KR101903512B1 - Operation method of communication system for controlling train - Google Patents

Operation method of communication system for controlling train Download PDF

Info

Publication number
KR101903512B1
KR101903512B1 KR1020160039520A KR20160039520A KR101903512B1 KR 101903512 B1 KR101903512 B1 KR 101903512B1 KR 1020160039520 A KR1020160039520 A KR 1020160039520A KR 20160039520 A KR20160039520 A KR 20160039520A KR 101903512 B1 KR101903512 B1 KR 101903512B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
control signal
wireless communication
train
communication scheme
reference value
Prior art date
Application number
KR1020160039520A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170112461A (en
Inventor
조한벽
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020160039520A priority Critical patent/KR101903512B1/en
Publication of KR20170112461A publication Critical patent/KR20170112461A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101903512B1 publication Critical patent/KR101903512B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/70—Details of trackside communication
    • B61L27/0005—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C17/00—Arrangement or disposition of parts; Details or accessories not otherwise provided for; Use of control gear and control systems
    • B61C17/12—Control gear; Arrangements for controlling locomotives from remote points in the train or when operating in multiple units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or vehicle train for signalling purposes ; On-board control or communication systems
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or vehicle train
    • B61L15/0027—Radio-based, e.g. using GSM-R
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/02—Details
    • H04L12/12—Arrangements for remote connection or disconnection of substations or of equipment thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • B61L2027/005—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L27/00—Central railway traffic control systems; Trackside control; Communication systems specially adapted therefor
    • B61L27/20—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation
    • B61L2027/204—Trackside control of safe travel of vehicle or vehicle train, e.g. braking curve calculation using Communication-based Train Control [CBTC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2201/00—Control methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 열차를 제어하기 위한 제어 신호를 출력하기 위한 제어 시스템의 동작 방법은 제1 무선 통신 방식에 따라, 제어 신호를 열차로 출력하는 단계, 각각이 복수의 기지국을 포함하는 복수의 영역에서, 제1 무선 통신 방식에 따른 제어 신호의 크기를 감지하는 단계, 복수의 영역 각각에서, 제1 무선 통신 방식에 따른 제어 신호의 크기와 기준값을 비교하는 단계, 및 제1 무선 통신 방식에 따른 제어 신호와 기준값의 비교 결과에 따라 열차가 복수의 영역 중 특정 영역에 진입하는 경우, 제2 무선 통신 방식에 따른 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다.A method of operating a control system for outputting a control signal for controlling a train according to an embodiment of the present invention includes the steps of outputting a control signal to a train according to a first wireless communication method, Detecting a magnitude of a control signal according to a first wireless communication scheme in a region of a first wireless communication scheme, comparing a magnitude of a control signal according to a first wireless communication scheme with a reference value in each of the plurality of regions, And outputting a control signal according to a second wireless communication method when the train enters a specific area among the plurality of areas according to a result of comparison between the control signal and the reference value.

Figure R1020160039520
Figure R1020160039520

Description

열차를 제어하기 위한 통신 시스템의 동작 방법{OPERATION METHOD OF COMMUNICATION SYSTEM FOR CONTROLLING TRAIN}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an operation method of a communication system for controlling a train,

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 전자 장치를 이용하여 열차를 제어하기 위해 통신 시스템과 수행되는 무선 통신에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to wireless communications, and more particularly to wireless communications performed with a communications system to control trains using electronic devices.

무선 통신은 전파를 이용하여 선에 의한 연결 없이 정보를 전달하는 통신 기술을 의미한다. 무선 통신은 마이크로웨이브(Microwave) 전송 기술, 레이더(radar) 기술, 이동 통신 기술, 근거리 무선 통신 기술, WAVE(Wireless Access Vehicle Environment) 통신 기술, LTE(Long Term Evolution) 통신, 초단파(Very High Frequency, VHF)를 이용한 통신, 및 위성 통신 기술을 포함할 수 있다.
LTE 통신의 채널 대역폭은 1025~20MHz이다. 그리고 LTE 통신의 20MHz 대역폭을 기준으로 하향 링크의 최대 전송 속도는 100Mbps이고, 상향 링크의 최대 전송 속도는 50Mbps이다. LTE 통신은 다양한 통신 분야에 응용될 수 있다. 초단파는 30MHz에서 300MHz사이의 주파수를 가질 수 있다. 초단파를 이용한 무선 통신을 활용하는 전자 장치는 아날로그 텔레비전(Analog Television), FM(Frequency Modulation) 라디오(radio), 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 장치, 및 무전기 등이 있다.Wireless communication is a communication technology that uses radio waves to transmit information without connection by wires. The wireless communication may be performed by a wireless communication device such as a microwave transmission technology, a radar technology, a mobile communication technology, a short distance wireless communication technology, a wireless access vehicle environment (WAVE) communication technology, a long term evolution (LTE) VHF), and satellite communication technology.
The channel bandwidth of LTE communication is 1025 ~ 20MHz. The maximum transmission rate of the downlink is 100 Mbps and the maximum transmission rate of the uplink is 50 Mbps based on the 20 MHz bandwidth of the LTE communication. LTE communication can be applied to various communication fields. The microwave can have a frequency between 30 MHz and 300 MHz. Electronic devices that utilize radio waves using microwave are analog television, FM (Frequency Modulation) radio, terrestrial DMB (Digital Multimedia Broadcasting) device, and radio.

본 발명의 목적은 제1 통신 신호의 이상 상태가 감지되면, 제2 통신 신호를 통해 제어 신호를 출력하여 열차를 제어하기 위한 통신 시스템을 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to provide a communication system for controlling a train by outputting a control signal through a second communication signal when an abnormal state of the first communication signal is detected.

본 발명의 실시 예에 따른 열차를 제어하기 위한 제어 신호를, 열차의 전자 장치로 출력하기 위한 제어 시스템의 동작 방법은 제1 무선 통신 방식에 따라, 열차를 제어하기 위한 제어 신호를 전자 장치로 출력하는 단계, 각각이 복수의 기지국을 포함하는 복수의 영역에서, 제1 무선 통신 방식에 따른 제어 신호의 크기를 감지하는 단계, 복수의 영역 각각에서, 제1 무선 통신 방식에 따른 제어 신호의 크기가 기준값 이하인지 판단하는 단계, 제1 무선 통신 방식에 따른 제어 신호의 크기가 기준값 이하인 특정 영역이 존재하고, 열차가 특정 영역에 진입하면, 전자 장치의 제어 신호를 수신하는 모드를 변환하기 위한 모드 제어 신호를 출력하는 단계 및 열차가 특정 영역에 진입하면, 제2 무선 통신 방식에 따라, 열차를 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 단계를 포함한다.A method of operating a control system for outputting a control signal for controlling a train to an electronic device of a train according to an embodiment of the present invention includes the steps of outputting a control signal for controlling a train to an electronic device Detecting a magnitude of a control signal according to a first wireless communication method in a plurality of areas each including a plurality of base stations, measuring a size of a control signal according to the first wireless communication method in each of the plurality of areas A mode control for changing a mode for receiving a control signal of the electronic device when a specific area in which the magnitude of the control signal according to the first wireless communication method is equal to or smaller than the reference value exists and the train enters a specific area, And outputting a control signal for controlling the train in accordance with the second wireless communication method when the train enters a specific area And a system.

본 발명의 실시 예에 따르면, 열차는 효율적으로 제어될 수 있고, 열차의 운행의 안정성이 향상될 수 있다. According to the embodiment of the present invention, the train can be efficiently controlled and the stability of the running of the train can be improved.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열차 및 열차를 제어하기 위한 제어 시스템을 보여주기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 제어 시스템의 실시 예를 보여주기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 열차에 포함되어 열차를 제어하기 위한 전자 장치의 실시 예를 보여주기 위한 블록도이다.
도 4는 도 1의 열차에 포함되어 열차를 제어하기 위한 전자 장치의 다른 실시 예를 보여주기 위한 블록도이다.
도 5는 제어 시스템의 동작 방법을 보여주기 위한 순서도이다.
도 6은 열차 제어 장치의 동작 방법을 보여주기 위한 순서도이다.1 is a diagram illustrating a control system for controlling a train and a train according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram illustrating an embodiment of the control system of Figure 1;
FIG. 3 is a block diagram illustrating an embodiment of an electronic device included in the train of FIG. 1 for controlling a train.
FIG. 4 is a block diagram illustrating another embodiment of an electronic device included in the train of FIG. 1 for controlling a train.
5 is a flowchart for showing a method of operation of the control system.
6 is a flowchart showing an operation method of the train control device.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 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. 첨부된 도면에 있어서, 구성 요소들의 크기는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 열차 및 열차를 제어하기 위한 제어 시스템을 보여주기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 열차를 제어하기 위한 제어 시스템(100), 주채널 기지국들(200_1~200_p, p는 2 이상의 정수), 부채널 기지국들(300_1~300_q, q는 2 이상의 정수), 및 열차(400)가 도시되어 있다.
제어 시스템(100)은 열차(400)의 운행 상태를 모니터링하고, 열차(400)의 동작을 제어할 수 있다. 제어 시스템(100)은 자동 폐색 시스템(Automatic Blocking System, ABS), 전자 연동 시스템(Electronic Interlocking System, EIS), 및 열차 집중 제어 장치(Centralized Traffic Controller, CTC) 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
자동 폐색 시스템(ABS)은 폐색 구간 내에서 열차(400)의 유무를 파악하고, 폐식신호기를 자동으로 제어할 수 있다. 그리고 자동 폐색 시스템(ABS)은 열차(400)를 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. 몇몇 실시 예로서, 자동 폐색 시스템(ABS)은 열차의 허용 속도에 대한 정보를 포함하는 제어 신호를 생성할 수 있다.
전자 연동 시스템(EIS)은 열차(400)의 진로를 원격으로 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 전자 연동 시스템(EIS)은 열차(400)의 운행의 이상 상태를 감지하면, 열차(400)의 운행을 원격으로 제어할 수 있다.
그리고, 열차 집중 제어 장치(CTC)는 모든 열차들의 운행 상황을 파악하고, 열차들의 전체적인 운행을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예로서, 열차 집중 제어 장치(CTC)는 열차들의 운행 스케줄들을 관리하고, 운행 스케줄들에 기초하여 제어 신호들을 생성할 수 있다. 또한, 열차 집중 제어 장치(CTC)는 신호 설비들의 상태들을 모니터링할 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 제어 시스템(100)은 제1 무선 통신을 이용하여 열차(400)와 통신을 수행할 수 있다. 제어 시스템(100)은 제1 무선 통신을 기반으로 열차(400)의 운행을 모니터링하고, 열차(400)의 운행을 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. 몇몇 실시 예로서, 제1 무선 통신은 LTE-R(Long Term Evolution-Railway) 통신일 수 있다. LTE-R 통신은 LTE 통신을 기반으로 하는 철도 전용 무선 통신 기술이다. 몇몇 실시 예로서, 제1 무선 통신을 이용한 제어 신호는 제1 통신 채널 신호일 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 제어 시스템(100)은 인지 무선 기술을 이용하여 통신 채널을 획득할 수 있다. 인지 무선 기술은 현재 사용되지 않은 무선 채널을 이용하기 위한 기술이다. 제어 시스템은 인지 무선 기술을 이용하여 획득한 통신 채널을 통해 제1 무선 통신을 수행할 수 있다. 제어 시스템(100)은 제1 통신 채널 신호의 크기를 모니터링할 수 있다. 예로서, 특정 영역에서, 제1 통신 채널 신호의 크기가 제1 기준값 이하로 약해지면, 제어 시스템(100)은 특정 영역을 미리 예측할 수 있다.
열차(400)가 특정 영역으로 진입하면, 제어 시스템(100)은 제2 무선 통신을 이용하여 열차(400)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 제어 시스템(100)은 제2 무선 통신을 기반으로 열차(400)의 운행을 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. 몇몇 실시 예로서, 제2 무선 통신은 초단파(Very High Frequency, VHF)를 이용한 통신 방법일 수 있다. 초단파는 30MHz에서 300MHz사이의 주파수를 가질 수 있다. 몇몇 실시 예로서, 제2 무선 통신을 이용한 제어 신호는 제2 통신 채널 신호일 수 있다.
몇몇 실시 예에서, 제어 시스템(100)은 열차(400)에 구비된 열차 제어 장치(500)와 통신을 수행할 수 있다. 제어 시스템(100)은 열차 제어 장치(500)와 제1 무선 통신 또는 제2 무선 통신을 수행할 수 있다. 그리고 제어 시스템(100)은 열차(400)의 제어 신호의 수신 상태를 모니터링할 수 있다. 제어 시스템(100)의 동작 방법은 도 2 및 도 5를 참조하여 자세히 설명된다.
복수의 영역(A1~An) 각각은 주채널 기지국들 및 부채널 기지국을 포함한다. 예로서, 제1 영역(A1)은 제1 주채널 기지국들(200-1) 및 제1 부채널 기지국(300-1)을 포함할 수 있다. 제2 내지 제n 영역들(A2~An) 각각은 제1 영역(A1)과 유사 또는 동일한 기지국들을 포함할 수 있다.
주채널 기지국들(200-1~200-p), 및 부채널 기지국들(300-1~300-q)은 제어 시스템(100) 및 열차(400) 사이에서 제1 통신 채널 신호의 전파를 중계할 수 있다. 예로서, 주채널 기지국들(200-1~200-p), 및 부채널 기지국들(300-1~300-q)은 일정한 간격으로 구비될 수 있다. 부채널 기지국(300)은 제어 시스템(100) 및 열차(400) 사이에서 제2 통신 채널 신호의 전파를 중계할 수 있다. 도 1을 참조하면, 부채널 기지국들(300-1~300-q) 각각은 주채널 기지국들(200-1~200-p) 사이에 구비되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 주채널 기지국들(200-1~200-p) 사이에는 하나 이상의 부채널 기지국들이 구비될 수 있다. 예로서, 주채널 기지국들(200-1~200-p), 및 부채널 기지국들(300-1~300-q)은 철도를 따라 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.
열차(400)는 철도 상에서 운행되는 차량이다. 열차(400)의 운행은 제어 시스템(100)에 의에 모니터링될 수 있다. 그리고, 제어 시스템(100)로부터 수신된 제어 신호에 의해, 열차(400)의 운행은 제어될 수 있다. 열차(400)는 제어 신호를 수신하기 위한 열차 제어 장치(500)를 포함할 수 있다. 열차(400)는 열차(400)를 자동으로 제어하기 위한 자동 제어기(600)더 포함할 수 있다. 본 발명에서 열차는 제1 방향(D1)으로 운행될 수 있다. 제1 방향(D1)은 제1 영역(A1)에서 제n 영역(An)으로 향할 수 있다.
열차 제어 장치(500)는 제1 통신 채널을 통해 제어 신호를 수신할 수 있다. 제1 통신 채널을 통해 수신되는 제어 신호는 제1 통신 채널 신호일 수 있다. 제1 통신 채널 신호의 크기가 제1 기준값 이하인 경우, 열차 제어 장치(500)는 제2 통신 채널을 통해 제어 신호를 수신할 수 있다. 제2 통신 채널을 통해 수신되는 제어 신호는 제2 통신 채널 신호일 수 있다. 열차 제어 장치(500)는 도 3의 제1 열차 제어 장치(500a) 또는 도 4의 제2 열차 제어 장치(500b)와 같이 구현될 수 있다.
자동 제어기(600)는 열차를 자동으로 제어할 수 있는 전자 장치이다. 예로서, 열차 제어 장치(500)가 관리 시스템(100)으로부터 제어 신호를 수신하지 못하면, 자동 제어기(600)는 열차의 운행을 중단시킬 수 있다.
도 2는 도 1의 제어 시스템의 실시 예를 보여주기 위한 블록도이다. 도 2를 참조하면, 제어 시스템(100)은 신호 크기 감지기(110), 제어 신호 생성기(120), 제1 출력기(130) 및 제2 출력기(140)를 포함할 수 있다.
신호 크기 감지기(110)는 복수의 영역(A1~An) 각각에서의 신호의 크기를 모니터링할 수 있다. 예로서, 신호 크기 감지기(110)는 복수의 영역(A1~An) 각각에서의 제1 통신 채널 신호의 크기를 감지할 수 있다. 신호 크기 감지기(110)는 제1 기준값 이하인 제1 통신 채널 신호의 크기를 갖는 영역을 미리 감지할 수 있다. 신호 크기 감지기(110)는 제1 기준값 이하인 제1 통신 채널 신호의 크기를 갖는 영역에 대한 알림 정보를 생성할 수 있다. 신호 크기 감지기(110)는 생성된 알림 정보를 제어 신호 생성기(120) 및 제1 출력기(130)로 전송할 수 있다.
제어 신호 생성기(120)는 열차(400)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 신호 생성기(120)는 제1 무선 통신을 기반으로 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어 신호 생성기(120)는 신호 크기 감지기(110)로부터 알림 정보를 수신하면, 제2 무선 통신을 기반으로 제어 신호를 생성할 수 있다. 예로서, 열차(400)가 제1 기준값 이하인 제1 통신 채널 신호의 크기를 갖는 영역에 진입하면, 제어 신호 생성기(120)는 제2 무선 통신을 기반으로 제어 신호를 생성할 수 있다.
제1 출력기(130)는 신호 크기 감지기(110)로부터 알림 정보를 수신할 수 있다. 제1 출력기(130)는 알림 정보를 수신하면 모드 제어 신호를 생성할 수 있다. 모드 제어 신호는 열차 제어 장치(500)의 모드를 바꾸기 위한 신호이다. 모드 제어 신호는 열차 제어 장치(500)를 제1 통신 채널 수신 모드 또는 제2 통신 채널 신호 수신 모드로 바꿀 수 있다. 예로서, 차(400)가 제1 기준값 이하인 제1 통신 채널 신호의 크기를 갖는 영역에 진입하면, 제1 출력기(130)는 모드 제어 신호를 출력할 수 있다.
제2 출력기(140)는 제어 신호 생성기(120)로부터 제1 통신 채널 신호 또는 제2 통신 채널 신호를 수신할 수 있다. 제2 출력기(140)는 제1 통신 채널 신호 또는 제2 통신 채널 신호를 외부로 출력할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제어 시스템(100)은 제어 신호의 크기를 주기적으로 모니터링 할 수 있다. 제어 시스템(100)은 평소에는 제1 무선 통신을 기반으로 제1 통신 채널 신호를 생성할 수 있다. 하지만, 특정 영역에서 제1 통신 채널 신호의 크기가 제1 기준값 이하로 작아질 수 있다. 제어 시스템(100)은 특정 영역을 미리 감지하고, 열차(400)가 특정 영역에 진입하면, 제2 무선 통신을 기반으로 제2 통신 채널 신호를 생성할 수 있다. 그리고, 제어 시스템(100)은 열차(400)의 모드 변환을 제어하기 위한 모드 제어 신호를 출력할 수 있다.
도 3은 도 1의 열차에 포함되어 열차를 제어하기 위한 전자 장치들의 실시 예를 보여주기 위한 블록도이다. 도 3을 참조하면, 열차(400)는 제1 열차 제어 장치(500a) 및 자동 제어기(600)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 도 1의 열차 제어 장치(500)는 도 2의 제1 열차 제어 장치(500a)를 포함할 수 있다. 제1 열차 제어 장치(500a)는 제어 시스템(100)으로부터 수신되는 제어 신호 및 모드 제어 신호에 기초하여, 열차(400)의 동작을 제어하기 위한 전자 장치이다.
제1 열차 제어 장치(500a)는 제1 수신기(510a), 제2 수신기(520a), 모드 선택기(530a), 및 제어기(540a)를 포함할 수 있다. 제1 수신기(510a)는 제1 통신 채널 신호를 수신할 수 있다. 제1 통신 채널 신호는 제1 통신(예시적으로, LTE-R 통신)을 이용하여 전송된 제어 신호일 수 있다.
제2 수신기(520a)는 제2 통신 채널 신호를 수신할 수 있다. 제2 통신 채널 신호는 제2 통신(예시적으로, 초단파 통신)을 이용하여 전송된 제어 신호일 수 있다. 도 1을 참조하면, 특정 영역에서, 제1 통신 채널 신호의 크기가 제1 기준값 이하인 것으로 판단되면, 제어 시스템(100)은 제2 통신 채널 신호를 출력할 수 있다. 그리고 제1 통신 채널 신호의 크기가 제1 기준값 이하인 것으로 판단되면, 제어 시스템(100)은 모드 제어 신호를 출력할 수 있다.
모드 선택기(530a)는 제1 수신기(510a)로부터 제1 통신 채널 신호를 수신할 수 있다. 모드 선택기(530a)는 제1 통신 채널 신호를 제어기(540a)로 전송할 수 있다. 모드 선택기(530a)는 제어 시스템(100)으로부터 모드 제어 신호를 수신하면, 모드 선택기(530a)는 제어 신호 수신 모드를 변경할 수 있다. 예로서, 모드 선택기(530a)는 제2 수신기(520a)와 연결될 수 있다.
모드 선택기(530a)는 제2 수신기(520a)로부터 제2 통신 채널 신호를 수신할 수 있다. 모드 선택기(530a)는 제2 통신 채널 신호의 크기를 감지할 수 있다. 몇몇 실시 예로서, 제2 통신 채널 신호의 크기가 제2 기준값보다 큰 경우, 모드 선택기(530a)는 제2 통신 채널 신호를 제어기(540a)로 전송할 수 있다. 반면, 제2 통신 채널 신호의 크기가 이하인 경우, 모드 선택기(530a)는 에러 신호를 자동 제어기(600)로 출력할 수 있다.
제어기(540a)는 제1 통신 채널 신호 또는 제2 통신 채널 신호를 수신할 수 있다. 예로서, 제어기(540a)는 제1 통신 채널 신호 또는 제2 통신 채널 신호에 응답하여, 열차(400)의 운행을 제어할 수 있다. 예로서, 제어기(540a)는 열차(400)의 운행 속도를 감속 또는 가속시킬 수 있다. 또는, 제어기(540a)는 열차(400)의 운행을 정지시킬 수 있다. 예로서 제어기(540a)는 제1 통신 채널 신호 또는 제2 통신 채널 신호를 열차 승객들에게 제공할 수 있다. 열차 승객들은 제1 통신 채널 신호 또는 제2 통신 채널 신호를 이용하여 전자 기기의 무선 통신을 수행할 수 있다. 전자 기기는 스마트 폰(smart phone), 개인용 정보 단말기(personal digital assistant, PDA), 휴대용 컴퓨터(laptop), 웨어러블(wearable) 장치 중 적어도 하나일 수 있다.
제어기(540a)는 제1 통신 채널 신호 또는 제2 통신 채널 신호에 기초하여 열차(400)의 기관사에게 제어 메시지를 전달할 수 있다. 기관사는 제어 메시지를 통해 열차(400)의 이상 상태를 파악할 수 있다. 기관사는 제어 메시지를 통해 열차(400)의 운행을 제어할 수 있다.
도 3은 제어기(540a)가 모드 선택기(530a)를 통해 제어 신호를 수신하는 실시 예를 도시하였다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예로서, 제어기(540a)는 제1 수신기(510a) 또는 제2 수신기(520a)로부터 제어 신호를 직접 수신할 수 있다. 제어기(540a)가 제어 신호를 직접 수신하는 경우, 모드 선택기(530a)는 제1 수신기(510a) 또는 제2 수신기(520a)와 직접 연결되지 않는다. 이와 같은 경우, 모드 선택기(530a)는 제1 수신기(510a) 및 제2 수신기(520a) 중 하나를 선택하는 기능을 수행할 수 있다.
자동 제어기(600)는 모드 선택기(530a)로부터 에러 신호를 수신할 수 있다. 예로서, 자동 제어기(600)는 에러 신호를 수신하면, 열차(400)의 운행을 정지시킬 수 있다. 도 2를 참조하면, 자동 제어기(600)는 열차 제어 장치(500a)의 외부에 구비된 것으로 도시되어 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 자동 제어기(600)는 열차 제어 장치(500a)의 내부에 포함될 수 있다.
제1 기준값 및 제2 기준값은 서로 다른 기준으로 정해질 수 있다. 몇몇 실시 예로서, 제1 기준값 및 제2 기준값 각각은, 제1 통신 채널 신호 및 제2 통신 채널 신호 각각을 지원하는 통신 규정을 기반으로 정해질 수 있다.
도 4는 도 1의 열차에 포함되어 열차를 제어하기 위한 전자 장치의 다른 실시 예를 보여주기 위한 블록도이다. 도 4를 참조하면, 열차(400)는 제2 열차 제어 장치(500b) 및 자동 제어기(600)를 포함할 수 있다. 몇몇 실시 예에서, 도 1의 열차 제어 장치(500)는 도 3의 제2 열차 제어 장치(500b)를 포함할 수 있다. 제2 열차 제어 장치(500b)는 제1 수신기(510b), 제2 수신기(520b), 모드 선택기(530b), 신호 크기 감지기(540b), 및 제어기(550b)를 포함할 수 있다.
제1 수신기(510b)는 제1 통신 채널 신호를 수신할 수 있다. 예로서, 제1 통신 채널 신호는 제1 통신(예시적으로, LTE-R 통신)을 이용하여 전송된 제어 신호일 수 있다. 제2 수신기(520b)는 제2 통신 채널 신호를 수신할 수 있다. 예로서, 제2 통신 채널 신호는 제2 통신(예시적으로, 초단파 통신)을 이용하여 전송된 제어 신호일 수 있다.
모드 선택기(530b)는 제1 수신기(510b)로부터 제1 통신 채널 신호를 수신할 수 있다. 모드 선택기(530b)는 수신된 제1 통신 채널 신호를 신호 크기 감지기(540b)로 전송할 수 있다. 신호 크기 감지기(540b)는 제1 통신 채널 신호의 크기를 감지할 수 있다.
예로서, 제1 통신 채널 신호의 크기가 제1 기준값보다 큰 경우, 신호 크기 감지기(540b)는 제1 통신 채널 신호의 수신 상태가 정상 상태임을 모드 선택기(530b)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 모드 선택기(530b)는 제1 수신기(510b)와의 연결을 유지할 수 있다. 그리고, 모드 선택기(530b)는 제1 통신 채널 신호를 제어기(550b)로 전송할 수 있다.
반면, 제2 통신 채널 신호의 크기가 제1 기준값 이하인 경우, 신호 크기 감지기(540b)는 제1 통신 채널 신호의 수신 상태가 비정상 상태임을 모드 선택기(530b)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 모드 선택기(530b)는 제2 수신기(520b)와 연결될 수 있다.
모드 선택기(530b)는 제2 수신기(520b)로부터 제2 통신 채널 신호를 수신할 수 있다. 모드 선택기(530b)는 제2 통신 채널 신호를 크기 감지기(540b)로 전송할 수 있다. 신호 크기 감지기(540b)는 제2 통신 채널 신호의 크기를 감지할 수 있다.
예로서, 제2 통신 채널 신호의 크기가 제2 기준값보다 큰 경우, 신호 크기 감지기(540b)는 제2 통신 채널 신호의 수신 상태가 정상 상태임을 모드 선택기(530b)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 모드 선택기(530b)는 제2 통신 채널 신호를 제어기(550b)로 전송할 수 있다. 반면, 제2 통신 채널 신호의 크기가 제2 기준값 이하인 경우, 신호 크기 감지기(540b)는 에러 신호를 자동 제어기(600)로 출력할 수 있다.
제어기(550b)는 제1 통신 채널 신호 또는 제2 통신 채널 신호를 수신할 수 있다. 예로서, 제어기(550b)는 제1 통신 채널 신호 또는 제2 통신 채널 신호에 응답하여, 열차(400)의 운행을 제어할 수 있다. 예로서, 제어기(550b)는 제1 통신 채널 신호 또는 제2 통신 채널 신호에 기초하여 열차(400)의 기관사에게 제어 메시지를 전달할 수 있다.
자동 제어기(600)는 신호 크기 감지기(540b)로부터 에러 신호를 수신할 수 있다. 자동 제어기(600)는 에러 신호를 수신하면, 열차(400)의 운행을 정지시킬 수 있다.
도 5는 제어 시스템의 동작 방법을 보여주기 위한 순서도이다. 도 2 및 도 5를 참조하면, 제어 시스템(100)은 제1 통신 신호를 이용하여 제어 신호를 출력할 수 있다(S110). 그리고 제어 시스템(100)은 복수의 영역 각각에서의 제1 통신 채널 신호의 크기를 감지한다(S120). 도 1을 참조하면, 복수의 영역(A1~An)은 각각 주채널 기지국들(200-1~200-p), 및 부채널 기지국(300-1~300-q)을 포함한다. 제어 시스템(100)은 복수의 영역(A1~An) 각각에서의 제1 통신 채널 신호의 크기를 감지할 수 있다.
제어 시스템(100)은 복수의 영역 각각에서 제1 통신 채널 신호의 크기가 기준값 이하인지 판단한다(S130). 특정 영역에서 제1 통신 채널 신호의 크기가 기준값 이하이면, 제어 시스템(100)은 모드 제어 신호를 출력한다(S140). 그리고, 열차(400)가 특정 영역으로 진입하면, 제어 시스템(100)은 제2 통신 채널 신호를 이용하여 제어 신호를 출력한다(S150).
복수의 영역 중 제1 통신 채널 신호의 크기가 기준값 이하인 영역이 존재하지 않으면, 제어 시스템(100)은 제1 통신 채널 신호를 이용하여 제어 신호를 출력한다(S110). 그리고, 제어 시스템(100)은 복수의 영역에서의 제1 통신 신호의 크기를 지속적으로 모니터링할 수 있다.
도 6은 열차 제어 장치의 동작 방법을 보여주기 위한 순서도이다. 도 3 및 도 6을 참조하면, 제1 열차 제어 장치(500a)는 제1 수신기(510a)를 통해 제1 통신 채널 신호를 수신할 수 있다(S210). 제1 열차 제어 장치(500a)는 모드 제어 신호의 수신 여부를 판단할 수 있다(S220). 모드 제어 신호가 수신되지 않으면, 제1 통신 채널 신호는 제어기(540a)로 전달될 수 있다(S230).
모드 제어 신호가 수신되면, 제1 열차 제어 장치(500a)는 제2 수신기(520a)를 통해 제2 통신 채널 신호를 수신할 수 있다(S240). 제1 열차 제어 장치(500a)는 제2 통신 채널 신호를 기준값과 비교할 수 있다(S250.)
제2 통신 채널 신호의 크기가 기준값보다 크면, 제1 통신 채널 신호는 제어기(540a)로 전달될 수 있다(S230). 제2 통신 채널 신호의 크기가 기준값 이하이면, 제1 열차 제어 장치(500a)는 자동 제어기(600)로 에러 정보를 전송할 수 있다(S260).
본 발명의 실시 예에 따른 제어 시스템(100)은 제1 통신 채널 신호의 이상 상태가 감지되면, 제2 통신 채널 신호 형태의 제어 신호를 출력할 수 있다. 따라서, 열차 제어 장치(500)는 안정적으로 열차(400)의 운행을 제어할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the sizes of the components are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.
The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof. Also, where a section such as a layer, a film, an area, a plate, or the like is referred to as being "on" another section, it includes not only the case where it is "directly on" another part but also the case where there is another part in between. On the contrary, where a section such as a layer, a film, an area, a plate, etc. is referred to as being "under" another section, this includes not only the case where the section is "directly underneath"
1 is a diagram illustrating a control system for controlling a train and a train according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a control system 100 for controlling a train, main channel base stations 200_1 to 200_p, p is an integer of 2 or more, subchannel base stations 300_1 to 300_q, q is an integer of 2 or more, The train 400 is shown.
The control system 100 can monitor the running state of the train 400 and control the operation of the train 400. [ The control system 100 may be implemented with at least one of an Automatic Blocking System (ABS), an Electronic Interlocking System (EIS), and a Centralized Traffic Controller (CTC).
The automatic closing system (ABS) can detect the presence of the train 400 within the blockage period and automatically control the closing signal. And the automatic closing system (ABS) may output a control signal for controlling the train 400. In some embodiments, the automatic occlusion system (ABS) may generate a control signal that includes information about the permissible speed of the train.
The electronic interlocking system (EIS) may generate a control signal for remotely controlling the course of the train 400. The electronic interlocking system (EIS) can remotely control the operation of the train 400 when an abnormal state of operation of the train 400 is detected.
And, the CTC can grasp the operation status of all the trains and generate the control signal for controlling the overall operation of the trains. As an example, a train centralized control system (CTC) can manage the train schedules of the trains and generate control signals based on the schedules. In addition, the train centralized control unit (CTC) can monitor the states of the signaling facilities.
In some embodiments, the control system 100 may communicate with the train 400 using the first wireless communication. The control system 100 may monitor the operation of the train 400 based on the first wireless communication and may output a control signal for controlling the operation of the train 400. [ In some embodiments, the first wireless communication may be Long Term Evolution-Railway (LTE-R) communication. LTE-R communication is a railway radio communication technology based on LTE communication. In some embodiments, the control signal using the first wireless communication may be a first communication channel signal.
In some embodiments, the control system 100 may obtain a communication channel using cognitive radio technology. Cognitive radio technology is a technology for using a wireless channel that is not currently used. The control system can perform the first wireless communication through the communication channel acquired using the cognitive radio technology. The control system 100 may monitor the magnitude of the first communication channel signal. For example, in a particular area, when the magnitude of the first communication channel signal is weaker than the first reference value, the control system 100 can predict a specific area in advance.
When the train 400 enters a specific area, the control system 100 can perform wireless communication with the train 400 using the second wireless communication. The control system 100 may output a control signal for controlling the operation of the train 400 based on the second wireless communication. In some embodiments, the second wireless communication may be a communication method using Very High Frequency (VHF). The microwave can have a frequency between 30 MHz and 300 MHz. In some embodiments, the control signal using the second wireless communication may be a second communication channel signal.
In some embodiments, the control system 100 is capable of communicating with the train control device 500 included in the train 400. The control system 100 can perform the first wireless communication or the second wireless communication with the train control device 500. The control system 100 may monitor the reception state of the control signal of the train 400. The operation method of the control system 100 will be described in detail with reference to Figs. 2 and 5. Fig.
Each of the plurality of areas A1 to An includes main channel base stations and a subchannel base station. For example, the first area A1 may include first main channel base stations 200-1 and a first subchannel base station 300-1. Each of the second to n < th > areas A2 to An may include base stations similar or identical to the first area A1.
The main channel base stations 200-1 to 200-p and the sub-channel base stations 300-1 to 300-q relay the propagation of the first communication channel signal between the control system 100 and the train 400 can do. For example, the main channel base stations 200-1 to 200-p and the sub-channel base stations 300-1 to 300-q may be provided at regular intervals. The subchannel base station 300 may relay the propagation of the second communication channel signal between the control system 100 and the train 400. Referring to FIG. 1, each of the sub-channel base stations 300-1 to 300-q is provided between the main channel base stations 200-1 to 200-p, but the present invention is not limited thereto. One or more subchannel base stations may be provided between the main channel base stations 200-1 to 200-p. For example, the main channel base stations 200-1 to 200-p and the sub-channel base stations 300-1 to 300-q may be spaced apart along the railroad.
The train 400 is a vehicle operated on a railway. The operation of the train 400 can be monitored at the control system 100. The operation of the train 400 can be controlled by the control signal received from the control system 100. [ The train 400 may include a train control device 500 for receiving control signals. The train 400 may further include an automatic controller 600 for automatically controlling the train 400. In the present invention, the train can be operated in the first direction D1. The first direction D1 may be from the first area A1 to the nth area An.
The train control apparatus 500 may receive the control signal through the first communication channel. The control signal received via the first communication channel may be the first communication channel signal. When the size of the first communication channel signal is equal to or less than the first reference value, the train control device 500 can receive the control signal through the second communication channel. The control signal received via the second communication channel may be a second communication channel signal. The train control apparatus 500 may be implemented as the first train control apparatus 500a of FIG. 3 or the second train control apparatus 500b of FIG.
The automatic controller 600 is an electronic device capable of automatically controlling a train. For example, if the train control apparatus 500 does not receive a control signal from the management system 100, the automatic controller 600 can stop the train.
Figure 2 is a block diagram illustrating an embodiment of the control system of Figure 1; Referring to FIG. 2, the control system 100 may include a signal size sensor 110, a control signal generator 120, a first output 130, and a second output 140.
The signal size detector 110 may monitor the magnitude of the signal in each of the plurality of areas Al to An. As an example, the signal magnitude sensor 110 may sense the magnitude of the first communication channel signal in each of the plurality of areas Al to An. The signal size detector 110 may sense an area having a size of the first communication channel signal that is less than or equal to the first reference value. The signal size detector 110 may generate notification information for a region having a size of a first communication channel signal that is less than a first reference value. The signal size detector 110 may transmit the generated notification information to the control signal generator 120 and the first output unit 130.
The control signal generator 120 may generate a control signal for controlling the train 400. The control signal generator 120 may generate a control signal based on the first wireless communication. When the control signal generator 120 receives notification information from the signal size detector 110, the control signal generator 120 may generate a control signal based on the second wireless communication. For example, when the train 400 enters a region having a size of a first communication channel signal of a first reference value or less, the control signal generator 120 may generate a control signal based on the second wireless communication.
The first output device 130 may receive the notification information from the signal size sensor 110. The first output unit 130 may generate a mode control signal upon receiving notification information. The mode control signal is a signal for changing the mode of the train control device 500. The mode control signal can convert the train control apparatus 500 into the first communication channel receiving mode or the second communication channel signal receiving mode. For example, when the car 400 enters a region having a size of a first communication channel signal of a first reference value or less, the first output unit 130 can output a mode control signal.
The second output device 140 may receive the first communication channel signal or the second communication channel signal from the control signal generator 120. The second output unit 140 may output the first communication channel signal or the second communication channel signal to the outside.
Referring to FIG. 2, the control system 100 of the present invention can periodically monitor the magnitude of the control signal. The control system 100 may typically generate a first communication channel signal based on a first wireless communication. However, the size of the first communication channel signal in a specific area may be smaller than the first reference value. The control system 100 may sense a specific area in advance and generate a second communication channel signal based on the second wireless communication when the train 400 enters a specific area. Then, the control system 100 can output a mode control signal for controlling the mode conversion of the train 400.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an embodiment of electronic devices included in the train of FIG. 1 for controlling a train. 3, the train 400 may include a first train control device 500a and an automatic controller 600. [ In some embodiments, the train control device 500 of FIG. 1 may include the first train control device 500a of FIG. The first train control device 500a is an electronic device for controlling the operation of the train 400 based on a control signal and a mode control signal received from the control system 100. [
The first train control apparatus 500a may include a first receiver 510a, a second receiver 520a, a mode selector 530a, and a controller 540a. The first receiver 510a may receive the first communication channel signal. The first communication channel signal may be a control signal transmitted using a first communication (illustratively, LTE-R communication).
The second receiver 520a may receive the second communication channel signal. The second communication channel signal may be a control signal transmitted using a second communication (illustratively, microwave communication). Referring to FIG. 1, if it is determined that the size of the first communication channel signal is lower than the first reference value, the control system 100 may output the second communication channel signal. If it is determined that the size of the first communication channel signal is lower than the first reference value, the control system 100 may output a mode control signal.
The mode selector 530a may receive the first communication channel signal from the first receiver 510a. The mode selector 530a may transmit the first communication channel signal to the controller 540a. When the mode selector 530a receives the mode control signal from the control system 100, the mode selector 530a can change the control signal receiving mode. By way of example, the mode selector 530a may be coupled to the second receiver 520a.
The mode selector 530a may receive the second communication channel signal from the second receiver 520a. The mode selector 530a may sense the magnitude of the second communication channel signal. In some embodiments, if the magnitude of the second communication channel signal is greater than a second reference value, the mode selector 530a may transmit the second communication channel signal to the controller 540a. On the other hand, when the size of the second communication channel signal is less than or equal to the size of the second communication channel signal, the mode selector 530a can output an error signal to the automatic controller 600. [
Controller 540a may receive the first communication channel signal or the second communication channel signal. As an example, the controller 540a may control the operation of the train 400 in response to the first communication channel signal or the second communication channel signal. By way of example, the controller 540a may slow down or accelerate the train speed of the train 400. [ Alternatively, the controller 540a may stop the train 400 from operating. As an example, the controller 540a may provide the first communication channel signal or the second communication channel signal to the train passengers. The train passengers can perform wireless communication of the electronic device using the first communication channel signal or the second communication channel signal. The electronic device may be at least one of a smart phone, a personal digital assistant (PDA), a portable computer, and a wearable device.
The controller 540a may deliver a control message to the engineer of the train 400 based on the first communication channel signal or the second communication channel signal. The engineer can grasp the abnormal state of the train 400 through the control message. The engineer can control the operation of the train 400 through the control message.
3 shows an embodiment in which the controller 540a receives a control signal via the mode selector 530a. However, the present invention is not limited thereto. By way of example, the controller 540a may receive control signals directly from the first receiver 510a or the second receiver 520a. When the controller 540a directly receives the control signal, the mode selector 530a is not directly connected to the first receiver 510a or the second receiver 520a. In such a case, the mode selector 530a may perform a function of selecting one of the first receiver 510a and the second receiver 520a.
The automatic controller 600 may receive an error signal from the mode selector 530a. For example, when the automatic controller 600 receives an error signal, it can stop the train 400 from operating. Referring to FIG. 2, the automatic controller 600 is shown as being provided outside the train control device 500a. However, the present invention is not limited thereto. The automatic controller 600 may be included inside the train control device 500a.
The first reference value and the second reference value may be set to different standards. In some embodiments, each of the first reference value and the second reference value may be determined based on a communication specification supporting the first communication channel signal and the second communication channel signal, respectively.
FIG. 4 is a block diagram illustrating another embodiment of an electronic device included in the train of FIG. 1 for controlling a train. Referring to FIG. 4, the train 400 may include a second train control device 500b and an automatic controller 600. In some embodiments, the train control apparatus 500 of FIG. 1 may include the second train control apparatus 500b of FIG. The second train control apparatus 500b may include a first receiver 510b, a second receiver 520b, a mode selector 530b, a signal size detector 540b, and a controller 550b.
The first receiver 510b may receive the first communication channel signal. By way of example, the first communication channel signal may be a control signal transmitted using a first communication (illustratively, LTE-R communication). And the second receiver 520b may receive the second communication channel signal. By way of example, the second communication channel signal may be a control signal transmitted using a second communication (illustratively, microwave communication).
The mode selector 530b may receive the first communication channel signal from the first receiver 510b. Mode selector 530b may transmit the received first communication channel signal to signal magnitude sensor 540b. Signal size detector 540b may sense the magnitude of the first communication channel signal.
For example, if the magnitude of the first communication channel signal is greater than the first reference value, the signal magnitude detector 540b may communicate to the mode selector 530b that the reception state of the first communication channel signal is in a steady state. Accordingly, the mode selector 530b can maintain a connection with the first receiver 510b. The mode selector 530b may then transmit the first communication channel signal to the controller 550b.
On the other hand, when the size of the second communication channel signal is equal to or less than the first reference value, the signal size detector 540b may transmit the reception state of the first communication channel signal to the mode selector 530b. Accordingly, the mode selector 530b may be connected to the second receiver 520b.
The mode selector 530b may receive the second communication channel signal from the second receiver 520b. Mode selector 530b may transmit the second communication channel signal to magnitude detector 540b. Signal size detector 540b may sense the magnitude of the second communication channel signal.
For example, if the magnitude of the second communication channel signal is greater than the second reference value, the signal magnitude detector 540b may communicate to the mode selector 530b that the receiving state of the second communication channel signal is in a steady state. Accordingly, the mode selector 530b may transmit the second communication channel signal to the controller 550b. On the other hand, when the size of the second communication channel signal is equal to or less than the second reference value, the signal size detector 540b may output an error signal to the automatic controller 600. [
The controller 550b may receive the first communication channel signal or the second communication channel signal. As an example, the controller 550b may control the operation of the train 400 in response to the first communication channel signal or the second communication channel signal. As an example, the controller 550b may deliver a control message to the engineer of the train 400 based on the first communication channel signal or the second communication channel signal.
The automatic controller 600 may receive an error signal from the signal magnitude detector 540b. When the automatic controller 600 receives the error signal, the automatic controller 600 can stop the operation of the train 400.
5 is a flowchart for showing a method of operation of the control system. 2 and 5, the control system 100 may output a control signal using the first communication signal (S110). Then, the control system 100 senses the size of the first communication channel signal in each of the plurality of areas (S120). Referring to FIG. 1, a plurality of areas A1 to An include main channel base stations 200-1 to 200-p and sub-channel base stations 300-1 to 300-q, respectively. The control system 100 may sense the magnitude of the first communication channel signal in each of the plurality of areas Al to An.
The control system 100 determines whether the size of the first communication channel signal in each of the plurality of areas is less than a reference value (S130). If the size of the first communication channel signal in the specific area is less than the reference value, the control system 100 outputs a mode control signal (S140). Then, when the train 400 enters a specific area, the control system 100 outputs a control signal using the second communication channel signal (S150).
If there is no region where the size of the first communication channel signal is less than the reference value among the plurality of regions, the control system 100 outputs the control signal using the first communication channel signal (S110). Then, the control system 100 can continuously monitor the size of the first communication signal in a plurality of areas.
6 is a flowchart showing an operation method of the train control device. Referring to FIGS. 3 and 6, the first train control apparatus 500a may receive the first communication channel signal through the first receiver 510a (S210). The first train control device 500a can determine whether the mode control signal is received (S220). If the mode control signal is not received, the first communication channel signal may be transmitted to the controller 540a (S230).
When the mode control signal is received, the first train control device 500a may receive the second communication channel signal through the second receiver 520a (S240). The first train control device 500a may compare the second communication channel signal with a reference value (S250.).
If the size of the second communication channel signal is larger than the reference value, the first communication channel signal may be transmitted to the controller 540a (S230). If the size of the second communication channel signal is less than the reference value, the first train control device 500a can transmit the error information to the automatic controller 600 (S260).
The control system 100 according to the embodiment of the present invention can output a control signal in the form of a second communication channel signal when an abnormal state of the first communication channel signal is detected. Therefore, the train control device 500 can control the operation of the train 400 in a stable manner.
As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 제어 시스템
200-1~200-p, 300-1~300-q: 기지국
400: 열차
500: 열차 제어 장치
600: 자동 제어기100: Control system
200-1 to 200-p, and 300-1 to 300-q:
400: Train
500: Train control device
600: Automatic controller

Claims (10)

제어 시스템의 열차 제어 방법에 있어서,
제1 무선 통신 방식에 기반한 제어 신호를 상기 열차로 출력하는 단계;
각각이 복수의 기지국을 포함하는 복수의 영역에서, 상기 제1 무선 통신 방식에 기반한 상기 제어 신호의 크기를 감지하는 단계;
상기 복수의 영역 각각에서, 상기 제1 무선 통신 방식에 기반한 상기 제어 신호의 크기와 제1 기준값을 비교하는 단계; 및
상기 복수의 영역 중 특정 영역에서 상기 제1 무선 통신 방식에 기반한 상기 제어 신호의 크기가 상기 제1 기준값 이하이고, 상기 열차가 상기 특정 영역에 진입하는 경우, 모드 제어 신호 및 제2 무선 통신 방식에 기반한 제어 신호를 상기 열차로 출력하는 단계를 포함하고,
상기 열차는, 수신된 상기 모드 제어 신호에 기초하여, 상기 제1 무선 통신 방식에 기반한 상기 제어 신호를 수신하기 위한 모드에서 상기 제2 무선 통신 방식에 기반한 상기 제어 신호를 수신하기 위한 모드로 변환하고, 상기 제2 무선 통신 방식에 기반한 상기 제어 신호의 크기가 제2 기준값 이하인 경우, 운행을 정지하고,
상기 제1 기준값은 상기 제1 무선 통신 방식을 기반으로 정해지고, 상기 제2 기준값은 상기 제2 무선 통신 방식을 기반으로 정해지는 열차 제어 방법.A method of controlling a train in a control system,
Outputting a control signal based on a first wireless communication scheme to the train;
Sensing a size of the control signal based on the first wireless communication scheme in a plurality of areas, each of the plurality of areas including a plurality of base stations;
Comparing a magnitude of the control signal based on the first wireless communication scheme with a first reference value in each of the plurality of areas; And
When a magnitude of the control signal based on the first wireless communication scheme in a specific area among the plurality of areas is equal to or less than the first reference value and the train enters the specific area, Based control signal to the train,
The train converts the received mode control signal into a mode for receiving the control signal based on the first wireless communication scheme and a mode for receiving the control signal based on the second wireless communication scheme in a mode for receiving the control signal based on the first wireless communication scheme If the magnitude of the control signal based on the second wireless communication scheme is less than or equal to a second reference value,
Wherein the first reference value is determined based on the first wireless communication method and the second reference value is determined based on the second wireless communication method. 삭제delete 삭제delete 열차를 제어하기 위해, 제1 무선 통신 방식을 기반으로 하는 제어 신호를 생성하도록 구성되는 제어 신호 생성기;
각각이 복수의 기지국을 포함하는 복수의 영역에서, 상기 제1 무선 통신 방식을 기반으로 하는 상기 제어 신호의 크기를 감지하고, 상기 제1 무선 통신 방식을 기반으로 하는 상기 제어 신호의 크기와 제1 기준값을 비교하도록 구성되는 신호 크기 감지기; 및
상기 복수의 영역 중 특정 영역에서 상기 제1 무선 통신 방식을 기반으로 하는 상기 제어 신호의 크기가 상기 제1 기준값 이하인 경우, 상기 특정 영역에 진입하는 상기 열차의 제어 신호를 수신하는 모드를 변환하기 위한 모드 제어 신호를 상기 열차로 출력하도록 구성되는 출력기를 포함하되,
상기 제어 신호 생성기는 상기 특정 영역에 진입하는 상기 열차를 제어하기 위해 제2 무선 통신 방식을 기반으로 하는 상기 제어 신호를 출력하고,
상기 열차는 수신된 상기 모드 제어 신호에 기초하여, 상기 제1 무선 통신 방식을 기반으로 하는 상기 제어 신호를 수신하기 위한 모드에서 상기 제2 무선 통신 방식을 기반으로 하는 상기 제어 신호를 수신하기 위한 모드로 변환하고, 상기 제2 무선 통신 방식에 기반한 상기 제어 신호의 크기가 제2 기준값 이하인 경우, 운행을 정지하고,
상기 제1 기준값은 상기 제1 무선 통신 방식을 기반으로 정해지고, 상기 제2 기준값은 상기 제2 무선 통신 방식을 기반으로 정해지는 제어 시스템.A control signal generator configured to generate a control signal based on a first wireless communication scheme to control the train;
The method comprising the steps of: sensing a size of the control signal based on the first wireless communication scheme in a plurality of areas, each of the plurality of areas including a plurality of base stations; detecting a size of the control signal based on the first wireless communication scheme, A signal magnitude sensor configured to compare a reference value; And
A mode for receiving a control signal of the train entering the specific area when a size of the control signal based on the first wireless communication scheme in a specific area among the plurality of areas is equal to or smaller than the first reference value; And an output configured to output a mode control signal to the train,
Wherein the control signal generator outputs the control signal based on a second wireless communication scheme to control the train entering the specific area,
Wherein the train has a mode for receiving the control signal based on the second wireless communication scheme in a mode for receiving the control signal based on the first wireless communication scheme based on the received mode control signal, When the magnitude of the control signal based on the second wireless communication scheme is less than or equal to a second reference value,
Wherein the first reference value is determined based on the first wireless communication method and the second reference value is determined based on the second wireless communication method. 제 4 항에 있어서,
상기 출력기는 제1 출력기이고,
상기 제1 무선 통신 방식 및 상기 제2 무선 통신 방식 중 하나를 기반으로 하는 상기 제어 신호를 출력하기 위한 제2 출력기를 더 포함하는 제어 시스템.5. The method of claim 4,
The output device is a first output device,
And a second output unit for outputting the control signal based on one of the first wireless communication scheme and the second wireless communication scheme. 제 4 항에 있어서,
상기 제1 무선 통신 방식 및 상기 제2 무선 통신 방식은 각각 인지 무선 기술을 기반으로 하는 제어 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the first wireless communication method and the second wireless communication method are based on cognitive radio technology, respectively. 제 4항에 있어서,
상기 제어 신호 생성기는 상기 특정 영역에서 상기 제1 무선 통신 방식을 기반으로 하는 상기 제어 신호의 크기가 상기 제1 기준값 이하로 감소하는 경우, 상기 제1 무선 통신 방식을 기반으로 하는 상기 제어 신호 대신 상기 제2 무선 통신 방식을 기반으로 하는 상기 제어 신호를 생성하는 제어 시스템.5. The method of claim 4,
When the size of the control signal based on the first wireless communication scheme in the specific area is reduced to the first reference value or less, the control signal generator generates the control signal based on the control signal, And generates the control signal based on the second wireless communication scheme. 제 4 항에 있어서,
상기 복수의 영역 각각은 제1 무선 통신 방식의 상기 제어 신호를 수신하기 위한 복수의 주채널 기지국을 포함하는 제어 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein each of the plurality of regions includes a plurality of main channel base stations for receiving the control signal of the first wireless communication scheme. 제 4 항에 있어서,
상기 복수의 영역 각각은 제2 무선 통신 방식의 상기 제어 신호를 수신하기 위한 적어도 하나의 부채널 기지국을 포함하는 제어 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein each of the plurality of regions includes at least one subchannel base station for receiving the control signal of a second wireless communication scheme. 제 4 항에 있어서,
상기 제어 신호는 상기 복수의 기지국을 통해 상기 열차로 출력되는 제어 시스템.5. The method of claim 4,
And the control signal is output to the train through the plurality of base stations.
KR1020160039520A 2016-03-31 2016-03-31 Operation method of communication system for controlling train KR101903512B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160039520A KR101903512B1 (en) 2016-03-31 2016-03-31 Operation method of communication system for controlling train

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160039520A KR101903512B1 (en) 2016-03-31 2016-03-31 Operation method of communication system for controlling train

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170112461A KR20170112461A (en) 2017-10-12
KR101903512B1 true KR101903512B1 (en) 2018-10-04

Family

ID=60141831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160039520A KR101903512B1 (en) 2016-03-31 2016-03-31 Operation method of communication system for controlling train

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101903512B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102346685B1 (en) * 2020-11-13 2022-01-04 한국철도기술연구원 Communication system for train

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003276606A (en) * 2002-03-27 2003-10-02 Kyosan Electric Mfg Co Ltd System and method for controlling train
JP2009164989A (en) 2008-01-09 2009-07-23 Mitsubishi Electric Corp Mobile station device
JP2013001355A (en) 2011-06-21 2013-01-07 Toshiba Corp Ground control device, ground control method, and communication method of train control system
JP2014075632A (en) * 2012-10-02 2014-04-24 Nec Corp Mobile station, communication system, base station, communication system changeover method, and communication system changeover program

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003276606A (en) * 2002-03-27 2003-10-02 Kyosan Electric Mfg Co Ltd System and method for controlling train
JP2009164989A (en) 2008-01-09 2009-07-23 Mitsubishi Electric Corp Mobile station device
JP2013001355A (en) 2011-06-21 2013-01-07 Toshiba Corp Ground control device, ground control method, and communication method of train control system
JP2014075632A (en) * 2012-10-02 2014-04-24 Nec Corp Mobile station, communication system, base station, communication system changeover method, and communication system changeover program

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102346685B1 (en) * 2020-11-13 2022-01-04 한국철도기술연구원 Communication system for train

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170112461A (en) 2017-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2591624B1 (en) Secondary radio-nodes for mobile communications networks and related methods
CN101951610B (en) Radio station, transmitting station, and frequency band sharing method
US9160662B2 (en) Uplink buffer status reporting of relay stations in wireless networks
CN108476130B (en) Method of controlling radio communication and user equipment for wireless communication system
US11343763B2 (en) Micro sleep for network node providing service to user equipment onboard a high speed train
US8422943B2 (en) Relay station in mobile communication system, mobile station, and relay transmission method
US20230388042A1 (en) Wireless communication system with detectors for extraneous received signals
JP2010028369A (en) Radio communication system, control server, mobile base station apparatus and mobile base station control method
US8649815B2 (en) Base station device, communication system, and method for controlling communication system
JPWO2008136106A1 (en) Mobile radio communication system having radio resource sharing function
EP2624637B1 (en) Wireless communication apparatus and wireless communication system
US20200178170A1 (en) Distributed antenna system for use along train track
KR101903512B1 (en) Operation method of communication system for controlling train
CN101300876A (en) Scheduling method, base station and terminal
US9026166B2 (en) Radio base station and communication control method
US6639908B1 (en) Method of facilitating transmission level measurement, and base station
JP2011109508A (en) Radio communication system
US8542631B2 (en) Communication device and method for internally redirecting control information
CN109429311B (en) Communication method and communication device of wireless network
US20240129897A1 (en) Network-assisted transmission collision avoidance in vehicle-to-vehicle communications
EP3491849B1 (en) Method for transmitting downlink communication data from a mobile communication network to a plurality of internet-of-things communication devices and mobile communication network.
GB2580535A (en) Wireless communication system with detectors for extraneous received signals
JP2006304095A (en) Radio on fiber system, signal processing method thereof, and slave unit
JP5753731B2 (en) Mobile station equipment
CN102638839A (en) ANR (Automatic Neighboring Relationship) configuration method, device and system

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant