KR101447739B1 - 스마트 신호어김방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 신호어김방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기관사의 잘못된 판단으로 부정출발을 함에 따라 발생할 수 있는 열차 탈선, 추돌, 신호설비 파손 등의 사고를 미연에 방지하고자 근접무선을 기반으로 신호기 전방의 선로변에 2개의 무선모듈을 갖춘 지상장치를 설치하여, 진입하는 열차에 속도를 경고하고, 부정 출발을 통보하여 열차를 정지하도록 구현하게 된다. 본 발명에 의해 부정출발 방지는 물론, 속도가 있는 경우 과주하여 발생하는 사고까지 방지하게 되며, 제작 비용이 절감되고 기존에 운영 중인 철도차량이나 신호시스템과는 독립적으로 적용이 가능하다. 이로 인해, 최소의 비용과 최적의 감시 기능을 제공함으로써 열차 안전 운행을 보장할 수 있도록 한 스마트 신호어김방지장치에 관한 것이다.

Description

스마트 신호어김방지장치{Signal to prevent breaking unit}
본 발명은 스마트 신호어김방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기관사의 잘못된 판단으로 부정출발을 함에 따라 발생할 수 있는 열차 탈선, 추돌, 신호설비 파손 등의 사고를 미연에 방지하고자 근접무선을 기반으로 신호기 전방의 선로변에 2개의 무선모듈을 갖춘 지상장치를 설치하여, 진입하는 열차에 속도를 경고하고, 부정 출발을 통보하여 열차를 정지하도록 구현하게 되며, 부정출발 방지는 물론, 속도가 있는 경우 과주하여 발생하는 사고까지 방지하게 되며, 제작 비용이 절감되고 기존에 운영 중인 철도차량이나 신호시스템과는 독립적으로 적용이 가능하다. 이로 인해, 최소의 비용과 최적의 감시 기능을 제공함으로써 열차 안전 운행을 보장할 수 있도록 한 스마트 신호어김방지장치에 관한 것이다.
기관사의 잘못된 판단으로 부정출발을 함에 따라 발생할 수 있는 열차 탈선, 추돌, 신호설비 파손 등의 사고가 발생하고 있다.
이에 열차 제어 영역은 점차 확대 되어가고 있으나, 출발신호기 전방에서 열차 출발은 기관사의 판단에 의해 이루어지므로 부정출발을 방지에는 실질적인 도움이 되지 못하는 것이 현실이다.
기관사가 출발신호를 잘못 판단하여 진입하는 경우를 경고하기 위하여 국내 일부 노선에 유사한 시스템이 설치되어 있으나 과주에 의한 사고 예방이 불가하고, 기존 신호시스템에 종속되어 적용에 제한이 있는 문제점이 발생하고 있다.
이에 따라, 기관사가 잘못 판단하여 부정출발은 물론, 과주에 의한 신호어김으로 사고가 발생하는 것을 방지하되, 운영 및 유지 비용이 절감되고 기존 신호시스템과 철도차량에 독립적으로 적용이 가능한 방식으로 신호어김에 대한 감시 및 제어의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 발명된 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.
본 발명은 기관사의 잘못된 판단으로 부정출발을 함에 따라 발생할 수 있는 열차 탈선, 추돌, 신호설비 파손 등의 사고를 미연에 방지하고자 근접무선을 기반으로 신호기 전방의 선로변에 2개의 무선모듈을 갖춘 지상장치를 설치하여, 진입하는 열차에 속도를 경고하고, 부정 출발을 통보하여 열차를 정지하도록 구현하게 된다. 본 발명에 의해 부정출발 방지는 물론, 속도가 있는 경우 과주하여 발생하는 사고까지 방지하게 되며, 제작 비용이 절감되고 기존에 운영 중인 철도차량이나 신호시스템과는 독립적으로 적용이 가능하다. 이로 인해, 최소의 비용과 최적의 감시 기능을 제공함으로써 열차 안전 운행을 보장할 수 있도록 한 스마트 신호어김방지장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 가진 실시 예에 의하여 구현된다.
본 발명 신호어김방지장치는
스마트 신호어김 방지장치의 지상장치(100)와;
지상에서 전송된 제한속도 정보와 차상에서 계산된 현재속도를 비교하여 얻어진 속도 초과를 기관사에게 통보하거나 신호어김 경고를 전송받은 경우 신호어김을 기관사에게 통보하는 차상장치(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고
지상장치(100)는
신호기 정보를 판단하여 차상으로 전송될 제한속도를 결정하여 속도경고용 무선모듈과 신호어김용 모듈로 전송하고, 신호어김이 발생하는 경우 이벤트 발생 시간과 어김 이력을 기록하도록 제어하는 기능을 수행하는 제어장치(110)와;
지상장치의 제어장치(110)에서 전달된 제한속도 정보를 차상장치로 전송하는 무선 모듈로, 신호가 정지인 경우 사용자가 설정한 제한속도를 전송하는 속도경고용 무선모듈(120)와;
지상의 선로변에 설치되어 속도경고용 무선모듈(120)을 통해 전달된 정보를 차상장치 안테나(320)으로 전송하는 속도경고용 안테나(130)와;
지상장치의 제어장치(110)에서 전달된 신호어김 경고용 제한 정보를 차상장치로 전송하는 무선 모듈로, 신호가 정지인 경우 제한속도의 정보를 전송하는 신호어김용 무선모듈(140)과;
지상의 선로변에 설치되어 신호어김 경고용 무선모듈(140)을 통해 전달된 정보를 차상장치 안테나(320)으로 전송하는 신호어김용 안테나(150)와;
신호기의 정보를 전달받아 제어장치(110)로 전송하는 모듈로서, 입력이 없거나 오류가 있는 경우에는 신호가 정지인 정보를 전송하는 신호정보입력부(160)와;
시스템에서 발생된 각종 이벤트를 기록하는 이력기록모듈(170)과;
시스템에서 신호기가 정지인 경우 전송되는 제한속도를 사용자가 설정하기 위한 모듈로, 노선의 특성에 따라 제한속도 값을 변경하기 위하여 경고속도설정부(180)와;
시스템에서 이벤트가 발생하여 기록하는 경우 이벤트가 발생한 시간을 제공하는 GPS(190)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 차상장치(300)는
자상에서 전송된 제한속도와 차상에서 계산된 현재 속도를 비교하여 초과하는 경우 속도초과 또는 신호어김 경고를 출력하는 기능을 수행하는 제어장치(310)와;
지상장치의 제어장치(110)에서 전달된 제한속도 정보를 수신하여 차상장치의 제어장치(310)으로 전송하는 근접안테나(320)와;
차상에서 열차의 속도를 항상 감시하기 위한 것으로, 열차의 가속도계의 측정값을 열차의 속도 계산을 위한 보상 처리를 수행하여 속도를 계산하는 가속도계(330)와;
차상에서 속도초과 또는 신호어김이 발생하는 경우 제어장치(310)의 출력에 따라 경고등/경고벨 또는 신호어김 접점을 출력하여 기관사에게 통보하고 열차를 정지하게 하는 경고장치(340)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 갖는다.
본 발명에 의해 차상장치의 크기를 최소화하여 저렴한 비용으로 신호어김의 감시가 가능하며, 차상과 지상과의 인터페이스를 근접무선을 활용하여 궤도회로가 없는 구간에서 적용, 폭우 및 폭설 등의 환경 조건에도 변화에도 운용 가능한 효과가 있다.
또한, 2개의 무선모듈을 갖는 지상장치를 설치하여 기존의 부정출발의 통보는 물론, 과주에 의한 사고를 예방하기 위한 속도경고의 기능을 구현하여 보다 실제적인 신호어김의 감시 기능을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고 이로 인하여 최소의 비용과 최적의 감시 기능을 제공함으로써 열차 안전 운행을 보장하는데 효과가 있다.
도 1은 스마트 신호어김 방지장치를 구현하기 위한 세부 구성을 나타낸 도면,
도 2는 지상 및 차상 정보 처리흐름도,
도 3 및 도 4는 과속에 의한 사고예방흐름도,
도 5는 가속도 센서를 활용한 속도감시모듈
도 6은 열차의 진행방향 감시를 나타낸 흐름도.
출원인은 이하에서 첨부도면을 참조하여 앞서 본 실시 예들의 구성을 상세하게 설명한다.
본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.
도 1은 스마트 신호어김 방지장치를 구현하기 위한 세부 구성을 보여준다. 본 장치는 신호기 정보의 입력과 2개의 무선모듈을 갖춘 지상장치는 신호기 부근의 선로변에 설치되고, 차상장치는 감시하고자 하는 차량의 운전제어대에 설치하게 된다.
본 발명은 스마트 신호어김 방지장치의 핵심 기능을 수행하는 지상장치(100)와;지상에서 전송된 제한속도 정보와 비교하여 속도 초과 또는 신호어김을 판단하여 기관사에게 통보하는 기능을 수행하는 차상장치(300)를 포함한다.
지상장치(100)는 스마트 신호어김 방지장치의 장비로서, 신호기 정보가 정지인 경우 속도경고용 무선모듈(120)에는 설정된 제한속도를 전송하고 신호어김용 무선모듈(140)에는 열차정지를 전송하게 된다.
이러한 기능을 수행하기 위하여 신호기 정보 입력을 위한 신호정보입력부(160), 신호기 정보가 정지인 경우 속도경고 전송을 위한 속도경용 무선모듈(120)과 안테나(130), 신호어김 경고 전송을 위한 신호어김용 무선모듈(140)과 안테나(150), 속도 경고시 전송할 속도값을 설정하기 위한 경고속도설정(180), 이벤트 기록을 위한 이력기록 모듈(170), 이벤트 기록시 현재 시간을 얻기 위한 GPS모듈(190) 등으로 구성된다.
제어장치(110)은 신호기 정보를 판단하여 차상으로 전송될 제한속도를 결정하여 속도경고용 무선모듈과 신호어김용 모듈로 전송하고, 신호어김이 발생하는 경우 이벤트 발생 시간과 어김 이력을 기록하도록 제어하는 기능을 수행한다.
속도경고용 무선모듈(120)은 지상장치의 제어장치(110)에서 전달된 제한속도 정보를 차상장치로 전송하는 무선 모듈로, 신호가 정지인 경우 사용자가 설정한 제한속도를 전송하게 된다.
속도경고용 안테나(130)은 지상의 선로변에 설치되어 속도경고용 무선모듈(120)을 통해 전달된 정보를 차상장치 안테나(320)으로 전송하게 된다.
신호어김용 무선모듈(140)은 지상장치의 제어장치(110)에서 전달된 신호어김 경고용 제한 정보를 차상장치로 전송하는 무선 모듈로, 신호가 정지인 경우 제한속도의 정보를 전송하게 된다.
신호어김용 안테나(150) 은 지상의 선로변에 설치되어 신호어김 경고용 무선모듈(140)을 통해 전달된 정보를 차상장치 안테나(320)으로 전송하게 된다.
신호정보입력부(160)는 신호기의 정보를 전달받아 제어장치(110)으로 전송하는 모듈로, 입력이 없거나 오류가 있는 경우에는 신호가 정지인 것으로 판단하여 처리한다.
이력기록모듈(170)은 시스템에서 발생된 각종 이벤트를 기록하기 위한 것으로, 신호어김의 발생, 시스템의 고장 등 중요 이벤트를 저장하여 향후 시스템을 분석하는 목적으로 활용하게 된다.
경고속도설정부(180)는 시스템에서 신호기가 정지인 경우 전송되는 제한속도를 사용자가 설정하기 위한 모듈로, 노선의 특성에 따라 제한속도 값이 변경하기 위하여 제공된다.
GPS(190)는 시스템에서 이벤트가 발생하여 기록하는 경우 시스템이 발생한 시간을 제공하게 된다.
차상장치(300)은 지상에서 전송된 제한속도 정보와 비교하여 속도 초과 또는 신호어김을 판단하여 기관사에게 통보하는 기능을 수행하게 된다.
이러한 기능을 수행하기 위하여 지상에서 제한속도 정보를 수신하기 위한 근접안테나(320), 열차 속도 감시를 위한 가속도계(330), 제한속도와 처리된 현재속도를 비교하여 제어하기 위한 제어장치(310), 속도초과 또는 신호어김이 발생하는 경우 경고를 출력하기 위한 경고장치(340) 등으로 구성한다
제어장치(310)은 자상에서 전송된 제한속도와 차상에서 계산된 현재 속도를 비교하여 초과하는 경우 속도초과 또는 신호어김 경고를 출력하는 기능을 수행한다.
근접안테나(320)는 지상장치의 제어장치(110)에서 전달된 제한속도 정보를 수신하여 차상장치의 제어장치(310)으로 전송한다.
가속도계(330)는 차상에서 열차의 속도를 항상 감시하기 위한 것으로, 열차의 가속도계의 측정값을 열차의 속도 계산을 위한 보상 처리를 수행하여 속도를 계산하게 된다.
경고장치(340)는 차상에서 속도초과 또는 신호어김이 발생하는 경우 제어장치(310)의 출력에 따라 경고등/경고벨 또는 신호어김 접점을 출력하여 기관사에게 통보하고 열차를 정지하게 된다.
도 2는 스마트 신호어김 방지장치 내의 지상장차와 차상장치에서의 속도를 경고하거나 신호어김을 경고하는 정보 처리에 대한 흐름을 설명하고 있다.
차상장치의 제어장치에서 처리되는 정보처리 과정(400)을 설명하는 것으로, 지상에서 수신되는 속도제한 정보와 현재속도를 비교하여 기관사에게 통보되는 경고를 판단하게 된다.
지상장치에서 전송되는 제한속도 정보가 있는 경우 수신된 정보를 제어장치로 전송하는 단계(410)와;
차상에서 처리된 현재 속도와 비교하는 단계(420)와 비교하여 초과하는 경우 제한속도 값과 비교하는 단계(430)와; 비교 값이 0인 경우에는 신호어김 접점을 출력하고, 0보다 큰 경우에는 속도경고 알람을 출력하는 단계(440)와; 차상장치에서 계속하여 현재 속도를 감시하는 단게(460)로 이루어진다.
그리고 지상장치의 제어장치에서 처리되는 정보처리 과정(500)을 설명하는 것으로, 신호기정보를 입력 받아 신호기가 정지인 경우 제한속도를 차상장치로 전송하게 된다.
신호기 정보를 입력 받아 지상장치로 전달하는 단계(510)와;
지상장치에서 항상 신호기 정보가 정지를 현시하는지 감시하는 단계(520)와;
감시하여 신호기 정보가 정지인 경우 사용자가 설정한 제한속도를 확인하는 단계(530)와; 상기 정보를 무선모듈을 통해 차상장치로 전송하는 단계(540)로 이루어진다.
도 3과 도 4는 속도초과용 안테나와 신호어김용 안테나의 2개를 지상에 적절한간격으로 배치하여 신호어김에 의한 사고는 물론, 감시 지점을 통과하는 속도로 인해 과주가 발생하여 교행열차와 접촉사고가 발생하는 것을 예방하는 개념을 설명하고 있다.
도 3은 신호어김용 안테나 1개 만을 신호기의 전방에 설치하는 경우 과주에 의해 접촉사고가 발생하는 개념을 설명하고 있다.
제어열차(600)가 전방의 신호기가 정지인 상태에서 신호어김용 안테나 설치지점(620)을 통과하는 경우 차상장치는 신호어김 접점을 출력하여 차량을 제동하게 된다.
이때, 서행(630)의 속도로 통과하는 경우에는 정지거리(670)에서 정지하게 되어 사고가 발생하지 않게 되고, 주행속도(640)의 속도로 통과하는 경우에도 신호기 설치지점에서 여유거리(680)가 있어 사고가 발생하지 않게 된다.
그러나, 과속(650)의 속도로 통과하는 경우에는 정차하더라도 여유거리를 초과하여 궤도 절연 지점을 초과하게 되므로, 과주에 의해 교행하는 열차와 사고가 발생할 가능성이 높아지게 된다
도 4는 신호어김용 안테나의 전방에 속도초과용 안테나 1개를 추가하여 신호어김을 경고하기 전에 우선 진입 속도를 경고하여 과주에 의한 사고를 예방하는 개념을 설명하고 있다.
서행(730)의 속도로 통과하는 경우에는 속도경고가 없이 진행하다가 신호어김용 안테나 설치지점(710)을 통과하는 경우 신호어김이 발생하여 정지거리에서 정차하게 된다.
그러나, 주행속도(740)와 과속(750)으로 통과하는 경우에는 신호어김용 안테나 설치지점(710)을 통과하기 이전에 속도경고용 안테나 설치지점(720)을 통과하는 시점에서 기관사에게 속도초과에 대한 경고가 출력되어 신호기 설치지점 이내에서 정지하도록 제어하게 되므로, 과주에 의한 사고를 사전에 차단하는 것이 가능하게 된다.
이때, 신호기 전방에 설치되는 신호어김용 안테나와 속도경고용 안테나의 설치지점은 열차의 성능과 속도에 따라 결정되며, 사고 예방을 위한 적절한 여유거리와 안테나의 설치지점은 다음과 같이 계산한다.
여유거리(780)는 신호기를 설치하는 경우 궤도 절연 시점에서 적절한 간격을 두고 전방에 설치하도록 규정하고 있는 거리를 말하는 것으로 일반적으로 3~5m의 거리를 설정한다.
정지거리(770)는 열차가 저속으로 신호기 전방에 접근이 가능한 최소 거리를 규정하는 것으로, 열차가 신호어김용 안테나 설치지점 전방 5m 지점에서 출발하는 경우 신호어김용 안테나 지점에서의 열차 통과속도는 10km/h로 예상되고, 이때 신호기 설치지점 이전에 열차를 정차하기 위한 최소거리는 4.3m로 계산된다.
신호어김용 안테나 설치지점 통과속도
= SQRT ( 2 * 열차가속도 * 이동거리)
= SQRT ( 2 * 0.83 m/s/s * 5m )
<= 통상적인 열차가속도 3.0 km/h/s = 0.83 m/s/s
= 2.88 m/s = 10 km/h
열차정지 최소거리
= 통과속도 2 / ( 2 * 열차감속도 )
= 2.88 * 2.88 / ( 2 * 0.97 )
<= 통과속도 10 km/h = 2.88 m/s
<= 통산적인 열차감속도 3.5 km/h/s = 0.97 m/s/s
= 4.3 m
그러므로, 신호어김용 안테나는 열차의 진입속도 10 km/h와 제동거리를 고려하여 신호기 전방 5~10m 지점에 설치되어야 한다.
의 속도경고 거리(760)는 일부 정차역과 같이 신호기 위치가 멀리 있어 열차가 출발하는 경우 최대 25 km/h의 속도로 진행이 가능하여 과주에 의한 사고를 방지하기 위한 속도경고 거리로, 이때, 신호기 설지지점 이전에 열차를 정차하기 위한 24m로 계산된다.
속도경고 최소거리
= 통과속도 2 / ( 2 * 열차감속도 )
= 6.95 * 6.95 / ( 2 * 0.97 )
<= 통과속도 25 km/h = 6.95 m/s
<= 통산적인 열차감속도 3.5 km/h/s = 0.97 m/s/s
= 24 m
그러므로, 속도경고용 안테나는 열차의 진입속도 25 km/h와 제동거리를 고려하여 신호기 전방 20~30m 지점에 설치되어야 한다.
도 5는 차상에서 최소의 수단으로 열차의 속도를 감시하기 위한 방법에 대하여 설명한다. 기존의 다름 감시 수단에 비해 열차의 속도 감시에 대한 정밀도는 낮지만 상대적으로 차상장치를 최소화하면서 속도 경고는 가능한 수준의 적절한 시스템을 구현하게 된다.
속도의 계산은 차상에 설치되는 3축 가속도 센서의 값을 입력(810) 받아 X, Y, Z의 3축으로 분리한 후, Y와 Z축 가속도에 대한 X 축 방향 모멘트 효과를 추가(820)하여 X 방향 가속도 증가치를 계산(830)한다.
이때, 계산한 X 방향 가속도 성분에 대하여 노이즈에 대한 필터, 무게중심에 대한 요소를 고려하여 CALIBRALION(840)하여 X 방향 속도 증가치(850)를 계산한다.
최종 열차의 X 방향 속도는 기존의 현재 X 방향 속도에 계산한 X방향 속도 증가치를가감하여 최종 열차의 X 방향 속도를 계산하여 출력하게 된다.
도 6은 지상에 일정한 간격을 두고 설치된 속도경고용 안테나와 신호어김용 안테나를 활용하여 열차의 진행 방향을 검지하는 방안을 설명한다. 열차의 진행방향을 감시하여 반대방향으로 진행하는 경우에는 차상장치는 속도경고 및 신호어김 경고에 반응하지 않도록 구현한다.
선로변(9000에 설치된 속도경고용 안테나와 신호어김용 안테나의 배치를 보여주는 것으로, 지상의 제어장치에서는 별도 무선통신 모듈을 통해 지상에서 입력되는 정보가 입력되어 각각의 정보가 어디로 수신되었는지를 판단하도록 구성한다.
열차가 정방향(910)으로 진행하는 경우의 2개 안테나에서 열차의 정보가 수신되는 타이밍 그래프를 보여주는 것으로, 속도경고용 안테나로 먼저 정보가 수신되고, 신호어김용 안테나로 늦게 수신되는 경우 제어장치는 열차가 정방향으로 진행하는 것으로 판단하게 된다.
열차가 역방향(920)으로 진행하는 경우의 2개 안테나에서 열차의 정보가 수신되는 타이밍 그래프를 보여주는 것으로, 신호어김용 안테나로 먼저 정보가 수신되고, 속도경고용 안테나로 늦게 수신되는 경우 제어장치는 열차가 역방향으로 진행하는 것으로 판단하게 된다.
차상장치에서는 정방향 진행(910)과 역방향 진행(920) 판단을 기준으로, 정방향의경우에는 정상적으로 경고를 하지만, 역방향의 경우에는 반응하지 않고 신호어김이 없이 정상적인 주행하도록 제어된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100 : 지상장치
300 : 차상장치

Claims (9)

  1. 스마트 신호어김 방지장치의 지상장치(100)와;
    지상에서 전송된 제한속도 정보와 차상에서 계산된 현재속도를 비교하여 얻어진 속도 초과를 기관사에게 통보하거나 신호어김 경고를 전송받은 경우 신호어김을 기관사에게 통보하는 차상장치(300)를 포함하되,
    지상장치의 기록모듈은 향후 신호어김의 발생이나 시스템의 고장 등을 분석하기 위하여 GSP 모듈에서 수신된 시간과 함께 차상의 신호어김 발생, 속도초과, 시스템 고장 등의 이벤트를 기록하는 것을 특징으로 하는 스마트 신호어김방지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    지상장치(100)는
    신호기 정보를 판단하여 차상으로 전송될 제한속도를 결정하여 속도경고용 무선모듈과 신호어김용 모듈로 전송하고, 신호어김이 발생하는 경우 이벤트 발생 시간과 어김 이력을 기록하도록 제어하는 기능을 수행하는 제어장치(110)와;
    지상장치의 제어장치(110)에서 전달된 제한속도 정보를 차상장치로 전송하는 무선 모듈로, 신호가 정지인 경우 사용자가 설정한 제한속도를 전송하는 속도경고용 무선모듈(120)와;
    지상의 선로변에 설치되어 속도경고용 무선모듈(120)을 통해 전달된 정보를 차상장치 안테나(320)으로 전송하는 속도경고용 안테나(130)와;
    지상장치의 제어장치(110)에서 전달된 신호어김 경고용 제한 정보를 차상장치로 전송하는 무선 모듈로, 신호가 정지인 경우 제한속도의 정보를 전송하는 신호어김용 무선모듈(140)과;
    지상의 선로변에 설치되어 신호어김 경고용 무선모듈(140)을 통해 전달된 정보를 차상장치 안테나(320)으로 전송하는 신호어김용 안테나(150)와;
    신호기의 정보를 전달받아 제어장치(110)으로 전송하는 모듈로, 입력이 없거나 오류가 있는 경우에는 신호가 정지인 정보를 전송하는 신호정보입력부(160)와;
    시스템에서 발생된 각종 이벤트를 기록하는 이력기록모듈(170)과;
    시스템에서 신호기가 정지인 경우 전송되는 제한속도를 사용자가 설정하기 위한 모듈로, 노선의 특성에 따라 제한속도 값을 변경하기 위하여 경고속도설정부(180)와;
    시스템에서 이벤트가 발생하여 기록하는 경우 이벤트가 발생한 시간을 제공하는 GPS(190)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신호어김방지장치.
  3. 제2항에 있어서,
    지상장치는 열차가 과주하여 사고가 발생하는 것을 경고하기 위한 속도경고용 무선모듈 및 안테나와 신호어김 발생시 신호어김을 경고하기 위한 신호어김용 무선모듈 및 안테나로 구성되어 신호어김 구간에서 통과할려는 의도로 진입하는 열차에 대하여 사전에 경고함으로써 과주에 의한 열차 사고를 예방하는 것을 특징으로 하는 스마트 신호어김방지장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    지상장치의 제어모듈은
    속도경고용 무선모듈과 신호어김용 무선모듈에서 수신이 되는 것을 대기하는 단계
    속도경고용 무선모듈에서 먼저 수신이 있는 경우 정방향으로 판단하는 단계
    신호어김용 무선모듈에서 먼저 수신이 있는 경우 역방향으로 판단하는 단계
    등으로 차상에서 열차정보가 수신되는 순서에 의하여 열차의 방향을 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 신호어김방지장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    지상장치의 제한속도설정은 신호기가 정지인 경우 전송되는 제한속도를 노선의 특성에 따라 제한속도 값을 사용자가 설정할 수 있는 수단을 제공하는 것을 특징으로 스마트 신호어김방지장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    차상장치는 열차의 속도 계산을 위하여
    가속도계 센서로부터 측정값을 입력하는 단계
    입력된 가속도를 3축으로 분리하는 단계
    X축의 값에 Y, Z축의 영향을 계산하는 단계
    계산된 X방향 가속도 값을 Calibration 하는 단계
    X 방향 가속도에서 X방향 속도를 계산하는 단계
    기존의 속도 값에 기존의 속도 값을 더하는 단계
    최종 현재 속도 값을 출력하는 단계로 수행하여 속도를 감사하게 되는 것을 특징으로 하는 스마트 신호어김방지장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    차상장치는 신호어김 또는 속도초과가 있는 경우 기관사에게 통보하기 위한 경고등/경고벨 또는 열차를 정지하기 위한 접점 출력을 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 신호어김방지장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    차상장치(300)는
    자상에서 전송된 제한속도와 차상에서 계산된 현재 속도를 비교하여 초과하는 경우 속도초과 또는 신호어김 경고를 출력하는 기능을 수행하는 제어장치(310)와;
    지상장치의 제어장치(110)에서 전달된 제한속도 정보를 수신하여 차상장치의 제어장치(310)으로 전송하는 근접안테나(320)와;
    차상에서 열차의 속도를 항상 감시하기 위한 것으로, 열차의 가속도계의 측정값을 열차의 속도 계산을 위한 보상 처리를 수행하여 속도를 계산하는 가속도계(330)와;
    차상에서 속도초과 또는 신호어김이 발생하는 경우 제어장치(310)의 출력에 따라 경고등/경고벨 또는 신호어김 접점을 출력하여 기관사에게 통보하고 열차를 정지하게 하는 경고장치(340)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 신호어김방지장치.
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KR101318350B1 (ko) * 2013-04-12 2013-10-16 대아티아이 (주) 철도차량 신호어김방지장치 및 제어방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101059190B1 (ko) * 2009-06-26 2011-08-25 부산교통공사 열차의 ａｔｃ／ａｔｏ 차상 시스템
KR101318350B1 (ko) * 2013-04-12 2013-10-16 대아티아이 (주) 철도차량 신호어김방지장치 및 제어방법

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