物30進行拍照和圖像辨識，能真實、可靠地檢測轎廂的實際位置，不存在旋轉部件傳動打滑導致的檢測偏差，提高檢測精度；通過成像裝置40拍攝參照物30，無需對參照物30進行特殊的編碼或印刷特殊的圖像，應用簡便，成本低廉，并便于安裝和調節，應用范圍廣。
[0032]在本實施例中，參照物30為固定于井道內壁110上的導軌，參照物30可以選擇位于井道10內的電纜、井道內壁110等其他物體，使用時無需對參照物30作特殊處理，使井道10內物體得到充分地利用，使用靈活簡便。
[0033]如圖1所示，成像裝置40設于電梯轎廂20的頂部，成像裝置40還可以根據實際需要設置在電梯轎廂20的底部等其他電梯轎廂20外壁位置，便于成像裝置40的安裝和調
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[0034]在本實施例中，成像裝置40為光感微成像器，成像裝置40每次拍攝的間隔時間單位為毫秒，光感微成像器采用CCD(Charge-coupled Device)元件。光感微成像器的光學采用精度達到微米級別，為控制提供更高水準的數據，使測量精度更高；且拍攝的間隔時間單位為毫秒，使成像裝置40獲取兩張圖像之間有更多的相同特征量60，更利于控制器50的辨識和計算，使檢測精度更高。成像裝置40還可以根據實際需要采用其他形式拍攝裝置。
[0035]如圖1所示，控制器50包括用于采集及存儲成像裝置40拍攝圖像的圖像采集存儲模塊510、對圖像進行對比及特征辨識的位置計算辨識模塊520、輸入端與位置計算辨識模塊520連接的數據通信模塊530、與數據通信模塊530的輸出端連接的電梯主控制板540，電梯主控制板540輸出電梯轎廂20的位置信息。圖像采集存儲模塊510對多次時間間隔內采集得到的多個圖像信息進行分別存儲。
[0036]如圖2和圖3所示，本發明還提供一種電梯轎廂相對位置和速度檢測方法，電梯轎廂20上設有成像裝置40，該方法包括以下步驟:
[0037]選取位于電梯井道110內的參照物30，該參照物30沿電梯轎廂20的移動軌跡布置；
[0038]電梯正常運行時，成像裝置40對參照物30進行周期性拍攝，每次拍攝的時間間隔為t，相鄰拍攝的兩張圖像具有部分相同的特征量60，成像裝置40將拍攝的圖像發送至控制器50 ；
[0039]控制器50對相鄰拍攝的兩張圖像進行特征量60辨識，且計算相同的特征量60相對兩張圖像移動的位移為s，則電梯轎廂20在t時間內的移動距離h = kX S，電梯轎廂20在t時間內的移動速度V = h/t，其中k為固定的系統比例參數；
[0040]電梯轎廂20在T時間內的移動距離H = Ι^+Ιν^..+]^，其中T = nXt, hn為電梯轎廂20在第tn時間內的移動距離。
[0041]成像裝置40與電梯轎廂20同時運動，通過對井道10內的參照物30進行拍照和圖像辨識，能真實、可靠地檢測轎廂的實際位置，不存在旋轉部件傳動打滑導致的檢測偏差，提高檢測精度；通過成像裝置40拍攝參照物30，無需對參照物30進行特殊的編碼或印刷特殊的圖像，應用簡便，成本低廉，并便于安裝和調節，應用范圍廣。
[0042]如圖3所示，橫坐標表示圖像位置S，縱坐標表示光感微成像器所拍攝的圖像經過位置計算模塊處理后的特征量60(如光強等)，用N表示。Al(t)為第一次采集到的全部圖像特征量(用虛線表示)，A2(t)為第二次采集到的全部圖像特征量(用實線表示)，二次采集的時間間隔為t毫秒，Al(t)和A2(t)具有部分相同的特征量，計算時，選取其中一個相同的特征量，比較該特征量在兩張圖像上的位置，并得出移動位移s，則電梯轎廂20在t時間內的移動距離h = kXs，電梯轎廂20在t時間內的移動速度V = h/t, V可視為電梯轎廂20的瞬時速度，然后再通過對h的累計計算，實現電梯轎廂20實時位置的檢測。
[0043]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0044]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種電梯轎廂相對位置和速度檢測系統，其特征在于，包括井道、位于所述井道內的電梯轎廂和參照物、用于拍攝所述參照物的成像裝置、與所述成像裝置電性連接的控制器，所述成像裝置設于所述電梯轎廂上，所述參照物沿所述電梯轎廂的移動軌跡布置。2.根據權利要求1所述的電梯轎廂相對位置和速度檢測系統，其特征在于，所述參照物為電纜、導軌、所述井道的內壁中的其中一種。3.根據權利要求1所述的電梯轎廂相對位置和速度檢測系統，其特征在于，所述成像裝置每次拍攝的間隔時間單位為毫秒。4.根據權利要求1所述的電梯轎廂相對位置和速度檢測系統，其特征在于，所述成像裝置為光感微成像器。5.根據權利要求1至4任一項所述的電梯轎廂相對位置和速度檢測系統，其特征在于，所述控制器包括用于采集及存儲所述成像裝置拍攝圖像的圖像采集存儲模塊、對圖像進行對比及特征辨識的位置計算辨識模塊、輸入端與所述位置計算辨識模塊連接的數據通信模塊、與所述數據通信模塊的輸出端連接的電梯主控制板，所述電梯主控制板輸出所述電梯轎廂的位置信息。6.根據權利要求1至4任一項所述的電梯轎廂相對位置和速度檢測系統，其特征在于，所述成像裝置設于所述電梯轎廂的頂部或底部。7.一種電梯轎廂相對位置和速度檢測方法，其特征在于，所述電梯轎廂上設有成像裝置，該方法包括以下步驟: 選取位于電梯井道內的參照物，該參照物沿電梯轎廂的移動軌跡布置； 電梯正常運行時，成像裝置對參照物進行周期性拍攝，每次拍攝的時間間隔為t，相鄰拍攝的兩張圖像具有部分相同的特征量，成像裝置將拍攝的圖像發送至控制器； 控制器對相鄰拍攝的兩張圖像進行特征量辨識，且計算相同的特征量相對兩張圖像移動的位移為S，則電梯轎廂在t時間內的移動距離h = kX S，電梯轎廂在t時間內的移動速度V = h/t，其中k為固定的系統比例參數； 電梯轎廂在T時間內的移動距離H = Ι^+Ιν^..+]^，其中T = nXt, 1\為電梯轎廂在第tn時間內的移動距離。8.根據權利要求7所述的電梯轎廂相對位置和速度檢測方法，其特征在于，所述成像裝置為光感微成像器，所述特征量為光感。9.根據權利要求7所述的電梯轎廂相對位置和速度檢測方法，其特征在于，t的單位為10.根據權利要求7至9任一項所述的電梯轎廂相對位置和速度檢測方法，其特征在于，所述參照物為電纜、導軌、所述井道的內壁中的其中一種。
【專利摘要】本發明涉及一種電梯轎廂相對位置和速度檢測系統及檢測方法，包括井道、位于井道內的電梯轎廂和參照物、用于連續拍攝參照物的成像裝置、與成像裝置電性連接的控制器，成像裝置設于電梯轎廂上，參照物沿電梯轎廂的移動軌跡布置。成像裝置與電梯轎廂同時運動，通過對井道內的參照物進行拍照和圖像辨識，能真實、可靠地檢測轎廂的實際位置，不存在旋轉部件傳動打滑導致的檢測偏差，提高檢測精度；通過成像裝置拍攝參照物，無需對參照物進行特殊的編碼或印刷特殊的圖像，應用簡便，成本低廉，并便于安裝和調節，應用范圍廣。
【IPC分類】B66B5/00
【公開號】CN105173949
【申請號】
【發明人】郭志海, 杜廣榮
【申請人】日立電梯（中國）有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年10月22日