KR20150032948A

KR20150032948A - 고속열차 승강문 제어시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20150032948A
Application number: KR20130107758A
Authority: KR
Inventors: 김한도; 김재의
Original assignee: 인터콘시스템스 주식회사
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2015-04-01
Also published as: KR101512083B1

Abstract

본 발명은 고속열차 승강문 제어시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존 고속열차 시스템을 하드웨어나 소프트웨어적으로 변경하지 않고서도 TPU의 고장이 발생하여 승강문을 제어할 수 없는 상황이 발생한 경우에 승강문를 개폐할 수 있도록 하는 고속열차 승강문 제어시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고속열차 승강문 제어시스템은, 고속열차 차상컴퓨터제어장치(OBCS)의 일 구성부로서, 각 객차에 탑재되어 해당 객차의 승강문을 제어하는 제어신호를 출력하는 객차컴퓨터(TPU)와, 상기 객차의 승강문 열림이나 닫힘 명령신호를 하드웨어 명령신호선을 통해 출력하는 운전실 승강문 제어스위치나 승무원 총괄 제어스위치, 및 상기 하드웨어 명령신호선을 통해 객차컴퓨터와 함께 승강문 열림이나 닫힘 명령신호를 수신하여 대기상태에 있다가, 설정시간 이내에 TPU로부터 제어신호를 수신하는 경우 해당 승강문의 열림이나 닫힘 동작을 제어하는 좌측승강문제어유닛(LDCU)과 우측승강문제어유닛(RDCU)을 포함하여 구성된다.

Description

고속열차 승강문 제어시스템 및 방법 {Control system for KTX door and method}

본 발명은 고속열차 승강문 제어시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존 고속열차 시스템을 하드웨어나 소프트웨어적으로 변경하지 않고서도 TPU의 고장이 발생하여 승강문을 제어할 수 없는 상황이 발생한 경우에 승강문을 개폐할 수 있도록 하는 고속열차 승강문 제어시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 고속열차(KTX)에는 실시간으로 열차의 상태를 감지 기록하고 현시함으로서 열차운전에 필요한 제어 및 유지보수 지원 등의 기능을 수행하는 차상컴퓨터제어장치(OBCS: On Board Computer System)가 설치된다.

상기 고속열차를 20량 1편성으로 할 때 한두 대가 동력차이고 나머지는 객차로 구성되며, 상기 OBCS는 동력차 주요장치의 제어 및 감시를 담당하는 주컴퓨터(MPU, Main Processing Unit), 주컴퓨터의 보조 기능 및 서브 네트워크를 연결하는 라우터 기능을 담당하는 보조컴퓨터(APU, Auxiliary Processing Unit), 객차 주요장치의 제어 및 감시를 담당하는 객차컴퓨터(TPU, Trailer Processing Unit) 등을 포함한다.

이러한 OBCS는 일반적으로 열차의 동력차에 상주하고 있는 운전자에 의하여 조작되는데, 열차의 운행 및 정비 등 운전 중에 발생하는 여러 가지 차량 정보에 대해 운전자가 효과적이고 신속하게 조치할 수 있도록 지원한다.

상기 TPU는 열차의 각 객차에 탑재되어 자기 차량의 여러 가지 장치를 제어하게 되는데, 예를 들어 공기조화장치, 승강문, 화장실, 승객정보표시장치, 인터콤 장치, 화재검지, 대차불안정검지, 활주방지제어장치, 제동상태표시기 등을 제어 및 감시하게 된다.

이와 같이 종래의 고속열차에서는 승강문의 개폐 제어가 TPU에 의해 제어되는데, 이 TPU는 운전실의 승강문 제어스위치 조작이나 객차의 승무원 총괄 제어스위치 조작에 의해 개폐 명령신호를 받아 승강문을 개폐하게 된다.

그런데 2004년 4월 경부고속철도의 개통과 함께 운행을 시작한 국내의 고속열차 즉, KTX는 프랑스 고속철도인 TGV의 기술을 도입한 것으로, 차량은 TGV 제3세대 모델(TGV-R)과 비슷한 규격이다.

이 KTX는 1994년에 도입이 결정되었기 때문에, 차량의 사양은 당시의 기술 수준을 반영하고 있으며, 현재 국내에서 운영중인 KTX는 프랑스 알스톰사로부터 제작기술을 이전받아 조립 및 제작이 되었다.

따라서 기존 고속열차의 OBCS는 국내에서 자체적으로 소프트웨어 및 하드웨어를 변경하는 것이 불가능하고, 이는 OBCS를 구성하는 TPU에 있어서도 마찬가지이다.

그러므로 TPU의 고장으로 인해 승강문의 개폐를 제어할 수 없는 경우를 대비하여 승강문을 제어하기 위한 장치(DCU)를 개발하여야 하나, 전술한 바와 같이 기존 고속열차(KTX) 시스템을 변경할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 기존 고속열차(KTX)는 속도와 무관하게 승강문에 구비된 비상핸들을 조작할 수 있어 승객의 안전에 위험 요소로 작용하였다.

한편, 등록특허 제10-1077911호와, 등록특허 제10-0889792호 등에는 철도차량이나 열차의 승강문 제어장치(시스템)에 대해 개시되어 있는 바, 이는 철도차량이나 열차 시스템을 임의로 변경할 수 있다는 점에서 본 출원발명과 상이하다.

등록특허 제10-1077911호(공고일자 2011년10월31일) 등록특허 제10-0889792호(공고일자 2009년03월20일)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존 OBCS에 적용할 수 있는 DCU를 개발하여 기존 고속열차(KTX) 시스템을 변경하지 않고서도 TPU의 고장이 발생하여 승강문을 제어할 수 없는 상황이 발생한 경우에 승강문을 개폐할 수 있는 고속열차 승강문 제어시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 고속열차가 일정속도 이상으로 운행되는 경우에 DCU에서 제어신호를 출력하여 비상핸들의 조작에 의한 승강문의 개방을 근본적으로 차단하므로 안전 기능이 강화된 고속열차 승강문 제어시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고속열차 승강문 제어시스템은, 고속열차 차상컴퓨터제어장치(OBCS)의 일 구성부로서, 각 객차에 탑재되어 해당 객차의 승강문을 제어하는 제어신호를 출력하는 객차컴퓨터(TPU);

상기 객차의 승강문 열림이나 닫힘 명령신호를 하드웨어 명령신호선을 통해 출력하는 운전실 승강문 제어스위치나 승무원 총괄 제어스위치; 및

상기 하드웨어 명령신호선을 통해 객차컴퓨터와 함께 승강문 열림이나 닫힘 명령신호를 수신하여 대기상태에 있다가, 설정시간 이내에 TPU로부터 제어신호를 수신하는 경우 해당 승강문의 열림이나 닫힘 동작을 제어하는 좌측승강문제어유닛(LDCU)과 우측승강문제어유닛(RDCU); 을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 LDCU와 RDCU는 설정시간 이내에 TPU로부터 제어신호를 수신하지 못하는 경우 자체적으로 해당 승강문의 열림이나 닫힘 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 TPU와 LDCU 및 RDCU 사이에는 LDCU나 RDCU에 의해 오픈(open)되거나 클로즈(close)되는 TPU 출력릴레이접점이 구비되어, 설정시간 이내에 TPU로부터 제어신호를 수신하지 못하는 경우 TPU 출력릴레이접점을 오픈하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LDCU나 RDCU는 해당 승강문으로부터 승강문 동작의 피드백 신호를 받은 후, TPU 출력릴레이접점을 다시 클로즈하여 1 사이클을 종료하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LDCU와 RDCU는 장애가 발생한 경우 상기 TPU로부터의 제어신호를 통과시켜 해당 승강문에 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LDCU와 RDCU는 이중화되고 RS-485 통신을 통해 주기적으로 서로 감시하여, 어느 하나의 DCU에 장애가 발생한 경우 정상적인 다른 DCU에서 그 기능을 대신 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 LDCU와 RDCU는 반대편 DCU에서 장애가 발생하거나 TPU에서 장애가 발생한 경우 이를 기록 및 저장하는 것을 특징으로 한다.

또한, 비상시에 조작에 의해 승강문을 열 수 있도록 하는 비상핸들과, 상기 고속열차의 속도를 주기적으로 측정하여 LDCU와 RDCU에 송신하는 속도센서를 더 구비하고,

상기 LDCU와 RDCU는 속도센서에서 송신한 속도가 설정속도 이상인 경우 비상핸들의 조작을 차단하도록 하는 제어 신호를 비상핸들에 출력하는 것을 특징으로 하는 고속열차 승강문 제어시스템.

본 발명에 따른 고속열차 승강문 제어방법은 고속열차 승강문의 개폐를 제어하는 1 사이클이,

(a) 운전실 승강문 제어스위치나 승무원 총괄 제어스위치에 의한 승강문 열림이나 닫힘 명령신호를 TPU와 DCU에서 같이 수신하는 단계;

(b) 상기 DCU에서 승강문 열림이나 닫힘 명령신호를 수신한 후 설정시간 이내에 TPU로부터 승강문 열림이나 닫힘 제어신호를 수신한 경우에, 이 제어신호에 따라 승강문 열림이나 닫힘 동작을 제어하는 단계; 및

(c) 상기 승강문 열림이나 닫힘 동작이 수행되고, DCU에서 해당 승강문으로부터 승강문 열림이나 닫힘 동작신호를 피드백 받아 TPU에 전달하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, (d) 상기 (b)단계에서 승강문 열림이나 닫힘 제어신호를 수신하지 못한 경우 TPU와 DCU 사이의 TPU 출력릴레이접점을 오픈하고, 자체적으로 승강문 열림이나 닫힘 동작을 제어하는 단계;

(e) 상기 승강문 열림이나 닫힘 동작이 수행되고, DCU에서 해당 승강문으로부터 승강문 열림이나 닫힘 동작신호를 피드백 받는 단계; 및

(f) 상기 DCU에서 TPU 출력릴레이접점을 클로즈하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 고속열차가 고장이 발생하여 승강문을 제어할 수 없는 경우 DCU를 이용하여 승강문을 제어함으로써 민원발생 및 운행시간 지연 등의 요소를 감소시켜 고속열차를 원활하게 운영할 수 있다.

또한, 고속열차가 일정속도 이상으로 운행되는 경우에 DCU에서 제어신호를 출력하여 비상핸들의 조작에 의한 승강문의 개방을 근본적으로 차단하므로 안전 기능을 강화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강문 제어시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 TPU와 DCU의 정상 동작시 제어시스템의 동작상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 나타낸 TPU의 장애시 제어시스템의 동작상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1에 나타낸 DCU의 장애시 제어시스템의 동작상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 승강문 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 승강문 제어시스템의 구성도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강문 제어시스템의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 MPU(2a), APU(2b), TPU(3), DCU(7,8), 터미널 블록(6), 운전실 승강문 제어스위치(1), 승무원 총괄 제어스위치(4,5), 릴레이(6a,6b,9~12) 및 승강문(14,15)를 포함하여 구성된다.

MPU(2a)와 APU(2b) 및 TPU(3)는 기존 OBCS를 이루는 구성부로서, MPU(2a)와 APU(2b)는 동력차의 운전실 배전반(2)에 구비되고, TPU(3)는 각 객차에 구비된다.

열차제어의 주기능 즉, 동력차 및 모든 TPU(3)에 명령 및 제어를 처리하는 장치인 MPU(2a)는 견인 및 제동과 같은 운행기능을 제어하고 고장발생시 운전실 제어대에 고장현시 및 고장처치지원, 유지보수지원 등의 기능을 처리한다.

각 객차에 탑재되어 부기능을 수행하는 TPU(3)는 냉·난방, 조명 등과 같은 여객 편의설비 제어와 행선지현시장치, 고장현시장치 등을 제어하며 특히 운전실 승강문 제어스위치(1)나 승무원 총괄 제어스위치(4,5)의 개폐 명령신호에 의해 승강문(14,15)의 개폐를 제어한다.

상기 MPU(2a)와 함께 동력차에 구비되어 MPU를 보완하는 보조처리장치인 APU(2b)는 로컬명령 및 신호의 처리, 후부 동력차 APU에 대한 정보전송을 하며 서브네트워크의 라우터(router)기능을 수행한다.

또한, OBCS는 기본적으로 네트워크 기반의 구조를 이루며, 운전자와 고속열차 내부 기기 간에 필요한 정보를 주고받는 통신 네트워크는 TORNAD 방식을 채택한다.

운전실 승강문 제어스위치(1)는 운전실에 구비되어 운전자의 조작에 의해 승강문 열림/닫힘 명령신호를 출력하는 것으로서, 좌측승강문 열림(LO) 스위치(1a), 우측승강문 열림(RO) 스위치(1b) 및 닫힘(CL) 스위치(1c)로 이루어진다.

승무원 총괄 제어스위치(4,5)는 다수의 객차 중 대략 4개의 객차에 구비되어 승무원의 조작에 의해 승강문의 열림/닫힘 명령신호를 출력하는 것으로서, 좌측승강문 열림/닫힘 스위치(4), 우측승강문 열림/닫힘 스위치(5)로 이루어진다.

DCU(Door Control Unit)(7,8)는 좌측승강문(14) 개폐를 제어하는 LDCU(7)와 우측승강문(15) 개폐를 제어하는 RDCU(8)로 구성되며, 운전실 승강문 제어스위치(1)와 승무원 총괄 제어스위치(4,5)의 개폐 명령신호를 상기 TPU(3)와 LDCU(7) 및 RDCU(8)가 같이 수신하도록 되어 있다.

즉, 상기 TPU(3)와 LDCU(7) 및 RDCU(8)는 하드와이어의 명령신호선(16)을 통해 승강문 열림/닫힘 명령신호를 같이 수신할 수 있도록 연결되고, 또한, TPU(3)와 LDCU(7) 사이는 터미널블록(6) 내에서 TPU 입력릴레이접점(6a)과 TPU 출력릴레이접점(6b)을 통해 각각 연결되며, 마찬가지로 TPU(3)와 RDCU(8) 사이도 터미널블록(6) 내에서 상기 TPU 입력릴레이접점(6a)과 TPU 출력릴레이접점(6b)을 통해 각각 연결된다.

상기 LDCU(7)는 좌측승강문(14)과 좌측승강문 입력릴레이접점(10)과 좌측승강문 출력릴레이접점(9)을 통해 각각 연결되고, 상기 RDCU(8)는 우측승강문(15)과 우측승강문 입력릴레이접점(12)과 우측승강문 출력릴레이접점(11)을 통해 각각 연결된다.

여기서 입력과 출력의 기준은 TPU(3)와 DCU(7,8) 간에는 TPU(3)를 기준으로, DCU(7,8)와 승강문(14,15) 간에는 DCU(7,8)를 기준으로 한다.

상기 LDCU(7)와 RDCU(8)는 RS-485 통신을 통해 주기적으로 서로의 고장 유무를 감시하다가 고장이 발생한 경우 기록하고, TPU(3)의 장애 발생시에도 이를 기록하여 추후 승강문(14,15) 고장에 관련된 세밀한 감시 및 분석이 이루어지도록 한다.

또한, 상기 LDCU(7)와 RDCU(8)는 이중화되어 상기 LDCU(7)와 RDCU(8) 중 어느 한 쪽에 장애가 발생한 경우 DCU 내부 회로에 적용된 반대편 DCU 차단에 대한 b접점이 닫히게 되고. 정상적인 DCU는 그 b접점의 경로를 통해 반대편 승강문을 제어할 수 있게 된다.

이때 어느 쪽 승강문을 제어해야 하는지 판단은 TPU(3)가 정상적인 경우 TPU의 제어신호에 의해 알 수 있고, TPU(3)에 장애가 발생한 경우 운전실 승강문 제어스위치(1)나 승무원 총괄 제어스위치(4,5)의 개폐 명령신호에 의해 알 수 있다.

도 2는 도 1에 나타낸 TPU와 DCU의 정상 동작시 제어시스템의 동작상태를 보여주는 도면으로서, 운전실 승강문 제어스위치의 좌측승강문 열림 스위치를 조작하는 경우를 예를 들어 설명한다.

운전자가 운전실 승강문 제어스위치(1)의 좌측승강문 열림 스위치(1a)를 조작하는 경우, 좌측승강문 열림 명령신호는 하드와이어 명령신호선(16)을 통해 MPU(2a), APU(2b), TPU(3) 및 DCU(7,8)에 출력하여 TPU(3)와 DCU(7,8)에서 좌측승강문 열렴 명령신호를 동시에 받게 된다(①).

이때 열림 명령신호의 해당 DCU 즉, LDCU(7)는 좌측승강문 열림 명령신호에 응답하지 않고 대기 상태에 있으면서 TPU(3)로부터의 좌측승강문 열림 제어신호를 기다린다.

좌측승강문 열림 명령신호를 받은 TPU(3)는 신호를 확인하여 해당 DCU 즉 LDCU(7)에 TPU 출력릴레이접점(6b)을 통해 좌측승강문 열림 제어신호를 출력한다(②).

대기상태에 있던 상기 LDCU(7)는 상기 TPU(3)의 좌측승강문 열림 제어신호를 수신하여 좌측승강문 출력릴레이접점(9)을 통해 좌측승강문(14)을 열도록 제어한다(③).

상기 좌측승강문(14)은 이에 따라 열림 동작하고, 좌측승강문 입력릴레이접점(10)을 통해 좌측승강문 열림 동작신호를 LDCU(7)에 피드백한다(④).

계속하여 상기 LDCU(7)는 이 좌측승강문 열림 동작신호를 TPU 입력릴레이접점(6a)을 통해 TPU(3)에 전달하여(⑤) 1 사이클의 동작이 끝나게 된다.

도 3은 도 1에 나타낸 TPU의 장애시 제어시스템의 동작상태를 보여주는 도면으로서, 운전실 승강문 제어스위치의 좌측승강문 열림 스위치를 조작하는 경우를 예를 들어 설명한다.

TPU(3)에 장애가 발생하여 TPU(3)로부터 좌측승강문 열림 제어신호를 설정된 시간동안 수신하지 못하면 LDCU(7)는 TPU(3)가 해당 기능을 수행할 수 없다고 판단하여, 클로즈(close) 상태에 있던 TPU 출력릴레이접점(6b)을 오픈(open)한다(②).

이 경우 좌측승강문 열림 동작이 완료될 때까지 즉, 1 사이클의 동작이 끝날 때까지 TPU(3)의 모든 제어신호는 무시되고, LDCU(7)는 자체적으로 좌측승강문 출력릴레이접점(9)을 통해 좌측승강문(14)을 열도록 제어한다(③),

상기 좌측승강문(14)은 이에 따라 열림 동작하고, 좌측승강문 입력릴레이접점(10)을 통해 좌측승강문 열림 동작신호를 LDCU(7)에 피드백하여(④), 1 사이클의 동작이 끝나게 된다.

이때 좌측승강문(14)의 피드백 신호(좌측승강문 열림 동작신호)는 TPU(3)에 전달하지 않는다.

이는 TPU(3)의 제어로직은 기본적으로 제어신호를 출력하고 그에 대한 피드백 신호가 입력되면 승강문이 정상동작한 것이라고 판단하는 기준을 가지고 있으므로, TPU가 제어신호를 출력하지 않은 상태에서 승강문 동작에 대한 피드백 신호를 입력할 필요가 없다고 판단하기 때문이다.

상기 DCU(7,8)에서의 TPU(3) 감시는 운전실 승강문 제어스위치(1) 또는 승무원 총괄 제어스위치(4,5)의 조작에 의해 명령신호가 내려질 때마다 반복하고, 승강문(14,15)의 1 사이클 동작이 완료한 이후 오픈되었던 TPU 출력릴레이접점(6b)을 클로즈하여 TPU(3)가 정상 동작한 경우 DCU(7,8)는 다시 TPU(3)의 제어신호에 의해 제어되도록 한다.

이때 상기 TPU 출력릴레이접점(6b)과 TPU 입력릴레이접점(6a)은 DCU 내부 회로(릴레이 코일)에 의해 오픈되거나 클로즈되어야 한다.

도 4는 도 1에 나타낸 DCU의 장애시 제어시스템의 동작상태를 보여주는 도면으로서, 운전실 승강문 제어스위치의 좌측승강문 열림 스위치를 조작하는 경우를 예를 들어 설명한다.

이때 해당 DCU 즉, LDCU(7)에 장애가 발생한 경우 LDCU(7)는 스스로 본연의 기능을 수행하지 않고 통로 역할을 수행하여, TPU(3)에서 TPU 출력릴레이접점(6b)을 통해 출력한 좌측승강문 열림 제어신호를 그대로 통과시켜 좌측승강문 출력릴레이접점(9)을 통해 좌측승강문(14)에 전송한다(②).

또한, 상기 좌측승강문(14)이 열림 동작하여 좌측승강문 입력릴레이접점(10)을 통해 좌측승강문 열림 동작신호를 피드백하는 경우, 이 피드백 신호를 그대로 통과시켜 TPU 입력릴레이접점(6a)을 통해 TPU(3)에 입력하는 것에 의해(③) 1 사이클의 동작이 끝나게 된다.

이러한 도4의 제어시스템 동작은 종래 고속열차의 승강문 제어동작과 같다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 승강문 제어방법을 나타내는 순서도로서, DCU에서의 동작을 나타내는 순서도이다.

운전실 승강문 제어스위치(1)의 좌측승강문 열림 스위치(1a)나 승무원 총괄 제어스위치의 좌측승강문 열림 스위치(4)를 조작하는 경우 좌측승강문 열림 명령신호를 TPU(3)와 LDCU(7)에서 동시에 수신하게 된다(S502).

상기 LDCU(7)는 좌측승강문 열림 명령신호를 수신한 후 설정시간 이내에 TPU로부터 제어신호 즉, 좌측승강문 열림 제어신호를 수신한 경우에(S504), 이 제어신호에 따라 좌측승강문 열림을 제어한다(S506).

이에 따라 좌측승강문(14)이 열리고(S508), LDCU(7)는 좌측승강문(14)으로부터 좌측승강문 열림 동작신호를 피드백 받아(S510) TPU(3)에 전달하여(S512) 1 사이클이 끝나게 된다.

상기 S504단계에서 LDCU(7)에서 좌측승강문 열림 명령신호를 수신한 후 설정시간 이내에 TPU(3)로부터 제어신호 즉, 좌측승강문 열림 제어신호를 수신하지 못한 경우에, TPU(3)가 기능을 수행할 수 없다고 판단하여 TPU 출력릴레이접점(6b)을 오픈함으로써(S522) 1사이클이 끝날 때까지 TPU(3)로부터 제어신호가 출력되지 않도록 한다.

계속하여 LDCU(7)는 자체적으로 좌측승강문 열림을 제어한다(S524).

이에 따라 좌측승강문(14)이 열리고(S526), LDCU(7)는 좌측승강문(14)으로부터 좌측승강문 열림 동작신호를 수신한(S528) 후, 다음 사이클을 위해 상기 TPU 출력릴레이접점(6b)을 클로즈함으로써 1 사이클이 끝나게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 승강문 제어시스템의 구성도이다.

도 6에 나타낸 승강문 제어시스템은 도 1에 나타낸 승강문 제어시스템의 구성에 속도센서(20), 비상핸들(40)이 더 포함되는 구성이다.

속도센서(20)는 고속열차의 속도를 상시 측정하여 LDCU(7)와 RDCU(8)에 신호를 송신한다.

상기 비상핸들(40)은 좌측승강문(14)과 우측승강문(15)에 각각 구비되어 비상시에 승무원이나 승객의 회전 조작에 의해 승강문(14,15)을 열 수 있도록 하는 것으로, 비상핸들(40)을 조작할 경우 피드백 신호가 LDCU(7)와 RDCU(8)로 전송된다.

이와 같은 구성에서 고속열차가 주행 중 속도센서(20)에서 LDCU(7)와 RDCU(8)에 속도 신호를 송신하고, LDCU(7)와 RDCU(8)에서는 속도센서(20)에서 송신한 속도가 설정속도 이상인 경우에 비상핸들(40)로 제어 신호를 출력하여 비상핸들(40) 동작을 차단하게 되므로, 승무원이나 승객이 인위적으로 비상핸들(40)을 조작하더라도 비상핸들(40)이 회전되지 않아 승강문(14,15)을 열 수 없게 된다.

따라서 고속열차 주행시 인위적으로 비상핸들(40)이 조작되더라도 승강문(14,15)이 록킹상태를 유지하여 안전사고를 예방할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

1: 운전실 승강문 제어스위치 3: TPU
4,5: 승무원 총괄 제어스위치 6b: TPU 출력릴레이접점
7,8: DCU 14,15: 승강문
20; 속도세서 40: 비상핸들

Claims

고속열차 차상컴퓨터제어장치(OBCS)의 일 구성부로서, 각 객차에 탑재되어 해당 객차의 승강문을 제어하는 제어신호를 출력하는 객차컴퓨터(TPU);
상기 객차의 승강문 열림이나 닫힘 명령신호를 하드웨어 명령신호선을 통해 출력하는 운전실 승강문 제어스위치나 승무원 총괄 제어스위치; 및
상기 하드웨어 명령신호선을 통해 객차컴퓨터와 함께 승강문 열림이나 닫힘 명령신호를 수신하여 대기상태에 있다가, 설정시간 이내에 TPU로부터 제어신호를 수신하는 경우 해당 승강문의 열림이나 닫힘 동작을 제어하는 좌측승강문제어유닛(LDCU)과 우측승강문제어유닛(RDCU); 을 포함하는 고속열차 승강문 제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 LDCU와 RDCU는 설정시간 이내에 TPU로부터 제어신호를 수신하지 못하는 경우 자체적으로 해당 승강문의 열림이나 닫힘 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 고속열차 승강문 제어시스템.
제2항에 있어서,
상기 TPU와 LDCU 및 RDCU 사이에는 LDCU나 RDCU에 의해 오픈(open)되거나 클로즈(close)되는 TPU 출력릴레이접점이 구비되어, 설정시간 이내에 TPU로부터 제어신호를 수신하지 못하는 경우 TPU 출력릴레이접점을 오픈하는 것을 특징으로 하는 고속열차 승강문 제어시스템.
제3항에 있어서,
상기 LDCU나 RDCU는 해당 승강문으로부터 승강문 동작의 피드백 신호를 받은 후, TPU 출력릴레이접점을 다시 클로즈하여 1 사이클을 종료하는 것을 특징으로 하는 고속열차 승강문 제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 LDCU와 RDCU는 장애가 발생한 경우 상기 TPU로부터의 제어신호를 통과시켜 해당 승강문에 출력하는 것을 특징으로 하는 고속열차 승강문 제어시스템.
제1항에 있어서,
상기 LDCU와 RDCU는 이중화되고 RS-485 통신을 통해 주기적으로 서로 감시하여, 어느 하나의 DCU에 장애가 발생한 경우 정상적인 다른 DCU에서 그 기능을 대신 수행하는 것을 특징으로 하는 고속열차 승강문 제어시스템.
제6항에 있어서,
상기 LDCU와 RDCU는 반대편 DCU에서 장애가 발생하거나 TPU에서 장애가 발생한 경우 이를 기록 및 저장하는 것을 특징으로 하는 고속열차 승강문 제어시스템.
제1항에 있어서,
비상시에 조작에 의해 승강문을 열 수 있도록 하는 비상핸들과, 상기 고속열차의 속도를 주기적으로 측정하여 LDCU와 RDCU에 송신하는 속도센서를 더 구비하고,
상기 LDCU와 RDCU는 속도센서에서 송신한 속도가 설정속도 이상인 경우 비상핸들의 조작을 차단하도록 하는 제어 신호를 비상핸들에 출력하는 것을 특징으로 하는 고속열차 승강문 제어시스템.
고속열차 승강문의 개폐를 제어하는 1 사이클이,
(a) 운전실 승강문 제어스위치나 승무원 총괄 제어스위치에 의한 승강문 열림이나 닫힘 명령신호를 TPU와 DCU에서 같이 수신하는 단계;
(b) 상기 DCU에서 승강문 열림이나 닫힘 명령신호를 수신한 후 설정시간 이내에 TPU로부터 승강문 열림이나 닫힘 제어신호를 수신한 경우에, 이 제어신호에 따라 승강문 열림이나 닫힘 동작을 제어하는 단계; 및
(c) 상기 승강문 열림이나 닫힘 동작이 수행되고, DCU에서 해당 승강문으로부터 승강문 열림이나 닫힘 동작신호를 피드백 받아 TPU에 전달하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속열차 승강문 제어방법.
제9항에 있어서,
(d) 상기 (b)단계에서 승강문 열림이나 닫힘 제어신호를 수신하지 못한 경우 TPU와 DCU 사이의 TPU 출력릴레이접점을 오픈하고, 자체적으로 승강문 열림이나 닫힘 동작을 제어하는 단계;
(e) 상기 승강문 열림이나 닫힘 동작이 수행되고, DCU에서 해당 승강문으로부터 승강문 열림이나 닫힘 동작신호를 피드백 받는 단계; 및
(f) 상기 DCU에서 TPU 출력릴레이접점을 클로즈하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고속열차 승강문 제어방법.