JPH08501611A - 電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はマイクロプロセッサ制御部を具備したドアの制御及び調整ユニットに関する。本発明ではマイクロプロセッサ制御部への通常のパスの他に、安全監視部を設けることによって２チャンネル形式が構築される。この安全監視部もマイクロプロセッサ制御部と同じように安全関連情報を得る。この安全監視部は自身側でエラーを識別し得る状態におかれる。すなわちマイクロプロセッサ制御部がドアのスイッチオフを実施し得なかった場合には、このスイッチオフが安全監視部を介して実施される。安全監視部は自身側でシステム内に発生したエラーをエラー識別ユニットに通知し、ここにおいても冗長的に構成されたスイッチングオフユニットを介して、接続されているモータとそれに伴うドアを直接停止状態にもたらす。安全関連機能の自動検査の他に手動での検査も可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユニット 従来の技術 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念による電動モータによって駆動される ドアのための制御及び調整ユニットに関する。 例えば回転ドア、スライドドア、アーチ型スライドドア、折りたたみドア等の 自動ドアには種々の形式がある。これらはみな電気モータによって駆動される。 制御と調整のためにはマイクロプロセッサを備えたユニットが用いられる。この マイクロプロセッサはシーケンスプログラムに基づいて、外部から接続されたセ ンサ又はその他の安全装置と関連して、相応に接続されたドアの制御及び調整を 行う。 例えば請求の範囲第１項の上位概念に述べたような形式のスライドドアは、ド イツ連邦共和国特許公開第３９４０７６２号公報から公知である。ここではドア 安全構成ユニットが設けられており、この安全構成ユニットではドアの安全性に 関する機能が包括的に処理されている。 またドイツ連邦共和国特許出願第４２０７７０５号明細書からは、マルチタス キングシステムを用いて制 御調整される回転ドアが公知である。この場合データ処理ユニットにおいて制御 部やマイクロプロセッサを含めたドアの全ての機能が、内部的に自己監視される 。 しかしながらいずれの市販ベースの制御部やシステムもが次のような状況には まだなっていない。すなわち使用されているマイクロプロセッサや制御ないし調 整回路に依存せずに１つの別個の安全機能部を介して、二重の安全機能を確実に し得るような状況にはなっていない。 本発明の課題は、マイクロプロセッサを用いて制御ないし調整される自動ドア に対し、より高い安全性のレベルが得られ、手動での扱い操作処置や検査の実施 も可能となるように改善を行うことである。 前記課題は請求の範囲第１項の特徴部分に記載された本発明により解決される 。マイクロプロセッサによる入力信号の通常の処理の他に、安全性に関する信号 （これらはセンサやスイッチから到来する）も同時に安全性の監視ユニットにも 供給される。安全性の監視ユニット内部では所定の基準に従ってシステム内での エラー発生の有無やこのエラーに基づいてドアを停止させるべきか否かが判断さ れる。安全性に係るエラーが生じている場合には、このエラーがエラー報知ユニ ットに通知される。このエラー報知ユニットによっては、ドアに接続されている モータを直接停止せしめられる。これにより擬似的冗長性を備えたシステムか又 は２チャンネル方式のシステムが得られる。このシステムではマクロプロセッサ 内においても同じ信号が処理される。２チャンネル方式によれば、例えばマイク ロプロセッサか又は安全監視部等の安全に係る経路のうちの１つ（いずれか）に 支障が生じている場合はいずれにせよ、接続されているドアが停止状態にもたら され、使用されている信号伝送回路の損傷が避けられる。 それと同時に、さらに安全性を高めるステップは、ウオッチドッグタイマ（こ れはマイクロプロセッサの内部ではなく外部にある）を接続することである。し かしながらこのウオッチドッグタイマはマイクロプロセッサによってトリガされ るので、マイクロプロセッサの故障時には接続されているシステムも自動的に停 止状態にもたらされる。ドアシステムの新たな作動開始は、安全監視部による応 働時にて手動リセット−スタートが実施された場合にのみ可能となる。 マイクロプロセッサ制御部に接続されるサービスユニットにより、保守点検者 は安全性に関する全ての操作による全システムの監視を実施することができる。 これは例えば手動スイッチによって行うことができる。それによりスイッチ操作 によって固定的な信号を供給することができる。これにより１つのプログラムシ ーケンスを介して例えばセンサ機構により生じ得るストップ信号に基づくドアの 制動が阻止される。そのため 安全監視部は検査のための当該役割を引き受ける必要がある。 発生した全てのエラーは、別個のエラー表示部か又は安全監視部のエラー報知 ユニットに指示される。これは音響的に又は光学的に又は両方同時に行うことが 可能である。 図面 図１には、２重の安全性を備えた制御及び調整ユニットの回路構成が示され、 図２には安全監視部が示され、図３には冗長的な構成での保全構成部の基本回路 図が示され、図４にはマイクロプロセッサ制御部を備えたサービスユニットが示 されている。 実施例の説明 次に本発明を図面に概略的に示された実施可能な実施例に基づいて詳細に説明 する。 図１にはマイクロプロセッサ制御部１と、接続されるべき安全関連分岐並びに 安全監視部２７とそのエラー報知ユニット４７（これにはウオッチドッグタイマ ２５が接続される）との基本的な結合関係が示されている。特にここにおいては 、この制御ないし調整ユニットの構成は基本的に、接続されるドアのタイプに依 存せず、そのため自動ドアの全ての制御及び／又は調整ユニットに適用可能なこ とであることを述べておく。種々のプログラムモード２，５，７の情報は接続線 路３，４，６，８を用いてマイクロプロセッサ制御部１ に供給される。さらに接続されるべき安全関連の装置、例えばセンサ９，インタ ーロック１１，さらなるセンサ１３，スイッチ１５，保護装置１７なども同様に 接続線路１０，１２，１４，１６，１８を介してマイクロプロセッサ制御部１に 接続される。例えばプログラムモード２の非常にセンシブルな領域は、マイクロ プロセッサにおける処理の他にも接続線路３を介して安全監視部２７に転送され る。安全監視部２７はここではこの実施例において２チャンネル方式で表わされ る。なぜならマイクロプロセッサ制御部１に依存することなく安全監視部２７は エラー報知ユニット４７と関連して、接続されたモータを停止状態にもたらすよ うにおかれているからである。 安全監視部２７はモータ３３の実施可能なブロックキングへの直接的なアクセ スを有しているので、モータから接続線路３２を介してエンコーダ３１へ供給さ れる信号も接続線路２９を介して安全監視部２７にもたらされる。同時にエンコ ーダ３１は接続線路３０を介してマイクロプロセッサ制御部１とも接続されてい る。ここでは、マイクロプロセッサ制御部１と安全監視部２７にはモータの回転 方向と速度に関する報知が同時に通知されることが表わされている。 例えば技術的な欠陥によりマイクロプロセッサ制御部１の遮断分岐において機 能不能に陥った場合には、安全監視部２７により接続線路２８を介してエラー報 知ユニット４７の応働が生ぜしめられる。このエラー報知ユニット４７は例えば リレー３５（これは応働状態ないしは切換に応じて遮断状態にもたらされる）の 起動によりコンタクト３７がモータ３３の駆動線路３８を遮断する。使用されて いる直流モータ３３に応じてこれは例えば制動抵抗で作動されるか又は直接短絡 され得る。これにより接続されたドアが直接停止状態にもたらされることとなる 。リレー３５の励振の他には励振４２により接続線路４３を介してこの信号はマ イクロプロセッサ制御部１へ転送される。 安全性を以ってマイクロプロセッサ制御部１の正常な動作を保証するために、 マイクロプロセッサ制御部１からはトリガ信号２６がウオッチドッグタイマ２５ に供給される。このウオッチドッグタイマ２５はリセット信号４０をエラー報知 ユニット４７に供給する。このこともマイクロプロセッサ制御部１の安全性に対 するリスクの高まりを考慮していることを示している。というのはマイクロプロ セッサ制御部１はモータ３３を停止状態にし得るようにしてはまずいからである 。なぜなら例えばマイクロプロセッサ制御部１が故障してしまい、このような場 合にはウオッチドッグタイマ２５がエラー報知ユニット４７に相応の通知信号を 供給し、さらにエラー報知ユニット４７がモータ３３を停止状態にもたらすこと ができるようにすべきだからである。並行経路サブパスの遮断により、すなわち 安 全監視部２７を介してモータ３３が停止された場合には、基本的には制御部にエ ラーが生じている。このことは、ドアが特別なプッシュによって直接再作動され るのではなく、手動のリセットースタート部２４によって装置全体が作動状態に 意識的に再びセットされなければならないという根拠となる。このリセット−ス タート部２４は一方で接続線路２３を介してマイクロプロセッサ制御部１に接続 され、その他に接続線路５０を介して直接安全監視部２７に接続されている。そ れにより個々でもマイクロプロセッサ制御部１に依存しない２チャンネル方式が 達成されている。 しかしながらエラー報知ユニット４７は、マイクロプロセッサ制御部１によっ ても接続線路４６を介して検査され得る。ここでは起動線路４５を介してリレー ３４が作動される。リレー３４が励振されたことを報告する通知は、マイクロプ ロセッサ制御部１への接続線路４４を介して行われる。このリレー３４はそのコ ンタクト３６によってモータ３３の起動線路３８を遮断する。リレー３４の起動 と同時に接続線路４８、えらー表示部４９が活性化される。エラー表示において は音響的信号か又は光学的表示がセットされ得る。それにより操作者ないし保守 点検者はどのようなエラーがシステム内に発生したかを知ることができる。 さらなる安全装置は、モータ３３からの接続線路３９を介してモータ電流監視 部６５を設けることからな る。このモータ電流監視部６５も接続線路４１を介して常時その信号がマイクロ プロセッサ制御部１に供給される。 前述した種々の接続手段の他にも、接続線路２０を介してマイクロプロセッサ 制御部１に接続された速度報知部１９を介して選択された速度の方式が存在する 。同様に回転ドアの場合には停止位置（Ｘポジション）が回路２１から接続線路 ２２を介してマイクロプロセッサ制御部１に通知される。 前述したような自動制御動作の他に、マイクロプロセッサ制御部１にサービス ユニット６６を接続されることも可能である。このユニットは付加的な手動スイ ッチを介してシステム全体の２チャンネル方式の安全監視機能の検査を可能にす る。これに対してはいずれにせよマイクロプロセッサ制御部１内部のシーケンス プログラムによってセンサ機構のストップ信号に基づくドアの制動を中断させる 必要がある。これにより、製造時に設定された許容偏差がまだ存在しているか否 かを検出するために、種々のスイッチ類、例えばテストストップスイッチ６７、 自動スイッチ６８、サーボスイッチ６９、ポジションスイッチ７０等や種々のモ ジュールに関するテストと共に安全機能に関するテストも実施することが可能と なる。この手段によっては種々異なる値のずれも早期時点で検出することが可能 となる。そのため保守点検者はこのような場合には予 防的保守整備に基づいてこの時点で制御部に相応の手段を講じることができる。 それによりドアが検査動作に続く通常の動作の中で故障するようなことが避けら れる。 安全監視部２７がどのように動作するかは図２に示されている。マイクロプロ セッサ制御部１から出発して、ドアが制動された後では、ここにおける通常の経 路で通常のリセット信号が制動部５１から接続線路５２を介して比較器５３に供 給される。この比較器５３は信号が１よりも大きいか１と等しい場合にＲＳ−フ リップフロップ５４をリセット入力におく。それによりフリップフロップ５４は アクティブになり、接続線路５５と接続する線路３を介してストップ信号の入力 の際にはセット入力におかれる。ＲＳフリップフロップは５４は準備信号を接続 線路６１を介してＡＮＤゲート６０に供給する。それにより例えば非常ストップ が記憶される。しかしながらこのストップ信号は接続線路３を介して同時にモノ フロップ５６にも供給される。それによりこのモノフロップ５６はトリガされ、 所定の期間ドアの制動経路に依存してローレベル信号を生ぜしめる。この期間は 待機期間である。この待機期間においては通常マイクロプロセッサ制御部１はド アをストップさせなければならない。設定期間の後ではこのモノフロップ５６は 、再び値１に復帰され、この情報は接続線路７１を介してＡＮＤゲート５９に供 給される。設定期間（これは接続されるドアのタイプに依存する）内ではモータ ３３は停止状態にもたらされず、エンコーダ３１は接続線路２９を介してさらに そのパルスをモノフロップ５８に供給する。モノフロップ５８の出力側も、接続 線路７２を介してＡＮＤゲート５９に接続されている。ＡＮＤゲート５９の両方 の入力側にハイレベル信号が供給されたならば、ＡＮＤゲート５９の出力側もハ イレベルに切換られ、この情報は接続線路７３を介して後続のＡＮＤゲート６０ に転送される。この場合にはドアはまだ停止していないので、接続線路６１を介 してフリップフロップ５４からハイレベル信号がＡＮＤゲート６０の第２の入力 側に供給される。それに続いてＡＮＤゲート６０の出力側もハイレベル信号とな る。この信号は接続線路６２を介してＲＳフリップフロップ６３をセットする。 それによりＲＳフリップフロップ６３切換られ、接続線路２８を介してシステム 内のエラーをエラー報知ユニット４７に通知する。このエラー報知ユニット４７ は既に前記したようにモータ３３を停止状態にもたらす。同時にエラー表示部６ ４も安全監視部２７を介してドアが停止状態にもたらされた旨の信号化を実施す る。リセットスタート部２４によって初めてドアは再び動作状態にすることがで きる。このリセットスタート部２４は接続線路５０を介して安全監視部２７に接 続されている。この安全監視部２７においては当該の リセットスタート信号により、接続線路５７を介してモノフロップ５６と５８並 びにＲＳフリップフロップ６３が再びリセットされる。 そのような場合にはマイクロプロセッサ制御部１は、ドアの通常の制動を実施 させ得る場合には、リセット信号５１を介して比較器５３もリセットされ、これ によりフリップフロップ５４（このフリップフロップでは記憶された非常ストッ プ状態にまだセットされている）も再び監視のためにアクティブにさせられ得る 。前記したようなシステムの回路構成は図に示されているようにマイクロプロセ ッサ制御部１に依存することなく２チャンネル方式の安全監視部として動作する 。 前記回路構成とそれに伴う冗長的な実施形態は図３にも示されているように、 全ての入力信号２，５，７，９，１１，１３，１５，１７，１９，２１に対して も実現可能であり、ここにおいては一方で情報が直接マイクロプロセッサ制御部 １に供給され、他方では直接安全監視部２７に供給され得る。この安全監視部２ ７はこのような場合においても正確に前述したように動作し、回路構成のみが相 応に拡張される。 それにより前述のスイッチによって情報の流れが中断され得る。これは必然的 に第２のチャネルの使用と同時にハード及びソフトウエアの検査機能が生ぜしめ られる。手動スイッチを介した安全技術は有利には順次行われる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユニットであって 、前記ドアの運動経過は複数のセンサによって制御され、制御及び調整ユニット は、信号処理とコマンド処理のために設けられたマイクロプロセッサを含んでい るものにおいて、 安全関連情報とデータがマイクロプロセッサ制御部（１）内での処理の他に付 加的な安全監視部（２７）にも供給されて処理され、前記安全監視部（２７）の 出力信号（２８）は、エラー報知ユニット（４７）に供給され、前記エラー報知 ユニット（４７）は、モータ（３３）への直接的なアクセスを介して当該モータ （３３）を、マイクロプロセッサ制御部（１）による直接的な制御とは別に停止 状態にもたらし、さらに前記マイクロプロセッサ制御部（１）にサービスユニッ ト（６６）が接続されていることを特徴とする、電動モータによって駆動される ドアにのための制御及び調整ユニット。 ２．前記エラー報知ユニット（４７）にはマイクロプロセッサ制御部（１）によ ってトリガされるウオッチドッグタイマ（２５）が配属されている、請求の範囲 第１項記載の電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユニット 。 ３．前記ウオッチドッグタイマ（２５）の誤ったトリ ガの際に前記エラー報知部（４７）はモータ（３３）を停止状態にもたらす、請 求の範囲第１項又は２項記載の電動モータによって駆動されるドアのための制御 及び調整ユニット。 ４．前記安全監視部（２７）とマイクロプロセッサ制御部（１）にはモータ（３ ３）のエンコーダ（３１）の信号が供給される、請求の範囲第１項記載の電動モ ータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユニット。 ５．前記モータ（３３）のモータ電流は、モータ電流監視部（６５）によって監 視され、信号（４１）がマイクロプロセッサ制御部（１）に供給される、請求の 範囲第１項記載の電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユニ ット。 ６．安全監視部（２７）を介して前記モータ（３３）がスイッチオフされた場合 には、リセットスタータ部（２４）を介して手動スタートコマンドが与えられた 場合にのみドアのさらなる動作が可能となる、請求の範囲第１項〜３項いずれか １項記載の電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユニット。 ７．エラーが発生して識別された場合に、前記マイクロプロセッサ制御部（１） によりエラーがエラー表示部（４９）を介して指示され、モータ（３３）のスイ ッチオフが行われる、請求の範囲第１項〜６項 いずれか１項記載の電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調整ユ ニット。 ８．エラーが発生して識別された場合に、前記安全監視部（２７）によってエラ ーがエラー表示部（４９）を介して指示され、モータ（３３）のスイッチオフが 行われる、請求の範囲第１項〜６項いずれか１項記載の電動モータによって駆動 されるドアのための制御及び調整ユニット。 ９．サービスユニット（６６）によって前記安全監視部（２７）が検査される、 請求の範囲第１項記載の電動モータによって駆動されるドアのための制御及び調 整ユニット。