KR101283483B1 - 엘리베이터 카 부하 검출 장치 및 제어방법 - Google Patents

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왕광식
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Abstract

엘리베이터 카 부하 검출 장치 및 이를 이용한 제어방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카 부하 검출 장치는 엘리베이터 카의 바닥판에 설치되어 탑승객의 무게를 검출하는 엘리베이터 카 부하 검출기와; 상기 엘리베이터 카에서 하차하는 하차 승객의 무게를 검출하기 위해 엘리베이터 홀에 설치된 하차 승객 부하 검출기와; 상기 엘리베이터 카의 내측에 설치되고, 엘리베이터 도어가 오픈된 상태에서 상기 엘리베이터 카에서 하차하는 하차 승객을 감지하는 하차 승객 감지기; 및 상기 엘리베이터 카 부하 검출기에서 검출된 현재 엘리베이터 카의 무게와, 상기 하차 승객 부하 검출기를 통해 검출된 하차 승객의 무게에 대한 정보를 입력받아 상기 하차 승객이 하차한 이후에 엘리베이터 카의 변동된 부하량에 따라 구동모터에 보정된 전류를 인가하여 토크 상태를 제어하는 엘리베이터 카 제어기를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카 부하 검출 장치를 이용한 제어방법은 엘리베이터 카에 탑승한 탑승객에 의해 변동된 엘리베이터 카의 무게를 감지하는 단계; 엘리베이터 도어의 오픈 유무에 따라 상기 엘리베이터 카에서 엘리베이터 홀로 하차하는 하차 승객의 유무를 판단하는 단계; 상기 엘리베이터 홀로 하차한 하차 승객의 무게를 감지하는 단계; 상기 하차 승객이 하차한 이후를 기준으로 상기 엘리베이터 카의 현재 무게와, 하차 승객의 무게에 따라 상기 엘리베이터 카의 변동된 부하 상태를 판단하는 단계; 및 상기 엘리베이터 카의 변동된 부하 상태에 따라 구동모터의 작동 상태를 제어하는 단계를 포함한다.

Description

엘리베이터 카 부하 검출 장치 및 제어방법{Method of elevator car load detecting apparatus and elevator car load detecting apparatus}
본 발명은 엘리베이터 카 부하 검출 장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엘리베이터 카에서 하차하는 하차 승객의 무게에 따른 부하 변동량에 따라 구동모터에 인가되는 전류를 조절하여 최적의 상태로 상기 엘리베이터 카를 운행할 수 있는 엘리베이터 카 부하 검출 장치 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 건물에 설치된 엘리베이터 카는 다수의 탑승객과 화물을 특정층으로 안전하게 이송하기 위해 사용되고, 상기 탑승객과 화물의 무게에 의해 가해지는 부하량을 정확히 검출하여 부드러운 승차감을 구형하는 것이 필수적으로 요구되고 있다.
종래의 일반적인 엘리베이터 카의 부하검출 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1을 참조하면, 종래의 엘리베이터 카(10a)는 바닥판(10b)의 외측에 상기 엘리베이터 카(10a)를 지지하는 방진고무(10c)가 설치되고, 상기 방진고무(10c)의 수축에 따른 변형을 전기적 신호로 측정하는 차동 트랜스(10d)가 설치된다. 상기 엘리베이터 카(10a)에 대한 부하량은 엘리베이터 카(10a)에 탑승객이 전혀 탑승하지 않은 무 부하상태로 상기 방진고무(10c)의 변형에 따른 부하량을 엘리베이터 카 제어장치(미도시)에 입력시키고, 상기 엘리베이터 카(10a)에 탑승 가능한 모든 탑승객이 탑승한 전 부하 상태를 가정하여 방진고무(10c)의 변형에 따른 부하량을 측정하여 전 부하 상태로 입력시킨 후에 상기 무 부하상태와 전 부하 상태 사이의 구간을 백분율로 산출하여 상기 엘리베이터 카 제어장치에 입력된다. 그리고 엘리베이터 카 제어장치는 입력된 부하량 데이터에 근거하여 구동모터(미도시)에 전류를 인가하여 엘리베이터 카(10a)의 작동을 실시한다.
그러나, 방진고무(10c)는 엘리베이터 카(10a)에 설치된 이후 시간이 경과 됨에 따라 부하량 변동에 따른 변형량이 변경되면서 엘리베이터 카(10a)의 부하 산출이 부정확하게 되고, 이로 인해 구동모터에 인가되는 전류값이 엘리베이터 카(10a)에 의해 방진고무(10c)에 가해진 실제 부하량과 불일치되면서 상기 엘리베이터 카(10a)의 이동에 따른 충격이 발생 되었으며 이로 인해 탑승객의 승차감 저하를 유발하고 특정층의 부름에 대한 응답시간 저하로 인한 운행 지연시간이 늘어나는 문제점이 유발되었다.
예를 들면 현재 엘리베이터 카(10a)에 탑승한 탑승객의 무게에 의해 방진고무(10c)에 하중이 가해져 변형이 발생되고, 상기 방지고무(10c)의 변형에 따라 차동 트랜스(10d)에 입력된 부하량이 800kg이라고 가정할 때, 상기 방진고무(10c)가 노후화되어 변형이 과도하게 발생될 경우에는 상기 엘리베이터 카(10a)를 통해 가해진 800kg의 부하량에 해당되는 상태로 변형이 이루어지지 않고, 870kg의 부하량이 가해진 상태로 변형이 이루어지면서 70kg에 해당되는 부하량 오차가 발생된다.
엘리베이터 카 제어장치는 70kg에 해당되는 부하량 오차에 대한 보정을 실시하지 않은 상태로 구동모터에 870kg의 부하량에 해당되는 과전류가 구동모터에 인가됨으로써 상기 구동모터에는 원래 인가될 전류보다 상대적으로 많은 전류가 인가되면서 토크가 불필요하게 증가되고 이로 인해 엘리베이터 카(10a)가 정지했다가 출발이 이루어질 때 이동에 따른 충격이 발생되어 탑승객에게 그대로 전달됨으로써 승차감 저하가 유발되었다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 방진 고무 변형을 검출하여, 이를 보정할 수 있는 장치를 가진 엘리베이터 카의 유동적인 부하검출 방법에 대한 대안을 필요로 하게 되었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2008-0054283호 (공개일: 2011년05월04일)
본 발명의 실시예들은 엘리베이터 카의 부하보상 장치의 변형을 검출하여 보정하므로, 구동모터에 정확한 전류를 인가함으로써 상기 엘리베이터 카의 부하 변동에 따른 주행 정숙성과 안전성 및 에너지 절감을 동시에 실현하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 엘리베이터 카의 바닥판에 설치되어 탑승객의 무게를 검출하는 엘리베이터 카 부하 검출기와; 상기 엘리베이터 카에서 하차하는 하차 승객의 무게를 검출하기 위해 엘리베이터 홀에 설치된 하차 승객 부하 검출기와; 상기 엘리베이터 카의 내측에 설치되고, 엘리베이터 도어가 오픈된 상태에서 상기 엘리베이터 카에서 하차하는 하차 승객을 감지하는 하차 승객 감지기; 및 상기 엘리베이터 카 부하 검출기에서 검출된 현재 엘리베이터 카의 무게와, 상기 하차 승객 부하 검출기를 통해 검출된 하차 승객의 무게에 대한 정보를 입력받아 상기 하차 승객이 하차한 이후에 엘리베이터 카의 변동된 부하량에 따라 구동모터에 보정된 전류를 인가하여 토크 상태를 제어하는 엘리베이터 카 제어기를 포함한다.
상기 하차 승객 부하 검출기는 로비층을 제외한 임의의 층에 설치되고, 엘리베이터 홀의 탑승장에 상기 엘리베이터 도어의 폭과 대응되는 폭과 소정의 길이를 가지는 부하 검출판; 상기 부하 검출판의 하측에 설치된 로드셀; 상기 로드셀 신호를 증폭하여 엘리베이터 카 제어기에 전송하는 증폭부를 포함한다.
상기 부하 검출판은 상기 엘리베이터 홀의 바닥과 상이한 색깔로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 엘리베이터 카 부하 검출 장치는 상기 엘리베이터 도어가 오픈되기 이전에 상기 부하 검출판에 탑승 예정 승객이 위치할 경우에는 부하 검출판을 벗어난 위치로 탑승 예정 승객의 이동을 안내하는 안내부를 포함한다.
상기 안내부는 상기 탑승 예정 승객에게 부하 검출판 이외의 위치로 음성을 통해 이동을 안내하는 음성 안내부를 포함한다.
상기 엘리베이터 카 제어기는 상기 엘리베이터 카에 탑승하는 탑승 예정 승객이 없고, 상기 엘리베이터 카에서 하차하는 하차승객만 있는 것으로 엘리베이터 카의 부하 변동 상태를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치의 제어방법은 엘리베이터 카에 탑승한 탑승객에 의해 변동된 엘리베이터 카의 무게를 감지하는 단계와; 엘리베이터 도어의 오픈 유무에 따라 상기 엘리베이터 카에서 엘리베이터 홀로 하차하는 하차 승객의 유무를 판단하는 단계와; 상기 엘리베이터 홀로 하차한 하차 승객의 무게를 감지하는 단계와; 상기 하차 승객이 하차한 이후를 기준으로 상기 엘리베이터 카의 현재 무게와, 하차 승객의 무게에 따라 상기 엘리베이터 카의 변동된 부하 상태를 판단하는 단계; 및 상기 엘리베이터 카의 변동된 부하 상태에 따라 구동모터의 작동 상태를 제어하는 단계를 포함한다.
상기 하차 승객의 유무를 판단하는 단계는 상기 엘리베이터 도어가 오픈된 상태에서 탑승객이 엘리베이터 도어의 외측으로 이동하는 움직임이 발생될 경우에만 하차 승객으로 판단하고, 상기 엘리베이터 도어가 오픈된 상태에서 탑승객의 움직임이 감지되지 않을 경우에는 하차 승객이 없는 것으로 판단하는 단계를 포함한다.
상기 하차 승객의 무게를 감지하는 단계는 상기 하차 승객의 무게를 감지하기 이전에 상기 엘리베이터 카의 정차 예정인 해당층의 탑승장에 위치한 탑승 예정 승객에게 특정 위치로 이동을 안내하는 단계가 우선적으로 이루어진 후에 하차 승객의 무게를 감지하는 것을 특징으로 한다.
상기 엘리베이터 카의 변동된 부하 상태를 판단하는 단계는 상기 엘리베이터 카에서 탑승객이 하차하기 전의 무게에서 상기 엘리베이터 카에서 하차한 하차 승객의 무게를 제외한 무게를 현재의 엘리베이터 카의 부하로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예들은 엘리베이터 카의 부하 변동에 따라 보정된 부하량을 정확히 검출하고, 보정된 부하량에 따라 전류를 구동모터에 인가하여 작동상태를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 엘리베이터 카에 설치된 방진고무의 특성 변경을 고려하여 구동모터에 보정 전류를 인가하여 엘리베이터 카의 운행을 실시함으로써 상기 엘리베이터 카의 운행에 따른 진동, 흔들림 및 충격 발생을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 엘리베이터 카에 설치된 방진고무와 차동 트랜스를 간략히 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치의 구성을 도시한 블럭도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치가 설치된 엘리베이터 카를 일 예로 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치의 제어방법을 도시한 순서도.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치가 설치된 엘리베이터 카의 사용상태도.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치의 제어방법에 따른 제어 상태를 일 예로 도시한 순서도.
본 발명의 일 실시예에 따른 엘리베이터 카 부하 검출 장치의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치의 구성을 도시한 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치가 설치된 엘리베이터 카를 일 예로 도시한 사시도이다.
첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치(1)는 엘리베이터 카 부하 검출기(100)와, 하차 승객 부하 검출기(200)와, 하차 승객 감지기(300) 및 엘리베이터 카 제어기(400)를 포함한다. 본 실시예에서는 설명의 이해를 돕기 위해 엘리베이터 카 제어기(400)가 1대의 엘리베이터 카(10)에 대해 제어를 실시하는 것으로 한정하여 설명하나, 다수대의 개별 엘리베이터 카(10)를 통합적으로 모두 동시에 제어하는 것도 가능함을 밝혀둔다.
엘리베이터 카 부하 검출기(100)는 엘리베이터 카(10)의 바닥판에 설치되고 탑승객의 무게를 검출하기 위해 상기 바닥판의 하측에 설치된 방진고무(102)와, 상기 방진고무(102)의 변형에 따른 수축을 전기적신호로 변환하는 차동 트랜스(104)를 포함한다. 방진고무(102)는 바닥판 하측의 각 모서리 위치에 설치되고, 상기 엘리베이터 카(10)에 탑승하는 탑승객의 무게에 따라 바닥판에 하중이 가해지면 방진고무(102)의 변형을 차동 트랜스(104)가 전기적 신호로 변경하여 엘리베이터 카 제어기(400)에 신호를 전송하고, 상기 엘리베이터 카 제어기(400)는 이를 입력받아 현재 엘리베이터 카(10)의 무게를 메모리부(M)에 저장한다.
하차 승객 부하 검출기(200)는 엘리베이터 카(10)에서 하차하는 하차 승객의 무게를 검출하기 위해 엘리베이터 홀(20)에 설치된다. 보다 상세하게는 다수의 탑승객과 하차 승객의 이동이 이루어지는 로비층을 제외한 모든 층에 설치되고, 엘리베이터 홀(20)의 탑승장(30)에 엘리베이터 도어(12)의 폭과 대응되는 폭으로 이루어지며 소정의 길이를 가지는 부하 검출판(210)을 포함한다. 상기 하차 승객 부하 검출기(200)가 로비층에 설치되지 않는 이유는 상기 로비층을 통해 다수의 인원이 이동되면서 하차 승객에 대한 정확한 무게 검출이 어렵기 때문이다.
부하 검출판(210)은 일 예로 플레이트 형태로 설치될 수 있으나, 상기 형상으로 반드시 한정하지 않으며 다른 형상으로의 변경도 가능함을 밝혀둔다. 부하 검출판(210)은 상면에 별도의 문양 또는 문자로 표시되어 하차 승객이 이를 시각적으로 용이하게 인지가능하게 할 수 있으며 이로 인해 하차 승객이 상기 부하 검출판(210)을 밝고 지나가게 함으로써, 상기 하차 승객의 무게를 정확하게 감지할 수 있다. 일 예로 부하 검출판(210)은 엘리베이터 홀(20)의 바닥과 상이한 색깔로 제작되며 이를 통해 하차 승객이 엘리베이터 홀(20)의 바닥과 부하 검출판(210)을 시각적으로 용이하게 식별할 수 있다.
본 발명에 의한 부하 검출판(210)은 크기에 대해 정확히 정의하지 않았으나 다수의 인원이 동시에 위치 가능하도록 소정의 크기로 이루어지며, 엘리베이터 카(10)의 제원에 비례하여 크기를 서로 다르게 제작한다.
하차 승객 부하 검출기(200)는 부하 검출판(210)의 하측에 설치된 로드셀(220)(Load cell)과, 상기 로드셀(220) 신호를 증폭하여 엘리베이터 카 제어기(400)에 전송하는 증폭부(230)를 포함한다. 로드셀(220)은 상기 부하 검출판(210)에 하중이 가해질 경우에 하중에 따른 변형량을 감지하고 이를 직류 전압 신호로 변경시켜 증폭부(230)에 전송한다.
증폭부(230)는 상기 로드셀(220)에서 감지된 하차 승객의 무게에 따른 전기 신호를 엘리베이터 카 제어기(400)에서 보다 용이하게 인지할 수 있도록 증폭하여 전송한다. 예를 들어 상기 로드셀(220)에서 하차 승객의 무게에 따른 전압 신호가 0.01V로 감지될 있으며, 상기 0.01V의 전압 신호를 그대로 엘리베이터 카 제어기(400)에 전송할 경우에 순간적으로 미세하게 변동되는 로드셀(220)의 전압을 상기 엘리베이터 카 제어기(400)가 잘못 인식할 수 있기 때문에 상기 증폭부(230)를 통해 1V로 증폭시켜 엘리베이터 카 제어기(400)로 전송한다.
하차 승객 감지기(300)는 엘리베이터 카(10)의 내측에 설치되고, 엘리베이터 도어(12)의 오픈 유무에 따라 하차 승객을 감지하며, 하차 승객이 감지될 경우에 엘리베이터 카 제어기(400)에 동기 신호를 전송하며, 상기 하차 승객이 감지되지 않을 경우에는 엘리베이터 카 제어기(400)에 동기 신호를 전송하지 않는다.
하차 승객 감지기(300)는 엘리베이터 도어(12)가 오픈되기 이전에는 오프 상태로 작동되다가, 상기 엘리베이터 도어(12)가 오픈될 경우에만 상기 하차 승객의 이동을 감지한다.
하차 승객 감지기(300)는 하차 승객의 움직임을 감지할 수 있는 하차 승객 감지 카메라(302)가 사용될 수 있으며, 상기 하차 승객 감지 카메라(302)는 엘리베이터 카(10)의 천정에 설치되고, 엘리베이터 도어(12) 및 상기 엘리베이터 도어(12)와 인접한 바닥판을 향하도록 설치 각도가 조절된다.
하차 승객 감지 카메라(302)는 보다 정확한 하차 승객의 감지를 위해 복수개가 설치될 수 있으며, 각각의 하차 승객 감지 카메라(302)에서 감지된 정보는 화상처리부(310)를 통해 처리된 후에 엘리베이터 카 제어기(400)에 전송된다. 화상 처리부(310)는 하차 승객이 있을 경우와 하차 승객이 없을 경우 각각 서로 다르게 처리될 수 있으며 이를 엘리베이터 카 제어기(400)가 판단하여 하차 승객의 유무를 판단한다. 예를 들면 하차 승객의 움짐임을 단위 픽셀로 세분화시킨 파노라마 카메라를 이용하여 단위 픽셀에 따른 변동량을 측정하여 하차 승객이 하차를 위해 이동을 실시하는 것인지 아니면, 단순히 몸을 움직인 상태인지를 판단한다.
본 실시예에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치(1)는 엘리베이터 도어(12)가 오픈되기 이전에 상기 부하 검출판(210)에 승객이 위치할 경우 상기 부하 검출판(210)을 벗어난 위치로 승객의 이동을 안내하는 안내부(500)를 포함한다.
안내부(500)는 상기 승객에게 부하 검출판(210) 이외의 위치로 음성을 통해 이동을 안내하는 음성 안내부(502)를 포함한다. 안내부(500)는 하차 승객이 탑승한 엘리베이터 카(10)가 엘리베이터 홀(20)로 근접 이동될 경우에 음성 안내부(502)를 통해 모국어와 영어로 동시에 안내하고 이를 통해 외국인도 손쉽게 안내 방송을 듣고 부하 검출판(210)이 설치된 위치에서 이동할 수 있다. 또한 탑승장(30)에 설치된 디스플레이부(50)에 음성과 함께 자막으로 디스플레이될 수 있으며 모국어와 영어로 함께 디스플레이된다. 음성 안내부(502)는 엘리베이터 카 호출기(40)의 일측에 위치하고 통상의 스피커가 사용된다.
엘리베이터 카 제어기(400)는 엘리베이터 카 부하 검출기(100)에서 검출된 현재 엘리베이터 카(10)의 무게와, 하차 승객 부하 검출기(200)를 통해 검출된 하차 승객의 무게에 대한 정보를 입력받아 상기 하차 승객이 하차한 이후에 엘리베이터 카(10)의 변동된 부하량에 따라 구동모터(60)에 보정된 전류를 인가하여 토크 상태를 제어한다.
본 실시예에 의한 엘리베이터 카 제어기(400)는 엘리베이터 카 부하 검출기(100)를 통해 입력된 현재 엘리베이터 카(10)의 무게에 대한 정보와, 상기 엘리베이터 카(10)에서 하차한 하차 승객의 무게를 각각 입력받아 엘리베이터 카(10)의 변동된 부하 상태에 따른 정확한 부하량을 판단하여 구동모터(60)에 보정된 전류를 인가하며 상기 구동모터(60)의 토크 상태를 제어하는 것을 특징으로 한다.
구동모터(60)는 엘리베이터 카(10)의 무게에 따라 상기 구동모터(60)에 인가되는 전류가 변경되어 서로 다른 토크로 작동되고, 상기 구동모터(60)의 토크 상태에 따라 엘리베이터 카(10)에 탑승한 탑승객이 느끼는 승차감이 현저하게 차이 나게 된다.
따라서 본 발명에 의한 엘리베이터 카 제어기(400)는 엘리베이터 카(10)의 변동전 부하와 변동이 이루어진 이후의 부하를 정확히 감지하고, 변동된 부하량에 따라 구동모터(60)에 인가될 전류를 정확히 보정하여 부하량 변동에 따른 구동모터(60)의 토크 제어를 실시할 수 있다.
이를 위해 엘리베이터 카 제어기(400)는 엘리베이터 카(10)에 탑승객이 전혀 탑승하지 않은 무 부하 상태와, 상기 엘리베이터 카(10)에 탑승 가능한 모든 탑승객이 탑승한 상태로 가정한 전 부하 상태에 따른 부하량을 각각 입력받아 상기 무 부하 상태와 전 부하 상태 사이의 구간을 미세하게 세분화하고, 이를 데이터화하여 메모리부(M)에 저장한다. 그리고 상기 메모리부(M)에 저장된 데이터를 근거로 엘리베이터 카(10)의 부하 변동에 따른 변동랑에 따라 구동모터(60)를 제어한다.
엘리베이터 카 제어기(400)는 엘리베이터 도어(12)가 오픈될 경우에 현재 엘리베이터 카(10)에서 하차하는 하차 승객의 유무를 판단하고, 하차 승객 부하 검출기(200)에서 검출된 하차 승객의 무게를 입력받아 부하가 변동된 현재 엘리베이터 카(10)의 무게에 따라 구동모터(60)에 인가될 정확한 전류를 보정 하여 구동모터(60)에 인가하여 엘리베이터 카(10)의 구동을 실시한다.
이와 같이 엘리베이터 카 제어기(400)가 엘리베이터 카(10)를 변동된 부하량에 따라 제어할 경우에 이동시마다 변동된 엘리베이터 카(10)의 부하량에 따라 구동모터(60)의 작동에 필요한 보정전류를 정확히 공급하여 이동이 이루어지므로 상기 엘리베이터 카(10)에서의 진동을 최소화하고, 승차감을 향상시키며 감속시에도 엘리베이터 카(10)의 정확한 무게에 따라 정지가 이루어지면서 정지에 따른 충격 발생도 최소화된다.
참고로 본 실시예에 의한 엘리베이터 카 제어기(400)는 엘리베이터 카(10)에 탑승하는 탑승 예정 승객이 없고, 상기 엘리베이터 카(10)에서 하차하는 하차승객만 있는 것으로 엘리베이터 카(10)의 부하 변동 상태를 판단한다.
엘리베이터 카 제어기(400)는 구동모터(60)에 대한 제어와 함께, 층 감지 센서(미도시)와, 속도 감지 센서(미도시)와, 엘리베이터 도어 센서(미도시)를 통해 정보를 입력받아 엘리베이터 카(10)의 안정 운행을 도모한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치의 제어방법에 따른 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 4를 참조하면, 엘리베이터 카 부하 검출 장치의 제어방법은 엘리베이터 카에 탑승한 탑승객에 의해 변동된 엘리베이터 카의 무게를 감지하고(ST100), 상기 엘리베이터 도어의 오픈 유무에 따라 상기 엘리베이터 카에서 엘리베이터 홀로 하차하는 하차 승객의 유무를 판단하며(ST200), 상기 엘리베이터 홀로 하차한 하차 승객의 무게를 감지한 후에(ST300), 상기 하차 승객이 하차한 이후를 기준으로 상기 엘리베이터 카의 현재 무게와, 하차 승객의 무게에 따라 상기 엘리베이터 카의 변동된 부하 상태를 판단하며(ST400), 상기 엘리베이터 카의 변동된 부하 상태에 따라 구동모터의 작동 상태를 제어한다(ST500).
하차 승객의 유무를 판단하기 위해서는(ST200) 상기 엘리베이터 도어가 오픈된 상태에서 탑승객이 엘리베이터 도어의 외측으로 이동하는 움직임이 발생될 경우에만 하차 승객으로 판단하고(ST210)(도 6 참조), 상기 엘리베이터 도어가 오픈된 상태에서 탑승객의 움직임이 감지되지 않을 경우에는 하차 승객이 없는 것으로 판단한다(ST211).
하차 승객의 무게를 감지하기 위해서는(ST300) 상기 하차 승객의 무게를 감지하기 이전에 상기 엘리베이터 카의 정차 예정인 해당층의 탑승장에 위치한 승객에게 특정 위치로 이동을 안내하는 단계가 우선적으로 이루어진 후에 하차 승객의 무게를 감지한다.
상기 엘리베이터 카의 변동된 부하 상태를 판단하기 위해서는(ST400) 상기 엘리베이터 카에서 하차 승객이 하차하기 전의 무게에서 상기 엘리베이터 카에서 하차한 하차 승객의 무게를 제외한 무게를 현재의 엘리베이터 카의 부하로 판단한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 엘리베이터 카 부하 검출 장치 및 제어방법의 사용상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 엘리베이터 카에 탑승한 탑승객에 의해 엘리베이터 카 부하 검출기를 통해 검출된 무게는 1500Kg으로 한정하여 설명한다.
첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하면, 엘리베이터 카 제어기(400)는 현재 엘리베이터 카(10)의 무게에 대해 엘리베이터 카 부하 검출기(100)에 설치된 방진고무(102)의 변형에 따라 차동 트랜스(104)로부터 전송된 값을 입력받아 현재 엘리베이터 카(10)에 대해 1500Kg의 무게를 가지는 부하 상태인 것으로 판단하고(ST100), 상기 엘리베이터 카(10)의 부하를 메모리부(M)에 저장한다(ST110). 그리고 구동모터(60)에 1500kg에 해당되는 전류를 인가하여 구동모터(60)의 작동을 실시하고(ST120), 상기 엘리베이터 카(10)는 구동모터(60)에 의해 이동층으로 이동이 이루어진다(ST130).
엘리베이터 카 제어기(400)는 이동층에 설치된 부하 검출판(210)을 통해 부하가 감지되는지 유무를 판단하고(ST140), 상기 부하 검출판(210)을 통해 부하가 감지될 경우에는 상기 부하 검출판(210)에 승객이 위치한 것으로 판단하여 엘리베이터 카(10)가 이동층에 도착하기 이전에 부하 검출판(210)에 승객이 위치하지 않도록 음성 안내부를 통해 상기 부하 검출판(210)을 제외한 위치로 승객이 이동하도록 안내를 실시한다(ST150). 그러면 부하 검출판(210)에 위치한 승객은 음성 안내를 청취하고 부하 검출판(210)이 아닌 다른 위치로 이동을 실시하게 된다. 예를 들어 외국인이 부하 검출판(210)에 위치한 경우에도 영어로 방송되는 음성을 듣고 별다른 어려움 없이 이동을 실시할 수 있다.
상기 엘리베이터 카(10)가 이동층에 도착하고 엘리베이터 도어(12)가 오픈 되면, 하차 승객 감지기(300)를 통해 엘리베이터 도어(12)를 경유하여 엘리베이터 홀로 하차하는 하차 승객이 감지되어(ST210) 엘리베이터 카 제어기(400)에 전송된다.
하차 승객은 엘리베이터 카(10)에서 하차하여 부하 검출판(210)의 상면을 밝게 되고, 로드셀(220)을 통해 부하 검출판(210)에 위치한 다수의 하차 승객의 무게가 감지되며 본 실시예에서는 300kg의 무게가 감지된 것으로 한정하여 설명한다(ST300).
첨부된 도 6 또는 도 8을 참조하면, 증폭부(230)는 로드셀(220)에서 감지된 하차 승객의 무게에 따른 신호를 증폭하여 엘리베이터 카 제어기(400)에 전송하고, 상기 엘리베이터 카 제어기(400)는 메모리부(M)에 일시적으로 저장하였다가(ST310) 출발전 저장된 엘리베이터 카(10)의 부하와 현재 상태의 엘리베이터 카(10)의 변동된 부하 상태를 각각 비교한다.
예를 들어 하차 승객이 하차하기 이전의 엘리베이터 카(10)의 무게가 1500kg이고, 상기 하차 승객이 하차한 이후에 부하 검출판(210)을 통해 로드셀(220)에서 감지된 하차 승객의 무게가 300kg이므로 현재 엘리베이터 카(10)의 부하는 1500kg - 300kg = 1200kg인 것으로 변동 상태를 판단한고 메모리부(M)에 저장한다(ST400).
상기 엘리베이터 카(10)의 부하 변동량은 하차 승객의 무게에 따라 매번 다르게 보정되어 구동모터에 인가되며, 구동모터(60)는 엘리베이터 카(10)의 정확한 부하량에 따라 분당회전수가 엘리베이터 카 제어기(400)에 의해 조절되어 엘리베이터 카(10)의 이동이 안정적으로 이루어진다.
이와 같이 엘리베이터 카 제어기(400)는 방진고무(102)의 변형에 따른 부하 상태만을 가지고 엘리베이터 카(10)의 이동에 필요한 전류를 구동모터(60)에 인가하지 않고, 부하 검출판(210)을 통해 검출된 300Kg의 변동 부하 변동량을 고려하여 엘리베이터 카(10)의 이동에 필요한 정확한 보정 전류로 인가하여 구동모터(60)의 작동을 실시한다(ST500).
따라서 구동모터(60)는 현재 1200kg의 이동에 필요한 정확한 전류에 따른 토크로 작동되므로 엘리베이터 카(10)가 또 다른 이동층으로 이동되는 경우에도 충격 발생이 최소화된 상태로 이동이 이루어진다(ST600).
이와 같이 엘리베이터 카 제어기(400)는 하차 승객이 존재할 경우 엘리베이터 카(10)의 변동된 부하상태에 따라 구동모터의 토크를 서로 다르게 제어하여 중량체인 엘리베이터 카(10)의 이동에 소모되는 불필요한 전력 낭비를 방지하고, 최적의 상태로 이동을 가능하게 하고, 정지시에도 상기 엘리베이터 카(10)의 하중에 따라 브레이크 장치에 전류가 인가됨으로써 안정적인 정지가 가능해진다.
참고로 엘리베이터 카는 대형 건물의 경우 엘리베이터 홀(20)을 따라 다수대가 설치되고, 각각의 개별 엘리베이터 카는 엘리베이터 카 제어기(400)에 의해 통합적으로 개별 제어될 수 있으며 이 경우에 각각의 개별 엘리베이터 카(10)의 부하량 변동은 메모리부(M)에 각각 개별 영역을 가지고 별도로 저장되며 다수의 개별 엘리베이터 카(10)의 부하량 변동은 엘리베이터 카 제어기(400)와 개별 엘리베이터 카(10) 사이에 구축된 선로(미도시)를 통해 상호 간에 전송될 수 있음을 밝혀둔다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 엘리베이터 카
20 : 엘리베이터 홀
30 : 탑승장
100 : 엘리베이터 카 부하 검출기
200 : 하차 승객 부하 검출기
210 : 부하 검출판
220 : 로드셀
230 : 증폭부
300 : 하차 승객 감지기
310 : 화상처리부
400 : 엘리베이터 카 제어기
500 : 안내부

Claims (10)

  1. 엘리베이터 카의 바닥판에 설치되어 탑승객의 무게를 검출하는 엘리베이터 카 부하 검출기;
    상기 엘리베이터 카에서 하차하는 하차 승객의 무게를 검출하기 위해 엘리베이터 홀에 설치된 하차 승객 부하 검출기;
    상기 엘리베이터 카의 내측에 설치되고, 엘리베이터 도어가 오픈된 상태에서 상기 엘리베이터 카에서 하차하는 하차 승객을 감지하는 하차 승객 감지기; 및
    상기 엘리베이터 카 부하 검출기에서 검출된 현재 엘리베이터 카의 무게와, 상기 하차 승객 부하 검출기를 통해 검출된 하차 승객의 무게에 대한 정보를 입력받아 상기 하차 승객이 하차한 이후에 엘리베이터 카의 변동된 부하량에 따라 구동모터에 보정된 전류를 인가하여 토크 상태를 제어하는 엘리베이터 카 제어기를 포함하는 엘리베이터 카 부하 검출 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 하차 승객 부하 검출기는,
    로비층을 제외한 임의의 층에 설치되고, 엘리베이터 홀의 탑승장에 상기 엘리베이터 도어의 폭과 대응되는 폭과 소정의 길이를 가지는 부하 검출판;
    상기 부하 검출판의 하측에 설치된 로드셀;
    상기 로드셀 신호를 증폭하여 엘리베이터 카 제어기에 전송하는 증폭부를 포함하는 엘리베이터 카 부하 검출 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 부하 검출판은,
    상기 엘리베이터 홀의 바닥과 상이한 색깔로 이루어진 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카 부하 검출 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 엘리베이터 카 부하 검출 장치는,
    상기 엘리베이터 도어가 오픈되기 이전에 상기 부하 검출판에 탑승 예정 승객이 위치할 경우에는 부하 검출판을 벗어난 위치로 탑승 예정 승객의 이동을 안내하는 안내부를 포함하는 엘리베이터 카 부하 검출 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 안내부는,
    상기 탑승 예정 승객에게 부하 검출판 이외의 위치로 음성을 통해 이동을 안내하는 음성 안내부를 포함하는 엘리베이터 카 부하 검출 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 엘리베이터 카 제어기는,
    상기 엘리베이터 카에 탑승하는 승객이 없고, 상기 엘리베이터 카에서 하차하는 하차승객만 있는 것으로 엘리베이터 카의 부하 변동 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카 부하 검출 장치.
  7. 엘리베이터 카에 탑승한 탑승객에 의해 변동된 엘리베이터 카의 무게를 감지하는 단계;
    엘리베이터 도어의 오픈 유무에 따라 상기 엘리베이터 카에서 엘리베이터 홀로 하차하는 하차 승객의 유무를 판단하는 단계;
    상기 엘리베이터 홀로 하차한 하차 승객의 무게를 감지하는 단계;
    상기 하차 승객이 하차한 이후를 기준으로 상기 엘리베이터 카의 현재 무게와, 하차 승객의 무게에 따라 상기 엘리베이터 카의 변동된 부하 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 엘리베이터 카의 변동된 부하 상태에 따라 구동모터의 작동 상태를 제어하는 단계를 포함하는 엘리베이터 카의 제어방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 하차 승객의 유무를 판단하는 단계는,
    상기 엘리베이터 도어가 오픈된 상태에서 탑승객이 엘리베이터 도어의 외측으로 이동하는 움직임이 발생될 경우에만 하차 승객으로 판단하고, 상기 엘리베이터 도어가 오픈된 상태에서 탑승객의 움직임이 감지되지 않을 경우에는 하차 승객이 없는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 엘리베이터 카의 제어방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 하차 승객의 무게를 감지하는 단계는,
    상기 하차 승객의 무게를 감지하기 이전에 상기 엘리베이터 카의 정차 예정인 해당층의 탑승장에 위치한 승객에게 특정 위치로 이동을 안내하는 단계가 우선적으로 이루어진 후에 하차 승객의 무게를 감지하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카의 제어방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 엘리베이터 카의 변동된 부하 상태를 판단하는 단계는,
    상기 엘리베이터 카에서 탑승객이 하차하기 전의 무게에서 상기 엘리베이터 카에서 하차한 하차 승객의 무게를 제외한 무게를 현재의 엘리베이터 카의 부하로 판단하는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 카의 제어방법.
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