KR100889792B1 - 열차출입문 제어시스템 - Google Patents

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KR100889792B1
KR100889792B1 KR1020070115320A KR20070115320A KR100889792B1 KR 100889792 B1 KR100889792 B1 KR 100889792B1 KR 1020070115320 A KR1020070115320 A KR 1020070115320A KR 20070115320 A KR20070115320 A KR 20070115320A KR 100889792 B1 KR100889792 B1 KR 100889792B1
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김덕영
김진경
윤우경
정현정
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현대로템 주식회사
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    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D19/00—Door arrangements specially adapted for rail vehicles
    • B61D19/02—Door arrangements specially adapted for rail vehicles for carriages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • B61C17/12—Control gear; Arrangements for controlling locomotives from remote points in the train or when operating in multiple units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or vehicle train for signalling purposes ; On-board control or communication systems

Abstract

본 발명은 열차출입문 제어시스템에 관한 것으로서, 정적회차를 수행할 때 승객의 승하차 및 운전실 교환이 동시에 병행처리될 수 있는 열차출입문 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열차출입문 제어시스템은 열차의 선두차와 후부차에 구비되며, 상기 열차출입문의 개폐를 제어하는 출입문제어유닛(Door Control Unit:DCU)과, 상기 출입문제어유닛에 출입문개방허용신호를 제공하는 출입문개방허용신호릴레이(Door Open Enable Relay:DOER)와, 상기 열차가 정적회차구간에 진입하여 출입문을 개방하고, 역전기가 전진/후진 상태에서 중립으로 바뀐 후 소정기간과 주제어키스위치가 ON상태에서 OFF상태로 바뀐 후 소정기간이 중첩하는 시간까지 상기 출입문제어유닛에 출입문개방허용신호를 제공하는 제1 출입문개방허용제어부와, 상기 역전기가 전진/후진 상태에서 중립으로 바뀐 후 소정기간과 주제어키스위치가 ON상태에서 OFF상태로 바뀐 후 소정기간이 중첩하는 시간이후부터 상기 출입문제어유닛에 출입문개방허용신호를 제공하는 제2 출입문개방허용제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
열차, 정적회차, 출입문, 출입문개방허용신호

Description

열차출입문 제어시스템{ A DOOR CONTROL SYSTEM FOR TRAIN }
본 발명은 열차출입문 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 정적회차(Static Turn Back)구간에서의 출입문 제어시스템에 관한 것이다.
철도차량이 종점에 도달한 후 회차하는 방식은 일반적으로 자동회차(ATUO TRUN BACK)와 정적회차(STATIC TURN BACK)라는 두 가지 방식이 있다.
자동회차는 철도차량이 운행노선의 최종지점에서 승객을 최종 하차시킨 후 회차구간으로 진입하여 기관사가 운전실을 반대편으로 교환하고 반대편 노선의 최초지점으로 철도차량을 배차하여 승객을 입차시키는 방법을 말한다.
이에 비해 정적회차는 철도차량이 운행노선의 최종지점에서 승객을 최종 하차시킴과 동시에 입차시킨 후 회차구간으로 진입하지 않고 기관사가 철도차량의 운전실만 교환하여 반대방향으로 운행할 준비를 마치는 것을 말한다.
일반적으로 철도차량의 전기식 출입문의 개방 및 개방유지 조건은 출입문개방명령신호(Door Open Command:DOC)와 출입문개방허용신호(Door Open Enable:DOE)이며, 상기 2가지 신호중 1가지라도 만족하지 않으면 출입문은 개방되지 않을 뿐만 아니라, 이미 개방된 출입문은 다시 닫히게 된다.
철도차량의 열차종합제어시스템(Train Control & Monitoring System:TCMS)에 의해 차량의 속도가 감지되어 정차상태임이 확인된 후 열차출입문 제어시스템에 의해 DOE가 발생되고, DOE가 발생한 시점 이후 차량의 여러 조건들을 판단하여 기관사가 상기 TCMS를 통해 최종적으로 DOC를 발생시키면, 열차출입문은 개방된다. 그리고, 기관사가 상기 TCMS를 통해 출입문폐쇄명령을 발생시키거나 일정 개방시간이 경과되면 DOE가 상기 TCMS에 의해 소멸되어 출입문도 닫히게 된다.
상기 과정은 매 역사에 정차하여 출입문 개방/닫힘을 수행하는 과정에서 동일하게 적용된다.
종래의 열차출입문 제어시스템은 선두차 및 후부차에 동일하게 설치되어 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 선두차의 경우 열차출입문을 제어하는 출입문제어유닛(Door Control Unit:DCU)에 대한 DOE를 결정하는 선두차의 출입문개방허용신호릴레이(Door Open Enable Relay:DOER)(530)와, 상기 선두차DOER(530)의 DOE에 의해 제어되는 DCU(540)와, DC 100V의 제어전원과 상기 선두차DOER(530) 사이에 직렬로 연결되어 상기 선두차DOER(530)을 제어하는 선두차출입문개방허용제어부(510)를 포함한다.
또한, 상기 선두차출입문개방허용제어부(510)는 정차제동제어시에 ON되는 선두차ATP/ATOa접점(511)과, DC 100V의 제어전원과 상기 선두차ATP/ATO장치(511) 사이에 직렬로 연결된 선두제어릴레이(Head Control Relay:HCR)에 연동되는 제1 HCRa접점(512)과 상기 선두차ATP/ATOa접점(511)과 상기 선두차DOER(530) 사이에 직렬로 연결된 제2 HCRa접점(513)을 포함하고 있다. 그리고 상기 제1 및 제2 HCRa접 점(512,513)은 모두 A접점이며 선두차의 역전기(미도시)가 중립상태가 되면 일정시간이 지난 후 OFF된다.
도 5를 통해 정적회차시 종래의 열차출입문 제어시스템의 작동과정의 특징을 열거하면 다음과 같다.
열차가 역사에 진입하여 정차하고 열차출입문이 개방제어된 후에, 선두차 운전실의 역전기(미도시)가 중립으로 되면, 약 1000ms 이후 HCR(미도시)이 OFF되면서 상기 제1 및 제2 HCRa접점(512,513)도 OFF된다.
또한 상기 선두차의 주제어키스위치(미도시)가 OFF되면 상기 선두차ATP/ATO릴레이(미도시)도 약 312ms 이후에 OFF되면서 선두차ATP/ATOa접점(511)도 OFF된다.
그리고, 기관사가 선두차에서 상기 선두차의 주제어키스위치를 OFF시킨 후 후부차로 이동하여 상기 후부차의 주제어키스위치를 ON하면 상기 후부차ATP/ATO릴레이(미도시)가 약 312ms 이후에 ON되면서 선두차ATP/ATOa접점(551)도 ON된다.
그리고 후부차 운전실의 역전기(미도시)가 중립으로 되면, 약 1000ms 이후 TCR(Tail Control Relay:TCR, 미도시)이 ON되면서 이 TCR에 연동되는 제1 및 제2 TCRa접점(552,553)도 ON된다.
다음으로, 도 6 및 7을 참조하여 종래의 열차출입문 제어시스템에 대한 정적회차시의 작동과정에 대하여 설명한다.
도 6은 종래의 열차출입문 제어시스템의 선두차 출입문개방허용신호의 유지에 대한 타임차트로서, 열차가 역사에 진입하여 정차하고 열차출입문이 개방제어된 후, 기관사가 선두차의 역전기를 중립으로 하고, 선두차 주제어키스위치를 OFF한 후, 후부차로 가서 후부차 주제어키스위치를 ON하기 전까지의 출입문개방허용신호에 대한 타임차트를 도시한 것이다.
상기 도 6에서 HCR이 ON되어 있는 상태이면(시점 601부터 시점 602까지), 상기 선두차 출입문개방허용제어부(510)에서 상기 선두차ATP/ATOa접점(511)과 HCR에 연동되는 상기 제1 및 제2 HCRa접점(512,513)은 ON상태를 유지한다.
따라서 DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 제1 HCRa접점(512)과 상기 선두차ATP/ATOa접점(511)을 거쳐 상기 제2 HCRa접점(513)을 경유하여 상기 선두차DOER(530)로 공급될 수 있으므로 상기 DCU(540)에 대한 DOE는 ON상태가 된다(610).
하지만 상기 HCR이 OFF되어 있는 상태이면(시점 602부터 603까지), 상기 선두차출입문개방허용제어부(510)에서 상기 제1 HCRa접점(512) 및 상기 제2 HCRa접점(513)은 OFF상태를 유지하므로. DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 선두차제1 출입문개방허용제어부(510)를 통과하여 상기 선두차DOER(530)로 공급될 수 없기 때문에 상기 DCU(540)에 대한 DOE는 OFF상태가 된다.
따라서 선두차의 주제어키스위치를 OFF시키기 위하여 선두차의 역전기를 중립으로 하면 약 1000ms 이후, 상기 DCU(540)에 대한 DOE는 OFF상태가 되기 때문에 열차출입문은 닫히게 된다.
도 7은 종래의 열차출입문 제어시스템의 후부차 출입문개방허용신호의 유지에 대한 타임차트로서, 기관사가 선두차로부터 후부차로 이동하여 후부차 주제어키스위치와 역전기를 ON할때의 출입문개방허용신호에 대한 타임차트를 도시한 것이 다.
도 7에서 TCR이 OFF되어 있는 상태면(시점 701부터 시점 702까지), 상기 후부차 출입문개방허용제어부(550)에서 TCR에 연동되는 상기 제1 및 제2 TCRa접점(552,553)은 OFF상태이다.
따라서 DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 후부차 출입문개방허용제어부(550)를 경유하여 상기 후부차DOER(570)로 공급될 수 없으므로 상기 DCU(540)에 대한 DOE는 OFF상태가 된다.
하지만 상기 TCR이 ON되어 있는 상태이면(시점 702부터 703까지), 상기 후부차출입문개방허용제어부(550)에서 상기 제1 및 제2 TCRa접점(552,553)과 상기 후부차ATP/ATOa접점(551)이 ON상태를 유지하므로. DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 후부차 출입문개방허용제어부(550)를 통과하여 상기 후부차DOER(570)로 공급될 수 있기 때문에 상기 DCU(540)에 대한 DOE는 ON상태가 된다.
따라서 후부차의 주제어키스위치가 ON되고 후부차의 역전기가 중립이 되고나서 1000ms가 지나서 TCR이 ON되어야만, 상기 DCU(540)에 대한 DOE가 ON상태가 되어 열차출입문은 개방제어될 수 있었다.
다시 말해, 종래의 철도차량은 운전실의 주제어키소켓으로부터 주제어키를 분리시키면 철도차량에 대한 모든 제어가 불가능했으며 상기 DOE가 소멸되어 출입문도 자동으로 닫혀 버렸다. 따라서 열차가 정적회차를 하고자 할 경우 승객의 승하차가 종료된 후 기관사가 주제어키소켓으로부터 주제어키를 분리하고 반대편 운전실로 이동하여 주제어키소켓에 주제어키를 삽입함으로써 반대편으로의 열차운행 준비를 완료할 수 있었다. 이로 인해 승객의 승하차와 기관사의 운전실교환에 시간이 과다하게 소요되고 출입문의 조작 및 상태감시를 위해 승무원의 별도주의가 필요하였다.
본 발명은 전술한 종래의 열차출입문 제어시스템의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 정적회차를 수행할 때 승객의 승하차 및 운전실 교환이 동시에 병행처리될 수 있는 열차출입문 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 다른 열차출입문 제어시스템은, 열차의 선두차와 후부차에 구비되며, 열차출입문의 개폐를 제어하는 출입문제어유닛(DCU)과, 상기 출입문제어유닛에 출입문개방허용신호를 제공하는 출입문개방허용신호릴레이(DOER)와, 열차가 정적회차구간에 진입하여 출입문을 개방하고, 역전기가 전진/후진 상태에서 중립으로 바뀐 후 소정기간과 주제어키스위치가 ON상태에서 OFF상태로 바뀐 후 소정기간이 중첩하는 시간까지 상기 출입문제어유닛에 출입문개방허용신호를 제공하는 제1 출입문개방허용제어부와, 상기 역전기가 전진/후진 상태에서 중립으로 바뀐 후 소정기간과 주제어키스위치가 ON상태에서 OFF상태로 바뀐 후 소정기간이 중첩하는 시간 이후부터 상기 출입문제어유닛에 출입문개방허용신호를 제공하는 제2 출입문개방허용제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 열차가 정적회차구간에 정차하여 출입문을 개방하고 운전실 교환을 위하여 역전기가 중립이 되고 주제어키스위치가 OFF되어도 출입문개방허용신호가 유지됨으로서 승객의 승하차와 운전실 교환이 동시에 진행될 수 있다.
상기 제1 출입문개방허용제어부는, 제어전원단자에 일단이 연결되어 있는 자동열차보호운전(Automatic Train Protection/Automatic Train Operation: ATP/ATO)에 연동되는 ATP/ATOa접점과, 상기 ATP/ATOa접점과 직렬로 연결된 선두제어릴레이(Head Control Relay: HCR)에 연동되는 HCRa접점을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 ATP/ATOa접점은, 상기 주제어키스위치에 의해 ON/OFF되는 ATP/ATO장치에 의해서 ON/OFF되며 상기 ATP/ATO장치가 ON상태일 때 ON되고 상기 ATP/ATO장치가 OFF상태일 때 OFF되는 접점으로, 주제어키스위치가 ON된 후 소정의 시간이 지난 후 ON되고 상기 주제어키스위치가 OFF된 후 소정의 시간이 지난 후 OFF된다.
상기 HCRa접점은 운전실의 역전기 상태에 따라 ON/OFF되며 상기 역전기가 ON상태일 때 ON되고 상기 역전기가 OFF상태일 때 OFF되는 접점으로, 상기 역전기가 ON된 후 소정의 시간이 지난 후 ON되고 상기 역전기가 OFF된 후 소정의 시간이 지난 후 OFF된다.
이에 따라 상기 제1 출입문개방허용제어부는 상기 ATP/ATOa접점과 상기 HCRa접점이 모두 ON되어 있는 동안에만 상기 DOER을 ON할 수 있다.
또한, 상기 제2 출입문개방허용제어부는, 제어전원단자에 일단이 연결되어 있으며, 열차 운전실의 주제어키스위치에 의해 ON/OFF되는 선두운전실릴레이(Leading Active Cab Relay:LACR)에 연동되는 LACRb접점과, 일단이 상기 LACRb접점과 직렬로 연결되어 있고 후부운전실릴레이(Read Active Cab Relay:RACR)에 연동 되는 RACRb점과, 상기 제어전원단자와 상기 RACRb접점 간에 직렬로 연결되고 상기 LACRb접점과 병렬로 연결되어 선두제어릴레이(Head Control Relay:HCR)에 연동되는 HCRb접점과, 상기 RACRb접점과 상기 DOER 사이에 직렬로 연결된 출입문폐쇄확인신호릴레이(Door Closed IN Train:DCITR)에 연동되는 DCITRb접점을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 상기 제2 출입문개방허용제어부는 상기 LACRb접점과 상기 HCRb접점 중 적어도 하나가 ON되어 있고 동시에 상기 RACRb접점과 DCITRb접점이 모두 ON되어 있는 동안에만 상기 DOER을 ON할 수 있다.
상기 LACRb접점과 상기 RACRb접점을 제어하는 회로는, 제어전원단자에 일단이 연결되어 제어전원을 ON/OFF 할 수 있는 주제어키스위치와, 상기 주제어키스위치와 직렬로 연결된 LACR과, 상기 주제어키스위치와 직렬로 연결되고 상기 LACR과 병렬로 연결된 RACR과, 상기 주제어키스위치와 상기 LACR 사이에 직렬로 설치된 RACRb접점과, 상기 주제어키스위치와 상기 RACR 사이에 LACRa접점 및 LACRb접점이 순서대로 직렬로 설치되어 있으며 선두차 및 후부차에 동일한 구조로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 통해, 선두차의 주제어키스위치가 ON되면 소정의 시간이 흐른 후 상기 LACR은 ON되고 상기 선두차의 주제어키스위치가 OFF되면 소정 시간 후 상기 LACR은 OFF되며, 상기 RACR은 제어전원과 연결된 전단부에 서로 반대로 동작하는 상기 LACRa접점과 LACRb접점이 직렬로 연결되어 있어서 상기 선두차의 주제 어키스위치의 ON/OFF에 상관없이 OFF상태를 유지한다.
또한, 선두차에 설치되어 있는 상기 LACR접점 및 RACR접점을 제어하는 회로에는 상기 LACRa접점과 LACRb접점사이에 노드a가 설치되어 있고, 후부차에 설치되어 있는 상기 LACR접점 및 RACR접점을 제어하는 회로에도 LACRa접점과 LACRb접점 사이에 노드b가 설치되어 있으며, 상기 노드a와 노드b가 연결되어 있어서 선두차의 LACR이 ON될 때에만 후부차의 RACR이 ON되고, 후부차의 LACR이 ON될 때에만 선두차의 RACR이 ON되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 선두차의 주제어키스위치가 ON되면 소정의 시간이 흐른 뒤에 선두차의 LACR과 후부차의 LACR은 ON되고, 후부차의 주제어키스위치가 ON되면 소정의 시간이 흐른 후 선두차의 RACR와 후부차의 LACR은 ON된다. 그리고 선두차와 후부차의 주제어키스위치가 모두 OFF되어 있는 동안에는 선두차와 후부차의 LACR과 RACR은 모두 OFF 상태를 유지한다.
한편, 상기 LACRa접점은 상기 LACR이 ON상태일 때 ON되고 상기 LACR이 OFF상태일 때 OFF되는 a접점이고, 상기 LACRb접점은 상기 LACR이 ON상태일 때 OFF되고 상기 LACR이 OFF상태일 때 ON되는 b접점이며, 상기 RACRb접점은 상기 RACR이 ON상태일 때 OFF되고 상기 RACR이 OFF상태일 때 ON되는 b접점인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 HCRb접점은 운전실의 역전기가 전진/후진상태이면 ON되고 상기 역전기가 중립상태이면 OFF되는 HCR에 연동되는 접점으로, HCR이 ON상태일 때 OFF 되고 상기 HCR이 ON 상태일 때 OFF되는 b접점인 것을 특징으로 한다. 이에 따라 HCRb접점은 운전실의 역전기가 전진/후진상태이면 소정의 시간이 지난 후 OFF되며, 상기 역전기가 중립상태이면 소정의 시간이 지난 후 ON된다.
또한, 상기 DCITRb접점은 열차출입문이 하나라도 개방되면 OFF되며 열차출입문이 모두 패쇄되면 ON되는 DCITR에 의해 연동되는 접점으로, DCITR이 ON되면 OFF되고, 상기 DCITR이 OFF되면 ON되는 b접점인 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 상기 DCITRb접점은 열차출입문이 하나라도 개방되면 ON되며, 상기 열차출입문이 모두 패쇄되면 OFF된다.
본 발명에 따른 열차출입문 제어시스템은 출입문이 개방된 상태에서 운전실의 주제어키스위치가 OFF되더라도 각 차량에 설치된 출입문 제어유닛으로 출입문개방허용신호가 지속적으로 전달될 수 있도록 함으로써 철도차량의 정적회차시 승객들의 승하차와 기관사의 운전대 교환 절차가 동시에 병행하여 구현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시 예는 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적인 사상내에서 다양한 변형이 가능하며 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
도 1과 도 2를 통하여 열차가 정적회차하는 동안 DOE가 유지되는 과정에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정적회차를 위한 열차출입문 제어시스템의 회로도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 열차출입문제어시스템은 선두차 및 후부차에 동일하게 설치되어 있다.
먼저 선두차를 살펴보면, 열차출입문을 제어하는 DCU(140)와 상기 DCU(140)에 대한 DOE를 결정하는 선두차DOER(130)과, DC 100V의 제어전원과 상기 선두차DOER(130) 사이에 직렬로 연결되어 상기 선두차DOER(130)을 제어하는 선두차제1 출입문개방허용제어부(110)와, 상기 DC 100V의 제어전원과 상기 선두차DOER(130) 사이에 직렬로 연결되고 상기 선두차제1 출입문개방허용제어부(110)와 병렬로 연결되어 상기 선두차DOER(130)을 제어하는 선두차제2 출입문개방허용제어부(120)를 포함한다.
또한, 상기 선두차제1 출입문개방허용제어부(110)는 ATP/ATO에 연동되는 선두차ATP/ATOa접점(111)과, DC 100V의 제어전원과 상기 선두차ATP/ATOa접점(111) 사이에 직렬로 연결되며 HCR에 연동되는 제1 HCRa접점(112)과 상기 선두차ATP/ATOa접점(111)과 상기 선두차DOER(130) 사이에 직렬로 연결된 제2 HCRa접점(113)으로 이루어져 있다. 상기 제1 HCRa접점(112)과 상기 제2 HCRa접점(113)은 모두 A접점으로서 선두차의 역전기(미도시)가 중립상태가 되면 일정시간이 지난 후 OFF되며, 선두차의 역전기(미도시)가 전진/후진상태가 되면 일정시간이 지난 후 ON된다.
또한, 상기 선두차제2 출입문개방허용제어부(120)는 상기 DC 100V의 제어전원에 일단이 연결되어 있으며 HCR에 연동되는 HCRb접점(123)과, 일단이 상기 HCRb접점(123)과 직렬로 연결되어 있는 선두차제1 RACRb접점(122)과, 상기 DC 100V의 제어전원과 상기 선두차제1 RACRb접점(122) 사이에 직렬로 연결되고 상기 HCRb접점(123)과 병렬로 연결되어 있는 선두차제1 LACRb접점(121)과, 상기 선두차제1 RACRb접점(122)과 상기 선두차DOER(130) 사이에 직렬로 연결된 선두차DCITRb접점(124)으로 이루어져 있다. 그리고 상기 HCRb접점(123)은 B접점으로 선두차의 역전기(미도시)가 중립상태가 되면 일정시간이 지난 후 ON되며, 선두차의 역전기(미도시)가 전진/후진상태가 되면 일정시간이 지난 후 OFF된다.
다음으로 후부차를 살펴보면, 선두차와 동일하게 열차출입문을 제어하는 DCU(140)에 대한 DOE를 결정하는 후부차DOER(170)과, DC 100V의 제어전원과 상기 후부차DOER(170) 사이에 직렬로 연결되어 상기 후부차DOER(170)을 제어하는 후부차제1 출입문개방허용제어부(150)와, 상기 DC 100V의 제어전원과 상기 후부차DOER(170) 사이에 직렬로 연결되고 상기 후부차제1 출입문개방허용제어부(150)와 병렬로 연결되어 상기 후부차DOER(170)을 제어하는 후부차제2 출입문개방허용제어부(160)를 포함한다.
상기 후부차제1 출입문개방허용제어부(150)는 ATP/ATO에 연동되는 후부차ATP/ATOa접점(151)과, DC 100V의 제어전원과 상기 후부차ATP/ATOa접점(151) 사이에 직렬로 연결되고 TCR에 연동되는 제1 TCRa접점(152)과 상기 후부차ATP/ATOa접점(151)과 상기 후부차DOER(170) 사이에 직렬로 연결된 제2 TCRa접점(153)으로 이루어져 있다. 그리고 상기 제1 TCRa접점(152)과 상기 제2 TCRa접점(153)은 모두 A접점으로서 후부차의 역전기(미도시)가 중립상태가 되면 일정시간이 지난 후 OFF되며, 후부차의 역전기(미도시)가 전진/후진상태가 되면 일정시간이 지난 후 ON된다.
또한, 상기 후부차제2 출입문개방허용제어부(160)는 상기 DC 100V의 제어전원에 일단이 연결되어 있으며 TCR에 연동되는 TCRb접점(163)과, 일단이 상기 TCRb접점(163)과 직렬로 연결되어 있는 후부차제1 RACRb접점(162)과, 상기 DC 100V의 제어전원과 상기 후부차제1 RACRb접점(162) 사이에 직렬로 연결되고 상기 TCRb접점(163)과 병렬로 연결되어 있는 후부차제1 LACRb접점(161)과, 상기 후부차제1 RACRb접점(162)과 상기 후부차DOER(170) 사이에 직렬로 연결된 후부차DCITRb접점(164)을 포함하고 있다. 그리고 상기 TCRb접점(163)은 B접점이며 후부차의 역전기(미도시)가 중립상태가 되면 일정시간이 지난 후 ON되며, 후부차의 역전기(미도시)가 전진/후진상태가 되면 일정시간이 지난 후 OFF된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정적회차를 위한 열차출입문 제어시스템에 있어서, 전술한 LACRb접점과 RACRb접점의 동작과 관련된, 선두운전실릴레이접점(LACR)과 후부운전실릴레이접점(RACR)의 회로도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 선두차에는 DC 100V의 제어전원과 노드a 사이에 직렬로 연결되어있는 선두차주제어키스위치(210)와, 상기 노드a에 일단이 연결되어 상기 선두차주제어키스위치(210)와 직렬로 연결된 선두차LACR(230)과, 상기 노드a에 일단이 연결되어 상기 선두차주제어키스위치(210)와 직렬로 연결되고 상기 선두차LACR(230)과 병렬로 연결된 선두차RACR(240)을 포함한다.
한편 상기 노드a와 상기 선두차LACR(230) 사이에는 선두차제2 RACRb접점(241)이 형성되어 있고, 상기 노드a와 상기 선두차RACR(240) 사이에는 선두차LACRa접점(231)과 선두차제2 LACRb접점(232)이 형성되어 있다. 그리고 상기 선두 차LACRa접점(231)은 A접점으로서 상기 선두차LACR(230)이 여자될 때 ON되며 상기 선두차LACR(230)이 소자될 때 OFF된다. 그러나, 상기 선두차제2 LACRb접점(232)은 B접점으로서 상기 선두차LACRa접점(231)과 반대로 동작된다.
또한, 후부차에는 DC 100V의 제어전원과 노드c 사이에 직렬로 연결되어있는 후부차주제어키스위치(250)와, 상기 노드c에 일단이 연결되어 상기 후부차주제어키스위치(250)와 직렬로 연결된 후부차LACR(270)과, 상기 노드c에 일단이 연결되어 상기 후부차주제어키스위치(250)와 직렬로 연결되고 상기 후부차LACR(270)과 병렬로 연결된 후부차RACR(280)을 포함한다.
상기 노드c와 상기 후부차LACR(270) 사이에는 후부차제2 RACRb접점(281)이 형성되어 있고, 상기 노드c와 상기 후부차RACR(280) 사이에는 후부차LACRa접점(271)과 후부차제2 LACRb접점(272)이 형성되어 있다. 그리고 상기 후부차LACRa접점(271)은 A접점으로서 상기 후부차LACR(270)이 여자될 때 ON되며 상기 후부차LACR(270)이 소자될 때 OFF된다. 그러나, 상기 후부차제2 LACRb접점(272)은 B접점으로서 상기 후부차LACRa접점(271)과 반대로 동작된다.
또한, 상기 선두차LACRa접점(231)과 상기 선두차제2 LACRb접점(232) 사이에는 노드b가 형성되어 있고, 상기 후부차LACRa점(271)과 상기 후부차제2 LACRb점(272) 사이에는 노드d가 형성되어 있으며, 상기 노드b와 상기 노드d는 서로 연결되어 있다.
다음으로 상기 도 2를 통하여 상기 선두차LACR(230)과 선두차RACR(240) 및 후부차LACR(270)과 후부차RACR(280)의 동작관계에 대하여 설명한다.
상기 선두차주제어키스위치(210)가 ON되면, DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 선두차제2 RACRb접점(241)을 거쳐 선두차LACR(230)을 동작시키게 되고, 이에 따라 선두차LACRa접점(231)은 ON되며 선두차제2 LACRb접점(232)은 OFF된다. 이로 인해 상기 선두차RACR(240)은 기관사가 상기 선두차주제어키스위치(210)를 끄고 후부차주제어키스위치(250)를 ON할 때까지 OFF상태를 유지한다.
또한, 상기 DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 선두차LACRa접점(231)을 통해 노드b를 거쳐 후부차의 노드d를 통해 후부차제2 LACRb접점(272)을 거쳐 상기 후부차RACR(280)로 공급됨으로써, 상기 후부차RACR(280)은 ON상태가 된다.
이상과 같은 과정을 통해 선두차주제어키스위치(210)가 ON되어 있는 동안에는 선두차의 LACR(230)과 후부차의 RACR(280)만이 ON상태를 유지하도록 한다.
만약, 기관사가 선두차의 주제어키스위치(210)을 끄고 후부차로 이동하여 상기 후부차주제어키스위치(250)가 ON되면, DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 후부차제2 RACRb접점(281)을 거쳐 후부차LACR(270)을 동작시키게 되고,이에 따라 후부차LACRa접점(271)은 ON되고 후부차제2 LACRb접점(272)은 OFF된다. 이로 인해 상기 후부차RACR(280)은 기관사가 상기 후부차주제어키스위치(250)를 끄고 선두차주제어키스위치(210)를 ON할 때까지 OFF상태를 유지한다.
또한, 상기 DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 후부차LACRa접점(271)을 통해 노드d를 거쳐 선두차의 노드b를 통해 선두차제2 LACRb접점(232)을 거쳐 상기 선두차RACR(240)로 공급됨으로써, 상기 선두차RACR(240)은 ON 상태를 유지하게 된다.
이에 따라 후부차를 선두차로 임무를 교환함에 따른 제어릴레이의 전환이 이루어지게 된다.
상기 도 1과 도 2를 통해 정적회차시 본 발명의 실시 예에 따른 열차출입문 제어시스템의 동작의 특징을 설명하면 다음과 같다.
열차가 역사에 진입하여 정차하고 열차출입문이 개방제어된 후에, 선두차 운전실의 역전기(미도시)가 중립으로 되면, 약 1000ms 이후 HCR(미도시)이 OFF되며 HCR에 연동되는 상기 제1 및 제2 HCRa접점(112,113)도 OFF되며, 상기 HCRb접점(123)은 ON된다.
또한, 상기 선두차주제어키스위치(210)가 OFF될 때 상기 선두차ATP/ATO릴레이(미도시)는 약 312ms 이후에 OFF되는데, 이에 따라 ATP/ATO에 연동되는 상기 선두차ATP/ATOa접점(111)은 OFF된다. 이에 따라 선두차제1 출입문개방허용제어부(110)은 동작을 하지 않게 된다.
그런데, 상기 선두차주제어키스위치(210)를 OFF시키면 전술한 바와 같이 상기 선두차LACR(230)은 약 100ms 이후에 OFF되고, 이에 연동되는 상기 선두차LACRa접점(231)은 OFF상태가 되며 상기 선두차제1 LACRb접점(121)은 ON된다. 또한, 상기 선두차RACR(240)는 후부차주제어키스위치(250)이 ON되기 전까지는 항상OFF 상태이므로, 이에 따라 선두차제1 RACRb접점(122)이 ON상태이다. 그리고 상기 DCITR(미도시)은 출입문이 하나라도 열린 상태에서는 항상 OFF상태이이므로 그동안은 상기 선두차DCITRb접점(124)이 ON상태이다.
이에 따라, 선두차주제어키스위치(210)를 OFF시키더라도 선두차제2 출입문개방허용제어부(120)에 의해 출입문 개방제어가 가능하게 된다.
한편, 기관사가 선두차에서 상기 선두차주제어키스위치(210)를 OFF시킨 후 후부차로 이동하여 상기 후부차주제어키스위치(250)를 ON하면, 상기 후부차ATP/ATO릴레이(미도시)는 약 312ms 이후에 ON되고, 이에 따라 후부차ATP/ATOa접점(151)도 ON된다. 또한 TCR에 연동되는 제1 및 제2 TCR(152,153)도 ON된다. 이에 따라 후부차제1 출입문개방허용제어부(150)이 동작하게 된다.
동시에, 선두차의 RACR(240)이 ON되게 되며 이에 따라 선두차제1 RACRb(122)가 OFF된다. 따라서 기관사의 이동시에 동작하고 있던 선두차제2 개방허용제어부(120)는 동작을 하지 않게 된다.
다음으로, 도 3 및 4를 참조하여 본 발명에 따른 열차출입문 제어시스템에 대한 정적회차 구간에서의 작동과정을 구체적인 타임차트를 통해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열차출입문 제어시스템에 있어서, 열차가 역사에 진입하여 정차하고 열차출입문이 개방제어된 후, 기관사가 선두차의 역전기를 중립으로 하고, 선두차주제어키스위치를 OFF한 후, 후부차로 가서 후부차주제어키스위치를 ON하기 전까지의 출입문개방허용신호의 유지에 관한 타임차트를 도시한 것이다.
도 3에서, 선두차의 역전기가 중립으로 된 후 1000ms 지난 시점까지 즉 상기 HCR이 ON되어 있는 상태이면(시점 301부터 시점 302까지), 상기 선두차제1 출입문개방허용제어부(110)에서 상기 선두차ATP/ATOa접점(111)과 상기 제1 및 제2 HCRa접점(112,113)은 모두 ON상태를 유지한다.
따라서 DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 제1 HCRa접점(112)과 상기 선두차ATP/ATOa접점(111)을 거쳐 상기 제2 HCRa접점(113)을 경유하여 상기 선두차DOER(130)로 공급될 수 있으므로 상기 DCU(140)에 대한 DOE는 ON상태가 된다(310).
이때 선두차제2 출입문개방허용제어부(120)에서는, 상기 선두차제1 LACRb접점(121)와 상기 HCRb접점(123)가 모두 OFF상태이기 때문에, DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 선두차제2 출입문개방허용제어부(120)를 통과하여 상기 선두차DOER(130)로 공급될 수 없기 공급될 수 없으므로 상기 DCU(140)에 대한 DOE는 OFF상태가 된다.
그런데 선두차의 역전기가 중립으로 된 후 1000ms 지난 시점부터, 즉 상기 HCR이 OFF되어 있는 상태이면(시점 302부터 시점 303까지), 상기 선두차제1 출입문개방허용제어부(110)에서 상기 제1 HCRa접점(112) 및 상기 제2 HCRa접점(113)이 OFF상태가 되기 때문에, DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 선두차제1 출입문개방허용제어부(110)를 통과하여 상기 선두차DOER(130)로 공급될 수 없으므로 상기 DCU(140)에 대한 DOE는 OFF상태가 된다.
그러나 상기 선두차제2 출입문개방허용제어부(120)에서는, 상기 HCRb접점(123)이 ON상태이기 때문에, DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 HCRb접점(123)을 통과하여 선두차제1 RACRb접점(122)를 거쳐 상기 선두차DCITRb접점(124)을 지나 상기 선두차DOER(130)로 전달될 수 있으므로 상기 DCU(140)에 대한 DOE는 ON상태가 된다.
이로써, 기관사가 주제어키스위치를 OFF하더라도 출입문개방허용신호가 선두차제2 출입문개방허용제어부(120)에 의해 유지된다.
도 4는 본 발명의 열차출입문 제어시스템의 후부차 출입문개방허용신호의 유지에 대한 타임차트로서, 기관사가 선두차로부터 후부차로 이동하여 후부차주제어키스위치를 ON한 이후의 출입문개방허용신호의 유지에 대한 타임차트를 도시한 것이다.
도 4에서, 후부차의 역전기가 전진/후진으로 된 후 1000ms 지난 시점까지 즉 상기 TCR이 OFF상태이면(시점 401부터 시점 402까지), 상기 후부차제1 출입문개방허용제어부(150)에서 상기 제1 TCRa접점(152) 및 상기 제2 TCRa접점(153)이 OFF상태가 되기 때문에, DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 후부차제1 출입문개방허용제어부(150)를 통과하여 상기 후부차DOER(170)로 공급될 수 없으므로 상기 DCU(140)에 대한 DOE는 OFF상태가 된다.
그러나, 후부차의 역전기가 전진/후진으로 된 후 1000ms 지난 시점 이후부터 즉 상기 TCR이 ON상태면(시점 402부터 시점 403까지), 상기 후부차제1 출입문개방허용제어부(150)에서 상기 후부차제1 및 후부차제2 HCRa접점(152,153)과 상기 후부차ATP/ATOa접점(151)이 모두 ON상태이기 때문에, DC 100V의 제어전원으로부터 공급되는 제어전기가 상기 제1 TCRa접점(152)과 상기 후부차ATP/ATOa접점(151)을 거쳐 상기 제2 TCRa접점(153)을 경유하여 상기 후부차DOER(170)로 전달될 수 있으므로 상기 DCU(140)에 대한 DOE는 ON상태가 유지된다.
이에 따라, 후부차가 선두차가 되는 운전실 교환에 따라 후부차의 제1 출입문개방허용제어부(150)에 의해 출입문개방이 제어되게 된다.
이때, 주제어키스위치가 OFF된 동안 출입문개방을 제어하던, 선두차제2 출입문개방제어부(120)에서는 선두차의 RACR(240)이 ON됨에 따라 이에 연동되는 선두차 제1RACRb(122)가 OFF하게 되어, 출입문개방제어신호를 보내지 않게 된다.
다음은 본 발명의 열차출입문 제어시스템에 관한 상기 설명과정에 사용된 용어에 대한 설명이다.
열차종합제어시스템(Train Control & Monitoring System:TCMS),
자동차량보호기동(Automatic Train Protection/Automatic Train Operation:ATP/ATO),
차량제어회로(Vehicle Control Circuit:VCC),
출입문제어유닛(Door Control Unit:DCU),
출입문개방명령(Door Open Command:DOC),
출입문개방허용신호(Door Open Enable:DOE),
출입문개방허용신호릴레이(Door Open Enable Relay:DOER),
출입문폐쇄확인신호릴레이(Door Closed IN Train:DCITR),
역전기(Forward, Reverse, Neutral Handle:FRN),
선두제어릴레이(Head Control Relay:HCR),
후부제어릴레이(Tail Control Relay:TCR),
선두운전실릴레이(Leading Active Cab Relay:LACR),
후부운전실릴레이(Read Active Cab Relay:RACR)
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정적회차를 위한 열차출입문 제어시스템의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정적회차를 위한 열차출입문 제어시스템의 선두운전실릴레이(LACR)접점과 후부운전실릴레이(RACR)접점의 동작회로도이다.
도 3은 본 발명의 열차출입문 제어시스템의 선두차 출입문개방허용신호의 유지에 대한 타임차트이다.
도 4는 본 발명의 열차출입문 제어시스템의 후부차 출입문개방허용신호의 유지에 대한 타임차트이다.
도 5는 종래의 열차출입문 제어시스템의 회로도이다.
도 6은 종래의 열차출입문 제어시스템의 선두차 출입문개방허용신호의 유지에 대한 타임차트이다.
도 7는 종래의 열차출입문 제어시스템의 후부차 출입문개방허용신호의 유지에 대한 타임차트이다.
*도 1과 도 2의 주요부분에 대한 부호의 설명*
110:선두차제1 출입문개방허용제어부 111:선두차ATP/ATOa접점
112:제1 HCRa접점 113:제2 HCRa접점
120:선두차제2 출입문개방허용제어부 121:선두차제1 LACRb접점
122:선두차제1 RACRb접점 123:HCRb접점
124:선두차DCITRb접점 130:선두차DOER
140:DCU 150:후부차제1 출입문개방허용제어부
151:후부차ATP/ATOa접점 152:제1 TCRa접점
153:제1 TCRa접점 160:후부차제2 출입문개방허용제어부
161:후부차제1 LACRb접점 162:후부차제1 RACRb접점
163:TCRb접점 164:후부차DCITRb접점
170:후부차DOER 210:선두차주제어키스위치
220:노드a 221:노드b
230:선두차LACR 231:선두차LACRa접점
232:선두차제2 LACRb접점 240:선두차RACR
241:선두차제2 RACRb접점 250:후부차주제어키스위치
260:노드c 261:노드d
270:후부차LACR 271:후부차LACRa접점
272:후부차제2 LACRb접점 280:후부차RACR
281:후부차제2 RACRb접점

Claims (5)

  1. 열차의 선두차와 후부차에 구비되는 열차출입문 제어시스템으로서,
    열차출입문의 개폐를 제어하는 출입문제어유닛(140)과,
    상기 출입문제어유닛에 출입문개방허용신호를 제공하는 출입문개방허용신호릴레이(130)와,
    열차가 정적회차구간에 진입하여 출입문을 개방하고, 역전기가 전진/후진 상태에서 중립으로 바뀐 후 소정기간과 주제어키스위치가 ON상태에서 OFF상태로 바뀐 후 소정기간이 중첩하는 시간까지 상기 출입문제어유닛에 출입문개방허용신호를 제공하는 제1 출입문개방허용제어부(110)와,
    상기 역전기가 전진/후진 상태에서 중립으로 바뀐 후 소정기간과 주제어키스위치가 ON상태에서 OFF상태로 바뀐 후 소정기간이 중첩하는 시간 이후부터 상기 출입문제어유닛에 출입문개방허용신호를 제공하는 제2 출입문개방허용제어부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차출입문 제어시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 출입문개방허용제어부(120)는,
    제어전원단자에 일단이 연결되어 있으며, 열차 운전실의 주제어키스위치에 의해 ON/OFF되는 LACRb접점(121)과,
    일단이 상기 LACRb접점(121)과 직렬로 연결되어 있는 RACRb접점(122)과,
    상기 제어전원단자와 상기 RACRb접점(122) 사이에 직렬로 연결되고 상기 LACRb접점(121)과 병렬로 연결되어 있는 HCRb접점(123)과,
    상기 RACRb접점(122)과 상기 출입문개방허용신호릴레이(130) 사이에 직렬로 연결된 출입문폐쇄확인신호릴레이(DCITR)에 연동되는 DCITRb접점(124)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차출입문 제어시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 LACRb접점(121)과 RACRb접점(122)을 제어하는 회로는,
    제어전원단자에 일단이 연결되어 제어전원을 ON/OFF 할 수 있는 주제어키스위치와,
    상기 주제어키스위치와 직렬로 연결된 LACR(230)과,
    상기 주제어키스위치와 직렬로 연결되고 상기 LACR(230)과 병렬로 연결된 RACR(240)과,
    상기 주제어키스위치와 상기 LACR(230) 사이에 직렬로 설치된 제2 RACRb접점(241)과,
    상기 주제어키스위치와 상기 RACR(240) 사이에 순서대로 직렬로 설치되어 있는 LACRa접점(231) 및 제2 LACRb(232)접점을 포함하며, 선두차와 후부차에 동일하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열차출입문 제어시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 LACRb접점(122)은 상기 LACR(230)이 ON상태일 때 OFF되고 상기 LACR(230)이 OFF상태일 때 ON되는 접점이고, 상기 RACRb접점(122)은 상기 RACR(240)이 ON상태일 때 OFF되고 상기 RACR(240)이 OFF상태일 때 ON되는 접점인 것을 특징으로 하는 열차출입문 제어시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 DCITRb접점(124)은 열차출입문이 하나라도 개방되면 OFF되며 열차출입문이 모두 패쇄되면 ON되는 DCITR에 의해 제어되는 것으로, 상기 DCITR이 ON되면 OFF되고 상기 DCITR이 OFF되면 ON되는 접점인 것을 특징으로 하는 열차출입문 제어시스템.
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