KR20000056814A

KR20000056814A - 철도용 무선 신호 장치

Info

Publication number: KR20000056814A
Application number: KR1019990006499A
Authority: KR
Inventors: 이영훈
Original assignee: 이종수; 엘지산전 주식회사
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2000-09-15

Abstract

본 발명은 철도용 무선 신호 장치에 관한 것으로, 종래 열차로 신호 정보를 전달함에 있어서 궤도 회로에서 신호 정보를 싣는 반송 주파수와 전기화된 구간에서 전차선에서 사용하는 전원 주파수간의 간섭으로 인하여 상기 신호 정보가 왜곡되는 문제점이 있었고, 또한, 이를 회피하여 설치하고자 하는 경우, 각 단계별 조정 포인트가 많아져 설치가 매우 어려운 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 신호기의 현재 현시 내용을 검출하여 이를 각각의 신호기 고유 정보와 함께 변조하여 무선으로 열차로 전송하고, 이를 상기 열차에 구비된 수신부를 통해 상기 신호기의 무선신호를 수신하여 상기 신호기의 현시 상태를 기관사에게 전달함으로써, 궤도회로에서 사용하고 있는 반송 주파수나 전차선에서 사용하는 전원 주파수 등의 간섭을 최소화하여 신호 정보의 왜곡을 방지하며, 이에 대한 회피 설계 및 설치가 용이하고, 또한, 악천후나 지형여건에 따른 신호 현시 내용의 미확인을 방지하여 열차의 안전을 배가시키는 효과가 있다.

Description

철도용 무선 신호 장치{WIRELESS SIGNALING APPARATUS FOR RAILROAD}

본 발명은 철도용 무선 신호 장치에 관한 것으로, 특히 열차의 안전 운행을 위해 궤도변에 설치되는 신호기 장치에 있어서 상기 신호기의 현시 상태를 기관사에게 무선으로 전달하도록 한 철도용 무선 신호 장치에 관한 것이다.

열차가 고속화됨에 따라 열차의 제동거리는 증가되었으나, 열차간의 간격이 좁아짐에 따라 기관사에게 열차의 운행에 대한 각종 안전 시스템에 의해 결정된 신호를 현시하는 안전의 최후수단인 신호기의 필요성이 강조되고 있다.

도 1은 종래 철도용 무선 신호 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 승객 및 화물을 수송함과 아울러 신호 정보(SI)를 감지하는 감지부(31)를 포함한 열차(30)와; 상기 열차(30)가 주행하는 궤도(1)의 현재 상태를 나타내는 신호 정보(SI)를 제공하는 신호시스템(10)과; 상기 궤도(1)상에 일정 간격으로 설치되어 상기 신호시스템(10)의 신호정보에 의해 적색등(R), 녹색등(G), 황색등(Y)을 점등하는 복수의 신호기(S_N-2∼S_N+2)와; 상기 신호시스템(10)에서 전달되는 신호 정보(SI)를 부호화하여 출력하는 송신기(20)와; 상기 송신기(20)의 신호 출력 레벨을 맞추고 정합을 이루게 하는 제1 정합기(21)와; 상기 제1 정합기(21)의 출력신호를 상기 궤도(1)로 송출하고, 상기 궤도(1) 구간간의 전기적 절연 역할을 하는 제1 동조기(22)와; 상기 제1 동조기(22)에 의해 궤도(1)에 출력된 출력신호를 입력받는 제2 동조기(23)와; 상기 제2 동조기(23)에서 수신된 출력신호의 레벨을 정합하여 출력하는 제2 정합기(24)와; 상기 제2 정합기(24)의 출력신호에서 열차 검지 신호를 검출하여 출력하는 수신기(25)와; 상기 수신기(25)의 출력에 따라 동작하는 궤도 계전기(26)로 구성되며, 상기 열차(30)내 감지부(31)는 상기 열차(30)의 차축앞에 설치되어 상기 궤도(1)의 전기 신호를 검지하는 수신코일(32)과; 상기 수신 코일(32)에서 검지된 신호를 입력받아 이를 여과처리하여 신호 정보(SI)를 출력하는 수신기(33)와; 상기 수신기(33)에서 수신된 정보를 복호화하여 해석하는 복호기(34)와; 상기 복호기(34)에서 해석된 신호를 표시하는 표시장치(35)로 구성되며, 이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 동작과정을 상세히 설명한다.

우선, 현재 열차가 궤도(1)의 N+1번째 구간에 진입하면, 상기 N+1번째 구간의 궤도 계전기(26)가 낙하되고, 신호 시스템(10)에 의해 신호기(S_N+1)는 적색등(R)이 켜진다.

이때, 적색등(R) 현시에 대한 속도 코드가 상기 신호시스템(10)에서 선택되어 해당 구간의 궤도회로 송신기(20)로 출력되며, 상기 송신기(20)는 상기 신호시스템(10)의 신호 정보(SI)를 부호화시켜 이를 반송파와 변조시켜 정합기(21), 동조기(22)를 통해 궤도(1)로 출력하게 된다.

그리고, 상기 궤도(1)로 출력된 신호는 동조기(23)와 정합기(24)를 통하여 수신기(25)로 들어와서 복호화되고 열차 검지 주파수를 검지하여 궤도 계전기(26)를 구동하게 된다.

이때, 만약 N번째 구간으로 후행열차가 진입하게 되면, 상기 궤도(1)를 통해 상기 송신기(20)에서 수신기(25)로 전달되는 신호 전류가 열차 차륜에 의해 단락된다.

이때, 상기 수신기(25)로 인입되는 신호가 차단되어 상기 수신기(25)의 출력을 입력받던 상기 궤도 계전기(26)가 낙하됨과 아울러 상기 열차(30) 차륜 앞에 설치된 감지부(31)의 수신코일(32)에 상기 궤도(1)의 전류 변환에 비례하는 전류가 흐르게 된다.

그리고, 상기 수신코일(32)에 의해 검지된 상기 궤도(1)의 전류를 입력받은 수신기(33)는 이를 여과 처리하여 부호화된 신호 정보(SI)를 출력하게 되고, 이에 상기 수신기(33)의 출력 신호를 입력받은 복호기(34)는 이를 복호화하여 출력하게 되며, 상기 복호기(34)의 출력신호를 입력받은 표시장치(35)는 이를 표시하여 기관사에게 현재의 궤도(1)상의 상태를 알리게 된다.

상기와 같이 종래 열차로 신호 정보를 전달함에 있어서 궤도 회로에서 신호 정보를 싣는 반송 주파수와 전기화된 구간에서 전차선에서 사용하는 전원 주파수간의 간섭으로 인하여 상기 신호 정보가 왜곡되는 문제점이 있었고, 또한, 이를 회피하여 설치하고자 하는 경우, 각 단계별 조정 포인트가 많아져 설치가 매우 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 열차 안전을 위한 기존의 신호기에서 신호 정보 전달의 제약점을 없앰과 아울러 열차가 신호기 방호 구간안으로 진입하기 전에 기관사에게 지형이나 기상 악화등의 이유로 신호기 현시를 확인하지 못할 경우에 대비하여 무선으로 상기 현시 내용을 표시 및 경보하여 철도 교통의 안전 운행을 도모하도록 한 철도용 무선 신호 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 철도용 신호 장치의 구성을 보인 블록도.

도 2는 본 발명 철도용 무선 신호 장치의 구성을 보인 블록도.

도 3은 본 발명의 다른 일실시예의 구성을 보인 블록도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

110 : 수신부 111,210 : 안테나

112 : 수신기 113 : 복호기

114 : 검출기 115 : 표시장치

200∼204 : 송신부 220 : 현시검출기

230 : 신호기 확인자 240 : 반송파 발생기

250 : 변조기 260 : 증폭기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 궤도의 현재 상태를 나타내는 신호 정보를 제공하는 신호시스템과; 상기 신호시스템의 신호정보를 상기 궤도로 출력하는 궤도회로와; 상기 궤도상에 일정 간격으로 설치되어 상기 궤도 회로를 통해 신호 정보에 의해 적색등, 녹색등, 황색등을 점등하는 복수의 신호기와; 상기 복수의 신호기 각각에 설치되어 현재 각각의 신호기 현시 상태를 검출하고, 이에 각각의 고유 정보를 포함시켜 무선으로 송신하는 복수의 송신기와; 상기 궤도를 주행하여 승객 및 화물을 수송함과 아울러 주행방향 신호기의 현시상태를 무선으로 수신하는 수신부를 구비한 열차로 구성하여 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예에 대한 동작과 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 철도용 무선 신호 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 궤도(1)의 현재 운행 상태를 나타내는 신호 정보(SI)를 제공하는 신호시스템(10)과; 상기 신호시스템(10)에서 전달되는 신호 정보(SI)를 부호화하여 출력하는 송신기(20)와; 상기 송신기(20)의 신호 출력 레벨을 맞추고 정합을 이루게 하는 제1 정합기(21)와; 상기 제1 정합기(21)의 출력신호를 상기 궤도(1)로 송출하고, 상기 궤도(1)의 각 구간별 전기적 절연 역할을 하는 제1 동조기(22)와; 상기 제1 동조기(22)에 의해 궤도(1)에 출력된 출력신호를 입력받는 제2 동조기(23)와; 상기 제2 동조기(23)에서 수신된 출력신호의 레벨을 정합하여 출력하는 제2 정합기(24)와; 상기 제2 정합기(24)의 출력신호에서 열차 검지 신호를 검출하여 출력하는 수신기(25)와; 상기 수신기(25)의 출력에 따라 동작하는 궤도 계전기(26)와; 상기 궤도(1)상에 일정 간격으로 설치되어 상기 신호시스템(10)의 신호정보에 의해 적색등(R), 녹색등(G), 황색등(Y)을 점등하는 복수의 신호기(S_N-2∼S_N+2)와; 상기 복수의 신호기(S_N-2∼S_N+2)의 현재 현시 상태를 검출하고, 이에 각각의 고유 정보를 포함시켜 무선으로 송신하는 복수의 송신기(200∼204)와; 승객 및 화물을 수송함과 아울러 주행방향 신호기(200∼204)의 현시상태를 무선으로 수신하는 수신부(110)를 구비한 열차(100)로 구성하며, 상기 열차(100)에 구비된 수신부(110)는 안테나(111)를 통해 상기 복수의 송신기(200∼204)에서 송신되는 송신 신호를 수신하는 수신기(112)와; 상기 수신기(112)에서 수신된 신호를 입력받아 이를 복조하여 출력하는 복조기(113)와; 상기 복조기(113)의 출력신호를 입력받아 신호기 현시 내용과 신호기 고유 신호를 검출하여 출력하는 검출기(114)와; 상기 검출기(114)의 신호기 고유 신호를 통해 상기 복수의 신호기(S_N-2∼S_N+2)중 해당 신호기를 파악하고, 상기 신호기 현시 내용을 통해 현재 해당 신호기의 현재 현시 상태를 표시함과 아울러 적색등 현시시 경보 신호음을 발생하는 표시장치(115)로 구성한다.

그리고, 상기 복수의 송신기(200∼204) 각각의 구성은 도 3에 도시한 바와 같이 각각 상기 신호기(S_N-2∼S_N+2)의 적색등(R), 녹색등(G), 황색등(Y)의 점등상태를 검출하는 현시검출기(220)와; 상기 복수의 신호기(S_N-2∼S_N+2) 각각의 고유 정보를 출력하는 신호기 확인자(230)와; 반송파를 발생하는 반송파발생기(240)와; 상기 현시검출기(220)의 현시 신호와 상기 신호기 확인자(230)의 신호기 고유 정보를 상기 반송파발생기(240)의 반송파와 합성하여 출력하는 변조기(250)와; 상기 변조기(240)의 출력신호를 증폭하여 안테나(210)를 통해 송신하는 증폭기(260)로 구성하며, 이와 같이 구성한 본 발명에 따른 일실시예의 동작과정을 설명한다.

우선, 현재 선행 열차가 N+1번째 구간으로 진입하면, 궤도 계전기가 낙하되어 후행열차를 위해 동작하는 신호기(S_N+1)의 동작과정은 종래 도 1과 동일하게 동작한다.

여기서, 현재 선행 열차가 N+1번째 구간으로 진입함에 따라 상기 신호기(S_N+1)에 부착된 송신기(203)는 상기 신호기(S_N+1)의 현재 현시 상태를 현시 검출기(220)를 통해 검출하고, 상기 현시 검출기(220)의 검출신호와 해당 신호기(S_N+1)의 고유 신호를 입력받은 변조기(240)는 반송파발생기(250)에서 발생된 반송파와 합성한 후 이를 변조시켜 출력한다.

따라서, 증폭기(260)는 상기 변조기(240)의 출력신호를 증폭하여 안테나(210)를 통해 송신한다.

그리고, 열차(100)에 구비된 수신부(110)는 안테나(111)를 통해 상기 신호기(S_N+1)에 부착된 송신기(203)에서 송신된 신호를 입력받은 수신기(112)는 이를 증폭 및 여과하여 복조기(113)로 출력하면, 상기 복조기(113)는 상기 수신기(112)에서 수신된 신호를 복조하여 출력한다.

그리고, 검출기(114)는 상기 복조기(113)의 출력신호를 입력받아 신호기 현시 내용과 신호기 고유 신호를 검출하고, 상기 검출기(114)에서 검출한 신호기 현시 내용과 신호기 고유 신호를 입력받은 표시장치(115)는 상기 복수의 신호기(S_N-2∼S_N+2)중 해당 신호기의 현시 내용을 표시한다.

이때, 상기 해당 신호기가 적색등일 경우, 상기 표시장치(115)는 경보 신호음을 발생하여 이를 기관사에게 알리게 되며, 이에 상기 기관사는 상기 복수의 신호기(S_N-2∼S_N+2)중 해당 신호기의 현시 내용을 인식하였음을 통보하여 상기 경보 신호음의 발생을 중단시킨다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 신호기의 현재 현시 내용을 검출하여 이를 각각의 신호기 고유 정보와 함께 변조하여 무선으로 열차로 전송하고, 이를 상기 열차에 구비된 수신부를 통해 상기 신호기의 무선신호를 수신하여 상기 신호기의 현시 상태를 기관사에게 전달함으로써, 궤도회로에서 사용하고 있는 반송 주파수나 전차선에서 사용하는 전원 주파수 등의 간섭을 최소화하여 신호 정보의 왜곡을 방지하며, 이에 대한 회피 설계 및 설치가 용이하고, 또한, 악천후나 지형여건에 따른 신호 현시 내용의 미확인을 방지하여 열차의 안전을 배가시키는 효과가 있다.

Claims

궤도의 현재 상태를 나타내는 신호 정보를 제공하는 신호시스템과; 상기 신호시스템의 신호정보를 상기 궤도로 출력하는 궤도회로와; 상기 궤도상에 일정 간격으로 설치되어 상기 궤도 회로를 통해 신호 정보에 의해 적색등, 녹색등, 황색등을 점등하는 복수의 신호기와; 상기 복수의 신호기 각각에 설치되어 현재 각각의 신호기 현시 상태를 검출하고, 이에 각각의 고유 정보를 포함시켜 무선으로 송신하는 복수의 송신기와; 상기 궤도를 주행하여 승객 및 화물을 수송함과 아울러 주행방향 신호기의 현시상태를 무선으로 수신하는 수신부를 구비한 열차로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 철도용 무선 신호 장치.
제1항에 있어서, 상기 복수의 송신기는 적색등, 녹색등, 황색등의 점등상태를 검출하는 현시검출기와; 설정된 신호기의 고유 정보를 출력하는 신호기 확인자와; 반송파를 발생하는 반송파발생기와; 상기 검출된 현시신호와 신호기 고유 정보를 상기 반송파발생기의 반송파에 합성하여 출력하는 변조기와; 상기 변조기의 출력신호를 증폭하여 안테나를 통해 송신하는 증폭기로 각각 구성하여 된 것을 특징으로 하는 철도용 무선 신호 장치.
제1항에 있어서, 상기 수신부은 안테나를 통해 송신 신호를 수신하는 수신기와; 상기 수신기에서 수신된 신호를 복조하는 복조기와; 상기 복조기의 출력신호에서 신호기 현시 내용과 신호기 고유 신호를 검출하는 검출기와; 상기 검출기에서 검출한 신호기 현시 내용과 신호기 고유 신호를 통해 해당 신호기의 현재 현시 상태를 표시함과 아울러 적색등 현시시 경보 신호음을 발생하는 표시장치로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 철도용 무선 신호 장치.