KR101713966B1 - 열차제어장치의 통신 진단 장치 - Google Patents

열차제어장치의 통신 진단 장치 Download PDF

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한국철도기술연구원
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    • G01R15/20—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices

Abstract

열차제어장치의 통신 진단 장치가 개시된다. 본 발명의 열차제어장치의 통신 진단 장치는 열차제어장치와 통신라인을 통해 송수신되는 테스트 메시지의 전기적인 신호를 검출하는 검지 소자부; 및 상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호를 분석하여 열차제어장치의 통신 기능을 진단하는 시험기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

열차제어장치의 통신 진단 장치{COMMUNICATION DIAGNOSTIC DEVICE OF TRAIN CONTROL APPARATUS}
본 발명은 열차제어장치의 통신 진단 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 테스트 메시지의 전기적인 신호를 분석하여 열차제어장치의 통신 기능을 정밀하게 진단하는 열차제어장치의 통신 진단 장치에 관한 것이다.
열차는 고도의 안전성, 신뢰성, 및 정확성이 확보되어야 하는 대표적인 대량 운송 교통 수단 중 하나이다. 따라서, 열차의 안전성을 확보하고 신뢰성 및 정확도를 높여 운행 효율을 향상시키기 위해 다양한 열차제어장치들이 개발되었다.
대표적인 열차제어장치들로는 열차자동정지장치인 ATS(AUTOMATIC TRAIN STOP), 열차자동보호장치인 ATP(AUTOMATIC TRAIN PROTECTION), 열차자동제어장치인 ATC(AUTOMATIC TRAIN CONTROL), 및 열차자동운전장치인 ATO(AUTOMATIC TRAIN OPERATION) 등이 있다.
열차제어장치에는 다른 장비 및 장치와 통신하기 위한 다양한 통신 인터페이스가 구비되어 있다. 이 열차제어장치는 실제 시스템에 장착하기 전에 시험장치를 통해 그 동작을 진단할 필요성이 있다. 이 경우, 열차제어장치의 시험장치는 열차제어장치의 통신 인터페이스를 통해 열차제어장치의 통신 기능에 대한 이상 유무를 확인하게 된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 10-1456534호(2014.10.24)의 '열차 제어 감시시스템 및 그 철도차량'에 개시되어 있다.
종래의 열차제어장치의 시험장치는 열차제어장치의 통신 인터페이스에서 메시지 수신이 안 되거나 잘못된 메시지가 수신되었을 때 해당 통신 인터페이스 혹은 포트가 고장이라는 정보만 알 수 있다. 이 경우, 열차제어장치에는 소프트웨어 상의 오류가 있을 수 있고 하드웨어 상에서도 개발 과정에서의 실수가 발생되었을 수 있으며, 실사용 장비의 경우 노후화에 의해 단락, 쇼트, 임피던스 불량 등이 발생되었을 수도 있다.
특히, 열차제어장치에는 수신기(Rx)와 송신기(Tx)별로도 불량이 될 수 있는데, 종래의 시험장치는 수신기(Rx)와 송신기(Tx)별로 불량을 구분할 수 없으며, 또한 통신 인터페이스가 송신기와 수신기가 구분되지 않은 Ethernet, USB(Universal Serial Bus), CAN(Controller Area Network), IVDC(Internal Vehicle Data Communication)이면 데이터 수신시 문제가 발생하는지 또는 송신 데이터가 특정 전위를 충족하지 못하는지 등을 확인할 수 없는 문제점이 있었다.
게다가, 종래에는 통신 인터페이스 고장이라는 정보만을 제공하는 바, 고장 부위의 빠른 진단과 수선 및 즉각 투입이라는 차량기지 현장의 요구 사항을 만족시키기 어려운 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 테스트 메시지의 전기적인 신호를 이용하여 테스트 메시지의 송수신 단계에서의 고장 또는 열차제어장치 내 고장 지점을 정확하게 검출하는 열차제어장치의 통신 진단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치는 열차제어장치와 통신라인을 통해 송수신되는 테스트 메시지의 전기적인 신호를 검출하는 검지 소자부; 및 상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호를 분석하여 열차제어장치의 통신 기능을 진단하는 시험기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 검지 소자부는 상기 열차제어장치에 구비된 통신 인터페이스 각각에 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 검지 소자부는 상기 통신 인터페이스가 전압으로 통신하는지 또는 전류로 통신하는지에 따라 전압 검지 소자 및 전류 검지 소자 중 적어도 하나가 통신라인에 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 검지 소자부는 상기 통신 인터페이스가 전압으로 통신하는 통신 방식이면 전압 검지 소자 또는 전류 검지 소자인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 전압 검지 소자는 통신라인의 전압을 입력 전압으로 입력받는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 검지 소자부는 상기 통신 인터페이스가 전류의 흐름으로 통신하는 방식이면 전류 검지 소자인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 전류 검지 소자는 광전자 소자 또는 자기 전류 검지 소자 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 검지 소자부는 내부에 전자식 가변저항을 구비하여 상기 시험기의 제어신호에 따라 저항을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 검지 소자부는 상기 통신 인터페이스의 통신 방식이 송신단과 수신단이 분리된 통신 방식이면 통신라인 각각에 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 검지 소자부는 상기 통신 인터페이스의 통신 방식이 송신단과 수신단이 결합된 통신 방식이면 양방향으로 송수신되는 전기적인 신호를 각각 검지하도록 2개가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 시험기는 상기 통신 인터페이스의 통신라인을 통해 테스트 메시지를 송수신하는 테스트 메시지 송수신부; 상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호에 따라 상기 열차제어장치의 통신 기능을 진단하는 진단부; 상기 통신 인터페이스 각각에 대한 진단 결과를 출력하는 출력부; 및 상기 테스트 메시지 송수신부를 통해 테스트 메시지를 송수신하고, 상기 진단부의 진단 결과를 상기 출력부를 통해 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 진단부는 상기 검지 소자부 각각으로부터 상기 통신 인터페이스부 각각에 대한 전기적인 신호를 전달받아 상기 열차제어장치에 구비된 상기 통신 인터페이스별로 통신 기능을 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 진단부는 상기 테스트 메시지 송수신부를 통해 송수신되는 전기적인 신호의 송신 타이밍과 수신 타이밍별로 상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호를 토대로 상기 열차제어장치에 구비된 상기 통신 인터페이스 각각의 송신부와 수신부의 통신 기능을 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 진단부는 상기 테스트 메시지 송수신부를 통해 전기적인 신호를 송신하는 송신 타이밍에 상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호에 따라 상기 열차제어장치에 구비된 상기 통신 인터페이스의 수신부의 고장 여부를 판별하고, 상기 테스트 메시지 송수신부를 통해 전기적인 신호를 수신하는 수신 타이밍에 상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호에 따라 상기 열차제어장치에 구비된 상기 통신 인터페이스의 송신부의 고장 여부를 판별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 진단부는 상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호가 기 설정된 설정 범위를 벗어나는지에 따라 상기 열차제어장치에 구비된 상기 통신 인터페이스 각각의 고장 여부를 판별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치는 테스트 메시지의 전기적인 신호를 이용하여 테스트 메시지의 송수신 단계에서의 고장 또는 열차제어장치 내 고장 지점을 정확하게 검출한다.
본 발명에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치는 수신기와 송신기 각각에 대한 소프트웨어 또는 하드웨어적인 불량을 정확하게 구분할 수 있다.
본 발명에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치는 통신 인터페이스가 송신기와 수신기가 구분되지 않은 Ethernet, USB, CAN, IVDC이더라도, 데이터 수신시 문제가 발생하는지 또는 송신 데이터가 특정 전위를 충족하지 못하는지 등을 명확하게 식별할 수 있다.
본 발명에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치는 열차제어장치의 고장 부위에 대한 빠른 진단과 수선 및 즉각 투입이라는 차량기지 현장의 요구 사항을 충족할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 시험기의 블럭 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수신부 고장 판별 과정을 도시한 순서도이다.
도 4 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 송신부 고장 판별 과정을 도시한 순서도이다.
도 5 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전압 검지 소자의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전압 검지 소자의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전류 검지 소자의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전류 검지 소자의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 9 는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치의 블럭 구성도이다.
도 10 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전압 검지 소자 및 전류 검지 소자의 구성도이다.
도 11 은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치의 블럭 구성도이다.
도 12 는 본 발명의 제4 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치의 블럭 구성도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 시험기의 블럭 구성도이며, 도 3 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수신부 고장 판별 과정을 도시한 순서도이며, 도 4 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 송신부 고장 판별 과정을 도시한 순서도이며, 도 5 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전압 검지 소자의 일 예를 도시한 도면이며, 도 6 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전압 검지 소자의 다른 예를 도시한 도면이며, 도 7 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전류 검지 소자의 일 예를 도시한 도면이며, 도 8 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전류 검지 소자의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치는 검지 소자부(20) 및 시험기(10)를 포함한다.
검지 소자부(20)는 열차제어장치(30)와 시험기(10) 간에 통신라인을 통해 송수신되는 테스트 메시지의 전기적인 신호를 검출한다.
검지 소자부(20)는 열차제어장치(30)에 구비된 통신 인터페이스 각각의 통신라인에 설치되며, 검지 소자부(20)로는 통신 인터페이스의 통신 방식에 따라 전압 검지 소자 또는 전류 검지 소자 중 어느 하나가 채용될 수 있다.
예를 들어, 통신 인터페이스의 통신 방식이 전류의 흐름으로 통신하는 통신 방식이면, 검지 소자부(20)로 전류 검지 소자가 채용될 수 있고, 통신 인터페이스의 통신 방식이 전압의 흐름으로 통신하는 통신 방식이면 검지 소자부(20)로 전압 검지 소자 또는 전류 검지 소자가 채용될 수 있다.
또한, 통신 인터페이스부의 통신 방식이 송신단과 수신단이 결합된 통신 방식인지 또는 송신단과 수신단이 분리된 통신 방식인지에 따라, 통신라인 각각에 전압 검지 소자 또는 전류 검지 소자 중 어느 하나가 각각 설치되거나, 또는 양방향으로 송수신되는 전기적인 신호를 각각 검지하도록 하나의 통신라인에 2개의 전류 검지 소자가 설치될 수 있다.
열차제어장치(30)에 구비된 통신 인터페이스에는 RS-232/RS422, Current Loop, Ethernet/USB(Universal Serial Bus), CAN(Controller Area Network)/IVDC(Internal Vehicle Data Communication) 등이 포함될 수 있다.
시험기(10)는 열차제어장치(30)의 통신 인터페이스 각각을 진단하기 위해, 열차제어장치(30)의 통신 인터페이스를 통해 테스트 메시지를 송수신하여 이 테스트 메시지의 전기적인 신호를 토대로 열차제어장치(30)의 통신 기능을 진단한다.
예를 들어, RS-232/RS422는 그 통신 방식이 전압으로 통신하고 송신단과 수신단이 분리된 통신 방식이므로, RS-232/RS422의 검지 소자부(20)는 전압 검지 소자가 채용되고, 통신라인 각각에 설치된다.
Current Loop는 그 통신 방식이 전류로 통신하고 송신단과 수신단이 분리된 통신 방식이므로, Current Loop의 검지 소자부(20)는 전류 검지 소자가 채용되고, 통신 라인 각각에 설치될 수 있다.
Ethernet/USB는 그 통신 방식이 전류로 통신하고 송신단과 수신단이 결합된 통신 방식이므로, Current Loop의 검지 소자부(20)는 전류 검지 소자가 채용되고, 통신라인에 2개가 설치된다. 이 경우 전류 검지 소자 각각은 서로 반대 방향으로 흐르는 전류를 검지한다.
Ethernet/USB는 그 통신 방식이 전류로 통신하고 송신단과 수신단이 결합된 통신 방식이므로, Current Loop의 검지 소자부(20)는 전류 검지 소자가 채용되고, 하나의 통신라인에 2개가 설치된다. 이 경우 전류 검지 소자 각각은 서로 반대 방향으로 흐르는 전류를 검지한다.
CAN/IVDC는 그 통신 방식이 전류로 통신하고 송신단과 수신단이 결합된 통신 방식이므로, CAN/IVDC의 검지 소자부(20)는 전류 검지 소자가 채용되고, 하나의 통신라인에 2개가 설치된다. 이 경우 전류 검지 소자 각각은 서로 반대 방향으로 흐르는 전류를 검지한다.
시험기(10)는 검지 소자부(20)에 의해 검지된 전기적인 신호를 분석하여 열차제어장치(30)의 통신 기능을 진단한다.
도 2 를 참조하면, 시험기(10)는 테스트 메시지 송수신부(11), 진단부(12), 제어부(13) 및 출력부(14)를 포함한다.
테스트 메시지 송수신부(11)는 통신 인터페이스 각각에 대응되게 구비되어 각 통신라인을 통해 테스트 메시지를 열차제어장치(30)로 전달하고, 열차제어장치(30)로부터 통신라인을 통해 전달되는 테스트 메시지를 수신한다.
진단부(12)는 검지 소자부(20)에 의해 검지된 전기적인 신호에 따라 열차제어장치(30)의 통신 기능을 진단한다.
즉, 진단부(12)는 검지 소자부(20) 각각에 연결되어 검지 소자부(20) 각각으로부터 테스트 메시지의 전기적인 신호를 전달받고, 이들 전기적인 신호가 해당 통신 인터페이스부에 설정된 설정 범위 이내에 포함되는지에 따라 열차제어장치(30)에 구비된 각 통신 인터페이스 각각의 고장 여부를 판단한다.
여기서, 설정 범위는 각 통신 인터페이스가 정상 동작할 때 검지될 수 있는 전기적인 신호의 레벨이며, 해당 통신 인터페이스가 정상 동작하는지 판단할 수 있는 기준이 되는 범위이다.
특히, 진단부(12)는 테스트 메시지 송수신부(11)를 통해 테스트 메시지를 열차제어장치(30)로 송신하는 송신 타이밍 및 테스트 메시지 송수신부(11)를 통해 테스트 메시지를 열차제어장치(30)로부터 수신하는 수신 타이밍 각각의 경우에 대해, 해당 테스트 메시지의 전기적인 신호를 진단함으로써, 각 열차제어장치(30)에 구비된 각 통신 인터페이스의 송신부와 수신부 각각의 고장 여부를 판별한다.
즉, 진단부(12)는 테스트 메시지 송수신부(11)를 통해 전기적인 신호를 열차제어장치(30)로 송신하는 송신 타이밍에 검지 소자부(20)에 의해 검지된 전기적인 신호에 따라 열차제어장치(30)에 구비된 통신 인터페이스의 수신부의 고장 여부를 판별하고, 테스트 메시지 송수신부(11)를 통해 전기적인 신호를 수신하는 수신 타이밍에 검지 소자부(20)에 의해 검지된 전기적인 신호에 따라 열차제어장치(30)에 구비된 통신 인터페이스의 송신부의 고장 여부를 판별한다.
제어부(13)는 송수신부를 통해 테스트 메시지를 송수신하고, 진단부(12)의 진단 결과를 출력부(14)를 통해 출력한다.
이 경우, 제어부(13)는 진단부(12)를 통해 열차제어장치(30)의 통신 기능을 진단하는 과정을 각 통신 인터페이스별로 수행하며, 특히 테스트 메시지에 대한 송신 타이밍과 수신 타이밍별로 통신 기능을 진단함으로써, 열차제어장치(30)에 구비된 각 통신 인터페이스의 송신부와 수신부 각각을 진단하게 된다.
이러한 과정을 도 3 과 도 4 를 참조하여 설명한다.
도 3 을 참조하면, 제어부(13)는 송수신부를 통해 테스트 메시지를 열차제어장치(30)로 송신한다(S110).
이때, 검지 소자부(20)는 해당 통신 인터페이스를 통해 송신되는 테스트 메시지의 전압 또는 전류를 검지한다(S120).
검지 소자부(20)에 의해 테스트 메시지의 전압 또는 전류가 검지됨에 따라, 진단부(12)는 검지 소자부(20)에 의해 검지된 전압 또는 전류가 기 설정된 설정 범위 이내인지를 판단한다(S130).
단계(S130)에서의 판단 결과 검지 소자부(20)에 의해 검지된 전압 또는 전류가 해당 통신 인터페이스에 설정된 설정 범위 이내가 아니면, 진단부(12)는 열차제어장치(30)에 구비된 해당 통신 인터페이스의 수신부를 고장으로 판별한다(S140).
반면에, 단계(S130)에서의 판단 결과 검지 소자부(20)에 의해 검지된 전압 또는 전류가 해당 통신 인터페이스에 설정된 설정 범위 이내이면, 진단부(12)는 열차제어장치(30)에 구비된 해당 통신 인터페이스의 수신부를 정상으로 판별한다(S150).
아울러, 진단부(12)는 이러한 열차제어장치(30)에 구비된 통신 인터페이스에 대한 진단 결과를 제어부(13)에 입력하고, 제어부(13)는 진단부(12)로부터 전달받은 진단 결과를 출력부(14)를 통해 출력한다(S160).
도 4 를 참조하면, 제어부(13)는 송수신부를 통해 열차제어장치(30)로부터 테스트 메시지를 수신한다(S210).
이때, 검지 소자부(20)는 해당 통신 인터페이스를 통해 수신되는 테스트 메시지의 전압 또는 전류를 검지한다(S220).
검지 소자부(20)에 의해 테스트 메시지의 전압 또는 전류가 검지됨에 따라, 진단부(12)는 검지 소자부(20)에 의해 검지된 전압 또는 전류가 기 설정된 설정 범위 이내인지를 판단한다(S230).
단계(S230)에서의 판단 결과 검지 소자부(20)에 의해 검지된 전압 또는 전류가 해당 통신 인터페이스에 설정된 설정 범위 이내가 아니면, 진단부(12)는 열차제어장치(30)에 구비된 해당 통신 인터페이스의 송신부를 고장으로 판별한다(S240).
반면에, 단계(S230)에서의 판단 결과 검지 소자부(20)에 의해 검지된 전압 또는 전류가 해당 통신 인터페이스에 설정된 설정 범위 이내이면, 진단부(12)는 열차제어장치(30)에 구비된 해당 통신 인터페이스의 송신부를 정상으로 판별한다(S250).
아울러, 진단부(12)는 이러한 열차제어장치(30)에 구비된 통신 인터페이스에 대한 진단 결과를 제어부(13)에 입력하고, 제어부(13)는 진단부(12)로부터 전달받은 진단 결과를 출력부(14)를 통해 출력한다(S260).
이 경우, 제어부(13)는 테스트 메시지의 송수신 단계에서의 고장 또는 열차제어장치 내 고장 지점을 출력부(14)를 통해 출력하고, 열차제어장치(30)의 수신기와 송신기 각각에 대한 소프트웨어 또는 하드웨어적인 불량을 정확하게 출력한다.
또한, 제어부(13)는 통신 인터페이스가 송신기와 수신기가 구분되지 않은 Ethernet, USB, CAN, IVDC이더라도, 데이터 수신시 문제가 발생하는지 또는 송신 데이터가 특정 전위를 충족하지 못하는지 등을 명확하게 출력한다.
이에 따라, 열차제어장치의 고장 부위에 대한 빠른 진단과 수선 및 즉각 투입이라는 차량기지 현장의 요구 사항이 충족될 수 있다.
한편, 상기한 전압 검지 소자 및 전류 검지 소자는 다양하게 채용될 수 있다.
예를 들어, 전압 검지 소자로는 도 5 에 도시된 바와 같이 비교기가 채용될 수 있으며, 이 경우 비교기는 통신라인의 전압이 입력 전압(Vin)으로 입력된다.
또한 전압 검지 회로는 도 6 에 도시된 바와 같이 복수 개의 비교기가 병렬 연결된 병렬 비교기 회로가 채용될 수 있다.
전류 검지 소자로는 도 7 에 도시된 바와 같은 광전자 소자가 채용되거나, 또는 도 8 에 도시된 바와 같은 자기 전류 검지 소자(Hall Sensor)가 채용될 수 있다.
도 9 는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치의 블럭 구성도이고, 도 10 은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전압 검지 소자 및 전류 검지 소자의 구성도이다.
도 9 를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치에서, 전압 검지 소자 및 전류 검지 소자 중 적어도 하나에 구비된 입력저항은 전자식 가변저항으로 구현될 수 있다.
즉, 도 10 에 도시된 바와 같이 전압 검지 소자 및 전류 검지 소자는 배부에 입력저항이 전자식 가변저항(VR)으로 구비될 수 있으며, 이들 전자식 가변저항은 제어부(13)의 제어신호에 따라 조절될 수 있다.
이에, 시험기(10)의 제어부(13)는 전압 검지 소자 또는 전류 검지 소자 내부에 구비된 전자식 가변저항(VR)을 제어하여 검지 소자부(20)에 의해 검지되는 전압 또는 전류의 크기를 조절할 수 있고, 시험기(10)의 진단부(12)가 상기한 바와 같이 조절된 전압 또는 전류의 크기를 설정범위와 비교하여, 비교 결과에 따라 열차제어장치(30)에 구비된 해당 통신 인터페이스의 통신 기능을 진단한다.
도 11 은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치의 블럭 구성도이다.
도 11 을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치는 전압 검지 소자 대신에 전류 검지 소자를 설치하고, 이 전류 검지 소자에서 검출된 전류를 전압으로 치환하는 것도 가능하다.
이는 전압 검지 소자에 의한 전압 검지시에, 전류가 일부 소모될 수 있기 때문이다. 따라서, 정밀한 검지를 위해 검지 소자부(20)를 전류 검지 소자만으로 구비될 수 있고, 시험기(10)가 검지된 전류 또는 전류에서 치환된 전압 중 어느 하나를 설정범위와 비교하여 비교 결과에 따라 열차제어장치(30)에 구비된 해당 통신 인터페이스의 통신 기능을 진단할 수 있다.
도 12 는 본 발명의 제4 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치의 블럭 구성도이다.
도 12 를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치는 시험기(10)와 검지 소자부(20)가 일체로 구현될 수 있다. 예를 들어 검지 소자부(20)가 시험기(10)에 통합될 수 있으며, 이 경우 케이블 연결을 단순화할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치는 테스트 메시지의 전기적인 신호를 이용하여 테스트 메시지의 송수신 단계에서의 고장 또는 열차제어장치 내 고장 지점을 정확하게 검출하고, 수신기와 송신기 각각에 대한 소프트웨어 또는 하드웨어적인 불량을 정확하게 구분할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치는 통신 인터페이스가 송신기와 수신기가 구분되지 않은 Ethernet, USB, CAN, IVDC이더라도, 데이터 수신시 문제가 발생하는지 또는 송신 데이터가 특정 전위를 충족하지 못하는지 등을 명확하게 식별할 수 있다.
게다가, 본 발명의 일 실시예에 따른 열차제어장치의 통신 진단 장치는 열차제어장치의 고장 부위에 대한 빠른 진단과 수선 및 즉각 투입이라는 차량기지 현장의 요구 사항을 충족할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 시험기
11: 테스트 메시지 송수신부
12: 진단부
13: 제어부
14: 출력부
20: 검지 소자부
30: 열차제어장치

Claims (15)

  1. 열차제어장치와 통신라인을 통해 송수신되는 테스트 메시지의 전기적인 신호를 검출하는 검지 소자부; 및
    상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호를 분석하여 열차제어장치의 통신 기능을 진단하는 시험기를 포함하고,
    상기 검지 소자부는 상기 열차제어장치에 구비된 통신 인터페이스 각각에 연결되며,
    상기 검지 소자부는 상기 통신 인터페이스가 전압으로 통신하는지 또는 전류로 통신하는지에 따라 전압 검지 소자 및 전류 검지 소자 중 적어도 하나가 통신라인에 설치되는 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 검지 소자부는 상기 통신 인터페이스가 전압으로 통신하는 통신 방식이면 전압 검지 소자 또는 전류 검지 소자인 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 전압 검지 소자는 통신라인의 전압을 입력 전압으로 입력받는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 검지 소자부는 상기 통신 인터페이스가 전류의 흐름으로 통신하는 방식이면 전류 검지 소자인 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 전류 검지 소자는 광전자 소자 또는 자기 전류 검지 소자 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 검지 소자부는 내부에 전자식 가변저항을 구비하여 상기 시험기의 제어신호에 따라 저항을 조절하는 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 검지 소자부는 상기 통신 인터페이스의 통신 방식이 송신단과 수신단이 분리된 통신 방식이면 통신라인 각각에 설치되는 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 검지 소자부는 상기 통신 인터페이스의 통신 방식이 송신단과 수신단이 결합된 통신 방식이면 양방향으로 송수신되는 전기적인 신호를 각각 검지하도록 2개가 설치되는 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 시험기는
    상기 통신 인터페이스의 통신라인을 통해 테스트 메시지를 송수신하는 테스트 메시지 송수신부;
    상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호에 따라 상기 열차제어장치의 통신 기능을 진단하는 진단부;
    상기 통신 인터페이스 각각에 대한 진단 결과를 출력하는 출력부; 및
    상기 테스트 메시지 송수신부를 통해 테스트 메시지를 송수신하고, 상기 진단부의 진단 결과를 상기 출력부를 통해 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 진단부는 상기 검지 소자부 각각으로부터 상기 통신 인터페이스 각각에 대한 전기적인 신호를 전달받아 상기 열차제어장치에 구비된 상기 통신 인터페이스별로 통신 기능을 진단하는 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 진단부는 상기 테스트 메시지 송수신부를 통해 송수신되는 전기적인 신호의 송신 타이밍과 수신 타이밍별로 상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호를 토대로 상기 열차제어장치에 구비된 상기 통신 인터페이스 각각의 송신부와 수신부의 통신 기능을 진단하는 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 진단부는 상기 테스트 메시지 송수신부를 통해 전기적인 신호를 송신하는 송신 타이밍에 상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호에 따라 상기 열차제어장치에 구비된 상기 통신 인터페이스의 수신부의 고장 여부를 판별하고, 상기 테스트 메시지 송수신부를 통해 전기적인 신호를 수신하는 수신 타이밍에 상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호에 따라 상기 열차제어장치에 구비된 상기 통신 인터페이스의 송신부의 고장 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 진단부는 상기 검지 소자부에 의해 검지된 전기적인 신호가 기 설정된 설정 범위를 벗어나는지에 따라 상기 열차제어장치에 구비된 상기 통신 인터페이스 각각의 고장 여부를 판별하는 것을 특징으로 하는 열차제어장치의 통신 진단 장치.
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