KR20200047857A - 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치 및 방법 - Google Patents

선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치에 관한 것으로, 이동용 와이어부에 장착되어 와이어가 이동함에 따라 이동하며 장애물을 촬영하는 카메라부; 상기 이동용 와이어부의 와이어를 감거나 풀기 위한 롤러의 회전 속도 및 롤러의 상하 이동을 제어하기 위한 전동 모터를 구동하는 모터 구동부; 상기 카메라부와 제어부가 유무선 방식으로 통신하거나, 상기 제어부와 열차 내부에 장착되는 차량속도 제어부와 무선 방식으로 통신하게 하는 통신부; 및 상기 카메라부에서 촬영한 영상을 분석하여 선로 장애물이 감지되면, 속도 제어 신호나 정지 신호를 상기 차량속도 제어부에 출력하는 상기 제어부;를 포함한다.

Description

선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TRAIN SPEED BY DETECTION OF OBSTACLES IN TRACK}
본 발명은 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동식 카메라에 의한 선로 장애물 인지를 통해 열차의 속도를 제어할 수 있도록 하는, 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 열차 선로에는 항상 예상치 못한 시간과 장소에서 토사, 낙석, 침수, 폭설 등 다양한 선로 장애물이 발생하며, 이러한 선로 장애물은 열차 운행 안전의 큰 위험요인이 된다.
따라서 선로 장애물을 사전에 감지하여 열차 주행 중 발생 가능한 위험요인에 대응하기 위해서 선로 작업자의 취약개소 순회를 통한 육안점검, 및 매일 운행개시 전 첫 열차의 서행운전을 통한 육안점검(Sweep Run) 등이 이루어지고 있으며, 특히 장애물 발생 강도와 빈도가 높은 취약개소에는 다양한 종류의 고정식(One site방식) CCTV 카메라가 설치되어 운영 중에 있다.
그러나 종래의 이러한 방법은 다양한 선로 장애물을 사전에 충분히 인지할 수가 없으며, 특히 고정식 CCTV 카메라는 인지거리와 인지환경에 따라 음영부분이 존재하고, 인지시간, 정확도 측면에서도 한계가 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1753701호(2017.06.28. 등록, 무선망 및 모바일단말을 이용한 철도 낙석 영상 감시 방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 이동식 카메라에 의한 선로 장애물 인지를 통해 열차의 속도를 제어할 수 있도록 하는, 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치는, 이동용 와이어부에 장착되어 와이어가 이동함에 따라 이동하며 장애물을 촬영하는 카메라부; 상기 이동용 와이어부의 와이어를 감거나 풀기 위한 롤러의 회전 속도 및 롤러의 상하 이동을 제어하기 위한 전동 모터를 구동하는 모터 구동부; 상기 카메라부와 제어부가 유무선 방식으로 통신하거나, 상기 제어부와 열차 내부에 장착되는 차량속도 제어부와 무선 방식으로 통신하게 하는 통신부; 및 상기 카메라부에서 촬영한 영상을 분석하여 선로 장애물이 감지되면, 속도 제어 신호나 정지 신호를 상기 차량속도 제어부에 출력하는 상기 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 이동용 와이어부는, 선로 주변의 취약개소를 와이어가 왕복 이동할 수 있도록 설치되며, 와이어의 양측 끝에는 상기 와이어를 풀거나 감기 위한 롤러가 설치되고, 상기 양측 끝에 설치되는 롤러를 각기 상하 이동시킬 수 있도록 형성되며, 상기 롤러를 각기 상하 이동시키거나 회전시키기 위한 전동 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 통신부는, 상기 제어부가 카메라부와 통신하며, 상기 카메라부에서 촬영한 영상을 상기 제어부에 전달하거나, 상기 제어부의 제어 신호를 상기 카메라부에 전달하여 카메라 촬영 각도, 회전, 촬영 영상의 종류, 및 촬영 시점을 제어하게 하며, 상기 제어부의 제어 신호를 열차 내부에 장착되는 차량속도 제어부에 전달하거나, 상기 차량속도 제어부를 통해 현재 차량의 위치와 주행 속도 정보를 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 카메라부를 통해 촬영된 영상을 분석하여, 선로 장애물의 종류, 크기, 및 위치 중 적어도 하나 이상을 인지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 장애물로 의심되는 객체인 의심 장애물이 있을 경우, 상기 와이어에 장착된 카메라부를 의심 장애물의 지정된 위치까지 가까이 이동시켜 해당 의심 장애물을 다양한 각도와 위치 또는 높이에서 확대 촬영할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 의심 장애물이 감지될 경우, 상기 차량속도 제어부에 감속 신호를 우선 출력한 후, 의심 장애물이 실제 장애물로 확정될 경우 위험도를 계산하여 그 위험도에 따라 추가로 감속시키거나 정지시키는 제어 신호를 추가로 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 장애물이 감지될 경우, 주간인지 야간인지에 따라 상기 장애물 근처에 미리 지정된 장애물 사인을 투척하거나 투하하는 장애물 사인 투척부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 장애물 사인 투척부는, 상기 장애물 사인을 정확한 위치에 투척하거나 투하할 수 있도록 하기 위하여, 상기 카메라부의 밀착 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 방법은, 제어부가 카메라부를 통해 선로 장애물이 포함된 영상정보를 취득할 경우, 상기 선로 장애물이 포함된 영상정보를 처리하여 장애물의 종류와 크기 및 위치를 분석하는 단계; 상기 제어부가 접근 중인 열차 정보를, 열차 내부에 장착되어 있는 차량속도 제어부로부터 수신하는 경우, 상기 접근 중인 열차의 차량속도 제어부에 감속 명령을 우선 전송하는 단계; 상기 장애물의 종류와 크기 및 위치 분석이 완료되면, 상기 제어부가 상기 접근 중인 열차와 장애물과의 충돌 위험도를 계산하는 단계; 및 상기 접근 중인 열차의 충돌 위험도 계산이 완료되면, 상기 제어부는 상기 계산된 충돌 위험도에 따라 열차의 감속 또는 정지 명령을 상기 접근 중인 열차의 차량속도 제어부에 추가로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 충돌 위험도는, 위치와 속도 정보를 포함한 상기 열차 정보를 바탕으로 계산하되, "위험도 = 빈도(충돌 가능성=장애물과의 거리, 열차위치 및 속도) ㅧ 강도(장애물 종류, 크기)"를 적용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 카메라부의 영상정보에서 의심 장애물이 검출되는 경우, 상기 제어부가 와이어 제어를 통해 상기 카메라부를 의심 장애물 가까이로 위치를 이동 시키는 단계; 상기 와이어 제어를 통해 상기 와이어에 부착된 카메라를 의심 장애물을 최적 촬영할 수 있는 위치와 높이로 이동이 완료되면, 상기 제어부가 의심 장애물을 재 촬영하여 전송받는 단계; 및 상기 재 촬영하여 전송받은 의심 장애물의 영상을 분석하고, 그 분석 결과에 따라 상기 접근 중인 열차의 차량속도 제어부에 감속 명령이나 정지 명령을 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 의심 장애물은, 카메라부에서 장애물까지의 거리가 너무 멀거나, 눈이나 비에 의해 날씨가 흐리거나, 또는 야간 상태인 경우에 상기 제어부가 장애물을 정확히 특정하지 못하고 장애물로 의심되는 장애물 유사 객체를 의미함을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 카메라부를 의심 장애물 가까이로 위치를 이동시키기 위하여, 상기 제어부는 상기 와이어를 감거나 푸는 롤러의 회전 방향, 회전 속도, 및 롤러의 상하 위치 이동을 통해, 상기 와이어에 부착된 상기 카메라부를 원하는 속도, 원하는 방향, 및 원하는 높이로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 장애물의 종류와 크기 및 위치 분석이 완료되면, 상기 제어부가 현재 시간대 또는 장애물을 제거할 수 있는 시간대가 주간인지 아니면 야간인지 체크하는 단계; 상기 체크한 결과, 현재 시간대 또는 장애물을 제거할 수 있는 시간대가 주간인 경우, 상기 제어부가 주간용 장애물 사인을 준비하는 단계; 상기 체크한 결과, 현재 시간대 또는 장애물을 제거할 수 있는 시간대가 야간인 경우, 상기 제어부가 야간용 장애물 사인을 준비하는 단계; 상기 제어부가 상기 장애물 사인을 준비하면서 와이어 제어를 통해 상기 장애물 사인의 투척이나 투하를 실시하기 위한 장애물 사인 투척부를 지정된 투척 위치로 이동시키는 단계; 및 상기 장애물 사인 투척부가 지정된 위치로 이동 완료되면, 상기 제어부가 상기 준비된 주간용 장애물 사인 또는 야간용 장애물 사인을 투척 또는 투하시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 장애물 사인은, 장애물이 있는 위치를 야간이나 주간에 쉽게 인지할 수 있는 표식이나 수단으로서, 깃발, 조명 장치, 및 경보 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 이동식 카메라에 의한 선로 장애물 인지를 통해 열차의 속도를 제어할 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 카메라가 주기적으로 가장 최근의 영상 획득을 통해 선로 장애물을 인지함으로써, 열차의 속도를 자동으로 제어할 수 있도록 하여 사고 가능성을 감소시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 선로 장애물을 정확히 특정하지 못하는 의심 장애물이 검출될 경우의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 5는 상기 도 4에 있어서, 장애물이 인지될 경우 장애물 사인을 투척하여 차량 운전자나 관리자에게 장애물을 인지시키는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치 및 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치는, 카메라부(110), 이동용 와이어부(120), 제어부(130), 통신부(140), 및 모터 구동부(150)를 포함한다.
상기 카메라부(110)는 와이어(또는 로우프)에 장착되어 와이어가 이동함에 따라 이동하며 장애물을 촬영한다.
상기 카메라부(110)는 상기 제어부(130)의 제어에 따라 지정된 방향이나 각도로 회전하며 정지영상 또는 동영상을 촬영한다. 따라서 상기 카메라부(110)는 자체적으로 자세(회전 및 촬영 각도 조정)를 조정하기 위한 전동 모터(미도시)를 내장한다. 또한 상기 카메라부(110)는 상기 제어부(130)의 제어에 따라 줌인 및 줌아웃을 주행하며, 선로 주변을 넓게 감시하거나 선로 장애물을 집중 감시할 수 있다.
상기 카메라부(110)는 디지털 이미지 센서를 포함하여 디지털 방식으로 촬영된 영상을 상기 제어부(130)에 전달한다.
상기 이동용 와이어부(120)는 선로 주변의 취약개소를 왕복 이동할 수 있도록 설치되며, 양측 끝에는 와이어를 풀거나 감기 위한 롤러가 설치되며, 상기 양측 끝에 설치되는 롤러 자체를 각기 상하 이동시킬 수 있도록 형성된다. 상기 롤러 자체를 각기 상하 이동시키기 위하여 전동 모터(미도시)를 포함한다. 이때 상기 양측 끝에 설치되는 롤러를 각기 상하로 이동시켜 와이어에 부착된 카메라부(110)의 이동 각도를 조정할 수 있다. 또한 상기 롤러의 회전 속도를 조정하여 와이어야 부착된 카메라부(110)의 좌우 이동 속도를 조절할 수도 있다.
상기 모터 구동부(150)는 상기 이동용 와이어부(120)의 와이어를 감거나 풀기 위한 롤러의 회전 속도 및 롤러의 상하 이동을 제어하기 위한 전동 모터(미도시)를 구동한다.
상기 통신부(140)는 상기 카메라부(110)와 유무선 방식으로 통신하거나, 열차 내부에 장착되는 차량속도 제어부(210)와 무선 방식으로 통신한다.
상기 통신부(140)는 상기 카메라부(110)와 통신하며, 상기 카메라부(110)에서 촬영한 영상을 상기 제어부(130)에 전달하거나, 상기 제어부(130)의 제어 신호를 상기 카메라부(110)에 전달하여 카메라 촬영 각도, 회전, 촬영 영상의 종류(예 : 정지영상, 동영상, 해상도 등), 및 촬영 시점을 제어할 수 있도록 한다.
또한 상기 통신부(140)는 상기 제어부(130)의 제어 신호(예 : 속도 제어 신호)를 상기 열차 내부에 장착되는 차량속도 제어부(210)에 전달한다.
이에 따라 상기 차량속도 제어부(210)는 차량의 속도를 감속시키거나 정지시킬 수 있으며, 현재 차량의 위치와 주행 속도 정보를 상기 제어부(130)에 전달한다.
상기 제어부(130)는 선로 장애물이 감지되면, 제어 신호(예 : 속도 제어 신호, 정지 신호)를 상기 차량속도 제어부(210)에 전달한다.
상기 제어부(130)는 상기 카메라부(110)를 통해 촬영된 영상을 분석하여 선로 장애물의 종류, 크기, 및 위치 등을 처리할 수 있다.
상기 제어부(130)는 의심 장애물(장애물로 의심되는 객체)이 있을 경우, 상기 와이어에 장착된 카메라부(110)를 의심 장애물 가까이 이동시켜 해당 의심 장애물을 다양한 각도와 위치(또는 높이)에서 확대(줌인) 촬영할 수 있다. 그리고 상기 확대(줌인) 촬영된 영상을 분석하여 의심 장애물을 실제 장애물로 확정하거나 의심 장애물을 해제할 수 있다.
상기 제어부(130)는 의심 장애물이 감지될 경우, 상기 차량속도 제어부(210)에 감속 신호를 우선 출력한 후, 의심 장애물이 실제 장애물로 확정될 경우 위험도에 따라 추가로 감속시키거나 차량을 정지시킬 수 있다.
또한 상기 제어부(130)는 장애물이 감지될 경우 주간인지 야간인지에 따라 상기 장애물 근처에 장애물 사인(즉, 장애물이 있음을 표시하는 표식이나 수단)을 투척할 수 있다(도 4 참조). 상기 장애물 사인 투척에 대해서는 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
상기와 같이 본 실시예는 기존에 고정식 CCTV를 통해서는 취약개소에서 수행할 수 없었던 장애물 감지를 보다 정확하게 수행할 수 있도록 함으로써, 취약개소에서 열차와 장애물의 충돌 사고를 방지할 수 있도록 한다.
또한 와이어(또는 로우프)의 길이를 조정할 경우 하나의 카메라부(110)가 기존 보다 더 넓은 범위를 커버할 수 있도록 함으로써 감시 시스템의 구성 비용을 절감할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 카메라부(110)를 통해 선로 장애물이 포함된 영상정보를 취득할 경우(S101), 상기 선로 장애물이 포함된 영상정보를 처리하여 장애물의 종류(예 : 사람, 물건, 동물, 비닐이나 풍선 등)와 크기 및 위치(예 : 선로 중심, 선로 주변 등) 등을 분석한다(S102).
아울러 상기 제어부(130)는 접근 중인 열차 정보(예 : 위치, 속도 등)를 수신한다(S103). 즉, 상기 제어부(130)는 열차 내부에 장착되는 차량속도 제어부(210)로부터 상기 열차 정보(예 : 위치, 속도 등)를 수신한다.
이때 상기 제어부(130)는 상기 장애물의 종류와 크기 및 위치 등의 분석을 수행함과 동시에 상기 접근 중인 열차의 차량속도 제어부(210)에 감속 명령을 우선 전송한다(S104). 왜냐하면 상기 장애물의 종류와 크기 및 위치 등의 분석에 시간이 소요될 수 있기 때문이다.
또한 상기 제어부(130)는 상기 장애물의 종류와 크기 및 위치 등의 분석이 완료되면 상기 접근 중인 열차의 충돌 위험도(즉, 장애물과의 충돌 위험도)를 계산한다(S105).
예컨대 상기 제어부(130)는 선로 장애물과 상기 열차 정보(예 : 위치, 속도 등)를 바탕으로 충돌 위험도를 계산하는데, "위험도 = 빈도(충돌 가능성=장애물과의 거리, 열차위치 및 속도) × 강도(장애물 종류, 크기)"이라고 할 수 있다.
가령 상기 위험도가 낮은 장애물인 경우에는 감속만 수행해도 되지만 위험도가 높은 장애물인 경우에는 열차가 파손될 수도 있기 때문에 정지 명령을 전송 후 장애물을 처리하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 접근 중인 열차의 충돌 위험도(즉, 장애물과의 충돌 위험도) 계산이 완료되면, 상기 제어부(130)는 상기 계산된 위험도(또는 충돌 위험도)에 따라 열차의 감속(또는 정지) 명령을 상기 접근 중인 열차의 차량속도 제어부(210)에 추가로 전송한다(S106).
이에 따라 상기 차량속도 제어부(210)는 상기 전송된 명령에 따라 해당 열차의 정지나 감속을 수행함으로써 사고를 방지한다.
도 3은 상기 도 2에 있어서, 선로 장애물을 정확히 특정하지 못하는 의심 장애물이 검출될 경우의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제어부(130)는 의심 장애물이 검출되는지 체크한다(S201),
예컨대 카메라부(110)에서 장애물까지의 거리가 너무 멀거나, 날씨가 흐리거나(예 : 눈이나 비가 내리는 상태), 또는 야간 상태인 경우 촬영 영상이 선명하지 않을 수 있으며, 이 경우에 상기 제어부(130)는 장애물을 정확히 특정하지 못하고 장애물로 의심할 수 있다.
이하 본 실시예에서는 상기와 같이 장애물로 특정할 수 없는 장애물과 유사한 객체를 의심 장애물이라고 한다.
상기와 같이 의심 장애물이 검출될 경우, 상기 제어부(130)는 와이어 제어를 통해 상기 카메라부(110)를 의심 장애물 근처(또는 가까이)로 위치를 이동 시킨다(S202).
이때 상기 제어부(130)는 상기 와이어를 감거나 푸는 롤러의 회전 방향, 회전 속도, 및 롤러의 상하 위치 이동을 통해 상기 와이어에 부착된 상기 카메라부(110)를 원하는 속도, 원하는 방향, 및 원하는 높이로 이동시킬 수 있다(S203).
상기와 같이 제어부(130)는 의심 장애물을 최적 각도에서 촬영할 수 있도록, 와이어 제어를 통해 상기 와이어에 부착된 카메라를 좌우 및 상하로 동시에 이동시킬 수 있다.
상기와 같이 와이어 제어를 통해 상기 와이어에 부착된 카메라를 의심 장애물을 최적 촬영할 수 있는 위치와 높이로 이동이 완료되면, 의심 장애물을 재 촬영하여 전송받는다(S204).
이에 따라 상기 제어부(130)는 상기 재 촬영하여 전송받은 의심 장애물의 영상을 분석하고, 그 분석 결과에 따라 상기 접근 중인 열차의 차량속도 제어부(210)에 감속 명령이나 정지 명령을 전송한다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치는, 상기 도 1에 도시된 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치에 장애물 사인 투척부(160)를 더 포함한다.
이하 상기 도 1에서 설명한 동일한 구성 요소에 대한 설명은 생략한다.
상기 장애물 사인 투척부(160)는 선로 장애물이 감지될 경우, 상기 제어부(130)의 제어에 따라, 상기 장애물 근처에 장애물 사인(즉, 장애물이 있음을 표시하는 수단)을 투척한다.
상기 제어부(130)는 상기 장애물이 감지된 시간대(또는 장애물을 제거할 수 있는 시간대)에 따라 야간인지 주간인지를 구분하고, 야간이나 주간에 쉽게 인지할 수 있는 표식이나 수단(예 : 깃발, 조명 장치, 경보 장치 등)을 장애물 근처에 투척(또는 투하)한다.
따라서 상기 장애물 사인 투척부(160)는 정확한 위치에 투척(또는 투하)할 수 있도록 하기 위하여, 상기 카메라부(110)에 밀착되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
도 5는 상기 도 4에 있어서, 장애물이 인지될 경우 장애물 사인을 투척하여 차량 운전자나 관리자에게 장애물을 인지시키는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(130)는 영상 분석을 통해 선로 장애물을 인지할 경우(S301), 현재 시간대(또는 장애물을 제거할 수 있는 시간대)가 주간인지 아니면 야간인지 체크한다(S302).
이에 따라 현재 시간대(또는 장애물을 제거할 수 있는 시간대)가 주간인 경우(S302의 주간), 상기 제어부(130)는 주간용 장애물 사인을 준비한다(S303). 또한 현재 시간대(또는 장애물을 제거할 수 있는 시간대)가 야간인 경우(S302의 야간), 상기 제어부(130)는 야간용 장애물 사인을 준비한다(S304).
상기 주간용 장애물 사인과 야간용 장애물 사인은 미리 지정된다.
상기 제어부(130)는 상기 장애물 사인 투척부(160)를 투척(또는 투하) 위치로 이동시키는 동안에 상기와 같이 주간용 장애물 사인 또는 야간용 장애물 사인을 미리 준비한다.
상기와 같이 상기 장애물 사인 투척부(160)의 이동 중 장애물 사인을 준비하면서 상기 제어부(130)는 와이어 제어를 통해 상기 장애물 사인 투척부(160)를 지정된 투척 위치로 이동시킨다(S305).
그리고 상기 장애물 사인 투척부(160)가 지정된 위치로 이동 완료되면 상기 준비된 주간용 장애물 사인 또는 야간용 장애물 사인을 투척(또는 투하) 한다(S306).
이에 따라 상기 장애물 사인을 통해 차량 운전자는 안전 운전을 수행할 수 있으며, 관리자는 장애물을 쉽게 찾아 빠르게 조치(장애물 제거)를 취할 수 있도록 하는 효과가 있다. 상기와 같이 본 실시예는 이동식 카메라에 의한 선로 장애물 인지를 통해 열차의 속도를 제어할 수 있도록 하며, 또한 카메라가 주기적으로 가장 최근의 영상 획득을 통해 선로 장애물을 인지함으로써, 열차의 속도를 자동으로 제어할 수 있도록 하여 사고 가능성을 감소시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 카메라부
120 : 이동용 와이어부
130 : 제어부
140 : 통신부
150 : 모터 구동부
160 : 장애물 사인 투척부
210 : 차량속도 제어부

Claims (15)

  1. 이동용 와이어부에 장착되어 와이어가 이동함에 따라 이동하며 장애물을 촬영하는 카메라부;
    상기 이동용 와이어부의 와이어를 감거나 풀기 위한 롤러의 회전 속도 및 롤러의 상하 이동을 제어하기 위한 전동 모터를 구동하는 모터 구동부;
    상기 카메라부와 제어부가 유무선 방식으로 통신하거나, 상기 제어부와 열차 내부에 장착되는 차량속도 제어부와 무선 방식으로 통신하게 하는 통신부; 및
    상기 카메라부에서 촬영한 영상을 분석하여 선로 장애물이 감지되면, 속도 제어 신호나 정지 신호를 상기 차량속도 제어부에 출력하는 상기 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 이동용 와이어부는,
    선로 주변의 취약개소를 와이어가 왕복 이동할 수 있도록 설치되며,
    와이어의 양측 끝에는 상기 와이어를 풀거나 감기 위한 롤러가 설치되고,
    상기 양측 끝에 설치되는 롤러를 각기 상하 이동시킬 수 있도록 형성되며,
    상기 롤러를 각기 상하 이동시키거나 회전시키기 위한 전동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 통신부는,
    상기 제어부가 카메라부와 통신하며, 상기 카메라부에서 촬영한 영상을 상기 제어부에 전달하거나, 상기 제어부의 제어 신호를 상기 카메라부에 전달하여 카메라 촬영 각도, 회전, 촬영 영상의 종류, 및 촬영 시점을 제어하게 하며,
    상기 제어부의 제어 신호를 열차 내부에 장착되는 차량속도 제어부에 전달하거나, 상기 차량속도 제어부를 통해 현재 차량의 위치와 주행 속도 정보를 상기 제어부에 전달하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 카메라부를 통해 촬영된 영상을 분석하여,
    선로 장애물의 종류, 크기, 및 위치 중 적어도 하나 이상을 인지하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    장애물로 의심되는 객체인 의심 장애물이 있을 경우,
    상기 와이어에 장착된 카메라부를 의심 장애물의 지정된 위치까지 가까이 이동시켜 해당 의심 장애물을 다양한 각도와 위치 또는 높이에서 확대 촬영할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    의심 장애물이 감지될 경우, 상기 차량속도 제어부에 감속 신호를 우선 출력한 후, 의심 장애물이 실제 장애물로 확정될 경우 위험도를 계산하여 그 위험도에 따라 추가로 감속시키거나 정지시키는 제어 신호를 추가로 전달하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    장애물이 감지될 경우, 주간인지 야간인지에 따라 상기 장애물 근처에 미리 지정된 장애물 사인을 투척하거나 투하하는 장애물 사인 투척부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 장애물 사인 투척부는,
    상기 장애물 사인을 정확한 위치에 투척하거나 투하할 수 있도록 하기 위하여, 상기 카메라부의 밀착 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 장치.
  9. 제어부가 카메라부를 통해 선로 장애물이 포함된 영상정보를 취득할 경우, 상기 선로 장애물이 포함된 영상정보를 처리하여 장애물의 종류와 크기 및 위치를 분석하는 단계;
    상기 제어부가 접근 중인 열차 정보를, 열차 내부에 장착되어 있는 차량속도 제어부로부터 수신하는 경우, 상기 접근 중인 열차의 차량속도 제어부에 감속 명령을 우선 전송하는 단계;
    상기 장애물의 종류와 크기 및 위치 분석이 완료되면, 상기 제어부가 상기 접근 중인 열차와 장애물과의 충돌 위험도를 계산하는 단계; 및
    상기 접근 중인 열차의 충돌 위험도 계산이 완료되면, 상기 제어부는 상기 계산된 충돌 위험도에 따라 열차의 감속 또는 정지 명령을 상기 접근 중인 열차의 차량속도 제어부에 추가로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 충돌 위험도는,
    위치와 속도 정보를 포함한 상기 열차 정보를 바탕으로 계산하되,
    "위험도 = 빈도(충돌 가능성=장애물과의 거리, 열차위치 및 속도) × 강도(장애물 종류, 크기)"를 적용하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 카메라부의 영상정보에서 의심 장애물이 검출되는 경우,
    상기 제어부가 와이어 제어를 통해 상기 카메라부를 의심 장애물 가까이로 위치를 이동 시키는 단계;
    상기 와이어 제어를 통해 상기 와이어에 부착된 카메라를 의심 장애물을 최적 촬영할 수 있는 위치와 높이로 이동이 완료되면, 상기 제어부가 의심 장애물을 재 촬영하여 전송받는 단계; 및
    상기 재 촬영하여 전송받은 의심 장애물의 영상을 분석하고, 그 분석 결과에 따라 상기 접근 중인 열차의 차량속도 제어부에 감속 명령이나 정지 명령을 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 의심 장애물은,
    카메라부에서 장애물까지의 거리가 너무 멀거나, 눈이나 비에 의해 날씨가 흐리거나, 또는 야간 상태인 경우에 상기 제어부가 장애물을 정확히 특정하지 못하고 장애물로 의심되는 장애물 유사 객체를 의미함을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 카메라부를 의심 장애물 가까이로 위치를 이동시키기 위하여,
    상기 제어부는 상기 와이어를 감거나 푸는 롤러의 회전 방향, 회전 속도, 및 롤러의 상하 위치 이동을 통해,
    상기 와이어에 부착된 상기 카메라부를 원하는 속도, 원하는 방향, 및 원하는 높이로 이동시키는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 방법.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 장애물의 종류와 크기 및 위치 분석이 완료되면,
    상기 제어부가 현재 시간대 또는 장애물을 제거할 수 있는 시간대가 주간인지 아니면 야간인지 체크하는 단계;
    상기 체크한 결과, 현재 시간대 또는 장애물을 제거할 수 있는 시간대가 주간인 경우, 상기 제어부가 주간용 장애물 사인을 준비하는 단계;
    상기 체크한 결과, 현재 시간대 또는 장애물을 제거할 수 있는 시간대가 야간인 경우, 상기 제어부가 야간용 장애물 사인을 준비하는 단계;
    상기 제어부가 상기 장애물 사인을 준비하면서 와이어 제어를 통해 상기 장애물 사인의 투척이나 투하를 실시하기 위한 장애물 사인 투척부를 지정된 투척 위치로 이동시키는 단계; 및
    상기 장애물 사인 투척부가 지정된 위치로 이동 완료되면, 상기 제어부가 상기 준비된 주간용 장애물 사인 또는 야간용 장애물 사인을 투척 또는 투하시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 장애물 사인은,
    장애물이 있는 위치를 야간이나 주간에 쉽게 인지할 수 있는 표식이나 수단으로서, 깃발, 조명 장치, 및 경보 장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 장애물 인지에 의한 열차속도 제어 방법.
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