KR102050490B1 - Apparatus and method for measuring movement information of train - Google Patents

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Abstract

열차 이동정보 측정 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 열차 이동정보 측정 장치는 열차와의 거리를 측정하는 거리 측정부; 및 상기 거리 측정부에 의해 측정된 거리를 샘플링하고, 샘플링된 복수 개의 거리를 이용하여 각 샘플링 시점에서의 평균 가속도를 계산하며, 계산된 평균 가속도를 분석하여 열차의 가감속 상태를 추정한 후, 추정된 열차의 가감속 상태에 따라 열차의 가속도, 속도 및 거리 중 적어도 하나를 측정하는 이동정보 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus and method for measuring train movement information are disclosed. Train movement information measuring apparatus of the present invention comprises a distance measuring unit for measuring the distance to the train; And sampling the distance measured by the distance measuring unit, calculating average acceleration at each sampling time point using the plurality of sampled distances, and analyzing the calculated average acceleration to estimate acceleration and deceleration states of the train. And a movement information measuring unit for measuring at least one of acceleration, speed, and distance of the train according to the estimated acceleration / deceleration state of the train.

Description

열차 이동정보 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING MOVEMENT INFORMATION OF TRAIN}Apparatus and method for measuring train movement information {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING MOVEMENT INFORMATION OF TRAIN}

본 발명은 열차 이동정보 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열차의 거리를 측정하고 측정된 거리를 이용하여 열차의 가속도와 속도 및 위치를 측정하는 열차 이동정보 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a train movement information measuring apparatus and method, and more particularly to a train movement information measuring apparatus and method for measuring the distance of the train and using the measured distance to measure the acceleration and speed and position of the train. .

열차는 차륜에 부착된 인코더 값을 받아 누적하여 자신의 위치를 계산하며 이의 차분 값으로 속도도 추정한다. The train takes the encoder value attached to the wheel, accumulates it, calculates its position, and estimates the speed based on the difference value.

이러한 방법은 차륜 직경에 의한 오차와 슬립 등 여러 원인으로 오차가 발생할 수 있다. 이에 열차는 발리스의 위치정보 또는 정위치 정차 마커(PSM: Precision Stop Marker)의 위치정보를 이용하여 오차를 보정한다. 그러나, 상기한 방법도 발리스 및 PSM 측정 시의 오차가 존재할 수 있으며, 측정한 이후에도 여러 사유로 인해 지속적으로 오차가 발생할 수 있는 문제점이 있었다. In this method, errors can occur due to various reasons such as errors due to wheel diameter and slip. Accordingly, the train corrects the error using the position information of the ballis or the position information of the precision stop marker (PSM). However, even in the above method, there may be an error in measuring Bally and PSM, and there may be a problem that an error may continuously occur for various reasons even after the measurement.

한편, 역에 스크린도어의 설치가 보편화됨에 따라 열차가 지정된 위치에 정확히 정차하도록 하는 정위치 정차 제어의 중요성이 커지게 되었으며 이에 대한 제어기의 성능 검증을 위해서는 열차가 정차하는 과정에서의 열차 위치 및 속도를 정확히 측정하고 기록할 필요가 있었다. On the other hand, as the installation of screen doors at stations has become more common, the importance of on-site stop control, which enables a train to stop at a specified location, has become more important.In order to verify the performance of the controller, train position and speed in the process of stopping the train It was necessary to measure and record accurately.

이를 위해, 종래에는 위치 측정값의 평균을 취하여 노이즈를 제거하고 추가로 평균에서 일정 수치 이상 벗어나는 값을 특이치로 규정하고 이 특이치를 제거한 후 평균을 구하는 방법을 이용하거나, 또는 등속도로 움직이는 물체에 대하여 속도의 평균을 구하고 이에 벗어나는 특이치를 제거하는 방법을 이용하였다. To this end, conventionally, by taking the average of the position measurement values to remove noise, and further define a value that deviates from the average by a certain value as an outlier value, remove this outlier value and then calculate the average, or for an object moving at constant velocity The method was used to average speed and remove outliers.

그러나, 위치의 평균을 구하고 특이치를 제거하는 방법은 열차와 같이 이동하는 물제에 대한 위치와 속도를 구하는데 적용할 수 없었다.However, the method of averaging positions and removing outliers could not be applied to find the position and velocity of a moving object with a train.

게다가, 속도의 평균을 구하고 특이치를 제거하는 방법은 열차 이동 중에 사용될 수 있으나 열차가 역에 정차하는 과정에서는 오차가 발생하는 문제점이 있었다. In addition, a method of calculating the average of speeds and removing outliers may be used during train movement, but there is a problem in that an error occurs when a train stops at a station.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 10-1376516호(2014.03.14.)의 '철도차량의 속도측정방법'에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in the 'speed measurement method of the railway vehicle' of Republic of Korea Patent Publication No. 10-1376516 (2014.03.14.).

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 이동 중인 열차의 가속도와 속도 및 거리를 실시간으로 정확하게 측정하는 열차 이동정보 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다. The present invention was devised to improve the above-mentioned problem, and an object according to an aspect of the present invention is to provide a train movement information measuring apparatus and method for accurately measuring the acceleration, speed and distance of a moving train in real time.

본 발명의 다른 측면에 따른 목적은 열차의 가속도와 속도 및 거리를 측정하는 과정에서 발생하는 노이즈를 제거하여 오차를 보정함으로써 그 정확도를 향상시킨 열차 이동정보 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for measuring train movement information which improves accuracy by removing noise generated in a process of measuring acceleration, speed, and distance of a train to correct an error.

본 발명의 일 측면에 따른 열차 이동정보 측정 장치는 열차와의 거리를 측정하는 거리 측정부; 및 상기 거리 측정부에 의해 측정된 거리를 샘플링하고, 샘플링된 복수 개의 거리를 이용하여 각 샘플링 시점에서의 평균 가속도를 계산하며, 계산된 평균 가속도를 분석하여 열차의 가감속 상태를 추정한 후, 추정된 열차의 가감속 상태에 따라 열차의 가속도, 속도 및 거리 중 적어도 하나를 측정하는 이동정보 측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Train movement information measuring apparatus according to an aspect of the present invention comprises a distance measuring unit for measuring the distance to the train; And sampling the distance measured by the distance measuring unit, calculating average acceleration at each sampling time point using the plurality of sampled distances, and analyzing the calculated average acceleration to estimate acceleration and deceleration states of the train. And a movement information measuring unit for measuring at least one of acceleration, speed, and distance of the train according to the estimated acceleration / deceleration state of the train.

본 발명에서, 상기 거리 측정부는 열차에 레이저를 투사하고 레이저가 열차에 반사되어 수신되는 시간을 분석하여 열차와의 거리를 측정하는 레이저 거리 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the distance measuring unit is characterized in that it comprises a laser distance sensor for measuring the distance to the train by analyzing the time the laser is reflected on the train and receives the laser beam on the train.

본 발명에서, 상기 이동정보 측정부는 상기 거리 측정부에 의해 측정된 거리로부터 샘플링된 복수 개의 거리를 이용하여 열차의 속도를 계산하는 속도 계산부; 상기 속도 계산부에 의해 계산된 속도를 이용하여 가속도를 계산하는 가속도 계산부; 상기 가속도 계산부에 의해 계산된 가속도를 이용하여 평균 가속도를 계산하는 평균 가속도 계산부; 상기 평균 가속도 계산부에 의해 계산된 평균 가속도를 이용하여 기 설정된 샘플 이전과 이후의 평균 가속도를 각각 계산하고, 계산된 이전 평균 가속도와 이후 평균 가속도의 차이값을 계산하는 평균 가속도 변화 계산부; 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값을 이용하여 열차의 가감속 상태를 추정하는 가감속 상태 추정부; 및 상기 가감속 상태 추정부에 의해 추정된 열차의 가감속 상태에 따라 열차의 가속도, 속도 및 거리 중 적어도 하나를 계산하는 이동정보 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the movement information measuring unit comprises a speed calculating unit for calculating the speed of the train using a plurality of distances sampled from the distance measured by the distance measuring unit; An acceleration calculation unit that calculates an acceleration using the speed calculated by the speed calculation unit; An average acceleration calculator configured to calculate an average acceleration using the acceleration calculated by the acceleration calculator; An average acceleration change calculation unit configured to calculate an average acceleration before and after a preset sample using the average acceleration calculated by the average acceleration calculation unit, and calculate a difference between the calculated previous average acceleration and the subsequent average acceleration; An acceleration / deceleration state estimator for estimating an acceleration / deceleration state of the train using the difference value calculated by the average acceleration change calculator; And a movement information calculator for calculating at least one of acceleration, speed, and distance of the train according to the acceleration and deceleration state of the train estimated by the acceleration and deceleration state estimator.

본 발명에서, 상기 가감속 상태 추정부는 열차의 가감속 상태를 등가속 또는 등감속 상태, 증가속 또는 감감속 상태, 감가속 또는 증감속 상태, 및 기타 상태 중 어느 하나로 추정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the acceleration / deceleration state estimating unit estimates the acceleration / deceleration state of the train as any one of an equal acceleration or deceleration state, an increase or decrease state, a deceleration or increase and decrease state, and other states.

본 발명에서, 상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값의 절대값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값보다 작으면 열차의 가감속 상태를 등가속 또는 등감속 상태로 추정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, if the absolute value of the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is less than a predetermined acceleration / deceleration change determination threshold value, the acceleration / deceleration state of the train may be changed to the constant acceleration or equal acceleration state. It is characterized by estimating.

본 발명에서, 상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값 이상이고, 차이값의 분포가 볼록한 모양이면, 열차의 가감속 상태를 증가속 또는 감감속 상태로 추정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the acceleration / deceleration state estimating unit increases the acceleration / deceleration state of the train when the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is equal to or more than a preset acceleration / deceleration change determination threshold value and the distribution of the difference values is convex. Characterized in the state of deceleration or deceleration.

본 발명에서, 상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값의 음의 값 이하이고 차이값의 분포가 아래로 볼록한 모양이면 열차의 가감속 상태를 감가속 또는 증감속 상태로 추정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the acceleration and deceleration state estimating unit is the acceleration and deceleration of the train if the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is less than the negative value of the preset acceleration and deceleration change determination threshold value and the distribution of the difference value is convex downward It is characterized by estimating the speed state as a deceleration or a deceleration state.

본 발명에서, 상기 가감속 상태 추정부는 열차의 평균 가속도가 기 설정된 평균 가속도 범위를 벗어나고, 열차의 가감속 상태가 증가속 상태와 감감속 상태, 감가속 상태 및 증감속 상태로 추정되지 않으면 열차의 가감속 상태를 기타 상태로 추정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the acceleration and deceleration state estimating unit is the average acceleration of the train is out of a predetermined average acceleration range, the acceleration and deceleration state of the train is not estimated as the increase and deceleration state, deceleration and acceleration and deceleration state of the train It is characterized by estimating the acceleration / deceleration state to other states.

본 발명에서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 등가속 또는 등감속 상태로 추정되면, 평균 가속도를 현재 시점에서의 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be the same acceleration or the same deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit, the movement information calculation unit determines the average acceleration as the acceleration of the train at the present time point, and determines the determined acceleration. It is characterized by recalculating the speed and distance by using.

본 발명에서, 상기 이동정보 계산부는 기 설정된 평균 가속도 범위를 벗어난 값을 제외하고, 상기 평균 가속도 계산부에 의해 다시 계산된 평균 가속도를 열차의 가속도로 결정하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the movement information calculating unit determines the average acceleration calculated by the average acceleration calculating unit as the acceleration of the train except for a value that is out of a predetermined average acceleration range.

본 발명에서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 증가속 또는 감감속 상태로 추정되면, 현재 시점의 가속도를 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be an acceleration or deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit, the movement information calculation unit determines the acceleration of the current time point as the acceleration of the train, and uses the determined acceleration. The speed and distance are recalculated.

본 발명에서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 감가속 또는 증감속 상태로 추정되면, 현재 시점의 가속도를 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be the acceleration / deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit, the movement information calculation unit determines the acceleration of the current time point as the acceleration of the train, and uses the determined acceleration. The speed and distance are recalculated.

본 발명에서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 기타 상태로 추정되면, 평균 가속도 범위를 벗어난 평균 가속도를 제외하여 상기 평균 가속도 계산부에 의해 다시 계산된 평균 가속도를 열차의 가속도로 결정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be the other state by the acceleration / deceleration state estimating unit, the movement information calculation unit except the average acceleration outside the average acceleration range is calculated again by the average acceleration calculation unit. It is characterized by determining the acceleration as the acceleration of the train.

본 발명의 일 측면에 따른 열차 이동정보 측정 방법은 속도 계산부가 거리 측정부에 의해 측정된 거리로부터 샘플링된 복수 개의 거리를 이용하여 열차의 속도를 계산하는 단계; 가속도 계산부가 상기 속도 계산부에 의해 계산된 속도를 이용하여 가속도를 계산하는 단계; 평균 가속도 계산부가 상기 가속도 계산부에 의해 계산된 가속도를 이용하여 평균 가속도를 계산하는 단계; 평균 가속도 변화 계산부가 상기 평균 가속도 계산부에 의해 계산된 평균 가속도를 이용하여 기 설정된 샘플 이전과 이후의 평균 가속도를 각각 계산하고, 계산된 이전 평균 가속도와 이후 평균 가속도의 차이값을 계산하는 단계; 가감속 상태 추정부가 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값을 이용하여 열차의 가감속 상태를 추정하는 단계; 및 이동정보 계산부가 상기 가감속 상태 추정부에 의해 추정된 열차의 가감속 상태에 따라 열차의 가속도, 속도 및 거리 중 적어도 하나를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Train movement information measuring method according to an aspect of the present invention comprises the steps of calculating the speed of the train using a plurality of distances sampled from the distance measured by the speed measuring unit distance measuring unit; Calculating an acceleration by an acceleration calculator using the speed calculated by the speed calculator; Calculating an average acceleration by the average acceleration calculator by using the acceleration calculated by the acceleration calculator; Calculating, by the average acceleration change calculation unit, an average acceleration before and after a preset sample using the average acceleration calculated by the average acceleration calculation unit, and calculating a difference value between the calculated previous average acceleration and the subsequent average acceleration; Estimating the acceleration / deceleration state of the train by using the difference value calculated by the average acceleration change calculator by the acceleration / deceleration state estimation unit; And calculating, by the movement information calculation unit, at least one of acceleration, speed, and distance of the train according to the acceleration / deceleration state of the train estimated by the acceleration / deceleration state estimation unit.

본 발명에서, 상기 가감속 상태 추정부는 열차의 가감속 상태를 등가속 또는 등감속 상태, 증가속 또는 감감속 상태, 감가속 또는 증감속 상태, 및 기타 상태 중 어느 하나로 추정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the acceleration / deceleration state estimating unit estimates the acceleration / deceleration state of the train as any one of an equal acceleration or deceleration state, an increase or decrease state, a deceleration or increase and decrease state, and other states.

본 발명에서, 상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값의 절대값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값보다 작으면 열차의 가감속 상태를 등가속 또는 등감속 상태로 추정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, if the absolute value of the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is less than a predetermined acceleration / deceleration change determination threshold value, the acceleration / deceleration state of the train may be changed to the constant acceleration or equal acceleration state. It is characterized by estimating.

본 발명에서, 상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값 이상이고, 차이값의 분포가 볼록한 모양이면, 열차의 가감속 상태를 증가속 또는 감감속 상태로 추정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the acceleration / deceleration state estimating unit increases the acceleration / deceleration state of the train when the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is equal to or more than a preset acceleration / deceleration change determination threshold value and the distribution of the difference values is convex. Characterized in the state of deceleration or deceleration.

본 발명에서, 상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값의 음의 값 이하이고 차이값의 분포가 아래로 볼록한 모양이면 열차의 가감속 상태를 감가속 또는 증감속 상태로 추정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the acceleration and deceleration state estimating unit is the acceleration and deceleration of the train if the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is less than the negative value of the preset acceleration and deceleration change determination threshold value and the distribution of the difference value is convex downward It is characterized by estimating the speed state as a deceleration or a deceleration state.

본 발명에서, 상기 가감속 상태 추정부는 열차의 평균 가속도가 기 설정된 평균 가속도 범위를 벗어나고, 열차의 가감속 상태가 증가속 상태와 감감속 상태, 감가속 상태 및 증감속 상태로 추정되지 않으면 열차의 가감속 상태를 기타 상태로 추정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the acceleration and deceleration state estimating unit is the average acceleration of the train is out of a predetermined average acceleration range, the acceleration and deceleration state of the train is not estimated as the increase and deceleration state, deceleration and acceleration and deceleration state of the train It is characterized by estimating the acceleration / deceleration state to other states.

본 발명에서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 등가속 또는 등감속 상태로 추정되면, 평균 가속도를 현재 시점에서의 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be the same acceleration or the same deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit, the movement information calculation unit determines the average acceleration as the acceleration of the train at the present time point, and determines the determined acceleration. It is characterized by recalculating the speed and distance by using.

본 발명에서, 상기 이동정보 계산부는 기 설정된 평균 가속도 범위를 벗어난 값을 제외하고, 상기 평균 가속도 계산부에 의해 다시 계산된 평균 가속도를 열차의 가속도로 결정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the movement information calculating unit determines the average acceleration calculated by the average acceleration calculating unit as the acceleration of the train except for a value that is out of a predetermined average acceleration range.

본 발명에서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 증가속 또는 감감속 상태로 추정되면, 현재 시점의 가속도를 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be an acceleration or deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit, the movement information calculation unit determines the acceleration of the current time point as the acceleration of the train, and uses the determined acceleration. The speed and distance are recalculated.

본 발명에서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 감가속 또는 증감속 상태로 추정되면, 현재 시점의 가속도를 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be the acceleration / deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit, the movement information calculation unit determines the acceleration of the current time point as the acceleration of the train, and uses the determined acceleration. The speed and distance are recalculated.

본 발명에서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 기타 상태로 분류되면, 평균 가속도 범위를 벗어난 평균 가속도를 제외하여 상기 평균 가속도 계산부에 의해 다시 계산된 평균 가속도를 열차의 가속도로 결정하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the acceleration / deceleration state of the train is classified into other states by the acceleration / deceleration state estimating unit, the movement information calculation unit recalculates the average acceleration calculated by the average acceleration calculation unit except for the average acceleration outside the average acceleration range. It is characterized by determining the acceleration as the acceleration of the train.

본 발명의 열차 이동정보 측정 장치 및 방법은 이동 중인 열차의 가속도와 속도 및 위치를 실시간으로 정확하게 측정한다. The train movement information measuring apparatus and method of the present invention accurately measures the acceleration, the speed, and the position of a moving train in real time.

본 발명의 열차 이동정보 측정 장치 및 방법은 열차의 가속도와 속도 및 거리를 측정하는 과정에서 발생하는 노이즈를 제거하여 오차를 보정함으로써 그 정확도를 향상시킨다. The train movement information measuring apparatus and method of the present invention improve the accuracy by removing the noise generated in the process of measuring the acceleration, speed and distance of the train to correct the error.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 거리 측정부와 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행한 경우의 예시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 거리 측정부와 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행하지 않은 경우의 예시도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 이동정보 측정부의 블럭 구성도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 증가속 또는 감감속시의 평균 가속도의 차이값의 분포를 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 감가속 또는 증감속시의 평균 가속도의 차이값의 분포를 나타낸 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 방법의 순서도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 거리 측정부와 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행한 경우의 예시도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 거리 측정부와 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행하지 않은 경우의 예시도이다.1 is a block diagram of a train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a case in which a distance measuring unit and a train aiming point of a train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention are parallel to a train traveling direction.
3 is an exemplary view when the distance measuring unit and the aiming point of the train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention are not parallel to the train traveling direction.
4 is a block diagram illustrating a movement information measuring unit of a train movement information measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a distribution of difference values of average accelerations during acceleration or deceleration according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG.
6 is a diagram illustrating a distribution of difference values of average accelerations during deceleration or increase and decrease according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method for measuring train movement information according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary view when the distance measuring unit and the train aiming point of the train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention are parallel to the train traveling direction.
9 is an exemplary view when the distance measuring unit and the train aiming point of the train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention are not parallel to the train traveling direction.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, an apparatus and method for measuring train movement information according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 거리 측정부와 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행한 경우의 예시도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 거리 측정부와 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행하지 않은 경우의 예시도이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 이동정보 측정부의 블럭 구성도이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 증가속 또는 감감속시의 평균 가속도의 차이값의 분포를 나타낸 도면이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 감가속 또는 증감속시의 평균 가속도의 차이값의 분포를 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram of a train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a distance measuring unit and a train aiming point of the train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention and 3 is an exemplary view of a parallel case, and FIG. 3 is an exemplary view of a case where a distance measuring unit and a train aiming point of a train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention are not parallel to a train traveling direction, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention. 5 is a block diagram illustrating a movement information measuring unit of a train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a distribution of difference values of average accelerations during an increase or a decrease in speed according to an embodiment of the present invention. 6 is a diagram illustrating a distribution of difference values of average accelerations during deceleration or increase and decrease according to an embodiment of the present invention.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치는 거리 측정부(10) 및 이동정보 측정부(20)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes a distance measuring unit 10 and a movement information measuring unit 20.

거리 측정부(10)는 열차(30)의 거리를 측정한다. 거리 측정부(10)로는 레이저 거리 센서가 채용될 수 있다. The distance measuring unit 10 measures the distance of the train 30. As the distance measuring unit 10, a laser distance sensor may be employed.

레이저 거리 센서는 열차(30)에 레이저를 투사하여 레이저가 열차(30)에서 반사되어 수신되는 시간을 측정하고 측정된 시간을 이용하여 열차(30)의 거리를 측정한다. The laser distance sensor projects a laser onto the train 30 to measure a time when the laser is reflected from the train 30 and is received, and measures the distance of the train 30 using the measured time.

거리 측정부(10)는 측정된 거리를 필터링하여 안개나 유리 등과 같이 열차(30) 사이에 존재하는 방해물에 의한 거리 오차를 제거한다. The distance measuring unit 10 filters the measured distance to remove the distance error caused by obstacles existing between the train 30 such as fog or glass.

거리 측정부(10)는 지형 지물 등을 고려하여 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행한 위치에 설치되거나, 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행하지 않게 설치될 수 있다. The distance measuring unit 10 may be installed at a position where the train aiming point is parallel to the train traveling direction in consideration of a terrain feature, or the train aiming point is not parallel to the train traveling direction.

즉, 도 2 에 도시된 바와 같이 거리 측정부(10)는 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행한 위치에 설치될 수 있으며, 이 경우 거리 측정부(10)에 의해 측정된 거리가 열차(30)의 거리가 된다.That is, as shown in FIG. 2, the distance measuring unit 10 may be installed at a position where the train aiming point is parallel to the train traveling direction, in which case the distance measured by the distance measuring unit 10 is measured by the train 30. Becomes the distance of.

반면에, 도 3 에 도시된 바와 같이 거리 측정부(10)는 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행하지 않은 위치에 설치될 수 있다. 이 경우, 거리 측정부(10)는 도 3 에 도시된 바와 같이 삼각함수를 이용하여 열차(30)의 거리를 측정할 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 3, the distance measuring unit 10 may be installed at a position where a train aiming point is not parallel to a train traveling direction. In this case, the distance measuring unit 10 may measure the distance of the train 30 by using a trigonometric function as shown in FIG.

즉, 도 3을 참조하면,

Figure 112017021883116-pat00001
이므로,
Figure 112017021883116-pat00002
가 된다. That is, referring to FIG. 3,
Figure 112017021883116-pat00001
Because of,
Figure 112017021883116-pat00002
Becomes

여기서, d는 레이저 거리 센서를 이용하여 측정된 열차(30)와의 거리이고, d'는 열차(30)로부터 열차 진행 방향으로의 직선거리이며, ds는 레이저 거리 센서로부터 열차 진행 방향과 직각을 이루는 수평 방향으로의 직선 거리이며, θ는 레이저 거리 센서의 측정방향과 레이저 거리 센서로부터 열차 진행 방향과 직각을 이루는 수평 방향이 이루는 각도이다. Here, d is the distance from the train 30 measured using the laser distance sensor, d 'is a straight line distance from the train 30 in the direction of the train, d s is perpendicular to the train direction from the laser distance sensor Is a straight line distance in a horizontal direction, and θ is an angle formed by a measurement direction of the laser distance sensor and a horizontal direction perpendicular to the train traveling direction from the laser distance sensor.

이 경우, 열차(30)의 거리는 열차(30)로부터 열차 진행 방향으로의 직선 거리(d')가 이용된다. In this case, the distance of the train 30 is a straight line distance d 'from the train 30 in the train traveling direction.

이동정보 측정부(20)는 거리 측정부(10)에 의해 측정된 거리를 이용하여 열차(30)의 이동정보 예를 들어 열차(30)의 가속도와 속도 및 거리를 측정한다. 즉, 이동정보 측정부(20)는 거리 측정부(10)에 의해 측정된 거리를 샘플링하고, 샘플링된 복수 개의 거리를 이용하여 각 샘플링 시점에서의 평균 가속도를 계산하며, 평균 가속도를 분석하여 열차(30)의 가감속 상태를 추정한 후, 추정된 열차(30)의 가감속 상태에 따라 열차(30)의 이동정보, 예를 들어 열차(30)의 가속도와 속도 및 거리를 다시 계산한다. The movement information measuring unit 20 measures the movement information of the train 30, for example, the acceleration, the speed, and the distance of the train 30 using the distance measured by the distance measuring unit 10. That is, the movement information measuring unit 20 samples the distance measured by the distance measuring unit 10, calculates an average acceleration at each sampling time point using a plurality of sampled distances, and analyzes the average acceleration to train After estimating the acceleration / deceleration state of (30), according to the estimated acceleration / deceleration state of the train 30, the movement information of the train 30, for example, the acceleration, the speed and the distance of the train 30 is calculated again.

이 경우 이동정보 측정부(20)는 열차(30)의 정차과정이 목표 감속도에 의한 제동제어로 이루어지는 점, 즉 일정 시간 동안 감속도를 동일하게 유지한다는 점을 고려하여 열차(30)의 속도 또는 가속도 측정시 발생되는 노이즈를 제거한다.In this case, the movement information measuring unit 20 takes into consideration that the stopping process of the train 30 is a braking control based on a target deceleration, that is, the deceleration is kept the same for a predetermined time. Or remove noise generated during acceleration measurement.

더욱이, 이동정보 측정부(20)는 목표 감속도가 변하더라도 승차감을 위해 급격한 변화는 방지되어 있다는 점을 이용한다. 즉, 열차(30) 운행시 저크는 제한되므로, 이 저크로 인해 급격한 감속도 변화를 나타내는 값이 존재하면 이는 측정 시의 오차로 간주하고 제거한다. Further, the movement information measuring unit 20 uses the fact that a sudden change for the riding comfort is prevented even if the target deceleration is changed. That is, since the jerk is limited when the train 30 operates, if there is a value indicating a sudden deceleration change due to the jerk, it is regarded as an error in the measurement and is eliminated.

도 4 를 참조하면, 이동정보 측정부(20)는 속도 계산부(21), 가속도 계산부(22), 평균 가속도 계산부(23), 평균 가속도 변화 계산부(24), 가감속 상태 추정부(25) 및 이동정보 계산부(26)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the movement information measuring unit 20 includes a speed calculating unit 21, an acceleration calculating unit 22, an average acceleration calculating unit 23, an average acceleration change calculating unit 24, and an acceleration / deceleration state estimating unit. 25 and a movement information calculator 26.

속도 계산부(21)는 거리 측정부(10)에 의해 측정된 거리로부터 샘플링된 복수 개의 거리를 획득하고, 획득한 거리를 이용하여 열차(30)의 속도를 계산한다.The speed calculator 21 acquires a plurality of distances sampled from the distance measured by the distance measurer 10, and calculates the speed of the train 30 using the acquired distance.

즉, 속도 계산부(21)는 거리 측정부(10)로부터 샘플링된 복수 개의 거리를 획득한다. 샘플링된 거리가 샘플순으로 총 n개의 샘플이 있다고 하면, 각 샘플링된 거리는 d(1),d(2),...,d(N)라 한다. That is, the speed calculator 21 obtains a plurality of distances sampled from the distance measurer 10. If the sampled distance is n samples in total, the sampled distance is referred to as d (1), d (2), ..., d (N).

이어, 속도 계산부(21)는

Figure 112017021883116-pat00003
를 이용하여 이들 거리로부터 열차(30)의 속도를 계산한다. Subsequently, the speed calculator 21
Figure 112017021883116-pat00003
Calculate the speed of the train 30 from these distances.

여기서 ts는 샘플링 주기이다. 상기한 수학식에 따르면, 속도 계산부(21)는 N-1개의 속도를 얻을 수 있다. 계산된 속도는 v(1),v(2),...,v(N-1)와 같다.Where t s is the sampling period. According to the above equation, the speed calculator 21 can obtain N-1 speeds. The calculated velocity is equal to v (1), v (2), ..., v (N-1).

가속도 계산부(22)는 속도 계산부(21)에 의해 계산된 속도를

Figure 112017021883116-pat00004
에 적용하여 N-2개의 가속도를 계산한다.The acceleration calculation unit 22 calculates the speed calculated by the speed calculation unit 21.
Figure 112017021883116-pat00004
Apply N to calculate N-2 accelerations.

평균 가속도 계산부(23)는 평균을 구하는 윈도우에서의 샘플 수를 M이라 하면,

Figure 112017021883116-pat00005
을 이용하여 평균 가속도를 계산한다. If the average acceleration calculation unit 23 is M, the number of samples in the window for calculating the average is
Figure 112017021883116-pat00005
Calculate the average acceleration using.

이 경우, 매 측정시점, 예를 들어 n시점에서의 전후간 대칭성을 얻기 위해 M은 홀수인 값으로 선정된다. In this case, M is chosen to be an odd value in order to obtain symmetry between before and after every measurement time point, for example n time point.

n시점에서의 평균 가속도가 계산됨에 따라, 평균 가속도 변화 계산부(24)는 이들 n시점에서의 평균 가속도 변화를 계산한다.As the average acceleration at n time points is calculated, the average acceleration change calculation unit 24 calculates average acceleration changes at these n points in time.

즉, 평균 가속도 변화 계산부(24)는 n시점에서의 이전 (M-1)/2개의 가속도 평균 aM -(n) 및 이후 (M-1)/2개의 가속도 평균 aM +(n)을 계산한다. That is, the average acceleration change calculation unit 24 calculates the previous (M-1) / 2 acceleration averages a M − (n) and the subsequent (M-1) / 2 acceleration averages a M + (n) at n time points. Calculate

이 경우, 평균 가속도 변화 계산부(24)는 n시점에서의 이전 (M-1)/2개의 가속도 평균 aM -(n)을

Figure 112017021883116-pat00006
을 이용하여 계산한다. In this case, the average acceleration change calculating section 24 is earlier in time n (M-1) / 2 of the average acceleration a M - a (n)
Figure 112017021883116-pat00006
Calculate using

또한, 평균 가속도 변화 계산부(24)는 (M-1)/2개의 가속도 평균 aM +(n)을

Figure 112017021883116-pat00007
을 이용하여 계산한다. Further, the average acceleration change calculation unit 24 calculates (M-1) / 2 acceleration averages a M + (n).
Figure 112017021883116-pat00007
Calculate using

이어 평균 가속도 변화 계산부(24)는 상기한 바와 같이 계산된 두 평균 가속도(aM +(n) 및 aM -(n))의 차이값 dM(n)을 계산한다. 여기서, 두 평균 가속도(aM +(n) 및 aM -(n))의 차이값 dM(n)은 dM(n)= aM +(n) - aM -(n)으로 정의된다. The average acceleration change calculation unit 24 then calculates the difference value d M (n) between the two average accelerations a M + (n) and a M − (n) calculated as described above. Defined as (n) - where both the average acceleration (a M + (n) and a M - (n)) a difference value of d M (n) is d M (n) = a M + (n) - a M do.

가감속 상태 추정부(25)는 상기한 평균 가속도 변화 계산부(24)에 의해 각 n시점에서 계산된 값, 즉 두 평균 가속도(aM +(n) 및 aM -(n))의 차이값 dM(n))을 이용하여 열차(30)의 가감속 상태를 추정한다. The acceleration / deceleration state estimator 25 calculates the value calculated at each n time point by the average acceleration change calculator 24 described above, that is, the difference between the two average accelerations a M + (n) and a M − (n). The acceleration / deceleration state of the train 30 is estimated using the value d M (n)).

열차(30)의 가감속 상태는 등가속 또는 등감속 상태, 증가속 또는 감감속 상태, 감가속 또는 증감속 상태, 및 기타 상태 중 어느 하나로 추정된다. The acceleration / deceleration state of the train 30 is estimated to be any one of an equal acceleration or deceleration state, an acceleration or deceleration state, a deceleration or deceleration state, and other states.

여기서, 등가속 상태는 열차(30)의 속도가 일정한 가속도로 증가하는 상태이고, 등감속 상태는 열차(30)의 속도가 일정한 가속도로 감소하는 상태이다. 증가속 상태는 열차(30)의 가속도가 증가하는 상태이고, 감감속 상태는 열차의 가속도가 감소되는 상태이다. Here, the constant acceleration state is a state where the speed of the train 30 increases with a constant acceleration, and the constant deceleration state is a state where the speed of the train 30 decreases with a constant acceleration. The increase speed state is a state in which the acceleration of the train 30 is increased, and the deceleration state is a state in which the acceleration of the train is reduced.

가감속 상태 추정부(25)는 두 평균 가속도(aM +(n) 및 aM -(n))의 차이값 dM(n))의 절대값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값보다 작은 경우, 즉

Figure 112017021883116-pat00008
인 경우에는 열차(30)의 가감속 상태를 등가속 또는 등감속 상태로 추정한다. 등가속 또는 등감속 상태는 주어진 열차(30)의 노치에 적합하게 열차(30)가 일정한 가속도 또는 감속도로 이동하는 경우이다. 이 때 Td는 가감속 변화 판정 임계값으로써 시험을 통해 설정될 수 있다. The acceleration / deceleration state estimator 25 determines that the absolute value of the difference d M (n) of the two average accelerations a M + (n) and a M − (n) is smaller than the predetermined acceleration / deceleration change determination threshold. If, that is
Figure 112017021883116-pat00008
In this case, the acceleration / deceleration state of the train 30 is estimated to be equal acceleration or deceleration state. Equivalent acceleration or deceleration is when the train 30 moves at a constant acceleration or deceleration to suit the notch of a given train 30. At this time, T d can be set through a test as an acceleration / deceleration change determination threshold.

가감속 상태 추정부(25)는 두 평균 가속도(aM +(n) 및 aM -(n))의 차이값 dM(n))이 가감속 변화 판정 임계값 이상인 경우, 즉 dM(n)≥Td 이면 k=-Ns,-Ns + 1,...,Ns에 대하여 dM(n+k)≥Td인지 체크한다. 이 경우, 가감속 상태 추정부(25)는 dM(n+k)의 분포가 도 5 에 도시된 바와 같이 위로 볼록한 모양인지 체크하여 dM(n+k)의 분포가 위로 볼록한 모양이면 열차(30)의 가감속 상태를 증가속 또는 감감속 상태로 추정한다. 이 때 Ns는 가감속 변화가 일어날 때의 샘플 수를 의미하며 열차 시스템 및 측정 시스템에 따라 달라지며 시험을 통해 설정될 수 있다. The acceleration / deceleration state estimator 25 determines that when the difference d M (n) of the two average accelerations a M + (n) and a M − (n) is equal to or greater than the acceleration / deceleration change determination threshold, that is, d M ( If n) ≥T d , check whether d M (n + k) ≥T d for k = -N s , -N s + 1 , ..., N s . In this case, the deceleration state estimation unit 25 d M and the distribution is checked that the convex shape the top as shown in Figure 5 of the (n + k) When the distribution is over the convex shape of d M (n + k) train The acceleration / deceleration state of (30) is estimated as the increase or deceleration state. Where N s is the number of samples when accelerating and decelerating changes occur and depends on the train system and measurement system and can be set by testing.

가감속 상태 추정부(25)는 두 평균 가속도(aM +(n) 및 aM -(n))의 차이값 dM(n))이 가감속 변화 판정 임계값의 음의 값 이하인 경우, 즉 dM(n)≤-Td이면 k=-Ns,-Ns + 1,...,Ns에 대하여 dM(n+k)≤-Td인지 체크한다. 이 경우 dM(n+k)의 분포가 도 6 에 도시된 바와 같이 아래로 볼록한 모양인지 체크하여 dM(n+k)의 분포가 아래로 볼록한 모양이면 열차(30)의 가감속 상태를 감가속 또는 증감속 상태로 추정한다. The acceleration / deceleration state estimator 25 is configured such that when the difference d M (n) of the two average accelerations a M + (n) and a M − (n) is equal to or less than a negative value of the acceleration / deceleration change determination threshold, That is, if d M (n) ≤ -T d, it is checked whether k = -N s , -N s + 1 , ..., N s and d M (n + k) ≤ -T d . In this case, d M and the distribution of the (n + k) is checked that the convex shape down as shown in Figure 6 when the distribution is a convex shape to the bottom of the d M (n + k) a deceleration state of the train (30) It is estimated by deceleration or deceleration.

한편, 가감속 상태 추정부(25)는 가감소 상태 추정부에 의해 열차의 평균 가속도가 기 설정된 평균 가속도 범위를 벗어나고, 열차의 가감속 상태가 증가속 상태와 감감속 상태, 감가속 상태 및 증감속 상태로 추정되지 않으면 열차의 가감속 상태를 기타 상태로 추정한다. On the other hand, the acceleration / deceleration state estimating unit 25 is the acceleration and deceleration state estimating unit 25, the average acceleration of the train is out of the preset average acceleration range, the acceleration and deceleration state of the train is deceleration state, deceleration state, deceleration state and increase and decrease If the speed is not estimated, the acceleration / deceleration of the train is estimated to be other.

이동정보 계산부(26)는 상기한 가감속 상태 추정부(25)의 추정 결과에 따라 열차(30)의 가속도, 속도 및 거리를 다시 계산한다. The movement information calculator 26 calculates the acceleration, the speed, and the distance of the train 30 again according to the estimation result of the acceleration / deceleration state estimation unit 25.

즉, 가감속 상태 추정부(25)에 의해 열차(30)의 가감속 상태가 등가속 또는 등감속 상태인 것으로 추정되면, 이동정보 계산부(26)는 평균 가속도를 현재 시점에서의 가속도

Figure 112017021883116-pat00009
으로 결정한다. 즉, 이동정보 계산부(26)는
Figure 112017021883116-pat00010
으로 결정한다. 이 경우 이동정보 계산부(26)는 노이즈 등으로 인해 평균 가속도값이 변경된 경우에는 평균 가속도 aM(n)의 요소
Figure 112017021883116-pat00011
중 기 설정된 평균 가속도 범위
Figure 112017021883116-pat00012
을 벗어나는 특이값을 제외하고, 평균 가속도 계산부(23)가 평균 가속도를 다시 계산하며, 계산된 평균 가속도를 가속도
Figure 112017021883116-pat00013
로 결정한다. 여기서
Figure 112017021883116-pat00014
은 노이즈 필터링을 수행한 후의 유추된 가속도 값이다. 이어 이동정보 계산부(26)는 새롭게 계산된 가속도
Figure 112017021883116-pat00015
을 이용하여 속도를
Figure 112017021883116-pat00016
을 통해 계산하고, 거리를
Figure 112017021883116-pat00017
을 통해 계산한다.That is, when the acceleration / deceleration state of the train 30 is estimated by the acceleration / deceleration state estimation unit 25 to be equal acceleration or deceleration state, the movement information calculation unit 26 calculates the average acceleration at the present time.
Figure 112017021883116-pat00009
Decide on That is, the movement information calculation unit 26
Figure 112017021883116-pat00010
Decide on In this case, if the average acceleration value is changed due to noise or the like, the movement information calculation unit 26 is the element of the average acceleration a M (n).
Figure 112017021883116-pat00011
Medium set average acceleration range
Figure 112017021883116-pat00012
Except for outliers, the average acceleration calculation unit 23 recalculates the average acceleration, and calculates the calculated average acceleration.
Figure 112017021883116-pat00013
Decide on here
Figure 112017021883116-pat00014
Is an inferred acceleration value after performing noise filtering. Then, the movement information calculator 26 calculates the newly calculated acceleration
Figure 112017021883116-pat00015
To speed up
Figure 112017021883116-pat00016
To calculate the distance
Figure 112017021883116-pat00017
Calculate through.

가감속 상태 추정부(25)에 의해 열차(30)가 증가속 또는 감감속 상태인 것으로 추정되면, 이동정보 계산부(26)는 현재 시점의 가속도를 그대로 사용한다. 즉, 이동정보 계산부(26)는

Figure 112017021883116-pat00018
으로 결정한다. 이어 이동정보 계산부(26)는 가속도
Figure 112017021883116-pat00019
을 이용하여 속도를
Figure 112017021883116-pat00020
을 통해 계산하고, 거리를
Figure 112017021883116-pat00021
을 통해 계산한다.If it is estimated by the acceleration / deceleration state estimator 25 that the train 30 is in the increase or deceleration state, the movement information calculation unit 26 uses the acceleration of the current time point as it is. That is, the movement information calculation unit 26
Figure 112017021883116-pat00018
Decide on The movement information calculator 26 then accelerates
Figure 112017021883116-pat00019
To speed up
Figure 112017021883116-pat00020
To calculate the distance
Figure 112017021883116-pat00021
Calculate through.

가감속 상태 추정부(25)에 의해 열차(30)가 감가속 또는 증감속 상태인 것으로 추정되면, 이동정보 계산부(26)는 현재 시점의 가속도를 그대로 사용한다. 즉, 이동정보 계산부(26)는

Figure 112017021883116-pat00022
으로 결정한다. 이어 이동정보 계산부(26)는 가속도
Figure 112017021883116-pat00023
을 이용하여 속도를
Figure 112017021883116-pat00024
을 통해 계산하고, 거리를
Figure 112017021883116-pat00025
을 통해 계산한다.When the train 30 is estimated to be in the deceleration or deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit 25, the movement information calculation unit 26 uses the acceleration of the current time point as it is. That is, the movement information calculation unit 26
Figure 112017021883116-pat00022
Decide on The movement information calculator 26 then accelerates
Figure 112017021883116-pat00023
To speed up
Figure 112017021883116-pat00024
To calculate the distance
Figure 112017021883116-pat00025
Calculate through.

가감속 상태 추정부(25)에 의해 기타 상태인 것으로 추정되면, 이동정보 계산부(26)는 평균 가속도 aM(n)의 요소

Figure 112017021883116-pat00026
중 기 설정된 평균 가속도 범위,
Figure 112017021883116-pat00027
를 제외하고 평균 가속도 계산부(23)를 통해 평균 가속도를 다시 계산하며, 다시 계산된 평균 가속도를 가속도
Figure 112017021883116-pat00028
로 결정한다. 여기서
Figure 112017021883116-pat00029
은 노이즈 필터링을 수행한 후의 유추된 가속도 값이다. 이어 이동정보 계산부(26)는 새롭게 계산된 가속도
Figure 112017021883116-pat00030
을 이용하여 속도를
Figure 112017021883116-pat00031
을 통해 계산하고, 거리를
Figure 112017021883116-pat00032
을 통해 계산한다.If it is estimated that the acceleration / deceleration state estimation unit 25 is in the other state, the movement information calculation unit 26 is an element of the average acceleration a M (n).
Figure 112017021883116-pat00026
Medium acceleration range,
Figure 112017021883116-pat00027
The average acceleration is recalculated by using the average acceleration calculation unit 23, except for the acceleration
Figure 112017021883116-pat00028
Decide on here
Figure 112017021883116-pat00029
Is an inferred acceleration value after performing noise filtering. Then, the movement information calculator 26 calculates the newly calculated acceleration
Figure 112017021883116-pat00030
To speed up
Figure 112017021883116-pat00031
To calculate the distance
Figure 112017021883116-pat00032
Calculate through.

한편, 이동정보 계산부(26)는 가감속 상태 추정부(25)에 의해 추정된 결과에 따라 열차(30)의 이동정보, 즉 가속도, 속도 및 거리를 계산한 후에는 이들 이동정보를 저장하고, 특히 이 이동정보를 엑셀이나 CSV(Comma-Separated Values) 파일 등으로 저장할 수 있다.On the other hand, the movement information calculation unit 26 stores the movement information after calculating the movement information, that is, the acceleration, the speed, and the distance of the train 30 according to the result estimated by the acceleration / deceleration state estimation unit 25, In particular, this movement information can be saved as an Excel or Comma-Separated Values (CSV) file.

또한 이동정보 계산부(26)는 이동정보를 USB(Universal Serial Bus) 또는 이더넷을 통해 외부의 호스트 PC(Personal Computer)(미도시)로 제공하거나, 별도의 외부 메모리(미도시)에 저장할 수 있다. In addition, the movement information calculation unit 26 may provide the movement information to an external host PC (not shown) through USB (Universal Serial Bus) or Ethernet, or may store the movement information in a separate external memory (not shown). .

게다가, 이동정보 계산부(26)는 이동정보를 IVDC(Internal Vehicle Data Communication) 인터페이스 모듈(미도시), Current Loop 인터페이스 모듈(미도시) 및 디지털 I/O 인터페이스 모듈(미도시)을 통해 열차(30) 내 각종 제어기(미도시), 통신 장치(미도시) 예를 들어, TCMS(Train Control and Monitoring System), ATC(Auto TrainControl) 및 TWC(Train WAyside Communication) 등으로 전달할 수도 있다. In addition, the movement information calculation unit 26 transmits the movement information through an internal vehicle data communication (IBD) interface module (not shown), a current loop interface module (not shown), and a digital I / O interface module (not shown). 30 may be transferred to various controllers (not shown), communication devices (not shown), for example, a Train Control and Monitoring System (TCMS), an Auto Train Control (ATC), and a Train WAyside Communication (TWC).

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 방법을 도 7 을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method of measuring train movement information according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 방법의 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a method for measuring train movement information according to an embodiment of the present invention.

도 7 을 참조하면, 먼저 거리 측정부(10)가 열차(30)와의 거리를 측정한다(S10). Referring to FIG. 7, first, the distance measuring unit 10 measures a distance from the train 30 (S10).

이어 이동정보 측정부(20)의 속도 계산부(21)는 거리 측정부(10)에 의해 측정된 거리로부터 샘플링된 복수 개의 거리를 획득하고, 획득한 거리를 이용하여 열차(30)의 속도를 계산한다(S20). 이 경우 속도 계산부(21)는 거리 측정부(10)로부터 샘플링된 거리를 획득하고, 이들을 샘플순으로 나열할 경우 총 n개의 샘플이 있다고 하면,

Figure 112017021883116-pat00033
를 이용하여 열차(30)의 속도를 계산한다(S20). Subsequently, the speed calculator 21 of the movement information measuring unit 20 obtains a plurality of distances sampled from the distance measured by the distance measuring unit 10, and uses the obtained distance to calculate the speed of the train 30. Calculate (S20). In this case, the speed calculation unit 21 obtains the sampled distances from the distance measuring unit 10, and if they are listed in sample order, there are n total samples.
Figure 112017021883116-pat00033
Calculate the speed of the train 30 using (S20).

이 경우, 속도 계산부(21)는 N-1개의 속도를 얻을 수 있으며, 계산된 속도는 v(1),v(2),...,v(N-1)와 같다.In this case, the speed calculator 21 can obtain N-1 speeds, and the calculated speeds are equal to v (1), v (2), ..., v (N-1).

가속도 계산부(22)는 속도 계산부(21)에 의해 계산된 속도를

Figure 112017021883116-pat00034
에 적용하여 N-2개의 가속도를 계산한다(S30).The acceleration calculation unit 22 calculates the speed calculated by the speed calculation unit 21.
Figure 112017021883116-pat00034
Applying to calculate N-2 accelerations (S30).

다음으로, 평균 가속도 계산부(23)는 평균을 구하는 윈도우에서의 샘플 수를 M이라 하면,Next, if the average acceleration calculation unit 23 is M, the number of samples in the window for obtaining the average is M,

Figure 112017021883116-pat00035
을 이용하여 평균 가속도를 계산한다(S40).
Figure 112017021883116-pat00035
Calculate the average acceleration using (S40).

n시점에서의 평균 가속도가 계산됨에 따라, 평균 가속도 변화 계산부(24)는 n시점에서의 이전 (M-1)/2개의 가속도 평균 aM -(n) 및 이후 (M-1)/2개의 가속도 평균 aM +(n)을 계산하고, 계산된 두 평균 가속도(aM+(n) 및 aM -(n))의 차이값 dM(n)을 계산한다(S50). 여기서, 두 평균 가속도(aM +(n) 및 aM -(n))의 차이값 dM(n)은 dM(n)= aM +(n) - aM -(n)으로 정의된다. As the average acceleration of the n time point is calculated, the average acceleration change calculating section 24 is previously in the n time (M-1) / 2 of the acceleration mean a M - (n), and after the (M-1) / 2 Acceleration mean a M + (n) is calculated, and the difference value d M (n) between the calculated two average accelerations (A M + (n) and a M − (n)) is calculated (S50). Defined as (n) - where both the average acceleration (a M + (n) and a M - (n)) a difference value of d M (n) is d M (n) = a M + (n) - a M do.

이어, 가감속 상태 추정부(25)는 상기한 평균 가속도 변화 계산부(24)에 의해 각 n시점에서 계산된 값, 즉 두 평균 가속도(aM +(n) 및 aM -(n))의 차이값 dM(n))을 이용하여 열차(30)의 가감속 상태를 추정한다(S60). Subsequently, the acceleration / deceleration state estimator 25 calculates a value calculated at each n time point by the average acceleration change calculator 24, that is, two average accelerations a M + (n) and a M − (n). Using the difference value d M (n)) to estimate the acceleration and deceleration state of the train 30 (S60).

이어, 이동정보 계산부(26)는 상기한 가감속 상태 추정부(25)의 추정 결과에 따라 열차(30)의 가속도, 속도 및 거리를 다시 계산한다(S70~S100). Subsequently, the movement information calculator 26 calculates the acceleration, the speed, and the distance of the train 30 again according to the estimation result of the acceleration / deceleration state estimation unit 25 (S70 ˜ S100).

먼저, 가감속 상태 추정부(25)에 의해 열차(30)의 가감속 상태가 등가속 또는 등감속 상태인 것으로 추정되면, 이동정보 계산부(26)는 평균 가속도를 현재 시점에서의 가속도

Figure 112017021883116-pat00036
으로 사용하고(S70), 새롭게 계산된 가속도
Figure 112017021883116-pat00037
을 이용하여 속도를
Figure 112017021883116-pat00038
을 통해 계산하고, 거리를
Figure 112017021883116-pat00039
을 통해 계산한다(S100). 이 경우, 이동정보 계산부(26)는 노이즈 등으로 인해 평균 가속도값이 변경된 경우에는 평균 가속도 aM(n)의 요소
Figure 112017021883116-pat00040
중
Figure 112017021883116-pat00041
을 벗어나는 값을 제외하고 평균 가속도를 다시 산출하며, 산출된 평균 가속도를 가속도
Figure 112017021883116-pat00042
으로 결정한다. First, when the acceleration / deceleration state of the train 30 is estimated by the acceleration / deceleration state estimation unit 25 to be equal acceleration or deceleration state, the movement information calculation unit 26 calculates the average acceleration at the present time.
Figure 112017021883116-pat00036
(S70), newly calculated acceleration
Figure 112017021883116-pat00037
To speed up
Figure 112017021883116-pat00038
To calculate the distance
Figure 112017021883116-pat00039
Calculate through (S100). In this case, if the average acceleration value is changed due to noise or the like, the movement information calculation unit 26 is the element of the average acceleration a M (n).
Figure 112017021883116-pat00040
medium
Figure 112017021883116-pat00041
The average acceleration is recalculated except for values outside of, and the calculated average acceleration is
Figure 112017021883116-pat00042
Decide on

가감속 상태 추정부(25)에 의해 열차(30)의 가감속 상태가 증가속 또는 감감속 상태이거나, 감가속 또는 증감속 상태인 것으로 추정되면, 이동정보 계산부(26)는 현재 시점의 가속도를 그대로 사용하고(S80) 가속도

Figure 112017021883116-pat00043
을 이용하여 속도를
Figure 112017021883116-pat00044
을 통해 계산하고, 거리를
Figure 112017021883116-pat00045
을 통해 계산한다(S100).If the acceleration / deceleration state of the train 30 is estimated to be the acceleration or deceleration state, or the acceleration / deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit 25, the movement information calculation unit 26 may accelerate at the present time. (S80) Acceleration
Figure 112017021883116-pat00043
To speed up
Figure 112017021883116-pat00044
To calculate the distance
Figure 112017021883116-pat00045
Calculate through (S100).

반면에, 가감속 상태 추정부(25)에 의해 기타 상태인 것으로 추정되면, 이동정보 계산부(26)는 평균 가속도 aM(n)의 요소

Figure 112017021883116-pat00046
중 평균 가속도 범위
Figure 112017021883116-pat00047
를 벗어나는 특이값을 제외하고 다시 평균 가속도를 산출하며, 산출된 평균 가속도를 가속도
Figure 112017021883116-pat00048
로 결정하고(S90), 새롭게 계산된 가속도
Figure 112017021883116-pat00049
을 이용하여 속도를
Figure 112017021883116-pat00050
을 통해 계산하고, 거리를
Figure 112017021883116-pat00051
을 통해 계산한다(S100).On the other hand, if it is estimated that the acceleration / deceleration state estimator 25 is in the other state, the movement information calculation unit 26 is an element of the average acceleration a M (n).
Figure 112017021883116-pat00046
Average acceleration range
Figure 112017021883116-pat00047
The average acceleration is calculated again, except for singular values that deviate from, and the calculated average acceleration
Figure 112017021883116-pat00048
(S90), newly calculated acceleration
Figure 112017021883116-pat00049
To speed up
Figure 112017021883116-pat00050
To calculate the distance
Figure 112017021883116-pat00051
Calculate through (S100).

한편, 거리 측정부(10)는 열차(30)에 설치될 수 있다. Meanwhile, the distance measuring unit 10 may be installed in the train 30.

도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 거리 측정부(10)와 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행한 경우의 예시도이고, 도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치의 거리 측정부(10)와 열차 조준점이 열차 진행 방향과 평행하지 않은 경우의 예시도이다8 is an exemplary view when the distance measuring unit 10 and a train aiming point of the train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention are parallel to the train traveling direction, and FIG. 9 is according to an embodiment of the present invention. This is an exemplary view when the distance measuring unit 10 and the aiming point of the train movement information measuring device are not parallel to the train traveling direction.

도 8 과 도 9 를 참조하면, 거리 측정부(10)는 열차(30) 내부에 설치될 수 있으며, 정차지점 마크 등 선로 혹은 플랫폼의 특정 지점에 레이저를 조준하여 거리 및 속도를 측정할 수도 있다. Referring to FIGS. 8 and 9, the distance measuring unit 10 may be installed inside the train 30, and may measure distance and speed by aiming a laser at a specific point of a track or platform such as a stop mark. .

이 경우에도 거리 측정 방향, 열차 진행 방향, 열차 진행 방향의 연장선과 조준지점과의 거리의 관계를 이용하여 정차 지점에서의 열차 위치를 도출할 수 있다. 즉, 도 9를 참조하면

Figure 112017021883116-pat00052
이므로
Figure 112017021883116-pat00053
가 된다.In this case as well, the position of the train at the stop point can be derived using the relationship between the distance between the distance measurement direction, the train progress direction, the train progress direction and the aiming point. That is, referring to FIG. 9
Figure 112017021883116-pat00052
Because of
Figure 112017021883116-pat00053
Becomes

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치는 이동 중인 열차(30)의 위치와 속도를 실시간으로 정확하게 측정한다. Thus, the train movement information measuring apparatus according to an embodiment of the present invention accurately measures the position and speed of the moving train 30 in real time.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 이동정보 측정 장치 및 방법은 열차(30)의 거리와 속도 측정 과정에서 발생하는 노이즈를 제거하고 오차를 보정하여 열차(30)의 위치와 속도의 정확도를 향상시킨다. In addition, the train movement information measuring apparatus and method according to an embodiment of the present invention to remove the noise generated in the distance and speed measurement process of the train 30 and correct the error to correct the position and speed of the train 30 Improve.

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.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is merely exemplary and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. I will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.

10: 거리 측정부
20: 이동정보 측정부
21: 속도 계산부
22: 가속도 계산부
23: 평균 가속도 계산부
24: 평균 가속도 변화 계산부
25: 가감속 상태 추정부
26: 이동정보 계산부10: distance measuring unit
20: moving information measuring unit
21: speed calculation unit
22: acceleration calculation unit
23: average acceleration calculation unit
24: average acceleration change calculation unit
25: acceleration / deceleration state estimation unit
26: moving information calculation unit

Claims (24)

열차와의 거리를 측정하는 거리 측정부; 및
상기 거리 측정부에 의해 측정된 거리를 샘플링하고, 샘플링된 복수 개의 거리를 이용하여 각 샘플링 시점에서의 평균 가속도를 계산하며, 계산된 평균 가속도를 분석하여 열차의 가감속 상태를 추정한 후, 추정된 열차의 가감속 상태에 따라 열차의 가속도, 속도 및 거리 중 적어도 하나를 측정하는 이동정보 측정부를 포함하고,
상기 이동정보 측정부는 상기 거리 측정부에 의해 측정된 거리로부터 샘플링된 복수 개의 거리를 이용하여 열차의 속도를 계산하는 속도 계산부; 상기 속도 계산부에 의해 계산된 속도를 이용하여 가속도를 계산하는 가속도 계산부; 상기 가속도 계산부에 의해 계산된 가속도를 이용하여 평균 가속도를 계산하는 평균 가속도 계산부; 상기 평균 가속도 계산부에 의해 계산된 평균 가속도를 이용하여 기 설정된 샘플 이전과 이후의 평균 가속도를 각각 계산하고, 계산된 이전 평균 가속도와 이후 평균 가속도의 차이값을 계산하는 평균 가속도 변화 계산부; 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값을 이용하여 열차의 가감속 상태를 추정하는 가감속 상태 추정부; 및 상기 가감속 상태 추정부에 의해 추정된 열차의 가감속 상태에 따라 열차의 가속도, 속도 및 거리 중 적어도 하나를 계산하는 이동정보 계산부를 포함하고,
상기 가감속 상태 추정부는 열차의 가감속 상태를 등가속 또는 등감속 상태, 증가속 또는 감감속 상태, 감가속 또는 증감속 상태, 및 기타 상태 중 어느 하나로 추정하고,
상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값의 절대값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값보다 작으면 열차의 가감속 상태를 등가속 또는 등감속 상태로 추정하고,
상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값 이상이고, 차이값의 분포가 볼록한 모양이면, 열차의 가감속 상태를 증가속 또는 감감속 상태로 추정하며,
상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값의 음의 값 이하이고 차이값의 분포가 아래로 볼록한 모양이면 열차의 가감속 상태를 감가속 또는 증감속 상태로 추정하며,
상기 가감속 상태 추정부는 열차의 평균 가속도가 기 설정된 평균 가속도 범위를 벗어나고, 열차의 가감속 상태가 증가속 상태와 감감속 상태, 감가속 상태 및 증감속 상태로 추정되지 않으면 열차의 가감속 상태를 기타 상태로 추정하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 장치.Distance measuring unit for measuring the distance to the train; And
The distance measured by the distance measuring unit is sampled, the average acceleration at each sampling time point is calculated using the plurality of sampled distances, and the estimated acceleration and deceleration states are estimated by analyzing the calculated average acceleration, and then estimated A moving information measuring unit measuring at least one of acceleration, speed, and distance of the train according to the acceleration / deceleration state of the train,
The moving information measuring unit may include: a speed calculating unit calculating a speed of a train using a plurality of distances sampled from the distance measured by the distance measuring unit; An acceleration calculation unit that calculates an acceleration using the speed calculated by the speed calculation unit; An average acceleration calculator configured to calculate an average acceleration using the acceleration calculated by the acceleration calculator; An average acceleration change calculation unit configured to calculate an average acceleration before and after a preset sample using the average acceleration calculated by the average acceleration calculation unit, and calculate a difference between the calculated previous average acceleration and the subsequent average acceleration; An acceleration / deceleration state estimator for estimating an acceleration / deceleration state of the train using the difference value calculated by the average acceleration change calculator; And a movement information calculator for calculating at least one of acceleration, speed, and distance of the train according to the acceleration / deceleration state of the train estimated by the acceleration / deceleration state estimation unit.
The acceleration / deceleration state estimation unit estimates the acceleration / deceleration state of the train as one of an equal acceleration or deceleration state, an acceleration or deceleration state, a deceleration or deceleration state, and other states,
The acceleration / deceleration state estimator estimates the acceleration / deceleration state of the train as an equal acceleration or an equal deceleration state when the absolute value of the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is smaller than a preset acceleration / deceleration change determination threshold value.
The acceleration / deceleration state estimation unit increases or decreases the acceleration / deceleration state of the train when the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is equal to or more than a preset acceleration / deceleration change determination threshold value and the distribution of the difference values is convex. Is estimated by state,
The acceleration / deceleration state estimator decreases the acceleration / deceleration state of the train when the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is equal to or less than a negative value of a preset acceleration / deceleration change determination threshold value and the distribution of the difference value is convex downward. Presumptive or decelerating,
The acceleration / deceleration state estimator is configured to decelerate the acceleration / deceleration state of the train when the average acceleration of the train is outside the preset average acceleration range, and the acceleration / deceleration state of the train is not estimated to be the increase and deceleration state, the deceleration state, and the acceleration and deceleration state. Train movement information measuring apparatus, characterized in that estimated in other conditions. 제 1 항에 있어서, 상기 거리 측정부는 열차에 레이저를 투사하고 레이저가 열차에 반사되어 수신되는 시간을 분석하여 열차와의 거리를 측정하는 레이저 거리 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 장치. The apparatus of claim 1, wherein the distance measuring unit includes a laser distance sensor that projects a laser beam onto a train and analyzes a time at which the laser is reflected by the train and receives the laser beam to measure a distance from the train. . 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 등가속 또는 등감속 상태로 추정되면, 평균 가속도를 현재 시점에서의 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 장치.The method of claim 1, wherein the movement information calculation unit determines the average acceleration as the acceleration of the train at the current time point when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be the constant acceleration or the equal deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit. Train movement information measuring apparatus, characterized in that to recalculate the speed and distance using the acceleration. 제 9 항에 있어서, 상기 이동정보 계산부는 기 설정된 평균 가속도 범위를 벗어난 값을 제외하고, 상기 평균 가속도 계산부에 의해 다시 계산된 평균 가속도를 열차의 가속도로 결정하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 장치. The train movement information measurement according to claim 9, wherein the movement information calculation unit determines the average acceleration, which is recalculated by the average acceleration calculation unit, as a train acceleration, except for a value that is out of a preset average acceleration range. Device. 제 1 항에 있어서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 증가속 또는 감감속 상태로 추정되면, 현재 시점의 가속도를 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 장치.The method of claim 1, wherein when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be an acceleration or deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit, the movement information calculation unit determines the acceleration at the present time as the acceleration of the train, and determines the determined acceleration. Train movement information measuring apparatus, characterized in that to recalculate the speed and distance using. 제 1 항에 있어서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 감가속 또는 증감속 상태로 추정되면, 현재 시점의 가속도를 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 장치.The method of claim 1, wherein when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be the acceleration / deceleration or the acceleration / deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit, the movement information calculation unit determines the acceleration at the present time as the acceleration of the train, and determines the determined acceleration. Train movement information measuring apparatus, characterized in that to recalculate the speed and distance using. 제 1 항에 있어서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 기타 상태로 추정되면, 평균 가속도 범위를 벗어난 평균 가속도를 제외하여 상기 평균 가속도 계산부에 의해 다시 계산된 평균 가속도를 열차의 가속도로 결정하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 장치. The method of claim 1, wherein the movement information calculation unit is calculated by the average acceleration calculation unit except for the average acceleration that is out of the average acceleration range when the acceleration / deceleration state of the train is estimated by the acceleration / deceleration state estimation unit as the other state. Train movement information measuring device, characterized in that for determining the average acceleration as the acceleration of the train. 속도 계산부가 거리 측정부에 의해 측정된 거리로부터 샘플링된 복수 개의 거리를 이용하여 열차의 속도를 계산하는 단계;
가속도 계산부가 상기 속도 계산부에 의해 계산된 속도를 이용하여 가속도를 계산하는 단계;
평균 가속도 계산부가 상기 가속도 계산부에 의해 계산된 가속도를 이용하여 평균 가속도를 계산하는 단계;
평균 가속도 변화 계산부가 상기 평균 가속도 계산부에 의해 계산된 평균 가속도를 이용하여 기 설정된 샘플 이전과 이후의 평균 가속도를 각각 계산하고, 계산된 이전 평균 가속도와 이후 평균 가속도의 차이값을 계산하는 단계;
가감속 상태 추정부가 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값을 이용하여 열차의 가감속 상태를 추정하는 단계; 및
이동정보 계산부가 상기 가감속 상태 추정부에 의해 추정된 열차의 가감속 상태에 따라 열차의 가속도, 속도 및 거리 중 적어도 하나를 계산하는 단계를 포함하고,
상기 가감속 상태 추정부는 열차의 가감속 상태를 등가속 또는 등감속 상태, 증가속 또는 감감속 상태, 감가속 또는 증감속 상태, 및 기타 상태 중 어느 하나로 추정하며,
상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값의 절대값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값보다 작으면 열차의 가감속 상태를 등가속 또는 등감속 상태로 추정하고,
상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값 이상이고, 차이값의 분포가 볼록한 모양이면, 열차의 가감속 상태를 증가속 또는 감감속 상태로 추정하며,
상기 가감속 상태 추정부는 상기 평균 가속도 변화 계산부에 의해 계산된 차이값이 기 설정된 가감속 변화 판정 임계값의 음의 값 이하이고 차이값의 분포가 아래로 볼록한 모양이면 열차의 가감속 상태를 감가속 또는 증감속 상태로 추정하며,
상기 가감속 상태 추정부는 열차의 평균 가속도가 기 설정된 평균 가속도 범위를 벗어나고, 열차의 가감속 상태가 증가속 상태와 감감속 상태, 감가속 상태 및 증감속 상태로 추정되지 않으면 열차의 가감속 상태를 기타 상태로 추정하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 방법.Calculating a speed of a train by using a plurality of distances sampled from the distance measured by the speed calculator by the speed calculator;
Calculating an acceleration by an acceleration calculator using the speed calculated by the speed calculator;
Calculating an average acceleration by the average acceleration calculator by using the acceleration calculated by the acceleration calculator;
Calculating, by the average acceleration change calculation unit, an average acceleration before and after a preset sample using the average acceleration calculated by the average acceleration calculation unit, and calculating a difference value between the calculated previous average acceleration and the subsequent average acceleration;
Estimating the acceleration / deceleration state of the train by using the difference value calculated by the average acceleration change calculator by the acceleration / deceleration state estimation unit; And
Comprising a movement information calculation unit calculates at least one of the acceleration, speed and distance of the train according to the acceleration and deceleration state of the train estimated by the acceleration and deceleration state estimator,
The acceleration / deceleration state estimator estimates the acceleration / deceleration state of the train as any one of an equal acceleration or deceleration state, an acceleration or deceleration state, a deceleration or deceleration state, and other states.
The acceleration / deceleration state estimator estimates the acceleration / deceleration state of the train as an equal acceleration or an equal deceleration state when the absolute value of the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is smaller than a preset acceleration / deceleration change determination threshold value.
The acceleration / deceleration state estimation unit increases or decreases the acceleration / deceleration state of the train when the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is equal to or more than a preset acceleration / deceleration change determination threshold value and the distribution of the difference values is convex. Is estimated by state,
The acceleration / deceleration state estimator decreases the acceleration / deceleration state of the train when the difference value calculated by the average acceleration change calculation unit is equal to or less than a negative value of a preset acceleration / deceleration change determination threshold value and the distribution of the difference value is convex downward. Presumptive or decelerating,
The acceleration / deceleration state estimator is configured to decelerate the acceleration / deceleration state of the train when the average acceleration of the train is outside the preset average acceleration range, and the acceleration / deceleration state of the train is not estimated to be the increase and deceleration state, the deceleration state, and the deceleration state. Train movement information measuring method, characterized in that estimated in other conditions. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 14 항에 있어서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 등가속 또는 등감속 상태로 추정되면, 평균 가속도를 현재 시점에서의 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 방법.15. The method of claim 14, wherein the movement information calculation unit determines the average acceleration as the acceleration of the train at the current time point when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be the same acceleration or the same deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit. Train movement information measuring method, characterized in that the speed and distance are recalculated using the acceleration. 제 20 항에 있어서, 상기 이동정보 계산부는 기 설정된 평균 가속도 범위를 벗어난 값을 제외하고, 상기 평균 가속도 계산부에 의해 다시 계산된 평균 가속도를 열차의 가속도로 결정하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 방법.The train movement information measurement according to claim 20, wherein the movement information calculation unit determines the average acceleration, which is recalculated by the average acceleration calculation unit, as the acceleration of the train, except for values outside the preset average acceleration range. Way. 제 14 항에 있어서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 증가속 또는 감감속 상태로 추정되면, 현재 시점의 가속도를 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 방법.15. The method of claim 14, wherein when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be the acceleration or deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit, the movement information calculation unit determines the acceleration at the present time as the acceleration of the train, and determines the determined acceleration. The train movement information measuring method characterized in that the speed and distance are recalculated using. 제 14 항에 있어서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 감가속 또는 증감속 상태로 추정되면, 현재 시점의 가속도를 열차의 가속도로 결정하고, 결정된 가속도를 이용하여 속도 및 거리를 다시 계산하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 방법.15. The method of claim 14, wherein when the acceleration / deceleration state of the train is estimated to be the acceleration / deceleration or the acceleration / deceleration state by the acceleration / deceleration state estimation unit, the movement information calculation unit determines the acceleration at the present time as the acceleration of the train, and determines the determined acceleration. The train movement information measuring method characterized in that the speed and distance are recalculated using. 제 14 항에 있어서, 상기 이동정보 계산부는 상기 가감속 상태 추정부에 의해 열차의 가감속 상태가 기타 상태로 분류되면, 평균 가속도 범위를 벗어난 평균 가속도를 제외하여 상기 평균 가속도 계산부에 의해 다시 계산된 평균 가속도를 열차의 가속도로 결정하는 것을 특징으로 하는 열차 이동정보 측정 방법.
15. The method of claim 14, wherein when the acceleration / deceleration state of the train is classified into other states by the acceleration / deceleration state estimating unit, the movement information calculation unit is calculated again by the average acceleration calculation unit except for the average acceleration outside the average acceleration range. Train movement information measuring method characterized in that the determined average acceleration as the acceleration of the train.
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