KR101374815B1

KR101374815B1 - 정차역 자동정지장치

Info

Publication number: KR101374815B1
Application number: KR1020120036075A
Authority: KR
Inventors: 김봉택; 김효상
Original assignee: 김효상; 김봉택
Priority date: 2012-04-06
Filing date: 2012-04-06
Publication date: 2014-03-25
Also published as: KR20130113685A

Abstract

상기 열차에 설치되는 속도센서, 열차에 설치되어 외부로부터 열차의 위치정보를 획득하는 지상정보 수신부와, 속도센서의 측정값 및 지상정보 수신부로부터의 수신정보를 근거로 하여 열차의 운행방향 및 운행거리와 위치를 산출하는 운행정보부, 열차의 운행구간에 대한 역간의 거리와 지상의 주요정보가 저장되는 지상정보부, 운행정보부에서 산출된 정보와 지상정보부에 저장된 운행구간 정보를 비교하여, 운행구간 중 정차구역에서의 감속을 기 설정된 감속모드로 열차운행이 진행되도록 열차를 제어하는 운전제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정차역 자동정지장치가 개시된다.

Description

정차역 자동정지장치{A AUTOMATIC STOP APPARATUS AT STOP STATION}

본 발명은 정차역 자동정지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정차할 역에서 정차 내지 감속하지 않고 열차가 통과하는 것을 근본적으로 차단할 수 있는 정차역 자동정지장치에 관한 것이다.

열차는 일반 차량에 비하여 많은 승객을 운송시킬 수 있으며 동시에 많은 화물을 실어 날을 수 있기 때문에, 교통 및 물류에 있어서 매우 중요한 운송수단이다.

따라서, 최근에는 물류량이 많아지고 고속열차가 등장함에 따라서 열차 이용이 점차 증가하고 있는 추세이다.

이러한 열차는 전방의 동력차에 다수의 종동차를 연결하여 레일 위를 고속으로 운행하도록 되어 있기 때문에, 사고 발생시 많은 인명피해와 물적 피해를 볼 수 있다. 따라서 열차 운행에 있어서는 사고 발생의 예방을 위해서 열차의 각종 장치들의 상태를 점검하고, 예방하는 것이 매우 중요하며, 사고 발생시에는 그 원인을 찾아내어 재발을 방지하는 것이 무엇보다도 중요하다.

그런데 최근에는 열차의 운행 시 열차 운전자의 부주의 등에 의해 열차가 정차역에서 정차하지 않고 무정차 통과한 후 다시 후진하여 정차역에 정차시키는 경우까지 발생하고 있는 실정이다.

이와 같이 열차가 정차할 구역에서 정차하지 않고 무정차 통과하거나, 또는 후진하여 운행하는 경우, 많은 사람에게 피해를 주는 것을 물론, 사고 발생의 가능성이 증가하게 되므로 이를 방지할 필요가 있다.

이를 위해서는 열차가 운행하는 동안 열차의 위치를 정확하게 추적하여 열차가 정차구역에 진입할 경우 강제로 정차시키거나, 열차의 무정차통과 여부를 확인할 필요가 있다. 이를 위해 종래에는 열차의 위치를 추적하기 위해서 GPS를 이용한 위성항법시스템을 통해 열차위치를 추적하는 방법 등이 대표적으로 사용되고 있는데, 이러한 위성항법시스템의 경우에는 지상에서는 위치추적이 효과적인 반면에 열차가 지하를 통과할 경우에는 전파장애 등으로 인하여 열차위치를 정상적으로 추적하기 어려운 문제점이 있다. 따라서 대도시에서 운행되는 지하철 등의 경우에는 이러한 위성항법시스템을 적용하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 간단한 구성에 의해 지상이나 지하에 관계없이 열차의 운행위치를 정확하게 추적하여 정차구역에서의 무정차통과를 방지할 수 있도록 개선된 정차역 자동정지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정차역 자동정지장치는, 상기 열차에 설치되는 속도센서; 상기 열차에 설치되어 외부로부터 상기 열차의 위치정보를 획득하는 지상정보 수신부와; 상기 속도센서의 측정값 및 상기 지상정보 수신부로부터의 수신정보를 근거로 하여 열차의 운행방향 및 운행거리와 위치를 산출하는 운행정보부; 상기 열차의 운행구간에 대한 역간의 거리와 지상의 주요정보가 저장되는 지상정보부; 상기 운행정보부에서 산출된 정보와 상기 지상정보부에 저장된 운행구간 정보를 비교하여, 상기 운행구간 중 정차구역에서의 감속을 기 설정된 감속모드로 열차운행이 진행되도록 열차를 제어하는 운전제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 운전제어부는 상기 감속모드시에 상기 열차에 설치되는 출력부를 통해 경고정보를 출력하여 열차 운전자에게 알려주도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 감속모드시에 상기 열차의 제동장치를 자동제어하여 열차 운행을 강제로 정지시키는 제동인터페이스를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 지상정보부에 저장된 열차 운행구간에 대한 정보를 무선으로 전달받아 업데이트하기 위한 무선데이터 수신부를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 열차에 설치되는 자이로센서를 더 포함하며, 상기 운행정보부는 상기 자이로센서 및 상기 속도센서의 측정값을 근거로 하여 상기 열차의 운행방향, 운행거리 및 위치를 산출하는 것이 좋다.

또한, 상기 속도센서는 가속도센서를 포함하며, 상기 정차역마다 설치되어 통과하는 열차의 자이로센서 및 가속도센서를 초기화(보정)하기 위한 지자기센서를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 정차역마다 설치되어 통과하는 열차의 속도센서를 초기화(보정)하기 위한 지상정보를 상기 지상정보 수신부로 전송하는 지상장치를 더 포함하며, 상기 지상장치는 ATS 지상자, ATP 발리스, 지상안테나 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 지상정보 수신부는 RF센서 및 차상안테나를 포함하며, 상기 열차의 운행구간에 설치되어 상기 RF센서와의 상호 신호 송수신을 통해 열차의 위치정보를 초기화(보정)하기 위한 RF태그를 더 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 출력부는, 상기 경고정보를 오디오신호로 출력하는 스피커; 및 상기 경고정보를 비디오신호로 출력하는 모니터;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 운전제어부는 상기 감속모드시에 상기 모니터를 통해서 상기 열차가 운행중인 현재의 위치와 정지해야 할 위치에 대한 정보를 전자지도를 통해 표시하고, 감속 제어정보를 그래프로 표시하도록 제어하는 것이 좋다.

또한, 상기 열차에 설치되어 GPS 위성을 통해 열차의 위치정보를 수신하여 상기 운행정보부로 제공하는 GPS 수신기를 더 포함하는 것이 좋다.

본 발명의 실시예에 따른 정차역 자동정지장치에 따르면, 자이로센서 및 속도센서에의 측정값들을 각각 적분하여 열차의 위치를 확인하여 추적함으로써, 열차의 운행구간이 지상이던 지하던 관계없이 연속적으로 추적하는 것이 가능하다.

따라서 열차가 정차구역에서 정차하지 않고 무정차 통과하거나, 또는 역주행하는 것을 감시하여 비정상적인 운행을 방지할 수 있게 된다. 그로 인해 열차의 무정차 통과 및 역주행으로 인한 위험상황을 근본적으로 차단하여 안전한 열차운행이 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 열차에 설치되는 자이로센서, 속도센서, 지상정보 수신부(RF센서) 등을 주기적으로 초기화(보정)시킴으로써, 열차 위치 측정값이 오차가 누적되는 것을 방지하여 측정값의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 정차역 자동정지장치를 나타내 보인 개략적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정차역 자동정지장치를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정차역 자동정지장치를 자세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정차역 자동정지장치는, 열차(100)에 설치되는 자이로센서(10), 속도센서(20), 운행정보부(30), 지상정보 수신부(22), GPS 수신부(24), 지상정보부(40), 출력부(50), 무선데이터 수신부(60), 제동인터페이스(70), 운전제어부(80), 제동장치(90), 열차(100)가 정차하는 역마다 설치되는 지자기센서(110) 및 무선통신망(140)을 통해 열차(100)로 데이터를 송신하는 데이터 송신부(120), 운영서버(130), 지상장치(150) 및 RF태그(160)를 구비한다.

상기 자이로센서(10)는 열차(100)에 설치되어 열차(100)가 운행되는 동안 각속도를 측정하여 열차(100)의 진행방향에 대한 정보를 획득할 수 있다. 자이로센서(10)에서의 측정값은 운행정보부(30)로 제공된다.

상기 속도센서(20)는 열차(100)에 설치되어 열차의 운행속도를 측정한다. 속도센서(20)에서 측정된 측정값은 운행정보부(30)로 전달된다. 여기서 상기 속도센서(20)는 가속도를 측정하기 위한 가속도센서일 수도 있고, 일반적인 열차의 바퀴의 회전을 감지하여 속도를 측정하도록 엔코더를 포함하는 도플러센서 등 속도검출기를 포함할 수 있으며, 이러한 속도 센서는 공지의 기술로부터 쉽게 이해될 수 있다.

상기 운행정보부(30)는 자이로센서(10) 및 속도센서(20) 각각에서 측정되어 전달된 측정값(측정정보)을 분석하여 열차의 이동방향 및 이동거리를 산출함으로써, 열차(100)의 운행위치를 산출하게 된다. 즉, 운행정보부(30)는 자이로센서(10)에서 측정된 열차의 운행시의 각속도 측정값을 분석하여 즉, 측정된 각속도를 적분하여 열차의 운행방향(진행각도)을 산출할 수 있다. 따라서 운행정보부(30)는 열차(100)의 운행시간에 따른 운행방향 정보를 산출할 수 있으며, 산출된 정보는 운전제어부(80)로 전달된다.

또한, 운행정보부(30)는 속도센서(20)에서 절단된 열차 운행속도를 분석하여 열차(100)의 운행거리를 산출한다. 즉, 운행정보부(30)는 속도센서(20)에서 측정된 속도값을 적분하여 열차의 이동거리를 산출하게 된다. 그리고 산출된 정보(이동거리 정보)는 운전제어부(80)로 전달된다. 여기서 속도센서(20)가 가속도센서일 경우에는, 운행정보부(30)는 가속도를 2회에 걸쳐 적분하여 열차의 이동거리를 산출할 수 있게 된다.

또한, 운행정보부(30)는 속도센서(20)와 지상정보 수신부(22), 또는 속도센서(20)와 GPS 수신부(24)를 통해 수신된 정보만을 가지고도 열차(100)의 운행방향, 이동거리 및 위치정보를 계산하여 산출할 수도 있다. 이와 같이 운행정보부(30)는 다양한 구성요소로부터 정보를 전달받을 수 있게 됨으로써, 열차(100)의 운행시 자이로센서(10), 지상장치(150), RF태그(160) 및 지상정보 수신부(22) 중에서 어느 하나 이상이 고장 나더라도 운행정보부(30)는 모든 구성요소들로부터 정보를 전달받아서 열차(100)의 운행방향, 이동거리 및 위치정보를 산출할 수 있게 된다.

상기 지상정보 수신부(22)는 RF센서와 차상 안테나를 포함할 수 있다. 이러한 지상정보 수신부(22)는 지상장치(150)로부터 열차(100)가 현재 주행하고 있는 지역에 대한 위치정보 등을 수신할 수 있게 된다. 즉, 지상정보 수신부(22)는 지상장치(150)로서 설치될 수 있는 지상자, ATP 발리스, 차상 안테나 및 RF태그로부터 위치정보를 포함하는 지상정보를 획득할 수 있으며, 획득된 지상정보를 상기 운행정보부(30)로 전달된다. 그리고 운행정보부(30)에서는 지상정보 수신부(22)를 통해 획득된 지상정보와 속도센서(20)에서의 측정값을 가지고도 열차의 운행방향, 이동거리, 위치를 계산하여 산출할 수 있다.

상기 GPS 수신부(24)는 GPS 위성과의 통신을 통해 열차의 위치정보를 획득하고, 획득된 정보는 상기 운행정보부(30)로 제공되어 열차(100)의 운행방향, 이동거리 및 위치를 산출하는데 이용될 수 있도록 한다.

상기 지상정보부(40)는 열차(100)의 운행구간에 대한 정보가 저장된다. 즉, 열차(100)가 운행하는 구간에서 정차역에 대한 정보(위치정보 포함)와, 정차역들 사이의 거리와, 정차역들 간의 열차 운행간격, 정차역들 간의 열차의 적정 이동시간 등에 대한 정보가 저장될 수 있다. 상기 위치정보로는 GPS 좌표정보 및 지도정보를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 지상정보부(40)에 저장되는 열차의 운행구간에 대한 정보는, 열차(100)의 운행시에 무선데이터 수신부(60)를 통해 원격의 운영서버(130)로부터 제공되는 운행구간에 대한 정보를 전달받아 업데이트 될 수 있다.

상기 출력부(50)는 열차의 운전자에게 오디오신호를 통해 열차 운행정보를 알려주는 스피커(51) 및 비디오신호를 출력하는 모니터(52)를 구비할 수 있다. 이러한 출력부(50)를 통해 기 설정된 감속모드시 경고신호가 출력됨으로써, 열차 운전자가 비상상황을 인식하여 즉시 후속조치를 취할 수 있도록 할 수 있다. 여기서 상기 감속모드라 함은, 열차(100)가 정차해야 할 정차구역(역포함)에서 속도를 감속하지 않고 운행하는 경우에 운전제어부(80)에 의해 기 설정된 제어명령에 따라서 열차운행을 강제로 정지하고, 출력부(50)를 통해 경고신호를 출력하도록 상태를 말한다. 더욱 구체적으로는 운전제어부(80)는 스피커(51)를 통해서는 운전자에게 경고방송을 출력할 수 있으며, 모니터(52)를 통해서는 감속모드시, 열차가 운행중인 위치정보가 표시되는 전자지도를 표시해 주는 동시에, 감속모드에 다른 운전제어 정보를 그래프로 표시하여 줄 수 있다. 따라서 운전자는 모니터(52)에 표시되는 지도정보 및 그래프정보를 통해 열차(100)의 감속모드 진행상태를 보다 정확하게 파악할 수 있게 된다.

상기 무선데이터 수신부(60)는 앞서 설명한 바와 같이, 지상정보부(40)에 저장될 열차 운행정보를 업데이트 할 수 있도록, 업데이트 정보를 통신망(140)을 통해 운영서버(130)에 연결된 데이터 송신부(120)로부터 전달받기 위한 것이다. 이를 위해, 무선데이터 수신부(60)는 열차(100)에 설치되며, 열차가 역에 정차시에 통신망(140)을 통해 데이터 송신부(120)에서 송신되는 데이터를 수신할 수 있게 된다. 물론, 무선데이터 수신부(60)는 열차(100)가 열차 차고지로 복귀하여 다시 운행을 하기 시작하는 시점에서 열차 차고지에 설치되는 데이터 송신부(120)에서 송신되는 운행정보를 수신하여 지상정보부(40)의 저장된 열차 운행정보를 업데이트 할 수도 있다.

상기 제동인터페이스(70)는 비상모드시 운전제어부(80)의 제어신호에 따라서 열차(100)의 운행속도를 강제로 감속하여 정지시킬 수 있도록 제동장치(90)를 제어하기 위한 것이다.

상기 제동장치(90)는 열차(100)에 설치되어 작동시 운행속도를 감속 내지 정차시키는 것으로서, 일반적으로 열차(100)에 적용되는 공지의 기술로부터 이해될 수 있는 것이므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 운전제어부(80)는 운행정보부(30)에서 산출된 정보와 지상정보부(40)에 저장된 운행구간 정보를 비교하여, 운행구간 중 정차구역(역포함)에서의 감속여부를 확인하고, 미감속 상태로 운행시 기 설정된 비상모드로 열차운행이 진행되도록 열차를 제어한다. 보다 구체적으로, 운전제어부(80)는 운행정보부(30)에서 산출된 정보를 근거로 하여 열차(100)의 운행위치를 추적하여 확인하고, 운행위치를 추적하면서 지상정보부(40)에 저장된 운행구간에 대한 정보 즉, 정차구역에 대한 정보와 비교하여 정차구역 내지 정차구역에 진입하는 시점에서 열차(100)가 정차하기 위해서 감속중인지를 판단할 수 있다. 판단 결과, 정차구역 내지 정차구역에 진입하는 지점에서 미리 설정된 감속속도로 감속되지 않는 것으로 판단될 경우, 운전제어부(80)는 기 설정된 감속모드로 열차 운행을 제어하게 된다.

상기 감속모드의 일예로서, 운전제어부(80)는 출력부(50)를 통해 열차가 정차구역을 정차하지 않고 무정차 통과할 수 있다는 경고메시지와, 지도정보 및 제어정보를 출력하여 열차 운전자가 인식할 수 있도록 한다. 따라서 경고메시지를 확인한 열차 운전자는 열차가 정차구역을 무정차 통과하지 않도록 열차를 제어할 수 있게 된다.

또한, 감속모드시에는, 운전제어부(80)는 제동인터페이스(70)로 정지제어신호를 전송하여 제동장치(90)가 동작되도록 하여 열차(100)를 강제로 정차구역에 정차시킨다. 따라서 열차 운전자가 미처 열차 운전조작을 하지 못할 경우에도, 열차(100)가 역 등의 정차구역을 무정차 통과하지 못하도록 강제로 정지시킬 수 있게 됨으로써, 열차(100)의 무정차 통과로 인해 발생할 수 있는 위험요소를 근본적으로 해결할 수 있게 된다.

한편, 정차구역마다 예를 들어, 정차역마다 상기 지자기센서(110)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 지자기센서(100)는 정차구역으로 진입하여 정차하는 열차(100)에 설치되는 자이로센서(10) 및 속도센서(20; 이 경우 가속도센서)가 자기장 영역을 통과하도록 함으로써, 자이로센서(10) 및 속도센서(20;가속도센서)의 측정상태를 초기화(보정)하도록 하는 역할을 한다. 즉, 자이로센서(10) 및 속도센서(20)에서는 열차(100)의 운행중에 측정된 각속도 및 가속도를 지속적으로 적분하여 진행각도 및 이동거리를 산출할 수 있도록 하는데, 각속도 및 가속도에 대한 적분이 계속될수록 오차가 누적되므로, 장시간 또는 장거리 운행시에는 누적 오차로 인하여 오작동하거나, 또는 정차구역을 정확하게 찾아내지 못하는 문제가 있다. 따라서 정차구역마다 설치되는 지자기센서(110)에 의해서 자이로센서(10) 및 속도센서(20;가속도센서)의 상태를 초기화(보정)해줌으로써, 자이로센서(10) 및 속도센서(20)에 의한 열차의 추적위치의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 따라서 정차구역에서의 열차의 무정차통과를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 지자기센서(110)는 열차의 운행구간에 일정한 간격으로 설치되거나 또는 정차역마다 설치되거나 할 수 있으며, 그 설치위치 및 설치개수에 대한 정보는 상기 지상정보부(30)에 제공되어 미리 저장될 수 있다. 따라서 열차가 운행하기 시작하여 지자기센서(110)에 의해 자이로센서(10) 및 속도센서(20)에 의한 측정상태가 초기화(보정)된 횟수 등을 운전제어부(80)에서 카운트함으로써, 자이로센서(10) 및 속도센서(20)를 초기화(보정)하는 지점에서의 열차(100)의 정확한 위치를 확인할 수 있게 된다. 따라서, 자이로센서(10) 및 속도센서(20)의 초기화(보정)된 지점의 위치를 근거로 하여 자이로센서(10) 및 속도센서(20)에서 측정된 측정값들을 통해 산출되는 열차(100)의 이동방향 및 이동거리를 다시 산출하여 보다 정확한 위치를 추적할 수 있게 된다.

또한, 상기 속도센서(20)가 일반적인 속도센서 예를 들어, 열차의 속도를 검출하기 위한 엔코더 등의 속도검출기일 경우에는, 이러한 속도검출기의 측정오차가 정차역마다 또는 일정 거리마다 설치되는 지상장치(150)에 의해 초기화(보정)되도록 하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 지상장치(150)로는 ATS 지상자, 지상안테나, ATP 발리스를 포함할 수 있으며, 이러한 지상장치(150)는 지상에 설치되어 그 위치정보를 갖고 있게 된다. 따라서 지상장치(150)가 설치되는 지점을 열차(100)가 통과할 때, 지상장치(150)의 통신을 통해 속도센서(20)에서 검출된 정보를 이용하여 산출된 위치정보를 실제 위치데이터와 비교하여 보정함으로써, 검출 누적 오차에 따른 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 상기 정차역마다 또는 일정 위치마다 RF태그(160)가 더 설치됨으로써, 열차(100)에 설치되는 RF센서에서 실제 위치정보를 수신하여 열차의 속도센서를 이용하여 산출된 위치정보를 실제 위치데이터와 비교하여 열차의 위치정보를 보정하여 검출 누적 오차에 따른 문제점을 해결할 수 있다.

상기 데이터 송신부(120)는 정차역마다 설치될 수도 있고, 열차 차고지에 설치될 수도 있다. 이 데이터 송신부(120)는 운영서버(130)에서 제공되는 열차 운행정보들을 통신망(140)을 통해 무선송신함으로써, 무선데이터 수신부(60)에서 수신할 수 있도록 한다.

상기 운영서버(130)는 전체 열차 운행을 위한 상황실 또는 열차 차고지 등에 구비되는 것으로서, 열차 운행에 필요한 각종 운행정보들이 저장관리되며, 운영서버(130)에서는 업데이트 된 운행정보가 있을 경우, 해당정보들을 데이터 송신부(120)를 통해 송신함으로써 열차(100)마다 구비된 무선데이터 수신부(60)에서 업데이트된 운행정보를 수신할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 열차 정차역 자동정지장치에 의하면, 열차(100)가 운행하는 동안 앞서 설명한 바와 같이, 자이로센서(10) 및 (가)속도센서(20)에서 측정된 각속도 및 (가)속도를 운행정보부(30)에서 분석하여 열차(100)의 진행방향 및 이동거리를 산출하여 열차의 정확한 위치를 산출할 수 있게 된다.

또한, 열차(1000가 운행하는 동안 (가)속도센서(20)와 지상정보 수신부(22) 또는 GPS 수신부(24)에서 수신된 정보를 운행정보부(30)에서 분석하여 열차(100)의 진행방향, 이동거리 및 위치를 산출할 수도 있게 된다.

이와 같이 산출된 위치정보는 운전제어부(80)로 제공되며, 운전제어부(80)는 측정된 열차위치정보와 지상정보부(40)에 저장된 열차 운영정보 즉, 열차 정차구간 정보를 비교하여, 열차(100)가 정차구간에 진입하거나 또는 정차구간에 진입하기 전의 일정 거리에 진입할 경우에 열차(100)가 정차를 위해서 감속되고 있는 상태인지 아닌지를 판단하고, 열차가 정차를 위해서 감속하지 않는 것으로 확인된 경우, 기 설정된 비상모드로 열차운행을 제어하게 된다.

감속모드에서는 운전제어부(80)는 출력부(50)를 통해 경고메시지 및 감속모드 진행정보를 출력 즉, 현재 열차의 운행정보 및 전방 정보를 디스플레이함으로써 열차 운전자에게 비상상황을 인식하도록 하며, 제동장치(90)를 제어하여 열차(100)를 강제로 정지시킨다.

이와 같이 열차(100)의 운행시 그 위치를 자이로센서(10) 및 속도센서(20)를 이용하여 추적하거나, 속도센서(20) 및 지상정보 수신부(22) 또는 GPS 수신부(24)를 통해 수신된 정보를 이용하여 추적함으로써, 열차(100)가 지상과 지하 모두에서 운행되더라도 운행장소에 상관없이 정확하게 추적할 수 있게 된다. 따라서 열차(100)의 정확한 위치와 지속적으로 업데이트되는 열차 운행정보를 근거로 하여 열차(100)의 정차구역에서의 무정차통과를 방지함은 물론, 역주행도 방지할 수 있게 된다.

또한, 열차(100)가 정차구역에 정차할 때, 정차구역에 설치된 지자기센서(110), 지상장치(150) 및 RF태그(160)에 의해 자이로센서(10)와 속도센서(20) 및 지상정보 수신부(22;RF센서 포함)를 초기화(보정)시킴으로써, 측정값의 오차가 누적되는 것을 방지하여, 열차(100)의 위치를 보다 정확하게 검지하여 열차의 무정차통과 방지를 효과적으로 수행할 수 있으며, 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 이상에서는 속도센서(20)가 일반적인 속도검출기인 것을 예로 들어 설명하였으나, 가속도센서일 수도 있으며, 속도검출기와 가속도센서를 함께 설치하여 상호 보완적으로 사용할 수도 있음은 당연하다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10..자이로센서 20..(가)속도센서
30..운행정보부 40..지상정보부
50..출력부 60..무선데이터 수신부
70..제동인터페이스 80..운전제어부
100..열차 110..지자기센서
120..데이터 송신부 130..운영서버
140..통신망 150..지상장치
160..RF태그

Claims

열차에 설치되는 속도센서;
상기 열차에 설치되어 외부로부터 상기 열차의 위치정보를 획득하는 지상정보 수신부와;
상기 속도센서의 측정값 및 상기 지상정보 수신부로부터의 수신정보를 근거로 하여 열차의 운행방향 및 운행거리와 위치를 산출하는 운행정보부;
상기 열차의 운행구간에 대한 역간의 거리와 지상의 주요정보가 저장되는 지상정보부;
상기 운행정보부에서 산출된 정보와 상기 지상정보부에 저장된 운행구간 정보를 비교하여, 상기 운행구간 중 정차구역에서의 감속을 기 설정된 감속모드로 열차운행이 진행되도록 열차를 제어하는 운전제어부; 및
상기 열차에 설치되는 자이로센서;를 포함하며,
상기 운행정보부는 상기 자이로센서 및 상기 속도센서의 측정값을 근거로 하여 상기 열차의 운행방향, 운행거리 및 위치를 산출하는 것을 특징으로 하는 정차역 자동정지장치.
제1항에 있어서,
상기 운전제어부는 상기 감속모드시에 상기 열차에 설치되는 출력부를 통해 경고정보를 출력하여 열차 운전자에게 알려주도록 제어하는 것을 특징으로 하는 정차역 자동정지장치.
제1항에 있어서,
상기 감속모드시에 상기 열차의 제동장치를 자동제어하여 열차 운행을 강제로 정지시키는 제동인터페이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정차역 자동정지장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지상정보부에 저장된 열차 운행구간에 대한 정보를 무선으로 전달받아 업데이트하기 위한 무선데이터 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정차역 자동정지장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 속도센서는 가속도센서 및 도플러센서를 포함하며,
정차역마다 설치되어 통과하는 열차의 자이로센서 및 가속도센서 및 도플러센서를 초기화(보정)하기 위한 지자기센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정차역 자동정지장치.
열차에 설치되는 속도센서;
상기 열차에 설치되어 외부로부터 상기 열차의 위치정보를 획득하는 지상정보 수신부와;
상기 속도센서의 측정값 및 상기 지상정보 수신부로부터의 수신정보를 근거로 하여 열차의 운행방향 및 운행거리와 위치를 산출하는 운행정보부;
상기 열차의 운행구간에 대한 역간의 거리와 지상의 주요정보가 저장되는 지상정보부;
상기 운행정보부에서 산출된 정보와 상기 지상정보부에 저장된 운행구간 정보를 비교하여, 상기 운행구간 중 정차구역에서의 감속을 기 설정된 감속모드로 열차운행이 진행되도록 열차를 제어하는 운전제어부; 및
정차역마다 설치되어 통과하는 열차의 속도센서를 이용하여 산출된 위치정보를 실제 위치데이터와 비교하여 보정하기 위하여, 지상정보를 상기 지상정보 수신부로 전송하는 지상장치;를 포함하며,
상기 지상장치는 ATS 지상자, ATP 발리스, 지상안테나 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 정차역 자동정지장치.
제7항에 있어서,
상기 지상정보 수신부는 RF센서 및 차상안테나를 포함하며,
상기 열차의 운행구간에 설치되어 상기 RF센서와의 상호 신호 송수신을 통해, 열차의 속도센서를 이용하여 산출된 위치정보를 실제 위치데이터와 비교하여 열차의 위치정보를 보정하기 위한 RF태그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정차역 자동정지장치.
제2항에 있어서, 상기 출력부는,
상기 경고정보를 오디오신호로 출력하는 스피커; 및
상기 경고정보를 비디오신호로 출력하는 모니터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정차역 자동정지장치.
제9항에 있어서,
상기 운전제어부는 상기 감속모드시에 상기 모니터를 통해서 상기 열차가 운행중인 현재의 위치와 정지해야 할 위치에 대한 정보를 전자지도를 통해 표시하고, 감속 제어정보를 그래프로 표시하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 정차역 자동정지장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열차에 설치되어 GPS 위성을 통해 열차의 위치정보를 수신하여 상기 운행정보부로 제공하는 GPS 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정차역 자동정지장치.