KR102460137B1 - 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치 - Google Patents

전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 기 설정된 전압을 공급하도록 제공되는 구동전압부; 상기 구동전압부와 회로 연결되고, 전동차에 마련된 복수 개의 출입문의 개폐 유무를 감지하기 위해 상기 출입문마다 개별적으로 제공되며, 병렬 회로로 구성되는 제1 닫힘스위치와 제2 닫힘스위치를 포함하는 도어닫힘스위치부; 상기 도어닫힘스위치부와 직렬 회로로 연결되고, 상기 출입문의 닫힘 상태에서 록킹 여부를 감지하기 위해 상기 출입문마다 개별 제공되는 도어록킹스위치부; 상기 도어닫힘스위치부와 상기 도어록킹스위치부 사이의 제1지점에 직렬 연결되어 상기 도어닫힘스위치부의 고장을 판단하기 위해 제공되는 도어닫힘스위치 고장판단유닛; 상기 도어록킹스위치부의 후단의 제2지점에 직렬 연결되어 상기 도어록킹스위치부의 고장을 판단하기 위해 제공되는 도어록킹스위치 고장판단유닛; 및 상기 도어닫힘스위치 고장판단유닛 및 상기 도어록킹스위치 고장판단유닛 중 적어도 어느 하나로부터 특정 출입문의 고장 결과를 제공받아 해당 위치의 출입문에 대한 정상 또는 고장을 표시하는 디스플레이부;를 포함하는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.

Description

전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치{AUTOMATIC IDENTIFICATION APPARATUS OF FAULTY DOORS FOR ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 국철, 도시철도 등의 철도차량(이하, "전동차"라 한다)의 출입문은 신호 장치에 의하여 출입문이 자동으로 제어되거나, 자동 제어가 불가한 경우 운전자나 중앙 관제실에 의하여 수동 제어되는 바, 이 경우 전량의 출입문이 일괄적으로 개폐되도록 제어되고 있다.
전동차와 플랫폼 사이에는 승강용 출입문이 마련되어 있는데, 이 출입문은 전동차 1편성 당 36 ~ 80개로서, 출입문의 개폐 유무를 확인하기 위해 각 출입문마다 별도의 리미트 스위치(Limit Switch)가 제공된다.
리미트 스위치는 승객의 안전을 위해 전동차의 출입문이 열린 상태로 운행되지 않도록 각 출입문마다 설치되며, 이 리미트 스위치는 전동차 전체적으로 직렬 회로로 구성된다.
그러나, 종래에는 상기한 리미트 스위치를 통해 수십 개의 출입문 중에서 닫히지 않은 고장난 출입문이 있다는 사실만 알 수 있을 뿐, 고장난 출입문의 위치를 정확하게 식별할 수 있는 고장 위치 식별 장치가 없기 때문에 운전자 또는 철도관계자가 출입문의 고장 위치를 즉각 알 수 없는 문제가 있다.
이에, 전동차 출입문의 고장 신호가 발생하면 철도관계자가 전동차의 길이 방향을 따라 이동하면서 수십개의 출입문을 일일이 육안으로 확인하면서 고장난 출입문을 찾아야 하는 불편함이 있다.
통상 전동차는 10량까지 편성되는 경우가 대부분인데, 이와 같이 전동차 객실이 10량까지 편성되는 경우 전체 출입문은 80개가 되며, 일측면에 마련된 출입문만 해도 40개가 되는 바, 출입문 고장 신호 발생시 관계자는 이 40여개의 출입문의 개폐 상태를 확인한 후 조치를 취하여야 하므로 출퇴근시 출입문의 고장 신호 발생은 심각한 문제를 야기할 수 있다.
또한, 전동차의 출입문 고장 신호는 리미트 스위치가 오작동하여 잘못된 고장 신호를 보내는 경우도 많으나, 리미트 스위치의 고장 신호 발생시마다 관계자는 출입문의 개폐 상태를 육안으로 확인하는 수동 작업을 수행해야 하므로, 전동차의 출발 지연 및 연착 사태와 더불어 다음 전동차의 운행에도 악영향을 미치는 문제가 발생할 수 있다.
한국공개특허 제10-2011-0014322호(2011.02.11. 공개)
본 발명의 일 실시예에 따른 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 출입문이 고장나는 경우 고장난 출입문의 위치를 자동으로 정확하게 식별하고 철도관계자가 해당 위치로 신속하게 이동하여 필요 조치를 취하도록 함으로써 전동차 출입문의 유지 보수 효율성을 향상시키는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 기 설정된 전압을 공급하도록 제공되는 구동전압부; 상기 구동전압부와 회로 연결되고, 전동차에 마련된 복수 개의 출입문의 개폐 유무를 감지하기 위해 상기 출입문마다 개별적으로 제공되며, 병렬 회로로 구성되는 제1 닫힘스위치와 제2 닫힘스위치를 포함하는 도어닫힘스위치부; 상기 도어닫힘스위치부와 직렬 회로로 연결되고, 상기 출입문의 닫힘 상태에서 록킹 여부를 감지하기 위해 상기 출입문마다 개별 제공되는 도어록킹스위치부; 상기 도어닫힘스위치부와 상기 도어록킹스위치부 사이의 제1지점에 직렬 연결되어 상기 도어닫힘스위치부의 고장을 판단하기 위해 제공되는 도어닫힘스위치 고장판단유닛; 상기 도어록킹스위치부의 후단의 제2지점에 직렬 연결되어 상기 도어록킹스위치부의 고장을 판단하기 위해 제공되는 도어록킹스위치 고장판단유닛; 및 상기 도어닫힘스위치 고장판단유닛 및 상기 도어록킹스위치 고장판단유닛 중 적어도 어느 하나로부터 특정 출입문의 고장 결과를 제공받아 해당 위치의 출입문에 대한 정상 또는 고장을 표시하는 디스플레이부;를 포함하는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 구동전압부는 12V 또는 24V로 설정된 전압을 상기 도어닫힘스위치부에 공급하고, 상기 구동전압부 쪽으로 역전류가 흐르는 것을 차단하기 위한 블로킹 다이오드를 포함하는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 도어닫힘스위치 고장판단유닛은, 상기 제1지점과 회로 연결되는 제1입력단자와, 기 설정된 내부 고정전압을 제공받는 제1비교단자와, 상기 제1입력단자와 상기 제1비교단자의 두 입력 전압을 비교하여 상기 제1입력단자의 입력 전압이 크면 제1신호를 출력하고, 상기 제1비교단자의 입력 전압이 크면 제2신호를 출력하는 제1출력단자를 포함하는 제1오피앰프; 상기 제1오피앰프의 제1출력단자와 회로 연결되어 상기 제1신호 또는 상기 제2신호에 따라 서로 다른 물리적 특성을 발생시키는 제1발신소자; 및 상기 제1발신소자로부터 물리적 특성을 받아 소정의 전기적 신호로 변환하여 출력하고, 이 출력 신호를 상기 디스플레이부에 제공하는 제1수신소자;를 포함하는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1비교단자가 제공받은 상기 내부 고정전압은, 상기 제1 닫힘스위치 및 상기 제2 닫힘스위치 중 적어도 어느 하나가 ON일 경우 상기 제1입력단자에 공급되는 전압보다 작고 0V보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1발신소자는 상기 제1신호와 상기 제2신호에 따라 빛의 밝기 또는 빛의 색상이 가변되는 발광 다이오드로 구성되고, 상기 제1수신소자는 상기 발광 다이오드에서 방출되는 빛의 밝기 또는 빛의 색상에 따라 서로 다른 전기적 신호를 출력하는 수광 다이오드로 구성되는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 도어닫힘스위치 고장판단유닛은, 상기 제1지점과 상기 제1입력단자 사이에 제공되어 상기 제1지점의 전압을 1/10로 감압하여 상기 제1입력단자에 공급하기 위한 제1저항부를 더 포함하는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 도어록킹스위치 고장판단유닛은, 상기 제2지점과 회로 연결되는 제2입력단자와, 기 설정된 내부 고정 전압을 제공받는 제2비교단자와, 상기 제2입력단자와 상기 제2비교단자의 두 입력 전압을 비교하여 상기 제2입력단자의 입력 전압이 크면 제1신호를 출력하고, 상기 제2비교단자의 입력 전압이 크면 제2신호를 출력하는 제2출력단자를 포함하는 제2오피앰프; 상기 제2오피앰프의 제2출력단자와 회로 연결되어 상기 제1신호 또는 상기 제2신호에 따라 서로 다른 물리적 특성을 발생시키는 제2발신소자; 및 상기 제2발신소자로부터 물리적 특성을 받아 소정의 전기적 신호로 변환하여 출력하고, 이 출력 신호를 상기 디스플레이부에 제공하는 제2수신소자를 포함하는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2비교단자가 제공받은 상기 내부 고정전압은, 상기 제1 닫힘스위치 및 상기 제2 닫힘스위치 중 적어도 어느 하나가 ON이고 상기 도어록킹스위치부가 ON일 경우 상기 제2입력단자에 공급되는 전압보다 작고 0V보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2발신소자는 상기 제1신호와 상기 제2신호에 따라 빛의 밝기 또는 빛의 색상이 가변되는 발광 다이오드로 구성되고, 상기 제2수신소자는 상기 발광 다이오드에서 방출되는 빛의 밝기 또는 빛의 색상에 따라 서로 다른 전기적 신호를 출력하는 수광 다이오드로 구성되는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 도어록킹스위치 고장판단유닛은, 상기 제2지점과 상기 제2입력단자 사이에 제공되어 상기 제2지점의 전압을 1/10로 감압하여 상기 제2입력단자에 공급하기 위한 제2저항부를 더 포함하는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 디스플레이부는, 상기 고장 결과에 의하여 고장난 상기 출입문이 식별 가능하도록 상기 출입문의 위치 또는 식별번호 중 적어도 어느 하나를 출력하는 것을 특징으로 하는 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치는 전동차의 출입문이 고장나는 경우 고장난 출입문의 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 하여 전동차 출입문의 유지 보수 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 전동차 출입문의 리미트 스위치 중에서 도어닫힘스위치와 도어록킹스위치의 고장을 독립적으로 구분하여 판단할 수 있기 때문에 신속하게 해당 스위치의 고장 요소를 찾아내고 수리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공되는 전동차를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전동차 중에서 어느 하나의 객실(제2량)과 출입문을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치의 세부 구성 및 회로 연결을 도시한 회로도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치가 제공되는 전동차를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 전동차 중에서 어느 하나의 객실(제2량)과 출입문을 확대하여 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치의 세부 구성 및 회로 연결을 도시한 회로도이다.
도 1을 참조하면, 지하철과 같은 전동차(1)는 복수 개의 객실이 길이 방향으로 서로 연결되어 편성되는 바, 통상 6 ~ 10량의 객실이 연결되고, 각 객실의 좌측과 우측에는 각각 4개씩, 총 8개의 출입문(10)이 마련될 수 있다.
또한, 각 출입문(10)에는 출입문(10)의 개폐 유무 및 록킹 상태를 감지하기 위한 리미트 스위치(20)가 제공되는데, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 예를 들어 총 10량의 객실이 길이 방향으로 연결된 전동차(1)에서 어느 일측(예컨대 우측) 출입문(10)에 제공되는 리미트 스위치(20)는 서로 직렬 회로로 연결될 수 있다.
도 2는 전동차(1)에 마련된 복수 개의 객실 중 특정 객실(예컨대, 2호차)을 확대 도시한 것으로서, 도 2에서 보듯이 각 출입문(10)에는 리미트 스위치(20)가 개별적으로 설치되고, 이 리미트 스위치(20)는 이웃하는 다른 출입문(10)의 리미트 스위치(20)와 직렬 연결되며, 다른 객실의 리미트 스위치(20)와도 직렬회로로 연결될 수 있다.
한편 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치는 구동전압부(100), 도어닫힘스위치부(200), 도어록킹스위치부(300), 도어닫힘스위치 고장판단유닛(400), 도어록킹스위치 고장판단유닛(500) 및 디스플레이부(600)를 포함할 수 있다.
구동전압부(100)는 도어닫힘스위치 고장판단유닛(400) 및 도어록킹스위치 고장판단유닛(500)에 의한 출입문(10)의 고장에 필요한 기 설정 전압을 공급하기 위해 제공될 수 있다.
통상, 전동차(1)의 기동회로는 대략 100V의 전압이 사용되지만, 구동전압부(100)의 전압은 이와 다른 전압이 사용될 수 있으며, 안전성과 회로의 제어 편의성을 위해 본 실시예는 12V 또는 24V의 전압이 설정될 수 있다. 그러나, 구동전압부(100)는 이와 다른 전압이 사용되는 것도 가능하다.
또한 구동전압부(100)는 예를 들어 12V 또는 24V의 전압을 도어닫힘스위치부(200)에 공급할 수 있으며, 전동차의 기동회로의 전압 또는 도어닫힘스위치부(200)로부터 구동전압부(100) 쪽으로 역전류가 흐르는 것을 차단하기 위하여 한 방향으로 전류가 흐르도록 제어하는 블로킹 다이오드(110)를 포함할 수 있다. 블로킹 다이오드(110)는 구동전압부(100)로부터 도어닫힘스위치부(200) 쪽으로 구동전압부(100)의 기설정 전압이 한 방향으로 흐르도록 제어할 수 있다.
또한, 도어닫힘스위치부(200)는 구동전압부(100)와 회로 연결되고, 전동차에 마련된 복수 개의 출입문(10)의 개폐 유무를 감지하기 위해 출입문(10)마다 각각 개별적으로 제공될 수 있다.
이때, 도어닫힘스위치부(200)는 제1 닫힘스위치(210)와 제2 닫힘스위치(220)를 포함할 수 있는데, 제1 닫힘스위치(210)와 제2 닫힘스위치(220)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 병렬 회로로 연결될 수 있다.
제1 닫힘스위치(210)와 제2 닫힘스위치(220)가 병렬 회로로 연결됨에 따라 제1 닫힘스위치(210)와 제2 닫힘스위치(220) 중 어느 하나가 고장나더라도 도어닫힘스위치부(200)는 출입문(10)의 개폐 유무를 정상적으로 감지할 수 있게 된다.
제1 닫힘스위치(210)와 제2 닫힘스위치(220)는 출입문(10)이 열린 상태에서 OFF(스위치가 끊어진 상태)가 되고, 출입문(10)이 닫힌 상태에서 ON(스위치가 연결된 상태)이 되는 바, 전동차 기동 회로에 의한 출입문(10)의 닫힘 제어 신호에도 불구하고 출입문(10)이 고장나 닫히지 않으면 제1 닫힘스위치(210) 및 제2 닫힘스위치(220)는 OFF 상태가 된다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 도어록킹스위치부(300)는 도어닫힘스위치부(200)와 직렬 회로로 연결되는 것으로, 출입문(10)이 닫힌 상태에서 출입문(10)의 록킹 여부를 감지하기 위해 출입문(10)마다 개별적으로 제공될 수 있다.
즉, 도어닫힘스위치부(200)는 출입문(10)이 닫혔는지 여부를 감지하기 위한 수단이고, 도어록킹스위치부(300)는 닫힌 출입문(10)이 임의로 열리지 않도록 잠겼는지 여부를 감지하기 위한 수단으로서, 도어닫힘스위치부(200)와 도어록킹스위치부(300)가 모두 정상(즉, 닫힘과 잠긴 신호인 ON 상태)일 때 전동차에 마련된 발차등(30)이 점등되어 운전자는 이 발차등(30)을 보고 전동차를 출발시키게 된다.
한편, 도어닫힘스위치 고장판단유닛(400)은 도어닫힘스위치부(200)와 도어록킹스위치부(300) 사이의 제1지점(a1)에 직렬 연결되어 도어닫힘스위치부(200)의 고장 유무를 판단하기 위해 제공될 수 있다. 여기서, 도어닫힘스위치부(200)의 고장은 도어닫힘스위치부(200) 자체의 고장을 의미할 수도 있지만, 해당 출입문(10)의 고장을 의미할 수도 있다.
참고로, 종래에는 도어닫힘스위치부(200)에 의하여 출입문(10)의 개폐 유무를 확인할 수는 있지만, 복수 개의 출입문(10) 중에서 어느 출입문(10)이 고장났는지 자동으로 식별(인식)하지 못하였으므로 어느 하나의 출입문(10)이 고장난 경우에도 고장난 출입문(10)의 위치를 알지 못하여 관리자가 복수 개의 출입문(10) 전체를 육안으로 확인할 수 밖에 없었던 문제를 본 발명을 통하여 자동으로 고장 출입문(10)의 위치를 식별하고자 한다.
도어닫힘스위치 고장판단유닛(400)에 의한 도어닫힘스위치부(200)의 고장 판단은 특정 출입문(10)이 닫힘 제어 신호에도 불구하고 닫히지 않고 열려 있거나 출입문(10)은 정상적으로 닫혔음에도 불구하고 도어닫힘스위치부(200)가 ON되지 않고 OFF인 상태를 의미하는 바, 도어닫힘스위치 고장판단유닛(400)은 이를 고장으로 판단하게 된다. 도어닫힘스위치 고장판단유닛(400)의 구체적인 구성 및 회로에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.
또한, 도어록킹스위치 고장판단유닛(500)은 도어록킹스위치부(300)의 후단의 제2지점(a2)에 직렬 연결되어 도어록킹스위치부(300)의 고장 유무를 판단하기 위해 제공될 수 있다.
도어록킹스위치 고장판단유닛(500)에 의하여 도어록킹스위치부(300)가 고장이라고 판단하는 경우는 적어도 도어닫힘스위치부(200)는 정상이라는 조건을 전제하는 것으로서, 도어닫힘스위치부(200)는 정상임에도 불구하고 도어록킹스위치부(300)가 고장난 상태를 의미하며, 도어록킹스위치부(300)가 고장나면 출입문(10)은 닫혀 있더라도 잠기지 않은 상태가 될 수 있다. 도어록킹스위치 고장판단유닛(500)의 구체적인 구성 및 회로 역시 뒤에서 다시 자세하게 설명한다.
또한, 디스플레이부(600)는 도어닫힘스위치 고장판단유닛(400) 및 도어록킹스위치 고장판단유닛(500) 중 적어도 어느 하나로부터 특정 출입문(10)의 고장 결과를 제공받아 해당 위치의 출입문(10)에 대한 정상 또는 고장을 표시하고, 운전자 또는 철도관계자에게 이를 알릴 수 있다.
구체적으로, 디스플레이부(600)는 복수 개의 출입문(10) 중에서 고장난 출입문(10)이 식별될 수 있도록 고장난 출입문(10)의 위치 또는 식별번호 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 디스플레이부(600)는 도 1에 도시된 바와 같은 전동차의 전체 객실을 모니터에 띄워놓고 고장난 출입문(10)이 강조되도록 점멸등의 색상과 알람을 통해 사용자 또는 관리자에게 알릴 수 있다.
이와 별개로, 또는 이와 동시에 디스플레이부(600)는 고장난 출입문(10)의 위치를 별도의 문자와 숫자로 사용자 또는 관리자에게 알릴 수 있는 바, 예를 들어 "2호차 L2 도어 고장"의 메시지를 모니터 상태에서 표출할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여 도어닫힘스위치 고장판단유닛(400) 및 도어록킹스위치 고장판단유닛(500)에 대하여 구체적으로 설명한다.
도어닫힘스위치 고장판단유닛(400)은 제1오피앰프(410), 제1발신소자(420) 및 제1수신소자(430)를 포함할 수 있다.
여기서 제1오피앰프(410)는 제1입력단자(411)와 제1비교단자(412) 및 제1출력단자(413)를 포함하도록 구성되는데, 제1입력단자(411)는 제1지점(a1)과 직접 또는 간접적으로 회로 연결될 수 있다. 따라서, 제1지점(a1)에 인가된 전압 및 전류는 제1입력단자(411)를 통해 제1오피앰프(410)에 공급될 수 있다.
또한, 제1비교단자(412)는 상기 제1오피앰프(410)에 기 설정된 내부 고정전압을 공급하기 위해 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1오피앰프(410)는 제1입력단자(411)의 입력 전압과 제1비교단자(412)의 입력 전압을 비교할 수 있다.
이때, 제1비교단자(412)에 제공되는 상기 내부 고정전압은 제1 닫힘스위치(210) 및 제2 닫힘스위치(220) 중 적어도 어느 하나가 ON일 때 제1입력단자(411)에 공급되는 전압보다 작고 0 V보다 크도록 설정될 수 있는 바, 예를 들어 제1비교단자(412)에 공급되는 내부 고정전압은 약 0.6 V로 설정될 수 있다. 그러나, 제1비교단자(412)에 공급되는 상기 내부 고정전압이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기 제1출력단자(413)는 제1오피앰프(410)가 제1입력단자(411)와 제1비교단자(412)의 두 입력 전압을 비교하여 제1입력단자(411)의 입력 전압이 크면 제1신호를 출력하고, 제1비교단자(412)의 입력 전압이 크면 제2신호를 출력하도록 제공될 수 있다. 따라서, 제1오피앰프(410)는 제1출력단자(413)를 통해 제1신호 또는 제2신호를 출력할 수 있는바, 제1출력단자(413)에서 출력되는 신호의 종류(제1신호 또는 제2신호)에 따라 제1입력단자(411)에 공급되는 입력 전압의 크기를 상대적으로 판별할 수 있기 때문에 도어닫힘스위치부(200)의 고장 유무를 판단할 수 있다.
예를 들면, 출입문(10)이 닫힘 제어 신호에 의해 닫혀서 제1 닫힘스위치(210) 및 제2 닫힘스위치(220) 중 적어도 어느 하나가 ON이 되면 제1지점(a1)에는 구동전압부(100)에서 인가된 기 설정 전압이 작용하게 되고, 이 전압은 회로를 통하여 제1입력단자(411)에 공급된다. 이때 제1입력단자(411)의 전압은 제1비교단자(412)의 내부 고정전압보다 크기 때문에 제1출력단자(413)는 제1신호를 출력하므로, 도어닫힘스위치 고장판단유닛(400)은 도어닫힘스위치부(200)를 정상으로 판단할 수 있다.
한편, 출입문(10)이 닫힘 제어 신호에 의해 닫혀야 하는 상황임에도 고장으로 닫히지 않게 되면 제1 닫힘스위치(210) 및 제2 닫힘스위치(220)는 모두 OFF가 되거나, 출입문(10)은 정상적으로 닫혔는데 제1 닫힘스위치(210) 및 제2 닫힘스위치(220)가 모두 고장나 OFF 상태가 되면, 제1지점(a1)에는 구동전압부(100)에서 인가된 기 설정 전압이 작용하지 않고 0 V의 전압이 작용하여 제1입력단자(411)에 공급된다. 이때 제1입력단자(411)의 전압은 제1비교단자(412)의 내부 고정전압보다 작기 때문에 제1출력단자(413)는 제2신호를 출력하므로, 도어닫힘스위치 고장판단유닛(400)은 도어닫힘스위치부(200)를 고장으로 판단하게 된다.
또한, 상기 제1발신소자(420)는 제1오피앰프(410)의 제1출력단자(413)와 회로 연결되어 제1출력단자(413)에서 출력되는 제1신호 또는 제2신호에 따라 자체적으로 서로 다른 물리적 특성을 발생시킬 수 있다.
여기서, 제1발신소자(420)에서 발생되는 상기 물리적 특성은 빛의 밝기 또는 빛의 색상 또는 소리의 크기 등이 될 수 있는바, 구체적으로 제1발신소자(420)는 제1신호와 제2신호에 따라 빛의 밝기(밝기의 강도) 또는 빛의 색상(예컨대, 청색 또는 적색)이 가변되는 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1발신소자(420)는 제1신호를 입력받으면 빛의 밝기가 상대적으로 크거나 청색의 빛을 발광할 수 있다.
또한, 상기 제1수신소자(430)는 제1발신소자(420)로부터 물리적 특성을 받아 소정의 전기적 신호로 변환하여 출력하고, 이 출력 신호를 상기 디스플레이부(600)에 제공하여 사용자가 도어닫힘스위치부(200)의 고장 여부를 용이하게 알 수 있도록 한다.
제1수신소자(430)는 제1발신소자(420)에서 방출되는 빛의 밝기 또는 빛의 색상에 따라 서로 다른 전기적 신호를 출력하는 수광 다이오드로 구성될 수 있다.
한편, 상기 도어닫힘스위치 고장판단유닛(400)은 제1오피앰프(410)의 보호를 위하여 제1지점(a1)에 작용하는 기 설정 전압을 감압하여 제1입력단자(411)에 공급하기 위한 제1저항부(440)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1저항부(440)는 제1지점(a1)과 제1입력단자(411)에 제공되어 제1지점(a1)의 전압을 1/10로 감압할 수 있으나, 제1저항부(440)의 감압률은 반드시에 이에 한정되지 않고 실시자의 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
한편, 상기 도어록킹스위치 고장판단유닛(500)은 제2오피앰프(510), 제2발신소자(520) 및 제2수신소자(530)를 포함할 수 있고, 여기에 제2저항부(540)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 도어록킹스위치 고장판단유닛(500)의 제2오피앰프(510), 제2발신소자(520), 제2수신소자(530) 및 제2저항부(540)는 도어닫힘스위치 고장판단유닛(400)의 해당 구성과 작용, 기능이 동일하므로 이하에서는 차이점 위주로 간략하게 설명한다.
제2오피앰프(510)는 제2입력단자(511), 제2비교단자(512) 및 제2출력단자(513)를 포함하여 구성되는데, 제2입력단자(511)는 도어록킹스위치부(300)의 후단 위치의 제2지점(a2)과 회로 연결되어 있기 때문에 제2지점(a2)에 인가된 전압 및 전류는 제2입력단자(511)를 통해 제2오피앰프(510)에 공급될 수 있다.
상기 제2비교단자(512)는 상기 제2발신소자(520)에 기 설정된 내부 고정전압을 공급하기 위해 제공될 수 있는 바, 이에 제2오피앰프(510)는 제2입력단자(511)의 입력 전압과 제2비교단자(512)의 입력 전압을 비교할 수 있다.
이때, 제2비교단자(512)에 제공되는 상기 내부 고정전압는, 상기 제1 닫힘스위치(210) 및 상기 제2 닫힘스위치(220) 중 적어도 어느 하나가 ON이고 상기 도어록킹스위치부(300)가 ON일 경우, 상기 제2입력단자(511)에 공급되는 전압보다 작고 0 V보다 크게 설정될 수 있다. 제2비교단자(512)에 공급되는 내부 고정전압은 예를 들어 약 0.6 V로 설정될 수 있으나, 상기 내부 고정전압이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 제2출력단자(513)는 제2오피앰프(510)가 제2입력단자(511)와 제2비교단자(512)의 두 입력 전압을 비교하여 제2입력단자(511)의 입력 전압이 크면 제1신호를 출력하고, 제2비교단자(512)의 입력 전압이 크면 제2신호를 출력하도록 제공될 수 있다.
따라서, 제2오피앰프(510)는 제2출력단자(513)를 통해 제1신호 또는 제2신호를 출력할 수 있는 바, 제2출력단자(513)에서 출력되는 신호의 종류에 따라 제2입력단자(511)에 공급되는 입력 전압의 크기를 상대적으로 판별할 수 있고, 이에 따라 도어록킹스위치부(300)의 고장 유무를 판단할 수 있다.
예를 들어, 출입문(10)이 닫힘 제어 신호와 잠금 제어 신호에 의해 닫힌 다음 잠긴 상태가 되면 제1 닫힘스위치(210) 및 제2 닫힘스위치(220) 중 적어도 어느 하나가 ON이고 도어록킹스위치부(300)가 ON이 되는 바, 이에 따라 제2지점(a2)에는 구동전압부(100)에서 인가된 기 설정 전압이 작용하게 되고, 이 전압은 회로를 통하여 제2입력단자(511)에 공급된다. 이때, 제2입력단자(511)의 전압은 제2비교단자(512)의 내부 고정전압보다 크기 때문에 제2출력단자(513)는 제1신호를 출력하므로, 도어록킹스위치 고장판단유닛(500)은 도어록킹스위치부(300)를 정상으로 판단할 수 있다.
한편, 출입문(10)이 잠김 제어 신호에 의해 잠겨야 하는 상황임에도 고장으로 인해 잠기지 않거나 도어록킹스위치부(300)의 자체 고장으로 인해 ON 상태가 되어야 함에도 OFF 상태가 되면, 제2지점(a2)에는 구동전압부(100)에서 인가된 기 설정 전압이 작용하지 않고 0 V의 전압이 작용하여 제2입력단자(511)에 공급된다.
이때, 도어록킹스위치 고장판단유닛(500)은 출입문(10)의 잠금 고장이나 도어록킹스위치부(300)의 자체 고장을 판단하기 위한 것이므로, 제1 닫힘스위치(210) 및 제2 닫힘스위치(220) 중 적어도 어느 하나는 ON 신호가 나오는 것을 전제 조건으로 한다.
이와 같이 제2입력단자(511)에 0 V의 전압이 공급되면 제2비교단자(512)의 내부 고정전압보다 작기 때문에 제2출력단자(513)는 제2신호를 출력하게 되는 바, 도어록킹스위치 고장판단유닛(500)은 도어록킹스위치부(300)를 고정으로 판단하게 된다. 여기서, 도어록킹스위치부(300)의 고장은 출입문(10)의 잠금 기능 고장 및 도어록킹스위치부(300)의 자체 고장을 의미할 수 있다.
또한, 상기 제2발신소자(520)와 상기 제2수신소자(530)는 앞에서 설명한 제1발신소자(420) 및 제1수신소자(430)와 구성 및 작용 기능이 동일하므로 여기에서 상세한 설명은 생략한다.
한편, 도어록킹스위치 고장판단유닛(500)은 제2저항부(540)를 더 포함할 수 있는데, 제2저항부(540)는 상기 제2지점(a2)과 제2입력단자(511) 사이에 제공되어 제2지점(a2)의 전압을 1/10로 감압하여 제2입력단자(511)에 공급함으로써 제2오피앰프(510)의 회로를 보호할 수 있다. 상기 제2저항부(540)의 감압률 역시 반드시에 이에 한정되지 않고 실시자의 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시 형태들을 조합, 치환하여 적시되지 않은 실시 형태를 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1 : 전동차 10 : 출입문
100 : 구동전압부 110 : 블로킹 다이오드
20 : 리미트 스위치 200 : 도어닫힘스위치부
210 : 제1 닫힘스위치 220 : 제2 닫힘스위치
30 : 발차등 300 : 도어록킹스위치부
400 : 도어닫힘스위치 고장판단유닛
410 : 제1오피앰프 411 : 제1입력단자
412 : 제1비교단자 413 : 제1출력단자
420 : 제1발신소자 430 : 제1수신소자
440 : 제1저항부
500 : 도어록킹스위치 고장판단유닛
510 : 제2오피앰프 511 : 제2입력단자
512 : 제2비교단자 513 : 제2출력단자
520 : 제2발신소자 530 : 제2수신소자
540 : 제2저항부 600 : 디스플레이부
a1 : 제1지점 a2 : 제2지점

Claims (11)

  1. 기 설정된 전압을 공급하도록 제공되는 구동전압부;
    상기 구동전압부와 회로 연결되고, 전동차에 마련된 복수 개의 출입문의 개폐 유무를 감지하기 위해 상기 출입문마다 개별적으로 제공되며, 병렬 회로로 구성되는 제1 닫힘스위치와 제2 닫힘스위치를 포함하는 도어닫힘스위치부;
    상기 도어닫힘스위치부와 직렬 회로로 연결되고, 상기 출입문의 닫힘 상태에서 록킹 여부를 감지하기 위해 상기 출입문마다 개별 제공되는 도어록킹스위치부;
    상기 도어닫힘스위치부와 상기 도어록킹스위치부 사이의 제1지점에 직렬 연결되어 상기 도어닫힘스위치부의 고장을 판단하기 위해 제공되는 도어닫힘스위치 고장판단유닛;
    상기 도어록킹스위치부의 후단의 제2지점에 직렬 연결되어 상기 도어록킹스위치부의 고장을 판단하기 위해 제공되는 도어록킹스위치 고장판단유닛; 및
    상기 도어닫힘스위치 고장판단유닛 및 상기 도어록킹스위치 고장판단유닛 중 적어도 어느 하나로부터 특정 출입문의 고장 결과를 제공받아 해당 위치의 출입문에 대한 정상 또는 고장을 표시하는 디스플레이부;를 포함하고,
    상기 도어닫힘스위치 고장판단유닛은,
    상기 제1지점과 회로 연결되는 제1입력단자와, 기 설정된 내부 고정전압을 제공받는 제1비교단자와, 상기 제1입력단자와 상기 제1비교단자의 두 입력 전압을 비교하여 상기 제1입력단자의 입력 전압이 크면 제1신호를 출력하고, 상기 제1비교단자의 입력 전압이 크면 제2신호를 출력하는 제1출력단자를 포함하는 제1오피앰프;
    상기 제1오피앰프의 제1출력단자와 회로 연결되어 상기 제1신호 또는 상기 제2신호에 따라 서로 다른 물리적 특성을 발생시키는 제1발신소자; 및
    상기 제1발신소자로부터 물리적 특성을 받아 소정의 전기적 신호로 변환하여 출력하고, 이 출력 신호를 상기 디스플레이부에 제공하는 제1수신소자;를 포함하는
    전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 구동전압부는 12V 또는 24V로 설정된 전압을 상기 도어닫힘스위치부에 공급하고, 상기 구동전압부 쪽으로 역전류가 흐르는 것을 차단하기 위한 블로킹 다이오드를 포함하는
    전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1비교단자가 제공받은 상기 내부 고정전압은, 상기 제1 닫힘스위치 및 상기 제2 닫힘스위치 중 적어도 어느 하나가 ON일 경우 상기 제1입력단자에 공급되는 전압보다 작고 0V보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는
    전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1발신소자는 상기 제1신호와 상기 제2신호에 따라 빛의 밝기 또는 빛의 색상이 가변되는 발광 다이오드로 구성되고,
    상기 제1수신소자는 상기 발광 다이오드에서 방출되는 빛의 밝기 또는 빛의 색상에 따라 서로 다른 전기적 신호를 출력하는 수광 다이오드로 구성되는
    전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 도어닫힘스위치 고장판단유닛은, 상기 제1지점과 상기 제1입력단자 사이에 제공되어 상기 제1지점의 전압을 1/10로 감압하여 상기 제1입력단자에 공급하기 위한 제1저항부를 더 포함하는
    전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 도어록킹스위치 고장판단유닛은,
    상기 제2지점과 회로 연결되는 제2입력단자와, 기 설정된 내부 고정 전압을 제공받는 제2비교단자와, 상기 제2입력단자와 상기 제2비교단자의 두 입력 전압을 비교하여 상기 제2입력단자의 입력 전압이 크면 제1신호를 출력하고, 상기 제2비교단자의 입력 전압이 크면 제2신호를 출력하는 제2출력단자를 포함하는 제2오피앰프;
    상기 제2오피앰프의 제2출력단자와 회로 연결되어 상기 제1신호 또는 상기 제2신호에 따라 서로 다른 물리적 특성을 발생시키는 제2발신소자; 및
    상기 제2발신소자로부터 물리적 특성을 받아 소정의 전기적 신호로 변환하여 출력하고, 이 출력 신호를 상기 디스플레이부에 제공하는 제2수신소자를 포함하는
    전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2비교단자가 제공받은 상기 내부 고정전압은, 상기 제1 닫힘스위치 및 상기 제2 닫힘스위치 중 적어도 어느 하나가 ON이고 상기 도어록킹스위치부가 ON일 경우 상기 제2입력단자에 공급되는 전압보다 작고 0V보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는
    전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제2발신소자는 상기 제1신호와 상기 제2신호에 따라 빛의 밝기 또는 빛의 색상이 가변되는 발광 다이오드로 구성되고,
    상기 제2수신소자는 상기 발광 다이오드에서 방출되는 빛의 밝기 또는 빛의 색상에 따라 서로 다른 전기적 신호를 출력하는 수광 다이오드로 구성되는
    전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 도어록킹스위치 고장판단유닛은, 상기 제2지점과 상기 제2입력단자 사이에 제공되어 상기 제2지점의 전압을 1/10로 감압하여 상기 제2입력단자에 공급하기 위한 제2저항부를 더 포함하는
    전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 고장 결과에 의하여 고장난 상기 출입문이 식별 가능하도록 상기 출입문의 위치 또는 식별번호 중 적어도 어느 하나를 출력하는 것을 특징으로 하는
    전동차용 고장 출입문 자동 식별 장치.
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