(57)【要約】  本発明は、各々が、少なくとも１つのセンサ・デバイス（７〜９）が判定した光学特性、磁気特性、又は信号セクション（２，３）からの電磁波の反射に関する特性のうちの少なくとも２つの異なる情報を有するその縦方向に沿って位置する信号セクション（２，３）を備える細長い信号ストリップ（１）に関する。交番信号セクション（２，３）内の同じ特性に関する情報は相互に異なる。信号ストリップ（１）は、移動体、特にリフト・システム（４）のエレベータの乗りかご（６）の移動状態を判定するためのシステムに適用される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦方向に延びる信号ストリップ（１）であって、その縦方向沿って位置する信号セクション（２，３）を備え、少なくとも１つ置きの信号セクションが、それぞれ、各々が物理的作用をベースとし、少なくとも１つのセンサ・デバイスにより判定可能な少なくとも２つの異なる形の情報を含む信号ストリップ（１）。
【請求項２】
１つ置きの信号セクション（２，２）が、少なくとも３つの異なる情報の形を含む請求項１に記載の信号ストリップ（１）。
【請求項３】
前記情報の形が後続の各信号セクション（２，３）内に含まれていて、交番信号セクション（２，３）内の同じ物理的作用をベースとする情報の形が、相互にそれぞれ異なる請求項１又は２に記載の信号ストリップ（１）。
【請求項４】
１つ置きの信号セクション（２，３）内の同じ物理的作用をベースとする前記情報の形が相互に同じである請求項１〜３のいずれか１つに記載の信号ストリップ（１）。
【請求項５】
前記物理的作用が、各信号セクションが照射する放射線をベースとする請求項１〜４のいずれか１つに記載の信号ストリップ（１）。
【請求項６】
前記放射線が、電界、磁界及び／又は電磁界を生成する請求項５に記載の信号ストリップ（１）。
【請求項７】
前記物理的作用が、各信号セクションの物理特性をベースとする請求項１〜６のいずれか１つに記載の信号ストリップ（１）。
【請求項８】
各信号セクション（２，３）の前記物理特性が、光学特性、磁気的特性、熱伝導性、電磁波等の反射に関連する特性である請求項７に記載の信号ストリップ（１）。
【請求項９】
前記信号セクション（２，３）が、交番的に異なる磁気分極をそれぞれ有する請求項８に記載の信号ストリップ（１）。
【請求項１０】
前記信号セクション（２，３）が、それぞれ相互に交番的に光学的に識別することができる請求項８又は９に記載の信号ストリップ（１）。
【請求項１１】
交互に異なる情報を含む一対の隣接する信号セクション（２，３）の少なくとも１つの信号セクションが、前記隣接する信号セクションと比較した場合、異なる方法で電磁波を反射する材料を含む請求項８〜１０のいずれか１つに記載の信号ストリップ（１）。
【請求項１２】
前記材料が、超音波及び／又はレーダ範囲内の波長を有する電磁波を異なる方法で反射する請求項１１に記載の信号ストリップ（１）。
【請求項１３】
前記各信号セクションが、前記材料でコーティングされている請求項１２に記載の信号ストリップ（１）。
【請求項１４】
前記信号セクション（２，３）が、交互に異なる熱伝導性及び／又は異なる温度をそれぞれ有する請求項８〜１３のいずれか１つに記載の信号ストリップ（１）。
【請求項１５】
前記信号セクション（２，３）の前記各情報の形を、前記センサ・デバイスと接触しないで判定することができる請求項１〜１４のいずれか１つに記載の信号ストリップ（１）。
【請求項１６】
前記１つの信号セクション（２，３）が、それぞれ絶対コーディングを有する請求項１〜１５のいずれか１つに記載の信号ストリップ（１）。
【請求項１７】
同じ物理的作用を有する前記信号セクション（２，３）が、それぞれ前記信号ストリップ（１）の縦方向にほぼ同じ幅を有する請求項１〜１６のいずれか１つに記載の信号ストリップ（１）。
【請求項１８】
磨耗に強く、掻き傷ができない、及び／又はオイルを弾く保護コーティングが、前記信号ストリップ（１）の表面上に塗布される請求項１〜１７のいずれか１つに記載の信号ストリップ（１）。
【請求項１９】
移動体の移動状態を判定するためのシステムであって、
請求項１〜１８のいずれか１つに記載の信号ストリップ（１）と、
それぞれが前記信号ストリップ（１）の前記情報の形のうちの１つを判定するための少なくとも１つの測定素子と、評価回路とを備える少なくとも２つのセンサ・デバイス（７，８，９）であって、各測定素子の測定方法が、前記信号セクション（２，３）の前記物理的作用のうちの１つに適合し、前記センサ・デバイス（７，８，９）の測定原理が相互に異なり、前記信号ストリップ又は前記センサ・デバイスが、前記移動体に取り付けられていて、そのため前記信号ストリップ及び前記センサ・デバイスが、相互に移動することができるセンサ・デバイスと、
前記センサ・デバイス（７，８，９）と電気的に接続している制御デバイス（１０）であって、各センサ・デバイスの前記評価回路が信号セクション（２，３）の各物理的作用に応じて電気信号を発生し、この電気信号を前記制御デバイス（１０）に出力し、前記制御デバイス（１０）が、前記センサ・デバイス（７，８，９）の前記電気信号をベースとして、前記信号ストリップ（１）又は前記センサ・デバイスに対する前記移動体の速度、移動方向及び／又は現在位置を判定することができるように設計されている制御デバイス（１０）とを備えるシステム。
【請求項２０】
前記信号ストリップ（１）の前記情報の形のうちの１つを判定するための少なくとも１つの測定素子と評価回路とを備えるもう１つのセンサ・デバイスが設置されていて、前記もう１つのセンサ・デバイスの前記測定素子の測定原理が、前記信号セクション（２，３）の前記物理的作用のうちの１つに適合し、前記センサ・デバイス（７，８，９）の前記測定原理が相互に異なり、前記もう１つのセンサ・デバイスが、信号セクション（２，３）の各物理的作用に応じて電気信号を発生し、この電気信号を前記制御デバイス（１０）に出力する請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記各センサ・デバイスの前記電気信号が、方形波信号である請求項１９又は２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記方形波信号の周波数が、前記信号ストリップ（１）と対応するセンサ・デバイス（７，８，９）の間の相対速度に正比例又は反比例する請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記センサ・デバイス（７，８，９）が、前記信号ストリップ（１）に関する異常動作状態中に寄生周波数の電気信号を発生する請求項１９〜２２のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２４】
前記異常動作状態が、少なくとも１つのセンサ・デバイスと前記信号ストリップ（１）との間の所定のギャップにより起こる請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記センサ・デバイス（７，８，９）のうちの少なくとも１つが、光学的測定方法をベースとしている請求項１９〜２４のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２６】
前記制御デバイス（１０）が、複数のチャネル（Ａ，Ｂ）と、各々がそれぞれ前記制御デバイス（１０）の前記個々のチャネルに送られる、少なくとも１つの電気信号を発生する前記センサ・デバイス（７，８，９）とを備える請求項１９〜２５のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項２７】
前記個々のチャネルが、そのハードウェア及び／又はソフトウェアに関して相互に異なる請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記個々のチャネル（Ａ，Ｂ）が、相互に連続的に比較される請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
移動体の速度を制限するためのデバイスであって、
請求項１９〜２８のいずれか１つに記載のシステムと、
各々が前記移動体に対して動作するブレーキ・デバイス及び／又は把持デバイス（１４）とを備え、
前記制御デバイス（１０）が、前記ブレーキ・デバイス及び前記把持デバイス（１４）に電気的に接続し、前記移動体の第１の予め定めたしきい値を超える速度を判定する際に、第１の電気制御信号（ＶV）が出力され、それにより前記移動体に対して動作する前記ブレーキ・デバイスが作動し、前記移動体の第２の予め定めたしきい値を超える速度を判定する際に、第２の電気制御信号（ＶA）が出力され、それにより前記移動体に対して動作している前記把持デバイス（１４）が作動して前記移動体をストップするように設計されているデバイス。
【請求項３０】
少なくとも１つの安全リレー・デバイス（１１，１２）が、前記制御デバイス（１０）と前記ブレーキ・デバイス又は前記把持デバイス（１４）との間にそれぞれ接続し、前記制御デバイス（１０）の前記電気制御信号が前記安全リレー・デバイス（１１，１２）に送られる請求項２９に記載のデバイス。
【請求項３１】
前記安全リレー・デバイスが、少なくとも第１の安全リレー（１１）及び第２の安全リレー（１２）を備え、前記第１の制御信号（ＶV）が前記第１の安全リレー（１１）に送られ、前記第２の制御信号（ＶA）が前記第２の安全リレー（１２）に送られる請求項３０に記載のデバイス。
【請求項３２】
前記第１の安全リレー（１１）及び前記第２の安全リレー（１２）が、両者をそれぞれ分離している回路により動作する請求項３１に記載のデバイス。
【請求項３３】
前記複数のチャネルが、少なくとも前記第１の安全リレー（１１）及び前記第２の安全リレー（１２）に電気的に接続している請求項２６〜２８のいずれか１つに記載のシステムを含む請求項３１又は３２に記載のデバイス。
【請求項３４】
前記把持デバイス（１４）に接続しているアクチュエータ・デバイス（１３）をさらに備え、前記第２の制御信号（ＶA）により制御することができる請求項２９〜３３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３５】
前記移動体が、少なくとも３つのセンサ・デバイス（７，８，９）を使用し、１つのセンサ・デバイスだけからの寄生周波数の電気信号の存在により、直ちにストップしないで所定の位置でだけストップする請求項２〜１８のいずれか１つに記載の信号ストリップ（１）及び請求項２０〜２８のいずれか１つに記載のシステムを有する請求項２９〜３４のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３６】
前記センサ・デバイス（７，８，９）のうちの１つからの前記寄生周波数の前記電気信号が、前記制御デバイス（１０）内で前記第２の電気信号（ＶA）を発生する請求項３５に記載のデバイス。
【請求項３７】
前記センサ・デバイス（７，８，９）のうちの１つからの前記寄生周波数の前記電気信号が、前記移動体を予め定めた位置にストップさせ、及び／又はサービス信号等を発生する目的で、前記移動体の移動状態を制御するために制御ユニット（３１）に送られるもう１つの電気信号を発生する請求項３５に記載のデバイス。
【請求項３８】
前記移動体が、前記センサ・デバイス（７，８，９）のうちの２つからの外乱信号により、前記把持デバイス（１４）でストップする請求項２９〜３７のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３９】
前記信号ストリップ（１）が、前記移動体の軌跡に取り付けられる請求項２９〜３８のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項４０】
前記信号ストリップ（１）が、前記移動体の軌跡に磁気により取り付けられる請求項３９に記載のデバイス。
【請求項４１】
エレベータの乗りかご（６）の速度を制限するための請求項２９〜４０のいずれか１つに記載のデバイスの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、その縦方向に沿って位置する複数の信号セクションを備える縦方向に延びる信号ストリップに関し、移動体の移動状態を判定するためのこのような信号ストリップを備えるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、オートメーション又はコンベア技術の分野の材料移動手段、又はエレベータ等の形をしている材料移動手段のような複数の移動体の場合には、効率的な作業プロセス及び人々の安全を確保するために、移動体の速度を判定し又は監視することは非常に重要である。
【０００３】
エレベータの乗りかごの形をしている移動体の場合には、数十年の間、通常の運搬ロープの他に、１つ又は複数のプーリにより案内されるもう１つのロープが、例えば、エレベータの乗りかごのような移動部分に取り付けられる機械式セーフティ・システムが有効であることが証明されている。
【０００４】
例えば、ＤＥ２９９  １２  ５４４  Ｕ１には、遠心力制限器の形をしているこのようなシステムが開示されている。エレベータの乗りかごの速度が、例えば２０％のような所定の超過速度になると、遠心力が、例えば、プーリのところでトリガされ、この遠心力がプーリをロック状態にし、そのため止め金ブレーキをトリガする。しかし、このような周知の１段式の機械式速度制限器は、エレベータ技術の初期の時代から使用されていて、いくつかの欠点を有する。このような欠点は、すべてエレベータ・システムの構造をさらに複雑にする追加のプーリ及び追加のロープを使用しなければならないために、設置スペースが増大することによるものである。さらに、付随の安全ロープ及び回転プーリのために、この周知のシステムは、かなりの騒音を発生し、そのため速度の遅いエレベータの乗りかごにしか使用できない。最後に、このようなシステムは保守コストが高く、故障した場合には、ある時間経過しないとトリガしないし、特に汚れた場合、老朽化した場合、また保守状態が悪い場合にうまく作動せず、場合によっては美観を損なう。
【０００５】
ＷＯ００／３７３４８には、エレベータ用のもう１つの安全システムが記載されている。この場合、移動エレベータと一緒に使用する独立している安全ロープの代わりに、磁気安全又はブレーキ・デバイスを使用している。しかし、このようなシステムは、エレベータの安全性が、磁気効果だけに依存しているという欠点がある。この物理的作用を選択した場合には、移動エレベータの追加の安全性は確保されない。
【０００６】
エレベータ等のための安全システムとは関係ないが、ＤＥ２０３  １１  ８６１  Ｕ１は、絶対磁気の長手方向又は縦方向のコーディングを有するキャリア・ユニット及びキャリア・ユニットと一緒に動作する測定ユニットを備える位置及び／又は長さを判定するためのデバイスを記載している。測定ユニットは、キャリア・ユニットに対して移動し、下流の電子評価ユニットと接続している磁気センサ・ユニットを備える。縦方向に延びるキャリア・ユニットは、一列の長手方向のコーディングを備える。この場合、長手方向のコーディングに沿って、一定の極間隔を有する複数のコーディング・セクションが設けられている。キャリア・ユニットに対する測定ユニットの位置及び／又は長さの判定は、それに対して移動する測定ユニットによるキャリア・ユニット上の対応するコーディング・セクションの各極の判定だけに依存している。別の言い方をすれば、位置及び／又は長さの判定は、キャリア・ユニットの磁気効果だけに依存している。この効果に依存する測定原理が故障すると、位置及び／又は長さの判定の信頼性はもはや確保されない。
【０００７】
ＤＥ１９７  ３２  ７１３  Ａ１は、また、位置を判定するためのデバイス及びプロセスを記載している。このデバイス又はプロセスも、磁気効果に依存している。このデバイスは、トランスジューサを有する測定ヘッド、及び測定ヘッドに対して移動する送信機を備える。この送信機は、磁化材料からできている縦方向に延びる要素として形成されている。平行磁化トラックが、延長方向に沿って一定の間隔で位置する極分割に対応する周期的磁化を有する値供給装置の延長方向に設置されている。それ故、このデバイスも、送信機に対する測定ヘッドの位置の判定が、磁気効果だけに依存しているという欠点を有する。
【特許文献１】ＤＥ２９９  １２  ５４４  Ｕ１
【特許文献２】ＷＯ００／３７３４８
【特許文献３】ＤＥ２０３  １１  ８６１  Ｕ１
【特許文献４】ＤＥ１９７  ３２  ７１３  Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
それ故、本発明の基本的な問題は、簡単な構造手段で、かなり改善された動作信頼性が確保できる移動体の位置及び移動状態を判定するための信号ストリップ及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、この問題は、請求項１に記載の機能を有する信号ストリップにより、請求項１９に記載の機能を有する移動体の移動状態を判定するためのシステムにより、及び請求項２９に記載の機能を有する移動体の速度を制限するためのデバイスにより解決することができる。本発明の有利な実施形態については従属請求項を参照されたい。
【００１０】
本発明による縦方向に延びる信号ストリップは、その縦方向に沿って位置する信号セクションを備える。この場合、少なくとも１つ置きの信号セクションは、それぞれが物理的作用をベースとしていて、少なくとも１つのセンサ・デバイスにより判定可能な少なくとも２つの異なる形の情報をそれぞれ含む。また、各信号セクションは、それぞれ信号セクションの対応する物理的作用をベースとする少なくとも３つの情報の形をそれぞれ含む。各信号セクション内の情報の形の数が何であれ、この情報は、信号ストリップの１つの形の情報を判定するための少なくとも１つの測定素子と、評価回路から形成することができる適当なセンサ・デバイスでそれぞれ読み出すことができる。そのため、測定素子の測定原理を信号セクションの各物理的作用に適合させることができる。
【００１１】
情報の形が連続している各信号セクション内に含まれている場合には、交番信号セクション内の同じ物理的作用をベースとする情報の形は相互にそれぞれ異なる。
【００１２】
本発明の有利な実施形態の場合には、１つ置きの信号セクション内の同じ物理的作用をベースとする情報を一致させることができる。別の言い方をすれば、二番目の各信号セクション内の情報はそれぞれ同じものである。便宜上、すべての信号セクション又は一致する各物理的作用を有する信号セクションは、信号ストリップの縦方向に延びる方向にほぼ同じ幅を有することができる。これにより、交互に連続して信号ストリップ上に情報の均等な配分を確保することができる。別の方法としては、異なる物理的作用を有する信号セクションは異なる寸法を有することもできる。
【００１３】
本発明の有利な実施形態の場合には、物理的作用は、各信号セクションが照射する放射線をベースとすることができる。このため、信号セクションは、能動トランスポンダ・ストリップ、インダクタ、無線送信機、それぞれ放射線を照射する光ダイオード等を備えることができる。放射線は、電界、磁界及び／又は電磁界を形成することができる。適当なセンサ・デバイスにより、このような電界等をそれに応じて検出することができ、それにより信号セクションの各情報についての結論を導き出すことができる。
【００１４】
本発明の有利な実施形態の場合には、物理的作用は、各信号セクションの物理特性をベースとすることもできる。各信号セクションのこの物理特性は、光学特性であっても、磁気的特性であっても、熱伝導性であっても、電磁波等の反射に関する特性であってもよい。
【００１５】
有利な実施形態の場合には、信号セクションは、相互に交互に光学的に識別することができるものであってもよい。このような違いは、例えば、白黒等のような対照的な色による適当な仕上げにより達成することができる。別の方法としては、各信号セクションの光学特性を、例えば、ハッチング、反射、異なる色等のような特殊な光学的に判定可能な構造体に関連付けることもできる。
【００１６】
有利な実施形態の場合には、信号セクションは、それぞれ交番的に異なる磁気分極を有することができる。多数の信号セクションは、例えば、磁気的なＳ分極を有することができる。それ故、この場合、その間に配置されている各信号セクションは、磁気的なＮ分極を有することができる。このような交番する分極は、例えば、適当な金属を鋳造することにより達成することができる。別の方法としては、基板上に磁気層を塗布することもできる。
【００１７】
本発明の有利な実施形態の場合には、交互に異なる情報を含む一対の隣接する信号セクションのうちの少なくとも１つの信号セクションは、それぞれ電磁波を異なる方法で反射する材料を含むことができる。この反射特性を、例えば、超音波及び／又はレーダ範囲内の波長を有する電磁波に関連付けることができる。電磁波の反射に関連するこの物理特性は、ある種の金属でコーティングすることにより達成することができる。この場合、このような金属が、確実に対応する信号セクションの上記磁気効果に悪影響を与えないようにする必要がある。
【００１８】
上記物理特性に関連して、電磁波に関連する所望の反射特性を達成するには、１つ置きの信号セクションが、それぞれ上記材料のコーティングを含んでいるか、又は２つの隣接する信号セクションのコーティングが異なっていれば十分である。別の方法としては、例えば、超音波及び／又はレーダ範囲内の対応する電磁波を異なる方法で反射する異なる金属で、交番信号セクションをそれぞれコーティングすることもできる。上記作用を確保できる限り、この目的のために任意の他の非金属材料を使用することもできる。コーティングの他に、それぞれが異なる物理的作用を有する他のエリアに隣接する対応する信号セクション内に上記金属を配置することもできる。
【００１９】
本発明の有利な実施形態の場合には、信号セクションは、交互にそれぞれ異なる熱伝導性及び／又は異なる温度を有することができる。特に、隣接する信号セクションが異なる熱伝導性を有している場合には、これらの信号セクションを、適当なセンサ・デバイスにより検出可能な異なる温度にそれぞれ設定することができる。
【００２０】
従来の周知の磁化キャリア材料と比較した場合の本発明による信号ストリップの主な利点は、信号ストリップの１つの信号セクションが、それぞれが異なる物理的作用をベースとする少なくとも２つの異なる情報の形を含んでいることである。これらの物理的作用は、当然異なる物理的測定方法又は原理をベースとする適当なセンサ・デバイスにより検出することができる。センサ・デバイスが複数ある場合には、個々のセンサ・デバイスの測定原理は異なり、相互に干渉しない。センサ・デバイスが故障しても、又は信号ストリップの信号セクションの物理的作用の判定ができなくなっても、他のセンサ・デバイス又は信号ストリップの各信号セクションの１つ又は他の物理的作用の判定に何の影響もない。例えば、各信号セクションの光学特性を光センサ・デバイスでもはや判定できないほど火事の後で信号ストリップのエリア内に大量の煙が発生した場合でも、これらの条件にかかわらず、電磁波又は他の物理的、しかし光学的でない作用の判定又はＮ又はＳの分極の判定及び／又は信号セクションの反射特性の判定を行うことができる。外部の影響により測定原理が故障した場合でも、信号ストリップの各信号セクションの他の１つの物理的作用又は他の２つの物理的作用を他のセンサ・デバイスにより判定することができる。これにより、移動体の位置判定と一緒に機能的安全性がかなり改善される。
【００２１】
各信号セクションは、それぞれ異なる物理特性を有する、相互の頂部の上に位置する材料層を含むことができる。しかし、同様に、各信号セクション内に、各物理特性を示す次の又は相互に隣接するように配置されている材料セクションを位置させることもできる。これに対するもう１つの修正の場合、各信号セクション内に、相互に隣に異なる物理特性を有する２つの材料セクションを配置することもできるし、また上又は下に異なる物理特性を有する他の材料層を配置することもできる。
【００２２】
本発明の有利な実施形態の場合には、信号ストリップの表面に保護コーティング等を塗布することができる。保護コーティングは、磨耗に強く、切り傷がつかない及び／又はオイルを弾く性質のものである。このような保護コーティングにより、過酷な外部条件で信号ストリップを使用する場合はいつでも、信号ストリップの物理的作用又は特性、特に光学特性及び電磁波の反射に関する特性は、信号ストリップへの起こりうる損傷により影響を受けない。
【００２３】
上記信号ストリップは、特に移動体の移動状態を判定するための本発明によるシステムに適している。このようなシステムは、さらに信号ストリップの各信号セクションの少なくとも２つの情報の形を相補する少なくとも２つのセンサ・デバイスを備える。センサ・デバイスは、それぞれ、信号ストリップの情報の形のうちの１つを判定するための少なくとも１つの測定素子、及び評価回路を備える。各測定素子の測定原理は、各信号セクションの物理的作用に適しているか又は適合している。センサ・デバイスの測定原理は相互に異なる。これについて、信号ストリップ又はセンサ・デバイスは、移動体が移動した場合、信号ストリップ及びセンサ・デバイスが相互に移動することができるように、移動体に取り付けることができる。
【００２４】
さらに、このシステムは、制御ユニットを備える。この場合、信号セクションの各物理的作用に関連する各センサ・デバイスの評価回路は、電気信号を発生し、それを制御ユニットに出力することができる。制御デバイスは、センサ・デバイスの電気信号に基づいて、信号ストリップ又はセンサ・デバイスに対する移動体の速度、移動方向及び／又は現在位置を判定することができるように設計されている。センサ・デバイスは移動体に取り付けることができ、その場合、信号ストリップは、移動体が信号ストリップに隣接して及び信号ストリップに対して移動することができるように、例えば、エレベータ・シャフト内に固定状態に配置される。別の方法としては、信号ストリップを、移動体に取り付けることもできる。この場合、センサ・デバイスは、例えば、エレベータ・シャフト等内に固定状態に配置される。それ故、移動体は、センサ・デバイスに隣接して、またセンサ・デバイスに対して移動することができる。
【００２５】
各信号セクションが３つの情報の形を含む信号ストリップに適合させるために、本発明の有利な実施形態によるシステムは、もう１つのセンサ・デバイスを備えることができる。このもう１つのセンサ・デバイスは、同様に、信号ストリップの情報の形のうちの１つを判定するための少なくとも１つの測定素子、及び評価回路を有する。この場合、このもう１つのセンサ・デバイスの測定素子の測定原理は、信号セクションの物理的作用のうちの１つに適しているか又は適合していて、個々のセンサ・デバイスの測定原理は相互に異なる。もう１つのセンサ・デバイスは、信号セクションの各作用に応じて電気信号を発生し、この信号をシステムの制御ユニットに出力する。それ故、このようなシステムは、その測定原理の点で信号ストリップの各物理的作用に適当にマッチしている全部で３つのセンサ・デバイスを有する。このシステムは、信号ストリップ又はセンサ・デバイスに対する移動体の運動を、３つの異なる測定原理に基づいて判定することができるという利点を有する。そのため、システムの動作上の信頼性又は安全性が改善する。
【００２６】
センサ・デバイスの数が何であろうと、本発明のもう１つの重要な利点は、信号ストリップの物理的作用又は特性を接触しないで判定することができることである。それ故、信号ストリップの低い磨耗及びそれによる長い使用期間が確保される。
【００２７】
本発明の有利な実施形態の場合には、対応するセンサ・デバイスの評価回路が発生する電気信号は、方形波信号であってもよい。この点について、評価回路は、出力電気信号の周波数が、移動体の速度に正比例するようにプログラムされている。別の方法としては、出力電気信号の周波数を移動体の速度に反比例するようにプログラムすることもできる。さらに、各センサ・デバイスは、信号ストリップの動作状態が異常な場合、関連する評価デバイスが寄生周波数の電気信号を発生するように設計されている。異常な動作状態は、例えば、各物理的作用を判定することをできなくする信号ストリップの喪失、特に光学特性に悪影響を与える信号ストリップ上の困ったゴミ、間違ったコードを含む信号ストリップ、センサ・デバイスの電圧不足又は過電圧、移動体の過度の速度等によるものである。それ故、本発明によるシステムを使用すれば、信号ストリップ又はセンサ・デバイスに対する移動体の位置又は速度を判定することができるばかりでなく、信号ストリップに関する各センサ・デバイスの許容できないほど大きなギャップを検出することもできる。この後で、例えば寄生周波数の電気信号の出現の直後、又は別の方法としては所定の位置で移動体を停止するというような、適当な安全手段を導入することができる。
【００２８】
本発明の有利な実施形態の場合には、システムは、光学的測定方法に基づくせいぜい１つのセンサ・デバイスを有することができる。４つ以上のセンサ・デバイスを使用した場合には、２つ以上の光センサを使用することが望ましい。光学的測定原理に基づく信号ストリップの対応する光学特性の判定は、蒸気、煙等の形をしている視野を遮るものについての感度により、移動体のエリア内で発生中の火事を容易に検出することができるという利点がある。しかし、起こりうる火事の発生等を検出するには、大部分のセンサ・デバイスのうちの１つが光学的原理に基づくものであるだけで十分である。センサ・デバイスの有利な多様性を満足させるために、この場合、他のセンサ・デバイスを磁気センサ及び電磁波の反射を登録するためのセンサとして設計することができる。
【００２９】
本発明の有利な実施形態の場合には、制御デバイスは、複数のチャネルを含むことができる。センサ・デバイスは、それぞれ、制御デバイスのチャネルに送られる少なくとも１つの電気信号を発生する。いくつかの用途、特にエレベータ・デバイス等に適用される破損防止に関する安全規制を満たすために、そのハードウェア及び／又はソフトウェアに関して個々のチャネルは相互に異なっていてもよい。他の言い方をすれば、例えば、異なるプロセッサを異なるチャネルと一緒に使用することができ、それによりプロセッサの同時の故障の確率をかなり低減させる。移動体の位置及び／又は速度の測定値の確実性は、個々のチャネルが相互に連続的に校正されるのでさらに改善することができる。
【００３０】
各信号セクション内に３つの異なる物理的情報の形、及びそれぞれが異なる測定原理を含む３つの対応するセンサ・ユニットを有する信号ストリップを含むことができる本発明によるシステムを使用すれば、各センサ・デバイスがそれぞれ制御デバイスの各チャネルに少なくとも１つの出力信号を供給する場合に、移動体の位置及び／又は速度を非常に高い信頼性で測定することができる。システムのこの安全性の面は、３つの各センサ・デバイスが、制御デバイスの各チャネルに２つの出力信号を供給することにより、「３つのうちの２つ」の原理を満足させる。各センサ・デバイスの電気信号は、同じ物理的測定原理をベースとすることもできるし、又は２つの異なる物理的測定原理をベースとすることもできる。後者の場合、センサ・デバイスは、この原理の場合、特に起こりうる火事又は煙の発生の可能な検出の重大性を考慮に入れて、光学的原理をベースとする少なくとも１つの測定素子を有する。
【００３１】
本発明によれば、移動体の速度制限のためのデバイスがさらに設置されている。このデバイスは、上記の信号ストリップ及びシステムを備える。このデバイスは、さらに、移動体に対してそれぞれ作動することができるブレーキ・デバイス及び／又は把持デバイスを備える。制御デバイスは、ブレーキ・デバイス及び把持デバイスに電気的に接続していて、第１の所定のしきい値を超える移動体の速度を判定する際に第１の電気制御信号を出力し、その場合、移動体に対して作動するブレーキ・デバイスが作動するように設計されている。さらに、第２の所定のしきい値を超える移動体の速度の判定と一緒に制御デバイスにより第２の電気信号が出力され、それにより、移動体に対して作動する把持デバイスが作動し、その場合、移動体を直接ストップする。移動体の速度を制限するためのこのようなデバイスは、エレベータの速度を監視し、また必要な場合には速度を制限するために、エレベータ・デバイスで使用するのに有利に適している。エレベータ・システムのための上記従来の機械式セーフティ・システムと比較した場合、本発明のデバイスは、設置スペースが狭いエレベータ・システムで使用すると有利である。何故なら、エレベータ・シャフトの頭上スペース又は基部又は底部エリア内に設置する必要がないからである。例えば、信号ストリップ及びセンサ・デバイスが短時間で簡単に組立てられること、また信号ストリップが接触しないで感知することができるためにノイズが小さいことも有利である。
【００３２】
エレベータ・システム等で使用するために、いわゆるエレベータ指令又は規制の安全基準を満たす目的で、本発明のデバイスは、有利な実施形態の場合、制御デバイス及びブレーキ・デバイス又は把持デバイスの間を接続している少なくとも１つの安全リレー・デバイスを有することができる。制御デバイスの電気制御信号は、安全リレー・デバイスに供給される。安全基準をさらに改善するために、安全リレー・デバイスは、便宜上、相互にそれぞれ独立している別々の回路により電力の供給が行われる少なくとも第１の安全リレー及び第２の安全リレーを備えることができる。それ故、制御デバイスの第１の制御信号は第１の安全リレーに送られ、制御デバイスの第２の制御信号は第２の安全リレーに送られる。例えば、速度が過大であったり、各センサ・デバイスからの信号が喪失したというような移動体の運動の誤差のために、制御デバイスが、必要に応じて移動体にブレーキをかけ、又は移動体をストップするために対応する安全リレーに第１の電気制御信号又は第２の電気制御信号を出力した場合には、対応するリレーからのフィードバック信号が制御デバイスの各チャネルに供給された後でだけ、移動体の以降の動作が可能になる。このようなフィードバック信号は、例えば、オペレータが、判定した故障を修理した場合、及び単安定リレーが、動作位置で対応する安全リレーをリセットした場合に発生する。
【００３３】
本発明の有利な実施形態の場合には、上記把持デバイスを、第２の電気制御信号で制御可能なアクチュエータ・デバイスと結合することができる。第２の電気制御信号をアクチュエータ・デバイスに供給することにより、把持デバイスをアクチュエータ・デバイスにより作動させることができる。そのため、その後で、移動体又はエレベータ・システムの乗りかごは把持デバイスによりストップする。把持デバイスは、通常の方法で、例えば、特にエレベータの乗りかごの形をしている移動体を捕捉する従来の周知のウェッジ・デバイスから形成することができる。このような把持又は捕捉デバイスは、エレベータ・システムの分野において数十年前から周知であり、そのためこれ以上説明しない。デバイスがいくつかの把持デバイスを有している場合には、便宜上、いくつかのアクチュエータ・デバイスが設置される。すなわち、１つの把持デバイスに対して１つのアクチュエータ・デバイスがそれぞれ設置される。エレベータ・システムの場合には、把持デバイスに対して十分大きな作動力を供給するために、必要に応じて２つのアクチュエータ・デバイスを下方に向け設置することができ、２つのアクチュエータ・デバイスを上方に向けて設置することができる。
【００３４】
本発明の有利な実施形態の場合には、デバイスは、信号セクション毎にそれぞれ３つの異なる情報の形を含む信号ストリップを備えることができる。この信号ストリップによれば、信号ストリップの物理的作用を判定するために異なる測定方法をベースとする３つのセンサ・デバイスをそれぞれ設置することができる。信号ストリップ又はセンサ・デバイスが移動体に取り付けられる。デバイスの制御デバイスは、１つのセンサ・デバイスからだけの誤った信号により、又は１つのセンサ・デバイスからだけの寄生周波数の電気信号を送信することにより、移動体は直接ストップしないが、所定の位置に達した後でだけストップするように設計されている。この時点で、制御デバイスは、移動体をストップさせるための対応する電気制御信号を発生することができる。それ故、移動体のストップをトリガするために、移動体の運動を制御するための制御ユニットにもう１つの電気制御信号を供給することもできる。
【００３５】
それ故、エレベータ・システムで本発明によるデバイスを使用する際に、エレベータの乗りかごの駆動動作のための３つの安全段階が確保される。第１の安全段階により、センサ・デバイスのうちの１つだけが故障した場合、すなわち寄生周波数の電気信号の場合、オペレータによるさらなるチェックのために、後でそこにストップするために、エレベータの乗りかごは次のストップ又は次のフロアに向かって移動し続ける。２つの他のセンサ・デバイスの「安全規定又は制限」のために、一方のセンサ・デバイスが故障しても、エレベータはすぐには緊急停止しない。そのためエレベータに乗っている人のそれによる危険又はイライラをうまく回避することができる。
【００３６】
本発明のデバイスの第２の安全段階により、一方のセンサ・デバイス又は好適には２つのセンサ・デバイスからの電気信号に基づいて、エレベータの所定の目標速度を若干超えた速度を判定した場合には、ブレーキ・デバイスを作動するための第１の電気制御信号が制御デバイスにより発生する。発生した第１の電気制御信号により、対応する安全リレーの安全回路がすでに説明したようにオフになり、それによりエレベータの速度を適当に低減させるために、エレベータの乗りかごに対して動作するブレーキ・デバイスが作動する。便宜上、エレベータの乗りかごの運動に対するブレーキ・デバイスの効果を、速度がゆっくり変化するようにすることができる。
【００３７】
本発明のデバイスの第３の安全段階により、一方のセンサ・デバイス又は好適には２つのセンサ・デバイスからの電気信号に基づいて、例えば、２０％のようなかなりの量の所定の目標速度を超えたエレベータ速度を判定した場合には、把持デバイスを作動するための第２の電気制御信号が制御デバイスにより発生する。第２の電気制御信号は、アクチュエータ・デバイス、それ故、把持デバイスをトリガし、それによりエレベータの乗りかごは直ちにストップする。
【００３８】
しかし、例えば、ロープ等の切断により、エレベータの乗りかごが自由落下する場合のような緊急時、又は他の理由により上方又は下方へのエレベータの乗りかごの速度が過度になった場合にだけ、把持デバイスはトリガされる。
【００３９】
デバイスの他の安全面により、２つのセンサ・デバイスからそれぞれ制御デバイスに寄生周波数の電気信号が出力として供給された場合、判定した速度が何であれ、移動体又はエレベータの乗りかごは同様にストップする。
【００４０】
すでに説明したように、本発明のデバイスの一般的な安全面は、ブレーキ・デバイス又は把持デバイスを作動するための第１の電気制御信号及び第２の電気制御信号が、それぞれ別々の回路により電力の供給を受けている相互に独立している各安全リレーに供給されるという事実に依存している。ある安全リレーの回路が故障した場合には、他の安全リレーの継続的な動作が確保される。
【００４１】
本発明の有利な実施形態の場合には、センサ・デバイスの一方からの寄生周波数の電気信号は、制御デバイス内に、移動体の運動を制御するために制御ユニットに送られる他の電気信号を発生することができる。この制御ユニットは、例えば、第１の安全リレー及び第２の安全リレーに別々に接続している中央エレベータ・コントローラであってもよい。このもう１つの電気信号が中央エレベータ・コントローラに送られる場合には、中央エレベータ・コントローラは、エレベータの乗りかごの速度及び／又は位置に関するエレベータ・コントローラが内蔵している他の情報により、エレベータの乗りかごの速度をスローダウンし、又は所定の位置に移動するために、第１の安全リレーの回路をオフにするためのもう１つの信号を発生することができる。別の方法として、又は追加的な方法として、中央エレベータ・コントローラは、いわゆるサービス信号を発生することができ、それによりサービス・スタッフに異常な動作状態の存在を知らせる。
【００４２】
本発明の有利な実施態様の場合には、信号ストリップを移動体の軌跡内に取り付けることができる。エレベータ・システムで使用する場合には、信号ストリップは、便宜上、エレベータの乗りかごの軌跡に磁気により取り付けられ、そのため信号ストリップに対する別の取付素子を必要としない。
【００４３】
信号ストリップが、さらに、それぞれの絶対コーディングと一緒にその個々の信号セクション内に位置している場合には、移動体の運動の速度又は方向を本発明のシステムにより判定することができるばかりでなく、信号ストリップ又はセンサ・デバイスに対する移動体の絶対位置を判定することもできる。エレベータ・システム内でこのような信号ストリップを使用する場合には、エレベータ・シャフト内のエレベータの乗りかごの位置を判定することができ、それにより特にエレベータの乗りかごを衝突の危険にさらさないで、同じ軌跡又は案内レールに沿って数台のエレベータの乗りかごを運転することができる。
【００４４】
本発明の他の利点及び形については、本発明の説明及び添付の図面を参照されたい。
【００４５】
上記機能及び以下に説明する機能は、本発明の範囲から逸脱することなしに、それぞれの所与の組合せばかりでなく、他の組合せで又は単独で適用することができることは明らかである。
【００４６】
図面に本発明の実施形態の略図を示し、その詳細を図面を参照しながら以下に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
図１は、本発明による信号ストリップ１の斜視断面図である。信号ストリップ１は、縦方向に延びていて、個々の信号セクション２、３は、この縦方向に沿って位置する。交番信号セクション２、３は、それぞれ３つの異なる情報の形を含み、それぞれの形は、信号ストリップの物理特性、すなわち、光学特性、磁気特性及び電磁波の反射をベースとする特性に関連する。詳細に説明すると、信号セクションは、交番信号セクション内の同じ特性をベースとする情報の形が、以下に説明するように、それぞれ相互に異なるように設計されている。
【００４８】
図１の実施形態の場合には、１つ置きの信号セクション２は、「Ｓ」で示す磁気Ｓ分極を有するように形成される。さらに、信号セクション２は、クロスハッチングで示す銅の層でカバーされている。この銅の層を通して、信号セクション２には、例えば、超音波のような電磁波の反射に関連するある特性が与えられる。最後に、信号セクション２は、ラッカーで白く塗られる。これを通して信号セクション２にはある光学特性が与えられる。銅の他に、上記磁気特性を劣化しない限り、任意の他の金属も信号ストリップ１のためのコーティングとして使用することができる。
【００４９】
さらに、又は各信号セクションのコーティングの修正として、同様に電磁波の反射に関連するある特性を有する金属を、また、それとは異なる物理特性を有する信号セクションの領域に隣接して配置することもできる。
【００５０】
信号セクション２間にそれぞれ配置されている信号セクション３は、磁気的Ｎ分極「Ｎ」を含む。信号セクション２とは対照的に、信号セクション３は、銅の層でカバーされていないので、信号セクション３は超音波等の反射に関して信号セクション２とは異なる。最後に、信号セクション３はラッカーで黒く塗られる。それにより信号セクション３には信号セクション２とは異なる光学特性が与えられる。
【００５１】
各物理特性に関連する信号ストリップ１の上記異なる情報の形は、適切なセンサ・デバイスにより判定することができる。このようなセンサ・デバイスは、その測定方法が、信号ストリップの各信号セクションの対応する物理特性に適している測定素子、及び判定した情報を適切な電気信号に変換する評価回路を備える。
【００５２】
図１の実施形態の他に、個々の信号セクションは、異なる物理的作用が生成される放射線を照射することもできる。放射線は、電界、磁界及び／又は電磁界を生成することができる。そのため、例えば、トランスポンダ・ストリップ、インダクタ、無線送信機、１つ以上の光ダイオード等のようなこの放射線を照射する信号セクションに適当な技術的手段を使用することができる。各信号セクションの周囲に生成される対応する電界等は、適切な及び適合するセンサ・デバイスにより検出することができる。
【００５３】
本発明による信号ストリップ１は、信号ストリップ１に対して移動する移動体の位置及び速度を判定するのに非常に適している。下記の説明において、例を挙げて説明するために移動体をエレベータ・システムのエレベータの乗りかごであると見なすが、使用はこれに限定されない。信号ストリップのセクション毎の３つのそれぞれ異なる情報の形に対応して、エレベータ・システムのエレベータの乗りかごに３つのセンサ・デバイスがそれぞれ固定されている。このセンサ・デバイスは、信号ストリップの異なる物理特性に対応する異なる物理的測定原理を利用する。別の言い方をすれば、個々のセンサ・デバイスの測定原理は相互に異なる。
【００５４】
エレベータ・システムの駆動動作中、それに取り付けられているセンサ・デバイスを含むエレベータの乗りかごが、信号ストリップ１に対して移動すると、各センサ・デバイスは、それぞれ信号ストリップ１の対応する信号セクション２、３の情報の形又はこの情報の変化を判定する。情報のこのような変化は、速度により個々の特性周波数の方形波信号を発生するセンサ・デバイスの各評価回路で処理される。評価回路は、生成した電気信号の周波数が、信号ストリップ１に対するエレベータの乗りかごの速度が増大するにつれて低減させるようにプログラムされる。方形信号の出力周波数は、例えば下式により計算することができる。
【数１】
2008508155.tif 000003
ここで、
ｆは、Ｈｚ単位の出力周波数であり、
Ｚ0iは、各センサ・デバイスの特性数であり、
Ｖaktは、ｍ／ｓ単位の信号ストリップに対するセンサ・デバイス又はエレベータの乗りかごの現在の速度であり、
ｋは、エレベータ・システムに対する比例係数及び適合である。
【００５５】
それ故、各センサ・デバイスに対するある特性数Ｚ0iを選択する際に、各センサ・デバイスの出力信号の周波数にはある値範囲が与えられ、後者は対応するセンサ・デバイスを追跡することができる。
【００５６】
上式によれば、方形信号波の出力周波数は、エレベータの乗りかごの現在の速度に反比例する。
【００５７】
しかし、別の方法としては、方形信号波の出力周波数をエレベータの乗りかごの現在の速度に正比例させることもできる。すなわち、下式のようになる。
【数２】
2008508155.tif 000004
【００５８】
この場合、係数又は変数は、反比例の上式の係数又は変数にそれぞれ対応する。
【００５９】
図２は、信号ストリップ１を使用するエレベータ・システム４の非常に簡単な略図である。信号ストリップ１は、エレベータ・システムのレール５に沿って垂直に取り付けられている。好適には、信号ストリップ１は磁気によりレール５に取り付けることが好ましい。そうすれば、信号ストリップ１に取り付けるための追加の取付手段を使用しなくてもすむ。アーム６ａにより、３つのセンサ・デバイス７、８、９がエレベータの乗りかご６に取り付けられている。アーム６ａは、センサ・デバイス７、８、９が、エレベータの乗りかごの駆動動作中、信号ストリップ１の対向位置に移動することができるように適当な寸法を有する。
【００６０】
図３は、レール５及びエレベータの乗りかご６の一部の図２のＩ−Ｉ線に沿って切断した断面図である。レール５は、Ｔ字ビームの形に形成される。信号ストリップ１は、Ｔ字ビームの中央ウェブ５ａの表面に磁気により取り付けられる。アーム６ａに取り付けられているセンサ・デバイス７〜９は、Ｔ字ビーム５に取り付けられている信号ストリップ１の対向位置に移動する。エレベータ・デバイスの駆動動作中、すなわち、エレベータの乗りかごが図２及び図３でＹ方向に移動中、センサ・デバイス７〜９は、信号ストリップ１に対向する位置に留まり、そのため信号ストリップ１の各情報の形を、それ以上の手間をかけないでセンサ・デバイス７〜９により判定することができる。
【００６１】
センサ・デバイス７〜９は、それぞれ、すでに説明したように、それぞれが信号ストリップ１の対応する物理特性に適しているか、適合している異なる物理的測定原理をベースとしている。詳細に説明すると、第１のセンサ・デバイス７は、信号ストリップ１の対応する磁気分極を判定可能な磁気センサとして設計されている（例えば、ホール効果、ＧＭＲ、ＡＭＲ等により）。第２のセンサ・デバイス８は、電磁波の反射に関連する信号ストリップ１の特性を判定可能なセンサとして設計されている。そのため、第２のセンサ・デバイス８は、信号ストリップ１の方向に、例えば、超音波の形で電磁波を送信する送信機を備える。第２のセンサ・デバイス８も、同様に、信号ストリップ１から反射した電磁波を受信し、この情報を第２のセンサ・デバイス８の適当な評価回路に転送する受信機を備える。受信機が受信した電磁波に基づいて、第２のセンサ・デバイス８の評価回路は対応する電気信号を発生する。最後に、第３のセンサ・デバイス９は、信号ストリップ１の光学特性だけを判定可能な光センサとして設計されている。この例の場合には、第３のセンサ・デバイス９は、信号ストリップ１の色コントラストに応答するので、信号ストリップ１の各信号セクション２、３の黒と白のラッカー塗装を第３のセンサ・デバイス９により識別することができる。別の言い方をすれば、センサ・デバイスの物理的作用原理及び評価回路は異なる。それ故、外部の影響により起こる恐れがある中断の考えられる原因は、好適には１つのセンサ・デバイスだけに影響を与えることが好ましい。
【００６２】
３つのセンサ・デバイス７〜９の評価回路が発生する電気信号は、３つのセンサ・デバイス７〜９の個々の信号に基づいて、信号ストリップ１に対するエレベータの乗りかご６の移動方向及び／又は現在位置を判定可能なように設計されている制御デバイスに送られる。信号ストリップ１、エレベータの乗りかご６に取り付けられている個々のセンサ・デバイス７〜９及び制御デバイスは、エレベータの乗りかご６の移動状態を判定することができる本発明によるシステムで一体になっている。制御デバイスは、いわゆるそして以降はマイクロコントローラと呼ぶ形に形成することができる。これについては以下にさらに詳細に説明する。
【００６３】
３つのセンサ・デバイス７〜９の形をしている本発明によるシステムの個々の構成要素、及び例えば、エレベータの乗りかご６に取り付けることができるマイクロコントローラの個々の構成要素は、エレベータ・シャフト内での厳しい又は過酷な動作状態に適している。センサ・デバイス及びマイクロコントローラは、接触から完全に保護され、またゴミの侵入から保護され、さらに水の飛沫からも保護されている。さらに、システムの上記電気構成要素は、変動する外部磁界、移動電話又は無線デバイスによる放射線の他の影響から適当にシールドされている。各構成要素のハウジングは適当に絶縁されているので、例えば、−２０℃から＋８５℃の周囲温度は構成要素の信頼性の高い機能に影響を与えない。
【００６４】
エレベータの乗りかご６の駆動動作中、信号ストリップ１から各センサ・デバイス７〜９への距離は、駆動動作中に起こる揺動、振動等のために一定ではない。センサ・デバイスによる信号ストリップ１の各情報の形の判定の精度は、信号ストリップに対する垂直方向（図２及び図３のｚ方向）及び水平方向（図２及び図３のｙ方向）のセンサ・デバイスのズレを数ミリメートル変更することができるように設定される。信号ストリップ１に対する各センサ・デバイスの距離がこの範囲内のある値を有している限りは、センサ・デバイスの動作状態は正常である。信号ストリップ１に対する各センサ・デバイスの距離が過度に長くなったり、上記範囲から外に出た場合のみ、信号ストリップに対するセンサ・デバイスの動作位置は異常になり、センサ・デバイスは、この異常を以下にさらに詳細に説明するように寄生周波数の電気信号により表示する。
【００６５】
３つのセンサ・デバイス７〜９の動作範囲は、例えば０ｍ／ｓ〜２３ｍ／ｓの範囲上のような異なる速度範囲上を延びる。この範囲はいくつかのサブ範囲に分割することができる。この場合、センサ・デバイスはそれぞれ１つの作業範囲をカバーするだけでよい。さらに、垂直方向の各センサ・デバイスの振動運動は、この振動運動が信号ストリップ１に対するエレベータの乗りかご６又はセンサ・デバイスの実際の速度に対応する範囲内の、周波数の変化に限定される。より詳細に説明すると、信号ストリップ１の信号セクションの１つの同じ縁部の周囲の振動は、周波数を変化させるものであってはならない。エレベータの乗りかごの正常な動作状態が確保される動作範囲内での水平方向のセンサ・デバイスの運動は、もちろん、何らの周波数の変化を起こすものであってはならない。
【００６６】
エレベータの乗りかご６の駆動動作中、３つのセンサ・デバイス７〜９は、ある速度で信号ストリップ１に沿って移動する。発生した各方形波信号は、その交番信号セクション２、３内の信号ストリップの情報の変化に基づいている。センサ・デバイス７〜９の各評価回路から出力される方形波信号の出力周波数は、上式によりエレベータの乗りかご６の速度に反比例又は正比例する。
【００６７】
それ故、本発明のシステムにより、エレベータの乗りかご６の位置、移動方向及び／又は速度を判定することができる。さらに、本発明による信号ストリップ１及びシステムは、エレベータの乗りかご６の速度制限のためのデバイスの構成要素であってもよい。このようなデバイスは、さらに、それぞれがエレベータの乗りかごに対して動作するブレーキ・デバイス及び／又は把持デバイスを備える。このようなデバイスにおいては、システムのマイクロコントローラは、ブレーキ・デバイス及び把持デバイスに電気的に接続していて、第１の所定のしきい値を超えるエレベータの乗りかご６の速度を判定するために、第１の電気制御信号ＶVを出力し、それにより移動体に対して動作するブレーキ・デバイスが作動するように設計されている。第２の所定の値を超えるエレベータの乗りかご６の速度を判定するために、マイクロコントローラは、第２の電気制御信号ＶAを出力し、それによりエレベータの乗りかごに対して動作する把持デバイスが作動し、エレベータの乗りかごが瞬間的にストップする。図４の構造図は、このようなデバイス３０の主要な簡単なレイアウトである。
【００６８】
デバイス３０は、信号ストリップ１及びセンサ・デバイス７〜９とは別に、さらに、マイクロコントローラ１０と、第１の安全リレー１１及び第２の安全リレー１２の形でマイクロコントローラに接続している安全リレー・デバイスと、ブレーキ・デバイス（図示せず）と、第１の安全リレー１２に接続していて、把持デバイス１４を作動するアクチュエータ１３とを備える。図４の左側には、信号ストリップ１及び３つのセンサ・デバイス７〜９が位置していて、この場合、センサ・デバイス７〜９は、エレベータの乗りかごに取り付けられていて、エレベータの乗りかごの駆動動作中、信号ストリップ１を通過して移動する。各センサ・デバイス７〜９は、センサ・デバイスの関連する評価回路と接続している測定素子（図示せず）を備える。信号ストリップ１を通過する場合、各センサ・デバイス７〜９は、信号セクション２、３の各情報の形に対応する電気信号を発生する。この電気信号は、マイクロコントローラ１０に送られる。図４の中央部分には、第１のチャネルＡ及び第２のチャネルＢを備えるマイクロコントローラ１０が位置する。マイクロコントローラ１０の設計については以下に詳細に説明する。さらに（図４の右側に示すように）、マイクロコントローラ１０及び第１及び第２の安全リレー１１、１２にそれぞれ別々に接続しているエレベータ・コントローラ３１が位置する。
【００６９】
第１の安全リレー１１及び第２の安全リレー１２は、マイクロコントローラ１０の第１のチャネルＡ及び第２のチャネルＢにそれぞれ接続している。第１の安全リレー１１は、把持デバイス１４を作動し、トリガすることができるアクチュエータ１３と結合している。第２の安全リレー１２は、ブレーキ・デバイス（図示せず）に対して動作し、対応する制御信号により、ブレーキ・デバイスを作動することができる。
【００７０】
図４の構造図に示すデバイス３０は、すでに説明した追加のロープを含む従来の機械式セーフティ・システムの代わりに、例えば、エレベータの乗りかごの速度を制御又は制限するためにエレベータ・システム用の安全システムとして使用することができる。デバイス３０は、より高い信頼性で周知の機械式システムとの関連を特徴とし、デバイス３０は、また、エレベータの乗りかごを高速で静かに動作し、追加の手段を使用しないで特に非常に高いビル内に設置したり、改装したりすることができ、最後にエレベータ・システムに容易に設置することができる。他の場合に必要なプーリは必要ないし、エレベータ・シャフトの頂部及び底部に安全ロープのためのカウンターウエイトのための別の設置スペースも必要ないので、コストをさらに低減させることができる。
【００７１】
マイクロコントローラ１０は、すでに説明したように、第１のチャネルＡ及び第２のチャネルＢを含む。各チャネルは、各センサ・デバイス７〜９の電気信号Ｓ１〜Ｓ３が送られる３つのタイマ・モジュール１５〜１７を備える。デバイスの動作の安全性を改善するために、これら両方のチャネルは、例えば、２つの異なるプロセッサを含む異なるハードウェアを備える。マイクロコントローラ１０の各チャネルは、ＲＡＭ２１と、フラッシュ・メモリ２２と、ＥＥＰＲＯＭ２３と、ＯＳＣウォッチドッグ２４と、ＣＡＮモジュールと、個々のタイマ・モジュール１５〜１７とを備えることができる。マイクロコントローラ１０のハードウェア・システムは、業界で入手することができる標準電子構成要素であるので、システム及び内部の計算プロセスのこれ以上の説明は省略する。
【００７２】
３つのセンサ・デバイス７〜９の電気信号は、各チャネルＡ、Ｂのタイマ・モジュール１５〜１７にそれぞれ送られる。次に、タイマ・モジュールに送られる方形波信号の適当な積分及び計算が行われ、その場合、エレベータの乗りかご６の実際の速度を判定することができる。動作の安全性をさらに向上するために、第１のチャネルＡ及び第２のチャネルＢは連続的に相互に比較され、そのため、第１のチャネルＡ又は第２のチャネルＢのオペランドの比較に基づいて、例えば故障によるセンサ・デバイス７〜９の電気信号の違いができるだけ速く認識される。
【００７３】
第１の安全リレー１１及び第２の安全リレー１２は、安全上の理由から、別々の回路によりそれぞれ動作する。また、複数の安全リレーをマイクロコントローラ１０の各チャネルに接続することができる。複数の安全リレーは、それぞれ別々の回路により同じように動作する。各安全リレー１１、１２は、マイクロコントローラ１０の各チャネルＡ、Ｂに電気的に接続しているので、チャネルＡ、Ｂからの制御信号を、以下に説明するように、対応する安全リレー１１、１２に送ることができ、そのため戻りに、安全リレー１１、１２からのフィードバックをマイクロコントローラ１０に送ることができる。
【００７４】
第２の安全リレー１２は、すでに説明したように、把持デバイス１４を作動するアクチュエータ１３と結合している。何十年も周知のウェッジ・デバイスは、エレベータ・システムのガイド・レールと緊急時にエレベータの乗りかごをストップするためのエレベータの乗りかごの側部との間で駆動されるような把持デバイス１４のために使用することができる。エレベータの乗りかご６がストップした場合、電気信号ＳAにより試験を行うためにアクチュエータを作動したり、ストップさせたりすることができる。試験終了後に、エレベータ・システムを通常の駆動動作に戻すことができる。
【００７５】
マイクロコントローラ１０の動作モードを参照しながら、デバイスを使用する速度制限について以下に詳細に説明する。
【００７６】
エレベータの乗りかご６の駆動動作中、電気信号Ｓ１〜Ｓ３は、第１のチャネルＡ及び第２のチャネルＢのタイマ・モジュール１５〜１７にそれぞれ送られる。そのため、それぞれ、電気信号Ｓ１は、第１のセンサ・デバイス７の信号であり、電気信号Ｓ２は第２のセンサ・デバイス８の電気信号であり、電気信号Ｓ３は第３のセンサ・デバイス９の電気信号である。信号Ｓ１〜Ｓ３に基づいて、エレベータの乗りかご６の実際の速度が、マイクロコントローラの各チャネルＡ，Ｂ内で判定される。その後で、この実際の速度が、許容できる所定の目標速度と比較され、その場合、必要な場合には、ブレーキ・デバイス又は把持デバイス１４を制御するために他の制御信号が発生する。判定した実際の速度が、第１の所定のしきい値だけ、すなわち僅かに所定の目標速度を超えた場合には、第１のチャネルＡ及び／又は第２のチャネルＢは、第１の安全リレー１１に適宜送られる第１の電気制御信号ＶVを発生する。これにより第１の安全リレー１１を動作する回路がオフになり、その場合、エレベータの乗りかご６に対して動作するブレーキ・デバイスがトリガされる。エレベータの乗りかごとブレーキ・デバイスとの相互作用により、若干早めのエレベータの乗りかご６の速度が認容できる目標速度に戻るか、必要な場合には、エレベータの乗りかごにブレーキがかかる。
【００７７】
マイクロコントローラ１０が判定したエレベータの乗りかごの実際の速度が、許容又は認容目標速度を第２の所定のしきい値、すなわちかなりの量だけ超えた場合には、第１のチャネルＡ及び／又は第２のチャネルＢは第２の電気制御信号ＶAを発生し、第２の安全リレー１２にそれを送る。第２の安全リレー１２とアクチュエータ１３とが結合しているので、アクチュエータがトリガされ、その場合、把持デバイス１４が作動する。第２の電気制御信号ＶAが、すでに説明したように、エレベータの乗りかご６の判定した速度があまりに速い緊急状態で発生する。それ故、エレベータの乗りかご６は、トリガされた把持デバイス１４により瞬間的にストップする。
【００７８】
マイクロコントローラ１０のタイマ素子１５〜１７に送られる、方形波信号（図４の左側に記号で示す）の形をしているセンサ・デバイスの出力信号は、（反比例の場合の上式に対応する）速度０の場合に最高の周波数を有し、トリガ速度（第１又は第２のしきい値を超える）でセンサ指定の最低の周波数を有し、エレベータの乗りかごの低い速度の場合にセンサ指定の最高周波数を有するパルス波である。すでに説明したように、各センサ・デバイスは、例えば、信号ストリップの故障のように動作が異常になった場合に寄生周波数の電気信号を発生し、その場合、第２の電気制御信号ＶAも発生することができる。
【００７９】
第１の制御信号ＶVによりブレーキ・デバイスをトリガした後では、又は第２の電気制御信号ＶAで把持デバイス１４をトリガした後では、資格のあるスタッフが動作チェックをした後でだけ、本発明によるデバイスの以降の動作を行うことができる。チェックに成功した後で、適当な動作可能信号ＳR,11又はＳR,12が対応する安全リレー１１又は１２から対応するチャネルＡ、Ｂに送り返され、その場合、エレベータ・システムの正常な駆動動作を続行することができる。
【００８０】
本発明によるデバイスは、エレベータの乗りかご速度を監視する場合、３つの安全段階を実行することができる。例えば、１つのセンサ・デバイスだけが故障した場合、又は寄生周波数の電気信号がマイクロコントローラ１０に送られた場合には、エレベータの乗りかご６は、次のフロアに引き続き駆動される。エレベータの乗りかごは、資格を有するスタッフによるシステムのさらなるチェックのためにこの位置にストップする。次の安全段階により、エレベータの乗りかご６の若干速い速度に対して第１の電気制御信号ＶVが発生し、それによりブレーキ・デバイスが作動し、エレベータの乗りかごの速度を低減させる。第３の安全段階においては、エレベータの乗りかご６のかなり過度の速度のために、把持デバイス１４は、アクチュエータ１３により、第２の電気信号ＶAで作動し、そのためエレベータの乗りかごが瞬間的にストップする。
【００８１】
マイクロコントローラ１０のソフトウェアは、有利には、例えば、寄生周波数の対応する電気信号を発生する煙又は過度のゴミが発生した後で信号ストリップが、読取り又は識別に失敗した場合、把持デバイスが通常トリガされる緊急状態であると直ちに解釈しないように設計されている。代わりに、３つのセンサ・デバイスのうちの１つだけからの寄生周波数の電気信号の場合には、エレベータの乗りかご６の正常な駆動動作が、次のフロアまで続行され、エレベータの乗りかごはその後で次のチェックのためにこの位置にストップする。このような段階的に設計された安全アーキテクチャにより、輸送中の乗客の安全が実質的に守られる。何故なら、例えば、信号ストリップの汚れによるエレベータの乗りかごに対する不必要な緊急捕捉手段を使用しないですむからである。
【００８２】
本発明によるデバイスは、さらに、寄生周波数の電気信号の場合、もう１つの電気制御信号が制御デバイス１０内で発生し、エレベータ・コントローラ３１に送られるように設計されている。その後で、エレベータ・コントローラ３１は、その内部に含まれているエレベータの乗りかごの移動状態又は現在位置に関するもう１つの情報を考慮して、エレベータの乗りかごをストップすべきか、又はブレーキをかけるべきかどうか、又はどの位置でエレベータの乗りかごをストップすべきか、又はブレーキをかけるべきかを決定することができる。そのため、エレベータ・コントローラ３１は、その各回路をオフにするために、第１又は第２の安全リレー１１、１２に対応する信号を送る。追加的に又は別の方法としては、エレベータ・コントローラ３１は、いわゆるサービス信号を生成することもでき、それによりサービス・スタッフに異常な動作状態が発生したことを知らせることもできる。
【００８３】
上記デバイスは、信号ストリップ１及びそれと一緒に動作する光学的及び電気的構成要素により、エレベータの乗りかごの効果的な速度制限又は速度制御を確実に行う。それ故、本発明のデバイスは、エレベータの速度を制限するために従来の機械式セーフティ・システムの代わりに使用することができる。エレベータの乗りかごと一緒に安全ケーブル等を使用しないですむので、本発明の重要な利点は、許容範囲内でエレベータの乗りかごの最終速度をもっと速くすることができるほかに、磨耗が少なく、動作が静かなことである。上記安全コンセプトのために、本発明のデバイスは、エレベータ規制の要件を満足させ、現在の技術レベルで周知の四段階の安全コンセプトのうちの３つの安全段階も満足させる。
【００８４】
すでに説明したように、信号ストリップ、システム及びデバイスは、効果的な監視に関連していて、必要な場合には、移動体の速度制限に関連する他の用途にも同様に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明による信号ストリップの斜視断面図である。
【図２】エレベータ・システムで使用中の図１の信号ストリップである。
【図３】図２のＩ−Ｉ線に沿って切断した断面図である。
【図４】移動体の速度を制限するための本発明によるデバイスの動作モードの構造図である。このデバイスは、図２のエレベータ・システムで使用するためのものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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