KR20080043636A - 열차 통합 관리시스템 - Google Patents

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KR20080043636A
KR20080043636A KR1020060112415A KR20060112415A KR20080043636A KR 20080043636 A KR20080043636 A KR 20080043636A KR 1020060112415 A KR1020060112415 A KR 1020060112415A KR 20060112415 A KR20060112415 A KR 20060112415A KR 20080043636 A KR20080043636 A KR 20080043636A
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Abstract

본 발명은 열차 통합 관리시스템에 관한 것으로, 특히 열차의 운행 상황에 대한 안내와, 탑승자의 편의를 위해 제공되는 각종 미디어 정보를 방송하기 위해 열차에 구축되는 방송시스템을 운전실에서 통합하여 관리하도록 하는 인터페이스 환경을 제공하여 운전실의 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있게 하고, 운전자가 열차에 구축되는 각종 시스템을 일목요연하게 관리 운영할 수 있게 하는 열차 통합 관리시스템에 관한 것이다.
또한, 열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보를 표시하는 열차운행안내표시기; 열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보나 각종 영상정보를 표시하는 방송표시기; 열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보를 출력하는 열차운행안내스피커; 무선랜 어댑터를 구비함으로써 무선망을 통해 방송사나 동영상 콘텐츠 제공자로부터 영상정보를 수신하고, 수신된 영상정보를 상기 방송표시기로 출력하는 방송제어부; 상기 열차운행안내표시기, 상기 방송표시기 및 상기 열차운행안내스피커를 통해 안내되는 열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보를 통합하여 관리하는 열차정보안내통합부 및 열차의 운전실 적소에 설치되고, 열차 운행자로부터 제어명령을 입력받아 상기 방송제어부와 상기 열차정보안내통합부를 통합적으로 제어하는 사용자인터페이스통합부를 포함하여 이루어진다.
열차, 지하철, 안내, 방송, TCMS, TIS, 통합, 인터페이스, CCTV

Description

열차 통합 관리시스템{integrated management system for train}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 통합 관리시스템의 네트워크 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 통합 관리시스템과 연계되는 방송송출시스템의 네트워크 구성도이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100: 열차 통합 관리시스템 105: 사용자인터페이스통합부
110: 열차정부안내통합부 115: 객실내방송제어부
120: 영상정보저장부 125: 열차 종합제어장치(TCMS)
130: 운전실모니터 135: 전면행선 및 열차번호 표시기
140: 측면행선표시기 145: 노선안내표시기
150: 객실모니터 155: 카메라
160: 중앙제어기 165: 운전실스피커
170: 측면제어기 175: 비상인터폰
180: 증폭기 185: 외부스피커
190: 실내스피커
200: 방송송출시스템 205: 업로드서버
210: 방송정보관리서버 215: 백업서버
220: DB서버 225: 방송송출관리서버
230: 통신서버 235: 미디어서버
240: 로그서버 245: 통합 유/무선망
본 발명은 열차 통합 관리시스템에 관한 것으로, 특히 열차의 운행 상황에 대한 안내와, 탑승자의 편의를 위해 제공되는 각종 미디어 정보를 방송하기 위해 열차에 구축되는 방송시스템을 운전실에서 통합하여 관리하도록 하는 인터페이스 환경을 제공하여 운전실의 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있게 하고, 운전자가 열차에 구축되는 각종 시스템을 일목요연하게 관리 운영할 수 있게 하는 열차 통합 관리시스템에 관한 것이다.
각종 산업분야에 전반적으로 일반화되어 가고 있는 관리 시스템은 철도차량분야에 있어서도 이미 오래전부터 도입되어 왔다. 이러한 열차 관리 시스템은 초기에는, 단순히 차량에 설치된 주요장치의 고장을 현시/기록하기 위해 속도기록계 및 다수의 고장표시 등을 사용한 모니터 기능을 수행하였다. 그러나 이후, 컴퓨터와 통신기술의 급속적인 발전은 열차 관리 시스템에도 응용되어 이에 따라 차상정보장치(Train information system; TIS)가 개발됨으로써 추진제어장치, 제동장치 및 보조전원장치 등의 동작 상태를 감시하는 기능과 중고장시 상태기록과 경보를 발생시키는 기능이 가능하게 되었다.
최근에는, 상기와 같은 TIS보다 더욱 다양한 제어기능이 포함된 종합제어장치(Train control and monitoring system; TCMS)가 열차의 관리 시스템에 도입되어 감시 기능 외에 열차의 주요장치 즉, 추진제어장치, 제동장치, 보조전원장치, 고전 압장치 및 승객서비스장치(예를 들면, TV방송 장치)에 대한 제어를 컴퓨터가 수행할 수 있게 되었다. 또한, 자동열차운전장치(automatic train operation; ATO) 및 자동열차제어장치(automatic train control; ATC)와의 인터페이스를 통해 승무원을 대신하여 역행/제동력을 지시함으로써, 역간의 정속주행 및 역에서의 정밀정지제어기능을 수행하고 이에 따라 열차의 자동/무인 운전을 가능하게 하였다.
한편, 음성/영상 등 다양한 멀티미디어 신호를 디지털 방식으로 변조하여, 고정 또는 휴대용/차량용 수신기에 제공하는 방송서비스로써, 일명 '손 안의 TV'라고도 불리우는 DMB(digital multimedia broadcasting) 방송이 공중파 방송사에 의해 서비스가 진행중이다. 즉, 이러한 DMB 방송, 기존의 공중파 방송 혹은 케이블 방송을 위한 방송시스템은 이를 제공하는 컨텐츠 제공자(contents provider; CP)나 공중파방송사와 열차운영업체 간의 서비스 계약을 통해 열차 탑승자의 편의를 제공하기 위한 목적으로 열차 내에 구축되어 가고 있는 실정이다. 따라서, 통신/전자 분야의 기술발전이 거듭할수록 열차운행의 안전과 탑승자의 편의를 위해 다양한 시스템이 열차에 구축되어 갈 것이다.
그러나, 전술한 바와 같은 열차에 구축되는 각종 시스템은 각각 별도의 제어기를 통해 관리되고 있고, 이러한 제어기에 명령을 입력하기 위한 사용자 인터페이스(user interface) 장치나 명령의 수행 결과를 디스플레이하는 모니터링 장치도 각각 개별적으로 운영되고 있어서, 승무원이 열차 운행을 하면서 열차 내 구축된 각종 시스템을 개별적으로 관리하는 것에는 어려움이 따르고, 궁극적으로는 운행의 안정성이 저해된다라고 하는 문제점이 있었다. 그리고, 새로운 기능을 갖는 시스템 이 열차에 새로 구비될 때마다 그에 따른 사용자 인터페이스 장치나 모니터링 장치도 운전실에 새로 설치하여야 하는바, 운전실의 공간 활용에 제약이 있다라는 문제점이 있었다. 따라서, 열차 내 탑재되어 각종 시스템을 통합하여 관리할 수 있는 인터페이스 환경의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 열차 운행자에게 열차 내 구축된 각종 시스템에 대한 제어를 통합하여 관리할 수 있게 하고, 열차운행정보에 대한 안내방송을 통합하여 관리할 수 있게 하는 열차 통합 관리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 열차 통합 관리시스템은 열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보를 표시하는 열차운행안내표시기; 열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보나 각종 영상정보를 표시하는 방송표시기; 열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보를 출력하는 열차운행안내스피커; 무선랜 어댑터를 구비함으로써 무선망을 통해 방송사나 동영상 콘텐츠 제공자로부터 영상정보를 수신하고, 수신된 영상정보를 상기 방송표시기로 출력하는 방송제어부; 상기 열차운행안내표시기, 상기 방송표시기 및 상기 열차운행안내스피커를 통해 안내되는 열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보를 통합하여 관리하는 열차정보안내통합부 및 열차의 운전실 적소에 설치되고, 열차 운행자로부터 제어명령을 입력받아 상기 방송제어부와 상기 열차정보안내통합부를 통합적으로 제어하는 사용자인터페이스통합부를 포함하여 이루 어진 열차 통합 관리시스템을 제공한다.
전술한 구성에서, 상기 열차 통합 관리시스템은 영상정보저장부를 더 구비하되, 상기 방송제어부는 상기 무선랜 어댑터를 통해 수신된 영상정보를 상기 영상정보저장부에 저장하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열차 통합 관리시스템은 열차의 객실 내 상황을 촬영하는 카메라 및 상기 방송표시기에 내장되는 채로 상기 방송표시기로 공급되는 전원으로 구동되고, 상기 카메라에서 촬영된 영상을 상기 영상정보저장부에 전송하여 상기 영상정보저장부에 저장되도록 하는 카메라리서버를 더 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 영상정보저장부와 상기 방송표시기 간의 연결, 상기 방송제어부와 상기 방송표시기 간의 연결은 광 케이블로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 열차정보안내통합부는 임베디드 오퍼레이팅 시스템(embeded-OS)을 구현하는 것이 바람직하고, 상기 사용자인터페이스통합부에는 하나의 키보드, 하나의 모니터 및 하나의 마우스로 여러 대의 컴퓨터 또는 서버를 관리할 수 있게 하는 입/출력 통합모듈이 탑재되는 것이 바람직하다.
이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 열차 통합 관리시스템에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 통합 관리시스템의 네트워크 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 열차 통합 관리시스템(100)의 네트워크 구성은 운전실 적소에 설치되고, 열차의 운행 상황이나 객실 내 상황을 디 스플레이하는 운전실모니터(130); 이 운전실모니터(130)와 연결되어 열차 운행자에게 열차 내 구축된 각종 시스템에 대해 통합적으로 명령을 입력할 수 있게 하는 사용자인터페이스통합부(105); 열차의 주요장치 즉, 추진제어장치, 제동장치, 보조전원장치, 고전압장치 및 승객서비스장치에 대한 동작 상태를 감시하거나 제어하는 열차 종합제어장치(Train control and monitoring system; TCMS)(125); 이 열차 종합제어장치(125)로부터 입력되는 열차정보 특히, 열차의 행선지, 열차간 간격, 도착역 등을 입력받아 그에 대한 안내를 통합하여 관리하는 열차정보안내통합부(110); 운전실 내에 설치되는 운전실스피커(165); 객실 내 설치되는 비상인터폰(175)과 실내스피커(190); 열차 외부에 설치되는 외부스피커(185); 이들 스피커(185, 190)를 통해 출력될 음성을 증폭하는 증폭기(180); 열차정보안내통합부(110)로부터 입력되는 정보를 토대로 상기한 운전실스피커(165), 비상인터폰(175), 실내스피커(190) 및 외부스피커(185)를 제어하는 중앙제어기(center operation Box)(160); 열차의 전면에 설치되고, 열차정보안내통합부(110)의 제어에 의해 열차의 행선지 및 번호를 표시하는 전면행성 및 열차번호표시기(135); 열차 외부 측면에 설치되고, 열차정보안내통합부(110)의 제어에 의해 열차의 행선지를 표시하는 측면행선표시기(140); 열차 내부 측면 즉, 출입문 주위에 설치되고, 열차정보안내통합부(110)의 제어에 의해 도착역명, 도착역정보 혹은 노선 등의 정보를 표시하는 노선안내표시기(145); 객실 내 천장에 설치되고, 열차의 운행 상황이나 각종 미디어방송을 디스플레이하는 객실모니터(150)와 이를 제어하는 객실내방송제어부(115); 객실 내 상황을 촬영하는 카메라(155); 및 객실모니터(150)를 통해 출 력될 영상정보나 상기한 카메라(155)에 의해 촬영된 영상을 저장하는 영상정보저장부(120)를 포함하여 이루어지되,
전술한 구성에서, 사용자인터페이스통합부(105)로부터 출력되는 명령에 의해 열차정보안내통합부(110) 및 객실내방송제어부(115)가 제어되고, 영상정보저장부(120)에 저장된 영상 정보가 관리된다.
열차정보안내통합부(110)는 좀 더 구체적으로, 열차 내 설치되는 각종 표시기(135, 140, 145)를 설정하는 표시기설정기와 열차 내 구비되는 각종 스피커(165, 185, 190)와 비상인터폰(175)를 제어하는 자동음성안내장치(public address unit)를 구현하는 장비인바, 기존의 8 또는 16비트 등의 마이크로컨트롤러(micro-controller)로 구현되던 표시기설정기보다 확장성이 큰 임베디드 오퍼레이팅 시스템(embeded-OS)을 구현하는 PC(personal computer) 급 표시기설정기인 것이 바람직하다. 이러한 PC급 설정기로 구현되는 열차정보안내통합부(110)에는 하드웨어적인 전술한 자동음성안내장치를 대신하는 MP3 플레이어와 같은 소프트웨어가 탑재되고, RS-232C, RS-422 혹은 RS-485과 같은 직렬(serial)통신포트가 4 포트 이상 지원되는 것이 바람직하다. 또한, TCP/IP 기반의 유/무선 이더넷(Ethernet), 적외선 및 블루투스(Bluetooth) 기능이 필요에 따라 더 구비될 수도 있을 것이다.
사용자인터페이스통합부(105)는 구체적으로, 하나의 키보드, 하나의 모니터 및 하나의 마우스로 여러 대의 컴퓨터 또는 서버를 관리할 수 있게 하는 입/출력 통합모듈과 LCD 터치(Touch) 기능모듈이 탑재되는바, 이를 통해 운전자로 하여금 열차정보안내통합부(110), 객실내방송제어부(115) 및 영상정보저장부(120)를 편리 하게 조정할 수 있도록 한다. 아울러, 사용자인터페이스통합부(105)에는 키보드, 마우스, 모니터, 스피커 및 마이크와 연결하기 위한 콘솔커넥터(console connector)와, 열차정보안내통합부(110), 객실내방송제어부(115) 및 영상정보저장부(120)와의 연결을 위한 제어포트가 구비되되, 여기서 상기한 제어포트는 USB(universal serial bus)포트로 구현되는 것이 바람직할 것이다. 보다 구체적으로, 사용자인터페이스통합부(105)는 열차정보안내통합부(110) 관리를 위한 화면과, 카메라(155)를 통해 촬영되는 CCTV 화면과, 터치패널화면 등의 화면이 하나의 모니터 즉, 운전실모니터(130)에 표시되도록 하여 운전자가 열차 상황을 종합적으로 인지할 수 있게 한다. 또한, 사용자인터페이스통합부(105)는 향후 새로운 시스템 예를 들면, PSD(platform screen door)가 추가될 때 그에 따라 운전자가 조정하기 위한 별도의 입/출력 장비가 필요하였던 것을 상기한 입/출력 통합모듈로 대체하도록 하고, 이에 따라 추가적으로 입/출력 장비가 필요 없어 효율적인 운전실의 공간활용이 가능하도록 한다.
객실내방송제어부(115)는 후술한 방송송출시스템으로부터 각종 미디어 정보 특히, DMB방송을 수신하기 위한 무선랜 어댑터(adapter)가 탑재되는 것이 바람직한바, 이러한 무선랜 어댑터를 통해 수신된 미디어 정보를 영상정보저장부(120)에 저장시키거나, 객실모니터(150)를 통해 출력한다. 또한, 객실내방송제어부(115)는 열차정보안내통합부(110)로부터 입력되는 열차정보를 미디어 정보와 합성하여 출력하도록 하는 영상합성 기능모듈을 탑재하는 것이 바람직한바, 예를 들면 승객이 객실모니터(150)를 통해 방송되는 드라마를 보다가도 자신이 내릴 도착역을 알 수 있도 록 한다. 또한, 객실내방송제어부(115)에 구비되는 무선랜 어댑터의 방송송출시스템의 액세스방식은 인프라스트럭쳐 모드나 무선 LAN PC간 통신(Wi-Fi) 일명, 휴대인터넷(Wibro) 방식인 것이 바람직할 것이다.
카메라리시버(미도시)는 카메라(155)에서 촬영된 영상을 운전실에 설치된 영상정보저장부(120)로 전송하는 기능을 수행하는바, 객실모니터(150) 중 어느 한 곳에 내장되는 것이 바람직하다. 이렇게 객실모니터(150)에 카메라리시버가 내장됨으로써, 그 전원공급문제를 해결할 수 있으며, 광 및 통신 케이블을 단일 포설하여 보다 효과적인 기기 구성을 구현할 수 있는 것이다.
한편, 영상정보저장부(120)와 객실모니터(150) 간의 연결, 객실내방송제어부(115)와 객실모니터(150)간의 연결은 노이즈의 영향이 최소화되어 깨끗한 영상이 송/수신되도록 광 케이블로 이루어지는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 통합 관리시스템 즉, 전술한 객실내방송제어부(115)와 연계되는 방송송출시스템의 네트워크 구성도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 적용될 수 있는 방송송출시스템(200)은 방송사 예를 들면, MBC, KBS, Skylife 또는 케이블 방송사나 컨텐츠 제공자(contents provider; CP)로부터 제공받은 각종 영상물을 지하구간에 설치된 광전송 기술과 무선랜 기술이 접목된 지하철 유무선망을 통해 각각의 열차에 탑재된 객실내방송제어부(115)로 전송하는 방송송출시스템으로써,
방송사로부터 수신된 공중파신호를 방송용 MPEG로 전환하고, CP로부터 수신된 방송매체를 디지털로 변환하는 과정을 거쳐 방송관리서버(210)에 입력하고, 매 체에 대한 정보는 DB서버(220)에 입력하는 업로드서버(205); 업로드서버(205)에서 방송용 MPEG로 변환된 방송 정보를 관리하는 서버인바, 대용량의 기록매체를 소량의 디스크 및 데이프로 관리할 수 있도록 설계된 방송정보관리서버(210); 매체정보, 방송스케줄정보, 노선관리, 서버정보, 방송로그정보 등을 오라클(Oracle) 데이터베이스를 이용하여 관리하여 주는 DB서버(220); 이 DB서버(220)에 저장된 정보를 백업하여 관리하여 주는 백업서버(215); 업로드서버(205)를 통해 방송사나 CP 송출자가 송출한 정보를 받아 통신서버(235)나 미디어서버(230)로 방송 송출 명령을 내리는 방송송출관리서버(225); 방송스케줄, 이상정보 또는 제어신호를 열차에 전달하는 서버로써, 이들 열차에 전달되는 정보는 소용량 파일이나 패킷이 다수개인 특징이 있기 때문에 경량인 서버로 이루어진 통신서버(235); 실제 방송되는 동영상 정보를 차량에 제공하는 서버로써, 이 동영상 정보는 대용량의 파일이나 스트림이 소량인 특징이 있기 때문에 중급이상의 서버로 이루어진 미디어서버(230); 열차 즉, 객실내방송제어부(115)로부터 운행정보나 방송로그정보를 수신받아 DB서버(220)에 입력하는 로그서버(240); 및 지하철 노선에 설치되어 하나의 네트워크 구성으로 만들어주는 광케이블(optical fiber)과 이동체인 열차 내 객실방송제어부(115)에 동영상 정보를 실시간으로 전송하는 무선망을 포함하는 통합 유/무선망(245)을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 열차 통합 관리시스템은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 열차 통합 관리시스템에 따르면, 열차 내 구축된 각종 시스템에 대한 제어를 통합하여 관리하도록 하고, 열차운행정보에 대한 안내방송을 통합하여 관리하도록 하여 열차 운행자가 열차에 구축되는 각종 시스템을 일목요연하게 관리 운영할 수 있고, 이러한 관리상의 편의성이 보다 안정적으로 열차 운행을 할 수 있게 하며, 더 나아가서는 운전실에 설치되는 사용자인터페이스장치가 통합되어 운전실의 공간을 보다 효율적으로 활용할 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보를 표시하는 열차운행안내표시기;
    열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보나 각종 영상정보를 표시하는 방송표시기;
    열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보를 출력하는 열차운행안내스피커;
    무선랜 어댑터를 구비함으로써 무선망을 통해 방송사나 동영상 콘텐츠 제공자로부터 영상정보를 수신하고, 수신된 영상정보를 상기 방송표시기로 출력하는 방송제어부;
    상기 열차운행안내표시기, 상기 방송표시기 및 상기 열차운행안내스피커를 통해 안내되는 열차의 상태나 운행 상황에 관한 정보를 통합하여 관리하는 열차정보안내통합부 및
    열차의 운전실 적소에 설치되고, 열차 운행자로부터 제어명령을 입력받아 상기 방송제어부와 상기 열차정보안내통합부를 통합적으로 제어하는 사용자인터페이스통합부를 포함하여 이루어진 열차 통합 관리시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    영상정보저장부를 구비하되,
    상기 방송제어부는 상기 무선랜 어댑터를 통해 수신된 영상정보를 상기 영상정보저장부에 저장하는 것을 특징으로 하는 열차 통합 관리시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    열차의 객실 내 상황을 촬영하는 카메라 및
    상기 방송표시기에 내장되는 채로 상기 방송표시기로 공급되는 전원으로 구동되고, 상기 카메라에서 촬영된 영상을 상기 영상정보저장부에 전송하여 상기 영상정보저장부에 저장되도록 하는 카메라리서버를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 열차 통합 관리시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 영상정보저장부와 상기 방송표시기 간의 연결, 상기 방송제어부와 상기 방송표시기 간의 연결은 광 케이블로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열차 통합 관리시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열차정보안내통합부는 임베디드 오퍼레이팅 시스템(embeded-OS)을 구현하는 것을 특징으로 하는 열차 통합 관리시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 사용자인터페이스통합부에는 하나의 키보드, 하나의 모니터 및 하나의 마우스로 여러 대의 컴퓨터 또는 서버를 관리할 수 있게 하는 입/출력 통합모듈이 탑재되는 것을 특징으로 하는 열차 통합 관리시스템.
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