KR101836849B1 - 초지향성 음원을 이용한 트램 경보유닛 및 이를 포함하는 트램 경보시스템 - Google Patents

Abstract

초지향성 음원을 이용한 트램 경보유닛 및 이를 포함하는 트램 경보시스템에서, 상기 트램 경보유닛은 각각이 서로 다른 방향으로 초음파 빔(beam)을 방출하는 복수의 스피커 유닛들을 포함하는 초지향성 음원부, 상기 초음파 빔이 특정 방향으로 방출되는 스피커 유닛을 선택적으로 작동시키는 스피커 선택부 및 상기 스피커 유닛들 각각의 출력을 조절하여 음향 신호가 도달하는 거리를 제어하는 출력 조절부를 포함한다.

Description

초지향성 음원을 이용한 트램 경보유닛 및 이를 포함하는 트램 경보시스템{TRAM WARNING UNIT HAVING A ULTRA-DIRECTIONAL ACOUSTIC SOURCE AND A TRAM WARNING SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 트램 경보유닛 및 이를 포함하는 트램 경보시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노면 위를 달리는 트램(노면전차) 또는 트램 주변 시설(지주, 표지판, 신호 등)에서 트램 선로 위 또는 주변에 있는 보행자, 자동차, 자전거 등에 트램이 통과함을 경보하는 초지향성 음원을 이용한 트램 경보유닛 및 이를 포함하는 트램 경보시스템에 관한 것이다.

종래에는 선로 위 보행자 또는 자동차 등에 트램이 접근하고 있음을 경고하기 위해서 트램의 기관사가 육안으로 확인한 경우 일반 스피커를 이용하여 소리를 방출하였다. 일반 스피커의 경우 종소리 또는 음악 등의 음향 신호를 이용하여 전 방향에서 소리를 들을 수 있는 등방성 성질을 가진다.

종래의 음향 경고 장치에서는 기관사가 육안으로 확인하는 과정이 필수적이고 선로 부근의 대상체를 발견 하지 못하거나 할 경우 적절한 경고를 주지 못하여 충돌 사고가 발행할 수 있다.

또한, 경고를 주는 음향 신호를 일반 스피커를 통하여 방출하였을 경우 모든 방향으로 소리가 전파되므로 선로 부근의 경고 대상뿐만 아니라 관련이 없는 주변 사람들 및 주택, 상가 등에 불필요한 소음 공해를 유발하는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0622078호 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0076495호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 선로 주변의 경고하고자 하는 대상에만 경고 음향을 제공하여 선로에서 멀리 떨어진 사람이나 주택 등에는 불필요한 소음 공해를 발생시키지 않고, 원하는 각도에서 원거리까지 충분한 음향 출력을 통하여 명료한 음향 경고를 보내는 트램 경보유닛에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 트램 경보유닛을 포함하는 트램 경보시스템에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 트램 경보유닛은 각각이 서로 다른 방향으로 초음파 빔(beam)을 방출하는 복수의 스피커 유닛들을 포함하는 초지향성 음원부, 상기 초음파 빔이 특정 방향으로 방출되는 스피커 유닛을 선택적으로 작동시키는 스피커 선택부 및 상기 스피커 유닛들 각각의 출력을 조절하여 음향 신호가 도달하는 거리를 제어하는 출력 조절부를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 스피커 유닛들 각각은 상기 초지향성 음원부의 연장 방향에 대하여 다른 설정 각도를 가질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 스피커 선택부는 상기 스피커 유닛들 중 스피커 유닛을 하나 또는 복수개 선택할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 스피커 유닛들의 설정 각도를 변경시키는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부의 제어에 따라 대상체 방향으로 상기 스피커 유닛들의 방향이 변경될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 트램 경보유닛은 트램 또는 선로 주변의 지주, 신호등, 표지판에 설치될 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 트램 경보시스템은 각각이 서로 다른 방향으로 초음파 빔(beam)을 방출하는 복수의 스피커 유닛들을 포함하는 초지향성 음원부, 상기 초음파 빔이 특정 방향으로 방출되도록 방출되는 스피커 유닛을 선택적으로 작동시키는 스피커 선택부, 상기 스피커 유닛들 각각의 출력을 조절하여 음향 신호가 도달하는 거리를 제어하는 출력 조절부를 포함하는 트램 경보유닛, 트램에 설치되어 선로 정보를 기 저장하고 GPS 수신기를 통해 상기 트램의 위치 정보를 수신하는 차상운행지원장치, 상기 초지향성 음원부, 상기 스피커 선택부 및 상기 출력부를 상기 차상지원장치와 연동시키는 차성서브시스템, 상기 트램의 위치를 실시간으로 모니터링하고 상기 트램의 배차관리를 수행하는 트램 관제장치, 상기 트램 관제장치와 실시간으로 도로교통정보를 통신하는 도로교통 관제장치, 교차로로부터 일정 거리 이내에 있는 상기 차상운행지원장치와 무선통신하는 트램신호장치 및 교차로에 설치되어 상기 트램신호장치로 상기 트램의 통과 정보를 전송하는 도로교통 신호제어기를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 차상서브시스템은 상기 선로 정보 및 상기 위치 정보를 기반으로 상기 초지향성 음원부의 음원 방향을 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 차상운행지원장치는 상기 트램이 통과하는 선로가 직선부, 곡선부 또는 교차로인 지 판단할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 트램이 직선부인 선로를 주행하는 경우, 상기 초지향성 음원부는 전방으로 초음파 빔을 방출할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 트램이 곡선부인 선로를 주행하는 경우, 상기 초지향성 음원부는 주행 방향에 맞추어서 해당 각도의 상기 스피커 유닛에서 초음파 빔을 방출할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 트램이 교차로인 선로를 주행하는 경우, 상기 초지향성 음원부는 좌 또는 우 방향, 또는 좌 및 우 방향에 대하여 초음파 빔을 방출할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 차상운행지원장치는 기 저장된 선로 정보 및 상기 선로 정보와 지점단위의 로컬정보전송장치에 의해 인터페이스되어 판단되는 위치 정보를 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 상길 로컬정보전송장치는 WIFI, UTIS 또는 RFID 태그 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다.

본 발명에 따른 초지향성 음원을 이용한 트램 경보유닛 및 이를 포함하는 트램 경보시스템에 따르면, 트램 선로 주변에 소음 공해를 유발하지 않으면서도 선로 주변의 보행자, 자전거, 자동차 등의 대상에만 트램 운행 상황을 알려줄 수 있으므로 충돌 등의 안전사고 예방에 기여할 수 있다.

또한, 동물(개, 고양이 등)의 경우 초음파에 예민하여 본 발명의 초지향성 음원이 활용하는 초음파 신호로 인하여 트램과 충돌하는 사고 예방 효과가 있다.

또한, 스피커 선택부를 통해 선로 주변의 대상만 선별적으로 경고 신호를 줄 수 있다.

또한, 초지향성 스피커 유닛을 배열하여 기계적인 작동부가 없도록 함으로써 경보장치의 고장을 방지할 수 있고 서로 다른 음향 방사각에 신호를 방사할 때의 응답 속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 트램 시스템과 선로 정보 및 트램 위치 정보를 연동하여 트램 기관사의 개입 없이도 자동으로 트램의 진행 방향에 따른 경보 신호를 방사할 수 있다.

나아가, 트램 이외에도 교차로, 보행자가 많은 지점, 사고 유발 가능성이 높은 지점 등의 선로 주변 시설물에 초지향성 음원 경보장치를 설치하여 선별적인 영역에만 트램 운행 정보를 경보할 수 있도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트램 경보유닛을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 초지향성 음원부가 트램 주행 시 원하는 방향으로 초지향성 음원을 방사하여 선별적인 음향 경고를 주는 것을 도시한 이미지이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 1의 스피커 유닛들 각각으로부터 서로 다른 방향으로 초음파 빔을 방출하는 것을 도시한 모식도들이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 트램 경보유닛을 도시한 모식도이다.
도 5는 도 1또는 도 4의 트램 경보유닛을 포함한 트램 경보시스템을 도시한 블록도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 트램 경보유닛을 도시한 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 초지향성 음원을 이용한 트램 경보유닛은 초지향성 음원부(100), 스피커 선택부(110) 및 출력 조절부(120)를 포함한다.

상기 초지향성 음원부(100)는 트램 전두부에 설치되나, 이외에 지주, 표지판, 신호등 등의 선로 주변 시설에도 설치될 수 있다. 상기 초지향성 음원부(100)는 기판(미도시) 상에 장착될 수 있으며, 상기 기판은 통상적인 인쇄 기판으로 구현될 수 있다.

상기 초지향성 음원부는 다수의 스피커 유닛들(101, 102, …, 105)을 포함하여, 소정의 제한된 지향 각도로써 그 경계가 정의될 수 있는 음향 공간에 음향을 방출할 수 있도록 구동될 수 있다.

상기 음향은 초음파 빔(beam)의 형태로서, 동물의 경우 초음파 빔에 예민하므로 상기 초지향성 음원부(100)는 동물과 같은 대상체에도 경고 신호를 줄 수 있다.

상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105)은 서로 다른 방향으로 초음파 빔을 방출하도록 고정 설치될 수 있다. 즉, 상기 스피컷 유닛들(101, 102, …, 105) 각각은 서로 다른 음향 공간에 음향을 방출할 수 있도록 다른 설정 각도(지향 각도)를 갖는 구조로 설치될 수 있다.

한편, 도 1에는 제1 내지 제5 스피커 유닛들(101, 102, …, 105)의 다섯 개의 스피커 유닛들을 도시하였으나, 상기 스피커 유닛들의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.

이외에도, 상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105)은 실시예에 따라 파라볼릭 반사판을 이용하여 지향성을 제공하는 스피커일 수도 있고, 적절한 위상 지연을 이용하는 빔 성형 기법에 따라 지향성을 가진 음향을 방출할 수도 있으며, 초음파 대역의 다수의 음향 신호 파형들이 특정 위치에서 만나거나, 방출되어 경로 상에 있는 사람의 귀에서 산란되었을 때에 가청 주파수 대역 신호가 나타나도록 초음파 변조하는 초음파 변조 기법에 따라 지향성을 가진 음향을 방출할 수도 있다.

상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105)은 상기 기판 상에 1차원 또는 2차원적으로 배열될 수 있다. 예를 들어, 상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105)은 구(sphere) 밀집 구조로 형성되어, 벌집처럼 밀집한 육각형들의 꼭지점마다 스피커 유닛이 배치된 모양으로 배열될 수 있다. 또는 상기 스피커 유닛들은 밀집한 정사각형들의 꼭지점마다 스피커 유닛이 배치된 모양으로 배열될 수 있다.

이 경우에도, 상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105) 각각은 서로 다른 방향을 향하도록 설치되어, 필요한 방향으로만 음향을 방출할 수 있다.

상기 초지향성 음원부(100)의 전체적인 모양은 원, 사각형, 마름모꼴, 육각형 등의 1차원의 기하학적 도형과 유사한 모양을 가질 수도 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 관용적인 도형이나 특정한 로고를 본 딴 모양을 가질 수도 있다.

한편, 상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105)이 배열된 영역에 인접한 영역에, 상기 스피커 유닛들이 음향을 방출하는 동안 안내 광을 방출할 수 있는 발광 유닛들(미도시)이 설치될 수 있다.

예를 들어, 상기 발광 유닛들은 LED 램프, 둥근 확산판과 집광 수단으로써 구현되어 상기 스피커 유닛들의 주변에 배치될 수 있다. LED 램프의 강한 빛이 확산판과 집광 수단을 거쳐 소정의 확산 각도를 가지고 부드럽게 퍼지는 조명을 제공할 수 있다. 이 경우, 안내광은 음향 공간의 전체를 포괄하면서 밝게 비출 수 있다.

한편, 상기 스피커 선택부(110)는 상기 초음파 빔이 특정 방향으로 방출되도록 상기 스피커 유닛을 선택적으로 작동시킬 수 있다. 트램 기관사가 트램 주변에서 대상체를 감지하면 음향 신호를 대상체로 전송하기 위해 상기 스피커 선택부(110)를 선택한다.

예를 들어, 상기 초지향성 음원부(100)가 트램 전두부에 설치되고, 대상체가 초지향성 음원부(100)가 트램 전두부에서 60° 의 각도를 이루는 위치에 있는 경우, 방출하는 음향 신호의 각도가 60°인 스피커 유닛이 선택적으로 작동될 수 있다.

또한 상기 트램과 대상체 사이의 거리를 고려하여, 출력 조절부(120)를 통해 음향 신호가 도달하는 거리가 조절될 수 있다.

상기 출력 조절부(120)는 상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105) 각각의 출력을 조절하는 역할을 한다. 따라서, 상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105) 각각의 출력을 다르게 하여, 상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105) 각각에서 방출하는 음향 신호의 거리를 다르게 제어 할 수 있다.

도 2는 도 1의 초지향성 음원부가 트램 주행 시 원하는 방향으로 초지향성 음원을 방사하여 선별적인 음향 경고를 주는 것을 도시한 이미지이다.

도 2를 참조하면 트램의 전두부에 설치된 상기 초지향성 음원부(100)는 선로 주변의 보행자들에게만 초지향성으로 음향을 방사할 수 있다. 따라서 선로 주변의 보행자에게만 트램 운행 상황을 알려줄 수 있어 충돌 등의 사고를 예방하고, 선별적으로 경고 신호를 줄 수 있다.

도 3a 내지 3c는 도 1의 스피커 유닛들 각각의 각도를 다르게 하여 초음파 빔을 방출하는 것을 도시한 도면이다.

도 3a에서 제3 스피커 유닛(103)은 초지향성 음원부(100)의 길이방향에 평행하게 설치된다. 따라서 상기 제3 스피커 유닛(103)은 초지향성 음원부(100)에 대하여 지향 각도가 90도인 음향(초음파 빔)을 방출할 수 있다.

도 3b에서, 제4 스피커 유닛은(104) 초지향성 음원부(100)의 길이방향에 대하여 60도의 각도를 이룬다. 따라서 상기 제4 스피커 유닛(104)은 초지향성 음원부(100)에 대하여 지향 각도가 60도인 음향(초음파 빔)을 방출할 수 있다.

도 3c에서, 제5 스피커 유닛(105)은 초지향성 음원부(100)의 길이방향에 대하여 30도의 각도를 이룬다. 따라서 초지향성 음원부(100)에 대하여 30도를 이루는 초음파 빔을 방출하도록 설치될 수 있다.

상기와 같이, 본 실시예에서 초지향성 음원부(100)의 스피커 유닛들은 초지향성 음원부(100)에 설치된 복수의 스피커 유닛(101, 102, …, 105)들은 각각 상기 초지향성 음원부(100)의 길이방향에 대하여 다른 지향 각도(설정 각도)를 이루도록 설치된다.

따라서, 본 실시예에 따른 트램 경보유닛(10)은 스피커 유닛들(101, 102, …, 105)의 상기 초지향성 음원부(100)에 대한 경사 각도를 각각 다르게 배열함으로써 기계적인 작동부가 필요 없다.

그리하여, 경보장치(10)의 고장을 방지할 수 있고 서로 다른 음향 방사각에 신호를 방사할 때의 응답 속도를 향상시킬 수 있다. 따라서 음향 신호를 방출하고자 하는 대상체에 따라 상기 스피커 유닛들 중 상기 대상체에 도달할 수 있는 음향 지향 각도를 갖는 하나 또는 복수의 스피커 유닛을 선택할 수 있다.

이 경우, 상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105)의 설치 방향이나 개수 등은 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 트램 경보유닛을 도시한 모식도이다. 본 실시예에 의한 트램 경보유닛(20)은 제어부(130)를 더 포함하는 것을 제외하고는 도 1을 참조하여 설명한 트램 경보유닛(10)과 실질적으로 동일하므로, 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 트램 경보유닛(20)에서 대상체(40)에 강한 음향 신호를 방출하기 위해, 복수의 스피커 유닛을 선택해야 한다.

이때, 상기 제어부(130)는 대상체에 음향 신호를 방출할 수 있는 설정 각도를 갖도록 상기 스피커 유닛들을 제어하여 상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105)의 설정 각도를 변경시킨다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 대상체(40)에 음향 신호를 방출할 수 있도록 제1, 제2, 제4 및 제5 스피커 유닛들(101, 102, …, 105)의 설정 각도가 변경되어, 상기 대상체(40)에 상기 스피커 유닛들(101, 102, 103, …, 105) 모두가 음향을 방출할 수 있다.

이 경우, 상기 제어부(130)는 상기 대상체(40)의 위치를 고려하여, 상기 대상체(40)를 향하는 방향으로 상기 스피커 유닛들(101, 102, …, 105) 모두 또는 일부의 설정 각도를 변경시키며 음향을 방출할 수 있다.

그리하여, 보다 효과적으로 상기 대상체(40)에 대한 경고를 수행할 수 있다.

도 5는 도 1 또는 도 2의 트램 경보유닛을 포함한 트램 경보시스템(60)을 도시한 블록도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 트램 경보시스템(60)은 트램 경보유닛(10), 트램 관제장치(600), 도로교통 관제장치(610), 트램 신호장치(620), 도로교통 신호제어기(630), 차상운행지원장치(640) 및 차상서브시스템(650)으로 구성된다.

이 경우, 상기 차상운행지원장치(640), 상기 차상서브시스템(650) 및 상기 트램 경보유닛(10)은 트램(660)을 구성한다.

상기 트램 관제장치(600)는 상기 트램(660)의 위치를 실시간으로 모니터링하고 상기 트램(660)의 배차관리를 수행한다. 상기 트램관제장치(600)는 도로교통 관제장치(610)와 실시간으로 도로교통정보를 주고받으며, 특히 상기 트램(660)의 정시 운행을 위한 정보를 주고받을 수 있다.

상기 트램신호장치(620)는 교차로에서 일정 거리 전에 설치된 진입검지수단을 사용하여 상기 트램(660)이 진입하는지 여부를 검지하고, 교차로에서 일정 거리 뒤에 설치된 진출검지수단을 사용하여 상기 트램(660)이 진출하는지 여부를 검지한다.

또한, 상기 트램신호장치(620)는 교차로로부터 일정 거리 이내에 있는 상기 트램(660)과 통신이 가능한 단거리 무선통신을 사용하여 상기 차상운행지원장치(640)와 통신한다. 단거리 무선통신으로는 예를 들면 UTIS(Urban Traffic Information System, 도시교통정보시스템), WiFi 등의 통신방식이 사용될 수 있다.

상기 트램 신호장치(620)는 해당 상기 트램 신호장치(620)가 설치되어 있는 교차로에 설치된 상기 도로교통 신호제어기(630)에 상기 트램(660)의 정시운행을 위한 우선신호제어 요청을 보낼 수 있다.

상기 도로교통 신호제어기(630)가 상기 트램 신호장치(620)로 상기 트램(660)이 언제 통과하면 되는지에 관한 정보를 전송하면, 상기 트램 신호장치(620)가 그에 맞추어 상기 트램(660)이 무정차 통과할 수 있는 상기 트램(660)의 속도에 관한 정보 또는 교차로에서 무정차 통과가능한 시점에 관한 정보를 상기 차상운행지원장치(640)에 전송할 수 있다.

상기 차상운행지원장치(640)는 상기 트램(660)에 설치되어 있다. 상기 차상운행지원장치(640)에는 GPS 수신기가 설치되어 있어서, 자신의 위치를 파악하고 파악한 위치정보를 광역무선통신방식, 예를 들면 3G, 4G, LTE 등의 이동통신방식을 사용하여 주기적으로 상기 트램 관제장치(600)에 보고한다.

상기 트램 경보유닛(10)는 차상서브시스템(650)을 통해 차상운행지원장치(640)와 연동된다.

상기 차상운행지원장치(640)는 선로 정보 및 위치 정보를 수신한다. 상기 선로 정보는 GPS정보에 기반한 것으로 선로 구간의 위치, 선로 구간의 유형 등을 포함한다. 상기 선로 정보는 상기 차상운행지원장치(640)에 기 저장되는 것을 특징으로 한다.

상기 위치 정보는 상기 차상운행지원장치(640)에 설치된 GPS 수신기에서 수신되거나, 상기 선로 정보와 지점단위의 로컬정보전송장치(미도시)에 의해 인터페이스되어 판단된다.

상기 로컬정보전송장치는 WIFI, UTIS(Urban Traffic Information System) 또는 RFID 태그 중 적어도 어느 하나를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 차상서브시스템(650)은 상기 선로 정보 및 상기 위치 정보를 기반으로 상기 초지향성 음원부(100)의 음원 방향을 제어할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 트램 경보유닛(10)은 상기 차상서브시스템(650)을 통해 상기 차상운행지원장치(640)와 연동되어, 기관사의 개입 없이도 자동으로 상기 트램(660)의 운행 방향에 따른 경보 신호를 방사할 수 있다.

예를 들어, 상기 차상운행지원장치(640)에서 제공되는 선로 정보에서, 선로가 직선부로 형성되는 경우, 상기 초지향성 음원부(100)는 전방으로 초음파 빔을 방출할 수 있다. 즉, 상기 차상서브시스템(650)은 상기 트램(660)의 주행 방향과 평행한 각도로 설치된 상기 초지향성 음원부(100)의 스피커 유닛을 작동시킬 수 있다.

또한, 선로가 곡선부로 형성되는 경우, 주행 방향에 맞추어서, 주행 방향에 해당하는 해당 각도의 상기 초지향성 음원부(100)의 스피커 유닛에서 초음파 빔을 방출할 수 있다. 즉, 상기 차상서브시스템(650)은 트램이 곡선부를 주행하는 동안, 상기 곡선부에 접선 방향으로 초음파 빔을 방출하는 상기 초지향성 음원부(100)의 스피커 유닛을 작동시킬 수 있다.

한편, 선로가 교차로로 형성되는 경우, 상기 초지향성 음원부(100)는 좌 또는 우 방향, 또는 좌 및 우 방향에 대하여 초음파 빔을 방출할 수 있다.

상기 차상운행지원장치(640)는 기 저장된 선로 정보를 기반으로 상기와 같은 선로의 유형, 즉, 직선부, 곡선부 또는 교차로를 판단하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 트램(660)의 운행 중 선로에 보행 신호등이 있는 경우, 상기 차상운행지원장치(640)는 기 저장된 선로 정보 또는 위치 정보를 기반으로 상기 보행 신호등을 확인하고, 상기 트램 경보유닛(10)을 제어하여 초음파 빔을 방출하도록 한다.

이 때, 상기 트램 경보유닛(10)은 사방으로 집중적인 초음파 빔을 발생하여, 상기 보행 신호등 근처에 있는 보행자들에게 상기 트램(660)이 선로를 통과하는 것을 알릴 수 있다. 이 때, 상기 차상운행지원장치(640)는 다른 방향으로 음향을 방출하도록 다른 설정 각도를 갖는 초지향성 음원부(100)의 스피커 유닛들을 모두 작동시킬 수 있다.

이와 달리, 상기 트램 경보유닛(10)이 제어부(130)를 더 포함하는 경우, 상기 스피커 유닛들 각각은 방향이 가변되도록 제어되어, 상기 설명한 각각의 상황에 따라 대상체의 위치를 고려하여 방향이 가변되어 보다 효과적으로 음향을 발생시킬 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 본 발명에 따른 초지향성 음원을 이용한 트램 경보유닛에 따르면, 트램 선로 주변에 소음 공해를 유발하지 않으면서도 선로 주변의 보행자, 자전거, 자동차 등의 대상에만 트램 운행 상황을 알려줄 수 있으므로 충돌 등의 안전사고 예방에 기여할 수 있다.

또한, 동물(개, 고양이 등)의 경우 초음파에 예민하여 본 발명의 초지향성 음원이 활용하는 초음파 신호로 인하여 트램과 충돌하는 사고 예방 효과가 있다.

또한, 스피커 선택부를 통해 선로 주변의 대상만 선별적으로 경고 신호를 줄 수 있다.

또한, 초지향성 스피커 유닛을 배열하여 기계적인 작동부가 없도록 함으로써 경보장치의 고장을 방지할 수 있고 서로 다른 음향 방사각에 신호를 방사할 때의 응답 속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 트램 시스템과 선로 정보 및 트램 위치 정보를 연동하여 트램 기관사의 개입 없이도 자동으로 트램의 진행 방향에 따른 경보 신호를 방사할 수 있다.

나아가, 트램 이외에도 교차로, 보행자가 많은 지점, 사고 유발 가능성이 높은 지점 등의 선로 주변 시설물에 초지향성 음원 경보장치를 설치하여 선별적인 영역에만 트램 운행 정보를 경보할 수 있도록 할 수 있다.

10: 트램 경보유닛 100: 초지향성 음원부
102: 스피커 유닛 110: 스피커 선택부
120: 출력 조절부

Claims (3)

1. 트램의 전두부에 설치되며, 각각이 서로 다른 방향으로 초음파 빔(beam)을 방출하는 복수의 스피커 유닛들을 포함하는 초지향성 음원부, 상기 초음파 빔이 특정 방향으로 방출되도록 방출되는 스피커 유닛을 선택적으로 작동시키는 스피커 선택부, 및 상기 스피커 유닛들 각각의 출력을 조절하여 음향 신호가 도달하는 거리를 제어하는 출력 조절부를 포함하는 트램 경보유닛;
   트램에 설치되어 선로 정보를 기 저장하고 GPS 수신기를 통해 상기 트램의 위치 정보를 수신하는 차상운행지원장치;
   상기 트램 경보유닛의 상기 초지향성 음원부, 상기 스피커 선택부 및 상기 출력 조절부를 상기 차상운행지원장치와 연동시키며, 상기 선로 정보 및 상기 위치 정보를 기반으로 상기 초지향성 음원부의 음원 방향을 제어하는 차상서브시스템;
   상기 트램의 위치를 실시간으로 모니터링하고 상기 트램의 배차관리를 수행하는 트램 관제장치;
   상기 트램 관제장치와 실시간으로 도로교통정보를 통신하는 도로교통 관제장치;
   상기 트램이 교차로로부터 일정 거리 이내에 있는 경우, 상기 차상운행지원장치와 무선통신하는 트램신호장치;
   교차로에 설치되어 상기 트램신호장치로 상기 트램의 통과 정보를 전송하는 도로교통 신호제어기를 포함하되,
   상기 트램 경보유닛에서 상기 스피커 유닛들 각각은 상기 초지향성 음원부의 연장방향에 대하여 다른 설정 각도를 이루도록 고정 설치되고, 상기 스피커 선택부는 음향 신호를 방출하고자 하는 대상체에 따라 상기 스피커 유닛들 중 상기 대상체에 도달하는 설정 각도를 갖는 스피커 유닛을 하나 또는 복수개 선택하는 것을 특징으로 하며,
   상기 차상운행지원장치는 상기 트램이 통과하는 선로가 직선부, 곡선부 또는 교차로인지 판단하며,
   상기 차상서브시스템은,
   상기 직선부를 주행하는 경우, 상기 트램의 주행 방향과 평행한 각도로 설치된 상기 초지향성 음원부의 스피커 유닛들을 작동시켜, 해당 스피커 유닛들은 전방으로 초음파 빔을 방출하고,
   상기 곡선부를 주행하는 경우, 상기 곡선부에 접선 방향으로 초음파 빔을 방출하는 상기 초지향성 음원부의 스피커 유닛들을 작동시켜, 해당 스피커 유닛들은 주행 방향에 맞추어서 초음파 빔을 방출하고,
   상기 교차로를 주행하는 경우, 좌 또는 우 방향에 대하여 초음파 빔을 방출하는 상기 초지향성 음원부의 스피커 유닛들을 작동시켜, 해당 스피커 유닛들은 좌 또는 우 방향으로 초음파 빔을 방출하고,
   상기 차상운행지원장치는 상기 선로에 보행 신호등이 있는 경우, 상기 선로 정보 및 상기 위치 정보를 기반으로 상기 보행 신호등을 확인하고 상기 트램 경보유닛을 제어하여, 사방으로 초음파 빔을 방출하는 것을 특징으로 하는 트램 경보 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 차상운행지원장치는,
   기 저장된 선로 정보 및 상기 선로 정보와 지점단위의 로컬정보전송장치에 의해 인터페이스되어 판단되는 위치 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 트램 경보 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 로컬정보전송장치는 WIFI, UTIS 또는 RFID 태그 중 적어도 어느 하나를 이용하는 것을 특징으로 하는 트램 경보 시스템.

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