KR100707966B1 - 전동차에서의 차량 화재상황 경보장치 및 그 제어방법 - Google Patents
전동차에서의 차량 화재상황 경보장치 및 그 제어방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 전동차를 형성하는 각 차량의 온도, 연기, 유해가스를 감지하여 허용기준치 이상이면 그 상황을 승무원실에 경보하도록 된 전동차에서의 차량상황 경보장치와 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 전동차를 형성하는 각 차량에는 승무원실의 인터폰장치가 연결되는 신호라인에 연계되어 해당하는 차량의 상황을 경보하기 위한 차량상황경보장치가 더 갖추어지고, 그 차량상황경보장치는 상기의 각 차량에 대한 온도/연기/유해가스를 감지하는 센서와, 그 감지결과에 따라 해당하는 차량의 상황을 경보하기 위한 제어부, 상기 감지결과에 대응하는 안내메시지가 저장된 안내데이터저장부, 상기 제어부의 제어하에 상기 안내메시지를 재생출력하는 음성출력부, 그 음성출력부의 안내메시지를 상기 신호라인과 정합하는 정합부, 상기 음성안내메시지의 출력경로를 스위칭하는 음성출력스위칭부를 포함하여 구성되며, 상기 안내메시지에는 해당하는 차량의 ID코드데이터도 부가되어 승무원실의 차량상황경보수신장치(즉, 승무원실의 인터폰장치)에 경보대상의 차량 및 상황을 통보하도록 된 것이다.
전동차, 화재경보.
Description
도 1은 일반적인 전동차에서의 비상인터폰장치의 연결구성도,
본 발명 “열차 음성통신장치를 이용한 차량상황 경보장치”의 일 실시예를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 “열차 음성통신장치를 이용한 차량상황 경보장치”의 구성을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명 “열차 음성통신장치를 이용한 차량상황 경보장치의 제어방법”을 나타낸 플로우차트이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10a∼10n;10: 차량, 10A,10N: 제 1 및 제 2승무원실,
20a∼20n;20: 비상인터폰장치, 30: 신호라인,
40a∼40n;40: 차량상황경보장치, 40A,40N: 차량상황경보수신장치,
42: 온도감지센서, 44: 연기감지센서,
46: 유해가스감지센서, 48: 제어부,
48a: 안내데이터저장부, 56: 음성출력스위칭부,
58: 음성출력부, 60: 정합부.
본 발명은 열차를 구성하는 각 차량(객차)의 상황을 검출하여 알려주는 차량상황 경보장치 및 제어방법에 관한 것으로, 특히, 열차의 유선 음성통신장치를 이용하여 각 차량의 상황(예: 온도, 연기 농도, 유해가스 농도 등)을 검출하여 승무원(운전자)에게 알려줌으로써 첫째, 신호 전송에 대한 고도의 신뢰성을 확보할 수 있고, 둘째, 설치 및 유지 보수가 용이하며, 셋째, 저렴한 비용으로 각 차량의 상황을 모니터링할 수 있으며, 넷째, 음성을 통해 각 차량 내의 상황을 알려줌으로써 운전자가 본연의 업무인 열차 제어 업무를 수행하면서 각 차량의 상황을 용이하게 알 수 있도록 한 것이다.
설명에 있어서, 상기 열차의 “음성통신장치”란, 열차의 선두 차량과 후미 차량에 마련된 각 승무원실(운전실) 사이의 음성통화를 이루는 인터폰장치, 또는 각 차량에 마련된 비상인터폰장치를 말하며, “음성통신라인”이란 상기 음성통신장치의 유선 통신 회로를 구성하는 신호라인을 말한다. 또한, “승무원실”이란 선두차량, 또는 후미차량에 마련된 운전실을 말한다. 이하 같다.
주지하다시피 열차는 다수의 차량이 연결되어 정해진 선로(또는 궤도)를 따라 운행하면서 많은 승객을 단시간에 목적지로 운송해주는 대량 운송 교통 수단이다.
이러한 열차는 다수의 차량에 상당한 수의 승객이 탑승하기 때문에 열차의 안전을 위한 관리가 필수적인 바, 실제 그 열차를 형성하는 어느 하나의 차량에서라도 예컨대 화재가 발생되거나 유해가스가 살포 또는 발생되면 대형의 참사로 연계될 가능성이 높은 실정이다.
따라서 각 차량의 상황을 지속적으로 모니터링하여 화재, 유독가스 발생 등의 긴급 상황이 발생하면 승무원이 이를 인지하여 적절한 조치를 취해야만 안전사고의 발생을 방지하거나 최소화할 수 있게 된다.
일반적으로 열차에는 선두 차량에 마련된 승무원실(제1승무원실)과 후미 차량에 마련된 승무원실(제2승무원실) 사이에 음성통신장치(승무원용 인터폰장치)가 설치되어 있어 상기 제1승무원실과 제2승무원실에 탑승한 승무원 사이의 음성 통화가 가능하도록 하고 있으며, 각 승무원은 상기 음성통신장치를 이용하여 열차 운행 정보를 교환하여 열차 운행을 제어하고 있다.
이러한 음성통신장치는 제1승무원실과 제2승무원실을 유선의 음성통신라인을 통해 연결하여 음성 통신의 목적을 달성한다.
기술이 더욱 발전하고, 안전운행의 중요성이 더욱 가중되어 승객과의 커뮤니케이션이 필요해짐에 따라 승무원실과 각 차량(객차) 사이를 연결하여 승무원과 승객 사이의 통화를 가능하게 하는 음성통신장치(승객용 비상인터폰장치)가 개발되었다.
이러한 음성통신장치는 각 차량에서 긴급한 상황(예컨대, 화재 발생, 유해가스 발생 또는 살포 등)이 발생하였을 시 승객이 승무원실의 승무원과 통화하여 그 상황을 신속히 알려줌으로써 적절한 조치를 취할 수 있도록 하여준다.
도1은 제1승무원실과 제2승무원실 및 각 차량 사이의 음성 통화를 가능하게 하는 음성통신장치의 일례를 나타낸 것으로, 도면에서 도시되는 바와 같이, 열차에는 다수의 차량(10a～10n)이 연결되고, 제1차량(10a)에는 제1승무원실(10A)이 설계되며, 제n차량(10n)에는 제2승무원실(10N)이 설계되며, 각 차량(10a～10n)에는 음성통신장치(비상인터폰장치)(20a～20n)가 대응적으로 설치되는 바, 각 음성통신장치(20a～20n)는 음성통신라인(30)을 통해 상기 제1승무원실(10A)에 설치되는 음성통신장치(20A)에 연결되고, 상기 제2승무원실(10N)에 갖추어진 음성통신장치(20N)도 상기 음성통신라인(30)을 통해 상기 제 1승무원실(10A)의 음성통신장치(20A)에 연결된다.
따라서, 해당하는 차량에 이상이 발생하는 경우 승객이 해당하는 차량(10a, ... ,10n)에 설치된 음성통신장치(20a, ... ,20n)를 통해 상기 제1승무원실(20A)의 음성통신장치(20A)에 통보가 가능하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 음성통신장치에 의한 긴급상황 경보방식에서는 차량내의 승객이 그 음성통신장치를 사용하여 차량 내에서 발생된 긴급상황에 대한 메시지를 인위적으로 전달해주어야만 되기 때문에 예컨대 제1승무원실(10A)에서 각 차량의 상태를 즉시 확인하기 어렵다는 문제점이 있었다.
다시 말해, 화재, 유독가스 발생 등과 같이 승무원이 꼭 알아야 되는 상황이 발생하였을 경우, 종래의 방식은 승객이 음성통신장치를 사용하여 이를 승무원에게 알려주기 전에는 이를 검출할 수 있는 방법이 없어 적절한 조치를 신속히 행할 수 없다는 문제점 등이 있었다.
설명에 있어서, 상기 열차의 “음성통신장치”란, 열차의 선두 차량과 후미 차량에 마련된 각 승무원실(운전실) 사이의 음성통화를 이루는 인터폰장치, 또는 각 차량에 마련된 비상인터폰장치를 말하며, “음성통신라인”이란 상기 음성통신장치의 유선 통신 회로를 구성하는 신호라인을 말한다. 또한, “승무원실”이란 선두차량, 또는 후미차량에 마련된 운전실을 말한다. 이하 같다.
주지하다시피 열차는 다수의 차량이 연결되어 정해진 선로(또는 궤도)를 따라 운행하면서 많은 승객을 단시간에 목적지로 운송해주는 대량 운송 교통 수단이다.
이러한 열차는 다수의 차량에 상당한 수의 승객이 탑승하기 때문에 열차의 안전을 위한 관리가 필수적인 바, 실제 그 열차를 형성하는 어느 하나의 차량에서라도 예컨대 화재가 발생되거나 유해가스가 살포 또는 발생되면 대형의 참사로 연계될 가능성이 높은 실정이다.
따라서 각 차량의 상황을 지속적으로 모니터링하여 화재, 유독가스 발생 등의 긴급 상황이 발생하면 승무원이 이를 인지하여 적절한 조치를 취해야만 안전사고의 발생을 방지하거나 최소화할 수 있게 된다.
일반적으로 열차에는 선두 차량에 마련된 승무원실(제1승무원실)과 후미 차량에 마련된 승무원실(제2승무원실) 사이에 음성통신장치(승무원용 인터폰장치)가 설치되어 있어 상기 제1승무원실과 제2승무원실에 탑승한 승무원 사이의 음성 통화가 가능하도록 하고 있으며, 각 승무원은 상기 음성통신장치를 이용하여 열차 운행 정보를 교환하여 열차 운행을 제어하고 있다.
이러한 음성통신장치는 제1승무원실과 제2승무원실을 유선의 음성통신라인을 통해 연결하여 음성 통신의 목적을 달성한다.
기술이 더욱 발전하고, 안전운행의 중요성이 더욱 가중되어 승객과의 커뮤니케이션이 필요해짐에 따라 승무원실과 각 차량(객차) 사이를 연결하여 승무원과 승객 사이의 통화를 가능하게 하는 음성통신장치(승객용 비상인터폰장치)가 개발되었다.
이러한 음성통신장치는 각 차량에서 긴급한 상황(예컨대, 화재 발생, 유해가스 발생 또는 살포 등)이 발생하였을 시 승객이 승무원실의 승무원과 통화하여 그 상황을 신속히 알려줌으로써 적절한 조치를 취할 수 있도록 하여준다.
도1은 제1승무원실과 제2승무원실 및 각 차량 사이의 음성 통화를 가능하게 하는 음성통신장치의 일례를 나타낸 것으로, 도면에서 도시되는 바와 같이, 열차에는 다수의 차량(10a～10n)이 연결되고, 제1차량(10a)에는 제1승무원실(10A)이 설계되며, 제n차량(10n)에는 제2승무원실(10N)이 설계되며, 각 차량(10a～10n)에는 음성통신장치(비상인터폰장치)(20a～20n)가 대응적으로 설치되는 바, 각 음성통신장치(20a～20n)는 음성통신라인(30)을 통해 상기 제1승무원실(10A)에 설치되는 음성통신장치(20A)에 연결되고, 상기 제2승무원실(10N)에 갖추어진 음성통신장치(20N)도 상기 음성통신라인(30)을 통해 상기 제 1승무원실(10A)의 음성통신장치(20A)에 연결된다.
따라서, 해당하는 차량에 이상이 발생하는 경우 승객이 해당하는 차량(10a, ... ,10n)에 설치된 음성통신장치(20a, ... ,20n)를 통해 상기 제1승무원실(20A)의 음성통신장치(20A)에 통보가 가능하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 음성통신장치에 의한 긴급상황 경보방식에서는 차량내의 승객이 그 음성통신장치를 사용하여 차량 내에서 발생된 긴급상황에 대한 메시지를 인위적으로 전달해주어야만 되기 때문에 예컨대 제1승무원실(10A)에서 각 차량의 상태를 즉시 확인하기 어렵다는 문제점이 있었다.
다시 말해, 화재, 유독가스 발생 등과 같이 승무원이 꼭 알아야 되는 상황이 발생하였을 경우, 종래의 방식은 승객이 음성통신장치를 사용하여 이를 승무원에게 알려주기 전에는 이를 검출할 수 있는 방법이 없어 적절한 조치를 신속히 행할 수 없다는 문제점 등이 있었다.
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본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 열차에 설치된 음성통신장치를 이용하여 각 차량의 상황을 검출하여 승무원에게 음성으로 알려줌으로써 첫째, 신호 전송에 대한 고도의 신뢰성을 확보할 수 있고, 둘째, 설치 및 유지 보수가 용이하며, 셋째, 저렴한 비용으로 각 차량의 상황을 모니터링할 수 있으며, 넷째, 음성을 통해 각 차량 내의 상황을 알려줌으로써 승무원이 용이하게 각 차량 내의 상황을 인지할 수 있도록 한 “열차 음성통신장치를 이용한 차량상황 경보장치 및 그 제어방법”을 제공하기 위한 것이다.
즉, 차량의 상황(예: 온도, 연기 농도, 유해가스 농도 등)을 감지할 수 있는 센서를 각 차량에 설치하여 지속적으로 모니터링하다가 긴급상황이 발생하면 이를 음성통신장치를 구성하는 유선의 음성통신라인을 통해 승무원실에 전송하여 음성으로 알려줌으로써, 유선 통신망이 갖는 고도의 신뢰성으로 각 차량의 상황을 모니터링 할 수 있고, 설치가 용이하고, 저렴한 비용으로 시스템을 구축할 수 있으며, 상황인지가 용이하도록 한 것이다.
즉, 차량의 상황(예: 온도, 연기 농도, 유해가스 농도 등)을 감지할 수 있는 센서를 각 차량에 설치하여 지속적으로 모니터링하다가 긴급상황이 발생하면 이를 음성통신장치를 구성하는 유선의 음성통신라인을 통해 승무원실에 전송하여 음성으로 알려줌으로써, 유선 통신망이 갖는 고도의 신뢰성으로 각 차량의 상황을 모니터링 할 수 있고, 설치가 용이하고, 저렴한 비용으로 시스템을 구축할 수 있으며, 상황인지가 용이하도록 한 것이다.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 ??열차 음성통신장치를 이용한 차량상황 경보장치“는,
유선의 음성통신라인을 통해 선두 차량에 설치된 승무원실과 후미 차량에 설치된 승무원실 사이의 음성 통신을 구현하는 음성통신장치, 또는 승무원실과 각 차량 사이의 음성 통신을 구현하는 음성통신장치가 설치된 열차에 있어서,
차량 내의 온도나 연기, 또는 유해가스 등을 검출하는 하나 이상의 센서로 이루어지는 센서부;
차량내의 상황을 나타내는 음성 안내 데이터가 저장되는 안내데이터저장부;
상기 센서부에서 인가되는 신호에 따라 상기 안내데이터저장부에 저장된 음성 안내 데이터를 독출하여 출력하는 제어부;
상기 제어부에서 출력되는 음성 안내 데이터를 인가 받아 음성 안내 메시지를 출력하는 음성출력부;
상기 음성출력부에서 출력되는 음성 안내 메시지가 승무원실로 전송되어 출력되도록 상기 음성출력부를 음성통신장치의 음성통신라인에 임피던스 정합 시키는 정합부;
상기 제어부의 제어신호에 의해 동작되어, 상기 음성출력부에서 출력되는 음성 안내 메시지의 음성통신라인에의 인가 여부를 제어하는 음성출력스위칭부; 및,
상기 각 구성요소에 동작 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하여 이루어진 차량상황경보송신장치를 열차의 각 차량에 설치하고,
경우에 따라 상기 차량상황경보송신장치에서 음성통신라인을 통해 전송되는 음성 안내 메시지를 수신하여 차량 상황을 나타내는 음성 안내를 수행하는 차량상황경보수신장치를 승무원실에 더 설치하여,
열차를 구성하는 각 차량의 상황을 모니터링하여 상기 차량상황경보수신장치, 또는 운전실에 설치된 음성통신장치 중 필요에 따라 선택된 어느 하나 이상을 통해 경보신호를 발생하도록 구성함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
상기 센서부는, 차량 내의 온도를 감지하는 온도감지센서, 또는 차량 내의 연기를 감지하는 연기감지센서, 또는 차량 내의 유해가스를 감지하는 공지의 유해 가스 감지센서 구성됨이 바람직하다.
이러한 상기 센서부는 차량 내의 각종 상황을 검출하여 이를 상기 제어부에 인가하게 된다.
상기 안내데이터저장부에는 “온도 상승, 화재발생감시요망”, “연기발생, 화재발생 감시요망”, “유해가스발생, 확인요망”등과 같은 음성 안내 데이터가 저장된다.
상기 안내데이터저장부에 저장되는 음성 안내 데이터에는 해당하는 차량의 ID코드데이터가 부가되어 경보대상의 차량에 대한 식별이 용이하도록 함을 특징으로 한다.
이러한 안내데이터제장부의 안내 데이터는 상기 음성통신라인을 통해 승무원실에 전송되어 “00호 차량 온도 상승, 화재발생감시요망”등과 같이 각 차량을 구별할 수 있는 음성 안내를 하여준다.
상기 제어부는, 상기 센서부에서 인가되는 신호를 연산, 처리하여 상기 안내데이터저장부에 저장된 음성 안내 데이터를 독출하여 출력하고, 상기 음성출력스위칭부의 동작을 제어하는 동작을 수행한다.
상기 제어부는 상기 음성출력스위칭부에 대해 상기 안내메시지가 일정한 주기로 안내되도록 하는 방식과, 그 안내메시지가 연속적으로 안내되도록 하는 방식 중 어느 하나의 방식으로 전달되도록 하는 제어를 포함하게 된다.
상기 음성출력부는 상기 안내데이터저장부에서 독출되는 음성 안내 데이터를 음성 안내 메시지로 복원하는 공지의 음성출력회로로 구성된다.
예를 들어, 상기 안내데이터저장부에 저장되는 음성 안내 데이터가 디지털 신호일 경우에는 이를 아날로그신호로 변환하는 공지의 D/A 컨버터와 증폭회로로 구성된다. 이러한 음성출력회로의 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 정합부는 상기 음성출력부에서 출력되는 음성 안내 메시지가 음성통신라인을 통해 차량상황경보수신장치, 또는 음성통신장치의 스피커를 통해 출력되도록 하는 공지의 임피던스 정합회로로 구성된다.
상기 정합부는 도3에서 도시되는 바와 같이 상기 음성출력부(60)를 음성통신장치(20A)의 스피커, 또는 차량상황수신장치(40A)를 구성하는 스피커에 임피던스 매칭 시키기 위한 트랜스로 구성됨이 바람직하다.
상기 음성출력스위칭부는, 상기 제어부의 제어신호에 의해 동작되어, 상기 음성출력부의 음성통신라인에의 정합 여부를 제어하도록 구성된다.
이러한 음성출력스위칭부는 도3에서 도시되는 바와 같이, 제어부(48)에 릴레이코일이 접속되고, 릴레이스위치가 정합부에 접속되어 상기 릴레이코일에 인가되는 신호에 의해 정합부(60)의 음성통신라인에의 접속을 제어하는 릴레이로 구성됨이 바람직하다.
상기 음성출력스위칭부는 운전실로 전송할 음성 안내 데이터가 존재할 경우에만 상기 음성출력부를 음성통신라인에 접속시킴으로써 평상시에는 음성통신장치의 고유 동작에 영향을 주지 않도록 하기 위한 것이다.
상기 전원공급부는, 열차에서 공급되는 DC 100V의 전압을 변환하여 상기 각 구성요소의 동작적원을 공급하는 공지의 전원변환회로로 구성된다.
이러한 전원공급부는, 도3에서 도시되는 바와 같이, 상기 센서부와 음성출력스위칭부(56)에 동작전원을 공급하는 전원변환회로와 상기 제어부(48)에 동작전원을 공급하는 전원변환회로로 구성됨이 바람직하다.
도3의 경우 음성출력스위칭부(56)와, 상기 센서부를 이루는 온도감지센서(42)와 연기감지센서(44) 및 유해가스감지센서(46)는 12V로 동작하도록 구성하고, 제어부(48)는 5V로 동작하도록 설정하였으므로 이를 공지의 전원변환부(50)와 DC/DC변환부(52)와 전압레귤레이터(54)를 이용하여 DC 12V의 전원과 DC 5V의 전원을 생성한다.
상기 차량상황경보수신장치는 음성통신라인을 통해 전송되는 음성 안내 메시지를 출력하는 것으로, 예를 들어 스피커로 구성되거나, 또는 경보 상황을 나타내는 램프 및 공지의 램프 구동회로로 구성됨이 바람직하다.
상기 차량상황경보수신장치를 스피커로 구성할 경우에는 종래 음성통신장치 중 운전실에 마련된 스피커를 이용하여 구성할 수 있다.
따라서, 상기 차량상황경보수신장치를 음성통신장치 중 운전실에 설치된 스피커를 사용하여 구성할 경우에는, 별도의 차량상황경보수신장치 없이 상기 차량상황경보송신장치를 음성통신장치의 음성통신라인에 접속하는 것으로 그 설치를 완료할 수 있다.
한편, 본 발명 “열차 음성통신장치를 이용한 차량상황 경보장치의 제어방법”은,
열차를 이루는 각 차량에 차량상황경보송신장치를 설치하고, 경우에 따라 차량상황수신장치를 승무원실에 더 설치한 후, 상기 차량상황경보송신장치에서 발생하는 음성 안내 메시지를 열차 음성통신장치의 음성통신라인을 통해 승무원실로 전송하여 각 차량의 상황을 모니터링하는 열차 음성통신장치를 이용한 차량상황경보장치의 제어방법에 있어서,
상기 제어방법은,
상기 차량상황경보송신장치를 이용하여 차량내의 상황을 지속적으로 검출하는 상황검출단계;
상기 상황검출단계에서 검출한 값을 비교하여 차량내의 상황이 정상적인지의 여부를 판단하는 판단단계; 및,
상기 판단단계를 수행한 결과에 따른 음성안내신호를 상기 음성통신라인을 통해 승무원실로 전송하여 음성경보를 하는 경보단계;를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 승무원실에 전달되는 안내 메시지에는 각 차량의 ID코드도 포함되어 경보대상의 차량에 대한 판단이 이루어지도록 한다.
상기 각 차량의 상황을 경보를 위한 안내 메시지는 각 차량의 음성통신장치의 음성통신라인을 통해 상기 승무원실에 전달된다.
또, 본 발명에 따르면, 상기 안내 메시지는 일정한 시간 간격마다 전달되는 방식과 지속적으로 전달되는 방식 중 어느 하나의 방식으로 전달된다.
이와 같이 구성된 상기한 본 발명에 따른 “열차 음성통신장치를 이용한 차량상황경보장치 및 그 제어방법”은 열차를 형성하는 각 차량에 온도센서, 연기감지센서, 유해가스감지센서를 설치하고 그 중 어느 하나의 센서에 의해 차량의 경보상황이 발생되면 제어부의 제어하에 음성 안내 메시지가 독취되어 음성출력부에서 재생되도록 하며 그 음성 안내 메시지는 각 차량의 음성통신장치의 연결을 위한 음성통신라인을 매개하여 승무원실에 통보되도록 함으로써 차량에서의 경보상황에 대한 인지가 가능하게 된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 “열차 음성통신장치를 이용한 차량상황경보장치 및 그 제어방법”의 기술적 사상을 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.
<실시예>
본 실시예에 있어서는 온도감지센서와, 연기감지센서 및 유해가스감지센서를 사용한 것을 예로 하여 설명한다.
또한, 본 실시예에 있어서는 정합부로 트랜스를 사용하며, 음성출력스위칭부로 릴레이를 사용한 것을 예로 하여 설명한다.
또한 본 실시예에 있어서는 음성통신장치 중 운전실에 설치된 스피커를 사용하여 차량상황경보송신장치에서 전송되는 음성 경보신호를 출력하도록 한 것을 예로 하여 설명한다.
따라서, 별도의 차량상황경보수신장치의 설치 없이 도3에서 도시되는 바와 같이, 차량상황경보송신장치와 음성통신라인 및, 운전실에 설치된 음성통신장치(스피커 포함)를 사용하여 본 실시예를 구성한다.
이와 같이 본 실시예를 구성한 이유는, 본 발명의 기술적 사상에 따른 다른 실시예는 본 실시예로부터 용이하게 알 수 있기 때문이다.
본 실시예를 설명함에 있어서 상기 도1에 도시된 구성과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 표시한다.
이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명에 따른 차량상황 경보장치가 적용된 경우를 상정한 모식도로써, 도면을 참조하면, 해당하는 열차를 형성하는 제1차량～제n차량(10a～10n)에는 음성통신장치(인터폰장치)(20a～20n)가 설치되고, 제1승무원실(10A)과 제2승무원실(10N)에도 음성통신장치(인터폰장치)(20A, 20N)가 설치된다.
바람직하게, 상기 제1차량～제n차량(10a～10n)내의 음성통신장치(승객용 비상인터폰장치)(20a～20n)와 상기 제2승무원실(20N)의 음성통신장치(승무원용 인터폰장치)(20N)는 음성통신라인(30)을 통해 상기 제1승무원실(10A)의 음성통신장치(인터폰장치)(20A)에 연결된다.
여기서, 상기 음성통신장치(20a～20n)는 차량의 긴급상황의 발생을 승무원에게 통보하기 위해 승객이 사용하도록 설치된 것이다.
본 실시예 따르면, 각 차량(10a～10n)에는 상기 음성통신라인(30)에 대해 상기 음성통신장치(인터폰장치)(20a～20n)와 병렬로 차량상황경보송신장치(40a～40n)가 설치된다.
즉, 상기 각 차량(10a～10n)에 설치되는 차량상황경보송신장치(40a～40n)는 상기 음성통신라인(30)을 매개하여 상기 제1승무원실 및 제2승무원실(10A,10N)의 음성통신장치(스피커)에 연결된다.
참고로, 본 실시예에 있어서는 음성통신장치 중 승무원실에 설치된 스피커를 사용하여 상기 차량상황경보송신장치에서 전송되는 음성 경보를 수신하여 출력하도록 구성하였으므로 도2에 나타낸 차량상황경보수신장치는 도면에서 생략하였다.
한편, 각 차량(10a～10n)에 음성통신장치(승객용 비상인터폰장치)(20a-20n)가 설치되지 않고 상기 제1승무원실 및 제2승무원실(10A,10N)에만 음성통신라인(30)을 매개하여 음성통신장치(승무원용 인터폰장치)(20A,20N)가 설치된 경우에는 각 차량(10a～10n)을 통과하는 상기 음성통신라인(30)에 본 발명에서 상정하는 상기 차량상황경보송신장치(40a～40n)가 설치되면 바람직하게 된다.
도3은 각 차량(10a～10n)에 설치된 차량상황경보송신장치(40a～40n)의 대표적인 구성 및 승무원실과의 연결을 나타낸 기능블록도이다.
도면을 참조하면, 차량상황경보송신장치(40;40a～40n)에는 해당하는 차량(10; 10a～10n)의 온도를 감지하기 위한 온도감지센서(42)와, 해당하는 차량(10)의 내부에서 연기의 농도를 감지하기 위한 연기감지센서(44) 및, 해당하는 차량(10)의 내부에서 유해가스의 농도를 감지하기 위한 유해가스감지센서(46)가 포함된다.
또, 상기 차량상황경보송신장치(40)에는 상기 온도감지센서(42)와 상기 연기감지센서(44) 및 상기 유해가스감지센서(46)로부터의 감지신호를 입력받아 해당하는 차량의 상황(예컨대 화재 발생 등)에 대한 경보처리를 제어하기 위한 제어부(48)가 구비되고, 그 제어부(48)에 대해서는 해당하는 차량의 온도와 연기농도 및 유해가스농도의 허용가능한 기준치가 저장됨과 더불어 해당하는 차량상황에 대한 음성 안내 데이터가 등록된 안내데이터저장부(48a)가 연계된다.
즉, 상기 안내데이터저장부(48a)에는 상기 온도감지센서(42)에 의해 해당하는 차량의 차내 온도가 기준치 이상으로 상승되는 경우 예컨대 “00호 차량의 온도 상승, 화재발생감시요망”이라는 안내 메시지 데이터가 저장되고, 상기 연기감지센서(44)에 의해 해당하는 차량의 내부에서 연기농도가 기준치 이상으로 검출되는 경우 예컨대 “00호 차량 연기발생, 화재발생 감시요망”이라는 안내 메시지 데이터가 저장되며, 상기 유해가스감지센서(46)에 의해 해당하는 차량의 내부에서 유해가스농도가 기준치 이상으로 검출되는 경우 예컨대 “00호 차량 유해가스감지, 확인요망”이라는 안내 메시지 데이터가 저장되는 바, 각 상황에 대한 음성 안내 메시지는 단지 예로 적용된 경우일 뿐이고 적절한 형태로 저장이 이루어지게 된다.
또, 상기 차량상황경보송신장치(40)에는 해당하는 차량(10)에서 공급되는 DC전원(DC 100V)를 감압변환하는 전원변환부(50)와, 그 전원변환부(50)에서 변환된 DC전원을 해당하는 차량상황경보송신장치(40)의 작동전원레벨로 변환하여 상기 온도감지센서(42)와 상기 연기감지센서(44) 및 상기 유해가스감지센서(46)의 작동전원과 상기 안내 메시지의 출력 경로를 스위칭하기 위한 전원으로 인가하는 DC/DC변환부(52) 및, 그 DC/DC변환부(52)로부터의 DC전원을 평활화하여 예컨대 상기 제어부(48)의 작동전원으로 인가하는 전원레귤레이터(54)가 포함된다.
그와 더불어, 상기 차량상황경보송신장치(40)에는 상기 안내 메시지의 출력을 스위칭하기 위한 음성출력스위칭부(56)가 구비되는 바, 그 음성출력스위칭부(56)는 바람직하게 상기 제어부(48)의 제어에 응답하여 스위칭되는 예컨대 릴레이로 대표되는 스위칭소자로 구성된다.
또, 상기 차량상황경보송신장치(40)에는 해당하는 차량(10)의 경보상황발생시 상기 제어부(48)의 제어하에 인가되는 안내 메시지 데이터를 재생/출력하는 음성출력부(58)와, 그 음성출력부(58)에서 재생/출력되는 음성신호를 상기 음성통신라인(30)과 임피던스매칭시켜주기 위한 정합부(60)도 갖추어지게 된다.
도3에 도시된 구성에 따르면 상기 음성출력스위칭부(56)의 1차측(릴레이코일)의 일단은 상기 제어부(48)에서 경보 상황발생 시 인가되는 제어신호에 연결되고 그 1차측의 타단(릴레이스위치)은 상기 DC/DC변환부(52)로부터의 전원에 연결되며, 그 음성출력스위칭부(56)의 2차측(즉, 릴레이스위치)의 일단은 상기 정합부(60)의 일단에 접속됨과 더불어 음성출력스위칭부(56)의 2차측 타단은 상기 음성통신라인라인(30)에 연결된다.
한편, 상기 음성통신라인(30) 타측에는 운전실(10A, 10N)에 설치된 음성통신장치(20A, 20N)가 접속된다.
즉, 차량에 설치된 음성통신장치(승객용 비상인터폰장치)(20a~20n)의 음성통신라인(30)에 본 발명에 의한 차량상황경보송신장치(40)를 병렬 접속하는 것으로 본 실시예를 구성한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 작용 및 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(48)의 내부메모리, 또는 상기 제어부(48)의 제어를 받는 외부메모리에 온도감지센서(42)와 연기감지센서(44) 및 유해가스감지센서(46)의 허용기준치를 저장한다.
이후, 열차가 운행을 하게 되면, 상기 전원변압부(50)와 상기 DC/DC변환부(52) 및 상기 전압레귤레이터(54)에서는 해당하는 열차의 작동전원을 적절한 레벨로 변환하여 본 실시예의 각 구성요소에 인가하게 된다(도4의 단계 70).
그러면, 상기 제어부(48)는 상황검출단계를 수행하여 상기 온도감지센서(42)와 상기 연기감지센서(44) 및 상기 유해가스감지센서(46)를 통해 해당하는 차량(10)내의 온도 및, 연기나 유해가스의 발생여부를 검출하게 된다(도4의 단계 72).
상기 상황검출단계를 수행하여 상기 온도감지센서(42)와 상기 연기감지센서(44) 및 상기 유해가스감지센서(46)의 값을 검출한 후에는 이를 기 저장된 허용기준치와 비교하여 화재가 발생하였는지, 또는 연기가 발생되었는지, 또는 유독가스가 발생되었는지의 여부를 판단하는 판단단계(도4의 단계 74, 78, 82)를 수행하게 된다.
상기 판단단계(도4의 단계 74, 78, 82)를 수행한 결과 검출된 값이 허용기준치 이상인 경우에는 해당되는 음성 안내 메시지에 대한 데이터를 상기 안내데이터저장부(48a)에서 독출하여 음성통신라인(30)을 통해 승무원실(10A, 10N)에 음성 경보를 하여주는 경보단계(도4의 단계 76, 80, 84)를 수행하게 된다.
즉, 상기 제어부(48)는 상기 온도감지센서(42)에 의해 감지된 차량내부온도가 정상인지(즉, 허용기준치 이하인지)를 판단(도4의 단계 74)하게 되고, 그 판단결과 해당하는 차량의 차내 온도가 허용기준치 이상으로 감지된 경우(도4의 단계 74에서 YES), 도4의 단계 76에 설명된 경보를 실행하기 위해 상기 안내데이터저장부(48a)에서 온도에 관련해서 저장된 안내 메시지를 독취하여 상기 음성출력부(58)에 인가하게 된다.
그러면, 상기 안내 메시지는 상기 음성출력부(58)에서 재생/출력되는 바, 상기 제어부(48)는 상기 음성출력스위칭부(56)의 1차측 일단에 스위칭신호를 인가하게 되고, 그에 따라 상기 음성출력스위칭부(56)가 활성화되어 상기 정합부(60)를 경유하는 음성출력경로가 설정된다.
따라서, 상기 정합부(60)를 경유한 차내의 온도상승에 관한 음성신호가 상기 음성통신라인(30)을 경유해서 상기 제1승무원실(10A)의 음성통신장치(20A)의 스피커에서 음성(램프가 점멸, 또는 점등되도록 차량상황경보수신장치를 구성하여 설치한 경우에는 해당 램프 점멸, 또는 점등)출력되어 차량의 경보상황 발생에 대해 승무원에게 경보해주게 된다.
상기 도4의 단계 74에서 상기 온도감지센서(42)에 의해 감지된 차내의 온도가 정상인 경우 상기 제어부(48)는 도4의 단계 78로 이행하여 상기 연기감지센서(78)에 의해 차내에서 연기가 허용기준치 이상으로 감지되는지를 판단하게 된다.
그 판단결과 상기 연기감지센서(78)에 의해 감지된 차내의 연기농도가 허용기준치 이상으로 감지되면(도4의 단계 78에서 YES) 상기 제어부(48)는 도4의 단계 80으로 진행하여 상기 안내데이터저장부(48a)에서 연기농도에 관련된 안내 메시지 데이터를 독취하여 상기 음성출력부(58)에 인가하게 된다.
그러면, 상기 음성출력부(56)에서 재생/출력되는 연기농도에 관련된 음성신호는 상기 정합부(60)를 경유하여 상기 승무원실(10A, 10N)에 설치된 음성통신장치(20A, 20N)의 스피커에 전달되어 승무원에게 차량의 상황을 경보해주게 된다.
상기 도4의 단계 78에서의 판단결과 해당하는 차량(10)의 내부에서 감지되는 연기의 농도가 허용기준치 이하인 경우(즉, 도4의 단계 78에서 NO)이면 상기 제어부(48)는 도4의 단계 82로 진행하여 상기 유해가스감지센서(46)에 의해 감지된 유해가스농도를 허용기준치와 비교 판단하게 된다.
그 판단결과, 해당하는 차량(10)의 내부에서 감지된 유해가스농도가 허용기준치 이상으로 감지되면(즉, 도4의 단계82에서 YES), 상기 제어부(48)는 도4의 단계 84에서 상기 차량(10)내의 유해가스 발생을 상기 음성통신라인(30)을 매개하여 승무원실(10A, 10N)에 설치된 음성통신장치(20A, 20N)의 스피커를 통해 통지해주게 된다.
바람직하게, 상기 차량(10)의 온도, 연기, 유해가스의 발생을 감지한 결과에 따라 상기 제어부(48)는 상기 신호라인(30)을 매개하여 상기 승무원실(10A, 10N)에 연속적으로 통보를 행하도록 해도 되지만, 다른 차량에서의 긴급상황에 대한 통보라든지 각 차량의 음성통신장치(승객용 비상인터폰장치)로부터의 수신을 위해 일정한 시간 동안에만 차량상황의 경보를 통보하도록 하거나, 일정한 시간간격으로 수회에 걸쳐 경보를 발신하도록 하면 바람직하게 된다.
그리고, 각 차량에 설치되는 각 차량상황경보송신장치에 대해서는 고유의 ID코드데이터를 부가하여 각 제어부가 차량상황을 통보하는 경우 해당하는 차량의 차량번호도 통지되도록 하면 더욱 바람직하게 된다.
그러한 차량번호의 통지는 해당하는 차량에 설치되는 차량상황경보송신장치에 갖추어지는 음성데이터저장부에 저장되는 안내메시지에 해당하는 차량번호의 ID코드데이터도 미리 저장되도록 해서 음성으로 재생/출력되도록 함으로써 달성된다.
한편, 본 발명은 상기한 실시예로 한정되지는 않고 발명의 기술적 요지 및 요점을 일탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경 및 변형실시가 가능함은 물론이다. 예컨대, 상기한 예는 상기 제1승무원실(10A)에 각 차량의 상황이 음성으로 통보되도록 구성된 경우이지만, 각 차량에 대해 온도경보용 램프, 연기농도경보용 램프, 유해가스경보용 램프를 제공하여 시각적인 경보가 이루어지도록 해도 된다.
또한, 해당하는 전동차에 대한 전원 차단을 고려하여 각 차량에는 DC/DC변환부의 전단 또는 후단에 충전지가 부가적으로 연결되도록 하여 각 차량의 상황을 경보하기 위한 비상전원으로 적용되도록 해도 된다.
그리고, 상기한 설명에서는 각 차량의 차량상황경보송신장치가 음성통신라인에 대해 음성통신장치(비상인터폰장치)와 병렬적으로 접속된 상태에서 차량의 상황을 경보하는 구성이 제안되었지만, 본 발명은 음성통신장치(비상인터폰장치) 및 음성통신라인과는 별개로 전용의 신호라인을 구성해서 각 차량의 상황을 경보하도록 하는 방식으로 변형실시해도 된다.
또한, 상기의 실시예에 있어서는 차량상황경보수신장치 대신 운전실에 설치된 음성통신장치 및 스피커를 사용하여 구성하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.
즉, 차량상황경보수신장치를 스피커 및 공지의 음성통화회로로 구성하여 상기 운전실에 설치된 음성통신장치와 병렬로 접속하여 구성하거나, 또는 램프 및 공지의 램프 구동회로로 구성하여 상기 음성통신장치에 접속함으로써 램프경보를 하여줄 수 있음을 밝혀둔다.
유선의 음성통신라인을 통해 선두 차량에 설치된 승무원실과 후미 차량에 설치된 승무원실 사이의 음성 통신을 구현하는 음성통신장치, 또는 승무원실과 각 차량 사이의 음성 통신을 구현하는 음성통신장치가 설치된 열차에 있어서,
차량 내의 온도나 연기, 또는 유해가스 등을 검출하는 하나 이상의 센서로 이루어지는 센서부;
차량내의 상황을 나타내는 음성 안내 데이터가 저장되는 안내데이터저장부;
상기 센서부에서 인가되는 신호에 따라 상기 안내데이터저장부에 저장된 음성 안내 데이터를 독출하여 출력하는 제어부;
상기 제어부에서 출력되는 음성 안내 데이터를 인가 받아 음성 안내 메시지를 출력하는 음성출력부;
상기 음성출력부에서 출력되는 음성 안내 메시지가 승무원실로 전송되어 출력되도록 상기 음성출력부를 음성통신장치의 음성통신라인에 임피던스 정합 시키는 정합부;
상기 제어부의 제어신호에 의해 동작되어, 상기 음성출력부에서 출력되는 음성 안내 메시지의 음성통신라인에의 인가 여부를 제어하는 음성출력스위칭부; 및,
상기 각 구성요소에 동작 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하여 이루어진 차량상황경보송신장치를 열차의 각 차량에 설치하고,
경우에 따라 상기 차량상황경보송신장치에서 음성통신라인을 통해 전송되는 음성 안내 메시지를 수신하여 차량 상황을 나타내는 음성 안내를 수행하는 차량상황경보수신장치를 승무원실에 더 설치하여,
열차를 구성하는 각 차량의 상황을 모니터링하여 상기 차량상황경보수신장치, 또는 운전실에 설치된 음성통신장치 중 필요에 따라 선택된 어느 하나 이상을 통해 경보신호를 발생하도록 구성함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
상기 센서부는, 차량 내의 온도를 감지하는 온도감지센서, 또는 차량 내의 연기를 감지하는 연기감지센서, 또는 차량 내의 유해가스를 감지하는 공지의 유해 가스 감지센서 구성됨이 바람직하다.
이러한 상기 센서부는 차량 내의 각종 상황을 검출하여 이를 상기 제어부에 인가하게 된다.
상기 안내데이터저장부에는 “온도 상승, 화재발생감시요망”, “연기발생, 화재발생 감시요망”, “유해가스발생, 확인요망”등과 같은 음성 안내 데이터가 저장된다.
상기 안내데이터저장부에 저장되는 음성 안내 데이터에는 해당하는 차량의 ID코드데이터가 부가되어 경보대상의 차량에 대한 식별이 용이하도록 함을 특징으로 한다.
이러한 안내데이터제장부의 안내 데이터는 상기 음성통신라인을 통해 승무원실에 전송되어 “00호 차량 온도 상승, 화재발생감시요망”등과 같이 각 차량을 구별할 수 있는 음성 안내를 하여준다.
상기 제어부는, 상기 센서부에서 인가되는 신호를 연산, 처리하여 상기 안내데이터저장부에 저장된 음성 안내 데이터를 독출하여 출력하고, 상기 음성출력스위칭부의 동작을 제어하는 동작을 수행한다.
상기 제어부는 상기 음성출력스위칭부에 대해 상기 안내메시지가 일정한 주기로 안내되도록 하는 방식과, 그 안내메시지가 연속적으로 안내되도록 하는 방식 중 어느 하나의 방식으로 전달되도록 하는 제어를 포함하게 된다.
상기 음성출력부는 상기 안내데이터저장부에서 독출되는 음성 안내 데이터를 음성 안내 메시지로 복원하는 공지의 음성출력회로로 구성된다.
예를 들어, 상기 안내데이터저장부에 저장되는 음성 안내 데이터가 디지털 신호일 경우에는 이를 아날로그신호로 변환하는 공지의 D/A 컨버터와 증폭회로로 구성된다. 이러한 음성출력회로의 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 정합부는 상기 음성출력부에서 출력되는 음성 안내 메시지가 음성통신라인을 통해 차량상황경보수신장치, 또는 음성통신장치의 스피커를 통해 출력되도록 하는 공지의 임피던스 정합회로로 구성된다.
상기 정합부는 도3에서 도시되는 바와 같이 상기 음성출력부(60)를 음성통신장치(20A)의 스피커, 또는 차량상황수신장치(40A)를 구성하는 스피커에 임피던스 매칭 시키기 위한 트랜스로 구성됨이 바람직하다.
상기 음성출력스위칭부는, 상기 제어부의 제어신호에 의해 동작되어, 상기 음성출력부의 음성통신라인에의 정합 여부를 제어하도록 구성된다.
이러한 음성출력스위칭부는 도3에서 도시되는 바와 같이, 제어부(48)에 릴레이코일이 접속되고, 릴레이스위치가 정합부에 접속되어 상기 릴레이코일에 인가되는 신호에 의해 정합부(60)의 음성통신라인에의 접속을 제어하는 릴레이로 구성됨이 바람직하다.
상기 음성출력스위칭부는 운전실로 전송할 음성 안내 데이터가 존재할 경우에만 상기 음성출력부를 음성통신라인에 접속시킴으로써 평상시에는 음성통신장치의 고유 동작에 영향을 주지 않도록 하기 위한 것이다.
상기 전원공급부는, 열차에서 공급되는 DC 100V의 전압을 변환하여 상기 각 구성요소의 동작적원을 공급하는 공지의 전원변환회로로 구성된다.
이러한 전원공급부는, 도3에서 도시되는 바와 같이, 상기 센서부와 음성출력스위칭부(56)에 동작전원을 공급하는 전원변환회로와 상기 제어부(48)에 동작전원을 공급하는 전원변환회로로 구성됨이 바람직하다.
도3의 경우 음성출력스위칭부(56)와, 상기 센서부를 이루는 온도감지센서(42)와 연기감지센서(44) 및 유해가스감지센서(46)는 12V로 동작하도록 구성하고, 제어부(48)는 5V로 동작하도록 설정하였으므로 이를 공지의 전원변환부(50)와 DC/DC변환부(52)와 전압레귤레이터(54)를 이용하여 DC 12V의 전원과 DC 5V의 전원을 생성한다.
상기 차량상황경보수신장치는 음성통신라인을 통해 전송되는 음성 안내 메시지를 출력하는 것으로, 예를 들어 스피커로 구성되거나, 또는 경보 상황을 나타내는 램프 및 공지의 램프 구동회로로 구성됨이 바람직하다.
상기 차량상황경보수신장치를 스피커로 구성할 경우에는 종래 음성통신장치 중 운전실에 마련된 스피커를 이용하여 구성할 수 있다.
따라서, 상기 차량상황경보수신장치를 음성통신장치 중 운전실에 설치된 스피커를 사용하여 구성할 경우에는, 별도의 차량상황경보수신장치 없이 상기 차량상황경보송신장치를 음성통신장치의 음성통신라인에 접속하는 것으로 그 설치를 완료할 수 있다.
한편, 본 발명 “열차 음성통신장치를 이용한 차량상황 경보장치의 제어방법”은,
열차를 이루는 각 차량에 차량상황경보송신장치를 설치하고, 경우에 따라 차량상황수신장치를 승무원실에 더 설치한 후, 상기 차량상황경보송신장치에서 발생하는 음성 안내 메시지를 열차 음성통신장치의 음성통신라인을 통해 승무원실로 전송하여 각 차량의 상황을 모니터링하는 열차 음성통신장치를 이용한 차량상황경보장치의 제어방법에 있어서,
상기 제어방법은,
상기 차량상황경보송신장치를 이용하여 차량내의 상황을 지속적으로 검출하는 상황검출단계;
상기 상황검출단계에서 검출한 값을 비교하여 차량내의 상황이 정상적인지의 여부를 판단하는 판단단계; 및,
상기 판단단계를 수행한 결과에 따른 음성안내신호를 상기 음성통신라인을 통해 승무원실로 전송하여 음성경보를 하는 경보단계;를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 승무원실에 전달되는 안내 메시지에는 각 차량의 ID코드도 포함되어 경보대상의 차량에 대한 판단이 이루어지도록 한다.
상기 각 차량의 상황을 경보를 위한 안내 메시지는 각 차량의 음성통신장치의 음성통신라인을 통해 상기 승무원실에 전달된다.
또, 본 발명에 따르면, 상기 안내 메시지는 일정한 시간 간격마다 전달되는 방식과 지속적으로 전달되는 방식 중 어느 하나의 방식으로 전달된다.
이와 같이 구성된 상기한 본 발명에 따른 “열차 음성통신장치를 이용한 차량상황경보장치 및 그 제어방법”은 열차를 형성하는 각 차량에 온도센서, 연기감지센서, 유해가스감지센서를 설치하고 그 중 어느 하나의 센서에 의해 차량의 경보상황이 발생되면 제어부의 제어하에 음성 안내 메시지가 독취되어 음성출력부에서 재생되도록 하며 그 음성 안내 메시지는 각 차량의 음성통신장치의 연결을 위한 음성통신라인을 매개하여 승무원실에 통보되도록 함으로써 차량에서의 경보상황에 대한 인지가 가능하게 된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 “열차 음성통신장치를 이용한 차량상황경보장치 및 그 제어방법”의 기술적 사상을 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.
<실시예>
본 실시예에 있어서는 온도감지센서와, 연기감지센서 및 유해가스감지센서를 사용한 것을 예로 하여 설명한다.
또한, 본 실시예에 있어서는 정합부로 트랜스를 사용하며, 음성출력스위칭부로 릴레이를 사용한 것을 예로 하여 설명한다.
또한 본 실시예에 있어서는 음성통신장치 중 운전실에 설치된 스피커를 사용하여 차량상황경보송신장치에서 전송되는 음성 경보신호를 출력하도록 한 것을 예로 하여 설명한다.
따라서, 별도의 차량상황경보수신장치의 설치 없이 도3에서 도시되는 바와 같이, 차량상황경보송신장치와 음성통신라인 및, 운전실에 설치된 음성통신장치(스피커 포함)를 사용하여 본 실시예를 구성한다.
이와 같이 본 실시예를 구성한 이유는, 본 발명의 기술적 사상에 따른 다른 실시예는 본 실시예로부터 용이하게 알 수 있기 때문이다.
본 실시예를 설명함에 있어서 상기 도1에 도시된 구성과 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 표시한다.
이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명에 따른 차량상황 경보장치가 적용된 경우를 상정한 모식도로써, 도면을 참조하면, 해당하는 열차를 형성하는 제1차량～제n차량(10a～10n)에는 음성통신장치(인터폰장치)(20a～20n)가 설치되고, 제1승무원실(10A)과 제2승무원실(10N)에도 음성통신장치(인터폰장치)(20A, 20N)가 설치된다.
바람직하게, 상기 제1차량～제n차량(10a～10n)내의 음성통신장치(승객용 비상인터폰장치)(20a～20n)와 상기 제2승무원실(20N)의 음성통신장치(승무원용 인터폰장치)(20N)는 음성통신라인(30)을 통해 상기 제1승무원실(10A)의 음성통신장치(인터폰장치)(20A)에 연결된다.
여기서, 상기 음성통신장치(20a～20n)는 차량의 긴급상황의 발생을 승무원에게 통보하기 위해 승객이 사용하도록 설치된 것이다.
본 실시예 따르면, 각 차량(10a～10n)에는 상기 음성통신라인(30)에 대해 상기 음성통신장치(인터폰장치)(20a～20n)와 병렬로 차량상황경보송신장치(40a～40n)가 설치된다.
즉, 상기 각 차량(10a～10n)에 설치되는 차량상황경보송신장치(40a～40n)는 상기 음성통신라인(30)을 매개하여 상기 제1승무원실 및 제2승무원실(10A,10N)의 음성통신장치(스피커)에 연결된다.
참고로, 본 실시예에 있어서는 음성통신장치 중 승무원실에 설치된 스피커를 사용하여 상기 차량상황경보송신장치에서 전송되는 음성 경보를 수신하여 출력하도록 구성하였으므로 도2에 나타낸 차량상황경보수신장치는 도면에서 생략하였다.
한편, 각 차량(10a～10n)에 음성통신장치(승객용 비상인터폰장치)(20a-20n)가 설치되지 않고 상기 제1승무원실 및 제2승무원실(10A,10N)에만 음성통신라인(30)을 매개하여 음성통신장치(승무원용 인터폰장치)(20A,20N)가 설치된 경우에는 각 차량(10a～10n)을 통과하는 상기 음성통신라인(30)에 본 발명에서 상정하는 상기 차량상황경보송신장치(40a～40n)가 설치되면 바람직하게 된다.
도3은 각 차량(10a～10n)에 설치된 차량상황경보송신장치(40a～40n)의 대표적인 구성 및 승무원실과의 연결을 나타낸 기능블록도이다.
도면을 참조하면, 차량상황경보송신장치(40;40a～40n)에는 해당하는 차량(10; 10a～10n)의 온도를 감지하기 위한 온도감지센서(42)와, 해당하는 차량(10)의 내부에서 연기의 농도를 감지하기 위한 연기감지센서(44) 및, 해당하는 차량(10)의 내부에서 유해가스의 농도를 감지하기 위한 유해가스감지센서(46)가 포함된다.
또, 상기 차량상황경보송신장치(40)에는 상기 온도감지센서(42)와 상기 연기감지센서(44) 및 상기 유해가스감지센서(46)로부터의 감지신호를 입력받아 해당하는 차량의 상황(예컨대 화재 발생 등)에 대한 경보처리를 제어하기 위한 제어부(48)가 구비되고, 그 제어부(48)에 대해서는 해당하는 차량의 온도와 연기농도 및 유해가스농도의 허용가능한 기준치가 저장됨과 더불어 해당하는 차량상황에 대한 음성 안내 데이터가 등록된 안내데이터저장부(48a)가 연계된다.
즉, 상기 안내데이터저장부(48a)에는 상기 온도감지센서(42)에 의해 해당하는 차량의 차내 온도가 기준치 이상으로 상승되는 경우 예컨대 “00호 차량의 온도 상승, 화재발생감시요망”이라는 안내 메시지 데이터가 저장되고, 상기 연기감지센서(44)에 의해 해당하는 차량의 내부에서 연기농도가 기준치 이상으로 검출되는 경우 예컨대 “00호 차량 연기발생, 화재발생 감시요망”이라는 안내 메시지 데이터가 저장되며, 상기 유해가스감지센서(46)에 의해 해당하는 차량의 내부에서 유해가스농도가 기준치 이상으로 검출되는 경우 예컨대 “00호 차량 유해가스감지, 확인요망”이라는 안내 메시지 데이터가 저장되는 바, 각 상황에 대한 음성 안내 메시지는 단지 예로 적용된 경우일 뿐이고 적절한 형태로 저장이 이루어지게 된다.
또, 상기 차량상황경보송신장치(40)에는 해당하는 차량(10)에서 공급되는 DC전원(DC 100V)를 감압변환하는 전원변환부(50)와, 그 전원변환부(50)에서 변환된 DC전원을 해당하는 차량상황경보송신장치(40)의 작동전원레벨로 변환하여 상기 온도감지센서(42)와 상기 연기감지센서(44) 및 상기 유해가스감지센서(46)의 작동전원과 상기 안내 메시지의 출력 경로를 스위칭하기 위한 전원으로 인가하는 DC/DC변환부(52) 및, 그 DC/DC변환부(52)로부터의 DC전원을 평활화하여 예컨대 상기 제어부(48)의 작동전원으로 인가하는 전원레귤레이터(54)가 포함된다.
그와 더불어, 상기 차량상황경보송신장치(40)에는 상기 안내 메시지의 출력을 스위칭하기 위한 음성출력스위칭부(56)가 구비되는 바, 그 음성출력스위칭부(56)는 바람직하게 상기 제어부(48)의 제어에 응답하여 스위칭되는 예컨대 릴레이로 대표되는 스위칭소자로 구성된다.
또, 상기 차량상황경보송신장치(40)에는 해당하는 차량(10)의 경보상황발생시 상기 제어부(48)의 제어하에 인가되는 안내 메시지 데이터를 재생/출력하는 음성출력부(58)와, 그 음성출력부(58)에서 재생/출력되는 음성신호를 상기 음성통신라인(30)과 임피던스매칭시켜주기 위한 정합부(60)도 갖추어지게 된다.
도3에 도시된 구성에 따르면 상기 음성출력스위칭부(56)의 1차측(릴레이코일)의 일단은 상기 제어부(48)에서 경보 상황발생 시 인가되는 제어신호에 연결되고 그 1차측의 타단(릴레이스위치)은 상기 DC/DC변환부(52)로부터의 전원에 연결되며, 그 음성출력스위칭부(56)의 2차측(즉, 릴레이스위치)의 일단은 상기 정합부(60)의 일단에 접속됨과 더불어 음성출력스위칭부(56)의 2차측 타단은 상기 음성통신라인라인(30)에 연결된다.
한편, 상기 음성통신라인(30) 타측에는 운전실(10A, 10N)에 설치된 음성통신장치(20A, 20N)가 접속된다.
즉, 차량에 설치된 음성통신장치(승객용 비상인터폰장치)(20a~20n)의 음성통신라인(30)에 본 발명에 의한 차량상황경보송신장치(40)를 병렬 접속하는 것으로 본 실시예를 구성한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 작용 및 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(48)의 내부메모리, 또는 상기 제어부(48)의 제어를 받는 외부메모리에 온도감지센서(42)와 연기감지센서(44) 및 유해가스감지센서(46)의 허용기준치를 저장한다.
이후, 열차가 운행을 하게 되면, 상기 전원변압부(50)와 상기 DC/DC변환부(52) 및 상기 전압레귤레이터(54)에서는 해당하는 열차의 작동전원을 적절한 레벨로 변환하여 본 실시예의 각 구성요소에 인가하게 된다(도4의 단계 70).
그러면, 상기 제어부(48)는 상황검출단계를 수행하여 상기 온도감지센서(42)와 상기 연기감지센서(44) 및 상기 유해가스감지센서(46)를 통해 해당하는 차량(10)내의 온도 및, 연기나 유해가스의 발생여부를 검출하게 된다(도4의 단계 72).
상기 상황검출단계를 수행하여 상기 온도감지센서(42)와 상기 연기감지센서(44) 및 상기 유해가스감지센서(46)의 값을 검출한 후에는 이를 기 저장된 허용기준치와 비교하여 화재가 발생하였는지, 또는 연기가 발생되었는지, 또는 유독가스가 발생되었는지의 여부를 판단하는 판단단계(도4의 단계 74, 78, 82)를 수행하게 된다.
상기 판단단계(도4의 단계 74, 78, 82)를 수행한 결과 검출된 값이 허용기준치 이상인 경우에는 해당되는 음성 안내 메시지에 대한 데이터를 상기 안내데이터저장부(48a)에서 독출하여 음성통신라인(30)을 통해 승무원실(10A, 10N)에 음성 경보를 하여주는 경보단계(도4의 단계 76, 80, 84)를 수행하게 된다.
즉, 상기 제어부(48)는 상기 온도감지센서(42)에 의해 감지된 차량내부온도가 정상인지(즉, 허용기준치 이하인지)를 판단(도4의 단계 74)하게 되고, 그 판단결과 해당하는 차량의 차내 온도가 허용기준치 이상으로 감지된 경우(도4의 단계 74에서 YES), 도4의 단계 76에 설명된 경보를 실행하기 위해 상기 안내데이터저장부(48a)에서 온도에 관련해서 저장된 안내 메시지를 독취하여 상기 음성출력부(58)에 인가하게 된다.
그러면, 상기 안내 메시지는 상기 음성출력부(58)에서 재생/출력되는 바, 상기 제어부(48)는 상기 음성출력스위칭부(56)의 1차측 일단에 스위칭신호를 인가하게 되고, 그에 따라 상기 음성출력스위칭부(56)가 활성화되어 상기 정합부(60)를 경유하는 음성출력경로가 설정된다.
따라서, 상기 정합부(60)를 경유한 차내의 온도상승에 관한 음성신호가 상기 음성통신라인(30)을 경유해서 상기 제1승무원실(10A)의 음성통신장치(20A)의 스피커에서 음성(램프가 점멸, 또는 점등되도록 차량상황경보수신장치를 구성하여 설치한 경우에는 해당 램프 점멸, 또는 점등)출력되어 차량의 경보상황 발생에 대해 승무원에게 경보해주게 된다.
상기 도4의 단계 74에서 상기 온도감지센서(42)에 의해 감지된 차내의 온도가 정상인 경우 상기 제어부(48)는 도4의 단계 78로 이행하여 상기 연기감지센서(78)에 의해 차내에서 연기가 허용기준치 이상으로 감지되는지를 판단하게 된다.
그 판단결과 상기 연기감지센서(78)에 의해 감지된 차내의 연기농도가 허용기준치 이상으로 감지되면(도4의 단계 78에서 YES) 상기 제어부(48)는 도4의 단계 80으로 진행하여 상기 안내데이터저장부(48a)에서 연기농도에 관련된 안내 메시지 데이터를 독취하여 상기 음성출력부(58)에 인가하게 된다.
그러면, 상기 음성출력부(56)에서 재생/출력되는 연기농도에 관련된 음성신호는 상기 정합부(60)를 경유하여 상기 승무원실(10A, 10N)에 설치된 음성통신장치(20A, 20N)의 스피커에 전달되어 승무원에게 차량의 상황을 경보해주게 된다.
상기 도4의 단계 78에서의 판단결과 해당하는 차량(10)의 내부에서 감지되는 연기의 농도가 허용기준치 이하인 경우(즉, 도4의 단계 78에서 NO)이면 상기 제어부(48)는 도4의 단계 82로 진행하여 상기 유해가스감지센서(46)에 의해 감지된 유해가스농도를 허용기준치와 비교 판단하게 된다.
그 판단결과, 해당하는 차량(10)의 내부에서 감지된 유해가스농도가 허용기준치 이상으로 감지되면(즉, 도4의 단계82에서 YES), 상기 제어부(48)는 도4의 단계 84에서 상기 차량(10)내의 유해가스 발생을 상기 음성통신라인(30)을 매개하여 승무원실(10A, 10N)에 설치된 음성통신장치(20A, 20N)의 스피커를 통해 통지해주게 된다.
바람직하게, 상기 차량(10)의 온도, 연기, 유해가스의 발생을 감지한 결과에 따라 상기 제어부(48)는 상기 신호라인(30)을 매개하여 상기 승무원실(10A, 10N)에 연속적으로 통보를 행하도록 해도 되지만, 다른 차량에서의 긴급상황에 대한 통보라든지 각 차량의 음성통신장치(승객용 비상인터폰장치)로부터의 수신을 위해 일정한 시간 동안에만 차량상황의 경보를 통보하도록 하거나, 일정한 시간간격으로 수회에 걸쳐 경보를 발신하도록 하면 바람직하게 된다.
그리고, 각 차량에 설치되는 각 차량상황경보송신장치에 대해서는 고유의 ID코드데이터를 부가하여 각 제어부가 차량상황을 통보하는 경우 해당하는 차량의 차량번호도 통지되도록 하면 더욱 바람직하게 된다.
그러한 차량번호의 통지는 해당하는 차량에 설치되는 차량상황경보송신장치에 갖추어지는 음성데이터저장부에 저장되는 안내메시지에 해당하는 차량번호의 ID코드데이터도 미리 저장되도록 해서 음성으로 재생/출력되도록 함으로써 달성된다.
한편, 본 발명은 상기한 실시예로 한정되지는 않고 발명의 기술적 요지 및 요점을 일탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경 및 변형실시가 가능함은 물론이다. 예컨대, 상기한 예는 상기 제1승무원실(10A)에 각 차량의 상황이 음성으로 통보되도록 구성된 경우이지만, 각 차량에 대해 온도경보용 램프, 연기농도경보용 램프, 유해가스경보용 램프를 제공하여 시각적인 경보가 이루어지도록 해도 된다.
또한, 해당하는 전동차에 대한 전원 차단을 고려하여 각 차량에는 DC/DC변환부의 전단 또는 후단에 충전지가 부가적으로 연결되도록 하여 각 차량의 상황을 경보하기 위한 비상전원으로 적용되도록 해도 된다.
그리고, 상기한 설명에서는 각 차량의 차량상황경보송신장치가 음성통신라인에 대해 음성통신장치(비상인터폰장치)와 병렬적으로 접속된 상태에서 차량의 상황을 경보하는 구성이 제안되었지만, 본 발명은 음성통신장치(비상인터폰장치) 및 음성통신라인과는 별개로 전용의 신호라인을 구성해서 각 차량의 상황을 경보하도록 하는 방식으로 변형실시해도 된다.
또한, 상기의 실시예에 있어서는 차량상황경보수신장치 대신 운전실에 설치된 음성통신장치 및 스피커를 사용하여 구성하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.
즉, 차량상황경보수신장치를 스피커 및 공지의 음성통화회로로 구성하여 상기 운전실에 설치된 음성통신장치와 병렬로 접속하여 구성하거나, 또는 램프 및 공지의 램프 구동회로로 구성하여 상기 음성통신장치에 접속함으로써 램프경보를 하여줄 수 있음을 밝혀둔다.
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이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 “열차 음성통신장치를 이용한 차량상황경보장치 및 그 제어방법”은, 특히, 열차의 유선 음성통신장치를 이용하여 각 차량의 상황(예: 온도, 연기 농도, 유해가스 농도 등)을 검출하여 승무원에게 알려줌으로써
첫째, 고도의 신뢰성이 확보된 유선의 음성통신장치와 음성통신라인 및, 차량상황경보송신장치와 차량상황경보수신장치를 통해 각 차량의 상황을 모니터링하여 화재나 유해가스 발생 시 이를 음성으로 운전자에게 경보함으로써 신속한 대응조치를 취할 수 있도록 하는 효과가 있고, 둘째, 유독가스 살포와 같은 테러의 위험에 항상 노출되어 있는 열차에 있어서 유해가스(유독가스)의 발생 여부를 모니터링하여 이를 운전자에게 음성으로 경보하여 줌으로써 테러 발생 시 적절한 조치를 신속히 취할 수 있도록 하는 효과가 있고, 셋째, 별도의 유선 통신망을 구축하지 않고 기존의 음성통신망을 이용하여 각 차량을 모니터링함으로써 설치 및 유지 보수가 용이함은 물론 저렴한 비용으로 설치를 할 수 있다는 효과가 있으며, 넷째, 긴급상황 발생에 대한 상황경보를 음성으로 하여줌으로써 운전자가 본래의 주 업무인 열차 운행을 제어하면서도 용이하게 차량 내의 상황을 모니터링 할 수 있는 효과가 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
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- 유선의 음성통신라인을 통해 선두 차량에 설치된 승무원실과 후미차량에 설치된 승무원실 사이의 음성 통신, 또는 승무원실과 각 차량 사이의 음성통신을 구현하는 음성통신장치와,열차의 각 차량에 설치되며,차량 내의 온도나 연기, 또는 유해가스 등을 검출하는 하나 이상의 센서로 이루어지는 센서부;차량내의 상황을 나타내는 음성 안내 데이터가 저장되는 안내데이터저장부;상기 센서부에서 인가되는 신호에 따라 상기 안내데이터저장부에 저장된 음성 안내 데이터를 독출하여 출력하는 제어부;상기 제어부에서 출력되는 음성 안내 데이터를 인가 받아 음성 안내 메시지를 출력하는 음성출력부;상기 음성출력부에서 출력되는 음성 안내 메시지가 승무원실로 전송되어 출력되도록 상기 음성출력부를 음성통신장치의 음성통신라인에 임피던스 정합 시키는 정합부;상기 제어부의 제어신호에 의해 동작되어, 상기 음성출력부에서 출력되는 음성 안내 메시지의 음성통신라인에의 인가 여부를 제어하는 음성출력스위칭부; 및,상기 각 구성요소에 동작 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하여 이루어진 차량상황경보송신장치와,승무원실에 설치되며,상기 차량상황경보송신장치에서 음성통신라인을 통해 연속적, 또는 주기적으로 전송되는 음성 안내 메시지를 수신하여 차량 상황을 나타내는 음성 안내를 수행하는 차량상황경보수신장치를 포함하여 이루어져,열차를 구성하는 각 차량의 화재 발생 상황을 모니터링하고, 승무원실과 각 차량 사이의 음성통신을 수행하다가, 설정된 값 이상의 온도나 연기, 또는 유해가스가 검출되면 이를 나타내는 경보신호를 발생하도록 구성됨을 특징으로 하는 전동차에서의 차량 화재상황 경보장치.
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- 열차를 이루는 각 차량에 차량상황경보송신장치를 설치하고, 차량상황수신장치를 승무원실에 설치한 후, 상기 차량상황경보송신장치에서 발생하는 음성 안내 메시지를 음성통신장치의 음성통신라인을 통해 승무원실로 전송하여 각 차량의 화재 발생 상황을 모니터링하고, 승무원실과 각 차량 사이의 음성통신을 수행하다가 설정된 값 이상의 온도나 연기, 또는 유해가스가 검출되면 이를 나타내는 경보신호를 발생하는 전동차에서의 차량 화재상황 경보장치의 제어방법에 있어서,상기 제어방법은,상기 차량상황경보송신장치를 이용하여 차량내의 상황을 지속적으로 검출하는 상황검출단계;상기 상황검출단계에서 검출한 값을 비교하여 차량내의 상황이 정상적인지의 여부를 판단하는 판단단계; 및,상기 판단단계를 수행한 결과에 따른 음성 안내 메시지를 연속적, 또는 주기적으로 상기 음성통신라인을 통해 승무원실로 전송하여 음성경보를 행하는 경보단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전동차에서의 차량 화재상황 경보장치의 제어방법.
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| KR20010094385A (ko) * | 2000-03-30 | 2001-11-01 | 오종환 | 무선형 화재탐지 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101279601B1 (ko) | 2011-05-03 | 2013-06-27 | 한국산업은행 | 전동차 도어 자동 개폐 시스템 및 방법 |
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