KR101275027B1 - 철도차량용 이중화 인간기계인터페이스 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도차량용 이중화 MMI 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치는 상기 철도차량의 상태를 제어하는 차상신호장치로부터 상기 철도차량의 상태 정보를 전송받아 운전자에게 제공하고 상기 운전자에 의해 입력되는 제어 명령을 상기 차상신호장치로 전송하는 제1 MMI 장치와 제2 MMI 장치로 구성된 이중화 MMI 장치부, 상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치간의 상호 통신을 위한 MMI 장치 인터페이스부 및 상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치 중에서 상기 운전자에 의한 제어 명령의 입력이 허용되는 주계 MMI 장치를 선택하기 위한 전환 스위치를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 운전자와 철도차량에 구비된 여러 장비간의 인터페이스를 안정적으로 수행할 수 있게 하고, 철도차량을 이용하는 승객의 편의성과 철도차량의 운용 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치는 상기 철도차량의 상태를 제어하는 차상신호장치로부터 상기 철도차량의 상태 정보를 전송받아 운전자에게 제공하고 상기 운전자에 의해 입력되는 제어 명령을 상기 차상신호장치로 전송하는 제1 MMI 장치와 제2 MMI 장치로 구성된 이중화 MMI 장치부, 상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치간의 상호 통신을 위한 MMI 장치 인터페이스부 및 상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치 중에서 상기 운전자에 의한 제어 명령의 입력이 허용되는 주계 MMI 장치를 선택하기 위한 전환 스위치를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 운전자와 철도차량에 구비된 여러 장비간의 인터페이스를 안정적으로 수행할 수 있게 하고, 철도차량을 이용하는 승객의 편의성과 철도차량의 운용 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 철도차량용 이중화 인간기계인터페이스 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 운전자와 철도차량에 구비된 여러 장비간의 인터페이스를 안정적으로 수행할 수 있게 하고, 철도차량을 이용하는 승객의 편의성과 철도차량의 운용 효율성을 향상시킬 수 있는 철도차량용 이중화 MMI 장치에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량의 운전실에 구비되어 있는 인간기계인터페이스(Man Machine Interface, 이하 MMI라 함.) 장치는 철도차량의 운행 상태를 전반적으로 제어하는 차상신호장치로부터 전송받은 차량의 속도와 특정 구간에서의 한계 속도 등의 상태 정보를 운전자에게 제공함으로써, 운전 운행을 수행할 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 즉, MMI 장치는 운전자와 기계 즉, 차량에 구비된 여러 장비를 연결하는 매개체의 역할을 수행하며, 운전자가 열차의 안전 운행을 수행하는데 필수적인 장치이다.
도 1은 이러한 종래의 철도차량용 MMI 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 철도차량에는 1중계 즉, 하나로 구성된 MMI 장치가 차상신호장치와 인터페이스하여 차상신호장치로부터 차량의 운행 속도, 특정 구간에서의 한계 속도 등을 포함하는 상태 정보를 전송받아 이를 운전자에게 현시하고, 운전자로부터 차량의 운행을 위한 제어 명령을 입력받아 이를 차상신호장치로 전송하도록 구성되어 있다.
이러한 종래의 철도차량용 MMI 장치에 따르면 다음과 같은 문제점들이 발생한다.
종래의 MMI 장치에 따르면, 차상신호장치 및 운전자와 인터페이스하는 MMI 장치가 1중계 즉, 하나로 구성되어 있기 때문에, 하나의 구성요소의 고장이 전체 시스템의 장애로 이어진다는 문제점이 있다.
이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
즉, 운행 중인 차량의 MMI 장치에 오류가 발생하는 경우 안전 확보를 위하여 차량에 비상 제동이 체결된다. 이 후, 차량이 정차한 상태에서 MMI 장치를 재부팅하는 과정과 MMI 장치의 이상 유무를 확인하는 과정을 거친 후, 이상이 없을 경우 재 운행을 개시하는 과정이 이어진다.
이러한 일련의 과정을 수행하기 위해서는 상당한 시간이 필요하며, 이 시간 동안 열차의 운행은 중단될 수밖에 없어서, 승객의 편의성이 저하되고 열차 운용의 효율성이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 운전자와 철도차량에 구비된 여러 장비간의 인터페이스를 안정적으로 수행할 수 있게 하는 철도차량용 이중화 MMI 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 철도차량을 이용하는 승객의 편의성과 철도차량의 운용 효율성을 향상시킬 수 있는 철도차량용 이중화 MMI 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 철도차량용 이중화 MMI(Man Machine Interface) 장치는 상기 철도차량의 상태를 제어하는 차상신호장치로부터 상기 철도차량의 상태 정보를 전송받아 운전자에게 제공하고 상기 운전자에 의해 입력되는 제어 명령을 상기 차상신호장치로 전송하는 제1 MMI 장치와 제2 MMI 장치로 구성된 이중화 MMI 장치부, 상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치간의 상호 통신을 위한 MMI 장치 인터페이스부 및 상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치 중에서 상기 운전자에 의한 제어 명령의 입력이 허용되는 주계 MMI 장치를 선택하기 위한 전환 스위치를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치에 있어서, 상기 전환 스위치는 상기 운전자에 의해 수동 조작되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치에 있어서, 상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치 중에서 상기 운전자에 의한 제어 명령의 입력이 허용되지 않는 보조계 MMI 장치가 상기 MMI 장치 인터페이스부를 통한 상호 통신으로 상기 주계 MMI 장치의 고장을 감지한 경우, 상기 보조계 MMI 장치가 상기 주계 MMI 장치의 고장정보를 상기 운전자에게 제공한 후 상기 전환 스위치를 자동 전환시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치에 있어서, 상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치 중에서 상기 운전자에 의한 제어 명령의 입력이 허용되지 않는 보조계 MMI 장치는 상기 차상신호장치와 상기 주계 MMI 장치로부터 전송받은 정보를 상기 운전자에게 제공하고 저장하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치에 있어서, 상기 이중화 MMI 장치부를 구성하는 MMI 장치는 상기 차상신호장치로부터 전송받은 철도차량의 상태 정보를 상기 운전자에게 표시하기 위한 디스플레이부, 상기 운전자가 상기 제어 명령을 입력하기 위한 입력부 및 상기 차상신호장치로부터 전송받은 철도차량의 상태 정보가 상기 디스플레부에 표시되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치에 있어서, 상기 전환 스위치를 통해 상기 주계 MMI 장치로 선택된 MMI 장치에 구비된 제어부는 상기 운전자에 의해 상기 입력부를 통해 입력된 제어 명령이 상기 차상신호장치로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 철도차량에는 본 발명에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 운전자와 철도차량에 구비된 여러 장비간의 인터페이스를 안정적으로 수행할 수 있게 하는 철도차량용 이중화 MMI 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 철도차량을 이용하는 승객의 편의성과 철도차량의 운용 효율성을 향상시킬 수 있는 철도차량용 이중화 MMI 장치가 제공되는 효과가 있다.
보다 구체적으로, MMI 장치의 이중계 구성은 안전 동작원칙(Fail-Safe)을 절체 모듈에 적용하여 구성함으로써 주계장치의 고장이나 오류 시에 절체를 통하여 보조계 장치의 전환으로 운행이 가능하기 때문에 MMI 장치의 고장이나 오류로 인하여 발생하는 비상제동 체결과 비상운전 상황을 방지할 수 있다. 이에 따라, 열차운행의 안전성 측면이 강화됨과 동시에 열차를 이용하는 승객들의 편의와 열차 운용의 효율성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 종래의 철도차량용 MMI 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치의 구체적인 동작의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치의 구체적인 동작의 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치는 이중화 MMI 장치부(10, 20), MMI 장치 인터페이스부(30) 및 전환 스위치(40)를 포함하여 구성된다.
이중화 MMI 장치부(10, 20)는 동일한 기능을 수행하는 2개의 MMI 장치 즉, 제1 MMI 장치(10)와 제2 MMI 장치(20)로 이중계로 이중화되어 구성되어 있다.
이러한 이중화 MMI 장치부(10, 20)를 구성하는 제1 MMI 장치(10)와 제2 MMI 장치(20)는 철도차량의 상태를 제어하는 차상신호장치로부터 철도차량의 상태 정보를 전송받아 운전자에게 제공하고, 운전자에 의해 입력되는 제어 명령을 차상신호장치로 전송하는 기능을 수행한다. 여기서, 상태 정보는 철도차량의 속도와 특정 구간에서의 한계 속도, 각종 장비의 상태에 대한 정보 등을 포함하는 개념이다.
이중화 MMI 장치부(10, 20)를 구성하는 제1 MMI 장치(10)와 제2 MMI 장치(20)는 후술하는 전환 스위치에 의해 주계 MMI 장치 또는 보조계 MMI 장치로 선택된다.
이하에서는 제1 MMI 장치(10)가 주계 MMI 장치로 선택된 경우를 예로 들어, 주계 MMI 장치와 보조계 MMI 장치의 기능 차이를 설명한다.
운전자는 주계 MMI 장치로 선택된 제1 MMI 장치(10)에 구비된 입력부(12)를 통해 제어 명령을 입력할 수 있으며, 이 제어 명령은 제어부(13)의 제어에 따라 차상신호장치로 전송된다.
반면, 운전자에 의한 보조계 MMI 장치 즉, 제2 MMI 장치(20)로의 제어 명령의 입력은 허용되지 않는다. 보조계 MMI 장치는 차상신호장치와 주계 MMI 장치로부터 전송받은 정보를 운전자에게 제공하고 저장하는 기능만을 수행하는 것이다.
예를 들어, 이중화 MMI 장치부(10, 20)를 구성하는 각각의 MMI 장치 즉, 제1 MMI 장치(10)와 제2 MMI 장치(20)는 디스플레이부, 입력부 및 제어부를 포함하여 구성될 수 있다. 이하에서는, 제1 MMI 장치(10)의 구성을 설명한다. 제2 MMI 장치(20)의 구성도 1 MMI 장치(10)의 구성과 동일하다.
디스플레이부(11)는 차상신호장치로부터 전송받은 철도차량의 상태 정보를 운전자에게 표시하기 위한 수단이다.
입력부(12)는 운전자가 제어 명령을 입력하기 위한 수단이다.
제어부(13)는 차상신호장치로부터 전송받은 철도차량의 상태 정보가 디스플레부(11)에 표시되도록 제어하고 이 정보를 메모리에 저장하는 기능을 수행한다.
또한 제어부(13)는 다음과 같은 제어 동작을 수행하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 전환 스위치(40)를 통해 주계 MMI 장치로 선택된 제1 MMI 장치(10)에 구비된 제어부(13)는 운전자에 의해 입력부를 통해 입력된 제어 명령이 차상신호장치로 전송되도록 제어한다.
또한 예를 들어, 운전자에 의한 제어 명령의 입력이 허용되지 않는 보조계 MMI 장치로 선택된 제2 MMI 장치(20)에 구비된 제어부(23)는 차상신호장치와 주계 MMI 장치로부터 전송받은 정보를 운전자에게 제공하고 저장하는 기능만을 수행하도록 구성된다.
MMI 장치 인터페이스부(30)는 제1 MMI 장치(10)와 제2 MMI 장치(20)간의 상호 통신을 가능하게 하는 기능을 수행한다.
전환 스위치(30)는 제1 MMI 장치(10)와 제2 MMI 장치(20) 중에서 운전자에 의한 제어 명령의 입력이 허용되는 주계 MMI 장치를 선택하기 위한 수단이다.
하나의 예로, 전환 스위치(40)는 운전자에 의해 수동 조작되도록 구성될 수 있다. 이를 수동 전환 모드로 정의한다.
다른 예로, 제1 MMI 장치(10)와 제2 MMI 장치(20) 중에서 운전자에 의한 제어 명령의 입력이 허용되지 않는 보조계 MMI 장치가 MMI 장치 인터페이스부(30)를 통한 상호 통신으로 주계 MMI 장치의 고장을 감지한 경우, 보조계 MMI 장치가 주계 MMI 장치의 고장정보를 운전자에게 제공한 후, 전환 스위치(40)를 자동 전환시키도록 구성될 수도 있다. 이를 자동 전환 모드로 정의한다.
이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 철도차량용 이중화 MMI 장치의 구체적인 동작의 예를 설명한다.
도 3을 참조하면, 먼저 단계 S10에서, 철도차량의 운행을 개시하기 위한여 운전실에 위치한 운전자가 전환 스위치(40)를 조작하여 제1 MMI 장치(10)와 제2 MMI 장치(20) 중 하나를 주계 MMI 장치로 선택한다. 이 후, 운전자는 이 주계 MMI 장치를 통해서만 제어 명령을 입력할 수 있다.
다음으로 단계 S20에서, 철도차량의 운행이 개시되고, 차상신호장치가 제공하는 정보들이 제1 MMI 장치(10)와 제2 MMI 장치(10)에 구비된 디스플레이들(11, 21)에 표시된다.
다음으로 단계 S30에서, 주계 MMI 장치가 고장인지 여부를 판단하는 과정이 보조계 MMI 장치에 의해 수행된다.
단계 S30에서의 판단 결과, 주계 MMI 장치가 고장이 아닌 것으로 판단된 경우에는, 단계 S20으로 전환되어 주계 MMI 장치의 변경없이 철도차량의 운행이 계속된다.
단계 S30에서의 판단 결과, 주계 MMI 장치가 고장인 것으로 판단된 경우에는, 단계 S40으로 전환되어 자동 전환 모드인지 수동 전환 모드인지 여부를 판단하는 과정이 수행된다.
단계 S40에서의 판단 결과, 자동 전환 모드로 설정되어 있는 경우, 단계 S50으로 전환되어 운전자에게 기존의 주계 MMI 장치가 고장임을 알린 후, 기존의 보조계 MMI 장치를 주계 MMI 장치로 자동 전환하는 과정이 수행된다.
단계 S40에서의 판단 결과, 수동 전환 모드로 설정되어 있는 경우, 단계 S60으로 전환되어 운전자에게 기존의 주계 MMI 장치가 고장임을 알린다. 이 후, 운전자가 전환 스위치(40)를 수동 조작함으로써, 기존의 보조계 MMI 장치를 주계 MMI 장치로 수동 전환하는 과정이 수행된다.
단계 S50 또는 단계 S60을 거쳐 단계 S70에서, 주계 MMI 장치 전환이 완료된 이후에는 다시 단계 S20으로 전환되어 철도차량의 운행이 계속되기 때문에, 2개의 MMI 장치 중 어느 하나가 고장나는 경우에도, 철도차량의 운행은 중단되지 않고 지속된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 운전자와 철도차량에 구비된 여러 장비간의 인터페이스를 안정적으로 수행할 수 있게 하는 철도차량용 이중화 MMI 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 철도차량을 이용하는 승객의 편의성과 철도차량의 운용 효율성을 향상시킬 수 있는 철도차량용 이중화 MMI 장치가 제공되는 효과가 있다.
보다 구체적으로, MMI 장치의 이중계 구성은 안전 동작원칙(Fail-Safe)을 절체 모듈에 적용하여 구성함으로써 주계장치의 고장이나 오류 시에 절체를 통하여 보조계 장치의 전환으로 운행이 가능하기 때문에 MMI 장치의 고장이나 오류로 인하여 발생하는 비상제동 체결과 비상운전 상황을 방지할 수 있다. 이에 따라, 열차운행의 안전성 측면이 강화됨과 동시에 열차를 이용하는 승객들의 편의와 열차 운용의 효율성을 증대시킬 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10: 제1 MMI 장치
11, 21: 디스플레이부
12, 22: 입력부
13, 23: 제어부
20: 제2 MMI 장치
30: MMI 장치 인터페이스부
40: 전환 스위치
11, 21: 디스플레이부
12, 22: 입력부
13, 23: 제어부
20: 제2 MMI 장치
30: MMI 장치 인터페이스부
40: 전환 스위치
Claims (7)
- 철도차량용 이중화 MMI(Man Machine Interface) 장치에 있어서,
상기 철도차량의 상태를 제어하는 차상신호장치로부터 상기 철도차량의 상태 정보를 전송받아 운전자에게 제공하고 상기 운전자에 의해 입력되는 제어 명령을 상기 차상신호장치로 전송하는 제1 MMI 장치와 제2 MMI 장치로 구성된 이중화 MMI 장치부;
상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치간의 상호 통신을 위한 MMI 장치 인터페이스부; 및
상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치 중에서 상기 운전자에 의한 제어 명령의 입력이 허용되는 주계 MMI 장치를 선택하기 위한 전환 스위치를 포함하여 구성되고,
상기 전환 스위치는 상기 운전자에 의해 수동 조작되는 것을 특징으로 하는, 철도차량용 이중화 MMI 장치. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치 중에서 상기 운전자에 의한 제어 명령의 입력이 허용되지 않는 보조계 MMI 장치가 상기 MMI 장치 인터페이스부를 통한 상호 통신으로 상기 주계 MMI 장치의 고장을 감지한 경우, 상기 보조계 MMI 장치가 상기 주계 MMI 장치의 고장정보를 상기 운전자에게 제공한 후 상기 전환 스위치를 자동 전환시키는 것을 특징으로 하는, 철도차량용 이중화 MMI 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 MMI 장치와 상기 제2 MMI 장치 중에서 상기 운전자에 의한 제어 명령의 입력이 허용되지 않는 보조계 MMI 장치는 상기 차상신호장치와 상기 주계 MMI 장치로부터 전송받은 정보를 상기 운전자에게 제공하고 저장하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는, 철도차량용 이중화 MMI 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 이중화 MMI 장치부를 구성하는 MMI 장치는
상기 차상신호장치로부터 전송받은 철도차량의 상태 정보를 상기 운전자에게 표시하기 위한 디스플레이부;
상기 운전자가 상기 제어 명령을 입력하기 위한 입력부; 및
상기 차상신호장치로부터 전송받은 철도차량의 상태 정보가 상기 디스플레이부에 표시되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 철도차량용 이중화 MMI 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 전환 스위치를 통해 상기 주계 MMI 장치로 선택된 MMI 장치에 구비된 제어부는 상기 운전자에 의해 상기 입력부를 통해 입력된 제어 명령이 상기 차상신호장치로 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 철도차량용 이중화 MMI 장치. - 제1 항, 제3 항 내지 제6 항 중 어느 한 항의 철도차량용 이중화 MMI 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 철도차량.
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