KR20160133731A - 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템 및 방법 - Google Patents

속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템 및 방법에 관한 것으로; 열차의 주행속도 및 진행방향에 따라 열차에 설치되어 열차 전방의 물체를 감지하는 레이저 센서 모듈의 방향을 전환하여 전방에 물체가 감지시 그 거리에 따라 기관사가 조치할 수 있도록 사전경고알림을 수행하고 충돌을 피할 수 있는 거리 내에서 자동으로 비상제동이 이루어지도록 하여 열차의 충돌 사고를 방지할 수 있는 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명은 열차의 고유 제동력을 저장해두는 열차 제동력 저장부와; ATESS로부터 입력받은 속도 신호를 이용해 열차주행속도를 계산하는 속도 측정부와; 레이저 거리측정 센서로부터 입력받은 물체와의 거리 신호를 입력 받아 열차와 물체간의 거리를 계산하는 거리 측정부와; 상기 열차 제동력 저장부에 저장된 열차의 고유 제동력과 상기 속도 측정부에서 계산된 열차주행속도를 사용하여 안전거리를 계산하는 안전거리 계산부와; 열차의 진행방향 판단을 위한 방향감지수단으로부터 방향 감지 신호가 입력되면 열차의 진행방향을 판단하여 열차의 진행방향으로 상기 레이저 거리측정 센서의 방향을 전환하도록 방향전환수단으로 방향제어신호를 출력하며 상기 거리 측정부에서 계산된 열차와 물체간의 거리와 상기 안전거리 계산부에서 계산된 안전거리를 비교하여 사전경고 알림신호 및 비상제동 명령신호를 생성 및 출력하는 거리 비교부;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템 및 방법 { Collision Prevent System Sensing Velocity of Railway Vehicle and Method Thereof }
본 발명은 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 열차의 제동력과 속도를 이용하여 현재 주행 속도에 따른 제동거리를 계산하고 기관사가 조치할 수 있도록 사전경고알림을 수행하고 충돌을 피할 수 있는 거리 내에서 자동으로 비상제동이 이루어지도록 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 열차의 주행속도를 제어하기 위한 장치로서, 열차신호장치는 선로의 상태에 따라 열차의 최고속도를 제한하여 선로의 흐름을 제어하여 충돌 발생을 미연에 방지하고, TSL장치(열차저속도장치)는 신호장치의 동작이 준비되지 않았을 때 30km/h이하의 속도로 운행하도록 열차의 최고 운행속도를 제한한다.
이와 같이 열차의 주행속도를 제한하거나 미리 알려서 열차간의 충돌을 미연에 방지할 수는 있지만, 열차 기관사의 부주의에 의한 충돌 상황이 발생하면 충돌을 피할 수 없고, 선행열차가 아닌 다른 물체가 존재하면 그 또한 충돌을 피할 수 없다.
한편, 최근에는 충돌방지를 위한 기술로서 자동차에 적용되는 후방감지시스템은 일반적으로 초음파 센서를 이용하여 거리를 측정하는데 초음파는 340m/s의 속도로 이동하기 때문에 300m의 거리에 있는 물체와의 거리를 측정하기 위해서는 약 2sec의 시간이 소요될 뿐만 아니라 측정가능 거리도 약 10m정도로 짧아 통상 제동거리가 길어 장거리에 위치하는 물체의 감지를 요하는 열차에 초음파 감지기술을 직접 적용하기는 어렵다.
이에 열차의 충돌방지를 위해서 등록특허 제10-148752호인 스마트 시그널을 이용한 열차 제어 시스템에 제안된 바와 같이 레이저 거리 측정 기술을 적용하고 있다. 이와 같은 레이저 거리 측정 기술은 30만km/s의 속도로 동작하기 때문에 300m의 거리에 있는 물체와의 거리를 측정기 위해서는 2㎲의 시간이 소요되고 과거 레이저를 이용하여 지구에서 달까지의 거리도 측정이 가능했을 정도로 측정가능 거리에 제한이 없기에 열차 충돌방지시스템 구성에 적합하다.
그런데, 상기 등록특허에 제안된 열차 제어 시스템의 경우 구배 구간과 곡선구간은 열차에 설치되어 있는 레이저 센서 모듈로는 전방에 있는 물체를 감지할 수가 없어서 선로에 지상 레이저 센서 모듈을 설치하여 전방에 있는 물체를 감지하고 통신을 이용하여 열차가 정보를 받도록 설계되어 있으나, 이 경우 열차뿐만 아니라 선로에도 추가로 레이저 모듈을 설치하여야 하므로 시스템 구축비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.
아울러, 상기 등록특허의 열차 제어 시스템은 지상 레이저 모듈로부터 열차가 데이터를 수신하지 못하는 경우에 여전히 열차가 충돌 가능한 문제가 있다.
참고문헌: 등록특허 제10-148752호
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 열차의 진행방향을 판단하고 진행방향으로 레이저 센서 모듈의 방향을 전환하여 전방의 물체를 감지함으로서 지상에 물체 감지를 위한 지상 레이저 모듈을 구비할 필요가 없고, 전방의 물체가 감지되는 경우 열차의 제동력과 속도를 이용하여 현재 주행 속도에 따른 제동거리를 계산하고 기관사가 조치할 수 있도록 사전경고알림을 수행하고 충돌을 피할 수 있는 거리 내에서 자동으로 비상제동이 이루어지도록 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 열차가 곡선 구간을 주행시 측정되는 자이로 센서와 가속도 센서를 이용해서 측정되는 각속도와 가속도값을 이용해 구배 또는 곡선 구간에서의 열차주행 방향을 산출하여 레이저 센서 모듈의 방향을 전환하여 물체를 감지할 수 있도록 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
열차의 고유 제동력을 저장해두는 열차 제동력 저장부와; ATESS로부터 입력받은 속도 신호를 이용해 열차주행속도를 계산하는 속도 측정부와; 레이저 거리측정 센서로부터 입력받은 물체와의 거리 신호를 입력 받아 열차와 물체간의 거리를 계산하는 거리 측정부와; 상기 열차 제동력 저장부에 저장된 열차의 고유 제동력과 상기 속도 측정부에서 계산된 열차주행속도를 사용하여 안전거리를 계산하는 안전거리 계산부와; 열차의 진행방향 판단을 위한 방향감지수단으로부터 방향 감지 신호가 입력되면 열차의 진행방향을 판단하여 열차의 진행방향으로 상기 레이저 거리측정 센서의 방향을 전환하도록 방향전환수단으로 방향제어신호를 출력하며 상기 거리 측정부에서 계산된 열차와 물체간의 거리와 상기 안전거리 계산부에서 계산된 안전거리를 비교하여 사전경고 알림신호 및 비상제동 명령신호를 생성 및 출력하는 거리 비교부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템을 제공한다.
이때, 상기 방향감지수단은 각속도와 가속도를 측정하는 자이로 센서와 가속도 센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 거리 비교부에서 출력되는 사전경고 알림신호는 경고음 또는 경고방송을 출력하는 경고 알림부로 입력되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 거리 비교부에서 출력되는 비상제동 명령신호는 열차의 비상제동을 동작하도록 명령하는 비상제동 명령부로 입력되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은;
속도기록계장치로부터 측정되는 속도 신호를 이용해 열차주행속도를 계산하는 제1단계; 방향감지수단으로부터 방향 감지 신호를 입력받고 열차의 진행방향을 계산하여 열차의 진행방향으로 레이저 거리측정 센서의 방향을 전환하도록 방향전환수단으로 방향제어신호를 출력하는 제2단계; 열차의 고유 제동력을 이용해 안전거리를 계산하고, 방향감지수단으로부터 입력되는 방향 감지 신호에 따라 열차의 진행방향을 판단하여 열차의 진행방향으로 상기 레이저 거리측정 센서의 방향을 전환하도록 방향전환수단을 제어한 후 열차와 물체와의 거리를 계산하는 제3단계; 상기 열차와 물체간 거리가 경보알림거리보다 작으면 사전경고 알림신호를 경고 알림부로 출력하고, 열차 앞의 물체와의 거리가 안전거리보다 작거나 같으면 열차를 비상제동을 통해 정지하도록 비상제동 명령 신호를 출력하는 제4단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 방법도 제공한다.
이때, 상기 제1단계는, 상기 속도기록계장치로부터 측정되는 속도 신호를 이용해 열차주행속도를 계산하여 열차의 속도가 30km/h이하로 운행 중인지를 비교하는 단계이고; 상기 제2단계는, 상기 제1단계에서 열차의 속도가 30km/h이하이면 방향감지수단으로부터 방향 감지 신호를 입력받고 열차의 진행방향을 계산하여 열차의 진행방향으로 레이저 거리측정 센서의 방향을 전환하도록 방향전환수단으로 방향제어신호를 출력하는 단계;인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1단계는 신호장치시스템의 이상 확인, 동력차가 단독으로 운행중인 상황, 열차의 속도가 30km/h이하 중에 어느 하나인지를 비교하는 단계인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 경고알림거리는 현재속도에 기관사의 반응시간과 시스템 작동지연시간을 합한 값을 곱하고 제동거리를 더하여 계산하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 안전거리는 열차 시스템 작동지연시간과 열차의 현재속도를 곱한 값에 열차의 제동거리를 더하여 계산된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 열차가 주행하는 선로를 따라 물체 감지를 위한 센서들을 설치하지 않고서도 직선구간은 물론 구배 또는 곡선 구간에서도 열차 전방의 물체를 신속하게 감지하고 이를 기관사에게 경고하여 대처하게 하거나 비상제동을 수행하여 열차의 충돌을 방지할 수 있다.
특히, 열차의 진행방향을 판단하고 진행방향으로 레이저 센서 모듈의 방향을 전환하여 전방의 물체를 감지함으로서 지상에 물체 감지를 위한 지상 레이저 모듈을 구비할 필요가 없고, 위험 상황시 기관사가 조치할 수 있도록 사전경고알림을 수행하고 충돌을 피할 수 있는 거리 내에서 자동으로 비상제동이 이루어지도록 함으로서 안정적인 열차 운행을 수행할 수 있다.
아울러, 지상에 별도의 물체 감지를 위한 장치 또는 설비를 구축하지 않고도 열차 전방의 물체를 감지할 수 있어 시스템 구축 비용의 절감 효과도 크다.
도 1은 본 발명에 따른 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템의 기능 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 속도 감응형 열차 충돌 방지 제어 흐름도이다.
이하, 본 발명에 따른 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템 및 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
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 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템(100)은 열차 자동 정지 장치 (ATS: Automatic Train Stop), 열차 자동 보호 장치(ATP : Automatic Train Protection) 또는 자동열차 제어장치(ATC : Automatic Train Control)와 같이 복잡한 지상 신호 시스템의 이상이 확인되거나 동력차가 단독으로 운행중인 상황에서도 레이저 거리측정센서(10)를 이용해 물체를 감지하여 열차 충돌을 방지할 수 있도록 운영할 수 있다.
특히, 본 발명은 열차의 속도가 30㎞/h 이하로 운행 중일때 레이저 거리측정센서(10)을 이용해 물체를 감지하고 이를 통해 위험상황을 판단하여 열차 충돌 방지하도록 운용함이 바람직하다.
이와 같은 본 발명에 따른 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템은 열차의 고유 제동력 값을 저장해두는 열차 제동력 저장부(110)와, ATESS(속도연산장치)(20)로부터 입력받은 속도 신호를 이용해 열차주행속도를 계산하는 속도 측정부(120)와, 레이저 거리측정 센서(10)로부터 입력받은 물체와의 거리 신호를 입력 받아 열차와 물체간의 거리를 계산하는 거리 측정부(130)와, 상기 열차 제동력 저장부(110)에 저장된 열차의 고유 제동력과 상기 속도 측정부(120)에서 계산된 열차주행속도를 파라미터로 사용하여 안전거리를 계산하는 안전거리 계산부(140)와, 상기 거리측정부(130)에서 계산된 열차와 물체간의 거리와 상기 안전거리 계산부(140)에서 계산된 안전거리를 비교하여 경고 알림 및 비상제동 명령신호를 생성 및 출력하는 거리 비교부(150)로 구성된다.
이때, 상기 거리 비교부(150)에서 출력되는 사전경고 알림신호는 부저, 스피커 등의 경고 알림부(30)로 입력되어 경고음 또는 경고방송으로 기관사에게 대처하도록 한다.
그리고, 상기 거리 비교부(150)에서는 기관사에게 경고음 또는 경고방송했음에도 불구하고 제동이 이루어지지 않아 열차의 감속이 이루어지지 않는 경우에는 직접 열차의 제동이 이루어질 수 있도록 비상제동 명령신호를 출력한다. 상기 거리 비교부(150)에서 출력되는 비상제동 명령신호는 열차의 비상제동을 동작하도록 명령하는 비상제동 명령부(40)로 입력되며, 열차의 제동을 수행하는 제동장치로 입력되어 제동을 수행한다.
한편, 열차가 직선구간이 아닌 구배 구간과 곡선구간을 통과하는 경우 열차에 레이저 거리측정 센서(10)로는 전방에 있는 물체를 감지할 수가 없다. 이에 본 발명에 따른 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템(100)은 열차의 진행방향 판단을 위해 각속도와 가속도를 측정하는 자이로 센서와 가속도 센서와 같은 방향감지수단(50)으로부터 방향 감지 신호가 입력되면 열차의 진행방향을 판단하고 열차의 진행방향으로 레이저 거리측정 센서(10)의 방향을 전환하는 방향전환수단(60)으로 방향제어신호를 출력하여 레이저 거리측정 센서(10)의 감지 방향을 전환하여 전방의 물체를 감지할 수 있도록 한다.
이때, 상기 방향전환수단(60)은 구배구간에서는 상하로 각도조절이 이루어지도록 상기 레이저 거리측정 센서(10)를 상하로 틸팅시키고, 곡선구간에서는 좌우로 각도조절이 이루어지도록 상기 레이저 거리측정 센서(10)를 좌우로 틸팅시키도록 하는 것으로, 모터와 랙 및 피니언을 이용해 직선운동을 회전운동으로 전환하는 방식으로 구성하거나 다양한 유압 실린더를 이용한 액츄에이터 방식으로 구성할 수 있다.
상기 구성에 의하면 레이저 거리 측정 센서(10)는 자이로센서와 가속도센서를 이용하여 열차의 진행방향을 판단하고 레이저 거리 측정 센서(10)의 방향을 전환하여 전방으로 레이저 신호를 발광하고 신호가 물체를 감지하고 돌아오는 시간을 측정해서 물체와의 거리를 계산 및 거리데이터를 통신을 이용하여 시스템내의 거리측정부(130)로 전송하며, ATESS(속도연산장치)(20)에서 열차주행속도를 계산하여 주파수 형태로 시스템내의 속도 측정부(120)로 입력된다.
그리고, 상기 속도 측정부(120)에서 계산된 열차주행속도는 안전거리 계산부(140)에 입력되어 열차 제동력 저장부(110)에 저장된 열차 제동력을 이용하여 전방의 열차 또는 물체와의 안전거리를 계산하여 거리 비교부(150)로 전달한다.
또한, 상기 거리 비교부(150)는 상기 거리측정부(130)에서 계산된 열차와 물체간의 거리와 상기 안전거리 계산부(140)에서 계산된 안전거리를 비교하여 사전경고 알림신호 및 비상제동 명령신호를 생성 및 출력한다.
이하, 도 3을 참고로 본 발명에 따른 속도 감응형 열차 충돌 방지 기능을 위한 시스템 제어 과정을 설명한다.
본 발명 기술은 신호장치시스템(ATP, ATS, ATC)의 이상이 확인되거나 동력차가 단독으로 운행중인 상황에서 열차의 속도가 30km/h이하로 운행 중일 때 동작한다.
따라서, 본 발명에 따른 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템(100)은 속도기록계장치(ATESS)(20)로부터 측정되는 속도 신호를 이용해 현재 열차의 주행속도를 계산한다.(S100)
상기 단계(S100)를 통해 계산된 현재 열차의 주행속도를 계산한 후, 신호장치시스템(ATP, ATS, ATC)의 이상이 확인되거나 동력차가 단독으로 운행중인 상황에서 열차의 속도가 30km/h이하로 운행 중인지를 비교(102)하여, 신호장치시스템(ATP, ATS, ATC)이 정상적으로 작동하고 동력차가 단독으로 운행하고 있지 않으며 열차의 속도가 30km/h를 초과하는 경우에는 상기 단계(S100)로 분기하여 현재 열차의 주행속도를 감시한다.
상기 단계(S102)를 통해 신호장치시스템(ATP, ATS, ATC)의 이상이 확인되거나 동력차가 단독으로 운행중인 상황에서 열차의 속도가 30km/h이하로 운행 중인 것으로 판단되면, 열차 제동력 저장부(110)의 열차의 고유 제동력을 확인하고(S104), 속도 측정부(120)에서 계산된 현재의 열차주행속도를 파라미터로 사용하여 안전거리 계산부(140)에서 안전거리를 계산한다.(S106)
이때, 열차의 제동거리 및 안전거리 계산식은 아래의 식(1) 및 식(2)를 통해 계산된다.
열차 운행시 안전거리를 계산하기 위해서 제공거리를 우선 계산한다. 제동거리는 일 예로 아래의 식(1)을 통해 구할 수 있다.
Figure pat00001
------- 식(1)
즉, 식(1)에서와 같이 열차의 현재속도에서 열차 고유의 제동력에 상수값 k를 곱한값을 뺀 값들을 시간별로 합한 값으로 계산한다.
이와 같이 계산된 제동거리를 이용해 열차의 안전거리는 일 예로 아래의 식(2)를 통해 구할 수 있다.
안전거리 = 제동거리 ＋ (시스템 작동지연시간 × 현재속도) ------- 식(2)
즉, 열차의 안전거리는 식(1)을 통해 계산한 제동거리에 열차 시스템 작동지연시간과 열차의 현재속도를 곱한 값을 더하여 계산한다.
한편, 상기 단계(S102)를 통해 신호장치시스템(ATP, ATS, ATC)의 이상이 확인되거나 동력차가 단독으로 운행중인 상황에서 열차의 속도가 30km/h이하로 운행 중인 것으로 판단되면, 상기 단계(S104)를 수행함은 물론 방향감지수단(50)인 자이로센서와 가속도센서를 이용하여 열차의 진행방향을 판단하고(S108), 방향제어신호를 출력하여 방향전환수단(60)을 작동하여 레이저 거리측정 센서(10)의 감지 방향을 전환하여 열차 진행 방향 전방의 물체를 감지한다.(S110)
이때, 상기 단계(S110)를 통해 레이저 거리 측정 센서(10)의 방향을 전환한 후, 전방으로 레이저 신호를 발광하고 신호가 물체를 감지하고 돌아오는 시간을 측정해서 물체와의 거리를 계산 및 거리데이터를 통신을 이용하여 시스템내의 거리측정부(130)로 입력된다.
이후, 상기 단계(S106)를 통해 계산된 열차의 안전거리와 상기 단계(S110)를 통해 계산된 열차와 물체간 거리는 거리 비교부(150)에서 비교된다.(S114)
상기 단계(S114)를 수행한 후, 열차와 물체간의 거리가 경보알림거리보다 작은지를 판단하며(S116), 열차와 물체간의 거리가 경보알림거리보다 작으면, 사전경고 알림신호를 경고 알림부(30)로 출력하여 기관사에게 대처하도록 한다.(S118)
이 경우 상기 단계(S116)에서 경보알림 거리는 기관사에게 제동을 수행하도록 안내하고 이를 기관사가 대처하는데 소요되는 거리를 계산한 것으로, 하기의 식(3)을 통해 계산된다.
경고알림거리 = 제동거리 ＋ {현재속도 × (기관사의 반응시간 ＋ 시스템 작동지연시간)} ------- 식(3)
즉, 경고알림거리는 현재속도에 기관사의 반응시간과 시스템 작동지연시간을 합한 값을 곱하고 식(1)에서 계산된 제동거리를 더하여 계산한다.
한편, 상기 단계(S118)를 통해 기관사에게 열차의 감속 또는 정지 제어를 수행하도록 사전경고 알림신호를 발생하여 기관사에게 경고를 한 후 현재 열차가 제동중인지를 판단한다.(S120) 이 경우 열차의 제동은 열차의 운전을 제어하는 차상제어기 또는 제동장치로부터 제동신호를 직접 수신받을 수 있지만, ATESS(속도연산장치)(20)에서 입력되는 열차의 속도신호를 이용해 계산되는 열차주행속도 변화를 통해 제동이 이루어지고 있는지 판단함도 가능하다.
이 경우 상기 단계(S118)를 통해 제동이 이루어지지 않은 것으로 판단되면, 거리 비교부(150)는 열차 앞의 다른 물체와의 거리가 안전거리보다 작거나 같으면 열차를 비상제동을 통해 정지하도록 비상제동 명령 신호를 출력하여 열차를 제동시키게 된다.(S122)
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 레이저 거리측정 센서 20: ATESS(속도연산장치)
30: 경고 알림부 40: 비상제동 명령부
50: 방향감지수단 60: 방향전환수단
100: 열차 충돌 방지 시스템 110: 열차 제동력 저장부
120: 속도 측정부 130: 거리 측정부
140: 안전거리 계산부 150: 거리 비교부

Claims (9)

  1. 열차의 고유 제동력을 저장해두는 열차 제동력 저장부와;
    ATESS로부터 입력받은 속도 신호를 이용해 열차주행속도를 계산하는 속도 측정부와;
    레이저 거리측정 센서로부터 입력받은 물체와의 거리 신호를 입력 받아 열차와 물체간의 거리를 계산하는 거리 측정부와;
    상기 열차 제동력 저장부에 저장된 열차의 고유 제동력과 상기 속도 측정부에서 계산된 열차주행속도를 사용하여 안전거리를 계산하는 안전거리 계산부와;
    열차의 진행방향 판단을 위한 방향감지수단으로부터 방향 감지 신호가 입력되면 열차의 진행방향을 판단하여 열차의 진행방향으로 상기 레이저 거리측정 센서의 방향을 전환하도록 방향전환수단으로 방향제어신호를 출력하며 상기 거리 측정부에서 계산된 열차와 물체간의 거리와 상기 안전거리 계산부에서 계산된 안전거리를 비교하여 사전경고 알림신호 및 비상제동 명령신호를 생성 및 출력하는 거리 비교부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방향감지수단은 각속도와 가속도를 측정하는 자이로 센서와 가속도 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 거리 비교부에서 출력되는 사전경고 알림신호는 경고음 또는 경고방송을 출력하는 경고 알림부로 입력되는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 거리 비교부에서 출력되는 비상제동 명령신호는 열차의 비상제동을 동작하도록 명령하는 비상제동 명령부로 입력되는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 시스템.
  5. 속도기록계장치로부터 측정되는 속도 신호를 이용해 열차주행속도를 계산하는 제1단계;
    방향감지수단으로부터 방향 감지 신호를 입력받고 열차의 진행방향을 계산하여 열차의 진행방향으로 레이저 거리측정 센서의 방향을 전환하도록 방향전환수단으로 방향제어신호를 출력하는 제2단계;
    열차의 고유 제동력을 이용해 안전거리를 계산하고, 방향감지수단으로부터 입력되는 방향 감지 신호에 따라 열차의 진행방향을 판단하여 열차의 진행방향으로 상기 레이저 거리측정 센서의 방향을 전환하도록 방향전환수단을 제어한 후 열차와 물체와의 거리를 계산하는 제3단계;
    상기 열차와 물체간 거리가 경보알림거리보다 작으면 사전경고 알림신호를 경고 알림부로 출력하고, 열차 앞의 물체와의 거리가 안전거리보다 작거나 같으면 열차를 비상제동을 통해 정지하도록 비상제동 명령 신호를 출력하는 제4단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1단계는, 상기 속도기록계장치로부터 측정되는 속도 신호를 이용해 열차주행속도를 계산하여 열차의 속도가 30km/h이하로 운행 중인지를 비교하는 단계이고;
    상기 제2단계는, 상기 제1단계에서 열차의 속도가 30km/h이하이면 방향감지수단으로부터 방향 감지 신호를 입력받고 열차의 진행방향을 계산하여 열차의 진행방향으로 레이저 거리측정 센서의 방향을 전환하도록 방향전환수단으로 방향제어신호를 출력하는 단계;인 것을 특징으로 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1단계는 신호장치시스템의 이상 확인, 동력차가 단독으로 운행중인 상황, 열차의 속도가 30km/h이하 중에 어느 하나인지를 비교하는 단계인 것을 특징으로 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 방법.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 경고알림거리는 현재속도에 기관사의 반응시간과 시스템 작동지연시간을 합한 값을 곱하고 제동거리를 더하여 계산하는 것을 특징으로 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 안전거리는 열차 시스템 작동지연시간과 열차의 현재속도를 곱한 값에 열차의 제동거리를 더하여 계산된 것을 특징으로 하는 속도 감응형 열차 충돌 방지 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108688692A (zh) * 2018-08-03 2018-10-23 北京华横新技术开发公司 一种铁路列车运行状态检测系统及其检测方法
CN112776855A (zh) * 2021-01-20 2021-05-11 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 轨道车辆及列车控制管理系统、用于防撞的控制方法
WO2022083113A1 (zh) * 2020-10-19 2022-04-28 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种车辆制动方法、装置及列车
CN114475698A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 中铁第一勘察设计院集团有限公司 尽头线调车智能防撞控制系统及实现方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0148752B1 (ko) 1994-07-29 1998-08-17 배순훈 냉장고 자동제빙기 급수장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0148752B1 (ko) 1994-07-29 1998-08-17 배순훈 냉장고 자동제빙기 급수장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108688692A (zh) * 2018-08-03 2018-10-23 北京华横新技术开发公司 一种铁路列车运行状态检测系统及其检测方法
CN108688692B (zh) * 2018-08-03 2024-03-22 北京华横科技有限公司 一种铁路列车运行状态检测系统及其检测方法
WO2022083113A1 (zh) * 2020-10-19 2022-04-28 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种车辆制动方法、装置及列车
CN112776855A (zh) * 2021-01-20 2021-05-11 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 轨道车辆及列车控制管理系统、用于防撞的控制方法
CN114475698A (zh) * 2022-01-28 2022-05-13 中铁第一勘察设计院集团有限公司 尽头线调车智能防撞控制系统及实现方法

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