KR100686462B1 - 플랫폼 스크린 도어 연동 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
신호시스템 (ATC/ATO) 과의 연계를 통하여 PSD (Platform Screen Door) 제어가 이루어지는 PSD 연동 제어 시스템 (300) 으로서, 열차의 정차 및 정위치를 센싱하고, 센싱한 신호를 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110) 로 출력하는 정위치 정차확인 센서 (130), 정위치 정차확인 센서 (130) 로부터 입력받은 센싱한 신호, ATC/ATO 출입문 릴리즈 정보, 열차의 출입문 상태, 운전 모드 및 출입문 모드를 수집하여, 열차 출입문 (150) 이 PSD 와 연동하게 하는 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110), 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110) 에서 처리된 신호를 입력받아 운전자와 인터페이스를 수행하는 디지털 디스플레이 유닛 (120), 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110) 로부터 입력받은 신호를 지상과 송수신하는 열차측 안테나 (140), 열차측 안테나 (140) 와 신호를 송수신하는 지상측 안테나 (220), 지상측 안테나 (220) 로부터 수신한 신호에 따라, PSD 개방/닫힘 명령을 생성하여 이를 PSD (240) 에 입력하고, PSD (240) 로부터 입력받은 PSD 개방/닫힘 상태를 종합관제 시스템 (230) 에 통보하는 지상 PSD 인터페이스 제어기 (210), 지상 PSD 인터페이스 제어기 (210) 로부터 입력받은 PSD 개방/닫힘 명령에 따라, 열차 출입문 (150) 과 연동하여 개폐되는 PSD (240) 및 지상 PSD 인터페이스 제어기 (210) 로부터 통보받은 정보에 기초하여, 고장 및 오동작에 대한 대응정보를 지상 PSD 인터페이스 제어기 (210) 에 출력하는 종합관제 시스템 (230) 을 구비한 PSD 연동 제어 시스템 (300) 을 제공한다.
PSD, 열차 PSD 인터페이스 제어기, 지상 PSD 인터페이스 제어기
Description
도 1 은 PSD 연동 제어 시스템의 구성을 나타내는 구성도.
도 2 는 PSD 자동개방 절차를 나타내는 흐름도.
도 3 은 PSD 자동개방 절차를 나타내는 신호 흐름도.
도 4 는 PSD 수동개방 절차를 나타내는 흐름도.
도 5 는 PSD 수동개방 절차를 나타내는 신호 흐름도.
도 6 은 PSD 닫힘 절차를 나타내는 흐름도.
도 7 은 PSD 닫힘 절차를 나타내는 신호 흐름도.
도 8 은 정위치 정차확인 센서의 동작을 나타내는 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
110 : 열차 PSD 인터페이스 제어기 (CPCS)
120 : 디지털 디스플레이 유닛 (DDU) 130 : 정위치 정차확인 센서
140 : FSK 열차 안테나
210 : 지상 PSD 인터페이스 제어기 (WPCS)
220 : FSK 지상루프 안테나 230 : 종합관제 시스템
240 : 플랫폼 스크린 도어 (PSD)
본 발명은, 플랫폼 스크린 도어 (PSD: Platform Screen Door, 이하 PSD 라 함) 연동 제어 시스템에 관한 것으로, 특히 신호시스템 (ATC/ATO) 과의 연계를 통하여 PSD 제어가 이루어지는 PSD 연동 제어 시스템에 관한 것이다.
기존의 신호 시스템 없이 PSD 자체적으로 운영되는 PSD 시스템은, PSD 열차 출입문의 개폐 동작의 일치성이 결여되고, PSD 고장시에 승객의 안전을 위한 열차 출발 방지 대책이 미흡하며, 상용 무선 통신 방식을 이용함으로써 무선 통신 방해 (해킹) 에 대한 안전 대책이 미흡하고, 열차 정위치정차 인식에 대한 정확도가 떨어지며, 램프를 통한 사용자-기계간 인터페이스 (MMI) 에 따른 정보 전달력이 미흡하고, ATC/ATO 시스템 도입시 기존의 PSD 시스템과의 인터페이스에 어려움이 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 신호시스템 (ATC/ATO) 과의 연계를 통하여 PSD 제어를 함으로써, PSD 열차 출입문의 개폐 동작을 일치시키고, PSD 고장시에 승객의 안전을 위한 열차 출발 방지를 보장하며, 무선통신 방식 중 신뢰성이 인정된 주파수편이 변조방식 (FSK: Frequency Shift Keying, 이하 FSK 라 함) 을 이용함으로써 무선 통신 방해를 예방하고, 열차 정위치정차 인식에 대한 정확도를 높이며, 램프를 통한 사용자-기계간 인터페이스 (MMI) 에 따른 정보 전달력의 미흡성을 보완하고, ATC/ATO 시스템 도입시에 기존의 PSD 시스템과의 인터페이스를 용이하게 하는, 플랫폼 스크린 도어 (PSD: Platform Door Screen, 이하 PSD 라 함) 연동 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 신호시스템 (ATC/ATO) 과의 연계를 통하여 PSD (Platform Screen Door) 제어가 이루어지는 PSD 연동 제어 시스템에 있어서, 열차의 정차 및 정위치를 센싱하고, 센싱한 신호를 열차 PSD 인터페이스 제어기로 출력하는 정위치 정차확인 센서; 정위치 정차확인 센서로부터 입력받은 센싱한 신호, ATC/ATO 출입문 릴리즈 정보, 열차의 출입문 상태, 운전 모드 및 출입문 모드를 수집하여, 열차 출입문이 PSD 와 연동하게 하는 열차 PSD 인터페이스 제어기; 열차 PSD 인터페이스 제어기에서 처리된 신호를 입력받아 운전자와 인터페이스를 수행하는 디지털 디스플레이 유닛; 열차 PSD 인터페이스 제어기로부터 입력받은 신호를 지상과 송수신하는 열차측 안테나; 열차측 안테나와 신호를 송수신하는 지상측 안테나; 지상측의 안테나로부터 수신한 신호에 따라, PSD 개방/닫힘 명령을 생성하여 이를 PSD 에 입력하고, PSD 로부터 입력받은 PSD 개방/닫힘 상태를 종합관제 시스템에 통보하는 지상 PSD 인터페이스 제어기; 지상 PSD 인터페이스 제어기로부터 입력받은 PSD 개방/닫힘 명령에 따라, 열차 출입문과 연동하여 개폐되는 PSD; 및 지상 PSD 인터페이스 제어기로부터 통보받은 정보에 기초하여, 고장 및 오동작에 대한 대응정보를 지상 PSD 인터페이스 제어기에 출력하는 종합관제 시스템을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 더욱 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 PSD 연동 제어 시스템 (300) 의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 1 에 도시한 바와 같이, PSD 연동 제어 시스템 (300) 은 열차 (100) 의 정차 및 정위치를 센싱하고, 상기 센싱한 신호를 열차 PSD 인터페이스 제어기 (CPCS) (110) 로 출력하는 정위치 정차확인 센서 (130) 를 구비한다. 정위치 정차확인 센서 (130) 의 구체적인 동작에 관해서는 도 8 에서 상세히 설명한다.
또한, PSD 연동 제어 시스템 (300) 은 정위치 정차확인 센서 (130) 로부터 입력받은 센싱 신호, ATC/ATO 출입문 릴리즈 정보, 열차의 출입문 상태, 운전 모드 및 출입문 모드를 수집하여, 열차 출입문이 PSD (240) 와 연동하게 하는 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110) 를 구비한다. 즉, PSD 연동 제어 시스템 (300) 은 운전모드 (무인/자동/수동) 에 따른 열차 출입문과 PSD (240) 와의 동작 타이밍, 출입문 모드에 따른 열차 출입문과 PSD (240) 와의 동작 타이밍 및 ATC 출입문 릴리즈 신호 입력을 이용한 열차 출입문과 PSD (240) 와의 동작 타이밍을 일치시키고, 정위치 정차확인 센싱 신호를 통하여 PSD (240) 의 오동작을 방지한다. 한편, 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110) 는, PSD (240) 의 고장 및 오동작시 열차 (100) 의 자동출발 방지를 위하여 디지털 디스플레이 유닛 (120) 의 출발 버튼을 제어하고, PSD (240) 의 고장 및 오동작시 열차 (100) 의 수동출발 방지를 위하여 디지털 디스플레이 유닛 (120) 으로 경고 메시지를 출력한다.
또한, PSD 연동 제어 시스템 (300) 은 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110) 에서 처리된 신호를 입력받아 운전자와 인터페이스를 수행하는 디지털 디스플레이 유닛 (DDU : Digital Display Unit) 을 구비한다. 이러한 디지털 디스플레이 유닛은 바람직하게는 RS485 방식의 통신라인을 통하여 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110) 와 정보를 주고 받는다.
또한, PSD 연동 제어 시스템 (300) 은 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110) 로부터 입력받은 신호를 지상과 송수신하는 열차측 안테나 (140) 를 구비한다. 이러한 열차측 안테나 (140) 는 바람직하게는 주파수편이 (FSK : Frequency Shift Keying, 이하 FSK 라 함) 변조방식에 의해 변조된 신호를 송수신하는 FSK 열차 안테나 (140) 이다. 또한, 전술한 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110) 와 열차측 안테나 (140) 간뿐만 아니라, 열차측 안테나 (140)와 후술할 지상측 안테나 (220) 간 및 지상측 안테나 (220) 와 후술할 지상 PSD 인터페이스 제어기 (210) 간에서 송수신 또는 입출력되는 신호는, FSK 변조방식에 의해 변조된다. 이하, 본 발명에서 이용되는 바람직한 FSK 변조방식의 일 예를 표 1 에 나타낸다.
| 구분 | 내용 |
| 변조 방식 | FSK Half Duplex 통신 |
| 사용 주파수 | 전송용 반송파: 97KHz ±1.2KHz 수신용 반송파: 68KHz ±1.2KHz |
| Baud 레이트 | 2400 bps |
| 기타 | 차상 안테나 적용 |
도 1 에 도시한 바와 같이, 전술한 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110), 디지털 디스플레이 유닛 (120), 정위치 정차확인 센서 (130) 및 FSK 열차 안테나 (140) 는 열차 (100) 상에 탑재된다. 이러한 열차 (100) 규격의 일 예를 표 2 에 나타낸다.
| 구분 | 항목 | 내용 |
| 열차 PSD 인터페이스 제어기 (CPCS) | 중앙 처리 장치 | - CPU : 32 비트 마이크로프로세서 - 메모리 : ROM,SRAM, 플래쉬 NVRAM - 통신 포트 : RS-485*4 채널, RS232*1 채널 - 동작 시스템 : 실시간 O/S (VwWorks) - 보드 인터페이스 : VME 버스 |
| 입출력 | - 디지털 입력 : 28 VDC 입력 4 채널 - 디지털 출력 : 28 VDC 출력 4 채널 - 아날로그 입력 : 4-20 mA : 2 채널 | |
| 무선통신 | - 변조 : FSK - 사용주파수 : 68.5KHz±1.2KHz, 97KHz±1.2KHz - 전송속도 : 2400 BPS - 발진방식 : DPLL 방식 - 출력 : 10dBV | |
| 전원부 | - 입력 : 100VDC - 출력 : 28VDC, 5VDC | |
| 정위치 정차확인 센서 | - 인식방식 : 초음파 - 동작전압 : 18~30VDC - 출력 : 전류, 4~20mA - 전류소비 : 35mA 미만 - 선형도 : ±0.3 | |
| FSK 안테나 | - 충전재 : 에폭시 - 코일 : φ1.0mm 폴리에스텔 동선 - 코어 : 페라이트 (Ferrite) 코어 SN20 - 인덕턴스 : 385μH±10% - 지상 (100mAT)→열차 : 58.8mV±10% (레일 위 195mm) - 열차 (23AT)→지상 : 582mV±10% (레일 위 195mm) | |
또한, PSD 연동 제어 시스템 (300) 은 전술한 FSK 열차안테나 (140) 와 신호를 송수신하는 지상측 안테나 (220) 를 구비하는데, 이러한 지상측 안테나 (220) 도 전술한 열차측의 FSK 열차 안테나 (140) 와 마찬가지로 바람직하게는 FSK 변조 방식에 의해 변조된 신호를 송수신하는 FSK 지상루프 안테나 (220) 이다. FSK 변조 방식의 바람직한 일 예는 표 1 에 나타낸 바와 같다.
또한, PSD 연동 제어 시스템 (300) 은 FSK 지상루프 안테나 (220) 로부터 수신한 신호에 따라, PSD 개방/닫힘 명령을 생성하여 이를 PSD (240) 에 입력하고, PSD (240) 로부터 입력받은 PSD 개방/닫힘 상태를 종합관제 시스템 (230) 에 통보하는 지상 PSD 인터페이스 제어기 (WPCS) (210) 를 구비한다. 이러한 지상 PSD 인터페이스 제어기 (210) 는 PSD (240) 의 고장 및 오동작 정보와 역정보에 대한 데이터베이스를 포함한다.
또한, PSD 연동 제어 시스템 (300) 은 지상 PSD 인터페이스 제어기 (210) 로부터 입력받은 PSD 개방/닫힘 명령에 따라, 열차 출입문과 연동하여 개폐되는 PSD (240) 를 구비한다.
또한, PSD 연동 제어 시스템 (300) 은 지상 PSD 인터페이스 제어기 (210) 로부터 통보받은 정보에 기초하여, 고장 및 오동작에 대한 대응정보를 지상 PSD 인터페이스 제어기에 (210) 출력하는 종합관제 시스템 (230) 을 구비한다.
도 1 에 도시한 바와 같이, 전술한 지상 PSD 인터페이스 제어기 (210), FSK 지상루프 안테나 (220), 종합관제 시스템 (230) 및 PSD (240) 는 지상에 설치된다. 이러한 지상 (200) 측 규격의 일 예를 표 3 에 나타낸다.
| 구분 | 항목 | 내용 |
| 지상 PSD 인터페이스 제어장치 (WPCS) | 중앙처리장치 | - CPU : 32 비트 마이크로프로세서 - 메모리 : ROM,SRAM, 플래쉬 NVRAM - 통신 포트 : RS-485*4 채널, RS232*1 채널 - 동작 시스템 : 실시간 O/S (VwWorks) - 보드 인터페이스 : VME 버스 |
| 입출력 | - 디지털 입력 : 28 VDC 입력 4 채널 - 디지털 출력 : 28 VDC 출력 4 채널 - 아날로그 입력 : 4-20 mA : 2 채널 | |
| 무선통신 | - 변조 : FSK - 사용주파수 : 68.5KHz, 97KHz - 전송속도 : 2400 BPS - 발진방식 : DPLL 방식 | |
| 전원부 | - 입력 : 220VAC - 출력 : 28VDC, 5VDC | |
| 루프 안테나 | - 케이블 타입 : Ⅳ 14SQ*60C | |
도 2 는 PSD 자동개방 절차를 나타내는 흐름도이고, 도 3은 PSD 자동개방 절차를 나타내는 신호 흐름도이다. 도 2 및 도 3 에 도시한 바와 같이, 열차의 자동 출입문 개방 모드에서, 출입문 릴리즈 신호가 있는 상태에서 정위치 정차확인 센서 (130) 로 입력되는 신호가 적절한 정차위치임을 판단하여 PSD 개방 명령을 지상 PSD 인터페이스 제어기 (210) 로 전송한다. PSD (240) 개방시에는 열차 출입문과 PSD (240) 와의 동작이 동시에 이루어지거나 최소한 PSD (240) 가 먼저 개방되어 열차 승객의 이동에 방해가 없어야 한다. 도 2 에 도시한 바와 같이, 열차 출입문 개방시작과 PSD (240) 개방시작의 시간차이는 400ms 로, PSD (240) 개방시작 시간이 빠르다.
도 4 는 PSD 수동개방 절차를 나타내는 흐름도이고, 도 5 는 PSD 수동개방 절차를 나타내는 신호 흐름도이다. 도 4 및 도 5 에 도시한 바와 같이, 열차의 수동 출입문 개방 모드에서는 열차의 출입문이 개방된 것으로 출입문 상태가 입력되면 열차 PSD 인터페이스 제어기 (110) 는 PSD 개방명령을 PSD (240) 로 전송한다. 수동개방은 정상적인 절차 (PSD 먼저 개방) 와 달리 열차 출입문의 개방 확인 후에 PSD (240) 가 개방되도록 되어 있으며, 이는 조작자의 개입에 따른 확인 절차를 위함이므로 시간적인 개념은 불필요하다.
도 6 은 PSD 닫힘 절차를 나타내는 흐름도이고, 도 7 은 PSD 닫힘 절차를 나타내는 신호 흐름도이다. 도 6 및 도 7 에 도시한 바와 같이, PSD 닫힘시에는 열차 출입문과 PSD (240) 의 동작이 동시에 이루어지거나 최소한 열차 출입문이 PSD (240) 보다 먼저 닫혀 열차 승객의 안전을 도모하여야 한다. 도 6 에 도시한 바와 같이, 일 실시예에서는 열차 출입문 닫힘과 PSD 닫힘이 동시에 이루어진다.
도 8 은 정위치 정차확인 센서 (130) 의 동작을 나타내는 도면이다. 도 8 에 도시한 바와 같이, 정위치 정차확인 센서 (130) 의 개수는 바람직하게는 3 개 (130a, 130b 및 130c) 이고, 정지판 (Berthing Plate) (160) 상에 있음을 상기 정위치 정차확인 센서들 (130a, 130b 및 130c) 중 2 개 이상이 센싱하였을 때, 정위치 정차범위 내로 인식하게 된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변경과 수정이 이루어질 수 있는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 신호시스템 (ATC/ATO) 과의 연계를 통하여 PSD 제어를 함으로써, PSD 열차 출입문의 개폐 동작을 일치시키고, PSD 고장시에 승객의 안전을 위한 열차 출발 방지를 보장하며, 무선통신 방식 중 신뢰성이 인정된 주파수편이 변조방식 (FSK: Frequency Shift Keying, 이하 FSK 라 함) 을 이용함으로써 무선 통신 방해를 예방하고, 열차 정위치정차 인식에 대한 정확도를 높이며, 램프를 통한 사용자-기계간 인터페이스 (MMI) 에 따른 정보 전달력의 미흡성을 보완하고, ATC/ATO 시스템 도입시에 기존의 PSD 시스템과의 인터페이스를 용이하게 하는 효과가 있다.
Claims (10)
- 신호시스템 (ATC/ATO) 과의 연계를 통하여 PSD (Platform Screen Door) 제어가 이루어지는 PSD 연동 제어 시스템에 있어서,열차의 정차 및 정위치를 센싱하고, 상기 센싱한 신호를 열차 PSD 인터페이스 제어기로 출력하는 정위치 정차확인 센서;상기 정위치 정차확인 센서로부터 입력받은 상기 센싱한 신호, ATC/ATO 출입문 릴리즈 정보, 열차의 출입문 상태, 운전 모드 및 출입문 모드를 수집하여, 열차 출입문이 상기 PSD 와 연동하게 하는 열차 PSD 인터페이스 제어기;상기 열차 PSD 인터페이스 제어기에서 처리된 신호를 입력받아 운전자와 인터페이스를 수행하는 디지털 디스플레이 유닛;상기 열차 PSD 인터페이스 제어기로부터 입력받은 신호를 지상과 송수신하는 열차측 안테나;상기 열차측 안테나와 신호를 송수신하는 지상측 안테나;상기 지상측의 안테나로부터 수신한 신호에 따라, PSD 개방/닫힘 명령을 생성하여 이를 상기 PSD 에 입력하고, 상기 PSD 로부터 입력받은 PSD 개방/닫힘 상태를 종합관제 시스템에 통보하는 지상 PSD 인터페이스 제어기;상기 지상 PSD 인터페이스 제어기로부터 입력받은 상기 PSD 개방/닫힘 명령에 따라, 상기 열차 출입문과 연동하여 개폐되는 상기 PSD; 및상기 지상 PSD 인터페이스 제어기로부터 통보받은 정보에 기초하여, 고장 및 오동작에 대한 대응정보를 상기 지상 PSD 인터페이스 제어기에 출력하는 상기 종합관제 시스템을 구비하는, PSD 연동 제어 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 정위치 정차확인 센서, 상기 열차 PSD 인터페이스 제어기, 상기 디지털 디스플레이 유닛, 및 상기 열차측 안테나는 상기 열차에 탑재되고, 상기 지상측 안테나, 상기 지상 PSD 인터페이스 제어기, 상기 PSD, 상기 종합관제 시스템은 지상에 설치되는 것을 특징으로 하는, PSD 연동 제어 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 열차 PSD 인터페이스 제어기는, 상기 PSD 의 고장 및 오동작시 상기 열차의 자동출발 방지를 위하여 상기 디지털 디스플레이 유닛의 출발 버튼을 제어하는 것을 특징으로 하는, PSD 연동 제어 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 열차 PSD 인터페이스 제어기는, 상기 PSD 의 고장 및 오동작시 상기 열차의 수동출발 방지를 위하여 상기 디지털 디스플레이 유닛으로 경고 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는, PSD 연동 제어 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 열차 PSD 인터페이스 제어기와 상기 열차측 안테나간, 상기 열차측 안테나와 상기 지상측 안테나간, 및 상기 지상측 안테나와 상기 지상 PSD 인터페이스 제어기간에서 송수신 또는 입출력되는 신호는, 주파수편이 변조방식 (FSK) 에 의해 변조되는 것을 특징으로 하는, PSD 연동 제어 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 정위치 정차확인 센서의 개수는 3 개이고, 정지판 (Berthing Plate) 상에 있음을 상기 정위치 정차확인 센서 중 2 개 이상이 센싱하였을 때, 정위치 정차범위 내로 인식하는 것을 특징으로 하는, PSD 연동 제어 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 지상 PSD 인터페이스 제어기는, 상기 PSD 의 고장 및 오동작 정보와 역정보에 대한 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는, PSD 연동 제어 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 PSD 는, 열차의 자동 출입문 개방 모드에서, 적어도 열차 출입문보다 먼저 개방되는 것을 특징으로 하는, PSD 연동 제어 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 PSD 는, 열차의 수동 출입문 개방 모드에서, 열차 출입문의 개방 확인 후에 수동으로 개방되는 것을 특징으로 하는, PSD 연동 제어 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 PSD 는, 열차의 닫힘 모드에서, 적어도 열차 출입문보다 늦게 닫히는 것을 특징으로 하는, PSD 연동 제어 시스템.
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