WO2011019235A9 - 출입문 이중 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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door
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노준형
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(주)보체스
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    • E05Y2900/51—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles for railway cars or mass transit vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a door control device and method, and more particularly, to a control device and method for detecting the displacement of the automatic door opening and closing by the motor and controlling the operation of the motor based on this.
  • Automatic access doors such as electric car doors are driven and opened by a motor.
  • the motor control circuit estimates the position or displacement of the door and drives the motor by a drive profile for varying the output according to the estimated position so that the door opens and closes naturally and accurately.
  • an encoder that is a sensor for detecting an amount of rotation of a motor is used (hereinafter referred to as an "encoder method"), and an amount of rotation is estimated by detecting a drive current and a voltage without using a separate sensor.
  • Method hereinafter referred to as “sensorless method”.
  • an encoder that outputs a predetermined number, for example, 360 pulses each time the motor rotates one rotation is installed on a rotation shaft of the motor, and a door control unit (DCU) is pulsed. After estimating the rotational speed of the motor based on the number, the displacement of the door is calculated using the rotational speed of the motor and the pitch of the ball screw.
  • a door control unit DCU
  • Such an encoder method has a simple configuration and algorithm and high reliability of the calculation result.
  • the encoder is low in durability, it may be damaged and need replacement, and there is a limitation in that noise occurs due to the encoder operation.
  • the sensorless system detects counter EMF and current generated when the motor is driven, and calculates the amount of motor rotation and the displacement of the door based on the counter EMF.
  • the sensorless method should have a circuit for measuring current and voltage.
  • the sensorless method may be implemented at a lower cost than the encoder method, a series of calculation processes are complicated, and a separate MCU (Micro Controller Unit) is required to perform a high speed calculation process.
  • MCU Micro Controller Unit
  • the sensorless method is less accurate than the encoder method, so the frequency of application is relatively low.
  • a plurality of doors are provided in one vehicle, and each of these doors is controlled to open and close by using any one of an encoder method and a sensorless method.
  • an encoder method and a sensorless method.
  • the prior art as described above has a problem in that in the door control of the electric vehicle to which the encoder method or the sensorless method is applied, in the event of a failure in any one door, the normal operation should be terminated and the electric vehicle should be returned to the base. It is a subject of the present invention.
  • the present invention if one of the encoder mode and the sensorless mode operating together for the door control is determined as the main operation mode, when a failure is detected in the determined main operation mode, the other mode is used for the door control.
  • the present invention if the failure mode is detected in the determined encoder mode after determining the encoder mode as the operation main operation mode, by switching the main operation mode to the sensorless mode and controlling the door using a screw pitch applied to the encoder mode, it is an object of the present invention to provide a door double control device and a method thereof, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.
  • the failure detection unit detects a failure by checking whether the number of pulses generated by the encoder and the phase of the pulse are abnormal, and in the sensorless mode, by checking whether there is an abnormality in the measured value of the voltage and current of the motor. The failure can be detected.
  • the present invention may further include a communication unit which notifies the external device of the failure occurrence information under the control of the main controller.
  • the double door control method comprises a first step of performing the door control by determining any one of the encoder mode and the sensorless mode to the main operation mode for the door control; Converting the main operation mode to another mode when a failure occurs in the main operation mode; And a second performing step of performing door control by calculating a door moving distance according to the switched main operation mode.
  • the encoder mode and the sensorless mode may be simultaneously performed regardless of the determination of the main operation mode, and the converting step may include notifying an external device of information on the occurrence of the failure. Can be.
  • the door moving distance is calculated using the number of pulses and the screw pitch of the motor, and the main operation mode is the sensorless mode.
  • the door travel distance can be calculated using the angular speed and the screw pitch of the motor.
  • the dual door control device of the present invention is a control device for driving the door opening and closing motor, having a plurality of operation modes for detecting the moving distance of the door, for detecting a failure in determining the door moving distance Failure detection unit;
  • a main controller which determines one of the plurality of operation modes as a main operation mode, switches the main operation mode to another mode when the failure is detected, and controls the motor to be driven according to the door movement distance;
  • it may be configured to include a positioning unit for calculating the door movement distance by the main operation mode.
  • the dual door control device of the present invention is a control device for driving the door opening and closing motor, comprising an encoder for generating a pulse train indicating the amount of rotation of the motor, and a current sensing unit for sensing the load current supplied to the motor Motor rotation detection unit; A failure detection unit for detecting a failure of the motor rotation detection unit; One of the pulse train and the load current is determined as a main sensing signal and the other as a preliminary sensing signal, and when the failure is detected, the main sensing signal and the preliminary sensing signal are switched, and the motor is changed according to the door moving distance.
  • a main control unit controlling to be driven; And a position determiner configured to output the door movement distance information generated based on the main sensing signal, wherein the plurality of operation modes include an encoder mode and a sensorless mode, wherein the main controller controls the encoder.
  • One of a mode and the sensorless mode may be determined as a main operation mode, and when the failure is detected, the main operation mode may be switched to another mode.
  • the dual door control device of the present invention is a control device for driving a door opening and closing motor, the encoder for generating a pulse train indicating the amount of rotation of the motor; A current sensing unit sensing a load current supplied to the motor; A position determination unit for calculating a door moving distance based on the pulse train in an encoder mode and a door moving distance based on the load current in a sensorless mode; A switching unit for switching the encoder or the positioning unit to be selectively connected to the positioning unit; A failure detector for detecting a failure in the encoder mode of operation; And control the motor to be driven according to the door movement distance, but initially set the encoder mode to a main operation mode and control the switching unit to control the switching unit when the failure is detected by the failure detecting unit. It may be configured to include a main control unit for switching the main operation mode.
  • the dual door control device of the present invention is a control device for driving the door opening and closing motor, in the encoder mode calculates the door movement distance based on the pulse train from the encoder, in the sensorless mode load current from the current sensing unit
  • a positioning unit calculating the door moving distance based on the position
  • a switching unit for switching the encoder or the positioning unit to be selectively connected to the positioning unit
  • a failure detector for detecting a failure in the encoder mode of operation
  • control the motor to be driven according to the door movement distance, but initially set the encoder mode to a main operation mode and control the switching unit to control the switching unit when the failure is detected by the failure detecting unit.
  • It may be configured to include a main control unit for switching the main operation mode, wherein the fault detection unit in the encoder mode, by detecting the number of pulses generated in the encoder and the presence or absence of the phase of the pulse, to detect the failure,
  • the fault In the sensorless mode, the fault may be detected by checking whether there is an abnormality in the measured value of the voltage and current of the motor, and under the control of the main controller, the communication unit may further include a communication unit that notifies the external device of the failure occurrence information. .
  • door dual control method of the present invention comprises the first step of performing the door control by determining the encoder mode as the main operation mode;
  • the door moving distance is calculated using the number of pulses of the motor and the screw pitch
  • the door moving distance can be calculated using the angular velocity and the screw pitch.
  • the present invention is a door control device having a processor, the door control function to determine the one of the encoder mode and the sensorless mode operating together for the door control to perform the door control; Switching a mode different from the determined operation mode to the main operation mode when a failure occurs in the determined main operation mode; And a computer readable recording medium having recorded thereon a program for realizing a function of performing door control by calculating a door movement distance according to the switched main operation mode.
  • the present invention provides a door control device having a processor, the function of determining the encoder mode as the main operation mode to perform the door control; Switching the main operation mode to a sensorless mode when a failure occurs in the determined encoder mode; And a computer-readable recording medium recording a program for realizing a function of performing door control by calculating a door movement distance according to the switched sensorless mode using a screw pitch applied to an encoder mode.
  • the present invention as described above, there is an effect that can control the door continuously even if a failure occurs during the door control.
  • the present invention by controlling the door to the double using the encoder mode and the sensorless mode, not only can ensure the stability in the door control, there is an effect that can prevent the failure of the door at a low cost.
  • the present invention can be applied to the door of the electric vehicle, it is possible to continue the operation without emergency return to the base due to the failure of one door, in particular, can provide a stable electric vehicle operation without inconvenience to the citizens at rush hour It has an effect.
  • Figure 1a is an embodiment configuration for an encoder mode (encoder mode) to which the present invention is applied,
  • FIG. 1B is an explanatory diagram of the operation of FIG. 1A;
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of a sensorless mode to which the present invention is applied;
  • FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of a dual door control device according to the present invention.
  • 4A to 4D are diagrams illustrating one embodiment of a double door controlling method according to FIG. 3;
  • FIG. 6 is a view explaining another embodiment of the double door control method according to FIG. 5.
  • first and / or second may be used to describe various components, but the components are not limited to the terms. The terms are for the purpose of distinguishing one component from other components only, for example, without departing from the scope of the rights according to the inventive concept, the first component may be named a second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating an embodiment of an encoder mode to which the present invention is applied.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating the operation of FIG. 1A.
  • the encoder mode to which the present invention is applied is applied to door control of an electric vehicle so that the opening and closing speed can be differentially applied according to the moving distance of the door.
  • the moving distance of the door that is, the distance from the initial starting point to the final completion point
  • the door receives the 'acceleration motion' in the first section and reaches a predetermined position.
  • the motion is performed at a constant speed, and the speed reduction motion is performed to prevent the passenger's body or belongings from getting stuck in the door in the third section.
  • the speed control unit 120 when the door control is started by the main control unit 110, the speed control unit 120 ultimately uses the current control through the pulse width modulation (PWM) output unit 130.
  • PWM pulse width modulation
  • the rotational speed of the motor 140 for driving is controlled.
  • the position / speed converter 160 calculates the moving distance of the door using the 'number of pulses' counted by the encoder 150 disposed on the rear of the motor 140.
  • the speed controller 120 may differentially apply the opening / closing speed of the door according to the moving distance of the door calculated by the position / speed conversion unit 160.
  • the encoder 150 uses a magnetic encoder having a long lifetime because of a lower resolution (number of pulses per revolution) and a higher durability than a digital encoder.
  • the moving distance of the door in the encoder mode is calculated using the 'number of pulses' counted by the encoder 150.
  • the moving distance ⁇ d of the door is a 'motor speed (number of detected pulses / number of pulses per revolution (that is, resolution))' and the door per revolution of the motor 140 is straight. It is simply calculated as the product of the length of the screw or belt (i.e. screwpitch) corresponding to the distance conveyed by. That is, it is as following [Equation 1].
  • the resolution of the encoder 150 is 2 pulses / rotation
  • the screw pitch is 80 mm / rotation
  • the gear ratio of the geared motor is 15: 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of a sensorless mode to which the present invention is applied.
  • the sensorless mode to which the present invention is applied is applied to the door control of the electric vehicle similarly to the encoder mode so that the opening and closing speed can be differentially applied according to the moving distance of the door.
  • the speed controller 220 when the door control is started by the main controller 210, the speed controller 220 ultimately uses the current control through the pulse width modulation (PWM) output unit 230, and ultimately the door.
  • PWM pulse width modulation
  • the rotational speed of the motor 240 for driving is controlled.
  • the angular velocity calculator 270 calculates the angular velocity of the motor 240 by using the current of the motor 240 measured by the current detector 250 and the voltage of the motor 240 measured by the voltage detector 260.
  • the position / speed converter 280 calculates the door moving distance by using the angular speed of the motor 240 calculated by the angular velocity calculator 270.
  • the speed controller 220 may apply the opening / closing speed of the door differently according to the moving distance of the door calculated by the position / speed converter 280.
  • the current detector 250 and the voltage detector 260 are preferably implemented to include an AD converter that can be easily understood by those skilled in the art.
  • the moving distance of the door in the sensorless mode is the current of the motor 240 measured by the current detector 250, the voltage of the motor 240 measured by the voltage detector 260, the motor 240
  • the angular speed of the motor 240 is estimated by using the counter electromotive force constant set according to the standard.
  • the angular speed of the motor 240 is calculated using the following [Equation 2].
  • Is the voltage supplied to the motor 240 Is the counter electromotive voltage of the motor 240, Is the current, Is the winding resistance of the motor 240, Is the angular velocity, Is the counter electromotive force constant.
  • the angular velocity is proportional to the counter electromotive force voltage, and the counter electromotive force voltage is calculated using the voltage, current, and resistance of the motor 240.
  • the angular velocity of the motor 240 depends on the current of the motor 240 measured by the current detector 250, the voltage of the motor 240 measured by the voltage detector 260, and the standard of the motor 240.
  • the preset counter electromotive force constant may be calculated by substituting Equation 2 above.
  • the moving distance ⁇ d of the door is 'the motor speed dividing the angular speed (that is, the angular speed ( ⁇ )) of the motor 240 by time and dividing by 2 (rad)' It can be calculated by multiplying the length of the screw or belt (ie, screwpitch) corresponding to the distance at which the entry door per revolution of 240 is linearly transferred. That is, the following [Equation 3].
  • the angular velocity ( ⁇ ) Is Is
  • the moving distance of the door is calculated by substituting the angular velocity and the screw pitch calculated in [Equation 3].
  • FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of a dual door control device according to the present invention.
  • the dual door control device applies an encoder mode and a sensorless mode for dual control of a door, using one of the usual modes and then switching to another mode when a failure occurs. Change it so that the door can be controlled continuously.
  • the dual door control device to implement the encoder mode the main control unit 310, speed control unit 320, PWM output unit 330, motor 340, encoder 350, position / speed converter 390 ).
  • the dual door control device to implement the sensorless mode, the main controller 310, the speed controller 320, the PWM output unit 330, the motor 340, the current detector 360, the voltage detector 370, The position / speed converter 390 is included.
  • the dual door control device includes a failure detection unit 300 for detecting whether a failure that interferes with normal operation occurs by checking the operation state of the mode determined by the main controller 310, that is, the encoder mode or the sensorless mode.
  • the failure detection unit 300 checks the state of the encoder 350 (for example, the number of pulses generated in the encoder 350 and abnormality of the pulse phase) occurs. Detect if
  • the failure detecting unit 300 checks the state of the angular velocity calculator 380 (for example, abnormality in measured values such as voltage and current of the motor 350) to detect whether a failure occurs. do.
  • the main control unit 310 of the door dual control device determines one of the encoder mode and the sensorless mode as the primary operation mode and the other as the preliminary operation mode according to the user's selection or the electric vehicle door control system environment. Decide on (backup operation mode).
  • the main operation mode may be an operation mode for door control in normal times, and the preliminary operation mode may be switched to the main operation mode when a failure of the main operation mode occurs.
  • the encoder mode and the sensorless mode are simultaneously performed regardless of the mode decision by the main controller 310, and the door control is performed according to the mode decision of the main controller 310. It is determined whether to apply encoder mode or sensorless mode.
  • the encoder mode and the sensorless mode perform door control operations independently of each other, so that even if the door is located at an arbitrary point in the event of a failure in the main operation mode, the door is independently checked even in the preliminary operation mode.
  • the preliminary operation mode is intended to immediately control the door by inheriting the operation performed in the main operation mode.
  • the main controller 310 may include a communication unit (not shown in FIG. 3) for notifying the failure occurrence information of the encoder mode or the sensorless mode to the driver's cab, the general situation room, or the like.
  • the main controller 310 determines the encoder mode as the main operation mode and the sensorless mode as the preliminary operation mode.
  • the main controller 310 controls the position / speed converter 390 to calculate the door movement distance through the encoder mode. That is, the position / speed converter 390 calculates the door moving distance by using the 'number of pulses' and 'screw pitch' transmitted from the encoder 350 and provides the result to the speed controller 320.
  • the main controller 310 switches the preliminary operation mode sensorless mode to the main operation mode so that the sensorless mode is the main operation mode for door control.
  • the position / speed converter 390 is controlled to operate as. That is, the position / speed converter 390 calculates the door moving distance using the 'angular velocity' and the 'screw pitch' transmitted from the angular velocity calculator 380 and provides the result to the speed controller 320.
  • the present invention can be applied to the case where the main controller 310 determines the sensorless mode as the main operation mode and the encoder mode as the preliminary operation mode.
  • 4A to 4D are diagrams illustrating an exemplary embodiment of a double door controlling method according to FIG. 3.
  • FIGS. 4A and 4B show a case where the main operation mode is the 'encoder mode' and the preliminary operation mode is the 'sensorless mode'
  • FIGS. 4C and 4D show the main operation mode is the 'sensorless mode' and the preliminary operation mode is' Encoder mode '.
  • the door dual control device when a failure occurs in the encoder mode, which is the main operation mode for the door control, the door dual control device does not disturb the operation of the electric vehicle by changing the mode to the sensorless mode, which is a preliminary operation mode. It is possible to control the door normally without a reference (see Fig. 4a). At this time, the door dual control device notifies the driver's cab or the general situation room of the failure of the encoder mode.
  • the encoder mode which is the main operation mode
  • the dual door control device when the door dual control device fails in the sensorless mode, which is a preliminary operation mode for the door control, the encoder mode, which is the main operation mode, is normally operating, so that the door can be normally controlled (see FIG. 4B). .
  • the sensorless mode which is a preliminary operation mode
  • the dual door control device since the sensorless mode, which is a preliminary operation mode, is provided for the purpose of preparing for a failure of the main operation mode, the dual door control device notifies the cab or the general situation room
  • the door dual control device interrupts the operation of the electric vehicle by changing the mode to the encoder mode, which is a preliminary operation mode, when a failure occurs in the sensorless mode that is the main operation mode for the door control. It is possible to normally control the door without giving (see Fig. 4c). At this time, the door dual control device notifies the driver's cab or the general situation room of the failure of the encoder mode. In addition, the door dual control device may normally control the door when the encoder mode, which is a preliminary operation mode for the door control, fails, because the sensorless mode, which is the main operation mode, is normally operating (see FIG. 4D). . However, since the encoder mode, which is a preliminary operation mode, is provided for the purpose of preparing for a failure in the main operation mode, the double door control device notifies the driver's cab or the comprehensive situation room of the failure in the encoder mode.
  • the encoder mode which is a preliminary operation mode
  • FIG 5 is another embodiment configuration of the door dual control apparatus according to the present invention.
  • the door dual control apparatus shown in FIG. 5 sequentially applies an encoder mode and a sensorless mode for dual control of the door as another embodiment of FIG. 3, but uses the encoder mode for the door control and then uses the encoder mode.
  • the door can be controlled using the sensorless mode.
  • the door dual control device applies the sensorless mode after the encoder mode (that is, when a failure occurs in the encoder mode)
  • the door can be controlled by reapplying the screw pitch value applied to the encoder mode to the sensorless mode.
  • the door dual control device cannot apply the encoder mode after the sensorless mode.
  • the dual door control device must sequentially apply the sensorless mode after the encoder mode.
  • the dual door control device as shown in Figure 3 to implement the encoder mode, the main control unit 510, speed control unit 520, PWM output unit 530, motor 540, encoder 550, position / speed It includes a converter 590, to implement a sensorless mode, the main controller 510, speed controller 520, PWM output unit 530, motor 540, current detector 560, voltage detector 570 ), A position / speed converter 590.
  • the dual door control device includes a failure detection unit 501 for checking the operation state of the encoder mode to detect whether a failure that interferes with normal operation, and a switching unit 502 for mode conversion between encoder mode and sensorless mode. do.
  • the failure detecting unit 501 checks the state of the encoder 550 (for example, more than the number of pulses generated by the encoder 550, error occurrence of the pulse phase generated in the encoder 550, etc.). To detect if a failure occurs.
  • the main controller 510 of the dual door control device determines the encoder mode as the main operation mode and the sensorless mode as the preliminary operation mode.
  • the main operation mode is usually the main operation mode for the door control
  • the preliminary operation mode is switched to the main operation mode when the failure of the main operation mode is the main operation mode for the door control.
  • the main controller 510 controls the switching unit 502 to determine the encoder mode as the main operation mode.
  • the main controller 510 controls the position / speed converter 590 to calculate the door moving distance through the encoder mode. That is, the position / speed converter 590 calculates the door moving distance by using the 'number of pulses' and 'screw pitch' transmitted from the encoder 550 and provides the result to the speed controller 520.
  • the failure detecting unit 501 checks the state of the encoder 550 as described above to detect whether a failure occurs.
  • the main controller 510 changes the sensorless mode, which is a preliminary operation mode, to the main operation mode, and thus the sensorless mode is the main operation mode for door control.
  • the switching unit 502 is controlled to operate as.
  • the main controller 510 controls the position / speed converter 590 to reapply the screw pitch value applied to the encoder mode to the sensorless mode, so that the main control mode is continuously changed even if the door main control mode is changed from the encoder mode to the sensorless mode. Ensure door control is achieved.
  • the position / speed converter 590 calculates the door moving distance using the 'angular velocity' and the 'screw pitch' transmitted from the angular velocity calculator 580 and provides the result to the speed controller 520.
  • the main controller 510 may include a communication module (not shown in FIG. 5) for notifying the failure occurrence information of the encoder mode or the sensorless mode to the driver's cab, the general situation room, and the like.
  • FIG. 6 is a view explaining another embodiment of the double door control method according to FIG. 5.
  • FIG. 6 illustrates a case where a main mode is an 'encoder mode' and a sub mode is a 'sensorless mode'.
  • the door dual control device fails in the encoder mode, which is the main control mode for the door control, it changes the main control mode for the door control to the sensorless mode, which is the preliminary control mode, so that the door can be normally controlled without disturbing the operation of the electric vehicle. Can be.
  • the dual door control device to re-apply the screw pitch value applied in the encoder mode to the sensorless mode.
  • the dual door control device notifies the driver's cab or the general situation room of the failure of the encoder mode.
  • the method of the present invention as described above can be written in a computer program. And the code and code segments constituting the program can be easily inferred by a computer programmer in the art.
  • the written program is stored in a computer-readable recording medium (information storage medium), and read and executed by a computer to implement the method of the present invention.
  • the recording medium may include any type of computer readable recording medium.

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  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

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
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.
수학식 1
Figure PCTKR2010005329-appb-M000001
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.
수학식 2
Figure PCTKR2010005329-appb-M000002
여기서,
Figure PCTKR2010005329-appb-I000001
는 모터(240)에 공급되는 전압,
Figure PCTKR2010005329-appb-I000002
는 모터(240)의 역기전력 전압,
Figure PCTKR2010005329-appb-I000003
는 전류,
Figure PCTKR2010005329-appb-I000004
은 모터(240)의 권선 저항,
Figure PCTKR2010005329-appb-I000005
는 각속도,
Figure PCTKR2010005329-appb-I000006
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.
수학식 3
Figure PCTKR2010005329-appb-M000003
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,
Figure PCTKR2010005329-appb-I000007
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.

Claims (21)

  1. 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.
  2. 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.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 장애 감지부가,
    상기 센서리스 모드에서는, 모터의 전압, 전류의 측정값의 이상유무를 확인하여 장애를 감지하는
    출입문 이중 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 제어부의 제어 하에, 장애 발생 정보를 외부 기기에 통보하는 통신부를 더 포함하는
    출입문 이중 제어 장치.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 변환 단계가 상기 장애 발생에 대한 정보를 외부 기기에 통보하는 단계를 포함하는
    출입문 이중 제어 방법.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 장애 감지부가,
    상기 센서리스 모드에서는, 모터의 전압, 전류의 측정값의 이상유무를 확인하여 장애를 감지하는
    출입문 이중 제어 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 메인 제어부의 제어 하에, 장애 발생 정보를 외부 기기에 통보하는 통신부를 더 포함하는
    출입문 이중 제어 장치.
  17. 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.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 스위칭 단계는,
    상기 장애 발생에 대한 정보를 외부 기기에 통보하는 단계를 포함하는
    출입문 이중 제어 방법.
  19. 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.
  20. 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.
  21. 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.
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