KR20100032568A - 에스컬레이터 탑승인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에스컬레이터의 적정 탑승 가능 용량을 초과시에 발생하는 에스컬레이터 기기의 파손, 부품의 수명단축, 브레이크 성능 저하 및 역주행 등의 사고를 방지하는 것에 관한 것으로서, 특히 에스컬레이터 출입구 또는 하차 위치에 1개소 또는 각각, 탑승 인원 또는 탑승 하중을 감지하는 장치를 추가 장착하여, 이를 통한 에스컬레이터에 탑승중인 탑승객의 하중을 산출하고 적정 용량을 초과시에는 경고음을 출력하고 또는 다른 방법으로 승객의 추가 탑승을 중지시켜, 에스컬레이터의 용량 초과로 인한 사고 및 기기 파손을 방지하는 것을 특징으로 한다.

에스컬레이터, 탑승 용량, 역주행, 하중 감지

Description

에스컬레이터 탑승인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치{Capacity-excess-prevention device by perceving the number of boarding person an escalator}

본 발명은 에스컬레이터 탑승인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 에스컬레이터의 출입구 위치에 탑승 승객수 또는 하중을 감지하고, 하차 승객의 수 또는 하중을 예측 하거나 또는 직접 감지하는 장치를 추가적으로 설치하여 이를 통한 에스컬레이터에 탑승중인 승객의 하중을 산출, 적정 용량 초과시 에스컬레이터의 경고음을 출력하여 승객에게 위험을 알리고, 추가탑승을 방지시켜 모터 용량 초과 및 브레이크 능력 초과로 인한 기기 파손 및 성능 저하, 역방향 주행 및 급하강으로 인한 승객의 부상 사고를 미리 방지하는 에스컬레이터 탑승인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 에스컬레이터는 엘리베이터와 같이 종방향으로 움직이는 이송장치로서, 지하철, 백화점, 오피스텔, 공항 등에서 일정방향으로 승객을 수송하는 수단이고, 속도는 엘리베이터에 비해 빠르지 않지만 그 수송력은 큰 편이다.

또한, 에스컬레이터는 설치되는 곳의 교통량을 분석하여, 적정 탑승인원을 산출, 그 탑승인원에 맞게 제작, 설치되어 운영되고 있다.

한편, 종래의 에스컬레이트 구조는 도 1에서 도시한 바와 같이 종래의 에스컬레이터(1)는 에스컬레이터 출입구에 탑승 발판이 적용되고, 에스컬레이터(1) 중간 또는 상부위치에 드라이브 모터(DRIVE MOTOR)(12)가 하부에는 버튼 스프로켓(BOTTOM SPROCKET)(13)과 스텝체인(STEP CHAIN)(14)으로 연결되어 있으며, 이 스텝 체인(STEP CHAIN)(14)에 스텝(15)이 고정되어 드라이브 모터(12)의 움직임과 함께 스텝(15)이 이동하게 되어 있다.

또한, 드라이브 모터(12)의 위치에는 모터의 속도가 설계 속도보다 비정상적으로 낮거나 높은 경우가 발생하게 되면 조속기(GOVERNOR)(16)가 작동하여 드라이브 모터(12)의 전원을 차단하여 브레이크(17)가 동작하여 에스컬레이터(1)의 운행을 강제 정지시키도록 되어 있다.

종래의 에스컬레이터는 적용 장소에 따라, 꾸준히 수송량이 일정하게 유지되는 곳이 있는 반면, 순간적으로 많은 수송량이 발생하는 장소도 있어 초기 계산된 수송량보다 적정 탑승인원의 초과가 발생할 수 있다.

그러나 현재의 에스컬레이터 구조는 적정 탑승인원을 초과했을 경우, 사전 경보등의 장치가 없고, 탑승인원을 일정수치이상 초과하면 모터의 과부하로 인해 속도저하가 발생하고, 이로 인해 정상속도보다 규정이상의 속도 하락이 발생하면 브레이크가 작동하여 에스컬레이터 일체의 움직임을 멈추게 한다.

따라서 에스컬레이터의 설계용량을 초과한 경우에만 비로소 에스컬레이터가 운행을 멈추게 되고, 이 급작스런 운행 중단으로 승객이 넘어질 수 있으며, 기기의 과부하로 부품 고장 발생 가능성이 큰 것은 물론 에스컬레이터의 운행중단이 자주 발생하면 브레이크의 잦은 동작으로 이어져 성능과 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있는 구조이다.

또한, 현재의 에스컬레이터 구조는 탑승인원의 과다 탑승시 에스컬레이터의 운행이 멈추어 추가 탑승을 방지하여 사고를 사전에 예방할 수 있으나, 백화점의 행사, 지하철 운행시, 수많은 인파가 한꺼번에 짧은 시간에 탑승하는 경우 브레이크 능력을 초과하는 탑승중량이 발생하면, 브레이크가 밀리면서 상승중 돌연 역주행으로 하강하는 상황이 발생하게 되고, 이는 상승방향으로 서 있던 승객이 역주행으로 출입구에 넘어져서, 아래쪽에 위치해 있던 승객부터 차례로 깔리는 사고가 종종 발생하고 있으며, 이에 대한 대책은 현재의 에스컬레이터 구조에서는 찾아볼 수가 없다.

따라서 탑승초과로 인한 잦은 브레이크 동작시에 발생하는 브레이크의 성능 저하는 보수자가 점검을 하더라도, 정확한 브레이크 능력의 저감 정도가 제대로 확인이 안 되어, 브레이크 동작 상황에서 제 역할을 못하는 경우가 종종 있다.

또한, 적정하중을 초과하였으나 브레이크가 동작상황까지 도달하지 않는 경우의 운행이 빈번한 경우에도 부품의 파손, 수명단축으로 유지관리비의 상승을 초래한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명은 에스컬레이터 입구 위치 1개소 또는 출입구 위치에 각각, 탑승 인원 또는 탑승 하중을 감지하는 장치를 추가 장착하여, 이를 통한 에스컬레이터 탑승중인 하중을 산출하고, 적정 용량을 초과시 경고음 출력임 안내방송으로 승객의 추가 탑승을 중지시켜, 에스컬레이터의 용량 초과로 인한 사고 및 기기 파손을 방지하는 에스컬레이터의 탑승인원을 감지를 통한 용량 초과 방지장치를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 에스컬레이터의 출입구에서 과도한 탑승을 미리 파악하고, 한꺼번에 많은 인원이 탑승하는 것도 확인하여, 위험경고를 발생시켜, 탑승승객이 사전에 위험을 인지하고, 과도한 탑승을 스스로 중지하도록 하여 일어날 수 있는 안전사고를 미리 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 에스컬레이터의 적정 탑승 가능 용량을 초과시에 발생하는 에스컬레이터 기기의 파손, 부품의 수명단축, 브레이크 성능 저하를 방지하는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 에스컬레이터의 출입구에 설치된 하중 감지 발판을 도시해 보인 단면도면이다.

본 발명은 에스컬레이터(1)의 탑승 입구 한 곳 또는 출구 양쪽에 탑승하는 승객의 하중을 감지하는 하중 감지 발판(2)을 부착한다.

상기 하중 감지 발판(2)을 설치하기 위해서는 탑승 입구 한 곳 또는 출구 쪽의 바닥면 내측으로 홈을 파고, 하부 플레이(6)를 설치한 후 그 위 각 모서리에 로드 셀(LOADCELL)과 같은 변위센서(4)를 각각 배열한 다음 상부 플레이트(6)로 커버하여 설치한다.

그러면 탑승자가 하중 감지 발판(2)을 지나가면 탑승객의 하중을 감지하여 하중을 산출할 수 있다.

도 3은 본 발명 하중 감지 발판의 작동 상태를 도시해 보인 블록도이다.

본 발명 하중 감지 발판(2)은 승객의 하중을 감지하는 변위센서부(7)와, 감지된 승객의 하중 및 시간대별로 변화되는 승객의 하중 정보를 저장하는 정보 저장부(9)와, 상기 변위센서부(7)를 통해 입력된 승객의 하중과 정보 저장부에 저장된 이용 승객의 하중을 비교 검출하는 비교 검출부(10)와, 상기 비교 검출부(10)를 통해 검출된 승객의 하중이 초과 발생할 경우 에스컬레이터(1)를 제어하는 제어부(8)와, 상기 제어부(8)를 통해 정격하중 초과시 이용 승객에게 경고음을 출력하는 신호 송출부(11)로 구성된다.

따라서 하중 감지 발판(2)을 승객이 지나가면 변위센서부(7)에서 이를 감지하여 제어부(8)로 신호를 보내면 제어부(8)는 이를 정보 저장부(9)로 보내어 데이터를 저장하고, 정보 저정부(9)에 저장된 데이터는 비교 검출부(10)에서 에스컬레이터(1)가 운행하는 동안 지속적으로 탑승한 승객을 비교하여 과도한 탑승 여부를 확인하고, 또한, 과도한 탑승여부가 확인되면 제어부(8)는 신호 송출부(11)를 통해 경고음을 출력 할 수 있다.

도 4는 본 발명 하중 감지 발판에 승객 1인 이동 하중 감지상태를 도시해 보인 예시도 이다.

본 발명은 에스컬레이터(1)의 탑승인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치인 하중 감지 발판(2)은 에스컬레이터(1) 입구 한 곳 또는 출입구 양쪽에 설치한다.

상기 하중 감지 발판(2)은 도면에서와 같이 출입구의 바닥판 하부에 변위감지센서(4)가 장착되어 지나가는 탑승객의 하중을 산출하는 방식이다.

또한, 하중 감지 발판(2) 위에는 동시에 올라간 승객의 과도한 하중 변화가 일정시간 이상 지속할 경우, 이는 연속적인 승객의 과도한 탑승일 수 있으므로, 추가탑승을 제한할 수 있다.

실시 예를 설명하면 한 명의 승객 체중을 60kg로 산정하고, 승객 탑승 시에는 하중 감지 발판(2)을 지나가면서 발판의 하중감지 ①0⇒ ②30⇒ ③60⇒ ④30⇒⑤0이 된다.

이때 높은 하중에서 낮아진 하중을 감산하여 산출하는데 즉 ③60 - ④30=30kg，④30－⑤0＝30kg로 각각 합산하여 30＋30＝60kg로 산출하여 확인할 수 있다.

도 5는 본 발명 하중 감지 발판에 승객 2인 이동 하중 감지상태를 도시해 보인 예시도 이다.

2명의 승객이 동시에 탑승시 미세한 시간 단위로 끊어서 측정하게 된다면 아래와 같게 된다.

Ｂ의 승객(80kg)과 C의 승객(90kg)이 연속적으로 지나가는 경우를 생각해 보면, B의 승객이 발판에 발을 올리고 (①0 ⇒ ②40) 지나가는 중 (②40 ⇒ ③80) 에 C의 승객이 발판 위에 발을 올렸을 때 (③80 ⇒ ④80+90/2kg), B의 승객이 발판에서 한쪽 발을 내리고(④80+90/2 ⇒ ⑤80/2+90/2kg), 그리고 C의 승객이 발판 위에 올라서고(⑤80/2+90/2 ⇒ ⑥80/2+90kg), B의 승객이 완전히 내리고(⑥80/2+90 ⇒ ⑦90kg), C의 승객이 한쪽 발을 내렸을 때(⑦90kg ⇒ ⑧90/2kg), 완전히 내렸을 때(⑧90/2kg ⇒ ⑨0kg)가 된다.

즉 하중 감지 발판(2)의 하중감지는 시간에 따라, ①0⇒ ②40 ⇒ ③80 ⇒ ④80+90/2 ⇒ ⑤80/2+90/2 ⇒ ⑥80/2+90 ⇒ ⑦90 ⇒ ⑧90/2 ⇒ ⑨0kg (0⇒40⇒80⇒125⇒85⇒130⇒90⇒45⇒0kg)로 변한다.

따라서 감소하는 하중만 전부 합산하면, ④125-⑤85=40, ⑥130-⑦90=40, ⑦90-⑧45=45, ⑧45-⑨0=45이므로 40+40+45+45=170kg로 산출하게 되어 확인할 수 있다.

실제로는 시간에 대한 데이터가 형성되게 되며, 동일하중이 올려진 상태에서도 시간에 대한 미세한 하중차이의 변화가 발생할 수 있으며, 이러한 작은 하중 변화는 무시하는 계산 과정이 필요할 것이다.

이러한 방법으로 하중과 시간을 측정하고, 에스컬레이터(1)의 속도로 승차에서 하차까지 탑승시간을 계산하여, 일정 시간이 지난 후, 에스컬레이터(1)의 탑승 하중 합에서 승차 하중을 감산한다면, 현재의 탑승하중을 산출할 수 있다.

상기 하중 감지 발판(2)은 에스컬레이터(1) 승강 발판과 일체형으로도 적용이 가능하며, 에스컬레이터(1) 프레임 안에서 승강 발판과 하중 감지 발판(2)을 분리한 구조 또는 에스컬레이터(1)와 프레임 외부에 별개로 승강 발판 앞에 바닥을 이용하여 설치도 가능하다.

또한, 여러 명의 승객이 이른 시간에 연속적으로 탑승하는 것을 방지하기 위하여, 하중 감지 발판(2)에 짧은 시간 안에 많은 하중 변화가 감지되는 경우에 에스컬레이터(1)의 탑승을 늦추는 안내경고 등의 조치를 취할 수 있다.

도 6은 본 발명 에스컬레이터의 포스트에 감지센서를 부착한 것을 도시해 예시도이다.

에스컬레이터(1)의 출입구에 포스트(3)를 적용하여 탑승객의 수를 감지하는 방식으로, 기존의 에스컬레이터(1)에 적용된 포스트(3)는 중간부에 센서를 적용하여 단순히 승객의 승차만 확인하여 에스컬레이터(1)의 동작을 시작하는 기능만을 가지고 있었으나, 본 발명은 포스트(3)의 하부에 다리 감지 센서(5)를 적용하여, 승객이 걸을 때 다리와 다리 사이에 공간이 발생하는 점에 착안하여, 2번의 감지로 1명의 승객 이동으로 계산하여 에스컬레이터(1)의 탑승인원을 예측할 수 있다.

도 1은 종래의 에스컬레이터 구조를 개략적으로 도시해 보인 예시도.

도 2는 에스컬레이터의 출입구에 설치된 하중 감지 발판을 도시해 보인 단면도.

도 3은 본 발명 하중 감지 발판의 작동 상태를 도시해 보인 블록도.

도 4는 본 발명 하중 감지 발판에 승객 1인 이동 하중 감지상태를 도시해 보인 예시도.

도 5는 본 발명 하중 감지 발판에 승객 2인 이동 하중 감지상태를 도시해 보인 예시도.

도 6은 본 발명 에스컬레이터의 포스트에 감지센서를 부착한 것을 도시해 예시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 에스컬레이터 2: 하중 감지 발판

3: 포스트 4: 변위센서

5: 다리 감지센서 6: 플레이트

7: 변위센서부 8: 제어부

9: 정보저장부 10: 비교검출부

11: 신호 송출부 12: 드라이브 모터

13: 버튼 스프로켓 14: 스텝 체인

15: 스텝 16: 조속기(GOVERNOR)

17: 브레이크

Claims (7)

1. 에스컬레이터(1)의 출입구 바닥에 하중 감지 발판(2)을 설치하여 탑승객의 하중을 감지와, 변화되는 하중을 시간별로 감지하여, 높은 하중에서 낮은 하중으로 변화된 하중의 총합하여 탑승하는 승객의 하중을 감지하는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 탑승인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하중 감지 발판(2)은 에스컬레이터(1)의 출입구 하부 바닥에 위치한 상ㆍ하 플레이트(6) 사이에 설치되어 중량에 따라 이를 감지하는 변위센서(4)를 통하여 탑승객의 하중을 측정하고, 에스컬레이터(1)의 운행시간으로 하차 인원을 계산하여 에스컬레이터(1) 내 탑승한 승객의 총 하중을 산출하는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 탑승인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 하중감지 발판(2)은 승객의 하중을 감지하는 변위센서부(4)와;

   감지된 승객의 하중 및 시간대별로 변화되는 승객의 하중 정보를 저장하는 정보 저장부(9)와;

   상기 변위센서부(7)를 통해 입력된 승객의 하중과 정보 저장부(9)에 저장된 이용 승객의 하중을 비교 검출하는 비교 검출부(10)와;

   상기 비교 검출부(10)를 통해 검출된 승객의 하중이 초과 발생할 경우 에 스컬레이트(1)를 제어하는 제어부(8)와;

   상기 제어부(8)를 통해 정격하중 초과시 이용 승객에게 경고음을 출력하는 신호 송출부(11)로 구성된 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 탑승인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 하중 감지 발판(2)은 에스컬레이터(1)의 출입구에 별도 설치하는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 탑승인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 하중 감지 발판(1)은 제어부(8)에서 에스컬레이터(1) 내 탑승 승객의 총하중을 산출, 정격 적재 하중 초과 10% 전에 안내방송을 출력하고, 정격하중 초과시에는 경보음으로, 위험이 임박함을 사용자에게 인식시킴으로 추가 탑승 방지를 통해, 탑승 하중이 브레이크(17) 성능을 초과해서 발생하는 역주행 사고를 방지하는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 탑승인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 하중 감지 발판(2)을 에스컬레이터(1) 상, 하부에 두어 지하철 등에, 걸어서 올라가는 승객을 고려, 승차, 하차 인원을 정확히 계산하거나, 양방향 에스컬레이터(1)의 경우 하강시에는 상부 하중 감지 발판(2)을, 상승시에는 하부 하중 감지 발판(2)을 설치하는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 탑승 인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치.
7. 에스컬레이터(1) 출입구에 설치된 포스트(3)에 승객의 다리 이동을 감지할 수 있는 위치에 다리 감지센서(5)를 설치하여 승객의 다리를 각각 감지하여 탑승인원을 산출하는 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 탑승인원 감지를 통한 용량 초과 방지장치.

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