电梯控制系统的呼梯控制方法及电梯控制系统

摘要

本发明涉及一种电梯控制系统的呼梯控制方法及电梯控制系统，所述方法包括：控制电梯启动并确定出当前楼层与电梯将要到达的前方各楼层距离；计算前方各楼层的最佳运行速度，减速距离，加速段距离，第一拐点速度、第二拐点速度；在各相应时间点检测前方各楼层是否需要停车，若需要停车，则控制电梯在相应楼层停车，否则电梯继续行进直至下一楼层的检测的时间点。本发明通过合理地设计电梯呼梯的处理逻辑、设置判断是否有乘客呼梯的时间点，能够在保证电梯平稳运行和停靠的前提下，提高电梯控制系统对呼梯的响应速度。

说明书

技术领域

本发明涉及升降机的控制系统，特别是涉及一种电梯控制系统的呼梯控制 方法，还涉及一种电梯控制系统。

背景技术

人们在乘坐电梯过程中，经常发现电梯在登记指令时，会出现不能及时响 应登记的问题。例如，当电梯刚从一楼启动时，此时再按二楼呼梯按钮，可能 会出现电梯不响应二楼呼梯按钮的情况。这会导致电梯运行效率的降低，并影 响乘客的满意度。出现这种情况的深层次原因是电梯控制系统对电梯减速停车 的处理逻辑不合适造成的。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够及时响应乘客的呼梯的电梯控制系统的呼梯 控制方法。

一种电梯控制系统的呼梯控制方法，包括：控制电梯启动并确定出当前楼 层与电梯将要到达的第1楼层之间的距离S1、与电梯将要到达的第2楼层之间 的距离S2、……以及与电梯将要到达的最后一个楼层的距离Sm；根据所述电梯 控制系统内部定义的开始段急加速J1、加速度A1、结束段急加速J2、开始段急 减速J3、减速度A2及结束段急减速J4，分别计算所述S1的第一拐点速度V11、 最佳运行速度V1、减速距离S1dec、加速段距离S1acc，以及所述Sk的第二拐 点速度Vk2、最佳运行速度Vk、减速距离Skdec、加速段距离Skacc，其中k为 整数且k∈[2,m]，所述第一拐点为开始段急加速J1与加速度A1分界处的拐点， 所述第二拐点为加速度A1与结束段急加速J2分界处的拐点，所述S1acc为S1 的加速段距离，所述Skacc为Sk的加速段距离；在第一时间点检测电梯将要到 达的第1楼层是否需要停车，在第二时间点检测电梯将要到达的第2楼层是否 需要停车，……，以及在第m时间点检测电梯将要到达的最后一个楼层是否需 要停车；其中，若S1acc小于Sre，则第一时间点为电梯速度达到第一拐点速度 V11的时刻，否则为与所述将要到达的第1楼层的距离等于S1dec与V1*T1之 和的时刻；若Skacc小于Sre，则第k时间点为电梯速度达到所述第二拐点速度 Vk2的时刻，否则为与所述将要到达的第k楼层的距离等于Skdec与Vk*Tk之 和的时刻；其中所述Sre为冗余距离，T1为以V1行进Sre消耗的时间，Tk为 以Vk行进Sre消耗的时间；若检测结果为需要停车，则控制电梯在相应楼层停 车，否则电梯继续行进直至下一楼层的检测的时间点。

在其中一个实施例中，所述Sre为20～40厘米。

在其中一个实施例中，所述Sre为30厘米。

在其中一个实施例中，所述电梯控制系统包括电梯呼梯指令调度模块、电 梯距离控制算法模块及电梯驱动矢量控制模块；所述在第一时间点检测电梯将 要到达的第1楼层是否需要停车的步骤，是所述电梯距离控制算法模块在所述 第一时间点向所述电梯呼梯指令调度模块发送查询信号，所述电梯呼梯指令调 度模块在接收到所述查询信号时返回停车标识信号，指示所述电梯距离控制算 法模块是否在所述将要到达的第1楼层停车；在第k时间点检测电梯将要到达 的第k楼层是否需要停车，是所述电梯距离控制算法模块在第k时间点向所述 电梯呼梯指令调度模块发送查询信号，所述电梯呼梯指令调度模块在接收到所 述查询信号时返回停车标识信号，指示所述电梯距离控制算法模块是否在所述 将要到达的第k楼层停车。

在其中一个实施例中，在所述第一时间点向所述电梯呼梯指令调度模块发 送查询信号的步骤中，查询信号的时长为T2；所述在第k时间点向所述电梯呼 梯指令调度模块发送查询信号的步骤中，查询信号的时长为T，且T为10～100 毫秒。

在其中一个实施例中，所述电梯呼梯指令调度模块在接收到所述查询信号 时返回停车标识信号，指示所述电梯距离控制算法模块是否在所述将要到达的 第1楼层停车的步骤中，以及所述电梯呼梯指令调度模块在接收到所述查询信 号时返回停车标识信号，指示所述电梯距离控制算法模块是否在所述将要到达 的第k楼层停车的步骤中，所述停车标识信号的时长均为T。

在其中一个实施例中，所述T为20毫秒。

一种电梯控制系统，包括电梯呼梯指令调度模块、电梯距离控制算法模块 及电梯驱动矢量控制模块，所述电梯距离控制算法模块连接电梯呼梯指令调度 模块和电梯驱动矢量控制模块，所述电梯距离控制算法模块用于计算电梯的速 度曲线，实时更新电梯的位置，向所述电梯呼梯指令调度模块查询是否有呼梯， 以及向所述电梯驱动矢量控制模块发送速度信号，所述电梯呼梯指令调度模块 用于进行呼梯登记，所述电梯驱动矢量控制模块根据所述电梯距离控制算法模 块给定的速度产生适当的电压驱动信号以驱动电梯运行；所述电梯距离控制算 法模块还用于在启动时确定出当前楼层与电梯将要到达的第1楼层之间的距离 S1、与电梯将要到达的第2楼层之间的距离S2、……以及与电梯将要到达的最 后一个楼层的距离Sm；所述电梯距离控制算法模块计算电梯的速度曲线，包括 根据电梯控制系统内部定义的开始段急加速J1、加速度A1、结束段急加速J2、 开始段急减速J3、减速度A2及结束段急减速J4，分别计算所述S1的第一拐点 速度V11、最佳运行速度V1、减速距离S1dec、加速段距离S1acc，以及所述 Sk的第二拐点速度Vk2、最佳运行速度Vk、减速距离Skdec、加速段距离Skacc， 其中k为整数且k∈[2,m]，所述第一拐点为开始段急加速J1与加速度A1分界 处的拐点，所述第二拐点为加速度A1与结束段急加速J2分界处的拐点，所述 S1acc为S1的加速段距离，Skacc为Sk的加速段距离；所述电梯距离控制算法 模块还用于在第一时间点检测电梯将要到达的第1楼层是否需要停车，在第二 时间点检测电梯将要到达的第2楼层是否需要停车，……，以及在第m时间点 检测电梯将要到达的最后一个楼层是否需要停车；其中，若S1acc小于Sre，则 第一时间点为电梯速度达到第一拐点速度V11的时刻，否则为与所述将要到达 的第1楼层的距离等于S1dec与V1*T1之和的时刻；若Skacc小于Sre，则第k 时间点为电梯速度达到所述第二拐点速度Vk2的时刻，否则为与所述将要到达 的第k楼层的距离等于Skdec与Vk*Tk之和的时刻；其中，所述Sre为冗余距 离，T1为以V1行进Sre消耗的时间，Tk为以Vk行进Sre消耗的时间；若检测 结果为需要停车，则所述电梯距离控制算法模块向所述电梯驱动矢量控制模块 发送停车信号，控制电梯在相应楼层停车，否则电梯继续行进直至下一楼层的 检测的时间点。

在其中一个实施例中，所述电梯距离控制算法模块在第一时间点检测电梯 将要到达的第1楼层是否需要停车，是所述电梯距离控制算法模块在所述第一 时间点向所述电梯呼梯指令调度模块发送查询信号，所述电梯呼梯指令调度模 块在接收到所述查询信号时返回停车标识信号，指示所述电梯距离控制算法模 块是否在所述将要到达的第1楼层停车；所述电梯距离控制算法模块在第k时 间点检测电梯将要到达的第k楼层是否需要停车，是所述电梯距离控制算法模 块在第k时间点向所述电梯呼梯指令调度模块发送查询信号，所述电梯呼梯指 令调度模块在接收到所述查询信号时返回停车标识信号，指示所述电梯距离控 制算法模块是否在所述将要到达的第k楼层停车。

在其中一个实施例中，所述Sre为20～40厘米。

上述电梯控制系统的呼梯控制方法，通过合理地设计电梯呼梯的处理逻辑、 设置判断是否有乘客呼梯的时间点，能够在保证电梯平稳运行和停靠的前提下， 提高电梯控制系统对呼梯的响应速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅 仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳 动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1是一实施例中电梯控制系统的呼梯控制方法的流程图；

图2是电梯运行的速度曲线的示意图；

图3是各包含了减速距离的电梯运行速度曲线的示意图；

图4是一实施例中电梯控制系统的结构示意图；

图5是一实施例中电梯运行的速度曲线的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一 个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元 件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用 的术语“竖直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似 的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的 术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1是一实施例中电梯控制系统的呼梯控制方法的流程图，包括步骤：

S110，控制电梯启动并确定出当前楼层与电梯将要到达的前方各楼层距离。

确定出当前楼层与电梯将要到达的第1楼层之间的距离S1、与电梯将要到 达的第2楼层之间的距离S2、……以及与电梯将要到达的最后一个楼层(也即 第m楼层)的距离Sm。比如电梯在1楼，与2楼之间的距离就是S1，与3楼 之间的距离就是S2，依此类推。

S120，计算前方各楼层的最佳运行速度，减速距离，加速段距离，第一拐 点速度、第二拐点速度。

具体是根据电梯控制系统内部定义的开始段急加速J1、加速度A1、结束段 急加速J2、开始段急减速J3、减速度A2及结束段急减速J4进行计算。参见图 2，根据本领域的公知常识，当电梯确定后，根据电梯自身的参数可得到单位为 m/s²的加速度A1，单位为m/s³的开始段急加速J1，单位为m/s³的结束段急加速 J2，单位为m/s²的减速度A2，单位为m/s³的开始段急减速J3，以及单位为m/s³的结束段急减速J4。

在计算时，首先计算距离S1的最佳运行速度V1。即以图2所示的速度曲 线运行(高速恒速段的速度为V1)时，正好能走完距离S1的一个合适速度。 为此，可以采用以下方法计算：

首先对于S1假定一个初始值速度V₁，并根据V₁和A1、A2、J1、J2、J3、 J4计算出该条件下的距离S。如果计算得到的S<S1，那么将V₁加上一个很小的 固定值v后重新计算S，重复这个过程直到S>S1，那么将当前V₁减去v，作为 最佳运行速度V1；反之，如果根据开始的初始值速度V₁计算的距离S>S1，那 么将V₁减去v后重新计算S，重复这个过程直到S<S1，那么将当前V₁加上v， 作为最佳运行速度V1。

同理可以计算出Vk，其中k为整数且k∈[2,m]。当电梯运行方向为上行时， 上述计算到最高楼层截止；当电梯运行方向为下行时，上述计算到最低楼层截 止。且当上述计算速度Vk大于等于电梯最大运行速度Vmax时也截止，并将 Vmax作为之后楼层的最佳运行速度。

同时还要计算S1的第一拐点速度V11、减速距离S1dec、加速段距离S1acc， 以及Sk的第二拐点速度Vk2、最佳运行速度Vk、减速距离Skdec、加速段距离 Skacc。其中k为整数且k∈[2,m]，第一拐点为开始段急加速J1与加速度A1分 界处的拐点，第二拐点为加速度A1与结束段急加速J2分界处的拐点，加速段 距离S1acc为从零速开始以给定的J1、A1、J2加速到V1行经的距离，减速距 离S1dec为从速度V1开始以给定的J3、A2、J4减速到零速行经的距离，加速 段距离Skacc和减速距离Skdec同理。参见图3，从图3可以看出前方楼层如果 需要停车，只要在相应的减速距离(S1dec、Skdec等)对应的时间点t之前，电 梯理论上都能够减速停车。

S130，在各相应时间点检测前方各楼层是否需要停车。

在第一时间点检测电梯将要到达的第1楼层是否需要停车，在第二时间点 检测电梯将要到达的第2楼层是否需要停车，……，以及在第m时间点检测电 梯将要到达的最后一个楼层是否需要停车。

其中，若S1acc小于Sre，则第一时间点为电梯速度达到第一拐点速度V11 的时刻，否则为与将要到达的第1楼层的距离等于(S1dec+V1*T1)的时刻；若 Skacc小于Sre，则第k时间点为电梯速度达到所述第二拐点速度Vk2的时刻， 否则为与将要到达的第k楼层的距离等于(Skdec+Vk*Tk)的时刻。其中Sre为 冗余距离，即考虑到电梯控制系统内部的数据处理、传输、转换等因素必须留 出冗余时间而设置的一个经验值；T1为以速度V1行进Sre消耗的时间，Tk为 以速度Vk行进Sre消耗的时间。在其中一个实施例中，Sre为20～40厘米。

若检测结果为需要停车，则执行步骤S140，否则执行步骤S150。

S140，控制电梯在相应楼层停车。

S150，电梯继续行进直至下一楼层的检测的时间点。

比如检测到将要到达的第1楼层不需要停车后，电梯继续行进直至前述第 二时间点，检测所述第2楼层是否需要停车。

上述电梯控制系统的呼梯控制方法，通过合理地设计电梯呼梯的处理逻辑、 设置判断是否有乘客呼梯的时间点，能够在保证电梯平稳运行和停靠的前提下， 提高电梯控制系统对呼梯的响应速度。

以下通过一个具体的电梯控制系统对上述方法进行说明。参见图4，电梯控 制系统包括电梯呼梯指令调度模块210、电梯距离控制算法模块220及电梯驱动 矢量控制模块230。电梯距离控制算法模块220连接电梯呼梯指令调度模块210 和电梯驱动矢量控制模块230。电梯距离控制算法模块220用于计算电梯的速度 曲线，实时更新电梯的位置，向电梯呼梯指令调度模块210查询是否有乘客呼 梯，以及向电梯驱动矢量控制模块230发送速度信号。电梯呼梯指令调度模块 210用于进行呼梯登记。电梯驱动矢量控制模块230根据电梯距离控制算法模块 220给定的速度产生适当的电压驱动信号以驱动电梯运行。

步骤S130中在第一时间点检测电梯将要到达的第1楼层是否需要停车，是 电梯距离控制算法模块220在第一时间点向电梯呼梯指令调度模块210发送查 询信号，电梯呼梯指令调度模块210在接收到查询信号时返回停车标识信号(电 梯呼梯指令调度模块210在接收到查询信号时如果有乘客按了将要到达的第1 楼层的按钮，则返回表示停车的标识信号，否则返回表示不停车的标志信号)， 指示电梯距离控制算法模块220是否在将要到达的第1楼层停车。在其中一个 实施例中，查询信号的时长为T2，即以速度V2行进Sre消耗的时间。

同理，在第k时间点检测电梯将要到达的第k楼层是否需要停车，是电梯 距离控制算法模块220在第k时间点向电梯呼梯指令调度模块210发送查询信 号，电梯呼梯指令调度模块210在接收到所述查询信号时返回停车标识信号， 指示电梯距离控制算法模块220是否在将要到达的第k楼层停车。在其中一个 实施例中，第k时间点发送的查询信号的时长为T，且T为10～100毫秒。k为 整数且k∈[2,m]。

在其中一个实施例中，步骤S130中所有停车标识信号的时长均为T。

以下通过一个具体的实施例来直观地体现上述电梯控制系统的呼梯控制方 法在及时响应呼梯上的效果。参见图5，假定电梯从1楼启动，J1、J2、A1、 A2、J3、J4的值均为1m/s²或1m/s³(注意图5中的1不表示速度)，V1为2m/s， V1恒速运行时间为0，Sre为30厘米，T为20毫秒，那么采用上述电梯控制系 统的呼梯控制方法，在电梯启动的2.9秒内进行2楼的呼梯都可以进行响应、正 常停车。而一种传统的呼梯方案是电梯控制系统在第一拐点时(如图5中C点) 检测2楼是否需要停车，则在电梯启动的0.9秒内才可以响应2楼的呼梯正常停 车。可以看到本发明的呼梯控制方法提升了2秒的响应时间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对 上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技 术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。