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Die Erfindung betrifft eine Fahrtreppe, geeignet für bidirektionales Fahren durch von einem Benutzer auslösbaren Richtungswechsel in Abwärts- bzw. Aufwärtsfahrtrichtung, sowie eine Steuerung für eine bidirektionale Fahrtreppe oder ein bidirektionales Beförderungsband.
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Bekannte Fahrtreppen vom bidirektionalem Typ bestehen entweder aus zwei Fahrtreppen: eine aufwärts fahrende und eine abwärts fahrende Fahrtreppe oder aus einer Fahrtreppe, die einen Richtungswechsel ermöglicht.
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In der
DE 11 2007 000 622 T5 ist eine bidirektionale Fahrtreppe offenbart mit nebeneinander angeordneten Fahrtreppen für separate Abwärts- bzw. Aufwärtsfahrten. Diese Zwei-Treppenlösung benötigt aber in einem Gebäude viel Platz und Raum.
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Platzsparender sind Fahrtreppen, die einen Richtungswechsel ermöglichen. Bei diesen Fahrtreppen wird die Wechselvorrichtung so gesteuert, dass über ein Trittbrett oder über eine Lichtschranke jedes Betreten einer Person erfasst wird und die Laufzeit in bestehender Richtung um die Transportzeit der Person jeweils verlängert wird. Wenn die Fahrtreppe bereits in einen Richtung läuft, wird sie aufgrund des Herdentriebes von mehr Leuten benutzt, als wenn die Treppe still stehen würde, was zur Verlängerung der Wartezeit für Fahrgäste in entgegen gesetzter Richtung führt. Diese Situation ist nicht zufriedenstellend.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine platzsparende bidirektionale Fahrtreppe und eine entsprechende Steuerung für die Fahrtreppe bereitzustellen, bei der die Wartezeit auf eine Transportzeit begrenzbar ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrtreppe, geeignet für bidirektionales Fahren durch von einem Benutzer auslösbaren Richtungswechsel in Abwärts- bzw. Aufwärtsfahrtrichtung, die Fahrtreppe umfassend: eine Tragkonstruktion, Stufen, Handläufe und eine Antriebseinheit, wobei eine Änderung der Fahrtrichtung durch ein präemptives Unterbrechungssignal des Benutzers erfolgt. Es ist somit ein Richtungswechsel ”on demand” (auf Aufforderung) möglich. Das aus der Prozesssynchronisation bekannte ”indefinite postponement” (Aushungern eines Prozesses) wird vermieden.
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Eine erste vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass an beiden Enden der Fahrtreppe Impulsgeber installiert sind, über die ein Richtungswechsel vom Bediener anforderbar ist. Über die Impulsgeber kann der Richtungswechsel angefordert werden der eine Unterbrechung der aktuellen Laufrichtung bewirkt. Diese Unterbrechung kann explizit von einem Fahrgast (Benutzer) über die Betätigung eines zusätzlichen Bedienknopfes, implizit durch das Betreten eines Trittbretts oder durch das Auslösen einer vor der Rolltreppe installierten Lichtschranke erfolgen. Eine implizite Betätigung des Impulsgebers muss ”richtungserkennend” sein.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass nach einer Richtungswechselanforderung sich die Fahrtreppe solange in die aktuelle Richtung vor der Richtungswechselanforderung weiterbewegt, bis der letzte Fahrgast, der die Fahrtreppe vor der Richtungswechselanforderung betreten hat, vollständig nach oben bzw. unten transportiert wurde. Jedes Betreten der Fahrtreppe wird durch Sensoren (z. B. Lichtschranke, Bewegungsmelder, Gewichtserkennung) erfasst. Die Transportzeit für einen Fahrgast ist der Steuerung der Fahrtreppe bekannt (Länge der Fahrtreppe und die aktuelle Geschwindigkeit sind bekannte Parameter). Die Steuerung stellt sicher, dass ein Fahrgast, der auf die aktuelle Richtung der Fahrtreppe vertraut, vollständig transportiert wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass nach einer Richtungswechselanforderung am anderen Ende der Fahrtreppe ein bevorstehender Richtungswechsel akustisch und/oder visuell angezeigt wird. Damit wird ein bevorstehender Richtungswechsel bekannt gemacht. Fahrgäste, die die Fahrtreppe eigentlich in der aktuellen Laufrichtung benutzen wollten, werden dadurch darauf hingewiesen, dass bei Betreten der Treppe ein vollständiger Transport ans andere Ende nicht mehr stattfinden wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass an dem Ende der Fahrtreppe, an dem die Richtungswechselanforderung erfolgte, ein bevorstehender Richtungswechsel akustisch und/oder visuell angezeigt wird. Fahrgäste, die an einem Ende der Treppe auf eine Richtungsänderung warten, wissen dadurch, dass sie nicht endlos warten müssen und in definierter Zeit die Richtungsänderung erfolgt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass die aktuelle Fahrtrichtung durch dynamische Projektion von Lichtzeichen auf den Zu- und Abgangsflächen der Fahrtreppe die aktuelle Bewegungsrichtung angezeigt wird. Dadurch wird intuitiv die Bewegungsrichtung der Fahrtreppe einem Fahrgast, der im Begriff ist die Fahrtreppe zu betreten, kommuniziert.
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Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Steuerung für eine bidirektional benutzbare Fahrtreppe oder für ein bidirektional benutzbares Beförderungsband, wobei von einem Benutzer eine Änderung der Fahrtrichtung der Fahrtreppe bzw. des Beförderungsbandes durch ein präemptives Unterbrechungungssignal bewirkbar ist. Durch ”Präemptieren” (Vorbelegen) wird das aus der Prozesssynchronisation bekannte ”indefinite postponement” (Aushungern eines Prozesses) vermieden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass über Impulsgeber, die an beiden Enden der Fahrtreppe bzw. des Beförderungsbandes angebracht sind, ein Richtungswechsel vom Bediener angefordert werden kann. Es ist somit ein Richtungswechsel ”on demand” (auf Aufforderung) möglich.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass nach einer Richtungswechselanforderung die Steuerung die Fahrtreppe bzw. das Beförderungsband solange in die Richtung vor der Richtungswechselanforderung weiterbewegen lässt, bis der letzte Fahrgast, der die Fahrtreppe bzw. das Beförderungsband vor der Richtungswechselanforderung betreten hat, vollständig transportiert wurde. Die Transportzeit für einen Fahrgast ist der Steuerung der Fahrtreppe bekannt (Lange der Fahrtreppe und die aktuelle Geschwindigkeit sind bekannte Parameter). Die Steuerung stellt sicher, dass ein Fahrgast, der auf die aktuelle Richtung der Fahrtreppe vertraut, vollständig transportiert wird.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass nach einer Richtungswechselanforderung durch die Steuerung Aktoren an der Fahrtreppe bzw. des Beförderungsbandes initiiert werden, um den bevorstehenden Richtungswechsel akustisch und/oder visuell anzuzeigen. Die Anzeige eines bevorstehenden Richtungswechsels kann z. B. durch einen Warnton (damit können auch Blinde oder sehbehinderte informiert werden) oder durch Anzeigetexte (Richtungswechselanforderung gedrückt; Wechsel in 5 Sec) oder durch entsprechende Piktogramme (Icons) erfolgen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 einen beispielhaften Zustandsautomaten für das Verhalten der Steuereinheit der Fahrtreppe, und
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2 ein beispielhaftes schematisches Übersichtsbild mit Komponenten der bidirektionalen Fahrtreppe.
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Es gibt Rolltreppen mit einem Richtungswechsel, die eine zweite Rolltreppe in anderer Richtung ersparen. Beide Fahrtrichtungen (aufwärts und abwärts) werden somit durch eine einzige Rolltreppe bedient. Bei diesen bekannten Rolltreppen wird die Wechselvorrichtung so gesteuert, dass über ein Trittbrett oder mittels einer Lichtschranke jedes Betreten erfasst und die Laufzeit in bestehender Richtung um die Transportzeit einer Person jeweils verlängert wird. Die Transportzeit ist definiert als die Zeit, die die Treppe benötigt, um eine Person vollständig zu befördern. Steigen weitere Fahrgäste zu, so beginnt die Transportzeit erneut. Erst bis zum Ablauf der letzten Transportzeit kein erneutes Signal erfolgt (kein neuer Fahrgast ist in Fahrtrichtung hinzugekommen), ist ein Richtungswechsel möglich.
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Circa 90% aller Fahrgäste benutzen die Rolltreppe in Aufwärtsrichtung, um ein Treppensteigen zu vermeiden. Das führt dazu, dass z. B. in hoch frequentierten U- oder S-Bahnhöfen die Rolltreppe nahezu vollständig in Aufwärtsbewegung ist. Solange Fahrgäste die Rolltreppe betreten, verlängert sich erneut die Laufzeit in bestehender Richtung um die Transportzeit. Behindert wird dadurch ein Klientel, das aus älteren Leuten, Gehbehinderten, Frauen mit Kindern oder mit Kinderwägen besteht, die die Rolltreppe in Abwärtsrichtung nutzen müssen, da für sie ein Herabsteigen der Treppen schwierig bis unmöglich ist.
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Ein ähnliches Problem tritt in umgekehrter Richtung auf, wenn eine hohe Anzahl von Personen die Rolltreppe abwärts benutzt. Wenn die Rolltreppe bereits in Abwärtsbewegung läuft, wir sie aufgrund des Herdentriebs von mehr Leuten benutzt, als wenn sie stillstehen würde, was ebenso zur Verlängerung der Wartezeit der Fahrgäste in entgegen gesetzter Richtung führt.
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Nutzer einer Rolltreppe müssen also in den beschriebenen Situationen auf die Rolltreppe sehr lange warten bzw. verzichten, weil das existierende Verfahren zur Ablaufplanung (Scheduling) einer bidirektionalen Rolltreppe den Zustand provoziert, eine weniger frequentierte Richtung auszuhungern. Schließt man den Vergleich zur Prozesssynchronisierung in der Informatik, so wird die Unzulänglichkeit bestehender Rolltreppensteuerungen klar: Es handelt sich um eine Art von kooperativen Multitasking. Angenommen, es gibt zwei Prozesse, ”treppaufwärts” und ”treppabwärts”, so kann einer der beiden Prozesse den anderen aushungern, wenn der Rechenbedarf des ersten nicht endet.
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Die erfindungsgemäße bidirektionale Fahrtreppe und die dazu gehörige Steuerung schafft Abhilfe zu diesem Problem durch eine signalgesteuerte Unterbrechung der mehr oder weniger permanenten Auf- bzw. Abwärtsbewegung. Dies geschieht durch einen präemptiven Ablaufplanungsmodus zur Benutzung der Rolltreppe.
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Es wird an beiden Enden der Rolltreppe (FT; 2) ein Impulsgeber (IG; 2) installiert, über welchen ein Richtungswechsel angefordert werden kann und der auf jeden Fall eine Unterbrechung der gegenläufigen Richtung bewirkt. Der Impulsgeber (IG; 2) kann z. B. ein zusätzlicher Bedienknopf sein, eine vor der Rolltreppe installierte Lichtschranke, oder ein Bewegungsmelder oder ein Trittbrett, das auf Impulse oder Gewichte reagiert. Bei der Verwendung von Lichtschranken, Bewegungsmeldern oder Trittbrettern muss sichergestellt sein, dass sie ”richtungserkennend” sind, um z. B. eine Bedarfsanforderung von einem Verlassen der Rolltreppe ankommende Fahrgäste zu unterscheiden. Letztere soll keine Bedarfsanforderung auslösen. Der Transport in aktueller Richtung erfolgt zunächst für die Transportzeit seit Zeitimpulsempfang (Bedarfsauslösung) weiter, jedoch wird am anderen Ende der Rolltreppe bei Impulsempfang der bevorstehende Richtungswechsel angezeigt. Dies kann akustisch und/oder visuell erfolgen. Akustisch z. B. durch einen Warnton oder durch eine Durchsage. Visuell z. B. durch Textmeldungen an Anzeigetafeln oder durch entsprechende Piktogramme. Auch die Anzeige durch eine Ampel mit ”rot” und ”grün” ist zur Zugangssteuerung zur Treppe denkbar.
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Um einen nachhaltigen Effekt zu erzielen, kann als Anzeige für einen Richtungswechsel eine Projektion verwendet werden, die Rolltreppenstufen als Lichtstreifen auf die Ein-/Austrittsfläche der Fahrtreppe bzw. des Beförderungsbandes projiziert. Durch eine Bewegung der Projektionsschablone kann bei angefordertem Fahrtrichtungswechsel so beim demnächst zu schließenden Zugang eine Wanderung der simulierten Stufen in entgegen gesetzter Richtung als Lichtstreifen auf dem Untergrund erzeugt werden. Auf diese Weise werden Lichtstreifen realisiert, die entgegen der Richtung der Fahrttreppe bzw. des Beförderungsbandes wandern. Hierdurch entsteht visuell der Eindruck, dass sich die Rolltreppe bereits in entgegen gesetzter Laufrichtung befindet. In einem Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle an den seitlichen Geländerteilen der Fahrtreppe bzw. des Beförderungsbandes angebracht. Die Bewegung der Projektionsschablone kann durch eine Verbindung mit dem Handlaufband oder mit den Fahr-Elementen erzeugt werden. Eine statische Lichtprojektion ist bei Fahrtreppen bereits heute zu finden: In diesem Fall wird der Übergang von festen Trittbestandteil zu den beweglichen Treppenstufen besonders ausgeleuchtet.
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Nach Ablauf dieser Transportzeit erfolgt zunächst einmal ein Stillstand für ein Zeitintervall, damit Fahrgäste, die den Hinweis zum bevorstehenden Richtungswechsel ignoriert und die Rolltreppe dennoch betreten haben, sich auf den Richtungswechsel einstellen bzw. die Rolltreppe verlassen können. Anschließend erfolgt der Richtungswechsel. Es besteht die Möglichkeit, dass Personen sich noch auf der Rolltreppe beim Richtungswechsel befinden, die die vorherige Richtung weiterfahren wollen. Da aufgrund der signalisierten Zugangsbegrenzung jedoch weitere Personen vom Aufsteigen auf die Rolltreppe abgehalten werden sollen, dürfte der Fall nach einmaligem Lernprozess nicht häufig auftreten.
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1 zeigt einen beispielhaften Zustandsautomaten für das Verhalten der Steuereinheit der bidirektionalen Fahrtreppe. Der Zustandautomat modelliert das gewünschte Verhalten der bidirektionalen Fahrtreppe bzw. der Steuereinheit für die bidirektionale Fahrtreppe. Ausgehend von einer stehenden Treppe, kann diese durch die beiden Ereignisse ”Eintritt Person oben” oder ”Eintritt Person unten” in den Zustand einer Fahrt (”fahrend abwärts” bzw. ”fahrend aufwärts”) der jeweiligen Fahrtrichtung übergehen. Ausgehend von den fahrenden Zuständen kann entweder nach einer Zeitprüfung der Übergang in die Wechselphase erfolgen (”Wechsel nach aufwärts” bzw. ”Wechsel nach abwärts”) bei Anforderung eines Wechsels oder das Ereignis eintreten, dass die einfache Fahrtzeit abgelaufen ist. Durch letzteres Ereignis (”Zeitablauf einfache Fahrt”) geht die Rolltreppe (FT; 2) wieder in den stehenden Zustand (”stehende Treppe”) über. Eine Wechselphase (”Wechsel nach aufwärts” bzw. ”Wechsel nach abwärts”) wird durch den Zeitablauf verlassen und geht in den Zustand ”Stillstand der Treppe” über. Nach Ablauf eines festlegbaren Zeitintervalls (Ablauf Zeitintervall) geht die Rolltreppe in den Fahrtzustand der entgegengesetzten Richtung über.
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Greift man das Beispiel der Prozesse aus der Informatik wieder auf, stellt das Ereignis ”Anforderung wechseln” den gewünschten Vorgang des Vorbelegens (Präemptieren) dar. Der erfinderische Schritt der vorgeschlagenen Rolltreppensteuerung liegt darin, einerseits eine Fahrtrichtungsänderung zu er zwingen, aber andererseits die Sicherheit der Fahrgäste nicht zu gefährden. Eine Gefährdung würde beispielsweise eintreten, wenn Fahrgäste die Rolltreppe bei Aufwärtsbewegung betreten würden, kurz danach die Rolltreppe jedoch ihre Richtung ändern würde: Fahrgäste müssten dann entweder rückwärts die Rolltreppe verlassen oder sich schnell umdrehen.
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Die bevorzugte Lösung zum Sicherheitsproblem besteht darin, eine Person bei Betreten der Rolltreppe, trotz einer gegenüberliegenden Bedarfsanforderung, akustisch auf einen Fahrtrichtungswechsel hinzuweisen. Nach der Transportzeit der letzten zulässigen Person bleibt die Rolltreppe stehen: Alle noch auf der Rolltreppe verbliebenen Personen haben den bevorstehenden Richtungswechsel ignoriert. Alle auf der Rolltreppe verbliebenen Personen haben die Möglichkeit, die Rolltreppe zu verlassen, bevor die Rolltreppe in entgegen gesetzter Richtung (also in Richtung der Bedarfsanforderung) fortgeführt wird. Im Laufe der Zeit wird eine Gewöhnung der Fahrgäste einsetzen, so dass die Transportunterbrechungen nicht mehr stattfinden werden. Im Prinzip kann davon ausgegangen werden, dass unzulässiges Zusteigen trotz angekündigtem Richtungswechsel nach einer Erziehungs- bzw. Gewöhnungsphase unterlassen wird: Ein Nutzer der Rolltreppe wird davon abgeschreckt werden, dass aufgrund des bevorstehenden Richtungswechsels die angestrebte Ebene nicht erreicht werden kann.
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Die vorgeschlagene Steuerung für bidirektionale Fahrtreppen ist nicht nur für Fahrtreppen einsetzbar, diese Steuerung ist auch für bidirektionale Beförderungsbänder, wie sie z. B. an Flughäfen bekannt sind, einsetzbar.
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2 zeigt ein beispielhaftes schematisches Übersichtsbild mit Komponenten einer bidirektionalen Fahrtreppe FT. Die Fahrtreppe FT umfasst eine Tragkonstruktion TK, Stufen ST, Handläufe HL und eine oder mehrere Antriebseinheiten AE. An den jeweiligen Enden der Fahrtreppe FT sind Impulsgeber IG angebracht, die es einem Benutzer B (Fahrgast) ermöglichen einen Richtungswechsel anzufordern. Der Impulsgeber kann als Bedienknopf an einer Säule ausgebildet sein. Es ist aber auch vorstellbar, dass der Impulsgeber als Lichtschranke oder als Trittbrett ausgebildet ist. Bei diesen Ausbildungen muss aber sichergestellt sein, dass sie ”richtungserkennend” sind. Dadurch wird sichergestellt, dass eine Bedarfsanforderung von einem Verlassen der Rolltreppe ankommende Fahrgäste unterschieden werden können. Durch verlassende Fahrgäste darf keine Bedarfanforderung ausgelöst werden. Nach Betätigen einer Bedarfsanforderung ist es sinnvoll, dass den weiteren Benutzern dieses mitgeteilt wird bzw. dass sie darauf hingewiesen werden, dass eine Richtungsänderung erfolgt. Dies kann akustisch durch einen speziellen Warnton bzw. eine spezielle Tonfolge erfolgen oder auch durch eine Ansage. Die Anzeige eines Richtungswechsels kann aber auch über Anzeigemechanismen visuell dargestellt werden, z. B. durch Textnachrichten (Achtung! Fahrtrichtungswechsel in fünf Sekunden) oder durch entsprechende Piktogramme. Auch eine Ampelsteuerung ist möglich, grünes Licht, Durchgang frei, rotes Licht, Achtung Fahrtrichtungswechsel die Fahrtreppe soll nicht mehr betreten werden. Vorteilhafterweise werden diese Anzeigeelemente an beiden Enden der Fahrtreppe FT angebracht. Die Hinweise und Anzeigen können an beiden Enden der Treppe die gleichen sein. Es ist aber auch möglich, an jedem Ende situationsbedingt spezifische Hinweise oder Anzeigen vorzunehmen.
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Fahrtreppe oder Beförderungsband, geeignet für bidirektionales Fahren durch von einem Benutzer auslösbaren Richtungswechsel in Abwärts- bzw. Aufwärtsfahrtrichtung, die Fahrtreppe bzw. das Beförderungsband umfassend: eine Tragkonstruktion, Stufen, Handläufe und eine Antriebseinheit, wobei eine Änderung der Fahrtrichtung durch ein präemptives Unterbrechungungssignal des Benutzers erfolgt. Es ist somit ein Richtungswechsel ”on demand” (auf Aufforderung) möglich. Das aus der Prozesssynchronisation bekannte ”indefinite postponement” (Aushungern eines Prozesses) wird vermieden.
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Bezugszeichen
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- B
- Bediener
- FT
- Fahrtreppe
- HL
- HL
- ST
- Stufen
- AE
- Antriebseinheit
- TK
- Tragkonstruktion
- IG
- Impulsgeber
- AZ
- Anzeigeeinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112007000622 T5 [0003]
