KR20180020350A - Verificator for operation function verification of moving device and method thereof - Google Patents

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KR20180020350A
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Abstract

The present invention relates to verification device and method for verifying a function of calculating a moving speed and a location of a moving body. The verification device for verifying a function of calculating a moving speed and a location of a moving body comprises: a coil installed on the ground on which a moving body runs; a magnetic body installed on the moving body to generate a magnetic flux to produce an induction voltage in the coil; a voltage sensor installed on the moving body to detect the induction voltage; and a calculation means to change a signal detected by the voltage sensor to a square wave to selectively calculate a location, a moving speed, and a running direction of the moving body. According to the present invention, an influence by a location information correction error caused by a response range of an RFID tag used as a conventional wayside coil can be minimized, and a location, a direction, and a moving speed of a moving body which cannot be calculated by using an RFID can be verified.

Description

이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치 및 방법 {Verificator for operation function verification of moving device and method thereof}Technical Field [0001] The present invention relates to a verification apparatus and method for verifying a movement speed and a position calculation function of a moving object,

본 발명은 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치 및 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 사람 또는 화물을 수송하는 철도차량, 자율주행차량과 같은 이동체의 이동속도, 특정위치확인, 이동방향을 연산하는 기능의 수행시 보다 높은 안전성을 확보할 수 있도록 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능을 검증하기 위한 검증 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a verifying apparatus and method for verifying a moving speed and a position calculating function of a moving object, and more particularly, to a verifying apparatus and method for verifying a moving speed of a moving object such as a person or a railroad car carrying a cargo, The present invention relates to a verification apparatus and method for verifying a movement speed and a position calculation function of a moving object so as to ensure a higher safety in performing a function of calculating a direction.

일반적으로 철도차량, 자율주행차량 등의 이동체는 대단위 운송 시스템으로 고도의 안전성이 최우선적으로 확보되어야 하는 대량 운송 교통 수단으로, 철도차량, 자율주행차량 및 승객의 안전을 확보하고 운행 효율을 높이며 운전 편리성을 향상시키기 위해 많은 장치들이 지속적으로 개발되어 왔다.In general, moving vehicles such as railway cars and self-propelled vehicles are mass transportation vehicles that require high level of safety as a high level transportation system. They ensure the safety of railway cars, autonomous vehicles and passengers, Many devices have been developed continuously to improve convenience.

특히, 이동체의 위치와 이동거리의 측정 및 감시는 열차의 운행을 위해 필수적으로 이루어져야 한다.In particular, the measurement and monitoring of the position and movement distance of the moving object must be essential for the operation of the train.

이때, 이동체의 위치 감시를 위한 것으로, 지상(地上)에 지상자인 RFID 태그를 설치하고 이를 열차에서 RFID 리더를 이용해 RFID 태그의 위치를 인식하는 방식이 일반적이며 그 일 예로 공개특허 제10-2010-0083043호 등이 제안된 바 있다. In order to monitor the position of a moving object, a method of installing a ground RFID tag on the ground and recognizing the position of the RFID tag using the RFID reader on a train is generally used. For example, 0083043 and the like have been proposed.

이와 같이 지상자로서 RFID 태그를 이용하는 종래 위치 검지 방식은 도 1에 도시된 바와 같이 지상에 RFID 태그(3)를 설치하고, 이동체(1)에 RFID 리더(11)를 설치하는 구조이고, 이동체(1)에 설치된 RFID 리더(11)가 지상에 설치된 RFID 태그(3)를 검지하여 이동체의 위치를 확인한다. 1, the RFID tag 3 is installed on the ground and the RFID reader 11 is installed on the moving body 1. The RFID tag 3 is mounted on the moving object 1 1 detects the RFID tag 3 installed on the ground and confirms the position of the moving object.

좀 더 구체적으로 설명하면 RFID 리더(11)는 전원이 공급되면 RFID 태그(3)를 구동하기 위한 전원을 무선을 이용하여 끊임없이 공급하고, RFID 태그(3)는 무선으로 공급된 전원이 일정수준에 도달하면 ID와 기타 정보를 포함한 프로토콜을 전송한다. RFID 리더(11)는 RFID 태그(3)에서 전송된 프로토콜을 읽고, 해당 정보를 신호장치 등의 연계되어 있는 장치로 전송한다. 이에 따라 신호 장치 등의 연계 장치는 RFID 태그(3)가 설치된 위치정보를 이용하여 이동체(1)의 현재위치정보가 갖고 있는 오류를 보정한다.More specifically, the RFID reader 11 continuously supplies power for driving the RFID tag 3 when power is supplied, and the RFID tag 3 continuously supplies the power for driving the RFID tag 3 to a certain level When it arrives, it sends the protocol including ID and other information. The RFID reader 11 reads the protocol transmitted from the RFID tag 3 and transmits the information to a device connected to the signal device or the like. Accordingly, the linking device such as a signal device corrects an error of the current position information of the mobile body 1 by using the position information in which the RFID tag 3 is installed.

한편, 도 2를 참고하면 지상자로 사용하는 RFID 태그(3)는 전원이 내장되지 않고 외부에서 RF로 전송된 전력을 에너지로 사용한다. RF전송된 전력이 설정값을 초과하면 RFID 태그(3)는 데이터가 확정된 프로토콜에 외부로 방사한다. Meanwhile, referring to FIG. 2, the RFID tag 3 used as a ground wire uses power transmitted from the outside to the RF tag 3 as energy, without power. When the RF transmitted power exceeds the set value, the RFID tag 3 emits the data outward to the confirmed protocol.

이때, RFID 태그(3)가 프로토콜을 방출하는데 필요한 전력은 이동체(1)에 설치된 RFID 리더(11)에서 보낸다. 이러한 원리에 위해서 RFID 태그(3)가 동작을 하기 때문에 이동체(1)가 RFID 태그(3)의 바로 위를 통과하기 전에 RFID 태그(3)를 검지하는 일이 발생하거나, RFID 태그(3)를 통과한 후에 RFID 태그(3)를 검지할 수 있다. 이와 같은 이동체의 RFID 리더(11)가 RFID 태그(3)를 검지할 수 있는 영역을 응동범위라고 한다. At this time, the power required for the RFID tag 3 to release the protocol is sent from the RFID reader 11 installed in the mobile unit 1. [ Because the RFID tag 3 operates in accordance with this principle, it may happen that the mobile body 1 detects the RFID tag 3 before passing over the RFID tag 3, The RFID tag 3 can be detected. An area in which the RFID reader 11 of the mobile body can detect the RFID tag 3 is referred to as an active range.

그런데, 지상에 있는 RFID 태그(3)의 응동범위는 환경에 따라 일정하지 않기 때문에 이동체(1)는 RFID 리더(11)가 RFID 태그(3)의 프로토콜을 수신하였을 때 이동체(1)가 RFID 태그(3) 위에 있지 않고 어느 정도의 오차를 갖는다. 따라서, RFID방식의 경우 이동체(1)의 정확한 위치를 보정하는 것이 어렵다. Since the active range of the RFID tag 3 on the ground is not constant depending on the environment, when the RFID reader 11 receives the protocol of the RFID tag 3, (3) and has some error. Therefore, in the case of the RFID system, it is difficult to correct the exact position of the mobile unit 1. [

그리고, 이동체(1)가 RFID 태그(3)를 통과할 때의 통과속도를 확인할 수 없기 때문에 이동체가 자신의 현재속도를 검증할 수 없다. Since the passing speed when the moving object 1 passes through the RFID tag 3 can not be confirmed, the moving object can not verify its current speed.

물론, 이러한 문제점을 보완하기 위해서 RFID 태그를 대신하여 인덕터와 캐패시터로 전기회로를 구성하여 특정주파수에서 동작하도록 하여 이동체의 리더기 안테나가 해당 전기회로 위를 통과할 때만 응동하도록 공진현상을 이용하는 유도결합을 이용하고 있으나, 설정할 수 있는 주파수가 한정되어 있고, 이동체의 통과속도를 확인할 수 없다.Of course, in order to compensate for this problem, in place of the RFID tag, an inductive coupling that uses an inductor and a capacitor to constitute an electric circuit and operates at a specific frequency so as to resonate only when the reader antenna of the moving object passes over the electric circuit, However, the frequency that can be set is limited, and the passing speed of the moving object can not be confirmed.

참고문헌: 공개특허 제10-2010-0083043호Reference Document: Published Patent No. 10-2010-0083043

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 지상자로 사용되는 RFID 태그의 응동범위로 인한 오차 문제를 해소할 수 있도록 이동체가 주행하는 주행로에 간단한 구조의 지상자를 설치하여 이동체의 속도, 위치, 방향을 확인하여 이동체가 연산한 속도값, 위치값, 방향을 감시하여 보다 높은 안전성을 확보할 수 있는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide an RFID tag, Provided is a verification apparatus and method for verifying a movement speed and a position calculation function of a moving object, which can confirm a speed, a position, and a direction and monitor a speed value, a position value, and a direction calculated by the moving object, .

특히, 본 발명은 종래 RFID가 갖고 있는 응동범위로 인한 이동체의 위치오류 보정의 한계를 개선하여 이동체의 통과속도와 이동방향 등의 정보를 생성하여 이동체의 안전한 이동을 보장할 수 있는 이동체 속도검증장치를 활용한 이동체방호기능 검증 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Particularly, the present invention relates to a mobile body speed verification device capable of securely moving a mobile body by generating information such as a passing speed and a moving direction of the mobile body by improving the limitation of the position error correction of the mobile body due to the range of coverage, And an object of the present invention is to provide a device and method for verifying a function of protecting a mobile body using the same.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; In order to solve such a technical problem,

이동체가 주행하는 지상에 설치되는 코일과; 상기 이동체에 설치되어 상기 코일에 유도전압이 생성되도록 자속을 발생하는 자성체와; 상기 이동체에 설치되어 상기 유도전압을 검지하는 전압센서와; 상기 전압센서에서 검지한 신호를 구형파로 전환하여 이동체의 위치, 이동속도, 주행방향을 선택적으로 연산하는 연산수단;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치를 제공한다. A coil installed on the ground on which the moving body travels; A magnetic body installed in the moving body to generate a magnetic flux to generate an induced voltage in the coil; A voltage sensor installed in the moving body for detecting the induced voltage; And a calculation means for selectively calculating a position, a moving speed, and a traveling direction of the moving object by converting a signal detected by the voltage sensor into a square wave. to provide.

이때, 상기 자성체는 전자석 또는 영구자석인 것을 특징으로 한다. Here, the magnetic body may be an electromagnet or a permanent magnet.

그리고, 상기 이동체는 철도차량이며 상기 코일은 선로의 양쪽 레일 사이에 설치되며, 레일의 단면과 코일의 단면이 평행하게 설치되는 것을 특징으로 한다. The moving body is a railway vehicle, and the coils are installed between both rails of the line, and the cross section of the rail and the cross section of the coil are installed in parallel.

이때, 상기 코일은 선로의 양쪽 레일을 지지하는 침목과 침목 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다. At this time, the coil is installed between a sleeper supporting the both rails of the track and a sleeper.

아울러, 상기 코일은 복수를 설정된 간격을 유지하며 설치하여 코일그룹을 형성하고, 상기 연산수단은 상기 전압센서에서 검지한 신호를 구형파로 전환하여 코일그룹의 코일그룹ID를 확인하여 상기 이동체의 위치, 이동속도, 주행방향을 선택적으로 연산하는 것을 특징으로 한다. In addition, a plurality of the coils are provided with a predetermined interval to form a coil group, and the calculating means converts the signal detected by the voltage sensor into a square wave to confirm the coil group ID of the coil group, The traveling speed, and the traveling direction of the vehicle.

이때, 상기 연산수단은 이동체에 설치되어 구형파를 해석하여 확인한 코일그룹ID를 이용하여 이동체가 통과한 지상위치를 확인하는 것을 특징으로 한다. In this case, the arithmetic means is characterized in that the arithmetic means identifies the ground position through which the moving object has passed, using the coil group ID which is installed in the moving body and confirmed by analyzing the square wave.

그리고, 상기 연산수단은 코일그룹ID의 첫번째 구형파와 마지막 구형파를 이용하여 이동체가 코일그룹을 통과한 속도를 연산하는 것을 특징으로 한다. The calculating means calculates the velocity at which the moving object has passed through the coil group using the first square wave and the last square wave of the coil group ID.

아울러, 상기 연산수단은 복수의 코일그룹ID를 분석하여 이동체의 주행방향을 확인하는 것을 특징으로 한다. Further, the calculating means analyzes the plurality of coil group IDs to confirm the running direction of the moving object.

또한, 본 발명은;The present invention also provides

복수의 코일로 이루어지는 복수의 코일그룹이 설치되는 지상을 주행하는 이동체에 설치되는 전압센서에서 검지되는 유도전압을 수신하는 제1단계; 상기 유도전압을 구형파로 전환하여 해석하여 코일그룹ID를 확인하고 이동체의 위치를 확인하는 제2단계; 상기 코일그룹ID의 첫번째 구형파와 마지막 구형파를 이용하여 이동체가 코일그룹을 통과한 이동체의 주행속도를 연산하는 제3단계; 복수의 코일그룹ID를 분석하여 이동체의 주행방향을 판단하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 방법도 제공한다. A first step of receiving an induced voltage detected by a voltage sensor installed on a moving body running on the ground on which a plurality of coil groups composed of a plurality of coils are installed; A second step of converting the induced voltage into a square wave to analyze the coil group ID and confirming the position of the moving body; A third step of calculating a traveling speed of the moving object passing through the coil group using the first square wave and the last square wave of the coil group ID; And a fourth step of analyzing a plurality of coil group IDs and determining a traveling direction of the moving object. The present invention also provides a verification method for verifying a moving speed and a position calculation function of a moving object.

이때, 상기 제3단계는 상기 코일그룹의 첫 번째 코일과 마지막 코일간의 간격을 첫 번째 코일과 마지막 코일 사이를 통과한 시간으로 나누어 이동체의 주행 속도를 연산하는 단계인 것을 특징으로 한다. In this case, the third step is a step of calculating the traveling speed of the moving object by dividing the interval between the first coil and the last coil of the coil group by the time passed between the first coil and the last coil.

그리고, 상기 제4단계는 복수의 코일그룹ID를 비교하여 코일그룹ID의 증가 또는 감소를 비교하여 이동체의 이동방향을 확인하는 단계인 것을 특징으로 한다. In the fourth step, the moving direction of the moving object is confirmed by comparing the coil group IDs by comparing the coil group IDs.

본 발명에 따르면, 종래 지상자로 사용되는 RFID 태그가 갖고 있는 응동범위로 인하여 발생되는 위치정보 보정오차에 위한 영향을 최소화함은 물론 이동체의 위치 및 방향은 물론 RFID를 이용해서는 연산할 수 없는 이동체의 이동속도도 검증할 수 있다.According to the present invention, it is possible to minimize the influence of the positional information correction error caused by the range of motion of the RFID tag used as a ground member in the past, The speed of movement can also be verified.

특히, 본 발명은 복수의 코일로 이루어지는 코일그룹을 구리 등의 단순히 전도성 물질로 구성하고 무선장치 등 전자부품을 사용하지 않아 내구성이 우수하여 한번 설치 후 반영구적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 전자유도현상을 이용하기 때문에 이동체가 주행하는 지상의 먼지, 기름 등 주변환경의 영향을 거의 받지 않아 신뢰성 역시 높다.Particularly, the present invention is characterized in that a coil group made up of a plurality of coils is formed of a conductive material such as copper and the like, and an electronic part such as a wireless device is not used, so that the coil group is excellent in durability and can be used semi-permanently after being installed once, Therefore, it is hardly influenced by the surrounding environment such as ground dust and oil running on the moving body, and reliability is also high.

도 1은 종래 일반적인 RFID 방식을 사용하는 이동체의 위치 보정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 종래 일반적인 RFID 방식 지상자의 응동범위를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 유도전압 발생원리를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 코일의 설치 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 코일그룹의 설치 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 이동체의 이동속도 연산과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 흐름도이다.FIG. 1 is a view for explaining position correction of a moving object using a conventional RFID system.
FIG. 2 is a view for explaining a range of the conventional RFID type ground contact.
FIG. 3 is a view for explaining the induction voltage generation principle for verifying the moving speed and the position calculating function of the moving object according to the present invention.
4 is a block diagram of a verification apparatus for verifying a moving speed and a position calculation function of a moving object according to the present invention.
5 is a view showing an example of installation of a coil for verifying the moving speed and position calculating function of the moving object according to the present invention.
6 is a view showing an example of installation of a coil group for verifying the moving speed and position calculating function of the moving object according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a moving speed calculation process of a moving object according to the present invention.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a verification procedure for verifying a moving speed and a position of a moving object according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치 및 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate a verifying apparatus and method for verifying a moving speed and a position calculating function of a moving object according to the present invention.

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.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

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. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

본 발명은 현재 사용중인 RFID가 갖고 있는 응동범위로 인한 열차위치오류 보정의 한계를 개선하고 이동체의 통과속도와 이동체의 이동방향 등의 정보를 생성하여 이동체의 안전한 이동을 보장하기 위해 전자기 유도전압을 이용하여 이동체의 위치연산오류 보정, 이동체의 이동속도 검증, 이동체의 이동방향 검지를 수행한다.The present invention improves the limitation of train position error correction due to the active range of RFID currently in use and generates electromagnetic induction voltage in order to ensure safe movement of the moving object by generating information such as the passing speed of the moving object and the moving direction of the moving object To correct the position calculation error of the moving object, to verify the moving speed of the moving object, and to detect the moving direction of the moving object.

도 3을 참고하면 본 발명은 금속도체(101)가 자속을 끊을 때 발생되는 유도전압을 검지하여 현재 통과지점, 현재 통과속도 및 주행방향을 검지한다.Referring to FIG. 3, the present invention detects an induced voltage generated when the metal conductor 101 breaks magnetic flux, and detects a current passing point, a current passing speed, and a running direction.

즉, 금속도체(101)가 자속을 끊을 때 발생되는 유도전압(또는 유기전압)이 코일(112)에 생성되기 때문에 이와 같은 원리를 본원발명에 적용한다. That is, since the induction voltage (or the induced voltage) generated when the metal conductor 101 breaks the magnetic flux is generated in the coil 112, this principle is applied to the present invention.

이와 같은 본 발명은 도 4를 참고하면 이동체(1)가 주행하는 지상에 설치되는 코일(112)과, 이동체(1)에 설치되어 상기 코일(112)에 유도전압이 생성되도록 자속을 발생하는 자성체(120)와, 상기 이동체(1)에 설치되어 상기 유도전압을 검지하는 전압센서(130)와, 상기 전압센서(130)에서 검지한 신호를 구형파로 전환하여 이동체(1)의 위치와 이동속도 및 주행방향을 연산하는 연산수단(140)으로 구성된다.Referring to FIG. 4, the present invention includes a coil 112 mounted on the ground on which the moving body 1 travels, a magnetic body 112 installed on the moving body 1, A voltage sensor 130 installed in the moving body 1 for detecting the induced voltage and a voltage sensor 130 for converting a signal detected by the voltage sensor 130 into a rectangular wave to detect a position and a moving speed of the moving body 1, And calculation means (140) for calculating a running direction.

이하, 본 발명의 각부 구성을 설명한다.The constitution of each part of the present invention will be described below.

상기 코일(112)은 자성체(120)에 의해 유도전압이 발생되는 것으로 지상에 설치한다. 코일(112)은 종단이 없는 루프로 구성된다. The coil 112 is installed on the ground as an induced voltage is generated by the magnetic body 120. The coil 112 is constituted by a loop having no end.

이때, 유도전압(또는 유기전압)은 코일(112)에 생성되기 때문에 코일(112)을 이동체(1)에 설치하고, 자성체(120)를 지상에 설치하는 것이 용이하지만, 자성체(120)의 설치비용이 고가이고 설치 후 유지관리에 어려움이 있으므로, 본 발명은 자속을 발생하는 자성체(120)를 이동체(1)에 설치하고, 유도전압이 발생되는 코일(112)은 지상에 설치한다. At this time, since the induction voltage (or the induced voltage) is generated in the coil 112, it is easy to provide the coil 112 on the moving body 1 and to mount the magnetic body 120 on the ground. However, Since the cost is high and maintenance after installation is difficult, in the present invention, the magnetic body 120 generating the magnetic flux is provided on the moving body 1, and the coil 112 on which the induced voltage is generated is installed on the ground.

그리고, 자속을 발생하는 자성체(120)는 전자석 또는 영구자석을 사용할 수 있으며, 이와 같은 자성체(120)는 이동체(1)에 설치한다.The magnetic body 120 generating the magnetic flux may use an electromagnet or a permanent magnet, and such a magnetic body 120 is provided on the moving body 1. [

이와 같은 구성에 의한 유도전압을 검지하는 과정을 살펴보면, 이동체(1)에 설치되는 자성체(120)는 일정한 밀도의 자속을 생성한다. 이에 따라 이동체(120)가 지상에 설치된 코일(112)을 통과하면 코일(112)에 유도전압이 발생한다. In the process of detecting the induced voltage by such a configuration, the magnetic substance 120 installed in the moving object 1 generates a magnetic flux of a constant density. Accordingly, when the moving body 120 passes through the coil 112 installed on the ground, an induced voltage is generated in the coil 112.

그리고, 코일(112)에 발생된 유기전압으로 코일(112)에 전류가 흐르고, 그 전류에 의해서 생성된 자속이 이동체(1)의 자속에 영향을 미친다. 그에 따라 이동체(1)는 코일(112)에서 생성된 자속의 영향으로 유도전압이 발생하며, 이동체(1)에서는 유도전압을 검지하여 지상에 설치된 코일(1)을 통과하고 있는 것을 확인할 수 있다.A current flows in the coil 112 due to the induced voltage generated in the coil 112, and the magnetic flux generated by the current affects the magnetic flux of the moving body 1. Accordingly, the moving object 1 generates an induced voltage by the influence of the magnetic flux generated in the coil 112, and it can be confirmed that the moving object 1 detects the induced voltage and passes through the coil 1 installed on the ground.

이와 같은 원리를 이용하는 본 발명은 이동체(1)가 지상에 설치된 코일(112) 위를 통과하면서 발생되는 유도전압을 검지하여 이동체(1)의 이동에 필요한 여러 가지 정보를 생성하는 원리와 절차를 정의하였으며, 지상에 위치하는 코일(112)의 설치에 관해서는 적용가능분야 및 설치의 이해를 위해서 도 5를 참고하여 철도를 대상으로 설명한다. The present invention using this principle defines a principle and a procedure for detecting an induced voltage generated when a moving object 1 passes over a coil 112 installed on the ground to generate various information necessary for movement of the moving object 1 With respect to the installation of the coil 112 located on the ground, the railway will be described with reference to FIG. 5 for the understanding of applicable fields and installation.

우선 코일(112)은 이동체(1)인 철도차량이 이동하는 선로의 양쪽 레일(103,103') 사이에 설치되며, 레일(103)의 단면과 코일(112)의 단면이 평행하게 설치되어 유도전압이 최대가 되도록 한다. 도 5에 도시된 바에 의하면 코일(103)은 침목(104)과 침목(104') 사이에 설치되며 레일(103)의 윗면보다 높지않게 설치하여 이동체(1)의 부속물과 접촉하지 않도록 한다. The coil 112 is installed between the rails 103 and 103 'of the line on which the railway vehicle as the moving body 1 moves and the end face of the rail 103 and the end face of the coil 112 are provided in parallel, Max. 5, the coil 103 is installed between the treadmill 104 and the treadmill 104 'so as not to be higher than the upper surface of the rail 103 so as not to come into contact with the attachment of the moving body 1. [

한편, 도 6에 도시된 바와 같이 침목(104)과 침목(104') 사이에는 복수의 코일(112,112')을 설치한다. 이와 같이 복수의 코일(112)을 설정된 간격을 유지하며 설치함으로써, 다수의 유도전압이 발생하게 되는데, 이와 같은 다수의 유도전압을 이용하여 코일의 ID로 사용하며, 이를 이용하여 이동체(1)가 현재 통과한 위치를 확인할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 6, a plurality of coils 112 and 112 'are installed between the sleepers 104 and 104'. A plurality of induction voltages are generated by setting the plurality of coils 112 at predetermined intervals, and the induction voltage is used as an ID of the coils. By using the induction voltage, You can see where you are currently passing.

이때, 코일(112)과 코일(112') 간의 거리는 등간격을 유지하도록 하고, 코일(112)이 없는 곳은 유기전압이 발생하지 않는다. 이에 따라 코일(112)이 있는 곳은 유기전압이 발생하므로 신호를 '1'로 처리하고, 코일(112)이 없는 곳은 유기전압이 발생하지 않으므로 신호를 '0'으로 처리한다. At this time, the distance between the coil 112 and the coil 112 'is kept equal, and no organic voltage is generated in the absence of the coil 112. Accordingly, the signal is processed as '1' because the induced voltage is generated in the place where the coil 112 exists, and the signal is processed as '0' because no induced voltage is generated in the absence of the coil 112.

도 6에 도시된 바에 의하면 침목(104)과 침목(104') 사이에 4개의 코일(112)이 설치되어 있고, 유기전압이 모두 발생하므로 신호는 '1111'로 처리되므로 코일ID가 '1111'이 된다.6, since four coils 112 are provided between the sleepers 104 and 104 'and the signals are processed as' 1111' because all the induced voltages are generated, the coil ID is' 1111 ' .

이와 같은 코일ID 생성을 위한 복수의 코일(112) 묶음을 코일그룹(110)으로 칭하고, 따라서 도 6에 도시된 코일그룹 ID는 '1111'이 된다.The bundle of the plurality of coils 112 for generating the coil ID is referred to as a coil group 110, and thus the coil group ID shown in FIG. 6 becomes '1111'.

이때, 코일그룹 ID의 비트수 확인을 명확히 하기 위해서 코일그룹(110)의 앞쪽과 뒤쪽에는 코일을 각각 1개씩 추가로 설치한다. 예를 들어 코일그룹 ID가 4비트인 경우, 2개를 추가하여 코일그룹ID의 시작과 코일그룹ID의 종료를 확인할 수 있도록 하였다.At this time, in order to clarify the number of bits of the coil group ID, one coil is additionally provided in front of and behind the coil group 110, respectively. For example, when the coil group ID is 4 bits, two pieces are added so that the start of the coil group ID and the end of the coil group ID can be confirmed.

이에 앞뒤쪽 코일의 '1','1'을 포함하는 경우 예를 들어 아래의 (1) 내지 (4)와 같이 코일1 내지 4의 유무에 따라 비트구성이 달라질 수 있다.For example, the bit configuration may vary depending on the presence or absence of the coils 1 to 4 as shown in the following (1) to (4) when the first and second coils include '1'

(1) 코일1을 설치하지 않은 경우 : 101111  (1) Without coil 1: 101111

(2) 코일2를 설치하지 않은 경우 : 110111  (2) Without coil 2: 110111

(3) 코일3을 설치하지 않은 경우 : 111011  (3) Without coil 3 installed: 111011

(4) 코일4를 설치하지 않은 경우 : 111101  (4) Without coil 4: 111101

이와 같은 코일그룹(110)은 복수의 코일(112)로 구성하며, 코일은 전도성 고체물질인 구리 재질로 이루어진다. 그리고 상기 코일그룹(110)은 적어도 3개 이상의 코일(112)로 구성함이 바람직하다. The coil group 110 includes a plurality of coils 112, and the coils are made of copper, which is a conductive solid material. The coil group 110 may include at least three coils 112.

따라서, 코일그룹(110)의 맨 앞쪽 코일은 코일그룹의 시작을 알리고, 코일그룹의 마지막 코일은 코일그룹의 종료를 알리며, 맨 앞쪽 코일과 마지막 코일 사이에는 1개 이상의 코일을 배치한다.Thus, the frontmost coil of the coil group 110 informs the start of the coil group, the last coil of the coil group announces the end of the coil group, and one or more coils are arranged between the frontmost coil and the last coil.

이울러, 상기 코일그룹(110)은 인접한 코일(112,112')간의 간섭을 최소화하기 위해 지상 또는 차상에 자계 차단판을 코일 사이에 배치하거나 직선형 자석을 사용하는 등의 다양한 방식을 적용함도 바람직하다.In order to minimize the interference between the adjacent coils 112 and 112 ', the coil group 110 may be arranged in various ways such as disposing a magnetic shield plate between coils on the ground or on a vehicle, or using a linear magnet .

한편, 본 발명에서는 코일그룹(110)을 구성하는 코일(112)과 코일(112')의 간격을 일정하게 설치하여 이동체(1)가 코일(112)이 설치된 구간을 통과할 때의 이동체 속도를 확인할 수 있다. In the present invention, the distance between the coil 112 and the coil 112 'constituting the coil group 110 is set to be constant so that the moving body speed when the moving body 1 passes through the section where the coil 112 is installed Can be confirmed.

이는 상기 이동체(1)에 설치되는 전압센서(130)에서 이동체(1)에 설치되어 있는 자성체(120)의 자속과 지상에 설치된 코일그룹(110)의 자속간의 상호작용에 의해서 발생되는 유도전압을 검지하며 이와 같은 검지신호는 이동체(1)에 설치되는 연산수단(140)으로 입력된다. 이 경우 상기 전압센서(130)에서 검지되는 유도전압 신호는 전압파형으로서 이는 연산수단(140)으로 입력되며 구형파로 전환한다.This is because the induction voltage generated by the interaction between the magnetic flux of the magnetic body 120 installed on the moving body 1 and the magnetic flux of the coil group 110 installed on the ground in the voltage sensor 130 installed in the moving body 1 And such a detection signal is inputted to the calculation means 140 provided in the mobile unit 1. [ In this case, the induced voltage signal detected by the voltage sensor 130 is a voltage waveform, which is input to the calculation means 140 and converted to a square wave.

이후 상기 연산수단(140)은 이동체(1)에 설치되어 구형파를 해석하여 코일그룹ID를 확인하고, 코일그룹ID를 이용하여 이동체(1)가 통과한 지상위치를 확인한다. Then, the calculation means 140 is installed in the moving object 1, analyzes the square wave to check the coil group ID, and confirms the ground position where the moving object 1 has passed using the coil group ID.

특히, 상기 연산수단(140)은 첫번째 구형파와 마지막 구형파를 이용하여 이동체(1)가 코일그룹(110)을 통과한 속도를 연산하며, 코일그룹ID를 분석하여 이동체(1)의 주행방향을 확인한다.Particularly, the calculation unit 140 calculates the velocity at which the moving object 1 has passed through the coil group 110 using the first square wave and the last square wave, analyzes the coil group ID, and confirms the traveling direction of the moving object 1 do.

이와 같은 연산수단(140)은 메모리가 구비되는 마이컴 등의 다양한 연산처리장치로 구성될 수 있다.The computing means 140 may be implemented by various computing devices such as a microcomputer equipped with a memory.

이하, 도 7을 참고로 본 발명에 따른 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 이동체 속도를 계산하는 과정을 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 7, a description will be made of a process for calculating the moving object velocity for verifying the moving speed and the position calculating function of the moving object according to the present invention.

우선 이동체(1)에 설치된 연산수단(140)은 코일그룹(110)을 구성하는 첫 번째 코일과 마지막 코일간의 간격 L을 설정값으로 내부 저장하고 있다.The calculation means 140 installed in the moving body 1 internally stores the interval L between the first coil and the last coil constituting the coil group 110 as a set value.

이와 같은 연산수단(140)은 전압센서(130)에서 검지되는 유도전압이 입력되면 구형파로 전환한다.When the induced voltage detected by the voltage sensor 130 is input, the computing means 140 switches to a square wave.

이때, 이동체가 이동하면서 복수의 코일(112)을 통과하면서 전압센서(130)에서 복수의 유도전압이 검지되어 연산수단(140)에 입력되며 복수의 구형파를 생성하게 된다.At this time, the moving object moves while passing through the plurality of coils 112, and a plurality of induced voltages are detected by the voltage sensor 130 and input to the calculation means 140 to generate a plurality of square waves.

이에 따라 연산수단(140)은 첫 번째 코일의 구형파와 마지막 코일의 구형파간 시간 T를 계산한다. 이때, 시간 T는 이동체(1)가 첫 번째 코일과 마지막 코일 사이를 통과한 시간을 의미한다.Accordingly, the calculation means 140 calculates the time T between the square wave of the first coil and the square wave of the last coil. At this time, the time T means the time that the moving body 1 passed between the first coil and the last coil.

이후, 연산수단(140)은 첫 번째 코일과 마지막 코일간의 간격 L을 첫 번째 코일과 마지막 코일 사이를 통과한 시간 T로 나누어 속도 V를 연산한다.Then, the calculation means 140 calculates the velocity V by dividing the interval L between the first coil and the last coil by the time T passed between the first coil and the last coil.

이하, 도 8을 참고로 본 발명에 따른 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 이동체 이동방향을 계산하는 과정을 설명한다. Hereinafter, with reference to FIG. 8, a process of calculating a moving direction of a moving object for verifying a moving speed and a position calculating function of the moving object according to the present invention will be described.

코일그룹ID를 이용하여 이동체(1)의 이동방향을 확인할 수 있으며, 이동체 이동방향은 다음과 같이 계산한다. 우선 지상에 설치되는 코일그룹(110) 간에는 일정한 규칙을 갖으며, 이동체(1)에 설치된 연산수단(140)은 검지된 코일그룹ID를 비교하여 코일그룹ID가 증가하는지 또는 감소하는지를 비교하여 이동체(1)의 이동방향을 확인한다. 예를 들어 코일그룹ID가 '101111', '110111', '110111' 등으로 연속적으로 배치되는 경우 이동체의 이동방향에 따라 이동체(1)의 이동방향을 확인할 수 있다.The moving direction of the moving object 1 can be confirmed using the coil group ID, and the moving direction of the moving object is calculated as follows. The calculation unit 140 provided in the moving object 1 compares the detected coil group IDs to determine whether the coil group ID is increasing or decreasing. 1) is confirmed. For example, if the coil group ID is continuously arranged as '101111', '110111', or '110111', the moving direction of the moving object 1 can be confirmed according to the moving direction of the moving object.

이와 같은 본 발명은 이동체(1)의 위치연산기능의 오류보정에 사용되는 RFID가 갖고 있는 응동범위로 인하여 발생되고 있는 위치오차를 보정하고, 동시에 이동체(1)의 이동속도를 확인하고, 이동체의 이동방향을 검지하여 이동체의 안전한 이동을 보장한다.The present invention as described above corrects the position error generated due to the range of motion of the RFID used for the error correction of the position calculating function of the mobile unit 1 and at the same time confirms the moving speed of the mobile unit 1, And detects the moving direction to ensure safe movement of the moving object.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이 지상에 설치되는 코일그룹(110)과, 이동체(1)에 설치되는 자성체(120)와, 전압센서(130) 및 연산수단(140)을 통해 이동체(1)의 위치, 속도 및 주행방향을 확인할 수 있다.That is, as shown in Fig. 8, the moving body 1 is rotated by the coil group 110 installed on the ground, the magnetic body 120 provided on the moving body 1, the voltage sensor 130 and the calculating means 140, The speed, and the running direction of the vehicle.

도 8에 도시된 바와 같이 이동체(1)의 일 예로 열차의 이동시 전압센서(130)를 통해 지상자 ID정보에 해당하는 코일그룹ID를 검지한다.(S1)8, the coil group ID corresponding to the ground box ID information is detected through the voltage sensor 130 when the train is moved (S1). For example,

그리고, 상기 연산수단(140)은 전압센서(130)를 통해 검지된 유도전압을 구형파로 전환하여 코일그룹ID를 인지하여, 열차위치검지용 지상자 여부를 판단하여 지상자 검지신호를 출력한다.(S2) Then, the calculation unit 140 recognizes the coil group ID by switching the induced voltage detected by the voltage sensor 130 to a rectangular wave, and determines whether or not it is a train position detection paper box and outputs a paper box detection signal. (S2)

그리고 코일그룹ID(지상자 ID정보)를 통해 이동체(1)인 열차의 위치를 확인하고,(S3) 이동체의 주행속도(지상자 통과속도) 및 주행방향(열차주행방향)을 순차적으로 확인한다.(S4,S5)Then, the position of the train as the moving object 1 is confirmed through the coil group ID (paper box ID information), and (S3) the traveling speed (paper passing speed) and the traveling direction (train running direction) of the moving object are sequentially checked (S4, S5)

이와 같은 본 발명은 고정된 선로를 주행하는 철도차량, 자율주행차량 등의 이동체(1)가 주행시 이동체(1)의 위치연산오류를 최소화하고, 특정위치에서 이동체(1)의 통과속도 및 주행방향 등을 확인할 수 있다. The present invention can minimize the error in calculation of the position of the moving object (1) when the moving object (1) such as a railway vehicle or an autonomous moving vehicle traveling on a fixed line is minimized, And so on.

따라서, 코일그룹은 이동체가 안전하게 주행해야 하는 감속구간 등에 적용함이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the coil group is applied to a deceleration section in which the moving object must run safely.

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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The scope of protection of the present invention should be construed under the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

1: 이동체 110: 코일그룹
112: 코일 120: 자성체
130: 전압센서 140: 연산수단1: Moving body 110: Coil group
112: coil 120: magnetic body
130: Voltage sensor 140:

Claims (11)

이동체가 주행하는 지상에 설치되는 코일과; 상기 이동체에 설치되어 상기 코일에 유도전압이 생성되도록 자속을 발생하는 자성체와; 상기 이동체에 설치되어 상기 유도전압을 검지하는 전압센서와; 상기 전압센서에서 검지한 신호를 구형파로 전환하여 이동체의 위치, 이동속도, 주행방향을 선택적으로 연산하는 연산수단;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치.
A coil installed on the ground on which the moving body travels; A magnetic body installed in the moving body to generate a magnetic flux to generate an induced voltage in the coil; A voltage sensor installed in the moving body for detecting the induced voltage; And a calculation means for selectively calculating a position, a moving speed, and a traveling direction of the moving object by converting a signal detected by the voltage sensor into a rectangular wave to verify the moving speed and the position calculating function of the moving object.
제 1항에 있어서,
상기 자성체는 전자석 또는 영구자석인 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the magnetic body is an electromagnet or a permanent magnet.
제 1항에 있어서,
상기 이동체는 철도차량이며 상기 코일은 선로의 양쪽 레일 사이에 설치되며, 레일의 단면과 코일의 단면이 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the movable body is a railway vehicle, the coils are installed between both rails of the rail, and the end faces of the rails and the end faces of the coils are installed in parallel to each other.
제 3항에 있어서,
상기 코일은 선로의 양쪽 레일을 지지하는 침목과 침목 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치.
The method of claim 3,
Wherein the coil is installed between a sleeper and a sleeper that supports both rails of the track.
제 1항에 있어서,
상기 코일은 복수를 설정된 간격을 유지하며 설치하여 코일그룹을 형성하고,
상기 연산수단은 상기 전압센서에서 검지한 신호를 구형파로 전환하여 코일그룹의 코일그룹ID를 확인하여 상기 이동체의 위치, 이동속도, 주행방향을 선택적으로 연산하는 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치.
The method according to claim 1,
Wherein a plurality of the coils are provided while maintaining a predetermined interval to form coil groups,
Wherein said calculation means selectively calculates a position, a moving speed and a traveling direction of said moving body by switching a signal detected by said voltage sensor to a square wave to confirm a coil group ID of a coil group, Verification device for verification of arithmetic functions.
제 5항에 있어서,
상기 연산수단은 이동체에 설치되어 구형파를 해석하여 확인한 코일그룹ID를 이용하여 이동체가 통과한 지상위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the calculating means identifies a ground position of the moving object, which is installed on the moving object and uses the coil group ID identified and analyzed by the square wave, to verify the moving speed and the position calculating function of the moving object.
제 5항에 있어서,
상기 연산수단은 코일그룹ID의 첫번째 구형파와 마지막 구형파를 이용하여 이동체가 코일그룹을 통과한 속도를 연산하는 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the calculating means calculates the velocity at which the moving object has passed through the coil group using the first square wave and the last square wave of the coil group ID.
제 5항에 있어서,
상기 연산수단은 복수의 코일그룹ID를 분석하여 이동체의 주행방향을 확인하는 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein said calculating means analyzes the plurality of coil group IDs to confirm the traveling direction of the moving object.
복수의 코일로 이루어지는 복수의 코일그룹이 설치되는 지상을 주행하는 이동체에 설치되는 전압센서에서 검지되는 유도전압을 수신하는 제1단계;
상기 유도전압을 구형파로 전환하여 해석하여 코일그룹ID를 확인하고 이동체의 위치를 확인하는 제2단계;
상기 코일그룹ID의 첫번째 구형파와 마지막 구형파를 이용하여 이동체가 코일그룹을 통과한 이동체의 주행속도를 연산하는 제3단계;
복수의 코일그룹ID를 분석하여 이동체의 주행방향을 판단하는 제4단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 방법.
A first step of receiving an induced voltage detected by a voltage sensor installed on a moving body running on the ground on which a plurality of coil groups composed of a plurality of coils are installed;
A second step of converting the induced voltage into a square wave to analyze the coil group ID and confirming the position of the moving body;
A third step of calculating a traveling speed of the moving object passing through the coil group using the first square wave and the last square wave of the coil group ID;
A fourth step of analyzing a plurality of coil group IDs to determine a traveling direction of the moving object;
And a verification step of verifying the movement speed and the position calculation function of the moving object.
제 9항에 있어서,
상기 제3단계는 상기 코일그룹의 첫 번째 코일과 마지막 코일간의 간격을 첫 번째 코일과 마지막 코일 사이를 통과한 시간으로 나누어 이동체의 주행 속도를 연산하는 단계인 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the third step is a step of calculating the traveling speed of the moving object by dividing the interval between the first coil and the last coil of the coil group by the time passed between the first coil and the last coil, Verification Method for Computational Function Verification.
제 9항에 있어서,
상기 제4단계는 복수의 코일그룹ID를 비교하여 코일그룹ID의 증가 또는 감소를 비교하여 이동체의 이동방향을 확인하는 단계인 것을 특징으로 하는 이동체의 이동속도 및 위치 연산기능검증을 위한 검증 방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the fourth step compares a plurality of coil group IDs and compares the increase or decrease in the coil group ID to check the moving direction of the moving object.
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