This model demonstrates an elevator system. The logic for the elevator is such that it will stop at each floor to determine if someone is getting off at that floor and if there are people waiting and the elevator is traveling in the same direction.

1. N.P.N.S. (No People, No Stop)
ELEVATOR
Team 6
이재훈, 김기훈, 양우연, 전혜조, 김가빈

2. 01_프로젝트 개요
필요성 및 목표
02_수행방법
이론설명
센서종류
엘리베이터 시스템 비교
세부수행 절차
03_프로젝트 진행
데이터 측정
시뮬레이션
레고 마인드스톰
04_결론 및 고찰
2

3. 3
01_ 프로젝트 개요

4. 01 프로젝트 개요
“인천대학교 대나무숲 게시물 中＂
엘리베이터 이용자들이
불편함을 느끼는 요인 무의미한 정차

5. 01 프로젝트 개요
5
[Google 설문지를 통한 통계]설문조사 결과
그렇다면,
대기인원의 유무를 파악하여
불필요한 정차가 없는 엘리베이터는
어떠십니까?
엘리베이터 이용 시 불필요한 정차
경험이 있습니까?
불필요한 정차에 대하여
어떻게 생각하십니까?

6. 필요성 및 목표
01 프로젝트 개요
대기 인원의 유무를 스스로 파악하여
불필요한 정차가 없는 엘리베이터
6
시간 전력 편리성
“시간, 전력, 사용자의 편리성을 위한 불필요한 정차의 제거＂

7. 01_프로젝트 개요 [출처 : 특허청]
1. 가속도센서를 이용한 승강기
층 운행정보 알림, 표시장치
2. 엘리베이터 조작상황 인지시스템
3. 엘리베이터 탑승 정보를 안내하는
시스템 및 엘리베이터 탑승 정보를
표시하는 터치 패널
4. 엘리베이터 위치 파악 및 호출이
가능한 원격 제어 시스템 및 그 방법
승강기의 현재 위치를 연산하여 사용자에
게 승강기가 위치한 층 정보를 제공하는
승강기 층 운행정보 표시장치에 관한 것.
실시간으로 엘리베이터가 정지되는 층 정보를
내/외부 조작판에 표시하여 정지가 예정된
모든 층 확인 및 내부 모니터를 통하여 엘리베
이터 탑승 여부를 빠르게 판단하여 엘리베이터
가 불필요한 층에 정지하지 않는 시스템.
엘리베이터 탑승 관련된 정보를 안내하는 시
스템과 이 시스템에서 사용되는 터치패널에
관한 것. 엘리베이터를 이용하고자 하는 사용
자는 본 발명의 시스템을 통해 최단 시간
내에 엘리베이터 탑승이 가능.
엘리베이터 탑승 전과 탑승 시 휴대하는 스마
트폰을 사용하여 엘리베이터를 미리 원격제어
할 수 있는 엘리베이터 위치 파악 및 호출할 수
있도록 엘리베이터모듈과 무선 통신 신호를
송신 및 수신할 수 있는 시스템.
7

8. 8
02_ 수행 방법

9. 02 수행방법
기존방식
시스템도입
Non Stop
9

10. 02 수행방법
10
시스템도입
Non Stop
초음파 센서 적외선 센서
신호가 물체에 도달하여 반사되어
되돌아오게 될 때, 그 신호를 수신기의
초음파 센서에서 검출
발광부에서 적외선을 내보내
수광부에서 적외선을 받는데
그 사이가 차단될 때 동작
VS

11. 11
시스템 비교
02 수행방법
일반 엘리베이터
가장 기본적, 상대적으로 저렴
효율성이 떨어짐
셀렉티브 콜렉티브 (하나의 버튼으로 모든 엘리베이터를 통제하는 시스템)
가장 진보된 방식, 유동인구가 적은 곳에서 효율적
가격이 비쌈, 유동인구가 많은 곳에서 비효율
무인 정차 방지
1
2
3
BUT
BUT
기존 엘리베이터에 적용 가능, 유동인구가 많은 곳에서 효율적
센서관리 필요
BUT

12. 건물의 성격
고려
시스템이 최고의 효율을 보일 수 있는 환경을 찾아야 한다
12
02 수행방법

13. 02 수행방법
세부 수행 절차
1 레고 마인드스톰을 이용한 시스템 모형 구현
2 실제 측정 데이터를 바탕으로 시뮬레이션값 산출
13

14. 02 수행방법
레고 마인드스톰을 이용한 시스템 모형 구현
레고를 이용하여 모형을 구현해 시스템의 이해와 실현가능성 제시
<3층 규모의 엘리베이터 모형 제작>
도르래용 동력 모터
문 개폐용 동력 모터
엘리베이터 앞 물체 감지용 초음파 센서
층 별 호출 버튼(압력센서)
엘리베이터 몸체 구성용 레고 세트
14

15. 02 수행방법 - 시뮬레이션
시뮬레이션을 통한 결과분석으로 시스템 효율 수치 산출
실제 측정 데이터를 바탕으로 시뮬레이션값 산출
<시뮬레이션 진행계획>
15
실제 데이터
측정
시간, 인원수,
가중치 등 계
수 산출
시스템 미적
용 시뮬레이
션 값 도출-
대조군
시스템 적용
시뮬레이션
값 도출-
실험군
차이 값을
통한 효율수
치 산출
<측정계획>
장소선정 – 엘리베이터 수, 건물 이용자 수, 건물성격
(유동인구 크기) 고려
층별 이용자수, 엘리베이터 정차 횟수, 엘리베이터
무인 정차 횟수 측정
인원 수 별 정차시간 측정
엘리베이터 이용자 유무에 따른 정차시간 측정
엘리베이터 층간 거리 및 이동시간 측정

16. 02 수행방법 - 시뮬레이션
But!!
16
실제 엘리베이터 시뮬레이션 알고리즘은 너무 복잡하고 까다로운 구조
수집한 데이터를 토대로 각 층마다 일정 확률로 무의미한 정차 생성
4개 층 중 한 층(3층)에서 임의로 무의미한 정차 생성
∴

17. 17
03_ 프로젝트 진행

18. 건물 선정
이름 롯데 백화점[평촌]
주소 동안구 호계동 1039
승강기
선정
총 7대 중 1,2,3,4호기 선정
선택
층
F8 / F6 / F4 / F2 / B1 / B3
18
03 프로젝트 진행
F10 식당가/뷔페/카페
F9 스파/피부샵
F8 헤어샵/치과/식당가/시네마
F7 가전/가구/홈패션/주방/식당가
F6 골프/유·아동/란제리/영풍문고
F5 스포츠/진/유니섹스/유니클로
F4 남성정장/트랜디캐주얼/아웃도어
F3 커리어/엘레강스/모피/구두/핸드
F2 문화홀동/영캐주얼/트랜디/캐릭터
F1 문화홀동/롯데식품관/화장품/해외
B1 축·농·수산/가공/건강/주류
B2
B3
B4
B5

19. 탑승자 수와 소요 시간
탑승자 수 (명) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
소요시간 (초) 7.14 9.59 12.03 14.48 16.92 19.37 21.82 24.26 26.71 29.15 31.60
한 명 초과당 추가 시간 : (31.6-7.14)/10= 2.446초
승강기 총 정차횟수와 무의미한 정차횟수 비교
B3층 B1층 2층 4층 6층 8층
총 승강기 정차횟수 18 24 24 16 27 11
무의미한 정차횟수 5 4 10 7 6 1
무의미한 정차 비율 (%) 27.78 16.67 41.67 43.75 22.22 9.09
문 개폐시간 및 층간 이동 시간
문 개폐시간 (초)
닫힘 버튼 누르는 경우 3초
닫힘 버튼 누르지 않는 경우 10초
층간 이동 시간 (초) 9초 (정지상태에서 출발 시)
관측시간 (2016. 03. 27)
일요일 오후 16:30 ~ 17:00
17:30 ~ 18:00
19
03 프로젝트 진행

20. 건물 선정
이름
송도 센트럴파크
푸르지오시티
주소 연수구 송도동 83
승강기
대수
1,2호기 (전체층), 3호기
(홀수층), 4호기 (짝수층)
선택
층
20
5층, 15층, 20층
03 프로젝트 진행

21. 탑승자 수와 소요 시간
탑승자 수 (명) 1 2 3
소요시간 (초) 6.5 7.5 8.5
한 명 초과당 추가 시간 : 약 1.00초
승강기 총 정차횟수와 무의미한 정차횟수 비교
5층 15층 20층
총 승강기 정차횟수 8 8 4
무의미한 정차횟수 3 4 0
무의미한 정차 비율 (%) 37.50 50.00 0.00
문 개폐시간 및 층간 이동 시간
문 개폐시간 (초)
닫힘 버튼 누르는 경우 3초
닫힘 버튼 누르지 않는 경우 13초
층간 이동 시간 (초) 9.2초 (정지상태에서 출발 시)
관측시간 (2016. 04. 04)
월요일 오전 08:30 ~ 09:00
21
03 프로젝트 진행

22. 03 시뮬레이션 분석 [Arena]
시뮬레이션 책을 정독하고
관련자료, 서적 참고하면
도움이 될 것.
기존 엘리베이터 시뮬레이션 모델
This model demonstrates an elevator system.
The logic for the elevator is such that it will stop at each floor to
determine if someone is getting off at that floor and if there are
people waiting and the elevator is traveling in the same direction.
25

23. 03 시뮬레이션 분석 [Arena]
기존 엘리베이터 vs 시스템 적용 엘리베이터
25
<시스템 미적용> <시스템 적용>

24. 24
03 시뮬레이션 분석 [Arena]
시뮬레이션 결과 비교[기존 vs 시스템 적용]
<탑승자 수> <탑승객 대기 시간> <엘리베이터 층 이동 횟수>
<시스템 적용>
<기존>
<시스템 적용>
<기존> <기존>
<시스템 적용>
기존<시스템 적용 기존>시스템 적용 기존<시스템 적용

25. 25
03 프로젝트 진행
시뮬레이션 결과 비교[기존 vs 시스템 적용]
전력 비용
기존 엘리베이터 5400kwh 48만6천원
시스템 엘리베이터 5882kwh 52만9천원
용량 기준 1kwh 단가 운행시간
18kw 한 달 90원 1일 10시간
<전력량 및 비용 비교>
<엘리베이터 가정>
1일 사용전력 180kwh
1시간 사용전력 18kwh
한달 사용전력 5400kwh
비용차이 : 4만3300원
8.9% 비용 상승
대기시간
기존 엘리베이터 3.828분
시스템 엘리베이터 3.462분
<탑승자 대기 시간 비교>
시간 차이 : 0.366분
10.5% 시간 하락

26. 03 레고 마인드스톰
엘리베이터 제작 시작1
레고 마인드 스톰을 이용하여 엘리베이터 제작
전체적인 틀은 어떻게 구성할지
규모는 어느 정도로 할지
개폐장치와 센서는 어떻게 구성할지
기본적인 엘리베이터 축과 도르래, 개폐장치는 레고마인드스톰 부품으로 구성
엘리베이터와 엘리베이터 후면 지지부분 등은 가정용 레고를 활용하여 구성
도르래에 이용되는 줄은 실을 여러 겹 겹쳐 사용
몸체 구성 요소
28

27. 대안2
개폐장치 구성 및 제작2
엘리베이터 개폐장치 구성에 관한 고찰
실제 엘리베이터와 같이 같이 구성하기에는 부품과 자본의 제약으로 절충안으로 제작
대안1
각 층에 문이 열리면서 도착하도록 설계
- 문 개폐 모터가 필요없이 단순하게 제작가능
- 정차와 상관없이 층을지날때 무조건 문이 열림
- 문이 열리면서 도착하기 때문에 실제엘리베이터와 차이가
있음
톱니바퀴를 이용하여 한쪽으로 열리도록 설계
- 실제엘리베이터와 모습이 유사함
- 문 개폐가 2층 한층 밖에 구현이 안됨(부품부족)
대안2
우리시스템을 직관적으로 알기 쉽도록 하기 위해 대안2를 채택
03 레고 마인드스톰

28. 센서의 선택 및 적용3
초음파센서의 불안정한 인식문제로 인해 컬러센서로 변경
최적화 센서의 탐색
03 레고 마인드스톰
30

29. 외형 완성4
완성된 모습
03 레고 마인드스톰
31

30. 프로그래밍5
1층->(2층->3층), 3층->(2층->1층)
1층 혹은 3층에서 출발하여 2층에 사람의 유무를 판단,
정차유무를 결정하여 목적지로 향하도록 프로그래밍
목표 프로그래밍
1층->층2, 1층->3층, 2층->1층, 2층->3층, 3층->1층, 3층->2층
모든 경우의 수를 고려한 프로그래밍
층간을 구분 지을 센서와 부품의 부족으로 차선책 모색
차선 프로그래밍
03 레고 마인드스톰
32

31. 31
알고리즘6
03 레고 마인드스톰

32. 완성품 시연영상7
03 레고 마인드스톰
33

34. 34
04_ 프로젝트 결론

35. 04 프로젝트 결론
데이터 조사활동을 통해 엘리베이터에 관한 세부지식 습득
시뮬레이션을 통한 알고리즘의 이해
마인드스톰을 통한 엘리베이터 메커니즘 원리 습득
프로그래밍을 통한 엘리베이터 운용 방식 이해
고찰
37
1
2
3
4

36. 04 프로젝트 결론
시뮬레이션과 레고 알고리즘에 대한 전문지식과 피드백 부족
재료, 자본, 시간적 한계
초음파센서 적용의 어려움
38
한계점
1
2
3

37. 04 프로젝트 결론
정밀 운용을 위한 구체적 자료조사
시뮬레이션과 레고 프로그래밍 수정
3D프린트를 통한 모형 구체화
실제 초음파 센서 제작 및 실현 가능성 확인
GCTI 참가
39
현실적용을 위한 중요한 척도
보다 사실적이고 실제와 비슷하도록
실제 엘리베이터 외형과 거의 흡사하도록
전문가의 도움을 통해 실현가능성 파악
시스템의 한 단계 도약을 위한 대회 참가
향후 계획
1
2
3
4
5

38. THANK YOU VERY MUCH 
38