KR20110017350A

KR20110017350A - 출입문 이중 제어 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20110017350A
Application number: KR1020100078258A
Authority: KR
Inventors: 노준형
Original assignee: (주)보체스
Priority date: 2009-08-13
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2011-02-21
Also published as: EP2466042A2; US8952811B2; KR101186641B1; CN102612583A; JP2014198563A; AP3265A; US20120144744A1; WO2011019235A2; JP2013501679A; MY163439A; CN102612583B; EA201270271A1; WO2011019235A9; WO2011019235A3; AP2012006151A0

Abstract

본 발명은 출입문 이중 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명은 출입문 제어를 위해 엔코더 모드 및 센서리스 모드 중 어느 하나의 모드를 주 동작 모드로 결정한 후 결정된 주 동작 모드에 장애 발생이 감지되면, 다른 하나의 모드를 출입문 제어를 위한 주 동작 모드로 전환함으로써, 장애가 발생하더라도 연속적으로 출입문을 제어할 수 있도록 하기 위한, 출입문 이중 제어 장치 및 그 방법과, 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 출입문 제어를 위해 엔코더 모드(encoder mode) 및 센서리스 모드(sensorless mode)에 발생하는 장애를 감지하기 위한 장애 감지부; 엔코더 모드 및 센서리스 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드로, 다른 하나를 예비 동작 모드로 결정하고, 장애 감지부에 의해 주 동작 모드에 장애가 감지되면 주 동작 모드와 예비 동작 모드를 상호 전환하기 위한 메인 제어부; 및 메인 제어부에 의해 동작 모드가 전환됨에 따라, 해당 모드에 따른 출입문 이동거리를 계산하여 출입문 제어를 수행하도록 하기 위한 위치/속도 변환부를 포함한다.

Description

출입문 이중 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DUALLY CONTROLLING AUTOMATIC DOOR}

본 발명은 출입문 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 모터에 의해 개폐되는 자동출입문의 변위를 감지하고 이를 토대로 모터의 동작을 제어하는 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

전동차 도어와 같은 자동출입문은 모터에 의해 구동되어 개폐된다. 도어 개폐 과정에서, 모터 제어회로는 도어의 위치 내지 변위를 추정하고, 추정된 위치에 따라 출력을 달리 하기 위한 구동 프로파일에 의해 모터를 구동함으로써 도어가 자연스럽고 정확하게 개폐되도록 하게 된다.

변위 추정 방법에는, 모터의 회전량을 검출하기 위한 센서인 엔코더를 사용하는 방식(이하 "엔코더 방식"이라 함)과 별도의 센서를 사용하지 않으면서 구동 전류 및 전압을 감지하여 회전량을 추정하는 방식(이하 "센서리스 방식"이라 함)이 있다.

먼저, 엔코더 방식을 채택하는 시스템에 있어서, 모터의 회전축에는 모터가 한 바퀴 회전할 때마다 일정 개수, 예컨대 360개의 펄스를 출력하는 엔코더가 설치되고, 출입문 제어 장치(Door Control Unit: DCU)는 펄스 수를 토대로 모터의 회전수를 추정한 후 모터의 회전수와 볼스크류(ball screw)의 피치(pitch)를 이용하여 출입문의 변위를 산출한다. 이와 같은 엔코더 방식은 그 구성 및 알고리즘이 단순하고 해당 산출결과에 대한 신뢰성이 높지만, 엔코더의 내구성이 낮은 경우 파손되어 교체가 필요할 수 있고 엔코더 동작에 따른 노이즈가 발생하는 한계가 있다.

다음으로, 센서리스 방식 시스템은 모터 구동시에 발생되는 역기전력(Counter EMF)과 전류를 검출하고, 이를 토대로 모터 회전량과 출입문의 변위를 산출한다. 센서리스 방식은 전류 및 전압 측정용 회로를 구비해야 한다. 아울러, 센서리스 방식은 엔코더 방식보다 낮은 원가로 구현될 수 있지만, 일련의 연산과정이 복잡하여 고속 연산과정을 수행하기 위한 별도의 MCU(Micro Controller Unit)가 필요하다. 또한, 전류센서의 가격에 따라 성능차이가 발생하는 한계가 있고, 각 모터의 특성 상의 편차에 의해서도 성능이 영향을 받기 때문에, 모터의 신뢰성을 감안하여 엄격한 기준에 의해 모터들의 선택하는 것이 요구된다. 센서리스 방식은 엔코더 방식에 비해 정확도가 떨어지므로 상대적으로 적용 빈도가 낮다.

종래의 전동차에서는 객차 1량에 다수의 출입문이 구비되며 이들 각 출입문은 엔코더 방식 및 센서리스 방식 중 어느 한 종류를 이용하여 개폐가 제어된다. 그런데, 출입문의 수가 많은 특성 때문에 출입문 제어에 있어 장애가 발생할 여지가 많다.

어느 하나의 출입문에 장애가 발생하는 경우에, 시민의 안전을 우선시해야 하는 전동차의 특성상 별도의 응급조치 없이 운전상황을 종료하고 기지로 회송해야 하는 한계가 있다. 예를 들어, 엔코더 방식을 이용하는 전동차에서 고전압 및 노이즈로 인해 엔코더에 장애가 발생할 때, 전동차의 DCU에서는 엔코더의 고장으로 인해 출입문의 변위를 인식할 수 없으므로 이상 신호를 발생시킨다. 여기서, 기관사는 엔코더가 모터의 후면에 부착되어 쉽게 탈착하거나 교체하기 어려워 별도의 응급 조치를 취하기 어렵다. 이에 따라, 기관사는 정상운행을 진행할 수 없어 전동차를 기지로 회송할 수밖에 없다.

이와 같이 종래의 전동차 출입문은 장애가 발생하는 경우 시민들에게 심각한 불편함을 초래할 수 있는 가능성이 언제나 존재한다.

따라서, 종래의 전동차에서는 출입문 제어의 장애 발생시에도 출입문을 정상적으로 동작할 수 있는 이중화 기술을 적용함으로써, 시민들의 편의를 위한 정상운행에 지장을 주지않는 기술이 제안될 필요가 절실하다.

따라서 상기와 같은 종래 기술은 엔코더 방식 또는 센서리스 방식이 적용된 전동차의 출입문 제어에 있어서 어느 하나의 출입문에 장애 발생시에 정상운행을 종료하고 전동차가 기지로 회송해야 하는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.

따라서 본 발명은 출입문 제어를 위해 함께 동작중인 엔코더 모드 및 센서리스 모드 중 어느 하나의 모드를 주 동작 모드로 결정한 후 결정된 주 동작 모드에 장애 발생이 감지되면, 다른 하나의 모드를 출입문 제어를 위한 주 동작 모드로 전환하여 출입문을 제어함으로써, 장애가 발생하더라도 연속적으로 출입문을 제어할 수 있도록 하기 위한, 출입문 이중 제어 장치 및 그 방법과, 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 엔코더 모드를 동작 주 동작 모드로 결정한 후 결정된 엔코더 모드에서 장애 발생이 감지되면, 주 동작 모드를 센서리스 모드로 스위칭하고 엔코더 모드에 적용된 스크루피치를 이용하여 출입문을 제어함으로써, 장애가 발생하더라도 연속적으로 출입문을 제어할 수 있도록 하기 위한, 출입문 이중 제어 장치 및 그 방법과, 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 출입문 이중 제어 장치는 출입문 제어를 위해 엔코더 모드(encoder mode) 및 센서리스 모드(sensorless mode)에 발생하는 장애를 감지하기 위한 장애 감지부; 상기 엔코더 모드 및 상기 센서리스 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드로, 다른 하나를 예비 동작 모드로 결정하고, 상기 장애 감지부에 의해 주 동작 모드에 장애가 감지되면 상기 주 동작 모드와 상기 예비 동작 모드를 상호 전환하기 위한 메인 제어부; 및 상기 메인 제어부에 의해 동작 모드가 전환됨에 따라, 해당 모드에 따른 출입문 이동거리를 계산하여 출입문 제어를 수행하도록 하기 위한 위치/속도 변환부를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 장애 감지부가 상기 엔코더 모드에서는 엔코더에서 발생되는 펄스의 개수와 상기 펄스의 위상의 이상유무를 확인하여 장애를 감지하고, 상기 센서리스 모드에서는 모터의 전압, 전류의 측정값의 이상유무를 확인하여 장애를 감지할 수 있다.

본 발명은 상기 메인 제어부의 제어 하에, 장애 발생 정보를 외부 기기에 통보하는 통신부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 출입문 이중 제어 방법은 출입문 제어를 위해 엔코더 모드 및 센서리스 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드로 결정하여 출입문 제어를 수행하는 제 1 수행 단계; 상기 주 동작 모드에서 장애 발생이 감지되면, 상기 주 동작 모드를 다른 모드로 전환하는 변환 단계; 및 전환된 주 동작 모드에 따라 출입문 이동거리를 계산하여 출입문 제어를 수행하는 제 2 수행 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제 1 수행 단계에서 상기 엔코더 모드 및 상기 센서리스 모드가 상기 주 동작 모드의 결정에 관계없이 동시에 수행될 수 있고, 상기 변환 단계가 상기 장애 발생에 대한 정보를 외부 기기에 통보하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제 1 수행 단계 및 상기 제 2 수행 단계에서, 상기 주 동작 모드가 상기 엔코더 모드인 경우에 모터의 펄스 개수와 스크루피치를 이용하여 출입문 이동거리를 계산하고, 상기 주 동작 모드가 상기 센서리스 모드인 경우에 모터의 각속도와 스크루피치를 이용하여 출입문 이동거리를 계산할 수 있다.

또한, 본 발명의 출입문 이중 제어 장치는 출입문 개폐용 모터를 구동하며, 상기 출입문의 이동거리를 검출하기 위한 복수의 동작 모드를 가지는 제어 장치로서, 상기 출입문 이동거리를 결정함에 있어서의 장애를 감지하는 장애 감지부; 상기 복수의 동작 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드로 결정하고, 상기 장애가 감지되면 상기 주 동작 모드를 다른 모드로 전환하며, 상기 출입문 이동거리에 따라 상기 모터가 구동되도록 제어하는 메인 제어부; 및 상기 주 동작 모드에 의해서 상기 출입문 이동거리를 계산하는 위치 결정부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 출입문 이중 제어 장치는 출입문 개폐용 모터를 구동하기 위한 제어 장치로서, 상기 모터의 회전량을 나타내는 펄스열을 발생하는 엔코더와, 상기 모터에 공급되는 부하전류를 감지하는 전류감지부를 구비하는 모터회전 감지부; 상기 모터회전 감지부의 장애를 감지하기 위한 장애 감지부; 상기 펄스열 및 상기 부하전류 중 어느 하나를 주 감지신호로, 다른 하나를 예비 감지신호로 결정하고, 상기 장애가 감지되면 상기 주 감지신호와 상기 예비 감지신호를 전환하며, 출입문 이동거리에 따라 상기 모터가 구동되도록 제어하는 메인 제어부; 및 상기 주 감지신호를 토대로 생성되는 상기 출입문 이동거리 정보를 출력하는 위치 결정부를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 복수의 동작 모드가 엔코더 모드 및 센서리스 모드를 포함하며, 이때 상기 메인 제어부가 상기 엔코더 모드 및 상기 센서리스 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드로 결정하고, 상기 장애가 감지되면 상기 주 동작 모드를 다른 모드로 전환할 수 있다.

또한, 본 발명의 출입문 이중 제어 장치는 출입문 개폐용 모터를 구동하기 위한 제어 장치로서, 상기 모터의 회전량을 나타내는 펄스열을 발생하는 엔코더; 상기 모터에 공급되는 부하전류를 감지하는 전류감지부; 엔코더 모드에서는 상기 펄스열을 토대로 출입문 이동거리를 계산하고, 센서리스 모드에서는 상기 부하전류를 토대로 상기 출입문 이동거리를 계산하는 위치 결정부; 상기 엔코더 또는 상기 위치 결정부가 선택적으로 상기 위치 결정부에 접속되도록 스위칭하는 스위칭부; 상기 엔코더 모드의 동작에 있어서의 장애를 감지하기 위한 장애 감지부; 및 상기 출입문 이동거리에 따라 상기 모터가 구동되도록 제어하되, 초기에는 상기 엔코더 모드가 주 동작 모드가 되도록 하고 상기 장애 감지부에 의해 상기 장애 발생이 감지되면 상기 스위칭부를 제어하여 상기 센서리스 모드로 상기 주 동작 모드가 전환되도록 하는 메인 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 출입문 이중 제어 장치는 출입문 개폐용 모터를 구동하기 위한 제어 장치로서, 엔코더 모드에서는 엔코더로부터의 펄스열을 토대로 출입문 이동거리를 계산하고, 센서리스 모드에서는 전류감지부로부터의 부하전류를 토대로 상기 출입문 이동거리를 계산하는 위치 결정부; 상기 엔코더 또는 상기 위치 결정부가 선택적으로 상기 위치 결정부에 접속되도록 스위칭하는 스위칭부; 상기 엔코더 모드의 동작에 있어서의 장애를 감지하기 위한 장애 감지부; 및 상기 출입문 이동거리에 따라 상기 모터가 구동되도록 제어하되, 초기에는 상기 엔코더 모드가 주 동작 모드가 되도록 하고 상기 장애 감지부에 의해 상기 장애 발생이 감지되면 상기 스위칭부를 제어하여 상기 센서리스 모드로 상기 주 동작 모드가 전환되도록 하는 메인 제어부를 포함하여 구성될 수 있고, 이때 상기 장애 감지부가 상기 엔코더 모드에서는, 엔코더에서 발생되는 펄스의 개수와 상기 펄스의 위상의 이상유무를 확인하여 장애를 감지하고, 상기 센서리스 모드에서는, 모터의 전압, 전류의 측정값의 이상유무를 확인하여 장애를 감지할 수 있으며, 상기 메인 제어부의 제어 하에, 장애 발생 정보를 외부 기기에 통보하는 통신부를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 출입문 이중 제어 방법은 엔코더 모드를 주 동작 모드로 결정하여 출입문 제어를 수행하는 제 1 수행 단계;

상기 결정된 엔코더 모드의 실행 중에 장애 발생이 감지되면, 상기 주 동작 모드를 센서리스 모드로 스위칭하는 스위칭 단계; 및 엔코더 모드에 적용된 스크루피치를 이용하여 상기 스위칭된 센서리스 모드에 따라 출입문 이동거리를 계산하여 출입문 제어를 수행하는 제 2 수행 단계를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 스위칭 단계는, 상기 장애 발생에 대한 정보를 외부 기기에 통보하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 제 1 수행 단계에서는, 모터의 펄스 개수와 상기 스크루피치를 이용하여 상기 출입문 이동거리를 계산하고, 상기 제 2 수행 단계에서는, 모터의 각속도와 상기 스크루피치를 이용하여 상기 출입문 이동거리를 계산할 수 있다.

한편, 본 발명은 프로세서를 구비한 출입문 제어 장치에, 출입문 제어를 위해 함께 동작중인 엔코더 모드 및 센서리스 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드로 결정하여 출입문 제어를 수행하는 기능; 상기 결정된 주 동작 모드에서 장애 발생이 감지되면, 상기 결정된 동작 모드와 다른 하나의 모드를 상기 주 동작 모드로 전환하는 기능; 및 상기 전환된 상기 주 동작 모드에 따라 출입문 이동거리를 계산하여 출입문 제어를 수행하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

또한, 본 발명은 프로세서를 구비한 출입문 제어 장치에, 엔코더 모드를 주 동작 모드로 결정하여 출입문 제어를 수행하는 기능; 상기 결정된 엔코더 모드에서 장애 발생이 감지되면, 상기 주 동작 모드를 센서리스 모드로 스위칭하는 기능; 및 엔코더 모드에 적용된 스크루피치를 이용하여 상기 스위칭된 센서리스 모드에 따라 출입문 이동거리를 계산하여 출입문 제어를 수행하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

상기와 같은 본 발명은, 출입문 제어시에 장애가 발생하더라도 연속적으로 출입문을 제어할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 엔코더 모드와 센서리스 모드를 이용하여 이중으로 출입문을 제어함으로써, 출입문 제어에 있어서 안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 저렴한 비용으로 출입문의 장애 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 전동차의 출입문에 적용함으로써, 하나의 출입문 고장으로 인해 기지로 긴급 회송하지 않고 운행을 지속할 수 있기 때문에, 특히, 출퇴근 시간에 시민들에게 불편을 주지 않고 안정적인 전동차 운행을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 본 발명이 적용되는 엔코더 모드(encoder mode)에 대한 일실시예 구성도,
도 1b는 상기 도 1a에 대한 동작 설명도,
도 2는 본 발명이 적용되는 센서리스 모드(sensorless mode)에 대한 일실시예 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 출입문 이중 제어 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 4a 내지 도 4d는 상기 도 3에 의한 출입문 이중 제어 방법에 대한 일실시예 설명도,
도 5는 본 발명에 따른 출입문 이중 제어 장치에 대한 다른 실시예 구성도,
도 6은 상기 도 5에 의한 출입문 이중 제어 방법에 대한 다른 실시예 설명도이다.

상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대, 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는" 과 "~에 직접 이웃하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 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 사전의 정의 되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1a는 본 발명이 적용되는 엔코더 모드(encoder mode)에 대한 일실시예 구성도이고, 도 1b는 상기 도 1a에 대한 동작 설명도이다.

본 발명이 적용되는 엔코더 모드는, 전동차의 출입문 제어에 적용되어 출입문의 이동거리에 따라 개폐 속도를 차별적으로 적용할 수 있도록 한다. 일례로, 출입문이 닫힐 때 출입문의 이동거리(즉, 최초 시작 지점부터 최종 완료 지점에 이르는 거리)를 3 구간으로 구분하면, 출입문은 제 1 구간에서 '가속운동'을, 소정의 위치에 이르러 제 2 구간에서 '등속운동'을, 다시 소정의 위치에 이르러 제 3 구간에서 승객의 신체나 소지품이 출입문에 끼는 것을 방지하기 위해 '감속운동'을 수행한다.

이를 위해, 도 1a에 도시된 바와 같이 메인 제어부(110)에서 출입문 제어를 시작하면, 속도 제어부(120)는 PWM(Pulse Width Modulation) 출력부(130)를 통한 전류 제어를 이용하여, 궁극적으로 출입문 구동을 위한 모터(140)의 회전속도를 제어한다. 이때, 위치/속도 변환부(160)는 모터(140)의 후면에 배치되는 엔코더(150)에 의해 카운팅된 '펄스 개수'를 이용해 출입문의 이동거리를 계산한다. 그리고, 속도 제어부(120)는 위치/속도 변환부(160)에 의해 계산된 출입문의 이동거리에 따라 출입문의 개폐속도를 차별적으로 적용할 수 있도록 한다. 여기서, 모터(140)의 회전속도는 출입문 개폐 속도에 대응되므로, 결과적으로 엔코더 모드에서는 모터(140)의 회전속도가 제어됨에 따라 출입문 개폐 속도가 구간별로 다르게 적용될 수 있다. 바람직하게, 엔코더(150)는 디지털 엔코더보다 분해능(회전당 펄스 개수)이 낮고 내구성이 높아 수명이 긴 마그네틱 엔코더를 사용한다.

전술한 바와 같이, 엔코더 모드에서 출입문의 이동거리는 엔코더(150)에서 카운팅되는 '펄스 개수'를 이용하여 계산한다. 그리고, 출입문의 이동거리(Δd)는 도 1b에 도시된 바와 같이 '모터 회전수(검출된 펄스 개수/회전당 펄스 개수(즉, 분해능))'와 '모터(140)의 회전당 출입문이 직선으로 이송되는 거리에 대응되는 스크루 또는 벨트의 길이[즉, 스크루피치(screwpitch)]'의 곱으로 단순히 계산된다. 즉, 하기 [수학식 1]과 같다.

일례로, 상기 [수학식 1]을 참조하여 엔코더(150)의 분해능이 '2 펄스/회전', 스크루피치가 '80㎜/회전', 기어드 모터(geard motor)의 기어비가 '15:1', 1㎳ 동안에 20개의 펄스를 카운팅한 경우에, 1㎳당 출입문 이동거리를 계산하면 다음과 같다. 먼저, 단위 펄스(1펄스)당 출입문 이동거리는 2.6667㎜/펄스가 된다. 즉, 단위 펄스당 출입문 이동거리=80㎜/(15×2펄스). 다음으로, 1㎳당 출입문 이동거리는 53.3334㎜/㎳가 된다. 즉, 1㎳당 출입문 이동거리=단위 펄스당 출입문 이동거리(2.6667㎜/펄스)×1㎳동안에 카운팅된 펄스 개수(20펄스).

도 2는 본 발명이 적용되는 센서리스 모드(sensorless mode)에 대한 일실시예 구성도이다.

본 발명이 적용되는 센서리스 모드는, 엔코더 모드와 마찬가지로 전동차의 출입문 제어에 적용되어 출입문의 이동거리에 따라 개폐 속도를 차별적으로 적용할 수 있도록 한다.

이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 메인 제어부(210)에서 출입문 제어를 시작하면, 속도 제어부(220)는 PWM(Pulse Width Modulation) 출력부(230)를 통한 전류 제어를 이용하여, 궁극적으로 출입문 구동을 위한 모터(240)의 회전속도를 제어한다. 이때, 각속도 계산부(270)는 전류 검출부(250)에 의해 측정된 모터(240)의 전류, 전압 검출부(260)에 의해 측정된 모터(240)의 전압을 이용하여 모터(240)의 각속도를 계산하며, 위치/속도 변환부(280)는 각속도 계산부(270)에 의해 계산된 모터(240)의 각속도를 이용하여 출입문 이동거리를 계산한다. 그리고, 속도 제어부(220)는 위치/속도 변환부(280)에 의해 계산된 출입문의 이동거리에 따라 출입문의 개폐속도를 차별적으로 적용할 수 있도록 한다. 부가적으로, 전류 검출부(250) 및 전압 검출부(260)는 당업자라면 쉽게 이해할 수 있는 AD 컨버터를 포함하도록 구현되는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 센서리스 모드에서 출입문의 이동거리는 전류 검출부(250)에 의해 측정된 모터(240)의 전류, 전압 검출부(260)에 의해 측정된 모터(240)의 전압, 모터(240)의 표준에 따라 기 설정된 역기전력 상수를 이용하여 모터(240)의 각속도를 추정하여 계산한다.

구체적으로, 모터(240)의 각속도는 하기 [수학식 2]를 이용하여 계산된다.

여기서,

는 모터(240)에 공급되는 전압,

는 모터(240)의 역기전력 전압,

는 전류,

은 모터(240)의 권선 저항,

는 각속도,

는 역기전력 상수이다. 이때, 각속도는 역기전력 전압에 비례하며, 역기전력 전압은 모터(240)의 전압, 전류, 저항을 이용하여 계산된다.

이와 같이, 모터(240)의 각속도는 전류 검출부(250)에 의해 측정된 모터(240)의 전류, 전압 검출부(260)에 의해 측정된 모터(240)의 전압, 모터(240)의 표준에 따라 기 설정된 역기전력 상수가 상기 [수학식 2]에 대입됨으로써 계산될 수 있다. 그리고, 센서리스 모드에서 출입문의 이동거리(Δd)는 '모터(240)의 각속도[즉, 각속도(ω)]를 시간에 대하여 적분한 후 2 (rad)로 나누는 모터회전수'를 '모터(240)의 회전당 출입문이 직선으로 이송되는 거리에 대응되는 스크루 또는 벨트의 길이[즉, 스크루피치(screwpitch)]'와 곱하여 계산할 수 있다. 즉, 하기 [수학식 3]과 같다.

일례로, 전동차의 출입문 제어 장치(DCU)의 최초 동작시에 스톨(stall) 상태에서 전압, 전류, 저항을 측정하여 프로파일을 생성한 경우에, 50% 출력으로 모터를 구동할 때 각속도(ω)는,

로 계산되며, 출입문의 이동거리는 상기 [수학식 3]에 계산된 각속도와 스크루피치를 대입하여 계산된다.

도 3은 본 발명에 따른 출입문 이중 제어 장치에 대한 일실시예 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 출입문 이중 제어 장치는, 출입문의 이중 제어를 위한 엔코더 모드 및 센서리스 모드를 통합 적용하는데, 평상시에 어느 하나의 모드를 이용하다가 장애 발생시에 타 모드로 변경하여 연속적으로 출입문을 제어할 수 있도록 한다. 이를 위해, 출입문 이중 제어 장치는 엔코더 모드를 구현하기 위해 메인 제어부(310), 속도 제어부(320), PWM 출력부(330), 모터(340), 엔코더(350), 위치/속도 변환부(390)를 포함한다. 또한, 출입문 이중 제어 장치는 센서리스 모드를 구현하기 위해 메인 제어부(310), 속도 제어부(320), PWM 출력부(330), 모터(340), 전류 검출부(360), 전압 검출부(370), 위치/속도 변환부(390)를 포함한다. 이러한 출입문 이중 제어 장치의 구성요소가 엔코더 모드 또는 센서리스 모드 각각에 대한 수행 과정은, 전술한 바(도 1a 및 도 1b, 도 2 참조)에 중복되므로 각 구성요소에 대해 구체적으로 설명하지 않더라도 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

특히, 출입문 이중 제어 장치는 메인 제어부(310)에 의해 결정된 모드 즉, 엔코더 모드 또는 센서리스 모드의 동작 상태를 확인하여 정상적인 동작을 방해하는 장애가 발생하는지를 감지하는 장애 감지부(300)를 포함한다. 여기서, 장애 감지부(300)는 엔코더 모드의 경우에 엔코더(350)의 상태[예를 들어, 엔코더(350)에서 발생되는 펄스 개수와 펄스 위상(phase)의 이상유무 등]를 확인하여 장애가 발생하는지를 감지한다. 또한, 장애 감지부(300)는 센서리스 모드의 경우에 각속도 계산부(380)의 상태[예를 들어, 모터(350)의 전압, 전류 등의 측정값 이상 등]를 확인하여 장애가 발생하는지를 감지한다.

이하, 출입문 이중 제어 장치의 엔코더 모드 또는 센서리스 모드에 대한 변환 과정을 상세히 설명한다.

출입문 이중 제어 장치의 메인 제어부(310)는 사용자의 선택 또는 전동차 출입문 제어 시스템 환경에 따라, 엔코더 모드 및 센서리스 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드(primary operation mode)로 결정하고 다른 하나를 예비 동작 모드(backup operation mode)로 결정한다. 여기서, 주 동작 모드는 평상시에 출입문 제어를 위한 동작 모드가 되고, 예비 동작 모드는 주 동작 모드의 장애발생시에 주 동작 모드로 전환될 수 있다. 특히, 바람직한 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 메인 제어부(310)에 의한 모드 결정에 관계없이 엔코더 모드 및 센서리스 모드가 동시에 수행되고, 메인 제어부(310)의 모드 결정에 따라 출입문 제어에 있어 엔코더 모드를 적용할지 센서리스 모드를 적용할지가 결정된다. 이는 엔코더 모드 및 센서리스 모드가 서로 독립적으로 출입문 제어를 위한 동작을 수행함으로써, 주 동작 모드의 장애 발생시에 출입문이 임의의 지점에 위치하더라도 예비 동작 모드에서도 독립적으로 출입문의 이동거리를 확인하고 있기 때문에 예비 동작 모드가 주 동작 모드에서 수행하던 동작을 곧바로 이어받아 출입문을 제어할 수 있도록 하기 위함이다.

부가적으로, 메인 제어부(310)는 엔코더 모드 또는 센서리스 모드의 장애 발생 정보를 전동차의 운전실, 종합상황실 등으로 통보하기 위한 통신부(도 3에 미도시)를 포함할 수도 있다.

일례로, 메인 제어부(310)에서 엔코더 모드를 주 동작 모드로 결정하고 센서리스 모드를 예비 동작 모드로 결정한 경우를 가정하여 설명한다. 일단, 메인 제어부(310)는 위치/속도 변환부(390)를 제어하여 엔코더 모드를 통해 출입문 이동거리를 계산하도록 한다. 즉, 위치/속도 변환부(390)는 엔코더(350)로부터 전달되는 '펄스 개수'와 '스크루피치'를 이용하여 출입문 이동거리를 계산하여 그 결과를 속도 제어부(320)에 제공한다. 이후, 메인 제어부(310)는 장애 감지부(300)로부터 엔코더 모드의 장애 감지 결과를 통보받으면, 예비 동작 모드인 센서리스 모드를 주 동작 모드로 전환하여 센서리스 모드가 출입문 제어를 위한 주 동작 모드로 동작할 수 있도록 위치/속도 변환부(390)를 제어한다. 즉, 위치/속도 변환부(390)는 각속도 계산부(380)로부터 전달되는 '각속도'와 '스크루피치'를 이용하여 출입문 이동거리를 계산하여 그 결과를 속도 제어부(320)에 제공한다. 한편, 본 발명은 메인 제어부(310)에서 센서리스 모드를 주 동작 모드로 결정하고 엔코더 모드를 예비 동작 모드로 결정한 경우에 대해서도 적용할 수 있음을 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

도 4a 내지 도 4d는 상기 도 3에 의한 출입문 이중 제어 방법에 대한 일실시예 설명도이다.

도 4a 및 도 4b는 주 동작 모드가 '엔코더 모드'이고 예비 동작 모드가 '센서리스 모드'인 경우를 나타내고, 도 4c 및 도 4d는 주 동작 모드가 '센서리스 모드'이고 예비 동작 모드가 '엔코더 모드'인 경우를 나타낸다.

먼저, 도 4a 및 도 4b에 대해 설명하면, 출입문 이중 제어 장치는 출입문 제어를 위한 주 동작 모드인 엔코더 모드에 장애가 발생하면, 예비 동작 모드인 센서리스 모드로 모드를 변경함으로써 전동차 운행에 방해를 주지 않고 출입문을 정상적으로 제어할 수 있다(도 4a 참조). 이때, 출입문 이중 제어 장치는 엔코더 모드의 장애 발생을 전동차의 운전실 또는 종합상황실에 통보한다. 부가적으로, 출입문 이중 제어 장치는 출입문 제어를 위한 예비 동작 모드인 센서리스 모드에 장애가 발생하면, 주 동작 모드인 엔코더 모드가 정상적으로 동작하고 있는 상황이므로 출입문을 정상적으로 제어할 수 있다(도 4b 참조). 다만, 예비 동작 모드인 센서리스 모드는 주 동작 모드의 장애 발생을 대비하기 위한 목적으로 마련되었으므로, 출입문 이중 제어 장치는 센서리스 모드의 장애 발생을 전동차의 운전실 또는 종합상황실에 통보한다.

다음으로, 도 4c 및 도 4d에 대해 설명하면, 출입문 이중 제어 장치는 출입문 제어를 위한 주 동작 모드인 센서리스 모드에 장애가 발생하면, 예비 동작 모드인 엔코더 모드로 모드를 변경함으로써 전동차 운행에 방해를 주지 않고 출입문을 정상적으로 제어할 수 있다(도 4c 참조). 이때, 출입문 이중 제어 장치는 엔코더 모드의 장애 발생을 전동차의 운전실 또는 종합상황실에 통보한다. 부가적으로, 출입문 이중 제어 장치는 출입문 제어를 위한 예비 동작 모드인 엔코더 모드에 장애가 발생하면, 주 동작 모드인 센서리스 모드가 정상적으로 동작하고 있는 상황이므로 출입문을 정상적으로 제어할 수 있다(도 4d 참조). 다만, 예비 동작 모드인 엔코더 모드는 주 동작 모드의 장애 발생을 대비하기 위한 목적으로 마련되었으므로, 출입문 이중 제어 장치는 엔코더 모드의 장애 발생을 전동차의 운전실 또는 종합상황실에 통보한다.

도 5는 본 발명에 따른 출입문 이중 제어 장치에 대한 다른 실시예 구성도이다.

도 5에 도시된 출입문 이중 제어 장치는, 상기 도 3의 다른 실시예로서 출입문의 이중 제어를 위해 엔코더 모드, 센서리스 모드를 순차적으로 적용하는데, 일단 출입문 제어를 위해 엔코더 모드를 이용하다가 엔코더 모드의 장애 발생시에 센서리스 모드를 이용하여 출입문을 제어할 수 있도록 한다. 여기서, 출입문 이중 제어 장치는 엔코더 모드 이후에 센서리스 모드를 적용할 때(즉, 엔코더 모드의 장애 발생시), 엔코더 모드에 적용된 스크루피치 값을 센서리스 모드에 재적용함으로써 출입문을 제어할 수 있도록 한다. 반면에, 출입문 이중 제어 장치는 센서리스 모드 이후에 엔코더 모드를 적용할 수 없다. 이는 엔코더 모드의 특성상 필요한 '모터의 펄스 개수'를 확인해야 하는데, 출입문이 임의의 위치에서 장애가 발생할 경우에 센서리스 모드로부터 '모터의 펄스 개수'를 제공받을 수 없을 뿐만 아니라 엔코더 모드에서도 센서리스 모드와 동시에 수행되지 않고 엔코더 모드의 장애 발생시에 동작하기 때문에 '모터의 펄스 개수'를 확인할 수 없다. 따라서, 도 5의 실시예에서 출입문 이중 제어 장치는, 엔코더 모드 이후에 센서리스 모드를 순차적으로 적용해야 한다.

한편, 출입문 이중 제어 장치는 상기 도 3과 같이 엔코더 모드를 구현하기 위해 메인 제어부(510), 속도 제어부(520), PWM 출력부(530), 모터(540), 엔코더(550), 위치/속도 변환부(590)를 포함하고, 센서리스 모드를 구현하기 위해 메인 제어부(510), 속도 제어부(520), PWM 출력부(530), 모터(540), 전류 검출부(560), 전압 검출부(570), 위치/속도 변환부(590)를 포함한다. 이는 전술한 바와 중복되므로 자세한 설명을 생략한다. 특히, 출입문 이중 제어 장치는 엔코더 모드의 동작 상태를 확인하여 정상적인 동작을 방해하는 장애가 발생하는지를 감지하는 장애 감지부(501), 엔코더 모드와 센서리스 모드의 모드 변환을 위한 스위칭부(502)를 포함한다. 여기서, 장애 감지부(501)는 엔코더(550)의 상태[예를 들어, 엔코더(550)에서 발생되는 펄스 개수 이상, 엔코더(550)에서 발생되는 펄스 위상(phase)의 오차 발생 등]를 확인하여 장애가 발생하는지를 감지한다.

이하, 출입문 이중 제어 장치의 엔코더 모드 이후에 센서리스 모드로의 변환 과정을 상세히 설명한다.

출입문 이중 제어 장치의 메인 제어부(510)는 엔코더 모드를 주 동작 모드로 결정하고 센서리스 모드를 예비 동작 모드로 결정한다. 여기서, 주 동작 모드는 평상시에 출입문 제어를 위한 주 동작 모드가 되고, 예비 동작 모드는 주 동작 모드의 장애발생시에 주 동작 모드로 전환되어 출입문 제어를 위한 주 동작 모드가 된다.

먼저, 메인 제어부(510)는 엔코더 모드를 주 동작 모드로 결정하기 위해 스위칭부(502)를 제어한다. 이때, 메인 제어부(510)는 위치/속도 변환부(590)를 제어하여 엔코더 모드를 통해 출입문 이동거리를 계산하도록 한다. 즉, 위치/속도 변환부(590)는 엔코더(550)로부터 전달되는 '펄스 개수'와 '스크루피치'를 이용하여 출입문 이동거리를 계산하여 그 결과를 속도 제어부(520)에 제공한다. 이때, 장애 감지부(501)는 전술한 바와 같이 엔코더(550)의 상태를 확인하여 장애가 발생하는지를 감지한다. 이후, 메인 제어부(510)는 장애 감지부(501)로부터 엔코더 모드의 장애 감지 결과를 통보받으면, 예비 동작 모드인 센서리스 모드를 주 동작 모드로 변경하여 센서리스 모드가 출입문 제어를 위한 주 동작 모드로 동작할 수 있도록 스위칭부(502)를 제어한다. 이때, 메인 제어부(510)는 엔코더 모드에 적용된 스크루피치 값을 센서리스 모드에 재 적용하도록 위치/속도 변환부(590)를 제어함으로써, 엔코더 모드에서 센서리스 모드로 출입문 주 제어 모드가 변환되더라도 연속적인 출입문 제어가 이루어지도록 한다. 이에 따라, 위치/속도 변환부(590)는 각속도 계산부(580)로부터 전달되는 '각속도'와 '스크루피치'를 이용하여 출입문 이동거리를 계산하여 그 결과를 속도 제어부(520)에 제공한다.

부가적으로, 메인 제어부(510)는 엔코더 모드 또는 센서리스 모드의 장애 발생 정보를 전동차의 운전실, 종합상황실 등으로 통보하기 위한 통신모듈(도 5에 미도시)을 포함할 수도 있다.

도 6은 상기 도 5에 의한 출입문 이중 제어 방법에 대한 다른 실시예 설명도이다.

도 6은 메인 모드가 '엔코더 모드'이고 서브 모드가 '센서리스 모드'인 경우를 나타낸다.

출입문 이중 제어 장치는 출입문 제어를 위한 주 제어 모드인 엔코더 모드에 장애가 발생하면, 예비 제어 모드인 센서리스 모드로 출입문 제어를 위한 주 제어 모드를 변경함으로써 전동차 운행에 방해를 주지 않고 출입문을 정상적으로 제어할 수 있다. 이때, 출입문 이중 제어 장치는 엔코더 모드에 적용된 스크루피치 값을 센서리스 모드에 재적용하도록 한다. 그리고, 출입문 이중 제어 장치는 엔코더 모드의 장애 발생을 전동차의 운전실 또는 종합상황실에 통보한다.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110, 210, 310, 510 : 메인 제어부 120, 220, 320, 520 : 속도 제어부
130, 230, 330, 530 : PWM 출력부 140, 240, 340, 540 : 모터
150, 350, 550 : 엔코터 160 : 위치/속도 변환부
250, 360, 560 : 전류 검출부 260, 370, 570 : 전압 검출부
270, 380, 580 : 각속도 계산부 280, 390, 590 : 위치/속도 변환부
300, 501 : 장애 감지부

Claims

출입문 제어를 위해 엔코더 모드(encoder mode) 및 센서리스 모드(sensorless mode)에 발생하는 장애를 감지하기 위한 장애 감지부;
상기 엔코더 모드 및 상기 센서리스 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드로, 다른 하나를 예비 동작 모드로 결정하고, 상기 장애 감지부에 의해 주 동작 모드에 장애가 감지되면 상기 주 동작 모드와 상기 예비 동작 모드를 상호 전환하기 위한 메인 제어부; 및
상기 메인 제어부에 의해 동작 모드가 전환됨에 따라, 해당 모드에 따른 출입문 이동거리를 계산하여 출입문 제어를 수행하도록 하기 위한 위치/속도 변환부를 포함하는
출입문 이중 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 장애 감지부가,
상기 엔코더 모드에서는, 엔코더에서 발생되는 펄스의 개수와 상기 펄스의 위상의 이상유무를 확인하여 장애를 감지하는
출입문 이중 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 장애 감지부가,
상기 센서리스 모드에서는, 모터의 전압, 전류의 측정값의 이상유무를 확인하여 장애를 감지하는
출입문 이중 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 메인 제어부의 제어 하에, 장애 발생 정보를 외부 기기에 통보하는 통신부를 더 포함하는
출입문 이중 제어 장치.
출입문 제어를 위해 엔코더 모드 및 센서리스 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드로 결정하여 출입문 제어를 수행하는 제 1 수행 단계;
상기 주 동작 모드에서 장애 발생이 감지되면, 상기 주 동작 모드를 다른 모드로 전환하는 변환 단계; 및
전환된 주 동작 모드에 따라 출입문 이동거리를 계산하여 출입문 제어를 수행하는 제 2 수행 단계를 포함하는
출입문 이중 제어 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 수행 단계에서 상기 엔코더 모드 및 상기 센서리스 모드가 상기 주 동작 모드의 결정에 관계없이 동시에 수행되는
출입문 이중 제어 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 변환 단계가 상기 장애 발생에 대한 정보를 외부 기기에 통보하는 단계를 포함하는
출입문 이중 제어 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 수행 단계 및 상기 제 2 수행 단계에서,
상기 주 동작 모드가 상기 엔코더 모드인 경우에 모터의 펄스 개수와 스크루피치를 이용하여 출입문 이동거리를 계산하고,
상기 주 동작 모드가 상기 센서리스 모드인 경우에 모터의 각속도와 스크루피치를 이용하여 출입문 이동거리를 계산하는
출입문 이중 제어 방법.
출입문 개폐용 모터를 구동하며, 상기 출입문의 이동거리를 검출하기 위한 복수의 동작 모드를 가지는 제어 장치로서,
상기 출입문 이동거리를 결정함에 있어서의 장애를 감지하는 장애 감지부;
상기 복수의 동작 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드로 결정하고, 상기 장애가 감지되면 상기 주 동작 모드를 다른 모드로 전환하며, 상기 출입문 이동거리에 따라 상기 모터가 구동되도록 제어하는 메인 제어부; 및
상기 주 동작 모드에 의해서 상기 출입문 이동거리를 계산하는 위치 결정부를 포함하는
출입문 이중 제어 장치.
출입문 개폐용 모터를 구동하기 위한 제어 장치로서,
상기 모터의 회전량을 나타내는 펄스열을 발생하는 엔코더와, 상기 모터에 공급되는 부하전류를 감지하는 전류감지부를 구비하는 모터회전 감지부;
상기 모터회전 감지부의 장애를 감지하기 위한 장애 감지부;
상기 펄스열 및 상기 부하전류 중 어느 하나를 주 감지신호로, 다른 하나를 예비 감지신호로 결정하고, 상기 장애가 감지되면 상기 주 감지신호와 상기 예비 감지신호를 전환하며, 출입문 이동거리에 따라 상기 모터가 구동되도록 제어하는 메인 제어부; 및
상기 주 감지신호를 토대로 생성되는 상기 출입문 이동거리 정보를 출력하는 위치 결정부를 포함하는
출입문 이중 제어 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 복수의 동작 모드가 엔코더 모드 및 센서리스 모드를 포함하며,
상기 메인 제어부가 상기 엔코더 모드 및 상기 센서리스 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드로 결정하고, 상기 장애가 감지되면 상기 주 동작 모드를 다른 모드로 전환하는
출입문 이중 제어 장치.
출입문 개폐용 모터를 구동하기 위한 제어 장치로서,
상기 모터의 회전량을 나타내는 펄스열을 발생하는 엔코더;
상기 모터에 공급되는 부하전류를 감지하는 전류감지부;
엔코더 모드에서는 상기 펄스열을 토대로 출입문 이동거리를 계산하고, 센서리스 모드에서는 상기 부하전류를 토대로 상기 출입문 이동거리를 계산하는 위치 결정부;
상기 엔코더 또는 상기 위치 결정부가 선택적으로 상기 위치 결정부에 접속되도록 스위칭하는 스위칭부;
상기 엔코더 모드의 동작에 있어서의 장애를 감지하기 위한 장애 감지부; 및
상기 출입문 이동거리에 따라 상기 모터가 구동되도록 제어하되, 초기에는 상기 엔코더 모드가 주 동작 모드가 되도록 하고 상기 장애 감지부에 의해 상기 장애 발생이 감지되면 상기 스위칭부를 제어하여 상기 센서리스 모드로 상기 주 동작 모드가 전환되도록 하는 메인 제어부를 포함하는
출입문 이중 제어 장치.
출입문 개폐용 모터를 구동하기 위한 제어 장치로서,
엔코더 모드에서는 엔코더로부터의 펄스열을 토대로 출입문 이동거리를 계산하고, 센서리스 모드에서는 전류감지부로부터의 부하전류를 토대로 상기 출입문 이동거리를 계산하는 위치 결정부;
상기 엔코더 또는 상기 위치 결정부가 선택적으로 상기 위치 결정부에 접속되도록 스위칭하는 스위칭부;
상기 엔코더 모드의 동작에 있어서의 장애를 감지하기 위한 장애 감지부; 및
상기 출입문 이동거리에 따라 상기 모터가 구동되도록 제어하되, 초기에는 상기 엔코더 모드가 주 동작 모드가 되도록 하고 상기 장애 감지부에 의해 상기 장애 발생이 감지되면 상기 스위칭부를 제어하여 상기 센서리스 모드로 상기 주 동작 모드가 전환되도록 하는 메인 제어부를 포함하는
출입문 이중 제어 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 장애 감지부가
상기 엔코더 모드에서는, 엔코더에서 발생되는 펄스의 개수와 상기 펄스의 위상의 이상유무를 확인하여 장애를 감지하는
출입문 이중 제어 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 장애 감지부가,
상기 센서리스 모드에서는, 모터의 전압, 전류의 측정값의 이상유무를 확인하여 장애를 감지하는
출입문 이중 제어 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 메인 제어부의 제어 하에, 장애 발생 정보를 외부 기기에 통보하는 통신부를 더 포함하는
출입문 이중 제어 장치.
엔코더 모드를 주 동작 모드로 결정하여 출입문 제어를 수행하는 제 1 수행 단계;
상기 결정된 엔코더 모드의 실행 중에 장애 발생이 감지되면, 상기 주 동작 모드를 센서리스 모드로 스위칭하는 스위칭 단계; 및
엔코더 모드에 적용된 스크루피치를 이용하여 상기 스위칭된 센서리스 모드에 따라 출입문 이동거리를 계산하여 출입문 제어를 수행하는 제 2 수행 단계를 포함하는
출입문 이중 제어 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 스위칭 단계는,
상기 장애 발생에 대한 정보를 외부 기기에 통보하는 단계를 포함하는
출입문 이중 제어 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 제 1 수행 단계에서는,
모터의펄스 개수와 상기 스크루피치를 이용하여 상기 출입문 이동거리를 계산하고,
상기 제 2 수행 단계에서는,
모터의 각속도와 상기 스크루피치를 이용하여 상기 출입문 이동거리를 계산하는
출입문 이중 제어 방법.
프로세서를 구비한 출입문 제어 장치에,
출입문 제어를 위해 함께 동작중인 엔코더 모드 및 센서리스 모드 중 어느 하나를 주 동작 모드로 결정하여 출입문 제어를 수행하는 기능;
상기 결정된 주 동작 모드에서 장애 발생이 감지되면, 상기 결정된 동작 모드와 다른 하나의 모드를 상기 주 동작 모드로 전환하는 기능; 및
상기 전환된 상기 주 동작 모드에 따라 출입문 이동거리를 계산하여 출입문 제어를 수행하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한
컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
프로세서를 구비한 출입문 제어 장치에,
엔코더 모드를 주 동작 모드로 결정하여 출입문 제어를 수행하는 기능;
상기 결정된 엔코더 모드에서 장애 발생이 감지되면, 상기 주 동작 모드를 센서리스 모드로 스위칭하는 기능; 및
엔코더 모드에 적용된 스크루피치를 이용하여 상기 스위칭된 센서리스 모드에 따라 출입문 이동거리를 계산하여 출입문 제어를 수행하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한
컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.