KR20150137681A - 열차 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

열차 제어 장치 및 방법이 개시된다. 예시적인 실시예에 따른 열차 제어장치는, 이동 중인 열차가 통과하는 특정 위치에서 상기 열차에서 수행된 태그 판독에 오류가 발생함을 확인하는 태그 판독 오류 확인부; 상기 특정 위치에 대응하는 장면을 촬상하도록 상기 열차에 배치된 촬상 장치로부터 상기 장면이 촬상된 영상을 수신하는 영상 수신부; 상기 영상에서 마커를 검출하기 위하여 상기 영상을 분석하는 영상 분석부; 및 상기 분석의 결과에 따라 상기 열차의 이동을 제어하는 열차 운행 제어부를 포함한다.

Description

열차 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRAIN CONTROL}
개시되는 실시예들은 열차 제어 기법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열차가 이동하는 선로를 따라 태그와 함께 설치된 마커의 영상 인식을 통해 태그 판독 오류에 따른 열차의 정지를 감소시키기 위한 기술과 관련된다.
열차제어시스템은 열차를 최종 목적지까지 안전하게 이동시키기 위한 각종 기능들을 제공한다. 통상적으로, 열차제어시스템은 이동 중인 열차의 위치를 측정하기 위한 중요한 장치로서 타코미터를 이용한다. 만일 타코미터의 결함으로 인해 열차의 위치가 잘못 측정되는 경우, 자칫 열차의 추돌과 같은 대형 사고가 일어날 수 있다. 따라서, 열차의 위치의 측정 값이 신뢰할 만하지 않다면, 열차의 운행을 중단하는 것이 일반적이다.
현재, 열차의 위치의 측정 값을 신뢰할 것인지 판별하기 위해 태그와 같은 보조 장치가 사용된다. 예를 들어, 태그들을 미리 설정된 간격으로 선로를 따라 매립하고, 열차가 이동하는 도중에 태그가 설치된 것으로 예상되는 특정 위치에서 태그 판독이 실패한 경우 타코미터가 고장난 것으로 간주하고 열차에 비상 정지를 지시한다. 이러한 경우, 운영자는 직접 그 열차에서 비상 정지를 해제하여야 하는 불편함이 있다.
사실 태그는 그 판독율이 날씨나 온도와 같은 주변 환경의 영향에 크게 영향을 받는다. 더욱이, 태그는 중요한 장비인 타코미터보다 결함이 생기는 빈도가 더 높다. 나아가, 타코미터의 결함은 열차가 이동하지 않는 기지에서 발견되거나 열차의 운행 초기에 발견되기 쉬운 반면, 태그 자체의 결함은 선로의 전 구간에서 발생할 수 있다. 결국, 운행 중인 열차가 태그의 결함으로 인해 과도하게 자주 정지될 가능성이 높다. 따라서, 효율적이고 경제적인 열차 운행을 위해 위와 같은 종래의 방식을 개선할 필요가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1339351호
개시되는 실시예들은 열차의 위치를 확인하기 위한 보조 장치로서 태그와 함께 배치된 마커를 영상에서 검출하는 것을 활용한 열차제어시스템을 제공한다.
예시적인 실시예에 따르면, 이동 중인 열차가 통과하는 특정 위치에서 상기 열차에서 수행된 태그 판독에 오류가 발생함을 확인하는 태그 판독 오류 확인부; 상기 특정 위치에 대응하는 장면을 촬상하도록 상기 열차에 배치된 촬상 장치로부터 상기 장면이 촬상된 영상을 수신하는 영상 수신부; 상기 영상에서 마커를 검출하기 위하여 상기 영상을 분석하는 영상 분석부; 및 상기 분석의 결과에 따라 상기 열차의 이동을 제어하는 열차 운행 제어부를 포함하는 열차 제어 장치가 제공된다.
상기 마커는 상기 특정 위치의 측정 값에 대응할 수 있다.
상기 열차 제어 장치는 상기 측정 값을 획득하는 열차 위치 확인부를 더 포함할 수 있다.
상기 오류는 상기 특정 위치의 측정 값에 대응하는 태그의 판독이 실패한 경우 발생할 수 있고, 상기 태그는 상기 열차가 이동하는 선로를 따라 배치된 태그들 중 하나일 수 있다.
상기 마커는 상기 태그들과 각각 짝지어져 상기 선로를 따라 배치된 마커들 중 하나일 수 있다.
상기 열차 제어 장치는 지상에 배치될 수 있다.
상기 열차 운행 제어부는, 상기 영상에서 상기 마커가 검출되지 않은 경우 상기 열차가 정지하게 할 수 있고, 상기 영상에서 상기 마커가 검출된 경우 상기 열차가 이동하게 할 수 있다.
상기 태그 판독 오류 확인부는 또한 상기 오류의 발생을 통지하는 제1 신호를 상기 열차에 탑재된 차상 열차 제어 장치로부터 수신할 수 있고, 상기 열차 운행 제어부는 또한 상기 영상에서 상기 마커가 검출되지 않은 경우 상기 열차의 정지를 지시하는 제2 신호를 상기 차상 열차 제어 장치에 전송할 수 있다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 컴퓨팅 장치에 의해 구현되는 열차 제어 방법으로서, 이동 중인 열차가 통과하는 특정 위치에서 상기 열차에서 수행된 태그 판독에 오류가 발생함을 확인하는 단계; 상기 특정 위치에 대응하는 장면을 촬상하도록 상기 열차에 배치된 촬상 장치로부터 상기 장면이 촬상된 영상을 수신하는 단계; 상기 영상에서 마커를 검출하기 위하여 상기 영상을 분석하는 단계; 및 상기 분석의 결과에 따라 상기 열차의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 열차 제어 방법이 제공된다.
상기 마커는 상기 특정 위치의 측정 값에 대응할 수 있다.
상기 열차 제어 방법은 상기 측정 값을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 오류는 상기 특정 위치의 측정 값에 대응하는 태그의 판독이 실패한 경우 발생할 수 있고, 상기 태그는 상기 열차가 이동하는 선로를 따라 배치된 태그들 중 하나일 수 있다.
상기 마커는 상기 태그들과 각각 짝지어져 상기 선로를 따라 배치된 마커들 중 하나일 수 있다.
상기 컴퓨팅 장치는 지상에 배치될 수 있다.
상기 제어하는 단계는, 상기 영상에서 상기 마커가 검출되지 않은 경우 상기 열차가 정지하게 하고, 상기 영상에서 상기 마커가 검출된 경우 상기 열차가 이동하게 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 열차 제어 방법은, 상기 오류의 발생을 통지하는 제1 신호를 상기 열차에 탑재된 차상 열차 제어 장치로부터 수신하는 단계 및; 상기 영상에서 상기 마커가 검출되지 않은 경우 상기 열차의 정지를 지시하는 제2 신호를 상기 차상 열차 제어 장치에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 상기 방법들 중 임의의 하나를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공된다.
소정의 실시예들에 따르면, 열차에 탑재된 차상 열차 제어 장치에서 판독 가능한 태그 외에 추가적으로 설치된 마커를 영상으로부터 검출하기 위한 영상 분석을 수행하고 분석 결과에 따라 열차의 위치의 측정 값을 신뢰할 수 있는지 판정하는 열차제어시스템이 제공될 수 있다.
소정의 실시예들에 따른 열차제어시스템은 열차가 이동하는 선로를 따라 태그와 함께 설치된 마커의 영상 인식을 수행함으로써, 타코미터의 결함이 아니라 단순히 태그의 결함으로 인해 태그 판독 오류가 발생한 경우 열차의 계속적 운행을 가능하게 하고, 열차의 비상 정지를 현저히 감소시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 열차제어시스템을 도시한 도면,
도 2는 예시적인 실시예에 따른 열차제어시스템에서 열차의 위치를 측정하는 데 사용되는 태그 판독을 설명하기 위한 도면,
도 3은 예시적인 실시예에 따른 열차제어시스템에서 태그 판독에 오류가 발생하는 경우들을 설명하기 위한 도면,
도 4는 예시적인 실시예에 따른 열차제어시스템을 구현하기 위한 열차 제어 장치를 나타내는 도면,
도 5는 예시적인 실시예에 따라 열차의 이동이 어떻게 제어되는지 설명하기 위한 도면,
도 6은 예시적인 실시예에 따라 열차의 이동을 제어하기 위한 과정을 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 열차제어시스템을 도시한다.
예시적인 열차제어시스템(100)은 선로(140)를 따라 운행하는 열차(130)에 탑재된 차상 열차 제어 장치(120), 지상에 배치된 지상 열차 제어 장치(110), 선로(140) 내 또는 선로(140) 주변의 원하는 위치에 매립되거나 설치된 태그(150) 및 태그(150)와 짝지어져 선로(140) 내 또는 선로(140) 주변의 원하는 위치에 설치된 마커(160)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 지상 열차 제어 장치(110) 및 차상 열차 제어 장치(120)는 무선 네트워크(190)(예컨대, 무선 랜 또는 LTE-R 망과 같은 무선 통신 네트워크)를 통해 통신 가능하게 연결된다.
차상 열차 제어 장치(120)는 열차(130)가 선로(140)를 따라 이동하는 것을 제어할 수 있다. 이러한 제어는 이동 중인 열차(130)가 정지하도록 열차(130)를 제어하는 것을 수반할 수 있다. 예를 들어, 지상 열차 제어 장치(110)는 비상 시에 열차(130)의 정지를 결정하고 이를 차상 열차 제어 장치(120)에 통지할 수 있다. 이에 따라, 차상 열차 제어 장치(120)는 미리 설정된 제어 메커니즘을 이용하여 열차(130)의 비상 정지를 수행할 수 있다.
차상 열차 제어 장치(120)는 선로(140) 상에서 운행 중인 열차(130)의 위치를 측정하는 데 이용 가능한 타코미터와 같은 계측기를 포함할 수 있다. 예컨대, 차상 열차 제어 장치(120)는 열차(130)가 통과한 어떤 위치를 기준으로 열차(130)의 현재 위치를 측정하기 위해 타코미터로부터 획득된 측정 값을 이용할 수 있다.
차상 열차 제어 장치(120)는 태그(150)를 판독하는 데 이용 가능한 태그 판독기를 더 포함할 수 있다. 따라서, 열차(130)가 통과한 어떤 위치로부터 태그(150)가 얼마나 떨어져 있는지 차상 열차 제어 장치(120)에 알려져 있다면, 이동 중인 열차(130) 내의 태그 판독기는 열차(130)가 통과하는 적절한 위치에서 태그 판독을 수행할 수 있다. 예를 들어, 열차(130)의 위치의 측정 값이 태그(150)의 판독이 가능한 위치(가령, 태그(150)의 위치 내지 그 위치보다 미리 설정된 길이만큼 열차(130)가 앞서 통과하는 위치)를 나타낼 때 태그 판독이 수행될 수 있다.
차상 열차 제어 장치(120)는 열차(130)의 주위 장면을 촬상하도록 구성된 촬상 장치(예컨대, 카메라)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 촬상 장치(150)는 열차(130)가 태그(150)를 판독하는 위치에서 마커(160)가 포함된 장면을 촬상하도록 배치될 수 있다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 차상 열차 제어 장치(120)는 열차(130)가 통과하는 특정 위치에서 그 위치에 대응하는 태그(150)를 판독할 수 있을 뿐만 아니라 그 위치에 대응하는 마커(160)를 촬상할 수 있다.
차상 열차 제어 장치(120)는 촬상 장치에 의해 포착된 영상을 무선 네트워크(190)를 통해 지상 열차 제어 장치(110)에 전송할 수 있다. 지상 열차 제어 장치(110)는 그러한 영상에서 마커(160)를 검출할 수 있다. 특히, 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이, 지상 열차 제어 장치(110)는 마커(160)를 영상에서 인식하는 것을 이용하여 열차(130)의 불필요한 비상 정지를 현저히 감소시킬 수 있다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 열차제어시스템에서 열차의 위치를 측정하는 데 사용되는 태그 판독을 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 2에서는 선로(240)를 따라 배치될 수 있는 마커들의 표시가 생략되었다.
도 2에 도시된 바와 같이, 열차(230)가 이동하는 선로(240)를 따라 마커들(251, 252, 254)이 배치될 수 있다. 태그들(251, 252, 253) 각각은 상이한 아이디(각각 "ID 1", "ID 2", "ID 3")를 가지며, 도 2에서는 "태그 1", "태그 2" "태그 3"라고도 표시된다. 열차(230)는 도 1의 열차(130)와 마찬가지로 지상 열차 제어 장치(110)와 무선 네트워크(190)를 통해 연결된 차상 열차 제어 장치(120)가 탑재될 수 있다. 태그들(251, 252, 253)의 존재와 각각의 아이디 및 위치는 차상 열차 제어 장치(120)에 미리 알려지거나 차상 열차 제어 장치(120)에서 획득될 수 있다.
열차(230)의 위치는 차상 열차 제어 장치에 포함된 계측기(예컨대, 타코미터)를 이용하여 측정될 수 있다. 도 2와 관련된 설명과 관련하여 타코미터의 측정 값이 실질적으로 정확하다고 가정한다. 열차(230)가 태그(251)의 위치를 통과하면서 태그(251)의 판독이 성공한 경우, 열차(230)는 운행을 멈추지 않아도 좋고, 열차(230)의 위치는 태그(251)의 위치를 기준으로 측정될 수 있다. 마찬가지로, 열차(230)가 태그(252)의 위치를 통과하면서 태그(252)의 판독이 성공한 경우, 열차(230)는 계속해서 나아가도 좋고, 열차(230)의 위치는 태그(252)의 위치를 기준으로 측정될 수 있다. 이어서, 열차(230)의 위치의 측정 값이 태그(253)를 판독 가능한 위치를 나타낼 때, 열차(230)는 태그(253)의 판독을 수행할 것이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 열차제어시스템에서 태그 판독에 오류가 발생하는 경우들을 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 3에서는 선로(240)를 따라 배치될 수 있는 마커들의 표시가 생략되었다.
도 3에서 볼 수 있듯이, 열차(230)에서 수행되는 태그 판독에 오류가 발생할 수 있는데, 그러한 오류는 다음과 같은 점에 기인할 수 있다.
첫째, 열차(230)의 위치를 측정하는 데 사용되는 타코미터의 결함은 태그 판독의 실패로 이어질 수 있다. 예를 들어, 타코미터의 결함으로 인해 열차(230)의 위치가 실제 값보다 너무 크게 측정될 수 있다(Over Reading). 도 3에 도시된 바와 같이, 실제로 열차(230)가 태그(251)의 위치에서 100m를 더 진행한 시점에서 열차(230)의 위치의 측정 값은 태그(251)의 위치에 200m를 더한 값일 수 있다. 다른 예로서, 타코미터의 결함으로 인해 열차(230)의 위치가 실제 값보다 너무 작게 측정될 수 있다(Under Reading). 도 3에 도시된 바와 같이, 실제로 열차(230)가 태그(252)의 위치를 지나 100m를 더 진행한 시점에서야 열차(230)의 위치의 측정 값이 태그(252)의 위치(즉, 태그 1의 위치에 200m를 더한 값)에 이를 수 있다. 어느 경우이든, 열차(230)에 탑재된 차상 열차 제어 장치(120)는 열차(230)의 위치의 측정 값이 태그(252)의 판독이 가능한 위치(예컨대, 태그(252)의 위치)를 나타낼 때 태그(252)의 판독을 시도할 것이고, 결국 이러한 태그 판독은 실패할 것이다.
둘째, 선로를 따라 배치된 태그들(251, 252, 253) 중 결함 있는 태그는 제대로 판독되지 못할 것이다. 예를 들어, 타코미터는 정상적으로 동작하더라도 태그(252)의 물리적 결함으로 인해 태그(252)의 판독이 불가능할 수 있다. 이러한 경우, 열차(230)의 위치의 측정 값이 정확하더라도, 열차(230)에 탑재된 차상 열차 제어 장치(120)가 태그(252)를 판독하기 위해 수행한 태그 판독은 성공하지 못할 것이다.
예시적인 실시예에 따르면, 위와 같은 원인에서 태그 판독에 오류가 발생한 경우, 차상 열차 제어 장치(120)는 그러한 오류의 발생을 지상 열차 제어 장치(110)에 통지할 수 있다. 또한, 차상 열차 제어 장치(120)는 태그 판독이 수행된 위치에 대응하는 장면이 촬상된 영상을 무선 네트워크(190)를 통해 지상 열차 제어 장치(110)에 제공할 수 있다. 따라서, 예시적인 열차제어시스템(100)은 그러한 영상을 이용하여 오류가 발생한 태그 판독이 타코미터의 결함에 기인하는지 아니면 더욱 빈번히 발생하는 태그의 결함에 기인하는지 판정할 수 있고, 이로써 태그 판독이 실패할 때마다 일률적으로 열차(230)를 비상 정지시키는 대신에 위와 같은 판정의 결과에 따라 열차(230)를 정지시키거나 열차(230)의 운행을 지속시킬 수 있다. 특히, (i) 실제적으로 태그의 결함이 타코미터의 결함보다 빈번히 발생한다는 점, 그리고 (ii) 태그(252)가 결함이 있더라도 정상적인 후속 태그(253)는 성공적으로 판독될 수 있을 것이라는 점에 비추어 볼 때, 열차제어시스템(100)은 태그의 결함으로 인해 불필요하게 자주 열차(230)가 정지하는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 예시적인 실시예에 따라 열차제어시스템을 구현하기 위한 열차 제어 장치를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 예시적인 열차 제어 장치(400)는 태그 판독 오류 확인부(410), 영상 수신부(420), 열차 위치 확인부(430), 영상 분석부(440) 및 열차 운행 제어부(450)를 포함할 수 있다. 열차 제어 장치(400)는 지상에 배치될 수 있다. 예컨대, 도 1의 지상 열차 제어 장치(110)는 열차 제어 장치(400)와 마찬가지로 구성될 수 있다. 구체적인 예시를 위해, 도 5에 도시된 바와 같이 열차(230)가 선로(240)를 따라 이동하되, 선로(240)를 따라 태그들(251, 252, 253)이 배치되고, 태그들(251, 252, 253)과 각각 짝지어져 선로(240)를 따라 마커들(561, 562, 563)이 배치되었다고 가정한다. 마커들(561, 562, 563)은 동일한 외양을 가질 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 예컨대, 마커들(561, 562, 563)은 각각 상이한 시각적 특성을 가질 수 있다. 열차(230)에는 차상 열차 제어 장치(120)가 탑재될 수 있고, 차상 열차 제어 장치(120)는 무선 네트워크(190)를 통해 열차 제어 장치(400)와 통신 가능하게 연결될 수 있다.
태그 판독 오류가 태그의 결함에 기인한 경우
우선, 차상 열차 제어 장치(120)의 타코미터가 기계적 결함 없이 정상적으로 동작하는 경우 열차 제어 장치(400)의 각 컴포넌트가 어떻게 동작할 수 있는지 살펴본다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 태그(252)가 결함 있는 경우, 태그(252)의 판독이 가능한 위치를 열차(230)가 지나가면서 그 위치에서 태그 판독이 수행되더라도, 태그(252)는 판독되지 못할 것이다. 이어서, 차상 열차 제어 장치(120))는 태그(252)의 판독에서 오류가 발생함을 통지하는 통지 신호를 무선 네트워크(190)를 통해 전송할 수 있다. 또한, 차상 열차 제어 장치(120)는 그러한 태그 판독이 수행된 위치에 대응하는 장면이 촬상된 영상을 무선 네트워크(190)를 통해 전송할 수 있다. 나아가, 차상 열차 제어 장치(120)는 타코미터를 이용하여 열차(230)의 위치로 측정된 값을 무선 네트워크(190)를 통해 전송할 수 있다.
태그 판독 오류 확인부(410)는 그러한 오류 발생을 확인할 수 있다. 예를 들어, 태그 판독 오류 확인부(410)는 앞서 언급된 오류 통지 신호를 수신할 수 있고, 수신된 통지 신호를 기반으로 위와 같은 오류 발생을 확인할 수 있다.
영상 수신부(420)는 앞서 언급된 영상을 수신할 수 있다. 타코미터의 측정 값에 별다른 오류가 없다고 가정하였는바, 수신된 영상에는 열차(230)의 위치의 측정 값에 대응하는 마커(562)가 촬상될 수 있다.
열차 위치 확인부(430)는 열차(230)의 위치의 측정 값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 열차 위치 확인부(430)는 그러한 측정 값을 차상 열차 제어 장치(120)로부터 수신할 수 있다.
영상 분석부(440)는 수신된 영상에서 마커(562)를 검출하기 위하여 그 영상을 분석할 수 있다. 예를 들어, 마커들(561, 562, 563)의 시각적 표현들이 각각 다르다면, 영상 분석부(440)는 미리 설정된 후보 마커들(마커들(561, 562, 563)을 포함) 중에서 열차(230)의 위치의 측정 값에 대응하는 마커(562)가 검출되어야 함을 판정할 수 있고 그에 따라 영상 분석을 수행할 수 있다.
이러한 영상 분석을 통해 마커(562)가 검출될 수 있다. 이는 태그 판독의 오류가 단지 마커(562)와 짝지어진 태그(252)의 결함에서 비롯된 것임을 시사할 수 있다. 다시 말해, 열차(230)의 위치의 측정 값은 신뢰할 만하다고 볼 수 있다. 따라서, 열차 운행 제어부(450)는 열차(230)의 정지를 지시하지 않고 열차(230)가 선로(240)를 따라 계속 이동하게 할 수 있다. 예컨대, 이러한 이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 열차(230)의 위치는 앞서 성공적으로 판독된 태그(251)의 위치를 기준으로 300m 더 진행한 것을 나타내도록 측정될 수 있다. 물론, 태그(252)가 정상적이었다면 열차(230)의 위치는 태그(252)의 위치를 기준으로 100m 더 나아간 것을 나타내도록 측정되었을 것이다. 예시적인 열차 제어 장치(400)에 따르면, 태그(252)가 제대로 판독되지 못한 경우에도 열차(230)는 굳이 정지할 필요 없이 앞으로 나아갈 수 있다. 이어서, 차상 열차 제어 장치(120)는 정상적인 태그(253)의 판독에 성공한 이후 태그(253)를 기준으로 열차(230)의 위치를 측정할 것이다.
태그 판독 오류가 타코미터의 결함에 기인한 경우
차상 열차 제어 장치(120)의 타코미터가 결함 있는 경우 열차 제어 장치(400)의 각 컴포넌트가 어떻게 동작할 수 있는지 살펴본다.
도 5와 달리, 태그(252)에 결함이 없다고 가정한다. 반면, 타코미터의 결함으로 인해 열차(230)의 위치의 측정 값은 열차(230)의 실제 위치와 상당히 동떨어진 위치를 나타낼 수 있다. 따라서, 이와 같이 크게 잘못된 측정 값이 태그(252)의 판독이 가능한 위치를 나타내는 경우, 열차(230)의 실제 위치에서 수행되는 태그 판독은 실패할 것이다.
앞서 언급된 바와 같이, 차상 열차 제어 장치(120)는 태그(252)의 판독에서 오류가 발생함을 통지하는 통지 신호를 무선 네트워크(190)를 통해 전송할 수 있고, 태그 판독 오류 확인부(410)는 그 통지 신호를 수신하여 위 오류 발생을 확인할 수 있다. 또한, 차상 열차 제어 장치(120)는 태그 판독이 수행된 위치에 대응하는 장면이 촬상된 영상을 무선 네트워크(190)를 통해 전송할 수 있다. 다만, 열차의 위치의 측정 값이 상당한 오차를 가지는 경우, 수신된 영상에는 열차(230)의 위치의 측정 값에 대응하는 마커(562)가 촬상되지 않을 수 있다. 나아가, 이 측정 값은 차상 열차 제어 장치(120)로부터 무선 네트워크(190)를 통해 열차 위치 확인부(430)에 제공될 수 있다.
영상 분석부(440)는 열차(230)의 위치의 측정 값에 대응하는 마커(562)를 수신된 영상에서 검출하기 위하여 그 영상을 분석할 수 있다. 그러나, 열차(230)의 위치의 측정 값이 엉뚱한 위치를 나타내는 경우, 마커(562)가 검출되지 못할 수 있다. 이런 점에서, 마커(562)의 검출의 실패는 열차(230)의 위치를 측정하는 데 사용되는 타코미터가 결함 있음을 나타낸다고 볼 수 있다. 결국, 열차(230)의 위치의 측정 값은 신뢰하기 곤란할 것이다. 따라서, 열차 운행 제어부(450)는 열차(230)의 계속적 이동을 허용하지 않고 열차(230)를 정지시키기로 결정할 수 있다. 이를 위해, 열차 운행 제어부(450)는 열차의 정지를 지시하는 제어 신호를 무선 네트워크(190)를 통해 차상 열차 제어 장치(120)에 전송할 수 있다.
이와 같이, 태그 판독 오류 확인부(410)가 태그 판독 오류를 확인하면, 영상 수신부(420)에서 수신된 영상을 영상 분석부(440)가 분석할 수 있고, 열차 운행 제어부(450)는 영상 분석의 결과(예컨대, 수신된 영상에서 마커가 검출되는지 여부)에 따라 열차(230)의 이동을 제어할 수 있다.
도 6은 예시적인 실시예에 따라 열차의 이동을 제어하기 위한 과정을 도시한다. 예를 들어, 예시적인 과정(600)에 포함된 각 동작은 지상 열차 제어 장치(100) 또는 차상 열차 제어 장치(120)에 의해 수행될 수 있다.
시작 동작 후, 과정(600)은 동작(S605)으로 진행된다. 동작(S605)에서, 차상 열차 제어 장치(120)는 열차를 제어하여 이동시킨다. 이어서, 동작(S610)에서, 차상 열차 제어 장치(120)는 타코미터를 이용하여 열차의 위치를 측정할 수 있다. 동작(S615)에서, 차상 열차 제어 장치(120)는 열차의 위치의 측정 값을 이용하여 열차의 위치가 태그의 판독이 가능한 위치(이하 "태그 판독 위치"라고도 지칭됨)인지 판정한다. 열차의 위치가 태그 판독 위치가 아니라고 판정된 경우, 차상 열차 제어 장치(120)는 계속해서 열차가 이동하도록 한다(S605). 열차의 위치가 태그 판독 위치라고 판정된 경우, 차상 열차 제어 장치(120)는 태그 판독을 수행한다(S620). 동작(S625)에서, 차상 열차 제어 장치(120)는 태그 판독에 오류가 발생하였는지 판정한다. 태그 판독 오류가 발생하지 않았다고 판정된 경우, 차상 열차 제어 장치(120)는 위 태그에 후속하여 위치한 다음 태그의 아이디 및/또는 위치를 확인한다(S630). 차상 열차 제어 장치(120)는 열차의 이동을 지속시킨다(S605). 태그 판독 오류가 발생하였다고 판정된 경우, 차상 열차 제어 장치(120)는 그러한 오류의 발생을 나타내는 통지 신호를 무선 네트워크(190)를 통해 송신하고, 지상 열차 제어 장치(110)는 무선 네트워크(190)를 통해 통지 신호를 수신한다(S635). 지상 열차 제어 장치(110)는 열차의 위치의 측정 값을 확인한다(S640). 열차의 위치의 측정 값들은 차상 열차 제어 장치(120)에서 측정될 때마다 무선 네트워크(190)를 통해 지상 열차 제어 장치(110)에 전송될 수 있다. 동작(S645)에서, 지상 열차 제어 장치(110)는 태그 판독 위치에 대응하는 장면이 촬상된 영상을 수신한다. 이러한 영상은 차상 열차 제어 장치(120)에서 포착된 후 무선 네트워크(190)를 통해 지상 열차 제어 장치(110)에 전송될 수 있다. 동작(S650)에서, 지상 열차 제어 장치(110)는 영상 내에서 마커가 검출되는지 판정한다. 마커가 검출되지 않은 경우, 지상 열차 제어 장치(110)는 열차의 계속적 운행을 차상 열차 제어 장치(120)에 지시한다(S660). 몇몇 실시예들에서, 지상 열차 제어 장치(110)는 열차의 이동이 허용됨을 나타내는 제어 신호를 무선 네트워크(190)를 통해 차상 열차 제어 장치(120)에 전송할 수 있다. 마커가 검출된 경우, 지상 열차 제어 장치(110)는 열차의 정지를 트리거링(triggering)하는 비상 정지 명령(예컨대, 열차의 정지를 지시하는 제어 신호)을 무선 네트워크(190)를 통해 차상 열차 제어 장치(120)에 전송한다(S655). 이어서, 비상 정지 명령을 무선 네트워크(190)를 통해 수신한 차상 열차 제어 장치(120)는 열차의 비상 정지를 위해 열차를 제어한다(S665). 이와 같이, 지상 열차 제어 장치(110)는 차상 열차 제어 장치(120)로부터 수신된 영상을 분석하고, 판독이 실패한 태그와 짝지어진 마커가 그 영상에서 검출되는지 여부에 따라 열차가 정지하도록 지시하거나 열차가 이동하도록 허용할 수 있다. 이와 같이, 태그 판독 오류가 타코미터의 결함이 아니라 태그의 결함에서 발생한 경우, 열차에 비상 제동을 걸지 않고 계속 열차를 운행하는 것이 가능하다.
몇몇 실시예들에서, 앞서 언급된 차상 열차 제어 장치(120) 및 (예컨대, 열차 제어 장치(400)와 같이 구성되는) 지상 열차 제어 장치(110)는 각각 별개의 컴퓨팅 장치 내에 구현되거나 포함될 수 있다. 각 컴퓨팅 장치는 하나 이상의 프로세서 및 그 프로세서에 의해 액세스 가능한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 프로세서의 내부 또는 외부에 배치될 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에는 컴퓨터 실행 가능 명령어가 저장되어 있을 수 있다. 프로세서는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 명령어를 실행할 수 있다. 그러한 명령어는 프로세서에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작을 수행하게 할 수 있다.
한편, 소정의 실시예는 본 명세서에서 기술한 과정을 컴퓨터상에서 수행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 그 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 열차제어시스템
110: 지상 열차 제어 장치
120: 차상 열차 제어 장치
130: 열차
140: 선로
150: 태그
160: 마커
190: 무선 네트워크

Claims (17)

  1. 이동 중인 열차가 통과하는 특정 위치에서 상기 열차에서 수행된 태그 판독에 오류가 발생함을 확인하는 태그 판독 오류 확인부;
    상기 특정 위치에 대응하는 장면을 촬상하도록 상기 열차에 배치된 촬상 장치로부터 상기 장면이 촬상된 영상을 수신하는 영상 수신부;
    상기 영상에서 마커를 검출하기 위하여 상기 영상을 분석하는 영상 분석부; 및
    상기 분석의 결과에 따라 상기 열차의 이동을 제어하는 열차 운행 제어부를 포함하는
    열차 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 마커는 상기 특정 위치의 측정 값에 대응하는, 열차 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 측정 값을 획득하는 열차 위치 확인부를 더 포함하는, 열차 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 오류는 상기 특정 위치의 측정 값에 대응하는 태그의 판독이 실패한 경우 발생하되, 상기 태그는 상기 열차가 이동하는 선로를 따라 배치된 태그들 중 하나인, 열차 제어 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 마커는 상기 태그들과 각각 짝지어져 상기 선로를 따라 배치된 마커들 중 하나인, 열차 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 열차 제어 장치는 지상에 배치되는, 열차 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 열차 운행 제어부는, 상기 영상에서 상기 마커가 검출되지 않은 경우 상기 열차가 정지하게 하고, 상기 영상에서 상기 마커가 검출된 경우 상기 열차가 이동하게 하는, 열차 제어 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 태그 판독 오류 확인부는 또한 상기 오류의 발생을 통지하는 제1 신호를 상기 열차에 탑재된 차상 열차 제어 장치로부터 수신하고, 상기 열차 운행 제어부는 또한 상기 영상에서 상기 마커가 검출되지 않은 경우 상기 열차의 정지를 지시하는 제2 신호를 상기 차상 열차 제어 장치에 전송하는, 열차 제어 장치.
  9. 컴퓨팅 장치에 의해 구현되는 열차 제어 방법으로서,
    이동 중인 열차가 통과하는 특정 위치에서 상기 열차에서 수행된 태그 판독에 오류가 발생함을 확인하는 단계;
    상기 특정 위치에 대응하는 장면을 촬상하도록 상기 열차에 배치된 촬상 장치로부터 상기 장면이 촬상된 영상을 수신하는 단계;
    상기 영상에서 마커를 검출하기 위하여 상기 영상을 분석하는 단계; 및
    상기 분석의 결과에 따라 상기 열차의 이동을 제어하는 단계를 포함하는
    열차 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 마커는 상기 특정 위치의 측정 값에 대응하는, 열차 제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 측정 값을 획득하는 단계를 더 포함하는, 열차 제어 방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 오류는 상기 특정 위치의 측정 값에 대응하는 태그의 판독이 실패한 경우 발생하되, 상기 태그는 상기 열차가 이동하는 선로를 따라 배치된 태그들 중 하나인, 열차 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 마커는 상기 태그들과 각각 짝지어져 상기 선로를 따라 배치된 마커들 중 하나인, 열차 제어 방법.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 컴퓨팅 장치는 지상에 배치되는, 열차 제어 방법.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어하는 단계는, 상기 영상에서 상기 마커가 검출되지 않은 경우 상기 열차가 정지하게 하고, 상기 영상에서 상기 마커가 검출된 경우 상기 열차가 이동하게 하는 단계를 포함하는, 열차 제어 방법.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 오류의 발생을 통지하는 제1 신호를 상기 열차에 탑재된 차상 열차 제어 장치로부터 수신하는 단계 및;
    상기 영상에서 상기 마커가 검출되지 않은 경우 상기 열차의 정지를 지시하는 제2 신호를 상기 차상 열차 제어 장치에 전송하는 단계를 더 포함하는, 열차 제어 방법.
  17. 제9항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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