KR200435599Y1 - Automatic train stop control system for stop position of train - Google Patents
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Abstract
본 고안은 역 구내로 진입하는 열차가 정위치에 정차하도록 하는 열차 정위치 정차 자동 제어 시스템에 관한 것으로, 특히, 지상에 설치되며 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하여 전송하고, 열차와 정위치 정차점과의 거리를 나타내는 승강강신호제어부; 열차에 설치되며 상기 승강장신호제어부에서 전송된 열차 위치에 대한 신호를 수신하고, 열차의 속도를 검출하여 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하여 열차제동시스템의 동작을 제어하는 열차신호제어부; 및, 승강장으로 진입하는 열차의 위치와 속도를 검출하여 나타내고, 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출한 후 이 산출된 값으로 열차제동시스템의 동작을 제어하는 과정을 반복적으로 수행하여 열차를 정위치 정차점에 정차시키는 것;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 정위치 정차 자동 제어 시스템이다.
이러한 본 고안은, 특히, 열차가 정위치에 정차하도록 자동 제어함으로써 정차 위치 불량 및 비 안전 제동을 방지하고 이로 인한 사고 발생 및 불편함을 제거할 수 있는 효과 및, 열차신호제어부와 승강장신호제어부와의 통신을 통해 열차운행정보를 송수신할 수 있는 효과가 있는 것이다.
열차, 정위치 정차, 열차 제동 시스템, RFID, 위치표시
The present invention relates to an automatic stationary stop automatic control system for trains entering the station yard to stop in place, in particular, it is installed on the ground and detects and transmits the position of the train entering the platform, the train and the exact position A lifting signal control unit indicating a distance from the stopping point; It is installed in a train and receives a signal for the train position transmitted from the platform signal control unit, and detects the speed of the train to calculate the braking deceleration, or braking acceleration amount required to stop the train at the stop position, train braking Train signal control unit for controlling the operation of the system; And detecting and indicating the position and speed of the train entering the platform, and calculating the amount of braking deceleration or braking acceleration required to stop the train at the stop in position, and then calculate the braking acceleration and the operation of the train braking system. It is performed by the control process repeatedly to stop the train at the exact stop position; train exact stop automatic control system, characterized in that it comprises a.
The present invention, in particular, by the automatic control to stop the train at the right position to prevent the stop position bad and unsafe braking and to eliminate the accident occurrence and inconvenience caused by this, and train signal control unit and platform signal control unit and It is effective to send and receive train operation information through the communication.
Train, exact stop, train braking system, RFID
Description
도 1 은 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"의 일 구성을 나타낸 시스템 블럭도, 1 is a system block diagram showing one configuration of the present invention "train stop position automatic control system",
도 2 는 종래 열차 제동 시스템의 구성을 나타낸 구성도,2 is a configuration diagram showing the configuration of a conventional train braking system;
도 3 은 종래 열차 제동 시스템의 제어방법 중 스텝제어방법을 나타낸 도면,3 is a view showing a step control method of a control method of a conventional train braking system;
도 4 는 종래 열차 제동 시스템의 제어방법 중 PWM제어방법을 나타낸 도면,4 is a view showing a PWM control method of a control method of a conventional train braking system;
도 5 는 본인의 선출원 고안인 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"의 구성을 나타낸 구성도,5 is a configuration diagram showing the configuration of the "train automatic stop position automatic control system" which is the original application of the applicant;
도 6 은 본인의 선출원 고안인 "열차 정위치 정차 유도 시스템"의 구성을 나타낸 구성도, Figure 6 is a configuration diagram showing the configuration of the "train fixed position stop guidance system" that is the original design of the applicant;
도 7 은 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"의 다른 구성을 나타낸 시스템 구성도,7 is a system configuration diagram showing another configuration of the present invention "train stop position automatic control system",
도 8 은 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"의 또 다른 구성을 나타낸 시스템 구성도,8 is a system configuration diagram showing yet another configuration of the present invention "train stop position automatic control system",
도 9 은 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"의 또 다른 구성을 나 타낸 시스템 구성도,9 is a system configuration diagram showing another configuration of the "train fixed position stop automatic control system" of the present invention,
도 10 은 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템" 중 위치표시부와 차상표시부의 일 구성예를 나타낸 도면,10 is a view showing an example of the configuration of the position display portion and the vehicle phase display portion of the "train fixed position stop automatic control system" of the present invention;
도 11 은 종래 RFID의 구성을 나타낸 도면으로,11 is a view showing the configuration of a conventional RFID,
도 11a 는 RFID의 기본적은 구성을 나타낸 것이고,11a shows a basic configuration of RFID,
도 11b 는 종래 RFID의 일 구성에를 나타낸 시스템 구성도,11B is a system configuration diagram showing one configuration of a conventional RFID;
도 12 는 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템" 중 열차신호제어단계의 제어흐름을 나타낸 제어흐름도,12 is a control flow diagram showing the control flow of the train signal control step of the "train fixed position stop automatic control system" of the present invention,
도 13 는 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템" 중 승강장신호제어단계의 제어흐름을 나타낸 제어흐름도,13 is a control flow diagram showing the control flow of the platform signal control step of the "train stop position automatic stop automatic control system" of the present invention,
도 14 는 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템" 중 차상신호제어단계의 제어흐름을 나타낸 제어흐름도,14 is a control flow diagram showing the control flow of the vehicle phase signal control step of the "train fixed position stop automatic control system" of the present invention,
도 15 는 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템" 중 지상신호제어단계의 제어흐름을 나타낸 제어흐름도.Figure 15 is a control flow diagram showing the control flow of the ground signal control step of the present invention "train stop position automatic control system".
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols on the main parts of the drawings
7: 정위치 정차점 40: 열차제어시스템 7: In-Place Stop 40: Train Control System
100: 열차신호제어부 110: 차상열차운행정보검출부100: train signal control unit 110: onboard train operation information detection unit
120: 속도검출부 130: 제동신호출력부 120: speed detector 130: braking signal output unit
140: 열차제어부 150: 차상통신제어부 140: train control unit 150: on-board communication control unit
151: RFID 리더 152: RFID 태그 151: RFID reader 152: RFID tag
160: 차상표시부 161: 시각표시부 160: car on-board display unit 161: time display unit
162: 청각표시부 170: 감가속도검출부 162: auditory display unit 170: deceleration acceleration detection unit
200: 승강장신호제어부 210: 지상통신제어부 200: platform signal control unit 210: ground communication control unit
220: 지상열차운행정보검출부 230: 열차위치검출부 220: ground train operation information detection unit 230: train location detection unit
240: 승강장제어부 250: 위치표시부240: platform control unit 250: position display unit
S100: 열차신호제어단계 S110: 위치신호수신단계 S100: train signal control step S110: location signal receiving step
S120: 거리표시단계 S130: 속도검출단계 S120: distance display step S130: speed detection step
S140: 감가속도검출단계 S150: 제동량산출단계 S140: deceleration acceleration detection step S150: braking amount calculation step
S160: 정위치정차제어단계 S200: 승강장신호제어단계S160: Position stop control step S200: Platform signal control step
S210: 위치검출단계 S220: 위치전송단계S210: location detection step S220: location transmission step
S230: 위치표시단계 S240: 신호출력단계S230: position display step S240: signal output step
S300: 차상신호제어단계 S310: 신호수신단계S300: On-board signal control step S310: Signal receiving step
S320: 제동제어단계 S330: 열차제어시스템신호처리단계S320: braking control step S330: train control system signal processing step
S340: 열차위치표시단계 S350: 운행정보검출및전송단계S340: Train location display step S350: Operation information detection and transmission step
S400: 지상신호제어단계 S410: 열차위치전송단계S400: ground signal control step S410: train location transmission step
S420: 거리산출및표시단계 S430: 신호수신및출력단계S420: distance calculation and display step S430: signal reception and output step
S440: 열차제어시스템신호검출및전송단계 S440: Signal detection and transmission step of train control system
본 고안은 역 구내로 진입하는 열차가 정위치에 정차하도록 하는 열차 정위치 정차 자동 제어 시스템에 관한 것으로, 특히, 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하여 정위치 정차점과의 거리를 시각적으로 나타내고, 열차의 위치와 속도로부터 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 열차의 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하여 열차가 정위치 정차점에 정차하도록 열차제동시스템의 동작을 지속적으로 자동 제어함으로써, 정차 위치 불량 및 비 안전 제동을 방지하고 이로 인한 사고 발생 및 불편함을 제거할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a train stop automatic control system that allows trains entering the station yard to stop in place, in particular, by detecting the position of the train entering the platform to visually indicate the distance from the stop position Continuously and automatically control the operation of the train braking system to calculate the braking deceleration or braking acceleration required to stop the train at the exact stop from the position and speed of the train. By doing so, it is possible to prevent stop position defects and unsafe braking and to eliminate accidents and inconvenience caused by this.
또한, 통신수단을 통해 열차운행정보를 송수신 전송함으로써 적절한 열차운행제어장치가 설치되어 있지 않은 역이나, 또는 열차운행제어장치가 정상적으로 동작하지 않는 역에 열차운행정보를 전송하여 스크린도어시스템과 같은 역내 장치의 동작을 제어하기 위한 것으로, 본인의 선출원 고안인 대한민국 특허출원 제 10-2006-0024556 호 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템 및 그 제어방법"(이하, "선출원 고안1"이라 한다), 대한민국 특허출원 제 10-2006-0033411 호 "열차 정위치 정차 유도 시스템"(이하 선출원 고안2"라 한다)의 개량 고안에 관한 것이다.In addition, by transmitting and receiving train operation information through a communication means, the train operation information is transmitted to a station that does not have an appropriate train operation control device installed or to a station where the train operation control device does not operate normally. For controlling the operation of the device, Korea Patent Application No. 10-2006-0024556, "Principle of Automatic Position Stopping Automatic Control System and Its Control Method" (hereinafter referred to as "
상기 비 안전 제동이라 함은, 제동으로 인한 승객의 쏠림 현상이 발생하는 제동을 말한다. 예를 들어, 실제 정위치 정차점까지의 거리가 3m임에도 불구하고 열차 제동 시스템이 이를 5m로 인식하여 제동을 실시하게 되면 열차가 정위치 정차점을 벗어나 정차하게 되는데 이를 방지하기 위해서는 운전자가 제동력을 높여 상기 3m 위치에 있는 정차점에 열차가 정차하도록 제동을 시켜야 한다. 이때, 관성에 의해 편안함을 느끼는 범위를 넘어선 제동이 발생하게 되고, 이로 인해 승객이 진 행방향으로 쏠리게 되는 데 이를 비 안전 제동이라 한다. 이하 같다.The non-safe braking refers to braking in which a passenger's tipping phenomenon occurs due to braking. For example, even though the actual distance to the exact stop is 3m, when the train braking system recognizes this as 5m and brakes, the train stops at the exact stop and the driver stops the brake force. It must be raised so that the train stops at the stop at the 3m position. At this time, braking occurs beyond the range of comfort due to inertia, and thus the passenger is oriented in the forward direction, which is referred to as unsafe braking. Same as below.
본 명세서에 있어서 열차운행제어장치(TRAIN CONTROL SYSTEM : TCS)라 함은, ATS(AUTOMATIC TRAIN STOP SYSTEM: 열차자동정지장치), ATP(AUTOMATIC TRAIN PROTECTOR: 열차자동보호장치), ATC(AUTOMATIC TRAIN CONTROL SYSTEM: 열차자동제어장치), ATO(AUTOMATIC TRAIN OPERATING SYSTEM: 열차자동운전장치) 등과 같이 열차의 운행을 제어하는 종래의 장치를 통칭하며, 열차운행제어장치의 차상장치라 함은, 상기 열차운행제어장치 중 열차에 탑재되어 있는 장치를 말하고, 열차운행제어장치의 지상장치라 함은 상기 열차운행제어장치 중 지상에 설치되어 있는 장치를 말한다.In the present specification, the train control system (TRAIN CONTROL SYSTEM: TCS), ATS (AUTOMATIC TRAIN STOP SYSTEM: train automatic stop device), ATP (AUTOMATIC TRAIN PROTECTOR: train automatic protection device), ATC (AUTOMATIC TRAIN CONTROL SYSTEM) : General Train Control Device), ATO (AUTOMATIC TRAIN OPERATING SYSTEM) such as the conventional devices for controlling the operation of the train, and the on-board device of the train operation control device, the train operation control device Refers to a device mounted on the train, and the ground device of the train control device refers to a device installed on the ground of the train control device.
또한, 열차제어시스템이라 함은 지상에 설치되어 열차 운행을 제어하고 정보를 교환하는 종래의 각종 장치를 통칭한다. 예를 들어 열차운행제어장치의 지상장치, 스크린도어시스템, 지상신호설비 등을 말한다.In addition, the train control system refers to a variety of conventional devices that are installed on the ground to control train operation and exchange information. For example, it refers to the ground equipment, screen door system, and ground signal equipment of the train control system.
주지하다시피 열차는 고도의 안전성과 신뢰성 및 정확성이 최우선적으로 확보되어야 하는 대량 운송 교통 수단으로, 열차의 안전성을 확보하고 신뢰성 및 정확도를 높여 운행 효율을 향상시키기 위해 ATS, ATP, ATC, ATO 등과 같은 많은 열차운행제어장치들이 개발되어 사용되고 있으며, 더욱 높은 안전성과 정확성 및 운행 효율을 향상시키고 편리한 운전환경을 제공하기 위하여 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.As is well known, trains are a mass transportation means that high safety, reliability and accuracy should be secured first.ATS, ATP, ATC, ATO, etc. Many train operation control devices have been developed and used, and continuous research and development have been conducted to improve safety, accuracy and operation efficiency and to provide a convenient driving environment.
이러한 열차의 안전성과 신뢰성 및 정확성은 열차의 출발에서부터 정차 시까지의 전 과정에 걸쳐 요구되는 것으로 특히 승객이 승하차를 실시하는 승강장에 대 한 정차 시의 안전성과 정확성은 승차감 향상과 승객 보호라는 측면에서 더욱 강조되는 사항이다.The safety, reliability and accuracy of these trains are required throughout the entire process from the departure of the train to the stop of the train.In particular, the safety and accuracy of stopping at the platform where the passengers get on and off are further enhanced in terms of improved comfort and passenger protection. It is emphasized.
실제로 운전 미숙, 또는 열차운행제어장치의 부정확한 제어로 인하여 발생하는 비 안전 제동은 승객의 부상을 야기하게 되며, 부정확한 정차는 승강장의 혼란을 야기하여 운행 효율을 저하시키고 사고를 유발하게 된다는 문제점이 있음은 물론, 역 구내에서의 열차운행정보 교환이 원활하지 않게 된다는 문제점 등이 있었다.In fact, unsafe braking caused by inexperienced driving or inaccurate control of train control system may cause passenger injuries, and inaccurate stops may cause confusion of platform to reduce driving efficiency and cause accidents. Of course, there was a problem that the exchange of train operation information in the station premises is not smooth.
기술이 더욱 발전하고 열차를 이용한 승객 운송량이 많아짐에 따라 승강장 내 승객의 안전을 도모하기 위하여 스크린도어시스템(SCREEN DOOR SYSTEM)이 개발되었다.As technology has advanced and passenger traffic on trains has increased, a screen door system has been developed to enhance the safety of passengers in the platform.
이러한 스크린도어시스템은 승강장 선단에 고정도어와 가동도어를 설치하여 승강장과 선로부를 차단함으로써 역사내의 승객안전과 공조효율 및 공기의 질을 향상시키는 매우 유익한 설비이다.This screen door system is a very useful facility to improve passenger safety, air conditioning efficiency and air quality in the station by installing a fixed door and a movable door at the end of the platform to block the platform and the track part.
그러나, 이러한 스크린도어시스템은 스크린도어를 사이에 두고 승강장과 선로부를 완전히 차단하게 되므로 승객의 원활한 승하차를 위해 정확한 정위치 정차가 한층 요구되게 되었다.However, such a screen door system completely blocks the platform and the track part with the screen door in between, so that accurate stops are required for smooth getting on and off of passengers.
이를 다시 설명하면 다음과 같다.This will be described as follows.
주지하다시피 국내 지하철의 경우 정 위치 정차 오차범위를 좌우 35cm로 한정하고 있으며, 이에 맞추어 스크린도어가 제작되어 설치되므로 운전자는 상기 35cm의 오차범위 안에 열차를 정확히 정차할 필요성이 대두되었다.As is well known, in the case of a domestic subway, the error limit of the stop position is limited to 35cm left and right, and accordingly, the screen door is manufactured and installed accordingly, so the driver needs to stop the train accurately within the error range of 35cm.
도2는 종래의 열차제동시스템(TRAIN BRAKE SYSTEM : TBS)의 일례를 나타낸 계통도로, 도면에서 도시되는 바와 같이, 제동제어부(1)와 주간제어기(2)에 접속된 제동신호분배기(3), 이 제동신호분배기(3)에 제동라인(6)를 통해 접속된 제동전자제어유닛(MICROPROCESSOR CONTROLLED ELECTRONIC CONTROL UNIT: ECU)(4) 및, 이 제동전자제어유닛(4)에 접속된 제동장치(5)로 이루어져 있다.FIG. 2 is a system diagram showing an example of a conventional train brake system (TBS), and as shown in the drawing, a
이러한 종래의 열차제동시스템(TBS)은, ATC나 ATO와 같은 열차운행제어장치로(TCS)부터 제동명령을 입력받는 제동제어부(1)나, 또는 승무원에 의해 조작되는 주간제어기(2)에서 제동명령이 발생되면 이를 제동신호분배기(3)를 통해 인코딩(ENCODING)하여 제동라인(6)을 통해 각 차량에 설치된 제동전자제어유닛(4)에 전송하는 것으로, 상기 제동전자제어유닛(4)은 전송된 명령에 따라 제동장치(5)의 동작을 제어하여 열차의 제동을 실시한다.Such a conventional train braking system (TBS) is a braking control unit (1) that receives a braking command from a train operation control device (TCS), such as ATC or ATO, or a braking controller (2) operated by a crew. When the command is generated, it is encoded by the
이를 다시 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.
열차가 역 구내에 진입하게 되면, ATO 자동 운전의 경우 열차의 현재 위치와 정위치 정차점(7)과의 거리 및 편성 차량 수와 평균 하중 등을 계산하여 열차를 정위치 정차점(7)에 정차시키기 위해 필요한 제동력(제동감속도량)을 산출한 후 이를 제동제어부(1)를 통해 제동신호분배기(3)에 입력하게 된다.When the train enters the station yard, in the case of ATO autonomous driving, the distance between the current position of the train and the exact stop (7), the number of trains and the average load are calculated, and the train is moved to the exact stop (7). After calculating the braking force (braking deceleration amount) required to stop, it is input to the
상기 제동신호분배기(3)는 일반적으로 인코더(ENCODER)로 이루어지는 것으로, 상기 ATO에서 입력되는 제동신호를 인코딩하여 제동라인(6)에 출력하게 된다.The
상기 제동라인(6)은, 도3에서 도시되는 바와 같이, 상용 제동을 위한 3개의 신호선(a, b, c)과 보안 제동을 위한 1개의 신호선(d)으로 이루어지는 것으로, 상 기 상용 제동라인(a, b, c)를 이용하여 B1부터 B7에 이르는 7스텝의 제동명령을 각 차량에 장착된 제동전자제어유닛(4)에 전송하게 된다(이하 "스텝제어방식"이라 하고, 이 신호를 "스텝제어신호"라 한다).As illustrated in FIG. 3, the
그러면, 상기 제동전자제어유닛(4)은 제동라인(6)을 통해 전송되는 명령을 수신하여 제동장치(5)의 동작을 제어함으로써 지령된 제동 동작을 실시하게 된다.Then, the braking
수동운전의 경우에는 운전자가 상기 주간제어기(2)를 조작하여 발생한 신호를 제동제어부(1)와 제동신호분배기(3)를 통해 인코딩하여 제동라인(6)을 통해 제동전자제어유닛(4)으로 전송하는 것으로, 최초 제동신호 발생 주체가 운전자라는 것 외에는 상술한 동작과 동일하다.In the case of manual operation, the driver operates the
참고로, 스텝제동방식을 채택하는 열차제동시스템의 경우 상기 제동신호분배기(3) 없이 제동제어부(1)에서 직접 제동라인(6)에 스텝제동신호를 인가하는 시스템도 있다.For reference, in the case of the train braking system adopting the step braking method, there is also a system in which the step braking signal is directly applied to the
그러나, 상기와 같은 종래의 열차제동시스템은, 자동운전의 경우 산출된 제동력과 실제의 제동력이 일치하지 않아 정위치 정차가 용이하지 않다는 문제점이 있으며, 수동운전의 경우에는 운전자의 숙련도와 감각에 전적으로 의존하여야 하므로 인해 고도의 숙련자가 필요함은 물론, 편안하고 부드러운 정차가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.However, the conventional train braking system as described above has a problem in that the braking force calculated in the case of automatic driving does not coincide with the actual braking force, and thus it is not easy to stop in the right position. Due to the need to rely on a highly skilled person, there was a problem that comfortable and smooth stop is not easy.
이를 다시 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.
상술한 바와 같이 자동운전의 경우에는 열차의 현재 속도와 정위치 정차점(7)까지의 거리, 도달 시간 및 편성차량 수와 평균 하중을 고려하여 제동력(제동 감속도량)을 산출한다.As described above, in the case of automatic driving, the braking force (braking deceleration amount) is calculated in consideration of the current speed of the train, the distance to the stop position 7 of the train, the time of arrival, the number of trained vehicles and the average load.
그러나, 열차의 하중은 열차 자체의 하중 외에 승객 수에 따라 달라지며, 더구나 승객의 승하차가 빈번하여 정확한 하중을 산출할 수 없기 때문에 제동력 계산에 구조적인 오류가 발생한다는 문제점이 있었다.However, the load of the train varies depending on the number of passengers in addition to the load of the train itself, and furthermore, there is a problem that structural errors occur in the braking force calculation because the passengers are frequently getting on and off.
또한, 정위치 정차점(7)과의 거리 산출에 있어서도 차륜의 마모 등으로 인해 실제 거리와 열차가 인식하는 거리 사이에 오차가 발생하여 정확한 정위치 정차가 어렵다는 문제점이 있었다.In addition, in calculating the distance from the exact stop 7, there is a problem that an accurate stop is difficult due to an error between the actual distance and the distance recognized by the train due to wear of the wheel.
따라서 정확한 정위치 정차를 위해 종래 7스텝(B1~B7)이던 제동 제어단계를, 도4에서 도시되는 바와 같이 PWM(PULSE WIDTH MODULATION; 펄스 폭 변조) 제어를 통해 더욱 세분화함으로써 제동 시의 승차감을 향상시키고 정확한 정 위치 정차를 유도하는 시스템이 개발되어 상용되고 있으나(이하 "PWM제어방식"이라 하고 이 신호를 "PWM신호라 한다) 이 역시 상술한 바와 같은 종래의 문제점이 잔존한다는 문제점이 있었다.Therefore, the braking control step, which was conventionally 7 steps (B1 to B7), is further subdivided through PWM (PULSE WIDTH MODULATION) control as shown in FIG. Although a system for inducing accurate exact position stops has been developed and commercialized (hereinafter referred to as a "PWM control method" and this signal is referred to as a "PWM signal"), there is a problem that the conventional problems as described above remain.
즉, 종래 열차제동시스템(TBS)의 경우에는, 제동의 주체인 열차에서 여러 운행 조건을 산출하여 제동력을 발생시킴으로 인해 상기 여러 조건들이 갖는 구조적인 오류가 그대로 제동력(제동감속도량) 산출에 포함되어 정확한 정위치 정차가 어렵다는 문제점이 있었다.That is, in the case of the conventional train braking system (TBS), the structural error of the various conditions is included in the braking force (braking deceleration amount) calculation because the braking force is generated by calculating various operating conditions in the train which is the braking subject. There was a problem that it is difficult to stop the exact position.
더구나 수시로 변화하는 열차의 하중이나 마모로 인한 차륜경의 변화 등과 같은 오류 발생 요건은 이를 해소하기가 난해한 것으로 이로 인해 필연적으로 정확한 정위치 정차가 어렵게 된다는 문제점이 있으며, 이러한 부정확한 제어로 인하여 비 안전 제동이 발생하게 되고 이러한 비 안전 제동 및 부정확한 정차는 열차의 승차 품질을 저하시키고 승강장의 혼란을 야기하며 경우에 따라서는 치명적인 사고를 유발하게 된다는 문제점 등이 있었다.In addition, the error occurrence requirements such as the change in the wheel diameter due to the change of the load or wear of the train, which is constantly changing, are difficult to solve the problem, which inevitably makes it difficult to stop the correct position accurately. This causes unsafe braking and inaccurate stopping of the train, deteriorating the quality of the train, causing confusion in the platform, and in some cases, causing a fatal accident.
도5는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본인의 선출원 고안1 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템 및 그 제어방법"의 구성을 나타낸 시스템도로, 도면에서 도시되는 바와 같이, 승강장으로 진입하는 열차의 속도와 감속도 및, 정위치 정차를 위해 필요한 제동감속도량을 산출하여 열차로 전송하는 지상신호제어부(10); 열차에 설치되며, 상기 지상신호제어부(10)에서 전송된 신호를 수신하여 열차제동시스템(TBS)에 인가함으로써 열차의 제동 동작을 제어하는 차상신호제어부(20); 및, 상기 지상신호제어부(10)를 통해 승강장으로 진입하는 열차의 위치와 속도로부터 감속도를 검출하여 정위치 정차를 위해 필요한 제동감속도량을 산출한 후 이를 상기 차상신호제어부(20)로 전송하면, 상기 차상신호제어부(20)에서 열차제동시스템(TBS)의 제동 동작을 제어하여 열차가 정위치에 정차 하도록 하는 것;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 정위치 정차 자동 제어 시스템이다.Figure 5 is a system diagram showing the configuration of the
이러한 본인의 선출원 고안1은, 상기 지상신호제어부(10)의 열차검출부(11)의 열차검출수단(11a~11e)를 통해 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하고, 속도검출부(12)를 통해 열차의 속도를 검출하여 지상제어부(14)에서 정위치 정차를 위한 열차의 제동감속도량을 산출한 후 상기 신호전송부(13)를 통해 차상신호제어부(20)로 전송하면, 상기 차상신호제어부(20)의 신호수신부(21)에서 이를 수신하여 지상신호제어부(22) 및 제동신호출력부(23)를 통해 상기 정위치 정차를 위한 제동 감속도량을 제동제어부(1)에 인가하여, 상기 제동신호분배기(3)와 제동라인(6) 및 제동전자제어유닛(4)을 통해 제동장치(5)의 동작을 제어하는 동작을 반복적으로 실시함으로써 열차를 정위치에 정차시키도록 한 것이다.The first application of the
도면중 미설명 부호 (7)은 정위치 정차점을, (8)은 관리실을, (9)는 통신망을 각각 나타낸 것이다.In the figure, reference numeral 7 denotes an exact stop point, 8 denotes a management office, and 9 denotes a communication network.
도6은 본인의 선출원 고안2 "열차 정위치 정차 유도 시스템 및 그 제어방법"의 구성을 나타낸 시스템도로, 도면에서 도시되는 바와 같이, 선로를 따라 설치되며 하나 이상의 열차검출수단(S1~Sn)으로 이루어져 승강장으로 진입하는 열차를 검출하는 열차검출부(31); 상기 열차검출부(31)에 접속되어 상기 열차검출부(31)에서 입력되는 신호와 정위치 정차점(7)과의 거리로부터 열차의 위치를 산출하여 이를 나타내는 신호를 출력하는 제어부(34); 상기 제어부(34)에 접속되며 시각표시수단으로 이루어져 상기 제어부(34)에서 인가되는 신호에 따라 열차의 위치를 표시하는 표시부(36); 상기 각 부에 전원을 공급하는 전원공급부(32); 및, 승강장에 진입하는 열차의 위치를 검출하여 정위치 정차점(7)에 대한 열차의 위치를 표시하여줌으로써 열차의 정위치 정차를 유도하는 것;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 정위치 정차 유도 시스템이다.Figure 6 is a system diagram showing the configuration of the
이러한 본인의 선출원 고안2는, 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 열차검출부(31)를 통해 지속적으로 검출하여 열차가 정위치 정차점(7)과 얼마만큼의 거리에 있는지의 여부, 정위치 정차점(7)에 정차하였는지의 여부 및 그 거리를 상기 표시부(36)를 통해 시각적으로 표시하여 정위치 정차를 유도하여 줌으로써 정차 위치 불량 및 비 안전 제동을 방지하여 이로 인한 사고 발생 및 불편함을 방지할 수 있도록 한 것이다.Such an applicant's
그러나, 상기와 같은 본인의 선출원 고안1은 지상신호제어부(10)에서 열차의 위치를 검출하여 정위치 정차점(7)에 정차시키기 위한 제동감속도량을 차상신호제어부(20)로 전송하여 열차제동시스템(TBS)의 동작을 제어함으로써 열차를 정위치 정차시켰으나 신호 흐름이 지상에 설치된 지상신호제어부(10)에서 차상에 설치된 차상신호제어부(20)로 이루어지는 단방향 통신으로 구성되고, 그 신호 전송 내용도 열차의 제동감속도량 및 열차의 위치와 속도에 대한 내용이므로 열차 문열림 신호와 같이 차상에서 발생하는 열차운행정보를 지상에 설치된 지상장치로 전송할 수 없다는 문제점 등이 있었다.However, the applicant's
또한, 본인의 선출원 고안2는, 표시부(36)를 통해 정위치 정차점(7)으로부터의 열차 위치를 시각적으로 표시하여 열차의 정위치 정차를 유도하였으나, 운전자가 상기 표시부(36)에 표시되는 신호를 인지하였음에도 불구하고 열차 제동 제어를 적절하게 하지 못하였을 경우에는 정확한 정위치 정차를 할 수 없다는 문제점 등이 있었다.In addition, the applicant's
본 고안의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 승강장에 진입하는 열차의 위치를 정확히 검출하여 정위치 정차점까지의 거리를 나타내고, 열차의 위치와 속도로부터 정위치 정차점에 정차하기 위한 제동감속도량 또는 제동가속도량을 검출하여 열차제동시스템의 제동 동작을 제어하여 열차 가 정위치에 정차하도록 함으로써 정차 위치 불량 및 비 안전 제동을 방지 할 수 있는 "열차 정위치 정차 자동 제어 시스템"을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, in particular, to accurately detect the position of the train entering the platform to indicate the distance from the stop position to the exact position, the exact position stop point from the position and speed of the train By controlling the braking operation of the train braking system by detecting the braking deceleration or braking acceleration amount to stop on the train, the train stops at the right position. System ".
또한, 열차의 위치를 전송하는 통신수단을 통해 열차운행정보를 승강장에 설치된 지상신호설비나, 열차운행제어장치의 지상장치, 또는 스크린도어시스템이나 관리실로 전송함으로써 신호 이중계를 구성함은 물론 적절한 열차운행제어장치가 설치되어 있지 않은 역이나 또는 정상 동작하지 않는 역에 열차운행정보를 전송하여 스크린도어시스템과 같은 역내 장치의 동작을 제어할 수 있도록 한 것이다. In addition, by using the communication means for transmitting the location of the train to the ground signal equipment installed in the platform, the ground operation device of the train operation control device, or the screen door system or management room to configure the signal duplex system as well as appropriate Train operation information is transmitted to a station that does not have a train operation control device installed or to a station that does not operate normally to control the operation of a device in a station such as a screen door system.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안 “열차 정위치 정차 자동 제어 시스템"의 구성1은,
지상에 설치되며 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하여 전송하고, 열차와 정위치 정차점과의 거리를 나타내는 승강강신호제어부;A lift signal control unit which is installed on the ground and detects and transmits a position of a train entering a platform and indicates a distance between the train and a stop point of an exact position;
열차에 설치되며 상기 승강장신호제어부에서 전송된 열차 위치에 대한 신호를 수신하고, 열차의 속도를 검출하여 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하여 열차제동시스템의 동작을 제어하는 열차신호제어부; 및,It is installed in a train and receives a signal for the train position transmitted from the platform signal control unit, and detects the speed of the train to calculate the braking deceleration, or braking acceleration amount required to stop the train at the stop position, train braking Train signal control unit for controlling the operation of the system; And,
승강장으로 진입하는 열차의 위치와 속도를 검출하여 나타내고, 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출한 후 이 산출된 값으로 열차제동시스템의 동작을 제어하는 과정을 반복적으로 수행하여 열차를 정위치 정차점에 정차시키는 것;Detects and displays the position and speed of the train entering the platform, calculates the amount of braking deceleration or braking acceleration required to stop the train at the stationary stop, and then controls the operation of the train braking system. Repeating the process to stop the train at the exact stop;
을 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.It is configured to include a technical feature of the configuration.
상기 열차신호제어부는,The train signal control unit,
상기 승강강신호제어부와의 비접촉 통신을 통해 열차 위치를 나타내는 신호를 수신하는 차상통신제어부; An on-vehicle communication control unit for receiving a signal indicating a train position through non-contact communication with the elevating signal control unit;
열차의 속도를 검출하는 속도검출부; A speed detector detecting a speed of the train;
상기 차상통신제어부를 통해 수신한 열차의 위치에 대한 신호와, 속도검출부를 통해 검출한 열차 속도로부터 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하고, 경우에 따라 열차 위치를 나타내는 신호를 더 출력하는 열차제어부; 및,A braking deceleration amount or a braking acceleration amount necessary for stopping the train at the stop position at the right position is calculated from the signal of the position of the train received through the onboard communication control unit and the train speed detected through the speed detecting unit, A train control unit for further outputting a signal indicating a train position; And,
상기 열차제어부에 접속되어 상기 열차제어부에서 출력되는 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 열차제동시스템에 인가하는 제동신호출력부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a braking signal output unit connected to the train control unit to apply a braking deceleration amount or a braking acceleration amount output from the train control unit to the train braking system.
상기 열차신호제어부는, 가속도센서로 이루어져 열차의 가속도, 또는 감속도를 검출하여 상기 열차제어부에 인가하는 감가속도검출부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The train signal control unit may be configured as an acceleration sensor, and further comprising a deceleration detection unit configured to detect an acceleration or a deceleration of the train and apply it to the train control unit.
이러한 열차신호제어부는 가속도센서를 이용하여 열차의 가속도, 또는 감속도를 검출함으로써 처리속도를 향상시킴은 물론, 신호 이중계를 구성함으로써 제어의 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.The train signal control unit is to improve the processing speed by detecting the acceleration or deceleration of the train using an acceleration sensor, as well as to improve the reliability of the control by configuring a signal dual system.
이를 다시 설명하면 다음과 같다.This will be described as follows.
주지하다시피 열차를 정위치 정차점에 정확히 정차시키기 위해서는 2회 이상 검출한 열차의 위치에 대한 데이터와 열차의 속도로부터 현재 열차의 가속도, 또는 감속도를 산출한 후, 열차와 정위치 정차점과의 거리로부터 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하여 이를 통해 열차제동시스템의 동작을 제어함으로써 열차를 정위치 정차점에 정차시키게 되는데, 이러한 반복적인 제어 과정은 빠른 시간내에 수행되어야 한다.As is well known, in order to stop a train precisely at an exact stop, the acceleration or deceleration of the current train is calculated from the data of the position of the train detected more than once and the speed of the train. It calculates the braking deceleration or braking acceleration required to stop the train at the exact stop from the distance of, and controls the operation of the train braking system to stop the train at the exact stop. The process must be carried out quickly.
따라서 상기와 같이 감가속도검출부의 가속도센서를 통해 열차의 가속도, 또는 감속도를 직접 검출하게 되면 연산 처리에 소요되는 시간을 저감시킬 수 있어 제어 속도를 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, when the acceleration or deceleration of the train is directly detected through the acceleration sensor of the acceleration / deceleration detection unit as described above, the time required for the calculation process can be reduced, thereby improving the control speed.
상기 열차신호제어부는, 열차와 정위치 정차점과의 거리를 나타내는 차상표시부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The train signal control unit is characterized in that it further comprises a vehicle display unit indicating the distance between the train and the stop position in position.
상기 차상표시부는 열차와 정위치 정차점과의 거리를 시각적으로 나타내는 시각표시부나, 또는 청각적으로 나타내는 청각표시부 중 필요에 따라 선택된 어느 하나 이상으로 구성됨을 특징으로 한다.The on-vehicle display portion is characterized in that it is composed of any one or more of the visual display unit for visually indicating the distance between the train and the stop in position, or an auditory display unit that is acoustically selected as needed.
이러한 차상표시부는 열차와 정위치 정차점과의 거리를 시각적으로 나타내거나 또는 청각적으로 나타내어 운전자에게 알려줌으로써 정위치 정차를 용이하게 할 수 있도록 하기 위한 것이다.The on-vehicle display is intended to facilitate the stop of the right position by visually or acoustically indicating the distance between the train and the right stop position.
예를 들어, 시각표시소자(LED, LCD, FND, LED 매트릭스, 전광판 등)를 이용하여 정위치 정차점까지의 거리를 숫자나 그래픽으로 나타내거나, 또는 청각표시부를 이용하여 정위치 정차점까지의 거리를 음성이나 기타의 음향을 이용하여 나타낸다.For example, using a visual display device (LED, LCD, FND, LED matrix, electronic signboard, etc.), the distance to the exact stop can be represented numerically or graphically, or by using the auditory display to the exact stop. The distance is represented using voice or other sounds.
상기 차상통신제어부는, RFID(RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION) 리더로 구성됨을 특징으로 한다.The on-vehicle communication control unit, characterized in that configured as a RFID (RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION) reader.
이러한 차상통신제어부는 근거리 비접촉 방식의 신뢰성이 확보된 RFID를 통해 신호를 수신하므로 인해 한정된 공간에서의 안정적인 통신을 수행하기 위한 것이다. 상기 RFID 리더는 RFID 태그의 정보를 독출하기 위하여 RFID 태그와 송수신하여 수집된 정보를 미들웨어로 전송하는 기기로 RFID 안테나를 포함하고 있다.Since the on-vehicle communication control unit receives a signal through the RFID secured by the short-range contactless method is to perform a stable communication in a limited space. The RFID reader is a device for transmitting information collected by transmitting and receiving with the RFID tag to the middleware to read the information of the RFID tag, and includes an RFID antenna.
상기 속도검출부는, 속도검출기에서 발생하는 신호를 검출하여 상기 열차제어부에 인가함을 특징으로 한다.The speed detector detects a signal generated by the speed detector and applies the detected speed to the train controller.
이러한 열차속도검출부는 열차에 설치된 속도검출기에서 발생하는 열차 속도에 대한 신호를 검출하여 상기 열차제어부에 인가하기 위한 것으로, 속도검출기에서 발생하는 속도에 대한 신호를 열차제어부의 입력 포맷으로 변환하는 인터페이스 회로로 구성됨이 바람직하다. The train speed detector detects a signal for a train speed generated by a speed detector installed in a train and applies the train controller to the train controller. The interface circuit converts a signal for a speed generated by the speed detector into an input format of the train controller. It is preferable that it consists of.
어떤 신호를 특정의 신호 포맷으로 변환하는 인터페이스 회로 및 인터페이싱 기술에 대해서는 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.Interface circuits and interfacing techniques for converting a signal into a specific signal format are well known, and thus a detailed description thereof will be omitted.
상기 속도검출부는, 열차의 속도를 검출하는 속도검출센서로 구성됨을 특징으로 한다.The speed detecting unit is characterized in that the speed detection sensor for detecting the speed of the train.
예를 들어, 도플러센서(초음파 도플러센서, 광 도플러 센서, 마이크로웨이브 도플러센서 등)를 열차에 장착하여 열차의 속도를 검출하여 이를 상기 열차제어부에 인가하도록 구성할 수 있다.For example, a Doppler sensor (ultrasound Doppler sensor, optical Doppler sensor, microwave Doppler sensor, etc.) may be mounted on a train to detect the speed of the train and apply it to the train control unit.
상기 열차제어부는, 입출력단자와, 연산모듈, 메모리 및 경우에 따라 통신모 듈이나 A/D 컨버터 기능, 또는 워치독(WATCH-DOG)기능을 갖춘 마이컴으로 구성됨이 바람직하다. 이때, 상기 메모리는 마이컴의 내부 메모리 또는 상기 마이컴의 제어를 받는 외부 메모리나 메모리 카드 등으로 구성 할 수 있다.Preferably, the train control unit includes an input / output terminal, a calculation module, a memory, and a microcomputer having a communication module, an A / D converter function, or a watchdog (WATCH-DOG) function. In this case, the memory may be configured as an internal memory of the microcomputer or an external memory or a memory card under the control of the microcomputer.
상기 제동신호출력부에서 열차제동시스템으로 인가되는 신호는, 현재의 제동력을 일정 단계 조정하라는 신호이거나, 또는 제동감속도량을 표시하는 스텝신호이거나, 또는 제동감속도량을 표시하는 PWM 신호 중 필요에 따라 선택된 어느 하나로 구성됨을 특징으로 한다.The signal applied from the braking signal output unit to the train braking system is a signal for adjusting the current braking force by a predetermined step, or a step signal indicating a braking deceleration amount, or a PWM signal indicating a braking deceleration amount as necessary. It is characterized by consisting of any one selected.
상기 승강장신호제어부는,The landing signal control unit,
승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하는 열차위치검출부;A train position detection unit detecting a position of a train entering a platform;
상기 열차위치검출부에 접속되어 상기 열차위치검출부에서 입력되는 신호와 정위치 정차점과의 거리로부터 열차의 위치를 산출하여 이를 나타내는 신호를 출력하는 승강장제어부; A boarding point control unit connected to the train position detecting unit and calculating a position of a train from a distance between a signal input from the train position detecting unit and a stop position of a correct position and outputting a signal indicating the train position;
상기 승강장제어부에 접속되어 상기 승강장제어부에서 인가되는 신호에 따라 열차의 위치를 시각적으로 표시하는 위치표시부; A position display unit connected to the platform control unit and visually displaying a train position according to a signal applied from the platform control unit;
상기 승강장제어부에 접속되어 상기 승강장제어부에서 인가되는 열차 위치를 나타내는 신호를 상기 열차신호제어부로 비접촉 전송하는 지상통신제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a terrestrial communication control unit connected to the landing control unit for non-contact transmission of a signal indicating a train position applied by the landing control unit to the train signal control unit.
상기 승강장신호제어부는, 승강장으로 진입하는 열차 위치에 대한 데이터나, 또는 정위치 정차 여부에 대한 데이터나, 또는 동작 상황에 대한 데이터를 외부로 출력하는 신호출력부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The platform signal control unit is characterized in that it further comprises a signal output unit for outputting data on the train position entering the platform, or whether or not to stop the right position, or data about the operation situation to the outside.
이러한 신호출력부는, 첫째, 열차 위치에 대한 데이터나 정위치 정차 여부에 대한 데이터를 열차제어시스템으로 전송하여 해당 장치의 동작을 제어하거나 신호 이중계로서의 역할을 수행하고, 둘째 상기 열차 위치에 대한 데이터, 또는 정위치 정차 여부에 대한 데이터를 통신망(전용망, 또는 인터넷망)을 통해 관리실로 전송함으로써 이력관리 및 유지 보수가 용이하도록 한 것이다. 이때 이를 기반으로 하여 데이터베이스를 구축, 운영할 수 있음은 물론이다.The signal output unit, first, transmits the data on the train position or data on whether or not to stop at the right position to the train control system to control the operation of the device or to act as a signal duplex system, and second the data about the train position It is to facilitate the history management and maintenance by transmitting the data on whether or not the stops in place, through the communication network (dedicated network or Internet network) to the management office. At this time, the database can be built and operated based on this.
상기 열차위치검출부는, 휠센서, 또는 초음파센서, 또는 광센서, 또는 자기센서, 또는 도플러센서, 또는 근접센서 중 필요에 따라 선택된 어느 하나 이상의 열차검출수단으로 구성됨을 특징으로 한다.The train position detecting unit may be configured as one or more train detecting means selected as necessary among a wheel sensor, an ultrasonic sensor, an optical sensor, a magnetic sensor, a Doppler sensor, or a proximity sensor.
즉, 열차의 바퀴를 검출하는 공지의 휠센서나, 자기센서, 또는 공지의 초음파 도플러센서나 광 도플러센서, 또는 광센서, 초음파센서 등 접촉 또는 비접촉으로 열차를 검출하는 센서로 이루어지는 것으로, 발광부와 수광부가 일체로 된 광센서를 사용함이 바람직하다.That is, the light-emitting unit includes a wheel sensor for detecting a wheel of a train, a magnetic sensor, or a sensor for detecting a train by contact or non-contact, such as a known ultrasonic doppler sensor or an optical doppler sensor, or an optical sensor or an ultrasonic sensor. It is preferable to use an optical sensor with an integrated light receiving unit.
상기 승강장제어부는, 입출력단자와, 연산모듈, 메모리 및 경우에 따라 통신모듈이나 A/D 컨버터 기능, 또는 워치독(WATCH-DOG)기능을 갖춘 마이컴으로 구성되거나 컴퓨터로 구성됨이 바람직하다. 이때, 상기 메모리는 마이컴의 내부 메모리 또는 상기 마이컴의 제어를 받는 외부 메모리나 메모리 카드 등으로 구성 할 수 있다.The platform control unit is preferably composed of an input / output terminal, a calculation module, a memory, and optionally a microcomputer having a communication module, an A / D converter function, or a watchdog (WATCH-DOG) function or a computer. In this case, the memory may be configured as an internal memory of the microcomputer or an external memory or a memory card under the control of the microcomputer.
상기 승강장제어부는, 상기 열차검출부에서 입력되는 신호와 정위치 정차점과의 거리로부터 열차가 승강장에 정차하는 지의 여부, 또는 승강장에 정차하던 열 차가 출발하는지의 여부를 검출하여 이를 나타내는 신호를 출력함을 특징으로 한다.The platform control unit detects whether the train stops at the platform or whether the train stopped at the platform starts from the distance between the signal input from the train detection unit and the fixed position stop point, and outputs a signal indicating this. It is characterized by.
이는, 열차의 정차, 또는 출발을 나타내줌으로써 운전 편리성과 안전성을 향상시키기 위한 것이다.This is to improve driving convenience and safety by indicating a stop or departure of a train.
예를 들어, 상기 정위치 정차점을 기점으로 정차 허용 오차 범위(예: 좌우 35cm) 내에 열차가 정차하였는지의 여부를 검출하고, 상기 열차위치검출부를 통해 열차의 진행방향을 산출하여, 상기 정위치 정차점을 기점으로 하여 정차 허용 오차 거리 이내에 정차하는 과정을 열차의 "정차과정"으로 판단하고, 상기 정차 허용 오차 거리 이내에 소정의 시간 이상 정차하였다가 움직이면 이를 열차의 "출발과정"으로 판단하여 이를 나타내는 신호를 출력한다.For example, it is detected whether a train stops within a stop tolerance range (for example, left and right 35 cm) based on the stop position and calculates a traveling direction of the train through the train position detection unit. The process of stopping within the stopping tolerance distance based on the stop point is determined as the "stopping process" of the train, and when it stops for more than a predetermined time within the stopping tolerance distance and moves, it is determined as the "starting process" of the train. Output the signal indicated.
상기 지상통신제어부, 또는 열차위치검출부 중 어느 하나 이상은 RFID 태그로 구성됨을 특징으로 한다.At least one of the terrestrial communication control unit and the train position detecting unit may be configured as an RFID tag.
이러한 지상통신제어부, 또는 열차위치검출부는 RFID 태그를 통해 열차 위치에 대한 정보를 열차신호제어부로 전송하기 위한 것이다.The ground communication control unit, or train position detection unit for transmitting the information about the train position to the train signal control unit via the RFID tag.
상기 열차위치검출부를 다수개의 RFID 태그로 구성하여 선로를 따라 설치하였을 경우에는 상기 RFID 태그를 통해 열차 위치에 대한 정보를 전송하도록 하여 열차가 해당 위치를 지날 때 그 정보를 독출함으로써 열차 위치 검출 기능과 신호 전송 기능을 동시에 수행하도록 할 수 있다.When the train position detection unit is configured with a plurality of RFID tags and is installed along a track, the train position detection function is read by reading information when the train passes the corresponding position by transmitting information about the train position through the RFID tag. Signal transmission function can be performed at the same time.
이를 다시 설명하면 다음과 같다.This will be described as follows.
주지하다시피 RFID는 사물에 전파를 매개로 하는 초소형 칩과 안테나를 태그 형태로 부착하여 RFID 리더를 통하여 사물 및 주변 환경 정보를 무선주파수로 네트워크에 전송하여 처리하는 일종의 비접촉형 자동식별 기술로 크게 RFID 태그와 RFID 리더 및 미들웨어로 구성된다.As is well known, RFID is a kind of non-contact automatic identification technology that attaches an ultra small chip and antenna that transmits radio waves to objects in the form of a tag, and transmits and processes the object and surrounding environment information to the network through an RFID reader. It consists of a tag, an RFID reader and middleware.
이러한 RFID는 사용 용도에 따라 국제표준(INTERNATIONAL STANDARD: IS)화 되어 무선통신규격, 프로토콜, 데이터 콘텐츠 및 데이터포맷이 정의되어 있다.The RFID is an international standard (IS) according to the intended use, and the radio communication standard, protocol, data content and data format are defined.
사용 용도에 따른 분류로는 비접촉형 IC 카드, 동물관리용 RFID, 공구관리용 RFID, 컨테이너 식별용 RFID 및 차량/화물의 자동인식용 RFID가 표준화되어 있으며, 지속적으로 그 영역을 넓혀 가고 있는 상태이다.According to the usage, non-contact IC card, animal management RFID, tool management RFID, container identification RFID and vehicle / cargo identification RFID are standardized, and the area is continuously expanding. .
이러한 RFID는 그 사용 용도에 따라 사용 주파수 및 인식 거리가 구별되는 것으로 인식 거리의 경우 수 mm에서 13m에 이르기까지 다양하다.The RFID is distinguished in use frequency and recognition distance according to its use purpose, and may vary from several mm to 13m in the case of recognition distance.
또한, RFID 태그에 대한 정보 기록 및 독출 방법에 있어서도 비접촉형 IC 카드와 같이 전적으로 비접촉에 의하는 것이 있는 반면 통신제어부를 통해 외부 통신포트를 접속하여 사용할 수 있는 것도 있다.In addition, in the method of recording and reading the information on the RFID tag, some contactless contacts are used, such as a contactless IC card, while others may be connected to an external communication port through a communication controller.
도11a는 RFID의 기본적인 구성요소를 나타낸 것이고, 도11b는 RFID의 일 구성예를 나타낸 도면이다. FIG. 11A shows the basic components of RFID, and FIG. 11B shows an example of the configuration of RFID.
도11b에 나타낸 RFID 태그는 외부 통신포트를 접속할 수 있는 구조를 가지고 있는 것으로, 이러한 RFID 태그의 경우에는 외부에서 유선 접촉을 통해 RFID 태그에 저장되는 정보를 임의로 기록하거나 변경할 수 있다.The RFID tag illustrated in FIG. 11B has a structure capable of connecting an external communication port. In the case of such an RFID tag, information stored in the RFID tag can be arbitrarily recorded or changed through wired contact from the outside.
따라서, 선로를 따라 승강장 측면에 다수개의 RFID 태그를 설치한 후, 그 각각의 RFID 태그에 열차 위치를 나타내는 데이터를 저장하여 열차가 그 설치위치를 통과할 때 RFID 리더를 통해 상기 정보를 독출하도록 하면 상기 지상통신제어부의 기능과 열차위치검출부의 기능을 동시에 수행할 수 있게 된다.Therefore, after installing a plurality of RFID tags on the side of the platform along the track, and storing the data indicating the train position in each RFID tag to read the information through the RFID reader when the train passes through the installation position It is possible to simultaneously perform the function of the ground communication control unit and the train position detection unit.
마찬가지로 외부 통신포트를 통해 RFID 태그를 승강장제어부에 접속시킨 후 전송할 데이터를 입력하면 이를 통해 무선 통신 회로를 구성할 수 있게 된다.Likewise, when the RFID tag is connected to the landing control unit through an external communication port and inputs data to be transmitted, a wireless communication circuit can be configured.
한편, 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어 시스템"의 제어방법의 구성1은,On the other hand, the
열차위치검출부와, 위치표시부와, 지상통신제어부와, 승강장제어부와, 경우에 따라 신호출력부를 더 포함하는 승강장신호제어부; 및,A boarding point signal control unit further comprising a train position detecting unit, a position display unit, a ground communication control unit, a boarding point control unit, and optionally a signal output unit; And,
차상통신제어부와, 속도검출부와, 제동신호출력부와, 열차제어부와, 경우에 따라 차상표시부, 또는 감가속도검출부를 하나 이상 더 포함하는 열차신호제어부;로 이루어져 열차의 제동을 제어하는 열차 정위치 정차 자동 제어 시스템에 있어서,The on-vehicle communications control unit, the speed detection unit, the braking signal output unit, the train control unit, and optionally a vehicle signal control unit including a vehicle display or a deceleration speed detection unit; In a stop automatic control system,
상기 열차 정위치 정차 자동 제어 시스템은, The train exact stop automatic control system,
상기 승강장신호제어부의 동작을 제어하여 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하여 상기 열차신호제어부로 전송하고, 열차와 정위치 정차점과의 거리를 나타내는 승강강신호제어단계; 및, A lift signal control step of controlling the operation of the landing signal control unit to detect a position of a train entering the landing area and transmitting the detected location to the train signal control unit and indicating a distance between the train and a stop point of a correct position; And,
상기 열차신호제어부의 동작을 제어하여 상기 승강장신호제어부에서 전송되는 열차 위치를 나타내는 신호를 수신하고 속도검출부를 통해 열차의 속도를 검출하여 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출한 후 열차제동시스템의 동작을 제어하여 열차를 정위치 정차시키는 열차신호제어단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The amount of braking deceleration necessary to control the operation of the train signal control unit to receive a signal indicating a train position transmitted from the platform signal control unit and to detect the speed of the train through the speed detection unit to stop the train at the stop position. And a train signal control step of controlling the operation of the train braking system after calculating the braking acceleration amount to stop the train in the correct position.
상기 승강장신호제어단계는, The landing signal control step,
상기 열차위치검출부를 통해 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하는 위치검출단계;A position detecting step of detecting a position of a train entering a platform through the train position detecting unit;
상기 위치검출단계를 수행하여 검출한 열차의 위치를 지상통신제어부를 통해 열차신호제어부로 전송하는 위치전송단계; 및,A location transmission step of transmitting the location of the detected train by performing the location detection step to a train signal controller through a ground communication controller; And,
상기 위치검출단계를 수행하여 검출한 열차의 위치로부터 정위치 정차점과의 거리를 산출하여 위치표시부를 통해 나타내는 위치표시단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a position display step of calculating a distance from the position of the train detected by performing the position detection step and the position of the stop point indicated by the position display unit.
상기 승강장신호제어단계는, 상기 위치표시단계를 수행한 후, 승강장으로 진입하는 열차 위치에 대한 데이터나, 또는 정위치 정차 여부에 대한 데이터나, 또는 동작 상황에 대한 데이터 중 필요에 따라 선택된 어느 하나 이상을 외부로 출력하는 신호출력단계를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The boarding point signal control step may be any one selected according to the need for data about a train position entering the platform after the position display step, data on whether or not the vehicle is in a fixed position, or data on an operation situation. Characterized in that it further comprises a signal output step of outputting the above to the outside.
상기 열차신호제어단계는,The train signal control step,
상기 승강장신호제어단계를 수행하여 전송한 열차 위치에 대한 신호를 차상통신제어부를 통해 수신하는 위치신호수신단계;A position signal receiving step of receiving a signal for a train position transmitted by performing the boarding point signal control step through an onboard communication control unit;
상기 신호수신단계를 수행한 후 상기 속도검출부를 통해 열차의 속도를 검출하는 속도검출단계;A speed detection step of detecting a speed of a train through the speed detection unit after performing the signal reception step;
상기 속도검출단계를 수행하여 검출한 열차의 속도와 상기 위치수신단계를 수행하여 수신한 열차 위치로부터 열차의 가속도, 또는 감속도를 검출하는 감가속도검출단계;A deceleration speed detecting step of detecting an acceleration or a deceleration of the train from the speed of the train detected by performing the speed detecting step and the position of the train received by performing the position receiving step;
상기 감가속도검출단계를 수행한 후 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하는 제동량산출단계; 및,A braking amount calculation step of calculating a braking deceleration amount or a braking acceleration amount necessary to stop the train at the stop position in place after performing the deceleration acceleration detection step; And,
상기 제동감속도량, 또는 제동가속도량으로 열차제동시스템의 동작을 제어하여 열차를 정위치에 정차시키는 정위치정차제어단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a stop position control step of controlling the operation of the train braking system by the braking deceleration amount or the braking acceleration amount to stop the train at the correct position.
상기 열차신호제어단계는, 상기 위치수신단계를 수행하여 수신한 열차의 위치로부터 정위치 정차점과의 거리를 산출하여 차상표시부를 통해 나타내는 거리표시단계를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The train signal control step may further include a distance display step of calculating a distance from the position of the train received by the location receiving step to a stop position on the vehicle and indicating the distance through the vehicle display.
상기 거리표시단계를 더 포함하는 열차신호제어단계는, 상기 차상표시부를 통해 열차와 정위치 정차점과의 거리를 시각적, 또는 청각적으로 나타내줌으로 인해 운전자의 시인성을 높여 정위치 정차의 운전 효율성을 향상시키기 위한 것이다.The train signal control step further comprising the distance display step, by increasing the visibility of the driver by the visual or audio display of the distance between the train and the right stop point through the vehicle display, driving efficiency of the stop position Is to improve.
이와 같이 구성된 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어 시스템"의 기술적 사상에 따른 구성1은, 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하여 선로 전방 및 경우에 따라 열차 운전실에 표시하여 줌으로써 정위치 정차를 용이하게 유도함은 물론, 열차 위치에 대한 신호를 열차로 전송하여 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하여 열차제동시스템의 동작을 지속적으로 자동 제어함으로써 열차를 정위치에 정차시키게 되는 효과가 있는 것이다.
한편, 본 고안 “열차 정위치 정차 자동 제어 시스템"의 구성2는, On the other hand, the
승강장으로 진입하는 열차의 위치와 지상에 설치된 열차제어시스템에서 발생 하는 신호를 전송하고, 열차와 정위치 정차점과의 거리를 나타내며, 열차에서 전송된 열차운행정보를 수신하여 출력하는 승강장신호제어부;A station signal control unit for transmitting a signal generated from a train control system installed on a ground and a train entering a platform, indicating a distance between a train and a stationary stop, and receiving and outputting train operation information transmitted from a train;
상기 승강장신호제어부에서 전송되는 열차 위치에 대한 신호와 열차제어시스템에서 발생된 신호를 수신하고, 열차의 속도를 검출하여 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하여 열차제동시스템의 동작을 제어하며, 열차운행정보를 상기 승강장신호제어부로 전송하는 열차신호제어부; 및,Receives a signal for the train position transmitted from the platform signal control unit and a signal generated from the train control system, and detects the speed of the train to stop the braking deceleration or braking acceleration amount required to stop the train at the stop position. A train signal control unit for calculating and controlling an operation of the train braking system and transmitting train operation information to the platform signal control unit; And,
승강장으로 진입하는 열차의 위치와 속도를 검출하여 나타내고, 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출한 후 이 산출된 값으로 열차제동시스템의 동작을 제어하는 과정을 반복적으로 수행하여 열차를 정위치 정차점에 정차시키고, 상기 승강장신호제어부와 열차신호제어부와의 통신을 통해 열차에서 발생하는 열차운행정보, 또는 열차제어시스템에서 발생하는 신호를 송수신하는 것;Detects and displays the position and speed of the train entering the platform, calculates the amount of braking deceleration or braking acceleration required to stop the train at the stationary stop, and then controls the operation of the train braking system. Repeating the process to stop the train at a stop in position, and transmitting and receiving train operation information generated in the train or signals generated in the train control system through communication between the platform signal controller and the train signal controller;
을 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.It is configured to include a technical feature of the configuration.
상기 열차신호제어부는,The train signal control unit,
상기 승강강신호제어부와의 비접촉 통신을 통해 열차 위치에 대한 신호와, 열차에서 발생하는 열차운행정보에 대한 신호와, 열차제어시스템에서 발생하는 신호를 송수신하는 차상통신제어부;An on-vehicle communication control unit for transmitting and receiving a signal for a train position, a signal for train operation information generated in a train, and a signal generated in a train control system through non-contact communication with the elevating signal control unit;
열차의 속도를 검출하는 열차속도검출부;A train speed detector for detecting a speed of a train;
상기 차상통신부를 통해 수신한 열차의 위치에 대한 신호와, 열차속도검출부 를 통해 검출한 열차 속도로부터 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하고, 경우에 따라 열차 위치를 나타내는 신호를 더 출력하는 열차제어부;A braking deceleration amount or a braking acceleration amount necessary to stop the train at the stop position at the station from the signal of the position of the train received through the onboard communication unit and the train speed detected through the train speed detection unit, A train control unit for further outputting a signal indicating a train position;
상기 열차제어부에 접속되어 상기 열차제어부에서 산출한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 열차제동시스템에 인가하는 제동신호출력부; 및,A braking signal output unit connected to the train control unit and applying a braking deceleration amount or a braking acceleration amount calculated by the train control unit to the train braking system; And,
열차에서 발생하는 열차운행정보를 검출하여 상기 열차제어부에 인가하는 차상열차운행정보검출부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And an on-vehicle train operation information detection unit detecting train operation information generated in the train and applying the same to the train control unit.
상기 열차신호제어부는, 가속도센서로 이루어져 열차의 가속도, 또는 감속도를 검출하여 상기 열차제어부에 인가하는 감가속도검출부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The train signal control unit may be configured as an acceleration sensor, and further comprising a deceleration detection unit configured to detect an acceleration or a deceleration of the train and apply it to the train control unit.
상기 열차신호제어부는, 열차와 정위치 정차점과의 거리를 나타내는 차상표시부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The train signal control unit is characterized in that it further comprises a vehicle display unit indicating the distance between the train and the stop position in position.
상기 차상통신제어부는, 상기 승강장신호제어부에서 전송되는 신호를 수신하는 RFID 리더와 차상열차운행정보검출부를 통해 검출한 열차운행정보를 상기 승강장신호제어부로 전송하는 RFID 태그로 구성됨을 특징으로 한다.The on-vehicle communication control unit is characterized by consisting of an RFID reader for receiving the signal transmitted from the platform signal control unit and the RFID tag for transmitting the train operation information detected by the onboard train operation information detection unit to the platform signal control unit.
이러한 차상통신제어부는 승강장신호제어부로 전송하는 데이터는 외부 통신포트 접속단자가 있는 RFID 태그를 이용하여 전송하고, 상기 승강장신호제어부에서 전송되는 데이터는 RFID 리더를 통해 수신하게 된다.The on-vehicle communication control unit transmits data transmitted to the boarding point signal control unit using an RFID tag having an external communication port connection terminal, and the data transmitted from the boarding point signal control unit is received through the RFID reader.
상기 속도검출부는 열차의 속도발전기에서 출력되는 신호를 검출하거나, 또는 속도검출센서로 구성됨을 특징으로 한다.The speed detection unit detects a signal output from the speed generator of the train, or is characterized by consisting of a speed detection sensor.
상기 열차제어부는 마이컴, 또는 컴퓨터 시스템으로 구성됨이 바람직하다.The train control unit is preferably composed of a microcomputer or a computer system.
상기 승강장신호제어부는,The landing signal control unit,
승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하는 열차위치검출부;A train position detection unit detecting a position of a train entering a platform;
상기 열차위치검출부에 접속되어 상기 열차위치검출부에서 입력되는 열차 위치를 나타내는 신호와 정위치 정차점과의 거리로부터 열차의 위치를 산출하여 이를 나타내는 신호를 출력하고, 상기 열차신호제어부에서 전송되는 열차운행정보를 출력하는 승강장제어부; The train is connected to the train position detection unit and calculates the position of the train from the distance between the signal indicating the train position input from the train position detection unit and the exact position stop point, and outputs a signal indicating this, and the train operation transmitted from the train signal control unit A boarding point control unit for outputting information;
상기 승강장제어부에 접속되어 상기 승강장제어부에서 인가되는 신호에 따라 열차의 위치를 시각적으로 표시하는 위치표시부; A position display unit connected to the platform control unit and visually displaying a train position according to a signal applied from the platform control unit;
상기 승강장제어부에 접속되어 상기 승강장제어부에서 인가되는 열차 위치에 대한 신호와 열차제어시스템에서 발생하는 신호를 상기 열차신호제어부에 전송하고, 상기 열차신호제어부에서 전송되는 열차운행정보에 대한 신호를 수신하여 상기 승강장제어부에 인가하는 지상통신제어부; 및,Connected to the platform control unit to transmit a signal for the train position applied from the platform control unit and a signal generated from the train control system to the train signal control unit, and receives a signal for the train operation information transmitted from the train signal control unit A terrestrial communication control unit applied to the platform control unit; And,
열차제어시스템에서 발생하는 신호를 검출하여 상기 승강장제어부에 인가하는 차상열차운행정보검출부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And an on-vehicle train operation information detection unit detecting a signal generated from a train control system and applying the same to the platform control unit.
상기 승강장신호제어부는 승강장으로 진입하는 열차 위치에 대한 데이터나, 또는 정위치 정차 여부에 대한 데이터나, 또는 동작 상황에 대한 데이터 및 상기 열차신호제어부에서 전송된 신호를 출력하는 신호출력부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The platform signal control unit further includes a signal output unit for outputting data on a train position entering the platform, or whether or not a stop on the right position, or data on the operation situation and the signal transmitted from the train signal controller; Characterized in that configured.
상기 지상통신제어부에서 상기 열차신호제어부로 전송하는 신호는 RFID 태그 를 이용하여 전송함을 특징으로 한다.The signal transmitted from the terrestrial communication controller to the train signal controller is transmitted using an RFID tag.
이러한 지상통신제어부는 외부 통신포트 접속단자가 있는 RFID 태그를 이용하여 열차신호제어부로 전송할 데이터를 입력하여 전송하는 것이다.The terrestrial communication controller inputs and transmits data to be transmitted to the train signal controller using an RFID tag having an external communication port connection terminal.
상기 지상통신제어부에서 상기 열차신호제어부에서 전송되는 신호는 RFID 리더를 이용하여 수신함을 특징으로 한다.The signal transmitted from the train signal control unit in the terrestrial communication control unit is characterized in that for receiving using the RFID reader.
상기 열차위치검출부는 다수개의 RFID 태그로 구성됨을 특징으로 한다.The train position detection unit is characterized by consisting of a plurality of RFID tags.
한편, 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어 시스템"의 제어방법의 구성2는,On the other hand,
열차위치검출부와, 위치표시부와, 지상통신제어부와, 승강장제어부와, 차상열차운행정보검출부와, 경우에 따라 신호출력부를 더 포함하는 승강장신호제어부; 및,A station signal control unit further comprising a train position detection unit, a position display unit, a ground communication control unit, a platform control unit, an onboard train operation information detection unit, and optionally a signal output unit; And,
차상통신제어부와, 속도검출부와, 제동신호출력부와, 열차제어부와, 차상열차운행정보검출부 및, 경우에 따라 차상표시부, 또는 감가속도검출부를 하나 이상 더 포함하는 열차신호제어부;로 이루어져 열차의 제동을 제어하고 승강장신호제어부와 열차신호제어부 사이의 통신을 수행하는 열차 정위치 정차 자동 제어 시스템에 있어서,A train signal control unit including an onboard communication control unit, a speed detection unit, a braking signal output unit, a train control unit, an onboard train operation information detection unit, and, optionally, a vehicle display display unit or a deceleration detection unit. In the automatic stationary stop automatic control system for the train that controls the braking and performs communication between the platform signal control unit and the train signal control unit,
상기 열차 정위치 정차 자동 제어 시스템은, The train exact stop automatic control system,
상기 승강장신호제어부의 동작을 제어하여 승강장으로 진입하는 열차의 위치와 열차제어시스템에서 발생하는 신호를 검출하여 상기 열차신호제어부로 전송하고, 열차와 정위치 정차점과의 거리를 나타내며, 열차에서 전송되는 열차운행정보를 수신하여 출력하는 지상신호제어단계; 및,Controlling the operation of the platform signal control unit detects the position of the train entering the platform and the signal generated from the train control system and transmits the signal to the train signal control unit, and indicates the distance between the train and the exact position stop, A ground signal control step of receiving and outputting train information; And,
상기 열차신호제어부의 동작을 제어하여 상기 승강장신호제어부에서 전송되는 열차 위치에 대한 신호와 열차제어시스템의 신호를 수신하고, 열차의 속도를 검출하여 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하여 열차제동시스템의 동작을 제어하며, 열차운행정보를 상기 승강장신호제어부로 전송하는 차상신호제어단계;를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.Control the operation of the train signal control unit to receive a signal for the train position transmitted from the platform signal control unit and the signal of the train control system, and to detect the speed of the train to stop the braking deceleration required to stop the train at the fixed position stop point It is characterized in that it comprises a; the vehicle signal control step of controlling the operation of the train braking system by calculating the weight or braking acceleration amount, and transmitting train operation information to the platform signal control unit.
상기 지상신호제어단계는,The ground signal control step,
상기 열차위치검출부를 통해 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 열차신호제어부로 전송하는 열차위치전송단계;A train position transmitting step of transmitting a position of a train entering a platform through the train position detecting unit to a train signal control unit;
상기 열차위치전송단계를 수행하여 검출한 열차의 위치로부터 정위치 정차점과의 거리를 산출하여 위치표시부를 통해 열차의 위치를 나타내는 거리산출및표시단계;A distance calculation and display step of indicating a location of a train through a location display unit by calculating a distance from a stop position of a train from the location of the train detected by performing the train location transmission step;
상기 거리산출및표시단계를 수행한 후, 열차신호제어부에서 전송되는 열차운행정보를 상기 지상통신제어부를 통해 수신하여 열차제어시스템에 인가하는 신호수신및출력단계; 및,A signal receiving and outputting step of receiving train operation information transmitted from a train signal control unit through the terrestrial communication control unit and applying it to a train control system after performing the distance calculation and display step; And,
상기 지상열차운행정보검출부를 통해 검출한 열차제어시스템의 신호를 상기 열차신호제어부로 전송하는 열차제어시스템신호검출및전송단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a train control system signal detection and transmission step of transmitting a signal of a train control system detected through the ground train operation information detection unit to the train signal control unit.
상기 차상신호제어단계는,The difference signal control step,
상기 지상신호제어단계를 수행하여 전송한 열차 위치에 대한 신호, 또는 열 차제어시스템의 신호를 상기 차상통신제어부를 통해 수신하는 신호수신단계;A signal reception step of receiving a signal for a train position transmitted by performing the ground signal control step or a signal of a train control system through the onboard communication control unit;
상기 신호수신단계를 수행한 후, 상기 속도검출부를 통해 열차의 속도를 검출하여 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하여 열차제동시스템의 동작을 제어하는 제동제어단계;After performing the signal receiving step, by detecting the speed of the train through the speed detection unit to calculate the amount of braking deceleration or braking acceleration required to stop the train at the stop position in place to control the operation of the train braking system Braking control step;
상기 제동제어단계를 수행한 후, 상기 신호수신단계를 수행하여 수신한 열차제어시스템의 신호에 따른 신호를 처리하는 열차제어시스템신호처리단계; 및,A train control system signal processing step of processing a signal according to a signal of a received train control system by performing the signal receiving step after performing the braking control step; And,
상기 열차제어시스템신호처리단계를 수행한 후, 차상열차운행정보검출부를 통해 열차에서 발생하는 열차운행정보를 검출하여 상기 승강장신호제어부로 전송하는 운행정보검출및전송단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And after performing the train control system signal processing step, detecting and transmitting the train operation information generated in the train through the onboard train operation information detection unit and transmitting the train operation information to the platform signal control unit. do.
상기 차상신호제어단계는, 상기 신호수신단계를 수행하여 수신한 열차 위치에 대한 신호로부터 정위치 정차점과의 거리를 산출하여 차상표시부를 통해 나타내는 열차위치표시단계를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The on-vehicle signal control step, characterized in that further comprising the train position display step of displaying the distance from the vehicle stop display by calculating the distance from the signal for the train position received by performing the signal receiving step on the vehicle position display unit; .
이와 같이 구성된 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어 시스템"의 구성2는, 구성1이 갖는 효과외에 열차신호제어부와 승강장신호제어부와의 통신을 통해 열차운행정보를 송수신함으로써 적절한 열차제어시스템이 설치되어 있지 않거나 정상동작하지 않은 역에 해당 신호를 전송하여 제어할 있게 되는 효과 및 신호이중계를 구성함으로써 더욱 안전한 열차 운행 제어를 할 수 있게 되는 효과가 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 고안 "열차 정위치 정차 자동 제어시스템"의 기술적 사상을 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical concept of the present invention "train automatic stop position automatic control system configured as described above with reference to the embodiment in detail as follows.
실시예들을 설명함에 있어서 동일한 구성 및 기능을 갖는 구성요소나 유사한 구성 및 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 부호를 사용한다.In describing the embodiments, the same names and the same reference numerals are used for the components having the same configuration and function or the components having the similar configuration and function.
<실시예1>Example 1
본 실시예1은 본 고안의 기술적 사상에 따른 구성1에 대한 실시예이다.
본 실시예1에 있어서 열차위치검출부는 열차를 검출하는 열차검출수단을 사용하여 구성하며, 상기 열차검출수단은 수광부와 발광부가 일체로 된 광센서를 사용한 것을 예로 하여 설명한다.In the first embodiment, the train position detecting unit is configured using train detecting means for detecting a train, and the train detecting means uses an optical sensor in which a light receiving unit and a light emitting unit are integrated.
또한, 본 실시예1에 있어서는 정위치 정차점을 기준으로 하여 좌우 200cm의 위치에 존재하는 열차의 위치를 검출하는 것을 예로 하여 설명한다.In addition, in the first embodiment, an example of detecting the position of a train existing at a position of 200 cm left and right on the basis of a fixed position stop point will be described.
또한, 본 실시예1에 있어서는 열차에 장착된 속도검출기에서 발생하는 신호를 검출하여 열차의 속도를 검출하는 것을 예로 하여 설명하며, 운전실에 차상표시부를 장착하여 열차 위치에 대한 표시를 선로측과 운전실 양쪽에서 행하도록 한다.In addition, the first embodiment is described by detecting the speed of the train by detecting a signal generated from the speed detector mounted on the train as an example, by mounting the on-vehicle display in the cab to display the train position on the track side and the cab. Do it on both sides.
또한, 본 실시예1에 있어서 차상통신제어부와 지상통신제어부는 공지의 무선통신 장치로 구성하여 승강장신호제어부에서 발생하는 신호를 열차신호제어부로 전송하는 것을 예로 하여 설명한다.In the first embodiment, the on-vehicle communication control unit and the terrestrial communication control unit will be described by using a known wireless communication device to transmit a signal generated from the platform signal control unit to the train signal control unit.
또한, 본 실시예1에서는 신호출력부를 구성하여 승강장으로 진입하는 열차 위치에 대한 데이터나 정위치 정차 여부에 대한 데이터, 또는 동작 상황에 대한 데이터를 통신망을 통해 관리실로 전송하거나, 또는 열차제어시스템에 인가하도록 구성한다.In addition, in the first embodiment, a signal output unit is configured to transmit data on a train position entering a platform, data on whether or not to stop at a fixed position, or data on an operation situation to a management room through a communication network, or to a train control system. Configure to apply.
본 실시예1에 있어서 열차제어부와 승강장제어부는 마이컴으로 구성한다.In the first embodiment, the train control unit and the landing control unit are composed of a microcomputer.
이하, 본 실시예1의 구성에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the first embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 승강장제어부를 이루는 마이컴의 내부메모리, 또는 상기 마이컴의 제어를 받는 외부메모리에 정위치 정차점과 각 광센서와의 거리를 저장한다. First, the distance between the fixed position stop point and the optical sensor is stored in the internal memory of the microcomputer constituting the landing control unit or the external memory controlled by the microcomputer.
이후, 도7에서 도시되는 바와 같이, 차상통신제어부(150)와 차상표시부(160)와, 제동신호출력부(130) 및, 속도검출부(120)를 열차제어부(140)에 접속하고, 상기 제동신호출력부(130)의 신호출력단을 열차제어시스템(TBS)에 접속하며, 속도검출부(120)의 신호입력단을 열차의 속도검출기(15)에 접속하여 열차신호제어부(100)를 구성한다.Subsequently, as shown in FIG. 7, the vehicle
또한, 열차위치검출부(230)와 지상통신제어부(210)와 신호출력부(260) 및 위치표시부(250)를 승강장제어부(240)에 접속하여 승강장신호제어부(200)를 구성한다.In addition, the boarding point
상기 차상표시부(160)는 열차와 정위치 정차점과의 거리를 시각적으로 나타내는 시각표시부(161)와 청각적으로 나타내는 청각표시부(162)로 구성한다.The
이때, 상기 시각표시부(161)는 도10c에서 되시되는 바와 같이, 열차와 정위치 정차점(7)과의 거리를 숫자 및 그래픽으로 나타내는 LCD로 구성하며, 청각표시부(162)는 열차와 정위치 정차점과의 거리를 음성으로 나타내는 공지의 음성합성장치로 구성한다.In this case, as shown in FIG. 10C, the
상기 음성합성장치는, "정차거리 100cm 남았습니다"와 같은 음성을 출력하여 운전자에게 인지시켜주기 위한 것이다.The voice sum growth value is for outputting a voice such as "a stop of 100 cm is left" and making the driver recognize it.
상기 열차위치검출부(230)는, 17개의 광센서(D1~D17)를 사용하여 정위치 정차점을 기준으로 하여 좌측으로 10cm + 10cm + 15cm + 25cm + 35cm + 35cm + 35cm + 35cm의 간격으로 8개의 광센서를 설치하고, 우측으로 상기의 설치 위치와 대칭되도록 8개의 광센서를 설치하여 구성한다.The train
상기 위치표시부(250)는 열차와 정위치 정차점과의 거리를 시각적으로 나타내도록 구성하는 것으로, 예를 들어, 도10a, 도10b, 도10c와 같이 구성할 수 있다.The
이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예1의 동작 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and the effect of the first embodiment configured as described above are as follows.
먼저, 열차가 승강장에 진입하면 상기 승강장제어부(240)는 도13에서 도시되는 바와 같이, 열차위치검출부(230)를 통해 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하는 위치검출단계(S210)를 수행하게 된다.First, when the train enters the platform, the
즉, 상기 열차위치검출부(230)를 이루는 각각의 광센서(D1~D17)에서 열차의 존재유무를 검출하여 이를 상기 승강장제어부(240)로 입력시키게 된다.That is, each of the optical sensors D1 to D17 constituting the train
그러면 상기 승강장제어부(240)는 열차가 검출된 각 광센서(D1~D17)의 위치를 독출하여 지상통신제어부(210)를 통해 열차신호제어부(100)로 전송하는 위치전송단계(S220)를 수행하게 된다.Then, the boarding
상기 위치전송단계(S220)를 수행한 후 상기 승강장제어부(240)는 위치표시단계(S230)를 단계를 수행하여 상기 위치검출단계(S210)에서 검출한 열차의 위치로부터 정위치 정차점(7)과의 거리를 산출하여 위치표시부(250)를 통해 나타내게 된다.After performing the position transmission step (S220), the
즉, 각각의 광센서(D1~D17)의 설치위치를 메모리로부터 독출하여 정위치 정 차점(7)과의 거리를 산출한 후 이를 상기 위치표시부(250)를 통해 나타내게 된다.That is, the distance from the fixed position stop point 7 is calculated by reading the installation positions of the respective optical sensors D1 to D17 from the memory and then displayed through the
상기 위치표시부(250)는 도10a, 도10b, 도10c와 같이 구성될 수 있는 것으로, 열차와 정위치 정차점(7)과의 거리를 숫자로 나타내거나, 단위 셀의 표시소자를 점진적으로 점등되도록 함은 물론, 정차과정인지의 여부나 출발과정인지의 여부 및 정위치 정차점에 대한 정차 여부를 O, X를 통해 나타내도록 구성할 수 있다. 도10c는 LED 매트릭스로 구성된 전광판, 또는 대형 LCD를 이용하여 그래픽으로 나타내도록 한 것이다.The
상기 위치표시단계(S230)를 수행한 후에는 승강장으로 진입하는 열차 위치에 대한 데이터나 정위치 정차 여부에 대한 데이터, 또는 동작 상황에 대한 데이터를 통신망을 통해 관리실로 전송하는 신호출력단계(S240)를 수행하게 된다.After performing the location display step (S230), the signal output step (S240) for transmitting the data on the train position entering the platform or whether or not the right position stop, or data on the operation situation to the management room through the communication network (S240) Will be performed.
상기 신호출력단계(S240)는 역내에 설치된 관리실에서 열차의 정위치 정차 여부를 확인할 수 있도록 함은 물론 열차 정위치 정차에 대한 데이터베이스 구축 및 이력관리를 하기 위한 것이다.The signal output step (S240) is to ensure whether or not the stationary stop of the train in the management room installed in the station, as well as to build a database and history management for the stationary stop.
한편, 상기 승강장신호제어단계(S200)를 수행하여 열차 위치를 전송하게 되면, 열차신호제어단계(S100)를 수행하여 열차제동시스템의 동작을 제어하여 열차를 정위치 정차점(7)에 정차를 시키게 된다. Meanwhile, when the train signal is transmitted by performing the boarding point signal control step (S200), the train signal control step (S100) is performed to control the operation of the train braking system to stop the train at the fixed position stop point (7). Let's go.
이를 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.
상기 열차제어부(140)는, 도12에서 도시되는 바와 같이, 위치신호수신단계(S110)를 수행하여 상기 승강장신호제어부(200)에서 전송된 열차 위치에 대한 신호를 차상통신제어부(150)를 통해 수신하게 된다.As illustrated in FIG. 12, the
상기 위치신호수신단계(S110)를 수행한 후에는 상기 위치신호수신단계(S110)를 수행하여 수신한 열차의 위치로부터 정위치 정차점(7)과의 거리를 산출하여 차상표시부(160)를 통해 나타내는 거리표시단계(S120)를 수행하게 된다.After performing the position signal receiving step (S110), the position signal receiving step (S110) is performed to calculate a distance from the position of the received train to the fixed position stop point (7) through the
즉, 시각표시부(161)를 통해 열차의 위치를 시각적으로 나타내거나, 또는 청각표시부(162)를 통해 음성안내를 하여주게 된다.That is, the position of the train is visually represented through the
상기 거리표시단계(S120)를 수행한 후 상기 열차제어부(140)는 속도검출단계(S130)를 수행하여 상기 속도검출부(120)를 통해 열차의 속도를 검출하게 된다.After performing the distance display step (S120), the
즉, 속도검출기(15)에서 출력되는 신호를 검출하여 열차의 속도를 검출하게 된다.That is, the speed of the train is detected by detecting the signal output from the
상기 속도검출단계(S130)를 수행하여 열차의 속도를 검출한 후에는 현재 열차의 감속도(또는 가속도)를 검출하는 감가속검출단계(S140)와, 열차를 정위치에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량(또는 제동가속도량)을 검출하는 제동량산출단계(S150) 및 상기 산출된 제동량(제동감속도량, 또는 제동가속도량)으로 열차제동시스템(TBS)의 동작을 제어하여 열차를 정위치 정차점(7)에 정차시키는 정위치정차제어단계(S160)를 순차적으로 수행하게 된다.After detecting the speed of the train by performing the speed detecting step (S130), the deceleration detecting step (S140) of detecting the deceleration (or acceleration) of the current train, and the braking and deceleration necessary to stop the train at the correct position. Braking amount calculation step (S150) for detecting the degree (or braking acceleration amount) and the calculated braking amount (braking acceleration amount, or braking acceleration amount) to control the operation of the train braking system (TBS) to stop the train in position The stop position control step (S160) for stopping at the point (7) is performed sequentially.
이를 다시 설명하면 다음과 같다.This will be described as follows.
주지하다시피 승강장으로 진입하는 열차는 열차운행제어장치의 제어에 의해 정위치 정차점(7)에 정차하기 위한 제동을 실시하게 된다.As is well known, the train entering the platform is subjected to braking to stop at the stop position 7 by the control of the train operation control device.
따라서, 현재 열차의 제동감속도량(또는 가속도량)을 검출하여 이 제동량으로 열차를 제어하였을 경우 열차가 정위치에 정차 할 수 있는지의 여부를 판단하여 열차제동시스템(TBS)의 동작을 제어함으로써 열차를 정위치 정차점(7)에 정차시키게 된다.Therefore, when the braking deceleration amount (or acceleration amount) of the current train is detected and the train is controlled by the braking amount, the operation of the train braking system (TBS) is controlled by determining whether the train can stop at the right position. The train stops at the fixed stop 7.
즉, 상기 승강장신호제어부(200)에서 전송된 열차의 위치와 속도검출부(120)를 통해 검출한 열차의 속도로부터 정위치 정차점(7)까지의 잔여거리 및 필요한 제동량(제동감속도량, 또는 제동가속도량)를 산출하고, 현재의 제동량을 산출하여 제동량을 증가시키거나 감소시키도록 하는 신호를 열차제동시스템(TBS)에 인가하여 열차의 제동을 제어하는 것으로, 상기 승강장신호제어단계(S200)와 열차신호제어단계(S100)를 열차가 정차할 때까지 지속적으로 수행하여 열차를 정위치 정차점(7)에 정차시키게 되는 것이다.That is, the remaining distance from the speed of the train detected by the station
다시 말해, 상기 광센서(D1~D17)에서 열차를 검출할때마다 상기의 과정을 반복적으로 수행하여 열차의 제동을 지속적으로 제어함으로써 열차를 정위치 정차점(7)에 정차시키게 된다.In other words, whenever the trains are detected by the photosensors D1 to D17, the above process is repeatedly performed to continuously control the braking of the train to stop the train at the stop position 7.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예1은 특히, 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하여 선로 전방 및 운전실에 그 위치를 표시하여 줌으로써 정위치 정차를 용이하게 유도함은 물론, 열차 위치에 대한 신호를 열차로 전송하여 열차를 정위치 정차점(7)에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하고, 이 산출된 값으로 열차제동시스템(TBS)의 동작을 지속적으로 자동 제어함으로써 열차를 정위치에 정차시키게 되는 효과가 있다.As described above, the first embodiment particularly detects the position of the train entering the platform and displays the position in front of the track and the cab to easily guide the stop of the position, and also provides a signal for the train position. By transmitting to the train to calculate the amount of braking deceleration or braking acceleration required to stop the train at the stop position 7, the train by continuously controlling the operation of the train braking system (TBS) with the calculated value It has the effect of stopping at the right position.
그러나 상기의 실시예1에 있어서는 열차의 속도를 속도검출기(15)를 통해 검출하였으나 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.However, in Example 1, the speed of the train is detected through the
즉, 도8에서 도시되는 바와 같이, 별도의 속도검출센서(121)를 사용하여 열차의 속도를 검출할 수 있음을 밝혀둔다.That is, as shown in Figure 8, it will be noted that the speed of the train can be detected using a separate
또한, 상기의 실시예1에 있어서 열차제동시스템에 인가하는 신호는 현제의 제동력을 증가하거나 감소하라는 신호를 입력하는 것을 예로 하여 설명하였으나 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.In addition, in the first embodiment, the signal applied to the train braking system has been described as an example of inputting a signal to increase or decrease the current braking force. However, the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
즉, 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동량을 나타내는 스텝신호나 PWM신호를 인가하거나, 또는 상기 신호를 제동라인(6)에 직접 인가하여 열차제동시스템의 제동 동작을 제어할 수 있음을 밝혀둔다.That is, the braking operation of the train braking system can be controlled by applying a step signal or a PWM signal indicating the amount of braking required to stop the train at the stop in position, or by applying the signal directly to the
또한 상기의 실시예1에 있어서는 열차의 감속도, 또는 가속도를 열차제어부에서 산출하였으나 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.In addition, in Example 1, the deceleration or acceleration of the train is calculated by the train control unit, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
즉, 도8에서 도시되는 바와 같이, 가속도센서를 이용하는 별도의 감가속도검출부(170)를 장착하여 검출할 수 있음을 밝혀둔다.That is, as shown in FIG. 8, it is apparent that the separate acceleration /
또한, 본 실시예1에 있어서는 열차위치검출부를 이루는 열차검출수단(광세서)을 17개 사용하고 그 검출거리를 200cm로 한정하여 설명하였으나 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.In addition, in the first embodiment, 17 train detection means (optical spectrometers) constituting the train position detection unit are used and the detection distance is limited to 200 cm, but the technical idea of the present invention is not limited thereto.
즉, 필요에 따라 더 많거나 적은 수의 열차검출수단이나 더 길거나 짧은 거리의 검출거리를 갖도록 할 수 있다. That is, more or fewer train detection means or longer or shorter distances can be detected as needed.
또한, 상기의 실시예1에 있어서는 열차위치검출부를 광센서를 사용하여 구성하였으나 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.In addition, in
즉, 차상통신제어부를 RFID 리더로 구성하고, 상기 열차위치검출부를 다수의 RFID 태그로 구성할 수 있음을 밝혀둔다.That is, it is noted that the onboard communication control unit may be configured as an RFID reader, and the train position detection unit may be configured as a plurality of RFID tags.
또한, 상기 지상통신제어부 역시 RFID 태그로 구성할 수 있음을 밝혀둔다.In addition, it is noted that the terrestrial communication control unit can also be configured as an RFID tag.
또는, 도8에서 도시되는 바와 같이 다수의 RFID 태그(T1~Tn)를 사용하여 열차위치검출부를 구성한 후, 상기 RFID 태그(T1~Tn)를 이용하여 지상통신제어부의 신호 송신 기능을 겸하도록 할 수 있음을 밝혀둔다.Alternatively, as shown in FIG. 8, the train position detection unit is configured using a plurality of RFID tags T1 to Tn, and then functions as a signal transmission function of the terrestrial communication control unit using the RFID tags T1 to Tn. Let's find out.
상기 RFID를 이용하는 구성에 대해서는 실시예2에서 상세히 설명한다.The configuration using the RFID will be described in detail in the second embodiment.
<실시예2>Example 2
본 실시예2는 본 고안의 기술적 사상에 따른 구성2에 대한 실시예이다.
본 실시예2에 있어서 열차위치검출부는 다수의 RFID 태그를 사용하여 구성하며, 상기 RFID 태그를 이용하여 열차위치검출은 물론 승강장신호제어부에서 발생하는 신호를 열차신호제어부로 전송하도록 한다.In the second embodiment, the train position detecting unit is configured using a plurality of RFID tags, and the train position detecting unit transmits signals generated from the boarding point signal control unit to the train signal control unit using the RFID tag.
따라서 본 실시예2에서 사용하는 RFID 태그는 외부 통신포트 접속 기능이 있는 RFID 태그이다.Therefore, the RFID tag used in the second embodiment is an RFID tag having an external communication port connection function.
또한, 본 실시예2에서는 실시예1과 마찬가지로 17개의 RFID 태그를 이용하여 정위치 정차점을 기준으로 좌우 200cm의 위치에 존재하는 열차의 위치를 검출하여 열차의 제동을 제어하는 것을 예로 하여 설명한다.In addition, in the second embodiment, as in the first embodiment, the braking of the train is controlled by detecting the position of the train existing at a position of 200 cm from the left and right positions based on the fixed stop points using 17 RFID tags. .
또한, 본 실시예2에 있어서 차상통신제어부는 RFID 리더와 RFID 태그로 구성하며, 상기 RFID 리더는 승강장신호제어부에서 전송되는 신호를 수신하도록 하고, RFID 태그는 열차신호제어부에서 발생하는 신호를 상기 승강장신호제어부로 전송하도록 한 것을 예로 하여 설명한다.In addition, in the second embodiment, the on-vehicle communication control unit is composed of an RFID reader and an RFID tag, the RFID reader to receive a signal transmitted from the boarding point signal control unit, the RFID tag is a signal generated from the train signal control unit to the boarding point An example of transmitting to the signal controller will be described.
또한, 본 실시예2에 있어서 지상통신제어부는 RFID 리더로 구성되어 상기 차상통신제어부에서 전송되는 신호를 수신하도록 한 것을 예로 하여 설명한다.In addition, in the second embodiment, the terrestrial communication controller is configured as an RFID reader so as to receive a signal transmitted from the on-vehicle communication controller as an example.
또한, 본 실시예2에 있어서 속도검출부는 실시예1과 마찬가지로 속도검출기에서 발생하는 신호를 검출하도록 한 것을 예로 하여 설명한다.In addition, in the second embodiment, the speed detection unit will be described with an example in which the signal generated by the speed detector is detected as in the first embodiment.
또한, 본 실시예2에 있어서는 실시예1과 마찬가지로 시각표시부와 청각표시부로 이루어진 차상표시부를 장착하여 운전실에 열차와 정위치 정차점과의 거리를 표시하도록 한다.In the second embodiment, as in the first embodiment, the vehicle display unit including the visual display unit and the audio display unit is mounted to display the distance between the train and the stop position in the cab.
또한, 본 실시예2에 있어서 열차제어부와 승강장제어부는 컴퓨터 시스템으로 구성한 것을 예로하여 설명한다.In addition, in the second embodiment, the train control unit and the boarding point control unit will be described using an example of a computer system.
본 실시예2에 있어서 관리실(8)은 컴퓨터 시스템으로 이루어진 승강장제어부에 직접 통신망(9)을 접속하여 신호를 전송하는 하는 예로 하여 설명한다.In the second embodiment, the
이와 같이 본 실시예2를 구성한 이유는 다른 구성형태를 가지는 다른 실시예의 구성 및 작용효과는 본 실시예2와 실시예1로부터 용이하게 알 수 있기 때문이다.The reason why the
상기 통신망(9)은 전용망이나 인터넷 망 어느 것으로 이루어지던지 상관없다.The communication network 9 may be made of either a dedicated network or an internet network.
이하, 본 실시예2의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the second embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도1과 도9에서 도시되는 바와 같이, 차상통신제어부(150)와 차상표시부(160)와, 제동신호출력부(130)와, 속도검출부(120) 및, 차상열차운행정보검출부(110)를 열차제어부(140)에 접속하고, 상기 제동신호출력부(130)의 신호출력단을 열차제어시스템(TBS)에 접속하고, 속도검출부(120)의 신호입력단을 열차의 속도검출기(15)에 접속하며, 상기 차상열차운행정보검출부(110)의 신호입력단을 열차운행제어장치의 차상장치(TCS/T)에 접속하여 본 실시예2에 의한 열차신호제어부(100)를 구성한다.First, as shown in FIGS. 1 and 9, the on-vehicle
또한, 열차위치검출부(230)와 지상통신제어부(210)와 신호출력부(260)와, 위치표시부(250) 및, 지상열차운행정보검출부(220)를 승강장제어부(240)에 접속하여 본 실시예2에 의한 승강장신호제어부(200)를 구성한다.In addition, the train
상기 차상표시부(160)는 시각표시부(161)와 청각표시부(162)로 구성하고, 차상통신제어부는 RFID 리더(151)와 RFID 태그(152)로 구성하며, 지상신호제어부(210)는 RFID 리더로 구성한다.The
또한 17개의 RFID 태그(T11~T27)를 정위치 정차점을 기준으로 하여 좌측으로 10cm + 10cm + 15cm + 25cm + 35cm + 35cm + 35cm + 35cm의 간격으로 8개의 RFID 태그(T11~T18)를 설치하고, 우측으로 상기의 설치 위치와 대칭되도록 8개의 RFID 태그(T19~T27)를 설치하여 열차위치검출부(230)를 구성한다.In addition, 17 RFID tags (T11 ~ T27) are installed with 8 RFID tags (T11 ~ T18) at intervals of 10cm + 10cm + 15cm + 25cm + 35cm + 35cm + 35cm + 35cm to the left based on the exact stop position. In addition, the train
본 구성에 있어서 사용된 RFID 리더(151, 210)와 태그(152, T11~T27) 모두는 외부 통신포트 접속이 가능한 RFID 리더와 RFID 태그이다.The
또한, 본 구성에 사용된 RFID 리더 (151)과 이에 대응되는 RFID 태그 (T11~T27)는 수 cm의 비접촉 통신거리를 가지며, RFID 리더 (210)과 이에 대응되는 RFID 태그 (152)는 수 m에 이르는 비접촉 통신거리를 가진다. In addition, the RFID reader 151 and the corresponding RFID tags T11 to T27 used in this configuration have a contactless communication distance of several cm, and the
따라서, 상기 수 cm의 통신거리를 가지는 RFID 태그(T11~T27)는 선로를 따라 승강장 측면에 장착됨이 바람직하며, 상기 RFID 태그(T11~T27)에 대응되는 RFID 리더(151)는 열차 측면에 설치되어, 열차가 해당 위치에 위치하였을 때 상기 수 cm의 통신거리를 확보하도록 한다.Therefore, the RFID tags T11 to T27 having the communication distance of several cm are preferably mounted on the side of the platform along the track, and the RFID reader 151 corresponding to the RFID tags T11 to T27 is located on the train side. It is installed so as to secure a communication distance of several cm when the train is located at the corresponding position.
상기 수 m의 통신거리를 갖는 RFID 태그(152)와 RFID 리더(210)의 설치위치는 상기 통신거리가 확보되는 위치 내에서 자유로이 선택된다.The installation position of the RFID tag 152 and the
RFID 미들웨어는 컴퓨터 시스템으로 구성된 승강장제어부(240)와 열차제어부(140)에 탑재된다.The RFID middleware is mounted on the boarding
상기 승강장제어부(240)의 내부메모리, 또는 상기 승강장제어부(240)의 외부메모리에 정위치 정차점과 각 RFID 태그(T11~T27)의 장착 위치를 저장하고, 상기 RFID 태그(T11~T27) 각각에는 그 설치 위치에 대한 데이터를 저장한다.The fixed position stop point and the mounting position of each RFID tag T11 to T27 are stored in the internal memory of the
이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예2의 동작 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and the effect of the second embodiment configured as described above will be described.
설명에 있어서 실시예1과 중복되는 사항에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.Detailed descriptions of matters overlapping with those of the first embodiment will be omitted.
먼저, 열차가 승강장에 진입하면 상기 승강장제어부(240)는, 도15에서 도시되는 바와 같이, 지상신호제어단계(S400)를 수행하여 열차위치검출부(230)를 통해 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 열차신호제어부(100)로 전송하는 열차위치전송단계(S410)를 수행하게 된다.First, when the train enters the platform, the
이를 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.
상술한바와 같이 열차위치검출부(230)를 이루는 각 RFID 태그(T11~T27)에는 자신의 설치 위치 데이터가 저장되어 있다.As described above, each of the RFID tags T11 to T27 constituting the train
따라서, 열차가 승강장에 진입하여 상기 RFID 태그(T11~T27) 중 어느 하나의 RFID 태그와의 통신거리 범위 내에 도달하게 되면, 상기 열차신호제어부(100)의 차상통신제어부(150)의 RFID 리더(151)가 해당 RFID 태그와의 통신회로를 구성하여 통신회로를 구성한 RFID 태그에 저장된 위치 데이터를 검출하게 된다.Therefore, when the train enters the platform and reaches a communication range with any one of the RFID tags T11 to T27, the RFID reader of the on-board
그러면 상기 열차제어부(140)는 통신회로를 구성한 RFID 태그에 저장된 위치를 당해 열차가 존재해 있는 위치로 인식하게 된다.Then, the
즉, RFID 태그(T11~T27)와 RFID 리더(151)와의 비접촉 통신회로를 구성하여 열차의 위치를 전송하게 되는 것으로, 상기 각각의 RFID 태그(T11~T27)는 열차 위치를 비접촉 통신에 의해 열차신호제어부(100)로 전송하는 기능을 더 수행하게 된다.That is, by forming a non-contact communication circuit between the RFID tags (T11 ~ T27) and the RFID reader 151 to transmit the position of the train, each of the RFID tags (T11 ~ T27) trains the position of the train by contactless communication The function of transmitting to the
또한, 상기 RFID 리더(151)와의 통신을 통해 위치 데이터를 전송한 RFID 태그(T11~T27)는 이를 나타내는 신호를 승강장제어부(240)로 전송하여 열차의 위치를 승강장제어부(240)에 인가하게 된다.In addition, the RFID tags T11 to T27 having transmitted the position data through the communication with the RFID reader 151 transmit a signal indicating this to the boarding
상기 열차위치전송단계(S410)를 수행하여 열차의 위치를 전송한 후에는 검출한 열차의 위치로부터 정위치 정차점(7)과의 거리를 산출하여 위치표시부(250)를 통해 열차의 위치를 나타내는 거리산출및표시단계(S420)를 수행하게 된다.After transmitting the position of the train by performing the train position transmission step (S410), the distance from the detected position of the train to the exact position stop point 7 is calculated to indicate the position of the train through the
즉, RFID 태그(T11~T27)가 설치된 위치로부터 정위치 정차점(7)까지의 거리를 산출한 후 도10a, 도10b, 도10c와 같이 구성된 위치표시부(250)를 통해 열차와 정위치 정차점(7)과의 거리를 나타내어 정위치 정차를 용이하게 하여준다.That is, after calculating the distance from the position where the RFID tags T11 to T27 are installed to the exact position stop point 7, the train and the exact position stop by the
상기 거리산출및표시단계(S420)를 수행한 후 상기 승강장제어부(240)는 신호수신및출력단계(S430)를 수행하여 상기 열차신호제어부(100)에서 전송되는 열차운행정보를 상기 지상통신제어부(210)를 통해 수신하여 열차제어시스템(40)에 인가하게 된다.After performing the distance calculation and display step (S420), the
즉, 차상통신제어부(150)를 이루는 RFID 태그(152)를 통해 승강장신호제어부(200)로 전송할 데이터를 출력하면 상기 RFID 태그(152)와 비접촉 통신회로를 구성하는 RFID 리더로 이루어진 지상통신제어부(210)에서 이를 수신하여 수신된 신호를 열차신호시스템(40)으로 전송하게 된다.That is, when outputting data to be transmitted to the platform
예를 들어, 상기 열차신호제어부(100)에서 스크린도어시스템의 스크린 도어를 제어하는 문 제어신호(열림, 닫힘, 재개폐 신호)를 상기 RFID 태그(152)를 통해 전송하면, 이를 장거리 비접촉 통신회로를 구성하는 지상통신제어부(210)의 RFID 리더에서 검출하여 이를 신호출력부(260)를 통해 열차제어시스템(40)의 스크린도어시스템(PSD)에 인가하여 스크린도어의 문 개폐를 제어하게 된다.For example, when the train
이는 다른 열차 신호(열차 운행 정보)에 대해서도 마찬가지이다.The same applies to other train signals (train running information).
상기 신호수신및출력단계(S430)를 수행한 후에는 열차제어시스템신호검출및전송단계(S440)를 수행하여 열차제어시스템(40)에서 발생하는 신호를 상기 열차신호제어부(100)로 전송하게 된다.After performing the signal receiving and outputting step (S430), the train control system signal detecting and transmitting step (S440) is performed to transmit a signal generated in the
이를 다시 설명하면 다음과 같다.This will be described as follows.
상술한 바와 같이 상기 열차제어시스템(40)은 열차운행제어장치의 지상장치(TCS/P), 스크린도어시스템(PSD), 지상신호설비(PCS) 등으로 구성되는 것으로 상 기 장치들에서 발생하는 신호를 상기 열차위치검출부(230)를 이루는 RFID 태그(T11~T27)를 통해서 전송하게 된다.As described above, the
즉, 상기 RFID 태그(T11~T27) 전체나, 또는 열차신호제어부(100)로 위치정보를 전송한 RFID 태그(즉, 열차가 검출된 RFID 태그)에 열차신호제어부(100)로 전송할 데이터를 입력하면, 이를 차상통신제어부(150)를 이루는 RFID 리더(151)에서 검출하여 상기 열차제어시스템(40)에서 발생한 신호를 열차신호제어부(100)로 전송하게 된다.That is, the data to be transmitted to the
예를 들어, 상기 스크린도어시스템(PSD)에서 문 개폐 동작(열림, 닫힘, 재개폐 등)에 대한 정보를 검출하여 이를 열차신호제어부(100)에 전송하게 된다.For example, the screen door system PSD detects information about an opening / closing operation (open, closed, reopening, etc.) and transmits the information to the
한편, 상기 지상신호제어단계(S400)를 수행하여 열차의 위치에 대한 데이터와 열차제어시스템(40)에서 발생하는 신호를 전송하게 되면 이를 열차신호제어부(100)에서 차상신호제어단계(S300)를 수행하여 검출한 후, 열차의 제동을 제어하여 열차를 정위치 정차점(7)에 정차시키고 전송된 열차제어시스템(40)의 신호를 처리하게 된다.Meanwhile, when the ground signal control step (S400) is performed to transmit data on the position of the train and a signal generated by the
이를 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail as follows.
먼저, 상기 열차제어부(140)는, 도14에서 도시되는 바와 같이, 신호수신단계(S310)를 수행하여 상기 지상신호제어단계(S400)를 수행하여 전송한 열차 위치에 대한 신호와 열차제어시스템에서 발생하는 신호를 상술한 바와 같이 차상통신제어부(150)의 RFID 리더(151)를 통해 수신하게 된다.First, as shown in FIG. 14, the
상기 신호수신단계(S310)를 수행한 후에는 상기 속도검출부(120)를 통해 열 차의 속도를 검출하여 열차를 정위치 정차점(7)에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하여 열차제동시스템(TBS)의 동작을 제어하는 제동제어단계(S320)를 수행하게 된다.After performing the signal receiving step (S310), the
상기 제동제어단계(S320)를 수행한 후에는 상기 신호수신단계(S310)를 수행하여 수신한 열차제어시스템(40)의 신호에 따른 신호를 처리하는 열차제어시스템신호처리단계(S330) 및, 상기 신호수신단계(S310)를 수행하여 수신한 열차 위치에 대한 신호로부터 정위치 정차점(7)과의 거리를 산출하여 차상표시부(160)를 통해 나타내는 열차위치표시단계(S340)를 순차적으로 수행하게 된다.After performing the braking control step (S320), the train control system signal processing step (S330) for processing the signal according to the signal of the
또한, 상기 열차위치표시단계(S340)를 수행한 후에는 차상열차운행정보검출부(110)를 통해 열차에서 발생하는 열차운행정보를 검출하여 상기 승강장신호제어부(200)로 전송하는 운행정보검출및전송단계(S350)을 수행하게 된다.In addition, after performing the train position display step (S340), through the on-board train operation
즉, 열차운행제어장치의 차상장치(TCS/T)에서 발생하는 열차운행정보를 검출하여 이를 차상통신제어부(150)의 RFID 태그(152)를 통해 지상통신제어부(210)를 이루는 RFID 태그로 전송하면 상기 승강장제어부(240)가 이를 인가받아 신호출력부(260)를 통해 열차제어시스템(40)에 인가하게 된다.That is, the train operation information generated from the onboard device (TCS / T) of the train operation control device is detected and transmitted to the RFID tag forming the terrestrial
예를 들어, 열차운행제어장치(TCS)를 이루는 ATO 차상장치에서 문 제어 신호(문 열림, 닫힘, 재개폐 신호)를 발생하면 이를 상기 차상열차운행정보검출부(110)를 통해 검출하여 RFID 태그(152) 및 RFID 리더(210)를 통해 승강장제어부(240)로 전송하고, 상기 승강장제어부(240)는 이를 신호출력부(260)를 통해 열차제어시스템(40)의 스크린도어시스템(PSD)로 전송하여 해당 동작을 수행하도록 할 수 있다.For example, when the door control signal (door open, close, re-opening and closing signal) is generated in the ATO on-vehicle device forming the train driving control device (TCS), it is detected through the on-vehicle train
그러면, 상기 스크린도어시스템(240)은 해당 동작을 수행하고, 그 동작 상태를 상기 RFID 태그(T11~T27)와 RFID 리더(151)을 통해 열차제어부(140)로 전송하여 전송된 신호에 따른 처리를 수행하도록 할 수 있다.Then, the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예2는, 실시예1이 갖는 장점 외에 승강장신호제어부와 열차제어부와의 통신을 통해 차상에서 발생한 신호를 지상으로 전송하고, 지상에서 발생한 신호를 차상으로 전송하여 해당 신호처리를 행할 수 있음은 물론 신호 이중계를 구성하여 안전성을 향상시키게 되는 효과가 있다.As described above, in the second embodiment, in addition to the advantages of the first embodiment, the signal generated on the vehicle is transmitted to the ground through communication between the platform signal controller and the train controller, and the signal generated on the ground is transmitted to the vehicle. Not only can signal processing be performed, but there is an effect of improving safety by constructing a signal dual system.
그러나, 상기의 실시예2에 있어서는 열차위치검출부를 RFID 태그를 사용하여 구성한 것을 예로하여 설명하였으나 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.However, in the second embodiment described above with the train position detection unit configured using an RFID tag as an example, the technical idea of the present invention is not limited to this.
즉, 실시예1에서와 같이 열차검출수단을 사용하여 열차의 위치를 검출하여 제어할 수 있음을 밝혀둔다.That is, as in the first embodiment, it is found that the train detection means can be used to detect and control the position of the train.
또한 상기의 실시예2에 있어서 RFID 태그는 외부 통신포트 접속 기능이 있는 RFID를 사용하는 것을 예로하여 설명하였으나 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.In addition, in the above-described
또한, 상기의 실시예2에 있어서는 지상통신제어부와 차상통신제어부를 RFID 태그 및 리더를 사용하여 구성한 것을 예로하여 설명하였으나 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.In addition, in the second embodiment described above by using an RFID tag and a reader configured as a terrestrial communication control unit and the on-vehicle communication control unit by way of example, the technical idea of the present invention is not limited to this.
즉, 실시예1에서와 같이 공지의 무선 통신 장치를 사용하여 구성할 수 있음 을 밝혀둔다.That is, it turns out that it can be configured using a known wireless communication device as in the first embodiment.
또한, 상기의 실시예2에 있어서는 속도검출기를 이용하여 열차의 속도를 검출하였으나 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.In addition, in the second embodiment, the speed of the train is detected using a speed detector, but the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
즉, 도8에서 도시되는 바와 같이 별도의 속도검출센서(121)를 사용하여 열차의 속도를 검출할 수 있음을 밝혀둔다.That is, as shown in FIG. 8, the speed of the train can be detected using a separate
상기와 같이 별도의 속도검출기(121)를 사용하여 열차의 속도를 검출할 경우에는 속도검출기가 갖는 오차를 제거 할 수 있어 더욱 정확한 제어를 행할 수 있다.When the speed of the train is detected using the
또한, 상기의 실시예에 있어서는 열차의 가속도, 또는 감속도를 열차제어부의 제어 논리에 의해 산출하였으나 도8에서 도시되는 바와 같이 별도의 가속도센서로 이루어진 감가속도검출부(170)를 사용하여 열차의 가속도, 또는 감속도를 검출 할 수 있음을 밝혀둔다.In addition, in the above embodiment, the acceleration or deceleration of the train is calculated by the control logic of the train controller. However, as shown in FIG. 8, the acceleration of the train using a
또한, 상기의 실시예들에 있어서는 상기 열차제어시스템(40)에서 발생하는 신호를 열차신호제어부(100)로 전송하는 것을 예로하여 설명하였으나 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.In addition, in the above embodiments has been described as an example of transmitting the signal generated in the
즉, 상기 열차제어시스템(40)에서 발생하는 신호를 승강장신호제어부(200)에서 사용할 수 있음을 밝혀둔다.That is, it turns out that the signal generated from the
예를 들어, 지상신호설비에서 발생하는 통과 열차에 대한 데이터를 검출하여 그 역을 통과하는 열차로 판단될 경우에는 상기의 정위치 정차 과정이나 표시과정을 생략하도록 구성할 수 있음을 밝혀둔다.For example, if it detects the data for the passing train generated from the ground signal equipment, and determines that the train passes through the station, it can be configured to omit the above-described stop-stop process or display process.
또한, 상기의 실시예들에 있어서는 열차위치검출부의 설치 위치에 대한 데이어터와 정위치 정차점에 대한 데이터를 승강장신호제어부에 저장한 것을 예로하여 설명하였으나 본 고안의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.In the above embodiments, the data about the installation position of the train position detection unit and the data on the stop position of the train are stored in the boarding point signal control unit as an example, but the technical idea of the present invention is not limited thereto. To reveal.
즉, 열차가 통과하는 모든 역에 대한 상기 정보를 열차신호제어부에 저장하여 본 고안의 기술적 사사에 의한 동작을 수행할 수 있음을 밝혀둔다.In other words, the information about all the stations passing through the train is stored in the train signal control unit to find out that the operation can be performed by the technical company of the present invention.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안 "열차 정위치 정차 자동제어시스템"은, 특히, 승강장으로 진입하는 열차의 위치를 검출하여 선로와 운전실에 정위치 정차점까지의 거리를 시각적으로, 청각적으로 나타내주어 정위치 정차를 용이하게 유도하게 되는 효과가 있고, 열차 위치에 대한 신호를 열차로 전송하여 열차를 정위치 정차점에 정차시키기 위해 필요한 제동감속도량, 또는 제동가속도량을 산출하여 열차제동시스템의 동작을 지속적으로 자동 제어함으로써 열차를 정위치에 정차시키게 되는 효과가 있으며, 열차신호제어부와 승강장신호제어부와의 통신을 통해 신호를 송수신함으로써 적절한 열차운행제어장치가 설치되어 있지 않은 역이나 정상동작하지 않는 역에 해당 신호를 전송할 수 있음은 물론 신호 이중계를 구성함으로써 열차의 안전성을 향상시키게 되는 효과가 있는 매우 유용한 고안이다.As described above, the present invention "train stop automatic control system", in particular, by detecting the position of the train entering the platform to visually and acoustically display the distance to the stop position on the track and cab It has the effect of easily inducing the exact stop of the train, and calculating the amount of braking deceleration or braking acceleration required to stop the train at the stop of the train by transmitting a signal about the train position to the train. It is effective to stop the train at the right position by continuously controlling the operation automatically, and to send and receive signals through the communication between the train signal control unit and the platform signal control unit, so that the train does not operate properly in the station or the normal train operation control system. It is possible to transmit the corresponding signal to stations that do not have the safety Which is very useful in devising effective thereby improve.
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