[发明专利]基于光学的传感器装置

说明书

技术领域

本公开大体上涉及马达控制，并且更具体地，涉及用于控制电梯系统的马达的系统和方法。

背景技术

电梯用反馈系统用来在电梯轿厢沿电梯井道移动时跟踪其位置或速度。更具体而言，电梯采用编码器，该编码器被构造成监测可能正驱动电梯轿厢通过井道的牵引马达的旋转位移和/或速度。利用在牵引马达、牵引绳轮、张力构件和井道之间的已知机械关系，由编码器提供的数据可接着用来确定电梯轿厢相对于井道的位置和/或速度。

虽然可证明编码器是一种用于监测电梯控制的适当的解决方案，但编码器及其实施的成本已导致在开发用于提供电梯控制的有效反馈的相当的无编码器解决方案中增加的努力。然而，现有的无编码器实施可能在设计上过度复杂且不实用。现有的无编码器应用还可具有噪音、可靠性和低效率(尤其是在低的电梯轿厢速度下)的问题。

因此，需要提供用于以适当的可靠性和性能控制电梯的无编码器且高性价比的装置的系统和方法。此外，需要能够在电梯的整个操作速度范围内为电梯控制提供一致的反馈的相对安静的系统和方法。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了一种用于电梯系统的马达的反馈系统。反馈系统可包括第一传感器和处理电路。第一传感器可邻近电梯系统的驱动部件设置且被构造成检测驱动部件的位置中的变化。处理电路可被构造成从第一传感器接收对应于驱动部件的位置中的变化的第一数据信号并基于第一数据信号生成用于控制马达的反馈信号。

附加地或备选地，处理电路可被构造成基于第一数据信号确定转子相对于马达的角位移和角速度中的至少一个。

在另一个改进中，第一传感器可包括用于发射传感器信号的发射器和用于接收传感器信号的反射的接收器。发射的传感器信号可包括预定频率。

在相关的改进中，处理电路可被构造成检测在发射的传感器信号和由第一传感器接收的反射的传感器信号之间的任何偏移，并且基于频率中的偏移确定转子相对于马达的角位移和角速度中的一个或多个。

在另一个改进中，第一传感器可被构造成基于驱动部件的表面不规则性检测驱动部件的位置中的变化。

在另一个改进中，第一传感器可包括激光源、发光二极管LED源、红外光源、超声波源和微波源中的至少一个。

在另一个改进中，驱动部件可至少包括张力构件、牵引绳轮和可旋转地联接到电梯系统的马达的转子中的一个或多个。

在又一个改进中，处理电路可被构造成从第二传感器接收第二数据信号并基于第一和第二数据信号生成反馈信号。

在相关的改进中，第一数据信号可对应于牵引绳轮的位置中的变化，并且第二数据信号可对应于张力构件的位置中的变化。处理电路还可被构造成基于在第一和第二数据信号之间的任何差异来确定在张力构件和牵引绳轮之间的牵引的状态。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于控制电梯系统的马达的反馈系统。反馈系统可包括第一传感器、第二传感器、处理电路和控制器。第一传感器可邻近可旋转地联接到马达的转子设置并被构造成输出对应于转子的位置中的变化的第一数据信号。第二传感器可邻近电梯系统的张力构件设置并被构造成输出对应于张力构件的位置中的变化的第二数据信号。处理电路可被构造成从第一和第二传感器接收第一和第二数据信号，基于第一和第二数据信号至少确定转子相对于马达的角位移，并且基于转子的角位移生成反馈信号。控制器可被构造成接收反馈信号并基于该反馈信号生成用于驱动马达的驱动信号。

附加地或备选地，处理电路可被构造成基于转子的速度进一步确定电梯轿厢的位置和速度中的一个或多个。

在另一个改进中，第一和第二传感器中的每一个可包括用于发射具有预定频率的传感器信号的发射器和用于接收该传感器信号的反射的接收器。传感器信号可被反射离开转子和张力构件。

在相关的改进中，处理电路可被构造成对于第一和第二传感器中的每一个来说检测反射的传感器信号中的频率上的任何偏移。处理电路可被构造成基于频率中的偏移确定转子的角速度。

在另一个改进中，第一和第二传感器中的每一个可包括激光源、发光二极管LED源、红外光源、超声波源和微波源中的至少一个。

在另一个改进中，转子可刚性地联接到牵引绳轮，并且处理电路可被构造成基于在第一和第二数据信号之间的任何差异确定在张力构件和牵引绳轮之间的牵引的状态。

在又一个改进中，转子的表面可设有一个或多个标记，并且第一传感器可包括构造成在视觉上捕获标记的至少一部分的摄像机。处理电路可被构造成基于由摄像机捕获的标记的图案来确定转子的当前角位移。