KR102034547B1 - 철도신호기 감시 장치 - Google Patents

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Abstract

철도신호기 감시 장치가 개시된다. 본 발명의 철도신호기 감시 장치는 철도신호기의 신호등과 각각 연결되어 신호등 각각을 통해 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정부; 및 상기 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 신호등을 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 고장 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

철도신호기 감시 장치{APPARATUS FOR MONITORING RAILROAD SIGN FLAG}
본 발명은 철도신호기 감시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전류 측정부를 이용하여 철도신호기의 동작 상태를 감시하는 철도신호기 감시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 철도신호기는 위험을 방지하고 한정된 선로 상에 보다 많은 열차를 운행시키려는 목적으로 설치된다. 철도신호기는 기관사에게 진행, 정지, 주의, 감속 등과 같은 신호뿐만 아니라 주행 가능속도 및 진로 등의 운전조건을 지시하는 장치이다.
철도신호기에는 역 구내나 선로를 따라 설치되어 기관사가 눈으로 확인할 수 있는 지상 신호기 및 육안으로는 지상에 설치된 신호를 식별하기 어려운 고속 구간 등에서 사용하는 차내 신호기가 있다.
이러한 철도신호기 중 4등 5현시 철도신호기는 4개 등의 조합으로 5가지 상태인 정지(R, 0kph), 경계(YY, 25kph), 주의(Y, 65kph), 감속(YG, 105kph), 진행(G, 선로최고속도)의 단계별로 동작한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 10-0726154호(2007.06.01)의 '철도신호기의 오작동 방지장치'에 개시되어 있다.
종래의 철도신호기 제어회로는 등별 점등 여부를 전자연동장치 외부의 계전기로 구현하고, 해당 계전기의 동작상태를 전자연동장치 입력카드의 스위칭소자를 통해 입력하도록 중복회로로 구성된다.
이로 인해 종래의 철도신호기 제어회로에서는 철도안전 국제표준에 따라 높은 수준의 안전설계가 반영되어야 하는 전자연동장치의 실제 입력이 계전기 동작성능에 종속되고, 계전기와 전자연동장치 입력카드 내부의 스위칭 소자 중복설계로 시스템의 고장률이 높은 문제점이 있었다.
게다가, 종래의 철도신호기 제어회로는 5현시 신호의 단계적 현시 전환에 대한 입력상태를 소프트웨어적으로 처리하여 소프트웨어 무결성 검사에 대한 추가적인 검증단계가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 전류 측정부를 이용하여 철도신호기의 동작 상태를 감시하고 철도신호기의 신호현시 단계를 하드웨어적으로 검증할 수 있도록 한, 철도신호기 감시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 철도신호기 감시 장치는 철도신호기의 신호등과 각각 연결되어 신호등 각각을 통해 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정부; 및 상기 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 신호등을 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 고장 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 전류 측정부는 신호등과 직렬 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 전류 측정부는 신호등 중 적어도 하나 이상과 중복적으로 연결되어 신호등 각각을 통해 흐르는 전류를 중복적으로 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장 감시부는 상기 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 신호등 각각의 점등 상태를 인식하는 점등 상태 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 점등 상태 감시부는 상기 전류 측정부에 의해 측정된 신호등 각각의 전류가 기 설정된 신호등 점등 여부 인식 조건을 만족하는지 여부를 판단하여 판단 결과에 따라 신호등 각각의 점등 상태를 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장 감시부는 상기 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 신호등의 점등 순서를 검출하고, 검출된 점등 순서에 따라 신호등의 점등 순서를 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 현시 상태 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 현시 상태 감시부는 상기 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 신호등의 점등 순서를 검출하고, 검출된 신호등의 점등 순서가 기 설정된 설정 순서와 동일한지 여부를 판단하여 판단 결과에 따라 신호등의 점등 순서를 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 철도신호기 감시 장치는 철도신호기에 구비된 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등 중 적어도 하나 이상과 중복 연결되어 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등 각각을 통해 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정부; 및 상기 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등 각각의 고장을 검출하는 고장 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 전류 측정부는 신호등과 직렬 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 전류 측정부는 R 신호등에 흐르는 전류를 측정하는 제1 전류 측정부; R 신호등 및 Y1 신호등을 통해 흐르는 전류를 측정하는 제2 전류 측정부; R 신호등, Y1 신호등 및 Y2 신호등을 통해 흐르는 전류를 측정하는 제3 전류 측정부; 및 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등을 통해 전류를 검출하는 제4 전류 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장 감시부는 상기 제1 내지 제4 전류 측정부 중 적어도 하나에 의해 측정된 전류를 이용하여 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등 각각을 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 점등 상태 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 점등 상태 감시부는 상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 신호등 각각의 전류가 기 설정된 신호등 점등 여부 인식 조건을 만족하는지 여부를 판단하여 판단 결과에 따라 신호등 각각을 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 점등 상태 감시부는 상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류의 오차가 기 설정된 설정범위 이내이면 R 신호등이 점등된 것으로 인식하고, 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 초과하고 상기 제3 전류 측정부와 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 동일하면 Y1 신호등 및 Y2 신호등이 점등된 것으로 인식하며, 상기 제1 전류 측정부와 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이고 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류와 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 동일하면 Y2 신호등이 점등된 것으로 인식하며, 상기 제1 전류 측정부와 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이고 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 초과하면 Y2 신호등 및 G 신호등이 점등된 것으로 인식하며, 상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이고 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 초과하면 G 신호등이 점등된 것으로 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 점등 상태 감시부는 상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 기 설정된 설정범위 이내가 아닌 상태, 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류 이하이고 상기 제3 전류 측정부와 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 동일하지 않은 상태, 상기 제1 전류 측정부와 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이 아니고 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류와 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 동일하지 않은 상태, 상기 제1 전류 측정부와 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이 아니고 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류 이하인 상태, 및 상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이 아니고 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류 이하인 상태이면, R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등 중 적어도 하나를 비정상 상태로 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고장 감시부는 상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 신호등의 점등 순서를 검출하고, 검출된 점등 순서에 따라 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등의 점등 순서를 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 현시 상태 감시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 현시 상태 감시부는 상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 통해 신호등 각각의 점등 순서가 기 설정된 설정 순서와 동일한지 여부를 판단하고 판단 결과에 따라 신호등의 점등 순서를 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 철도신호기 감시 장치는 전류 센서를 이용하여 철도신호기의 동작 상태를 감시하고 철도신호기의 신호현시 단계를 하드웨어적으로 검증할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 철도신호기 감시 장치에서는 철도신호기의 각 신호등과 전류 측정부를 직렬로 연결하여 전류검지 회로의 등별 다중화가 불필요하고, 고장이 발생한 신호등을 선별할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 철도신호기 감시 장치는 철도신호기의 신호현시 단계를 벗어나는 오류 현시를 하드웨어적으로 감시함으로써, 열차 충돌 및 탈선 등과 같은 열차 사고에 직결되는 부정신호현시를 즉시 검출할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치의 신호등 점등 상태를 인식하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치의 신호현시 단계를 검증하는 과정을 도시한 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치를 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 일 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치의 블럭 구성도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치는 출력 제어부(10), 전원부(20), 계전기(30), 전류 측정부(50), 고장 감시부(60) 및 경고부(70)를 포함한다.
먼저, 철도신호기(40)는 열차 사고 위험을 방지하고 한정된 선로 상에 보다 많은 열차를 운행시키려는 목적으로 설치된다. 철도신호기(40)는 역 구내나 선로를 따라 설치되며, 기관사에게 진행, 정지, 주의, 감속 등과 같은 신호뿐만 아니라 주행 가능속도 및 진로 등의 운전조건을 지시한다.
본 실시예에서는 4등 5현시 철도신호기(40)를 예시로 설명한다. 4등 5현시 철도신호기(40)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)을 구비한다.
4등 5현시 철도신호기(40)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)을 조합하여 5가지 상태인 정지(R, 0kph), 경계(YY, 25kph), 주의(Y, 65kph), 감속(YG, 105kph), 진행(G, 선로최고속도)을 표출한다. 또한 4등 5현시 철도신호기(40)는 정지(R, 0kph), 경계(YY, 25kph), 주의(Y, 65kph), 감속(YG, 105kph), 진행(G, 선로최고속도)의 단계로 동작한다.
참고로, 본 실시예에서는 4등 5현시 철도신호기(40)를 예시로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되는 것은 아니며 3등 3현시 철도신호기 및 3등 4현시 철도신호기 등에도 적용될 수 있다.
출력 제어부(10)는 계전기(30)를 제어하여 철도신호기(40)의 동작에 필요한 전원을 공급하도록 한다.
출력 제어부(10)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)을 각각 제어하기 위한 4개의 출력부를 포함한다. 각 출력부는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각에 일대일 대응되게 구비될 수 있다. 각 출력부는 이들 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각에 제어신호를 입력한다.
전원부(20)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각에 전원을 공급한다. 전원부(20)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각에 일대일 대응되게 구비될 수 있다.
계전기(30)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각에 일대일 대응되게 마련된다. 계전기(30)는 출력 제어부(10)로부터 입력된 제어신호에 따라 전원부(20)로부터 공급된 전원을 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 중 적어도 하나에 공급한다.
즉, 계전기(30)는 제1 계전기(31), 제2 계전기(32), 제3 계전기(33) 및 제4 계전기(34)를 포함한다. 제1 계전기(31)는 출력부로부터 출력된 제어신호에 따라 스위칭되어 전원부(20)로부터 공급된 전원을 R 신호등(41)에 인가하고, 제2 계전기(32)는 출력부로부터 출력된 제어신호에 따라 스위칭되어 전원부(20)로부터 공급된 전원을 Y1 신호등(42)에 인가하며, 제3 계전기(33)는 출력부로부터 출력된 제어신호에 따라 스위칭되어 전원부(20)로부터 공급된 전원을 Y2 신호등(43)에 인가하며, 제4 계전기(34)는 출력부로부터 출력된 제어신호에 따라 스위칭되어 전원부(20)로부터 공급된 전원을 G 신호등(44)에 인가한다.
전류 측정부(50)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)과 직렬 연결되어 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각을 통해 흐르는 전류를 측정한다.
좀 더 상세히 설명하면, 전류 측정부(50)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 중 적어도 하나 이상과 중복적으로 연결되어 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각을 통해 흐르는 전류를 중복적으로 측정한다.
전류 측정부(50)는 제1 전류 측정부(51), 제2 전류 측정부(52), 제3 전류 측정부(53) 및 제4 전류 측정부(54)를 포함한다.
제1 전류 측정부(51)는 R 신호등(41)과 직렬 연결되어 R 신호등(41)을 통해 흐르는 전류를 측정한다. 제2 전류 측정부(52)는 R 신호등(41)과 Y1 신호등(42)과 직렬 연결되어 R 신호등(41)과 Y1 신호등(42)을 통해 흐르는 전류를 측정한다. 제3 전류 측정부(53)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42) 및 Y2 신호등(43)과 직렬 연결되어 R 신호등(41), Y1 신호등(42) 및 Y2 신호등(43)을 통해 흐르는 전류를 측정한다. 제4 전류 측정부(54)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)과 직렬 연결되어 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)을 통해 흐르는 전류를 측정한다.
이에 따라, R 신호등(41)을 통해 흐르는 전류는 제1 내지 제4 전류 측정부(54)에서 모두 측정되며, Y1 신호등(42)을 통해 흐르는 전류는 제2 내지 제3 전류 측정부(53)에서 모두 측정되며, Y2 신호등(43)을 통해 흐르는 전류는 제3 내지 제4 전류 측정부(54)에서 모두 측정되며, G 신호등(44)을 통해 흐르는 전류는 제4 전류 측정부(54)에서 측정된다.
고장 감시부(60)는 전류 측정부(50)에 의해 측정된 전류를 이용하여 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)의 점등 여부를 인식하고, 이들 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각이 비정상 상태인지를 인식한다.
설명의 편의를 위해, 제1 전류 측정부(51)에 의해 측정된 전류를 제1 전류라 하고, 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 전류를 제2 전류라 하며, 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 전류를 제3 전류라 하며, 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 전류를 제4 전류라 한다.
고장 감시부(60)는 점등 상태 감시부(61) 및 현시 상태 감시부(62)를 포함한다.
점등 상태 감시부(61)는 전류 측정부(50)에 의해 측정된 전류가 기 설정된 신호등 점등 여부 인식 조건을 만족하는지 여부를 판단하여 판단 결과에 따라, 신호등 각각의 점등 상태를 인식한다. 점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51)에 의해 측정된 제1 전류, 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제2 전류, 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류, 및 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류를 이용하여 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각의 점등 상태를 정상 상태 또는 비정상 상태 중 어느 하나로 인식한다.
즉, 점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51) 내지 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제1 내지 제4 전류의 오차가 기 설정된 설정범위 이내이면 R 신호등(41)이 점등된 것으로 인식한다.
점등 상태 감시부(61)는 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류가 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제2 전류를 초과하고, 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류와 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류가 동일하면 Y1 신호등(42) 및 Y2 신호등(43)이 점등된 것으로 인식한다.
점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51)에 의해 측정된 전류와 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제2 전류가 0A이고, 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류와 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류가 동일하면 Y2 신호등(43)이 점등된 것으로 인식한다.
점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51)에 의해 측정된 제1 전류와 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제2 전류가 0A이고, 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류가 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류를 초과하면 Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)이 점등된 것으로 인식한다.
점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51)에 측정된 제1 전류와 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제2 전류 및 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류가 0A이고, 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류가 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류를 초과하면 G 신호등(44)이 점등된 것으로 인식한다.
또한, 점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51) 내지 제5 전류 측정부(50)에 의해 측정된 제1 내지 제5 전류가 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)이 점등되기 위한 5가지의 상태에 포함되지 않으면 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 중 적어도 하나를 점등 오류로 인식한다.
즉, 점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51) 내지 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제1 내지 제4 전류의 오차가 기 설정된 설정범위 이내가 아닌 상태, 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류가 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제2 전류 이하이고 제3 전류 측정부(53)와 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제3 전류와 제4 전류가 동일하지 않는 상태, 제1 전류 측정부(51)와 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제1 전류와 제2 전류가 0A가 아니고 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류와 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류가 동일하지 않는 상태, 제1 전류 측정부(51)와 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제1 전류와 제2 전류가 0A가 아니고 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류가 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류 이하인 상태, 및 제1 전류 측정부(51) 내지 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제1 전류 내지 제3 전류가 0A가 아니고 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류가 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류 이하인 상태 중 어느 하나에 포함되면, R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 중 적어도 하나를 점등 상태가 비정상 상태인 것으로 인식한다.
현시 상태 감시부(62)는 제1 전류 측정부(51) 내지 제4 전류 측정부(54)에 의해 전류를 이용하여 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)의 점등 순서를 검출하고, 검출된 점등 순서에 따라 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)의 점등 순서가 비정상 상태인 것으로 인식한다.
즉, 현시 상태 감시부(62)는 제1 전류 측정부(51) 내지 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제1 내지 제4 전류를 통해 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)의 점등 순서를 검출하고, 검출된 점등 순서가 기 설정된 설정 순서와 동일한지 여부를 판단하여 판단 결과에 따라 신호등의 점등 순서 오류를 검출한다.
여기서, 설정 순서는 R 신호등(41) 점등, Y1 신호등(42)과 Y2 신호등(43) 점등, Y1 신호등(42) 점등, Y1 신호등(42)과 G 신호등(44) 점등, 및 G 신호등(44) 점등 순이다.
따라서, 현시 상태 감시부(62)는 검출된 점등 순서가 R 신호등(41) 점등, Y1 신호등(42)과 Y2 신호등(43) 점등, Y1 신호등(42) 점등, Y1 신호등(42)과 G 신호등(44) 점등, 및 G 신호등(44) 점등 순인지 여부를 판단하고, 점등 순서가 R 신호등(41) 점등, Y1 신호등(42)과 Y2 신호등(43) 점등, Y1 신호등(42) 점등, Y1 신호등(42)과 G 신호등(44) 점등, 및 G 신호등(44) 점등 순이 아니면, 점등 순서가 비정상 상태인 것으로 인식한다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치의 신호등 점등 상태 인식 과정을 도 2 를 참조하여 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치의 신호등 점등 상태를 인식하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 2 를 참조하면, 먼저 출력 제어부(10)는 제1 계전기(31) 내지 제4 계전기(34) 중 적어도 하나 이상에 제어신호를 입력한다.
이에 따라, 제1 계전기(31) 내지 제4 계전기(34) 중 적어도 하나 이상이 턴온되고, 전원부(20)로부터 제1 계전기(31) 내지 제4 계전기(34) 중 적어도 하나 이상을 통해 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 중 적어도 하나 이상에 전원이 인가된다.
전원부(20)로부터 전원이 공급됨에 따라, R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각은 선택적으로 점등되고, 이때 제1 전류 측정부(51) 내지 제4 전류 측정부(54)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각을 통해 흐르는 전류를 측정한다(S100).
이 경우, 고장 감시부(60)의 점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51) 내지 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제1 내지 제4 전류의 오차가 기 설정된 설정범위 이내이면 R 신호등(41)이 점등된 것으로 인식한다(S120,S122).
점등 상태 감시부(61)는 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류가 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제2 전류를 초과하고, 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류와 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류가 동일하면 Y1 신호등(42) 및 Y2 신호등(43)이 점등된 것으로 인식한다(S130,S132) .
점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51)에 의해 측정된 전류와 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제2 전류가 0A이고, 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류와 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류가 동일하면 Y2 신호등(43)이 점등된 것으로 인식한다(S140,S142).
점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51)에 의해 측정된 제1 전류와 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제2 전류가 0A이고, 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류가 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류를 초과하면 Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)이 점등된 것으로 인식한다(S150,S152).
점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51)에 측정된 제1 전류와 제2 전류 측정부(52)에 의해 측정된 제2 전류 및 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류가 0A이고 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제4 전류가 제3 전류 측정부(53)에 의해 측정된 제3 전류를 초과하면 G 신호등(44)이 점등된 것으로 인식한다(S160,S162).
또한, 점등 상태 감시부(61)는 제1 전류 측정부(51) 내지 제5 전류 측정부(50)에 의해 측정된 제1 내지 제5 전류가 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)이 점등되기 위한 5가지의 상태(S120 내지 S162)에 포함되지 않으면 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 중 적어도 하나의 점등 상태가 비정상 상태인 것으로 인식한다(S170).
이 경우, 점등 상태 감시부(61)는 상기한 바와 같이 제1 전류 측정부(51) 내지 제5 전류 측정부(50)에 의해 측정된 제1 내지 제5 전류가 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)이 점등되기 위한 5가지의 상태(S120 내지 S162)에 포함되지 않으면 경고부(70)를 제어하여 점등 상태가 비정상 상태임을 경고부(70)를 통해 경고한다(S180).
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치의 신호현시 단계를 검증하는 과정을 도 3 을 참조하여 설명한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치의 신호현시 단계를 검증하는 과정을 도시한 순서도이다.
먼저 출력 제어부(10)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)이 기 설정된 점등 순서에 따라 점등되도록, 제1 계전기(31) 내지 제4 계전기(34) 중 적어도 하나 이상에 제어신호를 입력한다.
이에 따라, 제1 계전기(31) 내지 제4 계전기(34) 중 적어도 하나 이상이 턴온되고, 전원부(20)로부터 제1 계전기(31) 내지 제4 계전기(34) 중 적어도 하나 이상을 통해 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 중 적어도 하나 이상에 전원이 인가된다.
전원부(20)로부터 전원이 공급됨에 따라, R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각은 선택적으로 점등되고, 이때 제1 전류 측정부(51) 내지 제4 전류 측정부(54)는 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44) 각각을 통해 흐르는 전류를 측정한다(S200).
고장 감시부(60)의 현시 상태 감시부(62)는 제1 전류 측정부(51) 내지 제4 전류 측정부(54)에 의해 측정된 제1 전류 내지 제4 전류를 통해 R 신호등(41), Y1 신호등(42), Y2 신호등(43) 및 G 신호등(44)의 점등 순서를 검출 및 저장한다(S210).
이 경우, 현시 상태 감시부(62)는 점등 순서가 기 설정된 설정 순서와 동일한지 여부를 판단한다(S220),
즉, 현시 상태 감시부(62)는 점등 순서가 R 신호등(41) 점등, Y1 신호등(42)과 Y2 신호등(43) 점등, Y1 신호등(42) 점등, Y1 신호등(42)과 G 신호등(44) 점등, 및 G 신호등(44) 점등 순인지 여부를 판단하고, 판단 결과 점등 순서가 R 신호등(41) 점등, Y1 신호등(42)과 Y2 신호등(43) 점등, Y1 신호등(42) 점등, Y1 신호등(42)과 G 신호등(44) 점등, 및 G 신호등(44) 점등 순이면, 점등 순서가 정상 상태인 것으로 인식한다(S230).
반면에, 현시 상태 감시부(62)는 점등 순서가 R 신호등(41) 점등, Y1 신호등(42)과 Y2 신호등(43) 점등, Y1 신호등(42) 점등, Y1 신호등(42)과 G 신호등(44) 점등, 및 G 신호등(44) 점등 순이 아니면 점등 순서가 비정상 상태인 것으로 인식하고(S240), 경고부(70)를 통해 점등 순서가 비정상 상태인을 경고한다(S250).
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치는 전류 센서를 이용하여 철도신호기(40)의 동작 상태를 감시하고 철도신호기(40)의 신호현시 단계를 하드웨어적으로 검증할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치는 철도신호기의 각 신호등과 전류 측정부를 직렬로 연결하여 전류검지 회로의 등별 다중화가 불필요하고, 고장이 발생한 신호등을 선별할 수 있다.
게다가, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 철도신호기 감시 장치는 철도신호기의 신호현시 단계를 벗어나는 오류 현시를 하드웨어적으로 감시함으로써, 열차 충돌 및 탈선 등과 같은 열차 사고에 직결되는 부정신호현시를 즉시 검출할 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: 출력 제어부 20: 전원부
30: 계전기 31: 제1 계전기
32: 제2 계전기 33: 제3 계전기
34: 제4 계전기 40: 철도신호기
41: R 신호등 42: Y1 신호등
43: Y2 신호등 44: G 신호등
50: 전류 측정부 51: 제1 전류 측정부
52: 제2 전류 측정부 53: 제3 전류 측정부
54: 제4 전류 측정부 60: 고장 감시부
61: 점등 상태 감시부 62: 현시 상태 감시부
70: 경고부

Claims (16)

  1. 철도신호기의 신호등과 각각 연결되어 신호등 각각을 통해 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정부; 및
    상기 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 신호등을 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 고장 감시부를 포함하고,
    상기 전류 측정부는 신호등과 직렬 연결되며,
    상기 전류 측정부는 신호등 중 적어도 하나 이상과 중복적으로 연결되어 신호등 각각을 통해 흐르는 전류를 중복적으로 측정하며,
    상기 전류 측정부는 R 신호등에 흐르는 전류를 측정하는 제1 전류 측정부; R 신호등 및 Y1 신호등을 통해 흐르는 전류를 측정하는 제2 전류 측정부; R 신호등, Y1 신호등 및 Y2 신호등을 통해 흐르는 전류를 측정하는 제3 전류 측정부; 및 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등을 통해 전류를 측정하는 제4 전류 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 고장 감시부는 상기 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 신호등 각각의 점등 상태를 인식하는 점등 상태 감시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 점등 상태 감시부는 상기 전류 측정부에 의해 측정된 신호등 각각의 전류가 기 설정된 신호등 점등 여부 인식 조건을 만족하는지 여부를 판단하여 판단 결과에 따라 신호등 각각의 점등 상태를 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 고장 감시부는 상기 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 신호등의 점등 순서를 검출하고, 검출된 점등 순서에 따라 신호등의 점등 순서를 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 현시 상태 감시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 현시 상태 감시부는 상기 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 신호등의 점등 순서를 검출하고, 검출된 신호등의 점등 순서가 기 설정된 설정 순서와 동일한지 여부를 판단하여 판단 결과에 따라 신호등의 점등 순서를 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.
  8. 철도신호기에 구비된 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등 중 적어도 하나 이상과 중복 연결되어 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등 각각을 통해 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정부; 및
    상기 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등 각각의 고장을 검출하는 고장 감시부를 포함하고,
    상기 전류 측정부는 신호등과 직렬 연결되며,
    상기 전류 측정부는 R 신호등에 흐르는 전류를 측정하는 제1 전류 측정부; R 신호등 및 Y1 신호등을 통해 흐르는 전류를 측정하는 제2 전류 측정부; R 신호등, Y1 신호등 및 Y2 신호등을 통해 흐르는 전류를 측정하는 제3 전류 측정부; 및 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등을 통해 전류를 측정하는 제4 전류 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 고장 감시부는 상기 제1 내지 제4 전류 측정부 중 적어도 하나에 의해 측정된 전류를 이용하여 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등 각각을 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 점등 상태 감시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 점등 상태 감시부는 상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 신호등 각각의 전류가 기 설정된 신호등 점등 여부 인식 조건을 만족하는지 여부를 판단하여 판단 결과에 따라 신호등 각각을 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 점등 상태 감시부는
    상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류의 오차가 기 설정된 설정범위 이내이면 R 신호등이 점등된 것으로 인식하고,
    상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 초과하고 상기 제3 전류 측정부와 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 동일하면 Y1 신호등 및 Y2 신호등이 점등된 것으로 인식하며,
    상기 제1 전류 측정부와 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이고 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류와 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 동일하면 Y2 신호등이 점등된 것으로 인식하며,
    상기 제1 전류 측정부와 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이고 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 초과하면 Y2 신호등 및 G 신호등이 점등된 것으로 인식하며,
    상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이고 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 초과하면 G 신호등이 점등된 것으로 인식하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 점등 상태 감시부는
    상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 기 설정된 설정범위 이내가 아닌 상태, 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류 이하이고 상기 제3 전류 측정부와 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 동일하지 않은 상태, 상기 제1 전류 측정부와 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이 아니고 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류와 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 동일하지 않은 상태, 상기 제1 전류 측정부와 상기 제2 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이 아니고 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류 이하인 상태, 및 상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 0A이 아니고 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류가 상기 제3 전류 측정부에 의해 측정된 전류 이하인 상태이면, R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등 중 적어도 하나를 비정상 상태로 인식하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.
  15. 제 8 항에 있어서, 상기 고장 감시부는 상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 이용하여 신호등의 점등 순서를 검출하고, 검출된 점등 순서에 따라 R 신호등, Y1 신호등, Y2 신호등 및 G 신호등의 점등 순서를 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 현시 상태 감시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 현시 상태 감시부는 상기 제1 전류 측정부 내지 상기 제4 전류 측정부에 의해 측정된 전류를 통해 신호등 각각의 점등 순서가 기 설정된 설정 순서와 동일한지 여부를 판단하고 판단 결과에 따라 신호등의 점등 순서를 정상 상태와 비정상 상태 중 어느 하나로 인식하는 것을 특징으로 하는 철도신호기 감시 장치.

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