KR100756186B1 - Automatic train stop control system and methode for stop position of train - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"의 일 구성을 나타낸 구성도, 1 is a configuration diagram showing one configuration of the present invention "automatic train stationary stop automatic control system",
도 2 는 종래 열차 제동 시스템의 구성을 나타낸 구성도,2 is a configuration diagram showing the configuration of a conventional train braking system;
도 3 은 종래 열차 제동 시스템의 제어방법 중 스텝제어방법을 나타낸 도면,3 is a view showing a step control method of a control method of a conventional train braking system;
도 4 는 종래 열차 제동 시스템의 제어방법 중 PWM제어방법을 나타낸 도면,4 is a view showing a PWM control method of a control method of a conventional train braking system;
도 5 는 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"의 다른 구성을 나타낸 구성도, 5 is a configuration diagram showing another configuration of the present invention "train automatic stop position automatic control system",
도 6 은 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"의 차상신호제어부의 일 구성을 나타낸 회로블럭도,FIG. 6 is a circuit block diagram showing one configuration of a vehicle phase signal control unit of the present invention.
도 7 은 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"의 차상신호제어부의 다른 구성을 나타낸 회로블럭도,7 is a circuit block diagram showing another configuration of the in-vehicle signal control unit of the " train regular position stop automatic control system " of the present invention;
도 8 은 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"의 차상신호제어부의 또 다른 구성을 나타낸 회로블럭도,FIG. 8 is a circuit block diagram showing still another configuration of the vehicle phase signal control unit of the invention.
도 9 는 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"에 의한 PWM제어신호 제어방법을 나타낸 파형도9 is a waveform diagram showing a PWM control signal control method according to the present invention "train stop position automatic control system "
도 10 은 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템의 제어방법" 중 지상신호제어부제어방법의 일 구성을 나타낸 제어흐름도,10 is a control flow diagram showing one configuration of a method for controlling a ground signal control unit in a control method of an automatic control system for exactly stopping a train according to the present invention;
도 11 은 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템의 제어방법" 중 차상신호제어부제어방법의 일 구성을 나타낸 제어흐름도,11 is a control flowchart showing one configuration of a method for controlling a vehicle phase signal control unit in a control method of an automatic control system for exactly stopping a train according to the present invention;
도 12 은 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템의 제어방법" 중 차상신호제어부제어방법의 다른 구성을 나타낸 제어흐름도,12 is a control flow diagram showing another configuration of the control method of the vehicle phase signal control unit in the "control method of the automatic stationary position stop automatic control system" of the present invention;
도 13 은 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템의 제어방법" 중 차상신호제어부제어방법의 또 다른 구성을 나타낸 제어흐름도.FIG. 13 is a control flowchart showing still another configuration of a method for controlling a vehicle phase signal control unit in the control method of an automatic control system for automatically positioning a train.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1: 제동제어부 2: 주간제어기 1: braking controller 2: weekly controller
3: 제동신호분배기 4: 제동전자제어유닛 3: braking signal distributor 4: braking electronic control unit
5: 제동장치 6: 제동라인 5: Braking System 6: Braking Line
7: 정위치 정차점 8: 관리실 7: In-Place Stop 8: Management Office
9: 망 9: net
100: 지상신호제어부 110: 열차검출부100: ground signal control unit 110: train detection unit
120: 속도검출부 130: 신호전송부120: speed detection unit 130: signal transmission unit
140: 지상제어부 150: 데이터베이스부140: ground control unit 150: database unit
200: 차상신호제어부 210: 신호수신부200: on-board signal control unit 210: signal receiving unit
220: 지상제어부 230: 제동신호출력부220: ground control unit 230: braking signal output unit
240: 신호절환부 250: 스위칭제어부240: signal switching unit 250: switching control unit
260: 제로크로싱검출부260: zero crossing detection unit
본 발명은 역 구내로 진입하는 열차가 정위치에 정차하도록 하는 열차 정위치 정차 자동 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, 지상에서 역 구내로 진입하는 열차의 위치를 순차적으로 검출하여 열차의 속도, 위치, 시간 및, 정위치 정차점까지의 거리를 검출하여, 열차의 감속도와 정위치 정차를 위한 제동감속도량을 산출한 후, 이를 열차로 전송하여 열차가 정위치 정차점에 정확히 정차하도록 열차 제동 시스템의 동작을 자동 제어함으로써 정차 위치 불량 및 비 안전 제동을 방지하여 이로 인한 사고 발생 및 불편함을 방지할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to an automatic control system for the exact stop of a train to allow a train entering the station yard to stop at a fixed position, and particularly, to a method of controlling the train. Detects the speed, position, time, and distance to the exact stop, calculates the deceleration of the train and the amount of braking deceleration for the exact stop, and transmits it to the train so that the train stops exactly at the exact stop. By controlling the operation of the train braking system automatically to prevent stop position and unsafe braking to prevent accidents and inconvenience caused by this.
여기서 비 안전 제동이라 함은, 제동으로 인한 승객의 쏠림 현상이 발생하는 제동을 말하는 것이다. 예를 들어, 실제 정위치 정차점까지의 거리가 3m임에도 불구하고 열차 제동 시스템이 5m로 인식하여 제동을 하게 되면, 운전자가 제동력을 높여 상기 3m 정차점에 제동을 시켜야 하는데 이때 관성에 의해 편안함을 느끼는 점위를 넘어선 제동을 함으로 인해 승객이 진행방향으로 쏠리게 되는 데 이를 비 안전 제동이라 한다. 이하 같다.In this case, the non-safe braking refers to a braking in which a passenger's tipping phenomenon occurs due to braking. For example, even though the distance to the exact stop is 3m, when the train braking system recognizes the brake as 5m and the driver brakes, the driver should increase the braking force to brake the stop of the 3m. The braking beyond the point where it feels causes the passenger to be oriented in the direction of travel, which is called unsafe braking. Same as below.
정위치 정차점이 5m인 것으로 인식하여 열차가 제동을 실시하고 있으나 운전 자가 파악한 결과 실제로는 3m로 운전자가 제동력을 갑자기 증가시켜 정차를 함으로 인해 The train is braking because it recognizes the stop position is 5m, but the driver's understanding shows that the driver stops by suddenly increasing the braking force to 3m.
열차 관성력에 의한 인체가 충격을 느끼지 못할 The human body due to train inertia force can not feel the shock
주지하다시피 열차는 고도의 안전성과 정확성이 최우선적으로 확보되어야 하는 대량 운송 교통 수단으로, 열차의 안전성을 확보하고 정확성을 높이며 운행 효율을 향상시키기 위해 열차 자동 정지 장치(AUTOMATIC TRAIN STOP SYSTEM : ATS), 열차 자동 보호 장치(AUTOMATIC TRAIN PROTECTOR : ATP), 열차 자동 제어 장치(AUTOMATIC TRAIN CONTROL SYSTEM : ATC), 열차 자동 운전 장치(AUTOMATIC TRAIN OPERATING SYSTEM : ATO) 등과 같은 많은 열차운행 제어장치들이 개발되어 사용되고 있으며, 더욱 높은 안전성과 정확성 및 운행 효율을 향상시키고 편리한 운전환경을 제공하기 위해 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.As is well known, trains are mass transportation means that high safety and accuracy must be secured first and foremost. AUTOMATIC TRAIN STOP SYSTEM (ATS) Many train operation control devices, such as the automatic train protection system (ATP), the automatic train control system (ATC), the automatic train operating system (AUTOMATIC TRAIN OPERATING SYSTEM: ATO), etc. Ongoing research and development is underway to improve safety, accuracy and operational efficiency and to provide a convenient driving environment.
이러한 열차의 안전성과 정확성은 열차의 출발에서 정차 시까지 전 과정에 걸쳐 요구되는 것으로 특히 승객이 승하차를 실시하는 승강장에 대한 정차 시의 안전성과 정확성은 승차감 향상과 승객 보호라는 측면에서 더욱 강조되는 사항이다.The safety and accuracy of such trains are required throughout the entire process from the departure of the train to the stop. Especially, the safety and accuracy of the stops for the passengers getting on and off are emphasized more in terms of improved ride comfort and protection of passengers. to be.
실제로 운전 미숙, 또는 열차 운행 제어 장치의 부정확한 제어로 인하여 발생하는 비 안전 제동 정차는 승객의 부상을 야기하게 되며, 부정확한 정차는 승강장의 혼란을 야기하여 운행 효율을 저하시키고 사고를 유발하게 된다는 문제점이 있음은 물론, 역 구내에서의 열차 운행 정보 교환이 원활하지 않게 된다는 문제점이 있었다.In fact, unsafe braking stops caused by inexperienced driving or inaccurate control of train operation control devices may cause passenger injuries, and inaccurate stops may cause confusion in the platform to reduce driving efficiency and cause accidents. Of course, there was a problem that the exchange of train operation information in the station premises is not smooth.
기술이 더욱 발전하고 열차를 이용한 승객 운송량이 많아짐에 따라 승강장 내 승객의 안전을 도모하기 위하여 스크린 도어 시스템(SCREEN DOOR SYSTEM)이 개발되었다.As technology has advanced and passenger traffic on trains has increased, SCREEN DOOR SYSTEM has been developed to ensure the safety of passengers in the platform.
이러한 스크린 도어 시스템은 승강장 선단에 고정도어와 가동도어를 설치하여 승강장과 선로부를 차단함으로써 역사내의 승객안전과 공조효율 및 공기의 질을 향상시키는 매우 유익한 설비이다.The screen door system is a very useful facility to improve passenger safety, air conditioning efficiency and air quality in the station by installing a fixed door and a movable door at the end of the platform to block the platform and the track part.
그러나, 이러한 스크린 도어 시스템은 스크린 도어를 사이에 두고 승강장과 선로부를 완전히 차단하므로 승객의 승하차를 위해 정확한 정위치 정차가 한층 요구되게 되었다.However, such a screen door system completely blocks the platform and the track part with the screen door in between, and thus requires an accurate stop for passengers to get on and off.
이를 다시 설명하면 다음과 같다.This will be described as follows.
주지하다시피 국내 지하철의 경우 정 위치 정차 오차범위를 좌우 35cm로 한정하고 있으며, 이에 맞추어 스크린 도어가 제작되어 설치되므로 운전자는 상기 35cm의 오차범위 안에 열차를 정확히 정차할 필요성이 대두되었다.As is well known, in the case of a domestic subway, the error limit of the stop position is limited to 35cm left and right, and the screen door is manufactured and installed accordingly, so that the driver needs to accurately stop the train within the error range of 35cm.
도1은 종래의 열차 제동 시스템의 일례를 나타낸 계통도로, 도면에서 도시되는 바와 같이, 제동제어부(1)와 주간제어기(2)에 접속된 제동신호분배기(3), 이 제동신호분배기(3)에 제동라인(6)를 통해 접속된 제동전자제어유닛(MICROPROCESSOR CONTROLLED ELECTRONIC CONTROL UNIT: ECU)(4) 및, 이 제동전자제어유닛(4)에 접속된 제동장치(5)로 이루어져 있다.FIG. 1 is a system diagram showing an example of a conventional train braking system. As shown in the drawing, a
이러한 종래의 열차 제동 시스템은, ATC나 ATO와 같은 열차 운행 제어장치로부터 제동명령을 입력받는 제동제어부(1)나, 또는 승무원에 의해 조작되는 주간제어기(2)에서 제동명령이 발생되면 이를 제동신호분배기(3)를 통해 인코딩 (ENCODING)하여 제동선(6)을 통해 각 차량에 설치된 제동전자제어유닛(4)에 전송하는 것으로, 상기 제동전자제어유닛(4)은 전송된 명령에 따라 제동장치(5)의 동작을 제어하여 열차의 제동을 실시한다.In the conventional train braking system, a braking signal is generated when a braking command is generated by a
이를 다시 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.
열차가 역 구내에 진입하게 되면, ATO 자동 운전의 경우 열차의 현재 위치와 정위치 정차점(7)과의 거리 및 편성 차량 수와 평균 하중 등을 계산하여 열차를 정위치 정차점(7)에 정차시키기 위해 필요한 제동력(제동감속도량)을 산출한 후 이를 제동제어부(1)를 통해 제동신호분배기(3)에 입력하게 된다.When the train enters the station yard, in the case of ATO autonomous driving, the distance between the current position of the train and the exact stop (7), the number of trains and the average load are calculated, and the train is moved to the exact stop (7). After calculating the braking force (braking deceleration amount) required to stop, it is input to the
상기 제동신호분배기(3)는 일반적으로 인코더(ENCODER)로 이루어진 것으로, 상기 ATO에서 입력되는 제동신호를 인코딩하여 제동라인(6)에 출력하게 된다.The
상기 제동라인(6)은, 도3에서 도시되는 바와 같이, 상용 제동을 위한 3개의 신호선(a, b, c)과 보안 제동을 위한 1개의 신호선(e)으로 이루어지는 것으로, 상기 상용 제동라인(a, b, c)를 이용하여 B1부터 B7에 이르는 7스텝의 제동명령을 각 차량에 장착된 제동전자제어유닛(4)에 전송하게 된다(이하 "스텝제어방식"이라 하고, 이 신호를 "스텝제어신호"라 한다).As shown in FIG. 3, the
그러면, 상기 제동전자제어유닛(4)은 상기 제동라인(6)을 통해 전송되는 명령을 수신하여 제동장치(5)의 동작을 제어함으로써 지령된 제동 동작을 실시하게 된다.Then, the braking
수동운전의 경우에는 운전자가 상기 주간제어기(2)를 조작하여 발생한 신호를 제동제어부(1)와 제동신호분배기(3)를 통해 인코딩하여 제동라인(6)을 통해 제 동전자제어유닛(4)으로 전송하는 것으로, 최초 제동 신호 발생 주체가 운전자라는 것 외에는 상술한 동작과 동일하다.In the case of manual operation, the driver operates the
참고로, 스텝제동방식을 채택하는 열차 제동 시스템의 경우 상기 제동신호분배기(3) 없이 제동제어부(1)에서 직접 제동라인(6)에 스텝제동신호를 인가하는 시스템도 있다.For reference, in the case of the train braking system adopting the step braking method, there is also a system in which the
그러나, 상기와 같은 종래의 열차 제동 시스템은, 자동운전의 경우 산출된 제동력과 실제의 제동력이 일치하지 않아 정위치 정차점(7) 정차가 용이하지 않다는 문제점이 있으며, 수동운전의 경우에는 운전자의 숙련도와 감각에 전적으로 의존하여야 하므로 인해 고도의 숙련자가 필요함은 물론, 편안하고 부드러운 정차가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.However, the conventional train braking system as described above has a problem in that the braking force calculated in the case of automatic driving does not coincide with the actual braking force, so that the stopping of the fixed
이를 다시 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.
상술한 바와 같이 자동운전의 경우에는 열차의 현재 속도와 정위치 정차점(7)까지의 거리, 도달 시간 및 편성차량 수와 평균 하중을 고려하여 제동력(제동감속도량)을 산출한다.As described above, in the case of automatic driving, the braking force (braking deceleration amount) is calculated in consideration of the current speed of the train, the distance to the
그러나, 열차의 하중은 열차 자체의 하중 외에 승객 수에 따라 달라지며, 더구나 승객의 승하차가 빈번하여 정확한 하중을 산출할 수 없기 때문에 제동력 계산에 구조적인 오류가 발생한다는 문제점이 있었다.However, the load of the train varies depending on the number of passengers in addition to the load of the train itself, and furthermore, there is a problem that structural errors occur in the braking force calculation because the passengers are frequently getting on and off.
또한, 정위치 정차점(7)과의 거리 산출에 있어서도 차륜의 마모 등으로 인해 실제 거리와 열차가 인식하는 거리 사이에 오차가 발생하여 정확한 정위치 정차가 어렵다는 문제점이 있었다.In addition, in calculating the distance from the
실질적으로 스크린 도어 시스템이 설치된 모 전철역에서 정위치 정차를 위해 전진과 후진을 10분 동안이나 반복하는 사고가 발생하여 순환노선 전체에 대해 출근길 정체를 10분씩이나 빚은 적이 있다.In fact, there was an accident of 10 minutes of repetition of the forward and reverse movements for a fixed stop at the station of the station where the screen door system was installed, resulting in 10 minutes of congestion on the entire route.
따라서 정확한 정위치 정차를 위해 종래 7스텝(B1~B7)이던 제동 제어단계를, 도4에서 도시되는 바와 같이 PWM(PULSE WIDTH MODULATION; 펄스 폭 변조) 제어를 통해 더욱 세분화함으로써 제동 시의 승차감을 향상시키고 정확한 정 위치 정차를 유도하는 시스템이 개발되어 상용되고 있으나(이하 "PWM제어방식"이라 하고 이 신호를 "PWM신호라 한다) 이 역시 상술한 바와 같은 종래의 문제점이 잔존한다는 문제점이 있었다.Therefore, the braking control step, which was conventionally 7 steps (B1 to B7), is further subdivided through PWM (PULSE WIDTH MODULATION) control as shown in FIG. Although a system for inducing accurate exact position stops has been developed and commercialized (hereinafter referred to as a "PWM control method" and this signal is referred to as a "PWM signal"), there is a problem that the conventional problems as described above remain.
즉, 종래 열차 제동 시스템의 경우에는, 제동의 주체인 열차에서 여러 운행 조건을 산출하여 제동력을 발생시키므로 인해 상기 여러 조건들이 갖는 구조적인 오류가 그대로 제동력(제동감속도량) 산출에 포함되어 정확한 정위치 정차가 어렵다는 문제점이 있었다.That is, in the case of the conventional train braking system, since the braking force is generated by calculating various operating conditions in the train, which is the subject of braking, the structural errors of the various conditions are included in the braking force (braking deceleration) as it is, so that the correct position can be obtained. There was a problem that stopping was difficult.
더구나 수시로 변화하는 열차의 하중이나 마모로 인한 차륜경의 변화 등과 같은 오류 발생 요건은 이를 해소하기가 난해한 것으로 이로 인해 필연적으로 정확한 정위치 정차가 어렵게 된다는 문제점이 있으며, 이러한 부정확한 제어로 인하여 비 안전 제동제동이 발생하게 되고 이러한 비 안전 제동제동 및 부정확한 정차는 열차의 승차 품질을 저하시키고 승강장의 혼란을 야기하며 경우에 따라서는 치명적인 사고를 유발하게 된다는 문제점 등이 있었다.In addition, the error occurrence requirements such as the change in the wheel diameter due to the change of the load or wear of the train, which is constantly changing, are difficult to solve the problem, which inevitably makes it difficult to stop the correct position accurately. Braking occurs and such unsafe braking and inaccurate stops cause deterioration of train quality, confusion of platform, and in some cases, fatal accidents.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 지상에서, 승강장에 진입하는 열차의 제동감속도량을 산출한 후, 이 제동감속도량에 대한 데이터를 열차로 전송하여 열차가 정위치에 정확히 위치하도록 열차 제동 시스템의 제동 동작을 자동 제어함으로써, 첫째, 부정확한 제동 제어로 인한 비 안전 제동제동을 방지하여 편안하고 부드러운 정차가 이루어지도록 하고, 둘째, 정차 위치 불량으로 인한 불편 및 이로 인한 사고를 방지할 수 있는 "열차 정위치 정차 자동제어시스템 및 그 제어방법"을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above. In particular, after calculating the braking deceleration amount of a train entering a platform on the ground, the train is transmitted by transmitting data on the braking deceleration amount to the train. By automatically controlling the braking operation of the train braking system so that it is correctly positioned in the correct position, firstly, to prevent unsafe braking due to incorrect braking control, so that a comfortable and smooth stop is achieved. It is to provide a "train stop position automatic control system and its control method" that can prevent the accident caused by this.
즉, 열차를 검출하는 열차검수단을 선로를 따라 다수 개 설치한 후, 승강장으로 진입하는 열차의 속도를 지속적으로 검출하여, 상기 열차검출수단들 사이를 통과하는 시간 및 열차의 속도로부터 열차의 감속도를 계산하고, 정위치 정차점과의 거리로부터 열차의 제동감속도량을 산출하여, 이에 대한 데이터(열차제동제어신호)를 열차로 전송하여 열차 제동 시스템의 제동 동작을 자동 제어함으로써 정확한 정위치 정차가 이루지도록 한 것이다.That is, after installing a plurality of train inspection means for detecting the train along the track, the speed of the train to enter the platform is continuously detected, and the speed of the train from the speed of the train passing through the train detection means and the speed of the train Calculate the degree, calculate the amount of braking deceleration of the train from the distance from the exact stop and transmit the data (train brake control signal) to the train to automatically control the braking operation of the train braking system. Will be achieved.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 “열차 정위치 정차 자동 제어 시스템"은,In order to achieve the above object, the present invention "train automatic position stop automatic control system",
제동제어부(1)와 주간제어기(2)로부터 발생하는 제동신호를 제동전자제어유닛(4)에 전송하여 제동장치(5)의 동작을 제어함으로써 열차를 제동시키는 열차 제 동 시스템에 있어서,In a train braking system for braking a train by transmitting a braking signal generated from the
지상에 설치되며, 승강장으로 진입하는 열차의 속도와 감속도 및, 정위치 정차를 위해 필요한 제동감속도량을 산출한 후, 열차제동제어신호를 열차로 전송하는 지상신호제어부;Ground signal control unit is installed on the ground, and calculates the speed and deceleration of the train to enter the platform, the amount of braking deceleration necessary for the stop position, and transmits the train braking control signal to the train;
열차에 설치되며, 상기 지상신호제어부에서 전송된 열차제동제어신호를 수신하여 열차 제동 시스템에 인가함으로써 열차의 제동 동작을 제어하는 차상신호제어부; 및,A vehicle signal control unit installed in the train and controlling the braking operation of the train by receiving the train braking control signal transmitted from the ground signal controller and applying the train braking control signal to the train braking system; And,
상기 지상신호제어부를 통해 승강장으로 진입하는 열차의 위치와 속도로부터 감속도를 검출하여 정위치 정차를 위해 필요한 제동감속도량을 산출한 후 열차제동제어신호를 상기 차상신호제어부로 전송하면, 상기 차상신호제어부에서 열차 제동 시스템의 제동 동작을 제어하여 열차가 정위치 정차를 하도록 하는 것;Detecting the deceleration from the position and speed of the train entering the platform through the ground signal control unit calculates the amount of braking deceleration necessary to stop the right position and transmits the train braking control signal to the vehicle signal control unit, the vehicle signal Controlling the braking operation of the train braking system so that the train stops in position;
을 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.It is configured to include a technical feature of the configuration.
상기 지상신호제어부와 차상신호제어부를 통한 열차 제동 시스템의 동작 제어는, 열차가 정차할 때까지 2회 이상 지속적으로 실시함을 특징으로 한다.Operation control of the braking system of the train through the ground signal control unit and the on-vehicle signal control unit is characterized in that it is continuously carried out two or more times until the train stops.
상기 지상신호제어부에서 차상신호제어부로 전송하는 열차제동제어신호는, 상기 지상신호제어부에서 검출한 열차의 위치에 대한 신호이거나, 또는 열차의 현재 위치와 정위치 정차점(7) 사이의 거리에 대한 신호이거나, 또는 두 개의 열차검출수단 사이를 통과하는 시간에 대한 신호이거나, 또는 열차의 속도에 대한 신호이거나, 또는 감속도에 대한 신호이거나, 또는 제동감속도량에 대한 신호이거나, 또는 상기 제동감속도량에 의해 산출된 열차 제동 시스템의 제동 제어신호이거나, 또 는 현재 열차의 제동감속도량을 증가하거나 감소하라는 신호 중, 필요에 따라 선택된 하나 이상의 신호로 조합된 신호임을 특징으로 한다.The train braking control signal transmitted from the ground signal controller to the on-vehicle signal controller is a signal for the position of the train detected by the ground signal controller, or a distance between the current position of the train and the
또한, 상기 지상신호제어부의 구성1은, In addition, the
소정의 간격으로 선로를 따라 설치된 두 개 이상의 열차검출수단으로 이루어져, 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 순차적으로 검출하는 열차검출부;A train detecting unit which consists of two or more train detecting means installed along a track at predetermined intervals, and sequentially detects a position of a train entering a platform;
승강장으로 진입하는 열차의 속도를 지속적으로 검출하는 속도검출부;A speed detector for continuously detecting a speed of a train entering the platform;
상기 열차검출부와 속도검출부에 접속되며, 상기 열차검출부에서 순차적으로 인가되는 열차 위치에 데이터와, 상기 속도검출부에서 인가되는 속도에 대한 데이터로부터 각 위치에 대한 감속도를 산출하고, 정위치 정차점(7)까지의 거리로부터 정위치 정차를 위해 필요한 제동감속도량을 산출한 후, 열차제동제어신호를 출력하는 지상제어부; 및,It is connected to the train detection unit and the speed detection unit, calculates the deceleration for each position from the data on the train position sequentially applied by the train detection unit, and the data about the speed applied by the speed detection unit, and the fixed position stop point ( A ground control unit for calculating the amount of braking deceleration necessary to stop the vehicle in position from the distance up to 7) and outputting a train braking control signal; And,
상기 지상제어부에서 산출된 열차제동제어신호를 열차로 전송하는 신호전송부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a signal transmission unit for transmitting the train braking control signal calculated by the ground control unit to the train.
상기 속도검출부는 도플러 센서로 구성되어 열차의 속도를 지속적으로 검출함을 특징으로 한다.The speed detection unit is composed of a Doppler sensor is characterized in that to continuously detect the speed of the train.
예를 들어, 초음파 도플러센서나, 광 도플러 센서, 또는 마이크로웨이브 도플러센서를 설치한 후 승강장으로 진입하는 열차의 속도를 지속적으로 검출하도록 구성한다.For example, after installing the ultrasonic Doppler sensor, the optical Doppler sensor, or the microwave Doppler sensor, it is configured to continuously detect the speed of the train entering the platform.
이와 같이 구성된 지상신호제어부는, 상기 속도검출부를 통해 승강장으로 진입하는 열차의 속도를 지속적으로 검출하다가, 열차검출부의 열차검출수단이 장착 된 위치의 속도 및 감속도를 검출하여 정위치 정차점(7)까지의 거리로부터 정위치 정차를 위해 필요한 제동감속도량을 산출하여 전송하는 것이다.The ground signal controller configured as described above continuously detects the speed of the train entering the platform through the speed detector, and detects the speed and the deceleration of the position where the train detection means of the train detector is mounted. It calculates and transmits the amount of braking deceleration necessary for the exact stop from the distance to).
또한, 상기 지상신호제어부는,In addition, the ground signal control unit,
소정의 간격으로 선로를 따라 설치된 세 개 이상의 열차검출수단으로 이루어져, 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 순차적으로 검출하는 열차검출부;A train detection unit which consists of three or more train detection means installed along a track at predetermined intervals, for sequentially detecting a position of a train entering a platform;
상기 열차검출부에 접속되며, 이 열차검출부에서 순차적으로 인가되는 열차 위치와 시간에 대한 데이터로부터 열차의 속도와 감속도를 산출하고, 정위치 정차점까지의 거리로부터 정위치 정차를 위해 필요한 제동감속도량을 산출한 후, 열차제동제어신호를 출력하는 지상제어부; 및,The speed and deceleration of the train are calculated from the data on the train position and time sequentially applied by the train detection unit, and the amount of braking deceleration required for the exact position stop from the distance to the exact position stop point. After calculating the ground control unit for outputting a train braking control signal; And,
상기 지상제어부에서 산출된 열차제동제어신호를 열차로 전송하는 신호전송부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a signal transmission unit for transmitting the train braking control signal calculated by the ground control unit to the train.
이와 같이 구성된 지상신호제어부는, 3개 이상의 열차검출수단으로부터 인가되는 각 위치에 대한 열차 통과 시간과 열차검출수단 사이의 거리로부터 열차의 속도를 산출한 후, 상기 속도의 변화량과 시간으로부터 감속도를 산출하여, 정위치 정차점(7)까지의 거리로부터 정위치 정차를 위해 필요한 제동감속도량을 산출하는 것으로, 구성1에서와 같이 속도검출부의 구성 없이도 열차의 속도 및 감속도를 검출할 수 있는 것이다.The ground signal control unit configured as described above calculates the speed of the train from the train passing time and the distance between the train detecting means for each position applied from three or more train detecting means, and then decelerates the deceleration rate from the change amount and time of the speed. By calculating, the amount of braking deceleration necessary for the exact position stop is calculated from the distance to the exact position stop 7, and the speed and deceleration of the train can be detected without the configuration of the speed detector as in the
상기 열차검출부의 열차검출수단은, 휠센서, 초음파센서, 광센서, 자기센서, 근접센서 등 열차의 존재를 검출할 수 있는 공지의 접촉, 비접촉 센서로 이루어지는 것으로, 열차 바퀴를 검출하여 열차를 검출하는 휠센서로 구성됨이 바람직하다.The train detecting means of the train detecting unit comprises a known contact and non-contact sensor capable of detecting the presence of a train, such as a wheel sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a magnetic sensor, a proximity sensor, and detects a train by detecting train wheels. It is preferable that the wheel sensor to be configured.
상기 지상제어부는, 입출력단자와, 연산모듈, 메모리 및 경우에 따라 A/D 컨버터 기능을 갖춘 마이컴으로 구성됨이 바람직하다. 이때, 상기 메모리는 마이컴의 내부 메모리 또는 상기 마이컴의 제어를 받는 외부 메모리나 메모리 카드 등으로 구성 가능하다.The terrestrial control unit is preferably composed of an input / output terminal, a calculation module, a memory, and optionally a microcomputer with an A / D converter function. In this case, the memory may be configured as an internal memory of the microcomputer or an external memory or a memory card under the control of the microcomputer.
상기 지상제어부는, 열차 제동 관련 데이터를 전용선, 또는 인터넷 망을 통해 관리실에 전송함을 특징으로 한다.The ground control unit is characterized in that for transmitting the train braking-related data to the management room via a dedicated line or the Internet network.
이러한 지상제어부는, 열차 제동에 관한 상황을 관리실에서 모니터링 할 수 있도록 함으로써 유지 및 보수가 용이하도록 하기 위한 것이다.The ground control unit is intended to facilitate maintenance and repair by allowing the management room to monitor the situation related to the train braking.
상기의 구성에 있어서 상기 지상신호제어부는, 열차 정위치 정차점(7)에 대한 정보와, 열차검출수단에 대한 위치 데이터와, 열차 제동에 대한 데이터를 데이터베이스화하는 데이터베이스부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In the above configuration, the ground signal control unit, characterized in that the database further comprises a database for information on the
이러한 데이터베이스부는 열차 제동에 관한 각종 데이터를 데이터베이스화 함으로써 유지 및 보수가 용이하도록 하기 위한 것이다.The database unit is intended to facilitate maintenance and repair by making various data relating to train braking into a database.
한편, 상기 차상신호제어부의 구성 1은, 상기 지상신호제어부에서 전송되는 열차제동제어신호를 수신하는 신호수신부;On the other hand,
상기 신호수신부에 접속되며, 상기 신호수신부를 통해 수신된 열차제동제어신호로부터 열차 제동 시스템의 제동 동작을 제어하는 신호를 출력하는 차상제어부; 및, A vehicle control unit connected to the signal receiver and outputting a signal for controlling a braking operation of the train braking system from a train braking control signal received through the signal receiver; And,
상기 차상제어부에 접속되어 상기 차상제어부에서 출력되는 신호를 열차 제동 시스템의 제동제어부(1)에 인가하는 제동신호출력부;를 포함하여 구성됨을 특징 으로 한다.And a braking signal output unit connected to the onboard control unit and applying a signal output from the onboard control unit to the
상기 차상제어부는, 입출력단자와, 연산모듈, 메모리 및 경우에 따라 A/D 컨버터 기능을 갖춘 마이컴으로 구성됨이 바람직하다. 이때, 상기 메모리는 마이컴의 내부 메모리 또는 상기 마이컴의 제어를 받는 외부 메모리나 메모리 카드 등으로 구성 가능하다.Preferably, the in-vehicle control unit is composed of an input / output terminal, a calculation module, a memory, and a microcomputer with an A / D converter function in some cases. In this case, the memory may be configured as an internal memory of the microcomputer or an external memory or a memory card under the control of the microcomputer.
상기 차상제어부는, 상기 지상신호제어부에서 전송되는 열차제동제어신호로부터 제동감속도량을 산출한 후, 이를 상기 제동신호출력부를 통해 열차 제동 시스템의 제동제어부(1)에 인가함을 특징으로 한다.The on-vehicle control unit, after calculating the braking deceleration amount from the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit, it is applied to the
즉, 상기 열차제동제어신호가, 첫째, 두 개의 열차검출수단 사이를 통과하는 시간에 대한 신호와, 열차의 위치에 대한 신호 및, 열차의 현재와 정위치 정차점(7)과의 거리에 대한 신호일 경우에는 이로부터 열차의 속도 및 감속도를 계산하여 정위치 정차를 하기 위해 필요한 제동감속도량을 산출하고, 둘째, 열차의 속도와, 정위치 정차점(7) 사이의 거리에 대한 신호일 경우에는 이로부터 열차의 감속도를 계산하여 정위치 정차를 하기 위해 필요한 제동감속도량을 산출하고, 셋째, 열차의 감속도와 정위치 정차점(7) 사이의 거리에 대한 신호일 경우에는 이로부터 제동감속도량을 산출하여 상기 열차 제어 시스템의 제동제어부(1)에 입력한다.That is, the train braking control signal, first, the signal for the time passing between the two train detection means, the signal for the position of the train, and the distance between the current and the exact position stop 7 of the train In the case of a signal, the speed and deceleration of the train are calculated from this to calculate the amount of braking deceleration necessary to stop the vehicle in position. Second, in the case of the signal of the distance between the speed of the train and the stop position of the train, From this, the deceleration of the train is calculated to calculate the amount of braking deceleration necessary to stop in position. Third, in the case of a signal for the distance between the deceleration of the train and the point of stop in position (7), the amount of braking deceleration is calculated therefrom. It calculates and inputs it to the
또한 상기 차상제어부는, 상기 지상신호제어부에서 전송되는 열차제동제어신호가 현재 열차의 제동감속도량을 증가시키거나 또는 감소시키라는 신호일 경우에는 이를 나타내는 신호를 상기 열차 제동 시스템에 입력함을 특징으로 한다.In addition, the on-vehicle control unit, when the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit is a signal to increase or decrease the amount of braking deceleration of the current train is characterized in that it inputs a signal indicating this to the train braking system .
즉, 현재 제동을 실시하고 있는 제동감속도량을 일정 부분 증가시키거나 감 소시키라는 신호를 열차 제동 시스템의 제동제어부(1)에 인가하거나, 또는 ATO와 같은 열차 운행 제어장치에 입력하여 제동을 실시하는 것이다. 이때, 제동제어부(1)에 직접 인가할 경우에는 상기 제동제어부(1)의 제어 논리를 변경하여 이를 수용할 수 있도록 한다. 상기 제동제어부(1)의 제어 논리를 변경하는 방법은 주지하는 바와 같으므로 상세한 설명은 생략한다.That is, a signal is applied to the
이와 같이 구성된 차상신호제어부는, 상기 지상신호제어부에서 전송된 열차제동제어신호를 열차 제동 시스템의 제동제어부(1)에 직접 인가하여 제동제어부(1)의 제어 논리에 따라 제동신호분배기(3), 제어라인(6), 제동전자제어유닛(4), 제동장치(5)의 동작을 제어하여 열차 제동 시스템의 제동 동작을 제어하는 것이다.The on-vehicle signal control unit configured as described above applies the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit to the
한편, 상기 차상신호제어부의 구성 2는, 상기 지상신호제어부에서 전송되는 열차제동제어신호를 수신하는 신호수신부;On the other hand,
상기 신호수신부에 접속되며, 상기 신호수신부를 통해 수신된 열차제동제어신호로부터 열차 제동 시스템의 제동 동작을 제어하는 신호를 출력하는 차상제어부;A vehicle control unit connected to the signal receiver and outputting a signal for controlling a braking operation of the train braking system from a train braking control signal received through the signal receiver;
다접점 스위칭 수단으로 이루어지며, 열차 제동 시스템의 제동전자제어유닛(4) 입력단에 설치되어 상기 제동전자제어유닛(4)으로 입력되는 신호 흐름을 절환하는 신호절환부;A signal switching unit comprising a multi-contact switching means and installed at an input of a brake electronic control unit (4) of the train braking system to switch the signal flow input to the brake electronic control unit (4);
상기 차상제어부와 신호절환부 사이에 접속되며, 상기 차상제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 동작되어, 상기 신호절환부의 신호 흐름을 제어하는 스위칭부; 및,A switching unit connected between the in-vehicle control unit and the signal switching unit and operated according to a control signal applied from the in-vehicle control unit to control a signal flow of the signal switching unit; And,
상기 차상제어부와 신호절환부 사이에 접속되어, 상기 차상제어부에서 출력되는 신호를 상기 신호절환부를 통해 제동전자제어유닛(4)에 인가하는 제동신호출력부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a braking signal output unit connected between the in-vehicle control unit and the signal switching unit to apply a signal output from the in-vehicle control unit to the braking
상기 차상제어부는, 상기 지상신호제어부에서 전송되는 열차제동제어신호로부터 제동감속도량을 산출하여 이 제동감속도량을 스텝제어신호로 변환한 후 상기 제동신호출력부와 신호절환부를 통해 열차 제동 시스템의 제동전자제어유닛(4)에 입력함을 특징으로 한다.The on-vehicle control unit calculates a braking deceleration amount from the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit, converts the braking deceleration amount into a step control signal, and then brakes the train braking system through the braking signal output unit and the signal switching unit. Characterized in that the input to the electronic control unit (4).
이러한 차상제어부는, 상술한 바와 같이 첫째, 상기 지상신호제어부에서 전송되는 열차제동제어신호로부터 최종적으로 제동감속도량을 산출하여 이를 스텝제어신호로 변환하고, 둘째, 신호절환부의 스위칭 동작을 통해 제동신호분배기(3)에서 제동전자제어유닛(4)으로 흐르는 신호 흐름을 바꾸어 제동신호출력부에서 제동전자제어유닛(4)으로 신호가 흐르도록 한 후, 셋째, 스텝제어신호로 변환된 제동감속도량을 직접 제동전자제어유닛(4)으로 인가하는 것으로, 이로 인해 빠른 응답특성을 얻을 수 있는 것이다.As described above, the vehicle control unit, as described above, first calculates a braking deceleration amount from the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit, converts it to a step control signal, and secondly, a braking signal through a switching operation of the signal switching unit. After changing the signal flow flowing from the
상기 차상제어부는, 상기 지상신호제어부에서 전송되는 열차제동제어신호로부터 제동감속도량을 산출한 후, 이 제동감속도량을 PWM제어신호로 변환하여 상기 제동신호출력부와 신호절환부를 통해 열차 제동 시스템의 제동전자제어유닛(4)에 입력함을 특징으로 한다.The on-vehicle control unit calculates a braking deceleration amount from the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit, and converts the braking deceleration amount into a PWM control signal to convert the braking deceleration amount into a PWM control signal. Characterized in that the input to the braking electronic control unit (4).
이러한 차상제어부는, PWM 제어를 실시하는 열차 제동 시스템에 적용하기 위한 것으로, 상술한 바와 같이 상기 지상신호제어부에서 전송되는 열차제동제어신호 로부터 최종적으로 제동감속도량을 산출하여 PWM제어신호로 변환한 후, 이를 상기 제동전자제어유닛(4)으로 전송하여 열차 제동 시스템의 제동 동작을 제어하는 것이다.The on-vehicle control unit, which is to be applied to the train braking system that performs the PWM control, as described above, after finally calculating the amount of braking deceleration from the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit to convert the PWM control signal By transmitting this to the braking
이와 같은 차상제어부는, 상기 제동제어부(1)와 제동신호분배기(3)를 거치지 않고 직접 제동전자제어유닛(4)에 제동신호를 인가하게 되어 빠른 응답 특성을 얻을 수 있는 것이다.Such a vehicle controller can apply a braking signal directly to the braking
또한, 상기 차상신호제어부의 구성 3은, 상기 지상제어부에서 전송되는 열차제동제어신호를 수신하는 신호수신부;In addition,
상기 제동전자제어유닛(4)의 신호입력단에 접속되어 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호의 제로크로싱 점을 검출하는 제로크로싱검출부;A zero crossing detection unit connected to the signal input terminal of the braking
상기 신호수신부와 제로크로싱검출부에 접속되어, 첫째, 상기 제로크로싱검출부를 통해 PWM제어신호의 제로크로싱 점을 검출하고, 둘째, 상기 신호수신부를 통해 수신된 열차제동제어신호로부터 제동감속도량을 산출하여, 셋째, 산출된 제동감속도량을 상기 제로크로싱 점에 동기 시킨 PWM제어신호로 변환하는 차상제어부; 및,Connected to the signal receiving unit and the zero crossing detection unit, first, a zero crossing point of a PWM control signal is detected through the zero crossing detection unit, and second, a braking deceleration amount is calculated from the train brake control signal received through the signal receiving unit. And a third vehicle control unit for converting the calculated braking deceleration amount into a PWM control signal synchronized with the zero crossing point; And,
상기 차상제어부와 제동전자제어유닛(4) 사이에 접속되어, 상기 차상제어부에서 출력되는 PWM제어신호를 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호에 중첩시켜 상기 제동전자제어유닛(4)으로 출력하는 제동신호출력부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.A braking connected between the on-vehicle control unit and the braking
이러한 차상신호제어부는 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호에, 상 기 지상신호제어부에서 전송된 제동감속도량을 변환한 PWM제어신호를 중첩시켜, 이 중첩된 제동감속도량을 상기 제동전자제어유닛(4)에 입력하여 제동장치(5)의 동작을 제어하는 것으로, 이로 인해 종래 열차 제동 시스템의 설계 변경 없이 본 발명의 기술적 사상을 적용하여 열차의 정위치 정차를 제어할 수 있는 것이다.The on-vehicle signal control unit superimposes the PWM control signal generated by the train braking system on the basis of the PWM control signal converted from the braking deceleration amount transmitted from the ground signal control unit to convert the superposed braking deceleration amount into the braking electronic control unit ( By controlling the operation of the
즉, 종래 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호를 제동전자제어유닛(4)에 입력하는 PWM 신호라인에 본 발명에 의한 제동신호출력부의 신호출력단자를 병렬접속 시키되, 제동신호출력부를 통해 출력되는 PWM제어신호를 상기 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호와 동기시킴으로써 중첩된 PWM제어신호를 제동전자제어유닛(4)에 인가하는 것이다.That is, while the signal output terminal of the brake signal output unit according to the present invention is connected in parallel to the PWM signal line for inputting the PWM control signal generated in the conventional train braking system to the brake
그러면, 상기 제동전자제어유닛(4)은 중첩된 PWM제어신호를 기반으로 제동장치(5)의 동작을 제어하게 되는 것이다.Then, the braking
상기 신호전송부와 신호수신부의 신호 전송은, 공지의 RF 신호전송 방법을 사용하거나, 또는 광통신을 사용하거나, 또는 ATC, ATO, ATP 같은 열차 운행 제어장치를 이용하거나, 또는 본인의 선출원 발명인 대한민국 특허출원 제 10-2006-0024549호"열차 신호 전송 장치 및 그 제어방법과 이를 이용한 스크린도어 제어시스템 및 그 제어방법"에서 기재된 바와 같이, 임피던스 매칭에 의한 주파수 인입현상을 통해 근거리 비접촉 방식을 이용하여 신호를 전송함을 특징으로 한다.Signal transmission of the signal transmission unit and the signal reception unit, using a known RF signal transmission method, or optical communication, or using a train operation control device such as ATC, ATO, ATP, or the Republic of Korea patent of the applicant As described in Korean Patent Application No. 10-2006-0024549, "Train signal transmission apparatus and control method thereof, and a screen door control system using the same, and a control method thereof", a signal using a short-range non-contact method through frequency induction by impedance matching Characterized in that the transmission.
한편, 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템의 제어방법"은,On the other hand, the present invention "control method of the train fixed position stop automatic control system",
제동제어부와 주간제어기로부터 발생하는 제동신호를 제동전자제어유닛에 전송하여 제동장치의 동작을 제어함으로써 열차를 제동시키는 열차 제동 시스템; A train braking system for transmitting a braking signal generated from the braking control unit and the daytime controller to the braking electronic control unit to control the operation of the braking device to brake the train;
지상에 설치되며, 열차검출수단으로 이루어진 열차검출부와, 지상제어부와, 신호전송부와, 경우에 따라 속도검출부와 데이터베이스부를 포함하여 이루어진 지상신호제어부; 및, A ground signal controller installed on the ground and including a train detector comprising a train detector, a ground controller, a signal transmitter, and, in some cases, a speed detector and a database; And,
열차에 설치되며, 신호수신부와, 차상제어부와, 제동신호출력부와, 경우에 따라 신호절환부와, 스위칭제어부와, 제로크로싱검출부를 포함하여 이루어진 차상신호제어부;를 포함하여 구성되어 열차의 제동을 제어하는 열차 정위치 정차 자동 제어시스템의 제어방법에 있어서,It is installed in the train, including a signal receiving unit, the on-vehicle control unit, the braking signal output unit, optionally the signal switching unit, the switching control unit, and a zero crossing detection unit comprising a; In the control method of the automatic stationary stop automatic control system for controlling the
상기 제어방법은,The control method,
상기 지상신호제어부를 통해 승강장으로 진입하는 열차의 위치와 속도, 또는 각 위치에 대한 통과 시간을 검출하여 열차의 감속도 및 정위치 정차를 위해 필요한 제동감속도량을 산출한 후, 열차제동제어신호를 상기 차상신호제어부로 전송하는 지상신호제어부제어단계; 및,After detecting the position and speed of the train entering the platform through the ground signal control unit or the passage time for each position, the deceleration of the train and the amount of braking deceleration necessary to stop the train are calculated. A ground signal controller controlling step of transmitting to the on-vehicle signal controller; And,
상기 지상신호제어부제어단계를 수행하여 전송한 열차제동제어신호를 상기 차상신호제어부에서 수신하여 열차 제동 시스템의 제동 동작을 제어함으로써 열차를 정위치 정차시키는 차상신호제어부제어단계;를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.And an on-vehicle signal control unit controlling the braking operation of the train braking system by receiving the train braking control signal transmitted by performing the ground signal controller and controlling the braking operation of the train braking system. It is characterized by the methodological configuration.
상기 지상신호제어부제어단계는,The ground signal control unit control step,
선로를 따라 설치된 열차검출부의 첫 번째 열차검출수단에 열차가 검출되는지의 여부를 지속적으로 검출하여 열차가 검출되었을 시에는 이에 대한 데이터를 상기 지상제어부로 전송하는 제1위치열차검출단계;A first position train detecting step of continuously detecting whether a train is detected in the first train detecting means of the train detecting unit installed along the track, and transmitting the data to the ground control unit when the train is detected;
상기 제1위치열차검출계를 수행한 후, 다음 위치에 설치된 열차검출수단에 열차가 검출되는지의 여부를 지속적으로 검출하여 열차가 검출되었을 시에는 이에 대한 데이터를 상기 지상제어부로 전송하는 다음위치열차검출단계;After performing the first position train detection system, the train continuously detects whether a train is detected in a train detecting means installed at a next position and, when a train is detected, transmits data on the next position train to the ground control unit. Detecting step;
상기 다음위치열차검출단계를 수행하여 검출한 이전 위치 열차 검출에 대한 데이터와 당해 위치 열차 검출에 대한 데이터로부터 열차의 속도와 감속도를 산출하고, 열차 정위치 정차점과의 거리에 대한 데이터로부터 정위치 정차를 위해 필요한 제동감속도량을 산출하여 열차제동제어신호를 출력하는 열차제동제어신호산출단계; 및,The speed and deceleration of the train are calculated from the data on the previous position train detection and the data on the position train detection detected by performing the next position train detecting step, and the data is determined from the data on the distance from the stop position of the train. A train braking control signal calculating step of outputting a train braking control signal by calculating a braking deceleration amount necessary for stopping the position; And,
상기 열차제동제어신호산출단계를 수행하여 산출한 열차제동제어신호를 신호전송부를 통해 차상신호제어부로 전송하는 전송단계;를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.And a transmission step of transmitting the train braking control signal calculated by performing the train braking control signal calculation step to the on-vehicle signal control unit through a signal transmission unit.
상기 제1위치열차검출단계, 또는 다음위치열차검출단계에서 열차 통과시 지상제어부로 전송하는 데이터는, 열차의 위치에 대한 데이터이거나, 또는 열차의 속도에 대한 데이터이거나, 또는 열차가 통과한 시각에 대한 데이터 중 필요에 따라 선택된 하나 이상의 데이터로 구성됨을 특징으로 한다.The data transmitted to the ground control unit when the train passes in the first position train detection step or the next position train detection step is data on the location of the train, data on the speed of the train, or at a time when the train passes. Characterized in that it consists of one or more data selected according to the need for the data.
상기에 있어서, 상기 다음위치열차검출단계와, 열차제동제어신호산출단계와, 전송단계를 열차검출부 열차검출수단의 마지막 설치위치까지 반복적으로 수행함을 특징으로 한다.In the above, the next position train detection step, the train braking control signal calculation step, and the transmission step is characterized in that it is performed repeatedly to the last installation position of the train detection means train detection means.
또한, 상기에 있어서 상기 전송단계를 수행한 후, 열차제동제어신호와 열차제동제어신호 산출 이력을 데이터베이스부에 저장하는 데이터베이스제어단계, 또는 통신망을 통해 관리실로 전송하는 관리실전송단계 중 어느 하나 이상을 필요에 따라 선택하여 더 포함하여 구성함을 특징으로 한다.In addition, after performing the transmitting step, the database control step of storing the train braking control signal and the train braking control signal calculation history in the database unit, or any one or more of the management room transmission step of transmitting to the management room through a communication network. If necessary, it is characterized by further comprising a selection.
한편, 상기 차상신호제어부제어단계의 구성 1은, On the other hand,
상기 지상신호제어부에서 전송된 열차제동제어신호를 수신하는 수신단계;A receiving step of receiving a train braking control signal transmitted from the ground signal control unit;
상기 수신단계를 수행하여 검출한 열차제동제어신호로부터 열차 제동 시스템의 제동 동작을 제어하는 제어신호를 산출하는 제어신호산출단계;A control signal calculation step of calculating a control signal for controlling a braking operation of the train braking system from the train braking control signal detected by performing the receiving step;
상기 제어신호산출단계를 수행하여 산출한 제어신호를 열차 제동 시스템의 제동제어부(1)에 입력하는 제어신호입력단계; 및,A control signal input step of inputting a control signal calculated by performing the control signal calculation step to the
상기 제어신호입력단계를 수행하여 입력한 제어신호에 따라 상기 제동전자제어유닛(4)으로 출력되는 제어신호를 제어하여 제동장치(5)의 동작을 제어함으로써 열차를 정위치 정차시키는 열차제동단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.A train braking step of controlling the operation of the
상기 제어신호산출단계에서 산출하는 제어신호는, 상기 지상신호제어부에서 전송된 열차제동제어신호로부터 산출된 제동감속도량에 대한 신호이거나, 또는 현재 열차의 제동감속도량을 증가시키거나 감소시키라는 신호 중 어느 하나임을 특징으로 한다.The control signal calculated in the control signal calculation step is a signal for a braking deceleration amount calculated from the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit, or a signal for increasing or decreasing the braking deceleration amount of the current train. It is characterized by one.
이러한 차상신호제어부제어단계는, 상기 지상신호제어부에서 전송된 열차제동제어신호를 열차 제동 시스템의 제동제어부(1)에 직접 인가하여 상기 제동제어부(1)의 제어 논리에 따라 제동신호분배기(3), 제어라인(6), 제동전자제어유닛(4), 제동장치(5)를 통해 열차 제동 시스템의 제동 동작을 제어하여 열차를 정위치 정차시키기 위한 것이다.In the on-vehicle signal control unit control step, by applying the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit directly to the
상기 차상신호제어부제어단계의 구성 2는,
상기 지상신호제어부에서 전송된 열차제동제어신호를 수신하는 수신단계;A receiving step of receiving a train braking control signal transmitted from the ground signal control unit;
상기 수신단계를 수행하여 검출한 열차제동제어신호로부터 열차 제동 시스템의 제동 동작을 제어하는 제어신호를 산출하는 제어신호산출단계; 및,A control signal calculation step of calculating a control signal for controlling a braking operation of the train braking system from the train braking control signal detected by performing the receiving step; And,
상기 제어신호산출단계를 수행하여 산출한 제어신호를 신호절환부와 스위칭제어부의 동작을 제어하여 제동전자제어유닛(4)에 인가하여 제동장치(5)의 동작을 제어함으로써 열차를 정위치 정차시키는 직접제동단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The control signal calculated by performing the control signal calculation step is applied to the braking
상기 제어신호산출단계에서 산출하는 제어신호는, 상기 지상신호제어부에서 전송된 열차제동제어신호로부터 산출된 제동감속도량에 대한 스텝제어신호, 또는 PWM제어신호임을 특징으로 한다.The control signal calculated in the control signal calculation step may be a step control signal or a PWM control signal for the braking deceleration amount calculated from the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit.
이러한 차상신호제어부제어단계는 상기 지상신호제어부에서 전송된 열차제동제어신호로부터 당해 열차의 제동감속도량을 산출하여 스텝제어신호로 변환하거나, 또는 PWM제어신호로 변환한 후, 상기 제동전자제어유닛(4)의 입력단자를 제어하여 상기 산출된 신호를 직접 제동전자제어유닛(4)에 입력하여 제동장치(5)의 동작을 제어함으로써 빠른 응답특성을 갖도록 한 것이다.The vehicle signal control unit may be configured to calculate a braking deceleration amount of the train from a train braking control signal transmitted from the ground signal control unit and convert it into a step control signal, or convert it into a PWM control signal, and then convert the braking electronic control unit ( By controlling the input terminal of 4), the calculated signal is directly input to the braking
상기 차상신호제어부제어단계의 구성 3은,
상기 지상신호제어부에서 전송된 열차제동제어신호를 수신하는 수신단계;A receiving step of receiving a train braking control signal transmitted from the ground signal control unit;
상기 수신단계를 수행한 후, 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호의 제로크로싱 점을 검출하는 제로크로싱검출단계;A zero crossing detection step of detecting a zero crossing point of the PWM control signal generated in the train braking system after performing the receiving step;
상기 제로크로싱검출단계를 수행하여 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호의 제로크로싱 점을 검출한 후, 상기 수신단계를 수행하여 수신한 열차제동제어신호로부터 제동감속도량을 산출하여, 이를 상기 제로크로싱 점에 동기된 PWM제어신호로 변환하는 PWM신호변환단계; 및,After detecting the zero crossing point of the PWM control signal generated in the train braking system by performing the zero crossing detection step, the braking deceleration amount is calculated from the received train braking control signal by performing the receiving step, and the zero crossing is performed. PWM signal conversion step of converting into a PWM control signal synchronized to the point; And,
상기 PWM신호변환단계에서 생성한 PWM제어신호를 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호에 중첩시킨 후, 이를 상기 제동전자제어유닛(4)에 인가하여 제동장치(5)의 동작을 제어함으로써 정위치 정차를 시키는 PWM제동단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The PWM control signal generated in the PWM signal conversion step is superimposed on the PWM control signal generated in the train braking system, and then applied to the braking
이러한 차상신호제어부제어단계는, 상기 지상신호제어부에서 전송된 열차제동제어신호로부터 당해 열차의 제동감속도량을 산출하여 이를 종래 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호에 동기화 시켜 중첩시킨 후, 이를 제동전자제어유닛(4)에 입력하여 제동장치(5)의 동작을 제어하는 것으로, 빠른 응답 특성을 가짐은 물론, 열차 제동 시스템의 설계 변경 없이도 사용 가능한 것이다.In the on-vehicle signal control unit control step, the braking deceleration amount of the train is calculated from the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit and synchronized with the PWM control signal generated by the conventional train braking system, and then overlaps the braking electronics. By controlling the operation of the
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템 및 그 제어방법"의 기술적 사상을 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical concept of the present invention "train automatic position stop automatic control system and control method" configured as described above will be described in detail with reference to the embodiment.
실시예들을 설명함에 있어서 동일한 구성 및 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 부호를 사용한다.In describing the embodiments, the same names and same reference numerals are used for components having the same configuration and function.
<실시예1>Example 1
본 실시예1에 있어서 지상신호제어부는, 속도검출부와 데이터제이스부를 구 성하여 열차의 속도를 연속적으로 검출하고, 검출이력을 데이터베이스화 하도록 한다.In the first embodiment, the ground signal control unit configures the speed detection unit and the data jay unit to continuously detect the speed of the train and to database the detection history.
이는, 본 실시예1과 다른 구성의 지상신호제어부는 본 실시예1로부터 용이하게 구성할 수 있기 때문이다.This is because the ground signal control unit having a configuration different from that of the first embodiment can be easily configured from the first embodiment.
또한, 본 실시예1에 있어서 열차검출부는 5개의 열차검출수단을 사용하여 구성한 것을 예로 하여 설명한다.In addition, in this
또한, 본 실시예1에 있어서 지상신호제어부에서 차상신호제어부로 전송하는 열차제동제어신호는 열차를 정위치에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량인 것으로 하여 설명한다. In addition, in the first embodiment, the train braking control signal transmitted from the ground signal control unit to the on-vehicle signal control unit will be described as the amount of braking deceleration required to stop the train at the home position.
이는, 기타 열차제동제어신호의 구성으로부터 제동감속도량을 용이하게 산출할 수 있기 때문이다.This is because the amount of braking deceleration can be easily calculated from the configuration of other train braking control signals.
또한, 본 실시예1에 있어서는 열차검출수단으로 휠센서를 사용하며, 신호전송부와 신호수신부의 신호 전송방식은 RF 신호전송방식을 사용하며, 속도검출부는 초음파 도플러 센서를 사용하여 구성한다. In addition, in the first embodiment, the wheel sensor is used as the train detection means, and the signal transmission method and the signal reception part use the RF signal transmission method, and the speed detection part uses the ultrasonic Doppler sensor.
상기 휠센서나 RF 신호전송방식 및 초음파 도플러 센서의 구성 및 동작 원리는 공지된 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.Since the wheel sensor, the RF signal transmission method, and the configuration and operation principle of the ultrasonic Doppler sensor are well known, their detailed description will be omitted.
또한, 본 실시예1에 있어서의 차상신호제어부는, 본 발명의 기술적 사상에 의한 구성1에 의한 차상신호제어부에 대한 것을 구성하여 설명한다. Incidentally, the vehicle signal control unit according to the first embodiment is configured and described for the vehicle signal control unit according to
이하, 본 실시예1의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the first embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도1에서 도시되는 바와 같이, 5개의 열차검출수단(111~115)을 소정의 간격으로 선로를 따라 설치하여 열차검출부(110)를 구성하고, 속도검출부(120)를 승강장 선단에 설치하며, 상기 열차검추부(110)와 속도검출부(120)의 신호출력단에 지상제어부(140)를 접속한 후, 상기 지상제어부(140)의 신호출력단에 신호전송부(130)를 접속하고, 상기 지상제어부(140)의 신호입출력단에 데이터베이스부(150)를 장착하여 본 실시예1에 의한 지상제어부(100)를 구성한다.First, as shown in Figure 1, five train detection means (111 ~ 115) are installed along the track at predetermined intervals to configure the
이때, 상기 지상제어부(140)의 다른 신호입출력단은 인터넷망(9)을 통해 관리실(8)에 접속한다.At this time, the other signal input and output terminal of the
상기 데이터베이스부(150), 또는 지상제어부(140)의 메모리에 상기 열차검출수단(111~115)의 설치 위치와 정위치 정차점(7)에 대한 데이터를 저장한다.In the memory of the
또한, 신호수신부(210)의 신호 출력단을 차상제어부(220) 신호 입력단에 접속하고, 상기 차상제어부(220)의 신호 출력단을 제동신호출력부(230)에 접속한 후, 상기 제동신호출력부(230)를 제동제어부(1)의 입력단에 접속하여 본 실시예1에 의한 차상신호제어부(200)를 구성하여 열차에 설치한다.In addition, the signal output terminal of the
이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예1의 동작 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and the effect of the first embodiment configured as described above will be described in detail.
열차가 승강장에 진입하면, 상기 지상신호제어부(100)의 속도검출부(120)는 소정의 시간 간격(예: 10msec)으로 열차의 속도를 지속적으로 검출하다가, 열차가 제1열차검출수단(111)을 통과하게 되면 이때의 열차 위치, 속도 및 시간에 대한 열차 통과 데이터를 지상제어부(140)로 전송하는 제1위치열차검출단계(S110)를 수행 하게 된다.When the train enters the platform, the
이후 열차가 두 번째 열차검출수단(112)의 설치위치를 통과하게 되면 이에 대한 열차 통과 데이터를 지상제어부(140)로 전송하는 다음위치검출단계(S120)를 수행하게 된다.Then, when the train passes the installation position of the second train detecting means 112, the next position detection step (S120) of transmitting the train passing data for the
상기 다음위치열차검출단계(S120)를 수행하여 제1열차검출수단(111)의 열차 통과 데이터와 두 번째 열차검출수단(112)의 열차 통과 데이터를 검출한 후, 상기 지상제어부(140)는 열차제동제어신호산출단계(S130)를 수행하여 상기 제1위치열차검출수단(111)과 두 번째 열차검출수단(112)을 통과한 열차 통과 데이터로부터 열차의 감속도를 산출하여, 열차 정위치 정차점(7)까지의 거리로부터 열차를 정위치 정차점(7)에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량을 산출하게 된다.After detecting the train passing data of the first
상기 열차제동신호산출단계(S130)를 수행하여 제동감속도량을 산출한 후에는 신호전송부(130)를 통해 이를 차상신호제어부(200)로 전송하는 전송단계(S140)를 수행하게 된다.After calculating the braking deceleration amount by performing the train braking signal calculation step (S130), the transmission step (S140) of transmitting the train braking deceleration signal to the on-vehicle
상기 전송단계(S130)를 수행하여 제동감속도량(열차제동제어신호)을 차상신호제어부(200)로 전송한 후, 상기 지상제어부(140)는, 데이터베이스제어단계(S150)와 관리실전송단계(S160)를 수행하여 제동감속도량과 제동감속도량 산출 이력을 데이터베이스부(150)에 저장하고, 통신망(전용 망, 또는 인터넷 망)(9)을 통해 관리실(8)로 전송하게 되는 것으로, 열차가 마지막 열차검출수단(115)을 통과할때까지 이와 같은 동작을 반복 수행하여 열차를 정위치 정차시키게 된다.After performing the transmission step (S130) to transmit the braking deceleration amount (train brake control signal) to the vehicle
한편, 상기 지상신호제어부(100)에서 제동감속도량이 전송되면 차상제어부 (220)는 수신단계(S210)를 수행하여 지상신호제어부(100)의 신호전송부(130)에서 전송된 제동감속도량에 대한 신호(열차제동제어신호)를 신호수신부(210)를 통해 수신하는 수신단계(S210)를 수행하게 된다.On the other hand, when the braking deceleration amount is transmitted from the
상기 수신단계(S210)를 수행하여 제동감속량에 대한 신호를 수신한 후에는 제어신호산출단계(S220)를 수행하여, 신호수신부(210)를 통해 수신한 제동감속도량을 제동제어부(1)의 입력포멧에 맞는 제어신호로 변환하게 된다.After receiving the signal for the braking deceleration by performing the receiving step (S210), performing the control signal calculation step (S220), the braking deceleration received through the
이후 제어신호입력단계(S230)를 수행하여 상기 제어신호산출단계(S220)에서 출력되는 제어신호를 제동신호출력부(230)를 통해 상기 제동제어부(1)에 입력하여 상기 제동제어부(1)의 제어논리에 의해 열차 제동을 제어하는 열차제동단계(S240)를 수행하여 열차를 정위치 정차시키게 된다.Thereafter, the control signal input step (S230) is performed to input the control signal output in the control signal calculation step (S220) to the braking control unit (1) through the braking signal output unit (230) of the braking control unit (1). The control logic stops the train in position by performing the train braking step (S240) of controlling the train braking.
즉, 지상신호제어부(100)에서 열차를 정위치 정차시키기 위한 제동감속도량을 산출하여 전송하면 이를 차상신호제어부(200)에서 전송받아 제동제어부(1)에 입력하게 되는 것으로, 상기 제동제어부(1)는 입력된 신호에 따른 제동 제어 신호를 출력하여 상기 제동신호분배기(3)와 제어라인(6)을 통해 제동전자제어유닛(4)에 입력하게 된다. 그러면, 상기 제동전자제어유닛(4)은 입력된 제동 제어신호에 따라 제동장치(5)의 동작을 제어하여 열차를 정차시키게 되는 것이다.That is, when the
다시 말해, 열차의 실제 감속도와, 정위치 정차를 위해 필요한 제동감속도량을 상기 지상신호제어부(100)에서 검출하여, 이에 따른 열차 제동 제어 동작을 열차검출수단(111~115)의 수만큼 반복 실시하게 되는 것으로, 이로 인해 승객의 수에 대한 열차 하중 변화에 대한 오류나, 차륜 마모로 인한 차륜경 변화에 대한 오류 등을 제거하여 열차를 정확하게 정위치 정차점(7)에 정차시킬 수 있게 된다.In other words, the actual deceleration of the train and the amount of braking deceleration necessary to stop the vehicle in the right position are detected by the ground
그러나, 상기의 실시예1에 있어서는 열차검출수단을 5개로 하여 실시예를 구성하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.However, in Example 1 mentioned above, although an Example was comprised with five train detection means, it turns out that the technical idea of this invention is not limited to this.
또한, 상기 실시예1에 있어는 속도검출부를 사용하여 열차의 속도를 검출하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.In addition, in the first embodiment, the speed of the train is detected using the speed detection unit, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
즉, 상기 속도검출부의 사용없이 2개 이상의 열차검출수단을 이용하여 열차 통과 위치, 시간 및 거리를 계산함으로써 열차의 속도를 검출할 수 있으며, 3개 이상의 열차검출수단을 사용하여 감속도를 검출할 수 있음을 밝혀둔다.That is, the speed of the train can be detected by calculating train passing position, time and distance using two or more train detecting means without using the speed detecting unit, and the deceleration can be detected using three or more train detecting means. Let's find out.
또한, 상기의 실시예1에서는 지상신호제어부에서 차상신호제어부로 전송하는 열차제동제어신호를 제동감속도량으로 하여 본 실시예를 구성하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.In addition, in the first embodiment, the present embodiment is configured by using the train braking control signal transmitted from the ground signal controller to the vehicle signal controller as the braking deceleration amount, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
즉, 상기 지상신호제어부에서 검출한 열차의 위치에 대한 신호이거나, 또는 열차의 현재 위치와 정위치 정차점까지의 거리에 대한 신호이거나, 또는 두 개의 열차검출수단 사이를 통과하는 시간에 대한 신호이거나, 또는 열차의 속도에 대한 신호이거나, 또는 감속도에 대한 신호이거나, 또는 제동감속도량에 대한 신호이거나, 또는 상기 제동감속도량에 의해 산출된 열차 제동 시스템의 제동 제어신호이거나, 또는 현재 열차의 제동감속도량을 증가하거나 감소하라는 신호를 사용하여 구성할 수 있음을 밝혀둔다.That is, the signal for the position of the train detected by the ground signal control unit, or the signal for the distance between the current position of the train and the stop position of the exact position, or a signal for the time passing between the two train detection means Or a signal for the speed of a train, a signal for a deceleration, a signal for a braking deceleration amount, a braking control signal of a train braking system calculated by the braking deceleration amount, or a braking of a current train. Note that it can be configured using signals to increase or decrease the amount of deceleration.
이때, 제동감속도량을 산출하기 이전까지의 데이터를 전송할 경우에는 상기 차상제어부에서 제동감속도량을 산출한다.At this time, when transmitting data until the braking deceleration amount is calculated, the vehicle deceleration control unit calculates the braking deceleration amount.
<실시예2>Example 2
본 실시예2는 본 발명의 기술적 사상에 의한 차상신호제어부의 구성2에 따른 실시예이다.The second embodiment is an embodiment according to the
따라서, 실시예1과 중복되는 지상신호제어부의 구성, 동작 및 작용효과에 대해서는 설명을 생략하고, 차상신호제어부의 구성2가 갖는 특징요소를 중점적으로 설명한다.Therefore, the description, configuration, operation, and operation effects of the ground signal control unit overlapping with the first embodiment will be omitted, and the characteristic elements of the
본 실시예2에서는 실시예1에서와 같이 지상신호제어부에서 제동감속도량을 나타내는 신호를 전송하는 것으로 한다. In the second embodiment, as in the first embodiment, the ground signal control unit transmits a signal indicating the amount of braking deceleration.
이하 본 실시예2의 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the second embodiment will be described.
먼저, 도5에서 도시되는 바와 같이, 신호수신부(210)의 출력단을 차상제어부(220)의 입력단에 접속하고, 스위칭제어부(250)와 제동신호출력부(230)를 상기 차상제어부(220)의 출력단에 접속한 후, 상기 제동신호출력부(230)와 스위칭제어부(250) 출력단에 신호절환부(240)를 접속하여 본 실시예2에 의한 차상신호제어부를 구성한다.First, as shown in FIG. 5, the output terminal of the
상기 신호절환부(240)는 도6에서 도시되는 바와 같이, 제동전자제어유닛(4)의 제동 신호 입력단에 3개의 3접점 스위치(SW1, SW2, SW3)를 설치하여 구성하거나(스텝제어방식), 또는 도7에서 도시되는 바와 같이, 2개의 3접점 스위치(SW11, SW12)(PWM제어방식)를 설치하여 구성한다.As shown in FIG. 6, the
이하 본 실시예2의 동작 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and the effect of the second embodiment will be described.
먼저, 도12에서 도시되는 바와 같이, 수신단계(S310)와 제어신호산출단계(320)를 수행하여 상기 지상신호제어부(100)에서 전송된 제동감속도량을 검출하여 제어신호를 산출한 후에는 상기 신호절환부(240)의 3접점 스위치(SW1, SW2, SW3, SW11, SW12)의 스위칭 동작을 상기 스위칭제어부(250)를 통해 제어하여 상기 제어신호를 제동전자제어유닛(4)에 입력하여 제동장치(5)의 동작을 자동 제어함으로써 열차가 정위치 정차시키는 직접제동단계(S340) 수행하게 된다.First, as shown in Figure 12, after performing the receiving step (S310) and the control signal calculation step 320 to detect the amount of braking deceleration transmitted from the ground
이를 다시 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.
먼저 스텝제어방식에 대해 설명하면 다음과 같다.First, the step control method will be described.
상술한 바와 같이, 수신단계(S310)를 수행하여 제동감속도량을 수신하게 되면, 차상제어부(220)에서 이를 스텝제어신호로 변환하게 된다.As described above, when the braking deceleration amount is received by performing the reception step S310, the
즉, 도3에서 도시되는 바와 같이 입력된 제동감속도량이 B1 ~ B7의 제동 제어신호 중 어느 것에 해당하는가를 판단하여 해당 스텝제어신호로 변환하는 제어신호산출단계(S330)을 수행하게 된다.That is, as shown in FIG. 3, a control signal calculation step (S330) of determining the input braking deceleration amount corresponding to the braking control signals of B1 to B7 and converting it into the corresponding step control signal is performed.
이후, 상기 차상제어부(220)는 스위칭제어부(250)에 제어신호를 출력하여 신호절환부(240)의 3접점 스위치(SW1, SW2, SW3)의 접점을 변경하여 제동신호출력부(230)에서 출력되는 신호가 제동전자제어유닛(4)에 입력되도록 신호 흐름을 절환한 후 상기 스텝제어신호로 변환된 제동감속도량을 출력하게 된다.Thereafter, the
그러면, 상기 제동전자제어유닛(4)은 상기 제동신호출력부(230)에서 인가되는 스텝제어신호에 따라 제동장치(5)의 동작을 제어하여 열차를 제동시키게 되는 것으로, 상기의 과정을 마지막 열차검출수단(115)에 열차가 도달할 때까지 반복적 으로 실시하여 열차를 정위치 정차시키게 되는 것이다.Then, the braking
한편, 열차 제동 시스템이 PWM제어신호를 사용하는 시스템을 경우에는, 도7에서 도시되는 바와 같이 신호절환부(240)를 2개의 3접점 스위치(SW11, SW12)로 구성한 후 제동전자제어유닛(4) 입력단에 설치하여 상기 제동전자제어유닛(4)으로 입력되는 PWM제동신호의 신호 흐름을 변경할 수 있도록 한다.On the other hand, when the train braking system uses a PWM control signal, as shown in Fig. 7, the
이후, 수신단계(S310)를 수행하여 수신한 제동감속도량을 차상제어부(220)에서 PWM제어신호로 변환하는 제어신호산출단계(S330)을 수행하게 된다.Subsequently, the control signal calculation step S330 is performed to convert the received braking deceleration amount into a PWM control signal by performing the reception step S310.
또한, 상기 제어신호산출단계(S330)를 수행하여 제동감속도량을 PWM제어신호로 변환한 후에는 직접제동단계(S340)를 수행하여 스위칭제어부(250)의 제어를 통해 상기 신호절환부(240)의 스위칭을 절환시켜 상기 제어신호산출단계(S330)에서 변환한 PWM제어신호를 제동전자제어유닛(4)에 입력하여 제동장치(5)의 동작을 제어하게 되는 것이다.In addition, after the control signal calculation step (S330) is performed to convert the braking deceleration amount into a PWM control signal, the
이러한 본 실시예2는 실시예1과는 다르게 제동전자제어유닛(4)에 스텝제어신호를 직접 인가함으로써 빠른 응답 특성을 얻을 수 있는 것으로, 열차가 정지하기 바로 전까지 열차의 제동을 제어할 수 있는 효과가 있다.Unlike the first embodiment, the second embodiment can obtain fast response characteristics by directly applying the step control signal to the braking
즉, 빠른 응답특성을 갖도록 하여 열차가 정지하기 바로 전까지 지속적으로 열차의 제동을 제어함으로써 더욱 정밀한 정위치 정차를 이룰 수 있음은 물론 편안하고 안락한 고품위의 정차를 이룰 수 있게 된다.In other words, by providing a quick response characteristics by controlling the braking of the train continuously until just before the train stops, it is possible to achieve a more precise stop position as well as to achieve a high-quality stop of comfort and comfort.
<실시예3>Example 3
본 실시예3은 본 발명의 기술적 사상에 의한 차상신호제어부의 구성3에 따른 실시예이다.The third embodiment is an embodiment according to the
따라서, 실시예1 및 실시예2와 중복되는 구성, 동작 및 작용효과에 대해서는 설명을 생략하고, 차상신호제어부의 구성3이 갖는 특징요소를 중점적으로 설명한다.Therefore, descriptions of the configuration, operation, and operation effects overlapping with those of the first and second embodiments will be omitted, and the characteristic elements of the third
본 실시예3에서는 실시예1에서와 같이 지상신호제어부에서 제동감속도량을 나타내는 신호를 전송하는 것으로 한다. In the third embodiment, as in the first embodiment, the ground signal control unit transmits a signal indicating the amount of braking deceleration.
이하 본 실시예3의 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the third embodiment will be described.
먼저, 도8에서 도시되는 바와 같이, 신호수신부(210)와 제로크로싱검출부(260)의 출력단을 차상제어부(220)의 입력단에 접속하고, 상기 차상제어부(220)의 출력단에 제동신호출력부(230)를 접속한다. First, as shown in FIG. 8, an output terminal of the
또한, 상기 제동신호출력부(230)의 신호출력단을 제동전자제어유닛(4)의 PWM제어신호 입력단에 접속하고, 제로크로싱검출부(260)를 PWM 신호라인(e,f)에 접속하여 본 실시예3에 의한 차상신호제어부를 구성한다.In addition, the signal output terminal of the braking
이하, 본 실시예3의 동작 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and the effect of the third embodiment will be described.
먼저, 지상신호제어부(100)에서 제동감속도량을 나타내는 열차제동제어신호가 전송되면, 도13에서 도시되는 바와 같이, 신호수신부(210)를 통해 이를 검출하는 수신단계(S410)를 수행하게 된다.First, when the train braking control signal indicating the amount of braking deceleration is transmitted from the
이후 상기 차상제어부(220)는 제로크로싱검출단계(S420)를 수행하여, 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호를 검출하여 상기 PWM제어신호의 제로크로싱 점을 검출하게 된다.Thereafter, the
상기 제로크로싱검출단계(S420)를 수행하여 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호의 제로크로싱 점을 검출한 후에는, 상기 수신단계(S410)를 수행하여 수신한 제동감속도량을 상기 제로크로싱 점에 동기된 PWM제어신호로 변환하는 PWM신호변환단계(S430)를 수행하게 된다.After detecting the zero crossing point of the PWM control signal generated by the train braking system by performing the zero crossing detection step S420, the received braking deceleration amount is transmitted to the zero crossing point by performing the receiving step S410. The PWM signal conversion step (S430) of converting the synchronized PWM control signal is performed.
이후 차상제어부(220)는, PWM제동단계(S440)를 수행하여 상기 PWM신호변환단계(S430)에서 생성한 PWM제어신호를 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호에 중첩시킨 후, 이를 상기 제동전자제어유닛(4)에 인가하여 제동장치(5)의 동작을 제어함으로써 열차를 정위치 정차시키게 된다.After that, the
이를 다시 설명하면 다음과 같다.This will be described as follows.
도9에서 도시되는 바와 같이, 어떤 디지털 신호의 동기를 맞추어 두 신호를 출력하게 되면 두 신호가 중첩되어 듀티비가 큰 신호에 듀티비가 작은 신호가 섞이게 된다.As shown in FIG. 9, when two digital signals are output in synchronization with a digital signal, the two signals overlap and a signal having a small duty ratio is mixed with a signal having a large duty ratio.
따라서, 제동전자제어유닛(4) 입력단에 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호에 동기된 제동신호출력부(230)의 신호를 입력하면, 중첩된 PWM제어신호 파형이 생성되게 된다.Therefore, when the signal of the braking
도9 (가)는 PWM제어신호로 변환한 제동감속도량의 일례를 나타낸 것이고, 도9 (나)는 열차 제동 시스템에서 발생하는 PWM제어신호의 일례를 나타낸 것으로, 도면에서 도시되는 바와 같이, S1 시점에 50%의 듀티비를 갖는 열차 제동 시스템의 PWM제어신호 70%의 듀티비를 갖는 (가)의 신호가 인가되면, S2 시점부터는 70%의 듀티비를 갖는 과정을 나타낸 것이다.Fig. 9A shows an example of a braking deceleration amount converted to a PWM control signal, and Fig. 9B shows an example of a PWM control signal generated in a train braking system. As shown in the figure, S1 When (A) signal having a duty ratio of 70% of the PWM control signal of the train braking system having a duty ratio of 50% at the time is applied, it shows a process having a duty ratio of 70% from the time S2.
따라서, 제동전자제어유닛(4)에는 제동신호출력부(4)에서 출력된 신호가 입력되는 것과 같은 효과가 발생되게 되고(빗금친 부분만큼 제동감속도량 증강) 이를 이용하여 제동장치(5)의 동작을 제어함으로써 열차를 정위치 정차시키게 되는 것이다.Accordingly, the braking
이러한 본 실시예3은, 실시예2에서와 같이 빠른 응답특성을 가지면서도 스위칭제어부와 신호절환부를 생략하여 종래 열차 제동 시스템의 설계 변경 없이 용이하게 사용할 수 있는 효과가 있는 것이다.This third embodiment has an effect that can be easily used without changing the design of the conventional train braking system by omitting the switching control unit and the signal switching unit while having a fast response characteristics as in the second embodiment.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 "열차 정위치 정차 자동제어시스템 및 그 제어방법"은, 특히, 지상에서, 승강장에 진입하는 열차의 제동감속도량을 산출한 후, 이 제동감속도량에 대한 데이터를 열차로 전송하여 열차가 정위치에 정확히 위치하도록 열차 제동 시스템의 제동 동작을 자동 제어함으로써, 첫째, 부정확한 제동 제어로 인한 비 안전 제동제동을 방지하여 편안하고 부드러운 정차가 이루어지도록 하고, 둘째, 정차 위치 불량으로 인한 불편 및 이로 인한 사고를 방지할 수 있는 효과가 있는 매우 유용한 발명인 것이다.As described above, in the present invention, the "constant train automatic stop control system and control method thereof", in particular, after calculating the braking deceleration amount of the train entering the platform on the ground, the data on the braking deceleration amount is calculated. By controlling the braking operation of the train braking system so that the train is correctly positioned in the correct position by transmitting to the train, first, to prevent unsafe braking caused by inaccurate braking control, so that a comfortable and smooth stop is achieved. It is a very useful invention that has the effect of preventing inconvenience and accidents caused by poor location.
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KR102438031B1 (en) * | 2021-06-24 | 2022-09-01 | 한국철도기술연구원 | Precise stop control apparatus of train |
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2006
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