KR102703219B1 - 다수의 자장치 정보를 하나의 모장치에서 통합 관리하는 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템은, 하나의 모장치(즉, 역사 내에 설치된 자동폐색장치) 및 다수의 자장치(즉, 외부의 선로에 설치된 자동폐색장치)들을 포함하는 자동폐색장치 시스템에 있어서, 상기 모장치 및 상기 다수의 자장치들은 광케이블로 연결되어 디지털 통신을 수행하되, 상기 자장치들 각각은 자신의 식별정보, 및 대응된 폐색구간의 궤도신호를 포함하는 제1 디지털 데이터를 생성하여 상기 모장치로 전송하고, 상기 모장치는 상기 자장치들 각각으로부터 상기 제1 디지털 데이터를 수집하고, 상기 제1 디지털 데이터에 의거하여 상기 다수의 자장치들 각각을 통합 관리하되, 상기 다수의 자장치들 각각에 대응한 폐색구간의 속도를 제어하기 위한 속도제어신호를 생성하여 전송함으로써, 하나의 모장치가 다수의 자장치들 각각에 대응한 폐색 신호기를 통합 제어할 수 있고, 이로 인해 일부 폐색구간에 대응한 장치의 오류로 인한 전체 열차 운행구간의 속도 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

다수의 자장치 정보를 하나의 모장치에서 통합 관리하는 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템{SMART AUTOMATIC BLOCK DEVICE DUAL SYSTEM FOR INTEGRATED MANAGEMENT OF MULTIPLE FIELD DEVICE INFORMATION IN ONE STATION DEVICE}

본 발명은 자동폐색장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다수의 자장치 정보를 하나의 모장치에서 통합 관리하는 자동폐색장치 이중계 시스템에 관한 것이다.

자동폐색장치란, 열차의 운행능률 향상을 위해, 역간에 열차의 운행 구간을 소정 거리 단위의 구간(즉, ‘폐색구간’)으로 분할하고, 상기 폐색구간 내에 단 하나의 열차만이 진입할 수 있도록 열차의 주행 속도를 제어하는 장치를 말한다.

이를 위해, 폐색장치는 상기 폐색구간별로 설치된 폐색 신호기, 열차를 자동 정지시키는 열차자동 정지장치(Automatic Train Stop, ATS) 및 열차자동방호장치(Automatic Train Protectionp, ATP)를 포함한다.

폐색 신호기는 선행열차의 위치에 따라서 후속열차의 제동거리를 감안한 속도 조건을 상기 폐색 신호기에 색등으로 현시함으로써, 기관사가 현시되는 속도 조건에 따라 속도를 조정하여 운행할 수 있도록 한다.

열차자동 정치장치(ATS) 및 열차자동 방호장치(ATP)는 열차가 신호기 현시조건에서 허용되는 속도 조건보다 빠르게 운행할 경우, 해당 열차를 자동 정지시킨다.

한국등록특허 제10-1466912호에는 이러한 폐색장치로서, 이중화된 광통신 인터페이스에 의한 데이터 전송방식을 적용함으로써, 전방 신호현시정보 및 궤도점유 정보를 안정적으로 전송하도록 하는 자동폐색장치가 개시되어 있다.

상기 특허에 의하면, 상기 자동폐색장치는 이중화된 광통신 인터페이스를 이용함으로써, 장애 감소로 열차 운행 효율성을 향상시킬 수 있으며, 자동폐색장치의 동작상태 정보를 현장의 자장치에 의해 모장치로 전송하여 자장치의 동작 변화를 확인할 수 있어 유지보수성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

하지만, 이러한 종래의 자동폐색장치는, 분산형 단독 제어 방식이 적용된 시퀀스 제어에 의해 대응된 폐색구간의 속도조건을 설정함으로써, 특정 구간에 포함된 다수의 자동폐색장치 중 어느 하나에 오류가 발생하거나 주파수 장애 등의 이유로, 전방 폐색구간의 신호현시 정보를 수신하지 못하는 경우, 안전유지를 위해, 자체적으로 해당 폐색구간의 속도를 낮게 제어해야 했다.

이로 인해, 종래의 자동폐색장치는 열차운행 속도의 저하를 초래함으로써, 열차 운행에 지장을 발생시킬 수 있었다.

또한 종래의 자동폐색장치는 계전기를 이용한 접점제어를 함으로써, 자장치(즉, 역 외부의 선로에 설치된 자동폐색장치)의 경우, 해당 폐색구간에 열차가 존재하는 지 여부를 알리기 위한 궤도신호, 및 해당 폐색 신호기의 고장발생여부를 알리기 위한 신호기 고장정보만을 발생시킬 수 있었다.

따라서 종래에는, 임의의 폐색 신호기에 고장이 발생한 경우, 모장치(즉, 역사내에 설치된 자동폐색장치)가 그 고장 발생여부만을 인지할 뿐, 고장의 원인을 분석할 수 없는 문제가 있었다.

또한, 데이터 용량 문제로 인하여, 다수의 자장치들 각각에서 생성된 아날로그 신호들을 하나의 모장치에서 통합 관리하기 어려운 문제가 있었고, 이로 인해, 효과적인 열차 운행 제어가 어려운 문제가 있었다.

한국등록특허 제10-1466912호

따라서 본 발명은, 하나의 모장치(즉, 역사 내에 설치된 자동폐색장치) 및 다수의 자장치(즉, 역 외부의 선로에 설치된 자동폐색장치)들을 포함하는 자동폐색장치 시스템에 있어서, 상기 모장치 및 상기 다수의 자장치들 간에 디지털 통신을 수행함으로써, 열차에서 발생하는 선로변 노이즈에 의한 간섭 또는 유도의 영향을 최소화할 수 있는 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은, 상기 자장치들 각각이 자신의 식별정보, 동작정보, 및 대응된 폐색구간의 궤도신호를 포함하는 디지털 상태정보를 생성하여 상기 모장치로 전송하고, 상기 모장치는 상기 디지털 상태정보에 의거하여, 자장치들 각각의 상태를 관리함으로써, 하나의 모장치에서 다수의 자장치들 각각의 상태를 통합관리할 수 있도록 하는 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은, 하나의 모장치가 다수의 자장치들 각각에 대응한 폐색구간의 속도제어신호를 디지털 신호로 생성하여 전송함으로써, 하나의 모장치가 다수의 자장치들 각각에 대응한 폐색 신호기를 통합 제어할 수 있고, 이로 인해 일부 폐색구간에 대응한 장치의 오류로 인한 전체 열차 운행구간의 속도 저하를 방지할 수 있는 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은, 폐색구간별 상태정보 또는 속도제어신호를 디지털화함으로써, 데이터 관리가 용이하고, 이로 인해, 데이터 처리의 부담 없이 폐색구간의 간격을 짧게 설정할 수 있음으로써, 열차의 배차 간격을 경제적으로 운용하여 철도 선로의 이용 효율을 높일 수 있는 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서 제공하는 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템은 하나의 모장치(즉, 역사 내에 설치된 자동폐색장치) 및 다수의 자장치(즉, 외부의 선로에 설치된 자동폐색장치)들을 포함하는 자동폐색장치 시스템에 있어서, 상기 모장치 및 상기 다수의 자장치들은 광케이블로 연결되어 디지털 통신을 수행하되, 상기 자장치들 각각은 자신의 식별정보, 및 대응된 폐색구간의 궤도신호를 포함하는 제1 디지털 데이터를 생성하여 상기 모장치로 전송하고, 상기 모장치는 상기 자장치들 각각으로부터 상기 제1 디지털 데이터를 수집하고, 상기 제1 디지털 데이터에 의거하여 상기 다수의 자장치들 각각을 통합 관리하되, 상기 다수의 자장치들 각각에 대응한 폐색구간의 속도를 제어하기 위한 속도제어신호를 생성하여 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템은 하나의 모장치 및 다수의 자장치들을 포함하는 자동폐색장치 시스템에 있어서, 상기 모장치 및 자장치들 각각은 디지털 통신을 수행함으로써, 열차에서 발생하는 선로변 노이즈에 의한 간섭 또는 유도의 영향을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은, 상기 자장치들 각각이 자신의 식별정보, 동작정보, 및 대응된 폐색구간의 궤도신호를 포함하는 디지털 상태정보를 생성하여 상기 모장치로 전송하고, 상기 모장치는 상기 디지털 상태정보에 의거하여, 자장치들 각각의 상태를 관리함으로써, 하나의 모장치에서 다수의 자장치들 각각의 상태를 통합관리할 수 있도록 하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은, 하나의 모장치가 다수의 자장치들 각각에 대응한 폐색구간의 디지털 속도제어신호를 생성하여 전송함으로써, 하나의 모장치가 다수의 자장치 각각에 대응한 폐색 신호기를 통합 제어할 수 있고, 이로 인해 일부 폐색구간에 대응한 장치의 오류로 인한 전체 열차 운행구간의 속도 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은, 폐색구간별 상태정보 또는 속도제어신호를 디지털화함으로써, 데이터 관리가 용이하고, 이로 인해, 데이터 처리의 부담 없이 폐색구간의 간격을 짧게 설정할 수 있음으로써, 열차의 배차 간격을 경제적으로 운용하여 철도 선로의 이용 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템에 대한 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모장치의 통합정보관리 DB에 대한 필드 구조의 예이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 모장치에서 생성되는 속도제어신호를 전송하기 위한 데이터 포맷의 예이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 자장치에서 생성되는 디지털 데이터를 전송하기 위한 데이터 포맷의 예이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하되, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 한편 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 상세한 설명을 생략하여도 본 기술 분야의 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 부분의 설명은 생략하였다.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템에 대한 개략적인 시스템 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템은 하나의 모장치(100)(즉, 역사 내에 설치된 자동폐색장치) 및 다수의 자장치(200)(즉, 외부의 선로에 설치된 자동폐색장치)들을 포함하며, 모장치(100) 및 다수의 자장치(200)들은 이중화된 광케이블(10)로 연결되어 디지털 통신을 수행한다.

이를 위해, 모장치(100), 및 자장치(200)들 각각은 이중화로 구현되며, 또한모장치(100) 및 다수의 자장치(200)들 간에 디지털 통신을 수행함으로써, 본 발명의 스마트 자동폐색장치 이중계 시스템은 열차에서 발생하는 선로변 노이즈에 의한 간섭 또는 유도의 영향을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

자장치(200)(일명, ‘현장장치’라고도 함)는 역간에 포함된 폐색구간들 각각에 대응되는 자동폐색장치(ABS)들로서, 자신의 식별정보, 및 대응된 폐색구간의 궤도신호를 포함하는 제1 디지털 데이터를 생성하여 모장치(100)로 전송한다. 이 때, 상기 제1 디지털 데이터는 대응된 자장치의 고장여부, 및 고장원인이 되는 정보들을 포함하는 동작상태정보를 더 포함할 수 있으며, 이를 위해, 자장치(200)는 자신의 동작 상태를 모니터링하는 기능을 더 수행할 수 있다.

한편, 모장치(100)(일명, ‘역장치’라고도 함)는 자장치(200)들 각각으로부터 상기 제1 디지털 데이터를 수집하고, 상기 제1 디지털 데이터에 의거하여 다수의 자장치(200)들 각각을 통합 관리하되, 다수의 자장치(200)들 각각에 대응한 폐색구간의 속도를 제어하기 위한 속도제어신호를 생성하여 전송한다.

이와 같이, 본 발명은 모장치(100)가 자장치(200)들 각각의 상태를 분석하기 위해, 자장치(200)들 각각으로부터 수신된 디지털 데이터를 이용함으로써, 데이터의 처리 및 관리가 용이하고, 하나의 모장치(100)에서 다수의 자장치(200)들 각각에 대응한 폐색 신호기를 통합 제어할 수 있는 장점이 있다.

이러한 모장치(100) 및 자장치(200)들 각각의 구성 및 동작에 대한 구체적인 설명은 도 2 내지 도 6을 참조하여 후술할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모장치(100)는 통합정보 관리 DB(110), 수신부(120), 제어부(130), 송신부(140), 자장치상태 분석부(150), 및 속도제어신호 생성부(160)를 포함한다.

통합정보 관리 DB(110)는 다수의 자장치(200)들 각각으로부터 수집된 디지털 데이터들(즉, 상기 제1 디지털 데이터들) 및 그에 따른 처리 결과를 저장/관리한다. 이는, 하나의 모장치(100)에서 다수의 자장치(200)를 통합 관리하고 제어하기 위함으로써, 이러한 통합정보 관리 DB(110)에서 저장/관리하는 데이터의 예가 도 3에 예시되어 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모장치의 통합정보관리 DB에 대한 필드 구조의 예로써, 도 3을 참조하면, 통합정보관리 DB(110)는 자장치 ID 저장필드(111), 수집일시 저장필드(112), 최종 속도조건 저장필드(113), 궤도신호 저장필드(114), 고장신호 저장필드(115), 오류정보 저장필드(116), 및 처리상태 저장필드(117)를 포함할 수 있다. 자장치 ID 저장필드(111)는 다수의 자장치들 중 해당 데이터에 대응되는 자장치의 식별정보를 저장한다.

자장치 ID 저장필드(111)는 자장치 식별정보를 저장한다. 상기 자장치 식별정보는 다수의 자장치들 각각이 전송한 제1 디지털 데이터에 포함되며, 모장치(100)가 상기 제1 디지털 데이터로부터 판독하여 저장할 수 있다.

수집일시 저장필드(112)는 해당 자장치로부터 데이터를 수집한 최근 날짜 및 시간을 저장한다. 이를 위해, 통합정보관리 DB(100)는 새로운 데이터가 수집될 때마다 상기 수집일시를 갱신한다. 이는 자장치로부터 수집된 정보를 최신정보로 유지함과 동시에, 다수의 자장치들 각각의 최근 수집일시를 비교함으로써, 통신오류 등으로 인하여, 특정 자장치로부터 데이터가 수집되지 않는 경우, 이를 모장치(100)가 인지할 수 있도록 하기 위함이다.

최종 속도조건 저장필드(113)는 해당 자장치에 대응한 폐색구간의 최종 속도조건을 저장한다. 이를 위해, 통합정보관리 DB(100)는 자장치에 대응한 폐색구간의 속도조건이 변경될 때마다 그 정보를 업데이트한다. 이는 모장치(100)가 다수의 자장치(200)들 각각에 대응한 폐색구간의 속도조건을 설정할 때, 참고함으로써, 이전 정보와 비교하여 변경된 경우에만 상기 속도조건을 갱신하도록 하기 위함이다.

궤도신호 저장필드(114)는 해당 자장치에 대응한 폐색구간을 열차가 점유하고 있는지 여부를 저장한다. 이를 위해, 자장치(200)는 1비트의 digit 신호(1 또는 0)를 이용하여 해당 폐색구간에 열차가 위치하는 지 여부를 나타내기 위한 신호를 생성하여 모장치(100)로 전송할 수 있다.

고장신호 저장필드(115)는 해당 자장치에 고장이 발생했는지 여부를 저장한다. 이 때, 상기 고장은 대응된 폐색 신호기 고장을 포함한 다양한 종류의 고장(예컨대, 전원 오류, Fuse 용단 유무 등)을 포함할 수 있다. 이를 위해, 자장치(200)는 1비트의 digit 신호(1 또는 0)를 이용하여 해당 자장치에 고장이 발생했는지 여부를 나타내기 위한 신호를 생성하여 모장치(100)로 전송할 수 있다.

오류정보 저장필드(116)는 해당 자장치에 고장이 발생한 경우, 그 고장원인을 저장한다. 이 때, 고장원인은 자장치(200)로부터 전달된 상기 제1 디지털 데이터에 포함될 수 있다.

처리상태 저장필드(117)는 해당 자장치에 고장이 발생한 경우, 그에 대한 처리 상태를 저장할 수 있다. 예를 들어, 복구완료/복구대기/복구불가 등의 처리 상태를 저장할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 모장치(100)는 자장치(200)의 정보를 디지털로 변환하여 저장/관리함으로써, 다수의 자장치(200)들 각각의 정보를 통합관리 및 통합 제어할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 수신부(120)는 미리 설정된 수집주기마다 다수의 자장치(200)들 각각으로부터 상기 제1 디지털 데이터를 수신한다. 이를 위해, 수신부(120)는 광케이블(10)과의 인터페이스를 수행하며, 제어부(130)의 제어를 받을 수 있다.

제어부(130)는 미리 설정된 모장치 제어 알고리즘에 의거하여, 모장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(130)는 미리 설정된 수집주기를 저장하고, 상기 수집주기에 의해 수신부(120)의 동작을 제어하며, 수신부(120)를 통해 수집된 정보를 통합정보 관리 DB(110)에 저장할 수 있다. 또한 제어부(130)는 상기 모장치 제어 알고리즘에 의거하여, 후술될 송신부(140), 자장치상태 분석부(150), 및 속도제어신호 생성부(160) 각각의 동작을 제어한다.

송신부(140)는 제어부(130)의 제어를 받아 자장치(200)로 전송할 데이터를 광케이블(10)을 통해 전송한다. 특히, 송신부(140)는 후술될 속도제어신호 생성부(160)에서 생성된 폐색구간별 속도제어신호를 전송한다.

자장치상태 분석부(150)는 다수의 자장치(200)들 각각으로부터 수신된 제1 디지털 데이터에 의거하여 대응된 자장치들 각각의 상태를 분석한다. 즉, 자장치상태 분석부(150)는 상기 제1 디지털 데이터에 포함된 궤도신호(즉, 해당 자장치에 대응한 폐색구간의 궤도신호)를 판독하여 상기 다수의 자장치들 각각에 대응한 폐색구간별 속도조건을 결정하되, 상기 자장치들 각각에 대응한 폐색구간들 중 임의의 열차가 점유한 폐색구간(이하, ‘제1 폐색구간’이라 칭함)을 식별하고, 상기 제1 폐색구간으로부터 그 폐색구간 후방의 폐색구간들에 대한 속도조건을 순차적으로 결정한다.

예를 들어, 상기 제1 폐색구간에 열차가 위치하고, 상기 제1 폐색구간 후방에 제2 내지 제5 폐색구간이 순차적으로 이어진 경우, 자장치상태 분석부(150)는 상기 제1 폐색구간의 속도조건을 정지(R), 상기 제2 폐색구간의 속도조건을 경계(YY), 상기 제3 폐색구간의 속도조건을 주의(Y), 상기 제4 폐색구간의 속도조건을 감속(YG), 상기 제5 폐색구간의 속도조건을 프리(G)로 결정할 수 있다.

즉, 종래에는 제1 폐색구간에 대응한 폐색장치가 후방으로 신호현시정보를 전송함으로써, 시퀀스 제어에 의해 후방의 폐색구간들에 대한 속도조건을 결정해야 했지만, 본 발명은 이와 같이, 모장치(100)에 포함된 자장치상태 분석부(150)가 상기 제1 폐색구간의 궤도신호에 의거하여, 후방의 모든 폐색구간들에 대한 속도조건을 통합 제어할 수 있는 것이다.

속도제어신호 생성부(160)는 자장치상태 분석부(150)에서 통합적으로 결정된 폐색구간별 속도조건에 의거하여, 대응된 폐색구간들 각각의 속도를 제어하기 위한 폐색구간별 속도제어신호를 생성한다. 즉, 속도제어신호 생성부(160)는 다수의 자장치(200)들 각각으로 전송할 속도제어신호를 생성한다. 이를 위해, 속도제어신호 생성부(160)는 상기 폐색구간별 속도조건에 의거하여, 각 폐색구간에 대응한 자장치 식별정보, 및 해당 폐색구간의 속도제어신호를 포함하는 제2 디지털 데이터를 생성할 수 있다.

상기 예에서와 같이, 임의의 제1 폐색구간에 열차가 위치하고, 상기 제1 폐색구간 후방에 제2 내지 제5 폐색구간이 순차적으로 이어짐으로써, 상기 제1 폐색구간의 속도조건을 정지(R), 상기 제2 폐색구간의 속도조건을 경계(YY), 상기 제3 폐색구간의 속도조건을 주의(Y), 상기 제4 폐색구간의 속도조건을 감소(YG), 상기 제5 폐색구간의 속도조건을 프리(G)로 결정한 경우, 속도제어신호 생성부(160)는 상기 폐색구간 각각에 대응한 자장치들의 식별정보, 및 속도조건을 포함하는 제2 디지털 데이터를 생성할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 모장치에서 생성되는 속도제어신호를 전송하기 위한 데이터 포맷의 예로써, 상기 제2 디지털 데이터 포맷의 예가 도시되어 있다. 도 4를 참조하면, 상기 제2 디지털 데이터(20)는, 해당 데이터를 생성한 장치(즉, 대응된 모장치)의 주소 정보를 저장하는 모장치 ID(21), 해당 데이터를 수신할 장치(즉, 대응된 자장치)의 주소 정보를 저장하는 자장치 ID(22), 및 속도제어신호(23)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 모장치의 식별정보가 ‘0010’이고, 상기 제1 폐색구간에 대응한 자장치의 식별정보가 ‘0001’이고, 정지조건을 나타내는 제어신호가 ‘0000’인 경우, 속도제어신호 생성부(160)는 ‘0010 0001 0000’인 제2 디지털 데이터를 생성할 수 있다. 이 때, 상기 제2 디지털 데이터의 전체 길이는 광케이블(10)을 통한 통신 규격에서 정한 데이터 전송 길이에 의해 결정될 수 있다. 또한, 상기 모장치/자장치 식별정보 및 속도조건별 제어신호는 모장치와 자장치 간에 미리 공유된 정보를 이용할 수 있다.

또한, 속도제어신호 생성부(160)는 자장치상태 분석부(150)에서 결정된 폐색구간별 속도조건과, 통합 정보 관리 DB(110)에 자장치별로 기 저장된 최종 속도조건을 비교하여, 그 값이 변경된 경우에만, 상기 제2 디지털 데이터를 생성할 수 있다. 이는, 중복된 정보의 잦은 전송으로 인해, 통신 트래픽이 증가하는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 상기 속도제어신호는 색등의 색상을 결정하기 위한 정보일 수 있으며, 상기 속도조건별 색등의 현시 방법은 종래의 방식을 준용할 수 있다.

또한, 모장치(100)는 다수의 자장치들 각각의 고장여부, 및 고장원인을 표출하기 위한 표시부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

이와 같이, 자장치들 각각의 고장여부, 및 고장원인을 표출하기 위해, 자장치상태 분석부(150)는 자장치들 각각으로부터 수집된 제1 디지털 데이터를 분석하여, 대응된 자장치의 고장여부, 및 고장원인을 인지하고, 이를 표출하도록 상기 표시부를 제어할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자장치에 대한 개략적인 블록도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자장치(200)는 수신부(210), 제어부(220), 송신부(230), ATS(240), 폐색 신호기(250), 동작상태 수집부(260), 및 궤도 회로부(270)를 포함한다.

수신부(210)는 모장치(100)에서 전송한 제2 디지털 데이터(20)를 수신한다. 특히, 수신부(210)는 모장치(100)에서 전송한 다수의 제2 디지털 데이터들 중, 대응된 자장치를 목적지로 하는 데이터만을 수신한다. 이를 위해, 수신부(210)는 제어부(220)로부터 자신의 식별정보(즉, 대응된 자장치(200)의 식별정보)(식별정보 #1)를 전달받고, 상기 제2 디지털 데이터의 자장치 ID(22) 저장영역에 포함된 정보(식별정보 #2)를 분석하여, 상기 분석된 정보(식별정보 #2)가 제어부(220)로 부터 전달받은 식별정보(식별정보 #1)과 동일한 경우에만, 해당 데이터를 수신한다.

제어부(220)는 미리 설정된 자장치 제어 알고리즘에 의거하여, 대응된 자장치의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 제어부(220)는 대응된 폐색구간에 열차가 존재하는 지 여부를 모장치(100)로 알리기 위한 신호(즉, 제1 디지털 데이터)를 생성하여, 송신부(230)를 통해 전송할 수 있다. 이 때 생성된 제1 디지털 데이터에 대한 데이터 포맷의 예가 도 6에 예시되어 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따라 자장치에서 생성되는 디지털 데이터를 전송하기 위한 데이터 포맷의 예로써, 도 6을 참조하면, 상기 제1 디지털 데이터(30)는, 해당 데이터를 생성한 장치(즉, 대응된 자장치)의 주소 정보를 저장하는 자장치 ID(31), 해당 데이터를 수신할 장치(즉, 대응된 모장치)의 주소 정보를 저장하는 모장치 ID(32), 대응된 폐색구간에 열차가 존재하는지 여부를 나타내는 궤도신호(33), 대응된 자장치(200)의 고장 여부를 나타내는 고장신호(34), 및 상기 고장원인을 나타내는 오류정보(35)를 포함할 수 있다.

이를 위해, 제어부(220)는 대응된 자장치의 식별정보, 및 대응된 모장치의 식별정보를 저장할 수 있다. 이 때, 상기 대응된 모장치란 해당 자장치로 속도제어신호를 전송하는 장치를 말한다. 즉, 해당 자장치가 포함된 구간의 속도제어를 관할하는 모장치를 말할 수 있다.

또한, 제어부(220)는 후술될 궤도회로부(270)로부터 상기 궤도신호를 수집하고, 후술될 동작상태 수집부(260)로부터 동작상태정보를 수신한 후 상기 동작상태정보에 의거하여 자장치(200)의 고장여부, 및 고장원인을 분석할 수 있다. 즉, 제어부(220)는 상기 궤도신호와, 상기 동작상태정보의 분석결과로 획득한 고장신호, 및 오류정보를 포함하는 제1 디지털 데이터(30)를 생성할 수 있다.

한편, 제어부(220)는 수신부(210)를 통해 수신된 속도제어신호(즉, 제2 디지털 데이터에 포함된 속도제어신호)에 의거하여, 폐색신호기(250)의 현시상태를 조절할 수 있다. 이 때, 제어부(220)는 제2 디지털 데이터에 포함된 자장치 식별정보가 제어부(220)에 미리 저장된 자장치 식별정보와 동일한 경우에만, 해당 제2 디지털 데이터를 수신하도록 수신부(210)를 제어하고, 상기 제2 디지털 데이터에 포함된 속도제어신호에 의거하여 폐색신호기(250)의 현시상태를 조절할 수 있다.

송신부(230)는, 광케이블(10)을 통해 제1 디지털 데이터(30)를 모장치(100)로 전송하되, 모장치(100)의 제어부(130)에 저장된 수집주기와 동일하게 설정된 전송주기에 의거하여 제1 디지털 데이터(30)를 전송한다.

ATS(240)는 열차 자동정지장치(ATS)로서, 해당 폐색구간을 운행하는 열차가 폐색 신호기(250)를 통해 현시되는 속도 조건보다 빠르게 운행할 경우, 해당 열차를 자동 정지시킨다.

폐색 신호기(250)는 대응된 폐색구간의 속도조건을 색등으로 현시한다. 이를 위해, 폐색 신호기(250)는 1개의 적색등, 2개의 황색등, 및 1개의 녹색 등을 구비하고, 상기 제2 디지털 데이터(20)에 포함된 속도제어신호에 의거하여, 각 등의 온/오프를 제어할 수 있다.

동작상태 수집부(260)는 대응된 자장치의 동작상태정보를 수집한다. 동작상태 수집부(260)는 대응된 자장치를 구성하는 각 장치들(예컨대, 수신부(210), 제어부(220), 송신부(230), ATS(240), 폐색 신호기(250), 및 궤도 회로부(270) 각각의 동작상태정보를 수집하되, 예를 들어, 상기 장치들 각각에 흐르는 동작전류를 수집할 수 있다. 이는, 각 장치들이 정상적으로 동작하기 위해 필요한 동작전류의 공급 여부에 의해, 해당 장치의 정상 동작 여부를 판단하기 위함이다. 이 때, 동작상태 수집부(260)는 상기 동작전류 이외에도 각 장치들의 특성에 따라 정상 동작 여부를 결정할 수 있는, 다른 정보를 수집할 수도 있다.

궤도 회로부(270)는 대응된 폐색구간에 열차의 점유여부를 검지하여 궤도신호를 생성한다. 이 때, 궤도 회로부(270)는 철도 레일을 열차 검지를 위한 전기회로로 사용하여 열차의 자기 폐색 구간 점유 여부를 검지하되, 열차가 자기 구간(즉, 대응된 폐색구간)을 점유하면 열차의 차축이 레일을 단락시켜 전기회로가 쇼트되는 특성을 이용하여 상기 궤도신호를 생성한다.

이와 같이, 본 발명은 하나의 모장치(즉, 역사 내에 설치된 자동폐색장치) 및 다수의 자장치(즉, 역 외부의 선로에 설치된 자동폐색장치)들을 포함하는 자동폐색장치 시스템에 있어서, 상기 자장치들 각각이 자신의 식별정보, 동작정보, 및 대응된 폐색구간의 궤도신호를 포함하는 디지털 상태정보를 생성하여 상기 모장치로 전송하고, 상기 모장치는 상기 디지털 상태정보에 의거하여, 자장치들 각각의 상태를 관리함으로써, 하나의 모장치에서 다수의 자장치들 각각의 상태를 통합관리할 수 있으며, 하나의 모장치가 다수의 자장치들 각각에 대응한 폐색구간의 속도제어신호를 디지털 신호로 생성하여 전송함으로써, 하나의 모장치가 다수의 자장치들 각각에 대응한 폐색 신호기를 통합 제어할 수 있고, 이로 인해 일부 폐색구간에 대응한 장치의 오류로 인한 전체 열차 운행구간의 속도 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명이 실시 예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

또한, 상기 설명에서는, 설명의 편의상 모장치(100) 및 자장치(200)들 각각의 구성요소들 각각에 대하여 하나씩 포함하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 실제로는 각 구성 요소들이 이중화로 구현되어 각각의 동작을 수행할 수 있으며, 모장치(100)의 제어부(130), 및 자장치(200)의 제어부(220) 각각은 이중화로 구현된 각 구성요소들을 통합관리할 수 있다.

100: 모장치 110: 통합정보 관리 DB
120: 수신부 130: 제어부
140: 송신부 150: 자장치상태 분석부
160: 속도제어신호 생성부 200: 자장치
210: 수신부 220: 제어부
230: 송신부 240: ATS
250: 폐색 신호기 260: 동작상태 수집부
270: 궤도 회로부

Claims (10)

1. 하나의 모장치(즉, 역사 내에 설치된 자동폐색장치) 및 다수의 자장치(즉, 외부의 선로에 설치된 자동폐색장치)들을 포함하는 자동폐색장치 시스템에 있어서,
   상기 모장치 및 상기 다수의 자장치들은 광케이블로 연결되어 디지털 통신을 수행하되,
   상기 자장치들 각각은
   자신의 식별정보, 및 대응된 폐색구간의 궤도신호를 포함하는 제1 디지털 데이터를 생성하여 상기 모장치로 전송하고,
   상기 모장치는
   상기 자장치들 각각으로부터 상기 제1 디지털 데이터를 수집하고, 상기 제1 디지털 데이터에 의거하여 상기 다수의 자장치들 각각을 통합 관리하되, 상기 다수의 자장치들 각각에 대응한 폐색구간의 속도를 제어하기 위한 속도제어신호를 생성하여 전송하고,
   상기 모장치는
   상기 다수의 자장치들 각각으로부터 수집된 상기 제1 디지털 데이터 및 그에 따른 처리 결과를 저장/관리하되, 자장치별로 대응된 폐색구간의 최종 속도조건을 함께 저장하는 통합 데이터베이스부;
   미리 설정된 수집주기마다 상기 다수의 자장치들 각각으로부터 상기 제1 디지털 데이터를 수신하는 모장치수신부;
   상기 수신된 제1 디지털 데이터에 의거하여 상기 다수의 자장치들 각각의 상태를 분석하되, 자장치들 각각에 대응된 폐색구간의 궤도신호를 판독하여 상기 다수의 자장치들 각각에 대응한 폐색구간별 속도조건을 결정하는 자장치상태 분석부;
   상기 폐색구간별 속도조건에 의거하여, 대응된 폐색구간들 각각의 속도를 제어하기 위한 폐색구간별 속도제어신호를 생성하는 속도제어신호 생성부; 및
   상기 폐색구간별 속도제어신호를 상기 광케이블을 통해 전송하는 모장치송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동폐색장치 시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 자장치상태 분석부는
   상기 자장치들 각각에 대응한 폐색구간들 각각의 궤도신호를 판독하여,
   상기 자장치들 각각에 대응한 폐색구간들 중 열차가 위치한 제1 폐색구간을 식별하고, 상기 제1 폐색구간으로부터 그 폐색구간 후방의 폐색구간들에 대한 속도조건을 순차적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 자동폐색장치 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 속도제어신호 생성부는
   상기 폐색구간별 속도조건에 의거하여, 각 폐색구간에 대응한 자장치 식별정보, 및 해당 폐색구간의 속도제어신호를 포함하는 제2 디지털 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 자동폐색장치 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 속도제어신호 생성부는
   상기 자장치상태 분석부에서 결정된 폐색구간별 속도조건과, 상기 통합 데이터베이스부에 자장치별로 기 저장된 최종 속도조건을 비교하여, 그 값이 변경된 경우에만, 상기 제2 디지털 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 자동폐색장치 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 자장치는
   대응된 폐색구간의 속도조건을 색등으로 현시하는 폐색 신호기;
   상기 폐색구간에 열차의 점유여부를 검지하고 궤도신호를 생성하는 궤도회로부;
   대응된 자장치 식별정보를 미리 저장하고, 상기 자장치 식별정보와, 상기 궤도회로에서 생성한 궤도신호를 포함하는 제1 디지털 데이터를 생성하는 제어부;
   미리 설정된 전송주기마다 상기 제1 디지털 데이터를 상기 광케이블을 통해 전송하는 자장치송신부; 및
   상기 모장치에서 전송한 상기 제2 디지털 데이터를 수신하는 자장치수신부를 포함하고,
   상기 제어부는
   상기 제2 디지털 데이터에 포함된 속도제어신호에 의거하여, 상기 폐색신호기의 현시상태를 조절하는 것을 특징으로 하는 자동폐색장치 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 제2 디지털 데이터에 포함된 자장치 식별정보가 상기 제어부에 미리 저장된 자장치 식별정보와 동일한 경우에만, 상기 제2 디지털 데이터에 포함된 속도제어신호에 의거하여 상기 폐색신호기의 현시상태를 조절하는 것을 특징으로 하는 자동폐색장치 시스템.
8. 제6항에 있어서, 상기 자장치는
   대응된 자장치의 동작상태정보를 수집하는 동작상태 수집부를 더 포함하고,
   상기 제어부는
   상기 동작상태정보에 의거하여, 상기 자장치의 고장여부, 및 고장원인을 분석한 후, 상기 고장여부를 나타내는 고장신호, 및 상기 고장원인을 나타내는 오류정보를 더 포함하는 제1 디지털 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 자동폐색장치 시스템.
9. 제8항에 있어서, 상기 동작상태 수집부는
   상기 폐색 신호기, 상기 궤도회로부, 상기 자장치 송신부, 및 상기 자장치수신부 각각에 흐르는 동작전류를 수집하는 것을 특징으로 하는 자동폐색장치 시스템.
10. 제8항에 있어서, 상기 모장치는
    상기 다수의 자장치들 각각의 고장여부, 및 고장원인을 표출하기 위한 표시부를 더 포함하고,
    상기 자장치상태 분석부는
    상기 제1 디지털 데이터를 분석하여, 대응된 자장치의 고장여부, 및 고장원인을 인지하고, 이를 표출하도록 상기 표시부를 제어하는 것을 특징으로 하는 자동폐색장치 시스템.

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