KR100415840B1 - 3, 4, 5현시 겸용 열차자동 정지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선행하는 열차의 선로 점유 상태를 검출하여 후행하는 열차의 운행을 제어하는 열차자동정지장치에 관한 것이다. 특히, 3현시, 4현시 또는 5현시 신호방식을 사용하는 어느 구간에서나 이용할 수 있는 3, 4, 5현시 겸용 열차자동정지장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면 3현시, 4현시 또는 5현시 신호방식을 사용하는 어느 구간에서나 사용할 수 있는 열차자동정지장치를 제공함으로써, 선로점검 및 보수차량이나 경부선이나 호남선을 통행한 후 수도권 전철구간까지 진입하여 화물을 수송해야 하는 화물차량 등이 열차의 제어장비를 교환하거나 교체하지 않고서도 4현시 신호방법을 사용하는 수도권 전철구간이나 5현시 또는 3현시 신호방식을 사용하는 경부선이나 호남선 구간을 자유롭게 통행할 수 있게 한다는 장점이 있다.

Description

3, 4, 5현시 겸용 열차자동 정지장치{Automatic Train Stop Device Combined Using for 3, 4 and 5 Aspect}

본 발명은 선행하는 열차의 선로 점유 상태를 검출하여 후행하는 열차의 운행을 제어하는 열차자동정지장치에 관한 것이다. 특히, 3현시, 4현시 또는 5현시 신호방식을 사용하는 어느 구간에서나 이용할 수 있는 3, 4, 5현시 겸용 열차자동정지장치에 관한 것이다.

열차자동정지장치(列車自動停止裝置, Automatic Train Stop device : 이하 "ATS"라 한다.)라 함은 신호기에 현시된 지정속도를 수신하고 지정속도 이상 운행할 때에 기관사에게 경보를 울려주고 더욱이 일정시간이 경과하여도 확인동작이 행해지지 않는 경우에는 비상제동이 작용하여 선행열차와의 추돌사고를 방지하기 위한 장치를 말한다.

다시 말하면, 선행하는 열차의 선로 점유 상태를 검출하여 후행하는 열차의 운행을 제어하기 위한 장치인데, 여기서, 선행하는 열차라 함은 현행 열차의 바로 앞에서 운행되고 있는 열차를 말하며, 후행하는 열차라함은 상기 선행하는 열차의바로 뒤에 후속하여 운행되고 있는 현행 열차를 의미한다. 이하 같다.

이러한 ATS에 관하여 많은 연구가 이루어지고 또한 많은 특허출원이 이루어진 바 있으며, 종래의 ATS는 도1과 도2에서 도시된 바와 같이, 콘덴서(C)와 코일(L)로 이루어져 LC공진회로를 구성하는 지상자(11)와; 소정의 제어신호에 의해 온(ON)/오프(OFF)되는 계전기(RL1,RL2,,,,RLn-1,RLn)와 콘덴서(C1,C2,,,,Cn-1,Cn)로 이루어지고, 상기 지상자(11)의 콘덴서(C)에 다수개 병렬로 접속되어, 소정의 제어신호에 의해 지상자(11)의 정전용량을 가변시켜 공진주파수를 변경하는 지상자제어계전기(12)와; 상기 지상자제어계전기(12)에 선택적으로 접속되어 속도지령신호인 소정의 계전기 제어 신호를 발생함으로써, 상기 지상자제어계전기(12)의 계전기(RL1, RL2 ,,,, RLn-1, RLn)를 제어함과 동시에 신호등(14) 등을 제어하는 신호기(13)로 구성된 지상장치(10)와;

1차코일과 2차코일이 소정의 결합도로 유도결합되어 있어 상기 지상자(11)의 공진주파수를 주파수 인입현상에 의해 감지하는 차상자(21)와; 증폭회로부와 발진회로부 등으로 이루어져, 소정의 주파수(예:78kHz)로 상시발진을 행하여 상기 차상자(21)의 코일을 통해 궤환시킴과 동시에 상기 차상자(21)의 코일에 응동된 주파수를 발진, 증폭하는 발진기(22)와; 다수개의 밴드패스필터(BAND PASS FILTER) 등으로 구성되며 상기 발진기(22)에 접속되어, 상기 발진기(22)에서 출력되는 주파수를 검출하여 출력하는 주파수검출기(24)와; 열차의 차륜 측에 부착되어 열차의 운행 속도를 검출하는 속도검출기(23)와; 상기 주파수검출기(24)와 속도검출기(23)에서 입력되는 신호를 소정의 방법에 의해 비교 판단하여 열차의 실제속도가 상기 지상장치(10)에서 지령된 속도(구간제한속도)를 초과할 시 소정의 경보제어신호를 발생하고, 경보신호가 발생된 후 소정의 시간이 경과하도록 열차의 실제속도가 운행제한속도보다 작아지지 않을 경우에는 소정의 제동신호를 발생하며, 열차의 운행상태에 대한 신호를 발생하는 제어부(26)와; 상기 제어부(26)에 접속되어, 상기 제어부(26)에서 경보제어신호가 발생되었을 시, 이를 나타내는 경보음 및 표시제어신호를 발생하는 경보장치(27)와; 상기 제어부(26)에 접속되어, 상기 제어부에서 제동신호가 발생되었을 시 열차를 제동, 또는 급제동 시키는 제동기(28)와; 상기 제어부(26)에 접속되어, 상기 제어부(26)에서 표시제어신호가 발생되었을 시에는 시각적인 경보표시를 해주며, 운전자에 의해 복구명령이 지령되었을 시에는 그 신호를 상기 제어부(26)에 전달함과 동시에 상기 제어부(26)에서 발생하는 소정의 신호를 표시해주는 표시제어장치(25)로 이루어진 차상장치(20)로 구성되어 있다.

이러한 종래의 ATS는, 선행열차의 선로점유상태 즉, 선행하는 열차와 후행하는 열차 사이의 거리를 계산하여 후행하는 열차의 운행속도를 계산하고, 이에 따라 지상자(11)의 공진주파수를 변화시켜 차상자에 전달함므로써 열차의 운행 속도를 자동 제어하는 동작을 수행한다.

예를 들어, [표1]에서 도시되는 바와 같이, 5개의 신호형태(G신호, YG신호, Y신호, YY신호, R신호)를 갖는 ATS의 경우에는 도3과 같은 운전특성을 갖는다.

신 호 형 태	지상자의 공진주파수	구간별 운행 최고 속도
G	98±3KHz	150Km/h 이하에서 자유운전
YG	106±3KHz	105Km/h
Y	114±3KHz	65Km/h
YY	122±3KHz	25Km/h
R	130±3KHz	절대정지

도3은 상기 5개의 신호형태로 동작하는 국철용 ATS의 운전곡선을 나타낸 도면으로, 하나의 지상자가 설치된 선로구간을 하나의 단위로 하여 5개의 지상자가 서로 연동되어 열차의 운행 최고 속도(구간제한속도)를 제한하고 있음을 나타낸 것이다.

즉, 맨 우측의 지상자 설치구간(R신호 구간)에 선행하는 열차가 있다고 가정하였을 경우, 후행하는 열차가 상기 지상자 설치구간에 진입하려 하면, 소정의 시간(예: 5초) 이내에 열차를 정지시키라는 'R신호'가 발생하게 되며, 상기 5초 이내에 열차를 정지시키지 않았을 경우에는 제동기(28)를 통해 열차를 비상 정지시키게 된다.

좀더 상세히 설명하면, 지상자는 이 지상자에 의해 구간제한속도가 제한되는 선로구간 진입 전 소정의 위치에 설치되게 되는데, 예를 들어, 5현시 신호형태를 갖는 ATS의 경우에는 약 25m 전방에 설치되며, 3현시 신호형태를 갖는 ATS의 경우에는 약 1.2Km 전방에 설치된다.

따라서, 상기 'R신호'의 경우에는, 선행열차가 존재하는 'R 신호 구간' 진입 전 25m 지점에 설치된 지상자로부터 '절대 정지' 신호를 지령받게 되며, 상기 구간제한속도를 지령받고도 5초 이상이 경과하게 되면 열차를 비상정지시키게 된다.

이는, 각 신호형태(5현시, 4현시, 3현시)에 따라 그 제어방법에 약간의 차이가 있으나 기본적인 사항은 같고, 또한 공지 사항이므로 그 상세한 설명은 생략한다.

한편, 선행하는 열차가 존재하는 바로 다음 구간인 'YY신호구간'에 열차가 진입하였을 경우에는 그 구간제한속도(운행 최고 속도)가 25Km/h로 제한 받게 되며, 이를 초과하였을 경우 5초 이내에 감속을 하지 않으면 상기 제동기(28)에 의해 열차가 비상 정지되게 된다.

상기 'YY신호구간'에 연속하는 'Y신호구간', 'YG신호구간'에 대해서도 상기와 같은 동작원리에 의해 후행하는 열차의 최고 속도가 제한 받게 되며, 선행하는 열차가 존재하는 지상자 설치구간으로부터 4개의 설치구간을 사이에 둔 'G신호구간'에 가서야 열차의 안전운행 속도 내에서 그 운행 속도가 자유롭게 된다.

즉, 도3의 운전곡선 ①에서 도시되는 바와 같이 열차가 각각의 신호구간에 진입하기 전에 진입하려는 구간에서 허용하는 구간제한속도 이하로 운행하게 되면 정상적인 운행이 되나, 운전곡선 ②와 ③에서 도시되는 바와 같이 그 구간에서 허용하는 구간제한속도를 초과하여 진입하게 되면 경보장치(27)를 통해 경보신호를 발생하다가 경보신호가 발생된 후 소정의 시간(예: 5초)이 경과되도록 운전자의 확인 조작 및 열차의 속도가 규정된 구간제한속도 이하로 감속되지 않으면 제동기(28)를 작동시켜 열차의 운행을 강제 정지시킴으로써 열차의 과속으로 인한 사고를 방지한다.

상기 운전곡선 ②는 경보신호가 발생된 후 5초 이내에 열차의 운행속도를 구간제한속도 이하로 감속하였을 경우를 나타낸 것이고, 운전곡선 ③은 경보신호가 발생된 후 5초가 경과되어 제동기(26)를 통해 비상제동이 실시될 때의 운전곡선을 나타낸 것이다.

아래의 [표2]는 3개의 신호형태를 갖는 ATS(3현시 ATS)의 공진주파수 및 구간제한속도를 나타낸 것이고, 도 4는 상기 3개의 신호형태를 갖는 ATS의 운전곡선을 각각 나타낸 것이다.

신 호 형 태	지상자의 공진주파수	구간별 운행 최고 속도
G	98±3KHz	150Km/h 이하에서 자유운전
Y	114±3KHz	65Km/h
R	130±3KHz	절대정지

3현시 ATS의 경우 'G신호'는 자유운전, 'Y신호'는 주의운전, 'R신호'는 정지를 나타내며, 이의 기본적인 동작원리는 5현시 ATS와 같다.

즉, 열차의 구간제한속도를 3가지 형태로 나누어 열차의 운행을 자동제어하는 것이다.

상기에서 설명한 5현시 방식은 현재 국내의 국철구간 중 경부선구간에서 주로 사용되는 것이고, 3현시 방식은 국내의 국철구간 중 호남선구간에서 주로 사용되는 방식이다.

상기와 같은 5현시와 3현시의 방식에 사용되는 ATS 이외에도 4현시 신호방식에 사용하는 ATS가 있다.

아래의 [표3]은 4현시 방식의 신호형태를 갖는 ATS(4현시 ATS)의 공진주파수 및 구간제한속도를 나타낸 것이다.

신 호 형 태	지상자의 공진주파수	구간별 운행 최고 속도
G (YG)	98±3KHz	100~110Km/h 이하에서 자유운전
Y	106±3KHz	45Km/h
YY	114±3KHz	25Km/h
R1	122±3KHz	정지
R0	130±3KHz	절대정지

4현시 ATS의 경우에도 상기의 5현시 ATS와 같이 신호형태에 따라 다음과 같은 운전특성을 갖는다.

즉, 맨 우측의 지상자 설치구간(R0신호 구간)에 선행하는 열차가 있다고 가정하였을 경우, 후행하는 열차가 상기 지상자 설치구간에 진입하려 하면, 소정의 시간(예: 3초) 이내에 열차를 정지시키라는 'R0신호'가 발생하게 되며, 상기 3초 이내에 열차를 정지시키지 않았을 경우에는 제동기(28)를 통해 열차를 비상 정지시키게 된다.

따라서, 상기 'R0신호'의 경우에는, 선행열차가 존재하는 'R0 신호 구간' 진입 전 5 내지 10m 지점에 설치된 지상자로부터 '절대 정지' 신호를 지령받게 되며, 상기 구간제한속도를 지령받고 즉시 열차를 비상정지시키게 된다. 다만 상기 신호가 R0가 아닌 R1신호인 경우에는 선행열차가 존재하는 'R1신호 구간' 진입 전 5 내지 10m 지점에 설치된 지상자로부터 '정지' 신호를 지령받게 되면, 상기 구간제한 속도를 지령받고 3초 이상이 경과 후 열차를 비상정지 시킨다.

한편, 선행하는 열차가 존재하는 바로 다음 구간인 'YY신호구간'에 열차가 진입하였을 경우에는 그 구간제한속도(운행 최고 속도)가 25Km/h로 제한 받게 되며, 이를 초과하였을 경우 3초 이내에 감속을 하지 않으면 상기 제동기(28)에 의해 열차가 비상 정지되게 된다.

상기 'Y신호구간'에 연속하는 'G(YG)신호구간'에 대해서도 상기와 같은 동작원리에 의해 후행하는 열차의 최고 속도가 제한 받게 되며, 선행하는 열차가 존재하는 지상자 설치구간으로부터 4개의 설치구간을 사이에 둔 'G신호구간'에 가서야 열차의 안전운행 속도 내에서 그 운행 속도가 자유롭게 된다.

특히 5현시 및 3현시 ATS와 4현시 ATS의 큰 차이점은 5현시 및 3현시 ATS의 경우에는 5현시 또는 3현시 신호방법을 사용하는 구간의 지상자가 철로의 왼쪽 레일 방향에 설치되므로 차상자 역시 열차의 왼쪽에 장착되는 반면, 4현시 ATS의 경우에는 4현시 신호방법을 사용하는 구간의 지상자가 철로의 오른쪽 레일 방향에 설치되므로 차상자 역시 열차의 오른쪽에 장착된다는 것이다.

종래에는 5현시 ATS와 3현시 ATS는 지상자 및 차상자가 놓이는 위치가 서로 일치한다는 점을 이용하여 한 대의 열차가 5현시 신호방법을 이용하는 구간과 3현시 신호체계를 사용하는 구간을 모두 달릴 수 있도록 하는 3현시와 5현시 겸용 ATS가 개발된 바 있다.

이러한 종래의 3현시와 5현시 겸용 ATS의 경우에는 열차가 3현시 신호방법을 이용하는 구간에서 5현시 신호방법을 이용하는 구간으로 진입할 경우 스위칭동작을 통하여 열차의 차상자 부분의 기능을 3현시 방식에서 5현시 방식으로 변환하도록변환시켜주는 방법을 이용하였다.

3현시와 5현시 방식의 경우에는 지상자의 위치와 차상자의 위치가 일치하기 때문에 상기와 같은 겸용 ATS의 개발이 용이하지만 4현시 신호방법의 경우에는 지상자와 차상자의 위치가 철로의 왼쪽과 오른쪽으로 서로 다르기 때문에 종래의 ATS장치를 이용해서는 5현시 또는 3현시 방식과 4현시 방식을 동시에 이용할 수 있는 ATS장치를 구현할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 3현시, 4현시 또는 5현시 신호방식을 사용하는 어느 구간에서나 이용이 가능한 3, 4, 5현시 겸용 열차자동 정지장치(ATS)를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 열차자동정지장치 중 차상장치의 구성예를 나타낸 블록 도,

도 2는 종래 열차자동정지장치의 지상장치 중 지상자와 지상자제어계 전기회로의 일구성예를 도면,

도 3은 5현시로 동작하는 종래 ATS 운전곡선의 일례를 나타낸 도면,

도 4는 3현시로 동작하는 종래 ATS 운전곡선의 일례를 나타낸 도면,

도 5는 4현시로 동작하는 종래 ATS 운전곡선의 일례를 나타낸 도면,

도 6은 본 발명에 따른 열차자동정지장치의 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 지상장치 110 : 지상자

120 : 지상자제어계전기 130 : 신호기

140 : 신호등 200 : 차상장치

211 : 제 1차상자 212 : 제 2차상자

220 : 발진기 230 : 속도검출기

240 : 주파수 검출기 250 : 표시제어장치

260 : 제어부 270 : 경보장치

280 : 제동기 290 : 스위칭수단

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 지상자, 지상자제어계전기, 신호기로 구성된 지상장치와; 차상자, 발진기, 주파수검출기, 속도검출기, 제어부, 제동기 및 표시제어장치로 구성된 차상장치로 이루어진 통상의 열차자동 정지장치에 있어서, 상기 차상장치는 상기 차상자가 열차의 왼편에 장착되어 철로의 왼쪽에 설치되는 지상자와 전자유도결합을 일으키는 제 1차상자와, 열차의 오른편에 장착되어 철로의 오른쪽에 설치되는 지상자와 전자유도결합을 일으키는 제 2차상자로 구성되고, 3현시, 4현시 또는 5현시 철도구간에서 해당되는 신호방식을 선택하기 위해서, 제 1차상자와 제 2차상자 사이에 전기적으로 결합된 스위칭수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭수단은 신호방식의 변환을 수동으로 할 경우에는 수동식스위치 이고, 자동으로 할 경우에는 자동식스위치를 선택한다.수동식스위치는 사람의 수작업에 의하여 3현시, 4현시, 5현시 구간에 해당하는 신호방식을 선택할 수 있는 스위치이다. 한편, 자동식스위치는 제 1차상자에 의해 지상자와 전자유도결합이 일어난 경우에는 5현시 또는 3현시 신호방식으로 전환되고, 제 2차상자에 의해 지상자와 전자유도결합이 일어난 경우에는 4현시 신호방식으로 전환되게 제어되는 스위치이다.상기 스위칭수단은 신호방식의 변환을 수동으로 할 경우에는 나이프스위치, 토글스위치 또는 템블러스위치와 같은 수동식 스위치이고, 자동으로 할 경우에는 계전기(relay)나 원격으로 제어하는 자동식스위치를 사용하는 것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

지상자와 차상자를 이용하여 열차의 속도를 제어하는 통상의 ATS장치에 관하여는 이미 공지된 기술에 해당하므로 여기서는 그 설명을 생략하며, 다만, 여기서는 3,4,5현시 신호방식를 겸용하여 사용할 수 있도록 하는 동작에 관하여 설명하기로 한다.

앞에서 설명한 바와 같이 4현시 신호방식의 경우에는 지상자가 철로의 오른쪽에 설치되고 5현시 또는 3현시 신호방식의 경우에는 지상자가 철로의 왼쪽에 설치되기 때문에 열차가 어느 한쪽에만 차상자를 장착하고 있는 경우에는 철로의 오른쪽 또는 왼쪽 중 어느 한쪽에 설치되어 있는 지상자와만 전자유도결합을 일으키게 되며 반대편 쪽에 설치되어 있는 지상자와는 전자유도결합을 일으킬 수 없게 된다.

따라서, 3현시, 4현시 및 5현시 신호방법에 모두 사용할 수 있는 ATS를 구현하기 위해서는 먼저 철로의 오른쪽과 왼쪽에 있는 지상자들과 전자유도결합을 일으킬 수 있도록 열차의 오른쪽과 왼쪽에 두 개의 차상자가 설치되어야만 한다.

도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 열차자동정지장치는 제 1차상자(211)와 제 2차상자(212)의 두 개의 차상자를 갖는다.

제 1차상자(211)는 열차의 왼편에 장착되어 철로의 왼쪽에 설치되는 지상자와 전자유도결합을 일으키며 제 2차상자(212)는 열차의 오른편에 장착되어 철로의 오른쪽에 설치되는 지상자와 전자유도결합을 일으키게 된다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의한 열차자동정지장치는 콘덴서(C)와 코일(L)로 이루어져 LC공진회로를 구성하는 지상자(110)와; 소정의 제어신호에 의해 온(ON)/오프(OFF)되는 계전기와 콘덴서로 이루어지고, 상기 지상자의 콘덴서(C)에 다수개 병렬로 접속되어, 소정의 제어신호에 의해 지상자의 정전용량을 가변시켜 공진주파수를 변경하는 지상자제어계전기(120)와; 상기 지상자제어계전기에 선택적으로 접속되어 속도지령신호인 소정의 계전기 제어 신호를 발생함으로써, 상기 지상자제어계전기의 계전기를 제어함과 동시에 신호등 등을 제어하는 신호기로 구성된 지상장치(100)와;

열차의 왼편에 장착되어 철로의 왼쪽에 설치되는 지상자와 전자유도결합을 일으키는 제 1차상자(211)와; 열차의 오른편에 장착되어 철로의 오른쪽에 설치되는 지상자와 전자유도결합을 일으키는 제 2차상자(212)와; 증폭회로부와 발진회로부 등으로 이루어져, 소정의 주파수(예:78kHz)로 상시발진을 행하여 상기 차상자의 코일을 통해 궤환시킴과 동시에 상기 제 1차상자 또는 제 2차상자의 코일에 응동된 주파수를 발진, 증폭하는 발진기(220)와; 다수개의 밴드패스필터(BAND PASS FILTER) 등으로 구성되며 상기 발진기에 접속되어, 상기 발진기에서 출력되는 주파수를 검출하여 출력하는 주파수검출기(240)와; 열차의 차륜 측에 부착되어 열차의 운행속도를 검출하는 속도검출기(230)와; 상기 주파수검출기와 속도검출기에서 입력되는 신호를 소정의 방법에 의해 비교 판단하여 열차의 실제속도가 상기 지상장치에서 지령된 속도(구간제한속도)를 초과할 시 소정의 경보제어신호를 발생하고, 경보신호가 발생된 후 소정의 시간이 경과하도록 열차의 실제속도가 운행제한속도보다 작아지지 않을 경우에는 소정의 제동신호를 발생하며, 열차의 운행상태에 대한 신호를 발생하는 제어부(260)와; 상기 제어부와 상기 제 1차상자 및 제 2차상자에 접속되어 3현시, 4현시 또는 5현시 중 어느 하나의 신호방식이 선택되도록 하는 스위칭수단(290)과; 상기 제어부에 접속되어, 상기 제어부에서 경보제어신호가 발생되었을 시, 이를 나타내는 경보음 및 표시제어신호를 발생하는 경보장치(270)와; 상기 제어부에 접속되어, 상기 제어부에서 제동신호가 발생되었을 시 열차를 제동, 또는 급제동 시키는 제동기(280)와; 상기 제어부에 접속되어, 상기 제어부에서 표시제어신호가 발생되었을 시에는 시각적인 경보표시를 해주며, 운전자에 의해 복구명령이 지령되었을 시에는 그 신호를 상기 제어부에 전달함과 동시에 상기 제어부에서 발생하는 소정의 신호를 표시해주는 표시제어장치(250)로 이루어진 차상장치로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 3현시, 4현시, 5현시 겸용 ATS장치의 동작은 종래의 통상의 ATS의 동작과 유사하므로 여기서는 제 1차상자와 제 2차상자 및 스위칭수단에 대하여 상세히 설명한다.

제 1차상자(211)와 제 2차상자(212)는 그 구성은 열차가 지상자를 통과할 때 지상자코일과 전자유도결합을 하는 1차 차상자코일과 2차 차상자코일로 구성된다.

스위칭수단(290)은 3현시, 4현시 또는 5현시 신호방식 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 하는 것으로, 3가지의 선택부를 갖는 선택판넬에서 스위치를 수동 동작에 위해 움직여 3가지 중 하나를 선택할 수 있는 수동식스위치 또는 자동식 스위치로 구현할 수 있다.상기 "스위칭수단(290)"은 도 6에서와 같이 제 1차상자와 제2차상자의 중간에 전기적으로 결선되어 있으며, 3현시, 4현지 및 5현시 신호방식 중 어느 하나를 선택할 수 있게 만들어진 선택패널에서 수동으로 선택할 때는 운전자가 스위치를 조정할 수 있다. 예를들어 나이프스위치가 제 1차상자와 제2차상자의 중간에 연결되어 있어서 스위치 조작으로 차상자를 선택할 수 있다.이 경우에는 운전자가 미리서 철도 구간의 정보를 파악하고 4현시 구간에서는 제 차상자쪽으로 나이프 스위치를 연결하고 , 3현시나 5현시 구간인 경우에는 제 2차상자쪽으로 연결한다.자동식 스위치인 경우에는 예를들어 계전기(relay)방식을 이용한다. 즉, 제 1차상자가 응동되는 경우에는 3현시 또는 5현시 신호방식이므로 릴레이를 제어하여 스위칭수단을 제 1차상자와 연결하고, 제 2차상자가 응동되는 경우에는 4현시 신호방식이 사용하는 구간으로 인식하여 릴레이를 제어하여 연결한다.

4현시 신호방식의 경우에는 지상자가 철로의 오른쪽에 놓이기 때문에 열차가 해당 구간을 통과할 때 열차의 차상자 중에서 오른쪽에 설치되어 있는 제 1차상자가 지상자의 코일과 전자유도결합을 일으켜 응동하게 된다. 한편 5현시 또는 3현시 신호방식의 경우에는 지상자가 철로의 왼쪽에 놓이기 때문에 열차가 해당 구간을 통과할 때 열차의 차상자 중에서 왼쪽에 설치되어 있는 제 2차상자가 자상자의 코일과 전자유도결합을 일으켜 응동하게 된다.

따라서 스위칭수단(290)은 상기의 제 1차상자(211)와 제 2차상자(212)에 전기적으로 연결되어 있어 제 1차상자(211)가 응동되는 경우에는 5현시 또는 3현시 신호방법을 사용하는 구간으로 인식하여 5현시 또는 3현시 방식으로 전환하고 제 2차상자(212)가 응동되는 경우에는 4현시 신호방법을 사용하는 구간으로 인식하여 4현시 방식으로 전환한다. 여기서 제 1차상자(211)가 응동되는 경우에 5현시 방식으로 전환할 것인지 3현시 방식으로 전환할 것인지는 운전자가 미리 어느 한 가지 방식을 지정해 놓으면 지정된 방식으로 변환하도록 구현할 수 있다. 예컨대 현재 국내의 경부선과 수도권 전철구간만을 통행하는 열차의 경우에는 5현시와 4현시 방식만 이용되는 구간이므로 제 1차상자가 응동될 때는 5현시 방식으로 전환되도록 지정해 놓으면 되고, 국내의 호남선과 수도권 전철구간만을 통행하는 열차의 경우에는 3현시와 4현시 방식만 이용되는 구간이므로 제 1차상자가 응동될 때는 3현시 방식으로 전환되도록 지정해 놓으면 된다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명하다.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면 3현시, 4현시 및 5현시의 신호방식을 사용하는 어느 구간에서나 사용할 수 있는 열차자동정지장치를 제공함으로써, 선로점검 및 보수차량이나 경부선이나 호남선을 통행한 후 수도권 전철구간까지 진입하여 화물을 수송해야 하는 화물차량등이 열차의 제어장비를 교환하거나 교체하지 않고서도 4현시 신호방식을 사용하는 수도권 전철구간이나 5현시 또는 3현시 신호방식을 사용하는 경부선이나 호남선 구간을 자유롭게 통행할 수 있게 한다는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 지상자, 지상자제어계전기 및 신호기로 구성된 지상장치와; 차상자, 발진기, 주파수검출기, 속도검출기, 제어부, 제동기 및 표시제어장치로 이루어진 차상장치로 이루어진 통상의 열차자동 정지장치에 있어서,

   상기 차상장치는 상기 차상자가 열차의 왼편에 장착되어 철로의 왼쪽에 설치되는 지상자와 전자유도결합을 일으키는 제 1차상자와, 열차의 오른편에 장착되어 철로의 오른쪽에 설치되는 지상자와 전자유도결합을 일으키는 제 2차상자로 구성되고, 3현시, 4현시 또는 5현시 철도구간에서 해당되는 신호방식을 선택하기 위해서, 제 1차상자와 제 2차상자 사이에 전기적으로 결합된 스위칭수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 3, 4, 5현시 겸용 열차자동 정지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭수단은 신호방식의 변환을 수동으로 할 경우에는 수동식스위치 이고, 자동으로 할 경우에는 자동식스위치를 선택하는 것을 특징으로 하는 3,4,5 현시 겸용열차자동 정지장치.
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서, 상기 수동식스위치는 사람의 수작업에 의하여 3현시, 4현시, 5현시 구간에 해당하는 신호방식을 선택할 수 있는 스위치인 것을 특징으로 하는 3, 4, 5현시 겸용 열차자동 정지장치.
5. 제 2항에 있어서, 상기 자동식스위치는 제 1차상자에 의해 지상자와 전자유도결합이 일어난 경우에는 5현시 또는 3현시 신호방식으로 전환되고, 제 2차상자에 의해 지상자와 전자유도결합이 일어난 경우에는 4현시 신호방식으로 전환시키는 스위치인 것을 특징으로 하는 3, 4, 5현시 겸용 열차자동 정지장치.