KR101296672B1 - Railway car communication network system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 MVB(Multifunction Vehicle Bus)를 이용한 열차 통신 네트워크 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 열차 통신 네트워크 시스템은 제1 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 네트워크 버스에 연결된 열차종합관리장치, 제2 MVB 네트워크 버스 및 상기 제1 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 열차종합관리장치와 MVB 통신방식으로 통신하는 차상신호장치부, 상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 차상신호장치부와 MVB 통신방식으로 통신하는 화면표시장치 및 상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 차상신호장치와 MVB 통신방식으로 통신하는 무선 통신부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 종래의 RS-485 방식을 이용하여 구성했던 시스템 구조를 단순화시켜 열차 통신 네트워크 시스템을 구성하는 연결선을 최소화시킬 수 있으며, 이러한 단순한 구조에 따르면 시스템을 보다 안정화시킬 수 있고, 고장률을 낮출 수 있는 효과가 있다. 또한, 종래의 RS-485 방식을 이용한 시스템 구성은 각각의 포트를 제어하기 위해 프로세서에서 사용할 수 있는 포트가 한정되었지만, MVB 방식을 이용한 본 발명에 따르면, 프로세서에서 사용할 수 있는 포트의 가용성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a train communication network system using a multifunction vehicle bus (MVB).
The train communication network system according to the present invention is connected to a train management system connected to a first MVB (Multifunction Vehicle Bus) network bus, a second MVB network bus, and the first MVB network bus to communicate with the train management system and the MVB. An on-vehicle signal device unit communicating with the second on-board MVB network bus and a display device communicating with the on-board signal device unit in an MVB communication mode and an on-board signal device and an MVB communication system connected to the second MVB network bus. It comprises a wireless communication unit for communicating with.
According to the present invention, it is possible to minimize the connection line constituting the train communication network system by simplifying the system structure constructed using the conventional RS-485 method, and according to this simple structure, the system can be more stabilized, and the failure rate can be reduced. It can be lowered. In addition, the system configuration using the conventional RS-485 method is limited to the port that can be used in the processor to control each port, but according to the present invention using the MVB method, it is possible to increase the availability of the port available in the processor It can be effective.

Description

열차 통신 네트워크 시스템{RAILWAY CAR COMMUNICATION NETWORK SYSTEM}Train communication network system {RAILWAY CAR COMMUNICATION NETWORK SYSTEM}

본 발명은 열차 통신 네트워크 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 통신방식을 이용하여 시스템 구조를 단순화시켜 열차 통신 네트워크 시스템을 구성하는 연결선을 최소화시고, 시스템을 보다 안정화시킬 수 있으며, 고장률을 낮출 수 있는 열차 통신 네트워크 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a train communication network system. More specifically, the present invention simplifies the system structure by using a multifunction vehicle bus (MVB) communication method to minimize the connection lines constituting the train communication network system, to stabilize the system more, and to reduce the failure rate train communication It relates to a network system.

일반적으로, 열차 통신 네트워크 시스템을 구성하는 철도차량용 차상신호장치는 많은 외부 장치들과 인터페이스를 구성한다.In general, the on-vehicle signaling device for railway vehicles constituting a train communication network system constitutes an interface with many external devices.

도 1은 RS-485 통신방식을 이용하여 차상신호장치와 외부 장치들을 인터페이스시키는 종래의 방식을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining a conventional method of interfacing an onboard signal device and an external device using an RS-485 communication method.

도 1을 참조하면, 차상신호장치에 인터페이스되어 할 외부 장치들에는 열차의 상태를 운전자에게 현시하는 화면표시장치와 지상과 무선통신을 수행하는 무선통신장치, 차량의 속도를 검지하는 도플러센서와 가속도계, 차량의 위치를 인식하기 위한 장치들이 있다. 차상신호장치는 자동열차보호장치(ATP1, ATP2)와 자동열차운전장치(ATO)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the external devices to be interfaced to the onboard signal device include a display device that displays the state of the train to the driver, a wireless communication device that performs wireless communication with the ground, a Doppler sensor and an accelerometer that detects the speed of the vehicle. There are devices for recognizing the location of the vehicle. The onboard signal device is composed of automatic train protection devices ATP1 and ATP2 and automatic train operation device ATO.

또한 차상신호장치는 이중계 구조로 설계되는데, 1계와 2계 간 통신을 위한 인터페이스도 필요하다.In addition, the on-vehicle signal device is designed in a dual system structure, and also requires an interface for communication between the first and second systems.

종래에는, 각 장치들과 인터페이스 하기 위해 차상신호장치는 RS-485 통신방식을 사용하였다.Conventionally, in order to interface with each device, the onboard signal device used the RS-485 communication method.

이러한 종래의 방식에 따르면, 차상신호장치에서 주변의 장치들과 통신하기 위해서는 RS-485 인터페이스를 통해 각 장치 별로 별도의 포트를 사용하여 연결하여야 하며, 각 장치는 이중계 구조에 맞도록 필요한 포트를 제공하여야 한다.According to this conventional method, in order to communicate with peripheral devices in the onboard signal device, each device must be connected by using a separate port through the RS-485 interface, and each device needs to provide a port to fit the dual structure. Must be provided.

이렇게 구성할 경우, 자동열차보호장치(ATP1, ATP2)는 각각 8개의 RS-485 포트가 필요하고, 자동열차보호장치(ATO)는 9개의 RS-485 포트가 필요하게 된다.In this configuration, the automatic train protection devices ATP1 and ATP2 each require eight RS-485 ports, and the automatic train protection device ATO requires nine RS-485 ports.

즉, 종래의 차상신호장치는 장치가 갖는 기능들인 속도검지, 위치검지, 무선통신, 사용자 화면현시 등의 기능을 구현하기 위해 많은 장치들과 인터페이스를 통해 필요한 정보를 송수신하도록 설계되었으며, 이러한 장치들과 데이터의 끊김없이 안정적으로 통신을 수행하기 위해 RS-485 통신방식을 사용하였다.That is, the conventional on-board signal device is designed to transmit and receive necessary information through the interface with many devices in order to implement functions such as speed detection, location detection, wireless communication, user screen display, etc. RS-485 communication method is used to communicate stably with data without interruption.

그러나 종래의 이러한 방식에 따르면, RS-485 통신을 통해 각 장치들과 연결함으로써 통신의 안정성은 확보되었지만, 여러 장치와 인터페이스를 수행해야 하기 때문에, 시스템의 구조가 복잡해지고 그에 따라 유지보수도 복잡해진다는 문제점이 있다.However, according to this conventional method, although the stability of communication is secured by connecting to each device through RS-485 communication, the structure of the system is complicated and maintenance is complicated accordingly because it has to interface with various devices. Has a problem.

본 발명은 종래의 RS-485 방식을 이용하여 구성했던 시스템 구조를 단순화시켜 열차 통신 네트워크 시스템을 구성하는 연결선을 최소화시고, 시스템을 보다 안정화시킬 수 있으며, 고장률을 낮출 수 있는 열차 통신 네트워크 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention provides a train communication network system capable of simplifying a system structure configured using a conventional RS-485 method, minimizing connection lines constituting a train communication network system, further stabilizing the system, and lowering a failure rate. It is technical problem to do.

또한, 본 발명은 MVB 통신방식을 이용하여 프로세서에서 사용할 수 있는 포트의 가용성을 증대시킬 수 있는 열차 통신 네트워크 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention is to provide a train communication network system that can increase the availability of the port that can be used in the processor by using the MVB communication method.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 열차 통신 네트워크 시스템은 제1 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 네트워크 버스에 연결된 열차종합관리장치, 제2 MVB 네트워크 버스 및 상기 제1 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 열차종합관리장치와 MVB 통신방식으로 통신하는 차상신호장치부, 상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 차상신호장치부와 MVB 통신방식으로 통신하는 화면표시장치 및 상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 차상신호장치와 MVB 통신방식으로 통신하는 무선 통신부를 포함하여 구성된다.The train communication network system according to the present invention for solving this problem is connected to a train management system, a second MVB network bus and the first MVB network bus connected to a first MVB (Multifunction Vehicle Bus) network bus The on-vehicle signal device unit communicating with the management device through the MVB communication method, the display device connected to the second MVB network bus to communicate with the on-vehicle signal device unit via the MVB communication method, and the second MVB network bus connected to the second MVB network bus. It comprises a wireless communication unit for communicating with the signal device in the MVB communication method.

본 발명에 따른 열차 통신 네트워크 시스템에 있어서, 상기 차상신호장치부는 상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 화면표시장치 및 상기 무선 통신부와 MVB 통신방식으로 통신하는 제1 자동열차보호장치, 상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 화면표시장치 및 상기 무선 통신부와 MVB 통신방식으로 통신하는 제2 자동열차보호장치 및 상기 제1 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 열차종합관리장치와 MVB 통신방식으로 통신하고, 상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 화면표시장치 및 상기 무선 통신부와 MVB 통신방식으로 통신하는 자동열차운전장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the train communication network system according to the present invention, the vehicle signaling apparatus unit is connected to the second MVB network bus, the first automatic train protection device for communicating with the screen display device and the wireless communication unit in an MVB communication method, the second A second automatic train protection device connected to an MVB network bus and communicating with the screen display device and the wireless communication unit in an MVB communication method, and connected to the first MVB network bus to communicate with the train comprehensive management device in an MVB communication method; And an automatic train driving device connected to the second MVB network bus and communicating with the screen display device and the wireless communication unit in an MVB communication method.

본 발명에 따른 열차 통신 네트워크 시스템에 있어서, 상기 무선 통신부는 상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 제1 자동열차보호장치와 상기 제2 자동열차보호장치 및 상기 자동열차운전장치와 MVB 통신방식으로 통신하는 제1 무선통신장치 및 상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 제1 자동열차보호장치와 상기 제2 자동열차보호장치 및 상기 자동열차운전장치와 MVB 통신방식으로 통신하는 제2 무선통신장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the train communication network system according to the present invention, the wireless communication unit is connected to the second MVB network bus and the MVB communication method with the first automatic train protection device and the second automatic train protection device and the automatic train operation device. A second wireless communication device connected to the first wireless communication device and the second MVB network bus for communication and communicating with the first automatic train protection device, the second automatic train protection device, and the automatic train driving device in an MVB communication manner. Characterized in that consisting of.

본 발명에 따른 열차 통신 네트워크 시스템에 있어서, 상기 제1 자동열차보호장치와 상기 제2 자동열차보호장치 및 상기 자동열차운전장치와 RS-485 방식으로 통신하는 열차위치인식장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the train communication network system according to the present invention, the first automatic train protection device, the second automatic train protection device and the automatic train operating apparatus further comprises a train position recognition device for communicating in an RS-485 manner. It is done.

본 발명에 따른 열차 통신 네트워크 시스템에 있어서, 상기 제1 자동열차보호장치 및 상기 제2 자동열차보호장치와 RS-485 방식으로 통신하는 열차속도검지장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the train communication network system according to the present invention, the first automatic train protection device and the second automatic train protection device characterized in that it further comprises a train speed detection device for communicating in an RS-485 manner.

본 발명에 따른 열차 통신 네트워크 시스템에 있어서, 상기 자동열차운전장치와 RS-485 방식으로 통신하는 가속도계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the train communication network system according to the present invention, the automatic train driving apparatus and further characterized in that it further comprises an accelerometer to communicate in the RS-485 method.

본 발명에 따른 철도차량에는 본 발명에 따른 열차 통신 네트워크 시스템이 구축되어 있는 것을 특징으로 한다.The railway vehicle according to the present invention is characterized in that the train communication network system according to the present invention is constructed.

본 발명에 따르면, 종래의 RS-485 방식을 이용하여 구성했던 시스템 구조를 단순화시켜 열차 통신 네트워크 시스템을 구성하는 연결선을 최소화시킬 수 있으며, 이러한 단순한 구조에 따르면 시스템을 보다 안정화시킬 수 있고, 고장률을 낮출 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to minimize the connection line constituting the train communication network system by simplifying the system structure constructed using the conventional RS-485 method, and according to this simple structure, the system can be more stabilized, and the failure rate can be reduced. It can be lowered.

또한, 종래의 RS-485 방식을 이용한 시스템 구성은 각각의 포트를 제어하기 위해 프로세서에서 사용할 수 있는 포트가 한정되었지만, MVB 방식을 이용한 본 발명에 따르면, 프로세서에서 사용할 수 있는 포트의 가용성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the system configuration using the conventional RS-485 method is limited to the port that can be used in the processor to control each port, but according to the present invention using the MVB method, it is possible to increase the availability of the port available in the processor It can be effective.

도 1은 RS-485 통신방식을 이용하여 차상신호장치와 외부 장치들을 인터페이스시키는 종래의 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 일 실시 예에 따른 열차 통신 네트워크 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 일 실시 예에 따른 열차 통신 네트워크 시스템에서의 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 데이터 링크 계층의 인터페이스의 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining a conventional method of interfacing an onboard signal device and an external device using an RS-485 communication method.
2 is a view showing a train communication network system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of an interface of a multifunction vehicle bus (MVB) data link layer in a train communication network system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 일 실시 예에 따른 열차 통신 네트워크 시스템을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a train communication network system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, MVB(Multifunction Vehicle Bus) 네트워크를 이용한 본 발명에 일 실시 예에 따른 열차 통신 네트워크 시스템은 열차종합관리장치(10), 차상신호장치부(20), 화면표시장치(30), 무선 통신부(40), 열차위치인식장치(50), 열차속도검지장치(60) 및 가속도계(70)를 포함하여 구성된다.2, a train communication network system according to an embodiment of the present invention using a multifunction vehicle bus (MVB) network is a train management system 10, the vehicle signal unit 20, the display device 30 , Wireless communication unit 40, train position recognition device 50, train speed detection device 60 and the accelerometer 70 is configured to include.

열차종합관리장치(10)는 제1 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 네트워크 버스에 연결되어 있으며, 후술하는 자동열차운전장치(23)와 MVB 통신방식으로 통신을 수행한다.Train comprehensive management device 10 is connected to the first MVB (Multifunction Vehicle Bus) network bus, and performs communication with the automatic train driving apparatus 23 to be described later MVB communication method.

이러한 열차종합관리장치(10)는 운전자 지원 및 차량 상태현시 기능 이외에 열차내의 모든 시스템을 일괄적으로 감시, 제어하는 기능을 수행하는 장치로서, 기본적으로 각 제어차 예를 들어, 선두차와 후부차에 설치된 편성제어컴퓨터(Train Computer)와 각 차량에 설치된 차량제어컴퓨터(Car Computer)로 구성될 수 있다.The train general management apparatus 10 is a device that performs a function of monitoring and controlling all systems in the train in addition to the driver assistance and vehicle status display functions. Each control car, for example, a head car and a rear car It may be composed of a train control computer (Train Computer) installed in and a car control computer (Car Computer) installed in each vehicle.

편성제어 컴퓨터는 차상신호 및 각 차량제어컴퓨터에서 전송되는 데이터를 수신해 이를 모니터를 통해 운전사에게 통보하며 컴퓨터의 자체적인 판단으로 각 차량제어컴퓨터에 지령하여 각종 기기를 자체적으로 제어할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.The configuration control computer receives the on-board signal and data transmitted from each vehicle control computer and notifies the driver through the monitor, and instructs each vehicle control computer to control various devices by the computer's own judgment. Do this.

차량제어컴퓨터는 편성제어컴퓨터에게 차량의 각종 기기상태(서비스기기, 추진제어장치, 제동장치 등)를 전송하며 반대로 편성제어컴퓨터에서 보내는 제어 지령을 수신해 각종 기기를 제어하는 기능을 수행한다.The vehicle control computer transmits various device states (service device, propulsion control device, braking device, etc.) of the vehicle to the coordinated control computer, and, on the contrary, receives a control command from the coordinated control computer and controls various devices.

이러한 열차종합관리장치(10)의 주요 기능을 요약하면 다음과 같다.A summary of the main functions of such a train comprehensive management device 10 is as follows.

열차종합관리장치(10)는 후술하는 차상신호장치를 포함하는 신호기기를 직접적으로 제어하여 신호를 수신하고 판단하여 추진제어기기에 역행/제동 지령을 전송할 수 있으며, 이를 운전사용 모니터와 신호기기에 현시하는 기본적인 역행/제동 지령기능을 수행한다. The train general management apparatus 10 may directly control a signaling device including a vehicle signaling device, which will be described later, to receive and determine a signal and transmit a retrograde / braking command to the propulsion control device. It performs basic backing / braking command function.

또한, 열차종합관리장치(10)는 팬터그래프, VVVF, 보조전원장치, 차단기, 공기압축기, 축전지, 제동장치 등의 각종 전기기기를 실시간으로 감시, 제어하여 운전자 모니터에 이에 대한 정보를 현시하며, 기기 고장시 자동적으로 해당 기기를 차단 및 백업(연장급전 등)을 실시하며 이를 검수용 메모리장치에 기록하는 기능을 수행한다. In addition, the train integrated management device 10 monitors and controls various electric devices such as pantograph, VVVF, auxiliary power supply, circuit breaker, air compressor, storage battery, and braking device in real time, and displays information on the driver monitor. In case of failure, it automatically shuts down and backs up the device (extended power supply, etc.) and records it in the inspection memory device.

또한, 열차종합관리장치(10)는 출입문, 실내 형광등, 방송장치, 냉난방기기, 행선표시기, 비상통화장치, 화재감지기 등의 각종 서비스기기를 실시간으로 감시, 제어하며 이 기기들을 운전자가 직접 컨트롤할 수 있도록 관련 정보를 모니터에 현시하며 기기 고장시 해당 기기를 자동으로 차단 및 백업하며 이를 검수용 메모리장치에 기록하는 기능을 수행한다.In addition, the train management device 10 monitors and controls various service devices such as doors, indoor fluorescent lamps, broadcasting devices, heating and cooling devices, destination indicators, emergency call devices, and fire detectors in real time. It displays the relevant information on the monitor so that it can automatically block and back up the device in the event of a device failure and record it in the inspection memory device.

차상신호장치부(20)는 제1 MVB 네트워크 버스에 연결되어 열차종합관리장치(10)와 MVB 통신방식으로 통신을 수행하고, 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 화면표시장치(30) 및 무선 통신부(40)와 MVB 통신방식으로 통신을 수행한다.The onboard signal device 20 is connected to the first MVB network bus to perform communication with the train integrated management device 10 in an MVB communication manner, and is connected to the second MVB network bus to display the device 30 and the wireless communication unit. Perform communication with the 40 in the MVB communication method.

이러한 차상신호장치부(20)는 제1 자동열차보호장치(21), 제2 자동열차보호장치(22) 및 자동열차운전장치(23)를 포함하여 구성될 수 있다.The vehicle signaling device 20 may include a first automatic train protection device 21, a second automatic train protection device 22, and an automatic train driving device 23.

제1 자동열차보호장치(21)는 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 화면표시장치(30) 및 무선 통신부(40)와 MVB 통신방식으로 통신을 수행하고, 제2 자동열차보호장치(22)는 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 화면표시장치(30) 및 무선 통신부(40)와 MVB 통신방식으로 통신을 수행한다. 제1 자동열차보호장치(21)와 제2 자동열차보호장치(22)는 동일한 기능을 수행하며, 안전성 강화를 위하여 이중으로 구성되어 있다.The first automatic train protection device 21 is connected to the second MVB network bus to communicate with the display device 30 and the wireless communication unit 40 in an MVB communication manner, and the second automatic train protection device 22 It is connected to the second MVB network bus and performs communication with the display device 30 and the wireless communication unit 40 in an MVB communication method. The first automatic train protection device 21 and the second automatic train protection device 22 perform the same function, and are dually configured to enhance safety.

이러한 제1 자동열차보호장치(21) 및 제2 자동열차보호장치(22)는 열차 보호를 위한 여러 기능을 수행한다. 예를 들어, 제1 자동열차보호장치(21) 및 제2 자동열차보호장치(22)는 위험지역에 열차가 접근하면 경보를 울려주고, 그 구역에 진입하는 열차를 자동적으로 비상제동이 걸리게 하여 정지시키는 기능, 열차속도를 제한하는 구역에서 열차를 제한속도 이상으로 운행하게 되면 자동적으로 제동이 되고 감속이 되어 열차가 일정속도로 운행되도록 하는 등의 기능을 수행한다.The first automatic train protection device 21 and the second automatic train protection device 22 perform various functions for protecting the train. For example, the first automatic train protection device 21 and the second automatic train protection device 22 generate an alarm when a train approaches a dangerous area, and automatically emergency braking of a train entering the area. It stops, and when the train runs above the speed limit in the area that limits the speed, it automatically brakes and decelerates so that the train runs at a constant speed.

자동열차운전장치(23)는 제1 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 열차종합관리장치(10)와 MVB 통신방식으로 통신을 수행하고, 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 화면표시장치(30) 및 무선 통신부(40)와 MVB 통신방식으로 통신을 수행한다.The automatic train driving apparatus 23 is connected to the first MVB network bus to communicate with the train comprehensive management apparatus 10 in an MVB communication manner, and is connected to a second MVB network bus to display the device 30 and wirelessly. The communication unit 40 communicates with the MVB.

이러한 자동열차운전장치(23)는 열차속도가 높아지면 자동적으로 제동되어 일정속도로의 열차운행을 가능하게 하는 기능 즉, 속도 제한 장소에 따라 적정 속도를 유지하게 하는 기능, 역사 내에서의 정위치 정차 등의 기능을 수행한다.The automatic train driving device 23 is automatically braked when the train speed is increased to enable the train to run at a certain speed, that is, to maintain a proper speed according to a speed limit location, and a fixed position in the history. It performs functions such as stopping.

화면표시장치(30)는 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 차상신호장치부(20)와 MVB 통신방식으로 통신을 수행한다. 이러한 화면표시장치(30)에는 열차 운행과 관련한 각종 정보들이 운전자에게 현시된다.The screen display device 30 is connected to the second MVB network bus to communicate with the on-vehicle signal device 20 in an MVB communication manner. The display device 30 displays various information related to the train operation to the driver.

무선 통신부(40)는 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 차상신호장치와 MVB 통신방식으로 통신을 수행하며, 지상 설비와 차상신호장치와의 무선통신을 위한 수단이다.The wireless communication unit 40 is connected to the second MVB network bus to communicate with the on-vehicle signal device and the MVB communication method, and is a means for wireless communication between the ground equipment and the on-board signal device.

이러한 무선 통신부(40)는 제1 무선통신장치(41) 및 제2 무선통신장치(42)를 포함하여 구성될 수 있다.The wireless communication unit 40 may include a first wireless communication device 41 and a second wireless communication device 42.

제1 무선통신장치(41)는 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 제1 자동열차보호장치(21)와 제2 자동열차보호장치(22) 및 자동열차운전장치(23)와 MVB 통신방식으로 통신을 수행한다.The first wireless communication device 41 is connected to the second MVB network bus to communicate with the first automatic train protection device 21, the second automatic train protection device 22, and the automatic train driving device 23 in an MVB communication manner. Do this.

제2 무선통신장치(42)는 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 제1 자동열차보호장치(21)와 제2 자동열차보호장치(22) 및 자동열차운전장치(23)와 MVB 통신방식으로 통신을 수행한다.The second wireless communication device 42 is connected to the second MVB network bus to communicate with the first automatic train protection device 21, the second automatic train protection device 22, and the automatic train operation device 23 in an MVB communication manner. Do this.

열차위치인식장치(50)는 제1 자동열차보호장치(21)와 제2 자동열차보호장치(22) 및 자동열차운전장치(23)와 RS-485 방식으로 통신을 수행한다. 열차위치인식장치(50)가 수집하여 전송하는 열차위치정보는 중요한 정보이므로 열차위치인식장치(50)를 케이블을 이용하여 제1 자동열차보호장치(21)와 제2 자동열차보호장치(22) 및 자동열차운전장치(23)에 유선 방식으로 직접 연결하는 것이다. 이러한 구성은 열차속도검지장치(60)와 가속도계(70)에 있어서도 동일하다. 이러한 열차위치인식장치(50)는 지상에 설치된 위치인식용의 태그(Tag)와의 무선 통신을 위한 안테나와 이 안테나가 수신한 정보를 판독하기 위한 태그 리더기로 구성될 수 있다.The train position recognition device 50 communicates with the first automatic train protection device 21, the second automatic train protection device 22, and the automatic train operation device 23 in an RS-485 manner. Since the train location information collected by the train location recognition device 50 is important information, the first auto train protection device 21 and the second auto train protection device 22 using the train location recognition device 50 using a cable. And the direct connection to the automatic train driving device 23 in a wired manner. This configuration is also the same in the train speed detection device 60 and the accelerometer 70. The train position recognition device 50 may be configured as an antenna for wireless communication with a tag for position recognition installed on the ground and a tag reader for reading information received by the antenna.

열차속도검지장치(60)는 제1 자동열차보호장치(21) 및 제2 자동열차보호장치(22)와 RS-485 방식으로 통신을 수행한다. 이러한 열차속도검지장치(60)는 열차의 저면에 설치되어 열차의 속도 정보를 획득하는 도플러 센서일 수 있다.The train speed detecting device 60 communicates with the first automatic train protection device 21 and the second automatic train protection device 22 in an RS-485 manner. The train speed detecting device 60 may be a Doppler sensor installed on the bottom of the train to obtain speed information of the train.

가속도계(70)는 자동열차운전장치(23)와 RS-485 방식으로 통신을 수행하며, 열차의 가속도를 측정하기 위한 수단이다. 가속도계(70)가 측정한 열차의 가속도는 자동열차운전장치(23)에 의해 열차의 속도를 연산하는 데이터로 활용된다.The accelerometer 70 communicates with the automatic train driving apparatus 23 in an RS-485 manner and is a means for measuring acceleration of a train. The acceleration of the train measured by the accelerometer 70 is used as data for calculating the speed of the train by the automatic train driving apparatus 23.

이상 설명한 구성에 따르면, 차상신호장치와 통신을 수행하는 장치들 중에서 화면표시장치(30), 무선 통신부(40), 차상신호장치 간의 인터페이스 방식을 MVB 네트워크를 통해 연결함으로써 인터페이스와 하드웨어 구조를 단순화하면서 최적화시킬 수 있다.According to the above-described configuration, the interface between the on-screen display device 30, the wireless communication unit 40, and the on-board signal device among the devices that communicate with the on-vehicle signal device through the MVB network to simplify the interface and hardware structure Can be optimized

이러한 구조를 통해 제1 및 제2 자동열차보호장치(21, 22)와 자동열차운전장치(23)는 각각 1개의 MVB 포트와 2개의 RS-485 포트로 시스템을 구성할 수 있기 때문에, 시스템 설치가 용이해지고 유지보수 작업의 편의성이 향상되는 효과가 있다.
Through this structure, the first and second automatic train protection devices 21 and 22 and the automatic train driving device 23 can configure a system with one MVB port and two RS-485 ports, respectively. It is easy to improve the convenience of maintenance work.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명에 일 실시 예에 따른 열차 통신 네트워크 시스템에서의 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 데이터 링크 계층의 인터페이스의 예를 설명한다.Hereinafter, an example of an interface of a multifunction vehicle bus (MVB) data link layer in a train communication network system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3.

차상신호장치부의 MVB 구성은 기존의 RS-485 통신을 수행하던 보드를 MVB 기능을 수행하는 보드로 대체하여 구성한다.The MVB configuration of the onboard signal device is configured by replacing the existing RS-485 communication board with the MVB function board.

차상신호장치부와 연결되는 여러 장치들을 MVB 통신 인터페이스로 연결한다.Several devices connected to the onboard signal device are connected to the MVB communication interface.

하나의 마스터에 다수의 슬레이브 노드를 형성하여 임의적인 전송이 아니라 데이터 형태를 주기적으로 기본주기를 반복하여 통신한다.By forming a number of slave nodes in one master, it communicates by repeating the basic cycle periodically for data type instead of random transmission.

마스터는 정해진 순서에 따라 순치적으로 슬레이브를 폴링(polling)하고, 이에 따라 발생지 노드로부터 여러 목적지 노드로 브로드캐스팅한다.The master polls the slaves in order, in a predetermined order, and broadcasts them from the source node to the various destination nodes.

MVB는 하나의 마스터에 의해 관리되므로 나머지 노드들은 슬레이브 노드가 되며 임의적인 전송이 불가능하고, 프로세스 데이터(Process Data)나 메시지 데이터(Message Data), 관리 데이터(Supervisory Data) 등과 같은 데이터를 주기적으로 또는 요구에 의한 전송의 비주기적인 서비스로 전송한다.Since the MVB is managed by one master, the remaining nodes become slave nodes and cannot be transmitted randomly, and periodically or like data such as process data, message data, and supervisory data. Send to the aperiodic service of transmission on demand.

기본 주기를 반복하며, 그 기본 주기를 나누어 주기적 전송단계에서는 주기적 프로세스 데이터를, 산발적 전송구간에서는 비주기적인 메시지 데이터를 대역폭을 할당하여 전송하게 된다.The basic period is repeated, and the basic period is divided and transmitted in a periodic transmission step by allocating bandwidth to periodic process data in the periodic transmission phase and aperiodic message data in the sporadic transmission interval.

주기적 프로세스 데이터의 전송에 있어서, 주기적 전송 구간은 정해진 시간의 타임슬롯(Time Slot)을 부여받으며, 마스터는 이 시간 동안에 정해진 순서에 따라 순차적으로 슬레이브 기기들을 폴링한다.In the transmission of the periodic process data, the periodic transmission interval is given a time slot of a predetermined time, and the master polls the slave devices sequentially in a predetermined order during this time.

이에 따라 실시간 전송이 보장되며 주기적 데이터들은 하나의 발생지 노드로부터 여러 목적지 노드로 브로드캐스팅되므로 목적지 주소를 가지고 있지 않다.As a result, real-time transmission is guaranteed and periodic data is broadcast from one source node to several destination nodes and thus does not have a destination address.

프로세스 데이터는 주기적으로 전송되기 때문에 데이터를 잃어버리는 경우에도 재전송하지 않는다. 다만 데이터 별로 카운터를 두어 주기적인 업데이트가 이루어지고 있는지를 점검한다.Process data is transmitted periodically, so if data is lost it will not be retransmitted. However, a counter is set for each data to check whether periodic updates are made.

버스 관리자가 하나만 있는 경우는 시스템 안정성이 저하되므로 여러 버스 관리자가 마스터 권한을 가질 수 있게 한다. 이 경우, 버스 관리자는 제1 자동열차보호장치(21)와 제2 자동열차보호장치(22)가 된다. 마스터 권한을 가지고 있는 버스 관리자가 오류이면 다음 버스 관리자에게 마스터 권한을 수 밀리초(ms) 내에 전송해야 한다. 이러한 마스터 권한의 이동은 버스 관리자들 사이에 논리적 링 구조를 가지고 토큰 패싱 방법으로 이루어진다. 즉, 제1 자동열차보호장치(21)가 마스터인 경우, 이 제1 자동열차보호장치(21)에 오류가 발생하면 제2 자동열차보호장치(22)가 마스터 역할을 수행한다.
If only one bus manager is present, system stability will be reduced, allowing multiple bus managers to have master privileges. In this case, the bus manager is the first automatic train protection device 21 and the second automatic train protection device 22. If the bus manager with master authority is an error, then the master authority must be transferred to the next bus manager within a few milliseconds (ms). This transfer of master authority has a logical ring structure among bus managers and is achieved by token passing method. That is, when the first automatic train protection device 21 is a master, when an error occurs in the first automatic train protection device 21, the second automatic train protection device 22 performs a master role.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 종래의 RS-485 방식을 이용하여 구성했던 시스템 구조를 단순화시켜 열차 통신 네트워크 시스템을 구성하는 연결선을 최소화시킬 수 있으며, 이러한 단순한 구조에 따르면 시스템을 보다 안정화시킬 수 있고, 고장률을 낮출 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, according to the present invention, it is possible to minimize the connection line constituting the train communication network system by simplifying the system structure constructed using the conventional RS-485 method, and according to such a simple structure, the system is more stabilized. It is possible to reduce the failure rate.

또한, 종래의 RS-485 방식을 이용한 시스템 구성은 각각의 포트를 제어하기 위해 프로세서에서 사용할 수 있는 포트가 한정되었지만, MVB 방식을 이용한 본 발명에 따르면, 프로세서에서 사용할 수 있는 포트의 가용성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, the system configuration using the conventional RS-485 method is limited to the port that can be used in the processor to control each port, but according to the present invention using the MVB method, it is possible to increase the availability of the port available in the processor It can be effective.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. In addition, it is obvious that any person skilled in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

10: 열차종합관리장치
20: 차상신호장치부
21: 제1 자동열차보호장치
22: 제2 자동열차보호장치
23: 자동열차운전장치
30: 화면표시장치
40: 무선 통신부
41: 제1 무선통신장치
42: 제2 무선통신장치
50: 열차위치인식장치
60: 열차속도검지장치
70: 가속도계10: train management system
20: vehicle signal unit
21: first automatic train protection device
22: second automatic train protection device
23: automatic train driving device
30: display device
40: wireless communication unit
41: first wireless communication device
42: second wireless communication device
50: train position recognition device
60: train speed detection device
70: accelerometer

Claims (7)

열차 통신 네트워크 시스템에 있어서,
제1 MVB(Multifunction Vehicle Bus) 네트워크 버스에 연결된 열차종합관리장치;
제2 MVB 네트워크 버스 및 상기 제1 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 열차종합관리장치와 MVB 통신방식으로 통신하는 차상신호장치부;
상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 차상신호장치부와 MVB 통신방식으로 통신하는 화면표시장치;
상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 차상신호장치와 MVB 통신방식으로 통신하는 무선 통신부; 및
상기 차상신호장치부에 케이블을 통해 유선 연결되어 상기 차상신호장치부를 구성하는 자동열차운전장치와 RS-485 방식으로 통신하는 열차위치인식장치; 를 포함하되,
상기 차상신호장치부는
상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 화면표시장치 및 상기 무선 통신부와 MVB 통신방식으로 통신하는 제1 자동열차보호장치와,
상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 화면표시장치 및 상기 무선 통신부와 MVB 통신방식으로 통신하는 제2 자동열차보호장치와,
상기 제1 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 열차종합관리장치와 MVB 통신방식으로 통신하고, 상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 화면표시장치 및 상기 무선 통신부와 MVB 통신방식으로 통신하는 자동열차운전장치를 포함하고,
상기 열차위치인식장치는
지상에 설치된 위치인식용 태그(Tag)와 무선 통신을 하는 안테나와,
상기 안테나가 수신한 정보를 판독하는 태그 리더기로 이루어진 것을 특징으로 하는, 열차 통신 네트워크 시스템.In a train communication network system,
A train comprehensive management device connected to a first MVB network bus;
An on-vehicle signal device unit connected to a second MVB network bus and the first MVB network bus and communicating with the train comprehensive management device in an MVB communication method;
A screen display device connected to the second MVB network bus and communicating with the on-vehicle signal device unit in an MVB communication method;
A wireless communication unit connected to the second MVB network bus and communicating with the on-vehicle signal device in an MVB communication method; And
A train position recognition device connected to the on-vehicle signal device via a cable and communicating with an automatic train driving device configuring the on-vehicle signal device by RS-485; Including but not limited to:
The in-vehicle signal device unit
A first automatic train protection device connected to the second MVB network bus and communicating with the screen display device and the wireless communication unit in an MVB communication method;
A second automatic train protection device connected to the second MVB network bus and communicating with the screen display device and the wireless communication unit in an MVB communication method;
An automatic train driving device connected to the first MVB network bus to communicate with the train integrated management device through an MVB communication method, and connected to the second MVB network bus to communicate with the screen display device and the wireless communication unit through an MVB communication method. Including,
The train position recognition device
An antenna for wireless communication with a tag installed on the ground,
And a tag reader for reading information received by the antenna. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 무선 통신부는
상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 제1 자동열차보호장치와 상기 제2 자동열차보호장치 및 상기 자동열차운전장치와 MVB 통신방식으로 통신하는 제1 무선통신장치; 및
상기 제2 MVB 네트워크 버스에 연결되어 상기 제1 자동열차보호장치와 상기 제2 자동열차보호장치 및 상기 자동열차운전장치와 MVB 통신방식으로 통신하는 제2 무선통신장치로 이루어진 것을 특징으로 하는, 열차 통신 네트워크 시스템.The method according to claim 1,
The wireless communication unit
A first wireless communication device connected to the second MVB network bus and communicating with the first automatic train protection device, the second automatic train protection device, and the automatic train driving device in an MVB communication method; And
A second wireless communication device connected to the second MVB network bus and communicating with the first automatic train protection device, the second automatic train protection device, and the automatic train driving device in an MVB communication manner; Communication network system. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제1 자동열차보호장치 및 상기 제2 자동열차보호장치와 RS-485 방식으로 통신하는 열차속도검지장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 열차 통신 네트워크 시스템.The method according to claim 1,
And a train speed detecting device communicating with the first automatic train protection device and the second automatic train protection device in an RS-485 manner. 제1 항에 있어서,
상기 자동열차운전장치와 RS-485 방식으로 통신하는 가속도계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 열차 통신 네트워크 시스템.The method according to claim 1,
And an accelerometer communicating with the automatic train driving apparatus in an RS-485 manner. 제1 항, 제3 항, 제5 항 및 제6 항 중 어느 한 항의 열차 통신 네트워크 시스템이 구축되어 있는 것을 특징으로 하는, 철도차량.A railway vehicle, wherein the train communication network system according to any one of claims 1, 3, 5, and 6 is constructed.
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