KR20160141784A - 보안 정보 재작성 시스템 및 지상자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 설정하고자 하는 신 전문 정보를 기지국(1)으로부터 지상자(3)를 향하여 송신하고, 상기 지상자(3)에 이미 보존된 구 전문 정보를 상기 신 전문 정보로 재작성할 수 있도록 구성하였다. 이에 의하여, 철도 보안 설비의 보안 정보의 재작성을 원격지로부터 행할 수 있도록 하였다.

Description

보안 정보 재작성 시스템 및 지상자 {SECURITY INFORMATION REWRITING SYSTEM AND GROUND UNIT}
본 발명은 보안 정보 재작성 시스템에 관한 것으로, 특히 철도 보안 설비의 보안 정보의 재작성(rewriting)을 원격지로부터 행할 수 있도록 한 보안 정보 재작성 시스템 및 지상자에 관한 것이다.
종래, 철도 보안 설비로서의 지상자의 설정 전문(보안 정보)의 재작성은 정보 전달 매체로서의 전파에 의하여 외부로부터 비접촉으로 주어지는 전문 정보를 수신할 수 있는 수신 수단의 기능을 가진 지상자의 송신 코일을 통하여 행하도록 되어 있었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 일본공개특허공보 특개평 8－11718호
그러나, 특허 문헌 1에는 외부로부터 송신 장치를 사용하여 상기 송신 코일에 대하여 설정 전문 정보를 송신하는 것에 대하여 개시되어 있지만, 송신 장치의 상세에 관하여는 명확하게 되어 있지 않다.
일반적으로, 지상자의 설정 전문 정보의 재작성은 전문 정보를 송신할 수 있는 전문 작성 장치를 휴대하고, 현장에서 작성된 설정 전문 정보, 또는 전문 작성 장치에 미리 작성하여 보존된 설정 전문 정보를 지상자에 송신함으로써 이루어진다.
그러나, 이러한 경우에 지상자의 전문을 재작성하고자 할 경우에는, 해당 지상자의 설치 장소까지 가야 하므로, 원격지의 지상자나 복수의 지상자의 전문 재작성시에 전문 재작성 작업이 용이하지 않았다.
이에, 본 발명은 이러한 문제점에 대처하여, 철도 보안 설비의 보안 정보의 재작성을 원격지로부터 할 수 있도록 한 보안 정보 재작성 시스템 및 지상자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 보안 정보 재작성 시스템은 설정하고자 하는 새로운 정보를 기지국으로부터 철도 보안 설비를 향하여 송신하여, 상기 보안 설비에 이미 보존된 구 정보를 상기 새로운 정보로 재작성할 수 있도록 구성한 것이다.
또한, 본 발명에 의한 지상자는 설정하기 위하여 기지국으로부터 송신된 신 전문 정보를 일시적으로 보존하는 제1의 기억부와, 내장된 제2의 기억부에 이미 보존된 구 전문 정보를, 상기 제1의 기억부에 보존된 신 전문 정보로 재작성하는 타이밍을 제어하는 제어 장치를 구비한 것이다.
본 발명에 의하면, 보안 정보의 재작성을, 보안 설비의 설치 장소까지 가지 않고도, 이 보안 설비로부터 떨어져 있는 기지국으로부터 보안 정보를 송신하여 실시할 수 있다. 따라서, 보안 설비로서의, 예컨대 지상자의 전문(보안 정보) 재작성 작업을, 지상자의 설치 현장까지 가지 않고 원격지로부터 용이하게 실시할 수 있다.
도1은 본 발명에 의한 보안 정보 재작성 시스템의 일 실시 형태를 나타내는 개략 설명도이다.
도 2는 본 발명에 의한 지상자의 일 실시 형태의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 보안 정보 재작성 시스템의 일 실시 형태를 나타내는 개략 설명도이다. 이 보안 정보 재작성 시스템은 보안 설비의 보안 정보의 재작성을 원격지로부터 실시할 수 있도록 하는 것으로, 기지국(1)과, 무선 송신 경로(2)와, 보안 설비로서의 지상자(3)를 구비하여 구성되어 있다.
상기 기지국(1)은 역에 설치된, 예컨대 CBTC(Communication Based Train Control)로 불리는 무선식 열차 제어 시스템이고, 선로측의 신호기의 현시나, 허용 속도, 부근을 주행 중인 다른 열차의 위치, 그 외의 선로의 개통 상황 등의 정보를 전송하여 운전대에 표시하게 하는 것으로, 후술하는 무선 채널(2a)을 통하여 열차(4)와 무선 통신 가능하게 되어 있다. 또한, 열차(4)로부터 송신되는 열차(4)의 현재 위치로부터, 설정 전문을 재작성하고자 하는 지상자(3)의 설치 구간을 주행 중인 열차(4)나, 설정 전문을 재작성하고자 하는 지상자(3) 위에 정차 중인 열차(4)를 산출하여, 해당 열차(4)에 설정 전문을 송신하게 되어 있다.
상기 기지국(1)과 후술하는 지상자(3)를 무선 접속 가능하게 무선 송신 경로(2)가 설치되어 있다. 이 무선 송신 경로(2)는 설정하고자 하는 신 전문 정보를 기지국(1)으로부터 지상자(3)를 향하여 무선 송신하기 위한 것으로, 무선 통신 가능하게 구성하여 열차(4)에 탑재된 차상 장치(5)와 상기 기지국(1)과의 사이를 연결하는, 지상 안테나를 포함한 무선 채널(2a), 및 차상 장치(5)의 차상자(6)와 지상자(3)과의 사이의 전자 커플링(2b)을 포함하여 구성되어 있다.
궤도 상의 상기 열차(4)의 차상자(6)와 전자 커플링(2b) 가능하게 지상자(3)가 설치되어 있다. 이 지상자(3)는 미리 설정하여 보존된 운전 방향, 지상자 번호, 선구 최고 속도나 정지 위치까지의 거리 정보 등을 상기 열차(4)의 차상 장치(5)에 송신함으로써, 열차(4)의 안전 운행을 가능하게 하는 것이다. 또한, 도 2에 도시하는 바와 같이, 수신 수단으로서의 송수신 코일(7)과, 제1의 기억부(8)와, 제2의 기억부(9)와, 전문 송수신 제어 장치(10)를 포함하여 구성되어 있다. 아울러, 도 1에 있어서, 부호 18은 열차(4)에 설치된 안테나이며, 열차(4)의 차상 장치(5)와 기지국(1) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 것이다.
여기서, 상기 송수신 코일(7)은 전문 정보를 송수신할 수 있는 기능을 가진 것으로, 차상자(6)의 송수신 코일과 전자 커플링(2b)하여, 후술하는 제2의 기억부(9)에 보존된 전문 정보를 재작성하기 위하여 기지국(1)으로부터 송신된 신 전문 정보를 수신하는 동시에, 제2의 기억부(9)에 보존된 전문 정보를 차상 장치(5)에 송신하는 것이다. 또한, 상기 제1의 기억부(8)는 상기 송수신 코일(7)을 통하여 차상 장치(5)로부터 수신한 상기 신 전문 정보를 일시적으로 보존하기 위한 것으로, 재작성 가능한 반도체 메모리이다. 또한, 상기 제2의 기억부(9)는 열차(4)의 안전 운행을 뒷받침하는 전문 정보를 보존하는 것으로, 재작성 가능한 반도체 메모리인데, 후술하는 전문 송수신 제어 장치(10)에 의하여 제어되고, 열차(4)의 차상자(6)과의 전자 커플링(2b) 중에 상기 전문 정보를 출력하게 되어 있다. 또한, 상기 제1및 제2의 기억부(8, 9)는, 예를 들면 하나의 반도체 메모리 내에 미리 확보된 두 개의 기억 영역이어도 좋다. 또한, 상기 전문 송수신 제어 장치(10)는 제2의 기억부(9)에 보존된 전문 정보의 송신을 제어하는 동시에, 송수신 코일(7)로부터 입력된 설정 전문 정보를 제1의 기억부(8)에 쓰기 제어하는 전문 전송 제어 기능 및 쓰기 제어 기능을 가지는 것이다.
상세하게는, 상기 전문 송수신 제어 장치(10)는 상기 신 전문 정보가 주행 중인 열차(4)의 차상자(6)와의 전자 커플링(2b)에 의해 취득되는 경우에는, 상기 신 전문 정보의 제1의 기억부(8)로부터 제2의 기억부(9)에의 재작성을 상기 열차(4)가 통과한 후에 실시하도록 재작성 타이밍을 제어하고, 상기 신 전문 정보가 정차 중의 열차(4)의 차상자(6)와의 전자 커플링(2b)에 의해 취득되는 경우에는, 상기 신 전문 정보의 상기 재작성을 상기 열차(4)가 정차 중에 실시하도록 재작성 타이밍을 제어하게 되어 있다.
더 상세하게는, 상기 전문 송수신 제어 장치(10)는 제1의 기억부(8)에의 설정 전문의 쓰기 동작 및 제1의 기억부(8)로부터 제2의 기억부(9)에의 설정 전문의 쓰기 동작 및 제2의 기억부(9)에 보존된 설정 전문의 송신 동작을 제어하는 제어부(11)와, 송수신 코일(7)을 통하여 입력되는 쓰기용의 설정 전문 신호를 필터링하는 바이패스 필터(12)와 이 바이패스 필터(12)로부터의 신호를 증폭하는 증폭기(13)와, 증폭기(13)의 증폭 신호를 복조하는 복조기(14)와, 제2의 기억부(9)에 보존된 설정 전문 정보를 변조하는 변조부(15) 및 변조부(15)로부터의 변조 신호를 증폭하여 송수신 코일(7)에 공급하는 증폭기(16)를 포함하여 구성되어 있다. 상기 제어부(11)는 신 전문 정보의 정오(正誤)를 확인하는 검증(verify) 기능도 가지고 있다.
다음으로, 이와 같이 구성된 보안 정보 재작성 시스템의 동작에 대하여 설명한다.
기지국(1)은 전문 정보를 재작성하고자 하는 지상자(3)를 특정하는 동시에, 이 지상자(3)의 설치 위치 정보와 CBTC 시스템을 이용하여 취득한 열차 위치 정보에 기초하여 상기 지상자(3)에 접근 중 또는 상기 지상자(3) 위에 정차 중인 열차(4)를 특정한다.
상기 열차(4)가 특정되면, 기지국(1)은 재작성하기 위하여 미리 작성한 신 전문 정보를 해당 열차(4)를 향하여 송신한다. 송신된 신 전문 정보는 지상 안테나를 통하여 또는 직접 상기 열차(4)의 차상 장치(5)에 수신되어 차상 장치(5)에 설치된 기억부(미도시)에 보존된다.
여기에서는, 먼저, 상기 특정된 지상자(3)가 주행 중인 열차(4)에 대하여 전문 정보를 송신하여, 열차(4)의 운행을 제어하는 것인 경우에 대하여 설명한다.
이 경우, 차상 장치(5)는 차상자(6)와 지상자(3)과의 사이의 전자 커플링(2b)이 개시되면, 지상자(3)로부터 제2의 기억부(9)에 보존된 전문 정보를 수신하고, 이 전문 정보에 기초하여, 예를 들면 속도 조사 패턴을 생성하고, 이 패턴을 조사하면서 주행 속도를 제어하는 동시에, 상기 기억부에 보존된 신 전문 정보를 지상자(3)를 향하여 송신한다.
한편, 상기 차상자(6)와 지상자(3) 사이의 전자 커플링(2b)이 개시되면, 지상자(3)측에서는 전문 송수신 제어 장치(10)에 의하여 제어하고 제2의 기억부(9)에 보존된 전문 정보(구 전문 정보)를 읽어내어, 송수신 코일(7)을 통하여 차상 장치(5)에 송신하는 동시에, 차상 장치(5)로부터 수신한 신 전문 정보를 제1의 기억부(8)에 일시적으로 보존한다.
상기 열차(4)의 차상자(6)와 지상자(3) 사이의 전자 커플링(2b)이 종료되고 미리 정해진 소정 시간이 경과하면, 즉, 열차(4)가 상기 지상자(3) 위를 다 통과하면 전문 송수신 제어 장치(10)의 제어부(11)는 제1의 기억부(8)에 일시적으로 보존된 신 전문 정보를 읽어내어, 이 신 전문 정보로 제2의 기억부(9)에 보존된 구 전문 정보를 덮어쓰기하여, 제2의 기억부(9)의 전문 정보를 신 전문 정보로 재작성한다.
이후, 후속의 열차(4)는 지상자(3)로부터 취득하는 상기 신 전문 정보에 기초하여 운행이 제어된다.
또한, 제어부(11)는 신 전문 정보가 올바른 것인지 아닌지, 또는 송신 상대방이 올바른지 아닌지 등을 확인하는 검증 기능을 가지고 있다. 따라서, 제어부(11)는 신 전문 정보에 포함되는 지상자 번호와 해당 지상자(3)의 지상자 번호를 비교하여 제1의 기억부(8)에 보존된 신 전문 정보가 해당 지상자(3) 앞으로 보낸 것인지 아닌지를 판정하거나, 상기 신 전문 정보가 규격에 따른 올바른 구문을 가진 것인지 아닌지를 판정하거나 한다. 이 경우, 상기 신 전문 정보가 해당 지상자(3) 앞으로 보낸 것이 아닐 때, 또는 규격에 따른 올바른 데이터가 아니라고 판정하였을 때에는, 제어부(11)는 이 신 전문 정보를 파기하는 동시에 잘못 송신함 또는 데이터가 올바르지 않음을 나타내는 응답 데이터를 제2의 기억부(9)에 보존한다. 또한, 다음의 열차가 해당 지상자(3) 위를 통과할 때에, 제2의 기억부(9)로부터 구 전문 정보와 함께 상기 응답 데이터를 차상 장치(5)에 송신한다. 이것에 의하여, 상기 응답 데이터는 무선 채널(2a)을 통하여 차상 장치(5)로부터 기지국(1)에 송신된다. 따라서, 기지국(1)에 대하여는, 데이터의 잘못을 정정한 올바른 전문 정보를 재차 송신할 수 있다. 또한, 제어부(11)는 제1의 기억부(8)로부터 제2의 기억부(9)에 신 전문 정보를 재작성하였는지 아닌지를, 쓰기 후의 데이터와 쓰기 전의 데이터를 비교하여 판정한다. 이 경우, 데이터의 기입이 올바르게 행해지지 않을 때에는, 제어부(11)는 제1의 기억부(8)으로부터 제2의 기억부(9)에의 신 전문 정보의 쓰기 동작을 재차 실행한다.
다음으로, 상기 특정된 지상자(3)가 정차 중인 열차(4)에 전문 정보를 송신하여, 열차(4)의 운행을 제어하는 것인 경우에 대하여 설명한다.
이 경우, 차상 장치(5)는 차상자(6)와 지상자(3)가 전자 커플링(2b)하고 있는 동안에, 상기 기억부에 일시적으로 보존된 신 전문 정보를 바로 아래의 지상자(3)를 향하여 송신한다.
한편, 지상자(3)측에서는, 전문 송수신 제어 장치(10)에 의하여 제어하여 차상 장치(5)로부터 수신한 신 전문 정보를 제1의 기억부(8)에 일시적으로 보존한다. 그 후, 차상자(6)와 지상자(3)가 전자 커플링(2b)하고 있는 동안에, 전문 송수신 제어 장치(10)의 제어부(11)에 의하여 제어하여 제1의 기억부(8)에 일시적으로 보존된 신 전문 정보를 읽어내어, 이 신 전문 정보로 제2의 기억부(9)에 보존된 구 전문 정보를 덮어쓰고, 제2의 기억부(9)의 전문 정보를 신 전문 정보로 재작성한다.
이 경우, 정차 중인 열차(4)는 제2의 기억부(9)에 보존된 신 전문 정보를 바로 아래의 지상자(3)로부터 정차 중에 취득하여 그 후의 열차(4)의 운행이 제어되어도 좋고, 또는 차상 장치(5)의 기억부에 보존된 신 전문 정보에 기초하여 열차(4)의 운행이 제어되어도 좋다. 또한, 전술한 바와 같이, 제어부(11)가 검증 기능을 가지고 있기 때문에, 제어부(11)는 수신한 신 전문 정보의 정오를 판정하여, 데이터에 잘못이 있을 때에는, 그 취지를 즉시 기지국(1)에 전하여 올바른 전문 정보를 수신할 수 있도록 하고 있다.
이후, 후속의 열차(4)는 지상자(3)로부터 취득하는 상기 신 전문 정보에 기초하여 운행이 제어된다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 지상자(3)의 전문의 재작성을 지상자(3)의 설치 장소까지 가지 않고, 이 지상자(3)로부터 떨어져 있는 기지국(1)으로부터 송신된 전문 정보에 의해 실시할 수 있어, 전문 재작성 작업이 용이하게 된다. 또한, 무선 통신에 의해 전문 정보를 송신하여 재작성하는 경우에는, 예컨대 기존의 CBTC 무선식 열차 제어 시스템을 이용하여 실시할 수 있어, 특별한 지상 설비를 필요로 하지 않는다. 따라서, 보안 정보 재작성 시스템의 건설 비용을 저감할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 지상자(3)가 차상 장치(5)와의 사이의 전문 정보의 송수신을 공통의 송수신 코일(7)을 사용하여 실시하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 지상자(3)는 전문 정보를 차상 장치(5)에 송신하는 기존의 송신 코일 외에, 차상 장치(5)로부터 송신되는 신 전문 정보를 수신하기 위한 수신 코일을 구비하여도 좋다. 또한, 신 전문 정보를 기지국(1)으로부터 직접 수신할 수 있도록 한 수신 수단을 구비하여도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 기지국(1)으로부터 무선 송신되는 전문 정보를 열차(4)의 차상 장치(5)를 통하여 지상자(3)에 전송하는 경우에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 레일 17(도 1 참조)을 통하여 기지국(1)으로부터 전문 정보를 지상자(3)를 향하여 송신하여도 좋다. 이 경우, 기지국(1)으로부터 정합기를 통하여 레일(17)에 송신된 전문 정보를 지상자(3)에 구비된 안테나로 수신하도록 하면 된다. 이에 의하여, 열차(4)의 주행 빈도가 낮은, 예를 들면 측선이나 대기선 내의 지상자(3)의 전문 재작성도 용이하게 실시할 수 있다.
게다가 상기 실시 형태에 있어서는, 기지국(1)으로부터 지상자(3)를 향한 전문 정보의 송신을 무선으로 실시하는 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 기지국(1)과 지상자(3)를 유선으로 접속하고, 이 유선을 통하여 전문 정보를 송신하여도 된다. 이 경우에도, 지상자(3)의 전문의 재작성을, 지상자(3)의 설치 장소까지 가지 않고, 이 지상자(3)로부터 떨어져 있는 기지국(1)으로부터 송신된 전문 정보에 의하여 실시할 수 있어, 전문 재작성 작업이 용이하게 된다.
또한, 이상의 설명에서는, 보안 설비가 지상자(3)인 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 보안 설비는 기지국(1)으로부터 송신되는 정보를 수신하는 수신 수단을 구비한, 예를 들면 건널목 경보기이어도 좋다. 이 경우, 건널목 경보기에 써넣는 정보로서는, 예를 들면 건널목 경보기의 경보음 울림 개시 시간이나, 자동 건널목 진입 차단기 강하 개시 시간 등이다.
또한, 상기 실시 형태는 본 발명을 이해 및 실시할 수 있는 정도로 개략적으로 나타낸 것으로, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 특허 청구의 범위에 개시된 기술적 사상의 범위를 일탈하지 않는 한, 여러 가지로 변경 및 수정할 수 있다.
1 기지국
2 무선 송신 경로(송신 경로)
2a 무선 통신로
2b 전자 커플링
3 지상자(보안 설비)
4 열차
5 차상 장치
6 차상자
7 송수신 코일(수신 수단)
8 제1의 기억부
9 제2의 기억부
10 전문 송수신 제어 장치(제어 장치)

Claims (11)

  1. 설정하고자 하는 새로운 정보를 기지국으로부터 철도 보안 설비를 향하여 송신하고, 상기 보안 설비에 이미 보존된 구정보를 상기 새로운 정보로 재작성할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 보안 정보 재작성 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보안 설비는 상기 새로운 정보의 정오를 확인하는 검증 기능을 가진 것을 특징으로 하는 보안 정보 재작성 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 보안 설비는 상기 기지국으로부터 송신되는 상기 새로운 정보를 수신할 수 있는 수신 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 보안 정보 재작성 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보안 설비는 열차의 궤도 위에 설치된 지상자이며, 상기 정보는 지상자에 설정되는 전문 정보인 것을 특징으로 하는 보안 정보 재작성 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 지상자를 향한 상기 전문 정보의 송신 경로는 무선통신 가능하게 구성하여 열차에 탑재된 차상 장치와, 상기 기지국의 사이를 연결하는 무선 통신로 및 상기 차상 장치의 차상자와 상기 지상자와의 사이의 전자 커플링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 보안 정보 재작성 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 송신된 신 전문 정보는, 상기 지상자의 제1의 기억부에 일시적으로 보존된 후, 미리 정해진 소정의 타이밍으로 상기 지상자의 제2의 기억부에 이미 보존된 구 전문 정보에 대해서 재작성되는 것을 특징으로 하는 보안 정보 재작성 시스템.
  7. 설정하기 위하여 기지국으로부터 송신된 신 전문 정보를 일시적으로 보존하는 제1의 기억부와,
    내장된 제2의 기억부에 이미 보존된 구 전문 정보를, 상기 제1의 기억부에 보존된 신 전문 정보로 재작성하는 타이밍을 제어하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 지상자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 신 전문 정보의 정오를 확인하는 검증 기능을 가진 것을 특징으로 하는 지상자.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제1의 기억부에 보존되는 상기 신 전문 정보는 상기 기지국과 무선 통신 가능하게 구성되고, 열차에 탑재된 차상 장치의 차상자와의 전자 커플링에 의해 취득되는 것을 특징으로 하는 지상자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 신 전문 정보가 주행 중인 열차의 상기 차상자와의 전자 커플링에 의해 취득되는 경우에는, 상기 제어 장치는 상기 신 전문 정보의 상기 제1의 기억부로부터 상기 제2의 기억부에의 재작성을 상기 열차가 통과한 후에 실시하도록 재작성 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 지상자.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 신 전문 정보가 정차 중인 열차의 상기 차상자와의 전자 커플링에 의해 취득되는 경우에는, 상기 제어 장치는 상기 신 전문 정보의 상기 제1의 기억부로부터 상기 제2의 기억부에의 재작성을 상기 열차가 정차 중에 실시하도록 재작성 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 지상자.
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