KR102267941B1 - Multiplexing control system of railwawy control device - Google Patents

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온정근
이호용
박기준
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한국철도기술연구원
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Abstract

철도용 제어장치의 고장이나 오동작의 경우 철도차량을 정상 운행시키거나 안전측으로 운행할 수 있도록 구현된 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템이 개시된다. 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템은, 철도차량에 구비되는 출입문 시스템, 보조전원 시스템 및 추진장치 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하기 위해 배치된 주 제어네트워크; 상기 주 제어네트워크에 연결되고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 하나 이상의 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제1 지역제어통신; 및 상기 주 제어네트워크에 연결되고, 상기 제1 지역제어통신에 인접하고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 하나 이상의 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제2 지역제어통신을 포함하고, 상기 제어장치들 중 어느 하나가 고장 또는 오동작하는 경우 나머지 제어장치가 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다. Disclosed is a multiplexing control system for a railway control device implemented so that a railway vehicle can be operated normally or safely in the event of a failure or malfunction of the railway control device. The multiplex control system of the railroad control device includes: a main control network disposed to control at least one of a door system, an auxiliary power system, and a propulsion system provided in a railroad vehicle; a first local control communication connected to the main control network, wherein a plurality of actuators, a plurality of sensors, and one or more control devices are connected to each other to form a network structure; and a second area control communication connected to the main control network, adjacent to the first area control communication, in which a plurality of actuators, a plurality of sensors, and one or more control devices are connected to each other to form a network structure, , characterized in that when any one of the control devices malfunctions or malfunctions, the other control devices perform the function of the malfunctioning or malfunctioning control device.

Figure R1020190136233
Figure R1020190136233

Description

철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템{MULTIPLEXING CONTROL SYSTEM OF RAILWAWY CONTROL DEVICE}Multiplexing control system of railroad control device {MULTIPLEXING CONTROL SYSTEM OF RAILWAWY CONTROL DEVICE}

본 발명은 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도용 제어장치의 고장이나 오동작의 경우 철도차량을 정상 운행시키거나 안전측으로 운행할 수 있도록 구현된 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a multiplex control system for a control device for a railway, and more particularly, to a multiplexing control system for a control device for a railway implemented so that a railway vehicle can be operated normally or safely in the case of a failure or malfunction of the control device for a railway It is about the control system.

일반적으로 철도차량에는 ECU(Electronic Control Unit)와 같은 다수의 제어장치로서 운행되며, 상기한 제어장치는 운행에 중요한 역할을 담당하고 있다. In general, a railway vehicle is operated as a plurality of control devices such as an ECU (Electronic Control Unit), and the control device plays an important role in the operation.

도 1은 일반적인 철도용 제어장치의 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 1 is a configuration diagram for explaining a control system of a general railroad control device.

도 1을 참조하면, 주 제어네트워크(110)에 연결된 철도차량 출입문 각각에는 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 상기 엑츄에이터들 및 상기 센서들에 직접적으로 연결된 제어장치(112)가 구비되어 출입문(DR1, DR2, DR3, DR4)의 개폐를 제어한다. 상기한 제어장치(112)는 주 제어네트워크(110)에 연결되어 통신에 의하여 제어정보를 인터페이스하고 센서로 정보를 수집하고 엑츄에이터로 제어동작을 실현하는 부분적인 제어시스템을 구성한다.Referring to FIG. 1, each of the railroad vehicle doors connected to the main control network 110 is provided with a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device 112 directly connected to the actuators and the sensors. Controls the opening and closing of DR1, DR2, DR3, DR4). The above-described control device 112 is connected to the main control network 110 to interface control information by communication, collect information with a sensor, and configure a partial control system for realizing a control operation with an actuator.

이처럼, 철도차량 출입문 등은 다수의 제어장치들을 통해 부분 제어를 실현하고 다수가 합쳐져 차량이나 편성의 전체 기능을 실현한다. In this way, the railroad car door and the like realize partial control through a plurality of control devices, and the plurality are combined to realize the overall function of the vehicle or organization.

제어장치 중에 중요한 장치는 고장이나 오동작에서 안전성을 확보하기 위하여 도 2와 같은 다중화를 구현하고 있다. An important device among the control devices implements multiplexing as shown in FIG. 2 in order to secure safety in failure or malfunction.

도 2는 일반적인 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 2 is a configuration diagram for explaining a multiplex control system of a general railroad control device.

도 2를 참조하면, 주 제어네트워크(110)에 연결된 철도차량 출입문 각각에는 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제어장치가 구비되어 출입문의 개폐를 제어하되, 하나의 출입문에 대응하여 주제어장치(114)와 부제어장치(116)가 배치되고, 엑츄에이터들 중 중요한 엑츄에이어는 이중화되어 배치되고, 센서들 중 중요한 센서 역시 이중화되어 배치된다. Referring to FIG. 2 , each of the railroad vehicle doors connected to the main control network 110 is provided with a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device to control the opening and closing of the door, but in response to one door, the main control device ( 114) and the sub-control device 116 are disposed, important actuators among the actuators are redundantly disposed, and important sensors among the sensors are also redundantly disposed.

하지만, 이러한 하드웨어의 다중화의 경우 시스템에 대한 비용이 급격히 증가되고, 시스템의 복잡도가 증가함에 따라 고장 개소가 증가하고 결론적으로 고장이 늘어나게 되는 문제점이 있다. However, in the case of multiplexing such hardware, there is a problem in that the cost of the system is rapidly increased, and as the complexity of the system increases, the number of failure points increases and, consequently, the number of failures increases.

0001)한국등록특허 제10-1610223호(2016. 04. 01.)(철도차량용 네트워크 시스템)0001) Korean Patent Registration No. 10-1610223 (2016. 04. 01.) (Network system for railway vehicles) 0002)한국공개특허 제10-2015-0099153호(2015. 08. 31.)(철도차량 도어 제어시스템)0002) Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2015-0099153 (2015. 08. 31.) (Railway vehicle door control system) 0003)한국등록특허 제10-1950695호(2019. 02. 15.)(철도차량용 전기기계식 제동 시스템 및 이의 제어 방법)0003) Korean Patent Registration No. 10-1950695 (February 15, 2019) (Electromechanical Braking System for Railway Vehicles and Control Method Thereof) 0004)한국등록특허 제10-1465529호(2014. 11. 20.)(철도차량의 출입문 제어장치)0004) Korean Patent No. 10-1465529 (2014. 11. 20.) (Access door control device for railroad vehicles)

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 철도용 제어장치를 이중화나 다중화하여 상기 제어장치가 고장이나 오동작의 경우 철도차량을 정상 운행시키거나 안전측으로 운행할 수 있도록 구현된 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템을 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention is based on this point, and it is an object of the present invention to duplicate or multiplex the railway control device so that the railway vehicle can be operated normally or safely in the event of a failure or malfunction of the control device. It is to provide a multiplex control system of the implemented railway control device.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템은, 철도차량에 구비되는 출입문 시스템, 보조전원 시스템 및 추진장치 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하기 위해 배치된 주 제어네트워크; 상기 주 제어네트워크에 연결되고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 하나 이상의 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제1 지역제어통신; 및 상기 주 제어네트워크에 연결되고, 상기 제1 지역제어통신에 인접하고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 하나 이상의 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제2 지역제어통신을 포함하고, 상기 제어장치들 중 어느 하나가 고장 또는 오동작하는 경우 나머지 제어장치가 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다. In order to realize the object of the present invention, a multiplex control system for a railway control device according to an embodiment is arranged to control at least one system of a door system, an auxiliary power system, and a propulsion system provided in a railway vehicle main control network; a first local control communication connected to the main control network, wherein a plurality of actuators, a plurality of sensors, and one or more control devices are connected to each other to form a network structure; and a second area control communication connected to the main control network, adjacent to the first area control communication, in which a plurality of actuators, a plurality of sensors, and one or more control devices are connected to each other to form a network structure, , characterized in that when any one of the control devices malfunctions or malfunctions, the other control devices perform the function of the malfunctioning or malfunctioning control device.

일실시예에서, 상기 제1 지역제어통신은 링형 네트워크 구조 또는 버스형 네트워크 구조를 구성할 수 있다. In an embodiment, the first local control communication may constitute a ring-type network structure or a bus-type network structure.

일실시예에서, 상기 제2 지역제어통신은 링형 네트워크 구조 또는 버스형 네트워크 구조를 구성할 수 있다. In an embodiment, the second regional control communication may constitute a ring-type network structure or a bus-type network structure.

일실시예에서, 상기 제1 지역제어통신 및 상기 제2 지역제어통신 각각은 동일한 출입문에 대응할 수 있다. In an embodiment, each of the first area control communication and the second area control communication may correspond to the same door.

일실시예에서, 상기 제1 지역제어통신에 대응하여 제1 제어장치가 배치되고, 상기 제2 지역제어통신에 대응하여 제2 제어장치가 배치일 때, 상기 제1 제어장치에는, 제1 출입문의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 상기 제2 제어장치의 고장시 상기 주 제어네트워크를 경유하여 제2 출입문의 제어를 위한 제2 주제어프로그램이 탑재되고, 상기 제2 제어장치에는, 상기 제2 출입문의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 주 제어네트워크를 경유하여 상기 제1 출입문의 제어를 위한 제2 부제어프로그램이 탑재될 수 있다. In an embodiment, when the first control device is disposed in response to the first area control communication and the second control device is disposed in response to the second area control communication, the first control device includes the first door A first main control program for controlling the , and a second main control program for controlling a second door through the main control network in case of a failure of the second control device are mounted, and the second control device includes the second A first main control program for controlling the door and a second sub control program for controlling the first door through the main control network when the first control device fails may be loaded.

일실시예에서, 상기 제1 지역제어통신 및 상기 제2 지역제어통신 각각은 서로 다른 출입문에 대응할 수 있다. In an embodiment, each of the first area control communication and the second area control communication may correspond to different doors.

일실시예에서, 상기 제1 지역제어통신에 대응하여 제1 제어장치 및 제2 제어장치가 배치될 때, 상기 제1 제어장치에는, 제1 출입문의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 지역제어통신을 경유하여 상기 제1 출입문의 제어를 위한 제1 부제어프로그램이 탑재되고, 상기 제2 제어장치에는, 제2 출입문의 제어를 위한 제2 주제어프로그램이 탑재되고, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 지역제어통신을 경유하여 상기 제2 출입문의 제어를 위한 제2 부제어프로그램이 탑재될 수 있다. In an embodiment, when the first control device and the second control device are disposed in response to the first area control communication, the first control device includes a first main control program for controlling a first door, and the second control device. When the first control device fails, a first sub control program for controlling the first door is loaded via the first local control communication, and the second control device has a second main control program for controlling the second door is mounted, and in the event of a failure of the first control device, a second sub-control program for controlling the second door through the first local control communication may be loaded.

일실시예에서, 상기 제1 지역제어통신에 대응하여 제1 제어장치 및 제2 제어장치가 배치될 때, 상기 제1 제어장치에는, 제1 출입문의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 제2 출입문의 제어를 위한 제2 주제어프로그램이 탑재되고, 상기 제2 제어장치에는, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 지역제어통신을 경유하여 상기 제1 출입문의 제어를 위한 제1 부제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 지역제어통신을 경유하여 상기 제2 출입문의 제어를 위한 제2 부제어프로그램이 탑재될 수 있다. In an embodiment, when the first control device and the second control device are disposed in response to the first area control communication, the first control device includes a first main control program for controlling the first door, and a second control device. A second main control program for controlling a door is mounted on the second control device, and in the case of a failure of the first control device, a first sub control program for controlling the first door via the first local control communication And, when the first control device fails, a second sub control program for controlling the second door via the first local control communication may be mounted.

일실시예에서, 상기 제1 지역제어통신 및 상기 제2 지역제어통신 각각은 4개의 출입문에 대응할 수 있다. In an embodiment, each of the first area control communication and the second area control communication may correspond to four doors.

일실시예에서, 상기 제1 지역제어통신에 대응하여 제1 제어장치 및 제2 제어장치가 배치될 때, 상기 제1 제어장치에는, 제1 출입문의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 제2 출입문의 제어를 위한 제2 주제어프로그램과, 상기 제2 제어장치의 고장시 상기 제3 출입문의 제어를 위한 제1 부제어프로그램과, 상기 제2 제어장치의 고장시 상기 제4 출입문의 제어를 위한 제2 부제어프로그램이 탑재되고, 상기 제2 제어장치에는, 제3 출입문의 제어를 위한 제3 주제어프로그램과, 제4 출입문의 제어를 위한 제4 주제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 출입문의 제어를 위한 제3 부제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 제2 출입문의 제어를 위한 제4 부제어프로그램이 탑재될 수 있다. In an embodiment, when the first control device and the second control device are disposed in response to the first area control communication, the first control device includes a first main control program for controlling the first door, and a second control device. A second main control program for controlling a door, a first sub control program for controlling the third door when the second control device fails, and a control for the fourth door when the second control device fails A second sub control program is mounted, and the second control device includes a third main control program for controlling the third door, a fourth main control program for controlling the fourth door, and when the first control device fails A third sub-control program for controlling the first door and a fourth sub-control program for controlling the second door when the first control device fails may be mounted.

일실시예에서, 상기 제1 지역제어통신 및 상기 제2 지역제어통신은 서로 다른 시스템에 채용될 수 있다. In an embodiment, the first area control communication and the second area control communication may be employed in different systems.

일실시예에서, 상기 제1 지역제어통신에 대응하여 제1 제어장치 및 제2 제어장치가 배치될 때, 상기 제1 제어장치에는, 제1 시스템의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 상기 제2 제어장치의 고장시 제2 시스템의 제어를 위한 제1 부제어프로그램이 탑재되고, 상기 제2 제어장치에는 상기 제2 시스템의 제어를 위한 제2 주제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 시스템의 제어를 위한 제2 부제어프로그램이 탑재될 수 있다. In one embodiment, when the first control device and the second control device are disposed in response to the first local control communication, the first control device includes a first main control program for controlling the first system, and the first control device. 2 A first sub-control program for controlling a second system is mounted in case of failure of the second control device, and a second main control program for controlling the second system is mounted on the second control device, and when the first control device fails A second sub-control program for controlling the first system may be loaded.

일실시예에서, 상기 제1 지역제어통신 및 상기 제2 지역제어통신은 상기 주 제어네트워크에 버스형 네트워크 구조로 연결될 수 있다. In one embodiment, the first area control communication and the second area control communication may be connected to the main control network in a bus-type network structure.

이러한 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템에 의하면, 철도용 제어장치를 이중화나 다중화하여 상기 제어장치가 고장이나 오동작의 경우 철도차량을 정상 운행시키거나 안전측으로 운행할 수 있도록 구현되므로써, 철도차량의 안전성을 확보할 수 있다. 또한 안전을 위해 철도용 제어장치를 하드웨어적으로 이중화 또는 다중화하지 않고 소프트웨어적으로 이중화 또는 다중화함으로써 시스템에 대한 비용을 줄일 수 있고 하드웨어적 시스템 복잡도 증가에 따라 고장 개소가 증가하는 것을 방지할 수 있다. According to the multiplex control system of the railway control device, the railway control device is duplicated or multiplexed so that the railway vehicle can be operated normally or safely in the event of a failure or malfunction of the control device, so that the safety of the railway vehicle can be obtained In addition, for safety, it is possible to reduce the cost of the system by duplicating or multiplexing the railroad control device in software rather than in hardware or multiplexing it, and it is possible to prevent the increase in failure points according to the increase in hardware system complexity.

도 1은 일반적인 철도용 제어장치의 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 일반적인 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 1 is a configuration diagram for explaining a control system of a general railroad control device.
2 is a configuration diagram for explaining a multiplex control system of a general railroad control device.
3 is a configuration diagram for explaining a multiplex control system of a railway control apparatus according to a first embodiment of the present invention.
4 is a configuration diagram for explaining a multiplex control system of a railway control apparatus according to a second embodiment of the present invention.
5 is a configuration diagram for explaining a multiplex control system of a railway control apparatus according to a third embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram for explaining a multiplex control system of a railway control apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention.

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. 예를들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

먼저, 본 명세서에서 기재되는 용어에 대해서 설명한다. First, the terms described in this specification will be described.

용어 "제어장치"는 철도차량의 부분적인 제어 기능을 구현하여 여러 개의 제어장치(ECU)로서 시스템의 기능을 달성하는 장치를 칭한다. The term "control unit" refers to a device that implements a partial control function of a rolling stock to achieve the function of a system as a plurality of control units (ECUs).

용어 "제어프로그램"은 제어장치에서 제어를 구현하기 위하여 동작하는 응용 프로그램을 칭한다. The term "control program" refers to an application program that operates to implement control in a control device.

용어 "제어네트워크(Train Network)"는 철도차량의 각종 수집정보나 제어정보를 전달하기 위한 네트워크를 칭한다. The term "control network (Train Network)" refers to a network for transmitting various collection information or control information of railway vehicles.

용어 "지역제어통신(Local Network)"는 부분 제어장치의 제어를 구현하기 위하여 지역적인 부분이나 주 제어네트워크의 하위부분에 구성되는 통신 네트워크를 칭한다. The term "Local Network" refers to a communication network configured in a local part or a sub-part of the main control network to implement the control of the part control device.

용어 "엑츄에이터"는 제어를 실현시키기 위하여 전기적이나 기계적인 물리력을 발생시키는 장치를 칭한다. The term "actuator" refers to a device that generates an electrical or mechanical physical force to realize control.

용어 "센서"는 제어를 위한 물리적인 정보를 수집하기 위한 장치를 칭한다. The term “sensor” refers to a device for collecting physical information for control.

용어 "제어선"은 엑츄에이터와 센서의 정보를 인터페이스하기 위한 연결로서 통신이 아닌 전기적이나 기계적으로 직접적인 연결되는 것을 도시한다. The term “control line” is a connection for interfacing information between an actuator and a sensor, and indicates a direct electrical or mechanical connection rather than communication.

그러면, 이하에서 도면을 참조하여, 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템에 대해 상세히 설명한다. Then, with reference to the drawings below, the multiplex control system of the railway control device will be described in detail.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 특히, 주 제어네트워크(110)와 이웃 제어장치에 의한 다중화가 도시된다. 3 is a configuration diagram for explaining a multiplex control system of a railway control apparatus according to a first embodiment of the present invention. In particular, the main control network 110 and multiplexing by the neighboring control devices are shown.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템은 주 제어네트워크(110), 제1 지역제어통신(120) 및 제2 지역제어통신(130)을 포함한다. Referring to FIG. 3 , the multiplex control system of the railway control apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a main control network 110 , a first regional control communication 120 , and a second regional control communication 130 . do.

주 제어네트워크(110)는 철도차량에 구비되는 출입문 시스템, 보조전원 시스템 및 추진장치 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하기 위해 배치된다. 본 실시예에서는 출입문 시스템을 예로 설명한다.The main control network 110 is arranged to control at least one system of the door system, the auxiliary power system, and the propulsion system provided in the railway vehicle. In this embodiment, the door system will be described as an example.

제1 지역제어통신(120)은 주 제어네트워크(110)에 버스형 네트워크 구조로 연결되고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 하나 이상의 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성한다. 도 3에서 제1 지역제어통신(120)은 링형 네트워크 구조를 구성하는 것을 도시하였으나, 제1 지역제어통신(120)은 버스형 네트워크 구조를 구성할 수도 있다. The first local control communication 120 is connected to the main control network 110 in a bus-type network structure, and a plurality of actuators, a plurality of sensors, and one or more control devices are connected to each other to constitute a network structure. In FIG. 3 , the first regional control communication 120 constitutes a ring-type network structure, but the first regional control communication 120 may also constitute a bus-type network structure.

제2 지역제어통신(130)은 주 제어네트워크(110)에 버스형 네트워크 구조로 연결되고, 제1 지역제어통신(120)에 인접하고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 하나 이상의 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성한다. 도 3에서 제2 지역제어통신(130)은 링형 네트워크 구조를 구성하는 것을 도시하였으나, 제2 지역제어통신(130)은 버스형 네트워크 구조를 구성할 수도 있다.The second regional control communication 130 is connected to the main control network 110 in a bus-type network structure, is adjacent to the first regional control communication 120 , and includes a plurality of actuators, a plurality of sensors, and one or more control devices. are connected to each other to form a network structure. In FIG. 3 , the second regional control communication 130 constitutes a ring-type network structure, but the second regional control communication 130 may also constitute a bus-type network structure.

제1 지역제어통신(120) 및 제2 지역제어통신(130) 각각은 동일한 출입문에 대응하도록 구성된다. 출입문 시스템의 경우, 철도차량 10량 편성에서 차량 1량의 한쪽편의 4개의 출입문이 있으며 양쪽 8개의 출입문이 있다. 1편성에 총 80개의 출입문이 있고, 1개 출입문 당 1개의 제어장치(DCU, Door Control Unit)가 존재한다. Each of the first area control communication 120 and the second area control communication 130 is configured to correspond to the same door. In the case of the door system, there are 4 doors on one side of 1 vehicle and 8 doors on both sides in a 10-car organization. There are a total of 80 doors in one organization, and there is one control unit (DCU, Door Control Unit) per door.

본 실시예에서, 제1 지역제어통신(120)에 대응하여 제1 제어장치(140)가 배치되고, 제2 지역제어통신(130)에 대응하여 제2 제어장치(150)가 배치된다. 제1 제어장치(140)가 고장 또는 오동작하는 경우 제2 제어장치(150)는 주 제어네트워크(110)를 통하여 고장난 또는 오동작하는 제1 제어장치(140)의 동작을 대체하여 제어동작을 수행하고, 제2 제어장치(150)가 고장 또는 오동작하는 경우 제1 제어장치(140)는 주 제어네트워크(110)를 통하여 고장난 또는 오동작하는 제2 제어장치(150)의 동작을 대체하여 제어동작을 수행한다. In the present embodiment, the first control device 140 is disposed in response to the first area control communication 120 , and the second control device 150 is disposed in response to the second area control communication 130 . When the first control device 140 malfunctions or malfunctions, the second control device 150 replaces the operation of the malfunctioning or malfunctioning first control device 140 through the main control network 110 to perform a control operation, , when the second control device 150 malfunctions or malfunctions, the first control device 140 replaces the operation of the malfunctioning or malfunctioning second control device 150 through the main control network 110 to perform a control operation do.

제1 제어장치(140)에는, 제1 출입문(DR1)의 제어를 위한 제1 주제어프로그램(142)과, 제2 제어장치(150)의 고장시 주 제어네트워크(110)를 경유하여 제2 출입문(DR2)의 제어를 위한 제1 부제어프로그램(144)이 탑재된다. The first control device 140 includes a first main control program 142 for controlling the first door DR1, and the second door via the main control network 110 when the second control device 150 fails. A first sub-control program 144 for controlling the DR2 is loaded.

제2 제어장치(150)에는, 제2 출입문(DR2)의 제어를 위한 제2 주제어프로그램(152)과, 제1 제어장치(140)의 고장시 주 제어네트워크(110)를 경유하여 제1 출입문(DR1)의 제어를 위한 제2 부제어프로그램(154)이 탑재된다. The second control device 150 includes a second main control program 152 for controlling the second door DR2, and the first door via the main control network 110 when the first control device 140 fails. A second sub-control program 154 for controlling the DR1 is loaded.

동작시, 제1 제어장치(140)가 고장나거나 제2 제어장치(150)가 고장하더라도 이웃하는 제어장치(제2 제어장치(150) 또는 제1 제어장치(140))가 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 동작을 수행하므로써, 철도차량을 정상 운행시키거나 안전측으로 운행할 수 있어 철도차량의 안전성을 확보할 수 있다.During operation, even if the first control device 140 fails or the second control device 150 fails, the neighboring control device (the second control device 150 or the first control device 140) is broken or malfunctioning. By performing the operation of the device, the railroad car can be operated normally or can be operated on the safe side, thereby ensuring the safety of the railroad car.

이처럼, 본 발명의 제1 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템은 주 제어네트워크(110)와 지역제어통신으로 구성되는 제어시스템에서 근처에 있는 제어장치를 활용하여 다중화의 목적으로 달성하는 구조를 채용한다. As such, the multiplex control system of the railway control device according to the first embodiment of the present invention achieves the purpose of multiplexing by utilizing a control device located nearby in the control system composed of the main control network 110 and local control communication. adopt structure.

즉, 출입문의 경우 한 개의 차량에 8개의 제어장치를 가지고 있으며 한 개의 제어장치가 고장 또는 오동작하는 경우 근처에 있는 다른 제어장치가 주 제어네트워크(110)를 통하여 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 기능을 담당하여 다중화 기능을 달성한다. 이 경우 제어장치와 독립적으로 통신모듈이 동작해야 하며, 근처의 제어장치는 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 제어동작을 대신할 제어프로그램이나 제어기능을 보유하고 있어야 한다. That is, in the case of a door, one vehicle has 8 control devices, and if one control device malfunctions or malfunctions, another nearby control device controls the function of the malfunctioning or malfunctioning control device through the main control network 110 . to achieve the multiplexing function. In this case, the communication module must operate independently of the control device, and the nearby control device must have a control program or control function to replace the control operation of the malfunctioning or malfunctioning control device.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 특히, 지역제어통신과 이웃 제어장치에 의한 다중화가 도시된다. 4 is a configuration diagram for explaining a multiplex control system of a railway control apparatus according to a second embodiment of the present invention. In particular, regional control communication and multiplexing by a neighbor control device are shown.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템은 주 제어네트워크(110), 제1 지역제어통신(220) 및 제2 지역제어통신(230)을 포함한다. Referring to FIG. 4 , the multiplex control system of the railway control apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a main control network 110 , a first regional control communication 220 and a second regional control communication 230 . do.

주 제어네트워크(110)는 철도차량에 구비되는 출입문 시스템, 보조전원 시스템 및 추진장치 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하기 위해 배치된다. 본 실시예에서는 출입문 시스템을 예로 설명한다.The main control network 110 is arranged to control at least one system of the door system, the auxiliary power system, and the propulsion system provided in the railway vehicle. In this embodiment, the door system will be described as an example.

제1 지역제어통신(220)은 주 제어네트워크(110)에 버스형 네트워크 구조로 연결되고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 하나 이상의 제어장치가 서로 연결되어 링형 네트워크 구조를 구성한다. 도 4에서 제1 지역제어통신(220)은 링형 네트워크 구조를 구성하는 것을 도시하였으나, 제1 지역제어통신(220)은 버스형 네트워크 구조를 구성할 수도 있다.본 실시예에서, 제1 지역제어통신(220)은 2개의 출입문을 커버하도록 설정된다. The first local control communication 220 is connected to the main control network 110 in a bus-type network structure, and a plurality of actuators, a plurality of sensors, and one or more control devices are connected to each other to constitute a ring-type network structure. In FIG. 4 , the first area control communication 220 constitutes a ring-type network structure, but the first area control communication 220 may constitute a bus-type network structure. In this embodiment, the first area control Communication 220 is set up to cover two doors.

제2 지역제어통신(230)은 주 제어네트워크(110)에 버스형 네트워크 구조로 연결되고, 제1 지역제어통신(220)에 인접하고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 하나 이상의 제어장치가 서로 연결되어 링형 네트워크 구조를 구성한다. 도 4에서 제2 지역제어통신(230)은 링형 네트워크 구조를 구성하는 것을 도시하였으나, 제2 지역제어통신(230)은 버스형 네트워크 구조를 구성할 수도 있다.본 실시예에서, 제2 지역제어통신(230)은 2개의 출입문을 커버하도록 설정된다.The second regional control communication 230 is connected to the main control network 110 in a bus-type network structure, is adjacent to the first regional control communication 220 , and includes a plurality of actuators, a plurality of sensors, and one or more control devices. are connected to each other to form a ring-type network structure. In FIG. 4 , the second area control communication 230 constitutes a ring-type network structure, but the second area control communication 230 may also constitute a bus-type network structure. In this embodiment, the second area control Communication 230 is set up to cover two doors.

제1 지역제어통신(220) 및 제2 지역제어통신(230) 각각은 서로 다른 출입문에 대응하도록 구성된다. Each of the first area control communication 220 and the second area control communication 230 is configured to correspond to different doors.

본 실시예에서, 제1 지역제어통신(220)에 대응하여 제1 제어장치(240) 및 제2 제어장치(250)가 배치될 때, 제1 제어장치(240)에는, 제1 출입문(DR1)의 제어를 위한 제1 주제어프로그램(242)과, 제1 제어장치(240)의 고장시 제1 지역제어통신(220)을 경유하여 제1 출입문(DR1)의 제어를 위한 제1 부제어프로그램(244)이 탑재되고, 제2 제어장치(250)에는, 제2 출입문(DR2)의 제어를 위한 제2 주제어프로그램(252)이 탑재되고, 제1 제어장치(240)의 고장시 제1 지역제어통신(220)을 경유하여 제2 출입문(DR2)의 제어를 위한 제2 부제어프로그램(254)이 탑재된다. In the present embodiment, when the first control device 240 and the second control device 250 are disposed in response to the first area control communication 220 , the first control device 240 has the first access door DR1 ), a first main control program 242 for controlling the first control device 240, and a first sub control program for controlling the first door DR1 via the first local control communication 220 when the first control device 240 fails. 244 is mounted, the second control device 250 is equipped with a second main control program 252 for controlling the second door DR2, and when the first control device 240 fails, the first area A second sub-control program 254 for controlling the second door DR2 is mounted via the control communication 220 .

한편, 제1 지역제어통신(220)에 대응하여 제1 제어장치(240) 및 제2 제어장치(250)가 배치될 때, 제1 제어장치(240)에는, 제1 출입문(DR1)의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 제2 출입문(DR2)의 제어를 위한 제2 주제어프로그램이 탑재되고, 제2 제어장치(250)에는, 제1 제어장치(240)의 고장시 제1 지역제어통신(220)을 경유하여 제1 출입문(DR1)의 제어를 위한 제1 부제어프로그램이 탑재되고, 제1 제어장치(240)의 고장시 제1 지역제어통신(220)을 경유하여 제2 출입문(DR2)의 제어를 위한 제2 부제어프로그램이 탑재될 수도 있다. Meanwhile, when the first control device 240 and the second control device 250 are disposed in response to the first area control communication 220 , the first control device 240 controls the first door DR1 . A first main control program for and a second main control program for controlling the second door DR2 are mounted, and the second control device 250 has a first local control communication when the first control device 240 fails. The first sub-control program for controlling the first door DR1 via 220 is loaded, and when the first control device 240 fails, the second door ( A second sub-control program for controlling DR2) may be loaded.

동작시, 제1 제어장치(240)가 고장나거나 제2 제어장치(250)가 고장나더라도 이웃하는 제어장치가 고장난 제어장치의 동작을 수행하므로써, 철도차량을 정상 운행시키거나 안전측으로 운행할 수 있어 철도차량의 안전성을 확보할 수 있다.During operation, even if the first control device 240 fails or the second control device 250 fails, the neighboring control device performs the operation of the faulty control device, so that the railway vehicle can be operated normally or safely This can ensure the safety of railway vehicles.

이처럼, 본 발명의 제2 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템은 서로 이웃하는 2개의 부분시스템, 즉 2개의 출입문을 묶어서 네트워크로서 지역제어통신을 구성한 경우이며 같은 네트워크에 두 개의 제어장치를 포함하여 상호 보완적인 다중화를 구현한다. 상술된 본 발명의 제1 실시예와 마찬가지로 하나의 제어장치에는 이웃하는 제어장치의 제어기능이나 제어프로그램모듈이 포함되어야 한다. As such, the multiplex control system of the railway control device according to the second embodiment of the present invention is a case in which regional control communication is configured as a network by tying two adjacent sub-systems, that is, two doors, and two control devices in the same network. Implement complementary multiplexing including As in the first embodiment of the present invention described above, one control device should include a control function or control program module of a neighboring control device.

지역제어통신으로 묶인 두 개의 제어장치 각각은 자기 해당 부분의 제어를 실시하고 있다가 하나의 제어장치가 고장난 또는 오동작하는 경우 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 제어 기능까지 담당하는 방식을 채용할 수도 있고, 두 개의 제어장치 중 한 개의 제어장치가 이웃까지 총괄하여 제어하다가 해당 제어장치가 고장의 경우 다른 제어장치로 전환되는 스탠바이-바이패스 형식의 다중화 방식이 있을 수 있다. Each of the two control devices connected by local control communication controls the corresponding part, and if one control device malfunctions or malfunctions, a method may be adopted that also takes charge of the control function of the malfunctioning or malfunctioning control device. There may be a standby-bypass multiplexing method in which one control device among the two control devices collectively controls the neighbors and then switches to the other control device in case of a failure of the corresponding control device.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 특히, 지역제어통신 확장에 의한 다중화가 도시된다. 5 is a configuration diagram for explaining a multiplex control system of a railway control apparatus according to a third embodiment of the present invention. In particular, multiplexing by extension of local control communication is shown.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템은 주 제어네트워크(110) 및 제1 지역제어통신(310)을 포함한다. Referring to FIG. 5 , the multiplex control system of the railway control apparatus according to the third embodiment of the present invention includes a main control network 110 and a first local control communication 310 .

주 제어네트워크(110)는 철도차량에 구비되는 출입문 시스템, 보조전원 시스템 및 추진장치 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하기 위해 배치된다. 본 실시예에서는 출입문 시스템을 예로 설명한다. The main control network 110 is arranged to control at least one system of the door system, the auxiliary power system, and the propulsion system provided in the railway vehicle. In this embodiment, the door system will be described as an example.

제1 지역제어통신(310)은 주 제어네트워크(110)에 버스형 네트워크 구조로 연결되고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 하나 이상의 제어장치가 서로 연결되어 링형 네트워크 구조 또는 버스형 네트워크 구조를 구성한다. The first regional control communication 310 is connected to the main control network 110 in a bus-type network structure, and a plurality of actuators, a plurality of sensors, and one or more control devices are connected to each other to form a ring-type network structure or a bus-type network structure. make up

제1 지역제어통신(310)은 4개의 출입문에 대응하도록 구성되고, 제1 제어장치(320) 및 제2 제어장치(330)가 배치된다. 제1 제어장치(320) 및 제2 제어장치(330)에는 출입문들의 동작을 제어하기 위한 주제어프로그램들과 이웃하는 제어장치의 고장시 고장난 제어장치의 역할로서 출입문들의 동작을 제어하기 위한 부제어프로그램들이 탑재된다. The first local control communication 310 is configured to correspond to four entrance doors, and the first control device 320 and the second control device 330 are disposed. The first control device 320 and the second control device 330 include main control programs for controlling the operation of the doors and a sub-control program for controlling the operation of the doors as a function of the malfunctioning control device when the neighboring control device fails. are mounted

본 실시예에서, 제1 제어장치(320)에는, 제1 출입문(DR1)의 제어를 위한 제1 주제어프로그램(322)과, 제2 출입문(DR2)의 제어를 위한 제2 주제어프로그램(324)과, 제2 제어장치(330)의 고장시 제3 출입문(DR3)의 제어를 위한 제1 부제어프로그램(326)과, 제2 제어장치(330)의 고장시 제4 출입문(DR4)의 제어를 위한 제2 부제어프로그램(328)이 탑재될 수 있다. In the present embodiment, the first control device 320 includes a first main control program 322 for controlling the first door DR1 and a second main control program 324 for controlling the second door DR2. and the first sub-control program 326 for controlling the third door DR3 when the second control device 330 fails, and the control of the fourth door DR4 when the second control device 330 fails A second sub control program 328 for

제2 제어장치(330)에는, 제3 출입문(DR3)의 제어를 위한 제3 주제어프로그램(332)과, 제4 출입문(DR4)의 제어를 위한 제4 주제어프로그램(334)과, 제1 제어장치(320)의 고장시 제1 출입문(DR1)의 제어를 위한 제3 부제어프로그램(336)과, 제1 제어장치(320)의 고장시 제2 출입문(DR2)의 제어를 위한 제4 부제어프로그램(338)이 탑재될 수 있다. The second control device 330 includes a third main control program 332 for controlling the third door DR3, a fourth main control program 334 for controlling the fourth door DR4, and the first control. A third sub control program 336 for controlling the first door DR1 when the device 320 fails, and a fourth section for controlling the second door DR2 when the first control device 320 fails A control program 338 may be loaded.

한편, 제1 제어장치(320)에는, 제1 출입문(DR1)의 제어를 위한 제1 주제어프로그램(322)과, 제2 출입문(DR2)의 제어를 위한 제2 주제어프로그램(324)과, 제3 출입문(DR3)의 제어를 위한 제3 주제어프로그램(332)과, 제4 출입문(DR4)의 제어를 위한 제4 주제어프로그램(334)이 탑재될 수 있다. Meanwhile, the first control device 320 includes a first main control program 322 for controlling the first door DR1, a second main control program 324 for controlling the second door DR2, and a second control program 324 for controlling the second door DR2. A third main control program 332 for controlling the third door DR3 and a fourth main control program 334 for controlling the fourth door DR4 may be mounted.

제2 제어장치(330)에는, 제1 제어장치(320)의 고장시 제1 출입문(DR1)의 제어를 위한 제1 부제어프로그램(326)과, 제1 제어장치(320)의 고장시 제2 출입문(DR2)의 제어를 위한 제2 부제어프로그램(328)과, 제1 제어장치(320)의 고장시 제3 출입문(DR3)의 제어를 위한 제3 부제어프로그램(336)과, 제1 제어장치(320)의 고장시 제4 출입문(DR4)의 제어를 위한 제4 부제어프로그램(338)이 탑재될 수 있다. The second control device 330 includes a first sub control program 326 for controlling the first door DR1 when the first control device 320 fails, and a first control program 326 for the first control device 320 when the failure occurs. A second sub-control program 328 for controlling the second door DR2, and a third sub-control program 336 for controlling the third door DR3 when the first control device 320 fails; When the first control device 320 fails, a fourth sub-control program 338 for controlling the fourth door DR4 may be mounted.

동작시, 제1 제어장치(320)가 고장나거나 제2 제어장치(330)가 고장하더라도 이웃하는 제어장치(제2 제어장치(330) 또는 제1 제어장치(320))가 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 동작을 수행하므로써, 철도차량을 정상 운행시키거나 안전측으로 운행할 수 있어 철도차량의 안전성을 확보할 수 있다.During operation, even if the first control device 320 fails or the second control device 330 fails, the neighboring control device (the second control device 330 or the first control device 320) is broken or malfunctioning. By performing the operation of the device, the railroad car can be operated normally or can be operated on the safe side, thereby ensuring the safety of the railroad car.

이처럼, 본 발명의 제3 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템은 지역제어통신을 이웃하는 부분시스템에 확장하여 두 개 이상의 부분시스템을 포함한 제어영역을 구성하며 포함된 부분시스템의 제어장치 중에 다중화를 요구하는 수량만큼의 제어장치만을 채용하는 방식이다. As such, the multiplex control system of the railway control device according to the third embodiment of the present invention expands local control communication to the neighboring sub-systems to configure a control area including two or more sub-systems, and controls the included sub-systems. This is a method that employs only as many control devices as the quantity that requires multiplexing.

즉, 4개의 부분시스템에 2개의 제어장치만을 채용하고 2개의 제어장치를 제거함에 따라 이중화를 달성하고 비용을 절감할 수 있다. 제어장치의 중요도가 상승하며 3중화나 4중화를 구현할 수 있다. That is, by employing only two controllers in four subsystems and eliminating two controllers, redundancy can be achieved and costs can be reduced. As the importance of the control device increases, triple or quadruple can be implemented.

역시 한 개의 제어장치가 전체를 담당하는 스탠바이-바이패스 방식을 사용할 수 있으며, 제어장치 간에 부분적으로 제어영역을 분할하고 고장 또는 오동작하는 경우 다른 제어장치가 역할을 담당하는 방식도 사용할 수 있다. Again, a standby-bypass method in which one control device is in charge of the whole can be used, and a method in which a control area is partially divided between control devices and another control device takes over the role in case of malfunction or malfunction can also be used.

상술된 원리와 유사하게 일정 지역에 주 제어네크워크나 지역제어통신으로 연결되고 다른 기능을 갖는 시스템 각각에 구비되는 제어장치 간에 다른 기능의 제어프로그램을 보유함으로 이종 제어시스템 간의 다중화를 구현할 수 있다. 상기한 이종 제어시스템간의 다중화는 도 6을 참조하여 설명한다. Similar to the above-mentioned principle, it is possible to implement multiplexing between heterogeneous control systems by having control programs of different functions between control devices connected to a main control network or regional control communication in a certain area and provided in each system having different functions. Multiplexing between the heterogeneous control systems will be described with reference to FIG. 6 .

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 특히, 이종 제어시스템 간의 다중화가 도시된다. 6 is a configuration diagram for explaining a multiplex control system of a railway control apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In particular, multiplexing between heterogeneous control systems is shown.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템은 주 제어네트워크(110) 및 제1 지역제어통신(410)을 포함한다. Referring to FIG. 6 , the multiplex control system of the railway control apparatus according to the fourth embodiment of the present invention includes a main control network 110 and a first local control communication 410 .

주 제어네트워크(110)는 철도차량에 구비되는 출입문 시스템, 보조전원 시스템 및 추진장치 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하기 위해 배치된다. 본 실시예에서는 보조전원 시스템의 보조전원장치와 추진장치 시스템의 추진장치가 제1 지역제어통신(410)으로 묶인 예를 설명한다.The main control network 110 is arranged to control at least one system of the door system, the auxiliary power system, and the propulsion system provided in the railway vehicle. In this embodiment, an example in which the auxiliary power supply of the auxiliary power system and the propulsion apparatus of the propulsion system are bundled by the first regional control communication 410 will be described.

제1 지역제어통신(410)은 주 제어네트워크(110)에 버스형 네트워크 구조로 연결되고, 보조전원 장치에 구비되는 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제1 제어장치(420)와, 추진장치에 구비되는 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제2 제어장치(430)가 서로 연결되어 링형 네트워크 구조를 구성한다. The first regional control communication 410 is connected to the main control network 110 in a bus-type network structure, a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a first control device 420 provided in the auxiliary power supply device, and propulsion A plurality of actuators, a plurality of sensors, and the second control device 430 provided in the device are connected to each other to form a ring-type network structure.

본 실시예에서, 제1 제어장치(420)에는, 보조전원장치의 제어를 위한 제1 주제어프로그램(422)과, 제2 제어장치(430)의 고장시 추진장치의 제어를 위한 제1 부제어프로그램(424)이 탑재되고, 제2 제어장치(430)에는 추진장치의 제어를 위한 제2 주제어프로그램(426)과, 제1 제어장치(420)의 고장시 보조전원장치의 제어를 위한 제2 부제어프로그램(428)이 탑재된다. In the present embodiment, the first control device 420 includes a first main control program 422 for controlling the auxiliary power supply, and a first sub control for controlling the propulsion device when the second control device 430 fails. The program 424 is mounted, and the second control device 430 has a second main control program 426 for controlling the propulsion device, and a second for controlling the auxiliary power supply when the first control device 420 fails. A sub control program 428 is loaded.

동작시, 제1 제어장치(420)의 제1 주제어프로그램(422)은 보조전원장치의 동작을 제어하고, 제2 제어장치(430)의 제2 주제어프로그램(426)은 추진장치의 동작을 제어한다. 한편, 제1 제어장치(420)가 고장난 또는 오동작하는 경우 제2 제어장치(430)의 제2 부제어프로그램(426)이 제1 제어장치(420)의 역할을 대신하여 보조전원장치의 동작을 제어하고, 제2 제어장치(430)가 고장난 또는 오동작하는 경우 제1 제어장치(420)의 제1 부제어프로그램(424)이 제2 제어장치(430)의 역할을 대신하여 추진장치의 동작을 제어한다. 따라서, 제1 제어장치(420)가 고장나거나 제2 제어장치(430)가 고장하더라도 이웃하는 제어장치가 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 동작을 수행하므로써, 철도차량을 정상 운행시키거나 안전측으로 운행할 수 있어 철도차량의 안전성을 확보할 수 있다. During operation, the first main control program 422 of the first control device 420 controls the operation of the auxiliary power supply, and the second main control program 426 of the second control device 430 controls the operation of the propulsion device. do. On the other hand, when the first control device 420 malfunctions or malfunctions, the second sub-control program 426 of the second control device 430 takes over the role of the first control device 420 and controls the operation of the auxiliary power supply. control, and when the second control device 430 malfunctions or malfunctions, the first sub-control program 424 of the first control device 420 takes over the role of the second control device 430 and controls the operation of the propulsion device. Control. Therefore, even if the first control device 420 fails or the second control device 430 fails, the neighboring control device performs the operation of the malfunctioning or malfunctioning control device, so that the railway vehicle can be operated normally or safely. This can ensure the safety of railway vehicles.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 시스템과 기능이 복잡화함에 따라 제어장치의 기능과 수량이 증가하고 있는 시점에서 제어장치를 분산화하고 장치의 수를 줄일 수 있다. 이에 따라 시스템의 제작비용이 감소하여 경제적인 경쟁력을 확보할 수 있으며, 시스템이 단순화함에 따라 시스템의 설계/제작 비용이 감소하는 효과를 가져온다. As described above, according to the present invention, it is possible to decentralize the control device and reduce the number of devices at a point in time when the function and quantity of the control device are increasing as the system and functions are complicated. Accordingly, it is possible to secure economic competitiveness by reducing the manufacturing cost of the system, and as the system is simplified, the design/manufacturing cost of the system is reduced.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below You will understand.

110 : 주 제어네트워크 120, 220, 310, 410 : 제1 지역제어통신
130, 230 : 제2 지역제어통신 140, 240, 320, 420 : 제1 제어장치
150, 250, 330, 430 : 제2 제어장치
142, 242, 322, 422 : 제1 주제어프로그램
144, 244, 326, 424 : 제1 부제어프로그램
252, 324, 426 : 제2 주제어프로그램
254, 328, 428 : 제2 부제어프로그램
332 : 제3 주제어프로그램 334 : 제4 주제어프로그램
336 : 제3 부제어프로그램 338 : 제4 부제어프로그램110: main control network 120, 220, 310, 410: first local control communication
130, 230: second local control communication 140, 240, 320, 420: first control device
150, 250, 330, 430: second control device
142, 242, 322, 422: first main control program
144, 244, 326, 424: first sub-control program
252, 324, 426: second main control program
254, 328, 428: second sub-control program
332: third main control program 334: fourth main control program
336: third sub control program 338: fourth sub control program

Claims (13)

철도차량에 구비되는 출입문 시스템, 보조전원 시스템 및 추진장치 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하기 위해 배치된 주 제어네트워크;
상기 주 제어네트워크에 연결되고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제1 지역제어통신; 및
상기 주 제어네트워크에 연결되고, 상기 제1 지역제어통신에 인접하고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제2 지역제어통신을 포함하고,
상기 제어장치들 중 어느 하나가 고장 또는 오동작하는 경우 나머지 제어장치가 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 기능을 수행하되,
상기 제1 지역제어통신 및 상기 제2 지역제어통신 각각은 동일한 출입문에 대응하고,
상기 제1 지역제어통신에 대응하여 제1 제어장치가 배치되고, 상기 제2 지역제어통신에 대응하여 제2 제어장치가 배치일 때,
상기 제1 제어장치에는, 제1 출입문의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 상기 제2 제어장치의 고장시 상기 주 제어네트워크를 경유하여 제2 출입문의 제어를 위한 제1 부제어프로그램이 탑재되고,
상기 제2 제어장치에는, 상기 제2 출입문의 제어를 위한 제2 주제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 주 제어네트워크를 경유하여 상기 제1 출입문의 제어를 위한 제2 부제어프로그램이 탑재되어,
안전을 위해 철도용 제어장치를 소프트웨어적으로 이중화함으로써 시스템에 대한 비용을 줄이고 하드웨어적 시스템 복잡도 증가에 따라 고장 개소가 증가하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템. a main control network arranged to control at least one system of an entrance system, an auxiliary power system, and a propulsion system provided in a railway vehicle;
a first local control communication connected to the main control network, wherein a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device are connected to each other to form a network structure; and
A second area control communication connected to the main control network, adjacent to the first area control communication, in which a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device are connected to each other to constitute a network structure,
When any one of the control devices malfunctions or malfunctions, the other control devices perform the function of a malfunctioning or malfunctioning control device,
Each of the first area control communication and the second area control communication corresponds to the same door,
When the first control device is disposed in response to the first area control communication and the second control device is disposed in response to the second area control communication,
The first control device is equipped with a first main control program for controlling the first door and a first sub control program for controlling the second door via the main control network when the second control device fails. ,
The second control device includes a second main control program for controlling the second door and a second sub control program for controlling the first door through the main control network when the first control device fails. mounted,
Multiplexing control system for railway control system, characterized in that it reduces the cost of the system by redundancy of the railway control system for safety and prevents the number of failure points from increasing as the hardware system complexity increases. 제1항에 있어서, 상기 제1 지역제어통신은 링형 네트워크 구조 또는 버스형 네트워크 구조를 구성하는 것을 특징으로 하는 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템. The multiplexing control system of a railway control device according to claim 1, wherein the first regional control communication constitutes a ring-type network structure or a bus-type network structure. 제1항에 있어서, 상기 제2 지역제어통신은 링형 네트워크 구조 또는 버스형 네트워크 구조를 구성하는 것을 특징으로 하는 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템. The multiplexing control system of a railway control device according to claim 1, wherein the second regional control communication constitutes a ring-type network structure or a bus-type network structure. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 철도차량에 구비되는 출입문 시스템, 보조전원 시스템 및 추진장치 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하기 위해 배치된 주 제어네트워크;
상기 주 제어네트워크에 연결되고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제1 지역제어통신; 및
상기 주 제어네트워크에 연결되고, 상기 제1 지역제어통신에 인접하고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제2 지역제어통신을 포함하고,
상기 제어장치들 중 어느 하나가 고장 또는 오동작하는 경우 나머지 제어장치가 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 기능을 수행하되,
상기 제1 지역제어통신 및 상기 제2 지역제어통신 각각은 서로 다른 출입문에 대응하고,
상기 제1 지역제어통신에 대응하여 제1 제어장치 및 제2 제어장치가 배치될 때,
상기 제1 제어장치에는, 제1 출입문의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 지역제어통신을 경유하여 상기 제1 출입문의 제어를 위한 제1 부제어프로그램이 탑재되고,
상기 제2 제어장치에는, 제2 출입문의 제어를 위한 제2 주제어프로그램이 탑재되고, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 지역제어통신을 경유하여 상기 제2 출입문의 제어를 위한 제2 부제어프로그램이 탑재되어,
안전을 위해 철도용 제어장치를 소프트웨어적으로 이중화함으로써 시스템에 대한 비용을 줄이고 하드웨어적 시스템 복잡도 증가에 따라 고장 개소가 증가하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템. a main control network arranged to control at least one system of an entrance system, an auxiliary power system, and a propulsion system provided in a railway vehicle;
a first local control communication connected to the main control network, wherein a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device are connected to each other to form a network structure; and
A second area control communication connected to the main control network, adjacent to the first area control communication, in which a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device are connected to each other to constitute a network structure,
When any one of the control devices malfunctions or malfunctions, the other control devices perform the function of a malfunctioning or malfunctioning control device,
Each of the first area control communication and the second area control communication corresponds to a different door,
When the first control device and the second control device are disposed in response to the first area control communication,
The first control device includes a first main control program for controlling a first door, and a first sub control program for controlling the first door through the first local control communication when the first control device fails. is mounted,
A second main control program for controlling a second door is mounted on the second control device, and a second unit for controlling the second door through the first local control communication when the first control device fails A control program is installed,
Multiplexing control system for railway control system, characterized in that it reduces the cost of the system by redundancy of the railway control system for safety and prevents the number of failure points from increasing as the hardware system complexity increases. 철도차량에 구비되는 출입문 시스템, 보조전원 시스템 및 추진장치 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하기 위해 배치된 주 제어네트워크;
상기 주 제어네트워크에 연결되고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제1 지역제어통신; 및
상기 주 제어네트워크에 연결되고, 상기 제1 지역제어통신에 인접하고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제2 지역제어통신을 포함하고,
상기 제어장치들 중 어느 하나가 고장 또는 오동작하는 경우 나머지 제어장치가 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 기능을 수행하되,
상기 제1 지역제어통신 및 상기 제2 지역제어통신 각각은 서로 다른 출입문에 대응하고,
상기 제1 지역제어통신에 대응하여 제1 제어장치 및 제2 제어장치가 배치될 때,
상기 제1 제어장치에는, 제1 출입문의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 제2 출입문의 제어를 위한 제2 주제어프로그램이 탑재되고,
상기 제2 제어장치에는, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 지역제어통신을 경유하여 상기 제1 출입문의 제어를 위한 제1 부제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 지역제어통신을 경유하여 상기 제2 출입문의 제어를 위한 제2 부제어프로그램이 탑재되어,
안전을 위해 철도용 제어장치를 소프트웨어적으로 이중화함으로써 시스템에 대한 비용을 줄이고 하드웨어적 시스템 복잡도 증가에 따라 고장 개소가 증가하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템. a main control network arranged to control at least one system of an entrance system, an auxiliary power system, and a propulsion system provided in a railway vehicle;
a first local control communication connected to the main control network, wherein a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device are connected to each other to form a network structure; and
A second area control communication connected to the main control network, adjacent to the first area control communication, in which a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device are connected to each other to constitute a network structure,
When any one of the control devices malfunctions or malfunctions, the other control devices perform the function of a malfunctioning or malfunctioning control device,
Each of the first area control communication and the second area control communication corresponds to a different door,
When the first control device and the second control device are disposed in response to the first area control communication,
A first main control program for controlling a first door and a second main control program for controlling a second door are mounted in the first control device;
The second control device includes a first sub-control program for controlling the first door through the first local control communication when the first control device fails, and the first sub-control program for controlling the first door when the first control device fails. A second sub-control program for controlling the second door through the local control communication is mounted,
Multiplexing control system for railway control system, characterized in that it reduces the cost of the system by redundancy of the railway control system for safety and prevents the number of failure points from increasing as the hardware system complexity increases. 삭제delete 철도차량에 구비되는 출입문 시스템, 보조전원 시스템 및 추진장치 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하기 위해 배치된 주 제어네트워크;
상기 주 제어네트워크에 연결되고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제1 지역제어통신; 및
상기 주 제어네트워크에 연결되고, 상기 제1 지역제어통신에 인접하고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제2 지역제어통신을 포함하고,
상기 제어장치들 중 어느 하나가 고장 또는 오동작하는 경우 나머지 제어장치가 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 기능을 수행하되,
상기 제1 지역제어통신 및 상기 제2 지역제어통신 각각은 4개의 출입문에 대응하고,
상기 제1 지역제어통신에 대응하여 제1 제어장치 및 제2 제어장치가 배치될 때,
상기 제1 제어장치에는, 제1 출입문의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 제2 출입문의 제어를 위한 제2 주제어프로그램과, 상기 제2 제어장치의 고장시 제3 출입문의 제어를 위한 제1 부제어프로그램과, 상기 제2 제어장치의 고장시 제4 출입문의 제어를 위한 제2 부제어프로그램이 탑재되고,
상기 제2 제어장치에는, 제3 출입문의 제어를 위한 제3 주제어프로그램과, 제4 출입문의 제어를 위한 제4 주제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 출입문의 제어를 위한 제3 부제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 제2 출입문의 제어를 위한 제4 부제어프로그램이 탑재되어,
안전을 위해 철도용 제어장치를 소프트웨어적으로 이중화함으로써 시스템에 대한 비용을 줄이고 하드웨어적 시스템 복잡도 증가에 따라 고장 개소가 증가하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템. a main control network arranged to control at least one system of an entrance system, an auxiliary power system, and a propulsion system provided in a railway vehicle;
a first local control communication connected to the main control network, wherein a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device are connected to each other to form a network structure; and
A second area control communication connected to the main control network, adjacent to the first area control communication, in which a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device are connected to each other to constitute a network structure,
When any one of the control devices malfunctions or malfunctions, the other control devices perform the function of a malfunctioning or malfunctioning control device,
Each of the first area control communication and the second area control communication corresponds to four doors,
When the first control device and the second control device are disposed in response to the first area control communication,
The first control device includes a first main control program for controlling the first door, a second main control program for controlling the second door, and a first control program for the third door when the second control device fails. A sub-control program and a second sub-control program for controlling the fourth door when the second control device fails are mounted,
The second control device includes a third main control program for controlling a third door, a fourth main control program for controlling a fourth door, and a first control program for controlling the first door when the first control device fails. A third sub control program and a fourth sub control program for controlling the second door in case of a failure of the first control device are mounted,
Multiplexing control system for railway control system, characterized in that it reduces the cost of the system by redundancy of the railway control system for safety and prevents the number of failure points from increasing as the hardware system complexity increases. 삭제delete 철도차량에 구비되는 출입문 시스템, 보조전원 시스템 및 추진장치 시스템 중 적어도 하나의 시스템을 제어하기 위해 배치된 주 제어네트워크;
상기 주 제어네트워크에 연결되고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제1 지역제어통신; 및
상기 주 제어네트워크에 연결되고, 상기 제1 지역제어통신에 인접하고, 복수의 엑츄에이터들, 복수의 센서들 및 제어장치가 서로 연결되어 네트워크 구조를 구성하는 제2 지역제어통신을 포함하고,
상기 제어장치들 중 어느 하나가 고장 또는 오동작하는 경우 나머지 제어장치가 고장난 또는 오동작하는 제어장치의 기능을 수행하되,
상기 제1 지역제어통신 및 상기 제2 지역제어통신은 서로 다른 시스템에 채용되고,
상기 제1 지역제어통신에 대응하여 제1 제어장치 및 제2 제어장치가 배치될 때,
상기 제1 제어장치에는, 제1 시스템의 제어를 위한 제1 주제어프로그램과, 상기 제2 제어장치의 고장시 제2 시스템의 제어를 위한 제1 부제어프로그램이 탑재되고,
상기 제2 제어장치에는 상기 제2 시스템의 제어를 위한 제2 주제어프로그램과, 상기 제1 제어장치의 고장시 상기 제1 시스템의 제어를 위한 제2 부제어프로그램이 탑재되어,
안전을 위해 철도용 제어장치를 소프트웨어적으로 이중화함으로써 시스템에 대한 비용을 줄이고 하드웨어적 시스템 복잡도 증가에 따라 고장 개소가 증가하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템. a main control network arranged to control at least one system of an entrance system, an auxiliary power system, and a propulsion system provided in a railway vehicle;
a first local control communication connected to the main control network, wherein a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device are connected to each other to form a network structure; and
A second area control communication connected to the main control network, adjacent to the first area control communication, in which a plurality of actuators, a plurality of sensors, and a control device are connected to each other to constitute a network structure,
When any one of the control devices malfunctions or malfunctions, the other control devices perform the function of a malfunctioning or malfunctioning control device,
The first regional control communication and the second regional control communication are employed in different systems,
When the first control device and the second control device are disposed in response to the first area control communication,
A first main control program for controlling the first system and a first sub-control program for controlling the second system in case of a failure of the second control device are mounted on the first control device;
A second main control program for controlling the second system and a second sub-control program for controlling the first system in case of a failure of the first control device are mounted on the second control device;
Multiplexing control system for railway control system, characterized in that it reduces the cost of the system by redundancy of the railway control system for safety and prevents the number of failure points from increasing as the hardware system complexity increases. 제1, 7, 8, 10 및 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 지역제어통신 및 상기 제2 지역제어통신은 상기 주 제어네트워크에 버스형 네트워크 구조로 연결된 것을 특징으로 하는 철도용 제어장치의 다중화 제어 시스템.
[13] The railway control according to any one of claims 1, 7, 8, 10 and 12, wherein the first regional control communication and the second regional control communication are connected to the main control network in a bus-type network structure. Multiplexing control system of the device.
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