專(zhuān)利名稱(chēng)：用于測(cè)定電梯的負(fù)載量和負(fù)載補(bǔ)償量的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)定電梯負(fù)載量和負(fù)載補(bǔ)償量的裝置及其方法，具體而言，本發(fā)明涉及一種用于測(cè)定負(fù)載和負(fù)載補(bǔ)償量的裝置和方法，該測(cè)定裝置及其測(cè)定方法能夠測(cè)定出電梯內(nèi)乘客的重量，即使用于測(cè)定電梯內(nèi)乘客重量的負(fù)載測(cè)定裝置不具有與負(fù)載量成比例的線(xiàn)性關(guān)系；該測(cè)定裝置及其測(cè)定方法能夠根據(jù)電梯轎廂所在的樓層通過(guò)分別控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的初始起動(dòng)扭矩測(cè)定出精確的負(fù)載補(bǔ)償量，從而改進(jìn)電梯開(kāi)始移動(dòng)時(shí)乘坐的舒適性；該測(cè)定裝置及其測(cè)定方法還能夠提高基本操作數(shù)據(jù)的可靠性，例如電梯在使用過(guò)程中的情況分析，如乘客滿(mǎn)載時(shí)的測(cè)定，計(jì)算出在各個(gè)樓層進(jìn)出乘客的數(shù)量，從提高電梯的工作效率。


圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，用于測(cè)定電梯負(fù)載量和負(fù)載補(bǔ)償量的裝置的示意性的方框圖。
如圖所示，在電梯轎廂1內(nèi)部的下部設(shè)置有橡膠絕緣體2，該絕緣體2的位移量根據(jù)電梯內(nèi)乘客的重量而變化；負(fù)載測(cè)定裝置3，用于將橡膠絕緣體的位移量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；位置測(cè)定裝置9，用于測(cè)定電梯轎廂1的位置。
負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出信號(hào)被傳送給轉(zhuǎn)換器4，轉(zhuǎn)換器4將負(fù)載測(cè)定裝置3的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)傳送到輸入單元5。
傳送給輸入單元5的數(shù)字信號(hào)被傳送到CPU 8，此時(shí)如果電梯轎廂1內(nèi)沒(méi)有乘客，那么根據(jù)負(fù)載量測(cè)定的運(yùn)算表達(dá)式，乘客的負(fù)載百分值將為0％并存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元6內(nèi)；如果乘客的重量達(dá)到額定的負(fù)載量，那么負(fù)載百分值將為100％并被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元的特定區(qū)域內(nèi)。
根據(jù)需要，從存儲(chǔ)單元6內(nèi)讀取乘客負(fù)載的百分值，通過(guò)預(yù)定的運(yùn)算表達(dá)式將該百分值轉(zhuǎn)換為用作操作控制數(shù)據(jù)的基本數(shù)據(jù)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩信號(hào)，接著通過(guò)輸出單元7將數(shù)據(jù)和信號(hào)輸出。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于測(cè)定電梯負(fù)載量和負(fù)載補(bǔ)償量的裝置的操作如下所述。
首先，將負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)設(shè)定為無(wú)負(fù)載狀態(tài)，即電梯轎廂1的負(fù)載為‘0’，電梯內(nèi)乘客的當(dāng)前負(fù)載量可通過(guò)滿(mǎn)載情況即電梯轎廂1處于額定負(fù)載狀態(tài)下負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)檢測(cè)出來(lái)，這里假設(shè)對(duì)于所有的負(fù)載狀態(tài)，負(fù)載測(cè)定裝置3都具有線(xiàn)性的輸出特性。
圖2為在負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)范圍內(nèi)測(cè)定電梯乘客載重百分值的操作曲線(xiàn)，其中Y軸表示電梯乘客的載重百分值，而X軸表示負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)。這里，Ya表示電梯轎廂1內(nèi)沒(méi)有乘客的情況，即載重百分值為0的無(wú)負(fù)載狀態(tài)；Xa表示無(wú)負(fù)載狀態(tài)下負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)。Yb表示電梯轎廂1內(nèi)的乘客達(dá)到額定負(fù)載量的狀態(tài)，即載重百分值為100％的滿(mǎn)載狀態(tài)，Xb表示滿(mǎn)載狀態(tài)下載重測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)。
當(dāng)電梯已安裝好時(shí)，設(shè)定與無(wú)負(fù)載狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)Q1和與滿(mǎn)載狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)A5，如果電梯被安裝好之后實(shí)際負(fù)載量與根據(jù)負(fù)載量運(yùn)算得出的負(fù)載量之間存在誤差，那么就需要對(duì)其進(jìn)行重新設(shè)定。
當(dāng)前電梯負(fù)載量的測(cè)定可通過(guò)連接點(diǎn)Q1和點(diǎn)Q2的直線(xiàn)上的線(xiàn)性函數(shù)f(x)計(jì)算出來(lái)。當(dāng)函數(shù)f(x)由a1+a2表示時(shí)，函數(shù)f(x)的斜率a1就是(Yb-Ya)/(Xb-Xa)，而a2可通過(guò)點(diǎn)Q1和點(diǎn)Q2中的一個(gè)值計(jì)算出來(lái)。這樣計(jì)算出來(lái)的數(shù)值被存儲(chǔ)于圖1的存儲(chǔ)單元內(nèi)，該存儲(chǔ)單元如圖3所示。
圖4為根據(jù)上述方法測(cè)定負(fù)載量的過(guò)程的流程圖，這將在下文中加以說(shuō)明。
首先，通過(guò)輸入單元讀取負(fù)載測(cè)定裝置的測(cè)定值(步驟410)。例如，可假設(shè)測(cè)定值為Xc。此后，讀取存儲(chǔ)單元內(nèi)函數(shù)f(x)的系數(shù)a1和a2(步驟420)。假設(shè)所需的負(fù)載百分值為Yc，該值按照a1x+a2被計(jì)算出來(lái)(步驟430)。計(jì)算結(jié)果被傳送到輸出單元(步驟440)。
現(xiàn)參照?qǐng)D2對(duì)負(fù)載量的測(cè)定進(jìn)行說(shuō)明。
如果負(fù)載測(cè)定裝置的測(cè)定值為Xc，那么為得到負(fù)載的百分值，從Xc向連接Q1和Q2的直線(xiàn)作一條垂線(xiàn)，該垂線(xiàn)與直線(xiàn)在點(diǎn)Q3相交，從點(diǎn)Q3向Y軸作一條直線(xiàn)。這樣，該點(diǎn)就與Y軸相交，即Yc就是當(dāng)前電梯轎廂內(nèi)部負(fù)載狀態(tài)的負(fù)載百分值。
同時(shí)，在控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的初始起動(dòng)扭矩以當(dāng)電梯起動(dòng)時(shí)保持乘坐的舒適性的過(guò)程中，根據(jù)無(wú)載荷狀態(tài)下電梯轎廂1的位置區(qū)域和運(yùn)行方向分別設(shè)定一個(gè)偏移量，這對(duì)于初始起動(dòng)扭矩而言是一個(gè)關(guān)鍵的因素。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)的初始起動(dòng)扭矩的運(yùn)算表達(dá)式如下
初始起動(dòng)扭矩＝(乘客的重量×起動(dòng)補(bǔ)償增益)+偏移量 (1)在上述的等式中，起動(dòng)補(bǔ)償增益是指滿(mǎn)載狀態(tài)下初始起動(dòng)扭矩的補(bǔ)償量，而偏移量是指空載狀態(tài)下初始起動(dòng)扭矩的補(bǔ)償量，根據(jù)電梯轎廂1的運(yùn)行方向及位置區(qū)域，后者具有不同的數(shù)值。
當(dāng)電梯轎廂在初始起動(dòng)扭矩相對(duì)電梯轎廂內(nèi)的乘客很小的狀態(tài)下向上移動(dòng)時(shí)，電梯轎廂1開(kāi)始向上移動(dòng)，同時(shí)有一個(gè)向下的滑動(dòng)；當(dāng)電梯轎廂1在初始起動(dòng)扭矩相對(duì)電梯轎廂內(nèi)的乘客較大的狀態(tài)下向上移動(dòng)時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，從而使電梯轎廂1在向上震動(dòng)之后以預(yù)定的速度移動(dòng)，這樣就破壞了乘坐的舒適性。
圖5示出了當(dāng)電梯轎廂1沿向上的方向移動(dòng)時(shí)，其各個(gè)位置的上偏移量，其中X軸表示偏移量，Y軸表示電梯轎廂1的位置。在圖中，點(diǎn)R表示設(shè)定在最底層的上偏移量為點(diǎn)R，設(shè)定在中間樓層的上偏移量為點(diǎn)S，設(shè)定在最高樓層的上偏移量為點(diǎn)T。
電梯轎廂1相對(duì)各個(gè)樓層的上偏移量以如下方式應(yīng)用將從最底層到最高層的距離劃分為三個(gè)部分，即下部區(qū)域、中部區(qū)域和上部區(qū)域，從而，當(dāng)電梯轎廂1位于下部區(qū)域時(shí)，將使用與點(diǎn)R對(duì)應(yīng)的上偏移量，當(dāng)電梯轎廂1定位于中部區(qū)域時(shí)，使用與點(diǎn)S對(duì)應(yīng)的上偏移量，當(dāng)電梯轎廂1定位于上部區(qū)域時(shí)，使用與點(diǎn)T對(duì)應(yīng)的上偏移量。
圖6示出了使用電梯位置的上偏移量的情況下，電梯轎廂向上運(yùn)行的流程圖。
首先，在步驟601，從電梯位置測(cè)定裝置輸出的數(shù)值從輸入單元輸入。
接著，判斷電梯轎廂當(dāng)前的運(yùn)行方向是否為向上的方向。這里，在步驟602，假定運(yùn)行方向?yàn)橄蛏稀?br> 此后，在步驟630和640判斷電梯的當(dāng)前位置是否位于上部區(qū)域或中部區(qū)域內(nèi)。
在步驟660和670，如果判斷出電梯位于上部區(qū)域，那么就從存儲(chǔ)單元6內(nèi)讀出‘T’值，如果判斷出電梯位于中部區(qū)域，那么就從存儲(chǔ)單元內(nèi)讀取‘S’值。
接下來(lái)，在步驟680將讀取的數(shù)值輸出到輸出單元。
如果電梯的當(dāng)前位置與兩個(gè)區(qū)域都不對(duì)應(yīng)，那么就判斷出電梯位于下部區(qū)域內(nèi)，基于此，在步驟650，從存儲(chǔ)單元內(nèi)讀取偏移量R，并在步驟680將該偏移量輸送到輸出裝置。
當(dāng)起初安裝電梯時(shí)，以與設(shè)定電梯轎廂1的位置區(qū)域偏移量和運(yùn)動(dòng)方向的相同方式應(yīng)用向下方向的下偏移量。在這方面，如果電梯的行程很大，那么位置區(qū)域的偏移量可被劃分為三個(gè)區(qū)間，偏移量可應(yīng)用于這三個(gè)區(qū)間。
但是，現(xiàn)有技術(shù)中存在一些問(wèn)題由于負(fù)載測(cè)定裝置的輸出數(shù)據(jù)不能根據(jù)負(fù)載量的增加而呈線(xiàn)性，因此不能提供精確的負(fù)載量值，所以在測(cè)定負(fù)載量的過(guò)程中存在錯(cuò)誤。而且，由于電梯轎廂實(shí)際所在的樓層的偏移量不能在電梯轎廂開(kāi)始移動(dòng)的初始起動(dòng)扭矩的操作過(guò)程中被精確測(cè)定出來(lái)，從而產(chǎn)生錯(cuò)誤，因此不可能計(jì)算出精確的起動(dòng)扭矩。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種測(cè)定負(fù)載量的裝置和方法，即使電梯的輸出與乘客的重量不具有線(xiàn)性特征，本發(fā)明的裝置和方法也能夠精確測(cè)定乘客的重量。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種測(cè)定電梯的負(fù)載補(bǔ)償量的裝置和方法，本發(fā)明的裝置和方法可精確測(cè)定出電梯轎廂實(shí)際所在樓層的偏移量，從而控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的初始驅(qū)動(dòng)扭矩。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的和其它優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供一種電梯系統(tǒng)中用于測(cè)定電梯負(fù)載量的裝置，該裝置測(cè)定電梯轎廂內(nèi)乘客的重量，其包括負(fù)載測(cè)定裝置，用于測(cè)定電梯內(nèi)乘客的重量并輸出電信號(hào)；輸入單元，用于將負(fù)載測(cè)定裝置測(cè)定出來(lái)的信號(hào)輸入到CPU內(nèi)；CPU，用于接收來(lái)自輸入單元的信號(hào)，在負(fù)載測(cè)定裝置的輸出數(shù)據(jù)與負(fù)載量之間得到至少兩個(gè)非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，并存儲(chǔ)這些表達(dá)式，而且基于該至少兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式判斷和選擇負(fù)載量；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)由CPU得出的該至少兩個(gè)非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式；輸出單元，用于向外輸出CPU測(cè)定出來(lái)的負(fù)載量。
就用于測(cè)定電梯負(fù)載量的裝置而言，所述非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式是一個(gè)多項(xiàng)式。
就用于測(cè)定電梯負(fù)載量的裝置而言，CPU以額定負(fù)載的50％為基礎(chǔ)將各個(gè)多項(xiàng)式應(yīng)用于高于基準(zhǔn)值的負(fù)載和低于基準(zhǔn)值的負(fù)載。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種電梯系統(tǒng)中用于測(cè)定電梯負(fù)載量的方法，即測(cè)定電梯轎廂中乘客的重量，其包括下列步驟為空載和滿(mǎn)載之間的至少兩個(gè)負(fù)載量設(shè)定負(fù)載檢測(cè)裝置的輸出數(shù)據(jù)；根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)，得出負(fù)載測(cè)定裝置的輸出數(shù)據(jù)與負(fù)載量之間非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式；根據(jù)這些關(guān)系函數(shù)表達(dá)式，在至少兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式中選擇出一個(gè)；并測(cè)定和輸出電梯轎廂乘客的負(fù)載量。
就測(cè)定電梯負(fù)載量的方法而言，非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式可被劃分為一個(gè)或多個(gè)區(qū)間，對(duì)這些區(qū)間推導(dǎo)出相應(yīng)的多項(xiàng)式，據(jù)此測(cè)定出來(lái)電梯內(nèi)乘客的負(fù)載量。
就測(cè)定電梯負(fù)載量的方法而言，在額定負(fù)載50％基礎(chǔ)上推導(dǎo)出兩個(gè)非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)輸入負(fù)載的大小應(yīng)用相應(yīng)關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，從而測(cè)定負(fù)載量。
就測(cè)定電梯負(fù)載量的方法而言，各個(gè)區(qū)間的非線(xiàn)性函數(shù)表達(dá)式可通過(guò)插值多項(xiàng)式法得出。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種測(cè)定電梯負(fù)載補(bǔ)償量的裝置，其中可根據(jù)電梯轎廂內(nèi)的乘客控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的初始起動(dòng)扭矩，該裝置包括電梯位置測(cè)定裝置，用于測(cè)定電梯轎廂的當(dāng)前位置；CPU，用于為在電梯移動(dòng)的最底層與最高層之間的至少兩個(gè)電梯轎廂位置設(shè)定負(fù)載量，根據(jù)設(shè)定的補(bǔ)償量數(shù)據(jù)，得出電梯轎廂的位置與負(fù)載補(bǔ)償量之間的非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，并將該函數(shù)表達(dá)式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元內(nèi)，當(dāng)電梯轎廂的位置信號(hào)從輸入單元輸入時(shí)，根據(jù)關(guān)系函數(shù)表達(dá)式運(yùn)算電梯位置的負(fù)載補(bǔ)償量，并將其輸出到輸出單元；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)由CPU得出的非線(xiàn)性多項(xiàng)式關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式；輸出單元，用于輸出由CPU測(cè)出的電梯轎廂的位置的負(fù)載補(bǔ)償量。
就用于測(cè)定電梯負(fù)載補(bǔ)償量的裝置而言，所述非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式可被劃分為一個(gè)或多個(gè)區(qū)間，為每個(gè)區(qū)間推導(dǎo)出相應(yīng)的多項(xiàng)式，從而為電梯的位置測(cè)定出負(fù)載補(bǔ)償量。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種用于測(cè)定電梯負(fù)載補(bǔ)償量的方法，其中可根據(jù)電梯轎廂內(nèi)的乘客控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的初始起動(dòng)扭矩，該方法包括下列步驟為在電梯移動(dòng)的最底層與最高層之間的至少兩個(gè)電梯轎廂的位置設(shè)定負(fù)載補(bǔ)償量；根據(jù)設(shè)定補(bǔ)償量的數(shù)據(jù)得出電梯轎廂的位置與負(fù)載補(bǔ)償量之間的非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，函數(shù)表達(dá)式可被劃分為一個(gè)或多個(gè)區(qū)間，對(duì)這些區(qū)間推導(dǎo)出各個(gè)多項(xiàng)式；根據(jù)關(guān)系函數(shù)表達(dá)式測(cè)出電梯轎廂位置的負(fù)載補(bǔ)償量。
為進(jìn)一步理解本發(fā)明，作為說(shuō)明書(shū)一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，而所作的說(shuō)明用于解釋本發(fā)明的原理。附圖中
圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于測(cè)定電梯負(fù)載量及負(fù)載補(bǔ)償量的裝置的示意性的方框圖；圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在負(fù)載測(cè)定裝置的輸出數(shù)據(jù)范圍內(nèi)測(cè)定電梯轎廂內(nèi)乘客的負(fù)載百分值的工作曲線(xiàn)圖；圖3示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的存儲(chǔ)單元的結(jié)構(gòu)；圖4為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)測(cè)定電梯轎廂負(fù)載量的過(guò)程的流程圖；圖5示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)位于向上方向上的電梯轎廂位置的上偏移量；圖6為當(dāng)將電梯轎廂的位置的偏移量應(yīng)用于電梯轎廂時(shí)，電梯轎廂向上運(yùn)行的流程圖；圖7為一示意性的方框圖，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明用于測(cè)定負(fù)載量和負(fù)載補(bǔ)償量的裝置的結(jié)構(gòu)；圖8為一曲線(xiàn)圖，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明在電梯負(fù)載測(cè)定裝置的輸出數(shù)據(jù)的范圍內(nèi)電梯轎廂內(nèi)乘客負(fù)載的百分值；圖9為根據(jù)本發(fā)明通過(guò)根據(jù)50％額定負(fù)載將負(fù)載量劃分為兩個(gè)部分來(lái)測(cè)定負(fù)載量的流程圖；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)電梯轎廂沿向上的方向移動(dòng)時(shí)，在電梯轎廂位置的上偏移量范圍內(nèi)的非線(xiàn)性特征曲線(xiàn)；和圖11為根據(jù)本發(fā)明通過(guò)使用非線(xiàn)性特征曲線(xiàn)測(cè)定上偏移量的流程圖。
下面將參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體地說(shuō)明，其中優(yōu)選實(shí)施例在附圖中示出。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明用于測(cè)定電梯的負(fù)載量和負(fù)載補(bǔ)償量的裝置的結(jié)構(gòu)，除CPU8將負(fù)載測(cè)定區(qū)域劃分為用于得出非線(xiàn)性特征的兩個(gè)部分之外，該裝置與圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)基本相同，因此即使負(fù)載測(cè)定裝置3具有非線(xiàn)性特征，也能夠測(cè)定出精確的負(fù)載量并補(bǔ)償負(fù)載。
為此，CPU8通過(guò)接收空載狀態(tài)下負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)和滿(mǎn)載狀態(tài)下負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定上述的兩個(gè)部分，其中在空載狀態(tài)下，電梯轎廂1的負(fù)載為‘0’，在滿(mǎn)載狀態(tài)下，電梯轎廂1的負(fù)載為額定負(fù)載。
此后，負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)分別被設(shè)定為電梯轎廂1的額定負(fù)載的20％、50％和80％，從而通過(guò)連接空載狀態(tài)下、20％額定負(fù)載和50％額定負(fù)載狀態(tài)下設(shè)定的三個(gè)點(diǎn)而得到非線(xiàn)性的二次函數(shù)表達(dá)式f1(x)，通過(guò)連接50％額定負(fù)載狀態(tài)下、80％額定負(fù)載狀態(tài)下和滿(mǎn)載狀態(tài)下設(shè)定的三個(gè)點(diǎn)而得到非線(xiàn)性的二次函數(shù)表達(dá)式f2(x)。
接下來(lái)，通過(guò)兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式運(yùn)算并測(cè)定出在負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)的范圍內(nèi)電梯轎廂中乘客的當(dāng)前負(fù)載量。
圖8為在負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)范圍內(nèi)測(cè)定電梯乘客的負(fù)載百分值的運(yùn)算曲線(xiàn)圖，其中Y軸表示電梯乘客的負(fù)載百分值，X軸表示負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)，Ya表示在電梯轎廂1內(nèi)無(wú)乘客時(shí)的空載狀態(tài)下負(fù)載值為0％，點(diǎn)P1與空載狀態(tài)Ya下負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)Xa相對(duì)應(yīng)。
Xb具有100％負(fù)載值，其表示當(dāng)電梯轎廂1內(nèi)的乘客量達(dá)到額定負(fù)載時(shí)的滿(mǎn)載狀態(tài)，點(diǎn)P5與滿(mǎn)載狀態(tài)Yb下的負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)Xb相對(duì)應(yīng)。
Yc為電梯轎廂1內(nèi)的乘客與20％的額定負(fù)載量相對(duì)應(yīng)時(shí)的負(fù)載量，點(diǎn)P2與負(fù)載量狀態(tài)Yc下負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)Xc相對(duì)應(yīng)，其中Yc狀態(tài)與額定負(fù)載量的20％對(duì)應(yīng)。
Yd表示電梯轎廂1內(nèi)的乘客與50％的額定負(fù)載量相對(duì)應(yīng)時(shí)的負(fù)載量，點(diǎn)P3與負(fù)載量狀態(tài)Yd下負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)Xd相對(duì)應(yīng)，其中Yd狀態(tài)與額定負(fù)載量的50％對(duì)應(yīng)。
Ye表示電梯轎廂1內(nèi)的乘客與80％的額定負(fù)載量相對(duì)應(yīng)時(shí)的負(fù)載量，點(diǎn)P4與負(fù)載量狀態(tài)Ye下負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)Xe相對(duì)應(yīng)，其中Ye狀態(tài)與額定負(fù)載量的80％對(duì)應(yīng)。
當(dāng)電梯安裝好時(shí)，設(shè)定點(diǎn)P1至P5，當(dāng)實(shí)際負(fù)載量與根據(jù)負(fù)載量的數(shù)學(xué)運(yùn)算得出的負(fù)載量之間存在誤差時(shí)，這些點(diǎn)可以被重新設(shè)定。
電梯轎廂內(nèi)乘客的當(dāng)前負(fù)載量由對(duì)應(yīng)于點(diǎn)P1至P3的二次函數(shù)運(yùn)算式f1(x)和對(duì)應(yīng)于點(diǎn)P3至P5的二次函數(shù)運(yùn)算式f2(x)所確定。如果負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)介于X1和Xb之間，那么乘客的負(fù)載量由二次函數(shù)表達(dá)式f1(x)所確定。如果負(fù)載測(cè)定裝置3的輸出數(shù)據(jù)大于Xd并且小于xb，那么乘客的負(fù)載量由二次函數(shù)表達(dá)式f2(x)所確定。
由于用于測(cè)定各個(gè)區(qū)域內(nèi)負(fù)載量的運(yùn)算表達(dá)式f1(x)和f2(x)為二次函數(shù)表達(dá)式，因此，即使負(fù)載測(cè)定裝置3具有非線(xiàn)性的特征，也可測(cè)定出精確的負(fù)載量。運(yùn)算表達(dá)式f1(x)和f2(x)可通過(guò)下述的插值多項(xiàng)式法得出點(diǎn)P1(Xa，Ya)、點(diǎn)P2(Xc，Yc)和點(diǎn)P3(Xd，Yd)的表達(dá)式f1(x)如下
f1(x)＝Y(jié)a+(X-Xa)f[Xa，Xc]+(X-Xa)(X-Xc)f[Xa，Xc，Xd](2)在表達(dá)式(1)中，f[Xa，Xc，Xd]＝(f[Xc，Xd]-f[Xa，Xc])/(Xd，Xa)(3)在表達(dá)式(2)和(3)中，f[Xc，Xd]＝(Yd-Yc)/(Xd-Xc)而且，還可以相同的方式得出f2(x)。
通過(guò)上述方法得出的二次函數(shù)表達(dá)式f1(x)和f2(x)的系數(shù)被存儲(chǔ)在圖7所示的存儲(chǔ)單元內(nèi)。
圖9為根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)以50％額定負(fù)載為基準(zhǔn)，將負(fù)載量劃分為兩個(gè)部分來(lái)測(cè)定負(fù)載量的流程圖。
首先，在步驟910和920，負(fù)載測(cè)定裝置的輸出值由輸入單元輸入，并且判斷該負(fù)載是否大于額定負(fù)載的50％。
在步驟960和970，根據(jù)判斷，如果負(fù)載低于額客負(fù)載的50％，那么存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元內(nèi)的f1(x)的系數(shù)將被讀出，并計(jì)算出函數(shù)f1(x)的負(fù)載量。接著，在步驟980，計(jì)算出來(lái)的負(fù)載量被輸出到輸出單元內(nèi)。
同時(shí)，在步驟930和940，根據(jù)這種判斷，如果負(fù)載高于額定負(fù)載的50％，那么存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元內(nèi)的f2(x)的系數(shù)將被讀出，并計(jì)算出負(fù)載量。接著，在步驟950，將計(jì)算出來(lái)的負(fù)載量輸出給輸出單元。
除涉及圖7的特征之外，用于測(cè)定電梯負(fù)載補(bǔ)償量的裝置的結(jié)構(gòu)及用于得到電梯的驅(qū)動(dòng)電機(jī)初始起動(dòng)扭矩的運(yùn)算表達(dá)式與現(xiàn)有技術(shù)基本相同。
如圖7所示，圖中示出了電梯轎廂1的位置的偏移量，而且不考慮電梯轎廂的行程距離，僅在最底層、中間層和最高層設(shè)定偏移量，連接所設(shè)定的三個(gè)點(diǎn)而得到非線(xiàn)性二次函數(shù)表達(dá)式，據(jù)此測(cè)得電梯轎廂1所在樓層的偏移量。
由于電梯轎廂1的位置偏移量的運(yùn)算函數(shù)表達(dá)式為二次函數(shù)表達(dá)式，因此，無(wú)論電梯轎廂1定位于什么位置上，都可以測(cè)出不同的偏移量，從而根據(jù)所在的位置，提供合適的偏移量。
圖10示出了當(dāng)電梯轎廂沿向上的方向移動(dòng)時(shí)，電梯轎廂的位置偏移量，其中X軸表示偏移量，Y軸表示電梯轎廂1的位置，設(shè)在最底層的上偏移量為點(diǎn)‘O’，設(shè)在中間層的上偏移量為點(diǎn)‘P’，設(shè)在最高層的上偏移量為點(diǎn)‘Q’。
由對(duì)應(yīng)于點(diǎn)O、P和Q的二次函數(shù)表達(dá)式f3(x)確定出電梯轎廂1的當(dāng)前位置的上偏移量，該偏移量如下點(diǎn)O(Xa，Ya)、點(diǎn)P(Xb，Yb)和點(diǎn)Q(Xc，Yc)的運(yùn)算表達(dá)式f3(x)＝Y(jié)b+(X-Xa)f[Xa，Xb]+(X-Xa)(X-Xb)f[Xa，Xb，Xc] (4)在等式(4)中，f[Xa，Xb，Xc]＝f[Xb，Xc]-f[Xa，Xb]/(Xc-Xa)(5)這樣得出的非線(xiàn)性特征曲線(xiàn)可被用于電梯的負(fù)載測(cè)定和負(fù)載補(bǔ)償。
圖11為使用電梯負(fù)載測(cè)定和負(fù)載補(bǔ)償?shù)姆蔷€(xiàn)性特征曲線(xiàn)的方法的流程圖。
首先，輸入電梯位置測(cè)定裝置的輸出值，并判斷當(dāng)前運(yùn)行位置是否為向上的方向。這里，假設(shè)在步驟1110和1120運(yùn)行方向?yàn)橄蛏系姆较颉?br> 在步驟1130讀取存儲(chǔ)于存儲(chǔ)單元內(nèi)的用于測(cè)定上偏移量的非線(xiàn)性特征曲線(xiàn)的系數(shù)。
此后，在步驟1140和1150，通過(guò)使用非線(xiàn)性特征曲線(xiàn)和電梯轎廂的當(dāng)前位置計(jì)算出電梯轎廂的當(dāng)前位置的偏移量，并將計(jì)算結(jié)果輸出給輸出單元。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明用于測(cè)定電梯的負(fù)載量和負(fù)載補(bǔ)償量的裝置和方法，當(dāng)電梯轎廂開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，電梯轎廂內(nèi)乘客的負(fù)載量和被運(yùn)算為電梯轎廂所在樓層的偏移量的負(fù)載補(bǔ)償量被應(yīng)用于電機(jī)的初始起動(dòng)扭矩，從而可以防止電梯轎廂在初始起動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的滑動(dòng)現(xiàn)象，從而改善了乘坐電梯的舒適性。
如果電梯已安裝好時(shí)電梯轎廂的行程距離很大，由于所有樓層被劃分為幾個(gè)區(qū)間，而且得出了每個(gè)區(qū)間的特征曲線(xiàn)，因此，就可測(cè)出電梯轎廂所在樓層的精確偏移量。因此，為電梯的安裝和調(diào)試提供了方便，而且極大改善了電梯控制的服務(wù)效率。
由于在不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍或本質(zhì)特征的前提下，本發(fā)明可以多種形式實(shí)施，因此應(yīng)該理解除非另行說(shuō)明，否則本發(fā)明的實(shí)施例并不受上述具體說(shuō)明的限制，而應(yīng)該在所附權(quán)利要求書(shū)限定的保護(hù)范圍內(nèi)從廣義上構(gòu)造本發(fā)明，因此落入權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍內(nèi)的所有變化和修改，或等同替換都在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于測(cè)定電梯負(fù)載量的裝置，該裝置測(cè)定電梯系統(tǒng)中電梯轎廂內(nèi)乘客的重量，其包括負(fù)載測(cè)定裝置，用于測(cè)定電梯內(nèi)乘客的重量，并以電信號(hào)的形式將測(cè)得的重量輸出；輸入單元，用于將負(fù)載測(cè)定裝置測(cè)得的信號(hào)輸入CPU；CPU，用于接收來(lái)自輸入單元的信號(hào)，得出并儲(chǔ)存負(fù)載測(cè)定裝置的輸出數(shù)據(jù)和負(fù)載量之間的至少兩個(gè)非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，并根據(jù)所述至少兩個(gè)關(guān)系函數(shù)表達(dá)式判斷和選擇負(fù)載量；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)由CPU得出的所述至少兩個(gè)非線(xiàn)性函數(shù)表達(dá)式；和輸出單元，用于向外輸出CPU測(cè)得的負(fù)載量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式為多項(xiàng)式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述CPU以額定負(fù)載的50％為基礎(chǔ)將各個(gè)多項(xiàng)式分別應(yīng)用于高于基準(zhǔn)值和低于基準(zhǔn)值的負(fù)載。
4.一種用于測(cè)定電梯負(fù)載量的方法，該方法測(cè)定電梯系統(tǒng)中電梯轎廂內(nèi)乘客的重量，這種方法包括下列步驟對(duì)空載和滿(mǎn)載之間的至少兩個(gè)負(fù)載量設(shè)定負(fù)載測(cè)定裝置的輸出數(shù)據(jù)；根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)，得出在負(fù)載測(cè)定裝置的輸出數(shù)據(jù)與負(fù)載量之間的非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式；和根據(jù)所述關(guān)系函數(shù)表達(dá)式，選擇該至少兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式中的一個(gè)，測(cè)定并輸出電梯轎廂內(nèi)乘客的負(fù)載量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式被劃分為一個(gè)或多個(gè)區(qū)間，對(duì)每個(gè)區(qū)間推導(dǎo)出相應(yīng)的多項(xiàng)式，據(jù)此測(cè)定電梯轎廂內(nèi)乘客的負(fù)載量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于在額定負(fù)載50％的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出兩個(gè)非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)輸入負(fù)載的大小使用對(duì)應(yīng)關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，以測(cè)定負(fù)載量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于由插值多項(xiàng)式法推導(dǎo)出各個(gè)區(qū)間的所述非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式。
8.一種用于測(cè)定電梯負(fù)載補(bǔ)償量的裝置，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)的初始起動(dòng)扭矩是根據(jù)電梯轎廂內(nèi)的乘客控制的，該裝置包括電梯位置測(cè)定裝置，用于測(cè)定電梯轎廂的當(dāng)前位置；CPU，用于對(duì)在電梯移動(dòng)的最底層和最高層之間的至少兩個(gè)電梯轎廂的位置設(shè)定負(fù)載數(shù)據(jù)，根據(jù)所設(shè)定的補(bǔ)償量數(shù)據(jù)，得出電梯轎廂位置和負(fù)載補(bǔ)償量之間的非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，并將所述表達(dá)式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元內(nèi)，當(dāng)從輸入單元輸入電梯轎廂的位置信號(hào)時(shí)，根據(jù)關(guān)系函數(shù)表達(dá)式運(yùn)算電梯轎廂位置的負(fù)載補(bǔ)償量，以將其輸出到輸出單元；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)由CPU得出的非線(xiàn)性關(guān)系的多項(xiàng)式函數(shù)表達(dá)式；和輸出單元，用于輸出通過(guò)CPU測(cè)得的電梯轎廂的位置的負(fù)載補(bǔ)償量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式被劃分為一個(gè)或多個(gè)區(qū)間，對(duì)每個(gè)區(qū)間推導(dǎo)出相應(yīng)的多項(xiàng)式，據(jù)此為電梯的位置檢測(cè)出的負(fù)載補(bǔ)償量。
10.一種用于測(cè)定電梯負(fù)載補(bǔ)償量的方法，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)的初始起動(dòng)扭矩是根據(jù)電梯轎廂內(nèi)的乘客被控制的，該方法包括以下步驟為電梯移動(dòng)的最底層與最高層之間的至少兩個(gè)電梯轎廂位置設(shè)定負(fù)載補(bǔ)償量；根據(jù)所設(shè)定的補(bǔ)償量數(shù)據(jù)，得出電梯轎廂位置與負(fù)載補(bǔ)償量之間的非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式，所述函數(shù)表達(dá)式被劃分為一個(gè)或多個(gè)區(qū)間，對(duì)各個(gè)區(qū)間分別推導(dǎo)出相應(yīng)的多項(xiàng)式；和根據(jù)所述關(guān)系函數(shù)的表達(dá)式測(cè)定出用于電梯轎廂位置的負(fù)載補(bǔ)償量。
全文摘要
一種用于測(cè)量電梯負(fù)載量的裝置和方法,通過(guò)該裝置和方法可測(cè)定電梯系統(tǒng)中電梯轎廂內(nèi)乘客的重量,其包括下列步驟:為空載和滿(mǎn)載之間的至少兩個(gè)負(fù)載量設(shè)定負(fù)載測(cè)定裝置的輸出數(shù)據(jù);根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù),得出負(fù)載測(cè)定裝置的輸出數(shù)據(jù)與負(fù)載量之間的非線(xiàn)性關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式;根據(jù)關(guān)系函數(shù)表達(dá)式,選擇至少兩個(gè)函數(shù)表達(dá)式中的一個(gè),并測(cè)定和輸出電梯轎廂內(nèi)乘客的負(fù)載量。
文檔編號(hào)B66B3/00GK1266811SQ0010283
公開(kāi)日2000年9月20日 申請(qǐng)日期2000年1月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月29日
發(fā)明者李壽澈 申請(qǐng)人:Lg.Otis電梯有限公司