KR100792226B1 - 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템 - Google Patents

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구정서
이종규
최혜옥
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Abstract

본 발명은 궤도차량(도시철도 차량, 경전철 차량 등)의 선두부에 설치되는 선로 작업자 및 공중인명 구명시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 크게 궤도차량 전방의 물체(사람)을 감지하여 충돌을 판단하는 감지 시스템부와 충돌한 사람을 구명하기 위한 구명장치부로 구성된다.
이러한 본 발명의 감지 시스템부는, 원거리 물체 감지를 위한 원거리 감지 데이터 생성 수단과; 근거리 물체 감지를 위한 근거리 감지 데이터 생성 수단; 상기 각 데이터 생성 수단의 정보를 융합하고 충돌 물체 판단을 위한 데이터 처리부로 구성되어 있다.
또한 본 발명의 구명장치부는, 상기 감지 시스템부로부터 전기적 신호를 수신하여 구명장치부의 동작을 제어하는 구동 제어기와; 차량의 충격력으로부터 선로 작업자나 승강장에서 낙하한 사람을 1차적으로 보호하는 주 에어쿠션과; 상기 주 에어쿠션에 의해 충격이 흡수된 사람이 선로상으로 떨어지지 않도록 감싸 차량과의 2차 충돌을 방지하는 보조 에어쿠션으로 구성되어 있다.
따라서 본 발명에 의하면, 궤도차량(도시철도 차량, 경전철 차량 등)의 전방에 존재하는 선로 작업자나 선로 위로 낙하한 사람을 레이저스캐너 혹은 쌍안카메라와 같은 거리성능, 데이터 출력률 및 거리 정확도가 우수한 센서로 감지하여 조기에 발견하고 구명장치부에 전기적인 신호를 보내어 구명장치부를 적기에 동작하도록 하여 상기 궤도차량과의 충돌에 따른 대인사고의 상해치 및 사망률을 저감시 킬 수 있는 효과가 있다.
궤도차량, 선로 작업자, 보행자, 구명장치, 에어쿠션, 보조 에어쿠션, 고압력부 에어쿠션, 저압력부 에어쿠션, 에어쿠션 받침대

Description

선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템 {The life saving for the public of persons and railway line an operator}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 감시시스템이 장착된 경전철 차량 또는 도시 철도 차량 선두부의 측단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 감시시스템이 장착된 경전철 차량 또는 도시 철도 차량 선두부의 정면도.
도 3은 본 발명에 사용되는 3D 레이저 스캐너 및 쌍안카메라 그리고 근거리 탐지용 2D 레이저 스캐너의 관측범위를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 감지 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 사용되는 월드 모델링 방법에 대해 개념적으로 도시한 도면.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 센서 융합 방법을 개략적으로 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 주 에어쿠션의 정면도를 나타낸 도면.
도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 주 에어쿠션 및 보조 에어쿠션의 측면도를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 저압력부 에어쿠션 정면도를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 고압력부 에어쿠션 정면도를 나타낸 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
A : 감지 시스템부 B : 구명장치부
C : 원거리 감지 데이터 생성수단 D : 근거리 감지 데이터 생성수단
E : 주 에어쿠션 1 : 3D 레이저 스캐너
2 : 원거리 탐지용 2D 레이저 스캐너 3 : 근거리 탐지용 2D 레이저 스캐너
4 : 쌍안카메라 5 : 데이터 처리부
41 : 센서 융합 및 월드 모델링부 42 : 사람 및 장애물 판단부
43 : 제어신호 발생부 100 : 고압력부 에어쿠션
200 : 저압력부 에어쿠션 201 : 상단 에어쿠션
202 : 중앙 에어쿠션 203 : 하단 에어쿠션
204 : 좌측단 에어쿠션 205 : 우측단 에어쿠션
301, 302 : 힌지 303 : 에어쿠션 받침대
401 : 보조 에어쿠션 500 : 작동 제어기
본 발명은 궤도차량의 전두부에 설치된 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템에 관한 것으로, 특히 주행하는 궤도차량(도시철도 차량, 경전철 차량 등)의 전방에 물체(사람 및 장애물)의 출현 시 궤도차량의 선두부에 설치된 감지 센서들을 이용하여 이를 감지하고 궤도차량 선두부에 설치되어 있는 구명장치부를 작동시켜 구명할 수 있도록 하는 구명 시스템에 관한 것이다.
다시 말해서 본 발명은 크게 감지 시스템부와 구명장치부로 구분하여 감지 시스템부는 궤도차량 전방에 설치된 3D 레이저 스캐너 및 원거리 탐지용 2D 레이저 스캐너 등의 원거리 감지 데이터 생성수단와 근거리 탐지용 2D 레이저 스캐너 및 쌍안카메라 등의 근거리 감지 데이터 생성 수단에 의해 궤도차량 전방의 물체(사람 및 장애물)을 감지하고 감지된 물체가 충돌하는 물체인지를 식별하여 충돌하는 물체(사람 및 장애물)로 판단된 경우 구명장치부로 전기적 신호를 전송하고, 상기 구명장치부는 상기 전기적 신호를 수신하여 주 및 보조 에어쿠션의 후면에 설치된 폭약을 전기뇌관에 의해 폭발 및 팽창시킴으로써 동작시키며, 충진 압력이 상이한 2개의 에어쿠션(즉, 주 에어쿠션과 보조 에어쿠션)과 함께, 차량과 충돌한 사람이 차량 전방(前方)으로 튀어나가지 않게 감쌀 수 있도록 이루어진 에어쿠션을 궤도차량의 전두부에 설치하되, 상기 에어쿠션에 회동 가능한 에어쿠션 받침대를 설치 구성함으로써, 평상시에는 에어쿠션 받침대가 차량 전두부 측으로 접혀져 에어쿠션이 외부로 노출되는 것을 차단하고, 비상시에는 에어쿠션 받침대가 차량 하방으로 회동하여 팽창된 에어쿠션이 차량 아래로 들어가지 않도록 지지 보호하며, 특히 궤도차량과의 충돌시 상기 주 에어쿠션 중 저압력부 에어쿠션과 고압력부 에어쿠션에 의한 1, 2차적 충격 흡수와 함께, 충돌한 사람이 선로상에 떨어지지 않게 보조 에어쿠션을 통해 감싸도록 한 도시철도 및 경전철 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템에 관한 것이다.
즉, 도시철도 차량 또는 경전철 차량의 선로 상에 존재하는 선로 작업자 및 공중 인명을 장애물 판단이 용이한 감지 센서로 감지하여 주 및 보조 에어쿠션을 동작시켜 구명장치의 활용성을 극대화할 수 있도록 함으로써 궤도차량과의 충돌에 따른 대인 사고의 상해치 및 사망률을 최소화시킬 수 있도록 한 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선로 작업자나 보행자, 지하철 승강장에서 낙하한 사람을 보호하기 위해 에어쿠션을 기반으로 한 철도차량용 구명장치를 철도차량이나 궤도차량에 설치하여 사용하고 있는 경우도 있으며, 외국의 사례를 살펴볼 때 철도차량의 선두부에 공기가 충진된 에어백을 설치하여 사용하고 있는 사례가 있다.
종래의 이러한 구명 시스템은 선로 전방에 발견된 물체(사람)을 육안으로 판단하여 궤도차량 내부에 설치된 구명레버를 수동으로 조작하여 에어챔버 내의 압축공기를 에어쿠션으로 불어넣어 구명장치를 작동시키는 구성으로 되어 있다.
따라서, 이와 같은 구성을 갖는 구명 시스템의 경우, 궤도차량 운전자의 시야로 궤도차량 전방에 존재하는 사람을 확인하여 구명장치를 동작시켜야 하는데, 장시간 궤도차량을 운행하는 경우 선로 위의 사람을 확인하는 것은 쉽지 않은 일이다.
또한, 궤도차량 전방에 존재하는 사람을 확인하여 구명레버를 조작한다고 하더라도 일반 차량용 에어쿠션과 달리 에어쿠션내 공기가 완전히 충진 되기까지의 시간이 길기 때문에 궤도차량에 가까운 곳에서 출현한 사람이나 혹은 시기를 놓쳐 구명장치를 동작시키는 경우에 기대한 만큼의 인명 상해치 및 치사율을 감소시킬 수 없다.
특히, 근래에 자주 발생하는 도시철도 안전사고의 경우, 도시철도 차량 운전자가 예측하지 못하는 순간에 도시철도 차량 앞으로 뛰어 들기 때문에 이 경우 구명장치를 작동시키는 것은 더욱 어려움이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 거리 성능, 데이터 출력률 및 거리에 대한 정확도가 높은 2D 및 3D 레이저 스캐너 또는 쌍안카메라 등과 같은 센서를 활용하여 감지 시스템을 구성함으로써 궤도차량 전방의 물체 감지율을 높일 수 있음은 물론 이러한 감지 시스템에 의해 구명 장치를 동작시킴으로써 충돌 상황에 대해 구명장치부를 정확하게 동작시킬 수 있는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또, 본 발명의 다른 목적은 상기 구명장치부의 주 및 보조 에어쿠션에는 각각 회동 가능한 에어쿠션 받침대를 설치하여 궤도 차량과의 충돌시 상기 주 에어쿠 션 중 저압력부 에어쿠션과 고압력부 에어쿠션에 의한 1, 2차적 충격 흡수와 함께, 충돌한 사람이 선로상에 떨어지지 않게 보조 에어쿠션을 통해 감싸도록 하여 상기 궤도차량과의 충돌에 따른 대인 사고의 상해치 및 사망률을 최소화시킬 수 있는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 주 및 보조 에어쿠션 후면에 폭약장치를 설치하여 전기뇌관에 의해 폭발시켜 순간적으로 팽창되는 가스압력으로 충진할 수 있도록 하여, 긴급 및 돌발 상황에서 빠른 시간내에 구명장치부가 동작하게 함으로써 충돌 상황에 대해 유연하게 대처할 수 있는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템을 제공하는데 있다.
그리고, 본 발명의 또 다른 목적은, 상기와 같이 궤도 차량의 전두부에 설치된 주 에어쿠션 및 보조 에어쿠션과 함께 상기 궤도 차량의 전두부 하단에 설치된 회전식 에어쿠션 받침대의 경우, 평상시엔 차량 전두부 측으로 접혀져 주 에어쿠션 및 보조 에어쿠션이 외부로 노출되는 것을 차단하고, 비상시엔 차량 하방으로 회동하여 팽창된 에어쿠션들이 차량 아래로 들어가지 않도록 지지함으로써, 상기 주 에어쿠션 및 보조 에어쿠션에 대한 파손 방지 및 비상시 에어쿠션의 충격 흡수가 원활히 이루어질 수 있게 이들을 지지할 수 있는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 궤도 차량의 선두부 하단부 또는 중앙부에 설치되어 선로 전방의 근거리 감지 데이터를 생성시키는 근거리 감지 데이터 생성 수단과; 상기 궤도차량의 선두부 상단 또는 중앙부에 설치되어 선로 전방의 원거리 감 지 데이터를 생성시키는 원거리 감지 데이터 생성수단과; 상기 근거리 감지 데이터 생성 수단과 원거리 감지 데이터 생성 수단으로부터 각각 감지된 데이터를 융합시켜 물체(사람 및 장애물)의 위치 및 거리 정보를 계산함은 물론 이렇게 계산된 물체(사람 및 장애물) 정보로부터 해당 물체가 궤도 차량에 충돌할 것인지 여부를 판단하여 구명장치부로 구동신호를 선택적으로 발생시키는 데이터 처리부와; 내부에는 폭약장치를 구비하고 상기 궤도 차량의 선두부 하단부에 설치되어 상기 데이터 처리부의 제어에 부응하여 작동되어 궤도 차량의 충격력으로부터 물체(사람 및 장애물)를 보호하는 구명장치부로 구성한 것을 기본으로 한다.
이때, 상기 근거리 감지 데이터 생성 수단은 근거리 탐지용 2D 레이저 스캐너 또는 쌍안카메라 중 어느 하나 또는 2개 모두를 선택적으로 설치하여 구성하게 되는데, 근거리 탐지용 2D 레이저 스캐너의 경우는 차량의 선두부 하단부에 설치하는 것이 바람직하고 쌍안카메라의 경우는 궤도 차량의 선두부 중앙부에 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 원거리 감지 데이터 생성수단은 3D 레이저스캐너와 원거리 탐지용 2D 레이저스캐너 중 어느 하나 또는 2개 모두를 선택적으로 설치하여 구성한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 데이터 처리부는 원거리 감지 데이터 생성수단으로부터 측정된 데이터들과 근거리 감지 데이터 생성수단으로부터 측정된 데이터들을 전달받아 센서 융합 및 월드 모델링하는 센서 융합 및 월드 모델링부와; 상기 센서 융합 및 월드 모델링부에서 생성된 월드 모델을 기반으로 사람 및 장애물을 판단하는 사람 및 장 애물 판단부와; 상기 사람 및 장애물 판단부에서 판단한 결과에 부응하여 제어신호를 구명장치부로 발생시키는 제어신호 발생부로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구명장치부는 궤도 차량의 선두부에 설치되며, 그의 후면에 설치된 폭약의 폭발로 생성된 팽창가스에 의해 팽창되면서 차량의 충격력으로부터 선로 작업자나 승강장에서 낙하한 사람을 보호하는 주 에어쿠션과; 상기 주 에어쿠션에 의해 충격이 흡수된 사람이 선로 상으로 떨어지지 않도록 감싸 차량과의 2차적 충돌을 방지하는 보조 에어쿠션과; 상기 주 에어쿠션 및 보조 에어쿠션을 지지해 주는 회동식 에어쿠션 받침대와; 상기 데이터 처리부내의 제어신호 발생부에서 구동신호가 발생되면 작동하여 상기 주 에어쿠션 및 보조 에어쿠션의 동작을 제어함과 동시에 이들을 지지해 주는 회동식 에어쿠션 받침대를 회전시켜 주는 작동 제어기로 구성한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 주 에어쿠션은 각각 고압력부 에어쿠션과 저압력부 에어쿠션으로 구분하여 구성하되, 상기 고압력부 에어쿠션의 둘레에는 저압력부 에어쿠션을 설치하여 팽창 가스의 공급시 상기 고압력부 에어쿠션에 의해 저압력부가 지지되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 크게 선로 상에 존재하는 선로 작업자 및 사람을 감지하고 충돌 물체 판단을 위한 감지 시스템부(A)와, 상기 감지 시스템부(A)로부터 받은 충돌 신호로써 구명장치를 동작시켜 인명을 구조하기 위한 구명장치부(B)로 구성되어 있다.
즉, 본 발명의 감지 시스템부(A)은 궤도 차량의 선두부 하방 또는 중앙부에 설치되어 선로 전방의 근거리 감지 데이터를 생성시키는 근거리 감지 데이터 생성수단(D)과, 상기 궤도차량의 선두부 상단 또는 중앙부에 설치되어 선로 전방의 원거리 감지 데이터를 생성시키는 원거리 감지 데이터 생성수단(C)과, 상기 근거리 감지 데이터 생성수단(D)과 원거리 감지 데이터 생성수단(C)으로부터 각각 감지된 데이터를 융합시켜 물체(사람 및 장애물)의 위치 및 거리 정보를 계산함은 물론 이렇게 계산된 물체(사람 및 장애물) 정보로부터 해당 물체가 궤도 차량에 충돌할 것인지 여부를 판단하여 구명장치부로 구동신호를 선택적으로 발생시키는 데이터 처리부(5);로 구성되는 감지 시스템부(A)와;
내부에는 폭약장치를 구비하고 상기 궤도 차량의 선두부 하단부에 설치되어 상기 데이터 처리부(5)의 제어에 부응하여 작동되어 궤도 차량의 충격력으로부터 물체(사람 및 장애물)를 보호하는 구명장치부(B)로 구성한 것을 기본으로 한다.
상기에 있어서, 근거리 감지 데이터 생성 수단(D)은 근거리 탐지용 2D 레이저 스캐너(3) 또는 쌍안카메라(4) 중 어느 하나를 설치하거나 이들 모두를 선택적으로 설치하여 구성하고, 상기 원거리 감지 데이터 생성수단(C)은 3D 레이저스캐너(1)와 원거리 탐지용 2D 레이저스캐너(2) 중 어느 하나를 설치하거나 이들 모두를 선택적으로 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 근거리 감지 데이터 생성 수단(D) 중 근거리 탐지용 2D 레이저 스캐너(3)는 차량의 선두부 하단부에 설치하는 것이 바람직하고, 쌍안카메라(4)의 경우는 궤도 차량의 선두부 중앙부에 설치하는 것이 바람직하다.
또, 상기 데이터 처리부(5)는 3D 레이저 스캐너(1) 및/또는 원거리 탐지용 2D 레이저스캐너(2)로 구성되는 원거리 감지 데이터 생성수단(C)으로부터 측정된 원거리 감지 데이터들과 근거리 탐지용 2D 레이저 스캐너(3) 및/또는 쌍안카메라(4)로 구성되는 근거리 감지 데이터 생성수단(D)로부터 측정된 근거리 감지 데이터를 전달받아 이들을 융합 및 월드 모델링하는 센서 융합 및 월드 모델링부(41)와;
상기 센서 융합 및 월드 모델링부(41)에서 생성된 월드 모델을 기반으로 사람 및 장애물을 판단하는 사람 및 장애물 판단부(42)와;
상기 사람 및 장애물 판단부(42)에서 판단한 결과에 부응하여 제어신호를 구명장치부(B)로 발생시키는 제어신호 발생부(43)로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구명장치부(B)는 궤도 차량의 선두부에 설치되며, 그의 후면에 설치되어 있는 폭약장치의 폭발로 생성된 팽창가스에 의해 팽창되면서 차량의 충격력으로부터 선로 작업자나 승강장에서 낙하한 사람을 보호하는 주 에어쿠션(E)과;
상기 주 에어쿠션(E)에 의해 충격이 흡수된 사람이 선로 상으로 떨어지지 않도록 주 에어쿠션(E)의 상하 좌우에서 감싸 차량과의 2차적 충돌을 방지하는 보조 에어쿠션(401)과;
상기 주 에어쿠션(E) 및 보조 에어쿠션(401)을 지지해 주는 회동식 에어쿠션 받침대(303)와;
상기 데이터 처리부(5)내의 제어신호 발생부(43)에서 구동신호가 발생되면 작동하여 상기 주 에어쿠션(E) 및 보조 에어쿠션(401)의 동작을 제어함과 동시에 이들을 지지해 주는 회동식 에어쿠션 받침대(303)를 회전시켜 주는 작동 제어기(500)로 구성한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 주 에어쿠션(E)은 각각 고압력부 에어쿠션(100)과 저압력부 에어쿠션(200)으로 구분하여 구성하되, 상방 중앙부에 설치되는 상기 고압력부 에어쿠션(100)의 둘레에는 저압력부 에어쿠션(200)을 설치하여 팽창 가스의 공급시 상기 고압력부 에어쿠션(100)에 의해 저압력부 에어쿠션(200)이 고압력부 에어쿠션(100)의 둘레를 감싸는 형태로 하방을 향해 지지되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명 시스템의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구명시스템이 장착된 경전철 차량 또는 도시 철도 차량 선두부의 측단면도 및 정면도를 나타낸 것이다.
이에 따르면, 궤도 차량 선두부 중앙부에는 원거리 감지 데이터 생성수단(C) 중 하나인 3D 레이저스캐너(1)가 설치되는데, 이때 상기 3D 레이저스캐너(1)의 시야각(Field Of View; 이하, "FOV"라고도 함)과 거리 성능을 감안하여 선로 정면에서 최대한 선로 쪽을 바라보게 하여 원거리를 관측할 수 있도록 하는 것이 좋다.
또한, 궤도 차량 선두부 중앙부에는 상기 3D 레이저스캐너(1)를 대체하거나 이와 함께 원거리 탐지용 2D 레이저스캐너(2)가 설치될 수 있으며, 만약 상기 3D 레이저스캐너(1)와 원거리 탐지용 2D 레이저스캐너(2) 모두가 설치된다면, 이들 각 자의 시야각을 확보하기에 충분한 위치라면 서로 멀리 떨어져 설치되어도 무방하다.
또, 쌍안카메라(4)는 비교적 짧은 거리 성능(30m이내)으로 인하여 30m 이내의 근거리 데이터 감지 장치로 사용하며, 이 경우 선두부 중앙부에 설치하되 상기 쌍안카메라(4)의 시야각과 거리 성능을 감안하여 거리성능이 허용되는 범위 내에서 선로 정면에서 최대한 선로 쪽을 바라보게 하여 근거리를 관측할 수 있도록 하는 것이 좋다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 궤도 차량 하단에는 선로로부터 일정 높이에 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)가 설치되는데, 상기 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)의 관측방향은 선로 전방 수평 방향이 되도록 함으로써 근거리를 관측할 수 있도록 하는 것이 좋다.
상기 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)가 설치되는 높이는, 감지되어야 할 사람 및 장애물의 크기 그리고 관측 가능 범위를 고려하여 선로로부터 약 30cm정도의 높이에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 데이터 처리부(5)는 이하에서 상세히 기재되는 바와 같이 각각의 센서 즉, 원거리 감지 데이터 생성수단(C)으로서의 3D 레이저스캐너(1) 및/또는 원거리 탐지용 2D 레이저스캐너(2)와, 근거리 감지 데이터 생성수단(D)으로서의 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3) 및/또는 쌍안카메라(4)로부터 전달받은 데이터를 융합하여 융합데이터를 통하여 선로 전방에 출현한 물체의 위치와 크기 및 상태를 판단하고 물체 충돌 신호를 생성하여 구명장치부(B)에 전달하게 된다.
한편, 도 3은 본 발명에 사용되는 3D 레이저스캐너(1), 쌍안카메라(4) 그리고 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)의 관측범위를 도시한 것으로, 궤도차량의 속도와 센서의 성능을 고려하여 대략 궤도 차량 전방 30m이상의 원거리를 3D 레이저스캐너(1) 및/또는 원거리 탐지용 2D 레이저스캐너(2)의 관측범위(31)로 정하며, 궤도 차량 전방 30m까지의 근거리를 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3) 및/또는 쌍안카메라(4)의 관측범위(32)로 정하는 것이 바람직하다.
또, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 감지 시스템부를 개략적으로 나타낸 도면으로, 상기 데이터 처리부(5)는 원거리 감지 데이터 생성수단(C)으로부터 측정된 데이터들과 근거리 감지 데이터 생성수단(D)으로부터 측정된 데이터를 전달받으면, 센서 융합 및 월드 모델링부(41)를 거쳐 센서 융합 및 월드모델을 생성하고, 생성된 월드 모델을 기반으로 사람 및 장애물 판단부(42)에서 사람 및 장애물을 판단하여 제어신호 발생부(43)에서 구명장치부(B)에 전달할 제어 신호를 생성하도록 구성되어 있다.
이때, 상기 3D 레이저스캐너(1) 및 쌍안카메라(4)는 센서 데이터 출력율에 따라 일정한 간격으로 이동차량 전방의 3차원 형상정보를 연속적으로 취득할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의할 경우 쌍안카메라(4)의 좌표축은 궤도차량 좌표축과 같다고 가정한다. 즉, 차량 전방 주행 방향을 x축으로, 차량 상단 방향을 z축으로, 차량 측면 방향을 y축으로 한다.
또한, 상기 3D 레이저스캐너(1) 좌표축은 3D 레이저스캐너 제조사에 따라 다 르나 본 발명의 일 실시 예에서는 궤도차량 선두부 좌표축과 일치한다고 가정한다.
또, 상기 센서 융합 및 월드 모델링부(41)는 3D 레이저스캐너(1) 또는 쌍안카메라(4)로부터 받은 데이터를 아래에 설명하는 바와 같이 궤도차량 선두부 중심 좌표계로 변환하고, 레이저스캐너 월드모델 및 쌍안카메라 월드모델을 생성한 후에, 생성된 월드모델 좌표 데이터를 융합하여 융합 월드모델을 생성한다.
이 경우, 쌍안카메라(4)로부터 받은 데이터는 장애물 분해능이 높으나 좌우 카메라가 매칭되는 경우에만 거리 데이터를 생성하는데 사용될 수도 있다.
또, 상기 사람 및 장애물 판단부(42)에서는 센서 융합 및 월드모델링부(42)로부터 생성된 융합 월드모델을 이용하여 현재 이동 차량으로부터 물체의 위치 및 장애물 크기를 계산하여 해당 물체의 충돌 여부와 충돌예상시간을 생성한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시 예에 사용되는 월드 모델링 방법에 대한 개념을 설명한다.
도 5a는 3D 레이저 스캐너(1) 또는 쌍안카메라(3)에서의 센서 좌표계를 주행차량 중심좌표계로 변환하는 과정을 도시하고 있는데, 차량 중심으로부터 장애물까지의 거리 벡터
Figure 112005055121744-pat00001
은 다음 수학식1과 같다.
Figure 112005055121744-pat00002
따라서,
Figure 112005055121744-pat00003
의 크기를 RL,
Figure 112005055121744-pat00004
의 크기를 RC라 할때 장애물 좌표 (x0,y0, z0) 는 다음 수학식2와 같다
Figure 112005055121744-pat00005
이렇게 생성된 각 좌표들은 단위 샘플링을 통하여 월드 모델로 표현된다.
도 5b는 각 센서들로부터 전달받은 데이터로 공간 월드모델을 표현하는 방법에 대해 도시한다.
상기한 바와 같은 방법을 이용하여 얻어진 좌표 변환된 데이터(50)로부터, x, y 및 z로 표현되는 공간 좌표 중 xy 평면에 대해서 5 x 5cm의 단위로 샘플링 공간(51)을 생성하고 그 중앙점을 xy좌표의 샘플링 포인터(53)를 지정한다.
또한 상기 좌표 변환된 데이터(50) 중 고도가 가장 높은 데이터를 샘플링 포인터의 z좌표로 취득하여 xyz좌표의 샘플링 포인터(53)을 취득한다.
이러한 방식으로 취득된 xyz좌표의 샘플링 포인터(53)들은 해당 샘플링 공간의 대표 좌표를 가지게 된다.
본 발명은 선로 상의 사람 및 장애물 등의 물체를 판단하는 데에 목적이 있기 때문에, 도 5b에서와 같이 고도 데이터를 직육면체의 단위 월드모델로 표현하는 것으로 본 발명의 목적을 달성하는데 충분하나, 취득된 샘플링 포인터 집합들을 연결하여 공간 형상을 만드는 방법이 이에 한정되지 않는다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서는 상기한 바와 같은 각 센서들의 특성 및 궤도차량이 선로를 주행하는 점을 고려하여 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3) 및 원거리 탐지용 3D 레이저스캐너(2)의 높은 데이터 출력률과 거리 정확도를 기본으로 하여 3D 레이저스캐너(1) 및/또는 쌍안카메라(4)와의 센서 융합을 활용하여 근거리 및 원거리의 사람 및 돌발 장애물의 정확한 형상을 획득할 수 있도록 하였다.
도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 채용되는 센서 융합에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)와 3D 레이저스캐너(1)의 융합에 대한 개념도를 나타낸다.
여기서 도 6a는 선로 전방에 사람이 출현하였을 경우의 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3) 관측범위(62)와 3D 레이저스캐너(1)의 관측범위(61)를 나타내고 있다.
이때, 비록 3D 레이저스캐너(1)가 원거리 및 근거리에서 정확한 탐지가 가능하기는 하지만, 3D 레이저스캐너(1)는 데이터 출력률이 낮기 때문에, 특히 선로 전방에 갑자기 사람이 출현하는 경우에는 근거리 탐지에 사용하는 것은 비효율적이다.
따라서 본 실시 예에서는 도 6b에 도시된 바와 같이 3D 레이저스캐너(1)가 30m이상의 원거리를 관측하고, 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)가 30m이하의 근거리를 관측하여 원거리 및 근거리 데이터를 통합하고 있다.
도 6b에서 도면부호 63은 3D 레이저스캐너(1)에 의한 탐지 영상이고, 도면부호 64는 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)에 의한 탐지 영상이며, 도면부호 66은 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)와 3D 레이저스캐너(1)의 데이터 융합의 결과를 나타내는 화면이다.
도 6c는 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)와 3D 레이저스캐너(1)의 융합을 통하여 생성된 데이터를 이용하여 상기한 바와 같은 월드 모델의 생성 결과를 나타낸 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)와 쌍안카메라(4)의 융합에 대한 개념도를 나타낸다.
도 6a 내지 도 6c와 관련하여 설명한 바와 유사하게, 도 7a에는 선로 전방에 사람이 출현하였을 경우의 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)의 관측범위(72)와 쌍안카메라(4)의 관측범위(71)를 나타내고 있으며, 도 7b는 쌍안카메라(4)의 탐지 영상(73)과, 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)의 30m이하의 근거리 탐지 영상(74) 및 쌍안카메라(4)와 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)의 데이터 융합의 결과를 나타내는 영상(76)을 나타낸다.
도 7c는 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)와 쌍안카메라(4)의 융합을 통하여 생성된 데이터를 이용하여 상기한 바와 같은 월드 모델의 생성 결과를 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3), 쌍안카메라(4) 및 3D 레이저스캐너(1)의 융합에 대한 개념도를 나타낸다.
도 6a 내지 도 6c와 관련하여 설명한 바와 유사하게, 도 8a에는 선로 전방에 사람이 출현하였을 경우의 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)의 관측범위(82)와 쌍안카메라(4)의 관측범위(81)를 나타내고 있으며, 도 8b는 쌍안카메라(4)의 탐지 영상(83), 3D 레이저스캐너(1)의 30m 이상의 원거리 탐지 영상(85), 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)의 30m이하의 근거리 탐지 영상(87) 및 쌍안카메라(4)와 근거리 탐지용 2D 레이저스캐너(3)의 데이터 융합의 결과를 나타내는 영상(88)을 도시한다.
그러나, 상기에서 살펴본 바와 같이 비록 쌍안카메라(4)가 높은 장애물 분해능을 가지기 때문에 세밀한 월드 모델을 생성할 수는 있으나, 좌우 매칭률이 높지 않은 경우에는 도 8b의 도면부호 84와 같은 쌍안카메라(4)에 의해 매칭되지 않은 부분이 생길 수 있다.
한편, 일반적으로 3D 레이저스캐너(1)는 월드 모델의 세밀도가 쌍안카메라(4)에 비하여 떨어질 수는 있으나, 전부분에 걸쳐 월드 모델을 생성할 수 있기 때문에, 본 실시예에 의하면 쌍안카메라(4)에 의해 매칭되지 않는 부분의 데이터가 유실되더라도 3D 레이저스캐너(1)의 해당 부분(86)에 대한 데이터에 의해 보완될 수 있어 물체에 대한 정확한 탐지가 가능하므로 도 8c와 같은 정확한 월드 모델의 생성이 가능하다.
상기 사람 및 장애물 판단부(42)에서 행해지는 사람 및 장애물 판단에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.
상기에서 설명한 센서 융합과 월드 모델링부(41)를 통하여 생성된 월드 모델을 기준으로 물체(장애물 또는 사람)를 판단한다.
물체 판단의 기준은 높이 30cm 이상, 넓이는 각 센서의 분해능을 고려하여 설정하되, 약 20cm 이상인 것이 바람직하다.
또한 감지된 물체의 위치가 궤도 차량의 선두부로부터 30m이상 떨어져 있을 경우에는 충돌 가능 물체로 판단하고 30m이내일 경우에는 충돌 및 돌발 물체로 판단한다.
상기한 사람 및 장애물 판단부(42)에서 충돌 가능한 사람 및 장애물이 있는 것으로 판단되어 소정의 신호를 제어신호 발생부(43)로 출력시켜 주게 되면 상기 제어신호 발생부(43)에서는 구명장치부(B)에 구동을 위한 제어를 신호를 발생시킨다.
한편, 본 발명의 상기 감지 시스템부(A)에서 수신된 충돌 신호로 구명장치를 동작시켜 선로 작업자 및 공중 인명 구명을 위한 구명장치부(B)에 상세한 설명은 다음과 같다.
본 발명에 따른 궤도차량 구명장치부(B)는, 궤도차량 내부에 설치되어 상기 감지 시스템부(A)로부터 수신된 구명장치 동작신호로부터 에어쿠션 동작제어신호를 발생시키기 위한 작동 제어기(500)와, 궤도차량 선두부에 설치되어, 작동 제어기(500)의 제어신호에 의해 팽창되면서 차량의 충격력으로부터 선로 작업자나 승강장에서 낙하한 사람을 보호하는 주 에어쿠션(E) 및 상기 주 에어쿠션(E)에 의해 충격이 흡수된 사람이 선로상으로 떨어지지 않도록 감싸 차량과의 2차적 충돌을 방지하는 보조 에어쿠션(401)으로 구성되어 있다.
여기서, 상기 주 에어쿠션(E)은 각각 고압력부 에어쿠션(100)과 저압력부 에 어쿠션(200)으로 구분되며, 상기 고압력부 에어쿠션(100) 둘레에 저압력부 에어쿠션(200)이 설치되어 폭발장치의 폭발에 의한 팽창 가스의 공급시 상기 고압력부 에어쿠션(100)에 의해 저압력부 에어쿠션(200)이 지지되도록 되어 있다.
또한, 상기 보조 에어쿠션(401)은 궤도차량의 대인 충돌 시 선로 작업자나 승강장에서 낙하한 사람이 에어쿠션 측으로 넘어질 수 있도록 상기 주 에어쿠션(E)의 하단에 설치되며, 상기 주 에어쿠션(E)의 저압력부 에어쿠션(200)에 의해 충격이 흡수된 사람이 선로상으로 떨어지지 않게 폭발 팽창하도록 구성되어져 있다.
또, 상기 주 에어쿠션(E) 및 보조 에어쿠션(401)의 동작은 상기 데이터 처리부(5)의 제어를 받으며 이들과 연결된 작동 제어기(500)의 동작 신호를 통하여 이루어지게 된다.
이와 더불어, 상기 에어쿠션 내 공기 공급 시 힌지(301)를 통해 하방으로 회동하여 에어쿠션이 팽창되도록 하고, 상기 에어쿠션 내 공기 배출시 힌지(301)를 통해 상방으로 회동하며 에어쿠션이 궤도차량의 선두부에 고정 지지될 수 있도록 궤도차량의 선두부 하단에 힌지 결합된 에어쿠션 받침대(303)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저압력부 에어쿠션(200)은 도9 및 도 12에서 보는 바와 같이 궤도차량의 좌.우측단 에어쿠션(204,205)을 설치하되, 궤도차량 안쪽으로 경사를 두게 하여 에어쿠션에 부딪힌 사람이 구명장치 중앙부로 튕겨져나갈 수 있도록 한다.
그리고, 도 10 및 도 11과 같은 모양의 하단 에어쿠션(203)을 궤도차량 하단부에 설치하여 에어쿠션에 1차적으로 충돌한 사람이 구명장치 중앙부 혹은 상단부 로 튕겨질 수 있도록 하며, 이 과정에서 1차적으로 충돌한 사람이 구명장치 상단부를 넘어가는 경우를 방지하기 위하여 상단 에어쿠션(201)을 설치한다.
상기한 주 에어쿠션(E)에 대하여 좀더 상세히 설명하면, 이는 도 10 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 고압력부 에어쿠션(100)과 저압력부 에어쿠션(200)이 상호 일체화된 상태를 이루고 있으나, 상기 고압력부 에어쿠션(100)과 저압력부 에어쿠션(200) 내로 공급되는 압축공기의 충진압력이 서로 다르기 때문에 이를 위한 고압력부 에어쿠션(100)과 저압력부 에어쿠션(200)으로 구분되게 되며, 특히 상기 주 에어쿠션(E) 내로 공급되는 압축공기의 충진압력을 견딤과 동시에, 궤도차량과 선로 작업자나 승강장에서 낙하한 사람과의 충돌에 따른 충격력을 견딜 수 있도록 하기 위하여 탄성이 강한 합성수지재로 이루어져 있다.
그리고, 상기 주 에어쿠션(E)의 경우, 전술한 바와 같이 상기 고압력부 에어쿠션(100) 둘레에 저압력부 에어쿠션(200)이 설치되어 상기 고압력부 에어쿠션(100)에 의해 저압력부 에어쿠션(200)이 지지되도록 구성되어 있는데, 이는 상기 저압력부 에어쿠션(200)의 1차적 충격 흡수 및 상기 고압력부 에어쿠션(100)의 2차적 충격 흡수를 통해 상기 궤도차량의 충격력으로부터 선로 작업자나 승강장에서 낙하한 사람의 손상 정도를 최소화시킬 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 상기 고압력부 에어쿠션(100)의 상면에는 고압력부 에어쿠션(100) 내에 충진된 압축공기를 외기로 배출시키기 위한 공기배출구(20a)가 형성되어 있으며, 상기 공기배출구(20a)의 경우 릴리프 밸브(미도시)를 통해 개폐되도록 이루어져 있다.
한편, 상기 보조 에어쿠션(401)은 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 주 에어쿠션(E)에 의해 충격이 흡수된 사람이 차량 전방(前方)으로 튕겨져 선로 상에 떨어지지 않도록 하여 차량과의 2차적 충돌을 방지하기 위한 장치로서 궤도차량과 충돌한 사람이 선로상으로 떨어지지 않게 도 11과 같이 삼각형태로 폭발 팽창하도록 구성되어 있다.
그리고, 상기와 같이 궤도차량의 대인 충돌시 선로 작업자나 승강장서 낙하한 사람이 에어쿠션 측으로 넘어질 수 있도록 함과 아울러, 상기 에어쿠션을 통해 1차적 충격 흡수가 이루어진 사람이 선로상으로 떨어지지 않도록 폭발 팽창되기 위하여 상기 보조 에어쿠션(401)이 상기 주 에어쿠션(E) 하단 즉, 저압력부 에어쿠션(200)의 하단부 에어쿠션(203)의 양측 하단에 연결된 구조로 이루어지게 된다.
그리고, 달리는 궤도차량의 바람에 의한 저항력을 극복하고, 선로 위로 갑작스럽게 뛰어드는 사람을 구조하기 위해 각 에어쿠션 후면의 폭약을 전기뇌관에 의해 폭발시켜 순간적으로 다량의 가스를 발생시켜 이 가스를 이용해 에어쿠션을 폭발 팽창시킨다.
이하, 본 발명의 도시철도용 구명장치에 대한 작용상태를 설명하면 다음과 같다.
감지시스템이 궤도차량 전방에 충돌하는 물체를 감지하게 되면, 감지시스템의 처리부는 구명장치의 작동 제어기(500)로 충돌 신호를 보내게 된다. 작동 제어기(500)는 충돌신호를 받아서 주 에어쿠션(E)의 고압력부 및 저압력부 에어쿠션(100)(200)에 각각 설치된 전기뇌관에게 전기적 신호를 보내어 에어쿠션 후면에 장 착된 폭약을 폭발시켜 순간적 발생된 다량의 가스를 통해 주 에어쿠션(E)이 팽창되게 된다.
이 과정에서 하단부 에어쿠션(203)의 팽창으로 인하여 힌지(301)를 통해 하방으로 회동하여 하단 받침대(303)에 의해 궤도차량 선두부 하단에 고정지지 된다.
또한 하단 받침대(303)가 선두부 하단 중앙에 설치된 커플러(도시 생략됨)에 의해 회동이 제한되지 않도록 커플러 보다 큰 요홈(도시 생략됨)이 형성되어 있다.
동시에 하단 에어쿠션(203)에 의해 충돌된 사람이 궤도차량 위쪽으로 튕겨져 넘어가는 것을 방지하기 위해 도 10 및 도 11과 같이 상단 에어쿠션(201)이 설치된다.
이때, 상기 상단 에어쿠션(201)은 팽창시 상단 힌지(302)를 통해 상단 받침대(303)를 밀어 올려 구명장치 상단을 고정한다.
그리고, 사용이 종료된 도시철도용 구명장치는 사용된 고압력부 에어쿠션(100)과 저압력부 에어쿠션(200)로 구성된 주 에어쿠션(E) 및 보조 에어쿠션(401)은 교체 설치하며, 에어쿠션 받침대(303)를 궤도차량의 선두부 측으로 회동시켜 상기 고압력부 에어쿠션과 저압력부 에어쿠션이 접힌 상태로 고정되도록 한다.
이상에서와 같이 상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 고속으로 주행하는 궤도차량에 있어서 궤도 차량 전방의 원거리 및 근거리에 있는 사람 및 장애물에 대한 정확한 형상 정보와 거리 정보를 획득할 수 있는 감지 시스템을 제공함으로써, 고속으로 주행하는 궤도 차량에 정확한 긴급 상황 및 정확한 충돌 피해 저감기준을 제공하는데 사용할 수 있어 선로 상의 사람 및 장애물을 조기에 발견하고 인명 구명을 위한 구명장치가 적기에 작동되도록 하여 인명의 상해 및 치사율을 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 도시철도용 구명장치부는, 충진 압력이 상이한 2개의 에어쿠션과 함께, 차량과 충돌한 사람이 차량 전방(前方)으로 튀어 나가지 않게 감쌀 수 있도록 이루어진 에어쿠션을 궤도차량의 전두부에 설치하되, 주 에어쿠션 및 보조 에어쿠션의 구동을 제어할 수 있는 구동 제어기를 설치 구성하고, 또한, 상기 에어쿠션에 회동 가능한 에어쿠션 받침대를 설치 구성함으로써, 궤도차량과의 충돌시 상기 에어쿠션 중 저압력부 에어쿠션과 고압력부 에어쿠션에 의한 1, 2차적 충격 흡수와 함께, 적절한 시기에 보조 에어쿠션을 동작시킴으로써 충돌한 사람이 선로상에 떨어지지 않게 보조 에어쿠션을 통해 감싸도록 하여 상기 궤도차량과의 충돌에 따른 대인사고의 상해치 및 사망률을 최소화시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 궤도차량이 주행하는 선로상에 존재하는 선로 작업자 및 사람을 구명하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 궤도차량의 선두부에 설치되어 궤도차량 전방에 존재하는 사람을 감지하기 위한 감지 시스템부와;
    궤도차량 내부에 설치되어 상기 감지 시스템부로부터 수신된 구명장치 동작신호에 부응하는 에어쿠션 동작제어신호를 발생시키기 위한 작동 제어기와, 궤도차량 선두부에 설치되어 작동 제어기의 제어신호에 의해 팽창되면서 차량의 충격력으로부터 선로 작업자나 승강장에서 낙하한 사람을 1차적으로 보호하는 주 에어쿠션과, 상기 주 에어쿠션에 의해 충격이 흡수된 사람이 선로상으로 떨어지지 않도록 감싸 차량과의 2차적 충돌을 방지하는 보조 에어쿠션으로 구성되어 상기 감지 시스템부로부터 동작되는 구명장치부;를 포함하여 구성되고,
    상기 감지 시스템부는, 궤도차량의 선두부 하단부 또는 중앙부에 설치되어 선로 전방의 근거리 감지 데이터를 생성시키는 근거리 감지 데이터 생성 수단과;
    상기 궤도차량의 선두부 상단 또는 중앙부에 설치되어 선로 전방의 원거리 감지 데이터를 생성시키는 원거리 감지 데이터 생성수단과;
    상기 근거리 감지 데이터 생성 수단으로부터 출력된 데이터 및 상기 원거리 감지 데이터 생성 수단으로부터 출력된 데이터를 융합시켜 융합 데이터를 생성시키는 데이터 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원거리 감지 데이터 생성 수단은 3D 레이저 스캐너 및 원거리 탐지용 2D 레이저 스캐너 중 하나 이상을 포함하며,
    상기 근거리 감지 데이터 생성 수단은 근거리 탐지용 2D 레이저 스캐너 및 쌍안카메라 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 선로상의 사람 및 장애물을 판단하여 구명 장치 작동을 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1항, 제 3항 및 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어쿠션은 각각 고압력부와 저압력부로 구분되되, 상기 고압력부 에어쿠션 둘레에 저압력부 에어쿠션이 설치되어 공기 공급시 상기 고압력부 에어쿠션에 의해 저압력부 에어쿠션이 지지되는 구성으로 된 것을 특징으로 하는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 저압력부 에어쿠션은 주 에어쿠션에 충돌한 사람이 궤도차량 중앙부로 튕겨지도록 하단 에어쿠션이 설치되고, 튕겨진 사람이 궤도차량 상단으로 넘어가지 못하도록 상단 에어쿠션이 설치되며, 상기 하단 에어쿠션의 경우 에어쿠션과 충돌한 사람이 선로로 떨어지는 것을 1차적으로 방지하는 것을 특징으로 하는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 저압력부 에어쿠션의 양측면에는 궤도차량의 대인 충돌시 압력 상승에 의한 저압력부 에어쿠션 내의 압축공기가 외기로 배출되면서 대인 충돌에 대한 1차적 충격 흡수를 이룰 수 있게 릴리프 밸브에 의해 개폐되는 공기배출구가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 보조 에어쿠션은 궤도차량의 대인 충돌시 선로 작업자나 승강장서 낙하한 사람이 에어쿠션 측으로 넘어질 수 있도록 상기 주 에어쿠션 하단에 설치한 것을 특징으로 하는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 보조 에어쿠션은 구동제어기로부터 받은 전기적 신호로부터 작동되어 상기 저압력부 에어쿠션에 의해 충격이 흡수된 사람이 선로상으로 떨어지지 않게 폭발 팽창하도록 구성된 것을 특징으로 하는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 저압력부 에어쿠션의 하단 에어쿠션 팽창시 힌지를 통해 하방으로 회동하여 에어쿠션이 팽창되도록 하고, 상기 에어쿠션 내 공기 배출시 힌지를 통해 상방으로 회동하여 에어쿠션이 궤도차량의 전두부에 고정 지지될 수 있도록 궤도차량의 전두부 하단에 힌지 결합된 하단 에어쿠션 받침대가 더 구비된 것을 특징으로 하는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 저압력부 에어쿠션의 상단 에어쿠션 팽창시 상단 에어쿠션 받침대가 상단 힌지를 통해 상단으로 회동하여 상기 에어쿠션을 지지하도록 하고, 상기 에어쿠션 내 공기 배출시 힌지를 통해 하방으로 회동하여 에어쿠션이 궤도차량의 전두부에 고정 지지될 수 있도록 궤도차량의 전두부 상단에 힌지 결합된 에어쿠션 받침대가 더 구비된 것을 특징으로 하는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 주 및 보조 에어쿠션의 후면부에 설치된 폭약은 긴급 혹은 돌발 상황에 대비하여 전기뇌관에 의해 폭발시켜 순간적으로 에어쿠션이 팽창할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 선로 상의 작업자 및 공중 인명 구명 시스템.
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