KR100976781B1 - 가속도센서를 이용한 승강기 층 운행정보 알림, 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 승강기의 내부 또는 외부에 설치되어, 상기 승강기의 수직 이동에 따른 가속도의 변화를 측정하는 가속도센서;와 상기 가속도센서로부터의 정보에 기초하여 상기 승강기의 상승, 하강 및 정지의 운행방향 상태를 검출하는 운행방향 검출부;와 상기 가속도센서로부터의 정보에 기초하여, 상기 승강기의 이동 개시에 따른 가속 지연시간과 상기 승강기의 이동 정지에 따른 감속 지연시간을 산출하는 이동/정지 지연시간 산출부;와 상기 승강기가 운행되는 각 층에 있어서, 현재 층에서 승강기가 이동하는 방향의 다음 층까지의 승강기 이동소요 시간을 측정하는 이동시간 측정부;와 상기 승강기가 운행되는 각 층에 있어서, 각 층별 층고 높이의 차이에 따른 승강기 이동 지연시간을 측정 및 저장하는 층고차보상부;와 상기 가속도센서, 운행방향 검출부, 이동/정지 지연시간 산출부, 이동시간 측정부 및 층고차보상부의 출력 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 기초로 하여, 상기 승강기의 현재 위치 및 운행정보를 연산하는 위치연산부; 및 상기 위치연산부에서 연산된 층 위치정보와 운행정보를 출력하여 표시하는 출력부;를 포함하는 승강기 층 운행정보 표시장치를 제공한다.

승강기, 표시장치, 측정, 이동시간, 센서

Description

가속도센서를 이용한 승강기 층 운행정보 알림, 표시장치{Apparatus for floor indication of elevator}

본 발명은 가속도센서를 이용한 승강기 층 운행정보 표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 승강기를 구동시키기 위한 기존의 승강기 내부시스템에 전기적으로 연결되거나 접속되지 않은 상태에서, 승강기의 현재 층(위치)을 감지 및 연산하여 운행 정보와 비정상 정보 등을 표시 및 안내 가능한 승강기 층 운행정보 표시장치에 관한 것이다.

통상적으로 고층 건물 내의 이동 수단인 승강기는, 각 층의 높이에 대한 위치값과 승강기 이동에 따른 현재 위치를 알 수 있는 검출장치가 내부시스템과 전기적으로 연결되어, 각 층의 부름에 응답하여 부름층까지 움직이도록 제어된다.

이러한 검출장치는 주로 기구적인 스위치류 또는 빛의 투과 및 반사를 이용한 광학센서가 주로 사용되며, 각 층별을 이동하면서 진행 방향 및 현재 위치를 실시간으로 표시되어 나타나는 외부 알림장치와 연결되어 사용자에게 승강기의 운행정보를 제공된다.

그러나, 이와 같은 외부 알림장치는 승강기를 탑승하는 장소에 국한되어 설 치되어 있으며, 더욱이 최근에는 건물의 고층화·대형화가 추구됨에 따라 승강기의 운행거리 및 탑승대기 시간이 늘어나고 있는 추세이다

따라서, 탑승대기 시간을 아끼기 위해 승강기 외부의 다른 장치 또는 다른 장소(ex. 사무실, 댁내 등)에서 현재 승강기의 층 위치 등을 알고자 하는 경우가 있는데, 종래에는 해당 승강기 시스템과 프로토콜을 맞춘 전용의 통신 장비를 이용하여야 했고, 또한 해당 승강기 제작사와의 자료공개나 기술협의 등이 별도로 요구되었다.

더욱이, 여러 회사마다 다양한 종류의 승강기 시스템과 통신을 수행하기 위한 하드웨어적 연결 문제뿐만 아니라, 승강기마다 각기 다른 프로토콜에 이용되기 위한 통합 구현가능한 구성품을 개발하기란 어려운 실정이다.

이러한 종래의 경우에는, 실제 승강기 시스템과 직접 전기적으로 연결되어 승강기의 층 위치 등을 표시하는 구성이므로, 전기적 연결에 따른 기존 제품의 규격문제, 기존제품과의 신호 간섭 문제, 구동의 신뢰성 문제 등의 다양한 문제점이 발생하며, 이러한 이유로 실제 승강기 회사와의 협력과 기술 정보공유가 힘들며 그에 따른 대응 비용 및 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 기존에 설치된 승강기에서 별도로 신호를 분리하기 위한 작업이 복잡하고 어려우므로 설치 효율 및 비용적인 면에서 문제가 있고, 설치를 위해서는 일시적으로 승강기의 운행을 멈추어야 하는 불편함이 따른다.

따라서, 승강기를 구동시키기 위한 내부 시스템에 영향을 주지 않고, 승강기의 현재 층을 감지 및 연산하여 안내 가능한 승강기 층 운행정보 표시장치의 필 요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 승강기의 외부에 설치되어 승강기의 현재 층 인식이 가능하되, 기존의 승강기 구동 시스템에 전혀 영향을 주지 않고, 설치 및 동작 가능한 승강기 층 운행정보 표시장치.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 승강기 층 운행정보 표시장치는, 승강기를 구동시키기 위한 내부 시스템에 영향을 주지 않고, 승강기의 현재 층을 감지 및 연산하는 승강기 층 운행정보 알림, 표시장치에 있어서, 승강기의 내부 또는 외부에 설치되어, 상기 승강기의 수직 이동에 따른 가속도의 변화를 측정하는 가속도센서;와 상기 가속도센서로부터의 정보에 기초하여 상기 승강기의 상승, 하강 및 정지의 운행방향 상태를 검출하는 운행방향 검출부;와 상기 가속도센서로부터의 정보에 기초하여, 상기 승강기의 이동 개시에 따른 가속 지연시간과 상기 승강기의 이동 정지에 따른 감속 지연시간을 산출하는 이동/정지 지연시간 산출부;와 상기 승강기가 운행되는 각 층에 있어서, 현재 층에서 승강기가 이동하는 방향의 다음 층까지의 승강기 이동소요 시간을 측정하는 이동시간 측정부;와 상기 승강기가 운행되는 각 층에 있어서, 각 층별 층고 높이의 차이에 따른 승강기 이동 지연시간을 측정 및 저장하는 층고차보상부;와 상기 가속도센서, 운행방향 검출부, 이동/정지 지연시간 산출부, 이동시간 측정부 및 층고차보상부의 출력 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 기초로 하여, 상기 승강기의 현재 위치 및 운행정보를 연산하 는 위치연산부; 및 상기 위치연산부에서 연산된 층 위치정보와 운행정보를 출력하여 표시하는 출력부;를 포함한다.

여기서, 상기 승강기가 운행되는 전체 층에 있어서, 상기 승강기의 운행 가능한 층의 범위가 설정 및 저장되는 운행범위 설정부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가속도센서는, 상기 승강기 내부 및 외부의 어느 위치에 장착되더라도 승강기의 수직이동에 따른 가속도 측정이 가능하도록, 상기 가속도센서의 동작방향을 조정하거나 자동으로 조정되는 동작방향 조정부를 포함할 수 있다.

게다가, 상기 위치연산부는, 상기 가속도센서에서 출력된 가속도 신호의 변화값이 미리 설정한 기준값 이상이거나, 상기 출력된 가속도 신호의 변화 지속시간이 미리 설정한 기준시간 이하일 경우에는, 상기 출력부를 통해 해당 경고방송 및 경고문구를 출력할 수 있다.

그리고, 상기 출력부는, 상기 운행방향 검출부에 의하여 승강기의 정지됨을 인지하게 되면, 위치연산부에서 연산된 도착 층 정보를 음성 또는 문자정보로 출력될 수 있다.

아울러, 상기 승강기에 탑승한 인원 수의 증감에 따른 승강기 전체 중량의 변화에 대응하여, 상기 승강기의 평균 이동속도와 상기 가속도센서로부터의 정보에 기초하여 획득된 상기 승강기의 이동속도를 비교하여, 승강기의 이동시간이 지연되거나 감소된 정도를 산출하는 중량차보상부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 위치연산부는, 상기 승강기의 현재 위치를 연산함에 있어서, 상기 중량차보상부로부터의 정보에 기초하여, 획득된 상기 승강기 이동 지연시간의 보상값을 고려하여 상기 승강기의 현재 위치를 연산하며, 상기 보상값을 DB화하여 반복되는 연산의 오류를 수정할 수 있다.

게다가, 승강기의 상승과 하강 상태 및 층 정보를 복수 개의 발광소자의 점등 및 소등으로 나타내는 표시 패널의 상부에 설치되며, 상기 표시 패널의 발광상태를 감지하는 광감지센서;와 상기 광감지센서의 감지된 결과값을 전송받아, 상기 승강기의 위치 정보를 보정하는 보정부;를 더 포함하며, 상기 위치연산부는, 상기 위치연산부에서 연산된 층 정보 및 운행정보 연산값에, 상기 보정부를 통해 연산된 상기 승강기의 층 정보 및 운행 정보 연산값을 반영하여, 승강기의 현재 위치의 오차값을 보정할 수 있다.

본 발명에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치에 따르면, 기존의 승강기 구동 시스템과 전기적으로 연결되지 않으므로, 설치 공정이 간소하고 용이하며, 승강기마다 각기 다른 프로토콜이 이용되더라도 통합 구현이 가능한 이점이 있다.

더욱이, 상기 운행정보 표시장치는 승강기 내부 또는 외부에 설치 시, 승강기 구동시스템과의 전기적 연결없이 장착이 가능하기 때문에, 승강기의 안전운행을 위해 필수적인 전기적 안정성 시험을 재차 받을 필요없이 바로 적용하여 승강기를 운행할 수 있다.

또한, 사무실이나 댁내의 거실 등에 상기 운행정보 표시장치 설치될 경우, 사용자가 실시간으로 음성 또는 영상을 통해 승강기의 운행정보를 알 수 있어서, 승강기 탑승 대기시간을 최소화할 수 있다.

더불어, 복합적인 승강기의 현재 위치 검출 수단이 운용되므로, 하나의 위치 검출 수단의 운용에 에러 및 제한 사항이 발생하더라도, 다른 하나의 위치 검출 수단의 운용에 의한 운행정보가 검출되므로, 장치의 운용상의 공백을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치의 구성에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치의 구성을 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치는 가속도센서(10), 운행방향 검출부(20), 이동/정지 지연시간 측정부(30), 이동시간 측정부(40), 층고차보상부(50), 중량차보상부(60), 출력부(70), 운행범위 설정부(80), 보정부(90) 및 위치연산부(100)를 포함한다.

먼저, 본 발명의 위치연산부(100)는 가속도센서(10), 운행방향 검출부(20), 이동/정지 지연시간 산출부(30), 이동시간 측정부(40), 층고차보상부(50), 중량차보상부(60) 및 보정부(90)에서 검출된 출력 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 기초로 하여, 상기 승강기의 현재 위치 및 운행정보를 연산하는 기능을 구비한다.

상기 위치연산부(100)의 상기 연산하는 기능에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명하기로 한다.

한편, 본 발명의 가속도센서(10)는 승강기의 내부 또는 외부에 장착되어, 승강기의 운행에 따른 수직이동 시 발생하는 가속도의 변화 즉, 가속도의 증가 및 감소되는 정도를 측정하며, 이러한 가속도 측정값은 상기 운행방향 검출부(20)로 전송된다.

여기서, 도 1에서는 상기 가속도센서(10)의 가속도 측정값은 상기 운행방향 검출부(20)로만 전송되는 것으로 나타나 있으나 이에 국한되지 않으며, 가속도센서(10)의 가속도 측정값은 선택적으로 위치연산부(100), 이동/정지 지연시간 산출부(30), 이동시간 측정부(40), 층고차보상부(50) 및 중량차보상부(60)로의 전송이 가능함은 물론이다.

이러한 가속도센서(10)는 승강기가 상승할 때 발생되는 가속도의 변화와 하강할 때 발생되는 가속도의 변화를 구분하여 측정가능하도록 구비되는 것이 바람직 하다.

일반적인 가속도센서는 반응하는 이동방향에 대한 축(軸)의 수량을 기준으로 나뉠 수 있는데, 먼저 x축, y축, z축 등의 3개 축에 대한 가속도 측정이 가능한 3축 가속도센서, x축, y축, z축 중의 미리 설정된 2개 축에 대한 가속도 측정이 가능한 2축 가속도센서 및 x축, y축, z축 중의 미리 설정된 1개 축에 대한 가속도 측정이 가능한 1축 가속도센서로 구분된다.

이와 같은 가속도센서는 상기 센서가 사용되어지는 장소, 용도(사용목적)에 따라 구분되어 사용된다. 본 발명의 제1실시예에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치에 구비되는 가속도센서(10)는 승강기의 수직이동에 따른 가속도의 변화만을 측정하기 때문에, 상대적으로 가격이 저렴하며, 회로의 구성이 단순한 상기 1축 가속도센서를 이용하여 구비되는 것이 경제적인 가치를 고려하였을 때 바람직하나, 이에 국한되는 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치에 구비되는 가속도센서(10)는 상기와 같은 1축 가속도센서인 것으로 가정하여 설명함을 이해하여야 한다.

한편, 상기 가속도센서(10)는, 승강기 내부 및 외부의 어느 위치에 장착되더라도 승강기의 수직이동에 따른 가속도 측정이 가능하도록, 상기 가속도센서(10)의 동작방향(축의 방향)을 조정하거나, 상기 승강기 층 운행정보 표시장치를 거꾸로 장착한 경우 출력의 절대값의 극성을 자동으로 바꾸어 주는 동작방향 조정부(11)를 포함하여 구비되는 것이 바람직하다.

이러한 상기 동작방향 조정부(11)는, 가속도센서(10)가 구비된 본 발명의 제1실시예에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치가 승강기의 벽면에 장착되거나, 승강기의 천정 또는 바닥에 장착되어도 정상적인 가속도 측정이 가능하도록 상기 가속도센서(10)가 작동되는 동작방향, 즉 가속도센서(10)가 반응하는 축 방향을, 승강기가 수직이동하는 방향(축)으로 향하도록 자동적으로 조정하는 기능을 한다.

또한, 본 발명의 승강기 층 운행정보 표시장치가 뒤집어 장착된 경우에도 출력의 절대값의 극성을 조정할 수 있는 기능을 포함한다.

예를 들어 설명하면, 승강기의 벽면에 설치되는 가속도센서(10)는, 장착 당시 승강기의 수직이동 방향과 축방향이 일치되도록 설치된다. 하지만, 승강기의 벽면에서 승강기의 천정 또는 바닥으로 위치를 옮겨야 할 경우 또는 윗면과 아랫면이 뒤집어 설치될 경우, 기존에 설정된 축방향은 승강기의 이동방향과 직각(90°) 또는 반대방향을 향하게 된다.

이럴 경우 상기 동작방향 조정부(11)를 통해 기 설정된 축방향을 다시 90°또는 180°만큼 조정하여, 승강기의 이동방향과 가속도센서(10)의 축방향을 일치시킴으로써 가속도센서(10)의 정상적인 가속도 측정이 실현되는 것이다.

한편, 상술한 바와 같이 상기 가속도센서(10)는 승강기가 상승할 때 발생되는 가속도의 측정값과 하강할 때의 가속도의 측정값을 구분하여 구비되는데, 이러한 승강기의 이동방향에 따른 가속도의 구분된 측정값을 기준으로 하여, 상기 운행방향 검출부(20)는 승강기의 상승 및 하강 또는 정지 등 승강기가 실제 운행되고 있는 방향을 검출하는 기능이 구비된다.

또한, 상기 운행방향 검출부(20)는 상술한 바와 같이 가속도센서(10)로부터 전송받은 가속도 측정값을 통해 검출한 승강기의 운행방향을 상기 위치연산부(100)로 전송한다.

승강기는 정지상태에서 운행을 시작하였을 때에는 평균적인 승강기의 이동속도를 기준으로 하여, 서서히 속도가 증가하며 가속이 되면서 미리 설정한 일정한 속도에 도달하기 전에 가속도가 줄어들게 되어 속도가 일정해지게 된다.

본 발명에서는, 이와 같이 상기 승강기가 이동 개시하여 상기 일정한 속도에 이르기까지 소요되는 시간을 '가속 지연시간'이라 정의하며, 승강기가 상기 일정한 속도로 이동 중 정지하기 위해 속도가 줄게 되어 정지하기까지 소요되는 시간을 '감속 지연시간'이라 정의한다.

상기 이동/정지 지연시간 산출부(30)는 가속도센서(10)로부터 전송받은 가속도 변화의 측정값을 기초로 하여, 상기 이동/정지 지연시간 산출부(30)는 승강기의 이동 개시에 따른 상기 가속 지연시간과 승강기의 이동 정지에 따른 상기 감속 지연 시간을 산출하는 기능을 담당한다.

한편, 이동시간 측정부(40)는 상기 승강기가 운행되는 각 층에 있어서, 현재 층에서 승강기가 이동하는 방향의 다음 층까지의 승강기 이동 소요시간을 측정한다.

그리고, 상기 층고차보상부(50)는 승강기가 운행되는 각 층에 있어서, 미리 설정된 기준 층고 높이를 기준으로 하여, 각 층별 층고 높이의 차이에 따른 승강기 이동 지연시간을 측정 및 저장하는 기능을 한다.

여기서, 층고 높이는 하나의 층의 바닥에서 바로 인접한 층의 바닥까지의 이격된 거리이다. 또한, 상기 기준 층고 높이는, 승강기가 운행되는 각 층에서 가장 낮은 층의 높이일 수 있으며, 경우에 따라서는, 상기 각 층의 평균 높이일 수 있는 것은 물론이다.

더불어, 상기 이동 지연시간은, 승강기에 탑승하여 승강기가 운행되는 각 층간 이동 소요시간을 측정하는 등의 경험적인 수단 또는 방법에 의해서 산출할 수 있으며, 건물의 설계도면을 통해 알 수 있는 각 층의 층고 높이와 승강기 구동시스템에 미리 설정된 승강기의 이동속도 또는 상기 가속도센서(10)를 통해 측정된 가속도 정보를 통해 알 수 있는 승강기의 이동속도를 기초로 하여 산출할 수 있다.
일반적으로 건물은 각 층별 층고 높이가 균일하게 설계되나, 경우에 따라 각 층별 층고 높이가 균일하지 않게 설계될 수 있다. 따라서, 본 발명의 승강기 층 운행정보 표시장치가 설치 운용되는 건물의 각 층별 층고 높이가 균일할 경우에는 상기 층고차보상부(50)이 불필요하나, 상기 건물의 각 층별 층고 높이가 균일하지 않을 경우에는 상기 층고차보상부(50)를 더 포함하여 구비됨으로써 상기 층고차보상부(50)에 미리 측정 및 저장된 이동 지연시간의 정보에 기초하여 각 층별 층고 높이 차이에 따른 오차값을 보상할 수 있다.

한편, 운행범위 설정부(80)는 상기 승강기가 운행되는 전체 층에 있어서, 승강기의 운행 가능한 층의 범위를 설정 또는 저장하는 기능을 한다.

그러나, 상기 건물의 각 층 중에는 경우에 따라서 선택적으로 승강기가 해당 층에서 정지되지 않도록 승강기의 구동시스템이 설정될 수도 있다. 따라서, 상기 운행범위 설정부(80)는 상기와 같이 승강기가 운행되지 않는 층에 대한 정보가 포함되어 저장되도록 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상술한 바와 같이 상기 승강기의 운행가능한 층수에 대한 정보와, 승강기가 운행되지 않는 층에 대한 정보는 상기 위치연산부(100)로 전송되는 것은 물론이다.

한편, 일반적으로 승강기를 운행함에 있어서, 탑승자의 안전을 고려하여 승강기의 용도 또는 규격에 따라 정해진 정격중량을 기준으로, 탑승인원(탑재물품 포 함)이 초과할 경우에는 경고음 또는 안내방송을 통해 탑승인원을 제한하고 있다.

그러나, 상기 정격중량을 초과하지 않는 범위 내에서 운행되는 승강기의 자체중량을 포함한 전체중량은 탑승인원이 없을 경우에는 승강기의 자체중량이 곧 전체중량이 되며, 상기 정격중량까지 탑승인원이 만원일 경우의 전체중량은 승강기의 자체중량에 탑승인원의 중량을 합한 무게가 될 것이다.

따라서, 승강기 구동시스템에서의 상기 승강기를 이동시키는 구동모터의 출력이 일정할 경우에는, 탑승인원이 없을 때와 만원일 때의 상기 승강기의 이동속도는 차이가 발생하며, 상기 이동속도의 차이에 따라서 각 층별 이동시간 역시 차이가 발생하는 것은 당연하다.

본 발명의 중량차보상부(60)는 이러한 탑승인원 수의 차이에 따른 승강기의 지연 이동시간를 산출하는 기능을 담당한다.

즉, 승강기에 탑승한 인원 수의 증감에 따른 승강기 전체 중량의 변화에 대응하여, 승강기의 평균 이동속도와 상기 가속도센서(10)로부터의 정보에 기초하여 획득된 승강기의 이동속도를 비교하여, 승강기의 이동시간이 지연되거나 감소된 정도를 산출하는 것이다.

여기서, 상기 층 위치정보는 승강기가 운행되는 각 층에 있어서, 현재 승강기가 위치하고 있는 현재 층의 위치를 의미하며, 상기 운행정보는 승강기의 이동방향 즉, 상승 중 및 하강 중 또는 정지 중인지 여부를 나타내는 승강기의 운행정보를 의미한다.

또한, 상기 위치연산부(100)는 승강기의 현재 위치를 연산함에 있어서, 중량 차보상부(60)로부터의 산출된 결과값의 정보에 기초하여, 획득된 승강기 이동 지연시간의 보상값을 고려하여 승강기의 현재 위치를 연산하도록 구비되는 것이 바람직하다.

더불어, 상기 위치연산부(100)는 상기 가속도센서(10), 운행방향 검출부(20), 이동/정지 지연시간 산출부(30), 이동시간 측정부(40), 층고차보상부(50), 중량차보상부(60) 및 보정부(90)에서의 검출된 출력 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 기초로 하여, 상기 승강기의 현재 위치를 연산하며, 연산된 층 위치정보와 운행정보는 별도의 출력수단으로 구비된 출력부(70)를 통해 출력되도록 구비된다.

여기서, 상기 출력부(70)는 상기 위치연산부(100)와 유·무선 통신 네트워크를 이용하여 연결되도록 구비될 수 있을 뿐만 아니라, 가정 내의 거실 및 사무실 또는 각 층의 승강기 탑승장소 등 사용자의 설치목적에 부합되어 선택적으로 설치될 수 있다.

다음으로는, 본 발명의 제1실시예에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치에 보정부가 더 포함된 구성을 설명한다.

본 발명의 위치연산부(100)는, 상술한 바와 같이 상기 보정부(90)을 포함하지 않는 구성에서도, 승강기의 위치정보와 운행정보를 연산하여 출력부(70)를 통해 사용자에게 정보를 제공할 수 있다.

그러나, 승강기가 운행되는 건물이 30층 이상의 초고층 빌딩일 경우, 각 모듈(상기 가속도 센서(10), 이동/정지 지연시간 산출부(30), 이동시간 측정부(40), 층고차 보상부(50), 중량차 보상부(60))에서 제공되는 출력값의 미세한 오차가 누 적될 수 있다.

따라서, 본 발명의 승강기 층 운행정보 표시장치의 위치연산부(100)는, 위치연산부(100)에서 연산된 층 정보 및 운행정보 연산값에 상기 보정부(90)를 통해 연산된 승강기의 층 정보 및 운행 정보 연산값을 반영하여, 승강기의 현재 위치의 오차값을 보상하도록 구비될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치는 광감지센서(91)를 구비한 보정부(90)를 더 포함하여 구비될 수 있다.

여기서, 도 2는 일반적인 승강기의 외부 정면도이며, 도 3는 도 2의 표시패널에 광감지센서(91) 및 보정부(90)가 연결된 상태를 나타낸 구성도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 일반적인 승강기의 상부에는 사용자에게 승강기의 현재 위치 정보를 알려주는 표시패널(92)이 구비되며, 상기 표시패널(92)의 상부에는 승강기 구동시스템의 제어에 따라,승강기의 위치 정보 및 운행정보를 점등 및 소등으로 나타내는 발광소자(93)가 구비된다.

상기 발광소자(93)는 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 문자당 7개의 세그먼트로 이루어진 LED 세븐세그먼트 발광소자일 수 있으며, 외부에서 빛이 감지될 수 있는 형태의 플랫패널 디스플레이(FPD) 장치라면 어떠한 것도 적용 가능하다.

또한, 상기 발광소자(93)의 일측면에는 광감지센서(91)가 설치되어, 상기 각 발광소자(93)에 대한 발광 여부의 감지하며, 광감지센서(91)은 하나의 숫자를 조합하여 표현할 수 있는 7개의 세그먼트 중 어느 것에도 국한되지 않고 설치될 수 있다.

이러한 구성 하에, 상기 보정부(90)는 발광소자(93) 및 광감지센서(91)과 회로연결되어, 상기 발광소자(93)의 점등 및 소등에 따른 광감지센서(91)의 감지값을 전송받으며, 승강기의 상하강 상태변화에 대응되어 변경되는 상기 선택된 세그먼트에 대한 발광상태 변화를 이용하여, 현재 위치한 승강기의 층 정보를 연산할 수 있다.

예를 들어 설명하면, 도 3에서와 같이 7개의 세그먼트 중 가장 하단의 발광소자(93a)에 상기 광감지센서(91)을 장착된 경우에는, 상기 발광소자(93a)가 점등되어야할 층은 각 2층, 각 3층, 각 5층, 각 6층, 각 8층 및 각 10층(10층, 20층, 30층...)이며, 소등되어야 할 층은 각 1층, 각 4층, 각 7층, 각 9층이다.

여기서, 상기 보정부(90)는 이와 같은 승강기의 각 층별로 상기 세그먼트의 발광상태 변화 값을 DB화하여 저장하고, 상기 세그먼트에 대한 현재 발광상태와, 상기 승강기의 상승 또는 하강 이후의 발광상태를 상기 DB화된 값과 비교하여 상기 승강기의 현재 층정보를 연산하게 된다.

따라서, 상기 위치연산부(100)는, 보정부(90)를 통해 연산된 상기 승강기 층 정보 연산값을 상기 위치연산부(100)에서 연산된 층 정보 및 운행정보 연산값에 반영하여, 승강기의 현재 위치의 오차값을 보정할 수 있는 것이다.

이하에서는, 본 발명의 제1실시예에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치에서 위치 정보 및 운행 정보가 연산되어 표시되는 동작원리에 대해 설명한다.

도 4는 도 1의 위치연산부(100)로부터 승강기의 운행상태 정보의 검출을 나 타내는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 승강기 운행 간에 운행 또는 정지에 따라 가속도가 발생하거나 기존의 가속도 측정값이 변화하게 되면, 가속도센서(10)는 이를 측정하여 측정된 가속도의 변화에 따른 측정값을 위치연산부(100)로 전송한다.

이어서, 위치연산부(100)는 상기 측정값이 잡음신호인지 여부를 판단하는데, 여기서 상기 잡음신호는 미리 설정된 가속도 변화의 예상범위에서 벗어난 가속도의 측정값이다.(S310)

정상적으로 작동하는 승강기에서 운행 중 또는 정지 중에 측정되는 가속도의 변화는, 일정한 속도의 크기로 가속되어 승강기 구동 시스템에 설정된 승강기의 이동속도에 도달하게 되는데, 이와 같이 정상적인 상태에서 일정한 속도의 크기로 가속되는 가속도 변화의 예상범위를 사전에 측정 및 설정하여 위치연산부(100)에 저장한다.

그러나, 승강기 운행 중 경우에 따라서 승강기 내부에 탑승한 인원이 바닥을 발로 차거나 점프를 뛸 경우, 및 승강기 내부의 범죄행위 시도에 따른 이상 움직임 또는 승강기 구동시스템의 이상으로 인한 급하강 등이 발생하면, 승강기의 속도 및 가속도는 일정하지 않은 크기의 변화가 있을 것이며, 가속도센서(10)에서는 순간적인 가속도의 변화가 측정되며, 상기 위치연산부(100)는 상기 순간적인 가속도의 측정값을 상기 가속도 변화의 예상범위에 벗어난 측정값은 잡음신호로 인식하도록 구비된다.

더불어, 위치연산부(100)는 상기 잡음신호가 인식될 경우, 승강기 내부에 구비된 경고신호 출력장치(미도시)를 통해 탑승자에게 불필요한 행동의 자제를 촉구하는 해당 경고문구 또는 경고방송을 출력하거나, 상기 위치연산부(100)와 유·무선 통신 네트워크를 이용하여 연결된 출력부를 통해 가정 내의 거실 및 사무실(예)경비실)로 경고문구 또는 경고방송을 출력할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.(S320)

한편, 승강기 운행 간 발생한 가속도 신호가 상기 가속도 변화의 예상범위에 속하는 경우에, 위치연산부(100)는 이를 정상적인 승강기 운행에 따른 가속도 변화로 인지하여, 현재 승강기의 운행상태 즉, 승강기가 이동 중인지 여부를 판단한다.(S330)

승강기가 운행 중일 경우에는, 위치연산부(100)는 상기 가속도 신호가 상승하는 방향(+)으로의 가속도인지, 하강하는 방향(-)으로의 가속도인지를 판단한다.(S340)

여기서, 상기와 같이 상승 또는 하강하는 방향으로의 가속도인지를 판단하는 기준은, 상기 운행방향 검출부(20)에서 검출된 정보에 기초하여 정해지도록 구비된다. 따라서, 상기 가속도 신호가 상승하는 방향(+)일 경우에는 출력부(70)를 통해 승강기의 이동방향을 상승상태로 전환 또는 유지하며(S341), 하강하는 방향일 경우에는 하강상태로 전환 또는 유지하게 된다.(S342)

이어서, 이동/정지 지연시간 산출부(30)는 승강기가 상승 또는 하강함에 따라 발생되는 가속 지연시간을 산출하여 위치연산부(100)로 전송한다.(S370)

또한, 상기 (S330)을 통해 승강기가 운행 중으로 판단된 경우에는, 승강기가 정지하기 위해 가속도가 감소한 것이기 때문에, 상기 출력부(70)를 통해 승강기의 운행방향을 정지상태로 전환하게 됨을 인지하게 되며, 상기 이동/정지 지연시간 산출부(30)는 승강기의 이동정지에 따른 감속 지연시간을 산출하여 위치연산부(100)로 산출값을 전송한다.(S350)

이어서, 가속도 신호가 사라지게 되면 승강기가 정지한 것으로 인지하여, 위 치연산부(100)는 승강기 내부에 구비된 안내신호 출력장치(미도시)를 통해 해당 층에 대한 위치 안내문구 또는 안내방송을 출력한다.(S360)

도 5는 도 1의 위치연산부(100)로부터 승강기의 위치 정보의 검출을 나타낸 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 승강기 층 운행정보 표시장치를 승강기의 내부 또는 외부에 장착한 후, 상기 표시장치의 초기화하며 층 정보를 설정 및 입력한다.(S410)

여기서, 상기 층 정보는 가속도센서(10)의 동작 방향(축 방향), 승강기가 운행되는 층의 각 층고 높이 및 기준 층고 높이, 승강기 구동시스템에 의한 승강기의 이동속도, 승강기의 운행가능한 층 정보 및 가속도 변화의 예상범위 등과 같은 본 발명의 승강기 층 운행정보 표시장치를 구동하기 위해 필요한 초기입력 정보가 이에 해당한다.

이러한 초기입력 정보의 설정 및 입력이 완료되면, 위치연산부(100)는 가속도센서(10)의 측정값을 기초로 하여, 승강기가 이동을 시작하였는지, 정지상태인지를 판단한다.(S420)

이어서, 상기 판단결과 승강기가 이동을 시작한 것인 경우, 중량차보상부(60)는 탑승인원 수의 차이에 따른 승강기의 지연 이동시간을 산출하여 위치연산부(100)로 전송하여, 중량차에 따른 지연시간의 보상을 수행한다.(S430)

또한, 층고차보상부(50)는 승강기가 운행되는 각 층별 층고 높이의 차이에 따른 층고차 지연시간을 측정 및 저장하여 위치연산부(100)로 전송하여, 층고차에 따른 지연시간의 보상을 수행한다.(S440)

더불어, 이동/정지 지연시간 산출부(30)는 가속도센서(10)로부터 전송받은 가속도 측정값을 기초로 하여, 승강기의 이동 개시에 따른 가속 지연시간 또는 승강기의 정지에 따른 감속 지연시간을 산출하여 위치연산부(100)로 전송함으로써, 이동 및 정지에 따른 지연시간의 보상을 수행한다.(S450)

다음으로는, 이동시간 측정부(40)를 통해 현재 층에서 승강기가 정지하는 다음 층까지 승강기의 이동 소요시간을 측정하여 위치연산부(100)로 전송하며, 위치연산부(100)는 상기 이동 소요시간과 중량차보상부(60), 층고차보상부(50), 이동/정지 지연시간 산출부(30)에서 출력된 정보를 종합적으로 연산하여, 미리 설정한 단위시간 경과 시 출력부(70)를 통해 증감된 층 위치 정보를 출력한다.(S460)

여기서, 상기 단위시간은 승강기가 일정한 속도로 이동하였을 때의 평균 이동속도를 고려하여 정해지는 것이 바람직하다.

다음으로는 본 발명의 제2실시예에 따른, 제1실시예의 승강기 층 운행정보 표시장치가 구비된 운행정보 표시 단말기의 구성을 설명한다.

도 6은 본 발명의 승강기 층 운행정보 표시장치가 구비된 층 운행정보 표시장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 운행정보 표시 단말기(200)은 제1실시예의 승강기 층 운행정보 표시장치를 구성하는 각 모듈 중 출력부(70)를 제외한 모든 모듈이 포함되며, 더불어 저장부(210), A/D 변환기(220), 문자발생기(230), 음성발생기(240), 증폭기(260), 스피커(242), 영상신호 중첩회로(250), 카메라부(251), 영상저장장치(252) 및 영상수신기(253)를 더 포함하여 구비된다.

단, 본 발명의 제2실시예의 상기 스피커(242)와 영상저장장치(252) 및 영상수신기(253)는 본 발명의 제1실시예에서의 출력부(70)를 대치하는 구성요소이며, 동일한 기능을 수행함을 알아야 한다.

상기 A/D 변환기(220)은 가속도센서(10)에서의 출력정보를 Digital 신호로 변환시키는 기능을 하며, 상기 저장부(210)는 본 발명의 제1실시예에 따른 상기 승강기 층 운행정보 표시장치의 위치연산부(100)를 포함한 각 모듈에 출력되는 정보가 저장된다.

또한, 음성발생기(200)는 출력부(70)에서 출력된 정보를 음성으로 출력하고, 문자발생기(230)는 상기 출력된 정보를 문자로 출력하며, 상기 증폭기(260)는 상기 음성발생기(240)에서 출력되는 음성신호를 증폭하여 스피커(242)로 전송한다.

그리고, 카메라부(251)는 승강기의 내부 또는 외부의 영상을 촬영하여, 촬영된 영상정보를 영상신호 중첩회로(250)로 전송하며, 상기 영상신호 중첩회로(250)는 상기 카메라부(251)로부터 전송된 영상입력 신호와 상기 문자발생기에서 출력된 정보가 함께 출력되도록 각 정보를 중첩시키는 기능을 한다.

여기서, 상기 영상신호 중첩회로(250)는 중첩시킨 정보를 출력하여, 사용자가 본 발명의 층 운행정보를 열람 또는 확인하기 위해 구비된 영상저장장치(252)와 영상수신기(253)로 영상신호를 출력한다.

이와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 운행정보 표시 단말기(200)의 동작원리를 설명하면, 가속도센서(10)로부터 출력된 가속도 측정값은 A/D 변환기(220)를 거쳐 Digital 신호로 변화되어 저장부(210)에 저장된다.

또한, 상기 가속도 측정값은 위치연산부(100)로 전송되며, 위치연산부(100)에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치에서의 층 위치 및 운행정보의 연산방법과 동일한 방법으로, 각 구성모듈에서 출력되는 정보들을 전송받아 이를 연산하여 연산된 승강기의 위치 및 운행정보의 결과값을 소리발생기(240)와 문자발생기(230)로 전송한다.

이어서, 상기 소리발생기(240)는 상기 결과값을 기초로 하여, 상기 증폭기(260)를 거쳐 스피커를 통해 사용자에게 승강기의 위치 및 운행정보를 음성으로 알릴 수 있도록 음성정보 신호를 전송한다.

또한, 상기 문자발생기(230)는 상기 결과값을 기초로 하여, 영상신호 중첩회로부(250)를 거쳐 상기 카메라부(251)에서 촬영된 영상신호 정보와 중첩되어, 영상저장장치(252)와 영상수신기(253)을 통해 사용자에게 승강기의 위치 및 운행정보를 영상으로 알릴 수 있도록 문자정보 신호를 전송한다.

한편, 본 발명의 제1실시예 또는 제2실시예의 승강기 층 운행정보 표시장치는 도 2에 도시된 승강기와 같이 일반적인 건물에서 운행되는 승강기 외에, 그 형태에 상관없이, 건설현장이나 조선소 등에서 사용되는 수직이동을 하는 운반장비 또는 운반장치에도 적용가능하여, 해당 장비 또는 장치의 위치 및 운행정보를 표시할 수 있음은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지 식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 승강기 층 운행정보 표시장치의 구성도,

도 2는 일반적인 승강기의 외부 정면도,

도 3은 도 2의 표시패널에 광감지센서가 장착된 것을 나타낸 확대도,

도 4는 도 1의 위치연산부로부터 승강기의 운행상태 정보의 검출을 나타낸 흐름도,

도 5는 도 1의 위치연산부로부터 승강기의 위치 정보의 검출을 나타낸 흐름도,

도 6은 본 발명의 제2실시예에 층 운행정보 표시장치의 구성을 나타낸 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...가속도 센서 20...운행방향 검출부

30...이동/정지 지연시간 산출부 40...이동시간 측정부

50...층고차 보상부 60...중량차 보상부

70...출력부 80...운행범위 설정부

90...보정부 100...위치연산부

Claims (8)

1. 승강기를 구동시키기 위한 내부 시스템에 영향을 주지 않고, 승강기의 현재 층을 감지 및 연산하는 승강기 층 운행정보 알림, 표시장치에 있어서,

   승강기의 내부 또는 외부에 설치되어, 상기 승강기의 수직 이동에 따른 가속도의 변화를 측정하는 가속도센서;

   상기 가속도센서로부터의 정보에 기초하여 상기 승강기의 상승, 하강 및 정지의 운행방향 상태를 검출하는 운행방향 검출부;

   상기 승강기가 운행되는 각 층에 있어서, 현재 층에서 승강기가 이동하는 방향의 다음 층까지의 승강기 이동소요 시간을 측정하는 이동시간 측정부;

   상기 가속도센서로부터의 정보에 기초하여, 상기 승강기의 이동 개시에 따른 가속 지연시간과 상기 승강기의 이동 정지에 따른 감속 지연시간을 산출하는 이동/정지 지연시간 산출부;

   상기 가속도센서, 운행방향 검출부, 이동시간 측정부 및 이동/정지 지연시간 산출부의 출력 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 기초로 하여, 상기 승강기의 현재 위치 및 운행정보를 연산하는 위치연산부; 및

   상기 위치연산부에서 연산된 층 위치정보와 운행정보를 출력하여 표시하는 출력부;를 포함하는 승강기 층 운행정보 표시장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 위치연산부는,

   이동소요 시간 정보를 대신하여, 상기 가속도센서의 출력값을 1회 적분하여 획득한 속도정보 또는 상기 가속도센서의 출력값을 2회 적분하여 획득한 이동거리 정보를 이용하여, 상기 승강기의 현재 위치 및 운행정보를 연산하는 것을 특징으로 하는 승강기 층 운행정보 표시장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 가속도센서는,

   상기 승강기 내부 및 외부의 어느 위치에 장착되더라도 승강기의 수직이동에 따른 가속도 측정이 가능하도록, 상기 가속도센서의 동작방향을 조정하거나 자동으로 조정되는 동작방향 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강기 층 운행정보 표시장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 위치연산부는,

   상기 가속도센서에서 출력된 가속도 신호의 변화값이 미리 설정한 기준값 이상이거나, 상기 출력된 가속도 신호의 변화 지속시간이 미리 설정한 기준시간 이하일 경우에는, 상기 출력부를 통해 해당 경고방송 및 경고문구를 출력하는 것을 특징으로 하는 승강기 층 운행정보 표시장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 승강기가 운행되는 각 층에 있어서, 각 층별 층고 높이의 차이에 따른 승강기 이동 지연시간을 측정 및 저장하는 층고차보상부를 더 포함하며,

   상기 출력부는, 상기 운행방향 검출부에 의하여 승강기의 정지됨을 인지하게 되면, 위치연산부에서 연산된 도착 층 정보를 음성 또는 문자정보로 출력되는 것을 특징으로 하는 승강기 층 운행정보 표시장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 승강기에 탑승한 인원 수의 증감에 따른 승강기 전체 중량의 변화에 대응하여, 상기 승강기의 평균 이동속도와 상기 가속도센서로부터의 정보에 기초하여 획득된 상기 승강기의 이동속도를 비교하여, 승강기의 이동시간이 지연되거나 감소된 정도를 산출하는 중량차보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강기 층 운행정보 표시장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 위치연산부는, 상기 승강기의 현재 위치를 연산함에 있어서,

   상기 중량차보상부로부터의 정보에 기초하여, 획득된 상기 승강기 이동 지연시간의 보상값을 고려하여 상기 승강기의 현재 위치를 연산하며, 상기 보상값을 DB화하여 반복되는 연산의 오류를 수정하는 것을 특징으로 하는 승강기 층 운행정보 표시장치.
8. 제1항에 있어서,

   승강기의 상승과 하강 상태 및 층 정보를 복수 개의 발광소자의 점등 및 소등으로 나타내는 표시 패널의 상부에 설치되며, 상기 표시 패널의 발광상태를 감지하는 광감지센서;와

   상기 광감지센서의 감지된 결과값을 전송받아, 상기 승강기의 위치 정보를 보정하는 보정부;를 더 포함하며,

   상기 위치연산부는, 상기 위치연산부에서 연산된 층 정보 및 운행정보 연산값에, 상기 보정부를 통해 연산된 상기 승강기의 층 정보 및 운행 정보 연산값을 반영하여, 승강기의 현재 위치의 오차값을 보정하는 것을 특징으로 하는 승강기 층 운행정보 표시장치.

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