KR20010102266A - 차량에 제어 신호를 전송하기 위한 방법 및 상기 제어신호를 수신하기 위한 수신 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특히 구동 전류 입력 지점(20)에 있는 트랙션 전류 도체(15)에 공급된 전기 구동 전류(Ia)에 의해 구동되는 차량(5)에 제어 신호(Is)를 전송하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 차량은 구동 전류 소비기(10)가 구동 전류 입력 지점(20)과 함께 라인 섹션(25)을 형성하는 지점에서 구동 전류 소비기(10)에 의해 트랙션 전류 도체(15)에 전기적으로 연결된다. 상기 방법에서 제어 신호(Is)는 트랙션 전류 도체(15)에 공급되고, 제어 신호(Is)는 트랙션 전류 도체(15)에 유도성 결합된 전류 센서(45,50)에 의해 차량측에 수신된다.
제어 신호의 전송이 구동 전류에 포함된 방해 주파수 부분에 의해 방해받지 않도록 하기 위해, 본 발명에 따라 제어 신호(Is)의 수신을 위해 라인 섹션(25)의 외부에 놓인 전류 센서(50)만이 사용된다.
Description
상기 방식의 방법은 독일 공개 공보 1 405 691 호에 공지되어 있다. 이러한 공지된 방법에서 철도 차량에 대한 명령 또는 정보를 갖는 제어 신호는 고정된 제어 지점으로부터 트랙션 전류 도체인 콘택 와이어에 공급된다; 제어 신호의 전기적 역류는 러닝 레일에 의해 그리고 러닝 레일 및 콘택 와이어에 연결된 석션 회로에 의해 보장된다. 상기 석션 회로로서 직렬 공진 회로가 다루어지고, 상기 직렬 공진 회로는 제어 신호에 대해 저 임피던스이고, 마찬가지로 콘택 와이어를 통해 전송된 구동 전류에 대해 고 임피던스이다. 상기 구동 전류는 철도 차량을 구동시키는 데 사용되고, 구동 전류-입력 지점에 있는 콘택 와이어로 공급된다. 철도 차량은 구동 전류 소비기를 포함하고, 상기 구동 전류 소비기를 통해 구동 전류가 철도 차량으로 흐른다. 상기 구동 전류 입력 지점 및 구동 전류 소비기의 위치에 의해, 라인 섹션이 형성된다. 제어 신호를 수신하기 위해, 콘택 와이어에 유도 결합된 2 개의 코일 형태의 2 개의 전류 센서가 철도 차량에 설치된다; 2 개의 전류 센서 중에서 제 1 전류 센서는 제 1 차량 단부에 제공되고, 2 개의 전류 센서 중에서 제 2 전류 센서는 제 2 차량 단부에 제공된다. 또한 공개 공보에서 알 수 있는 바와 같이, 제어 신호를 수신하기 위해 2 개의 전류 센서가 이용된다.
본 발명은 구동 전류 입력 지점에 있는 트랙션 전류 도체에 공급된 전기 구동 전류에 의해 구동되는 차량에 제어 신호를 전송하기 위한 방법에 관한 것이고, 상기 차량은 구동 전류 소비기가 구동 전류 입력 지점과 함께 라인 섹션을 형성하는 지점에서 구동 전류 소비기에 의해 트랙션 전류 도체에 전기적으로 연결되고, 상기 방법에서 제어 신호는 트랙션 전류 도체에 공급되고, 상기 제어 신호는 트랙션 전류 도체에 유도 결합된 전류 센서에 의해 차량 측에 수신된다.
도 1은 본 발명에 따른 방법을 실행하기 위한 장치의 실시예 및 본 발명에 따른 수신 장치에 대한 실시예를 도시한다.
본 발명의 목적은 제어 신호가 차량에 전송될 경우 구동 전류에 포함된 방해 주파수 부분에 의해 방해받지 않도록, 서두에 언급된 방식의 방법을 개선하는 데 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라 제어 신호를 수신하기 위해 섹션 라인의 외부에 있는 전류 센서만이 사용됨으로써 달성된다.
본 발명에 따른 방법의 실제적인 장점은 제어 신호를 수신하기 위해 섹션 라인의 외부에 있는 전류 센서만이 사용되는 데 있다; 왜냐하면 라인 섹션 외부에 놓인 전류 센서만이 제어 신호의 방해받지 않는 수신을 보장하기 때문이다. 이러한 특성은 하기와 같이 설명될 수 있다 : 구동 전류를 구동 전류 입력 지점으로부터 구동 전류 소비기로 전송할 경우, 가끔 구동 전류 소비기에 의한 스파크 또는 아크가 발생되고, 이로 인해 고주파 방해 전류가 트랙션 전류 도체에서 발생된다 ; 이러한 방해 전류는 차량의 구동 전류 입력 지점에서부터 구동 전류 소비기로 흐르고, 이어서 예컨대 레일에서만 달리는 차량의 레일과 같은 역 도체를 통해 구동 전류 입력 지점으로 역류됨으로써, 구동 전류 입력 지점 및 구동 전류 소비기에 의해 제한된 라인 섹션에 이러한 고주파 방해 전류가 공급된다. 즉 제어 신호를 수신하기 위해 섹션 라인의 외부에 있는 전류 센서만이 사용된다면, 상기 전류 센서에 의해 방해받지 않은 제어 신호만이 측정되고, 즉 구동 전류도 측정되지 않고, 상기 구동 전류에 포함된 고주파 방해 전류도 측정되지 않는다.
제어 신호를 차량에 확실히 유도 전송하는 것을 보장하기 위해, 매우 큰 제어 신호 전류가 트랙션 전류 도체를 통해 흐를 수 있다; 이것은 본 발명에 따른 방법의 개선예에 따라, 제어 신호가 트랙션 전류 도체로부터 제어 신호의 역 도체까지 상기 제어 신호에 대해 저 임피던스인 노치(notch) 필터를 통해 전송됨으로써 달성되고, 상기 노치 필터는 전류 센서가 공간적으로 트랙션 전류 도체의 제어 신호 입력 지점과 노치 필터 사이에 놓이도록, 차량에 배치된다. 제어 신호에 대해 저 임피던스인 차량측 노치 필터가 독일 특허 문서 제 538 650 호에 공지되어 있다.
본 발명에 따른 방법의 다른 개선예에 따라, 확실한 유도성 전송을 보장하기 위해, 제어 신호가 트랙션 전류 도체로부터 제어 신호의 역 도체까지 제어 신호에 대해 저 임피던스인 노치 필터를 통해 전송되고, 상기 노치 필터는 상기 전류 센서가 공간적으로 트랙션 전류 도체의 제어 신호 입력 지점과 노치 필터 사이에 놓이도록, 철도 차량에 예컨대 트랙에 고정된다.
특히 제어 신호로서 2진 코딩 신호가 전송되면, 제어 신호가 차량으로 확실히 전송될 수 있는데, 그 이유는 2진 코딩 신호가 추가 컨트롤 비트의 사용을 가능하게 하기 때문이며, 상기 추가 컨트롤 비트에 의해 차량에 수신된 제어 신호의 전송 에러 여부가 테스트될 수 있다.
2진 코딩 신호로서 FSK(Frequency Shift Keying)-신호, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-신호 또는 스프레드 스펙트럼-신호가 전송되면, 상기 제어 신호는 매우 간단하고 바람직하게 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 바람직한 실시예는 청구항 제 6항에 기술되어 있다. 상기 실시예의 장점은 청구항 제 7항에 따른 본 발명에 따른 장치와 관련하여 기술된다.
마찬가지로 본 발명은 구동 전류 소비기의 양측에 배치된 2 개의 전류 센서를 가진, 하나의 구동 전류 소비기를 포함하는 차량에 있어서 제어 신호를 수신하기 위한 수신 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 마찬가지로 서두에 언급된 공개 공보에 제시될 수 있다.
언급된 공개 공보에 따른 공지된 장치에서부터 출발하여, 제어 신호의 전송이 구동 전류에 포함된 방해 주파수 부분에 의해 방해받지 않도록 개선된 수신 장치가 본 발명에 따라 청구항 제 7항에 제시된다. 이러한 본 발명에 따른 수신 장치는 제어 신호를 수신하기 위해, 2 개의 전류 센서 중에서 수신 용량이 낮은 전류 센서를 선택하는 스위칭 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장치의 실제적인 장점은, 제어 신호가 차량의 구동시, 구동전류 입력 지점 및 구동 전류 소비기의 위치에 의해 결정된 라인 섹션의 외부에 놓인 전류 센서에 의해서만 계속 수신되는 것이 스위칭 장치에 의해 보장되는 데 있다; 왜냐하면 상기 스위칭 장치는 제어 신호를 수신하기 위해, 전체적으로 수신 용량이 낮은 전류 센서를 계속 활성화시키기 때문이다. 이미 본 발명에 따른 방법과 관련하여 설명한 바와 같이, 라인 섹션 내부에 있는 트랙션 전류 도체 부분을 통해, 고주파 방해 부분을 가진 구동 전류와 제어 신호 전류가 흐름으로써, 라인 섹션 내부에 있는 전류 센서가 상기 라인 섹션 외부에 있는 전류 센서보다 현저히 높은 전체-수신 용량을 가져야 하는데, 그 이유는 라인 섹션의 외부에서는 제어 신호 전류만 트랙션 전류 도체 내에서 흐르기 때문이다. 본 발명에 따른 수신 장치의 스위칭 장치에 의해, 수신 신호를 확실하게 수신할 수 있는 전류 센서가 선택되는데, 그 이유는 선택된 전류 센서에는 고유의 구동 전류가 공급되지 않으므로 상기 고유의 구동 전류에 포함된 방해 전류도 공급되지 않기 때문이다.
도 1은 구동 전류 소비기(10)에 의해 트랙션 전류 도체인 콘택 와이어(15)에 연결된 철도 차량(5)을 도시한다. 콘택 와이어(15)의 구동 전류 입력 지점(20)에 구동 전압(Ua)이 인가되고, 상기 구동 전압에 의해 구동 전류(Ia)가 콘택 와이어(15), 구동 전류 소비기(10) 및 철도 차량(5)의 구동 모터(21)를 통해 흐른다. 구동 전류(Ia)의 역류는 레일(22)에 의해 보장되고, 상기 레일 상에서 철도 차량(5)이 주행한다. 구동 전류 입력 지점(20) 및 구동 전류 소비기(10) 또는 그의 위치는 라인 섹션(25)을 결정한다.
제어 신호 입력 지점(30)에서는 제어 신호가 제어 신호 전류(Is)의 형태로 콘택 와이어(15)에 공급된다. 제어 신호 전류(Is)는 철도 차량(5) 및 노치 필터(35)에 도달하고, 상기 노치 필터는 커패시터(C) 및 인덕터(L)를 포함한 직렬 공진 회로로 형성되고, 제어 신호 입력 지점(30)과 함께 추가 라인 섹션(40)을 결정한다. 제어 신호 또는 제어 신호 전류(Is)의 역류는 레일(22)에 의해 보장된다. 상기 추가 라인 섹션(40)에서 제어 신호 또는 제어 신호 전류(Is)가 콘택 와이어(15)를 통해 전송된다. 철도 차량(5)은 예컨대 코일로서 형성된 안테나 형태의 2 개의 전류 센서(45 및 50)를 포함하고, 상기 2 개의 전류 센서는 예컨대 0.5m 의 간격으로 콘택 와이어(15)에 유도 결합된다. 상기 2 개의 전류 센서 중에서 제 1 전류 센서(45)는 라인 섹션(25)의 내부에 놓이고, 이와는 달리 제 2 전류 센서(50)는 상기 라인 섹션(25)의 외부에 놓인다. 상기 2 개의 전류 센서(45 및 50)에 의해 전류 측정 값이 검출되고, 상기 전류 측정 값은 콘택 와이어(15)를 통해 각 전류 센서 지점에 흐르는 전류를 나타낸다. 말하자면, 전류 센서(45)의 전류 측정 값(M1)은 콘택 와이어(15) 내부에서 흐르는 전류(Ia+Is)이고, 전류 측정 값(M2)은 콘택 와이어(15) 내부에서 흐르는 전류 측정 값(Is)이다; 즉, 구동 모터(21)가 자발적이거나 또는 이에 상응하게 실행되고 구동 모터(21)에 할당된 구동 전류 필터 회로에 의해서 제어 전류(Is)에 대해 고 임피던스이므로, 구동모터(21)를 통해 흐르는 제어 전류(Is)의 유출은 무시될 수 있을 만큼 작아진다는 것을 전제로 한다. 2 개의 전류 측정 값(M1 및 M2)은 각각 스위칭 장치(55)의 입력부에 도달하고, 상기 스위칭 장치의 출력 측에서는 제어 신호-평가 장치(60)가 뒤에 배치된다. 스위칭 장치(55) 및 제어 신호-평가 장치(60) 및 양 전류 센서(45 및 50)는 제어 신호 또는 제어 전류(Is)를 수신하기 위한 철도 차량(5)용 수신 장치(65)를 형성한다.
스위칭 장치(55)에서 2 개의 전류 측정 값(M1 및 M2)은 그의 수신 용량 면에서 비교된다. 이 경우 전류 센서(45)의 수신 용량(P1)은 전류 센서(50)의 수신 용량(P2)보다 훨씬 높다는 것이 검출된다; 따라서 구동 전류(Ia)가 제어 신호 전류(Is)보다 훨씬 크기 때문에 하기의 식이 적용된다:
P1 ~ (Ia + Is)2>> P2 ~ Is2
따라서 스위칭 장치(55)는 전류 센서(50)의 전류 측정 값(M2)이 구동 전류(Ia) 및 상기 구동 전류(Ia)내에 포함된 고주파 방해 전류로부터 방해를 받지 않기 때문에, 제어 전류(Is)를 수신하기 위해 전류 센서(50)를 선택하고, 전류 측정 값(M2)을 제어 신호 평가 장치(60)로 전송하고, 상기 제어 신호 평가 장치에서 제어 신호 또는 제어 신호 전류(Is)가 평가된다.
도면에 따른 장치에서 노치 필터(35)는 콘택 와이어(15)와 레일(22) 사이에서 섹션 측에 제공된다. 이 대신에 마찬가지로 노치 필터(35)가 철도 차량에 설치될 수도 있다. 이러한 경우 콘택 와이어(15)에 대한 전기 접촉부는 예컨대 추가전류 소비기에 의해 선택될 수 있고, 상기 추가 전류 소비기는, 제어 신호 또는 제어 전류(Is)를 수신하는 데 적합한 전류 센서(50)가 공간적으로 제어 신호 입력 지점(30)과 상기 노치 필터 사이에 놓이도록 차량에 배치된다.
도면과 관련하여 기술된 실시예에서 전류 센서(45 및 50)가 제공되고, 상기 양 전류 센서에 의해, 스위칭 장치(55)용 전류 측정 값(M1및 M2)이 측정된다; 상응하게 형성된 스위칭 장치(55)에서는 마찬가지로 전류 센서(45 및 50) 대신 다른 형태의 전류 센서가 사용될 수 있고, 즉 상기 다른 형태의 전류 센서에 의해 각각 콘택 와이어(15)의 모든 지점에서 흐르는 전류에 비례하는, 스위칭 장치(55)용 전류-또는 전압 측정 값이 형성된다.
요약하자면, 제어 신호를 전기로 구동되는 차량에 전송하기 위한 방법이 기술되고, 상기 방법에서 제어 신호가 차량에 전송될 경우 상기 차량의 구동 전류에 포함된 방해 주파수 부분에 의해 손상되지 않는다.
제어 신호 또는 제어 전류(Is)로서 예컨대 2진 코딩 신호, 바람직하게 FSK(Frequency Shift Keying)-신호, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-신호 또는 스프레드 스펙트럼-신호가 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 바람직한 방식으로 철도 차량, 트롤리 버스(O-버스), 캐빈 케이블카, 공중 케이블 또는 트랙션 전류 도체를 통해 전기로 구동되는 다른 차량에서 사용될 수 있다. 트랙션 전류 도체로서 콘택 와이어(예컨대 철도 차량에서 콘택 와이어) 또는 도체 레일 등이 다루어 질 수 있다.
Claims (7)
- 구동 전류 입력 지점(20)에 있는 트랙션 전류 도체(15) 내부로 공급되는 전기 구동 전류(Ia)에 의해 구동되는 차량(5)에 제어 신호(Is)를 전송하기 위한 방법으로서, 상기 차량은 구동 전류 소비기(10)가 구동 전류 입력 지점(20)과 함께 라인 섹션(25)을 형성하는 지점에서 구동 전류 소비기(10)에 의해 트랙션 전류 도체(15)에 전기적으로 연결되고,상기 방법에서- 상기 제어 신호(Is)가 상기 트랙션 전류 도체(15)에 공급되고, 및- 상기 제어 신호(Is)가 상기 트랙션 전류 도체(15)에 유도 결합된 전류 센서(45,50)에 의해 차량측에 수신되는, 제어 신호 전송 방법에 있어서,- 상기 제어 신호(Is)의 수신을 위해 라인 섹션(25)의 외부에 놓인 전류 센서(50)만이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항에 있어서,- 상기 제어 신호가 상기 트랙션 전류 도체로부터 제어 신호의 역 도체까지, 상기 제어 신호에 대해 저 임피던스인 노치 필터를 통해 전송되고, 상기 노치 필터는 상기 전류 센서가 공간적으로 상기 트랙션 전류 도체의 제어 신호 입력 지점과 상기 노치 필터 사이에 놓이도록, 차량에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항에 있어서,- 상기 제어 신호(Is)가 트랙션 전류 도체(15)로부터 제어 신호의 역 도체(22)까지, 상기 제어 신호(Is)에 대해 저 임피던스인 낮은 노치 필터(35)를 통해 전송되고, 상기 노치 필터는 상기 전류 센서(50)가 공간적으로 상기 트랙션 전류 도체(15)의 제어 신호 입력 지점(30)과 상기 노치 필터(35) 사이에 놓이도록, 고정 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,-상기 제어 신호(Is)로서 2진 코딩 신호가 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 4항에 있어서,- 상기 2진 코딩 신호(Is)로서 FSK(Frequency Shift Keying)-신호, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-신호 또는 스프레드 스펙트럼-신호가 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,- 상기 제어 신호를 수신하기 위해, 구동 전류 소비기(10)의 양측에 배치된 2 개의 전류 센서(45,50)를 포함한 수신 장치가 사용되고,-상기 수신 장치(65)는 스위칭 장치(55)를 포함하고, 상기 스위칭 장치는 상기 제어 신호(Is)를 수신하기 위해, 상기 양 전류 센서(45,50) 중에서 수신 용량이 낮은 전류 센서(50)를 선택하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 청구항 제 6항에 따른 방법을 실행하는 데 적합하며, 하나의 구동 전류 소비기(10)를 가지며, 구동 전류 소비기(10)의 양측에 배치된 2 개의 전류 센서(45,50)를 포함한 차량(5)용 수신 장치로서,상기 수신 장치(65)는 스위칭 장치(55)를 포함하고, 상기 스위칭 장치는 제어 신호(Is)를 수신하기 위해, 양 전류 센서(45,50) 중에서 수신 용량이 낮은 전류 센서(50)를 선택하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수신 장치.
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