KR102027882B1 - 에스컬레이터 제동 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에스컬레이터 제동 제어시스템에 대한 것이다. 본 발명에 의한 에스컬레이터 제동 제어시스템은, 에스컬레이터의 현재 스텝의 속도를 검출하는 스텝속도 검출수단; 상기 스텝에 탑승한 탑승객 부하를 검출하는 탑승객 부하 검출수단; 상기 에스컬레이터의 구동모터 제동을 수행하는 주브레이크; 상기 주브레이크에 대하여 보조적인 제동을 수행하며, 상기 주브레이크의 제동력 부족시에 동작하여 제동력을 인가하는 보조브레이크; 및 상기 스텝의 속도 및 상기 스텝에 탑승한 탑승객 부하 값으로부터 필요한 제동력을 산출하며, 상기 주브레이크와 상기 보조브레이크를 모두 동작시킬 것인지 상기 주브레이크나 상기 보조브레이크만 동작할 것인지 여부 및 동작순서를 결정하고, 제동력 조절이 가능한 상기 보조브레이크를 동작시키는 경우 상기 산출된 제동력이 상기 주브레이크의 제동력보다 크면 상기 산출된 제동력에서 상기 주브레이크의 제동력이 제외된 나머지 제동력을 산출하고, 제동거리 증가에 따라 감속도가 확보되어 상기 탑승객의 충격력을 최소화하는 제동 제어를 우선으로 하는 경우 상기 보조브레이크의 제동력을 상기 주브레이크의 제동력을 기준으로 상기 나머지 제동력보다 작게 조절하여 제어하고, 상기 탑승객의 충격력이 있더라도 상기 제동거리를 짧게 하는 제동 제어를 우선으로 하는 경우 상기 보조브레이크 제동력을 상기 주브레이크의 제동력을 기준으로 상기 나머지 제동력보다 크게 조절하여 에스컬레이터 제동제어를 수행하며, 상승운전 중 상기 에스컬레이터의 과속이 발생하는 경우 상기 주브레이크를 단독으로 제동 동작하도록 제어하며, 상기 에스컬레이터에 승객탑승이 없는 것으로 판단되는 경우 상기 스텝의 증속 정도가 기준치를 벗어나는 경우라도 상승 및 하강 운전 모두 상기 보조브레이크를 동작하지 않고 상기 주브레이크에 의한 제동만을 수행하도록 제어하고, 상기 스텝속도 검출수단으로부터 제동진행 중에도 상기 스텝의 속도 정보를 실시간 입력받으며 제동시간에 따른 제동속도가 계산된 것보다 빠른 경우에는 제동력이 적절하지 않은 것으로 판단하여 상기 보조브레이크를 동작시키거나 상기 보조브레이크의 제동력을 증가시키는 피드백 제어를 실시간으로 제어어하는 제어수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

에스컬레이터 제동 제어시스템{A Breaking Control System In An Escalator}

본 발명은 에스컬레이터 제동 제어시스템에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 에스컬레이터 제동시, 탑승객의 부하와 운행속도 및 운행방향에 따라, 에스컬레이터 제동을 위해 필요한 제동력의 크기를 계산하고, 주브레이크와 보조브레이크를 모두 동작시킬 것인지 주브레이크나 보조브레이크만 동작할 것인지 여부 및 동작순서를 결정하고, 보조브레이크를 동작하는 경우에는 보조브레이크가 인가할 제동력의 크기를 산출하여 제동 제어를 수행하는 에스컬레이터 제동 제어시스템에 대한 것이다.

도 1과 2에 도시된 종래 에스컬레이터 시스템에서, 운행지령이 발생하여 구동모터(11) 및 주브레이크 코일(40)에 전원이 투입되면, 구동모터(11)를 잡고 있던 주브레이크 레버(30)가 개방되므로 구동모터(11)가 회전을 개시한다.

구동모터(11)가 회전하면 감속기(41)는 설정된 감속비만큼 속도는 감속하고 토크는 증가시켜 구동 스프라켓(12)을 회전시키며, 이 구동력은 구동체인(15)에 의해 터미널기어(13) 및 터미널기어(13)와 일체로 회전하는 스텝체인 스프라켓(25)으로 전달되어 이들을 회전시킨다.

스텝체인 스프라켓(25)이 회전함으로써 스텝체인 스프라켓(25)에 연결되어 있는 스텝체인(21)도 함께 회전하기 때문에 스텝체인(21)에 연결되어 있는 스텝(22)도 함께 움직여서 에스컬레이터 스텝(22)에 탑승한 승객을 원하는 곳으로 이동시킨다.

한편, 종래의 에스컬레이터 관련 규정은, 스텝의 속도가 공칭 또는 정격속도보다 일정한 값 이상을 초과하거나 구동체인(15) 파단이 발생하거나, 운전지령 방향과 반대로 움직이는 역주행시 및 감속기 고장으로 주브레이크가 역할을 제대로 수행할 수 없는 경우 등을 대비하여 에스컬레이터 관련규정은 보조브레이크(50)를 설치하여 급제동을 수행하도록 하고 있다.

상기에서 언급된 에스컬레이터 관련 규정을 보조 브레이크 동작조건을 자세히 살펴보면 구동체인 파단 또는 감속기 이상에 의한 주 브레이크가 자기 역할을 하지 못할 경우만 언급한 것이 아니라 주 브레이크가 정상적인 경우 즉 구동체인 및 감속기 정상인 경우에 공칭 또는 정격속도보다 일정한 값이 이상 과속한 경우에도 보조 브레이크를 제어하도록 되어 있다.

그러나, 종래의 에스컬레이터 시스템에는 다음과 같은 문제점이 있어왔다.

상기에서 언급된 에스컬레이터의 관련규정에 의한 보조브레이크 동작 조건이 발생하면 종래의 에스컬레이터 시스템에서는 운행 방향과 탑승 부하, 스텝 또는 팔레트의 현재 운행속도, 주브레이크 상태나 주브레이크 제동력이 정상적으로 작용할 수 있는지 여부 상관없이 처음에 시스템에 설정되어 있는 보조 브레이크 제동력 값으로 무조건 급정지를 수행하고 있다.

하지만, 탑승객 부하에 따라 감속도의 차이가 발생할 수 있는 것인데, 종래에는 에스컬레이터의 운동에너지 값에 상관없이 처음에 설정되어 있는 보조브레이크 제동력 값으로 보조브레이크가 제동을 수행하기 때문에 보조브레이크 제동과정에 유연성 떨어지며, 특히 탑승객의 부하가 매우 작을 시는 보조 브레이크 제동에 의한 급정지로 승객 전도 안전사고의 위험이 잠재되어 있다.

예컨대, 승객이 탑승하여 상승방향 이동 중 구동체인 파단감속기 이상의 경우는 주브레이크의 제동력이 정상작용이 불가하므로 보조브레이크에 의한 급제동을 해야만 하며, 상기 원인에 의한 에스컬레이터 역주행이 발생하는 경우는 역주행이 중력가속도에 의해 가속되기 전에 즉시 멈추어야 승객의 전도사고를 방지할 수 있으므로 승객부하에 따른 관성력을 넘어서는 최대출력으로 보조브레이크(50)가 즉시로 제동동작을 하여야 한다.

하지만, 에스컬레이터 운전 중 어떤 원인에 의해 과속이 발생하는 경우에는 주 브레이크 제동력만으로도 충분히 에스컬레이터를 급정지시킬 수 있는 경우가 많음에도 불구하고 보조브레이크와 주브레이크를 동시에 동작하여 급제동을 수행하므로 오히려 급제동 충격에 의한 탑승객의 전도사고의 위험이 잠재되어 있는 상황이다.

예컨대, 에스컬레이터 상승운전 중 스텝속도가 정격속도에서 일정한 값을 넘어 과속운전되어 제동을 수행하는 경우를 살펴보면, 구동모터가 정지하면 상승방향으로 현재 운행속도 및 탑승객의 부하만큼 관성력에 의해 더 상승하지만 바로 정지하며, 정지 이후 중력가속도에 의해 스텝이 미끄러져 내릴 수 있다 하더라도 일단 정지가 된 상태이기 때문에 주 브레이크 제동력만으로도 충분한 제동 동작이 가능한 상황이다. 이런 상황임에도 종래에는 보조브레이크에 의한 급제동을 행함으로써 주 브레이크와 보조 브레이크가 동시에 동작하여 급제동을 수행하므로 오히려 탑승객의 전도사고의 원인을 제공하게 된다.

한편, 하강 운전의 경우는 하방으로 속도가 증속된 상태에서 즉시로 보조브레이크(50)가 동작하여 제동을 수행하게 되면, 하방으로 중력가속도가 작용하므로 제동충격과 결합되어 충격이 증폭되므로 승객 전도사고의 주요 원인이 된다.

즉, 종래의 에스컬레이터 시스템은 얼마나 과속이 발생하였는지(즉, 초과속도)와 에스컬레이터에 얼마나 탑승하였는지(즉, 탑승객부하)에 상관없이 단일 제동방법 및 제동력으로 제동제어를 행하기 때문에 탑승객에게 충격이 발생하여 전도사고의 위험을 초래하고 있다.

한편, 에스컬레이터는 탑승객을 수송하는 스텝이 계속 회전하면서 탑승객을 태우는 시스템이므로 상황마다 탑승객의 수도 다르고 탑승객이 어느 위치에 있느냐에 따라 위치에너지가 달라지는 부하 특성을 가지며 매우 변화무상하며, 엘리베이터처럼 카 내에 승객이 승차하면 부하가 정해지는 것이 아니며, 특히 탑승객 부하가 정격 부하보다 작으면 작을수록 급제동에 따른 탑승객에 인가되는 충격력은 커진다.

더욱이 종래 보조브레이크(50)의 동작방식을 살펴보면, 최초 설정해둔 최대 출력에 의한 급제동이 일반적이며 보조브레이크(50)의 동작은 곧장 보조브레이크(50)의 손상/고장과 연결될 수 있고 보조브레이크(50)를 일단 가동시키게 되면 재사용이 불가하여 보조브레이크(50) 자체를 교체해야 하는 경우도 빈번하다. 따라서, 현장에서는 에스컬레이터 관련규정에 따라 보조브레이크(50)를 설치하여 두고서도, 에스컬레이터 운전시는 보조브레이크(50)가 동작 자체가 안되도록 해놓고 에스컬레이터를 가동하는 경우까지 발생하고 있어 승객이 불의의 안전사고 위험에 고스란히 노출되고 있다.

본 발명의 목적은, 에스컬레이터 제동시, 탑승객의 부하와 운행속도 및 운행방향에 따라, 에스컬레이터 제동을 위해 필요한 제동력의 크기를 계산하고, 주브레이크와 보조브레이크를 모두 동작시킬 것인지 주브레이크나 보조브레이크만 동작할 것인지 여부 및 동작순서를 결정하고, 보조브레이크를 동작하는 경우에는 보조브레이크가 인가할 제동력의 크기를 산출하여 제동 제어를 수행하는 에스컬레이터 제동 제어시스템을 구현하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 에스컬레이터 제동 제어시스템은, 에스컬레이터의 현재 스텝의 속도를 검출하는 스텝속도 검출수단; 상기 스텝에 탑승한 탑승객 부하를 검출하는 탑승객 부하 검출수단; 상기 에스컬레이터의 구동모터 제동을 수행하는 주브레이크; 상기 주브레이크에 대하여 보조적인 제동을 수행하며, 상기 주브레이크의 제동력 부족시에 동작하여 제동력을 인가하는 보조브레이크; 및 상기 스텝의 속도 및 상기 스텝에 탑승한 탑승객 부하 값으로부터 필요한 제동력을 산출하며, 상기 주브레이크와 상기 보조브레이크를 모두 동작시킬 것인지 상기 주브레이크나 상기 보조브레이크만 동작할 것인지 여부 및 동작순서를 결정하고, 제동력 조절이 가능한 상기 보조브레이크를 동작시키는 경우 상기 산출된 제동력이 상기 주브레이크의 제동력보다 크면 상기 산출된 제동력에서 상기 주브레이크의 제동력이 제외된 나머지 제동력을 산출하고, 제동거리 증가에 따라 감속도가 확보되어 상기 탑승객의 충격력을 최소화하는 제동 제어를 우선으로 하는 경우 상기 보조브레이크의 제동력을 상기 주브레이크의 제동력을 기준으로 상기 나머지 제동력보다 작게 조절하여 제어하고, 상기 탑승객의 충격력이 있더라도 상기 제동거리를 짧게 하는 제동 제어를 우선으로 하는 경우 상기 보조브레이크 제동력을 상기 주브레이크의 제동력을 기준으로 상기 나머지 제동력보다 크게 조절하여 에스컬레이터 제동제어를 수행하며, 상승운전 중 상기 에스컬레이터의 과속이 발생하는 경우 상기 주브레이크를 단독으로 제동 동작하도록 제어하며, 상기 에스컬레이터에 승객탑승이 없는 것으로 판단되는 경우 상기 스텝의 증속 정도가 기준치를 벗어나는 경우라도 상승 및 하강 운전 모두 상기 보조브레이크를 동작하지 않고 상기 주브레이크에 의한 제동만을 수행하도록 제어하고, 상기 스텝속도 검출수단으로부터 제동진행 중에도 상기 스텝의 속도 정보를 실시간 입력받으며 제동시간에 따른 제동속도가 계산된 것보다 빠른 경우에는 제동력이 적절하지 않은 것으로 판단하여 상기 보조브레이크를 동작시키거나 상기 보조브레이크의 제동력을 증가시키는 피드백 제어를 실시간으로 제어어하는 제어수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제어수단은, 상기 보조브레이크가 동작하는 경우에 상기 보조브레이크가 상기 필요한 제동력에서 상기 주브레이크가 제공할 수 있는 제동력을 제한 것에 대응하는 출력을 발생시키도록 제동제어를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 탑승객부하 검출수단은, 상기 구동모터의 부하전류 값을 이용하여 상기 스텝에 탑승한 탑승객 부하를 검출하는 것을 특징으로 할 수 있다.

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본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 에스컬레이터 스텝의 부하와 운행속도 및 운행방향에 따른 구체적인 제동력의 크기를 계산하고 주브레이크와 보조브레이크를 동작시킬 것인지 여부 및 동작순서를 판별하고, 보조브레이크의 제동력의 크기를 산출하여 에스컬레이터 제동제어를 수행함으로써, 적절한 제동력 및 제동거리로 에스컬레이터 제동이 가능하여 급제동 충격으로 인한 탑승객의 전도사고를 미연에 방지하는 것이 가능하다. 또한, 에스컬레이터 주브레이크와 보조브레이크가 제동력을 분담하게 되므로 보조브레이크의 제동부하 최소화가 가능하므로 충격에 의한 보조브레이크의 손상/고장 방지는 물론 보조브레이크 사용빈도가 감소되므로 보조브레이크의 소형화도 가능하여 보조브레이크 사용빈도 자체가 감소되므로 에스컬레이터 시스템 설치 및 운영에 대한 원가 절감을 도모할 수 있다.

도 1은 일반적인 에스컬레이터 시스템을 주요부를 예시한 사시도.
도 2는 일반적인 에스컬레이터 시스템을 주요부를 예시한 사시도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 에스컬레이터 제동 제어시스템을 예시한 제어구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 에스컬레이터 제동 제어시스템의 주요부를 예시한 개요도.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 에스컬레이터 제동 제어시스템의 주요부를 예시한 개요도.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 에스컬레이터 제동 제어시스템의 주요부를 예시한 개요도.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 에스컬레이터 제동 제어시스템에 의한 제동 제어과정을 예시한 흐름도.
도 8은 본 발명에 제 1 실시예에 의한 에스컬레이터 제동 제어시스템에 의한 제동 제어과정을 예시한 흐름도.
도 9은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 에스컬레이터 제동 제어시스템에서 스텝의 이동속도 및 역주행을 검출하는 상태를 예시한 개요도.
도 10은 본 발명의 제 2 실시예의 에스컬레이터 제동 제어시스템을 예시한 제어구성도.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예의 에스컬레이터 제동 제어시스템을 예시한 제어구성도.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예의 에스컬레이터 제동 제어시스템에 의한 제동 제어과정을 예시한 흐름도.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 에스컬레이터 제동 제어시스템의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

<제 1 실시예>

도 3에 도시된 본 발명에 의한 제 1 실시예의 에스컬레이터 제동 제어시스템은, 에스컬레이터 스텝의 속도를 검출하는 스텝 속도검출수단(110)과, 에스컬레이터 스텝 탑승객의 부하를 검출하는 탑승객부하 검출수단(130)과, 구동 모터(101) 제동을 수행하는 주브레이크(160)와, 주브레이크(160)에 대하여 보조적인 제동을 수행하는 보조브레이크(180)와, 에스컬레이터 제동 제어를 수행하는 제어수단(150)을 포함한다.

본 실시예의 스텝 속도검출수단(110)은, 스텝체인 스프라켓(102)에 설치되어 스텝체인 스프라켓(102)의 회전수나 각속도를 측정하는 것에 의해 스텝의 이동속도를 검출하는 것이 가능하다. 예컨대, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 스텝체인 스프라켓(102) 테두리에 말굽형 광센서(111)를 설치하여 일측 말굽의 발광소자(113)에서 발생된 광이 타측 말굽 수광소자(115)에서 검출되거나 검출되지 않는 순간은 도 9에 도시된 바와 같이 사각파로 나타날 수 있는데 이를 카운트하여 스텝체인 스프라켓(102)의 회전수 또는 각속도를 검출할 수 있고 이에 의해 스텝의 속도를 산출할 수 있다.

실시 예에 따라 스텝의 이동속도 산출은 스텝체인 스프라켓(102) 대신 터미널기어 또는 핸드레일 구동기어의 회전수나 각속도를 측정하여 산출할 수도 있으며, 실시 예에 따라 에스컬레이터의 다양한 위치에서 다양한 방법으로 스텝의 이동속도 산출은 행해질 수 있으며 상기 실시예에 한정되지 않는다.

본 실시예의 탑승객부하 검출수단(110)은 구동 모터(101)에 흐르는 부하전류 변화를 검출하는 것에 의해 스텝의 탑승한 탑승객 부하를 산출할 수 있다.

예컨대, 구동 모터(101)에 흐르는 부하전류는 탑승객이 없는 에스컬레이터 스텝을 동작시키기 위한 스텝 부하전류(이하, '무탑승 스텝의 부하전류'라 한다)와 스텝에 탑승한 승객을 이동시키기 위한 탑승객 부하전류로 구분된다. 여기서 무탑승 스텝의 부하전류는 일단 정상운전 상태가 되면 일정한 전류 값이 되며 스텝은 상하로 무한회전을 하는 구조이므로 노출된 상부 스텝과 하부 스텝의 중량이 상쇄되므로 정지지령에 의한 제동시 충격량은 비교적 적다. 따라서 본 실시 예에서는 무탑승 스텝의 부하 자체에 대한 제동력을 고려하지 않으며 탑승객 부하에 대한 충격량 및 필요한 제동력만을 고려한다.

한편, 탑승객 부하전류는 상승 또는 하강운전 여부, 탑승객 및 운반중인 짐의 무게 등 중량부하 변동에 비례하여 변동되며, 예컨대, 상승운전의 경우는 스텝을 상승방향으로 끌어올려야 하므로 탑승객 수나 운반하는 짐의 무게가 증가하면 구동 모터(101)의 부하전류는 증가하며, 하강운전의 경우 스텝 탑승객 수나 운반하는 짐의 무게에 대응하여 하방으로 가속되지 않도록 해야 하므로 탑승객 수나 운반하는 짐의 무게가 증가하면 구동모터(101)의 부하전류가 증가하며, 구동모터의 부하전류의 변동과 스텝 중량부하의 변동은 비례관계가 성립한다. 단지 부하 전류의 부하 값이 반대인 점의 차이가 있다. 즉 상승 방향 운전인 경우 모터링 부하이기 때문에 부하전류의 양의 값이고, 하강 방향 운전인 경우는 발전(회생) 부하이기 때문에 음의 값이 된다.

따라서 구동모터(101)의 부하전류 변화를 검출하여 관계식에 대입하는 것에 의해 탑승객 부하(중량)를 검출하는 것이 가능해 진다. 즉, 구동모터(101) 부하전류 값을 탑승객 부하로 이용함에 있어서, 무탑승 스텝의 부하전류 값을 기준 전류 값으로 하고, 스텝에 탑승객들이 탑승하였을 때에 구동모터에 흐르는 전류 값의 편차를 탑승객의 부하전류 값으로 검출할 수 있다. 여기서,

(탑승객 부하전류) = (구동모터의 부하전류) - (무탑승 스텝의 부하전류)

로 나타낼 수 있고.

탑승객 부하(중량) ∝ (탑승객 부하전류)

의 관계가 성립한다.

본 실시예의 주브레이크(160)는 에스컬레이터의 주요 제동수단으로, 에스컬레이터의 정상적인 운행상태에서는 모터 구동방식에 따라 다르지만 탑승 승객 모두 하차가 완료하면 주 브레이크 제어를 오프하여 제동제어를 하고, 안전 계통이상이나 시스템에 중요한 에러가 발생하여 급정지가 필요할 때 즉시 주 브레이크를 오프하여 제동 제어를 하게 한다. 이 때 주 브레이크의 제동력의 값은 이미 법적 요건에 의해 안전한 제동거리를 정해져 있다. 현재 그 값은 무부하 하강운전을 하였을 때 주 브레이크 제동거리가 200~1000mm내로 정지하도록 정해져 있다. 하지만 구동체인 파단 및 감속기 이상 등의 원인에 의해 주 브레이크의 역할을 하지 못하는 경우가 발생하였을 경우나, 어떤 원인에 의해 에스컬레이터 속도가 소정의 범위를 넘어서는 과속이 발생하여 주 브레이크 제동력만으로는 안전한 제동거리 즉 감속도를 확보하지 못할 경우에 보조 브레이크 제동 제어를 하도록 한다. 물론 상기 언급된 바와 같이 탑승객의 부하, 과속율을 고려하여 주 브레이크만으로 제어 또는 주 브레이크와 보조 브레이크 함께 제동 제어를 한다.

본 실시예의 주브레이크(160)는 에스컬레이터 운전 중 스텝의 속도가 소정 범위를 넘어서는 경우 즉 과속이 발생한 경우에도 단독으로 또는 보조브레이크(180)와 함께 에스컬레이터 제동 동작을 수행하는 것이 가능하도록 되어 있으며 그 제동력의 값은 주 브레이크 제동력 값을 그 기준 값으로 하여 보조 제동력의 값을 산출하고자 한다.

예컨대, 본 실시예에서 상승운전 중 에스컬레이터 과속이 발생한 경우에는 주브레이크(160) 단독으로 제동 동작을 수행할 수 있다. 즉, 에스컬레이터 상승 운전시에 스텝에는 항상 하방으로 미끄러지려는 힘 즉 중력가속도가 작용하므로, 상승방향 운전 중 과속 검출에 의한 정지지령으로 구동모터(101) 전원이 차단되게 되면 중력가속도에 의해 자동 감속이 이루어지므로 주브레이크(160) 고유 제동력에 의해 단독으로 충분한 제동을 수행할 수 있어서 제동력의 보충을 위해 보조브레이크(180)를 따로 동작할 필요가 없다.

본 실시예의 주브레이크(160)는 하강운전 중 소정 범위를 넘어서는 과속이 발생한 경우에, 요구되는 제동력의 크기에 따라 단독으로 또는 보조브레이크(180)와 함께 제동을 수행할 수 있다. 즉, 하강운전 중 정지시 필요한 제동력이 주브레이크(160)의 고유 제동력보다 작은 경우에는 주브레이크(160) 단독으로 제동을 수행할 수 있지만, 필요한 제동력이 주브레이크(160)의 고유 제동력보다 큰 경우에는 보조브레이크(180) 함께 제동을 수행할 수 있다.

이 경우 보조브레이크(180)가 동작하기에 앞서서 우선적으로 주브레이크(160)가 동작하여 1차적인 제동을 수행하고, 제동력 부족부분에 한해 보조브레이크(180)가 동작한다. 따라서 본 실시예에서는 주브레이크(160)에 의한 제동을 선 수행함으로써 상당부분 감속이 진행된 상태에서 보조브레이크(180)가 동작하게 되므로 탑승객 및 보조브레이크(180)에 인가되는 제동 충격을 최소화하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에서는 필요한 제동력의 크기가 주브레이크의 제동력의 범위를 훨씬 상회하는 경우에는 제동시간이 길어짐에 따라 즉 제동거리가 길어짐에 따른 승객의 안전을 해할 우려가 있으므로 주브레이크와 보조브레이크가 동시에 또는 보조브레이크가 선 동작하여 신속한 제동을 수행하면서 보조브레이크는 주브레이크의 제동력 부족부분에 해당하는 제동력을 제공하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예의 보조브레이크는 제동력을 실시간 조정이 불가한 것을 사용할 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 제동력을 실시간 조정이 가능한 것을 사용할 수도 있다.

예컨대, 본 발명의 실시예의 보조브레이크(180)는 도 6에 도시된 바와 같이 에스컬레이터의 설치상태나 실시간 운행상태에 따라 보조브레이크 제동력을 자동 조절할 수 있는 가변식 보조브레이크(180)를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 에스컬레이터의 동작 상태에 실시간 대응하여 유압을 변동시켜 보조브레이크 제동력을 변경할 수 있는 유압식 보조브레이크(180)가 사용될 수 있다.

상기 바람직한 실시 예에서 유압식 보조브레이크(180)는, 스텝체인 스프라켓(102)과 동축 상에 설치되어 스텝체인 스프라켓(102)과 일체로 회전하는 디스크(182)와, 상기 디스크(182) 일측에 거치되며 동작지령이 내려지면 유압을 인가하여 상기 디스크(182)에 라이닝(188) 압력을 인가하는 것에 의해 스텝체인 스프라켓(102)을 제동시키는 보조브레이크 액츄에이터(183)를 포함한다.

본 실시 예에서 유압식 보조브레이크(180)는 제어수단(130)에서 산출한 보조브레이크 제동력의 크기에 대응하도록 유압을 변화시켜 보조브레이크 라이닝 압력을 변화시키는 것에 의해 보조브레이크 제동력의 크기를 상황에 따라 조정하는 것이 가능케 한다.

한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에서 보조브레이크(180)는 제어수단(150)의 제어에 따라 제동력의 크기를 순시 변경시키는 것이 가능한 전제하에서 다른 방식의 유압제어 방식이나, 유압식이 아닌 다른 방식의 보조브레이크(180)를 채택하는 것도 가능하며, 이는 실시 예에 따라 변경가능한 부분이며, 본 발명의 보조브레이크(180)는 상기 실시 예에 한정되지 않는다.

본 실시예의 보조브레이크(180)는 일차적으로 구동체인 파단역주행으로 급제동시주브레이크(160) 고장주브레이크(160)의 제동력이 미치지 못하는 경우 주브레이크(160)의 제동력이 부족한 경우감속기 고장, 기타 급제동이 필요한 경우에 동작하여 에스컬레이터 제동을 수행할 수 있다.

또한, 본 실시예의 보조브레이크(180)는 에스컬레이터가 상승/또는 하강 방향으로 소정의 범위를 벗어나는 과속이 발생하거나 탑승객의 부하가 너무 커서 주브레이크(160)의 제동력만으로는 정상적인 제동을 할 수 없는 경우에 주브레이크(160)의 제동력 부족부분을 보충하기 위하여 보조브레이크(180)가 직접 스텝체인 스프라켓(102)이나 터미널기어 또는 샤프트 등 부하에 직접 작용하여 에스컬레이터 제동 제어를 수행한다.

본 실시예의 제어수단(150)은 주브레이크(160) 및 보조브레이크(180)를 제어하여 에스컬레이터 제동을 제어하며, 본 실시 예 제어수단(150)은 현재 스텝의 속도 및 탑승객 부하 정보를 입력받아서 스텝제동에 필요한 제동력을 산출하며, 제동 원인이나 운전방향 및 요구 제동력의 크기 등에 따라 주브레이크(160)만 동작할 것인지 보조브레이크(180)를 함께 동작할 것인지, 보조브레이크(180) 단독 제동을 할 것인지 여부를 판단하여 제동제어를 수행한다.

또한, 본 실시예의 제어수단(150)은 주브레이크와 함께 보조브레이크(180)를 동작시키는 경우에는 주브레이크를 선동작시키고 보조브레이크를 시차를 두고 동작인지 주브레이크와 보조브레이크를 동시 동작할 것인지를 판단하여 제동제어를 수행할 수 있다.

본 실시예의 제어수단(150)은 주브레이크(160)와 함께 보조브레이크(180)를 동작시키는 경우에는 보조브레이크(180)가 인가할 제동력의 크기를 산출하여 보조브레이크(180)가 최소의 제동력만을 부담하면서도 에스컬레이터의 안정적이고 안전한 제동을 가능하게 제어한다.

예컨대, 에스컬레이터가 운전 중에 정지하는 경우에는 충격량 F△t(F△t = △P = MΔV, P: 운동량, M:에스컬레이터 스텝의 탑승객 부하 중량, V: 에스컬레이터 스텝의 속도)가 발생하게 되며, 탑승객 부하가 증가하거나 스텝 하강속도가 빠를수록 충격량은 증가한다.

따라서 정상운전의 경우보다도 과속이 발생한 경우에는 충격량이 더 커지게 되므로 이 경우 보조브레이크(180)에 의한 급제동은 스텝에 탑승한 승객에 불측의 큰 충격을 주게 되므로 전도사고의 위험이 매우 커진다.

본 실시예에서는 에스컬레이터의 과속발생으로 급제동을 수행하는 경우에 일차적으로 주브레이크(160)에 의한 제동을 수행하여 충분한 제동거리를 확보하는 한편, 주브레이크(160)에 의해 충분한 감속이 된 상태에서 보조브레이크(180)를 동작시킴으로써 탑승객의 충격과 사고위험을 최소화하는 것이 가능하다.

또한, 주브레이크(160)에 의한 충분한 감속이 이루어진 상태에서 보조브레이크(160)에 의한 제동이 수행되므로 보조브레이크(180)의 요구 출력을 최소화하는 것이 가능하며, 대부분의 경우 보조브레이크(180) 최대출력을 요구하지 않게 되기 때문에 보조브레이크(180)의 동작에 따른 훼손과 손상을 방지하거나 최소화하는 것이 가능하다.

한편, 실시 예에 따라 구동모터(101) 부하전류 검출에 의해 에스컬레이터 승객탑승이 없는 것으로 판단되거나 포토센서(108)에 의해 탑승객 없음이 검출되는 경우 스텝속도의 증속(또는 가속)의 정도가 기준치를 벗어나는 경우라도 상승 및 하강 운전 모두 보조브레이크(180)를 동작하지 않고 주브레이크(160)에 의한 제어를 수행할 수 있다. 다른 한편, 탑승객부하 및 속도가 초과하여 충격량이 기준보다 상당히 큰 경우에는 보조브레이크와 주브레이크가 동시에 동작하여 제동을 수행하는 것도 가능하다.

본 발명은 정상운전 중 과속이 발생한 경우는 물론 다른 여러 원인(예컨대 탑승객 초과 시 제동 수행)에 의해 과속 또는 제동력부족이 발생한 경우에 대하여도 적용될 수 있다.

한편, 본 실시예의 주브레이크(160) 및/또는 보조브레이크(180)에 의한 제동을 수행하는 경우에는 적절한 제동동작이 이루어지고 있는지 피드백 제어하는 것이 가능하다.

예컨대, 스텝속도 검출수단(110)으로부터 제동진행 중에도 스텝 속도 정보를 실시간 입력받으며, 제동시간에 따른 제동속도가 계산된 것보다 빠른 경우에는 제동력이 적절하지 않은 것으로 보고 보조브레이크(180)를 동작시키거나 보조브레이크의 제동력을 증가시켜 제동을 수행하는 것과 같이 피드백 제어를 하여 제동력 부족에 의한 사고위험을 미연에 방지하는 것이 가능하다.

다음은 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 에스컬레이터 제동 제어시스템에 의해 수행되는 제동제어의 과정을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 7과 도 8에서, 에스컬레이터 구동모터(101) 및 주브레이크(160)에 전원이 공급되면, 주브레이크 레버가 개방되면서 구동모터(101)가 회전을 시작하고, 감속기에 의해 속도는 감소하고 토크는 증가하여 형성된 구동력은 구동체인을 통해 스텝체인 스프라켓(102)으로 전달되고 스텝의 이동이 개시된다(제201단계).

스텝 속도검출수단(110)은 스텝체인 스프라켓(102)에 설치된 말굽형 광센서(111)의 출력을 받아서 현재 스텝속도 정보를 제어수단(150)으로 입력하고, 탑승객부하 검출수단(130)은 구동모터 부하전류 값을 검출하여 탑승객 부하 값을 산출하여 제어수단으로 입력한다(제202단계).

제어수단(150)은 탑승객 부하검출수단에서 탑승객 부하가 한계치를 초과한 것으로 검출하는 경우에는 즉시 구동모터(101) 및 주브레이크 전원을 차단하고 필요한 제동력의 크기에 따라 주브레이크(160) 또는 보조브레이크에 의한 제동을 수행할 수 있다(제205단계,제220단계).

제어수단(150)은 스텝속도 검출수단(110)으로부터 현재 스텝속도 정보를 검출하며, 상기 탑승객부하 검출수단(130)으로부터 탑승객부하 정보를 검출하며 에스컬레이터 운전 중 어떤 원인에 의해 스텝속도가 설정범위를 초과하는 과속이 발생한 경우에는 주브레이크(160) 및/또는 보조브레이크(180)를 제어하여 에스컬레이터 제동을 수행한다(제207단계).

제어수단(150)은 이 경우 에스컬레이터가 상승운전 중인지 하강운전 중인지를 검출하고 상승운전 중인 경우에는 주브레이크(160)에 의한 제동을 수행하도록 제어한다(제208단계, 제220단계).

제어수단(150)은 에스컬레이터가 하강운전 중이었던 경우는 에스컬레이터 스텝 탑승객의 부하 및 스텝속도를 검출하여 필요한 제동력의 크기를 산출하며, 주브레이크(160) 제동력으로 충분한 경우에는 주브레이크(160) 단독 제동을 수행한다(제211단계, 제212단계, 제220단계)

예컨대, 탑승객의 부하를 M이고 공칭속도 v_0, 현재 속도를 v로 하였을 때 운동에너지 E_k=1/2mv²에서 제동거리는 탑승객의 부하에 비례하고 속도 증가분(v/v₀)의 자승에 비례한다. 즉 탑승객이 한 명도 탑승하지 않았을 때의 제동거리가 200mm라면 정격부하(탑승객)의 탑승객이 10% 탑승하면 220mm, 30% 탑승하면 260mm로 제동거리가 증가한다. 또한 속도 v가 v₀ 10%(v/v₀) 증가하면 1.1 x 1.1 = 1.21로 상기와 같이 탑승객이 한 명도 탑승하지 않았을 때의 제동거리가 200mm라면 제동거리는 200 x 1.21 = 242mm가 되고 속도 v가 v₀ 보다 20%(v/v₀) 증가하면 200 x 1.2² = 288mm로 된다. 이와 같이 제동거리는 탑승객의 부하에 비례 및 속도 증가분의(v/v₀) 자승에 비례하여 제동거리는 변화되므로 운동에너지를 먼저 계산하여 주 브레이크만으로 제어할 것인지 주 브레이크와 보조 브레이크 함께 제어할 것인지 결정하고 또한 계산된 운동에너지 계산 값을 이용하여 보조 브레이크 제동력 값 조절을 통하여 제동거리 및 제동시간 제어를 통하여 충격력을 조절할 수도 있다. 이 때 주 브레이크 설치 시 설정되어 있는 제동력 값을 100%로 가정하고 그 기준 값으로 하여 보조 브레이크 제동력의 값을 산출한다.

일례로 탑승객이 정격부하에 30%를 타고 운행하다가 어떤 영향에 의해 속도가 갑자기 공칭속도의 20% 증가하게 되었을 때 주 브레이크만으로 제어할 것인지 아니면 보조 브레이크와 함께 제어할 것인지를 선택하기 위해서 운동에너지 E_k=1/2mv²에서 탑승객 부하 m은 30%이기 때문에 주 브레이크 정격 제동력 기준 100%에서 탑승객 부하에 대한 제동력 30%를 뺀 70%가 제동력이 남아 있는 상태가 된다. 즉 속도 증가분에 대한 여유분 70% 제동력을 가지고 있는 것과 같다. 그래서 속도 증가분 20%에 대한 제동력을 계산해 보면 1.2 x 1.2 = 1.44로 44%가 속도 증가에 따른 필요한 제동력이 된다. 그러므로 탑승객 부하 증가분에 대한 제동력 + 속도 증가분에 대한 제동력 이므로 30%+44%=74%이므로 주 브레이크 제동력만으로도 충분히 안전한 제동이 가능하다. 또 다른 일례로 동일한 탑승객 부하 조건으로 어떤 영향에 의해 속도가 공칭속도의 40% 증가하였다면 탑승객 부하 증가분에 대한 제동력 + 속도 증가분에 대한 제동력 = 30% + (1.4 x 1.4) = 30% + 96% = 126%로 주 브레이크만으로는 제동하기에는 안전한 제동거리 확보는 힘들다. 단순히 충격량으로만 보면 주 브레이크만으로 제동하여도 제동거리 증가에 따른 제동시간 증가에 의해 충격량은 더 줄어들 수도 있지만 제동거리 증가에 의한 안전사고의 위험이 있을 수 있기 때문에 주 브레이크 제동력에 보조 브레이크 제동력은 주 브레이크 제동력의 26%정도로 제동 제어하면 주 브레이크로만 제동 제어한 것과 동일한 제동거리를 확보할 수 있다. 반대로 탑승객 부하가 정격부하의 60% 탑승하고 속도가 어떤 영향에 의해 공칭속도의 20% 증가하였다면 탑승객 부하 증가분에 대한 제동력 + 속도 증가분에 대한 제동력 = 60% + 1.2² = 60% + 44% = 104%가 되어 보조 브레이크의 도움이 필요하게 된다. 이와 같이 탑승객의 부하와 공칭속도보다 증가한 속도를 이용하여 보조 브레이크를 제동제어하면 주 브레이크로만 제동 제어한 것과 동일하게 안전한 제동거리를 확보할 수 있다. 또한, 상기 계산된 값을 이용하여 주 브레이크 제동제어와 보조 브레이크 제동력 제어 값을 변화 시키면 제동거리 및 제동 시간을 제어를 얼마든지 할 수 있다. 참고로 본 제동제어에서는 구동체인 판단 또는 감속기 이상에 의한 프리 런 상태가 아니라 속도제어 이상에 의해 과속된 상태이므로 중력에 대한 부분은 검토반영하지 않은 것으로 한다. 이미 주 브레이크 제동에 대한 안전성 확보되어 있는 상태이므로 주 브레이크를 제동 기준 값으로 하여도 무방하다. 또한 상기 실시 예에 한정되는 것이 아니라 특허 청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 청구범위 기재사항과 균등범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함은 자명하다.

(1) 보조 브레이크가 제동력 조절이 가능한 경우

에스컬레이터가 하강운전 중에 과속이 발생한 경우에 필요한 제동력의 크기가 주브레이크(160) 가지고 있는 제동력보다 큰 경우에는 주브레이크만으로 제동이 곤란하므로, 주브레이크(160) 및 보조브레이크(180)에 의한 제동을 수행하는데, 제어수단(150)은 주브레이크 제동력 부족분에 대응하는 보조브레이크 제동력의 크기를 산출하여(제212단계, 제213단계), 제동거리를 우선으로 할 것인지 층격력을 우선으로 할 것인지를 정하여, 보조 브레이크(180) 제동력을 제어하면 된다. 예를 들어 상기에서 계산된 조건으로 설명하면 만약 주 브레이크의(160) 제동력만으로 제동한 것과 동일한 제동거리를 확보하고 싶으면 보조 브레이크(180) 제동력을 주 브레이크가 가지고 있는 제동력의 26% 또는 4%로 제어하면 되고, 만약 제동거리를 증가시켜 충격력을 줄이고자 한다면 보조 브레이크(180) 제동력을 주 브레이크가 가지고 있는 제동력의 26% 또는 4% 보다 작게 보조 브레이크(180) 제동력 제어를 하면 된다. 만약 충격력은 좀 크더라도 제동거리를 짧게 제어하고 싶으면 주 브레이크가 가지고 있는 제동력의 26% 또는 4% 보다 제동력을 크게 제어하면 된다.

즉 보조브레이크(180) 액츄에이터 라이닝 압력이 대응되게 조정되며, 보조브레이크는 이를 스텝체인스프라켓(한편 실시예에 따라 보조브레이크는 터미널기어 또는 샤프트 등에 설치될 수도 있다)에 직접 인가하여 스텝에 대한 제동을 수행한다(제230단계). 이와 같이 보조 브레이크(180) 제동력 제어를 상황에 맞게 제어를 가능함으로써 제어의 유연성확보가 가능하다.

(2) 보조 브레이크가 제동력 조절이 가능한 경우 주 브레이크와 보조 브레이크 시차 제어

에스컬레이터가 하강운전 중에 과속이 발생한 경우에 필요한 제동력의 크기가 주브레이크(160) 가지고 있는 제동력보다 큰 경우에는 주브레이크만으로 제동이 곤란하므로, 주브레이크(160) 및 보조브레이크(180)에 의한 제동을 수행하는데, 제어수단(150)은 주브레이크 제동력 부족분에 대응하는 보조브레이크 제동력의 크기를 산출하고(제212단계, 제213단계), 1차 주 브레이크(160) 제동제어를 하고 시차를 두고 보조 브레이크(180) 2차 제동 제어를 하면 1차 주 브레이크에(160) 의해 1차 감속에 의해 그 만큼 운동에너지가 줄어들어 보조 브레이크의(180)의 작은 제동력만으로도 정지 제동제어가 가능함에 의해 보조 브레이크에(180) 의한 안전한 제동제어를 할 수 있고 보조 브레이크의(180) 순간 충격에 의한 소손 예방이 가능하고 필요한 제동력이 작아짐에 따라 보조 브레이크 소형화 및 원가절감에도 기여할 수 있다.

(3) 제동 제어 속도 피드백제어

에스컬레이터가 하강운전 중에 과속이 발생한 경우에 필요한 제동력의 크기가 주브레이크(160) 가지고 있는 제동력보다 큰 경우에는 주브레이크만으로 제동이 곤란하므로, 주브레이크(160) 및 보조브레이크(180)에 의한 제동을 수행함에 있어서, 상기 필요한 계산된 제동력에 의해 보조 브레이크 제동제어 함에 있어서 지령 감속도대로 감속하고 있는지 여부를 상기 스텝속도 검출수단(110)을 통하여 실시간 스텝속도를 입력받아 제동 제어를 조절하는 상기 피드백 제동 제어를 수행할 수 있다(제220단계,제225단계,제230단계).

한편, 상기 제어수단(150)은, 상기 주브레이크(160) 및 상기 보조브레이크(180)에 의한 제동제어를 수행하다가 상기 스텝속도 검출수단(110)에 의해 실시간 입력받은 스텝속도에 의해 상기 보조브레이크 제동력이 부족한 것으로 판단하는 경우에는 상기 보조브레이크 제동력을 증가시켜 상기 스텝에 대한 피드백 제동 제어를 수행할 수 있다(제230단계,제227단계,제228단계).

<제 2 실시예>

본 발명의 제 2 실시예의 에스컬레이터 제동 제어시스템(500)은, 샤프트(501) 일측에 연결된 터미널기어를 회전시키는 제 1 구동부(510)와, 상기 샤프트 타측에 연결된 터미널기어를 회전시키는 제 2 구동부(520)와, 상기 각 터미널기어/스텝체인 스프라켓(530A,530B)을 제동하는 보조 브레이크(800)와, 상기 보조 브레이크(800)의 제동력과 동작시점을 연산하며 상기 각 부를 제어하는 제어수단(600)을 포함한다.

본 실시예의 제 1 구동부(510)는 동력을 발생시키는 제 1 구동모터(511)와, 제 1 감속기(514)와, 상기 제 1 구동모터(511)의 구동력을 일측 터미널기어(530A)로 전달하는 제 1 구동체인(518)과, 상기 제 1 구동모터(511)의 제동을 수행하는 제 1 주브레이크(512)를 포함한다.

본 실시예의 제 2 구동부(520)는 동력을 발생시키는 제 2 구동모터(521)와, 제 2 감속기(524)와, 상기 제 2 구동모터(521)의 구동력을 타측 터미널기어(530B)로 전달하는 제 2 구동체인(528)과, 상기 제 2 구동모터(521)의 제동을 수행하는 제 2 주브레이크(522)를 포함한다.

제어수단(600)에 의해 제 1 및 제 2 구동부(510,520)에 운행지령이 떨어지면 제 1 및 제 2 주브레이크(512,522) 개방과 동시에 제 1 및 제 2 구동모터(511,521)에 전원이 투입되어 제 1 및 제 2 구동모터(511,521)가 회전하기 시작하며, 각 구동모터(511,521)에 각각 연결된 제 1 및 제 2감속기(514,524)는 토오크는 증가시키고 속도는 감소시켜 각 대응하는 구동 스프라켓을 회전시킨다.

각 구동 스프라켓의 동력은 각각 제 1 구동체인(518) 및 제 2 구동체인(528)을 통해 각 대응하는 터미널 기어 및 스텝체인 스프라켓(530A,530B)에 전달되며 스텝체인 스프라켓에 연결된 스텝과 핸드레일이 이동하며 스텝에 탑승한 승객을 이동시켜 준다.

제어수단(600)의 정지지령에 의해 제 1 및 제 2 구동모터(511,521) 전원과 제 1 및 제 2 주브레이크(514,524) 코일 전원이 거의 동시에 차단되며, 브레이크 드럼과 브레이크 레버에 붙어 있는 라이닝 마찰에 의해 에스컬레이터는 정지한다.

본 실시예의 보조 브레이크(800)는 제동력이 고정된 보조브레이크 및 제동력이 순시 변경 가능한 가변식 보조브레이크도 적용 가능하며 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에서 보조브레이크는 도 6에 도시된 유압식 보조 브레이크가 사용될 수 있다.

본 실시예의 보조 브레이크(800)는 제 1 또는 제 2 구동체인 파단이나, 제 1 또는 제 2 감속기 고장, 스텝의 과속이나 역주행발생, 제1 주 브레이크(512) 또는 제2 주 브레이크(522)의 이상(예컨대 브레이크 동작 전자접촉기의 융착 등의 고장 등)으로 제1 주 브레이크(512) 또는 제2 주 브레이크(522) 어느 하나가 정상적으로 동작할 수 없는 경우이거나, 콤스위치가 동작하는 경우처럼 제1 및 제2 주 브레이크(512,522)만에 의한 제어가 적절하지 않은 경우에, 터미널기어 또는 스텝체인 스프라켓(530A,530B)에 직접 제동력을 인가하여 스텝의 이동을 멈추게 하기 위한 것이다.

본 제 2 실시예의 제어수단(600)은 운전중인 에스컬레이터에 대하여 상기 제 1 및 제 2 구동모터(511,521)의 부하전류에 의해 탑승객부하를 검출하고, 스텝체인 스프라켓(530A,530B)에 설치된 말굽형 광센서에 의해 검출된 스텝속도를 검출하여 상기 에스컬레이터 제동에 필요한 제동력의 크기를 산출하고, 상기 제 1 및 제 2 주브레이크(512,522)만으로 제동을 할 것인지 보조브레이크르가 함께 제동을 수행할 것인지 판단할 수 있으며, 보조브레이크(800)가 함께 동작하는 경우에는 보조브레이크(800)가 인가할 제동력의 크기를 산출하고 상기 보조브레이크(800)의 동작 시점을 판단하여 제동 제어를 수행할 수 있다.

예컨대 본 제 2 실시예의 제어수단(600)은 에스컬레이터 과속운전 발생시 스텝제동에 필요한 제동력을 산출하며, 그 산출된 제동력의 크기가 상기 제 1 및 제 2 주브레이크(512,522)의 제동력을 합한 것보다 작은 경우에는 상기 제 1 및 제 2 주브레이크(512,522)에 의한 제동을 수행하며, 상기 산출된 제동력의 크기가 상기 제 1 및 제 2 주브레이크(512,522)의 제동력을 합한 것보다 큰 경우에는 상기 제 1 및 제 2 주브레이크(512,522)가 1차적으로 동작하여 충분한 감속이 이루어진 상태에서 상기 보조브레이크(800)가 2차적으로 동작하여 제동을 수행하도록 제어한다.

한편, 본 실시예의 제어수단(600)은 에스컬레이터가 상승운전 중이었던 경우는 산출된 제동력의 크기가 상기 제 1 및 제 2 주브레이크(512,522)의 제동력보다 큰 경우에도 제 1 및 제 2 구동모터(511,521) 전원이 오프되면 중력가속도에 의해 스텝속도가 충분히 감속될 수 있으므로, 제동충격의 방지를 위해서 제 1 및 제 2 주브레이크(512,522)에 의한 제동만을 수행하고 보조브레이크(800)는 동작하지 않도록 제동 제어를 수행할 수 있다.

본 실시예의 제어수단(600)은 상기 보조브레이크(800)가 함께 동작하여 제동을 수행하는 경우에는 상기 산출된 제동력에서 상기 제 1 및 제 2 주브레이크(512,522)의 제동력을 제한 부분에 대응하는 제동력을 발생시켜 스텝체인 스프라켓(530A,530B)에 직접 인가하도록 제동 제어를 수행할 수 있다.

본 제 2 실시예에서도 제어수단(600)은 제동과정 진행 중 실시간 입력받은 스텝속도 정보를 토대로, 제 1 및 제 2 주브레이크(512,522)만으로 제동을 하다가 제동력이 부족하다고 판단되는 경우에는 상기 보조브레이크(800)를 동작시키는 피드백제어도 가능하다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 주브레이크(512,522)와 더불어 상기 보조브레이크(800)도 함께 동작하여 제동을 수행하는 경우에도, 제어수단(600)은 제동과정 진행 중 실시간 입력받은 스텝속도 정보를 토대로 보조브레이크(800)의 제동력이 부족하다고 판단하는 경우에는 상기 보조브레이크의 제동력을 증가시키는 것과 같이 제동력을 증감시켜 피드백 제동 제어를 수행하는 것이 가능하다.

본 제 1 및 제 2 실시예에서는 과속운전으로 정지지령이 발생한 경우를 한정하여 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 스텝의 속도 및 탑승객부하에 의해 주브레이크 제동력 부족을 검출하여 정지하는 경우에도 동일한 제동방식이 적용될 수 있는 것이다.

본 발명의 권리범위는 상기 실시 예에 한정되는 것이 아니라 특허 청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 청구범위 기재사항과 균등범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함은 자명하다.

101.......구동모터 102.......스텝체인 스프라켓
110.......스텝속도 검출수단 111.......말굽형 광센서
130.......탑승객부하 검출수단 150.......제어수단
160.......주브레이크 180.......보조브레이크
500.......브레이크 제어시스템 501.......샤프트
510.......제 1 구동부 511.......제 1 구동모터
512.......제 1 주 브레이크 514.......제 1 감속기
518.......제 1 구동체인 520.......제 2 구동부
521.......제 2 구동모터 522.......제 2 주브레이크
524.......제 2 감속기 528.......제 2 구동체인
600.......제어수단 800.......보조브레이크

Claims (14)

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2. 에스컬레이터의 현재 스텝의 속도를 검출하는 스텝속도 검출수단;
   상기 스텝에 탑승한 탑승객 부하를 검출하는 탑승객 부하 검출수단;
   상기 에스컬레이터의 구동모터 제동을 수행하는 주브레이크;
   상기 주브레이크에 대하여 보조적인 제동을 수행하며, 상기 주브레이크의 제동력 부족시에 동작하여 제동력을 인가하는 보조브레이크; 및
   상기 스텝의 속도 및 상기 스텝에 탑승한 탑승객 부하 값으로부터 필요한 제동력을 산출하며, 상기 주브레이크와 상기 보조브레이크를 모두 동작시킬 것인지 상기 주브레이크나 상기 보조브레이크만 동작할 것인지 여부 및 동작순서를 결정하고, 제동력 조절이 가능한 상기 보조브레이크를 동작시키는 경우 상기 산출된 제동력이 상기 주브레이크의 제동력보다 크면 상기 산출된 제동력에서 상기 주브레이크의 제동력이 제외된 나머지 제동력을 산출하고, 제동거리 증가에 따라 감속도가 확보되어 상기 탑승객의 충격력을 최소화하는 제동 제어를 우선으로 하는 경우 상기 보조브레이크의 제동력을 상기 주브레이크의 제동력을 기준으로 상기 나머지 제동력보다 작게 조절하여 제어하고, 상기 탑승객의 충격력이 있더라도 상기 제동거리를 짧게 하는 제동 제어를 우선으로 하는 경우 상기 보조브레이크 제동력을 상기 주브레이크의 제동력을 기준으로 상기 나머지 제동력보다 크게 조절하여 에스컬레이터 제동제어를 수행하며, 상승운전 중 상기 에스컬레이터의 과속이 발생하는 경우 상기 주브레이크를 단독으로 제동 동작하도록 제어하며, 상기 에스컬레이터에 승객탑승이 없는 것으로 판단되는 경우 상기 스텝의 증속 정도가 기준치를 벗어나는 경우라도 상승 및 하강 운전 모두 상기 보조브레이크를 동작하지 않고 상기 주브레이크에 의한 제동만을 수행하도록 제어하고, 상기 스텝속도 검출수단으로부터 제동진행 중에도 상기 스텝의 속도 정보를 실시간 입력받으며 제동시간에 따른 제동속도가 계산된 것보다 빠른 경우에는 제동력이 적절하지 않은 것으로 판단하여 상기 보조브레이크를 동작시키거나 상기 보조브레이크의 제동력을 증가시키는 피드백 제어를 실시간으로 제어하는 제어수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 제동 제어시스템.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 제어수단은,
   상기 보조브레이크가 동작하는 경우에 상기 보조브레이크가 상기 필요한 제동력에서 상기 주브레이크가 제공할 수 있는 제동력을 제한 것에 대응하는 출력을 발생시키도록 제동제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 제동 제어시스템.
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5. 청구항 2에 있어서, 상기 탑승객부하 검출수단은,
   상기 구동모터의 부하전류 값을 이용하여 상기 스텝에 탑승한 탑승객 부하를 검출하는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 제동 제어시스템.
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