JP2009043239A - Security apparatus, and method for transmitting security data - Google Patents
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Abstract
Description
第1の側面によれば、本発明は、請求項1の前文に係る、保護対象である機器のための安全装置に関する。
According to a first aspect, the invention relates to a safety device for a device to be protected according to the preamble of
他の側面において、本発明は、請求項8に係る、保安データの通信方法に関する。
In another aspect, the present invention relates to a security data communication method according to
自動保管棚システムに特に適した一般的な安全装置は、まず、データを受信する検知部を備えた定置装置を有する。また、可搬装置も設けられ、この可搬装置は、保護対象の装置に配置され、かつ、保護対象の装置を安全状態に制御する動作部を有する。保安データに基づいて動作部を作動させるため、前記動作部は、前記検知部と動作的に連結される。 A general safety device that is particularly suitable for an automatic storage shelf system has first a stationary device with a detector for receiving data. A portable device is also provided, and the portable device is disposed in the device to be protected and has an operation unit that controls the device to be protected to a safe state. In order to operate the operating unit based on the security data, the operating unit is operatively connected to the detecting unit.
一般的な方法において、保安データは、定置式の検知部によって受信され、また、保安データは、保護対象の装置に搭載された可搬式の動作部に送信される。送信された保安データに基づいて動作部が作動され、特定の保安データである場合、前記保護対象の装置は、動作部によって安全状態に制御される。 In a general method, security data is received by a stationary detection unit, and security data is transmitted to a portable operation unit mounted on a device to be protected. The operation unit is activated based on the transmitted security data. When the operation unit is specific security data, the device to be protected is controlled to a safe state by the operation unit.
産業界、特に、保管および搬送技術において、固定のポイントから車両を遠隔制御する要望が生じることが多い。この遠隔制御は、データ無線設備の支援によって、またはデータライトバリアを用いて行われる。危険な状態が生じた場合に、このような車両を停止できるようにするため、前述したような施設には、下記の構成要素を有する安全装置が設けられている。
−非常スイッチまたは保安ライトバリアとして構成できる定置式の検知部。
−車両に接続され、安全装置の検知部が稼動された場合に、車両の駆動を停止または復旧させる動作部。
−定置式の安全装置と、可搬式の安全装置とを接続する後引きケーブル。
In industry, especially in storage and transport technology, there is often a desire to remotely control a vehicle from a fixed point. This remote control is performed with the assistance of a data radio facility or using a data write barrier. In order to be able to stop such a vehicle when a dangerous state occurs, a facility as described above is provided with a safety device having the following components.
A stationary detector that can be configured as an emergency switch or a security light barrier.
An operating unit that is connected to the vehicle and stops or restores the driving of the vehicle when the detection unit of the safety device is operated;
-A trailing cable that connects a stationary safety device to a portable safety device.
安全装置の検知部の状態は、前記後引きケーブルを介して動作部に送信され、その状態によって、動作部が車両の駆動を停止または復旧させる。 The state of the detection unit of the safety device is transmitted to the operation unit via the trailing cable, and the operation unit stops or restores the driving of the vehicle depending on the state.
後引きケーブルの使用は、障害を起こしやすい、高価な技術的解決策である。 The use of trailing cables is an expensive technical solution that is prone to failure.
EP1453334A2号およびDE19920299A1は、安全性に関する信号の検出と、送信と、処理と、を行う方法および装置に関連する。 EP 14533334 A2 and DE 199 20 299 A1 relate to methods and devices for detecting, transmitting and processing signals relating to safety.
DE102005048386A1は、作業機器の無線制御装置に関係したものである。 DE102005048386A1 relates to a wireless control device for work equipment.
本発明の目的は、安全装置および保安データの送信方法を提供することであり、この装置および方法は、特に、産業環境において複雑でない方式で扱うことができる。また、この解決策は、動作の信頼性が高く、かつ、安価なものでなければならない。 The object of the present invention is to provide a safety device and a method of transmitting security data, which device and method can be handled in an uncomplicated manner, especially in an industrial environment. This solution must also be reliable and inexpensive to operate.
本発明の第1の側面において、前述の目的は、請求項1に記載の特徴を有する安全装置によって達成される。
In a first aspect of the invention, the above object is achieved by a safety device having the features of
本発明の更に他の側面において、前述の目的は、請求項8に記載の特徴を有する方法によって達成される。
In yet another aspect of the invention, the above object is achieved by a method having the features of
本発明の有利な展開内容は、従属請求項に記載されている。 Advantageous developments of the invention are described in the dependent claims.
前述したタイプの安全装置は、更に、次のように進歩的に展開される。定置装置は、保安データの無線送信を行う送信機を持ち、可搬装置は、保安データの無線受信を行う受信機を有する。また、送信機および検知部に接続されたエラー防止符号器を設けて、送信される保安データを符号化し、かつ、受信機および動作部に接続されたエラー防止復号器を設けて、受信した保安データを復号する。 A safety device of the type described above is also developed progressively as follows. The stationary device has a transmitter that wirelessly transmits security data, and the portable device has a receiver that wirelessly receives security data. In addition, an error prevention encoder connected to the transmitter and the detection unit is provided to encode the transmitted security data, and an error prevention decoder connected to the receiver and the operation unit is provided to receive the received security data. Decrypt the data.
前述したタイプの方法は、更に、次のように進歩的に展開される。保安データは、無線方式で、検知部から動作部に送信され、また、前記保安データは、その送信前に、エラー防止符号器により符号化され、送信後に、エラー防止復号器により復号される。 A method of the type described above is further developed progressively as follows. The security data is transmitted from the detection unit to the operation unit in a wireless manner, and the security data is encoded by an error prevention encoder before the transmission, and is decoded by the error prevention decoder after the transmission.
本発明の基本的な概念は、保安データ、たとえば、非常停止などを送信する安全装置において、取り扱いが複雑で、外乱の影響を受けやすい後引きケーブルを使用するのではなく、その代わりに、保安データを送信するための無線接続を構築して利用するというものである。これにより、実際の運用時に大きな利点が得られる。本発明に係る前述の解決策は、極僅かの保守費用しか必要とせず、また、少ない費用で実現できる。 The basic concept of the present invention is that instead of using a trailing cable that is complicated to handle and sensitive to disturbances in a safety device that transmits security data, e.g. A wireless connection for transmitting data is constructed and used. This provides a great advantage during actual operation. The above-described solution according to the present invention requires very little maintenance costs and can be realized with low costs.
エラー防止方式で保安データを符号化して送信することは、本発明の更に他の基本的な概念である。このような方式において、必要な送信セキュリティを保証できる。 It is still another basic concept of the present invention to encode and transmit security data using an error prevention method. In such a system, necessary transmission security can be guaranteed.
本発明は、無線通信の結果として、構造が著しく簡略化され、かつ、安全性が損なわれることはないという重要な利点を有する。 The present invention has the important advantage that as a result of wireless communication, the structure is significantly simplified and the safety is not compromised.
他の利点は、無線送信を行うという目的において、原理的には、既知の構成要素、または、既に存在していると想定される構成要素を利用できるという点である。 Another advantage is that, for the purpose of radio transmission, in principle, components that are already known or that are assumed to already exist can be used.
本発明の利点は、特に、自動保管棚システムにおいて、前記可搬装置が、車両、昇降機構、およびその他搬送機構の少なくともいずれか一つに搭載される構成である場合に、特に顕著に得られる。 The advantages of the present invention are particularly prominent when the portable device is configured to be mounted on at least one of a vehicle, an elevating mechanism, and another transport mechanism in an automatic storage shelf system. .
検知部は、ランダムスイッチング要素および測定要素を含むことができる。たとえば、検知部は、非常停止スイッチと、ライトバリアと、光プローブまたは光キースイッチと、近接スイッチと、その他センサと、の少なくともいずれか一つを有することができる。 The detection unit can include a random switching element and a measurement element. For example, the detection unit may include at least one of an emergency stop switch, a light barrier, an optical probe or an optical key switch, a proximity switch, and other sensors.
本発明の特に好ましい実施形態において、エラー防止符号器は、検知部の各状態に、シリアルデータ列を対応させる。このデータ列は、送信機および受信機を用いて、エラー防止復号器に送信できる。エラー防止復号器は、受信したシリアルデータ列と、復号器内に保存されている事前設定データ列との比較を行い、この比較の結果に応じて、動作部が駆動される。受信したデータ列と、異なる事前設定情報とを比較することにより、復号器は、安全装置の検知部の異なる状態を設定できる。これにより、装置に多大な費用を要することなく、安全な符号化を実現できる。 In a particularly preferred embodiment of the present invention, the error prevention encoder associates a serial data string with each state of the detector. This data string can be transmitted to the error prevention decoder using a transmitter and a receiver. The error prevention decoder compares the received serial data string with the preset data string stored in the decoder, and the operation unit is driven according to the comparison result. By comparing the received data string with different preset information, the decoder can set different states of the detector of the safety device. As a result, safe coding can be realized without requiring a large amount of cost for the apparatus.
方法の観点から述べると、このことは、たとえば、データ列をバイト単位で編成することによって、複雑にならない方式で実現できる。動作部を安全状態に制御すること、または、より迅速なスイッチオフ反応は、たとえば、安全装置の動作部を制御する特定のバイト、たとえば、ゼロバイトを受信することで実現できる。 From a method point of view, this can be achieved in a non-complicated manner, for example by organizing the data sequence in bytes. Controlling the operating part to a safe state, or a quicker switch-off reaction can be realized, for example, by receiving a specific byte, for example a zero byte, that controls the operating part of the safety device.
本発明の安全装置の単純な変形例において、エラー防止復号器は、前述の目的に応じて、比較器およびデータメモリを有する。 In a simple variant of the safety device according to the invention, the error prevention decoder comprises a comparator and a data memory, depending on the purpose described above.
スイッチング情報の不在を発見する作業において、復号器に、時間間隔を指定することができ、この間隔は、復号器がいずれかの情報を受信しているはずの期間である。この期間内にいずれの情報も存在しない場合、復号器は、安全装置の動作部を安全状態に制御する。 In the task of discovering the absence of switching information, the decoder can be assigned a time interval, which is the period during which the decoder should have received any information. If no information is present within this period, the decoder controls the operating part of the safety device to a safe state.
監視対象である装置の動作の安全性は、前記復号器が時間測定装置を持ち、所定の時間間隔内でデータ列が受信されない場合に、動作部を安全状態に制御することで、結果的に更に改善される。 As a result, the operation safety of the device to be monitored is controlled by controlling the operation unit to a safe state when the decoder has a time measurement device and a data string is not received within a predetermined time interval. Further improvement.
原理上、送信機および受信機は、独立した個別の構成要素であってよい。ただし、既に存在している設備を活用することが好ましい。たとえば、送信機および受信機の両方は、それぞれ、データライトバリアまたはデータ無線設備の一部であってよい。このような変形例が特に好ましいのは、たとえば、自動保管棚システムの場合、データライトバリアまたはデータ無線設備は、既に存在していることが多いためである。 In principle, the transmitter and the receiver may be independent and separate components. However, it is preferable to utilize existing facilities. For example, both the transmitter and receiver may each be part of a data write barrier or data radio facility. Such a modification is particularly preferred because, for example, in the case of an automatic storage shelf system, a data write barrier or a data radio facility often already exists.
安全装置の検知部のデータと、送信される他のデータとをより簡単に選別できるようにするため、保安データは、個別のチャンネル内の送信媒体上で適切に送信される。したがって、送信機および受信機の両方が、それぞれ多重チャンネルのデータ送信に対応した構成であれば、本発明の装置の機能性をより向上させることができる。本発明の方法および装置の安全性を向上させる、たとえば、非常スイッチオフのデータと、送信される他のデータとを明確に区別するために、非常スイッチオフのデータは、周波数偏移キーイング変調(FSK)によって、個別のデータチャンネルで送信される。 In order to be able to more easily sort the data of the detector of the safety device and other data to be transmitted, the security data is appropriately transmitted on a transmission medium in a separate channel. Therefore, if both the transmitter and the receiver are configured to support multi-channel data transmission, the functionality of the device of the present invention can be further improved. In order to improve the safety of the method and apparatus of the present invention, for example, in order to clearly distinguish emergency switch-off data from other data transmitted, emergency switch-off data is frequency shifted keying modulation ( FSK) is transmitted on a separate data channel.
また、前述した比較の結果として、復号器は、信号の破損も検出できる。信号の破損が発見された場合は、復号器が安全装置の動作部を安全状態に制御するように決定されてよい。この変形例の特徴は、安全性が特に高いことである。 As a result of the comparison described above, the decoder can also detect signal corruption. If signal corruption is found, the decoder may decide to control the operating part of the safety device to a safe state. The feature of this modification is that safety is particularly high.
複雑な産業環境では、非常に多くの障害および外乱が生じるものであるため、軽度であると考えられる障害のたびに監視対象の装置が安全状態に設定されるという事態を招かないようにすることがしばしば求められる。そのような事態は、過大な損傷時間および休止時間をもたらすことになる。 In complex industrial environments, there are so many faults and disturbances that you do not want the monitored equipment to be set to a safe state for every fault that you think is minor. Is often required. Such a situation will result in excessive damage and downtime.
一般に、許容される最大エラー率または損傷率を定義でき、その範囲内において、復号器は送信エラーを許容し、その範囲を超えた場合に、復号器は、安全装置の動作部を安全状態に制御する。本発明の方法の特に好ましい変形例において、エラー防止復号器は、受信したデータ列と、保存されている事前設定データ列とを比較する際に、エラー率を特定し、復号器は、許容されるエラー率の限界値を保存する。許容されるエラー率に関して、前述の限界値を超えるものである場合に、動作部は安全状態に制御される。この安全状態は、特に、危険な移動の停止であってよい。 In general, the maximum allowable error rate or damage rate can be defined, within which the decoder will tolerate transmission errors, and if the range is exceeded, the decoder will put the operating part of the safety device in a safe state. Control. In a particularly preferred variant of the method according to the invention, the error prevention decoder identifies the error rate when comparing the received data sequence with the stored preset data sequence, and the decoder is allowed. Save the error rate limit value. When the allowable error rate exceeds the aforementioned limit value, the operating part is controlled to a safe state. This safe state may in particular be a dangerous movement stop.
本発明の更に他の利点および特徴は、添付の図面から推論できる。 Further advantages and features of the invention can be inferred from the attached drawings.
図1に示した本発明の安全装置20の実施形態において、非常スイッチ1および起動復旧キースイッチ2は共に検知部を形成し、この検知部は、エラー防止符号器4に接続される。
In the embodiment of the
エラー防止復号器4は、信号30,32によって特性が付与される非常スイッチ1および起動復旧キースイッチ2の状態と、シリアルビット列とを対応させて、シリアル信号5を生成する。
The error prevention decoder 4 generates the
エラー防止符号器4は、データライトバリアの送信機6に接続され、この送信機6はシリアル信号5を受信する。エラー防止符号器4の検知部および送信機6は、定置、すなわち、実質的に固定されるため、本発明の安全装置20の定置装置を構成する。
The error prevention encoder 4 is connected to a data
データライトバリアの送信機6は、周波数偏移キーイング変調方式で、図示しない他のデータと共にシリアル信号5を送信し、復号器10に接続されたデータライトバリアの受信機8に送る。受信機8および復号器10は、監視対象である機器、たとえば、保管棚回収車両、に搭載されるため、本発明の安全装置20の可搬装置を構成する。
The data write
データライトバリアの受信機8は、受信したシリアル信号5をエラー防止復号器10に送信する。このエラー防止復号器は、安全装置20の動作部に接続され、この動作部は、図示した本実施形態において、装置13の復旧または停止を行える電力継電器11,12を含む。
The
送信される他のデータから非常スイッチデータをより簡単に区別できるようにするには、個別のデータチャンネルを有する光ビーム内で非常スイッチデータを送信することが適切である。FSK変調の場合、このようなデータチャンネルは、主要チャンネルの搬送周波数と共に、第2の搬送周波数を選択することによって生成できる。したがって、たとえば、主要チャンネルの搬送周波数を10MHzとし、補助チャンネルの搬送周波数を100kHzとすることができる。 In order to be able to more easily distinguish emergency switch data from other data being transmitted, it is appropriate to transmit emergency switch data in a light beam having a separate data channel. In the case of FSK modulation, such a data channel can be generated by selecting a second carrier frequency along with the carrier frequency of the main channel. Therefore, for example, the carrier frequency of the main channel can be set to 10 MHz, and the carrier frequency of the auxiliary channel can be set to 100 kHz.
安全装置の検知部1,2の状態に対して、符号器4は、バイト単位で編成された下記のビット列を対応付ける。
[表1]
非常スイッチ1 起動復旧キースイッチ ビット列
オン オフ 7Fh 1Ah 43h 2Ch
オン オン FFh AAh C3h BCh
オフ ランダム 00h,00h,00h,00h
The encoder 4 associates the following bit strings organized in byte units with the states of the
[Table 1]
ON ON FFh AAh C3h BCh
OFF Random 00h, 00h, 00h, 00h
非常スイッチ1が操作されない場合は、最初のバイトFFhまたは7Fhが、シーケンスの開始を符号化するため、復号器10は、復号器10自身を符号器4に同期させることができる。実施例において、10%の最大エラー率が設定される。すなわち、3つのビットは間違っていてもよい。不正確なシーケンスに対する復号器10の反応を下記の表に示す。
[表2]
受信シーケンス エラー率 復号器の反応
7Eh 18h 43h 3Ch 2/32=6.2% なし
7Eh 18h 40h 2Ch 4/32=125% 状態を安全化
If the
[Table 2]
Receive sequence error rate Decoder response 7Eh 18h 43h 3Ch 2/32 = 6.2% None 7Eh 18h 40h 2Ch 4/32 = 125% Safe state
特定の外乱許容精度を達成する動作において、限定された範囲でのエラー率の評価は、破損を許容するものであるが、直列信号のより顕著な破損に対しては、安全装置を包括的に保護するものである。 In an operation that achieves a certain disturbance tolerance accuracy, the error rate evaluation within a limited range is tolerant of breakage, but the safety device is comprehensive for more significant breakage of the serial signal. It is something to protect.
非常スイッチ1が操作された場合、復号器10は、ゼロのみを受信する。単一のゼロであったとしても、電力継電器11,12をオフにして、デバイス13を停止させる必要があることを復号器10に指示する。この実施例において、復号器は、50ミリ秒間隔で周期的にビット列を受信しなければならない。信号情報の欠乏を発見するため、70ミリ秒の最大遅延が復号器に設定される。データライトバリアのビームが遮られると、復号器は、ビット列を受信できなくなり、最大でその70ミリ秒後に、復号器は、安全装置の動作部を安全状態に制御する。
If the
1 非常スイッチ、2 起動復旧スイッチ、4 エラー防止符号器、5 直列信号、6 送信機、8 受信機、10 エラー防止復号器、11,12 電力継電器、13 装置、20 安全装置。 1 emergency switch, 2 start-up recovery switch, 4 error prevention encoder, 5 serial signal, 6 transmitter, 8 receiver, 10 error prevention decoder, 11, 12 power relay, 13 device, 20 safety device.
Claims (13)
前記安全装置は、
特に、請求項8乃至13のいずれか1項に記載の方法を実行し、
保安データを受信する検知部(1,2)を有する定置装置(1,2,4,6)を含み、
前記保護対象である機器に搭載され、かつ、前記保護対象である機器を安全状態に制御するための動作部(11,12,13)を有する可搬装置(8,10,11,12,13)を含み、
前記安全装置おいて、前記保安データに基づいて作動する前記動作部(11,12,13)は、前記検知部(1,2)に対して動作可能に連結され、更に、
前記安全装置は、
前記定置装置(1,2,4,6)が、保安データの無線送信を行う送信機(6)を持ち、
前記可搬装置が、保安データの無線受信を行う受信機(8)を持ち、
前記送信機(6)および前記検知部(1,2)に接続され、送信される保安データを符号化するエラー防止符号器が設けられ、かつ
受信機(8)および前記動作部に接続され、受信した保安データを復号するエラー防止復号器(10)が設けられること、を特徴とする安全装置。 A safety device for the equipment to be protected, in particular the automatic storage shelf system,
The safety device is
In particular, carrying out the method according to any one of claims 8 to 13,
Including stationary devices (1, 2, 4, 6) having detectors (1, 2) for receiving security data;
A portable device (8, 10, 11, 12, 13) mounted on the device to be protected and having an operation unit (11, 12, 13) for controlling the device to be protected to a safe state. )
In the safety device, the operation unit (11, 12, 13) that operates based on the security data is operably connected to the detection unit (1, 2),
The safety device is
The stationary device (1, 2, 4, 6) has a transmitter (6) for wireless transmission of security data,
The portable device has a receiver (8) for wirelessly receiving security data,
Connected to the transmitter (6) and the detectors (1, 2), provided with an error prevention encoder for encoding the security data to be transmitted, and connected to the receiver (8) and the operating unit, A safety device, characterized in that an error prevention decoder (10) for decoding received security data is provided.
前記方法において、保安データは定置式検知部から受信され、
前記方法において、前記保安データは、保護対象である機器に搭載された可搬式の動作部に送信され、
前記方法において、前記動作部は、送信された保安データに基づいて駆動され、かつ、特定の保安データである場合には、前記保護対象である機器を安全状態に制御し、更に、
前記方法は、
前記保安データが、無線方式で、前記検知部から前記動作部に送信され、
前記保安データが、送信前に、エラー防止符号器を用いて符号化され、
前記保安データが、前記送信の後で、エラー防止復号器を用いて復号されること、
を特徴とする方法。 In particular, in an automatic storage shelf system, in particular, a method of transmitting security data using the safety device according to any one of claims 1 to 7,
In the method, the security data is received from the stationary detector,
In the method, the security data is transmitted to a portable operation unit mounted on a device to be protected,
In the method, the operation unit is driven based on the transmitted security data, and when the operation unit is specific security data, controls the device to be protected to a safe state, and
The method
The security data is transmitted from the detection unit to the operation unit in a wireless manner,
The security data is encoded using an error prevention encoder before transmission,
The security data is decoded after the transmission using an error prevention decoder;
A method characterized by.
前記エラー防止復号器(10)は、受信した前記シリアルデータ列(5)と、当該復号器(10)内に保存されている事前設定データ列との比較を行い、
前記比較の結果に基づいて、前記動作部(11,12,13)が作動されること、
を特徴とする請求項8に記載の方法。 The error prevention encoder (4) associates the serial data string (5) with the states of the detection units (1, 2),
The error prevention decoder (10) compares the received serial data string (5) with a preset data string stored in the decoder (10),
Based on the result of the comparison, the operating unit (11, 12, 13) is activated,
9. The method of claim 8, wherein:
前記復号器(10)は、許容されるエラー率の限界値を格納し、前記限界値を超えるものであった場合に、前記動作部(11,12,13)は、安全状態、特に、危険な移動の停止を含む安全状態に制御されること、
を特徴とする請求項9または10に記載の方法。 When comparing the received data sequence with the stored preset data sequence, the error prevention decoder sets an error rate,
The decoder (10) stores a limit value of an allowable error rate. If the decoder (10) exceeds the limit value, the operating unit (11, 12, 13) Controlled to a safe state, including the suspension of
The method according to claim 9 or 10, wherein:
前記動作部(11,12,13)の安全状態への制御は、特定のバイト、特に、ゼロバイトによって実施されること、
を特徴とする請求項8乃至11のいずれか1項に記載の方法。 The data string is organized in bytes,
Control of the operating part (11, 12, 13) to a safe state is performed by a specific byte, in particular, a zero byte,
12. A method according to any one of claims 8 to 11 characterized in that
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