KR20020077668A - Alarm device for approaching of train using GPS and method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A portable alarm device about the access of a train using a GPS(global positioning system) and a control method thereof are provided to prevent accidents by facilitating an accurate position calculation of a receiver and a transmitter. CONSTITUTION: The control method of the portable train access alarm device using a GPS comprises the steps of; grasping a position of a transmitter from GPS data; producing difficulties and train information; encoding and saving data about the position of the transmitter and train information; transmitting the data if a request of transmission is input; grasping a position of a receiver from the GPS data; restoring the position information of the transmitter/receiver and the train information; calculating a distance from the received information after correcting data errors; comparing line information; and producing audio or visual alarms if a danger of an impact is detected.

Description

지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치 및 그 제어방법{Alarm device for approaching of train using GPS and method thereof}Alarm device for approaching of train using GPS and method

이 발명은 열차접근 경보 시스템 분야에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 지피에스 신호를 이용함으로써 송신기 및 수신기의 정확한 위치 산출이 용이하며, 라인구별도 함께 이루어지도록 함으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있는, 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of train access warning system, and more specifically, it is easy to calculate the exact position of the transmitter and the receiver by using the GPS signal, and the line discrimination can be made together to prevent the safety accident in advance. The present invention relates to a portable train approach alarm device and a control method thereof.

철도는 사람과 물자를 운송하기 위하여 기계적 동력으로 운전되는 철도차량이 쇠로 만든 궤도위를 통행할 수 있도록 하는 특수 지상 교통로로서, 궤도의 수에 따라 단선, 복선, 복복선 등으로 구분된다.Railroads are special ground transportation paths that allow railroad vehicles driven by mechanical power to travel on steel tracks to transport people and goods, and are divided into single track, double track and double track according to the number of tracks.

한국의 철도는 1899년 9월 18일 경인선의 노량진과 제물포(인천)간 33Km가 개통됨으로써 철도의 효시를 이루었으며, 정부수립이후에 철도사업은 산업철도의 건설을 비롯하여 국산 객차의 다량생산, 차량 도입, 철도 침목의 PC화, 보선장비의 현대화, 신호 및 통신 시설의 과학화 등 각 분야에서 획기적인 발전을 이룩하고 있다.The Korean railroad was inaugurated by opening 33 km between Noryangjin and Jemulpo (Incheon) on the Gyeongin Line on September 18, 1899.After the government's establishment, the railroad business began to build industrial railways, mass production of domestic passenger cars and vehicles. Innovative developments have been made in the fields of introduction, the PCization of railway sleepers, the modernization of shipboard equipment, and the scientificization of signal and communication facilities.

일반적으로 철도는 일정한 거리(약 1Km~2Km)의 구간마다 절연이 되어 있고, 각 구간마다 직류 또는 교류의 전기적 신호가 흐르게 되는데, 만약 선로에 이상이 발생되어 상기한 전기적 신호가 교란되면 해당구간의 선로의 옆에 설치되어 있는비상등이 자동으로 점등되어 철도차량의 기관사에게 경고를 함으로써 철도차량이 해당구간으로 진입되어 안전사고가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한다.In general, railways are insulated at intervals of a certain distance (approximately 1 km to 2 km), and electrical signals of direct current or alternating current flow in each section. If an abnormality occurs in a line and the above electrical signals are disturbed, The emergency lamps installed next to the tracks are automatically turned on to warn the engineer of the railway vehicle to prevent the railway vehicle from entering the section and causing a safety accident.

한편, 현재의 철도는 기존에 설치되었던 선로가 많은 부분에서 노후화되어 있어서 이를 보수하기 위한 작업이 병행되고 있는데, 이와 같이 작업자가 철도 선로를 보수하는 경우에, 작업구간의 양쪽 선로에 긴 도전체 막대를 걸쳐 놓아 전기적으로 쇼트시켜서 선로를 흐르는 전기적 신호를 의도적으로 교란시킴으로써 선로 옆에 설치되어 있는 비상등이 점등되도록 하여 철도차량이 작업구간으로 진입하는 것을 방지하도록 하여 작업자들이 안전사고로부터 보호될 수 있도록 한다.On the other hand, the current railway is aging in many existing tracks, and work to repair them is performed in parallel. In this case, when the worker repairs the railway track, a long conductor bar is provided on both tracks of the work section. By short-circuiting the wires, the electric signals flowing along the tracks are intentionally disturbed, so that the emergency lights installed next to the tracks are turned on to prevent the railway cars from entering the work zone so that workers can be protected from safety accidents. .

그러나, 이와 같이 양쪽 선로를 강제적으로 쇼트시키는 방식은, 작업구간으로 차량이 진입되는 것을 금지하여 작업자들을 보호할 수는 있지만, 작업구간으로 차량이 근접되고 있음을 작업자가 인식할 수가 없어 미리 작업을 중단하고 차량이 통과할 수 있도록 피해 줄 수가 없기 때문에, 차량이 원활하게 소통되는 것을 방해하게 되는 문제점이 있다.However, the method of forcibly shortening both tracks in this way prevents the vehicle from entering the work zone and protects the workers.However, the worker cannot recognize that the vehicle is in close proximity to the work zone. There is a problem that prevents the vehicle from communicating smoothly because it can not be stopped and avoided so that the vehicle can pass.

이와 같은 문제점 때문에, 기관차 및 기타 동력차(모터카, 검측차, 선로보수용 장비등)에 주행하는 진행방향으로 무선 전파 발신장치를 고정설치함으로써 지향성 안테나를 사용하여 열차가 이동하는 앞쪽으로 무선전파를 발신하고, 선로상에서 작업을 하는 작업원의 안전모나 안전띠에 착용할수 있는 소지품 형태의 단말장치를 상기한 무선전파의 수신장치로서 사용하는 기술이, 대한민국 실용신안 등록번호 219500호(등록일: 2001년 1월 29일)의 "열차 접근 경보 시스템"에서 개시된 바 있다.Due to this problem, the radio wave transmitting device is fixedly installed in the direction of travel in locomotives and other power vehicles (motor vehicles, detection cars, track repair equipment, etc.) to transmit radio waves toward the front of the train using a directional antenna. The use of the terminal equipment in the form of belongings that can be worn on the helmet or the seat belt of the worker working on the track is the Korean Utility Model Registration No. 219500 (Registration date: January 2001) 29, the "Train Approach Warning System".

그러나 상기한 열차접근 경보 장치는 단순히 무선전파만을 이용하기 때문에 송신기 및 수신기의 정확한 위치 산출이 상대적으로 어렵고, 라인구별도 이루어지지 않음으로써 안전사고의 발생율이 높은 문제점이 있다.However, the above-mentioned train approach alarm device uses only radio waves, so that accurate position calculation of the transmitter and receiver is relatively difficult, and line discrimination is not made, resulting in a high incidence of safety accidents.

이 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지피에스 신호를 이용함으로써 송신기 및 수신기의 정확한 위치 산출이 용이하며, 라인구별도 함께 이루어지도록 함으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있는, 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve such a conventional problem, it is easy to calculate the exact position of the transmitter and the receiver by using the GPS signal, and also to distinguish the line by making the GPS to prevent the safety accident in advance, The present invention provides a portable train approach alarm device and a control method thereof.

도 1은 이 발명의 일실시예에 따른 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치의 사용 상태도이다.1 is a state diagram of the use of the portable train approach warning device using GPS according to an embodiment of the present invention.

도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치의 송신기의 구성도이다.2 is a block diagram of a transmitter of a portable train approach warning apparatus using GPS according to an embodiment of the present invention.

도 3은 이 발명의 일실시예에 따른 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치의 수신기의 구성도이다.3 is a block diagram of a receiver of a portable train approach warning device using GPS according to an embodiment of the present invention.

도 4는 이 발명의 일실시예에 따른 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치의 제어방법의 송신 동작 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a transmission operation of a control method of a portable train access warning apparatus using GPS according to an embodiment of the present invention.

도 5는 이 발명의 일실시예에 따른 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치의 제어방법의 수신 동작 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a receiving operation of a control method of a portable train access warning apparatus using GPS according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 송신기 11 : 가속도 센서10 transmitter 11: acceleration sensor

12, 32 : AD 컨버터 13, 33 : 키스위치12, 32: AD converter 13, 33: keyswitch

14, 34 : 지피에스 수신기 15 : 송신 제어부14, 34: GPS receiver 15: transmission control unit

16, 36 : 오실레이터 17 : 모듈레이터16, 36: oscillator 17: modulator

18, 38 : 필터 19 : RF 앰프18, 38: filter 19: RF amplifier

35 : 수신 제어부 37 : 디모듈레이터35: reception control section 37: demodulator

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 장치의 구성은, 무선으로 데이터를 송수신하기 위한 송신기와 수신기로 이루어지며,As a means for achieving the above object, the configuration of the apparatus of the present invention comprises a transmitter and a receiver for transmitting and receiving data wirelessly,

상기한 송신기는, 열차의 속력을 감지하기 위한 가속도 센서와, 상기한 가속도 센서의 신호를 디지털 신호로 변환하여 전달하기 위한 AD 컨버터와, 사용자가 명령 및 데이터를 입력시키기 위한 키스위치와, 지피에스 위성의 신호를 수신하기 위한 지피에스 수신기와, 상기한 지피에스 수신기로부터 입력되는 신호로부터 송신기의 위치를 산출하고 상기한 AD 컨버터로부터 입력되는 신호로부터 열차정보를 산출하여 송신 데이터 신호로서 합성송출하는 송신 제어수단과, 반송파 신호를 생성하기 위한 오실레이터와, 상기한 송신 데이터 신호와 반송파 신호를 변조시키는 모듈레이터와, 송신안테나를 통하여 송신하는데 필요한 고주파 증폭을 하는 RF 앰프를 포함하며,The transmitter includes an acceleration sensor for detecting a speed of a train, an AD converter for converting and transmitting a signal of the acceleration sensor into a digital signal, a key switch for allowing a user to input commands and data, and a GPS satellite. A GPS receiver for receiving a signal, a transmission control means for calculating the position of the transmitter from the signal input from the GPS receiver, calculating train information from the signal input from the AD converter, and synthesizing it as a transmission data signal; And an oscillator for generating a carrier signal, a modulator for modulating the above-described transmission data signal and a carrier signal, and an RF amplifier for high frequency amplification required for transmission through a transmission antenna.

상기한 수신기는, 사용자가 명령 및 데이터를 입력시키기 위한 키스위치와, 지피에스 위성의 신호를 수신하기 위한 지피에스 수신기와, 수신안테나를 통하여 감지되는 미약한 고주파 신호를 증폭하기 위한 LNA와, 수신 데이터 신호와 반송파 신호를 분리하는 디모듈레이터와, 디모듈레이터에서 사용할 RF 신호를 만드는 오실레이터와, 상기한 지피에스 수신기로부터 입력되는 신호로부터 수신기의 위치를 산출하고 상기한 디모듈레이터로부터 입력되는 신호로부터 열차정보를 산출하여 이격거리와 라인정보를 계산하고 충돌위험이 있는 경우에 경보신호를 출력하는 수신 제어수단과, 경보신호를 표시하기 위한 경보수단을 포함한다.The receiver includes a key switch for inputting commands and data by the user, a GPS receiver for receiving a signal of a GPS satellite, an LNA for amplifying a weak high frequency signal detected through a reception antenna, and a received data signal. And a demodulator for separating the carrier signal, an oscillator for making an RF signal for use in the demodulator, a position of the receiver from the signal input from the GPS receiver, and train information from the signal input from the demodulator. And receiving control means for calculating the line information and outputting an alarm signal when there is a risk of collision, and an alarm means for displaying the alarm signal.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 제어방법의 구성은, 지피에스 위성으로부터 GPS 데이터를 수신하여 수신된 GPS 데이터로부터 송신기의 위치를 파악하는 단계와, 장애 및 열차정보를 생성하는 단계와, 송신기의 위치 및 열차정보에 관한 데이터를 암호화하고 저장하는 단계와, 송신요구가 있는지를 판단하여 송신요구가 있는 경우에 데이터를 송신하는 단계와, 지피에스 위성으로부터 GPS 데이터를 수신하여 수신된 GPS 데이터로부터 수신기의 위치를 파악하는 단계와, 데이터를 수신하여 송수신기 위치정보 및 열차정보를 복원하는 단계와, 데이터 에러를 정정한 뒤에 수신된 정보로부터 이격거리를 계산하는 단계와, 라인 정보를 비교하는 단계와, 이격거리 및 라인정보로부터 충돌위험이 있는지를 판단하여 충돌위험이 있는 경우에 촉각적, 청각적, 시각적 경보동작을 하는 단계를 포함하여 이루어진다.As a means for achieving the above object, the configuration of the control method of the present invention comprises the steps of: receiving GPS data from a GPS satellite to determine the position of the transmitter from the received GPS data, generating fault and train information; Encrypting and storing data relating to the position and train information of the transmitter; determining whether there is a transmission request; transmitting data when there is a transmission request; receiving GPS data from a GPS satellite, and receiving the GPS data from the received GPS data. Determining the position of the receiver; receiving data to restore the transceiver position information and train information; calculating a separation distance from the received information after correcting the data error; comparing line information; If there is a collision risk, it is determined whether there is a collision risk from the separation distance and line information. Visual, audible, it comprises the steps of: operating the visual alert.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. . Other objects, features, and operational advantages, including the object, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiment.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.For reference, the embodiments disclosed herein are only presented by selecting the most preferred embodiment in order to help those skilled in the art from the various possible examples, the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited only by this embodiment Rather, various changes, additions, and changes are possible within the scope without departing from the spirit of the present invention, as well as other equivalent embodiments.

이 발명의 일실시예에 따른 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치의 송신기(10)의 구성은, 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 열차의 속력을 감지하기 위한 가속도 센서(11)와, 상기한 가속도 센서(11)의 신호를 디지털 신호로 변환하여 전달하기 위한 AD 컨버터(12)와, 사용자가 명령 및 데이터를 입력시키기 위한 키스위치(13)와, 지피에스 위성(20)의 신호를 수신하기 위한 지피에스 수신기(14)와, 상기한 지피에스 수신기(14)로부터 입력되는 신호로부터 송신기의 위치를 산출하고 상기한 AD 컨버터(12)로부터 입력되는 신호로부터 열차정보를 산출하여 송신 데이터 신호로서 합성송출하는 송신 제어부(15)와, 반송파 신호를 생성하기 위한 오실레이터(16)와, 상기한 송신 데이터 신호와 반송파 신호를 변조시키는 모듈레이터(17)와, 노이즈를 걸러내기 위한 필터(18)와, 송신안테나를 통하여 송신하는데 필요한 고주파 증폭을 하는 RF 앰프(19)를 포함하여 이루어진다.The configuration of the transmitter 10 of the portable train approach warning device using the GPS according to an embodiment of the present invention, as shown in Figures 1 and 2, the acceleration sensor 11 for detecting the speed of the train and The AD converter 12 converts and transmits the signal of the acceleration sensor 11 into a digital signal, a key switch 13 for the user to input a command and data, and a signal of the GPS satellite 20. The GPS receiver 14 for receiving, the position of the transmitter is calculated from the signal input from the GPS receiver 14, train information is calculated from the signal input from the AD converter 12, and synthesized as a transmission data signal. The transmission control unit 15 to send out, the oscillator 16 for generating a carrier signal, the modulator 17 which modulates the said transmission data signal and a carrier signal, and the noise are filtered out. And for the filter 18, it comprises an RF amplifier 19 for amplifying the high frequency required for transmission via the transmitting antenna.

이 발명의 일실시예에 따른 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치의 수신기(30)의 구성은, 도 1 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 사용자가 명령 및 데이터를 입력시키기 위한 키스위치(33)와, 지피에스 위성(20)의 신호를 수신하기 위한 지피에스 수신기(34)와, 수신안테나를 통하여 감지되는 미약한 고주파 신호를 증폭하기 위한 LNA(39)와, 노이즈를 걸러내기 위한 필터(38)와, 수신 데이터 신호와 반송파 신호를 분리하는 디모듈레이터(37)와, 디모듈레이터(37)에서 사용할 RF 신호를 만드는 오실레이터(36)와, 디모듈레이터(37)로부터 입력되는 RSSI값을 디지털값으로 변환하는 AD 컨버터(32)와, 상기한 지피에스 수신기(34)로부터 입력되는 신호로부터 수신기의 위치를 산출하고 상기한 디모듈레이터(37)로부터 입력되는 신호로부터 열차정보를 산출하여 이격거리와 라인정보를 계산하고 충돌위험이 있는 경우에 경보신호를 출력하는 수신 제어부(35)와, 경보신호를 촉각적, 청각적, 시각적 신호로 표시하기 위한 진동모터(31a), 부저(31b), 알림 LED(31c)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 3, the receiver 30 of the portable train access warning device using GPS according to an embodiment of the present invention has a key switch 33 for allowing a user to input commands and data. ), A GPS receiver 34 for receiving a signal of the GPS satellite 20, an LNA 39 for amplifying a weak high frequency signal detected through the reception antenna, and a filter 38 for filtering out noise. And an demodulator 37 for separating received data signals and carrier signals, an oscillator 36 for making an RF signal for use in the demodulator 37, and an AD converter for converting RSSI values input from the demodulator 37 into digital values. And the position of the receiver from the signal input from the GPS receiver 34 and train information from the signal input from the demodulator 37. Receiving control unit 35 that calculates distance and line information and outputs an alarm signal when there is a risk of collision, vibration motor 31a and buzzer 31b for displaying the alarm signal as tactile, auditory and visual signals. ), The notification LED 31c is included.

상기한 송신기(10)는 열차의 진행방향 앞쪽에 설치되며, 상기한 수신기(30)는 사용자들이 휴대할 수 있도록 소형으로 제작된다.The transmitter 10 is installed in front of the traveling direction of the train, and the receiver 30 is made compact so that users can carry it.

이 발명의 일실시예에 따른 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보장치의 송신 제어방법의 구성은, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 동작이 시작되는 단계(S10)와, 지피에스 위성(20)으로부터 GPS 데이터를 수신하는 단계(S20)와, 수신된 GPS 데이터로부터 송신기(10)의 위치를 파악하는 단계(S30)와, 송신기(10)의 위치좌표를 설정하는 단계(S40)와, 장애 및 열차정보를 생성하는 단계(S50)와, 송신기(10)의 위치 및 열차정보에 관한 데이터를 암호화하고 저장하는 단계(S60)와, 송신요구가 있는지를 판단하는 단계(S70)와, 송신요구가 있는 경우에 데이터를 송신하는 단계(S80)와, 동작을 종료하는 단계(S90)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 4, the transmission control method of the portable train access warning apparatus using GPS according to an embodiment of the present invention includes the steps of starting operation (S10) and GPS from the GPS satellite 20. Receiving data (S20), identifying the position of the transmitter 10 from the received GPS data (S30), setting the position coordinates of the transmitter 10 (S40), and the obstacle and train information Generating (S50), encrypting and storing data relating to the location and train information of the transmitter 10 (S60), determining whether there is a transmission request (S70), and when there is a transmission request And a step (S90) of sending data to the terminal and ending the operation (S90).

이 발명의 일실시예에 따른 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보장치의 수신 제어방법의 구성은, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 동작이 시작되는 단계(S100)와, 지피에스 위성(20)으로부터 GPS 데이터를 수신하는 단계(S200)와, 수신된 GPS 데이터로부터 수신기(30)의 위치를 파악하는 단계(S300)와, 수신기(30)의 위치좌표를 설정하는 단계(S400)와, 데이터를 수신하는 단계(S500)와, 송수신기 위치정보 및 열차정보를 복원하는 단계(S600)와, 데이터 에러를 정정하는 단계(S700)와, 수신된 정보로부터 이격거리를 계산하는 단계(S800)와, 라인 정보를 비교하는 단계(S900)와, 이격거리 및 라인정보로부터 충돌위험이 있는지를 판단하는 단계(S1000)와, 충돌위험이 있는 경우에 촉각적, 청각적, 시각적 경보동작을 하는 단계(S1100)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 5, the reception control method of the portable train approach warning apparatus using GPS according to an embodiment of the present invention includes the steps of starting operation (S100) and GPS from the GPS satellite 20. Receiving data (S200), identifying the position of the receiver 30 from the received GPS data (S300), setting the position coordinates of the receiver 30 (S400), and receiving the data Step S500, restoring transceiver position information and train information S600, correcting a data error S700, calculating a separation distance from the received information S800, and line information Comparing with step S900, Determining whether there is a collision risk from the separation distance and line information (S1000), and if there is a collision risk, the step of tactile, auditory, and visual alarm operation (S1100) It is done by

상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치 및 그 제어방법의 작용은 다음과 같다.According to the above configuration, the operation of the portable train approach warning device and control method using the GPS according to an embodiment of the present invention is as follows.

송신기(10)의 동작이 시작되면(S10), 지피에스 수신기(14)는 지피에스 위성(20)으로부터 GPS 데이터를 수신하여 송신 제어부(15)로 전송한다(S20).When the operation of the transmitter 10 starts (S10), the GPS receiver 14 receives GPS data from the GPS satellite 20 and transmits it to the transmission control unit 15 (S20).

상기한 지피에스 수신기(14)는 3개 이상의 지피에스 위성(20)으로부터 정확한 시간과 거리를 측정하여 3개의 각각 다른 거리를 삼각 방법에 의하여 현 위치를 정확히 계산할 수 있는데, 이를 전체적으로 지피에스(GPS, Global PositioningSystem) 즉 위성항법시스템이라고 한다. 위성항법시스템은 나침반과 달리 위도·경도·고도의 위치뿐만 아니라 3차원의 속도정보와 함께 정확한 시간까지 얻을 수 있다. 위치의 정확도는 군사용과 민간용에 따라 차이가 있으며, 민간용은 수평·수직 오차가 10∼15m 정도이며 속도측정 정확도는 초당 3cm이다. 지피에스는 현재 단순한 위치정보 제공에서부터 항공기·선박·자동차의 자동항법 및 교통관제, 유조선의 충돌방지, 대형 토목공사의 정밀 측량, 지도제작 등 광범위한 분야에 응용되고 있으며, 지피에스 수신기는 개인 휴대용에서부터 위성 탑재용까지 다양하게 개발되어 있다.The GPS receiver 14 can measure the exact time and distance from three or more GPS satellites 20 to accurately calculate the current position by triangulation of three different distances, which are globally known as Global Positioning System (GPS). That is, it is called satellite navigation system. Unlike a compass, a satellite navigation system can obtain accurate time with latitude, longitude, and altitude as well as three-dimensional velocity information. The accuracy of position varies between military and civilian use. For civilian use, the horizontal and vertical error is about 10-15m and the speed measurement accuracy is 3cm per second. GPS is currently applied in a wide range of fields from simple location information to automatic navigation and traffic control of aircraft, ships and cars, collision prevention of oil tankers, precise surveying of large-scale civil engineering works, and mapping. It is developed variously to dragon.

송신 제어부(15)는 이와같이 지피에스 수신기(14)로부터 수신된 GPS 데이터로부터 송신기(10)의 위치를 파악한 뒤에(S30), 송신기(10)의 위치좌표를 설정한다(S40).The transmission control unit 15 determines the position of the transmitter 10 from the GPS data received from the GPS receiver 14 in this manner (S30), and then sets the position coordinates of the transmitter 10 (S40).

이어서, 송신 제어부(15)는 가속도 센서(11)로부터 AD 컨버터(12)를 통하여 입력되는 열차의 속력에 대한 정보신호와 열차운행 제어부(도시되지 않음)로부터 입력되는 선로 라인에 대한 정보신호를 이용하여 장애 및 열차정보를 생성하여(S50), 송신기(10)의 위치 및 열차정보에 관한 데이터를 암호화하고 저장한다(S60). 이 경우에, 상기한 가속도 센서(11) 대신에 자일로그 센서를 사용하여도 무방하다.Subsequently, the transmission control unit 15 uses the information signal for the speed of the train input from the acceleration sensor 11 through the AD converter 12 and the information signal for the line line input from the train operation control unit (not shown). By generating fault and train information (S50), the data on the location and train information of the transmitter 10 is encrypted and stored (S60). In this case, a xylo sensor may be used instead of the above-described acceleration sensor 11.

다음에, 송신 제어부(15)는 송신요구가 있는지를 판단하여(S70), 송신요구가 있는 경우에 모듈레이터(17)를 이용하여 반송파 신호에 송신 데이터를 실어서 송신 안테나를 통하여 송신한 후에(S80), 동작을 종료한다(S90).Next, the transmission control unit 15 determines whether there is a transmission request (S70), and if there is a transmission request, transmits the transmission data to the carrier signal using the modulator 17 and transmits it via the transmission antenna (S80). The operation ends (S90).

한편, 수신기(30)의 동작이 시작되면(S100), 지피에스 수신기(34)는 지피에스 위성(20)으로부터 GPS 데이터를 수신하여 수신 제어부(35)로 전송한다(S200).On the other hand, when the operation of the receiver 30 starts (S100), the GPS receiver 34 receives GPS data from the GPS satellite 20 and transmits it to the reception control unit 35 (S200).

수신 제어부(35)는 지피에스 수신기(34)로부터 입력되는 GPS 데이터로부터 수신기(30)의 위치를 파악한 뒤에(S300), 수신기(30)의 위치좌표를 설정한다(S400).The reception control unit 35 determines the position of the receiver 30 from the GPS data input from the GPS receiver 34 (S300), and then sets the position coordinates of the receiver 30 (S400).

다음에 수신 제어부(35)는 수신 안테나에 의해 감지되어 LNA(39)를 거치면서 증폭되고 필터(38)를 거치면서 노이즈가 제거되어 디모듈레이터(37)에 의해 반송파와 분리된 데이터를 수신하여(S500), 송수신기 위치정보 및 열차정보를 복원한다(S600).Next, the reception control unit 35 is detected by the reception antenna and amplified while passing through the LNA 39, and the noise is removed while passing through the filter 38 to receive data separated from the carrier by the demodulator 37 (S500). ), Restore the transceiver location information and train information (S600).

이와 동시에 수신제어부(35)는 데이터 에러를 정정한 뒤에(S700), 수신된 정보로부터 이격거리를 계산하고(S800), 라인 정보를 비교한다(S900).At the same time, the reception control unit 35 corrects the data error (S700), calculates a separation distance from the received information (S800), and compares the line information (S900).

수신 제어부(35)는 이와 같이 산출된 이격거리 및 라인정보로부터 충돌위험이 있는지를 판단하여(S1000), 충돌위험이 있는 경우에는 진동모터(31a), 부저(31b), 알림 LED(31c)를 이용하여 촉각적, 청각적, 시각적 경보동작을 함으로써 수신기(30)를 휴대하고 있는 사람이 열차가 다가오고 있음을 알 수 있도록 한다(S1100).The reception control unit 35 determines whether there is a collision risk from the calculated separation distance and line information (S1000), and when there is a collision risk, the vibration controller 31a, the buzzer 31b, and the notification LED 31c. By using the tactile, auditory, and visual alarm operation, the person carrying the receiver 30 can know that the train is approaching (S1100).

이상의 실시예에서 살펴 본 바와 같이 이 발명은, 지피에스 신호를 이용함으로써 송신기 및 수신기의 정확한 위치 산출이 용이하며, 라인구별도 함께 이루어지도록 함으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과를 갖는다.As described in the above embodiment, the present invention, by using the GPS signal, it is easy to calculate the exact position of the transmitter and the receiver, it is possible to prevent the safety accident in advance by making the line discrimination also.

Claims (2)

무선으로 데이터를 송수신하기 위한 송신기와 수신기로 이루어지며,It consists of a transmitter and a receiver for transmitting and receiving data wirelessly, 상기한 송신기는, 열차의 속력을 감지하기 위한 가속도 센서와, 상기한 가속도 센서의 신호를 디지털 신호로 변환하여 전달하기 위한 AD 컨버터와, 사용자가 명령 및 데이터를 입력시키기 위한 키스위치와, 지피에스 위성의 신호를 수신하기 위한 지피에스 수신기와, 상기한 지피에스 수신기로부터 입력되는 신호로부터 송신기의 위치를 산출하고 상기한 AD 컨버터로부터 입력되는 신호로부터 열차정보를 산출하여 송신 데이터 신호로서 합성송출하는 송신 제어수단과, 반송파 신호를 생성하기 위한 오실레이터와, 상기한 송신 데이터 신호와 반송파 신호를 변조시키는 모듈레이터와, 송신안테나를 통하여 송신하는데 필요한 고주파 증폭을 하는 RF 앰프를 포함하며,The transmitter includes an acceleration sensor for detecting a speed of a train, an AD converter for converting and transmitting a signal of the acceleration sensor into a digital signal, a key switch for allowing a user to input commands and data, and a GPS satellite. A GPS receiver for receiving a signal, a transmission control means for calculating the position of the transmitter from the signal input from the GPS receiver, calculating train information from the signal input from the AD converter, and synthesizing it as a transmission data signal; And an oscillator for generating a carrier signal, a modulator for modulating the above-described transmission data signal and a carrier signal, and an RF amplifier for high frequency amplification required for transmission through a transmission antenna. 상기한 수신기는, 사용자가 명령 및 데이터를 입력시키기 위한 키스위치와, 지피에스 위성의 신호를 수신하기 위한 지피에스 수신기와, 수신안테나를 통하여 감지되는 미약한 고주파 신호를 증폭하기 위한 LNA와, 수신 데이터 신호와 반송파 신호를 분리하는 디모듈레이터와, 디모듈레이터에서 사용할 RF 신호를 만드는 오실레이터와, 상기한 지피에스 수신기로부터 입력되는 신호로부터 수신기의 위치를 산출하고 상기한 디모듈레이터로부터 입력되는 신호로부터 열차정보를 산출하여 이격거리와 라인정보를 계산하고 충돌위험이 있는 경우에 경보신호를 출력하는 수신 제어수단과, 경보신호를 표시하기 위한 경보수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치.The receiver includes a key switch for inputting commands and data by the user, a GPS receiver for receiving a signal of a GPS satellite, an LNA for amplifying a weak high frequency signal detected through a reception antenna, and a received data signal. And a demodulator for separating the carrier signal, an oscillator for making an RF signal for use in the demodulator, a position of the receiver from the signal input from the GPS receiver, and train information from the signal input from the demodulator. Portable train access warning device using GPS, characterized in that it comprises a receiving control means for calculating the line information and outputting an alarm signal when there is a risk of collision, and an alarm means for displaying the alarm signal. 지피에스 위성으로부터 GPS 데이터를 수신하여 수신된 GPS 데이터로부터 송신기의 위치를 파악하는 단계와,Receiving GPS data from the GPS satellites to determine the position of the transmitter from the received GPS data; 장애 및 열차정보를 생성하는 단계와,Generating fault and train information, 송신기의 위치 및 열차정보에 관한 데이터를 암호화하고 저장하는 단계와,Encrypting and storing data relating to the location and train information of the transmitter; 송신요구가 있는지를 판단하여 송신요구가 있는 경우에 데이터를 송신하는 단계와,Determining whether there is a transmission request and transmitting data when there is a transmission request; 지피에스 위성으로부터 GPS 데이터를 수신하여 수신된 GPS 데이터로부터 수신기의 위치를 파악하는 단계와,Receiving GPS data from the GPS satellites to determine the position of the receiver from the received GPS data; 데이터를 수신하여 송수신기 위치정보 및 열차정보를 복원하는 단계와,Restoring transceiver location information and train information by receiving data; 데이터 에러를 정정한 뒤에 수신된 정보로부터 이격거리를 계산하는 단계와,Calculating a separation distance from the received information after correcting the data error; 라인 정보를 비교하는 단계와,Comparing the line information, 이격거리 및 라인정보로부터 충돌위험이 있는지를 판단하여 충돌위험이 있는 경우에 촉각적, 청각적, 시각적 경보동작을 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지피에스를 이용한 휴대용 열차접근 경보 장치의 제어방법.Judging whether there is a collision risk from the separation distance and the line information, the control method of the portable train approach alarm device using GPS, characterized in that it comprises the step of tactile, auditory, visual alarm operation in the case of a collision risk .
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