본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 차량의 사고시 사고신호를 송,수신하는 차량의 방호용 긴급통보시스템에 있어서,
상기 차량의 현재 위치를 검출하는 항법수단; 당해 차량 사고시, 사고정보를 송신하기 위한 제1무선 송신기; 상대 차량의 사고시, 상기 상대 차량으로부터의 사고정보를 수신하는 제1무선 수신기; 상기 당해 차량의 긴급사고신호를 검출하는 사고검출수단; 사고 위험시 차량을 제동하는 제동수단; 상기 차량의 고유번호 및 노선테이터로 이루어진 제1데이터를 저장한 제1기억수단; 및 상기 항법수단에 의한 차량의 이전위치와 현위치로 이루어진 제2데이터를 임시로 저장하는 제2기억수단, 및 당해 차량의 사고시는, 상기 차량의 고유번호와 사고발생위치로 이루어진 사고정보를 상기 제1무선송신기를 통해 송신하되, 상기 사고정보를 송신 휴지시간과 교번적으로 반복 재송신하도록 상기 송신 휴지시간을 설정하기 위한 제1휴지시간 설정부를 구비한 제1제어수단을 포함하며,
상기 제1제어수단은 상대 차량으로부터 사고정보 수신시는, 상기 제1데이터, 제2데이터 및 상기 수신된 사고정보를 분석하여 사고 위치가 당해 차량과 일정거리 이내에 위치된 경우, 상기 당해 차량을 제동수단을 통해 제동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따라, 차량의 사고시 사고신호를 송,수신하는 차량의 방호용 긴급통보시스템에 있어서,
상기 긴급 통보시스템은 단말기와 중계기로 구성되며, 상기 단말기는,
상기 차량의 현재 위치를 검출하는 항법수단; 당해 차량 사고시, 사고정보를송신하기 위한 제1무선 송신기; 상대 차량의 사고시, 상기 상대 차량으로부터의 사고정보를 수신하는 제1무선 수신기; 상기 당해 차량의 사고신호를 검출하는 사고검출수단; 사고 위험시 차량을 제동하는 제동수단; 상기 차량의 고유번호 및 노선테이터로 이루어진 제1데이터를 저장한 제1기억수단; 및 상기 항법수단에 의한 차량의 이전위치와 현위치로 이루어진 제2데이터를 임시로 저장하는 제2기억수단, 및 당해 차량의 사고시는, 상기 차량의 고유번호와 사고발생위치로 이루어진 사고정보를 상기 송신기를 통해 송신하되, 상기 사고정보를 송신 휴지시간과 교번적으로 반복 재송신하도록 상기 송신 휴지시간을 설정하기 위한 제1휴지시간 설정부를 구비한 제1제어수단을 포함하며,
상기 제1제어수단은 상대 차량으로부터 사고정보 수신시는, 상기 제1데이터, 제2데이터 및 상기 수신된 사고정보를 분석하여 사고 위치가 당해 차량과 일정거리 이내에 위치된 경우, 상기 당해 차량을 제동수단을 통해 제동하도록 제어하고,
상기 중계기는, 상기 제1무선송신기로부터의 사고정보를 수신하는 제2무선수신기와, 상기 중계기의 고유번호와 설치 위치 데이터를 저장한 제3기억수단과, 상기 제2무선수신기를 통해 수신되는 사고정보와 상기 중계기의 고유번호로 이루어진 중계용 사고정보를 임시로 저장한 제4기억수단과, 상기 제4기억수단의 중계용 사고정보의 중계여부를 판단하여 제어하며, 상기 중계용 사고정보를 상기 단말기의 사고정보 송신 휴지시간 동안 송신하기 위해 중계 휴지시간을 설정하기 위한 제2휴지시간 설정수단을 구비한 제2제어수단과, 상기 제2제어수단에 의해 제어되어 중계용 사고정보를 송신하는 제2무선송신기를 포함하며, 상기 제2무선 송신기는, 상기 중계용 사고정보를 중계 휴지시간과 교번적으로 반복 재송신하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예로, 열차에 있어, 긴급통보 시스템을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도1을 참고하면, 본 발명에 따른 전체 긴급통보 시스템(10)은 단말기(100), 중계기(200) 및 단말기(100'), 또는 단말기(100)와 단말기(100')로 구성되어 있다. 단, 중계기(200)는 단말기(100)와 단말기(100') 간의 직접 통신이 어려운 음영 지역에서 사고차량에서 송신한 사고정보를 수신하여 재송신하고, 중계하기 위한 장치이고, 사고정보를 수신하는 단말기(100')는 사고 차량에서 송신하였거나, 중계기(200)에서 재 송신한 사고정보를 수신한다.
우선, 단말기의 세부 구성은 다음 도2와 같다.
항법수단(120), 예를 들면, GPS는 일반적으로 상용화된 장치로서, 현재 진행하는 차량의 현재 위치, 방향, 및 속도정보를 검출하여 제어수단(110)을 통해 출력하는 기능을 수행한다.
임시기억수단(113)은 상기 항법수단(120)에 의한 차량의 이전위치와 현위치로 이루어진 데이터를 임시로 저장하며, 이러한 데이터는 차량이 이동함에 따라 수시로 변동되기 때문에 상기 항법수단(120)을 통해 위치데이터가 수시로 변동되는데, 이 위치데이터는 차량 사고시 사고정보를 이루는 요소로서 제어수단(110)에 의해 호출되어 송신데이터의 일부로 송신되게 된다.
단말기(100)의 주 기억수단(130)은, ROM과 같은 읽기 전용 메모리로서, 차량의 고유번호 및 노선데이터를 저장하고 있는데, 상기 주 기억수단(130)에 저장되어 있는 차량의 고유번호는 상기 임시기억수단(113)으로부터의 차량의 사고위치데이터와 함께 사고정보를 형성하여 송신되게 된다.
무선송신기(117)는 운행중인 당해 차량의 사고시, 타 차량에 경고하여 제2의 사고를 미연에 방지하기 위해 사고정보를 송신하며, 역으로, 무선수신기(119)는 상대 차량의 사고시, 상기 상대 차량으로부터의 사고정보를 수신하는 역할을 한다.
사고검출수단(129)은 차량 자체의 사고신호를 검출하는 수단으로서, 운행자에 의한 사고인지시 사고입력버튼(125)을 압입함으로써 발생된 신호를 검출하거나 또는 사고부위에 대한 감지가 사고접점입력부(127)를 통해 검출되어 자동으로 신호가 입력되어 사고가 검출되게 된다.
제어수단(110)은 중앙처리장치(111)를 포함하여, 상대 차량으로부터 사고정보 수신시는, 수신된 사고정보를 분석하여 차량의 제동여부를 판단하며, 당해 차량 사고시는, 상기 주 기억수단(130)에 저장되어 있는 차량의 고유번호와 상기 임시기억수단(113)으로부터의 차량의 사고위치데이터로 이루어진 사고정보를 송신하게 된다. 이때, 제어수단(110)은 상기 사고정보를 송신하기 위한 시간 설정을 위한 송신 휴지시간 설정수단(115)을 구비하고 있다.
상기 송신 휴지시간 설정수단(115)은, 상기 사고정보를 송신한 후, 일정시간의 휴지시간 후, 다시 사고정보를 연속적으로 송신하여, 아래서 기술할 중계기(200)가 사고정보를 다시 중계 재송신할 시간적 간격을 위한 휴지시간을 설정하여, 동일한 주파수로 중계기가 사고정보를 송신하도록 한다.
변형적으로, 제어수단(110)은 상대 차량으로부터 사고정보 수신시, 단말기를 중계기로서도 작동하도록 제어하되, 수신된 사고정보를 분석하여 차량의 제동여부를 판단하고, 차량이 사고지점에 근접하고 사고지점까지의 현 이격거리가 일정거리 이내일 경우, 제동장치(123)를 제어하여 차량을 제동하며, 차량사고시, 단말기(100)가 자체 차량의 사고정보를 타차량에 송신하는 것처럼, 상기 사고정보를 다시 중계 재송신하도록 제어한다.
추가적으로, 상기 사고정보의 내용을 표시하기 위한 디스플레이수단(121)이 차량의 단말기(100)에 포함되어 설치되어도 좋다.
다음은, 도3을 참고로 중계기(200)의 구성을 설명한다.
중계기는, 무선 송,수신기(217,219), 주기억수단(230)과 임시기억수단(213), 제어수단(210) 및 휴지시간설정수단(215)등을 포함하고 있다.
무선송신기(217)는 중계용 사고정보를 재송신하며, 무선수신기(219)는 단말기의 무선송신기(117)로부터 사고정보를 수신한다.
주기억수단(230)은 중계기(200)의 고유번호와 설치위치데이터로 이루어진 중계기의 자체 정보데이터를 저장하고 있으며, 임시기억수단(213)은 상기 중계기(200)의 무선수신기(219)를 통해 수신되는 사고정보와 중계기(200)의 자체 고유번호, 또는 상기 사고정보와 중계기(200)의 고유번호 및 설치위치데이터로 이루어진 중계용 사고정보를 임시로 저장한다.
제어수단(210)은 중계용 사고정보의 중계여부를 판단하여 제어하며, 상기 중계용 사고정보를 단말기(100)의 무선송신기(117)로부터의 사고정보 휴지시간동안송신하여 하나의 주파수로 단말기(100)의 송신기(117)와 중계기의 송신기(217)가 동일하지 않은 서로의 휴지시간 동안 재송신하기 위해 휴지시간을 설정하기 위한 중계용 휴지시간 설정수단(215)을 구비하고 있다.
제어수단(210)은 사고지점이 중계기(200)로부터 일정거리 이내에 있지 않을 경우에는 사고정보를 중계 재송신하지 않도록 중계기를 제어한다.
다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.
전체 긴급 통보시스템(10)은 사고가 발생한 단말기(100)에서 사고 신호를 송신하고, 중계기(200) 및 인근 단말기(100)는 이 사고 정보를 수신하고, 필요시 이 정보에 의해 차량을 제동하거나 또는 중계하는 순서로 전체의 동작이 수행된다. 여기서 각 장치의 세부 동작을 단계적으로 표현하면 다음과 같다.
도6의 순서도를 참고하여, 열차 사고 발생시 사고정보를 송신하는 방법(S101-S108)은, 열차에 사고가 발생하고, 기관사 등이 사고를 인지하면 기관사는 사고 입력 버튼(125)을 눌러서, 사고 상황을 입력거나, 또는 열차내에 다른 센서 등이 있으면, 이 장치에서 출력하는 접점 신호를 사고접점입력부(127)에서 받아서 사고 검출수단(129)을 거쳐서, 사고발생 상태를 제어수단(110)에서 감지하게 된다.
제어수단(110)에서 사고가 인지되면, 제어수단(110)은 차량의 차량 고유번호 및 사고발생위치데이터로 이루어진 사고정보를 생성하고. 이를 기준으로 무선송신기(117)에서 데이터를 송신하는데 필요한 시간을 계산하여 송신 휴지시간을 설정하고 이 사고정보를 전송하는 시간과 휴지시간 만큼 시간을 설정한다.
무선송신기(117)는 제어수단(110)에 의해 상기 사고정보를 전파 형태로 송신하도록 제어되고, 다시 사고정보를 받기 위하여 수신 상태로 대기한다. 제어수단(110)은 휴지시간을 이용하여, 1차 데이터 송신시간(도4 "송신1")과 휴지시간("휴지1-1"과 "휴지1-2")이 경과하면, 다시 같은 사고정보를 무선 송신기(117)를 통해 송신하도록 제어한다. 이 과정을 도4와 같이 주기적으로 반복한다. 도4의 예는 송신과 휴지가 1:2의 비율의 경우이며, 송신과 휴지시간이 1:1 또는 다른 임의의 비율로 이루어져도 좋다.
다른 실시예로, 제어수단(110)이 사고정보와 "송신 휴지비율"만 전송하면, 무선송신기(117)에서 무선송신기(117)의 내부에 있는 타이머와 기억장치(도시되지 않음)를 이용하여, 메시지의 송신과 휴지를 반복하도록 할 수도 있다. 이 경우는 앞에서 설명한 실시예와 매우 유사하여, 앞의 실시예를 이용하면 용이하게 구현하는 것이 가능하므로 별도로 자세히 설명하지는 않는다.
도8을 참고하여, 이하, 중계기(200)의 사고정보 중계과정을 설명한다.
중계기(200)의 무선수신기(219)에서 사고정보를 수신하면, 제어수단(210)이 이 사고정보에서 사고 발생 위치를 검출하고, 주 기억장치(230)에 저장되어 있는 중계기(200)의 설치 위치와 사고 위치의 거리 차이를 계산한다. 이 거리 차이가 일정 거리 이내일 경우, 중계기의 고유번호 또는 고유번호와 설치위치를 상기 사고정보에 부가하여 중계용 사고정보를 생성하며 이를 재송신하고, 일정 거리 이상일 경우 중계의 필요성이 없는 것으로 보고, 계속 수신 상태를 유지한다.
상기한 바와 같이, 사고위치와 중계기의 거리가 일정거리인 경우, 상기 중계용 사고정보를 재송신하되, 도4에 도시된 바와 같이, 사고 차량의 사고정보 송신 시간을 회피하여 휴지1-1 또는 휴지2-1의 시간에 사고 신호를 송신해야 한다. 도4와 같이 구성하면 사고 차량의 단말기(100)가 직접 송신하는 사고정보와 중계기가 재송신하는 사고정보는 시간적으로 분리되므로 단일한 주파수를 이용하여, 혼신없이 전파 송신 및 중계 기능이 가능하게 된다. 이 때 필요한 경우 이 사고 신호가 중계된 것임을 표시하는 표식을 중계기(200) 송신 신호에 부가할 수도 있다.
도2 및 9를 참고로 단말기(100)의 수신 동작을 설명한다.
사고가 발생하지 않은 일반 차량의 단말기(100)의 무선수신기(119)는 사고 차량에서 직접 송신한 또는 중계기(200)가 재송신한 또는 이 두가지 모두의 사고 신호을 수신하고 제어수단(110)은 이 정보를 인지하게 된다.
제어수단(110)은 무선수신기(119)에서 받은 사고정보를 이용하여, 사고 파급 여부를 계산한다. 필요시 표시 장치를 제어하여 사고 신호와 사고 지역 등을 표출하고, 사고 접점을 출력하여 경보를 발생시켜서 열차에 제동을 걸게 된다. 상세한 구현 실시 예는 다음과 같다.
수신된 사고정보에서 "사고발생위치"를 추출하며, 자신의 "현위치"와 "이전위치"를 단말기의 임시기억장치(113)를 통해 얻게 되고, 사고발생위치로부터의 "현 이격거리"의 값이 "이전 이격거리"보다 작을 경우 사고 지역에 접근하고 있는 것으로 판단하고, 현이격거리의 값이 일정 거리 이내이면 경보 및/또는 사고 신호를 표출한다. 반대로, "현 이격거리"의 값이 "이전 이격거리"보다 클 경우 사고 지역을 이탈하고 있는 것으로 판단하고, 필요시 경보 및/또는 사고 신호를 표출한다.
상기 계산한 "현 이격거리"의 값이 일정 거리 이내이며, 사고지점에 접근하고 있는 경우, 차량은 제어수단(110)의 제어하에 제동장치(123)를 통해 제동되며, 선택적으로, 차량에 탑재되어 있는 단말기(100)는 사고정보를 수신된 사고정보의 휴지시간을 이용하여 재 송신할 수도 있다.
이 때는, 수신한 사고 차량의 송신 시간대와 중계기가 동작하고 있는 경우, 도4와 같이 휴지시간을 통해 다른 장치의 전파 송신 시간을 피하여 사고 신호를 재송신한다.
도9를 참고하여, 중계기(200)의 시험작동을 살펴보면, 중계기의 시험을 위하여 단말기(100)는 중계기의 설치 위치 정보를 노선 데이터베이스에 포함하고 있으며, 이 위치 정보를 이용하여 시험용 사고정보를 송신하고, 중계기의 사고 신호 재송신 신호를 수신하여, 중계기의 정상동작 여부를 판단한다. 상세한 실시 예는 다음과 같다.
먼저, 단말기(100)에서 시험용 사고정보를 생성하고, 단말기의 제어수단(110)은 현 위치 데이터를 미리 기억된 중계기 설치 위치 데이터와 비교하여 차량의 현위치와 중계기의 거리가 일정 거리 이내 인지를 판단한다.
단말기의 제어수단(110)에서 중계기(200)와의 거리가 일정 거리 이내이면 무선송신기(117)를 이용하여 시험용 사고정보를 송신하며, 중계기의 무선수신기(219)에서 이 사고정보를 수신하면, 제어수단이 무선송신기를 제어하여 이 사고정보를 재송신한다,
단말기(100)에서 일정시간 이내에 이 신호가 수신되지 않을 경우 해당 중계기(200)가 비정상으로 동작하고 있는 것으로 판단한다.