从高层建筑中疏散占用者的系统的制作方法
专利名称：从高层建筑中疏散占用者的系统的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及升降机及车辆领域，且更特定来说，涉及用于高层建筑的救援 车。
背景技术：
虽然高层建筑提供优于低层建筑的一些环境优势，如视野较广且噪音污染减少， 但也存在与高层建筑相关联的在低层建筑中可能不存在的风险。其中特别危险的是火灾及 其它妨碍人们进入楼梯井的险情，以及生活或滞留在高层之一中的占用者在离开建筑时可 能要花费的大量和危及生命的时间。在这些情况下，较高楼层的占用者在紧急情况(如火 灾)时可能无法逃到较低楼层或楼顶。此外，常规的救火梯及其它类似疏散设备可能够不 着高层建筑中的较高楼层。 高层建筑中通常配备有一个或一个以上升降机，其通常位于竖井(shaft)中，其 中每个升降机沿着每个升降机分离的其自身指定的竖井及轨道行进。竖井通常位于建筑内 部。这意味着在紧急情形(如火灾)时(a)升降机是禁用的逃生工具，因为其位于建筑内 部，而且其通常非常密封并且是用导热材料制成的；且(b)建筑中的每个升降机将单独到 达每个楼层，这意味着建筑的占用者可能需要等待一段宝贵的时间才能实际到达地平面并 逃离建筑。 以全文引用的方式并入本文中的第US5501295号专利(本文中称为"R1")揭示 了"一种用于超高建筑的不带缆绳的升降机系统，其包含若干垂直行进竖井，而且在各楼层 上配有用于供升降车在竖井之间水平行进的设备。若干升降车可同时在同一竖井中移动。 位于竖井之间的垂直延伸的竖井条带中形成有水平导引通道(guide channel)及垂直滚动 轨道(rolling track)。在垂直行进期间，升降车上的上部及下部导辊(guide roller)与 滚动轨道啮合，且升降车通过线性驱动与摩擦驱动的组合而移动。摩擦驱动利用通过电池 供电的电动机来驱动下部导辊。线性驱动具有附接到竖井后壁的线性电动机定子及升降车 上的永久磁铁。在水平移动期间，上部和下部导辊与水平导引通道啮合，且下部辊使升降车 移动。垂直条带包含水平导引通道处的片段，其在升降车垂直移动期间闭合滚动轨道中的 间隙，且枢转以打开水平导引通道以供升降车水平移动"。(发明摘要)
虽然Rl的升降机系统允许大量升降车使用同一竖井以减少若干升降车(载有建 筑中的若干占用者)到达建筑出口所花费的时间，但所述升降车不是自我监控且不是机动 化的，这意味着升降车在竖井中的通行并非由系统的升降车中的每一者单独控制，而是由 一主控装置来控制。这在如火灾或炸弹警报等需要尽可能快地进行疏散的紧急情形下特别 危险，因为一旦系统的主监控与控制单元关闭或出现任何麻烦，整个系统就无法运转。这可能会威胁建筑中的所有占用者，其将无法使用系统。
发明内容
在本发明的一些实施例中，本发明揭示一种疏散系统，其以操作方式与具有大量 楼层的高层建筑相关联。 根据本发明的一些实施例，所述系统可包括
至少一组轨道，其设置在建筑的至少一个墙壁上；
至少一个传感器，其安装在所述至少一个墙壁上；及
至少一个传感器，其安装在所述至少一个救援车上；及 至少一个救援车，其用于输送乘客，其中所述救援车是自驱动的，从而能够通过从 其所在的楼层受控地下降(例如，以受控的制动自由下落)而在所述组轨道上滑动；每个救 援车包括 至少一个入口 ，其使至少一个乘客10能够进入所述救援车； 至少一个制动构件，其能够使所述救援车减速； 至少一个检测系统，其以操作方式与所述制动构件相关联；及 啮合构件，其中所述啮合构件与所述组轨道啮合，同时使所述救援车能够沿所述 组轨道滑动； 根据本发明的一些实施例，所述疏散系统可允许大量救援车中的至少一些同时使 用相同的所述至少一组轨道将大量乘客疏散到着陆区。 此外，所述传感器可能够发射信号，从而指示在任何给定时刻所述疏散系统的每 个救援车的相对位置；且其中每个救援车中的所述检测系统可从所述传感器中的至少一些 接收信号，并将所述信号转变为数字数据；处理所述数字数据以计算任何给定时刻的碰撞 风险因数；及根据所述碰撞风险因数控制所述救援车的下落速度。 根据本发明的一些实施例，所述组轨道中的至少一者可从建筑的最高楼层延伸到 所述着陆区，且其中所述救援车能够通过所述啮合构件与所述至少一组轨道啮合，所述啮 合构件允许沿所述至少一组轨道滑动。 根据本发明的一些实施例，所述检测系统可包括
至少一个接收器，其能够接收从传感器发射的信号；
至少一个控制器，其能够处理从所述传感器到达的信号。
根据本发明的一些实施例，所述检测系统可进一步包括 至少一个定位传感器，其能够检测安装有所述检测系统的救援车的相对位置；及
至少一个发射器，其能够将所述相对位置传感器的信号发射到其它救援车。
根据本发明的一些实施例，一旦所述碰撞风险因数超过了预定义阈值，所述检测 系统便可操作所述救援车的所述制动构件，从而能够使所述救援车减速，且防止超速及/ 或与另一救援车或/及着陆区碰撞。 根据本发明的一些实施例，疏散系统100可进一步包括至少一个控制单元，其可 安装在所述建筑或车辆上，从而能够接收从所述传感器到达的信号，并根据所述信号来控 制滑动的救援车的通行。 根据本发明的一些实施例，控制单元500、所述检测系统及所述传感器可能够通过至少一个无线通信网络(例如对等无线或有线网络)来发射所述信号。 根据本发明的一些实施例，所述传感器中的至少一些可能够识别紧急情况(例 如，所述传感器中的一些传感器可为烟雾传感器、温度计及能够感测火灾的类似装置)。
根据本发明的一些实施例，每个救援车可进一步包括驾驶系统，其使得每个所述 救援车中的至少一个乘客能够一旦所述救援车已到达着陆区便驾驶所述救援车远离所述 建筑。所述驾驶系统可包括以操作方式彼此相关联的电动机、操纵构件、制动装置及轮子。
根据本发明的一些实施例，每个救援车可进一步包括防护所述救援车的外壳。所 述外壳可由不透气的材料、耐火的及/或耐热的材料及类似材料制成，以保护乘客免受一 种或一种以上危险的影响，如毒气、烟雾、热、火焰等。
根据本发明的一些实施例，所述制动构件可能是液压的。 根据本发明的一些实施例，每个救援车可进一步包括转换构件，其能够将所述救 援车下降过程中的动能和势能转换成以下至少一者电荷、机械能量，并储存此经过转换的 能量，以允许例如在水平操作移动系统时使用所述能量。 根据本发明的一些实施例，每个所述救援车可进一步包括通信构件，其使得乘客 能够对目的地进行呼叫。 根据本发明的一些实施例，每个所述救援车可进一步包括至少一个座位，从而允 许乘客在疏散期间乘坐。 根据本发明的一些实施例，安装有疏散系统的墙壁可位于两个垂直的墙壁、平行 的墙壁或这两种墙壁之间，从而形成竖井，其中所述至少一组轨道安装在所述竖井中。
根据本发明的一些实施例，建筑的每个楼层可包括储存区，所述储存区尤其适于 储存一个或一个以上救援车。每个所述组轨道可包括
至少一个垂直轨道，其从所述建筑的一楼层延伸；
大量水平轨道，其从建筑的每个楼层的每个储存区延伸。 根据本发明的一些实施例，每个所述水平轨道可连接到一垂直轨道，且每个所述 救援车的每个啮合构件可允许所述救援车在所述水平轨道上水平滑动，且接着在所述垂直 轨道上垂直滑动。 此外，每个所述组轨道还可在至少一个垂直轨道的底端水平延伸，从而能够将所 述救援车导引到建筑的着陆区的预定义停靠点，其中每个停靠点被指定给预定义的救援 车。
参考附图根据本文中以实例方式且仅为了对本发明进行说明性论述而提供的对 实施例的以下描述将更清楚地理解被视为本发明的标的物，附图中 图i是根据本发明的一实施例的安装在高层建筑的外墙上的疏散系统的透视图；
图2是根据本发明的一些实施例的救援车的透视图； 图3是根据本发明的一实施例的安装在高层建筑中的竖井中的疏散系统的透视 图； 图4A和图4B是根据本发明的一些实施例的以操作方式与疏散系统相关联的高层 建筑的楼层的透视图，所述楼层包括用于储存救援车的储存区；
图5是示意性地描述根据本发明的一实施例同时使用大量救援车来疏散高层建 筑中的乘客的方法的流程图；且 图6是示意性地描述根据本发明的一些实施例的救援车的检测系统的控制器中 的模块的方框图。 图式连同描述一起使所属领域的技术人员容易明白可如何在实践中实施本发明。
具体实施例方式
虽然以下描述含有许多详细说明，但这些详细说明不应被解释为限制本发明的范 围，而是优选实施例的示范。所属领域的技术人员将设想属于其范围内的其它可能的变动。 因此，本发明的范围不应由所说明的实施例来确定，而应由所附权利要求书及其合法的等 效物来确定。 实施例是本发明的实例或实施方案。"一个实施例"、"一实施例"或"一些实施例" 的各种表现形式并不一定全部指代相同的实施例。虽然可能在单个实施例的背景下描述本 发明的各种特征，但也可单独提供或以任何合适的组合提供所述特征。相反，虽然为了清楚 起见可在本文中在单独实施例的背景下描述本发明，但也可在单个实施例中实施本发明。
说明书中对"一个实施例"、"一实施例"、"一些实施例"或"其它实施例"的参考意 味着与实施例结合的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中，但不一定 包含在本发明的所有实施例中。应理解，本文中所使用的短语和术语不应被解释为限制性 的，且只是出于描述的目的。 参看随附描述、图和实例可更好地理解本发明的教示的原理和用途。应理解，本文
中陈述的细节并不构成对本发明的应用的限制。此外，应理解，可用各种方式来实行或实践
本发明，且可在除以下描述中概述的实施例之外的实施例中实施本发明。 应理解，术语"包含"、"包括"、"由……组成"及其语法上的变化形式并不排除添加
一个或一个以上组件、特征、步骤或整体或其群组，且所述术语不应被解释为规定组件、特
征、步骤或整体。短语"主要由……组成"及其语法上的变化形式在本文中使用时不应被解
释为排除额外组件、步骤、特征、整体或其群组，而是额外特征、整体、步骤、组件或其群组并
不会实质性改变所主张的成分、装置或方法的基本和新颖特性。 如果说明书或权利要求书提到"额外"元件，其并不排除存在一个以上额外元件。
应理解，在权利要求书或说明书提到"一"元件时，此参考不应被解释为仅存在一个所述元
件。应理解，在说明书陈述"可能(may)"、"可能(might)"、"可(can)"、"可(could)"包含
一组件、特征、结构或特性时，无需包含所述特定组件、特征、结构或特性。 在适用时，虽然状态图、流程图或其两者可用来描述实施例，但本发明不限于那些
图或对应的描述。举例来说，流程无需移动通过每个所说明的方框或状态，或者完全以所说
明和描述的相同顺序来进行。 可通过手动、自动或其组合方式执行或完成选定步骤或任务来实施本发明的方 法。术语"方法"是指用于实现给定任务的方式、手段、技术和程序，其包含但不限于本发明 所属领域的技术人员已知的或容易由已知的方式、手段、技术和程序开发出的那些方式、手 段、技术和程序。权利要求书和说明书中所呈现的描述、实例、方法和材料不应被解释为限 制性而只应被解释为说明性的。
除非另有定义，否则本文中所使用的技术和科学术语的含义依照本发明所属的领 域的技术人员的一般理解。可在测试或实践中用等效于或类似于本文中所描述的方法和材 料的方法和材料来实施本发明。 本说明书中参考或提及的任何出版物(包含专利、专利申请案及文章)的全文在 本文中并入到本说明书中，其程度如同每个个别的出版物特定且个别地被指示为并入本文 中。此外，在描述本发明的一些实施例时对任何参考文献的引用或识别不应被解释为许可 所述参考文献可用作本发明的现有技术。 在本发明的一些实施例中，本发明是一种用于具有多个楼层的高层建筑400(例 如高层公寓建筑400)的疏散系统100。疏散系统100的实施例可允许在最优的疏散时间内 将多个建筑占用者(本文中称为"乘客")10安全地疏散，特别是在如火灾、炸弹威胁等紧急 情形时，此时需要占用者尽可能快速地疏散并逃离建筑400。 根据本发明的一些实施例，启动本发明的疏散系统100可允许将多个乘客10从建 筑400内部安全地向下输送到安全的着陆区。所述输送可同时实行，以使在单个时限中输 送的乘客数量最大化。 图1示意性地说明根据本发明的一些实施例的安装在具有多个楼层410的高层建
筑400的外墙420上的疏散系统100。疏散系统100可包括 至少一组轨道120，其设置在所述建筑400的至少一个墙壁420上； 大量传感器550，其安装在安装有所述组轨道120的墙壁420上；及 用于输送乘客10的大量救援车200，其中每个救援车200是自驱动的，从而能够通
过从救援车200所在的楼层410受控制地下降(例如，以受控制的制动自由降落)而在所
述组轨道120上滑动，其中每个救援车200包括至少一个检测系统250。 救援车200中的每一者通过例如以下方式由检测系统250独立且自动地操作(因
此为"自驱动")(无需除来自传感器550之外的任何人为或电子外部介入)能够感测紧急
情形，感测救援车200中的乘客10的存在，操作车辆200(例如，松开制动元件且允许救援
车200受控制地下降)，操作制动构件230等等。 根据本发明的一些实施例，救援车200可自驱动，从而能够通过从其所在的楼层 410受控制地下降而在所述组轨道120上滑动。受控制的下降可能够通过使用救援车200 及其容纳物的重量自然引起的重力而使每个救援车200向下滑动。 根据本发明的一些实施例，传感器550可能够发射信号(例如，射频(RF)信号)，
从而指示在任何给定时刻疏散系统100的每个救援车200的相对位置。 根据本发明的一些实施例，每个救援车200中的检测系统250可从传感器550中
的至少一些接收信号，将所述信号转变为数字数据；处理所述数字数据以计算任何给定时
刻的碰撞风险因数；及根据所述碰撞风险因数控制所述救援车200的下落速度。 根据本发明的一些实施例，每个救援车200可包括制动构件230，其可为任何能够
施加制动力从而能够使救援车200减速或停止自由下落的构件。检测系统250可以操作方
式与制动构件230相关联，从而能够控制制动构件230。在识别出碰撞风险情形(其是所述
因数的函数)后，检测系统250可操作制动构件230，从而控制制动构件230施加于救援车
200的啮合构件290的制动力水平。 根据本发明的一些实施例，每个救援车200可通过使救援车200在一组轨道120上滑动而允许下降，进而允许救援车200中的乘客IO使用其向下滑动到安全地面，所述安 全地面可位于邻近于建筑400的着陆区700处，如图1中所说明。 根据本发明的一些实施例，可向建筑400的每个楼层410指定至少一个救援车 200，从而允许楼层410的占用者在必要时从建筑400疏散。 图2示意性地说明根据本发明的一些实施例的救援车200。救援车200可包括
至少一个入口 220，其使得至少一个乘客10能够进入救援车200 ;
至少一个制动构件230，其能够使所述救援车200减速；
至少一个检测系统250 ;及
啮合构件290。 啮合构件290可能够在救援车200在所述组轨道120上滑动时将救援车200的至 少一侧啮合到所述组轨道120上。举例来说，所述组轨道120可为带凹槽的缝，且啮合构件 290可为带有安装在轴上的轮子的装置，其中所述轮子可插入到轨道120的凹槽中。
救援车200可具有允许一个或一个以上乘客10处于救援车200中的任何形状和 大小。此外，救援车200可由外壳210防护，外壳210可由耐火且/或耐热材料及/或不透 气的材料制成或由其涂布。 根据本发明的一些实施例，所述组轨道120可从建筑400的最高楼层410延伸到 着陆区700。此外，救援车200可能够通过啮合构件290与所述至少一组轨道120啮合，所 述啮合构件290允许所述救援车200沿所述至少一组轨道120滑动。 根据本发明的一些实施例，如图2中所说明，检测系统250可能够(i)检测安装
有检测系统250的救援车200的相对位置；(ii)通过从传感器550接收信号来检测其它靠
近的物体(例如其它救援车200及/或靠近的着陆区700)及其它危险障碍物的位置；及
(iii)根据已由检测系统250检测和处理的数据来操作制动构件230。 根据本发明的一些实施例，如图2中所说明，所述检测系统250可包括 至少一个定位传感器251，其能够检测安装有检测系统250的救援车200的相对位
置； 至少一个发射器252，其能够向其它救援车200的检测系统250发射信号(例如， 射频(RF)信号)，其中所述信号能够指示所述救援车200的当前相对位置；
至少一个接收器253，其能够接收从其它救援车200和从疏散系统100中的其它来 源发射的信号(例如RF信号)； 至少一个控制器254，其能够(i)处理从救援车200的接收器253及救援车200的 位置传感器251以及同时在相同组轨道120上滑动的其它救援车200的发射器252到达的 信号；(ii)计算安装有所述控制器254的救援车200的相对位置，使用相同组轨道120及救 援车200与地面之间的距离来计算其它救援车200的相对位置；及(iii)根据救援车200 的计算出的相对位置来操作救援车200的制动构件230。 根据本发明的一些实施例，控制器254可为例如计算机等处理器，其能够连接到 至少一个通信网络，通过所述至少一个通信网络接收和发射数据，将信号(例如RF信号) 转变为数字数据，并处理所述数字数据。 根据本发明的一些实施例，救援车200的定位传感器251检测救援车200相对于 其它物体(例如，在下方滑动的另一邻近救援车200及/或建筑400的位于着陆区700处
10的底部)的相对位置。控制器254可接收信号并对其进行处理(例如，将RF信号转变为数 字数据，并计算救援车200与其下方的其它物体之间的距离)。控制器254可以操作方式 与制动构件230相关联，从而能够根据预定义的规则来操作制动构件230，所述规则例如是 当识别出救援车200与救援车200下方的另一物体之间的距离小于最小阈值距离时，其中 可所述阈值距离计算为救援车200与物体的速度(例如，同时在第一车辆200下方滑动的 另一救援车200)的函数。控制器254可依据实现所要减速效果所需的计算出的必要的力 来控制制动构件230所施加的制动力，以便使救援车200的降落速度减速。这可有助于防 止救援车200与物体碰撞。如果物体是位于第一救援车200下方的另一滑动或着陆的救援 车200，则控制器254可命令制动构件230施加更大的制动力，且随后，当所述组轨道120被 检测为空闲或滑动被识别为是安全时，控制器254可命令制动构件230施加较小的制动力。 类似地，如果物体是着陆区700，则制动构件230可允许逐渐减速，直到到达着陆区700中的 地平面处完全停止为止，以防救援车200与地面发生危险的碰撞。 根据本发明的一些实施例，如图2中所说明，救援车200可另外包括驾驶系统600， 其使得一旦救援车200已到达着陆区700，至少一个乘客10能够驾驶救援车200以允许乘 客10使用救援车200逃得更远——远离所述建筑400。 所述驾驶系统600可包括以操作方式彼此相关联的电动机610、操纵构件620及 轮子630。电动机610可仅用于在地面上驾驶，且不用于使救援车在所述组轨道120上滑 动。此外，可通过因救援车200的高度及其重量引起的势能或动能中的一部分来对电动机 充电。 根据本发明的一些实施例，如图2中所说明，救援车200还可包括一个或一个以上 座位20，其允许乘客10在下降到着陆区700(疏散期间)时乘坐。
此外或替代地，救援车200还可包括以下至少一者
通信构件80 ;及
转换构件70 ; 根据本发明的一些实施例，通信构件80可允许乘客10呼叫目的地，例如急救服务 或任何其它目的地。 根据本发明的一些实施例，转换构件70可能够将救援车200的降落的动能中的至 少一部分转换为以下至少一者并对其进行储存电荷或热能。替代地或此外，转换构件70 可能够将太阳能转换成电荷，并储存此电荷以操作检测系统250、通信系统80等等。
根据本发明的一些实施例，转换构件70可以操作方式与控制器254且/或与驾驶 构件600相关联，从而允许用电荷为其充电。 根据本发明的一些实施例，所述制动构件230可为液压的。 图3示意性地说明根据本发明的一些实施例的安装在建筑400中的疏散系统100 的透视图。 根据这些实施例，疏散系统100可另外包括至少一个控制单元500，其可安装于建 筑400中，从而能够接收从可沿建筑400的一个墙壁420安装的传感器550到达的信号，从 而能够感测沿所述组轨道120的预定义部分经过的救援车200中的每一者。
此外，控制单元500 (其可为硬件单元)可能够从传感器550接收和读取信号 并 将这些信号传输到每个所述经过的救援车200的控制器254。
根据本发明的一些实施例，控制单元500、车辆200的控制器254、定位传感器251 和传感器550可能够通过至少一个通信网络来发射其信号。 此外，无线通信网络可为专用网络或对等网络，从而能够在传感器550与救援车 200的检测系统250之间直接通信。例如，如果传感器550中的一者不在工作，则网络可通 过定位附近的传感器550或检测系统250以在所有操作的传感器550与检测系统250之间 传达信息来维持与救援车200的通信，从而无需集中式服务器或控制与通信构件。
根据本发明的一些实施例，控制单元500还可充当救援车200的控制器254的备 用控制单元，从而能够检测每个滑动的救援车200的相对位置，并从远处(例如，通过无线 通信)操作其制动机构230。 根据本发明的一些实施例，如图3中所说明，其上安装有疏散系统100的成组的轨 道120的墙壁420可位于两个垂直墙壁422之间，从而形成其中安装有成组的轨道120的 竖井。 图4A和图4B示意性地说明具有根据本发明的一些实施例的疏散系统100的高层 建筑400，其中建筑400的每个楼层400包括一储存区300，所述储存区300尤其适于储存 至少一个救援车200。所述储存区可在楼层410的层内，例如特别指定用于储存救援车200 并允许救援车200在紧急情况下进入成组的轨道120的一个或一个以上房间。
根据本发明的一些实施例，如图4A中所说明，每组轨道120可包括
至少一个垂直轨道121，其从所述建筑400的楼层410延伸；
至少一个水平轨道122，其从所述建筑400的每个楼层410的每个储存区300延 伸； 根据本发明的一些实施例，每个所述水平轨道122可连接到垂直轨道121中的一 者，且每个救援车200的每个啮合构件290可允许在水平轨道122上水平滑动，且接着在垂 直轨道121上垂直滑动。如图4A所示，每个水平轨道122可安装在储存区300的地板上。
如图4B中所说明，每个储存区300可包括至少一个出口点330，其使得乘客10能 够进入救援车200 ;及至少一个入口点335，其使得乘客10能够进入储存区300。
此外或替代地，如图1中所说明，每组轨道120还可在至少一个垂直轨道122的底 端处水平延伸，从而能够将救援车200导引到位于建筑400的着陆区700处的预定义的停 靠点125。每个停靠点125可指定给一预定义的救援车200，以控制救援车200的停靠交通。
图5是示意性地说明根据本发明的一些实施例的用于使用安装在高层建筑400中 的疏散系统100来疏散乘客10的方法的流程图，所述高层建筑以操作方式与疏散系统100 相关联。所述方法可包括以下一些 操作51救援车200，其中建筑400的楼层410中的一者中的至少一个乘客10进入 救援车200并操作救援车200(例如，通过简单地进入或通过接通操作开关)；
例如通过计算碰撞风险因数来识别碰撞风险情形52，所述碰撞风险因数是所述救 援车200与在所述救援车200下方识别出的物体(或任何其它障碍物)之间的距离、所述 救援车200的速度及所述物体的速度的函数； 啮合53到所述组轨道120，其中如果未识别出碰撞风险，则救援车200到达垂直轨 道121或所述组轨道120以开始受控制地下降； 在所述至少一组轨道120中的一者上滑动54，其中所述救援车200使用源自由所述救援车200施加的重力的动能朝建筑400的着陆区700向下垂直滑动； 检测55救援车200在滑动时在任何预定义的时间间隔沿所述组轨道120的相对
位置；
及 在识别出碰撞风险情形后操作56救援车200的制动构件230。 图6是示意性地描述根据本发明的一些实施例的救援车200的控制器254中的模
块的方框图。 控制器254可为可与软件和/或额外硬件组合的硬件单元(其在本文中称为"控 制器254的大脑")，其允许将从定位传感器251和/或传感器550和/或控制单元500接 收的信号(例如RF信号)转变为数字数据，处理此数据并对其进行分析，以允许优化对滑 动参数(例如，降落速度，且因此，可施加的制动力等等)的控制。这可有助于在任何给定 时刻或时间间隔优化对在所述组轨道120上滑动的所有救援车200的交通控制，其中每个 滑动的第一救援车200能够防止与位于第一救援车200下方的邻近第二救援车200碰撞。
根据本发明的一些实施例，如图6中所说明，控制器254可包括安全模块62和操 作模块63。所述安全模块62可能够识别紧急情形。 可安装在安装有所述组轨道120的墙壁420上的传感器550可为可检测经过的滑 动救援车200在任何给定时刻的相对位置、经过的滑动救援车200的速度及/或每两个相 邻经过的滑动救援车200之间的距离及/或每个滑动的救援车200与地面之间的距离的传 感器550。此外或替代地，控制单元500可能够通过处理由传感器550检测到的每个救援车 200在任何给定时刻的相对位置参数(例如，坐标)来计算每两个经过的滑动救援车200之 间的距离及每个滑动的救援车200与地面之间的距离。 根据本发明的实施例，乘客IO可为在启动疏散系统100时在建筑400中的任何 人。 根据本发明的一些实施例，每个救援车200可具有自持式电源。此电源可尤其为 电池或液压传动装置。 根据本发明的实施例，可根据建筑400的设计、架构和功能来分配和确定(例如， 依照空间和设计)每个楼层410或公寓的储存区300。每个救援车200可保持在其分配的 储存区300中，直到需要它时。 虽然已关于有限数目个实施例描述了本发明，但这些实施例不应被解释为对本发 明的范围的限制，而是应被解释为一些实施例的示范。所属领域的技术人员将设想其它可 能的变化、修改和应用，其也属于本发明的范围。因此，本发明的范围不应由迄今已描述的 内容来限制，而应由所附权利要求书及其合法的等效物来限制。因此，应理解，本发明的替 代方案、修改和变化应被解释为处于所附权利要求书的范围和精神内。
权利要求
一种疏散系统(100)，其以操作方式与具有多个楼层(410)的高层建筑(400)相关联，所述系统(100)包括至少一组轨道(120)，其设置在所述建筑(400)的至少一个墙壁(420)上；至少一个传感器(550)，其安装在所述至少一个墙壁(420)上；以及至少一个救援车(200)，其用于输送乘客(10)，其中所述救援车(200)是自驱动的，其中每个所述救援车(200)是独立且自动地操作的，而无需任何外部介入，其中所述救援车(200)能够通过在所述组轨道(120)上滑动而从其所在的所述楼层(410)下降；每个救援车(200)包括至少一个入口(220)，其使得至少一个乘客(10)能够进入所述救援车(200)；至少一个制动构件(230)，其能够使所述救援车(200)减速；至少一个检测系统(250)，其以操作方式与所述制动构件(230)相关联；以及啮合构件(290)，其中所述啮合构件(290)在使得所述救援车(200)能够沿所述组轨道(120)滑动时啮合所述组轨道(120)；其中所述疏散系统(100)允许所述大量救援车(200)中的至少一些同时使用相同的所述至少一组轨道(120)将大量乘客(10)疏散到着陆区(700)，其中所述传感器(550)能够发射指示所述疏散系统(100)的每个救援车(200)在任何给定时刻的相对位置的信号；且其中每个救援车(200)中的所述检测系统(250)能够从所述传感器(550)中的至少一些接收所述信号，将所述信号转变为数字数据；处理所述数字数据以计算在任何给定时刻的碰撞风险因数；以及根据所述碰撞风险因数来控制所述救援车(200)的受控速度。
2. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述至少一组轨道(120)从所述建筑 (400)的一个楼层(410)延伸到所述着陆区(700)，且其中所述救援车能够通过所述啮合构 件(290)与所述至少一组轨道(120)啮合，所述啮合构件(290)允许沿所述至少一组轨道 (120)滑动。
3. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述检测系统(250)包括 至少一个接收器(253)，其能够接收从所述传感器(550)发射的信号； 至少一个控制器(254)，其能够处理从所述传感器(550)到达的所述信号。
4. 根据权利要求3所述的疏散系统，其中所述检测系统(250)进一步包括 至少一个定位传感器(251)，其能够检测安装有所述检测系统(250)的所述救援车(200)的所述相对位置；以及至少一个发射器(252)，其能够将所述定位传感器(251)的所述信号发射到其它救援 车(200)。
5. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中一旦所述碰撞风险因数超过预定义的 阈值，所述检测系统(250)便操作所述救援车(200)的所述制动构件(230)，从而能够使所 述救援车(200)减速，并有助于防止所述救援车(200)超速及与以下至少一者碰撞另一救 援车(200)及地面。
6. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其进一步包括至少一个控制单元(500)，所 述控制单元(500)安装在所述建筑(400)上，从而能够接收从所述传感器(550)到达的信 号，并根据所述信号来控制滑动的救援车(200)的交通。
7. 根据权利要求6所述的疏散系统，其中所述控制单元(500)、所述检测系统(250)及 所述传感器(550)能够通过至少一个无线通信网络发射所述信号。
8. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中每个救援车(200)进一步包括驾驶系 统(600)，其使得一旦所述救援车(200)已到达所述着陆区(700)每个所述救援车(200)中 的至少一个乘客(10)便能够驾驶所述救援车(200)远离所述建筑(400)。
9. 根据权利要求8所述的疏散系统，其中所述驾驶系统(600)包括以操作方式彼此相 关联的电动机(610)、操纵构件(620)及轮子(630)。
10. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述救援车(200)进一步包括防护所 述救援车(200)的外壳(210)。
11. 根据权利要求10所述的疏散系统(IOO)，其中所述外壳(210)由以下至少一者制 成气密材料、耐火材料及耐热材料。
12. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述制动构件(230)是液压的。
13. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述救援车(200)进一步包括转换构 件(70)，其能够将所述救援车(200)的降落的动势能转换成以下至少一者电荷、热能。
14. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中每个所述救援车(200)进一步包括通 信构件(80)。
15. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中每个所述救援车(200)进一步包括允 许乘客(10)在疏散期间乘坐的至少一个座位(20)。
16. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述墙壁(420)位于两个大体上垂直 的墙壁(422)之间，从而形成安装有所述至少一组轨道(120)的竖井。
17. 根据权利要求l所述的疏散系统(IOO)，其中所述建筑(400)的每个楼层(400)包 括尤其适于储存所述救援车(200)的储存区(300);其中每个所述组轨道(120)包括至少一个垂直轨道(121)，其从所述建筑(400)的一个楼层(410)延伸； 至少一个水平轨道(122)，其从所述建筑(400)的每个楼层(410)的每个储存区(300) 延伸；其中每个所述水平轨道(122)连接到垂直轨道(121)，且其中每个所述救援车(200)的 每个啮合构件(290)允许在所述水平轨道(122)上水平滑动且接着在所述垂直轨道(121) 上垂直滑动。
18. 根据权利要求17所述的疏散系统(IOO)，其中每个所述组轨道(120)还在所述至 少一个垂直轨道(122)的底端处水平延伸，从而能够将所述救援车(200)导引到所述建筑 (400)的所述着陆(700)处的预定义的停靠点(125)，其中每个停靠点(125)被指定给预定 义的救援车(200)。
19. 一种具有多个楼层(410)的高层建筑(400)，其包括疏散系统(IOO)，其安装在所述建筑(400)的至少一个墙壁(420)上；以及 着陆区(700)，其位于邻近于所述建筑(400)的地面上； 其中所述疏散系统(100)包括大量传感器(550)，其安装在所述至少一个墙壁(420)上；以及 大量救援车(200)，其用于将乘客(10)输送到所述着陆区(700);及 至少一组轨道(120)，其中所述组轨道(120)安装在所述至少一个墙壁(420)上；其中每个楼层(410)包括至少一个储存区(300)，所述至少一个储存区(300)尤其适于 储存至少一个救援车(200);其中每个所述组轨道(120)能够将每个所述救援车(200)从 所述楼层(400)导引到所述着陆区(700)，进而有助于从所述建筑(400)疏散所述乘客；其中所述疏散系统(100)允许所述大量救援车(200)中的至少一些同时使用相同的所 述至少一组轨道(120)将大量乘客(10)疏散到着陆区(700)，其中所述传感器(550)能够发射指示所述疏散系统(100)的每个救援车(200)在任何 给定时刻的相对位置的信号；且其中每个救援车(200)中的所述检测系统(250)能够从所 述传感器(550)中的至少一些接收所述信号，将所述信号转变为以下一者模拟数据、数字 数据；处理所述数据以计算在任何给定时刻的碰撞风险因数；以及根据所述碰撞风险因数 来控制所述救援车(200)的降落速度。
20. 根据权利要求19所述的高层建筑(400)，其中所述建筑(400)的每个楼层(410) 的每个储存区(300)是位于所述建筑(400)的每个楼层(410)内部的指定房间，其中每个 楼层(410)进一步包括进入系统，其允许位于所述楼层(410)的房间中的任一者处的乘客 到达所述储存区(300)。
21. 根据权利要求20所述的高层建筑(400)，其中所述建筑(400)的每个楼层(410)的 每个储存区(300)包括至少一个出口点330，其使得乘客(10)能够离开所述储存区(300) 并进入所述救援车(200);以及至少一个入口点335，其使得乘客(10)能够进入所述储存区 (300)。
22. —种用于使用救援车(200)从高层建筑(400)的不同楼层(410)同时疏散大量乘 客(10)的方法，所述救援车(200)在设置于所述建筑(400)的墙壁(420)上的至少一组轨 道(120)上滑动，所述方法包括操作所述救援车(200)，其中所述建筑(400)的楼层(410)中的一者中的至少一个乘客 (10)进入所述救援车(200)且操作所述车辆(200);在所述至少一组轨道(120)中的一者上滑动，其中所述救援车(200)使用所述救援车 (200)所施加的重力朝所述建筑(400)的着陆区(700)向下垂直滑动；检测所述救援车(200)在滑动时在任何预定义的时间间隔沿所述组轨道(120)的相对 位置；通过计算碰撞风险因数来识别碰撞风险情形，所述碰撞风险因数是所述救援车(200) 与在所述救援车(200)下方识别出的物体之间的距离、所述救援车(200)的速度及所述物 体的速度的函数；以及在识别出所述碰撞风险情形后操作所述救援车(200)的制动构件(230)。
23. 根据权利要求22所述的方法，其进一步包括识别紧急情形及所述情形的类型。
24. 根据权利要求22所述的方法，其中通过计算每两个相邻滑动的救援车(200)之间 的距离及每个滑动的救援车(200)与地面之间的距离来实行碰撞风险因数的所述识别。
全文摘要
本发明描述一种以操作方式与具有多个楼层的高层建筑相关联的疏散系统。所述疏散系统可包括至少一组轨道，其设置在所述建筑的墙壁上；大量救援车，其可在所述组轨道上滑动；及大量传感器，其安装在所述墙壁上，从而能够检测所有救援车的相对位置。所述疏散系统可允许所述救援车同时使用相同组轨道将大量乘客疏散到较安全的着陆区。安装在每个救援车中的检测系统可能够检测来自所述传感器的信号并计算碰撞风险因数，且根据此因数来控制所述救援车降落的速度。
文档编号A62B1/02GK101795734SQ200880008634
公开日2010年8月4日 申请日期2008年3月27日 优先权日2007年3月30日
发明者内森·苏伯维兹 申请人:生命救援有限公司
技术领域：
本发明大体上涉及升降机及车辆领域，且更特定来说，涉及用于高层建筑的救援 车。
背景技术：
虽然高层建筑提供优于低层建筑的一些环境优势，如视野较广且噪音污染减少， 但也存在与高层建筑相关联的在低层建筑中可能不存在的风险。其中特别危险的是火灾及 其它妨碍人们进入楼梯井的险情，以及生活或滞留在高层之一中的占用者在离开建筑时可 能要花费的大量和危及生命的时间。在这些情况下，较高楼层的占用者在紧急情况(如火 灾)时可能无法逃到较低楼层或楼顶。此外，常规的救火梯及其它类似疏散设备可能够不 着高层建筑中的较高楼层。 高层建筑中通常配备有一个或一个以上升降机，其通常位于竖井(shaft)中，其 中每个升降机沿着每个升降机分离的其自身指定的竖井及轨道行进。竖井通常位于建筑内 部。这意味着在紧急情形(如火灾)时(a)升降机是禁用的逃生工具，因为其位于建筑内 部，而且其通常非常密封并且是用导热材料制成的；且(b)建筑中的每个升降机将单独到 达每个楼层，这意味着建筑的占用者可能需要等待一段宝贵的时间才能实际到达地平面并 逃离建筑。 以全文引用的方式并入本文中的第US5501295号专利(本文中称为"R1")揭示 了"一种用于超高建筑的不带缆绳的升降机系统，其包含若干垂直行进竖井，而且在各楼层 上配有用于供升降车在竖井之间水平行进的设备。若干升降车可同时在同一竖井中移动。 位于竖井之间的垂直延伸的竖井条带中形成有水平导引通道(guide channel)及垂直滚动 轨道(rolling track)。在垂直行进期间，升降车上的上部及下部导辊(guide roller)与 滚动轨道啮合，且升降车通过线性驱动与摩擦驱动的组合而移动。摩擦驱动利用通过电池 供电的电动机来驱动下部导辊。线性驱动具有附接到竖井后壁的线性电动机定子及升降车 上的永久磁铁。在水平移动期间，上部和下部导辊与水平导引通道啮合，且下部辊使升降车 移动。垂直条带包含水平导引通道处的片段，其在升降车垂直移动期间闭合滚动轨道中的 间隙，且枢转以打开水平导引通道以供升降车水平移动"。(发明摘要)
虽然Rl的升降机系统允许大量升降车使用同一竖井以减少若干升降车(载有建 筑中的若干占用者)到达建筑出口所花费的时间，但所述升降车不是自我监控且不是机动 化的，这意味着升降车在竖井中的通行并非由系统的升降车中的每一者单独控制，而是由 一主控装置来控制。这在如火灾或炸弹警报等需要尽可能快地进行疏散的紧急情形下特别 危险，因为一旦系统的主监控与控制单元关闭或出现任何麻烦，整个系统就无法运转。这可能会威胁建筑中的所有占用者，其将无法使用系统。
发明内容
在本发明的一些实施例中，本发明揭示一种疏散系统，其以操作方式与具有大量 楼层的高层建筑相关联。 根据本发明的一些实施例，所述系统可包括
至少一组轨道，其设置在建筑的至少一个墙壁上；
至少一个传感器，其安装在所述至少一个墙壁上；及
至少一个传感器，其安装在所述至少一个救援车上；及 至少一个救援车，其用于输送乘客，其中所述救援车是自驱动的，从而能够通过从 其所在的楼层受控地下降(例如，以受控的制动自由下落)而在所述组轨道上滑动；每个救 援车包括 至少一个入口 ，其使至少一个乘客10能够进入所述救援车； 至少一个制动构件，其能够使所述救援车减速； 至少一个检测系统，其以操作方式与所述制动构件相关联；及 啮合构件，其中所述啮合构件与所述组轨道啮合，同时使所述救援车能够沿所述 组轨道滑动； 根据本发明的一些实施例，所述疏散系统可允许大量救援车中的至少一些同时使 用相同的所述至少一组轨道将大量乘客疏散到着陆区。 此外，所述传感器可能够发射信号，从而指示在任何给定时刻所述疏散系统的每 个救援车的相对位置；且其中每个救援车中的所述检测系统可从所述传感器中的至少一些 接收信号，并将所述信号转变为数字数据；处理所述数字数据以计算任何给定时刻的碰撞 风险因数；及根据所述碰撞风险因数控制所述救援车的下落速度。 根据本发明的一些实施例，所述组轨道中的至少一者可从建筑的最高楼层延伸到 所述着陆区，且其中所述救援车能够通过所述啮合构件与所述至少一组轨道啮合，所述啮 合构件允许沿所述至少一组轨道滑动。 根据本发明的一些实施例，所述检测系统可包括
至少一个接收器，其能够接收从传感器发射的信号；
至少一个控制器，其能够处理从所述传感器到达的信号。
根据本发明的一些实施例，所述检测系统可进一步包括 至少一个定位传感器，其能够检测安装有所述检测系统的救援车的相对位置；及
至少一个发射器，其能够将所述相对位置传感器的信号发射到其它救援车。
根据本发明的一些实施例，一旦所述碰撞风险因数超过了预定义阈值，所述检测 系统便可操作所述救援车的所述制动构件，从而能够使所述救援车减速，且防止超速及/ 或与另一救援车或/及着陆区碰撞。 根据本发明的一些实施例，疏散系统100可进一步包括至少一个控制单元，其可 安装在所述建筑或车辆上，从而能够接收从所述传感器到达的信号，并根据所述信号来控 制滑动的救援车的通行。 根据本发明的一些实施例，控制单元500、所述检测系统及所述传感器可能够通过至少一个无线通信网络(例如对等无线或有线网络)来发射所述信号。 根据本发明的一些实施例，所述传感器中的至少一些可能够识别紧急情况(例 如，所述传感器中的一些传感器可为烟雾传感器、温度计及能够感测火灾的类似装置)。
根据本发明的一些实施例，每个救援车可进一步包括驾驶系统，其使得每个所述 救援车中的至少一个乘客能够一旦所述救援车已到达着陆区便驾驶所述救援车远离所述 建筑。所述驾驶系统可包括以操作方式彼此相关联的电动机、操纵构件、制动装置及轮子。
根据本发明的一些实施例，每个救援车可进一步包括防护所述救援车的外壳。所 述外壳可由不透气的材料、耐火的及/或耐热的材料及类似材料制成，以保护乘客免受一 种或一种以上危险的影响，如毒气、烟雾、热、火焰等。
根据本发明的一些实施例，所述制动构件可能是液压的。 根据本发明的一些实施例，每个救援车可进一步包括转换构件，其能够将所述救 援车下降过程中的动能和势能转换成以下至少一者电荷、机械能量，并储存此经过转换的 能量，以允许例如在水平操作移动系统时使用所述能量。 根据本发明的一些实施例，每个所述救援车可进一步包括通信构件，其使得乘客 能够对目的地进行呼叫。 根据本发明的一些实施例，每个所述救援车可进一步包括至少一个座位，从而允 许乘客在疏散期间乘坐。 根据本发明的一些实施例，安装有疏散系统的墙壁可位于两个垂直的墙壁、平行 的墙壁或这两种墙壁之间，从而形成竖井，其中所述至少一组轨道安装在所述竖井中。
根据本发明的一些实施例，建筑的每个楼层可包括储存区，所述储存区尤其适于 储存一个或一个以上救援车。每个所述组轨道可包括
至少一个垂直轨道，其从所述建筑的一楼层延伸；
大量水平轨道，其从建筑的每个楼层的每个储存区延伸。 根据本发明的一些实施例，每个所述水平轨道可连接到一垂直轨道，且每个所述 救援车的每个啮合构件可允许所述救援车在所述水平轨道上水平滑动，且接着在所述垂直 轨道上垂直滑动。 此外，每个所述组轨道还可在至少一个垂直轨道的底端水平延伸，从而能够将所 述救援车导引到建筑的着陆区的预定义停靠点，其中每个停靠点被指定给预定义的救援 车。
参考附图根据本文中以实例方式且仅为了对本发明进行说明性论述而提供的对 实施例的以下描述将更清楚地理解被视为本发明的标的物，附图中 图i是根据本发明的一实施例的安装在高层建筑的外墙上的疏散系统的透视图；
图2是根据本发明的一些实施例的救援车的透视图； 图3是根据本发明的一实施例的安装在高层建筑中的竖井中的疏散系统的透视 图； 图4A和图4B是根据本发明的一些实施例的以操作方式与疏散系统相关联的高层 建筑的楼层的透视图，所述楼层包括用于储存救援车的储存区；
图5是示意性地描述根据本发明的一实施例同时使用大量救援车来疏散高层建 筑中的乘客的方法的流程图；且 图6是示意性地描述根据本发明的一些实施例的救援车的检测系统的控制器中 的模块的方框图。 图式连同描述一起使所属领域的技术人员容易明白可如何在实践中实施本发明。
具体实施例方式
虽然以下描述含有许多详细说明，但这些详细说明不应被解释为限制本发明的范 围，而是优选实施例的示范。所属领域的技术人员将设想属于其范围内的其它可能的变动。 因此，本发明的范围不应由所说明的实施例来确定，而应由所附权利要求书及其合法的等 效物来确定。 实施例是本发明的实例或实施方案。"一个实施例"、"一实施例"或"一些实施例" 的各种表现形式并不一定全部指代相同的实施例。虽然可能在单个实施例的背景下描述本 发明的各种特征，但也可单独提供或以任何合适的组合提供所述特征。相反，虽然为了清楚 起见可在本文中在单独实施例的背景下描述本发明，但也可在单个实施例中实施本发明。
说明书中对"一个实施例"、"一实施例"、"一些实施例"或"其它实施例"的参考意 味着与实施例结合的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中，但不一定 包含在本发明的所有实施例中。应理解，本文中所使用的短语和术语不应被解释为限制性 的，且只是出于描述的目的。 参看随附描述、图和实例可更好地理解本发明的教示的原理和用途。应理解，本文
中陈述的细节并不构成对本发明的应用的限制。此外，应理解，可用各种方式来实行或实践
本发明，且可在除以下描述中概述的实施例之外的实施例中实施本发明。 应理解，术语"包含"、"包括"、"由……组成"及其语法上的变化形式并不排除添加
一个或一个以上组件、特征、步骤或整体或其群组，且所述术语不应被解释为规定组件、特
征、步骤或整体。短语"主要由……组成"及其语法上的变化形式在本文中使用时不应被解
释为排除额外组件、步骤、特征、整体或其群组，而是额外特征、整体、步骤、组件或其群组并
不会实质性改变所主张的成分、装置或方法的基本和新颖特性。 如果说明书或权利要求书提到"额外"元件，其并不排除存在一个以上额外元件。
应理解，在权利要求书或说明书提到"一"元件时，此参考不应被解释为仅存在一个所述元
件。应理解，在说明书陈述"可能(may)"、"可能(might)"、"可(can)"、"可(could)"包含
一组件、特征、结构或特性时，无需包含所述特定组件、特征、结构或特性。 在适用时，虽然状态图、流程图或其两者可用来描述实施例，但本发明不限于那些
图或对应的描述。举例来说，流程无需移动通过每个所说明的方框或状态，或者完全以所说
明和描述的相同顺序来进行。 可通过手动、自动或其组合方式执行或完成选定步骤或任务来实施本发明的方 法。术语"方法"是指用于实现给定任务的方式、手段、技术和程序，其包含但不限于本发明 所属领域的技术人员已知的或容易由已知的方式、手段、技术和程序开发出的那些方式、手 段、技术和程序。权利要求书和说明书中所呈现的描述、实例、方法和材料不应被解释为限 制性而只应被解释为说明性的。
除非另有定义，否则本文中所使用的技术和科学术语的含义依照本发明所属的领 域的技术人员的一般理解。可在测试或实践中用等效于或类似于本文中所描述的方法和材 料的方法和材料来实施本发明。 本说明书中参考或提及的任何出版物(包含专利、专利申请案及文章)的全文在 本文中并入到本说明书中，其程度如同每个个别的出版物特定且个别地被指示为并入本文 中。此外，在描述本发明的一些实施例时对任何参考文献的引用或识别不应被解释为许可 所述参考文献可用作本发明的现有技术。 在本发明的一些实施例中，本发明是一种用于具有多个楼层的高层建筑400(例 如高层公寓建筑400)的疏散系统100。疏散系统100的实施例可允许在最优的疏散时间内 将多个建筑占用者(本文中称为"乘客")10安全地疏散，特别是在如火灾、炸弹威胁等紧急 情形时，此时需要占用者尽可能快速地疏散并逃离建筑400。 根据本发明的一些实施例，启动本发明的疏散系统100可允许将多个乘客10从建 筑400内部安全地向下输送到安全的着陆区。所述输送可同时实行，以使在单个时限中输 送的乘客数量最大化。 图1示意性地说明根据本发明的一些实施例的安装在具有多个楼层410的高层建
筑400的外墙420上的疏散系统100。疏散系统100可包括 至少一组轨道120，其设置在所述建筑400的至少一个墙壁420上； 大量传感器550，其安装在安装有所述组轨道120的墙壁420上；及 用于输送乘客10的大量救援车200，其中每个救援车200是自驱动的，从而能够通
过从救援车200所在的楼层410受控制地下降(例如，以受控制的制动自由降落)而在所
述组轨道120上滑动，其中每个救援车200包括至少一个检测系统250。 救援车200中的每一者通过例如以下方式由检测系统250独立且自动地操作(因
此为"自驱动")(无需除来自传感器550之外的任何人为或电子外部介入)能够感测紧急
情形，感测救援车200中的乘客10的存在，操作车辆200(例如，松开制动元件且允许救援
车200受控制地下降)，操作制动构件230等等。 根据本发明的一些实施例，救援车200可自驱动，从而能够通过从其所在的楼层 410受控制地下降而在所述组轨道120上滑动。受控制的下降可能够通过使用救援车200 及其容纳物的重量自然引起的重力而使每个救援车200向下滑动。 根据本发明的一些实施例，传感器550可能够发射信号(例如，射频(RF)信号)，
从而指示在任何给定时刻疏散系统100的每个救援车200的相对位置。 根据本发明的一些实施例，每个救援车200中的检测系统250可从传感器550中
的至少一些接收信号，将所述信号转变为数字数据；处理所述数字数据以计算任何给定时
刻的碰撞风险因数；及根据所述碰撞风险因数控制所述救援车200的下落速度。 根据本发明的一些实施例，每个救援车200可包括制动构件230，其可为任何能够
施加制动力从而能够使救援车200减速或停止自由下落的构件。检测系统250可以操作方
式与制动构件230相关联，从而能够控制制动构件230。在识别出碰撞风险情形(其是所述
因数的函数)后，检测系统250可操作制动构件230，从而控制制动构件230施加于救援车
200的啮合构件290的制动力水平。 根据本发明的一些实施例，每个救援车200可通过使救援车200在一组轨道120上滑动而允许下降，进而允许救援车200中的乘客IO使用其向下滑动到安全地面，所述安 全地面可位于邻近于建筑400的着陆区700处，如图1中所说明。 根据本发明的一些实施例，可向建筑400的每个楼层410指定至少一个救援车 200，从而允许楼层410的占用者在必要时从建筑400疏散。 图2示意性地说明根据本发明的一些实施例的救援车200。救援车200可包括
至少一个入口 220，其使得至少一个乘客10能够进入救援车200 ;
至少一个制动构件230，其能够使所述救援车200减速；
至少一个检测系统250 ;及
啮合构件290。 啮合构件290可能够在救援车200在所述组轨道120上滑动时将救援车200的至 少一侧啮合到所述组轨道120上。举例来说，所述组轨道120可为带凹槽的缝，且啮合构件 290可为带有安装在轴上的轮子的装置，其中所述轮子可插入到轨道120的凹槽中。
救援车200可具有允许一个或一个以上乘客10处于救援车200中的任何形状和 大小。此外，救援车200可由外壳210防护，外壳210可由耐火且/或耐热材料及/或不透 气的材料制成或由其涂布。 根据本发明的一些实施例，所述组轨道120可从建筑400的最高楼层410延伸到 着陆区700。此外，救援车200可能够通过啮合构件290与所述至少一组轨道120啮合，所 述啮合构件290允许所述救援车200沿所述至少一组轨道120滑动。 根据本发明的一些实施例，如图2中所说明，检测系统250可能够(i)检测安装
有检测系统250的救援车200的相对位置；(ii)通过从传感器550接收信号来检测其它靠
近的物体(例如其它救援车200及/或靠近的着陆区700)及其它危险障碍物的位置；及
(iii)根据已由检测系统250检测和处理的数据来操作制动构件230。 根据本发明的一些实施例，如图2中所说明，所述检测系统250可包括 至少一个定位传感器251，其能够检测安装有检测系统250的救援车200的相对位
置； 至少一个发射器252，其能够向其它救援车200的检测系统250发射信号(例如， 射频(RF)信号)，其中所述信号能够指示所述救援车200的当前相对位置；
至少一个接收器253，其能够接收从其它救援车200和从疏散系统100中的其它来 源发射的信号(例如RF信号)； 至少一个控制器254，其能够(i)处理从救援车200的接收器253及救援车200的 位置传感器251以及同时在相同组轨道120上滑动的其它救援车200的发射器252到达的 信号；(ii)计算安装有所述控制器254的救援车200的相对位置，使用相同组轨道120及救 援车200与地面之间的距离来计算其它救援车200的相对位置；及(iii)根据救援车200 的计算出的相对位置来操作救援车200的制动构件230。 根据本发明的一些实施例，控制器254可为例如计算机等处理器，其能够连接到 至少一个通信网络，通过所述至少一个通信网络接收和发射数据，将信号(例如RF信号) 转变为数字数据，并处理所述数字数据。 根据本发明的一些实施例，救援车200的定位传感器251检测救援车200相对于 其它物体(例如，在下方滑动的另一邻近救援车200及/或建筑400的位于着陆区700处
10的底部)的相对位置。控制器254可接收信号并对其进行处理(例如，将RF信号转变为数 字数据，并计算救援车200与其下方的其它物体之间的距离)。控制器254可以操作方式 与制动构件230相关联，从而能够根据预定义的规则来操作制动构件230，所述规则例如是 当识别出救援车200与救援车200下方的另一物体之间的距离小于最小阈值距离时，其中 可所述阈值距离计算为救援车200与物体的速度(例如，同时在第一车辆200下方滑动的 另一救援车200)的函数。控制器254可依据实现所要减速效果所需的计算出的必要的力 来控制制动构件230所施加的制动力，以便使救援车200的降落速度减速。这可有助于防 止救援车200与物体碰撞。如果物体是位于第一救援车200下方的另一滑动或着陆的救援 车200，则控制器254可命令制动构件230施加更大的制动力，且随后，当所述组轨道120被 检测为空闲或滑动被识别为是安全时，控制器254可命令制动构件230施加较小的制动力。 类似地，如果物体是着陆区700，则制动构件230可允许逐渐减速，直到到达着陆区700中的 地平面处完全停止为止，以防救援车200与地面发生危险的碰撞。 根据本发明的一些实施例，如图2中所说明，救援车200可另外包括驾驶系统600， 其使得一旦救援车200已到达着陆区700，至少一个乘客10能够驾驶救援车200以允许乘 客10使用救援车200逃得更远——远离所述建筑400。 所述驾驶系统600可包括以操作方式彼此相关联的电动机610、操纵构件620及 轮子630。电动机610可仅用于在地面上驾驶，且不用于使救援车在所述组轨道120上滑 动。此外，可通过因救援车200的高度及其重量引起的势能或动能中的一部分来对电动机 充电。 根据本发明的一些实施例，如图2中所说明，救援车200还可包括一个或一个以上 座位20，其允许乘客10在下降到着陆区700(疏散期间)时乘坐。
此外或替代地，救援车200还可包括以下至少一者
通信构件80 ;及
转换构件70 ; 根据本发明的一些实施例，通信构件80可允许乘客10呼叫目的地，例如急救服务 或任何其它目的地。 根据本发明的一些实施例，转换构件70可能够将救援车200的降落的动能中的至 少一部分转换为以下至少一者并对其进行储存电荷或热能。替代地或此外，转换构件70 可能够将太阳能转换成电荷，并储存此电荷以操作检测系统250、通信系统80等等。
根据本发明的一些实施例，转换构件70可以操作方式与控制器254且/或与驾驶 构件600相关联，从而允许用电荷为其充电。 根据本发明的一些实施例，所述制动构件230可为液压的。 图3示意性地说明根据本发明的一些实施例的安装在建筑400中的疏散系统100 的透视图。 根据这些实施例，疏散系统100可另外包括至少一个控制单元500，其可安装于建 筑400中，从而能够接收从可沿建筑400的一个墙壁420安装的传感器550到达的信号，从 而能够感测沿所述组轨道120的预定义部分经过的救援车200中的每一者。
此外，控制单元500 (其可为硬件单元)可能够从传感器550接收和读取信号 并 将这些信号传输到每个所述经过的救援车200的控制器254。
根据本发明的一些实施例，控制单元500、车辆200的控制器254、定位传感器251 和传感器550可能够通过至少一个通信网络来发射其信号。 此外，无线通信网络可为专用网络或对等网络，从而能够在传感器550与救援车 200的检测系统250之间直接通信。例如，如果传感器550中的一者不在工作，则网络可通 过定位附近的传感器550或检测系统250以在所有操作的传感器550与检测系统250之间 传达信息来维持与救援车200的通信，从而无需集中式服务器或控制与通信构件。
根据本发明的一些实施例，控制单元500还可充当救援车200的控制器254的备 用控制单元，从而能够检测每个滑动的救援车200的相对位置，并从远处(例如，通过无线 通信)操作其制动机构230。 根据本发明的一些实施例，如图3中所说明，其上安装有疏散系统100的成组的轨 道120的墙壁420可位于两个垂直墙壁422之间，从而形成其中安装有成组的轨道120的 竖井。 图4A和图4B示意性地说明具有根据本发明的一些实施例的疏散系统100的高层 建筑400，其中建筑400的每个楼层400包括一储存区300，所述储存区300尤其适于储存 至少一个救援车200。所述储存区可在楼层410的层内，例如特别指定用于储存救援车200 并允许救援车200在紧急情况下进入成组的轨道120的一个或一个以上房间。
根据本发明的一些实施例，如图4A中所说明，每组轨道120可包括
至少一个垂直轨道121，其从所述建筑400的楼层410延伸；
至少一个水平轨道122，其从所述建筑400的每个楼层410的每个储存区300延 伸； 根据本发明的一些实施例，每个所述水平轨道122可连接到垂直轨道121中的一 者，且每个救援车200的每个啮合构件290可允许在水平轨道122上水平滑动，且接着在垂 直轨道121上垂直滑动。如图4A所示，每个水平轨道122可安装在储存区300的地板上。
如图4B中所说明，每个储存区300可包括至少一个出口点330，其使得乘客10能 够进入救援车200 ;及至少一个入口点335，其使得乘客10能够进入储存区300。
此外或替代地，如图1中所说明，每组轨道120还可在至少一个垂直轨道122的底 端处水平延伸，从而能够将救援车200导引到位于建筑400的着陆区700处的预定义的停 靠点125。每个停靠点125可指定给一预定义的救援车200，以控制救援车200的停靠交通。
图5是示意性地说明根据本发明的一些实施例的用于使用安装在高层建筑400中 的疏散系统100来疏散乘客10的方法的流程图，所述高层建筑以操作方式与疏散系统100 相关联。所述方法可包括以下一些 操作51救援车200，其中建筑400的楼层410中的一者中的至少一个乘客10进入 救援车200并操作救援车200(例如，通过简单地进入或通过接通操作开关)；
例如通过计算碰撞风险因数来识别碰撞风险情形52，所述碰撞风险因数是所述救 援车200与在所述救援车200下方识别出的物体(或任何其它障碍物)之间的距离、所述 救援车200的速度及所述物体的速度的函数； 啮合53到所述组轨道120，其中如果未识别出碰撞风险，则救援车200到达垂直轨 道121或所述组轨道120以开始受控制地下降； 在所述至少一组轨道120中的一者上滑动54，其中所述救援车200使用源自由所述救援车200施加的重力的动能朝建筑400的着陆区700向下垂直滑动； 检测55救援车200在滑动时在任何预定义的时间间隔沿所述组轨道120的相对
位置；
及 在识别出碰撞风险情形后操作56救援车200的制动构件230。 图6是示意性地描述根据本发明的一些实施例的救援车200的控制器254中的模
块的方框图。 控制器254可为可与软件和/或额外硬件组合的硬件单元(其在本文中称为"控 制器254的大脑")，其允许将从定位传感器251和/或传感器550和/或控制单元500接 收的信号(例如RF信号)转变为数字数据，处理此数据并对其进行分析，以允许优化对滑 动参数(例如，降落速度，且因此，可施加的制动力等等)的控制。这可有助于在任何给定 时刻或时间间隔优化对在所述组轨道120上滑动的所有救援车200的交通控制，其中每个 滑动的第一救援车200能够防止与位于第一救援车200下方的邻近第二救援车200碰撞。
根据本发明的一些实施例，如图6中所说明，控制器254可包括安全模块62和操 作模块63。所述安全模块62可能够识别紧急情形。 可安装在安装有所述组轨道120的墙壁420上的传感器550可为可检测经过的滑 动救援车200在任何给定时刻的相对位置、经过的滑动救援车200的速度及/或每两个相 邻经过的滑动救援车200之间的距离及/或每个滑动的救援车200与地面之间的距离的传 感器550。此外或替代地，控制单元500可能够通过处理由传感器550检测到的每个救援车 200在任何给定时刻的相对位置参数(例如，坐标)来计算每两个经过的滑动救援车200之 间的距离及每个滑动的救援车200与地面之间的距离。 根据本发明的实施例，乘客IO可为在启动疏散系统100时在建筑400中的任何 人。 根据本发明的一些实施例，每个救援车200可具有自持式电源。此电源可尤其为 电池或液压传动装置。 根据本发明的实施例，可根据建筑400的设计、架构和功能来分配和确定(例如， 依照空间和设计)每个楼层410或公寓的储存区300。每个救援车200可保持在其分配的 储存区300中，直到需要它时。 虽然已关于有限数目个实施例描述了本发明，但这些实施例不应被解释为对本发 明的范围的限制，而是应被解释为一些实施例的示范。所属领域的技术人员将设想其它可 能的变化、修改和应用，其也属于本发明的范围。因此，本发明的范围不应由迄今已描述的 内容来限制，而应由所附权利要求书及其合法的等效物来限制。因此，应理解，本发明的替 代方案、修改和变化应被解释为处于所附权利要求书的范围和精神内。
权利要求
一种疏散系统(100)，其以操作方式与具有多个楼层(410)的高层建筑(400)相关联，所述系统(100)包括至少一组轨道(120)，其设置在所述建筑(400)的至少一个墙壁(420)上；至少一个传感器(550)，其安装在所述至少一个墙壁(420)上；以及至少一个救援车(200)，其用于输送乘客(10)，其中所述救援车(200)是自驱动的，其中每个所述救援车(200)是独立且自动地操作的，而无需任何外部介入，其中所述救援车(200)能够通过在所述组轨道(120)上滑动而从其所在的所述楼层(410)下降；每个救援车(200)包括至少一个入口(220)，其使得至少一个乘客(10)能够进入所述救援车(200)；至少一个制动构件(230)，其能够使所述救援车(200)减速；至少一个检测系统(250)，其以操作方式与所述制动构件(230)相关联；以及啮合构件(290)，其中所述啮合构件(290)在使得所述救援车(200)能够沿所述组轨道(120)滑动时啮合所述组轨道(120)；其中所述疏散系统(100)允许所述大量救援车(200)中的至少一些同时使用相同的所述至少一组轨道(120)将大量乘客(10)疏散到着陆区(700)，其中所述传感器(550)能够发射指示所述疏散系统(100)的每个救援车(200)在任何给定时刻的相对位置的信号；且其中每个救援车(200)中的所述检测系统(250)能够从所述传感器(550)中的至少一些接收所述信号，将所述信号转变为数字数据；处理所述数字数据以计算在任何给定时刻的碰撞风险因数；以及根据所述碰撞风险因数来控制所述救援车(200)的受控速度。
2. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述至少一组轨道(120)从所述建筑 (400)的一个楼层(410)延伸到所述着陆区(700)，且其中所述救援车能够通过所述啮合构 件(290)与所述至少一组轨道(120)啮合，所述啮合构件(290)允许沿所述至少一组轨道 (120)滑动。
3. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述检测系统(250)包括 至少一个接收器(253)，其能够接收从所述传感器(550)发射的信号； 至少一个控制器(254)，其能够处理从所述传感器(550)到达的所述信号。
4. 根据权利要求3所述的疏散系统，其中所述检测系统(250)进一步包括 至少一个定位传感器(251)，其能够检测安装有所述检测系统(250)的所述救援车(200)的所述相对位置；以及至少一个发射器(252)，其能够将所述定位传感器(251)的所述信号发射到其它救援 车(200)。
5. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中一旦所述碰撞风险因数超过预定义的 阈值，所述检测系统(250)便操作所述救援车(200)的所述制动构件(230)，从而能够使所 述救援车(200)减速，并有助于防止所述救援车(200)超速及与以下至少一者碰撞另一救 援车(200)及地面。
6. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其进一步包括至少一个控制单元(500)，所 述控制单元(500)安装在所述建筑(400)上，从而能够接收从所述传感器(550)到达的信 号，并根据所述信号来控制滑动的救援车(200)的交通。
7. 根据权利要求6所述的疏散系统，其中所述控制单元(500)、所述检测系统(250)及 所述传感器(550)能够通过至少一个无线通信网络发射所述信号。
8. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中每个救援车(200)进一步包括驾驶系 统(600)，其使得一旦所述救援车(200)已到达所述着陆区(700)每个所述救援车(200)中 的至少一个乘客(10)便能够驾驶所述救援车(200)远离所述建筑(400)。
9. 根据权利要求8所述的疏散系统，其中所述驾驶系统(600)包括以操作方式彼此相 关联的电动机(610)、操纵构件(620)及轮子(630)。
10. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述救援车(200)进一步包括防护所 述救援车(200)的外壳(210)。
11. 根据权利要求10所述的疏散系统(IOO)，其中所述外壳(210)由以下至少一者制 成气密材料、耐火材料及耐热材料。
12. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述制动构件(230)是液压的。
13. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述救援车(200)进一步包括转换构 件(70)，其能够将所述救援车(200)的降落的动势能转换成以下至少一者电荷、热能。
14. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中每个所述救援车(200)进一步包括通 信构件(80)。
15. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中每个所述救援车(200)进一步包括允 许乘客(10)在疏散期间乘坐的至少一个座位(20)。
16. 根据权利要求1所述的疏散系统(IOO)，其中所述墙壁(420)位于两个大体上垂直 的墙壁(422)之间，从而形成安装有所述至少一组轨道(120)的竖井。
17. 根据权利要求l所述的疏散系统(IOO)，其中所述建筑(400)的每个楼层(400)包 括尤其适于储存所述救援车(200)的储存区(300);其中每个所述组轨道(120)包括至少一个垂直轨道(121)，其从所述建筑(400)的一个楼层(410)延伸； 至少一个水平轨道(122)，其从所述建筑(400)的每个楼层(410)的每个储存区(300) 延伸；其中每个所述水平轨道(122)连接到垂直轨道(121)，且其中每个所述救援车(200)的 每个啮合构件(290)允许在所述水平轨道(122)上水平滑动且接着在所述垂直轨道(121) 上垂直滑动。
18. 根据权利要求17所述的疏散系统(IOO)，其中每个所述组轨道(120)还在所述至 少一个垂直轨道(122)的底端处水平延伸，从而能够将所述救援车(200)导引到所述建筑 (400)的所述着陆(700)处的预定义的停靠点(125)，其中每个停靠点(125)被指定给预定 义的救援车(200)。
19. 一种具有多个楼层(410)的高层建筑(400)，其包括疏散系统(IOO)，其安装在所述建筑(400)的至少一个墙壁(420)上；以及 着陆区(700)，其位于邻近于所述建筑(400)的地面上； 其中所述疏散系统(100)包括大量传感器(550)，其安装在所述至少一个墙壁(420)上；以及 大量救援车(200)，其用于将乘客(10)输送到所述着陆区(700);及 至少一组轨道(120)，其中所述组轨道(120)安装在所述至少一个墙壁(420)上；其中每个楼层(410)包括至少一个储存区(300)，所述至少一个储存区(300)尤其适于 储存至少一个救援车(200);其中每个所述组轨道(120)能够将每个所述救援车(200)从 所述楼层(400)导引到所述着陆区(700)，进而有助于从所述建筑(400)疏散所述乘客；其中所述疏散系统(100)允许所述大量救援车(200)中的至少一些同时使用相同的所 述至少一组轨道(120)将大量乘客(10)疏散到着陆区(700)，其中所述传感器(550)能够发射指示所述疏散系统(100)的每个救援车(200)在任何 给定时刻的相对位置的信号；且其中每个救援车(200)中的所述检测系统(250)能够从所 述传感器(550)中的至少一些接收所述信号，将所述信号转变为以下一者模拟数据、数字 数据；处理所述数据以计算在任何给定时刻的碰撞风险因数；以及根据所述碰撞风险因数 来控制所述救援车(200)的降落速度。
20. 根据权利要求19所述的高层建筑(400)，其中所述建筑(400)的每个楼层(410) 的每个储存区(300)是位于所述建筑(400)的每个楼层(410)内部的指定房间，其中每个 楼层(410)进一步包括进入系统，其允许位于所述楼层(410)的房间中的任一者处的乘客 到达所述储存区(300)。
21. 根据权利要求20所述的高层建筑(400)，其中所述建筑(400)的每个楼层(410)的 每个储存区(300)包括至少一个出口点330，其使得乘客(10)能够离开所述储存区(300) 并进入所述救援车(200);以及至少一个入口点335，其使得乘客(10)能够进入所述储存区 (300)。
22. —种用于使用救援车(200)从高层建筑(400)的不同楼层(410)同时疏散大量乘 客(10)的方法，所述救援车(200)在设置于所述建筑(400)的墙壁(420)上的至少一组轨 道(120)上滑动，所述方法包括操作所述救援车(200)，其中所述建筑(400)的楼层(410)中的一者中的至少一个乘客 (10)进入所述救援车(200)且操作所述车辆(200);在所述至少一组轨道(120)中的一者上滑动，其中所述救援车(200)使用所述救援车 (200)所施加的重力朝所述建筑(400)的着陆区(700)向下垂直滑动；检测所述救援车(200)在滑动时在任何预定义的时间间隔沿所述组轨道(120)的相对 位置；通过计算碰撞风险因数来识别碰撞风险情形，所述碰撞风险因数是所述救援车(200) 与在所述救援车(200)下方识别出的物体之间的距离、所述救援车(200)的速度及所述物 体的速度的函数；以及在识别出所述碰撞风险情形后操作所述救援车(200)的制动构件(230)。
23. 根据权利要求22所述的方法，其进一步包括识别紧急情形及所述情形的类型。
24. 根据权利要求22所述的方法，其中通过计算每两个相邻滑动的救援车(200)之间 的距离及每个滑动的救援车(200)与地面之间的距离来实行碰撞风险因数的所述识别。
全文摘要
本发明描述一种以操作方式与具有多个楼层的高层建筑相关联的疏散系统。所述疏散系统可包括至少一组轨道，其设置在所述建筑的墙壁上；大量救援车，其可在所述组轨道上滑动；及大量传感器，其安装在所述墙壁上，从而能够检测所有救援车的相对位置。所述疏散系统可允许所述救援车同时使用相同组轨道将大量乘客疏散到较安全的着陆区。安装在每个救援车中的检测系统可能够检测来自所述传感器的信号并计算碰撞风险因数，且根据此因数来控制所述救援车降落的速度。
文档编号A62B1/02GK101795734SQ200880008634
公开日2010年8月4日 申请日期2008年3月27日 优先权日2007年3月30日
发明者内森·苏伯维兹 申请人:生命救援有限公司
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