KR102138927B1 - Apparatus and method for detecting position - Google Patents
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Abstract
위치 탐지 장치 및 위치 탐지 방법을 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 장치는 운송 수단에 설치된 픽업 코일과 트랙에 설치된 공급 코일을 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 환경에서, 상기 픽업 코일이 생성하는 자기장을 감지하여 제1 전압 값으로 변환하는 감지부와, 상기 제1 전압 값의 노이즈를 제거하여 제2 전압 값을 출력하는 필터부와, 상기 제2 전압 값의 포락선을 검출하여 제3 전압 값을 출력하는 포락선 검출부와, 상기 제3 전압 값과 기준 전압 값을 비교하여 이진 신호를 출력하는 전압 비교부를 포함한다.Disclosed is a location detecting device and a method for detecting a location. In an environment of a wireless power transmission system including a pickup coil installed in a transportation means and a supply coil installed in a track, the position detection device according to an embodiment of the present invention senses a magnetic field generated by the pickup coil and uses a first voltage value. A detector for converting, a filter unit for removing the noise of the first voltage value and outputting a second voltage value, an envelope detector for detecting the envelope of the second voltage value and outputting a third voltage value, and the first 3 includes a voltage comparator that compares a voltage value with a reference voltage value and outputs a binary signal.
Description
본 발명은 운송 수단의 위치를 탐지하는 것으로, 보다 상세하게는 운송 수단 내에 설치된 픽업 코일을 감지하여 위치를 탐지하는 위치 탐지 장치에 관한 것이다.The present invention is to detect the position of the vehicle, and more particularly, to a position detection device for detecting the location by detecting the pickup coil installed in the vehicle.
차축 카운터(axle counter)는 열차를 감지하는데 널리 사용된다. 이것은 본딩없이 트랙 차축에 설치될 수 있으며, 트랙 회로에 비해 케이블링이 덜 요구된다. Axle counters are widely used to detect trains. It can be installed on a track axle without bonding, and requires less cabling than a track circuit.
차축 카운터는 특히 습한 곳에서 유용하게 사용된다. 트랙 회로는 고장을 일으키기 쉽다. 차축 카운터는 트랙 회로와 비교하여 또한 녹이나 입 찌꺼기와 같은 선체 상태에 덜 민감하다. 특히 차축 카운터는 트랙 회로 또는 다른 감지 시스템과 함께 사용되며, 신뢰성 있는 열차 탐지를 제공한다.The axle counter is particularly useful in humid places. Track circuits are prone to failure. Axle counters are also less sensitive to hull conditions, such as rust and debris, compared to track circuits. In particular, axle counters are used in conjunction with track circuits or other sensing systems and provide reliable train detection.
도 1은 차축 카운터를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the axle counter.
도 1의 (a)는 열차 바퀴의 통과가 없을 때 차축 카운터를 나타내는 것이다.1(a) shows the axle counter when there is no passage of the train wheels.
도 1의 (a)를 참조하면, 차축 카운터(120)는 열차의 트랙(110)에 설치될 수 있다.Referring to (a) of FIG. 1, the
차축 카운터(120)는 송신 코일(121)과 수신 코일(122)로 구성된다. 코일들(121, 122)은 레일(111)의 양 쪽에 장착된다. 송신 코일(121)에 의해 생성된 자기장(123)이 수신 코일(122)로 들어가면 전압(130)이 유도된다.The
유도된 전압(130)은 검출 회로에 의해 디코딩 된다. 생성된 자기장(123)은 열차 바퀴의 통과를 탐지하는 기준 신호로써 사용된다. The induced
도 1의 (b)는 열차 바퀴를 탐지하는 차축 카운터를 나타내는 것이다.1(b) shows an axle counter for detecting train wheels.
도 1의 (b)를 참조하면, 차축 카운터는 레일(141)에 설치되어 열차(160)가 트랙(140)을 따라 이동할 때, 열차(160)의 바퀴(161)를 탐지할 수 있다.Referring to (b) of FIG. 1, an axle counter is installed on the
열차 바퀴(161)가 차축 카운터(150)의 코일(151, 152) 사이에 위치할 때 수신 코일(152)에서 강자성체의 열차 바퀴(161)에 의해 유도된 전압(170)은 위상이 180 도로 바뀐다.When the
단순한 차축 카운터의 동작은 신뢰성 있는 열차 탐지 성능을 이끈다.The operation of a simple axle counter leads to reliable train detection performance.
한편, 차축 카운터는 무선 전력 전송 시스템(Wireless Power Transfer, WPT) 환경에서 사용될 수 있다.Meanwhile, the axle counter may be used in a wireless power transfer (WPT) environment.
무선 전력 전송 시스템은 전기 교통 수단을 위해 개발된 시스템이다.The wireless power transmission system is a system developed for electric transportation.
일반적으로 트랙 위에 설치된 공급 코일과, 열차 내에 설치된 픽업 코일과 트랙사이드 장비에 관련 전자 회로들로 구성된다.It generally consists of a supply coil installed on the track, a pickup coil installed on the train and related electronic circuits on the trackside equipment.
공급 코일에 의해 생성된 자기장은 픽업 코일에 의해 수신되고 전력으로 변환된다.The magnetic field generated by the supply coil is received by the pickup coil and converted into electric power.
철도 응용 분야에서 WPT 시스템의 사용은 전력 공급에 일반적으로 사용됐던 팬터그래프와 케이블을 제거하는 이점을 준다.The use of WPT systems in railway applications has the advantage of eliminating the pantographs and cables commonly used in power supply.
결과적으로, 철도 시스템의 건설 유지 비용은 상당히 감소될 수 있고, 철도 시스템의 심미성 또한 상당히 개선되었다.As a result, the cost of maintaining and maintaining the construction of the railway system can be significantly reduced, and the aesthetics of the railway system has also been significantly improved.
하지만, 차축 카운터를 WPT 시스템과 같이 사용하는 경우 WPT 시스템에 의해 생성되는 자속은 차축 카운터의 기준 신호를 방해할 수 있고, 특히 유사한 주파수 범위(차축 카운터에서 21kHz, WPT 시스템에서 10-100 kHz)에서 동작할 때 탐지 오류를 야기시킬 수 있다.However, when using an axle counter with a WPT system, the magnetic flux generated by the WPT system can interfere with the reference signal of the axle counter, especially in similar frequency ranges (21 kHz in axle counters, 10-100 kHz in WPT systems). It can cause detection errors when operating.
WPT 시스템의 동작 주파수를 증가시켜 서로 간섭을 피하는 방법이 있으나, 와이어 스킨 효과(wire skin effect)와, 인버터의 스위칭 주파수의 제한 때문에 100 키로 헤르츠(kHz) 이상으로 동작할 수 있는 고 전력 WPT 시스템이 없는 실정이다.There is a way to avoid interference with each other by increasing the operating frequency of the WPT system, but because of the wire skin effect and the limitation of the switching frequency of the inverter, a high power WPT system capable of operating at 100 kilohertz (kHz) or higher is possible. There is no situation.
이러한 문제를 해결하기 위해, 리액티브 쉴딩(reactive shielding)을 사용하여 자속 누설을 줄이는 몇 가지 방법들이 제안되었다.To solve this problem, several methods have been proposed to reduce magnetic flux leakage using reactive shielding.
그러나, 이 방법들은 저전력 WPT 시스템으로 설계되기 때문에, 자속 누설을 최소화하고 차축 카운터에 EMI를 줄이기 위해 리액티브 쉴딩(reactive shielding)을 적용하는 것은 비용이 많이 들고, 무선 전력 효율을 낮출 수 있다.However, since these methods are designed with a low-power WPT system, applying reactive shielding to minimize magnetic flux leakage and reduce EMI to the axle counter is costly and can reduce wireless power efficiency.
본 발명은 무선 전력 신호에 의한 전기적 간섭을 피할 수 있는 위치 탐지 장치 및 위치 탐지 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to provide a location detection device and a location detection method that can avoid electrical interference by a wireless power signal.
또한, 본 발명은 전기적 간섭에 의한 탐지 오류를 현저히 줄일 수 있는 위치 탐지 장치 및 위치 탐지 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a position detection device and a location detection method that can significantly reduce detection errors due to electrical interference.
또한, 본 발명은 별도의 기준신호의 생성 없이 무선 전력 시스템에서 생성된 자기장을 이용하여 운송 수단의 차량을 탐지할 수 있는 위치 탐지 장치 및 위치 탐지 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a location detection device and a location detection method capable of detecting a vehicle of a transportation means using a magnetic field generated in a wireless power system without generating a separate reference signal.
또한, 본 발명은 열차 내의 픽업 코일에 의해 열차의 위치를 탐지할 수 있는 위치 탐지 장치 및 위치 탐지 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a position detection device and a position detection method capable of detecting the position of the train by a pickup coil in the train.
또한, 본 발명은 통과하는 열차의 속도를 계산할 수 있는 위치 탐지 장치 및 위치 탐지 방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a position detection device and a position detection method capable of calculating the speed of a passing train.
상술한 목적을 달성 하기 위한 본 발명의 일 실시예에 위치 탐지 장치는, 운송 수단에 설치된 픽업 코일과 트랙에 설치된 공급 코일을 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 환경에서, 상기 픽업 코일이 생성하는 자기장을 감지하여 제1 전압 값으로 변환하는 감지부와, 상기 제1 전압 값의 노이즈를 제거하여 제2 전압 값을 출력하는 필터부와, 상기 제2 전압 값의 포락선을 검출하여 제3 전압 값을 출력하는 포락선 검출부와, 상기 제3 전압 값과 기준 전압 값을 비교하여 이진 신호를 출력하는 전압 비교부를 포함한다.In one embodiment of the present invention for achieving the above object, in the environment of a wireless power transmission system including a pickup coil installed in a transportation means and a supply coil installed in a track, the magnetic field generated by the pickup coil is generated. A sensing unit that detects and converts the voltage to a first voltage value, a filter unit that removes noise of the first voltage value to output a second voltage value, and detects an envelope of the second voltage value to output a third voltage value And a voltage comparator that compares the third voltage value with a reference voltage value and outputs a binary signal.
또한, 상기 이진 신호에 기초하여 상기 운송 수단의 상기 트랙 상의 위치를 탐지하는 탐지부를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a detection unit for detecting a position on the track of the vehicle based on the binary signal.
또한, 상기 이진 신호에 기초하여 상기 운송 수단의 속도를 탐지하는 탐지부를 더 포함할 수 있다. In addition, it may further include a detector for detecting the speed of the vehicle based on the binary signal.
또한, 상기 감지부는, 상기 공급 코일에 일 측 방향으로 감겨진 코일일 수 있다.Further, the sensing unit may be a coil wound in one direction on the supply coil.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 위치 탐지 장치는, 운송 수단에 설치된 픽업 코일과 트랙에 설치된 공급 코일을 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 환경에서, 상기 공급 코일을 일 측 방향으로 감은 형태로 설치되어 상기 운송 수단에 설치된 픽업 코일이 생성하는 자기장을 수신하여 제1 전압 값을 출력하는 수신부와, 상기 제1 전압 값에 기초하여 상기 상기 운송 수단의 상기 트랙 상의 위치를 탐지하는 탐지부를 포함한다.Position detection device according to another embodiment of the present invention, in the environment of a wireless power transmission system including a supply coil installed on a track and a pickup coil installed on a vehicle, is installed in the form of winding the supply coil in one direction It includes a receiving unit for receiving a magnetic field generated by the pickup coil installed in the vehicle and outputting a first voltage value, and a detector for detecting a position on the track of the vehicle based on the first voltage value.
또한, 상기 탐지부는, 상기 제1 전압 값에 기초하여 상기 운송 수단의 속도를 탐지할 수 있다.In addition, the detection unit may detect the speed of the transportation means based on the first voltage value.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 방법은, 운송 수단에 설치된 픽업 코일과 트랙에 설치된 공급 코일을 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 환경에서, 상기 픽업 코일이 생성하는 자기장을 감지하여 제1 전압 값으로 변환하는 단계와, 상기 제1 전압 값의 노이즈를 제거하여 제2 전압 값을 출력하는 단계와, 상기 제2 전압 값의 포락선을 검출하여 제3 전압 값을 출력하는 단계와, 상기 제3 전압 값과 기준 전압 값을 비교하여 이진 신호를 출력하는 단계를 포함한다.The method for detecting a location according to an embodiment of the present invention detects a magnetic field generated by the pickup coil in the environment of a wireless power transmission system including a pickup coil installed in a transportation means and a supply coil installed in a track to detect a first voltage value. Converting to, outputting a second voltage value by removing noise of the first voltage value, detecting an envelope of the second voltage value, and outputting a third voltage value, and the third voltage And comparing the value with the reference voltage value to output a binary signal.
또한, 상기 이진 신호에 기초하여 상기 운송 수단의 상기 트랙 상의 위치를 탐지하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method may further include detecting a position on the track of the vehicle based on the binary signal.
또한, 상기 이진 신호에 기초하여 상기 운송 수단의 속도를 탐지하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the method may further include detecting the speed of the vehicle based on the binary signal.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 위치 탐지 방법은, 운송 수단에 설치된 픽업 코일과 트랙에 설치된 공급 코일을 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 환경에서, 상기 공급 코일을 일 측 방향으로 감은 형태로 설치되어 상기 운송 수단에 설치된 픽업 코일이 생성하는 자기장을 수신해 제1 전압 값을 출력하는 단계와, 상기 제1 전압 값에 기초하여 상기 운송 수단의 상기 트랙 상의 위치를 탐지하는 단계를 포함한다.Position detection method according to another embodiment of the present invention, in an environment of a wireless power transmission system including a supply coil installed on a track and a pickup coil installed on a vehicle, is installed in a form in which the supply coil is wound in one direction. And receiving a magnetic field generated by the pickup coil installed in the vehicle and outputting a first voltage value, and detecting a position on the track of the vehicle based on the first voltage value.
또한, 상기 제1 전압 값에 기초하여 상기 운송 수단의 속도를 탐지하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the method may further include detecting the speed of the vehicle based on the first voltage value.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 장치 및 위치 탐지 방법은 무선 전력 신호에 의한 전기적 간섭을 피할 수 있다.The location detection device and the location detection method according to an embodiment of the present invention can avoid electrical interference caused by a wireless power signal.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 장치 및 위치 탐지 방법은 전기적 간섭에 의한 탐지 오류를 현저히 줄일 수 있다.The location detection device and the location detection method according to an embodiment of the present invention can significantly reduce detection errors due to electrical interference.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 장치 및 위치 탐지 방법은 별도의 기준신호의 생성 없이 무선 전력 시스템에서 생성된 자기장을 이용하여 운송 수단의 차량을 탐지할 수 있다.The location detection device and the location detection method according to an embodiment of the present invention may detect a vehicle in a transportation means using a magnetic field generated in a wireless power system without generating a separate reference signal.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 장치 및 위치 탐지 방법은 열차 내의 픽업 코일에 의해 열차의 위치를 탐지할 수 있다.The position detection device and the position detection method according to an embodiment of the present invention may detect the position of the train by a pickup coil in the train.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 장 치 및 위치 탐지 방법은 통과하는 열차의 속도를 계산할 수 있다.The location detection device and the location detection method according to an embodiment of the present invention may calculate the speed of a passing train.
도 1은 차축 카운터를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 장치의 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 위치 탐지 장치의 구성 예이다.
도 4는 도 3에 도시된 위치 탐지 장치의 탐지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 위치 탐지 장치의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 위치 탐지 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 위치 탐지 방법의 흐름도이다.1 is a view for explaining the axle counter.
2 is a block diagram of a location detection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration example of the location detection device illustrated in FIG. 2.
FIG. 4 is a view for explaining a detection method of the location detection device shown in FIG. 3.
5 is a circuit diagram of the position detection device shown in FIG. 3.
6 is a block diagram of a location detection device according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart of a location detection method according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart of a method for detecting a location according to another embodiment of the present invention.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the components, steps, operations and/or elements mentioned above, the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. Or do not exclude additions.
본 명세서에서 사용되는 “실시예”, “예”, “측면”, “예시” 등은 기술된 임의의 양상(aspect) 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다.As used herein, "example", "example", "side", "example", etc. should be construed as any aspect or design described being better or more advantageous than other aspects or designs. It is not done.
또한, '또는' 이라는 용어는 배타적 논리합 'exclusive or' 이기보다는 포함적인 논리합 'inclusive or' 를 의미한다. 즉, 달리 언급되지 않는 한 또는 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 'x가 a 또는 b를 이용한다' 라는 표현은 포함적인 자연 순열들(natural inclusive permutations) 중 어느 하나를 의미한다. Also, the term'or' means an inclusive OR'inclusive or' rather than an exclusive OR. That is, unless stated otherwise or unclear from the context, the expression'x uses a or b'means any of the natural inclusive permutations.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 단수 표현("a" 또는 "an")은, 달리 언급하지 않는 한 또는 단수 형태에 관한 것이라고 문맥으로부터 명확하지 않는 한, 일반적으로 "하나 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular expression (“a” or “an”) used in the specification and claims generally means “one or more” unless the context clearly indicates that it is of the singular form or unless otherwise stated. It should be interpreted as.
또한, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Further, terms such as first and second used in the specification and claims may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless specifically defined.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.On the other hand, in the description of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms used in the present specification (terminology) are terms used to properly represent an embodiment of the present invention, which may vary depending on a user, an operator's intention, or a custom in a field to which the present invention pertains. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 장치의 블록도이다.2 is a block diagram of a location detection device according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 위치 탐지 장치(200)는 감지부(210)와, 필터부(220)와, 포락선 검출부(230)와, 전압 비교부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the
감지부(210)는 운송 수단에 설치된 픽업 코일과 트랙에 설치된 공급 코일을 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 환경에서 픽업 코일이 생성하는 자기장을 감지하여 제1 전압 값으로 변환할 수 있다.The
무선 전력 전송 시스템의 환경은 운송 수단이 무선으로 전력을 공급 받는 환경일 수 있다.The environment of the wireless power transmission system may be an environment in which a vehicle is wirelessly powered.
운송 수단은 승객이나 물류 등을 이송하는 열차, 모노레일, 자동차, 오토바이 등을 포함할 수 있다.Transportation means may include trains, monorails, automobiles, motorcycles, etc., which transport passengers or logistics.
운송 수단은 트랙을 따라 이동할 수 있다. The vehicle can move along the track.
예를 들면, 자동차는 고속도로 등의 도로일 수 있고, 열차는 레일 일 수 있다.For example, a car may be a road such as a highway, and a train may be a rail.
공급 코일은 트랙에 설치될 수 있다.The supply coil can be installed on the track.
픽업 코일은 운송 수단에 설치될 수 있다.The pickup coil can be installed in the vehicle.
공급 코일은 무선 전력 신호를 운송 수단에 전송하는 코일일 수 있다.The supply coil can be a coil that transmits a wireless power signal to a vehicle.
픽업 코일은 공급 코일에서 전송하는 무선 전력 신호를 수신하는 코일일 수 있다.The pickup coil may be a coil that receives a wireless power signal transmitted from the supply coil.
이때, 무선 전력 신호를 자기장을 의미할 수 있다.At this time, the wireless power signal may mean a magnetic field.
픽업 코일은 수신한 무선 전력 신호에 의해 전압이 유도될 수 있다.The voltage of the pickup coil may be induced by the received wireless power signal.
픽업 코일은 유도된 전압에 의해 유도 전류를 생성할 수 있다.The pickup coil can generate an induced current by the induced voltage.
픽업 코일은 유도 전류에 의해 자기장을 생성할 수 있다.The pickup coil can generate a magnetic field by induction current.
감지부(210)는 픽업 코일이 생성한 자기장을 수신하여 제1 전압 값으로 변환할 수 있다.The
감지부(210)는 상기 공급 코일에 일 측 방향으로 감겨진 코일일 수 있다.The
필터부(220)는 제1 전압 값의 노이즈를 제거하여 제2 전압 값을 출력할 수 있다.The
포락선 검출부(230)는 제2 전압 값의 포락선을 검출하여 제3 전압 값을 출력할 수 있다.The
전압 비교부(240)는 제3 전압 값과 기준 전압 값을 비교하여 이진 신호를 출력할 수 있다.The
이진 신호는 이진 로직 신호(binary Logic signal)일 수 있다.The binary signal may be a binary logic signal.
본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 장치(200)는 탐지부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The
탐지부는 이진 신호에 기초하여 상기 운송 수단의 상기 트랙 상의 위치를 탐지할 수 있다.The detector can detect the position of the vehicle on the track based on the binary signal.
탐지부는 이진 신호에 기초하여 상기 운송 수단의 속도를 탐지할 수 있다.The detector may detect the speed of the vehicle based on the binary signal.
도 3은 도 2에 도시된 위치 탐지 장치의 구성 예이다.FIG. 3 is a configuration example of the location detection device illustrated in FIG. 2.
도 3을 참조하면, 위치 탐지 장치(350)는 감지부(351)와, 검출회로부(352)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
검출회로부(352)는 도 2에 도시된 필터부(220)와, 포락선 검출부(230)와, 전압비교부(240)를 포함할 수 있다.The
위치 탐지 장치(350)는 열차(320)의 위치를 탐지할 수 있다.The
감지부(351)는 열차(320)가 지나가는 트랙(310)에 설치될 수 있다.The
트랙은 무선 전력 전송 시스템(Wireless Power Transfer, WPT)의 환경을 가질 수 있다.The track may have an environment of a wireless power transfer system (WPT).
무선 전력 전송 시스템은 열차(320)의 하단에 설치된 픽업 코일과, 트랙(310) 위에 설치된 공급 코일(340) 및 기타 전자 회로들로 구성될 수 있다.The wireless power transmission system may include a pickup coil installed at the bottom of the
공급 코일(340)은 트랙(310)을 따라 설치될 수 있다.The
공급 코일(340)는 트랙(310)의 레일 안 쪽에 두 개의 라인으로 설치될 수 있다.The
감지부(351)는 코일일 수 있다.The
감지부(351)는 트랙을 따라 설치된 공급 코일(340)의 특정 지점에 설치될 수 있다.The
다시 말해, 본 발명의 위치 탐지 장치는 감지부(351)에 의해 열차가 특정 지점에 위치하는지 탐지할 수 있다.In other words, the position detection device of the present invention can detect whether the train is located at a specific point by the
감지부(351)는 공급 코일(340)을 구성하는 두 개의 라인 중 어느 하나의 라인의 외주 면을 따라 일 측 방향으로 감겨져 설치될 수 있다.The
감지부(351)는 열차(320)가 지나가는 경우 열차(320) 내의 픽업 코일에서의 자기장을 감지할 수 있다.The
감지부(351)는 감지한 자기장을 제1 전압 값으로 변환할 수 있다.The
검출회로부(352)는 감지부(351)로부터 제1 전압 값을 수신하여 열차(320)의 위치를 탐지할 수 있다.The
또한, 검출회로부(352)는 감지부(351)로부터 제1 전압 값을 수신하여 열차(320)의 속도를 탐지할 수 있다.In addition, the
위치 탐지 장치(350)는 복수 개의 감지부들을 포함할 수 있다.The
복수 개의 감지부들은 트랙의 공급 코일을 따라 일정 단위 거리마다 설치될 수 있다.The plurality of sensing units may be installed at a certain unit distance along the supply coil of the track.
복수 개의 감지부들 각각은 식별 아이디 또는 식별 번호를 가질 수 있다.Each of the plurality of detection units may have an identification ID or an identification number.
식별 아이디 또는 식별 번호는 감지부들 각각을 구별하는 정보일 수 있다.The identification ID or identification number may be information for distinguishing each of the detection units.
위치 탐지 장치(350)는 트랙을 따라 설치된 복수 개의 감지부들에 의해 해당 설치된 지점에 열차의 유무를 확인할 수 있다.The
열차 관제 시스템(Train Control System)은 위치 탐지 장치(350)으로부터 열차의 유무에 대한 정보를 수신하여 해당 열차의 위치를 확인할 수 있다.The train control system may receive information about the presence or absence of a train from the
예를 들면, 위치 탐지 장치(350)의 감지부들(N1 내지 N100)은 시속 200킬로미터(km/h)의 속도를 가지는 열차의 위치를 탐지하기 위해 100킬로미터(km) 길이의 트랙을 따라 1킬로미터(km) 마다 설치될 수 있다.For example, the detection units N1 to N100 of the
위치 탐지 장치(350)는 제1 감지부(N1)에 의해 열차가 0킬로미터(km) 지점에 위치하고 있음을 확인할 수 있다.The
위치 탐지 장치(350)는 3분 후 제10 감지부(N10)에 의해 열차가 10킬로미터(km) 지점에 위치하고 있음을 확인할 수 있다.After 3 minutes, the
위치 탐지 장치(350)는 30분 후 제100 감지부(N100)에 의해 열차가 100킬로미터(km) 지점에 위치하고 있음을 확인할 수 있다.After 30 minutes, the
위치 탐지 장치(350)는 제100 감지부(N100)에 의해 열차가 계속 감지되는 경우 열차가 100킬로미터(km) 지점에 정지하였음을 확인할 수 있다.If the train is continuously detected by the 100th detection unit N100, the
위치 탐지 장치(350)는 위와 같이 감지부들(N1 내지 N100)에 의해 해당 위치에의 열차의 유무를 확인할 수 있다.The
열차 관제 시스템(Train Control System)은 이러한 열차의 유무에 대한 정보들을 위치 탐지 장치(350)로부터 수신하여 열차의 위치 및 상태를 확인할 수 있다.The train control system may receive information on the presence or absence of such a train from the
도 4는 도 3에 도시된 위치 탐지 장치의 탐지 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a view for explaining a detection method of the location detection device shown in FIG. 3.
도 4를 참조하면, 픽업 코일(413)은 열차(411)의 하 단에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 4, the
픽업 코일(412)는 열차(411)의 하 단에 설치된 픽업 코일 페라이트 코어(412) 아래 설치될 수 있다.The
픽업 코일(413)은 고리 형태의 코일일 수 있다.The
픽업 코일(413)의 지름은 d일 수 있다.The diameter of the
따라서, 픽업 코일(413)은 앞 단과 뒷 단으로 구성될 수 있다.Therefore, the
픽업 코일(413)의 앞 단은 도면 상에서 들어가는 전류()가 흘러 시계 방향의 자기장(416)을 형성할 수 있다.The front end of the pick-up
픽업 코일(413)의 뒷 단은 도면 상에서 나오는 전류()가 흘러 반시계 방향의 자기장(417)을 형성할 수 있다.The rear end of the
공급 코일(414)은 열차(411)가 지나가는 트랙을 따라 설치될 수 있다.The
감지부(415)는 공급 코일(414)에 일 측 방향으로 감겨져 설치될 수 있다.The
감지부(415)는 A 루프 영역을 가질 수 있다.The
감지부(415)는 픽업 코일(413)의 앞 단의 자기장(416)과 뒷 단의 자기장(417)을 수신하여 제1 전압 값으로 변환할 수 있다.The
따라서, 감지부(415)가 수신하는 변환하는 제1 전압 값(418, 428, 438, 448)은 픽업 코일(413)과의 상대적 위치에 따라 변화할 수 있다.Accordingly, the converted
감지부(415)는 자기장(416, 417)을 감지하여, 아래 [수학식 1]과 같이 제1 전압 값()을 얻을 수 있다.The
[수학식 1][Equation 1]
여기서, 이고, 는 픽업 코일(413)의 앞 단에서 생성된 자기장(416)을 의미하고, 는 픽업 코일(413)의 뒷 단에서 생성된 자기장(417)일 수 있다.here, ego, Means a
는 암페어 법칙(Ampere's law)에 의해 아래 [수학식 2]와 같이 표현할 수 있다. Can be expressed as [Equation 2] below by Ampere's law.
[수학식 2][Equation 2]
여기서, 는 진공에서의 투자율이다.here, Is the permeability in vacuum.
루프 영역을 통과하는 자속 밀도의 변화는 이기 때문에 무시할 만하다. The change in magnetic flux density through the loop region Because it is, it is negligible.
는 픽업 코일(413)의 앞 단에 흐르는 전류일 수 있다. May be a current flowing in the front end of the
는 픽업 코일(413)의 뒷 단에 흐르는 전류일 수 있다. May be a current flowing in the rear end of the
와, 의 크기는 동일한 픽업 코일(413)을 통해 흐르기 때문에 동일 하다. Wow, The size of is the same because it flows through the
는 감지부(415)와 픽업 코일(413)의 앞 단과의 사이 거리일 수 있다 May be a distance between the
는 감지부(415)와 픽업 코일(413)의 앞 단을 연결하는 선과 픽업 코일(415)의 앞 단과 뒷 단을 연결하는 선의 사이 각을 의미할 수 있다. May denote an angle between a line connecting the front end of the
따라서, 예를 들면, 는 픽업 코일(413)의 앞 단이 감지부(415)의 바로 위에 있을 때이다.So, for example, Is when the front end of the
는 감지부(415)와 픽업 코일(413)의 뒷 단과의 사이 거리일 수 있다. May be a distance between the
는 감지부(415)와 픽업 코일(413)의 뒷 단을 연결하는 선과 픽업 코일(413)의 앞 단과 뒷 단을 연결하는 선의 각을 의미할 수 있다. Denotes an angle of a line connecting the
이하에서는, 위치 탐지 장치의 위치 탐지 방식을 시간 순서에 따라 설명한다.Hereinafter, the position detection method of the position detection device will be described in chronological order.
도 4의 (a)는 감지부(415)가 픽업 코일의 자기장을 수신하고 있지 않은 경우이다.4A is a case in which the
감지부(415)는 픽업 코일(413)의 자기장(416, 417)을 감지하지 못하여 참조 부호 418의 그래프와 같이 일 수 있다.The
이때, 감지부(415)의 권선 방향은 공급 코일(414)이 생성하는 자기장의 방향과 평행하므로 공급 코일(414)의 자기장에 의해 제1 전압이 유도되지 않는다.At this time, since the winding direction of the
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 열차(411)는 이동하여 감지부(415)의 바로 위에 픽업 코일(413)의 앞 단이 위치할 수 잇다.As shown in FIG. 4(b), the
감지부(415)는 이기 때문에 픽업 코일(413)의 앞 단이 생성한 자기장(416)에 의해 참조부호 428의 그래프와 처럼 제1 전압 값이 유도될 수 있다.The
도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 열차(411)는 이동하여 감지부(415)의 바로 위에 픽업 코일(413)의 중앙이 위치()할 수 있다.As shown in FIG. 4(c), the
이때, 픽업 코일(413)의 앞 단의 전류()는 뒷 단의 전류()와 반대 방향으로 흐른다.At this time, the current at the front end of the pickup coil 413 ( ) Is the current in the back stage ( ) In the opposite direction.
따라서, 감지부(415)는 앞 단의 자기장(416)과, 뒷 단의 자기장(417)이 서로 상쇄된 자기장을 수신하여 참조부호 438의 그래프와 같이 될 수 있다.Therefore, the
도 4의 (d)에 도시된 바와 같이 열차(411)는 이동하여 감지부(415)의 바로 위에 픽업 코일(413)의 뒷 단이 위치()할 수 있다.As shown in (d) of FIG. 4, the
따라서, 감지부(415)는 뒷 단의 자기장(417)을 수신하여 제1 전압 값이 유도될 수 있다.Therefore, the
이때, 제1 전압 값은 참조부호 448의 그래프와 같이 픽업 코일(413)의 앞 단에 의해 유도된 제1 전압 값과 180 도의 위상차이를 가질 수 있다.At this time, the first voltage value may have a phase difference of 180 degrees from the first voltage value induced by the front end of the
이와 같이, 감지부(415)에 유도된 제1 전압 값은 도 3에 도시된 검출회로부(352)에 의해 처리되어 열차의 위치를 탐지할 수 있다.In this way, the first voltage value induced in the
또한, 본 발명의 위치 탐지 장치는 별도의 기준 신호 없이 픽업 코일(413)이 생성한 자기장을 이용하여 위치를 탐지할 수 있다.In addition, the position detection device of the present invention can detect the position using the magnetic field generated by the
따라서, 위치 탐지 장치는 무선 전력 신호와의 간섭에 의한 탐지 오류를 최소화할 수 있다.Accordingly, the location detection device can minimize detection errors due to interference with the wireless power signal.
도 5는 도 3에 도시된 위치 탐지 장치의 회로도이다.5 is a circuit diagram of the position detection device shown in FIG. 3.
도 3을 참조하면, 위치 탐지 장치는 감지부(510)와, 필터부(520)와, 포락선 검출부(530)와, 전압 비교부(540)와, 탐지부(550)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the location detection device may include a
감지부(510)는 인덕터(L)일 수 있다.The
필터부(520)는 저역 통과 필터(Low pass filter)일 수 있다.The
필터부(520)는 제1 저항(R1)과 제1 캐패시터(C1)를 포함할 수 있다.The
포락선 검출부(530)는 다이오드(D)와, 제2 저항(R2)과, 제2 캐패시터(C2)를 포함할 수 있다.The
전압 비교부(540)는 전압 비교기 회로를 포함할 수 있다.The
L의 일 단은 접지될 수 있다.One end of L can be grounded.
R1의 일 단은 L의 타 단에 연결될 수 있다.One end of R1 may be connected to the other end of L.
L의 타 단의 전압 값은 제1 전압 값일 수 있다.The voltage value of the other end of L may be the first voltage value.
C1의 일 단은 L의 일 단에 연결될 수 있다.One end of C1 may be connected to one end of L.
C1의 타 단은 R1의 타 단에 연결될 수 있다.The other end of C1 may be connected to the other end of R1.
C1의 타 단의 전압 값은 제2 전압 값일 수 있다.The voltage value at the other end of C1 may be a second voltage value.
D의 애노드 단은 R1의 타 단에 연결될 수 있다.The anode end of D may be connected to the other end of R1.
R2의 일 단은 L의 일 단에 연결될 수 있다.One end of R2 may be connected to one end of L.
R2의 타 단은 D의 캐소드 단에 연결될 수 있다.The other end of R2 may be connected to the cathode end of D.
C2의 일 단은 L의 일 단에 연결될 수 있다.One end of C2 may be connected to one end of L.
C2의 타 단은 D의 캐소드 단에 연결될 수 있다.The other end of C2 may be connected to the cathode end of D.
C2의 타 단의 전압 값은 제3 전압 값(Vin)일 수 있다.The voltage value at the other end of C2 may be the third voltage value V in .
전압 비교기 회로는 제3 전압 값(Vin)과 기준 전압 값(Vth)을 입력 받아 이진 신호를 출력할 수 있다.The voltage comparator circuit may receive a third voltage value V in and a reference voltage value V th to output a binary signal.
탐지부(Railway signaling main controller, 550)는 이진 신호에 기초하여 열차의 위치를 탐지할 수 있다.The detector (Railway signaling main controller) 550 may detect the location of the train based on the binary signal.
또한, 탐지부(550)는 이진 신호에 기초하여 열차의 속도를 탐지할 수 있다.In addition, the
감지부(510)는 열차의 픽업 코일로부터 자기장을 수신하여 제1 전압 값으로 변환할 수 있다.The
필터부(520)는 제1 전압 값 중 무선 전력 전송 시스템의 동작 주파수 외 범위에서 생성된 노이즈를 줄일 수 있다.The
필터부(520)의 차단 주파수()는 제1 저항(R1)의 저항 값과 제1 캐패시터(C1)의 캐패시턴스 값에 의해 조절될 수 있다.Cutoff frequency of the filter unit 520 ( ) May be adjusted by the resistance value of the first resistor R1 and the capacitance value of the first capacitor C1.
차단 주파수()는 무선 전력 전송 시스템의 동작 주파수에 의해 정해질 수 있다.Cutoff frequency ( ) May be determined by the operating frequency of the wireless power transmission system.
제1 캐패시터(C1)의 캐패시턴스 값은 필터부(520)의 입력 신호인 제1 전압 값과, 필터부(520)의 출력 신호인 제2 전압 값 사이의 시간 지연을 줄이도록 최소화될 수 있다.The capacitance value of the first capacitor C1 may be minimized to reduce a time delay between a first voltage value that is an input signal of the
필터링된 제2 전압 값은 포락선 검출부(530)에 입력될 수 있다.The filtered second voltage value may be input to the
포락선 검출부(530)는 포락선을 검출하여 제3 전압 값을 출력 할 수 있다.The
제2 저항(R2)의 저항 값과 제2 캐패시터(C2)의 캐패시턴스 값은 포락선 검출부(530)가 제2 전압의 피크 값을 확인하면서, 최소의 전압 리플을 가지는 제3 전압 값을 출력하도록 결정될 수 있다.The resistance value of the second resistor R2 and the capacitance value of the second capacitor C2 are determined such that the
전압 비교부(540)는 포락선 검출부(530)의 제3 전압 값(Vin)과 기준 전압 값(Vth)을 비교하여 이진 신호(Logic Output)를 출력할 수 있다.The
이때, 기준 전압 값(Vth)은 0볼트(V)에서 5볼트(V)일 수 있다.At this time, the reference voltage value V th may be 0 volts (V) to 5 volts (V).
이진 신호(Logic Output)는 하이 신호(HIGH)와 로우 신호(LOW)로 구성된 로직 신호일 수 있다.The binary signal (Logic Output) may be a logic signal composed of a high signal (HIGH) and a low signal (LOW).
전압 비교부(540)는 아래 [수학식 3]과 같이 이진 신호(Logic Output)를 출력할 수 있다.The
[수학식 3][Equation 3]
전압 비교부(540)는 제3 전압 값(Vin)이 기준 전압 값보다 큰 경우 하이(HIGH) 신호를 출력할 수 있다.The
전압 비교부(540)는 기준 전압 값이 제3 전압 값(Vin)보다 큰 경우 로우(LOW) 신호를 출력할 수 있다.The
기준 전압 값(Vth)은 픽업 코일의 앞 단과 뒷 단이 감지부(510)의 바로 위에 위치할 때 얻어지는 제1 전압 값의 피크 전압 값보다 약간 낮게 정해질 수 있다.The reference voltage value V th may be set slightly lower than the peak voltage value of the first voltage value obtained when the front end and the rear end of the pickup coil are directly above the
따라서, 본 발명의 위치 탐지 장치는 픽업 코일이 지나갈 때만 열차의 존재를 탐지하여 위치 탐지의 정확성을 높일 수 있다.Therefore, the position detection device of the present invention can increase the accuracy of the position detection by detecting the presence of the train only when the pickup coil passes.
또한, 탐지부(550)는 이진 신호(Logic Output)를 수신하여 열차의 속도를 계산할 수 있다.In addition, the
예를 들면, 감지부(510)는 도 4에 도시된 바와 같이 픽업 코일의 앞 단 또는 뒷 단이 바로 위에 있을 때 상당한 제1 전압 값을 유도할 수 있다.For example, the
탐지부(550)는 이신 신호(Logic Output)를 수신하여 열차가 감지부(510)의 감지 범위에 들어가는 시간()과 감지 범위를 떠나는 시간()을 확인할 수 있다.The
탐지부(550)는 열차의 속도()를 확인된 시간들(, )에 의해 아래 [수학식 4]와 같이 계산할 수 있다.
[수학식 4][Equation 4]
여기서, 는 도 4에 도시된 픽업 코일(413)의 앞 단과 뒷 단의 거리이다.here, Is the distance between the front end and the rear end of the
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 위치 탐지 장치의 블록도이다.6 is a block diagram of a location detection device according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 위치 탐지 장치(600)는 수신부(610)와 탐지부(620)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the
수신부(610)는 운송 수단에 설치된 픽업 코일과 트랙에 설치된 공급 코일을 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 환경에서 공급 코일을 일 측 방향으로 감은 형태로 설치되어 운송 수단에 설치된 픽업 코일이 생성하는 자기장을 수신하여 제1 전압 값을 출력할 수 있다.The receiving
탐지부(620)는 제1 전압 값에 기초하여 운송 수단의 트랙 상의 위치를 탐지할 수 있다.The
도 6에 도시된 수신부(610)는 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 감지부와 동일하고, 탐지부(620)는 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 검출회로부와 동일하므로 이외 상세한 설명은 생략한다.The receiving
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 위치 탐지 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart of a location detection method according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 위치 탐지 방법은 도 2에 도시된 위치 탐지 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.The location detection method illustrated in FIG. 7 may be performed by the
도 7을 참조하면, 위치 탐지 장치는 710 단계에서, 운송 수단에 설치된 픽업 코일과 트랙에 설치된 공급 코일을 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 환경에서 픽업 코일이 생성하는 자기장을 감지하여 제1 전압 값으로 변환할 수 있다.Referring to FIG. 7, in
위치 탐지 장치(200)는 720 단계에서, 제1 전압 값의 노이즈를 제거하여 제2 전압 값을 출력할 수 있다.In
위치 탐지 장치(200)는 730 단계에서, 제2 전압 값의 포락선을 검출하여 제3 전압 값을 출력할 수 있다.In
위치 탐지 장치(200)는 740 단계에서, 제3 전압 값과 기준 전압 값을 비교하여 이진 신호를 출력할 수 있다.In operation 740, the
도 7을 참조하여 설명한 위치 탐지 방법은 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한 위치 탐지 장치(200)의 동작 방법과 동일하므로 이외 상세한 설명은 생략한다.The location detection method described with reference to FIG. 7 is the same as the operation method of the
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 위치 탐지 방법의 흐름도이다.8 is a flowchart of a method for detecting a location according to another embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 위치 탐지 방법은 도 6에 도시된 위치 탐지 장치(600)에 의하여 수행될 수 있다.The location detection method illustrated in FIG. 8 may be performed by the
도 8을 참조하면, 위치 탐지 장치(600)는 810 단계에서, 운송 수단에 설치된 픽업 코일과 트랙에 설치된 공급 코일을 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 환경에서 공급 코일을 일 측 방향으로 감은 형태로 설치되어 운송 수단에 설치된 픽업 코일이 생성하는 자기장을 수신해 제1 전압 값을 출력할 수 있다.Referring to FIG. 8, in
위치 탐지 장치(600)는 820 단계에서, 제1 전압 값에 기초하여 운송 수단의 트랙 상의 위치를 탐지할 수 있다.In operation 820, the
도 8을 참조하여 설명한 위치 탐지 방법은 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한 위치 탐지 장치(600)의 동작 방법과 동일하므로 이외 상세한 설명은 생략한다.The location detection method described with reference to FIG. 8 is the same as the operation method of the
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented with hardware components, software components, and/or combinations of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments include, for example, processors, controllers, arithmetic logic units (ALUs), digital signal processors (micro signal processors), microcomputers, field programmable arrays (FPAs), It may be implemented using one or more general purpose computers or special purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. In addition, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of the software. For convenience of understanding, a processing device may be described as one being used, but a person having ordinary skill in the art, the processing device may include a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. In addition, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instruction, or a combination of one or more of these, and configure the processing device to operate as desired, or process independently or collectively You can command the device. Software and/or data may be interpreted by a processing device or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodied in the transmitted signal wave. The software may be distributed on networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable by those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by a limited embodiment and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or other components Alternatively, even if replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (11)
상기 제1 전압 값의 노이즈를 제거하여 제2 전압 값을 출력하는 필터부;
상기 제2 전압 값의 포락선을 검출하여 제3 전압 값을 출력하는 포락선 검출부; 및
상기 제3 전압 값과 상기 앞 단 및 상기 뒷 단이 상기 감지부 상에 위치할 때 얻어지는 피크 전압 값보다 낮은 기준 전압 값을 비교하여 이진 신호를 출력하는 전압 비교부를 포함하는
위치 탐지 장치.In an environment of a wireless power transmission system including a pickup coil installed in a vehicle and a supply coil installed in a track, a clockwise magnetic field generated by the front end of the pickup coil and a counterclockwise magnetic field generated by the rear end of the pickup coil A sensing unit which senses and converts the voltage to a first voltage that changes according to a relative position with the pickup coil;
A filter unit removing the noise of the first voltage value and outputting a second voltage value;
An envelope detector configured to detect an envelope of the second voltage value and output a third voltage value; And
And a voltage comparator that compares the third voltage value with a reference voltage value lower than a peak voltage value obtained when the front end and the rear end are positioned on the sensing unit and outputs a binary signal.
Location detection device.
상기 이진 신호에 기초하여 상기 운송 수단의 상기 트랙 상의 위치를 탐지하는 탐지부를 더 포함하는
위치 탐지 장치.According to claim 1,
And a detector for detecting a position on the track of the vehicle based on the binary signal.
Location detection device.
상기 이진 신호에 기초하여 상기 운송 수단의 속도를 탐지하는 탐지부를 더 포함하는
위치 탐지 장치.According to claim 1,
Further comprising a detector for detecting the speed of the vehicle based on the binary signal
Location detection device.
상기 감지부는, 상기 공급 코일에 일 측 방향으로 감겨진 코일인 위치 탐지 장치.According to claim 1,
The detection unit, the position detection device is a coil wound in one direction on the supply coil.
상기 제1 전압 값의 노이즈를 제거하여 출력된 제2 전압 값의 포락선을 검출하여 출력된 제3 전압 값과 상기 앞 단 및 상기 뒷 단이 감지부 상에 위치할 때 얻어지는 전압 값보다 낮은 기준 전압 값을 비교하여 출력된 이진 신호를 수신하여 상기 운송 수단의 상기 트랙 상의 위치를 탐지하는 탐지부를 포함하고,
상기 감지부는 상기 시계 방향 자기장 및 상기 반 시계 방향 자기장을 감지하여 상기 픽업 코일과의 상대적 위치에 따라 변화되는 상기 제1 전압 값으로 변환하는
위치 탐지 장치.In an environment of a wireless power transmission system including a pickup coil installed in a vehicle and a supply coil installed in a track, a clock installed by winding the supply coil in one direction and generated by the front end of the pickup coil installed in the vehicle A receiving unit configured to receive a counter-clockwise magnetic field generated by a directional magnetic field and a rear end of the pickup coil and output a first voltage value; And
The third voltage value output by detecting the envelope of the second voltage value output by removing the noise of the first voltage value and the reference voltage lower than the voltage value obtained when the front end and the rear end are located on the sensing unit And a detector for comparing the values and receiving the outputted binary signal to detect a position on the track of the vehicle,
The sensing unit detects the clockwise magnetic field and the counterclockwise magnetic field and converts them into the first voltage value changed according to a relative position with the pickup coil.
Location detection device.
상기 탐지부는, 상기 제1 전압 값에 기초하여 상기 운송 수단의 속도를 탐지하는 위치 탐지 장치.The method of claim 5,
The detection unit, the position detection device for detecting the speed of the vehicle based on the first voltage value.
상기 제1 전압 값의 노이즈를 제거하여 제2 전압 값을 출력하는 단계;
상기 제2 전압 값의 포락선을 검출하여 제3 전압 값을 출력하는 단계; 및
상기 제3 전압 값과 상기 앞 단 및 상기 뒷 단이 감지부 상에 위치할 때 얻어지는 피크 전압 값보다 낮은 기준 전압 값을 비교하여 이진 신호를 출력하는 단계를 포함하고,
상기 감지부는 상기 시계 방향 자기장 및 상기 반 시계 방향 자기장을 감지하여 상기 픽업 코일과의 상대적 위치에 따라 변화되는 상기 제1 전압 값으로 변환하는
위치 탐지 방법.In an environment of a wireless power transmission system including a pickup coil installed in a vehicle and a supply coil installed in a track, a clockwise magnetic field generated by the front end of the pickup coil and a counterclockwise magnetic field generated by the rear end of the pickup coil Sensing and converting the first voltage value to be changed according to a relative position with the pickup coil;
Removing the noise of the first voltage value and outputting a second voltage value;
Detecting an envelope of the second voltage value and outputting a third voltage value; And
And comparing the third voltage value with a reference voltage value lower than a peak voltage value obtained when the front end and the rear end are positioned on the sensing unit, and outputting a binary signal.
The sensing unit detects the clockwise magnetic field and the counterclockwise magnetic field and converts them into the first voltage value changed according to a relative position with the pickup coil.
Location detection method.
상기 이진 신호에 기초하여 상기 운송 수단의 상기 트랙 상의 위치를 탐지하는 단계를 더 포함하는
위치 탐지 방법.The method of claim 7,
And detecting a position on the track of the vehicle based on the binary signal.
Location detection method.
상기 이진 신호에 기초하여 상기 운송 수단의 속도를 탐지하는 단계를 더 포함하는
위치 탐지 방법.The method of claim 7,
And detecting the speed of the vehicle based on the binary signal.
Location detection method.
상기 제1 전압 값의 노이즈를 제거하여 출력된 제2 전압 값의 포락선을 검출하여 출력된 제3 전압 값과 상기 앞 단 및 상기 뒷 단이 감지부 상에 위치할 때 얻어지는 피크 전압 값보다 낮은 기준 전압 값을 비교하여 출력된 이진 신호를 수신하여 상기 운송 수단의 상기 트랙 상의 위치를 탐지하는 단계를 포함하고,
상기 감지부는 상기 시계 방향 자기장 및 상기 반 시계 방향 자기장을 감지하여 상기 픽업 코일과의 상대적 위치에 따라 변화되는 상기 제1 전압 값으로 변환하는
위치 탐지 방법.In an environment of a wireless power transmission system including a pickup coil installed in a vehicle and a supply coil installed in a track, a clock installed by winding the supply coil in one direction and generated by the front end of the pickup coil installed in the vehicle Receiving a counter-clockwise magnetic field generated by a directional magnetic field and a rear end of the pickup coil and outputting a first voltage value; And
A reference lower than the third voltage value output by detecting the envelope of the second voltage value output by removing the noise of the first voltage value and the peak voltage value obtained when the front end and the rear end are located on the sensing unit Comparing the voltage value and receiving the output binary signal to detect the position on the track of the vehicle,
The sensing unit detects the clockwise magnetic field and the counterclockwise magnetic field and converts them into the first voltage value changed according to a relative position with the pickup coil.
Location detection method.
상기 제1 전압 값에 기초하여 상기 운송 수단의 속도를 탐지하는 단계를 더 포함하는
위치 탐지 방법.The method of claim 10,
And detecting the speed of the vehicle based on the first voltage value.
Location detection method.
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