[0001] Die Erfindung betrifft eine Aufzugelektronikeinheit, die dazu vorgesehen und dazu
eingerichtet ist, einen Aufzugbetrieb, also einen Fahrbetrieb einer Aufzuganlage,
zu steuern. Die Aufzugelektronikeinheit kann hierzu folgende Komponenten umfassen,
die bevorzugt in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind: einen Leistungsendstufe,
die einen Aufzugmotor der Aufzuganlage mit einer (insbesondere dreiphasigen) Ausgangswechselspannung
versorgen kann; und (wenigsten) einen Prozessor. Daneben betrifft die Erfindung auch
eine Aufzuganlage, die eine solche Aufzugselektronikeinheit umfasst.
[0002] Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum sicheren Aktualisieren einer solchen
Aufzugelektronikeinheit und/oder einer Aufzuganlage sowie ein weiteres Verfahren zur
nachgelagerten und autonomen Sicherheitsüberprüfung einer Aufzugelektronikeinheit
und/oder einer Aufzuganlage, wobei nachgelagert hier so verstanden werden kann, dass
die Sicherheitsüberprüfung nach Ausführen eines Softwareupdates durch die Aufzugelektronikeinheit
autonom ausgeführt wird.
[0003] Frequenzumrichter mit Leistungsendstufen zum Betrieb von Aufzugmotoren mit oder ohne
Getriebe sind in Aufzuganlagen seit langem im Einsatz und werden oftmals in einer
1-Prozessor-Lösung implementiert, also mit einem Prozessor, der komplexe digitale
Steuerungsbefehle entgegen nehmen kann und in entsprechende, insbesondere analoge,
Ansteuerungssignale zum Ansteuern der Leistungsendstufe übersetzen kann. Dabei sind
einige erhältliche Frequenzumrichter in einigen Schnittstellen aber auch in Ihrer
jeweiligen Bauformen auf den Einsatz in einer Aufzuganlage speziell angepasst.
[0004] Üblicherweise werden aber Steuerungsfunktionen des Aufzugs von mehreren getrennten
Elektroniken implementiert bzw. von diesen gelöst. Aufgaben einer solchen Steuerungselektronik
oder elektronischen Aufzugsteuervorrichtung, die oftmals separat vom Frequenzumrichter
ausgestaltet wird, können z.B. sein: die Abfrage eines Sicherheitskreises, das Erkennen
einer Türzone, die Auswertung von Innen- und Außenrufen, die Ermittlung der Kabinenposition,
die Reaktion auf Steuerkommandos vom Kabinendach aus oder aus der Grube oder aus der
Rückholsteuerung, ebenso wie das Steuern von Sonderbetriebsarten wie zum Beispiel
eines Feuerwehraufzugs. Hinzu kommen in den letzten Jahren: die Kommunikation mit
einer Fernsteuerung bzw. Fernüberwachung oder einer Hauszentrale oder beispielsweise
der Betrieb mit einer Clouddatenbank.
[0005] Ein Problem bei diesen vorbekannten Ansätzen besteht darin, dass Sicherheitsfunktionen
des Aufzugs, zeitkritische Operationen der Motorregelung und Funktionen der Cybersecurity
(also Funktionen, die die Sicherheit der Aufzuganlage gegenüber Angriffen aus dem
Netz betreffen) auf ganz unterschiedliche Elektroniken verteilt werden. In der Folge
erhöht sich die Komplexität solcher Aufzuganlagen immer mehr und damit steigt der
Aufwand in der Montage, Wartung und für die immer wieder notwendig werdende Aktualisierung
des Gesamtsystems durch Softwareupdates, etwa um neue Funktionen bereitzustellen oder
bestehende Funktionen anzupassen.
[0006] Mittlerweile sind auch bereits Kombinationen aus einer elektronischen Aufzugssteuervorrichtung
und einem Motor-Frequenzumrichter bekannt, die als eine bauliche Einheit zusammengefasst
sind. Solche vorbekannten Aufzugelektronikeinheiten sind aber meist umgeben von zahlreichen
Zusatzgeräten. Entsprechend sind daher die Montage und der Aufwand für einen sicheren,
gegebenenfalls aus der Ferne fern überwachten, Betrieb der jeweiligen Aufzuganlage
weiterhin sehr hoch.
[0007] Von diesem Hintergrund ausgehend, hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht,
eine elektronische Aufzugsteuervorrichtung bereitzustellen, die als eine kompakte
Aufzugelektronikeinheit ausgestaltet werden kann, deren Komponenten in einem gemeinsamen
Gehäuse untergebracht werden können, und die dazu beiträgt, die vorgenannten Nachteile
zu überwinden.
[0008] Zur Lösung der Aufgabe wird eine Aufzugelektronikeinheit gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
Insbesondere wird somit zur Lösung der Aufgabe bei einer Aufzugelektronikeinheit der
eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass der Prozessor als ein Zentralprozessor
ausgestaltet und folglich dazu eingerichtet ist, im Rahmen einer Motorsteuerung die
Leistungsendstufe mittels Motorsteuerungssignalen direkt anzusteuern. Dadurch kann
der Zentralprozessor, vermittelt über die Leistungsendstufe, den Aufzugmotor steuern
und regeln. Damit wird der Zentralprozessor insbesondere in die Lage versetzt, den
Aufzugbetrieb vorgeben zu können. Ferner ist der Zentralprozessor dazu ausgestaltet
und hierfür eingerichtet, Grundfunktionen des Aufzugsbetriebs auszuführen, nämlich
das Reagieren auf externe, insbesondere digitale, Rufe von externen Sendern durch
Erzeugen und Ausgeben der entsprechenden Motorsteuerungssignale anhand einer jeweiligen
Fahrkurve für den Aufzugbetrieb.
[0009] Durch das Ausgeben der Motorsteuerungssignale kann der Zentralprozessor die Leistungsendstufe
direkt ansteuern und so insbesondere eine Aufzugkabine der Aufzuganlage an eine bestimmte
Aufzughaltestelle (= Halteposition der Aufzugkabine) verfahren, also eine solche Aufzughaltestelle
gezielt mit der Aufzugkabine anfahren (die Aufzughaltestelle entspricht dabei dem
externen Ruf, auf den der Zentralprozessor reagiert).
[0010] Unter einer Fahrkurve kann ein zeitliches Profil der Geschwindigkeit der Aufzugkabine
verstanden werden, wobei das Profil den Verlauf/die zeitliche Änderung der Geschwindigkeit
der Aufzugkabine angibt. Ein solches Profil kann Beschleunigungs- und Verzögerungsrampen
aber auch Bereiche, in denen eine konstante Verfahrgeschwindigkeit erzielt wird, umfassen,
oder beispielsweise Bereiche sehr geringer Verfahrgeschwindigkeit, etwa beim Korrigieren
der Kabinenposition am Ende eines Abbremsvorgangs, also kurz vor Erreichen einer finalen
Halteposition. Der Zentralprozessor kann dabei die Fahrkurve abschnittsweise errechnen
(also beispielsweise nur jeweilige Stützpunkte der Fahrkurve peu ä peu vorgeben) und
beispielsweise jeweils in regelmäßigen Zeitabständen von 5 ms entsprechende aktualisierte
Motorsteuerungssignale aus der Fahrkurve ableiten. Die tatsächliche von der Aufzugkabine
abgefahrene Fahrkurve kann hierbei auch sensorisch erfasst und vom Zentralprozessor
dokumentiert werden, beispielsweise in Form von automatisch erstellten Log-Dateien.
Die Fahrkurve kann beispielsweise auch bestimmte Bedingungen an Endpunkten der Aufzugsfahrt
berücksichtigen, etwa am oberen Ende einen verkürzten Schachtkopf oder am unteren
Ende das Aufsetzen einer Klappschürze. Alle solche Punkte können von dem Zentralprozessor
beim Vorgeben der Fahrkurve berücksichtigt werden, um ein geeignetes Geschwindigkeitsprofil
vorzugeben.
[0011] Bei bisherigen Lösungen ist es hingegen so, dass eine externe Aufzugsteuerung die
Fahrkurve vorgibt und typischerweise in regelmäßigen Zeitabständen einen digitalen
Steuerbefehl erzeugt, der an einen Frequenzumrichter übertragen wird, z.B. mittels
einer CANopen-Kommunikation. In den Zwischenzeiten steuert der Frequenzumrichter aber
oftmals den Motor selbst an. Der Frequenzumrichter hat dazu einen eigenen Prozessor/eine
eigene Intelligenz, die aus den digitalen Eingangsbefehlen entsprechende Ansteuersignale
zum Ansteuern der Leistungsendstufe des Frequenzumrichters erzeugt und damit gegebenenfalls
auch zeitliche Lücken auffüllt.
[0012] Im Unterschied zu vorbekannten Ansätzen, bei denen ein Prozessor komplexe Steuerungsbefehle,
etwa die Vorgabe einer Frequenz und Höhe der Ausgangswechselspannung (die die Leistungsendstufe
an den Aufzugmotor ausgeben soll), an eine zweite Instanz (etwa einen separaten Prozessor
eines Frequenzumrichters) weitergibt, wobei dann erst die zweite Instanz diese Befehle
in entsprechende Steuerungssignale übersetzt, mit der die Leistungsendstufe direkt
angesteuert werden kann, schlägt die Erfindung somit vor, dass der Zentralprozessor
direkt geeignete Steuerungssignale, etwa ein Analogsignal oder ein Pulsweitenmodulation(PWM)-Signal,
generiert und an die Leistungsendstufe ausgibt, und zwar vorzugsweise ohne jegliche
Zwischeninstanz. Die Leistungsendstufe verfügt somit bevorzugt selbst über keine Intelligenz;
sie kann aber beispielsweise eine Hardwareschaltung umfassen, die ein vom Zentralprozessor
übersandtes Analogsignal oder ein PWM-Signal entsprechend in ein analoges Ansteuersignal
zum Ansteuern der einzelnen Transistoren/ Leistungsschalter einer Inverterschaltung
der Leistungsendstufe umsetzt.
[0013] Die Motorsteuerungssignale können somit vom Zentralprozessor als analoge Signale
und/oder in Form wenigstens eines PWM-Signals ausgegeben werden. Mittels solcher Motorsteuerungssignale
kann der Zentralprozessor somit einzelne Leistungsschalter der Leistungsendstufe (entweder
direkt oder indirekt, zum Beispiel vermittelt über die erwähnte Hardwareschaltung)
ansteuern. Dadurch kann der Zentralprozessor die Ausgangswechselspannung entsprechend
so anpassen, dass eine gewünschte Drehzahl und/oder ein gewünschtes Drehmoment des
Aufzugmotors resultiert.
[0014] Mit anderen Worten kann der Zentralprozessor somit zusammen mit der Leistungsendstufe
einen Frequenzumrichter realisieren.
[0015] Zum Zweck des Ausführens des Aufzugbetriebs kann der Zentralprozessor ferner bevorzugt
dazu eingerichtet sein, die jeweilige Fahrkurve (selbst) vorzugeben, und zwar unter
Berücksichtigung eines (jeweiligen) empfangenen externen Rufs und der Auswertung von
wenigstens einer Information hinsichtlich einer aktuellen Position einer Aufzugkabine
der Aufzuganlage. In diesem Fall erzeugt der Zentralprozessor die notwendigen Motorsteuerungssignale
also anhand der von ihm ermittelten Fahrkurve selbsttätig.
[0016] Eine Information, die einen Rückschluss auf die aktuelle Kabinenposition zulässt,
kann der Zentralprozessor beispielsweise selbst abfragen, etwa durch direktes oder
indirektes Auslesen eines Sensors der Aufzuganlage. Es kann sich hierbei also insbesondere
um eine sicher ermittelte Information hinsichtlich der aktuellen Position der Aufzugkabine
innerhalb des Aufzugschachts handeln.
[0017] Der Zentralprozessor kann die Information aber beispielsweise auch von einer Instanz
der Aufzuganlage beziehen, die ein virtuelles Abbild der Aufzuganlage fortlaufend
erstellt und aktualisiert. Eine solche Instanz kann insbesondere in Form eines sogenannten
Schachtkopiersystems realisiert sein. Ein solches virtuelles Abbild/ Schachtkopiersystem
kann auf Basis von Sensoren, insbesondere magnetischen Sensoren im Schacht, und/oder
relativen Gebersystemen und/oder einem Absolutwertgebersystem der Aufzuganlage implementiert
sein. In diesem Fall wird die Information hinsichtlich der aktuellen Position der
Aufzugkabine mehr einer Schätzung der aktuellen Kabinenposition entsprechen.
[0018] Insbesondere kann der Zentralprozessor, um die Information hinsichtlich der aktuellen
Kabinenposition zu beziehen, wenigstens eine Sicherheitsschaltung der Aufzuganlage
auswerten. Denn eine solche Sicherheitsschaltung kann eine relevante "sicherheitsgerichtete
Information" hinsichtlich der Kabinenposition liefern. Die Sicherheitsschaltung kann
dabei ein Glied einer komplexen Sicherheitskette sein, die einen sicheren Betrieb
der Aufzuganlage gewährleistet. Hierbei kann der Aufzugsbetrieb so ausgestaltet sein,
dass ein Verfahren der Aufzugkabine nur möglich ist, wenn sich die Sicherheitskette
im Ganzen in einem für den Fahrbetrieb zulässigen Zustand befindet. Entsprechend kann
der Zentralprozessor dazu eingerichtet sein, einen momentanen Zustand der Sicherheitskette
abzufragen, um diesen Zustand beim Vorgeben der Fahrkurve zu berücksichtigen.
[0019] Die erwähnte Sicherheitskette der Aufzuganalage kann zum Beispiel als eine serielle
Schaltung von mehreren Sicherheitsgliedern ("Tür geschlossen?", "Seile straff?", "Geschwindigkeit
i.O.?", etc.) realisiert sein. Jedes Glied (welches mit einer jeweiligen Sicherheitsschaltung
realisiert sein kann) muss dabei einen bestimmten Zustand aufweisen, damit die Sicherheitskette
insgesamt in dem zulässigen Zustand ist, in welchem ein sicheres Verfahren der Aufzugkabine
möglich/freigegeben ist. Eine solche Sicherheitskette kann beispielsweise das korrekte
Schließen und Öffnen der Türen der Fahrzeugkabine überwachen und nur in sicheren Zuständen
der Fahrzeugkabine ein Öffnen der Türen freigeben. Zudem kann die Sicherheitskette
so ausgestaltet sein, dass eine Unterbrechung der Sicherheitskette den Fahrbetrieb
der Aufzuganlage still legt. Die Sicherheitskette ist dem Zentralprozessor also bevorzugt
übergeordnet, d.h. der Zentralprozessor kann den Aufzugbetrieb nur ausführen, solange
die Sicherheitskette nicht unterbrochen ist.
[0020] Der Zentralprozessor kann aber beispielsweise auch dazu eingerichtet sein, ein bestimmtes
Glied der Sicherheitskette zu überbrücken, wenn bestimmte Randbedingungen erfüllt
sind. Soll der Aufzug beispielsweise eine Halteposition mit "früh öffnenden Türen"
anfahren, so kann der Zentralprozessor das Einfahren der Aufzugkabine in eine Türzone
detektieren, zum Beispiel durch Auslesen von Zonenmagneten, die in der Türzone im
Aufzugschacht angeordnet sind. Detektiert der Zentralprozessor ein Einfahren der Aufzugkabine
in eine (vordefinierte) Türzone, so kann der Zentralprozessor ein Glied der Sicherheitskette
(z.B. "Tür geschlossen") gezielt überbrücken (sog. "Türüberbrückung") und so ein Öffnen
der Türen ermöglichen, noch bevor die Aufzugkabine die endgültige Halteposition erreicht
hat (= "Frühes Türöffnen"). Der Zentralprozessor kann also dazu eingerichtet sein,
in Abhängigkeit von wenigstens einem empfangenen Sensorsignal (etwa: "Aufzugkabine
innerhalb Türzone") steuernd auf eine/die Sicherheitskette der Aufzuganlage einzuwirken,
die einen sicheren Betrieb des Aufzugs gewährleistet.
[0021] Da der Zentralprozessor somit die typischerweise digitalen externen Rufe entgegen
nimmt und verarbeitet und ferner auch mit anderen Geräten der Aufzuganlage kommunizieren
kann, etwa um die aktuelle Kabinenposition zu bestimmen, vereint der Zentralprozessor
eine digitale Kommunikation innerhalb der Aufzuganlage mit dem Erzeugen der (oftmals
analogen) Motorsteuerungssignale in einer Prozessoreinheit. Diese Fusion von digitaler
und analoger Welt in dem Zentralprozessor reduziert die Komplexität beträchtlich und
vereinfacht somit Wartung und Aktualisierung des Gesamtsystems.
[0022] Der Zentralprozessor kann beispielsweise in Form eines Mikrocomputers oder eines
Mikroprozessors und/oder auf einem Mainboard der Aufzugelektronikeinheit implementiert
sein. Der Zentralprozessor muss dabei über ausreichend Leistungsfähigkeit, insbesondere
eine ausreichende Prozessorgeschwindigkeit, verfügen, um notwendige zeitkritische
Motorsteuerungsfunktionen ausführen zu können.
[0023] Ferner kann der Zentralprozessor über einen Analogsignalausgang (zum Erzeugen eines
analogen Motorsteuerungssignals) und/oder eine PWM-Einheit (zum Erzeugen eines PWM-Motorsteuerungssignals)
verfügen, der/die direkt mit der Leistungsendstufe verbunden ist (um die Leistungsendstufe
mit dem entsprechenden Motorsteuerungssignal direkt anzusteuern). Damit kann eine
direkte Motoransteuerung durch den Zentralprozessor implementiert werden. Der Zentralprozessor
kann somit insbesondere dazu eingerichtet sein, eine Digital-Analog-Wandlung vorzunehmen,
um aus digitalen Daten/Befehlen (die z.B. aus der Fahrkurve hervorgehen), analoge
Motorsteuerungssignale zu erzeugen, mit denen die Leistungsendstufe direkt ansteuerbar
ist.
[0024] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es also möglich, mit dem Zentralprozessor
den Fahrbetrieb der Aufzugkabine vorzugeben und gleichzeitig den Aufzugmotor zu steuern
und zu regeln. Der Zentralprozessor ist dabei mit einer so hohen Betriebsgeschwindigkeit
(operational speed) ausgestattet, dass er zeitkritische Motorsteuerungsfunktionen
übernehmen kann.
[0025] Die Kommunikation zwischen Zentralprozessor und Leistungsendstufe kann auch bidirektional
ausgestaltet sein, beispielsweise damit die Leistungsendstufe eine Störungsmeldung
an den Zentralprozessor senden kann. Der Zentralprozessor kann auch dazu eingerichtet
sein, sensorische Daten des Aufzugmotors (etwa eine momentane Winkellage des Rotors
des Aufzugmotors) zu erfassen. Bei der Generation der Motorsteuerungssignale kann
der Zentralprozessor solche sensorischen Daten und/oder Störungsmeldungen berücksichtigen.
[0026] Die erfindungsgemäße Aufzugteuerungsarchitektur kann somit vorsehen, dass der Zentralprozessor
dazu eingerichtet ist:
- (i) auf eingehende externe Rufe durch Erzeugen und Ausgeben entsprechender Motorsteuerungssignale
zu reagieren; dabei
- (ii) wenigstens eine Information hinsichtlich der aktuellen Kabinenposition (= Position
der Aufzugkabine) auszuwerten/zu berücksichtigen, insbesondere hierzu eine Sicherheitsschaltung
(vorzugsweise fortlaufend) auszuwerten/auszulesen; und
- (iii) eine jeweilige Fahrkurve anhand eines (momentanen) empfangenen externen Rufs
und auf Basis wenigstens einer Information hinsichtlich der aktuellen Kabinenposition,
insbesondere auf Basis einer Auswertung von wenigstens einer Sicherheitsschaltung,
vorzugeben/zu errechnen;
[0027] Es kann darüber hinaus beispielsweise auch vorgesehen sein, dass der Zentralprozessor
dazu eingerichtet ist:
(iv) eine Türsteuerung (Türöffnen & Türschließen) zu bewirken, etwa durch direktes
oder indirektes Ansteuern eines Türantriebs der Aufzugkabine (diese Türsteuerung kann
auch das Ausführen einer sogenannten "Türüberbrückung" durch den Zentralprozessor
umfassen, durch welche der Zentralprozessor ein Glied einer Sicherheitskette überbrückt);
und/oder dazu
(v) einen momentanen Zustand einer Sicherheitskette der Aufzuganlage, vorzugsweise
fortlaufend, zu überwachen.
[0028] Die Aufzuganlage, in welcher die Aufzugelektronikeinheit (die als eine elektronische
Aufzugssteuervorrichtung verstanden werden kann) zum Einsatz kommt, kann beispielsweise
(in an sich bekannter Weise) eine Aufzugskabine, Tragmittel, ggf. ein Gegengewicht,
sowie eine Antriebseinheit (z.B. mit Treibscheibe und) mit Aufzugmotor (entweder mit
oder ohne Getriebe) aufweisen. Die Aufzugelektronikeinheit kann als eine kompakte
bauliche Einheit ausgestaltet werden; sie kann ferner die Steuerung und Regelung der
Antriebseinheit übernehmen, beispielsweise in dem sie eine Motor-Leistungsendstufe
(insbesondere als Teil der erwähnten Leistungsendstufe) der Antriebseinheit ansteuert,
wie zuvor bereits im Detail erläutert.
[0029] Besonders sicherheitsrelevante Funktionen der Aufzuganlage, insbesondere einzelne
Glieder der erwähnten Sicherheitskette, können dabei mittels einer (jeweiligen) Hardwareschaltung
implementiert sein.
[0030] Um alle wichtigen Steuerungs- und Regelfunktionen vornehmen zu können, kann der Zentralprozessor
über eine serielle Schnittstelle sowie über digitale Ein- und Ausgangsports verfügen,
und auch über Relaisausgänge, um Steuerströme zum Ansteuern von Relais ausgeben zu
können. Der Zentralprozessor kann darüber hinaus einen Fehlerspeicher umfassen, in
welchem Fehlermeldungen, die beim Betrieb der Aufzuganlage entstehen, zu dokumentieren
sowie einen Speicher zum Erfassen von Statistikdaten, etwas zu den durchgeführten
Fahrten, insbesondere zu den abgefahrenen Fahrkurven (die entsprechend vom Zentralprozessor
dokumentiert/geloggt werden können = Recorder-Funktion), und/oder zu sonstigen Betriebsparametern,
die beim Betrieb der Aufzuganlage sensorisch erfassbar sind.
[0031] Die Aufzugelektronikeinheit kann auch über Sicherheitsschaltungen, insbesondere in
Form von nichtveränderbaren Hardwareschaltungen, verfügen, auf die der Zentralprozessor
zugreifen (Senden und/oder Empfangen) kann. Die jeweilige Sicherheitsschaltung kann
wiederum mit externen Feldgeräten, wie beispielsweise einem Positionsgeber oder einem
sonstigen Sensor oder Aktor, verbunden sein.
[0032] Aller der zuvor erläuterten zentralen Funktionen können dabei vom Zentralprozessor
ausgeführt werden, ohne dass hierfür eine (fehleranfällig) Kommunikation mit einem
weiteren Prozessor erforderlich ist. Diese erfindungsgemäße Architektur der Aufzugelektronikeinheit
hat wesentliche Vorteile in Bezug auf die Sicherheit im Aufzugbetrieb aber auch in
Bezug auf die Vereinfachung von Wartung und Instandhaltung sowie in Bezug auf die
Anpassbarkeit der Aufzugelektronikeinheit und damit der von ihr gesteuerten Aufzuganlage.
[0033] Ein Gehäuse, in dem die Aufzugelektronikeinheit untergebracht ist, kann sich unter
anderem dadurch auszeichnen, dass am Gehäuse eine zentrale Strom- und/oder Spannungsversorgung
vorgesehen ist, über die wenigstens ein internes Netzteil der Aufzugelektronikeinheit
mit elektrischer Spannung versorgbar ist. Das mindestens eine interne Netzteil kann
eine jeweilige geeignete elektrische Betriebsspannung zum Betrieb von Komponenten
der Aufzugelektronikeinheit zur Verfügung stellen, etwa um eine bestimmte Gleichspannung
für den Zentralprozessor und/oder für einen der Zusatzprozessoren zur Verfügung zu
stellen. Hierbei kann es unter Umständen auch unterschiedliche interne Gleichspannungsniveaus
geben, da beispielsweise bestimmte Sensoren, die von der Aufzugelektronikeinheit versorgt
werden, andere Spannungsniveaus erfordern können als der verwendete Zentralprozessor.
[0034] Die Aufzugelektronikeinheit kann ferner noch wie folgt weitergebildet werden:
Es kann vorgesehen sein, dass der Zentralprozessor dazu eingerichtet ist, eine Motorsteuerung
des Aufzugsmotors zu implementieren, die zeitkritische Operationen umfasst, die in
weniger als 1 ms ausgeführt werden müssen. Ferner kann der Zentralprozessor dazu eingerichtet
sein, eine Fahrbetriebsteuerung der Aufzugsanlage zu implementieren. Diese Fahrbetriebssteuerung
kann weniger zeitkritische Operationen, die in mehr als 1 ms ausgeführt werden können,
und/oder zeitunkritische Operationen, die innerhalb von 10 ms ausgeführt werden müssen,
umfassen. Der Zentralprozessor ist dabei vorzugsweise dazu eingerichtet, die Funktion
der Motorsteuerung und jene der Fahrbetriebsteuerung gleichzeitig auszuführen. Hierzu
ist es aber bevorzugt, wenn der Zentralprozessor dazu eingerichtet ist, die Motorsteuerung,
also insbesondere die erwähnten zeitkritischen Operationen, priorisiert vor der Fahrbetriebssteuerung,
also insbesondere priorisiert vor den erwähnten zeitunkritischen Operationen, abzuarbeiten.
Das Abarbeiten kann dabei sequentiell und/oder mittels eines Zeitmultiplex-Verfahrens
erfolgen. Hierbei kann der Zentralprozessor auch derart eingerichtet sein, dass er
Operationen der Fahrbetriebssteuerung, insbesondere solche die zeitunkritisch sind,
unterbrechen kann (sofern dies erforderlich wird, um im direkten Anschluss an die
Unterbrechung zunächst eine zeitkritische Operation auszuführen).
[0035] Der Zentralprozessor kann dabei einen oder aber mehrere Prozessorkerne aufweisen.
Bei einer Mehrkern/Multicore-Architektur, also dem Einsatz von wenigstens zwei Prozessorkernen
im Zentralprozessor, kann beispielsweise einer der Kerne zum Ausführen zeitkritischer
Operationen der Motorsteuerung und ein weiterer Kern zur Ausführung der Fahrbetriebssteuerung
/ von zeitunkritischen Operationen eingerichtet sein. Ferner kann der Zentralprozessor
auch so ausgestaltet sein, dass beispielsweise einer der wenigstens zwei Prozessorkerne
zumindest zeitweise pausiert (also zeitweise keine Operationen ausführt). Bevorzugt
ist es in allen diesen Fällen, wenn wenigstens einer der Kerne zeitkritische Operationen
in Echtzeit ausführen kann.
[0036] Unter echtzeitrelevanten Signalen kann hier verstanden werden, dass Signale innerhalb
einer definierten maximalen Reaktionszeit verarbeitet sein müssen; diese maximale
Reaktionszeit kann aber unter Umständen im Bereich von mehreren hunderten ms liegen.
Echtzeitrelevante Signale können somit sowohl zeitkritische (< 1 ms) als auch zeitunkritische
(> 10 ms) Signale umfassen.
[0037] Der Zentralprozessor kann beispielsweise über ein System intelligenter Interrupts
verfügen, sodass zeitkritisch und nicht-zeitkritische Operationen sequentiell und/oder
mittels eines Zeitmultiplex-Verfahrens (TDM = Time Division Multiplexing) vom Zentralprozessor
abgearbeitet werden können, und zwar vorzugsweise nacheinander und geordnet nach Ihrer
Priorität. Die quasi-parallele Ausführung (bei Verwendung eines Prozessorkerns) oder
tastsächlich parallele Ausführung (auf mindestens zwei Prozessorkernen) beider Funktionen
(die Motorsteuerung und Regelung & Überwachung des Fahrbetriebs) durch einen einzigen
Zentralprozessor ist somit möglich, weil der Prozessor zwischen diesen beiden Funktionen
priorisieren kann und somit die zeitkritischen Operationen priorisiert vor den nicht-zeitkritischen
Operationen ausführt. Dies kann beispielsweise mittels einer entsprechenden "Interrupt"-Priorisierung
erzielt werden und/oder durch Einsatz von zwei Prozessorkernen. Kennzeichnend bei
Verwendung nur eines Prozessorkerns kann dabei sein, dass der Zentralprozessor beide
Funktionen seriell nacheinander ausführt, dies aber in solch kurzen Zeitabständen,
dass eine quasi-parallele Ausführung beider Funktionen durch ein und denselben Zentralprozessor
möglich ist.
[0038] In einem Speicher des Zentralprozessor kann zu diesem Zweck ein Programm zur Überwachung
des Aufzugbetriebs der Aufzuganlage (genauer des Fahrbetriebs der Aufzugskabine) und
ein Programm zur Motorsteuerung hinterlegt sein. Beide dieser Programme können mittels
digitaler Softwareupdates konfigurierbar sein, wie noch genauer erläutert werden wird,
das heißt diese Programme können in einem (insbesondere jeweiligen) überschreibbaren
(internen oder externen) Speicher hinterlegt sein.
[0039] Der Vorteil dieses Ansatzes besteht unter anderem darin, dass die Software des Prozessors
einfacher zu pflegen ist als im Vergleich zum Pflegen zweier separater Prozessoren.
Zudem ist die Lösung kostengünstiger, weil ein Prozessor eingespart werden kann, und
es gibt keine fehleranfälligen Kontakte oder Leitungen mehr, weil die Kommunikation
zwischen den beiden Prozessoren wegfällt. Zudem ist der Update-Prozess bei Verwendung
nur eines Zentralprozessors vereinfacht und auch die Fehleranalyse des Gesamtsystems,
aufgrund des Wegfalls einer Kommunikation zwischen zwei Prozessoren, wie bislang üblich.
[0040] Die Aufzugselektronikeinheit kann besonders dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn
sie wenigstens einen Zusatzprozessor umfasst, der dazu eingerichtet ist, wenigstens
eine Zusatzfunktion auszuführen. Diese Zusatzfunktion kann den Funktionsumfang des
Zentralprozessors also modular ergänzen. Hierbei kann zum Beispiel vorgesehen sein,
dass der wenigstens eine Zusatzprozessor auf einem Mainboard eingesteckt ist, auf
welchem der Zentralprozessor implementiert ist. Dadurch lässt sich eine Zusatzfunktion
sehr einfach durch Einstecken des Zusatzprozessor modular ergänzen, also insbesondere
nachrüsten.
[0041] Der wenigstens eine Zusatzprozessor kann mit dem Zentralprozessor beispielsweise
mittels einer seriellen Schnittstelle, insbesondere in Form eines BUS-Systems zur
Datenübertragung, kommunizieren. Ergänzend oder alternativ kann aber auch ein sogenanntes
dual-ported RAM genutzt werden, um eine Kommunikation / einen Datenaustausch zwischen
Zusatzprozessor und Zentralprozessor zu ermöglichen. Je nach Ausgestaltung kann ein
solcher dual-ported-RAM insbesondere von beiden Prozessoren beschrieben und ausgelesen
werden, sodass z.B. der Zusatzprozessor eine Information aus dem dual-ported-RAM auslesen
kann, welche der Zentralprozessor dort abgelegt hat und umgekehrt.
[0042] Der jeweilige Zusatzprozessor kann somit als ein modulares Peripheriegerät des Zentralprozessors
angesehen werden, über welches der Zentralprozessor Zugriff auf Zusatzfunktionen erhält
und/oder solche Zusatzfunktionen implementiert. Mittels eines solchen Zusatzprozessors
lässt sich beispielsweise als Zusatzfunktion eine sogenannte STO(Safe Torque Off)-Funktion
(die sicherstellt, dass eine ungewollte Bestromung des Antriebs sicher verhindert
werden kann) oder beispielsweise eine Bremsenansteuerung/ Bremsensteuerungsfunktion
implementieren, mit der eine mechanische Bremse der Aufzuganlage sicher angesteuert
und betrieben werden kann. Ein solches Vorgehen bietet sich beispielsweise an, wenn
eine elektromechanische Bremse mittels eines PWM-Signals angesteuert werden soll,
welches PWM-Signal dann der zugeordnete Zusatzprozessor erzeugen kann. Hierbei kann
der eigentliche (insbesondere digitale) Befehl zum Bremsen vom Zentralprozessor an
den Zusatzprozessor übergeben werden, wobei der Zentralprozessor aus der jeweiligen
Fahrkurve ableiten kann, zu welchen Zeitpunkten gebremst bzw. zu welchen Zeitpunkten
die Bremse gelüftet werden soll. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass solche elektromechanischen
Bremsen im Regelfall bei Bestromung lüften und bei Wegfall der Bestromung / des PWM-Signals
eingreifen. Will der Zentralprozessor somit bremsen, so wird er in einem solchen Fall
den Zusatzprozessor entsprechend anweisen, die Bestromung der Bremse einzustellen.
[0043] Bevorzugt kann der Zentralprozessor eine elektronische Bremsschaltung (insbesondere
unter Verwendung eines elektrischen Bremswiderstands), mit der Bremsenergie geregelt
elektrisch dissipiert werden kann, realisieren. Denn zu diesem Zweck muss der Zentralprozessor
auf den Motor / die Antriebseinheit der Aufzuganlage steuernd einwirken, was gerade
Aufgabe des Zentralprozessors ist. Hierzu kann der Zentralprozessor beispielsweise
einen IGBT oder einen sonstigen geeigneten Leistungsschalter einer Hardwareschaltung
ansteuern, um einen elektrischen Bremswiderstand zuzuschalten. Eine solche elektronische
Bremsschaltung, die mit Hilfe des Zentralprozessors realisiert wird, kann insbesondere
dazu dienen, Überspannungen, etwa in einem Zwischenstromkreis der Leistungsendstufe,
zu vermeiden.
[0044] Zentrale Funktionen, die mittels des Zentralprozessors implementiert sein können,
können ferner sein:
- ein Feuerwehraufzugbetrieb (Dieser Betriebsmodus der Aufzuganlage kann beispielsweise
ein schnelles Verfahren der Aufzugkabine für Feuerwehrleute im Brandfall ermöglichen
und/oder ein Anhalten der Aufzugkabine im Brandfall in solchen Stockwerken verhindern,
in denen Rauchmelder eine starke Rauchentwicklung detektiert haben, zum Schutz der
Feuerwehrleute);
- ein Notstrom- und/oder Evakuierungsbetrieb (z.B. zur Durchführung einer Notstromevakuierung
von Fahrgästen, insbesondere bei Verwendung einer getriebelosen Antriebseinheit);
- eine Notbefreiungsfunktion, zum Befreien von Personen, die in der Aufzugskabine feststecken,
insbesondere wobei die Notbefreiungsfunktion eine Kommunikation mit einer (externen)
Fernsteuerung (remote control) der Aufzuganlage, etwa von einem Service-Zentrum aus,
umfassen kann; oder
- eine Gruppensteuerung mehrerer Aufzugkabinen der Aufzuganlage.
[0045] Bei allen solchen zentralen Funktionen, die der Zentralprozessor ausführt, kann sich
der Zentralprozessor selbstverständlich auch eines Zusatzprozessors bedienen, also
den jeweiligen Zusatzprozessor durch Signale und/oder digitale Befehle entsprechend
instruieren, etwa um eine remote-Verbindung herzustellen oder die jeweilige Zusatzfunktion
tatsächlich auszuführen.
[0046] Wenn die Aufzuganlage zwei oder mehr Kabinen umfasst, die in zwei oder mehr Schächten
verfahren werden, aber elektronisch miteinander zu einer Anlage verbunden sind, so
kann eine wie oben erwähnte Gruppensteuerung beispielsweise festlegen, welche Kabine
von der Aufzugelektronikeinheit verfahren wird, um auf einen eingegangenen externen
Ruf zu reagieren. Hierbei können auch zwei separate erfindungsgemäße Aufzugelektronikeinheiten
in der gesamten Aufzuganlage ausgestaltet sein, die dann elektronisch miteinander
vernetzt sind und dazu eingerichtet, sich bezüglich der Abarbeitung von eingehenden
externen Rufen abzustimmen. Mit anderen Worten kann der Zentralprozessor einer erfindungsgemäßen
Aufzugelektronikeinheit dazu eingerichtet sein, mit wenigstens einem weiteren Zentralprozessor
einer weiteren Aufzugelektronikeinheit zu kommunizieren, insbesondere um so eingehende
externe Rufe abgestimmt abzuarbeiten, nämlich durch Erzeugen und Ausgeben entsprechender
Motorsteuerungssignale, um eine von wenigstens zwei Aufzugkabinen der Aufzuganlage
zu verfahren.
[0047] Weitere mögliche Zusatzfunktionen, die von einem Zusatzprozessor übernommen werden
können, sind:
- eine Auswertung zusätzlicher Rufanlagen, zum Empfangen weiterer externer Rufe;
- eine Gateway-Keeper-Funktion, etwa um elektronisch Kontakt zu einer Hauszentrale oder
zu einem externen Computer-Netzwerk/einer cloud herzustellen;
- eine Bremsenüberwachungsfunktion, mit der die korrekte Funktionsweise (insbesondere
ein korrektes Lüften und/oder ein korrektes Einfallen) einer mechanischen Bremse,
insbesondere einer mechanischen Motorbremse, der Aufzuganlage überwacht werden kann
(Diese Bremsenüberwachungsfunktion, die der Zusatzprozessor implementiert, kann dabei
auf dem Auswerten von Sensorsignalen, insbesondere von Mikro- und/oder Kontaktschaltern,
basieren und/oder auf einer elektrischen Strom- und/oder Spannungsmessung);
- eine Bremsenverschleißüberwachungsfunktion, mit der ein Verschleiß an einer mechanischen
Bremse der Aufzuganlage ermittelbar oder zumindest abschätzbar ist;
- eine Bremsenansteuerungsfunktion (ermöglicht korrektes Lüften und Einfallen der Bremse
zu geeigneten Zeitpunkten der Fahrkurve; hierzu kann der Zusatzprozessor zum Beispiel
steuernd auf eine Bremsenbetriebsschaltung einwirken), mit der sich eine solche Bremse
gezielt öffnen/lüften und schließen lässt. Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, dass
sofern die Sicherheitskette unterbrochen wird, diese Unterbrechung die jeweilige Bremse
in einen unbestromten Zustand versetzen wird, sodass die Fahrzeugkabine sicher zum
Stehen kommt.
[0048] Die jeweilige Zusatzfunktion wird dabei in der Regel nicht in dem Funktionsumfang
umfasst sein, welches der Zentralprozessor abdeckt. Ein Zusatzprozessor kann somit
beim Ausführen der jeweiligen Zusatzfunktion dezentral zum Zentralprozessor und/oder
zeitgleich zu diesem Befehle im Rahmen der jeweiligen Zusatzfunktion ausführen. Selbstverständlich
kann ein jeweiliger Zusatzprozessor auch dazu eingerichtet sein, mehrere solcher Zusatzfunktionen
auszuführen/zu übernehmen.
[0049] Eine weitere zentrale Funktion, die bevorzugt der Zentralprozessor übernimmt/ausführt,
kann wie erwähnt darin bestehen, ein elektrodynamisches Abbremsen der Aufzugkabine
bzw. eine Rekuperation von kinetischer Bremsenergie zu ermöglichen. Hierzu kann der
Zentralprozessor beispielsweise eine Ein- und Rückspeisungseinheit (insbesondere als
Vorstufe der Leistungsendstufe) ansteuern. Denn so kann im generatorischen Betrieb
des Aufzugmotors kinetische Bremsenergie als elektrische Leistung rekuperiert und
in ein externes Stromnetz zurückgespeist werden. Die Ansteuerung kann insbesondere
vermittelt über einen Zusatzprozessor implementiert sein. Soll diese Funktion hingegen
nicht implementiert werden, kann der Zusatzprozessor, der die Rückspeisungseinheit
ansteuern soll, entsprechend weggelassen werden. Der Zusatzprozessor ergänzt hier
also Funktionalität, die aber vom Zentralprozessor gesteuert wird.
[0050] Eine weitere wichtige Zusatzfunktion, die mit Hilfe eines Zusatzprozessors ergänzt
werden kann, kann darin bestehen, eine Kommunikation des Zentralprozessors mit dem
Internet zu ermöglichen, weil der Zentralprozessor aus Sicherheitsgründen keinen direkten
Zugang zum Internet haben sollte. Der wenigstens eine Zusatzprozessor kann so als
Gatekeeper dienen und vermittelt dann dem Zentralprozessor einen sicheren Internet-Zugang,
ähnlich einem Router.
[0051] Durch das modulare Nach- bzw. Zurüsten von wenigstens einem Zusatzprozessor kann
die Funktionalität der Aufzugelektronikeinheit somit besonders einfach Kundenwünschen
angepasst werden, wodurch die Einsatzmöglichkeiten der Aufzugelektronikeinheit wesentlich
verbreitert werden. Hierbei ist insbesondere von Vorteil, dass alle für die Personensicherheit
der Aufzuganlage relevanten Funktionen von dem Zentralprozessor ausgeführt werden
können, sodass die Sicherheitsprüfung zunächst auf die Aufzugelektronikeinheit ohne
Zusatzprozessoren beschränkt werden kann. In einem zweiten Schritt kann dann die Sicherheit
des Gesamtsystems aus Zentral- und Zusatzprozessor überprüft werden.
[0052] Der wenigstens eine Zusatzprozessor kann mit einer standardisierten, hardwareunabhängigen,
programmierbaren Software, insbesondere mit einem standardisierten hardwareunabhängigen
Betriebssystem wie etwa Linux, betrieben werden bzw. betreibbar sein bzw. eine solche
Software umfassen.
[0053] Als technische Alternative hierzu ist es aber auch möglich, dass der wenigstens eine
Zusatzprozessor mit dem Zentralprozessor auf Basis von Interrupts, insbesondere bidirektional,
kommuniziert. In diesem Fall kann nämlich auf ein eigenes Betriebssystem des Zusatzprozessors
verzichtet werden. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es vorteilhaft für eine effiziente
Kommunikation, wenn der wenigstens eine Zusatzprozessor dazu eingerichtet ist, wenigstens
einen zentralen Interrupt des Zentralprozessors auszulösen, um so eine diesem zentralen
Interrupt zugeordnete zentrale Interrupt-Service-Routine des Zentralprozessors (bei
Bedarf) zu triggern. Ferner kann auch alternativ oder ergänzend (nämlich je nach Funktion,
die der Zusatzprozessor übernehmen soll) vorgesehen sein, dass der Zentralprozessor
dazu eingerichtet ist, einen peripheren Interrupt des wenigstens einen Zusatzprozessors
auszulösen, um so eine diesem peripheren Interrupt zugeordnete Interrupt-Service-Routine
des wenigstens einen Zusatzprozessors (bei Bedarf) zu triggern. Die Übertragung eines
peripheren Interrupts vom Zentralprozessor an den Zusatzprozessor kann dem Zusatzprozessor
beispielsweise ein bestimmtes (insbesondere zeitgesteuertes) Ereignis, beispielsweise
ein bündiges Anfahren einer Halteposition mit der Fahrzeugkabine oder eine bestimmte
Betriebssituation der Aufzuganlage, anzeigen. In Reaktion auf das periphere Interrupt
kann der Zusatzprozessor so eine zugehörige passende Aktion auslösen, wodurch zum
Beispiel geeignete Komfortfunktionen (Visualisierungen und/oder das Abspielen eines
Audio-Files etc. bei Erreichen einer bestimmten Halteposition) realisiert werden können
oder ein momentaner Sonderbetrieb der Aufzuganlage Personen kenntlich gemacht werden
kann.
[0054] Umgekehrt können die vom Zusatzprozessor ausgelösten Zusatz-Interrupts des Zentralprozessors
bestimmte Aktionen des Zentralprozessors anstoßen. Hierbei ist es aber bevorzugt,
wenn der Zentralprozessor so eingerichtet ist, dass derartige von außen/von einem
Zusatzprozessor auf den Zentralprozessor einwirkenden zentralen Interrupts zeitkritische
Operationen, insbesondere der Motorsteuerung, die der Zentralprozessor gerade ausführt,
nicht unterbrechen können. Mit anderen Worten können/sollten diese von außen eingehenden
zentralen Interrupts gegenüber internen Interrupts, die der Zentralprozessor selbst
erzeugt, depriorisiert sein.
[0055] Um die Anpassung (customization) eines Zusatzprozessor für den Kunden zu erleichtern,
können beispielsweise eine Tabelle zur Verfügung gestellt werden, die auflistet, welche
peripheren Interrupts welchen Ereignissen entsprechen. Auf Basis einer solchen Tabelle
kann der Kunde dann die jeweilige periphere Interrupt-Routine nach seinen Wünschen
anpassen, um so eine bestimmte kundenspezifische Funktion mit dem Zusatzprozessor
zu implementieren. Eine Anpassung des Zentralprozessor ist hierfür jedoch gerade nicht
notwendig, was den Vorteil dieses Konzepts zeigt.
[0056] In beiden Fällen, also der Verwendung eines eigenen Betriebssystems im Zusatzprozessor
oder der Kommunikation über Interrupts, kann so eine "offene Plattform für Dritte"
geschaffen werden, die eigene Steuerungsfunktionen und/oder Bedienmöglichkeiten und/oder
Visualisierungen (z.B. auf einer Anzeigeeinheit in der Aufzugskabine) oder Sprachansagen
oder sonstige Zusatzfunktionen, insbesondere Komfortfunktionen, einfach mit Hilfe
eines Zusatzprozessors implementieren können. Soll beispielsweise die Visualisierung
eines Bedieninterfaces der Aufzuganlage Kundenwünschen angepasst werden, so genügt
es, entsprechende Änderungen im Zusatzprozessor vorzunehmen. Zu diesem Zweck kann
die Aufzugselektronikeinheit auch über eine Anpassungsschnittstelle verfügen, über
welche eine Umprogrammierung des jeweiligen Zusatzprozessors (insbesondere durch einen
Kunden vor Ort) vorgenommen werden kann. Der Zentralprozessor kann in allen diesen
Fällen unveränderte Befehle an den Zusatzprozessor zur Darstellung bestimmter Information
übermitteln; der Zusatzprozessor wird diese Information aber dann gemäß Kundenwunsch
auf der Anzeigeeinheit visualisieren und/oder in eine entsprechende Funktion / Ausgabe
umsetzen. Hierzu muss also beispielsweise ein Bedien-Interface der Aufzuganlage nicht
zwingend mit dem Zentralprozessor bidirektional kommunizieren, sondern es genügt in
der Regel eine bidirektionale Kommunikation zwischen Zentral- und Zusatzprozessor,
insbesondere mittels Interrupts.
[0057] Alternativ zu diesem Konzept kann jedoch auch, je nach Anwendungsfall, der Zusatzprozessor
(wie z.B. auch der Zentralprozessor) mittels einer hardwareabhängigen, insbesondere
proprietären, Software betrieben werden. Dies kann zwar Nachteile für Dritte haben,
aber zu einer höheren Sicherheit des Gesamtsystems führen.
[0058] Der wenigstens eine Zusatzprozessor kann ferner zwar Informationen an den Zentralprozessor
übermitteln; es ist jedoch bevorzugt, wenn der jeweilige Zusatzprozessor nicht steuernd
auf den Zentralprozessor zugreifen kann. Denn so kann verhindert werden, dass sicherheitsrelevante
Operationen, die der Zentralprozessor sicher ausführen muss, durch den Zusatzprozessor
gestört werden. Umgekehrt kann aber vorgesehen sein, dass der Zentralprozessor steuernd
auf den wenigstens einen Zusatzprozessor zugreifen kann. Beispielsweise kann der Zentralprozessor
so einen Ablauf einer Befehlsausführung des jeweiligen Zusatzprozessors anpassen und/oder
den jeweiligen Zusatzprozessor in einen Schlaf- oder Ruhezustand versetzen oder aus
einem solchen aufwecken.
[0059] Die Aufzugselektronikeinheit kann noch weitere Komponenten umfassen: Zum Beispiel
eine elektronische Rufschnittstelle, über welche der Zentralprozessor die externen
Rufe empfangen und auswerten kann. Ferner wenigstens eine elektronische Sicherheitsschnittstelle,
über welche der Zentralprozessor Signale der wenigstens einen Sicherheitsschaltung
empfangen und auswerten kann. Über eine solche Schnittstelle kann der Zentralprozessor
je nach Ausgestaltung auch steuernd auf die Sicherheitsschaltung einwirken, etwa um
eine Überbrückung der Sicherheitsschaltung zu ermöglichen (wie bereits zuvor mit Bezug
auf die Sicherheitskette erläutert). Und schließlich wenigstens eine elektronische
interne Kommunikationsschnittstelle, über welche der Zentralprozessor mit dem wenigstens
einen Zusatzprozessor, insbesondere vermittelt über einen weiteren Zusatzprozessor
und/oder bidirektional, kommunizieren kann. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Sicherheitsschnittstelle
und/oder die interne Kommunikationsschnittstelle jeweils mittels eines BUS-Systems
realisiert sind.
[0060] Über die Rufschnittstelle kann der Zentralprozessor somit externe Fahrbefehle empfangen
und diese in entsprechende Steuerbefehle, Aktor-Steuerbefehle (etwa zum Öffnen der
Aufzugskabinentür), und/oder in Motorsteuerungssignale (zum Ansteuern der Leistungsendstufe)
übersetzen.
[0061] Über die Sicherheitsschnittstelle kann der Zentralprozessor sicherheitsrelevante
Information von externen Feldgeräten, insbesondere Sensoren und Aktoren der Aufzuganlage,
abfragen und/oder Aktor-Steuerbefehle an ein solches Feldgerät übermitteln und/oder
eine Sicherheitsschaltung auslesen und/oder auf die erwähnte Sicherheitskette einwirken,
insbesondere ein Glied der Sicherheitskette überbrücken.
[0062] Über die interne Kommunikationsschnittstelle kann der Zentralprozessor mit dem wenigstens
einen Zusatzprozessor kommunizieren, hierüber Zentral-Softwareupdates empfangen und/oder
Peripherie-Softwareupdates freigeben, wie noch genauer erläutert wird.
[0063] Unter einem Bus wird hier ein System zur Datenübertragung zwischen mehreren Teilnehmern
über einen gemeinsamen Übertragungsweg verstanden: Findet eine momentane Datenübertragung
zwischen zwei Teilnehmern statt, so müssen die übrigen Teilnehmer zur selben Zeit
schweigen, da sie sonst stören würden. Die Zeit der Sprechberechtigung wird nach einem
allen Teilnehmern bekannten (Zeit- oder Signal-)Schema verteilt. Das Zuhören ist hingegen
nicht eingeschränkt.
[0064] Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Zentralprozessor dazu eingerichtet
ist, Betriebsparameter während des Betriebs der Aufzuganlage, insbesondere während
automatisiert absolvierter Testfahrten mit der Aufzugkabine, zu sammeln und zu dokumentieren.
Solche Betriebsparameter können beispielsweise sein:
- Stromaufnahmen von Komponenten der Aufzuganlage, insbesondere eine Stromaufnahme der
Antriebseinheit und/oder eines Türantriebs;
- gemessene Oberschwingungen auf Strom- und/oder Spannungssignalen, insbesondere von
Drehgebersignalen;
- Temperaturen bzw. zeitliche Temperaturverläufe, insbesondere innerhalb der Aufzugelektronikeinheit
und/oder in der Leistungsendstufe und/oder innerhalb des Aufzugmotors;
- ein Schlupf von Tragmitteln wie beispielsweise Seilen (dies kann aus einer Umdrehungszahl
der Antriebseinheit und der Kabinenposition ermittelt werden);
- Fehlermeldungen;
- tatsächliche abgefahrene Fahrkurven;
- sensorische Daten von Sensoren der Aufzuganlage;
- Zustände der Sicherheitskette;
- statistische Daten, insbesondere hinsichtlich abgebrochener Aufzugfahrten;
- Überwachungsdaten zu bestimmten Geräteparametern, z.B. zur Überprüfung der Plausibilität
der Wirkung eines Lüfters der Aufzugelektronikeinheit;
- Abweichungen eines Strombedarfs/einer Stromaufnahme, die bei definierten Testfahrten
ermittelt werden;
- gemessene bzw. ermittelte Haltemomente und/oder Verzögerungswerte einer mechanischen
Motorbremse der Aufzuganlage, wobei auch solche Parameter insbesondere durch autonom
ausgeführte sichere Testfahrten von dem Zentralprozessor erfasst werden können; oder
etwa
- Daten hinsichtlich eines Beladungszustands der Aufzugkabine (aus solchen Daten kann
der Zentralprozessor angemessene Reaktionen im Fehlerfall implementieren, zum Beispiel
eine Warnausgabe innerhalb der Aufzugkabine und/oder ein vorübergehendes Sperren des
Aufzugbetriebs, wenn eine zulässige Beladung überschritten wird).
[0065] Der Zentralprozessor kann zum Zweck der genauen Dokumentation solcher Daten/Betriebsparameter
insbesondere über eine Echtzeituhr verfügen. Zum Sammeln von Betriebsparametern kann
sich der Zentralprozessor auch eines des erwähnten Zusatzprozessors bedienen, etwa
wenn letztere eine Bremsenüberwachungsfunktion realisiert, auf die der Zentralprozessor
dann zugreifen kann, um Bremsparameter zu sammeln / zu dokumentieren.
[0066] Der Zentralprozessor kann auch dazu eingerichtet sein, sichere Testfahrten ohne Passagiere
(zum Beispiel nachts) zum Sammeln solcher Betriebsparameter autonom (also ohne menschlichen
Bediener) durchzuführen. Beispielsweise kann der Zentralprozessor so auf sichere Weise
Sprungantworten der Antriebseinheit messen, in dem der Zentralprozessor, während einer
solchen sicheren Testfahrt, Sprünge der Drehzahl des Motors vorgibt und die Sprungantwort
der Antriebseinheit erfasst. Solche Testfahren können auch als Überprüfungsfahrten
ausgelegt sein, um bestimmte Verschleißparameter oder Betriebsparameter zu überprüfen/zu
erfassen, die in normalen Fahrten mit Passagieren nicht ohne Sicherheitsrisiko zugänglich
sind.
[0067] Ferner kann der Zentralprozessor beispielsweise dazu eingerichtet sein, Betriebstemperaturen
von Komponenten der Aufzuganlage, die beispielsweise zur Bewertung einer Stromaufnahme
wichtig sind, abzuschätzen und/oder sensorisch zu erfassen. Beispielsweise kann der
Zentralprozessor mit Hilfe einer Echtzeituhr eine Abkühlung der Antriebseinheit über
die Zeit abschätzen. Solche sensorisch erfassten oder aber abgeschätzten Betriebstemperaturen
können dann bei der Ausführung der Testfahren und der Erfassung von Stromaufnahmen
Berücksichtigung finden.
[0068] Durch das Sammeln solcher Betriebsparameter kann der Zentralprozessor auch in die
Lage versetzt werden, auf Basis von gesammelten Betriebsparametern wenigstens einen
Verschleißparameter und/oder eine Schätzung einer Rest-Lebensdauer von wenigstens
einer Komponente der Aufzuganlage zu ermitteln. Mit anderen Worten kann der Zentralprozessor
somit fortlaufend den Lebenszustand der Aufzuganlage und/oder deren Verschleiß überwachen
und ferner, auf Basis solcher Ermittlungen/Schätzungen, eine Wartung der Aufzuganlage
und/oder den Austausch einer Komponente der Aufzuganlage initiieren, beispielsweise
durch Absenden einer entsprechenden digitalen Meldung (z.B. Push-Nachricht über das
Internet), wozu sich der Zentralprozessor eines Zusatzprozessors bedienen kann. Die
vom Zentralprozessor abgelegten Betriebsparameter und/oder ermittelten Verschleißparameter
oder Rest-Lebensdauern können selbstverständlich auch von außen abrufbar sein, insbesondere
über das Internet, wobei dann einer der Zusatzprozessoren eine über das Internet empfangene
Abrufanfrage an den Zentralprozessor weitergeben kann.
[0069] Eine weitere wünschenswerte Funktionalität, die der Zentralprozessor implementieren
kann, besteht darin, eine autonome, d.h. selbständige, Optimierung des Fahrbetriebs
der Aufzuganlage vorzunehmen. Beispielsweise kann der Zentralprozessor anhand von
gemessenen Stromaufnahmen einer Komponente der Aufzuganlage (insbesondere der Antriebseinheit
und/oder eines Türantriebs), eine Ansteuerung dieser Komponente anpassen, insbesondere
um so einen verschleißärmeren Betrieb oder eine verbesserte Leistung der Komponente
zu ermöglichen. Beispielsweise können sichere Testfahrten (die als "Referenzfahrten"
angesehen werden können) ohne Passagiere in der Aufzugkabine (also in nicht beladenem
Zustand) innerhalb bestimmter Zeiten, vorzugsweise nachts, automatisiert gesteuert
durch den Zentralprozessor, durchgeführt werden, und der Zentralprozessor kann dazu
eingerichtet sein, mittels solcher Testfahrten wenigstens einen Regelungsparameter
selbsttätig, insbesondere unter Berücksichtigung einer aktuellen Temperatur der Leistungsendstufe
und/oder des Aufzugmotors, zu optimieren. Solche Regelungsparameter können insbesondere
Parameter einer Stromregelung und/oder einer Drehzahlregelung der Antriebseinheit
/ des Aufzugsmotors sein. Der Zentralprozessor kann also bei der Optimierung einen
Stromregler und/oder einen Drehzahlregler anpassen.
[0070] Ferner kann der Zentralprozessor mittels eines autonomen Monitoring des Fahrbetriebs
der Aufzuganlage spezifische Verhaltensweisen der Anwender/Nutzer der Aufzuganlage
erfassen und auf Basis eines solchen Monitorings den Fahrbetrieb der Aufzuganlage
optimieren. Aus einer solchen Optimierung kann sich beispielsweise ergeben, dass der
Zentralprozessor autonom die Aufzugkabine zu bestimmten Tageszeiten in bestimmte Stockwerke
verfährt.
[0071] Beispielsweise kann dann, wenn der Zentralprozessor eine zu hohe (elektromechanische)
Auslastung der Antriebseinheit detektiert, beispielsweise weil eine Temperatur der
Leistungsendstufe und/oder des Aufzugmotors einen oberen Grenzwert überschreitet ("Endstufe
und/oder Motor zu heiß"), eine Türschließzeit und/oder eine Türöffnungszeit (beides
kann unter dem Begriff "Türbewegungszeit" zusammengefasst werden) verlängern. Auf
diese Weise kann der Zentralprozessor auf intelligente Weise der Antriebseinheit bei
hoher Auslastung längere Abkühlphasen verschaffen (nämlich dann, wenn die Aufzugkabine
noch steht, weil sich die Türen langsamer/später schließen), und zwar ohne dass diese
längeren Abkühlphasen für den Anwender direkt ersichtlich sind. Nimmt die Auslastung
der Antriebseinheit hingegen wieder ab, so kann der Zentralprozessor in Reaktion hierauf,
beispielsweise in Reaktion auf ein Absinken einer Temperatur der Leistungsendstufe
und/oder des Motors, die Türschließzeit und/oder die Türöffnungszeit wieder verlängern,
um so den Fahrbetrieb (genauer: das Anfahren nach Einstieg in die Kabine und/oder
das Türöffnen bei Erreichen einer Halteposition und/oder eine Verfahrgeschwindigkeit
der Aufzugkabine) zu beschleunigen.
[0072] Der Zentralprozessor kann auch dazu eingerichtet sein, eine Sicherheitsüberprüfung
eines Peripherie-Softwareupdates durchzuführen, welches von einer externen Quelle
(beispielsweise einem USB-Speichergerät oder vermittelt über eine Netzwerkverbindung)
bezogen wird, um diese auf den wenigstens einen Zusatzprozessor aufspielen zu können.
Mittels eines solchen Peripherie-Software-Updates kann beispielsweise eine von dem
Zusatzprozessor ausgeführte Zusatzfunktion aktualisiert und/oder angepasst werden,
insbesondere nach Kundenwünschen. Bei der besagten Sicherheitsüberprüfung ist es nun
bevorzugt, wenn das Peripherie-Software-Update erst dann aufgespielt werden kann,
wenn eine vorherige Freigabe durch den Zentralprozessor erfolgt ist.
[0073] Bei der Überprüfung und Freigabe des Peripherie-Softwareupdates ist es bevorzugt,
wenn der Zentralprozessor hierzu wenigstens eine Freigabebedingung überprüft. Hierzu
kann der Zentralprozessor mit einer externen Instanz, insbesondere vermittelt über
einen Zusatzprozessor, Kontakt aufnehmen und/oder beispielsweise eine Bestätigung
durch einen Bediener (z.B. durch Drücken einer Taste der Aufzugelektronikeinheit)
anfordern. Die Überprüfung kann ferner eine gesonderte Authentifizierung des Peripherie-Softwareupdates
umfassen, und zwar bevorzugt mittels einer (sehr sicheren) 2-Faktor-Authentifizierung.
[0074] Unter einer 2-Faktor-Authentifizierung kann hier beispielsweise verstanden werden,
dass die Zulässigkeit von Updates durch den Zentralprozessor überprüft und zusätzlich
vom Zentralprozessor eine Bestätigung durch einen Bediener (der dann vor Ort Einfluss
auf die Aufzugelektronikeinheit nimmt) eingeholt wird. Einer der Faktoren kann beispielsweise
eine biometrische oder eine Hardware-gestützte Identifikation umfassen. Auf diese
Weise kann die Zulässigkeit des Updates sicher überprüft werden und anschließend der
Zusatzprozessor entsprechend aktualisiert werden. Der Zentralprozessor kann also den
eigentlichen Update-Vorgang des Zusatzprozessor initiieren. Beide Faktoren einer solchen
2-Faktor-Authentifizierung können auch grundsätzlich über das Internet bezogen werden
(vorzugsweise über eine verschlüsselte Kommunikationsverbindung), was beispielsweise
für die Freigabe des Aufspielens eines Peripherie-Softwareupdates eine ausreichende
Sicherheit implementieren kann.
[0075] Wenn der Zentralprozessor, wie von der Erfindung vorgeschlagen, alle wesentlichen
Sicherheitsfunktionen zum Betrieb der Aufzuganlage übernimmt, kann ferner sichergestellt
werden, dass durch eine Aktualisierung der Software des wenigstens einen Zusatzprozessors
Sicherheitsfunktionen nicht anpassbar sind. Daher können Dritte auch gefahrlos derartige
Peripherie-Softwareupdates vorgeben oder initiieren. Die Überprüfung des Peripherie-Softwareupdates
kann aber beispielsweise die Cybersecurity erhöhen, weil dadurch der Kreis an Dritten,
die Peripherie-Softwareupdates durchführen oder initiieren können, beschränkt werden
kann. Die Peripherie-Softwareupdates sollen erfindungsgemäß also lediglich dazu dienen,
eine Anpassung bestimmter (Komfort-) Applikationen zu ermöglichen. Bei einer Umprogrammierung
des Zusatzprozessors durch Dritte kann somit ein Konflikt mit sicherheitsrelevanten
Funktionen des Aufzugs aufgrund der erfindungsgemäßen Architektur der Aufzugelektronikeinheit
nicht auftreten.
[0076] Der wenigstens eine Zusatzprozessor kann wenigstens einen Zusatzprozessor umfassen,
der dazu eingerichtet ist, eine Sicherheitsüberprüfung eines Zentral-Softwareupdates
durchzuführen, welches zum Beispiel von einer externen Quelle (beispielsweise einem
USB-Speichergerät oder vermittelt über eine Netzwerkverbindung) bezogen wird. Das
Zentral-Software-Update kann/soll hierbei auf den Zentralprozessor aufgespielt werden,
um diesen zu aktualisieren. Mittels eines solchen Zentral-Software-Updates kann also
insbesondere eine für den Fahrbetrieb der Aufzuganlage sicherheitsrelevante Funktion
des Zentralprozessors, beispielsweise die besagte Motorsteuerung und oder die bereits
erwähnte Fahrbetriebssteuerung, aktualisiert und oder angepasst werden. Auch hier
ist es aus Sicherheitsgründen bevorzugt, wenn das Zentral-Softwareupdate erst nach
erfolgter Freigabe durch den Zusatzprozessor auf den Zentralprozessor aufgespielt
werden kann.
[0077] Wie bereits bei Peripherie-Softwareupdates ist es auch bei einem solchen Zentral-Softwareupdate
bevorzugt, wenn der besagte Zusatzprozessor zum Freigeben dieses Zentral-Softwareupdates
mit einer externen Instanz, insbesondere vermittelt über einen weiteren Zusatzprozessor,
Kontakt aufnimmt und eine Bestätigung durch einen Bediener (z.B. durch Drücken einer
Taste der Aufzugelektronikeinheit) anfordert. Diese Überprüfung/Freigabe kann also
eine Authentifizierung des Zentral-Softwareupdates umfassen, und zwar bevorzugt mittels
einer (sehr sicheren) 2-Faktor-Authentifizierung. Da das Zentral-Softwareupdate wie
erwähnt sicherheitsrelevante Funktionen der Aufzuganlage betreffen kann, ist es bevorzugt,
wenn wenigstens einer der beiden Faktoren der 2-Faktor-Authentifizierung nicht über
eine externe Instanz bezogen wird, sondern nur durch manuelles Betätigen eines Bedienelements
(beispielsweise eine mechanische Taste oder eine virtuelle Taste eines touch display)
an der Aufzuganlage, bevorzugt an der Aufzugelektronikeinheit eingebbar ist (zum Beispiel
durch einen Service-Techniker vor Ort). Denn auf diese Weise kann die Sicherheit beim
Aufspielen des Zentral-Softwareupdate wesentlich verbessert werden. Insbesondere ist
es so wesentlich erschwert, mittels einer reinen Cyber-Attacke ein korrumpiertes Zentral-Softwareupdate
auf den Zentralprozessor aufzuspielen, weil das Bedienelement nicht aus der Ferne
manipulierbar ist.
[0078] Selbstverständlich kann der Zentralprozessor vor dem Aufspielen eines Zentral-Softwareupdates
wie auch eines Peripherie-Softwareupdates die Aufzuganlage in einen sicheren Betriebszustand
zu versetzen. Beispielsweise verbietet sich ein Aufspielen eines Zentral-Softwareupdates,
wenn der Zentralprozessor gerade eine Fahrt mit der Aufzugkabine durchführt.
[0079] Bei dem vorgestellten Ansatz zum sicheren Aufspielen eines Zentral-Softwareupdates
überwacht also der Zusatzprozessor die Sicherheit und Zulässigkeit des Softwareupdates,
welches auf den Zentralprozessor aufgespielt werden soll. Besonders bevorzugt ist
es dabei, wenn der Zusatzprozessor diese Freigabe nur bei Erfüllung wenigstens einer
weiteren Freigabebedingung erteilt. Diese Freigabebedingung kann dabei insbesondere
Parameter betreffen, die während des Fahrbetriebs der Aufzuganlage vor dem Aufspielen
des Zentral-Softwareupdates erfasst und abgespeichert wurden. Eine solche Erfassung
und Abspeicherung kann beispielsweise von dem Zentralprozessor selbst oder von dem
wenigstens einen Zusatzprozessor geleistet werden.
[0080] Das Zentral-Softwareupdate kann beispielsweise sicher über einen Zusatzprozessor,
der den Kontakt zum Internet oder einer sonstigen externen Quelle herstellt (Router),
bezogen werden.
[0081] Eine von dem Zusatzprozessor überprüfte Freigabebedingung, wie oben erwähnt, kann
beispielsweise eine gewisse Mindestanzahl an fehlerfreien Fahrten sein, die die Aufzuganlage
in einem bestimmten Zeitraum absolviert hat. Eine weitere mögliche Freigabebedingung
ist ein Freigeben mittels einer separaten Remote-Verbindung, beispielsweise durch
Kontaktaufnahme mit einem sicheren Server. Hierbei kann die Sicherheit der Remote-Verbindung
durch gängige Technologien wie gesonderte Authentifizierung, vorzugsweise 2-Faktor-Authentifizierung,
und/oder Verschlüsselung (z.B. mittels einer VPN-Verbindung) gewährleistet werden.
Durch solche und vergleichbare Ansätze kann der Zentralprozessor somit dazu eingerichtet
sein, mittels einer externen Instanz (beispielsweise dem besagten sicheren Server)
eine Sicherheitsprüfung des aufzuspielenden Zentral-Softwareupdates vorzunehmen und/oder
die Zulässigkeit des Zentral-Softwareupdates zu überprüfen.
[0082] Derjenige Zusatzprozessor, der die die Zulässigkeit des Updates des Zentralprozessors
überprüft, kann entweder i) mittels einer hardwareunabhängig programmierbaren Software
implementiert sein oder aber ii) mittels hardwareabhängiger, insbesondere proprietärer,
Software, deren Ausgestaltung also von der verwendeten Hardware abhängt.
[0083] Der wenigstens eine Zusatzprozessor oder der Zentralprozessor kann/können auch dazu
eingerichtet sein, eine nachgelagerte Sicherheitsüberprüfung, also nach dem Aufspielen
eines Zentral-Software-Updates auf den Zentralprozessor und/oder nach dem Aufspielen
eines Peripherie-Software-Updates auf einen der Zusatzprozessoren, durchzuführen.
Durch eine solche nachgelagerte Sicherheitsüberprüfung kann die Sicherheit im Betrieb
der Aufzuganlage in Bezug auf die Cybersecurity weiter erhöht werden. Hierzu ist es
besonders bevorzugt, wenn der Zusatzprozessor in regelmäßigen Abständen die Zulässigkeit
einer Software überprüft, die vom Zentralprozessor zu seinem Betrieb eingesetzt wird.
[0084] Ferner ist es auch möglich, dass durch die Aufzugelektronikeinheit sichere Testfahrten
(der Aufzugkabine) ohne Passagiere initiiert werden. Durch solche Testfahrten können
nämlich Betriebsparameter von der Aufzugelektronikeinheit erfasst werden, die dann
bei der nachgelagerten Sicherheitsüberprüfung berücksichtigt werden können. D.h. die
nachgelagerte Sicherheitsüberprüfung kann eine Überprüfung von Betriebsparametern
umfassen, die bei solchen von der Aufzugelektronikeinheit initiierten, sicheren Testfahrten
gesammelt wurden. Solche autonomen Testfahrten werden überhaupt erst möglich, weil
der Zentralprozessor der Aufzugelektronikeinheit dadurch, dass er eine Information
hinsichtlich der Aufzugkabinenposition auswertet (und bevorzugt ferner wenigstens
eine Sicherheitsschaltung ausliest) und zudem die Fahrkurve vorgibt, überhaupt erst
solche Testfahrten sicher und vor allem autonom durchführen kann. Zu diesem Zweck
ist es vorzuziehen, wenn der Zentralprozessor dazu eingerichtet ist, über Auslesen
von wenigstens einem Sensor vor dem Ausführen einer autonomen Testfahrt zu überprüfen,
ob sich Personen in der Aufzugkabine befinden.
[0085] Um die Sicherheit für Personen weiter zu erhöhen kann ferner vorgesehen sein, dass
die Aufzugelektronikeinheit einen Fahrbetrieb der Aufzuganlage mit Personen sperrt,
sobald die besagte nachgelagerte Sicherheitsüberprüfung einen fehlerhaften Betrieb
der Aufzuganlage oder aber einen Fehler im Zentral-Softwareupdate ergibt/bemerkt.
[0086] Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Aufzugelektronikeinheit, insbesondere
der wenigstens eine Zusatzprozessor oder der Zentralprozessor, sichere Testfahrten
ohne Passagiere in der Kabine, beispielsweise nachts, durchführt. Es ist im Stand
der Technik bereits üblich, beispielsweise Lernfahrten durchzuführen oder Testfahrten,
mit denen die korrekte Funktionalität der Aufzugsbremsen getestet wird. Das Vorhandensein
von Passagieren in der Kabine kann dabei durch Messung des Gewichts der Kabine sicher
detektiert werden. Bei solchen Testfahrten können beispielsweise auch sensorisch elektrische
Ströme oder sonstige Sensorsignale als Betriebsparameter erfasst werden, was dann
Rückschlüsse auf die korrekte Funktionsweise des Aufzugs zulässt.
[0087] Wird trotz vorheriger Sicherheitsüberprüfung ein schadhaftes Update auf den Zentralprozessor
aufgespielt, welches den Betrieb des Aufzugs unsicher gestaltet oder zu Fehlern im
Betrieb führt, so kann dieses Problem somit durch das Ausführen der sicheren Testfahrten
erkannt und entsprechend dann der Betrieb des Aufzugs mit Personen durch die Aufzugelektronikeinheit
gesperrt werden.
[0088] Bei schadhafter Malware, die mittels eines Updates auf den Zentralprozessor gelangen
könnte, wäre es auch vorstellbar, dass die Malware erst nach einem bestimmten Zeitablauf
aktiv wird, sodass das schadhafte Update durch initiale Testfahrten nicht erkannt
werden kann. Um dies zu vermeiden kann aber vorgesehen sein, dass in regelmäßigen
Zeitabständen, etwa täglich oder einmal pro Woche, die besagten sicheren Testfahrten
ohne Passagiere automatisiert von der Aufzugelektronikeinheit durchgeführt werden.
Auf diese Weise kann fortlaufend eine automatisierte nachgelagerte Sicherheitsüberprüfung
gewährleistet werden, mit der insbesondere schadhafte Updates des Zentralprozessors
erkannt werden können.
[0089] Zur Erhöhung der Energieeffizienz kann schließlich vorgesehen sein, dass die Leistungsendstufe
der Aufzugelektronikeinheit (zusammen mit dem Zentralprozessor) als ein Active-Front-End
(AFE-)Umrichter ausgestaltet ist. Hierzu kann die Leistungsendstufe insbesondere einen
geregelten Netzgleichrichter umfassen, der beispielsweise mittels einer Einspeise-
und Rückspeiseeinheit realisiert werden kann. Der Zentralprozessor kann in einem solchen
Fall dazu eingerichtet sein, den AFE-Umrichter so anzusteuern, dass bei Betrieb des
Aufzugsmotors in einem generatorischen Betrieb kinetische Bremsleistung elektrisch
mithilfe des AFE-Umrichters in ein externes Netz zurückgespeist werden kann. Der Zentralprozessor
kann bei solchen Ausgestaltungen somit als Teil des AFE-Umrichters aufgefasst werden.
[0090] Es kann in der Aufzuganlage also insbesondere vorgesehen sein, dass beim Abbremsen
der Aufzugskabine elektrische Leistung, die in einem Generator- und/oder Kurzschluss-Betrieb
im Aufzugmotor entsteht, ins Netz zurückgespeist wird. Mit anderen Worten kann in
einem solchen Fall unter Umständen auf einen Bremswiderstand verzichtet werden. Auch
eine solche elektrische Rückspeisung von kinetischer Bremsenergie der Aufzuganlage
kann die Aufzugelektronikeinheit, genauer der Zentralprozessor, somit steuern und
regeln, wobei sich der Zentralprozessor hierzu eines Zusatzprozessors bedienen kann,
also diesen entsprechend ansteuern kann. Der auf diese Weise realisierte AFE-Frequenzumrichter,
ggf. mit geregeltem Netzgleichrichter, kann eingangsseitig über aktive Leistungsschalter,
beispielsweise in Form von IGCTs (integrated gate-commutated thyristor) oder IGBTs
(insulatedgate bipolar transistor), verfügen. Dies erfordert zwar einen höheren Steueraufwand,
eröffnet jedoch die Möglichkeit der Energierückspeisung ins Netz, wenn die vom Aufzugmotor
angetriebene Masse der Aufzugkabine (plus eventuelles Gegengewicht) im Fahrbetrieb
abgebremst werden müssen. Zu diesem Zweck kann die Aufzugelektronikeinheit auch eine
elektrische Rückspeiseeinheit umfasst, die die Funktion der elektrischen Rückspeisung
von Bremsenergie übernimmt. Eine Ausgestaltung der Leistungsendstufe mit samt dem
Zentralprozessor als ein AFE ermöglicht zudem ein schnelles Umschalten zwischen motorischem
und generatorischem Betrieb des Aufzugmotors / der Antriebseinheit.
[0091] Wird beispielsweise ein magneterregter Synchronmotor als Aufzugmotor eingesetzt,
so kann dieser ein drehzahlabhängiges Bremsmoment erzeugen, das entsteht, sobald die
Motorwicklungen elektrisch kurzgeschlossen werden. Eine solche Kurzschlussfunktion
kann mit dem Zentralprozessor geregelt werden, d.h. die Aufzuganlage, insbesondere
die Aufzugelektronikeinheit, kann zu diesem Zweck eine elektronische Kurzschlussschaltung
umfassen, die über den Zentralprozessor ansteuerbar ist. Mit einer solchen Kurzschlussschaltung
können die Motorwicklungen des Aufzugmotors somit nach Bedarf kurzgeschlossen werden
und/oder es kann der gesamte Frequenzumrichter nach außen hin stromlos geschalten
werden. Hierbei kann der Zentralprozessor das Kurzschließen nicht nur zum Zweck einer
Rekuperation von Bremsenergie einsetzen, sondern beispielsweise auch im Rahmen eines
Notbetriebs, um die Aufzugkabine (insbesondere bei Verwendung einer getriebelosen
Antriebseinheit), vermittelt über das mit Hilfe des Kurzschlusses erzeugte elektromagnetische
Bremsmoment, sicher im Fahrschacht passiv verfahren zu können. In diesem Fall bewegt
sich die Aufzugkabine also nur aufgrund ihres Eigengewichts (und ggf. einer zusätzlichen
Beladung) und wird dabei durch das elektromagnetische Bremsmoment abgebremst; es findet
aber unter Umständen kein gesteuerter generatorischer Betrieb statt.
[0092] Der Zentralprozessor kann schließlich auch dazu eingerichtet sein, beim Ausführen
der Motorsteuerung zeitkritische und/oder echtzeitrelevante Signale zu verarbeiten
und/oder zeitkritische und/oder echtzeitrelevante Motorsteuerbefehle zu generieren.
[0093] Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird auch ein Verfahren zum sicheren Aktualisieren
einer Aufzugelektronikeinheit bzw. einer Aufzuganlage vorgeschlagen. Hierbei kann
die Aufzugelektronikeinheit wie eingangs beschrieben und/oder gemäß einem der auf
eine Aufzugelektronikeinheit gerichteten Ansprüche oder wie zuvor beschrieben ausgestaltet
sein. Bei dem Verfahren ist nun vorgesehen, dass die Aktualisierung durch Aufspielen
eines Zentral-Software-Updates auf einen Prozessor durchgeführt wird, wobei dieser
Prozessor insbesondere der zuvor beschriebene Zentralprozessor der Aufzugelektronikeinheit
sein kann. Zudem ist vorgesehen, dass zunächst die Sicherheit des Zentral-Software-Updates,
noch vor dem Aufspielen, durch einen Zusatzprozessor, welches insbesondere ein Zusatzprozessor
der besagten Aufzugelektronikeinheit sein kann, überprüft und je nach Prüfungsergebnis
durch diesen Zusatzprozessor freigegeben wird. Hierbei ist es bevorzugt, wenn der
Zusatzprozessor (zum Zweck der Freigabe) wenigstens eine Freigabebedingung überprüft,
wobei der Zusatzprozessor hierzu insbesondere auf eine externe Instanz wie beispielsweise
einen externen sicheren Server zugreifen kann. Das Zentral-Software-Update kann hierbei
von einer externen Quelle, beispielsweise von einem USB-Speicher oder über eine Netzwerkverbindung,
bezogen werden.
[0094] Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest eine von dem Zusatzprozessor geprüfte
Freigabebedingung einen Parameter betrifft, der während des Fahrbetriebs der Aufzuganlage
noch vor dem Aufspielen des Zentral-Software-Updates erfasst und gespeichert wurde.
Dies kann, wie bereits erwähnt wurde, von dem Zentralprozessor oder von dem Zusatzprozessor
geleistet werden.
[0095] Schließlich wird zur weiteren Verbesserung der Sicherheit im Betrieb einer Aufzuganlage
ein weiteres Verfahren vorgeschlagen, welches eine einem Softwarteupdate nachgelagerte
Sicherheitsüberprüfung einer Aufzugelektronikeinheit und/oder einer Aufzuganlage ermöglicht.
Dieses Verfahren kann insbesondere ergänzend oder alternativ zu den zuvor beschriebenen
Verfahren eingesetzt werden, um die Sicherheit zu erhöhen. Bei diesem zweiten Verfahren
ist vorgesehen, dass die Sicherheitsüberprüfung durch das Aufspielen eines Zentral-Software-Updates
auf einen Prozessor der Aufzuganlage (insbesondere auf den Zentralprozessor und/oder
einen der Zusatzprozessoren der Aufzugelektronikeinheit) getriggert wird und dass
ferner in regelmäßigen Abständen die Zulässigkeit einer vom Zentralprozessor zu seinem
Betrieb verwendeten Software überprüft wird. Diese Sicherheitsüberprüfung kann bevorzugt
von dem Prozessor selbst, insbesondere einem/dem Zentralprozessor oder von einem Zusatzprozessor
der Aufzugselektronikeinheit, automatisiert (d.h. insbesondere ohne externe Triggerung)
durchgeführt werden.
[0096] Im Rahmen dieses Verfahrens kann ferner vorgesehen sein, dass zum Zwecke der Sicherheitsüberprüfung
sichere Testfahrten ohne Passagiere mit der Aufzuganlage (vorzugsweise automatisiert)
durchgeführt werden und dass dabei Betriebsparameter erfasst werden, die bei der nachgelagerten
Sicherheitsüberprüfung berücksichtigt werden. Denn aus solchen Betriebsparametern
lassen sich Rückschlüsse auf die korrekte Funktionsweise der Aufzuganlage/der Aufzugelektronikeinheit
und damit auf die Zulässigkeit und Sicherheit des durchgeführten Zentral-Software-Updates
vollziehen.
[0097] Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, ist aber
nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausbildungen der Erfindung
können aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in
Verbindung mit der allgemeinen Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen
gewonnen werden. Bei der folgenden Beschreibung verschiedener bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung erhalten in ihrer Funktion übereinstimmende Elemente auch bei abweichender
Gestaltung oder Formgebung übereinstimmende Bezugszahlen.
[0098] Es zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Ansicht einer ersten erfindungsgemäßen Aufzugelektronikeinheit mit
einem Zentralprozessor,
- Fig. 2
- eine schematische Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Aufzugelektronikeinheit,
- Fig. 3
- eine schematische Ansicht einer dritten erfindungsgemäßen Aufzugelektronikeinheit,
- Fig. 4
- eine schematische Ansicht einer vierten erfindungsgemäßen Aufzugelektronikeinheit,
- Fig. 5
- eine schematische Ansicht einer fünften erfindungsgemäßen Aufzugelektronikeinheit,
- Fig. 6
- illustriert einen sicheren Update-Vorgang eines Zusatzprozessors,
- Fig. 7
- illustriert einen sicheren Update-Vorgang des Zentralprozessors, wobei also hier ein
Softwarteupdate auf den Zentralprozessor aufgespielt wird und schließlich
- Fig. 8
- Details der direkten Kommunikation zwischen Zentralprozessor und Leistungsendstufe
einer erfindungsgemäßen Aufzugelektronikeinheit.
[0099] Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Aufzugelektronikeinheit 1, die dazu vorgesehen
ist und hierfür eingesetzt werden kann einen Aufzugmotor 3 einer komplexen Aufzuganlage
28 anzusteuern. Hierzu umfasst die Aufzugelektronikeinheit 1 einen Prozessor 11, der
eine Steuerungs-CPU realisiert, die mit externen Sendern 27, beispielsweise einem
Aufzugsbenutzer, der eine Eingabe über ein Bedieninterface tätigt, kommuniziert. Die
Steuerungs-CPU 11, die als eine Zentralprozessor 4 ausgestaltet ist, empfängt somit
externe Rufe und erzeugt in Reaktion hierauf eine geeignete Ansteuerung des Aufzugmotors
3, um so eine bestimmte Aufzughaltestelle mit einer Aufzugkabine 20 der Aufzuganlage
28 anzufahren, die dem eingegangenen Ruf entspricht.
[0100] Der Zentralprozessor 4 realisiert somit eine Motor-Frequenzumrichter-CPU, die Motorsteuerungssignale
42 generiert und an eine Leistungsendstufe 2 als Teil der Aufzugelektronikeinheit
1 übermittelt (schwarzer Blockpfeil). Der Zentralprozessor 4 und die Leistungsendstufe
2 bilden hier also einen Frequenzumrichter 39. Die Leistungsendstufe 2 generiert gemäß
den Motorsteuerungssignalen 42 in an sich bekannter Weise eine geeignete Ausgangswechselspannung
38, um so den Aufzugsmotor 3 zu betreiben und die mittels Tragmitteln 15 aufgehängte
Aufzugkabine 20 entsprechend im Fahrschacht zu verfahren. Hierbei liest der Zentralprozessor
4 einen Schachtpositionsgeber oder sonstige Feldgeräte 24 je nach Bedarf aus, die
für die Sicherheit des Betriebs des Aufzugs 22 relevant sind. Der Zentralprozessor
4 kann auf diese Weise den Fahrbetrieb der Aufzuganlage 28 sicher vorgeben.
[0101] Der Zentralprozessor 4 der Aufzugelektronikeinheit 1 der Figur 1 kann nicht nur direkt
mit der Leistungsendstufe 2 kommunizieren, um so eine Motorsteuerung 37 zu realisieren,
sondern auch über eine elektronische Sicherheitsschnittstelle 7 eine Sicherheitsschaltung
23 auslesen, die ihrerseits Informationen von sicherheitsrelevanten Feldgeräten 24
oder sonstigen Sensoren 25 abfrägt. Der Zentralprozessor 4 übernimmt hier also Grundfunktionen
des Aufzugsbetriebs wie beispielsweise das Anfahren einer gewünschten Aufzughaltestelle,
da der Zentralprozessor 4 auf von außen eingehende (also externe) digitale Rufe von
externen Sendern 27 reagiert, indem er entsprechende Motorsteuerungssignale 42 erzeugt
und direkt an die Leistungsendstufe 2 überträgt.
[0102] Im Rahmen einer Motorsteuerung 37 steuert der Zentralprozessor 4 somit die Leistungsendstufe
2 mittels der Motorsteuerungssignale 42 direkt an und steuert so, vermittelt durch
die Leistungsendstufe 2, den Aufzugmotor 3, nämlich gemäß dem eingegangenen Ruf. Hierzu
erzeugt der Zentralprozessor 4 auf Basis des eingehenden externen Rufs und unter Berücksichtigung
von wenigstens einer Information hinsichtlich einer aktuellen Position der Aufzugkabine
20 eine jeweilige Fahrkurve und leitet aus dieser Fahrkurve die entsprechenden Motorsteuerungssignale
42 ab. Die Fahrkurve generiert der Zentralprozessor 4 dabei abschnittsweise, sodass
in regelmäßigen Zeitabständen aktualisierte Motorsteuerungssignale 42 vom Zentralprozessor
4 an die Leistungsendstufe 2 ausgegeben werden.
[0103] Wie die Figur 8 illustriert, kann der Zentralprozessor 4 über wenigstens einen Analogsignalausgang
43 und/oder über wenigstens eine PWM-Einheit 44 verfügen, die jeweils direkt mit der
Leistungsendstufe 2 verbunden ist/sind, um analoge Signale und/oder PWM-Signale 40
als Motorsteuerungssignale 42 direkt an die Leistungsendstufe 2 zu übermitteln. Man
erkennt in Figur 8 aber auch, dass die Leistungsendstufe 2 eine Hardwareschaltung
45 umfassen kann, etwa um ein PWM-Signal 40 in entsprechende analoge Ansteuersignale
zum Ansteuern von Leistungsschaltern einer Inverterschaltung 46 der Leistungsendstufe
2 umzusetzen.
[0104] In Figur 1 erkennt man auch, dass die Aufzugselektronikeinheit 1 über mehrere elektronische
Rufschnittstellen 6 verfügt, über welche der Zentralprozessor 4 mit externen Sendern
27 digital kommunizieren kann. Auf diese Weise kann der Zentralprozessor 4 beispielsweise
externe Rufe aus dem Aufzugschacht oder von einer Anzeige oder von einem Bedieninterface
des Aufzugs 22 entgegennehmen. Wie illustriert, kann der Zentralprozessor 4 aber beispielsweise
auch auf diese Weise auf einen externen Netzwerkknoten 29 zugreifen, der seinerseits
wiederum eine eigene CPU umfassen kann.
[0105] Der Zentralprozessor 4 übernimmt ferner auch das Ansteuern eines Türantriebs der
Aufzugkabine 20. Hierbei detektiert der Zentralprozessor 4 durch Kommunikation mit
Zonenmagneten, die im Aufzugschacht angeordnet sind, wenn die Fahrzeugkabine 20 in
eine Türzone einfährt. In diesem Fall überbrückt der Zentralprozessor 4 ein Glied
einer Sicherheitskette der Aufzuganlage. Indem der Zentralprozessor 4 somit steuernd
auf die Sicherheitskette einwirkt, ermöglicht er ein frühes Öffnen der Türen (durch
Ansteuern des Türantriebs) noch bevor die Fahrzeugkabine eine sichere finale Halteposition
innerhalb der Türzone erreicht hat.
[0106] Kennzeichnend für die in Figur 1 vorgestellte Architektur der erfindungsgemäßen Aufzugselektronikeinheit
1 ist somit, dass der Zentralprozessor 4 im Rahmen der Motorsteuerung 37 die Leistungsendstufe
2 ansteuert, um über diese den Aufzugmotor 3 zu steuern und zu regeln und damit den
Aufzugsbetrieb vorzugeben und dass ferner der Zentralprozessor 4 Grundfunktionen des
Aufzugsbetriebs übernimmt, nämlich das Reagieren auf externe Rufe, das Vorgeben einer
Fahrkurve für den Aufzugbetrieb und das Auswerten der erwähnten Sicherheitsschaltung
23. Im Rahmen der Motorsteuerung 37 implementiert der Zentralprozessor 4 dabei zeitkritische
Operationen, die in weniger als 1 ms ausgeführt werden müssen. Gleichzeitig übernimmt
der Zentralprozessor 4 aber auch die Fahrbetriebsteuerung der Aufzuganlage 28, die
auch zahlreiche zeitunkritische Operationen umfasst, die in geringerer Geschwindigkeit
abgearbeitet werden können. Dies ist möglich, weil der Zentralprozessor 4 über ein
System intelligenter Interrupts verfügt, sodass zeitkritische und nicht-zeitkritische
Operationen sequentiell nacheinander und geordnet nach ihrer Priorität vom Zentralprozessor
4 abgearbeitet werden.
[0107] Figur 2 zeigt eine weitere mögliche Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Aufzugselektronikeinheit
1, die aber nun, im Vergleich zu der Figur 1, einen Zusatzprozessor 5a umfasst. Dieser
Zusatzprozessor 5a übernimmt eine Zusatzfunktion und ergänzt damit den Funktionsumfang
des Zentralprozessors 4 modular, weil die Zusatzfunktion durch Hinzufügen/Weglassen
des Zusatzprozessor einfach hinzugefügt oder aber weggelassen werden kann.
[0108] Im gezeigten Beispiel der Figur 2 kommuniziert der Zentralprozessor 4 vermittelt
über den Zusatzprozessor 5a mit einer Ein- und Rückspeisungseinheit 13, über welche
die Leistungsendstufe 2 Leistung aus dem Stromnetz 12 beziehen oder aber in selbiges
rückspeisen kann. Eine solche Rückspeisung kann beispielsweise erfolgen, wenn der
Aufzugmotor 3 im generatorischen Betrieb betrieben wird und zum Abbremsen der Aufzugskabine
20 eingesetzt wird, wobei in diesem Fall die dabei entstehende kinetische Bremsenergie
in elektrische Leistung gewandelt wird, die über die Einheit 13 zurück ins Stromnetz
12 fließt. Somit realisiert der Zentralprozessor 4 mit Hilfe des Zusatzprozessors
5a eine elektrodynamische Bremsfunktion bzw. eine Energierekuperationsfunktion.
[0109] Im Beispiel der Figur 3 umfasst die Aufzugselektronikeinheit 1, die ansonsten analog
zu derjenigen der Figur 2 bzw. Figur 1 ausgestaltet ist, einen weiteren Zusatzprozessor
5b, wobei hier der Zentralprozessor 4 über jeweilige interne Kommunikationsschnittstellen
8, die mittels eines BUS-Systems 10 realisiert sind, mit den beiden Zusatzprozessoren
5a und 5b kommuniziert. Wie man in der Figur 3 erkennt, ist mittels des Zusatzprozessors
5b eine zusätzliche elektronische Rufschnittstelle 6c geschaffen, über welche der
Zentralprozessor 4, vermittelt durch den Zusatzprozessor 5b, mit weiteren Peripheriegeräten
26 kommunizieren kann. Der Zusatzprozessor 5b wird dabei mittels einer hardwareunabhängigen
Software, nämlich einem Linux-Betriebssystem, betrieben.
[0110] Im Beispiel der Figur 4 übernimmt der zweite Zusatzprozessor 5b auch die Funktion
eines Routers 18 und vermittelt so zwischen dem Zentralprozessor 4 und einer externen
Instanz 19 wie beispielsweise dem Internet oder einer Cloud.
[0111] Im weiteren Beispiel der Figur 5 ist hingegen ein dritter Zusatzprozessor 5c vorgesehen,
der hier die Funktion eines solchen Routers 18 übernimmt, wobei mit diesem Ansatz
beispielsweise auch Rufe einer Fernsteuerung 31 oder weiterer (z.B. weit entfernter)
externer Sender 27 entgegengenommen werden können. Mithilfe des BUS-Systems 10 kann
auch hier erneut der Zentralprozessor 4 vermittelt über den Zusatzprozessor 5c auf
diese externen Informationsquellen 19, 27, 31 zugreifen oder von diesen Rufe empfangen
und in entsprechende Operationen umsetzen. Mit dieser Architektur kann beispielsweise
eine Evakuierungsfahrt des Aufzugs 22 über eine Fernsteuerung 31 initiiert werden,
ohne dass hierfür der Zentralprozessor 4 eine direkte Verbindung mit dem Internet
aufweisen muss. Um dies sicher zu gestalten, können beispielsweise Authentifizierungsabfragen
und dergleichen implementiert sein.
[0112] Da der Zentralprozessor 4, insbesondere digital, mit zahlreichen Komponenten der
Aufzuganlage 28 kommunizieren kann, kann er auch Betriebsparameter während des Betriebs
der Aufzuganlage 28 sammeln und dokumentieren. Hierzu gehören insbesondere die Dokumentation
von Fehlermeldungen und der tatsächlich von der Aufzugkabine 20 absolvierten Fahrkurven.
Der Zentralprozessor 4 führt zudem nachts sichere Testfahrten ohne Passagiere in der
Aufzugkabine 20 autonom durch und misst dabei Stromaufnahmen der Antriebseinheit sowie
weitere Betriebsparameter. Aus solchen gesammelten Betriebsparametern ermittelt der
Zentralprozessor 4 dann Schätzwerte für Rest-Lebensdauern einzelner Komponenten. Fällt
eine solche Rest-Lebensdauer zu gering aus, kann der Zentralprozessor 4 (mit Hilfe
des Zusatzprozessors 5c) eine Push-Nachricht über das Internet absetzen und so eine
Wartung der Aufzuganlage 28 initiieren. Die Push-Nachricht kann dabei Informationen
umfassen, welche Komponente auszutauschen/zu warten ist. Wird, beispielsweise während
einer nächtlichen Testfahrt, eine signifikante Abweichung der Stromaufnahme oder eine
unzulässige Sprungantwort der Antriebseinheit vom Zentralprozessor 4 detektiert, so
kann dieser auch autonom die Motorsteuerung 37 anpassen und so autonom den Betrieb
der Aufzuganlage 38 optimieren.
[0113] Die Figur 6 illustriert ein erfindungsgemäßes Verfahren, mit dem der Zentralprozessor
4 ein Peripherie-Softwareupdate freigeben kann, welches auf einen der gezeigten Zusatzprozessoren
5 der Aufzugselektronikeinheit 1 aufgespielt werden soll. Ein solches Softwareupdate
kann beispielsweise vermittelt über den Zusatzprozessor 5c von einer externen Instanz
19 wie beispielsweise einem sicheren Server abgerufen werden. Erfindungsgemäß ist
nun vorgesehen, dass - noch bevor das Peripherie-Softwareupdate auf den jeweiligen
Zusatzprozessor 5 aufgespielt wird - zunächst die Zulässigkeit und Sicherheit dieses
Updates von dem Zentralprozessor 4 geprüft wird. Hierzu überprüft der Zentralprozessor
4 eine Freigabebedingung. Beispielsweise kann eine 2-Faktor-Authentifizierung als
Freigabebedingung vorgesehen sein, bei der der Zentralprozessor 4 einerseits vermittelt
über den Zusatzprozessor 5c auf den externen Server 19 zugreift und ferner mittels
einer Bedienerabfrage 33 eine Bestätigung anfordert, die ein Service-Techniker mithilfe
des gezeigten Eingabegeräts 35 manuell eingeben muss. Der Zentralprozessor 4 kann
somit über eine Sicherheitsabfrage 34 zunächst die Zulässigkeit des Updates mithilfe
des externen Servers 19 überprüfen und ferner über die Bedienerabfrage 33 sicherstellen,
dass das Softwareupdate zum jetzigen Zeitpunkt auch tatsächlich gewünscht und sicher
durchgeführt werden kann, weil es vom Service-Techniker freigegeben wurde.
[0114] Die Figur 7 zeigt hingegen den Fall, wenn ein Zentral-Softwareupdate auf den Zentralprozessor
4 aufgespielt werden soll. Auch dieses Softwareupdate kann beispielsweise über den
Router 18 von einer externen Instanz 19 bezogen werden oder beispielsweise, in an
sich bekannter Weise, von einem elektronischen Speichergerät wie einem USB-Stick,
welches/welcher in eine entsprechende Schnittstelle der Aufzugselektronikeinheit 1
eingesteckt wird. Auch in diesem Fall wird das Zentral-Softwareupdate erst nach einer
erfolgten Freigabe auf den Zentralprozessor 4 aufgespielt, aber diese Freigabe wird
durch einen der Zusatzprozessoren 5 der Aufzugelektronikeinheit 1 vorgenommen. Der
zuständige Zusatzprozessor 5 prüft hierfür wenigstens eine Freigabebedingung, wobei
es besonders vorteilhaft sein kann, wenn diese Freigabebedingung Parameter betrifft,
beispielsweise eine Anzahl an fehlerfrei durchgeführten Fahrten der Aufzuganlage 28,
die während des Fahrbetriebs der Aufzuganlage 28 noch vor dem Aufspielen des Software-Updates
bereits erfasst und abgespeichert wurden. Um eine Beeinträchtigung von sicherheitsrelevanten
Funktionen der Aufzuganlage 28 durch das Aufspielen des Zentral-Softwareupdates zu
vermeiden, gibt der Zusatzprozessor 5 das Zentral-Softwareupdate nur frei, wenn eine
2-Faktor-Authentifizierung erfolgreich durchgeführt wurde. Einer der beiden Faktoren
dieser Authentifizierung kann dabei nicht aus der Ferne eingeben werden, sondern muss
durch manuelles Betätigen eines Bedienelements der Aufzugelektronikeinheit 1 vor Ort
von einem Service-Techniker eingegeben werden.
[0115] Anhand der Figur 1, die in etwa eine Minimal-Lösung einer erfindungsgemäßen Aufzugseinheit
1 darstellt, kann auch einfach nachvollzogen werden, wie mit diesem System eine nachgelagerte
Sicherheitsüberprüfung durchgeführt werden kann, die erst nach Aufspielen eines Zentral-Software-Updates
auf den Zentralprozessor 4 durchgeführt wird: Hierzu kann vorgesehen sein, dass das
besagte Aufspielen zunächst die Sicherheitsüberprüfung triggert. Der Zentralprozessor
4 kann dann, beispielsweise in regelmäßigen Abständen und/oder insbesondere nachts,
sichere Testfahrten ohne Personen in der Aufzugskabine 20 mit dem Aufzug 22 durchführen
und dabei Betriebsparameter sammeln (also erfassen und speichern), die beispielsweise
über angeschlossene Feldgeräte 24 sensorisch erfasst werden können. Ist eine ausreichende
Anzahl solcher sicheren Testfahrten durchgeführt worden, kann der Zentralprozessor
4 dann die Sicherheitsüberprüfung anhand dieser gesammelten Betriebsparameter/-daten
durchführen und somit entscheiden, ob die Betriebsparameter eine korrekte Funktionsweise
der Aufzuganlage 28 dokumentieren und somit auch nach Aufspielen des Zentral-Software-Updates
ein sicherer Betrieb des Aufzugs 22 gewährleistet werden kann. Fällt die Sicherheitsüberprüfung
hingegen negativ aus, so sperrt der Zentralprozessor 4 den weiteren Fahrbetrieb des
Aufzugs 22, jedenfalls sobald sich Personen in der Aufzugkabine 20 befinden.
[0116] Zusammenfassend wird eine intelligente Aufzugelektronikeinheit 1 vorgeschlagen mit
einem Zentralprozessor 4, der sowohl eine zeitkritische Motorsteuerungsbefehle umfassende
Motorsteuerung 37 implementiert als auch Grundfunktionen des Aufzugsbetriebs ausführt
wie beispielsweise das Reagieren auf externe Rufe, das Vorgeben einer Fahrkurve oder
das Auswerten einer Sicherheitsschaltung 23 derjenigen Aufzuganlage 28, in welcher
die Aufzugelektronikeinheit 1 zum Steuern eines Aufzugmotors 3 eingesetzt wird. Die
Aufzugelektronikeinheit 1 umfasst dabei auch die für den Betrieb des Aufzugmotors
3 notwendige Leistungsendstufe 2 und kann darüber hinaus einen oder mehrere Zusatzprozessoren
5 umfassen, mit denen die Funktionalität der Aufzugelektronikeinheit 1 modular erweitert
werden kann. Mit dieser Architektur ist es insbesondere möglich, Softwareupdates des
Zentralprozessors 4 und/oder eines Zusatzprozessors 5 sicher durchzuführen, eine nachgelagerte
Sicherheitsüberprüfung eines solchen Software-Updates durchzuführe, oder etwa den
Betrieb der Aufzuganlage 28 mit Hilfe des Zentralprozessors 4 autonom zu optimieren.
Bezugszeichenliste
[0117]
- 1
- Aufzugelektronikeinheit/Aufzugsteuervorrichtung
- 2
- Leistungsendstufe (erzeugt 38 zum Betrieb von 3; Teil von 39)
- 3
- Aufzugmotor
- 4
- Zentralprozessor (steuert indirekt 3 und direkt 2)
- 5
- Zusatzprozessor (kommuniziert mit 4; kann ggf. eine Verbindung zwischen einem externen
Netz, z.B. dem Internet, und 4 herstellen).
- 6
- elektronische Rufschnittstelle
- 7
- elektronische Sicherheitsschnittstelle
- 8
- elektronische interne Kommunikationsschnittstelle
- 9
- serielle Schnittstelle
- 10
- BUS-System
- 11
- Prozessor (insbesondere ausgestaltet als Mikroprozessor oder Mikrocomputer)
- 12
- Stromnetz
- 13
- Ein- und Rückspeisungseinheit (zum Beziehen von Leistung von 12 oder Rückspeisen von
Leistung in 12)
- 14
- Signalweg (insbesondere als Teil von 10)
- 15
- Tragmittel (z.B. Stahlseile)
- 16
- elektrische Verbindung (insbesondere bidirektional)
- 17
- Gehäuse
- 18
- Router
- 19
- externe Instanz (Internet / Cloud / Server)
- 20
- Aufzugkabine
- 21
- Gegengewicht
- 22
- Aufzug
- 23
- Sicherheitsschaltung (insbesondere implementiert als Hardwareschaltung)
- 24
- Feldgerät (z.B. Schachtpositionsgeber)
- 25
- Sensor/Aktor
- 26
- Peripheriegerät (nicht sicherheitskritisch)
- 27
- externer Sender (z.B. Aufzugsbenutzer, externe Rufe, aus der Schachtbox / Inspektionsbox,
von einer Anzeige oder von einem Bedieninterface)
- 28
- Aufzuganlage
- 29
- Netzwerkknoten (ggf. mit eigenem Prozessor/eigener CPU)
- 30
- hardwareunabhängige Software
- 31
- Fernsteuerung (von 22/28 vermittelt durch 1)
- 32
- Eingangsstufe (AC/DC-Wandler, stellt DC-Spannung für 2 bereit)
- 33
- Bedienerabfrage (= 1. Faktor)
- 34
- Sicherheitsabfrage (= 2. Faktor)
- 35
- Eingabegerät (Bedientaste, smart phone mit App etc.)
- 36
- Sicherheitsüberprüfung
- 37
- Motorsteuerung
- 38
- Ausgangswechselspannung (erzeugt von 2 auf Basis von 40/42)
- 39
- Frequenzumrichter
- 40
- Analogsignal oder PWM-Signal
- 41
- Fehlermeldung
- 42
- Motorsteuerungssignal
- 43
- Analogsignalausgang
- 44
- PWM-Einheit
- 45
- Hardwareschaltung (insbesondere umfassend einen Tiefpass zum Filtern eines PWM-Signals)
- 46
- Inverterschaltung (mit Leistungstransistoren)
- 47
- Antriebseinheit
1. Aufzugelektronikeinheit (1) zum Steuern eines Aufzugbetriebs einer Aufzuganlage (28), umfassend folgende Komponenten,
vorzugsweise die in einem gemeinsamen Gehäuse (17) untergebracht sind:
- eine Leistungsendstufe (2) zum Versorgen eines Aufzugmotors (3) der Aufzuganlage
(28) mit einer Ausgangswechselspannung (38) und
- einen Prozessor (11), dadurch gekennzeichnet,
- dass der Prozessor (11) als ein Zentralprozessor (4) ausgestaltet und dazu eingerichtet
ist,
- im Rahmen einer Motorsteuerung (37) die Leistungsendstufe (2) mittels Motorsteuerungssignalen
(42) direkt anzusteuern, um vermittelt über die Leistungsendstufe (2) den Aufzugmotor
(3) zu steuern und zu regeln, und dazu,
- Grundfunktionen des Aufzugbetriebs auszuführen, nämlich das Reagieren auf externe,
insbesondere digitale, Rufe von externen Sendern (27, 31) durch Erzeugen und Ausgeben
der entsprechenden Motorsteuerungssignale (42) anhand einer jeweiligen Fahrkurve für
den Aufzugbetrieb,
- insbesondere um so eine bestimmte Aufzughaltestelle mit einer Aufzugkabine (20)
der Aufzuganlage (28) anzufahren.
2. Aufzugelektronikeinheit (1) nach Anspruch 1,
- wobei der Zentralprozessor (4) dazu eingerichtet ist, die jeweilige Fahrkurve unter
Berücksichtigung eines empfangenen externen Rufs und der Auswertung von wenigstens
einer Information hinsichtlich einer aktuellen Position einer Aufzugkabine (20) der
Aufzuganlage (28) vorzugeben,
- insbesondere wobei die Information vom Zentralprozessor (4) selbst abgefragt wird,
etwa von einem Sensor und/oder auf Basis eines virtuellen Abbilds der Aufzuganlage
(38) und/oder auf Basis einer Auswertung einer Sicherheitsschaltung (23), und/oder
- wobei der Zentralprozessor (4) zusammen mit der Leistungsendstufe (2) einen Frequenzumrichter
(39) realisiert und/oder
- wobei der Zentralprozessor (4) wenigstens einen Analogsignalausgang (43) und/oder
wenigstens eine PWM-Einheit (44) umfasst, der/die direkt mit der Leistungsendstufe
(2) verbunden ist.
3. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zentralprozessor
(4) dazu eingerichtet ist,
- die Motorsteuerung (37) des Aufzugmotors (3), die zeitkritische Operationen umfasst,
die in weniger als 1 ms ausgeführt werden müssen,
und
- eine Fahrbetriebssteuerung der Aufzuganlage (28), die weniger zeitkritische Operationen,
die in mehr als 1 ms ausgeführt werden können, und/oder zeitunkritische Operationen,
die innerhalb von 10 ms ausgeführt werden müssen, umfasst,
zu implementieren,
- vorzugweise wobei der Zentralprozessor (4) dazu eingerichtet ist, die Motorsteuerung
(37), insbesondere die zeitkritischen Operationen, priorisiert vor der Fahrbetriebssteuerung,
insbesondere den zeitunkritischen Operationen, vorzugsweise sequentiell und/oder mittels
eines Zeitmultiplex-Verfahrens, abzuarbeiten, und/oder
- wobei der Zentralprozessor (4), insbesondere wenigstens ein Prozessorkern des Zentralprozessors
(4), dazu eingerichtet ist, beim Ausführen der Motorsteuerung (37)
- zeitkritische und/oder echtzeitrelevante Signale zu verarbeiten und/oder
- zeitkritische und/oder echtzeitrelevante Motorsteuerungssignale (42) zu generieren.
4. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufzugelektronikeinheit
(1) wenigstens einen Zusatzprozessor (5) umfasst, der dazu eingerichtet ist, wenigstens
eine Zusatzfunktion auszuführen, die den Funktionsumfang des Zentralprozessors (4)
modular ergänzt, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Zusatzprozessor (5)
- auf einem Mainboard eingesteckt ist, auf welchem der Zentralprozessor (4) implementiert
ist und/oder
- mittels einer seriellen Schnittstelle (9), insbesondere in Form eines BUS-Systems
(10) zur Datenübertragung, mit dem Zentralprozessor (4) kommunizieren kann und/oder
- mittels eines dual-ported RAM mit dem Zentralprozessor (4) kommunizieren kann.
5. Aufzugelektronikeinheit (1) nach Anspruch 4,
- wobei der wenigstens eine Zusatzprozessor (5) mit einer standardisierten hardwareunabhängigen
programmierbaren Software (30), insbesondere einem standardisierten hardwareunabhängigen
Betriebssystem wie etwa LINUX, betrieben wird / betreibbar ist / eine solche Software
umfasst
oder
- wobei der wenigstens eine Zusatzprozessor (5), insbesondere ohne eigenes Betriebssystem,
mit dem Zentralprozessor (4) auf Basis von Interrupts, insbesondere bidirektional,
kommuniziert,
- vorzugsweise wobei der wenigstens eine Zusatzprozessor (5) dazu eingerichtet ist,
einen zentralen Interrupt des Zentralprozessors (4) auszulösen, um so eine diesem
zentralen Interrupt zugeordnete zentrale Interrupt-Service-Routine des Zentralprozessors
zu triggern und/oder
- wobei der Zentralprozessor (4) dazu eingerichtet ist, einen peripheren Interrupt
des wenigstens einen Zusatzprozessors (5) auszulösen, um so eine diesem peripheren
Interrupt zugeordnete periphere Interrupt-Service-Routine des wenigstens einen Zusatzprozessors
(5) zu triggern.
6. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei
der wenigstens eine Zusatzprozessor (5) zwar Informationen an den Zentralprozessor
(4) übermitteln kann, aber nicht steuernd auf den Zentralprozessor (4) zugreifen kann,
- vorzugsweise während umgekehrt der Zentralprozessor (4) steuernd auf den wenigstens
einen Zusatzprozessor (5) zugreifen kann, insbesondere um einen Ablauf einer Befehlsausführung
des jeweiligen Zusatzprozessors (4) anzupassen und/oder um den jeweiligen Zusatzprozessor
(4) in einen Schlafmodus oder Ruhezustand zu versetzen oder aus einem solchen aufzuwecken.
7. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zentralprozessor
(4) dazu eingerichtet ist:
- eine Türsteuerung zu bewirken, etwa durch Ansteuern eines Türantriebs der Aufzugkabine
(20), und/oder dazu
- einen momentanen Zustand einer Sicherheitskette der Aufzuganlage (28), vorzugsweise
fortlaufend, zu überwachen und/oder dazu
- in Abhängigkeit von wenigstens einem empfangenen Sensorsignal steuernd auf eine/die
Sicherheitskette der Aufzuganlage (28) einzuwirken,
- und/oder wobei die Aufzugelektronikeinheit (1) als weitere Komponenten umfasst:
- eine elektronische Rufschnittstelle (6), über welche der Zentralprozessor (4) die
externen Rufe empfangen und auswerten kann und/oder
- wenigstens eine elektronische Sicherheitsschnittstelle (7), über welche der Zentralprozessor
(4) Signale der wenigstens einen Sicherheitsschaltung (23) empfangen und auswerten
und/oder steuernd auf die Sicherheitsschaltung (23) einwirken kann und/oder
- wenigstens eine elektronische interne Kommunikationsschnittstelle (8), über welche
der Zentralprozessor (4) mit dem wenigstens einen Zusatzprozessor (5), vorzugsweise
bidirektional, kommunizieren kann,
- bevorzugt wobei die Sicherheitsschnittstelle (7) und/oder die interne Kommunikationsschnittstelle
(8) mittels eines BUS-Systems (10) realisiert sind.
8. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zentralprozessor
(4) dazu eingerichtet ist, Betriebsparameter, wie beispielsweise
- Stromaufnahmen von Komponenten der Aufzuganlage (28) und/oder
- Temperaturverläufe und/oder
- Fehlermeldungen und/oder
- tatsächlich abgefahrene Fahrkurven und/oder
- sensorische Daten,
während des Betriebs der Aufzuganlage (28) zu sammeln, insbesondere mittels autonom
durchgeführter sicherer Testfahrten ohne Passagiere, und zu dokumentieren und/oder
dazu
- auf Basis von gesammelten Betriebsparametern
- wenigstens einen Verschleißparameter und/oder
- eine Schätzung einer Rest-Lebensdauer von
wenigstens einer Komponente der Aufzuganlage (28) zu ermitteln, vorzugsweise und auf
Basis solcher Ermittlungen/Schätzungen eine Wartung der Aufzuganlage (28) und/oder
den Austausch einer Komponente der Aufzuganlage (28), insbesondere mittels einer Push-Nachricht,
zu initiieren und/oder dazu
- eine autonome Optimierung des Fahrbetriebs der Aufzuganlage (28) vorzunehmen, beispielsweise
eine Anpassung einer Ansteuerung einer Komponente der Aufzuganlage (28) auf Basis
einer im Betrieb gesammelten Stromaufnahme.
9. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei der Zentralprozessor
(4) dazu eingerichtet ist, eine Sicherheitsüberprüfung eines Peripherie-Softwareupdates
durchzuführen, welches von einer externen Quelle, beispielsweise einem USB-Speicher
oder über eine Netzwerkverbindung, bezogen und auf den wenigstens einen Zusatzprozessor
(5) aufgespielt werden soll, insbesondere um eine vom Zusatzprozessor (5) ausgeführte
Zusatzfunktion zu aktualisieren und/oder anzupassen,
- vorzugsweise wobei das Peripherie-Softwareupdate erst nach erfolgter Freigabe durch
den Zentralprozessor (4) auf den Zusatzprozessor (5) aufgespielt werden kann.
10. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der wenigstens
eine Zusatzprozessor (5) einen Zusatzprozessor (5) umfasst, der dazu eingerichtet
ist, eine Sicherheitsüberprüfung eines Zentral-Softwareupdates durchzuführen, welches
von einer externen Quelle, beispielsweise einem USB-Speicher oder über eine Netzwerkverbindung,
bezogen und auf den Zentralprozessor (4) aufgespielt werden soll,
- insbesondere um eine für den Fahrbetrieb der Aufzuganlage sicherheitsrelevante Funktion
des Zentralprozessors (4), insbesondere die besagte Motorsteuerung und/oder die Fahrbetriebssteuerung,
zu aktualisieren und/oder anzupassen,
- vorzugsweise wobei das Zentral-Softwareupdate erst nach erfolgter Freigabe durch
den Zusatzprozessor (5) auf den Zentralprozessor (4), bevorzugt auf Basis einer sicheren
2-Faktor-Authentifizierung, aufgespielt werden kann,
- besonders bevorzugt wobei wenigstens einer der beiden Faktoren der 2-Faktor-Authentifizierung
nur durch manuelles Betätigen eines Bedienelements eingebbar ist und/oder
- wobei der Zusatzprozessor (5) die Freigabe nur bei Erfüllung wenigstens einer weiteren
Freigabebedingung erteilt,
- vorzugsweise wobei die Freigabebedingung Parameter betrifft, die während des Fahrbetriebs
der Aufzuganlage (28) vor dem Aufspielen des Zentral-Softwareupdates erfasst und gespeichert
wurden, insbesondere von dem Zentralprozessor (4) oder von dem wenigstens einen Zusatzprozessor
(5).
11. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens
eine Zusatzprozessor (5) oder der Zentralprozessor (4) dazu eingerichtet ist, eine
nachgelagerte Sicherheitsüberprüfung nach dem Aufspielen eines Zentral-Softwareupdates
auf den Zentralprozessor (4) durchzuführen,
- vorzugsweise
- indem der Zusatzprozessor (5) in regelmäßigen Abständen die Zulässigkeit einer vom
Zentralprozessor (4) zu seinem Betrieb verwendeten Software überprüft und/oder
- indem sichere Testfahrten ohne Passagiere von der Aufzugelektronikeinheit (1) initiiert
werden, um dabei Betriebsparameter zu erfassen, die bei der nachgelagerten Sicherheitsüberprüfung
berücksichtigt werden,
- insbesondere wobei die Aufzugelektronikeinheit (1) einen Fahrbetrieb der Aufzuganlage
mit Personen sperrt, sobald die nachgelagerte Sicherheitsüberprüfung einen fehlerhaften
Betrieb oder einen Fehler im Zentral-Softwareupdate ergibt und/oder
- wobei die Leistungsendstufe (2) als Teil eines active-front-end(AFE-)Umrichters
(39) ausgestaltet ist, insbesondere mit einem geregelten Netzgleichrichter, und der
Zentralprozessor (4) dazu eingerichtet ist, den AFE-Umrichter (39) so anzusteuern,
dass bei Betrieb des Aufzugmotors (3) in einem generatorischen Betrieb kinetische
Bremsleistung elektrisch mit Hilfe des AFE-Umrichters (39) in ein externes Netz (12)
zurückgespeist werden kann.
12. Aufzuganlage (28), umfassend
- eine Aufzugskabine (20),
- zugehörige Tragmittel (15),
- eine Antriebseinheit (47) mit Aufzugmotor (3) und
- eine Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit welcher
der Aufzugmotor (3) gesteuert wird/steuerbar ist.
13. Verfahren zum sicheren Aktualisieren einer Aufzugelektronikeinheit (1), insbesondere gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder ausgestaltet gemäß einem der
vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11,
und/oder einer Aufzuganlage (28), insbesondere gemäß Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Aktualisierung durch Aufspielen eines Zentral-Softwareupdates auf einen Prozessor
(11), vorzugsweise einen/den Zentralprozessor (4) der Aufzugelektronikeinheit (1),
durchgeführt wird, und
- dass die Sicherheit des Zentral-Softwareupdates vor dem Aufspielen durch einen Zusatzprozessor
(5), insbesondere der Aufzugelektronikeinheit (1), überprüft und je nach Prüfungsergebnis
durch den Zusatzprozessor (5) freigegeben wird,
- vorzugsweise wobei der Zusatzprozessor (5) zur Freigabe wenigstens eine Freigabebedingung,
insbesondere mittels einer externen Instanz wie beispielsweise einem externen sicheren
Server, überprüft,
- insbesondere wobei das Zentral-Softwareupdate von einer externen Quelle, beispielsweise
von einem USB-Speicher oder über eine Netzwerkverbindung, bezogen wird.
14. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Freigabebedingung Parameter
betrifft, die während des Fahrbetriebs der Aufzuganlage vor dem Aufspielen des Zentral-Softwareupdates
erfasst und gespeichert wurden,
- vorzugsweise von dem Zentralprozessor (4) oder von dem Zusatzprozessor (5) und/oder
- wobei die Überprüfung des Zentral-Softwareupdates eine Authentifizierung, bevorzugt
eine 2-Faktor-Authentifizierung, umfasst.
15. Verfahren zur nachgelagerten autonomen Sicherheitsüberprüfung einer Aufzugelektronikeinheit
(1), insbesondere gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder ausgestaltet gemäß einem der
Ansprüche 1-11,
und/oder einer Aufzuganlage (28), insbesondere gemäß Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Sicherheitsüberprüfung durch das Aufspielen eines Zentral-Softwareupdates auf
einen Prozessor (11), vorzugsweise einen/den Zentralprozessor (4) der Aufzugelektronikeinheit
(1), getriggert wird und
- dass in regelmäßigen Abständen die Zulässigkeit einer von dem Prozessor (11) / dem Zentralprozessor
(4) zu seinem Betrieb verwendeten Software überprüft wird,
- vorzugsweise wobei die Sicherheitsüberprüfung von einem Prozessor (11), insbesondere
dem Zentralprozessor (4) oder einem Zusatzprozessor (5), automatisiert, insbesondere
ohne externe Triggerung, durchgeführt wird,
- insbesondere wobei zum Zwecke der Sicherheitsüberprüfung sichere Testfahrten ohne
Passagiere mit der Aufzuganlage durchgeführt werden und dabei Betriebsparameter erfasst
werden, die bei der nachgelagerten Sicherheitsüberprüfung berücksichtigt werden.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Aufzugelektronikeinheit (1) zum Steuern eines Aufzugbetriebs einer Aufzuganlage (28), umfassend folgende Komponenten,
vorzugsweise die in einem gemeinsamen Gehäuse (17) untergebracht sind:
- eine Leistungsendstufe (2) zum Versorgen eines Aufzugmotors (3) der Aufzuganlage
(28) mit einer Ausgangswechselspannung (38) und
- einen Prozessor (11), dadurch gekennzeichnet,
- dass der Prozessor (11) als ein Zentralprozessor (4) ausgestaltet und dazu eingerichtet
ist, im Rahmen einer Motorsteuerung (37) die Leistungsendstufe (2) mittels Motorsteuerungssignalen
(42) direkt ohne jegliche Zwischeninstanz anzusteuern, um vermittelt über die Leistungsendstufe
(2) den Aufzugmotor (3) zu steuern und zu regeln,
- wobei der Zentralprozessor (4) hierzu wenigstens einen Analogsignalausgang (43)
und/oder wenigstens eine PWM-Einheit (44) umfasst, der/die direkt mit der Leistungsendstufe
(2) verbunden ist/sind, und
- wobei der Zentralprozessor (4) ferner dazu eingerichtet ist, Grundfunktionen des
Aufzugbetriebs auszuführen, nämlich das Reagieren auf externe, insbesondere digitale,
Rufe von externen Sendern (27, 31) durch Erzeugen und Ausgeben der entsprechenden
Motorsteuerungssignale (42) anhand einer jeweiligen Fahrkurve für den Aufzugbetrieb,
- insbesondere um so eine bestimmte Aufzughaltestelle mit einer Aufzugkabine (20)
der Aufzuganlage (28) anzufahren.
2. Aufzugelektronikeinheit (1) nach Anspruch 1,
- wobei der Zentralprozessor (4) dazu eingerichtet ist, die jeweilige Fahrkurve unter
Berücksichtigung eines empfangenen externen Rufs und der Auswertung von wenigstens
einer Information hinsichtlich einer aktuellen Position einer Aufzugkabine (20) der
Aufzuganlage (28) vorzugeben,
- insbesondere wobei die Information vom Zentralprozessor (4) selbst abgefragt wird,
etwa von einem Sensor und/oder auf Basis eines virtuellen Abbilds der Aufzuganlage
(38) und/oder auf Basis einer Auswertung einer Sicherheitsschaltung (23), und/oder
- wobei der Zentralprozessor (4) zusammen mit der Leistungsendstufe (2) einen Frequenzumrichter
(39) realisiert.
3. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zentralprozessor
(4) dazu eingerichtet ist,
- die Motorsteuerung (37) des Aufzugmotors (3), die zeitkritische Operationen umfasst,
die in weniger als 1 ms ausgeführt werden müssen,
und
- eine Fahrbetriebssteuerung der Aufzuganlage (28), die weniger zeitkritische Operationen,
die in mehr als 1 ms ausgeführt werden können, und/oder zeitunkritische Operationen,
die innerhalb von 10 ms ausgeführt werden müssen, umfasst,
zu implementieren,
- vorzugweise wobei der Zentralprozessor (4) dazu eingerichtet ist, die Motorsteuerung
(37), insbesondere die zeitkritischen Operationen, priorisiert vor der Fahrbetriebssteuerung,
insbesondere den zeitunkritischen Operationen, vorzugsweise sequentiell und/oder mittels
eines Zeitmultiplex-Verfahrens, abzuarbeiten, und/oder
- wobei der Zentralprozessor (4), insbesondere wenigstens ein Prozessorkern des Zentralprozessors
(4), dazu eingerichtet ist, beim Ausführen der Motorsteuerung (37)
- zeitkritische und/oder echtzeitrelevante Signale zu verarbeiten und/oder
- zeitkritische und/oder echtzeitrelevante Motorsteuerungssignale (42) zu generieren.
4. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufzugelektronikeinheit
(1) wenigstens einen Zusatzprozessor (5) umfasst, der dazu eingerichtet ist, wenigstens
eine Zusatzfunktion auszuführen, die den Funktionsumfang des Zentralprozessors (4)
modular ergänzt, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Zusatzprozessor (5)
- auf einem Mainboard eingesteckt ist, auf welchem der Zentralprozessor (4) implementiert
ist und/oder
- mittels einer seriellen Schnittstelle (9), insbesondere in Form eines BUS-Systems
(10) zur Datenübertragung, mit dem Zentralprozessor (4) kommunizieren kann und/oder
- mittels eines dual-ported RAM mit dem Zentralprozessor (4) kommunizieren kann.
5. Aufzugelektronikeinheit (1) nach Anspruch 4,
- wobei der wenigstens eine Zusatzprozessor (5) mit einer standardisierten hardwareunabhängigen
programmierbaren Software (30), insbesondere einem standardisierten hardwareunabhängigen
Betriebssystem wie etwa LINUX, betrieben wird / betreibbar ist / eine solche Software
umfasst
oder
- wobei der wenigstens eine Zusatzprozessor (5), insbesondere ohne eigenes Betriebssystem,
mit dem Zentralprozessor (4) auf Basis von Interrupts, insbesondere bidirektional,
kommuniziert,
- vorzugsweise wobei der wenigstens eine Zusatzprozessor (5) dazu eingerichtet ist,
einen zentralen Interrupt des Zentralprozessors (4) auszulösen, um so eine diesem
zentralen Interrupt zugeordnete zentrale Interrupt-Service-Routine des Zentralprozessors
zu triggern und/oder
- wobei der Zentralprozessor (4) dazu eingerichtet ist, einen peripheren Interrupt
des wenigstens einen Zusatzprozessors (5) auszulösen, um so eine diesem peripheren
Interrupt zugeordnete periphere Interrupt-Service-Routine des wenigstens einen Zusatzprozessors
(5) zu triggern.
6. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei
der wenigstens eine Zusatzprozessor (5) zwar Informationen an den Zentralprozessor
(4) übermitteln kann, aber nicht steuernd auf den Zentralprozessor (4) zugreifen kann,
- vorzugsweise während umgekehrt der Zentralprozessor (4) steuernd auf den wenigstens
einen Zusatzprozessor (5) zugreifen kann,
- insbesondere um einen Ablauf einer Befehlsausführung des jeweiligen Zusatzprozessors
(4) anzupassen und/oder um den jeweiligen Zusatzprozessor (4) in einen Schlafmodus
oder Ruhezustand zu versetzen oder aus einem solchen aufzuwecken.
7. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zentralprozessor
(4) dazu eingerichtet ist:
- eine Türsteuerung zu bewirken, etwa durch Ansteuern eines Türantriebs der Aufzugkabine
(20), und/oder dazu
- einen momentanen Zustand einer Sicherheitskette der Aufzuganlage (28), vorzugsweise
fortlaufend, zu überwachen und/oder dazu
- in Abhängigkeit von wenigstens einem empfangenen Sensorsignal steuernd auf eine/die
Sicherheitskette der Aufzuganlage (28) einzuwirken,
- und/oder wobei die Aufzugelektronikeinheit (1) als weitere Komponenten umfasst:
- eine elektronische Rufschnittstelle (6), über welche der Zentralprozessor (4) die
externen Rufe empfangen und auswerten kann und/oder
- wenigstens eine elektronische Sicherheitsschnittstelle (7), über welche der Zentralprozessor
(4) Signale der wenigstens einen Sicherheitsschaltung (23) empfangen und auswerten
und/oder steuernd auf die Sicherheitsschaltung (23) einwirken kann und/oder
- wenigstens eine elektronische interne Kommunikationsschnittstelle (8), über welche
der Zentralprozessor (4) mit dem wenigstens einen Zusatzprozessor (5), vorzugsweise
bidirektional, kommunizieren kann,
- bevorzugt wobei die Sicherheitsschnittstelle (7) und/oder die interne Kommunikationsschnittstelle
(8) mittels eines BUS-Systems (10) realisiert sind.
8. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zentralprozessor
(4) dazu eingerichtet ist, Betriebsparameter, wie beispielsweise
- Stromaufnahmen von Komponenten der Aufzuganlage (28) und/oder
- Temperaturverläufe und/oder
- Fehlermeldungen und/oder
- tatsächlich abgefahrene Fahrkurven und/oder
- sensorische Daten,
während des Betriebs der Aufzuganlage (28) zu sammeln, insbesondere mittels autonom
durchgeführter sicherer Testfahrten ohne Passagiere, und zu dokumentieren und/oder
dazu
- auf Basis von gesammelten Betriebsparametern
- wenigstens einen Verschleißparameter und/oder
- eine Schätzung einer Rest-Lebensdauer von
wenigstens einer Komponente der Aufzuganlage (28) zu ermitteln, vorzugsweise und auf
Basis solcher Ermittlungen/Schätzungen eine Wartung der Aufzuganlage (28) und/oder
den Austausch einer Komponente der Aufzuganlage (28), insbesondere mittels einer Push-Nachricht,
zu initiieren und/oder dazu
- eine autonome Optimierung des Fahrbetriebs der Aufzuganlage (28) vorzunehmen, beispielsweise
eine Anpassung einer Ansteuerung einer Komponente der Aufzuganlage (28) auf Basis
einer im Betrieb gesammelten Stromaufnahme.
9. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei der Zentralprozessor
(4) dazu eingerichtet ist, eine Sicherheitsüberprüfung eines Peripherie-Softwareupdates
durchzuführen, welches von einer externen Quelle, beispielsweise einem USB-Speicher
oder über eine Netzwerkverbindung, bezogen und auf den wenigstens einen Zusatzprozessor
(5) aufgespielt werden soll, insbesondere um eine vom Zusatzprozessor (5) ausgeführte
Zusatzfunktion zu aktualisieren und/oder anzupassen,
- vorzugsweise wobei das Peripherie-Softwareupdate erst nach erfolgter Freigabe durch
den Zentralprozessor (4) auf den Zusatzprozessor (5) aufgespielt werden kann.
10. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei der wenigstens
eine Zusatzprozessor (5) einen Zusatzprozessor (5) umfasst, der dazu eingerichtet
ist, eine Sicherheitsüberprüfung eines Zentral-Softwareupdates durchzuführen, welches
von einer externen Quelle, beispielsweise einem USB-Speicher oder über eine Netzwerkverbindung,
bezogen und auf den Zentralprozessor (4) aufgespielt werden soll,
- insbesondere um eine für den Fahrbetrieb der Aufzuganlage sicherheitsrelevante Funktion
des Zentralprozessors (4), insbesondere die besagte Motorsteuerung und/oder die Fahrbetriebssteuerung,
zu aktualisieren und/oder anzupassen,
- vorzugsweise wobei das Zentral-Softwareupdate erst nach erfolgter Freigabe durch
den Zusatzprozessor (5) auf den Zentralprozessor (4), bevorzugt auf Basis einer sicheren
2-Faktor-Authentifizierung, aufgespielt werden kann,
- besonders bevorzugt wobei wenigstens einer der beiden Faktoren der 2-Faktor-Authentifizierung
nur durch manuelles Betätigen eines Bedienelements eingebbar ist und/oder
- wobei der Zusatzprozessor (5) die Freigabe nur bei Erfüllung wenigstens einer weiteren
Freigabebedingung erteilt,
- vorzugsweise wobei die Freigabebedingung Parameter betrifft, die während des Fahrbetriebs
der Aufzuganlage (28) vor dem Aufspielen des Zentral-Softwareupdates erfasst und gespeichert
wurden, insbesondere von dem Zentralprozessor (4) oder von dem wenigstens einen Zusatzprozessor
(5).
11. Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der wenigstens
eine Zusatzprozessor (5) oder der Zentralprozessor (4) dazu eingerichtet ist, eine
nachgelagerte Sicherheitsüberprüfung nach dem Aufspielen eines Zentral-Softwareupdates
auf den Zentralprozessor (4) durchzuführen,
- vorzugsweise
- indem der Zusatzprozessor (5) in regelmäßigen Abständen die Zulässigkeit einer vom
Zentralprozessor (4) zu seinem Betrieb verwendeten Software überprüft und/oder
- indem sichere Testfahrten ohne Passagiere von der Aufzugelektronikeinheit (1) initiiert
werden, um dabei Betriebsparameter zu erfassen, die bei der nachgelagerten Sicherheitsüberprüfung
berücksichtigt werden,
- insbesondere wobei die Aufzugelektronikeinheit (1) einen Fahrbetrieb der Aufzuganlage
mit Personen sperrt, sobald die nachgelagerte Sicherheitsüberprüfung einen fehlerhaften
Betrieb oder einen Fehler im Zentral-Softwareupdate ergibt und/oder
- wobei die Leistungsendstufe (2) als Teil eines active-front-end(AFE-)Umrichters
(39) ausgestaltet ist, insbesondere mit einem geregelten Netzgleichrichter, und der
Zentralprozessor (4) dazu eingerichtet ist, den AFE-Umrichter (39) so anzusteuern,
dass bei Betrieb des Aufzugmotors (3) in einem generatorischen Betrieb kinetische
Bremsleistung elektrisch mit Hilfe des AFE-Umrichters (39) in ein externes Netz (12)
zurückgespeist werden kann.
12. Aufzuganlage (28), umfassend
- eine Aufzugskabine (20),
- zugehörige Tragmittel (15),
- eine Antriebseinheit (47) mit Aufzugmotor (3) und
- eine Aufzugelektronikeinheit (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit welcher
der Aufzugmotor (3) gesteuert wird/steuerbar ist.
13. Verfahren zum sicheren Aktualisieren einer Aufzugelektronikeinheit (1), die gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgestaltet ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass eine Aktualisierung durch Aufspielen eines Zentral-Softwareupdates auf den Zentralprozessor
(4) der Aufzugelektronikeinheit (1) durchgeführt wird, und
- dass die Sicherheit des Zentral-Softwareupdates vor dem Aufspielen durch einen Zusatzprozessor
(5) der Aufzugelektronikeinheit (1) überprüft wird und je nach Prüfungsergebnis durch
den Zusatzprozessor (5) freigegeben wird,
- vorzugsweise wobei der Zusatzprozessor (5) zur Freigabe wenigstens eine Freigabebedingung,
insbesondere mittels einer externen Instanz wie beispielsweise einem externen sicheren
Server, überprüft,
- insbesondere wobei das Zentral-Softwareupdate von einer externen Quelle, beispielsweise
von einem USB-Speicher oder über eine Netzwerkverbindung, bezogen wird.
14. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Freigabebedingung Parameter
betrifft, die während des Fahrbetriebs einer Aufzuganlage (28), welche die Aufzugelektronikeinheit
(1) umfasst, und vor dem Aufspielen des Zentral-Softwareupdates, vorzugsweise von
dem Zentralprozessor (4) oder von dem Zusatzprozessor (5), erfasst und gespeichert
wurden und/oder
- wobei die Überprüfung des Zentral-Softwareupdates eine Authentifizierung, bevorzugt
eine 2-Faktor-Authentifizierung, umfasst.
15. Verfahren zur nachgelagerten autonomen Sicherheitsüberprüfung einer Aufzugelektronikeinheit (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 und/oder einer
Aufzuganlage (28) gemäß Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Sicherheitsüberprüfung durch das Aufspielen eines Zentral-Softwareupdates auf
den Zentralprozessor (4) der Aufzugelektronikeinheit (1) getriggert wird und
- dass in regelmäßigen Abständen die Zulässigkeit einer von dem Zentralprozessor (4) zu
seinem Betrieb verwendeten Software überprüft wird,
- vorzugsweise wobei die Sicherheitsüberprüfung von einem Prozessor (11), insbesondere
dem Zentralprozessor (4) oder einem Zusatzprozessor (5) der Aufzugelektronikeinheit
(1), automatisiert, insbesondere ohne externe Triggerung, durchgeführt wird,
- insbesondere wobei zum Zwecke der Sicherheitsüberprüfung sichere Testfahrten ohne
Passagiere mit der Aufzuganlage (28) durchgeführt werden und dabei Betriebsparameter
erfasst werden, die bei der nachgelagerten Sicherheitsüberprüfung berücksichtigt werden.