JP4695258B2 - エスカレータおよび動く歩道用安全装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、エスカレータまたは動く歩道の各機能ユニットの所定のパラメータを管理する互いに独立した複数のプロセッサを含み、該機能ユニットを監視する監視装置に関するものである。
【０００２】
エスカレータおよび動く歩道の機能ユニット、たとえば踏み板ないしパレットのための駆動用電動機または手すり駆動のための駆動用電動機を安全装置によって監視することは、以前から知られている。恒久結線された論理回路に基づく電子装置を用いて、故障の際にエスカレータまたは動く歩道を静止させるようにした多くの保護装置が用いられている。しかし、これらの電気的構造部によって、占有スペースが大きくなること、また恒久結線のコストが高くなることなどの不具合がある。
【０００３】
エスカレータおよび動く歩道は、国内および外国の現行の安全規格に従って、公称速度の、たとえば1.2 倍の速度を超過しないうちに自動停止するように構成していなければならない。この条件については、保護または予防に基づいた３つの公知の監視装置による配慮がなされているが、建構コストが高くなると考えられている。
【０００４】
米国特許第 5,526,256号には、人員搬送装置用の制御装置が記載されている。第１および第２のマイクロコンピュータが用いられ、第１のマイクロコンピュータは、人員搬送装置の走行に関連した安全要素と共動する。その結果は、人員搬送装置の稼働に用いられる。第２のマイクロコンピュータは、入力信号自体に基づいて、安全装置の挙動を監視する。２つのマイクロコンピュータのうちの１つが故障した場合、人員搬送装置は停止せず、おそらくは第２のマイクロコンピュータが第１のマイクロコンピュータの機能を引き継ぐので、その人員搬送装置をさらに運転し続けると、大きな危険性が生ずる。それは、障害が除かれたのではなく、単に転置されたにすぎないためである。
【０００５】
本発明の目的は、今日の技術的な可能性に対応し、この技術分野についての公知の技術に比べて、コストが安いだけでなく、建構の大きさが小さく、効率も優たエスカレータおよび動く歩道用の監視装置を提供することにある。監視装置はとくに、国内および外国の種々の安全規格に適応する上の融通性を示さなければならない。また、どんな場合にも人員搬送装置には、支障が発生した際の安全が保たれていなければならない。
【０００６】
この目的は、本発明によれば、各踏み板ないしパレットのための駆動用電動機および／または１つ以上の手すり用の駆動用電動機を複数のプロセッサが互いに監視するように独立に同時に配設してあり、とくに１つ以上の駆動用電動機の速度を監視し、該複数のプロセッサは、エスカレータまたは動く歩道を直ちに停止させるための安全用接点に結合され、該プロセッサは、安全に無関係の機能ユニットの制御および／または診断用の少なくとも１つの別のプロセッサと作用的に結合され、すなわちこれらのプロセッサが共動し、たとえばプロセッサ間で連携して通信を行っている。
【０００７】
本発明の対象の有利な構成は、特許請求の範囲に記載されている。
【０００８】
したがって、本発明による監視装置の原理は、国内および外国の現行の安全仕様に基づき、必要に応じて各プロセッサを相互に監視することに基づいている。安全に関連した機能ユニットおよび安全に無関係の機能ユニットの、エスカレータおよび動く歩道においてこれまで実用化されなかったこの監視形態は、技術の現状に対応しているととともに、国内および外国の安全基準を満たし、機能ユニットおよび／または各プロセッサについて障害が発生すると、どんな場合にも人員搬送装置は作動を停止する。
【０００９】
建構コストは、公知技術の場合に比べて非常に低廉である。この監視装置は、国内および外国の安全仕様に多様に適応可能であり、予備回路についての構造は基本的に同一であり、必要ならば、個別の可能な機能は、それぞれの規格に適合させて不作動とすることができる。
【００１０】
本発明によれば、安全に関連した機能ユニットの監視用プロセッサは、たとえば制御および／または障害診断のために設けられていて、必要ならば、同一の基板上に取り付けることの可能な少なくとも１つの別のプロセッサと作用的に結合されている。
【００１１】
安全に関連した機能ユニットを監視するための少なくとも２つのマイクロプロセッサが使用され、これらのマイクロプロセッサは、とくに当該機能ユニット（駆動用電動機踏み板／パレット／手すり）の速度を制御する。２つのマイクロプロセッサを用いた場合には、２つの速度の冗長監視が達成され、また４つのマイクロプロセッサを用いた場合には、2x2 の速度監視が実現される。
【００１２】
同一基板上に複数のマイクロプロセッサを配することによって、エスカレータまたは動く歩道の互いに独立した複数の機能ユニット、たとえば踏み板コンベヤもしくはパレットコンベヤおよび手すり駆動装置を同時に監視することも考えられる。
【００１３】
とくに、次のパラメータ、
伝送障害の監視
データの喪失またはエラーの検出
プログラムの実行監視
各プロセッサの相互対比による冗長構成
交差定量比較
をカバーし得る安全指向ソフトウエアを用いる。
【００１４】
ソフトウエアへの攻撃の試みに対する可能な最高の安全性を得るために、機能ユニットの作動状態においてプログラムまたはその構成部の変更を許容せず、また実行可能にもしないような技術が用いられる。
【００１５】
ソフトウエアを介して比較経路に結合された２つの（冗長構成の）経路と、比較器のコントローラとからなる、やはり安全指向のハードウエア（フェールセーフ、すなわち常時安全を指向する）がさらに設けられている。
【００１６】
後置された安全リレーならびに各プロセッサ間のデータ転送用の故障監視も同様に簡単に実現される。
【００１７】
エスカレータおよび動く歩道の機能ユニットについて次のパラメータを監視する。
【００１８】
速度
温度
センサ監視
回転数の上限値
回転数の下限値
走行方向の反転
ケーブルの破損監視
それぞれのパラメータについては、当業者が自由に選択することができる。
【００１９】
監視装置の応答ならびにエスカレータおよび動く歩道の停止については、故障の状態を技術者が十分に点検しないうちにエスカレータまたは動く歩道を再起動しないようにする必要がある。したがって、故障を除いた後に技術者によって再び解除することの可能な故障時の作動ロックをソフトウエアによって実現することができる。
【００２０】
また、拡張を目的とした、いわゆるローカル周辺バスを用意するようにしてもよい。
【００２１】
次に、本発明の対象を図示した実施例によって説明する。
【００２２】
図１には、欧州規格を満たすようにされ、電動機用監視部を一体的に組み込んだ、詳示しないエスカレータの制御部が原理図として図示されている。
【００２３】
基板Ａ上には、次の構成部が配設されている。
【００２４】
すなわち、エスカレータのステップのための駆動用電動機１、駆動用電動機１の安全に関連した速度監視用マイクロプロセッサ２、３、および安全に無関係のエスカレータ機能を制御し診断するための、たとえば走行方向を選択するための別のマイクロプロセッサ４である。このマイクロプロセッサは、データ交換用の直列インタフェース５と作用的に結合されている。
【００２５】
図において破線は、監視機能部（マイクロプロセッサ２、３）と診断ないし制御部（マイクロプロセッサ４）とを可視的に分離するために用いられている。これらの構成部は、製造上および機能上の理由から同一の基板Ａ上に配設されているが、個々の該当する規格への適応に応じて機能の一部だけをとっても、または全部をとってもよい。
【００２６】
所望ならば、拡張の目的で、ローカル周辺バス６を配設してもよい。駆動用電動機１には、センサ７、８が互いに位置をずらせて配設してあり、これらのセンサは、2x（駆動用電動機１の回転数）を、たとえば駆動用電動機１の駆動軸にて測定し、デジタル使用可能な対応するパルスに変換する。これらのパルスは次に、信号線９、10を介して、それぞれ所属するマイクロプロセッサ２、３に送出される。
【００２７】
マイクロプロセッサ２、３は、他のデータ線11を介して互いに接続されているので、相互的な監視が保証されている。これにより、マイクロプロセッサ２、３は、局所的に発生する擾乱を監視するだけでなく、それぞれ他方のマイクロプロセッサ３、２に転送されてくる、この例では速度パルスが許容範囲内にあるか否かを点検する。
【００２８】
12、13は、いわゆる安全チェーンの電圧供給部を表わすとともに、制御部自体の電圧供給部を表わしている。マイクロプロセッサ２、３は、制御および診断を担当するマイクロプロセッサ４にデータ線14を介して作用的に結合されている。
【００２９】
駆動用電動機１の付近に擾乱が発生すると、ここに詳示しない安全リレーの接点15、16がマイクロプロセッサ２、３によって付勢されることによって、エスカレータが直ちに停止する。さらに、光結合入力部17が配設してあり、これらは、別の安全用要素21、22、23の接点18、19、20、たとえば非常口接点に接続されている。
【００３０】
さらにマイクロプロセッサ４は、制御、たとえば省エネルギー制御を目的としたデジタル入力32およびデジタル出力33と作用的に結合されている。
【００３１】
図２には、米国規格(ANSI)に適合される詳示しないエスカレータの制御部がブロック図で示されている。図２において、図１と同一の構造部は、同一の符号により表わされている。
【００３２】
駆動用電動機１は、単一のセンサ７に結合されている。手すり部（図示せず）を駆動するために、別の２個の電動機24、25が用いられている。これらの電動機24、25にもセンサ26、27が取り付けられている。駆動用電動機１、24、25は、安全に関連する信号を評価するための２個のマイクロプロセッサ2'、3'に信号線10、28、29を介して作用的に結合されている。
【００３３】
別のマイクロプロセッサ４がデータ線14を介してマイクロプロセッサ2'、3'に接続されている。米国規格では、いまのところ冗長性については規定がないので、２個のマイクロプロセッサ2'、3'を相互に監視することは、この場合は必要ではない。これらの機能は、−ここでは利用されないとしても−安全仕様上から定常的な改善が必要とされるため、あらかじめ設けられている。その限りでは、プロセッサ3'は、やはり安全に関連したエスカレータの他の機能、すなわち手すり用駆動部24、25を監視できる。この制御部の機能は、−拡張の場合を除いて−図１と同様と考えてよく、また周辺部も同一である。
【００３４】
図３には、図１および図２の組合せである別の制御部が示されている。
【００３５】
図２と同様に、この例でも、エスカレータ（図示せず）の駆動用電動機１と手すり部（図示せず）用の電動機24、25とが監視される。
【００３６】
この目的のために、駆動用電動機１を監視するための２個のマイクロプロセッサ２、３と、電動機24、25を監視するための２個のマイクロプロセッサ3'、3"とが用いられている。センサ７、８、26、27は、対応する信号線９、10、28、29を介して、それぞれのプロセッサに結合されている。プロセッサ２、３、3'、3"は、データ線14を介して人員搬送装置の安全に無関係の制御および診断のための上記マイクロプロセッサ４に結合されている。周辺部は、この例では、図１、図２と同様に考えてよい。マイクロプロセッサ２、３は、擾乱が発生した時にエスカレータを直ちに停止させる接点に、図１と同様に結合されている。
【００３７】
マイクロプロセッサ3'、3"は、手すり用駆動部24、25の箇所に問題が発生したときに（たとえば手すりが破損した際に）エスカレータを直ちに停止させる同種の接点30、31と共働する。
【００３８】
図４には、たとえば動く歩道の別の制御部が図示されている。
【００３９】
監視要素としてのセンサと共動する電動機について以上に説明したが、この例は、踏み板（図示せず）だけでなく手すりも、詳示しない機械的なタップによって駆動するようにした別個の駆動用電動機34から始まるものである。同様の構造部は、図示を簡略にするために、同一の符号により表示されている。
【００４０】
Ｓは、手すり用の機械的なタップの付近に配設した別のセンサであり、デジタルパルスとしてのその出力は、信号線35、36、37、38を介してマイクロプロセッサ２、３に供給される。駆動用電動機の付近には、別のセンサ７、８が配設してあり、これらのセンサは、所属するデータ線９、10を介してマイクロプロセッサ２、３に作用的に結合されている。この例でもマイクロプロセッサ２、３は、相互に監視する。他の構造部、たとえば他のマイクロプロセッサ４は、前述した例と同様の機能を、その周辺部と共働して営むようにされている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電動機監視装置を組み込んだエスカレータの制御装置を示す。
【図２】 パレットの主駆動部ならびに手すり駆動用の動く歩道の制御装置を示す。
【図３】 エスカレータにおける速度および手すり速度の冗長監視部を示す。
【図４】 動く歩道の別の制御装置を示す。

Claims (6)

1. エスカレータまたは動く歩道の各機能ユニットの所定のパラメータを管理する互いに独立した複数のプロセッサを含み、該機能ユニットを監視する監視装置において、前記複数のプロセッサは、互いに独立に配設されて、各踏み板ないしパレットのための駆動用電動機および／または１つ以上の手すり用の駆動用電動機を同時に監視し、とくに１つ以上の前記駆動用電動機の速度を監視し、前記複数のプロセッサは、前記エスカレータまたは動く歩道を直ちに停止させるための安全用接点に結合され、前記プロセッサは、安全に無関係の機能の制御および／または診断のために備えられた少なくとも１つの他のプロセッサと作用的に結合され、前記複数のプロセッサのうち、第１のプロセッサが第１のセンサと接続し、また、第２のプロセッサが第２のセンサと接続して、これらのセンサが駆動用電動機を監視し、前記安全に無関係の機能は、少なくとも走行方向の選択機能および省エネルギー機能を含んでいることを特徴とする監視装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記機能ユニットの作動状態において、前記複数のプロセッサのそれぞれが、プログラムが変更不可能な少なくとも１つの構造部を備えていることを特徴とする監視装置。
3. 請求項１または２に記載の装置において、相互に監視する前記複数のプロセッサが同一の基板上に配されていることを特徴とする監視装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の装置において、前記複数のプロセッサのうち、駆動用電動機の監視用に１つのプロセッサが、また手すり用駆動部の監視用に別の１つのプロセッサがそれぞれ配設されていることを特徴とする監視装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の装置において、前記複数のプロセッサのうち、駆動用電動機の監視用に２つのプロセッサが、また手すり用駆動部の監視用に別の２つのプロセッサが配設され、該プロセッサが互いに監視することを特徴とする監視装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の装置において、前記他のプロセッサが前記複数のプロセッサと同一の基板上に配設されて、少なくとも１つのデータ線を介して互いに結合され、前記他のプロセッサは、対応する周辺装置、たとえば制御用デジタル入出力部、データ交換用直列インタフェース、および必要であれば拡張可能性のための少なくとも１つのローカル周辺バスと作用的に結合されていることを特徴とする監視装置。

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