KR100935895B1 - 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법 - Google Patents

이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법에 관한 것으로, 특히 이동체가 정위치에서 채널 선택 및 유지할 수 있게 지상장치와 차상장치간 통신을 하여 이동체와 지상의 승강장 주변의 영상을 상기 채널을 통해 송수신 및 영상표출을 하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법에 관한 것이다.
채널, 전환, 무선영상, 이동체

Description

이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법{Method for changing channel of bi-directional wireless image system used for movable body}
본 발명은 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법에 관한 것으로, 특히 이동체가 정위치에서 채널 선택 및 유지할 수 있게 지상장치와 차상장치간 통신을 하여 이동체와 지상의 승강장 주변의 영상을 상기 채널을 통해 송수신 및 영상표출을 하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 지하철 무선영상 감시시스템, 고속철도 무선영상 감시시스템, 지능형교통시스템(ITS: Intelligent Transportation System)등 여러 분야에 사용하는 시스템은 지상 관리 시스템과만 연결되어 이동 차량과의 원활한 소통에는 문제점이 있었다.
매년 증가하는 선박, 항공기, 지하철, 기차 사고의 방지를 위해 지상과 이동체간 통신이 원활해야 하는 것은 당연한 것이다.
종래 기술은 아날로그 방식 또는 무선랜을 설치하여 통신을 하였다. 상기 무선랜은 기술 자체가 이동성이 아닌 고정용으로 개발되어 이동체에 무선랜을 설치시 전송의 끊김, 잡음, 노이즈 등의 발생으로 사용하기에는 제약이 따른다. 또한, 짧은 전송거리로 인해 많은 장비를 설치해야 하며, 많은 장비의 설치에 따른 비용적인 부담이 커지고 시스템이 복잡하게 구성되어야 하는 단점이 있었다.
아울러, 최근 사용하고 있는 고속 이동체를 위한 영상 감시 시스템은 고용량의 영상을 전송해야 하므로, 무선랜이나 DSSS[QPSK, BPSK], FSK 변복조 방식을 사용하고 있다. 그러나, 이러한 변복조 방식은 다중경로 페이딩, 도플러 확산 등의 영향으로 높은 에러율을 갖는다. 특히 터널 속에서 빠르게 이동하는 지하철이나 기차의 경우는 더 높은 에러율을 갖게 되어 저화질, 저품질의 영상을 출력하는 것이 단점이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 지상장치와 차상장치의 구성인 각 부재의 정상 작동 유무 확인 및 이동체의 이동에 따라 해당 승강장 간의 채널로 전환하여 영상을 표출을 할 수 있는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법은, 제1 영상처리부와 제1 통신제어부 및 제1 주통신부를 연결하고, 상기 제1 통신제어부에 제1 비콘송수신부를 연결한 지상장치와, 제2 영상처리부와 제2 통신제어부 및 제2 주통신부를 연결하고, 상기 제2 통신제어부에 제2 비콘송수신부를 연결한 차상장치로 형성되며, 지상의 승강장 영상과 차상의 이 동체 영상을 원하는 채널로 전환하여 송수신 및 모니터링하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법에 있어서, 상기 지상장치가 제1 승강장 또는 제2 승강장 또는 제3 승강장에 설치되거나 상기 제1,2 승강장과 제2,3 승강장 및 제3,4 승강장의 사이에 설치되며, 상기 지상장치와 상기 차상장치가 설치된 이동체간 통신이 불가능한 거리에 위치시, 이동체의 진행에 따라 다가오는 승강장의 영상과 이동체의 영상을 무표출하며, 상기 승강장이 소속된 지상장치의 채널을 유지하는 제1 단계와, 상기 지상장치와 상기 차상장치 간의 유지중인 채널 정보 및 다음 선택할 채널의 정보를 확인하고, 상기 다음 선택할 채널로 변경을 하기 위해 제2 통신제어부와 제2 비콘송수신부에 의해 상기 지상장치의 제1 비콘송수신부로 채널 변경 허가를 요청하는 제2 단계와, 상기 지상장치로부터 상기 이동체가 일정 거리까지 근접시 제한된 주파수 자원을 통해 상기 지상장치의 비콘 수신 영역임을 감지하고, 상기 다음 선택할 채널의 이상유무와 정상 작동을 감시하는 제3 단계와, 상기 제1 비콘송수신부에서 채널 변경 허가 통보를 제2 비콘송수신부로 전송하는 제4 단계와, 상기 제2 비콘송수신부로 상기 채널 변경 허가 통보가 수신되면 상기 다음 선택할 채널이 정상 작동하고 있음으로 판단하고, 상기 다음 선택할 채널로 채널을 변경하는 제5 단계와, 진행방향의 상기 지상장치를 통과하여 제1,2 주통신부간 통신가능거리 내에 이동체 진입시 상기 변경된 채널을 통해 상기 이동체의 영상을 진입하는 승강장으로 전송하고, 진입하고 있는 승강장의 영상을 이동체로 전송하여 각 영상을 표출하는 제6 단계 및 상기 진입후 통과하는 승강장 후미까지 이동체가 통과 후 상기 영상 표출하던 채널은 그대로 유지하고 상기 표출 영상만 오프(OFF) 하는 제7 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 지상장치는, 이동체가 진입하여 근접하는 승강장으로부터 200m 후방에 설치하여 고유채널을 송출하고, 상기 고유채널은, 하행 2개와 상행 2개의 채널 중, 동일 행선 내 타 승강장과 교번하여 동일 채널이 반복되어 무선 통신의 혼선을 없앤 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1,2 주통신부는, 진입하는 승강장에 소속된 지상장치를 통과하는 정점에서 상기 승강장 도착 전 정점 사이에 영상이 3프레임 내지 5프레임이 연속적으로 수신되면 상기 제1, 2 주통신부를 통해 영상을 서로 송수신하는 것을 특징으로 한다.
이 경우, 상기 영상을 수신한 제1,2 주통신부는, 상기 제1,2 영상처리부에 직접 연결된 모니터로 영상을 표출하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2 통신제어부는, 진입하고 있는 앞 승강장에 소속된 지상장치 150m 전에서 상기 제 1 주통신부로부터 비콘을 수신하고, 상기 비콘 수신 위치와 상기 지상장치 전방 10m 사이에서 상기 지상장치로 교신을 통해 채널 변경 허가를 요청하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 비콘송수신부는, 상기 제 2 비콘송수신부로부터 비콘을 수신하고, 상기 비콘 수신 위치와 상기 지상장치 전방 10m전 사이에서 상기 차상장치로 교신을 통해 채널 변경 허가를 통보하고, 상기 채널 변경 허가 통보는, 상기 채널 변경 허가 요청 후에 제1 비콘송수신부에서 제2 비콘송수신부로 송신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 통신제어부는, 진입하고 있는 앞 승강장에 소속된 지상장치 10m 전에서 상기 지상장치 사이에서 유지 중이던 채널이 채널 1번이면 채널 2번을 선택하고, 상기 유지 중이던 채널이 채널 2번이면 채널 1번을 선택하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 통신제어부는, 상기 제2 비콘송수신부로 채널 변경 허가 통보를 받은 후, 10초 동안 타이머를 발생하며, 상기 타이머 값이 1내지 9초 일때, 상기 제2 주통신부의 수신신호 세기를 모니터링하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2 통신제어부는, 상기 타이머 값이 10초가 될 때까지 상기 제2주통신부의 수신신호 세기가 P 값보다 큰 값이 입력될 때, 제2 영상처리부는 즉시 영상을 오프(OFF)하고, 상기 타이머 값이 10초가 될 때까지 수신신호 세기가 P값보다 큰 값이 입력되지 않을 때에는 수신신호 세기 측정 과정을 종료하고, 채널을 자동으로 전환하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 통신제어부는, 상기 제2 비콘송수신부에서 제1 비콘송수신부로 채널 변경 허가 요청을 하고, 상기 제1 비콘송수신부에서 제2 비콘송수신부로 채널 변경 허가 통보를 받아 다음 채널을 선택, 설정 및 유지하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법에 의할 경우에는, 상행 2개 채널과 하행 2개 채널을 부여하여 주기적 교번을 통해 타 승강장과의 혼선없이 채널을 선택 및 유지할 수 있는 이점 이 있다.
또한, 본 발명은, 상하행 모두 4개의 채널만으로 지상의 승강장과 차상의 이동체간 통신을 하기 때문에 제한된 주파수 자원으로 영상을 표출할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법의 간단한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 의한 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법을 사용한 이동체의 채널 변경을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법의 영상 신호 및 채널 변경을 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법은, 다수의 지상장치(100)와 차상장치(200) 간 무선으로 영상 감시 및 채널을 선택한다.
여기서, 상기 지상장치(100)와 차상장치(200)는, 지상에서 수집된 영상과 차상에서 수집된 영상을 유지중인 채널을 통해 서로 대응되는 장치에 영상을 표출시킨다. 즉, 상기 지상장치(100)는 승강장 주변의 영상을 카메라와 마이크를 통해 수집하고, 이동체 내부의 영상을 화면과 스피커를 통해 출력한다. 또한, 상기 차상장치(200) 이동체 내부의 영상을 카메라와 마이크를 통해 수집하고, 승강장 주변의 영상을 화면과 스피커를 통해 출력한다.
또한, 상기 지상장치(100)는 영상을 압축복원하기 위한 제1 영상처리부(11)와, 영상 표출 및 채널 전환을 제어하기 위한 제1 통신제어부(12), Ku 대역으로 영상을 송수신하는 제1 주통신부(13)와, 근거리 통신을 위한 제1 비콘송수신부(14)로 구성된다.
한편, 상기 차상장치(200)는 영상을 압축복원하기 위한 제2 영상처리부(21)와, 영상 표출 및 채널 전환을 제어하기 위한 제2 통신제어부(22), Ku 대역으로 영상을 송수신하는 제2 주통신부(23), 근거리 통신을 위한 제2 비콘송수신부(24)로 구성된다.
여기서, 상기 지상장치(100)와 상기 차상장치(200)는, 지상의 승강장 영상과 차상의 이동체 영상을 원하는 채널로 전환, 선택 및 유지하여 송수신 및 모니터링한다.
그리고, 상기 제1,2 영상처리부(11,21)는 상기 카메라, 마이크, 모니터, 스피커와 같은 입출력 기기로부터 입출력되는 영상을 압축 및 복원하며, 장비 점검 신호 또는 기기의 고유채널 정보를 내장하고 있도록 구성함이 바람직하다. 이 때, 상기 제1,2 영상처리부(11,21)는 입력되는 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환한다.
상기 제1 통신제어부(12)는 상기 제1 영상처리부(11)에 연결하여 입출력되는 디지털 영상을 OFDM 변복조 기법을 사용하여 무선 신호로 변환하여 상기 제1주통신부(13)를 거쳐 상기 차상장치(200)로 상기 영상을 전송한다. 이 때, 상기 제1 주통 신부(13)는 240MHz 디지털 영상을 19.1~19.25GHz 주파수 대역으로 상향시켜 1개의 안테나(미도시)를 통해 영상 신호를 상기 차상장치(200)로 출력한다.
상기 제2 통신제어부(22)는 상기 제2 영상처리부(21)에 연결하여 입출력되는 디지털 영상을 OFDM 변복조 기법을 사용하여 무선 신호로 변환하여 상기 제2주통신부(23)를 거쳐 상기 차상장치(100)로 상기 영상을 전송한다. 이 때, 상기 제2 주통신부(23)은 240MHz 디지털 영상을 18.8~18.95GHz 주파수 대역으로 상향시켜 1개의 안테나(미도시)를 통해 영상 신호를 상기 차상장치(100)로 출력한다.
여기서, 제1 주통신부(13)는 상기 18.8~18.95GHz 주파수 대역으로 차상의 이동체 영상을 2개의 안테나(미도시)를 통해 수신하여 하나는 1.7~1.85GHz, 또 다른 하나는 1.75~1.85GHz 주파수 대역으로 하향하고 다시 각각 175MHz와 185MHz 주파수로 하향 변환하여 제1 통신제어부(12)로 전송한다. 이 때, 상기 제1 통신제어부(12)는 상기 175MHz와 185MHz 주파수로 이동체의 영상을 인가받아 공간 다이버시티 기법을 사용하여 디지털 신호로 변환하고, 제1 비콘송수신부(14)를 통해 차상장치의 채널 정보와 장비 점검 정보를 받는다. 상기 장비 점검 정보는 상기 차상장치(200) 각 부재의 정상 작동 유무를 말한다.
그리고, 제2 주통신부(23)는 상기 19.1~19.25GHz 주파수 대역으로 지상의 승강장 영상을 2개의 안테나(미도시)를 통해 수신하여 하나는 1.7~1.85GHz, 또 다른 하나는 1.75~1.85GHz 주파수 대역으로 하향하고 다시 각각 175MHz와 185MHz 주파수로 하향 변환하여 제2 통신제어부(22)로 전송한다. 이 때, 상기 제2 통신제어부(22)는 상기 175MHz와 185MHz 주파수로 이동체의 영상을 인가받아 공간 다이버시 티 기법을 사용하여 디지털 신호로 변환하고, 제2 비콘송수신부(24)를 통해 차상장치(200)의 채널 정보를 받는다.
상기 공간 다이버시티 기법과 상기 OFDM 변복조 기법은 중거리 내지 원거리의 단파 회선에 생기는 페이딩을 방지하고, 주파수 분할 다중(FDM)에 비해 보다 많은 반송파의 다중이 가능하므로 주파수 이용 효율이 높고, 멀티패스에 의한 심벌 간 간섭(ISI)에 강하여 고속 데이터 전송한다.
한편, 상기 제1 통신제어부(12)와 상기 제1 주통신부(13)는 2개의 케이블로 연결되어 이 중 하나의 케이블은 VHF 대역인 240MHz(F1) 와 175MHz(F2) 및 185MHz(F3) 주파수가 전송 이동하며, 나머지 하나의 케이블은 각 부재의 장비 점검 신호 또는 승강장(51)에 소속된 지상장치(61)의 정보를 이동체가 이동함에 따른 승강장(52)의 채널로 변경할 수 있게 한다. 이 때, 상기 승강장(51)에 소속된 지상장치(61)의 정보는 이동체가 방금 지나온 승강장(51)의 채널 정보를 내장하고 있거나 다가오는 승강장(52)의 채널 정보를 내장한 정보이다. 또한, 상기 지상장치의 제1 주통신부(13)는 지속적으로 상기 승강장(51)의 정보를 이동체로 전송한다. 이 때, 이동체와 상기 지상장치(61,100)간 거리에 따라 차상장치(200)에서 상기 승강장의 정보를 수신할 수 있거나 못하게 된다.
여기서, 상기 지상장치(100)는 이동체가 진입하는 승강장으로부터 200m 먼 곳에 상기 승강장이 속하는 채널을 송출할 수 있게 설치한다.
이 때, 상기 제1,2 영상 처리부(11,21)을 통해 입력된 각 영상을 제1,2 주통신부(13,23)가 서로 교신을 하여 응답이 있으면 제1,2 주통신부(13,23)의 통신가능 거리로 인식하여 유지 중인 채널을 통해 영상을 전송한다.
그리고, 상기 승강장(51)이 이동체의 진행에 따라 다음 승강장(52)이 되면 상기 다음 승강장(52)에 속한 지상장치(62,100)와 교신을 하여 채널 변경을 하게 된다.
예를 들면, 상기 차상장치(200)는 상기 이동체(72)의 후미가 완전히 승강장(51)을 통과한 시점에서 다음 승강장(52)에 속한 지상장치(62,100)와 교신을 한다. 이때, 제1, 2 통신제어부(12,22)는 영상을 오프(OFF)하게 된다.
여기서, 상기 지상장치(62,100)와 L거리까지 근접하였을 때 상기 다음 승강장(53)에 속한 지상장치(100)의 채널로 변경한다. 이 때, 상기 채널 변경은, 다음 선택할 채널이 이상이 없다고 판단되면, 상기 제1 비콘송수신부(14)에서 허가 통보를 제2 비콘송수신부(24)로 전송한다.
그리고, 상기 제2 비콘송수신부(24)를 통해 수신된 채널 변경 허가 통보를 상기 제2 통신제어부(22)로 전송하여 10초 동안 타이머를 발생시킨다.
한편, 상기 타이머 값이 10초보다 작을 때, 상기 제2 통신제어부(22)는 제2 주통신부(23)의 수신신호 세기를 모니터링한다. 이 경우, 상기 L의 거리는 10m이다.
그리고, 상기 제2 통신제어부(22)는, 상기 제2 통신제어부(22)와 제2 비콘송수신부(24)에 의해 제1 비콘송수신부(14)로 채널 변경 허가 요청을 하고, 상기 제1 비콘송수신부(14)에서 제2 비콘송수신부(24)로 채널 변경 허가 통보를 받아 다음 채널을 선택함과 설정 및 유지한다.
이 경우, 상기 제2 통신제어부(22)는, 진입하고 있는 앞 승강장(52)에 소속된 지상장치(62) 10m 전에서 상기 지상장치(62) 사이에서 유지 중이던 채널이 채널 1번이면 채널 2번을 선택하고, 상기 유지 중이던 채널이 채널 2번이면 채널 1번을 선택한다.
한편 수신신호 세기를 나타내는 P값은 다음과 같이 계산하여 산출한다.
먼저, 다음과 같이 기호를 정의한다.
제1 주통신부의 송신 주파수 [MHz] = FG
제1 주통신부의 송신 출력 [dBm] = PG
제1 주통신부의 안테나 이득 [dBi] = GG
제2 주통신부의 안테나 이득 [dBi] = GT
채널을 변경하기 위한 지상장치와 차상장치간 거리[km] = L
제2 주통신부의 수신신호 세기 [-dBm] : P
자유공간손실[dB] : FLOSS
이어서, 상기 정의된 기호를 아래의 식에 적용한다.
여기서, 일예로, FG=18500MHz, L=0.01km, PG=+15dBm, GG=+15dBi, GT=+15dBi 일때, FLOSS ≒ -(32.5 + 20logFG + 20logL)를 통해 수식을 계산하면 자유공간 손실이 FLOSS ≒ -77.84 Db임을 알 수 있고, P ≒ PG + GG + GT + FLOSS 를 통해 수식을 계산하면 수신신호 세기가 P ≒ -32.84 dBm임을 알 수 있다.
이 경우, 상기 제2 통신제어부(22)는, 상기 제2 비콘송수신부(24)로 채널 변경 허가 통보를 받은 후, 10초 동안 타이머를 발생하며, 상기 타이머 값이 1내지 9초 일때, 상기 제2 주통신부(23)의 수신신호 세기를 모니터링한다. 그리고, 상기 제2 통신제어부(22)는, 상기 타이머 값이 10초가 될 때까지 상기 제2주통신부(23)의 수신신호 세기가 P 값보다 큰 값이 입력될 때, 제2 영상처리부(21)는 즉시 영상을 오프(OFF)한다.
또한, 상기 채널은 지상장치(61,62,100)에 채널1번과 채널2번 중, 어느 하나만을 부여하여 다른 승강장과의 주파수 혼선이 발생하지 않게 형성하여 영상을 모니터링 할 수 있다.
이하, 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법을 사용한 이동체의 채널 변경 과정을 더욱 상세히 설명한다.
먼저, 차상장치(200)을 탑재한 이동체(71)가 채널 1 번을 유지하며 제1 승강장(51)의 채널 1 구역을 근접 진행하고, 상기 차상장치(200)와 지상장치(100)를 통해 영상을 표출한다. 이 때, 상기 제1 승강장(51)에 소속된 지상장치(61)에서는 채널 1을 송출하며 상기 차상장치(71)가 탑재된 상기 이동체(71)는 상기 채널 1번을 유지하는 것이다.
이어서, 상기 제1 승강장(51)을 후미 통과한 이동체(72)는 상기 채널 1번만 계속 유지 중이고 영상은 무표출, 즉, 오프(OFF)한다.
이어서, 진입중인 제2 승강장(52)의 채널 2 구역에 소속된 지상장치(62)에 의해 상기 지상장치(61)와 L 거리 내에서 이동체(73)는 채널 2번으로 변경을 한다. 이 때, 상기 L 거리는 바람직하게는 10m이다.
이어서, 상기 지상장치(61)를 후미 통과한 이동체(74)는 상기 제2 승강장(52)의 채널 2 구역에 도착하지 않은 구간에서 상기 제2 승강장(52)에 소속된 지상장치(62)로부터 채널 2번을 계속 유지하며, 지상의 승강장 영상과 차상의 이동체 영상을 상기 채널 2번을 통해 서로 송수신하여 승강장의 영상을 이동체에서, 이동체의 영상을 승강장에서 상기 영상을 수신할 수 있다.
또한, 이동체(75)는 상기 제2 승강장(52)의 채널 2 구역에 도착하여 후미까지 이탈하지 않은 구간에서 상기 제2 승강장(52)에 소속된 지상장치(62)로부터 채널 2번을 계속 유지하며, 지상의 승강장 영상과 차상의 이동체 영상을 상기 채널 2번을 통해 서로 송수신하여 승강장의 영상을 이동체에서, 이동체의 영상을 승강장에서 상기 영상을 수신할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 승강장(52)은 이동체가 진입하여 근접하는 승강장으로부터 200m 후방 거리에 지상장치(62)를 설치한다. 이 때, 상기 이동체(76,77)가 진행함에 따라 상기 지상장치(62)에서 상기 제2 승강장(52) 사이에서 채널 변경 허가 요청 및 통보, 채널 변경이 이루어진다.
그리고, 상기 지상장치(61,62)는, 이동체(71 내지 78)가 진입하여 근접하는 승강장으로부터 200m 후방에 설치하여 고유채널을 송출한다. 상기 고유채널은, 하행 2개와 상행 2개의 채널 중, 동일 행선 내 타 승강장과 교번하여 동일 채널이 반복되어 무선 통신의 혼선을 없애도록 구성함이 바람직하다.
이어서, 상기 이동체(78)는 채널을 제3 승강장(53)에 소속된 지상장치에서 다시 채널 1번으로 교번하여 진행하고, 제3 승강장(53) 채널 1 구역 도착전, 제1,2 주통신부(13,23)의 통신가능 거리에 진입시 영상을 표출한다.
이하, 도 3의 흐름도에 준하여, 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법의 영상 신호 및 채널 변경 과정을 상세하게 설명한다.
먼저, 지상장치(61,62,100)가 제1 승강장(51) 또는 제2 승강장(52) 또는 제3 승강장(53)에 설치되거나 상기 제1,2 승강장(51,52)과 제2,3 승강장(52,53) 및 제3,4 승강장(53,미도시)의 사이에 설치된다. 이 때, 상기 지상장치(61,62,100)와 상기 차상장치(200)가 설치된 이동체간 통신이 불가능한 거리에 위치시, 이동체의 진행에 따라 다가오는 승강장의 영상과 이동체의 영상을 무표출하며, 상기 승강장이 소속된 지상장치의 채널을 유지한다(S301).
이어서, 상기 지상장치(61,62,100)와 상기 차상장치(200) 간의 유지 중인 채널 정보 및 다음 선택할 채널의 정보를 확인하고, 상기 다음 선택할 채널로 변경을 하기 위해 제2 통신제어부(22)와 제2 비콘송수신부(24)가 상기 지상장치(61,62,100)의 제1 비콘송수신부(14)에 허가 요청한다(S302,S303). 즉, 유지중인 채널 정보와 상기 유지중인 채널의 다음 교번의 채널 정보를 제1주통신부(13)에서 제2주통신부(23)로 확인하고, 상기 제2 비콘송수신부(24)는 상기 제1 비콘송수신부(14)를 통해 채널 변경 허가 요청을 한다.
또한, 상기 제2 주통신부(23)의 수신신호 세기가 P 값보다 클 때, 제2 영상처리부(21)는 영상을 오프(OFF) 상태를 유지하며 상기 제2 주통신부(23)를 통해 다음 승강장의 영상을 수신받을 수 있도록 제2 통신제어부(22)와 제2 비콘송수신부(24)에 의해 채널 변경 허가 요청을 한다.
이어서, 상기 지상장치(61,62,100)로부터 상기 이동체가 일정 거리까지 근접시 제한된 주파수 자원을 통해 상기 지상장치(61,62,100)의 비콘 수신 영역임을 감지하고, 상기 다음 선택할 채널의 이상 유무와 정상 작동을 감시한다(S303).
이어서, 상기 다음 선택할 채널이 이상이 없다고 판단되면, 상기 제1 비콘송수신부(14)에서 채널 변경 허가 통보를 제2 비콘송수신부(24)로 전송한다(S304). 이 때, 상기 제2 비콘송수신부(24)를 통해 수신된 채널 변경 허가 통보를 상기 제2 통신제어부(22)로 전송하여 10초 동안 타이머를 발생시킨다. 이 때, 상기 타이머 값이 1내지 9초 일때, 상기 제2 통신제어부(22)는 제2 주통신부(23)의 수신신호 세기를 모니터링할 수 있도록 구성함이 바람직하다. 또한, 상기 제2 통신제어부(22)상기 타이머 값이 10초가 될 때까지 수신신호 세기가 P값보다 큰 값이 입력되지 않을 때에는 수신신호 세기 측정 과정을 종료하고, 채널을 자동으로 전환한다.
이어서, 상기 제2 주통신부(23)에 의해 다음 승강장의 영상을 수신받을 수 있도록 상기 제2 통신제어부(22)와 제2 비콘송수신부(24)를 통해 채널 변경 허가 요청을 한다. 상기 영상을 수신한 제1,2 주통신부(13,23)는, 제1,2 영상처리부(11,21)에 직접 연결된 모니터로 영상을 표출한다. 또한, 상기 제2 통신제어부(22)는, 진입하고 있는 앞 승강장에 소속된 지상장치 150m 전에서 비콘을 수신하여 10m전 사이에서 제2 비콘송수신부(24)에 의해 상기 지상장치(61,62,100)로 교신을 통해 채널 변경 허가를 요청한다.
이어서, 상기 제2 비콘송수신부(24)로 상기 채널 변경 허가 통보가 수신되면 상기 다음 선택할 채널이 정상 작동하고 있음으로 판단하고, 상기 다음 선택할 채 널로 채널을 변경한다(S305). 이 경우, 상기 제1 비콘송수신부(14)는, 진입하고 있는 앞 승강장에 소속된 지상장치(61,62,100) 150m 전에서 비콘을 수신하여 10m전 사이에서 상기 차상장치(200)로 교신을 통해 채널 변경 허가를 통보한다. 상기 채널 변경 허가 통보는, 상기 채널 변경 허가 요청 후에 제1 비콘송수신부(14)에서 제2 비콘송수신부(24)로 송신하도록 함이 바람직하다.
이어서, 진행방향의 상기 지상장치(61,62,100)를 통과하여 제1,2 주통신부(13,23)의 통신가능거리 내에 진입시 상기 변경된 채널을 통해 이동체의 영상을 진입하는 승강장으로 전송하고, 진입하고 있는 승강장의 영상을 이동체로 전송하여 각 영상을 표출한다(S306). 이 때, 상기 제1,2 주통신부에서는 진입하는 승강장에 소속된 지상장치(61,62,100)를 통과하는 정점에서 상기 승강장 도착전 정점 사이에 영상이 3프레임 내지 5프레임이 연속적으로 수신되면 서로 영상을 송수신한다. 또한, 상기 제1,2 주통신부(13,23)는 서로 18.8~18.95GHz 주파수 대역과, 19.1~19.25GHz 주파수 대역을 통해 영상을 전송을 한다.
그리고, 상기 진입 후 통과하는 승강장 후미까지 이동체가 통과 후 상기 영상 표출하던 채널은 그대로 유지하고 상기 표출 영상만 오프(OFF)한다(S307).
전술한 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법에서는 영상 표출로만 기술하였으나 음성 출력을 동시에 하거나 상기 음성만 출력할 수 있다. 또한, 본 발명의 채널 전환 방법에서 지상장치(100)와 차상장치(200)간 서로 무선 통신을 실질적으로 담당하는 각 장치(D501)를 나타낸다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명에 의한 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법의 간단한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의한 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법을 사용한 이동체의 채널 변경을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법의 영상 신호 및 채널 변경을 나타낸 흐름도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 설명 >
11: 제1 영상처리부 12: 제1 통신제어부
13: 제1 주통신부 14: 제1 비콘송수신부
100: 지상장치 21: 제2 영상처리부
22: 제2 통신제어부 23: 제2 주통신부
24: 제2 비콘송수신부 200: 차상장치
51, 52, 53: 승강장 61, 62: 지상장치

Claims (13)

  1. 제1 영상처리부와 제1 통신제어부 및 제1 주통신부를 연결하고, 상기 제1 통신제어부에 제1 비콘송수신부를 연결한 다수의 지상장치와,
    제2 영상처리부와 제2 통신제어부 및 제2 주통신부를 연결하고, 상기 제2 통신제어부에 제2 비콘송수신부를 연결한 차상장치로 형성되며,
    지상의 승강장 영상과 차상의 이동체 영상을 원하는 채널로 전환하여 송수신 및 모니터링하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법에 있어서,
    상기 지상장치가 제1 승강장 또는 제2 승강장 또는 제3 승강장에 설치되거나 상기 제1,2 승강장과 제2,3 승강장 사이에 설치되며, 상기 지상장치와 상기 차상장치가 설치된 이동체간 통신이 불가능한 거리에 위치시, 이동체의 진행에 따라 다가오는 승강장의 영상과 이동체의 영상을 무표출하며, 상기 승강장이 소속된 지상장치의 채널을 유지하는 제1 단계와;
    상기 지상장치와 상기 차상장치 간의 유지중인 채널 정보 및 다음 선택할 채널의 정보를 확인하고, 상기 다음 선택할 채널로 변경을 하기 위해 제2 통신제어부와 제2 비콘송수신부에 의해 상기 지상장치의 제1 비콘송수신부로 채널 변경 허가를 요청하는 제2 단계와;
    상기 지상장치로부터 상기 이동체가 일정 거리까지 근접시 제한된 주파수 자원을 통해 상기 지상장치의 비콘 수신 영역임을 감지하고, 상기 다음 선택할 채널의 이상유무와 정상 작동을 감시하는 제3 단계와;
    상기 제1 비콘송수신부에서 채널 변경 허가 통보를 제2 비콘송수신부로 전송하는 제4 단계와;
    상기 제2 비콘송수신부로 상기 채널 변경 허가 통보가 수신되면 상기 다음 선택할 채널이 정상 작동하고 있음으로 판단하고, 상기 다음 선택할 채널로 채널을 변경하는 제5 단계와;
    진행방향의 상기 지상장치를 통과하여 제1,2 주통신부간 통신가능거리 내에 이동체 진입시 상기 변경된 채널을 통해 상기 이동체의 영상을 진입하는 승강장으로 전송하고, 진입하고 있는 승강장의 영상을 이동체로 전송하여 각 영상을 표출하는 제6 단계; 및
    상기 진입후 통과하는 승강장 후미까지 이동체가 통과 후 상기 영상 표출하던 채널은 그대로 유지하고 상기 표출 영상만 오프(OFF)하는 제7 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지상장치는, 이동체가 진입하여 근접하는 승강장으로부터 200m 후방에 설치하여 고유채널을 송출하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 고유채널은, 하행 2개와 상행 2개의 채널 중, 동일 행선 내 타 승강장 과 교번하여 동일 채널이 반복되어 무선 통신의 혼선을 없앤 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1,2 주통신부는, 진입하는 승강장에 소속된 지상장치를 통과하는 정점에서 상기 승강장 도착 전 정점 사이에 영상이 3프레임 내지 5프레임이 연속적으로 수신되면 상기 제1, 2 주통신부를 통해 영상을 서로 송수신하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 영상을 수신한 제1,2 주통신부는, 상기 제1,2 영상처리부에 직접 연결된 모니터로 영상을 표출하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 통신제어부는, 진입하고 있는 앞 승강장에 소속된 지상장치 150m 전에서 상기 제 1 주통신부로부터 비콘을 수신하고, 상기 비콘 수신 위치와 상기 지상장치 전방 10m 사이에서 상기 지상장치로 교신을 통해 채널 변경 허가를 요청하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 비콘송수신부는, 상기 제 2 비콘송수신부로부터 비콘을 수신하고, 상기 비콘 수신 위치와 상기 지상장치 전방 10m전 사이에서 상기 차상장치로 교신을 통해 채널 변경 허가를 통보하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 채널 변경 허가 통보는, 상기 채널 변경 허가 요청 후에 제1 비콘송수신부에서 제2 비콘송수신부로 송신하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 통신제어부는, 진입하고 있는 앞 승강장에 소속된 지상장치 10m 전에서 상기 지상장치 사이에서 유지 중이던 채널이 채널 1번이면 채널 2번을 선택하고, 상기 유지 중이던 채널이 채널 2번이면 채널 1번을 선택하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 통신제어부는, 상기 제2 비콘송수신부로 채널 변경 허가 통보를 받은 후, 10초 동안 타이머를 발생하며, 상기 타이머 값이 1내지 9초 일때, 상기 제2 주통신부의 수신신호 세기를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제2 통신제어부는, 상기 타이머 값이 10초가 될 때까지 상기 제2주통신부의 수신신호 세기가 P 값보다 큰 값이 입력될 때, 제2 영상처리부는 즉시 영상을 오프(OFF)하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제2 통신제어부는, 상기 타이머 값이 10초가 될 때까지 수신신호 세기가 P값보다 큰 값이 입력되지 않을 때에는 수신신호 세기 측정 과정을 종료하고, 채널을 자동으로 전환하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 통신제어부는, 상기 제2 비콘송수신부에서 제1 비콘송수신부로 채널 변경 허가 요청을 하고, 상기 제1 비콘송수신부에서 제2 비콘송수신부로 채널 변경 허가 통보를 받아 다음 채널을 선택, 설정 및 유지하는 것을 특징으로 하는 이동체용 양방향 무선영상 시스템의 채널 전환 방법.
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