KR20230072099A - 열차진입인식 및 열차통과속도 검측 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 주행중인 열차 선로변에서 레이저 측정기와 열차번호 인식용 카메라를 설치하여, 실시간 주행중인 열차를 인식하여, 열차 진입시점을 인지하여 열차통과 정보(열차ID 및 속도)를 수집 관리한다.
본 발명에 따르면, 중앙관제소와 TCMS로부터 열차편성 정보를 수집하기 어려운 열차 주행 선로변에 설치하여, 실시간 주행중인 열차인식과 열차 통과속도 측정이 가능하고, 기간별로 통과 차량에 주행정보를 관리함으로써, 선로변에서 열차 통과정보를 손쉽게 이용하고자 하는 연계장치에 차량 통과정보를 제공하는데 효과가 있다.

Description

열차진입인식 및 열차통과속도 검측 및 그 방법 {TRAIN ENTRY RECOGNITION AND TRAIN PASSING SPEED DETECTION AND METHOD}

본 발명은 철도 선로변에 주행중인 열차을 인식하고, 열차 통과속도를 측정하는 장치와 방법에 관한 것으로서, 선로변에 설치되는 레이저 측정기로부터 차량 진입 유무를 판단함과 동시에, 열차 전면부를 카메라로 촬영하여 주행주인 열차번호를 인식하고, 통과중인 차량에 이동속도를 정밀 측정하여 열차에 대한 주행정보를 수집ㆍ관리하기 위한 방법 및 열차진입인식장치에 대하여 기술한 것이다.

일반적으로 철도 운영에서 열차는, 철도의 본선을 운행하기 위하여 편성되어 열차번호를 부여받은 철도 차량을 말한다. 열차 편성은 철도차량을 운용하는 기본단위이다. 편성된 철도차량은 동력차가 연결되어 있고 각 차량의 연결상태가 완전하며, 공기제동 및 관통제동 등 차량의 제동기능이 완전한 상태를 말한다.

준비가 완료된 차량은 중앙관제소에게 열차번호를 부여받고 본선을 운행할 수 있으며, TCMS(열차정보관리시스템: Train Control and Monitoring System)에 의해 열차에 편성번호를 관리한다.

열차 선로변에서 열차 편성정보를 수신받기 위해서는 중앙관제소와 TCMS와 통신망이 구축되어 열차 통과정보를 송ㆍ수신 받아야 하지만 통신망 보완 등에 이유로 연계가 어려운 점이 있고, 또한 선로 변에서 주행중인 열차번호를 실시간 식별하여 열차에 통과속도를 정밀하게 측정하는데 한계가 있다.

본 발명의 목적은, 주행중인 열차 선로변에서 레이저 측정기와 열차번호 인식용 카메라를 설치하여, 실시간 주행중인 열차를 인식하여, 열차 진입시점을 인지하여 열차통과 정보(열차ID 및 속도)를 수집 관리하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은

열차진입인식장치는 선로변에 설치되어, 선로를 통과중인 열차진입 상태를 실시간 인식하기 위한 차륜인식부;와 통과 열차를 식별하기 위한 열차통과 인식부;로 구성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 열차통과 인식부(200);와 실시간 열차 통과정보를 이용하고자 하는 열차정보 연계장치(C)와 통신으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

차륜인식부(100);는 선로변에 레이저 측정기(101)를 설치하여 주행중인 열차에 차륜을 실시간 검지하는 것을 특징으로한다.

그리고, 레이저 측정기(101)에 의한 차륜이 검지되면, 차륜에 개수 및 차륜 통과시간을 측정하여 열차에 이동속도를 측정하는 것을 특징으로 한다.

열차통과 인식부(200);는 선로변에 차량 진입시점에 열차 전면부를 촬영하기 위한 차량번호카메라(201)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이를 위해 상기 레이저측정기(101)는 차륜을 인식하는 시점에 차량번호 카메라(201)로 촬영신호(트리거 신호)에 전송하는 것을 특징으로 한다.

그리고 열차통과 인식부(200);은 차량번호 카메라(201)에서 촬영된 열차전면부 영상에서 차량번호판을 인식하여 차량번호를 식별하는 차량식별모듈(203)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해 차량식별모듈(203)은 상기 차량번호 카메라(201)에서 촬영한 열차전면 영상을 수집하여 차량번호(문자인식: Optical Character Recognition)를 인식하는 것을 특징으로 한다.

그리고 열차통과 인식부(200);은 상기 차량식별모듈(203)에서 인식한 열차 정보를 기간별로 관리하기 위한 차량통과 관리모듈(204)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해 차량통과 관리모듈(204)는 기간별로 열차통과 정보를 데이터처리부(202) 내에 하드디스크에 저장 및 관리하며, 필요시 열차정보 연계장치(C)에 차량통과 정보를 제공한다.

그리고 열차정보연계장치(C);는 상기 열차통과 인식부(200)에서 제공하는 열차정보(열차번호, 주행속도)를 수신 받고자하는 연계장치들을 의미한다.

본 발명에 따르면, 중앙관제소와 TCMS로부터 열차편성 정보를 수집하기 어려운 열차 주행 선로변에 설치하여, 실시간 주행중인 열차인식과 열차 통과속도 측정이 가능하고, 기간별로 통과 차량에 주행정보를 관리함으로써, 선로변에서 열차 통과정보를 손쉽게 이용하고자 하는 연계장치에 차량 통과정보를 제공하는데 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 선로변에서 열차 진입인지 및 통과중인 열차 식별을 위한 열차진입 인식장치(S)를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 레이저 측정기를 이용하여 차륜을 실시간 검지하는 것을 도시한 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 레이저 측정기를 이용하여 차륜인식과 차륜 통과시간을 측정하는 것을 도시한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 선로변에서 열차 진입시점에 카메라로 열차 전면부를 촬영하는 것을 도시한 예시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 진입 열차에 전면부에 차량번호를 도시한 예시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 기간별 차량통과정보를 수집하는 것을 도시한 예시도

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로변에 설치하여 열차 진입정보를 수집하는 열차진입인식장치(S)는, 열차진입 상태를 인지하여 열차 진입속도를 측정하는 레이저측정기(101, 102)로 구성된 차륜인식부(100), 및

진입 열차에 전면부를 촬영하는 차량번호 카메라(201)와 촬영된 차량 전면부 영상에서 열차번호를 식별하는 차량식별모듈(203), 열차 진입시간과 주행속도를 기간별로 관리하기 위한 차량통과 관리모듈(204)로 구성된 열차통과인식부(200),로 구성된다.

그리고 상기 열차진입인식장치(S)는 열차통과정보(차대번호, 주행속도)를 네트웍 통신망을 이용하여 열차정보연계장치(C)로 전송한다.

도 2는 본 발명의 차륜인식부(100)에서 진입열차에 차륜을 인식하는 과정을 설명하기 위해 도시화한 예시도이다. 이에 의하면, 차륜인식부(100);는 선로변에 전방 레이저 측정기(101)와 후방 레이저측정기(102)를 설치하고 주행중인 열차에 차륜을 실시간 검지한다.

주행중인 열차에 차륜을 검지하기 위한 레이저 측정기(101, 102)는 짧은 레이저 펄스를 발사한 후에 빛의 속도(c)로 목표물에서 반사해 되돌아 오는 시간(t)을 측정하여 차륜까지에 거리(D)를 구하는 방식으로 다음의 식(1)를 통해 측정이 가능하다.

.................. 식(1)

도 3는 본 발명의 차륜인식부(100)에서 열차 진입시점에 차륜을 인식한 후, 통과하는 열차에 주행속도를 측정하는 과정을 설명하기 위해 도시화한 예시도이다.

열차에 차륜과 차륜 사이에 거리(W), 및 전방레이저 측정기(101)에서 차륜을 검출한 시간(t1)과 후방레이저 측정기(102)에서 차륜을 검지한 시간(t2)을 측정하여, 열차 진행방향과 주행속도(V)를 다음의 식(2)을 통해 계산이 가능하다.

.................. 식(2)

또한 3은 차륜인식부(100)에서에서 진입열차에 차륜을 인식하면, 열차통과 인식부(200)로 카메라 촬영신호(트리거신호)를 출력하고, 차량진입시간 및 주행속도 정보를 전송한다.

도 4는 본 발명의 열차 진입시점에 차량번호 카메라(201)에서 열차 전면부 영상을 촬영하는 과정을 설명하기 위해 도시화한 예시도이다. 이에 의하면, 차륜인식부(100)에서 열차 통과 시점에 출력되는 카메라 촬영신호(트리거 신호)를 차량번호 카메라(201)이 수신받아 진입열차에 전면부를 촬영한다.

도 5는 열차 진입 시점에 차량번호 카메라(201)가 촬영한 열차 전면부 영상을 수집하여 차량식별모듈(203)에서 차량번호를 문자로 인식(OCR)하는 과정을 설명하기 위해 도시화한 예시도이다.

차량식별모듈(203)은 데이터처리부(202)로 구성되며, 상기 차량번호 카메라(201)에서 촬영한 열차전면 영상을 수집하여 차량번호(문자인식: Optical Character Recognition)를 인식하는 것을 특징으로 한다.

도 6은 차량통과관리모듈(204)을 설명하기 위한 예시도이며, 차량식별모듈(203)에서 문자로 인식한 차량번호와 차륜인식부(100)에서 수신받은 차량진입시간 및 주행속도정보를 표시 및 저장한다.

S: 라인스캔을 이용한 스테레오 방식의 도상 균열 검출 시스템
100: 차륜 인식부
101: 레이저 측정기(전방)
102: 레이저 측정기(후방)
200: 열차통과 인식부
201: 차량번호 카메라
202: 데이터처리부
203: 차량식별모듈
204: 차량통과관리모듈
300: 열차정보 조회부
301: 차량통과 정보조회

Claims (5)

1. 선로변에 설치하여 열차 진입정보를 수집되어 열차진입 상태를 인지와 열차 진입속도를 측정하는 레이저측정기로 구성된 차륜인식부 및,
   진입 열차에 전면부을 촬영하는 차량번호 카메라와, 촬영된 차량 전면부 영상에서 열차번호를 식별하는 차량식별모듈과 열차 진입시간과 주행속도를 기간별로 관리하기 위한 차량통과 관리모듈을 포함한 데이터처리부로 구성된 열차진입인식장치.
2. 제1항에 있어서,
   레이저 펄스를 발사하여 차륜까지에 거리를 측정하는 방식으로 진입열차에 차륜을 인식하는 레이저발생기를 포함하는 열차진입 인식장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   레이저발생기가 열차 진입을 인식하는 시점에 카메라 촬영신호를 수신받아 열차전면부 영상을 촬영하는 차량번호 카메라; 및 차량번호 카메라에서 촬영한 열차 전면부 영상에서 차량번호를 인식하는 차량식별모듈을 포함하는 열차진입 인식장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   차량식별모듈에서 인식한 차량번호와 차륜인식부에서 수신받은 차량진입시간 및 주행속도정보를 표시하고 저장하는 데이터처리부를 포함하는 열차진입인식장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   열차에 차륜과 차륜 사이에 거리, 및 전방레이저 측정기에서 차륜을 검출한 시간과 후방레이저 측정기에서 차륜을 검지한 시간을 측정하여, 열차 진행방향과 주행속도를 산출하는 방법.
   

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