KR100344604B1 - Method and apparatus for transmitting information by beacon, and beacon for said apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도심 운송 네트워크에서의 교통 통제를 위한 지상용 및 온 보드용 자동 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 비이컨을 수단으로 하는 정보 전송 방법 및 장치, 그리고 상기 장치용 비이컨에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to ground and on board automated systems for traffic control in urban transport networks, and more particularly, to a method and device for transmitting information by means of a beacon, and a beacon for the device.
종래의 정보 전송 장치는 개별적인 비이컨을 사용한다.Conventional information transmission devices use individual beacons.
이것은 지상에 배치된 수동 비이컨이다.This is a manual beacon placed on the ground.
제1도는 레일 비히클 상의 온 보드 장치 및 지상용 설비를 포함하는 종래의 정보 전송 장치를 도시한다.1 shows a conventional information transmission device including an onboard device on a rail vehicle and ground equipment.
제1도에 도시된 상기 정보 전송 장치는 지상용 설비(1, 2) 및 레일 비히클(5)내의 온 보드 장치(3, 4)로 구성된다.The information transmission device shown in FIG. 1 is constituted by the ground equipment 1 and 2 and the onboard devices 3 and 4 in the rail vehicle 5.
상기 지상용 설비는 전송선(7)에 의해 서로 접속된 비이컨(1)과 제어 장치(2)를 포함한다.The above ground equipment includes a beacon 1 and a control device 2 connected to each other by a transmission line 7.
상기 비이컨(1)은 레일 트랙(6)의 축 상의 침목(sleepers)에 고정된다.The beacon 1 is fixed to sleepers on the axis of the rail track 6.
상기 온 보드 장치는 안테나(3) 및 계산 유닛(4)을 포함한다.The on-board device comprises an antenna 3 and a calculation unit 4.
예를 들면, 컴퓨터인 상기 계산 유닛(4)에 내장 컨버터에 의해 전력이 공급되고, 안테나(3)에 접속된다.For example, power is supplied to the calculation unit 4 which is a computer by a built-in converter, and is connected to the antenna 3.
상기 안테나(3)는 레일 비히클(5)의 하단에 위치하며,양호하게는 비히클의 두부에 위치한다.The antenna 3 is located at the bottom of the rail vehicle 5, preferably at the head of the vehicle.
기차의 속력을 모니터하기 위한 시스템에서 사용된 상기 비이컨은, 예를 들면, 현 위치를 미리 알리는 상태의 정보를 전송한다.The beacon used in the system for monitoring the speed of the train, for example, transmits information in advance of the current position.
이 정보는 기차 하단의 안테나에 의해 픽업된다.This information is picked up by the antenna at the bottom of the train.
상기 비이컨은, 예를 들면, 50 kbit/s의 비트율로 비트를 연속적으로 전송한다. 이러한 비트들은 메시지를 발생시키는 역할을 하는 전자 제어 장치에 의해 발생된다.The beacon, for example, continuously transmits bits at a bit rate of 50 kbit / s. These bits are generated by an electronic control device which serves to generate a message.
상기 비이컨은 기차의 온 보드 안테나가 전송된 메시지를 픽업할 수 있는 공간의 영역을 결정하기 위해 일정한 길이를 갖는다.The beacon has a constant length to determine the area of space in which the on-board antenna of the train can pick up the transmitted message.
이러한 픽업 또는 접속 길이는 특정 개수의 전송 메시지 비트의 수신을 가능하게 한다.This pickup or connection length enables the reception of a certain number of transmitted message bits.
2진 메시지가 비이컨을 통해 제어 장치와 기차간에서 교환된다. 메시지의 개시는 기차의 비이컨에의 도달에 따라 동기화 되고, 비이컨의 판독이 개시된다.Binary messages are exchanged between the control unit and the train via beacons. The initiation of the message is synchronized as the train arrives at the beacon, and the reading of the beacon begins.
제2A도 내지 제2C도는 각각 종래 비이컨에 의한 메시지 Mn의 전송, 온 보드 안테나에 의한 메시지의 판독 및 판독 메시지로부터의 전송 메시지의 복원 등을 도시한다.2A to 2C show the transmission of the message Mn by the conventional beacon, the reading of the message by the on-board antenna and the recovery of the transmission message from the reading message, etc., respectively.
제2A도는 제어 장치에 의해 비이컨을 통해 온 보드 안테나로 전송되는 동일한 메시지 Mn의 스트림을 도시한다.2A shows the stream of the same message Mn transmitted by the control device to the on-board antenna via the beacon.
상기 온 보드 안테나는 구조에 따른 소정의 판독 윈도우를 갖는다.The on board antenna has a predetermined read window in accordance with the structure.
상기 온 보드 안테나에 의해 판독된 2진 메시지는 완전한 메시지 Mn에 상응하지 않을 수 있으며, 보다 일반적으로 2개의 연속한 메시지 Mn의 2개의 병렬된 상보형 부분에 상응한다.The binary message read by the on-board antenna may not correspond to the complete message Mn, and more generally corresponds to two parallel complementary portions of two consecutive messages Mn.
제2B도는 온 보드 안테나에 의해 판독된 2진 메시지를 도시한다.2B shows the binary message read by the on board antenna.
제2C도는 기차의 기내에서 복원된 2진 메시지를 도시한다.Figure 2C shows the binary message restored on board the train.
안테나의 포착 길이는 높은 스피드에서 하나 이상의 메시지 수신을 불가능하게 한다.The acquisition length of the antenna makes it impossible to receive one or more messages at high speeds.
상기 사항의 한 결과로서 수득한 양 부분-메시지가 동일한 내용의 연속한 전송 메시지에 속하면, 단일의 전송 메시지를 판독하는 것으로부터 전송된 메시지를 복원하는 것이 가능하다.If both partial-messages obtained as a result of the above belong to successive transmission messages of the same content, it is possible to recover the transmitted message from reading a single transmission message.
따라서, 전송 메시지를 확립시키는 역할을 하는 장치는 예를 들어 신호 상태의 변경을 고려하여 메시지의 내용을 변경하는 경우 문제가 발생한다.Therefore, a device that serves to establish a transmission message has a problem when changing the content of the message, for example, in consideration of a change in signal state.
전송 메시지의 내용 변경의 결과로서, 변경전과 변경 후에 전송된 메시지는 각각 상이한 내용을 갖는다.As a result of the change in the content of the transmission message, the message sent before and after the change has different contents, respectively.
따라서, 기차의 기내에서 복원된 상기 메시지는 각각 상이한 내용의 제1 및 제2 전송 메시지 부분을 포함하므로 일치하지 않는다.Thus, the messages restored in the cabin of the train do not match because they each contain different portions of the first and second sent messages.
본 발명의 목적은 이러한 결점이 없는 비이컨을 통한 정보 전송 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an information transmission apparatus via a beacon without such a defect.
본 발명의 또 다른 목적은 일치된 메시지가 언제든지 복원될 수 있는 비이컨을 통한 정보 전송 장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an information transmission apparatus via a beacon in which a matched message can be restored at any time.
본 발명에 따라, 상기 메시지 Mn과 Mn+l간의 전환 C를 실현하도록 채택된 제어 장치에 의해 제어되는 비이컨을 통해 정보 Mn을 비히클 내의 온 보드 안테나로 전송하는 장치는, 상기 비히클이 상기 비이컨에 근접할 경우 상기 제어 장치가 하나 이상의 부가적 Mn 메시지들을(Mns) 전송함으로써 상기 메시지 Mn과 Mn+l간의 상기 전환 C를 지연하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, an apparatus for transmitting information Mn to an on-board antenna in a vehicle via a beacon controlled by a control device adapted to realize the switching C between the message Mn and Mn + l, wherein the vehicle is connected to the beacon. When close to, the control device delays the transition C between the message Mn and Mn + l by sending one or more additional Mn messages (Mns).
본 발명은 또한 다음의 특징을 갖는다.The present invention also has the following features.
- 제어 장치는 전송 메시지 Mn에 상응하는 AC 전압 및 비이컨에 접속된 전송선상의 직류 전류를 중첩시키고, 또한The control device superimposes the AC voltage corresponding to the transmission message Mn and the direct current on the transmission line connected to the beacon,
- 상기 전환(C)에 의해 상기 비이컨의 위치에서 상기 비히클의 존재의 검출이 지연된다.The switching (C) delays the detection of the presence of the vehicle at the position of the beacon.
본 발명은 또한 정보 전송 장치용 비이컨을 포함한다.The present invention also includes a beacon for an information transmission device.
본 발명에 따라, 전송선에 의해 제어 장치에 접속된 상기 정보 전송 장치용 비이컨은 상기 비이컨에 근접한 비히클의 존재에 관한 신호를 제어 장치로 전송하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the invention, the beacon for information transmission device connected to the control device by the transmission line is characterized in that it comprises means for transmitting a signal relating to the presence of the vehicle in proximity to the beacon to the control device.
상기 비이컨은The beacon
비히클 상의 온 보드 안테나가 메시지 Mn을 판독할 수 있도록 하기 위해 상기 제어 장치에 의해 전송된 상기 메시지를 수신하고 그것들을 전송하는 기능을 하는 교류 신호 전용의 제1 인터페이스, 및A first interface dedicated to an AC signal, the function of receiving and transmitting the message sent by the control device so that the on-board antenna on the vehicle can read the message Mn, and
상기 비이컨에 근접한 비히클의 존재에 관한 신호를 상기 제어 장치로 전송하고, 단지 상기 비이컨에 근접한 상기 비히클의 존재 표시 신호를 수신했을 때만 상기 직류 전류용의 전송선을 단락하는 기능을 하는 직류 전류 전용의 제2 인터페이스DC current only having a function of transmitting a signal relating to the presence of a vehicle proximate to the beacon to the control device and shorting the transmission line for the direct current only when receiving the presence indication signal of the vehicle proximate to the beacon 2nd interface of
등을 포함한다.And the like.
또한, 본 발명은 상기 장치 및 보다 구체적으로 상기 비이컨을 사용하는 정보 전송 방법을 포함한다.The present invention also encompasses the device and more specifically a method of transmitting information using the beacon.
본 발명에 따른 방법은,The method according to the invention,
- 상기 제어 장치에 의해 상기 전송 메시지에 상응하는 AC 전압과, 상기 비이컨 및 상기 제어 장치를 접속하는 상기 전송선 상의 직류 전류를 중첩하는 단계,Superimposing, by the control device, an AC voltage corresponding to the transmission message with a direct current on the transmission line connecting the beacon and the control device,
- 상기 비이컨에 근접한 상기 비히클의 존재의 표시 신호를 제2 인터페이스에 의해 수신할 때, 제2 인터페이스에 의해 상기 직류 전류 전용의 전송선을 단락하는 단계,Short-circuiting the transmission line dedicated to the DC current by a second interface when receiving by the second interface an indication signal of the presence of the vehicle in proximity to the beacon,
상기 제어 장치에 의한 단락을 검출하는 단계,Detecting a short circuit by the control device,
- 하나 이상의 부가 메시지들을(Mns)을 전송하는 제어 장치에 의해 상기 메시지 Mn 과 상기 메시지 Mn+1간의 상기 전환 C를 지연하는 단계Delaying the switching C between the message Mn and the message Mn + 1 by a control device sending one or more additional messages Mns.
를 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a.
제1도 및 제2도는 전술되었다.1 and 2 have been described above.
제3A도 내지 제3B도는 본 발명의 비이컨에 의한 메시지 Mn와 상기 메시지 Mn+1간의 전환(C)의 지연 전송을 도시한다.3A to 3B show delayed transmission of the transition C between the message Mn and the message Mn + 1 by the beacon of the present invention.
복원 메시지의 불일치를 피하기 위해 비이컨의 위치에서 기차의 존재 신호가 제어 장치에 전달될 수 있다.The presence signal of the train may be transmitted to the control device at the location of the beacon to avoid inconsistencies in the recovery message.
이 기차의 존재 표시는 메시지 내용의 전환(C)시 시간-지연을 발생한다.The presence indication of this train causes a time-delay in the transition of the message content (C).
기차가 비이컨의 위치에 도달할 경우, 후자는 제어 장치가 전송 메시지 내용의 전환(C)을 지연하도록 기능을 하는 기차의 존재 표시 신호를 제어 장치로 전송한다.When the train reaches the position of the beacon, the latter transmits to the control device the presence indication signal of the train, which serves to delay the switching (C) of the contents of the transmission message.
메시지 Mn과 메시지 Mn+l간의 전환(C)을 지연하기 위해, 상기 제어 장치는 하나 이상의 부가적 메시지들을(Mns) 비이컨으로 전송한다.To delay switching C between message Mn and message Mn + l, the control device sends one or more additional messages (Mns) to the beacon.
전술된 내용에 따라, 온 보드 안테나에 의해 판독된 2개의 반 메시지(half message)가 일치함으로 일치된 메시지를 복원하는 기능을 한다.In accordance with the foregoing, the two half messages read by the on-board antenna are matched to serve to recover the matched message.
제4도는 비이컨을 통해 정보를 전송하는 본 발명의 장치에 사용된 비이컨의 양호한 실시예의 블록 다이어그램이다.4 is a block diagram of a preferred embodiment of a beacon used in the apparatus of the present invention for transmitting information over the beacon.
정보 전송 시스템에서 사용된 상기 비이컨(1)은 수동 장치이며, 즉 그 자신의 항구적인 전력 공급은 없다.The beacon 1 used in the information transmission system is a passive device, ie there is no permanent power supply of its own.
첨언하면, 오직 기차가 비이컨(1)의 위치에 존재하는 경우에만 비이컨(1)에 기차(5)로부터 공급되는 원격 전력(remote power)에 의한 전력이 공급된다. 상기 원격 전력 공급은 공지된 바와 같이 기차 내의 안테나(3)와 비이컨(1)간의 결합을 통해 제공된다.Incidentally, power is supplied by the remote power supplied from the train 5 to the beacon 1 only when the train is in the position of the beacon 1. The remote power supply is provided via a coupling between the antenna 3 and the beacon 1 in the train as is known.
따라서, 상기 비이컨(1)은 제어 장치(2)로의 전송선(7)에 전력을 공급하기 위한 에너지를 공급할 수 없다.Thus, the beacon 1 cannot supply energy for supplying power to the transmission line 7 to the control device 2.
기차(5)가 존재할 경우, 상기 비이컨(1)은 직류 전류 전용의 제어 장치(2)로부터의 전송선의 끝 부분을 단락한다.If the train 5 is present, the beacon 1 short-circuits the end of the transmission line from the control device 2 dedicated to direct current.
따라서, 상기 제어 장치(2)는 직류 전류 전용의 전송선(7)의 단락을 검출하고, 이는 단락선에 접속된 비이컨(1)의 위치에서 기차(5)의 존재를 표시하는 것으로 유추해낼 수 있다.Thus, the control device 2 detects a short circuit in the transmission line 7 dedicated to the direct current, which can be deduced by indicating the presence of the train 5 at the position of the beacon 1 connected to the short circuit. have.
본 발명에 따라, 기차의 존재는 비이컨(1)으로의 전송선(7)상의 2개의 신호를 중첩시키는 제어 장치(2)에 의해 표시된다.According to the invention, the presence of the train is indicated by the control device 2 which superimposes two signals on the transmission line 7 to the beacon 1.
상기 중첩 신호는 전송 메시지 Mn에 상응하는 AC 전압 및 기차의 존재 표시 신호에 상응하는 전송선상의 DC 바이어스를 포함한다.The overlap signal includes an AC voltage corresponding to transmission message Mn and a DC bias on the transmission line corresponding to the presence indication signal of the train.
상기 전송 메시지에 상응하는 AC 전압은 비이컨(1)에 의해 단락되지 않으며, 상기 메시지는 제어 장치(2)에 의해 비이컨(1)을 통해 온 보드 안테나(3)로 전송될 수 있다.The AC voltage corresponding to the transmission message is not shorted by the beacon 1, and the message can be transmitted by the control device 2 via the beacon 1 to the on-board antenna 3.
전송선(7)에 의해 제어 장치(2)로 접속된 비이컨은,The beacon connected to the control apparatus 2 by the transmission line 7 is
- 제1 교류 신호 전용의 제1 인터페이스(8), 및A first interface 8 dedicated to the first alternating current signal, and
- 직류 전용의 제2 인터페이스(9)DC-only second interface (9)
를 포함한다.It includes.
교류 신호 전용 제1 인터페이스(8)는 온 보드 안테나(3)에 판독되도록 정해진 제어 장치(2)에 의해 전송된 메시지를 전송하는 기능을 한다.The first interface 8 dedicated to the AC signal functions to transmit a message sent by the control device 2 which is arranged to be read by the on-board antenna 3.
직류 전용의 제2 인터페이스(9)는 기차의 존재 표시 신호를 송출하고 직류 전용의 전송선(7)을 단락하는 기능을 한다.The DC-only second interface 9 functions to send out a train presence indication signal and to short-circuit the DC-only transmission line 7.
전술된 시스템은 제어 장치(2)에 의해 제어되는 비이컨(1)에 의해 정보 Mn을 전송하는 방법을 이행한다.The above-described system implements the method of transmitting the information Mn by the beacon 1 controlled by the control device 2.
상기 정보 Mn을 전송하는 방법은 제어 장치(2)가 전송된 메시지에 상응하는 AC 전압과 비이컨(1) 및 제어 장치(2)를 접속하는 전송선(7)상의 직류를 중첩하는 제1 단계를 포함한다.The method of transmitting the information Mn comprises a first step in which the control device 2 superimposes an AC voltage corresponding to the transmitted message and a direct current on the transmission line 7 connecting the beacon 1 and the control device 2. Include.
제2 단계에서 제2 인터페이스(9)는 비이컨(1)에 근접하는 비히클(5)의 존재를 나타내는 표시 신호(10)를 수신하는 것에 대한 응답으로 전송선(7)으로 직류 전용 단락을 인가한다.In a second step, the second interface 9 applies a direct-current short circuit to the transmission line 7 in response to receiving an indication signal 10 indicating the presence of the vehicle 5 in proximity to the beacon 1. .
다음 단계에서는 제어 장치(2)는 단락을 검출한다.In the next step, the control device 2 detects a short circuit.
제4 단계에서는 제어 장치(2)는 하나 이상의 부가 메시지들(Mns)을 전송함으로써 메시지 Mn과 메시지 Mn+1간의 전환(C)을 지연한다.In the fourth step, the control device 2 delays the transition C between the message Mn and the message Mn + 1 by sending one or more additional messages Mns.
제1도는 레일 비히클 상의 온 보드(on-board) 장치 및 지상용 설비를 포함하는 종래의 정보 전송 장치를 도시한 도면.1 shows a conventional information transmission device comprising an on-board device and a ground installation on a rail vehicle.
제2A도 내지 제2C도는 각각 종래 비이컨을 수단으로 하는 메시지 Mn의 전송, 온 보드(on-board) 안테나를 수단으로 한 메시지의 판독 및 종래 기술을 사용한 판독 메시지로부터 전송된 메시지의 복원 등을 도시하는 도면.2A to 2C show transmission of a message Mn by means of a conventional beacon, reading a message by means of an on-board antenna, and restoring a message transmitted from a read message using a conventional technique. The figure which shows.
제3A도 내지 제3E도는 종래 비이컨에 의한 메시지 Mn의 전송, 기차의 존재표시, 본 발명의 비이컨에 의한 메시지 Mn 과 메시지 Mn+1 간의 전환(changeover)의 지연 전송(delayed transmission), 온 보드 안테나에 의한 메시지의 판독 및 판독된 메시지로부터 전송된 메시지의 복원을 도시하는 도면.3A to 3E show the transmission of a message Mn by a conventional beacon, an indication of the presence of a train, a delayed transmission of a changeover between message Mn and a message Mn + 1 by a beacon of the present invention, on A diagram showing reading of a message by a board antenna and restoration of a message sent from a read message.
제4도는 본 발명의 비이컨을 통한 정보 전송 장치에 사용된 비이컨의 양호한 실시예의 블록 다이어그램.4 is a block diagram of a preferred embodiment of a beacon used in the information transmission apparatus over the beacon of the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 비이컨 2 : 제어 장치1: beacon 2: controller
3 : 안테나 4 : 계산 유닛3: antenna 4: calculation unit
5 : 레일 비히클 6 : 레일 트랙5: rail vehicle 6: rail track
7 : 전송선7: transmission line
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