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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensorsystem für die Positionserfassung eines entlang eines Aufzugsschachts verfahrbaren Fahrkorbs einer Aufzugsanlage und eine Aufzugsanlage mit einem erfindungsgemäßen Sensorsystem.
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Vorrichtungen zur Positionsbestimmung eines Fahrkorbs einer Aufzugsanlage sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Die bekannten Vorrichtungen nutzen für die Positionsbestimmung des Fahrkorbs ein längs des Aufzugsschachts verlegtes Messband mit einer Positionskodierung, die sich durch eine am Fahrkorb angeordnete und zusammen mit dem Fahrkorb verfahrbare Sensoreinheit auslesen lässt. Die Positionskodierung des Messbands kann dabei permanentmagnetisierte oder temporär magnetisierte Bereiche umfassen, welche von der zugeordneten Sensoreinheit durch entsprechende Sensorik, wie beispielsweise einen oder mehrere Hall-Sensoren, auslesbar bzw. abtastbar ist.
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Bei den bekannten Sensorsystemen wird die darin verwendete Sensoreinheit zumeist kundenspezifisch, insbesondere je nach Bedarfsfall und/oder örtlichen Gegebenheiten der Aufzugsanlage konfiguriert und/oder parametriert. Aufgrund sicherheitstechnischer Vorgaben ist es wichtig, dass die Konfiguration und/oder Parametrierung der Sensoreinheit durch einen Spezialisten durchgeführt und zudem ein nachträgliches, unautorisiertes Manipulieren und/oder Verändern von Konfigurationseinstellungen und/oder anlagenspezifischen Parametern verhindert wird. Ein derartiger Spezialist kann beispielsweise herstellerseitig bereitgestellt werden. Alternativ oder ergänzend kann ein derartiger Spezialist von einem Aufzugsanlagensteuerungsbauer, durch den ein derartiges Sensorsystem als Einkaufskomponente zugekauft wird, oder durch einen Monteur und/oder Aufzugsanlagenbauer unmittelbar am letztendlichen Einsatzort bereitgestellt sein.
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Dadurch, dass die bekannten Sensoreinheiten und/oder Sensorsysteme zumeist kundenspezifisch konfiguriert und/oder parametriert werden, muss im Stand der Technik jede Sensoreinheit zu einem jeweiligen Sensorsystem auftragsbezogen produziert werden. Dies bedeutet eine hohe Auslastungsschwankung in der Produktion sowie eine damit einhergehende Planungsunsicherheit für den Hersteller.
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Im Stand der Technik erfolgt eine Konfiguration und/oder Parametrierung zumeist über eine CAN-(Controller Area Network)-Bus-Schnittstelle, die an der Sensoreinheit vorgesehen ist. Über eine derartige Schnittstelle ist bereits im Stand der Technik ein sicheres und insbesondere manipulationsfreies Konfigurieren und/oder Parametrieren der Sensoreinheit möglich. Zudem wird bislang über eine derartige Schnittstelle die Möglichkeit geschaffen, dass eine sicherheits- und versicherungsrelevante Überprüfung und Abnahme des Sensorsystems, beispielsweise durchgeführt durch einen TÜV-Mitarbeiter, ermöglicht ist.
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Im Stand der Technik wird beispielsweise eine Sensoreinheit und/oder ein Sensorsystem über eine Homepage eines Herstellers, wie der Anmelderin, kundenspezifisch konfiguriert (siehe beispielsweise configurator.elgo.li). Zu jeder abgeschlossenen Konfiguration, an die sich ein Bestellvorgang anschließt, wird eine Identifikationskennung vergeben, durch die sämtliche Konfigurationsmerkmale eindeutig hinterlegt sind. Nach abgeschlossenem Bestellvorgang wird eine Sensoreinheit nach den kundenspezifischen Vorgaben gefertigt und auf Basis der durch den Kunden vorbestimmten Konfigurationsmerkmale beispielsweise herstellerseitig vor dem Versand der Sensoreinheit konfiguriert.
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Alternativ kann eine derartige Konfiguration im Stand der Technik auch durch einen zuvor bereits erwähnten Aufzugsanlagensteuerungsbauer erfolgen, der ein Sensorsystem mitsamt einer Sensoreinheit ohne eine vorherige Konfiguration einkauft, auspackt, an eine Spannungsversorgung sowie an eine CAN-Bus-Schnittstelle anschließt und im Anschluss daran die kundenspezifische Konfiguration durchführt.
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Zudem ist es grundsätzlich möglich, die Sensoreinheit erst am eigentlichen Einsatzort der Aufzugsanlage nach dem Anschließen an eine Spannungsversorgung sowie an die CAN-Bus-Schnittstelle zu konfigurieren.
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Die bekannten Möglichkeiten der Konfiguration und/oder Parametrierung einer Sensoreinheit weisen jedoch Nachteile hinsichtlich einer Zugänglichkeit der verwendeten Konfigurationsschnittstelle und/oder hinsichtlich eines nachträglichen Auslesens von Konfigurationsdaten und/oder Parametern auf, die es zu überwinden gilt, ohne dass hierbei Sicherheitseinbußen hinsichtlich einer Datenübertragung an die Sensorsteuerung entstehen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu adressieren und wenigstens teilweise auszuräumen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Sensorsystem zur Positionserfassung bereitzustellen, welches insbesondere eine optimierte Übertragung und/oder ein optimiertes Auslesen eines Konfigurations- und/oder Parameterdatensatzes einer Sensoreinheit ermöglicht.
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Die Aufgabe wird durch das Sensorsystem nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Die vorliegende Erfindung adressiert zudem weitere Probleme bzw. stellt die Lösung zu weiteren Aufgaben dar, wie aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgeht.
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In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus mindestens zwei in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Es versteht sich, dass die zu dem Sensorsystem gemachten Ausführungen sich in äquivalenter Weise auf die erfindungsgemäße Aufzugsanlage beziehen, ohne für diese redundant genannt zu werden. Hierbei versteht es sich insbesondere, dass sprachübliche Umformungen und/oder ein sinngemäßes Ersetzen von jeweiligen Begrifflichkeiten im Rahmen der üblichen sprachlichen Praxis, insbesondere das Verwenden von durch die allgemein anerkannte Sprachliteratur gestützten Synonymen, von dem vorliegenden Offenbarungsgehalt umfasst sind, ohne in ihrer jeweiligen Ausformulierung explizit erwähnt zu werden.
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In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Sensorsystem für die Positionserfassung eines entlang eines Aufzugsschachts verfahrbaren Fahrkorbs einer Aufzugsanlage, umfassend ein in der vertikalen Richtung des Aufzugsschachts anordenbares, sich in einem montierten Zustand entlang einer Längsrichtung erstreckendes Messband mit einer insbesondere durch eine Materialveränderung ausgebildeten Positionskodierung und eine in dem montierten Zustand am Fahrkorb anordenbare Sensoreinheit, die dazu eingerichtet ist, eingangsseitig durch die Positionskodierung beeinflusste und/oder bewirkte Magnetfelder, insbesondere ein magnetisches Streufeld, zu erfassen und ausgangsseitig daraus ein Messsignal zu erzeugen, anhand dessen eine Position des Fahrkorbs entlang des Aufzugsschachts erfassbar ist, wobei die Sensoreinheit eine Sensorsteuerung mit einer Speichereinrichtung umfasst, auf der ein Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz speicherbar ist. Die Sensoreinheit umfasst eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle, über die der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz auf die Sensorsteuerung, insbesondere auf die Speichereinrichtung, übertragbar ist. Der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz ist vorzugsweise auf der Nahfeldkommunikationsschnittstelle zumindest temporär speicherbar. Besonders bevorzugt umfasst die Nahfeldkommunikationsschnittstelle jedoch einen nichtflüchtigen Speicher, in dem der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz und/oder weitere sensor- und/oder anlagenspezifische Daten speicherbar sind, um derart beispielsweise für ein späteres Auslesen zu Wartungs- und/oder Sicherheitszwecken insbesondere dauerhaft zur Verfügung zu stehen. Es ist anzumerken, dass sich das erfindungsgemäße Prinzip auf optische Systeme und/oder kamerabasierte Systeme (CEDES) und/oder Stahlbandsysteme und/oder Magnetbandsysteme und/oder auch Textilbandsysteme übertragen und/oder umsetzen, da es von der eigentlichen Ausleseart unabhängig ist und sich erfindungsgemäß insbesondere auf die Datenverarbeitung in der Sensoreinheit bezieht.
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Mit anderen Worten kann erfindungsgemäß gemäß einem zweiten Aspekt auch ein Sensorsystem für die Positionserfassung eines entlang eines Aufzugsschachts verfahrbaren Fahrkorbs einer Aufzugsanlage beansprucht sein, umfassend mindestens eine magnetische und/oder optische und/oder elektrische Sensoreinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Messsignal zu erzeugen, anhand dessen eine Position des Fahrkorbs entlang des Aufzugsschachts erfassbar ist, wobei die Sensoreinheit eine Sensorsteuerung mit einer Speichereinrichtung umfasst, auf der ein Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz speicherbar ist. Die Sensoreinheit umfasst eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle, über die der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz auf die Sensorsteuerung, insbesondere auf die Speichereinrichtung, übertragbar ist. Sämtliche Ausführungen die zu dem System gemäß dem ersten Aspekt genannt sind, gelten in gleicher oder ähnlicher Weise für das System gemäß dem zweiten Aspekt.
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Durch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Nahfeldkommunikationsschnittstelle (kurz: NFC-Schnittstelle) ist es möglich, im Gegensatz zum Stand der Technik einheitlich standardisierte Sensoreinheiten auf Lager vorzuproduzieren und eine jeweilige Sensoreinheit erst nach Eingang einer Bestellung kundenspezifisch mittels einer Übertragung des Konfigurations- und/oder Parameterdatensatzes über die NFC-Schnittstelle einfach und sicher zu konfigurieren und/oder zu programmieren. Derart kann ein Pufferlager an Sensoreinheiten mit gleicher Hardware angelegt werden. Die kundenspezifischen Unterschiede, bedingt durch individuell geforderte Parameter, können erst unmittelbar vor dem Versand bzw. der Kommissionierung der jeweiligen Sensoreinheit über die NFC-Schnittstelle auf die Sensorsteuerung, insbesondere auf die Speichereinrichtung, übertragen werden.
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Zudem wird durch die NFC-Schnittstelle eine einfache Möglichkeit geschaffen, eine Sicherheitsabnahme und/oder eine Wartungsabnahme und/oder eine versicherungsseitig notwendige Überprüfung des Sensorsystems durchzuführen, bei der im Vergleich zu einem Zugang zu der Sensoreinheit lediglich über eine CAN-Bus-Schnittstelle die Zugänglichkeit von außen erleichtert ist. Dies bietet beispielsweise einem TÜV-Mitarbeiter einen vereinfachten Zugang zu der Sensoreinheit und führt dadurch im Vergleich zum Stand der Technik zu einem geringeren Zeitaufwand.
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Die Nahfeldkommunikationsschnittstelle kann beispielsweise als NFC-Tag ausgebildet sein. Beispielsweise ist von dem Hersteller STMicroelectronics eine derartige Nahfeldkommunikationsschnittstelle unter der Produktkennzeichnung ANT7-T-M24SR64 erhältlich und lässt sich erfindungsgemäß vorzugsweise in eine Platine der Sensorsteuerung integrieren und/oder mit einer derartigen Platine kommunikativ koppeln. Die Nahfeldkommunikationsschnittstelle ist vorzugsweise ein über NFC (Near Field Communication) auslesbarer und/oder programmierbarer Platinen-Baustein.
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Durch das erfindungsgemäße Implementieren der Nahfeldkommunikationsschnittstelle ist es möglich, insbesondere bei einer Abnahme des Sensorsystems und/oder der Sensoreinheit und/oder der Aufzugsanlage sämtliche sensorspezifischen Daten, insbesondere den Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz, über die Nahfeldkommunikation mittels eines Programmier- und/oder Konfigurationsgerätes (z. B. mittels eines Handys) vorzugsweise berührungslos aus der Sensoreinheit auszulesen. Dabei ist ein Wartungsarbeiter und/oder ein TÜV-Mitarbeiter und/oder ein sonstiger technischer Spezialist nicht auf eine Einbaulage und/oder Einbaupositionierung der Sensoreinheit angewiesen, wie dies bei einem Auslesen über die bekannte CAN-Bus-Schnittstelle der Fall ist. Zudem ist es nicht mehr notwendig, eine sensorspezifische Kennung und/oder Identifikationsnummer und/oder ein sensorspezifisches Identifikationslabel mittels einer Kamera oder eines Handscanners einzulesen, um einen Abgleich mit einem Konfigurationsdatenblatt vorzunehmen. Ein derartiger Abgleich kann vielmehr über die Nahfeldkommunikationsschnittstelle zwischen der Sensoreinheit und einem externen NFC-Lesegerät erfolgen.
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Ein derartiges Konfigurationsdatenblatt umfasst vorzugsweise Informationen über einen Gerätetyp und/oder ein Datum der Erstellung und/oder einen datenblattspezifischen Konfigurations-CRC-Wert und/oder eine Konfigurationsidentifikationsnummer und/oder eine Information über eine maximale Geschwindigkeit einer Aufzugsanlage und/oder eine Information über Aktoren, zum Beispiel eine Information über einen Sicherheitskreis und/oder eine Information über eine Fangbremse und/oder eine Information über eine Türüberbrückung vorn und/oder eine Information über eine kundenspezifische Funktion und/oder eine Information „SGC wirkt nur abwärts“ und/oder eine Information „UCM nur auf OC“, und/oder eine Information über eine Diagnose, wie zum Beispiel eine Information über Prüfung Türkontakt und/oder eine Information über UCM Eingang und/oder eine Information über Magnetband Präsenzmelder, und/oder eine Information über eine Einstellung, zum Beispiel eine Information über einen SGC-Rückmeldekontakt-Modus und/oder eine Information über einen Kontaktfolger und/oder eine Information über eine Rücksetzüberwachung. Vorzugsweise bestätigt ein Anwender durch die insbesondere manuelle Eingabe des Konfigurations-CRC-Wertes, dass er alle Konfigurations-Parameter überprüft hat und diese zu der aktuellen Aufzugsanlage passen.
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Ferner bietet die erfindungsgemäße NFC-Schnittstelle einen Vorteil bei einem Austausch einer bestehenden Sensoreinheit durch eine neue Sensoreinheit, da die Möglichkeit des NFC-basierten Rücklesens bzw. Auslesens des Konfigurations- und/oder Parameterdatensatzes mittels eines externen Programmier- und/oder Konfigurationsgerätes hierzu verwendet werden kann. Muss beispielsweise eine bereits konfigurierte und/oder parametrierte Sensoreinheit auf einer Baustelle und/oder an einer bestehenden Aufzugsanlage ausgetauscht werden, kann eine Neukonfiguration und/oder Neuparametrierung durch ein Programmier- und/oder Konfigurationsgerät, insbesondere durch ein Smartphone, erfolgen. Dabei wird durch das Programmier- und/oder Konfigurationsgerät der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz von der auszutauschenden Sensoreinheit über die NFC-Schnittstelle oder, beispielsweise bei einer älteren Sensoreinheit, über eine CAN-Bus-Schnittstelle ausgelesen und erfindungsgemäß über die NFC-Schnittstelle auf die neue Sensoreinheit übertragen. Dabei umfasst der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz vorzugsweise die Konfigurationsdaten der Sensoreinheit und/oder die aufzugsanlagenspezifischen, insbesondere vor Ort eingelernten Stockwerks- und/oder Gebäudedaten. Dies ermöglicht einen einfachen Sensortausch. Da besonders bevorzugt der in der NFC-Schnittstelle zumindest temporär zwischenspeicherbare und/oder über die NFC-Schnittstelle übertragbare Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz mittels CRC abgesichert ist, kann ein Datenaustausch und/oder eine Datenweiterübertragung von einer Sensoreinheit zu einer neuen Sensoreinheit komfortabel, insbesondere über Zwischenschaltung eines Programmier- und/oder Konfigurationsgerätes, erfolgen. Auch kann eine derartige Übertragung erfindungsgemäß auch unmittelbar von einer Sensoreinheit auf eine andere Sensoreinheit mittels NFC erfolgen. Nach einem derartigen NFCgestützten Datenaustausch und/oder Datentransfer kann vor einer (Wieder-)Inbetriebnahme der mit der neuen Sensoreinheit versehenen Aufzugsanlage vorzugsweise lediglich eine Pufferfahrt der Aufzugsanlage durchgeführt werden, um damit sämtliche NFC-gestützt an die neue Sensoreinheit übertragenen Daten des Konfigurations- und/oder Parameterdatensatzes zu validieren.
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Im Stand der Technik war es bislang notwendig, ein von der Sensoreinheit erzeugtes Logfile über die Sensorsteuerung und/oder über ein externes CAN-Lesegerät auszulesen. Nun kann ein derartiges Auslesen des Logfiles besonders bevorzugt über die NFC-Schnittstelle erfolgen. Hierdurch wird eine Bearbeitung und/oder Weiterverarbeitung des Logfiles vereinfacht, da dieses Logfile vorzugsweise unmittelbar über eine auf dem Programmier- und/oder Konfigurationsgerät ausgeführte Applikation beispielsweise an eine Kundenberatungszentrale und/oder an einen Server gesendet und dort weiterverarbeitet werden kann. Besonders bevorzugt werden über eine derartige Übertragung der von der jeweiligen Sensoreinheit erzeugten Logfiles weiterführende Geodaten, insbesondere eine geografische Lage und/oder Position der jeweiligen Sensoreinheit, Wetterdaten etc., zusätzlich verfügbar gemacht und stehen dadurch zur weiteren Auswertung bereit. Dies lässt beispielsweise eine spätere Rückverfolgbarkeit zu, um zu erfassen, wo sich die Sensoreinheit befindet.
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Das Logfile, das oftmals als Logdatei oder Protokolldatei bezeichnet wird, ist vorzugsweise eine Datei, in der Ereignisse auf Computersystemen oder in Netzwerken protokolliert werden. Es wird verwendet, um verschiedene Vorgänge und/oder Betriebszustände nachvollziehbar zu dokumentieren und/oder zu archivieren.
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Durch die NFC-Schnittstelle wird zusammengefasst ein datenseitiger Zugang zu der Sensoreinheit erheblich vereinfacht und ein Datenaustausch und/oder eine Datenkommunikation zwischen der Sensoreinheit und einem externen Programmier- und/oder Konfigurationsgerät und/oder zwischen der Sensoreinheit und einer anderen Sensoreinheit und/oder zwischen der Sensoreinheit und einem NFC-Lesegerät auf einfache und komfortable Weise, insbesondere ohne dass manuelle Eingriffe notwendig sind, ermöglicht. Somit können menschliche Fehler im Prozess des Datenaustausches weitestgehend eliminiert werden.
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Die Sensoreinheit umfasst ferner eine Feldbusschnittstelle, insbesondere eine CAN-Bus-Schnittstelle, die an ein externes CAN-Lese- und/oder Schreibgerät anschließbar ist und die dazu ausgebildet ist, den mindestens einen Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz auf die Sensorsteuerung, insbesondere auf die Speichereinrichtung, zu übertragen, um derart die Sensoreinheit zu konfigurieren und/oder zu parametrieren. Die CAN-Bus-Schnittstelle ist vorzugsweise dazu eingerichtet, ein Rücklesen des auf die Sensorsteuerung übertragenen Konfigurations- und/oder Parameterdatensatzes zu ermöglichen, um dadurch beispielsweise eine nachträgliche Überprüfung der Sensorkonfiguration und/oder Sensorparametrierung durchzuführen. Die CAN-Bus-Schnittstelle kann ergänzend zu der NFC-Schnittstelle vorgesehen sein, um derart beide Lese- und/oder Schreibtechnologien zu ermöglichen. So kann beispielsweise auch ein Anwender, dem eine NFC-Technologie nicht zur Verfügung steht, auf herkömmliche Art und Weise eine Konfiguration und/oder Parametrierung der Sensoreinheit durchführen. Der CAN-Bus ist ein Bus-System mit einer Datenübertragungsgeschwindigkeit von bis zu 1 Mbit/s, das den seriellen Datenaustausch zwischen Steuergeräten ermöglicht. Über einen zweiadrigen Kabelstrang vernetzt, kann beispielsweise das Motorsteuergerät mit dem Getriebesteuergerät kommunizieren. Der CAN-Bus ist ein serielles Bussystem und gehört zu den Feldbussen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sensoreinheit dazu ausgebildet, eine zyklische Redundanzprüfung der in dem Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz umfassten Daten durchzuführen und insbesondere für den Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz ermittelte CRC-Werte mit vorzugsweise manuell eingebbaren CRC-Werten zu Daten eines Konfigurationsdatenblattes abzugleichen. Wenn beide CRC-Werte identisch sind, werden die Daten vorzugsweise als gültig akzeptiert. Damit wird vorzugsweise verhindert, dass einzelne Werte des Datensatzes nachträglich manipuliert werden können. Die zyklische Redundanzprüfung (englisch cyclic redundancy check, daher meist CRC) ist ein Verfahren zur Bestimmung eines Prüfwerts für Daten, um Fehler bei der Übertragung oder Speicherung erkennen zu können. Im Idealfall kann das CRC-Verfahren die empfangenen Daten selbständig korrigieren, um eine erneute fehlerhafte Übertragung zu vermeiden. Das CRC-Verfahren ist vorzugsweise für die Erkennung von zufälligen Fehlern ausgelegt. Soll zusätzlich eine Integrität der Daten bestätigt werden, ist es zusätzlich zu der CRC-Funktion bevorzugt, wenn kryptografische Hash-Funktionen wie beispielsweise SHA oder Signatur-Funktionen wie beispielsweise RSA zum Einsatz kommen. Vorzugsweise wird im erfindungsgemäßen Fall ein CRC-Wert über einen Konfigurator erzeugt und in einem jeweiligen Prozessschritt manuell an den Sensor übertragen. Derart wird überwacht, dass die richtige und/oder gültige Konfiguration und/oder Parametrierung in die Sensoreinheit übertragen wird/wurde.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Nahfeldkommunikationsschnittstelle durch ein RFID-Schreibgerät, insbesondere durch ein RFID-fähiges Programmier- und/oder Konfigurationsgerät beschreibbar. RFID (Radio-Frequency Identification) ist der kontaktlose Datenaustausch zwischen einem RFID-Transponder, vorliegend der Nahfeldkommunikationsschnittstelle, und einem RFID-Schreib-/Lesegerät, vorzugsweise dem Programmier- und/oder Konfigurationsgerät. Für die Datenübertragung baut das RFID-Schreib-/Lesegerät ein magnetisches oder elektromagnetisches Feld auf, welches den passiven RFID-Transponder mit Energie versorgt. Hierdurch ist bevorzugt eine Datenübertragung von dem Programmier- und/oder Konfigurationsgerät auf die Sensoreinheit möglich, ohne dass die Nahfeldkommunikationsschnittstelle und/oder die Sensoreinheit an eine Energieversorgung und/oder Spannungsversorgung und/oder Stromversorgung angeschlossen werden muss. Besonders bevorzugt ist die Nahfeldkommunikationsschnittstelle dazu eingerichtet, den Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz energieversorgungsfrei von einem externen Programmier- und/oder Konfigurationsgerät über RFID zu empfangen. Die Nahfeldkommunikationsschnittstelle ist vorzugsweise dazu ausgebildet, den Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz zwischenzuspeichern. Vorzugsweise ist die Nahfeldkommunikationsschnittstelle dazu eingerichtet, den Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz in die Speichereinrichtung der Sensorsteuerung zu schreiben, wenn die Sensoreinheit erstmalig an eine Energieversorgung angeschlossen wird. Dies erfolgt vorzugsweise mittels eine Protokolls, das aktiviert wird, sobald die Sensoreinheit erstmalig, insbesondere bei Inbetriebnahme der Sensoreinheit, an die Strom- und/oder Energieversorgung angeschlossen wird. Die Programmierung und/oder die Konfiguration und/oder die Parametrierung der Sensoreinheit, insbesondere die Übertragung des Konfigurations- und/oder Parameterdatensatzes, erfolgt vorzugsweise über die NFC-Schnittstelle und/oder mittels RFID ohne Energieversorgung der Sensoreinheit. Beim ersten Einschalten des Sensors erkennt dieser nun eine valide Konfiguration und lädt den Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz in die Speichereinrichtung der Sensorsteuerung. Somit ist die Sensoreinheit vorzugsweise automatisch mit den notwendigen Daten konfiguriert und/oder parametriert. Dies ermöglicht erfindungsgemäß eine Konfiguration der Sensoreinheit insbesondere ohne eigene Stromversorgung, z. B. unmittelbar in einem Warenausgang beim Verpacken der Sensoreinheit. Dabei wird vorzugsweise eine Seriennummer der Sensoreinheit gescannt und über ein RFID-Schreibgerät, insbesondere über ein Programmier- und/oder Konfigurationsgerät direkt der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz in die Speichereinrichtung geschrieben und/oder auf der NFC-Schnittstelle zwischengespeichert, bis die Sensoreinheit erstmalig an einer Stromversorgung angeschlossen wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sensoreinheit ein Sensorgehäuse, insbesondere einen Gehäusedeckel, und/oder mindestens eine Platine auf. Besonders bevorzugt ist die Nahfeldkommunikationsschnittstelle in einem Randbereich der Platine, vorzugsweise im Bereich einer innenliegenden Gehäusewand des Sensorgehäuses, insbesondere des Gehäusedeckels angeordnet. Hierdurch ist eine ständige Verfügbarkeit der NFC-Schnittstelle für ein externes Programmier- und/oder Konfigurationsgerät gewährleistet, da sich die NFC-Schnittstelle in einem vorzugsweise außenliegenden Bereich des Sensorgehäuses befindet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sensoreinheit eine Seriennummer auf, und der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz weist eine Identifikation, insbesondere eine Identifikationsnummer auf, über die der sensorspezifische Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz insbesondere aus einer Datenbank eindeutig auswählbar ist und derart durch ein externes Programmier- und/oder Konfigurationsgerät über die Nahfeldkommunikationsschnittstelle auf die Sensorsteuerung übertragbar ist. Die Seriennummer ist mit der Identifikation eindeutig und nachvollziehbar verknüpfbar. Ein derartiges Verknüpfen kann während oder nach der Übertragung des Konfigurations- und/oder Parameterdatensatzes erfolgen. Mit anderen Worten umfasst der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz in der Datenbank eine eindeutige Identifikation (ID). Diese wird auf die Sensoreinheit gespielt und dann die Seriennummer mit der ID (Datensatz) verknüpft. Somit ist nach der Übertragung eindeutig zuordenbar, welche Seriennummer (welche Sensoreinheit) mit welchem Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz (ID) aus der Datenbank bespielt wurde. Beim Kommissionieren der Sensoreinheit, insbesondere beim Schritt des Verpackens, kann vorzugsweise die Seriennummer der Sensoreinheit, die vorzugsweise an dem Sensorgehäuse angeordnet ist, gescannt und mit einem Kundenauftrag verknüpft werden. Über diese Verknüpfung kann dann vorzugsweise über ein Programmier- und/oder Konfigurationsgerät der zugehörige Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz an die NFC-Schnittstelle übertragen werden. Die Seriennummer der Sensoreinheit wird vorzugsweise während deren Produktion an dem Sensorgehäuse angebracht, um die Sensoreinheit mit einem entsprechenden Kundenauftrag und/oder einer betreffenden Bestellung zu verknüpfen. Bevorzugt kann die Sensoreinheit an ihrem Einsatzort mit einem bereits vorhandenen Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz parametriert werden, so dass der Sensoreinheit beispielsweise Stockwerke und sonstige anlagenspezifische Parameter eingelernt werden. In einem weiteren Schritt können diese anlagen- und/oder einsatzortspezifischen Daten auf die NFC-Schnittstelle geschrieben werden, um für eine weitere Auswertbarkeit bzw. Auslesbarkeit, beispielsweise während eines Wartungsintervalls, zur Verfügung zu stehen.
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Besonders bevorzugt können die über die NFC-Schnittstelle auslesbaren Daten des Konfigurations- und/oder Parameterdatensatzes mit einem Sever des Sensorherstellers verknüpft werden. Derart kann die Möglichkeit geboten werden, einen Plagiatsvergleich durchzuführen, um zu überprüfen, ob es sich auch wirklich um eine herstellerseitige Sensoreinheit handelt. Alternativ oder ergänzend ist es durch eine derartige Datenverknüpfung möglich, beispielsweise Sicherheitsmeldungen und/oder Warnmeldungen an die NFC-Schnittstelle zu übertragen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Programmier- und/oder Konfigurationsgerät ein Smartphone und/oder ein Laptop und/oder ein Netbook und/oder ein Tablet und/oder ein sonstiges mobiles Endgerät, das zur Nahfeldkommunikation und/oder zum RFID-gestützten Schreiben und/oder Lesen ausgebildet ist. Grundsätzlich sind auch andere Programmier- und/oder Konfigurationsgeräte denkbar, so dass die zuvor genannte Auflistung keineswegs einschränkend zu verstehen ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Sensoreinheit mindestens ein Hall-Element, bevorzugt eine Vielzahl insbesondere in einer Reihe angeordneter Hall-Elemente auf.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Messband aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere aus Stahl, ausgebildet ist und/oder dass die Magnetfelderzeugungsmittel insbesondere Permanentmagnetmittel oder Elektromagnetmittel zum Magnetisieren des Messbands umfassen. Vorteilhaft lässt sich das Messband aus Stahl zu geringen Herstellungskosten anfertigen. Ferner weist Stahl eine hohe Zugfestigkeit auf, weshalb auch das Verwenden von langen Stahlbändern in hohen Gebäuden mit entsprechend langen Aufzugsschächten aufgrund der Robustheit des Stahlbands unproblematisch ist. Somit droht auch bei einer mechanischen Belastung des Stahlbands nicht unmittelbar das Zerreißen des Messbands. Ferner besitzt Stahl geringe Dehnungseigenschaften, was sich positiv auf die Signalerfassung, insbesondere auf die Signalqualität, auswirkt.
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Das Messband umfasst eine Positionskodierung, die insbesondere durch eine vom Messband umfasste Materialveränderung ausgebildet ist. Die Materialveränderung kann hierbei eine in einen Messbandgrundkörper eingebrachte, vorzugsweise in Längsrichtung variierende Permanentmagnetisierung in Form von Nord- und Südpolen sein, welche eine Positionskodierung abbilden. Hierbei erzeugt bzw. bewirkt die Positionskodierung mittels eingebrachter Permanentmagnetisierung abhängig von einem jeweils eingebrachten Pol an der jeweiligen Messbandlängsposition ein jeweiliges Magnetfeld.
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Alternativ hierzu und besonders bevorzugt umfasst die Materialveränderung eine Vielzahl von in einen Messbandgrundkörper aus ferromagnetischem Material, insbesondere Stahl, eingebrachten Ausnehmungen. Diese variieren vorzugsweise in Messbandlängsrichtung und bilden eine vordefinierte und an sich bekannte Positionskodierung ab. Die Sensoreinheit umfasst hierbei vorzugsweise Magnetfelderzeugungsmittel zur abschnittsweisen und temporären Magnetisierung des Messbands, derart, dass im Messband vorzugsweise entlang einer Messbandquerrichtung ein magnetischer Fluss ausgebildet wird. Der magnetische Fluss bzw. das sich jeweils ausbildende Magnetfeld wird durch die Materialveränderung bzw. die Positionskodierung im Messband beeinflusst und führt zum Ausbilden eines magnetischen Streufeldes, das außerhalb des Messbands verläuft und durch die damit zusammenwirkende Sensoreinheit, insbesondere berührungslos, erfassbar ist.
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Ferner wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch Schutz für eine Aufzugsanlage beansprucht, die einen zwischen mindestens zwei Etagen in einem Aufzugsschacht verfahrbaren Fahrkorb sowie ein erfindungsgemäßes Sensorsystem in einem am Fahrkorb montierten Zustand umfasst. Das Messband erstreckt sich hierbei vertikal entlang des Aufzugsschachts und die Sensoreinheit ist am Fahrkorb derart angeordnet, dass das die Sensoreinheit mit dem Messband zur Positionserfassung zusammenwirken kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
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Diese zeigen in
- 1: eine schematisierte Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufzugsanlage; und
- 2: ein schematisches Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorsystems.
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In 1 ist eine Aufzugsanlage 100 mit einem erfindungsgemäßen Sensorsystem 1 schematisch dargestellt, welches gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Die dargestellte Aufzugsanlage 100 weist einen in einem Aufzugsschacht 102 verfahrbaren Fahrkorb 101 für einen Personen- und/oder Warentransport zwischen verschiedenen Etagen 103a, 103b, 103c, 103d auf.
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Das erfindungsgemäße Sensorsystem 1 umfasst eine am Fahrkorb 101 festgelegte Sensoreinheit 4 und ein fest im Aufzugsschacht 102 positioniertes Messband 2, um die aktuelle Vertikalposition des Fahrkorbs 101 im Aufzugsschacht 102 aus einer im Messband 2 ausgebildeten Positionskodierung 3 auszulesen.
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Das im Aufzugsschacht 102 festgelegte Messband 2 erstreckt sich in einer Längsrichtung L längs zum vertikalen Aufzugsschacht 102 und ist an einem ersten Ende an einem unteren Fahrschachtboden und an einem zweiten Ende an einer oberen Fahrschachtdecke festgelegt. Jeder Etage 103a-d kann somit auf dem Messband 2 eine bestimmte Längsposition zugeordnet werden. Das Messband 2 ist bevorzugt aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere aus Stahl, ausgebildet und umfasst eine zum Fahrkorb 101 ausgerichtete Vorderseite mit einer Quererstreckung, die quer zur Längsrichtung L ausgebildet ist. Die im Messband 2 angeordnete Positionskodierung 3 ist durch eine Materialveränderung ausgebildet.
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Wie in 2 dargestellt, umfasst die Sensoreinheit 4 Magnetfelderzeugungsmittel 6, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen ersten Elektromagneten 61 und einen zweiten Elektromagneten 62 ausgebildet sind. Alternativ können die Magnetfelderzeugungsmittel 6 entsprechend angeordnete Permanentmagnete, insbesondere Stabmagnete, umfassen. In einem montierten Zustand ist die Sensoreinheit 4 so an dem Fahrkorb 101 angeordnet, dass das Messband 2 in Draufsicht im Wesentlichen mittig zu dem ersten Elektromagneten 61 und dem zweiten Elektromagneten 62 angeordnet ist. Der erste Elektromagnet 61 und der zweite Elektromagnet 62 führen zu einer bereichsweisen und temporären Magnetisierung des Messbands 2 im jeweiligen Bereich des Messbands 2, welcher zwischen den Magneten 61, 62 angeordnet ist bzw. verläuft, wobei außerhalb des Messbands 2 in Abhängigkeit von der Positionskodierung 3 ein magnetisches Streufeld erzeugbar ist, das von der Sensoreinheit 4 eingangsseitig erfassbar ist. Ausgangsseitig kann die Sensoreinheit 4 daraus ein Messsignal erzeugen, aus dem eine Position des Fahrkorbs 101 entlang des Aufzugsschachts 102 erfassbar und/oder ermittelbar ist. Hierdurch wird eine Positionsbestimmung des Fahrkorbs 101 relativ zu dem Aufzugsschacht 102 ermöglicht. Die Polarität der sich gegenüberliegenden Magnetfelderzeugungsmittel 6 ist hierbei vorzugsweise gegensätzlich ausgebildet. Beispielsweise liegen sich in Messbandquerrichtung ein Nordpol und ein Südpol gegenüber.
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Ferner umfasst die Sensoreinheit 4 eine Sensorsteuerung 7 mit einer Speichereinrichtung 8. Die Speichereinrichtung 8 ist dazu ausgebildet, einen Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz der Sensoreinheit 4 vorzugsweise nichtflüchtig zu speichern, um diesen für die Sensorsteuerung 7 abrufbar und/oder ausführbar verfügbar zu haben.
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Erfindungsgemäß umfasst die Sensoreinheit 4 eine Nahfeldkommunikationsschnittstelle 9, über die der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz auf die Sensorsteuerung 7, insbesondere auf die Speichereinrichtung 8, übertragbar ist. Alternativ oder ergänzend ist der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz auf der Nahfeldkommunikationsschnittstelle 9 zumindest temporär speicherbar. Besonders bevorzugt ist/sind der Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz und/oder weitere sensor- und/oder anlagespezifische Daten in einem Speicher 10 der Nahfeldkommunikationsschnittstelle 9 speicherbar.
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Die Nahfeldkommunikationsschnittstelle 9 ist durch ein RFID-Schreibgerät, insbesondere durch ein RFID-fähiges Programmier- und/oder Konfigurationsgerät 11 beschreibbar. Das Programmier- und/oder Konfigurationsgerät 11 umfasst ein Smartphone und/oder ein Laptop und/oder ein Netbook und/oder ein Tablet und/oder ein sonstiges mobiles Endgerät, das zur Nahfeldkommunikation und/oder zum RFID-gestützten Schreiben und/oder Lesen ausgebildet ist.
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Ergänzend kann die Sensoreinheit 4 eine Feldbusschnittstelle, insbesondere eine CAN-Bus-Schnittstelle 12 umfassen, die an ein externes CAN-Lese- und/oder Schreibgerät 13 anschließbar ist und die alternativ oder ergänzend zu der NFC-Schnittstelle 9 dazu ausgebildet ist, den mindestens einen Konfigurations- und/oder Parameterdatensatz auf die Sensorsteuerung 7 zu übertragen, um derart die Sensoreinheit 4 zu konfigurieren und/oder zu parametrieren.
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Die Sensoreinheit 4 weist ein Sensorgehäuse 14 auf. Die Nahfeldkommunikationsschnittstelle 9 ist im Bereich einer innenliegenden Gehäusewand des Sensorgehäuses 14 angeordnet.
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Die Sensoreinheit 4 weist mindestens ein Hall-Element 15, bevorzugt eine Vielzahl insbesondere in einer Reihe angeordneter Hall-Elemente 15 auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sensorsystem
- 2
- Messband
- 3
- Positionskodierung
- 4
- Sensoreinheit
- 6
- Magnetfelderzeugungsmittel
- 7
- Sensorsteuerung
- 8
- Speichereinrichtung
- 9
- Nahfeldkommunikationsschnittstelle
- 10
- Speicher
- 11
- Programmier- und/oder Konfigurationsgerät
- 12
- CAN-Bus-Schnittstelle
- 13
- CAN-Lese- und/oder Schreibgerät
- 14
- Sensorgehäuse
- 15
- Hall-Element
- 61
- erster Elektromagnet
- 62
- zweiter Elektromagnet
- 100
- Aufzugsanlage
- 101
- Fahrkorb
- 102
- Aufzugschacht
- 103a-d
- Etagen
- L
- Längsrichtung
- Q
- Querrichtung
