KR100844912B1 - 철도차량 개인운전연습시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철도차량용 개인운전연습시스템에 관한 것으로, 운전자로 하여금 단순 운전연습뿐만 아니라 훈련을 통하여 차량의 기능을 체계적으로 숙달하고 신호시스템에 대한 정확한 이해를 가질 수 있도록 하며, 열차의 모델이 달라지거나 열차운행환경이 달라져도 주제어컴퓨터의 훈련프로그램을 바뀐 열차모델과 열차운행환겨에 맞도록 쉽게 교환하여 사용할 수 있는 철도차량용 개인운전연습시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 개인운전연습기와, 상기 개인운전연습기에 연결되며 열차모델 및 열차운행환경에 따라 다양하게 제작된 훈련소프트웨어가 저장된 교관제어수단을 구비하며, 상기 개인운전연습기는, 실제차량의 운전데스크를 모사한 모의운전데스크와, 상기 모의운전데스크에서의 운전자의 조작 정보를 처리하기 위한 입출력제어수단과, 상기 입출력제어수단에서 입력된 정보에 기초하여 상기 교관제어수단으로부터 다운로드받은 훈련소프트웨어에 따라 철도차량의 동작정보를 처리하는 주제어수단과, 상기 주제어수단에서 처리된 철도차량의 동작 정보를 기초로 모의전방영상을 처리하는 영상처리수단과, 상기 영상처리수단에 의해 처리된 모의전방영상을 표시하는 전방영상표시장치와, 상기 주제어수단으로부터 입력된 운전자 조작 내용과 훈련소프트웨어에서 규정한 조작내용을 비교함으로써 운전자의 오동작 여부를 분석하여 교관정보를 생성하는 CBT수단과, 상기 교관정보를 운전자에게 보여주는 CBT표시장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

개인운전연습시스템, CBT

Description

철도차량 개인운전연습시스템 { INDIVIDUAL DRIVING TRAINING SYSTEM FOR TRAIN }

본 발명은 철도차량용 개인운전연습시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 운전연습자의 운전연습내용에 대한 컴퓨터기반의 교육(Computer Based Training:이하 CBT)기능을 수행할 수 있는 개인운전연습시스템에 관한 것이다.

철도차량은 발주처의 요구사항을 고려하는 것이 최우선이기 때문에 정형화된 모델이 없으며, 차량의 형태 및 운전방법이 신호시스템과 결합하여 새로 제작되는 차량마다 매번 달라진다. 이러한 철도차량을 운행하는 기관사들은 지역별로 특성화된 환경조건에 대처하는 능력을 유지하고, 신규로 제작되는 차량에 적응하기 위하여 다양한 교육도구들을 사용하는데, 대표적인 것이 모의운전연습기(Full Type Simulator)이다.

모의운전연습기는 열차의 운전실 및 운전대를 실차와 동일하게 제작하여 운전자로 하여금 실제 철도차량과 동일한 상황의 교육환경을 제공하지만 고가의 제작비용, 한정된 교육인원 등 제약사항이 존재한다.

이로 인해 모의운전연습기나 실제차량보다 현실감등은 다소 감소하지만 적은 비용으로 동시에 다수의 사람들을 교육시킬 수 있는 개인운전연습기가 운전자 교육의 교보재로 사용되고 있다.

이러한 개인운전연습기는 신규운전자의 운전연습 및 기존 운전자의 선로숙지훈련뿐만 아니라 비상 및 돌발상황대처에 대한 훈련용으로 두루 사용된다.

또한 개인운전연습기는 PC기반으로 동작하며 영상장치,음향장치,운전대 등의 부가장치로 구성된다. 개인운전연습기의 운전대는 운전자가 열차를 제어 감시하기 위한 부분으로 램프,스위치,계기판과 같은 다수의 전장품으로 구성되어 있는데, 일반적으로 훈련의 효과를 최대로 하기 위하여 주요부분에 대해서는 실차와 동일하게 제작되고 또한 실제운전상황과 동일한 반응을 보이도록 설계된다.

보통의 경우 이러한 개인운전연습기 2~3대와 1대의 교관제어대가 하나의 개인운전연습시스템으로 이루어져 있는데, 이를 도4를 참조하여 간략하게 도시하면 열차의 운전데스크를 모사한 모의운전데스크(215)와 모의운전데스크에서 운전자가 조작하는 대로 동작이 구현되도록 제어하는 입출력장치(210)와, 상기 입출력장치로부터 입출력제어정보를 제공받아서 열차의 속도와 위치정보를 계산하는 주제어컴퓨터(200)와 상기 주제어컴퓨터(200)와 연동되어 제공받은 정보를 기초로 모의전방영상을 처리하는 영상처리컴퓨터(220)와 영상처리컴퓨터(220)에 의해 처리된 모의전방영상을 표시하는 전방영상표시장치(225)와 상기 주제어컴퓨터(200)를 제어하고 사용내역을 감시하는 교관제어대(250)로 이루어져 있다.

그러나 종래의 개인운전연습시스템은 단순히 주제어컴퓨터에 저장되어 있는 정해진 시나리오에 따른 운전연습만 실시되고 어떤 부분을 어떻게 틀렸는지에 대한 실시간적인 지적이 이루어지지 않으며 단지 운전연습의 결과만을 확인하도록 되어 있기 때문에 교육효과가 제한적일 수밖에 없다. 또한, 주제어컴퓨터의 훈련소프트웨어를 교체하기가 힘들었기 때문에 연습하고자 하는 열차의 모델이 달라지거나, 신호체계, 노선 등의 열차운행환경이 달라지게 되면 사용하기 어려운 문제점들이 있었다.

본 발명은 전술한 개인운전연습시스템의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 운전자로 하여금 단순 운전연습뿐만 아니라 훈련을 통하여 차량의 기능을 체계적으로 숙달하고 신호시스템에 대한 정확한 이해를 가질 수 있도록 하며, 열차운행환경이 달라져도 주제어컴퓨터의 훈련프로그램을 바뀐 열차운행환경에 맞도록 쉽게 교환하여 사용할 수 있는 철도차량용 개인운전연습시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 철도차량용 개인운전연습시스템으로, 개인운전연습기와, 상기 개인운전연습기에 연결되며 열차모델 및 열차운행환경에 따라 다양하게 제작된 훈련소프트웨어가 저장된 교관제어수단을 구비하며, 상기 개인운전연습기는, 실제차량의 운전데스크를 모사한 모의운전데스크와, 상기 모의운전데스크에서의 운전자의 조작 정보를 처리하기 위한 입출력제어수단과, 상기 입출력제어수단에서 입력된 정보에 기초하여 상기 교관제어수단으로부터 다운로드받은 훈련소프트웨어에 따라 철도차량의 동작정보를 처리하는 주제어수단과, 상기 주제어수단에서 처리된 철도차량의 동작 정보를 기초로 모의전방영상을 처리하는 영상처리수단과, 상기 영상처리수단에 의해 처리된 모의전방영상을 표시하는 전방영상표시장치와, 상기 주제어수단으로부터 입력된 운전자 조작 내용과 훈련소프트웨어에서 규정한 조작내용을 비교함으로써 운전자의 오동작 여부를 분석하여 교관정보를 생성하는 CBT수단과, 상 기 교관정보를 운전자에게 보여주는 CBT표시장치로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이를 통하여 운전자의 훈련과정을 감시하고 열차의 오동작에 대한 원인을 분석하여 교관정보를 운전자에게 알려주는 CBT수단과 CBT표시장치를 구비하고 있기 때문에 교관의 도움없이도 운전자 혼자서 개인운전연습을 하고 문제가 되는 부분은 교정해 나갈 수 있다.

또한, 상기 교관제어수단은 서로 다른 복수의 주제어수단들과 연결됨으로써, 상기 주제어수단들은 각각 다른 모델의 열차와 다른 열차운행환경에서의 운전연습환경을 구현할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이를 통하여 상기 서로 다른 복수의 주제어수단은 하나의 교관제어수단으로부터 각각 서로 다른 교육훈련소프트웨어를 전송받아 각 주제어수단 별로 다른 모델의 열차와 다른 열차운행환경에서 운전연습을 할 수 있는 환경을 구비하게 된다.

또한, 상기 개인운전연습기와 상기 교관제어수단은 이더넷으로 인터페이스되는 것을 특징으로 한다.

이를 통하여 교관제어수단으로부터 멀리 떨어져 있는 장소에서도 교관제어수단으로부터 교육훈련프로그램을 개인운전연습기로 다운로드 받고 이를 실행하여 운전연습훈련이 가능하다.

상기 발명은 다양한 용도의 개인운전연습시스템에 적용될 수 있으며, 특히 철도차량용 개인운전연습시스템에 유용하다.

본 발명에 따른 철도차량용 개인운전연습시스템에 따르면, 종래의 개인운전연습시스템에 CBT 기능을 추가하여 운전연습자가 단순운전연습뿐만 아니라 차량에 대한 지식의 습득이나 신호시스템에 대한 이해 등을 높일 수 있으며, CBT표시장치를 통해 훈련도중 발생한 오류에 대한 원인 및 오류의 수정방법 등을 익힐 수 있도록 되어 있다. 또한 열차모델 및 열차운행환경에 따라 다양하게 제작된 훈련소프트웨어를 교관제어대로부터 다운로드받아 사용할 수 있으므로 열차모델별 또는 열차운행환경별로 다른 개인운전연습시스템을 구비하지 않아도 되므로 시스템 유지비용이 절감된다.

또한, 주제어수단, 영상처리수단 및 CBT수단과 교관제어대가 이더넷과 같은 네트워크로 연결되어 종래에 비해 넓은 지역에 훈련장치를 분산하여 설치할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시 예는 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상내에서 다양한 변형이 가능하여, 본 발명을 한정하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철도차량용 개인운전연습시스템의 개략적인 블록도이며, 도 2은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철도차량용 개인운전연습시스템의 모의운전데스크의 모습을 도시한 사시도이다. 또한, 도 3는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철도차량용 개인운전연습시스템의 사용방법을 도시한 개념도이다.

상기 도 1에서 본 발명의 개인운전연습시스템은 크게 개인운전연습기(100)와 상기 개인운전연습기(100)과 이더넷으로 연결되어 있는 교관제어수단(150)으로 이루어져 있다.

또한, 상기 개인운전연습기(100)는 철도차량의 운전데스크를 모사한 모의운전데스크(115)와 상기 모의운전데스크와 연결되어 모의운전데스크(115)가 운전자가 조작하는 대로 동작이 구현되도록 제어하는 입출력제어수단(110)과 상기 교관제어수단(150)으로부터 교육훈련소프트웨어를 다운로드 받아서 실행하며, 상기 입출력제어수단(110)으로부터 입출력제어정보를 제공받아서 열차의 속도와 위치정보를 계산하는 주제어수단(140)과 상기 주제어수단과 연결되어 있고 모의전방영상을 처리하는 컴퓨터인 영상처리수단(120)과 상기 영상처리수단과 연결되어 모의전방영상을 표시하는 전방영상표시장치(225)와 상기 주제어수단(140)과 연결되어 훈련과정을 감시하고 모의운전데스크(115)의 오동작에 대한 원인을 분석하여 교관정보를 만들어내는 컴퓨터인 CBT수단(130)으로 형성되어 있다.

또한, 상기 교관제어수단은 복수의 개인운전연습기(100)와 이더넷으로 연결되어 있다.

상기 모의운전데스크(115)는 도 2에서 도시한 바와 같이 철도차량의 운전데스크를 모사한 형상이며 열차마다 다른 부분은 컴퓨터 그래픽화하여 운전자가 운전연습을 하고자하는 철도차량과 최대한 비슷한 운전환경을 구현하도록 제작되며, 운전자가 상기 모의운전데스크(115)를 조작하면 상기 입출력제어수단(110)에 의해 모 의운전데스크(115)의 동작으로 그대로 구현된다.

상기 주제어수단(140)은 교관제어수단(150)과 이더넷으로 통신하여 운전연습자가 개인운전연습기(100)를 사용할 수 있는 허가를 받거나, 교육에 필요한 교육훈련프로그램을 다운로드 받아서 실행시키는 등 개인운전연습기(100)와 교관제어수단(150) 사이를 인터페이스시켜주며, 입출력제어수단(110)으로부터 입출력제어정보를 제공받아서 운전자의 운전내용에 따른 열차의 속도와 위치정보를 계산하는 역할을 한다.

상기 영상처리수단(120)은 상기 주제어수단(140)으로부터 제공받은 훈련소프트웨어와 열차의 속도와 위치정보를 함께 가공처리하여 영상처리수단(120)에 연결되어 있는 전방영상표시장치(125)를 통해 모의전방영상을 운전연습자에게 보여준다.

상기 CBT수단(130)은 상기 주제어수단(140)으로부터 제공받은 훈련소프트웨어에서 규정한 조작내용과 운전자의 운전내용을 비교분석하여 교관정보를 만들어내며 상기 교관정보를 CBT수단(130)에 연결되어 있는 CBT표시장치(13)를 통해 운전자에게 보여준다.

상기 교관제어수단(150)은 상기 주제어수단(140)을 제어하고 통제하는 장치로서 다양한 열차모델과 열차운행환경을 고려한 훈련소프트웨어들이 구비되어 있으며, 상기 주제어수단(140)에서 운전연습자가 연습을 원하는 열차모델과 열차운행환경을 선택하면 관련된 훈련소프트웨어가 교관제어수단(150)으로부터 상기 주제어수단(140)으로 다운로드된다. 또한, 상기 교관제어수단(150)은 상기 운전연습자의 인적사항과 훈련내용, 훈련통계 등에 관한 내용을 관리 저장하는 역할도 한다.

다음으로 도3을 참조하여 본 발명에 따른 철도차량용 개인운전연습시스템의 사용방법에 대해 설명한다.

먼저, 모의운전데스크(115)에 착석하여 주제어수단(140)를 통해 교관제어수단(150)으로부터 사용자 인증을 받고(S100), 운전을 원하는 열차모델과 열차운행환경을 입력하여 훈련소프트웨어를 선택(S200)한 후, 모의운전데스크(115)에서 운전연습준비가 되었다는 메세지가 뜨면 전방영상표시장치(125)를 통해 전방화면을 주시하면서 운전연습을 시작(S300)하게 된다. CBT표시장치(135)를 통해 오동작이 지적되면서 교관정보가 뜨면 잘못된 부분으로 돌아가서 반복연습을 하면서 운전연습을 완료한다(S400).

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철도차량용 개인운전연습시스템의 개략적인 블록도이다.

도 2은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철도차량용 개인운전연습시스템의 모의운전데스크의 모습을 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 따른 철도차량용 개인운전연습시스템의 사용방법을 도시한 개념도이다.

도 4는 종래의 철도차량용 개인운전연습시스템의 개략적인 블록도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100:개인운전연습기 110:입출력제어수단

115:모의운전데스크 120:영상처리수단

125:전방영상표시장치 130:CBT수단

135:CBT표시장치 140:주제어수단

150:교관제어수단

Claims (3)

1. 철도차량용 개인운전연습시스템으로,

   개인운전연습기와, 상기 개인운전연습기에 연결되며 열차모델 및 열차운행환경에 따라 다양하게 제작된 훈련소프트웨어가 저장된 교관제어수단을 구비하며,

   상기 개인운전연습기는,

   실제차량의 운전데스크를 모사한 모의운전데스크와,

   상기 모의운전데스크에서의 운전자의 조작 정보를 처리하기 위한 입출력제어수단과,

   상기 입출력제어수단에서 입력된 정보에 기초하여 상기 교관제어수단으로부터 다운로드받은 훈련소프트웨어에 따라 철도차량의 동작정보를 처리하는 주제어수단과,

   상기 주제어수단에서 처리된 철도차량의 동작 정보를 기초로 모의전방영상을 처리하는 영상처리수단과,

   상기 영상처리수단에 의해 처리된 모의전방영상을 표시하는 전방영상표시장치와,

   상기 주제어수단으로부터 입력된 운전자 조작 내용과 훈련소프트웨어에서 규정한 조작내용을 비교함으로써 운전자의 오동작 여부를 분석하여 교관정보를 생성하는 CBT수단과,

   상기 교관정보를 운전자에게 보여주는 CBT표시장치로 이루어지는 것을 특징 으로 하는 철도차량용 개인운전연습시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 교관제어수단은 서로 다른 복수의 주제어수단들과 연결됨으로써, 상기 주제어수단들은 각각 다른 모델의 열차와 다른 열차운행환경에서의 운전연습환경을 구현할 수 있는 것을 특징으로 하는 철도차량용 개인운전연습시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 개인운전연습기와 상기 교관제어수단은 이더넷으로 인터페이스되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 개인운전연습시스템.

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