KR20120014095A

KR20120014095A - 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20120014095A
Application number: KR1020100076166A
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 운행을 제어하는 열차 운행 자동 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히, 선로를 따라 순차적으로 설치되어 열차 진행 방향 전방의 선로 영상을 촬영하고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차시스템과 상황실시스템으로 전송하는 다수 개의 선로시스템; 열차 운전실에 설치되며, 상기 선로시스템과 통신을 수행하여, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하는 열차시스템; 및, 원격지에 위치한 종합 상황실에 설치되며, 하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 수신하여 나타내는 상황실시스템;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템 및 그 제어방법이다.
이러한 본 발명은, 특히, 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템 및 그 제어방법"은, 특히, 선로 영상을 촬영 및 실시간 분석하여 선행 열차의 존재 여부, 위치, 속도, 거리, 도달 시간 및, 선로 이상 여부, 장애물 존재 유무 등을 검출하고, 상기 선로 영상을 분석하여 얻은 선행 열차 운행 정보와는 별도로 열차운행제어장치의 지상장치로부터 전송되는 선행 열차 운행 정보를 검출하여(검출 이중계 구성) 열차 운행을 제어하고, 상기 선로 영상 및 영상 분석 결과를 운전실 및 상황실에 나타냄으로써, 첫째, 선로 영상 분석과 지상신호 검출의 검출 이중계를 구성하여 열차 안전성을 향상시키고, 둘째, 선로 이용 효율 및 열차 운행 효율을 향상시키고, 셋째, 열차 운전자 및 상황실 운영자에게 선로 영상을 제공하여 근거리에서 원거리에 이르는 전방 선로 영상을 육안으로 확인하며 운전할 수 있고, 넷째, 선로 상에 존재하는 장애물 및 선로 이상으로 인한 사고를 방지하며, 다섯째, 용이하게 선로 유지, 보수를 할 수 있게 되는 효과 등이 있다.

Description

선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템 및 그 제어방법{TRAIN AUTOMATIC CONTROL SYSTEM AND METHOD USING A RAIL IMAGE}

본 발명은 열차 운행을 제어하는 열차 운행 자동 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히, 선로 영상을 촬영 및 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도, 거리, 시간 간격 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출하고, 열차운행제어장치(ATS, ATC, ATP, ATO 등)의 지상장치로부터 선행 열차 정보를 검출한 후, 상기 선로 영상 분석을 통해 검출한 선행 열차 정보와, 지상장치를 통해 검출한 선행 열차 운행 정보를 비교 분석하여 열차 운행을 자동 제어하기 위한 것이다.

또한, 상기 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 및, 선행 열차 정보 등을 운전실에 설치되는 열차시스템과 종합 상황실에 설치되는 상황실시스템에 나타내줌으로써 열차 운전자 및 상황실 운영자가 선로 상황 및 열차 운행 상황 등을 용이하게 알 수 있도록 한 것이다.

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) 및, CBTC(COMMUNICATION BASED TRAIN CONTROL: 무선통신기반 열차제어시스템) 등은 열차의 안전을 확보하고 운행 효율을 높이며 운전 편리성을 향상시키는 대표적인 장치이다.

이러한 ATS, ATC, ATP 및 ATO 같은 열차운행제어장치(TCS)들은 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.

상기 열차운행제어장치들의 기본적인 제어 원리는 선로를 따라 지상장치를 설치하고 열차에 차상장치를 설치한 후, 선행 열차의 선로 점유 상태를 검출하여 열차 운행을 제어하는 것으로, 일정 구간 단위로 열차 속도를 제어하는 점 제어 방식(ATS)과, 지속적으로 열차 속도를 제어하는 연속 제어 방식(ATC)이 있다.

ATP나 ATO는 상기 ATS나 ATC를 근간으로 하여 각종 제어, 편의 장치를 부가하여 안전성, 운행 효율 및, 편리성을 향상시킨 것이다.

따라서, 대부분의 선로에는 ATS나 ATC의 지상장치가 설치되어 있으며, 상기 지상장치에서 전송하는 속도지령신호 및 운행정보 등을 차상장치에서 수신하여 열차 운행을 제어한다.

ATS는, 도2에서 도시되는 바와 같이, 지상자(11), 지상자제어계전기(12) 및, 신호기(13)로 이루어진 지상장치(10)와, 차상자(22), 발진기(21), 주파수검출기(23), 속도검출기(24), 및, 논리판단제어장치(26), 표시제어장치(25), 경보장치(27), 비상제동기(28)로 이루어진 차상장치(20)로 구성되어, 상기 지상자(11)에 의해 지령되는 속도 신호를 주파수 인입 현상에 의해 차상자(22)에서 검출하여 열차 운행을 제어하는 장치이다.

이러한 ATS는 지상자(11) 단위로 속도지령신호를 수신하여 열차 운행을 제어하는 점 제어 방식으로 도3에서 도시되는 바와 같이 계단형 운전 곡선을 갖는다.

도3은 5현시로 동작하는 ATS의 운전 곡선을 나타낸 것이다.

ATC는, 도4에서 도시되는 바와 같이, 레일에 설치되는 레일궤도회로(41), 임피던스본드(42), 커플링유니트(43), 튜닝판넬(44), 송신부(45) 및, 수신부(46)로 이루어진 지상장치(40)와, 픽업코일부(32), 수신기(31), 주파수검출기(33), 속도검출기(34), 속도제어부(36), 표시경보장치(35) 및, 비상제동기(37)로 이루어진 차상장치(30)로 구성되어, 상기 픽업코일부(32)를 통해 열차 속도 및 운행 정보를 수신하여 열차 운행을 제어하는 장치이다.

이러한 ATC는 레일궤도회로(41)를 통해 지속적으로 속도지령신호를 수신하여 열차 운행을 제어하는 연속 제어 방식으로 도5에서 도시되는 바와 같은 운전 곡선을 갖는다.

도6은 ATO 관련 장치를 나타낸 것으로, 열차에 설치되는 차상장치(50)와 지상에 설치되는 지상장치(60)를 나타낸 것이다.

도면 중 미 설명 부호 (51)은 문제어회로, (52)는 ATC, (53)은 운전자인터페이스, (54)는 TCMS, (55)는 TWC(TRAIN TO WAYSIDE COMMUNICATION), (56)은 기타제어회로부, (57)은 ATO를 각각 나타내며, (61)은 레일궤도회로, (62)는 기계실, (63)은 TWC 루프, (63)는 사령실, (65)는 PSM(PRECISION STOP MARKER)을 각각 나타낸 것이다.

그러나 상기와 같은 종래 기술들은 첫째, 선로를 따라 일정 거리 단위로 설치된 지상자를 이용하여 열차 운행을 제어하는 점 제어 방식(ATS)의 경우 열차의 선로 점유 상태를 구간(지상자 설치 구간) 단위로 검출하여 열차 운행을 제어함으로 인해 선로 이용 효율 및 열차 운행 효율이 저하된다는 문제점이 있고, 둘째, 레일에 설치된 궤도회로를 이용하여 열차 운행을 제어하는 연속 제어 방식(ATC)의 경우, 선로 이용 효율 및 열차 운행 효율을 향상시킬 수 있으나 설치, 운영, 유지 및, 보수비용 등이 많이 소요된다는 문제점이 있고, 셋째, 상기 종래 기술들은 열차의 선로 점유 상태만을 검출하여 열차 운행을 제어할 뿐 선로 자체에 대한 영상을 운전자에게 제공할 수 없다는 문제점이 있으며, 넷째, 선로에 존재하는 장애물이나 선로 이상 여부 등을 검출하여 열차 운행을 제어하지 못하므로 인해 선로 상에 존재하는 장애물이나 선로 이상으로 인한 사고를 방지할 수 없다는 문제점 등이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 특히, 선로를 따라 적정한 간격으로 선로시스템을 설치한 후, 상기 선로시스템을 통해 선로 영상을 촬영하여 선행 열차의 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도, 거리, 시간 간격 등) 및, 선로 이상 여부, 장애물 존재 유무 등을 검출하고, 선로에 설치된 열차운행제어장치(TCS)의 지상장치로부터 선행 열차 정보를 검출한 후, 상기 선로 영상 분석을 통해 검출한 선행 열차 운행 정보와, 열차운행제어장치(TCS)의 지상장치를 통해 검출(수신)한 선행 열차 운행 정보를 비교 분석하여 열차 운행을 제어함으로써, 열차 안전성을 향상시키고, 선로 이용 효율 및 열차 운행 효율을 향상시키며, 운전 편리성을 향상시킬 수 있는 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템 및 그 제어방법"을 제공하기 위한 것이다.

또한, 상기 선로 영상 및 선로 영상 분석 결과등을 운전실에 설치되는 열차시스템과, 상황실에 설치되는 상황실시스템에 나타내줌으로써 열차 운전자 및 상황실 운영자가 선로 상황 및 열차 운행 상황 등을 용이하게 알 수 있도록 하기 위한 것이다.

즉, 카메라(CCD카메라, 적외선카메라, 열화상카메라 등)를 구비한 선로시스템을 열차 노선 전체에 대해 적정한 간격으로 설치한 후, 상기 선로시스템에서 촬영하는 선로 영상을 실시간 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선로 이상 여부 및 장애물 존재 여부 등을 검출하고, 선로에 기 설치된 열차운행제어장치의 지상장치(ATS, ATC, ATO, ATP 등의 지상장치)로부터 선행 열차 운행 정보를 검출하여 열차 운행을 자동 제어하고 열차시스템 및 상황실시스템에 나타냄으로써, 선로 이용 효율 및 열차 운행 효율을 향상시키고, 운전자 및 상황실 운영자가 열차 운행 상황 및 선로 상황을 용이하게 모니터링 할 수 있도록 하며, 장애물 및 선로 이상으로 인한 사고를 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템"의 구성1은,

선로를 따라 순차적으로 설치되어 열차 진행 방향 전방의 선로 영상을 촬영하고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차시스템으로 전송하는 다수 개의 선로시스템; 및,

열차 운전실에 설치되며, 상기 선로시스템과 통신을 수행하여, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하는 열차시스템;을 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 열차시스템에서 선로 영상을 수신하여 나타낼 경우에는, 두 개 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상을 순차적으로 조합하여, 일정한 거리 범위(예: 전방 2km 이내의 영상)를 가지는 선로 영상을 형성하여 나타냄을 특징으로 한다.

이러한 열차시스템은 사용자에 의해 설정된 일정 거리 범위를 가지는 선로 영상이 항상 표출되도록 하기 위한 것이다.

예를 들어, 열차 진행 전방 2Km 이내의 선로 영상을 항상 나타내도록 할 수 있다.

상기 선로시스템은,

선로 영상을 촬영하는 영상촬영부;

선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선로시스템정보(설치 위치, 인식번호 등) 등을 열차시스템으로 전송하는 선로통신부;

선로 영상, 선로 영상 분석 결과 및, 선로시스템정보 등을 저장하는 선로데이터베이스부; 및,

상기 영상촬영부와 선로통신부와 선로데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 영상촬영부를 통해 선로 영상을 촬영한 후, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하여 선로통신부를 통해 열차시스템으로 전송하고 선로데이터베이스부에 저장하는 선로제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서, 상기 선로제어부에 접속되며 조명장치로 이루어져, 선로 조명을 실시하는 선로조명부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 선로조명부는 선로에 대한 조명을 실시함으로써 야간 등에도 선로 영상을 선명하게 촬영할 수 있도록 한 것이다.

상기 선로조명부는, 직진성 및 연색성이 우수하고 저 소비전력인 LED를 이용하여 구성됨이 바람직하다.

상기 구성에 있어서, 상기 선로제어부에 접속되어 선로 영상의 영상 처리를 수행하는 선로영상처리부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 선로영상처리부는, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 속도, 위치, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하는 동작을 상기 선로영상처리부를 통해 수행하도록 함으로써 선로제어부의 부하를 경감시키기 위한 것이다.

상기 선로영상처리부는 영상 처리 전용 프로세서로 구성됨이 바람직하다.

현재 프레임과 이전 프레임, 또는 현재 프레임과 표준 프레임을 비교하여 장애물의 크기, 이동, 선로 이상 여부 등을 검출하는 영상처리기술은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 구성에 있어서, 상기 선로제어부에 접속되며 GPS 수신기로 이루어져, 선로시스템의 위치를 검출하는 선로위치검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 선로위치검출부는 선로시스템 설치 시 설치위치를 검출하여 입력해야하는 불편함을 해소하기 위한 것이다.

즉, 선로시스템 설치 위치를 나타내는 위치데이터 입력 시 상기 선로위치검출부를 이용함으로써 위치데이터를 일일이 입력해야 하는 불편함을 해소하기 위한 것이다.

상기 영상촬영부는, CCD카메라, 또는 적외선카메라, 또는 열화상카메라 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 영상촬영부는 상기 적외선카메라나 열화상카메라를 통해 야간 선로 영상을 촬영하기 위한 것으로, 선로조명부를 설치하지 않을 경우에는 주간 촬영을 위한 CCD 카메라와 야간 촬영을 위한 적외선카메라로 구성됨이 바람직하다.

상기 영상촬영부는 스테레오카메라로 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 영상촬영부는 선로 상에 존재하는 위험물(물체)의 종류 및 크기, 이동 방향 등을 용이하게 획득하기 위한 것이다.

즉, 획득한 선로 영상 픽셀마다 3차원 영상 좌표를 얻을 수 있는 스테레오카메라를 통해 선로 영상을 촬영함으로써, 영상 분석 시 선로 영역을 3차원 공간으로 환산하여 분석함으로써 물체 종류 및 크기, 이동 방향, 이동 속도 등을 용이하게 얻을 수 있다.

상기 영상촬영부는, 설정된 촬영 영역 전체에 대한 선로 영상을 촬영하는 광역 범위 촬영용 카메라와, 부분 확대 촬영을 위한 국소 범위 촬영용 카메라로 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 영상촬영부는 선로에 위험물 등이 존재할 경우 이를 확대 촬영하는 국소 범위 촬영용 카메라를 구비함으로써 설정된 촬영 영역 전체에 대한 선로 영상의 중단 없이 국소 범위에 대한 부분 확대 촬영을 할 수 있도록 한 것이다.

상기 영상촬영부는 카메라의 촬영 각도 및 촬영 범위를 변경시키는 카메라이동장치를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 카메라이동장치는 카메라를 좌우 회전 및 상하 회전시켜 촬영 각도 및 촬영 범위를 변경시키는 것으로, 전방 영상 및 후방 영상을 촬영하기 위한 것이다.

예를 들어, 상행선 열차가 통과 할 때는 전방 영상을 촬영하도록 조정하고, 하행선 열차가 통과 할 때는 상기 카메라를 180도 회전시켜 후방 영상을 촬영하도록 함으로써 1개의 영상촬영부로 상하행선 열차에 모두 선로 영상을 제공할 수 있도록 구성할 수 있다.

모터 등으로 이루어져 카메라의 촬영 각도 및 촬영 범위를 변경시키는 카메라이동장치의 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 선로통신부는, 무선통신을 통해 열차시스템과 무선통신을 수행하는 선로무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 열차시스템과 이동통신을 수행하는 선로이동통신부, 또는 무선인터넷망을 통해 열차시스템과 무선인터넷통신을 수행하는 선로무선인터넷통신부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 한다.

선로시스템과 열차시스템 사이에 무선통신을 수행하는 무선통신장치나, CBTC를 사용한 무선통신장치, 무선인터넷망을 이용한 무선인터넷통신장치 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 선로제어부는 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 선로데이터베이스부는 하드디스크나 플래시메모리, 또는 메모리카드로 구성됨이 바람직하다.

상기 열차시스템은,

선로시스템과 통신을 수행하는 열차통신부;

열차 위치를 검출하는 열차위치검출부;

선로 영상, 선로 영상 분석 결과(선행 열차, 장애물 존재 여부, 선로 이상 여부 등), 선행 열차 운행 정보, 선로시스템정보 등을 나타내는 열차표시경보부;

사용자에 의해 조작되는 하나 이상의 스위치로 이루어진 열차조작스위치부;

열차 추진 및 제동을 실시하는 추진제동부;

선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출(수신)하는 지상신호검출부;

선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 지도데이터, 선로 정보, 선로시스템정보(설치 위치, 인식번호 등) 등을 저장하는 열차데이터베이스부; 및,

상기 열차통신부와, 열차위치검출부와, 열차표시경보부와, 열차조작스위치부와, 추진제동부와, 지상신호검출부와, 열차데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 열차통신부를 통해 선로 영상 및 선로 영상 분석 결과 등을 수신하여 나타내고, 데이터베이스화하며, 상기 열차통신부를 통해 수신한 선로 영상 분석 결과와 지상신호검출부를 통해 검출한 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 열차제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서, 상기 열차제어부에 접속되며, 열차 속도를 검출하는 속도검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 열차시스템은, 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 구성에 있어서, 상기 열차제어부와 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, 선행 열차, 장애물 및, 선로 이상을 감안하여 열차 운행을 제어할 시, 상기 추진제동부를 이루는 추진장치와 열차제동장치의 동작을 열차제어부를 통해 직접 제어하거나, 또는 상기 인터페이스부를 통해 열차운행제어장치(TCS)에 제어신호를 입력하여 열차 운행을 제어할 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 열차위치검출부는, GPS수신기로 구성됨을 특징으로 한다.

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

상기 열차위치검출부는, GPS수신기와 자동항법장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 열차위치검출부는 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 열차표시경보부는,

선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 등을 시각적으로 나타내는 열차시각표시부; 및,

선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 등을 청각적으로 나타내는 열차청각표시부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 열차시각표시부는 모니터 또는 터치스크린으로 구성됨이 바람직하다.

상기 열차청각표시부는 선행 열차 존재 여부, 장애물 존재 여부, 선로 이상 여부 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 지상신호검출부는, ATS 지상장치에서 전송하는 신호를 수신하는 ATS신호검출부, ATC 지상장치에서 전송하는 신호를 수신하는 ATC신호검출부, ATO 지상장치에서 전송하는 신호를 검출하는 ATO신호검출부, ATP 지상장치에서 전송하는 신호를 검출하는 ATP신호검출부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 ATS신호검출부는,

ATS 지상자에서 전송하는 신호를 수신하는 차상자;

소정의 주파수(예: 78KHz)로 상시 발진을 행하고, 상기 차상자에 응동된 주파수를 발진, 증폭하는 발진부;

다수 개의 밴드패스필터로 구성되어 상기 발진기에서 출력되는 주파수(예: 98KHz, 106KHz, 114KHz, 122KHz, 130KHz 등)를 검출하는 주파수검출부;

상기 주파수검출부에서 입력되는 주파수를 해석하여 열차제어부에 입력하는 ATS제어부; 및,

상기 ATS제어부를 열차제어부에 인터페이스 시키는 ATS신호출력부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 ATS신호검출부는 ATS 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보(속도지령신호)를 검출하여 상기 열차제어부에 인가하기 위한 것이다.

상기 ATC신호검출부는,

레일궤도회로에 실린 선행 열차 정보를 수신하는 픽업코일부;

상기 픽업코일부에 유도된 신호를 수신하는 수신기;

상기 수신기에 수신된 주파수(예: 3.2Hz, 5.0Hz, 6.6Hz, 8.6Hz, 10.8Hz, 13.6Hz, 16.8Hz, 20.4Hz 등)를 검출하는 주파수검출부;

상기 주파수검출부에서 입력되는 주파수를 해석하여 열차제어부에 입력하는 ATC제어부; 및,

상기 ATC제어부를 열차제어부에 인터페이스 시키는 ATC신호출력부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 ATC신호검출부는 ATC 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하여 상기 열차제어부에 인가하기 위한 것이다.

상기 ATO신호검출부는,

지상에 설치된 TWC 루프와 통신을 수행하여 선행 열차 정보를 수신하는 TWC;

상기 TWC에서 입력되는 주파수를 해석하여 열차제어부에 입력하는 ATO제어부; 및,

상기 ATO제어부를 열차제어부에 인터페이스 시키는 ATO신호출력부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 ATO신호검출부는 ATO 지상장치에서 인가되는 선행 열차 운행 정보를 검출하여 상기 열차제어부에 인가하기 위한 것이다.

상기 열차조작스위치부는, 상기 열차표시경보부를 이루는 터치스크린 상에 구성됨이 바람직하다.

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

상기 열차제어부는, 두 개 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상을 순차적으로 조합하여 일정한 거리 범위를 가지는 선로 영상으로 형성하여 나타냄을 특징으로 한다.

상기 두 개 이상의 선로 영상을 일정한 거리 범위를 가지는 선로 영상으로 형성하여 나타낼 경우에는 각 선로 영상을 축소, 또는 확대하여 전체적으로 하나의 영상이 되도록 형성하여 나타냄을 특징으로 한다.

예를 들어, 500m 마다 선로시스템을 설치하여 4장의 선로 영상을 가지고 전방 2Km의 선로 상황을 나타내는 영상을 만들어 나타낼 경우, 상기 4장의 선로 영상을 축소, 또는 확대하여 조합함으로써 하나의 카메라에서 촬영하는 것처럼 나타낼 수 있다.

즉, 첫 번째 영상을 그냥 나타내고, 2번째 이후의 영상을 갈수록 축소비율을 높여 선로를 기준으로 하여 전체적으로 하나의 영상으로 조합하여 나타냄으로써 운전자가 용이하게 선로 상황을 파악할 수 있도록 할 수 있다.

상기 열차통신부는, 무선통신을 통해 선로시스템과 무선통신을 수행하는 열차무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 선로시스템과 이동통신을 수행하는 열차이동통신부, 또는 무선인터넷망을 통해 선로시스템과 무선인터넷통신을 수행하는 열차무선인터넷통신부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 추진제동부는, 열차에 기 설치된 추진장치 및 제동장치로 구성됨이 바람직하다.

이러한 추진제동부는 열차에 기 설치된 추진장치, 또는 제동장치의 동작을 직접 제어하여 열차 운행을 자동 제어하기 위한 것이다.

상기 추진제동부는 열차운행제어장치(TCS)에 추진신호, 또는 제동신호를 입력하는 인터페이싱 회로로 구성할 수 있다. 이러한 추진제동부는 열차제어부에서 출력되는 추진을 나타내는 제어신호, 또는 제동을 나타내는 제어신호를 열차운행제어장치(TCS)에 입력함으로써, 상기 열차운행제어장치를 통해 추진 및 제동 동작을 수행하도록 구성할 수 있다.

상기 열차데이터베이스부는 하드디스크나 플래시메모리, 또는 메모리카드로 구성됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 기술적 사상에 따른 구성1은, 특히, 선로를 따라 순차적으로 설치된 선로시스템들을 통해 선로 영상을 촬영한 후, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 속도, 위치, 거리, 장애물 존재 여부, 선로 이상 여부 등을 검출하여 열차시스템으로 전송하면, 상기 열차시스템에서 상기 선로시스템에서 전송한 선로 영상 분석 결과를 수신하여 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 정보와 비교 분석하여 운행을 자동 제어하고, 선로 영상을 나타내줌으로써, 선로 운행 효율 및 열차 운행 효율을 향상시키고, 안전성 및 신뢰성을 향상시키며, 종래 열차운행제어장치(TCS)로는 수행 할 수 없었던 선로 상에 존재하는 장애물로 인한 사고 및 선로 이상으로 인한 사고를 방지하고자 하는 데 그 특징이 있다.

본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템"의 구성2는,

선로를 따라 순차적으로 설치되며, 열차시스템과 통신을 수행하여, 열차 진행 방향 전방의 선로 영상을 촬영하여 상기 열차시스템으로 전송하는 다수 개의 선로시스템; 및,

열차 운전실에 설치되며, 상기 선로시스템과 통신을 수행하여, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하여, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하는 열차시스템;을 포함하여 구성됨을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

상기 선로시스템은,

선로 영상을 촬영하는 영상촬영부;

선로 영상, 선로시스템정보(설치 위치, 인식번호 등) 등을 열차시스템으로 전송하는 선로통신부;

선로 영상, 선로시스템정보 등을 저장하는 선로데이터베이스부; 및,

상기 영상촬영부와 선로통신부와 선로데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 영상촬영부를 통해 촬영한 선로 영상을 열차시스템으로 전송하고 데이터베이스화하는 선로제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 열차시스템은,

선로시스템과 통신을 수행하는 열차통신부;

열차 위치를 검출하는 열차위치검출부;

열차 추진 및 제동을 실시하는 추진제동부;

선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에 전송하는 선행 열차 정보를 검출하는 지상신호검출부;

상기 열차통신부와, 열차위치검출부와, 열차표시경보부와, 열차조작스위치부와, 추진제동부와, 지상신호검출부와, 열차데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 열차통신부를 통해 수신하는 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하여 나타내고, 데이터베이스화하며, 상기 선로 영상 분석 결과와 지상신호검출부를 통해 검출한 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 열차제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서, 상기 열차제어부에 접속되어 선로 영상의 영상 처리를 수행하는 열차영상처리부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 열차영상처리부는, 상기 선로 영상을 분석하여 위험물 존재 여부 및 선로 이상 여부를 검출하는 동작을 상기 열차영상처리부를 통해 수행하도록 함으로써 열차제어부의 부하를 경감시키기 위한 것이다.

상기 열차영상처리부는 영상 처리 전용 프로세서로 구성됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 기술적 사상에 따른 구성2는, 특히, 구성1이 갖는 선로 영상 분석 동작을 열차시스템에서 수행하도록 함에 그 특징이 있다.

본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템"의 구성3은,

선로를 따라 순차적으로 설치되어 열차 진행 방향 전방의 선로 영상을 촬영하고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차시스템과 상황실시스템으로 전송하는 다수 개의 선로시스템;

열차 운전실에 설치되며, 상기 선로시스템과 통신을 수행하여, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하는 열차시스템; 및,

원격지에 위치한 종합 상황실에 설치되며, 하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 수신하여 나타내는 상황실시스템;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 선로시스템은,

선로 영상을 촬영하는 영상촬영부;

선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선로시스템정보(설치 위치, 인식번호 등) 등을 열차시스템과 상황실시스템으로 전송하는 선로통신부;

상기 영상촬영부와 선로통신부와 선로데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 영상촬영부를 통해 선로 영상을 촬영한 후, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출하여 선로통신부를 통해 열차시스템과 상황실시스템으로 전송하고 선로데이터베이스부에 저장하는 선로제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 선로통신부는, 무선통신을 통해 열차시스템 및 상황실시스템과 무선통신을 수행하는 선로무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 열차시스템 및 상황실시스템과 이동통신을 수행하는 선로이동통신부, 또는 무선인터넷망을 통해 열차시스템 및 상황실시스템과 무선인터넷통신을 수행하는 선로무선인터넷통신부, 또는 유선통신을 통해 상황실시스템과 유선통신을 수행하는 선로유선통신부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 열차시스템은,

선로시스템과 통신을 수행하는 열차통신부;

열차 위치를 검출하는 열차위치검출부;

열차 추진 및 제동을 실시하는 추진제동부;

상기 상황실시스템은,

선로시스템과 통신을 수행하는 상황실통신부;

사용자에 의해 조작되는 상황실조작스위치부;

선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 선로시스템정보(설치 위치, 인식번호 등) 등을 나타내는 상황실표시경보부;

선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 지도데이터, 선로 정보, 선로시스템정보 등을 저장하는 상황실데이터베이스부; 및,

상기 상황실통신부와, 상황실조작스위치부와, 상황실표시경보부와, 상황실데이터베이스부의 동작을 제어하여, 선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 및, 선로시스템정보 등을 수신하여 나타내고 데이터베이스화하는 상황실제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 상황실시스템은, 임의의 선로시스템에 선로 영상 요청 신호를 전송하고, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 및, 선로 영상 분석 결과를 수신하여 나타냄을 특징으로 한다.

이러한 상황실시스템은 상황실 운영자가 모니터링 하고자 하는 임의의 선로 구간에 설치된 선로시스템에 선로 영상 요청 신호를 전송하여 해당 선로 구간을 모니터링 할 수 있도록 한 것이다.

상기 상황실통신부는, 유선통신을 통해 선로시스템과 유선통신을 수행하는 상황실유선통신부, 또는 무선통신을 통해 선로시스템과 무선통신을 수행하는 상황실무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 선로시스템과 이동통신을 수행하는 상황실이동통신부, 또는 무선인터넷망을 통해 선로시스템과 무선인터넷통신을 수행하는 상황실무선인터넷통신부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 상황실표시경보부는,

선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 선로시스템정보 등을 시각적으로 나타내는 상황실시각표시부; 및,

선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 등을 청각적으로 나타내는 상황실청각표시부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 상황실시각표시부는 모니터 또는 터치스크린으로 구성됨이 바람직하다.

상기 상황실조작스위치부는, 상기 상황실표시경보부를 이루는 터치스크린 상에 구성됨이 바람직하다.

상기 상황실데이터베이스부는 하드디스크나 플래시메모리, 또는 메모리카드로 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.

상기 상황실제어부는, 두 개 이상의 선로 영상을 순차적으로 조합하여 일정한 거리 범위를 가지는 선로 영상으로 형성하여 나타냄을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 기술적 사상에 따른 구성3은, 구성1이 갖는 특징 외에, 상기 선로시스템에서 촬영하는 선로 영상 및, 선로 영상 분석 결과를 상황실시스템에서 수신하여 나타내줌으로써 상황실 운영자가 열차 노선 전체에 대한 선로 모니터링을 용이하게 수행 할 수 있도록 함에 그 특징이 있다.

본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템"의 구성4는,

선로를 따라 순차적으로 설치되며, 열차시스템, 또는 상황실시스템과 통신을 수행하여, 열차 진행 방향 전방의 선로 영상을 촬영하여 상기 열차시스템, 또는 상황실시스템으로 전송하는 다수 개의 선로시스템;

열차 운전실에 설치되며, 상기 선로시스템과 통신을 수행하여, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하여, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하는 열차시스템; 및,

원격지에 위치한 종합 상황실에 설치되며, 하나 이상의 열차시스템에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과, 또는 하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 등을 수신하여 나타내는 상황실시스템;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 선로시스템은,

선로 영상을 촬영하는 영상촬영부;

선로 영상, 선로시스템정보(설치 위치, 인식번호 등) 등을 열차시스템, 또는 상황실시스템으로 전송하는 선로통신부;

상기 영상촬영부와 선로통신부와 선로데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 영상촬영부를 통해 촬영한 선로 영상을 열차시스템, 또는 상황실시스템으로 전송하고 데이터베이스화하는 선로제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 열차시스템은,

선로시스템 및 상황실시스템과 통신을 수행하는 열차통신부;

열차 위치를 검출하는 열차위치검출부;

열차 추진 및 제동을 실시하는 추진제동부;

상기 열차통신부와, 열차위치검출부와, 열차표시경보부와, 열차조작스위치부와, 추진제동부와, 지상신호검출부와, 열차데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 열차통신부를 통해 수신하는 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하여 나타내고, 데이터베이화하며, 상기 선로 영상 분석 결과와 지상신호검출부를 통해 수신한 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하고, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 등을 상황실시스템으로 전송하는 열차제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 열차통신부는, 무선통신을 통해 선로시스템 및 상황실시스템과 무선통신을 수행하는 열차무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 선로시스템 및 상황실시스템과 이동통신을 수행하는 열차이동통신부, 또는 무선인터넷망을 통해 선로시스템 및 상황실시스템과 무선인터넷통신을 수행하는 열차무선인터넷통신부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 상황실시스템은,

열차시스템, 또는 선로시스템과 통신을 수행하는 상황실통신부;

사용자에 의해 조작되는 상황실조작스위치부;

선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 선로시스템정보 등을 나타내는 상황실표시경보부;

선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 지도데이터, 선로 정보, 선로시스템정보(설치 위치, 인식번호 등) 등을 저장하는 상황실데이터베이스부; 및,

상기 상황실통신부와, 상황실조작스위치부와, 상황실표시경보부와, 상황실데이터베이스부의 동작을 제어하여, 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 및, 선로시스템정보 등을 수신하여 나타내고 데이터베이스화하는 상황실제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 상황실시스템은, 임의의 선로시스템에 선로 영상 요청 신호를 전송하여, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상을 수신한 후, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출하여 나타냄을 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서, 상기 상황실제어부에 접속되어 선로 영상의 영상 처리를 수행하는 상황실영상처리부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 상황실영상처리부는, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출하는 동작을 상기 상황실영상처리부를 통해 수행하도록 함으로써 상황실제어부의 부하를 경감시키기 위한 것이다.

상기 상황실영상처리부는 영상 처리 전용 프로세서로 구성됨이 바람직하다.

상기 상황실통신부는, 유선통신을 통해 선로시스템과 유선통신을 수행하는 상황실유선통신부, 또는 무선통신을 통해 선로시스템 및 열차시스템과 무선통신을 수행하는 상황실무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 선로시스템 및 열차시스템과 이동통신을 수행하는 상황실이동통신부, 또는 무선인터넷망을 통해 선로시스템 및 열차시스템과 무선인터넷통신을 수행하는 상황실무선인터넷통신부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 기술적 사상에 따른 구성4는, 구성2가 갖는 특징 외에, 상기 열차시스템에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과를 상황실시스템에서 수신하여 나타내줌으로써 상황실 운영자가 열차 노선 전체에 대한 선로 모니터링을 용이하게 수행 할 수 있도록 함에 그 특징이 있다.

한편, 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법"의 구성1은,

선로를 따라 순차적으로 설치되는 선로시스템과 열차에 설치되는 열차시스템으로 이루어져, 상기 선로시스템에서 촬영한 선로 영상을 열차 진행 상황에 따라 열차시스템에서 수신하여 순차적으로 나타내고, 상기 선로 영상을 분석하며, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 열차 운행 정보를 검출한 후, 상기 선로 영상 분석 결과와 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템에 있어서,

상기 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법은,

선로시스템에서, 선로 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차시스템으로 전송하는 선로시스템제어단계; 및,

열차시스템에서, 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 상기 영상 분석 결과와 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 열차시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.

상기 선로시스템제어단계는,

선로 영상을 촬영하는 영상촬영단계;

상기 영상촬영단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하는 선로영상분석단계;

상기 선로영상분석단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상과 상기 선로영상분석단계를 수행하여 검출한 선로 영상 분석 결과를 열차시스템으로 전송하는 선로전송단계; 및,

상기 선로전송단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상과 상기 선로영상분석단계를 수행하여 검출한 선로 영상 분석 결과를 저장하는 선로데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서, 선로 영상 촬영을 요구하는 촬영요구신호가 검출되었는지의 여부를 검출하여 촬영요구신호가 검출되었을 경우에 상기 영상촬영단계 이하를 수행하도록 제어하는 촬영요구검출단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 촬영요구검출단계는 열차시스템에서 전송하는 촬영요구신호, 또는 일정한 시간 단위로 발생하는 촬영요구신호 등이 있을 경우에 한하여 선로 촬영 동작을 수행하도록 하기 위한 것이다.

상기 일정시간 단위로 발생하는 촬영요구신호란 열차 진입에 상관없이 일정 시간 주기로 선로 영상을 촬영 및 분석하여 위험물 존재 여부 및 선로 이상 여부를 모니터링 하고자 할 때 사용한다.

상기 열차시스템제어단계는,

하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 및 선로 영상 분석 결과 등을 수신하는 열차수신단계;

상기 열차수신단계를 수행한 후 열차 위치를 검출하는 위치검출단계;

상기 위치검출단계를 수행한 후, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하는 지상신호검출단계;

상기 지상신호검출단계를 수행한 후, 상기 열차수신단계를 수행하여 수신한 영상 분석 결과와 지상신호검출단계를 수행하여 검출한 선행 열차 운행 정보를 비교 분석하여 열차 운행을 제어하는 열차운행제어단계;

상기 열차운행제어단계를 수행한 후 선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 등을 나타내는 열차표시경보단계; 및,

상기 열차표시경보단계를 수행한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 및 선행 열차 운행 정보 등을 저장하는 열차데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 구성에 있어서, 상기 열차수신단계를 수행하기 전에 촬영요구신호를 선로시스템으로 전송하는 영상요청신호전송단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 영상요청신호전송단계는 열차 진행 상황에 따라 전방에 위치한 선로시스템에 촬영요구신호를 전송하여 선로 영상을 전송 받기 위한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법"의 구성1은, 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템"의 구성1에 따른 제어방법을 나타낸 것이다.

본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법"의 구성2는,

선로시스템에서, 선로 영상을 촬영하여 열차시스템으로 전송하는 선로시스템제어단계; 및,

열차시스템에서, 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상을 수신하고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출하며, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하고 나타내는 열차시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.

상기 선로시스템제어단계는,

선로 영상을 촬영하는 영상촬영단계;

상기 영상촬영단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상을 열차시스템으로 전송하는 선로전송단계; 및,

상기 선로전송단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상을 저장하는 선로데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 열차시스템제어단계는,

하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 등을 수신하는 열차수신단계;

상기 열차수신단계를 수행한 후, 상기 열차수신단계를 수행하여 수신한 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하는 열차영상분석단계;

상기 열차영상분석단계를 수행한 후 열차 위치를 검출하는 위치검출단계;

상기 지상신호검출단계를 수행한 후, 상기 열차영상분석단계를 수행하여 검출한 선로 영상 분석 결과와 지상신호검출단계를 수행하여 검출한 선행 열차 운행 정보를 비교 분석하여 열차 운행을 제어하는 열차운행제어단계;

이와 같이 구성된 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법"의 구성2는, 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템"의 구성2에 따른 제어방법을 나타낸 것이다.

본 발명 "열차 선로 영상 모니터링 시스템의 제어방법"의 구성3은,

선로를 따라 순차적으로 설치되는 선로시스템과, 열차에 설치되는 열차시스템 및, 종합 상황실에 설치되는 상황실시스템으로 이루어져, 상기 선로시스템에서 촬영한 선로 영상을 상기 열차시스템과 상황시스템에 나타내고, 상기 선로 영상을 분석하며, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 신호를 검출하여 열차 운행을 제어하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템에 있어서,

선로시스템에서, 선로 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차시스템으로 전송하는 선로시스템제어단계;

열차시스템에서, 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 상기 영상 분석 결과와 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 열차시스템제어단계; 및,

상황실시스템에서, 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과를 수신하여 나타내는 상황실시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.

상기 선로시스템제어단계는,

선로 영상을 촬영하는 영상촬영단계;

상기 선로영상분석단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상과 상기 선로영상분석단계를 수행하여 검출한 선로 영상 분석 결과를 열차시스템과 상황실시스템으로 전송하는 선로전송단계; 및,

상기 열차시스템제어단계는,

상기 상황실시스템제어단계는,

하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 등을 수신하는 상황실수신단계;

상기 상황실수신단계를 수행한 후, 상기 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 등을 나타내는 상황실표시경보단계; 및,

상기 상황실표시경보단계를 수행한 후, 상기 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 등을 저장하는 상황실데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법"의 구성3은, 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템"의 구성3에 따른 제어방법을 나타낸 것이다.

본 발명 "열차 선로 영상 모니터링 시스템의 제어방법"의 구성4는,

선로시스템에서, 선로 영상을 촬영하여 열차시스템, 또는 상황실시스템으로 전송하는 선로시스템제어단계;

열차시스템에서 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상을 수신하고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출한 후, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하여, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하고 나타내며, 상황실시스템으로 전송하는 열차시스템제어단계; 및,

상황실시스템에서, 상기 열차시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과, 또는 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상을 수신하여 나타내는 상황실시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 그 방법적 구성상의 특징으로 한다.

상기 선로시스템제어단계는,

선로 영상을 촬영하는 영상촬영단계;

상기 영상촬영단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상을 열차시스템, 또는 상황실시스템으로 전송하는 선로전송단계; 및,

상기 열차시스템제어단계는,

상기 지상신호검출단계를 수행한 후, 상기 열차영상분석단계를 수행하여 수신한 영상 분석 결과와 지상신호검출단계를 수행하여 검출한 선행 열차 운행 정보를 비교 분석하여 열차 운행을 제어하는 열차운행제어단계;

상기 열차운행제어단계를 수행한 후, 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 등을 나타내는 열차표시경보단계;

상기 열차표시경보단계를 수행한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 저장하는 열차데이터베이스단계; 및,

상기 열차표시경보단계를 수행한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 상황실시스템으로 전송하는 열차전송단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 상황실시스템제어단계는,

하나 이상의 열차시스템에서 전송하는 선로 영상 및, 선로 영상 분석 결과, 또는 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 등을 수신하는 상황실수신단계;

상기 구성에 있어서, 상기 상황실수신단계를 수행한 후, 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 상황실영상분석단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 상황실시스템제어단계는, 상기 선로시스템에서 선로 영상이 전송될 경우 상기 상황실영상분석단계를 수행하여 상황실시스템에서 선로 영상을 분석하기 위한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법"의 구성4는, 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템"의 구성4에 따른 제어방법을 나타낸 것이다.

본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템 및 그 제어방법"은, 특히, 선로 영상을 촬영 및 실시간 분석하여 선행 열차의 존재 여부, 위치, 속도, 거리, 도달 시간 및, 선로 이상 여부, 장애물 존재 유무 등을 검출하고, 상기 선로 영상을 분석하여 얻은 선행 열차 운행 정보와는 별도로 열차운행제어장치의 지상장치로부터 전송되는 선행 열차 운행 정보를 검출하여(검출 이중계 구성) 열차 운행을 제어하고, 상기 선로 영상 및 영상 분석 결과를 운전실 및 상황실에 나타냄으로써, 첫째, 선로 영상 분석과 지상신호 검출의 검출 이중계를 구성하여 열차 안전성을 향상시키고, 둘째, 선로 이용 효율 및 열차 운행 효율을 향상시키고, 셋째, 열차 운전자 및 상황실 운영자에게 선로 영상을 제공하여 근거리에서 원거리에 이르는 전방 선로 영상을 육안으로 확인하며 운전할 수 있고, 넷째, 선로 상에 존재하는 장애물 및 선로 이상으로 인한 사고를 방지하며, 다섯째, 용이하게 선로 유지, 보수를 할 수 있게 되는 효과 등이 있다.

도 1 은 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템"의 구성을 나타낸 시스템구성도,
도 2 는 ATS 구성을 나타낸 블럭도,
도 3 은 ATS 운전 곡선을 나타낸 도면,
도 4 는 ATC 구성을 나타낸 블록도,
도 5 는 ATC 운전 곡선을 나타낸 도면,
도 6 은 ATO 관련 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 7 은 본 발명 중 선로시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 8 은 본 발명 중 열차시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 9 는 본 발명 중 ATS신호검출부의 구성을 나타낸 블록도,
도 10 은 본 발명 중 ATC신호검출부의 구성을 나타낸 블록도,
도 11 은 본 발명 중 ATO신호검출부의 구성을 나타낸 블록도,
도 12 는 본 발명 중 열차표시경보부의 일 실시예를 나타낸 도면,
도 13 은 본 발명 중 상황실시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 14 는 본 발명 중 상황실표시경보부의 일 실시예를 나타낸 도면,
도 15 는 본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법"을 나타낸 제어흐름도,
도 16 은 본 발명 중 선로시스템제어방법을 나타낸 제어흐름도,
도 17 은 본 발명 중 열차시스템제어방법을 나타낸 제어흐름도,
도 18 는 본 발명 중 상황실시스템제어방법을 나타낸 제어흐름도.

본 발명 "선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 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, 선로를 따라 다수개의 선로시스템을 설치하고, 열차 운전실에 열차시스템을 설치하며, 종합 상황실에 상황실시스템을 설치한 것을 예로 하여 설명한다.

또한, 본 실시예에 있어서 상기 선로시스템은 선로 영상을 촬영 및 분석하여 열차시스템과 상황실시스템으로 전송하고, 열차시스템과 상황실시스템은 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 및 선로 분석 결과를 수신하여 나타내며, 상기 열차시스템은 상기 선로 영상 분석 결과에 따라 열차 운행을 제어하는 것을 예로 하여 설명한다.

또한, 본 실시예에 있어서 상기 선로시스템과 열차시스템은 이동통신망을 통해 통신을 수행하고, 상기 열차시스템과 상황실시스템은 유선통신을 통해 통신을 수행하는 것을 예로 하여 설명한다.

또한, 상기 선로시스템의 영상촬영부는 CCD 카메라로 구성한 것을 예로 하여 설명하며, 선로조명부를 통해 야간 조명을 실시하는 것을 예로 하여 설명한다.

또한, 상기 선로시스템은 영상 분석을 위해 선로영상처리부를 구비하고, 선로시스템의 위치는 설치 시 수동으로 입력하는 것을 예로 하여 설명한다.

또한, 본 실시예에 있어서는 경부선 445Km의 선로 전체에 500m 간격으로 총 890대의 선로시스템을 설치한 것을 예로 하여 설명한다.

또한, 본 실시예에 있어서 열차시스템은 열차 진행 방향 전방 2Km의 선로 영상을 나타내는 것으로 하며, 상기 열차시스템의 촬영요구신호에 응답하여 선로시스템이 선로 영상을 촬영하여 전송하는 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, 선로(2)를 따라 적정한 간격(500m)으로 선로시스템(100)을 설치하고, 열차(1)에 열차시스템(200)을 설치하며, 원격지에 위치한 종합 상황실에 상황실시스템(300)을 설치한 후, 상기 선로시스템(100)과 상황실시스템(300) 사이에 통신선(3)을 설치하여 본 실시예를 구성한다.

선로시스템(100)과 상황실시스템(300)의 통신망 구성은, 도면에서 도시되는 바와 같이, 몇 개의 선로시스템(100)을 중계기(155)를 통해 그룹화 하여 구성함이 바람직하다("A"그룹, "B"그룹 등).

상기 선로시스템(100)은, 도7에서 도시되는 바와 같이, 영상촬영부(110)와, 선로영상처리부(120)와, 선로조명부(130)와, 선로통신부(150)와, 선로데이터베이스부(170)를 선로제어부(140)에 접속하여 구성한다.

상기 영상촬영부(110)는 CCD카메라(111)로 구성하고, 선로영상처리부(120)는 영상 처리 전용 프로세서로 구성하고, 선로조명부(130)는 LED 조명장치(미 도시)로 구성하며, 선로통신부(150)는 선로유선통신부(151)와 선로이동통신부(153)로 구성한다. 중계기(155)는 선로유선통신부(151)에 접속한다.

도면 중 미 설명부호 (112)는 적외선카메라, (113)은 열화상카메라, (152)는 선로무선통신부, (154)는 선로무선인터넷통신부, (160)은 선로위치검출부를 각각 나타낸다.

본 실시예에 있어서는 CCD카메라(111)를 통해 선로 영상을 검출하며, 열차시스템(200)과는 이동통신망을 통한 통신을 수행하고, 상황실시스템(300)과는 유선통신을 수행하는 것으로 하며, 선로시스템(100)의 위치는 설치 시 수동으로 입력하는 것으로 하였으므로, 상기 적외선카메라(112)와, 열화상카메라(113)와, 선로무선통신부(152)와, 선로무선인터넷통신부(154) 및, 선로위치검출부(160)의 구성은 생략한다.

상기 열차시스템(200)은, 도8에서 도시되는 같이, 열차위치검출부(210)와, 열차표시경보부(220)와, 지상신호검출부(230)와, 열차조작스위치부(240)와, 열차통신부(260)와, 추진제동부(280)와, 속도검출부(285)와, 열차데이터베이스부(295)를 열차제어부(250)에 접속하며, 상기 열차제어부(250)와 열차운행제어장치(TCS) 사이에 인터페이스부(295)를 접속하여 구성한다.

상기 열차위치검출부(210)는 GPS수신기(211)와 자동항법장치(212)로 구성하고, 상기 열차표시경보부(220)는 열차시각표시부(221)와 열차청각표시부(222)로 구성하고, 상기 지상신호검출부(230)는 ATS신호검출부(231)와, ATC신호검출부(232)와, ATO신호검출부(233)로 구성하며, 상기 열차통신부(260)는 열차이동통신부(262)로 구성한다.

상기 ATS신호검출부(231)는, 도9에서 도시되는 바와 같이, 차상자(231a)와, 발진부(231b)와, 주파수검출부(231c)와, ATS제어부(231d)와, ATS신호출력부(231e)를 접속하여 구성하고, ATC신호검출부(232)는, 도10에서 도시되는 바와 같이, 픽업코일부(232a)와, 수신기(232b)와, 주파수검출부(232c)와, ATC제어부(232d)와 ATC신호출력부(232e)를 접속하여 구성하며, ATO신호검출부(233)는, 도11에서 도시되는 바와 같이, TWC(233a)와, ATO검출부(233b)와 ATO신호출력부(233c)를 접속하여 구성한다.

도면 중 미 설명부호 (261)은 열차무선통신부, (263)은 열차무선인터넷통신부, (270)은 열차영상처리부를 각각 나타낸 것으로, 본 실시예에 있어서는 선로 영상 분석은 선로시스템(100)에서 실시하고, 선로시스템(100)과의 통신은 이동통신망을 통해 수행하는 것으로 하였으므로, 상기 열차영상처리부(270)와 열차무선통신부(261) 및 열차무선인터넷통신부(263)의 구성은 생략한다.

상기 상황실시스템(300)은, 도13에서 도시되는 바와 같이, 상황실통신부(310)와, 상황실조작스위치부(320)와, 상황실표시경보부(340)와, 상황실데이터베이스부(350)를 상황실제어부(330)에 접속하여 구성한다.

상기 상황실통신부(310)는 상황실유선통신부(311)로 구성하고, 상기 상황실표시경보부(340)는 상황실시각표시부(341)와 상황실청각표시부(342)로 구성한다.

도면 중 미 설명부호 (312)는 상황실무선통신부, (313)은 상황실이동통신부, (314)는 상황실인터넷통신부, (360)은 상황실영상처리부를 각각 나타낸 것으로, 본 실시예에서는 그 구성을 생략한다.

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

먼저, 각 선로시스템(100)과 열차시스템(200)에 인식번호(ID)를 부여하고, 상기 각각의 선로데이터베이스부(170)에 선로시스템(100) 설치 위치에 대한 위치데이터와, 열차 존재 여부와, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출하는 영상 처리 프로그램, 눈, 비 등의 노이즈 제거 프로그램 등을 저장하고, 상기 열차데이터베이스부(290)에 열차 운행 제어 프로그램, 지도데이터, 선로시스템 설치 위치 데이터, 선로 데이터(굴곡, 경사 등), 지상장치 설치데이터 등을 저장하고, 상기 상황실데이터베이스부(360)에 지도데이터, 선로시스템 데이터, 선로 데이터 등을 저장하며, 상기 각 데이터베이스부(170, 290, 360)에 각 시스템(100, 200, 300)을 제어하는 운영 프로그램 등을 저장한다.

이후 열차(1)가 운행을 시작하면, 도15에서 도시되는 바와 같이, 열차시스템(200)의 촬영요청신호에 의해 해당 선로시스템(100)이 선로 영상을 촬영 및 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 상기 열차시스템(200)과 상황실시스템(300)으로 전송하는 선로시스템제어단계(S100)와; 상기 선로시스템(100)에서 전송하는 선로 영상 및 선로 영상 분석 정보를 나타내고, 선로에 설치된 열차운행제어장치(TCS)의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 상기 선로 영상 분석 결과와 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 열차시스템제어단계(S200); 및, 상기 선로시스템(100)에서 전송하는 선로 영상 및 선로 영상 분석 정보를 나타내는 상황실시스템제어단계(S300)를 수행하여 열차 운행을 제어하고 선로 상황을 모니터링 하게 된다.

이하, 상기 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 선로시스템제어단계(S100)에 대해 설명하면 다음과 같다.

선로시스템(100)의 선로제어부(140)는 도16에서 도시되는 바와 같이, 촬영요구검출단계(S110)를 수행하여 상기 열차시스템(200), 또는 상황실시스템(300)에서 촬영요구신호가 전송되는 지의 여부를 지속적으로 검출하게 된다.

상기 촬영요구검출단계(S110)를 수행한 결과 촬영요구신호가 전송된 것으로 판단되면, 상기 선로제어부(140)는 영상촬영단계(S120)와 선로영상분석단계(S130)와 영상전송단계(S140)를 순차적으로 수행하여, 선로 영상을 촬영하고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 열차시스템(200)에서 촬영요구신호를 전송하였을 경우에는 해당 열차시스템(200) 및 상황실시스템(300)으로 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과를 전송하고, 상황실시스템(300)에서 촬영요구신호를 전송하였을 경우에는 상기 상황실시스템(300)으로 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과를 전송하게 된다.

즉, 영상촬영부(110)의 CCD카메라(111)를 통해 기 설정된 영역의 선로 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 선로 영상을 선로영상처리부(120)를 통해 영상 처리하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보(위치, 속도 등), 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 상기 선로 영상 및 선로 영상 분석 결과를 선로이동통신부(153)와 선로유선통신부(151)를 통해 해당 열차시스템(100)과 상황실시스템(300)으로 전송하게 된다.

이때, 야간일 경우에는 상기 선로조명부(130)를 동작시켜 선로 영상을 촬영한다.

또한, 상기 선로 영상은 MPEG4 등의 동영상 압축 알고리즘, 또는 MPEG2의 정지영상 압축 알고리즘이나, 기타 영상 압축 알고리즘을 통해 압축하여 전송함은 물론, 선로 영상 및 선로 영상 분석 정보를 전송하는 선로시스템(100)의 위치 정보 및 인식정보(ID)를 함께 전송함은 물론이다.

선로 영상의 현재 프레임과 이전 프레임, 또는 현재 프레임과 표준 영상 프레임을 비교 분석하여 새로 생긴 물체(장애물), 움직이는 물체 및, 그 크기나 속도, 이동 방향 등을 검출하는 영상 처리 기술 및, 선로 영상에서 선로만을 추출한 후 그 선로의 변형 여부를 검출함으로써 선로 이상 여부를 검출하는 영상 처리 기술은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 이동통신단말기로 이루어진 선로이동통신부(153)와 열차이동통신부(262) 사이의 이동통신망을 통한 이동통신 기술이나, 통신선(3)을 이용하여 선로유선통신부(151)와 상황실유선통신부(311) 사이의 통신을 수행하는 유선통신 기술 역시 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 영상전송단계(S140)를 수행한 후 상기 선로제어부(140)는, 선로데이터베이스단계(S150)를 수행하여 선로 영상과 선로 영상 분석 결과를 데이터베이스화하며, 촬영정지신호가 입력될 때까지 상기 영상촬영단계(S120) 이하를 반복 수행하고, 촬영정지신호가 입력되면 상기 촬영요구검출단계(S110)로 복귀하여 다음의 촬영요구신호가 수신되는 지의 여부를 지속적으로 검출하게 된다.

즉 상기 선로시스템(100)은, 촬영요구신호에 따라 상기 영상촬영단계(S120) 내지 선로데이터베이스단계(S150)를 반복 수행하여 선로 영상 및 영상 분석 결과를 열차시스템(200)과 상황실시스템(300)으로 전송하는 동작을 수행하게 된다.

이하, 열차시스템제어단계(S200)에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 열차제어부(250)는, 도17에서 도시되는 바와 같이, 열차 진행 상황에 따라 영상요청신호전송단계(S210)를 수행하여 촬영요구신호를 해당 선로시스템(100)으로 전송하게 된다.

본 실시예에서는 500m 마다 선로시스템(100)을 설치하고, 전방 2Km의 선로 영상을 열차시스템(200)에 나타내는 것으로 하였으므로, 현재 열차 위치 전방에 있는 4개의 선로시스템(100)에 촬영요구신호를 전송하게 된다.

열차가 진행하면 전방에 위치한 열차시스템 1개를 추가하고, 후방에 위치한 선로시스템 1개를 삭제하며 촬영요구신호를 전송한다.

이후 상기 열차제어부(250)는 열차수신단계(S220)를 수행하여 상기 각 선로시스템(100)에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과를 수신한다.

즉, 상기 열차이동통신부(262)를 통해 4개의 선로시스템에서 전송하는 각각의 선로 영상과 각 선로 영상에 대한 영상 분석 결과(선행 열차 존재 여부, 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등)를 수신하게 된다.

상기 열차수신단계(S220)를 수행한 후 상기 열차제어부(250)는, 위치검출단계(S240)를 수행하여 열차 위치를 검출한다.

즉, 열차위치검출부(210)의 GPS수신기(211)나 자동항법장치(212)를 통해 열차 위치를 검출한다.

상기 위치검출단계(S240)를 수행한 후 상기 열차제어부(250)는, 지상신호검출부(230)를 통해 선로에 설치된 열차운행제어장치(TCS)의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하는 지상신호검출단계(S250)를 수행한다.

예를 들어, 선로에 설치된 열차운행제어장치가 ATS여서, ATS 지상자(11)가 설치되어 있을 경우에는, 상기 ATS신호검출부(231)를 통해 상기 지상자(11)에서 전송하는 속도지령신호를 검출하게 된다.

마찬가지로, ATC가 설치되어 있을 경우에는 ATC신호검출부(232)를 통해 레일궤도회로(41)에 실린 선행 열차 운행 정보를 검출하며, ATO가 설치되어 있을 경우에는 ATO신호검출부(233)를 통해 선행 열차 운행 정보를 검출하게 된다.

상기 지상신호검출단계(S250)를 수행한 후 상기 열차제어부(250)는, 열차표시경보단계(S260)와 열차운행제어단계(S270)를 순차적으로 수행하여 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 및 선행 열차 운행 정보 등을 나타내고, 선행 열차 존재 유무 및 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 유무, 선로 이상 유무에 따라 열차 운행을 자동 제어하게 된다.

즉, 열차통신부(260)를 통해 수신한 선로 영상을 열차표시경보부(220)의 열차시각표시부(221)와 열차청각표시부(222)를 통해 나타내고, 상기 선로 영상 분석 결과 및 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하게 된다.

예를 들어, ATS가 설치된 선로 구간을 운행함에 있어서 선로 영상 분석 결과 1.8Km 전방에 선행 열차가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 지상신호검출부(230)의 ATS신호검출부(231)를 통해 검출한 지상자(11)의 속도지령신호를 검출하여 상기 선로 영상 분석 결과 검출한 선행 열차의 위치와 동일한지 여부를 비교 분석하게 된다.

상기 ATS신호검출부(231)를 통해 검출한 지상자(11)의 속도지령신호가 "YG신호"(5현시를 기준으로 설명 함)이면, 당해 열차에서 4번째 지상자 설치 구간에 선행 열차가 존재하는 것이므로, 4번째 구간까지의 거리를 지상자 설치 데이터를 독출하여 산출하게 된다.

상기 산출 결과 상기 지상신호검출부(230)를 통해 검출 및 산출한 선행 열차 위치가 선로 영상 분석 결과 검출한 선로 위치와 동일하면 이를 기준으로 하여 열차 운행을 제어하고, 그렇지 않을 경우에는 당해 열차와 가까운 쪽을 기준으로 하여 열차 운행을 제어한다.

상기의 예에서 지상자(11)가 500m 거리마다 설치되어 있을 경우, "YG신호"가 나타내는 4번째 구간은 당해 열차에서 1.5Km ~ 2.0Km이므로, 상기 선로 영상을 분석하여 검출한 선행 열차 위치(1.8Km 전방)와 일치한다.

지상신호검출부(230)를 통해 검출한 선행 열차 위치와, 선로 영상 분석 결과 검출한 선행 열차 위치가 동일하지 않을 경우는, 지상자(11)가 고장 등으로 인하여 무응동 상태에 있을 경우와, 영상촬영부(110)의 동작이 정상적이지 않을 경우이므로, 선행 열차를 검출한 위치 중에서 당해 열차와 가까운 거리를 나타내는 데이터를 선행 열차의 위치로 선택하면 지상자(11) 무응동이나, 영상촬영부(110)의 고장으로 인한 사고를 방지할 수 있다.

선로에 설치된 열차운행제어장치(TCS)가 ATC인 경우에는 ATC신호검출부(232)를 통해 검출한 선행 열차 위치와 선로 영상 분석 결과 검출한 선행 열차 위치를 비교 분석하며, ATO인 경우에는 ATO신호검출부(233)를 통해 검출한 선행 열차 위치와 선로 영상 분석 결과 검출한 선행 열차 위치를 비교 분석하여 선행 열차 위치를 결정하게 된다.

한편, 상기 선행 열차 위치 설정과는 별개로, 상기 선로 영상 분석 결과 장애물이 존재하거나, 또는 선로 이상이 발생한 것으로 판단되면, 상기 장애물이 존재하는 위치, 또는 선로 이상이 발생한 위치를 기준으로 하여 열차 운행을 제어하게 되며, 상기 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부, 선로 이상 여부를 열차시각표시부(221)와, 열차청각표시부(222)를 통해 표시 및 경보하여 주게 된다.

예를 들어, "1.1Km 전방에 장애물이 검출되었습니다"와 같은 음성 안내나, 경보음 발생으로 청각표시를 수행하고, 열차시각표시부(221)를 통해 나타내게 된다.

상기 열차 운행 제어는, 열차운행제어장치가 설치되어 있지 않을 경우에는 선로 영상 분석 결과만을 가지고 열차 운행을 제어하고, 폭우, 폭설, 농무 등으로 인하여 선로 영상 촬영이 어려울 경우에는 상기 지상신호검출부(230)를 통해 검출한 선행 열차 운행 정보를 기준으로 하여 열차 운행을 제어한다.

GPS수신기(211)를 사용하여 열차 위치 및 속도를 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.

열차 속도는 상기 속도검출부(270)를 통해 검출하는 열차 속도를 우선으로 하고, 상기 GPS수신기(211)를 통해 검출하는 속도를 보조 데이터로 사용함이 바람직하다.

또한, 선행 열차 위치와 선로 데이터(지반, 굴곡, 경사 등)를 기반으로 당해 열차의 속도를 자동 제어하는 기술 역시 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

열차 운행 제어는 선로 영상 촬영 및 선로 영상 분석이 실시간으로 이루어지므로, 도5에서와 같이 연속 운전 제어 곡선이 된다.

즉, 실시간으로 지속적으로 선행 열차와 당해 열차의 위치, 속도, 거리 및, 장애물이나 선로 이상 여부 등을 검출하여 열차 운행을 지속적으로 제어(연속 제어)함으로써 선로 이용 효율 및 열차 운행 효율을 향상시키고 장애물 및 선로 이상으로 인한 사고를 방지할 수 있게 된다.

도12는 열차표시경보부(220)의 일례를 나타낸 것으로, (221a)는 당해 열차, 선행 열차 및 후행 열차의 위치를 나타내는 지도 표시창, (221b)는 당해 열차의 위치, 속도, 수신 상태, 영상 표시 거리 등을 나타내는 열차운행정보 표시창, (221c)는 선행 열차와의 거리 및 시간 간격을 나타내는 표시창, (221d)는 각 선로시스템에서 전송하는 4개의 영상을 나타내는 선로 영상 표시창, (221e)는 당해 열차와의 거리를 나타내는 거리표시창, (221f)는 선로 확대 영상, (221g)는 선로 이상이 검출된 위치를 나타내는 표시아이콘, (221h)는 선로 이상이 발생된 위치 및, 상기 위치까지의 도달거리, 선로 상태 등을 나타내는 정보표시창, (221i)는 정상 및 위험을 나타내는 표시창, (221j)는 각종 메뉴 버튼, (221k)는 상태표시등, (222a)는 스피커, (241a)는 비상버튼, (241b)는 비상신호 정지버튼, (295a)는 메모리카드 삽입구를 각각 나타낸 것이다.

상기 열차운행제어단계(S270)를 수행한 후 상기 열차제어부(250)는, 열차데이터베이스단계(S280)를 수행하여 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 및, 운전자 대응 조작 상황, 열차 운행 제어 상황 등을 저장하게 된다.

도17에 있어서 열차영상분석단계(S230)와 열차전송단계(S280)는 본 실시예에서 생략한다.

이하, 도18을 참조하여 상황실시스템제어단계(S300)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상황실제어부(330)는 상황실수신단계(S310)를 수행하여 상기 상황실통신부(310)를 통해 하나 이상의 선로시스템(100)에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 수신한다.

즉, 상기 상황실유선통신부(311)와 중계기(155)를 통해 상기 선로시스템(100)에서 전송하는 선로 영상 및 선로 영상 분석 정보를 수신한다.

이후 상기 상황실제어부(330)는 상황실수신단계(S310)를 수행하여 수신한 선로 영상과 선로 영상 분석 정보를 나타내는 상황실표시경보단계(S330)를 수행한다.

도14는 상기 상황실시각표시부(341)의 일례를 나타낸 도면으로, (341a)는 각 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 및 선로 영상 분석 정보를 나타내는 창(도7에 있어서는 경부선을 운행하는 4대의 열차 전방 영상을 표시함), (341b)는 노선(경부선)을 운행하는 각 열차의 위치, 시간 간격 및 상태를 나타내는 표시창, (341c)는 각 열차 전방의 상황(선로 이상 유무, 장애물 존재 여부, 통신 상태)을 나타내는 표시창, (341d)는 정상 여부인지를 나타내는 표시창, (341e)는 화면 확대 버튼, (341f)는 상세 정보 표시 버튼, (341g)는 메뉴 호출 버튼, (341h)는 지도 표시창, (341g)는 열차 노선(경부선), (A123, A124, A125, A126)은 운행 중인 열차 위치를 각각 나타낸다.

상기 상황실표시경보단계(S330)를 수행한 후 상기 상황실제어부(330)는, 상황실데이터베이스단계(S340)를 수행하여 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 정보 등을 상황실데이터베이스부(350)에 저장하게 된다.

도18에 있어서 상황실영상분석단계(S320)는 본 실시예에서는 생략한다.

도1에 있어서 미 설명부호 (341j)는 경보등, (342a)는 스피커, (321a)는 키보드, (321b)는 조작 스위치를 각각 나타낸다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 실시예는, 선로를 따라 설치된 선로시스템을 통해 선로 영상을 촬영 및 분석하여 선행 열차 존재 여부 및 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부, 선로 이상 유무 등을 검출하고, 지상신호검출부를 통해 검출한 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 상기 선로 영상 분석 결과와 지상신호검출부를 통해 검출한 선행 열차 운행 정보를 비교 분석하여 열차 운행을 제어함으로써 안전성 및 신뢰성을 향상시키고, 선로 이용 효율 및 열차 운행 효율을 향상시키며, 근거리에서 원거리에 이르는 선로 상황을 운전자가 보면서 운전할 수 있도록 함은 물론, 상황실 운영자가 선로 상황 및 열차 운행 상황을 모니터링 할 수 있고, 선로 상에 존재하는 장애물 및, 선로 이상 여부로 인한 사고를 방지할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

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

즉, 선로시스템과 열차시스템만으로 본 발명을 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는 선로시스템에서 촬영한 선로 영상을 상기 선로시스템에서 열차시스템과 상황실시스템으로 전송하는 것을 예로 하여 본 실시예를 구성하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, 선로시스템에서 선로 영상을 열차시스템으로 전송하면, 상기 열차시스템에서 상황실시스템으로 전송하도록 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는 선로시스템에서 선로 영상을 분석하는 것을 예로 하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, 열차시스템에서 선로 영상을 분석하도록 구성하거나, 또는 상황실시스템에서 선로 영상을 분석하여 위험물 존재 여부 및 선로 이상 여부를 검출하도록 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

또한 상기의 실시예에 있어서는 영상촬영부를 CCD카메라로 구성한 것을 예로 하여 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, 적외선카메라나 열화상카메라, 스테레오카메라 등을 사용하여 영상촬영부를 구성할 수 있음은 물론, 다수 개의 카메라로 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

또한 상기의 실시예에 있어서는 열차시스템과는 무선통신망을 이용한 통신을 수행하고, 상황실시스템과는 유선통신을 이용한 통신을 수행하는 것을 예로 하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, 무선통신이나, 이동통신이나, 무선인터넷통신이나, 유선통신을 상황에 따라 조합하여 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는 열차 진행 상황에 따라 촬영되는 선로 영상 및 선로 영상 분석 결과를 상황실시스템에 전송하여 나타내는 것을 예로 하여 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, 상기 상황실시스템에서 임의의 선로시스템에 촬영요구신호를 전송하여 해당 선로의 영상 및 선로 영상 분석 결과를 수신하여 나타낼 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는 선로영상처리부를 통해 선로 영상을 분석하는 것을 예로 하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

즉, 선로제어부에서 선로 영상 분석 동작을 수행할 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 상기의 실시예에 있어서는, 열차시스템에 표시되는 전방 선로 영상이 2Km인 것을 예로 하여 설명하였으나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

1: 열차 2: 선로
3: 통신선 4: 열차운행장치의 지상장치
TCS: 열차운행제어장치
100: 선로시스템 110: 영상촬영부
111: CCD카메라 112: 적외선카메라
113: 열화상카메라 120: 선로영상처리부
130: 선로조염부 140: 선로제어부
150: 선로통신부 151: 선로유선통신부
152: 선로무선통신부 153: 선로이동통신부
154: 선로무선인터넷통신부 155: 중계기
160: 선로위치검출부 170: 선로데이터베이스부
200: 열차시스템 210: 열차위치검출부
211: GPS수신기 212: 자동항법장치
220: 열차표시경보부 221: 열차시각표시부
222: 열차청각표시부 230: 지상신호검출부
231: ATS신호검출부 232: ATC신호검출부
233: ATO신호검출부 240: 열차조작스위치부
250: 열차제어부 260: 열차통신부
261: 열차무선통신부 262: 열차이동통신부
263: 열차무선인터넷통신부 270: 열차영상처리부
280: 추진제동부 285: 속도검출부
290: 인터페이스부 295: 열차데이터베이스부
300: 상황실시스템 310: 상황실통신부
311: 상황실유선통신부 312: 상황실무선통신부
313: 상황실인터넷통신부 320: 상황실조작스위치부
330: 상황실제어부 340: 상황실표시경보부
341: 상황실시각표시부 342: 상황실청각표시부
350: 상황실데이터베이스부 360: 상황실영상처리부
S100: 선로시스템제어단계 S110: 촬영요구검출단계
S120: 영상촬영단계 S130: 선로영상분석단계
S140: 선로전송단계 S150: 선로데이터베이스단계
S200: 열차시스템제어단계 S210: 영상요청신호전송단계
S220: 열차수신단계 S230: 열차영상분석단계
S240: 위치검출단계 S250: 지상신호검출단계
S260: 열차표시경보단계 S270: 열차운행제어단계
S280: 열차데이터베이스단계 S290: 열차전송단계
S300: 상황실시스템제어단계 S310: 상황실수신단계
S320: 상황실영상분석단계 S330: 상황실표시경보단계
S340: 상황실데이터베이스단계

Claims

선로를 따라 순차적으로 설치되어 열차 진행 방향 전방의 선로 영상을 촬영하고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차시스템으로 전송하는 다수 개의 선로시스템; 및,
열차 운전실에 설치되며, 상기 선로시스템과 통신을 수행하여, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하는 열차시스템;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
선로를 따라 순차적으로 설치되며, 열차시스템과 통신을 수행하여, 열차 진행 방향 전방의 선로 영상을 촬영하여 상기 열차시스템으로 전송하는 다수 개의 선로시스템; 및,
열차 운전실에 설치되며, 상기 선로시스템과 통신을 수행하여, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하여, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하는 열차시스템;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
선로를 따라 순차적으로 설치되어 열차 진행 방향 전방의 선로 영상을 촬영하고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차시스템과 상황실시스템으로 전송하는 다수 개의 선로시스템;
열차 운전실에 설치되며, 상기 선로시스템과 통신을 수행하여, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하는 열차시스템; 및,
원격지에 위치한 종합 상황실에 설치되며, 하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 수신하여 나타내는 상황실시스템;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
선로를 따라 순차적으로 설치되며, 열차시스템, 또는 상황실시스템과 통신을 수행하여, 열차 진행 방향 전방의 선로 영상을 촬영하여 상기 열차시스템, 또는 상황실시스템으로 전송하는 다수 개의 선로시스템;
열차 운전실에 설치되며, 상기 선로시스템과 통신을 수행하여, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하여, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하는 열차시스템; 및,
원격지에 위치한 종합 상황실에 설치되며, 하나 이상의 열차시스템에서 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과, 또는 하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 등을 수신하여 나타내는 상황실시스템;을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 선로시스템은,
선로 영상을 촬영하는 영상촬영부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선로시스템정보 등을 열차시스템으로 전송하는 선로통신부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과 및, 선로시스템정보 등을 저장하는 선로데이터베이스부; 및,
상기 영상촬영부와 선로통신부와 선로데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 영상촬영부를 통해 선로 영상을 촬영한 후, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하여 선로통신부를 통해 열차시스템으로 전송하고 선로데이터베이스부에 저장하는 선로제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 선로시스템은,
선로 영상을 촬영하는 영상촬영부;
선로 영상, 선로시스템정보 등을 열차시스템으로 전송하는 선로통신부;
선로 영상, 선로시스템정보 등을 저장하는 선로데이터베이스부; 및,
상기 영상촬영부와 선로통신부와 선로데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 영상촬영부를 통해 촬영한 선로 영상을 열차시스템으로 전송하고 데이터베이스화하는 선로제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 선로시스템은,
선로 영상을 촬영하는 영상촬영부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선로시스템정보 등을 열차시스템과 상황실시스템으로 전송하는 선로통신부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과 및, 선로시스템정보 등을 저장하는 선로데이터베이스부; 및,
상기 영상촬영부와 선로통신부와 선로데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 영상촬영부를 통해 선로 영상을 촬영한 후, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하여 선로통신부를 통해 열차시스템과 상황실시스템으로 전송하고 선로데이터베이스부에 저장하는 선로제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 선로시스템은,
선로 영상을 촬영하는 영상촬영부;
선로 영상, 선로시스템정보 등을 열차시스템, 또는 상황실시스템으로 전송하는 선로통신부;
선로 영상, 선로시스템정보 등을 저장하는 선로데이터베이스부; 및,
상기 영상촬영부와 선로통신부와 선로데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 영상촬영부를 통해 촬영한 선로 영상을 열차시스템, 또는 상황실시스템으로 전송하고 데이터베이스화하는 선로제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선로시스템은, 상기 선로제어부에 접속되며 조명장치로 이루어져, 선로 조명을 실시하는 선로조명부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 5 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선로시스템은, 상기 선로제어부에 접속되어 선로 영상의 영상 처리를 수행하는 선로영상처리부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선로시스템은, 상기 선로제어부에 접속되며 GPS 수신기로 이루어져, 선로시스템의 위치를 검출하는 선로위치검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영상촬영부는, CCD카메라, 또는 적외선카메라, 또는 열화상카메라, 또는 스테레오카메라 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영상촬영부는, 설정된 촬영 영역 전체에 대한 선로 영상을 촬영하는 광역 범위 촬영용 카메라와, 부분 확대 촬영을 위한 국소 범위 촬영용 카메라로 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영상촬영부는 카메라의 촬영 각도 및 촬영 범위를 변경시키는 카메라이동장치를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 5 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선로통신부는, 무선통신을 통해 열차시스템과 통신을 수행하는 선로무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 열차시스템과 이동통신을 수행하는 선로이동통신부, 또는 무선인터넷망을 통해 열차시스템과 무선인터넷통신을 수행하는 선로무선인터넷통신부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 7 항 또는 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 선로통신부는, 무선통신을 통해 열차시스템 및 상황실시스템과 통신을 수행하는 선로무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 열차시스템 및 상황실시스템과 이동통신을 수행하는 선로이동통신부, 또는 무선인터넷망을 통해 열차시스템 및 상황실시스템과 무선인터넷통신을 수행하는 선로무선인터넷통신부, 또는 유선통신을 통해 상황실시스템과 유선통신을 수행하는 선로유선통신부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 열차시스템은,
선로시스템과 통신을 수행하는 열차통신부;
열차 위치를 검출하는 열차위치검출부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 선로시스템정보 등을 나타내는 열차표시경보부;
사용자에 의해 조작되는 하나 이상의 스위치로 이루어진 열차조작스위치부;
열차 추진 및 제동을 실시하는 추진제동부;
선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하는 지상신호검출부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 지도데이터, 선로 정보, 선로시스템정보 등을 저장하는 열차데이터베이스부; 및,
상기 열차통신부와, 열차위치검출부와, 열차표시경보부와, 열차조작스위치부와, 추진제동부와, 지상신호검출부와, 열차데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 열차통신부를 통해 선로 영상 및 선로 영상 분석 결과 등을 수신하여 나타내고, 데이터베이스화하며, 상기 열차통신부를 통해 수신한 선로 영상 분석 결과와 지상신호검출부를 통해 검출한 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 열차제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 열차시스템은,
선로시스템과 통신을 수행하는 열차통신부;
열차 위치를 검출하는 열차위치검출부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 선로시스템정보 등을 나타내는 열차표시경보부;
사용자에 의해 조작되는 하나 이상의 스위치로 이루어진 열차조작스위치부;
열차 추진 및 제동을 실시하는 추진제동부;
선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에 전송하는 선행 열차 정보를 검출하는 지상신호검출부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 지도데이터, 선로 정보, 선로시스템정보 등을 저장하는 열차데이터베이스부; 및,
상기 열차통신부와, 열차위치검출부와, 열차표시경보부와, 열차조작스위치부와, 추진제동부와, 지상신호검출부와, 열차데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 열차통신부를 통해 수신하는 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하여 나타내고, 데이터베이스화하며, 상기 선로 영상 분석 결과와 지상신호검출부를 통해 검출한 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 열차제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 열차시스템은,
선로시스템과 통신을 수행하는 열차통신부;
열차 위치를 검출하는 열차위치검출부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 선로시스템정보 등을 나타내는 열차표시경보부;
사용자에 의해 조작되는 하나 이상의 스위치로 이루어진 열차조작스위치부;
열차 추진 및 제동을 실시하는 추진제동부;
선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에 전송하는 선행 열차 정보를 검출하는 지상신호검출부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 지도데이터, 선로 정보, 선로시스템정보 등을 저장하는 열차데이터베이스부; 및,
상기 열차통신부와, 열차위치검출부와, 열차표시경보부와, 열차조작스위치부와, 추진제동부와, 지상신호검출부와, 열차데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 열차통신부를 통해 선로 영상 및 선로 영상 분석 결과 등을 수신하여 나타내고, 데이터베이스화하며, 상기 열차통신부를 통해 수신한 선로 영상 분석 결과와 지상신호검출부를 통해 검출한 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 열차제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 열차시스템은,
선로시스템 및 상황실시스템과 통신을 수행하는 열차통신부;
열차 위치를 검출하는 열차위치검출부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 선로시스템정보 등을 나타내는 열차표시경보부;
사용자에 의해 조작되는 하나 이상의 스위치로 이루어진 열차조작스위치부;
열차 추진 및 제동을 실시하는 추진제동부;
선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에 전송하는 선행 열차 정보를 검출하는 지상신호검출부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 지도데이터, 선로 정보, 선로시스템정보 등을 저장하는 열차데이터베이스부; 및,
상기 열차통신부와, 열차위치검출부와, 열차표시경보부와, 열차조작스위치부와, 추진제동부와, 지상신호검출부와, 열차데이터베이스부의 동작을 제어하여, 상기 열차통신부를 통해 수신하는 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하여 나타내고, 데이터베이스화하며, 상기 선로 영상 분석 결과와 지상신호검출부를 통해 수신한 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하고, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 등을 상황실시스템으로 전송하는 열차제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열차시스템은, 상기 열차제어부에 접속되어 열차 속도를 검출하는 속도검출부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열차시스템은, 상기 열차제어부와 열차운행제어장치 사이에 접속되는 인터페이스부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 18 항 또는 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열차시스템은, 상기 열차제어부에 접속되어 선로 영상의 영상 처리를 수행하는 열차영상처리부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열차위치검출부는, GPS수신기, 또는 GPS수신기와 자동항법장치를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열차표시경보부는,
선로 영상, 선로 영상 분석 결과 등을 시각적으로 나타내는 열차시각표시부; 및,
선로 영상 분석 결과 등을 청각적으로 나타내는 열차청각표시부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열차제어부는, 두 개 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상을 순차적으로 조합하여 일정한 거리 범위를 가지는 선로 영상으로 형성하여 나타냄을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 26 항에 있어서, 상기 두 개 이상의 선로 영상을 일정한 거리 범위를 가지는 선로 영상으로 형성하여 나타낼 경우에는 각 선로 영상을 축소, 또는 확대하여 전체적으로 하나의 영상이 되도록 형성하여 나타냄을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열차통신부는, 무선통신을 통해 통신을 수행하는 열차무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 이동통신을 수행하는 열차이동통신부, 또는 무선인터넷망을 통해 무선인터넷통신을 수행하는 열차무선인터넷통신부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지상신호검출부는, ATS 지상장치에서 전송하는 신호를 수신하는 ATS신호검출부, ATC 지상장치에서 전송하는 신호를 수신하는 ATC신호검출부, ATO 지상장치에서 전송하는 신호를 검출하는 ATO신호검출부, ATP 지상장치에서 전송하는 신호를 검출하는 ATP신호검출부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 29 항에 있어서, 상기 ATS신호검출부는,
ATS 지상자에서 전송하는 신호를 수신하는 차상자;
소정의 주파수로 상시 발진을 행하고, 상기 차상자에 응동된 주파수를 발진, 증폭하는 발진부;
다수 개의 밴드패스필터로 구성되어 상기 발진기에서 출력되는 주파수를 검출하는 주파수검출부;
상기 주파수검출부에서 입력되는 주파수를 해석하여 열차제어부에 입력하는 ATS제어부; 및,
상기 ATS제어부를 열차제어부에 인터페이스 시키는 ATS신호출력부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 29 항에 있어서, 상기 ATC신호검출부는,
레일궤도회로에 실린 선행 열차 정보를 수신하는 픽업코일부;
상기 픽업코일부에 유도된 신호를 수신하는 수신기;
상기 수신기에 수신된 주파수를 검출하는 주파수검출부;
상기 주파수검출부에서 입력되는 주파수를 해석하여 열차제어부에 입력하는 ATC제어부; 및,
상기 ATC제어부를 열차제어부에 인터페이스 시키는 ATC신호출력부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 29 항에 있어서, 상기 ATO신호검출부는,
지상에 설치된 TWC 루프와 통신을 수행하여 선행 열차 정보를 수신하는 TWC;
상기 TWC에서 입력되는 주파수를 해석하여 열차제어부에 입력하는 ATO제어부; 및,
상기 ATO제어부를 열차제어부에 인터페이스 시키는 ATO신호출력부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 상황실시스템은,
선로시스템과 통신을 수행하는 상황실통신부;
사용자에 의해 조작되는 상황실조작스위치부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 선로시스템정보 등을 나타내는 상황실표시경보부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 지도데이터, 선로 정보, 선로시스템정보 등을 저장하는 상황실데이터베이스부; 및,
상기 상황실통신부와, 상황실조작스위치부와, 상황실표시경보부와, 상황실데이터베이스부의 동작을 제어하여, 선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 및, 선로시스템정보 등을 수신하여 나타내고 데이터베이스화하는 상황실제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 4 항에 있어서, 상기 상황실시스템은,
열차시스템, 또는 선로시스템과 통신을 수행하는 상황실통신부;
사용자에 의해 조작되는 상황실조작스위치부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 선로시스템정보 등을 나타내는 상황실표시경보부;
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보, 지도데이터, 선로 정보, 선로시스템정보 등을 저장하는 상황실데이터베이스부; 및,
상기 상황실통신부와, 상황실조작스위치부와, 상황실표시경보부와, 상황실데이터베이스부의 동작을 제어하여, 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 및, 선로시스템정보 등을 수신하여 나타내고 데이터베이스화하는 상황실제어부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 34 항에 있어서, 상기 상황실시스템은, 상기 상황실제어부에 접속되어 선로 영상의 영상 처리를 수행하는 상황실영상처리부;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 33 항에 있어서, 상기 상황실시스템은, 임의의 선로시스템에 선로 영상 요청 신호를 전송하고, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 및, 선로 영상 분석 결과를 수신하여 나타냄을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 33 항에 있어서, 상기 상황실통신부는, 유선통신을 통해 선로시스템과 유선통신을 수행하는 상황실유선통신부, 또는 무선통신을 통해 선로시스템과 통신을 수행하는 상황실무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 선로시스템과 이동통신을 수행하는 상황실이동통신부, 또는 무선인터넷망을 통해 선로시스템과 무선인터넷통신을 수행하는 상황실무선인터넷통신부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 34 항에 있어서, 상기 상황실통신부는, 유선통신을 통해 선로시스템과 유선통신을 수행하는 상황실유선통신부, 또는 무선통신을 통해 선로시스템 및 열차시스템과 통신을 수행하는 상황실무선통신부, 또는 이동통신망을 통해 선로시스템 및 열차시스템과 이동통신을 수행하는 상황실이동통신부, 또는 무선인터넷망을 통해 선로시스템 및 열차시스템과 무선인터넷통신을 수행하는 상황실무선인터넷통신부 중 어느 하나 이상을 조합하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 33 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상황실표시경보부는,
선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선로시스템정보 등을 시각적으로 나타내는 상황실시각표시부; 및,
선로 영상 분석 결과 등을 청각적으로 나타내는 상황실청각표시부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 33 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상황실제어부는, 두 개 이상의 선로 영상을 순차적으로 조합하여 일정한 거리 범위를 가지는 선로 영상으로 형성하여 나타냄을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
제 34 항에 있어서, 상기 상황실시스템은, 임의의 선로시스템에 선로 영상 요청 신호를 전송하여, 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상을 수신한 후, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출하여 나타냄을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템.
선로를 따라 순차적으로 설치되는 선로시스템과 열차에 설치되는 열차시스템으로 이루어져, 상기 선로시스템에서 촬영한 선로 영상을 열차 진행 상황에 따라 열차시스템에서 수신하여 순차적으로 나타내고, 상기 선로 영상을 분석하며, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 열차 운행 정보를 검출한 후, 상기 선로 영상 분석 결과와 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템에 있어서,
상기 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법은,
선로시스템에서, 선로 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차시스템으로 전송하는 선로시스템제어단계; 및,
열차시스템에서, 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 상기 영상 분석 결과와 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 열차시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
선로를 따라 순차적으로 설치되는 선로시스템과 열차에 설치되는 열차시스템으로 이루어져, 상기 선로시스템에서 촬영한 선로 영상을 열차 진행 상황에 따라 열차시스템에서 수신하여 순차적으로 나타내고, 상기 선로 영상을 분석하며, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 열차 운행 정보를 검출한 후, 상기 선로 영상 분석 결과와 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템에 있어서,
상기 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법은,
선로시스템에서, 선로 영상을 촬영하여 열차시스템으로 전송하는 선로시스템제어단계; 및,
열차시스템에서, 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상을 수신하고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출하며, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하고 나타내는 열차시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
선로를 따라 순차적으로 설치되는 선로시스템과, 열차에 설치되는 열차시스템 및, 종합 상황실에 설치되는 상황실시스템으로 이루어져, 상기 선로시스템에서 촬영한 선로 영상을 상기 열차시스템과 상황시스템에 나타내고, 상기 선로 영상을 분석하며, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 신호를 검출하여 열차 운행을 제어하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템에 있어서,
상기 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법은,
선로시스템에서, 선로 영상을 촬영하고, 상기 촬영된 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차시스템으로 전송하는 선로시스템제어단계;
열차시스템에서, 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 열차 진행 상황에 따라 순차적으로 수신하여 나타내고, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출한 후, 상기 영상 분석 결과와 선행 열차 운행 정보에 따라 열차 운행을 제어하는 열차시스템제어단계; 및,
상황실시스템에서, 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과를 수신하여 나타내는 상황실시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
선로를 따라 순차적으로 설치되는 선로시스템과, 열차에 설치되는 열차시스템 및, 종합 상황실에 설치되는 상황실시스템으로 이루어져, 상기 선로시스템에서 촬영한 선로 영상을 상기 열차시스템과 상황시스템에 나타내고, 상기 선로 영상을 분석하며, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 신호를 검출하여 열차 운행을 제어하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템에 있어서,
상기 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법은,
선로시스템에서, 선로 영상을 촬영하여 열차시스템, 또는 상황실시스템으로 전송하는 선로시스템제어단계;
열차시스템에서 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상을 수신하고, 상기 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부를 검출한 후, 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하여, 선행 열차 존재 여부와 장애물 존재 여부 및 선로 이상 여부에 따라 열차 운행을 자동 제어하고 나타내며, 상황실시스템으로 전송하는 열차시스템제어단계; 및,
상황실시스템에서, 상기 열차시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상과 선로 영상 분석 결과, 또는 상기 선로시스템제어단계를 수행하여 전송하는 선로 영상을 수신하여 나타내는 상황실시스템제어단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 42 항에 있어서, 상기 선로시스템제어단계는,
선로 영상을 촬영하는 영상촬영단계;
상기 영상촬영단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하는 선로영상분석단계;
상기 선로영상분석단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상과 상기 선로영상분석단계를 수행하여 검출한 선로 영상 분석 결과를 열차시스템으로 전송하는 선로전송단계; 및,
상기 선로전송단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상과 상기 선로영상분석단계를 수행하여 검출한 선로 영상 분석 결과를 저장하는 선로데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 43 항에 있어서, 상기 선로시스템제어단계는,
선로 영상을 촬영하는 영상촬영단계;
상기 영상촬영단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상을 열차시스템으로 전송하는 선로전송단계; 및,
상기 선로전송단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상을 저장하는 선로데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 44 항에 있어서, 상기 선로시스템제어단계는,
선로 영상을 촬영하는 영상촬영단계;
상기 영상촬영단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하는 선로영상분석단계;
상기 선로영상분석단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상과 상기 선로영상분석단계를 수행하여 검출한 선로 영상 분석 결과를 열차시스템과 상황실시스템으로 전송하는 선로전송단계; 및,
상기 선로전송단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상과 상기 선로영상분석단계를 수행하여 검출한 선로 영상 분석 결과를 저장하는 선로데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 45 항에 있어서, 상기 선로시스템제어단계는,
선로 영상을 촬영하는 영상촬영단계;
상기 영상촬영단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상을 열차시스템, 또는 상황실시스템으로 전송하는 선로전송단계; 및,
상기 선로전송단계를 수행한 후, 상기 영상촬영단계를 수행하여 촬영한 선로 영상을 저장하는 선로데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 46 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열차시스템제어단계는, 선로 영상 촬영을 요구하는 촬영요구신호가 검출되었는지의 여부를 검출하여 촬영요구신호가 검출되었을 경우에 상기 영상촬영단계 이하를 수행하도록 제어하는 촬영요구검출단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 42 항에 있어서, 상기 열차시스템제어단계는,
하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 및 선로 영상 분석 결과 등을 수신하는 열차수신단계;
상기 열차수신단계를 수행한 후 열차 위치를 검출하는 위치검출단계;
상기 위치검출단계를 수행한 후, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하는 지상신호검출단계;
상기 지상신호검출단계를 수행한 후, 상기 열차수신단계를 수행하여 수신한 영상 분석 결과와 지상신호검출단계를 수행하여 검출한 선행 열차 운행 정보를 비교 분석하여 열차 운행을 제어하는 열차운행제어단계;
상기 열차운행제어단계를 수행한 후 선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 등을 나타내는 열차표시경보단계; 및,
상기 열차표시경보단계를 수행한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 및 선행 열차 운행 정보 등을 저장하는 열차데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 43 항에 있어서, 상기 열차시스템제어단계는,
하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 등을 수신하는 열차수신단계;
상기 열차수신단계를 수행한 후, 상기 열차수신단계를 수행하여 수신한 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하는 열차영상분석단계;
상기 열차영상분석단계를 수행한 후 열차 위치를 검출하는 위치검출단계;
상기 위치검출단계를 수행한 후, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하는 지상신호검출단계;
상기 지상신호검출단계를 수행한 후, 상기 열차영상분석단계를 수행하여 검출한 선로 영상 분석 결과와 지상신호검출단계를 수행하여 검출한 선행 열차 운행 정보를 비교 분석하여 열차 운행을 제어하는 열차운행제어단계;
상기 열차운행제어단계를 수행한 후 선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 등을 나타내는 열차표시경보단계; 및,
상기 열차표시경보단계를 수행한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 및 선행 열차 운행 정보 등을 저장하는 열차데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 44 항에 있어서, 상기 열차시스템제어단계는,
하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 및 선로 영상 분석 결과 등을 수신하는 열차수신단계;
상기 열차수신단계를 수행한 후 열차 위치를 검출하는 위치검출단계;
상기 위치검출단계를 수행한 후, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하는 지상신호검출단계;
상기 지상신호검출단계를 수행한 후, 상기 열차수신단계를 수행하여 수신한 영상 분석 결과와 지상신호검출단계를 수행하여 검출한 선행 열차 운행 정보를 비교 분석하여 열차 운행을 제어하는 열차운행제어단계;
상기 열차운행제어단계를 수행한 후 선로 영상, 선로 영상 분석 결과, 선행 열차 운행 정보 등을 나타내는 열차표시경보단계; 및,
상기 열차표시경보단계를 수행한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 및 선행 열차 운행 정보 등을 저장하는 열차데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 45 항에 있어서, 상기 열차시스템제어단계는,
하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 등을 수신하는 열차수신단계;
상기 열차수신단계를 수행한 후, 상기 열차수신단계를 수행하여 수신한 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 검출하는 열차영상분석단계;
상기 열차영상분석단계를 수행한 후 열차 위치를 검출하는 위치검출단계;
상기 위치검출단계를 수행한 후, 선로를 따라 설치된 열차운행제어장치의 지상장치에서 전송하는 선행 열차 운행 정보를 검출하는 지상신호검출단계;
상기 지상신호검출단계를 수행한 후, 상기 열차영상분석단계를 수행하여 수신한 영상 분석 결과와 지상신호검출단계를 수행하여 검출한 선행 열차 운행 정보를 비교 분석하여 열차 운행을 제어하는 열차운행제어단계;
상기 열차운행제어단계를 수행한 후, 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 등을 나타내는 열차표시경보단계;
상기 열차표시경보단계를 수행한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 저장하는 열차데이터베이스단계; 및,
상기 열차표시경보단계를 수행한 후, 상기 선로 영상과 선로 영상 분석 결과 등을 상황실시스템으로 전송하는 열차전송단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 51 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열차시스템제어단계는, 상기 열차수신단계를 수행하기 전에 촬영요구신호를 선로시스템으로 전송하는 영상요청신호전송단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 44 항에 있어서, 상기 상황실시스템제어단계는,
하나 이상의 선로시스템에서 전송하는 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 등을 수신하는 상황실수신단계;
상기 상황실수신단계를 수행한 후, 상기 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 등을 나타내는 상황실표시경보단계; 및,
상기 상황실표시경보단계를 수행한 후, 상기 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 등을 저장하는 상황실데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 45 항에 있어서, 상기 상황실시스템제어단계는,
하나 이상의 열차시스템에서 전송하는 선로 영상 및, 선로 영상 분석 결과, 또는 상기 선로시스템에서 전송하는 선로 영상 등을 수신하는 상황실수신단계;
상기 상황실수신단계를 수행한 후, 상기 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 등을 나타내는 상황실표시경보단계; 및,
상기 상황실표시경보단계를 수행한 후, 상기 선로 영상, 선로 영상 분석 결과 등을 저장하는 상황실데이터베이스단계;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.
제 57 항에 있어서, 상기 상황실시스템제어단계는, 상기 상황실수신단계를 수행한 후, 선로 영상을 분석하여 선행 열차 존재 여부, 선행 열차 운행 정보, 장애물 존재 여부 및, 선로 이상 여부 등을 상황실영상분석단계;를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 선로 영상을 이용한 열차 운행 종합 제어 시스템의 제어방법.