WO2021197749A1 - Autarke mensch-maschine-schnittstelle in form eines stockwerkbedienpaneels oder eines stockwerkinformationspaneels für eine aufzuganlage - Google Patents

Autarke mensch-maschine-schnittstelle in form eines stockwerkbedienpaneels oder eines stockwerkinformationspaneels für eine aufzuganlage Download PDF

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WO2021197749A1
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machine interface
elevator
man
unit
floor
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PCT/EP2021/055408
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Stefano Carriero
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Inventio Ag
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    • B66B1/40—Means for stopping the cars, cages, or skips at predetermined levels and for correct levelling at landings
    • B66B1/405—Means for stopping the cars, cages, or skips at predetermined levels and for correct levelling at landings for hydraulically actuated elevators

Definitions

  • Autonomous human-machine interface in the form of a floor control panel or a floor information panel for an elevator system
  • the present invention relates to a man-machine interface in the form of a floor control panel or a floor information panel for an elevator installation.
  • the invention also relates to an elevator installation with such a man-machine interface.
  • At least one elevator car can typically be relocated in an elevator shaft between height levels of different floors.
  • a drive machine displacing the elevator car is controlled by an elevator control. If necessary, the elevator control can also control further functionalities of the elevator installation.
  • human-machine interface parts are typically provided in the form of floor control panels (FOP - landing operation panel) and / or floor information panels (FIP - landing information panel).
  • a passenger can enter information in the form of an input signal to the elevator system. For example, by pressing a button on the floor control panel, the passenger can input a call signal to signal that he wishes the elevator car to be moved to the floor on which he is waiting. The input signal should then be passed on to the elevator control so that it can cause the elevator car to be moved to the desired floor.
  • a floor information panel can serve to output information, which is to be reproduced by output signals, to passengers in a manner that is perceptible to them. For example, information about where the elevator car is currently located or how long a waiting time is likely can be provided via a suitable display or via an acoustic announcement.
  • the to be issued Information ie for example where the elevator car is currently located, can be provided by the elevator control and transmitted to the floor information panel.
  • each of the large number of floor control panels and floor information panels to be provided on the various floors is typically connected to a central power supply and / or to the elevator controller via cables.
  • the expense of laying a large number of cables required for this when installing an elevator system, as well as the cost of materials required in this context, can be considerable.
  • an elevator system in which the assembly effort and / or the cost of materials is reduced.
  • a man-machine interface which can be used as a floor control panel or floor information panel in an elevator system and which enables the effort involved in its assembly to be reduced.
  • a man-machine interface in the form of a floor control panel or a floor information panel for an elevator system has at least one interaction unit, a communication unit and a supply unit.
  • the interaction unit is configured to generate input signals in response to an actuation by a passenger and / or to output output signals in a manner that is perceptible to the passenger.
  • the communication unit is configured to transmit the input signals to an elevator controller and / or to receive the output signals from the elevator controller.
  • the supply unit is configured to supply the interaction unit and the communication unit with electrical energy.
  • the supply unit here comprises at least one energy conversion unit and one electricity storage unit.
  • the energy conversion unit is configured to convert non-electrical energy available in the immediate vicinity of the human-machine interface parts, such as mechanical energy, into electrical energy.
  • the electricity storage unit is configured to store the electric energy converted by the energy conversion unit.
  • an elevator system which has an elevator shaft, an elevator car, a drive machine for moving the elevator car in the elevator shaft between height levels of different floors, an elevator controller for controlling functionalities of the elevator system in response to input signals and for outputting output signals as information about a current state in the elevator installation as well as a man-machine interface according to an embodiment of the first aspect of the invention.
  • the human-machine interface proposed herein can be designed in terms of its functionalities and / or structurally in a largely similar manner to conventional human-machine interfaces for elevator systems.
  • the interaction unit can be configured to interact with passengers and to receive information to be transmitted by the passengers as input signals in order to then be able to forward them to the elevator controller or to receive information to be transmitted to the passengers from the elevator controller and then to them to issue the passengers.
  • the man-machine interface can have one or more buttons that can be actuated by passengers to signal to the elevator system that the elevator car should be moved to the floor of the passengers and / or in which direction a passenger would like to be moved with the elevator car.
  • buttons other sensors or interfaces can also be used, via which passengers can enter their call signal.
  • capacitive sensors can be provided by Passengers can be activated by lightly touching them. It is also possible to use sensor circuits which passengers can activate or actuate in a targeted manner, for example with a key, an RFID chip, a smartphone or some other technical device.
  • the man-machine interface can, for example, have a display such as an LED display, a screen or the like, with the aid of which information relating to the elevator system can be displayed to a passenger.
  • a display such as an LED display, a screen or the like
  • information can also be output in other ways, for example acoustically via a loudspeaker.
  • the elevator system can thus inform passengers about the current location of the elevator car, for example.
  • the human has -Machine cut parts via a communication unit.
  • the communication unit can exchange the input signals or the output signals between the communication partners and, if necessary, suitably preprocessed beforehand.
  • At least one of the man-machine interface parts proposed herein can be arranged on each of the different floors.
  • At least one floor control panel and / or a floor information panel is preferably provided on each of the floors supplied by the elevator system. Information relating to the elevator system can thus be made available to the passengers arriving there on each floor and information to be transmitted by the passengers, in particular call requests, can be recorded.
  • a central principle which is based on the proposed man-machine interface parts, can be seen in the fact that they are provided with a special supply to equip unit, which supplies other components of the human-machine interface with electrical energy.
  • the supply unit can be designed, on the one hand, to be able to generate electrical energy by converting other types of energy available in the immediate vicinity of the human-machine interface and, on the other hand, to be able to temporarily store this electrical energy.
  • the supply unit has the energy conversion unit, which is able to convert non-electrical forms of energy such as kinetic energies, thermal energies, electromagnetic energies such as light, or other forms of energy into electrical energy. Furthermore, the supply unit has the electricity storage unit, with the aid of which converted electrical energy can be stored and released again at a later point in time.
  • the human-machine interface can be configured to operate exclusively on the basis of the electrical energy provided by the supply unit.
  • the human-machine interface can be designed in such a way that all of the electrical energy required by it for its operation can be provided by the supply unit in sufficient quantity and with sufficient reliability.
  • the supply unit can be designed with sufficient power to provide sufficient electrical energy.
  • the other components of the human-machine interface in particular their interaction unit and their communication unit, can be designed to be particularly energy-saving. In this way it can be achieved that the entire human-machine interface with its electrically operating components can be operated solely by the supply unit.
  • the proposed human-machine interface does not need to have any cable connections via which electrical energy coming from a central power supply would be distributed to various human-machine interfaces within the elevator system.
  • the proposed human-machine Interface are operated self-sufficient in energy, that is, independently of an external power grid, generate the electrical energy it requires by local conversion of energy, which is available in the form of other forms of energy in their immediate vicinity.
  • the elevator installation according to the second aspect of the invention can thereby be free of power lines for supplying electrical energy to each of the man-machine interfaces. Instead, electrical energy is not provided externally to the human-machine interface, but is generated internally in it. An otherwise necessary effort to lay many possibly long cables within the elevator system in order to be able to supply its many human-machine interface parts with electrical energy for their operation from a central supply source can be avoided in this way. As a result, assembly and / or maintenance of the elevator system can be considerably simplified. The cost of materials for supply cables and the associated costs can also be avoided.
  • the man-machine interface can be arranged in the elevator installation, for example, on a frame of a landing door that separates the elevator shaft from a landing.
  • Floor doors are provided on elevator systems at a transition between a floor corridor and the elevator shaft and can be opened or closed as required.
  • elevator systems they serve, among other things, to prevent passengers coming from a floor from falling into the elevator shaft if there is no elevator car waiting on the floor concerned.
  • a storey door typically has a frame that is fixedly connected to the building and door leaves that are movable relative to the frame.
  • One or more floor control panels and floor information panels can be attached to the frame or arranged integrated in the frame.
  • the man-machine interface can be easily installed in the elevator system, for example together with the landing door, and on the other hand the man-machine interface with its energy conversion unit can be installed both in the vicinity of an internal volume of the elevator shaft and in the vicinity of a volume that on an opposite side of a landing adjoining the landing door, be arranged.
  • the energy conversion unit can use available energy in both volumes and convert it into electrical energy.
  • the energy conversion unit of the supply unit can be designed in different ways and use different energy sources in order to generate the required electrical energy from them.
  • the energy conversion unit with the help of photovoltaic elements, i.e. solar cells.
  • the photovoltaic elements could, for example, convert natural or artificial light available in the vicinity of the elevator system into electrical energy.
  • the energy conversion unit could be designed to convert thermal energy into electrical energy.
  • it could have thermocouples which, for example, could use temperature differences in the elevator system or in areas adjacent to the elevator system in order to generate electrical energy from them.
  • the energy conversion unit could convert mechanical energy into electrical energy.
  • piezo elements could be provided, for example, which convert the pressure exerted on them into electrical energy.
  • the pressure could be generated by passengers, for example, when they press a button on a floor control panel or when they weigh on the floor in front of the elevator system while waiting for the elevator car.
  • the energy conversion unit has a wind turbine to be set in rotation by a draft of air and a generator coupled to a shaft of the wind turbine.
  • the energy conversion unit can have a small wind turbine.
  • a wind turbine can also be referred to as a wind turbine with a corresponding structural design.
  • the wind turbine is designed to be operated by a impinging draft of air, ie a stream of moving air, to be set into rotation.
  • the wind turbine can have turbine blades or turbine blades against which the air flow flows, whereby a torque is exerted on the entire wind turbine. Because of this torque, the wind turbine rotates around an axis of rotation.
  • the shaft of the wind turbine runs along this axis of rotation or coaxially to this axis of rotation.
  • the kinetic energy inherent in the rotating wind turbine can thus be transmitted via the shaft to the generator coupled to the shaft.
  • This generator is designed to at least partially convert the kinetic energy into electrical energy.
  • magnetic fields rotating with the shaft in the generator can be used to induce electrical currents in coils.
  • the electrical energy associated with these electrical currents can then be supplied within the human-machine interface to other components, in particular to the electricity storage unit and / or to the interaction unit and the communication unit.
  • the wind turbine can be accommodated in a channel element to be arranged between an elevator shaft and a landing.
  • the wind turbine of the energy conversion unit can be arranged in a channel element, which can be arranged in an elevator system in such a way that it connects the elevator shaft with an adjacent building floor in such a way that air can flow through this channel element from the elevator shaft into the building floor or vice versa Direction can circulate.
  • the channel element can be designed, for example, as a tube, within which the wind turbine can be accommodated.
  • a longitudinal direction of the channel element can be coaxial with an axis of rotation of the wind turbine.
  • Turbine blades or turbine blades of the wind turbine can run transversely to the direction of longitudinal extent of the channel element, so that a draft of air that moves through the channel element, meets these turbine blades or turbine blades in a channeled manner and thus efficiently sets the wind turbine in rotation.
  • the wind turbine can be arranged in a passage channel between the elevator shaft and a landing adjacent to the man-machine interface.
  • the passage channel can connect an internal volume within the elevator shaft to an external volume, for example within a floor adjoining the elevator shaft, in such a way that air can circulate between the two volumes.
  • the circulating air can then drive the wind turbine arranged in the through duct.
  • the wind turbine can for example be accommodated in the aforementioned channel element and this channel element in turn can be arranged in the through channel.
  • the passage channel can be, for example, a passage opening in a frame of a storey door.
  • the total air flow is frequently observed which flows into the elevator shaft on the floors below and flows out of the elevator shaft again on the floors above.
  • the total air flow can be influenced by the temperature conditions and / or air pressure conditions otherwise prevailing in the building and, if necessary, can flow in the opposite direction through the building.
  • the total air flow can preferably be guided or channeled through the passage channel provided there between the floor corridor and the elevator shaft and there drive the wind turbine provided therein.
  • the air pressure differences prevailing in the building and the air currents resulting therefrom can be used to convert the kinetic energies contained therein locally into electrical energy with the help of the wind turbine in the energy conversion unit.
  • the electrical energy provided by the energy conversion unit can then be made available as consumers to other components of the human-machine interface as required.
  • the human-machine interface also has the electricity storage unit.
  • the electrical energy provided can be temporarily stored in this electricity storage unit.
  • the electricity storage unit can have an accumulator.
  • Such an accumulator is sometimes also referred to as a rechargeable battery.
  • An accumulator can reversibly convert electrical energy into chemical energy. This chemical energy can be stored and converted back into electrical energy when required.
  • Accumulators can store sufficiently large amounts of energy to be able to supply the human-machine interface parts with electricity independently. Accumulators can be made available relatively inexpensively and work reliably over long periods of operation.
  • the electricity storage unit can have a super capacitor.
  • Supercapacitors are sometimes also referred to as supercaps or ultracapacitors.
  • Supercapacitors are electrochemical capacitors. Compared with batteries of the same weight, supercapacitors typically have a significantly lower energy density, but their power density is about 10 times to 100 times as big. Supercapacitors can therefore be charged and discharged much faster. They also survive many more switching cycles than is typically the case with accumulators.
  • the communication unit is configured to wirelessly exchange the input signals and / or the output signals with the elevator controller.
  • the elevator control and the human-machine interface can be configured to wirelessly exchange the input signals and the output signals with one another.
  • the proposed human-machine interface can not only do without drawing its electrical energy via cables that have to be laid over a long distance, but data communication or signal communication can also be implemented wirelessly.
  • both the communication unit of the human-machine interface and the elevator control can have transmit and receive modules, with the aid of which, in particular, the input signals and output signals can be exchanged between the two communication partners.
  • the wireless exchange of data or signals can take place in the form of electromagnetic waves, i.e. for example via radio.
  • Different wireless communication technologies and / or communication protocols can be used depending on the distances to be overcome between the communication partners and / or the amounts of data and signals to be transmitted.
  • the use of wireless communication means that there is no need for complex wiring between each of the man-machine interfaces on the one hand and the central elevator control on the other.
  • the human-machine interface parts and the units used therein can also be designed to be optimized so that as little electrical energy as possible is consumed during their operation.
  • the communication unit can be configured to become active exclusively in response to an input of an input signal.
  • the consumption of electrical energy in the human-machine interface can be reduced in that, in particular, the communication unit thereof is only activated when required and is otherwise in a sleep mode, for example.
  • the human-machine interface can in particular use its interaction unit to detect such an input signal.
  • This interaction unit can have a sensor system that can be used to detect when a passenger wants to transmit an input signal.
  • a button on a floor control panel can be actuated by the passenger and this can be recognized as an input signal, whereupon the communication unit can be activated in order to ultimately transmit the input signal to the elevator control, for example.
  • the sensor system can also be implemented in a different way or at a different location.
  • a floor information panel can also have a sensor system, with the aid of which, for example, the presence of a passenger waiting in front of the elevator system can be recognized. The detection of the passenger can be interpreted as an input signal and in turn trigger the activation of the communication unit.
  • the human-machine interface further measures can be taken to minimize their electrical energy consumption.
  • technologies with low power consumption can be used in the communication unit.
  • sensors or displays with particularly low power consumption can also be used in the interaction unit.
  • the use of the energy self-sufficient human-machine interface parts proposed herein can achieve various advantages for the elevator system equipped with them. For example, the installation work involved in the construction of the elevator system or the maintenance work to be carried out during its operation can be significantly lower than with conventional elevator systems, since no long power cables need to be laid or maintained within the elevator system to a central power supply.
  • the otherwise necessary signal transmission cables can be dispensed with.
  • FIG. 1 shows a sectional view through an elevator installation according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a front view of a storey door with man-machine interface parts according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a human-machine interface according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a sectional view through a door frame of a storey door with a human-machine sectional part arranged therein according to an embodiment of the present invention.
  • the elevator installation 51 comprises an elevator shaft 53 in which an elevator car 55 and a counterweight 69 can be displaced in the vertical direction between different floors 61.
  • the elevator car 55 and the counterweight 69 are held by rope-like suspension means 67.
  • the rope-like suspension means 67 can be moved with the aid of a traction sheave 71 of a drive machine 57 and in this way the elevator car 55 and the counterweight 69 can be displaced in opposite directions.
  • the drive machine 57 is controlled by an elevator control 59.
  • a landing door 73 is provided on each of the floors 61 and separates an interior volume in the elevator shaft 53 from an exterior volume in a landing 93 of each floor 61.
  • Man-machine interface parts 1 in the form of a floor information panel 63 and a floor control panel 65 are provided for each of the floor doors 73.
  • a passenger 95 can, for example, be shown the floor on which the elevator car 55 is currently located.
  • the floor information panel 63 can, for example, output output signals that it receives from the elevator control 59 in a manner that is perceptible to the passenger 95.
  • the floor control panel 65 can be operated by the passenger 95 in order to call the elevator car 55 to his floor 61, for example. When actuated, the floor control panel 65 can generate a corresponding input signal and pass it on to the elevator control 59.
  • the storey door 73 has a door frame 75 and two door leaves 77 which can be displaced relative to this door frame 75 and thus opened and closed.
  • a man-machine interface 1 in the form of a floor information panel 63 is arranged in the door frame 75 above the door leaves 77.
  • the floor information panel 63 has an output unit 13 in the form of a display 15, which can be designed, for example, with the aid of an FED matrix 79.
  • the output unit 13 can, for example, display information about the floor 61 on which the elevator car 55 is currently located.
  • a ventilation slot 81 can also be seen on the floor information panel 63, which opens into a passage 85 which extends through the door frame 75.
  • the through channel 85 thus connects the external volume within the floor 93 with the internal volume within the elevator shaft 53.
  • FIG. 65 schematically shows an exemplary structure of a human-machine interface 1.
  • the human-machine interface 1 has an interaction unit 3, a communication unit 5 and a supply unit 7.
  • the interaction unit 3 can have different components.
  • an input unit 9 can be provided in the interaction unit 3, via which the passenger 95 can generate input signals in order to transmit information to the elevator installation 51.
  • the input unit 9 can for example comprise a sensor 11 which can detect an actuation or a touch by the passenger 95.
  • an output unit 13 can be provided in the interaction unit 3, via which information can be output to the passenger 95.
  • the output unit 13 can include, for example, a display 15 in order to be able to output the information as an output signal in a manner that is perceptible to the passenger 95.
  • the output unit 13 can also present the information in a different way, for example in the form of an acoustic output, and for this purpose have a loudspeaker, for example.
  • the man-machine interface 1 also includes a logic unit 17, with the aid of which, for example, the input signals and / or output signals can be processed.
  • the logic unit 17 can have, for example, a data processing unit with a processor (CPU) and possibly a data storage unit.
  • the communication unit 5 is used to exchange the input signals and / or output signals with the elevator control 59, for example.
  • the communication unit 5 has a preferably wireless transceiver unit 19.
  • This transceiver unit 19 can transmit the various signals, for example as radio signals, to or from a further transceiver unit 91 on the elevator system 59 (see also FIG. 1) receive.
  • the supply unit 7 of the human-machine interface parts 1 has an energy conversion unit 23 and an electricity storage unit 25 as well as a power management unit 21.
  • the energy conversion unit 23 is designed to convert energy, which is available in a non-electrical form in the immediate vicinity of the human-machine interface parts 1, into electrical energy.
  • the electrical energy can then be passed on to the power management unit 21.
  • the power management unit 21 can partially or completely forward this electrical energy directly to energy-consuming components of the human-machine interface 1 such as the communication unit 5, the interaction units 3 and / or the logic unit 17.
  • the power management unit 21 can forward the electrical energy partially or completely to the electricity storage unit 25, in which the electrical energy can be temporarily stored and, if necessary, can be retrieved again at a later point in time by the power management unit 21 and the other components of the man-machine Cutting parts 1 can be made available.
  • the energy conversion unit 23 is designed to convert kinetic energy in the form of a draft 89 into electrical energy.
  • the energy conversion unit 23 has a small wind turbine 27 which is set in rotation by the draft 89.
  • a shaft 28 of the wind turbine 27 rotating about an axis of rotation is connected to a generator 29.
  • the generator 29 generates an electric current due to the rotation.
  • the electrical current can optionally be rectified in the power management unit 21 or with the aid of a rectifier which is to be additionally provided.
  • the electricity storage unit 25 is equipped with an accumulator 31 and / or a supercapacitor 33 in order to be able to store the electrical energy made available by the energy conversion unit 23.
  • FIG. 4 illustrates how the man-machine cut parts 1 can be arranged in the frame 75 of the landing door 73.
  • a through channel 85 can be provided in the frame 75.
  • a channel element 87 in the form of a tube, for example, can be integrated in the through-channel 85.
  • the wind turbine 27 and the generator 29 of the energy conversion unit 23 are then in turn received in the channel element 87.
  • the wind turbine 27 is arranged in such a way that a draft 89 flowing through the duct element 87 causes it to rotate.
  • the draft 89 can be caused by pressure differences that can prevail within a building between the external volumes of the floor corridors 93 and the internal volume of the elevator shaft 53.
  • a draft 89 flows from a floor 93 there into the elevator shaft 53 on the lower floors 61 and then flows again as a draft 89 from the elevator shaft 53 into the floor 93 on the upper floors 61.
  • the draft 89 can be caused, for example, by the difference in height within the elevator shaft 53 and / or by different temperatures within the building. Movements of the elevator car 55 within the elevator shaft 53 can also ensure a draft 89.
  • Each of the human-machine interface parts 1 can thus work in an energy self-sufficient manner. It is therefore not necessary to lay supply cables, for example from a central energy supply, to each of the human-machine interface parts 1.

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  • Indicating And Signalling Devices For Elevators (AREA)

Abstract

Es wird eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (1) in Form eines Stockwerkbedienpaneels (65) oder eines Stockwerkinformationspaneels (63) für eine Aufzuganlage (51) beschrieben. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle (1) weist auf: - eine Interaktionseinheit (3), welche dazu konfiguriert ist, um in Reaktion auf eine Betätigung durch einen Passagier (95) Eingabesignale zu generieren und/oder Ausgabesignale in einer für den Passagier (95) wahrnehmbaren Weise auszugeben; - eine Kommunikationseinheit (5), welche dazu konfiguriert ist, um die Eingabesignale an eine Aufzugsteuerung (59) zu übermitteln und/oder um die Ausgabesignale von der Aufzugsteuerung (59) zu empfangen; und - eine Versorgungseinheit (7), welche dazu konfiguriert ist, um die Interaktionseinheit (3) und die Kommunikationseinheit (5) mit elektrischer Energie zu versorgen; wobei die Versorgungseinheit (7) eine Energiewandeleinheit (23) und eine Elektrizitätsspeichereinheit (25) aufweist, wobei die Energiewandeleinheit (23) dazu konfiguriert ist, um in der unmittelbaren Umgebung der Mensch-Maschine-Schnittstelle (1) zur Verfügung stehende kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und wobei die Elektrizitätsspeichereinheit (25) dazu konfiguriert ist, die von der Energiewandeleinheit (23) umgewandelte elektrische Energie zu speichern. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle (1) kann energieautark, d.h. ohne Versorgungskabel zu einer zentralen Stromversorgung, operieren.

Description

Autarke Mensch-Maschine-Schnittstelle in Form eines Stockwerkbedienpaneels oder eines Stockwerkinformationspaneels für eine Aufzuganlage
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mensch-Maschine-Schnittsteile in Form eines Stockwerkbedienpaneels oder eines Stockwerkinformationspaneels für eine Aufzuganlage. Ferner betrifft die Erfindung eine Aufzuganlage mit einer solchen Mensch-Maschine-Schnittsteile .
In Aufzuganlagen kann typischerweise wenigstens eine Aufzugkabine in einem Aufzugschacht zwischen Höhenniveaus verschiedener Stockwerke verlagert werden. Eine die Aufzugkabine verlagernde Antriebsmaschine wird dabei von einer Aufzugsteuerung gesteuert. Gegebenenfalls kann die Aufzugsteuerung noch weitere Funktionalitäten der Aufzuganlage steuern.
An jedem der Stockwerke sind typischerweise Mensch-Maschine-Schnittsteilen in Form von Stockwerkbedienpaneelen (FOP - landing Operation panel) und/oder Stockwerkinformationspaneelen (FIP - landing Information panel) vorgesehen.
Mithilfe eines Stockwerkbedienpaneels kann dabei ein Passagier eine Information in Form eines Eingabesignals an die Aufzuganlage eingeben. Beispielsweise kann der Passagier durch Betätigen eines Tasters an dem Stockwerkbedienpaneel ein Rufsignal eingeben, um zu signalisieren, dass er wünscht, dass die Aufzugkabine zu dem Stockwerk, in dem er wartet, verfahren wird. Das Eingabesignal soll dann an die Aufzugsteuerung weitergeleitet werden, damit diese veranlassen kann, dass die Aufzugkabine zu dem gewünschten Stockwerk verfahren wird.
Ein Stockwerkinformationspaneel kann dazu dienen, Informationen, welche durch Ausgabesignale wiederzugeben sind, an Passagiere in einer für sie wahrnehmbaren Weise auszugeben. Beispielsweise kann über eine geeignete Anzeige auf einem Display oder über eine akustische Ansage darüber informiert werden, wo sich die Aufzugkabine aktuell befindet oder wie lange eine Wartezeit voraussichtlich ist. Die auszugebende Infonnation, d.h. beispielsweise wo sich die Aufzugkabine aktuell befindet, kann hierbei von der Aufzugsteuerung bereitgestellt und an das Stockwerkinformationspaneel übermittelt werden.
In herkömmlichen Aufzuganlagen ist typischerweise jedes der Vielzahl der in den verschiedenen Stockwerken vorzusehenden Stockwerkbedienpaneele und Stockwerkinformationspaneele über Kabel mit einer zentralen Stromversorgung und/oder mit der Aufzugsteuerung verbunden. Ein Aufwand, bei einer Montage einer Aufzuganlage eine hierfür nötige Vielzahl von Kabeln zu verlegen, sowie ein in diesem Zusammenhang notwendiger Materialaufwand kann erheblich sein.
Es kann unter anderem ein Bedarf an einer Aufzuganlage bestehen, bei der ein Montageaufwand und/oder ein Materialaufwandverringert ist. Ferner kann ein Bedarf an einer Mensch-Maschine-Schnittsteile bestehen, welche als Stockwerkbedienpaneel oder Stockwerkinformationspaneel in einer Aufzuganlage eingesetzt werden kann und welche ein Verringern des Aufwands bei deren Montage ermöglicht.
Einem solchen Bedarf kann durch die Mensch-Maschine-Schnittsteile sowie die Aufzuganlage gemäß einem der unabhängigen Ansprüche entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung definiert.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Mensch-Maschine-Schnittsteile in Form eines Stockwerkbedienpaneels oder eines Stockwerkinformationspaneels für eine Aufzuganlage vorgeschlagen. Die Mensch-Maschine-Schnittsteile weist zumindest eine Interaktionseinheit, eine Kommunikationseinheit und eine Versorgungseinheit auf. Die Interaktionseinheit ist dazu konfiguriert, um in Reaktion auf eine Betätigung durch einen Passagier Eingabesignale zu generieren und/oder Ausgabesignale in einer für den Passagier wahrnehmbaren Weise auszugeben. Die Kommunikationseinheit ist dazu konfiguriert, um die Eingabesignale an eine Aufzugsteuerung zu übermitteln und/oder um die Ausgabesignale von der Aufzugsteuerung zu empfangen. Die Versorgungseinheit ist dazu konfiguriert, um die Interaktionseinheit und die Kommunikationseinheit mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Versorgungseinheit umfasst hierbei zumindest eine Energiewandeleinheit und eine Elektrizitätsspeichereinheit. Die Energiewandeleinheit ist dazu konfiguriert, um in der unmittelbaren Umgebung der Mensch-Maschine-Schnittsteile zur Verfügung stehende nicht-elektrische Energie, wie z.B. mechanische Energie, in elektrische Energie umzuwandeln. Die Elektrizitätsspeichereinheit ist dazu konfiguriert, die von der Energiewandeleinheit umgewandelte elektrische Energie zu speichern.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Aufzuganlage vorgeschlagen, welche einen Aufzugschacht, eine Aufzugkabine, eine Antriebsmaschine zum Verlagern der Aufzugkabine in dem Aufzugschacht zwischen Höhenniveaus verschiedener Stockwerke, eine Aufzugsteuerung zum Steuern von Funktionalitäten der Aufzuganlage in Reaktion auf Eingabesignale und zum Ausgeben von Ausgabe Signalen als Information über einen aktuellen Zustand in der Aufzuganlage sowie eine Mensch-Maschine- Schnittsteile gemäß einer Ausführungsform des ersten Aspekts der Erfindung aufweist.
Mögliche Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung können unter anderem und ohne die Erfindung einzuschränken als auf nachfolgend beschriebenen Ideen und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.
Die hierin vorgeschlagene Mensch-Maschine-Schnittsteile kann hinsichtlich ihrer Funktionalitäten und/oder strukturell in weitgehend ähnlicherWeise ausgestaltet sein, wie herkömmliche Mensch-Maschine-Schnittsteilen für Aufzuganlagen. Insbesondere kann die Interaktionseinheit dazu konfiguriert sein, mit Passagieren zu interagieren und von den Passagieren zu übermittelnde Informationen als Eingabesignale aufzunehmen, um sie dann an die Aufzugsteuerung weiterleiten zu können, bzw. an die Passagiere zu übermittelnde Informationen von der Aufzugsteuerung zu erhalten und sie dann an die Passagiere auszugeben.
In einer Ausgestaltung als Stockwerkbedienpaneel kann die Mensch-Maschine- Schnittsteile beispielsweise ein oder mehrere Taster aufweisen, die von Passagieren betätigt werden können, um der Aufzuganlage zu signalisieren, dass die Aufzugkabine zum Stockwerk der Passagiere verfahren werden soll und/oder in welche Richtung ein Passagier mit der Aufzugkabine verfahren werden möchte. Statt Tastern können auch andere Sensoren oder Schnittstellen verwendet werden, über die Passagiere ihr Rufsignal eingeben können. Beispielsweise können kapazitive Sensoren vorgesehen sein, die von Passagieren durch leichtes Berühren aktiviert werden können. Es können auch Sensorschaltungen eingesetzt werden, die Passagiere beispielsweise mit einem Schlüssel, einem RFID-Chip, einem Smartphone oder einer anderen technischen Vorrichtung gezielt aktivieren bzw. betätigen können.
In einer Ausgestaltung als Stockwerkinformationspaneel kann die Mensch-Maschine- Schnittsteile beispielsweise über eine Anzeige wie eine LED-Anzeige, einen Bildschirm oder Ähnliches verfügen, mithilfe derer einem Passagier Informationen betreffend die Aufzuganlage dargestellt werden können. Alternativ oder ergänzend zu einer solchen visuellen Darstellung von Informationen können Informationen auch in anderer Weise wie beispielsweise akustisch über einen Lautsprecher ausgegeben werden. Mithilfe des Stockwerkinformationspaneels kann die Aufzuganlage Passagiere somit beispielsweise über einen aktuellen Aufenthaltsort der Aufzugkabine informieren.
Um die von einem Passagier eingegebenen Eingabesignale von der Mensch-Maschine- Schnittsteile an die Aufzugsteuerung weiterleiten zu können und/oder um Ausgabesignale, welche Informationen über die Aufzuganlage beinhalten, von der Aufzugsteuerung an die Mensch-Maschine-Schnittsteile weiterleiten zu können, verfügt die Mensch-Maschine-Schnittsteile über eine Kommunikationseinheit. Die Kommunikationseinheit kann die Eingabe Signale bzw. die Ausgabesignale zwischen den Kommunikationspartnem austauschen und, falls erforderlich, vorab geeignet vorverarbeiteten.
Bei einer Aufzuganlage gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann an jedem der verschiedenen Stockwerke zumindest eine der hierin vorgeschlagenen Mensch-Maschine- Schnittsteilen angeordnet sein. Vorzugsweise ist an jedem der von der Aufzuganlage versorgten Stockwerke zumindest ein Stockwerkbedienpaneel und/oder ein Stockwerkinformationspaneel vorgesehen. Somit können an jedem Stockwerk den dort eintreffenden Passagieren Informationen betreffend die Aufzuganlage bereitgestellt werden und von den Passagieren zu übermittelnde Informationen, insbesondere Rufanforderungen, aufgenommen werden.
Ein zentrales Prinzip, welches der hierin vorgeschlagenen Mensch-Maschine-Schnittsteile zu Grunde hegt, kann darin gesehen werden, diese mit einer speziellen Versorgungs- einheit auszustatten, welche andere Komponenten der Mensch-Maschine-Schnittsteile mit elektrischer Energie versorgt. Die Versorgungseinheit kann hierbei einerseits dazu ausgelegt sein, elektrische Energie durch Umwandlung von in der unmittelbaren Umgebung der Mensch-Maschine-Schnittsteile verfügbaren andersartigen Energieformen erzeugen zu können, und andererseits diese elektrische Energie zumindest temporär Zwischenspeichern zu können.
Die Versorgungseinheit verfügt hierzu über die Energiewandeleinheit, die dazu in der Lage ist, nicht-elektrische Energieformen wie beispielsweise kinetische Energien, thermische Energien, elektromagnetische Energien wie beispielsweise Licht, oder andere Energieformen in elektrische Energie umzuwandeln. Ferner verfügt die Versorgungseinheit über die Elektrizitätsspeichereinheit, mithilfe derer umgewandelte elektrische Energie gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgegeben werden kann.
Die Mensch-Maschine-Schnittsteile kann hierbei dazu konfiguriert sein, ausschließlich aufgrund der von der Versorgungseinheit bereitgestellten elektrischen Energie zu operieren.
Anders ausgedrückt kann die Mensch-Maschine-Schnittsteile derart ausgestaltet sein, dass die gesamte von ihr für ihren Betrieb benötigte elektrische Energie in ausreichender Menge und mit ausreichender Zuverlässigkeit von der Versorgungseinheit bereitgestellt werden kann. Hierzu kann einerseits die Versorgungseinheit ausreichend leistungsstark ausgelegt sein, um genügend elektrische Energie zur Verfügung zu stellen. Andererseits können die anderen Komponenten der Mensch-Maschine-Schnittsteile wie insbesondere deren Interaktionseinheit und deren Kommunikationseinheit besonders energiesparend ausgelegt sein. Hierdurch kann erreicht werden, dass die gesamte Mensch-Maschine- Schnittsteile mit ihren elektrisch arbeitenden Komponenten allein durch die Versorgungseinheit versorgt betrieben werden kann.
Dementsprechend braucht die vorgeschlagene Mensch-Maschine-Schnittsteile über keine Kabelanbindungen verfügen, über die elektrische Energie von einer zentralen Energieversorgung kommend an verschiedene Mensch-Maschine-Schnittsteilen innerhalb der Aufzuganlage verteilt würde. Stattdessen kann die vorgeschlagene Mensch-Maschine- Schnittstelle energieautark betrieben werden, das heißt unabhängig von einem externen Stromnetz die von ihr benötigte elektrische Energie durch lokale Umwandlung von Energie, welche in Form anderer Energieformen in ihrer unmittelbaren Umgebung zur Verfügung steht, selbst erzeugen.
Die Aufzuganlage gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann hierdurch frei von Stromleitungen zum Zufuhren elektrischer Energie zu jeder der Mensch-Maschine- Schnittsteilen sein. Stattdessen wird der Mensch-Maschine-Schnittsteile elektrische Energie nicht von außen bereitgestellt, sondern intern in dieser generiert. Ein ansonsten notwendiger Aufwand zum Verlegen vieler gegebenenfalls langer Kabel innerhalb der Aufzuganlage, um deren viele Mensch-Maschine-Schnittsteilen für deren Betrieb von einer zentralen Versorgungsquelle ausgehend mit elektrischer Energie versorgen zu können, kann hierdurch vermieden werden. Hierdurch können eine Montage und/oder eine Wartung der Aufzuganlage erheblich vereinfacht werden. Auch ein Materialaufwand für Versorgungskabel und damit einhergehende Kosten können vermieden werden.
Die Mensch-Maschine-Schnittsteile kann hierbei in der Aufzuganlage beispielsweise an einem Rahmen einer Stockwerktür, welche den Aufzugschacht von einem Stockwerkflur trennt, angeordnet sein.
Stockwerktüren sind an Aufzuganlagen an einem Übergang zwischen einem Stockwerkflur und dem Aufzugschacht vorgesehen und können nach Bedarf geöffnet oder geschlossen werden. Sie dienen in Aufzuganlagen unter anderem dazu, zu verhindern, dass Passagiere von einem Stockwerkflur kommend in den Aufzugschacht stürzen, wenn an dem betroffenen Stockwerk keine Aufzugkabine wartet. Hierzu verfügt eine Stockwerktür typischerweise über einen fest mit dem Gebäude verbundenen Rahmen sowie relativ zu dem Rahmen bewegliche Türblätter. Ein oder mehrere Stockwerkbedienpaneele und Stockwerkinformationspaneele können dabei an dem Rahmen angebracht bzw. in dem Rahmen integriert angeordnet sein.
Hierdurch kann die Mensch-Maschine-Schnittsteile einerseits beispielsweise zusammen mit der Stockwerktür einfach in der Aufzuganlage installiert werden und andererseits kann die Mensch-Maschine-Schnittsteile mit ihrer Energiewandeleinheit sowohl in der Nähe eines Innenvolumens des Aufzugschachts als auch in der Nähe eines Volumens, das an einer entgegengesetzten Seite von einem Stockwerkflur aus an die Stockwerktür grenzt, angeordnet sein. Somit kann die Energiewandeleinheit gegebenenfalls verfügbare Energie in beiden Volumina nutzen und in elektrische Energie umwandeln.
Generell kann die Energiewandeleinheit der Versorgungseinheit in unterschiedlicher Weise ausgestaltet sein und verschiedene Energiequellen nutzen, um aus ihnen die benötigte elektrische Energie zu erzeugen.
Beispielsweise wäre vorstellbar, die Energiewandeleinheit mithilfe von Photovoltaikelementen, d.h. Solarzellen, auszugestalten. Die Photovoltaikelemente könnten beispielsweise in der Umgebung der Aufzuganlage zur Verfügung stehendes natürliches oder künstliches Licht in elektrische Energie umwandeln.
Alternativ könnte die Energiewandeleinheit dazu ausgelegt sein, Wärmeenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Hierzu könnte sie über Thermoelemente verfügen, welche beispielsweise Temperaturunterschiede in der Aufzuganlage bzw. in Bereichen angrenzend an die Aufzuganlage nutzen könnten, um aus diesen elektrische Energie zu generieren.
Als weitere Alternative könnte die Energiewandeleinheit mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln. Hierzu könnten beispielsweise Piezoelemente vorgesehen sein, welche auf sie ausgeübten Druck in elektrische Energie umwandeln. Der Druck könnte beispielsweise von Passagieren erzeugt werden, wenn sie einen Taster eines Stockwerkbedienpaneels betätigen oder wenn sie während des Wartens auf die Aufzugkabine auf dem Boden vor der Aufzuganlage lasten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorgestellten Mensch-Maschine-Schnittsteile weist die Energiewandeleinheit eine von einem Luftzug in Rotationsbewegung zu versetzende Windturbine und einen mit einer Welle der Windturbine gekoppelten Generator auf.
Mit anderen Worten kann die Energiewandeleinheit über eine kleine Windturbine verfügen. Eine solche Windturbine kann bei entsprechender struktureller Ausgestaltung auch als Windrad bezeichnet werden. Die Windturbine ist dazu ausgelegt, von einem auftreffenden Luftzug, d.h. einem Strom bewegter Luft, in eine Drehung versetzt zu werden. Hierzu kann die Windturbine über Turbinenblätter oder Turbinenschaufeln verfügen, die von dem Luftzug angeströmt werden, wodurch ein Drehmoment auf die gesamte Windturbine ausgeübt wird. Aufgrund dieses Drehmoments dreht sich die Windturbine um eine Rotationsachse. Die Welle der Windturbine verläuft entlang dieser Rotationsachse bzw. koaxial zu dieser Rotationsachse.
Die der sich drehenden Windturbine innewohnende kinetische Energie kann somit über die Welle an den mit der Welle gekoppelten Generator übertragen werden. Dieser Generator ist dazu ausgelegt, die kinetische Energie zumindest teilweise in elektrische Energie umzuwandeln. Hierzu können beispielsweise in dem Generator sich mit der Welle mitdrehende magnetische Felder genutzt werden, um in Spulen elektrische Ströme zu induzieren.
Die mit diesen elektrischen Strömen einhergehende elektrische Energie kann dann innerhalb der Mensch-Maschine-Schnittsteile an andere Komponenten, insbesondere an die Elektrizitätsspeichereinheit und/oder an die Interaktionseinheit und die Kommunikationseinheit, geliefert werden.
Gemäß einer weiter konkretisierten Ausführungsform kann die Windturbine in einem zwischen einem Aufzugschacht und einem Stockwerkflur anzuordnenden Kanalelement aufgenommen sein.
Anders ausgedrückt kann die Windturbine der Energiewandeleinheit in einem Kanalelement angeordnet sein, welches in einer Aufzuganlage so angeordnet werden kann, dass es den Aufzugschacht mit einem angrenzenden Gebäude Stockwerk in einer Weise verbindet, dass Luft durch dieses Kanalelement von dem Aufzugschacht in das Gebäudestockwerk oder in umgekehrter Richtung zirkulieren kann.
Das Kanalelement kann zu diesem Zweck beispielsweise als Rohr ausgebildet sein, innerhalb dessen die Windturbine aufgenommen sein kann. Eine Längserstreckungs richtung des Kanalelements kann hierbei koaxial mit einer Rotationsachse der Windturbine sein. Turbinenblätter oder Turbinenschaufeln der Windturbine können quer zu der Längserstreckungsrichtung des Kanalelements verlaufen, sodass ein Luftzug, der sich durch das Kanalelement bewegt, kanalisiert auf diese Turbinenblätter oder Turbinenschaufeln trifft und die Windturbine somit effizient in Rotation versetzt.
In einer Aufzuganlage gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann die Windturbine in einem Durchgangskanal zwischen dem Aufzugschacht und einem an die Mensch- Maschine-Schnittsteile angrenzenden Stockwerkflur angeordnet sein.
Der Durchgangskanal kann hierbei ein Innenvolumen innerhalb des Aufzugschachts mit einem Außenvolumen beispielsweise innerhalb eines an den Aufzugschacht angrenzenden Stockwerkflurs derart verbinden, dass Luft zwischen beiden Volumina zirkulieren kann. Die zirkulierende Luft kann dann die in dem Durchgangskanal angeordnete Windturbine antreiben. Dabei kann die Windturbine beispielsweise in dem zuvor genannten Kanalelement aufgenommen sein und dieses Kanalelement seinerseits in dem Durchgangskanal angeordnet sein. Der Durchgangskanal kann beispielsweise eine Durchgangsöffhung in einem Rahmen einer Stockwerktür sein.
Bei dem vorgestellten Ansatz kann ausgenutzt werden, dass insbesondere bei hohen Gebäuden mit langen Aufzugschächten im Regelfall ein Luftdruckunterschied zwischen dem Innenvolumen im Aufzugschacht und dem angrenzenden Außenvolumen in dem Stockwerk herrscht. Typischerweise ist dabei in dem Gebäude an untenliegenden Stockwerken der Luftdruck in dem Aufzugschacht geringer als im umgebenden Stockwerk, wohingegen bei weiter oben liegenden Stockwerken der Luftdruck in dem Aufzugschacht größer ist als in dem dort umgebenden Stockwerk.
Dementsprechend wird häufig ein Gesamtluftstrom beobachtet, der in den untenliegenden Stockwerken in den Aufzugschacht einströmt und an den oben hegenden Stockwerken wieder aus dem Aufzugschacht ausströmt. Der Gesamtluftstrom kann von in dem Gebäude ansonsten vorherrschenden Temperaturbedingungen und/oder Luftdruckbedingungen beeinflusst werden und gegebenenfalls in umgekehrter Richtung durch das Gebäude strömen.
Der Gesamtluftstrom kann an jedem der Stockwerke vorzugsweise durch den dort vorgesehenen Durchgangskanal zwischen dem Stockwerkflur und dem Aufzugschacht geleitet bzw. kanalisiert werden und dort die darin vorgesehene Windturbine antreiben. Insgesamt können hierdurch in dem Gebäude vorherrschende Luftdruckunterschiede und daraus resultierende Luftströme benutzt werden, um die darin enthaltenen kinetischen Energien lokal mithilfe der Windturbine in der Energiewandeleinheit in elektrische Energie umzuwandeln.
Die von der Energiewandeleinheit bereitgestellte elektrische Energie kann dann bei Bedarf anderen Komponenten der Mensch-Maschine-Schnittsteile als Verbrauchern zur Verfügung gestellt werden.
Da jedoch davon auszugehen ist, dass nicht jederzeit ausreichend elektrische Energie bzw. Leistung von der Energiewandeleinheit bereitgestellt werden kann, um einem aktuellen Leistungsbedarf dieser Komponenten gerecht zu werden, verfügt die Mensch- Maschine-Schnittsteile zusätzlich über die Elektrizitätsspeichereinheit. In dieser Elektrizitätsspeichereinheit kann die bereitgestellte elektrische Energie zumindest temporär zwischengespeichert werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Elektrizitätsspeichereinheit einen Akkumulator aufweisen.
Ein solcher Akkumulator wird teilweise auch als wiederaufladbare Batterie bezeichnet. Ein Akkumulator kann elektrische Energie reversibel in chemische Energie umwandeln. Diese chemische Energie kann gespeichert werden und bei Bedarf zurück in elektrische Energie umgewandelt werden. Akkumulatoren können ausreichend große Energiemengen speichern, um die Mensch-Maschine-Schnittsteile autark mit Elektrizität versorgen zu können. Dabei können Akkumulatoren verhältnismäßig kostengünstig bereitgestellt werden und über lange Betriebsdauem hin zuverlässig arbeiten.
Alternativ oder ergänzend kann die Elektrizitätsspeichereinheit einen Superkondensator aufweisen.
Superkondensatoren werden teilweise auch als Supercaps oder Ultrakondensatoren bezeichnet. Superkondensatoren sind elektrochemische Kondensatoren. Verglichen mit Akkumulatoren gleichen Gewichts weisen Superkondensatoren typischerweise eine deutlich geringere Energiedichte auf, allerdings ist ihre Leistungsdichte etwa 10-mal bis 100-mal so groß. Superkondensatoren können deshalb sehr viel schneller geladen und entladen werden. Sie überstehen außerdem sehr viel mehr Schaltzyklen als dies typischerweise bei Akkumulatoren der Fall ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kommunikationseinheit dazu konfiguriert, die Eingabesignale und/oder die Ausgabe Signale mit der Aufzugsteuerung drahtlos auszutauschen. Bei der mit der Mensch-Maschine-Schnittsteile ausgestatteten Aufzuganlage können dabei die Aufzugsteuerung und die Mensch-Maschine-Schnittsteile dazu konfiguriert sein, die Eingabesignale und die Ausgabesignale drahtlos miteinander auszutauschen.
Mit anderen Worten kann die vorgeschlagene Mensch-Maschine-Schnittsteile nicht nur darauf verzichten, ihre elektrische Energie über weitläufig zu verlegende Kabel zu beziehen, sondern auch eine Datenkommunikation bzw. Signalkommunikation kann drahtlos implementiert werden. Hierzu kann sowohl die Kommunikationseinheit der Mensch-Maschine-Schnittsteile als auch die Aufzugsteuerung über Sende- und Empfangsmodule verfügen, mithilfe derer insbesondere die Eingangssignale und Ausgangssignale zwischen beiden Kommunikationspartnem ausgetauscht werden können. Der drahtlose Daten- bzw. Signalaustausch kann in Form elektromagnetischer Wellen, d.h. beispielsweise über Funk, erfolgen. Je nachdem, welche Distanzen zwischen den Kommunikationspartnem zu überwinden sind und/oder welche Mengen an Daten und Signalen übertragen werden sollen, können verschiedene drahtlose Kommunikations technologien und/oder Kommunikationsprotokolle eingesetzt werden. Durch den Einsatz drahtloser Kommunikation kann somit auf eine aufwändige Verdrahtung zwischen jeder der Mensch-Maschine-Schnittsteilen einerseits und der zentralen Aufzugsteuerung andererseits verzichtet werden.
Wie bereits weiter oben angedeutet, kann die Mensch-Maschine-Schnittsteile und die darin verwendeten Einheiten ferner dahingehend optimiert ausgelegt sein, dass bei deren Betrieb möglichst wenig elektrische Energie verbraucht wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann hierzu beispielsweise die Kommunikationseinheit dazu konfiguriert sein, ausschließlich in Reaktion auf eine Eingabe eines Eingabesignals aktiv zu werden. Anders ausgedrückt kann ein Verbrauch an elektrischer Energie in der Mensch- Maschine-Schnittsteile reduziert werden, indem insbesondere deren Kommunikations einheit nur bei Bedarf aktiviert wird und ansonsten beispielsweise in einem Schlafmodus ist.
Ob aktuell ein Bedarf vorliegt, kann beispielsweise daran erkannt werden, dass ein Eingabesignal von der Mensch-Maschine-Schnittsteile detektiert wird. Zum Detektieren eines solchen Eingabe signals kann die Mensch-Maschine-Schnittsteile insbesondere ihre Interaktionseinheit nutzen. Diese Interaktionseinheit kann über eine Sensorik verfügen, mithilfe derer erkannt werden kann, wenn ein Passagier ein Eingabesignal übermitteln möchte.
Beispielsweise kann ein Taster an einem Stockwerkbedienpaneel von dem Passagier betätigt werden und dies kann als Eingabesignal erkannt werden, woraufhin die Kommunikationseinheit aktiviert werden kann, um letztendlich das Eingabesignal beispielsweise an die Aufzugsteuerung zu übermitteln.
Die Sensorik kann auch in andererWeise oder an anderer Stelle implementiert sein. Beispielsweise kann ein Stockwerkinformationspaneel neben einer Ausgabeeinheit wie beispielsweise einem Display auch eine Sensorik aufweisen, mithilfe derer beispielsweise die Präsenz eines vor der Aufzuganlage wartenden Passagiers erkannt werden kann. Die Detektion des Passagiers kann als Eingabesignal interpretiert werden und wiederum die Aktivierung der Kommunikationseinheit auslösen.
Insgesamt kann hierdurch die Kommunikationseinheit nur dann betrieben werden, wenn sie benötigt wird, und kann ansonsten stromsparend außer Betrieb genommen werden.
In der Mensch-Maschine-Schnittsteile können weitere Maßnahmen getroffen werden, um deren elektrischen Energieverbrauch zu minimieren. Beispielsweise können in der Kommunikationseinheit Technologien mit geringem Stromverbrauch eingesetzt werden. Auch in der Interaktionseinheit können beispielsweise Sensoren oder Anzeigen mit besonders geringem Stromverbrauch verwendet werden. Insgesamt lassen sich durch den Einsatz der hierin vorgeschlagenen energieautarken Mensch-Maschine-Schnittsteile verschiedene Vorteile für die damit ausgestattete Aufzuganlage erreichen. Beispielsweise kann ein Installationsaufwand beim Bau der Aufzuganlage oder auch ein während deren Betrieb durchzuführender Wartungsaufwand deutlich geringer sein als bei herkömmlichen Aufzuganlagen, da keine langen Stromkabel innerhalb der Aufzuganlage hin zu einer zentralen Stromversorgung verlegt bzw. gewartet werden brauchen. Zusätzlich kann bei Etablierung einer drahtlosen Kommunikation zwischen der Mensch-Maschine-Schnittsteile und der Aufzugsteuerung auch auf ansonsten notwendige Signalübertragungskabel verzichtet werden. Auch die Kosten für solche Stromkabel bzw. Signalübertragungskabel können dadurch vermieden werden. Außerdem ergibt sich insgesamt für die Aufzuganlage ein geringerer Verbrauch an extern zuzuführender elektrischer Energie, da die Stockwerkbedienpaneele und Stockwerkinformationspaneele der Aufzuganlage selbst versorgend sind und somit nicht von einer zentralen Stromversorgung versorgt werden brauchen.
Es wird daraufhingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen der Mensch- Maschine-Schnittsteile einerseits und einer damit ausgestatteten Aufzuganlage andererseits beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht durch eine Aufzuganlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Frontansicht auf eine Stockwerktür mit Mensch-Maschine-Schnittsteilen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Mensch-Maschine-Schnittsteile gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht durch einen Türrahmen einer Stockwerktür mit einer darin angeordneten Mensch-Maschine-Schnittsteile gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale
Fig. 1 zeigt eine Aufzuganlage 51 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Aufzuganlage 51 umfasst einen Aufzugschacht 53, in dem eine Aufzugkabine 55 und ein Gegengewicht 69 in vertikaler Richtung zwischen verschiedenen Stockwerken 61 verlagert werden können. Die Aufzugkabine 55 und das Gegengewicht 69 sind von seilartigen Tragmitteln 67 gehalten. Die seilartigen Tragmittel 67 können mithilfe einer Treibscheibe 71 einer Antriebsmaschine 57 bewegt werden und auf diese Weise die Aufzugkabine 55 und das Gegengewicht 69 in entgegengesetzte Richtungen verlagert werden. Die Antriebsmaschine 57 wird von einer Aufzugsteuerung 59 gesteuert.
An jedem der Stockwerke 61 ist eine Stockwerktür 73 vorgesehen, die ein Innenvolumen in dem Aufzugschacht 53 von einem Außenvolumen in einem Stockwerkflur 93 jedes Stockwerks 61 trennt.
Jeder der Stockwerktüren 73 sind jeweils Mensch-Maschine-Schnittsteilen 1 in Form eines Stockwerkinformationspaneels 63 und eines Stockwerkbedienpaneels 65 vorgesehen.
Mithilfe des Stockwerkinformationspaneels 63 kann einem Passagier 95 beispielsweise dargestellt werden, an welchem Stockwerk sich die Aufzugkabine 55 aktuell befindet. Hierzu kann das Stockwerkinformationspaneel 63 beispielsweise Ausgabesignale, die es von der Aufzugsteuerung 59 empfängt, in einer für den Passagier 95 wahrnehmbaren Weise ausgeben. Das Stockwerkbedienpaneel 65 kann von dem Passagier 95 betätigt werden, um beispielsweise die Aufzugkabine 55 zu seinem Stockwerk 61 zu rufen. Das Stockwerkbedienpaneel 65 kann bei Betätigung ein entsprechendes Eingabesignal generieren und an die Aufzugsteuerung 59 weitergeben.
Fig. 2 zeigt eine Stockwerktür 73 an einem Stockwerk 61 bzw. in einem Stockwerkflur 93. Die Stockwerktür 73 verfügt über einen Türrahmen 75 und zwei relativ zu diesem Türrahmen 75 verlagerbare und somit zu öffnen und zu schließende Türblätter 77.
Oberhalb der Türblätter 77 ist in dem Türrahmen 75 eine Mensch-Maschine-Schnittsteile 1 in Form eines Stockwerkinformationspaneels 63 angeordnet. Das Stockwerk informationspaneel 63 verfügt über eine Ausgabeeinheit 13 in Form einer Anzeige 15, die beispielsweise mithilfe einer FED-Matrix 79 ausgebildet sein kann. Die Ausgabeeinheit 13 kann beispielsweise eine Information über das Stockwerk 61, an dem sich die Aufzugkabine 55 aktuell befindet, darstellen.
An dem Stockwerkinformationspaneel 63 ist ferner ein Fuftschlitz 81 zu erkennen, der in einem Durchgangskanal 85 mündet, der durch den Türrahmen 75 hindurch reicht. Der Durchgangskanal 85 verbindet somit das Außenvolumen innerhalb des Stockwerkflurs 93 mit dem Innenvolumen innerhalb des Aufzugschachts 53.
Seitlich neben den Türblättem 77 ist in dem Türrahmen 75 eine weitere Mensch- Maschine-Schnittsteile 1 in Form eines Stockwerkbedienpaneels 65 vorgesehen. Das Stockwerkbedienpaneel 65 verfügt über zwei Taster 83, welche von dem Passagier 95 betätigt werden können, um beispielsweise die Aufzugkabine 55 zu rufen. Die Taster 83 wirken jeweils als Sensoren 11 einer Eingabeeinheit 9. Durch das Betätigen eines Tasters 83 kann der Passagier 95 somit ein Eingabesignal erzeugen, welches dann von der Mensch-Maschine-Schnittsteile 1 an die Aufzugsteuerung 59 weitergeleitet werden kann, sodass diese die Aufzugkabine 55 an das gewünschte Stockwerk 61 verfahren kann. Auch an dem Stockwerkbedienpaneel 65 ist ein Fuftschlitz 81 vorgesehen, der in einen Durchgangskanal 85 mündet. Fig. 3 zeigt schematisch einen beispielhaften Aufbau einer Mensch-Maschine- Schnittsteile 1. Die Mensch-Maschine-Schnittsteile 1 verfügt über eine Interaktionseinheit 3, eine Kommunikationseinheit 5 und eine Versorgungseinheit 7.
Je nachdem, ob die Mensch-Maschine-Schnittsteile 1 als Stockwerkinformationspaneel 63 oder als Stockwerkbedienpaneel 65 oder als eine Kombination aus beiden Paneelarten ausgebildet ist, kann die Interaktionseinheit 3 über unterschiedliche Komponenten verfügen.
Beispielsweise kann eine Eingabeeinheit 9 in der Interaktionseinheit 3 vorgesehen sein, über die der Passagier 95 Eingabe Signale generieren kann, um eine Information an die Aufzuganlage 51 zu übermitteln. Die Eingabeeinheit 9 kann beispielsweise einen Sensor 11 umfassen, der eine Betätigung oder eine Berührung durch den Passagier 95 detektieren kann.
Alternativ oder ergänzend kann eine Ausgabeeinheit 13 in der Interaktionseinheit 3 vorgesehen sein, über die Informationen an den Passagier 95 ausgegeben werden können. Die Ausgabeeinheit 13 kann hierzu beispielsweise eine Anzeige 15 umfassen, um die Information als Ausgabesignal in einer für den Passagier 95 wahrnehmbaren Weise ausgeben zu können. Alternativ kann die Ausgabeeinheit 13 die Information auch in anderer Weise darstellen, beispielsweise in Form einer akustischen Ausgabe, und hierzu zum Beispiel einen Lautsprecher aufweisen.
Die Mensch-Maschine-Schnittsteile 1 umfasst ferner eine Logikeinheit 17, mithilfe derer beispielsweise die Eingabesignale und/oder Ausgabesignale verarbeitet werden können. Hierzu kann die Logikeinheit 17 beispielsweise eine Datenverarbeitungseinheit mit einem Prozessor (CPU) und eventuell eine Datenspeichereinheit aufweisen.
Die Kommunikationseinheit 5 dient dazu, die Eingabesignale und/oder Ausgabesignale beispielsweise mit der Aufzugsteuerung 59 auszutauschen. Hierzu verfügt die Kommunikationseinheit 5 über eine vorzugsweise drahtlos arbeitende Sende- Empfangseinheit 19. Diese Sende-Empfangseinheit 19 kann die verschiedenen Signale beispielsweise als Funksignale an eine weitere Sende-Empfangseinheit 91 an der Aufzuganlage 59 (siehe auch Fig. 1) übermitteln bzw. von dieser empfangen. Die Versorgungseinheit 7 der Mensch-Maschine-Schnittsteile 1 verfügt über eine Energiewandeleinheit 23 und eine Elektrizitätsspeichereinheit 25 sowie über eine Leistungsmanagementeinheit 21.
Die Energiewandeleinheit 23 ist dazu ausgebildet, Energie, welche in der unmittelbaren Umgebung der Mensch-Maschine-Schnittsteile 1 in einer nicht-elektrischen Form zur Verfügung steht, in elektrische Energie umzuwandeln. Die elektrische Energie kann dann an die Leistungsmanagementeinheit 21 weitergeleitet werden. Die Leistungsmanagement einheit 21 kann diese elektrische Energie teilweise oder vollständig direkt an energie verbrauchende Komponenten der Mensch-Maschine-Schnittsteile 1 wie beispielsweise die Kommunikationseinheit 5, die Interaktionseinheiten 3 und/oder die Logikeinheit 17 weiterleiten. Alternativ oder ergänzend kann die Leistungsmanagementeinheit 21 die elektrische Energie teilweise oder vollständig an die Elektrizitätsspeichereinheit 25 weiterleiten, in der die elektrische Energie temporär zwischengespeichert werden kann und bei Bedarf zu einem späteren Zeitpunkt wieder von der Leistungsmanagementeinheit 21 abgerufen und den anderen Komponenten der Mensch-Maschine-Schnittsteile 1 zur Verfügung gestellt werden kann.
Im dargestellten Beispiel ist die Energiewandeleinheit 23 dazu ausgebildet, kinetische Energie in Form eines Luftzugs 89 in elektrische Energie umzuwandeln. Hierzu verfügt die Energiewandeleinheit 23 über eine kleine Windturbine 27, welche von dem Luftzug 89 in Rotation versetzt wird. Eine sich um eine Rotationsachse drehende Welle 28 der Windturbine 27 ist mit einem Generator 29 verbunden. Der Generator 29 erzeugt aufgrund der Rotation einen elektrischen Strom. Der elektrische Strom kann gegebenenfalls in der Leistungsmanagementeinheit 21 oder mithilfe eines zusätzlich vorzusehenden Gleichrichters gleichgerichtet werden.
Ferner ist im dargestellten Beispiel die Elektrizitätsspeichereinheit 25 mit einem Akkumulator 31 und/oder einem Superkondensator 33 ausgestattet, um die von der Energiewandeleinheit 23 zur Verfügung gestellte elektrische Energie speichern zu können. Fig. 4 veranschaulicht, wie die Mensch-Maschine-Schnittsteile 1 in dem Rahmen 75 der Stockwerktür 73 angeordnet sein kann. In dem Rahmen 75 kann ein Durchgangskanal 85 vorgesehen sein. In dem Durchgangskanal 85 kann ein Kanalelement 87 in Form beispielsweise eines Rohrs integriert sein. In dem Kanalelement 87 sind dann wiederum die Windturbine 27 und der Generator 29 der Energiewandeleinheit 23 aufgenommen.
Die Windturbine 27 ist dabei derart angeordnet, dass ein durch das Kanalelement 87 strömender Luftzug 89 sie in Rotation versetzt.
Wie in Fig. 1 und Fig. 4 angedeutet, kann der Luftzug 89 durch Druckunterschiede verursacht werden, die innerhalb eines Gebäudes zwischen den Außenvolumina der Stockwerkflure 93 und dem Innenvolumen des Aufzugschachts 53 vorherrschen können. Typischerweise strömt dabei an unteren Stockwerken 61 ein Luftzug 89 von einem dortigen Stockwerkflur 93 in den Aufzugschacht 53, um dann an oberen Stockwerken 61 wiederum als Luftzug 89 aus dem Aufzugschacht 53 in dortige Stockwerkflure 93 zu strömen. Der Luftzug 89 kann beispielsweise durch den Höhenunterschied innerhalb des Aufzugschachts 53 und/oder durch verschiedene Temperaturen innerhalb des Gebäudes verursacht sein. Auch Bewegungen der Aufzugkabine 55 innerhalb des Aufzugschachts 53 können für einen Luftzug 89 sorgen.
Insgesamt wird davon ausgegangen, dass an jedem der Stockwerke 61 ausreichend häufig ein Luftzug 89 durch dort befindliche Energiewandeleinheiten 23 von Mensch-Maschine- Schnittsteilen 1 strömt, um nach der Umwandlung in elektrische Energie ausreichend Energie zum Betrieb der gesamten Mensch-Maschine-Schnittsteile 1 bereitstellen zu können.
Jede der Mensch-Maschine-Schnittsteilen 1 kann somit energieautark arbeiten. Daher ist kein Verlegen von Versorgungskabeln beispielsweise von einer zentralen Energieversorgung hin zu jeder der Mensch-Maschine-Schnittsteilen 1 notwendig.
Abschließend ist daraufhinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Ferner sei daraufhingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Mensch-Maschine-Schnittsteile (1) in Form eines Stockwerkbedienpaneels (65) oder eines Stockwerkinformationspaneels (63) für eine Aufzuganlage (51), wobei die Mensch-Maschine-Schnittsteile (1) aufweist:
- eine Interaktionseinheit (3), welche dazu konfiguriert ist, um in Reaktion auf eine Betätigung durch einen Passagier (95) Eingabesignale zu generieren und/oder Ausgabesignale in einer für den Passagier (95) wahrnehmbaren Weise auszugeben;
- eine Kommunikationseinheit (5), welche dazu konfiguriert ist, um die Eingabesignale an eine Aufzugsteuerung (59) zu übermitteln und/oder um die Ausgabesignale von der Aufzugsteuerung (59) zu empfangen; und
- eine Versorgungseinheit (7), welche dazu konfiguriert ist, um die Interaktionseinheit (3) und die Kommunikationseinheit (5) mit elektrischer Energie zu versorgen; wobei die Versorgungseinheit (7) eine Energiewandeleinheit (23) und eine Elektrizitätsspeichereinheit (25) aufweist, wobei die Energiewandeleinheit (23) dazu konfiguriert ist, um in der unmittelbaren Umgebung der Mensch-Maschine- Schnittsteile (1) zur Verfügung stehende kinetische Energie in elektrische Energie umzuwandeln und wobei die Elektrizitätsspeichereinheit (25) dazu konfiguriert ist, die von der Energiewandeleinheit (23) umgewandelte elektrische Energie zu speichern.
2. Mensch-Maschine-Schnittsteile nach Anspruch 1, wobei die Mensch-Maschine- Schnittsteile (1) dazu konfiguriert ist, ausschließlich aufgrund der von der Versorgungseinheit (7) bereitgestellten elektrischen Energie zu operieren.
3. Mensch-Maschine-Schnittsteile nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Energiewandeleinheit (23) eine von einem Luftzug (89) in Rotationsbewegung zu versetzende Windturbine (27) und einen mit einer Welle (28) der Windturbine (27) gekoppelten Generator (29) aufweist, wobei die kinetische Energie in Form des Luftzugs (89) erzeugt wird.
4. Mensch-Maschine-Schnittsteile nach Anspruch 3, wobei die Windturbine (27) in einem zwischen einem Aufzugschacht (53) und einem Stockwerkflur (93) anzuordnenden Kanalelement (87) aufgenommen ist.
5. Mensch-Maschine-Schnittsteile nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Elektrizitätsspeichereinheit (25) einen Akkumulator (31) aufweist.
6. Mensch-Maschine-Schnittsteile nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Elektrizitätsspeichereinheit (25) einen Superkondensator (33) aufweist.
7. Mensch-Maschine-Schnittsteile nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationseinheit (5) dazu konfiguriert ist, die Eingabesignale und/oder die Ausgabesignale mit der Aufzugsteuerung (59) drahtlos auszutauschen.
8. Mensch-Maschine-Schnittsteile nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kommunikationseinheit (5) dazu konfiguriert ist, ausschließlich in Reaktion auf eine Eingabe eines Eingabesignals aktiv zu werden.
9. Aufzuganlage (51) aufweisend: einen Aufzugschacht (53); eine Aufzugkabine (55); eine Antriebsmaschine (57) zum Verlagern der Aufzugkabine (55) in dem Aufzugschacht (53) zwischen Höhenniveaus verschiedener Stockwerke (61); eine Aufzugsteuerung (59) zum Steuern von Funktionalitäten der Aufzuganlage (1) in Reaktion auf Eingabesignale und zum Ausgeben von Ausgabesignalen als Information über einen aktuellen Zustand in der Aufzuganlage (51); eine Mensch-Maschine-Schnittsteile (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.
10. Aufzuganlage nach Anspruch 9, wobei an jedem der verschiedenen Stockwerke (61) zumindest eine Mensch-Maschine-Schnittsteile (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 8 angeordnet ist.
11. Aufzuganlage nach einem der Ansprüche 9 und 10, wobei die Mensch-Maschine- Schnittsteile (1) an einem Türrahmen (75) einer Stockwerktür (73), welche den Aufzugschacht (53) von einem Stockwerkflur (93) trennt, angeordnet ist.
12. Aufzuganlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Aufzuganlage (51) frei von Stromleitungen zum Zufuhren elektrischer Energie zu jeder der Mensch- Maschine-Schnittsteilen (1) ist.
13. Aufzuganlage nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Energiewandeleinheit (23) eine von einem Luftzug (89) in Rotationsbewegung zu versetzende Windturbine (27) und einen mit einer Welle (28) der Windturbine (27) gekoppelten Generator (29) aufweist, und wobei die Windturbine (27) in einem Durchgangskanal (85) zwischen dem Aufzugschacht (53) und einem an die Mensch-Maschine-Schnittsteile (1) angrenzenden Stockwerkflur (93) angeordnet ist.
14. Aufzuganlage nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Aufzugsteuerung (59) und die Mensch-Maschine-Schnittsteile (1) dazu konfiguriert sind, die Eingabesignale und die Ausgabesignale drahtlos miteinander auszutauschen.
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