本发明总体上涉及电梯的技术领域。特别地，本发明涉及用于电梯系统的移动通信网络。
背景技术：
如今，无线通信在电梯中变得越来越普遍，例如，电梯紧急电话或者其他设备使用无线技术，诸如第二代(2g)、第三代(3g)或者第四代(4g)移动电信技术。
当采用第五代(5g)移动电信技术时，信号具有更高的频率，甚至高达30ghz，并且覆盖范围因此更短。同时，建筑物的生态效率越来越高，这意味着墙壁和窗户将阻挡无线网络信号到达建筑物的楼层，并且尤其是电梯井。因为，电梯井通常是所建成的建筑物的骨干，例如，无线网络信号很难通过混凝土和钢材进入电梯井，诸如移动电话或者电梯紧急电话(krm)的移动终端通常会位于该电梯井中。因此，具有金属化窗户和利用镀铝表面的有效隔热的现代建筑物会阻止使用无线网络，或者至少使网络大大减弱。图1图示了一种现有技术的解决方案，其中使用外部基站110在建筑物130内部提供5g信号120。通常，5g信号120如在图1中示出的那样只覆盖建筑物的一部分。此外，高层建筑物130将在竖直方向上需要若干外部基站110。
此外，在建筑物中的无线网络操作通常将在建筑物的施工工程的很晚的阶段开始。因此，无线网络仅在建筑物建成之后可以使用。然而，当建筑物在施工中时，建筑物中可能有数百名工人(诸如施工工人、装配工人等)。如今，通过无线网络(诸如移动通信网络)来传送越来越多的针对工人的指示和/或工作指令。因此，由于如上所述在建筑物和电梯井中的信号衰减，在施工中向在建建筑物内部的工人提供指示和/或工作指令会存在问题。
此外，根据电梯规定，不允许将与电梯无关的任何单元(诸如用于提供无线网络的中继器)安装到电梯井中。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种具有移动通信网络的电梯系统和用于为电梯系统提供移动通信网络的方法。本发明的另一个目的是：具有移动通信网络的电梯系统和用于为电梯系统提供移动通信网络的方法使得能够在电梯井内部为电梯相关的单元和系统，以及还为建筑物的任何其他用户提供移动通信网络，甚至当施工期电梯开始运行时也如此。
通过如由相应的独立权利要求限定的电梯系统和方法来实现本发明的目的。
根据第一方面，提供了一种具有移动通信网络的电梯系统，其中该电梯系统包括：电梯井；以及移动通信基站，被布置到在建筑物的顶部附近的电梯井，其中基站被配置为使用外部移动通信系统接收和发送信号并且在电梯井内部接收和发送信号。
移动通信网络可以是5g移动通信网络或者预5g移动通信网络。
此外，该电梯系统可以是施工期电梯系统。
基站可以被布置到施工期电梯系统的保护板或者保护板附近。
该电梯系统还可以包括至少一个电梯相关的单元，基站被配置为与该至少一个电梯相关的单元接收和发送信号。
此外，电梯相关的单元可以是安全关键单元，该安全关键单元可以是以下中的至少一个：电梯紧急电话、无线安全电路、无线对讲系统、监控摄像头。
基站可以包括以下中的至少一个：无源中继器天线、有源中继器天线。
该电梯系统还可以包括至少一个辅助基站，该至少一个辅助基站被布置到电梯井的一个或者多个层站，并且被配置为进一步在建筑物内部接收和发送信号。
至少一个辅助基站可以包括以下中的至少一个：无源中继器天线、有源中继器天线。
此外，基站可以包括用于提供功率的内部功率源。
备选地或者另外，可以从施工期电梯的保护板向基站提供功率。
外部移动通信系统可以是以下中的至少一个：公共网络、电信公司系统、云系统。
根据第二方面，提供了一种用于为电梯系统提供移动通信网络的方法，其中该方法包括：借助于被布置到在建筑物的顶部附近的电梯井中的移动通信基站，使用外部移动通信系统接收和发送信号；以及借助于基站，在电梯井内部接收和发送信号。
移动通信网络可以是5g移动通信网络或者预5g移动通信网络。
此外，电梯系统可以是施工期电梯系统。
该方法还可以包括：借助于被布置到电梯井的一个或者多个层站的至少一个辅助基站，进一步在建筑物内部接收和发送信号。
在本专利申请中提出的本发明的示例性实施例不应该被解释为对所附权利要求书的适用性构成限制。动词“包括”在本专利申请中被用作不排除也存在未叙述的特征的开放式限制。在从属权利要求中叙述的特征是可相互自由组合的，除非另有明确说明。
在所附权利要求书中具体阐述了被认为是本发明的特点的新颖特征。然而，当结合附图阅读时，通过以下对具体实施例的描述，将最好地理解本发明本身(关于其结构和其操作方法两者)以及其附加目的和优点。
附图说明
在附图的图中，通过示例的方式而不是通过限制的方式对本发明的实施例进行了图示。
图1示意性地图示了现有技术的解决方案。
图2示意性地图示了根据本发明的电梯系统的示例。
图3示意性地图示了根据本发明的电梯系统的另一个示例。
图4a示意性地图示了根据本发明的被实施为施工期电梯系统的电梯系统的示例。
图4b示意性地图示了根据本发明的被实施为施工期电梯系统的电梯系统的另一个示例。
图5a示意性地图示了根据本发明的被实施为施工期电梯系统的电梯系统的另一个示例。
图5b示意性地图示了根据本发明的被实施为施工期电梯系统的电梯系统的另一个示例。
图6示意性地图示了根据本发明的方法的示例。
图7示意性地图示了根据本发明的基站的示例。
图8示意性地图示了根据本发明的辅助基站的示例。
具体实施方式
图2示意性地图示了电梯系统200的示例，其中可以如将描述的那样来实施本发明的实施例。根据本发明的电梯系统200包括电梯井210和移动通信基站220。电梯系统200还包括被配置为在层站之间驱动电梯井210中的电梯轿厢215的提升机。为了清楚起见，在图2中未示出提升机和电梯轿厢悬挂装置(诸如绳索或者皮带)。根据本发明的电梯系统200使得能够在电梯井210内部提供移动通信网络240，电梯井210是在建筑物230中的自然竖直通道。优选地，由根据本发明的电梯系统200提供的移动通信网络可以是第五代(5g)或者预5g移动通信网络240，因为形成5g网络的5g信号240具有更高的频率(甚至高达30ghz)，并且因此，覆盖范围更短，即5g信号240大大衰减，并且在建筑物内部不会进去很远。因此，根据本发明的电梯系统200包括被配置为在电梯井210和建筑物230内部接收和发送5g信号的基站220。术语“移动通信网络”或者信号在本申请中被用于表示晚于第四代(4g)移动通信网络或者信号的下一代移动通信网络或者信号，诸如5g、预5g或者相似的网络或者信号。与4g网络相比较，5g网络或者预5g网络至少实现了以下优势：高数据速率(诸如比在4g网络中高甚至100倍)、较宽的带宽、高容量、短延迟(甚至少于1ms)、可靠的通信等。这些使得5g网络可以被用于同时服务若干移动通信应用和/或用户，并且可以传递大量数据。
基站220被配置为使用一个或者多个外部移动通信系统250接收和发送信号245。外部移动通信系统250可以是例如，以下中的至少一个：公共网络、电信公司系统、云系统等。基站220还被配置为在电梯井210内部接收和发送信号240，并且因此，即使在井坑中，也使得信号电平良好。在本申请的图中，由于简单起见，用单独的虚线来图示形成移动通信网络的移动通信信号240，但是该网络覆盖更宽的区域，诸如图2中的整个电梯井210。基站220被布置到在建筑物230的顶部附近的电梯井210以在基站220处具有尽可能好的信号强度。
根据本发明的电梯系统200还可以包括至少一个电梯相关的单元225，基站220可以被配置为使用该至少一个电梯相关的单元225接收和发送信号。至少一个电梯相关的单元225可以是与电梯系统200相关的任何电梯相关的单元、组件或者系统。备选地或者另外，电梯相关的单元225可以是安全关键单元，该安全关键单元可以例如是以下中的至少一个：电梯紧急电话(krm)、无线安全电路、无线对讲系统、监控摄像头。根据电梯规定，不允许将与电梯无关的任何单元或者系统(诸如用于提供无线网络的基站)安装到电梯井210中。然而，如果电梯系统的一个或者多个单元或者系统(例如电梯紧急电话或者安全电路)正在使用通过基站220接收和发送的移动通信网络240，则也允许与电梯系统无关的其他单元或者用户(诸如位于在电梯井210中的电梯轿厢215中的任何移动终端)使用移动通信网络240。因此，基站220还可以被配置为使用位于在电梯井210中的电梯轿厢215中的至少一个移动终端接收和发送信号。移动终端可以例如是移动电话、平板计算机、电梯相关的单元225或者能够使用由根据本发明的系统提供的移动通信网络的任何设备/系统/单元。
根据本发明的一个示例性实施例，电梯系统200还可以包括被布置到电梯井210的一个或者多个层站260a至260n的至少一个辅助基站320。辅助基站320可以被配置为使用基站220接收和发送信号240，并且因此被配置为进一步在建筑物230内部接收和发送信号240。在图3中图示了这一点。例如，至少一个辅助基站320可以被布置到层站260a至260n的层站门。将至少一个辅助基站320布置到电梯井210的每个层站260a至260n，这使得位于建筑物230内部的几乎任何地方的一个或者多个移动终端可以使用通过基站220和/或至少一个辅助基站320提供的移动网络。因此，基站220还可以被配置为经由至少一个辅助基站320来使用位于建筑物230内部的至少一个移动终端接收和发送信号。移动终端可以例如是移动电话、平板计算机、电梯相关的单元225或者能够使用由根据本发明的系统提供的移动通信网络的任何设备/系统/单元。
根据本发明的实施例，电梯系统200可以是施工期电梯系统400，诸如层跃式直梯(jumplift)。施工期电梯系统400是指这样的电梯系统，一旦出现第一层已建成的楼层，该电梯系统就可以被安装到在施工中的建筑物430。施工期电梯系统400使得当电梯已经在位于较低楼层的相同电梯井210中(在可以被称为防撞板的保护板470下方)运行时，可以在更高的楼层继续电梯井210施工和电梯安装。防撞板470总是在建筑物430的顶部附近，并且因此实现了露天连接。备选地或者另外，施工期电梯系统400可以包括在彼此的顶部与彼此相距一定距离的多个防撞板470。
施工期电梯400在施工期期间使用建筑物430的永久性电梯井210，并且使得在安装继续向上时可以使用建成的楼层。施工期电梯系统400包括临时机房480，该临时机房480随着施工工程继续进行在其自己的功率下在电梯井210中向上移动(即，跳跃)。临时机房480被布置在电梯井210内部。在临时机房480下方的施工期电梯轿厢415可以在施工的早期阶段已经开始为第一楼层服务。当建筑物430的结构上升时，防撞板470向上移动几层，通常一次移动三层，但是一次最多移动五层。当建筑物430建成时，施工期电梯系统400然后被用作永久性电梯系统200。
由于施工期电梯可以被安装在建筑物430内部的永久性电梯井210中，因此，在施工期间，不需要外部的临时/攀爬电梯。与传统的临时电梯相比较，上面描述的施工期电梯系统400(即，层跃式直梯)实现了更快并且更安全的施工过程。另外，层跃式直梯需要很少的时间来使永久性电梯在施工阶段结束时正常运行。
在本发明的施工期电梯系统400实施方式中，基站220可以被布置到保护板470(即，防撞板)或者防撞板470附近。基站220可以在施工工程期间已经在电梯井210内部接收和发送信号240。出于安全原因，根据电梯规定，需要在施工期电梯系统400开始为乘客服务时立即安装电梯紧急电话225。由于当施工期电梯轿厢415开始运行时基站220已经被布置到施工期电梯系统400的防撞板470，因此，可以在施工工程期间在基站220与电梯紧急电话225之间接收和发送信号240。另外，通过基站220接收和发送的信号240可以在建筑物430的施工阶段期间已经由与电梯系统无关的任何其他单元或者用户(诸如位于电梯井210内部的任何移动终端)使用。移动终端可以例如是移动电话、平板计算机、电梯相关的单元225或者能够使用由根据本发明的系统提供的移动通信网络的任何设备/系统/单元。
图4a示意性地图示了根据本发明的被实施为施工期电梯系统400的电梯系统的示例。在图4a中图示的施工期电梯系统400的示例中，建筑物430包括两层，即，建筑物430的施工工程处于早期阶段，但是根据本发明的电梯系统400已经在电梯井210内部实现了移动网络。
当建筑物430在施工期间变高时，防撞板470变高，并且总是在建筑物430的顶部，因此，在被布置到防撞板470的基站220处的信号强度总是良好，并且可以在电梯井210内部接收和发送信号240。图4b示意性地图示了根据本发明的被实施为施工期电梯系统400的电梯系统的另一个示例。在图4b中图示的施工期电梯系统400的示例中，建筑物430已经包括多个楼层，并且根据本发明的电梯系统400在电梯井210内部实现了移动网络。
另外，在建筑物430的施工期期间，至少一个辅助基站320已经可以被布置到电梯井210的一个或者多个层站460a至460n，以在建筑物430内部接收和发送信号240。因此，基站220还可以被配置为经由至少一个辅助基站320来使用位于建筑物230内部的至少一个移动终端接收和发送信号。这使得可以在施工中将网络240提供到电梯井210和建筑物430的每个楼层。这使得网络240可以在建筑物430的施工期期间已经由电梯单元或者系统(诸如电梯紧急电话225)使用，而且由在建筑物430内部的任何其他用户(诸如施工工人)使用，以提供指示和/或工作指令。此外，这使得在建筑物430的施工期期间，网络240可以已经被用于例如，在建筑物430内部的访问控制、材料管理等。图5a和图5b示意性地图示了根据本发明的被实施为施工期电梯系统400的电梯系统的示例，该施工期电梯系统400在建筑物320的施工工程的两个不同阶段包括至少一个辅助基站320。
接下来，参照图6描述根据本发明的方法的示例。图6示意性地将本发明图示为流程图。如已经讨论的，基站使用外部移动通信系统接收和发送610信号，并且还在电梯井内部接收和发送620信号。因此，基站可以使用电梯系统的至少一个电梯相关的单元和/或位于在电梯井中的电梯轿厢中的至少一个移动终端接收和发送信号。另外，如已经讨论的，被布置到电梯井的一个或者多个层站的至少一个辅助基站可以在建筑物内部接收和发送630信号。因此，基站可以经由至少一个辅助基站使用位于建筑物内部的至少一个移动终端接收和发送信号。如上所述，优选地，信号可以是5g信号或者预5g信号。此外，如上所述，电梯系统可以被实施为施工期电梯系统。
图7示意性地图示了根据本发明的基站220的示例。辅助基站220包括至少一个处理器702和至少一个存储器704，该至少一个存储器704用于存储计算机程序代码705a至705n中的至少一部分和任何数据值。此外，辅助基站220可以包括通信接口606，以提供用于与任何外部单元通信的接口，以如描述的那样交换多条信息，该外部单元诸如外部移动通信系统250、至少一个辅助基站320、电梯系统的至少一个电梯相关的单元225、任何移动终端、数据库和/或任何其他外部系统。通信接口706可以基于一种或者多种已知的通信技术(有线的或者无线的)，以如早前描述的那样交换多条信息。基站220的通信接口706可以包括以下中的至少一个以如描述的那样与至少一个辅助基站320、电梯系统的至少一个电梯相关的单元225和/或任何移动终端通信：无源中继器天线、有源中继器天线。此外，基站220可以包括用户界面708。提到的元件可以例如利用内部总线被通信地耦合至彼此。
为了清楚起见，除了其他任务之外，本文中的处理器是指适合于处理信息和控制基站220的操作的任何单元。还可以利用具有嵌入式软件的微控制器解决方案来实施操作。类似地，存储器704不仅仅限于特定类型的存储器，而是在本发明的上下文中，可以应用适合于存储所描述的多条信息的任何存储器类型。
基站220的处理器702至少被配置为实施如描述的基站220的至少一些操作。可以通过将处理器702布置为执行被存储在存储器704中的计算机程序代码705a至705n中的至少一部分，来实现对基站220的操作的实施，这些计算机程序代码705a至705n使处理器702实施基站220的一个或者多个操作，并且因此使基站220实施该一个或者多个操作。因此，处理器702被布置为访问存储器704并且从存储器704存储任何信息和将任何信息存储到存储器704。此外，处理器702被配置为控制通过通信接口706与任何外部单元的通信，该外部单元诸如与外部移动通信系统250、至少一个辅助基站320、电梯系统的至少一个电梯相关的单元225和/或任何移动终端。基站220可以是适合于接收和发送5g信号、预5g信号或者相似信号的任何基站，诸如中继器。
此外，根据依照本发明的电梯系统的一个实施例，基站220可以包括用于为基站220提供运行功率的内部功率源。该内部功率源可以例如是以下中的一个：蓄电池、电容解决方案、再生解决方案。备选地，如果电梯系统被实施为施工期电梯系统400，则可以从施工期电梯的保护板470向基站220提供运行功率。备选地或者另外，如果电梯系统被实施为施工期电梯系统400，则可以从被布置到施工期电梯的保护板470的太阳能电池向基站220提供运行功率。
图8示意性地图示了根据本发明的辅助基站320的示例。辅助基站320包括至少一个处理器802和至少一个存储器804，该至少一个存储器804用于存储计算机程序代码805a至805n中的至少一部分和任何数据值。此外，辅助基站320可以包括通信接口806，以提供用于与任何外部单元的通信的接口，以如描述的那样交换多条信息，该外部单元诸如基站220、电梯系统的至少一个电梯相关的单元225、任何移动终端、数据库和/或任何其他外部系统。通信接口806可以基于一种或者多种已知的通信技术(有线的或者无线的)，以如早前描述的那样交换多条信息。基站320的通信接口806可以包括以下中的至少一个以如描述的那样与基站220、电梯系统的至少一个电梯相关的单元225和/或任何移动终端通信：无源中继器天线、有源中继器天线。此外，辅助基站320可以包括用户界面808。提到的元件可以例如利用内部总线而被通信地耦合至彼此。
为了清楚起见，除了其他任务之外，本文中的处理器是指适合于处理信息和控制辅助基站320的操作的任何单元。还可以利用具有嵌入式软件的微控制器解决方案来实施操作。类似地，存储器804不仅仅限于特定类型的存储器，而是在本发明的上下文中，可以应用适合于存储所描述的多条信息的任何存储器类型。
辅助基站320的处理器802至少被配置为实施如描述的辅助基站320的至少一些操作。可以通过将处理器802布置为执行被存储在存储器804中的计算机程序代码805a至805n中的至少一部分，来实现对辅助基站320的操作的实施，这些计算机程序代码805a至805n使处理器802实施辅助基站320的一个或者多个操作，并且因此使辅助基站320实施该一个或者多个操作。因此，处理器802被布置为访问存储器804并且从存储器804存储任何信息和将任何信息存储到存储器804。此外，处理器802被配置为控制通过通信接口806与任何外部单元的通信，该外部单元诸如与外部移动通信系统250、基站220、电梯系统的至少一个电梯相关的单元225和/或任何移动终端。辅助基站320可以是适合于接收和发送5g信号、预5g信号或者相似信号的任何基站，诸如中继器。
此外，根据依照本发明的电梯系统的一个实施例，至少一个辅助基站320可以包括用于为辅助基站320提供运行功率的内部功率源。该内部功率源可以例如是以下中的一个：蓄电池、电容解决方案、再生解决方案。备选地，可以从建筑物230的电力系统或者从电梯系统200的机房(例如从电梯系统200的电源电缆)向至少一个辅助基站320提供运行功率。
根据本发明的上述电梯系统200、400使得：当施工期电梯已经开始运行时，能够在电梯井210内部为电梯相关的单元225和系统提供移动通信网络，该移动通信网络优选地是5g网络或者预5g网络或者任何相似的网络，该系统诸如电梯紧急电话、无线安全电路或者任何其他电梯相关的单元或者系统。此外，根据本发明的电梯系统200、400的至少一些实施例使得：当施工期电梯开始运行时，能够还在建筑物的施工阶段已经开始期间已经为建筑物的任何其他用户提供了移动通信网络，该移动通信网络优选地是5g网络或者预5g网络或者任何相似的网络。此外，相同的电梯系统200、400可以被用于在建成的永久性建筑物中提供移动通信网络。本发明的至少一些实施例使得能够在建筑物的楼层内部(在施工期建筑物中或者在建成的建筑物中)提供移动通信网络，优选地，提供5g网络或者预5g网络或者任何相似的网络。备选地或者另外，上面描述的电梯系统200、400使得所提供的移动通信网络可以被用于访问控制、材料管理、建筑物自动化、闪电控制等。此外，由上面描述的电梯系统200、400提供的移动通信网络可以被用于物联网(iot)。备选地或者另外，由上面描述的电梯系统200、400提供的移动通信网络可以被用于将从一个或者多个电梯相关的单元、组件或者系统获得的电梯相关的数据提供至例如，外部云服务器或者类似物。
在上面给出的描述中提供的具体示例不应该被解释为限制所附权利要求书的适用性和/或解释。在上面给出的描述中提供的示例的列表和组不是详尽的，除非另有明确说明。
1.一种具有移动通信网络的电梯系统，其中所述电梯系统包括：
电梯井，以及
移动通信基站，被布置到在建筑物的顶部附近的所述电梯井，其中所述基站被配置为使用外部移动通信系统接收和发送信号，并且在所述电梯井内部接收和发送所述信号。
2.根据权利要求1所述的电梯系统，其中所述移动通信网络是5g移动通信网络或者预5g移动通信网络。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电梯系统，其中所述电梯系统是施工期电梯系统。
4.根据权利要求3所述的电梯系统，其中所述基站被布置到所述施工期电梯系统的保护板或者所述保护板附近。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电梯系统，其中所述系统还包括至少一个电梯相关的单元，所述基站被配置为使用所述至少一个电梯相关的单元接收和发送所述信号。
6.根据权利要求5所述的电梯系统，其中所述电梯相关的单元是安全关键单元，所述安全关键单元是以下中的至少一个：电梯紧急电话、无线安全电路、无线对讲系统、监控摄像头。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电梯系统，其中所述基站包括以下中的至少一个：无源中继器天线、有源中继器天线。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电梯系统，其中所述系统还包括至少一个辅助基站，被布置到所述电梯井的一个或者多个层站，并且被配置为进一步在所述建筑物内部接收和发送所述信号。
9.根据权利要求8所述的电梯系统，其中所述至少一个辅助基站包括以下中的至少一个：无源中继器天线、有源中继器天线。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电梯系统，其中所述基站包括用于提供功率的内部功率源。
11.根据权利要求3至9中任一项所述的电梯系统，其中从所述施工期电梯的保护板向所述基站提供功率。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电梯系统，其中所述外部移动通信系统是以下中的至少一个：公共网络、电信公司系统、云系统。
13.一种用于为电梯系统提供移动通信网络的方法，其中所述方法包括：
借助于被布置到在建筑物的顶部附近的电梯井中的移动通信基站，使用外部移动通信系统接收和发送信号，以及
借助于所述基站，在所述电梯井内部接收和发送所述信号。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述移动通信网络是5g移动通信网络或者预5g移动通信网络。
15.根据权利要求13或者14中任一项所述的方法，其中所述电梯系统是施工期电梯系统。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中所述方法还包括：借助于被布置到所述电梯井的一个或者多个层站的至少一个辅助基站，进一步在所述建筑物内部接收和发送所述信号。
技术总结