KR19990064774A - 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 궤도차량에 있어서 차축과 바퀴를 결합하기 위해 사용되는 베어링의 손상을 검출하여 이를 운전자에게 경보해 줄 수 있도록 된 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치에 관한 것으로서, 각 차량에 설치되어 해당 차량의 차축베어링의 이상상태를 검출하고, 그 이상상태 정보를 무선데이터로서 송출하도록 된 전송장치(100)와, 기관차에 설치됨과 더불어 상기 전송장치(100)와 무선으로 결합되어 각 전송장치로부터 수신된 이상상태 정보를 표시해 주는 본체(200)를 구비하여 구성되고, 상기 각 전송장치(100)는 궤도차량이 위치하는 주변의 온도를 검출하기 위한 제1 온도센서(S0)와, 차축에 근접되게 설치되어 해당 차축의 온도를 검출하기 위한 제2 온도센서(S1∼S8), 상기 제2 온도센서(S1∼S8)에 대응하는 고유의 어드레스 데이터가 저장되어 있는 제1 메모리수단(130), 상기 제1 온도센서(S0)에 의한 검출온도와 제2 온도센서(S1∼S8)에 의한 검출온도를 감산하고 그 결과치가 소정 값보다 큰 경우에는 소정의 경보메시지를 생성하여 출력하되 상기 경보메시지에는 제2 온도센서(S1∼S8)의 고유 어드레스 데이터를 부가하는 제1 프로세서(180), 상기 제1 프로세서에 의해 생성된 경보메시지를 변조하는 변조수단(140) 및, 상기 변조신호를 공중파전송망을 통해 무선데이터로서 출력하는 무선출력수단(150, 160)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치{Device for alarming abnormal status of axle bearing applied to railway vehicle}

본 발명은 철도차량 등의 궤도차량에 관한 것으로, 특히 궤도차량에 있어서 차축과 바퀴를 결합하기 위해 사용되는 베어링의 손상을 검출하여 이를 운전자에게 경보해 줄 수 있도록 된 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량 등을 포함하는 궤도차량의 경우에는 일반 차량과는 달리 소정의 레일 트랙(rail track)을 따라 이동하도록 된 것으로서, 이는 통상적으로 기관차가 다수의 화차나 객차를 견인하여 이동하도록 되어 있다.

상기 화차나 객차는 별도의 구동력을 가지고 있지 않다. 따라서, 이들 화차나 객차의 경우에는 단순히 레일 트랙상에서 회전하기에 적합한 형상을 갖춘 다수의 바퀴, 예컨대 8개의 바퀴를 구비하고 있고, 이들 바퀴들은 차축에 회전가능하도록 장착되어 있다. 그리고, 이때 상기 차축과 바퀴의 사이에는 예컨대 로울러 베어링이나 평축 베어링이 개재되어 바퀴의 회전마찰을 줄일 수 있도록 되어 있다.

그런데, 상기한 화차나 객차는 그 차량 자체의 무게가 매우 큼은 물론이고, 특히 화차의 경우에는 일반적으로 각종 광물이나 철광석 등과 같이 매우 무거운 화물을 운반하기 때문에 그 바퀴에는 큰 하중이 걸리게 된다. 특히, 이러한 하중은 해당 객차나 화차가 기관차에 의해 견인되고 있는 상태에서는 차축과 바퀴 사이에 개재된 베어링에 집중되게 되므로 차량이 이동중인 상태에서 베어링이 손상될 우려가 매우 크게 된다. 그리고, 만일 객차나 화차가 이동중에 상기 차축 베어링이 손상되게 되면 바퀴의 회전마찰이 크게 증가하여, 심하게는 바퀴의 회전마찰에 의해 발생된 과도한 열에 의해 바퀴가 차축으로부터 이탈 또는 융착됨으로써 해당 차량이 레일 트랙으로부터 이탈하는 경우가 발생할 수 있게 된다. 따라서, 바람직하게는 철도차량이 이동중인 상태에서 화차나 객차의 차축 베어링이 손상되는 것을 검출하여 베어링의 파손시에 철도차량의 운행을 중단하는 것이 요망되는데, 통상적으로 철도차량과 같은 궤도차량의 경우에는 하나의 기관차가 통상 십수량의 객차나 화차를 견인하게 되므로 기관차에 있는 기관사가 화차나 객차의 차축 베어링의 이상상태를 감지한다는 것은 실질적으로 불가능하다.

한편, 최근에 이르러 차축 베어링이 손상되게 되면 바퀴의 회전마찰에 의해 과도한 열이 발생된다는 점에 착안하여, 차축에서 발생되는 열을 감지하는 방법을 통해 차축 베어링의 이상상태를 검출하도록 된 장치가 개발되어 소개된 바 있다. 특히 대한민국 특허공고 94-3317호(명칭 : 철도차량의 운정이상 유무 자동표시장치)에는 차축의 온도를 온도센서를 통해 검출한 후, 해당 검출온도가 기준 온도 이상으로 상승하게 되면 깃발이나 폭음을 통해 경고해 주도록 된 장치에 대하여 소개되어 있다.

그러나, 상기한 장치에 있어서 우선 깃발표시방법의 경우에는 기관사가 기관차에 있는 상태에서 해당 깃발표시를 인식할 수 없기 때문에 실제적으로 차축베어링이 손상되는 궤도차량의 운행상태에서는 기관사가 차축 베어링의 이상상태를 인식할 수 없게 되는 문제가 있게 되고, 또한 폭음에 의한 방법의 경우에도 기관차가 전방향으로 고속 이동하는 상태에서 기관사가 후방의 객차나 화차로부터 방출된 폭음을 청취하는 것이 용이하지 않음은 물론이고, 해당 폭음을 청취한 경우에도 각 화차나 객차의 바퀴를 점검하여 실제 이상이 발생된 차축 베어링을 인지하기까지에는 많은 시간과 노력이 들게 된다.

또한, 상기한 종래의 경보장치는 밧데리전원으로 동작하도록 구성되어 있는데, 만일 그 밧데리 전원이 소모되거나 또는 경보장치 자체에 이상이 발생하는 경우에는 차축베어링의 이상상태를 경보해 줄 수 없게 되고, 또한 이러한 경보장치 자체의 이상상태를 외부에서 용이하게 인식할 수 없기 때문에 대형 사고가 발생될 우려가 있게 된다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 궤도차량이 운행중인 상태에서 차축 베어링에 이상이 발생한 경우에도 기관사가 이를 용이하게 인식할 수 있도록 해주는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 다수의 차축 베어링 중에서 이상이 발생된 차축 베어링을 기관사가 용이하게 인지할 수 있도록 해주는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치를 제공함에 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 예컨대 밧데리 전원 등의 동작전원에 이상이 발생하거나, 또는 경보장치 자체에 이상이 발생된 경우에 이를 기관사에게 경고해 줄 수 있도록 된 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치를 제공함에 또 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 기본적인 개념을 설명하기 위한 도면.

도 2는 도 1에서 전송장치(100)의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 3은 전송장치(100)에 의해 생성되는 경보 메시지의 구성을 나타낸 도면.

도 4는 전송장치(100)의 동작을 설명하기 위한 동작 플로우챠트.

도 5는 도 1에서 본체(200)의 구성을 나타낸 블록구성도.

**** 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 ****

100 : 전송장치, 110 : 멀티플렉서,

180 : 프로세서, 200 : 본체,

202 : RF 증폭부, 213 : 마이크로 프로세서,

BAT : 밧데리, S0∼S8 : 온도센서.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치는 기관차가 다수의 차량을 견인하여 이동하도록 된 궤도차량에 적용되어, 기관사에게 차량의 차축 베어링의 이상상태를 경보해 주도록 된 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치에 있어서, 각 차량에 설치되어 해당 차량의 차축베어링의 이상상태를 검출하고, 그 이상상태 정보를 무선데이터로서 송출하도록 된 전송장치와, 기관차에 설치됨과 더불어 상기 전송장치와 무선으로 결합되어 각 전송장치로부터 수신된 이상상태 정보를 표시해 주는 본체를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제2 관점에 따른 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치는 기관차가 다수의 차량을 견인하여 이동하도록 된 궤도차량에 적용되어, 기관사에게 차량의 차축 베어링의 이상상태를 경보해 주도록 된 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치에 있어서, 각 차량에 설치되어 해당 차량의 차축베어링의 이상상태를 검출하고, 그 이상상태 정보를 상호 직교성을 갖는 코드로 변조하여 무선데이터로서 송출하도록 된 전송장치와, 기관차에 설치됨과 더불어 상기 전송장치와 무선으로 결합되어 각 전송장치로부터 수신된 이상상태 정보를 표시해 주는 본체를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전송장치는 궤도차량이 위치하는 주변의 온도를 검출하기 위한 제1 온도센서와, 차축에 근접되게 설치되어 해당 차축의 온도를 검출하기 위한 제2 온도센서, 상기 제2 온도센서에 대응하는 고유의 어드레스 데이터가 저장되어 있는 제1 메모리수단, 상기 제1 온도센서에 의한 검출온도와 제2 온도센서에 의한 검출온도를 감산하고 그 결과치가 소정 값보다 큰 경우에는 소정의 경보메시지를 생성하여 출력하되 상기 경보메시지에는 제2 온도센서의 고유 어드레스 데이터를 부가하는 제1 프로세서, 상기 제1 프로세서에 의해 생성된 경보메시지를 변조하는 변조수단 및, 상기 변조신호를 공중파전송망을 통해 무선데이터로서 출력하는 무선출력수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체는 상기 전송장치로부터 수신된 신호를 복조하기 위한 복조수단과, 각각의 차축 베어링에 대응하는 고유의 어드레스 데이터가 해당 차축 베어링 정보와 대응되어 저장되어 있는 제2 메모리수단, 이상이 발생된 차축 베어링에 대한 정보를 표시해 주기 위한 제1 표시수단 및, 상기 전송장치로부터의 수신데이터에 포함되어 있는 고유 어드레스 데이터를 근거로 상기 제2 메모리수단으로부터 차축 베어링 정보를 독출하고, 독출된 정보를 근거로 상기 표시수단을 구동제어하는 제2 프로세서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전송장치는 해당 전송수단의 동작을 위한 밧데리의 전압저하를 검출하기 위한 전압검출수단을 추가로 포함하여 구성되고, 상기 제1 프로세서는 상기 전압검출수단에 의해 전압이상이 검출된 경우에는 이를 근거로 경보 메시지를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성으로 된 본 발명에 의하면, 각 객차나 화차에 구비되는 차축 베어링에 대하여 각각 고유한 어드레스 데이터를 할당하고, 해당 차축 베어링에 이상이 발생한 경우에는 그 이상상태정보와 더불어 어드레스 데이터를 본체에 대하여 전송함으로써 기관사가 이상이 발생된 차축 베어링을 정확하면서도 용이하게 인식할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면 송신장치와 본체가 무선을 통해서 결합되고, 상기 본체는 기관사가 위치하는 기관차에 설치되게 되므로, 궤도차량이 운행중인 상태에서도 기관사가 차축 베어링의 이상상태를 용이하게 인식할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면 각 송신장치에서 각각에 구비된 밧데리의 전압을 점검하여 그 이상상태를 본체에 대하여 알려주게 되므로 차축 베어링의 이상상태를 매우 안정적으로 경보해 줄 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 기본 개념을 나타낸 도면으로서, 본 발명에 있어서는 각각 화차나 객차에 설치되어 해당 차량에 구비되는 차축베어링의 이상상태를 검출하는 다수의 송신장치(100: 100₁∼100n)와, 기관차에 설치되어 기관사에게 객차나 화차에 구비되는 차축 베어링의 이상상태를 경보해 주기 위한 본체(100)를 구비하여 구성된다. 그리고, 상기 다수의 송신장치(100)와 본체(200)는 무선을 통해 결합되어 각각의 송신장치(100)는 해당 차량에 설치되는 차축 베어링의 이상이 검출되면 그 이상상태정보를 무선을 통해 본체(200)측으로 송신하고, 본체(200)는 상기 수신정보를 기관사에게 표시해 줌으로써 기관사가 차축 베어링의 이상상태를 용이하게 인식할 수 있도록 하게 된다.

또한, 여기서 상기 송신장치(100)는 해당 송신장치가 설치되는 화차나 객차의 각 차축 베어링에 대하여 소정의 어드레스값을 할당하고, 임의의 차축 베어링에 이상이 발생하였을 경우에는 그 이상정보와 더불어 어드레스 정보를 함께 본체(100)측으로 송신하고, 본체(200)는 수신되는 정보의 어드레스정보를 근거로 이상이 발생된 차량과 차축 베어링을 기관사에게 정확하게 경보해 주게 된다.

도 2는 상기 송신장치(100)의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 2에서 참조번호 S0∼S8은 온도검출을 위한 온도센서로서, 이는 예컨대 NTC(Negative Thermal Condition)형 더미스터(Thermistor)로 구성된다. 또한, 상기 온도센서(S0∼S8) 중 소정의 온도센서(S1∼S8)는 각각의 차축 베어링에 대응하는 것으로서, 각각 소정의 차축 베어링에 근접한 위치에 설치되어 그 차축 베어링으로부터의 발열량을 검출하기 위한 것이고, 온도센서(S0)는 주변 외기의 온도를 검출하기 위한 것이다. 또한, 상기 온도센서(S0)는 풀업 저항(R1)을 통해 이후에 설명할 프로세서(180)의 아날로그 입력단(RA0)에 결합되고, 상기 온도센서(S1∼S8)는 각각 풀업 저항(R2∼R9)을 통해 멀티플렉서(110)의 입력포트(P1∼P8)에 결합된다. 그리고, 상기 멀티플렉서(110)는 상기 각 온도센서(S1∼S8)를 프로세서(170)의 아날로그 입력단(RA1)에 선택적으로 순차 결합시키게 된다.

또한, 도면에서 참조번호 120은 프로세서(180)의 제어에 따라 차축 베어링의 이상상태를 표시해 주기 위한 예컨대 7-세그먼트로 이루어진 표시부이고, 130은 프로세서(130)의 동작 프로그램이 불휘발적으로 저장됨과 더불어, 각 온도센서(S1∼S8), 즉 각 차축 베어링에 대응하는 어드레스 데이터가 저장되어 있는 프로그램 메모리이다.

또한, 참조번호 140은 프로세서(180)의 직렬데이터 출력단(TXD)을 통해 출력되는 전송 데이터를 예컨대 FSK 변조(Frequency Shift Keying Modulation)하는 FSK 변조부이고, 150은 이 FSK 변조부(140)에서 출력되는 변조신호를 증폭하는 증폭부, 160은 이 증폭부(150)에서 증폭된 변조신호를 공중파 전송망으로 송출하는 안테나이다.

그리고, 참조부호 BAT는 각 회로부의 동작에 필요로 되는 동작전원을 공급하기 위한 밧데리이고, 170은 프로세서(180)의 제어에 따라 상기 FSK 변조부(140)와 증폭부(150)에 대한 동작전원 공급을 단속하기 위한 스위칭부이다.

한편, 프로세서(180)는 장치 전체를 제어함과 더불어 온도센서(S0)를 통해 검출되는 외기의 온도와 각 온도센서(S1∼S8)를 통해 검출되는 차축 베어링의 온도를 근거로 차축 베어링이 파손상태인지를 검출하여 그에 따른 이상상태 경보처리를 실행하게 된다. 즉, 온도센서(S0)에 의해 검출된 외기의 온도와 소정의 온도센서(S1∼S8)로부터 검출된 온도에 일정 이상의 차이가 발생하는 경우에는 해당 온도센서에 대응하는 차축 베어링이 파손상태인 것으로 간주하여 소정의 경보 메시지를 직렬데이터 출력단(TXD)으로 출력하게 된다.

또한, 전원전압(V1), 즉 밧데리(BAT) 전압이 저항(R10)을 통해서 프로세서(180)의 VRH단에 결합되고, 상기 저항(R10)과 VRH단과의 접속노드가 콘덴서(C1)를 통해 접지됨과 더불어 그 콘덴서(C1)와 접지와의 접속노가 프로세서(180)의 VRL단에 결합되어 있는 바, 프로세서(180)는 상기 VRH단과 VRL단간의 전위차를 근거로 밧데리 전압의 이상상태를 검출하여, 양단간의 전압이 소정 기준값 이하로 저하되게 되면 소정의 경보 메시지를 생성하여 직렬데이터 출력단(TXD)을 통해 출력하게 된다.

도 3은 상기 프로세서(180)에 의해 생성되는 경보 메시지의 구성을 나타낸 것으로, 이는 어드레스 데이터와 메시지 데이터를 구비하여 구성된다. 여기서, 상기 어드레스 데이터는 각 차축 베어링에 대응되는 식별데이터로서, 이들 어드레스 데이터는 상술한 바와 같이 각 온도센서(S1∼S8)에 대응하여 프로그램 메모리(130)에 저장되어 있게 된다. 그리고, 메시지 데이터는 경보내용에 해당하는 것으로서, 예컨대 차축 베어링의 이상상태를 나타내는 경보내용과 밧데리 전압 이상상태를 나타내는 경보내용 등이 포함되게 된다. 또한, 이들 경보 메시지는 소정의 프로토콜을 통해 프레임 데이터로서 구성되게 된다.

이어, 도 4에 나타낸 플로우챠트를 참조하여 도 2에 나타낸 송신장치(100)의 동작을 설명한다.

사용자가 본 송신장치(100)에 밧데리(BAT)를 장착하거나 또는 도시되지 않은 별도의 전원 스위치를 온시켜 동작전원이 공급되게 되면, 프로세서(180)는 예컨대 프로그램 메모리(130)로부터 소정의 동작 프로그램을 독출하여 내부 메모리에 저장하는 등의 초기화처리를 실행하게 된다(ST1 단계). 이때, 특히 프로세서(180)는 스위칭부(170)를 오프제어하여 FSK 변조부(140)와 증폭부(150)로 밧데리 전원이 공급되는 것을 차단하게 된다. 즉, 프로세서(180)는 정상적인 동작상태에서는 전력소모가 큰 FSK 변조부(140)와 증폭부(150)를 비구동상태로 설정함으로써 밧데리(BAT)가 소모되는 것을 최소화하게 된다.

이어, 상술한 초기화처리가 종료되면 프로세서(180)는 온도센서(S0)의 저항값을 독출하여 외기의 온도를 검출함과 더불어, 멀티플렉서(110)를 통해 각 차축 베어링에 근접해서 설치된 온도센서(S1∼S8)의 저항값을 독출하여 차축 베어링의 온도를 검출하게 된다(ST2 단계). 그리고, 외기의 검출온도와 차축 베어링의 검출온도를 감산하고, 그 결과치가 소정의 기준값 이상인지를 근거로 차축 베어링의 이상상태를 검출하게 된다(ST3 단계). 또한, 상기한 ST2 및 ST3 단계는 차축 베어링의 이상상태가 검출될 때까지 지속적으로 실행되게 된다.

한편, 상기한 이상상태 검출동작 중에 특정한 온도센서로부터 과온도가 검출되게 되면, 프로세서(180)는 해당 온도센서에 대응하는 어드레스 데이터를 프로그램 메모리(130)로부터 독출하여 이를 근거로 도 3에서 설명한 바와 같은 경보 메시지를 생성하게 된다.

이어, 프로세서(180)는 스위칭부(170)를 온구동하여 FSK 변조부(140)와 증폭부(150)를 구동상태로 설정함과 더불어 상술한 경보 메시지를 직렬데이터 출력단(TXD)를 통해 FSK 변조부(140)로 출력하게 되는 바, 이에 따라 상기한 경보 메시지는 FSK 변조부(140)에서 FSK 변조된 후 증폭부(150)와 안테나(160)를 통해 본체(200)측으로 송출되게 된다(ST4 단계).

그리고, 프로세서(180)는 표시부(120)를 구동하여 해당 이상상태를 표시부(120)에 표시하게 된다.

또한, 프로세서(180)는 정상적인 동작상태에서 VRH단과 VRL단을 통해 밧데리 전압이 일정값 이하로 저하된 것이 검출되면, 상술한 동작과 마찬가지로 우선 스위칭부(170)를 구동하여 FSK 변조부(140)와 증폭부(150)를 구동상태로 설정한 후, 도 3에 나타낸 바와 같은 경보 메시지를 생성하여 본체(200)에 대하여 전송하게 된다. 그리고, 이때의 어드레스 데이터로서는 본 송신장치(100)의 고유의 소정 어드레스 데이터를 할당하게 된다. 또한, 이 경우에도 프로세서(180)는 표시부(120)를 통해 밧데리(BAT)가 이상상태임을 표시해 놓게 된다.

한편, 도 5는 본체(200)의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도 5에서 참조번호 201은 송신장치(100)로부터 송출된 주파수신호를 수신하기 위한 안테나이고, 202는 이후에 설명할 FSK 복조부(204)로부터 인가되는 자동이득전압(AGC: Auto Gain Control)을 근거로 상기 안테나(201)를 통해 수신된 주파수신호를 증폭하는 RF 증폭부, 203은 이 RF 증폭부(202)를 통해 수신입력된 주파수신호 중 소정의 주파수신호, 즉 송신장치(100)로부터의 주파수신호를 필터링 입력하기 위한 SAW 필터, 204는 FSK 변조된 송신장치(100)로부터의 변조신호를 복조하여 본래의 정보 데이터를 복원하는 FSK 복조부, 205는 FSK 복조부(204)로부터의 복조데이터를 소정의 프로토콜에 따라 디코딩하여 이후에 설명할 마이크로 프로세서(213)로 입력하는 디코더이다.

또한, 참조번호 206은 송신장치(100)로부터 수신된 경보 메시지를 근거로 이상이 발생된 차축 베어링 정보나 밧데리 정보 등을 표시해 주기 위한 표시부이고, 207 및 208은 현재 이상이 발생되었음을 기관사에게 경고해 주기 위한 경보기 및 경광등, 209는 마이크로 프로세서(213)의 제어에 따라 상기 경보기(207) 및 경광등(208)을 구동하는 구동부이다.

그리고, 참조번호 210은 마이크로 프로세서(213)의 동작프로그램이 저장됨과 더불어, 본 본체(200)의 관할 범위에 있는 모든 송신장치(100)에서 할당가능한 어드레스 데이터가 해당 송신장치(100)에 대응하여 저장되어 있는 프로그램 메모리, 211은 예컨대 송신장치(100)로부터 수신된 이상상태 정보 등의 각종 데이터를 저장하기 위한 데이터 메모리이다.

또한, 참조번호 212는 기관사가 본 본체(200)의 동작을 제어하기 위한 각종 조작키(도시되지 않음)가 구비되어 있는 키입력부로서, 이 키입력부(212)에는 경보기(207)나 경광등(208) 등을 선택적으로 구동하기 위한 각종 기능키와, 기관사가 데이터 메모리(211)에 저장되어 있는 이상상태정보 등을 조회하기 위한 조회키 등이 구비되어 있다.

그리고, 참조번호 213은 상기 키입력부(212)에 의한 키입력에 따라 본 본체(200)의 동작을 전반적으로 제어함과 더불어, 상술한 송신장치(100)로부터 수신되는 경보 메시지에 따라 경보처리를 실행제어하는 마이크로 프로세서이다.

이어, 상기한 구성으로 된 본체(200)의 동작을 설명한다.

도 2 및 도 4에서 설명한 바와 같이, 송신장치(100)로부터 도 3에 나타낸 바와 같은 경보메시지가 안테나(201)를 통해 수신되게 되면, 해당 수신신호는 RF 증폭부(202)와 SAW 필터(203) 및 FSK 복조부(204)를 통해 복조됨과 더불어 디코더(205)에 위해 디코딩되어 마이크로 프로세서(205)로 입력되게 된다.

한편, 마이크로 프로세서(213)는 디코더(205)를 통해 도 3에 나타낸 바와 같은 경보 메시지가 입력되게 되면, 우선적으로 해당 경보메시지의 어드레스 데이터를 프로그램 메모리(210)에서 검색하여 이상이 발생된 객차나 화차, 특히 이상이 발생된 차축 베어링정보를 독출하게 된다. 그리고, 메시지 데이터를 해독하여 이상상태를 판정한 후, 그 이상상태 정보를 차축베어링 정보와 함께 표시부(206)에 표시제어하게 된다. 또한, 이와 더불어 마이크로 프로세서(213)는 구동부(209)를 통해 경보기(207) 및 경광등(208)을 구동함으로써 이상상태가 발생하였음을 기관사에게 경고해 주게 된다.

따라서, 기관사는 상기 표시부(206)에 표시되어 있는 이상상태 정보를 근거로 현재 어느 차량의 어떤 차축 베어링에 이상이 발생하였는지를 바로 확인할 수 있게 된다. 그리고, 이러한 경고표시는 전송장치(100)의 밧데리 이상시에도 동일하게 이루어져서 기관사는 밧데리가 소모된 전송장치(100)를 용이하게 인식하여 대처할 수 있게 된다.

즉, 상기 실시예에 있어서는 각 객차나 화차에 구비되는 차축 베어링에 대하여 각각 고유한 어드레스 데이터를 할당하고, 해당 차축 베어링에 이상이 발생한 경우에는 그 이상상태정보와 더불어 어드레스 데이터를 본체(200)에 대하여 전송함으로써 기관사가 이상이 발생된 차축 베어링을 정확하면서도 용이하게 인식할 수 있게 된다.

또한, 상기 실시예에 있어서는 송신장치(100)와 본체(200)가 무선을 통해서 결합되고, 상기 본체(200)는 기관사가 위치하는 기관차에 설치되게 되므로, 궤도차량이 운행중인 상태에서도 기관사가 차축 베어링의 이상상태를 용이하게 인식할 수 있게 된다.

또한, 상기 실시예에 있어서는 각 송신장치(100)에서 각각에 구비된 밧데리(BAT)의 전압을 점검하여 그 이상상태를 본체(200)에 대하여 알려주게 되므로 차축 베어링의 이상상태를 매우 안정적으로 경보해 줄 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.

예를 들어, 상기 실시예에 있어서는 하나의 송신장치(100)를 통해 예컨대 8개의 차축 베어링의 이상상태를 검출하도록 구성되어 있으나, 송신장치(100)를 통해 이상상태를 검출할 수 있는 차축 베어링의 개수는 특성한 값에 한정되지 않고 임의적으로 설정할 수 있다.

또한, 상기 구성에서 각 송신장치(100)가 차축 베어링의 이상발생과 무관하게 본체(200)에 대하여 일정한 시간단위로 정보를 전송하도록 하고, 또한 그 정보전송시간을 송신장치(100)별로 구분해 놓게 되면, 송신장치(100)로부터의 정보 수신여부를 근거로 해당 송신장치(100) 자체의 이상상태를 파악할 수도 있다.

또한, 상기 실시예에 있어서는 각 차축 베어링을 단순히 어드레스 데이터에 대응시키도록 구성되어 있으나, 차축 베어링에 따라 상호 직교성을 갖는 코드 데이터로 상태 정보를 변조하여 전송하도록 하는 것도 가능하다. 특히, 이 경우에는 본체(200) 측에 외기의 온도를 검출하기 위한 온도센서를 설치하고, 송신장치(100) 측에서는 단지 차축 베어링의 온도데이터만을 검출하여 일정한 시간단위로 본체(100)에 대하여 전송하며, 본체(200)에서 송신장치(100)로부터 수신된 차축 베어링의 온도데이터를 근거로 차축 베어링의 이상상태를 판단하도록 구성하는 것도 가능하게 되는데, 이와 같이 하게 되면 외기의 온도를 검출하기 위한 온도센서를 송신장치(100)에 대하여 설치하지 않아도 되므로 온도센서의 수효를 대폭 절감할 수 있게 된다.

또한, 상기 실시예에 있어서는 각 송신장치(100)가 각각에 구비된 밧데리 전원으로 동작되도록 구성되어 있으나, 이는 일반적으로 객차 등에 구비되는 외부전원을 이용하여 구동되도록 구성할 수도 있다.

즉, 본 발명은 본원 명세서에 기재되어 있는 특허청구의 범위에 의해서만 한정될 수 있을 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기관사가 이상이 발생된 차축 베어링의 위치 및 그 이상상태를 용이하게 인식할 수 있고, 궤도차량이 운행중인 상태에서 차축 베어링의 이상상태를 정확하게 인식할 수 있으며, 또한 차축 베어링의 이상상태를 검출하기 위한 장치의 이상상태도 용이하게 검출할 수 있는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치를 실현할 수 있게 된다.

Claims (9)

1. 기관차가 다수의 차량을 견인하여 이동하도록 된 궤도차량에 적용되어, 기관사에게 차량의 차축 베어링의 이상상태를 경보해 주도록 된 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치에 있어서,

   각 차량에 설치되어 해당 차량의 차축베어링의 이상상태를 검출하고, 그 이상상태 정보를 무선데이터로서 송출하도록 된 전송장치와,

   기관차에 설치됨과 더불어 상기 전송장치와 무선으로 결합되어 각 전송장치로부터 수신된 이상상태 정보를 표시해 주는 본체를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전송장치는 이상상태 정보와 더불어 차축 베어링에 대응하는 고유의 어드레스 데이터를 송출하고, 본체는 상기 고유 어드레스 데이터를 근거로 차축 베어링의 위치정보를 표시해 주는 것을 특징으로 하는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 전송장치는 궤도차량이 위치하는 주변의 온도를 검출하기 위한 제1 온도센서와,

   차축에 근접되게 설치되어 해당 차축의 온도를 검출하기 위한 제2 온도센서,

   상기 제2 온도센서에 대응하는 고유의 어드레스 데이터가 저장되어 있는 제1 메모리수단,

   상기 제1 온도센서에 의한 검출온도와 제2 온도센서에 의한 검출온도를 감산하고 그 결과치가 소정 값보다 큰 경우에는 소정의 경보메시지를 생성하여 출력하되 상기 경보메시지에는 제2 온도센서의 고유 어드레스 데이터를 부가하는 제1 프로세서,

   상기 제1 프로세서에 의해 생성된 경보메시지를 변조하는 변조수단 및,

   상기 변조신호를 공중파전송망을 통해 무선데이터로서 출력하는 무선출력수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 본체는 상기 전송장치로부터 수신된 신호를 복조하기 위한 복조수단과,

   각각의 차축 베어링에 대응하는 고유의 어드레스 데이터가 해당 차축 베어링 정보와 대응되어 저장되어 있는 제2 메모리수단,

   이상이 발생된 차축 베어링에 대한 정보를 표시해 주기 위한 제1 표시수단 및,

   상기 전송장치로부터의 수신데이터에 포함되어 있는 고유 어드레스 데이터를 근거로 상기 제2 메모리수단으로부터 차축 베어링 정보를 독출하고, 독출된 정보를 근거로 상기 표시수단을 구동제어하는 제2 프로세서를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 전송장치는 해당 전송수단의 동작을 위한 밧데리의 전압저하를 검출하기 위한 전압검출수단을 추가로 포함하여 구성되고, 상기 제1 프로세서는 상기 전압검출수단에 의해 전압이상이 검출된 경우에는 이를 근거로 경보 메시지를 생성하여 출력하는 것을 특징으로 하는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 본체의 제2 프로세서는 전송장치로부터 전압이상을 의미하는 경보 메시지가 수신되면, 상기 제1 표시수단을 제어하여 이상이 발생된 전송장치의 위치와 그 이상상태를 표시제어하는 것을 특징으로 하는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치.
7. 제3항에 있어서,

   상기 전송장치는 해당 전송장치에 의해 검출된 이상상태를 표시해 주기 위한 표시수단을 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 전송장치는 일정한 시간단위로 본체에 대하여 데이터전송을 실행하고,

   상기 본체는 전송장치로부터의 데이터전송을 근거로 전송장치의 이상상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치.
9. 기관차가 다수의 차량을 견인하여 이동하도록 된 궤도차량에 적용되어, 기관사에게 차량의 차축 베어링의 이상상태를 경보해 주도록 된 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치에 있어서,

   각 차량에 설치되어 해당 차량의 차축베어링의 이상상태를 검출하고, 그 이상상태 정보를 상호 직교성을 갖는 코드로 변조하여 무선데이터로서 송출하도록 된 전송장치와,

   기관차에 설치됨과 더불어 상기 전송장치와 무선으로 결합되어 각 전송장치로부터 수신된 이상상태 정보를 표시해 주는 본체를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 궤도차량용 차축베어링 이상상태 경보장치.