KR20160007949A - 열차 정위치정차 측정시스템 및 열차 정위치 정차 측정방법 - Google Patents

열차 정위치정차 측정시스템 및 열차 정위치 정차 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열차 정위치 정차 측정시스템 및 열차 정위치 정차 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열차의 측면 지정위치에 형성되고, 다수의 세로줄무늬가 일정한 간격으로 배열되어 패턴을 이루는 줄무늬패턴과, 열차가 정차하는 플랫폼에 설치되고, 열차의 측면에 형성된 상기 줄무늬패턴을 감지해 세로줄무늬의 카운트에 따른 정차 위치데이터를 검출하는 감지수단 및 상기 감지수단과 무선통신망으로 연결되고, 상기 감지수단에서 검출한 정차 위치 및 속도 데이터를 통신망을 통해 수집하는 데이터베이스를 포함하여, 열차의 측면에 형성된 줄무늬패턴을 통해 세로줄무늬의 갯수(센티미터[cm] 또는 밀리미터[mm] 단위)에 대응하여 열차의 정확한 정차 위치데이터 획득할 수 있고, 획득한 정차 위치데이터는 열차를 자동으로 운행하거나, 정지하는 시스템인 자동열차정지장치(automatic train stop; ATS), 자동열차보호장치(automatic train protection; ATP), 자동열차운전장치(automatic train operation; ATO), 자동열차제어장치(automatic train control; ATC) 등의 기초데이터로 활용할 수 있으며, 측정 기준이 되는 줄무늬패턴의 제조가 용이하고, 상기 줄무늬패턴을 감지하는 감지수단의 부피가 작아 설치 및 휴대가 용이한 열차 정위치 정차 측정시스템을 제공한다.

Description

열차 정위치정차 측정시스템 및 열차 정위치 정차 측정방법{Precision-stopping measurement system and precision-stopping measurement method of a train}
본 발명은 열차가 정위치에 정차하였는지를 측정하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열차의 측면에 세로줄무늬가 일정한 간격으로 형성되어 패턴을 이루는 줄무늬패턴을 형성하고, 열차가 정차하는 플랫폼에는 상기 줄무늬패턴을 감지하는 스캔모듈을 설치하여, 열차가 플랫폼에 정차하면 스캔모듈으로 상기 줄무늬패턴을 감지하여 플랫폼에 정차하는 열차가 정위치에 정차하였는지, 그 여부를 측정하는 열차 정위치정차 측정시스템 및 측정방법에 관한 것이다.
일반적으로 열차는 고도의 안전성과 정확성이 최우선적으로 확보되어야 하는 대량 운송 교통 수단으로, 열차의 안전성을 확보하고 정확성을 높이며 운행 효율을 향상시키기 위해 자동열차정지장치(automatic train stop; ATS), 자동열차보호장치(automatic train protection; ATP), 자동열차운전장치(automatic train operation; ATO), 자동열차제어장치(automatic train control; ATC) 등과 같은 많은 열차운행 제어장치들이 개발되어 사용되고 있으며, 더욱 높은 안전성과 정확성 및 운행 효율을 향상시키고 편리한 운전환경을 제공하기 위해 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.
이러한 열차의 안전성과 정확성은 열차의 출발에서 정차 시까지 전 과정에 걸쳐 요구되는 것으로 특히 승객이 승하차를 실시하는 승강장에 대한 정차 시의 안전성과 정확성은 승차감 향상과 승객 보호라는 측면에서 더욱 강조되는 사항이다.
실제로 운전 미숙, 또는 열차 운행 제어 장치의 부정확한 제어로 인하여 정거장에서 정위치정차(precision stopping)가 안될 경우 승강장의 혼란을 야기하여 운행 효율을 저하시키고 사고를 유발하게 된다는 문제점이 있음은 물론, 역 구내에서의 열차 운행 정보 교환이 원활하지 않게 된다는 문제점이 있었다.
기술이 더욱 발전하고 열차를 이용한 승객 운송량이 많아짐에 따라 승강장 내 승객의 안전을 도모하기 위하여 스크린도어시스템(screen door system)이 개발되었다.
이러한 스크린 도어 시스템은 승강장 선단에 고정도어와 가동도어를 설치하여 승강장과 선로부를 차단함으로써 역사내의 승객안전과 공조효율 및 공기의 질을 향상시키는 매우 유익한 설비이다.
그러나, 이러한 스크린 도어 시스템은 스크린 도어를 사이에 두고 승강장과 선로부를 완전히 차단하므로 승객의 승하차를 위해 정확한 정위치 정차가 한층 요구되게 되었다.
이러한 이유로 등록특허 제10-0970429호(2010.07.08)에서는 이동중이거나 정지중인 전동차를 감지하고 그에 따른 전동차 위치 정보 신호를 제공하는 전동차 감지 센서모듈; 상기 전동차 감지 센서 모듈로부터 제공되는 위치 정보 신호를 연산하는 연산부; 및 상기 연산부를 통해 연산된 결과인 전동차의 위치 및 거리 정보를 승무원에게 표시하는 표시부를 포함하며, 상기 전동차 감지 센서 모듈은 이동중이거나 정지중인 전동차를 감지하고 그에 따른 전동차 위치 정보 신호를 상기 연산부로 제공하는 정위치 정차 감지 센서부와; 전동차의 정차 거리를 표시하기 위해 이동중인 전동차 위치 정보 신호를 상기 연산부로 제공하는 정차 거리 감지 센서부를 포함하고, 상기 정위치 정차 감지 센서부는 전동차의 진입을 판단하기 위해 승강장의 초입부분에 설치되며, 이동중인 전동차의 몸체가 감지되면 전동차 위치 정보 신호를 상기 연산부로 제공하는 진입 감지 센서; 전동차의 객차 1량과 2량 사이의 승강장 측에 설치되며, 이동 또는 정지 중인 전동차의 몸체를 감지하여 해당하는 전동차 위치 정보 신호를 상기 연산부로 제공하는 양호 감지 센서; 및 상기 양호 감지 센서의 위치로부터 임의의 거리만큼 떨어진 위치에 설치되며, 이동중인 전동차의 몸체를 감지하여 해당하는 전동차 위치 정보 신호를 상기 연산부로 제공하는 미달 감지 센서를 포함하는 전동차 정위치 정차 검지 시스템을 제공하였다.
하지만 종래의 열차 정위치 정차 검지 시스템은 전동차의 처음과 끝을 검출하여 크기 및 정차 위치를 파악하는 매우 불합리한 방법으로 정확한 정차 위치를 검출하기에는 많은 문제점이 있었고, 정차 위치에 대한 데이터의 오차범위가 너무 커, 스크린 도어에 상응하는 제대된 정차위치에 정차하지 못하는 문제점이 있었다.
또한 등록특허 제10-0756269호(2007.08.31)와 등록특허 제10-0756186호(2007.08.30)는 정위치정차 검지를 목적으로 하나, 선로에 다수의 검출수단을 설치하여야하기 때문에, 설치상의 불편함과 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 그리고 일본 공개특허 제2012-66617호(2012.04.05)는 역구내 열차 전후방에 카메라시스템을 설치하여 정위치정차를 검출하고 있으나, 카메라시스템은 조도에 민감하고 이미지 프로세싱을 하여야 하는 불편함이 있었다.
본 발명은 열차의 측면에 쉽게 탈부착이 가능한 세로줄무늬패턴을 붙이고, 역 플랫폼에서 레이저를 쏘아 지나간 세로줄무늬 갯수(센티미터[cm] 또는 밀리미터[mm] 단위)를 읽어 무선으로 차상에 보내줌으로써, 열차의 정확한 정차위치 및 속도 데이터를 획득할 수 있고, 획득한 위치 및 속도 데이터는 열차를 자동으로 운행하거나, 정지하는 시스템인 자동열차정지장치(ATS), 자동열차보호장치(ATP), 자동열차운전장치(ATO), 자동열차제어장치(ATC) 등의 기초데이터로 활용할 수 있으며, 측정 기준이 되는 줄무늬패턴의 제조가 용이하고, 상기 줄무늬패턴을 감지하는 감지수단의 부피가 작아 설치 및 휴대가 용이하며, 승무원이 전동차의 현재위치를 정확히 인식하여 운전을 하므로 안전한 감속과 정차를 통해 승객의 안전을 보호하고, 질 높은 서비스를 제공할 수 있으며, 승무원의 감각에 의한 감속 및 정차로 인한 스트레스를 해소할 수 있는 열차 정위치 정차 측정시스템 및 열차 정위치 정차 측정방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정시스템은 열차의 측면 지정위치에 형성되고, 다수의 세로줄무늬가 일정한 간격으로 배열되어 패턴을 이루는 줄무늬패턴과, 열차가 정차하는 플랫폼에 설치되고, 열차의 측면에 형성된 상기 줄무늬패턴을 감지해 세로줄무늬의 카운트에 따른 정차 위치 및 속도 데이터를 검출하는 감지수단 및 상기 감지수단과 무선통신망으로 연결되고, 상기 감지수단에서 검출한 정차 위치 및 속도 데이터를 무선통신망을 통해 수집하는 데이터베이스를 포함한다.
이때 본 발명에 따른 상기 감지수단은 플랫폼에 설치되는 베이스와, 상기 베이스의 상부에 결합되는 상부하우징과, 상기 상부하우징에 구비되고, 플랫폼에서 정차하는 열차를 초음파로 감지하는 초음파센서모듈과, 상기 초음파센서모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 초음파센서모듈에서 인가하는 신호에 따라 상기 열차의 측면에 형성된 줄무늬패턴을 감지하는 스캔모듈과, 상기 초음파센서모듈 및 스캔모듈과 전기적으로 연결되어, 상기 초음파센서모듈 및 스캔모듈의 구동을 제어하고, 상기 스캔모듈에서 검출한 값을 설정값과 비교 및 카운트하여, 그 값들을 연산해 정차 위치 및 속도 데이터 화하는 제어모듈과, 상기 제어모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 제어모듈에서 연산한 정차 위치 및 속도 데이터를 데이터베이스로 송출하는 통신모듈과, 상기 초음파센서모듈, 스캔모듈, 제어모듈 및 통신모듈의 구동 상태를 화상으로 표시하는 디스플레이부를 포함한다.
그리고 본 발명에 따른 상기 스캔모듈은 상기 초음파센서모듈의 신호를 인가받아 레이저발광부의 구동을 제어하는 레이저컨트롤러와, 상기 레이저컨트롤러의 신호에 따라 열차의 측면에 형성된 상기 줄무늬패턴에 레이저광을 조사하는 레이저발광부와, 상기 레이저발광부에서 레이저광을 수신하여 신호화해 출력하는 레이저수광부와, 상기 레이저수광부에서 출력한 신호를 증폭하여 출력하는 증폭기와, 상기 증폭기에 의해 증폭되어 출력되는 신호 중 지정범위(주파수) 이하의 신호만 필터링하여 통과시키는 저역통과필터를 포함한다.
이때 본 발명에 따른 상기 레이저수광부에는 상기 줄무늬패턴에서 반사되어 수신된 광 중 지정 파장의 레이저광만을 필터링하여 통과시키는 레이저광필터와, 상기 레이저광필터에 의해 필터링된 레이저광을 상기 레이저수광부로 집중되도록 하는 광컬렉터를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 상기 제어모듈은 상기 줄무늬패턴에서 검출할 허용 높은문턱값을 설정하는 높은문턱값설정부와, 상기 높은문턱값설정부에서 설정된 아날로그신호를 디지털신호로 변화하여 출력하는 제1 A/D컨버터와, 상기 줄무늬패턴에서 검출할 허용 낮은문턱값을 설정하는 낮은문턱값설정부와, 상기 낮은문턱값설정부에서 설정된 아날로그신호를 디지털신호로 변화하여 출력하는 제2 A/D컨버터와, 상기 스캔모듈에서 검출한 데이터와 높은문턱값설정부 및 낮은문턱값설정부에서 설정된 임계 범위의 값을 서로 비교하여 비교된 신호를 출력하는 비교기와, 상기 비교기에서 출력하는 신호를 카운트하고, 그 신호에 따른 시간을 검출하는 메인컨트롤러를 포함한다.
본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정시스템 및 열차 정위치 정차 측정방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 열차의 측면에 형성된 줄무늬패턴을 통해 세로줄무늬의 갯수(센티미터[cm] 또는 밀리미터[mm] 단위)에 대응하여 열차의 정확한 정차 위치데이터 획득할 수 있는 효과를 가진다.
둘째, 획득한 정차 위치 및 속도 데이터는 열차를 자동으로 운행하거나, 정지하는 시스템인 자동열차정지장치(ATS), 자동열차보호장치(ATP), 자동열차운전장치(ATO), 자동열차제어장치(ATC) 등을 초기 세팅하는 기초데이터로 활용할 수 있는 효과를 가진다.
셋째, 측정 기준이 되는 줄무늬패턴의 제조가 용이하고, 상기 줄무늬패턴을 감지하는 감지수단의 부피가 작아 설치 및 휴대가 용이하며 가격이 저렴한 효과를 가진다.
넷째, 승무원이 전동차의 현재위치를 정확히 인식하여 운전을 하므로 안전한 감속과 정차를 통해 승객의 안전을 보호하고, 질 높은 서비스를 제공할 수 있으며, 승무원의 감각에 의한 감속 및 정차로 인한 스트레스를 해소할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정시스템의 모습을 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명의 구성에 감지수단을 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정시스템의 실시 상태를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정시스템의 구성을 예시한 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정시스템을 이용해 열차 정위치 정차 측정방법을 보인 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 감지수단의 단계별 실시예 상태를 보인 예시도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 실시에 따른 측정된 정차 위치 및 속도 데이터를 화면으로 출력한 예를 보인 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정시스템의 모습을 보인 예시도이고, 도 2는 본 발명의 구성에 감지수단을 보인 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정시스템의 실시 상태를 보인 예시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정시스템의 구성을 예시한 블록도이며, 도 5는 본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정시스템을 이용해 열차 정위치 정차 측정방법을 보인 블록도이고, 도 6은 본 발명에 따른 감지수단의 단계별 실시예 상태를 보인 예시도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 실시에 따른 측정된 정차 위치 및 속도 데이터를 화면으로 출력한 예를 보인 예시도이다.
본 발명은 열차의 측면에 세로줄무늬가 일정한 간격으로 형성되어 패턴을 이루는 줄무늬패턴을 형성하고, 열차가 정차하는 플랫폼에는 상기 줄무늬패턴을 감지하는 스캔모듈을 설치하여, 열차가 플랫폼에 정차하면 스캔모듈으로 상기 줄무늬패턴을 감지하여 플랫폼에 정차하는 열차가 정위치에 정차하였는지, 그 여부를 측정하는 열차 정위치 정차 측정시스템에 관한 것으로 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정시스템은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 열차(10)의 측면 지정위치에는 다수의 세로줄무늬가 일정한 간격으로 배열되어 패턴을 이루는 줄무늬패턴(100)을 형성한다.
이때 상기 줄무늬패턴(100)은 배경과 색대비 차를 가진 세로줄무늬가 지정 간격(거리)을 두고 일정하게 배열된 것으로, 차체에 일체로 형성하거나, 별도의 패드로 제조되어 차체에 부착될 수 있다.
열차(10)가 정차하는 플랫폼에는 상기 감지수단(200)이 설치되어, 열차(10)의 측면에 형성된 상기 줄무늬패턴(100)을 감지해 세로줄무늬의 카운트 및 측정시간에 따른 정차 위치 및 속도 데이터를 검출한다.
상기 감지수단(200)을 보다 상세하게 살펴보면, 상기 감지수단(200)의 외형적인 구성은 플랫폼에 설치되는 베이스(210)와, 상기 베이스(210)의 상부에 결합된 상부하우징(220)으로 구성한다.
상기 베이스(210)의 좌,우측에는 관통홀(211)을 형성하여, 상기 감지수단(200)이 플랫폼에 설치될 시, 볼트가 관통하여 체결되어 설치되도록 한다.
이때 상기 관통홀(211)은 길이를 갖는 장공으로 형성해, 상기 감지수단(200)을 전,후로 이동시켜, 상기 감지수단(200)과 열차(10)와의 간격을 조절할 수 있다.
그리고 상기 상부하우징(220)에는 초음파센서모듈(230)을 구비하여, 플랫폼에서 정차하는 열차(10)를 초음파로 감지한다.
이때 도면에 도시된 상기 감지수단(200)은 형상은 일례로 도시한 것으로, 도 면에 도시된 형상에 제한을 두지 않는다.
그리고 상기 초음파센서모듈(230)에 포함된 초음파센서는 상기 상부하우징(220)에서 외부(열차 측)로 노출되도록 구비하는 것이 바람직하다.
또한 상기 상부하우징(220)에는 상기 초음파센서모듈(230)과 회로로 연결되는 스캔모듈(240)를 구비하여, 상기 초음파센서모듈(230)에서 인가하는 신호에 따라 상기 열차(10)의 측면에 형성된 줄무늬패턴(100)을 감지한다.
이때 상기 스캔모듈(240)을 도 4를 참조하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 스캔모듈(240)은 상기 초음파센서모듈(230)과 회로로 연결되어, 상기 초음파센서모듈(230)의 신호를 인가받아 레이저발광부(242)의 구동을 제어하는 레이저컨트롤러(241)를 포함하고, 상기 레이저컨트롤러(241)와 회로로 연결되어, 상기 레이저컨트롤러(241)의 신호에 따라 열차(10)의 측면에 형성된 상기 줄무늬패턴(100)에 레이저광을 조사하는 레이저발광부(242)를 포함한다.
그리고 상기 레이저발광부(242)의 일측에는 상기 줄무늬패턴(100)에서 반사되어 나오는 레이저광을 수신하여 이를 신호화해 출력하는 레이저수광부(243)를 구비한다.
이때 상기 레이저수광부(243)의 전방에는 상기 줄무늬패턴(100)에서 반사되어 수신된 광 중 지정 파장의 레이저광만을 필터링하여 통과시키는 레이저광필터(244)를 구성하고, 상기 레이저광필터(244)의 배후에는 상기 레이저광필터(244)에 의해 필터링된 레이저광을 상기 레이저수광부(243)로 집중되도록 하는 광컬렉터(245)를 더 구성할 수 있다.
또한 상기 스캔모듈(240)에는 상기 레이저수광부(243)와 회로로 연결되는 증폭기(246)를 포함하여, 상기 레이저수광부(243)에서 출력된 신호를 지정 대역의 신호로 증폭하여 출력한다.
그리고 상기 증폭기(246)는 저역통과필터(247)와 회로로 연결되는데, 상기 저역통과필터(247)는 상기 증폭기(246)에 의해 증폭되어 출력되는 신호 중 지정범위(주파수) 이하의 신호만 필터링하여 통과시킨다.
여기서 상기 스캔모듈(240)의 레이저발광부(242) 및 레이저수광부(243) 역시, 상기 상부하우징(220)에서 외부(열차 측)로 노출되도록 구비하는 것이 바람직하고, 상기 레이저발광부(242)는 상기 초음파센서모듈(230)의 신호에 따라 열차의 측면에 형성된 줄무늬패턴(100)에 레이저광을 조사하고, 상기 레이저수광부(243)는 상기 줄무늬패턴(100)에서 반사된 레이저광을 수신하여 신호화하여 이를 바탕으로 열차의 정차위치데이터 획득할 수 있다.
그리고 상기 초음파센서모듈(230) 및 스캔모듈(240)는 제어모듈(250)과 회로로 연결되는데, 상기 제어모듈(250)은 상기 초음파센서모듈(230) 및 스캔모듈(240)의 구동을 제어하고, 상기 스캔모듈(240)에서 검출한 값을 설정값과 비교 및 카운트하여, 그 값을 정차위치데이터로 연산한다.
상기 제어모듈(250)을 보다 상세하게 살펴보면, 먼저 상기 줄무늬패턴(100)에서 검출할 허용 높은문턱값을 설정하는 높은문턱값설정부(251)을 포함하고, 상기 높은문턱값설정부(251)는 제1 A/D컨버터(252)와 회로로 연결되어, 상기 제1 A/D컨버터(252)에서는 상기 높은문턱값설정부(251)에서 설정된 아날로그신호를 디지털신호로 변화하여 출력한다.
이때 출력된 디지털신호는 메인컨트롤러(256)로 출력된다.
그리고 상기 줄무늬패턴(100)에서 검출할 허용 낮은문턱값을 설정하는 낮은문턱값설정부(253)을 포함하고, 상기 낮은문턱값설정부(253)는 제2 A/D컨버터(254)와 회로로 연결되어, 상기 제2 A/D컨버터(254)에서는 상기 낮은문턱값설정부(253)에서 설정된 아날로그신호를 디지털신호로 변화하여 출력한다.
이때에도 역시, 출력된 디지털신호는 메인컨트롤러(256)로 출력된다.
또한 상기 스캔모듈(240)에서 검출한 데이터와, 상기 높은문턱값설정부(251) 및 낮은문턱값설정부(253)에서 설정된 임계 범위(허용 높은문턱값 및 허용 낮은문턱값의 사이)의 값을 서로 비교하는 비교기(255)를 포함하여, 상기 비교기(255)에 의해 비교된 비교값은 메인컨트롤러(256)로 출력된다.
상기 메인컨트롤러(256)은 상기 비교기(255)에서 출력하는 신호를 카운트 및 연산하고, 그 신호에 따른 시간(측정된 시점)을 검출하여 연산하여 정차 위치 및 속도 데이터로 출력한다.
더불어 상기 제어모듈(250)은 통신모듈(260)과 전기적으로 연결되고, 상기 제어모듈(250)에서 연산한 정차 위치데이터를 데이터베이스(300)로 송출하고, 디스플레이부(270)를 포함하여, 상기 초음파센서모듈(230), 스캔모듈(240), 제어모듈(250) 및 통신모듈(260)의 구동 상태를 화상으로 표시한다.
그리고 상기 데이터베이스(300)는 상기 감지수단(200)과 통신망으로 연결되고, 상기 감지수단(200)에서 검출한 정차 위치데이터를 통신망을 통해 수집하여 분석 및 저장한다.
상기 데이터베이스(300)는 통상 컴퓨터로 상기 통신모듈(260)과 유선 또는 무선으로 통신할 수 있는 통신수단을 포함하고, 상기 감지수단(200)에서 검출한 정차 위치 및 속도 데이터를 분석하는 프로그램을 포함하고, 분석한 데이터를 저장하는 데이터저장부 및 출력부(프린터)를 포함한다.
본 발명에 따른 열차 정위치 정차 측정방법의 실시예를 도 5 및 도 6을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저 a)단계(S100)는 줄무늬패턴에서 검출할 레이저광의 허용 높은문턱값 및 낮은문턱값을 설정한다.
이때 상기감지수단에는 모드스위치가 구비되어, 레이저수광부로 통해 수집되는 레이저광의 허용 높은문턱값 및 낮은문턱값을 설정한다.
다음으로 b)단계(S110)는 상기 a)단계(S100)에서 검출할 레이저광의 허용 높은문턱값 및 낮은문턱값이 설정되면, 상기 감지수단의 초음파센서로 플랫폼의 정차 위치 선상에 근접하는 열차의 선두를 감지한다.
이때 상기 감지수단의 초음파모듈이 활성화되어, 초음파센서를 통해 열차의 근접을 감지하고, 감지된 결과값(신호)을 토대로 스캔모듈의 레이저발광부로 신호를 출력한다.
다음으로 c)단계(S120)는 상기 b)단계(S110)에서 초음파모듈로 열차의 선두가 감지되면, 감지수단의 스캔모듈로 줄무늬패턴을 감지한다.
이때 상기 초음파모듈이 열차 정차해야할 위치에 근접했음을 인지하고, 스캔모듈의 레이저발광부로 그 결과값(신호)을 출력하면, 상기 스캔모듈의 레이저발광부에서 레이저광을 조사하며, 레이저수광부는 줄무늬패턴에서 반사된 레이저광을 수집한다.
다음으로 d)단계(S130)는 상기 c)단계(S120)에서 상기 스캔모듈의 레이저수광부를 통해 줄무늬패턴에서 반사된 레이저광이 수집되면, 상기 줄무늬패턴의 세로줄무늬를 카운트함과 동시에 세로줄무늬를 감지한 시점의 시간을 검출하여 연산해 정차 위치 및 속도 데이터를 산출한다.
이때 상기 스캔모듈의 레이저수광부를 통해 상기 줄무늬패턴의 세로줄무늬를 갯수를 카운트하고, 세로줄무늬가 검측된 시점을 기준으로 시간을 측정하고, 도 7a 및 도 7b와 같이 시간대 별 세로줄무늬의 카운트 및 열차 스피드를 정차위치데이터 산출하고 열차의 정차를 확인한다.
다음으로 e)단계(S140)는 상기 d)단계(S130)에서 검출/산출된 정차 위치 및 속도 데이터를 통신모듈을 통해 데이터베이스로 송출하여 제공한다.
다음으로 f)단계(S150)는 상기 e)단계(S140)에서 제공된 정차 위치 및 속도 데이터를 데이터베이스가 저장한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 열차 100: 줄무늬패턴
200: 감지수단 210: 베이스
211: 관통홀 220: 상부하우징
230: 초음파센서모듈 240: 스캔모듈
241: 레이저컨트롤러 242: 레이저발광부
243: 레이저수광부 244: 레이저광필터
245: 광컬렉터 246: 증폭기
247: 저역통과필터 250: 제어모듈
251: 높은문턱값설정부 252: 제1 A/D컨버터
253: 낮은문턱값설정부 254: 제2 A/D컨버터
255: 비교기 256: 메인컨트롤러
260: 통신모듈 270: 디스플레이부
300: 데이터베이스

Claims (6)

  1. 열차의 측면 지정위치에 형성되고, 다수의 세로줄무늬가 일정한 간격으로 배열되어 패턴을 이루는 줄무늬패턴;
    열차가 정차하는 플랫폼에 설치되고, 열차의 측면에 형성된 상기 줄무늬패턴을 감지해 세로줄무늬의 카운트에 따른 정차 위치 및 속도 데이터를 검출하는 감지수단; 및
    상기 감지수단과 무선통신망으로 연결되고, 상기 감지수단에서 검출한 정차 위치데이터를 무선통신망을 통해 수집하는 데이터베이스를 포함하는 열차 정위치 정차 측정시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지수단은
    플랫폼에 설치되는 베이스와;
    상기 베이스의 상부에 결합되는 상부하우징과;
    상기 상부하우징에 구비되고, 플랫폼에서 정차하는 열차를 초음파로 감지하는 초음파센서모듈과;
    상기 초음파센서모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 초음파센서모듈에서 인가하는 신호에 따라 상기 열차의 측면에 형성된 줄무늬패턴을 감지하는 스캔모듈과;
    상기 초음파센서모듈 및 스캔모듈과 전기적으로 연결되어, 상기 초음파센서모듈 및 스캔모듈의 구동을 제어하고, 상기 스캔모듈에서 검출한 값을 설정값과 비교 및 카운트하여, 그 값들을 연산해 정차 위치 및 속도 데이터 화하는 제어모듈과;
    상기 제어모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 제어모듈에서 연산한 정차 위치 및 속도 데이터를 데이터베이스로 송출하는 통신모듈과;
    상기 초음파센서모듈, 스캔모듈, 제어모듈 및 통신모듈의 구동 상태를 화상으로 표시하는 디스플레이부를 포함하는 열차 정위치 정차 측정시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 스캔모듈은
    상기 초음파센서모듈의 신호를 인가받아 레이저발광부의 구동을 제어하는 레이저컨트롤러와;
    상기 레이저컨트롤러의 신호에 따라 열차의 측면에 형성된 상기 줄무늬패턴에 레이저광을 조사하는 레이저발광부와;
    상기 레이저발광부에서 레이저광을 수신하여 신호화해 출력하는 레이저수광부와;
    상기 레이저수광부에서 출력한 신호를 증폭하여 출력하는 증폭기와;
    상기 증폭기에 의해 증폭되어 출력되는 신호 중 지정범위(주파수) 이하의 신호만 필터링하여 통과시키는 저역통과필터를 포함하는 열차 정위치 정차 측정시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 레이저수광부에는
    상기 줄무늬패턴에서 반사되어 수신된 광 중 지정 파장의 레이저광만을 필터링하여 통과시키는 레이저광필터와;
    상기 레이저광필터에 의해 필터링된 레이저광을 상기 레이저수광부로 집중되도록 하는 광컬렉터를 더 포함하는 열차 정위치 정차 측정시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어모듈은
    상기 줄무늬패턴에서 검출할 허용 높은문턱값을 설정하는 높은문턱값설정부와;
    상기 높은문턱값설정부에서 설정된 아날로그신호를 디지털신호로 변화하여 출력하는 제1 A/D컨버터와;
    상기 줄무늬패턴에서 검출할 허용 낮은문턱값을 설정하는 낮은문턱값설정부와;
    상기 낮은문턱값설정부에서 설정된 아날로그신호를 디지털신호로 변화하여 출력하는 제2 A/D컨버터와;
    상기 스캔모듈에서 검출한 데이터와 높은문턱값설정부 및 낮은문턱값설정부에서 설정된 임계 범위의 값을 서로 비교하여 비교된 신호를 출력하는 비교기와;
    상기 비교기에서 출력하는 신호를 카운트하고, 그 신호에 따른 시간을 검출하는 메인컨트롤러를 포함하는 열차 정위치 정차 측정시스템.
  6. a) 줄무늬패턴에서 검출할 레이저광의 허용 높은문턱값 및 낮은문턱값을 설정하는 단계;
    b) 감지수단의 초음파센서로 플랫폼의 정차 위치 선상에 근접하는 열차의 선두를 감지하는 단계;
    c) 열차의 선두가 감지되면, 감지수단의 스캔모듈로 줄무늬패턴을 감지하는 단계;
    d) 감지수단의 스캔모듈을 통해 감지된 줄무늬패턴의 세로줄무늬를 카운트함과 동시에 세로줄무늬를 감지한 시점의 시간을 검출하여 정차 위치 및 속도 데이터를 연산하는 단계;
    e) 감지수단에서 검출/연산된 정차 위치 및 속도 데이터를 통신모듈을 통해 데이터베이스로 송출하여 제공하는 단계; 및
    f) 제공된 정차 위치 및 속도 데이터를 데이터베이스가 저장하는 단계;를 포함하는 열차 정위치 정차 측정방법.
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