneten Distanz auf Basis der Messwerte der Beschleunigungen a_m(_n) mit einer wirkli- chen Distanz ΔX_ZF zwischen der ersten Position und der zweiten Position zu ermitteln. Sodann kann ausgehend von einer für die erste Position gemessenen oder vorgegebenen Geschwindigkeit v₀, den gemessenen Beschleunigungen a_m(_n). und der Anzahl n der Messintervalle, für die die Beschleunigungen erfasst worden sind, die aktuelle, korrigierte Geschwindigkeit v_korr für die zweite Position des ersten Fahrwegabschnittes oder eines anderen Fahrwegabschnittes oder eines mehrere Fahrwegabschnitte umfassenden Fahrweges berechnet werden. Beispielsweise ergibt sich für die Geschwindigkeit v₀ der Wert 0, wenn die Aufzugskabine aus dem Stillstand verfahren wird. Die Aufzugkabine ist in der Regel in einen Aufzugsschacht in einem Gebäude eingebaut. Das Gebäude weist mehrere Stockwerke auf, welche durch den Aufzugsschacht verbunden sind, und die Aufzugskabine dient dem im Wesentlichen vertikalen Transport von Personen und/oder Gütern zwischen diesen Stockwerken. Der Fahrweg der Aufzugska- bine ist durch den Aufzugsschacht bestimmt. Unter dem Fahrwegabschnitt wird ein Abschnitt des zur Verfügung stehenden Fahrweges verstanden, insbesondere handelt es sich bei diesem Abschnitt um die Strecke zwischen zwei Stockwerken und/oder den dort vorgesehenen Positionsmarken. Ferner kann die Strecke zwischen zwei Stockwerken auch durch weitere zusätzliche Positionen beziehungsweise Positionsmarken (Zwi- schenmarken) unterteilt sein. So kann während einer Bedienfahrt ein Fahrweg zurückgelegt werden, der einen oder mehrere Fahrwegabschnitte umfasst. Für den Fall, dass die Bedienfahrt mehrere Fahrwegabschnitte umfasst, wird das erfindungsgemäße Verfahren für jeden Fahrwegabschnitt wiederholt, wobei für die Geschwindigkeit v₀ eines nachfolgenden Fahrwegabschnittes die ermittelte Fahrgeschwindigkeit v_korr des vorangehenden Fahrwegabschnittes angesetzt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein sicherer, korrigierter Geschwindigkeitswert v_korr der Aufzugskabine ermittelt werden. Dieser Geschwindigkeitswert lässt sich in vorteilhafter Weise insbesondere für ein Sicherungssystem derart einsetzen, dass im Falle einer Überschreitung eines maximalen Geschwindigkeitswertes ein Bremssignal ausgelöst wird. Ferner kann dieser Geschwindigkeitswert für die Steuerung des Öffnens und Schließens der Schachttüren und/oder Kabinentüren beim Anfahren eines Stockwerks gegen Ende einer Bedienfahrt vorteilhaft eingesetzt werden.

Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen insbesondere darin, dass sich die Beschleunigungen a_m(_n) mittels eines kostengünstigen Beschleunigungsaufnehmers, der beispielsweise direkt in eine Steuereinheit (Platine) eingebaut ist, erfasst werden können. Ferner können ohnehin in dem Aufzugsschacht bereits vorhandene Bauelemente, wie beispielsweise die Positionsmarken zum Anfahren der Stockwerke, für das Verfahren eingesetzt werden. Auf diese Weise kann auf die Installation eines separaten Meßsystems verzichtet werden. Alternativ kann aber ein zusätzliches System zur Geschwindigkeitsermittlung installiert werden, so dass die Geschwindigkeit mittels zweier Messsysteme erfasst wird, um so eine weiter erhöhte Sicherheit zu schaffen beziehungsweise Fehlerquellen weiter zu reduzieren. Ferner können durch den Einsatz eines Beschleunigungsaufnehmers und des daraus ermittelten Signals weitere zur Überwachung der Aufzugsanlage hilfreiche Informationen gewonnen werden, wie beispielsweise im Hinblick auf einen Verschleißindikator oder Lagerschäden. Insbesondere kann mit dem Verfahren und der zugehörigen Aufzugsanlage bei zu hohen Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungswerten ein Signal zur Auslösung einer Notbremsung oder ein Sicherheitsalarm ausgelöst werden.

Weiterhin können die infolge von Setzungen und Längenänderungen des Gebäudes auftretenden Fehler durch eine beispielsweise im Rahmen von Wartungsarbeiten vorgenommene Anpassung der Werte für die Wegstrecken ΔX_ZF reduziert werden. Hierzu können die Wegstrecken der einzelnen Fahrwegabschnitte neu definiert und in der Steu- ereinheit hinterlegt werden. Besonders vorteilhaft ist, dass die beteiligten Auswerteeinheiten wie Beschleunigungsaufnehmer, Positionssensor, Steuereinheit, Datenspeicher und erforderliche Prozessoren gemeinsam, vorteilhafterweise direkt integriert in der Steuereinheit, bei der Aufzugskabine angeordnet werden. Dadurch kann das Gerät kompakt und sicher gebaut werden und lange Übertragungswege entfallen. Ein derartiges kompaktes Gerät bzw. Steuereinheit kann vorteilhafterweise zur Nachrüstung in einer bestehenden Aufzugsanlage verwendet werden oder es kann bei einer allfälligen Reparatur als Gesamtes ersetzt werden. Damit kann der Sicherheitsstandard einer bestehenden Aufzugsanlage einfach verbessert werden, im Besonderen da vielfach bereits bestehende Positionsmarken im Schacht verwendet werden können.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise der Aufzugsanlage ist die Aufzugskabine mit einem Beschleunigungsaufnehmer versehen, welcher die momentane Beschleunigung in mehreren Zeitintervallen Δt entsprechend einer Taktmessfrequenz dauernd misst. Ferner ist der Auf- zugsschacht im Bereich der Stockwerke mit Positionsmarken versehen, wobei im Bereich jedes Stockwerkes eine Positionsmarke vorgesehen ist, die die erste Position und/oder die zweite Position bildet. Jeweils benachbarte Positionen beziehungsweise Positionsmarken sind durch eine Distanz, die der Wegstrecke ΔX_ZF entspricht, beabstandet. Beim Verfahren der Aufzugskabine wird dann die Zeitdauer erfasst, die die Aufzugskabine benötigt, um von der ersten Positionsmarke zu der zweiten Positionsmarke des ersten Fahrwegabschnittes und gegebenenfalls weiterer Fahrwegabschnitte zu gelangen. Die jeweils zugehörige Distanz ΔX_ZF wird aus einem Datenspeicher der Steuereinheit abgerufen. Basierend auf diesen Daten wird dann unter Ermittlung des Korrekturwertes ε_{o# reα/} die aktuelle, korrigierte Fahrgeschwindigkeit v_korr berechnet. Diese er- mittelte Fahrgeschwindigkeit v_korr wird als effektive Fahrgeschwindigkeit an die Steue- rung beziehungsweise Steuereinheit oder ein Sicherheitsüberwachungssystem weitergeleitet.

Im Folgenden werden nun vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den Ansprüchen 2 bis 15 beschrieben.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird der Korrekturwert z_off>rml bestimmt durch:

_ 2 - [AX_th - AX_ZP]

^ off , real

AT^ wobei

AX₁₁, = AT_ZF ^■ V₀ + f K„_„ ^■ At² ) + £ "^■'^■' ^{' At}

1 1 ^ wobei ε_{o# rml} der Korrekturwert ist,

Δt die Dauer des Messintervalls ist, a_m(n) die erfassten Beschleunigungen in dem Fahrwegabschnitt sind, ΔX_th die theoretisch berechnete Wegstrecke zwischen der ersten Position und der zweiten Position ist,

ΔX_ZF die wirkliche Wegstrecke zwischen der ersten Position und der zweiten Position ist,

ΔT_ZF die Zeitdauer ist, die die Aufzugskabine benötigt, um von der ersten Position zu der zweiten Position zu gelangen,

V₀ die Geschwindigkeit an der ersten Position ist, n die Anzahl der Messintervalle ist, für die die Beschleunigungen erfasst worden sind.

Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position eines zweiten Fahrwegabschnittes des Fahrweges die Geschwindigkeit v_korr für die zweite Position des zweiten Fahrwegabschnittes ermittelt wird, wobei die für die zweite Position des ersten Fahrwegabschnittes ermittelte Geschwindigkeit v_korr als Geschwindigkeit v₀ für die erste Position des zweiten Fahrwegabschnittes angesetzt wird, wobei sich obige Parameter auf den zweiten Fahrwegabschnitt beziehen, insbesondere a_m die erfassten Beschleunigungen in dem zweiten Fahrwegabschnitt sind. Auf diese Weise lässt sich eine fortlaufende Ermitt- lung der aktuellen korrigierten Fahrgeschwindigkeit für aufeinanderfolgende Fahrwegabschnitte durchführen.

Vorteilhafterweise ist die erste Position einem ersten Stockwerk und die zweite Position einem zweitem Stockwerk zugeordnet. Vorteilhafterweise werden hierfür die zum Anfahren der Stockwerke in dem Aufzugsschacht montierten Positionsmarken, beispielsweise in Form von Stahlblechstreifen, verwendet.

Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Wegstrecke ΔX_ZF zwischen der ersten Position und der zweiten Position des jeweiligen Fahrwegabschnittes in einer Steuereinheit, insbesondere einer Speichereinheit, hinterlegt ist und abgerufen wird. In bevorzugter Ausgestaltung kann die Wegstrecke ΔX_ZF für wenigstens einen Fahrwegabschnitt angepasst werden. Dies kann vorteilhafterweise auch nachträglich erfolgen. Dadurch kann etwaigen, beispielsweise infolge der Setzung des Gebäudes, auftretenden Fehlern entgegen- gewirkt werden.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung werden jedem Fahrwegabschnitt eine Vielzahl von Messintervallen zugeordnet, wobei ist das Messintervall von einer vorgegebenen Taktmessfrequenz bestimmt ist und die Taktmessfrequenz die Dauer des Messintervalls Δt bestimmt. Typische Messintervalle betragen in etwa 5 bis 50 Millisekunden. Für Sicherheitsrelevante Anwendungen werden vorzugsweise kürzere Messintervalle gewählt. Dadurch wird verhindert, dass zwischen zwei Messintervallen ein gefährlicher Zustand entstehen könnte. Selbstverständlich können abhängig von Aufzugsdaten wie Fahrgeschwindigkeit andere Messintervalle definierte werden.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist für jede Position eine Positionsmarke vorgesehen, die von einem Positionssensor detektierbar ist. Vorteilhafterweise ist der Positionssensor, beispielsweise eine Lichtschranke, an der Aufzugskabine angebracht und sie ist vorzugsweise derart ausgeführt dass die absolute Position der Positionsmarke im Fahr- schacht erkannt werden kann.

Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird eine momentane Fahrgeschwindigkeit v_akt der Aufzugskabine bestimmt durch n v_akt = v₀ + Δ? ^• 2^ a_m(n) - n - ε_off>real

1 wobei

V₀ die Geschwindigkeit an der ersten Position des jeweiligen Fahrwegabschnittes ist, ε _{off rea}i dsr Korrekturwert des letzten Fahrwegabschnittes ist a_m(_n) die aktuell erfassten Beschleunigungen in dem jeweiligen Fahrwegabschnitt sind, n die Anzahl der Messintervalle ist, für die die Beschleunigungen in dem jeweiligen Fahrwegabschnitt erfasst worden sind.

In bevorzugter Ausgestaltung wird die Geschwindigkeit v_akt zur Steuerung des Anfahrens eines Stockwerks und/oder zur Überwachung der Geschwindigkeit der Aufzugskabine an die Steuereinheit übermittelt. Somit lässt sich der ermittelte Wert für die Geschwindigkeit der Aufzugskabine vielseitig verwenden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird bei einer Abweichung des Korrekturwertes z_off>rml und/oder der Geschwindigkeit v_korr und/oder der Geschwindigkeit v_akt von einem Grenzwert um einen vorbestimmten Wert ein Signal zur Notbremsung oder zur Wartung abgegeben.

Um bei zu geringen Geschwindigkeitswerten keine fehlerbehafteten Werte zu produzieren, ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Geschwindigkeit v_akt nicht ermittelt oder beibehalten wird, wenn der Betrag einer erfassten Beschleunigung a_m(n) einen vorbestimmten Grenzwert ^■&_& unterschreitet. Dieser Grenzwert ^■&_& beträgt vorzugsweise zwischen etwa 0,03 und etwa 0,05 m/s².

Um gegebenenfalls eine Kalibrierung der Geschwindigkeit zu ermöglichen, kann die ermittelte Geschwindigkeit v₀ zu einem vorbestimmten Ereignis oder zu einem vorbestimmten Zeitpunkt auf einen Referenzwert, insbesondere auf Null, gesetzt werden. Als vorbestimmtes Ereignis eignet sich insbesondere der über eine gewisse Zeitdauer anhalten- den Halt der Aufzugskabine in einem Stockwerk, insbesondere bei geöffneten Türen und geschlossener Bremse. Ferner kann diese Kalibrierung bei langer Zeitdauer mit keiner Beschleunigung oder einer Zeitdauer, die länger als die maximal zu erwartende Fahrtdauer ist, erfolgen. Bei einer bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen werden, dass mehrere Geschwindigkeitswerte ermittelt werden, wobei als ein erster Geschwindigkeitswert die Geschwindigkeit v_korr nach einem der vorhergehenden Ansprüche ermittelt wird, und wobei zumindest ein zweiter Geschwindigkeitswert mittels eigener Sensoren ermittelt wird und bei Überschreitung wenigstens eines der ermittelten Geschwindigkeitswerte ein Fehler erkannt wird und ein Bremssignal abgegeben wird. Dadurch wird ein besonders sicheres Überwachungssystem geschaffen.

Überdies wird zur Lösung der oben genannten Aufgabe in Übereinstimmung mit An- spruch 16 eine Aufzugsanlage mit einer in einem Aufzugsschacht entlang eines Fahrweges verfahrbaren Aufzugskabine vorgeschlagen, wobei der Fahrweg wenigstens einen Fahrwegabschnitt mit einer ersten Position und einer zweiten Position umfasst, und wobei an der Aufzugskabine ein Beschleunigungsaufnehmer zur Erfassung der Beschleunigung a_m(_n) der Aufzugskabine und ein Positionssensor zur Erfassung der Position der Aufzugskabine vorgesehen sind. Die Aufzugsanlage umfasst ferner eine Steuereinheit, in der die Wegstrecke ΔX_ZF zwischen der ersten Position und der zweiten Position für den wenigstens einen Fahrwegabschnitt hinterlegt ist, und eine Zeiterfassungseinheit zur Erfassung einer Zeitdauer ΔT_ZF, die die Aufzugskabine benötigt, um von der ersten Position zu der zweiten Position zu gelangen. Der Beschleunigungsaufnehmer, der Positi- onssensor, die Steuereinheit und die Zeiterfassungseinheit sind zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 eingerichtet.

Eine solchermaßen gebildete Aufzugsanlage macht sich insbesondere die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens zunutze. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungs- gemäßen Aufzugsanlage sind in den Ansprüchen 17 bis 20 beschrieben.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass im Bereich der Position ein von dem Positionssensor detektierbare Positionsmarke vorgesehen ist. Bei dieser Positionsmarke handelt es sich vorteilhafterweise um einen Blechstreifen vorzugsweise einen codierten Blechstreifen. Als Positionssensor kann, vorzugsweise eine Lichtschranke vorgesehen sein. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung bildet die erste Position ein erstes Ende des Fahrwegabschnittes und die zweite Position ein zweites Ende des Fahrwegabschnittes. So kann ein Fahrwegabschnitt einer Distanz zwischen zwei Stockwerken entsprechen. Die Codierung erlaubt ein bestimmen des Stockwerkes, womit auch unterschiedliche Stockwerksdistanzen sicher erfasst und zugeordnet werden können. Vorteilhafterweise sind Beschleunigungsaufnehmer, der Positionssensor, die Steuereinheit und die Zeiterfassungseinheit direkt in der Steuereinheit zusammengebaut und/oder in ein gemeinsames Gehäuse bzw. gerät eingebaut. Ein derartiges kompaktes Gerät bzw. Steuereinheit kann wie in den Ansprüchen 21 und 22 beschrieben vorteilhafterwei- se zur Nachrüstung in einer bestehenden Aufzugsanlage verwendet werden oder es kann bei einer allfälligen Reparatur als Gesamtes ersetzt werden. Damit kann der Sicherheitsstandard einer bestehenden Aufzugsanlage einfach verbessert werden, im Besonderen, da vielfach bereits bestehende Positionsmarken im Schacht verwendet werden können.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert. Dabei zeigen schematisch

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Gebäudes mit einer erfindungsgemäßen Aufzugsan- läge mit einer Aufzugskabine, und

Fig.2 ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm und ein Beschleunigungs-Zeit-

Diagramm für das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit der Aufzugskabine gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Gebäudes mit einer Aufzugsanlage 10 mit einer in einem Aufzugsschacht 12 entlang eines Fahrwegs 20 verfahrbaren Aufzugskabine 14. Das Gebäude weist eine Vielzahl von Stockwerken auf, wobei in Fig. 1 ein erstes Stockwerk 15, ein zweites Stockwerk 16, ein drittes Stockwerk 17 und ein viertes Stockwerk 18 dargestellt sind.

Im Bereich jedes dieser Stockwerke 15 bis 18 ist jeweils eine Positionsmarke 50 in Form eines Stahlblechstreifens an der Innenseite des Aufzugschachts 12 angebracht. Jede Positionsmarke 50 umfasst eine Nulllage 56 sowie ein oberes erstes Ende 52 und ein unteres zweites Ende 54. Die Positionsmarke weist eine Höhe von etwa 24 cm und die beiden Enden 52, 54 eine Höhe von jeweils 12 cm auf.

Diese Positionsmarken 50 und insbesondere deren jeweilige Nulllage 56 markieren eine erste Position P1 und/oder eine zweite Position P2 in dem jeweils zugehörigen Stock- werk (siehe Fig. 1 ). So bildet die Nulllage 56 in dem vierten Stockwerk 18 in dem in Fig.

1 gezeigten Zustand die erste Position P1 des ersten Fahrwegabschnitts 22. Die NuIIIa- ge 56 der Positionsmarke 50 auf Höhe des dritten Stockwerks 17 bestimmt die zweite Position P2 des ersten Fahrwegabschnitts 22 und auch die erste Position P1 des zweiten Fahrwegabschnitts 24. Weiterhin bildet die Nulllage 56 der Positionsmarke 50 des zweiten Stockwerks 16 die zweite Position P2 des zweiten Fahrwegabschnitts 24 und auch die erste Position P1 des dritten Fahrwegabschnitts 26. Die Positionsmarken sind mit einem codierten Lochmuster (nicht dargestellt) versehen. Damit ist ein Zuordnen der Positionsmarke und damit des einzelnen Fahrwegabschnittes 22, 24, 26 zu einem zugehörigen Stockwerk möglich.

An der Aufzugskabine sind ein Beschleunigungsaufnehmer 30 und ein Positionssensor 40 angeordnet. Der Positionssensor 40 wirkt mit den Positionsmarken 50 der Stockwerke 15 bis 18 zusammen und detektiert die jeweilige Stockwerksposition der Aufzugskabine 14. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Positionssensor 40 eine Lichtschranke. Die Aufzugskabine 14 ist ferner mit einer Steuereinheit 60 versehen, die die durch den Beschleunigungsaufnehmer 30 und den Positionssensor 40 ermittelten Daten auswertet. Schließlich umfasst die Aufzugsanlage 10 die Steuereinheit, eine Speichereinheit und eine Zeiterfassungseinheit (nicht dargestellt). Im dargestellten Beispiel sind der Positionssensor 40, die Steuereinheit 60 und der Beschleunigungsaufnehmer 30 in dezentralen Baugruppen angeordnet. Alternativ können diese Teile zu einer einzi- gen Baugruppe zusammengefasst werden. Dies ist kostengünstig, da eine derartige Baugruppe erforderliche Betriebseinheiten wie Spannungs- und Notspannungsversorgung, Datenspeicher und Schnittstellen enthalten kann. Die Aufzugsanlage ist eingerichtet um das nachfolgend erläuterte Verfahren durchführen zu können.

Bei diesem Verfahren befindet sich die Aufzugskabine 14 in der in Fig. 1 gezeigten Ausgangssituation auf Höhe des vierten Stockwerks 18. Die Aufzugskabine 14 befindet sich in der gezeigten Stellung im Stillstand mit einer Geschwindigkeit v₀ mit dem Wert Null. Nach Betreten der Aufzugskabine setzt der Benutzer den gewünschten Zielruf ab. Im vorliegenden Beispiel möchte der Benutzer in das erste Stockwerk 15 verfahren werden. Nach Absetzen des entsprechenden Zielrufs gibt eine Aufzugssteuerung ein entsprechendes Signal an eine Antriebseinheit der Aufzugsanlage 10 ab, so dass die Aufzugskabine 14 aus der Ruhestellung heraus beschleunigt wird. Um im vorliegenden Fall das gewünschte Ziel des Benutzers im ersten Stockwerk 15 zu erreichen, muss die Aufzugskabine 14 also einen Fahrweg 20 zurücklegen, der den ersten bis dritten Fahrwegab- schnitt 22 bis 26 umfasst. Während dieser Bedienfahrt laufen die im Folgenden anhand der Figuren 1 und 2 erläuterten Verfahrensschritte ab. Zunächst wird die Geschwindigkeit v₀ an der ersten Position P1 des ersten Fahrwegabschnittes 22 mit dem Wert Null erfasst. Dies kann beispielsweise durch eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung im Bereich der Antriebseinheit erfolgen. Anschließend wird mit fortlaufender Bewegung der Aufzugskabine 14 mittels des Beschleunigungsaufnehmers 30 permanent die Beschleunigung a_m(n) in hintereinander geschalteten Messintervallen vorgegebener Dauer Δt, das heißt entsprechend einer vorbestimmten Taktmessfrequenz, gemessen und gespeichert (siehe auch Fig. 2). Beim Erreichen der zweiten Position P2 des ersten Fahrwegabschnitts 22 im dritten Stockwerk 17 detektiert der Positi- onssensor 40 die Positionsmarke 50 und teilt dies der Steuereinheit mit. Ferner wird die Anzahl n der Messintervalle, für die die Beschleunigungen a_m(_n) für den ersten Fahrwegabschnitt 22 erfasst worden sind, sowie die Zeitdauer ΔT_ZF, die die Aufzugskabine 14 benötigt hat, um von der ersten Position P1 zu der zweiten Position P2 zu gelangen, an die Steuereinheit übermittelt.

Weiterhin sind in der Steuereinheit die Wegstrecke zwischen der ersten Position P1 und der zweiten Position P2 des ersten Fahrwegabschnitts 22 und der weiteren Fahrwegabschnitte 24 und 26 abrufbar hinterlegt. Ebenso ist die Taktmessfrequenz des Messintervalls Δt in der Speichereinheit hinterlegt. Sämtliche entweder in der Steuereinheit hinter- legten oder aktuell ermittelten Werte werden sodann zur Ermittlung des Korrekturwerts ^ε _{off rea}i ^un<^ anschließend zur Bestimmung der aktuellen korrigierten Geschwindigkeit v_korr entsprechend den in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Formeln verarbeitet. Der demgemäß für die zweite Position P2 ermittelte Wert für die Geschwindigkeit v_korr wird sodann als neuer Wert für die Geschwindigkeit v₀ für die erste Position P1 des zweiten Fahrwegabschnitts 24 angesetzt (siehe auch Fig. 2).

Fig. 2 zeigt ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm (v-t-Diagramm) und ein Beschleunigungs-Zeit-Diagramm (a-t-Diagramm), wobei in Fig. 2 unterhalb der beiden Diagramme die in Fig. 1 bereits angedeuteten Fahrwegabschnitte 22, 24, 26 zu erkennen sind. Die in dem Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm angedeutete Kurve zeigt den beispielhaften Verlauf der Geschwindigkeit v über die Zeit t, beginnend mit der Geschwindigkeit v₀ beispielsweise im vierten Stockwerk 18. Mittels in dem Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm angedeuteter Integration des Geschwindigkeitsverlaufes wird unter Heranziehung der in den einzelnen Messintervallen mit Zeitdauer Δt ermittelten mittleren Beschleunigungs- werten a_m(i), a_m(2) bis a_m(n) (siehe a-t-Diagramm) die Wegstrecke ΔX_th rechnerisch anhand der in Fig. 2 angegebenen Formeln ermittelt. Zudem sind in Fig. 2 die einzelnen Summanden der im Anspruch 2 angegebenen Formel für die theoretisch berechnete Wegstrecke ΔX_th erläutert.

Entsprechend obiger Vorgehensweise werden nun weiter die Beschleunigungen a_m(_n) in mehreren Messintervallen entlang des zweiten Fahrwegabschnitts 24 mittels des Beschleunigungsaufnehmers 30 erfasst. Sobald die Aufzugskabine 14 die zweite Position P2 des zweiten Fahrwegabschnitts 24, das heißt das zweite Stockwerk 16, erreicht hat, können die Werte für die Anzahl n der Messintervalle und die Zeitdauer ΔT_ZF, die die Aufzugskabine 14 benötigt hat, um von der ersten Position P1 zu der zweiten Position P2 des zweiten Fahrwegabschnitts 24 zu gelangen, ermittelt werden. Auf Basis dieser für den zweiten Fahrwegabschnitt 24 gemessenen und berechneten Werte kann dann die neue aktuelle korrigierte Geschwindigkeit v_korr für die zweite Position P2 des zweiten Fahrwegabschnitts 24 auf Basis der obigen Formeln ermittelt werden.

In gleicher Weise, wie bereits für den zweiten Fahrwegabschnitt 24 beschrieben, erfolgt die Erfassung und Messung der weiteren Werte für den dritten Fahrwegabschnitt 26. So wird unter anderem die für den zweiten Fahrwegabschnitt 24 ermittelte aktuelle Geschwindigkeit v_korr als neuer Wert für die Geschwindigkeit v₀ in der ersten Position P1 des dritten Fahrwegabschnitts 26 angesetzt.

Auf Grundlage dieses Verfahrens kann so über alle folgenden Fahrwegabschnitte und somit über den gesamten Fahrweg 20 ein sicherer Geschwindigkeitswert v_korr ermittelt werden, wodurch ein im Vergleich zum Stand der Technik exakterer Geschwindigkeits- wert erhalten und Fehlerquellen weiter reduziert werden. Ferner können die in der Speichereinheit hinterlegten Werte für die Wegstrecken ΔX_ZF auf einfache Weise verändert werden, wodurch eine einfache Anpassung der sich nach der Errichtung des Gebäudes ergebenden Setzungen und damit Veränderungen dieser Wegstrecken möglich ist.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Ermittlung der Geschwindigkeit einer entlang eines Fahrweges (20) verfahrbaren Aufzugskabine (14), wobei für einen ersten Fahrwegabschnitt (22) des Fahrweges zwischen einer ersten Position (P1 ) und einer zweiten Position

(P2) eine Geschwindigkeit v₀ der Aufzugskabine (14) an der ersten Position (P1 ) er- fasst wird, mehrere Beschleunigungen a_m(_n) der Aufzugskabine (14) in mehreren Messinter- vallen Δt erfasst werden, eine Zeitdauer ΔT_ZF erfasst wird, die die Aufzugskabine (14) benötigt, um von der ersten Position (P1 ) zu der zweiten Position (P2) zu gelangen, eine Geschwindigkeit v_korr für die zweite Position (P2) wie folgt ermittelt wird:

^Vkorr = ^V0 + ^{At •} £ ^am(n) ^~ « ^{' £} off,rec

Wegstrecke (ΔX_ZF) zwischen der ersten Position (P1 ) und der zweiten Position (P2) und einer theoretisch berechneten Wegstrecke (ΔX_th) bestimmt ist, Δt die Dauer des Messintervalls ist, a_m(_n) die erfassten Beschleunigungen in dem Fahrwegabschnitt (22) sind,

V₀ die Geschwindigkeit an der ersten Position (P1 ) ist, n die Anzahl der Messintervalle ist, für die die Beschleunigungen erfasst worden sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Korrekturwert z _off_{, mal} bestimmt ist durch: _ 2 - [AX_th - AX_ZP]

^ off , real

AT^ wobei

AX _th =AT_ZF - V_{0 +} ]JT

wobei z_{off real} der Korrekturwert ist,

Δt die Dauer des Messintervalls ist, a_m(_n) die erfassten Beschleunigungen in dem Fahrwegabschnitt (22) sind, ΔX_th die theoretisch berechnete Wegstrecke zwischen der ersten Position (P1 ) und der zweiten Position (P2) ist, ΔX_ZF die wirkliche Wegstrecke zwischen der ersten Position (P1 ) und der zweiten Position (P2) ist,

ΔT_ZF die Zeitdauer ist, die die Aufzugskabine (14) benötigt, um von der ersten Position (P1 ) zu der zweiten Position (P2) zu gelangen,

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer ersten Position (P1 ) und einer zweiten Position (P2) eines zweiten Fahrwegabschnittes (24) des Fahrweges (20) die Geschwindigkeit v_korr für die zweite Position (P2) des zweiten Fahrwegabschnittes (24) ermittelt wird, wobei die für die zweite Position (P2) des ersten Fahrwegabschnittes (22) ermittelte Geschwindigkeit v_korr als Geschwindigkeit v₀ für die erste Position (P1 ) des zweiten Fahrwegabschnittes (24) angesetzt wird und wobei Δt die Dauer des Messintervalls ist, a_m(_n) die erfassten Beschleunigungen in dem zweiten Fahrwegab- schnitt (24) sind,

ΔX_ZF eine Wegstrecke zwischen der ersten Position (P1 ) und der zweiten Position (P2) des zweiten Fahrwegabschnitts (24) ist, ΔT_ZF die Zeitdauer ist, die die Aufzugskabine (14) benötigt, um von der ersten Position (P1 ) zu der zweiten Position (P2) des zweiten Fahrwegabschnitts (24) zu gelangen, n die Anzahl der Messintervalle ist, für die die Beschleunigungen des zweiten Fahrwegabschnitts (24) erfasst worden sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Position (P1 ) einem ersten Stockwerk (15, 16, 17, 18) und die zweite Position (P2) einem zweiten Stockwerk (15, 16, 17, 18) zugeordnet ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegstrecke ΔX_ZF zwischen der ersten Position (P1 ) und der zweiten Position (P2) des jeweiligen Fahrwegabschnittes (22, 24, 26) in einer Steuereinheit hinterlegt ist und abgerufen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegstrecke ΔX_ZF für wenigstens einen Fahrwegabschnitt (22, 24, 26) ange- passt werden kann.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Fahrwegabschnitt (22, 24, 26) eine Vielzahl von Messintervallen zugeordnet werden, wobei das Messintervall von einer vorgegebenen Taktmessfrequenz bestimmt ist und die Taktmessfrequenz die Dauer des Messintervalls (Δt) bestimmt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Position (P1 , P2) eine Positionsmarke (50) vorgesehen ist, die von einem Positionssensor (40) detektierbar ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine momentane Fahrgeschwindigkeit (v_akt) der Aufzugskabine bestimmt wird,

- n - ε_ofUeal

V₀ die Geschwindigkeit an der ersten Position (P1 ) des jeweiligen

Fahrwegabschnittes (22, 24, 26) ist, £_Off,reai der Korrekturwert des letzten Fahrwegabschnittes (22, 24, 26) ist a_m(n) die aktuell erfassten Beschleunigungen in dem jeweiligen Fahrwegabschnitt (22, 24, 26) sind, n die Anzahl der Messintervalle ist, für die die Beschleunigungen in dem jeweiligen Fahrwegabschnitt (22, 24, 26) erfasst worden sind.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit v_akt zur Steuerung des Anfahrens eines Stockwerks (15, 16, 17, 18) oder zur Überwachung der Geschwindigkeit der Aufzugskabine (14) an die Steuereinheit übermittelt wird.

1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Abweichung des Korrekturwertes z_off>rml oder der Geschwindigkeit v_korr oder der Geschwindigkeit v_akt von einem Grenzwert um einen vorbestimmten Wert ein Signal zur Notbremsung oder zur Wartung abgegeben wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit v_akt nicht ermittelt oder beibehalten wird, wenn der Betrag einer erfassten Beschleunigung a_m(n) einen vorbestimmten Grenzwert a_G unterschreitet.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert a_G etwa 0,03 bis etwa 0,05 m/s² beträgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Geschwindigkeit v₀ zu einem vorbestimmten Ereignis oder zu einem vorbestimmten Zeitpunkt auf einen Referenzwert, insbesondere auf Null, gesetzt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Geschwindigkeitswerte ermittelt werden, wobei als ein erster Geschwindigkeitswert die Geschwindigkeit v_akt nach einem der vorhergehenden Ansprüche ermittelt wird, und wobei zumindest ein zweiter Geschwindigkeitswert mittels eigener Sensoren ermittelt wird und bei Überschreitung wenigstens eines der ermittelten Geschwindigkeitswerte ein Fehler erkannt wird und ein Bremssignal abge- geben wird.

16. Aufzugsanlage (10) mit einer entlang eines Fahrweges (20) verfahrbaren Aufzugskabine (14), wobei der Fahrweg (20) wenigstens einen Fahrwegabschnitt (22, 24, 26) mit ei- ner ersten Position (P1 ) und einer zweiten Position (P2) umfasst, und wobei an der Aufzugskabine (14) ein Beschleunigungsaufnehmer (30) zur Erfassung der Beschleunigung a_m(n) der Aufzugskabine (14) und ein Positionssensor (40) zur Erfassung der Position der Aufzugskabine (14) vorgesehen sind, mit einer Steuereinheit, in der die Wegstrecke ΔX_ZF zwischen der ersten Position (P1 ) und der zweiten Position (P2) für den wenigstens einen Fahrwegabschnitt (22, 24, 26) hinterlegt ist, und mit einer Zeiterfassungseinheit zur Erfassung einer Zeitdauer ΔT_ZF, die die Aufzugskabine (14) benötigt, um von der ersten Position (P1 ) zu der zweiten Position (P2) zu gelangen, wobei der Beschleunigungsaufnehmer (30), der Positionssensor (40), die

Steuereinheit und die Zeiterfassungseinheit zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 eingerichtet sind.

17. Aufzugsanlage (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Be- reich der Position (P1 , P2) eine von dem Positionssensor (40) detektierbare Positionsmarke (50) vorgesehen ist.

18. Aufzugsanlage (10) nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Position (P1 ) ein erstes Ende des Fahrwegabschnittes (22, 24, 26) und die zweite Position (P2) ein zweites Ende des Fahrwegabschnittes (22, 24, 26) bildet.

19. Aufzugsanlage (10) nach einem der Ansprüche 17 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsmarke (50) ein Blechstreifen, vorzugsweise ein co- dierter Blechstreifen ist.

20. Aufzugsanlage (10) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass als Positionssensor (40) eine Lichtschranke vorgesehen ist.

21. Steuereinheit mit Beschleunigungsaufnehmer zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 beziehungsweise zur Verwendung in einer Aufzugsanlage nach einem der Ansprüche 16 bis 20.

22. Steuereinheit mit Beschleunigungsaufnehmer nach Anspruch 21 zur Nachrüstung in einer bestehenden Aufzugsanlage.