JP4334346B2 - エレベータドア用安全回路 - Google Patents

Description

本発明の主題は、請求項１の導入部に記載のエレベータシステムである。

今日のエレベータシステムは、いわゆる二重ドアを有し、すなわち、昇降路ドアだけではなく、エレベータケージに配置されたケージドアも有する。昇降路ドアの開閉は、普通、ケージまたはケージドアによってもたらされる。エレベータシステムのユーザおよびエレベータシステムを組み込むビルの訪問者の安全のため、昇降路ドアおよびケージドアのそれぞれの設定状態が、エレベータケージの位置に調整されることが非常に重要である。すなわち、昇降路ドアおよびケージドアは、エレベータケージが、設けられた乗降ステーションの一つ、すなわち階のレベルで停止するときのみに、開くことができる。この目的のために、昇降路ドアの位置だけではなくケージドアの位置もモニタリングされる。

昇降路ドアは、通常、機械的ロック装置の助けで、閉鎖設定状態にロックされることができる。従来のモニタリングシステムは、安全接点の助けで、昇降路ドアの設定状態をモニタリングする。これらの安全接点は、機械的ロック装置が、ロック設定状態にされているかまたはロック解除設定状態にされているかを検出する。ロック装置がそのロック設定状態にあり、昇降路ドアが閉じているときに、安全接点は閉じられる。安全接点は、安全回路に一体化され、安全回路は、安全接点が閉じているときにのみ閉じられる。安全回路は、安全回路が閉じているときにのみ、通常操作のエレベータケージが上方へまたは下方へ動くことができるように、エレベータシステムの駆動装置に接続される。昇降路ドアが開いており、かつそのロック装置がロック解除設定状態にある場合には、対応する安全接点および安全回路は開いており、これは、エレベータケージが、特別な制御の助けがある場合、または保守作業員が中断された回路を橋絡する場合を除き、上方移動または下方移動を行うことができないという結果を有する。

そのような従来のモニタリング手段を備えたすべてのエレベータシステムは、様々な不利な点を有し、それらは下記に詳細に説明される。

・安全回路は、すべての場合に固有の問題を受けやすい。それら固有の問題に属するのは、接続の長さ、安全回路の電圧低下、および比較的高い組み立てコストである。

・安全回路を備えたモニタリングシステムであるにもかかわらず、安全ではない状況または危険な状況を避けることができない。一方では、安全接点は、個別にまたは共同して、すぐに容易に橋絡されることが可能であり、橋絡は、安全予防措置がないことに実質的に等しく、他方では、開いた昇降路ドアが、実際にケージの移動を防止することができるが、ケージがその後開いた昇降路ドアに配置されていない場合には、開いた昇降路ドアを通って落下する危険が存在する。

・例えば安全回路が開いているときには、ケージがすべての場合に静止しているので、インテリジェントな反応すなわち状況に適切な反応が不可能である。特に、人が意図せずエレベータケージに閉じ込められることを回避することができない。

・モニタリングシステムは、特定の診断が不可能である。すなわち、安全回路が開いているときには、少なくとも１つの安全接点、および少なくとも１つのロック装置または少なくとも１つの昇降路ドアが、開いていることを確かめることができるだけである。しかしながら、単数または複数のどの安全接点が開いているかを確かめることはできない。

・安全接点の状態に関する指示がないため、予防措置的なメンテナンスは不可能である。したがって、エレベータシステムを前もって修理し、かつ摩耗した安全接点を、定期検査の範囲内を除いて、エレベータシステムを問題なく停止することができるちょうどよい時点であるちょうどよいタイミングで交換することは不可能である。しかし、多くの場合、それ自体は必ずしも必要ではないエレベータシステムの運転休止が行われる。例えば影響された昇降路領域に移動しないという別の解決方法が可能であったとしても、開いた安全接点は、常にエレベータシステムを運転休止にするという結果を有するため、エレベータの利用可能性は制限される。

昇降路ドアの設定状態に関して、安全性に関与する、データの検出または転送にデータバスが使用されるのであれば、機能的に改良された解決方法を実際に達成することができる。しかし、対応するデータは安全に関連するため、安全バスを使用しなければならない。しかし、そのような安全バスは、特にその目的のために必要な安全バスノードは、比較的高価であり、したがって、標準エレベータシステム用に論議されることがほとんどない。

本発明の目的は、したがって、導入部に述べられた種類の改良されたエレベータシステムを作り出すことにあり、これは、昇降路ドアの設定状態に関する安全予防措置に関して、一方で従来技術の不利点を回避し、他方で比較的に経済的である。

本発明によると、この目的は、請求項１の特徴部の特徴によって達成される。

本発明によるエレベータシステムの有利な展開は、従属請求項２から１０によって規定される。

本発明によるエレベータシステムは、標準データバスを備えたモニタリングシステムを新規に具備する。昇降路ドアの設定状態に関するデータは、このデータバスによって検出されまたは転送される。安全データバスの代わりに、普通の標準バスノードを備えた普通のデータバスが使用される。その場合、データバスは、エレベータ昇降路においてプロセスデータを転送するためにいずれの場合に存在するもので有り得る。その目的のために必要であり、転送されるべきデータの安全関連のために実際に必要であったコストの高い安全バスノードを含む、比較的高価な安全データバスを使用することは回避されるが、安全バスノードは、それ自体が安全ではないデータバスによる安全関連データの伝達におけるセキュリティを確実にするために、適切な措置が取られるからである。

昇降路ドアまたはそのロック装置の状態または設定状態を確認するために、ロックセンサが、各昇降路ドアまたは各ロック装置に結合される。ロックセンサは、従来のデータバスに接続され、データバスは、確認されたデータを制御ユニットまたはモニタリングユニットへ転送する。次いで、制御ユニットまたはモニタリングユニットは、獲得されたデータを評価する。これは、制御ユニットまたはモニタリングユニットが、定期的に例えば２０ミリ秒の間隔で、ロックセンサに問合して行われる。データバスまたはバスノードの領域における通信の中断は、したがって非常に即座に検出されることが可能である。さらに、結合されたインターフェースを含む各ロックセンサは、定期的にまたは時間的により長い間隔で、例えば各８時間または２４時間に１回、検査される。その目的のために、対応する昇降路ドアは開かれ、再度閉じられるかまたは少なくとも接点が作動され（ロック解除／ロック）、その場合、正しいデータが制御ユニットまたはモニタリングユニットに転送されることが観察される。この検査は、昇降路ドアの開閉時に通常操作で行うことができる。８時間または２４時間の所定の時間期間内にまったく行かなかった階の場合、検査目的のために、この階への検査移動が制御ユニットによって開始される（必須検査）。全ての検査の実施は、制御ユニットでモニタリングされ、好ましくは表に記録される。

ほとんど行かない階に関しては、ロックセンサおよび対応するインターフェースが、安全志向であるように構成されることが好ましい。これは、例えば、ペントハウス等の住居ユニットは、エレベータ昇降路から直接入ることができるため、エレベータケージが自動的には制御されない階には特に薦められる。

「安全志向」という表現は、下記において、制御手段、アクチュエータ等に使用され、それらは、人の安全を確実にすることに関連し、したがって、機能的信頼性が増大した構成要素として実施される。そのような「安全志向」構成要素は、例えば、冗長性データ検出、データ伝達、およびデータ処理によって、および／またはデータのソフトウェア妥当性チェックによって識別され、データは、それによって、および／または冗長形態に存在するアクチュエータよって検出され、伝達されかつ処理される。

安全性の理由のために必要であるならば、ロックセンサに追加して、昇降路ドアの状態、特に設定状態を検出するためのさらなる手段が設けられる。そのような手段は、昇降路ドアの設定状態または状態に関するデータを制御装置へ転送し、いずれの場合にも存在するデータバスによるか、または、安全ノードを含む追加安全バスを備えた安全志向の実施形態が設けられるためである。

昇降路ドアは、自己閉鎖式であるように作られることが好ましく、すなわち、積極的に開いたまま保持されるのでなければすぐに自動的に閉じる。加えて、ロック手段は、昇降路ドアが閉じられるときには自己閉鎖している。積極的なロックは必要ない。

安全の理由のために、昇降路ドアをロックするために使用されるロック装置は、エレベータケージに設けられたケージドアによってのみ、ロック解除され、開けられる、または閉じられることが可能であるように、または、特別な工具によってロック解除され、かつ手で摺動させて開けることができるように構成されることが好ましい。

昇降路ドアおよびそのロック装置の状態は、この昇降路ドアに配置されたロックセンサによって有利にモニタリングされる。

ロックセンサとして、例えば、ロック装置接点、マイクロスイッチ、誘導センサ、容量性センサ、または光センサを使用することができる。

エレベータシステムの制御装置は、１つ以上の予め規定された反応を始動させるために、ロックセンサの問合せを評価するように構成されることが好ましく、特に、不良の認識および不良箇所の突き止め、サービスコールの起動、昇降路ドアが開いたままであると認識された場合には、エレベータケージの停止または別の状況に適応した反応の実行である。

制御装置は、また、確認された伝達エラーを数データパケットの評価によって訂正するために、ロックセンサの問合せを評価するようにも構成されることができる。

昇降路ドアをモニタリングすることに加えて、ケージドアもモニタリングされるのであれば、エレベータシステムの安全性に関して特に有利である。結果として、一方では昇降路ドアの信号を他方ではケージドアの信号を同時にチェックすることによって、昇降路ドアの機能的能力および／または昇降路ドアのロックセンサの機能的能力に関するステートメントを得ることができる。

本発明による構成の大きな利点は、下記の通りである。

・従来のモニタリングシステムの安全回路は不必要であり、対応する固有の不利な点は、それによって回避される。加えて、既に存在するデータバスを使用する場合には、配線コストまたは組み立てコストが小さい。

・エレベータシステムの安全性は、安全システムに安全回路を備えたエレベータシステムに比較して、増大する。接点の橋絡は、ソフトウェアによって実際に可能であるが、これは認識することができ、予め規定された時間の後にキャンセルすることができる。例えば、不良が発生するかまたは修理が行われる場合でさえ、安全性は維持される。

・不良箇所を瞬時に突き止めることができ、遠隔的に伝達することができるため、モニタリングシステムは、特別な診断を可能にする。

・センサの状態、特にロックセンサの状態を分析することができるため、前もって修理が可能である。

・エレベータの利用可能性が増大する。

エレベータシステムの安全性は、下記の措置によってさらに増大することができる。ケージドアのモニタリングは、安全志向の方法で実現することができ、それによって同時チェックの意義が高まる。その目的のために、ケージドアに結合されたセンサは、接続されたデータバスおよびバスノードも同様に、安全志向の方法で構成されなければならない。

本発明は、実施形態の例に基づいてかつ図面を参照して、下記に説明される。

図１に例示されたエレベータシステム１０は、３つの階、Ａ、Ｂ、およびＣに作用するように意図される。昇降路ドア１１は、階Ａ、Ｂ、Ｃの各々に存在する。昇降路ドア１１は、エレベータ昇降路を分離する目的を果たし、エレベータ昇降路中で、ケージドア１２を備えたエレベータケージは、囲んでいる空間から、上方におよび下方に動くことができる。エレベータケージ１２の移動は、駆動ユニット１４の助けで実行され、制御装置１６によって制御される。原則として、昇降路ドアは、エレベータケージ２が対応する階にあるときのみ、開かれるべきである。昇降路ドアは、この目的のためにエレベータケージ１２のケージドア１３によって制御され、下記ではロック装置１８と称されるロック装置によって閉鎖設定状態にロックされる。ロック装置１８および昇降路ドアの状態、特に設定状態を確かめるために、ロック装置接点を備えた接点装置が、ロックセンサ２０として設けられる。ロック装置接点を備えた接点装置は、データバス２２によって制御装置１６に接続される。加えて、エレベータケージ１２は、制御の点から制御装置１６に接続される。

上述のエレベータ設備１０は、下記のように機能する。

各ロック装置１８または各昇降路ドアに結合されたロックセンサ２０またはロック装置接点２０は、ロック装置１８または昇降路ドアの状態に関連するデータまたは情報を利用可能にする。データバス２２は、そのようなデータまたは情報を制御装置１６に伝達し、制御装置１６は、受信したデータまたは情報を定期的に評価する。制御装置１６は、時間的に短い間隔で、例えば２０ミリ秒で、ロックセンサ２０に問合せし、データバス２２またはバスノードの領域における通信の中断を、非常に即座に検出することができる。

上述の絶えず行われる検査に加えて、さらなる検査が、時間的により長い間隔で行われる。エレベータケージ１２が、階Ａ、Ｂ、またはＣの１つへの移動を終えると、ケージドアが開く。駆動されている階の昇降路ドア１１は、通常の場合、ケージドア１３によってロック解除され、開けられる。その場合、例えば８時間から２４時間の時間期間に１回、さらなる検査が行われる。ロック接点２０が検査される。正常状態であるとわかった場合には、表に対応する入力が行われ、「正常状態で接触」状態および検査の時点が記憶される。検査の実施は、表の入力によってチェックすることができる。

昇降路ドア１１が実際に開くが、開くときに計画されていない行動を呈する場合には、それ自体が、例えばドアおよび／またはロック装置１８の領域における摩耗または汚染に関して、わずかな不良を示す。この場合、エレベータシステム１０は、少なくとも一時的には運転されたままであることができるが、非常に迅速にチェックを行い保守作業員によって点検を行うことが推奨される。

ロック接点２０が開かない場合には、接触が検出されているが、ロックは解放されて昇降路ドアは開かれていると推測されなければならない。この場合エレベータケージ１２は、もはや操作状態にあってはならない。エレベータシステム１０は、運転休止でなければならず、保守作業員を呼ぶことが必須である。この場合、当該昇降路ドアの意図されない開放は、もはや認識されることはない。

階から離れる前に、昇降路ドアおよびロック装置１８は、原則としてケージドア１３によって閉じられており、ロックは閉じる。その場合、昇降路ドア１１が閉じていることを、昇降路側のロック接点２０が示しているか否かをチェックする。同時に、ケージドア１３の閉鎖状態が、安全志向の方法でモニタリングされ、それによって、２つの閉鎖プロセスを同時チェックすることが可能であり、したがって安全性が増大する。これらの２つの試験の結果が肯定である場合には、エレベータケージ１２を始動させることができる。

それに反して、上述のチェックの少なくとも１つが、否定の結果を有する場合には、回復試行を行うことができる。この目的のために、ドアの複数の開閉を行う。回復試行が、昇降路ドア１１は閉じられロックされているという結果を有するのであれば、エレベータシステム１０は、実際に運転されたままであることができるが、少なくとも繰り返して回復試行を行わなければならないときには、修理に留意しなければならない。

それに反して、回復試行の実施後に、昇降路ドア１１が依然として開いている場合には、エレベータシステムは運転休止にしなければならず、保守作業員を呼ばなければならない。

対応する階に駆動されたエレベータケージ１２がなく、昇降路ドアが開いている場合には、昇降路ドアが外部から開けられたことをそれから結論づけなければならない。昇降路ドアを故意ではなくまたは不良操作によって開けることは不可能であるため、これは、特別な工具を持った承認された者によるか、または、力の行使による承認を得ていないやり方か、のいずれかで発生することが可能である。昇降路ドア１１が開いたままであることは、非安全志向データバスによってのみ認識される。しかし、昇降路ドア１１のこの状態の非安全志向検出は、特に下記の理由で、十分であるとみなされることが可能である。すなわち、第１に、このケースは極まれにしか発生しない。第２に、承認された者は、潜在的危険に関して職業的問題として指導され、昇降路ドアを開ける前に、エレベータシステムを修理モードに切り換える義務がある。第３に、ロック接点は規則的に、例えば、８時間ごとにチェックされる。第４に、ロック接点の状態は、伝送エラーが排除されるように、一定の頻度で制御装置１６によって問合せされ、したがって許容することができる。第５に、昇降路ドアは自己閉鎖するように構成されている。

昇降路ドア１１を開けることが、エレベータケージ１２から行われない場合には、エレベータシステムは、瞬時に通常操作モードから切り換え、昇降路ドア１１が実際に閉じられたことが確実にされなければ通常操作モードに戻らない。エレベータシステムはしたがって、ロック接点を橋絡することによって操作することはできない。

新規なエレベータシステムの本質的な利点は下記の通りである。

・モニタリングするために、個別の階で安全志向バス接続の必要性はなく、従来の非安全志向バス接続のみである。従来の非安全志向バス接続は、コールを検出し指示を制御するためにいずれの場合にも各階に装着される。多数の安全志向バス接続を省略することによって、設置コストがかなり減少される。

・各ロック接点は、個別に読み取られチェックされる。不良またはエラーが発生したのを確かめるだけではなく、不良またはエラーの箇所を正確に突き止めることができ、それによって、乱れの場合、加速された診断を行うことができる。

・不良およびエラー、特にロックセンサまたはロック接点の不良を識別することができるだけではなく、ロックセンサまたはロック接点のそれぞれの状態、特に反発作用および電圧低下に関する状態を、乱れが発生する前に検出することができる。

そのような情報に基づいて、ロック接点の予防的修理を行うことができる。大半の場合には、それによって、作動しなくなるロック接点のために不良およびエラーが発生するのを回避することができる。

・気づかれずにロック接点を橋絡することは不可能である。なぜなら、制御装置が、時間的に意図されない点で発生する信号変化を認識する。昇降路ドアモニタリングの安全性はそれによってさらに増大する。

・乱れの発生時に、開いたロック接点の箇所を突き止めることができるという事実によって、エレベータケージは、その場合には開いた接点で影響された昇降路ドアを通り過ぎて行く必要なく、次の可能な階へ移動することができる。乗員はしたがって、どの場合にも降りることができ、長い時間の間、閉じ込められたままであることはない。その後、異なる反応を行う可能性がある。エレベータケージは、乗員が降りた階に留まる可能性があり、保守作業員が呼ばれるか、または、エレベータケージが欠陥があるロック接点を備えた階の下にある場合には、エレベータケージは、ケージルーフが開いた昇降路ドアのわずかに下にある位置へ動き、エレベータ昇降路の開いた昇降路ドアを通って人が落ちる危険が排除されるか、または、エレベータケージは低速度で動いて、開いた昇降路ドアで影響された階へ音響信号を伴うことが好ましい。回復試行を行うことができ、これがうまくいった場合には、エレベータシステムは再度、運転準備される。

モニタリングシステムを備えた本発明によるエレベータシステムを、非常に簡略化した概略図で示す。

Claims (11)

1. 駆動ユニット（１４）によってエレベータ昇降路内を動くことができるエレベータケージ（１２）と、前記駆動ユニット（１４）を制御するための制御装置（１６）と、前記制御装置（１６）に接続されたデータバス（２２）と、前記エレベータ昇降路を閉じるための昇降路ドア（１１）と、昇降路側で前記昇降路ドア（１１）をロックするためのロック装置（１８）と、前記ロック装置（１８）の設定状態をモニタリングするためのロックセンサ（２０）とを備え、前記ロックセンサ（２０）が、前記データバス（２２）によって前記制御装置（１６）に接続されるエレベータシステム（１０）であって、
   ロックセンサ（２０）が、前記データバス（２２）による伝達における通信の中断または伝達エラーを確かめることを可能にするために前記データバス（２２）によって時間的に短い間隔で前記制御装置（１６）によって繰り返して自動的に問合せされるとともに、所与の時間内に、エレベータケージが停止するエレベータ昇降路ドアに対して、前記ロックセンサ（２０）の動作可能性が、昇降路ドアを開閉して前記ロックセンサ（２０）を作動させることによって定期的に検査され、前記ロックセンサ（２０）の状態が、開いた昇降路ドアおよび閉じた昇降路ドアで時間的に長い間隔で繰り返して自動的に問合せされて前記データバス（２２）によって前記制御装置（１６）で利用可能にされるため、ロックセンサ（２０）の機能が検出され、前記所与の時間内にエレベータケージがまったく行かなかった階がある場合は、前記ロックセンサ（２０）の前記検査が実行されるように、その階へのエレベータケージの検査移動が制御ユニットにより開始されることを特徴とするエレベータシステム（１０）。
2. 前記ロックセンサ（２０）の前記検査が否定的な結果を有する場合は、ドアの複数の開閉を行うことにより、回復試行を行う、請求項１に記載のエレベータシステム（１０）。
3. 前記ロック装置が、対応する昇降路ドア（１１）が閉じられるときには、自己閉鎖していることを特徴とする、請求項１に記載のエレベータシステム（１０）。
4. 前記昇降路ドア（１１）をロックするために使用される前記ロック装置（１８）が、好ましくは、前記エレベータケージ（１２）に設けられたケージドア（１３）によってのみロック解除され、開けられ、または閉じられることが可能であるように、または、特別な工具によってロック解除され、かつ手で摺動させて開けることができるように構成されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のエレベータシステム（１０）。
5. 前記昇降路ドア（１１）の１つで前記ロックセンサ（２０）によって、昇降路ドア（１１）の前記ロック装置（１８）の状態（例えば位置）、および前記昇降路ドア（１１）の状態（例えば設定状態）がモニタリングされることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のエレベータシステム（１０）。
6. 前記ロックセンサ（２０）が、ロック装置接点、マイクロスイッチ、誘導センサ、容量性センサ、または光センサであることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のエレベータシステム（１０）。
7. 前記制御装置（１６）が、１つ以上の予め規定された反応を始動させることができるように前記ロックセンサ（２０）の問合せを評価し、前記予め規定された反応が、不良の認識および不良箇所の突き止め、サービスコールの起動、または、開いた昇降路ドアが認識された場合には、エレベータケージの停止または状況に適応した反応の実行であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のエレベータシステム（１０）。
8. 前記制御装置（１６）が、確認された伝達エラーを数データパケットの評価によって訂正するために、前記ロックセンサ（２０）の問合せを評価することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のエレベータシステム（１０）。
9. 前記昇降路ドア（１１）のモニタリングに加えて、前記昇降路ドア（１１）の信号および前記ケージドア（１３）の信号の同時チェックによって、前記昇降路ドア（１１）の機能的能力および／または前記昇降路ドア（１１）の前記ロックセンサ（２０）の機能的能力に関するステートメントを可能にするために、前記ケージドアもモニタリングされることを特徴とする、請求項４から８のいずれか一項に記載のエレベータシステム（１０）。
10. 安全性を上げるために、前記ケージドア（１３）のモニタリングが、安全バスによって行われることを特徴とする、請求項９に記載のエレベータシステム（１０）。
11. 前記ロックセンサ（２０）に加えて、前記昇降路ドア（１１）の状態を検出するためのさらなる手段が存在し、該さらなる手段が、前記データバス（２２）によってまたは前記制御装置（１６）への安全バスによって、前記昇降路ドアの状態に関する情報を伝達することを特徴とする、請求項１に記載のエレベータシステム（１０）。

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