KR100277459B1

KR100277459B1 - 궤도회로 수신장치

Info

Publication number: KR100277459B1
Application number: KR1019980003055A
Authority: KR
Inventors: 노치원
Original assignee: 이종수; 엘지산전주식회사
Priority date: 1998-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR19990069037A

Abstract

본 발명은 궤도회로 수신장치에 관한 것으로, 종래에는 차상자의 수신기가 열차의 전방 하단부에 장착되어 궤도와 일정한 거리의 상단에서 궤도회로로부터 신호를 수신하게 되므로 열차의 진동으로 인해 차상자의 수신기와 궤도와의 거리가 변하고 궤도상태에 따라 차상자의 수신기에 입력되는 신호가 변화될 수 있는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 자동열차제어장치의 바이탈 입력장치인 지상자 수신기로 열차의 축을 통해 흐르는 전류를 검지함으로써 양호한 수신신호를 얻을 수 있고, 또한 수신기를 이중으로 장착하여 정보의 신뢰성을 높일 수 있으며, 또한 여분의 수신기를 장착하여 수신기의 고장시에도 수신기를 전환하여 대처함으로써 수신기의 안정성을 높이고 자기 진단기능을 추가하여 성능을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

궤도회로 수신장치

본 발명은 궤도회로 수신장치에 관한 것으로, 특히 열차의 축을 통해 흐르는 전류를 검지함으로써 양호한 수신신호를 얻을 수 있도록 하고 또한 수신기를 이중으로 장착하여 정보의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 궤도회로 수신장치에 관한 것이다.

일반적으로 열차의 안전한 운행을 위하여 궤도를 일정한 단위의 블록으로 나누어 한 블록에 한 대의 열차만이 점유하도록 하고 열차의 속도제어를 위한 정보를 지상에서 차상으로 전송하여 안전한 열차의 운행을 도모하는 자동열차 제어장치에서 열차의 점유를 검지하고 직류에 의한 정보,부호화된 직류정보,가청주파수교류,전력 주파수교류등을 이용하여 지상자와 차상자간의 바이탈정보를 주고 받는 시스템에서 수신기의 역할은 중요하다.

도1은 일반적인 자동열차제어장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와같이 열차를 검지하는데 이용되는 궤도(10)와; 정보를 반송파에 실어 변조하여 전송하는 송신기(11)와; 상기 궤도(10)에 열차가 점유되지 않았을 경우 상기 지상의 송신기(11)에 흐르는 전류를 궤도를 통해 수신하는 지상의 수신기(12)와; 열차의 궤도(10) 점유시 상기 궤도(10)에 흐르는 전류를 환류하는 열차바퀴(13)와; 상기 열차의 첫 번째 축의 전방 궤도상단에 장착되어 전자기 유도에 의해 발생하는 기전력을 검출하는 차상의 수신기(14)와; 상기 차상의 수신기(14)로부터 검출신호를 입력받아 이를 복조하여 신호를 처리하는 수신처리부(15)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래 장치의 동작을 설명한다.

먼저, 지상의 송신기(11)는 차상으로 전송할 정보를 반송파에 실어 변조하여 궤도(10)에 전류를 흘린다

이때, 궤도(10)가 열차에 의해 점유되지 않았을 경우에는 지상의 송신기(11)에 흐르는 전류가 궤도를 통해 지상의 수신기(12)에 흘러 지상수신단에서는 계전기 등을 통한 전류검출로 궤도(10)가 점유되지 않았음을 검지한다.

만약, 열차의 첫 번째 바퀴가 지상의 송신기(11)와 수신기(12)의 사이에 진입하면 지상의 송신기(11)에서 출력된 전류는 열차의 바퀴와 축을 통하여 흐르게 되며 지상의 수신기(12)에 전류가 흐르지 않아 열차의 점유를 검지할 수 있다.

이때, 지상에서 출력된 전류가 열차의 첫 번째 축과 궤도(10)를 따라 흐르면서 자기장이 발생하며, 열차의 첫 번째 축의 전방, 궤도(10) 상단에 장착된 차상의 수신기(14)에서 전자기유도에 의해 발생하는 기전력을 검출한다.

이후, 수신처리부(15)는 상기 수신기(14)의 수신신호를 입력받아 이를 복조하여 지상에서 보내온 속도정보등의 바이탈정보를 신호처리 및 검출하여 차상 에이티씨(ATC) 처리장치로 전송한다.

그러나, 상기와 같이 동작하는 종래 장치는 차상자의 수신기가 열차의 전방 하단부에 장착되어 궤도와 일정한 거리의 상단에서 궤도회로로부터 신호를 수신하게 되므로 열차의 진동으로 인해 차상자의 수신기와 궤도와의 거리가 변하고 궤도상태에 따라 차상자의 수신기에 입력되는 신호가 변화될 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 본 발명은 차상자의 수신기를 열차의 축에 장착하여 정확한 입력신호의 수신을 도모하여 정보의 신뢰성을 향상할 수 있도록 한 궤도회로 수신장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 일반적인 자동열차제어장치의 구성을 보인 블록도.

도2는 본 발명 궤도회로 수신장치의 구성을 보인 블록도.

도3은 본 발명 궤도회로 수신장치가 열차의 축에 설치된 것을 보인도.

*****도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*****

100:수신부 200:필터부

300,500:증폭부 400:신호이득조정부

47,48:멀티플렉서 49,50:제1,제2 프로세서

51:관리프로세서 52:디지털/아나로그변환기

53:아나로그스위치

상기와 같은 목적은 열차의 첫 번째 축과 두 번째 축에 홀소자를 이용하여 장착되어 신호를 수신하는 이루어진 수신부와; 상기 수신부의 출력신호를 입력받아 이를 필터링하는 필터부와; 상기 필터부의 필터링된 신호를 입력받아 이를 증폭하는 제1 증폭부와; 상기 증폭부의 증폭신호를 입력받아 그에따른 신호의 이득을 조정하는 신호이득조정부와; 상기 신호이득조정부의 신호를 입력받아 이를 소정 제어신호에 의해 다중송신하는 제1,제2 멀티플렉서와; 상기 제1,제2 멀티플렉서의 다중송신신호를 입력받아 이를 소정 처리하는 제1,제2 프로세서와; 상기 제1,제2 프로세서의 신호를 입력받아 그에따라 상기 제1,제2 멀티플렉서를 제어함과 아울러 최송수신신호를 열차자동제어장치로 전송하는 관리프로세서와; 상기 관리프로세서의 테스트신호를 입력받아 이를 아나로그신호로 변환하는 디지털/아나로그변환기와; 상기 디지털/아나로그변환기의 아나로그신호를 입력받아 이를 관리프로세서의 제어신호에 의해 스위칭하는 아나로그스위치와; 상기 아나로그스위치의 스위칭동작에 의해 아나로그신호를 입력받아 이를 증폭하는 제2 증폭부로 구성함으로써 달성되는 것으로, 이와같은 본 발명을 설명한다.

도2는 본 발명 궤도회로 수신장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와같이 열차의 첫 번째 축과 두 번째 축에 홀소자를 이용하여 장착되어 신호를 수신하는 수신부(100)와; 상기 수신부(100)의 출력신호를 입력받아 이를 필터링하는 필터부(200)와; 상기 필터부(200)의 필터링된 신호를 입력받아 이를 증폭하는 제1 증폭부(300)와; 상기 제1 증폭부(300)의 증폭신호를 입력받아 그에따른 신호의 이득을 조정하는 신호이득조정부(400)와; 상기 신호이득조정부(400)의 신호를 입력받아 이를 소정 제어신호에 의해 다중송신하는 제1,제2 멀티플렉서(47),(48)와; 상기 제1,제2 멀티플렉서(47),(48)의 다중송신신호를 입력받아 이를 소정 처리하는 제1,제2 프로세서(49),(50)와; 상기 제1,제2 프로세서(49),(50)의 신호를 입력받아 그에따라 상기 제1,제2 멀티플렉서(47),(48)를 제어함과 아울러 최송수신신호를 열차자동제어장치로 전송하는 관리프로세서(51)와; 상기 관리프로세서(51)의 테스트신호를 입력받아 이를 아나로그신호로 변환하는 디지털/아나로그변환기(52)와; 상기 디지털/아나로그변환기(52)의 아나로그신호를 입력받아 이를 관리프로세서(51)의 제어신호에 의해 스위칭하는 아나로그스위치(53)와; 상기 아나로그스위치(53)의 스위칭동작에 의해 아나로그신호를 입력받아 이를 증폭하는 제2 증폭부(500)로 구성한다.

도3은 본 발명 궤도회로 수신장치가 열차의 축에 설치된 것을 보인도로서, 이에 도시한 바와같이 열차가 궤도(10)를 점유했을 때 전류가 흐르는 열차의 축(20)과; 자장을 유도하기 위한 철심(21)과; 자장의 변화를 검출하는 홀소자(23)와; 상기 홀소자(23)의 구동전압단자(25),(26)와; 수신기를 테스트하기 위한 홀소자(23)의 입력단(29),(30) 및 출력단(27),(28)으로 구성하며, 이와같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.

먼저, 일반적인 동작은 종래와 동일하다. 즉, 열차가 궤도(10)를 점유하면 지상자의 송신기(11)에서 출력된 전류가 궤도(10)와 열차의 바퀴,열차의 축(20)을 통해 흐르게 된다.

상기 열차의 축(20)에 전류가 흐르면 철심(21),(22)에는 전류의 변화에 의해 자기장이 유도되는데, 상기 철심(21),(22)에는 각기 홀소자(23),(24)가 삽입되어 홀소자 구동전압단(25),(26)을 통해 전류를 흘리면 철심(21),(22)의 자기장과 구동단(25),(26)의 전류에 각각 직각 방향으로 홀소자출력단(27),(28)에 각각 전압이 발생하게 된다.

이때, 신호처리부(15)는 상기 홀소자출력단(27),(28)에서 발생한 전압을 입력받아 이를 소정 처리하여 원래의 정보를 추출한다.

여기서, 본 발명은 신뢰성 및 안정성을 위하여 열차의 첫 번째 축(20)에 두 개의 수신기(31),(32)를 장착하고 여분의 수신기(33),(34)를 두 번째 축(20)에 장착한다.

즉, 상기 네 개의 수신기(31~34)로 이루어진 수신부(100)에 입력된 전압은 각각 전차선 주파수를 제거하기 위해 필터부(200)를 거치고 이 필터링된 신호는 증폭부(300)를 통해 소정레벨로 증폭된다.

이후, 신호이득조정부(400)는 상기 증폭부(300)의 증폭신호를 입력받아 그에 따른 신호의 이득을 조정하고, 제1,제2 멀티플렉서(47),(48)는 상기 신호이득조정부(400)의 신호를 입력받아 이를 관리프로세서(51)의 소정 제어신호에 의해 다중송신한다.

그 다음, 제1,제2 프로세서(49),(50)는 상기 제1,제2 멀티플렉서(47),(48)의 다중송신신호를 입력받아 이를 디지털신호로 변환하고 이 디지털신호를 에프이티(FET)를 통해 복조하여 관리프로세서(51)에 인가한다.

이에따라, 관리프로세서(51)는 상기 제1,제2 프로세서(49),(50)로부터 보고된 신호정보를 비교하여, 만약 상기 제1,제2 프로세서(49),(50)의 신호정보가 일치하면 그 정보를 차상의 자동열차제어장치에 전송한다.

반대로, 상기 제1,제2 프로세서(49),(50)의 신호정보가 일치되지 않으면 현재의 수신기(31),(32)를 다른 수신기(33),(34)로 전환하는 제어신호를 상기 제1,제2 멀티플렉서(47),(48)에 전송하여 그에 따른 신호처리를 계속하게 된다.

여기서, 상기 수신기(31~34)의 전환방법을 설명한다.

먼저, 열차의 초기 운행시에는 열차의 첫 번째 축(20)의 수신기(31),(32)를 선택하도록 하고, 신호처리중 제1,제2 프로세서(49),(50)의 신호정보가 다르면 관리프로세서(51)는 제1,제2 멀티플렉서(47),(48)를 제어하여 수신기(33),(34)를 선택하도록 한다.

그 다음, 상기 수신기(33),(34)로 전환된 후 상기 제1,제2 프로세서(49),(50)의 신호정보가 일치하면 그 정보를 차상의 자동열차제어장치에 전송하고, 상기 제1,제2 프로세서(49),(50)의 신호정보가 일치하지 않으면 관리프로세서(51)는 테스트모드로 전환하여 상기 제1,제2 프로세서(49),(50)에 테스트모드임을 알리는 신호를 전송함과 아울러 테스트신호를 디지털/아나로그변환기(52)에 전송한다.

이에따라, 상기 디지털/아나로그변환기(52)는 상기 관리프로세서(51)의 테스트신호를 입력받아 이를 아나로그신호로 변환한다.

이때, 아나로그스위치(53)는 상기 관리프로세서(51)의 제어신호에 의해 상기 디지털/아나로그변환기(52)의 아나로그신호를 증폭부(500)를 통해 수신기(31~34)에 순차적으로 인가하여 테스트한다.

이후, 상기 테스트모드를 입력받은 제1,제2 프로세서(49),(50)는 이 테스트신호와 신호처리결과가 일치하는 지를 판단하여 그에 따른 신호를 관리프로세서(51)에 전송한다.

이에따라, 상기 관리프로세서(51)는 테스트결과에서 두 개 이상의 수신기(31~34)가 정상으로 판정되면 정상인 수신기(31~34)를 선택하여 지상의 송신기(11)로부터 출력되는 신호를 계속 처리하게 된다.

만약, 한 개 이하의 수신기(31~34)가 정상으로 판정되면 관리프로세서(51)는 차상의 자동열차제어장치에 수신기(31~34)의 오동작을 보고하여 차상의 자동열차제어장치가 비상제동을 거는등의 조치를 취하도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 자동열차제어장치의 바이탈 입력장치인 지상자 수신기로 열차의 축을 통해 흐르는 전류를 검지함으로써 양호한 수신신호를 얻을 수 있고, 또한 수신기를 이중으로 장착하여 정보의 신뢰성을 높일 수 있으며, 또한 여분의 수신기를 장착하여 수신기의 고장시에도 수신기를 전환하여 대처함으로써 수신기의 안정성을 높이고 자기 진단기능을 추가하여 성능을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

열차의 첫 번째 축(20)과 두 번째 축(20)에 홀소자를 이용하여 장착되어 신호를 수신하는 수신부(100)와; 상기 수신부(100)의 출력신호를 입력받아 이를 필터링하는 필터부(200)와; 상기 필터부(200)의 필터링된 신호를 입력받아 이를 증폭하는 제1 증폭부(300)와; 상기 제1 증폭부(300)의 증폭신호를 입력받아 그에따른 신호의 이득을 조정하는 신호이득조정부(400)와; 상기 신호이득조정부(400)의 신호를 입력받아 이를 소정 제어신호에 의해 다중송신하는 제1,제2 멀티플렉서(47),(48)와; 상기 제1,제2 멀티플렉서(47),(48)의 다중송신신호를 입력받아 이를 소정 처리하는 제1,제2 프로세서(49),(50)와; 상기 제1,제2 프로세서(49),(50)의 신호를 입력받아 그에따라 상기 제1,제2 멀티플렉서(47),(48)를 제어함과 아울러 최종수신신호를 열차자동제어장치로 전송하는 관리프로세서(51)와; 상기 관리프로세서(51)의 테스트신호를 입력받아 이를 아나로그신호로 변환하는 디지털/아나로그변환기(52)와; 상기 디지털/아나로그변환기(52)의 아나로그신호를 입력받아 이를 관리프로세서(51)의 제어신호에 의해 스위칭하는 아나로그스위치(53)와; 상기 아나로그스위치(53)의 스위칭동작에 의해 아나로그신호를 입력받아 이를 증폭하는 제2 증폭부(500)로 구성한 것을 특징으로 하는 궤도회로 수신장치.
제1 항에 있어서, 관리프로세서(51)는 열차의 첫 번째 축(20)의 수신기(31),(32)에 입력되는 정보가 일치하지 않으면 열차의 두 번째 축(20)의 수신기(33),(34)를 선택하여 신호를 처리하고,상기 두 번째 축(20)의 수신기(33)<(34)에 입력되는 정보가 일치하지 않으면 테스트모드로 전환하여 두 개 이상의 수신기(31~34)가 정상이면 그 정상인 수신기(31~34)를 선택하여 신호를 계속하여 처리하고, 한 개 이하의 수신기(31~34)가 정상이면 시스템의 오동작을 차상의 자동열차제어장치에 보고하여 비상조치를 취할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 궤도회로 수신장치.