KR20130042949A - 열차 속도 측정 장치 및 방법 - Google Patents

열차 속도 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 열차 속도 측정 장치는 동력 차량 및 비동력차량을 포함하는 열차의 속도를 측정하기 위한 열차 속도 측정 장치에 있어서, 상기 비동력차량의 차축에 위치하여 상기 비동력차량의 차륜 회전에 따른 펄스 신호를 출력하는 하나 이상의 제1 타코미터; 상기 동력차량의 차축에 위치하여 상기 동력차량의 차륜 회전에 따른 펄스 신호를 출력하는 하나 이상의 제2 타코미터; 상기 하나 이상의 제1 및 제2 타코미터로부터 출력된 펄스 신호로부터 속도를 측정하는 하나 이상의 제1 및 제2 속도측정부; 및 상기 측정한 속도값들에 기초하여 상기 열차의 속도를 연산하는 속도 연산부를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 동력차량에서 발생하는 슬립현상에 의한 오차를 줄임으로써, 열차의 속도를 정확히 측정하고, 누적 운행거리를 정확하게 계산할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

열차 속도 측정 장치 및 방법{AN APPARATUS AND METHOD FOR MESURING VELOCITY OF TRAIN}
본 발명은 열차 속도 측정 장치 및 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 열차에 설치되는 속도 측정 장치와 이를 이용한 열차의 속도 측정 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 열차의 동력차량에서 발생하는 슬립현상에 의해 생기는 속도측정 오차를 줄일 수 있는 열차 속도 측정 장치 및 이를 이용한 속도 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량용 열차 속도 측정 장치의 주요한 기능 중 하나는 차량이 선행 차량과의 충돌을 피하기 위하여 선로 내에서 허용되는 최대 주행 속도를 초과하였을 경우 차량에 제동을 인가하고 차량을 안전하게 보호하는 것이다. 또한 열차 자동 운전을 수행하는 경우 열차 속도 측정 장치는 차량의 실제 속도와 이미 설정되어있는 차량의 주행 지점에서의 목표 속도와의 차이를 이용하여 제동 및 추진 등의 동작을 수행한다. 그리고, 열차 속도 측정 장치는 측정된 속도와 시간값을 통하여 열차의 누적 운행거리를 계산함으로써 현재 열차의 위치를 파악한다. 이러한 기능을 수행하기 위해서 차량의 정확한 속도 연산은 열차 속도 측정 장치에 있어서 필수 불가결한 요소이다.
현재 철도 차량에 설치되어 열차의 안전을 확보하는 열차 속도 측정 장치는 차축에 티코미터(Tachometer)를 설치하고 차량의 이동에 따라 이 타코미터에서 발생하는 차축의 회전속도에 비례하는 속도 펄스를 이용하여 열차의 속도를 연산하고 있다.
그러나, 이 방식은 우천 또는 기타의 사유로 타코미터가 설치된 차축에 슬립(Slip), 슬라이드(Slide) 등의 비정상적인 상황이 발생하는 경우에는 정확한 속도 연산을 할 수 없는 문제점이 있다. 보다 구체적으로, 레일(Rail) 상에 형성된 습기 등으로 유발된 차륜의 공회전으로 인한 슬립 현상이 발생하는 경우, 차량의 실제 속도보다 빠른 속도가 측정된다. 또한, 차량의 운행 중에 제동 동작 등에 의해 차축이 잠김으로 인한 슬라이드 현상이 발생하는 경우, 차량의 실제 속도보다 느린 속도가 측정된다. 이와 같은 차량의 실제 속도와 측정 속도와 오차는 특히 차량의 자동 운행시 정위치 정차의 정확도 저하 등을 유발하여, 전체적인 안전 운행에 대한 위협 요소가 된다.
한편, 일반적으로 슬립 현상은 동력원을 탑재한 동력차량(Motor Car)에서 주로 발생하며, 객차 등의 비동력차량(Trailer)에서는 발생되지 않거나 발생할 확률이 현저히 줄어든다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 정확도가 향상된 열차 속도 측정 장치 및 방법을 제공함에 있다.
특히, 동력 차량에서 발생하는 슬립 현상에 의한 오류를 해결하여 속도측정 오차를 줄일 수 있는 열차 속도 측정 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 열차 속도 측정 장치는 동력 차량 및 비동력차량을 포함하는 열차의 속도를 측정하기 위한 열차 속도 측정 장치에 있어서, 상기 비동력차량의 차축에 위치하여 상기 비동력차량의 차륜 회전에 따른 펄스 신호를 출력하는 하나 이상의 제1 타코미터; 상기 동력차량의 차축에 위치하여 상기 동력차량의 차륜 회전에 따른 펄스 신호를 출력하는 하나 이상의 제2 타코미터; 상기 하나 이상의 제1 및 제2 타코미터로부터 출력된 펄스 신호로부터 속도를 측정하는 하나 이상의 제1 및 제2 속도측정부; 및 상기 측정한 속도값들에 기초하여 상기 열차의 속도를 연산하는 속도 연산부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 열차 속도 측정 방법은 열차의 속도를 측정하는 방법에 있어서, 상기 열차의 동력차량 및 비동력차량의 차축에 위치한 하나 이상의 제1 및 제2 타코미터로부터 차륜 회전에 따른 펄스 신호를 수신하는 단계; 상기 펄스 신호로부터 속도를 측정하고, 상기 동력차량 및 비동력차량의 속도를 판단하는 단계; 및 상기 판단된 동력차량 및 비동력차량의 속도에 기초하여 상기 열차의 속도를 연산하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 열차의 운행 속도를 정확히 측정함으로써, 철도차량의 사고를 미연에 방지하고 안전한 운전이 가능하도록 한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열차의 실제 운행 속도가 정확히 측정되고, 차량의 운행 안정성이 향상되고, 열차를 이용하는 승객들의 편의와 열차 운용의 효율성이 증대되는 효과가 있다.
특히, 동력차량에서 발생하는 슬립현상에 의한 오차를 줄임으로써, 열차의 속도를 정확히 측정하고, 누적 운행거리를 정확하게 계산할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열차 속도 측정 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 장치(100)가 열차(200)에 설치된 것을 보여준다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 열차 속도 측정 장치(100)는 열차(200)에 설치된 하나 이상의 제1 타코미터(110), 하나 이상의 제2 타코미터(120), 하나 이상의 제1 속도측정부(130), 하나 이상의 제2 속도측정부(140) 및 속도연산부(150)를 포함한다.
열차(200)는 직렬로 연결된 하나 이상의 동력차량(Motor Car)(210)과 하나 이상의 비동력차량(Trailer Car)(220)을 포함한다. 하나 이상의 동력차량(210)은 열차(200)의 동력원을 포함한다. 그리고, 하나 이상의 동력 차량에 포함되어 열차 운행의 동력이 되는 동력원은 열차(200) 운행 방식에 따라, 기어나 액압으로 동력을 전달하기 위한 디젤 액압식 동력원, 디젤을 통해 발전기를 구동하여 동력을 전달하기 위한 디젤 전기식 동력원 또는 전기 동력원일 수 있다.
한편, 하나 이상의 제1 타코미터(110)는 열차(200)의 비동력차량(Trailer)(210)의 차축에 설치되어 차륜의 단위 시간당 회전수를 측정하고, 측정된 차륜의 단위 시간당 회전수를 펄스 신호로 출력한다.
그리고, 하나 이상의 제1 속도 측정부(130)는 하나 이상의 제1 타코미터(110)에 각각 대응하고, 각각의 제1 속도 측정부(130)는 대응하는 제1 타코미터(110)로부터 펄스 신호를 수신하여 속도를 측정한다.
한편, 하나 이상의 제2 타코미터(120)는 열차(200)의 동력차량(Motor Car)(220)의 차축에 설치되어 차륜의 단위 시간당 회전수를 측정하고, 측정된 차륜의 단위 시간당 회전수를 펄스 신호로 출력한다.
그리고, 하나 이상의 제2 속도 측정부(140)는 하나 이상의 제2 타코미터(110)에 각각 대응하고, 각 제2 속도 측정부(140)는 각 대응하는 제2 타코미터(110)로부터 펄스 신호를 수신하여 속도를 측정한다.
속도 연산부(150)는 하나 이상의 제1 속도 측정부(130)와 하나 이상의 제2 속도 측정부(140)로부터 직렬 통신 라인(160)을 통해 각각의 속도를 수신하며, 수신한 속도들을 이용하여 열차(200)의 속도를 연산 및 출력한다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 장치(100)의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 장치(100)의 동작을 설명한다.
하나 이상의 제1 속도측정부(130)는 각각 대응되는 제1 타코미터(110)로부터 펄스 신호를 수신하여 속도를 측정하고, 직렬 통신 라인(160)을 통해 제1 속도연산부(151)로 측정된 속도를 전송한다.
하나 이상의 제2 속도측정부(140)는 각각 대응되는 제2 타코미터(120)로부터 펄스 신호를 수신하여 속도를 측정하고, 직렬 통신 라인(160)을 통해 제2 속도연산부(152)로 측정된 속도를 전송한다.
제1 속도연산부(151)는 하나 이상의 제1 속도측정부(130)로부터 수신되는 속도들로부터 제1 속도를 연산한다. 제1 속도연산부(151)는 하나 이상의 제1 속도측정부(130)로부터 수신된 속도들 중 소정 조건에 따라 어느 하나를 선택함으로써 제1 속도를 연산할 수 있으며, 하나 이상의 제1 속도측정부(130)로부터 수신된 속도들의 평균으로부터 제1 속도를 연산할 수도 있다.
제2 속도연산부(152)는 하나 이상의 제2 속도측정부(140)로부터 수신되는 속도들로부터 제2 속도를 연산한다. 제2 속도연산부(152)는 하나 이상의 제2 속도측정부(140)로부터 수신된 속도들 중 소정 조건에 따라 어느 하나를 선택함으로써 제2 속도를 연산할 수 있으며, 하나 이상의 제1 속도측정부(140)로부터 수신된 속도들의 평균으로부터 제2 속도를 연산할 수도 있다.
속도결정부(153)는 제1 속도연산부(151) 및 제2 속도연산부(152) 중 적어도 하나로부터 제1 속도 및 제2 속도 중 적어도 하나를 입력받아 후술할 소정 조건에 따라 열차(200)의 속도를 결정하고, 결정된 속도를 거리계산부(154) 또는 외부로 출력한다.
거리계산부(154)는 속도결정부로부터 열차(200)의 속도를 수신하고, 수신되는 속도 및 운행 시간에 기초하여 열차가 운행한 거리를 계산한다. 거리계산부(154)는 운행거리가 계산되면 열차(200)의 운행거리 또는 열차(200)의 현재 위치를 판단하여 외부로 출력한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 장치(100)의 속도측정방법을 단계별로 설명한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 우선, 열차(200)의 비동력차량(210) 및 동력차량(220)의 차축에 위치한 하나 이상의 제1 및 제2 타코미터부(110, 120)는 차륜의 단위 시간당 회전에 따른 펄스 신호를 생성한다(S100).
그리고, 하나 이상의 제1 및 제2 속도측정부(130, 140)는 각각 대응되는 타코미터로부터 펄스 신호를 수신하여 속도를 측정하고, 속도연산부(150)는 측정된 속도들을 직렬 통신 라인(160)을 통하여 수신하며, 비동력차량(210)의 속도를 의미하는 제1 속도 및 동력차량(220)의 속도를 의미하는 제2 속도를 측정한다(S110).
여기서, 속도연산부(150)는 여러 가지 통신 방식으로 속도 값들을 수신할 수 있으나, 바람직하게는 열차(200)에 설치가 용이하고 경제성 및 호환성을 고려하여 직렬 통신 라인(160)이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명에서는 RS422방식을 이용한 직렬 통신 라인(160)을 사용할 수 있으나 통신 방식에 한정되지는 않는다. 그리고, 속도 연산부(150)에는 제1 속도를 수신하기 위한 별도의 RS422직렬 통신 단자(미도시)가 추가적으로 구비될 수도 있다.
이후, 속도연산부(150)는 제1 속도 및 제2 속도를 수신하고, 제1 속도와 제2 속도의 편차가 임계치 이상인지 여부에 따라 임계치 이상인 경우 제 1속도를 기준으로, 임계치 이하인 경우에는 제2 속도를 기준으로 선택하여 열차(200)의 속도를 연산한다(S120, S130, S140).
여기서, 속도연산부(150)가 제1 속도를 기준으로 연산하는 경우에는 동력차량(300)에서 슬립현상이 발생하더라도 열차(200)의 속도 결정에 영향을 받지 않고, 정확한 속도를 측정할 수 있다는 장점이 있다.
그리고, 속도연산부(150)가 제2 속도를 기준으로 연산하는 경우에는 동력차량(300)의 속도를 실시간으로 파악할 수 있다는 장점이 있다.
따라서, 속도연산부(150)는 제1 속도와 제2 속도의 편차가 임계치 이상인지 여부를 판단하여 임계치 이하인 경우에는 슬립현상이 발생하지 않았다고 판단하고, 제2 속도를 기준으로 열차(200)의 속도를 연산하다가 임계치 이상이 된 경우에 제1 속도를 기준으로 열차(200)의 속도를 갱신함으로써, 열차(200)의 속도를 보정할 수 있다.
여기서, 임계치는 동력차량(220)에서 슬립 현상이 발생하였는지 여부를 판단하는 기준이 되는 수치로서 예를 들어, 속도연산부(150)는 제1 속도와 제2 속도간의 차이가 15Km/h이상이라면 슬립 현상이 발생하였다고 판단할 수 있으므로 임계치를 15Km/h 로 설정할 수 있다.
마지막으로, 속도연산부(150)는 연산된 열차(200)의 속도에 기초하여 열차(200)의 누적 운행거리, 현재 위치 또는 현재 속도 중 적어도 하나를 외부로 출력한다(S150).
출력된 열차(200)의 속도는 열차 속도 측정 장치(100)가 열차(200)의 현재 속도를 감시하고 제한속도를 초과하였는지 여부를 판단할 수 잇도록 하며, 다른 장비와의 연동에 따라 선행 차량과의 충돌 방지를 위한 제동 인가 기능을 수행할 수 있도록 한다.
이러한 본 발명에 따른 열차속도 측정 장치 및 방법은 비동력차량(210)의 속도와 동력차량(220)의 속도를 비교판단하여 슬립 현상 또는 슬라이드 현상이 있는지 여부를 판단할 수 있으며, 비동력차량(210)의 속도를 기준값으로 하여 열차(200)의 속도를 연산함으로써, 열차(200)의 현재 속도를 정확하게 반영할 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 방법을 상세히 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 열차(200)의 비동력차량(210) 및 동력차량(220)의 차축에 위치한 하나 이상의 제1 및 제2 타코미터(110, 120)는 차륜의 단위 시간당 회전에 따른 펄스 신호를 생성한다(S200).
그리고, 하나 이상의 제2 속도측정부(140)는 각각 대응되는 제2 타코미터로부터 펄스 신호를 수신하여 제2 속도값들을 측정한다(S210).
이후, 제2 속도연산부(152)는 측정된 제2 속도값들을 직렬 통신 라인(160)을 통하여 수신하며, 수신된 제2 속도값들의 평균값을 계산하여 제2 속도로 출력한다(S220).
한편, 하나 이상의 제1 속도측정부(130)는 각각 대응되는 제1 타코미터로부터 펄스 신호를 수신하여 제1 속도값들을 측정한다(S230).
그리고, 제1 속도연산부(151)는 측정된 제1 속도값들을 직렬 통신 라인(160)을 통하여 수신하고, 수신된 제1 속도값들간의 편차가 임계치 이상인지를 판단한다(S240).
그리고, 제1 속도연산부(151)는 제1 속도값들간의 편차가 임계치 이내인 경우 제1 속도값들의 평균을 연산함으로써 제1 속도를 계산하여 출력한다(S280).
한편, 제1 속도연산부(151)는 제1 속도값들간의 편차가 임계치 이상인 경우, 하나 이상의 제1 타코미터(110)의 속도 측정에 문제가 있다고 판단하고, 제1 속도값들 중 동력차량(220)의 속도인 제2 속도와의 편차가 임계치 이하인 속도값이 있는지를 판단한다(S250).
이후, 제1 속도연산부(151)는 제1 속도값들 중 제2 속도와의 편차가 임계치 이하인 속도값이 있는 경우에는 그 임계치 이하인 제1 속도값을 선택하여 제1 속도로 출력한다(S260).
한편, 열차 속도 측정 장치(100)는 제2 속도값들 중 제1 속도와의 편차가 임계치 이하인 속도값이 없는 경우에는 열차(200) 속도 측정상에 문제가 발생하였다고 판단하고, 열차(200) 속도 인식 에러 메시지를 출력한다(S270).
한편, 속도결정부(153)는 제1 속도를 기준으로 열차(200) 속도를 계산 및 갱신하며 계산된 열차(200)의 속도를 출력한다. 그리고, 거리계산부(154)는 계산된 열차(200)의 속도 및 시간값을 이용하여 열차(200)의 누적 운행거리등의 정보를 출력한다(S290).
여기서, 제1 속도연산부(151)는 제1 속도값들간의 편차를 임계치와 비교판단함으로써 하나 이상의 제1 타코미터들이 측정한 속도값들이 정상적으로 측정되고 있는지를 판단할 수 있고, 비동력차량(220)의 속도를 정확하게 연산할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 열차 속도 측정 방법을 통해 열차(200)의 속도를 정확하게 계산할 수 있다. 비동력차량(210)에서는 슬립현상이 발생하지 않고, 발생한다 하더라도 그 오차 및 확률이 매우 낮기 때문에 기준 속도로 활용할 수 있다.
따라서, 도 4에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 방법은 비동력차량(220)의 속도인 제1 속도를 기준으로 열차(200) 속도를 판단하는 방법을 보여준다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 방법을 상세히 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 속도 측정 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 열차(200)의 비동력차량(210) 및 동력차량(220)의 차축에 위치한 하나 이상의 제1 및 제2 타코미터(110, 120)는 차륜의 단위 시간당 회전에 따른 펄스 신호를 생성한다(S300).
그리고, 하나 이상의 제1 속도측정부(140)는 각각 대응되는 제1 타코미터로부터 펄스 신호를 수신하여 제1 속도값들을 측정한다(S310).
이후, 제1 속도연산부(151)는 측정된 제1 속도값들을 직렬 통신 라인(160)을 통하여 수신하며, 수신된 제1 속도값들의 평균값을 계산하여 제1 속도로 출력한다(S320).
한편, 하나 이상의 제2 속도측정부(140)는 각각 대응되는 제2 타코미터로부터 펄스 신호를 수신하여 제2 속도값들을 측정한다(S330).
그리고, 제2 속도연산부(152)는 측정된 제2 속도값들을 직렬 통신 라인(160)을 통하여 수신하고, 수신된 제2 속도값들간의 편차가 임계치 이상인지를 판단한다(S340).
그리고, 제2 속도연산부(152)는 제2 속도값들간의 편차가 임계치 이내인 경우 제2 속도값들의 평균을 연산함으로써 제2 속도를 계산하여 출력한다(S380).
여기서, 속도결정부(153)는 제1 속도와 제2 속도를 비교하여 편차가 임계치 이상인지를 판단한다(S381).
속도결정부(153)는 제 1속도와 제2 속도간의 편차가 임계치 이상인 경우에는 동력차량(220)의 속도 측정에 슬립 현상 등으로 인한 문제가 생겼다고 판단하여 제1 속도를 기준으로 열차(200)의 속도를 계산 및 갱신한다(S382).
그리고, 속도결정부(153)는 제1 속도와 제2 속도간 편차가 임계치 이내인 경우에는 슬립 현상 등이 발생하지 않았다고 판단하여 동력차량(220) 속도인 제2 속도를 기준으로 열차(200) 속도를 계산 및 갱신한다(S383).
한편, 제1 속도연산부(151)는 제1 속도값들간의 편차가 임계치 이상인 경우, 하나 이상의 제1 타코미터(110)의 속도 측정에 문제가 있다고 판단하고, 제1 속도값들 중 비동력차량(210)의 속도인 제2 속도와의 편차가 임계치 이하인 속도값이 있는지를 판단한다(S350).
이후, 제1 속도연산부(151)는 제1 속도값들 중 제2 속도와의 편차가 임계치 이하인 속도값이 있는 경우에는 그 임계치 이하인 제1 속도값을 선택하여 제2 속도로 출력하고, 속도결정부(153)는 출력된 제2 속도를 기준으로 열차(200)의 속도를 계산 및 갱신한다(S360).
한편, 열차 속도 측정 장치(100)는 제1 속도값들 중 제2 속도와의 편차가 임계치 이하인 속도값이 없는 경우에는 열차(200)의 속도 측정 자체에 문제가 발생하였다고 판단하고, 열차 속도 인식 에러 메시지를 출력한다(S370).
한편, 속도결정부(153)는 계산 또는 갱신된 열차(200)의 속도를 출력한다. 그리고, 거리계산부(154)는 계산된 열차(200)의 속도 및 시간값을 이용하여 열차(200)의 누적 운행거리 등의 정보를 출력한다(S390).
여기서, 제2 속도연산부(152)는 제2 속도값들간의 편차를 임계치와 비교판단함으로써 하나 이상의 제2 타코미터들이 측정한 속도값들이 정상적으로 측정되고 있는지를 판단할 수 있고, 정상적으로 측정되지 않는다고 판단된 경우에는 비동력차량(210)의 속도인 제1 속도를 참조함으로써 동력차량(220)의 속도를 정확하게 연산할 수 있다.
또한, 우선적으로 동력차량(220)의 속도인 제2 속도를 기준으로 열차의 속도를 연산하면서, 제1 속도와 비교하여 슬립 현상이 발생한 경우를 판단하고, 보정하는 방법을 통해 열차(200)의 속도를 정확하게 계산할 수 있다. 이 방법은 동력차량(220)의 속도를 실시간으로 파악하되, 슬립 현상이 발생한 경우에만 따로 판단하여 비동력차량(210)의 속도를 기준으로 열차(200)의 속도를 측정할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 열차 속도 측정 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 차량의 운행 중에 슬립 현상 또는 슬라이드 현상이 발생하는 경우에도 차량의 현재 속도를 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.
100: 열차 속도 측정 장치 110: 제1 타코미터
120: 제2 타코미터 130: 제1 속도측정부
140: 제2 속도측정부 150: 속도연산부
160: 직렬통신라인 200: 열차
210: 비동력차량 220: 동력차량

Claims (18)

  1. 동력 차량 및 비동력차량을 포함하는 열차의 속도를 측정하기 위한 열차 속도 측정 장치에 있어서,
    상기 비동력차량의 차축에 위치하여 상기 비동력차량의 차륜 회전에 따른 펄스 신호를 출력하는 하나 이상의 제1 타코미터;
    상기 동력차량의 차축에 위치하여 상기 동력차량의 차륜 회전에 따른 펄스 신호를 출력하는 하나 이상의 제2 타코미터;
    상기 하나 이상의 제1 및 제2 타코미터로부터 출력된 펄스 신호로부터 속도를 측정하는 하나 이상의 제1 및 제2 속도측정부; 및
    상기 측정한 속도값들에 기초하여 상기 열차의 속도를 연산하는 속도 연산부를 포함하는 열차 속도 측정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 속도연산부는 상기 속도값들을 수신하여 상기 비동력차량의 제1 속도 및 상기 동력차량의 제2 속도를 연산하고, 제1 속도와 제2 속도의 편차가 임계치 이상인 경우 제1 속도를 기준으로 열차 속도를 연산하는 열차 속도 측정 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 속도연산부는
    상기 하나 이상의 제1 속도측정부로부터 속도를 수신하여 상기 비동력차량의 제1 속도를 연산하는 제1 속도연산부;
    상기 하나 이상의 제2 속도측정부로부터 속도를 수신하여 동력차량의 제2 속도를 연산하는 제2 속도연산부 및
    상기 제1 속도 및 상기 제2 속도를 비교하여 그 편차가 임계치 이상인 경우 제1 속도를 기준으로 열차 속도를 결정하는 속도결정부를 포함하는 열차 속도 측정 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 속도연산부는 상기 하나 이상의 제1 속도측정부로부터 수신한 속도들간의 편차가 임계치 이상인 경우, 상기 하나 이상의 제1 속도측정부로부터 수신한 속도들을 상기 제2 속도와 비교판단하여 상기 제1 속도를 연산하는 열차 속도 측정 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 속도연산부는 상기 하나 이상의 제1 속도측정부로부터 수신한 속도들간의 편차가 임계치 이하인 경우, 상기 하나 이상의 제1 속도측정부로부터 수신한 속도들의 평균값을 기준으로 제1 속도를 연산하는 열차 속도 측정 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 속도연산부는 상기 하나 이상의 제2 속도측정부로부터 수신한 속도들간의 편차가 임계치 이상인 경우, 상기 하나 이상의 제2 속도측정부로부터 수신한 속도들을 상기 제1 속도와 비교판단하여 상기 제2 속도를 연산하는 열차 속도 측정 장치.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 속도연산부는 상기 하나 이상의 제2 속도측정부로부터 수신한 속도들간의 편차가 임계치 이하인 경우, 상기 제2 속도측정부로부터 수신한 속도들의 평균값을 기준으로 제2 속도를 연산하는 열차 속도 측정 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 속도연산부로부터 상기 열차의 속도를 수신하고, 시간에 따른 상기 열차의 운행거리를 계산하는 거리계산부를 더 포함하는 열차 속도 측정 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 속도연산부는 상기 동력차량과 상기 비동력차량간 연결된 직렬 통신 라인을 통해 상기 속도값들을 수신하는 열차 속도 측정 장치.
  10. 열차의 속도를 측정하는 방법에 있어서,
    상기 열차의 동력차량 및 비동력차량의 차축에 위치한 하나 이상의 제1 및 제2 타코미터로부터 차륜 회전에 따른 펄스 신호를 수신하는 단계;
    상기 펄스 신호로부터 속도를 측정하고, 상기 동력차량 및 비동력차량의 속도를 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 동력차량 및 비동력차량의 속도에 기초하여 상기 열차의 속도를 연산하는 단계를 포함하는 열차 속도 측정 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 열차의 속도를 연산하는 단계는 상기 동력차량의 속도와 비동력차량의 속도간 편차가 임계치 이상인 경우, 상기 비동력차량의 속도를 기준으로 열차 속도를 연산하는 열차 속도 측정 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 동력차량 및 비동력차량의 속도를 판단하는 단계는 상기 하나 이상의 제1 및 제2 타코미터로부터 펄스 신호를 수신하여 각각의 속도를 측정하는 단계; 및 상기 측정된 각각의 속도들로부터 상기 비동력차량의 제1 속도 및 상기 동력차량의 제2 속도를 연산하는 단계를 포함하고,
    상기 열차의 속도를 연산하는 단계는 상기 제1 속도 및 상기 제2 속도를 비교하여 그 편차가 임계치 이상인 경우 제1 속도를 기준으로 열차 속도를 연산하는 열차 속도 측정 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 속도 및 제2 속도를 연산하는 단계는,
    상기 제1 타코미터로부터 수신한 펄스 신호로부터 측정된 각각의 속도들간의 편차가 임계치 이상인 경우, 상기 각각의 속도들을 상기 제2 속도와 비교판단하여 상기 제1 속도를 연산하는 열차 속도 측정 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 속도 및 제2 속도를 연산하는 단계는,
    상기 제1 타코미터로부터 수신한 펄스 신호로부터 측정된 각각의 속도들간의 편차가 임계치 이하인 경우, 상기 각각의 속도들의 평균값을 기준으로 상기 제1 속도를 연산하는 열차 속도 측정 방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 속도 및 제2 속도를 연산하는 단계는,
    상기 제2 타코미터로부터 수신한 펄스 신호로부터 측정된 각각의 속도들간의 편차가 임계치 이상인 경우, 상기 각각의 속도들을 상기 제1 속도와 비교판단하여 상기 제2 속도를 연산하는 열차 속도 측정 방법.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 제1 속도 및 제2 속도를 연산하는 단계는,
    상기 제2 타코미터로부터 수신한 펄스 신호로부터 측정된 각각의 속도들간의 편차가 임계치 이하인 경우, 상기 각각의 속도들의 평균값을 기준으로 상기 제2 속도를 연산하는 열차 속도 측정 방법.
  17. 제 10항에 있어서,
    시간에 따른 상기 열차의 운행거리를 계산하여 출력하는 단계를 더 포함하는 열차 속도 측정 방법.
  18. 제 10항에 있어서,
    상기 펄스 신호를 수신하는 단계는
    상기 동력차량과 상기 비동력차량간 연결된 직렬 통신 라인을 통해 상기 펄스 신호를 수신하는 열차 속도 측정 방법.
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