KR101387435B1 - 교통신호기 연동 트램 제어시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 교통신호기 연동 트램 제어시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교차로나 건널목에 설치되는 교통신호기의 교통신호 정보에 따라 속도코드를 다르게 생성하여 교차로나 건널목 진입 전의 트램 차상장치에 제공해서 승무원이 확인할 수 있도록 현시하는 교통신호기 연동 트램 제어시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 교통신호기 연동 트램 제어시스템은 트램이 달릴 수 있도록 부설된 레일의 교차로나 건널목에 설치되어 교통신호 정보를 출력하는 교통신호기와, 상기 교통신호기를 제어하고 교통신호기로부터의 교통신호 정보를 입력받아 전달하는 교통신호기 제어장치와, 상기 교통신호기 제어장치로부터 교통신호 정보를 입력받아 트램 검지신호가 입력되면 교통신호 정보에 따른 속도코드를 생성하여 그 속도코드 정보를 출력하는 트램제어장치와, 상기 교차로나 건널목 이전의 지점에 설치되어 운행중인 트램을 검지하여 트램 검지신호를 상기 트램제어장치에 출력하고, 상기 트램제어장치로부터 속도코드 정보를 입력받아 무선으로 전송하는 검지 및 전송장치, 및 상기 트램에 설치되고 검지 및 전송장치로부터 속도코드 정보를 무선으로 수신하여 속도코드를 현시하는 트램차상장치를 포함하여 구성된다.

Description

교통신호기 연동 트램 제어시스템 및 방법 {TRAFFIC SIGNAL INTERLOCKING TRAM CONTROL SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 교통신호기 연동 트램 제어시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교차로나 건널목에 설치되는 교통신호기의 교통신호 정보에 따라 속도코드를 다르게 생성하여 교차로나 건널목 진입 전의 트램 차상장치에 제공해서 승무원이 확인할 수 있도록 현시하는 교통신호기 연동 트램 제어시스템 및 방법에 관한 것이다.
트램(Tram)은 노면전차 또는 시가전차로 불리는 교통수단의 하나로, 일반 노면 즉, 도로상에 부설된 전용 레일을 따라 운행되는 전동차로서, 자동차, 자전거, 그리고 보행자와 함께 노면을 사용하면서 운행되는 전동차이다.
이러한 트램은 중전철로 분류되는 지하철보다 차량의 크기가 작고 하나의 편성에 속한 차량의 수도 적기 때문에 경전철로 분류될 수 있다.
상기 트램은 친환경 에너지인 전기를 이용하여 운행되고, 지하철보다 건설비가 적게 들면서 공사 기간이 짧다는 장점을 갖기 때문에, 최근 천문학적인 예산이 투입되는 지하철의 대체 교통수단으로 적극 검토되고 있다.
특히 운행시 대기오염과 소음공해가 발생하지 않아 도심 대중교통 수단으로 다시 각광받고 있으며, 최근에는 인구가 밀집하여 도로 교통체증이 심한 대도시의 도심에 건설되거나 일시적으로 많은 사람이 몰리는 대형 행사장에 많이 사용되고 있다.
상기 트램의 운행을 위해 전용 레일이 부설된 도로에는 다른 도로와 엇갈리는 교차로나, 보행자 또는 자동차가 가로 건너다닐 수 있도록 만들어 놓은 건널목이 설치된다.
이와 같은 건널목이나 교차로의 트램 운행시 트램 승무원에 의한 수동운전으로 빈번하게 교통신호를 위반하여 트램과 차량간 충돌이나 접촉사고가 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다.
한편, 국내 공개번호 10-2010-0068986호에는 바이모달 트램 운행을 위한 교차로의 신호 운영 방법에 관해 개시되어 있다.
이 선행특허는 바이모달 트램 트램신호제어기가 운영하는 교차로를 독립 교차로와 복합 교차로의 두 가지로 구분하고, 이에 따라 바이모달 트램 전용신호기 제어기를 독립 교차로 운영모드와, 복합 교차로에서의 표준신호제어기 연계 운영 모드 등 두 가지 동작 모드를 갖고 운영함에 따라 신호기의 설치 및 시공 시점에서 교차로의 종류에 따라 선택적으로 적용할 수 있는 신호 운영 방법을 제공한다.
이를 통해 독립 교차로의 경우, 바이모달 트램 트램신호제어기는 교차로의 신호 운영을 전담하게 함으로서 교차로 운영의 안전성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
그런데 종래의 이와 같은 교차로에서 신호 운영 방법은 교차로 운영의 안전성을 확보할 수는 있지만, 실제 트램 운행시 교차로에서 트램과 차량간 충돌이나 접촉사고를 방지할 수는 없었다.
공개번호 10-2010-0068986(공개일자 2010년06월24일)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 교차로나 건널목에 설치되는 교통신호기와 트램제어를 연동하여 교통신호가 경고 또는 주의시에는 트램의 교차로나 건널목의 진입을 방지하거나 감속하여 트램을 안전하게 운행하고, 차량과의 충돌이나 접촉사고를 방지할 수 있는 교통신호기 연동 트램 제어시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 교통신호기 연동 트램 제어시스템은 트램이 달릴 수 있도록 부설된 레일의 교차로나 건널목에 설치되어 교통신호 정보를 출력하는 교통신호기;
상기 교통신호기를 제어하고 교통신호기로부터의 교통신호 정보를 입력받아 전달하는 교통신호기 제어장치;
상기 교통신호기 제어장치로부터 교통신호 정보를 입력받아 트램 검지신호가 입력되면 교통신호 정보에 따른 속도코드를 생성하여 그 속도코드 정보를 출력하는 트램제어장치;
상기 교차로나 건널목 이전의 지점에 설치되어 운행중인 트램을 검지하여 트램 검지신호를 상기 트램제어장치에 출력하고, 상기 트램제어장치로부터 속도코드 정보를 입력받아 무선으로 전송하는 검지 및 전송장치; 및
상기 트램에 설치되고 검지 및 전송장치로부터 속도코드 정보를 무선으로 수신하여 속도코드를 현시하는 트램차상장치; 를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 교통신호기는 RS-422 통신이나 계전기 접점 방식을 이용하여 교통신호 정보를 교통신호기 제어장치에 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 속도코드 정보는 녹색, 노란색, 적색으로 구분되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검지 및 전송장치는 교차로나 건널목 이전의 레일에 설치되어 트램의 통과를 검지하는 루프코일(loop coil)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 트램차상장치는 트램의 하부에 설치되어 검지 및 전송장치와 무선통신하는 안테나와, 상기 속도코드와 트램의 운행속도를 현시하는 ADU(Aspect Display Unit)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 트램차상장치는 속도코드를 서로 다른 색깔의 점멸로 나타내는 다수의 LED와, 소리로 출력하는 스피커를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 교통신호기 연동 트램 제어방법은, (a) 트램이 달릴 수 있도록 부설된 레일의 교차로나 건널목에 설치된 교통신호기에서 자신의 교통신호 정보를 교통신호기 제어장치에 출력하고, 교통신호기 제어장치에서 이를 트램제어장치에 전달하는 단계;
(b) 상기 트램제어장치에서 교통신호 정보를 실시간으로 입력받으면서 트램 검지신호가 입력되는지 체크하는 단계;
(c) 교차로나 건널목의 이전 지점에 설치된 검지 및 송신장치에서 트램의 통과를 검지하여 상기 트램 검지신호를 트램제어장치에 출력하는 단계;
(d) 상기 트램제어장치에서 트램 검지신호가 입력되는 경우 교통신호 정보에 따른 속도코드를 생성하는 단계;
(e) 상기 트램제어장치에서 속도코드 정보를 검지 및 송신장치를 통해 트램차상장치에 무선으로 송신하는 단계;
(f) 상기 트램차상장치에서 속도코드 정보를 무선으로 수신하여 속도코드를 운행속도와 함께 출력하는 단계; 를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 (a)단계에서 교통신호기는 교통신호 정보를 RS-422 통신이나 계전기 접점 방식을 통해 교통신호기 제어장치에 출력하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 (d)단계에서 트램제어장치는 교통신호 정보에 따른 속도코드를 녹색, 노란색, 적색의 3색으로 구분하여 생성하는 것을 특징으로 한다.
기존의 트램은 교차로 또는 건널목 구간에서 트램 승무원의 책임에 의한 운행으로 빈번한 사고가 발생하였으나, 본 발명에 의하면, 교차로 또는 건널목 구간에서 교통신호기의 정보를 교차로 또는 건널목 진입 전에 미리 트램 승무원에게 제공하여 트램 승무원의 오동작이나 대응이 늦어져 발생할 수 있는 충돌이나 접촉사고를 미리 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트램 제어시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1의 설치예를 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 트램 제어방법의 순서도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트램 제어시스템의 블록도이고, 도 2는 도 1의 설치예를 보인 도면이다.
도시된 바와 같이 트램 제어시스템은 교통신호기(10), 교통신호기 제어장치(20), 트램 제어장치(30), 검지 및 송신장치(40) 및 트램차상장치(50)를 포함하여 구성된다.
교통신호기(10)는 트램(1)이 달릴 수 있도록 레일이 부설된 교차로나 건널목에 설치되는 것으로, 녹색등, 노란색등 적색등을 구비하여 교통신호를 표시하며, 이때 표시되는 녹색, 노란색 또는 적색의 3색 교통신호 정보를 케이블(60)을 통해 교통신호기 제어장치(20)에 출력한다.
이때 교통신호기(10)는 RS-422 등의 통신이나 계전기 접점 방식을 통해 교통신호 정보를 출력한다.
상기 계전기 접점 방식은 예를 들어 녹색등, 노란색등 또는 적색등마다 각각 계전기가 연결되어 어느 하나의 색등이 점등되어 표시되는 경우 그 표시 색등에 연결된 계전기에 전원이 공급됨으로써 계전기가 여자되는 것에 의해 접점을 형성하여 교통신호 정보를 출력하는 방식이다.
교통신호기 제어장치(20)는 상기 교통신호기(10) 근처에 설치되어 교통신호기(10)를 제어하며, 교통신호기(10)에서 출력되는 3색의 교통신호 정보를 케이블(60)을 통해 후술하는 트램제어장치(30)에 전달한다.
트램제어장치(30)는 상기 교통신호기 제어장치(20)와 케이블(60)을 통해 연결되어 트램의 운행을 제어하고 트램의 운행에 필요한 정보를 제공한다.
상기 트램제어장치(30)는 교통신호기 제어장치(20)로부터 교통신호 정보를 입력받은 상태에서, 후술하는 검지 및 송신장치(40)에서 운행중인 트램을 검지하여 트램 검지신호를 송신하는 경우 상기 교통신호 정보에 따른 속도코드를 생성하여 그 속도코드 정보를 검지 및 송신장치(40)에 제공한다.
이를 위해 트램제어장치(30)에는 교통신호 정보에 따른 속도코드 정보가 기저장된다.
상기 교통신호 정보에 따른 속도코드 정보는 예를 들어 녹색, 노란색, 적색으로 구분되어, 녹색은 기존의 속도로 트램을 정상적으로 운행하고, 노란색 및 적색은 감속이나 제동에 의해 교차로 또는 건널목 교통신호를 위반하는 것을 방지한다.
검지 및 송신장치(40)는 상기 교통신호기(10)가 설치되는 교차로 또는 건널목의 운행방향 이전 지점에 설치되어 교차로나 건널목 진입 이전 구간을 운행중인 트램(1)에 통과하는 경우 이를 검지하여 트램 검지신호를 상기 트램제어장치(30)에 전송하며, 상기 트램제어장치(30)로부터 속도코드 정보를 입력받아 트램차상장치(50)에 무선으로 송신한다.
상기 검지 및 송신장치(40)는 교차로 또는 건널목의 운행방향 이전 레일에 설치되어 상기 트램(1)의 하부에 설치되는 안테나(52)와 무선통신하는 루프 코일(loop coil)일 수 있다.
상기 루프코일은 안테나(52)와의 무선통신으로 트램(1)의 통과를 검지하거나, 전류가 로프코일에 흐를 때 트램(1)이 그 위를 통과하면서 생기는 임피던스의 변화를 이용해 트램의 통과를 검지한다.
트램차상장치(50)는 상기 트램(1)에 설치되어 승무원의 조작이나 외부와의 통신에 의해 트램(1)을 제어 및 정보를 현시하는 것으로, 상기 안테나(52)와 ADU(Aspect Display Unit)(54)를 포함하여 구성된다.
상기 안테나(52)는 전술한 바와 같이 트램(1)의 하부에 설치되며 레일에 설치된 루프코일(40)과의 무선통신으로 속도코드 정보를 무선으로 수신하여 트램차상장치(50)에 전달한다.
트램차상장치(50)는 속도코드 정보를 입력받아 이 속도코드를 상기 현시장치인 ADU(54)를 통해 출력한다.
상기 ADU(54)는 제어 및 현시 기능들을 구현하며, 트램의 운행속도 및 속도코드를 현시한다.
트램차상장치(50)에는 상기 ADU(54) 이외에 스피커나 다수의 LED와 같은 별도의 출력수단(미도시)을 더 구비하여 다수의 LED를 서로 다른 색깔로 점멸하거나, 주의 또는 경고 메시지를 소리로 출력할 수도 있다.
트램에 탑승한 승무원은 ADU(54)에 현시된 속도코드나 그 밖의 다수의 LED 점멸 또는 스피커 출력을 통해 교차로나 건널목의 진입 이전에 교차로나 건널목의 교통신호에 따른 속도코드를 확인하여 현 속도로 운행하거나 감속 또는 제동을 하게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 트램 제어방법의 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 교통신호기(10)는 교통신호기 제어장치(20)에 의해 제어되어 3색등 중 어느 하나를 점등하여 녹색, 노란색 또는 적색을 표시하고, 그 표시된 3색의 교통신호 정보를 RS-422 방식 또는 계전기 접점 방식으로 교통신호기 제어장치(20)에 실시간 출력한다(S32).
상기 교통신호기 제어장치(20)는 이 교통신호 정보를 입력받아 케이블(60)을 통해 트램제어장치(30)에 전달한다(S34).
상기 트램제어장치(30)는 이 교통신호 정보를 실시간으로 수신하면서, 검지 및 송신장치(40)로부터 트램 검지신호가 입력되는지 확인한다(S36).
상기 트램제어장치(30)는 트램 검지신호가 입력되지 않는 경우 계속하여 교통신호 정보를 실시간으로 수신한다.
한편, 상기 검지 및 송신장치(40)는 교차로나 건널목 진입 이전의 레일에 설치되는 루프코일로 이루어져 운행 중인 트램(1)이 루프코일의 상부를 통과할 때 이를 검지하여 트램 검지신호를 트램제어장치(30)에 전송한다.
상기 트램제어장치(30)는 트램 검지신호가 입력되는 경우 실시간으로 수신한 교통신호 정보에 따른 속도코드를 생성하여(S38), 상기 검지 및 송신장치(40)에 속도코드 정보를 출력하고, 상기 검지 및 송신장치(40)는 트램(1)의 하부에 설치된 안테나(52)를 통해 이 속도코드 정보를 트램차상장치(50)에 무선통신으로 제공한다(S40).
상기 교통신호 정보에 따른 속도코드 정보는 예를 들어 녹색, 노란색, 적색으로 구분된다.
트램차상장치(50)는 이 속도코드 정보를 입력받아 해당 속도코드를 ADU(54)에 현시한다(S42).
트램의 승무원은 ADU(54)에 현시되는 속도코드를 눈으로 확인하여 속도가 주의의 노란색이거나 경고의 적색인 경우 트램(1)을 감속 운행하거나 트램을 제동함으로써(S44), 교차로나 건널목의 진입을 방지하여 교차로나 건널목에서 빈번하게 발생하는 교통사고를 미리 방지할 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.
1: 트램 10: 교통신호기
20: 교통신호기 제어장치 30: 트램제어장치
40: 검지 및 송신장치 50: 트램차상장치
52: 안테나 54: ADU

Claims (9)

  1. 트램이 달릴 수 있도록 부설된 레일의 교차로나 건널목에 설치되어 교통신호 정보를 출력하는 교통신호기;
    상기 교통신호기를 제어하고 교통신호기로부터의 교통신호 정보를 입력받아 전달하는 교통신호기 제어장치;
    상기 교통신호기 제어장치로부터 교통신호 정보를 입력받아 트램 검지신호가 입력되면 교통신호 정보에 따른 속도코드를 생성하여 그 속도코드 정보를 출력하는 트램제어장치;
    상기 교차로나 건널목 이전의 지점에 설치되어 운행중인 트램을 검지하여 트램 검지신호를 상기 트램제어장치에 출력하고, 상기 트램제어장치로부터 속도코드 정보를 입력받아 무선으로 전송하는 검지 및 전송장치; 및
    상기 트램에 설치되고 검지 및 전송장치로부터 속도코드 정보를 무선으로 수신하여 속도코드를 현시하는 트램차상장치; 를 포함하는 교통신호기 연동 트램 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교통신호기는 RS-422 통신이나 계전기 접점 방식을 이용하여 교통신호 정보를 교통신호기 제어장치에 출력하는 것을 특징으로 하는 교통신호기 연동 트램 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 속도코드 정보는 녹색, 노란색, 적색으로 구분되는 것을 특징으로 하는 교통신호기 연동 트램 제어시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검지 및 전송장치는 교차로나 건널목 이전의 레일에 설치되어 트램의 통과를 검지하는 루프코일(loop coil)인 것을 특징으로 하는 교통신호기 연동 트램 제어시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 트램차상장치는 트램의 하부에 설치되어 검지 및 전송장치와 무선통신하는 안테나와,
    상기 속도코드와 트램의 운행속도를 현시하는 ADU(Aspect Display Unit)를 구비하는 것을 특징으로 하는 교통신호기 연동 트램 제어시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 트램차상장치는 속도코드를 서로 다른 색깔의 점멸로 나타내는 다수의 LED와, 소리로 출력하는 스피커를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 교통신호기 연동 트램 제어시스템.
  7. (a) 트램이 달릴 수 있도록 부설된 레일의 교차로나 건널목에 설치된 교통신호기에서 자신의 교통신호 정보를 교통신호기 제어장치에 출력하고, 교통신호기 제어장치에서 이를 트램제어장치에 전달하는 단계;
    (b) 상기 트램제어장치에서 교통신호 정보를 실시간으로 입력받으면서 트램 검지신호가 입력되는지 체크하는 단계;
    (c) 교차로나 건널목의 이전 지점에 설치된 검지 및 송신장치에서 트램의 통과를 검지하여 상기 트램 검지신호를 트램제어장치에 출력하는 단계;
    (d) 상기 트램제어장치에서 트램 검지신호가 입력되는 경우 교통신호 정보에 따른 속도코드를 생성하는 단계;
    (e) 상기 트램제어장치에서 속도코드 정보를 검지 및 송신장치를 통해 트램차상장치에 무선으로 송신하는 단계;
    (f) 상기 트램차상장치에서 속도코드 정보를 무선으로 수신하여 속도코드를 운행속도와 함께 출력하는 단계; 를 포함하는 교통신호기 연동 트램 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 (a)단계에서 교통신호기는 교통신호 정보를 RS-422 통신이나 계전기 접점 방식을 통해 교통신호기 제어장치에 출력하는 것을 특징으로 하는 교통신호기 연동 트램 제어방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 (d)단계에서 트램제어장치는 교통신호 정보에 따른 속도코드를 녹색, 노란색, 적색의 3색으로 구분하여 생성하는 것을 특징으로 하는 교통신호기 연동 트램 제어방법.
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