KR20160109346A - 철도차량용 신호전송시스템 - Google Patents

철도차량용 신호전송시스템 Download PDF

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KR20160109346A
KR20160109346A KR1020150033584A KR20150033584A KR20160109346A KR 20160109346 A KR20160109346 A KR 20160109346A KR 1020150033584 A KR1020150033584 A KR 1020150033584A KR 20150033584 A KR20150033584 A KR 20150033584A KR 20160109346 A KR20160109346 A KR 20160109346A
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조진기
이창희
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주식회사 오티콤
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    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or train
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Abstract

본 발명은 중앙감시장치(10)와 복수의 원격단말(RT1-RTn)이 링 형상으로 접속되어서 서로 유선으로 신호 및 데이터를 송수신하는 철도차량용 신호전송시스템(100)에서, 복수의 원격단말 각각은 무선송수신부(35)를 포함하고, 각 원격단말은 인접한 원격단말 또는 중앙감시장치와의 사이에서 유선으로 신호 및 데이터의 송수신이 불가능한 상태가 되면 무선송수신부(35)를 활성화하여 신호 및 데이터의 송수신을 무선으로 전환하도록 한다.

Description

철도차량용 신호전송시스템{SIGNAL TRANSMISSION SYSTEM FOR RAILWAY VEHICLE}
본 발명은 링 형상의 신호전송시스템에 관한 것으로, 특히, 예를 들어 철도차량 등의 기관실과 복수의 객차 사이와 같이 하나의 중앙감시장치와 복수의 원격단말 사이를 링 형상의 광파이버에 의해 연결하여 중앙감시장치와 복수의 원격단말 사이에서 상호 신호를 전송하는 철도차량용 신호전송시스템에 관한 것이다.
철도차량의 객차 내부에서 발생하는 사고 등의 각종 상황을 예를 들어 기관사가 위치하는 기관실 등에 전송하여 기관사가 이에 대한 대처를 할 수 있도록 하거나, 또는 사후 확인을 위한 자료로서 활용하도록 하기 위한 방안으로 링 형상의 원격감시시스템이 이용되고 있다.
도 1은 특허문헌 1에 기재된 종래의 링 형상 원격감시시스템의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
링 형상 원격감시시스템은 하나의 중앙감시장치(400)와 복수의 원격단말(500)이 광섬유를 사용하여 링 형상으로 연결되어 양방향으로 데이터를 송수신하며, 복수의 원격단말(500) 각각은 인접한 원격단말로부터 데이터를 송수신하는 데이터 송수신부(520)와, 원격단말 내부의 오류 및 광 선로 오류를 감시하는 센싱부(512)와, 센싱부(512)를 제어하며 원격단말의 내부 오류 발생 시 데이터 송수신부(520)에 의해 수신되는 데이터와 오류 정보를 결합하여 인접한 원격단말기로 전송하는 신호제어부(514)를 구비한다.
또, 상기 광 선로 오류는 상기 중앙감시장치(400) 또는 인접하는 원격단말(500)에 의해 입력되는 광신호의 유무와 상기 광신호의 크기에 의해 판단하도록 하고 있다.
그러나 특허문헌 1에서는 단말과 단말 사이 및 복수의 단말과 중앙감시장치 사이에서 광신호를 전송하는 전송방식으로 광파이버에 의한 유선전송방식만을 이용하고 있고, 광파이버의 절단 등에 의해 유선전송이 불가능하게 된 경우에 대한 대책이 없다.
상기 특허문헌 1의 기술을 예를 들어 철도차량의 신호전송시스템으로 사용하는 경우, 철도차량은 통상 1대의 기관차에 2대 이상의 복수의 객차가 종속적으로 연결되어 있고, 복수의 객차 각각에서 발생하는 상황을 중앙감시장치인 기관차로 전송하는 광파이버는 이들 기관차와 객차 또는 객차와 객차의 연결부위를 통과하게 되나, 이들 연결부위는 특히 진동이나 휨 또는 뒤틀림 응력을 많이 받을 수밖에 없는 부위이므로 광파이버의 절단 가능성도 그만큼 증가하며, 만일 링 형상으로 연결되어 광신호를 전송하는 광파이버가 도중에서 1곳이라도 절단되면 신호전송시스템 전체가 무력화되는 경우도 발생할 수 있다.
특허문헌 1 : 공개특허 2009-0043260호 공보(2009. 5. 6. 공개)
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 링 형상으로 상호 연결되어 복수의 단말과 중앙감시장치 사이에서 서로 신호를 전송하는 신호전송시스템에서 광 선로의 일부가 절단 등에 의해 유선으로 신호전송이 불가능한 경우에는 이 절단구간에 대해서는 자동으로 무선전송방식으로 전환할 수 있도록 하는 신호전송시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 철도차량용 신호전송시스템은, 중앙감시장치와 복수의 원격단말이 링 형상으로 접속되어서 서로 유선으로 신호 및 데이터를 송수신하는 철도차량용 신호전송시스템으로, 상기 복수의 원격단말 각각은 무선송수신부를 포함하고, 각 원격단말은 인접한 원격단말 또는 상기 중앙감시장치와의 사이에서 유선으로 신호 및 데이터의 송수신이 불가능한 상태가 되면 상기 무선송수신부를 활성화하여 신호 및 데이터의 송수신을 무선으로 전환한다.
또, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 철도차량용 신호전송시스템의 신호전송방법은, 중앙감시장치와 복수의 원격단말이 링 형상으로 접속되어서 서로 유선으로 신호 및 데이터를 송수신하는 철도차량용 신호전송시스템의 신호전송방법으로, 상기 복수의 원격단말 모두로부터 상기 중앙감시장치에 신호 또는 데이터가 수신되는가를 판단하는 판단단계와, 상기 판단단계에서 하나 이상의 원격단말로부터 신호 또는 데이터가 수신되지 않으면 신호가 수신되지 않는 원격단말의 인접하는 원격단말의 신호 송수신 경로를 무선으로 전환하는 단계를 포함한다.
본 발명은 링 형상으로 상호 연결되어 복수의 단말과 중앙감시장치 사이에서 서로 신호를 전송하는 신호전송시스템에서 광 선로의 일부가 절단 등에 의해 유선으로 신호 송수신이 불가능하게 된 경우에는 이 절단구간에 대해서는 자동으로 무선전송방식으로 전환할 수 있도록 함으로써, 신호 전송의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 종래기술의 링 형 원격감시시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태의 철도차량용 신호전송시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블록도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태의 원격단말(RTn)의 구성을 나타내는 블록도,
도 4는 정상적인 신호 송수신상태를 나타내는 도면,
도 5는 링 형상의 신호 송수신 경로 중 어느 1개소에서 단선이 발생한 경우의 예를 나타내는 도면,
도 6은 링 형상의 신호 송수신 경로 중 2개소에서 단선이 발생한 경우의 예를 나타내는 도면,
도 7은 특정 원격단말 양단에서 단선이 발생한 경우의 예를 나타내는 도면,
도 8은 중앙감시장치의 동작을 나타내는 플로차트,
도 9는 원격단말의 동작을 나타내는 플로차트이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태의 철도차량용 신호전송시스템의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.
본 실시형태의 철도차량용 신호전송시스템(100)은 중앙감시장치(10)와 복수의 원격단말(RT1-RTn)을 포함하고, 중앙감시장치(10)와 복수의 원격단말(RT1-RTn) 및 복수의 원격단말(RT1-RTn) 각각은 예를 들어 광파이버 등의 신호전송매체를 이용하여 링 형상으로 접속되어서, 중앙감시장치(10)와 복수의 원격단말(RT1-RTn) 각각의 사이 및 복수의 원격단말(RT1-RTn) 상호 간에 필요한 신호 및 데이터(이하, 간단히 「신호」라고 기재하는 경우도 있다)를 송수신한다. 이때의 송수신방식은 특별히 한정되는 것은 아니나, 본 실시형태에서는 이더넷 방식으로 하며, 상호 송수신하는 신호는 광 이더넷신호이다.
중앙감시장치(10)는 제어부(11)와 선택입력 처리부(12)를 포함하며, 필요에 따라서는 녹화장치(13) 및/또는 알람 및 제어신호 인터페이스(14)를 더 포함해도 좋다.
앞에서도 성명한 것과 같이, 중앙감시장치(10)와 복수의 원격단말(RT1-RTn) 및 복수의 원격단말(RT1-RTn) 상호 간은 광파이버에 의해 서로 연결되어 있으므로, 중앙감시장치(10)와 복수의 원격단말(RT1-RTn) 사이의 신호의 송수신은 양방향으로 이루어진다. 즉, 도 2에 화살표 A와 같이, 중앙감시장치(10)의 선택입력 처리부(12), 원격단말(RT1), 원격단말(RT2), …, 원격단말(RTn), 중앙감시장치(10)의 선택입력 처리부(12)의 순으로 신호의 송수신이 이루어지는 동시에, 이와는 반대방향, 즉, 화살표 B와 같이 중앙감시장치(10)의 선택입력 처리부(12), 원격단말(RTn), …, 원격단말(RT2), 원격단말(RT1), 중앙감시장치(10)의 선택입력 처리부(12) 순으로 신호의 송수신이 이루어질 수 있다.
그러나 만일 이와 같이 동시에 양방향으로 신호의 송수신이 이루어지게 되면 중앙감시장치(10) 내에서 신호의 충돌 문제가 발생하므로, 선택입력 처리부(12)는 이들 양방향의 신호 송수신 경로 중 어느 하나의 경로를 활성화하고 나머지 하나의 경로는 비활성화 상태로 하여 일방향 송수신이 이루어지도록 하며, 만일 특정 개소에서 광파이버의 단선 등에 의한 신호 송수신의 장애가 발생하면 신호 송수신 경로를 반대방향으로 전환하도록 함으로써 신호 충돌을 방지하도록 한다. 이와 같은 기능의 실현을 위해 선택입력 처리부(12)는 IEEE 802.1의 링크 관리 프로토콜인 스패닝 트리 프로토콜을 이용한다.
제어부(11)는 복수의 원격단말(RT1-RTn)을 각각 제어하며, 프로세서와 RAM 및 ROM을 포함하고, ROM에 저장된 제어프로그램에 따라서 프로세서가 동작함으로써 제어처리를 실행하는 컴퓨터시스템이며, 예를 들어 PC(Personal Computer)와 같은 범용 컴퓨터장치 등을 사용할 수 있다. 또, 제어부는 중앙감시장치(10)와 복수의 원격단말(RT1-RTn) 사이가 어떻게 연결되어 있는가에 대한 정보인 망 정보를 보유하고, 있고, 이들 망 정보를 포함하는 각종 정보를 시각적으로 표시하는 표시장치를 더 구비해도 좋다.
녹화장치(13)는 후술하는 복수의 원격단말(RT1-RTn)로부터 수신한 화상정보를 녹화하는 장치이며, 네트워크 카메라의 영상을 IP(Internet Protocol) 네트워크를 경유하여 녹화하는 네트워크 비디오 리코더(Network Video Recoder : NVR) 등을 이용할 수 있다.
알람 및 제어신호 인터페이스(14)는 필요에 따라서 복수의 원격단말(RT1-RTn)과의 사이에서 알람 신호나 기타 필요한 제어신호를 송수신하기 위한 인터페이스이다.
다음에, 복수의 원격단말(RT1-RTn)에 대해서 도 2 및 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태의 원격단말(RTn)의 구성을 나타내는 블록도이다.
복수의 원격단말(RT1-RTn)을 구성하는 개개의 원격단말(RTn)은 예를 들어 철도차량의 객차 내에 설치되어서 객차 내에서 발생하는 모든 사항을 실시간 동영상으로 촬영하는 카메라, 또는, 객차 내에 설치되어서 긴급상황 발생 시에 객차 내의 승객이나 승무원과 기관차 내의 기관사 사이에서 통신을 하는 비상전화, 객차 내에 설치되어서 화재 등에 의해 객차 내의 온도가 미리 정해진 온도 이상으로 상승하면 동작하는 열 감지센서 등일 수 있으며, 본 명세서에서 원격단말은 1대의 객차 당 1개가 설치될 수도 있고, 2개 이상 설치될 수도 있다.
따라서 본 명세서에서 원격단말의 수가 n개라는 의미는 카메라, 열 감지센서 및 비상전화 등의 전체 개수가 n개라는 의미이며, 객차의 수와는 무관한 숫자이다.
앞에서도 설명한 것과 같이, 본 실시형태의 철도차량용 신호전송시스템(100)은 중앙감시장치(10)와 복수의 원격단말(RT1-RTn)이 링 형상으로 상호 접속되어 있고, 신호의 송수신은 양방향으로 이루어지므로, 원격단말(RTn)도 양방향으로 신호의 송수신이 가능한 구조로 되어 있다.
또, 복수의 원격단말(RT1-RTn)은 각각 개별 원격단말(RTn)을 식별할 수 있도록 각 원격단말별로 고유의 IP 어드레스를 가지며, 중앙감시장치(10)의 제어부(11)는 이 IP 어드레스에 의해 복수의 원격단말(RT1-RTn) 각각을 식별하는 동시에, 원 중 특정 원격단말에 대해서 개별적인 제어를 실행할 수 있다.
또, 복수의 원격단말(RT1-RTn) 각각은 당해 원격단말이 카메라와 연결되는가, 아니면 열 감지센서나 비상전화가 연결되는가만 다를 뿐, 그 외의 구성은 모두 동일하므로, 이하에서는 특정 원격단말(RTn)을 중심으로 설명한다.
도 3에 나타내는 것과 같이, 원격단말(RTn)은 제 1 광 분기부(31a)와 제 1 비례연산부(32a)와 제 2 광 분기부(31b)와 제 2 비례연산부(32b)와 무선전송 제어부(33)와 광 이더넷 변환부(34)와 무선송수신부(35) 및 인터페이스부(36)를 포함한다.
제 1 광 분기부(31a)는 중앙감시장치(10) 또는 인접하는 원격단말로부터 수신되는 신호를 예를 들어 99 : 1로 분기하여, 이 중 99는 광 이더넷 변환부(34)로 보내고, 분기된 1은 제 1 비례연산부(32a)로 출력한다.
제 1 비례연산부(32a)는 제 1 광 분기부(31a)에서 분기된 1의 신호를 분기 전의 광신호 파워로 비례연산을 실행하고 그 결과를 무선전송 제어부(33)에 출력한다. 여기서, 비례연산을 한다는 의미는 제 1 비례연산부(32a)에 입력되는 광신호는 중앙감시장치(10) 또는 인접하는 원격단말로부터 당해 원격단말의 제 1 광 분기부(31a)로 입력한 전체 신호가 아니라 제 1 광 분기부(31a)에서 예를 들어 99 : 1로 분기한 신호 중 1에 해당하는 신호이므로, 이 분기 신호인 1에 대해 99 : 1의 분기비율을 적용하여 분기 전의 원래의 신호의 크기로 환산하는 것을 말한다.
무선전송 제어부(33)는 제 1 비례연산부(32a)에서의 연산의 결과를 미리 설정된 기준 값과 비교하고, 중앙감시장치(10) 또는 인접 원격단말로부터 당해 원격단말(RTn)에 입력되는 신호의 크기가 미리 설정된 기준 값에 달하는 경우에는 중앙감시장치(10) 또는 인접하는 원격단말과의 신호 송수신상태가 정상인 것으로 판단한다.
만일, 중앙감시장치(10) 또는 인접 원격단말로부터 당해 원격단말(RTn)에 입력되는 신호의 크기가 미리 설정된 기준 값에 미달하는 경우에는 무선전송 제어부(33)는 무선송수신부(35)를 활성화시켜서 중앙감시장치(10) 또는 인접 원격단말과의 신호 송수신 경로를 유선에서 무선으로 전환하도록 한다.
그러나 실제로는 중앙감시장치(10) 또는 인접 원격단말로부터 당해 원격단말(RTn)에 입력되는 신호의 크기가 미리 설정된 기준 값에 미달하는 동시에 중앙감시장치(10)의 제어부(11)로부터 망 상태 입력 패킷이 수신되지 않는 경우에 무선전송 제어부(33)가 무선송수신부(35)를 활성화시켜서 무선전송으로 전환하며, 이에 대해서는 후술한다.
또, 무선전송 제어부(33)는 중앙감시장치(10)의 제어부(11)로부터의 제어에 의해서도 무선송수신부(35)를 활성화시켜서 중앙감시장치(10) 또는 인접 원격단말과의 신호 송수신 경로를 유선에서 무선으로 전환하도록 하며, 상세에 대해서는 후술한다.
또, 무선전송 제어부(33)는 예를 들어 인접 원격단말로부터 수신되는 예를 들어 열 감지센서 등으로부터 입력되는 신호를 이더넷신호로 변환하는 기능을 더 가져도 좋으며, 이는 본 발명의 주제는 아니므로 상세한 설명은 생략한다.
무선송수신부(35)는 예를 들어 블루투스, WiFi 등의 공지의 근거리 무선통신방식을 이용하여 중앙감시장치(10) 또는 인접 원격단말과 무선으로 신호를 송수신할 수 있는 장치이며, 무선전송 제어부(33)로부터의 제어신호에 의해 당해 원격단말(RTn)과 인접 원격단말 사이 또는 당해 원격단말(RTn)과 중앙감시장치(10) 사이의 신호 송수신 경로를 유선방식에서 무선방식으로 전환한다.
제 2 광 분기부(31b) 및 제 2 비례연산부(32b)는 각각 제 1 광 분기부(31a) 및 제 1 비례연산부(32a)와 동일한 기능을 하며, 다만, 신호 송수신 원이 다르다.
예를 들어 도 2와 원격단말(RTn)의 경우, 제 1 광 분기부(31a)는 중앙감시장치(10)로부터 수신하는 신호를 분기하고 제 2 광 분기부(31b)는 원격단말(RT8)로부터 수신하는 신호를 분기하도록 하거나, 또는 이와 역으로 해도 좋다. 다시 말해, 본 실시형태의 철도차량용 신호전송시스템(100)은 링 형상으로 접속되어 있으므로, 이 철도차량용 신호전송시스템(100)을 구성하는 특정 원격단말(RTn)은 인접하는 중앙감시장치(10) 또는 원격단말 양방으로부터 신호를 송수신하게 되며, 따라서 제 1 광 분기부(31a)는 인접하는 중앙감시장치(10) 또는 원격단말 양방 중 어느 일방으로부터 수신하는 광을 분기하고, 제 2 광 분기부(31b)는 타방으로부터 수신하는 광을 분기하도록 한다.
광 이더넷 변환부(34)는 제 1 광 분기부(31a), 제 2 광 분기부(31b), 무선전송 제어부(33) 등으로부터의 전기 이더넷신호를 광 이더넷신호로 변환하고, 인터페이스부(36)는 당해 원격단말(RTn)에 접속되는 카메라, 열 감지센서, 비상전화 등과의 접속을 위한 인터페이스이며, 이들은 본 발명의 주제는 아니므로 상세한 설명은 생략한다.
다음에, 본 실시형태의 철도차량용 신호전송시스템(100)에서 예를 들어 광파이버의 절단 등에 의해 신호의 송수신이 불가능해질 수 있는 유형에 대해서 간단하게 설명한다.
도 4는 정상적인 신호 송수신상태를 나타내는 도면, 도 5는 링 형상의 신호 송수신 경로 중 어느 1개소에서 단선이 발생한 경우의 예를 나타내는 도면, 도 6은 링 형상의 신호 송수신 경로 중 2개소에서 단선이 발생한 경우의 예를 나타내는 도면, 도 7은 특정 원격단말 양단에서 단선이 발생한 경우의 예를 나타내는 도면이다.
먼저, 도 4와 같이 철도차량용 신호전송시스템(100)의 어느 곳에서도 광파이버의 단선 등의 문제가 없는 경우에는 복수의 원격단말(RT1-RTn) 상호 간은 물론 복수의 원격단말(RT1-RTn)과 중앙감시장치(10) 사이에서도 양방향으로 신호의 송수신이 가능한 상태가 되며, 앞에서도 설명한 것과 같이 양방향 신호 송수신에 의한 신호 충돌 등의 문제를 방지하기 위해 중앙감시장치(10)의 선택입력 처리부(12)는 신호 송수신 경로를 도 4의 화살표 C 방향 또는 그 반대방향 중 어느 하나의 경로로 설정하여 신호의 송수신을 실행한다. 따라서 중앙감시장치(10)와 복수의 원격단말(RT1-RTn)은 모두 유선으로만 신호의 송수신을 실행하며, 무선 송수신은 실행하지 않는다.
이 상태에서, 만일, 도 5와 같이, 예를 들어 원격단말(RT2)과 원격단말(RT3) 사이와 같이, 철도차량용 신호전송시스템(100)의 링 형상의 신호 송수신 경로 중 어느 1개소에서 광파이버의 단선 등이 발생한 경우에는 중앙감시장치(10)의 선택입력 처리부(12)는 원격단말(RT1)과 원격단말(RT2)로부터의 신호 송수신 경로를 화살표 D 방향으로 설정하고, 원격단말(RT3), 원격단말(RT4), …, 원격단말(RTn)로부터의 신호 송수신 경로를 화살표 E 방향으로 설정함으로써 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두와 유성으로만 신호의 송수신을 실행하며, 무선 송수신은 실행하지 않는다.
또, 도 6과 같이, 예를 들어 원격단말(RT2)과 원격단말(RT3) 사이 및 원격단말(RT6)과 원격단말(RT7) 사이와 같이 링 형상의 신호 송수신 경로 중 2개소에서 단선 등이 발생한 경우에는 중앙감시장치(10)의 선택입력 처리부(12)는 원격단말(RT1)과 원격단말(RT2)로부터의 신호 송수신 경로를 화살표 F 방향으로 설정하고, 원격단말(RT7) 내지 원격단말(RTn)로부터의 신호 송수신 경로를 화살표 G 방향으로 설정함으로써 신호의 송수신을 할 수 있다.
또, 이 경우에도 원격단말(RT3), 원격단말(RT4), 원격단말(RT5) 및 원격단말(RTn) 상호 간에는 신호의 송수신이 가능하나, 중앙감시장치(10)와는 신호의 송수신이 불가능하며, 따라서 원격단말(RT2)과 원격단말(RT3) 사이, 또는 원격단말(RT6)과 원격단말(RT7) 사이 중 어느 하나를 무선으로 전환할 필요가 발생한다.
한편, 도 7과 같이, 예를 들어 원격단말(RT3)의 양단과 같이, 복수의 원격단말(RT1-RTn) 중 특정 원격단말 양단에서 단선이 발생한 경우에도 중앙감시장치(10)의 선택입력 처리부(12)는 원격단말(RT1) 및 원격단말(RT2)과의 신호 송수신 경로를 화살표 I 방향으로 설정하고, 원격단말(RT5) 내지 원격단말(RTn)과의 신호 송수신 경로를 화살표 J 방향으로 설정하여 서로 신호 송수신을 실행할 수 있으나, 원격단말(RT3)과는 신호의 송수신이 불가능하며, 따라서 원격단말(RT2)과 원격단말(RT3) 사이 및 원격단말(RT2)과 원격단말(RT3) 사이, 또는 원격단말(RT3)과 원격단말(RT5) 사이 중 어느 하나를 무선으로 전환할 필요가 발생한다.
다음에, 도 4 내지 7의 경우와 같이 철도차량용 신호전송시스템(100)의 링 형상으로 구성된 신호 송수신 경로 중 어느 1개소 이상이 단선 등에 의해 신호의 송수신이 불가능한 상태가 발생한 경우에 대한 중앙감시장치(10) 및 원격단말(RTn)의 동작에 대해서 도 8 및 9를 참조하면서 설명한다. 도 8은 중앙감시장치의 동작을 나타내는 플로차트, 도 9는 원격단말의 동작을 나타내는 플로차트이다.
먼저, 도 8에 나타내는 것과 같이, 중앙감시장치(10)는 복수의 원격단말(RT1-RTn)과 상호 신호의 송수신을 실행하며(단계 S11), 단계 S12에서 중앙감시장치(10)의 제어부(11)는 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두로부터 신호가 수신되는가를 판단하고, 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두로부터 신호가 수신되면(단계 S12=YES) 선택입력 처리부(12)를 제어하여 신호 송수신방향을 도 4의 C 방향 또는 그 반대방향 중 어느 하나의 방향으로 설정한 후 단계 S11로 복귀하여 복수의 원격단말(RT1-RTn)과 계속해서 신호의 송수신을 실행한다.
여기서, 단계 S12=YES인 경우는 예를 들어 도 4와 같이 철도차량용 신호전송시스템(100)의 링 형상의 신호전송 경로 중 어느 곳도 단선 등이 없는 정상상태이다.
만일, 단계 S12에서의 판단 결과 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두로부터 신호가 수신되지 않는 경우, 즉, 어느 하나 이상의 원격단말(RTn)로부터 신호가 수신되지 않는 경우(단계 S12=NO)에는 단계 S13으로 진행하여, 단계 S13에서 제어부(11)는 선택입력 처리부(12)를 제어하여 복수의 원격단말(RT1-RTn)과 중앙감시장치(10) 간의 현재의 신호 송수신 경로를 반대방향으로 전환한다.
이 신호 송수신 경로의 전환은 예를 들어 단계 S11에서 도 4의 화살표 C 방향으로 신호 송수신을 한 경우에는 단계 S13에서는 화살표 C와 반대방향으로 신호 송수신방향을 전환하며, 그 역의 경우에는 화살표 C 방향으로 전환하면 된다.
이어서, 단계 S14로 진행하여, 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두로부터 신호가 수신되는가 여부를 판단하고, 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두로부터 신호가 수신되는 것으로 판단되면(단계 S14=YES) 단계 S11로 복귀하여 그 이후의 단계를 계속한다.
여기서, 단계 S14=YES인 경우는 예를 들어 도 4에서 중앙감시장치(10)와 원격단말(RT1) 사이, 또는 중앙감시장치(10)와 원격단말(RTn) 사이 중 어느 1개소의 광파이버가 단선 등에 의해 신호 송수신이 불가능하게 된 경우이며, 선택입력 처리부(12)에 의한 신호 송수신 경로의 전환에 의해 송수신 장애의 복구가 가능하다.
만일, 단계 S14의 판단결과 복수의 원격단말(RT1-RTn) 중 어느 하나 이상으로부터 신호가 수신되지 않으면(단계 S14=NO), 단계 S15로 진행하여 복수의 원격단말(RT1-RTn) 중 신호가 수신되지 않는 원격단말이 어느 원격단말인가를 확인하고, 이어서, 단계 S16으로 진행하여 제어부(11)는 선택입력 처리부(12)를 제어하여 신호가 수신되지 않는 원격단말과 중앙감시장치(10)와의 신호 송수신방향을 현재의 신호 송수신방향과 반대방향으로 전환한다.
이어서, 단계 S17에서 제어부(11)는 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두로부터 신호가 수신되는가를 판단하여, 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두로부터 신호가 수신되는 것으로 판단되면(단계 S17=YES) 단계 S11로 복귀하여 이후의 단계를 실행한다.
여기서, 단계 S17=YES로 판정되는 경우는, 예를 들어 도 5에 예시하는 것과 같이 철도차량용 신호전송시스템(100)의 링 형상의 신호 전송경로 중 1개소에서 파파이버의 단선 등에 의한 송수신 불량이 발생한 경우이며, 예를 들어 현재 중앙감시장치(10)와 복수의 원격단말(RT1-RTn) 간의 신호 송수신 경로가 화살표 E 방향인 경우, 단계 S15에서의 확인결과 중앙감시장치(10)의 제어부(11)는 원격단말(RT1)과 원격단말(RT2)로부터 신호가 수신되지 않는 것으로 판정될 것이고, 단계 S16에서는 제어부(11)는 선택입력 처리부(12)를 제어하여 신호의 송수신이 이루어지지 않는 원격단말인 원격단말(RT1) 및 원격단말(RT2)과 중앙감시장치(10) 사이의 신호 송수신 경로를 현재의 화살표 E 방향에서 화살표 D 방향으로 전환하도록 함으로써 송수신 불가의 문제가 해결된다.
만일, 단계 S17에서 복수의 원격단말(RT1-RTn) 중 일부의 원격단말로부터 신호가 수신되지 않는 것으로 판정되면(단계 S17=NO) 단계 S18로 진행하며, 제어부(11)는 신호가 수신되지 않는 원격단말의 인접 원격단말의 무선전송 제어부(33)를 제어하여 인접 원격단말의 무선전송 제어부(33)가 무선송수신부(35)를 동작시킴으로써 그 원격단말의 문선 송수신기능을 활성화시켜서 무선으로 신호 송수신을 실행하도록 한다.
여기서, 단계 S17=NO인 경우는 예를 들어 도 6 또는 도 7의 예와 같은 상태이며, 만일, 도 6의 예와 같이 원격단말(RT2)과 원격단말(RT3) 사이 및 원격단말(RT6)과 원격단말(RT7) 사이에서 광파이버의 단선 등에 의해 신호 송수신이 불가능한 경우, 단계 S16에서의 처리에 의한 선택입력 처리부(12)에 의한 신호 송수신방향의 전환에 의해 중앙감시장치(10)와 원격단말(RT1) 및 원격단말(RT2) 간은 화살표 F 방향으로, 또, 원격단말(RT7) 내지 원격단말(RTn)과 중앙감시장치(10) 간에는 화살표 G 방향으로 신호의 송수신이 이루어질 수 있으나, 원격단말(RT3) 내지 원격단말(RT6)과 중앙감시장치(10) 간의 신호 송수신은 여전히 불가능하다.
또, 도 7의 예에서는 원격단말(RT3)로부터 신호의 수신이 불가능한 경우, 단계 S16에서의 처리에 의해 중앙감시장치(10)와 원격단말(RT1) 및 원격단말(RT2) 사이는 화살표 I 방향으로, 중앙감시장치(10)와 원격단말(RT4) 내지 원격단말(RTn) 사이는 화살표 J 방향으로의 신호 송수신이 이루어질 수 있으나, 원격단말(RT3)과 중앙감시장치(10) 간의 신호 송수신은 여전히 불가능하다.
따라서 단계 S17에서의 판정결과가 NO이면 중앙감시장치(10)의 제어부(11)는 선택입력 처리부(12)로 하여금 신호가 수신되지 않는 원격단말과 인접한 원격단말 중 중앙감시장치(10) 측에 위치하는 원격단말, 즉, 예를 들어 도 6의 경우에는 인 원격단말(RT2)과 원격단말(RT7)의 무선전송 제어부(33)를 각각 제어하여 이들 원격단말의 무선전송 제어부(33)가 무선송수신부(35)를 동작시켜서 각 원격단말의 무선 송수신기능을 활성화함으로써 신호 송수신을 유선에서 무선으로 전환하도록 한다. 또, 예를 들어 도 7의 예에서는 중앙감시장치(10)의 제어부(11)는 선택입력 처리부(12)로 하여금 신호가 수신되지 않는 원격단말과 인접한 원격단말 중 중앙감시장치(10) 측에 위치하는 원격단말인 원격단말(RT2)과 원격단말(RT4)의 무선송수신부(35)를 동작시켜서 신호 송수신을 유선에서 무선으로 전환하도록 한다.
이어서, 단계 S19로 진행하여 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두로부터 신호가 수신되는가 여부를 판단하고, 판정결과 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두로부터 신호가 수신되면(단계 S19=YES) 단계 S11로 복귀하여 그 이후의 단계를 실행하고, 만일 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두로부터 신호가 수신되지 않으면(단계 S19=NO) 단계 S20으로 진행하여 고장상태를 미 도시의 표시장치에 표시하고, 필요에 따라서는 알람 등에 의해 경고를 하는 등의 처리를 한다.
그러나 도 6 또는 도 7의 예에서는 실제로는 단계 S19의 결과가 YES가 될 수는 없다. 그 이유는, 단계 S18의 처리에 의해 도 6에서는 원격단말(RT2)과 원격단말(RT6)의 무선송수신부(35)는 활성화되나 원격단말(RT3) 및 원격단말(RT7)의 무선송수신부(35)는 활성화되지 않으므로 이들 사이에서는 신호의 송수신이 이루어질 수 없으며, 이 문제는 중앙감시장치(10)의 제어부(11)에 의해서는 해결이 불가능하다.
따라서 이 문제는 원격단말(RTn) 자체에서의 처리에 의해 원격단말(RTn) 자체의 무선송수신부(35)를 활성화함으로써만 해결할 수 있으며, 이에 대해 도 9를 이용하여 상세하게 설명한다.
앞에서도 설명한 것과 같이, 복수의 원격단말(RT1-RTn) 각각은 인접하는 원격단말과의 사이에서 신호를 송수신하고 있으며, 도 9에 나타내는 것과 같이 각 원격단말은 인접하는 원격단말과 신호를 송수신하고 있다(단계 S21).
이어서, 단계 S22에서 각각의 원격단말은 인접하는 2개의 원격단말 양방 모두로부터 신호가 수신되는가를 확인하고, 인접하는 2개의 원격단말 양방에서 모두 신호가 수신되면(단계 S22=YES) 단계 S21로 복귀하여 계속해서 인접 원격단말 또는 중앙감시장치(10)와 신호를 송수신한다.
만일, 단계 S22의 판정결과 인접하는 원격단말 양방으로부터 신호가 수신되지 않으면(단계 S22=NO) 단계 S23으로 진행하여 중앙감시장치(10)의 제어부(11)가 복수의 원격단말(RT1-RTn) 각각에 대해 신호 송수신 경로의 접속상태를 확인하는 신호인 망 상태 확인 패킷이 수신되는가 여부를 확인하고, 망 상태 확인 패킷이 수신되지 않으면(단계 S23=NO) 단계 S25에서 원격단말의 무선전송 제어부(33)는 무선송수신부(35)를 활성화시켜서 신호 송수신 경로를 유선에서 무선으로 전환한다.
만일, 단계 S23에서 망 상태 입력 패킷이 입력되면 단계 S24에서는 도 8을 이용하여 설명한 것과 같이, 중앙감시장치(10)의 제어부(11)에 의해 그 원격단말의 무선전송 제어부(33)를 제어하여 무선송수신부(35)를 활성화시켜서 신호 송수신 경로를 유선에서 무선으로 전환한다. 따라서 설명의 편의상 단계 S24를 도 9에 포함시키고 있으나, 단계 S24는 원격단말(RTn) 자체의 처리가 아니라 중앙감시장치(10)의 제어에 의한 처리이다.
이 원격단말(RTn)에서의 처리를 도 6 및 도 7의 예에 적용시켜서 설명한다. 먼저 도 6에서, 도 8을 이용하여 설명한 중앙감시장치(10)의 제어부(11)의 제어에 의해 원격단말(RT2) 및 원격단말(RT7)의 무선송수신부(35)는 활성화되나, 중앙감시장치(10)의 제어부(11)는 원격단말(RT3) 및 원격단말(RT6)의 무선송수신부(35)는 활성화시킬 수 없으므로, 이 경우에는 원격단말(RT2), 원격단말(RT3), 원격단말(RT6) 및 원격단말(RT7) 모두는 도 9의 단계 S22에서의 판정결과 NO가 된다.
그러나 이들 원격단말 중 원격단말(RT2)과 원격단말(RT7)은 중앙감시장치(10)와 접속되어 있으므로 도 9의 단계 S23에서의 판단결과는 YES가 될 것이나, 원격단말(RT3)과 원격단말(RT6)은 중앙감시장치(10)와는 분리되어 있으므로 중앙감시장치(10)로부터 망 상태 확인 패킷을 수신할 수 없어서 도 9의 단계 S23의 판정결과가 NO가 된다.
따라서 중앙감시장치(10)가 복수의 원격단말(RT1-RTn) 모두와 신호의 송수신을 하기 위해 원격단말(RT2)과 원격단말(RT7)은 중앙감시장치(10)의 제어부(11)의 제어에 의해 각각의 무선송수신부(35)가 활성화되고, 원격단말(RT3)과 원격단말(RT6)은 자체의 무선전송 제어부(33)의 제어에 의해 무선송수신부(35)가 활성화되며, 이에 따라 원격단말(RT2)과 원격단말(RT3) 사이 및 원격단말(RT6)과 원격단말(RT7) 사이는 무선으로 신호의 송수신이 이루어지고, 그 외의 원격단말과 원격단말 사이 및 원격단말과 중앙감시장치(10)는 유선으로 신호의 송수신이 이루어지게 된다.
또, 도 7의 예에서는 원격단말(RT2)과 원격단말(RT4)은 중앙감시장치(10)의 제어부(11)의 제어에 의해 각각의 무선송수신부(35)가 활성화되고, 원격단말(RT3)은 자체의 무선전송 제어부(33)의 제어에 의해 무선송수신부(35)가 활성화되며, 이에 따라 원격단말(RT2)과 원격단말(RT3) 사이 및 원격단말(RT3)과 원격단말(RT4) 사이는 무선으로 신호의 송수신이 이루어지고, 그 외의 원격단말과 원격단말 사이 및 원격단말과 중앙감시장치(10)는 유선으로 신호의 송수신이 이루어지게 된다.
이와 같이 철도차량용 신호전송시스템(100)의 어느 위치에서 광파이버의 단선 등에 의한 신호의 송수신 불가능의 문제가 발생하였는가에 따라서 중앙감시장치(10) 만에 의한 처리에 의해 신호 송수신 불가능사태를 복구하거나, 또는 중앙감시장치(10)와 원격단말(RTn)의 협동에 의한 무선기능의 동작에 의해 광파이버 단선구간의 신호 송수신을 유선에서 무선으로 전환함으로써 신호 송수신 불가능 사태를 복구할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능하다.
또, 본 발명은 철도차량용 신호전송시스템 외에도, 중압감시장치와 복수의 원격단말이 링 형상으로 접속되어서 상호 신호 또는 데이터를 전송하는 시스템에는 모두 사용할 수 있다.
10 중앙감시장치
11 제어부
12 선택입력 처리부
RT1~Rn 원격단말
31a, 31b 광 분기부
33 무선전송 제어부
35 무선송수신부

Claims (7)

  1. 중앙감시장치와 복수의 원격단말이 링 형상으로 접속되어서 서로 유선으로 신호 및 데이터를 송수신하는 철도차량용 신호전송시스템으로,
    상기 복수의 원격단말 각각은 무선송수신부를 포함하고,
    각 원격단말은 인접한 원격단말 또는 상기 중앙감시장치와의 사이에서 유선으로 신호 및 데이터의 송수신이 불가능한 상태가 되면 상기 무선송수신부를 활성화하여 신호 및 데이터의 송수신을 무선으로 전환하는 철도차량용 신호전송시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 중앙감시장치는 상기 복수의 원격단말 각각의 상기 무선 송수신부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 원격단말 모두로부터 신호 또는 데이터가 수신되지 않으면 신호 또는 데이터가 수신되지 않는 원격단말의 인접 원격단말의 무선송수신부를 활성화하는 철도차량용 신호전송시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는 복수의 원격단말 각각에 대해 상기 복수의 원격단말의 접속상태를 확인하는 망 상태 확인 패킷을 전송하고,
    상기 복수의 원격단말은 상기 제어부로부터 상기 망 상태 확인 패킷이 수신되지 않으면 자신의 무선송수신부를 활성화하는 철도차량용 신호전송시스템.
  4. 중앙감시장치와 복수의 원격단말이 링 형상으로 접속되어서 서로 유선으로 신호 및 데이터를 송수신하는 철도차량용 신호전송시스템의 신호전송방법으로,
    상기 복수의 원격단말 모두로부터 상기 중앙감시장치에 신호 또는 데이터가 수신되는가를 판단하는 판단단계와,
    상기 판단단계에서 하나 이상의 원격단말로부터 신호 또는 데이터가 수신되지 않으면 신호가 수신되지 않는 원격단말의 인접하는 원격단말의 신호 송수신 경로를 무선으로 전환하는 단계를 포함하는 철도차량용 신호전송시스템의 신호전송방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 중앙감시장치는 상기 복수의 원격단말 각각에 대해 상기 복수의 원격단말의 접속상태를 확인하는 망 상태 확인 패킷을 전송하고,
    상기 복수의 원격단말 각각은 상기 중앙감시장치로부터 상기 망 상태 확인 패킷이 수신되지 않으면 자신의 무선송수신부를 활성화하는 철도차량용 신호전송시스템의 신호전송방법.
  6. 중앙감시장치와 복수의 원격단말이 링 형상으로 접속되어서 서로 유선으로 신호 및 데이터를 송수신하는 신호전송시스템으로,
    상기 복수의 원격단말 각각은 무선송수신부를 포함하고,
    각 원격단말은 인접한 원격단말 또는 상기 중앙감시장치와의 사이에서 유선으로 신호 및 데이터의 송수신이 불가능한 상태가 되면 상기 무선송수신부를 활성화하여 신호 및 데이터의 송수신을 무선으로 전환하는 신호전송시스템.
  7. 중앙감시장치와 복수의 원격단말이 링 형상으로 접속되어서 서로 유선으로 신호 및 데이터를 송수신하는 신호전송방법으로,
    상기 복수의 원격단말 모두로부터 상기 중앙감시장치에 신호 또는 데이터가 수신되는가를 판단하는 판단단계와,
    상기 판단단계에서 하나 이상의 원격단말로부터 신호 또는 데이터가 수신되지 않으면 신호가 수신되지 않는 원격단말의 인접하는 원격단말의 신호 송수신 경로를 무선으로 전환하는 단계를 포함하는 신호전송방법.
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