KR101331877B1 - 수송기 안전 제어 - Google Patents

Abstract

수송기 시스템은 컴퓨터 시스템에 커플링된 복수의 센서들을 가지며, 상기 컴퓨터 시스템은 센서들의 수보다 많은 다수의 안전 기능들을 점검하도록 프로그램된다. 수송기의 안전 기능을 제어하는 방법은 수송기에 대해 배치된 복수의 센서들로부터의 신호들을 컴퓨터 시스템에 제공하는 단계; 상기 수송기를 학습 모드로 작동시키는 단계; 학습 모드로 작동 시, 상기 컴퓨터 시스템에서 가능한 수송기 타입들의 물리적 지오메트리 및 이의 허용가능한 작동 특성들을 설명하는 상기 컴퓨터 시스템에 사전-저장된 논리와 센서 출력 신호들 간의 관계를 결정하는 단계; 상기 센서들의 안전 무결성을 확립하도록 상기 센서 출력 신호들 간의 관계를 결정하는 단계; 센서 신호 패턴들을 기준 패턴으로 저장하는 단계; 이후 상기 수송기를, 안전 기능들이 모니터링되는 실행 모드로 작동시키는 단계; 및 상기 실행 모드 시, 상기 센서들, 상기 컴퓨터 시스템 및 상기 수송기의 작동의 안전 무결성을 확립하도록, 상기 컴퓨터에서 상기 기준 패턴 및 상기 사전-저장된 논리와 센서 신호들의 패턴을 비교하는 단계를 포함한다.

Description

수송기 안전 제어{CONVEYOR SAFETY CONTROL}

본 발명은 수송기 장치의 안전 제어의 개선(improvement)들에 관한 것이며, 한정하는 것은 아니지만, 특히 에스컬레이터, 무빙 워크웨이 및 이동식 보도(moving walkways and pavements)와 같은 승객 수송기들에 적용된다.

알려진 수송기들은 통상적으로 안전 목적들에 부합되고, 핸드레일 엔트리(handrail entry) 또는 출구 콤(exit comb)에 이물질(foreign object)이 들어가는 것과 같은 위험한 특정 사건(specific dangerous event)을 검출하기 위해 다수의 센서들, 통상적으로 스위치들을 가지며, 센서에 의해 특정 사건이 검출될 때, 통상적으로 수송기를 정지시키는 것과 같은 적절한 조치(action)를 취하기 위해 제어 회로가 배치된다. 통상적으로, 이러한 센서들은 하나의 안전 기능으로만 한정된다. 센서들은 개별적으로 제어기에 유선으로 연결될(wired back) 수 있거나, 공통 버스 구성부(common bus arrangement)를 통해 통신할 수 있다. 통상적으로, 상시-폐쇄 스위치(normally-closed switch)들이 직렬로 연결되어 소위 "안전 체인"을 형성하여, 어떤 스위치가 개방된 경우, 상기 체인이 끊어지며 적절한 안전 반응이 잇따른다.

일반적으로, 이러한 안전 기능들에서는 프로그램된 컴퓨터들의 사용이 제한되었지만, 컴퓨터들의 사용은 비용 절감과, 개선된 모니터링, 관리 및 제어와 같은 잘 알려진 다수의 장점들을 가져올 수 있다.

본 발명의 목적은 높은 안전 무결성 기준(high level of safety integrity)으로 향상된 기능을 제공하는 컴퓨터들을 이용하여 안전 제어들을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 수송기의 안전 기능을 제어하는 방법이 제공되며, 상기 방법은: 수송기에 대해 배치된 복수의 센서들로부터의 신호들을 컴퓨터 시스템에 제공하는 단계; 상기 수송기를 학습 모드(learn mode)로 작동시키는 단계; 학습 모드로 작동 시, 상기 컴퓨터 시스템에서, 가능한 수송기 타입들의 물리적 지오메트리 및 이의 허용가능한 작동 특성들을 설명하는 상기 컴퓨터 시스템에 사전-저장된 논리(pre-stored logic)와 센서 출력 신호들 간의 관계를 결정하는 단계; 상기 센서들의 안전 무결성을 확립(establish)하도록 상기 센서 출력 신호들 간의 관계를 결정하는 단계; 센서 신호 패턴들을 기준 패턴으로 저장하는 단계; 이후 상기 수송기를, 안전 기능들이 모니터링되는 실행 모드(run mode)로 작동시키는 단계; 및 상기 실행 모드 시, 상기 센서들, 상기 컴퓨터 시스템 및 상기 수송기의 작동의 안전 무결성을 확립하도록, 상기 컴퓨터에서 상기 기준 패턴 및 상기 사전-저장된 논리와 센서 신호들의 패턴을 비교하는 단계를 포함한다.

본 발명은, 적어도 그 바람직한 형태들에서, 센서 출력치들의 절대 값들에 의존하지 않고 이 값들을 고정 값들과 비교하여, 안전 무결성을 모니터링함으로써 수송기의 필요한 안전을 제공할 수 있다. 이에 따라, 수송기에 대해 몇몇 변형들이 행해지더라도, 복잡한 수송기의 안전이 보장될 수 있다.

이전의 프로세스들을 능가하는 차이점(distinction)은, 안전 무결성이 확립되지 않은 경우, 자체로(of itself) 고장 상태(failure condition)를 나타내는 센서 출력이 존재하지 않더라도, 수송기를 정지시키는 것과 같은 안전-관련 조치가 수행될 수 있는 점이다. 이는 분명히 전체 작동 안전의 증가를 유도한다.

이제, 첨부한 도면들을 참조하여 예시의 방식으로 본 발명의 실시예들이 설명될 것이다.
도 1은 종래의 에스컬레이터에서의 안전 제어의 개념도;
도 2는 본 발명의 새로운 몇몇 실시형태들을 예시하는 도 1과 유사한 도면;
도 3은 본 발명에 따른 에스컬레이터에서 센서들의 가능한 구성을 예시하는 도면;
도 4는 센서들에 의해 검출된 시스템에서 물리적 패턴을 예시하는 도면;
도 5는 물리적 패턴을 검출하는 센서들의 신호 패턴을 예시하는 도면;
도 6은 본 발명의 가능한 하드웨어 구현을 나타내는 도면;
도 7은 본 발명에 따른 안전 제어 처리의 상위 흐름도(high level flowchart); 및
도 8은 더 자세한 흐름도이다.

도 1을 참조하면, 각각의 센서가 하나의 폴트 상태(fault condition)를 검출하고 이에 대해 보호하도록 하기 위한 종래의 안전 시스템이 도시된다. 고장 및 위험한 상태들을 검출하도록 요구되는 곳에 다수의 센서들(10)이 배치된다. 안전 시스템은 기본적으로 3 개의 요소들: 레버, 램프(ramp), 와이퍼(wiper) 또는 광 배리어(light barrier), 광센서, CCD, 홀 센서(hall sensor) 등과 같은 센서(10); 각각의 센서(10)의 출력을 해석하고, 예를 들어 상기 센서로부터의 신호에 기초하여 출력을 개방 또는 폐쇄하거나 차단하는 해석기/분석기 디바이스(12); 및 상기 해석기의 상태에 기초하여 조치를 행하는 실행기(executer: 14)로 구성된다. 통상적으로, 해석기들의 출력부들은 직렬로 연결되어 안전 체인을 형성하고, 이는 시스템을 고장-안전 모드로 유도하며, 통상적으로 이는 기계를 정지시키는 것이다. 안전 체인의 차단(interrupting)을 포함하는 각각의 센서/해석기 조합은 지정된 기능에 요구되는 안전 무결성을 제공해야 한다. 구성요소들의 수명 동안 안전 무결성의 여하한의 변화가 관찰될 수 없다.

도 2는 본 발명의 실시형태들을 예시한다. 특히, 안전 레벨과 관련하여 상이한 요건들을 갖는 여러 가지 안전 기능들은 공통 해석기에 의해 해석된다. 각각의 센서는 하나의 안전 기능에만 직접적으로 관련되지 않으며; 부가적으로, 센서는 정보 상태를 제공할 수 있다. 또한, 센서의 무결성은 하나의 안전 기능의 무결성에 대한 요건이 아니다. 이 정보는 1 이상의 다른 센서들의 정보 상태와 조합된다. 조합된 정보 패턴은, 기준 정보 패턴과 비교하고 컴퓨터에 정의된 논리 관계와 비교함으로써, 안전하거나 안전하지 않은 정보 패턴들로서 해석된다. 각각의 기준 패턴들은 제한된 허용범위(tolerance)들을 가질 수 있으며, 이러한 허용범위들에서 측정된 센서 패턴은 안전하거나 안전하지 않은 상태로서 해석될 수 있다. 수신되고 처리된 신호들의 비교는 센서들, 처리 유닛(컴퓨터), 그리고 학습 모드로부터 수신된 패턴의 무결성을 평가하는데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 센서들 및 처리 유닛의 무결성이 계속 관찰될 수 있다.

여기서, 안전 시스템은 기본적으로 3 개의 요소들: 센서들(18); 수신된 센서 신호들을 조합, 비교 및 구분하고(differentiate) 이러한 결과를 도출하는 해석기들(20); 및 해석기들의 상태에 기초하여 조치를 행하는 실행기(22)로 구성된다. 또한, 통상적으로 해석기들의 출력부들은 직렬로 되어 있는 것으로 고려되거나, 리던던트(redundant) AND 논리 조합들을 이용하여 효과적으로 조합되며, 이는 시스템을 고장-안전 모드로 유도한다. 실행기가 안전 상태가 존재하지 않는다고 결정한 경우, 통상적으로 이는 기계의 정지이다.

해석기들(20)은 1 이상의 센서로부터 출력값을 수신할 수 있음을 알 수 있다. 이는 더 많은 광범위한 안전 점검들이 수행될 수 있게 한다. 본 발명의 중요한 실시형태에 따르면, 해석기들(20)은 1 이상의 센서의 출력값에 기초하여 1 이상의 안전 기능을 수행할 수 있다. 아래에 설명된 예시에서는, 과속 상태, 미싱 스텝(missing step), 늘어진 체인(stretched chain) 및 역동작(reverse motion)에 대해 보호하기 위해 3 개의 센서들이 사용될 수 있다.

또 다른 실시형태에 따르면, 해석기들(20)은 센서 출력들의 패턴을, 학습 모드로부터 수신된 기준 패턴 및 저장된 논리 패턴 및 물리적 패턴과 비교하고, 패턴이 일치하지 않을 때, 안전 기능을 수행할 수 있다. 저장된 논리는 자체적으로(on its own), 사용시 제조업자에 의해, 학습 모드에서 수신된 패턴이 에스컬레이터의 가능한 하드웨어 구성과 일치하는지를 결정한다. 앞서 언급된 바와 같이, 패턴은 허용 레벨들이 이 안에 생성되도록 할 수 있다. 바람직하게는, 일치될 패턴이 확립되고, 및/또는 에스컬레이터의 학습 실행 작동 단계, 즉 "학습 모드" 동안 그 파라미터들이 확립될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 에스컬레이터에서 센서들의 가능한 배치를 개략적으로 나타낸다.

스텝 센서들 또는 미싱 스텝 검출기들 MSD1 및 MSD2(26, 28)은 각각 에스컬레이터의 하부 및 상부 부근에서 에스컬레이터의 전환 운행 구간(return run)에 인접하게, 또는 다른 편리한 장소들에 배치된다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 이들은 재료의 존재, 또는 스텝들의 상부 또는 하부에 적용된 패턴, 또는 스텝들 또는 팰릿(pallet)들 간의 간격과 같은 스텝들의 여하한의 적합한 특성을 검출할 수 있다. 예를 들어, 검출기들은 유도성 또는 용량성일 수 있거나, 광센서 또는 광 배리어와 같은 광학 시스템들 또는 여하한의 종류의 광학 이미지 처리 시스템, 예를 들어 CCD 센서를 채택할 수 있다. 특히 적합한 센서는 개방-컬렉터 유도 센서(open-collector inductive sensor)이다.

한 개 또는 두 개의 속도 센서들 SPEED1 및 SPEED2(30)은 주요 구동 스프로킷(drive sprocket)의 톱니형 휠 피치(toothed wheel pitch)를 검출할 수 있거나, 해당 기술 분야에 알려진 방법들을 이용하여, 주요 구동 샤프트 축(drive shaft axle) 또는 핸드레일 구동 축 중 어느 하나에 인코더가 적용될 수 있다.

핸드레일 센서들 HRS1 및 HRS2(32)는 핸드레일들의 이동을 검출할 수 있다.

모든 센서들은 다양한 종류로 되어 있을 수 있다. 유도성, 용량성 및 광학 검출기들이 사용될 수 있다. 톱니형 휠이 사용되는 경우에는, 광학 또는 기계 인코더 디스크가 사용될 수 있다.

이 예시에서는 2 개의 스텝 센서들 및 2 개의 핸드레일 센서들이 예시되지만, 더 낮은 안전 무결성 기준이 허용될 수 있다면, 하나의 스텝 센서 및/또는 하나의 핸드레일 센서만을 가질 수 있다.

도 4는 도 3의 센서들의 위치를 포함하는 수송기의 물리적 패턴을 단순화된 선형 형태로 나타낸다. 도시된 실시예에서, 스텝 검출기들(26, 28) 간의 거리는 방향의 검출을 위해 전체 스텝 길이에 1/2이 아닌 분수(fraction: f), 예컨대 예시된 1/3 스텝 길이를 더한 것이 되도록 선택되며, 이는 아래에 자세히 설명하기로 한다. SPEED1 및 SPEED2 센서들(30)은 단일 구동 체인 스프로킷에 인접한 것으로 도시되지만, HRS1 및 HRS2 센서들(32)은 각각 좌측 및 우측 핸드레일들의 핸드레일 스프로킷들에 인접한 것으로 도시된다.

도 5는 앞서 설명된 개별 센서들의 단일 패턴의 타이밍 도면(timing diagram)들을 나타내며, 이는 아래에 자세히 설명될 것이다.

다음은 센서 신호들의 몇몇 작동 특성들 및 관계들을 설명한다.

미싱 스텝 또는 팰릿 기능

센서들 MSD1 및 MSD2는 정보 패턴을 제공한다. 핸드레일 센서들 HRS1 및 HRS2, 및 속도 센서들 SPEED1 및 SPEED2으로부터 제공되는 속도 정보와 조합하여, 스텝 또는 팰릿 길이 측정의 높은 무결성이 제공될 수 있고, 스텝들/팰릿들 간의 간격이 제공될 수 있으며, 또한 스텝 밴드 측정(step band measurement)의 정확한 속도가 가능하다. 모든 속도 센서 정보 사이에서도, 물리적 패턴의 기어 비(gear ratio)와 같은 논리 패턴이 수신된 이러한 패턴들 간의 선형 인자들을 유도하며, 따라서 수신된 전체 정보는 상대적으로 유지되며, 절대 한계치들을 나타내지 않는다.

방향 기능의 비-반전(Non-reversal)

배수(multiple)의 스텝 길이에 분수의 스텝 길이를 더한 길이에 센서들 MSD1 및 MSD2를 설치함으로써, 간격들의 시퀀스를 검출할 수 있으며, 이는 방향의 정보를 제공할 수 있다. 또한, SPEED1 및 SPEED2의 센서 위치들 및 이들의 상대 거리는 MSD 센서들로부터 또한 이와 역으로 검출된 방향의 무결성을 증가시킨다. 이 방향 정보의 리던던시(redundancy)는 안전 무결성 기준에 기여한다.

스텝 간격 신호들을 속도 정보의 펄스와 조합함으로써, 예를 들어 1/3 스텝 길이 후에 방향을 식별할 수 있다.

과속 기능

예시적인 실시예에서는, 2 개 또는 3 개 또는 최대 6 개의 센서들이 수 개의 센서들로부터의 리던던트 신호 주파수들을 제공하며, 속도 변화에 관한 리던던트 정보를 제공한다. 속도 패턴의 상이한 분석(resolution)들은 신호 리던던시에 의해 무결성의 손실 없이 임계 가속 및 감속을 식별하는데 사용될 수 있다.

또한, 스텝 체인의 단축 또는 연장은 MSD1 및 MSD2 센서 신호들로부터 결정될 수 있다.

스텝 속도 및 핸드레일 속도의 차이가 검출될 수 있으며, 추가적인 안전 조치들이 취해질 수 있다.

도 6은 본 발명의 가능한 하드웨어 구현을 나타낸다. 센서들 18(26, 28, 30)은 리던던트 인터페이스들(38, 40)을 통해, 예를 들어 리던던트 컴퓨터들(34, 36)을 포함하는 컴퓨터 시스템에 연결된다. 상기 센서들은 인터페이스들에 직접적으로 유선-연결되거나(wired), 바람직하게는 리던던트 데이터 버스 구성을 통해 커플링될 수 있다. 각각의 컴퓨터들(34, 36)은 자체 소프트웨어를 포함하며, 앞서 설명된 바와 같이 입력 신호들에서 테스트를 수행한다. 또한, 컴퓨터들은 아래에 더 자세히 설명되는 패턴 일치를 수행한다.

컴퓨터들(34, 36)은 모터 및 브레이크(44)를 제어하도록 설계된 모터/브레이크 제어기(42)에 명령들을 제공하여(이는 도 2에서 실행기임), 두 컴퓨터들이 안전 상태가 존재함을 나타내는 경우에만 에스컬레이터가 구동될 수 있다. 연산(computing)의 리던던시는 자체적으로 연산의 안전 무결성의 증가에 기여한다.

본질적으로, 상이한 수의 센서들이 제공될 수 있으며, 상이한 사건들이 검출될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 이격된(spaced-apart) 핸드레일 센서들이 존재할 수 있으며 1 이상의 체인 속도 센서일 수 있다.

도 7은 컴퓨터들(34, 36)에서 실행되는 예시적인 프로그램들의 상위 흐름도이다.

시스템이 단계 50에서 초기화되면, 이는 먼저 단계 52에서 테스트 및 학습 모드에 들어간다. 이 시간 동안에, 에스컬레이터는 검사 기간 동안, 예컨대 1 분 동안 승객들을 태우지 않고 운행되도록 제어될 수 있다. 이 기간에, 입력 신호들의 적절한 관계가 확립되고, 다수의 운동 테스트(kinematic test)들이 수행되며, 신호들 간의 관계들의 파라미터들이 확립된다. 예를 들어, 컴퓨터들은 센서들의 출력 신호들의 존재를 확립할 수 있으며, 유사한 센서들이 유사한 출력을 제공하는 것을 확인하고, 스텝 및 핸드레일 센서들의 출력들이 변형 설계(variant design)들에서 기어 비의 모든 변형(variant)들을 포함하는 에스컬레이터 또는 무빙 워크웨이의 모델을 설명하는 논리를 따르는 관계에 있는 지를 확인할 수 있다. 신호들 MSD1을 MSD2, SPEED1, SPEED2, HRS1 및 HRS2와 비교함으로써, 컴퓨터 시스템에 설명된 논리의 사용에 의해 센서 패턴 신호 MSD1의 무결성이 확립될 수 있다. 이와 동일하게, MSD2에 대해 적용되어, MSD1, SPEED1, SPEED2, HRS1 및 HRS2가 MSD 2의 무결성을 확립한다.

검사 기간에, 다양한 신호들 간의 적절한 관계가 확립될 수 있으며, 이는 기어들의 적절한 기능과 같이 기계적 무결성을 검증한다. 이는 에스컬레이터 또는 무빙 워크웨이에서 센서들의 적절하고 정확한 조립 및 위치를 검증한다. 센서 종단(sensor termination)에서 센서 위치들 및 폴트들의 교환이 식별될 수 있다.

또한, 물리적 패턴 데이터에 정의된 바와 같이 허용가능한 절대 범위에 펄스 속도들이 있음이 결정될 수 있다.

센서의 학습 모드 조합 동안, 실행 모드 시에 기준 패턴들로서 사용될 수 있는 신호들이 식별될 수 있다.

검사 기간 동안, 시스템은 컴퓨터 시스템에 저장된 논리 구조/패턴에 의해 정확한 작동을 가정하여 센서 출력들을 "학습"할 수 있으며, 출력들에 대해 허용가능한 값들의 범위를 확립할 수 있다. 이들은 허용가능한 임계치들이라 칭해진다.

학습 기간이 끝난 후, 시스템은 단계 54에서 "실행" 모드에 들어간다. 이 모드에서, 시스템은 입력 신호들 간의 정확한 관계들을 계속 모니터링하며, 이것이 정확한지를 검증한다. 예를 들어, 시동(start up) 시, 시스템은 핸드레일의 가속이 스텝들의 가속과 동일한지를 점검할 수 있다. 이러한 테스트가 실패인 경우, 핸드레일 구동기의 고장의 표시를 제공한다. 또한, 앞서 설명된 테스트들이 수행될 수 있다.

정상 속도 운행 시, 센서 출력들은 정확한 작동을 나타내는 기준 패턴들에 대해 점검될 수 있다. 예를 들어, 패턴이 정의될 수 있으며, 2 개의 핸드레일 신호들, 2 개의 스텝 신호들 및 하나의 속도 신호 간의 관계에 대해 테스트될 수 있다. 다수의 가능한 패턴들이 정의되고 테스트될 수 있으며, 다수의 가능한 폴트 상태들에 대해 시스템을 테스트할 수 있다.

신호들의 타이밍 특성들이 분석되며, 주파수, 고저 비율(high-to-low ratio), 위상 시프트와 같은 파라미터들이 패턴들의 정의로서 저장된다.

적절하다면, 과부하될(heavily loaded) 때에 에스컬레이터의 속도와 같은 허용가능한 변동들을 제공하도록 임계값들이 확립될 수 있다. 이후, 시스템은 신호들 또는 이에 기초하여 계산된 값들 간의 관계가 임계값 이상으로 벗어나지 않을 때 테스트가 통과되었음을 결정할 것이다.

도 8은 컴퓨터 시스템에서 수행될 가능한 프로세스(100)의 더 상세한 흐름도이다.

일반적인 견지에서, 프로세스는 센서 신호 무결성을 확립하고, 무결성을 나타내는 기준 패턴들을 저장하며, 입력 정보, 즉 물리적 시스템으로부터 수신된 센서 신호 패턴, 컴퓨터 시스템에 사전-저장된 물리적 패턴, 및 컴퓨터 시스템에 사전-저장된 논리 패턴에 기초하여, 센서 신호 무결성 그리고 하드웨어 및 소프트웨어 무결성을 계속 입증한다.

초기화 단계는 150에 나타나 있고, 학습 모드는 일반적으로 152에 나타나 있으며, 정상 또는 실행 모드는 154에 나타나 있다.

초기화 후, 프로세스는 단계 160에서 기준 센서 신호 패턴이 존재하는지를 결정한다. 존재하지 않는다면, 단계 162에서 학습 모드에 들어간다. 이 모드에서, 수송기가 운행되며, 단계 164에서 시스템은 센서 신호 패턴을 읽어들이고 상기 패턴을 저장한다. 센서 신호 패턴은 에스컬레이터 또는 무빙 워크웨이와 같은 물리적 하드웨어 시스템에 관한 실제 측정 정보를 설명한다.

이후, 프로세스는 단계 166에서 시작하여 센서 신호 무결성을 확립한다. 이 프로세스를 위해, 시스템은 사전-저장된 물리적 패턴 및 논리 패턴을 사용한다.

물리적 패턴은 안전 시스템이 적용되는 제품 변형(product variant)들의 물리적 파라미터들의 한계들을 설명한다. 이들은 각각의 센서 신호에 대해 0.2 내지 0.9 m/s와 같은 속도 값; 0.9 내지 1.1과 같은 기어 비; 물리적 허용범위; 및 안전 무결성 요건들일 수 있다.

논리 패턴은 물리적 파라미터 조합들의 한계들을 설명하며, 예를 들어 400 mm의 스텝 길이는 0.75 m/s보다 빨리 이동하지 않고; 핸드레일 속도는 스텝 속도보다 0 내지 2 % 많은 범위에 있으며; 다양한 IF...THEN은 구성요소들의 측정된 파라미터들에 관하여 규정된다.

이후, 다른 센서 신호 패턴들 그리고 사전-저장된 물리적 및 논리 패턴들을 이용하여, 단계 168에서 MSD1과 같은 센서 신호들 중 하나의 무결성이 조성될 수 있다. 제 1 센서 신호의 안전 무결성이 확립된 경우, 단계 169에서 이것이 저장된다. 유사하게, 다른 신호 패턴들 그리고 물리적 및 논리 패턴들을 이용하여, 단계 170에서 각각의 다른 센서 신호의 안전 무결성이 입증될 수 있으며. 단계 171에서 성공적인 결과들이 저장된다.

어떤 센서 신호가 무결성 테스트를 통과하지 못하면, 단계 172에서 학습 모드가 중지되며, 단계 174에서 승인된 관계자가 조치를 취하기 위해 관련 정보를 갖는 사용자 인터페이스에 메세지가 출력된다.

모든 센서 신호들이 무결성 테스트를 통과하면, 단계 176에서 (단계 169 및 171에서 TRUE를 상태를 갖는) 모든 센서 신호 패턴들이 기준 패턴으로서 저장되고, 단계 178에서 학습 모드가 완료되며, 단계 180에서 적절한 표시가 주어진다.

다음 프로세서가 작동될 때, 단계 160에서 기준 패턴이 존재하는지, 그리고 시스템이 정상 모드로 준비되었는지가 결정된다.

단계 186에서는, 단계 176에서 저장된 기준 패턴에 로딩함으로써 정상 모드가 시작된다. 이후, 단계 188에서 센서 신호들이 입력된다. 단계 190에서는 측정된 센서 신호 패턴들이 저장된 기준 패턴들과 비교되고, 단계 192에서는 센서 신호 무결성들이 입증되며, 단계 194에서는 앞서 설명된 바와 같이 하드웨어 및 소프트웨어 무결성들이 확립된다. 모든 테스트들이 통과되면, 프로세스는 단계 196에서 단계 188로 복귀되어, 새로운 센서 신호들을 읽어들인다.

단계 196에서 테스트들 중 어느 것이 통과되지 못하면, 프로세스는 단계 198로 진행하여, 기계를 정지시키는 것과 같은 적절한 안전 관련 조치를 수행하며, 단계 200에서 표시가 주어진다.

본질적으로, 학습 모드는 승인된 관계자의 제어 하에서 항시 처리될 수 있으며, 이는 단계 184에서 정상 모드가 이 시간에 후속되지 않음을 나타냄으로써 수행되며, 프로세스는 단계 164에서 학습 모드로 진행한다.

본 발명의 한 가지 장점은, 학습 모드에 의해 그리고 새로운 논리 패턴들을 프로그램으로써, 상이한 또는 수정된 설치들에 안전 시스템이 쉽게 적응(adapt)할 것이며, 흔히 여하한의 새로운 하드웨어의 추가 없이, 새로운 안전 점검들을 수행하도록 쉽게 수정(amend)될 수 있다.

설명된 기술들을 이용하여, IEC 61508에 따른 SIL과 같이 충분한 안전 무결성 수준을 갖는 컴퓨터-구현 안전 시스템을 달성할 수 있다. 추가 안전 테스트들 및 광범위한 모니터링 및 관리 기능들과 같은 다중 센서들의 출력들을 수신하는 컴퓨터들을 이용하여, 다수의 추가 특징부들이 제공될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 이러한 실시예들은 제한하려는 의도가 아니며, 당업자라면 본 발명의 원리들을 벗어나지 않고 다양한 변형들이 행해질 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명의 전체 범위를 결정하는 청구항들이 검토되어야 한다.

Claims (15)

1. 수송기의 안전 기능을 제어하는 방법에 있어서,
   수송기에 대해 배치된 복수의 센서들로부터의 신호들을 컴퓨터 시스템에 제공하는 단계;
   상기 수송기를 학습 모드(learn mode)로 작동시키는 단계;
   학습 모드로 작동 시, 상기 컴퓨터 시스템에서, 가능한 수송기 타입들의 물리적 지오메트리 및 허용가능한 작동 특성들을 설명하는 상기 컴퓨터 시스템에 사전-저장된 논리(pre-stored logic)와 센서 출력 신호들 간의 관계를 결정하는 단계;
   상기 센서들의 안전 무결성을 확립(establish)하도록 상기 센서 출력 신호들 간의 관계를 결정하는 단계;
   센서 신호 패턴들을 기준 패턴으로 저장하는 단계;
   이후, 상기 수송기를, 안전 기능들이 모니터링되는 실행 모드(run mode)로 작동시키는 단계; 및
   상기 실행 모드 시, 상기 센서들, 상기 컴퓨터 시스템, 및 상기 수송기의 작동의 안전 무결성을 확립하도록, 상기 컴퓨터 시스템에서 상기 기준 패턴 및 상기 사전-저장된 논리와 센서 신호들의 패턴을 비교하는 단계를 포함하는 안전 기능 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 실행 모드 동안, 상기 센서들, 상기 컴퓨터 시스템, 및 상기 수송기의 작동의 안전 무결성을 모니터링하도록, 상기 센서 신호들의 패턴을 상기 기준 패턴 및 상기 사전-저장된 논리와 반복적으로 비교하는 단계를 포함하는 안전 기능 제어 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 학습 모드 동안, 상기 컴퓨터 시스템의 처리 유닛, 및 상기 센서 신호의 요구되는 안전 무결성을 보장하도록, 각각의 센서 신호의 패턴이 이와 다른 신호들의 패턴과 비교되는 안전 기능 제어 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 수송기의 안전 작동을 위해, 허용가능한 변동(variation)들을 제공하는 임계값들을 확립하는 단계; 및
   상기 신호들, 또는 상기 신호들에 기초하여 계산된 값들 간의 관계가 임계값 이상으로 벗어나지 않을 때, 테스트가 통과되었음을 결정하는 단계를 포함하는 안전 기능 제어 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   자체적으로 고장 상태를 나타내는 센서 출력이 존재하지 않을 때, 안전 무결성이 확립되지 않은 경우, 안전-관련 조치를 수행하는 단계를 포함하는 안전 기능 제어 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 수송기는 에스컬레이터인 안전 기능 제어 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   적어도 하나의 스텝 센서, 적어도 하나의 핸드레일 센서, 그리고 적어도 하나의 속도 센서가 존재하는 안전 기능 제어 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   적어도 두 개의 스텝 센서들, 적어도 두 개의 핸드레일 센서들, 그리고 적어도 하나의 속도 센서가 존재하는 안전 기능 제어 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 속도 센서의 출력과 상호 관련된 상기 스텝 센서들의 출력들의 시퀀스에 기초하여, 상기 스텝 센서들의 정확한 기능에 관한 결론이 도출되는 안전 기능 제어 방법.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 속도 센서 및 핸드레일 센서의 출력과 상호 관련된 적어도 하나의 스텝 센서의 출력의 시퀀스에 기초하여, 각각의 센서의 정확한 기능에 관해 결론이 도출되는 안전 기능 제어 방법.
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 스텝 센서들의 출력들의 시퀀스에 기초하여, 식별된 방향의 무결성 및 동작의 방향에 관해 결론이 도출되는 안전 기능 제어 방법.
12. 제 7 항에 있어서,
    상기 스텝 센서(들)의 신호 출력들에 기초하여, 스텝들의 존재에 관해 결론이 도출되는 안전 기능 제어 방법.
13. 제 8 항에 있어서,
    상기 스텝 센서들의 출력들의 시간 관계와 상기 속도 센서의 출력의 상호 관계에 기초하여, 상기 수송기의 스텝 체인의 연장 및 단축에 관해 결론이 도출되는 안전 기능 제어 방법.
14. 제 7 항에 있어서,
    센서 속도 정보에 기초하여, 상기 수송기의 과속이 검출되는 안전 기능 제어 방법.
15. 제 7 항에 있어서,
    스텝 속도 및 핸드레일 속도 간의 차이가 검출될 수 있으며, 추가 안전 조치들이 취해질 수 있는 안전 기능 제어 방법.

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