KR100496110B1 - 슬라이딩 도어를 제어하는 안전 검출 시스템 - Google Patents

Abstract

닫히고 있는 도어에 접근하는 물체 또는 사람을 탐지하는 안전 시스템은 일측 도어에 복수 탐지기 와 반대 측 도어에 복수 전달기를 구비한다. 복수 전달기는 통로 쪽으로 일정 각도로 신호를 방출한다. 전달기로부터 방출되는 신호의 세기는 닫히는 도어 사이에 거리가 감소함에 따라 점진적으로 저하되는 것이다. 전달된 신호 세기에 감소는 실제 타겟 과 오류 타겟 간에 식별을 할 수 있는 것이다.

Description

슬라이딩 도어를 제어하는 안전 검출 시스템 {CONTROL OF A SAFETY DETECTION SYSTEM FOR SLIDING DOORS}

본 발명은 도어 시스템에 관한 것으로서, 특히 도어 시스템용 안전 검출 시스템에 관한 것이다.

다수의 자동식 슬라이딩 도어에는 도어의 폐쇄 동작의 잠재적인 방해를 검출하도록 의도된 안전 시스템이 장착된다. 이들 안전 시스템은 일반적으로 일 도어에 배치된 복수의 신호원(signal sources)과 타 도어에 배치된 복수의 수신기(receivers)를 구비한다. 신호원은 복수의 수신기에 의해 검출되는 도어의 문턱(threshold)을 횡단하는 신호의 커튼(curtain)을 방출한다. 신호 커튼이 차단되면, 안전 시스템은 도어 제어기와 통신하여, 도어의 초기 위치에 따라, 도어의 폐쇄 동작을 중단하고 도어를 개방하거나 또는 도어의 개방 상태가 유지되도록 한다.

발명의 명칭이 "출입구 안전기(Doorway Safety Device)"인 제럴드 더블유. 밀즈(Gerald W. Mills)에 허여된 미국 특허 제4,029,176호에 개시된 출입구 안전 시스템은 음파 송신기와 수신기를 사용하여 위험 물체 또는 사람을 검출한다. 상기 특허의 시스템은 도어 사이에 위치하고 문턱을 횡단하는 물체를 검출할 뿐만 아니라, 검출 구역을 입구 통로로 연장시킨 것이다. 송신기는 입구 통로로 소정 각도로 신호를 전송한다. 장애물이 검출 구역에 진입하면, 신호가 장애물로부터 반사되고 수신기에 의해 검출된다.

유사하게, 발명의 명칭이 "슬라이딩 도어의 조기 폐쇄를 방지하는 승강기 설비(Lift Installation for Preventing Premature Closure of the Sliding Doors)"인 멤코 리미티드(Memco Limited)에 허여된 유럽 특허 출원 공개 EP0699619A2호에는, 문턱을 횡단할 뿐만 아니라 입구 통로에 있는 물체 또는 사람을 검출하기 위한 3차원 시스템이 개시되어 있다.

현재의 안전 시스템의 일 결점은 도어가 부분적으로 닫혀진 후의 물체의 검출이다. 도어가 닫힘에 따라, 검출 구역이 또한 이동하고, 도어를 지지하는 벽 또는 도어의 외측 세트와 같은 구조적인 장애물이 검출 구역 내에 들어온다. 일단 신호가 구조적 장애물에 의해 방해를 받으면, 다른 구조적 장애물로 반사되고 그리고 수신기에 의해 순차적으로 검출된다. 도어가 닫히면서 송신기와 수신기 사이에 거리가 점진적으로 작아지기 때문에, 벽 및 다른 건축구조적 장애물로부터 반사되는 신호는 보다 짧은 거리를 이동하여 수신기에 의해 수신될 때 여전히 강도를 유지한다. 현존의 안전 시스템은 진실한 장애물에서 반사되는 신호와, 도어 사이의 비교적 짧은 거리에서 오류 타겟에서 반사된 신호를 식별할 수 없다. 강한 신호(strong signal)는 수신기를 과부하시킨다. 따라서, 도어가 닫힘에 따라, 안전 시스템은 적절한 기능을 상실하게 된다. 다수의 현존 안전 시스템은 오류 타겟 검출을 회피하기 위하여 도어가 닫히는 중의 임의 지점에서 꺼지게 된다.

상술된 유럽 특허출원은 수신기의 게인(gain)을 감소시킴으로써 상기 문제를 해결하려는 시도를 개시한 것이다. 그러나, 수신기에서 게인이 저하되는 하측은 실제 타겟도 검출되지 않는다.

도1은 본 발명에 따른 안전 검출 시스템이 장착된 도어 시스템을 부분적으로 절결하여 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도2는 도1의 안전 검출 시스템의 송신기 스택과 검출기 스택을 부분적으로 절결하여 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도3은 완전 개방된 도어를 가진 도1의 안전 시스템을 갖는 도어 시스템을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도4는 부분적으로 닫혀진 도어를 가진 도1의 안전 시스템을 갖는 도어 시스템을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

본 발명의 목적은 슬라이딩 도어용 안전 검출 시스템을 개량하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 도어가 닫혀질 때에, 슬라이딩 도어용 안전 검출 시스템의 적절한 계속적인 동작을 보장하는 것이다.

본 발명에 따르면, 닫혀지는 도어에 접근하고 있는 물체 또는 사람을 검출하는 안전 시스템은, 일 도어에 복수의 검출기와 대향측 도어에 신호를 방출하는 복수 송신기를 구비하고, 도어가 닫히기 시작함에 따라 방출되는 신호의 세기가 저하된다. 벽과 다른 도어로부터 반사되어 다른 건축구조적 장애물을 통하여 다시 반사되는 신호가, 타겟으로 검출되어 나타날 정도로 더 이상 충분히 강하지 않기 때문에, 도어가 닫히는 중에 방출되는 신호의 세기의 점진적인 감소는 유익하다. 동시에, 상기 신호는 진짜 타겟으로부터 반사될 때에는 이를 나타내기에 충분한 강도를 유지하는 것이다.

본 발명의 양호한 모드 실시예에서는 파워가 공급되는 송신기의 수가, 닫혀지는 도어 사이의 거리가 줄어듬에 따라서 점진적으로 줄어든다.

본 발명의 다른 실시예에서는 각각의 송신기에 대한 파워가, 닫혀지는 도어 사이의 거리가 점점 작아짐에 따라 감소되는 것이다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 각 송신기에 대한 파워의 감소 그리고 파워가 공급되는 송신기의 수의 감소의 조합이, 닫혀지는 도어 사이의 거리가 점점 작아짐에 따라 송신되는 신호의 세기를 감소시키기 위하여 이용된다.

본 발명의 상술된 것과 그외 다른 개량이 첨부 도면을 참고로 그 예를 든 실시예를 통해서 기술되는 이하에 설명으로 용이하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명을 수행하는 최상의 모드

도1을 참조하면, 통로(14)로부터 엘리베이터 캐빈(elevator cabin)(16) 내로의 출입구(12)를 개폐(開閉)하기 위한 도어 시스템(10)은 벽(18, 20)에 인접하여 있고 일 세트의 통로 도어(24, 26) 및 엘리베이터 캡 도어(cab door)(28, 30)를 구비한다. 양 세트의 도어(24, 26, 28, 30)는, 일 세트의 통로 도어(24, 26)가 각각 캡 도어(28, 30)의 약간 전방 및 후방에서 개폐되는 상태로 문턱(34)을 횡단하여 동기식으로 슬라이드 개방 및 폐쇄된다.

안전 검출 도어 시스템(38)은 통로 도어(24, 26)에 인접하여 캡 도어(28, 30)에 배치된다. 안전 검출 도어 시스템(38)은 그 각각이 출입구(12)의 양 측면에 배치되어 서로 대면하는 송신기 스택(40) 및 검출기 스택(42)을 구비한다.

도2를 참조하면, 각각의 송신기 스택(40)은 송신기 회로 기판(50)과 송신기 렌즈 기판(52)을 보호하기 위한 하우징(46) 및 투명 커버(48)를 구비한다. 송신기 렌즈 기판(52)은 복수의 송신기 3차원 렌즈(56)와 복수의 송신기 커튼(curtain) 렌즈(58)를 구비한다. 송신기 회로 기판(50)은 적외선 광을 방출하기 위해 각각의 렌즈(56, 58)에 인접하여 배치된 복수의 송신기 또는 LEDs(발광 디바이스)(60)를 구비한다. 송신기 배리어(64)는 하우징(46)을 지지하며 송신기 3차원 렌즈(56)용 광을 부분적으로 차단한다.

검출기 스택(42)은 송신기 스택(40)의 경면 반사상(mirror image)으로 구성된다. 검출기 스택(42)은, 검출기 회로 기판(70)과 검출기 렌즈 기판(72)을 보호하기 위한 투명한 검출기 스택 커버(68)를 갖는 검출기 스택 하우징(66)을 구비한다. 검출기 렌즈 기판(72)은 그 내부에 형성된 복수의 검출기 3차원 렌즈(76)와 복수의 검출기 커튼 렌즈(78)를 구비한다. 검출기 커튼 렌즈(78)는 송신기 커튼 렌즈(58)로부터 직접 횡단하여 배치된다. 검출기 3차원 렌즈(78)는 송신기 3차원 렌즈(56)로부터 수직 방향으로 엇갈리게 설치된다. 검출기 회로 기판(70)은 반사광을 검출하기 위해 각각의 렌즈(76, 78)에 인접한 복수의 검출기 또는 광다이오드(80)를 구비한다. 검출기 배리어(81)는 검출기 스택 하우징(66)을 지지하고 검출기 3차원 렌즈(76)용 광을 부분적으로 차단한다.

또한, 안전 시스템(38)은, 스택(40, 42)으로의 파워를 제공 및 제어하고, 스택(40, 42)으로의 신호를 순차 제어하고 그리고, 도어 컨트롤러(도시 않음)와 통신하는 컨트롤러 박스(도시 않음)도 구비한다.

동작 시에, 안전 시스템(38)은, 물체 또는 사람이 문턱(34)을 횡단하거나 또는 출입구(12)에 접근하는 것이 검출되면, 캡 도어(28, 30)가 폐쇄되는 것을 방지한다. 송신기 커튼 렌즈(58)는 문턱(34)을 횡단하는 신호를 검출기 커튼 렌즈(78)에 방출한다. 도어(28, 30)가 개방되거나 또는 폐쇄될 때 커튼 신호가 차단되면, 안전 시스템(38)은 도어 제어기(도시 않음)와 통신하여 도어 개방 상태를 유지하거나 또는 폐쇄 동작을 반전시킨다. 검출기 커튼 렌즈(78)에서 수신된 커튼 신호의 강도는 폐쇄되는 도어(28, 30) 사이의 거리를 결정하는데 이용된다.

송신기 3차원 렌즈(56)는 도3 및 도4에 도시된 바와 같이 통로(14)쪽 외향으로 미리 정해진 각도로 3차원 신호를 방출한다. 본 발명의 최상의 모드에서는, 송신기 3차원 렌즈(56)가 대략 10도 범위로 문턱(34)으로부터 통로(14)쪽으로 대략 30도에 중심선(88)을 가진 상당히 협소한 시계(視界) 뷰(86)를 가진다.

검출기(80)와 검출기 3차원 렌즈(76)는, 송신기 3차원 렌즈(56)로부터 방출되고 그리고 미리 정해진 각도에서 물체로부터 반사되는 신호를 수신한다. 본 발명의 최상의 모드에서는, 검출기 3차원 렌즈(76)는, 검출기 스택 하우징(66)과 검출기 방벽(84)의 물리적 제약에 의해 제한을 받는 비교적 넓은 시계 뷰(92)를 가진다.

검출기 3차원 렌즈(76)의 시계 뷰(92)와 송신기 3차원 렌즈(56)의 시계 뷰(86) 사이에 교차 면(intersection)은, 검출 구역(94)을 형성한다. 물체 또는 사람이 검출 구역(94)에 들어오면, 송신기 3차원 렌즈(56)로부터의 신호가 검출 구역(94) 내에 위치한 장애물에 부딪치어 검출기 3차원 렌즈(76) 쪽으로 반사된다. 검출기 3차원 렌즈(76)가 신호를 수신하면, 안전 시스템(38)은 도어 컨트롤러와 통신하여 닫히는 동작을 반전시키거나 또는 도어(28, 30)를 열린 상태로 유지한다.

파워 드레인(power drain)을 피하기 위해서는, 3차원 송신기(60)가 그룹으로 파워를 공급받게 된다. 본 발명의 최상의 모드에서, 도어(28, 30)가 개방된 때, 3차원 송신기(60)는 3개의 그룹으로 파워를 공급받는다. 따라서, 제1 그룹의 세개의 3차원 송신기(60)는 미리 설정된 시간동안 파워를 공급받고, 그 다음 제2 그룹의 세개의 3차원 송신기는 제 1그룹의 세개의 3차원 송신기의 파워 다운 동안에 미리 설정된 시간동안 파워를 공급받는다. 이어서, 제3 그룹의 세개의 3차원 송신기는 제1 및 제2 그룹이 파워 다운된 동안에 파워를 공급받는다. 본 발명의 최상의 모드에서의 각각의 그룹에 파워를 공급하는 미리 설정된 시간은 대략 500 내지 1000 ㎲ 범위에 있다. 따라서, 회로는 각각의 그룹의 3차원 송신기에 순차적으로 파워를 공급한다.

도어(24, 26, 28, 30)가 닫히기 시작하여 송신기 3차원 렌즈(56)와 검출기 3차원 렌즈(76) 사이의 거리가 감소됨에 따라, 3차원 송신기는 그룹 당 2개의 3차원 송신기의 그룹으로 파워를 공급받는다. 닫히고 있는 도어 사이의 거리가 더욱 작아지면, 3차원 송신기의 수는 1개로 줄어든다.

송신기 스택(40)과 검출기 스택(42) 사이의 거리가 더욱 작아짐에 따른 송신기 신호의 세기의 감소는, 안전 시스템(38)의 신뢰성과 효율성 모두를 향상시킨다. 도어(28, 30)가 닫히는 중에 방출되는 신호의 세기의 점진적인 감소는, 벽(18, 20)과 다른 도어(24, 26)로부터 반사되어 다른 건축구조적 방해물을 통해 반사되는 신호가 더 이상 타겟으로서 검출되고 나타날 정도로 충분하게 강하지 않기 때문에 유익하다. 동시에, 신호는 진짜 타겟에서 반사되는 것을 나타내기에는 충분하게 강하게 유지된다. 오류 타겟의 신호 경로(path)는 도4에 가장 잘 나타나 있으며, 점선(98)으로 도시된다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 각각의 그룹의 3차원 송신기(80)의 수는 도어의 닫힘 동작 내내 동일하게 유지하지만, 신호의 세기는 닫히고 있는 도어(28, 30) 사이의 거리의 함수로 감소된다. 닫혀지는 도어 및 송신기와 검출기 스택 사이에 거리가 작아질수록, 신호 세기가 약해진다. 각각의 3차원 송신기로의 파워의 감소가 안전 시스템 컨트롤러에서 발생한다. 닫혀지는 도어 사이의 거리는 커튼 신호의 강도의 함수로써 결정될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 각각의 3차원 송신기에서의 신호의 파워의 감소 및 파워를 공급받는 3차원 송신기의 수에 감소의 조합이 송신기로부터 방출되는 신호의 세기를 감소시키기 위해 이용된다.

본 발명의 최상의 모드가 이중 슬라이딩 엘리베이터 도어를 설명하였지만, 본 발명은 또한 단일 슬라이딩 도어, 수직적 슬라이딩 도어 및 다른 유사한 도어 시스템에도 적용가능하다. 단일 슬라이딩 도어 구조에서는, 일 스택이 도어에 장착되고, 제2 스택은 통로를 횡단하는 벽에 장착될 수 있는 것이다. 화물 엘리베이터에 주로 사용되는 수직방향 도어 구조에서는, 스택은 수평방향으로 설치될 수 있다.

본 발명이 특정한 실시예에 대해서 설명 및 기술되었지만, 해당 분야의 숙련자는 본 발명의 기술사상 및 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서의 다양한 변경이 가능한 것임을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 최상의 모드는 송신기 3차원 렌즈와 검출기 3차원 렌즈용으로 서로 어긋나게 장착시킨 것을 설명 및 나타내고 있는데, 본 발명의 목적용으로, 임의적 모양으로 설치된 3차원 렌즈도 적절한 것이다. 더우기, 다른 에너지원이 송신기로 사용될 수 있다.

Claims (6)

1. 일 세트의 슬라이딩 도어의 전방에 배치되는 통로의 장애물을 검출하는 안전 시스템이며,

   미리 설정된 범위의 각으로 상기 통로 쪽으로 신호를 방출하는 복수의 송신기와,

   상기 장애물로부터 반사되는 상기 신호를 수신하는 복수의 검출기를 포함하며,

   상기 신호의 세기는, 도어가 닫히기 시작함에 따라, 점진적으로 감소되는 안전 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 도어가 닫힘에 따라 특정한 순간에 파워를 공급받는 상기 복수의 송신기의 수가 줄어드는 안전 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 도어가 닫힘에 따라 상기 복수의 송신기로의 파워가 저하되는 안전 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 도어가 닫힘에 따라 복수의 송신기의 각각으로의 파워가 낮아지고 그리고 특정한 순간에 파워를 공급받는 복수의 송신기의 수가 줄어드는 안전 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 복수의 송신기는 개별 송신기의 그룹별로 순차적으로 파워를 공급받는 안전 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 도어가 닫힘에 따라 상기 그룹 내의 상기 개별 송신기의 수가 줄어드는 안전 시스템.