(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
保護対象である機器にデータを送信する装置であって、
ａ）データライトバリアの一部としてデータの無線送信を行う送信器（６）を有する定置装置（１、２、４、６）と、
ｂ）前記保護対象である機器に搭載され、前記データライトバリアの別の一部として前記データの無線受信を行う受信器（８）を有する可搬装置（８、１０、１１、１２、１３）と、
ｃ）前記定置装置（１、２、４、６）は、保安データを受信する検知部（１、２）と、を有し、
ｄ）前記可搬装置（８、１０、１１、１２、１３）は、前記保護対象である機器を安全状態に制御するための動作部（１１、１２、１３）を有し、前記保安データに基づいて作動する前記動作部（１１、１２、１３）は、前記検知部（１、２）に対して動作可能に関連付けされ、
ｅ）前記送信器（６）および前記受信器（８）は、前記保安データの無線送信および受信用に設計され、
ｆ）送信対象の保安データを符号化するエラー防止符号器（４）が、前記送信器（６）および前記検知部（１、２）に接続されて設けられ、
ｇ）受信した保安データを復号するエラー防止復号器（１０）が、前記受信器（８）および前記動作部に接続されて設けられ、
ｈ）前記保安データをその他の送信対象データから区別して前記保安データを別のチャンネルで送信する、前記送信器（６）および前記受信器（８）が、多重チャンネルデータ送信に対応した構成であることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記可搬装置（８、１０、１１、１２、１３）は、特に、自動保管棚システムにおいて、車両と、昇降機構と、その他搬送機構との少なくともいずれか一つに搭載されるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記検知部（１、２）は、非常スイッチと、ライトバリアと、光キースイッチと、近接スイッチと、その他センサとの少なくともいずれか一つを有することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記エラー防止復号器は、比較器およびデータメモリを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記復号器（１０）は、時間測定装置を有し、規定の時間間隔内でいずれのデータ列も受信されない場合に、前記動作部を安全状態に制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置を使用したデータ送信方法であって、
ａ）定置装置（１、２、４、６）の一部である送信器（６）を使用してデータが無線方式で送信され、
ｂ）前記データは、保護対象である機器に搭載される可搬装置（８、１０、１１、１２、１３）の一部である受信器（８）で無線方式で受信され、前記送信器（６）および前記受信器（８）はデータライトバリアの一部になり、
ｃ）保安データは、前記定置装置（１、２、４、６）の検知部（１、２）によって記録され、
ｄ）前記保安データは、前記可搬装置（８、１０、１１、１２、１３）の動作部（１１、１２、１３）に送信され、前記動作部は、送信された保安データに基づいて駆動され、かつ、特定の保安データである場合には、前記保護対象である機器を安全状態に制御し、
ｅ）前記データライトバリアの前記送信器（６）および前記受信器（８）を使用して、前記保安データが無線方式で送信され、
ｆ）前記送信器（６）および前記検知部（１、２）に接続されているエラー防止符号器(４)を用いて、送信前に、送信対象の前記保安データが符号化され、
ｇ）前記受信器（８）および前記動作部に接続されている前記エラー防止復号器（１０）を用いて、送信後に、前記受信された保安データが復号され、
ｈ）前記保安データは、その他の送信対象データから区別されるように別のチャンネルで送信されることを特徴とする、データ送信方法。
【請求項７】
前記エラー防止符号器（４）は、シリアルデータ列（５）と、前記検知部（１、２）の各状態とを対応させ、
前記エラー防止復号器（１０）は、受信した前記シリアルデータ列（５）と、当該復号器（１０）内に保存されている事前設定データ列との比較を行い、
前記比較の結果に基づいて、前記動作部（１１、１２、１３）が作動されること
を特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記動作部（１１、１２、１３）は、信号エラーが検出された場合に、安全状態に制御されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
受信した前記データ列と、保存されている前記事前設定データ列との比較を行う際に、前記エラー防止復号器は、エラー率を設定し、
前記復号器（１０）は、許容されるエラー率の限界値を格納し、前記限界値を超えるものであった場合に、前記動作部（１１、１２、１３）は、安全状態、特に、危険な移動の停止を含む安全状態に制御されることを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記データ列のバイト単位の編成が行われ、
前記動作部（１１、１２、１３）の安全状態への制御は、特定のバイト、特に、ゼロバイトによって実施されることを特徴とする、請求項６乃至９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
非常スイッチオフに関するデータと、送信される他のデータとを明確に区別するため、前記非常スイッチオフのデータは、周波数偏移キーイング（ＦＳＫ）変調によって、別のデータチャンネルで送信されることを特徴とする、請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
第１の側面によれば、本発明は、請求項１の前文に係る、保護対象である機器のための安全装置に関する。
【０００２】
他の側面において、本発明は、請求項８に係る、保安データの通信方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
自動保管棚システムに特に適した一般的な安全装置は、まず、データを受信する検知部を備えた定置装置を有する。また、可搬装置も設けられ、この可搬装置は、保護対象の装置に配置され、かつ、保護対象の装置を安全状態に制御する動作部を有する。保安データに基づいて動作部を作動させるため、前記動作部は、前記検知部と動作的に連結される。
【０００４】
一般的な方法において、保安データは、定置式の検知部によって受信され、また、保安データは、保護対象の装置に搭載された可搬式の動作部に送信される。送信された保安データに基づいて動作部が作動され、特定の保安データである場合、前記保護対象の装置は、動作部によって安全状態に制御される。
【０００５】
産業界、特に、保管および搬送技術において、固定のポイントから車両を遠隔制御する要望が生じることが多い。この遠隔制御は、データ無線設備の支援によって、またはデータライトバリアを用いて行われる。危険な状態が生じた場合に、このような車両を停止できるようにするため、前述したような施設には、下記の構成要素を有する安全装置が設けられている。
−非常スイッチまたは保安ライトバリアとして構成できる定置式の検知部。
−車両に接続され、安全装置の検知部が稼動された場合に、車両の駆動を停止または復旧させる動作部。
−定置式の安全装置と、可搬式の安全装置とを接続する後引きケーブル。
【０００６】
安全装置の検知部の状態は、前記後引きケーブルを介して動作部に送信され、その状態によって、動作部が車両の駆動を停止または復旧させる。
【０００７】
後引きケーブルの使用は、障害を起こしやすい、高価な技術的解決策である。
【０００８】
ＥＰ１４５３３３４Ａ２号およびＤＥ１９９２０２９９Ａ１は、安全性に関する信号の検出と、送信と、処理と、を行う方法および装置に関連する。
【０００９】
ＤＥ１０２００５０４８３８６Ａ１は、作業機器の無線制御装置に関係したものである。
【００１０】
【特許文献１】欧州特許第１４５３３３４号明細書
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第１９９２０２９９号明細書
【特許文献３】ドイツ特許出願公開第１０２００５０４８３８６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、安全装置および保安データの送信方法を提供することであり、この装置および方法は、特に、産業環境において複雑でない方式で扱うことができる。また、この解決策は、動作の信頼性が高く、かつ、安価なものでなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の側面において、前述の目的は、請求項１に記載の特徴を有する安全装置によって達成される。
【００１３】
本発明の更に他の側面において、前述の目的は、請求項８に記載の特徴を有する方法によって達成される。
【００１４】
本発明の有利な展開内容は、従属請求項に記載されている。
【００１５】
前述したタイプの安全装置は、更に、次のように進歩的に展開される。定置装置は、保安データの無線送信を行う送信機を持ち、可搬装置は、保安データの無線受信を行う受信機を有する。また、送信機および検知部に接続されたエラー防止符号器を設けて、送信される保安データを符号化し、かつ、受信機および動作部に接続されたエラー防止復号器を設けて、受信した保安データを復号する。
【００１６】
前述したタイプの方法は、更に、次のように進歩的に展開される。保安データは、無線方式で、検知部から動作部に送信され、また、前記保安データは、その送信前に、エラー防止符号器により符号化され、送信後に、エラー防止復号器により復号される。
【００１７】
本発明の基本的な概念は、保安データ、たとえば、非常停止などを送信する安全装置において、取り扱いが複雑で、外乱の影響を受けやすい後引きケーブルを使用するのではなく、その代わりに、保安データを送信するための無線接続を構築して利用するというものである。これにより、実際の運用時に大きな利点が得られる。本発明に係る前述の解決策は、極僅かの保守費用しか必要とせず、また、少ない費用で実現できる。
【００１８】
エラー防止方式で保安データを符号化して送信することは、本発明の更に他の基本的な概念である。このような方式において、必要な送信セキュリティを保証できる。
【００１９】
本発明は、無線通信の結果として、構造が著しく簡略化され、かつ、安全性が損なわれることはないという重要な利点を有する。
【００２０】
他の利点は、無線送信を行うという目的において、原理的には、既知の構成要素、または、既に存在していると想定される構成要素を利用できるという点である。
【００２１】
本発明の利点は、特に、自動保管棚システムにおいて、前記可搬装置が、車両、昇降機構、およびその他搬送機構の少なくともいずれか一つに搭載される構成である場合に、特に顕著に得られる。
【００２２】
検知部は、ランダムスイッチング要素および測定要素を含むことができる。たとえば、検知部は、非常停止スイッチと、ライトバリアと、光プローブまたは光キースイッチと、近接スイッチと、その他センサと、の少なくともいずれか一つを有することができる。
【００２３】
本発明の特に好ましい実施形態において、エラー防止符号器は、検知部の各状態に、シリアルデータ列を対応させる。このデータ列は、送信機および受信機を用いて、エラー防止復号器に送信できる。エラー防止復号器は、受信したシリアルデータ列と、復号器内に保存されている事前設定データ列との比較を行い、この比較の結果に応じて、動作部が駆動される。受信したデータ列と、異なる事前設定情報とを比較することにより、復号器は、安全装置の検知部の異なる状態を設定できる。これにより、装置に多大な費用を要することなく、安全な符号化を実現できる。
【００２４】
方法の観点から述べると、このことは、たとえば、データ列をバイト単位で編成することによって、複雑にならない方式で実現できる。動作部を安全状態に制御すること、または、より迅速なスイッチオフ反応は、たとえば、安全装置の動作部を制御する特定のバイト、たとえば、ゼロバイトを受信することで実現できる。
【００２５】
本発明の安全装置の単純な変形例において、エラー防止復号器は、前述の目的に応じて、比較器およびデータメモリを有する。
【００２６】
スイッチング情報の不在を発見する作業において、復号器に、時間間隔を指定することができ、この間隔は、復号器がいずれかの情報を受信しているはずの期間である。この期間内にいずれの情報も存在しない場合、復号器は、安全装置の動作部を安全状態に制御する。
【００２７】
監視対象である装置の動作の安全性は、前記復号器が時間測定装置を持ち、所定の時間間隔内でデータ列が受信されない場合に、動作部を安全状態に制御することで、結果的に更に改善される。
【００２８】
原理上、送信機および受信機は、独立した個別の構成要素であってよい。ただし、既に存在している設備を活用することが好ましい。たとえば、送信機および受信機の両方は、それぞれ、データライトバリアまたはデータ無線設備の一部であってよい。このような変形例が特に好ましいのは、たとえば、自動保管棚システムの場合、データライトバリアまたはデータ無線設備は、既に存在していることが多いためである。
【００２９】
安全装置の検知部のデータと、送信される他のデータとをより簡単に選別できるようにするため、保安データは、個別のチャンネル内の送信媒体上で適切に送信される。したがって、送信機および受信機の両方が、それぞれ多重チャンネルのデータ送信に対応した構成であれば、本発明の装置の機能性をより向上させることができる。本発明の方法および装置の安全性を向上させる、たとえば、非常スイッチオフのデータと、送信される他のデータとを明確に区別するために、非常スイッチオフのデータは、周波数偏移キーイング変調（ＦＳＫ）によって、個別のデータチャンネルで送信される。
【００３０】
また、前述した比較の結果として、復号器は、信号の破損も検出できる。信号の破損が発見された場合は、復号器が安全装置の動作部を安全状態に制御するように決定されてよい。この変形例の特徴は、安全性が特に高いことである。
【００３１】
複雑な産業環境では、非常に多くの障害および外乱が生じるものであるため、軽度であると考えられる障害のたびに監視対象の装置が安全状態に設定されるという事態を招かないようにすることがしばしば求められる。そのような事態は、過大な損傷時間および休止時間をもたらすことになる。
【００３２】
一般に、許容される最大エラー率または損傷率を定義でき、その範囲内において、復号器は送信エラーを許容し、その範囲を超えた場合に、復号器は、安全装置の動作部を安全状態に制御する。本発明の方法の特に好ましい変形例において、エラー防止復号器は、受信したデータ列と、保存されている事前設定データ列とを比較する際に、エラー率を特定し、復号器は、許容されるエラー率の限界値を保存する。許容されるエラー率に関して、前述の限界値を超えるものである場合に、動作部は安全状態に制御される。この安全状態は、特に、危険な移動の停止であってよい。
【００３３】
本発明の更に他の利点および特徴は、添付の図面から推論できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１に示した本発明の安全装置２０の実施形態において、非常スイッチ１および起動復旧キースイッチ２は共に検知部を形成し、この検知部は、エラー防止符号器４に接続される。
【００３５】
エラー防止復号器４は、信号３０，３２によって特性が付与される非常スイッチ１および起動復旧キースイッチ２の状態と、シリアルビット列とを対応させて、シリアル信号５を生成する。
【００３６】
エラー防止符号器４は、データライトバリアの送信機６に接続され、この送信機６はシリアル信号５を受信する。エラー防止符号器４の検知部および送信機６は、定置、すなわち、実質的に固定されるため、本発明の安全装置２０の定置装置を構成する。
【００３７】
データライトバリアの送信機６は、周波数偏移キーイング変調方式で、図示しない他のデータと共にシリアル信号５を送信し、復号器１０に接続されたデータライトバリアの受信機８に送る。受信機８および復号器１０は、監視対象である機器、たとえば、保管棚回収車両、に搭載されるため、本発明の安全装置２０の可搬装置を構成する。
【００３８】
データライトバリアの受信機８は、受信したシリアル信号５をエラー防止復号器１０に送信する。このエラー防止復号器は、安全装置２０の動作部に接続され、この動作部は、図示した本実施形態において、装置１３の復旧または停止を行える電力継電器１１，１２を含む。
【００３９】
送信される他のデータから非常スイッチデータをより簡単に区別できるようにするには、個別のデータチャンネルを有する光ビーム内で非常スイッチデータを送信することが適切である。ＦＳＫ変調の場合、このようなデータチャンネルは、主要チャンネルの搬送周波数と共に、第２の搬送周波数を選択することによって生成できる。したがって、たとえば、主要チャンネルの搬送周波数を１０ＭＨｚとし、補助チャンネルの搬送周波数を１００ｋＨｚとすることができる。
【００４０】
安全装置の検知部１，２の状態に対して、符号器４は、バイト単位で編成された下記のビット列を対応付ける。
［表１］
非常スイッチ１    起動復旧キースイッチ    ビット列
オン              オフ                    ７Ｆｈ  １Ａｈ  ４３ｈ  ２Ｃｈ
オン              オン                    ＦＦｈ  ＡＡｈ  Ｃ３ｈ  ＢＣｈ
オフ              ランダム                ００ｈ，００ｈ，００ｈ，００ｈ
【００４１】
非常スイッチ１が操作されない場合は、最初のバイトＦＦｈまたは７Ｆｈが、シーケンスの開始を符号化するため、復号器１０は、復号器１０自身を符号器４に同期させることができる。実施例において、１０％の最大エラー率が設定される。すなわち、３つのビットは間違っていてもよい。不正確なシーケンスに対する復号器１０の反応を下記の表に示す。
［表２］
受信シーケンス                      エラー率                    復号器の反応
７Ｅｈ  １８ｈ  ４３ｈ  ３Ｃｈ      ２／３２＝６．２％          なし
７Ｅｈ  １８ｈ  ４０ｈ  ２Ｃｈ      ４／３２＝１２５％          状態を安全化
【００４２】
特定の外乱許容精度を達成する動作において、限定された範囲でのエラー率の評価は、破損を許容するものであるが、直列信号のより顕著な破損に対しては、安全装置を包括的に保護するものである。
【００４３】
非常スイッチ１が操作された場合、復号器１０は、ゼロのみを受信する。単一のゼロであったとしても、電力継電器１１，１２をオフにして、デバイス１３を停止させる必要があることを復号器１０に指示する。この実施例において、復号器は、５０ミリ秒間隔で周期的にビット列を受信しなければならない。信号情報の欠乏を発見するため、７０ミリ秒の最大遅延が復号器に設定される。データライトバリアのビームが遮られると、復号器は、ビット列を受信できなくなり、最大でその７０ミリ秒後に、復号器は、安全装置の動作部を安全状態に制御する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る安全装置の実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  非常スイッチ、２  起動復旧スイッチ、４  エラー防止符号器、５  直列信号、６  送信機、８  受信機、１０  エラー防止復号器、１１，１２  電力継電器、１３  装置、２０  安全装置。
【図１】
0005118563.tif 000002