KR20100063560A - 승강장 스크린도어의 안전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승강장 스크린도어의 안전 시스템에 관한 것으로서, 승강장에 설치되고, 스크린도어(Platform Screen Door, PSD)에 소정 물체의 끼임 여부를 감지하여 물체감지신호를 출력하는 센서부와, 상기 센서부에서 전송되는 물체감지신호를 분석하여 상기 스크린도어의 개폐를 지시하고, 상기 스크린도어의 상태에 따라 전동차의 출발 여부를 제어하는 종합제어반으로 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 승강장의 스크린도어에 물체 끼임을 감지하도록 적외선 센서를 설치함으로써 기존에 설치되던 기계적인 센서로 인해 발생되는 기계적인 제약 및 수명이 해소되어 시스템 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 스크린도어에 물체 끼임이 감지되면 자동적으로 기관사에게 경보하여 전동차의 출발을 지연시켜 승객의 안전을 도모할 수 있으며, 전동차의 출입문과 스크린도어에 동시에 물체가 끼어 있더라도 적외선 센서에서 물체 끼임을 감지하여 경보할 수 있으므로, 기존에 전동차의 출입문 센서나 스크린도어의 감지 센서에서 감지하지 못하여 발생되던 물적 및 인적 사고를 예방할 수 있다.

승강장, 스크린도어, 적외선센서, 전동차 출입문, 물체끼임감지신호

Description

승강장 스크린도어의 안전 시스템{Platform Screen-Door Safety System}

본 발명은 승강장 스크린도어의 안전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크린도어 또는 전동차 출입문과 스크린 도어 사이의 물체 끼임을 감지하도록 승강장에 적외선 센서를 설치함으로써 승객의 안전을 도모할 수 있는 승강장 스크린도어의 안전 시스템에 관한 것이다.

지하철의 승강장(Platform)에 설치되는 스크린도어(Platform Screen Door, PSD)는 승강장 연단에 설치되는 고정벽에 자동문을 설치하여 승강장과 선로부를 차단함으로써 승객의 안전과 승강장의 환경개선 및 에너지 절감을 위한 시설이다.

이러한 스크린도어의 개폐 동작을 살펴보면, 전동차가 정위치에 정차함이 감지되면, 자동열차운전장치(Automatic Train Operation Divice, ATO)의 차상제어수단과 지상제어수단 간에 정위치 정차신호를 교환(무선) 한 후에 스크린도어의 주제어반에 정위치 정차신호를 유선으로 전달한다.

그러면, 전동차 및 스크린도어의 개별 조작반에 출입문 및 스크린도어 개방 명령이 전송되고, 부져 경고등의 점등과 함께 전동차의 출입문과 스크린도어가 개방되면서 승객이 승하차한 후, 설정시간(30초)이 경과되면 스크린도어의 주제어반에서 전동차의 출입문 및 스크린도어 폐쇄명령(자동)을 전송하여 전동차의 출입문 및 스크린도어가 닫히게 된다.

상기 스크린도어 폐쇄명령에 따라 스크린도어가 닫힐 때, 스크린도어 사이에 특정 두께 이상의 이물질이 끼게 되면 스크린도어는 다시 열리게 된다.

이때, 자동열차운전장치(Automatic Train Operation Divice, ATO), 자동열차제어장치(Automatic Train Control Divice, ATC) 방식으로 운행하는 지하철의 전동차나 일반 열차의 경우에, 전동차 내부의 기관사 화면을 통해 스크린도어에 이물질의 끼임을 감지하고, 전동차가 출발하지 못하도록 하게 된다.

그러나, 수동 운전 방식으로 운행되는 전동차의 경우에, 운전실 외부에 설치된 스크린도어의 상태 모니터링 장치에 의하여 기관사가 스크린도어의 열림 상태를 확인하도록 되어 있다.

그런데, 스크린도어에는 릴레이와 같은 다양한 기계적인 센서들이 설치되어 특정 두께 이상의 물체를 감지하는데, 이러한 센서들은 스크린도어의 개폐에 방해가 되는 감지 물체의 폭에 따라 그 위치가 조정된다. 따라서, 센서의 감지폭을 작게하거나 크게하는 경우에 센서의 위치를 조정하여 물체 감지폭을 결정하고 있는데, 현재에는 물체 감지폭을 약 1㎝ 정도를 기준으로 하고 있다.

이와 같이, 스크린도어의 개폐에 방해가 되는 물체들을 감지하는 센서들은 기계적으로 설치되어 있어 기계적인 결함이나 제약이 수반되고, 물체의 감지 크기 에 대해 감지폭 설정을 너무 작게하면, 전동차의 운행에 지장을 주지 않을 정도로 작은 이물질에도 스크린도어가 재개폐 동작을 하여 전동차의 출발을 지연시킬 우려가 있다. 또한, 상기 센서들은 기계적 접촉에 따라 동작을 하고 있어 센서 수명에 한계가 발생하고, 모든 출입문을 동일한 기준치로 일정하게 설정하기도 어렵다.

그리고, 스크린도어의 외부에서 대기하는 승객이나 전동차 내부에 탑승한 승객들 중에서 목도리나 가방끈과 같은 물체가 전동차 출입문과 스크린도어 사이에 동시에 끼인 경우에, 전동차의 출입문 센서와 스크린도어의 센서에서 물체가 끼어있음을 감지하지 못할 우려가 있고, 물체의 끼임을 감지하지 못한 전동차가 출발하면 인적 및 물적 피해가 발생할 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 승강장의 스크린도어에 물체 끼임을 감지하도록 적외선 센서를 설치함으로써 기존의 기계적인 센서로 인해 발생되는 기계적인 제약 및 수명이 해소될 수 있고, 스크린도어에 물체 끼임이 감지되면 자동적으로 기관사에게 경보할 수 있도록 하는 승강장 스크린도어의 안전 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전동차의 출입문과 스크린도어에 동시에 물체가 끼어 있더라도 적외선 센서에서 물체 끼임을 감지하여 경보할 수 있으므로, 기존에 전동차의 출입문 센서나 스크린도어의 감지 센서에서 감지하지 못하여 발생할 수 있는 물적 및 인적 사고를 예방할 수 있는 승강장 스크린도어의 안전 시스템을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 승강장 스크린도어의 안전 시스템은, 승강장에 설치되고, 스크린도어(Platform Screen Door, PSD)에 소정 물체의 끼임 여부를 감지하여 물체감지신호를 출력하는 센서부와, 상기 센서부에서 전송되는 물체감지신호를 분석하여 상기 스크린도어의 개폐를 지시하고, 상기 스크린도어의 상태에 따라 전동차의 출발 여부를 제어하는 종합제어반으로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 전동차는 자동열차운전장치(Automatic Train Operation Divice, ATO), 자동열차제어장치(Automatic Train Control Divice, ATC) 방식으로 운행하고, 상기 스크린도어가 설치된 승강장에 정위치 정차하여, ATO 신호에 따라 상기 스크린도어와 연계하여 출입문이 개폐되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전동차의 상태정보를 전송받아 상기 종합제어반에 스크린도어의 개폐신호를 송출하는 지상제어수단과 상기 전동차와 연동되는 신호를 수신하고, 전동차의 상태 및 열차 관련 정보를 상기 지상제어수단에 전송하는 차상제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 센서부는 적외선 센서로 구성되어 스크린도어와 전동차의 출입문 사이의 승강장에 설치되되, 상기 스크린도어의 개폐 동작 구간 이내에 설치되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 적외선 센서는 발광부와 수광부로 이루어지고, 상기 발광부는 승강장의 바닥부에 설치되고, 상기 수광부는 상기 승강장의 상부 구조물에 설치되거나, 상기 발광부는 승강장의 상부 구조물에 설치되고, 상기 수광부는 상기 승강장의 바닥부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 승강장 스크린도어의 안전 시스템에 따르면, 승강장의 스크린도어에 물체 끼임을 감지하도록 적외선 센서를 설치함으로써 기존에 설치되던 기계적인 센서로 인해 발생되는 기계적인 제약 및 수명이 해소되어 시스템 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 스크린도어에 물체 끼임이 감지되면 자동적으로 기관사에게 경보하여 전동차의 출발을 지연시켜 승객의 안전을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 승강장 스크린도어의 안전 시스템에 따르면, 전동차의 출입문과 스크린도어에 동시에 물체가 끼어 있더라도 적외선 센서에서 물체 끼임을 감지하여 경보할 수 있으므로, 기존에 전동차의 출입문 센서나 스크린도어의 감지 센서에서 감지하지 못하여 발생되던 물적 및 인적 사고를 예방할 수 있는 효과도 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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.

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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 승강장 스크린도어의 안전 시스템의 외관도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 승강장 스크린도어의 안전 시스템의 전체 구성이 도시된 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 승강장 스크린도어의 안전 시스템은, 승강장(20)에 설치되고, 스크린도어(Platform Screen Door, PSD)(31)에 소정 물체의 끼임 여부를 감지하여 물체감지신호를 출력하는 센서부(40)와, 상기 센서부(40)에서 전송되는 물체감지신호를 분석하여 상기 스크린도어(31)의 개폐를 지시하고, 상기 스크린도어(31)의 상태에 따라 전동차(10)의 출발 여부를 제어하는 종합제어반(400)으로 이루어지지만 이에 한정되지 않는다.

이때, 상기 전동차(10)는 자동열차운전장치(Automatic Train Operation Divice, ATO), 자동열차제어장치(Automatic Train Control Divice, ATC) 방식으로 운행하고, 상기 스크린도어(31)가 설치된 승강장(20)에 정위치 정차하여, ATO 신호에 따라 상기 스크린도어(31)와 연계하여 출입문이 개폐되도록 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 승강장 스크린도어의 안전 시스템은 상기 전동차(10)의 상태정보를 전송받아 상기 종합제어반(400)에 스크린도어(31)의 개폐신호를 송출하는 지상제어수단(200)과, 상기 전동차(10)와 연동되는 신호를 수신하고, 전동차(10)의 상태 및 전동차 관련 정보를 상기 지상제어수단(200)에 전송하는 차상제어수단(100)과, 차상제어수단(100)과 종합제어반(400) 사이에서 ATO 신호를 중재하는 관제센터(310)를 포함하여 이루어진다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 승강장 스크린도어의 안전 시스템은 전동 차(10)의 출입문(11)과 스크린도어(31)가 일치되도록 동작시키기 위해, 먼저 차상제어수단(100)에서 열차와 연동되는 신호를 수신하고, 열차의 상태 및 열차 관련 정보를 지상제어수단(200)에 전송하고, 종합제어반(400)은 지상제어수단(200)을 통해 열차의 상태 정보를 수신 및 분석하여 전동차의 정위치 정차 여부를 판단하고 스크린도어(31)를 개폐하며, 스크린도어(31)의 상태에 따라 전동차의 출발 유무를 제어하게 된다.

한편, 상기 센서부(40)는 스크린도어(31)와 전동차(10)의 출입문(11) 사이에 위치하고 있는 승강장(20)에 한 개 또는 그 이상이 설치되는 적외선 센서이다. 즉, 상기 센서부(40)는 스크린도어(31)의 개폐 동작 구간의 중심부에 설치되어 물체 감지 영역이 중첩되도록 함으로써 고장 또는 먼지로 인한 오작동을 최소화할 수 있다.

이러한 센서부(40)는 발광부(41)와 수광부(42)로 이루어진다. 따라서, 상기 센서부(40)는 발광부(41)가 수광부(42)를 향하여 빛을 쏘는 직선 경로에 물체가 감지되어 빛 신호가 차단되면 물체감지신호를 생성하여 상기 종합제어반(400)에 전송한다.

이때, 상기 발광부(41)는 상기 승강장(20)의 바닥부에 설치되고, 상기 수광부(42)는 승강장의 상부 구조물에 설치되어 하부에서 상부로 적외선 감지할 수 있고, 또는 상기 발광부(41)가 상기 승강장(20)의 상부 구조물에 설치되고 상기 수광부(42)가 승강장의 바닥부에 설치되어 상부에서 하부로 적외선을 감지할 수 있다.

또한, 상기 센서부(40)는 1개의 스크린도어(31)에 하부에서 상부로 적외선을 감지하는 방식과 상부에서 하부로 적외선을 감지하는 방식을 모두 혼용하여 사용할 수 있다. 이 경우에, 상기 2개의 발광부(41)는 상기 승강장(20)의 바닥부와 상부 구조물에 각각 설치되고, 각 발광부(41)에 대응되는 수광부(42)가 승강장의 상부 구조물과 바닥부에 각각 설치된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 승강장 스크린도어의 안전 시스템의 동작에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 승강장 스크린도어의 안전 시스템은 전동차(10)가 역 내로 진입하여 정위치에 정차한 후에 출입문(11)을 열게 된다. 그러면, 종합제어반(400)은 차상제어수단(100)과 지상제어수단(200)에 의해 전동차(10)의 정위치 정차 여부를 확인하고, 스크린도어(31)의 열림을 지시한다.

이때, 스크린도어의 물체 끼임 여부를 감지하는 센서부(40)는 대기 모드를 유지하다가 전동차(10)의 출입문(11)이 닫히기 시작하고, 종합제어반(400)에 의해 스크린도어(31)의 닫힘이 지시되면 동작되어 물체 끼임 감지 동작을 수행한다.

즉, 상기 센서부(40)의 발광부(41)는 적외선을 수광부(42) 쪽으로 방사하고, 수광부(42)는 적외선이 방사되는 직선 경로에 물체가 감지되어 빛 신호가 차단되면 물체감지신호를 생성하여 종합제어반(400)으로 전송한다.

그러면, 상기 종합제어반(400)은 전동차(10)의 출입문(11)이 닫힘 상태라 하더라도 스크린도어(31) 또는 전동차(10)와 스크린도어(31) 사이의 공간에 물체가 끼여있다고 판단하고, 관제센터(300)로 물체감지신호를 전송한다.

그러면, 상기 관제센터(300)는 전동차(10)의 운전실로 전동차가 출발하지 못하도록 경보를 발생하고, 경보를 감지한 기관사는 상기 스크린도어(31)가 열리도록 한다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 승강장 스크린도어의 안전 시스템의 외관도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 승강장 스크린도어의 안전 시스템의 전체 구성이 도시된 블록도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 전동차 20 : 승강장

31 : 스크린도어 40 : 센서부

100 : 차상제어수단 200 : 지상제어수단

300 : 관제센터 400 : 종합제어반

Claims (6)

1. 승강장에 설치되고, 스크린도어(Platform Screen Door, PSD)에 소정 물체의 끼임 여부를 감지하여 물체감지신호를 출력하는 센서부와,

   상기 센서부에서 전송되는 물체감지신호를 분석하여 상기 스크린도어의 개폐를 지시하고, 상기 스크린도어의 상태에 따라 전동차의 출발 여부를 제어하는 종합제어반으로 구성된 것을 특징으로 하는 승강장 스크린도어의 안전 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전동차는 자동열차운전장치(Automatic Train Operation Divice, ATO), 자동열차제어장치(Automatic Train Control Divice, ATC) 방식으로 운행하고, 상기 스크린도어가 설치된 승강장에 정위치 정차하여, ATO 신호에 따라 상기 스크린도어와 연계하여 출입문이 개폐되도록 하는 것을 특징으로 하는 승강장 스크린도어의 안전 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 전동차의 상태정보를 전송받아 상기 종합제어반에 스크린도어의 개폐신호를 송출하는 지상제어수단과, 상기 전동차와 연동되는 신호를 수신하고, 전동차 의 상태 및 열차 관련 정보를 상기 지상제어수단에 전송하는 차상제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 승강장 스크린도어의 안전 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 센서부는 적외선 센서로 구성되어 스크린도어와 전동차의 출입문 사이의 승강장에 설치되되, 상기 스크린도어의 개폐 동작 구간 이내에 설치되는 것을 특징으로 하는 승강장 스크린도어의 안전 시스템.
5. 제4항에 있어서,

   상기 적외선 센서는 발광부와 수광부로 이루어지고,

   상기 발광부는 승강장의 바닥부에 설치되고, 상기 수광부는 상기 승강장의 상부 구조물에 설치되는 것을 특징으로 하는 승강장 스크린도어의 안전 시스템.
6. 제4항에 있어서,

   상기 적외선 센서는 발광부와 수광부로 이루어지고,

   상기 발광부는 승강장의 상부 구조물에 설치되고, 상기 수광부는 상기 승강장의 바닥부에 설치되는 것을 특징으로 하는 승강장 스크린도어의 안전 시스템.

Images