KR20170128672A

KR20170128672A - 철도 차량의 도어 모니터링 장치 및 도어 모니터링 방법

Info

Publication number: KR20170128672A
Application number: KR1020160058261A
Authority: KR
Inventors: 임준식
Original assignee: 주식회사 글로비즈
Priority date: 2016-05-12
Filing date: 2016-05-12
Publication date: 2017-11-23
Also published as: KR101871862B1

Abstract

본 발명에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 방법은 철도 차량의 철도 차량에서 도어를 모니터링하는 방법에서, 도어의 개폐 동작에 따른 도어 패널의 위치 또는 속도를 측정하는 단계, 상기 측정된 위치 또는 속도를 이용해서 시간에 따른 상기 도어 패널의 위치값 또는 속도값을 계산하는 단계, 상기 도어 패널의 위치값 또는 속도값을 상기 도어의 개폐 동작에 따른 정상 상태의 위치 설정값 또는 속도 설정값과 비교하는 단계, 그리고 상기 비교 결과에 따라 상기 도어의 고장 여부 또는 물체의 끼임 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

철도 차량의 도어 모니터링 장치 및 도어 모니터링 방법{DEVICE AND METHOD FOR MONITORING DOOR FOR TRAIN}

본 발명은 철도 차량의 도어 모니터링 장치 및 이를 이용한 철도 차량의 도어 모니터링 방법에 관한 것이다.

철도 차량에는 다수의 객차마다 복수개의 도어들이 배치되며, 도어들의 개폐 동작을 제어하는 도어 제어 유닛(Door Control Unit, 이하 DCU)를 포함한다. 상기 DCU는 TCMS (Train Control condition Monitoring System)의 신호에 따라 복수개의 도어들의 개폐 동작을 제어한다.

하지만, 종래의 DCU는 도어를 개폐하는 모터의 피드백 신호(예를 들어, 전류)를 이용해 도어의 고장 여부를 진단하였으나, 도어가 닫히는 시점에서의 신호가 약해 오차가 발생하고, 이로 인해 도어가 완전히 닫혔는지 파악하기 힘든 어려움이 있다.

또한, DCU는 도어 패널 사이에 두께게 얇은 물체가 끼이는 경우 이를 효과적으로 인식하지 못하는 어려움이 있었다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명은 도어의 개폐 동작에 따른 도어 패널의 위치 등을 검출하여 도어의 고장 여부를 판단할 할 수 있는 철도 차량의 도어 모니터링 장치 및 이를 이용한 철도 차량의 도어 모니터링 방법을 제안하고자 한다.

본 발명의 철도 차량의 도어 모니터링 방법은 철도 차량에서 도어를 모니터링하는 방법에서, 도어의 개폐 동작에 따른 도어 패널의 위치 또는 속도를 측정하는 단계, 상기 측정된 위치 또는 속도를 이용해서 시간에 따른 상기 도어 패널의 위치값 또는 속도값을 계산하는 단계, 상기 도어 패널의 위치값 또는 속도값을 상기 도어의 개폐 동작에 따른 정상 상태의 위치 설정값 또는 속도 설정값과 비교하는 단계, 그리고 상기 비교 결과에 따라 상기 도어의 고장 여부 또는 물체의 끼임 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

상기 계산하는 단계는, 상기 도어 패널의 위치값 또는 속도값을 이용해 시간에 따른 위치 곡선 또는 속도 곡선을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 판단하는 단계는, 상기 위치 곡선의 상기 위치값이 상기 정상 상태의 위치 설정값의 상한값을 초과하거나 상기 정상 상태의 위치 설정값의 하한값 미만인 경우, 상기 도어가 고장난 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 판단하는 단계는, 상기 속도 곡선의 속도값이 상기 속도 설정값의 상한값을 초과하거나 상기 속도 설정값의 하한값 미만인 경우, 상기 도어가 고장난 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 계산하는 단계는, 상기 위치 곡선 또는 상기 속도 곡선을 이용해 가속도 곡선을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 판단하는 단계는, 상기 가속도 곡선을 정상 상태의 가속도 설정값과 비교하여 상기 도어의 고장 여부를 또는 상기 물체의 끼임 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 도어 모니터링 방법은 상기 위치 곡선 또는 상기 속도 곡선을 이용해 위치 히스테리시스 또는 속도 히스테리시스를 계산하는 단계, 그리고 상기 위치 히스테리시스 또는 상기 속도 히스테리시스를 상기 도어의 개폐에 따른 정상 상태의 히스테리시스 설정값과 비교해 상기 도어의 고장 여부를 또는 상기 물체의 끼임 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 도어 모니터링 방법은 적어도 하나 이상의 초음파 센서를 이용해 도어 외부와 도어 스크린 사이의 물체를 감지하는 단계, 그리고 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 초음파 센서에 의해 상기 물체가 감지된 경우, 상기 도어에 물체의 끼임이 발생한 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 철도 차량의 도어 모니터링 장치는 도어의 개폐에 따른 도어 패널의 위치를 측정하거나, 도어 외부의 물체를 감지하는 검출부, 그리고 상기 도어 패널의 측정된 위치를 이용해 시간에 따른 위치, 속도 또는 가속도 중 적어도 하나를 계산하는 계산부, 그리고 상기 시간에 따른 위치, 속도 또는 가속도의 계산값을 도어의 개폐에 따른 정상 상태의 설정값과 비교하여 상기 도어의 고장 여부 또는 물체의 끼임 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

상기 검출부는, 상기 도어 패널에 배치되며, 흑백 코드 패널, 마그네틱 필름, 또는 RFID(radio frequency identification) 태크 중 적어도 하나를 포함하는 타겟부, 그리고 상기 도어의 상부 또는 하부에 배치되어 상기 타겟부의 위치 또는 신호를 검출하며, 포토 센서, 마그네틱 리더, 홀센서 또는 RFID 리더 중 적어도 하나를 포함하는 타겟 검출부를 포함할 수 있다.

상기 검출부는, 도어 외부와 도어 스크린 사이의 물체를 감지하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서 또는 레이저 센서를 포함하는 물체 검출부를 더 포함할 수 있다.

상기 계산부는, 상기 도어의 개폐 동작에 따른 도어 패널의 위치를 이용해서 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선을 형성할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선을 상기 도어의 개폐 동작에 따른 정상 상태의 설정값과 비교하고, 비교 결과, 특정 시점에서 상기 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선이 상기 설정값의 상한값을 초과하거나 하한값 미만인 경우 상기 도어가 고장난 것으로 판단할 수 있다.

상기 계산부는, 상기 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선을 이용해 상기 위치, 속도 또는 가속도에 대한 히스테리시스를 계산할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 히스테리시스를 히스테리시스 설정값과 비교하여 상기 도어의 고장 여부 또는 물체의 끼임 여부를 판단할 수 있다.

본 발명에 따르면, 도어의 개폐 동작에 따른 도어 패널의 위치, 속도, 가속도 및 히스테리시스를 이용해 도어의 고정 여부를 판단함으로써, 도어 시스템의 도어 고장을 정확히 검출하고 승객의 안전을 보호할 수 있는 환경을 제공한다.

또한, 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 초음파 센서를 이용해 물체의 끼임 여부를 판단함으로써, 도어에 물체 끼임 발생으로 인한 사고를 미연에 방지하여 승객의 안전을 보호할 수 있는 환경을 제공한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치를 포함하는 도어 시스템의 구조를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 도어 패널 위치 검출부가 적용된 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 초음파 센서로 도어와 도어 스크린 사이의 물체를 검출하는 예를 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 한 실시예에 따른 복수개의 초음파 센서로 도어 외부의 물체를 검출하는 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 고장을 검출하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 위치 곡선을 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 속도 곡선을 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 가속도 곡선을 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 위치 히스테리시스를 도시한 그래프이다.
도 10는 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 속도 히스테리시스를 도시한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 가속도 히스테리시스를 도시한 그래프이다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 고장 및 물체 끼임을 검출하는 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이제 도 1 내지 도 10을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치 및 이를 이용한 철도 차량의 도어 모니터링 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치를 포함하는 도어 시스템의 구조를 간략히 도시한 도면이다. 이때, 철도 차량의 도어 모니터링 장치는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 시스템은 TCMS (Train Control condition Monitoring System)(10), 도어 닫힘 스위치(20), 도어 잠금 스위치(30), 도어 패널(40), 슬라이딩 시스템(50), 모터(60), MUC(Motor Control Unit) (70), 및 도어 모니터링 장치(100)를 포함한다.

TCMS(10)는 슬라이딩 시스템(50) 및 MUC(70)를 통해 도어 패널(40)의 개폐 동작을 제어한다. 그리고, TCMS(10)는 도어 닫힘 스위치(20) 및 도어 잠금 스위치(30)의 상태를 모너터링하고, 도어 닫힘 스위치(20) 및 도어 잠금 스위치(30)를 이용해 도어를 닫거나 잠그도록 제어한다.

또한, MUC(70)는 TCMS(10)의 제어 신호에 따라 모터(60)의 구동을 제어하고, 모터(60)의 피드백 신호를 TCMS(10)에 전달한다.

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 도어의 개폐 동작에 따른 도어 패널(40)의 위치를 검출하여 도어의 고장 발생 여부 및 끼임 발생 여부를 판단한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 검출부(110), 계산부(120), 및 제어부(130)를 포함한다.

검출부(110)는 도어의 개폐에 따른 도어 패널(40)의 위치를 측정하거나, 도어 외부의 물체를 검출한다.

검출부(110)는 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 패널 위치 검출부(112) 및 물체 검출부(114)를 포함한다.

도어 패널 위치 검출부(112)는 태그 및 리더로 이루어진 적어도 한 쌍의 센서들을 이용해서 도어 패널(40)의 위치를 검출한다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 도어 패널 위치 검출부가 적용된 예를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 도어 패널 위치 검출부(112)는 본 발명의 한 실시예에 따라 타겟 검출부(112a) 및 타겟부(112b)를 포함한다.

타겟부(112b)는 도어 패널(40)에 배치되며, 흑백 코드 패널, 마그네틱 필름, 또는 RFID(radio frequency identification) 태크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 타겟 검출부(112a)는 도어 출입구(42)의 상부 또는 하부에 배치되어 상기 타겟부(112b)의 위치 및 신호를 검출하며, 포토 센서, 마그네틱 리더, 홀센서 또는 RFID 리더 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비접촉식 센서는 흑백 코드 패널과 포토 센서, 마그네틱 필름과 마그네틱 리더, 마그네트와 홀센서, 및 RFID 태크와 RFID 리더를 각각 쌍으로 형성할 수 있다.

물체 검출부(114)는 적어도 하나의 초음파 센서를 이용해 도어 외부의 물체를 검출하고, 해당 신호를 제어부(130)에 제공한다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 초음파 센서로 도어와 도어 스크린 사이의 물체를 검출하는 예를 도시한 도면이고, 도 4은 본 발명의 한 실시예에 따른 복수개의 초음파 센서로 도어 외부의 물체를 검출하는 예를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하며, 초음파 센서(114a)는 철도 차량(1)의 외부에 배치되며, 도어 패널(40)과 도어 스크린(200) 사이의 물체를 검출한다.

또한, 물체 검출부(114)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수개의 초음파 센서(114a, 114b)가 철도 차량(1)의 외부에 배치될 수 있다. 복수개의 초음파 센서(114a, 114b)는 2중의 검출 영역을 형성함으로써, 도어 패널(40)에 물체가 끼임 발생 여부를 효과적으로 검출할 수 있다.

또한, 물체 검출부(114)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 도어 패널(40)의 상부에 배치된 초음파 센서(114c)를 창착하고, 레이저 센서(114c)가 수직 방향으로 레이저빔을 조사하여 제1 도어 패널(40a)과 제2 도어 패널(40b) 사이에서의 물체 끼임 발생 여부를 검출할 수 있다.

계산부(120)는 검출부(110)에서 검출된 도어 패널(40)의 위치 정보를 이용해 시간에 따른 위치, 속도 또는 가속도 중 적어도 하나를 계산한다. 이때, 계산부(120)는 도어의 개폐 동작에 따른 도어 패널(40)의 위치 정보를 이용해서 시간에 따른 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선을 형성할 수 있다.

계산부(120)는 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 위치 계산부(122), 도어 속도 계산부(124), 도어 가속도 계산부(126) 및 히스테리시스 계산부(128)를 포함한다.

도어 위치 계산부(122)는 검출부(110)에서 검출된 도어 패널(40)의 위치 정보를 이용해 도어 패널(40)의 시간에 따른 위치값을 계산하고, 시간에 따른 위치 곡선(S)을 형성한다.

도어 속도 계산부(124)는 도어 패널(40)의 위치 정보를 이용해 도어 패널(40)의 시간에 따른 속도값을 계산하고, 시간에 따른 속도 곡선(V)을 형성한다.

도어 가속도 계산부(126)는 도어 패널(40)의 시간에 따른 속도값 및 속도 곡선(V)을 이용해 도어 패널(40)의 시간에 따른 가속도값 및 가속도 곡선(V)을 형성한다.

히스테리시스 계산부(128)는 상기 위치 곡선(S), 속도 곡선(V), 또는 가속도 곡선(V)을 이용해 상기 위치, 속도 또는 가속도에 대한 히스테리시스를 산출한다.

제어부(130)는 계산부(120)에서 계산된 상기 위치, 속도 또는 가속도의 계산값을 도어의 개폐에 따른 정상 상태의 설정값과 비교하여 상기 도어의 고장 여부를 판단하고, 상기 물체 검출부(114)의 신호를 통해 물체의 끼임 여부를 판단한다.

이러한 목적을 위하여, 제어부(130)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.

제어부(130)는 본 발명의 한 실시예에 따라 고장 판단부(132) 및 끼임 발생 판단부(134)를 포함한다.

고장 판단부(132)는 상기 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선을 상기 도어의 개폐 동작에 따른 정상 상태의 설정값과 비교한다. 그리고, 고장 판단부(132)는 특정 시점에서 상기 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선이 상기 설정값의 상한값을 초과하거나 하한값 미만인 경우 상기 도어가 고장난 것으로 판단한다.

고장 판단부(132)는 상기 히스테리시스의 면적을 히스테리시스 설정값과 비교하여 상기 도어의 고장 여부 또는 물체의 끼임 여부를 판단한다.

끼임 발생 판단부(134)는 물체 검출부(114)의 신호를 이용해 물체의 끼임 여부를 판단한다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 고장을 검출하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 도어의 개폐 동작에 따른 도어 패널의 위치 및 속도를 측정한다(S102).

그리고, 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 상기 측정된 위치 또는 속도를 이용해서 시간에 따른 상기 도어 패널(40)의 위치, 속도, 가속도 및 히스테리시스를 계산한다(S104). 이때, 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선을 형성하고, 형성된 상기 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선을 이용해 위치, 속도 또는 가속도에 대한 히스테리시스를 계산할 수 있다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 위치 곡선을 도시한 그래프이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 시간의 변화에 따른 위치 곡선(S)를 도출한다. 여기서, 위치 곡선(S)은 도어 개폐의 시작 시점(t0)에서부터 도어가 완전히 닫힌 시점(t3)까지 도어 패널(40)이 이동한 위치값(s1, s2)을 포함한다. 여기서, 위치값(s1)은 제1 도어 패널(40a)의 이동에 따른 위치 정보를 나타내며, 위치값(s2)는 제2 도어 패널(40b)의 이동에 따른 위치 정보를 나타낸다. 이때, 상기한 바와 같은 위치 곡선의 형태는 예시적으로 설명하기 위하여 제시한 것이므로, 본 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니다.

본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 위치 곡선의 상기 위치값을 위치 설정값(HL1, LL1)과 비교하여 도어의 고장 여부를 판단한다(S106). 예를 들어, 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 특정 시점에서의 상기 위치 곡선(S)의 위치값이 정상 상태의 위치 설정값의 상한값(HL1)을 초과하거나 상기 정상 상태의 위치 설정값의 하한값(LL1) 미만인 경우, 상기 도어가 고장난 것으로 판단할 수 있다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 속도 곡선을 도시한 그래프이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 시간의 변화에 따른 속도 곡선(V)를 도출한다. 여기서, 속도 곡선(V)은 도어 개폐의 시작 시점(t0)에서부터 도어가 완전히 닫힌 시점(t3)까지 도어 패널(40)이 이동한 속도값(v1, v2)을 포함한다. 또한, 속도값(v1)은 제1 도어 패널(40a)의 속도 정보를 나타내며, 속도값(v2)는 제2 도어 패널(40b)의 속도 정보를 나타낸다. 이때, 상기한 바와 같은 속도 곡선의 형태는 예시적으로 설명하기 위하여 제시한 것이므로, 본 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니다.

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 상기 속도 곡선(V)의 상기 속도값을 속도 설정값(HL2, LL2)과 비교하여 도어의 고장 여부를 판단한다(S108). 예를 들어, 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 특정 시점에서의 상기 속도 곡선(V)의 속도값(v1, v2)이 정상 상태의 속도 설정값의 상한값(HL2)을 초과하거나 상기 정상 상태의 속도 설정값의 하한값(LL2) 미만인 경우, 상기 도어가 고장난 것으로 판단할 수 있다.

도 8은 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 가속도 곡선을 도시한 그래프이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 시간의 변화에 따른 가속도 곡선(A)를 도출한다. 여기서, 가속도 곡선(A)은 도어 개폐의 시작 시점(t0)에서부터 도어가 완전히 닫힌 시점(t3)까지 도어 패널(40)이 이동한 가속도값을 포함한다. 이때, 상기한 바와 같은 가속도 곡선의 형태는 예시적으로 설명하기 위하여 제시한 것이므로, 본 발명의 범위가 이에 국한되는 것은 아니다.

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 상기 가속도 곡선(A)의 상기 가속도값을 가속도 설정값(HL3, LL3)과 비교하여 도어의 고장 여부를 판단한다(S110). 예를 들어, 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 특정 시점에서의 상기 가속도 곡선(A)의 가속도값이 정상 상태의 가속도 설정값의 상한값(HL3)을 초과하거나 상기 정상 상태의 가속도 설정값의 하한값(LL3) 미만인 경우, 상기 도어가 고장난 것으로 판단할 수 있다.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 위치 히스테리시스를 도시한 그래프이고, 도 10는 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 속도 히스테리시스를 도시한 그래프이고, 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 개폐에 따른 가속도 히스테리시스를 도시한 그래프이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 도 6에서 구한 위치 곡선(S)를 이용해 위치 히스테리시스(H1)를 계산한다.

또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 도 10에서와 같이, 도 7에서 구한 속도 곡선(V)를 이용해 속도 히스테리시스(H2)를 계산할 수 있고, 도 11에서와 같이, 도 8에서 구한 가속도 곡선(A)를 이용해 가속도 히스테리시스(H3)를 계산할 수 있다.

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 상기 위치 히스테리시스(H1)의 면적, 속도 히스테리시스(H2) 면적 또는 가속도 히스테리시스(H3)의 면적을 각각의 히스테리시스 설정값과 비교하여 도어의 고장 여부를 판단할 수 있다(S112, S114).

도 12는 본 발명의 한 실시예에 따라 도어 고장 및 물체 끼임을 검출하는 과정을 구체적으로 도시한 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 도어 내구 시험을 통해 정상 상태에서의 도어 패널의 위치 데이터, 위치 히스테리시스, 속도 데이터, 속도 히스테리시스, 가속도 데이터 및 가속도 히스테리시스의 데이터베이스화한다(S210).

또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 도어 개폐에 따른 도어 패널의 위치, 위치 히스테리시스, 속도, 속도 히스테리시스, 가속도 및 가속도 히스테리시스를 도출해 각각의 임계값과 비교한다(S220).

그리고, 상기 비교 결과에 따라, 위치, 위치 히스테리시스, 속도, 속도 히스테리시스, 가속도 및 가속도 히스테리시스 중 어느 하나라도 임계값을 초과하는 경우에는 도어에 고장이 발생된 것으로 판단한다(S230).

또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치(100)는 초음파 센서 또는 레이저 센서를 이용해 도어 패널 사이 또는 도어 패널과 도어 스크린 사이의 물체를 검출하고, 물체 끼임 여부를 판단한다(S240).

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치는 도어의 개폐 동작에 따른 도어 패널의 위치, 속도, 가속도 및 히스테리시스를 이용해 도어의 고정 여부를 판단함으로써, 도어 시스템의 도어 고장을 정확히 검출하고 승객의 안전을 보호할 수 있는 환경을 제공한다.

또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 철도 차량의 도어 모니터링 장치는 적어도 하나의 초음파 센서를 이용해 물체의 끼임 여부를 판단함으로써, 도어에 물체 끼임 발생으로 인한 사고를 미연에 방지하여 승객의 안전을 보호할 수 있는 환경을 제공한다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

철도 차량에서 도어를 모니터링하는 방법에서,
도어의 개폐 동작에 따른 도어 패널의 위치 또는 속도를 측정하는 단계,
상기 측정된 위치 또는 속도를 이용해서 시간에 따른 상기 도어 패널의 위치값 또는 속도값을 계산하는 단계,
상기 도어 패널의 위치값 또는 속도값을 상기 도어의 개폐 동작에 따른 정상 상태의 위치 설정값 또는 속도 설정값과 비교하는 단계, 그리고
상기 비교 결과에 따라 상기 도어의 고장 여부 또는 물체의 끼임 여부를 판단하는 단계
를 포함하는 철도 차량의 도어 모니터링 방법.
제1항에서,
상기 계산하는 단계는,
상기 도어 패널의 위치값 또는 속도값을 이용해 시간에 따른 위치 곡선 또는 속도 곡선을 형성하는 단계
를 포함하는 철도 차량의 도어 모니터링 방법.
제2항에서,
상기 판단하는 단계는,
상기 위치 곡선의 상기 위치값이 상기 정상 상태의 위치 설정값의 상한값을 초과하거나 상기 정상 상태의 위치 설정값의 하한값 미만인 경우, 상기 도어가 고장난 것으로 판단하는 단계
를 포함하는 철도 차량의 도어 모니터링 방법.
제3항에서,
상기 판단하는 단계는,
상기 속도 곡선의 속도값이 상기 속도 설정값의 상한값을 초과하거나 상기 속도 설정값의 하한값 미만인 경우, 상기 도어가 고장난 것으로 판단하는 단계
를 더 포함하는 철도 차량의 도어 모니터링 방법.
제2항에서,
상기 계산하는 단계는,
상기 위치 곡선 또는 상기 속도 곡선을 이용해 가속도 곡선을 형성하는 단계를 더 포함하며,
상기 판단하는 단계는,
상기 가속도 곡선을 정상 상태의 가속도 설정값과 비교하여 상기 도어의 고장 여부를 또는 상기 물체의 끼임 여부를 판단하는 단계
를 포함하는 철도 차량의 도어 모니터링 방법.
제2항에서,
상기 위치 곡선 또는 상기 속도 곡선을 이용해 위치 히스테리시스 또는 속도 히스테리시스를 계산하는 단계, 그리고
상기 위치 히스테리시스 또는 상기 속도 히스테리시스를 상기 도어의 개폐에 따른 정상 상태의 히스테리시스 설정값과 비교해 상기 도어의 고장 여부를 또는 상기 물체의 끼임 여부를 판단하는 단계
를 더 포함하는 철도 차량의 도어 모니터링 방법.
제1항에서,
적어도 하나 이상의 초음파 센서를 이용해 도어 외부와 도어 스크린 사이의 물체를 감지하는 단계, 그리고
상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 초음파 센서에 의해 상기 물체가 감지된 경우, 상기 도어에 물체의 끼임이 발생한 것으로 판단하는 단계
를 더 포함하는 철도 차량의 도어 모니터링 방법.
도어의 개폐에 따른 도어 패널의 위치를 측정하거나, 도어 외부의 물체를 감지하는 검출부, 그리고
상기 도어 패널의 측정된 위치를 이용해 시간에 따른 위치, 속도 또는 가속도 중 적어도 하나를 계산하는 계산부, 그리고
상기 시간에 따른 위치, 속도 또는 가속도의 계산값을 도어의 개폐에 따른 정상 상태의 설정값과 비교하여 상기 도어의 고장 여부 또는 물체의 끼임 여부를 판단하는 제어부
를 포함하는 철도 차량의 도어 모니터링 장치.
제8항에서,
상기 검출부는,
상기 도어 패널에 배치되며, 흑백 코드 패널, 마그네틱 필름, 또는 RFID(radio frequency identification) 태크 중 적어도 하나를 포함하는 타겟부, 그리고
상기 도어의 상부 또는 하부에 배치되어 상기 타겟부의 위치 또는 신호를 검출하며, 포토 센서, 마그네틱 리더, 홀센서 또는 RFID 리더 중 적어도 하나를 포함하는 타겟 검출부
를 포함하는 철도 차량의 도어 모니터링 장치.
제9항에서,
상기 검출부는,
도어 외부와 도어 스크린 사이의 물체를 감지하는 적어도 하나 이상의 초음파 센서 또는 레이저 센서를 포함하는 물체 검출부
를 더 포함하는 철도 차량의 도어 모니터링 장치.
제8항에서,
상기 계산부는,
상기 도어의 개폐 동작에 따른 도어 패널의 위치를 이용해서 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선을 형성하는 철도 차량의 도어 모니터링 장치.
제11항에서,
상기 제어부는,
상기 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선을 상기 도어의 개폐 동작에 따른 정상 상태의 설정값과 비교하고, 비교 결과, 특정 시점에서 상기 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선이 상기 설정값의 상한값을 초과하거나 하한값 미만인 경우 상기 도어가 고장난 것으로 판단하는 철도 차량의 도어 모니터링 장치.
제11항에서,
상기 계산부는,
상기 위치 곡선, 속도 곡선, 또는 가속도 곡선을 이용해 상기 위치, 속도 또는 가속도에 대한 히스테리시스를 계산하는 철도 차량의 도어 모니터링 장치.
제13항에서,
상기 제어부는,
상기 히스테리시스를 히스테리시스 설정값과 비교하여 상기 도어의 고장 여부 또는 물체의 끼임 여부를 판단하는 철도 차량의 도어 모니터링 장치.