KR100945851B1 - The railway turnout detection system and the method of detecting railway turnout - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열차의 선로 분기 검지 시스템 및 그 분기 검지 방법에 관한 것으로서, 선로의 분기구간을 열차가 이동시에 선로의 응동신호를 측정하는 다수의 와전류센서들과, 상기 와전류센서들을 통해 감지된 응동신호를 수집하여 열차의 분기방향으로 판정하는 데이터처리수단으로 구성되어, 열차가 분기구간을 이동시에 상기 와전류센서들로부터 응동신호를 감지하여 시간에 따른 와전류센서들의 응동신호 감지 순서를 비교하여 열차가 좌측 또는 우측으로 분기하였는지를 판정하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a rail branch detection system of a train and a branch detection method thereof, comprising: a plurality of eddy current sensors measuring a motion signal of a track when a train moves a branch section of a track, and a response signal detected through the eddy current sensors It is composed of data processing means for determining the direction of the branch by collecting the train, the train detects the response signal from the eddy current sensors when moving the branch section and compares the detection sequence of the eddy current sensors with time according to the train left Or it is determined whether the branching to the right side.
본 발명에 따르면 열차에 설치되는 와전류센서를 이용하여 열차의 선로 분기여부를 검지하여 정확하고 신속하게 분기구간 진입여부를 확인할 수 있는 장점이 있고, 차상에서 직접 분기를 검지하는 방식으로 지상설비의 설치가 필요 없어 설치 및 운용 그리고 유지보수 측면에서의 비용절감 효과가 있다.According to the present invention has the advantage of detecting whether the branch line of the train by using the eddy current sensor installed on the train can accurately and quickly check whether the entry into the branch section, the installation of the ground equipment in the way to detect the branch directly from the vehicle This eliminates the need for cost savings in terms of installation, operation and maintenance.
열차, 선로, 분기, 와전류센서 Train, track, branch, eddy current sensor
Description
도 1은 본 발명에 따른 열차의 선로 분기 검지 시스템의 구성도이고,1 is a block diagram of a track branch detection system of a train according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 열차의 선로 분기 검지를 위한 와전류센서모듈의 상세 구성도이고,2 is a detailed configuration diagram of the eddy current sensor module for detecting the line branch of the train according to the present invention,
도 3은 선로 분기 구간에서 열차가 이동하는 상태를 모식적으로 도시한 도면이고,3 is a diagram schematically showing a state in which a train moves in a track branch section,
도 4는 열차가 좌측 분기시에 와전류센서모듈의 응동 특성을 도시한 그래프이고, Figure 4 is a graph showing the response characteristics of the eddy current sensor module when the train left branch,
도 5는 열차가 우측 분기시에 와전류센서모듈의 응동 특성을 도시한 그래프이고,5 is a graph showing the response characteristics of the eddy current sensor module when the train on the right branch;
도 6은 본 발명에 따른 열차의 선로 분기 검지 과정을 도시한 제어 흐름도이다.6 is a control flowchart illustrating a track branch detection process of a train according to the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
1: 열차 10: 선로1: train 10: track
20: 분기구간 100: 와전류센서모듈20: branch section 100: eddy current sensor module
110,120,130,140,150,160: 와전류센서110,120,130,140,150,160: eddy current sensor
200: 데이터처리수단 210: 제어부200: data processing means 210: control unit
220: 메모리부 230: 인터페이스부220: memory unit 230: interface unit
240: 클럭발생부 250: 데이터입력처리부240: clock generator 250: data input processor
300: 차상제어기 400: 지상제어기300: vehicle controller 400: ground controller
본 발명은 열차의 선로 분기 검지 시스템 및 그 분기 검지 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 철도 선로 분기구간을 통과할 때 열차에서 직접 분기여부를 검지할 수 있는 시스템 및 그와 같은 철도 선로 분기구간에서의 열차의 분기 여부를 검지하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a track branch detection system of a train and a branch detection method thereof. More specifically, the present invention relates to a system capable of detecting whether a branch is directly in a train when passing through a railway track branch, and such a railway track branch. The present invention relates to a method of detecting whether a train diverges in a section.
일반적으로 열차의 제어방식은 지상(地上)기반 제어방식에서 무선(無線)통신기반의 제어방식으로 발전되고 있는 실정이다. In general, the control method of the train is being developed from the ground-based control method to the wireless communication-based control method.
이때, 상기 무선통신기반의 열차제어를 위해서는 선로를 이동하는 열차의 정확한 속도와 위치를 실시간으로 파악할 필요가 있다. At this time, in order to control the train based on wireless communication, it is necessary to grasp the exact speed and location of the train moving on the track in real time.
한편, 현재의 무선통신기반의 열차 제어 방식에서 열차의 속도와 위치를 검 지하기 위해 열차에 설치되어 열차 차륜의 회전수를 측정하여 속도를 계산하는 타코메타와, 지상의 일정구간마다 설치되어 열차의 위치를 보정하기 위한 발리스의 정보를 이용한다. On the other hand, in the current wireless communication-based train control system, tacometa is installed on the train to detect the speed and position of the train and calculates the speed by measuring the number of revolutions of the wheels of the train, and is installed every certain section of the train. Use the ballis information to correct the position.
그러나, 열차가 선로의 분기(分岐)구간을 이동할 때에는 타코메타와 발리스의 정보만으로는 열차가 선로의 분기구간에 열차가 진입 즉시 정확한 분기 여부를 확인할 수 없고, 특히 전철기의 고장 및 오동작으로 잘못된 분기가 일어났을 때 열차의 정상적인 분기여부를 확인할 수 없는 문제점도 가지고 있었다. However, when a train moves through a branch section of a track, only the information of tacometa and ballis cannot confirm whether the train is in the correct branch as soon as the train enters the branch section of the track. There was also a problem that can not be confirmed whether the normal branch of the train.
따라서, 열차의 선로 분기 여부를 검지하기 위한 방법으로 지상(地上)에서 확인하는 방법과 차상(車上)에서 확인하는 방법을 사용하고 있다. Therefore, the method of checking on the ground and the method of checking on the vehicle is used as a method for detecting the track branch of a train.
이때, 지상에서 확인하는 방법은 분기구간에 위치한 지상 선로 상에 차축검지기 등을 설치하여 열차의 이동여부를 검지하여 열차가 분기하였는지 판단이 가능하며, 차상에서 확인하는 방법은 열차의 이동방향을 검지하는 자이로스코프 또는 전자나침반과 같은 센서류나 영상인식기술 등을 활용하여 열차의 분기여부를 확인할 수 있다. At this time, the method of checking on the ground can be installed to determine whether the train has branched by installing the axle detector on the ground track located in the branch section to detect whether the train has moved, and the method of checking on the vehicle detects the direction of movement of the train. By using sensors such as gyroscopes or electronic compasses or image recognition technology, it is possible to check whether the train is branched.
그런데, 선로 분기 여부를 확인하기 위해서는 지상설비를 이용하는 경우 정확한 열차의 분기 방향 등을 검지할 수 있으나, 추가적인 지상설비의 설치가 필수적으로 설치 및 유지보수에 많은 비용이 소요되며, 지상설비를 최소화하는 무선통신기반 열차제어시스템의 적용에도 바람직하지 못하다. By the way, if the ground equipment is used to check the branching of the track, it is possible to detect the exact direction of the branch of the train, but the installation of additional ground equipment is very expensive to install and maintenance, and to minimize the ground equipment. It is also undesirable for the application of wireless communication based train control systems.
한편, 열차에서 직접 열차의 이동방향을 검지하기 위하여 자이로스코프 또는 전자나침반을 사용하는 경우에는 자이로스코프 및 전자나침반이 완만한 각도변화에 대한 계측특성이 좋지 못하여 완만한 각도로 이동하는 열차의 이동특성상 열차의 선로 분기구간의 진입시 즉각적인 분기 방향 등의 검지가 불가능하고 차량기지와 같이 빈번하고 복잡한 선로분기가 발생하는 지역에서는 정확한 열차의 분기 검지가 불가능한 문제점을 가지고 있었다.On the other hand, when the gyroscope or the electronic compass is used to detect the direction of movement of the train directly in the train, the gyroscope and the electronic compass cannot measure the characteristics of the gradual angle change so that the train moves at a gentle angle. When entering the railway branch section of trains, it was impossible to detect the immediate branching direction, and it was impossible to accurately detect the branching of trains in areas where frequent and complicated track branches such as vehicle bases occurred.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 추가적인 지상설비의 도움 없이 열차가 선로분기구간 진입 즉시 열차에서 직접 분기 유무를 정확하게 검지할 수 있는 열차의 선로 분기 검지 시스템 및 그 분기 검지 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a problem, an object of the present invention is to provide a railway branch detection system and the branch of the train that can accurately detect the presence or absence of the branch directly from the train as soon as the train enters the track division without the aid of additional ground equipment. It is to provide a detection method.
본 발명의 다른 목적은 열차에서 직접 선로분기여부를 검지함으로써 무선통신기반의 열차제어시스템에 활용이 가능하며 그 설치와 운영 및 유지보수비용을 최소화할 수 있는 열차의 선로 분기 검지 시스템 및 그 분기 검지 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention can be utilized in a wireless communication-based train control system by detecting whether the track branch directly in the train, the branch line detection system of the train and its branch detection can minimize the installation, operation and maintenance costs To provide a method.
특히, 본 발명은 열차 하부에 와전류센서 모듈을 설치하여 열차가 선로 분기구간을 통과할 때의 와전류센서의 응동 순서를 탐지하여 열차의 분기여부를 검지하는 열차의 선로 분기 검지 시스템 및 그 분기 검지 방법을 제공하는데 있다.In particular, the present invention installs an eddy current sensor module in the lower part of the train to detect the sequential order of the eddy current sensor when the train passes through the branch section of the rail line branch detection system and the branch detection method of the train to detect whether the train branching To provide.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열차의 선로 분기 검지 시스템에 관한 것으로; 선로의 분기구간을 열차가 이동시에 선로의 응동신호를 측정하는 다수의 와전류센서들과, 상기 와전류센서들을 통해 감지된 응동신호를 수집하여 열차의 분기방향으로 판정하는 데이터처리수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object relates to a track branch detection system of a train; It consists of a plurality of eddy current sensors for measuring the response signal of the line when the train moves the branch section of the track, and data processing means for collecting the response signal detected by the eddy current sensors to determine the direction of the branch of the train. It is done.
여기서, 상기 와전류센서들은 일정간격을 유지하며 일렬로 배치된 와전류센서모듈이며, 상기 와전류센서모듈은 상기 열차의 하부에 열차의 진행방향에 직교하는 방향으로 구비된 것을 특징으로 한다.Here, the eddy current sensors are an eddy current sensor module arranged in a line to maintain a constant interval, the eddy current sensor module is characterized in that provided in the direction orthogonal to the traveling direction of the train at the bottom of the train.
그리고, 상기 와전류센서들이 상기 선로를 검지하여 출력된 응동신호는 데이터처리수단으로 입력되어 시간에 따른 와전류센서들의 응동신호 감지 순서를 비교하여 열차가 좌측 또는 우측으로 분기하였는지를 판단하는 것을 특징으로 한다.The eddy current sensors detect the line and output the response signal, which is inputted to the data processing unit, and compares the detection sequence of the eddy current sensors with time to determine whether the train has branched to the left or the right.
또한, 상기 데이터처리수단은 상기 와전류센서들에서 감지되는 응동 신호를 이용하여 열차의 분기 여부를 판정하는 제어부와, 모니터링 프로그램이 내장되는 메모리부와, 상기 제어부 구동을 위한 클럭을 발생하는 클럭발생부와, 전원공급부로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the data processing means includes a control unit for determining whether a train is diverted using a response signal detected by the eddy current sensors, a memory unit in which a monitoring program is embedded, and a clock generation unit for generating a clock for driving the control unit. And, it characterized in that it is configured as a power supply.
그리고, 상기 데이터처리수단은 상기 제어부가 상기 열차의 분기여부를 판정하면 분기정보를 열차의 차상제어기로 전송하기 위한 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The data processing means may further include an interface unit for transmitting branch information to the on-vehicle controller of the train when the controller determines whether to branch the train.
또한, 상기 데이터처리수단은 상기 와전류센서들로부터 수신되는 아날로그 신호 형태의 응동신호를 디지털신호로 변환하여 제어부로 입력하는 데이터입력처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The data processing means may further include a data input processing unit for converting an analog signal type received from the eddy current sensors into a digital signal and inputting the digital signal to the controller.
그리고, 상기 데이터입력처리부는 A/D컨버터로 구성되는 것을 특징으로 한 다.The data input processing unit is configured as an A / D converter.
또한, 본 발명은 열차의 선로 분기 검지 방법에 관한 것으로; 열차가 분기구간을 이동시에 열차의 하부에 열차의 진행방향에 직교하는 방향으로 구비되는 다수의 와전류센서로부터 응동신호를 감지하는 제1 단계; 상기 와전류센서로부터 수신되는 아날로그(analog) 신호 형태의 응동신호를 디지털신호로 변환하는 제2 단계; 및 상기 디지털신호로 변환된 응동신호들이 입력되면 시간에 따른 와전류센서의 응동신호 감지 순서를 비교하여 열차가 좌측 또는 우측으로 분기하였는지를 판정하는 제3 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention also relates to a track branch detection method of a train; A first step of detecting a response signal from a plurality of eddy current sensors provided at a lower portion of the train in a direction orthogonal to a traveling direction of the train when the train moves a branch section; A second step of converting a response signal in the form of an analog signal received from the eddy current sensor into a digital signal; And a third step of determining whether the train has branched to the left or the right by comparing the detection sequence of the eddy current sensor according to time when the response signals converted into the digital signals are input.
그리고, 상기 제3 단계 후, 열차가 선로의 분기구간에서 좌측 또는 우측으로 분기하고 있음이 판정되면 분기정보를 생성하여 열차의 차상제어기로 전송하는 제4 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, after the third step, if it is determined that the train is diverging to the left or right in the branch section of the track, the fourth step of generating the branch information and transmitting to the on-vehicle controller of the train; characterized in that it further comprises.
본 발명에 따른 열차의 선로 분기 검지 시스템 및 그 분기 검지 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the accompanying drawings, the track branch detection system and the branch detection method of the train according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.
이때, 도 1은 본 발명에 따른 열차의 선로 분기 검지 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 열차의 선로 분기 검지를 위한 와전류센서모듈의 상세 구성도이고, 도 3은 선로 분기 구간에서 열차가 이동하는 상태를 모식적으로 도시한 도면이고, 도 4는 열차가 좌측 분기시에 와전류센서모듈의 응동 특성을 도시한 그래 프이고, 도 5는 열차가 우측 분기시에 와전류센서모듈의 응동 특성을 도시한 그래프이고, 도 6은 본 발명에 따른 열차의 선로 분기 검지 과정을 도시한 제어 흐름도이다.At this time, Figure 1 is a configuration diagram of the line branch detection system of the train according to the present invention, Figure 2 is a detailed configuration diagram of the eddy current sensor module for the line branch detection of the train according to the present invention, Figure 3 is a track branch section 4 is a diagram schematically illustrating a state in which a train moves, and FIG. 4 is a graph illustrating a response characteristic of the eddy current sensor module when the train is on the left branch, and FIG. 5 is a response of the eddy current sensor module when the train is on the right branch. 6 is a graph showing characteristics, and FIG. 6 is a control flowchart illustrating a track branch detection process of a train according to the present invention.
먼저, 도 1 내지 도 3에 의하면 본 발명에 따른 열차의 선로 분기 검지 시스템은 와전류센서를 이용하여 열차의 선로 분기 여부를 검지하게 된다.First, according to FIGS. 1 to 3, the line branch detection system of the train according to the present invention detects whether or not the train line branches by using an eddy current sensor.
이와 같은 본 발명에 따른 열차의 선로 분기 검지 시스템은 선로(10)상에서 열차(1)가 이동하는 경우 와전류(Eddy Current)를 이용하여 선로(10)의 분기에 따른 응동신호를 측정하는 와전류센서모듈(100)과, 상기 와전류센서모듈(100)을 통해 감지된 응동신호를 수집하여 분기 여부를 판별하는 데이터처리수단(200)으로 구성된다. Such a track branch detection system of a train according to the present invention, the eddy current sensor module for measuring the response signal according to the branch of the
이때, 상기 와전류는 교류가 흐르는 코일에 도체를 가까이하면 코일 주위에 발생한 자계가 도체에 작용하게 되고, 이때 도체를 관통하는 자속의 변화를 방해하려는 기전력이 생기며 이때 기전력에 의해 도체에 생성되는 전류이다.At this time, the eddy current is a current generated in the conductor by the electromotive force occurs when the magnetic field generated around the coil acts on the conductor when the conductor is close to the coil through which the alternating current flows. .
상기 와전류센서모듈(100)은 다수의 와전류센서들(110,120,130,140,150,160)을 일렬(一列)로 배치한 것으로, 상기 열차(1)의 하부에 열차(1)의 진행방향에 직교하는 방향으로 와전류센서들(110,120,130,140,150,160)이 위치하도록 와전류센서모듈(100)을 설치한다. The eddy
이때, 상기 와전류센서모듈(100)은 도면에 도시한 바에 의하면 6개의 와전류센서들(110,120,130,140,150,160)만 일렬로 배치하였으나, 다수개 또는 다열(多列) 로 와전류센서들을 배치하여 더욱더 정확한 응동 특성을 파악할 수 있으며, 모두 동일한 기술적 범주내의 것으로 이해된다.At this time, the eddy
한편, 상기 와전류센서들(110,120,130,140,150,160)은 센서의 코일부에 인가되는 전류의 세기 및 주파수에 비례하여 자기장이 형성되고 그 자기장에 의해 금속 모재의 표면에 와전류가 발생하는데, 발생한 와전류에 의해 센서의 코일부에서 발생하는 자기장의 방향에 반대방향으로 자기장이 형성되어 센서 코일부의 임피던스 변화를 일으키게 되며, 그에 따라 코일 양단에 걸리는 전압이 변화되는 원리를 이용하는 공지(公知)의 센서이다.On the other hand, the eddy
따라서, 상기 와전류센서(110,120,130,140,150,160)는 열차(1)의 중앙 하부에 설치되고, 열차(1)가 선로(10)를 이동하는 경우, 특히 선로(10)의 분기구간(20)을 지나게 되면, 상대적으로 와전류센서(110,120,130,140,150,160)가 분기구간(20)의 일부를 비접촉식으로 지나치게 되어 도체(導體)인 선로(24a,22b)에 와전류가 발생되고 그로 인해 임피던스 변화로 인한 응동신호가 출력된다.Accordingly, the eddy
이하, 본 발명에 따른 열차의 선로 분기 검지 시스템을 구성하는 각각의 구성요소들을 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each component constituting the track branch detection system of the train according to the present invention will be described in more detail.
먼저, 상기 와전류센서모듈(100)은 열차(1)의 하부에 열차(1)의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 설치되는 것으로, 다수의 와전류센서들(110,120,130,140,150,160)이 일정간격을 유지하며 배치된 구조이다.First, the eddy
이때, 상기 와전류센서들(110,120,130,140,150,160)은 열차(1)의 좌측에서 우측으로 일정간격을 유지하며 배치되는 구조이며, 상기 와전류센서들(110,120,130,140,150,160)은 각각 독립적인 출력 채널을 가진다.In this case, the eddy
따라서, 특정 와전류센서(110,120,130,140,150,160 중에 어느 하나)가 도체로 이루어지는 선로(10)를 검지하여 센서출력인 응동신호가 데이터처리수단(200)으로 입력되면 시간에 따른 와전류센서의 응동신호 감지 순서를 비교하여 열차(1)의 선로 분기가 좌측으로 발생하였는지 또는 우측으로 발생하였는지를 판단한다.Therefore, when a specific eddy current sensor (one of 110, 120, 130, 140, 150, 160) detects a
즉, 상기 와전류센서모듈(100)이 하부에 구비된 열차(1)가 선로(10)상을 이동하는 중에 전철기(일명 '선로전환기'라 함)의 작동으로 인해 열차(1)가 좌측 선로(22)로 분기하는 경우, 열차(1)의 하부는 우측선로(24a,24b) 중에 하나의 선로(24a)의 상부를 가로질러 이동하게 된다.That is, while the
따라서, 상기 좌측 선로(22a,22b)를 따라 열차의 차륜(1a,1b)이 이동하는 경우 열차(1)의 하부에 구비되는 와전류센서모듈(100)을 구성하는 다수의 와전류센서(110,120,130,140,150,160) 중에 열차(1) 진행방향의 좌측의 와전류센서(110)로부터 우측의 와전류센서(160)까지 차례대로 선로(24a)의 상부를 이동하게 되며 응동신호를 출력하게 된다.Therefore, when the
한편, 열차(1)가 우측 선로(24a,24b)로 분기하는 경우, 열차(1)의 하부는 좌측선로(22a,22b)중에 하나의 선로(22b)의 상부를 가로질러 이동하게 된다.On the other hand, when the
따라서, 상기 우측 선로(24a,24b)를 따라 열차(1)의 차륜(1a,1b)이 이동하는 경우 열차(1)의 하부에 구비되는 와전류센서모듈(100)을 구성하는 다수의 와전류센서(110,120,130,140,150,160) 중에 열차(1) 진행방향의 우측의 와전류센서(160)로 부터 좌측의 와전류센서(110)까지 역순으로 선로(22b)의 상부를 이동하게 되며 응동 신호를 출력하게 된다.Therefore, when the
한편, 상기 데이터처리수단(200)은 상기 와전류센서모듈(100)에서 감지되는 응동 신호를 이용하여 열차의 분기 여부를 판정하는 제어부(210)와, 모니터링 프로그램이 내장되는 메모리부(220)와, 열차(1)에 구비되는 차상제어기(300)로 분기 여부에 관한 분기정보를 전송하기 위한 인터페이스부(230)와, 상기 제어부(210)의 구동을 위한 클럭을 발생하는 클럭발생부(240)로 구성된다.On the other hand, the data processing means 200 is a
따라서, 상기 데이터처리수단(200)은 상기 와전류센서모듈(100)의 응동신호를 이용하여 신속하게 열차(1)의 분기 유무 및 방향 등에 관한 분기여부를 판별하여 운전자가 신속하고도 정확히 확인할 수 있게 된다.Accordingly, the data processing means 200 quickly determines whether the branch of the
이때, 상기 데이터처리수단(200)은 데이터입력처리부(250)가 더 구비되어 상기 와전류센서모듈(100)을 구성하는 다수의 와전류센서들(110,120,130,140,150,160)로부터 수신되는 아날로그(analog) 신호 형태의 응동신호를 디지털신호로 변환하여 제어부(210)로 입력하게 된다. At this time, the data processing means 200 is further provided with a data
이와 같은 제어부(210)는 다수의 와전류센서(110,120,130,140,150,160)로부터 연속적으로 감지되는 응동신호들을 비교하여 열차(1)가 분기지점(20)에서 어느 방향으로 분기하고 있는지를 판정하여 분기여부 및 분기방향에 관한 분기정보를 생성하게 된다.The
이때, 상기 데이터입력처리부(250)는 다수의 와전류센서(110,120,130,140,150,160)에서 감지되는 아날로그 신호 형태의 응동신호를 채널 별로 디지털화신호화하는 A/D컨버터(252)로 구성하게 된다.At this time, the data
따라서, 상기 데이터입력처리부(250)와 제어부(210)는 하나의 DSP(Digital Signal Processor)로 구성함이 바람직하며, 이와 같은 디지털(digital) 데이터화된 응동 신호를 처리하여 생성되는 분기정보는 인터페이스부(230)를 통해 차상제어기(300)로 전송된다.Accordingly, the data
한편, 상기 인터페이스부(230)는 유선으로 분기정보를 차상제어기(300)로 전송하거나, 설치작업의 편리성 및 신속성을 위해 무선모듈로 구성하여 차상제어기(300)에 전송하도록 구성함도 바람직하다. On the other hand, the
좀 더 구체적으로는, 상기 데이터처리수단(200)은 상기 인터페이스부(230)가 유선인 경우에는 접속커넥터(미도시됨)가 구비되는 케이블로 연결될 수 있으며, 무선송신모듈로 구성되는 경우에는 RF송수신모듈과 안테나 등으로 이루어지는 공지(公知)의 것을 사용할 수 있다. More specifically, the data processing means 200 may be connected by a cable provided with a connection connector (not shown) when the
또한, 상기 데이터처리수단(200)은 이를 구동하기 위한 전원공급부(260)가 구비되는데, 이와 같은 전원공급부(260)는 독립구동을 위해서는 건전지 또는 밧데리를 통해 전원을 공급받도록 구성함도 가능하나, 지속적인 구동을 위해 열차(1)의 전원을 사용함이 바람직하다. In addition, the data processing means 200 is provided with a
그리고, 상기 차상제어기(300)는 해당 열차(1)의 분기정보를 지상에 설치 운영되며 다수의 열차의 교통정보를 수집 및 관리하는 지상제어기(400)로 무선 송신하여 줌으로써 분기정보를 종합적으로 관리하게 된다.The on-
이하, 도 1 내지 도 6을 참고로 본 발명에 따른 열차의 선로 분기 검지 과정을 상세히 설명한다. Hereinafter, the track branch detection process of a train according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.
먼저, 열차(1)를 선로(10)상에 주행시키게 된다.(S100) First, the
상기 열차(1)가 이동하던 중에 분기 구간(20)이 아닌 일반적인 선로(10)를 열차가 이동하는 경우 와전류센서모듈(100)을 구성하는 다수의 와전류센서(110,120,130,140,150,160)는 도체인 선로(10)를 감지하지 못해 응동신호가 출력되지 않게 되며 정상운행하게 된다.When the
이와 같이 열차(1)가 운행하던 중에 열차(1)가 분기구간(20)을 거치는 경우 상기 와전류센서모듈(100)의 와전류센서들(110,120,130,140,150,160)이 선로를 감지하여 응동신호를 발생하게 된다.(S110)As such, when the
즉 일예로 열차(1)가 좌측 선로(22a,22b)로 분기하는 경우, 좌측 선로(22a,22b)를 따라 열차(1)의 차륜(1a,1b)의 답면이 접촉되며 이동하게 된다.That is, for example, when the
이때, 열차(1)의 하부에는 열차(1)의 길이방향에 대해 직교하는 방향으로 와전류센서모듈(100)이 설치되어 있어, 우측선로(24a,24b) 중에 하나의 선로(24a) 상부를 일정거리 이격되어 가로질러 이동하게 된다.At this time, the eddy
이에 따라 도 4에 도시한 바와 같이 열차(1)가 진행방향의 좌측의 와전류센서(110)로부터 우측의 와전류센서(160)까지 시간(0 ~ t5)에 따라 와전류센서들(110,120,130,140,150,160)이 차례대로 선로(24a)의 상부를 이동하게 되며 응동신호를 감지하게 된다. Accordingly, as shown in FIG. 4, the
이와 같은 좌측 와전류센서(110)의 응동신호로부터 우측 와전류센서(160)의 응동신호신호까지 시간(0 ~ t5)간격을 가지며 차례대로 데이터처리수단(200)으로 입력된다.From the response signal of the left
이에 따라 상기 데이터처리수단(200)의 데이터입력처리부(250)를 통해 상기 와전류센서모듈(100)을 구성하는 다수의 와전류센서(110,120,130,140,150,160)로부터 수신되는 아날로그(analog) 신호 형태의 응동신호를 디지털신호로 변환하게 된다.(S120)Accordingly, the digital signal is a response signal in the form of an analog signal received from a plurality of eddy
이와 같이 디지털신호로 변환된 응동신호들은 제어부(210)로 입력되며 상기 제어부(210)는 좌측의 와전류센서(110)로부터 응동신호가 입력되었는지 또는 우측의 와전류센서(160)로부터 응동신호가 입력되었는지를 비교하여 분기방향을 판정하게 된다.(S130)The response signals converted into digital signals are input to the
즉, 좌측의 와전류센서(110)에서 차례대로 우측 와전류센서(160)로부터 응동신호들이 시간차를 가지고 차례대로 감지되면, 열차(1)가 좌측 선로(22a,22b)로 분기하고 있는 것으로 판정하게 된다.That is, when the response signals are sequentially detected from the right
그에 따라 열차(1)가 분기구간(20)에서 좌측으로 분기하고 있음을 알리는 분기정보를 생성하고 이를 인터페이스부(230)를 통해 열차(1)의 차상제어기(300)로 전송하게 된다.(S140)Accordingly, it generates branch information indicating that the
그리고, 상기 차상제어기(300)는 그와 같은 분기정보를 지상제어기(400)로 무선송신하여 주게 된다.The
따라서, 지상제어기(400)는 상기 차상제어기(300)로부터 분기정보를 전송받으며, 이는 다른 다수의 열차로부터 분기신호를 전송받아 통합적으로 감시할 수 있 는 자료로 활용하게 된다.Therefore, the
한편 이상의 좌측으로 분기하는 것과는 달리 열차(1)가 분기구간(20)에 다다르게 되어 우측 선로(24a,24b)로 분기하는 경우, 우측 선로(24a,24b)를 따라 열차의 차륜(1a,1b)의 답면이 접촉되며 이동하게 된다.On the other hand, unlike the branching to the left side, when the
따라서, 열차(1)는 좌측선로(22a,22b) 중에 하나의 선로(22b) 상부를 일정거리 이격되어 가로질러 이동하게 된다.Accordingly, the
이에 따라 도 5에 도시한 바와 같이 열차(1)가 진행방향의 우측의 와전류센서(160)로부터 좌측의 와전류센서(110)까지 시간(0 ~ t5)에 따라 와전류센서들(160,150,140,130,120,110)이 차례대로 선로(22b)의 상부를 이동하게 되며 응동신호를 감지하게 된다. Accordingly, as shown in FIG. 5, the
이와 같은 우측 와전류센서(160)의 응동신호로부터 좌측 와전류센서(110)의 응동신호신호까지 시간(0 ~ t5)간격을 가지며 차례대로 데이터처리수단(200)으로 입력된다.The response signal of the right
이에 따라 상기 데이터처리수단(200)의 데이터입력처리부(250)를 통해 상기 와전류센서모듈(100)을 구성하는 다수의 와전류센서(110,120,130,140,150,160)로부터 수신되는 아날로그(analog) 신호 형태의 응동신호를 디지털신호로 변환되어 제어부(210)로 입력되면 상기 제어부(210)는 우측의 와전류센서(160)에서 차례대로 좌측 와전류센서(110)로부터 응동신호들이 시간차를 가지고 차례대로 감지되면, 열차(1)가 우측 선로(24a,24b)로 분기하고 있는 것으로 판정하게 된다.Accordingly, the digital signal is a response signal in the form of an analog signal received from a plurality of eddy
그에 따라 열차(1)가 분기구간(20)에서 우측으로 분기하고 있음을 알리는 분기정보를 생성하고 이를 인터페이스부(230)를 통해 열차(1)의 차상제어기(300)로 전송하게 되며, 상기 차상제어기(300)는 그와 같은 분기정보를 지상제어기(400)로 무선송신하여 주게 된다. Accordingly, the branch information generating branch information indicating that the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the scope of the present invention to be substantially equivalent to the embodiment of the present invention. Various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면 열차에 설치되는 와전류센서를 이용하여 열차의 선로 분기여부를 검지하여 정확하고 신속하게 분기구간 진입여부를 확인할 수 있는 장점이 있고, 차상에서 직접 분기를 검지하는 방식으로 지상설비의 설치가 필요 없어 설치 및 운용 그리고 유지보수 측면에서의 비용절감 효과가 있다.As can be seen from the above description, according to the present invention, there is an advantage that the branch line of the train can be detected accurately and quickly by using an eddy current sensor installed in the train, and it is possible to check whether the branch section is entered quickly and directly. It does not require the installation of ground equipment in the way of detecting the system, which reduces cost in terms of installation, operation and maintenance.
또한, 본 발명은 무선통신기반의 열차 제어시스템에 적용시 추가적인 지상설비의 설치 없이 열차의 분기여부를 신속하고도 정확하게 결정하게 되어 열차의 위치 검지에 대한 신뢰성을 향상시키는 장점도 있다.In addition, the present invention has the advantage of improving the reliability of the location detection of the train to determine whether the branch of the train quickly and accurately without the installation of additional ground equipment when applied to the wireless communication-based train control system.
아울러, 본 발명을 활용하면 열차에서 직접 분기구간 진입여부의 확인이 가능하며 선로DB와 무선통신기술을 결합하여 적용하면 연동장치 또는 선로전환기의 오류에 의해 열차가 잘못된 진로로 진입하는 경우에도 오진입을 즉시 감지하여 열차 충돌 등의 사고를 예방할 수 있다. In addition, by utilizing the present invention, it is possible to check whether a branch section is directly entered from a train, and when a combination of a track DB and a wireless communication technology is applied, even if a train enters a wrong course due to an error of an interlocking device or a track changer, It can be detected immediately to prevent accidents such as train crashes.
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