KR101850941B1 - 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치 및 그 방법 - Google Patents

승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 일측에 적어도 하나 이상이 설치되어 기설정된 검지영역에서의 장애물을 감지하는 레이더 센서부, 상기 레이더 센서부의 감지 결과를 토대로, 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는지의 여부를 판단하는 장애물 판단부 및 상기 장애물 판단부의 판단 결과를 토대로, 전동차의 출입문과 승강장의 스크린 도어를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하고, 상기 레이더 센서부는 하우징의 내측에 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더를 기반으로 하는 다수개의 센서로 구비하며, 다수개의 센서는 서로 다른 3차원의 위치를 갖도록 설치된다.

Description

승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SENSING OBSTACLES OF SCREEN DOOR IN SUBWAY PLATFORM}
본 발명은 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더를 기반으로 하는 센서를 설치하여 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 승객이나 사물이 끼임에 따라 발생하는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
철도 혹은 지하철 승강장(Platform)은 전동차를 이용하고자 하는 많은 승객이 모이는 곳으로서, 승객의 부주의나 고의로 인한 안전사고가 빈번히 발생하고 있다. 이에, 승강장과 선로부를 차단함으로써 안전사고를 방지하는 한편, 역사 내 공조효율과 공기의 질을 향상시키는 스크린 도어(Platform Screen Door, PSD)를 설치한 승강장이 늘고 있다.
스크린 도어는 승강장 연단에 설치되는 고정 벽에 자동문을 설치하여 전동차의 출입문과 자동문이 연동하여 개폐되도록 한 시설이다. 이러한 스크린 도어의 개폐 동작을 살펴보면, 전동차가 정위치에 정차함이 감지되면, 자동전동차 운전장치(Automatic Train Operation Device, ATO)의 차상제어수단과 지상제어수단 간에 정위치 정차신호를 교환(무선후에 스크린 도어의 주제어반에 정위치 정차신호를 유선으로 전달한다.
이에, 전동차 및 스크린 도어의 개별 조작반에 출입문 및 스크린 도어 개방 명령이 전송되고, 부져 경고등의 점등과 함께 전동차의 출입문과 스크린 도어가 개방되면서 승객이 승하차한 후, 설정시간이 경과되면 스크린 도어의 주제어반에서 전동차의 출입문 및 스크린 도어의 폐쇄명령(자동)을 전송하여 전동차의 출입문 및 스크린 도어가 닫히게 된다.
스크린 도어의 폐쇄명령에 따라 스크린 도어가 닫힐 때, 스크린 도어 사이에 특정 두께 이상의 이물질이 끼게 되면 스크린 도어는 다시 열리게 된다. 이때, 자동전동차운전장치(Automatic Train Operation Device, ATO), 자동전동차 제어장치(Automatic Train Control Device, ATC) 방식으로 운행하는 지하철의 전동차나 일반 전동차의 경우에, 전동차 내부의 기관사 화면을 통해 스크린 도어에 이물질의 끼임을 감지하고, 전동차가 출발하지 못하도록 하게 된다.
이와 관련하여, 한국등록특허 제1186999호에 스크린 도어의 장애물 감지시스템의 기술이 관하여 개시하고 있다. 보다 자세하게, 스크린 도어에 설치되는 레이저 센서부가 스크린 도어의 고정도어의 상단부에 설치되어 S1, S2, S3, S4의 4개의 레이저 스크린을 조사토록 설치되고, 레이져 센서부는 2차원 레이저 스캐너로서 이루어지고, 레이저 스캐너는 회전거울과 레이저 다이오드및 수광센서로서 이루어져 장애물을 감지토록 하는 것이다.
그러나, 상기와 같은 레이저 센서는, 송신부에서 일정간격으로 빛을 방출하여 검출하는 방식으로 기계적인 정밀모터가 사용되어 그 수명의 한계로 유지보수 비용이 증가하게 되고, 레이져 센서 자체의 원가 증가로 설치비용이 현저히 증가되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더를 기반으로 하는 센서를 설치하여 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전동차의 일반 출입문 개소 부분과 더미 출입문 부분에서의 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 폭을 고려하여 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더의 감지 영역을 다르게 설정하는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치는 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 일측에 적어도 하나 이상이 설치되어 기설정된 검지영역에서의 장애물을 감지하는 레이더 센서부; 상기 레이더 센서부의 감지 결과를 토대로, 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는지의 여부를 판단하는 장애물 판단부; 및 상기 장애물 판단부의 판단 결과를 토대로, 전동차의 출입문과 승강장의 스크린 도어를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부;를 포함하고, 상기 레이더 센서부는 하우징의 내측에 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더를 기반으로 하는 다수개의 센서로 구비하며, 다수개의 센서는 서로 다른 3차원의 위치를 갖도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레이더 센서부는, 송신 연속파(CW) 신호를 생성하는 연속파 신호 생성부; 상기 생성된 송신 연속파(CW) 신호를 송신 안테나를 통해 RF 신호로 송신하는 RF 송신부; 및 상기 송신 연속파(CW) 신호가 기설정된 검지영역의 기준 대상에 의해 반사되어 되돌아 올 때, 되돌아 오는 반사 연속파 신호를 수신하여 장애물을 감지하는 RF 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 장애물 판단부는 상기 송신 연속파(CW) 신호와 상기 반사 연속파 신호의 주파수 차이를 이용하여 속도와 각도를 추출해 장애물의 존재를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 전동차의 출입문 제어부와 승강장의 스크린 도어 제어부에 OPEN 제어명령 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 전동차의 일반 출입문 개소 부분과 더미 출입문 부분에서의 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 거리를 토대로 측면 검지영역을 변경 설정하는 검지영역 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 방법은 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 일측에 적어도 하나 이상이 설치되는 레이더 센서부에 의해, 기설정된 검지영역에서의 장애물을 감지하는 단계; 장애물 판단부에 의해, 감지 결과를 토대로, 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는지의 여부를 판단하는 단계: 및 제어부에 의해, 판단 결과를 토대로, 전동차의 출입문과 승강장의 스크린 도어를 제어하는 제어신호를 출력하는 단계;를 포함하고, 상기 레이더 센서부는 하우징의 내측에 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더를 기반으로 하는 다수개의 센서로 구비하며, 다수개의 센서는 서로 다른 3차원의 위치를 갖도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 일측에 적어도 하나 이상이 설치되는 레이더 센서부에 의해, 기설정된 검지영역에서의 장애물을 감지하는 단계에서, 전동차의 일반 출입문 개소 부분과 더미 출입문 부분에서의 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 거리를 토대로 측면 검지영역은 변경 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 일측에 적어도 하나 이상이 설치되는 레이더 센서부에 의해, 기설정된 검지영역에서의 장애물을 감지하는 단계는, 송신 연속파(CW) 신호를 생성하는 단계; 상기 생성된 송신 연속파(CW) 신호를 송신 안테나를 통해 RF 신호로 송신하는 단계; 및 상기 송신 연속파(CW) 신호가 기설정된 검지영역의 기준 대상에 의해 반사되어 되돌아 올 때, 되돌아 오는 반사 연속파 신호를 수신하여 장애물을 감지하는 단계:를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 감지 결과를 토대로, 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는지의 여부를 판단하는 단계는, 상기 장애물 판단부는 상기 송신 연속파(CW) 신호와 상기 반사 연속파 신호의 주파수 차이를 이용하여 속도와 각도를 추출해 장애물의 존재를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 판단 결과를 토대로, 전동차의 출입문과 승강장의 스크린 도어를 제어하는 제어신호를 출력하는 단계는, 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 전동차의 출입문 제어부와 승강장의 스크린 도어 제어부에 OPEN 제어명령 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치 및 그 방법은 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더를 기반으로 하는 센서를 설치함으로써, 주파수 변조 연속파의 특성에 따라 오차없이 정확하고 정밀하게 장애물을 감지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 전동차의 일반 출입문 개소 부분과 더미 출입문 부분에서의 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 폭을 고려하여 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더의 감지 영역을 다르게 설정함으로써, 사각지대 없이 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치에 채용되는 레이더 센서부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 4는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치에 채용되는 레이더 센서부가 스크린 도어 프레임의 중앙에 설치되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치에 채용되는 레이더 센서부가 스크린 도어 프레임의 중앙과 사이드에 설치되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 8은 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치에 채용되는 레이더 센서부가 스크린 도어 프레임의 사이드에 설치되는 제1 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 10은 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치에 채용되는 레이더 센서부가 스크린 도어 프레임의 사이드에 설치되는 제2 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 방법의 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치(100)는 크게 레이더 센서부(110), 검지영역 설정부(120), 장애물 판단부(130), 제어부(140)를 포함할 수 있다.
여기서, 스크린 도어부는 전동차(20) 이용객의 안전을 위하여 전동차(20)가 승강장 내에 정차하고 있지 않은 상황에서는 승강장(20)과 선로 사이를 차단하는 기능을 한다. 스크린 도어부는 제어부(140)로부터 인가된 제어신호로 동작하며 정차된 전동차의 출입문의 개폐동작과 연계하여 스크린 도어의 개폐동작이 수행된다.
레이더 센서부(110)는 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차(20)의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 모서리부에 대각선, 상부면, 측면 등 선택되는 어느 한 부분에 적어도 하나 이상이 설치되어 기설정된 검지영역에서의 전동차의 운행에 장애가 되는 장애물을 감지한다. 여기서, 검지영역은 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문의 크기에 대응되는 전면 검지영역과 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 거리(폭)에 대응되는 측면 검지영역으로 구분될 수 있다.
레이더 센서부(110)는 하우징의 내측에 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더를 기반으로 하는 다수개의 센서로 구비하며, 다수개의 센서는 서로 다른 3차원의 위치를 갖도록 설치된다. 이때, 주파수 변조 연속파 레이더는 발신 전파의 주파수를 주기적으로 변화시켜 끊임없이 보내는 레이더이다. 대상에서 반사파가 수신될 때 전송파의 주파수가 변화하며, 발신 전파와 수신 전파의 주파수의 차이를 측정하고 반사파의 시간 지연을 측정함으로써, 대상까지의 거리를 알 수 있다.
검지영역 설정부(120)는 전동차의 일반 출입문 개소 부분과 더미 출입문 부분에서의 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 거리(폭)를 토대로 레이더 센서부(110)의 측면 검지영역을 100mm 내지 500mm 내에서 각각 변경 설정한다. 이때, 전동차의 더미 출입문 부분은 전동차의 맨 앞 및 맨 뒤 출입문을 말하며, 이 부분은 나머지 일반 출입문 개소 부분보다 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이가 넓다.
따라서, 검지영역 설정부(120)는 일반 출입문 개소 부분에서의 레이더 센서부(110)의 측면 검지영역 보다 더미 출입문 부분에서의 레이더 센서부(110)의 측면 검지영역을 넓게 설정할 수 있다. 예를 들어, 일반 출입문 개소 부분에서의 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 거리가 일반적으로 100mm인 것으로 가정하는 경우, 검지영역 설정부(120)는 레이더 센서부(110)의 측면 검지영역을 100mm 내지 200mm로 설정하고, 더미 출입문 부분에서의 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 거리가 일반적으로 400mm인 것으로 가정하는 경우, 검지영역 설정부(120)는 레이더 센서부(110)의 측면 검지영역을 200mm 내지 500mm로 설정할 수 있다.
장애물 판단부(130)는 레이더 센서부(110)의 감지 결과를 토대로, 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는지의 여부를 판단한다.
장애물 판단부(130)는 송신 연속파(CW) 신호와 반사 연속파 신호의 주파수 차이를 이용하여 속도와 각도를 추출해 장애물의 존재를 판단할 수 있다.
제어부(140)는 장애물 판단부(130)의 판단 결과를 토대로, 전동차의 출입문과 승강장의 스크린 도어를 제어하는 제어신호를 출력한다.
제어부(140)는 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 전동차의 출입문 제어부와 승강장의 스크린 도어의 제어부에 OPEN 제어명령 신호를 전송한다.
도 2는 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치에 채용되는 레이더 센서부의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 레이더 센서부(110)는 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 일측에 적어도 하나 이상이 설치되어 기설정된 검지영역에서의 장애물을 감지하며, 하우징의 내측에 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더를 기반으로 하는 다수개의 센서로 구비하며, 다수개의 센서는 서로 다른 3차원의 위치를 갖도록 설치된다.
이를 위해, 레이더 센서부(110)는 연속파 신호 생성부(111), RF 송신부(112) 및 RF 수신부(113)를 포함한다.
연속파 신호 생성부(111)는 기설정된 검지영역의 기준 대상에 송신 연속파(CW) 신호를 생성한다.
RF 송신부(112)는 생성된 송신 연속파(CW) 신호를 송신 안테나를 통해 RF 신호로 송신한다. 여기서, RF 송신부(112)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨터버를 포함할 수 있다.
RF 수신부(113)는 송신 연속파(CW) 신호가 기설정된 검지영역의 기준 대상에 의해 반사되어 되돌아 올 때, 되돌아 오는 반사 연속파 신호를 수신하여 장애물을 감지한다. 여기서, RF 수신부(113)는 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터를 포함할 수 있다.
이를 토대로, 앞서 설명한 장애물 판단부는 각 채널 별로 In-phase(I) 채널과 Quadrature(Q) 채널이 존재하는 경우, 반사 연속파(CW) 신호의 위상(Phase) 정보를 통해 장애물 속도의 부호를 추출하게 된다. 그리고 장애물 판단부는 송신 연속파(CW) 신호가 시간에 따른 주파수 그래프에서 삼각파 형태를 갖는 신호로 송신되도록 함과 더불어 송신 연속파(CW) 신호가 일정 시간 동안 특정 주파수의 가로 막대 형태를 갖는 신호로 추가적으로 송신되도록 제어하며, 삼각파 형태의 반사 연속파(CW) 신호로부터 추출한 장애물 속도의 부호가 마이너스(-)인 경우 가로 막대 형태의 반사 연속파(CW) 신호로부터 속도와 각도를 추출해 장애물의 존재 여부를 판단할 수 있다.
도 3 내지 도 10은 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치에 채용되는 레이더 센서부가 스크린 도어 프레임에 설치되는 설치 상태를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 4는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치에 채용되는 레이더 센서부가 3차원 방식으로 설치되는 실시예이고, 도 5 내지 도 6은 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치에 채용되는 레이더 센서부가 스크린 도어 프레임의 중앙과 사이드에 설치되는 실시예로, 가장 안전한 방법이나, 설치 방법이 복잡하다. 도 7 내지 도 8은 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치에 채용되는 레이더 센서부가 스크린 도어 프레임의 중앙에 설치가 불가하여 프레임의 세로 방향의 사이드에 설치되는 제1 실시예고, 도 9 내지 도 10은 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치에 채용되는 레이더 센서부가 스크린 도어 프레임의 중앙에 설치가 불가하여 프레임의 상부 사이드에 설치되는 제2 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 방법의 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
도 11을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 방법은 앞서 설명한 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치를 이용하는 것으로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 일측에 적어도 하나 이상이 설치되는 레이더 센서부에 의해, 기설정된 검지영역에서의 장애물을 감지한다.(S100)
S100 단계에서, 측면 검지영역은 전동차의 일반 출입문 개소 부분과 더미 출입문 부분에서의 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 거리를 토대로 변경 설정된다.
또한, S100 단계는 송신 연속파(CW) 신호를 생성하고, 생성된 송신 연속파(CW) 신호를 송신 안테나를 통해 RF 신호로 송신하고, 송신 연속파(CW) 신호가 기설정된 검지영역의 기준 대상에 의해 반사되어 되돌아 올 때, 되돌아 오는 반사 연속파 신호를 수신하여 장애물을 감지할 수 있다.
다음, 감지 결과를 토대로, 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는지의 여부를 판단한다(S200).
S200 단계는 송신 연속파(CW) 신호와 반사 연속파 신호의 주파수 차이를 이용하여 속도와 각도를 추출해 장애물의 존재를 판단할 수 있다.
다음, 판단 결과를 토대로, 전동차의 출입문과 승강장의 스크린 도어를 제어하는 제어신호를 출력한다(S300).
S300 단계는, 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 전동차의 출입문 제어부와 승강장의 스크린 도어 제어부에 OPEN 제어명령 신호를 전송한다.
이처럼, 본 발명에 따른 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치 및 그 방법은 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더를 기반으로 하는 센서를 설치함으로써, 오차없이 정확하고 정밀하게 장애물을 감지할 수 있다.
본 발명은 전동차의 일반 출입문 개소 부분과 더미 출입문 부분에서의 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 폭을 고려하여 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더의 감지 영역을 다르게 설정함으로써, 사각지대를 최소화하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
이상 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 혹은 이들 중 하나 이상이 조합에서 구현 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상이 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 혹은 그 동작을 제어하기 위하여 유형의 프로그램 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상이 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 혹은 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 혹은 이들 중 하나 이상이 조합일 수 있다.
컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 혹은 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 혹은 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 혹은 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 파일 장치의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 혹은 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상이 모듈, 하위 프로그램 혹은 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 혹은 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상이 스크립트) 내에 저장될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.
부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블록도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상이 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상이 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.
컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는, 예컨대 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서 양자 및 어떤 종류의 디지털 컴퓨터의 어떠한 하나 이상이 프로세서라도 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 혹은 양자로부터 명령어와 데이터를 수신할 것이다.
컴퓨터의 핵심적인 요소는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 메모리 장치 및 명령을 수행하기 위한 프로세서이다. 또한, 컴퓨터는 일반적으로 예컨대 자기, 자기광학 디스크나 광학 디스크와 같은 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 그것으로 데이터를 전송하거나 혹은 그러한 동작 둘 다를 수행하기 위하여 동작가능 하도록 결합되거나 이를 포함할 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 장치를 가질 필요가 없다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 요컨대 본 발명이 의도하는 효과를 달성하기 위해 도면에 도시된 모든 기능 블록을 별도로 포함하거나 도면에 도시된 모든 순서를 도시된 순서 그대로 따라야만 하는 것은 아니며, 그렇지 않더라도 얼마든지 청구항에 기재된 본 발명의 기술적 범위에 속할 수 있음에 주의한다.
100 : 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치
110 : 레이더 센서부
120 : 검지영역 설정부
130 : 장애물 감지부
140 : 제어부

Claims (10)

  1. 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 일측에 적어도 하나 이상이 설치되어 기설정된 검지영역에서의 장애물을 감지하는 레이더 센서부;
    상기 레이더 센서부의 감지 결과를 토대로, 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는지의 여부를 판단하는 장애물 판단부;
    상기 장애물 판단부의 판단 결과를 토대로, 전동차의 출입문과 승강장의 스크린 도어를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부; 및
    전동차의 일반 출입문 개소 부분과 더미 출입문 부분에서의 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 거리를 토대로 측면 검지영역을 변경 설정하는 검지영역 설정부를 포함하고,
    상기 레이더 센서부는 하우징의 내측에 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더를 기반으로 하는 다수개의 센서로 구비하며, 다수개의 센서는 서로 다른 3차원의 위치를 갖도록 설치되는 것을 특징으로 하는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이더 센서부는,
    송신 연속파(CW) 신호를 생성하는 연속파 신호 생성부;
    상기 생성된 송신 연속파(CW) 신호를 송신 안테나를 통해 RF 신호로 송신하는 RF 송신부; 및
    상기 송신 연속파(CW) 신호가 기설정된 검지영역의 기준 대상에 의해 반사되어 되돌아 올 때, 되돌아 오는 반사 연속파 신호를 수신하여 장애물을 감지하는 RF 수신부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장애물 판단부는 상기 송신 연속파(CW) 신호와 상기 반사 연속파 신호의 주파수 차이를 이용하여 속도와 각도를 추출해 장애물의 존재를 판단하는 것을 특징으로 하는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 전동차의 출입문 제어부와 승강장의 스크린 도어 제어부에 OPEN 제어명령 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 장치.
  5. 삭제
  6. 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 일측에 적어도 하나 이상이 설치되는 레이더 센서부에 의해, 기설정된 검지영역에서의 장애물을 감지하는 단계;
    장애물 판단부에 의해, 감지 결과를 토대로, 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는지의 여부를 판단하는 단계: 및
    제어부에 의해, 판단 결과를 토대로, 전동차의 출입문과 승강장의 스크린 도어를 제어하는 제어신호를 출력하는 단계;를 포함하고,
    상기 레이더 센서부는 하우징의 내측에 주파수 변조 연속파(FMCW:Frequency Modulation Continuous Wave) 레이더를 기반으로 하는 다수개의 센서로 구비하며, 다수개의 센서는 서로 다른 3차원의 위치를 갖도록 설치되며,
    승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 일측에 적어도 하나 이상이 설치되는 레이더 센서부에 의해, 기설정된 검지영역에서의 장애물을 감지하는 단계에서,
    전동차의 일반 출입문 개소 부분과 더미 출입문 부분에서의 승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이의 거리를 토대로 측면 검지영역이 변경 설정되는 것을 특징으로 하는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    승강장의 스크린 도어와 승강장에 정차하는 전동차의 출입문 사이에 형성되는 공간에 위치하되, 스크린 도어가 설치되는 프레임의 일측에 적어도 하나 이상이 설치되는 레이더 센서부에 의해, 기설정된 검지영역에서의 장애물을 감지하는 단계는,
    송신 연속파(CW) 신호를 생성하는 단계;
    상기 생성된 송신 연속파(CW) 신호를 송신 안테나를 통해 RF 신호로 송신하는 단계; 및
    상기 송신 연속파(CW) 신호가 기설정된 검지영역의 기준 대상에 의해 반사되어 되돌아 올 때, 되돌아 오는 반사 연속파 신호를 수신하여 장애물을 감지하는 단계:
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    감지 결과를 토대로, 기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는지의 여부를 판단하는 단계는,
    상기 장애물 판단부는 상기 송신 연속파(CW) 신호와 상기 반사 연속파 신호의 주파수 차이를 이용하여 속도와 각도를 추출해 장애물의 존재를 판단하는 것을 특징으로 하는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    판단 결과를 토대로, 전동차의 출입문과 승강장의 스크린 도어를 제어하는 제어신호를 출력하는 단계는,
    기설정된 검지영역에 장애물이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 전동차의 출입문 제어부와 승강장의 스크린 도어 제어부에 OPEN 제어명령 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 승강장의 스크린 도어 장애물 감지 방법.
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