KR102421278B1 - Charging Surveillance Apparatus for Battery Driven Transit - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치에 관한 기술로, 더욱 상세하게는 배터리 구동형 교통수단인 지붕 충전식 차량이 지상 충전 설비에 접근할 때, 지상 충전 설비가 무가선 트램이 접근하는 영상을 지붕 충전식 차량으로 송신하여 정위치에 정차하는 여부를 판단할 수 있으며, 이에 따른 정확한 위치에서의 충전이 가능한 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치에 관한 기술이다. 본 발명은 배터리 구동형 교통수단인 지붕 충전식 차량이 지상 충전 설비에 접근할 때, 지상 충전 설비가 지붕 충전식 차량이 접근하는 영상을 지붕 충전식 차량으로 송신하여 정위치에 정차하는 여부를 판단할 수 있다. 또한, 본 발명은 지붕 충전식 차량의 정위치 정차 여부를 판단함에 따라 정확한 위치에서의 충전이 가능하므로 충전 효율성이 증가하는 효과가 있다.The present invention relates to a technology for monitoring the roof charging of a battery-powered transportation means, and more particularly, when a roof-charged vehicle, which is a battery-powered transportation means, approaches a ground charging facility, the ground charging facility is a wireless tram approaching. It is a technology related to a roof charging monitoring device for a battery-powered vehicle that can transmit an image to a roof charging vehicle to determine whether the vehicle is stopped at an exact location, and thus can be charged at an accurate location. According to the present invention, when a roof-powered vehicle, which is a battery-powered means of transportation, approaches a ground charging facility, the ground-based charging facility transmits an image of the roof-charged vehicle approaching to the roof rechargeable vehicle to determine whether the vehicle stops at the correct position. . In addition, according to the present invention, it is possible to charge at an accurate location according to whether the roof-charging vehicle is stopped at an exact location, thereby increasing the charging efficiency.

Description

배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치{Charging Surveillance Apparatus for Battery Driven Transit}Charging Surveillance Apparatus for Battery Driven Transit

본 발명은 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치에 관한 기술로, 더욱 상세하게는 배터리 구동형 교통수단인 지붕 충전식 차량이 지상 충전 설비에 접근할 때, 지상 충전 설비가 지붕 충전식 차량이 접근하는 영상을 지붕 충전식 차량으로 송신하여 정위치에 정차하는 여부를 판단할 수 있으며, 이에 따른 정확한 위치에서의 충전이 가능한 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치에 관한 기술이다.The present invention relates to a technology for a roof charging monitoring device for a battery-powered means of transportation, and more particularly, when a roof-charged vehicle, which is a battery-powered means of transportation, approaches a ground charging facility, the above-ground charging facility is a roof-charged vehicle approaching. It is a technology related to a roof charging monitoring device for a battery-powered vehicle that can transmit an image to a roof charging vehicle to determine whether the vehicle is stopped at an exact location, and thus can be charged at an accurate location.

배터리 구동형 교통수단인 지붕 충전식 차량 또는 무가선 트램은 지상 충전 장치의 기구부가 무가선 트램의 지붕에 설치되어 있는 버스바에 접촉하여 충전을 실시한다.In a battery-powered vehicle, a roof-powered vehicle or a wireless tram, the mechanical part of the ground charging device contacts a bus bar installed on the roof of the wireless tram to charge.

일반적으로 무가선 트램의 지붕은 3.5m 이상으로 트램 내 또는 지상에 있는 기관사가 지붕을 육안으로 활인할 수 없는 문제가 있다. 즉, 무가선 트램이 정차 시에 기구부가 버스바와 제대로 정렬되었는지 여부를 확인할 수 없다.In general, the roof of the cordless tram is more than 3.5 m, and there is a problem that the engineer in the tram or on the ground cannot see the roof with the naked eye. That is, it is impossible to check whether the mechanical part is properly aligned with the bus bar when the wireless tram stops.

따라서, 무가선 트램이 정차 시, 충전 가능한 정위치에 위치하는지 여부와 충전 상태를 감시할 수 있는 기술이 필요하다.Therefore, there is a need for a technology capable of monitoring whether the wireless tram is located at a charging position and the charging state when the wireless tram is stopped.

대한민국공개특허 제2018-0100397호 (2018. 09. 10. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 2018-0100397 (published on September 10, 2018) 대한민국공개특허 제2017-0070078호 (2017. 06. 21. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 2017-0070078 (published on June 21, 2017)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 배터리 구동형 교통수단인 지붕 충전식 차량의 버스바가 지상 충전 설비의 기구부 하단에 정확히 위치하는지 여부를 판단하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to determine whether a bus bar of a roof charging vehicle, which is a battery-powered means of transportation, is accurately located at the lower end of a mechanism part of a ground charging facility.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 레일 또는 지정된 동선을 따라 이동하며, 정차시 상부에 위치한 버스바를 통해 충전하는 배터리 구동형 지붕 충전식 차량과, 지붕 충전식 차량의 상단을 촬영하여 지붕 충전식 차량에 전송하고,지붕 충전식 차량과 접촉하여 충전을 관리하는 지상 충전 설비를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention moves along a rail or a designated copper line, and when stopped, a battery-powered roof-powered vehicle that is charged through a bus bar located at the top, and the top of the roof-charged vehicle is photographed and transmitted to the roof-charged vehicle and a ground charging facility that manages charging in contact with the roof charging vehicle.

지붕 충전식 차량은 지상 충전 설비에서 촬영한 영상을 수신하여, 지붕 충전식 차량의 버스바 위치를 표시하는 기관사 인터페이스 장치와, 지붕 충전식 차량이 충전 위치에 정차 시, 지상 충전 설비와 1:1 통신하기 위해 안테나 위치, 방향 및 송신 전력을 조절하는 차상 무선 통신 장치 및 지붕 충전식 차량이 정위치에 정차 시, 지상 충전 설비에 충전의 개시 및 종료를 요청하고, 충전 속도, 충전량을 관리하는 차상 충전 제어 장치를 포함한다.The roof-charged vehicle receives the image taken from the ground charging facility and communicates with the engineer interface device that displays the location of the bus bar of the roof-charged vehicle, and 1:1 communication with the ground charging facility when the roof-charged vehicle is stopped at the charging location An on-board wireless communication device that controls the antenna position, direction, and transmit power, and an on-board charging control device that requests the start and end of charging from the ground charging facility when the roof-charged vehicle is stopped at the correct position, and manages the charging speed and amount of charging include

지상 충전 설비는 지붕 충전식 차량이 정위치에 정차 시, 지붕 충전식 차량의 상단에 위치한 버스바와 접촉하여 전력을 송신하는 역팬터그래프를 포함하는 지상 충전 제어 장치와, 지붕 충전식 차량이 접근 시, 지붕 충전식 차량의 상부을 촬영하여 상기 지붕 충전식 차량에 전송하는 영상 처리 장치 및 지상 충전 제어 장치와 상기 영상 처리 장치에서 송신하는 전력 및 영상 정보를 수집하여, 이상 여부를 관리하는 충전 관제 장치를 포함한다.The ground charging facility consists of a ground charging control device including an inverted pantograph that transmits power by contacting a bus bar located on the top of the roof charging vehicle when the roof charging vehicle is stopped at the correct position, and when the roof charging vehicle approaches, the roof charging vehicle It includes an image processing device and a ground charging control device that captures the upper part of the vehicle and transmits it to the roof charging vehicle, and a charging control device that collects power and image information transmitted from the image processing device and manages whether there is an abnormality.

영상 처리 장치는 상기 지붕 충전식 차량의 버스바 주변 영역에 미리 설정된 마커를 기준으로, 마커의 영역 내에 상기 지붕 충전식 차량의 버스바가 진입했는지 여부를 판단한다.The image processing apparatus determines whether the bus bar of the roof-charged vehicle enters within the area of the marker, based on a marker preset in an area around the bus bar of the roof-charged vehicle.

기관사 인터페이스 장치는, 영상 처리 장치에서 상기 지붕 충전식 차량의 버스바가 마커의 영역 내에 진입하여 정위치라고 판단하면, 정위치 여부를 기관사에게 제공한다.When the image processing device determines that the bus bar of the roof-charged vehicle enters the area of the marker and is in the correct position, the driver interface device provides the driver with whether the bus bar is in the correct position.

본 발명에 따르면, 지붕 충전식 차량의 버스바를 지상 충전 설비의 하단에 정확하게 위치시켜 충전 효율성을 증가시킬 수 있다.According to the present invention, the charging efficiency can be increased by accurately positioning the bus bar of the roof charging vehicle at the lower end of the above-ground charging facility.

또한, 본 발명에 따르면, 지붕 충전식 차량의 버스바를 지상 충전 설비의 하단에 정확히 위치시켜 고정적인 위치에서 승객을 승하차시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to accurately position the bus bar of the roof charging vehicle at the lower end of the ground charging facility so that passengers can get on and off the vehicle at a fixed position.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 지붕충전 감시 장치의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 지상 충전 설비의 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 지상 충전 설비의 영상 처리 장치에서 촬영한 트램의 상부 촬영도.
도 5는 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 지붕붕충전 감시 장치의 흐름도.1 is a block diagram of a roof charging monitoring device of a battery-powered transportation means according to the present invention.
2 is a conceptual diagram of a battery-powered transportation means according to the present invention.
3 is a perspective view of a ground charging facility according to the present invention.
4 is a top view of the tram taken by the image processing device of the ground charging facility according to the present invention.
Figure 5 is a flow chart of the roof shelf charging monitoring device of the battery-powered transportation means according to the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

본 발명을 설명하기 전에, 전술한 지붕 충전식 차량은 대표적인 차량인 무가선 트램(100)을 예로들어 설명한다. 이는, 무가선 트램(100)으로 한정하는 것이 아니며, 버스를 비롯하여 타 교통 모두를 포함하는 것으로 해석해야 할 것이다.Before describing the present invention, the above-described roof-charged vehicle will be described by taking the wireless tram 100 as a representative vehicle as an example. This is not limited to the wireless tram 100, and should be interpreted as including all other transportation including buses.

도 1은 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 지붕충전 감시 장치의 블록도, 도 2는 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 개념도이다.1 is a block diagram of a roof charging monitoring device of a battery-powered transportation means according to the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram of a battery-powered transportation means according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 레일 또는 지정된 동선을 따라 이동하며, 정차 시 상부에 위치한 버스바(101)를 통해 전력을 수신받아 배터리팩(102)을 충전하는 배터리 구동형 무가선 트램(100)과, 무가선 트램(100)이 정차 위치에 접근할 때, 무가선 트램(100)의 상단을 촬영하여 무가선 트램(100)의 정위치 접근 여부를 판단하고, 무가선 트램(100)의 버스바(101)와 접촉하여 전력을 송신하는 지상 충전 설비(200)를 포함한다.1 and 2, the present invention moves along a rail or a designated copper line, and receives power through the bus bar 101 located on the upper part when the vehicle is stopped and charges the battery pack 102. When the tram 100 and the wireless tram 100 approach the stop position, the top of the wireless tram 100 is photographed to determine whether the wireless tram 100 approaches the correct position, and the wireless tram ( It includes a ground charging facility 200 for transmitting power in contact with the bus bar 101 of 100).

무가선 트램(100)은 지상 충전 설비(200)에서 촬영한 영상을 수신하여, 무가선 트램(100)의 상부에 위치한 버스바(101)가 정위치에 접근하는 여부를 표시하는 기관사 인터페이스 장치(110)와, 무가선 트램(100)이 충전 위치에 정차했을 때, 지상 충전 설비(200)와의 1:1 통신을 위해 안테나의 위치, 방향 및 송신 전력량을 조절하는 차상 무선 통신 장치(120)와, 무가선 트램(100)이 정위치에 정차하면, 지상 충전 설비(200)에 충전의 개시 및 종료를 요청하고, 충전 속도 및 충전량을 관리 및 제어하는 차상 충전 제어 장치(130)를 포함한다.The wireless tram 100 receives the image taken from the ground charging facility 200, and the operator interface device ( 110), and when the wireless tram 100 is stopped at the charging position, the on-board wireless communication device 120 that adjusts the position, direction, and transmission power amount of the antenna for 1:1 communication with the ground charging facility 200 and , when the wireless tram 100 stops at the correct position, it requests the start and end of charging to the ground charging facility 200, and includes an on-board charging control device 130 that manages and controls the charging speed and the charging amount.

기관사 인터페이스 장치(110)는 후술될 지상 충전 설비(200)의 영상 처리 장치(220)에서 촬영한 영상을 수신한다. 또한, 무가선 트램(100)의 상부에 위치한 버스바(101)가 지상 충전 설비(200)의 하단에 위치하는 여부를 표시한다. 따라서, 기관사 인터페이스 장치(110)는 모니터링 장치로 디스플레이 장치이다. 즉, 무가선 트램(100)의 상부에 위치한 버스바(101)가 지상 충전 설비(200)의 하단에서, 충전이 가능한 정위치에 위치했을 때, 기관사 인터페이스 장치(110)에서는 비정상 위치에서 정상 위치로의 진입을 알린다. 이는, 정위치에 진입했음을 알리는 색상 변화로도 표현 가능하고, 별도의 안내 문구 또는 안내 음을 통해서도 가능하다. 다만, 바람직하게는 기관사의 시야를 가리지도 않으며, 집중력을 분산시키지 않도록 한 화면에서 단순한 색상 변화로 구현한다.The engineer interface device 110 receives an image captured by the image processing device 220 of the ground charging facility 200 to be described later. In addition, it displays whether the bus bar 101 located on the upper part of the wireless tram 100 is located at the lower end of the ground charging facility 200 . Accordingly, the engineer interface device 110 is a display device as a monitoring device. That is, when the bus bar 101 located on the upper portion of the wireless tram 100 is located at a charging position at the lower end of the ground charging facility 200 , in the engineer interface device 110 , the normal position from the abnormal position announces entry into the This can be expressed as a color change indicating that the vehicle has entered the correct position, and can also be expressed through a separate guide phrase or a guide sound. However, preferably, it is implemented with a simple color change on one screen so as not to block the driver's view and not to disperse the concentration.

후술될 영상 처리 장치(220)에서 무가선 트램(100)의 버스바(101)가 마커의 영역 내에 진입하여 정위치라고 판단하면, 정위치 여부를 기관사에게 제공한다. 따라서, 본 발명에 따른 마커는 버스바의 둘레를 따라 설치된다. 이는 광학 코드를 기준으로 버스바(101)의 위치 진입 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 광학 코드는 큐알코드(Quick Response Code), 칼라코드(Color Code), 스마트태그(Smart tags) 및 바코드(Bar Code) 중에서 선택될 수 있다.In the image processing apparatus 220 to be described later, when the bus bar 101 of the wireless tram 100 enters the area of the marker and determines that it is in the correct position, whether the bus bar 101 is in the correct position is provided to the engineer. Accordingly, the marker according to the present invention is installed along the circumference of the busbar. This may determine whether the position of the bus bar 101 is entered based on the optical code. Here, the optical code may be selected from a QR code (Quick Response Code), a color code (Color Code), a smart tag (Smart tags), and a barcode (Bar Code).

또한, 바람직한 광학 코드의 위치는 버스바의 전체 면적 중, 실질적으로 충전이 가능하거나, 충전 효율이 가장 높은 면적을 기준으로, 버스바 내에서 해당 면적의 둘레에 위치한다.In addition, a preferred position of the optical cord is located on the periphery of the corresponding area in the bus bar based on an area that can be substantially charged or has the highest charging efficiency among the entire area of the bus bar.

따라서, 후술될 영상 처리 장치(220)에서는 버스바(101)의 주변에 형성된 각 마커를 연결하는 가상의 선을 형성하고, 설정된 가상의 선이 영상 처리 장치(220)에서 모두 촬영되거나, 특정 구역에 있을 경우 정위치에 위치한 것으로 판단하는 것이다. 또한, 기관사 인터페이스 장치(110)는 설정된 가상의 선이 특정 구역에 있을 경우와 설정된 가성의 선이 영상 처리 장치(200)에서 모두 촬영되는 경우에 따라 서로 상이한 색상으로 표시할 수도 있다. 더욱이, 본 발명은 무가선 트램(100)이 가상의 선에 근접할수록 색상이 변하도록, 예를 들어, 황색에서 점점 녹색으로 변하도록 하여 정위치하기 용이하도록 할 수도 있다. 여기서, 색상의 변화는 전술한 바와 같이, 범위에 진입하였음을 마커를 연결하는 가상의 선의 색상 변경으로 표시할 수 있다.Accordingly, in the image processing apparatus 220 to be described later, a virtual line connecting each marker formed around the bus bar 101 is formed, and the set virtual line is all photographed by the image processing apparatus 220 or a specific area. If it is, it is judged that it is located in the correct position. Also, the engineer interface device 110 may display different colors depending on when the set virtual line is in a specific area and when the set false line is both captured by the image processing device 200 . Furthermore, the present invention may make it easier to position the wireless tram 100 so that it changes color as it approaches the virtual line, for example, gradually changes from yellow to green. Here, as described above, the change in color may be displayed by changing the color of a virtual line connecting markers to indicate that the range has been entered.

차상 무선 통신 장치(120)는 무가선 트램(100)이 충전 가능한 정위치에 정차했을 때, 지상 충전 설비(200)와의 1:1 통신을 수행한다. 이는 정해진 정차 시간동안의 효율적인 충전을 위해 무가선 트램(100)은 지상 충전 설비(200)와만 통신하는 것이다. 따라서, 원활한 통신을 위해 차량 무선 통신 장치(120)는 무가선 트램(100)과 지상 충전 설비(200)의 안테나 위치 및 방향을 조정하여 통신 감도를 향상시킨다. 또한, 지상 충전 설비(200)에서 무가선 트램으로 송신하는 전략량과 송신 속도에 관한 지시도 수행한다.The on-board wireless communication device 120 performs 1:1 communication with the ground charging facility 200 when the wireless tram 100 is stopped at a chargeable position. This means that the wireless tram 100 communicates only with the ground charging facility 200 for efficient charging during a predetermined stop time. Therefore, for smooth communication, the vehicle wireless communication device 120 adjusts the antenna position and direction of the wireless tram 100 and the ground charging facility 200 to improve communication sensitivity. In addition, the ground charging facility 200 also performs an instruction regarding the transmission speed and the strategic amount to be transmitted to the wireless tram.

차상 충전 제어 장치(130)는 무가선 트램(100)이 충전 가능한 정위치에 정차했을 때, 지상 충전 설비(200)에 충전 개시를 요청한다. 또한, 충전이 완료되거나, 오류나 사용자, 예를 들어 기관사의 충전 종료 신호 입력에 의해 충전을 중단할 경우 충전 종료를 요청한다. 여기서, 차량 충전 제어 장치(130)는 지상 충전 설비(200)에서 무가선 트램으로 송신하는 전력량을 관리할 수 있다. 즉, 지상 충전 설비(200)에서 송신하는 전력량과, 송신 속도를 제어 및 관리하여, 차량의 정차 시간 및 향후 이동 거리에 따른 충전 관리를 한다.The on-board charging control device 130 requests the ground charging facility 200 to start charging when the wireless tram 100 is stopped at a charging position. In addition, when charging is completed or charging is stopped due to an error or a charging termination signal input by a user, for example, an engineer, the charging end is requested. Here, the vehicle charging control device 130 may manage the amount of power transmitted from the ground charging facility 200 to the wireless tram. That is, the amount of power transmitted from the ground charging facility 200 and the transmission speed are controlled and managed to manage charging according to the vehicle's stopping time and future moving distance.

지상 충전 설비(200)는 무가선 트램(100)이 정위치에 정차했을 때, 무가선 트램(100)의 상부에 위치한 버스바(101)와 접촉하여 전력을 송신하는 역팬터그래프211)를 포함하는 지상 충전 제어 장치(210)와, 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(200)에 접근했을 때, 무가선 트램(100)의 상부를 촬영하여, 접근 영상을 무가선 트램(100)의 기관사 인터페이스 장치(110)로 송신하는 영상 처리 장치(220), 및 지상 충전 제어 장치(210)에서 송신하는 전력과 영상 처리 장치(220)에서 송신하는 영상 정보를 수집하여, 이상 여부를 판단 및 관리하는 충전 관제 장치(230)를 포함한다.The ground charging facility 200 includes a reverse pantograph 211 that transmits power by contacting the bus bar 101 located on the upper portion of the wireless tram 100 when the wireless tram 100 is stopped at the correct position. When the ground charging control device 210 and the wireless tram 100 approach the ground charging facility 200, the upper part of the wireless tram 100 is photographed, and the approach image is obtained by the driver of the wireless tram 100 Collecting power transmitted from the image processing device 220 and the ground charging control device 210 transmitted to the interface device 110 and image information transmitted from the image processing device 220 to determine and manage abnormalities and a charging control device 230 .

지상 충전 제어 장치(210)는 무가선 트램(100)이 충전 가능한 정위치에 정차했을 때, 무가선 트램(100)의 상부에 위치한 버스바(101)와 접촉하여 전력을 송신한다. 따라서, 무가선 트램(100)이 저속의 정차 과정에서 충돌하지 않는 위치에 구비된다. 즉, 근처에 무가선 트램(100)이 없거나, 접근 중 혹은 퇴거 중일 경우에는 높은 위치에 위치하며, 무가선 트램(100)이 정위치에 위치하였을 때만 낮은 위치로 하강한다. 따라서, 지상 충전 제어 장치(210)는 높낮이 조절로 무가선 트램(100)의 버스바(101)와 접촉하여 전력을 송신하는 전력 송신기인 역팬터그래프(201)를 포함한다. When the wireless tram 100 stops at a chargeable position, the ground charging control device 210 contacts the bus bar 101 located on the top of the wireless tram 100 and transmits power. Therefore, the cordless tram 100 is provided at a position where it does not collide during the low-speed stopping process. That is, if there is no wireless tram 100 nearby, or when approaching or moving out, it is located in a high position, and it descends to a low position only when the wireless tram 100 is located in the correct position. Accordingly, the ground charging control device 210 includes an inverted pantograph 201 that is a power transmitter that transmits power in contact with the bus bar 101 of the wireless tram 100 by height adjustment.

역팬터그래프(201)는 팬터그래프를 역으로 구현한 것이다. 팬터그래프는 전기 기관차나 전동차 등이 전기를 공급받는 방식 중 하나이다. 일반적으로 집전 장치 혹은 팬터그래프로 부르기도 한다. 이는 전기를 공급받는 차량이 외부로부터 전기를 공급받기 위해 사용하는 것으로, 기관사가 운전실에서 공기 압축기를 가동하여 상승시켜서 충전하는 것이다. 즉, 차량 위에 전차선이 설치되는 곳에서, 차량의 판토의 습판과 접촉하여 전력을 공급받는 방식이다.The inverse pantograph 201 is a reverse implementation of the pantograph. The pantograph is one of the methods in which electric locomotives or electric vehicles are supplied with electricity. It is also commonly referred to as a current collector or pantograph. This is used by a vehicle receiving electricity to receive electricity from the outside, and an engineer operates an air compressor in the cab to raise it and charge it. That is, in a place where the catenary is installed on the vehicle, it is a method of receiving power by contacting the wet plate of the vehicle's panto.

역팬터그래프(201)는 무가선 트램(100)이 충전 가능한 정위치에 정차했을 때, 하강하여 무가선 트램(100)의 버스바(101)와 접촉한다. 버스바(101)에 접촉한 역팬터그래프(201)는 무가선 트램(100)에서 필요로 하는 전력을 송신하여, 무가선 트램(100)을 충전한다.The reverse pantograph 201 descends and comes into contact with the bus bar 101 of the wireless tram 100 when the wireless tram 100 stops at a chargeable position. The inverted pantograph 201 in contact with the bus bar 101 transmits power required by the wireless tram 100 to charge the wireless tram 100 .

영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(210)에 접근할 때, 무가선 트램(100)의 상부를 촬영한다. 이를 위해 영상 처리 장치(220)는 적어도 하나 이상의 카메라를 포함한다. 또한, 영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(100)의 진입 및 퇴거의 전반적인 모습을 촬영하는 것이 아니다. 즉, 지상 충전 설비(200)에서 지면을 향하여 고정적인 각도로 촬영하는 것으로, 무가선 트램(100)의 버스바(101)와 버스바(101) 주변의 일정 영역만을 촬영하는 용도이다. When the wireless tram 100 approaches the ground charging facility 210 , the image processing device 220 photographs the upper part of the wireless tram 100 . To this end, the image processing apparatus 220 includes at least one camera. In addition, the image processing apparatus 220 does not photograph the overall appearance of the entry and exit of the wireless tram 100 . That is, the ground charging facility 200 takes pictures at a fixed angle toward the ground, and the bus bar 101 of the wireless tram 100 and only a certain area around the bus bar 101 are used.

따라서, 영상 처리 장치(220)는 버스바(101)와 맞닿는 역팬터그래프(201)의 주변에 위치한다. 이는 영상 처리 장치(220)에서 촬영하는 영역에 역팬터그래프(201)가 위치하여, 촬영되는 영역에 대한 방해가 없도록, 중첩되지 않는 위치에 고정되어 위치하는 것이다.Accordingly, the image processing apparatus 220 is positioned around the inverted pantograph 201 in contact with the bus bar 101 . This means that the inverse pantograph 201 is positioned in the area to be photographed by the image processing apparatus 220 so that there is no interference with the area to be photographed, and is fixed at a non-overlapping position.

또한, 영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(100)의 상부를 촬영하기 전에, 미리 촬영된 무가선 트램(100)의 상부의 특정 구성, 부품을 마커를 기준으로 무가선 트램(100)을 촬영할 수 있다. 따라서, 영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(100)의 버스바(101)가 미리 설정된 마커의 영역 내에 접근하였음을 판단할 수 있다. In addition, the image processing device 220 before photographing the upper portion of the wireless tram 100, the wireless tram 100 based on the specific configuration and parts of the upper part of the pre-photographed wireless tram 100 based on the marker can be filmed Accordingly, the image processing apparatus 220 may determine that the bus bar 101 of the wireless tram 100 approaches within the area of the preset marker.

충전 관제 장치(230)는 지상 충전 제어 장치(210)에서 무가선 트램(100)으로 송신하는 전력량 및 송신 속도와, 영상 차리 장치(220)에서 송신하는 영상 정보를 수집한다. 이는 지상 충전 설비(200) 내에 독자적으로 구비하여 블랙박스와 같은 용도로 사용될 수 있다. 또한, 경우에 따라 중앙 서버의 역할을 하는 관제실로 전송되어 관제 데이터로 활용될 수 있다.The charging control device 230 collects the amount of power and transmission speed transmitted from the ground charging control device 210 to the wireless tram 100 , and image information transmitted from the image difference device 220 . It can be independently provided in the ground charging facility 200 and used for the same purpose as a black box. In addition, in some cases, it may be transmitted to a control room serving as a central server and utilized as control data.

도 5는 본 발명에 따른 배터리 구동형 교통수단의 지붕붕충전 감시 장치의 흐름도이다.Figure 5 is a flow chart of the charging monitoring device for the roof of the battery-powered transportation means according to the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명은 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(200)에 접근했을 경우, 무가선 트램(100)의 차상 무선 통신 장치(120)는 차상 충전 제어 장치(130)에 충전 위치의 접근이 임박하였음을 알리고, 지상 충전 설비(200)와 통신적으로 연결된다. 5, in the present invention, when the wireless tram 100 approaches the ground charging facility 200, the on-board wireless communication device 120 of the wireless tram 100 is connected to the on-board charging control device 130. It notifies that the approach of the charging location is imminent, and is communicatively connected to the ground charging facility 200 .

무가선 트램(100)의 차상 무선 통신 장치(120)와 지상 충전 설비(200)의 통신 연결은 1:1로 연결되는 것으로, 외부의 간섭 없이 통신한다. 이는 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(200)에 접근할 때, 승객 승하차 및 충전을 위한 정차를 위해 저속으로 접근한다. 따라서, 일반적인 무가선 트램(100)의 길이에 따른 통신 범위를 설정하지 않고, 10m 이내의 범위에서 연결하는 것이 바람직하다. 따라서, 장거리에 비하여 단거리 1:1 통신만을 하는 수행하므로 인접한 타 무가선 트램(100)에 의한 주파수 충돌을 받지 않는다.The communication connection between the on-board wireless communication device 120 of the wireless tram 100 and the ground charging facility 200 is 1:1, and communicates without external interference. This is when the wireless tram 100 approaches the ground charging facility 200, it approaches at a low speed to stop for passengers getting on and off and charging. Therefore, it is preferable to connect within a range of 10 m without setting a communication range according to the length of the general wireless tram 100 . Therefore, since only short-distance 1:1 communication is performed compared to long-distance, there is no frequency collision caused by other adjacent wireless trams 100 .

또한, 차상 무선 통신 장치(120)는 무가선 트램(100)의 기관사 인터페이스 장치(110)와, 지상 충전 설비(200)의 영상 처리 장치(220) 간에 통신을 지원한다.In addition, the in-vehicle wireless communication device 120 supports communication between the driver interface device 110 of the wireless tram 100 and the image processing device 220 of the ground charging facility 200 .

따라서, 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(200)에 10m 이내의 범위로 접근했을 경우, 지상 충전 설비(200)의 영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(110)의 상부를 촬영한다. 따라서, 무가선 트램(100)이 진입하는 과정에서, 무가선 트램(100)의 상부를 지속적으로 촬영하며, 해당 영상을 무가선 트램(100)의 기관사 인터페이스 장치(110)로 송신한다. 또한, 영상 처리 장치(220)는 무가선 트램(100)의 버스바(101)가 미리 설정된 영역 내에 진입했음을 판단하여, 판단 정보도 기관사 인터페이스 장치(110)로 송신한다. 따라서, 기관사 인터페이스 장치(110)는 무가선 트램(100)이 지상 충전 설비(200)에 접근하는 과정을 수신하여 영상으로 표시하고, 정위치에 정차했을 때 기관사에게 정위치 정차 여부를 안내할 수 있다.Therefore, when the wireless tram 100 approaches the ground charging facility 200 within a range of 10 m or less, the image processing device 220 of the ground charging facility 200 photographs the upper part of the wireless tram 110 . . Accordingly, in the process of the wireless tram 100 entering, the upper part of the wireless tram 100 is continuously photographed, and the image is transmitted to the engineer interface device 110 of the wireless tram 100 . In addition, the image processing apparatus 220 determines that the bus bar 101 of the wireless tram 100 has entered the preset area, and also transmits determination information to the engineer interface apparatus 110 . Therefore, the engineer interface device 110 receives the process of the wireless tram 100 approaching the ground charging facility 200 and displays it as an image, and when it stops at the correct position, it is possible to inform the engineer whether the vehicle is stopped at the correct position. have.

기관사 혹은 차상 충전 제어 장치(130)는 무가선 트램(100)이 정위치에 정차한 것을 확인하면, 지상 충전 설비(200)의 지상 충전 제어 장치(210)로 충전 개시를 요청한다. 충전 개시를 요청할 경우, 충전량과 충전 속도를 동시에 요청할 수 있다.When the driver or the on-board charging control device 130 confirms that the wireless tram 100 is stopped at the correct position, it requests the charging start to the ground charging control device 210 of the ground charging facility 200 . When requesting charging start, you can request the charging amount and charging speed at the same time.

충전 개시 요청을 받은 지상 충전 제어 장치(210)는 역팬터그래프(201)를 하강하여, 무가선 트램(100)의 버스바(101)와 접촉한다. 또한, 역팬터그래프(201)가 버스바(101)와 접촉하면, 무가선 트램(100)의 배터리팩(102)를 충전한다. The ground charging control device 210 that has received the charging start request descends the inverted pantograph 201 and comes into contact with the bus bar 101 of the wireless tram 100 . In addition, when the inverted pantograph 201 comes into contact with the bus bar 101 , the battery pack 102 of the wireless tram 100 is charged.

이러한 충전 정보는 차상 충전 제어 장치(130)에서 기관사 인터페이스 장치(110)로 제공하여, 기관사에게 무가선 트램(100)의 잔여 배터리 양과 잔여 충전시간, 잔여 주행가능 시간 및 거리 등을 제공한다.This charging information is provided from the onboard charging control device 130 to the engineer interface device 110 to provide the driver with the remaining battery amount and remaining charging time of the wireless tram 100, remaining driving time and distance, and the like.

따라서, 기관사는 해당 정보를 기반으로 충전의 종료를 요청할 수 있다. 또한, 경우에 따라, 차상 충전 제어 장치(210) 또는 지상 충전 설비(200)의 충전 관제 장치(230)에서 후진입하는 타 무가선 트램(100)과의 간격 조절을 위해 충전 종료를 요청할 수 있다.Accordingly, the engineer may request termination of charging based on the corresponding information. In addition, in some cases, the charging termination may be requested to adjust the distance from the onboard charging control device 210 or the charging control device 230 of the ground charging facility 200 to adjust the interval with other cordless trams 100 entering backwards. .

따라서, 지상 충전 제어 장치(130)에서 충전 종료 신호를 수신하면, 지상 충전 제어 장치(210)의 역팬터그래프(201)는 상승한다. Accordingly, when the charging end signal is received from the ground charging control device 130 , the inverted pantograph 201 of the ground charging control device 210 rises.

역팬터그래프(201)의 상승 시작과 동시에 무가선 트램(100)은 퇴거(재출발)한다. 다만, 지상 충전 설비(200)의 영상 처리 장치(220)에서 무가선 트램(100)으로 제공하는 영상은 무가선 트램(100)이 퇴거하더라도, 통신 범위를 벗어날 때까지 지속적으로 제공한다. 이는, 역팬터그래프(201)의 상승 과정에서 생기는 오류까지 기관사가 파악할 수 있어야 하기 때문이다.Simultaneously with the rising start of the inverted pantograph 201 , the wireless tram 100 leaves (restarts). However, the image provided by the wireless tram 100 from the image processing device 220 of the ground charging facility 200 is continuously provided until the wireless tram 100 leaves the communication range. This is because the engineer must be able to grasp even errors that occur in the process of ascending the inverted pantograph 201 .

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention are not explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.

100 : 무가선 트램 101 : 버스바
102 : 배터리팩 110 : 기관사 인터페이스 장치
120 : 차량 무선 통신 장치 130 : 차상 충전 제어 장치
200 : 지상 충전 설비 201 : 역팬터그래프
210 : 지상 충전 제어 장치 220 : 영상 처리 장치
230 : 충전 관제 장치100: cordless tram 101: bus bar
102: battery pack 110: engineer interface device
120: vehicle wireless communication device 130: on-board charging control device
200: ground charging equipment 201: reverse pantograph
210: ground charging control device 220: image processing device
230: charging control device

Claims (5)

레일 또는 지정된 동선을 따라 이동하며, 정차시 상부에 위치한 버스바를 통해 배터리를 충전하는 배터리 구동형 무가선 트램; 및
상기 무가선 트램의 접근 시, 상기 무가선 트램의 상부에 위치한 버스바가 충전 영역에 진입했는지 여부를 카메라로 촬영하여 판단하는 영상 처리 장치를 포함하여, 상기 무가선 트램의 버스바에 접촉하여 전력을 공급하는 역팬터그래프를 포함하는 지상 충전 설비;를 포함하고,
상기 무가선 트램의 상부에 위치한 버스바가 충전 영역에 진입했는지 여부를 상기 지상 충전 설비에서 판단하기 위해, 상기 버스바의 주변 영역에는 마커가 형성되고,
상기 무가선 트램은 버스바가 충전 영역에 진입하여 정차시, 상기 지상 충전 설비와 직접 통신을 위해 안테나의 위치 및 방향을 조절하고, 송신 전력량을 조절하기 위한 차상 무선 통신 장치를 포함하는 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치.A battery-powered cordless tram that moves along rails or a designated movement line and charges the battery through a bus bar located at the top when stopped; and
When the wireless tram approaches, including an image processing device that determines whether the bus bar located on the upper part of the wireless tram enters the charging area by photographing with a camera, contacting the bus bar of the wireless tram to supply power A ground charging facility including an inverted pantograph to
In order for the ground charging facility to determine whether the bus bar located on the upper part of the wireless tram has entered the charging area, a marker is formed in the area around the bus bar,
When the bus bar enters the charging area and stops, the wireless tram adjusts the position and direction of the antenna for direct communication with the ground charging facility and includes an on-board wireless communication device for controlling the amount of transmission power. Roof filling monitoring device in Sudan. 제1 항에 있어서,
상기 무가선 트램은,
상기 지상 충전 설비에서 촬영한 영상을 수신하여, 상기 무가선 트램의 버스바 위치를 표시하는 기관사 인터페이스 장치와;
상기 무가선 트램이 정위치에 정차 시, 상기 지상 충전 설비에 충전의 개시 및 종료를 요청하고, 충전 속도, 충전량을 관리하는 차상 충전 제어 장치;
를 포함하는 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치.The method of claim 1,
The wireless tram is
an engineer interface device for receiving the image taken by the ground charging facility and displaying the location of the bus bar of the wireless tram;
an on-board charging control device for requesting start and end of charging to the ground charging facility when the wireless tram stops at the correct position, and managing charging speed and charging amount;
Roof charging monitoring device for battery-powered transportation comprising a. 제2 항에 있어서,
상기 지상 충전 설비는,
상기 지붕 충전식 차량이 정위치에 정차 시, 지붕 충전식 차량의 상단에 위치한 버스바와 접촉하여 전력을 송신하는 역팬터그래프를 포함하는 지상 충전 제어 장치와;
상기 지붕 충전식 차량이 접근 시, 상기 지붕 충전식 차량의 상부을 촬영하여 상기 지붕 충전식 차량에 전송하는 영상 처리 장치; 및
상기 지상 충전 제어 장치와 상기 영상 처리 장치에서 송신하는 전력 및 영상 정보를 수집하여, 이상 여부를 관리하는 충전 관제 장치;
를 포함하는 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치.3. The method of claim 2,
The above-ground charging facility,
a ground charging control device including an inverted pantograph for transmitting electric power by contacting a bus bar located at an upper end of the roof charging vehicle when the roof charging vehicle is stopped at a fixed position;
an image processing device for photographing an upper portion of the roof-charged vehicle and transmitting it to the roof-charged vehicle when the roof-charged vehicle approaches; and
a charging control device that collects power and image information transmitted from the ground charging control device and the image processing device, and manages abnormalities;
Roof charging monitoring device for battery-powered transportation comprising a. 삭제delete 제2 항에 있어서,
상기 기관사 인터페이스 장치는,
상기 영상 처리 장치에서 상기 지붕 충전식 차량의 버스바가 마커의 영역 내에 진입하여 정위치라고 판단하면, 정위치 여부를 기관사에게 제공하는 배터리 구동형 교통수단의 지붕 충전 감시 장치.3. The method of claim 2,
The engineer interface device,
When the image processing device determines that the bus bar of the roof-charged vehicle enters the area of the marker and is in the correct position, the roof charging monitoring device of the battery-powered transportation means provides a correct position to the engineer.
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