KR20100128029A - The device of cab signaling correction antenna for tilting train - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 틸팅열차 차상신호안테나 수신각도 보정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 틸팅열차가 틸팅동작에 관계없이 ATP차상안테나와 ATP지상안테나간의 수평확보를 통한 안정적인 신호수신을 확보하기 위한 틸팅열차 차상신호안테나 수신각도 보정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tilting train onboard signal antenna receiving angle correction device, and more particularly, to a tilting train onboard vehicle to ensure stable signal reception through the horizontal acquisition between the ATP onboard antenna and the ATP ground antenna regardless of the tilting operation. The present invention relates to a signal antenna reception angle correction device.
틸팅열차는 선로의 곡선부를 운행시 곡선의 중심방향으로 차체를 기울여 열차의 원심력을 상쇄하여 곡선부를 고속으로 운행할 수 있는 열차이다. 국내에서 개발된 틸팅열차는 곡선부 운행시 곡선의 크기에 따라 곡선의 중심방향으로 최대 8도를 기울여 고속으로 곡선부를 통과하도록 설계되었다. A tilting train is a train that can operate a curved section at high speed by tilting the body toward the center of the curve to offset the centrifugal force of the train. The tilting train developed in Korea is designed to pass through the curved section at high speed by tilting up to 8 degrees toward the center of the curve according to the curve size when the curved section runs.
ATP지상안테나는 지상의 폐색진입 전에 설치되어 신호기상태에 따른 열차의 이동권한부여 및 운행구간의 지리적정보를 차상장치가 수신함으로써 열차의 과속으로부터 안전을 확보하기 위한 안전설비이다. The ATP ground antenna is installed before the occlusion of the ground and is a safety facility to secure safety from the speeding of the train by receiving the authorization of movement of the train according to the signal status and the geographic information of the operating section.
자동열차방호(ATP)차상안테나는 지상의 일정지역마다 설치된 ATP지상안테나를 통해 선행열차의 위치 및 구간제한속도 등의 열차의 안전한 운행을 위한 정보를 수신받는다. 국내 일반철도구간에 설치된 ATP지상장치의 정보를 수신하기 위한 ATP차상안테나의 틸팅방향 최대 허용각도는 시공시의 설치오차를 포함하여 최대 3도까지를 허용하고 있다.Automatic train protection (ATP) car antenna receives information for safe operation of trains, such as the location of the preceding train and the speed limit of the train, through the ATP ground antennas installed in certain areas of the ground. The maximum allowable angle of tilting direction of ATP vehicle antenna for receiving information of ATP ground equipment installed between domestic steel tools is allowed up to 3 degrees including installation error during construction.
상기와 같이 ATP장치는 지상으로부터 차상으로 정보를 수신하기 위해 ATP지상안테나와 ATP차상안테나간의 정보전송을 이용한다. ATP차상안테나가 설치된 열차가 ATP지상안테나를 통과하는 순간에 ATP차상안테나로부터 ATP지상안테나를 활성화하기 위한 텔레파워링 신호가 전송되며, 텔레파워링신호에 의해 활성화된 ATP지상안테나는 열차운행을 위한 정보를 ATP차상안테나로 전송한다. As described above, the ATP device uses information transmission between the ATP ground antenna and the ATP onboard antenna to receive information from the ground to the vehicle. As soon as a train with ATP onboard antenna passes through the ATP ground antenna, a telepowering signal is transmitted from the ATP onboard antenna to activate the ATP ground antenna, and the ATP ground antenna activated by the telepowering signal is used for train operation. The information is sent to the ATP onboard antenna.
약 200km/h로 운행하는 열차가 ATP지상안테나가 설치된 구간을 통과하는 동안 ATP차상안테나로 지상으로부터의 ATP차상안테나와 ATP지상안테나간의 수평확보가 되지 않아 정보수신에 실패하는 경우, ATP차상장치의 안전측 동작에 의해 제동이 수행되도록 구성되어 있다. If a train operating at about 200km / h passes the section where the ATP ground antenna is installed, it fails to receive information because the ATP car antenna and ATP ground antenna are not horizontally secured from the ground by the ATP car antenna. The braking is configured to be performed by the safe side operation.
도 1은 곡선이 없는 구간을 주행하는 틸팅열차의 ATP차상안테나 상태도, 도 2는 틸팅열차가 곡선구간을 운행하는 경우 틸팅동작에 의해 ATP차상안테나의 각도가 허용각도를 초과하는 상태를 나타내는 개략도이다. 1 is a schematic diagram showing the state of the ATP vehicle antenna of the tilting train traveling a section without curve, Figure 2 is a state in which the angle of the ATP vehicle antenna exceeds the allowable angle by the tilting operation when the tilting train travels a curved section to be.
틸팅열차뿐 아니라 일반열차에도 설치되는 ATP차상안테나는 도 1과 같이 열차의 전두부 차량 하부에 설치되므로, 선로와 항상 수평을 유지하여 ATP차상안테나와 ATP지상안테나의 안정적인 정보전송이 가능하다. 하지만 도 2에서 보듯이 틸팅열차의 경우 곡선구간 운행시 열차가 최대 8도까지 기울어지므로, ATP차상안테나와 ATP지상안테나의 정상적인 신호전송을 위한 각도 3도를 벗어나게 되어 ATP차상안테나와 ATP지상안테나간의 안정적인 정보전송이 보장되지 않는다. As well as the tilting train, the ATP vehicle antenna installed in the general train is installed at the lower part of the front head vehicle of the train as shown in FIG. However, as shown in FIG. 2, in the case of the tilting train, the train inclines to a maximum of 8 degrees, and thus the angle between the ATP vehicle antenna and the ATP ground antenna is out of 3 degrees for the normal signal transmission of the ATP vehicle antenna and the ATP ground antenna. Stable information transmission is not guaranteed.
따라서 틸팅열차가 곡선부 고속통과시의 틸팅동작에 의하여 ATP차상안테나와 ATP지상안테나의 정보전송실패는 열차운영효율을 크게 저하시키는 원인이 되는 문제점이 있다. Therefore, the information transmission failure of the ATP vehicle antenna and the ATP ground antenna due to the tilting operation when the tilting train passes the high speed of the curved portion has a problem that causes the train operation efficiency to be greatly reduced.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 틸팅열차가 틸팅동작에 관계없이 ATP차상안테나와 ATP지상안테나간의 수평확보를 통한 안정적인 신호 수신을 확보하기 위한 틸팅열차 차상신호안테나 수신각도 보정장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the tilting train vehicle signal correction angle correction to ensure stable signal reception through the horizontal acquisition between the ATP vehicle antenna and the ATP ground antenna regardless of the tilting operation The object is to provide a device.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 틸팅열차 차상 신호 안테나 수신각도 보정장치는 곡선구간 운행시 차량의 틸팅운동을 제어하는 차량틸팅제어장치를 포함하는 틸팅열차의 하부 중앙 양측으로 고정지지대가 연결되고, 상기 고정지지대의 끝단에 위치한 제어기 고정 플레이트, 상기 차량틸팅제어장치로부터 입력된 틸팅각도정보를 연산처리하여 역틸팅신호를 출력하는 역틸팅제어기, 상기 역틸팅제어기에서 출력되는 역틸팅신호에 의하여 구동되는 역틸팅 제어모터, 상기 역틸팅 제어모터의 샤프트에 장착된 제1풀리와 상기 제어기 고정 플레이트의 하측 중앙에 위치한 고정지지대의 끝단에 연결된 제2풀리를 연결하여 구동동력을 전달하기 위한 역틸팅 구동밸트 및 상기 제2풀리의 일면과 연결 고정되어, ATP지상안테나와 수평을 유지하도록 상기 역틸팅 제어모터의 구동에 의하여 제2풀리가 구동함에 따라 각도가 변하는 ATP차상안테나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The tilt angle train signal receiving angle correction device of the present invention for realizing the object as described above is fixed to the both sides of the lower center of the tilting train including a vehicle tilting control device for controlling the tilting movement of the vehicle when driving the curve section A controller fixing plate connected to the end of the fixing support, a reverse tilting controller for outputting a reverse tilting signal by calculating and processing tilting angle information input from the vehicle tilting control device, and a reverse tilting signal output from the reverse tilting controller. Reverse tilting control motor driven by the reverse, the reverse for transmitting the driving power by connecting the first pulley mounted on the shaft of the reverse tilting control motor and the second pulley connected to the end of the fixed support located in the lower center of the controller fixing plate It is fixed to the tilting driving belt and one surface of the second pulley so that it is horizontal with the ATP ground antenna. That is characterized in that comprising an ATP-board antenna angle that varies as the second pulley is driven by a drive motor of the tilting control station.
또한 제 1항에 있어서 상기 차량틸팅제어장치로부터 틸팅각도정보가 역틸팅 제어기에 입력되지 않은 경우, 상기 역틸팅신호는 열차에 부착된 관성센서로부터 출력되는 신호를 입력받은 상기 역틸팅제어기에서 연산처리하여 상기 역틸팅 제어모터에 출력하는 것을 특징으로 한다. In addition, when the tilt angle information is not input to the reverse tilting controller from the vehicle tilting control device, the reverse tilting signal is arithmetic processing in the reverse tilting controller received a signal output from the inertial sensor attached to the train And output to the reverse tilting control motor.
또한 상기 역틸팅제어기는 ATP차상안테나와 ATP지상안테나간의 각도를 -3도에서 +3도 이내의 각도를 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the reverse tilting controller is characterized in that to maintain the angle between the ATP vehicle antenna and the ATP ground antenna within -3 degrees to +3 degrees.
본 발명에 따른 틸팅열차 차상신호안테나 수신각도 보정장치에 의하면, 곡선구간을 운영하는 틸팅열차의 안전한 열차방호를 위해 필수적인 ATP차상안테나와 ATP지상안테나간의 수평이 유지되도록 하여 안정적인 정보전송이 가능하다는 장점이 있다.According to the tilt angle of the on-vehicle signal antenna receiving angle correction device according to the present invention, stable information transmission is possible by maintaining the horizontal between the ATP on-vehicle antenna and the ATP ground antenna, which is essential for the safe train protection of the tilting train operating the curved section. There is this.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals will be used for the same components as the prior art.
이하 본 발명의 틸팅열차 차상 신호 안테나 수신각도 보정장치가 개시된다. 도 3은 본 발명에 따른 각도보정기를 추가로 설치하여 틸팅열차가 곡선구간 운행시의 틸팅각을 보상하여 ATP차상안테나와 ATP지상안테나간의 수평을 유지시키는 원리의 개념도이다.Hereinafter, an apparatus for correcting a reception angle of a tilting train onboard vehicle antenna is disclosed. 3 is a conceptual diagram of the principle of maintaining the horizontal between the ATP vehicle antenna and the ATP ground antenna by additionally installing an angle corrector according to the present invention to compensate for the tilt angle when the tilting train is operating in a curved section.
본 발명은 틸팅열차의 곡선구간 운행시 틸팅동작에 따른 ATP차상안테나(90)와 ATP지상안테나(60)간의 정보전송 최대 허용각도인 3도를 초과함에 따른 정보전송오류를 방지하기 위하여 틸팅열차의 틸팅각도에 따라 ATP차상안테나(90)의 각도를 역보상함으로써, ATP차상안테나(90)는 틸팅열차의 틸팅운동에 관계없이 ATP지상안테나(60)와 수평을 유지하는 각도보정수단(100)을 포함한다.The present invention provides a tilting train in order to prevent an error in information transmission due to exceeding a maximum allowable angle of 3 degrees, which is the maximum allowable angle of information transmission between the
도 4는 차량틸팅제어장치가 틸팅열차 곡선구간을 운행시 틸팅각도에 대한 정보를 획득하는 과정을 나타내는 블록구성도이다. 4 is a block diagram illustrating a process of acquiring information on a tilting angle when the vehicle tilting control device operates a curve section of a tilting train.
도 4에서 보듯이, 틸팅열차의 열차전체의 틸팅을 제어하기 위한 열차틸팅제어장치는 열차의 선두차에 장착되어 곡선부 진입 시 곡선 궤도를 감지하는 보기 센서(bogie sensor), GPS센서(도시하지 않음), 타코메타 센서(도시하지 않음) 등으로부터의 데이터를 가지고 틸팅각을 계산하여 각 차량의 틸팅 대차와 판토그래프의 틸팅운동을 제어하는 차량틸팅제어장치(80)에 전송한다. As shown in Figure 4, the train tilting control device for controlling the tilting of the entire train of the tilting train is mounted on the leading car of the train bogie sensor (bogie sensor), GPS sensor (not shown) for detecting the curved track when entering the curve portion The tilt angle is calculated using the data from the tachometer sensor (not shown) and the like, and the tilt angle is calculated and transmitted to the vehicle
이하 틸팅열차의 틸팅운동에 관계없이 ATP차상안테나와 ATP지상안테나간의 수평을 유지하는 각도보정수단에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 각도보정수단의 일실시예를 나타낸 개략도이다. 도 5에서 보는 바와 같이 각도보정수단은 역틸팅제어기, 역틸팅 제어모터, 및 ATP차상안테나 및 상기 역틸팅제어기 및 역틸팅 제어모터를 고정하기 위한 고정수단을 포함한다.Hereinafter, the angle correction means for maintaining the horizontal between the ATP vehicle antenna and the ATP ground antenna regardless of the tilting motion of the tilting train will be described. 5 is a schematic view showing an embodiment of the angle correction means according to the present invention. As shown in FIG. 5, the angle correction means includes a reverse tilt controller, a reverse tilt control motor, and an ATP in-vehicle antenna, and a fixing means for fixing the reverse tilt controller and the reverse tilt control motor.
상기 고정수단은 곡선구간 운행시 차량의 틸팅운동을 제어하는 차량틸팅제어장치(80)를 포함하는 틸팅열차의 하부 중앙 양측으로 고정지지대(140)가 연결되고, 상기 고정지지대(140)의 끝단에 위치한 제어기 고정 플레이트(150), ATP차상안테나(90)의 각도보정을 위하여 상기 제어기 고정 플레이트(150)의 하측 중앙에 위치한 고정지지대(141)의 끝단에 제2풀리(170)가 연결되어 있다. 또한 역틸팅제어기 (110)및 역틸팅 제어모터(120)는 제어기 고정 플레이트(150) 상에 고정되어 있다. The fixing means has a fixed
상기 역틸팅제어기(110)는 틸팅각도정보를 차량틸팅제어장치(80)로부터 입력받아 연산처리함으로써 틸팅열차가 곡선구간 운행시의 틸팅각을 보상하여 ATP차상안테나(90)를 ATP지상안테나와 수평을 유지하기 위한 역틸팅각에 대한 정보를 갖는 역틸팅신호를 역틸팅 제어모터(120)에 전송한다.The
상기 역틸팅제어기는 틸팅열차의 경우 곡선구간 운행시 열차가 최대 8도까지 기울어지므로, ATP차상안테나(90)와 ATP지상안테나(60)의 정상적인 신호전송을 위하여 -3도에서 +3도의 각도를 벗어나지 않도록 상기 제어모터(120)를 제어한다. 따라서 ATP차상안테나(90)와 ATP지상안테나간(60)의 정상적인 응동이 이루어져 안정적인 정보전송이 가능하다.The reverse tilting controller tilts the train up to 8 degrees when operating the curved section in the case of the tilting train, so that the angle of -3 degrees to +3 degrees for the normal signal transmission of the
여기서 상기 차량틸팅제어장치로부터 틸팅각도정보가 역틸팅제어기에 입력되 지 않은 경우, 열차에 부착된 관성센서(도시하지는 않음)로부터 출력되는 신호를 입력받아 역틸팅제어기에서 연산처리하여 얻어진 역틸팅신호를 역틸팅 제어모터에 전송한다. Here, when the tilt angle information is not input to the reverse tilt controller from the vehicle tilt control device, the reverse tilt signal obtained by receiving a signal output from an inertial sensor (not shown) attached to the train and arithmetic processing in the reverse tilt controller Is transmitted to the reverse tilting control motor.
상기 역틸팅신호를 받은 역틸팅 제어모터(120)는 역틸팅각만큼 구동되며, 상기 구동동력을 ATP차상안테나(90)에 전달하기 위하여 역틸팅 제어모터(120)의 샤프트에 제1풀리(160)가 장착되어 있다.The reverse
상기 제1풀리(160)와 일면에 ATP차상안테나(90)가 연결되어 있는 제2풀리(170)간에는 구동밸트(130)가 연결되어 역틸팅 제어모터(120)의 구동에 의하여 ATP차상안테나(90)의 각도를 보정할 수 있다. The driving
따라서 틸팅각도정보를 기준으로 틸팅열차의 틸팅운동에 따른 ATP차상안테나의 각도를 역보상함으로써 곡선구간을 운영하는 틸팅열차의 안전한 열차방호를 위해 필수적인 ATP차상안테나와 ATP지상안테나간의 수평이 유지되도록 하여 안정적인 정보전송이 가능하다.Therefore, by compensating the angle of the ATP vehicle antenna according to the tilting motion of the tilting train based on the tilting angle information, the level between the ATP vehicle antenna and the ATP ground antenna, which is essential for the safe train protection of the tilting train operating the curved section, is maintained. Stable information transmission is possible.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be practiced in various ways without departing from the technical spirit of the present invention. will be.
도 1은 곡선이 없는 구간을 주행하는 틸팅열차의 ATP차상안테나 상태도,1 is a state diagram of the ATP vehicle antenna of the tilting train traveling in a section without a curve,
도 2는 틸팅열차가 곡선구간을 운행하는 경우 틸팅동작에 의해 ATP차상안테나의 각도가 허용각도를 초과하는 상태를 나타내는 개략도이다. 2 is a schematic view showing a state in which the angle of the ATP vehicle antenna exceeds the allowable angle by the tilting operation when the tilting train travels a curved section.
도 3은 본 발명에 따른 각도보정기를 추가로 설치하여 틸팅열차가 곡선구간 운행시의 틸팅각을 보상하여 ATP차상안테나와 ATP지상안테나간의 수평을 유지시키는 원리의 개념도, Figure 3 is a conceptual diagram of the principle of maintaining the horizontal between the ATP vehicle antenna and the ATP ground antenna by additionally installing an angle corrector according to the present invention to compensate the tilting angle when the tilting train is operating in a curved section,
도 4는 차량틸팅제어장치가 틸팅열차 곡선구간을 운행시 틸팅각도에 대한 정보를 획득하는 과정을 나타내는 블록구성도이다. 4 is a block diagram illustrating a process of acquiring information on a tilting angle when the vehicle tilting control device operates a curve section of a tilting train.
도 5는 본 발명에 따른 각도보정수단의 일실시예를 나타낸 개략도이다.5 is a schematic view showing an embodiment of the angle correction means according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10:대차 20:차륜10: truck 20: wheel
30:레일 40:노반30: rail 40: roadbed
50:침목 60:ATP지상안테나50: Sleeper 60: ATP ground antenna
70:틸팅열차 80:차량틸팅제어장치70: tilting train 80: vehicle tilting control device
90:ATP차상안테나 100:각도보정수단90: ATP vehicle antenna 100: angle correction means
110:역틸팅제어기 120:역틸팅 제어모터110: reverse tilt controller 120: reverse tilt control motor
130:구동 밸트 140,141:고정지지대130:
150:제어기 고정 플레이트 160:제1풀리150: controller fixing plate 160: first pulley
170:제2풀리 170: the second pulley
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