KR20150102401A - Position detecting apparatus for magnetic levitation train using of a magnetic bar - Google Patents

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KR20150102401A KR1020140024216A KR20140024216A KR20150102401A KR 20150102401 A KR20150102401 A KR 20150102401A KR 1020140024216 A KR1020140024216 A KR 1020140024216A KR 20140024216 A KR20140024216 A KR 20140024216A KR 20150102401 A KR20150102401 A KR 20150102401A
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Abstract

The present invention relates to a train position detecting device for a magnetic levitation train using a magnetic bar which can be installed at low costs and ensure high accuracy. A magnetic bar having an N pole and an S pole is disposed along a railroad, and the magnetic bar is counted through a magnetic reader installed on a vehicle to detect a relative position. A proceeding direction thereof can be grasped according to a comparison of detection waveforms. When the train position detecting device of the present invention is applied, a device for detecting a train position can be easily and simply constructed, thereby ensuring economical feasibility. A malfunction rate is low, thereby ensuring easy maintenance. Forward driving and backward driving of a train can be sensed, thereby reducing a rate of occurrence of driving-related safety accidents.

Description

마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치{POSITION DETECTING APPARATUS FOR MAGNETIC LEVITATION TRAIN USING OF A MAGNETIC BAR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a position detection apparatus for a magnetic levitation train using a magnetic bar,

본 발명은 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 선로를 따라 N극과 S극을 갖는 마그네틱 바를 배치하고, 차상에 설치된 마그네틱 리더를 통해 마그네틱 바를 카운트함으로써 상대 위치를 검출하며, 검출 파형 비교에 따라 그 진행방향을 파악할 수 있고, 정밀도가 높고, 설치비용이 낮은 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting a position of a train for a magnetic levitation train using a magnetic bar, more specifically, a magnetic bar having N poles and S poles is disposed along a track, a magnetic bar is counted through a magnetic reader installed on the vehicle, And more particularly to a train position detecting apparatus for a magnetic levitation train using a magnetic bar having a high accuracy and a low installation cost.

주지된 바와 같이, 일반적인 철도시스템에서 고속부상열차(철제차륜방식)의 위치 및 속도검지는 지상에 설치된 궤도회로와 열차에 설치된 타코메타 또는 오도메타 등을 사용하여 파악이 가능하다.As is well known, in a general railway system, the position and speed detection of a high-speed floating train (steel wheel type) can be detected by using a track circuit installed on the ground and a tachometer or otometer installed on the train.

즉, 열차의 철제차륜에 설치된 타코메타 또는 오도메타 등을 사용하여 차륜회전시 출력되는 전압 펄스의 개수를 세어 열차의 이동거리와 속도를 측정하며, 지상에 설치된 궤도회로를 사용하여 레일에 구성된 궤도회로와 철제차륜의 단락에 의해 열차의 위치파악이 가능하다.That is, by using the tachometer or otometer installed on the iron wheel of the train, the moving distance and speed of the train are counted by counting the number of voltage pulses outputted at the time of wheel rotation, and by using the track circuit installed on the ground, And the position of the train is possible by the short of the iron wheel.

이와 같이 궤도회로와 타코메타 또는 오도메타를 이용하는 얻어진 열차의 위치 및 속도정보는 열차의 운행제어 및 진로 쇄정, 열차의 간격조정 등 열차제어를 위한 핵심정보로 활용된다.Thus, the position and speed information of the trains obtained by using the trajectory circuit and tachometer or otometer is utilized as key information for train control such as train control, route locking, and interval adjustment of trains.

그러나, 차륜의 회전과 궤도와의 접촉이 발생하지 않는 자기부상열차의 경우에는 기존의 타코메타와 궤도회로에 기반한 열차의 위치 및 속도확인이 불가능하므로 궤도회로와 타코메타 등을 대신하여 무접촉 위치 감지방식을 사용하고 있다.However, in the case of a magnetic levitation train in which the rotation of the wheel does not come into contact with the track, it is impossible to check the position and speed of the train based on the existing tachometer and track circuit. .

도 1a, 1b는 종래의 자기부상 열차용 무접촉 위치 감지장치를 도시한 도면이다.1A and 1B are views showing a conventional contactless position sensing device for a magnetic levitation train.

이를 참조하면, 종래의 자기부상 열차용 무접촉 위치 감지장치는 차량신호발생기(4) 및 차량안테나(6)를 포함하는 자기부상열차(2)의 차상설비와; 교차 루프코일(8), 지상검지신호 정보처리장치(10)를 포함하는 지상설비로 구성된다.Referring to this, a conventional non-contact position sensing device for a magnetic levitation train includes an on-vehicle equipment of a magnetic levitation train 2 including a vehicle signal generator 4 and a vehicle antenna 6; A cross loop coil 8, and a terrestrial detection signal information processing device 10. [

먼저, 차상설비가 장착된 자기부상열차(2)가 상기 지상설비가 설치된 궤도구간 통과시 자기부상열차(2)의 차량신호발생기(4)에서 고주파 신호를 차량안테나(6)를 통해 궤도상의 교차루프코일(8)에 유도전압을 유기하면 유기된 전압신호를 지상검지 신호정보처리장치(10)에서 수신하고 연산처리하여 지상에서 교차루프코일이 설치된 궤도구간 안에서의 열차의 정확한 위치와 속도를 파악할 수 있다.First, when a magnetic levitation train 2 equipped with an on-board facility passes a high frequency signal from a vehicle signal generator 4 of a magnetically levitated train 2 through a vehicle antenna 6 on an orbit When the induced voltage is induced in the loop coil 8, the grounded detection signal information processing device 10 receives and processes the induced voltage signal to determine the exact position and speed of the train in the orbit section provided with the crossed loop coil on the ground .

여기서 차량안테나(6)에 의해 교차루프코일(8)에 유기된 전압은 차량안테나(6)와 만나는 교차루프코일(8)의 면적 크기에 따라 비례하는 특성을 가지며, 교차루프코일의 면적이 가장 큰 지점에 차량안테나가 위치할 경우 교차루프코일(8)에 유기되는 전압은 최대가 되고, 교차루프코일의 면적이 가장 작은 지점에 차량안테나가 위치할 경우 교차루프코일(8)에 유기되는 전압은 최소가 된다.The voltage induced in the crossing loop coil 8 by the vehicle antenna 6 has a characteristic proportional to the area size of the crossing loop coil 8 that meets the vehicle antenna 6 and the cross- When the vehicle antenna is located at a large point, the voltage induced in the cross loop coil 8 becomes the maximum, and when the vehicle antenna is located at the point where the area of the cross loop coil is the smallest, the voltage induced in the cross loop coil 8 Is minimized.

지상검지 신호정보처리장치(10)는 차량안테나(6)가 교차루프코일(8) 위를 통과함에 따라 유도되는 고주파 전압신호를 처리하여 위치를 파악하게 된다. 따라서 차량안테나(6)와 교차루프코일(8)간의 관계가 유도되는 고주파 전압신호의 품질에 영향을 주므로 차량안테나(6)의 크기는 교차루프코일(8)의 교번간격보다 작은 크기로 구성되어야 한다.The ground detection signal information processing apparatus 10 processes the high frequency voltage signal induced by the passage of the vehicle antenna 6 over the crossing loop coil 8 to grasp the position. Therefore, since the relationship between the vehicle antenna 6 and the crossed loop coil 8 affects the quality of the induced high frequency voltage signal, the size of the vehicle antenna 6 must be smaller than the alternating distance of the crossed loop coil 8 do.

이때, 차량안테나는 교차루프코일의 1개 교번간격만큼만 고주파 전압을 유도시키며 1개 교번 간격이 위치정보의 분해능에 해당한다.At this time, the vehicle antenna induces the high frequency voltage only at the alternating interval of the cross loop coils, and the alternating interval corresponds to the resolution of the position information.

따라서, 차량에 탑재된 상기 차량안테나(6)가 상기 교차루프코일(8)의 상부를 통과하게 되면 도 1b에 도시된 교차루프코일(8)과 유사한 형태의 전압이 검출되고, 검파과정을 거치면 + 성분의 파장이 남게 되며, 디지털 처리과정을 거치면 펄스파형으로 변환되어 각 펄스 개수를 카운트함으로써 실제의 주행거리를 연산할 수 있게 된다.Therefore, when the vehicle antenna 6 mounted on the vehicle passes through the upper portion of the cross loop coil 8, a voltage similar to that of the cross loop coil 8 shown in FIG. 1B is detected, The wavelength of the + component remains. When the digital processing is performed, the pulse waveform is converted to count the number of pulses so that the actual travel distance can be calculated.

주행거리의 연산은 궁극적으로 차량의 현재 위치를 파악하는데 이용하여 현재 위치와 속도를 감지하게 된다.The calculation of mileage will ultimately be used to determine the current position of the vehicle to sense its current position and speed.

하지만, 상기한 종래의 자기부상 열차용 무접촉 위치 감지장치는 교차루프코일(8)을 선로를 따라서 매설해야 하므로 설치비용이 매우 크다는 단점이 있었다. 또한, 상기 차량안테나(6)를 통해 상기 교차루프코일(8)을 유기하는 방식은 오차 발생 가능성이 있다는 문제가 있었다.However, the conventional non-contact position sensing device for a magnetic levitation train has a disadvantage in that the installation cost is very large because the cross-loop coil 8 must be buried along the line. In addition, there is a problem that a method of inducing the intersecting loop coil 8 through the vehicle antenna 6 causes an error.

또, 상기한 종래의 자기부상 열차용 무접촉 위치 감지장치는 펄스파 카운트를 통한 상대 위치 검출장치인 바, 자기부상 열차가 역주행하는 경우 주행 방향을 검출하기 어렵다는 문제가 있었다.In addition, the conventional non-contact position sensing device for a magnetic levitation train is a relative position detecting device through a pulsed wave counter, and thus it is difficult to detect a traveling direction when the magnetic levitation train reverses.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 선로를 따라 N극과 S극을 갖는 마그네틱 바를 배치하고, 차상에 설치된 마그네틱 리더를 통해 마그네틱 바를 카운트함으로써 상대 위치를 검출하며, 검출 파형 비교에 따라 그 진행방향을 파악할 수 있고, 정밀도가 높고, 설치비용이 낮은 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the circumstances of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a method of detecting a relative position by disposing a magnetic bar having N poles and S poles along a track, counting a magnetic bar through a magnetic reader installed on the vehicle, And it is an object of the present invention to provide a train position detecting device for a magnetic levitation train which can detect a traveling direction thereof in accordance with a magnetic bar having a high precision and a low installation cost.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 선로상에 길이방향으로 반복적으로 부착되고 N극과 S극의 자성을 발생하는 마그네틱 바(32)와; 상기 마그네틱 바(32)의 자성에 의해 자화됨으로써 마그네틱 바(32)를 감지하는 제 1 마그네틱 센서(24)와, 상기 제 1 마그네틱 센서(24)로부터 일정거리 이격되어 설치되고 상기 마그네틱 바(32)의 자성에 의해 자화됨으로써 마그네틱 바(32)를 감지하는 제 2 마그네틱 센서(26)로 이루어진 마그네틱 리더부(20)와; 상기 제 1, 2 마그네틱 센서(24, 26)로부터 인가된 정현파형의 마이너스 파형을 반전시켜 합산하는 검파부(44)와; 상기 검파부(44)를 통과한 신호를 디지털 처리하는 비교부(46)와; 상기 비교부(46)로부터 인가된 신호를 카운트하는 카운터(48)와; 상기 카운터(48)로부터 각 마그네틱 바(32)의 개수를 누적 연산한 값을 수신하여 전체 주행거리를 연산하고 현재 위치를 판단하고 그 위치정보를 저장하도록 제어하는 제어부(54)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치를 제공한다.To achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, a magnetic bar (32) repeatedly attached in the longitudinal direction on a line and generating magnetism of N pole and S pole; A first magnetic sensor 24 for sensing the magnetic bar 32 by being magnetized by the magnetism of the magnetic bar 32 and a second magnetic sensor 24 for detecting the magnetic bar 32, And a second magnetic sensor (26) for sensing the magnetic bar (32) by being magnetized by the magnetism of the magnetic bar (32). A detection section (44) for inverting and summing a sinusoidal negative waveform applied from the first and second magnetic sensors (24, 26); A comparator 46 for digitally processing the signal that has passed through the detector 44; A counter 48 for counting a signal applied from the comparator 46; And a control unit 54 for receiving a value obtained by cumulatively calculating the number of magnetic bars 32 from the counter 48, calculating a total travel distance, determining a current position, and storing the position information A train position detection apparatus for a magnetic levitation train using a magnetic bar is provided.

바람직하게, 상기 마그네틱 바(32)는 그 이웃하는 다른 마그네틱 바(32)와의 배치가, (S극-N극)-(N극-S극)-(S극-N극)-(N극-S극)이 반복되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치를 제공한다.Preferably, the magnetic bar 32 is arranged such that the arrangement of the magnetic bar 32 with its neighboring other magnetic bar 32 is (S pole-N pole) - (N pole-S pole) - (S pole -N pole) -S pole) of the magnetic levitation train is repeated in the magnetic levitation train.

바람직하게, 상기 제 1마그네틱 센서(24) 및 제 2마그네틱 센서(26)는 차량 주행시 서로 다른 시차의 정현파를 생성하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치를 제공한다.Preferably, the first magnetic sensor 24 and the second magnetic sensor 26 generate sinusoidal waves with different parallaxes when the vehicle is traveling. The present invention also provides a magnetic levitation train train position detection device using a magnetic bar.

바람직하게, 상기 마그네틱 바(32)는 그 외면에 부식과 표면 손상을 방지할 수 있도록 합성수지 재질로 이루어진 몰딩부재(34)로 몰딩처리된 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치를 제공한다.Preferably, the magnetic bar (32) is molded with a molding member (34) made of a synthetic resin material so as to prevent corrosion and surface damage on the outer surface of the magnetic bar (32) Lt; / RTI >

바람직하게, 상기 제 1마그네틱 센서(24) 및 제 2마그네틱 센서(26)는 외부 자성의 영향을 피할 수 있도록 자성 차폐 케이스(22)의 내부에 장착된 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치를 제공한다.Preferably, the first magnetic sensor 24 and the second magnetic sensor 26 are mounted inside the magnetic shield case 22 so as to avoid the influence of external magnetism. A train position detection device is provided.

바람직하게, 상기 카운터(48)에 의해 검출된 카운트 값별 위치정보 및, 진행 방향별 파형정보를 저장하는 데이터저장부(50)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치를 제공한다.Preferably, a data storage unit 50 for storing position information for each count value detected by the counter 48 and waveform information for each moving direction is further included. Device.

바람직하게, 상기 제 1마그네틱 센서(24) 및 제 2마그네틱 센서(26)의 후단에는 신호 잡음을 필터링하는 필터부(40)와, 그 필터부(40) 후단에 연결되어 신호를 증폭하는 증폭부(42)가 각각 더 구비된 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치를 제공한다.The first magnetic sensor 24 and the second magnetic sensor 26 may include a filter unit 40 for filtering signal noise and an amplifier unit connected to a downstream end of the filter unit 40, (42) are further provided on the magnetic levitation trains of the magnetic levitation trains.

본 발명에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치는 열차 위치를 검출하기 위한 장치의 시공이 용이하고 간단하므로 경제적으로 유리하고, 고장 발생율이 낮으므로 유지 보수가 용이하며, 열차의 정주행과 역주행을 감지할 수 있으므로 주행 관련 안전사고의 발생율을 낮출 수 있다는 장점이 있다.The apparatus for detecting a train position for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to the present invention is advantageous economically because it is easy and simple to construct a device for detecting a position of a train and thus the maintenance of the train is easy. It is possible to reduce the incidence of the accident related to the driving.

도 1a, 1b는 종래의 자기부상 열차용 무접촉 위치 감지장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치에 의해 감지되는 마그네틱 바의 배치상태를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치의 구성을 도시한 블록구성도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치를 통해 검출된 신호를 도시한 도면이다.1A and 1B are diagrams showing a conventional non-contact position sensing device for a magnetic levitation train,
2 is a view showing an arrangement state of a magnetic bar detected by a train position detecting apparatus for a magnetic levitation train according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a block diagram showing the construction of a magnetic locus detection apparatus for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating signals detected by a magnetic locus detection apparatus for a magnetic levitation train according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치에 의해 감지되는 마그네틱 바의 배치상태를 나타내는 도면, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치의 구성을 도시한 블록구성도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치를 통해 검출된 신호를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a view showing an arrangement state of a magnetic bar sensed by a train position detecting apparatus for a magnetic levitation train according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic view of a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a signal detected through a magnetic locator for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention. FIG.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치(100)는 선로를 따라 N극과 S극을 갖는 마그네틱 바를 배치하고, 차상에 설치된 마그네틱 리더를 통해 마그네틱 바를 카운트함으로써 상대 위치를 검출하며, 검출 파형 비교에 따라 그 진행방향을 파악할 수 있고, 정밀도가 높고, 설치비용이 낮은 장치이다.Referring to FIG. 1, an apparatus 100 for detecting a train position for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention includes a magnetic bar having N poles and S poles along a track, It is possible to detect the relative position by counting the bars, to ascertain the traveling direction thereof in accordance with the comparison of the detected waveforms, and to provide a high precision and low installation cost.

보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치(100)는 선로상에 길이방향으로 반복적으로 부착된 영구자석으로 이루어져 자성을 상시 발생시키는 마그네틱부(30)가 포함되는 바, 그 마그네틱부(30)는 N극과 S극의 자성을 발생하는 마그네틱 바(32)가 포함된다.In more detail, an apparatus 100 for detecting a train position for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention includes permanent magnets repeatedly attached in a longitudinal direction on a line, The magnetic portion 30 includes a magnetic bar 32 that generates magnetism of an N pole and an S pole.

상기 마그네틱 바(32)는 그 이웃하는 다른 마그네틱 바(32)와의 배치가, (S극-N극)-(N극-S극)-(S극-N극)-(N극-S극)이 반복되도록 배치된다.The magnetic bar 32 is arranged such that the arrangement of the magnetic bar 32 with respect to the neighboring other magnetic bar 32 is (S pole-N pole) - (N pole-S pole) - (S pole -N pole) ) Are repeated.

한편, 상기 마그네틱부(30)는 상기 마그네틱 바(32)는 그 외면에 부식과 표면 손상을 방지할 수 있도록 합성수지 재질로 이루어진 몰딩부재(34)를 포함한다. 즉, 상기 몰딩부재(34)에 의해 상기 마그네틱 바(32)가 코팅된 형태이다.Meanwhile, the magnetic part 30 includes a molding member 34 made of a synthetic resin material to prevent corrosion and surface damage on the outer surface of the magnetic bar 32. That is, the magnetic bar 32 is coated with the molding member 34.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치(100)는 상기 마그네틱 바(32)의 자성에 의해 자화됨으로써 마그네틱 바(32)를 감지하는 제 1 마그네틱 센서(24)와, 상기 제 1 마그네틱 센서(24)로부터 일정거리 이격되어 설치되고 상기 마그네틱 바(32)의 자성에 의해 자화됨으로써 마그네틱 바(32)를 감지하는 제 2 마그네틱 센서(26)로 이루어진 마그네틱 리더부(20)를 포함한다.The apparatus for detecting a train position 100 for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention includes a first magnetic sensor 32 for detecting a magnetic bar 32 by being magnetized by the magnetism of the magnetic bar 32 And a second magnetic sensor 26 which is installed at a predetermined distance from the first magnetic sensor 24 and is magnetized by the magnetism of the magnetic bar 32 to detect the magnetic bar 32. [ (20).

이때, 상기 마그네틱 리더부(30)는 상기 제 1마그네틱 센서(24) 및 제 2마그네틱 센서(26)가 외부 자성의 영향을 피할 수 있도록 자성 차폐 케이스(22)가 외부를 커버하고 있다. 상기 자성 차폐 케이스(22)는 하부가 개방되어 상기 제 1마그네틱 센서(24) 및 제 2마그네틱 센서(26)가 상기 마그네틱 바(32)를 검출할 수 있게 구성된다.At this time, the magnetic reader unit 30 covers the outside of the magnetic shield case 22 so that the first magnetic sensor 24 and the second magnetic sensor 26 can avoid the influence of external magnetism. The magnetic shield case 22 is configured such that the lower portion thereof is opened so that the first magnetic sensor 24 and the second magnetic sensor 26 can detect the magnetic bar 32.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치(100)는 상기 제 1, 2 마그네틱 센서(24, 26)로부터 인가된 정현파형의 마이너스 파형을 반전시켜 합산하는 검파부(44)와; 상기 검파부(44)를 통과한 신호를 디지털 처리하는 비교부(46)와; 상기 비교부(46)로부터 인가된 신호를 카운트하는 카운터(48)와; 상기 카운터(48)로부터 각 마그네틱 바(32)의 개수를 누적 연산한 값을 수신하여 전체 주행거리를 연산하고 현재 위치를 판단하고 그 위치정보를 저장하도록 제어하는 제어부(54)를 포함하여 구성된다.In addition, the train position detection apparatus 100 for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention inverts and adds a sinusoidal negative waveform applied from the first and second magnetic sensors 24 and 26 A detection unit 44; A comparator 46 for digitally processing the signal that has passed through the detector 44; A counter 48 for counting a signal applied from the comparator 46; And a control unit 54 for receiving a value obtained by cumulatively calculating the number of magnetic bars 32 from the counter 48, calculating the total travel distance, determining the present position, and storing the position information .

바람직하게, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치(100)는 상기 제 1마그네틱 센서(24) 및 제 2마그네틱 센서(26)의 후단에는 신호 잡음을 필터링하는 필터부(40)와, 그 필터부(40) 후단에 연결되어 신호를 증폭하는 증폭부(42)가 각각 더 구비되어져 있다.Preferably, the apparatus for detecting a train position 100 for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention includes a first magnetic sensor 24 and a second magnetic sensor 26 for filtering signal noise A filter unit 40 and an amplifying unit 42 connected to the rear end of the filter unit 40 for amplifying the signal are further provided.

한편, 상기 제 1마그네틱 센서(24) 및 제 2마그네틱 센서(26)는 상호 일정거리 이격되어져 있으므로 차량 주행시 서로 다른 시차의 정현파를 생성한다.Meanwhile, since the first magnetic sensor 24 and the second magnetic sensor 26 are spaced apart from each other by a certain distance, sinusoidal waves having different parallaxes are generated when the vehicle travels.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치(100)는 상기 카운터(48)에 의해 검출된 카운트 값별 위치정보 및, 진행 방향별 파형정보를 저장하는 데이터저장부(50)를 더 포함한다.The apparatus for detecting a train position 100 for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention further includes a data storage unit for storing position information for each count value detected by the counter 48, (50).

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치(100)도 차상 장치이므로, 지상에 구비된 열차 제어장치와 통신하기 위한 통상의 통신부(52)가 더 포함된다.Meanwhile, since the apparatus 100 for detecting a train position for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention is also an on-vehicle apparatus, it further includes a normal communication unit 52 for communicating with a train control apparatus provided on the ground .

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치(100)의 동작 및 기능에 대해 살펴본다.Hereinafter, the operation and functions of the apparatus 100 for detecting a train position for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치(100)는 선로상에 길이방향으로 마그네틱 바(32)가 반복적으로 부착된 바, 상기 마그네틱 바(32)는 그 이웃하는 다른 마그네틱 바(32)와의 배치가, (S극-N극)-(N극-S극)-(S극-N극)-(N극-S극)이 반복되도록 배치되어져 있다.First, in the apparatus 100 for detecting a position of a train for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention, a magnetic bar 32 is repeatedly attached in a longitudinal direction on the track, (S pole-N pole) - (N pole-S pole) - (S pole -N pole) - (N pole-S pole) is repeated in arrangement with the neighboring other magnetic bar 32 .

그 상태에서, 상기 마그네틱 바(32)를 검출할 수 있는 복수개의 제 1, 2 마그네틱 센서(24,26)가 차상에 설치된 상태에서 주행을 개시하면, 도 2에 도시된 바와 같은 정현파가 검출되는 바, 상기 제 1, 2 마그네틱 센서(24,26)가 복수개이고, 거리가 이격된 상태로 설치되어져 있으므로 감지 시차가 다름으로 인해 정현파는 도 2에 도시된 바와 같이 서로 교차되는 파형이 검출된다.In this state, when the vehicle starts traveling in a state where a plurality of first and second magnetic sensors 24, 26 capable of detecting the magnetic bar 32 are mounted on the vehicle, a sine wave as shown in Fig. 2 is detected Since a plurality of the first and second magnetic sensors 24 and 26 are provided in a state where the distances are different from each other, a sinusoidal waveform is detected as a sinusoidal wave intersecting each other as shown in FIG.

그러면, 해당 정현파 신호는 상기 필터부(40)와 증폭부(42)를 거치면서 노이즈를 제거하고 신호 증폭된다.Then, the sinusoidal signal passes through the filter unit 40 and the amplification unit 42 to remove noise and amplify the signal.

그리고, 그 신호는 검파부(44)를 거치면서 음(-)성분의 정현파를 반전처리하여 양(+)성분의 정현파를 형성하고, 상기 비교부(46)를 거치면서 펄스파로 변환 처리한다.The sinusoidal wave of the minus (-) component is reversed through the detection section 44 to form a sinusoidal wave of positive (+) component. The signal is converted into a pulse wave through the comparator 46.

따라서, 상기 카운터(48)는 해당 비교부(46)를 거친 신호를 이용하여 카운트를 수행하는 바, 카운트된 신호는 상기 제어부(54)로 유입되고, 제어부(54)는 데이터 저장부(50)에 저장된 카운트 개수별 위치정보를 추출함으로써 현재 위치를 파악할 수 있다.Accordingly, the counter 48 performs counting using the signal passed through the comparator 46, and the counted signal is input to the controller 54. The controller 54 controls the data storage 50, So that the current position can be grasped.

예컨대, 카운트 개수가 1만개라면 ○○역으로부터 △△역으로 500미터 진행한 위치라는 정보를 데이터 저장부(50)에 등록한 상태에서, 상기 제어부(54)가 카운터(44)로부터 카운트 개수 1만개의 검출신호가 인가되면 ‘○○역으로부터 △△역으로 500미터 진행한 위치’라고 판단하게 되는 것이다.For example, if the number of counts is 10,000, information indicating that the position has advanced 500 meters from the? O station to the? O station is registered in the data storage unit 50 and the control unit 54 counts the number of counts It is judged that the position is '500 meters forward from the? O station to the? Er station'.

또한, 카운트 개수와 GPS 좌표를 매칭하여 상기 데이터 저장부(50)에 미리 등록해놓을 수도 있다.Also, the number of counts and the GPS coordinates may be matched and registered in the data storage unit 50 in advance.

어떤 방식이건, 본 발명의 일실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치(100)를 통해서 현재의 상대위치를 검출해낼 수 있다.In any manner, the present relative position can be detected through the apparatus 100 for detecting a train position for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention.

상기 제어부(54)는 위치 검출값을 상기 데이터 저장부(50)에 저장하여 갱신한다.The control unit 54 stores the position detection value in the data storage unit 50 and updates the position detection value.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 열차의 정주행시와 역주행시에 각각 파형을 감지함으로써 해당 열차의 주행 방향을 판단할 수 있다.As shown in FIG. 4, the apparatus 100 for detecting a train position for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention senses a waveform when the train travels in a normal direction and a reverse direction, Can be determined.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다. Meanwhile, the apparatus for detecting a train position for a magnetic levitation train using a magnetic bar according to an embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical gist of the present invention.

20:마그네틱 리더부, 22:자성 차폐케이스,
24:제 1마그네틱 센서, 26:제 2마그네틱 센서,
30:마그네틱부, 32:마그네틱 바,
34:몰딩부재, 40:필터부,
42:증폭부, 44:검파부,
46:비교부, 48:카운터,
50:데이터저장부, 54:제어부.20: magnetic reader unit, 22: magnetic shielding case,
24: first magnetic sensor, 26: second magnetic sensor,
30: Magnetic part, 32: Magnetic bar,
34: molding member, 40: filter unit,
42: amplification unit, 44: detection unit,
46: comparator, 48: counter,
50: data storage unit, 54: control unit.

Claims (7)

선로상에 길이방향으로 반복적으로 부착되고 N극과 S극의 자성을 발생하는 마그네틱 바(32)와;
상기 마그네틱 바(32)의 자성에 의해 자화됨으로써 마그네틱 바(32)를 감지하는 제 1 마그네틱 센서(24)와, 상기 제 1 마그네틱 센서(24)로부터 일정거리 이격되어 설치되고 상기 마그네틱 바(32)의 자성에 의해 자화됨으로써 마그네틱 바(32)를 감지하는 제 2 마그네틱 센서(26)로 이루어진 마그네틱 리더부(20)와;
상기 제 1, 2 마그네틱 센서(24, 26)로부터 인가된 정현파형의 마이너스 파형을 반전시켜 합산하는 검파부(44)와;
상기 검파부(44)를 통과한 신호를 디지털 처리하는 비교부(46)와;
상기 비교부(46)로부터 인가된 신호를 카운트하는 카운터(48)와;
상기 카운터(48)로부터 각 마그네틱 바(32)의 개수를 누적 연산한 값을 수신하여 전체 주행거리를 연산하고 현재 위치를 판단하고 그 위치정보를 저장하도록 제어하는 제어부(54)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치.A magnetic bar 32 which is repeatedly attached in the longitudinal direction on the line and generates magnetism of N pole and S pole;
A first magnetic sensor 24 for sensing the magnetic bar 32 by being magnetized by the magnetism of the magnetic bar 32 and a second magnetic sensor 24 for detecting the magnetic bar 32, And a second magnetic sensor (26) for sensing the magnetic bar (32) by being magnetized by the magnetism of the magnetic bar (32).
A detection section (44) for inverting and summing a sinusoidal negative waveform applied from the first and second magnetic sensors (24, 26);
A comparator 46 for digitally processing the signal that has passed through the detector 44;
A counter 48 for counting a signal applied from the comparator 46;
And a control unit 54 for receiving a value obtained by cumulatively calculating the number of magnetic bars 32 from the counter 48, calculating a total travel distance, determining a current position, and storing the position information An apparatus for detecting the position of a train for a magnetic levitation train using a magnetic bar. 제 1항에 있어서,
상기 마그네틱 바(32)는 그 이웃하는 다른 마그네틱 바(32)와의 배치가, (S극-N극)-(N극-S극)-(S극-N극)-(N극-S극)이 반복되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치.The method according to claim 1,
The magnetic bar 32 is arranged such that the arrangement of the magnetic bar 32 with respect to the neighboring other magnetic bar 32 is (S pole-N pole) - (N pole-S pole) - (S pole -N pole) Is repeated so as to be repeated in a direction perpendicular to the traveling direction of the magnetic levitation train. 제 1항에 있어서,
상기 제 1마그네틱 센서(24) 및 제 2마그네틱 센서(26)는 차량 주행시 서로 다른 시차의 정현파를 생성하는 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치.The method according to claim 1,
Wherein the first magnetic sensor (24) and the second magnetic sensor (26) generate sinusoidal waves with different parallaxes when the vehicle travels. 제 1항에 있어서,
상기 마그네틱 바(32)는 그 외면에 부식과 표면 손상을 방지할 수 있도록 합성수지 재질로 이루어진 몰딩부재(34)로 몰딩처리된 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치.The method according to claim 1,
Wherein the magnetic bar (32) is molded with a molding member (34) made of a synthetic resin material so as to prevent corrosion and surface damage on the outer surface of the magnetic bar (32). 제 1항에 있어서,
상기 제 1마그네틱 센서(24) 및 제 2마그네틱 센서(26)는 외부 자성의 영향을 피할 수 있도록 자성 차폐 케이스(22)의 내부에 장착된 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치.The method according to claim 1,
Wherein the first magnetic sensor (24) and the second magnetic sensor (26) are mounted inside the magnetic shielding case (22) so as to avoid the influence of external magnetism. Device. 제 1항에 있어서,
상기 카운터(48)에 의해 검출된 카운트 값별 위치정보 및, 진행 방향별 파형정보를 저장하는 데이터저장부(50)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치.The method according to claim 1,
Further comprising a data storage unit (50) for storing position information for each count value detected by the counter (48) and waveform information for each traveling direction. 제 1항에 있어서,
상기 제 1마그네틱 센서(24) 및 제 2마그네틱 센서(26)의 후단에는 신호 잡음을 필터링하는 필터부(40)와, 그 필터부(40) 후단에 연결되어 신호를 증폭하는 증폭부(42)가 각각 더 구비된 것을 특징으로 하는 마그네틱 바를 이용한 자기부상 열차용 열차 위치 검출장치.The method according to claim 1,
A filter unit 40 for filtering signal noise is provided at the rear of the first and second magnetic sensors 24 and 26 and an amplifying unit 42 connected to the rear end of the filter unit 40 for amplifying a signal, Wherein the magnetic bar is used to detect the position of the magnetic levitation train.
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KR102311069B1 (en) * 2021-03-23 2021-10-12 경원기업(주) Connecting system railway vehicle control on block section by railway signal

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