KR102155254B1 - 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템 및 방법 - Google Patents

압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템 및 방법에 관한 것으로; 자기장 방식을 사용하지 않고 압전센서를 이용하여 시스템 구성을 함에 따라 차륜 오검지의 확률이 낮음은 물론, 압전센서 설치를 위해 레일에 천공, 절단 등의 추가적인 가공이 필요가 없어 레일 변형이나 파손 등의 사고 발생 확률이 낮아 안전성 확보에 유리한 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템 및 방법을 제공한다.

Description

압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템 및 방법 {Wheel detecting system for detecting position of the railway car using piezoelectric element and method thereof}
본 발명은 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템 및 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 차륜의 오검지 확률이 적고 차륜의 검지를 위해 레일의 가공이 필요없어 안전성 확보가 가능하며 차륜 검지시 에너지 효율 및 유지보수에 유리한 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 철도 차량은 철길을 주행하는 여객 열차, 화물 열차, 전동차 등을 구성하는 중요한 운송수단의 하나로서, 다수의 철도차량을 연속적으로 연결하여 안전한 상태로 주행할 수 있으므로 대략 수백 내지 수천명의 승객을 태울 수 있음은 물론, 한꺼번에 대량의 화물을 운반할 수 있는 장점이 있다.
이때, 철도차량에서는 레일을 지나가는 차륜 개수를 검지하는 차륜검지 센서를 이용하여 차량의 위치검지에 사용하며, 일반적으로 차륜검지 센서는 자기장을 발생하여 금속 재질인 차륜이 지나갈 때 발생하는 자기장의 변화를 감지하여 차륜을 검지한다.
이러한 자기장을 이용해 차륜을 검지하는 방식은, 공개특허 제10-2017-0076316호(참고문헌 1), 등록특허 제10-1749890호(참고문헌 2) 등에 제안된 바있다.
참고문헌 1은 차륜 검지 장치에 관한 것으로, 제1 및 제2 차륜 검지 센서로부터 측정된 자속의 크기를 비교하여 센서부의 기울기 정도를 판단할 수 있고, 예시적으로 차륜 검지 센서 및 탈착 검지 센서는 자기장 센서일 수 있음을 알 수 있다. 또한 참고문헌 1에는 제1 차륜 검지 장치, 제2 차륜 검지 장치, 카운팅 유닛, 제어부, 및 모니터부를 포함하는 차량 검지 시스템도 제안된 바 있다.
또한, 참고문헌 2는 차륜 검지 시스템에 관한 것으로, 레일에 부착되어 철도차량의 차륜을 검지하는 차륜검지부; 및 상기 차륜검지부에서 검지된 신호를 분석하여 열차의 차륜 유무를 판단하는 분석부;를 포함하며, 상기 차륜검지부는 제1 코일모듈이 가동방식으로 자계를 형성하도록 하고, 상기 제1 코일모듈과 인접하여 차동방식으로 자계를 형성하도록 하는 코일이 설치되고, 사인신호를 발생하여 상기 차륜검지부로 전달하는 사인신호 발생부; 및 상기 사인신호 발생부와 차륜검지부의 임피던스를 정합시키는 임피던스 정합회로;를 포함한다.
또한, 참고문헌 2의 차륜검지부는 제1 코일과 제2 코일간 가동방식으로 자계를 형성하는 제1 코일모듈; 및 상기 제1 코일모듈과 인접하여 제3 코일이 배치되어 상기 제1 코일과 제3 코일간 차동방식으로 자계를 형성하는 제2 코일모듈;을 포함한다.
이러한 참고문헌 1,2 등에 제안된 종래 일반적인 차륜검지시스템은 분기기 전/후에 위치하며, 분기기를 통과하는 차륜개수를 검지하여 분기기 쇄정제어와 연동되어, 분기기에 진입하는 차륜개수와 분기기를 진출하는 차륜개수가 동일하면, 차량이 분기기를 완전히 통과했다고 판단하고 이는 분기기 쇄정 제어와 연동된다. 이때, 차륜검지를 위해 사용되는 센서는 자기장을 발생하여 금속 재질인 차륜이 지나갈 때 발생하는 자기장의 변화를 감지하여 차륜을 검지한다.
그런데 이러한 자기장 방식의 차륜검지 센서의 경우 상시 전원인가가 필요하며, 자기장을 이용하여 차륜을 검지하므로 차륜이 아닌 마그네틱브레이크가 지날 때 오검지 확률이 높다.
그리고, 이러한 자기장 방식을 이용한 차륜검지는 분기기 제어와 연동되어 있으므로, 분기기가 차량 통과 중 동작하게 되어 탈선사고의 원인이 될 수 있다.
또한, 자기장을 이용한 차륜검지센서는 레일 측면에 밀착되어야 하기 때문에, 별도의 체결구가 필요한데, 이때 필요에 따라서 체결구 장착을 위하여 레일에 타공, 일부 절단 등의 추가적인 가공이 필요하며, 이와 같이 가공된 레일은 강성이 약화되어 레일의 절손 발생 우려가 크다.
아울러, 이러한 자기장을 이용한 차륜검지센서는 궤도의 절손 여부도 검지하지 못한다.
참고문헌 1: 공개특허 제10-2017-0076316호 참고문헌 2: 등록특허 제10-1749890호
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 철도차량 위치검지를 위해 차륜을 검지시 신뢰성 있는 차륜 검지를 위하여 자기장을 이용한 차륜검지센서를 대신하여 오검지 확률이 적고 차륜의 검지를 위해 레일의 가공이 필요없으며 차륜 검지시 에너지 효율 및 유지보수 측면에서 유리한 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
아울러, 본 발명은 궤도의 레일 절손 여부도 검지할 수 있는 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
차륜검지를 위해 레일에 설치되어 인가압력에 따른 전압형태의 센서출력신호를 출력하는 압전센서를 포함하는 센서부와; 상기 압전센서의 센서출력신호를 처리하여 철도차량의 차륜 개수를 카운팅하는 논리부와; 상기 논리부로부터 차륜 카운팅 정보가 입력되면 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부를 판단하는 연산부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템을 제공한다.
이때, 상기 연산부는 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부를 판단하여 차량점유정보를 생성하며, 상기 차량점유정보를 분기기 연동장치로 전송하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 연산부는 센서부의 센서출력신호를 분석하여 레일 절손으로 판단되면 관제시스템으로 레일 절손 정보를 전송하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 논리부는 센서부를 구성하는 압전센서로부터 입력되는 전압형태의 센서출력신호를 신호처리하여 디지털화된 센서출력 데이터를 생성하고 차륜의 개수를 카운팅하여 카운팅정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 압전센서는 레일 하부에 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은;
2개소의 레일에 각각 설치된 압전센서의 센서출력 데이터를 입력받는 제1단계; 상기 센서출력 데이터에 따라 철도차량의 차륜 개수를 카운팅하여 카운팅정보를 생성하는 제2단계; 및 상기 카운팅정보에 따라 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부를 판단하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 방법도 제공한다.
이때, 상기 제3단계에서 각 압전센서의 센서출력 데이터인 출력전압을 설정치와 비교하여 레일 위를 지나가는 철도차량의 동적하중에 대한 이동속도를 더 연산하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제3단계는, 압전센서의 센서출력 데이터인 출력전압이 철도차량의 동적하중에 따른 설정치인 상한설정전압(Vmax)과 하한설정전압(Vmin) 사이의 값에 해당되면 차륜이 검지된 것으로 판단하고, 출력전압이 하한설정전압(Vmin) 미만의 값에 해당되면 차륜이 미검지된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은;
레일에 설치된 압전센서의 센서출력 데이터를 입력받는 제1단계; 및 레일 절손이 없는 정상적인 상황에서 사전시험을 통하여 압전센서의 센서출력 데이터에 대하여 진동을 시작하는 순간(t1)과 센서출력 데이터의 크기가 최대인 차륜이 지나가는 순간(t2)의 시간차(Δt) 즉 "t2-t1"를 계산하여 시간차(Δt)의 정상영역 범위(Δtmin~Δtmax)를 기준으로 하여, 실제 철도차량 주행시 압전센서에서 검출된 센서출력 데이터의 시간차(Δt)가 정상영역 범위(Δtmin~Δtmax) 내에 존재하면 레일절손이 되지 않은 레일 비절손상태로 판단하고, 압전센서에서 검출된 센서출력 데이터의 시간차(Δt)가 Δtmin 미만의 값에 해당되면 레일절손 상태로 판단하는 제2단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 방법도 제공한다.
본 발명에 따르면 자기장 방식을 사용하지 않고 압전센서를 이용하여 시스템 구성을 함에 따라 차륜 오검지의 확률이 낮음은 물론, 압전센서 설치를 위해 레일에 천공, 절단 등의 추가적인 가공이 필요가 없어 레일 변형이나 파손 등의 사고 발생 확률이 낮아 안전성 확보에 유리하다.
아울러, 본 발명은 차륜 감지를 위한 센서 구동을 위한 별도의 전원공급이 필요없는 압전센서를 사용함에 따라 시스템 운영시 에너지 효율이 향상됨은 물론 유지보수 측면에서도 유리하다.
도 1은 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압전소자의 설치 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 차륜검지를 위한 차량속도-출력전압 맵의 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 차륜검지를 위한 차량속도-시간차(△t) 맵의 예시도이다.
본 발명에 따른 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템 및 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명을 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템은 레일(1)에 철도차량의 차륜이 해당 레일(1)을 이동할 때 가해지는 압력에 따라 전압형태의 센서출력신호를 출력하는 압전센서(112)를 장착하여 차륜을 검지할 수 있다. 아울러 자기장을 이용한 차륜검지 시스템은 레일 절손을 검지하지 못하지만 본 발명은 압전센서(112)를 이용해 레일 절손도 검지할 수 있다.
이 경우 압전센서(112)는 레일(1) 하부에 장착되어 차륜의 압력이 레일(1)에 가해지는 경우 레일(1)과 노반(2) 사이에 위치하여 출력전압이 생성된다.
이와 같은 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템(100)은 차륜검지를 위해 레일(1)에 설치되어 인가압력에 따른 전압형태의 센서출력신호를 출력하는 압전센서(112)를 포함하는 센서부(110)와, 상기 압전센서(112)의 센서출력신호를 처리하여 철도차량의 차륜 개수를 카운팅하는 논리부(120)와, 상기 논리부(120)로부터 차륜 카운팅 정보가 입력되면 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부를 판단(132)하는 연산부(130)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 연산부(130)는 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부를 판단하여 차량점유정보를 생성하며, 이와 같이 생성된 차량점유정보를 분기기 연동장치(200)의 연동장치부(210)로 전송하여 분기기를 연동 운영한다.
또한, 상기 논리부(120)에 입력되는 센서부(110)의 센서출력신호는 신호처리되어 연산부(130)에 입력되며 이에 따라 연산부(130)는 레일 절손 여부 판단(134)도 수행하며, 상기 연산부(130)는 레일 절손으로 판단되면 관제시스템(300)으로 레일 절손 정보를 전송한다.
이하, 본 발명의 각부 구조를 구체적으로 설명한다.
상기 센서부(110)를 구성하는 압전센서(112)는 레일(1) 하부에 장착되어 레일(1) 상부로 철도차량 이동시 차륜의 압력이 레일(1)에 가해지면 전압형태의 센서출력신호를 생성한다.
이때, 압전센서(piezoelectric sensor)는 물체에 힘을 가하여 신축시킨 순간에 전압을 일으키고, 역으로 물체에 높은 전압을 가했을 때 신축하는 압전효과(piezoelectric effect, 壓電效果)를 가진 소자를 이용한 센서로서, 다양한 분야에서의 응용이 실용화되고 있다.
이러한 압전센서(112)는 적어도 레일(1) 하부의 2개소에 설치하여 각각의 압전센서(112)의 센서출력신호의 검지시 철도차량의 이동속도도 연산할 수 있다.
한편, 상기 논리부(120)는 센서부(110)를 구성하는 압전센서(112)로부터 입력되는 전압형태의 센서출력신호를 신호처리하여 디지털화된 센서출력 데이터를 생성하고 이를 바탕으로 감지된 차륜의 개수를 카운팅하여 카운팅정보를 산출한다.
이러한 논리부(120)의 센서출력 데이터와 카운팅정보는 연산부(130)로 입력되며, 상기 연산부(130)는 이를 토대로 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부 판단(132)과 더불어 레일 절손 여부 판단(134)도 수행한다.
아울러, 상기 연산부(130)는 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부 판단(132)에 따라 차량점유정보를 생성하며, 이와 같이 생성된 차량점유정보를 분기기 연동장치(200)으로 전송한다.
그리고, 상기 연산부(130)는 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부 판단(132)과 더불어 레일 절손 여부 판단(134)에 따라 레일 절손 정보를 생성하며, 이와 같이 생성된 레일 절손 정보를 관제시스템(300)으로 전송하여 신속한 현장 대처가 이루어지도록 한다.
이하, 도 3을 참고로 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템의 차륜검지 방식을 설명한다.
압전센서(112)에서 검출되어 논리부(120)에서 신호처리된 센서출력 데이터와 카운팅정보는 연산부(130)로 입력되며, 상기 연산부(130)는 이를 토대로 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부 판단(132)을 수행한다.
이 경우 2개소의 레일(1) 하부에 압전센서(112)를 각각 설치하여, 각 압전센서(112)의 센서출력 데이터인 출력전압을 설정치와 비교하여 레일(1) 위를 지나가는 철도차량의 동적하중에 대한 이동속도를 연산할 수 있다.
특히, 철도차량의 하중특성을 고려하여 출력전압의 크기가 일정 영역인 차륜 검지영역(S1)내에 존재하는 경우 차륜이 레일(1) 위를 통과한 것으로 판단한다. 이때 철도차량 속도에 따라 동적하중이 달라지므로 설정치인 상한설정전압(Vmax)과 하한설정전압(Vmin)은 철도차량의 주행 속도에 따라 비례하여 달리 설정할 수 있다.
이에 압전센서(112)의 센서출력 데이터인 출력전압이 상한설정전압(Vmax)과 하한설정전압(Vmin) 사이의 차륜 검지영역(S1)의 값에 해당되면 차륜이 검지된 것으로 판단하고, 출력전압이 하한설정전압(Vmin) 미만의 차륜 미검지영역(S2)의 값에 해당되면 차륜이 미검지된 것으로 판단한다.
이와 같이 차륜에 압전센서(112)을 구비함에 따라 차륜의 검지에 따른 폐색구간 내 차량 점유 및 통과 여부를 판단(132)함은 물론 철도차량의 속도는 물론 철도차량의 진행방향까지 검지할 수 있다.
아울러, 연산부(130)는 이러한 폐색구간 내 차량 점유 및 통과 여부를 판단으로 인한 차량 점유 정보를 분기기 연동장치로 전송하며, 이러한 차량 점유 정보는 철차량의 속도 및 진행방향 정보를 포함한다.
다음으로, 도 4를 참고로 본 발명에 따른 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템의 레일절손 검지 방식을 설명한다.
이때, 레일절손 검지는 차륜검지와 동시에 수행함이 바람직하지만, 필요에 따라 레일절손 검지를 별도로 수행할 수도 있다.
우선 압전센서(112)에서 검출되어 논리부(120)에서 신호처리된 센서출력 데이터는 연산부(130)로 입력되며, 상기 연산부(130)는 이를 토대로 레일 절손 여부 판단(134)도 수행한다.
이 경우 레일 절손이 없는 정상적인 상황에서 철도차량이 운행될 때, 사전시험을 통하여 압전센서(112)의 센서출력 데이터에 대하여 차량속도-시간차(Δt) 맵을 생성한다.
이때, 압전센서(112)의 디지털화된 전압형태의 센서출력 데이터가 일정 진폭 이상으로 진동을 시작하는 순간(t1)과 센서출력 데이터의 크기가 최대인 차륜이 지나가는 순간(t2)을 기준으로, 진동을 시작하는 순간(t1)과 센서출력 데이터의 크기가 최대인 차륜이 지나가는 순간(t2)의 시간차(Δt) 즉 "t2-t1"를 계산하여 시간차(Δt)의 정상영역 범위 Δtmin~Δtmax)를 설정한다.
이 경우 시간차(Δt)는 철도차량의 주행 속도에 따라 반비례하여 달리 설정할 수 있다.
이에 따라 연산부(130)는 실제 철도차량 주행시 압전센서(112)에서 검출된 센서출력 데이터의 시간차(Δt)가 정상영역 범위(Δtmin~Δtmax)인 레일비절손 감지영역(P1) 내에 존재하면 레일절손이 되지 않은 레일 비절손상태로 판단하고, 압전센서(112)에서 검출된 센서출력 데이터의 시간차(Δt)가 Δtmin 미만의 레일절손 감지영역(P2)의 값에 해당되면 레일절손 상태로 판단한다.
즉, 만약 레일(1)이 절손된 경우 일정 진폭 이상으로 진동을 시작하는 순간(t1)이 늦어져 시간차(Δt)가 정상영역 범위인 레일비절손 감지영역(P1) 아래의 레일절손 감지영역(P2)에 위치할 것이므로, 이에 철도차량의 주행 속도에 따른 시간차(Δt) 모니터링을 통하여 레일의 절손여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 방법에 대해 정리하면, 2개소의 레일(1)에 각각 설치된 압전센서(112)의 센서출력 데이터를 입력받는 제1단계; 상기 센서출력 데이터에 따라 철도차량의 차륜 개수를 카운팅하여 카운팅정보를 생성하는 제2단계; 및 상기 카운팅정보에 따라 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부를 판단하는 제3단계;를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 제3단계에서 각 압전센서(112)의 센서출력 데이터인 출력전압을 설정치와 비교하여 레일(1) 위를 지나가는 철도차량의 동적하중에 대한 이동속도를 더 연산하게 된다.
그리고, 상기 제3단계는, 압전센서의 센서출력 데이터인 출력전압이 철도차량의 동적하중에 따른 설정치인 상한설정전압(Vmax)과 하한설정전압(Vmin) 사이의 값에 해당되면 차륜이 검지된 것으로 판단하고, 출력전압이 하한설정전압(Vmin) 미만의 값에 해당되면 차륜이 미검지된 것으로 판단한다.
또한, 본 발명은;
레일(1)에 설치된 압전센서(112)의 센서출력 데이터를 입력받는 제1단계; 및 레일 절손이 없는 정상적인 상황에서 사전시험을 통하여 압전센서의 센서출력 데이터에 대하여 진동을 시작하는 순간(t1)과 센서출력 데이터의 크기가 최대인 차륜이 지나가는 순간(t2)의 시간차(Δt) 즉 "t2-t1"를 계산하여 시간차(Δt)의 정상영역 범위(Δtmin~Δtmax)를 기준으로 하여, 실제 철도차량 주행시 압전센서에서 검출된 센서출력 데이터의 시간차(Δt)가 정상영역 범위(Δtmin~Δtmax) 내에 존재하면 레일절손이 되지 않은 레일(1) 비절손상태로 판단하고, 압전센서(112)에서 검출된 센서출력 데이터의 시간차(Δt)가 Δtmin 미만의 값에 해당되면 레일절손 상태로 판단하는 제2단계;를 포함하여 이루어진다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
1: 레일 2: 노반
100: 차륜검지 시스템 110: 센서부
112: 압전센서 120: 논리부
130: 연산부 200: 분기기 연동장치
300: 관제시스템

Claims (9)

  1. 철도차량의 차륜검지를 위해 레일 하부에 설치되어 인가압력에 따른 전압형태의 센서출력신호를 출력하는 압전센서를 포함하는 센서부와; 상기 압전센서로부터 입력되는 전압형태의 센서출력신호를 신호처리하여 디지털화된 센서출력 데이터를 생성하고 차륜의 개수를 카운팅하여 카운팅정보를 산출하는 논리부와; 상기 논리부로부터 차륜 카운팅 정보가 입력되면 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부를 판단하여 차량점유정보를 생성하며, 상기 차량점유정보를 분기기 연동장치로 전송하여 분기기를 연동 운영하는 연산부;를 포함하되,
    상기 연산부는 센서부의 센서출력신호를 분석하여 레일 절손이 없는 정상적인 상황에서 사전시험을 통하여 압전센서의 센서출력 데이터에 대하여 진동을 시작하는 순간(t1)과 센서출력 데이터의 크기가 최대인 차륜이 지나가는 순간(t2)의 시간차(Δt) 즉 "t2-t1"를 계산하여 시간차(Δt)의 정상영역 범위(Δtmin~Δtmax)를 기준으로 하여, 실제 철도차량 주행시 압전센서에서 검출된 센서출력 데이터의 시간차(Δt)가 정상영역 범위(Δtmin~Δtmax) 내에 존재하면 레일절손이 되지 않은 레일 비절손상태로 판단하고, 압전센서에서 검출된 센서출력 데이터의 시간차(Δt)가 Δtmin 미만의 값에 해당되면 레일절손 상태로 판단하여 관제시스템으로 레일 절손 정보를 전송하고,
    상기 시간차(Δt)는 철도차량의 주행 속도에 따라 반비례하여 설정되는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 2개소의 레일에 각각 설치된 압전센서의 센서출력 데이터를 입력받는 제1단계;
    상기 센서출력 데이터에 따라 철도차량의 차륜 개수를 카운팅하여 카운팅정보를 생성하는 제2단계; 및
    상기 카운팅정보에 따라 압전센서의 센서출력 데이터인 출력전압이 철도차량의 동적하중에 따른 설정치인 상한설정전압(Vmax)과 하한설정전압(Vmin) 사이의 값에 해당되면 차륜이 검지된 것으로 판단하고, 출력전압이 하한설정전압(Vmin) 미만의 값에 해당되면 차륜이 미검지된 것으로 판단하여 철도차량의 폐색구간 점유 및 통과 여부를 판단하는 제3단계;를 포함하고,
    상기 제3단계에서 각 압전센서의 센서출력 데이터인 출력전압을 설정치와 비교하여 레일 위를 지나가는 철도차량의 동적하중에 대한 이동속도를 연산하고,
    상기 상한설정전압(Vmax) 및 하한설정전압(Vmin)은 철도차량의 이동속도에 비례하여 설정되는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 철도차량 위치검지용 차륜검지 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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