KR20120014092A

KR20120014092A - 열차 탈선 검출 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20120014092A
Application number: KR1020100076163A
Authority: KR
Inventors: 명관 이
Original assignee: 명관 이
Priority date: 2010-08-08
Filing date: 2010-08-08
Publication date: 2012-02-16

Abstract

본 발명은 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 나타내는 열차 탈선 검출 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히, 열차 하부에 설치되며, 레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보를 운전실시스템으로 전송하는 하나 이상의 단말시스템; 운전실에 설치되며, 상기 하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보를 수신하여 나타내고, 상기 탈선정보 등을 상황실시스템으로 전송하는 운전실시스템; 및, 원격지에 위치한 종합상황실에 설치되며, 하나 이상의 운전실시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하여 나타내는 상황실시스템;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템 및 그 제어방법이다.
이러한 본 발명은, 특히, 레일과 열차 사이의 거리를 실시간 검출, 분석하여 탈선 여부 및, 탈선 정도를 검출하여 나타냄으로써, 첫째, 주변환경 변화에 상관없이 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 용이하게 검출하여 나타낼 수 있고, 둘째, 기관사 및 상황실 운영자가 탈선 여부를 알 수 있음은 물론 필요시 열차 운행을 제어함으로써 초기 탈선이 완전 탈선으로 이어지는 것을 방지하고, 셋째, 탈선이 발생한 지점으로의 열차 진입을 방지하여 사고가 발생한 열차로 인한 2차 사고를 방지하며, 넷째, 탈선이 발생한 레일 위치를 제공함으로써 레일 유지 및 보수가 용이하도록 하는 효과 등이 있다.

Description

열차 탈선 검출 시스템 및 그 제어방법{SYSTEM AND METHOD TO DETECT AN DERAILMENT OF TRAIN}

본 발명은 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 나타내는 열차 탈선 검출 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히, 열차 하부에 레일과의 거리를 실시간 검출하는 탈선검출부를 설치한 후, 레일과의 거리 변동으로부터 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보를 출력하도록 함으로써, 첫째, 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 용이하게 알 수 있도록 하고, 둘째, 진동, 튀어 오르는 자갈 등의 기계적 충격이나, 눈, 비, 먼지, 이물질 등의 외부 환경에 상관없이 고도의 신뢰성을 갖는 검출이 가능하며, 셋째, 제작, 설치 및, 운영이 용이하도록 한 것이다.

또한, 상기 탈선정보를 운전실에 전송하여 나타냄은 물론, 열차 추돌(또는 충돌) 여부 및, 추돌 정도를 나타내는 추돌정보를 검출하여 상기 탈선정보와 함께 종합 상황실에 전송하여 나타냄으로써 기관사 및 상황실 운영자가 탈선 발생 여부 및 추돌 발생 여부 등을 용이하게 알 수 있도록 한 것이다.

또한, 필요시 열차운행제어장치를 통해 열차 운행을 제어하도록 함으로써 초기 탈선(경미한 탈선)이 완전 탈선으로 이어지는 것을 방지하고, 탈선이 발생한 열차로 인한 2차 사고를 방지하며, 탈선이 발생한 지점을 나타내는 위치정보를 제공함으로써 레일의 유지 및 보수가 용이하도록 한 것이다.

본 명세서에 있어서 탈선 여부 및 탈선 정도를 나타내는 정보를 "탈선정보"라 하고, 열차 추돌(또는 충돌) 여부 및 추돌 정도를 나타내는 정보를 "추돌정보"라 하며, 추돌이 발생한 지점의 레일 위치, 또는 열차 위치를 나타내는 정보를 "위치정보"라 한다. 이하 같다.

주지하다시피 열차는 고도의 안전성이 최우선적으로 확보되어야 하는 대량 운송 교통 수단으로, 열차와 승객의 안전을 확보하고 운행 효율 및 운행 품질을 높이며 운전 편리성을 향상시키기 위해 많은 장치들이 지속적으로 개발되어 왔다.

열차자동정지장치(AUTOMATIC TRAIN STOP SYSTEM : ATS), 열차자동보호장치(AUTOMATIC TRAIN PROTECTOR : ATP), 열차자동제어장치(AUTOMATIC TRAIN CONTROL SYSTEM : ATC), 열차자동운전장치(AUTOMATIC TRAIN OPERATING SYSTEM : ATO), TCMS(TRAIN CONTROL AND MONITORING SYSTEM) 등과 같은 열차운행제어장치(TRAIN CONTROL SYSTEM : TCS)들은 열차의 안전을 확보하고 운행 효율을 높이며 운전 편리성을 향상시키는 대표적인 장치이다.

이러한 열차운행제어장치들은 선행하는 열차의 선로 점유 상태를 검출하여 열차 운행을 제어함으로써 열차의 안전을 확보하고, 더 나아가 열차 운행에 관한 정보를 교환하여 무인 자동운전을 가능하게 하여 주는 장치이다.

기술이 더욱 발전하여 열차 속도가 높아지고 운행 회수가 많아지며 승객 운송량이 증가함에 따라 안전이 더욱 중요해짐은 물론 안전에 대한 개념이 열차 자체에 대한 안전에서 열차 주변 여건에 대한 안전으로 진일보하였다.

열차의 탈선 여부를 검출하여 기관사(운전자) 및 상황실 운영자에게 알려주는 열차 탈선 검출 장치는, 탈선이 발생한 열차로 인한 2차 사고를 방지하는 매우 유용한 장치로 지속적인 개발이 이루어지고 있다.

대한민국 특허등록 제 10-0721608호 "열차 탈선 시 타 열차와의 충돌방지 시스템"(이하, "선등록발명1"이라 한다.)은, 전후 차량 사이(차량과 차량 사이)에 착탈 가능하게 설치되어 각종 신호의 전달을 포함하여 열차의 탈선 여부를 감지하는 탈선감지 신호선과; 상기 탈선감지 신호선들의 상태신호를 입력받아 열차의 탈선 여부를 판단하는 신호처리부와; 열차에 설치되어 상기 신호처리부로부터 열차의 탈선 감지신호가 입력되면 이를 원격지의 상황실로 무선 송출하는 무선신호 송출부;로 구성되어, 상기 탈선감지 신호선의 단선 여부로부터 열차의 탈선 여부를 검출하다가, 열차 탈선 시 이를 나타내는 신호를 무선통신을 통해 상황실에 통지하여, 상기 상황실에서 해당 탈선 지역으로 다른 열차가 진입하는 것을 방지함으로써 탈선 사고가 발생한 열차로 인한 2차 사고를 방지하는 기술이다.

대한민국 특허등록 제 10-0815470호 "열차 탈선 사고 시 무선통신기반 열차제어시스템의 충돌사고 방지장치"(이하, "선등록발명2"라 한다.)는, 상기 선등록발명1에서 사용한 탈선감지 신호선의 단선 여부를 CBTC(COMMUNICATION BASED TRAIN CONTROL: 무선통신기반 열차제어시스템)를 통해 상황실에 전송하여 탈선 사고가 발생한 열차로 인한 2차 사고를 방지하는 기술이다.

대한민국 특허등록 제 10-0903438호 "열차 장애물 및 탈선 감지시스템"(이하, "선등록발명3"이라 한다.)은, 열차 전면에 열차 폭 방향으로 설치되어 장애물에 충돌하거나 또는 레일에 접촉되었을 시 회동되는 회동부와, 회동부의 회동상태를 감지하는 감지부와, 감지부를 지지하는 지지프레임으로 구성되어 장애물이나 탈선 여부를 감지하는 감지유닛과; 상기 감지유닛에서 인가되는 신호를 분석하여 장애물 충돌 유무 또는 탈선 유무를 판단하는 제어부;를 포함하여 이루어져, 상기 감지유닛을 통해 장애물 존재 유무 및 탈선 유무를 검출하는 기술이다.

그러나 상기와 같은 선등록발명1과 선등록발명2는, 차량과 차량 사이에 연결한 탈선감지 신호선의 단선 여부를 통해 탈선 여부를 판단하므로 인해, 경미한 탈선은 검출할 수 없다는 문제점 및, 초기 탈선 발생 시 신속한 조치를 통한 완전 탈선을 방지할 수 없다는 문제점이 있고, 탈선이 발생하더라도 상기 탈선감지 신호선이 단선 되지 않으면 탈선이 아닌 것으로 잘못 인식하게 된다는 문제점 등이 있으며, 선등록발명3은 기계적 회동 장치(감지유닛)에 의해 탈선 및 장애물을 감지하므로써 진동, 먼지, 이물질, 노화, 녹, 눈, 비, 튀어 오르는 자갈 등에 의해 상기 감지유닛의 동작 특성이 변화하여 수시로 조정을 하여주어야 함은 물론, 오동작이 발생하고, 제조가 어려우며, 생산비용이 상승한다는 문제점 등이 있었다.

즉, 상기와 같은 종래의 기술들은 차량과 차량 사이에 연결한 탈선감지 신호선의 단선이나, 또는 기계적 장치(감지유닛)에 의한 접촉에 의해 열차 탈선 여부를 검출함으로 인해, 첫째, 탈선 검출 신뢰성이 저하되고, 둘째, 오동작이 발생하고, 셋째, 설치 장소 확보가 용이하지 않음은 물론, 설치, 유지 및, 보수가 어렵고, 넷째, 비용이 상승하게 된다는 문제점 등이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 레일과 열차 사이의 거리를 실시간 검출, 분석하여 탈선 여부 및, 탈선 정도를 나타내는 탈선정보를 출력함으로써 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 용이하게 알 수 있는 "열차 탈선 검출 시스템 및 그 제어방법"을 제공하기 위한 것이다.

또한, 탈선정보 및 추돌정보를 운전실 및 상황실로 전송하여 나타냄은 물론, 필요시 열차 운행을 제어함으로써 초기 탈선(경미한 탈선)이 완전 탈선으로 이어지지 않도록 방지하고, 탈선이 발생한 열차로 인한 2차 사고를 방지할 수 있도록 한 것이다.

또한, 탈선이 발생한 레일 위치를 나타내는 위치정보를 제공함으로써 레일의 유지 및 보수가 용이하도록 한 것이다.

즉, 열차 하부에 레일과의 거리에 따른 신호를 출력하는 센서(예: 자기센서(MAGNETIC SENSOR), 초음파센서, 광센서 등)를 설치한 후, 상기 센서에서 출력되는 신호를 분석하여 레일과 센서 사이의 거리를 실시간 산출하고, 상기 레일과의 거리를 지속적으로 모니터링 함으로써 탈선 여부 및 탈선 정도를 판단하며, 상기 탈선 여부 및 탈선 정도를 나타내는 탈선정보를 출력하여 나타남으로써 기관사가 신속하게 대응 조치를 취할 수 있도록 한 것이다.

또한, 필요시 열차운행제어장치(TCS)에 열차 운행을 제어하는 신호를 입력하여 열차 운행을 제어하도록 함으로써 기관사의 대응 없이도 적절한 대응이 이루어져 경미한 초기 탈선이 완전 탈선으로 이어지는 것을 방지하도록 한 것이다.

또한, 탈선 검출과는 별도로 추돌(또는 충돌) 여부를 감지할 수 있는 센서(예: 충격감지센서)를 설치하여 추돌 여부 및 추돌 정도를 검출하여 상기 탈선 여부 및 탈선 정도를 나타내는 추돌정보와 함께 상황실에 전송함으로써 사고(탈선, 추돌 등)가 발생한 열차가 존재하는 지역으로의 열차 진입을 방지하여 사고가 발생한 열차로 인한 다른 열차의 2차 사고를 방지할 수 있도록 한 것이다.

또한, 탈선이 발생하는 지점에 대한 위치정보를 데이터베이스화하여 제공함으로써 레일 보수가 용이하도록 하고, 레일 불량으로 인한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 "열차 탈선 검출 시스템"의 구성1은,

열차 하부에 설치되며, 레일과의 거리를 나타내는 신호를 출력하는 하나 이상의 탈선검출부;

탈선 여부, 탈선 정도 등과 같은 탈선정보를 출력하는 출력부; 및,

상기 탈선검출부와 출력부의 동작을 제어하여, 상기 탈선검출부에서 입력되는 신호로부터 레일과의 거리를 산출하고, 레일과의 거리 변동으로부터 탈선 여부 및 탈선 정도를 판단하여 이를 나타내는 탈선정보를 상기 출력부를 통해 출력하는 단말제어부;를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서, 상기 단말제어부에 접속되어 상기 단말제어부에서 출력되는 탈선정보를 유선통신, 또는 무선통신, 또는 이동통신을 통해 전송하는 단말통신부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 단말통신부는 상기 단말제어부에서 출력되는 탈선 여부 및 탈선 정도를 나타내는 탈선정보 등을 유선통신, 또는 무선통신, 또는 이동통신을 통해 운전실(운전실시스템)이나 상황실(상황실시스템)로 전송하기 위한 것이다.

상기 구성에 있어서, 상기 단말제어부에 접속되며 GPS수신기로 이루어져, 단말시스템의 위치를 검출하는 단말위치검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 단말위치검출부는 상기 GPS수신기를 통해 GPS 위성에서 전송하는 위치와 시각에 대한 데이터를 수신하여 탈선이 발생한 위치를 검출하기 위한 것이다.

상기 구성에 있어서, 상기 단말제어부에 접속되어 탈선 검출 이력, 탈선정보 등을 저장하는 단말데이터베이스부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 단말데이터베이스부는 탈선정보, 탈선이 발생한 위치에 대한 데이터 등을 제공함으로써 레일의 유지 및 보수가 용이하도록 하기 위한 것이다.

상기 탈선검출부는, 하나 이상의 자기센서로 이루어져 레일 접근 정도에 따른 신호를 출력하도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기 자기센서는, 홀센서, MR소자 등으로 구성됨이 바람직하다.

이러한 탈선검출부는, 상기 자기센서를 이용하여 자성체인 레일과의 거리를 나타내는 신호를 출력하도록 함으로써 레일과 열차(단말시스템) 사이의 거리를 검출하기 위한 것이다.

상기 탈선검출부를 이루는 자기센서를 두 개 이상 열차 하부에 설치할 경우에는 레일을 중심으로 하여 좌우 양측 방향으로 나누어 설치함을 특징으로 한다.

이러한 탈선검출부는, 상기 레일을 중심으로 하여 좌우에 설치된 각 자기센서와 레일 사이의 거리를 산출하여 열차의 탈선 여부 및 탈선 정도를 용이하게 검출하기 위한 것이다.

즉, 탈선이 발생하면 하나의 자기센서는 거리가 가까워지고, 다른 하나의 자기센서는 거리가 멀어지는 것을 이용하여 탈선 여부를 용이하고 정확하게 검출하기 위한 것이다.

자기센서를 사용하여 자성체와의 거리를 검출하는 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 탈선검출부는, 하나 이상의 초음파센서로 이루어져 레일 접근 정도에 따른 신호를 출력하도록 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 탈선검출부는 초음파센서의 발신부와 수신부의 각도를 조절하여 초음파가 레일에 반사되도록 한 후, 상기 레일에 반사되는 초음파의 특성을 분석함으로써 레일과 단말시스템(열차) 사이의 거리를 검출하기 위한 것이다.

상기 탈선검출부를 이루는 초음파센서를 두 개 이상 열차 하부에 설치할 경우에는 레일을 중심으로 하여 좌우 양측 방향으로 나누어 설치함을 특징으로 한다.

초음파센서를 사용하여 거리를 검출하는 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 탈선검출부는, 하나 이상의 광센서로 이루어져 레일 접근 정도에 따른 신호를 출력하도록 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 탈선검출부는 광센서의 발광부와 수광부의 각도를 조절하여 상기 발광부에서 조사되는 광이 레일에 반사되도록 하여 레일과 단말시스템(열차) 사이의 거리를 검출하기 위한 것이다.

상기 탈선검출부를 이루는 광센서를 두 개 이상 열차 하부에 설치할 경우에는 레일을 중심으로 하여 좌우 양측 방향으로 나누어 설치함을 특징으로 한다.

광센서를 사용하여 거리를 검출하는 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 출력부는 상기 단말제어부에서 출력되는 신호를 다른 장치에 인가하는 공지의 인터페이스회로로 구성됨이 바람직하다.

소신호를 증폭하거나 프로텍트 회로 등을 구비한 신호 인터페이스 회로는 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 단말제어부는, 입출력단자, 연산모듈, 메모리, 통신모듈 및, A/D 컨버터나 D/A 컨버터 등을 선택적으로 갖는 마이컴, 또는 컴퓨터 시스템, 또는 PLC(PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) 등으로 구성됨이 바람직하다.

상기 단말통신부는, 유선통신을 수행하는 단말유선통신부, 또는 무선통신을 수행하는 단말무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 이동통신을 수행하는 단말이동통신부 중 어느 하나 이상을 선택적으로 조합하여 구성됨을 특징으로 한다.

유선통신을 수행하는 유선통신장치나, 무선통신을 수행하는 무선통신장치 및, CDMA(CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS: 코드분할 다중접속)망, 또는 GSM(GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION)망을 통해 이동 통신을 수행하는 이동통신장치의 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 단말데이터베이스부는 하드디스크나 플래시메모리, 또는 메모리카드로 구성됨이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 기술적 사상에 따른 구성1은, 특히, 자기센서나 초음파센서, 또는 광센서를 통해 레일과의 거리를 검출하여 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출한 후, 이를 나타내는 탈선정보 및 필요에 따라 위치정보(탈선이 발생한 위치에 대한 정보)를 출력함으로써, 탈선정보를 필요로 하는 장치의 탈선검출장치로 사용할 수 있도록 함에 그 특징이 있다.

본 발명 "열차 탈선 검출 시스템"의 구성2는,

열차 하부에 설치되며, 레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보 등을 운전실시스템으로 전송하는 하나 이상의 단말시스템; 및,

운전실에 설치되며, 상기 하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보 등 수신하여 나타내는 운전실시스템;을 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 단말시스템은,

운전실시스템과 통신을 수행하는 단말통신부; 및,

상기 탈선검출부와 단말통신부의 동작을 제어하여, 상기 탈선검출부에서 입력되는 신호로부터 레일과의 거리를 산출하고, 레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 판단하여 이를 나타내는 탈선정보 등을 상기 단말통신부를 통해 운전실시스템으로 전송하는 단말제어부;를 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 단말시스템은, 상기 단말제어부에 접속되어 탈선정보, 탈선 검출 이력 등을 저장하는 단말데이터베이스부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 단말시스템은, 상기 단말제어부에 접속되며 GPS수신기로 이루어져 단말시스템의 위치를 검출하는 단말위치검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 운전실시스템은,

단말시스템과 통신을 수행하는 운전실통신부;

열차 탈선정보 등을 나타내는 운전실표시경보부;

사용자에 의해 조작되는 하나 이상의 스위치로 이루어진 운전실조작스위치부; 및,

상기 운전실통신부와, 운전실표시경보부와, 운전실조작스위치부의 동작을 제어하여, 상기 운전실통신부를 통해 수신하는 탈선정보 등을 운전실표시경보부에 나타내는 운전실제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 운전실시스템은, 상기 운전실제어부에 접속되며 GPS수신기로 이루어져 열차의 위치를 검출하는 운전실위치검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 운전실시스템은 상기 운전실위치검출부를 통해 탈선이 발생한 위치를 검출하기 위한 것이다.

상기 운전실시스템은, 상기 운전실제어부에 접속되어 열차 추돌(또는 충돌) 여부 및 추돌 정도를 검출하는 추돌검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 운전실시스템은 상기 추돌검출부를 통해 열차에 추돌, 또는 충돌이 발생하였는지의 여부를 검출함으로써 열차 사고 발생 여부를 판단하기 위한 것이다.

상기 운전실시스템은, 상기 운전실제어부에 접속되어 탈선정보 등을 저장하는 운전실데이터베이스부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 운전실시스템은 상기 탈선정보, 위치정보 및, 운전실시스템에서 검출하는 추돌정보 등을 데이터베이스화하기 위한 것이다.

상기 운전실시스템은, 상기 운전실제어부에 접속되어 열차 속도를 검출하는 속도검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 운전실시스템은, GPS수신기로 이루어진 열차위치검출부에서 출력되는 위치와 시각에 대한 데이터를 토대로 하여 산출하는 열차 속도 외에, 열차에 기 설치된 속도검출기나 열차운행제어장치(TCS)에서 발생하는 속도 정보를 검출하여 열차 속도를 검출할 수 있도록 한 것이다.

상기 운전실시스템은, 상기 운전실제어부와 열차운행제어장치(TCS) 사이에 접속되는 인터페이스부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 인터페이스부는 상기 열차운행제어장치(TCS)에 제어신호를 입력하고, 상기 열차운행제어장치(TCS)로부터 열차 운행 상태에 대한 각종 정보를 제공받기 위한 것이다.

예를 들어, 탈선이 발생한 후 일정한 시간이 지나도록 기관사의 대응조작(감속, 또는 정차)이 없으면, 상기 인터페이스부를 통해 열차운행제어장치(TCS)에 제어신호를 입력하여 열차 속도를 감속하거나, 또는 열차 운행을 정지하도록 제어함으로써 경미한 초기 탈선이 완전 탈선으로 이어지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 열차 속도 검출 시 상기 열차운행제어장치(TCS)를 통해 열차 속도에 대한 정보를 수신하여 열차속도를 검출할 수 있도록 구성할 수 있음은 물론, 브레이크 작동 등의 정보를 검출할 수 있다.

상기 운전실통신부는, 유선통신을 수행하는 운전실유선통신부, 또는 무선통신을 수행하는 운전실무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 이동통신을 수행하는 운전실이동통신부 중 어느 하나 이상을 선택적으로 조합하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 운전실표시경보부는,

탈선정보 등을 시각적으로 나타내는 운전실시각표시부; 및,

탈선정보 등을 청각적으로 나타내는 운전실청각표시부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 운전실시각표시부는 모니터 또는 터치스크린으로 구성됨이 바람직하다.

상기 운전실청각표시부는 탈선정보, 추돌정보 등을 음성으로 안내하는 음성합성장치로 구성되거나, 또는 경보음을 발생하는 경보음발생장치로 구성됨이 바람직하다.

주어진 조건에 따라 각기 다른 안내문구를 출력하는 음성합성장치나, 경보음을 발생하는 경보음발생장치의 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 운전실조작스위치부는, 상기 운전실표시경보부를 이루는 터치스크린 상에 구성됨이 바람직하다.

상기 운전실제어부는, 입출력단자, 연산모듈, 메모리, 통신모듈 및, A/D 컨버터나 D/A 컨버터 등을 선택적으로 갖는 마이컴, 또는 컴퓨터 시스템, 또는 PLC 등으로 구성됨이 바람직하다.

상기 운전실제어부는, 탈선이 발생한 것으로 판단된 후 기관사의 대응 조작 시간이 경과하도록 기관사의 대응조작(감속, 또는 정차)이 없는 것으로 판단되면, 열차 운행을 제어하는 제어신호를 열차운행제어장치(TCS)에 입력하여 열차 운행을 제어함을 특징으로 한다.

이러한 운전실제어부는, 탈선이 발생한 것으로 판단되어 이를 나타내는 신호를 발생한 후 감속, 정차 같은 기관사의 대응 조작 여부를 검출하여, 기관사가 대응 조작을 수행하는 시간이 경과하도록 기관사의 대응 조작이 검출되지 않으면, 상기 열차운행제어장치(TCS)에 열차 운행을 제어하는 제어신호(감속, 정차 등)를 입력하여 열차 운행을 자동 제어하도록 함으로써, 초기의 경미한 탈선이 완전 탈선으로 이어지는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 기관사의 대응 조작 여부 검출은 기관사의 브레이크 조작 여부를 열차운행제어장치(TCS)를 통해 검출함이 바람직하다.

상기 운전실위치검출부는, GPS수신기로 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 운전실위치검출부는 상기 GPS수신기를 통해 GPS 위성에서 전송하는 위치와 시각에 대한 데이터를 수신하여 열차의 현재 위치 및 속도를 검출하기 위한 것이다.

상기 운전실위치검출부는, GPS수신기와 자동항법장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 운전실위치검출부는 터널이나 산악지역 같이 GPS수신기의 수신 감도가 저하되어 위치를 검출할 수 없을 경우 상기 자동항법장치를 통해 열차 위치를 검출하기 위한 것이다.

자이로스코프와 속도검출기로 이루어져 이동 방향 및 거리를 산출하는 자동항법장치의 구성 및 동작이나, GPS수신기를 통해 위치를 검측하는 기술은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 운전실데이터베이스부는 하드디스크나 플래시메모리, 또는 메모리카드로 구성됨이 바람직하다.

상기 추돌검출부는 열차의 충격을 감지하는 충격감지센서, 또는 가속도센서 등으로 구성됨이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 기술적 사상에 따른 구성2는, 상기 단말시스템에서 검출한 탈선정보를 운전실시스템에 전송하여 나타내줌으로써 기관사가 탈선 여부를 용이하게 알 수 있도록 함은 물론, 필요시 열차 운행을 자동 제어함으로써 초기 탈선이 완전 탈선으로 이어지는 것을 방지하고자 함에 그 특징이 있다.

본 발명 "열차 탈선 검출 시스템"의 구성3은,

열차 하부에 설치되며, 레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보를 운전실시스템으로 전송하는 하나 이상의 단말시스템;

운전실에 설치되며, 상기 하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보를 수신하여 나타내고, 상기 탈선정보 등을 상황실시스템으로 전송하는 운전실시스템; 및,

원격지에 위치한 종합상황실에 설치되며, 하나 이상의 운전실시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하여 나타내는 상황실시스템;을 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 운전실시스템은,

단말시스템 및 상황실시스템과 통신을 수행하는 운전실통신부;

열차 탈선정보 등을 나타내는 운전실표시경보부;

상기 운전실통신부와, 운전실표시경보부와, 운전실조작스위치부의 동작을 제어하여, 상기 운전실통신부를 통해 수신하는 탈선정보 등을 운전실표시경보부에 나타내고, 상기 탈선정보 등을 상황실시스템으로 전송하는 운전실제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 상황실시스템은,

상기 운전실시스템과 통신을 수행하는 상황실통신부;

사용자에 의해 조작되는 상황실조작스위치부;

상기 운전실시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 나타내는 상황실표시경보부;

상기 운전실시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 데이터베이스화하는 상황실데이터베이스부; 및,

상기 상황실통신부와, 상황실조작스위치부와, 상황실표시경보부와, 상황실데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 상황실통신부를 통해 수신하는 탈선정보 등을 상황실표시경보부에 나타내고 데이터베이스화하는 상황실제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 상황실통신부는 상기 운전실시스템과 무선통신을 수행하는 무선통신장치, 또는 이동통신망을 통해 상기 운전실시스템과 이동통신을 수행하는 이동통신장치 중 어느 하나로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 상황실표시경보부는,

탈선정보 등을 청각적으로 나타내는 상황실청각표시부; 및,

탈선정보 등을 시각적으로 나타내는 상황실시각표시부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 상황실데이터베이스부는, 하드디스크, 또는 플래시 메모리, 또는 플래시 메모리 카드로 구성됨이 바람직하다.

상기 상황실제어부는, 입출력단자, 연산모듈, 메모리, 통신모듈 및, A/D 컨버터나 D/A 컨버터 등을 선택적으로 갖는 마이컴, 또는 컴퓨터 시스템, 또는 PLC 등으로 구성됨이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 기술적 사상에 따른 구성3은, 구성2가 갖는 특징 외에 탈선정보 등을 상황실로 전송하여 상황실 운영자가 탈선, 추돌(또는 충돌) 등과 같은 열차 사고를 용이하게 알 수 있도록 하여 신속한 상황대처를 할 수 있도록 함에 특징이 있다.

한편, 본 발명 "열차 탈선 검출의 제어방법"의 구성1은,

레일과의 거리를 검출하여 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보를 출력하는 열차 탈선 검출 시스템에 있어서,

상기 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법은,

열차 하부에 레일과의 거리를 검출하는 센서를 장착한 후, 상기 센서에서 출력되는 신호를 분석하여 레일과의 거리를 검출하는 거리검출단계;

상기 거리검출단계에서 검출하는 레일과의 거리를 지속적으로 모니터링 하여 거리 변동을 산출하는 거리변동산출단계;

상기 거리변동산출단계를 수행하여 산출한 거리 변동 값이 탈선으로 인한 거리 변동 값보다 큰지 여부를 비교 판단하여 탈선 발생 여부를 판단하는 탈선발생판단단계;

상기 탈선발생판단단계를 수행한 후, 거리 변동 값의 대소로부터 탈선 정도를 판단하는 탈선정도판단단계; 및,

상기 탈선정도판단단계를 수행한 후, 탈선 여부 및 탈선 정도를 나타내는 탈선정보를 생성하여 출력하는 탈선정보생성단계;를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서, 상기 탈선정보생성단계를 수행한 후 탈선이 발생한 레일 위치를 검출하는 단말위치검출단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서, 상기 탈선정보생성단계를 수행한 후, 탈선정보를 전송하는 단말정보전송단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서, 상기 탈선정보생성단계를 수행한 후, 탈선정보, 탈선 검출 이력 등을 저장하는 단말데이터베이스단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 "열차 탈선 검출 시스템의 제어방법"의 구성1은, 본 발명 "열차 탈선 검출 시스템"의 구성 1에 따른 제어방법을 나타낸 것이다.

본 발명 "열차 탈선 검출 시스템의 제어방법"의 구성2는,

열차 하부에 설치되는 하나 이상의 단말시스템과, 운전실에 설되는 운전실시스템으로 이루어져, 상기 단말시스템을 통해 열차 탈선 여부 및 탈선 정도 등을 검출하여 운전실시스템에 전송하여 나타내는 열차 탈선 검출 시스템에 있어서,

상기 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법은,

레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보를 운전실시스템으로 전송하는 단말시스템제어단계; 및,

하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보를 수신하여 나타내는 운전실시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.

상기 단말시스템제어단계는,

레일과의 거리 변동으로부터 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보를 생성하는 탈선검출단계; 및,

상기 탈선검출단계를 수행하여 생성한 탈선정보를 운전실시스템으로 전송하는 단말정보전송단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 단말시스템제어단계는,

상기 탈선검출단계를 수행한 후, 단말시스템의 위치를 검출하여 탈선이 발생한 레일 위치를 나타내는 위치정보를 생성하는 단말위치검출단계;를 더 포함하여 구성되고,

상기 단말정보전송단계에서 운전실시스템으로 탈선정보를 전송할 경우에는 상기 위치정보를 함께 전송하도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기 단말시스템제어단계는, 상기 단말정보전송단계를 수행한 후 탈선정보, 탈선 검출 이력 등을 저장하는 단말데이터베이스단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 운전실시스템제어단계는,

하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하는 운전실정보수신단계;

상기 운전실정보수신단계를 수행하여 수신한 탈선정보 등을 나타내는 운전실표시경보단계; 및,

상기 운전실표시경보단계를 수행한 후 탈선정보 등을 저장하는 운전실데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 운전실시스템제어단계는,

상기 운전실표시경보단계를 수행한 후 탈선 발생 여부를 판단하여 탈선이 발생한 것으로 판단될 경우에는, 기관사의 대응 조작 여부를 검출하여 기관사의 대응 시간이 경과하도록 기관사의 대응조작(감속, 정차 등)이 없을 경우에는, 열차 운행을 제어하는 제어신호를 열차운행제어장치(TCS)에 입력하여 열차 운행을 제어하는 열차운행제어단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 운전실시스템제어단계는,

상기 운전실정보수신단계를 수행한 후 열차 위치를 검출하는 열차위치검출단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 운전실시스템제어단계는,

상기 운전실정보수신단계를 수행한 후 추돌, 또는 충돌이 발생하였는지의 여부와 추돌, 또는 충돌 정도를 검출하는 추돌검출단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 "열차 탈선 검출 시스템의 제어방법"의 구성2는, 본 발명 "열차 탈선 검출 시스템"의 구성 2에 따른 제어방법을 나타낸 것이다.

본 발명 "열차 탈선 검출 시스템의 제어방법"의 구성3은,

열차 하부에 설치되는 하나 이상의 단말시스템과, 운전실에 설되는 운전실시스템 및, 상황실에 설치되는 상황실시스템으로 이루어져, 상기 단말시스템을 통해 열차 탈선 여부 및 탈선 정도 등을 검출하여 운전실시스템과 상황실시스템에 전송하여 나타내는 열차 탈선 검출 시스템에 있어서,

상기 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법은,

레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보 등을 운전실시스템으로 전송하는 단말시스템제어단계;

하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하여 나타내고, 상황실시스템으로 전송하는 운전실시스템제어단계; 및,

하나 이상의 운전실시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하여 나타내는 상황실시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.

상기 운전실시스템제어단계는,

상기 운전실정보수신단계를 수행하여 수신한 탈선정보 등을 나타내는 운전실표시경보단계;

상기 운전실정보수신단계를 수행한 후 탈선정보 등을 상황실시스템으로 전송하는 운전실정보전송단계: 및,

상기 상황실시스템제어단계는,

하나 이상의 운전실시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하는 상황실정보수신단계;

상기 상황실정보수신단계를 수행하여 수신한 탈선정보 등을 나타내는 상황실표시경보단계; 및,

상기 상황실표시경보단계를 수행한 후 탈선정보 등을 저장하는 상황실데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 "열차 탈선 검출 시스템의 제어방법"의 구성3은, 본 발명 "열차 탈선 검출 시스템"의 구성 3에 따른 제어방법을 나타낸 것이다.

본 발명 "열차 탈선 검출 시스템 및 그 제어방법"은, 특히, 레일과 열차 사이의 거리를 실시간 검출, 분석하여 탈선 여부 및, 탈선 정도를 검출하여 나타냄으로써, 첫째, 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 기계적 환경변화나, 주변상황변화에 상관없이 용이하게 검출하여 나타낼 수 있고, 둘째, 기관사 및 상황실 운영자가 탈선 여부를 알 수 있음은 물론 필요시 열차 운행을 제어함으로써 초기 탈선이 완전 탈선으로 이어지는 것을 방지하고, 셋째, 탈선이 발생한 지점으로의 열차 진입을 방지하여 사고가 발생한 열차로 인한 2차 사고를 방지하며, 넷째, 탈선이 발생한 레일 위치를 제공함으로써 레일 유지 및 보수가 용이하도록 하는 효과 등이 있다.

도 1 은 본 발명 "열차 탈선 검출 시스템"의 구성을 나타낸 시스템구성도,
도 2 는 본 발명 중 단말시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 3 은 본 발명 중 탈선검출부의 일 구성예를 나타낸 블록도,
도 4a 는 본 발명 중 탈선 검출 센서의 설치 위치를 나타낸 실시예,
도 4b 는 본 발명 중 탈선 검출 센서의 다른 설치 위치를 나타낸 실시예,
도 5 는 본 발명 중 운전실시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 6 은 본 발명 중 단말표시경보부의 일 실시예를 나타낸 도면,
도 7 은 본 발명 중 상황실시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 8 은 본 발명 중 상황실표시경보부의 일 실시예를 나타낸 도면,
도 9 는 본 발명 "열차 탈선 검출 시스템의 제어방법"을 나타낸 제어흐름도,
도 10 은 본 발명 중 단말시스템제어방법을 나타낸 제어흐름도,
도 11 은 본 발명 중 운전실시스템제어방법을 나타낸 제어흐름도,
도 12 는 본 발명 중 상황실시스템제어방법을 나타낸 제어흐름도.

본 발명 "열차 탈선 검출 시스템 및 그 제어방법"의 기술적 사상을 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

설명을 함에 있어서 동일, 또는 유사한 구성 및 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 명칭 및 부호를 사용한다.

<실시예>

본 실시예는 본 발명의 기술적 사상 중 구성3에 대한 실시예를 나타낸 것이다.

즉, 열차 하부에 다수개의 단말시스템을 설치하고, 운전실에 운전실시스템을 설치하며, 상황실에 상황실시스템을 설치한 것을 예로 하여 설명하며, 상기 운전실시스템은 필요시 열차 운행을 제어하는 것을 예로 하여 설명한다.

본 실시예에 있어서 상기 단말시스템은 탈선정보를 검출하고, 운전실시스템은 위치정보와 추돌정보를 검출하는 것을 예로 하여 설명한다.

즉, 상기 단말시스템에서 탈선정보를 검출하여 운전실시스템으로 전송하면, 상기 운전실시스템에서 위치정보 및 추돌정보를 검출하여 상기 탈선정보와 함께 나타낸 후, 상기 탈선정보, 위치정보 및, 추돌정보를 상황실시스템으로 전송하여 나타내는 것을 예로 하여 설명한다.

또한 본 실시예에 있어서 열차는 10량으로 편성된 것을 예로 하여 설명하며, 상기 각 차량의 하부 좌우에 2개씩의 단말시스템을 장착한 것을 예로 하여 설명한다.

또한 본 실시예에 있어서 상기 단말시스템의 탈선검출부 각각은 2개의 자기센서를 사용하여 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하는 것을 예로 하여 설명한다.

또한 본 실시예에 있어서 상기 단말시스템 각각은 인통선을 통해 운전실시스템과 유선통신을 수행하는 것을 예로 하여 설명하며, 운전실시스템과 상황실시스템은 이동통신망을 이용하여 이동통신을 수행하는 것을 예로 하여 설명한다.

이와 같이 본 실시예를 구성한 이유는, 본 발명의 기술적 사상에 따른 다른 실시예들은 본 실시예로부터 용이하게 알 수 있기 때문이다.

이하, 본 실시예의 구성에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도1에서 도시되는 바와 같이, 열차(1) 하부에 단말시스템(100)을 설치하고, 운전실에 운전실시스템(200)을 설치하며, 원격지에 위치한 종합상황실에 상황실시스템(300)을 설치하여 본 실시예를 구성한다.

상기 단말시스템은, 도2에서 도시되는 바와 같이, 탈선검출부(110)와 단말통신부(140)와, 단말데이터베이스부(160)를 단말제어부(130)에 접속하여 구성한다.

상기 탈선검출부(110)는, 도3에서 도시되는 바와 같이, 자기센서로 이루어진 센서부(111)와, 상기 센서부(111)에서 출력되는 자기센서(111a, 111b)의 출력 값을 증폭 및 필터링 하는 증폭필터부(112)와, 상기 증폭 및 필터링 된 신호를 외부로 출력하는 신호출력부(113)로 구성한다.

상기 탈선검출부(110)의 센서부(111)는 2개의 자기센서(111a, 111b)로 구성하여 도4a, 또는 도4b와 같이 레일(2)에 의한 자계변화를 검출할 수 있도록 설치한다.

상기 단말통신부(140)는 인통선을 통해 운전실시스템(200)과 유선통신을 수행하는 단말유선통신부(141)로 구성한다.

도면 중 미 설명 부호 (120)은 위치를 검출하는 단말위치검출부, (142)는 무선통신을 수행하는 단말무선통신부, (143)은 이동통신망을 통해 이동통신을 수행하는 단말이동통신부, (150)은 탈선정보를 출력하는 출력부를 각각 나타낸 것이다.

본 실시예에서는 단말시스템(100)에서 탈선정보를 검출하여 유선통신(인통선)을 통해 운전실시스템(200)으로 전송하는 것을 예로 하여 설명하므로 상기 단말위치검출부(120)와, 단말무선통신부(142)와, 단말이동통신부(143) 및, 출력부(150)의 구성은 생략한다.

상기 운전실시스템(200), 도5에서 도시되는 바와 같이, 운전실위치검출부(210)와, 추돌검출부(220)와, 운전실표시경보부(230)와, 운전실조작스위치부(260)와, 속도검출부(270)와, 운전실데이터베이스부(290)를 운전실제어부(250)에 접속하고, 상기 운전실제어부(250)와 열차운행제어장치(TCS) 사이에 인터페이스부(280)를 접속하여 구성한다.

상기 운전실위치검출부(210)는 GPS수신기(211)와 자동항법장치(212)로 구성하고, 상기 추돌검출부(220)는 가속도센서(미 도시)로 구성하고, 상기 운전실표시경보부(230)는 운전실시각표시부(231)와 운전실청각표시부(232)로 구성하며, 상기 운전실통신부(260)는 운전실유선통신부(261)와 운전실이동통신부(263)로 구성한다.

도면 중 미 설명 부호 (262)는 무선통신을 수행하는 운전실무선통신부를 나타낸 것으로, 본 실시예에서 운전실시스템(200)은 단말시스템(100)과는 유선통신을, 상황실시스템(300)과는 이동통신을 수행하므로 그 구성을 생략한다.

상기 상황실시스템(300)은, 도7에서 도시되는 바와 같이, 상황실통신부(310)와, 상황실조작스위치부(320)와, 상황실표시경보부(340)와, 상황실데이터베이스부(350)를 상황실제어부(330)에 접속하여 구성한다.

상기 상황실통신부(310)는 이동통신단말기(미 도시)로 구성하고, 상기 상황실표시경보부(340)는 상황실시각표시부(341)와 상황실청각표시부(342)로 구성한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 실시예의 동작 및 작용 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각 단말시스템(100)과 운전실시스템(200)에 인식번호(ID)를 부여하고, 상기 단말데이터베이스부(160)에 탈선 유무를 판단하는 기준 데이터를 저장하고, 상기 운전실데이터베이스부(290)에 열차 정보와 지도데이터 및 추돌 유무를 판단하는 기준 데이터를 저장하고, 상기 상황실데이터베이스부(350)에 지도데이터를 저장하며, 상기 각각의 데이터베이스부에 각 시스템을 제어하는 운영 프로그램 등을 저장한다.

이후 열차(1)가 운행을 시작하면, 도9에서 도시되는 바와 같이, 상기 단말시스템(100)에서 탈선정보를 검출하여 운전실시스템(200)으로 전송하는 단말시스템제어단계(S100)와, 상기 단말시스템제어단계(S100)를 수행하여 전송하는 탈선정보를 수신하고 위치정보와 추돌정보를 검출하여 상기 탈선정보, 위치정보 및 추돌정보를 나타내며, 상기 탈선정보, 위치정보 및, 추돌정보를 상황실시스템(300)으로 전송하는 운전실시스템제어단계(S200)와, 상기 운전실시스템제어단계(S200)를 수행하여 전송하는 탈선정보, 위치정보 및, 추돌정보를 수신하여 나타내는 상황실시스템제어단계(S300)를 순차적으로 수행하게 된다.

이하, 상기 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 단말시스템제어단계(S100)에 설명하면 다음과 같다.

열차(1)가 운행을 시작하면 상기 단말제어부(130)는, 도10에서 도시되는 바와 같이, 탈선검출부(110)를 통해 레일(2)과의 거리를 검출하고, 상기 레일(2)과의 거리 변동 값으로부터 탈선 여부 및 탈선 정도를 판단하여 탈선정보를 생성하는 탈선검출단계(S110)를 수행한다.

즉, 열차(1) 하부에 설치된 탈선검출부(110)의 자기센서(111a, 111b)에서 출력되는 신호를 지속적으로 검출하여 상기 자기센서(111a, 111b)와 레일 사이의 거리 및 거리 변동 값을 산출하고, 상기 산출된 값을 단말데이터베이스부(160)에 저장된 탈선 판단 데이터와 비교하여 탈선 여부 및 탈선 정도를 판단하여 탈선정보를 생성하는 거리검출단계(S111), 거리변동산출단계(S113), 탈선발생판단단계(S115) 및, 탈선정보생성단계(S119)를 순차적으로 수행하게 된다.

상기 탈선검출단계(S110)를 수행한 후 상기 단말제어부(130)는, 단말정보전송단계(S130)와 단말데이터베이스단계(S140)를 순차적으로 수행하여, 상기 탈선검출단계(S110)를 수행하여 검출한 탈선정보를 단말통신부(140)를 통해 운전실시스템(200)으로 전송하고, 단말데이터베이스부(160)에 저장하게 되는 것으로, 열차(1)에 설치된 각 단말시스템은 상기 탈선검출단계(S110), 단말정보전송단계(130) 및, 단말데이터베이스단계(S140)를 순차적으로 반복 수행하여 탈선정보를 운전실시스템(200)으로 지속적으로 전송하게 된다.

도10에 있어서 단말위치검출단계(S120)는 GPS수신기로 이루어진 단말위치검출부(120)를 통해 단말시스템(100) 위치(탈선이 발생한 레일 위치)를 검출하는 제어단계로, 본 실시예에 있어서는 상기 운전실시스템(200)에서 위치를 검출하는 것으로 하였으므로 그 구성을 생략한다.

이하 운전실시스템제어단계(S200)의 동작을 도11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 운전실제어부(250)는 운전실정보수신단계(S210)를 수행하여 상기 운전실통신부(260)의 운전실유선통신부(261)를 통해 하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보를 수신한다.

상기 운전실정보수신단계(S210)를 수행한 후 상기 운전실제어부(250)는, 상기 운전실위치검출부(210)를 통해 열차 위치를 검출하는 열차위치검출단계(S220)를 수행한다.

즉, 운전실위치검출부(210)의 GPS수신기(211)나 자동항법장치(212)를 통해 열차 위치를 검출하여 위치정보를 생성한다.

GPS수신기(211)를 사용하여 열차 위치를 검출하는 기술이나, 자동항법장치(212)를 사용하여 열차 위치를 검출하는 기술 및, 열차에 기 설치된 속도검출기(미 도시)를 통해 열차 속도를 검출하여 상기 자동항법장치(212)에 속도정보를 제공하는 기술 등은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 열차위치검출단계(S220)를 수행한 후 상기 운전실제어부(250)는, 추돌검출단계(S230)를 수행하여 열차에 추돌, 또는 충돌이 발생하였는지의 여부를 검출하게 된다.

즉, 상기 추돌검출부(220)를 이루는 가속도센서(미 도시)의 출력 값을 검출하여 운전실데이터베이스부(290)에 저장된 기준 데이터와 비교하여 추돌(또는 충돌)이 발생하였는지의 여부 및, 추돌 정도를 검출하게 된다.

가속도센서를 사용하여 충격량을 계산하여 추돌 여부 및 추돌 정도를 검출하는 방법은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 추돌검출단계(S230)를 수행한 후 상기 운전실제어부(250)는 상기 제어 단계를 수행하여 검출한 탈선정보와, 위치정보 및, 추돌정보를 운전실표시경보부(230)에 나타내는 운전실표시경보단계(S240)를 수행한다.

도6은 운전실표시경보부(230)의 일례를 나타낸 것으로, (231a)는 열차 위치를 나타내는 지도 표시창, (231b)는 열차 위치, 열차 속도, 수신 상태 등을 나타내는 열차운행정보 표시창, (231c)는 탈선 여부를 나타내는 표시창, (231d)는 탈선 검출 센서의 동작 상태를 나타내는 표시창, (231e)는 탈선 여부를 나타내는 표시창, (231f)는 탈선 정도를 나타내는 표시창, (231g)는 상태표시등, (231h)는 추돌 여부를 나타내는 표시창, (232a)는 스피커, (241a)는 비상버튼, (241b)는 비상신호 정지버튼, (291a)는 메모리카드 삽입구를 각각 나타낸 것이다.

한편, 상기 운전실표시경보단계(S240)를 수행한 후 상기 운전실제어부(250)는, 탈선정보로부터 탈선 발생 여부를 검출하여 탈선이 발생한 것으로 판단될 경우에는 기관사의 대응 조작 여부를 검출하여, 기관사의 대응 시간이 경과하도록 기관사의 대응조작(감속, 정차 등)이 없으면 열차 운행을 제어하는 제어신호를 열차운행제어장치(TCS)에 입력하여 열차 운행을 제어하는 열차운행제어단계(S250)를 수행한다.

즉, 탈선이 발생하여 탈선 발생을 나타내는 신호(시각표시신호, 청각표시신호, 경보음, 안내 음성 등)를 발생한 후 기관사의 브레이크 조작 여부를 지속적으로 검출하여 소정의 시간(기관사 대응 시간)이 경과하도록 기관사의 대응 조작(감속, 또는 정차)이 없으면 열차 운행을 제어하는 신호(감속지령신호, 또는 정차지령신호)를 인터페이스부(280)를 통해 열차운행제어장치(TCS)에 입력하여 열차 운행을 제어함으로써 초기 탈선이 완전 탈선으로 이어지는 것을 방지하게 된다.

상기 열차운행제어단계(S250)를 수행한 후 상기 운전실제어부(250)는, 운전실정보전송단계(S260)와 운전실데이터베이스단계(S270)를 순차적으로 수행하여 상기 탈선정보와, 위치정보 및, 추돌정보를 운전실데이터베이스부(290)에 저장하고, 운전실통신부(260)의 운전실이동통신부(263)를 통해 상황실시스템(300)으로 전송한다.

이하, 도12를 참조하여 상황실시스템제어단계(S300)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상황실제어부(330)는 상황실정보수신단계(S310)를 수행하여 상기 상황실통신부(310)를 통해 하나 이상의 운전실시스템(200)에서 전송하는 탈선정보와, 위치정보 및, 추돌정보를 수신한다.

이후 상기 상황실제어부(330)는 상기 상황실정보수신단계(S320)를 수행하여 수신한 탈선정보, 위치정보 및, 추돌정보를 나타내는 상황실표시경보단계(S320)를 수행한다.

도8은 상기 상황실시각표시부(341)의 일례를 나타낸 도면으로, (341a)는 탈선정보를 나타내는 표시창, (341b)는 열차 운행 정보를 나타내는 표시창, (341c)는 정상 여부인지를 나타내는 표시창, (341d)는 화면 확대 버튼, (341e)는 상세 정보 표시 버튼, (341f)는 메뉴 호출 버튼, (341g)는 열차 노선, (341h)는 지도 표시창, (A123, A124, A125, A126)은 열차 위치를 각각 나타낸다.

상기 상황실표시경보단계(S320)를 수행한 후 상기 상황실제어부(330)는 상황실데이터베이스단계(S330)를 수행하여 상기 탈선정보와 위치정보 및, 추돌정보를 상황실데이터베이스부(350)에 저장하게 된다.

도1에 있어서 미 설명부호 (341j)는 경보등, (342a)는 스피커, (320a)는 키보드, (320b)는 조작 스위치를 각각 나타낸다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예는, 열차 하부에 장착된 단말시스템을 통해 탈선정보를 검출하여 운전실시스템으로 전송하면, 상기 운전실시스템에서 위치정보와 추돌정보를 검출하여 상기 탈선정보와 함께 나타내고, 필요시 열차 운행을 제어함으로써 경미한 초기 탈선이 완전 탈선으로 이어지는 것을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

또한, 상기 탈선정보와 위치정보 및, 추돌정보를 이동통신망을 통해 상황실시스템으로 전송하여 상황실 운영자에게 알려줌으로써 전 노선에 걸려 운행되는 열차의 탈선 및 추돌 상태를 용이하게 알 수 있음은 물론, 사고(탈선, 추돌)가 발생한 열차로 인한 2차 사고를 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

그러나, 상기의 실시예에 있어서는 단말시스템과 운전실시스템 및 상황실시스템으로 본 실시예를 구성하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는 탈선검출부의 탈선 검출 센서로 자기센서를 사용하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, 초음파센서나 광센서를 사용하여 레일과 열차(탈선검출부) 사이의 거리를 검출함으로써 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서 상기 단말시스템은 탈선정보만을 검출하는 것을 예로 하여 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, GPS 수신기로 이루어진 단말위치검출부를 통해 위치정보를 검출할 수 있음을 밝혀둔다.

또한 상기의 실시예에 있어서 상기 단말시스템의 단말통신부는 운전실시스템과 유선통신을 수행하는 단말유선통신장치로 구성한 것을 예로 하여 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, 무선통신을 수행하는 단말무선통신부, 또는 이동통신을 수행하는 단말무선통신부를 구성하여 상기 운전실시스템과 통신을 수행할 수 있음을 밝혀둔다.

또한 상기의 실시예에 있어서 상기 단말시스템은 탈선정보를 검출하여 운전실시스템으로 전송하는 것을 예로 하여 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, 단말시스템 단독으로 본 발명을 구성하여 탈선 여부를 검출하는 검출장치로 사용하도록 할 수 있음은 물론, 상기 단말무선통신부, 또는 단말이동통신부를 통해 탈선정보, 또는 위치정보 등을 상황실시스템으로 전송하도록 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는 단말시스템을 각 차량 좌우에 2개씩(차량당 총 4개) 장착한 것을 예로 하여 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

예를 들어, 각 차량에 1개씩의 단말시스템을 설치하여 본 발명을 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

1: 열차 2: 레일
TCS: 열차운행제어장치
100: 단말시스템 110: 탈선검출부
120: 단말위치검출부 130: 단말제어부
140: 단말통신부 141: 단말유선통신부
142: 단말무선통신부 143: 단말이동통신부
150: 출력부 160: 단말데이터베이스부
200: 운전실시스템 210: 운전실위치검출부
211: GPS수신기 212: 자동항법장치
220: 추돌검출부 230: 운전실표시경보부
240: 운전실조작스위치부 250: 운전실제어부
260: 운전실통신부 261: 운전실유선통신부
262: 운전실무선통신부 263: 운전실이동통신부
270: 속도검출부 280: 인터페이스부
290: 운전실데이터베이스부 300: 상황실시스템
310: 상황실통신부 320: 상황실조작스위치부
330: 상황실제어부 340: 상황실표시경보부
341: 상황실시각표시부 342: 상황실청각표시부
350: 상황실데이터베이스부
S100: 단말시스템제어단계 S110: 탈선검출단계
S111: 거리검출단계 S113: 거리번동산출단계
S115: 탈선발생판단단계 S117: 탈선정도판단단계
S119: 탈선정보생성단계 S120: 단말위치검출단계
S130: 단말정보전송단계 S140: 단말데이터베이스단계
S200: 운전실시스템제어단계 S210: 운전실정보수신단계
S220: 열차위치검출단계 S230: 추돌검출단계
S240: 운전실표시경보단계 S250: 열차운행제어단계
S260: 운전실정보전송단계 S270: 운전실데이터베이스단계
S300: 상황실시스템제어단계 S310: 상황실정보수신단계
S320: 상황실표시경보단계 S330: 상황실데이터베이스단계

Claims

열차 하부에 설치되며, 레일과의 거리를 나타내는 신호를 출력하는 하나 이상의 탈선검출부;
탈선 여부, 탈선 정도 등과 같은 탈선정보를 출력하는 출력부; 및,
상기 탈선검출부와 출력부의 동작을 제어하여, 상기 탈선검출부에서 입력되는 신호로부터 레일과의 거리를 산출하고, 레일과의 거리 변동으로부터 탈선 여부 및 탈선 정도를 판단하여 이를 나타내는 탈선정보를 상기 출력부를 통해 출력하는 단말제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
열차 하부에 설치되며, 레일과의 거리를 나타내는 신호를 출력하는 하나 이상의 탈선검출부;
상기 단말제어부에서 출력되는 탈선정보를 유선통신, 또는 무선통신, 또는 이동통신을 통해 전송하는 단말통신부; 및,
상기 탈선검출부와 단말통신부의 동작을 제어하여, 상기 탈선검출부에서 입력되는 신호로부터 레일과의 거리를 산출하고, 레일과의 거리 변동으로부터 탈선 여부 및 탈선 정도를 판단하여 이를 나타내는 탈선정보를 상기 단말통신부를 통해 전송하는 단말제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
열차 하부에 설치되며, 레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보 등을 운전실시스템으로 전송하는 하나 이상의 단말시스템; 및,
운전실에 설치되며, 상기 하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보 등 수신하여 나타내는 운전실시스템;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
열차 하부에 설치되며, 레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보를 운전실시스템으로 전송하는 하나 이상의 단말시스템;
운전실에 설치되며, 상기 하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보를 수신하여 나타내고, 상기 탈선정보 등을 상황실시스템으로 전송하는 운전실시스템; 및,
원격지에 위치한 종합상황실에 설치되며, 하나 이상의 운전실시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하여 나타내는 상황실시스템;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 단말시스템은,
열차 하부에 설치되며, 레일과의 거리를 나타내는 신호를 출력하는 하나 이상의 탈선검출부;
운전실시스템과 통신을 수행하는 단말통신부; 및,
상기 탈선검출부와 단말통신부의 동작을 제어하여, 상기 탈선검출부에서 입력되는 신호로부터 레일과의 거리를 산출하고, 레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 판단하여 이를 나타내는 탈선정보 등을 상기 단말통신부를 통해 운전실시스템으로 전송하는 단말제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 단말시스템은,
열차 하부에 설치되며, 레일과의 거리를 나타내는 신호를 출력하는 하나 이상의 탈선검출부;
운전실시스템과 통신을 수행하는 단말통신부; 및,
상기 탈선검출부와 단말통신부의 동작을 제어하여, 상기 탈선검출부에서 입력되는 신호로부터 레일과의 거리를 산출하고, 레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 판단하여 이를 나타내는 탈선정보 등을 상기 단말통신부를 통해 운전실시스템으로 전송하는 단말제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 1 항, 또는 제 2 항, 또는 제 5 항, 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단말제어부에 접속되며 GPS수신기로 이루어져, 단말시스템의 위치를 검출하는 단말위치검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 1 항, 또는 제 2 항, 또는 제 5 항, 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단말제어부에 접속되어 탈선정보, 탈선 검출 이력 등을 저장하는 단말데이터베이스부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 1 항, 또는 제 2 항, 또는 제 5 항, 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탈선검출부는 하나 이상의 자기센서로 이루어져 레일 접근 정도에 따른 신호를 출력하도록 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 9 항에 있어서, 상기 탈선검출부를 이루는 자기센서를 두 개 이상 열차 하부에 설치할 경우에는 레일을 중심으로 하여 좌우 양측 방향으로 나누어 설치됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 1 항, 또는 제 2 항, 또는 제 5 항, 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탈선검출부는 하나 이상의 초음파센서로 이루어져 레일 접근 정도에 따른 신호를 출력하도록 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 11 항에 있어서, 상기 탈선검출부를 이루는 초음파센서를 두 개 이상 열차 하부에 설치할 경우에는 레일을 중심으로 하여 좌우 양측 방향으로 나누어 설치됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 1 항, 또는 제 2 항, 또는 제 5 항, 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탈선검출부는, 하나 이상의 광센서로 이루어져 레일 접근 정도에 따른 신호를 출력하도록 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 13 항에 있어서, 상기 탈선검출부를 이루는 광센서를 두 개 이상 열차 하부에 설치할 경우에는 레일을 중심으로 하여 좌우 양측 방향으로 나누어 설치됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 1 항, 또는 제 2 항, 또는 제 5 항, 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단말통신부는, 유선통신을 수행하는 단말유선통신부, 또는 무선통신을 수행하는 단말무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 이동통신을 수행하는 단말이동통신부 중 어느 하나 이상을 선택적으로 조합하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 운전실시스템은,
단말시스템과 통신을 수행하는 운전실통신부;
열차 탈선정보 등을 나타내는 운전실표시경보부;
사용자에 의해 조작되는 하나 이상의 스위치로 이루어진 운전실조작스위치부; 및,
상기 운전실통신부와, 운전실표시경보부와, 운전실조작스위치부의 동작을 제어하여, 상기 운전실통신부를 통해 수신하는 탈선정보 등을 운전실표시경보부에 나타내는 운전실제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 운전실시스템은,
단말시스템 및 상황실시스템과 통신을 수행하는 운전실통신부;
열차 탈선정보 등을 나타내는 운전실표시경보부;
사용자에 의해 조작되는 하나 이상의 스위치로 이루어진 운전실조작스위치부; 및,
상기 운전실통신부와, 운전실표시경보부와, 운전실조작스위치부의 동작을 제어하여, 상기 운전실통신부를 통해 수신하는 탈선정보 등을 운전실표시경보부에 나타내고, 상기 탈선정보 등을 상황실시스템으로 전송하는 운전실제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 16 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실시스템은, 상기 운전실제어부에 접속되며 GPS수신기로 이루어져 열차의 위치를 검출하는 운전실위치검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 16 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실시스템은, 상기 운전실제어부에 접속되어 열차 추돌(또는 충돌) 여부 및 추돌 정도를 검출하는 추돌검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 16 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실시스템은, 상기 운전실제어부에 접속되어 탈선정보 등을 저장하는 운전실데이터베이스부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 16 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실시스템은, 상기 운전실제어부에 접속되어 열차 속도를 검출하는 속도검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 16 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실시스템은, 상기 운전실제어부와 열차운행제어장치 사이에 접속되는 인터페이스부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 16 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실통신부는, 유선통신을 수행하는 운전실유선통신부, 또는 무선통신을 수행하는 운전실무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 이동통신을 수행하는 운전실이동통신부 중 어느 하나 이상을 선택적으로 조합하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 16 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실표시경보부는,
탈선정보 등을 시각적으로 나타내는 운전실시각표시부; 및,
탈선정보 등을 청각적으로 나타내는 운전실청각표시부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 16 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실제어부는, 탈선이 발생한 것으로 판단된 후 기관사의 대응 조작 시간이 경과하도록 기관사의 대응조작(감속, 또는 정차)이 없는 것으로 판단되면, 열차 운행을 제어하는 제어신호를 열차운행제어장치에 입력하여 열차 운행을 제어함을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 16 항 또는 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실위치검출부는, GPS수신기, 또는 GPS수신기와 자동항법장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 상황실시스템은,
상기 운전실시스템과 통신을 수행하는 상황실통신부;
사용자에 의해 조작되는 상황실조작스위치부;
상기 운전실시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 나타내는 상황실표시경보부;
상기 운전실시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 데이터베이스화하는 상황실데이터베이스부; 및,
상기 상황실통신부와, 상황실조작스위치부와, 상황실표시경보부와, 상황실데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 상황실통신부를 통해 수신하는 탈선정보 등을 상황실표시경보부에 나타내고 데이터베이스화하는 상황실제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 27 항에 있어서, 상기 상황실통신부는 상기 운전실시스템과 무선통신을 수행하는 무선통신장치, 또는 이동통신망을 통해 상기 운전실시스템과 이동통신을 수행하는 이동통신장치 중 어느 하나로 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
제 27 항에 있어서, 상기 상황실표시경보부는,
탈선정보 등을 청각적으로 나타내는 상황실청각표시부; 및,
탈선정보 등을 시각적으로 나타내는 상황실시각표시부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템.
레일과의 거리를 검출하여 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보를 출력하는 열차 탈선 검출 시스템에 있어서,
상기 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법은,
열차 하부에 레일과의 거리를 검출하는 센서를 장착한 후, 상기 센서에서 출력되는 신호를 분석하여 레일과의 거리를 검출하는 거리검출단계;
상기 거리검출단계에서 검출하는 레일과의 거리를 지속적으로 모니터링 하여 거리 변동을 산출하는 거리변동산출단계;
상기 거리변동산출단계를 수행하여 산출한 거리 변동 값이 탈선으로 인한 거리 변동 값보다 큰지 여부를 비교 판단하여 탈선 발생 여부를 판단하는 탈선발생판단단계;
상기 탈선발생판단단계를 수행한 후, 거리 변동 값의 대소로부터 탈선 정도를 판단하는 탈선정도판단단계; 및,
상기 탈선정도판단단계를 수행한 후, 탈선 여부 및 탈선 정도를 나타내는 탈선정보를 생성하여 출력하는 탈선정보생성단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
열차 하부에 설치되는 하나 이상의 단말시스템과, 운전실에 설되는 운전실시스템으로 이루어져, 상기 단말시스템을 통해 열차 탈선 여부 및 탈선 정도 등을 검출하여 운전실시스템에 전송하여 나타내는 열차 탈선 검출 시스템에 있어서,
상기 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법은,
레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보를 운전실시스템으로 전송하는 단말시스템제어단계; 및,
하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보를 수신하여 나타내는 운전실시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
열차 하부에 설치되는 하나 이상의 단말시스템과, 운전실에 설되는 운전실시스템 및, 상황실에 설치되는 상황실시스템으로 이루어져, 상기 단말시스템을 통해 열차 탈선 여부 및 탈선 정도 등을 검출하여 운전실시스템과 상황실시스템에 전송하여 나타내는 열차 탈선 검출 시스템에 있어서,
상기 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법은,
레일과의 거리 변동으로부터 열차 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보 등을 운전실시스템으로 전송하는 단말시스템제어단계;
하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하여 나타내고, 상황실시스템으로 전송하는 운전실시스템제어단계; 및,
하나 이상의 운전실시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하여 나타내는 상황실시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 30 항에 있어서, 상기 탈선정보생성단계를 수행한 후 탈선이 발생한 레일 위치를 검출하는 단말위치검출단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 30 항에 있어서, 상기 탈선정보생성단계를 수행한 후, 탈선정보를 전송하는 단말정보전송단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 30 항에 있어서, 상기 탈선정보생성단계를 수행한 후, 탈선정보, 탈선 검출 이력 등을 저장하는 단말데이터베이스단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 31 항 또는 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단말시스템제어단계는,
레일과의 거리 변동으로부터 탈선 여부 및 탈선 정도를 검출하여 이를 나타내는 탈선정보를 생성하는 탈선검출단계; 및,
상기 탈선검출단계를 수행하여 생성한 탈선정보를 운전실시스템으로 전송하는 단말정보전송단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 36 항에 있어서, 상기 단말시스템제어단계는,
상기 탈선검출단계를 수행한 후, 단말시스템의 위치를 검출하여 탈선이 발생한 레일 위치를 나타내는 위치정보를 생성하는 단말위치검출단계;를 더 포함하여 구성되고, 상기 단말정보전송단계에서 운전실시스템으로 탈선정보를 전송할 경우에는 상기 위치정보를 함께 전송하도록 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 36 항에 있어서, 상기 단말시스템제어단계는, 상기 단말정보전송단계를 수행한 후 탈선정보, 탈선 검출 이력 등을 저장하는 단말데이터베이스단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 36 항에 있어서, 상기 탈선검출단계는,
열차 하부에 레일과의 거리를 검출하는 센서를 장착한 후, 상기 센서에서 출력되는 신호를 분석하여 레일과의 거리를 검출하는 거리검출단계;
상기 거리검출단계에서 검출하는 레일과의 거리를 지속적으로 모니터링 하여 거리 변동을 산출하는 거리변동산출단계;
상기 거리변동산출단계를 수행하여 산출한 거리 변동 값이 탈선으로 인한 거리 변동 값보다 큰지 여부를 비교 판단하여 탈선 발생 여부를 판단하는 탈선발생판단단계;
상기 탈선발생판단단계를 수행한 후, 거리 변동 값의 대소로부터 탈선 정도를 판단하는 탈선정도판단단계; 및,
상기 탈선정도판단단계를 수행한 후, 탈선 여부 및 탈선 정도를 나타내는 탈선정보를 생성하여 출력하는 탈선정보생성단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 31 항에 있어서, 상기 운전실시스템제어단계는,
하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하는 운전실정보수신단계;
상기 운전실정보수신단계를 수행하여 수신한 탈선정보 등을 나타내는 운전실표시경보단계; 및,
상기 운전실표시경보단계를 수행한 후 탈선정보 등을 저장하는 운전실데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 32 항에 있어서, 상기 운전실시스템제어단계는,
하나 이상의 단말시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하는 운전실정보수신단계;
상기 운전실정보수신단계를 수행하여 수신한 탈선정보 등을 나타내는 운전실표시경보단계;
상기 운전실정보수신단계를 수행한 후 탈선정보 등을 상황실시스템으로 전송하는 운전실정보전송단계: 및,
상기 운전실표시경보단계를 수행한 후 탈선정보 등을 저장하는 운전실데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 40 항 또는 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실시스템제어단계는, 상기 운전실표시경보단계를 수행한 후 탈선 발생 여부를 판단하여 탈선이 발생한 것으로 판단될 경우에는, 기관사의 대응 조작 여부를 검출하여 기관사의 대응 시간이 경과하도록 기관사의 대응조작(감속, 정차 등)이 없을 경우에는, 열차 운행을 제어하는 제어신호를 열차운행제어장치에 입력하여 열차 운행을 제어하는 열차운행제어단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 40 항 또는 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실시스템제어단계는, 상기 운전실정보수신단계를 수행한 후 열차 위치를 검출하는 열차위치검출단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 40 항 또는 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 운전실시스템제어단계는, 상기 운전실정보수신단계를 수행한 후 추돌, 또는 충돌이 발생하였는지의 여부와 추돌, 또는 충돌 정도를 검출하는 추돌검출단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.
제 32 항에 있어서, 상기 상황실시스템제어단계는,
하나 이상의 운전실시스템에서 전송하는 탈선정보 등을 수신하는 상황실정보수신단계;
상기 상황실정보수신단계를 수행하여 수신한 탈선정보 등을 나타내는 상황실표시경보단계; 및,
상기 상황실표시경보단계를 수행한 후 탈선정보 등을 저장하는 상황실데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열차 탈선 검출 시스템의 제어방법.