エレベータシステムでの安全回路
本発明はエレベータシステム（１００）の安全回路（２００）に関するものであり、そのシステムは安全関連接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）の少なくとも１つの直列接続（４３）を備え、その接続はエレベータシステム（１００）の障害のない動作の間は閉じられており、特定の動作条件の場合には、その少なくとも１つの接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）が開かれ、前記少なくとも１つの接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）は半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）によって橋絡されることができ、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）は少なくとも１つのプロセッサ（３４ｃ、３４ｄ）により制御され、ショートについて少なくとも１つのモニタリング回路（３７ａ、３７ｂ）によりモニターされることでき、さらに少なくとも１つの電気機械リレー回路（４２ａ）を備え、その回路は橋絡された直列接続（４３）の接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）と直列に接続されたリレー接点（３１ｃ、３１ｄ）を有し、リレー回路（４２ａ）は少なくとも１つのプロセッサ（３４ｃ、３４ｄ）により制御され、橋絡可能な直列接続（４３）は、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）のショートの場合に、リレー接点（３１ｃ、３１ｄ）によって遮断されることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのエレベータケージと少なくとも１つのカウンターウェイトがエレベータシャフトで反対方向に移動されるエレベータ装置に関するもので、少なくとも１つのエレベータケージと少なくとも１つのカウンターウェイトがガイドレールに沿って走行し、１つまたは複数の支持手段によって担持される。その支持手段または各支持手段は駆動ブレーキを有する駆動ユニットの駆動プーリーによってガイドされる。さらに、エレベータ装置は、安全回路を備え、該安全回路はとりわけ緊急時に駆動ブレーキを作動し、ドアが開く際には、安全回路が閉じたままであるようなドア接点の橋絡を含んでいる。本発明は、特に安全回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータ装置では、電気機械スイッチがドア接点の橋絡に採用されている。しかしながら特に、オフィスビルのエレベータ装置の場合、エレベータケージの移動の回数は、営業日につき１，０００回を超える場合がある。その場合、ドア接点の橋絡は移動ごとに２回発生する。こうして、年間、約５２０，０００回のスイッチ切り替え回数が電気機械スイッチに発生する結果となる。この回数が非常に多いので、電気機械スイッチは、ドア接点の橋絡の信頼性を制限する主な要因となる。
【０００３】
スイッチ切り替えの多さとその高い要求ゆえに、ドア接点の橋絡は、いわゆる高い要求の安全機能と識別される。一般に、ＩＥＣ規格６１５０８では、エレベータ装置の障害のない通常の動作で、平均、年間１回を超える切り替えの機能として高い要求の安全機能を定義している。一方、低い要求の安全機能の場合、エレベータ装置の緊急状態の場合のみ、またはエレベータ装置の緊急動作の場合のみで規定されたそのような機能として指定されている。それは、障害が存在し、平均、年間１回未満の頻度で切り替えるような場合である。
【０００４】
この国際規格ＩＥＣ６１５０８の重要な要素は、安全要求段階の決定である（Ｓａｆｅｔｙ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｌｅｖｅｌ（安全度水準）−ＳＩＬ、ＳＩＬにはＳＩＬ１からＳＩＬ４まである）。これは、安全機能の必要な、または達成されたリスク軽減化の有効性の評価基準であり、ＳＩＬ１は最低の要求である。機器または装置の安全機能の信頼性の基本的パラメータとして規定されているものは、ＰＦＨ（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ Ｆａｉｌｕｒｅ ｐｅｒ Ｈｏｕｒ：１時間あたりの危険側故障発生確率）およびＰＦＤ（Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ Ｆａｉｌｕｒｅ ｏｎ ｄｅｍａｎｄ：作動要求時の危険側故障発生確率）の計算を基本としている。第１のパラメータＰＦＨは、高い要求のシステム、つまり高い要求レートを持つものに関係しており、第２のパラメータＰＦＤは、低い要求のシステム、つまりそれらのサービス寿命の期間が実質的に非作動に等しいものに関係している。ＳＩＬはこれらのパラメータから読み取られることができる。
【０００５】
動作の低い要求モード（低頻度作動要求モード）および動作の高い要求モード（高頻度作動要求モードまたは連続的な動作モード）の、この規格に基づく技術媒体（ＩＥＣ６１５０８−４、セクション３．５．１２）で見つけられることができるさらなる定義は、低いまたは高い（連続的）な要求レートに基づくものではなく、次の表現でその区別を指定している。すなわち、要求モードで動作する、（低い要求の）安全機能は、動作要求に応じてのみ実行され、モニターされるシステムを定義された安全状態にする。この低い安全機能の実行要素は、安全機能の要求の発生前には、モニターされるシステムに対して影響を与えない。それに対して、連続的なモードで動作する（高い要求の）安全機能は、常時、モニターされるシステムを通常の安全状態に保つ。したがって、高い要求の安全機能の要素は、モニターされるシステムを常にモニターする。さらなる安全関連のシステムまたはリスク軽減化のための外部の手段が有効でない場合には、この（高い要求の）安全機能の要素が故障すると、リスクに直接つながる結果となる。さらに、要求レートが年間で１回より多くなく、定期点検の頻度の２倍未満の場合には、低い要求の安全機能が存在する。それに対して、要求レートが年間で１回より多い場合、または定期点検の頻度の２倍より多い場合には、高い要求の安全機能または連続的な安全機能が存在する（ＩＥＣ６１５０８−４、セクション３．５．１２も参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１５３５８７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、例えば、ドア接点の橋絡などの頻繁にスイッチ切り替えを行う高い要求の安全機能のより信頼でき、より安全な動作を導入し、このようにして、エレベータ装置全体の安全のほか、コスト効率も向上させ、維持管理を最小限にするエレベータ装置の安全回路を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本目的は、手始めに、多数のスイッチ切り替え（高い要求の安全機能）を受けるこれら従来の電気機械スイッチを電子半導体スイッチに選択的に置き換えることにより実現できる。そのような高い要求の安全機能は、例えば、ドア接点の橋絡であるが、障害のない通常の動作で切り替えられるほかの安全機能も考慮に入っており、特に、頻繁に切り替えられる安全機能である。
【０００９】
例えば、酸化金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む、そのような半導体スイッチは一般的に、１日何百万回もの切り替えサイクルに耐えるトランジスタに基づくものである。唯一の欠点としては、故障時にショートを引き起こす傾向があり、その結果、すべてのドア接点がいつまでも橋絡されたままの状態となる。言い換えれば、冗長性から、ドア接点を橋絡するための２つの半導体スイッチ（安全カテゴリＳＩＬ２を満たすため）が好ましくは提供され、これらの２つの半導体スイッチがショートのために故障する場合、半導体のショートにより閉じられたドアがシミュレートされるので、エレベータケージおよびカウンターウェイトがシャフトおよび／またはケージドアが開いた状態で移動される可能性があるというハイリスクな状態が発生する。
【００１０】
一般に、半導体スイッチのショートの回避または検出のために、いわゆるフェイルセーフ機能と呼ばれる、複雑でコストのかかる解決策が提案されてきた。
【００１１】
公開された欧州特許出願公開第１５３５８７６号明細書では、パワー半導体を有する電子デバイスに接続された駆動装置が開示されており、それでは、直列に接続されたドアスイッチを備える安全回路に接続された少なくとも１つのメイン接触器が駆動装置と電子デバイスの間に備えられている。直列に接続されたこれらのドアスイッチはドアが開く際に、スイッチによって順々に橋絡される。したがって、この公開された明細書では、駆動装置の電子デバイスでの半導体／パワー半導体の使用が実際に開示されているが、それは、安全回路内でもなく、ショートに対する半導体の傾向の回避のためのフェイルセーフソリューションでもなく、むしろ、少なくとも１つのメイン接触器の保持機能（雑音を回避する機能を果たす）ならびに時間要素および／またはカウンターによる後者のチェックである。
【００１２】
本発明によると、本出願に従う安全回路の場合には、それぞれの電子半導体スイッチに対して個別にフェイルセーフソリューションは提供されていないが、いずれの場合にも存在する別の電気機械安全リレーが、起こりうるショートの回避または検出のために、電子半導体スイッチの１つに組み込まれている。この点で、電子半導体スイッチの１つでショートが発生した場合、本発明に従い、冗長性から（安全カテゴリＳＩＬ２）、まだ何も発生しないとき用に、ドア接点の橋絡のために二重形式で電子半導体スイッチが備えられることが本発明により意図されている。しかしながら、起こりうる過負荷のピークがより急速に発生して第２の電子半導体スイッチも故障する場合、安全回路を開くため、その目的用に提供された個々のフェイルセーフソリューションまたはその目的のために提供された追加の安全リレーではなく、いずれの場合にも存在し、この後者の安全機能内に異常が存在する場合に、別の安全機能の範囲内で安全回路を開く、少なくとも１つの電気機械安全リレーによる介入がある。あるいは、第１の半導体スイッチの故障の場合にも安全回路は開かれる。
【００１３】
エレベータ装置の第１安全関連機能のこの少なくとも１つの別の電気機械安全リレーは、いわゆる低い要求の安全機能用、すなわち、切り替えプロセスにほとんどさらされない安全機能用、例えば、通常の動作以外の緊急状態の場合にのみ切り替えるものとして提供されることが好適である（前段の低頻度作動要求モードと高頻度作動要求モードの定義を参照）。
【００１４】
本発明によると、安全リレーの別の形式は、例えば、いわゆるＥＴＳＬリレー回路とすることができる。ここで、ＥＴＳＬはＥｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｓｐｅｅｄ Ｌｉｍｉｔｉｎｇ（終端階強制減速）を意味し、そのようにして速度依存緊急事態のシャフトエンド遅延制御の目的を果たす。そのようなＥＴＳＬリレー回路は従来技術から知られている。このＥＴＳＬリレー回路は、通常の動作に使用されない、いわゆる低い安全構成部品である。これは、非常にまれな場合にのみ、すなわち、エレベータケージが通常の範囲外に移動するような場合にのみ、機能するようになる。このＥＴＳＬリレー回路は、電気機械式であり、すなわち、半導体ではなく、リレー接点と電気機械安全リレーを備え、本発明によると、元のシャフトエンド遅延制御機能に加えて、半導体スイッチのモニタリングに組み込まれている。本発明による、これらの半導体スイッチは、例えば、ドア接点の橋絡などの高い要求の安全機能に使用されるが、より一般的には、障害のない通常の動作の場合には閉じるが、特定の動作条件の場合には開き、そして安全回路全体が活動化するように橋絡されうる直列接続の接点用に言い表されている。
【００１５】
言い換えれば、電気機械リレー回路、または少なくともその一部の要素は、本発明に従い、片方または両方の半導体スイッチがショートした場合に、安全回路を開く目的で使用される。
【００１６】
本発明によると、半導体スイッチのモニタリングは、プロセッサで制御されるモニタリング回路によって行われる。モニタリングで半導体スイッチがショートしたことが明らかになる場合、１つのプロセッサまたは複数のプロセッサは、本発明に従い、好適には、例えば、ＥＴＳＬリレー回路などの、いずれの場合にも存在する別の電気機械リレー回路によってエレベータ装置の安全回路を開くポジションになる。
【００１７】
第１の解決策では、一方の少なくとも１つのプロセッサが半導体スイッチを制御する（例えば、ドア接点を橋絡するために）と同時に、半導体スイッチのモニタリングのポジションなる。他方、少なくとも１つのプロセッサは、本発明に従い、モニタリングにより検出されたショートの場合、その目的のために直列で再度接続されたリレー接点あるいは他の電気機械リレー回路の１つまたは複数の電気機械安全リレーで、同時に直接の制御介入を提供するポジションになる。言い換えると、本発明に従い、他方のリレー回路自体はもはや実行できる個々のプロセッサを有することなく、上述の少なくとも１つのプロセッサが半導体スイッチだけではなく、それのモニタリングも制御し、さらに電気機械リレー回路の元々の機能も制御することが好適である。
【００１８】
結果的に、エレベータ装置のＥＴＳＬ機能を検出する電気機械リレー回路の例示的な場合、このことは、ＥＴＳＬ機能には、いずれかのプロセッサまたはいずれかの個々のプロセッサをもはや有していないことを意味する。半導体スイッチとそのモニタリング用の少なくとも１つのプロセッサがＥＴＳＬ機能も引き継ぐ。このことで必要なのは、単に適切な回線と両方の安全関連機能を実行することになるプロセッサとの対応する接続だけであり、これにより大幅なコスト優位がもたらされる。
【００１９】
しかしながら、さらなる代替形態として、電気機械リレー回路の１つの制御プロセッサまたは複数の制御プロセッサをさらに活用して、半導体スイッチのショートが原因で安全回路を開くための半導体スイッチの１つの制御プロセッサまたは複数の制御プロセッサを電気機械リレー回路の１つの制御プロセッサまたは複数の制御プロセッサに移行することも可能である。
【００２０】
その上、電気機械リレー回路の１つの制御プロセッサまたは複数の制御プロセッサをさらに活用して、安全回路を開くための半導体スイッチのプロセッサの制御コマンドを電気機械リレー回路の１つの制御プロセッサまたは複数の制御プロセッサに送るのではなく、半導体スイッチのプロセッサがリレー接点またはそれに接続された電気機械安全リレーで直接介入するようにすることも可能なはずである。
【００２１】
上述のとおり、接点の直列接続の橋絡は、頻繁にスイッチを切り替える高い要求の機能となる場合があり、その例には、本発明に従い、半導体スイッチにより実行されるドア接点の橋絡がある。しかしながら、半導体スイッチのこの使用にもかかわらず、ドア接点の橋絡の故障（ショート）の場合に、安全回路を再度開き、リスクを伴う状況を回避するために、好適には１つまたは複数のＥＴＳＬ安全リレーが利用される点で、電気機械安全リレーと同じレベルの安全が達成される。
【００２２】
少なくとも同じまたはより向上したレベルの安全を実現するために、本発明に従い、半導体スイッチによるドア接点の橋絡（ショートが原因でもはや機能しない）をバイパスするために、組み込みのそれら電気機械安全リレーのみを考慮に入れることが基本的に必要である。それらの半導体スイッチは、接続、設計、および安全レベル（いわゆるＳＩＬカテゴリ、ここで、ＳＩＬはＳａｆｅｔｙ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｌｅｖｅｌ（安全度水準）を意味する、前段を参照）に関して、機械動作によって橋絡できない安全機能のために提供されており、すなわち、電気機械安全リレーは、手動動作によって意図的にのみ橋絡されることができる、またさらに決して橋絡できないような基本的に重要である安全機能を少なくともカバーするように設計される必要がある。
【００２３】
上述のとおり、本発明に従いドア接点を橋絡するための従来の２つの電気機械リレーが、例えば２つのＭＯＳＦＥＴに置き換えられる。さらに本発明に従い、２つのＭＯＳＦＥＴは、各チャネルで別々にＭＯＳＦＥＴの入力と出力において電圧測定が行われるという点で、それぞれのプロセッサまたはマイクロプロセッサとモニタリング回路またはチェック回路によりそれぞれモニターされる。片方のＭＯＳＦＥＴまたは両方のＭＯＳＦＥＴが故障した場合（そのようなスイッチの場合には、通常ショートを意味する）、それぞれのプロセッサはこの状態を認識し、１つのＥＴＳＬリレー接点または複数のＥＴＳＬリレー接点を開く。したがって、さらなる利点は、両方のＭＯＳＦＥＴが同時に故障する場合であっても、しかしこのようなやり方で、デバイスまたはエレベータ装置が常に安全な状態であることが可能であることである。
【００２４】
さらに、本発明により、電気機械安全リレーの１つまたはその接点により半導体スイッチの１つでショートがバイパスされる場合に、情報を提供する表示手段も提供されている。
【００２５】
ＭＯＳＦＥＴは通常、ドアが開いているとき常に閉じられている。結果的に、それぞれのプロセッサでは、安全回路の安全リレーのドロップアウトと、それに対応する安全回路のリレー接点が開くことを伴うことなく、ＭＯＳＦＥＴでの電圧ドロップをチェックするために、数秒の一定の間隔でＭＯＳＦＥＴを一時的に開くという対策がなされる。このスイッチオフ期間は、本発明に従い、電圧ドロップの測定の目的でほんのわずかであり、安全回路のリレーがドロップアウトするような長さのものではない。
【００２６】
電圧ドロップの測定によってではなく、アンペア数を、好適には誘導的かつ非接触的に測定することによって、今記述した確認操作を理解する専門家にとっては、これは開いたままである。
【００２７】
したがって、本発明は、電気機械リレーの実証済みの安全性と、トランジスタの高いレベルの信頼性、特に、スイッチ切り替えサイクルの回数に関する信頼性を経済的に組み合わせたハイブリッドソリューションを提供するものである。
【００２８】
したがって、本発明に従う橋絡接続では、好適には、例えば、ドア接点の橋絡などの頻繁にスイッチ切り替えを行う高い要求の安全機能用の半導体スイッチ、およびこれらの半導体スイッチ用で、好適には電気機械安全リレーを組み込んだプロセッサ制御のチェック回路を備えており、これは、半導体がショートして安全リレーが開く場合に、半導体スイッチをバイパスするための、別のめったにスイッチ切り替えを行わない低い要求の安全機能を通常、担っている。
【００２９】
さらに、安全回路には、適用規格によるものではなく、現代のエレベータ装置に適切で、エレベータ装置の設置の分野の専門家が精通している通常の特徴およびスイッチ切り替え構成が含まれている。そのような特徴は、例えば、すべてのシャフトドア接点の直列配列、ケージドアの１つまたは複数の接点の同様の直列配列、リミットスイッチ（ＥＥＣ−Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｅｎｄ Ｃｏｎｔａｃｔ（緊急時最終接点））によるエレベータケージの移動のモニタリング、シャフトエンドのセンサ（ＥＴＳＬ）によるエレベータケージの移動速度のモニタリング、ブレーキ接点、および少なくとも１つの緊急時オフスイッチである。
【００３０】
本発明による安全回路のさらなるまたは利点となる実施形態は、従属請求項の主題の形を取っている。
【００３１】
本発明は、図面に基づき象徴的かつ例示的により詳細に説明される。図面は、連携的かつ一般的に説明される。同じ参照番号は同じ構成部品を意味し、添字の異なる参照番号は、機能的に相当または同様の構成部品を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】例示的なエレベータ装置の概略図である。
【図１ａ】図１の安全回路の概略図である。
【図２】接点の直列接続を橋絡するための２つの半導体スイッチからなる本発明による構成、これらの２つの半導体スイッチのモニタリング回路、電気機械リレー回路および図１または図１ａによる従来の安全回路におけるこの構成の本発明による組み込み、ならびにこうした結果の本発明による安全回路の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、例えば、例示されている２：１支持手段ガイダンスのエレベータ装置１００を示す。エレベータケージ２は、エレベータシャフト１で移動可能に配置され、移動可能なカウンターウェイト４と、支持手段３によって接続されている。動作の際、支持手段３は駆動ユニット６の駆動プーリー５によって駆動され、これらは、例えば、機関室１２のエレベータシャフト１の最上部に配置されている。エレベータケージ２およびカウンターウェイト４はシャフトの高さ全体に伸びているガイドレール７ａまたは７ｂおよび７ｃによりガイドされている。
【００３４】
エレベータケージ２は、運搬の高さｈで、最上階に階のドア８を提供し、さらに、別の各階に階のドア９および１０を提供し、最下階に階のドア１１を提供する。エレベータシャフト１はシャフト側面壁１５ａおよび１５ｂ、シャフトシーリング１３ならびにシャフトフロア１４から形成されており、そこでは、カウンターウェイト４にはシャフトフロア緩衝装置１９ａならびにエレベータケージ２には２つのシャフトフロア緩衝装置１９ｂおよび１９ｃが配置されている。
【００３５】
支持手段３は、固定締結点または支持手段固定点１６ａで、シャフトシーリング１３と締結されており、シャフト側面壁１５ａに平行に、カウンターウェイト４の支持ローラー１７へガイドされる。ここから、駆動プーリー５を介して、エレベータケージ２の下でループしている、第１偏向または支持ローラー１８ａおよび第２偏向または支持ローラー１８ｂならびにシャフトシーリング１３で第２の固定締結点または支持手段固定点１６ｂに再度、戻る。
【００３６】
安全回路２００は、階８から階１１のおのおので、それぞれシャフトドア接点２０ａから２０ｄを備え、その接点はシャフトドア回路２１で直列に配列されている。シャフトドア回路２１は、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：プリント回路基板）２２に接続されており、それは例えば、機関室１２に配置されている。ＰＣＢ２２は、象徴的な用語としてのみ理解されるべき接続２３により、駆動装置６または駆動ブレーキ２４に接続されており、安全回路２００から故障レポートが発生した場合には、駆動ユニット６の駆動または駆動プーリー５の回転が停止されるようにすることができる。
【００３７】
接続２３は象徴的な用語としてのみ理解されるべきで、その理由は、実際のところ、この接続は非常により複雑で、概して、エレベータ制御を含んでいるからである。さらにこれは、安全回路２００のリレー４０および接続点４１ａおよび４１ｂを備えている。後者の間には、シャフトエンド遅延制御機能４２が実現されており、それには通常、安全カテゴリＳＩＬ２を達成するために２つのチャネルがある。そして、第１ＥＴＳＬチャネルおよび第２ＥＴＳＬチャネルは安全回路２００で直列に配列されている。２つのＥＴＳＬチャネルはスイッチ３１ａおよび３１ｂとして象徴的に例示されているが、スイッチ接点を含むスイッチ切り替えリレーである。
【００３８】
シャフトドアにシャフトドア２１を開くことを制御するためのシャフトドア回路２１があるだけではなく、さらにエレベータケージ２には２つ概略的に表示されているケージのスライドドア２７ａおよび２７ｂを開くことを制御するためのケージドア回路２５がある。このケージドア回路２５はケージドア接点２６を備えている。ケージドア回路２５からの信号は、エレベータケージ２のハンギングケーブル２８によりＰＣＢ２２に伝えられ、ここでは、シャフトドア接点２０ａから２０ｄと直列で、安全回路２００に含まれている。
【００３９】
エレベータ装置１００はさらに、直列接続４３で配列されているシャフトドア接点２０ａから２０ｄおよび同様に直列接続されたケージドア接点２６のための橋絡接続２９を備えている。橋絡接続２９は、さらに２つの接続点４１ｃと４１ｄの間で並列に接続されたスイッチ切り替えリレーを備え、そのスイッチ接点はスイッチ３０ａおよび３０ｂとして象徴的に例示されている。
【００４０】
図１ａでは、図１のエレベータ装置１００の安全回路２００の接続およびスイッチ切り替えがより明らかになるように別に例示されている。シャフトエンド遅延制御機能４２およびドア接点橋絡接続２９は互いに独立しており、安全回路２００では単に、直列で一体化されている。
【００４１】
図２では、一方で、図１および１aの接点２０ａから２０ｄおよび２６を橋絡するための本発明による橋絡接続２９ａが図１の安全回路２００の接続点４１ｃと４１ｄの間でどのように実行され、他方では、電気機械リレー回路４２ａが図１の安全回路２００の接続点４１ａと４１ｂの間で本発明によりどのように配列されているかを例示している。さらに、橋絡接続２９ａと電気機械リレー回路４２ａが本発明によりどのように一緒に接続されているかを例示し、こうして、本発明による安全回路２００および本発明によるエレベータ装置１００がもたらされる。電気機械リレー回路４２ａは、エレベータ装置１００の低い安全機能の動作のためのリレー回路に相当することが好適である。
【００４２】
例えば、ドア接点の橋絡機能などの高い要求の安全機能を引き継ぐために、半導体スイッチまたはトランジスタ３６ａを伴うマイクロプロセッサ３４ｃが第１回路３００ａに適切に接続されている。トランジスタ３６ａは、ＭＯＳＦＥＴトランジスタとして例示的に表示されているが、他のタイプのトランジスタも適切である。
【００４３】
さらに、半導体スイッチ３６ａの入力３８ａと出力３９ａに接続されているモニタリング回路３７ａも表示されている。プロセッサ３４ｃは、入力３８ａと出力３９ａでの電圧またはアンペア数の測定の周期サイクルを制御する。接続点３８ａは明らかに、半導体スイッチ３６ａの出力としても表されることができ、接続点３９ａも明らかに、半導体スイッチ３６ａの入力としても表されることができる。
【００４４】
図１および図１ａから明白なように、すべてのドア接点２０ａから２０ｄおよび２６が接続点４１ｃおよび４１ｄにより直列に接続されている橋絡接続２９ａは、冗長性またはＳＩＬ２の安全カテゴリの達成のために２つのチャネル構造からなっている。第２チャネルは、第１チャネルに類似して、回路３００ｂ、半導体スイッチ３６ｂ、および半導体スイッチ３６ｂのためのモニタリング回路３７ｂを備え、半導体スイッチ３６ｂの入力３８ｂと出力３９ｂで接続され、マイクロプロセッサ３４ｄにより制御される。マイクロプロセッサ３４ｃおよび３４ｄは双方向の信号交換のために相互に接続されている。２つを超えるチャネルを提供することも可能である。
【００４５】
マイクロプロセッサ３４ｃは、さらに、電気機械リレー３５ｃ、切り替え接点３２ｃ、および第１ＥＴＳＬチャネルの抵抗３３ｃ、または可能なＥＴＳＬプロセッサを省略して、電気機械リレー回路４２ａの残りの要素に接続されている。同様に、マイクロプロセッサ３４ｄは、電気機械リレー３５ｄ、切り替え接点３２ｄ、および第２ＥＴＳＬチャネルの抵抗３３ｄに接続されている。これら２つのＥＴＳＬチャネルはシャフトエンド遅延制御機能を保証し、こうして、ＳＩＬ２安全カテゴリとなり、ここで、その目的に必須の遅延制御接続４２は図１の安全回路２００の接続点４１ａと４１ｂの間に接続されている。
【００４６】
本発明による目的のために使用されるシャフトエンド遅延制御接続４２には、もはや個々のマイクロプロセッサがない。その理由は、遅延制御接続４２の制御がマイクプロセッサ３４ｃおよび３４ｄによって、橋絡接続２９ａの制御およびモニタリング回路３７ａおよび３７ｂの制御に加えて実行されるからである。
【００４７】
さらに必要に応じて、橋絡接続２９ａの例示された２つのチャネルだけではなく、電気機械リレー回路４２ａの例示された２つのチャネルと遅延制御接続４２も制御する単一のマイクロプロセッサを含む構成も可能である。
【００４８】
図２では、エレベータ装置１００ａの直列に（シャフトドア接点２０ａから２０ｄだけではなく、ケージドア接点２６も）接続されたドア接点の並列に配列された２つのチャネル橋絡の例示的構成を概略的に示しており、または一般的に、第１安全関連機能、好適には低い要求の安全機能（例えば、シャフトエンド遅延制御ＥＴＳＬ）とさらなる安全関連機能、好適には高い要求の安全機能（例えば、ドア接点の橋絡）の本発明による可能な組み合わされた検出を概略的に示している。
【００４９】
モニタリング回路３７ａおよび３７ｂによる半導体スイッチ３６ａおよび３６ｂのチェックで、半導体スイッチ３６ａおよび３６ｂの１つまたは半導体スイッチ３６ａと３６ｂの両方の不具合またはショートが発生した場合、マイクロプロセッサおよび／またはマイクロプロセッサ３４ｃおよび／または３４ｄは、本発明に従い、安全回路２００を開くために、電気機械リレー回路４２ａの従来の電気機械安全リレー３５ｃおよび３５ｄを制御するポジションになる。このことはさらに、エレベータケージ２の意図された元のシャフトエンド遅延にも行われ、これは電気機械リレー回路４２ａが元々実行できるものである。この意図された元の安全機能は、安全回路２００を開く機能の前提のために、適用が停止することはない。その理由は、好適には、マイクロプロセッサ３４ｃおよび３４ｄがエレベータ装置１００のエレベータケージ２のシャフトエンド遅延制御接続だけではなく、半導体スイッチ３６ａおよび３６ｂの橋絡接続２９ａのほか、半導体スイッチ３６ａおよび３６ｂのモニタリングも制御するためである。
【００５０】
半導体スイッチ３６ａおよび３６ｂを装備する橋絡接続２９ａは、頻繁なスイッチ切り替えの高い要求機能のためだけではなく、例えば、Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｅｎｄ Ｃｏｎｔａｃｔを意味するＥＥＣ機能などのいずれかの低い要求機能、したがって、通常の移動経路を超えたリミットスイッチによるエレベータケージ２の移動制限のためにも考慮に入ってくる。開示されているように、電気機械リレー回路４２ａと組み合わされることができる本発明による橋絡接続２９ａは、さらに例えば、ブレーキ機能または緊急避難のためにも使用される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのエレベータケージと少なくとも１つのカウンターウェイトがエレベータシャフトで反対方向に移動されるエレベータ装置に関するもので、少なくとも１つのエレベータケージと少なくとも１つのカウンターウェイトがガイドレールに沿って走行し、１つまたは複数の支持手段によって担持される。その支持手段または各支持手段は駆動ブレーキを有する駆動ユニットの駆動プーリーによってガイドされる。さらに、エレベータ装置は、安全回路を備え、該安全回路はとりわけ緊急時に駆動ブレーキを作動し、ドアが開く際には、安全回路が閉じたままであるようなドア接点の橋絡を含んでいる。本発明は、特に安全回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエレベータ装置では、電気機械スイッチがドア接点の橋絡に採用されている。しかしながら特に、オフィスビルのエレベータ装置の場合、エレベータケージの移動の回数は、営業日につき１，０００回を超える場合がある。その場合、ドア接点の橋絡は移動ごとに２回発生する。こうして、年間、約５２０，０００回のスイッチ切り替え回数が電気機械スイッチに発生する結果となる。この回数が非常に多いので、電気機械スイッチは、ドア接点の橋絡の信頼性を制限する主な要因となる。
【０００３】
スイッチ切り替えの多さとその高い要求ゆえに、ドア接点の橋絡は、いわゆる高い要求の安全機能と識別される。一般に、ＩＥＣ規格６１５０８では、エレベータ装置の障害のない通常の動作で、平均、年間１回を超える切り替えの機能として高い要求の安全機能を定義している。一方、低い要求の安全機能の場合、エレベータ装置の緊急状態の場合のみ、またはエレベータ装置の緊急動作の場合のみで規定されたそのような機能として指定されている。それは、障害が存在し、平均、年間１回未満の頻度で切り替えるような場合である。
【０００４】
この国際規格ＩＥＣ６１５０８の重要な要素は、安全要求段階の決定である（Ｓａｆｅｔｙ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｌｅｖｅｌ（安全度水準）−ＳＩＬ、ＳＩＬにはＳＩＬ１からＳＩＬ４まである）。これは、安全機能の必要な、または達成されたリスク軽減化の有効性の評価基準であり、ＳＩＬ１は最低の要求である。機器または装置の安全機能の信頼性の基本的パラメータとして規定されているものは、ＰＦＨ（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ Ｆａｉｌｕｒｅ ｐｅｒ Ｈｏｕｒ：１時間あたりの危険側故障発生確率）およびＰＦＤ（Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ Ｆａｉｌｕｒｅ ｏｎ ｄｅｍａｎｄ：作動要求時の危険側故障発生確率）の計算を基本としている。第１のパラメータＰＦＨは、高い要求のシステム、つまり高い要求レートを持つものに関係しており、第２のパラメータＰＦＤは、低い要求のシステム、つまりそれらのサービス寿命の期間が実質的に非作動に等しいものに関係している。ＳＩＬはこれらのパラメータから読み取られることができる。
【０００５】
動作の低い要求モード（低頻度作動要求モード）および動作の高い要求モード（高頻度作動要求モードまたは連続的な動作モード）の、この規格に基づく技術媒体（ＩＥＣ６１５０８−４、セクション３．５．１２）で見つけられることができるさらなる定義は、低いまたは高い（連続的）な要求レートに基づくものではなく、次の表現でその区別を指定している。すなわち、要求モードで動作する、（低い要求の）安全機能は、動作要求に応じてのみ実行され、モニターされるシステムを定義された安全状態にする。この低い安全機能の実行要素は、安全機能の要求の発生前には、モニターされるシステムに対して影響を与えない。それに対して、連続的なモードで動作する（高い要求の）安全機能は、常時、モニターされるシステムを通常の安全状態に保つ。したがって、高い要求の安全機能の要素は、モニターされるシステムを常にモニターする。さらなる安全関連のシステムまたはリスク軽減化のための外部の手段が有効でない場合には、この（高い要求の）安全機能の要素が故障すると、リスクに直接つながる結果となる。さらに、要求レートが年間で１回より多くなく、定期点検の頻度の２倍未満の場合には、低い要求の安全機能が存在する。それに対して、要求レートが年間で１回より多い場合、または定期点検の頻度の２倍より多い場合には、高い要求の安全機能または連続的な安全機能が存在する（ＩＥＣ６１５０８−４、セクション３．５．１２も参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１５３５８７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、例えば、ドア接点の橋絡などの頻繁にスイッチ切り替えを行う高い要求の安全機能のより信頼でき、より安全な動作を導入し、このようにして、エレベータ装置全体の安全のほか、コスト効率も向上させ、維持管理を最小限にするエレベータ装置の安全回路を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本目的は、手始めに、多数のスイッチ切り替え（高い要求の安全機能）を受けるこれら従来の電気機械スイッチを電子半導体スイッチに選択的に置き換えることにより実現できる。そのような高い要求の安全機能は、例えば、ドア接点の橋絡であるが、障害のない通常の動作で切り替えられるほかの安全機能も考慮に入っており、特に、頻繁に切り替えられる安全機能である。
【０００９】
例えば、酸化金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む、そのような半導体スイッチは一般的に、１日何百万回もの切り替えサイクルに耐えるトランジスタに基づくものである。唯一の欠点としては、故障時にショートを引き起こす傾向があり、その結果、すべてのドア接点がいつまでも橋絡されたままの状態となる。言い換えれば、冗長性から、ドア接点を橋絡するための２つの半導体スイッチ（安全カテゴリＳＩＬ２を満たすため）が好ましくは提供され、これらの２つの半導体スイッチがショートのために故障する場合、半導体のショートにより閉じられたドアがシミュレートされるので、エレベータケージおよびカウンターウェイトがシャフトおよび／またはケージドアが開いた状態で移動される可能性があるというハイリスクな状態が発生する。
【００１０】
一般に、半導体スイッチのショートの回避または検出のために、いわゆるフェイルセーフ機能と呼ばれる、複雑でコストのかかる解決策が提案されてきた。
【００１１】
公開された欧州特許出願公開第１５３５８７６号明細書では、パワー半導体を有する電子デバイスに接続された駆動装置が開示されており、それでは、直列に接続されたドアスイッチを備える安全回路に接続された少なくとも１つのメイン接触器が駆動装置と電子デバイスの間に備えられている。直列に接続されたこれらのドアスイッチはドアが開く際に、スイッチによって順々に橋絡される。したがって、この公開された明細書では、駆動装置の電子デバイスでの半導体／パワー半導体の使用が実際に開示されているが、それは、安全回路内でもなく、ショートに対する半導体の傾向の回避のためのフェイルセーフソリューションでもなく、むしろ、少なくとも１つのメイン接触器の保持機能（雑音を回避する機能を果たす）ならびに時間要素および／またはカウンターによる後者のチェックである。
【００１２】
本発明によると、本出願に従う安全回路の場合には、それぞれの電子半導体スイッチに対して個別にフェイルセーフソリューションは提供されていないが、いずれの場合にも存在する別の電気機械安全リレーが、起こりうるショートの回避または検出のために、電子半導体スイッチの１つに組み込まれている。この点で、電子半導体スイッチの１つでショートが発生した場合、本発明に従い、冗長性から（安全カテゴリＳＩＬ２）、まだ何も発生しないとき用に、ドア接点の橋絡のために二重形式で電子半導体スイッチが備えられることが本発明により意図されている。しかしながら、起こりうる過負荷のピークがより急速に発生して第２の電子半導体スイッチも故障する場合、安全回路を開くため、その目的用に提供された個々のフェイルセーフソリューションまたはその目的のために提供された追加の安全リレーではなく、いずれの場合にも存在し、この後者の安全機能内に異常が存在する場合に、別の安全機能の範囲内で安全回路を開く、少なくとも１つの電気機械安全リレーによる介入がある。あるいは、第１の半導体スイッチの故障の場合にも安全回路は開かれる。
【００１３】
エレベータ装置の第１安全関連機能のこの少なくとも１つの別の電気機械安全リレーは、いわゆる低い要求の安全機能用、すなわち、切り替えプロセスにほとんどさらされない安全機能用、例えば、通常の動作以外の緊急状態の場合にのみ切り替えるものとして提供されることが好適である（前段の低頻度作動要求モードと高頻度作動要求モードの定義を参照）。
【００１４】
本発明によると、安全リレーの別の形式は、例えば、いわゆるＥＴＳＬリレー回路とすることができる。ここで、ＥＴＳＬはＥｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｓｐｅｅｄ Ｌｉｍｉｔｉｎｇ（終端階強制減速）を意味し、そのようにして速度依存緊急事態のシャフトエンド遅延制御の目的を果たす。そのようなＥＴＳＬリレー回路は従来技術から知られている。このＥＴＳＬリレー回路は、通常の動作に使用されない、いわゆる低い安全構成部品である。これは、非常にまれな場合にのみ、すなわち、エレベータケージが通常の範囲外に移動するような場合にのみ、機能するようになる。このＥＴＳＬリレー回路は、電気機械式であり、すなわち、半導体ではなく、リレー接点と電気機械安全リレーを備え、本発明によると、元のシャフトエンド遅延制御機能に加えて、半導体スイッチのモニタリングに組み込まれている。本発明による、これらの半導体スイッチは、例えば、ドア接点の橋絡などの高い要求の安全機能に使用されるが、より一般的には、障害のない通常の動作の場合には閉じるが、特定の動作条件の場合には開き、そして安全回路全体が活動化するように橋絡されうる直列接続の接点用に言い表されている。
【００１５】
言い換えれば、電気機械リレー回路、または少なくともその一部の要素は、本発明に従い、片方または両方の半導体スイッチがショートした場合に、安全回路を開く目的で使用される。
【００１６】
本発明によると、半導体スイッチのモニタリングは、プロセッサで制御されるモニタリング回路によって行われる。モニタリングで半導体スイッチがショートしたことが明らかになる場合、１つのプロセッサまたは複数のプロセッサは、本発明に従い、好適には、例えば、ＥＴＳＬリレー回路などの、いずれの場合にも存在する別の電気機械リレー回路によってエレベータ装置の安全回路を開くポジションになる。
【００１７】
第１の解決策では、一方の少なくとも１つのプロセッサが半導体スイッチを制御する（例えば、ドア接点を橋絡するために）と同時に、半導体スイッチのモニタリングのポジションなる。他方、少なくとも１つのプロセッサは、本発明に従い、モニタリングにより検出されたショートの場合、その目的のために直列で再度接続されたリレー接点あるいは他の電気機械リレー回路の１つまたは複数の電気機械安全リレーで、同時に直接の制御介入を提供するポジションになる。言い換えると、本発明に従い、他方のリレー回路自体はもはや実行できる個々のプロセッサを有することなく、上述の少なくとも１つのプロセッサが半導体スイッチだけではなく、それのモニタリングも制御し、さらに電気機械リレー回路の元々の機能も制御することが好適である。
【００１８】
結果的に、エレベータ装置のＥＴＳＬ機能を検出する電気機械リレー回路の例示的な場合、このことは、ＥＴＳＬ機能には、いずれかのプロセッサまたはいずれかの個々のプロセッサをもはや有していないことを意味する。半導体スイッチとそのモニタリング用の少なくとも１つのプロセッサがＥＴＳＬ機能も引き継ぐ。このことで必要なのは、単に適切な回線と両方の安全関連機能を実行することになるプロセッサとの対応する接続だけであり、これにより大幅なコスト優位がもたらされる。
【００１９】
しかしながら、さらなる代替形態として、電気機械リレー回路の１つの制御プロセッサまたは複数の制御プロセッサをさらに活用して、半導体スイッチのショートが原因で安全回路を開くための半導体スイッチの１つの制御プロセッサまたは複数の制御プロセッサを電気機械リレー回路の１つの制御プロセッサまたは複数の制御プロセッサに移行することも可能である。
【００２０】
その上、電気機械リレー回路の１つの制御プロセッサまたは複数の制御プロセッサをさらに活用して、安全回路を開くための半導体スイッチのプロセッサの制御コマンドを電気機械リレー回路の１つの制御プロセッサまたは複数の制御プロセッサに送るのではなく、半導体スイッチのプロセッサがリレー接点またはそれに接続された電気機械安全リレーで直接介入するようにすることも可能なはずである。
【００２１】
上述のとおり、接点の直列接続の橋絡は、頻繁にスイッチを切り替える高い要求の機能となる場合があり、その例には、本発明に従い、半導体スイッチにより実行されるドア接点の橋絡がある。しかしながら、半導体スイッチのこの使用にもかかわらず、ドア接点の橋絡の故障（ショート）の場合に、安全回路を再度開き、リスクを伴う状況を回避するために、好適には１つまたは複数のＥＴＳＬ安全リレーが利用される点で、電気機械安全リレーと同じレベルの安全が達成される。
【００２２】
少なくとも同じまたはより向上したレベルの安全を実現するために、本発明に従い、半導体スイッチによるドア接点の橋絡（ショートが原因でもはや機能しない）をバイパスするために、組み込みのそれら電気機械安全リレーのみを考慮に入れることが基本的に必要である。それらの半導体スイッチは、接続、設計、および安全レベル（いわゆるＳＩＬカテゴリ、ここで、ＳＩＬはＳａｆｅｔｙ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｌｅｖｅｌ（安全度水準）を意味する、前段を参照）に関して、機械動作によって橋絡できない安全機能のために提供されており、すなわち、電気機械安全リレーは、手動動作によって意図的にのみ橋絡されることができる、またさらに決して橋絡できないような基本的に重要である安全機能を少なくともカバーするように設計される必要がある。
【００２３】
上述のとおり、本発明に従いドア接点を橋絡するための従来の２つの電気機械リレーが、例えば２つのＭＯＳＦＥＴに置き換えられる。さらに本発明に従い、２つのＭＯＳＦＥＴは、各チャネルで別々にＭＯＳＦＥＴの入力と出力において電圧測定が行われるという点で、それぞれのプロセッサまたはマイクロプロセッサとモニタリング回路またはチェック回路によりそれぞれモニターされる。片方のＭＯＳＦＥＴまたは両方のＭＯＳＦＥＴが故障した場合（そのようなスイッチの場合には、通常ショートを意味する）、それぞれのプロセッサはこの状態を認識し、１つのＥＴＳＬリレー接点または複数のＥＴＳＬリレー接点を開く。したがって、さらなる利点は、両方のＭＯＳＦＥＴが同時に故障する場合であっても、しかしこのようなやり方で、デバイスまたはエレベータ装置が常に安全な状態であることが可能であることである。
【００２４】
さらに、本発明により、電気機械安全リレーの１つまたはその接点により半導体スイッチの１つでショートがバイパスされる場合に、情報を提供する表示手段も提供されている。
【００２５】
ＭＯＳＦＥＴは通常、ドアが開いているとき常に閉じられている。結果的に、それぞれのプロセッサでは、安全回路の安全リレーのドロップアウトと、それに対応する安全回路のリレー接点が開くことを伴うことなく、ＭＯＳＦＥＴでの電圧ドロップをチェックするために、数秒の一定の間隔でＭＯＳＦＥＴを一時的に開くという対策がなされる。このスイッチオフ期間は、本発明に従い、電圧ドロップの測定の目的でほんのわずかであり、安全回路のリレーがドロップアウトするような長さのものではない。
【００２６】
電圧ドロップの測定によってではなく、アンペア数を、好適には誘導的かつ非接触的に測定することによって、今記述した確認操作を理解する専門家にとっては、これは開いたままである。
【００２７】
したがって、本発明は、電気機械リレーの実証済みの安全性と、トランジスタの高いレベルの信頼性、特に、スイッチ切り替えサイクルの回数に関する信頼性を経済的に組み合わせたハイブリッドソリューションを提供するものである。
【００２８】
したがって、本発明に従う橋絡接続では、好適には、例えば、ドア接点の橋絡などの頻繁にスイッチ切り替えを行う高い要求の安全機能用の半導体スイッチ、およびこれらの半導体スイッチ用で、好適には電気機械安全リレーを組み込んだプロセッサ制御のチェック回路を備えており、これは、半導体がショートして安全リレーが開く場合に、半導体スイッチをバイパスするための、別のめったにスイッチ切り替えを行わない低い要求の安全機能を通常、担っている。
【００２９】
さらに、安全回路には、適用規格によるものではなく、現代のエレベータ装置に適切で、エレベータ装置の設置の分野の専門家が精通している通常の特徴およびスイッチ切り替え構成が含まれている。そのような特徴は、例えば、すべてのシャフトドア接点の直列配列、ケージドアの１つまたは複数の接点の同様の直列配列、リミットスイッチ（ＥＥＣ−Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｅｎｄ Ｃｏｎｔａｃｔ（緊急時最終接点））によるエレベータケージの移動のモニタリング、シャフトエンドのセンサ（ＥＴＳＬ）によるエレベータケージの移動速度のモニタリング、ブレーキ接点、および少なくとも１つの緊急時オフスイッチである。
【００３０】
本発明による安全回路のさらなるまたは利点となる実施形態は、従属請求項の主題の形を取っている。
【００３１】
本発明は、図面に基づき象徴的かつ例示的により詳細に説明される。図面は、連携的かつ一般的に説明される。同じ参照番号は同じ構成部品を意味し、添字の異なる参照番号は、機能的に相当または同様の構成部品を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】例示的なエレベータ装置の概略図である。
【図１ａ】図１の安全回路の概略図である。
【図２】接点の直列接続を橋絡するための２つの半導体スイッチからなる本発明による構成、これらの２つの半導体スイッチのモニタリング回路、電気機械リレー回路および図１または図１ａによる従来の安全回路におけるこの構成の本発明による組み込み、ならびにこうした結果の本発明による安全回路の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、例えば、例示されている２：１支持手段ガイダンスのエレベータ装置１００を示す。エレベータケージ２は、エレベータシャフト１で移動可能に配置され、移動可能なカウンターウェイト４と、支持手段３によって接続されている。動作の際、支持手段３は駆動ユニット６の駆動プーリー５によって駆動され、これらは、例えば、機関室１２のエレベータシャフト１の最上部に配置されている。エレベータケージ２およびカウンターウェイト４はシャフトの高さ全体に伸びているガイドレール７ａまたは７ｂおよび７ｃによりガイドされている。
【００３４】
エレベータケージ２は、運搬の高さｈで、最上階に階のドア８を提供し、さらに、別の各階に階のドア９および１０を提供し、最下階に階のドア１１を提供する。エレベータシャフト１はシャフト側面壁１５ａおよび１５ｂ、シャフトシーリング１３ならびにシャフトフロア１４から形成されており、そこでは、カウンターウェイト４にはシャフトフロア緩衝装置１９ａならびにエレベータケージ２には２つのシャフトフロア緩衝装置１９ｂおよび１９ｃが配置されている。
【００３５】
支持手段３は、固定締結点または支持手段固定点１６ａで、シャフトシーリング１３と締結されており、シャフト側面壁１５ａに平行に、カウンターウェイト４の支持ローラー１７へガイドされる。ここから、駆動プーリー５を介して、エレベータケージ２の下でループしている、第１偏向または支持ローラー１８ａおよび第２偏向または支持ローラー１８ｂならびにシャフトシーリング１３で第２の固定締結点または支持手段固定点１６ｂに再度、戻る。
【００３６】
安全回路２００は、階８から階１１のおのおので、それぞれシャフトドア接点２０ａから２０ｄを備え、その接点はシャフトドア回路２１で直列に配列されている。シャフトドア回路２１は、ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ：プリント回路基板）２２に接続されており、それは例えば、機関室１２に配置されている。ＰＣＢ２２は、象徴的な用語としてのみ理解されるべき接続２３により、駆動装置６または駆動ブレーキ２４に接続されており、安全回路２００から故障レポートが発生した場合には、駆動ユニット６の駆動または駆動プーリー５の回転が停止されるようにすることができる。
【００３７】
接続２３は象徴的な用語としてのみ理解されるべきで、その理由は、実際のところ、この接続は非常により複雑で、概して、エレベータ制御を含んでいるからである。さらにこれは、安全回路２００のリレー４０および接続点４１ａおよび４１ｂを備えている。後者の間には、シャフトエンド遅延制御機能４２が実現されており、それには通常、安全カテゴリＳＩＬ２を達成するために２つのチャネルがある。そして、第１ＥＴＳＬチャネルおよび第２ＥＴＳＬチャネルは安全回路２００で直列に配列されている。２つのＥＴＳＬチャネルはスイッチ３１ａおよび３１ｂとして象徴的に例示されているが、スイッチ接点を含むスイッチ切り替えリレーである。
【００３８】
シャフトドアにシャフトドア２１を開くことを制御するためのシャフトドア回路２１があるだけではなく、さらにエレベータケージ２には２つ概略的に表示されているケージのスライドドア２７ａおよび２７ｂを開くことを制御するためのケージドア回路２５がある。このケージドア回路２５はケージドア接点２６を備えている。ケージドア回路２５からの信号は、エレベータケージ２のハンギングケーブル２８によりＰＣＢ２２に伝えられ、ここでは、シャフトドア接点２０ａから２０ｄと直列で、安全回路２００に含まれている。
【００３９】
エレベータ装置１００はさらに、直列接続４３で配列されているシャフトドア接点２０ａから２０ｄおよび同様に直列接続されたケージドア接点２６のための橋絡接続２９を備えている。橋絡接続２９は、さらに２つの接続点４１ｃと４１ｄの間で並列に接続されたスイッチ切り替えリレーを備え、そのスイッチ接点はスイッチ３０ａおよび３０ｂとして象徴的に例示されている。
【００４０】
図１ａでは、図１のエレベータ装置１００の安全回路２００の接続およびスイッチ切り替えがより明らかになるように別に例示されている。シャフトエンド遅延制御機能４２およびドア接点橋絡接続２９は互いに独立しており、安全回路２００では単に、直列で一体化されている。
【００４１】
図２では、一方で、図１および１aの接点２０ａから２０ｄおよび２６を橋絡するための本発明による橋絡接続２９ａが図１の安全回路２００の接続点４１ｃと４１ｄの間でどのように実行され、他方では、電気機械リレー回路４２ａが図１の安全回路２００の接続点４１ａと４１ｂの間で本発明によりどのように配列されているかを例示している。さらに、橋絡接続２９ａと電気機械リレー回路４２ａが本発明によりどのように一緒に接続されているかを例示し、こうして、本発明による安全回路２００および本発明によるエレベータ装置１００がもたらされる。電気機械リレー回路４２ａは、エレベータ装置１００の低い安全機能の動作のためのリレー回路に相当することが好適である。
【００４２】
例えば、ドア接点の橋絡機能などの高い要求の安全機能を引き継ぐために、半導体スイッチまたはトランジスタ３６ａを伴うマイクロプロセッサ３４ｃが第１回路３００ａに適切に接続されている。トランジスタ３６ａは、ＭＯＳＦＥＴトランジスタとして例示的に表示されているが、他のタイプのトランジスタも適切である。
【００４３】
さらに、半導体スイッチ３６ａの入力３８ａと出力３９ａに接続されているモニタリング回路３７ａも表示されている。プロセッサ３４ｃは、入力３８ａと出力３９ａでの電圧またはアンペア数の測定の周期サイクルを制御する。接続点３８ａは明らかに、半導体スイッチ３６ａの出力としても表されることができ、接続点３９ａも明らかに、半導体スイッチ３６ａの入力としても表されることができる。
【００４４】
図１および図１ａから明白なように、すべてのドア接点２０ａから２０ｄおよび２６が接続点４１ｃおよび４１ｄにより直列に接続されている橋絡接続２９ａは、冗長性またはＳＩＬ２の安全カテゴリの達成のために２つのチャネル構造からなっている。第２チャネルは、第１チャネルに類似して、回路３００ｂ、半導体スイッチ３６ｂ、および半導体スイッチ３６ｂのためのモニタリング回路３７ｂを備え、半導体スイッチ３６ｂの入力３８ｂと出力３９ｂで接続され、マイクロプロセッサ３４ｄにより制御される。マイクロプロセッサ３４ｃおよび３４ｄは双方向の信号交換のために相互に接続されている。２つを超えるチャネルを提供することも可能である。
【００４５】
マイクロプロセッサ３４ｃは、さらに、電気機械リレー３５ｃ、切り替え接点３２ｃ、および第１ＥＴＳＬチャネルの抵抗３３ｃ、または可能なＥＴＳＬプロセッサを省略して、電気機械リレー回路４２ａの残りの要素に接続されている。同様に、マイクロプロセッサ３４ｄは、電気機械リレー３５ｄ、切り替え接点３２ｄ、および第２ＥＴＳＬチャネルの抵抗３３ｄに接続されている。これら２つのＥＴＳＬチャネルはシャフトエンド遅延制御機能を保証し、こうして、ＳＩＬ２安全カテゴリとなり、ここで、その目的に必須の遅延制御接続４２は図１の安全回路２００の接続点４１ａと４１ｂの間に接続されている。
【００４６】
本発明による目的のために使用されるシャフトエンド遅延制御接続４２には、もはや個々のマイクロプロセッサがない。その理由は、遅延制御接続４２の制御がマイクプロセッサ３４ｃおよび３４ｄによって、橋絡接続２９ａの制御およびモニタリング回路３７ａおよび３７ｂの制御に加えて実行されるからである。
【００４７】
さらに必要に応じて、橋絡接続２９ａの例示された２つのチャネルだけではなく、電気機械リレー回路４２ａの例示された２つのチャネルと遅延制御接続４２も制御する単一のマイクロプロセッサを含む構成も可能である。
【００４８】
図２では、エレベータ装置１００ａの直列に（シャフトドア接点２０ａから２０ｄだけではなく、ケージドア接点２６も）接続されたドア接点の並列に配列された２つのチャネル橋絡の例示的構成を概略的に示しており、または一般的に、第１安全関連機能、好適には低い要求の安全機能（例えば、シャフトエンド遅延制御ＥＴＳＬ）とさらなる安全関連機能、好適には高い要求の安全機能（例えば、ドア接点の橋絡）の本発明による可能な組み合わされた検出を概略的に示している。
【００４９】
モニタリング回路３７ａおよび３７ｂによる半導体スイッチ３６ａおよび３６ｂのチェックで、半導体スイッチ３６ａおよび３６ｂの１つまたは半導体スイッチ３６ａと３６ｂの両方の不具合またはショートが発生した場合、マイクロプロセッサおよび／またはマイクロプロセッサ３４ｃおよび／または３４ｄは、本発明に従い、安全回路２００を開くために、電気機械リレー回路４２ａの従来の電気機械安全リレー３５ｃおよび３５ｄを制御するポジションになる。このことはさらに、エレベータケージ２の意図された元のシャフトエンド遅延にも行われ、これは電気機械リレー回路４２ａが元々実行できるものである。この意図された元の安全機能は、安全回路２００を開く機能の前提のために、適用が停止することはない。その理由は、好適には、マイクロプロセッサ３４ｃおよび３４ｄがエレベータ装置１００のエレベータケージ２のシャフトエンド遅延制御接続だけではなく、半導体スイッチ３６ａおよび３６ｂの橋絡接続２９ａのほか、半導体スイッチ３６ａおよび３６ｂのモニタリングも制御するためである。
【００５０】
半導体スイッチ３６ａおよび３６ｂを装備する橋絡接続２９ａは、頻繁なスイッチ切り替えの高い要求機能のためだけではなく、例えば、Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｅｎｄ Ｃｏｎｔａｃｔを意味するＥＥＣ機能などのいずれかの低い要求機能、したがって、通常の移動経路を超えたリミットスイッチによるエレベータケージ２の移動制限のためにも考慮に入ってくる。開示されているように、電気機械リレー回路４２ａと組み合わされることができる本発明による橋絡接続２９ａは、さらに例えば、ブレーキ機能または緊急避難のためにも使用される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータ装置（１００）の障害のない動作の場合には閉じられる安全関連接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）の少なくとも１つの直列回路（４３）を含むエレベータ装置（１００）の安全回路（２００）であって、少なくとも１つの接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）が開かれる特定の動作条件の場合にこの少なくとも１つの接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）が半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）によって橋絡されることができ、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）は少なくとも１つのプロセッサ（３４ｃ、３４ｄ）により制御され、ショートに関し、少なくとも１つのモニタリング回路（３７ａ、３７ｂ）によりモニターされることができ、さらに橋絡されることが可能な直列接続（４３）の接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）と直列に接続されたリレー接点（３１ｃ、３１ｄ）を伴う少なくとも１つの電気機械リレー回路（４２ａ）も含んでおり、リレー回路（４２ａ）は少なくとも１つのプロセッサ（３４ｃ、３４ｄ）により制御可能で、橋絡可能な直列接続（４３）は、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）のショートの場合に、リレー接点（３１ｃ、３１ｄ）によって遮断されることができる安全回路（２００）。
【請求項２】
少なくとも１つのプロセッサ（３４ｃ、３４ｄ）が、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）およびリレー回路（４２ａ）の制御およびモニタリングとは別に、リレー回路（４２ａ）によって直列接続（４３）を遮断するさらなる安全関連制御接続（４２）の制御のためにも備えられることを特徴とする、請求項１に記載の安全回路（２００）。
【請求項３】
半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）が酸化金属半導体電界効果トランジスタであることを特徴とする、請求項１から２のいずれか一項に記載の安全回路（２００）。
【請求項４】
半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）の入力（３８ａ、３８ｂ）と出力（３９ａ、３９ｂ）の電圧がモニタリング回路（３７ａ、３７ｂ）で測定可能であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の安全回路（２００）。
【請求項５】
半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）の入力（３８ａ、３８ｂ）と出力（３９ａ、３９ｂ）のアンペア数がモニタリング回路（３７ａ、３７ｂ）で測定可能であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の安全回路（２００）。
【請求項６】
半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）のいずれかのショートをバイパスすることの表示がエレベータ装置（１００）のリレー接点（３１ｃ、３１ｄ）のいずれかによって表示されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の安全回路（２００）。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の安全回路（２００）を少なくとも１つ含むエレベータ装置（１００）。
【請求項８】
請求項７に記載のエレベータ装置（１００）の半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）をモニタリングする方法であって、
ａ）半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）の入力（３８ａ、３８ｂ）と出力（３９ａ、３９ｂ）で電圧またはアンペア数を周期的に測定するステップと、
ｂ）ステップａ）での測定でショートが明らかな場合に、少なくとも１つのリレー接点（３１ｃ、３１ｄ）によって安全回路（２００）の直列接続（４３）を開くステップとを含む方法。
【請求項９】
エレベータ装置（１００）の直列接続（４３）の安全関連接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）を橋絡するための半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）の使用であって、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）のショートの場合に、橋絡可能な直列接続（４３）がリレー接点（３１ｃ、３１ｄ）を含む電気機械リレー回路（４２ａ）によって遮断可能である使用。
【請求項１０】
リレー回路（４２ａ）が、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）のショートの場合とは別に、さらなる制御接続（４２）のためにも使用可能で、エレベータ装置（１）の許容できない動作状態の場合に、橋絡可能な直列接続（４３）が、リレー回路（４２ａ）のリレー接点（３１ｃ、３１ｄ）によって遮断されることが可能であることを特徴とする、請求項９に記載の使用。
【請求項１】
エレベータ装置（１００）の障害のない動作の場合には閉じられる安全関連接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）の少なくとも１つの直列回路（４３）を含むエレベータ装置（１００）の安全回路（２００）であって、少なくとも１つの接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）が開かれる特定の動作条件の場合にこの少なくとも１つの接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）が半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）によって橋絡されることができ、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）は少なくとも１つのプロセッサ（３４ｃ、３４ｄ）により制御され、ショートに関し、少なくとも１つのモニタリング回路（３７ａ、３７ｂ）によりモニターされることができ、さらに橋絡されることが可能な直列接続（４３）の接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）と直列に接続されたリレー接点（３１ｃ、３１ｄ）を伴う少なくとも１つの電気機械リレー回路（４２ａ）も含んでおり、リレー回路（４２ａ）は少なくとも１つのプロセッサ（３４ｃ、３４ｄ）により制御可能で、橋絡可能な直列接続（４３）は、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）のショートの場合に、リレー接点（３１ｃ、３１ｄ）によって遮断されることができる安全回路（２００）。
【請求項２】
少なくとも１つのプロセッサ（３４ｃ、３４ｄ）が、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）およびリレー回路（４２ａ）の制御およびモニタリングとは別に、リレー回路（４２ａ）によって直列接続（４３）を遮断するさらなる安全関連制御接続（４２）の制御のためにも備えられることを特徴とする、請求項１に記載の安全回路（２００）。
【請求項３】
半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）が酸化金属半導体電界効果トランジスタであることを特徴とする、請求項１から２のいずれか一項に記載の安全回路（２００）。
【請求項４】
半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）の入力（３８ａ、３８ｂ）と出力（３９ａ、３９ｂ）の電圧がモニタリング回路（３７ａ、３７ｂ）で測定可能であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の安全回路（２００）。
【請求項５】
半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）の入力（３８ａ、３８ｂ）と出力（３９ａ、３９ｂ）のアンペア数がモニタリング回路（３７ａ、３７ｂ）で測定可能であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の安全回路（２００）。
【請求項６】
半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）のいずれかのショートをバイパスすることの表示がエレベータ装置（１００）のリレー接点（３１ｃ、３１ｄ）のいずれかによって表示されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の安全回路（２００）。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の安全回路（２００）を少なくとも１つ含むエレベータ装置（１００）。
【請求項８】
請求項７に記載のエレベータ装置（１００）の半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）をモニタリングする方法であって、
ａ）半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）の入力（３８ａ、３８ｂ）と出力（３９ａ、３９ｂ）で電圧またはアンペア数を周期的に測定するステップと、
ｂ）ステップａ）での測定でショートが明らかな場合に、少なくとも１つのリレー接点（３１ｃ、３１ｄ）によって安全回路（２００）の直列接続（４３）を開くステップとを含む方法。
【請求項９】
エレベータ装置（１００）の直列接続（４３）の安全関連接点（２０ａ〜２０ｄ、２６）を橋絡するための半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）の使用であって、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）のショートの場合に、橋絡可能な直列接続（４３）がリレー接点（３１ｃ、３１ｄ）を含む電気機械リレー回路（４２ａ）によって遮断可能である使用。
【請求項１０】
リレー回路（４２ａ）が、半導体スイッチ（３６ａ、３６ｂ）のショートの場合とは別に、さらなる制御接続（４２）のためにも使用可能で、エレベータ装置（１）の許容できない動作状態の場合に、橋絡可能な直列接続（４３）が、リレー回路（４２ａ）のリレー接点（３１ｃ、３１ｄ）によって遮断されることが可能であることを特徴とする、請求項９に記載の使用。
【図１】
【図１ａ】
【図２】
【図１ａ】
【図２】
【公表番号】特表２０１３−５０８２４５（Ｐ２０１３−５０８２４５Ａ）
【公表日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３５７４８（Ｐ２０１２−５３５７４８）
【出願日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０６５８２３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５４６７４
【国際公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（３９００４０７２９）インベンテイオ・アクテイエンゲゼルシヤフト (166)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＶＥＮＴＩＯ ＡＫＴＩＥＮＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２０日（２０１０．１０．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／０６５８２３
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０５４６７４
【国際公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（３９００４０７２９）インベンテイオ・アクテイエンゲゼルシヤフト (166)
【氏名又は名称原語表記】ＩＮＶＥＮＴＩＯ ＡＫＴＩＥＮＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ
【Ｆターム（参考）】
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