JP3057327U - 電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロプロセッサを用いて制御ないし調整
される自動ドアに対し、より高い安全性のレベルが得ら
れ、手動での扱い操作処置や検査の実施も可能となるよ
うに改善を行うこと。 【解決手段】 安全関連情報とデータがマイクロプロセ
ッサ制御部内での処理の他に付加的な安全監視部にも供
給されて処理され、前記安全監視部の出力信号は、エラ
ー報知ユニットに供給され、前記エラー報知ユニット
は、モータへの直接的なアクセスを介して当該モータ
を、マイクロプロセッサ制御部による直接的な制御とは
別に停止状態にもたらし、さらに前記マイクロプロセッ
サ制御部にサービスユニットが接続されるように構成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユニット であって、前記ドアの運動経過は複数のセンサによって制御され、制御及び調整 ユニットは、信号処理とコマンド処理のために設けられたマイクロプロセッサを 含んでいる、電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユニット に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば回転ドア、スライドドア、アーチ型スライドドア、折りたたみドア等の 自動ドアには種々の形式がある。これらはみな電気モータによって駆動される。 制御と調整のためにはマイクロプロセッサを備えたユニットが用いられる。この マイクロプロセッサはシーケンスプログラムに基づいて、外部から接続されたセ ンサ又はその他の安全装置と関連して、相応に接続されたドアの制御及び調整を 行う。

【０００３】 例えば冒頭に述べたような形式のスライドドアは、ドイツ連邦共和国特許公開 第３９４０７６２号公報からも公知である。ここではドア安全構成ユニットが設 けられており、この安全構成ユニットではドアの安全性に関する機能が包括的に 処理されている。

【０００４】 またドイツ連邦共和国特許出願第４２０７７０５号明細書からは、マルチタス キングシステムを用いて制御調整される回転ドアが公知である。この場合データ 処理ユニットにおいて制御部やマイクロプロセッサを含めたドアの全ての機能が 、内部的に自己監視される。 しかしながらいずれの市販ベースの制御部やシス テムもが次のような状況にはまだなっていない。すなわち使用されているマイク ロプロセッサや制御ないし調整回路に依存せずに１つの別個の安全機能部を介し て、二重の安全機能を確実にし得るような状況にはなっていない。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の課題は、マイクロプロセッサを用いて制御ないし調整される自動ドア に対し、より高い安全性のレベルが得られ、手動での扱い操作処置や検査の実施 も可能となるように改善を行うことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記課題は本考案により、安全関連情報とデータがマイクロプロセッサ制御部 内での処理の他に付加的な安全監視部にも供給されて処理され、前記安全監視部 の出力信号は、エラー報知ユニットに供給され、前記エラー報知ユニットは、モ ータへの直接的なアクセスを介して当該モータを、マイクロプロセッサ制御部に よる直接的な制御とは別に停止状態にもたらし、さらに前記マイクロプロセッサ 制御部にサービスユニットが接続されてるように構成されて解決される。

【０００７】 マイクロプロセッサによる入力信号の通常の処理の他に、安全性に関する信号 （これらはセンサやスイッチから到来する）も同時に安全性の監視ユニットにも 供給される。安全性の監視ユニット内部では所定の基準に従ってシステム内での エラー発生の有無やこのエラーに基づいてドアを停止させるべきか否かが判断さ れる。安全性に係るエラーが生じている場合には、このエラーがエラー報知ユニ ットに通知される。このエラー報知ユニットによっては、ドアに接続されている モータを直接停止される。これにより擬似的冗長性を備えたシステムか又は２チ ャンネル方式のシステムが得られる。このシステムではマクロプロセッサ内にお いても同じ信号が処理される。２チャンネル方式によれば、例えばマイクロプロ セッサか又は安全監視部等の安全に係る経路のうちの１つ（いずれか）に支障が 生じている場合はいずれにせよ、接続されているドアが停止状態にもたらされ、 使用されている信号伝送回路の損傷が避けられる。

【０００８】 それと同時に、さらに安全性を高めるステップは、ウオッチドッグタイマ（こ れはマイクロプロセッサの内部ではなく外部にある）を接続することである。し かしながらこのウオッチドッグタイマはマイクロプロセッサによってトリガされ るので、マイクロプロセッサの故障時には接続されているシステムも自動的に停 止状態にもたらされる。ドアシステムの新たな作動開始は、安全監視部による応 答時に手動リセット−スタートが実施された場合にのみ可能となる。

【０００９】 マイクロプロセッサ制御部に接続されるサービスユニットにより、保守点検者 は安全性に関する全ての操作による全システムの監視を実施することができる。 これは例えば手動スイッチによって行うことができる。それによりスイッチ操作 によって固定的な信号を供給することができる。これにより１つのプログラムシ ーケンスを介して例えばセンサ機構により生じ得るストップ信号に基づくドアの 制動が阻止される。そのため安全監視部は検査のための当該役割を引き受ける必 要がある。

【００１０】 発生した全てのエラーは、別個のエラー表示部か又は安全監視部のエラー報知 ユニットに指示される。これは音響的に又は光学的に又は両方同時に行うことが 可能である。

【００１１】

【考案の実施の形態】

次に本考案を図面に基づき詳細に説明する。

【００１２】 図１にはマイクロプロセッサ制御部１と、接続されるべき安全関連分岐並びに 安全監視部２７とそのエラー報知ユニット４７（これにはウオッチドッグタイマ ２５が接続される）との基本的な結合関係が示されている。特にここにおいては 、この制御ないし調整ユニットの構成は基本的に、接続されるドアのタイプに依 存せず、そのため自動ドアの全ての制御及び／又は調整ユニットに適用可能なこ とであることを述べておく。種々のプログラムモード２，５，７の情報は接続線 路３，４，６，８を用いてマイクロプロセッサ制御部１に供給される。さらに接 続されるべき安全関連の装置、例えばセンサ９，インターロック１１，さらなる センサ１３，スイッチ１５，保護装置１７なども同様に接続線路１０，１２，１ ４，１６，１８を介してマイクロプロセッサ制御部１に接続される。例えばプロ グラムモード２の非常にセンシブルな領域は、マイクロプロセッサにおける処理 の他にも接続線路３を介して安全監視部２７に転送される。安全監視部２７はこ こではこの実施例において２チャンネル方式で表される。なぜならマイクロプロ セッサ制御部１に依存することなく安全監視部２７はエラー報知ユニット４７と 関連して、接続されたモータを停止状態にもたらすようにおかれているからであ る。

【００１３】 安全監視部２７はモータ３３の実施可能なブロックキングへの直接的なアクセ スを有しているので、モータから接続線路３２を介してエンコーダ３１へ供給さ れる信号も接続線路２９を介して安全監視部２７にもたらされる。同時にエンコ ーダ３１は接続線路３０を介してマイクロプロセッサ制御部１とも接続されてい る。ここでは、マイクロプロセッサ制御部１と安全監視部２７にはモータの回転 方向と速度に関する報知が同時に通知されることが表されている。

【００１４】 例えば技術的な欠陥によりマイクロプロセッサ制御部１の遮断分岐において機 能不能に陥った場合には、安全監視部２７により接続線路２８を介してエラー報 知ユニット４７の応答が行われる。このエラー報知ユニット４７は例えばリレー ３５（これは応答状態ないしは切換に応じて遮断状態にもたらされる）の起動に よりコンタクト３７がモータ３３の駆動線路３８を遮断する。使用されている直 流モータ３３に応じてこれは例えば制動抵抗で作動されるか又は直接短絡され得 る。これにより接続されたドアが直接停止状態にもたらされることとなる。リレ ー３５の励振の他には励振４２により接続線路４３を介してこの信号はマイクロ プロセッサ制御部１へ転送される。

【００１５】 安全性と共にマイクロプロセッサ制御部１の正常な動作を保証するために、マ イクロプロセッサ制御部１からはトリガ信号２６がウオッチドッグタイマ２５に 供給される。このウオッチドッグタイマ２５はリセット信号４０をエラー報知ユ ニット４７に供給する。このこともマイクロプロセッサ制御部１の安全性に対す るリスクの高まりを考慮していることを示している。というのはマイクロプロセ ッサ制御部１はモータ３３を停止状態にし得るようにしてはまずいからである。 なぜなら例えばマイクロプロセッサ制御部１が故障してしまい、このような場合 にはウオッチドッグタイマ２５がエラー報知ユニット４７に相応の通知信号を供 給し、さらにエラー報知ユニット４７がモータ３３を停止状態にもたらすことが できるようにすべきだからである。サブパスの遮断により、すなわち安全監視部 ２７を介してモータ３３が停止された場合には、基本的には制御部にエラーが生 じている。このことは、ドアが特別なプッシュによって直接再作動されるのでは なく、手動のリセット−スタート部２４によって装置全体が作動状態に意識的に 再びセットされなければならないという根拠となる。このリセット−スタート部 ２４は一方で接続線路２３を介してマイクロプロセッサ制御部１に接続され、そ の他に接続線路５０を介して直接安全監視部２７に接続されている。それにより 個々でもマイクロプロセッサ制御部１に依存しない２チャンネル方式が達成され ている。

【００１６】 しかしながらエラー報知ユニット４７は、マイクロプロセッサ制御部１によっ ても接続線路４６を介して検査され得る。ここでは励振線路４５を介してリレー ３４が作動される。リレー３４が励振されたことを報告する通知は、マイクロプ ロセッサ制御部１への接続線路４４を介して行われる。このリレー３４はそのコ ンタクト３６によってモータ３３の励振線路３８を遮断する。リレー３４の励振 と同時に接続線路４８、エラー表示部４９が作動される。エラー表示においては 音響的信号か又は光学的表示がセットされ得る。それにより操作者ないし保守点 検者はどのようなエラーがシステム内に発生したかを知ることができる。

【００１７】 さらなる安全装置は、モータ３３からの接続線路３９を介してモータ電流監視 部６５を設けることからなる。このモータ電流監視部６５も接続線路４１を介し て常時その信号がマイクロプロセッサ制御部１に供給される。

【００１８】 前述した種々の接続手段の他にも、接続線路２０を介してマイクロプロセッサ 制御部１に接続された速度報知部１９を介して選択された速度の方式が存在する 。同様に回転ドアの場合には停止位置（Ｘポジション）が回路２１から接続線路 ２２を介してマイクロプロセッサ制御部１に通知される。

【００１９】 前述したような自動制御動作の他に、マイクロプロセッサ制御部１にサービス ユニット６６を接続されることも可能である。このユニットは付加的な手動スイ ッチを介してシステム全体の２チャンネル方式の安全監視機能の検査を可能にす る。これに対してはいずれにせよマイクロプロセッサ制御部１内部のシーケンス プログラムによってセンサ機構のストップ信号に基づくドアの制動を中断させる 必要がある。これにより、製造時に設定された許容偏差がまだ存在しているか否 かを検出するために、種々のスイッチ類、例えばテストストップスイッチ６７、 自動スイッチ６８、サーボスイッチ６９、ポジションスイッチ７０等や種々のモ ジュールに関するテストと共に安全機能に関するテストも実施することが可能と なる。この手段によっては種々異なる値のずれも早期時点で検出することが可能 となる。そのため保守点検者はこのような場合には予防的保守整備に基づいてこ の時点で制御部に相応の手段を講じることができる。それによりドアが検査動作 に続く通常の動作の中で故障するようなことが避けられる。

【００２０】 安全監視部２７がどのように動作するかは図２に示されている。マイクロプロ セッサ制御部１から出発して、ドアが制動された後では、ここにおける通常の経 路で通常のリセット信号が制動部５１から接続線路５２を介して比較器５３に供 給される。この比較器５３は信号が１よりも大きいか１と等しい場合にＲＳ−フ リップフロップ５４をリセット入力におく。それによりフリップフロップ５４は アクティブになり、接続線路５５と接続する線路３を介してストップ信号の入力 の際にはセット入力におかれる。ＲＳフリップフロップは５４は準備信号を接続 線路６１を介してＡＮＤゲート６０に供給する。それにより例えば非常ストップ が記憶される。しかしながらこのストップ信号は接続線路３を介して同時にモノ フロップ５６にも供給される。それによりこのモノフロップ５６はトリガされ、 所定の期間ドアの制動経路に依存してローレベル信号を生ぜしめる。この期間は 待機期間である。この待機期間においては通常マイクロプロセッサ制御部１はド アをストップさせなければならない。設定期間の後ではこのモノフロップ５６は 、再び値１に復帰され、この情報は接続線路７１を介してＡＮＤゲート５９に供 給される。設定期間（これは接続されるドアのタイプに依存する）内ではモータ ３３は停止状態にもたらされず、エンコーダ３１は接続線路２９を介してさらに そのパルスをモノフロップ５８に供給する。モノフロップ５８の出力側も、接続 線路７２を介してＡＮＤゲート５９に接続されている。ＡＮＤゲート５９の両方 の入力側にハイレベル信号が供給されたならば、ＡＮＤゲート５９の出力側もハ イレベルに切換られ、この情報は接続線路７３を介して後続のＡＮＤゲート６０ に転送される。この場合にはドアはまだ停止していないので、接続線路６１を介 してフリップフロップ５４からハイレベル信号がＡＮＤゲート６０の第２の入力 側に供給される。それに続いてＡＮＤゲート６０の出力側もハイレベル信号とな る。この信号は接続線路６２を介してＲＳフリップフロップ６３をセットする。 それによりＲＳフリップフロップ６３切換られ、接続線路２８を介してシステム 内のエラーをエラー報知ユニット４７に通知する。このエラー報知ユニット４７ は既に前記したようにモータ３３を停止状態にもたらす。同時にエラー表示部６ ４も安全監視部２７を介してドアが停止状態にもたらされた旨の信号化を実施す る。リセットスタート部２４によって初めてドアは再び動作状態にすることがで きる。このリセットスタート部２４は接続線路５０を介して安全監視部２７に接 続されている。この安全監視部２７においては当該のリセットスタート信号によ り、接続線路５７を介してモノフロップ５６と５８並びにＲＳフリップフロップ ６３が再びリセットされる。

【００２１】 そのような場合にはマイクロプロセッサ制御部１は、ドアの通常の制動を実施 させ得る場合には、リセット信号５１を介して比較器５３もリセットされ、これ によりフリップフロップ５４（このフリップフロップでは記憶された非常ストッ プ状態にまだセットされている）も再び監視のためにアクティブにさせられ得る 。前記したようなシステムの回路構成は図に示されているようにマイクロプロセ ッサ制御部１に依存することなく２チャンネル方式の安全監視部として動作する 。

【００２２】 前記回路構成とそれに伴う冗長的な実施形態は図３にも示されているように、 全ての入力信号２，５，７，９，１１，１３，１５，１７，１９，２１に対して も実現可能であり、ここにおいては一方で情報が直接マイクロプロセッサ制御部 １に供給され、他方では直接安全監視部２７に供給され得る。この安全監視部２ ７はこのような場合においても正確に前述したように動作し、回路構成のみが相 応に拡張される。

【００２３】 それにより前述のスイッチによって情報の流れが中断され得る。これは必然的 に第２のチャネルの使用と同時にハード及びソフトウエアの検査機能が生ぜしめ られる。手動スイッチを介した安全技術は有利には順次行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】２重の安全性を備えた制御及び調整ユニットの
回路構成を示した図である。

【図２】安全監視部を示した図である。

【図３】冗長的な構成での保全構成部の基本回路を示し
た図である。

【図４】マイクロプロセッサ制御部を備えたサービスユ
ニットを示した図である。

【符号の説明】

１ マイクロプロセッサ制御部 ２７ 安全監視部 ３３ モータ ４７ エラー報知ユニット ４９ エラー表示部 ６６ サービスユニット

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年１０月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

Claims (9)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電動モータによって駆動されるドアのた
   めの制御及び調整ユニットであって、前記ドアの運動経
   過は複数のセンサによって制御され、制御及び調整ユニ
   ットは、信号処理とコマンド処理のために設けられたマ
   イクロプロセッサを含んでいるものにおいて、 安全関連情報とデータがマイクロプロセッサ制御部
   （１）内での処理の他に付加的な安全監視部（２７）に
   も供給されて処理され、前記安全監視部（２７）の出力
   信号（２８）は、エラー報知ユニット（４７）に供給さ
   れ、前記エラー報知ユニット（４７）は、モータ（３
   ３）への直接的なアクセスを介して当該モータ（３３）
   を、マイクロプロセッサ制御部（１）による直接的な制
   御とは別に停止状態にもたらし、さらに前記マイクロプ
   ロセッサ制御部（１）にサービスユニット（６６）が接
   続されていることを特徴とする、電動モータによって駆
   動されるドアにのための制御及び調整ユニット。
2. 【請求項２】 前記エラー報知ユニット（４７）にはマ
   イクロプロセッサ制御部（１）によってトリガされるウ
   オッチドッグタイマ（２５）が配属されている、請求項
   １記載の電動モータによって駆動されるドアのための制
   御及び調整ユニット。
3. 【請求項３】 前記ウオッチドッグタイマ（２５）の誤
   ったトリガの際に前記エラー報知部（４７）はモータ
   （３３）を停止状態にもたらす、請求項１又は２記載の
   電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調
   整ユニット。
4. 【請求項４】 前記安全監視部（２７）とマイクロプロ
   セッサ制御部（１）にはモータ（３３）のエンコーダ
   （３１）の信号が供給される、請求項１記載の電動モー
   タによって駆動されるドアのための制御及び調整ユニッ
   ト。
5. 【請求項５】 前記モータ（３３）のモータ電流は、モ
   ータ電流監視部（６５）によって監視され、信号（４
   １）がマイクロプロセッサ制御部（１）に供給される、
   請求項１記載の電動モータによって駆動されるドアのた
   めの制御及び調整ユニット。
6. 【請求項６】 安全監視部（２７）を介して前記モータ
   （３３）がスイッチオフされた場合には、リセットスタ
   ータ部（２４）を介して手動スタートコマンドが与えら
   れた場合にのみドアのさらなる動作が可能となる、請求
   項１〜３いずれか１項記載の電動モータによって駆動さ
   れるドアのための制御及び調整ユニット。
7. 【請求項７】 エラーが発生して識別された場合に、前
   記マイクロプロセッサ制御部（１）によりエラーがエラ
   ー表示部（４９）を介して指示され、モータ（３３）の
   スイッチオフが行われる、請求項１〜６いずれか１項記
   載の電動モータによって駆動されるドアのための制御及
   び調整ユニット。
8. 【請求項８】 エラーが発生して識別された場合に、前
   記安全監視部（２７）によってエラーがエラー表示部
   （４９）を介して指示され、モータ（３３）のスイッチ
   オフが行われる、請求項１〜６いずれか１項記載の電動
   モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユ
   ニット。
9. 【請求項９】 サービスユニット（６６）によって前記
   安全監視部（２７）が検査される、請求項１記載の電動
   モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユ
   ニット。