KR20160108877A

KR20160108877A - 철도차량용 고휘도 led 전조등 자동제어 시스템

Info

Publication number: KR20160108877A
Application number: KR1020150032217A
Authority: KR
Inventors: 임지연
Original assignee: 주식회사 에스에이치에이치(Shh)
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2015-03-09
Publication date: 2016-09-21
Also published as: KR101662432B1

Abstract

본 발명은 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템에 관한 것이다.
특히 주행 환경과 날씨, 주야간에도 교행 차량을 원거리에서 검지할 수 있는 카메라 이미지 센싱 정보와, 차량의 속도변화 정보를 기초로하여 전조등의 조사각(照射角) 및/ 혹은 조도(照度)를 제어하는 제어회로부를 제공함으로써, 교행차량의 운전자에게 시각적인 피해가 가지 않도록 안전하게 보호하고, 또한 열차가 역사 진입시 운행환경에 적합하도록 전조등을 제어하게 한 것이 다.

Description

철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템{Brightness LED Headlights Automatic Control System for Railway Transport}

본 발명은 철도차량에 적용될 고휘도(100만 칸델라급)전조등을 자동으로 제어하는 시스템에 관한 것이다. 특히, 교행차량의 운전자에게 시각적인 피해를 방지하고자, 원 거리에서 교행차량을 검지하여 주행차량에 부착된 고휘도 전조등을 자동으로 제어하여 교행차량의 운전자를 보호하며 역사 진입시등의 운행환경에 적합하도록 전조등을 제어하도록 한 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템에 관한 것이다.

일반적인 열차의 전조등은 쉴드빔이나 HID 전조등(고휘도 방전램프, High-Intensity Discharge lamp)을 사용하고 있으나, 근래에는 LED 전조등을 적용하는 것이 추세이다.

현재까지 개발된 전조등의 밝기는 약 5만 칸델라에서 15만 칸델라 정도이며, 차량이 서로 교행 할때에는 운전자가 수동으로 상향등을 하향으로 제어하고 있다. 현재도 어두운 지하구간이나 혹은 터널구간을 운행하거나 혹은 야간 운행시에는 교행차량의 전조등 불빛으로 인하여 운전자들이 고통을 호소하며 피로감과 암순응 현상으로 인한 안전운행에 어려움을 호소하고 있다.

특히 100만 칸델라급 전조등은 현재의 전조등에 대비하여 약 20배이상 밝게 되므로 주행 차량의 운전자가 교행차량을 인지하여 전조등을 제어하기에는 사고위험이 매우 높아지게 된다. 따라서 고휘도(100만 칸델라급) 전조등에는 반드시 일정한 거리 이상에서 교행차량을 자동으로 인지하여 즉시 상향등을 하향등으로 제어하고 이어서 적정한 밝기로 자동으로 디밍제어가 이루어져야 한다.

그리고, 역사 및 서행 구간등에서는 주변의 환경 및 차량, 역사 진입시에도 역사까지의 제동 거리에 따라 상향등에서 하향등으로 이어서 디밍제어를 통한 전조등의 밝기를 자동으로 제어 하여야 한다.

종래의 기술은 교행 차량의 전조등을 광량센서등을 이용하여 검지하여 주행차량의 전조등을 제어하도록 하고 있으나, 이는 실제 전조등의 빛의 세기를 측정하여 보면 쉴드빔의 경우에는 상향등은 직선거리에서 75M, 5만 칸데라급 LED 전조등 상향등은 직선거리 175M 이내의 거리에 들어와야 교행차량의 전조등을 인지하여 제어 할 수 있다. 하지만 100만 칸델라급 전조등은 최소 500M 이상의 거리에서 교행 차량을 검지 하여야만 안전하게 제어하여 교행 차량의 운전자를 보호 할 수 있으므로 현재와 같은 방법을 적용 할 수 없다. 또한, 주간의 경우에는 날씨 변화에 따른 조도 변화가 심한 관계로 교행차량의 전조등 불빛의 기준점(LUX)을 정할 수 없으므로 실제 제어에는 더욱 어려움이 있다.

또한, 철도차량의 주행 환경이 곡선 및 터널, 장애물등으로 인한 교행차량의 전조등 불빛의 세기는 일정치 않으며, 교행 순간에 따른 불빛 검지 거리가 매우 짧아지는 문제등 실질적으로 광량센서와 같은 빛의 세기를 이용한 교행차량의 전조등 불빛을 일정거리 이상에서 검지 하기란 불가능 하다. 그리고, 주행시 관제실 또는 비상상황, 역사 진입등에 따라 주행 차량의 속도가 줄어 들 때에도 자동으로 제어 상황을 감지 할 수 없으므로 추가적인 기능이 필요하다.

이러한 문제를 해결 하고자 주행 환경과 날씨, 주야간등에도 교행 차량을 원거리에서 인지하여 주행차량의 전조등을 검지 할 수 있는 카메라 이미지 센싱 기술과, 차량의 속도에 따른 제어가 될 수 있도록 한다면 유리 할 것이다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 개발된 것으로서, 특히 주행 환경과 날씨, 주야간에도 교행차량을 원거리에서 검지할 수 있는 카메라 이미지 센싱 정보와, 차량의 속도변화 정보를 기초로하여 전조등의 조사(照射)각도 및 조도(照度)를 제어하는 제어회로를 제공함으로써, 교행차량의 운전자에게 시각적인 피해가 가지 않도록 안전하게 보호하고, 또한 열차가 역사 진입시 운행환경에 적합하도록 전조등을 제어하는, 새로운 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템은, 철도차량의 좌우측 전조등을 개별적으로 전원이 제어될 수 있게 하는 각각의 전조등 전원장치부; 상기 좌우측 전조등의 전원장치부에 출력하기 위한 주야간의 밝기를 검지하는 조도센서; 상기 철도차량의 전방에 마련되며 소정거리의 교행 철도차량의 상기 좌우측 전조등으로부터 조사되는 불빛 정보를 검출하여 제어신호로서 출력할 수 있게 하는 전조등 불빛 검출수단; 및 상기 조도센서에서 검지된 주야간의 밝기 신호 혹은 전조등 불빛 검출수단에서 검출된 교행 철도차량의 불빛 정보 및 자체 철도차량의 주행 속도정보를 열차 종합관리장치 혹은 타코메타로부터 수신하여 전조등의 조사각(照射角) 및 조도(照度)를 조절하는 제어신호를 출력하고, 또한 상기 좌우측 전조등으로부터 출력되는 조도가 제어값과 동일한지 비교하여 오차를 보정 하도록 하는 디밍 제어신호를 출력하는 전조등 제어회로;를 포함 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 전조등 불빛 검출수단은 카메라이고, 또한 카메라 렌즈의 일정 영역에는 교행 철도차량의 전조등 불빛 만을 식별하기 위한 가상의 식별용 펜스(Fence)부가 설치됨을 특징으로 한다.

다른 실시예에 있어서, 상기 전조등 불빛 검출수단으로부터 촬영되는 일차 영상물은 교행 철도차량의 전조등 불빛을 명확히 인지하고자 컬러 촬영물이고, 이 컬러로 촬영물은 빠른 신호 처리를 위해 흑백영상물로 변환되어 상기 제어회로에 전달되게 하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 철도차량의 좌우측 전조등에는 상기 제어회로로부터 출력되는 위상신호에 의해 좌우측 전조등의 상,하향 조사각을 조절하는 전조등 조사각 조절수단이 설치됨을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 전조등 조사각 조절수단은, 상기 좌우측 전조등의 일측에 고정설치되는 스텝핑 모터와 이 스텝핑 모터의 구동축에 설치된 피니언 및 상기 피니언과 결합되어 전후진 작동하며 선단부는 상하로 회동되게 설치된 상기 좌우측 전조등에 결합되어 상기 좌우측 전조등을 상하로 회동되게 하는 구동력을 부여하는 랙으로부터 이루어진 것을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 좌우측 전조등 전원장치부는 제어회로 전원장치부와 분리 설치되어 전원이 공급되게 함과 아울러 상기 좌우측 전조등 전원장치부의 장애시 보조 비상 전원장치부(102c)로부터 좌우측 전조등으로 전원 공급이 실행되게 하였고, 또한 상기 제어회로 전원장치부에 장애가 발생시 보조용 비상 전원 장치부(102e)가 항시 동작되게 병렬로 구성됨을 특징으로 한다.

다른 실시예에 있어서, 상기 제어회로부에는 제어장치의 모든 동작상태를 저장부(Memory)에 기억하며, 상기 제어회로부에 연결된 콘솔(Console)을 통하여 외부 컴퓨터와 연결하여 동작 상태를 모니터링할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 제어회로는 메인회로와 보조회로로 2중으로 상호 통신 가능하게 구성되어 메인회로 장애시 보조회로가 자동으로 절체되어 대체할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 주행 환경과 날씨, 주야간 등에도 교행 차량을 원거리에서 검지할 수 있게 한 카메라 이미지 센싱 정보와, 차량의 속도변화 정보를 기초로하여 전조등을 제어할 수 있게 한 제어회로부를 구비한 것에 의하여, 교행차량의 운전자들에게 시각적인 피해가 가지 않도록 운전자를 안전하게 보호하는 효과를 부여하고, 또한 열차가 역사 등을 진입시에는 전조등을 역사내에서의 운행환경에 적합하도록 제어하는 효과를 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템의 구성도이고,
도 2는 도 1의 제어회로에서 전조등을 제어하는 신호들의 입출력 구성들을 보여주는 블럭도이고,
도 3은 본 발명에 적용된 카메라 렌즈를 정면에서 보아 나타낸 도면이고,
도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 적용된 전조등 조사각 조절장치를 각각 나타낸 도면들이고, 도 4c는 도 4b의 A부분 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템의 작동을 보여주는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템의 보다 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템의 구성도이다.

도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템(100)은, 개별적으로 전원이 제어될 수 있게 하는 각각의 전조등 전원장치부들(102a ,102b)을 갖는 좌우측 전조등(101a,101b)을 구비하고 있다.

철도차량의 특성상 좌우측 전조등(101a,101b)이 동작하지 않으면 주행이 불가능 하므로 본 발명에서는 이에 대응 하기 위한 안전 장치를 구비 하였다.

즉, 좌우측 전조등(101a,101b)의 전원은 좌,우 개별적으로 제어가 되는데, 좌우측 전원장치부(102a,102b)중 어느 하나라도 문제가 있게 되면, 제어시스템(100)으로부터 즉시 비상전원(102c)이 동작 되도록 하였다. 또한 메인제어회로(110)및 비상용 보조 제어회로(120), 주야간의 밝기를 검지하는 조도센서(104), 전조등 불빛 검출수단(130)인 카메라 등에 전원을 공급하는 전원장치부(102d)는 상기 전조등 전원장치부(102a,102b)와 별도 분리하여 전원이 공급되도록 하였고, 상기 제어회로 전원장치부(102d)에 장애 혹은 문제가 발생되는 경우를 대비하여 비상전원 장치부(102e)가 항시 동작되도록 병렬로 구성되어 있다.

또,제어신호를 출력하는 상기 제어회로(110)에도 비상용 보조 제어회로(120)를 갖는 이중화 구성으로 상호 통신하며 데이터를 공유하게 구성하여, 상기 메인 제어회로(110)에 장애가 생기면 데이터 손실없이 보조 제어회로(120)가 동작되도록 구성하였다. 따라서 본 발명에 따른 제어시스템(100)의 모든 회로는 이중화 설계로 안정성을 확보 하였다. 도면부호 104는 전원입출력 및 스위칭부이고, 105는 커넥팅(Connect)부이다.

도 2는 도 1의 제어회로에서 전조등을 제어하는 신호들의 입출력 구성들을 보여주는 블럭도이다.

도면 표시와 같이, 제어회로(110)는 모든 신호처리를 하게 되는데, 철도차량에서의 속도값을 당해 철도차량에서 TCMS 또는 타코메타(140)로부터 수신하여 제어 회로(110)의 기초 데이터로 활용된다.

즉, 철도차량의 속도값에 따라서 전조등 불빛 검출수단(130)을 통하여 제어회로(110)에 입력된 교행차량 정보들은 전조등 전원장치부(102a,102b)에 PWM(Pulse Width Modulation)신호를 출력하여 철도차량의 좌우측 전조등(101a,101b)의 조도를 제어하고(도3참조), 혹은 좌우측 전조등(101a,101b)에 장착된 후술하는(도 3 및 도4참조) 스텝핑 모터(Stepping Motor)에는 위상신호(Pulse)를 출력하여 좌우측 전조등(101a,101b)에 대한 상,하향 제어가 실행되게 한다.

이때 제어회로(110)는 철도차량의 좌우측 전조등(101a,101b)으로부터 출력되는 조도가 디밍 제어값(101)과 동일한지 비교하여 오차를 보정 하도록 전원제어 신호를 출력하고,또 제어회로(110)는 전원장치부(102a,102b,102d) 및 각각의 다른 조도센서(104),전조등 불빛 검출수단(130)인 카메라 등의 회로들에 대한 장애유무를 파악하고, 전방 패널에 LED를 통하여 정상 또는 장애 발생 상태를 표시되게 한다.

상기 전원장치부(102a,102b)의 장애로 인한 예비 비상 전원장치부(102c)로 절체되는 것은 전원장치 자체에서 판단하여 절체되고 결과 값만 제어회로에 기록 되게 구성되어 있으며, 제어회로를 포함하는 내부회로 전원장치부(102d)는 비상전원장치부(102e)와 항시 동작하도록 병렬구조로 되어 있으므로, 어느 하나에 장애가 발생하여도 정상적인 동작이 되도록 하였으며 회로에 문제가 생기면 결과값 만 제어회로에 기록되게 구성되어 있다.

이러한 본 발명의 모든 제어장치의 동작상태는 메모리에 기억되어 콘솔(Console)을 통하여 외부의 컴퓨터에 연결되어 일정기간의 동작상태를 모니터링 할 수 있게 하여, 본 발명의 제어시스템의 이상여부를 파악 할 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명에 적용된 카메라 렌즈를 정면에서 보아 나타낸 도면이고, 도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 적용된 전조등 조사각 조절장치를 각각 나타낸 도면들이고, 도 4c는 도 4b의 "A" 부분확대도이다.

도면 표시와 같이, 도1 및 도2에서 좌우측 전조등(101a,101b)에 대한 조사각 및 디밍 제어신호용 정보는 전조등 불빛 검출수단(130)인 카메라로부터 촬영되어 입력되는 불빛 영상인데, 이 카메라가 철도차량의 전방 소정위치에 장착되어 교행되는 철도차량의 불빛을 검지하여 제어회로(110)에 정보 값으로써 입력한다.

이러한 정보값을 얻도록 하고자, 카메라 렌즈(132)를 통해 입수되는 영상을 이용하여 교행차량의 전조등 불빛을 검지하기 위하여 제어회로에는, 영상을 분석하여 일정 영역을 지정하여 식별용 디지털 펜스(Digital Fence)부(134)를 설치하고 있다. 이 식별용 디지털 펜스(Digital Fence)부(134)는 교행철도차량으로부터 촬영되어 입력되는 영상 일부분을 식별용 디지털 펜스부(134)로 설정하여 교행철도차량의 전조등 불빛이 디지털 펜스부(134)내에 들어 왔을 때 교행차량으로 인지 하도록 한다. 카메라 렌즈(132) 영상에 일정부분을 검게하여 렌즈(132)구역을 구분한 것은 교행차량 불빛 외(外)인 주변의 불빛과 가로등에 의한 불빛을 제거 하여 오동작을 방지하기 위함이다.

상기 전조등 불빛 검출수단(130)으로부터 검지된 영상은 제어회로(110)에 즉시 전송되어, 제어회로(110)로 하여금 좌우측 전조등(101a,101b)에 대한 상,하향 조사각 및 디밍 제어 신호를 출력할 수 있게 한다(도2참조).

상기 전조등 불빛 검출수단(130)은 교행차량의 전조등 불빛을 명확히 인지하고 원거리에서 인지가 가능하도록 하고자, 촬영은 컬러로 촬영 한후, 컬러영상을 흑백 영상으로 변환하여 제어회로(110)에 전송하므로서 전조등의 불빛을 명확하게 구분 하도록 한다. 이렇게 처리하는 이유는 일반적으로 컬러 영상을 처리하기 위하여서는 제어회로(110)의 CPU에서 많은 처리를 해야 하므로 처리 시간이 지연되는 문제를 방지하기 위함이며, 또한 명암을 이용하여 전조등 불빛을 명확하게 검지하기 위함이다.

도면 4a 내지 4c는, 도 2의 표시와 같이, 철도차량의 속도정보와 아울러 전조등 불빛 검출수단(130)으로부터 입력되는 전조등 불빛 정보에 의해 제어회로(110)로부터 출력되는 위상신호(Pulse)에 의해 좌우측 전조등(101a,101b)의 상,하향 조사각을 조절하는 좌우측 전조등 조사각 조절수단(150)을 나타낸 것이다. 이 전조등 조사각 조절수단(150)은 상기 좌우측 전조등(101a,101b)에 각각 설치되어, 좌우측 전조등(101a,101b)이 상,하향 조사각을 조절하는데, 구성은 양측 모두 동일하다.

즉,상기 좌우측 전조등 조사각 조절수단(150)은 스텝핑모터(151)와 기어( 152a,152b)를 이용하여 제어회로(110)로부터 출력되는 일정한 위상 신호에 의하여 좌우측 전조등(101a,101b)을 각각 혹은 동시에 상,하향으로 움직일 수 있도록 구성되어 있다. 상기 피니언 기어(152a)는 스텝핑모터(151)의 구동축(153)에 결합되어 일체로 회전되고, 랙기어(152b)는 가이드(154)에 전,후진되게 지지되어 피니언 기어(152a)와 맞물리게 설치됨과 아울러 선단은 상하로 회동가능하게 힌지(155)된 좌우측 전조등(101a,101b)에 결합되어 있다.

따라서 제어회로(110)로부터 출력되는 위상신호를 받게되는 스텝핑모터(151)의 정 혹은 역 회전은 피니언 기어(152a)를 통한 랙 기어(152b)의 화살표a 혹은 화살표b 방향으로의 전,후진이동을 실행되게 함으로써, 도 4a,4b의 표시와 같이 좌,우측 전조등(101a,101b)의 조사각을 상, 하방향으로 조절되게 하면서, 철도차량의 교행시 상대 차량으로 부터 조사되는 불빛으로부터 운전자가 피해를 받지 않도록 보호 할 수 있게 한다.

상기 스텝핑 모터(151)는 전원이 인가시에는 인위적인 힘을 가하더라도 쉽게 움직이지 않으므로 철도차량이 고속 주행시 전면의 바람등으로 인한 오동작의 우려가 없으며, 진동 등에도 대응이 가능하고, 위상을 이용하여 제어하는 방법이므로 좌우측 전조등(101a,101b)의 상하향 조사각도의 제어가 항상 일정 하다. 또한 좌우측 전조등(101a,101b)의 상,하향 제어가 정상적으로 이루어 졌는지를 판단하기 위한 스위치등의 보조 장치가 필요 없으므로 조립공정 감소, 유지보수, 원가절감등의 부가적인 이익을 주는 장점도 있다.

도 5는 본 발명에 따른 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템의 작동을 보여주는 흐름도이다. 도 5에 대한 작동설명에는 도 1,2를 같이 참조하여 설명한다.

도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 전조등의 조명 제어순서는 철도차량의 출발하는 단계(200)와 동시에 주,야간을 구분하는 단계(202)를 거친다. 그 이유는 전조등 제어는 야간에만 실시되게 구성되어 있기 때문이다. .

도 1의 표시와 같이, 조도센서(104)에 의하여 주/야간이 검지되는데, 조도센서(104)로부터 주간이라는 조도가 검지되어 제어회로(110)에 전달되면, 제어회로(110)는 좌우측 전조등(101a,101b)에 대하여 PWM 신호를 출력하여 일정 밝기가 유지되게 한다(단계201).

반대로 주, 야간을 구분하는 단계(202)에서 조도센서(104)로부터 야간이라는 조도가 검지되어 제어회로(110)에 입력되면, TCMS 또는 타코미터(140)로부터 입력되는 속도신호에 따라 제어회로(110)로부터는 좌우측 전조등(101a,101b)의 밝기가 증가되는 디밍 제어단계(203)가 실시된다.

예컨대 철도차량의 속도가 시속 60km 이상 단계(204)가 아니라는 것이 제어회로(110)측으로 입력되면, 제어회로(110)는 TCMS 또는 타코미터(140)로부터 들어오는 시속 60km속도 신호에 따라 그대로 지정된 밝기를 유지하는 단계(205)를 유지하는 신호(PWM 신호)를 발생한다.

이와는 반대로 시속 60km이상 단계(206)라는 신호가 제어회로(110)측으로 입력되면, 제어회로(110)는 위상신호와 아울러 PWM 신호를 발생시켜 좌,우측 전조등(101a,101b)의 조사각을 좌우측 전조등 조사각 조절수단(150)에 의하여 상방향으로 조절되게 함과 아울러 조도를 최대 밝기로 제어하는 신호를 출력하는 단계(206)를 이루게 한다.

이 상태에서 전조등 불빛 검출수단(130)으로부터 교행차량의 전조등 불빛을 검지하는 단계(207)이고, 또한 당해 철도차량의 속도가 시속 60km 이상 단계(208)가 아니라는 신호가 제어회로(110)측으로 입력되면, 제어회로(110)는 TCMS 또는 타코미터(140)로부터 들어오는 60km 속도 신호에 따라 그대로 지정된 밝기를 유지하는 단계(209)를 이루게 한다. 그러나 철도차량의 달리는 속도가 시속 60km이상 이라는 신호가 제어회로(110)측으로 입력되면, 제어회로(110)는 위상신호와 아울러 PWM 신호를 발생시켜 좌,우측 전조등(101a,101b)의 조사각을 좌우측 전조등 조사각 조절수단(150)에 의하여 하방향으로 조절되게 함과 아울러 조도를 최소 밝기로 제어하는 신호를 출력하는 단계(210)를 이루게 하여, 교행차량의 운전자들이 보호되게 하는 교행차량 검지 해소단계(211)를 이루게한다.

교행차량 검지 해소단계(211)에서 다시 철도차량의 속도가 시속 60km 이상 단계(212)가 아니라는 신호가 제어회로(110)에 전달되면, 제어회로(110)로부터는 좌,우측 전조등(101a,101b)으로 60km 속도 신호에 따라 지정된 밝기를 유지하는 단계(213)의 신호(PWM 신호)를 발생하게 되고, 반대로 제어회로(110)에 입력되는 속도 신호가 60km 이상이라는 것으로 입력되면, 제어회로(110)는 다시 좌,우측 전조등(101a,101b)의 조사각을 좌우측 전조등 조사각 조절수단(150)에 의하여 상방향으로 조절되게 함과 아울러 조도를 최대 밝기로 제어하는 신호를 출력하는 단계(214)를 이루게 하면서, 좌,우측 전조등(101a,101b)의 조사각 방향과 아울러 조도 밝기를 반복적으로 제어한다.

본 발명은 모든 철도 차량에 적용하여, 주행 환경과 날씨, 카메라 이미지 센싱 기술과, 차량의 속도에 따라 전조등 제어가 될 수 있도록 하여 교행 운전자 보호는 물론 안전 운행을 할 수 있게 하는 환경을 부여한다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 구성이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시 예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.

100 : 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템
102a ,102b : 좌우측 전조등 전원장치부
102d : 제어회로 전원장치부
102c,102e : 비상전원장치
104 : 조도센서
110 : 제어회로
120 : 보조 제어회로
130 : 전조등 불빛 검출수단
140 : 타코미터
150 : 좌우측 전조등 조사각 조절수단

Claims

철도차량의 좌우측 전조등에 개별적으로 전원이 공급될 수 있게 하는 각각의 전원장치부들;
상기 좌우측 전조등의 전원장치부들에 출력하기 위한 주야간의 밝기를 검지하는 조도센서;
상기 철도차량의 전방에 마련되어 교행되는 철도차량의 좌우측 전조등으로부터 조사되는 불빛을 검지하여 제어신호로서 출력할 수 있게 하는 전조등 불빛 검출수단; 및
상기 조도센서에서 검지된 주야간의 밝기 신호 혹은 전조등 불빛 검출수단에서 검지된 교행 철도차량의 불빛 정보 및 철도차량의 주행 속도정보를 열차 종합관리장치 혹은 타코메타로부터 수신하여 전조등의 조사각(照射角)및 조도(照度)를 조절하는 제어신호를 출력하고, 또한 상기 좌우측 전조등으로부터 출력되는 조도가 제어값과 동일한지 비교하여 오차를 보정 하도록 하는 디밍 제어신호를 출력하는 전조등 제어회로;를 포함하는 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템.
청구항1에 있어서,
상기 전조등 불빛 검출수단은 카메라이고, 또한 카메라 렌즈의 일정 영역에는 교행 철도차량의 전조등 불빛 만을 식별하기 위한 가상의 식별용 디지털 펜스(Digital Fence)부가 설치됨을 특징으로 하는 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템.
청구항2에 있어서,
상기 전조등 불빛 검출수단으로부터 촬영되는 일차 영상물은 교행 철도차량의 전조등 불빛을 명확히 인지하고자 컬러 촬영물이고, 이 컬러로 촬영물은 빠른 신호 처리를 위해 흑백영상물로 변환되어 상기 제어회로부에 제공되게 한 것을 특징으로 하는 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템.
청구항3에 있어서,
상기 철도차량의 좌우측 전조등에는 상기 제어회로로부터 출력되는 위상제어신호에 의해 상기 좌우측 전조등의 상,하향 조사각을 조절하는 전조등 조사각 조절수단이 설치됨을 특징으로 하는 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템.
청구항4에 있어서,
상기 전조등 조사각 조절수단은, 상기 좌우측 전조등의 일측에 고정설치되는 스텝핑 모터와 이 스텝핑 모터의 구동축에 설치된 피니언 기어 및 이 피니언 기어와 결합되어 전후진 작동하며 선단부는 상기 좌우측 전조등에 결합되어 상기 좌우측 전조등을 상하로 조절하는 구동력을 부여하는 랙기어로부터 이루어진 것을 특징으로 하는 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템.
청구항5에 있어서,
상기 좌우측 전조등 전원장치부는 제어회로 전원장치부와 분리 설치되어 전원이 공급되게 함과 아울러 상기 좌우측 전조등 전원장치부의 장애시 보조 비상 전원장치부(102c)로부터 좌우측 전조등으로 전원 공급이 실행되게 하였고, 또한 상기 제어회로 전원장치부에 장애 발생시 보조용 비상 전원 장치부가 항시 동작되게 병렬로 구성됨을 특징으로 하는 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템.
청구항6에 있어서,
상기 제어회로부에는 제어장치의 모든 동작상태를 저장부(Memory)에 기억하며, 상기 제어회로부에 연결된 콘솔(Console)을 통하여 외부 컴퓨터와 연결하여 동작 상태를 모니터링할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템.
청구항7에 있어서,
상기 제어회로는 메인회로와 보조회로로 2중으로 상호 통신 가능하게 구성되어 메인회로의 장애시 보조회로가 비상용으로 자동으로 절체되어 대체할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 철도차량용 고휘도 LED 전조등 자동제어 시스템.