KR100867226B1

KR100867226B1 - 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템

Info

Publication number: KR100867226B1
Application number: KR1020060111314A
Authority: KR
Inventors: 김종일
Original assignee: (주)넥스트인포메이션
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2008-11-06
Also published as: KR20080042628A

Abstract

본 발명은 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ATC/ATO 열차 운행방식에서의 승강장 스크린 도어를 열차의 출입문과 정확히 일치시키기 위하여 열차에 차상제어수단을 구성하여 지상제어수단과 차상제어수단간에 무선통신 방식을 이용하여 승강장 스크린 도어의 효율적인 제어를 수행할 수 있도록 하는 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템에 관한 것이다.

본 발명인 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템은,

스크린도어 통신제어시스템에 있어서,

열차에 설치 구성되어 열차의 도어 개폐와 연관된 신호를 수신하고, ATC/ATO 및 TWC 신호를 수신받아 열차의 상태 및 열차 관련정보를 무선 통신 방식으로 지상제어수단에 전송하는 차상제어수단과;

상기 차상제어수단으로부터 무선 통신 방식으로 송신된 열차의 상태 및 열차 관련정보를 수신받고, 열차의 정위치 상태를 판단하여 종합제어반에 열차 상태 정보를 전송하는 지상제어수단과;

상기 지상제어수단을 통해 전송받은 열차의 상태 정보를 판단하여 PSD 도어를 개폐하며 PSD 도어의 상태에 따라 열차의 출발 유무를 제어하는 종합제어반을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통해 ATC/ATO 운행 방식을 도입하여 운행하고 지하철이나 철도에 승강장 스크린도어를 도입시 발생하는 문제점을 보완하는 시스템을 구성하여 승객의 안전을 도모 할 수 있으며, ATO 방식에서 전동차의 상태에 대한 정확한 상황을 파악하여 ATO 신호 체계와 연동함으로 장애를 최소화할 수 있으며, ATO 신호 체계의 장애 및 무선 통신의 혼합 장애 발생시 이중화 방안으로 출입문 검지 장치를 두어 장애를 최소화 할 수 있으며, ATO 운전 방식에서 비상시나 수동으로 운전하는 경우 전동차의 정위치 정차를 운전자가 판단할 수 있도록 정위치를 표시하여 주는 효과를 제공할 수 있게 된다.

승강장 스크린 도어, 무선통신, 차상제어, 지상제어.

Description

무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템 {PSD communication system in use of RF frequency.}

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템의 전체 구성도이다.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템의 블록도이다.

도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템의 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 차상제어수단 110 : 무선차상통신부

120 : ATC/ATO신호부 130 : TWC신호부

140 : 도어개폐신호부 150 : 차상제어부

200 : 지상제어수단 210 : 무선지상통신부

220 : 열차상태판단부 230 : 열차상태전송부

240 : 지상제어부 250 : 정위치정차유도장치

260 : 출입문검지장치 270 : 정위치상태표출부

280 : 출입문개폐표출부 290 : 스크린도어개폐표출부

300 : 종합제어반 400 : PSD도어

일반적으로 자동열차운전장치(ATO Automatic Train Operation Device)의 경우 지상 ATO 신호만으로 승강장 스크린도어(PSD : Platform Screen Door)를 제어하는 것을 기본 원칙으로 하고 있으나 ATO 도입 시 PSD를 고려하지 않은 상황에서 도입된 ATO시스템은 ATO의 지상 신호가 PSD시스템과 완벽하게 조화를 이루지 못할 경우 승객이 안전을 보장할 수 없게 된다. 즉, 현재 운행되고 있는 ATO에서 전동차, ATO 신호 체계와 PSD 시스템과 일치하게 동작하지 않는 경우가 빈번히 발생하였다.

자동열차제어장치(ATC : Automatic Train Control Device), 자동열차운전장 치(ATO : Automatic Train Operation Device) 방식의 경우 운전자의 개입 없이 전동차의 운전시스템과 중앙제어 시스템의 제어에 따라 자동으로 운행이 되며 승강장 스크린도어가 설치되어 있는 플랫폼에 열차가 정위치에 정차하고 지상 ATO 신호에 따라 지상 제어장치가 전동차와 연계하여 승강장 스크린 도어를 열고 닫는다.

그러나, 도입 시점이나 신호체계의 문제로 인하여 ATC/ATO 신호와 PSD가 일치하지 않는 문제점이 발생하여 승객의 안전을 보장할 수 없는 경우가 발생하였다.

즉, 자동열차제어장치(ATC : Automatic Train Control Device), 자동열차운전장치(ATO : Automatic Train Operation Device) 방식의 경우 도입시기에 따라 ATO 시스템의 오차에 따라 정위치 정차를 정확히 하지 못하여 문을 개.폐할 경우 승객의 안전을 보장할 수 없으며 수동으로 운전시 정위치 정차를 판단하지 못하는 경우의 문제점이 발생한다.

또한, 수동으로 운전할 시 정위치 정차를 판단할 수 없으며 전동차와 ATO 신호 시스템간의 동작시 동일된 시간에 움직이지 않고 시간 차가 발생하고 있었다.

또한, ATO 신호 시스템의 구성에 따라 열차가 서서히 진입하고 있는 시점에도 ATO 신호 시스템에서는 열차 문이 열린 상태로 ATO 시스템에서 전송을 하여 열차 진입시 PSD 문이 열리는 착오가 발생하기도 한다.

이것은 이전 ATO 시스템과 PSD가 연동하기 위하여 ATO 시스템에 PSD가 고려되어 설계되어야 하는데 실제 PSD가 생기기 전 신호시스템으로 PSD에 맞게 ATO 신호 시스템을 변경하여야 하는 문제가 대두되고 있었으며, ATO 신호 설비의 변경 시 드는 비용이나 인력이 과다하게 발생되는 문제점이 있으므로 이를 효율적으로 구성 할 수 있는 시스템 개발이 필요한 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 ATC/ATO 열차 운행방식에서의 승강장 스크린 도어를 열차의 출입문과 정확히 일치시키기 위하여 열차에 차상제어수단을 구성하여 지상제어수단과 차상제어수단간에 무선통신 방식을 이용하여 승강장 스크린 도어를 제어하도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 ATO 신호 체계의 장애 및 무선 통신의 혼합 장애 발생시를 대비하여 출입문 검지 장치를 두어 장애를 최소화 할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 ATO 운전 방식에서 비상시나 수동으로 운전하는 경우 전동차의 정위치 정차를 운전자가 판단할 수 있도록 정위치를 표시할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템은,

스크린도어 통신제어시스템에 있어서,

상기 차상제어수단은,

열차의 스크린 도어 개폐와 연관되는 신호를 전송하는 도어개폐신호부와,

ATC/ATO 신호를 전송하는 ATC/ATO신호부와,

TWC 신호를 전송하는 TWC신호부와,

상기 도어개폐신호부 와 ATC/ATO신호부 및 TWC신호부를 통해 열차의 상태 및 열차 관련정보를 수신받아 무선 통신신호로 지상제어수단에 전송하는 무선차상통신부와,

상기 각 부와 전기적으로 연결되어 전반적인 제어를 담당하는 차상제어부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 지상제어수단에서 전송된 PSD 도어의 개폐정보 및 상태정보를 전송받아 PSD 상태를 표시하는 스크린도어상태표시부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 지상제어수단은,

상기 차상제어수단으로부터 무선 통신 방식으로 열차의 상태 및 열차 관련정보를 수신받는 무선지상통신부와,

상기 무선지상통신부를 통해 수신된 정보와 열차의 정위치 정보를 판단하는 열차상태판단부와,

상기 종합제어반에 열차 상태 정보를 전송하는 열차상태전송부와,

상기 각 부와 전기적으로 연결되어 전반적인 제어를 담당하는 지상제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 열차의 정위치 정보를 판단하여 이를 유도하는 정위치정차유도장치와,

열차 출입문의 개폐상태를 검지하는 출입문검지장치와,

상기 열차상태판단부에서 열차의 정위치 정보를 판단할 수 있도록 정위치 정차 유도장치 혹은 표시장치로부터 전송되는 정위치 상태 및 상태값을 전송받는 정위치상태표출부와,

상기 출입문검지장치로부터 전송되는 열차 출입문의 개폐상태 정보를 전송받는 출입문개폐표출부와,

상기 종합제어반을 통해 PSD 도어의 개폐 정보 및 PSD 도어의 상태 정보를 전송받는 스키린도어개폐표출부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 무선 통신방식은,

447MHZ 대의 주파수 대역을 통해 통신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 무선 통신방식은,

2.4GHZ 대의 블루투스 방식을 채택하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명인 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템은 차상제어수단, 지상제어수단, 종합제어반, PSD 도어로 구성된다.

일반적으로 ATO로 운행되는 종래 방식은 ATC/ATO 장치 전동차에서 ATO 신호를 받아서 자동으로 플랫폼에 정위치 정차하여 자동으로 전동차의 문이 열리면 ATO 신호 케이블을 통하여 PSD 종합제어반이나 PSD 제어 장치를 통하여 PSD 스크린 도어를 열차문과 동시에 개,폐할 수 있도록 제어하는 방식으로 운영하고 있다. 그러나, 종래의 ATO의 경우 상기와 같이 운행할 경우 PSD와 전동차 간 동시에 연동이 되지 않는 문제점을 도출하고 있다.

따라서, 본 발명을 통해 상기와 같은 문제점을 해결하고자 무선통신 방식을 이용하여 ATO 신호시스템과 PSD 시스템을 연동 운영할 수 있게 된다.

본 발명은 종래의 ATO 신호 방식에서 발생하는 문제점 중 전동차의 상태를 정확히 파악하지 않고 ATO 신호 체계만으로의 PSD를 제어하는 방식에서 승객의 안전을 최대한 보장할 수 있도록 ATC/ATO 전동차 상태의 값을 무선통신 방식으로 송수신하며 ATO 신호케이블로 들어오는 기존의 신호값을 비교하여 PSD를 제어하는 시스템으로 도1에 도시한 바와 같이 구성한다.

종래의 ATO 방식의 문제점은 첫째, 수동 운전일 경우나 비상 운전일 경우 전동차 정위치 정차를 하지 못하는 상황이 발생하며 둘째, 전동차의 도어 개,폐 상태와 PSD 도어 개,폐가 일치하지 않는 상황이 발생하며 셋째, ATO 신호가 잘못 처리되는 상황이 발생하며 넷째, 기타 ATO 신호 체계의 문제점으로 인한 상태가 발생하게 된다.

이를 보완하기 위하여 ATO 방식에서 도입하지 않는 차상제어수단을 도입하며 차상제어수단과의 통신을 무선통신 방식을 사용하게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 정위치 정차 유도장치(250)와 출입문 검지장치(260)를 도입하여 승객의 안전을 도모할 수 있게 된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명인 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템은,

ATC/ATO 열차 운행방식에서의 승강장 스크린 도어를 제어하는 시스템에 있어서,

열차에 설치 구성되어 열차의 도어 개폐와 연관된 신호를 수신하고, ATC/ATO 및 TWC 신호를 수신받아 열차의 상태 및 열차 관련정보를 무선 통신 방식으로 지상제어수단에 전송하는 차상제어수단(100)과;

상기 차상제어수단으로부터 무선 통신 방식으로 송신된 열차의 상태 및 열차 관련정보를 수신받고, 열차의 정위치 상태를 판단하여 종합제어반에 열차 상태 정 보를 전송하는 지상제어수단(200)과;

상기 지상제어수단을 통해 전송받은 열차의 상태 정보를 판단하여 PSD 도어를 개폐하며 PSD 도어의 상태에 따라 열차의 출발 유무를 제어하는 종합제어반(300)을 포함하여 구성한다.

이때, 상기 차상제어수단은,

열차의 스크린 도어 개폐와 연관되는 신호를 전송하는 도어개폐신호부(140)와,

ATC/ATO 신호를 전송하는 ATC/ATO신호부(120)와,

TWC 신호를 전송하는 TWC신호부(130)와,

상기 도어개폐신호부 와 ATC/ATO신호부 및 TWC신호부를 통해 열차의 상태 및 열차 관련정보를 수신받아 무선 통신신호로 지상제어수단에 전송하는 무선차상통신부(110)와,

상기 각 부와 전기적으로 연결되어 전반적인 제어를 담당하는 차상제어부(150)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 지상제어수단에서 전송된 PSD 도어의 개폐정보 및 상태정보를 전송받아 PSD 상태를 표시하는 스크린도어상태표시부(미도시)를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 지상제어수단은,

상기 차상제어수단으로부터 무선 통신 방식으로 열차의 상태 및 열차 관련정보를 수신받는 무선지상통신부(210)와,

상기 무선지상통신부를 통해 수신된 정보와 열차의 정위치 정보를 판단하는 열차상태판단부(220)와,

상기 종합제어반에 열차 상태 정보를 전송하는 열차상태전송부(230)와,

상기 각 부와 전기적으로 연결되어 전반적인 제어를 담당하는 지상제어부(240)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 차상제어수단(100)과 지상제어수단(200)간의 통신 방식은 무선 통신방식으로 447MHZ 대의 주파수 대역을 통해 통신하는 것을 특징으로 하며, 또 다른 양상에 따라 2.4GHZ 대의 블루투스 통신 방식을 채택할 수 있다.

상기한 바와 같이, 블루투스 통신 방식과 무선통신 방식에 관한 기술은 이미 당업자들에게 널리 알려진 기술로서 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

본 발명인 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템은 차상제어수단(100)과 지상제어수단(200)과 종합제어반(300)과 PSD 도어(400)로 구성된다.

본 발명의 특징인 무선통신 방식을 이용하는 수단은 상기 차상제어수단(100)과 지상제어수단(200)이다.

상기 차상제어수단(100)은 도2와 같이 구성되며 전동차의 도어개폐신호부(140)로부터 도어 개폐와 연관되는 신호를 받으며, ATC/ATO신호부(120)와 TWC신호부(130)를 통신/접점으로 받아서 무선차상통신부(110)를 통하여 지상제어수단(200)에 전동차의 상태 값, 전동차 관련정보 및 역 정보등을 송신 및 수신한다. 또한, 스크린도어상태표시부를 통해 지상제어수단에서 전송된 PSD 도어의 개폐정보 및 상태정보를 전송받아 PSD 상태를 표시한다.

상기 지상제어수단(200)은 도2와 같이 구성되며 차상제어수단(100)으로부터 전동차의 상태 값, 전동차 관련 정보 및 역 정보 등을 송수신한다. 상기 수신된 정보와 열차상태판단부(220)를 통해 전동차의 정위치 등의 상태 값을 판단하여 종합제어반(300)에 전동차의 상태를 전달하여 PSD 도어(400)를 개,폐하며 필요에 따라 PSD 상태에 따라 전동차를 출발하지 못하도록 제어 신호를 송수신하게 된다.

상기한 무선차상통신부(110)와 무선지상통신부(210)는 무선 주파수를 이중화하거나 필요에 따라 여러 개의 통신부를 구성할 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따라 지상제어수단(200)은

열차의 정위치 정보를 판단하여 이를 유도하는 정위치정차유도장치(250)와,

열차 출입문의 개폐상태를 검지하는 출입문검지장치(260)와,

상기 열차상태판단부에서 열차의 정위치 정보를 판단할 수 있도록 정위치 정차 유도장치 혹은 표시장치로부터 전송되는 정위치 상태 및 상태값을 전송받는 정위치상태표출부(270)와,

상기 출입문검지장치로부터 전송되는 열차 출입문의 개폐상태 정보를 전송받는 출입문개폐표출부(280)와,

상기 종합제어반을 통해 PSD 도어의 개폐 정보 및 PSD 도어의 상태 정보를 전송받는 스크린도어개폐표출부(290)를 더 포함하여 구성한다.

상기 정위치 정차 유도장치(250)는 ATO 방식에서의 전동차 정위치를 판단하 여 정위치를 유도하며 정위치 이상일 경우 PSD 도어를 동작하지 않게 제어하는 것으로서, 이에 관련된 기술 및 유도 방법은 이미 당업자들에게 널리 알려진 기술로서 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 출입문 검지장치(260)는 ATO 환경 장애 발생시 지상제어수단과 차상제어수단간 무선통신 방식상의 문제가 발생시 혹은 ATO 신호 장애 발생시 전동차의 문열림 상태를 파악하여 PSD 도어를 열고 닫도록 하기 위한 이중화 안전장치로서 도입한 것이다.

이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템은,

ATC/ATO 운행 방식을 도입하여 운행하고 지하철이나 철도에 승강장 스크린도 어를 도입시 발생하는 문제점을 보완하는 시스템을 구성하여 승객의 안전을 도모 할 수 있으며, ATO 방식에서 전동차의 상태에 대한 정확한 상황을 파악하여 ATO 신호 체계와 연동함으로 장애를 최소화할 수 있으며, ATO 신호 체계의 장애 및 무선 통신의 혼합 장애 발생시 이중화 방안으로 출입문 검지 장치를 두어 장애를 최소화 할 수 있으며, ATO 운전 방식에서 비상시나 수동으로 운전하는 경우 전동차의 정위치 정차를 운전자가 판단할 수 있도록 정위치를 표시하여 주는 효과가 있다.

Claims

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스크린도어 통신제어시스템에 있어서,

열차에 설치 구성되어 열차의 도어 개폐와 연관된 신호를 수신하고, ATC/ATO 및 TWC 신호를 수신받아 열차의 상태 및 열차 관련정보를 무선 통신 방식으로 지상제어수단에 전송하는 차상제어수단과;

상기 차상제어수단으로부터 무선 통신 방식으로 송신된 열차의 상태 및 열차 관련정보를 수신받고, 열차의 정위치 상태를 판단하여 종합제어반에 열차 상태 정보를 전송하는 지상제어수단과;

상기 지상제어수단을 통해 전송받은 열차의 상태 정보를 판단하여 PSD 도어를 개폐하며 PSD 도어의 상태에 따라 열차의 출발 유무를 제어하는 종합제어반을 포함하여 구성하되,

상기 차상제어수단은,

열차의 스크린 도어 개폐와 연관되는 신호를 전송하는 도어개폐신호부와,

ATC/ATO 신호를 전송하는 ATC/ATO신호부와,

TWC 신호를 전송하는 TWC신호부와,

상기 도어개폐신호부 와 ATC/ATO신호부 및 TWC신호부를 통해 열차의 상태 및 열차 관련정보를 수신받아 무선 통신신호로 지상제어수단에 전송하는 무선차상통신부와,

지상제어수단에서 전송된 PSD 도어의 개폐정보 및 상태정보를 전송받아 PSD 상태를 표시하는 스크린도어상태표시부와,

열차의 정위치 정보를 판단하여 이를 유도하는 정위치정차유도장치와,

열차 출입문의 개폐상태를 검지하는 출입문검지장치와,

상기 열차상태판단부에서 열차의 정위치 정보를 판단할 수 있도록 정위치 정차 유도장치 혹은 표시장치로부터 전송되는 정위치 상태 및 상태값을 전송받는 정위치상태표출부와,

상기 출입문검지장치로부터 전송되는 열차 출입문의 개폐상태 정보를 전송받는 출입문개폐표출부와,

상기 종합제어반을 통해 PSD 도어의 개폐 정보 및 PSD 도어의 상태 정보를 전송받는 스크린도어개폐표출부와,

상기 각 부와 전기적으로 연결되어 전반적인 제어를 담당하는 차상제어부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템.
제 5항에 있어서,

상기 무선 통신방식은,

447MHZ 대의 주파수 대역을 통해 통신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방식을 이용한 스크린도어 통신제어시스템.
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