KR20110095651A

KR20110095651A - 열차 장애물 감지장치

Info

Publication number: KR20110095651A
Application number: KR1020100015239A
Authority: KR
Inventors: 김봉택; 김효상; 이행섭
Original assignee: 김봉택; 김효상
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-08-25
Also published as: KR101155037B1

Abstract

열차의 선단에 설치되며, 열차 운행시 전방의 장애물이 충돌시 이를 감지하는 장애물 감지유닛과; 장애물 감지유닛에서 발생되는 충격에 의한 신호를 받아, 장애물 유무를 판단하는 제어부;를 포함하며,
장애물 감지유닛은, 열차에 설치되는 프레임과; 프레임에 설치되며 전후진 슬라이딩 가능한 한 쌍의 슬라이더와; 한 쌍의 슬라이더의 선단을 연결하며, 장애물과 충돌되는 장애물 충돌플레이트와; 한 쌍의 슬라이더의 후단을 서로 연결하는 연결바와; 일단이 한 쌍의 슬라이더 중 어느 한 슬라이더에 연동되게 설치되는 회동바와; 회동바의 타단이 회동 가능하게 연결되고, 슬라이더에 연동하여 회동바가 회전시, 회동바의 회전에 의해 감지신호를 발생시키는 감지부; 및 장애물 충돌플레이트에 장애물이 충돌하여 한 쌍의 슬라이더가 후방으로 밀린 상태에서 초기위치로 복귀하지 못하도록 잡아주는 스토퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 장애물 감지장치가 개시된다.

Description

열차 장애물 감지장치{A obstacle sensing system for train}

본 발명은 열차 장애물 감지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열차의 운행시 철로 상의 장애물을 감지하고 탈선을 감지할 수 있는 열차 장애물 감지장치에 관한 것이다.

열차는 일반 차량에 비하여 많은 승객을 운송시킬 수 있으며 동시에 많은 화물을 실어 날을 수 있기 때문에, 교통 및 물류에 있어서 매우 중요한 운송수단이다.

따라서, 최근에는 물류량이 많아지고 고속열차가 등장함에 따라서 열차 이용이 점차 증가하고 있는 추세이다.

이러한 열차는 전방의 동력차에 다수의 종동차를 연결하여 레일 위를 고속으로 운행하도록 되어 있기 때문에, 사고 발생시 많은 인명피해와 물적 피해를 볼 수 있다. 따라서, 열차 운행에 있어서는 안전예방이 무엇보다도 중요하게 대두되고 있다.

그런데 열차가 운행되는 레일은 수십에서 수천 km의 거리로 전국적으로, 또는 국가 간 및 대륙 간에 연결되어 있기 때문에, 모든 레일 및 레일 주변에 장애물 등이 있는지 여부를 확인하기가 쉽지 않다. 따라서, 레일 주변의 장애물에 의해 열차가 파손되거나, 탈선하거나 충동하는 사고를 예방하기가 쉽지 않게 된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 장애물 감지를 정확하게 감지하고, 감지된 신호를 지속적으로 유지시킬 수 있도록 구조가 개선된 열차 장애물 감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열차 장애물 감지장치는, 열차의 선단에 설치되며, 열차 운행시 전방의 장애물이 충돌시 이를 감지하는 장애물 감지유닛과; 상기 장애물 감지유닛에서 발생되는 충격에 의한 신호를 받아, 장애물 유무를 판단하는 제어부;를 포함하며,

상기 장애물 감지유닛은, 열차에 설치되는 프레임과; 상기 프레임에 설치되며 전후진 슬라이딩 가능한 한 쌍의 슬라이더와; 상기 한 쌍의 슬라이더의 선단을 연결하며, 장애물과 충돌되는 장애물 충돌플레이트와; 상기 한 쌍의 슬라이더의 후단을 서로 연결하는 연결바와; 일단이 상기 한 쌍의 슬라이더 중 어느 한 슬라이더에 연동되게 설치되는 회동바와; 상기 회동바의 타단이 회동 가능하게 연결되고, 상기 슬라이더에 연동하여 상기 회동바가 회전시, 회동바의 회전에 의해 감지신호를 발생시키는 감지부; 및 상기 장애물 충돌플레이트에 장애물이 충돌하여 상기 한 쌍의 슬라이더가 후방으로 밀린 상태에서 초기위치로 복귀하지 못하도록 잡아주는 스토퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 프레임은, 양단에 상기 한 쌍의 슬라이더가 각각 나란하게 지지되는 수평형의 제1프레임과; 상기 제1프레임에 대해 수직으로 설치되며, 상기 감지부가 지지되는 제2프레임;을 가지며, 상기 제1프레임의 양단 각각에는 상기 슬라이더가 슬라이딩 가능하게 결합되는 파이프형의 가이더가 각각 설치되고, 상기 가이더 내부에는 상기 슬라이더를 초기위치로 복귀시키기 위한 스프링이 각각 설치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 스토퍼부는, 상기 프레임에 고정되는 스토퍼홀더와; 상기 스토퍼홀더에 회동 가능하게 설치되며, 후방으로 밀리는 상기 연결바에 접촉되어 일방향으로 회동되어 상기 연결바의 이동을 허용하고, 상기 연결바가 통과된 뒤에는 원위치로 복귀하여 상기 연결바의 초기위치로의 이동을 방지하는 스토퍼부재; 및 상기 스토퍼부재가 상기 연결바에 의해 밀려서 회동된 뒤 초기위치로 복귀하도록 하는 토션스프링;을 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 스토퍼부재는, 상기 스토퍼홀더에 회전가능하게 설치되는 축부와; 상기 축부의 외측에서 하방으로 돌출되게 연장되며, 상기 연결바가 후방으로 이동시 접촉되는 전방의 곡면과, 상기 연결바의 복귀를 억제하도록 접촉되는 후방의 평면을 가지는 접촉부와; 상기 접촉부의 반대측으로 상기 축부로부터 돌출되게 연장되며, 작업자가 수동으로 상기 스토퍼부재를 회동시킬 수 있도록 하는 작동부;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 장애물 감지유닛은 한 쌍의 상기 열차의 전면의 양측에 각각 대칭되게 설치되는 것이 좋다.

본 발명의 열차 장애물 감지장치에 따르면, 열차 운행시 전방의 장애물과 충돌시 그 충돌을 통해 장애물이 있음을 즉시 감지할 수 있게 된다.

또한, 장애물 충돌시 후방으로 밀리는 슬라이더가 초기위치로 복귀하지 못하도록 잡아줄 수 있는 구성을 가짐으로써, 장애물 추돌시 발생되는 감지신호가 지속적으로 발생되도록 유지시킬 수 있게 된다. 따라서 순간적으로 감지신호가 발생될 경우와는 달리 지속적으로 감지신호가 발생되게 되므로, 기관사가 장애물과 충돌한 사실을 놓치지 않고 확인할 수 있으며, 그에 따른 후속조치를 정상적으로 수행할 수 있게 된다.

결국, 전방의 장애물 발생시 이를 놓치지 않고 모두 정확하게 감지할 수 있게 됨으로써, 장애물로 인한 열차의 탈선 등의 사고를 예방할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열차 장애물 감지장치를 설명하기 위한 개략적인 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열차 장애물 감지장치가 채용된 열차의 선단을 나타내보인 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열차 장애물 감지장치가 채용된 열차의 선단을 나타내 보인 평면도.
도 4 내지 도 6은 도 2 및 도 3에 도시된 장애물 감지유닛을 나타내 보인 사시도.
도 7a 및 도 7b는 장애물 감지유닛의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 8a 내지 도 8d 각각은 도 7a 및 도 7b에 도시된 스토퍼부를 설명하기 위한 도면.
도 9 내지 도 15 각각은 감지부를 설명하기 위한 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 열차 장애물 감지장치를 자세히 설명하기로 한다.

도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 열차 장애물 감지장치는, 레일(800)을 따라 운행하는 열차(900)의 전방의 장애물을 감지하는 감지유닛(100)과, 상기 감지유닛(100)에서 인가되는 신호를 분석하여 장애물 유무를 판단하는 제어부(200)를 구비한다.

상기 열차(900)는 그 차륜들(910)이 상기 레일(800) 위에 올려진 상태로 회전하면서 레일(800)을 따라 운행하게 된다.

상기 감지유닛(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 한 쌍이 구비되어 열차(900)의 전방의 양측에 각각 설치된다.

이러한 감지유닛(100)은, 프레임과(110)과, 상기 프레임(110)에 설치되는 전후진 슬라이딩 가능하게 설치되는 한 쌍의 슬라이더(121,122)와, 상기 한 쌍의 슬라이더(121,122)의 선단을 연결하는 장애물 충돌플레이트(130)와, 상기 한 쌍의 슬라이더(121,122)의 후단을 서로 연결하는 연결바(140)와, 상기 어느 한 슬라이더(121)에 연동하여 회동되게 설치되는 회동바(150)와, 상기 프레임(110)에 설치되며 상기 회동바(150)의 회동을 감지하는 감지부(160) 및 상기 장애물 충돌플레이트(130)가 장애물에 충돌하여 후방으로 이동된 상태에서 원위치로 복귀하지 못하도록 잡아주는 스토퍼부(170)를 구비한다.

상기 프레임(110)은 수평형의 제1프레임(111)과, 제1프레임(111)에 대해 수직형으로 설치되는 제1프레임(112)을 갖는다. 상기 제1프레임(111)의 양측에는 상기 슬라이더(121,122)를 전후진 이동 가능하게 지지하는 파이프형의 가이더(123)가 각각 나란하게 설치된다. 상기 파이프형의 가이더(123) 내부에는 스프링(124)이 설치되어 상기 슬라이더(121,122)를 전방향으로 최대한 이동된 상태를 유지하도록 탄성 가압한다.

또한, 상기 제1프레임(111) 즉, 상기 가이더(123)의 상부에는 열차(900)와 체결시키기 위한 체결브라켓들이 설치된다.

상기 가이더들(123)은 봉 형태를 가지며, 그 선단에는 상기 장애물 충돌플레이트(130)가 연결되어 있으며, 후단에는 연결바(140)에 의해 연결되어 서로 일체로 움직이도록 설치된다. 상기 구성에 의하면, 장애물 충돌플레이트(130)에 장애물이 충돌할 경우, 그 충격에 의해서 슬라이더(121,122)가 상기 스프링(124)의 힘을 탄성력을 이기고 후방으로 밀리게 된다.

한편, 상기 회동바(150)는 일단이 상기 감지부(160)에 연결되고, 타단은 상기 슬라이더(121)에 연결된다. 따라서 슬라이더(121,122)가 후방으로 밀리게 되면, 회동바(150)는 슬라이더(121)에 연동하여 감지부(160)에 연결된 부분(회전중심)을 중심으로 회동된다. 이와 같이 회동바(150)의 회동을 상기 감지부(160)에서 감지함으로써, 장애물이 충돌할 것을 감지할 수 있게 된다. 상기 회동바(150)는 슬라이더(121)의 직선운동에 연동하여 회동될 수 있도록, 장공이 형성되고, 그 장공에 상기 슬라이더(121)에 설치되는 축이 움직임 가능하게 결합됨으로써, 도 7a 및 도 7b와 같이 슬라이더(121)의 움직임에 연동하여 감지부(160)에 연결된 부분을 중심으로 회동될 수 있다.

상기 감지부(160)는 상기 제2프레임(112)에 설치된다.

상기와 같은 감지부(160)는 회동바(150)의 회동시 접점이 떨어져 온/오프 신호를 발생시키는 온/오프 스위치일 수 있다. 상기 감지부(160)는 NC(Normal Close) 상태에서 장애물 및 탈선 감지시 NO(Normal Open) 되도록 구성되며, 진동 및 충격에 견딜 수 있는 기계적 스위칭 구조를 갖는다.

상기 감지부(160)에서의 온/오프 감지신호는 상기 제어부(200)로 전달됨으로써, 제어부(200)는 전달된 신호를 근거로 하여 장애물 충돌 사고가 발생한 것으로 판단할 수 있게 된다. 즉, 도 7a에 도시된 바와 같이, 장애물 충돌플레이트(130)에 장애물이 충돌하여 슬라이더(121,122)가 후방으로 밀릴 경우, 회동바(150)가 회전하게 됨으로써, 감지부(160)에서는 회동바(150)의 회동운동에 따른 스위칭 신호를 감지하여 제어부(200)로 감지신호를 전달하게 된다. 따라서, 제어부(200)에서는 열차(900)의 장애물 충돌 여부를 확인할 수 있게 된다.

또한, 제어부(200)는 감지부(160)에서 전달되는 전기적 신호가 일정 시간 이상 지속적으로 인가되는지를 확인하고, 일정 시간 이상 지속적으로 인가될 경우, 열차(900)가 비상상태에 해당하는 장애물 충돌사고 등으로 판단할 수 있다. 반면에, 인가된 전기신호가 일정 시간 지속되지 못하거나 순간적으로 신호가 인가되었다가 끊긴 경우, 제어부(200)는 저속운행을 위한 프로세스를 진행하거나, 또는 경고메시지를 기관실(300)로 전달하거나 또는 인터페이스부(400)를 통해 사령실(500)로 전달함으로써, 감지부(160)의 이상 유무 등을 점검할 수 있도록 한다. 물론, 모든 상황에 대해서 제어부(200)는 기관실(300) 및 사령실(500)로 유선 또는 무선으로 정보를 전달할 수 있다.

한편, 도 9 내지 도 15를 참조하여, 상기 감지부(160)의 일예를 자세히 설명하기로 한다. 상기 감지부(160)는 본 출원인에 의해 출원된 바 있는 공개 특허 2002-0019858호에 기재된 것으로서, 그 자세한 구성은 다음과 같다. 상기 감지부()는 슬라이더형 가동단자를 구비한 다중 절환 스위치로서, 슬라이더형 가동단자(61)를 외부에서 조작하여 캠판(5)을 회전시키도록 상기 회동바(150)가 캠판(5)에 연결된다. 상기 감지부(160)는 케이스 겉으로 드러나는 겉판(2)과, 상기 제2프레임(112)에 고정되는 베이스(3)와, 복수의 ON/OFF 겸 전환용 고정단자(a, b)와 공통단자(c)가 장착된 단자대(4)가 서로 조합된 구성이다.

상기 ON/OFF겸 전환용 고정단자(a, b)와 공통단자(c)는 각각 복수이며, 각자 일렬 종대로 배치하여 단자대(4)의 평면적당 이들 단자(a, b, c)의 수를 늘린 것이다.

도 11에서, 상기 회동바(150)의 끝단은 감지부(160)의 캠판(50)에 결합되는 축부(161)에 연결된다. 상기 감지부(160)는 상기 전환용 고정단자(a,b) 및 공용단자(c)와 함께, 캠판(5)과 가동단자부(6)를 더 구비한다.

상기 캠판(5)은 예를 들면 정해진 각도범위 내에서 회동바(150)가 좌에서 우측으로 회동되면, 모든 가동단자(61)가 OFF겸 전환용 고정단자(b) 쪽으로 이동되게 하는 전동수단으로서, 부채꼴이며, 칫수와 형상이 동일한 원호형 캠공(52, 53) 한 쌍을 축공(51)의 중심을 지나는 소정 중심선의 양편에 서로 마주보게 천공한다.

상기 캠공(52, 53)은 내측단이 노브 축공(51)에 근접하여 등거리를 유지하고 외측단은 축공(51)에서 멀리 떨어졌으면서도 등거리를 유지한다. 또한 제1캠공(52)의 내측단의 반경중심(p1)에서 제2캠공(53)측 외측단의 반경중심(p2')을 잇는 직선거리와 제2캠공(53)의 내측단 반경중심(p1')에서 제1캠공(52) 측 외측단의 반경중심(p2)을 잇는 직선거리를 같게 한다. 이에 따라 축공(51)을 중심으로 캠판(5)이 좌우 어느 쪽으로 회전하더라도 가동단자부(6)의 양측 슬라이더(62, 63)와 이들 사이에 낀 가동단자(61)를 항상 같은 거리로 왕복 이동시킬 수 있게 된다.

도 12를 참조하면, 가동단자부(6)는 가동단자(61)와 한 쌍의 슬라이더(62, 63)를 구비한다. 가동단자(61)는 강도와 전기전도성이 우수한 금속관제로서 ON/OFF겸 전환용 고정단자(a, b)와 동일한 수로 마련되고, 슬라이더(62, 63)의 개별핀(62a, 63a) 선단에 끼워서 공용단자(c)를 사이에 두고 항상 슬라이더(62, 63)의 움직임을 좇아 ON겸 전환용 고정단자(a) 또는 OFF겸 전환용 고정단자(b)에 선택적으로 접촉하는 길이를 가진 단관이다.

상기 슬라이더(62, 63)는 가동단자(61)와 동일한 수로 마련되고, 규격도 동일한 핀(62a, 63a)을 일렬 횡대로 형성한 부도체이며, 가동단자(61)의 양단에 핀(62a, 63a)의 선단끼리 마주하도록 끼워서 분리되지 않도록 결합된다. 그리고 핀(62a) 중에서 가운데 핀에는 상기 캠공(52)에 끼워지는 종동자(62b)가 결합 또는 일체로 형성된다. 그리고 상기 핀(63a) 중에서 가운데 핀에는 상기 캠공(53)에 끼워지는 종동자(63b)가 부착 또는 일체로 형성된다. 따라서, 캠판(5)이 어느 방향으로 회전하더라도 양측 슬라이더(62, 63)가 동기하여 가동단자(61)가 직선으로 이동할 수 있게 된다.

또한, 모든 ON/OFF겸 전환용 고정단자(a, b) 및 가동단자(b)는 상단에 가동단자(61)의 외주면을 절반 이상 포위하는 U 형 포위접촉부(d)를 형성하여 가동단자(61)와의 물리적 전기적 접촉이 확실하게 이루어지도록 한다.

도 12의 실선표시와 같은 OFF 및 그쪽으로 전환된 상태에서는 좌측 캠공(52)의 내측단은 좌측 슬라이더(62)의 가운데 종동자(62b)에 닿고, 우측 캠공(53)의 외측단은 우측 슬라이더(63)의 종동자(63b)에 가 닿으며, 종동자(62b, 63b)는 같은 선상에 위치하고 있다. 그리고 이때는 모든 가동단자(61)가 도 10과 같이 OFF겸 전환용 고정단자(b)와는 떨어져 있고 공용단자(c)와 ON겸 전환용 고정단자(a)에 연결되어 있기 때문에 전류가 흐르게 됨으로써, ON 상태 즉, 스위칭 ON 상태가 된다.

상기 도 12 및 도 13의 상태에서, 회동바(150)가 장애물에 의해 회동되어 도 14에 도시된 바와 같이, 화살표 방향으로 캠판(5)을 회전시키게 되면, 좌측 캠공(52)은 좌측 슬라이더(62)의 종동자(62b)를 좌측으로 거두어들이고 우측 캠공(53)은 우측 슬라이더(63)의 종동자(63b)를 끌어들인다. 그러면, 좌측 캠공(52)의 외측단은 좌측 슬라이더(62)의 종동자(62b)에 닿고, 우측 캠공(53)의 내측단은 슬라이더(63)의 종동자(63b)에 동시에 닿게 되고, 이에 따라 모든 가동단자(61)는 도 15에 도시된 바와 같이, OFF겸 전환용 고정단자(b)와 공용단자(c)와 연결되고, ON겸 전환용 고정단자(a)와는 이격되어 단락됨으로써 결국 스위치 OFF 상태가 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 회동바(150)가 회동됨에 따라서 스위치 ON 또는 스위치 OFF 상태가 됨으로써, 상기 ON/OFF 신호는 상기 제어부(200)로 전달되어 회동바(150) 즉, 슬라이더(121,122)의 후진상태를 감지할 수 있게 된다.

한편, 도 9 내지 도 15를 통해 설명한 바와 같이, 상기 감지부(160)는 슬라이드형 스위치구조를 가질 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 일반적으로 널리 사용되는 온/오프 스위치 또는 수발광센서를 포함하는 비접촉식 센서 또는 접촉식 센서를 모두 포함할 수 있다.

그러나, 상기와 같이 슬라이더형 접촉식 감지부(센서)(160)를 사용할 경우에는, 오동작에 의한 에러를 줄일 수 있는 이점이 있을 수 있다.

한편, 상기와 같이 장애물과 충돌한 뒤에 회동바(150)가 회동된 상태를 지속적으로 유지하여 감지부(160)에서 스위칭 온 상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 하기위해서 상기 스토퍼부(170)는 후방으로 밀린 슬라이더(121,122)를 원위치로 복귀하지 못하도록 잡아주는 역할을 하게 된다.

이러한 스토퍼부(170)는 도 7a, 도 7b, 도 8a 내지 도 8d에 도시된 바와 같이, 스토퍼홀더(171)와, 스토퍼홀더(171)에 회동 가능하게 설치되는 스토퍼부재(172)와, 스토퍼부재(172)를 일방향으로 탄성가압하는 토션스프링(173)을 구비한다.

상기 스토퍼홀더(171)는 상기 제2프레임(112)에 고정설치된다. 그리고 상기 스토퍼부재(172)는 스토퍼홀더(171)에 회동가능하게 설치되는 축부(172a)와, 축부(172a)에서 하방으로 돌출되는 접촉부(172b)와, 축부(172a)에서 상부로 연장되는 작동부(172c)를 가진다. 축부(172a)에는 상기 토션스프링(173)이 결합된다.

상기 접촉부(172b)는 후방으로 밀리는 슬라이더(122)의 연결바(140)가 자연스럽게 접촉되면서 이동하도록 일측에 곡면을 가지고, 타면은 직선형의 평면을 가진다. 따라서 도 8a의 상태에서 슬라이더(122)가 후방으로 밀리게 되면, 도 8c에 도시된 바와 같이, 연결바(140)가 접촉부(172b)의 곡면을 밀면서 이동하게 되고, 곡면을 완전히 통과하게 되면, 스토퍼부재(172)가 토션스프링(173)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀하게 되어 도 8d의 상태가 된다. 이때, 연결바(140)는 이미 접촉부(172b)보다 더 우측으로 이동된 상태이므로, 슬라이더(121,122)가 초기위치로 복귀하려고 하더라도, 연결바(140)가 접촉부(172b)에 걸리게 됨으로써 슬라이더(121,122)는 초기위치로 복귀하지 못하게 된다. 따라서 상기 감지부(160)에서는 스위칭 온된 상태가 지속적으로 유지됨으로써, 제어부(200)에서는 장애물 충돌 상황을 보다 확실하게 확인하고, 지속적으로 알릴 수 있게 된다.

그리고 도 8d의 상태에서 슬라이더(121,122)를 다시 초기위치로 복귀시키고자 할 경우에는, 작업자가 상기 슬라이더(121,122)를 후방으로 더 민 상태에서 작동부(172c)를 손으로 밀어서 회동시킴으로써, 연결바(140)가 좌측으로 이동할 때 접촉부(172b)에 걸리지 않도록 자세를 변경시켜 줌으로써, 슬라이더(121,122)를 초기위치로 복귀시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 스토퍼부재(172)가 도 8a의 상태를 유지할 수 있도록 스토퍼홀더(171)에는 걸림턱(171a)이 구비된다.

상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 열차 장애물 감지 장치의 작용효과에 대해서 설명하면 다음과 같다.

우선, 열차(900)가 레일(800) 위를 따라서 운행할 경우에는 도 2의 상태와 같이 정상적인 자세로 주행하게 된다.

상기 상태에서 열차(900)가 주행하다가 전방에 장애물이 있을 경우, 그 장애물이 상기 장애물 충돌플레이트(130)에 충돌하는 상황이 발생되면, 그 충돌에 의한 충격으로 도 7b와 같이 슬라이더(121,122)가 후방으로 밀리게 된다.

그러면, 슬라이더(121,122)에 연결된 회동바(50)가 회동되고, 감지부(160)가 도 9 내지 도 15를 통해 설명한 바와 같이, 캠 판(5)이 회동됨에 따라 ON 또는 OFF 신호를 발생시키게 되고, 그 발생된 신호는 제어부(200)로 전달된다.

이때, 상기 슬라이더(121,122)는 후방으로 밀린 상태에서 도 8a 내지 도 8d를 통해 설명한 바와 같이, 스토퍼부(170)에 의해 걸려서 초기위치로 복귀하지 못하게 된다. 따라서 감지부(160)에서는 ON 또는 OFF 상태를 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

상기 제어부(200)는 상기 감지부(160)에서 전달된 신호를 인식하고, 그 전달된 전기신호의 크기 및 신호 주기 등을 미리 설정된 비교값과 비교 분석하여 장애물 충돌을 최종 판단하게 된다. 따라서 열차(900)에 충격을 주지 않을 정도의 장애물이 충돌한 것인지, 열차에 큰 충격을 줄 정도의 장애물과 충돌한 것인지를 판단함으로써 열차(900)의 속도를 늦추거나 하는 제반 조치를 취하여 탈선을 방지할 수 있으며, 큰 사고를 예방할 수 있게 된다.

그리고 제어부(200)로 인가된 신호에 의해서 장애물 충돌로 판단되면, 제어부(200)는 그에 따른 비상신호를 기관실(300)과 사령실(500)로 각각 전달하고, 열차(900)를 자동으로 정지시키거나 또는 수동으로 정지시킬 수 있도록 경고신호를 발생시킬 수 있다.

상기와 같은 방법에 의하면 열차(900)의 전방의 장애물을 감지함으로써, 그에 따른 후속조치, 예를 들어 급정거 동작이나 안전, 대피 방송 등과 같은 후속 조치를 신속하게 수행할 수 있기 때문에 열차 장애물 충돌로 인한 대형 사고를 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 제어부(200)는 감지부(160)로부터 회동바(150)의 회동신호가 입력되면, 도 1에 도시된 바와 같이, 비상 제어장치(600)의 동작을 개시하고, 그렇게 되면 비상제어장치(600)의 동장에 의해서 브레이크 작동부(700)가 작동하여 열차가 급정거하거나 또는 감속운행할 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

100..장애물 감지유닛 110..프레임
121,122..슬라이더 130..장애물 추돌플레이트
140..연결바 150..회동바
160..감지부 170..스토퍼부
200..제어부 300..기관실
400..인터페이스부 500..사령실
600..비상제어장치 700..브레이크작동부

Claims

열차의 선단에 설치되며, 열차 운행시 전방의 장애물이 충돌시 이를 감지하는 장애물 감지유닛과;
상기 장애물 감지유닛에서 발생되는 충격에 의한 신호를 받아, 장애물 유무를 판단하는 제어부;를 포함하며,
상기 장애물 감지유닛은,
열차에 설치되는 프레임과;
상기 프레임에 설치되며 전후진 슬라이딩 가능한 한 쌍의 슬라이더와;
상기 한 쌍의 슬라이더의 선단을 연결하며, 장애물과 충돌되는 장애물 충돌플레이트와;
상기 한 쌍의 슬라이더의 후단을 서로 연결하는 연결바와;
일단이 상기 한 쌍의 슬라이더 중 어느 한 슬라이더에 연동되게 설치되는 회동바와;
상기 회동바의 타단이 회동 가능하게 연결되고, 상기 슬라이더에 연동하여 상기 회동바가 회전시, 회동바의 회전에 의해 감지신호를 발생시키는 감지부; 및
상기 장애물 충돌플레이트에 장애물이 충돌하여 상기 한 쌍의 슬라이더가 후방으로 밀린 상태에서 초기위치로 복귀하지 못하도록 잡아주는 스토퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 장애물 감지장치.
제1항에 있어서, 상기 프레임은,
양단에 상기 한 쌍의 슬라이더가 각각 나란하게 지지되는 수평형의 제1프레임과; 상기 제1프레임에 대해 수직으로 설치되며, 상기 감지부가 지지되는 제2프레임;을 가지며,
상기 제1프레임의 양단 각각에는 상기 슬라이더가 슬라이딩 가능하게 결합되는 파이프형의 가이더가 각각 설치되고, 상기 가이더 내부에는 상기 슬라이더를 초기위치로 복귀시키기 위한 스프링이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 열차 장애물 감지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스토퍼부는,
상기 프레임에 고정되는 스토퍼홀더와;
상기 스토퍼홀더에 회동 가능하게 설치되며, 후방으로 밀리는 상기 연결바에 접촉되어 일방향으로 회동되어 상기 연결바의 이동을 허용하고, 상기 연결바가 통과된 뒤에는 원위치로 복귀하여 상기 연결바의 초기위치로의 이동을 방지하는 스토퍼부재; 및
상기 스토퍼부재가 상기 연결바에 의해 밀려서 회동된 뒤 초기위치로 복귀하도록 하는 토션스프링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 장애물 감지장치.
제3항에 있어서, 상기 스토퍼부재는,
상기 스토퍼홀더에 회전가능하게 설치되는 축부와;
상기 축부의 외측에서 하방으로 돌출되게 연장되며, 상기 연결바가 후방으로 이동시 접촉되는 전방의 곡면과, 상기 연결바의 복귀를 억제하도록 접촉되는 후방의 평면을 가지는 접촉부와;
상기 접촉부의 반대측으로 상기 축부로부터 돌출되게 연장되며, 작업자가 수동으로 상기 스토퍼부재를 회동시킬 수 있도록 하는 작동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 장애물 감지장치.
제1항 내지 제4항에 있어서,
상기 장애물 감지유닛은 한 쌍의 상기 열차의 전면의 양측에 각각 대칭되게 설치되는 것을 특징으로 하는 열차 장애물 감지장치.