KR101666945B1 - 열차 운행을 위한 이더넷 기반의 통합 통신시스템 - Google Patents

열차 운행을 위한 이더넷 기반의 통합 통신시스템 Download PDF

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송규연
이주용
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주식회사 한터기술
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Abstract

본 발명은 열차 운행용 장비들의 구동, 제어, 관리 등을 목적으로 구축한 개별 통신망들을 하나의 통신망으로 통합해서 통신망 구축과 관리 등의 유지 환경을 개선한 열차 운행을 위한 이더넷 기반의 통합 통신시스템에 관한 것으로, 열차의 차상신호장치와 TCMS(Train Control Management System)와 멀티미디어 서버와 현시장치를 포함한 다수의 기반장치와, 열차의 구성 객차별로 설치되고 상기 기반장치와 통신하며 동작하는 다수의 단말기와, 상기 기반장치와 단말기 간의 통신을 이더넷으로 통합해 중계하되 기반장치와 단말기가 서로 지정된 대상과 통신하도록 통신경로 설정을 프로세싱하는 스위치를 포함하는 것이다.

Description

열차 운행을 위한 이더넷 기반의 통합 통신시스템{INTEGRATED COMMUNICATION SYSTEM FOR TRAIN OPERATION BASED ON ETHER-NET}
본 발명은 열차 운행용 장비들의 구동, 제어, 관리 등을 목적으로 구축한 개별 통신망들을 하나의 통신망으로 통합해서 통신망 구축과 관리 등의 유지 환경을 개선한 열차 운행을 위한 이더넷 기반의 통합 통신시스템에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 열차는 일렬로 연결된 다수의 차량이 전동모터 또는 엔진 등의 동력으로 이동하는 교통수단이다.
상기 열차 중 지하철과 같은 여객차량은 이동을 위한 일반적인 구동장치뿐만 아니라, 도 1(열차 내 종래 통신배선 구조를 개략적으로 도시한 블록도)에서 보인 바와 같이, 전방 또는 후방에 위치한 다른 열차와의 관제를 처리하는 차상신호장치와, 객차(200, 300, 400)에 설치된 도어의 개폐 제어와 냉난방 환경 제어 등의 통합 서비스를 수행하는 TCMS(Train Control Management System)와, 객차(200, 300, 400) 내 승객에게 열차의 현재위치 안내와 다음 정거장 안내와 기타 다양한 안내물 등의 출력수단인 LED, LCD, 스피커를 제어하는 멀티미디어 시스템과, 객차 내 보안을 위해서 CCTV 카메라를 이용해 실내를 촬영하는 현시장치와, 상기 시스템들의 데이터를 저장 및 관리하는 저장장치(미 도시) 등의 다양한 시스템을 내설한다.
그런데 상기 시스템들은 서로 독립한 제1 내지 제3 통신선로를 기반으로 해서 기구들 간의 통신이 제한적으로 이루어지므로, 종래 열차는 시스템별로 전용 통신선로(제1 내지 제3 통신선로)를 일일이 구축해야 하는 금전적 비효율성이 있었고, 시스템의 통신망 관리 또한 개별적으로 이루어지므로 시스템별 운영 비용 또한 증가하는 불합리함이 있었다.
선행기술문헌 1. 특허공개번호 제10-2008-0106376호(2008.12.04 공개)
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 열차 운행을 위한 각종 장비들의 독립된 통신선로를 하나로 통합해서 통신 배선 구축과 관리 등을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 열차 운행을 위한 이더넷 기반의 통합 통신시스템의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,
열차의 차상신호장치와 TCMS(Train Control Management System)와 멀티미디어 서버와 현시장치를 포함한 다수의 기반장치와, 열차의 구성 객차별로 설치되고 상기 기반장치와 통신하며 동작하는 다수의 단말기와, 상기 기반장치와 단말기 간의 통신을 이더넷으로 통합해 중계하되 기반장치와 단말기가 서로 지정된 대상과 통신하도록 통신경로 설정을 프로세싱하는 스위치를 포함하는 열차 운행을 위한 이더넷 기반의 통합 통신시스템이다.
상기의 본 발명은, 열차 운행을 위한 각종 장비들의 독립된 통신선로를 하나로 통합해서 통신 배선 구축과 관리 등을 효율적으로 수행하는 효과가 있다.
도 1은 열차 내 종래 통신배선 구조를 개략적으로 도시한 블록도이고,
도 2는 본 발명에 따른 통합 통신시스템의 통신배선 구조를 개략적으로 도시한 블록도이고,
도 3은 본 발명에 따른 통합 통신시스템의 스위치 연결 모습을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 통합 통신시스템의 다른 실시 모습을 개략적으로 도시한 블록도이고,
도 5는 본 발명에 따른 전환기의 구성을 도시한 블록도이고,
도 6은 본 발명에 따른 통합 통신시스템의 전환기 구성을 도시한 분해 사시도이고,
도 7은 상기 전환기의 전환장치 구성을 도시한 분해 사시도이고,
도 8과 도 9는 상기 전환기의 동작 모습을 도시한 정면 및 측면도이다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
이하, 본 발명을 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 통합 통신시스템의 통신배선 구조를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 통합 통신시스템의 스위치 연결 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 통합 통신시스템은 열차에 설치되는 차상신호장치(110)와 TCMS(140)와 멀티미디어 서버(130)와 현시장치(120)와 저장장치(미도시)는 물론, 상기 기반장치(110, 110', 120, 120', 130, 130', 140, 140'; 이하 '110, 120, 130, 140'만 기재)에 의해 동작 제어되며 객차(200, 300, 400; 이하 '200'만 기재)에 설치되는 단말기인, CCTV(220, 320, 420; 이하 '220'만 기재)와 LED/LCD/스피커(230, 330, 430; 이하 '230'만 기재)와 냉난방기/도어(240, 340, 440; 이하 '240'만 기재)가, 이더넷 통신을 기반으로 스위치(150, 250, 350, 450; 이하 '150, 250'만 기재)에 의해 중계돼 서로 통신한다.
본 실시의 스위치(150, 250)는 선두차량(100, 100')은 물론 객차(250)별로 각각 설치되는데, 이외에도 지정된 선두차량(100, 100') 또는 객차(250)에만 설치될 수 있다. 또한, 전술한 기반장치(110, 120, 130, 140)와 단말기(220, 230, 240)는 단순 예시에 불과하며, 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
본 실시의 통신배선 구조를 좀 더 구체적으로 설명하면, 선두차량(100)은 기반장치(110, 120, 130, 140)가 각각 설치되고 선두차량(100)에 설치된 스위치(150)에 이더넷 전용 랜 케이블을 매개로 연결된다. 한편, 기반장치(110, 120, 130, 140) 중 차상신호장치(110)의 통신을 위해 연결되는 무선모뎀(111, 111'; 이하 '111'만 기재)은 선두차량(100)의 스위치(150)에 랜 케이블(서브라인)을 매개로 연결된다. 이외에도 운전자가 열차의 이동상황과 동작상황 등을 확인하고 제어하기 위한 모니터(D1, D1'; 이하 'D1'만 기재)와 조작반(D2, D2'; 이하 'D2'만 기재)은 선두차량(100)의 스위치(150)에 랜 케이블(단말라인)을 매개로 연결된다. 따라서 운전자는 모니터(D1)로 기반장치(110, 120, 130, 140)의 실행상태를 확인하면서 조작반(D2)으로 기반장치(110, 120, 130, 140) 및 단말기(220, 230, 240)를 조작할 수 있다. 참고로, 모니터(D1)와 조작반(D2)은 선두차량(100)에 설치된 데스크(D, D'; 이하 'D'만 기재)에 내설되어서, 운전자가 손쉽게 파악하고 조작할 수 있다.
계속해서, 선두차량(100)의 스위치(150)는 객차(200)에 설치된 스위치(250)와 랜 케이블(메인라인)을 매개로 연결되고, 객차(200)의 스위치(250)는 해당 차량의 단말기(220, 230, 240)가 랜 케이블(서브라인)을 매개로 연결된다. 따라서 운전자는 모니터(D1)와 조작반(D2)에서 단말기(220, 230, 240)의 실행상태를 확인하면서 조작할 수 있다.
한편, 객차(200)별로 설치된 스위치(250)는 랜 케이블(메인라인)을 매개로 서로 연결되어서, 객차(200)의 각종 단말기(220, 230, 240)와 선두차량(100)의 기반장치(110, 120, 130, 140) 간에 통신을 중계한다.
주지된 바와 같이, 스위치(150, 250)는 이더넷 기반의 통신을 중계하는 통신장비로, 도 3에서 보인 바와 같이, 랜 케이블 전용 접속코드가 연결되는 포트가 다수 형성되고, 수신한 신호를 확인해서 지정된 IP 또는 ID(이하 '식별주소')의 통신경로에 따라 해당하는 기반장치(110, 120, 130, 140)와 단말기(220, 230, 240)와 무선모뎀(111)과 모니터(D1)와 조작반(D2)에 연결되도록 프로세싱하는 CPU가 구성된다. 따라서 기반장치(110, 120, 130, 140)와 단말기(220, 230, 240)와 무선모뎀(111)과 모니터(D1)와 조작반(D2)은 통신을 위한 식별주소가 설정되며, 스위치(150, 250)는 외부로부터 수신한 신호의 타깃 식별주소를 확인한 후에 상기 식별주소의 장치로 신호를 발신한다.
결국, 본 발명에 따른 통합 통신시스템은 선두차량(100)과 객차(200), 객차(200)와 객차(300, 400) 간의 통신 배선이 스위치(150, 250)를 매개로 한 라인으로 통합되고, 스위치(150, 250)에서 지정된 식별주소로만 신호를 통신해서 불필요한 통신과 동작을 제한하는 효율이 있다.
본 실시의 스위치(150, 250)는 'L2 스위치' 또는 'L3 스위치'가 적용될 수 있고, 각각의 포트에는 기반장치(110, 120, 130, 140)와 단말기(220, 230, 240)와 무선모뎀(111)과 모니터(D1)와 조작반(D2)으로부터 각각 인출된 랜 케이블의 접속코드가 연결된다.
전술한 본 실시의 통합 통신시스템을 기반으로 이루어지는 통신 과정을 순차적으로 설명한다.
S10; 기반장치의 신호 발신 단계
운전자의 조작반(D2) 조작 또는 기반장치(110, 120, 130, 140) 자체의 프로세싱으로 발생한 신호는 선두차랑(100)의 스위치(150)를 통해 발신한다. 이때, 상기 신호는 타깃이 되는 식별주소를 포함한다.
본 실시에서 선두차량(100)의 스위치(150)가 신호를 발신한 것으로 했으나, 객차(200)의 스위치(250)가 단말기(220, 230, 240) 또는 다른 객차(300, 400)의 스위치(350, 450)로부터 신호를 수신해 발신할 수도 있다.
S20; 발신 신호 스위치 수신 단계
객차(200)에 설치된 스위치(250)는 선두차량(100)의 스위치(150)가 발신한 신호를 수신하고, 해당 신호의 타깃이 되는 식별주소를 확인한다.
S30; 타깃의 통신 경로로 신호 발신 단계
스위치(250)는 상기 식별주소에 해당하는 단말기(220, 230, 240)의 통신 경로를 확인해서 해당 통신 경로로 신호를 발신한다. 본 실시에서 통신 경로는 스위치(250)에 구성된 포트와 접속코드와 단말기(220, 230, 240)가 연결돼 통신하는 라인이다.
결국, 스위치(250)는 기억하고 있는 식별주소와 상기 신호가 포함한 식별주소를 비교해서, 기억하고 있는 식별주소 중에 해당하는 식별주소의 통신 경로로 신호를 발신한다.
S40; 단말기의 신호 수신 단계
스위치(250)가 발신한 신호는 해당하는 단말기(220, 230, 240)가 수신하고, 수신 단말기(220, 230, 240)는 신호를 확인해서 프로세싱한다. 결국, 선두차량(100)의 스위치(150)로부터 발신된 신호는 하나의 랜 케이블을 통해 객차(200)의 스위치(250)로 전달되고, 이를 중계로 해당하는 단말기(220, 230, 240)에 전달되며, 신호를 수신한 단말기(220, 230, 240)는 상기 신호를 프로세싱해서 명령 데이터를 출력한다.
도 4는 본 발명에 따른 통합 통신시스템의 다른 실시 모습을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전환기의 구성을 도시한 블록도이다.
본 실시의 통합 통신시스템은 시스템별 네트워크 라인을 통합한 메인라인(랜 케이블)과 각각의 스위치(150, 250)를 기반으로 해서 모든 시스템의 네트워크 통신이 이루어진다. 그런데 이러한 통신 환경은 스위치(150, 250)에 문제가 발생하면 모든 시스템의 통신 또한 중단되는 문제가 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해서, 본 실시의 통합 통신시스템은 스위치(150, 250)에 문제가 발생하면 통신 중계수단을 전환할 수 있는 전환기(500)를 더 포함한다.
전환기(500)는 스위치(150, 250)의 출입 신호가 우선 경유하도록, 스위치(150, 250)의 통신 전단에 설치된다. 따라서 임의의 스위치(150, 250)에 이웃하는 스위치(150, 250) 또는 단말기(220, 230, 240)의 발신 신호가 유입되면, 전환기(500)는 상기 신호를 우선 수신한다. 또한, 임의의 스위치(150, 250)가 발신한 신호는 이웃하는 스위치(150, 250) 또는 단말기(220, 230, 240)로 유출되기 전에 전환기(500)는 상기 신호를 우선 수신한다.
이를 위해서, 전환기(500)는 통신 중계수단을 스위치(150, 250)에서 허브(520)로, 허브(520)에서 스위치(150, 250)로 전환하는 전환장치(510)와, 스위치(150, 250)를 대신해서 통신을 중계하는 허브(520)와, 전환장치(510)를 이웃 스위치(150, 250)와 단말기(220, 230, 240)에 연결하는 어댑터(530)를 포함한다. 여기서 허브(520)는 일반적인 더미허브일 수 있으나, 통신환경 개선을 위해서 일반 스위치(150, 250)에 해당하는 스위치 허브일 수도 있다.
따라서 본 실시의 통합 통신시스템은 스위치(150, 250)에 문제가 발생하여 통신이 곤란한 상태가 되면, 스위치(150, 250)를 대체해서 통신을 중계하는 허브(520)로 통신 라인을 전환할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 통합 통신시스템의 전환기 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 7은 상기 전환기의 전환장치 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 8과 도 9는 상기 전환기의 동작 모습을 도시한 정면 및 측면도이다.
도 6에서 보인 바와 같이, 전환기(500)는 이웃 스위치(150)와 단말기(220, 230, 240)가 스위치(250)에 연결하기 위해 인출한 랜 케이블(C)을 연결하는 어댑터(530)가, 스위치(250)의 포트에 대응하는 포트(531)를 구성한다.
전환장치(510)는 어댑터(530)의 포트(531)를 연결하는 통신단자(511)를 구성한다. 따라서 어댑터(530)와 전환장치(510)는 포트(531)와 통신단자(511)의 연결로 인해, 이웃 스위치(150)와 단말기(220, 230, 240)의 발신 신호를 수신하거나 스위치(250)의 발신 신호를 이웃 스위치(150)와 단말기(220, 230, 240)에 발신한다.
한편, 전환장치(510)는 스위치(250)와의 연결을 위한 인출단자(J)를 더 포함한다. 여기서 인출단자(J)는 스위치(250)의 포트(251)에 연결되며, 이를 통해 스위치(250)는 전환기(500)를 거쳐서 이웃 스위치(150) 및 단말기(220, 230, 240)와 통신한다.
참고로, 어댑터(530)의 포트(531)와, 전환장치(510)의 통신단자(511) 및 인출단자(J)는 스위치(250)의 포트(251) 개수에 상응할 수 있다.
허브(520)는 전환장치(510)를 매개로 스위치(250)와 전기적으로 병렬 연결된다. 이때, 전환장치(510)는 허브(520)와 스위치(250)의 전기적 연결을 선택 스위칭하며, 이를 위해서 전환장치(510)는 스위칭레버(512)와 콘택트(513, 514)와 드라이브(515)를 포함한다.
스위칭레버(512)는 대향하는 양쪽 면에 각각 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')를 구성하고, 대향하는 양쪽 면에 각 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')는 해당 통신단자(511)와 통신선(5123)을 통해 전기적으로 병렬 연결한다. 따라서 통신단자(511)를 통해 유입된 신호는 상면에 위치한 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')와 하면에 위치한 접촉단자(512a 내지 512i, 512a') 모두에 유입된다.
한편, 스위칭레버(512)의 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')는 도시한 바와 같이 다수 개가 일렬로 배치될 수 있는데, 이때 각 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')의 단자편은 탄성을 갖는 도전성 재질을 이루며, 콘택트(513, 514)의 스위칭단자(5132)와 긴밀히 밀착하도록 돌출한 형태를 이룬다. 따라서 콘택트(513, 514)가 스위칭레버(512)로 이동해서 스위칭단자(5132)가 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')의 단자편에 압력을 가하면, 상기 단자편은 압력에 의해 휨을 일으킨다.
또한, 본 실시의 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')는 단자편의 돌출 높이가 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')마다 차이를 갖도록 형성된다. 따라서 콘택트(513, 514)가 스위칭레버(512)로 이동해서 스위칭단자(5132)가 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')에 접촉하는 시점이 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')별로 다르게 된다. 즉, 통신을 위한 연결시점이 모두 달라지는 것이다. 이는 다수의 통신라인이 일시에 연결되면 스위치(250) 또는 허브(520)의 통신 프로세스에 오류가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 통신 중계수단의 전환이 안정한 통신을 유지하며 이루어지도록, 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')의 단자편의 돌출 높이를 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')마다 차이가 있도록 구성한다.
계속해서 스위칭레버(512)는 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')마다 가이드(5121, 5122)를 형성시켜서, 콘택트(513, 514)의 스위칭단자(5132)가 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')와 정밀하게 접촉하도록 안내한다. 주지된 바와 같이, 이더넷 통신을 위한 접속은 적어도 4쌍의 단자편에 의해 이루어진다. 따라서 본 실시의 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')와 스위칭단자(5132)도 각각 단자마다 4쌍의 단자편을 갖는다. 그런데 상기 단자편은 폭이 상대적으로 좁은 형태를 이루면서 다수 개가 인접하게 일렬 배치되므로, 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')와 스위칭단자(5132)가 서로 탈착하는 과정에서 단자편끼리 서로 엇갈리거나 잘못된 접촉이 이루어질 수 있다.
따라서 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')마다 가이드(5121, 5122)를 구성해서, 스위칭단자(5132)가 정확한 위치로 이동해서 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')와 탈착하도록 한다.
참고로, 본 실시의 도면에는 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')와 스위칭단자(5132)를 넓은 면 형태로 도시했으나, 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')와 스위칭단자(5132)는 주지된 바와 같이 적어도 4쌍의 편이 나열된 구조를 이룬다.
계속해서, 본 실시의 스위칭레버(512)는 제1링커(5124, 5124')를 구성한다. 스위칭레버(512)는 통신 중계수단의 전환을 위해서 드라이브(515)의 구동에 따라 이동하며, 2개의 콘택트(513, 514) 중 하나에 접속한다. 이때 제1링커(5124, 5124')는 스위칭레버(512)가 접속한 콘택트(513, 514)와 접속 상태를 유지하도록 연결하며, 이를 위해서 콘택트(513, 514) 역시 제1링커(5124, 5124')에 대응하는 제2링커(5133, 5143)를 포함한다.
본 실시의 제1,2링커(5124, 5124', 5133. 5143)는 자력에 의해 서로 연결상태를 유지하며, 이를 위해서 제1링커(5124, 5124') 또는 제2링커(5133, 5143)는 영구자석이고, 남은 하나는 자력에 의해 인력을 갖는 철 등의 자화재질이다. 제1,2링커(5124, 5124', 5133, 5143)에 대한 좀 더 구체적인 설명은 전환장치(510)의 동작을 설명하면서 다시 한다.
드라이브(515)는 스위치(250)의 통신상태를 확인해서 스위치(250)의 통신상태가 불량한 것으로 판단하면 통신 중계수단의 전환을 위해 스위칭레버(512)를 이동시킨다. 이를 위해 본 실시의 드라이브(515)는 스위치(250)의 통신상태인 통신속도와 통신량 등을 체크해서 통신상태가 기준치 이하인지 여부를 확인하는 통신상태 감지모듈(5152)과, 통신상태 감지모듈(5152)의 제어신호에 따라 구동하는 구동수단(미도시)과, 상기 구동수단의 동력을 받아 회전하는 캠(5151)을 포함한다. 상기 구동수단은 캠(5151)의 회전을 위한 회전력을 일으키며, 이를 위해서 구동수단은 모터 또는 솔레노이드 등이 적용될 수 있다.
상기 구동수단에 의해 회전하는 캠(5151)은 편중된 회전축을 중심으로 회전하면서 스위칭레버(512)를 왕복 이동시킨다. 이를 위해서 스위칭레버(512)는 캠(5151)에 맞물려 동력을 전달받는 연동펜스(5125)를 구성한다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 본 실시의 스위칭레버(512)는 드라이브(515)의 동력을 받아 상하 또는 좌우로 왕복 이동시키는데, 이를 위해서 연동펜스(5125)는, 전환장치의 측면을 도시한 도 8의 (a)도면 및 도 9의 (a)도면과, 전환장치의 정면을 도시한 도 8의 (b)도면 및 도 9의 (b)도면에 도시한 바와 같이, 스위칭레버(512)의 측면에 상하 또는 좌우에 돌출하게 형성된다. 이에 대응해서 캠(5151)은 스위칭레버(512)의 측면과 마주하게 배치되어서, 캠(5151)의 회전에 따라 한 쌍의 연동펜스(5125) 중 하나와 맞물려 동력을 전달한다. 이때, 캠(5151)은 지정된 회전각의 범위로만 회전해서 한 쌍의 연동펜스(5125) 중 한 곳에만 맞물리도록 하며, 맞물린 연동펜스(5125) 쪽의 방향으로 스위칭레버(512)가 이동한다. 물론, 상기 방향으로 이동한 스위칭레버(512)는 해당하는 제1,2링커(5124, 5124', 5133. 5143)가 서로 연결되어서 현 상태를 유지한다. 참고로, 본 실시의 스위칭레버(512)는 상하로 이동하고, 이에 대응해서 한 쌍의 연동펜스(5125)는 스위칭레버(512)의 측면에 상하로 배치된다. 또한 콘택트(513, 514)도 스위칭레버(512)를 중심으로 상하로 배치된다.
본 실시에서 콘택트(513, 514) 중 하측에 위치한 콘택트(513)는 통신선(5131)과 인출단자(J)를 통해 스위치(250)와 연결되고, 상측에 위치한 콘택트(514)는 통신선(5141)을 통해 허브(520)와 연결된다. 이때, 하측에 위치한 콘택트(513)의 통신선(5131)은 콘택트(513) 본체에 구성된 스위칭단자(5132)와 전기적으로 연결되고, 상측에 위치한 콘택트(514)의 통신선(5141)은 콘택트(514) 본체에 구성된 스위칭단자(5142)와 전기적으로 연결된다. 여기서 스위칭단자(5132)는 스위칭레버(512)에서 가이드(5124, 5124')에 안내를 받는 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')와 접촉해서 전기적으로 연결되므로, 스위칭단자(5132)는 돌출된 가이드(5124, 5124')의 안내를 받도록 콘택트(513, 514)의 본체로부터 돌출된 형상을 이룬다.
결국, 스위치(250)의 통신상태를 확인한 드라이브(515)의 동작에 따라 스위칭레버(512)가 이동하면, 스위칭레버(512)의 접촉단자(512a')와 해당 콘택트(513)의 스위칭단자(5132)가 서로 분리되면서 스위칭레버(512)와 스위치(250) 간의 통신이 해제되고, 곧바로 허브(520)와 전기적으로 연결된 콘택트(514)의 스위칭단자(5142)가 스위칭레버(512)의 접촉단자(512a 내지 512i, 512a')와 접촉하면서 스위칭레버(512)와 허브(520) 간의 통신이 이루어진다.
이때, 스위칭레버(512)와 콘택트(513, 514) 간의 연결상태는 제1,2링커(5124, 5124', 5133, 5143)에 의해 고정되므로, 드라이브(515)의 캠(5151)이 정지해서 지지력을 상실해도 스위칭레버(512)와 콘택트(513, 514) 간의 연결상태는 안정적으로 유지된다.
참고로, 본 실시의 통합 통신시스템은 평상시 통신 중계수단이 스위치(250)이므로, 스위칭레버(512)는 스위치(250)쪽 콘택트(513)와 통신상태를 유지한다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 100'; 선두차량 150; 스위치 200, 300, 400; 객차
250; 스위치 500; 전환기 510; 전환장치
511; 통신단자 512; 스위칭레버
512a 내지 512i, 512a'; 접촉단자 5121, 5122; 가이드
5123; 통신선 5124, 5124'; 제1링커
513, 514; 콘택트 5131, 5141; 통신선
5132, 5142; 스위칭단자 5133, 5143; 제2링커
515; 드라이브 5151; 캠

Claims (4)

  1. 열차의 차상신호장치와 TCMS(Train Control Management System)와 멀티미디어 서버와 현시장치를 포함한 다수의 기반장치와, 열차의 구성 객차별로 설치되고 상기 기반장치와 통신하며 동작하는 다수의 단말기와, 상기 기반장치와 단말기 간의 통신을 이더넷으로 통합해 중계하되 기반장치와 단말기가 서로 지정된 대상과 통신하도록 통신경로 설정을 프로세싱하는 스위치를 포함하되,
    상기 기반장치와 단말기와 스위치는 통신경로 설정을 위한 식별주소를 가지며, 상기 스위치는 수신 신호의 타겟 식별주소에 따라 통신경로를 설정하고,
    상기 기반장치의 통신라인과 단말기의 통신라인과 이웃 스위치의 통신라인 중 선택된 하나 이상의 통신라인이 접속하는 어댑터와, 통신 중계 기능의 허브와, 상기 어댑터와 스위치의 통신을 연결하고 스위치의 통신상태에 따라 어댑터와의 통신 연결을 허브로 전환하는 전환장치로 이루어진 전환기;를 더 포함하며,
    상기 전환장치는
    상기 어댑터의 통신라인이 병렬로 분할되어서 서로 대향하게 배치된 한 쌍의 접촉단자에 각각 전기적으로 연결되되, 하기 콘택트의 스위칭단자와 접하는 상기 접촉단자의 단자편이 접촉단자별로 서로 다른 돌출 높이를 이루며, 상기 접촉단자의 둘레를 감싸도록 돌출 형성된 가이드와, 하기 콘택트와의 고정상태를 유지하도록 형성된 자성재질의 제1링커와, 한 쌍의 상기 접촉단자가 배치된 방향으로 돌출 형성된 한 쌍의 연동펜스로 이루어진 스위칭레버;
    상기 허브와 스위치에 각각 전기적으로 연결되어서 스위칭레버의 접촉단자와 마주하게 배치되는 한 쌍을 이루되, 상기 허브 또는 스위치와 전기적으로 연결되며 스위칭레버의 이동을 따라 가이드에 안내되어서 해당 접촉단자에 접속하는 스위칭단자와, 접근한 상기 스위칭레버와의 고정을 위해서 제1링커와 자성으로 연결되는 자성재질의 제2링커로 이루어진 한 쌍의 콘택트; 및
    상기 스위치의 통신상태를 확인해서 불량 여부를 판단하는 통신상태 감지모듈과, 편중한 회전축을 중심으로 회전하면서 상기 연동펜스와 맞물려 가압하는 캠과, 상기 통신상태 감지모듈의 신호에 따라 캠이 회전하도록 구동하는 구동수단으로 이루어진 드라이브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 운행을 위한 이더넷 기반의 통합 통신시스템.
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