KR100874438B1 - 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터 - Google Patents

Abstract

고층일수록 무거워지고 커지는 전원 공급용 케이블을 제거하고 비접촉 전원공급 방식으로 전원을 공급하도록 한 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터가 개시된다.

개시된 경사형 엘리베이터는, 엘리베이터 카 측으로 구동 전원을 비접촉으로 공급하는 엘리베이터 서브 제어장치와; 상기 엘리베이터 서브 제어장치로부터 비접촉으로 공급되는 전원을 수신하고, 그 수신 전원을 엘리베이터 카의 구동 전원으로 공급해주는 카 제어장치를 구비시킴으로써, 종래의 전원 공급을 위한 고가이면서 고중량의 유선 케이블을 제거할 수 있어, 엘리베이터 설치의 복잡함을 해소함과 아울러 엘리베이터의 설치 비용을 절감할 수 있는 장점이 있으며, 아울러 비접촉 전원공급 방식이므로 유선 전원공급 케이블 사용시 낙후나 다른 장비의 접촉으로 인한 합선으로 발생할 수 있는 화재를 미리 방지할 수 있다.

경사형 엘리베이터, 비접촉 전원공급 방식, 무선 충전 고정베이스, 픽업 코일, 비접촉 전력전송장치(CPS)

Description

비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터{Elevator using wireless power supply method}

본 발명은 엘리베이터(특히, 경사형 엘리베이터)에서 엘리베이터 서브 제어장치(CP)와 엘리베이터 카 간에 비접촉으로 전원을 공급하도록 한 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터에 관한 것이다.

일반적으로 엘리베이터는 동력을 사용하여 사람이나 화물을 아래위로 나르는 장치로서, 수직형 엘리베이터와 경사형 엘리베이터로 대별된다.

그 중 경사형 엘리베이터는 지하철 등에 시공하기 위해 형성되는 경사갱도에 승강로를 마련하고 이 경사진 경사로에 카(CAR)를 사행으로 승강하도록 구성된다.

도 1에 일반적인 경사형 엘리베이터의 일 예의 개략 구성도로서, 경사형 엘리베이터는 경사진 승강로(10)의 내부 양측으로 지주에 설치된 가이드 레일(31)을 따라 상부로 탑승 카(20)를 갖는 대차(32)가 카 롤러에 의해 이동 가능하게 구비되고, 상기 가이드 레일(31)의 하부로 상기 지주에 설치된 균형추 가이드 레일을 따라 균형추(30)가 장착된 균형추 대차(33)가 롤러에 의해 상기 대차(32)의 하부에 이동 가능하게 구비되며, 상기 대차(32)와 균형추 대차(33)의 일단이 권상기(40)와 와이어로프(41)로 연결되어 구성된다.

그리고 상기 탑승 카(20) 제어장치와 엘리베이터 서브 제어장치(CP)와의 신호 전송을 위해 신호 전송용 케이블이 구비된다.

이와 같은 경사형 엘리베이터는 권상기(40)의 구동에 의해 와이어로프(41)가 감기거나 풀리면서 탑승카(20)의 하중을 보상하는 균형추(30)와 함께 상기 와이어로프(41)에 연결된 상기 탑승카(20)가 승강로(10)를 따라 이동하게 된다.

그런데 상기와 같은 종래의 경사형 엘리베이터는, 탑승 카(CAR)와 엘리베이터 서브 제어장치(CP) 간에 유선 전원공급 케이블을 이용하여 전원을 공급하게 되는 데, 주지한 전원공급 케이블은 층수에 비례하여 길이나 중량이 설정되므로, 고층일 경우 무거워지고 커지게 되어 설치에 복잡함이 있으며, 외관상 미관을 해치는 단점으로도 작용하였다.

또한, 상기와 같은 고중량의 전원 공급용 케이블을 탑승 카에 매달고 승강하기 위해서는 과대한 소모 전력이 발생하는 단점도 초래하였다.

또한, 유선 전원 공급용 케이블이므로 관리자가 직접 육안으로 케이블의 상태를 확인해야하는 복잡함이 있어 유지 보수에 어려움도 있었다.

또한, 탑승 카의 외부에 노출된 전원 공급용 케이블이 잦은 승강으로 다른 장비와의 접촉 발생 확률이 높아 위험을 초래할 우려가 있으며, 아울러 유선 케이블이므로 장시간 사용에 따른 노화 등으로 인해 케이블이 손상되면 합선으로 인해 화재가 발생할 우려도 내포하고 있었다.

또한, 고층일수록 고중량의 거대한 신호 전송용 케이블을 사용하게 되므로, 설치 비용의 상승으로 전체적인 엘리베이터의 설치 비용을 상승시키는 단점이 있었으며, 이로 인해 전원 공급용 케이블의 사용이 경제성을 하락시키는 요인으로도 작용하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 경사형 엘리베이터에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고층일수록 무거워지고 커지는 전원 공급용 케이블을 제거하고 비접촉 전원공급 방식으로 전원을 공급하도록 함으로써, 전원 공급 케이블 설치에 따른 복잡함을 해소하도록 한 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 엘리베이터 카(CAR)와 엘리베이터 서브 제어부(CP) 간에 비접촉 전원공급 방식으로 전원을 공급함으로써, 종래 유선 전원공급 케이블에 따른 고장을 제거하고, 전원 공급용 케이블의 낙후나 피복이 벗겨져 발생하는 합선으로 인한 전기 화재를 미리 방지하기 위한 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 고층일수록 무거워지고 커지는 전원 공급용 유선 케이블을 제거하고 비접촉 전원공급 방식으로 전원을 공급함으로써, 전원 공급용 케이블의 이송에 따른 소비 전력의 낭비를 방지하도록 한 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터"는,

엘리베이터 카 측으로 구동 전원을 비접촉으로 공급하는 엘리베이터 서브 제어장치와;

상기 엘리베이터 서브 제어장치로부터 비접촉으로 공급되는 전원을 수신하고, 그 수신 전원을 엘리베이터 카의 구동 전원으로 공급해주는 카 제어장치를 포함하는 것이 바람직하다.

엘리베이터 서브 제어장치는 엘리베이터 카에 구동용 전원을 공급해주며, 카와 데이터 통신을 통해 엘리베이터 카를 제어하거나 엘리베이터 카의 상태를 원격에서 확인하고자 하는 것으로서,

메인 제어기와 연동하여 제어 데이터를 수신하고 그 수신한 제어 데이터를 엘리베이터 카 측으로 전송토록 제어하며, 엘리베이터 카 측으로부터 수신한 오디오/비디오의 출력을 제어하는 제어 프로세서와;

상기 제어 프로세서와 연동하여 제어 데이터의 출력과 비디오/오디오 변환을 제어하는 데이터 제어기와;

상기 데이터 제어기에서 전송된 제어 데이터를 무선 신호로 변환을 하여 안테나를 통해 엘리베이터 카측으로 송신하고, 상기 엘리베이터 카측으로부터 송신된 무선 신호는 수신하여 원래의 데이터로 복조하는 데이터 송/수신 모듈과;

상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 데이터 송/수신 모듈에서 복조된 비디오/오디오 데이터를 아날로그 비디오/오디오 신호로 변환하는 비디오/오디오 모듈과;

상기 비디오/오디오 모듈에서 변환된 비디오/오디오 신호를 출력하는 비디오/오디오 모니터와;

입력되는 상용 교류 전원을 전파정류하여 소정의 직류 전원으로 만들어 엘리베이터 서브 제어장치의 전원을 필요로 하는 부분에 제공해주는 전원 공급기와;

상기 입력되는 상용 교류 전원을 이용하고, 비접촉으로 상기 엘리베이터 카에 저전력의 구동용 전원을 공급해주는 무선 충전 고정 베이스를 포함한다.

상기에서 무선 충전 고정 베이스는,

충전용 전원을 흘려 2차측으로 유기시키는 프라이머리 코일(primary coil)을 포함한다.

또한, 상기 엘리베이터 서브 제어장치는,

메인 제어기와 연동하여 제어 데이터를 수신하고 그 수신한 제어 데이터를 엘리베이터 카 측으로 전송토록 제어하며, 엘리베이터 카 측으로부터 수신한 오디오/비디오의 출력을 제어하는 제어 프로세서와;

상기 제어 프로세서와 연동하여 제어 데이터의 출력과 비디오/오디오 변환을 제어하는 데이터 제어기와;

상기 데이터 제어기에서 전송된 제어 데이터를 무선 신호로 변환을 하여 안테나를 통해 엘리베이터 카측으로 송신하고, 상기 엘리베이터 카측으로부터 송신된 무선 신호는 수신하여 원래의 데이터로 복조하는 데이터 송/수신 모듈과;

상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 데이터 송/수신 모듈에서 복조된 비디오/오디오 데이터를 아날로그 비디오/오디오 신호로 변환하는 비디오/오디오 모듈과;

상기 비디오/오디오 모듈에서 변환된 비디오/오디오 신호를 출력하는 비디오/오디오 모니터와;

입력되는 상용 교류 전원을 전파정류하여 소정의 직류 전원으로 만들어 엘리베이터 서브 제어장치의 전원을 필요로 하는 부분에 제공해주는 전원 공급기와;

상기 입력되는 상용 교류 전원을 이용하고, 비접촉으로 상기 엘리베이터 카에 고전력의 구동용 전원을 공급해주는 비접촉 전력전송장치(CPS)를 포함한다.

상기 CPS는 전원을 흘려 2차측으로 유기시키는 루프 코일을 포함한다.

또한, 상기 엘리베이터 카에 설치되는 카 제어장치는, 상기 엘리베이터 서브 제어장치로부터 비접촉으로 공급되는 전원을 수신하고, 엘리베이터 카의 감시 데이터를 상기 엘리베이터 서브 제어장치로 전송하는 것으로서,

사용자의 조작 명령을 입력받거나 수신된 제어 데이터에 따라 출력 신호를 발생하는 입출력장치와;

상기 입출력 장치와 연계하여 상기 엘리베이터 서브 제어장치로 전송된 제어 데이터에 대응하는 명령 신호를 상기 입출력장치에 제공하고, 상기 입출력 장치에서 제공되는 입력 데이터의 송출을 제어하는 데이터 제어기와;

사용자의 음성 및 감시 데이터를 획득하기 위한 인터폰이나 카메라를 포함하는 단말기와;

상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 단말기에서 획득한 오디오/비디오 데이터를 RF신호로 변환하는 RF변환모듈과;

상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 RF변환모듈에서 변환된 무선 신호를 안테나를 통해 상기 엘리베이터 서브 제어장치로 전송하고, 상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 전송된 무선 신호는 수신하여 원래의 제어 데이터로 복조한 후 상기 데이터 제어기에 제공하는 데이터 송/수신 모듈과;

상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 비접촉으로 공급된 전원을 픽업하기 위한 픽업부와;

상기 픽업부에서 픽업한 직류 전압을 충전용 전원으로 배터리에 충전하는 충전 제어부와;

상기 배터리에서 방전되는 직류 전압을 교류 고전압으로 승압하여 공급해주는 인버터를 포함한다.

상기 픽업부는 상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 비접촉으로 공급된 전원을 픽업하기 위한 세컨더리 코일(secondary coil)을 포함한다.

또한, 상기 카 제어장치는,

사용자의 조작 명령을 입력받거나 수신된 제어 데이터에 따라 출력 신호를 발생하는 입출력장치와;

상기 입출력 장치와 연계하여 상기 엘리베이터 서브 제어장치로 전송된 제어 데이터에 대응하는 명령 신호를 상기 입출력장치에 제공하고, 상기 입출력 장치에서 제공되는 입력 데이터의 송출을 제어하는 데이터 제어기와;

사용자의 음성 및 감시 데이터를 획득하기 위한 인터폰이나 카메라를 포함하는 단말기와;

상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 단말기에서 획득한 오디오/비디오 데이터를 RF신호로 변환하는 RF변환모듈과;

상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 RF변환모듈에서 변환된 무선 신호를 안테나를 통해 상기 엘리베이터 서브 제어장치로 전송하고, 상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 전송된 무선 신호는 수신하여 원래의 제어 데이터로 복조한 후 상기 데이터 제어기에 제공하는 데이터 송/수신 모듈과;

상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 무선으로 공급된 직류 고전압을 픽업하기 위한 픽업부와;

상기 픽업부에서 픽업한 직류 고전압을 정류하기 위한 정류 모듈과;

상기 정류 모듈에서 정류한 직류 전압을 교류 고전압으로 승압하여 공급해주는 전원 변환 모듈을 포함한다.

상기 픽업부는 상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 비접촉으로 공급된 직류 고전압을 픽업하기 위한 픽업 코일을 포함한다.

본 발명에 따르면, 엘리베이터 카와 엘리베이터 서브 제어장치 간에 전원 공급을 비접촉 방식으로 대체함으로써, 고층일수록 무거워지고 커지는 엘리베이터 카에 장착된 전원 공급용 케이블을 제거할 수 있어, 전원 공급용 케이블 설치에 따른 복잡함을 해소할 수 있는 장점이 있다.

또한, 전원 공급용 케이블의 제거로 유선 케이블 사용에 따른 고장을 제거할 수 있으며, 아울러 전원 공급용 케이블의 낙후나 피복이 벗겨져 발생하는 합선으로 인한 전기 화재를 미리 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 고중량 전원 공급용 케이블의 이송에 따른 소비 전력의 낭비를 방지할 수 있으며, 고가의 전원 공급용 케이블을 사용하지 않음으로써 전체적인 엘리베이터 제작 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터의 바람직한 실시 예 구성을 보인 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 비접촉 전원 공급 방식의 경사형 엘리베이터는, 엘리베이터의 총괄적인 제어를 담당하는 메인 제어기(100)와, 비상 전원을 공급하기 위한 비상 전원 장치(200)와, 엘리베이터 카 측에 비접촉으로 전원을 공급하면서 엘리베이터 카를 제어하는 엘리베이터 서브 제어장치(300) 및 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)로부터 비접촉으로 전원을 공급받으면서 엘리베이터 카의 동작을 제어하는 카 제어장치(400)로 구성된다.

메인 제어기(100)와 비상 전원 장치(200)는 엘리베이터에 필수적으로 부가된 장치이며, 본 발명과는 직접적인 관련이 없어 상세한 설명은 생략한다.

엘리베이터 서브 제어장치(CP)는 상기 메인 제어기(100)와 연동하여 엘리베이터 카 측으로 제어 데이터를 무선으로 전송하고, 상기 엘리베이터 카 측에서 무선으로 전송된 데이터를 일반 데이터와 감시 데이터로 분류하고, 분류한 감시 데이터는 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 기능을 수행하며, 아울러 상기 엘리베이터 카 측에 비접촉으로 구동용 전원을 공급해주는 기능을 수행한다.

이러한 엘리베이터 서브 제어장치(300)는, 메인 제어기(100)와 연동하여 제어 데이터를 수신하고 그 수신한 제어 데이터를 엘리베이터 카 측으로 전송토록 제어하며, 엘리베이터 카 측으로부터 수신한 오디오/비디오의 출력을 제어하는 제어 프로세서(310)와, 상기 제어 프로세서(310)와 연동하여 제어 데이터의 출력과 비디오/오디오 변환을 제어하는 데이터 제어기(330)와, 상기 데이터 제어기(330)에서 전송된 제어 데이터를 무선 신호로 변환을 하여 안테나(341)를 통해 엘리베이터 카 측으로 송신하고, 상기 엘리베이터 카 측으로부터 송신된 무선 신호는 수신하여 원 래의 데이터로 복조하는 데이터 송/수신 모듈(340)과, 상기 데이터 제어기(330)의 제어에 따라 상기 데이터 송/수신 모듈(340)에서 복조된 비디오/오디오 데이터를 아날로그 비디오/오디오 신호로 변환하는 비디오/오디오 모듈(350)과, 상기 비디오/오디오 모듈(350)에서 변환된 비디오/오디오 신호를 출력하는 비디오/오디오 모니터(360)와, 입력되는 상용 교류 전원을 전파정류하여 소정의 직류 전원으로 만들어 엘리베이터 서브 제어장치에서 전원을 필요로 하는 부분에 공급해주는 전원 공급기(320)를 포함한다.

주지한 엘리베이터 서브 제어장치(300)는, 상기 입력되는 상용 교류 전원을 이용하고, 비접촉으로 상기 엘리베이터 카에 저전력의 구동용 전원을 공급해주는 무선 충전 고정 베이스(370)를 포함하며, 이러한 무선 충전 고정 베이스(370)는, 충전용 전원을 흘려 2차측으로 유기시키는 프라이머리 코일(primary coil)(371)을 포함한다.

카 제어장치(400)는 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)와 무선으로 데이터를 송수신하고, 수신한 데이터를 분석하여 동작제어 명령이면 해당 제어 동작을 수행하고, 감시 데이터 요청이면 오디오/비디오 단말기로 획득한 감시 데이터를 상기 무선으로 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)로 전송하며, 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)로부터 비접촉으로 구동용 전원을 공급받는 기능을 수행한다.

이러한 카 제어장치(400)는, 사용자의 조작 명령을 입력받거나 수신된 제어 데이터에 따라 출력 신호를 발생하는 입출력장치(450)와, 상기 입출력 장치(450)와 연계하여 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)로 전송된 제어 데이터에 대응하는 명령 신호를 상기 입출력장치(450)에 제공하고, 상기 입출력장치(450)에서 제공되는 입력 데이터의 송출을 제어하는 데이터 제어기(440)와, 사용자의 음성 및 감시 데이터를 획득하기 위한 인터폰이나 카메라를 포함하는 단말기(460)와, 상기 데이터 제어기(440)의 제어에 따라 상기 단말기(460)에서 획득한 오디오/비디오 데이터를 RF신호로 변환하는 RF변환모듈(470)과, 상기 데이터 제어기(440)의 제어에 따라 상기 RF변환모듈(470)에서 변환된 무선 신호를 안테나(431)를 통해 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)로 전송하고, 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)에서 전송된 무선 신호는 수신하여 원래의 제어 데이터로 복조한 후 상기 데이터 제어기(440)에 제공하는 데이터 송/수신 모듈(430)을 포함한다.

주지한 카 제어장치(400)는 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)에서 비접촉으로 공급된 전원을 픽업하기 위한 픽업부(480)와, 상기 픽업부(480)에서 픽업한 직류 전압을 충전용 전원으로 배터리(410)에 충전하는 충전 제어부(490)와; 상기 배터리(410)에서 방전되는 직류 전압을 교류 고전압으로 승압하여 공급해주는 인버터(420)를 포함하며, 상기 픽업부(480)는 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)에서 비접촉으로 공급된 전원을 픽업하기 위한 세컨더리 코일(secondary coil)(481)을 포함하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터의 동작은 다음과 같다.

교류 전원이 공급되면 전원 공급기(320)는 입력되는 교류 전원을 전파정류하여 직류 전원으로 만들어 엘리베이터 서브 제어장치(300)의 각부에 필요로 하는 전 원을 공급해주게 된다. 이러한 전원 공급기(320)는 통상의 스위칭 모드 파워 서플라이(SMPS)로 구현하는 것이 바람직하며, 아울러 비상시 비상 전원 장치(200)에서 공급되는 전원을 각부에 공급해주게 된다.

메인 제어기(100)로부터 특정의 제어 명령이 하달되어 엘리베이터 카 측으로 전송될 경우, 엘리베이터 서브 제어장치(CP)(300)의 제어 프로세서(310)에서 이를 수신하여 처리한 후 제어 데이터를 발생하게 되고, 이를 전달받은 데이터 제어기(330)에서 상기 제어 데이터를 데이터 송/수신 모듈(340)로 전송한다.

데이터 송/수신 모듈(340)은 입력되는 제어 데이터를 무선 데이터로 만들어 안테나(341)를 통해 엘리베이터 카 측으로 전송한다.

무선으로 전송된 제어 데이터는 엘리베이터 카 측의 안테나(431)를 통해 엘리베이터 카 제어장치(400)에서 무선으로 수신하게 되고, 데이터 송/수신 모듈(430)에서 이를 원래의 제어 데이터로 복조를 한 후 데이터 제어기(440)로 출력을 하게 된다.

데이터 제어기(440)는 입출력 장치(450)와 연계하여 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)로부터 전송된 데이터는 입출력장치(450)로 전달하여 해당 부분에 제어 데이터가 전달되어 대응하는 명령이 수행되도록 하며, 아울러 입출력장치(450)를 통해 입력되는 데이터는 RF변환 모듈(470)에 전달한다.

카 제어장치(400)는 단말기(460)를 통해 수집한 오디오나 엘리베이터 이용자의 요청에 의해 통화가 연결되어 발생하는 오디오 및 비디오 카메라를 통해 촬영하여 획득한 아날로그 영상 데이터(비디오)를 감시 데이터로 RF변환모듈(470)에서 무 선신호로 변환을 하게 되고, 데이터 송/수신 모듈(430)을 통해 엘리베이터 서브 제어장치(300)로 전송한다.

엘리베이터 서브 제어장치(300)는 데이터 송/수신 모듈(340)에서 이를 수신하여 복조를 하게 되고, 복조한 데이터를 일반 데이터와 감시 데이터로 분리하여 일반 데이터는 데이터 제어기(330)에 제공하고, 감시 데이터(비디오/오디오 데이터)는 비디오/오디오 모듈(350)에 제공한다.

데이터 제어기(330)는 제공된 일반 데이터에 기초하여 비디오/오디오 모듈(350)의 동작을 제어하게 되며, 아울러 수신 데이터를 제어 프로세서(310)에 전달한다. 제어 프로세서(310)는 전달되는 데이터를 분석하여 필요에 따라 메인 제어기(100)로 데이터를 전송하거나 비디오/오디오 모니터(360)의 제어를 수행하게 된다. 이러한 제어 역시 종래의 경사형 엘리베이터에 수행하는 제어와 동일하게 이루어지므로 자세한 설명은 생략한다.

비디오/오디오 모듈(350)은 데이터 송/수신 모듈(340)에서 제공되는 비디오/오디오 데이터를 그에 대응하는 아날로그 비디오/오디오 신호로 변환을 하게 되고, 이렇게 변환된 아날로그 비디오/오디오 신호는 비디오/오디오 모니터(360)를 통해 출력된다. 여기서 비디오/오디오 모니터(360)는 비디오 신호일 경우 디스플레이 장치를 통해 영상으로 출력하게 되며, 오디오 신호일 경우 스피커를 통해 음성으로 출력하게 된다.

한편, 본 발명의 경사형 엘리베이터는 엘리베이터 서브 제어장치(300)에서 비접촉 방식으로 전원을 엘리베이터 카 제어장치(400)에 공급해주게 된다.

즉, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 엘리베이터 서브 제어장치(300)의 무선 충전 고정베이스(BASE)(370)에서 상용 교류 전원을 공급받고, 이를 직류 전압으로 만든 후 프라이머리 코일(371)을 통해 주파수로 2차측으로 유기시키게 된다.

카 제어장치(400)의 픽업부(480)는 세컨더리 코일(481)을 통해 상기 프라이머리 코일(371)에서 방사된 주파수를 픽업하고, 내부의 전압 처리 회로를 통해 직류 전압으로 만들어 충전 제어부(490)에 공급한다.

충전 제어부(490)는 공급되는 직류 전압을 정전압 제어 방식이나 정전류 제어 방식 또는 이들을 조합한 정전압-정전류 제어 방식을 통해 배터리(410)를 충전하게 되며, 인버터(420)는 상기 배터리(410)에서 방전된 직류 전압을 교류 고전압으로 승압하여 엘리베이터의 카에서 필요로 하는 교류 전압으로 변환을 하여 엘리베이터 카의 해당 부분에 공급해주게 된다.

주지한 바와 같은 비접촉 전원공급 방식으로 엘리베이터 서브 제어장치와 엘리베이터 카 간에 전원을 공급해주게 되면, 종래의 전원 공급을 위한 고가이면서 고중량의 유선 케이블을 제거할 수 있어, 엘리베이터 설치의 복잡함을 해소함과 아울러 엘리베이터의 설치 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 기존 무선 전원 공급 방식과는 달리 비접촉 방식으로 전원을 공급하되, 원거리 방사형이 아니고 근거리 유도형이므로, 폐쇄된 근거리 공간에서만 전원을 공급해주는 특성에 따라 전파 노이지를 억제할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 비접촉 전원공급 방식은 저전력 전원 공급 방식이며, 도 5는 고 전력으로 엘리베이터 카에 전원을 공급해주기 위한 비접촉 전원공급 방식의 엘리베이터 카 구성을 보인 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 "비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터"의 다른 실시 예 구성을 보인 것으로서, 엘리베이터 카 측으로 구동 전원을 비접촉으로 공급하는 엘리베이터 서브 제어장치(300)와; 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)로부터 비접촉으로 공급되는 전원을 수신하고, 그 수신 전원을 엘리베이터 카의 구동 전원으로 공급해주는 카 제어장치(400)를 포함한다.

엘리베이터 서브 제어장치(300)는, 메인 제어기(100)와 연동하여 제어 데이터를 수신하고 그 수신한 제어 데이터를 엘리베이터 카 측으로 전송토록 제어하며, 엘리베이터 카 측으로부터 수신한 오디오/비디오의 출력을 제어하는 제어 프로세서(310)와; 상기 제어 프로세서(310)와 연동하여 제어 데이터의 출력과 비디오/오디오 변환을 제어하는 데이터 제어기(330)와; 상기 데이터 제어기(330)에서 전송된 제어 데이터를 무선 신호로 변환을 하여 안테나를 통해 엘리베이터 카측으로 송신하고, 상기 엘리베이터 카 측으로부터 송신된 무선 신호는 수신하여 원래의 데이터로 복조하는 데이터 송/수신 모듈(340)과; 상기 데이터 제어기(330)의 제어에 따라 상기 데이터 송/수신 모듈(340)에서 복조된 비디오/오디오 데이터를 아날로그 비디오/오디오 신호로 변환하는 비디오/오디오 모듈(350)과; 상기 비디오/오디오 모듈(350)에서 변환된 비디오/오디오 신호를 출력하는 비디오/오디오 모니터(360)와; 입력되는 상용 교류 전원을 전파정류하여 소정의 직류 전원으로 만들어 엘리베이터 서브 제어장치의 전원을 필요로 하는 부분에 제공해주는 전원 공급기(320)와; 상기 입력되는 상용 교류 전원을 이용하고, 비접촉으로 상기 엘리베이터 카에 고 전력의 구동용 전원을 공급해주는 CPS(380)를 포함하되, 상기 CPS(380)는 폐 강자성체 코어 위에 권선을 롱 루프(long loop) 형태로 놓아 고주파수를 발생하는 루프 코일(381)을 포함한다.

상기 카 제어장치(400)는, 사용자의 조작 명령을 입력받거나 수신된 제어 데이터에 따라 출력 신호를 발생하는 입출력장치(450)와; 상기 입출력 장치(450)와 연계하여 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)로 전송된 제어 데이터에 대응하는 명령 신호를 상기 입출력장치(450)에 제공하고, 상기 입출력 장치(450)에서 제공되는 입력 데이터의 송출을 제어하는 데이터 제어기(440)와; 사용자의 음성 및 감시 데이터를 획득하기 위한 인터폰이나 카메라를 포함하는 단말기(460)와; 상기 데이터 제어기(440)의 제어에 따라 상기 단말기(460)에서 획득한 오디오/비디오 데이터를 RF신호로 변환하는 RF변환모듈(470)과; 상기 데이터 제어기(440)의 제어에 따라 상기 RF변환모듈(470)에서 변환된 무선 신호를 안테나를 통해 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)로 전송하고, 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)에서 전송된 무선 신호는 수신하여 원래의 제어 데이터로 복조한 후 상기 데이터 제어기(440)에 제공하는 데이터 송/수신 모듈(430)과; 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)에서 비접촉으로 공급된 고주파수를 픽업하여 직류 고전압으로 만드는 픽업부(495)와; 상기 픽업부(495)에서 픽업한 직류 고전압을 정류하기 위한 정류 모듈(497)과; 상기 정류 모듈(497)에서 정류한 직류 전압을 교류 고전압으로 승압하여 공급해주는 전원 변환 모듈(498)을 포함한다.

여기서 픽업부(495)는 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)에서 비접촉으로 공급된 고주파수를 수신하기 위한 픽업 코일(496)을 포함한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터 다른 실시 예의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5에 개시된 구성중 엘리베이터 서브 제어장치(300)와 카 제어장치(400)와의 무선 데이터 통신을 위한 기술 구성, 예를 들어, 메인 제어기(100), 제어 프로세서(310), 전원 공급기(320), 데이터 제어기(330), 데이터 송/수신 모듈(340), 비디오/오디오 모듈(350), 비디오/오디오 모니터(360), 데이터 송/수신 모듈(430), 데이터 제어기(440), 입출력 장치(450), 단말기(460) 및 RF변환모듈(470)의 기능 및 동작은 주지한 도 2에 개시된 동일한 부호의 구성과 동일한 기능 및 동작을 수행하게 되므로, 해당 부분에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예는 엘리베이터 서브 제어장치(300)는 카 제어장치(400)에 비접촉 방식으로 고 전력을 공급하게 된다.

즉, CPS(380)는 상용 교류 전원을 입력받고, 폐 강자성체 코어 위에 권선을 롱 루프 형태로 놓은 루프 코일(381)을 이용하여 20kHz의 고주파수를 발생하게 된다. 정상적으로 가능한 3상 변환 전압(altering voltage)을 고주파 단상 변환 전압으로 변환한다. 이렇게 파워 요소를 매칭한 후에 고주파 단상 변환 전압을 루프 코일(381)에 공급하여 고주파수를 발생하게 된다.

카 제어장치(400)의 픽업부(495)는 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 엘리베이터 서브 제어장치(300)에서 비접촉으로 공급된 고주파수를 픽업 코일(496)로 픽업하여 전압을 유도하게 되고, 이렇게 유도한 전압(300V)을 정류 모듈(497)에 공급한다.

정류 모듈(497)은 공급 전압을 정류하여 일정한 직류 전압으로 전원 변환 모듈(498)에 공급하게 되며, 전원 변환 모듈(498)은 입력되는 직류 전압을 교류 고전 압으로 승압하여 엘리베이터 카에 제공하게 된다.

주지한 바와 같은 비접촉 전원공급 방식으로 엘리베이터 서브 제어장치와 엘리베이터 카 간에 전원을 공급해주게 되면, 종래의 전원 공급을 위한 고가이면서 고중량의 유선 케이블을 제거할 수 있어, 엘리베이터 설치의 복잡함을 해소함과 아울러 엘리베이터의 설치 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다. 아울러 비접촉 전원공급 방식이므로 유선 전원공급 케이블 사용시 낙후나 다른 장비의 접촉으로 인한 합선으로 발생할 수 있는 화재를 미리 방지할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 일반적인 경사형 엘리베이터의 개략 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터 제1 실시 예 구성을 보인 블록도.

도 3 및 도 4는 도 2에서 엘리베이터 서브 제어장치와 카 제어장치와의 비접촉 전원공급 과정을 설명하기 위한 구성도.

도 5는 본 발명에 따른 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터 제2 실시 예 구성을 보인 블록도.

도 6은 도 5에서 엘리베이터 서브 제어장치와 카 제어장치와의 비접촉 전원공급 과정을 설명하기 위한 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

300… 엘리베이터 서브 제어장치

370… 무선 충전 고정 베이스

371… 프라이머리 코일

380… CPS

381… 루프 코일

400… 카 제어장치

420… 인버터

480, 495… 픽업부

490… 충전 제어부

497… 정류 모듈

498… 전원 변환 모듈

Claims (9)

1. 삭제
2. 엘리베이터 카 측으로 구동 전원을 비접촉으로 공급하되, 무선 충전 고정 베이스(BASE)를 통해 상용 교류 전원을 공급받고, 이를 직류 전압으로 만든 후 프라이머리 코일을 통해 주파수로 변환하여 2차 측으로 유기시키는 엘리베이터 서브 제어장치와;

   상기 엘리베이터 서브 제어장치와 비접촉 방식으로 공급되는 전원을 수신하되, 상기 프라이머리 코일과 근접된 위치에 설치된 세컨더리 코일을 통해 상기 프라이머리 코일에서 유기된 주파수를 픽업하고, 전압 처리 회로를 통해 직류 전압으로 만들어 엘리베이터 카의 구동 전원으로 공급해주는 카 제어장치를 포함하되,

   상기 엘리베이터 서브 제어장치는,

   메인 제어기와 연동하여 제어 데이터를 수신하고 그 수신한 제어 데이터를 엘리베이터 카 측으로 전송토록 제어하며, 엘리베이터 카 측으로부터 수신한 오디오/비디오의 출력을 제어하는 제어 프로세서와;

   상기 제어 프로세서와 연동하여 제어 데이터의 출력과 비디오/오디오 변환을 제어하는 데이터 제어기와;

   상기 데이터 제어기에서 전송된 제어 데이터를 무선 신호로 변환을 하여 안테나를 통해 엘리베이터 카측으로 송신하고, 상기 엘리베이터 카측으로부터 송신된 무선 신호는 수신하여 원래의 데이터로 복조하는 데이터 송/수신 모듈과;

   상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 데이터 송/수신 모듈에서 복조된 비디오/오디오 데이터를 아날로그 비디오/오디오 신호로 변환하는 비디오/오디오 모듈과;

   상기 비디오/오디오 모듈에서 변환된 비디오/오디오 신호를 출력하는 비디오/오디오 모니터와;

   입력되는 상용 교류 전원을 전파정류하여 소정의 직류 전원으로 만들어 엘리베이터 서브 제어장치의 전원을 필요로 하는 부분에 제공해주는 전원 공급기와;

   상기 입력되는 상용 교류 전원을 이용하고, 비접촉으로 상기 엘리베이터 카에 저전력의 구동용 전원을 공급해주는 무선 충전 고정 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터.
3. 제2항에 있어서, 상기 무선 충전 고정 베이스는,

   충전용 전원을 흘려 2차측으로 유기시키는 프라이머리 코일(primary coil)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터.
4. 엘리베이터 카 측으로 구동 전원을 비접촉으로 공급하되, 무선 충전 고정 베이스(BASE)를 통해 상용 교류 전원을 공급받고, 이를 직류 전압으로 만든 후 프라이머리 코일을 통해 주파수로 변환하여 2차 측으로 유기시키는 엘리베이터 서브 제어장치와;

   상기 엘리베이터 서브 제어장치와 비접촉 방식으로 공급되는 전원을 수신하되, 상기 프라이머리 코일과 근접된 위치에 설치된 세컨더리 코일을 통해 상기 프라이머리 코일에서 유기된 주파수를 픽업하고, 전압 처리 회로를 통해 직류 전압으로 만들어 엘리베이터 카의 구동 전원으로 공급해주는 카 제어장치를 포함하되,

   상기 엘리베이터 서브 제어장치는,

   메인 제어기와 연동하여 제어 데이터를 수신하고 그 수신한 제어 데이터를 엘리베이터 카 측으로 전송토록 제어하며, 엘리베이터 카 측으로부터 수신한 오디오/비디오의 출력을 제어하는 제어 프로세서와;

   상기 제어 프로세서와 연동하여 제어 데이터의 출력과 비디오/오디오 변환을 제어하는 데이터 제어기와;

   상기 데이터 제어기에서 전송된 제어 데이터를 무선 신호로 변환을 하여 안테나를 통해 엘리베이터 카측으로 송신하고, 상기 엘리베이터 카측으로부터 송신된 무선 신호는 수신하여 원래의 데이터로 복조하는 데이터 송/수신 모듈과;

   상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 데이터 송/수신 모듈에서 복조된 비디오/오디오 데이터를 아날로그 비디오/오디오 신호로 변환하는 비디오/오디오 모듈과;

   상기 비디오/오디오 모듈에서 변환된 비디오/오디오 신호를 출력하는 비디오/오디오 모니터와;

   입력되는 상용 교류 전원을 전파정류하여 소정의 직류 전원으로 만들어 엘리베이터 서브 제어장치의 전원을 필요로 하는 부분에 제공해주는 전원 공급기와;

   상기 입력되는 상용 교류 전원을 이용하고, 비접촉으로 상기 엘리베이터 카에 고전력의 구동용 전원을 공급해주는 CPS를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터.
5. 제4항에 있어서, 상기 CPS는 폐 강자성체 코어 위에 권선을 롱 루프(long loop) 형태로 놓아 고주파수를 발생하는 루프 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터.
6. 엘리베이터 카 측으로 구동 전원을 비접촉으로 공급하되, 무선 충전 고정 베이스(BASE)를 통해 상용 교류 전원을 공급받고, 이를 직류 전압으로 만든 후 프라이머리 코일을 통해 주파수로 변환하여 2차 측으로 유기시키는 엘리베이터 서브 제어장치와;

   상기 엘리베이터 서브 제어장치와 비접촉 방식으로 공급되는 전원을 수신하되, 상기 프라이머리 코일과 근접된 위치에 설치된 세컨더리 코일을 통해 상기 프라이머리 코일에서 유기된 주파수를 픽업하고, 전압 처리 회로를 통해 직류 전압으로 만들어 엘리베이터 카의 구동 전원으로 공급해주는 카 제어장치를 포함하되,

   상기 카 제어장치는,

   사용자의 조작 명령을 입력받거나 수신된 제어 데이터에 따라 출력 신호를 발생하는 입출력장치와;

   상기 입출력 장치와 연계하여 상기 엘리베이터 서브 제어장치로 전송된 제어 데이터에 대응하는 명령 신호를 상기 입출력장치에 제공하고, 상기 입출력 장치에서 제공되는 입력 데이터의 송출을 제어하는 데이터 제어기와;

   사용자의 음성 및 감시 데이터를 획득하기 위한 인터폰이나 카메라를 포함하는 단말기와;

   상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 단말기에서 획득한 오디오/비디오 데이터를 RF신호로 변환하는 RF변환모듈과;

   상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 RF변환모듈에서 변환된 무선 신호를 안테나를 통해 상기 엘리베이터 서브 제어장치로 전송하고, 상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 전송된 무선 신호는 수신하여 원래의 제어 데이터로 복조한 후 상기 데이터 제어기에 제공하는 데이터 송/수신 모듈과;

   상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 비접촉으로 공급된 전원을 픽업하기 위한 픽업부와;

   상기 픽업부에서 픽업한 직류 전압을 충전용 전원으로 배터리에 충전하는 충전 제어부와;

   상기 배터리에서 방전되는 직류 전압을 교류 고전압으로 승압하여 공급해주는 인버터로 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터.
7. 제6항에 있어서, 상기 픽업부는 상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 비접촉으로 공급된 전원을 픽업하기 위한 세컨더리 코일(secondary coil)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터.
8. 엘리베이터 카 측으로 구동 전원을 비접촉으로 공급하되, 무선 충전 고정 베이스(BASE)를 통해 상용 교류 전원을 공급받고, 이를 직류 전압으로 만든 후 프라이머리 코일을 통해 주파수로 변환하여 2차 측으로 유기시키는 엘리베이터 서브 제어장치와;

   상기 엘리베이터 서브 제어장치와 비접촉 방식으로 공급되는 전원을 수신하되, 상기 프라이머리 코일과 근접된 위치에 설치된 세컨더리 코일을 통해 상기 프라이머리 코일에서 유기된 주파수를 픽업하고, 전압 처리 회로를 통해 직류 전압으로 만들어 엘리베이터 카의 구동 전원으로 공급해주는 카 제어장치를 포함하되,

   상기 카 제어장치는,

   사용자의 조작 명령을 입력받거나 수신된 제어 데이터에 따라 출력 신호를 발생하는 입출력장치와;

   상기 입출력 장치와 연계하여 상기 엘리베이터 서브 제어장치로 전송된 제어 데이터에 대응하는 명령 신호를 상기 입출력장치에 제공하고, 상기 입출력 장치에서 제공되는 입력 데이터의 송출을 제어하는 데이터 제어기와;

   사용자의 음성 및 감시 데이터를 획득하기 위한 인터폰이나 카메라를 포함하는 단말기와;

   상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 단말기에서 획득한 오디오/비디오 데이터를 RF신호로 변환하는 RF변환모듈과;

   상기 데이터 제어기의 제어에 따라 상기 RF변환모듈에서 변환된 무선 신호를 안테나를 통해 상기 엘리베이터 서브 제어장치로 전송하고, 상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 전송된 무선 신호는 수신하여 원래의 제어 데이터로 복조한 후 상기 데이터 제어기에 제공하는 데이터 송/수신 모듈과;

   상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 비접촉으로 공급된 직류 고전압을 픽업하기 위한 픽업부와;

   상기 픽업부에서 픽업한 직류 고전압을 정류하기 위한 정류 모듈과;

   상기 정류 모듈에서 정류한 직류 전압을 교류 고전압으로 승압하여 공급해주는 전원 변환 모듈로 구성된 것을 특징으로 하는 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터.
9. 제8항에 있어서, 상기 픽업부는 상기 엘리베이터 서브 제어장치에서 비접촉으로 공급된 고주파수를 픽업하여 전압을 유도하는 픽업 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 전원공급 방식의 경사형 엘리베이터.

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