KR20160143961A - 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열차의 자동 인칭제어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동 무인 운전 열차가 역사에 정위치 정차를 실패할 경우, 선로환경 및 제동특성에 의한 미주나 과주가 발생시(예 열차 slip/slide 발생, 과제동 등) 자동 인칭 제어를 통해 열차가 정위치 정차를 할 수 있도록 하는 것이며, 자동 무인 열차가 역에 도착할 때 과주 또는 미주로 인해 정위치 정차를 실패하여 열차 출입문 및 PSD는 자동으로 개방되지 않은 조건에서 자동 인칭 명령에 의해 열차는 정위치 정차를 위해 자동으로 재정렬을 시도하여 정위치 정자가 이루어지도록 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패시 자동 인칭제어방법 및 시스템에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 특징은 열차가 역내 소정 위치에 정차하는 역내정차단계; 정차된 열차에 대해 차상신호장치에서 소정 정위치에 정차하였는지 판별하는 진입정위치정차판별단계; 상기 진입정위치정차판별단계에 의하여 소정 정위치에 정차하지 않은 것으로 차상신호장치에서 판별한 경우 열차를 정위치로 추진되도록 하는 인칭수행단계; 및 상기 인칭수행단계의 수행으로 열차가 정차한 이후 도어작동부에 의해 출입문을 작동시키는 출입문열림단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATIC INCHING CONTROL OF AUTOMATIC DRIVERLESS TRAIN}

본 발명은 열차의 자동 인칭제어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동 무인 운전 열차가 역사에 정위치 정차를 실패할 경우, 선로환경 및 제동특성에 의한 미주나 과주가 발생시(예 열차 slip/slide 발생, 과제동 등) 자동 인칭 제어를 통해 열차가 정위치 정차를 할 수 있도록 하는 것이며, 자동 무인 열차가 역에 도착할 때 과주 또는 미주로 인해 정위치 정차를 실패하여 열차 출입문 및 PSD는 자동으로 개방되지 않은 조건에서 자동 인칭 명령에 의해 열차는 정위치 정차를 위해 자동으로 재정렬을 시도하여 정위치 정자가 이루어지도록 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패시 자동 인칭제어방법 및 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 열차는 연속으로 이어진 선로를 따라 이동하면서 다수의 사람들과 많은 화물을 장거리에 걸쳐 이동시키는 운송수단이다. 이러한 효율적인 운송수단을 운영함에 있어서 대부분 경로를 수시로 변경하지 않아도 되고 운행이 정해진 바에 의해 운영되도록 하는 기술이 다양하게 적용되고 있다.

특히 최근 적용되는 기술로는 자동 무인운전을 실시하고 있다. 이러한 자동 무인운전의 경우, 열차에 기관사가 탑승하여 수동운전을 하는 경우와 다르게, 푸쉬버튼에 의한 자동운전 또는 무인운전 등이 적용될 수 있다.

이에 자동 무인운전이 문제없이 운영이 되기 위해서는, 열차의 정위치 정차가 정확하게 이뤄져 승객의 불편 사항이 없어야 하며, 설사 여러 원인에 의해 정위치 정차가 실패했더라도 승객의 빠른 승/하자를 위해 정위치 정차가 되도록 하는 시스템적인 보완의 필요하다.

이에 기존 열차 자동운전 중에 정위치 정차가 실패하면 기관사가 열차를 수동운전모드로 전환하여 정위치 정차를 실시했으며, 최근 국내에 도입된 외국사의 신호 무인운전 열차에는 일부 자동인칭기능이 있지만 기술 적용이 어렵고 완전 자동화에는 아직 미흡한 점이 있어 이를 극복해야만 하는 기술적 과제가 있다.

등록특허번호 제10-1465525호(2014년 11월 26일 공고)

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 자동 무인운전 열차에 대해 정위치에 정차하지 않음을 판별하고 소정 알고리즘에 의하여 전진 또는 후진의 인칭제어가 이루어져 자동으로 정위치 정차가 이루어지게 하는 목적이 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 소정의 센서에 의해 정위치 지점을 지난 경우에는 후진의 인칭작동이 이루어지게 하고 정위치 지점을 아직 지나지 않은 경우에는 전진의 인칭작동이 이루어지게 하는 등 자동으로 전진 또는 후진의 인칭제어가 가능하게 하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은, 이와 같은 인칭제어를 위해 선로측에 설치된 프락시머티플레이트를 감지하는 프락시머티센서를 마련함으로써 정위치 판별이 정확하게 이루어지게 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 열차가 역내 소정 위치에 정차하는 역내정차단계; 정차된 열차에 대해 차상신호장치에서 소정 정위치에 정차하였는지 판별하는 진입정위치정차판별단계; 상기 진입정위치정차판별단계에 의하여 소정 정위치에 정차하지 않은 것으로 차상신호장치에서 판별한 경우 열차를 정위치로 추진되도록 하는 인칭수행단계; 및 상기 인칭수행단계의 수행으로 열차가 정차한 이후 도어작동부에 의해 출입문을 작동시키는 출입문열림단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 차상신호장치에서 상기 진입정위치정차판별단계에 의하여 소정 정위치에 정차하지 않은 것으로 판별될 경우 차량관제장치로 인칭추진지시요청정보를 전송하고, 차량관제장치로부터 인칭추진명령을 수신하는 인칭요청-지시단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 인칭수행단계는, 차상신호장치에서 열차가 정차 전에 프락시머티센서에서 선로 일측의 프락시머티플레이트를 감지하였는지 판별하는 정차전센싱판별단계; 차상신호장치에서 상기 정차전센싱판별단계에 의해 프락시머티플레이트를 감지한 경우 열차를 후진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하거나, 또는 프락시머티플레이트를 감지하지 않은 경우 열차를 전진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하는 인칭이동방향설정단계; 추진장치에 의하여 상기 인칭이동방향설정단계에 의해 설정된 방향으로 열차가 추진되도록 하는 인칭추진단계; 상기 인칭추진단계의 수행으로 열차가 이동으로 소정 정위치에 위치되었는지 차상신호장치에서 판별하는 인칭정위치검지단계; 상기 인칭정위치검지단계에 의해 소정 정위치에 위치된 경우 제동장치에 의하여 열차 이동을 정지시키는 인칭제동단계; 및 차상신호장치에서 상기 인칭제동단계로 정차된 열차에 대해, 프락시머티센서로부터 전송된 신호를 분석하여, 프락시머티플레이트를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서가 위치되었는지 판별하는 인칭정위치판별단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 인칭정위치검지단계는, 상기 인칭추진단계의 수행으로 열차가 이동하는 중에 프락시머티센서에서 프락시머티플레이트를 감지하였는지 판별하는 플레이트센싱위치검지단계; 및 상기 인칭추진단계의 수행으로 열차가 이동하는 중에 DTG 가 소정 거리 이내인지 판별하는 디티지위치검지단계; 중 어느 하나의 위치검지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 인칭정위치판별단계에 의하여 정차된 열차에 대해, 프락시머티센서로부터 전송된 신호를 분석하여, 인칭추진 중에 프락시머티플레이트를 감지하지 않으면서 프락시머티센서가 프락시머티플레이트를 감지할 수 있는 영역에 위치되지 않은 경우 차상신호장치에서 인칭방향을 반대방향으로 설정하는 반대인칭방향설정단계를 포함하며, 이후 반대의 인칭방향으로 설정되어 상기 인칭추진단계, 인칭정위치검지단계, 인칭제동단계, 및 인칭정위치판별단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 인칭수행단계는, 차상신호장치에서 열차가 정차 전에 프락시머티센서에서 선로 일측의 프락시머티플레이트를 감지하였는지 판별하는 정차전센싱판별단계; 차상신호장치에서 상기 정차전센싱판별단계에 의해 프락시머티플레이트를 감지한 경우 열차를 후진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하거나, 또는 프락시머티플레이트를 감지하지 않은 경우 열차를 전진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하는 인칭이동방향설정단계; 추진장치에 의하여 상기 인칭이동방향설정단계에 의해 설정된 방향으로 열차가 추진되도록 하는 인칭추진단계; 상기 인칭추진단계의 수행으로 열차가 이동하는 중에 긴급정지 신호를 차상신호장치에서 수신하는 인칭EB신호수신단계; 상기 인칭EB신호수신단계에서 긴급정지 신호에 의하여 제동장치에 의하여 열차 이동을 정지시키는 인칭제동단계; 및 차상신호장치에서 상기 인칭제동단계로 정차된 열차에 대해, 프락시머티센서로부터 전송된 신호를 분석하여, 프락시머티플레이트를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서가 위치되었는지 판별하는 인칭정위치판별단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 열차에 구비되어 열차의 추진 및 제동을 제어신호를 발생시키는 차상신호장치; 상기 차상신호장치로부터 추진신호를 수신받고 열차를 추진시키는 추진장치; 상기 차상신호장치로부터 제동신호를 수신받고 열차를 제동시키는 제동장치; 및 상기 차상신호장치로부터 출입문작동신호를 수신받고 정지된 열차의 출입문을 작동시키는 도어작동부를 포함하고, 선로 일측의 프락시머티플레이트를 감지하는 프락시머티센서를 열차 일측으로 구비하며, 상기 차상신호장치는, 프락시머티센서에서 센싱한 신호를 분석하고 소정 정위치에 열차가 정차하지 않은 경우 열차를 정위치로 추진되도록 인징추진시키는 것을 특징으로 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어시스템을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 차상신호장치는, 열차가 소정 정위치에 정차하였는지 판별하는 정위치판별부; 열차가 정차 전에 프락시머티센서에서 선로 일측의 프락시머티플레이트를 감지하였는지를 판별하여, 인칭작동 시 열차의 정차 전에 프락시머티플레이트를 감지한 경우 열차를 후진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하거나, 또는 프락시머티플레이트를 감지하지 않은 경우 열차를 전진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하는 인칭이동방향설정부; 상기 인칭이동방향설정부에 의해 설정된 방향으로 열차가 추진되도록 하는 제어신호를 추진장치로 전송하는 인칭추진신호처리부; 열차가 이동으로 소정 정위치에 위치되었는지 판별하여 소정 정위치에 위치된 경우 제동장치로 제동제어신호를 전송하는 인칭제동신호처리부; 및 인칭작동 이후 열차가 정차된 상태에서, 프락시머티센서로부터 전송된 신호를 분석하여, 프락시머티플레이트를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서가 위치되었는지 판별하는 인칭정위치판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어시스템을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 일측방향으로 인칭작동 이후 정지된 열차에 대해서, 프락시머티센서에서 전송된 신호에 대한 분석으로, 인칭작동 중에 프락시머티센서에서 프락시머티플레이트를 감지하지 않고 프락시머티플레이트를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서가 위치되지 않은 경우 상기 인칭이동방향설정부는 인칭방향을 반대방향으로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어시스템을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 프락시머티센서를 열차에 부착시키기 위해 열차 일측의 대차프레임 어셈블리에 고정된 프락시머티 센서 브라켓; 및 일측에 상기 프락시머티 센서 브라켓이 결합되고, 타측에 프락시머티센서가 결합되어, 프락시머티플레이트로부터 프락시머티센서가 이격되는 이격거리를 조절하는 센서스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어시스템을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 프락시머티 센서 브라켓은, 상기 대차프레임 어셈블리에 고정되는 프레임어셈블리체결부; 상기 센서스페이서가 고정되는 센서체결부; 및 상기 프레임어셈블리체결부와 센서체결부가 소정 각도를 이루고 소정 이격 거리를 갖도록 연결시키는 브라켓서포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어시스템을 제공한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 자동 무인운전 열차에 대해 정위치에 정차하지 않음을 판별하고 소정 알고리즘에 의하여 전진 또는 후진의 인칭제어가 이루어져 자동으로 정위치 정차가 이루어지는 효과가 있다.

그리고 본 발명의 다른 효과는, 소정의 센서에 의해 정위치 지점을 지난 경우에는 후진의 인칭작동이 이루어지게 하고 정위치 지점을 아직 지나지 않은 경우에는 전진의 인칭작동이 이루어지게 하는 등 자동으로 전진 또는 후진의 인칭제어가 가능하게 하는 것이다.

또한 본 발명의 또 다른 효과는, 이와 같은 인칭제어를 위해 선로측에 설치된 프락시머티플레이트를 감지하는 프락시머티센서를 마련함으로써 정위치 판별이 정확하게 이루어지게 하는 것이다.

아울러 본 발명의 또 다른 효과는, 전진의 인칭작동 또는 후진의 인칭작동을 수행하는 경우 프락시머티플레이트를 검지하지 못한 경우 다른 반대방향으로 인칭작동이 이루어지게 자동으로 전환되도록 함으로서 자동 인칭제어가 가능하게 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동인칭제어시스템이 적용된 열차 및 선로에 대한 실시 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동인칭제어시스템의 프락시머티센서와 프락시머티플레이트 사이의 결합 구성 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동인칭제어방법에 대한 전체 제어 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동인칭제어방법에 있어서 전진 인칭작동에 대한 제어 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동인칭제어방법에 있어서 후진 인칭작동에 대한 제어 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동인칭제어시스템에 대한 개략적인 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자동인칭제어방법에 대한 개략적인 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자동인칭제어방법에 있어서 긴급신호정지 신호를 수신한 경우의 인칭작도에 대한 개략적인 순서도이다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법 및 시스템은 첨부된 도 1 내지 도 8 등에서와 같이, 열차 운행을 위한 선로(11)와, 선로(11)를 따라 운행하는 열차(15)에 대한 것이다.

이러한 열차(15)는 사람이 탑승하고 화물을 싣는 객차(16)와, 객차(16)를 구동시키는 추진열차(17)로 이루어지며, 열차 운행에 있어서 추진열차(17)에 각종 제어장치들이 탑재되어 운영된다.

이러한 열차(15)에 있어서, 각 부재들을 살펴보면, 열차(15)에 구비되어 열차의 추진 및 제동을 제어신호를 발생시키는 차상신호장치(30)가 마련된다.

그리고 상기 차상신호장치(30)로부터 추진신호를 수신받고 열차를 추진시키는 추진장치(40), 그리고 상기 차상신호장치(30)로부터 제동신호를 수신받고 열차를 제동시키는 제동장치(50)가 마련된다.

또한 상기 차상신호장치(30)로부터 출입문작동신호를 수신받고 정지된 열차의 출입문을 작동시키는 도어작동부(60)를 포함하는 것이다.

아울러 역내에 설치된 스크린도어에 대해서도 출입문과 함께 작동하도록 스크린도어 작동신호를 연내 시설로 전송하게 된다.

이상에서와 같이 마련된 본 발명에 따른 자동 인칭제어를 위한 시스템에 있어서, 역내로 진입한 열차는 소정의 알고리즘 또는 센서들의 감지신호를 판별함으로써 소정의 정위치에 정차하였는지 판별하게 된다. 이러한 소정의 정위치는 객차와 승강장의 승하차 위치와 일치하는 위치가 열차 정차시의 정위치가 된다.

물론 승하차 위치를 직접 판별할 수도 있으나, 대부분 추진열차(17) 측에서 센싱하도록 마련된다. 또한 정위치 정차에 대해서는 소정 알고리즘에 의해 정위치 연산을 통해 정차하도록 실시될 수도 있다. 이러한 정위치 정차 기술은 여러 다양한 기술을 중복해서 적용이 되도록 함으로써 보다 정확한 정위치 정차가 이루어지도록 실시되게 된다.

반면 근래에 실시되는 자동 무인열차의 운행에 있어서는, 비록 정위치 정차를 위한 다양한 기술이 적용되기도 하지만, 슬립(slip)현상 등과 같이 운행에 따른 오차로 인해 정위치하지 못하는 경우가 발생될 수 있으며, 이런 경우 정위치로 다시 추진함으로써 승객의 승하차가 안전하게 이루어지게 실시될 것이다.

이를 위한 본 발명에 따른 자동 무인열차의 정위치 정차 실패시 자동 인칭제어방법 및 시스템에 구성을 살펴보면 다음과 같다.

우선 이러한 정위치 판별을 위해 선로 일측의 프락시머티플레이트(12)를 감지하는 프락시머티센서(25)를 열차 일측으로 구비하는 것이다.

그리고 상기 차상신호장치(30)에서는, 이러한 프락시머티센서(25)에서 센싱한 신호를 분석하고 소정 정위치에 열차가 정차하지 않은 경우 열차를 정위치로 추진되도록 인징추진시키는 것이다.

이에 도 2에서처럼 상기 프락시머티센서(25)를 열차에 부착시키기 위해 열차 일측의 대차프레임 어셈블리(21, bode frame assembly)에 고정된 프락시머티 센서 브라켓(22, proximity sensor bracket)이 구비된다.

그리고 일측에 상기 프락시머티 센서 브라켓(22)이 결합되고, 타측에 프락시머티센서(25)가 결합되어, 프락시머티플레이트(12)로부터 프락시머티센서(25)가 이격되는 이격거리를 조절하는 센서스페이서(23, sensor spacer)를 포함하는 것이다.

따라서 그리고 프락시머티플레이트(12)는 선로부근, 역내 플랫폼 부근에 설치되는 것이며, 열차의 정위치시 열차에 설치된 프락시머티센서(25)와 근접되는 위치에 설치되는 것이다.

아울러 이처럼 역내에 고정설치된 프락시머티플레이트(12, proximity plate)에 대해, 계속해서 움직여야 하는 열차 일측에 위치된 프락시머티센서(25, proximity sensor)는 전체 역내에 설치된 프락시머티플레이트(12)와 소정 거리로 이격되게 설치되어야 하며, 이를 위해 센서스페이서(23, sensor spacer)를 조절함으로써 양측 사이의 이격거리를 조절할 수 있다. 이러한 센서스페이서는 일반적으로 이용되는 기술이 적용되어 구비될 수 있다.

아울러 프락시머티센서(25)를 열차에 고정시키기 위한 상기 프락시머티 센서 브라켓(22)은, 상기 대차프레임 어셈블리(21)에 고정되는 프레임어셈블리체결부(221)와, 상기 센서스페이서(23)가 고정되는 센서체결부(223), 그리고 상기 프레임어셈블리체결부(221)와 센서체결부(223)가 소정 각도를 이루고 소정 이격 거리를 갖도록 연결시키는 브라켓서포트(222) 등으로 마련할 수 있다. 물론 필요한 경우 일부 구성을 응용해서 실시할 수 있으며, 이로써 프락시머티센서(25)가 안정적으로 열차에 결착된 상태를 이루게 되는 것이다.

이처럼 마련된 프락시머티센서(25)에서 선로에 설치된 프락시머티플레이트(12)를 감지하여 보다 정확한 정위치 정차 여부를 판별할 수 있다. 이에 대한 본 발명의 상세 구성을 보면, 상기 차상신호장치(30)는, 열차가 소정 정위치에 정차하였는지 판별하는 정위치판별부(31)를 구비한다.

이에 역내로 열차가 진입하는 경우 정위치판별부(31)에 의해 진입하는 열차의 정위치를 판별하게 된다. 정위치로 판별된 경우 제동장치(50)로 제어신호를 전송하여 열차가 정차하게 된다.

그리고 열차가 정차 전에 프락시머티센서(25)에서 선로 일측의 프락시머티플레이트(12)를 감지하였는지를 판별하여, 인칭작동 시 열차의 정차 전에 프락시머티플레이트(12)를 감지한 경우 열차를 후진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하거나, 또는 프락시머티플레이트(12)를 감지하지 않은 경우 열차를 전진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하는 인칭이동방향설정부(32)를 구비하는 것이다.

이에 앞서 열차가 정위치에 정차하지 않아 인칭제어가 필요한 경우 이를 자동운영관제부재로 인칭제어승인요청을 하게 되며, 이로 인해 인칭방향을 설정하게 되는 것이다.

다음으로 상기 인칭이동방향설정부(32)에 의해 설정된 방향으로 열차가 추진되도록 하는 제어신호를 추진장치(40)로 전송하는 인칭추진신호처리부(33)를 구비한다. 이러한 인칭추진신호처리부(33)의 신호를 받은 추진장치(40)에서는 소정의 인칭추진 알고리즘에 의하여 소정 인칭거리를 한정하여 인칭추진하게 된다. 소정 인칭거리는 대략 2m 정도 이내로 실시할 수 있다.

그리고 열차가 이동으로 소정 정위치에 위치되었는지 판별하여 소정 정위치에 위치된 경우 제동장치(50)로 제동제어신호를 전송하는 인칭제동신호처리부(34)를 구비한다. 즉 인칭작동에 의해 소정 감지부재에 의한 센싱이 있거나 또는 소정의 알고리즘으로 인칭작동된 이후 열차를 정차하게 된다.

다음으로 인칭작동 이후 열차가 정차된 상태에서, 프락시머티센서(25)로부터 전송된 신호를 분석하여, 프락시머티플레이트(12)를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서(25)가 위치되었는지 판별하는 인칭정위치판별부(35)를 포함한다.

이러한 인칭정위치판별부(35)에 의한 판별로 정위치에 정차한 경우에는 다음 과정이 수행될 수 있다. 즉 객차에서 승객이 승하차할 수 있도록 제어한다.

반면 아직도 정위치 정차가 아닌 경우에는 다시 인칭작동하게 된다.

이에 일측방향으로 인칭작동 이후 정지된 열차에 대해서, 프락시머티센서(25)에서 전송된 신호에 대한 분석으로, 인칭작동 중에 프락시머티센서(25)에서 프락시머티플레이트(12)를 감지하지 않고 프락시머티플레이트(12)를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서(25)가 위치되지 않은 경우 상기 인칭이동방향설정부(32)는 인칭방향을 반대방향으로 설정하는 것이다. 이처럼 반대방향으로 인칭방향을 설정한 이후 앞선 인칭과정을 다시 수행하게 된다.

이상에서와 같이 마련되는 본 발명에 따른 자동 인칭제어시스템에 대한 제어방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

열차가 역내 소정 위치에 정차하는 역내정차단계(S10)를 수행한다.

그리고 정차된 열차에 대해 차상신호장치(30)에서 소정 정위치에 정차하였는지 판별하는 진입정위치정차판별단계(S20)를 수행한다.

아울러 상기 진입정위치정차판별단계(S20)에 의하여 소정 정위치에 정차하지 않은 것으로 차상신호장치(30)에서 판별한 경우 열차를 정위치로 추진되도록 하는 인칭수행단계(S40)를 수행한다.

상기 인칭수행단계(S40)의 수행으로 열차가 정차한 이후 도어작동부(60)에 의해 출입문을 작동시키는 출입문열림단계(S60)를 수행함으로써 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어가 이루어지는 것이다.

아울러 차상신호장치(30)에서 상기 진입정위치정차판별단계(S20)에 의하여 소정 정위치에 정차하지 않은 것으로 판별될 경우 차량관제장치(예: ATS, Automatic Train Stop 등)(미도시됨)로 인칭추진지시요청정보를 전송하고, 차량관제장치로부터 인칭추진명령을 수신하는 인칭요청-지시단계(S30)를 수행하도록 마련될 수 있다.

그리고 상기 인칭수행단계(S40)에 대한 세부 과정을 보면, 차상신호장치(30)에서 열차가 정차 전에 프락시머티센서(25)에서 선로 일측의 프락시머티플레이트(12)를 감지하였는지 판별하는 정차전센싱판별단계(S41)를 수행하는 것이다.

이에 열차의 정차시 정위치로 정차되었으면, 프락시머티센서(25)에서 프락시머티플레이트(12)를 감지할 것이다. 하지만 정차하는 중에 아직 프락시머티플레이트(12)를 감지하지 못한 경우라면 열차를 더 전진시켜야 할 것이고, 프락시머티플레이트(12)를 감지하였다면 이미 정위치를 지난 것이므로, 열차를 후진시키게 된다.

즉 차상신호장치(30)에서 상기 정차전센싱판별단계(S41)에 의해 프락시머티플레이트(12)를 감지한 경우 열차를 후진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하거나, 또는 프락시머티플레이트(12)를 감지하지 않은 경우 열차를 전진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하는 인칭이동방향설정단계(S42)를 수행한다.

그리고 추진장치(40)에 의하여 상기 인칭이동방향설정단계(S42)에 의해 설정된 방향으로 열차가 추진되도록 하는 인칭추진단계(S43)를 수행한다.

즉 전진의 인칭방향으로 설정된 경우에는 열차를 전진시키고, 정위치를 지난 것일 경우에는 열차를 후진시키는 것이다.

다음으로 상기 인칭추진단계(S43)의 수행으로 열차가 이동으로 소정 정위치에 위치되었는지 차상신호장치(30)에서 판별하는 인칭정위치검지단계(S44)를 수행한다. 이러한 정위치 판별은 소정 알고리즘에 의하거나 또는 다수의 센서들로부터 센싱된 신호에 의해 판별할 수 있을 것이다.

이에 도 3 내지 도 5 등의 예에서는 상기 인칭정위치검지단계(S44)에 대해 프락시머티플레이트의 감지방식과 소정 알고리즘 연산방식으로, 그리고 후술되는 긴급정차신호의 수신의 경우에 대한 실시예를 보이고 있다.

이에 센서의 감지방식의 예로서, 상기 인칭추진단계(S43)의 수행으로 열차가 이동하는 중에 프락시머티센서(25)에서 프락시머티플레이트(12)를 감지하였는지 판별하는 플레이트센싱위치검지단계(S441)를 수행하도록 실시될 수 있다.

그리고 소정 알고리즘 연산방식에 대한 것으로, 상기 인칭추진단계(S43)의 수행으로 열차가 이동하는 중에 DTG 가 소정 거리 이내인지 판별하는 디티지위치검지단계(S442)를 수행하도록 실시될 수 있다.

이들과 함께 후술되는 긴급정지신호의 수신에 의한 정차의 기술과 함께 감지방식 및 연산방식 등이 다중적으로 적용되어 판별함으로써 보다 정확한 정위치 정차를 이룰 수 있도록 함이 바람직할 것이다.

그리고 상기 인칭정위치검지단계(S44)에 의해 소정 정위치에 위치된 경우 제동장치(50)에 의하여 열차 이동을 정지시키는 인칭제동단계(S46)를 수행한다.

이에 차상신호장치(30)에서 상기 인칭제동단계(S46)로 정차된 열차에 대해, 프락시머티센서(25)로부터 전송된 신호를 분석하여, 프락시머티플레이트(12)를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서(25)가 위치되었는지 판별하는 인칭정위치판별단계(S47)를 수행한다. 이러한 인칭정위치판별단계(S47)는 1회 이상으로 실시될 수 있으며, 인칭제어에 따른 정위치로 정차하도록 하며, 후술된 예에서는 1회에 대한 인칭 과정을 예로 하였다.

이로써 정위치로 정차한 경우에는 열차 출입문을 개방하여 승하차하게 된다.

반면 아직 프락시머티플레이트(12)를 감지하지 못하고 정위치로 정차하지 못한 경우에는 다시 인칭작동하게 된다.

즉 상기 인칭정위치판별단계(S47)에 의하여 정차된 열차에 대해, 프락시머티센서(25)로부터 전송된 신호를 분석하여, 인칭추진 중에 프락시머티플레이트(12)를 감지하지 않으면서 프락시머티센서(25)가 프락시머티플레이트(12)를 감지할 수 있는 영역에 위치되지 않은 경우 차상신호장치(30)에서 인칭방향을 반대방향으로 설정하는 반대인칭방향설정단계(S50)를 수행한다.

이후 반대의 인칭방향으로 설정되어 상기 인칭추진단계(S43), 인칭정위치검지단계(S44), 인칭제동단계(S46), 및 인칭정위치판별단계(S47)를 수행하여 정위치 정차가 이루어지게 한다.

아울러 이상의 일련의 인칭작동에 있어서, 인칭작동 중 긴급정치신호를 수신받은 경우 정차하도록 실시될 수 있다. 이에 대한 과정을 보면, 상기 인칭수행단계(S40)는, 차상신호장치(30)에서 열차가 정차 전에 프락시머티센서(25)에서 선로 일측의 프락시머티플레이트(12)를 감지하였는지 판별하는 정차전센싱판별단계(S141)를 수행한다.

그리고 차상신호장치(30)에서 상기 정차전센싱판별단계(S141)에 의해 프락시머티플레이트(12)를 감지한 경우 열차를 후진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하거나, 또는 프락시머티플레이트(12)를 감지하지 않은 경우 열차를 전진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하는 인칭이동방향설정단계(S142)를 수행한다.

또한 추진장치(40)에 의하여 상기 인칭이동방향설정단계(S142)에 의해 설정된 방향으로 열차가 추진되도록 하는 인칭추진단계(S143)를 수행한다.

이에 상기 인칭추진단계(S143)의 수행으로 열차가 이동하는 중에 긴급정지 신호(EB, Emergency Break 신호)를 차상신호장치(30)에서 수신하는 인칭EB신호수신단계(S145)를 수행하는 것이다.

상기 인칭EB신호수신단계(S145)에서 긴급정지 신호에 의하여 제동장치(50)에 의하여 열차 이동을 정지시키는 인칭제동단계(S146)를 수행하는 것이다.

이후 차상신호장치(30)에서 상기 인칭제동단계(S146)로 정차된 열차에 대해, 프락시머티센서(25)로부터 전송된 신호를 분석하여, 프락시머티플레이트(12)를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서(25)가 위치되었는지 판별하는 인칭정위치판별단계(S147)를 수행하여 정위치 정차 여부를 판별하게 된다.

이와 같이 실시되는 본 발명에 따른 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법 및 시스템에 대해서 첨부된 도면을 참조하여 그 일 실시예시의 상세 설명을 살펴보면 다음과 같다.

이와 같은 본 발명의 기술은, 자동 무인 운전 열차가 역사에 정위치 정차를 실패할 경우, 즉 선로환경 및 제동특성에 의한 미주나 과주가 발생시(예, 열차 slip/slide 발생, 과제동 등) 자동 인칭 제어를 통해 열차가 정위치 정차를 할 수 있도록 하는 것이다.

그리하여 자동 무인 열차가 역에 도착할 때 과주 또는 미주로 인해 정위치 정차를 실패하여 열차 출입문 및 PSD(Platform Screen Door)는 자동으로 개방되지 않은 조건에서 자동 인칭 명령에 의해 열차는 정위치 정차를 위해 자동으로 재정렬을 시도한다. 열차가 과주한 경우 후진으로, 미주한 경우에는 전진으로 정위치 정차를 시도하여 출입문이 개방될 수 있도록 하는 기능을 제공한다.

이러한 본 발명의 이용분야는 RF-CBTC 열차 자동 무인 운행 차량의 차상 신호 장치에 적용할 수 있다.

특히 국내 자체기술을 통한 상용화를 하여 인칭기능 인칭 로직을 고안하였으며 자동 무인 운전시, 정위치 정차가 실패하더라도 자동으로 열차가 재정렬하면서, 무인운전이 가능하도록 마련되는 것이다.

이를 위한 구성으로써 프락시머티센서(25, Proximity sensor)가 마련된다. 이러한 프락시머티센서(25)는 역에 열차가 정차하는 동안, 차상신호장치(30)로 추가적인 위치정보를 제공한다. 프락시머티센서(25)는 역내에 설치된 프락시머티플레이트(12)를 감지하는 것이다.

프락시머티센서(25)는 차상신호장치(30)로 열차가 적절한 위치에 정차하였는지 감지된 정보를 보낸다. 프락시머티센서(25)에 의해 제공된 정위치 정차 감지신호에 대한 정위치 판별의 과정은 차상신호장치(30)가 승강장과 열차 출입문을 작동시키는 제어명령을 발신하기 전에 이루어져야 한다.

그리고 프락시머티플레이트(12)는 역사 내 정차 지점에 설치된 금속 판이나 발신장치 등으로 구비될 수 있다.

도 1의 도면에서 보면 프락시머티센서가 추진열차(17)에 설치됨을 보이고 있다.

이처럼 마련된 상태에서 도 1에서와 같이 열차가 역사에 진입하면서 정차 시, 프락시머티센서(25)가 프락시머티플레이트(12)를 검지하는 등, 정위치로 정차하면 출입문과 PSD가 열린다.

하지만 열차가 정위치 정차에 실패하면 도 3 내지 도 5 등에서와 같은 흐름도(flowchart) 로직과 같이 자동인칭 제어를 실시한다.

정차 전 플레이트 검지 여부에 따라서 제어가 나눠지고, 미주 조건으로 판단이 되면 전진으로 먼저 인칭이 이루어지도록 실시될 수 있다. 또는 정차 과정에서 프락시머티플레이트를 감지한 경우에는 후진의 인칭이 이루어질 수 있다.

그리고 이러한 인칭과정은 2m 범위에서 인칭을 하도록 실시될 수 있으며, 플레이트 검지를 실패하면 후진으로 2m 인칭이 다시 수행하게 된다.

반면 다시 후진 인칭을 하였지만 여전히 플레이트 검지에 실패한다면 전진으로 인칭하고, ATO(Automatic Train Operation)가 계산한 정위치 정차 지점에 열차를 위치시키도록 실시할 수 있다.

인칭과정은 이와 같이 전진 및 후진 방향으로 시행이 되며, 인칭 중 정위치 정차를 하였거나 DTG(Distance To Go)가 0.6m 범위 안에 들어오면 PWM 값 -100을 출력하여 상용만 제동으로 열차를 세우게 된다. 그리고 출입문 개폐가 가능하여 승객이 승/하차를 할 수 있다.

이상에서와 같이 열차가 프락시머티플레이트(12)를 감지하는 등 과주 조건이 된다면 후진으로 먼저 인칭이 되고, 반면 프락시머티플레이트(12)를 감지하지 않는 등 미주 조건일 경우 먼저 전진으로 인칭을 하게 된다.

또한 인칭 중 외부 조건에 의해 EB가 체결된다면(여기서 EB가 체결되는 조건은 열차에서 여러 사유에 의한 EB(Emergency Break) 신호수신 또는 사령에서 원격 EB 신호수신 등의 조건도 포함), 인칭은 종료되고, EB 체결 시점에서 정위치 정차 조건이 되면 출입문 개폐가 되지만, 그렇지 않은 경우에는 그대로 인칭은 종료하게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.

11 : 선로 12 : 프락시머티플레이트
15 : 열차 21 : 대차프레임 어셈블리
22 : 프락시머티 센서 브라켓 23 : 센서프페이서
25 : 프락시머티센서 30 : 차상신호장치
40 : 추진장치 50 : 제동장치
60 : 도어작동부

Claims (11)

1. 열차가 역내 소정 위치에 정차하는 역내정차단계;
   정차된 열차에 대해 차상신호장치에서 소정 정위치에 정차하였는지 판별하는 진입정위치정차판별단계;
   상기 진입정위치정차판별단계에 의하여 소정 정위치에 정차하지 않은 것으로 차상신호장치에서 판별한 경우 열차가 정위치로 추진되도록 하는 인칭수행단계; 및
   상기 인칭수행단계의 수행으로 열차가 정차한 이후 도어작동부에 의해 출입문을 작동시키는 출입문열림단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   차상신호장치에서 상기 진입정위치정차판별단계에 의하여 소정 정위치에 정차하지 않은 것으로 판별될 경우 차량관제장치로 인칭추진지시요청정보를 전송하고, 차량관제장치로부터 인칭추진명령을 수신하는 인칭요청-지시단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 인칭수행단계는,
   차상신호장치에서 상기 역내정차단계로 열차가 정차 전에 프락시머티센서에서 선로 일측의 프락시머티플레이트를 감지하였는지 판별하는 정차전센싱판별단계;
   차상신호장치에서 상기 정차전센싱판별단계에 의해 프락시머티플레이트를 감지한 경우 열차를 후진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하거나, 또는 프락시머티플레이트를 감지하지 않은 경우 열차를 전진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하는 인칭이동방향설정단계;
   추진장치에 의하여 상기 인칭이동방향설정단계에 의해 설정된 방향으로 열차가 추진되도록 하는 인칭추진단계;
   상기 인칭추진단계의 수행으로 열차가 이동으로 소정 정위치에 위치되었는지 차상신호장치에서 판별하는 인칭정위치검지단계;
   상기 인칭정위치검지단계에 의해 소정 정위치에 위치된 경우 제동장치에 의하여 열차 이동을 정지시키는 인칭제동단계; 및
   차상신호장치에서 상기 인칭제동단계로 정차된 열차에 대해, 프락시머티센서로부터 전송된 신호를 분석하여, 프락시머티플레이트를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서가 위치되었는지 판별하는 인칭정위치판별단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 인칭정위치검지단계는,
   상기 인칭추진단계의 수행으로 열차가 이동하는 중에 프락시머티센서에서 프락시머티플레이트를 감지하였는지 판별하는 플레이트센싱위치검지단계; 및
   상기 인칭추진단계의 수행으로 열차가 이동하는 중에 DTG 가 소정 거리 이내인지 판별하는 디티지위치검지단계;
   중 어느 하나의 위치검지단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 인칭정위치판별단계에 의하여 정차된 열차에 대해, 프락시머티센서로부터 전송된 신호를 분석하여, 인칭추진 중에 프락시머티플레이트를 감지하지 않으면서 프락시머티센서가 프락시머티플레이트를 감지할 수 있는 영역에 위치되지 않은 경우 차상신호장치에서 인칭방향을 반대방향으로 설정하는 반대인칭방향설정단계를 포함하며,
   이후 반대의 인칭방향으로 설정되어 상기 인칭추진단계, 인칭정위치검지단계, 인칭제동단계, 및 인칭정위치판별단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 인칭수행단계는,
   차상신호장치에서 열차가 정차 전에 프락시머티센서에서 선로 일측의 프락시머티플레이트를 감지하였는지 판별하는 정차전센싱판별단계;
   차상신호장치에서 상기 정차전센싱판별단계에 의해 프락시머티플레이트를 감지한 경우 열차를 후진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하거나, 또는 프락시머티플레이트를 감지하지 않은 경우 열차를 전진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하는 인칭이동방향설정단계;
   추진장치에 의하여 상기 인칭이동방향설정단계에 의해 설정된 방향으로 열차가 추진되도록 하는 인칭추진단계;
   상기 인칭추진단계의 수행으로 열차가 이동하는 중에 긴급정지 신호(EB신호)를 차상신호장치에서 수신하는 인칭EB신호수신단계;
   상기 인칭EB신호수신단계에서 긴급정지 신호에 의하여 제동장치에 의하여 열차 이동을 정지시키는 인칭제동단계; 및
   차상신호장치에서 상기 인칭제동단계로 정차된 열차에 대해, 프락시머티센서로부터 전송된 신호를 분석하여, 프락시머티플레이트를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서가 위치되었는지 판별하는 인칭정위치판별단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어방법.
   
7. 열차에 구비되어 열차의 추진 및 제동의 제어신호를 발생시키는 차상신호장치;
   상기 차상신호장치로부터 추진신호를 수신받고 열차를 추진시키는 추진장치;
   상기 차상신호장치로부터 제동신호를 수신받고 열차를 제동시키는 제동장치; 및
   상기 차상신호장치로부터 출입문작동신호를 수신받고 정지된 열차의 출입문을 작동시키는 도어작동부를 포함하고,
   선로 일측의 프락시머티플레이트를 감지하는 프락시머티센서를 열차 일측으로 구비하며,
   상기 차상신호장치는,
   프락시머티센서에서 센싱한 신호를 분석하고 소정 정위치에 열차가 정차하지 않은 경우 열차가 정위치로 추진되도록 인징추진시키는 것을 특징으로 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어시스템.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 차상신호장치는,
   열차가 소정 정위치에 정차하였는지 판별하는 정위치판별부;
   열차가 정차 전에 프락시머티센서에서 선로 일측의 프락시머티플레이트를 감지하였는지를 판별하여, 인칭작동 시 열차의 정차 전에 프락시머티플레이트를 감지한 경우 열차를 후진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하거나, 또는 프락시머티플레이트를 감지하지 않은 경우 열차를 전진시키는 방향으로 인칭방향을 설정하는 인칭이동방향설정부;
   상기 인칭이동방향설정부에 의해 설정된 방향으로 열차가 추진되도록 하는 제어신호를 추진장치로 전송하는 인칭추진신호처리부;
   열차가 이동으로 소정 정위치에 위치되었는지 판별하여 소정 정위치에 위치된 경우 제동장치로 제동제어신호를 전송하는 인칭제동신호처리부; 및
   인칭작동 이후 열차가 정차된 상태에서, 프락시머티센서로부터 전송된 신호를 분석하여, 프락시머티플레이트를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서가 위치되었는지 판별하는 인칭정위치판별부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어시스템.
   
9. 제 8항에 있어서,
   상기 인칭이동방향설정부는,
   일측방향으로의 인칭작동 이후 정지된 열차에 대해서, 프락시머티센서에서 전송된 신호에 대한 분석으로, 인칭작동 중에 프락시머티센서에서 프락시머티플레이트를 감지하지 않고 프락시머티플레이트를 감지할 수 있는 영역에 프락시머티센서가 위치되지 않은 경우 상기 인칭이동방향설정부는 인칭방향을 반대방향으로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어시스템.
   
10. 제 7항에 있어서,
    상기 프락시머티센서를 열차에 부착시키기 위해 열차 일측의 대차프레임 어셈블리에 고정된 프락시머티 센서 브라켓; 및
    일측에 상기 프락시머티 센서 브라켓이 결합되고, 타측에 프락시머티센서가 결합되어, 프락시머티플레이트로부터 프락시머티센서가 이격되는 이격거리를 조절하는 센서스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어시스템.
    
11. 제 10항에 있어서,
    상기 프락시머티 센서 브라켓은,
    상기 대차프레임 어셈블리에 고정되는 프레임어셈블리체결부;
    상기 센서스페이서가 고정되는 센서체결부; 및
    상기 프레임어셈블리체결부와 센서체결부가 소정 각도를 이루고 소정 거리를 갖도록 연결시키는 브라켓서포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 무인열차의 정위치 정차 실패 시 자동 인칭제어시스템.
    

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