在电梯群控制系统中用于 确定信息传输周期 的装置和方法 本发明涉及在电梯群控制系统中用于确定信息传输周期的装置和方法，该系统包括多个电梯控制器，一个独立的群控制器，以及一条串行通信总线，用于将多个电梯控制器连接到群控制器，以便在电梯控制器和群控制器之间传输信息时降低通信线路上的负荷，并且提高数据传输的速度。
在电梯群控制系统中，为了执行串行通信，群控制器和电梯控制器通常是按照1∶1的并行方式连接的。这样，如果有大量的电梯控制器，通信线路上的负荷不会很重。
然而，由于各个电梯控制器是通过各自的独立电缆连接到群控制器的，此类通信系统的问题在于通信线路中的电缆数量太多。在这种环境已披露的串行通信系统，其中多个电梯控制器是通过一条串行通信总线与群控制器相联系的。然而，在使用串行通信总线的情况下，如果各个电梯控制器同时发送数据，通信线路上的负荷就会变得很重。
另外，在惯用的群控制器中，电梯控制器的数据传输周期是固定的，没有考虑到与其连接的电梯控制器的数量。也就是说，如果一个电梯控制需要占用串行通信总线的时间在一个预定的周期内被确定为10ms，并且有八个电梯轿厢可以通过串行通信总线与群控制器相联系，分配给所有电梯控制器地时间就是80ms。如果与群控制器相联系的电梯轿厢数量是四，在分配给电梯轿厢的可以使用串行通信总线的总的预定时间(80ms)之内，实际执行数据传输的时间是40ms。这样就会无效地浪费40ms时间。以下要说明这种惯用的技术。
图1是一个框图，表示一个惯用的电梯轿厢群控制器的整体结构。如图1所示，惯用的群控制器包括一个操作控制部11A，用于检测电梯控制器中出现的故障，并且控制具体的操作；一个统计处理部11B用来收集和编制各种统计数据，从中估算出群控制器11的操作状态；一个通信量信息分析部11C用来收集当前的数据，以预测群控制器11在分配一个最佳电梯轿厢的程序中的通信信号的通信负荷，并且将数据存储在通信量(taffic)信息数据库11D中；一个门厅呼叫登记表11E用于存储在各个电梯停靠楼层上产生的门厅按钮输入信号；一个门厅呼叫分配表11F用于响应输入的门厅呼叫，存储由群控制器11分配的最佳电梯轿厢；用来分配最佳控制操作的一个门厅呼叫分配部11G，在产生门厅呼叫时检查各个电梯控制器12A-12K的操作状态，并且根据确定的结果来响应对应的门厅呼叫，为产生的门厅呼叫分配最佳的电梯轿厢；一个数据接收部11H和一个数据发送部11I用来执行数据通信；以及一个数据采集部13用来收集许多电梯控制器12A-12K发送的数据，并且将数据通过串行通信总线发送给数据接收部11H，再将通过数据发送部11I提供的数据发送给对应的停靠楼层控制器14A-14M和15A-15M。
以下要参照图1到3来说明上述的惯用群控制器的工作方式。
从各个电梯控制器12A-12K产生的发送数据是通过图2中所示的程序来接收的。如果用户选择了一个电梯轿厢的操作按钮，并且接通了各个电梯控制器12A-12K的电源，就开始执行初始化，然后在测试SA1中判断一个电梯控制器的可操作性。如果电梯控制器处在正常状态，就对电梯控制器中的存储器进行初始化。在此时执行必要的功能，例如清除RAM存储器，将存储在ROM中的数据传送到RAM，并且分配地址。然后，起动电梯控制器所需要的程序，并且起动数据发送/接收程序，以便将电梯控制器产生的数据发送给群控制器。
在连接到群控制器11的电梯控制器12A-12K中，数据发送/接收程序的起动间隔并不是恒定的，因为无法识别出它们的所有操作状态。这是因为用户向电梯控制器提供电源的时间就是在电梯控制器的数据发送/接收程序起动的时间点上。以下要参照附图来解释这些情况：
图3表示按照惯用的技术从各个电梯控制器产生的用于发送信息的定时图。
在图3中，对于数据发送程序的起动时间来说，如果第一电梯控制器12A在一个最佳起动时间之后的5ms处起动；第二电梯控制器12B在10ms后起动；第三电梯控制器12C在15ms后起动；而第四电梯控制器12D在20ms后起动；并且第五电梯控制器12E在30ms后起动，而且每个电梯控制器12A-12K中的数据传输周期被确定为50ms，在17ms点上由第三电梯控制器12C发送的数据就会被延迟，因为第二电梯控制器12B已经占用了串行通信总线。
为了成功地执行整体的电梯控制，在电梯控制器12A-12K中，数据传输程序起动的周期也就是50ms的数据传输周期是最小的周期，群控制器必须在此周期内从各个电梯控制器12A-12K接收电梯轿厢的操作状态信息。也就是说，为了使群控制器11能够完成群控制的操作，必须在50ms之内完成从所有电梯控制器12A-12K接收数据的工作。
各个电梯控制器12A-12K中的数据传输周期是需要在程序中确定的一个固定值。如果由用户指定的数据传输周期的固定值是50ms，与群控制器11相联系的电梯控制器数量是四，每个电梯控制器12A-12K在发送数据时需要10ms，分配给电梯控制器使用串行通信总线的时间仅仅需要40ms。
这种方式的问题在于，如果几乎在同时向串行通信总线发送数据，通信线路上的负荷就会很重，因为惯用群控制器与电梯控制器之间的通信方法是由电梯控制器起动数据传输程序的周期来确定的，也就是数据传输程序向电梯控制器提供电源的时间。
另外每个电梯控制器的数据传输周期(也就是每个电梯控制器占用串行通信总线的周期)是根据程序来确定的，不考虑连接到串行通信总线上的电梯控制器数量。因此，如果电梯轿厢的数量是按照可以连接的最大数量值来确定的，在通信线路中就会出现无效的时间浪费，电梯控制器不能实现串行通信总线的优化操作。
因此，本发明的目的之一是解决上述问题，使得在电梯控制器发送数据时不会在通信线路上出现大的负荷，为此而提供了一种在电梯群控制系统中确定信息传输周期的装置和方法，其中用群控制器来确定关于各个电梯控制器的数据传输点，防止各个电梯控制器的数据传输在公用(covalent)的串行通信总线上被延迟；并且其中各个电梯控制器的数据传输周期是根据与公用的串行通信总线相联系的电梯控制器数量来可变地确定的，从而改善了串行通信线路的使用效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种在电梯群控制系统中确定信息传输周期的装置，该装置包括：在包括多个电梯控制器的电梯群控制系统中用于确定信息传输周期的装置，安装的各个电梯控制器对应着各个电梯轿厢，用来控制各个电梯轿厢的操作，一个群控制器从所述电梯控制器接收电梯轿厢操作状态的信息数据，并且根据接收的信息数据来全面地控制所述电梯控制器的操作，以及一个公用串行总线，用于将上述电梯控制器连接到所述群控制器，群控制器包括：第一装置，用于确定群控制器最多可以连接的最大数量的电梯控制器；第一存储装置，用于存储由所述第一装置确定的可以连接的最大数量电梯控制器的数据；第二装置，用于确定由群控器统一控制的电梯轿厢数；第二存储装置，用于存储由所述第二装置确定的处于群控制范围内的那些电梯轿厢的数据；第三装置，用于确定一个最小周期，在这一周期内从用于统一控制的群控制器周期性控制的所有电梯控制器接收操作状态数据；第三存储装置，用于存储由所述第三装置确定的所述接收数据的最小周期数据；第一计算装置，用于计算一个传输周期值，并且将根据数据传输周期T(即，T＝Y/X′×X)获得的结果输出，其中的X′代表可以连接的电梯控制器的最大数量值，X是群控制范围内的电梯控制器数量值，Y是接收数据的最小周期值，所述第一计算装置被连接到所述第一，第二和第三存储装置，分别从其中读出X′，X和Y；第二计算装置，用接收数据的最小周期值除以群控制范围内的电梯轿厢数量值，从而计算和输出传输周期值的发送延迟时间，所述第二计算装置被连接到所述第二和第三存储装置，并且分别从中读出群控制范围内的电梯控制器数量值和最小周期值；一个传输延迟时间计数器对从所述第二计算装置接收到的传输延迟时间计数，在经过一个延迟时间之后输出输出信号；一个发生和输出装置用于在所述传输延迟时间计数器输出信号时产生和输出电梯控制器的数量；第一数据接收/发送部，用来在所述传输延迟时间计数器输出信号时通过串行通信总线向电梯控制器发送所述第一计算装置输出的传输周期值和所述发生装置输出的电梯控制器数量；以及一个计数器，用于对传输周期值的传输次数计数，如果所述第一数据接收/发送部发送的传输次数与所述第二存储装置发送的受到群控的电梯控制器数量相同，就向所述第一数据接收/发送部输出一个传输停止信号，所述计数器被连接到所述第一数据接收/发送部和所述第二存储装置；
其中的每个电梯控制器包括：第二数据接收/发送部，用于接收传输周期值；以及第四存储装置，用于存储接收到的传输周期值。
为了实现另一个目的，本发明提供了一种在电梯群控制系统中确定传输周期的方法，该方法包括以下步骤：(a)通过串行通信总线向对应的电梯控制器发送各个电梯控制器的数据传输周期和数据传输开始时间，它们是由群控制器根据连接到串行通信总线上的电梯轿厢数量来确定的；(b)从群控制器接收通过串行通信总线发送的数据传输周期和开始点；以及(c)存储数据传输周期。
通过以下结合附图说明的最佳技术实施例可以进一步理解本发明的其他特征和优点，在附图中：
图1是按照惯用的电梯群控制装置的一个群控制器的整体结构框图。
图2是一个流程图，表示惯用的电梯群控制装置的发送/接收数据时的初始化程序。
图3是惯用的电梯群控制装置中产生的数据的信息传输定时图。
图4A和4B是采用本发明的一个群控制器的结构框图。
图5是一个流程图，表示按照本发明方法的步骤，在其中用一个群控制器来确定各个电梯控制器的数据传输周期，并且将确定的数据传输周期发送给各个电梯控制器。
图6是一个流程图，表示按照本发明的方法对电梯控制器进行初始化的程序。
图7是一个详细的流程图，表示群控制器在图6所示的通信状态监控程序之后并且开始数据传输时确定数据传输周期的步骤。
图8是按照本发明的一个电梯控制器的数据传输周期的定时图。
图9是按照本发明第二实施例从群控制器发出的数据传输周期的一个传输数据格式表。
图10是一个流程图，表示按照本发明第二实施例在一个电梯控制器中确定数据传输周期并且开始数据传输的程序。
以下要参照图4到10说明本发明的结构，作用及其效果。
图4A和4B是采用本发明的一个电梯群控制系统的结构框图。如图4A所示，电梯控制系统包括电梯控制器最大数量确定部41A，用于确定群控制器41最多可以连接的电梯控制器12A-12K的最大数量；可连接的电梯控制器的最大数量存储部41B，用来存储由电梯控制器最大数量确定部41A确定的可连接的电梯控制器的最大数量的数据；电梯控制器数量确定部41C，用来确定需要由群控制器控制的电梯轿厢数量；电梯控制器数量存储部41D，用来存储参与群控制的电梯控制器数量的数据，它由电梯控制器数量确定部41C的数量确定；一个最小周期部41E，用来确定在一种优化的统一控制中从受到群控制器周期性控制的所有电梯控制器接收操作状态数据的最小周期；一个最小周期存储部41F，用来存储由最小周期部41E确定的接收数据的最小周期数据；一个传输周期值计算部41G，用于处理一个传输周期值，并且输出根据数据传输周期T(即，T＝Y/X′×X)获得的一个结果值，其中的X′代表可以连接的电梯控制器的最大数量值，X是群控制范围内的电梯控制器数量值，Y是接收数据的最小周期值，传输周期值计算部41G被连接到可连接的电梯控制器的最大数量存储部41B，电梯控制器数量存储部41D，以及最小周期存储部41F，分别从其中读出X′，X和Y；一个传输周期值的延迟时间计算部41H，用接收数据的最小周期值除以群控制范围内的电梯控制器数量值，从而计算和输出传输周期值的发送延迟时间，传输周期值的延迟时间计算部41H被连接到电梯控制器数量存储部41D和最小周期存储部41F，并且分别从中读出群控制范围内的电梯控制器数量值和最小周期值；一个传输延迟时间计数器41I对从传输周期值的延迟时间计算部41H接收到的传输延迟时间计数，在经过一个延迟时间之后输出输出信号；一个电梯控制器数量发生部41J用于在上述传输延迟时间计数器41I输出信号时产生一个电梯轿厢数量；一个数据接收/发送部41K，用来在所述传输延迟时间计数器41I输出信号时通过串行通信总线向电梯控制器发送传输周期值计算部41G输出的传输周期值和来自电梯轿厢数量发生部41J的电梯轿厢数量；以及一个处理器41L，用来处理传输周期值的传输次数，如果数据接收/发送部41K发送的传输周期值与电梯控制器数量存储部41D发送的受到群控制的电梯控制器数量相同，就向所述第一数据接收/发送部41K输出一个传输停止信号，处理器41L被连接到数据接收/发送部41K和电梯控制器数量存储部41D。
每个电梯控制器12A-12K包括一个数据接收/发送部42A，用于接收传输周期值；以及一个接收的传输周期值存储部42B，用用存储接收到的传输周期值。
进而如图4B所示，一个电梯控制系统包括电梯控制器最大数量确定部41A，用于确定群控制器41最多可以连接的电梯控制器12A-12K的最大数量；可连接的电梯控制器的最大数量存储部41B，用来存储由电梯控制器最大数量确定部41A确定的可连接的电梯控制器的最大数量的数据；电梯控制器数量确定部41C，用来确定需要由群控制器统一控制的电梯控制器数量；电梯控制器数量存储部41D，用来存储参与群控制的电梯控制器数量的数据，它由电梯控制器数量确定部41C确定；一个最小周期部41E，用来确定在一种优化的统一控制中从受到群控制器周期性控制的所有电梯控制器接收操作状态数据的最小周期；一个最小周期存储部41F，用来存储由最小周期部41E确定的接收数据的最小周期数据；一个传输周期值计算部41G，用于处理一个传输周期值，并且输出根据数据传输周期T(即，T＝Y/X′×X)获得的一个结果值，其中的X′代表可以连接的电梯控制器的最大数量值，X是群控制范围内的电梯控制器数量值，Y是接收数据的最小周期值，传输周期值计算部41G被连接到可连接的电梯控制器的最大数量存储部41B，电梯控制器数量存储部41D，以及最小周期存储部41F分别从其中读出X′， X和Y；一个确定部41M用来确定需要群控制的是电梯控制器还是电梯轿厢；一个存储部41N用于存储确定部41M所确定的数据；批量传输数据发生部410用来将需要群控制的电梯控制器或是电梯轿厢的数据按照其增加的顺序排成一行，并且和传输周期值的数据一起每一次输出一组准备发送的数据，批量传输数据发生部410被连接到传输周期值计算部41G和确定部41M，分别从中读出传输周期值和需要群控制的电梯控制器或是电梯轿厢的数据；以及一个数据接收/发送部42K，用来通过串行通信总线向电梯控制器发送由批量传输数据发生部41O批量发送的一组数据。
每个电梯控制器包括一个数据接收/发送部42K，用于接收来自数据接收/发送部42K的批量传输数据组，从批量传输的数据中分离出传输周期值和需要群控制的电梯控制器或是电梯轿厢的数据，并且输出分离的数据；一个传输周期值存储部42F用来存储来自第二数据接收/发送部42K的传输周期值数据；一个电梯轿厢数量计数器42G，用来从数据接收/发送部42E接收需要群控制的电梯控制器或是电梯轿厢的目标数据，以便产生需要群控制的电梯轿厢数量；一个电梯控制器数量存储部42H，用来存储来自感应计数器的需要群控制的电梯控制器数量；一个电梯控制器数量存储部42I，用来存储电梯控制器数量并且由其自身来控制；一个用来确定优先权的优先权确定部42J，它从数据接收/发送部42E接收按照增加的电梯控制器或电梯轿厢数量的顺序排列的需要群控制的目标数据，从电梯控制器数量存储部42I接收当前的电梯控制器数或是当前的电梯轿厢数的数据，并且将当前的电梯控制器数或是当前的电梯轿厢数与其他电梯控制器数或是电梯轿厢数相比较，如果其他的数小于当前的数，就产生和输出输出信号；一个用于对具有优先权的电梯控制器数量计数的计数器42K，对来自优先权确定部42J的输出信号数量计数，输出具有较高优先权的电梯控制器或是电梯轿厢的数；以及一个用来计算传输等待时间T2的传输等待时间计算部42L，T2是利用等式T2＝T1/X×Y获得的，其中的T1是来自传输周期值存储部42F的传输周期值，X是来自电梯控制器数量存储部42H的电梯控制器或是电梯轿厢数量，而Y是具有较高优先权电梯控制器或是电梯轿厢的数量，这是从具有较高优先权的电梯控制器数量的第二计数器接收的。
以下要说明具有上述结构的群控制器41的工作方式：在向群控制器41供电时，通过图5的程序获得各个电梯控制器12A-12K的数据传输周期。用测试SB1确定群控制器41是否正在执行初始化。如果测试SB1是肯定的，就在步SB3中确定一上电梯控制器的通信周期。如果测试结果是否定的，就执行测试SB2，以便确定连接到群控制器的电梯控制器数量是否有变化。在这种情况下，如果测试SB2是否定的，程序就回到测试SB1，如果测试SB1是肯定的，就执行下一步SB3。
在步SB3中，根据连接到群控制器41的电梯控制器的数量通过以下公式获得各个电梯控制器的数据传输周期T：
T＝Y/X′×X ..........(1)其中的Y是群控制器为了最佳地执行群控制而从所有电梯控制器接收数据时所需的最小周期；
X是当前连接到群控制器上的电梯控制器数量；以及
X′是群控制器可以连接的电梯控制器最大数量。
接着在初始化步骤SB4中将电梯控制器的顺序号确定为“1”。在测试SB5中确定是否已针对所有电梯控制器12A-12K执行了程序SB1-SB4。如果测试SB5是否定的，程序就返回测试SB1。
但是，如果是肯定的，就表明检查所有电梯控制器12A-12K的所述程序SB1-SB4还没有结束，在步SB6中将确定的数据传输周期发送给对应的电梯控制器。
与各个确定的电梯控制器的数据发送的延迟一样执行的操作被延迟，然后将电梯控制器数量增“1”，在步SB8中处理下一个周期的信息。
如图5所示，各个电梯控制器的数据传输周期是通过步骤SB3和步骤SB6的操作来确定的，并且其执行时间被步SB7中的操作所延迟，这样，各个电梯控制器开始数据发送的时间点就被分散了。
例如，如果有五个电梯控制器12A-12E被连接到群控制器41，群控制器41从所有电梯轿厢12A-12E接收的最小接收周期就是80ms，如果连接到群控制器41的电梯控制器数量是八个，一个电梯轿厢的数据传输周期就是80ms/8×5＝50ms。
按照这种方法，数据传输周期是按顺序以这样的方式确定的，即在第一电梯轿厢12A确定了如50ms的数据传输周期并且开始之后，由第二电梯轿厢12B确定一个周期，其中的数据传输在10ms以后开始。这样，由于图8中的数据传输周期是作为一个整体来确定的，通信线路在电梯控制器使用串行通信总线时就不会出现过负荷的现象。
另外，按照上述方法，如果在将数据发送给对应的电梯控制器之前向电梯控制器供电，由于图6中的初始化程序已经起动了，仅有接收程序可以开始操作。图6所示的电梯控制器初始化程序和按照惯用技术的图2是相同的，其区别仅是发送/接收程序的起动步骤被改成了在步骤SC4中起动接收程序，而在步骤SC5中起动监测通信状态的程序。
在群控制器41向电梯控制器发送数据传输周期时，它认为电梯控制器是起动的，因为如果没有起动，电梯控制器不会连接到群控制器41上，因此，在信息处理中不包括电梯控制器。在电梯控制器中，接收程序是按照图6的步骤SC4起动的，用来接收数据传输周期，然后进行到步骤SC5，起动监测通信状态的程序，在接收到数据传输周期之后开始执行操作。
监测通信状态的起动程序与图7中的程序相同。
此后，用测试SD1确定是否从群控制器41接收到了数据传输周期。在这一阶段，如果测试SD1是否定的，程序就返回前面的测试。然而，如果测试是肯定的，就在步骤SD2中将接收的数据传输周期确定为自身的数据传输周期，并且在步骤SD3中起动数据传输周期。此时，前面开始的接收程序就结束了。
如果在调节数据传输周期时没有需要发送的数据，通过重复发送已经发送的现有数据，就可以保证数据双向传输通信的可靠性。此外，数据传输速度也可以得到改善，例如，如果八个电梯控制器可以在80ms内向群控制器41发送“I”个单位的数据，并且群控制器41连接了五个电梯轿厢，一个电梯控制器的数据传输周期就可以调节成能够向群控制器41发送“1.6”个单位的数据。这样就大大提高了电梯控制器向群控制器41发送数据的速度。
按照本发明所提供的用于调节电梯轿厢的数据传输周期和开始点的方法可以根据群控制器41向电梯轿厢发送的数据格式作出各种改变。
例如，按照上述的用于控制电梯轿厢数据传输周期和开始点的方法，从群控制器41到电梯控制器的传送是一个接一个进行的，而电梯轿厢12A至电梯轿厢12K的传送是在上述程序之间重复执行的。
另一方面，下文中所述的其他实施例不是象图5中那样控制数据传输周期和开始点，而是在图9所示的批处理程序中发送数据。
如图9所示，群控制信息指示出对应的电梯轿厢信息是否处在各个位中。例如，如果对选择的一个电梯轿厢例如第二电梯轿厢12B进行群控制，位2中就确定为“1”，如果没有输入，就确定为“0”。对于数据传输周期来说，可以使用在图5中确定电梯轿厢通信周期的步骤中所确定的周期。
当电梯控制器接收到群控制器41发出的数据传输周期时，对应的电梯控制器就执行图10中的数据传输程序，也就是一个批量发送程序，用来代替图7的程序。
以下要参照图10来解释批量发送程序，在步骤SE1中通过分析批量发送的数据计算出被确定为“1”的位数后，电梯控制器就能确定连接到群控制器41的电梯控制器数量。接着要确定先前处于群控制器41控制下的电梯控制器数量中比这一电梯控制器本身优先的其他电梯控制器。例如，如果具体的电梯控制器是第四个电梯控制器，就通过检索控制器的位1，2和3将这些位数设置成计数值“1”。
在步骤SE3中，考虑到受到群控制的电梯控制器总数和优先权高于该电梯的电梯轿厢的数量，按照以下公式确定一个延迟时间T2：
T2＝T1/X×Y ..........(2)其中的X是受到群控制的电梯控制器数量；Y是比该电梯具有较高优先权的电梯控制器数量：T1是准备采用的数据传输周期(从批量发送数据中提取)。
在这种情况下，按照T1/X来计算电梯控制器的数据传输周期。一直等到比特定控制器具有较高优先权的电梯控制器被优先起动之后，才起动当前的这一控制器的数据传输周期，在其中可以忽略各个电梯控制器中接收数据的时间误差。
例如，如果数据传输周期是50ms，数量和受到群控制的电梯控制器的数量是五(5)，开始数据传输的间隔是10ms，五个电梯轿厢就会获得以下的结果：第一电梯轿厢可以立即开始；第二电梯轿厢在10ms后开始；第三电梯轿厢在20ms后开始；第四电梯轿厢在30ms后开始；而第五电梯轿厢在40ms后开始。
按照上文的详细说明，本发明的效果包括降低串行通信总线的负荷；通过调节/控制电梯控制器的数据传输周期来缩短电梯控制器向群控制器发送数据所需的时间，以便将串行通信总线上分配给电梯控制器的有效时间中的空余时间加以利用；并且在没有发送数据时重复发送已经发送的数据，从而确保基于双向发送方式的数据的可靠性。