CN106982118B - 安全系统 - Google Patents

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Abstract

一种安全系统和应用该安全系统的方法，该安全系统具有至少一个移动密钥设备和密钥站，至少一个移动密钥设备具有评估单元，密钥站具有用于移动密钥设备的容纳装置，布置至少一个空间上受限的接入区域，接入区域具有用于装置的接入站，其中密钥设备用于从装置的安全区域内的至少一个检查站读取数据，数据包括用于所述检查站的识别数据，并且移动密钥设备具有接口，通过接口数据可以从检查站无线传送到密钥设备，其中只能通过接入区域接入检查单元，使得在到达检查站之前和在离开检查站之后，接入区域能够由具有密钥设备的人通过。

Description

安全系统
技术领域
本发明涉及一种安全系统，以及涉及应用这样的安全系统的方法。
背景技术
在安全系统中提出具有至少一个移动密钥设备和密钥站，所述至少一个移动密钥设备具有评估单元，所述密钥站具有用于密钥设备的容纳装置，其中，布置至少一个空间上受限的接入区域，所述接入区域具有用于装置的至少一个接入站，该装置必须由操作者或维修工程师进入，以便例如解决故障，或者在维修工程师的情况下对装置进行维修。
该装置是具有执行危险移动的部件的装置，危险移动表示对人是危险的。必须保护这些人免受危险移动的影响。
当没有人在装置的区域中时，可以激活装置。但是，当人员位于装置的区域中时，必须对该装置解除激活。
发明内容
本发明的目的是，仅在没有人位于危险区域中或装置的安全区域中时才激活装置。
该目的根据一种安全系统来满足，所述安全系统具有至少一个移动密钥设备和密钥站，所述至少一个移动密钥设备具有评估单元，所述密钥站具有用于所述移动密钥设备的容纳装置，其中，布置至少一个空间上受限的接入区域，所述接入区域具有用于装置的接入站，其中，所述移动密钥设备用于从所述装置的安全区域内的至少一个检查站读取数据，其中，所述数据包括用于所述检查站的识别数据，并且其中，所述移动密钥设备具有接口，借助所述接口，所述数据能从所述检查站无线传送到所述移动密钥设备，其中，所述检查站仅能经由所述接入区域来接入，使得在到达所述检查站之前和在离开所述检查站之后，仅具有所述移动密钥设备的人能通过所述接入区域，其中，所述移动密钥设备的数据能传送到所述密钥站，其中，当所有移动密钥设备在所述密钥站中时所述装置被激活或释放，以及当至少一个移动密钥设备已从所述密钥站移除时所述装置被解除激活或阻断。
该目的还通过应用安全系统的方法来满足，所述安全系统具有至少一个移动密钥设备和密钥站，所述至少一个移动密钥设备具有评估单元，所述密钥站具有用于所述移动密钥设备的容纳装置，其中，布置至少一个空间上受限的接入区域，所述接入区域具有用于装置的接入站，其中，所述移动密钥设备从所述装置的安全区域内的至少一个检查站读取数据，其中，所述数据包括用于所述检查站的识别数据，并且其中，所述移动密钥设备具有接口，借助所述接口，所述数据能从所述检查站无线传送到所述移动密钥设备，其中，所述检查站仅能经由所述接入区域来接入，使得在到达所述检查站之前和在离开所述检查站之后，必须具有所述移动密钥设备的人通过所述接入区域，其中，所述移动密钥设备的数据能传送到所述密钥站，其中，当所有移动密钥设备在所述密钥站中时所述装置被激活或释放，以及当至少一个移动密钥设备已从所述密钥站移除时所述装置被解除激活或阻断。
安全系统是符合机械安全的安全系统，例如符合EN/ISO 13849-1标准或符合EN/IEC 62061标准的安全系统，例如，提供安全相关的电子控制系统及在机器的其子系统的功能安全框架。
根据本发明的密钥设备可以具有非常简单的配置。例如，它是可由无问题的人带有或携带的可管理单元。密钥设备可选地具有操作元件和至少一个显示元件。
此外，密钥设备具有评估单元。评估单元例如由微控制器形成。密钥设备还具有用于存储密钥设备上的数据的存储器。
密钥站布置在安全区域外。密钥站将至少一个密钥设备容纳在容纳装置中。容纳装置例如可以是抽屉或支架。密钥站配置成读出密钥设备和在评估单元中评估密钥设备的数据。密钥站还配置成直接或间接影响装置，即使装置激活或解除激活。
接入区域是具有接入站(例如大门或门)的空间上受限的接入区域。装置的安全区域只能通过此接入区域来接入。也可以布置多个接入区域。这对于例如具有多个安全区域的非常大的装置尤其是切合实际的。
接入站可以例如具有电子装置，例如电子门开关，由此可以检查接入区域是否已经打开。
该装置可以例如是用于制造产品的工业装置。例如，在这方面，它是汽车生产厂的一部分。装置还可以是机器一部分或具有多个机器的装置。该装置具有安全区域，当装置处于激活状态时，人不能进入该安全区域，因为该人可能处于装置的部件的危险中。该装置例如是一个或多个机器人，其危险动作区域设置在安全区域内。
检查站布置在安全区域内。在这方面，检查站布置在固定位置中，使得其不能被移除。检查站例如集成在装置中。
检查站至少包括用于识别的数据，其可以通过密钥设备的接口无线地调用。接口优选地是无线电接口。然而，接口也可以可选地是光学接口。
根据本发明，密钥设备总是必须由人携带以到达检查站。如果人不携带密钥设备，则也不能再次激活该装置。仅当密钥设备能够在检查站处调用或读取数据时，装置的稍后激活，即在离开安全区域之后以及在将密钥设备返回密钥站中之后，才是可能的。位置代码或站代码例如由检查站传送到密钥设备，或者为此由密钥设备从检查站读取。
检查站处的密钥设备的检查可以自动进行。也就是说，如果人已经到达检查站直到特定的最小距离，则检查站的数据将由密钥设备自动读取。
携带密钥设备的人必须可选地自己在检查站进行检查。为此目的可以提出，例如，必须由人来执行动作，例如在密钥设备处的按键的致动。由此确保，检查站不由密钥设备自动检查，而是总是需要人的主动动作来检查。
根据本发明，密钥站总是知道有多少人位于装置或安全区域中。例如，可以简单地在密钥站确定至少一个密钥设备是否缺失，并且如果是，则缺失多少密钥设备。只有所有提供的密钥设备都存在于密钥站中或密钥站处，才能激活该装置。
检查站同样可以具有非常简单的设计。在最简单的情况下，检查站具有存储器和用于数据提供的接口。
可选地设置多个检查站。多个检查站特别地设置有大型装置或大型安全区域或具有多个安全区域的大型装置。在这方面可以提出，密钥设备必须在至少一个检查站处检查。然而，也可以提出，必须在多个检查站处检查密钥设备。可选地，还可以提出，必须在多个检查站处以特定顺序检查密钥设备。
密钥设备和检查站之间的通信可以单向或双向进行。在最简单的情况下，从检查站简单地读取数据就足够了。然而，还可以提出数据从密钥设备写到检查站。
可选地，可以提出，密钥设备只能由授权的人从密钥站移除。授权的人如操作者或维修工程师必须在电子身份证的帮助下或在另一种识别手段的辅助下在密钥站登记，以获得密钥设备。例如，在移除密钥设备时，将启动代码从密钥站发送到密钥设备。
在这方面，密钥设备也可以分配给特定的人，使得特定的密钥设备只能由特定的人接管或携带。
在本发明的进一步发展中，密钥设备具有至少一个RFID读取装置，特别是RFID读/写模块，并且检查站具有至少一个RFID应答器。
检查站因此具有非常简单的设计，即仅具有简单的、廉价的RFID应答器。
RFID读取单元具有用于与检查站通信的天线布置，其配置为RFID应答器，其中，应答器包括用于与RFID读取装置的天线布置交互的至少一个线圈。
在收发器系统中使用RFID(射频识别)系统以用于使用无线电波的RFID应答器的自动和非接触识别和/或定位。RFID系统通常首先包括RFID应答器(也称为“标签”)，其包括天线并且位于检查站处或检查站中。通常，其包括可以通过RFID系统的RFID读取装置(也称为“收发器”)经由天线布置查询的特征识别数据代码。用于该目的的RFID读取装置包括天线布置和用于从RFID应答器读出该代码的收发器电路(例如EM微电子公司的EM4095芯片)。RFID读取装置通常产生交变磁场以将信号传送到RFID应答器，以从RFID应答器读出代码。RFID应答器配置成在接收到来自RFID读取装置的相应信号之后发送回包括数据(特别是代码)的信号，作为对RFID读取装置的响应，并且RFID读取装置使用评估单元评估它，并且进一步处理它。
在RFID系统中，RFID读取装置产生交变磁场，其不仅被提供用于传送数据，而且还用于向RFID应答器供应能量。
RFID系统因此具有以下优点：RFID应答器不需要其自身的电源并且因此以灵活的方式使用。RFID应答器通过来自RFID读取装置的无线电波获取其能量。RFID应答器通过RFID读取装置的天线布置置寻址并且利用存储在RFID应答器中的一条信息来对RFID读取装置进行应答。由RFID系统的应答器传送的信息由天线布置接收并且随后可以在评估单元中被评估。应答器上所存储的的信息包括至少一个代码，即，识别RFID应答器的识别数据。
由于RFID应答器的识别通过无线电波进行，所以该系统相对于环境影响是非常健壮的。因此，RFID读取系统可以与RFID应答器一起在非常恶劣的环境中使用，例如在使用润滑剂并且例如可能发生高度污染的工业环境中。
由于RFID应答器的识别通过无线电波进行，因此与光学解决方案不同，在密钥设备和检查站之间不需要视线。因此，密钥设备和检查站可以被完全封装以保护它们免受有害的环境影响。
在本发明的进一步发展中，接入区域的接入站可以被锁定，并且只能通过密钥设备来通过。
从而防止未经授权的接入，并且只有拥有密钥设备的授权的人才能进入安全区域。
因此，增加了人的安全性，因为安全区域不能再无意地进入。从而增加了装置的可用性。例如，电子防盗锁可以被定位为在接入站处的锁，如果人携带密钥设备，则该自动释放接入区域。
在本发明的特别优选的实施例中，在从密钥站移除密钥设备时，以密钥设备中的第一时间值启动时间。
因此确保了人在规定时间内再次离开安全区域。如果未观察到该时间，则例如可以发生警告消息以查找所讨论的人。
根据本发明的优选的进一步发展，在到达检查站时检查定时器，并且如果没有达到第一时间值，则用信号表示检查站的有效到达并存储在密钥设备中，并且如果已经超过第一时间值，则用信号表示检查站的无效到达并存储在密钥设备中。在这方面，定位代码或站代码通过密钥设备链接到第一时间值。
如果超过时间，则无法启动装置。提示人重新启动例程。为此，人再次从密钥站移除密钥设备，同时再次设置第一时间值。该人再次必须在第一时间内访问检查站。
在本发明的进一步发展中，在通过密钥设备到达检查站时，以密钥设备中的第二时间值启动定时器。
因此进一步确保人在规定时间内再次离开安全区域。如果没有观察到该第二时间值，则例如可以发生警告消息以寻找所讨论的人。
在本发明的进一步发展中，在到达密钥站时检查第二时间值，并且如果没有达到第二时间值，则用信号表示检查站的有效到达并存储在密钥设备中，并且如果已超过第二时间值，则用信号表示密钥站的无效到达并存储在密钥设备中。在每种情况下，密钥设备在密钥站接收停止信号，由此启动代码被取消或再次复位。
如果超过时间，则无法启动装置。提示人重新启动例程。为此，人再次从密钥站移除密钥设备，其中再次设置第一时间值。人必须在第一时间值内再次访问检查站并且在第二时间值内访问密钥站。
在备选实施例中提出，密钥设备具有至少一个RFID应答器，并且检查站具有至少一个RFID读取装置。在这方面，通过检查站从密钥设备读取数据，并且可选地将数据写到密钥设备。根据该解决方案，密钥设备可以具有非常简单的设计，并且检查站可以检查密钥设备是否位于检查站附近。
附图说明
下面将参考附图和实施例来说明本发明的其他优点和特征。在下面的附图中，相同的部件提供有相同的附图标记。
图1是根据本发明的安全系统。
标号列表
1 安全系统
2 移动密钥设备
3 评估单元
4 密钥站
5 容纳装置
6 接入区域
7 接入站
8 装置
9 检查站
10 接口
11 RFID读取装置
12 RFID应答器
13 定时器
14 机器人
16 安全区域
17 人
具体实施方式
图1示出安全系统1，该安全系统具有至少一个移动密钥设备2和密钥站4，所述至少一个移动密钥设备2具有评估单元3，所述密钥站4具有用于所述密钥设备2的容纳装置。从上方在平面视图示出了安全系统1。
布置至少一个空间上受限的接入区预6，其具有用于装置8的接入站7，其中密钥设备2配置用于从装置8的安全区域16内的至少一个检查站9读取数据，其中数据包括用于检查站9的识别数据。
移动密钥设备2具有接口10，通过该接口10可以将数据从检查站9无线传送到密钥设备2。
检查站9仅可经由接入区域6来接入，使得在到达所述检查站9之前和在离开所述检查站9之后，仅具有所述移动密钥设备2的人17能通过所述接入区域6，其中，所述密钥设备2的数据能传送到所述密钥站4。
当所有移动密钥设备2都在密钥站4中时，装置8被激活或释放，并且当至少一个密钥设备2已经从密钥站4移除时，装置8被解除激活或阻断，如图1所示。
密钥设备2例如是可由没有问题的人17带有或携带的可管理单元。密钥设备2可选地具有操作元件和至少一个显示元件。
此外，密钥设备2具有评估单元3。评估单元3例如由微控制器形成。密钥设备还具有用于将数据存储在密钥设备2上的存储器。
密钥站4布置在安全区域16的外部。密钥站4在容纳装置5中容纳至少一个密钥设备2。容纳装置5例如可以是抽屉或支架。密钥站4配置成读出密钥设备2并且在评估单元中评估密钥设备2的数据。密钥站4还配置成直接或间接地影响装置8，即对装置8进行激活或解除激活。该装置例如包括机器人14。
接入区域6是具有接入站7的空间上受限的接入区域6，例如大门或门。装置的安全区域16仅可通过该接入区域6接入。也可以布置多个接入区域6。这对于例如具有多个安全区域16的非常大的装置尤其是切合实际的。
接入站7可以例如具有电子装置，例如电子门开关，由此可以检查接入区域是否已经打开。
装置8可以例如是用于制造产品的工业装置。装置8具有安全区域16，当装置8或装置8的机器人14活动时，人17不能进入安全区域16，因为人17可能处于装置8的部件的风险。装置8是例如一个或多个机器人14，其危险动作区域设置在安全区域16内。
检查站9布置在安全区域16内。检查站9在这方面布置在固定位置中，使得其不能被移除。
检查站9至少包括用于识别的数据，其可以经由接口10从密钥设备2无线地调用。接口10优选地是无线电接口。
根据图1，密钥设备2总是必须由人17携带以到达检查站9。如果人不携带密钥设备2，则装置8也不能再次被激活。仅当密钥设备2能够在检查站9处调用或读取数据时，装置8的稍后激活，即在离开安全区域16之后以及在使密钥设备2返回密钥站4中之后，才是可能的。
在检查站9处的密钥设备2的检查可以自动进行。也就是说，如果人已经接近检查站9直到特定的最小距离，则将自动从密钥设备2读取检查站9的数据。
携带密钥设备2的人必须可选地自己在检查站9处进行检查。为此目的可以提出例如，动作，例如密钥设备2处的按钮的致动，必须由人17执行。由此确保，检查站9不由密钥设备2自动检查，而是总是需要人17的主动动作来检查。
根据图1，密钥站4总是知道多少人17位于装置8或安全区域16中。根据图1，一个人17位于装置16中。例如，可以简单地在密钥站4确定至少一个密钥设备2是否缺失，并且如果是，则缺失多少密钥设备2。只有在所有提供的密钥设备2存在于密钥站4中或处时，才能激活装置8。
在最简单的情况下，检查站9具有存储器和用于数据提供的接口10。
根据图1，可选地设置多个检查站9。在这方面可以提出，密钥设备2必须在至少一个检查站9处被检查。然而，也可以提出，必须在多个检查站9处检查密钥设备2。还可以可选地使得必须以特定顺序在多个检查站9处检查密钥设备2。
密钥设备2和检查站9之间的通信可以单向或双向地进行。在最简单的情况下，从检查站9简单地读取数据就足够了。然而，也可以提出，数据从密钥设备2写到检查站9。
根据图1，可选地提出，密钥设备2只能由授权的人17从密钥站4移除。授权的人17(例如操作者或维修工程师)必须在密钥站4借助于电子身份证或借助于另一识别手段，例如以获得密钥设备2。
在这方面，密钥设备2也可以被分配给特定的人17，使得特定的密钥设备2仅能被特定的人17接收或携带。
根据图1，密钥设备2具有至少一个RFID读取装置11，特别是RFID读/写装置，并且检查站9具有至少一个RFID应答器12。
根据图1，接入区域6的接入站7可以可选地被锁定，并且只能通过密钥设备2通过。例如，电子防护锁可以被定位为接入站7处的锁，如果人17携带密钥设备2，则自动释放接入区域6。
根据图1，在从密钥站4移除密钥设备2时，以密钥设备2中的第一时间值启动定时器13。
如果没有观察到该时间，则可以例如发生警告以查找所讨论的人17。
根据图1，在到达检查站9时检查定时器13，并且如果没有达到第一时间值，则用信号表示检查站9的有效到达并存储在密钥设备2中，并且如果第一时间值被超过，则用信号表示检查站9的无效到达并且存储在密钥设备2中。
如果已经超过时间，则不能启动装置8。提示人17重新启动例程。为此，人17再次从密钥站4中移除密钥设备2，其中再次设置第一时间值。人17必须在第一时间内再次访问检查站9。
根据图1，在通过密钥设备到达检查站9时，以密钥设备2中的第二时间值启动定时器13。
如果没有观察到该第二时间值，则可以例如进行警告以寻找所讨论的人17。
根据图1，在到达密钥站4时检查第二时间值，并且如果没有达到第二时间值，则用信号表示密钥站4的有效到达并存储在密钥设备2中，并且如果已经超过第一时间值，则用信号表示密钥站4的无效到达并且存储在密钥设备2中。
如果已经超过时间，则不能启动装置8。提示人17重新启动例程。为此，人17再次从密钥站4中移除密钥设备2，其中再次设置第一时间值。人必须在第一时间值内再次访问检查站9并且在第二时间值内访问密钥站4。

Claims (14)

1.一种安全系统，具有至少一个移动密钥设备(2)和密钥站(4)，所述至少一个移动密钥设备(2)具有评估单元(3)，所述密钥站(4)具有用于所述移动密钥设备(2)的容纳装置(5)，
其中，布置了至少一个空间上受限的接入区域(6)，所述接入区域(6)具有用于装置(8)的接入站(7)，
其特征在于，所述移动密钥设备(2)用于从所述装置(8)的安全区域(16)内的至少一个检查站(9)读取数据，其中所述数据包括用于所述检查站(9)的识别数据，并且其中所述移动密钥设备(2)具有接口(10)，借助所述接口(10)，所述数据能从所述检查站(9)无线传送到所述移动密钥设备(2)，
其中所述检查站(9)仅能经由所述接入区域(6)来接入，使得在到达所述检查站(9)之前和在离开所述检查站(9)之后，仅具有所述移动密钥设备(2)的人(17)能通过所述接入区域(6)，其中，所述移动密钥设备(2)的数据能传送到所述密钥站(4)，
其中当所有移动密钥设备(2)在所述密钥站(4)中时，所述装置(8)被激活，以及当至少一个移动密钥设备(2)已从所述密钥站(4)移除时，所述装置(8)被解除激活。
2.根据权利要求1所述的安全系统，其特征在于，所述移动密钥设备(2)具有至少一个RFID读取设备(11)，并且所述检查站(9)具有至少一个RFID应答器(12)。
3.根据权利要求1所述的安全系统，其特征在于，所述接入区域(6)的接入站(7)能被锁定并且仅能以所述移动密钥设备(2)来通过所述接入站。
4.根据权利要求1所述的安全系统，其特征在于，在将所述移动密钥设备(2)从所述密钥站(4)移除时，在所述移动密钥设备(2)中以第一时间值启动计时器(13)。
5.根据权利要求4所述的安全系统，其特征在于，在到达所述检查站(9)时能检查所述计时器(13)，并且当低于所述第一时间值时，能用信号表示有效地到达所述检查站(9)，而当超出所述第一时间值时，能用信号表示未有效地到达所述检查站(9)。
6.根据权利要求1所述的安全系统，其特征在于，在通过所述移动密钥设备(2)到达所述检查站(9)时，在所述移动密钥设备(2)中以第二时间值启动计时器(13)。
7.根据权利要求6所述的安全系统，其特征在于，在到达所述密钥站(4)时能检查所述计时器(13)，并且当低于所述第二时间值时，能用信号表示有效地到达所述密钥站(4)，而当超出所述第二时间值时，能用信号表示未有效地到达所述密钥站(4)。
8.一种应用安全系统(1)的方法，所述安全系统具有至少一个移动密钥设备(2)和密钥站(4)，所述至少一个移动密钥设备(2)具有评估单元(3)，所述密钥站(4)具有用于所述移动密钥设备(2)的容纳装置(5)，
其中，布置至少一个空间上受限的接入区域(6)，所述接入区域具有用于装置(8)的接入站(7)，
其特征在于，所述移动密钥设备(2)用于从所述装置(8)的安全区域(16)内的至少一个检查站(9)读取数据，其中，所述数据包括用于所述检查站(9)的识别数据，并且其中，所述移动密钥设备(2)具有接口(10)，借助所述接口(10)，所述数据能从所述检查站(9)无线传送到所述移动密钥设备(2)，其中，
所述检查站(9)仅能经由所述接入区域(6)来接入，使得在到达所述检查站(9)之前和在离开所述检查站(9)之后，仅具有所述移动密钥设备(2)的人(17)能通过所述接入区域(6)，其中，所述移动密钥设备(2)的数据能传送到所述密钥站(4)，
其中，当所有移动密钥设备(2)在所述密钥站(4)中时所述装置(8)被激活，以及当至少一个移动密钥设备(2)已从所述密钥站(4)移除时所述装置(8)被解除激活。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述移动密钥设备(2)具有至少一个RFID读取设备(11)并且发射RFID读取信号，以及所述检查站(9)具有至少一个RFID应答器(12)，所述至少一个RFID应答器(12)对所述RFID读取设备(11)的所述RFID读取信号进行应答。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接入区域(6)的接入站(7)被锁定并且仅能以所述移动密钥设备(2)来通过所述接入站。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在将所述移动密钥设备(2)从所述密钥站(4)移除时，在所述移动密钥设备(2)中以第一时间值启动计时器(13)。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在到达所述检查站(9)时检查所述计时器(13)，并且当低于所述第一时间值时，能用信号表示有效地到达所述检查站(9)，而当超出所述第一时间值时，能用信号表示未有效地到达所述检查站(9)。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在通过所述移动密钥设备(2)到达所述检查站(9)时，在所述移动密钥设备(2)中以第二时间值启动计时器(13)。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在到达所述密钥站(4)时检查所述计时器(13)，并且当低于所述第二时间值时，能用信号表示有效地到达所述密钥站(4)，而当超出所述第二时间值时，能用信号表示未有效地到达所述密钥站(4)。
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