CN116062572A - 利用频谱足迹的电梯定位系统 - Google Patents
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Abstract
各种实施例涉及使用沿着电梯竖井的参考位置处的频谱数据的足迹表示或描述来确定电梯竖井内的电梯轿厢位置。在一个方面,提供了一种示例方法。该方法包括确定沿着所述电梯竖井的多个参考位置中的每一个的参考频谱数据,以及至少部分地基于每个参考位置的在所述参考频谱数据内的多个频率峰值生成与每个参考位置相关联的足迹。该方法还包括获得与所述电梯竖井内的所述电梯轿厢相关联的实时频谱数据,以及至少部分地基于将所述实时频谱数据与和所述多个参考位置相关联的多个足迹进行比较来确定电梯轿厢的估计位置。
Description
技术领域
本文描述的各种实施例总体上涉及与电梯系统结合使用的测量系统,并且更特别地,涉及被配置成检测和测量电梯竖井内的反射雷达信号的基于雷达的电梯定位系统。
背景技术
工业和商业应用可以使用电梯系统来促进人员、货物和/或贯穿多层建筑的各个水平的运输。特别地,电梯定位系统可用于监控电梯轿厢在电梯竖井内的相对位置(例如,相对高度),使得电梯轿厢可沿着电梯竖井在一个或多个期望位置之间移动。实时定位对于电梯轿厢的进一步控制至关重要,包括停止定位、意外轿厢移动保护、超速检测和制动渗透监控。
发明内容
本文描述的各种实施例涉及电梯定位系统及其使用方法。根据本公开的一个方面,提供了一种用于确定电梯轿厢在电梯竖井内的位置的方法。在各种实施例中,该方法包括确定沿着电梯竖井的多个参考位置中的每一个的参考频谱数据,并且至少部分地基于每个参考位置的在参考频谱数据内的多个频率峰值来生成与每个参考位置相关联的足迹。该方法还包括获得与电梯竖井内的电梯轿厢相关联的实时频谱数据,并且至少部分地基于将实时频谱数据与和多个参考位置相关联的多个足迹进行比较来确定电梯轿厢的估计位置。
在各种实施例中,确定电梯轿厢的估计位置包括:至少部分地基于具有被确定为类似于实时频谱数据的足迹的参考位置来确定电梯轿厢的粗略位置估计,使用参考位置识别实时频谱数据内的特定频率峰值,以及使用实时频谱数据内的特定频率峰值确定电梯轿厢的精细位置估计。特定频率峰值可以对应于定位在电梯竖井内的雷达反射器。在各种实施例中,首先将实时频谱数据与电梯轿厢的先前确定的精细位置估计的阈值距离内的一个或多个参考位置相关联的一个或多个足迹进行比较。在各种实施例中,将实时频谱数据与给定足迹进行比较包括确定给定足迹和实时频谱数据内的多个频率峰值的表示之间的相似度值。
在各种实施例中,与给定参考位置相关联的足迹包括针对给定参考位置的在参考频谱数据内的多个频率峰值的至少子集的频率值和分类标签。在各种实施例中,相应频率峰值的分类标签描述了相应频率峰值是否与从电梯竖井内的雷达反射器反射的接收到的雷达信号相关联。在各种实施例中,使用附接到电梯轿厢的雷达收发器获得实时频谱数据。在各种实施例中,将与多个参考位置相关联的多个足迹存储在数据库中。
根据本公开的另一方面,提供了一种用于确定电梯轿厢在电梯竖井内的位置的设备。该设备包括处理器和存储可执行指令的存储器。所述可执行指令被配置成:利用所述处理器使所述设备确定沿着电梯竖井的多个参考位置中的每一个的参考频谱数据,并且至少部分地基于每个参考位置的在参考频谱数据内的多个频率峰值来生成与每个参考位置相关联的足迹。所述可执行指令还被配置成利用所述处理器使所述设备获得与电梯竖井内的电梯轿厢相关联的实时频谱数据,并且至少部分地基于将所述实时频谱数据与和所述多个参考位置相关联的多个足迹进行比较来确定所述电梯轿厢的估计位置。
在各种实施例中,确定电梯轿厢的估计位置包括:至少部分地基于具有被确定为类似于实时频谱数据的足迹的参考位置来确定电梯轿厢的粗略位置估计,使用参考位置识别实时频谱数据内的特定频率峰值,以及使用实时频谱数据内的特定频率峰值确定电梯轿厢的精细位置估计。特定频率峰值可以对应于定位在电梯竖井内的雷达反射器。在各种实施例中,首先将实时频谱数据与电梯轿厢的先前确定的精细位置估计的阈值距离内的一个或多个参考位置相关联的一个或多个足迹进行比较。在各种实施例中,将实时频谱数据与给定足迹进行比较包括确定给定足迹和实时频谱数据内的多个频率峰值的表示之间的相似度值。
在各种实施例中,与给定参考位置相关联的足迹包括针对给定参考位置的在参考频谱数据内的多个频率峰值的至少子集的频率值和分类标签。在各种实施例中,相应频率峰值的分类标签描述了相应频率峰值是否与从电梯竖井内的雷达反射器反射的接收到的雷达信号相关联。在各种实施例中,使用附接到电梯轿厢的雷达收发器获得实时频谱数据。在各种实施例中,将与多个参考位置相关联的多个足迹存储在数据库中。
根据本公开的另一个方面,提供了一种计算机程序产品,其包括至少一个非暂时性计算机可读存储介质,其中存储有计算机可执行程序代码部分。计算机可执行程序代码部分包括程序代码指令,该程序代码指令被配置成:确定沿着电梯竖井的多个参考位置中的每一个的参考频谱数据,并且至少部分地基于每个参考位置的在参考频谱数据内的多个频率峰值来生成与每个参考位置相关联的足迹。计算机可执行程序代码部分包括程序代码指令,该程序代码指令还被配置成:获得与电梯竖井内的电梯轿厢相关联的实时频谱数据,并且至少部分地基于将实时频谱数据与和多个参考位置相关联的多个足迹进行比较来确定电梯轿厢的估计位置。
在各种实施例中,确定电梯轿厢的估计位置包括:至少部分地基于具有被确定为类似于实时频谱数据的足迹的参考位置来确定电梯轿厢的粗略位置估计,使用参考位置识别实时频谱数据内的特定频率峰值,以及使用实时频谱数据内的特定频率峰值确定电梯轿厢的精细位置估计。特定频率峰值可以对应于定位在电梯竖井内的雷达反射器。在各种实施例中,首先将实时频谱数据与电梯轿厢的先前确定的精细位置估计的阈值距离内的一个或多个参考位置相关联的一个或多个足迹进行比较。在各种实施例中,将实时频谱数据与给定足迹进行比较包括确定给定足迹和实时频谱数据内的多个频率峰值的表示之间的相似度值。
在各种实施例中,与给定参考位置相关联的足迹包括针对给定参考位置的在参考频谱数据内的多个频率峰值的至少子集的频率值和分类标签。在各种实施例中,相应频率峰值的分类标签描述了相应频率峰值是否与从电梯竖井内的雷达反射器反射的接收到的雷达信号相关联。在各种实施例中,使用附接到电梯轿厢的雷达收发器获得实时频谱数据。在各种实施例中,将与多个参考位置相关联的多个足迹存储在数据库中。
附图说明
现在将参考随附附图,附图不一定按比例绘制,并且其中:
图1提供了图示当确定电梯轿厢在电梯竖井内的位置时与基于雷达的距离测量的多径干扰相关的技术挑战的示意图;
图2图示了描述当确定电梯轿厢在电梯竖井内的位置时与基于雷达的距离测量的多径干扰相关的技术挑战的示例数据;
图3示意性地图示了根据各种实施例的示例性电梯定位系统;
图4示意性地图示了用于实施本公开的各种实施例的示例性设备;
图5图示了根据本公开的各种实施例的使用与沿着电梯竖井的参考位置相关联的频率数据足迹来确定电梯轿厢在电梯竖井内的位置所执行的示例性操作的流程图;和
图6图示了根据各种实施例的从示例性电梯定位系统的雷达收发器收集的示例频谱数据;
图7A-7B描述了根据本公开的各种实施例的从在电梯竖井内不同位置处收集的频谱数据的足迹生成。
具体实施方式
本公开参考随附附图更全面地描述了各种实施例。应当理解,本文示出并描述了一些实施例,但不是所有实施例。实际上,实施例可以采取许多不同的形式,并且因此本公开不应被解释为局限于本文阐述的实施例。相反,提供这些实施例是为了使本公开将满足适用的法律要求。相同的数字始终指代相同的元件。
首先应该理解,尽管下面图示了一个或多个方面的说明性实施方式,但是所公开的组件、系统和方法可以使用任何数量的技术来实施,无论是当前已知的还是尚未存在的。本公开决不应以任何方式限于下面图示的说明性实施方式、附图和技术,而是可以在所附权利要求及其等同物的全部范围内进行修改。虽然公开了各种元件的尺寸值,但是附图可能不是按比例绘制的。
当在本文中使用时,词语“示例”或“示例性的”旨在意指“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例”或“示例性实施例”的任何实施方式不一定比其他实施方式优选或有利。
电梯定位系统可以使用基于雷达的距离测量来准确和精确地确定电梯轿厢在电梯竖井内的位置。如本公开所属领域的技术人员所理解的,基于雷达的距离测量可以依赖于发射雷达信号以及检测和测量来自沿着电梯竖井定位的一个或多个雷达反射器的雷达信号的反射。然而,在一些示例中,雷达信号的多径干扰可能导致雷达信号的检测到的反射的信号强度不稳定或不一致。特别地,由定位在电梯竖井内的单个雷达反射器反射的雷达信号可能以不稳定且不一致的信号强度被检测到,从而导致难以一致地将由雷达反射器反射的这种雷达信号与其他反射的雷达信号区分开来。
在一些示例中,雷达信号的多径干扰可能是由以锥形方式发射的雷达信号引起的。在一些示例中,雷达信号可以以近似0.2度和近似5度之间的圆锥角(例如,从竖直轴线)发射。在一些其他示例中,雷达信号可以以近似0.4度到近似2度之间的圆锥角发射。在进一步的示例中,雷达信号可以以近似0.5度到近似1.5度之间的圆锥角发射。结果,至少一些发射的雷达信号可能被错误地引导远离目标雷达反射器,可能以不期望的竖直角度到达雷达反射器,可能在离开其他物体的其他不期望的反射之后到达雷达反射器,等等。
此外,在一些示例中,雷达反射器可以以水平倾斜角定位(例如,无意地),从而类似地导致至少一些反射的雷达信号被错误地引导远离被配置成检测反射的雷达信号的雷达收发器,以不期望的竖直角度到达雷达收发器,和/或在其他不期望的反射之后到达雷达收发器。例如,经由螺钉附接或架置到电梯竖井的轨道固定装置的雷达反射器110可能随着时间和/或响应于外力而掉落。类似地,然后,至少一些反射的雷达信号可能被错误地引导远离雷达收发器,可能以不期望的竖直角度到达雷达收发器,可能在离开其他物体的其他不期望的反射之后到达雷达收发器,等等。
图1将雷达信号反射和检测的示例理想场景其中与反射雷达信号可能以不稳定或不一致的信号强度被检测到从而导致不准确的距离测量的示例不期望场景进行了比较。在示例理想场景10中,由雷达收发器106发射的雷达信号直接行进到雷达反射器110并从雷达反射器110返回,并且然后可以至少近似地表示和/或描述雷达收发器106和雷达反射器110之间的直接或基本上直线的距离。相比以下,在示例不期望场景20A中,雷达反射器110的水平倾斜导致至少一些反射的雷达信号在被雷达反射器110反射之后沿着不期望的路径(例如路径“2”和“3”)行进,从而导致与其他反射的雷达信号的多径干扰,这些反射的雷达信号可在期望的路径中直接行进回到雷达收发器106(例如,如理想场景10所描述的)。类似地,在示例不期望场景20B中,雷达信号的锥形传输可能导致至少一些雷达信号在到达雷达反射器110之前沿着不期望路径(例如路径“1”和“2”)行进,从而也导致多径干扰。在这些示例中,雷达信号的不期望的路径可能是由雷达信号相对电梯竖井的侧壁和/或电梯竖井内的其他固定装置或物体进行的不期望的反射和冲击造成的。
因此,在一些示例中,虽然某些雷达信号可以沿着期望的路径(例如,雷达收发器106和雷达反射器110之间的直接路径)行进,通过该路径,某些雷达信号可以至少近似地表示或描述雷达收发器106和雷达反射器110之间的距离,但是其他雷达信号可能沿着可导致雷达收发器106和雷达反射器110之间的距离的错误表示或不一致描述的不期望的路径行进。图2展示了在至少部分地基于反射雷达信号的检测而生成的频谱数据中识别与雷达反射器相关联的频率峰值的困难。例如,且如图2的左图所示,在一些时间点处,每当足够量的雷达信号沿着期望的路径行进时,可以清楚地识别与雷达反射器110相关联的频率峰值,由此可以至少近似地确定雷达收发器106和雷达反射器110之间的距离。然而,在其他时间点处,每当不足量的雷达信号沿期望路径行进以及大量雷达信号不期望地行进时,与雷达反射器的峰值关联是不清楚的,如图2的右图所示,从而导致难以确定雷达收发器106和雷达反射器110之间的距离。为了解决这些技术挑战,本公开的各种实施例涉及至少部分地基于足迹来确定电梯轿厢在电梯竖井内的位置,该足迹可以整体地表示在电梯竖井内的参考高度或位置处收集的频谱数据。
本公开的各种实施例还被配置成解决在确定电梯轿厢位置中的技术挑战,这些技术挑战涉及电梯轿厢的未知和/或不一致的初始定位。特别地,在各种示例情况下,电梯轿厢的操作可以根据一天中的时间或其他非基于位置的标准(例如,日常维护、日常建筑物关闭)暂停或停止,并且结果,电梯轿厢的操作可能在电梯竖井内未知且不一致的初始高度处开始。在一些示例中,使用跟踪机制可能存在困难,如本公开领域的技术人员所理解的,这包括依赖于电梯轿厢的给定初始高度和电梯轿厢的给定速度来粗略估计当前电梯轿厢高度。在这点上,各种实施例通过使用相关联足迹来识别参考高度并使用参考高度来针对准确的电梯轿厢高度分析实时频谱数据、由此排除了对给定初始高度和给定初始速度的依赖,来提供了技术解决方案。
因此,本文描述的各种实施例涉及电梯定位系统和使用该系统的方法,其至少部分地基于与沿着电梯竖井的参考高度相关联的频谱足迹来提供电梯轿厢位置的确定。特别地,本公开中描述的各种实施例通过利用一致的检测到的反射(例如,不期望地)离开电梯竖井内的其他固定装置的雷达信号来降低由多径干扰引起的难度,并且各种实施例还使得能够在不知道电梯轿厢的初始高度和速度的情况下进行电梯轿厢位置跟踪。各种实施例涉及至少部分地基于描述沿着电梯竖井的参考位置处的频谱数据的特征的足迹的生成、利用足迹参考实时频谱数据并使用特定足迹和相关联的参考位置来确定电梯轿厢的估计位置来确定电梯轿厢位置。
在各种实施例中,由雷达收发器106收集的频谱数据包括与离开各种物体(包括雷达反射器和其他物体)反射的雷达信号相关联的各种频率峰值。由于电梯竖井具有固有的基础设施,所以由同一高度收集的频谱数据可以包括一致的模式或特征。因此,可以生成频谱足迹来整体地表示和/或描述在特定高度处收集的频谱数据内的一致特征。频谱足迹可以包括频谱数据中某些峰值的频率值、峰值幅度和/或频谱数据的其他特征。在各种实施例中,足迹可以是向量、矩阵、数组、数据对象、数据结构、嵌入等,并且多个足迹可以存储在与电梯定位系统相关联和/或可由电梯定位系统访问的数据库中。
利用表示和描述各种参考高度处的频谱数据的足迹,电梯轿厢位置可以至少部分地基于实时频谱数据与足迹的比较来确定。然后,可以使用具有与实时频谱数据相似的足迹的参考高度(例如,实时频谱数据具有由足迹相似或近似描述的峰值、特征、特性)来代替从给定初始高度和给定速度确定的粗略位置估计。在各种实施例中,参考高度可以首先用作电梯轿厢位置的粗略估计,并且然后参考高度可以辅助识别实时频谱数据(例如,对应于雷达反射器)内的特定频率峰值,从中可以进行准确的位置确定。
因此,各种实施例在确定电梯轿厢在电梯竖井内的位置方面提供了各种技术效果和技术优势。通过使用描述各种参考高度处的频谱数据的一致特征的足迹,实时频谱数据可以与各种足迹进行比较,以确定电梯轿厢的估计位置,而不管多径干扰。通过足迹对一致特征的描述可以理解为利用电梯竖井的固有的和相对一致的基础设施。此外,各种实施例提供了具有改进的和广泛的适用性的对电梯轿厢位置的确定,因为电梯轿厢位置可以在不知道电梯轿厢的初始位置和/或速度的情况下被确定。
在一些示例中,根据本公开的各种实施例的电梯定位系统被配置成以小于近似10毫米的误差准确且精确地确定电梯轿厢在电梯竖井内的位置(例如,高度、水平),从而满足各种行业标准和要求(例如,标准GB-7588)。在本公开的一些示例实施例中,可以以在任一方向上(例如,在真实位置上方,在真实位置下方)小于近似20毫米的误差来确定或估计电梯轿厢的位置。在本公开的一些示例实施例中,以在任一方向上小于近似10毫米的误差来确定或估计电梯轿厢的位置。在本公开的一些示例实施例中,优选地,以在任一方向上小于近似8毫米的误差来确定或估计电梯轿厢的位置。在本公开的一些示例实施例中,优选地以在任一方向上小于近似5毫米的误差来确定或估计电梯轿厢的位置。
图3示意性地图示了根据本文描述的各种实施例的示例性电梯定位系统100。电梯定位系统100被配置成用于确定电梯轿厢105在电梯竖井101内的位置(例如,高度)。例如,电梯定位系统100可以被配置成确定电梯轿厢在电梯竖井内的相对位置(例如,相对高度),该相对位置是在竖直方向(例如,沿着电梯竖井的高度平行于电梯竖井的中心轴线延伸的方向)上测量的。
在各种实施例中,电梯定位系统100包括控制器150,并且在一些示例中,控制器150被配置成至少部分地基于基于雷达的距离测量、具体地雷达收发器106和一个或多个雷达反射器110之间的距离测量来确定电梯轿厢105的位置。在各种实施例中,控制器150可以另外被配置成至少部分地基于将实时频谱数据与描述电梯竖井内各种参考高度处的历史收集的频谱数据的足迹进行比较来确定电梯轿厢105的位置。控制器150可以与雷达收发器106电子通信(例如,电子耦合),并且可以相应地从雷达收发器106接收描述反射雷达信号的数据(例如,频谱数据)。在一些实施例中,控制器150可以与雷达收发器106无线通信。虽然图3图示了控制器150被定位在电梯轿厢105中和/或内以用于与雷达收发器106的电子耦合和连接,但是在一些示例实施例中,控制器150也可以替代地被定位在电梯竖井101内或者电梯竖井101的内部竖井部分的外部,这部分地是通过与雷达收发器106的无线通信来实现的。在一些示例性实施例中,控制器150可以另外被配置成操作电梯轿厢105,诸如引起电梯轿厢在不同位置之间的移动,或者以其他方式提供与电梯轿厢相关的其他功能(例如,监控电梯轿厢速度、在请求的水平或楼层之间导航、电梯轿厢门的操作、乘客的音频消息传递)。
通常,电梯竖井101可以包括内部竖井部分,该内部竖井部分被配置成容纳电梯轿厢105,使得电梯轿厢105的全部运动范围存在于电梯竖井的内部竖井部分内。如图所示,电梯竖井101的内部竖井部分可以被限定在电梯竖井101的多个外壁内,诸如例如,顶部竖井表面、底部竖井表面以及在顶部竖井表面和底部竖井表面之间在基本竖直的方向上延伸的一个或多个侧壁102。在各种实施例中,电梯竖井101包括附接到一个或多个侧壁102的一个或多个轨道固定装置103,并且电梯轿厢105被配置成沿着轨道固定装置以被引导的移动行进。例如,电梯轿厢105包括被配置成与轨道固定装置103对接的轮,用于电梯轿厢105的平滑、连续和被引导的移动。
在各种实施例中,电梯竖井101的竖井高度可以由如在竖直方向上测量的顶部竖井表面和底部竖井表面之间的距离来限定。例如,在各种实施例中,顶部竖井表面和底部竖井表面中的一者或多者可以以电梯竖井101的中心轴线为中心,使得从相应表面的中心延伸的垂直轴线可以与电梯竖井101的中心轴线同轴。此外,在各种实施例中,顶部竖井表面和底部竖井表面中的一者或多者可以包括沿着水平平面延伸的至少基本平面的表面。作为非限制性示例,顶部竖井表面和底部竖井表面中的每一者可以沿着相应的水平平面延伸,使得顶部竖井表面和底部竖井表面彼此平行。在这样的示例性配置中,电梯竖井的高度可以由沿着电梯竖井101的中心轴线在顶部竖井表面和底部竖井表面之间的距离来限定。在各种实施例中,电梯定位系统100(例如,控制器150)被配置成确定电梯轿厢105在电梯竖井101内的相对高度。例如,电梯轿厢105的相对高度可以参考电梯竖井101的高度和/或为其一部分。在另一个非限制性示例中,电梯竖井101内的相对高度可以参考电梯竖井101的底部竖井表面。
在各种实施例中,设置在电梯竖井101内的电梯轿厢105可以被配置为基本水平的配置,其中顶部轿厢表面和底部轿厢表面各自包括沿着相应水平平面延伸的至少基本平面的表面,每个平面垂直于竖直方向,如本文所述。例如,顶部轿厢表面和底部轿厢表面可以彼此平行。此外,在各种实施例中,顶部轿厢表面和底部轿厢表面可以平行于顶部竖井表面和底部竖井表面中的一者或多者。在各种实施例中,电梯轿厢105至少部分地基于与轨道固定装置对接的电梯轿厢的轮的配置和控制基本上是水平的。
如图所示,在各种实施例中,电梯轿厢105可以被配置成使得顶部轿厢表面被布置成面向上的配置,以便面向竖直定位在电梯轿厢105上方的电梯竖井101的顶部竖井表面。此外,在各种实施例中,电梯轿厢105可以被配置成使得底部轿厢表面被布置成面向下的配置,以便面向竖直定位在电梯轿厢105下方的电梯竖井101的底部竖井表面。在各种实施例中,电梯轿厢105可以以至少部分悬挂的配置安装在电梯竖井101内,使得作用在电梯轿厢105上的一个或多个重力可以将底部轿厢表面稳定在垂直于竖直方向的至少基本水平的配置中。
在各种实施例中,电梯轿厢105可以在电梯竖井101的内部竖井部分内具有运动范围,该运动范围可以由轨道固定装置103在至少基本竖直的方向上限定。利用电梯轿厢105的受控运动(例如,用于在建筑物的不同水平之间运送人员、货物和/或类似物),电梯轿厢105在电梯竖井内的位置或高度可以随时间变化,并且电梯定位系统100被配置成确定电梯轿厢105在不同时间点处的位置,并且记录电梯轿厢位置的取决于时间的或随时间变化的分布。
通常,电梯轿厢105的位置可以参考电梯轿厢105的特定部分在电梯竖井101内的位置。例如,电梯轿厢的位置可以具体描述电梯轿厢105的底部轿厢表面在电梯竖井101内所处的相对位置或水平。作为另一个非限制性示例,电梯轿厢105的位置可以具体描述电梯轿厢105的顶部轿厢表面在电梯竖井101内所处的相对位置或水平。在各种实施例中,雷达收发器106的估计位置被具体地确定,诸如通过将实时频谱数据与参考高度的足迹进行比较,并且雷达收发器106的估计位置可以用于确定电梯轿厢105相对于电梯轿厢105的某个部分(例如,底轿厢表面)的相对位置。例如,雷达收发器106架置或安装在具有10米高度的电梯轿厢105的顶部轿厢表面上,并且使用雷达收发器106的确定位置,电梯轿厢105的底部轿厢表面的相对位置被确定为低于雷达收发器106的确定位置十米。作为另一个示例,可以确定电梯轿厢105的10米跨度位置(例如,在雷达收发器106的确定位置下方)。也就是说,在一些示例实施例中,根据电梯轿厢105的尺寸(例如,从底部轿厢表面到顶部轿厢表面的高度),电梯轿厢105的位置是在电梯竖井101内的相对高度或水平的范围。在各种实施例中,确定电梯轿厢105在电梯竖井101内的相对高度之后,可以确定电梯竖井101内的特定部分或点(例如,电梯轿厢105的拐角、电梯轿厢105的轮)的三维位置。
如本文所述,在各种实施例中,电梯定位系统100可以包括雷达收发器106,该雷达收发器106被配置成发射信号(例如,RF波、雷达波等)并接收反射,该反射包括从电梯定位系统100的一个或多个雷达反射器110反射回来的发射信号的至少一部分。也就是说,通常,雷达收发器106被配置成传输原始雷达信号(例如,反射前、非反射、输出(outbound))并接收反射雷达信号。作为非限制性示例,在各种实施例中,雷达收发器106可以包括单个芯片、被配置成发射包括60 GHz雷达波的信号的调频连续波(FMCW)元件。在进一步的示例中,雷达收发器106被配置成发射包括频率在近似30 GHz和近似400 GHz之间的雷达波的信号。在一些示例中,雷达收发器106被配置成发射包括频率在近似20 GHz和近似100 GHz之间的雷达波的信号。在一些进一步的示例中,雷达收发器106被配置成发射包括频率在近似5 MHz到近似100 GHz之间的雷达波的信号。在一些进一步的示例中,雷达收发器106被配置成发射包括频率在近似60 GHz到近似64 GHz之间的雷达波的信号,以确定收发器信号数据。作为非限制性示例,在各种实施例中,雷达收发器106可以被配置成使用电介质透镜天线来检测存在于电梯竖井内的一个或多个信号(例如,被雷达反射器110反射的雷达信号)。
在各种实施例中,雷达收发器106可被配置成接收反射,并随后将指示检测到的反射的收发器信号数据传输给控制器150,如本文所述。具体而言,雷达收发器106可以被配置成检测(例如,接收)反射并生成至少部分对应于接收到的反射的收发器信号数据。例如,在各种实施例中,收发器信号数据可以体现为反射、对应于反射的数据等,其被配置成用于进行转换和/或传输作为输出电信号。在各种实施例中,基于收发器信号数据生成频谱数据;例如,频谱数据是收发器信号数据的傅立叶变换。在一个示例实施例中,基于收发器信号数据的1024个离散数据点,频谱数据包括近似32768个离散数据点。在一些示例中,频谱数据包括近似25000个离散数据点和近似40000个离散数据点。在一些示例中,频谱数据包括在近似30000个离散数据点和近似35000个离散数据点之间。在一些示例中,频谱数据包括在近似32000个离散数据点和33000个离散数据点之间。
在各种实施例中,雷达收发器106与控制器150通信和/或电连接,控制器150可以被配置成促进其间的通信和功能控制。例如,雷达收发器106可以被配置成向控制器150传输收发器信号数据,控制器150可以被配置成接收和/或处理收发器信号数据,以便促进电梯定位系统100的轿厢位置检测操作,如本文进一步详细描述的。作为进一步的非限制性示例,在各种实施例中,来自雷达收发器106的收发器信号数据可以由控制器150处理,以便确定雷达收发器106相对于电梯竖井101内的各种参考高度的估计位置,具体地通过将收发器信号数据与从先前收集的收发器信号数据生成的足迹进行比较。在各种实施例中,收发器信号数据或频谱数据包括各种频率峰值,并且每个频率峰值可以对应于具有足够信号强度的反射雷达信号(例如,从雷达反射器110反射、从电梯竖井101的一些物体和/或电梯竖井101内的一些物体反射)。
在各种实施例中,收发器信号数据包括描述检测到的雷达信号的信号强度以及检测到的雷达信号的信号相位的数据点。在一些示例中,可以从这些数据点确定或导出频谱数据。例如,至少部分地基于对收发器信号数据的信号强度/信号相位数据点执行傅立叶变换(例如,快速傅立叶变换)来生成频谱数据。在一些示例实施例中,收发器信号数据可以由控制器150处理(例如,使用傅立叶变换)以生成频谱数据。
在各种实施例中,雷达收发器106附接到表面,使得雷达收发器106设置在电梯竖井101的内部竖井部分内,并且布置成至少基本竖直的配置(例如,面向竖直向上的方向,面向竖直向下的方向)。在各种实施例中,雷达收发器106被竖直定向以发射作为波前的雷达信号,使得至少一些雷达信号可以相对与雷达收发器106水平平行的反射表面(例如,雷达反射器110)进行反射。
特别地,由雷达收发器106发射的雷达信号可以相对其进行反射至少一些反射表面包括定位在电梯竖井101内的一个或多个雷达反射器110。如图3所示,在一些示例中,雷达反射器110可以每一个都沿着电梯竖井101定位在不同的位置或相对高度处,诸如以竖直序列定位。在一些实施例中,每个雷达反射器110与唯一的和/或顺序的标识符相关联。作为本公开中在本文中使用的非限制性示例参考,最靠近顶部竖井表面的雷达反射器110可以被认为是“第一”雷达反射器110,而最靠近底部竖井表面的雷达反射器110可以被认为是“最后”雷达反射器110。然而,应当理解,雷达反射器110的这种顺序次序是非限制性的,并且以描述性的方式使用,且雷达反射器110的其他顺序次序可以用于描述和/或理解本文描述的各种实施例。在一些实施例中,至少一个反射器110可以附接到顶部竖井表面,如图3所示。在各种实施例中,多个雷达反射器110近似平行于雷达收发器106的水平平面或轴线。
在各种实施例中,雷达反射器110被配置成用于雷达信号反射,并且优选地反射雷达信号,使得反射的雷达信号被雷达收发器106以最佳信号强度检测到。例如,雷达反射器110可以是与雷达收发器106基本水平平行的基本平坦或平面的反射板、板材等。在一些示例实施例中,例如,所述多个雷达反射器110中的至少一个是具有垂直顶点(例如,投影顶点)的金字塔形或金字塔形平截头体雷达反射器,其被配置成将雷达信号直接反射回到雷达收发器106。在一些示例实施例中,雷达反射器110包括两个或更多个反射物体,诸如两个或更多个金字塔形平截头体雷达反射器,并且雷达反射器110的反射物体以特定的几何布置结构布置,使得由雷达反射器110反射的雷达信号具有与电梯竖井内的其他物体和/或与其他雷达反射器110可区分的唯一特征。类似地,在一些示例实施例中,雷达反射器110和/或其物体被配置成特定的几何形状,使得由雷达反射器110反射的雷达信号具有唯一且可区分的特征。例如,雷达反射器110是和/或包括金字塔形平截头体反射器,其具有特定数量的侧面板以形成具有特定几何形状的基部平面。
在各种实施例中,所述多个雷达反射器110中的至少一些可以被配置成用于并在一定程度上呈现动态移动,以便在收发器信号数据中更好地区分这种雷达反射器110。在一些示例实例中,这种动态移动可导致由这种雷达反射器110反射的雷达信号具有唯一的特征。在一些示例实施例中,一个或多个雷达反射器110可以相对于一个或多个轴线连续地和/或间歇地旋转,使得由一个或多个雷达反射器110具体反射的雷达信号可与电梯竖井内的其他物体(例如,其他雷达反射器110)区分开来。在一些示例实施例中,雷达反射器110可以包括两个或更多独立移动的反射物体,这类似地导致反射的雷达信号特别可区分。在各种示例实施例中,所述多个雷达反射器110中的至少一些可以固定地或静态地定位。
电梯竖井101的和/或电梯竖井101内的其他各种物体可能能够反射雷达信号,尽管具有各种不同的吸收/反射系数。在各种示例实施例中,由雷达收发器106发射的雷达信号可以相对轨道固定装置103、侧壁102、灯具、滑轮机构、支撑梁或结构等进行反射,并且雷达收发器106可以检测雷达信号的这些反射。然而,可以理解,这些物体中的某些可能不与雷达收发器106基本水平平行,并且雷达收发器106可检测到具有不同信号强度的相应反射雷达信号。在各种实施例中,这些反射表面中的一些(诸如轨道固定装置103)在电梯竖井101内是相对静态的或固有的,并且在一些位置处可以一致地检测到相对这些反射表面进行反射的雷达信号。
在图3所示的实施例中,雷达收发器106附接到电梯轿厢105的顶部轿厢表面,并且以面向上的配置定向,从而定向成检测从面向下的反射表面(例如,雷达反射器110的表面、轨道固定装置103的部分)反射的反射雷达信号。在一些实施例中,雷达收发器106附接到电梯轿厢105的底部轿厢表面,并且以面向下的配置定向,从而定向成检测从面向上的反射表面反射的反射雷达信号。在一些示例实施例中,电梯定位系统100包括至少两个雷达收发器106,其以面向上的配置附接到顶部轿厢表面并以面向下的配置附接到底部轿厢表面。在其他非限制性示例实施例中,一个或多个雷达收发器106可以以竖直取向(例如,面向上、面向下)附接到侧部轿厢表面。
现在参考图4,示出了设备400的示例性框图,该设备400被配置成使用表示和描述在参考位置处的频谱数据来执行用于确定电梯轿厢105在电梯竖井101内的位置的操作。在各种实施例中,设备400可以体现为电梯定位系统100的控制器150(例如,可以是控制器150的实施例、可以包括控制器150、可以耦合到控制器150、可以远程控制控制器150、可以模拟控制器150、可以与控制器150通信)。如图4所示,设备400可以包括处理器405、存储器410、通信电路415、和输入/输出电路420。设备400可以被配置成执行(execute)(例如,执行(perform))本文描述的各种操作中的一个或多个。尽管这些部件是相对于功能限制来描述的,但是应该理解,特定的实施方式必须包括特定硬件的使用。还应理解,本文描述的某些部件可以包括类似的或通用的硬件。例如,两组电路都可以两者利用同一个处理器、网络接口、存储介质等来执行它们的相关联的功能,使得每组电路不需要重复的硬件。因此,本文关于设备400的部件使用的术语“电路”应该理解为包括被配置成执行与如本文描述的特定电路相关联的功能的特定硬件。
术语“电路”应该广义地理解为包括硬件,并且在一些实施例中,包括用于配置硬件的软件。例如,在一些实施例中,“电路”可以包括处理电路、存储介质、网络接口、输入/输出装置等。在一些实施例中,设备400的其他元件提供或补充特定电路的功能。例如,处理器405可以提供处理功能,存储器410可以提供存储功能,通信电路415可以提供网络接口功能,等等。
在一些实施例中,处理器405(和/或协处理器或辅助处理器或以其他方式与处理器相关联的任何其他处理电路)可以经由总线与存储器410通信,用于在设备的部件之间传递信息。存储器410可以是非暂时性的,并且可以包括例如一个或多个易失性和/或非易失性存储器。例如,存储器410可以是电子存储装置(例如,计算机可读存储介质)。在各种实施例中,存储器410可以被配置成存储信息、数据、内容、应用、指令等,用于使得设备能够执行根据本公开的示例实施例的各种功能。应当理解,存储器410可以被配置成部分或全部地存储本文描述的任何电子信息、数据、数据结构、实施例、示例、图、过程、操作、技术、算法、指令、系统、设备、方法、查找表或计算机程序产品、或者它们的任何组合。例如,存储器410可以被配置成存储表示或描述参考位置处的频谱数据的足迹。
处理器405可以以多种不同的方式实施,并且可以例如包括被配置成独立执行的一个或多个处理装置。附加地或替代地,处理器可以包括经由总线串联配置以实现指令、流水线和/或多线程的独立执行的一个或多个处理器。术语“处理电路”的使用可以理解为包括单核处理器、多核处理器、设备内部的多个处理器和/或远程或“云”处理器。
在示例实施例中,处理器405可以被配置成执行存储在存储器410中或者另外处理器405可以访问的指令。替代地或附加地,处理器405可以被配置成执行硬编码功能。这样,无论是由硬件或软件方法配置,还是由它们的组合配置,处理器405都可以表示能够在相应配置时执行根据本公开实施例的操作的实体(例如,物理上在电路中实施)。替代地,作为另一个示例,当处理器405被实施为软件指令的执行器时,指令可以具体地配置处理器以在指令被执行时执行本文描述的算法和/或操作。
通信电路415可以是以硬件抑或硬件和软件的组合实施的装置或电路,其被配置成从/向网络和/或与电梯定位系统100通信的任何其他装置、电路或模块接收和/或传输数据。例如,通信电路415可以被配置成经由有线(例如,USB)或无线(例如,蓝牙、Wi-Fi、蜂窝等)通信协议与一个或多个计算装置通信。在示例实施例中,设备400与存储用于确定电梯竖井101内的电梯轿厢位置的数据的数据库或外部装置通信。例如,设备400可以经由通信电路415从数据库检索先前收集的频谱数据和/或其足迹。在一些实施例中,设备400经由通信电路415与雷达收发器106通信。附加地或替代地,设备400可以经由输入/输出电路420与雷达收发器通信,诸如以获得频谱数据。
在一些实施例中,设备400(例如,体现为控制器150)可以包括输入/输出电路420,输入/输出电路420进而可以与处理器405通信,以向用户提供输出,并且在一些实施例中,接收诸如用户提供的命令的输入。输入/输出电路420可以包括用户界面,诸如图形用户界面(GUI),并且可以包括显示器,该显示器可以包括网络用户界面、GUI应用、移动应用、客户端装置或任何其他合适的硬件或软件。在一些实施例中,输入/输出电路420还可以包括显示装置、显示屏、用户输入元件,诸如触摸屏、触摸区域、软键、键盘、鼠标、麦克风、扬声器(例如蜂鸣器)、发光装置(例如红色发光二极管(LED)、绿色LED、蓝色LED、白色LED、红外(IR)LED、紫外(UV)LED或其组合)或其他输入-输出机构。处理器405、输入/输出电路420(其可以利用处理电路)或两者可以被配置成通过存储在非暂时性计算机可读存储介质(例如,存储器410)中的计算机可执行程序代码指令(例如,软件、固件)来控制一个或多个用户界面元件的一个或多个功能。在一些实施例中,控制器150不直接与用户交互,控制器150可以经由一个或多个用户与之直接交互的一个或多个其他装置的输入/输出电路生成用于显示的用户界面数据,并将生成的用户界面数据传输到那些装置中的一个或多个。例如,控制器150使用用户界面电路可以生成用户界面数据以供一个或多个显示装置显示,并将生成的用户界面数据传输给那些显示装置。
在各种实施例中,输入/输出电路420被配置成用于与雷达收发器106通信,并且可以包括诸如收发器信号处理电路的电路。例如,输入/输出电路420包括诸如收发器信号处理电路之类的电路,该电路可以是以硬件抑或硬件和软件的组合实施的装置或电路,其被配置成接收、处理、生成和/或传输数据,诸如由收发器生成的收发器信号数据。在各种实施例中,收发器信号处理电路可以被配置成从示例性收发器接收和/或检索收发器信号数据。如本文所述,在各种实施例中,由输入/输出电路420接收的收发器信号数据可以描述例如来自一个或多个雷达反射器的一个或多个反射,诸如,例如每个雷达反射器产生的多个反射,并且包括对应于所述一个或多个反射中的每一个的信号数据。在各种示例情况下,由输入/输出电路420接收的收发器信号数据可以进一步描述例如来自电梯竖井内的其他物体(例如,轨道固定装置103、侧壁102、灯具、滑轮机构、支撑结构)的一个或多个反射,并且包括对应于所述一个或多个反射中的每一个的信号数据。如上所述,在各种实施例中,由输入/输出电路420接收的并且源自雷达收发器106的收发器信号数据可以呈频谱数据的形式。在一些示例实施例中,输入/输出电路420、收发器信号处理电路、处理器405等被配置成至少部分地基于对收发器信号数据的处理(例如,经由傅立叶变换)来生成频谱数据。在一些示例中,输入/输出电路420所包括的收发器信号处理电路可以被配置成执行一个或多个信号分析过程,以在频谱数据和/或各种其他信号内检测和分类诸如频率峰值的信号特性。
在各种实施例中,输入/输出电路420可以被配置成在两种或更多种情况下执行本文描述的一个或多个操作,以促进在不同的情况(例如,运行时间)下随时间接收、处理、生成和/或传输收发器信号数据(例如,频谱数据)。在各种实施例中,输入/输出电路420可以被配置成存储对应于本文描述的作为历史系统数据的一个或多个操作的至少一部分结果数据(例如,在存储器410中、在数据库中),该历史系统数据例如可以与一种或多种情况(例如,安装情况、特定运行时间)相关联。在这种示例性情况下,设备400可以被配置成访问历史系统数据的至少一部分(例如,经由存储器410),以便促进执行本文描述的一个或多个操作。
本公开的各方面可以存储和/或分布在非暂时性计算机可读介质上,包括磁或光可读计算机盘、硬连线或预编程芯片(例如,EEPROM半导体芯片)、纳米技术存储器、生物存储器或其他数据存储介质。替代地,根据本公开的各方面,计算机实施的指令、数据结构、屏幕显示和其他数据可以在一段时间内通过互联网和/或其他网络(包括无线网络)、通过传播介质(例如,电磁波、声波等)上的传播信号分布和/或它们可以在任何模拟或数字网络(分组交换、电路交换或其他方案)上提供。
该技术的程序方面可以被认为是通常呈可执行代码和/或相关联的数据的形式的“产品”或“制品”,其被承载或体现在一种类型的机器可读介质中。“存储”类型介质包括计算机、处理器等的任何或所有有形存储器或其相关联的模块,诸如各种半导体存储器、磁带驱动器、磁盘驱动器等,它们可以在任何时候为软件编程提供非暂时性存储。软件的全部或部分有时可以通过互联网或各种其他电信网络进行通信。例如,这种通信可以使得能够将软件从一台计算机或处理器加载到另一台计算机或处理器中,例如,从移动通信网络的管理服务器或主机计算机加载到服务器的计算机平台中和/或从服务器加载到移动装置。因此,可以承载软件元素的另一种类型的介质包括光、电和电磁波,诸如通过有线和光学陆线网络以及通过各种空中链路在本地装置之间的物理接口上使用的。承载这种波的物理元素(诸如有线或无线链路、光链路等)也可以被认为是承载软件的介质。如本文所使用的,除非限于非暂时性的、有形的“存储”介质,否则诸如计算机或机器“可读介质”之类的术语指的是参与向处理器提供指令以供执行的任何介质。
现在参考图5,图示了描述用于确定电梯轿厢105在电梯竖井101内的位置的各种示例操作的流程图500。特别地,流程图500描述了用于使用表示在多个参考高度的每一个处的频谱数据的足迹来确定电梯轿厢位置的各种示例操作。在各种实施例中,可以执行由流程图500描述的示例操作中的至少一些,以用于在电梯轿厢105的操作(例如,在不同高度或水平之间运输人员、货物等)期间实时确定电梯轿厢位置。在各种实施例中,流程图500描述的至少一些示例操作由控制器150执行(例如,由装置400实施),并且控制器150包括用于执行流程图500描述的示例操作的装置,诸如处理器405、存储器410、通信电路415、输入/输出电路420等。
如图所示,流程图500包括框502,在框502处,控制器150被配置成确定沿着电梯竖井的多个参考高度中的每一个的参考频谱数据。在各种实施例中,控制器150可以被配置成从在校准时间段期间收集的和/或先前收集的收发器信号数据生成参考频谱数据。在一些示例中,控制器150(诸如经由通信电路415)从数据库接收、访问、检索和/或以类似方式处理参考频谱数据。类似地,在一些示例中,控制器150可以接收、访问、检索和/或以类似方式处理收发器信号数据,以便生成参考高度的参考频谱数据。
在一些示例实施例中,在电梯轿厢105的校准操作期间,可以由电梯轿厢105的雷达收发器106收集可以从中生成参考频谱数据的收发器信号数据。例如,电梯轿厢105可以在校准操作期间穿过电梯竖井101到各种参考高度,如经由替代定位方法或系统所确定的,并且雷达收发器106可以在各种参考高度处收集收发器信号数据。在一些其他示例实施例中,收发器信号数据可以由独立的雷达收发器106收集。作为一个非限制性示例,用户(例如,电梯技术员)可以手动定位独立雷达收发器106,以用于在参考高度处收集收发器信号数据,并且可以使所收集的收发器信号数据被存储,使得所收集的收发器信号数据可由控制器150访问(例如,经由用户输入、经由与数据库的通信、经由存储器410)。
在各种实施例中,在其处收集收发器信号数据以生成和确定参考频谱数据的参考位置或高度跨越电梯竖井101的高度。在一些示例中,参考位置可以沿着电梯竖井101至少近似均匀地间隔开;作为一个非限制性示例,电梯竖井101的每50毫米是一个参考位置。在一些示例实施例中,所述多个参考位置各自分开近似10毫米和近似150毫米之间的竖直距离。在一些示例实施例中,所述多个参考位置各自分开近似30毫米和近似125毫米之间的竖直距离。在一些示例实施例中,所述多个参考位置各自分开近似50毫米和近似100毫米之间的竖直距离。在各种实施例中,可以至少部分地基于控制器150(例如,存储器410)和/或其中可以存储收发器信号数据、参考频谱数据和/或足迹的数据库的计算和存储约束来限定沿着电梯竖井101的参考位置的间隔和参考位置的所得数量。
如前所述,至少部分地基于具有固有和静态基础设施的电梯竖井101,在特定参考高度处的收发器信号数据和频谱数据的多个样本可以具有恒定或一致的特征。为了捕获这种恒定或一致的特征,在一些示例实施例中,可以针对每个参考位置确定多个频谱数据。在一些示例实施例中,可以针对每个参考位置确定平均频谱数据。
图6图示了示例频谱数据600,并且在所示实施例中,频谱数据600可以是在电梯竖井101内的参考位置处收集的参考频谱数据。如图6所示,频谱数据600包括多个频率峰值602,每个频率峰值对应于从不同物体反射的雷达信号,所述不同物体包括雷达反射器110、轨道固定装置103、电梯竖井101的侧壁102等。在所示实施例中,频谱数据600包括对应于从轨道固定装置103反射的雷达信号的频率峰值602A,并且还包括对应于从雷达反射器110反射的雷达信号的一个频率峰值602B。如从被配置成用于雷达信号的最佳反射和反射雷达信号的最佳检测的雷达反射器110将理解的,与雷达反射器110相关联的频率峰值602B可以具有比与轨道固定装置103相关联的频率峰值602A更高的幅度。
在各种实施例中,频谱数据600的频率峰值602可以根据它们是否与雷达反射器110相关联(例如,对应于从雷达反射器110反射的雷达信号)来标记。在各种实施例中,分类机器学习模型可以被配置和用于将频谱数据600的频率峰值602分类为是否与雷达反射器110相关联。例如,分类机器学习模型可以至少部分地基于频谱数据600内的一个或多个其他频率峰值602、频谱数据600的一个或多个其他样本内的一个或多个频率峰值602、手动标记的频率峰值602等来生成频率峰值602是否与雷达反射器110相关联的预测输出。在各种实施例中,可以对频谱数据600和/或频谱数据600的频率峰值602执行统计分析,以确定频率峰值602是否与雷达反射器110相关联。例如,可以对照频率峰值602的平均幅度、频谱数据600的平均幅度、峰值幅度的标准偏差等来评估给定频率峰值602的幅度。在一些示例实施例中,可以预测具有最大幅度的频率峰值602与雷达反射器110相关联。
返回到图5,流程图500还包括框504,在框504处,控制器150被配置成至少部分地基于每个参考位置的参考频谱数据内的多个频率峰值来生成足迹并将其与每个参考位置相关联。在各种实施例中,控制器150可以生成足迹并将其存储在存储器410和/或电梯定位系统100可访问的数据库中。
如所讨论的,足迹可以是向量、矩阵、数组、数据对象、数据结构等。在各种实施例中,足迹用作频谱数据600的有效表示。例如,虽然在一些示例中频谱数据600可以跨越近似30,000个离散点,但是足迹可以至少部分地基于描述频谱数据600内的显著峰值来近似表示频谱数据600。在各种实施例中,与参考位置相关联的参考频谱数据的足迹可以被配置成描述参考频谱数据的多个频率峰值602。在一些示例实施例中,参考位置的足迹描述了相应参考频谱数据的多个频率峰值602。在一些其他示例实施例中,参考位置的足迹可以描述满足一个或多个标准(例如,基于统计的标准,诸如峰值幅度比平均幅度高至少一个标准偏差)的相应参考频谱数据的每个频率峰值602。
图7A和7B图示了表示和描述参考位置处的频谱数据600的示例足迹700的生成,诸如通过具体描述频谱数据600内的频率峰值602。图7A特别图示了从在第一参考位置
H 1 处收集的第一参考频谱数据600A生成的第一足迹700A的生成。在一些示例中,第一参考频谱数据600A可以是在第一参考位置
H 1 处收集的频谱数据600的一个或多个样本的平均值。
如所示实施例中所示,第一参考频谱数据600A包括四个频率峰值602,并且四个频率峰值602可以处于对于第一参考位置
H 1 至少近似一致并且对于第一参考位置
H 1 唯一的模式中。例如,在一些示例中,四个频率峰值602分别具有频率、、和,并且对于在第一参考位置
H 1 处收集的频谱数据600,四个频率峰值602可以一致地位于这样的频率处。四个频率峰值602的其他特性和特征对于第一参考位置
H 1 也可以是一致的,并且在一些示例中,与在不同位置收集处的频谱数据相比,这样的特性和特征对于第一参考位置
H 1 来说可以进一步是唯一的。在一些示例中,这样的特性和特征可以包括频率峰值的带宽、频率峰值的幅度等。
因此,在各种实施例中,被配置成表示和描述在第一参考位置
H 1 处收集的频谱数据的第一足迹700A(例如,第一参考频谱数据600A)可以被生成为包括四个频率峰值602的相应频率、、和。例如,第一足迹700A是包括在第一参考位置
H 1 处收集的频谱数据的频率峰值的相应频率的向量。在各种实施例中,第一足迹700A附加地或替代地描述了四个频率峰值602的其他特性,诸如每个频率峰值602的带宽和/或每个频率峰值的频率。
如前所述,第一足迹700A可以描述在与第一参考位置
H 1 相关联的第一参考频谱数据600A中识别的所有频率峰值602的至少一子集。例如,在第一参考频谱数据600A内识别多个频率峰值602,并且第一足迹700A被配置成仅描述频率峰值602的子集。在各种实施例中,由第一足迹700A描述的频率峰值602的子集可以至少部分地基于频率峰值602的集合或配置的数量(例如,两个、四个、十个、十五个、二十个、二十五个等)和/或可以至少部分地基于某些标准,诸如频率界限、阈值带宽、阈值幅度等。在一些示例实施例中,每个足迹700可以表示和描述相应参考频谱数据内近似两个频率峰值602和近似一百个频率峰值602之间。在一些示例实施例中,每个足迹700可以表示和描述相应参考频谱数据内的近似五个频率峰值602和近似第五个频率峰值602之间。在一些优选的示例性实施例中,每个足迹可以表示和描述在相应参考频谱数据内近似十个频率峰值602和近似二十个频率峰值602之间。
在各种实施例中,第一足迹700A可以进一步包括用于每个所描述的频率峰值的分类标签,该分类标签描述每个描述的频率峰值是否被预测为与雷达反射器110相关联。如前所述,可以使用分类机器学习模型来预测与雷达反射器110的关联;也就是说,可以使用分类机器学习模型来生成每个所描述的频率峰值的分类标签。应当理解,由足迹700表示和描述的频率峰值可以包括对应于从雷达反射器110反射的雷达信号的频率峰值,以及对应于从其他物体反射的雷达信号的频率峰值,所述其他物体诸如是轨道固定装置103、侧壁102等。
因此,第一足迹700A可以被配置成描述与在第一参考高度
H 1 处收集的频谱数据600中的频率峰值602相关的一致特征,并且第一足迹700A对于第一参考高度
H 1 相对于其他高度的其他足迹700可以是唯一的。本质上,例如,在第一参考高度
H 1 处收集的频谱数据600中的一致特征可以是唯一的或与在第二参考高度
H 2 处收集的频谱数据600中的一致特征不同,并且因此,第一参考高度
H 1 的第一足迹700A可不同于第二参考高度
H 2 的第二足迹700B。
图7B图示了生成的第二足迹700B以表示和描述在第二参考高度
H 2 处收集的频谱数据的示例。特别地,图7B图示了从在第二参考高度
H 2 处收集的第二参考频谱数据600B生成的第二足迹700B。如图所示,第二参考频谱数据600B可以包括四个频率峰值,尽管具有不同的特性,诸如频率、带宽、幅度等。例如,在图示的实施例中,第二参考频谱数据600B中的频率峰值602具有频率、、和,其可以具有与频率、、和不同的值,并且频率、、和可以在第二足迹700B中被捕获。通常,第二足迹700B可以附加地或替代地包括第二参考频谱数据600B中的频率峰值602的子集的峰值带宽、峰值幅度等。在各种实施例中,多个足迹700可以各自描述在相应参考位置处收集的相应参考频谱数据的频率峰值的相同特性。
在各种实施例中,至少框502和504可以周期性和/或间歇地执行,使得与参考高度相关联的足迹700可以偶尔更新。在一些示例中,电梯竖井101可能随着时间而扭曲、弯曲、变形等,并且因此,足迹700可以被更新,以便准确地表示在电梯竖井101内的参考高度处收集的频谱数据。类似地,电梯竖井101内的各种物体(诸如雷达反射器110)可能随着时间经历移动,因此更新与沿着电梯竖井101的参考位置相关联的足迹700确保了使用准确的信息来确定电梯轿厢105在电梯竖井101内的实时位置。
返回到图5,流程图500还包括框506,在框506处,控制器150被配置成获得与电梯轿厢105相关联的实时频谱数据。在各种实施例中,控制器150被配置成使雷达收发器106(例如,经由通信电路415、经由输入/输出电路420)收集收发器信号数据,并且控制器150还可以被配置成在收集收发器信号数据时基本实时地生成频谱数据。这样,实时频谱数据可以基本上与雷达收发器106和电梯轿厢105的实时位置相关联。
如图所示,流程图500还包括框508,在框508处,控制器150被配置(例如,使用处理器405、存储器410)成至少部分地基于将实时频谱数据与和参考高度相关联的多个足迹进行比较来确定电梯轿厢105的估计位置。在各种实施例中,控制器150可以经由通信电路415从存储器410和/或数据库中检索足迹,以用于与实时频谱数据进行比较。
在一些示例中,将实时频谱数据与所述多个足迹进行高效比较;例如,首先将实时频谱数据与和电梯轿厢105的先前确定的估计位置的阈值距离内的参考位置相关联的足迹进行比较。例如,迭代地执行流程图500,其中存储(例如,在存储器410中、在数据库中)在每次迭代的框508处确定的估计位置。因此,在先前迭代或先前时间点中确定的估计位置可用于提供将实时频谱数据与多个足迹顺序地比较的效率。在一些示例实施例中,阈值距离可以是用户配置的。
特别地,实时频谱数据包括频率峰值602,类似于第一参考频谱数据600A和第二参考频谱数据600B,并且因此可以与表示和描述在电梯竖井101内不同已知参考位置处收集的频谱数据中的频率峰值的特性和特征的足迹进行比较。实际上,实时频谱数据的表示可以根据足迹的生成来生成,使得实时频谱数据的表示可以直接与足迹进行比较。例如,在一个示例实施例中,参考位置的足迹700是相应的先前收集的频谱数据中的频率峰值的频率向量,并且实时频谱数据的表示同样被生成为实时频谱数据中的频率峰值的频率向量。在一个示例实施例中,足迹700和实时频谱数据的表示是相似尺寸的向量、矩阵、阵列、数据对象、数据结构等,并且可以执行相似度评估来测量实时频谱数据的表示和每个足迹700之间的相似度。例如,可以使用余弦相似度、最小二乘分析等来确定相似度值。
因此,在各种实施例中,可以将一个足迹识别为与实时频谱数据(例如,或其表示)最相似,并且也可以识别与该一个足迹相关联的参考位置。因为实时频谱数据被确定为与先前在参考位置处收集并由一个足迹表示的参考频谱数据相似,所以可以假设在获得或生成实时频谱数据时雷达收发器106和电梯轿厢105定位在参考位置处。因此,在各种示例实施例中,参考位置可以用作电梯轿厢105在电梯竖井101内的位置的粗略估计。
在各种实施例中,电梯轿厢位置(例如,它就是参考位置)的粗略估计可以以额外的准确度进一步细化。在各种实施例中,将与参考位置相关联并且被确定为与实时频谱数据相似的足迹700用于识别实时频谱数据内的特定频率峰值。具体而言,实时频谱数据内的特定频率峰值与雷达反射器110相关联,并且因此,特定频率峰值可用于确定电梯轿厢位置的更高分辨率估计(例如,至少部分地基于雷达反射器110的已知位置)。
在各种实施例中,至少部分地基于相似足迹700的分类标签来识别与雷达反射器110相关联的特定频率峰值,该分类标签识别哪些频率峰值602被预测为对应于从雷达反射器110反射的雷达信号。也就是说,足迹700可以表示由分类标签指示为与雷达反射器110相关联的频率峰值602,并且这样,实时频谱数据内的对应于频率峰值602的频率峰值也被识别为与雷达反射器110相关联。例如,足迹700可以指示特定的顺序索引的频率峰值(例如,频谱内的第一频率峰值、频谱内的第二频率峰值等)、特定频率处和/或附近的频率峰值等与雷达反射器110相关联,并且然后可以容易地识别实时频谱数据内的类似频率峰值。
在各种实施例中,在识别实时频谱数据内的与雷达反射器110相关联的频率峰值之后,可以确定电梯轿厢位置的精细估计(例如,至少部分地基于雷达反射器110的已知或给定位置),并且可以补充或替换先前的粗略估计。在各种实施例中,与标识符频率峰值相关联并用于确定电梯轿厢位置的雷达反射器110是以级联布置结构定位的多个雷达反射器110中的一个,在该级联布置结构中,至少一个雷达反射器110在雷达收发器106的最大工作距离或信号范围内。根据本文描述的各种实施例,将表示在参考高度处收集的频谱数据的特性或特征的足迹用于精细地且精确地确定电梯轿厢105在电梯竖井101内的实时位置。
在各种实施例中,由流程图500描述的用于确定电梯轿厢105在电梯竖井101内的位置的示例操作中的至少一些可以在电梯轿厢105的正常操作期间连续地和重复地执行,诸如在电梯竖井内不同高度和水平之间运输人员和/或货物期间。在一些示例实施例中,获得实时频谱数据和确定电梯轿厢位置(例如,在框506和508处)是根据可配置的频率迭代地和周期性地执行的,使得能够以高分辨率跟踪电梯轿厢105的实时位置。
如本文所述,各种实施例涉及使用表示和描述多个参考高度的频谱数据的多个足迹来确定电梯轿厢105在电梯竖井101内的位置。如本文描述的各种实施例在提高电梯轿厢定位的准确度和效率方面提供了技术效果和技术优势。使用全面或整体地描述频谱数据的足迹降低了确定电梯轿厢位置的总体难度,并且排除了清楚地识别与雷达反射器110相关联的一个频率峰值的需要,所述频谱数据包括可代表来自电梯竖井101内的各种不同物体的雷达信号反射和/或可由多径干扰产生的各种频率峰值。此外,通过实时频谱数据与足迹的比较来识别参考高度排除了在跟踪机制和应用中对电梯轿厢105的已知或给定初始位置的需要。因此,各种实施例在确定电梯轿厢105在电梯竖井101内的实时位置方面提供了改进的适用性,并且克服了与确定电梯轿厢位置相关的各种技术挑战。
受益于前述描述和相关联附图中给出的教导,本公开所属领域的技术人员将想到许多修改和其他实施例。因此,应当理解,本公开不限于所公开的特定实施例,并且修改和其他实施例旨在包括在所附权利要求的范围内。尽管本文使用了特定的术语,但是它们仅用于一般的和描述性的意义,而不是为了限制的目的。
Claims (10)
1.一种用于确定电梯轿厢在电梯竖井内的位置的方法,所述方法包括:
确定沿着所述电梯竖井的多个参考位置中的每一个的参考频谱数据;
至少部分地基于每个参考位置的在所述参考频谱数据内的多个频率峰值,生成与每个参考位置相关联的足迹;
获得与所述电梯竖井内的所述电梯轿厢相关联的实时频谱数据;
至少部分地基于将所述实时频谱数据与多个足迹进行比较来确定电梯轿厢的估计位置,所述多个足迹与所述多个参考位置相关联。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,确定所述电梯轿厢的估计位置包括:
至少地部分地基于参考位置来确定电梯轿厢的粗略位置估计,所述参考位置具有被确定为类似于所述实时频谱数据的足迹;
使用所述参考位置识别所述实时频谱数据内的特定频率峰值,其中,所述特定频率峰值对应于定位在所述电梯竖井内的雷达反射器;和
使用所述实时频谱数据内的特定频率峰值确定所述电梯轿厢的精细位置估计。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,首先将所述实时频谱数据与所述电梯轿厢的先前确定的精细位置估计的阈值距离内的一个或多个参考位置相关联的一个或多个足迹进行比较。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,将所述实时频谱数据与给定足迹进行比较包括确定所述给定足迹和所述实时频谱数据内的多个频率峰值的表示之间的相似度值。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,与给定参考位置相关联的足迹包括针对给定参考位置的在参考频谱数据内的多个频率峰值的至少子集的频率值和分类标签。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,相应频率峰值的分类标签描述相应频率峰值是否与从所述电梯竖井内的雷达反射器反射的接收到的雷达信号相关联。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述实时频谱数据是使用附接到所述电梯轿厢的雷达收发器获得的。
8.一种用于确定电梯轿厢在电梯竖井内的位置的设备,所述设备包括处理器和存储可执行指令的存储器,其中,所述可执行指令被配置成利用处理器使所述设备:
确定沿着所述电梯竖井的多个参考位置中的每一个的参考频谱数据;
至少部分地基于每个参考位置的在所述参考频谱数据内的多个频率峰值,生成与每个参考位置相关联的足迹;
获得与所述电梯竖井内的所述电梯轿厢相关联的实时频谱数据;
至少部分地基于将所述实时频谱数据与多个足迹进行比较来确定电梯轿厢的估计位置,所述多个足迹与所述多个参考位置相关联。
9.根据权利要求8所述的设备,其中,确定所述电梯轿厢的估计位置包括:
至少部分地基于参考位置来确定所述电梯轿厢的粗略位置估计,所述参考位置具有被确定为类似于所述实时频谱数据的足迹;
使用所述参考位置识别所述实时频谱数据内的对应于雷达反射器的特定频率峰值;和
使用所述实时频谱数据内的特定频率峰值确定所述电梯轿厢的精细位置估计。
10.一种计算机程序产品,包括至少一个非暂时性计算机可读存储介质,其具有存储在其中的计算机可执行程序代码部分,所述计算机可执行程序代码部分包括程序代码指令,所述程序代码指令被配置成:
确定沿着所述电梯竖井的多个参考位置中的每一个的参考频谱数据;
至少部分地基于每个参考位置的在所述参考频谱数据内的多个频率峰值,生成与每个参考位置相关联的足迹;
获得与所述电梯竖井内的所述电梯轿厢相关联的实时频谱数据;
至少部分地基于将所述实时频谱数据与多个足迹进行比较来确定电梯轿厢的估计位置,所述多个足迹与所述多个参考位置相关联。
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