KR20030012278A - 엘리베이터의 도어구동장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엘리베이터 시스템의 제어 특성에 합당한 적절하고 안정된 제어 능력을 구비하며 간단한 구조의 도어구동장치 및 그 방법을 제공하기 위하여, 전력을 공급하는 전원과, 미리 정해진 운전거리를 왕복운동하는 도어와, 상기 도어를 개폐하기 위해 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력전달유닛을 구비하는 엘리베이터의 도어구동장치에 있어서, 상기 도어를 구동할 수 있는 회전력을 제공하며, 회전자의 위치신호(pr)를 출력할 수 있는 브러시리스 DC 모터; 및 상기 브러시리스 DC 모터로부터 출력되는 상기 회전자 위치신호(pr)에 기초하여 상기 도어의 운영 상태를 판단하고, 이에 기초하여 상기 브러시리스 DC 모터를 구동하는 제어기를 포함하는 도어구동장치를 제공한다.

Description

엘리베이터의 도어구동장치 및 그 방법{A Device and a method for Driving An Elevator Door}
본 발명은 엘리베이터의 도어구동장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 엘리베이터에 설치되어 자동으로 개폐되는 도어를 구동하기 위한 엘리베이터의 도어구동장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 엘리베이터에는 엘리베이터 카 및 각층의 승강장에 각각 도어가 구비되며, 이를 구동하기 위한 도어구동장치는 상기 엘리베이터 카의 소정 부위에 설치된다. 상기 엘리베이터 카가 각 층의 승강장에 도착하면 상기 엘리베이터 카의 도어와 상기 승강장의 도어가 상호간에 체결되어 상기 엘리베이터 카에 설치된 도어구동장치에 의해 개폐된다. 상기 엘리베이터의 도어를 개폐하기 위하여 후술하는 바와 같은 도어구동장치와 기타 기계적 또는 전기적 장치들을 포함하여 "엘리베이터 도어 시스템"이라 정의한다.
도 1을 참조하여 이미 알려진 엘리베이터의 도어구동장치의 예를 설명한다. 도 1은 종래의 엘리베이터 도어 시스템 및 이에 포함된 종래의 엘리베이터의 도어구동장치를 개념적으로 도시한 블록도이다.
먼저, 종래의 엘리베이터 도어 시스템(1)은, 도시된 바와 같이, 전원(10)으로부터 전력을 공급받아 상기 도어(30a 또는 30b)가 소정의 위치에 도달하도록 제어하는 도어구동장치(100)와, 상기 도어구동장치(100)로부터 제공되는 회전력을 상기 도어(30a 또는 30b)로 전달하기 위한 풀리(16a 및 16b) 및 아암(18)과, 상기 도어(30a 또는 30b)의 위치에 따라 온 또는 오프되는 적어도 두 개 이상의 리미트 스위치(20a 및 20b)를 포함한다.
또한, 상기 종래의 엘리베이터 도어 시스템(1)에 포함된 상기 도어구동장치(100)는 회전력을 제공하는 모터(14)와, 상기 리미트 스위치(20a 및 20b)로부터의 출력 신호에 기초하여 상기 모터(14)를 구동하는 모터 제어기(12)를 포함한다. 상기 종래의 도어구동장치(100)에 적용되는 모터(14)로는 직류모터, 단상 유도 모터, 3상 유도 모터 등이 있다.
상기와 같은 엘리베이터의 도어 구동시 고려하여야 하는 제어상의 특징으로는, 1) 미리 결정된 도어의 이동거리 내에서 반복 운전한다는 점, 2) 도어의 개폐 속도 및 위치제어에 있어서, 2-1) 서보급에 달하는 정도의 정밀한 위치 제어를 요하지 않는다는 점, 즉 위치제어 오차가 수 mm 단위로 허용된다는 점과 2-2) 도어의 개폐시 급격한 가감속 운전은 배제하여야 한다는 점 등이 있다.
상기와 같은 종래의 엘리베이터 도어 시스템(1)에 사용되는 도어구동장치(100)에 의하면, 상기 모터(14)의 구동이 전적으로 상기 리미트 스위치(20a 및 20b)의 온 또는 오프 상태에 의존함에 따라, 도어의 개폐시 매끄러운 운전이 곤란하다는 단점이 있다.
뿐만 아니라, 제어의 정밀도를 보상하기 위하여 추가적인 부품을 부착하는 경우에는 그 비용의 증가, 전력소모의 증가, 제어요소의 증가, 제어 안정성의 저하 등의 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 엘리베이터 도어의 제어 특성에 합당한 적절하고 안정된 제어 능력을 구비한 도어구동장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 엘리베이터 도어 시스템 및 이에 포함된 종래의 엘리베이터의 도어구동장치를 개념적으로 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 엘리베이터의 도어구동장치의 일실시예 및 이를 구비한 엘리베이터 도어 시스템을 도시한 블록도.
도 3a는 도 2의 도어구동장치에 구비된 브러시리스 DC 모터의 회전자 위치신호의 일예를 도시한 파형도.
도 3b는 도 3a의 파형을 이진 코드화한 데이터 테이블.
도 4는 도 2의 도어구동장치의 동작의 일 실시예를 도시한 흐름도.
도 5는 도 2의 도어구동장치에 사용되는 제어기의 기능적 블록도의 일예를 도시한 도면.
도 6는 본 발명에 의한 엘리베이터의 도어구동장치의 다른 실시예를 개념적으로 도시한 블록도.
*도면의 주요부분의 기호의 설명
1, 2 : 엘리베이터 도어 시스템10 : 전원30a, 30b : 도어
100a, 100b, 200 : 도어구동장치16, 18 : 동력전달유닛
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전력을 공급하는 전원과, 미리 정해진 운전거리를 왕복운동하는 도어와, 상기 도어를 개폐하기 위해 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력전달유닛을 구비하는 엘리베이터의 도어구동장치에 있어서, 상기 도어를 구동할 수 있는 회전력을 제공하며, 회전자의 위치신호(pr)를 출력할 수 있는 브러시리스 DC 모터; 및 상기 브러시리스 DC 모터로부터 출력되는 상기 회전자 위치신호(pr)에 기초하여 상기 도어의 운영 상태를 판단하고, 이에 기초하여 상기 브러시리스 DC 모터를 구동하는 제어기를 포함하는 도어구동장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 전력을 공급하는 전원과, 미리 정해진 운전거리를 왕복운동하는 도어와, 상기 도어를 구동할 수 있는 회전력을 제공하며 회전자의 위치신호(pr)를 출력할 수 있는 브러시리스 DC 모터와, 상기 브러시리스 DC 모터의 회전력을 상기 도어로 전달하는 동력전달유닛을 구비하는 엘리베이터 도어 시스템의 도어구동방법에 있어서, 상기 엘리베이터 시스템의 제어장치로부터의 도어구동명령을 수신하는 단계; 상기 브러시리스 DC 모터로부터 출력되는 상기 회전자 위치신호(pr)를 수신하는 단계; 상기 수신된 회전자 위치신호(pr)에 기초하여 상기 도어의 운영상태를 판단하는 단계; 및 상기 판단된 도어의 운영상태에 기초하여 상기 브러시리스 DC 모터를 구동하는 단계를 포함하는 도어구동방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작에 관하여 상세히 설명한다.
먼저 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명에 의한 도어구동장치의 일실시예 및 이를 구비한 엘리베이터 도어 시스템을 개념적으로 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 도어구동장치(200)가 구비된 엘리베이터 도어 시스템(2)은 전력을 공급하는 전원(10)과, 미리 정해진 이동거리를 왕복이동함으로써 개폐되는 한 쌍의 도어(30a 및 30b)와, 상기 전원(10)으로부터 전력을 공급받아 상기 도어(30a 또는 30b)를 구동하는 도어구동장치(200)와, 상기 도어구동장치(200)로부터의 회전력을 상기 도어(30a 및 30b)에 전달하는 동력전달유닛, 즉 풀리(16) 및 아암(18)을 포함한다.
상기 본 발명의 엘리베이터 도어 시스템(2)에 포함된 전원(10), 한 쌍의 도어(30a 및 30b) 및 동력전달유닛(16 및 18)의 상세와 이들의 변형 및 응용예 등에 관하여는 이미 널리 알려져 있으므로 이를 생략한다.
상기 본 발명의 도어구동장치(200)는, 특별히, 상기 도어(30a 또는 30b)를구동할 수 있는 회전력을 제공하기 위한 것으로서, 회전자의 위치신호(pr)를 출력할 수 있는 브러시리스 DC 모터(214)를 포함한다. 상기 브러시리스 DC 모터(214)로부터의 회전자 위치신호(pr)의 특성과 용도에 관하여는 후술한다.
또한, 상기 도어구동장치(200)는, 상기 브러시리스 DC 모터(214)로부터 출력되는 회전자 위치신호(pr)에 기초하여 상기 도어(30a 및/또는 30b)의 운영 상태를 판단하고, 이에 기초하여 상기 브러시리스 DC 모터(214)를 구동하는 제어기(212)를 포함한다.
다음으로, 현재 널리 알려져 있는 브러시리스 DC 모터(214)의 회전자 위치신호(pr)의 일예에 관하여 상세히 설명한다. 도 3a는 도 2의 도어구동장치(200)에 구비된 3상 브러시리스 DC 모터(214)의 회전자 위치신호(pr)를 도시한 파형도이며, 도 3b는 도 3a의 파형을 이진수화하여 정리한 데이터 테이블이다.
상기 3상 브러시리스 DC 모터(214)는 고정자 권선의 소정의 위치에 대응하도록 전기적으로 120도 간격으로 설치된 3개의 홀 센서(Hall sensor)(216)가 구비되어 회전자의 위치를 검출하고, 도 3a에 도시된 바와 같은 회전자 위치신호(pr)를 출력한다. 상기 제어기(212)는 상기 회전자 위치신호(pr)를 이용하여 소정의 규칙에 따라 상기 3상 브러시리스 DC 모터(214)를 구동한다. 회전자 위치신호(pr)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 전기각(θ)으로 180도마다 하이 및 로우 출력이 교대로 발생하며, 120도의 위상차를 갖는 3개의 신호로 구성된다. 따라서 회전자 위치신호(pr)를 이용하면 전기각으로 60도마다 서로 구분되는 출력을 얻을 수 있다.
도 3b는 매 60도 구간을 하나의 단위로 하여, 각 상에서의 출력을 하이는 "1"에 대응시키고 로우는 "0"으로 대응시켜 이진수화한 데이터 테이블이다. 도시된 바와 같이, A상, B상 및 C상의 세 상으로부터 얻어진 데이터를 3단위 이진 코드로 본다면, 상기 3상 브러시리스 DC 모터로부터의 회전자 위치신호(pr)는 그레이코드의 형태를 띠는 것을 알 수 있다.
따라서, 전기각으로 매 60도 구간마다 출력이 구분되므로 위치제어에서 발생할 수 있는 오차는 전기각으로 60도 이하가 되는데, 이를 기계적인 오차로 변환하면 120도/극수 이하가 된다. 소형 모터에는 통상적으로 4극, 6극, 또는 8극이 채용되는데, 상기 모터를 적용할 경우 기계적인 최대오차는 각각 30도, 20도, 및 15도가 된다.
보다 이해하기 쉽게 하기 위하여, 이를 거리로 환산하면 최대오차 또는 분해능은 {(모터의 축 둘레 길이)/(상수*극수)}와 같이 계산될 수 있으므로, 축 둘레 길이가 30㎜인 4극, 6극, 8극 모터를 사용할 경우, 최대오차는 각각 2.5㎜, 1.67㎜, 1.25㎜로서. 엘리베이터 도어의 위치를 제어하는 데에 있어 충분한 정밀도를 얻을 수 있다.
나아가, 회전자의 회전 방향이 반대인 경우에는 각 상으로부터 출력되는 신호의 순서가 상기의 경우와 반대가 될 것이므로, 이를 이용하면 모터의 회전 방향을 검출할 수 있게 된다.
본 발명의 도어구동장치(200)에 적합한 브러시리스 DC 모터(214)는 그 필요에 따라 임의의 것을 선택하여 사용할 수 있음은 물론이다. 한편, 상기 설명에서는 3상 브러시리스 DC 모터의 회전자 위치신호를 가장 효과적으로 이용할 수 있는 방법에 관하여 설명하였으나, 브러시리스 DC 모터의 회전자 위치신호를 이용하는 방법이 상기한 바에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 예를 들면, 2개의 신호를 이용하여 회전방향을 검출하고 나머지 하나의 신호를 이용하여 속도를 검출하는 방법, 그리고 2개의 신호만을 이용하여 속도와 회전방향을 동시에 검출하는 방법 등의 다양한 방법을 이용할 수 있다.
상기와 같은 출력 파형을 갖는 브러시리스 DC 모터(214)로부터의 회전자 위치신호(pr)를 이용하여 본 발명의 도어구동장치(200)는 다음의 동작들을 수행한다. 이하에서는 상기한 3상 브러시리스 DC 모터(214)의 회전자 위치신호(pr)를 사용하는 예에 관하여 설명한다.
즉, 상기와 같은 출력파형을 갖는 회전자 위치신호(pr)를 이용하면, 종래의 엘리베이터 도어 시스템(1)에서 엔드 리미트 스위치(end-limit switch)에 의하여 수행되는 동작을 소프트웨어적으로 구현할 수 있게 되어, 별도의 하드웨어인 엔드 리미트 스위치를 포함시키지 않아도 정밀하고 용이하게 도어를 구동할 수 있다. 이를 위하여 본 발명의 도어구동장치(200)는 설치시의 도어 운전거리 측정 동작, 종단(end limit) 신호 출력 동작 및 전원 인가시 초기화 동작 등을 수행한다. 이하에서 설명한다.
먼저, 설치시의 도어 운전거리 측정 동작이라 함은, 도어(30a 및 30b)가 완전히 열린 상태에서 완전히 닫힌 상태가 될 때까지 이동하여야 하는 거리(이 거리를 본 명세서에서는 "운전거리"라 정의함)를 측정하는 동작이다.
즉, 최초 설치시에, 도어(30a 및 30b)를 완전히 닫힌 상태(또는 완전히 열린 상태)가 되도록 운전하고, 이 위치를 기점으로 하여 반대 방향으로 저속으로 운전하면서 완전히 열린 상태(또는 완전히 닫힌 상태)가 될 때까지(즉, 도어가 더 이상 이동하지 않을 때까지)의 이동거리를 측정한다. 그 다음에, 이 거리를 상기 도어구동장치(200)가 설치된 도어의 운전거리로서 상기 제어기(212)에 저장한다. 여기서, 벨트 슬립에 의한 오차를 최소한으로 하기 위하여 도어(30a 및 30b)의 운전은 가능한 한 저속으로 하는 것이 바람직하다.
이동거리의 산출은, 운전하는 동안 입력된 회전자 위치신호의 개수(pr)와 상기한 브러시리스 DC 모터의 분해능의 곱으서, 다음의 수학식에 의하여 결정된다. 즉,
이동거리를 산출하는 방법은, 상기한 바와 같이 회전자 위치신호(pr)의 선택에 따라 당연히 달라지게 된다. 그러나, 그 계산방법은 상기한 수학식 1의 경우와큰 차이가 없으며 그 선택은 단순한 설계상의 선택사항일 뿐이므로 이들에 대한 상세를 생략한다.
한편, 상기한 바와 같이 도어의 운전거리를 측정한 후 도어의 최대속도, 가감속 시간 등 도어구동패턴을 설정하면, 도어의 구동시 상기 수학식 1을 이용하여 도어의 이동거리, 즉 도어의 현재 위치를 알 수 있고, 도어의 이동거리와 시간으로부터 도어의 속도를 산출할 수 있기 때문에 별도의 속도검출기 없이도 모터의 속도를 정밀하게 제어함으로써 도어를 매끄럽게 운전할 수 있다.
한편, 엘리베이터 시스템의 안전한 운행을 위하여, 엘리베이터 시스템의 제어장치(도시되지 않음)는 상기 도어(30a 및 30b)가 정지 위치에 도달하였음을 지시하는 종단 신호를 수신하도록 설계되는 것이 일반적이다.
종래의 엘리베이터 도어 시스템(1)에 있어서는, 상기 리미트 스위치(20a 및 20b)중에서 엔드 리미트 스위치의 출력을 종단 신호로서 직접 상기 엘리베이터 제어장치로 전송하였다. 그러나, 상기 리미트 스위치(20a 및 20b)는 상기 도어(30a 및 30b)와의 물리적인 접촉에 의하여 신호를 생성하는 것이기 때문에, 장시간의 사용에 의하여 노후화됨으로써 오작동하거나 아예 고장이 발생하는 등의 문제가 있었다.
이에 대하여, 본 발명의 도어구동장치(200)는 후술하는 바와 같은 종단신호 출력 동작을 수행함으로써 종래의 엔드 리미트 스위치를 구비할 필요를 제거하였다. 즉, 상기 도어(30a 및 30b)가 완전히 열린 상태 또는 완전히 닫힌 상태인 것으로 판단된 경우에는 상기 도어구동장치(200)가 스스로 종단 신호를 생성하여 상기엘리베이터 시스템의 제어장치(도시되지 않음)로 이를 전송한다.
도어가 완전히 열린(또는 닫힌) 상태인지를 판단하는 방법으로서는, 예를 들어, 상기 도어(30a 및 30b)의 이동 거리를 실시간으로 연산하고, 연산된 이동 거리가 상기 운전 거리와 같아지면 도어가 완전히 열린(또는 닫힌) 상태로 판단할 수 있다. 상기 방법을 이용할 경우에는 벨트의 슬립 등과 같은 원인으로 인해 오차가 발생할 수도 있다. 따라서 소정의 시간 동안 회전자 위치신호(pr)의 출력이 변화하지 않은 경우 도어가 완전히 열린(또는 닫힌) 상태로 판단하는 방법을 사용할 수도 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 도어구동장치(200)의 종단신호 출력 동작에 의하면, 엔드 리미트 스위치와 같은 별도의 하드웨어를 설치할 필요가 없기 때문에 그 설치시 간편함은 물론, 기계적인 마찰이나 노후화에 의한 고장이나 오동작의 우려도 제거할 수 있다.
마지막으로, 전원 인가시 초기화 운전동작에 관하여 설명한다. 이 동작은, 전원이 인가된 시점에는 상기 도어구동장치(200)에 상기 도어(30a 및 30b)의 현재 위치에 대한 정보가 없을 수도 있기 때문에, 상기 도어(30a 및 30b)를 일단 기준이 될 수 있는 초기위치로 이동시키기 위한 동작이다. 상기 초기위치로서는 도어가 완전히 닫힌 상태 또는 완전히 열린 상태에서의 위치가 될 수 있다. 즉 전원 인가시 상기 도어구동장치(200)는 상기 도어(30a 및 30b)를 닫힘(또는 열림) 방향으로 구동하여, 소정의 시간 동안 회전자 위치신호(pr)가 변화하지 않으면 상기 도어(30a및 30b)가 완전히 닫힌(또는 열린) 것으로 판단하고, 상기 종단 신호를 생성하여 엘리베이터 시스템의 제어장치로 전송한다. 이에 의하여 도어의 현재 위치에 대한 정보를 확보할 수 있다.
이하에서는, 상기한 운전거리 측정 동작 등의 최초 설치 작업 등이 정상적으로 완료되어 통상 운전을 위한 전원이 인가된 후, 상기 도어구동장치(200)에 포함된 제어기(212)가 상기 도어(30a 및 30b)를 열고 닫기 위하여 수행하는 도어구동동작에 관하여 도 4를 참조하여 이하에서 설명한다. 도 4는 도 2의 도어구동장치(200)의 도어구동동작의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
먼저, 상기 엘리베이터 도어 시스템(2)에 전원이 입력되면(단계 400), 상기 도어구동장치(200)는 초기화 운전을 수행한다(단계 402).
다음으로, 초기화 운전이 수행된 후에는, 상기 도어구동장치(200)는 대기 상태(Stand by)로 진입하여(단계 404), 상기 엘리베이터 시스템의 제어장치(도시되지 않음)로부터의 도어 열림 또는 닫힘 명령(이를 "도어구동명령"이라 함)기다린다.
이후, 도어구동명령이 내려졌는가를 판단한다(단계 406). 상기 도어구동명령은 상기한 바와 같이, 도어의 열림 또는 닫힘 명령의 어느 하나가 된다. 만약 도어구동명령이 내려지지 않았으면 계속 대기한다.
다음으로, 상기 도어구동명령의 종류에 따라, 상기 브러시리스 DC 모터(214)를 구동한다(단계 408). 상기 도어의 열림 또는 닫힘 명령은, 상기 브러시리스 DC 모터(214)의 측면에서는 정방향 또는 역방향으로의 회전 명령을 의미한다. 따라서, 결정된 도어구동명령의 종류에 따라 구동방향을 결정하고, 상기 회전자위치신호(pr)를 분석하여 소정의 규칙에 따라 상기 브러시리스 DC 모터(214)를 구동한다.
다음으로, 상기 브러시리스 DC 모터(214)가 회전하기 시작하면, 상기 브러시리스 DC 모터(214)로부터 상기 도어구동장치(200)로 입력되는 회전자 위치신호(pr)의 갯수를 계수한다(단계 410). 여기서 계수되는 회전자 위치신호(pr)의 단위는 도 3b에 도시된 바와 같은 전기각(θ) 60도 단위로 각 상의 출력을 이진데이터화하여 형성한 3비트 이진코드인 것이 바람직하다. 그러나, 상기한 바와 같이 응용예에 따라서는 하나의 상으로부터의 출력만을 사용할 수도 있으며, 이 경우에 입력신호의 계수는 하이에서 로우 또는 로우에서 하이로 출력이 반전되는 경우에 하나의 신호가 입력된 것으로 수행할 수도 있다.
다음으로, 계수된 회전자 위치신호(pr)의 갯수에 따라, 예컨대 상기 수학식 1을 이용하여 상기 도어(30a 또는 30b)의 이동거리를 산출한다(단계 412).
다음으로, 산출된 이동거리가 미리 저장되어 있던 상기 운전거리와 같아지면 정지 위치에 도달한 것으로 판단(단계 414)하고, 그 구동을 중지한다(단계 416).
일반적으로 상기 도어구동장치(200)는 상기 엘리베이터 시스템의 제어장치(도시되지 않음)로부터 도어 열림 또는 닫힘 명령만을 받아 동작하지만, 응용 예에 따라서는 상기 도어(30a 또는 30b)가 닫히고 있는 도중에 열림 버튼, 홀 버튼 및 도어 세이프티 바 등의 입력이 발생한 경우 이를 상기 도어구동장치(200)가 직접 처리해야 하는 경우도 있을 수 있다. 이러한 경우의 처리는 본 발명의 기술 분야에있어서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 구현할 수 있는 것이므로 그에 관한 상세를 생략한다.
상기 단계 414에서의 판단의 결과, 아직 완전 열림 또는 닫힘 위치에 도달하지 않은 것으로 판단되면, 상기 단계 408로 복귀하여 상기 브러시리스 DC 모터(214)의 구동을 지속하며, 상기 단계 410 내지 단계 414의 동작들을 반복한다.
다음으로, 도 5를 참조하여, 상기 본 발명에 의한 제어기(212)의 기능적 블록도의 일예를 설명한다. 본 발명의 도어구동장치(200)에 포함되는 상기 제어기(212)는 널리 알려진 마이크로프로세서(도시되지 않음)를 프로그래밍하여, 역시 널리 알려진 브러시리스 DC 모터의 구동기(도시되지 않음) 등과 같은 적절한 하드웨어와 연동시킴으로써 구현하는 것이 바람직하다. 도 5는 이러한 프로그래밍된 마이크로프로세서와 기타 하드웨어가 수행하는 기능들을 각각 기능블록으로서 구분하여 예시한 것으로서, 설계상의 선택에 따라서는 다양한 기능블록의 조합이 있을 수 있음은 물론이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 본 발명에 의한 제어기(212)는, 상기 도어(30a 또는 30b)를 열거나 또는 닫을 것을 지시하는 도어 열림 또는 닫힘 명령을 수신하여 일시 저장하는 도어구동명령 운영유닛(402)과, 상기 브러시리스 DC 모터(214)로부터의 회전자 위치신호(pr)를 수신하고 수신된 회전자 위치신호(pr)를 분석하여 상기 도어(30a 또는 30b)의 운영 상태를 판단하는 도어운영상태 처리유닛(404)와, 상기 도어구동명령 운영유닛(402)으로부터의 도어 열림 또는 닫힘 명령과 상기 도어운영상태 처리유닛(404)으로부터 판단된 도어의 운영상태에 기초하여 상기 브러시리스 DC 모터(214)를 구동하는 모터구동유닛(406)을 포함한다.
상기 도어구동명령 운영유닛(402)은, 상기 엘리베이터 도어 시스템(2)에 장착된 도어 열림 또는 닫힘 버튼이나 홀 버튼 및 도어 세이프티 바 등에 의하여 생성된 도어 열림 또는 닫힘 명령을 수신하여 일시 저장하고, 이를 상기 모터구동유닛(406)으로 전달한다.
상기 도어운영상태 처리유닛(404)은, 도어의 구동에 필요한 각종 상수(상기 운전거리 등) 및 변수들을 저장하고, 상기 브러시리스 DC 모터(214)로부터의 회전자 위치신호(pr)를 분석하여 상기 도어(30a 또는 30b)의 이동 거리 및 속도 등을 산출한다. 또한, 이들 상수 및 변수에 기초하여 상기 도어(30a 또는 30b)가 정지 위치에 도달하였는가를 판단하고, 그 판단의 결과에 따라 상기 종단 신호를 생성한다.
상기 모터구동유닛(406)은 상기 도어구동명령 운영유닛(402) 및 상기 도어운영상태 처리유닛(404)으로부터의 각종 명령 및 분석 데이터에 기초하여 상기 브러시리스 DC 모터(214)의 구동 여부, 회전 방향 및 회전 속도 등을 제어한다.
다음으로, 도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명에 의한 도어구동장치(200)가 적용된 엘리베이터 도어 시스템(2)의 다른 예를 개념적으로 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 브러시리스 DC 모터(214)의 회전력을 전달하는 풀리(16a 및 16b)를 2단으로 사용하여 본 발명에 의한 도어구동장치(200)의 제어 정밀도를 향상시킨 구성을 도시한다.
본 실시예에 의하면, 본 발명에 의한 도어구동장치(200)의 제어 정밀도는 풀리가 하나인 경우에 비해 후단 풀리(16b)의 지름과 전단 풀리(16a)의 축지름의 비에 해당되는 비율만큼 제어 정밀도가 증가한다.
본 발명에 의하면, 브러시리스 DC 모터(200)의 회전자 위치신호(pr)를 직접적으로 활용하여 엘리베이터 도어를 제어함으로써, 엘리베이터 도어의 제어 특성을 충분히 만족시킬 수 있는 도어구동장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 엘리베이터 도어를 위한 제어 요건을 충족시키기에 필요충분한 제어 성능을 발휘하면서도, 전력 효율의 향상 및 제어의 안정성을 증가시키는 도어구동장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 전력을 공급하는 전원과, 미리 정해진 운전거리를 왕복운동하는 도어와, 상기 도어를 개폐하기 위해 회전운동을 직선운동으로 변환하는 동력전달유닛을 구비하는 엘리베이터의 도어구동장치에 있어서,
    상기 도어를 구동할 수 있는 회전력을 제공하며, 회전자의 위치신호(pr)를 출력할 수 있는 브러시리스 DC 모터; 및
    상기 브러시리스 DC 모터로부터 출력되는 상기 회전자 위치신호(pr)에 기초하여 상기 도어의 운영 상태를 판단하고, 이에 기초하여 상기 브러시리스 DC 모터를 구동하는 제어기를 포함하는 도어구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는
    그 최초의 설치시에, 상기 도어가 완전히 닫힌 상태로부터 완전히 열린 상태가 될 때까지 이동하는 운전거리를 측정하여 그 값을 운전거리로서 저장하는 운전거리 측정 동작;
    상기 회전자 위치신호(pr)의 출력을 검출하여 상기 도어가 완전히 열리거나 또는 닫힌 상태인 것으로 판단된 경우에는, 상기 도어가 정지 위치에 도달하였음을 지시하는 종단 신호를 생성하는 종단신호 출력 동작; 및
    상기 엘리베이터 시스템의 제어장치로부터의 도어 열림 또는 닫힘 명령에 응답하여 소정의 방향으로 상기 브러시리스 DC 모터를 회전시키고, 상기 브러시리스 DC 모터로부터 입력되는 회전자 위치신호(pr)에 기초하여 상기 도어의 이동거리를 산출하며, 산출된 이동거리가 상기 운전거리와 같아지면 정지 위치에 도달한 것으로 판단하여, 상기 브러시리스 DC 모터의 구동을 중지하는 도어구동동작을 수행하는 도어구동장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 도어 열림 또는 닫힘 명령을 수신하여 일시 저장하는 도어구동명령 운영유닛;
    상기 브러시리스 DC 모터로부터의 회전자 위치신호(pr)를 수신하고 수신된 회전자 위치신호(pr)를 분석하여 상기 도어의 운영 상태를 판단하는 도어운영상태 처리유닛; 및
    상기 도어구동명령 운영유닛으로부터의 도어 열림 또는 닫힘 명령과 상기 도어운영상태 처리유닛으로부터 판단된 도어의 운영상태에 기초하여 상기 브러시리스 DC 모터를 구동하는 모터구동유닛을 포함하는 도어구동장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 도어운영상태 처리유닛은,
    상기 도어의 구동에 필요한 각종 상수 및 변수들을 저장하고, 상기 브러시리스 DC 모터로부터의 회전자 위치신호(pr)를 분석하여 상기 도어의 이동 거리를 산출하며, 상기 상수 및 변수에 기초하여 상기 도어가 정지 위치에 도달하였는가를 판단하고, 그 판단의 결과에 따라 상기 종단 신호를 생성하는 도어구동장치.
  5. 전력을 공급하는 전원과, 미리 정해진 운전거리를 왕복운동하는 도어와, 상기 도어를 구동할 수 있는 회전력을 제공하며 회전자의 위치신호(pr)를 출력할 수 있는 브러시리스 DC 모터와, 상기 브러시리스 DC 모터의 회전력을 상기 도어로 전달하는 동력전달유닛을 구비하는 엘리베이터 도어 시스템의 도어구동방법에 있어서,
    상기 엘리베이터 시스템의 제어장치로부터의 도어구동명령을 수신하는 단계;
    상기 브러시리스 DC 모터로부터 출력되는 상기 회전자 위치신호(pr)를 수신하는 단계;
    상기 수신된 회전자 위치신호(pr)에 기초하여 상기 도어의 운영상태를 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 도어의 운영상태에 기초하여 상기 브러시리스 DC 모터를 구동하는 단계를 포함하는 도어구동방법.
  6. 제5항에 있어서,
    그 최초의 설치시에, 상기 도어가 완전히 닫힌 상태로부터 완전히 열린 상태가 될 때까지 이동하는 이동거리를 측정하여 그 값을 운전거리로서 저장하는 운전거리 측정동작 수행 단계를 더 포함하는 도어구동방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 회전자 위치신호(pr)의 출력을 검출하여 상기 도어가 완전히 열리거나 또는 닫힌 상태인 것으로 판단된 경우에는, 상기 도어가 정지 위치에 도달하였음을 지시하는 종단 신호를 생성하는 종단신호 출력동작 수행 단계를 더 포함하는 도어구동방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 엘리베이터 도어 시스템에 전원이 인가된 후, 상기 도어를 소정의 초기위치로 이동시켜 도어의 현재 위치를 셋팅하는 초기화 동작을 수행하는 단계를 더 포함하는 도어구동방법.
  9. 제5항 내지 제8항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 도어의 운영상태를 판단하는 단계는,
    상기 브러시리스 DC 모터로부터 입력되는 회전자 위치신호(pr)에 기초하여상기 도어가 이동한 거리를 산출하는 단계;
    상기 산출된 도어의 이동 거리가 상기 운전거리와 같아지면 정지 위치에 도달한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 도어구동방법.
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