KR101450257B1 - 트랙 섹션의 점유 또는 자유 상태의 검출을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랙 전류 회로를 통해 트랙(1a,1b,1c;4)의 섹션이 점유 또는 자유 상태를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 전송된 신호가 상기 트랙 전류 회로 안으로 입력되고, 상기 트랙 전류 회로로부터 적어도 하나의 검출 신호가 출력된다. 본 발명에 따르면, 최대로 가능한 더 긴 트랙 길이가 달성될 수 있는데, 트랙 전류 회로(4)가 각자의 길이의 절반을 넘어 오버랩되고 있는 부분 섹션들(6)로 세분화되고, 레일 차량이 진입하는 각각의 부분 섹션(6)의 중앙에 전송된 신호가 입력되고, 검출 신호들이 상기 부분 섹션(6)의 양 단부들에서 출력되거나 또는 인접한 부분 섹션들(6)을 통해 트랙 회로 단부들에 더 멀리 전송되고, 그곳에서 상기 검출 신호들이 출력된다. 각각의 부분 섹션(6)의 중앙 및 단부들에는 송수신기 장치들(5)이 제공되는데, 중앙 송수신기 장치(5)는 전송기(S)로서 동작하고, 단부 송수신기 장치들(5)은 수신기들(E1,E2)로서 동작한다.

Description

트랙 섹션의 점유 또는 자유 상태의 검출을 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DETECTING THE OCCUPIED OR FREE STATUS OF A SECTION OF TRACK}

본 발명은 트랙 회로를 통해 트랙 섹션의 점유 또는 자유 상태를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 상기 트랙 회로 안으로 전송 신호가 입력되고, 상기 트랙 회로 밖으로 적어도 하나의 검출 신호가 출력된다.

트랙 섹션의 점유 또는 자유 상태의 검출의 근본적 원리는, 전송기가 트랙 회로를 통해 전송되는 전송 신호를 생성하는 것으로, 상기 트랙 회로는 트랙 섹션을 수신기에게 표시하고, 상기 수신기는 상기 전송 신호를 해석한다. 중앙 공급에 의해(with a center feed), 전송기는 트랙 섹션의 거의 중앙에 제공되고, 수신기들은 트랙 섹션의 양 단부들 모두에 제공된다. 모니터링될 트랙 섹션의 길이에 따라, 전송 신호는 수신기가 전송기에 의해 생성된 전송 신호를 식별할 수 있도록 상기 전송기에서 설정된다. 트랙의 층리 저항(the bedding resistance)은 설정 파라미터들 및 트랙 섹션의 최대 길이에 대한 상당한 영향력을 갖는다. 상기 층리 저항은 동작 동안에 매우 넓은 범위에 걸쳐, 예컨대 100배만큼(by a factor of 100) 변경될 수 있다. 최대 길이를 넘어서 이어지는 상대적으로 큰 트랙 영역들은 일반적으로 다수의 트랙 회로들을 직렬 연결시킴으로써 및 다른 트랙 모니터링 장치들, 예컨대 차축 계수기(axle counters)를 사용함으로써 모니터링된다.

트랙 섹션 내 레일 차량의 존재는, 정해진 시간 동안에 전송기로부터의 임의의 신호를 수신기가 수신하지 않거나 또는 약한 신호를 수신하는 것으로부터 명백해진다. 그러므로, 수신기가 자유 트랙 섹션의 경우에 전송 신호들을 잘 식별할 수 있게 하기 위하여, 높은 전송 전압 및 그에 따른 높은 전송 전류가 원해진다. 그러나, 과도하게 높은 전송 신호는 레일 차량이 상기 트랙 섹션에 존재하는 경우에도 수신기가 정확한 전송 신호들을 식별하여, 그 결과 트랙 섹션의 점유된 상태가 검출되지 않게 할 수도 있다. 결과적으로, 점유된 상태의 신뢰성 있는 모니터링이 가능한 트랙 섹션의 최대 길이가 제한된다.

본 발명의 목적은 트랙 섹션의 점유 또는 자유 상태의 검출을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것으로, 본 발명은 상대적으로 긴 트랙 섹션들에 대해서도 신뢰성 있는 모니터링을 가능하게 한다.

상기 방법에 따르면, 상기 목적은, 트랙 회로는 각자의 길이의 절반을 넘어 오버랩되는 서브섹션들로 세분화되고, 전송 신호가 레일 차량이 진입되고 있는 서브섹션 안으로 중앙으로 입력되고, 이때 검출 신호들이 상기 서브섹션의 양 단부들에서 출력되거나, 또는 인접한 서브섹션들을 통과해 상기 트랙 회로 단부들에 전달되고 그곳에서 출력되는 것에 의하여 달성된다. 청구항 5에서 청구되는 바와 같이, 상기 방법을 수행하기 위한 장치는, 트랙 회로가 각자의 길이의 절반을 넘어 오버랩되는 다수의 서브섹션들로 구성되고, 중앙으로 및 단부에서, 전송 신호를 입력받고, 검출 신호를 출력하거나 또는 상기 검출 신호들을 트랙 회로 단부들에 전달하고, 상기 검출 신호들을 그곳에서 출력하기 위한 전송기/수신기 장치들을 갖고, 각각의 경우에 중앙 및 한 단부의 전송/수신 장치가 오버랩된 서브섹션들에 공통적인 것으로 특징지어진다. 이는 활성화된 서브섹션들이 이동하게 유도하고, 이 경우 전송기/수신기의 유효 영역은 트랙의 적용 가능한 전기적 특징들에 기초하여 변하지 않고 유지된다. 트랙 회로가 임의의 주어진 개수의 오버랩되는 서브섹션들로 구성될 수 있기 때문에, 단일 트랙 회로에 의해 모니터링될 수 있는 트랙 섹션의 최대 길치는 공지된 솔루션과 비교하여 배가 될 수 있다. 이 경우, 자유 및 점유 시그널링(free and occupied signaling)에 관한 동작의 근본적인 방법은 변하지 않고 유지될 수 있다. 평가될 검출 신호는 서브섹션들로부터 직접 출력될 수도 있고, 전송기/수신기 장치들을 통과해 트랙 회로 단부에 전달될 수도 있으며 그곳에서 출력될 수도 있다. 검출 신호에 대한 평가, 특히 트랙 섹션이 자유로운 상태인지 또는 점유된 상태인지의 여부에 관한 검출은 일반적으로 신호 박스 내에서 수행된다. 출력 검출 신호들에 대한 단 한번의 평가가 각각의 트랙 회로에 대하여 수행될 필요가 있다. 트랙 회로의 증가된 길이는 공간 요구사항 감소, 예비용 대체 소자들의 보관 감소, 및 MTBF(평균 무고장 시간)과 연관되는, 신호 박스 내에서 요구되는 평가 장치들의 개수에 있어서 절약을 도출한다. 구성 프로세스가 단순화되고, 프로젝트당 트랙 회로들의 총 개수가 감소한다. 설치 및 테스트 수고가 감소한다. 마지막으로, 트랙 섹션들이 신호 간격들 및 블록 길이들에 더욱 잘 매칭될 수 있어, 그에 따라 유지상 및 비용상 장점들이 생긴다.

청구항 2에 따르면, 검출 신호들은 서브섹션들의 연속적 활성화를 위한 전환 기준으로서 이용된다. 이를 위해, 청구항 6에 따른 검출 신호가 신호 박스 내에 바람직하게 위치된 제어 장치에 입력된다. 상기 제어 장치는 전송기들로서 동작하는 전송기/수신기 장치들을 통해 정해진 시퀀스로 트랙에 따른 행 내 지점들에 전달하기 위해 이용된다. 이 경우, 각각의 서브섹션에 대하여 수신기들로서 동작하는 두 개의 전송기/수신기 장치들로부터의 자유 및 점유 정보는 필요한 전환 기준을 형성한다. 레일 차량이 전송기로서 동작중인 전송기/수신기 장치를 넘어서 이동한 바로 그 때, 전송기/수신기 장치들 중 두 개의 수신기들은 더 이상 점유 신호들을 생성하지 않으며, 그 결과 제어 장치가 구동 신호를 생성하는데, 상기 구동 신호는 현재 이동중인 전송기를 수신 모드로 전환시키고, 이동 방향으로 다음 차례의 전송기/수신기를 전송 모드로 전환시키고, 다음 차례이지만 하나의 장치를 수신기 모드로 전환시킨다. 따라서, 다음 차례의 서브섹션이 활성화된다. 연장된 트랙 회로로부터 퇴장은 짧은 트랙 회로들의 공지된 중앙 공급에 관하여는 동일한 방식으로 이루어진다.

일단 레일 차량의 마지막 축이 연장된 트랙 회로를 빠져나가면, 청구항 3에 따라, 트랙 회로의 적어도 한 단부에서 검출 신호를 모니터링함으로써 자유 상태가 검출된다. 한 방향으로만 이동되는 트랙들의 경우, 트랙 회로의 진입 단부에 대한 영구적 모니터링으로 충분한 반면에, 양방향으로 이동되는 트랙들의 경우, 트랙 회로의 양 단부들에서 모니터링이 요구된다.

트랙 회로가 정확하게 작동하는 것을 보장하기 위하여, 청구항 4에 따라, 바람직하게도 서브 섹션들 전부가 자유 상태에서 정기적으로 연속적으로 활성화된다. 상기 기능 테스트는 예컨대 시간당 한번 수행될 수 있다.

본 발명은 하기의 상세한 설명 및 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 행 내에 배열된 공지된 타입의 트랙 회로들에 대한 개략도,

도 2는 도 1과 동일한 방식으로 도시된 청구된 타입의 트랙 회로들에 대한 도면,

도 3은 이동중인 트레인의 과정에 대한 도면,

도 4는 트랙 회로의 사용성을 검사하는 과정에 대한 도면, 및

도 5는 자유 상태의 모니터링에 대한 도면.

트랙 회로들(1a,1b,1c)은 일반적으로 트랙 영역의 연이은(uninterrupted) 모니터링을 위하여 행 내에서 서로 바로 옆에 배열된다. 예컨대, 도 1은 중앙에 배열된 전송기(2)와 단부들에 있는 두 개의 수신기들(3)을 각각 포함하는 세 개의 트랙 회로들(1a,1b,1c)을 나타낸다.

이러한 공지된 타입과 비교하여, 전송기/수신기 장치들(5)을 그 사이에서 연결시킴으로써 트랙 회로(4)의 연장이 파악된다. 결과적으로, 트랙 회로(4)는 각자의 길이의 절반을 넘어 오버랩되는 서브섹션들(6)로 세분화된다. 이 경우에, 서브섹션들(6)은 본질적으로 동일한 길이를 갖는다.

도 3은 화살표(7)에 의해 표시된 이동 방향으로 제1 축(7)이 트랙 회로(4)에 진입하는 것으로부터 마지막 축(8)이 트랙 회로(4)로부터 퇴장하는 것까지 트레인 이동 과정을 나타낸다. 제1 축(7)의 개별적인 이동 위치들은 과정 개략도 1.) 내지 12.)에 도시되고, 반면에 과정 개략도 13.) 및 14.)는 마지막 축(8)을 나타내고, 과정 개략도 15.)는 자유 상태를 나타낸다.

1.)에서 알 수 있는 바와 같이, 레일 차량 상에 있는 제1 축(7)이 트랙 회로(4)에 진입한다. 상기 진입은 제1 서브섹션(6)이 활성 상태인 것에 의해 검출된다. 이를 위해, 신호 박스 내 제어 장치는 트랙 회로(4)의 제1 전송기/수신기 장치(5)를 수신기(E1)가 되도록 전환시키고, 제2 전송기/수신기 장치(5)를 전송기(S)가 되도록 전환시키고, 제3 전송기/수신기 장치를 제2 수신기(E2)가 되도록 전환시킨다. 제1 수신기(E1)는 1.) 및 2.)에서 트랙 회로(4)의 점유 상태를 신호 박스에 시그널링한다. 제1 축(7)은 전송기(S)-제2 수신기(E2)의 활성 영역 내에 아직 위치하지 않으며, 그 결과로 제2 수신기(E2)는 자유 상태를 특징짓는 검출 신호를 생성한다. 자유 상태를 시그널링하는 검출 신호는 상향 표시 화살표에 의해 상징적으로 도시되고, 점유 상태를 시그널링하는 검출 신호는 하향 표시 화살표에 의해 상징적으로 도시되는데, 상기 검출 신호들은 수신기들(E1 및 E2)과 각각 연관된다.

3.)에서, 제1 축(7)이 전송기(S)에 충분히 가까워져, 수신기들(E1,E2) 모두가 영향권 영역에 위치되고 그에 따라 상기 수신기들(E1,E2) 모두가 점유 상태를 시그널링한다. 상기 이중 점유 신호는 서브섹션들(6)을 통과하기 위한 전환 기준이다. 도시되지는 않았지만 일반적으로 신호 박스 내에 위치되는 제어 장치는 전 송기/수신기 장치들(5)을 전환시켜, 3.)에 따른 전송기(S)가 4.)에 따른 수신기(E1)가 되게 하고, 3.)에 따른 제2 수신기(E2)가 4.)에 따른 전송기(S)가 되게 한다. 또한, 새로운 전송기(S)의 뒤에 위치한 전송기/수신기 장치(5)는 새로운 수신기(E2)가 되도록 전환된다. 4.)에서, E1은 점유 신호를 생성하고, E2는 자유 신호를 생성한다. 제1 축(7)의 5번째 위치에서, 상기 축(7) - 3번째 위치에서와 같음 - 은 수신기들(E1,E2) 모두의 수신 범위 내에 위치하여, 상기 수신기들(E1,E2)은 비지 상태(a busy state)를 시그널링하고, 전환을 위한 기준이 충족된다. 유사한 전환이 위치들 3.), 5.), 7.) 및 9.)에서 이루어지는 반면에, 중간 위치들 2.), 4.), 6.), 8.) 및 10.)에서는 각각의 경우에 제1 수신기(E1)로서 동작중인 전송기/수신기 장치(5)가 점유 상태를 시그널링하는 검출 신호를 생성하여, 그 결과 전체 트랙 회로가 점유된 것으로서 간주된다. 이 경우, 검출 신호들(E1,E2)의 출력은 직접적으로 수행되거나, 또는 트랙 회로(4)의 상기 제1 및 마지막 전송기/수신기 장치들에서만 인접한 전송기/수신기 장치들(5)을 통과해 트랙 회로 단부들에 전달됨으로써 수행될 수 있다. 후자의 변형예에서는, 와이어링이 단순화될 수 있다.

위치들 12.), 13.), 및 14.)에서, 연속적인 통과 서브섹션(6)이 존재하고 있는데, 그 이유는 상기 서브섹션(6)이 트랙 회로(4)에서 마지막이기 때문이다. 트랙 회로(4)의 검출 신호는 마지막 축(8)이 마지막 전송기/수신기 장치(5)를 넘어서 이동하기 전까지 점유 상태에서 유지된다. 이것은 상기 마지막 전송기/수신기 장치(5)가 위치들 12.) 내지 14.)에서 전송기(S)로 전환됨으로써 검출되고, 그 결과로 마지막에서 두번째(the penultimate) 전송기/수신기 장치(5)가 제2 수신기(E2) 로서 동작한다. 상기 수신기(E2)는 마지막 축(8)이 트랙 회로(4)를 빠져나간 이후에 자유 상태를 시그널링하고, 그에 따라 트랙 회로(4)를 15.)에 도시된 기본 위치로 전환하기 위하여 제어 장치에 의해 사용되는 스위칭-백 기준을 생성한다.

트랙 회로(4)의 자유 상태에 대응하는 상기 기본 위치에서, 도 3에 도시된 예시적 실시예의 경우, 트랙 회로(4)의 양 단부들이 자유 상태인지 또는 점유 상태인지에 대하여 모니터링된다. 도시된 트랙 섹션이 이동의 양방향으로 이동될 수 있으며 그 결과로 통과해 이동할 것으로 예상되는 다음 차례의 트레인에 따라 트랙 회로 양 단부들 중 어느 단부이든지 동시에 모니터링되어야 하거나 또는 도 5에서 도시된 바와 같이 트랙 회로(4)의 각각의 진입 단부에서만 모니터링되어야 함이 가정된다.

도 4는 도 3과 동일한 방식으로 도시된, 자유 상태에 있는 트랙 회로(4)의 구성요소들 전부에 대한 연속 테스팅 과정을 나타낸다. 이 경우, 점유 상태 신호가 아니라, 두 개의 수신기들(E1 및 E2)의 자유 시그널링 상태가 전달을 위한 기준으로서 사용된다. 상기 테스트는 규칙적인 간격들로, 예컨대 시간당 한 번 바람직하게 제공된다.

도 5는 다음 차례의 트레인이 통과해 지나가기 전까지 영구적으로 수행되는 트랙 회로(4)의 자유 상태에 대한 모니터링을 도시한다. 도 5에 도시된 예시적 실시예에서, 트랙 회로(4)의 단 하나의 단부만이 모니터링되는데, 이는 트랙 섹션이 한 이동 방향으로만 통과될 수 있거나 또는 다음 차례의 트레인이 화살표(9)에 의해 표시된 이동 방향으로 통과해 이동할 것이 알려진 경우에 충분하다.

Claims (6)

1. 트랙 회로(1a,1b,1c;4)를 통해 트랙 섹션의 점유 또는 자유 상태를 검출하기 위한 방법으로서,

   상기 트랙 회로(1a,1b,1c;4) 안으로 전송 신호가 입력되고, 상기 트랙 회로(1a,1b,1c;4) 밖으로 적어도 하나의 검출 신호가 출력되고,

   상기 트랙 회로(4)는 각자의 길이의 절반을 넘어 오버랩되는 서브섹션들(6)로 세분화되고,

   상기 전송 신호는 레일 차량이 진입되고 있는 서브섹션(6) 안으로 중앙으로 입력되고, 이때 검출 신호들이 상기 서브섹션(6)의 양 단부들에서 출력되거나, 또는 인접한 서브섹션들(6)을 통해 상기 트랙 회로의 단부들로 전달되고 상기 트랙 회로의 단부들에서 출력되는,

   트랙 섹션의 점유 또는 자유 상태를 검출하기 위한 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 검출 신호들은 상기 서브섹션들(6)의 연속적 활성화를 위한 전환 기준으로서 이용되는,

   트랙 섹션의 점유 또는 자유 상태를 검출하기 위한 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 자유 상태는 상기 트랙 회로의 적어도 한 단부에서 상기 검출 신호를 모니터링함으로써 검출되는,

   트랙 섹션의 점유 또는 자유 상태를 검출하기 위한 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 자유 상태에 있는 트랙 회로(4)의 사용성(serviceability)은 모든 서브섹션들(6)의 연속적 활성화에 의해 검사되는,

   트랙 섹션의 점유 또는 자유 상태를 검출하기 위한 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 장치로서,

   상기 트랙 회로(4)는, 각자의 길이의 절반을 넘어 오버랩되는 복수의 서브섹션들(6)로 구성되고,

   상기 복수의 서브섹션들(6)은, 전송 신호를 입력받고, 검출 신호를 출력하거나, 또는 검출 신호들을 트랙 회로의 단부들로 전달하고 상기 검출 신호들을 상기 트랙 회로의 단부들에서 출력하기 위한 전송기/수신기 장치들(5)을 중앙 및 단부에서 갖고,

   중앙 및 한 단부의 전송기/수신기 장치(5)는 오버랩된 서브섹션들(6)에 공통적인,

   장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 검출 신호는 상기 전송기/수신기 장치들(5)의 활성화를 위한 제어 장치에 공급되는,

   장치.

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