KR20200008247A

KR20200008247A - 기계식 폐색장치와 연동 가능한 전자폐색장치

Info

Publication number: KR20200008247A
Application number: KR1020180082138A
Authority: KR
Inventors: 한성화
Original assignee: 주식회사 온품
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2018-07-16
Publication date: 2020-01-28
Also published as: KR102116610B1

Abstract

본 발명은 다른 선로구간의 폐색장치와 통신 가능한 주파수 송수신부, 기동 열차 방호 시스템을 지상 장치인 선로변 제어장치, 및 전자계전기를 포함하고, 전자계전기는 주계 시스템과 부계 시스템을 포함하고, 주계 시스템과 상기 부계 시스템은 IPC통신을 통하여 상호 정상적인지 검증하고, 주계 시스템과 부계 시스템 중 하나가 부정상황이 발생한 경우, 부정상황이 발생한 시스템의 제어부는 부정상황이 발생하지 않은 시스템으로 절체를 수행하는 전자폐색장치을 제공한다.

Description

기계식 폐색장치와 연동 가능한 전자폐색장치{Atmospheric Plasma Device}

본 발명은 기계식폐색장치와 연동 가능한 전자폐색장치에 관한 것으로, 기계식폐색장치의 제어 계전기부를 이중화 된 전자계전기 제어부로 변경함으로써 계전기를 전자화하고, 시스템의 운용 상태 제어와 진단 그리고 안전측 동작을 수행하며, 열차방호장치 차상신호 시스템의 지상 장치인 선로변 제어장치(LEU)를 통합하여 운용하는 전자폐색장치에 관한 것이다.

일반적으로 열차를 신속, 안전하고 고밀도로 운행하기 위해서는 열차의 제어를 효율적으로 하기 위한 신호제어장치가 필요하게 된다. 자동폐색 제어장치(ABS: Automatic Block System), 궤도회로제어장치, 선로전환장치, 전자연동제어장치, 열차자동제어장치(ATC, ATO, ATP, ATS)등 많은 제어장치가 있다.

자동폐색 제어장치(ABS)는 역과 역 사이를 복수의 폐색구간으로 나누고, 폐색구간별로 궤도점유회로를 이용하여 폐색신호기를 자동제어 함으로써 열차운행 속도를 통제하는 장비이다.

자동열차방호장치(ATP: Automatic Train Protection)에서는 지상의 신호정보를 선로변에 설치된 고정 및 가변 발리스를 이용하여 차상신호장치로 전송함으로써 열차운행을 제어하는 선로변 제어장치(LEU: Lineside Electronic Unit)가 필요하다. 자동폐색장치(ABS)와 선로변 제어장치(LEU)는 폐색구간을 기점으로 대부분 제어되기 때문에 같은 장소에 설치되어 운용되는 것이 보통이며, 동일한 신호등 정보를 사용하는 공통점도 있다.

자동폐색장치는 수많은 계전기를 통하여 신호를 제어하는 아날로그 방식으로 계전기의 고장 빈도가 높고, 고장 발생 시 상태정보와 진단기능이 없어서 원인분석과 수리하는데 어려움이 따르고, 계전기 크기로 인한 장비 크기가 커지는 문제점이 있었다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동폐색장치와 선로변 제어장치(LEU)의 설치 상태를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 선로변 제어장치(LEU)(20)는 기계식폐색장치(ABS)(10)와 같은 폐색구간에 설치되어 기계식폐색장치(10)와 인터페이스하여 신호기(40)의 현시조건을 입력받아 신호기(40)의 현시조건과 일치하는 신호를 선택하여 선택된 신호를 발리스(30)로 전송하는 역할을 수행한다.

기계식폐색장치(10)는 주파수 송수신부(11), 제어 계전기(13) 및 전원부(12)를 포함하고 있다. 선로변 제어장치(20)는 램프검지 보드부(21), 발리스 구동부(22) 및신호입력보드 및 전원부(23)을 포함하고 있다.

이 경우, 동일한 신호기(40)의 검지 정보를 사용하기 위하여 기계식폐색장치(10)와 선로변 제어장치(20)를 통합할 경우, 전원부, 기구함체 등의 경비 절감과 장비 설치 공간을 최소화할 필요가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 폐색구간에 설치되는 자동폐색장치(ABS)와 자동열차방호시스템(ATP)의 지상 장치인 선로변 제어장치(LEU)를 하나의 장치에 통합하고, 기존 기계식폐색제어장치의 제어 계전기부를 이중화하고, 이중화된 시스템의 시스템 제어상태를 각각 점검할 수 있고, 부정입력과 부정출력을 판단할 수 있는 전자계전기를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다른 선로구간의 폐색장치와 통신 가능한 주파수 송수신부; 기동 열차 방호 시스템을 지상 장치인 선로변 제어장치; 전자계전기; 및 주파수 송수신부, 선로변 제어장치 및 전자계전기를 구동하기 위한 전원을 공급하는 전원부를 포함하고, 전자계전기는 주계 시스템과 부계 시스템을 포함하고, 주계 시스템과 상기 부계 시스템은 제어부 및 I/O유닛을 각각 포함하고, 주계 시스템과 부계 시스템은 IPC통신을 통하여 상호 정상적인지 검증하고, 주계 시스템과 상기 부계 시스템 중 하나가 부정상황이 발생한 경우, 부정상황이 발생한 시스템의 제어부는 IPC 통신을 통해서 부정상황이 발생하지 않은 시스템으로 절체를 수행하는 전자폐색장치를 제공한다.

전자 계전기는 주계 시스템 및 부계 시스템 중 적어도 하나에 연결되어 주계 시스템 및 부계 시스템의 제어 신호를 주파수 송수신부 또는 선로변 제어장치에 출력하는 적어도 하나의 3 상태 버퍼를 포함한다.

주계 시스템의 제어부는 주계 시스템이 정상적인 경우, 인에이블 신호를 출력하고 주계 시스템의 I/O유닛에서 출력된 액티브 신호를 출력하고, 3상태 버퍼는 인에이블 신호와 액티브 신호를 입력받아 주계 시스템의 액티브 신호를 주파수 송수신부 또는 선로변 제어장치에 출력한다.

부계 시스템의 제어부는 주계 시스템이 정상적인 경우, 디스에이블 신호를 출력하고, 3상태 버퍼는 디스에이블 신호를 받아 부계 시스템을 상기 주파수 송수신부 또는 상기 선로변 제어유니트에 액티브 신호를 출력하지 않는다.

제어부는 CPU, 메모리, 로직 처리부, 오실레이터, 클럭 검지부, 전원상태 검지부, IPC통신부, 모듈 탈실장 및 ID식별부, 인터럽트처리부, 시스템 절체부 및 버스 연계부를 포함한다.

I/O 유닛은 램프부, 계전기 릴레이부, 주파수 인터페이스, ATS 및 TLDS를 포함한다.

램프부는 버스연계부, 로직 처리부, 인터럽트 발생부, 자체 진단부, 상태표시부, 램프 구동부, 램프 구동전류 검지부, 비상램프 구동부 및 보조 전원부를 포함한다.

계전기 릴레이부는 버스 연계부, 로직처리부, 자체진단부, 안전측 동작처리부, 릴레이 구동부, 릴레이 구동 검지부, 상태 표시부, 주파수송수신부 진단부, 및 궤도 점유 신호 검지 및 시험 회로부를 포함한다.

주파수 인터페이스는 로직 처리부, 주파수 송수신 제어부, 주파수 송수신부 결과 검지부, 안전모드 동작 처리부, 자체 진단부 및 상태 표시부를 포함한다.

ATS는 버스연계부, 로직처리부, ATS제어부, 자체진단부, ATS 제어결과 검지부, 안전모드 동작처리부 및 상태표시부를 포함한다.

TLDS는 버스연계부, 로직처리부, TLDS제어부, 자체진단부, TLDS제어결과검지부, 안전모드 동작처리부 및 상태표시부를 포함한다.

본 발명은 자동폐색장치(ABS)와 자동열차방호시스템(ATP)의 지상 장치인 선로변 제어장치(LEU)를 하나의 장치에 통합하고, 이중화된 시스템에 의하여 부정입력과 부정출력을 판단하여 시스템 절체를 수행함으로써 장비 운용 시 높은 신뢰성, 안정성 및 유지보수성을 제공하고, 경제적 측면에서 원가절감과 설치 공간측면에서 최적의 공간 사용 효율성을 높일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동폐색장치와 선로변 제어장치의 설치상태를 도시한 도면
도 2은 본 발명의 실시 예에 따른 전자폐색장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전자계전기 제어부 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제어부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 램프부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 계전기 릴레이부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 인터페이스의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 ATS의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 TLDS의 구성을 도시한 블록도이다.

이하 본 발명의 일부 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서 제1, 제2, ⅰ), ⅱ), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성 요소의 본질 또는 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 통합 폐색 시스템의 구성을 도시한 블록구성도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자 폐색 장치의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 통합 폐색 시스템은 전자폐색장치(10), 전자폐색장치(10)와 연결된 발리스(20) 및 전자폐색장치(10)와 연결된 신호기(30)을 포함한다.

도 2를 참조하면, 전자폐색장치(10)는 다른 선로구간의 폐색장치와 통신 가능한 주파수 송수신부(11), 기동 열차 방호 시스템(ATP)을 지상 장치인 선로변 제어장치(LEU,20), 전자계전기(13) 및 주파수 송수신부(11), 선로변 제어장치(20) 및 전자계전기(13)를 구동하기 위한 전원을 공급하는 전원부(12)를 포함한다.

이러한 전자폐색장치(10)는 발리스(30) 및 신호기(40)와 인터페이스하여 램프의 현시 신호를 신호기(40)에 출력하여 램프를 구동하고 신호기 현시조건과 일치하는 신호를 발리스(30)에 출력한다.

발리스(30)는 선로변 제어장치(20)로부터 신호기(40)의 램프 현시 정보 또는 램프 이상 정보를 포함하는 신호를 입력받아 차상장치에 전달한다.

신호기(40)는 적색, 녹색, 황색의 램프 중 적어도 하나를 포함하고 전자폐색장치(10)로부터 램프 구동 신호를 입력받아 램프를 구동한다. 또한, 신호기(40)는 램프가 오작동 또는 고장난 경우, 램프 이상 신호를 전자폐색장치(10)에 전달한다.

도 3을 참조하면, 전자계전기(13)는 주계 및 부계 시스템(130, 131)으로 구성되는 이중계 시스템이다. 동일한 입력신호가 주계,부계 시스템에 각각 인가되고 부정 입력신호여부에 대한 판단을 가능한 구성을 갖는다.

도 3을 참조하면, 주계 시스템(130)과 부계 시스템(131)은 제어부(132), 램프부(133), 계전기 릴레이부(134), 주파수 인터페이스(135), ATS(136) 및 TLDS(137)을 각각 포함한다.

여기서, 제어부(132)를 제외한 램프부(133), 계전기 릴레이부(134), 주파수 인터페이스(135), ATS(136) 및 TLDS(137)는 I/O유닛으로 통칭될 수 있다.

또한, 전자계전기(13)는 주계 및 부계 시스템(130, 131) 중 적어도 하나에 연결되어 주계 및 부계 시스템(130, 131)의 제어 신호를 주파수 송수신부(11) 또는 선로변 제어장치(12)에 출력하는 적어도 하나의 3 상태 버퍼(138)를 포함한다.

도 3을 참조하면, 주파수 송수신부(11)는 이웃하는 전자폐색장치로부터 출력된 신호를 입력받아 주계시스템(130)과 부계시스템(131)의 주파수 인터페이스(135)에 전송한다. 이러한 입력신호는 이웃하는 폐색구간의 신호기의 램프 현시 상태 정보를 포함한다. 또한, 주파수 송수신부(11)는 주파수 인터페이스(135)에서 출력된 신호를 를 이웃하는 전자폐색장치로 전송한다.

주파수 인터페이스(135)를 통하여 입력된 신호를 주계시스템(130)과 부계시스템(131)이 동시에 입력신호를 처리한 후에 부계 시스템(131)에서 처리한 결과를 IPC통해서 주계 시스템(130)으로 전송하고, 주계 시스템(130)은 입력신호를 처리한 결과 주계 시스템(130)과 부계 시스템(131)이 상호 정상적인지 검증한다.(Dual-Act구조)

한편, 주계 시스템(130)에서 입력신호를 처리하고 부계 시스템(131)에서 입력신호를 처리하지 않는 구조로 운용 가능하다.(Act-Standby)

듀얼 액트 구조에서 입력신호에 대한 처리결과가 일치하지 않을 경우(부정 상황), 부정 상황이 발생한 주계 시스템(130)의 제어부(132)는 IPC 통신을 통해서 제어권을 상대계로 넘기는 명령을 전송한다(SW절체).

부정이 발생한 주계 시스템(130)은 최종출력을 제어하는 3상태 버퍼(138)에 디스에이블(Disable) 제어 신호를 출력하고 3상태 버퍼(138)는 오픈(Open)상태로 되어, 부정 발생 시스템이 3상태 버퍼(138)를 통하여 최종적으로 외부로 제어신호를 출력할 수 없게 된다.

3상태 버퍼(138)는 주계 시스템(130)과 부계 시스템(131)의 제어부(132)의 인에이블 신호와 디스에이블 신호에 의하여 제어를 받는다. 주계 시스템(130)이 정상적인 경우, 주계 시스템(130)의 제어부(132)는 인에이블(Enable) 신호를 출력하고 주계 시스템(130)의 I/O유닛에서 액티브(Active)(하이 또는 로우 신호)신호를 출력하면 3상태 버퍼(138)는 인에이블 신호와 액티브 신호를 입력받아 주계 시스템(130)의 액티브 신호를 주파수 송수신부(11) 또는 선로변 제어장치(12)에 액티브 신호를 출력한다.

이 경우, 부계 시스템(131)의 제어부(132)는 3상태 버퍼(138)에 디스에이블(Disable)신호를 출력한다. 3상태 버퍼(138)는 디스에이블 신호를 입력받아 주파수 송수신부(11) 또는 선로변 제어장치(12)에 신호를 출력하지 않아 오픈 상태로 되어 부계 시스템(131)은 자동적으로 대기 상태(Stand by)로 된다.

주계 및 부계 시스템(130, 131)의 부정 상황 발생시 주계 시스템(130)의 제어부(132)와 부계시스템(131)의 제어부(132)는 IPC 통신을 통해서 주계 시스템(130)에서 부계 시스템(131)으로 제어하는 절체를 수행한다. 주계 및 부계 시스템(130, 131)은 하드웨어 오류 발생시 인터럽트 신호를 통하여 즉각적인 절체를 수행한다. 절체된 시스템의 출력은 오픈(Open)상태로 제어된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 주계 시스템과 부계 시스템의 제어부의 구성을 도시한 블록도이다.

제어부(132)는 CPU(232), 메모리(332), 로직 처리부(432), 오실레이터(532), 클럭 검지부(632), 전원상태 검지부(732), IPC통신부(832), 모듈 탈실장 및 ID식별부(932), 인터럽트처리부(1032), 시스템 절체부(1132) 및 버스 연계부(1232)를 포함한다.

제어부(132)는 장비 초기화시 시험 및 상태를 수집하여 보드 이상 유무를 확인하는 진단기능을 수행한다. 주계 및 부계 시스템의 제어부(132)는 자체 진단 기능 수행 중 부정 상황이 발생하면 인터럽트 처리부(1032)의 절체 요구 신호를 상대방 시스템의 제어부(132)로 전송되어 시스템 절체를 수행한다.

주계 및 부계 시스템(130, 131)으로 입력신호가 인가되는 구조가 설계 되어 I/O유닛의 입력신호에 대한 주계, 부계 시스템(130, 131)의 상태 점검 신호 값이 불일치할 경우, 부정입력신호로 처리하는 부정입력신호 검지기능을 제공하며, 출력 신호에 대하서도 주계,부계 시스템(130, 131)에 대한 신호 처리 결과 값이 불일치 할 경우에는 출력신호로 처리하는 부정출력신호 검지 및 처리 기능을 수행한다.

로직처리부(432)는 CPU(232)에서 IO모듈로 데이터 정보를 읽거나 쓸 수 있도록 변환하는 기능으로써, IO모듈을 제어하거나, 상태정보를 수집하게 한다.

오실레이터(532)는 CPU(232)에 사용되는 클럭을 제공하는 기능을 수행한다.

클럭 검지부(632)은 기준 클럭과 시스템 클럭의 위상을 비교함으로써 시스템 클럭의 정확성을 확인하고, 정해진 클럭수에 대해서 적분을 수행함으로써 해당 진폭의 유효성을 확인한다. 적분기의 출력 유효성을 확인하기 위해서 기준클럭과 시스템 클럭의 적분결과를 비교하여, 두 신호의 진폭이 기준 레벨 이상일 시에만 클럭 동작이 정상적인 것으로 판단한다.

IPC통신부(832)는 주계와 부계 시스템(130, 131)의 데이터를 상대방 시스템으로 전송하여 주계와 부계 시스템(130, 131)의 메모리(332)에 저장되어 주계와 부계 시스템(130, 131)은 실시간으로 동기화되어 유지된다. 전자계전기의 효율적인 관리를 위해서 IO모듈의 탈실장과 해당 카드가 어떤 카드 인지를 확인하는 기능도 제공된다. IPC통신부(832)는 이중화 되어있으며, 상대방 시스템의 제어부(132)와 통신을 통해서 상대방 시스템의 상태정보를 수집한다. 허트 비트(Heart-Bit)를 통해서 통신링크가 정상적으로 연결되었는지, 상대방 시스템의 제어부(132)가 정상적인 절체 동작을 수행하는지 확인할 수 있다.

모듈 탈실장 및 ID 식별부(932)는 IO모듈의 탈실장 여부와 실장시 해당 I/O모듈의 ID를 확인하는 기능을 수행한다. ID 값 오류를 방지하기 위해 4bit신호를 할당할 수 있다.

전원상태 검지부(732)는 출력단 레벨이 언더슈트(Under-Shoot) 또는 오버슈트(Over-shoot)가 발생되었는지를 검출하고 검출된 결과를 인터럽트처리부(1032)에 전송한다.

인터럽트처리부(1032)는 I/O모듈(CPU를 제외한 다른 카드들 모두)의 탈실장이 발생하거나, 클럭이 비정상적이거나, 전원상태가 불안하거나 등의 계 절체조건이 될 때는 인터럽트를 발생시겨서 CPU(232)에 전송한다.

시스템 절체부(1132)는 절체신호를 생성하여 CPU(232)에 전송한다. CPU(232)는 IPC통신부(832)를 통하여 절체 신호를 상대방 시스템에 전송한다.

버스연계부(1232)은 어드레스 디코딩을 수행하는 부분으로 CPU(232)의 명령어 처리 싸이클 신호를 각각의 신호처리부에 전달하는 기능을 수행한다.

CPU(232)는 인터럽트 신호 발생시 인터럽트 처리부(1032)에서 인터럽트 신호를 받아 내용을 확인한다. CPU(232)는 인터럽트 신호로부터 시스템 절체 조건을 확인하여, 절체 조건을 만족한 경우 시스템 절체를 수행하고, 3 상태 버퍼(138)에 디스에이블 신호를 출력하여 오류가 발생한 시스템의 출력 신호를 차단한다.(HW절체)

한편, 신호가 일시적으로 흔들리면 시스템 동작에 치명적인 영향을 미치므로, 절체 신호를 입력으로 받는 로직처리부(432)는 입력 신호 채터링(순간적 변화)신호를 샘플링한 뒤 쉬프트 레지스터의 출력결과를 AND 로직 처리함으로써 순간적인 부정 입력 신호에 대해서 안정적인 신호처리를 수행한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 주계 시스템과 부계 시스템의 램프부의 구성을 도시한 블록도이다.

램프부(133)는 버스연계부(233), 로직 처리부(333), 인터럽트 발생부(433), 자체 진단부(533), 상태표시부(633), 램프 구동부(733), 램프 구동전류 검지부(833), 비상램프 구동부(933) 및 보조 전원부(1033)를 포함한다.

버스연계부(233)은 어드레스 디코딩을 수행하는 부분으로 제어부에서 출력된 어드레스 명령어 처리 신호를 로직처리부(333)에 전송한다.

로직처리부(333)는 버스연계부(2331)를 통하여 제어부(132)에서 출력된 병렬 데이터를 입력받아 하이/로 신호로 변환한 후 램프 구동부(733)로 제공한다. 또한, 로직처리부(333)은 램프부(133)의 현시 상태 정보를 검출하여 병렬 데이터로 변환하여 버스연계부(233)를 거쳐 제어부(132)에 전송한다.

한편, 제어부(132)는 램프부(133)를 구동하는 신호를 변경할 경우에만 구동 신호를 출력하는 것이 아니라, 구동 신호의 변경이 없어도 주기적으로 구동 신호를 출력한다. 제어부(132)가 램프 구동 신호를 주기적으로 출력하지 않는 경우, 로직처리부(333)는 시스템의 이상으로 판단하여 안전 모드로 동작하게 된다.

인터럽트 발생부(433)는 램프구동 전류검지부(833)에서 검출된 전류신호와 제어부(132)의 램프 구동 신호를 비교한다. 검출 전류 신호와 램프 구동 신호가 일치하지 않는 경우, 인터럽트 발생부(433)는 즉각적인 인터럽트를 발생시켜서 제어부에 전송한다.

자체 진단부(533)는 로직 처리부(333), 램프구동부(733), 램프구동 전류검지부(833) 및 상태표시부(633)에 수행한 결과 및 점검결과를 수집하여 내부 메모리에 저장한다. 제어부(132)는 자체 진단부(533)에 저장된 데이터를 입력받아, 램프부(133)의 진단을 수행한다. 제어부(132)는 인터럽트 신호를 확인한 후 시스템 절체를 수행함과 동시에 해당 시스템의 출력을 오프시켜 안전 모드 동작을 수행한다.

상태표시부(633)는 계전기연계모듈의 동작상태를 표시하는 LED를 제어하고, LED 표시상태를 점검하여 제어부에 상태정보를 전송한다.

램프부(133)는 램브 구동부(733)의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 램프를 구동한다.

램프 구동 전류 검지부(833)는 전류 센서를 통하여 램프의 구동 여부를 진단하고, 그 결과를 인터럽트 발생부(433)와 자체 진단부(533)에 전송한다. ADC( Analog to Digital Converter)를 사용하여 램프를 구동할 수 있는 최소전류가 공급되는지를 확인함으로써 공급전류에 대한 안정성도 확인 할 수 있다.

비상램프 구동부(933)는 시스템 자체 전원이 문제가 있을 경우 보조 전원부(1033)으로부터 전력을 공급받아 열차 진행을 금지하는 R(red)신호를 현시하게 램프를 구동한다.

도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 주계 시스템과 부계 시스템의 계전기 릴레이부의 구성을 도시한 블록도이다.

계전기 릴레이부(134)는 버스 연계부(234), 로직처리부(334), 자체진단부(434), 안전모드 동작처리부(534), 릴레이 구동부(634), 릴레이 구동 검지부(734), 상태 표시부(834), 주파수송수신부 진단부(934) 및 궤도 점유 신호 검지 및 시험회로부(1034)를 포함한다.

버스연계부(234)은 어드레스 디코딩을 수행하는 부분으로 제어부(132)의 어드레스 명령어 처리 신호를 로직처리부(334)에 전달한다.

로직처리부(334)는 버스연계부(234)를 통하여 제어부에서 출력된 병렬 데이터를 입력받아 하이/로 신호로 변환한 후 계전기 릴레이부(134)로 제공한다. 또한, 로직처리부(334)은 계전기 릴레이부(134)의 현시 상태 정보를 검출하여 병렬 데이터로 변환하여 버스연계부(234)를 거쳐 제어부(132)에 전송한다.

한편, 제어부(132)는 계전기 릴레이부(134)를 구동하는 신호를 변경할 경우에만 구동 신호를 출력하는 것이 아니라, 구동 신호의 변경이 없어도 주기적으로 구동 신호를 출력한다. 제어부(132)가 계전기 릴레이부(134)에 구동 신호를 주기적으로 출력하지 않는 경우, 로직처리부(334)는 시스템의 이상으로 판단하여 안전 모드로 동작하게 된다.

자체 진단부(434)는 로직 처리부(334), 안전측 동작처리부(534), 릴레이 구동부(634) 및 릴레이 구동 검지부(734)에서 수행한 결과 및 점검결과를 수집하여 내부 메모리에 저장한다. 제어부(132)는 자체 진단부(434)에 저장된 데이터를 입력받아, 계전기 릴레이부(134)의 진단을 수행한다.

안전모드 동작 처리부(534)는 자체 진단부(434)에서 진단결과가 부정 상황일 경우에 계전기 릴레이부(134)의 출력신호를 하이 임피던스(High-Impedance)상태로 제어하여 안전모드로 동작시킨다.

릴레이 구동부(634)는 궤도 신호 점유 및 주파수 수신 상황에 따른 제어 명령을 주파수송수신부(101)로 전달하기 위해 릴레이를 동작시킨다.

릴레이 구동 검지부(734)는 릴레이 구동부의 구동 여부를 점검할 수 있는 검지기능을 갖고 있으며, 제어부(132) 요구시 릴레이 구동결과를 보고한다.

상태표시부(834)는 계전기 릴레이(134)부의 동작상태를 표시하는 LED를 제어하는 역할을 수행하며, LED 표시상태를 확인할 수 있는 점검기능을 갖고 있어 제어부 요구시 상태정보를 전송한다.

주파수송수신부 진단부(934)는 주파수 송수신부로 전달한 신호 정보에 대해서 입력되는 응답신호의 상태를 Look-Up Table로 확인함으로써 주파수 송수신부의 정상동작 유무를 확인할 수 있다.

궤도 점유 신호 검지 및 시험회로부(1034)는 전자폐색장치(10)의 입력 신호중 가장 중요한 궤도 점유신호를 검지하는 기능과 궤도검지회로가 정상동작하는지 여부를 확인할 수 있는 시험 회로부를 포함한다. 시험회로부는 궤도점유검지회로로 임의의 신호를 인가한 뒤에 그 출력을 점검함으로써, 궤도점유회르의 이상 유무를 확인할 수 있다.

도 7는 본 발명의 실시 예에 따른 주계 시스템 및 부계 시스템의 주파수 인터페이스의 구성을 도시한 블록도이다.

주파수 인터페이스(135)는 로직 처리부(335), 주파수 송수신 제어부(435), 주파수 송수신부 결과 검지부(535), 안전 모드 동작 처리부(635), 자체 진단부(735) 및 상태 표시부(835)를 포함한다.

주파수 송수신 제어부(435)는 주파수 송수신부에 제어신호를 출력한다.

주파수 송수신부 제어신호 검출부(535)는 주파수 송수신부에 출력된 신호를검출하여 주파수 송수신부에 제어 신호가 정상적으로 출력여부를 진단한다.

안전 모드 동작 처리부(635)는 주파수 송수신부 결과 검지부(535)의 출력결과가 부정일경우, 3상태 버퍼(138)에 디스에이블 신호를 출력하여 안전모드로 동작시킨다.

상태 표시부(835)는 주파수 인터페이스(135)의 동작상태를 표시한다.

도 8는 본 발명의 실시 예에 따른 주계 시스템 및 부계 시스템의 ATS의 구성을 도시한 도면이다.

ATS(Auto Train Stop)(136)는 버스연계부(236), 로직처리부(336), ATS제어부(436), 자체진단부(536), ATS제어결과검지부(636), 안전모드 동작처리부(736) 및 상태표시부(836)을 포함한다.

자체 진단부(536)는 제어부(132)의 도움을 받아 로직처리부(336), 안전측 동작 처리부(736), ATS제어부(436), ATS제어결과 검지부(636)에 대한 진단을 수행한다.

ATS 제어결과 검지부(636)는 ATS 제어부(436)의 제어결과를 진단하고, 상태표시부(836)는 ATS(136)의 동작상태를 표시한다.

안전모드 동작처리부(736)는 시스템의 부정상황이 발생할 경우 ATS(136)의 출력신호를 하이 임피던스로 제어하여 안전측 동작을 수행한다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 주계 시스템 및 부계 시스템의 TLDS의 구성을 도시한 도면이다.

TLDS(Track Circuit Level Detection System)(137)은 버스연계부(237), 로직처리부(337), TLDS 제어부(437), 자체진단부(537), TLDS 제어결과 검지부(637), 안전모드 동작처리부(737) 및 상태표시부(837)을 포함한다.

자체 진단부(537)는 제어부(132)의 도움을 받아 로직처리부(337), 안전측 동작 처리부(737), TLDS 제어부(437), TLDS 제어결과 검지부(637)에 대한 진단을 수행한다.

TLDS제어결과 검지부(637)는 TLDS제어부(437)의 제어결과를 진단하고, 상태표시부(837)는 TLDS(137)의 동작상태를 표시한다.

안전모드 동작처리부(737)는 시스템의 부정상황이 발생할 경우 TLDS(137)의 출력신호를 하이 임피던스로 제어하여 안전측 동작을 수행한다.

이상, 본 발명의 특정 실시예들을 첨부 도면을 참조로 설명하였으나, 이는 예시적인 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하지 않으며, 본 발명에 대해서는 당업자 수준에서 다양한 변경이 가능함은 물론이다.

본 발명의 각각의 구성 또는 부품의 형상, 크기, 위치, 개수 및 재질은 일례를 제시한 것이며 활용 분야에 맞추어 적절한 변경이 가능함을 유의해야 할 것이다.

본 발명의 권리범위가 이하 기술하는 청구범위와 동일 또는 유사한 영역에까지 미친다는 사실은 자명하다.

10 : 선로변 제어장치 20 : 선로변 제어장치
30 : 발리스 40 : 신호기
11 : 주파수 송/수신부 13: 제어계전기, 전자계전기
12 : 전원부 130 : 주계 시스템
131 : 부계 시스템 132 : 제어부
133 : 램프부 134 : 전기 릴레이부
135 : 주파수 인터페이스 136 : ATS
137 : TLDS 138 : 3상태 버퍼

Claims

다른 선로구간의 폐색장치와 통신 가능한 주파수 송수신부;
기동 열차 방호 시스템(ATP)을 지상 장치인 선로변 제어장치;
전자계전기; 및
상기 주파수 송수신부, 상기 선로변 제어장치 및 상기 전자계전기를 구동하기 위한 전원을 공급하는 전원부를 포함하고,
상기 전자계전기는 주계 시스템과 부계 시스템을 포함하고,
상기 주계 시스템과 상기 부계 시스템은 제어부 및 I/O유닛을 각각 포함하고,
상기 주계 시스템과 상기 부계 시스템은 IPC통신을 통하여 상호 정상적인지 검증하고,
상기 주계 시스템과 상기 부계 시스템 중 하나가 부정상황이 발생한 경우, 부정상황이 발생한 시스템의 제어부는 IPC 통신을 통해서 부정상황이 발생하지 않은 시스템으로 절체를 수행하는 전자폐색장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전자 계전기는 상기 주계 시스템 및 상기 부계 시스템 중 적어도 하나에 연결되어 상기 주계 시스템 및 상기 부계 시스템의 제어 신호를 주파수 송수신부 또는 선로변 제어장치에 출력하는 적어도 하나의 3 상태 버퍼를 포함하는 전자폐색장치.
제 2 항에 있어서,
상기 주계 시스템이 정상적인 경우, 상기 주계 시스템의 제어부는 인에이블 신호를 출력하고 상기 주계 시스템의 I/O유닛에서 출력된 액티브 신호를 출력하고,
상기 3상태 버퍼는 상기 인에이블 신호와 상기 액티브 신호를 입력받아 상기 주계 시스템의 상기 액티브 신호를 상기 주파수 송수신부 또는 상기 선로변 제어유니트에 출력하는 전자폐색장치.
제 3 항에 있어서,
상기 부계 시스템의 제어부는 디스에이블 신호를 출력하고, 상기 3상태 버퍼는 상기 디스에이블 신호를 받아 상기 부계 시스템을 상기 주파수 송수신부 또는 상기 선로변 제어장치에 상기 액티브 신호를 출력하지 않는 전자폐색장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 CPU, 메모리, 로직 처리부, 오실레이터, 클럭 검지부, 전원상태 검지부, IPC통신부, 모듈 탈실장 및 ID식별부, 인터럽트 처리부, 시스템 절체부 및 버스 연계부를 포함하는 전자폐색장치.
제 1 항에 있어서,
상기 I/O 유닛은 램프부, 계전기 릴레이부, 주파수 인터페이스, ATS 및 TLDS를 포함하는 전자폐색장치.
제 6 항에 있어서,
상기 램프부는 버스연계부, 로직 처리부, 인터럽트 발생부, 자체 진단부, 상태표시부, 램프 구동부, 램프 구동전류 검지부, 비상램프 구동부 및 보조 전원부를 포함하는 전자폐색장치.
제 6 항에 있어서,
상기 계전기 릴레이부는 버스 연계부, 로직처리부, 자체진단부, 안전측 동작처리부, 릴레이 구동부, 릴레이 구동 검지부, 상태 표시부, 주파수송수신부 진단부, 및 궤도 점유 신호 검지 및 시험 회로부를 포함하는 디지털 통합 폐색 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 주파수 인터페이스는 로직 처리부, 주파수 송수신 제어부, 주파수 송수신부 결과 검지부, 안전모드 동작 처리부, 자체 진단부 및 상태 표시부를 포함하는 전자폐색장치.
제 6 항에 있어서,
상기 ATS는 버스연계부, 로직처리부, ATS제어부, 자체진단부, ATS 제어결과 검지부, 안전모드 동작처리부 및 상태표시부를 포함하는 전자폐색장치.
제 6 항에 있어서,
상기 TLDS는 버스연계부, 로직처리부, TLDS제어부, 자체진단부, TLDS제어결과검지부, 안전모드 동작처리부 및 상태표시부를 포함하는 전자폐색장치.