KR20130134774A - Sliding door system comprising obstacle detection device using capacitance and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동으로 개폐되는 슬라이딩 도어 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 정전용량의 변화를 이용하여 장애물을 감지하는 슬라이딩 도어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sliding door system that opens and closes automatically, and more particularly, to a sliding door system for detecting an obstacle using a change in capacitance.
일반적으로 엘리베이터, 지하철, 건물 현관 등에 설치되어 자동으로 개폐되는 슬라이딩 도어는 자동으로 동작하므로 안전사고를 방지하기 위하여 장애물 감지수단이 설치되어 있다.In general, the sliding door that is installed in the elevator, subway, the entrance of the building and automatically open and close automatically operates because obstacle detection means are installed to prevent safety accidents.
예를 들어 도 1은 엘리베이터를 나타낸 것으로서, 중앙을 기준으로 개폐 동작하는 2개의 슬라이딩 도어(10a,10b), 탑승칸(20)의 전방에 설치되어 슬라이딩 도어(10a,10b)와 연동하여 개폐 동작하는 내부도어(21)를 포함한다.For example, FIG. 1 illustrates an elevator, which is installed in front of two sliding
이때 슬라이딩 도어(10a,10b)와 내부도어(21)에는 닫는 중에 장애물을 감지하기 위한 장애물 감지수단이 설치된다. 장애물 감지수단은 비접촉식과 접촉식으로 구분될 수 있으며, 비접촉식 감지수단은 도 2에 나타낸 바와 같이 슬라이딩 도어(10a,10b)의 서로 마주보는 측단부에 각각 설치된 발광센서(12)와 수광센서(14)를 포함한다.At this time, the sliding door (10a, 10b) and the
따라서 슬라이딩 도어(10a,10b)가 닫히는 중에 발광센서(12)에 의해 출사된 빛이 장애물에 의해 차단되면, 수광센서(14)에서 발생한 소정의 전기적 신호가 엘리베이터의 메인컨트롤러로 전송되고, 이어서 메인컨트롤러가 도어 개폐장치를 제어하여 슬라이딩 도어(10a,10b)의 동작을 중지시킨 후 열리는 방향을 동작시킨다.Therefore, when the light emitted by the
그런데 광센서를 이용하여 모든 종류의 장애물을 완벽하게 감지하려면 매우 많은 개수의 발광센서(12)와 수광센서(14)를 사용하여 상하 간격이 매우 촘촘하도록 배치해야 하므로 제작비용이 과도하게 증가하는 문제가 있다. 또한 아무리 촘촘하게 배치하더라도 상하 센서간의 간격은 존재하기 때문에 어린 아이의 손가락 같은 작은 장애물을 감지하지 못함으로써 안전사고가 발생할 위험이 항상 존재하는 문제점이 있다.However, in order to completely detect all kinds of obstacles using the optical sensor, a large number of
한편 접촉식 센서는 장애물이 접촉할 때 감지되는 압력신호 또는 전기적신호를 이용하여 장애물을 감지하는 것으로서, 장애물 또는 사람과 충돌이 이루어져야만 장애물 감지가 이루어지기 때문에 사용자의 불쾌감이 초래되고 빠른 속도로 동작할 경우 충돌로 인한 부상의 위험이 따르는 문제점이 있다.On the other hand, the touch sensor detects obstacles by using a pressure signal or an electrical signal detected when an obstacle comes into contact. Since the obstacle is detected only when an obstacle or a person collides, the user's discomfort is caused and the user operates at a high speed. If you do, there is a problem of danger of injury due to collision.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 장애물 감지성능을 높이고 안전사고의 위험을 줄일 수 있는 슬라이딩 도어를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a sliding door that can increase obstacle detection performance and reduce the risk of a safety accident.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 서로 반대방향으로 이동하면서 여닫는 동작을 수행하는 제1슬라이딩 도어와 제2슬라이딩 도어; 상기 제1슬라이딩 도어의 측단부에 설치되며, 상기 제1슬라이딩 도어의 높이방향으로 배치된 제1센서스트립과 상기 제1센서스트립에 연결된 제1감지회로를 포함하는 제1 정전용량 장애물 감지장치; 상기 제1슬라이딩 도어의 측단부와 마주보는 상기 제2슬라이딩 도어의 측단부에 설치되며, 상기 제2슬라이딩 도어의 높이방향으로 배치된 제2센서스트립과 상기 제2센서스트립에 연결된 제2감지회로를 포함하는 제2 정전용량 장애물 감지장치; 상기 제1 및 제2 정전용량 장애물 감지장치와 통신하는 메인컨트롤러; 상기 메인컨트롤러의 제어에 따라 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어를 동작시키는 도어개폐장치를 포함하는 슬라이딩 도어 시스템을 제공한다.The present invention, in order to solve the above-mentioned problems, the first sliding door and the second sliding door to move in the opposite direction to perform the opening and closing operation; A first capacitive obstacle detecting device installed at a side end of the first sliding door and including a first sensor strip disposed in a height direction of the first sliding door and a first sensing circuit connected to the first sensor strip; A second sensor strip disposed in a side end portion of the second sliding door facing the side end portion of the first sliding door, and arranged in a height direction of the second sliding door and connected to the second sensor strip; A second capacitive obstacle sensing device comprising a; A main controller in communication with the first and second capacitive obstacle sensing devices; According to the control of the main controller provides a sliding door system including a door opening and closing device for operating the first and second sliding doors.
본 발명에 따른 슬라이딩 도어 시스템은, 상기 제1슬라이딩 도어의 상기 측단부에 설치되며, 상기 제2슬라이딩 도어를 향하는 개구부를 구비하는 제1 센서브라켓; 상기 제2슬라이딩 도어의 상기 측단부에 설치되며, 상기 제1슬라이딩 도어를 향하는 개구부를 구비하는 제2 센서브라켓을 포함하며, 상기 제1센서스트립은 상기 제1센서브라켓의 내부에 설치되고 상기 제2센서스트립은 상기 제2센서브라켓의 내부에 설치되며, 상기 제1센서스트립과 상기 제2센서스트립은 서로 마주보지 않도록 어긋나게 배치된 것을 특징으로 할 수 있다.A sliding door system according to the present invention includes: a first sensor bracket installed at the side end of the first sliding door and having an opening facing the second sliding door; A second sensor bracket installed at the side end of the second sliding door and having an opening facing the first sliding door, wherein the first sensor strip is installed inside the first sensor bracket and The second sensor strip may be installed inside the second sensor bracket, and the first sensor strip and the second sensor strip may be disposed to be offset from each other.
또한 본 발명은 전술한 슬라이딩 도어 시스템의 제어방법에 있어서, (a) 상기 메인컨트롤러에 초기설정명령이 입력되는 단계; (b) 상기 도어개폐장치가 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어를 서로를 향해 이동시키는 단계; (c) 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어가 열림 위치에서 닫힘 위치로 이동하는 동안 상기 제1감지회로와 상기 제2감지회로를 통해 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어의 위치에 따른 기준전압분포 또는 기준주파수분포를 획득하여 저장하는 단계; (d) 정상동작모드에서, 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어가 닫히는 동안 상기 제1 또는 제2 감지회로에서 검출한 전압 또는 주파수를 상기 기준전압분포 또는 상기 기준주파수분포와 대비하여 장애물의 존재여부를 판단하는 단계; (e) 상기 (d)단계에서 장애물이 존재하는 것으로 판단하면, 상기 도어개폐장치를 제어하여 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어의 동작을 중단시키는 단계를 포함하는 슬라이딩 도어의 제어방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a control method of a sliding door system, comprising: (a) inputting an initial setting command to the main controller; (b) the door opening and closing device moving the first and second sliding doors toward each other; (c) a reference voltage distribution according to the position of the first and second sliding doors through the first sensing circuit and the second sensing circuit while the first and second sliding doors are moved from the open position to the closed position; or Obtaining and storing a reference frequency distribution; (d) In the normal operation mode, presence or absence of an obstacle by comparing the voltage or frequency detected by the first or second sensing circuit with the reference voltage distribution or the reference frequency distribution while the first and second sliding doors are closed. Determining; (e) if it is determined in step (d) that an obstacle exists, controlling the door opening and closing device to provide a control method of a sliding door comprising stopping the operation of the first and second sliding doors.
또한 본 발명은, 측면을 가지는 고정프레임; 상기 고정프레임의 상기 측면과 마주보는 측단부를 갖는 슬라이딩 도어; 상기 고정프레임의 측면에 설치되며, 상기 고정프레임의 높이방향으로 배치된 제1센서스트립과 상기 제1센서스트립에 연결된 제1감지회로를 포함하는 제1 정전용량 장애물 감지장치; 상기 슬라이딩 도어의 측단부에 설치되며, 상기 슬라이딩 도어의 높이방향으로 배치된 제2센서스트립과 상기 제2센서스트립에 연결된 제2감지회로를 포함하는 제2 정전용량 장애물 감지장치; 상기 제1 및 제2 정전용량 장애물 감지장치와 연결된 메인컨트롤러; 상기 메인컨트롤러의 제어에 따라 상기 슬라이딩 도어를 동작시키는 도어개폐장치를 포함하는 슬라이딩 도어 시스템과 그 제어방법을 제공한다. In addition, the present invention, the fixed frame having a side; A sliding door having a side end portion facing the side of the fixed frame; A first capacitive obstacle detecting device installed on a side of the fixed frame and including a first sensor strip disposed in a height direction of the fixed frame and a first sensing circuit connected to the first sensor strip; A second capacitive obstacle detecting device installed at a side end of the sliding door and including a second sensor strip disposed in a height direction of the sliding door and a second sensing circuit connected to the second sensor strip; A main controller connected to the first and second capacitive obstacle sensing devices; Provided is a sliding door system including a door opening and closing device for operating the sliding door according to the control of the main controller and a control method thereof.
본 발명에 따르면 장애물과 접촉하기 전에 감지하여 도어의 동작을 차단하므로 보다 안전한 사용이 가능하고 사용자의 불쾌감을 크게 줄일 수 있다. 또한 광센서를 이용하는 종래 방식에 비하여 훨씬 저렴한 비용으로 높은 감지효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, since the door is blocked by detecting before contact with an obstacle, safer use is possible and the user's discomfort can be greatly reduced. In addition, it is possible to obtain a high sensing effect at a much lower cost than the conventional method using an optical sensor.
도 1은 슬라이딩 도어를 예시한 도면
도 2는 종래 광센서가 설치된 슬라이딩 도어의 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 슬라이딩 도어의 정면도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이딩 도어 시스템의 구성도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 슬라이딩 도어의 단면도
도 6은 슬라이딩 도어가 닫힌 상태를 나타낸 단면도
도 7 및 도 8은 장애물 감지회로의 여러 실시예를 나타낸 구성도
도 9는 장애물 감지를 위한 기준전압분포를 예시한 도면
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬라이딩 도어의 단면도
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬라이딩 도어의 단면도1 illustrates a sliding door
2 is a cross-sectional view of a sliding door installed with a conventional optical sensor
3 is a front view of a sliding door according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a sliding door system according to an embodiment of the present invention
5 is a cross-sectional view of the sliding door according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a state in which the sliding door is closed.
7 and 8 are diagrams showing various embodiments of the obstacle sensing circuit
9 is a diagram illustrating a reference voltage distribution for obstacle detection.
10 is a cross-sectional view of a sliding door according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view of a sliding door according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 엘리베이터의 슬라이딩 도어(10a,10b)에 정전용량 장애물 감지장치(50,60)를 설치한 모습을 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 슬라이딩 도어 시스템의 블록도이다.3 is a front view showing the capacitive obstacle detecting device (50, 60) installed in the sliding door (10a, 10b) of the elevator according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a sliding door system of the present invention It is a block diagram.
이에 따르면 제1 및 제2 슬라이딩 도어(10a,10b)의 마주보는 측단부에는 각각 제1 정전용량 장애물 감지장치(50)와 제2 정전용량 장애물 감지장치(60)가 설치된다. 제1 및 제2 정전용량 장애물감지장치(50,60)는 엘리베이터의 전반적인 동작을 제어하는 메인컨트롤러(70)에 연결되며, 메인컨트롤러(70)는 설정된 알고리즘에 따라 슬라이딩 도어(10a,10b)를 개폐하는 도어개폐장치(80)를 제어한다. Accordingly, the first capacitive
또한 메인컨트롤러(70)는 슬라이딩 도어(10a,10b)가 닫히는 중에 제1 또는 제2 정전용량 장애물 감지장치(50, 60)를 통해 장애물이 감지되면 도어개폐장치(80)를 제어하여 슬라이딩 도어(10a,10b)의 동작을 중단시키고 반대 방향으로 동작시킨다. In addition, the main controller 70 controls the door opening and closing device 80 when the obstacle is detected through the first or second capacitive
제1 및 제2 슬라이딩 도어(10a,10b)에는 발광센서(12)와 수광센서(14)를 각각 추가로 설치하여 제1, 제2 장애물감지장치(50,60)의 기능을 보조할 수도 있다.A
제1 정전용량 장애물 감지장치(50)는 제1 슬라이딩 도어(10a)의 측단부에 설치되는 제1센서스트립(51)과, 제1센서스트립(51)에 연결된 제1 감지회로(52)를 포함한다. The first capacitive
제2 정전용량 장애물 감지장치(60)는 제2센서스트립(61)과 제2센서스트립(61)에 연결된 제2 감지회로(62)를 포함하며, 제2센서스트립(61)은 제1 슬라이딩 도어(10a)의 측단부와 마주보는 제2 슬라이딩 도어(10b)의 측단부에 설치된다.The second capacitive obstacle detecting device 60 includes a
각 센서스트립(51,61)은 대략 사각의 단면 형상을 가지는 스트립(strip) 형태의 센서바디와 센서바디의 내부에 길이방향으로 매설되어 서로 대향하는 2개의 스트립전극을 포함한다. 센서바디는 고무 등의 연설재질인 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.Each of the
2개의 스트립전극은 커패시터의 전극역할을 하며, 따라서 센서스트립(51,61)의 설치면이 금속재질인 경우에는 센서바디에 1개의 스트립전극만 포함된 것이 사용될 수도 있다.The two strip electrodes serve as the electrodes of the capacitor. Therefore, when the mounting surfaces of the
제1센서스트립(51)과 제2센서스트립(61)은 도 5의 횡단면도에 나타낸 바와 같이, 제1슬라이딩 도어(10a)와 제2슬라이딩 도어(10b)의 각 측단부에 각각 설치된 제1 및 제2 센서브라켓(21,22)의 내부에 설치되는 것이 바람직하다. As shown in the cross-sectional view of FIG. 5, the
각 센서브라켓(21,22)은 대략 'ㄷ'자 형태의 단면을 가지며 서로를 향해 개구되고, 그 내부에 각 센서스트립(51,61)이 제1, 제2슬라이딩 도어(10a,10b)의 높이방향으로 설치된다. 각 센서브라켓(21,22)의 개구부에는 보호커버(25)가 설치될 수 있으며, 발광센서(12)와 수광센서(14)를 사용하는 경우에는 보호커버(25)는 투명재질이어야 한다. 다만 센서스트립(51,61)이 보호커버(25)를 장애물로 인식하여 오작동할 가능성도 있기 때문에 센서스트립(51,61)의 특성이나 감도를 감안하여 보호커버(25)를 생략하여도 무방하다.Each of the
각 센서스트립(51,61)의 단부에는 제1 감지회로(52)와 제2 감지회로(62)가 각각 연결되고, 각 감지회로(52, 62)는 각각 PCB상에 설치되어 각 센서스트립(51,61)과 일체로 몰딩되는 것이 바람직하다.The
제1 및 제2 센서스트립(51,61)은 각각 제1 및 제2 센서브라켓(21,22)의 폭방향을 기준으로 중앙에 설치될 수도 있으나, 제1, 제2 센서스트립(51,61)이 서로를 장애물로 인식하여 오작동하는 것을 방지하기 위해서는 도 5에 나타낸 바와 같이 제1 및 제2 센서브라켓(21,22)의 폭방향을 기준으로 서로 어긋나게 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 제1 및 제2 센서스트립(51,61)은 서로 정면으로 마주보지 않도록 설치되는 것이 바람직하다.The first and
이를 위해서는 예를 들어 제1센서스트립(51)은 제1센서브라켓(21)의 대향하는 내벽 중에서 일 내벽에 치우치게 설치하고, 제2센서스트립(61)은 제2센서브라켓(22)의 대향하는 내벽 중에서 제1 센서스트립(51)이 인접한 내벽과 반대쪽의 내벽에 치우치도록 설치한다. 이렇게 설치하면 도 6에 나타낸 바와 같이 제1 및 제2 슬라이딩 도어(10a,10b)가 서로 접근하여 닫히더라도 제1 및 제2 센서스트립(51,61)은 서로 마주보지 않게 되므로 서로의 존재로 인한 오작동의 위험을 줄일 수 있다.To this end, for example, the
한편 제1 및 제2 센서스트립(51,61)은 각 센서브라켓(21,22)의 내벽에 직접 부착할 수도 있으나, 센서브라켓(21,22)의 내벽에 너무 가깝게 설치하면 센서스트립(51,61)이 이를 장애물로 인식하여 오작동할 위험이 있다. 이러한 위험을 줄이기 위해서는 각 센서브라켓(21,22)의 내벽에 돌출단(27)을 형성하고, 상기 돌출단(27)에 센서스트립(51,61)를 장착하는 것이 보다 바람직하다. 돌출단(27)은 센서브라켓(21,22)의 길이방향으로 연장되며, 적어도 센서스트립(51,61)에 대응하는 길이를 가져야 함은 물론이다.Meanwhile, the first and
이 경우 돌출단(27)이 금속재질이면 1개의 스트립전극만이 내장된 센서스트립(51,61)을 사용하는 것도 가능하다, 돌출단과 스트립전극이 커패시터의 각 전극으로 기능할 수 있기 때문이다.In this case, if the
한편 제1 및 제2 장애물 감지장치(50,60)는 장애물이 제1 또는 제2 센서스트립(51,61)에 접근해서 정전용량의 변화가 발생해야만 장애물을 인식할 수 있다. 따라서 예를 들어 제1 및 제2 슬라이딩 도어(10a,10b)가 완전히 열려 있는 상태에서 그 사이 중앙에 장애물이 존재하는 경우에도 제1 및 제2 슬라이딩 도어(10a,10b)는 장애물이 감지되는 중앙부근까지 이동했다가 장애물이 인식되면 다시 반대로 이동해야 하므로 제1 및 제2 슬라이딩 도어(10a,10b)의 동작시간이 길어지는 문제점이 있다.Meanwhile, the first and second
이러한 문제를 해결하기 위해서는 종래의 광센서를 이용한 감지방법을 보조적으로 사용하는 것이 바람직하다. In order to solve this problem, it is preferable to use a conventional sensing method using an auxiliary optical sensor.
즉, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1센서브라켓(21)과 제2센서브라켓(22)의 서로 마주보는 내벽에 발광센서(12)와 수광센서(14)를 각각 설치하면, 제1, 제2 슬라이딩 도어(10a,10b)가 장애물까지 접근하지 않더라도 장애물로 인하여 수광센서(14)에서 발광센서(12)의 광을 수광하지 못할 경우 장애물이 있는 것으로 판단할 수 있으므로 제1 및 제2 슬라이딩 도어(10a,10b)의 불필요한 동작을 줄일 수 있다.That is, as shown in FIGS. 5 and 6, when the
이 경우 발광센서(12)와 수광센서(14)는 비교적 큰 장애물을 감지하는 용도로 사용하면 충분하므로 최소한의 개수로 설치하면 된다.In this case, since the
발광센서(12)와 수광센서(14)를 설치할 경우에는 이들 간의 광로가 제공되어야 하므로 각 센서스트립(51,61)을 센서브라켓(21,22)의 폭방향을 기준으로 서로 이격시키면, 그 이격된 간격을 통해 발광센서(12)에서 출사된 빛이 수광센서(14)까지 도달할 수 있다. 발광센서(12)와 수광센서(14)는 적외선을 이용하는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니어서, 레이저 등 다른 종류의 빛이 사용될 수도 있다.When the
한편 제1 및 제2 센서스트립(51,61)에 각각 연결되는 제1 및 제2 감지회로(52,62)는 여러 가지 방식으로 구현할 수 있다.Meanwhile, the first and
도 7은 제1 감지회로(52)의 일 실시예를 나타낸 것으로서, 제1센서스트립(51)에 연결된 RF발진기(53), RF발진기(53)에 연결된 위상고정루프부(54), 위상고정루프부(54)에 연결된 제1 MCU(Micro Control Unit)(56) 등을 포함한다. FIG. 7 shows an embodiment of the
위상고정루프부(54)는 RF발진기(53)의 발진주파수를 일정하게 유지시키기 위한 주파수조정신호를 RF발진기(53)로 출력한다. 따라서 제1센서스트립(51)에 장애물이 접근하여 정전용량이 변하면 RF발진기(53)의 발진주파수가 달라지게 되므로 위상고정루프부(54)에서 출력되는 주파수조정신호의 전압도 달라지게 되므로 제1 MCU(56)는 이를 기준전압과 비교하여 장애물의 존재여부를 판단할 수 있다. The phase locked loop 54 outputs a frequency adjustment signal to the RF oscillator 53 to keep the oscillation frequency of the RF oscillator 53 constant. Therefore, when an obstacle approaches the
도 8은 제1 감지회로(52)의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 제1센서스트립(51)에 연결된 RF발진기(53), RF발진기(53)의 발진주파수를 소정비율로 분주하는 프리스케일러(prescaler)(55), 프리스케일러(55)에서 분주된 주파수신호가 입력되는 제1 MCU(56) 등을 포함한다. FIG. 8 illustrates another embodiment of the
제1센서스트립(51)에 장애물이 접근하여 정전용량이 변하면, RF발진기(53)의 발진주파수가 달라지므로 프리스케일러(55)에서 분주되어 제1 MCU(56)로 입력되는 신호의 주파수도 달라지게 된다. 따라서 제1 MCU(56)는 프리스케일러(55)에서 입력되는 신호의 주파수를 기준주파수와 비교하여 장애물의 존재여부를 판단할 수 있다. When an obstacle approaches the
도 7 및 도 8에서 장애물의 존재여부는 제1 MCU(56)에서 직접 판단할 수도 있고, 제1 MCU(56)에서 전송된 소정 신호를 이용하여 메인컨트롤러(70)에서 판단할 수도 있다. 제1 MCU(56)에서 장애물 여부를 판단하는 경우에는 예를 들어 장애물이 없으면 0V, 장애물이 있으면 5V 신호를 메인컨트롤러(70)로 출력할 수 있다. 제1 MCU(56)와 메인컨트롤러(70)의 통신방식에는 제한이 없으며, 예를 들어 UART방식으로 통신할 수 있다. In FIG. 7 and FIG. 8, the presence of an obstacle may be directly determined by the first MCU 56 or may be determined by the main controller 70 using a predetermined signal transmitted from the first MCU 56. When the first MCU 56 determines whether there is an obstacle, for example, if there is no obstacle, 0V, and if there is an obstacle, a 5V signal may be output to the main controller 70. There is no limitation on the communication method of the first MCU 56 and the main controller 70, for example, it can communicate in the UART method.
한편 정전용량 장애물 감지장치에서는 RF발진기의 발진주파수에 따라 소정 위치에 장애물이 감지되지 않는 데드포인트(dead point)가 나타나는데, 이를 방지하기 위해서는 서로 다른 주파수를 갖는 2개의 RF발진기와 각 RF발진기에 위상고정루프부(또는 프리스케일러)를 연결하거나, 하나의 RF발진기를 소정 주기마다 다른 주파수로 발진시킬 수 있다. 이와 관련된 자세한 내용은 본 출원인의 등록특허 제974423호(2010.7.30공고) 및 공개특허 제2012-0038646호(2012.4.24 공개) 등을 참조할 수 있다.On the other hand, in the capacitive obstacle detection device, a dead point at which an obstacle is not detected appears at a predetermined position according to the oscillation frequency of the RF oscillator. To prevent this, two RF oscillators having different frequencies and a phase for each RF oscillator are prevented. A fixed loop unit (or prescaler) may be connected or one RF oscillator may be oscillated at a different frequency at a predetermined cycle. For details, refer to the applicant's registered patent No. 974423 (published on July 7, 2010) and Patent Publication No. 2012-0038646 (published on April 24, 2012).
도 7 및 도 8은 제1감지회로(52)의 여러 유형을 예시한 것이지만 제2 감지회로(62)에도 동일하게 적용됨은 물론이다.7 and 8 illustrate various types of the
한편 본 발명의 실시예와 같이, 양문형 슬라이딩 도어(10a,10b)에 제1 센서스트립(51)과 제2센서스트립(61)을 설치하는 경우에는 제1감지회로(52)와 제2감지회로(62)의 RF발진기의 발진주파수를 서로 달리하면 각 센서스트립(51,61)에서 데드포인트가 서로 다른 위치에 나타나므로 이로 인한 감지불능 문제를 해결할 수 있다.On the other hand, as in the embodiment of the present invention, when the
또한 RF발진기의 발진주파수가 동일하더라도 제1 및 제2 센서스트립(51,61)의 설치 높이를 달리하면 데드포인트의 위치가 서로 달라지므로 이로 인한 감지불능 문제를 해결할 수 있다.In addition, even if the oscillation frequency of the RF oscillator is the same, if the installation height of the first and second sensor strips (51, 61) is different, the position of the dead point is different from each other, thereby solving the problem of undetectable.
한편 본 발명의 실시예에 따른 슬라이딩 도어 시스템을 작동시키기 위해서는 특별한 초기설정과정이 요구된다. Meanwhile, in order to operate the sliding door system according to the embodiment of the present invention, a special initial setting process is required.
슬라이딩 도어(10a, 10b)가 닫히는 과정에서 제1 및 제2 정전용량 장애물 감지장치(50,60)가 서로 반대쪽의 슬라이딩 도어(10a,10b)를 장애물로 인식할 수 있기 때문이다. 구체적인 초기설정방법은 다음과 같다.This is because the first and second capacitive
먼저 초기설정명령이 입력되면, 메인컨트롤러(70)는 도어개폐장치(80)를 제어하여 제1 및 제2슬라이딩 도어(10a,10b)를 서로를 향해 이동시키며, 제1 및 제2슬라이딩 도어(10a,10b)가 서로 접근할수록 제1 및 제2센서스트립(51,61)의 정전용량이 변하게 된다. 초기설정 동작중에는 메인컨트롤러(70)가 제1 및 제2 정전용량 장애물 감지장치(50,60)의 감지결과를 이용하여 도어개폐장치(80)를 제어하지 않도록 미리 설정해 두어야 한다.First, when an initial setting command is input, the main controller 70 controls the door opening and closing device 80 to move the first and second sliding
예를 들어 제1 슬라이딩 도어(10a)에 장착된 제1정전용량 장애물 감지장치(50)를 살펴보면, 도 7에 나타낸 바와 같이 제1감지회로(52)에 위상고정루프부(54)가 사용된 경우에는 제1 슬라이딩 도어(10a)가 이동함에 따라 어떤 지점부터는 위상고정루프부(54)에서 출력되는 주파수조정전압이 점차 상승하게 된다. For example, referring to the first capacitive
따라서 제1 MCU(56)는 제1슬라이딩 도어(10a)가 열린상태에서 닫힌상태로 이동하는 동안 위상고정루프부(54)에서 출력된 주파수조정전압의 분포를 파악할 수 있으며, 이렇게 파악된 위치에 따른 전압을 기준전압분포로 저장한다. 그리고 이후 정상동작 모드에서는 위상고정루프부(54)의 실제 출력전압을 초기설정과정에서 저장해 둔 기준전압분포와 대비하여 허용범위를 벗어나면 장애물이 존재하는 것으로 판단한다.Accordingly, the first MCU 56 may grasp the distribution of the frequency adjustment voltage output from the phase fixing loop part 54 while the first sliding
이러한 과정은 제2 슬라이딩 도어(10a)에 장착된 제2정전용량 장애물 감지장치(60)에 대해서도 동일하게 적용된다. 따라서 제1 및 제2 정전용량 장애물 감지장치(50,60)의 전체 기준전압분포는 도 9에 예시한 바와 같이 나타낼 수 있다.This process is similarly applied to the second capacitive obstacle detecting device 60 mounted on the second sliding
한편 도 8에 나타낸 바와 같이 감지회로(52)에 프리스케일러(55)가 사용된 경우에는, 슬라이딩 도어(10a,10b)가 열린상태에서 닫힌상태로 이동하는 동안 프리스케일러(55)에서 분주되어 MCU로 입력되는 주파수의 분포를 파악하여 이렇게 파악된 위치에 따른 주파수를 기준주파수분포로 저장한다. 따라서 이후 정상동작 모드에서는 프리스케일러(55)의 실제 출력주파수를 초기설정과정에서 저장해 둔 기준주파수분포와 대비하여 허용범위를 벗어나면 장애물이 존재하는 것으로 판단한다.On the other hand, when the prescaler 55 is used for the
초기설정과정에서 획득한 기준전압분포 또는 기준주파수분포는 각 감지회로(52,62)의 MCU에 저장되어 장애물 판단자료로 활용될 수도 있고, 메인컨트롤러(70)로 전송되어 장애물 판단자료로 활용될 수 있다.The reference voltage distribution or the reference frequency distribution obtained in the initial setting process may be stored in the MCUs of the
이러한 초기설정과정을 거친 이후에는 슬라이딩 도어(10a,10b)는 메인 컨트롤러(70)에 설정된 알고리즘에 따라 동작하게 된다.After the initial setting process, the sliding
만일 닫는 동작 중에 제1 또는 제2 센서스트립(51,61)에 장애물이 접근하여 정전용량이 변하게 되면, 감지회로(52,62)의 MCU 또는 메인컨트롤러(70)는 위상고정루프부(54)에서 출력된 주파수조정전압을 기준전압분포와 대비하거나, 프리스케일러(55)의 출력주파수를 기준주파수분포와 대비하여 허용범위를 벗어나면 장애물이 존재하는 것으로 판단한다.If an obstacle approaches the first or second sensor strips 51, 61 during the closing operation, and the capacitance changes, the MCU or the main controller 70 of the
장애물이 존재하는 것으로 판단되면, 메인컨트롤러(70)는 도어개폐장치(80)를 제어하여 제1 및 제2슬라이딩 도어(10a,10b)의 동작을 중지시킨 다음 열리는 방향으로 동작시킨다.When it is determined that an obstacle exists, the main controller 70 controls the door opening and closing device 80 to stop the operation of the first and second sliding
한편 제1 및 제2정전용량 장애물 감지장치(50,60)에서 장애물이 감지되지 않더라도 제1 및 제2슬라이딩 도어(10a,10b)가 동작할 때 수광센서(14)에서 발광센서(12)의 빛을 수광하지 못하면, 메인컨트롤러(70)는 도어개폐장치(80)를 제어하여 제1 및 제2슬라이딩 도어(10a,10b)의 동작을 중지시킨 다음 열리는 방향으로 동작시킨다.On the other hand, even when no obstacle is detected in the first and second capacitive
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나 본 발명이 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니므로 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.In the above described the preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above-described embodiment may be modified or modified in various forms.
예를 들어 이상에서는 엘리베이터의 슬라이딩 도어 시스템을 예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 슬라이딩 도어시스템이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 건물의 출입문, 철도차량의 객차간 출입문 등의 슬라이딩 도어 시스템에도 적용될 수 있다.For example, although the present invention has been described using the sliding door system of an elevator as an example, the sliding door system of the present invention is not limited thereto. Therefore, it can be applied to sliding door systems such as doors of buildings and doors of carriages of railway cars.
또한 전술한 실시예에서는 제1 및 제2 센서스트립(51,61)을 서로 마주보지 않도록 설치하는 것이 바람직하다고 하였지만, 전술한 바와 같이 기준전압분포 또는 기준주파수분포를 미리 설정해 둔다면 도 10에 나타낸 바와 같이 서로 마주보도록 설치할 수도 있을 것이다.In the above-described embodiment, it is preferable to install the first and second sensor strips 51 and 61 so as not to face each other. However, if the reference voltage distribution or the reference frequency distribution is set in advance as shown in FIG. You can also install them facing each other.
또한 이상에서는 2개의 슬라이딩 도어(10a,10b)가 동작하는 시스템을 예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 도 11에 나타낸 바와 같이 1개의 슬라이딩 도어(10)가 사용된 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. In addition, although the present invention has been described with reference to the system in which the two sliding
즉, 도어프레임을 구성하는 고정프레임(90)의 측면에 제1센서브라켓(21)을 설치한 후 그 내부에 제1센서스트립(51)을 장착하고, 고정프레임(90)을 향하는 슬라이딩 도어(10)의 측단부에 제2센서브라켓(22)을 설치한 후 그 내부에 제2 센서스트립(61)을 설치할 수 있다. 또한 제1 센서브라켓(21)과 제2 센서브라켓(22)의 서로 마주보는 내벽에 발광센서(12)와 수광센서(14)를 각각 설치할 수 있다.That is, after the
이 경우에는 제1 및 제2센서스트립(51,61) 중 하나에 장애물이 접근하면 메인컨트롤러(70)는 슬라이딩 도어(10)의 동작을 중단시키게 된다.In this case, when an obstacle approaches one of the first and second sensor strips 51 and 61, the main controller 70 stops the operation of the sliding
이와 같이 본 발명은 다양한 형태로 변형 또는 수정될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 포함된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 물론이다.As described above, the present invention may be modified or modified in various forms, and the modified or modified embodiments may be included in the scope of the present invention if the technical spirit of the present invention included in the claims to be described later.
10a, 10b: 제1, 제2 슬라이딩 도어 12: 발광센서
14: 수광센서 21, 22: 제1, 제2 센서브라켓
25: 보호커버 27: 돌출단
50: 제1 정전용량 장애물 감지장치 51: 제1 센서스트립
52: 제1 감지회로 53: RF발진기
54: 위상고정루프부 55: 프리스케일러
60: 제2 정전용량 장애물 감지장치 61: 제2 센서스트립
62: 제2 감지회로 70: 메인컨트롤러
80: 도어개폐장치 90: 고정프레임10a and 10b: first and second sliding doors 12: light emitting sensor
14:
25: protective cover 27: protrusion end
50: first capacitive obstacle detection device 51: first sensor strip
52: first sensing circuit 53: RF oscillator
54: phase-locked loop portion 55: prescaler
60: second capacitive obstacle detection device 61: second sensor strip
62: second sensing circuit 70: main controller
80: door opening and closing device 90: fixed frame
Claims (8)
상기 제1슬라이딩 도어의 측단부에 설치되며, 상기 제1슬라이딩 도어의 높이방향으로 배치된 제1센서스트립과 상기 제1센서스트립에 연결된 제1감지회로를 포함하는 제1 정전용량 장애물 감지장치;
상기 제1슬라이딩 도어의 측단부와 마주보는 상기 제2슬라이딩 도어의 측단부에 설치되며, 상기 제2슬라이딩 도어의 높이방향으로 배치된 제2센서스트립과 상기 제2센서스트립에 연결된 제2감지회로를 포함하는 제2 정전용량 장애물 감지장치;
상기 제1 및 제2 정전용량 장애물 감지장치와 통신하는 메인컨트롤러;
상기 메인컨트롤러의 제어에 따라 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어를 동작시키는 도어개폐장치
를 포함하는 슬라이딩 도어 시스템A first sliding door and a second sliding door that move in opposite directions to perform opening and closing operations;
A first capacitive obstacle detecting device installed at a side end of the first sliding door and including a first sensor strip disposed in a height direction of the first sliding door and a first sensing circuit connected to the first sensor strip;
A second sensor strip disposed in a side end portion of the second sliding door facing the side end portion of the first sliding door, and arranged in a height direction of the second sliding door and connected to the second sensor strip; A second capacitive obstacle sensing device comprising a;
A main controller in communication with the first and second capacitive obstacle sensing devices;
Door opening and closing device for operating the first and second sliding doors in accordance with the control of the main controller
Sliding door system including
상기 제1슬라이딩 도어의 상기 측단부에 설치되며, 상기 제2슬라이딩 도어를 향하는 개구부를 구비하는 제1 센서브라켓;
상기 제2슬라이딩 도어의 상기 측단부에 설치되며, 상기 제1슬라이딩 도어를 향하는 개구부를 구비하는 제2 센서브라켓
을 포함하며, 상기 제1센서스트립은 상기 제1센서브라켓의 내부에 설치되고 상기 제2센서스트립은 상기 제2센서브라켓의 내부에 설치되며, 상기 제1센서스트립과 상기 제2센서스트립은 서로 마주보지 않도록 어긋나게 배치된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 도어 시스템The method of claim 1,
A first sensor bracket installed at the side end portion of the first sliding door and having an opening facing the second sliding door;
A second sensor bracket installed at the side end of the second sliding door and having an opening facing the first sliding door;
The first sensor strip is installed in the interior of the first sensor bracket and the second sensor strip is installed in the interior of the second sensor bracket, and the first sensor strip and the second sensor strip are each other. Sliding door system, characterized in that arranged so as not to face
상기 고정프레임의 상기 측면과 마주보는 측단부를 갖는 슬라이딩 도어;
상기 고정프레임의 측면에 설치되며, 상기 고정프레임의 높이방향으로 배치된 제1센서스트립과 상기 제1센서스트립에 연결된 제1감지회로를 포함하는 제1 정전용량 장애물 감지장치;
상기 슬라이딩 도어의 측단부에 설치되며, 상기 슬라이딩 도어의 높이방향으로 배치된 제2센서스트립과 상기 제2센서스트립에 연결된 제2감지회로를 포함하는 제2 정전용량 장애물 감지장치;
상기 제1 및 제2 정전용량 장애물 감지장치와 연결된 메인컨트롤러;
상기 메인컨트롤러의 제어에 따라 상기 슬라이딩 도어를 동작시키는 도어개폐장치
를 포함하는 슬라이딩 도어 시스템Fixed frame having a side;
A sliding door having a side end portion facing the side of the fixed frame;
A first capacitive obstacle detecting device installed on a side of the fixed frame and including a first sensor strip disposed in a height direction of the fixed frame and a first sensing circuit connected to the first sensor strip;
A second capacitive obstacle detecting device installed at a side end of the sliding door and including a second sensor strip disposed in a height direction of the sliding door and a second sensing circuit connected to the second sensor strip;
A main controller connected to the first and second capacitive obstacle sensing devices;
Door opening and closing device for operating the sliding door in accordance with the control of the main controller
Sliding door system including
상기 고정프레임의 측면에 설치되며, 상기 슬라이딩 도어를 향하는 개구부를 구비하는 제1 센서브라켓;
상기 슬라이딩 도어의 상기 측단부에 설치되며, 상기 고정프레임을 향하는 개구부를 구비하는 제2 센서브라켓
을 포함하며, 상기 제1센서스트립은 상기 제1센서브라켓의 내부에 설치되고 상기 제2센서스트립은 상기 제2센서브라켓의 내부에 설치되며, 상기 제1센서스트립과 상기 제2센서스트립은 서로 마주보지 않도록 어긋나게 배치된 것을 특징으로 하는 슬라이딩 도어 시스템The method of claim 3,
A first sensor bracket installed at a side of the fixing frame and having an opening facing the sliding door;
A second sensor bracket installed at the side end of the sliding door and having an opening facing the fixed frame;
The first sensor strip is installed in the interior of the first sensor bracket and the second sensor strip is installed in the interior of the second sensor bracket, and the first sensor strip and the second sensor strip are each other. Sliding door system, characterized in that arranged so as not to face
상기 제1감지회로와 상기 제2감지회로는 서로 다른 발진주파수의 RF발진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 도어 시스템The method according to claim 1 or 3,
The first sensing circuit and the second sensing circuit includes a sliding door system, characterized in that the RF oscillator of different oscillation frequency
상기 제1센서스트립과 상기 제2센서스트립은 상기 제1 및 제2 센서브라켓의 폭방향을 기준으로 서로 이격된 간격을 가지며,
상기 제1센서브라켓과 상기 제2센서브라켓의 서로 마주보는 내벽에는 각각 발광센서와 수광센서가 설치되고, 상기 제1센서스트립과 상기 제2센서스트립의 상기 간격이 상기 발광센서에서 출사된 빛의 경로로 제공되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 도어 시스템The method according to claim 2 or 4,
The first sensor strip and the second sensor strip have a spaced apart from each other based on the width direction of the first and second sensor brackets,
A light emitting sensor and a light receiving sensor are installed on inner walls of the first and second sensor brackets facing each other, and the interval between the first sensor strip and the second sensor strip is determined by the light emitted from the light emitting sensor. Sliding door system, characterized in that provided by the path
(a) 상기 메인컨트롤러에 초기설정명령이 입력되는 단계;
(b) 상기 도어개폐장치가 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어를 서로를 향해 이동시키는 단계;
(c) 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어가 열림 위치에서 닫힘 위치로 이동하는 동안 상기 제1감지회로와 상기 제2감지회로를 통해 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어의 위치에 따른 기준전압분포 또는 기준주파수분포를 획득하여 저장하는 단계;
(d) 정상동작모드에서, 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어가 닫히는 동안 상기 제1 또는 제2 감지회로에서 검출한 전압 또는 주파수를 상기 기준전압분포 또는 상기 기준주파수분포와 대비하여 장애물의 존재여부를 판단하는 단계;
(e) 상기 (d)단계에서 장애물이 존재하는 것으로 판단하면, 상기 도어개폐장치를 제어하여 상기 제1 및 제2슬라이딩 도어의 동작을 중단시키는 단계
를 포함하는 슬라이딩 도어의 제어방법In the control method of the sliding door system according to claim 1,
(a) inputting an initial setting command to the main controller;
(b) the door opening and closing device moving the first and second sliding doors toward each other;
(c) a reference voltage distribution according to the position of the first and second sliding doors through the first sensing circuit and the second sensing circuit while the first and second sliding doors are moved from the open position to the closed position; or Obtaining and storing a reference frequency distribution;
(d) In the normal operation mode, presence or absence of an obstacle by comparing the voltage or frequency detected by the first or second sensing circuit with the reference voltage distribution or the reference frequency distribution while the first and second sliding doors are closed. Determining;
(e) if it is determined in step (d) that an obstacle exists, controlling the door opening and closing device to stop the operation of the first and second sliding doors;
Sliding door control method comprising a
(a) 상기 메인컨트롤러에 초기설정명령이 입력되는 단계;
(b) 상기 도어개폐장치가 상기 슬라이딩 도어를 상기 고정프레임을 향해 이동시키는 단계;
(c) 상기 슬라이딩 도어가 열림 위치에서 닫힘 위치로 이동하는 동안 상기 제1감지회로와 상기 제2감지회로를 통해 상기 슬라이딩 도어의 위치에 따른 기준전압분포 또는 기준주파수분포를 획득하여 저장하는 단계;
(d) 정상동작모드에서, 상기 슬라이딩 도어가 닫히는 동안 상기 제1 또는 제2 감지회로에서 검출한 전압 또는 주파수를 상기 기준전압분포 또는 상기 기준주파수분포와 대비하여 장애물의 존재여부를 판단하는 단계;
(e) 상기 (d)단계에서 장애물이 존재하는 것으로 판단하면, 상기 도어개폐장치를 제어하여 상기 슬라이딩 도어의 동작을 중단시키는 단계
를 포함하는 슬라이딩 도어의 제어방법In the control method of the sliding door system according to claim 3,
(a) inputting an initial setting command to the main controller;
(b) the door opening and closing device moving the sliding door toward the fixed frame;
(c) acquiring and storing a reference voltage distribution or a reference frequency distribution according to the position of the sliding door through the first sensing circuit and the second sensing circuit while the sliding door moves from the open position to the closed position;
(d) determining whether an obstacle exists by comparing a voltage or frequency detected by the first or second sensing circuit with the reference voltage distribution or the reference frequency distribution while the sliding door is closed;
(e) if it is determined in step (d) that an obstacle exists, controlling the door opening and closing device to stop the operation of the sliding door;
Sliding door control method comprising a
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