KR100837174B1 - 장애물 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 장애물 감지장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 무인 운전 철도차량의 선두 대차에 장착하여 선로 또는 선로 사이에 놓인 장애물과의 충격시 발생되는 충격력이 설정치 이상인 경우에는 해당 장애물에 대하여 감지신호를 발생시켜 차량의 제어에 활용함으로써, 차량의 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 발생할 수 있는 대형 사고를 미연에 방지할 수 있는 장애물 감지장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 철도차량의 선두 대차에 장착되어 선로 또는 선로 사이에 놓인 장애물을 감지할 수 있는 장애물 감지장치로서, 상기 장애물과 충돌하여 감지하고, 이 충돌에 의한 충격력에 따라 동작하는 바형상의 감지부와, 상기 감지부의 동작에 연동하는 접촉부를 가지며, 설정치 이상의 충격력일 경우에는 상기 충격력을 전기신호로 변환하여 차량의 운행을 제어하는 차량 제어부로 송출하는 접촉센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.

철도차량, 감지장치,감지기, 접촉센서

Description

장애물 감지장치{OBSTACLE DETECTION DEVICE}

도 1 은 본 발명에 따른 장애물 감지장치의 구성을 나타내는 도이다.

도 2 는 도 1 의 장애물 감지장치를 대차에 장착한 설치도이다.

도 3 은 도 1 의 장애물 감지장치의 작동 흐름을 설명하는 작동도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 장애물 감지장치 2 : 대차프레임

10 : 아암부 20 : 지지부

30 : 힌지 40 : 탄성수단

50 : 감지부 60 : 접촉센서

61 : 접촉부 70 : 차량 제어부

본 발명은 장애물 감지장치에 관한 것으로, 특히 무인 철도차량의 선두 대차에 장착되어 장애물로 인한 차량의 안전성 저해를 방지하기 위하여, 기준치 이상의 충격력이 부가되는 장애물을 감지하여 차량 제어시스템에 전달하는 장애물 감지 장치에 관한 것이다.

종래, 철도차량의 운전 중 선로 또는 차륜과 선로 사이에 장애물이 유입되어 있는 경우가 심심치 않게 발생하였고, 이는 운행 중인 차량의 안전성을 저해하는 요인 중의 하나가 되며, 이로 인하여 사고로 이어지는 경우 철도차량의 특성상 대형사고로 이어질 수 있는 위험이 있었다.

최근, 상기와 같은 문제점을 해결하고자 철도차량의 선두 대차에 장애물을 제거할 수 있는 구조의 장애물 제거기가 장착되어 운행되고 있다.

그러나, 상기 장애물 제거기는 선로 또는 차륜과 선로 사이에 놓인 장애물을 직접적인 충돌에 의하여 제거하는 것이 대부분이고, 또한 제거할 수 있는 장애물의 크기는 제한적이며, 기본적으로 장애물 제거기를 활용한 장애물 제거가 가능한지 여부는 운전자의 육안에 의해서만 판단되었다.

한편, 근래에는 운전자가 탑승하지 않는 무인 운전차량이 경전철과 같은 일부 차량에서는 시행되고 있고 점차로 증가하는 추세에 있으며, 이러한 무인 운전차량에서는 장애물의 크기와 형상을 직접적으로 판단할 운전자가 없어 장애물의 제거 유무 및 장애물과의 충격량의 정도와 상관없이 운행을 계속하여 탈선과 같은 차량의 안전 문제를 야기할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 무인 운전 철도차량의 선두 대차에 장착하여 선로 또는 선로 사이에 놓인 장애물과의 충격시 발생되는 충격력이 설정치 이상인 경우에는 해당 장애물에 대한 감지신호를 발생시켜 무인 운전되는 차량의 제어에 활용함으로써, 차량의 안전성과 신뢰성을 확보할 수 있고, 장애물로 인하여 발생되는 대형 사고를 미연에 방지할 수 있는 장애물 감지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 철도차량의 선두 대차에 장착되어 선로 또는 선로 사이에 놓인 장애물을 감지할 수 있는 장애물 감지장치로서, 상기 장애물과 충돌하여 감지하고, 이 충돌에 의한 충격력에 따라 동작하는 바형상의 감지부와, 상기 감지부의 동작에 연동하는 접촉부를 가지며, 설정치 이상의 충격력일 경우에는 상기 충격력을 전기신호로 변환하여 차량의 운행을 제어하는 차량 제어부로 송출하는 접촉센서를 포함하는 장애물 감지장치인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 감지부의 동작은 상기 선두 대차보다 전방의 소정 위치로 지지하는 지지부의 일단에 고정되어 회전중심이 되는 힌지와, 상기 지지부와 상기 접촉센서를 지지하기 위하여 대차프레임으로부터 연장되는 아암부 사이에 고정되어 장애물과의 충돌에 의해서 회전된 상기 지지부를 최초의 위치로 복귀되도록 탄성지지하는 탄성수단에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 접촉센서는 차량 진행방향으로부터 상기 감지부의 후방에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 탄성수단은 판스프링 또는 코일스프링으로써, 소정치 이상의 충격력에 의해서만 탄성력이 극복되도록 설정된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.

그러나, 하기 실시 예는 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 변형이 가능하며, 본 발명을 한정하는 것이 아니다.

도 1 은 본 발명에 따른 장애물 감지장치의 구성을 나타내는 도이고, 도 2 는 도 1 의 장애물 감지장치를 대차에 장착한 설치도이며, 도 3 은 도 1 의 장애물 감지장치의 작동 흐름을 설명하는 작동도이다.

본 발명의 장애물 감지장치 (1) 는 도 1 내지 도 3 에 나타내는 바와 같이, 선두 대차 하단의 대차프레임 (2) 으로부터 연장되어 양측 선로 부근에 각각 형성되는 아암부 (10) 와, 상기 아암부 (10) 의 일단에서 분기 (分岐) 하는 지지부 (20) 와, 상기 분기지점에 고정되는 힌지 (30) 와, 상기 아암부 (10) 와 지지부 (20) 의 사이에 부착되는 탄성수단 (40) 과, 상기 지지부 (20) 의 선단에 부착된 감지부 (50) 와, 상기 아암부 (10) 의 단부에 부착된 접촉센서 (60) 로 이루어지며, 상기 접촉센서 (60) 로부터 송출된 전기신호에 의거하여 차량을 제어하는 차량 제어부 (70) 로 구성되어 있다.

상기 힌지 (30) 는 상기 아암부 (10) 로부터 분기되는 분기지점에 부착되는 것으로, 지지부 (20) 의 회전중심이다.

탄성수단 (40) 은 탄성 복원력을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않는 것으로, 예컨대 판스프링 또는 코일 스프링 등이 이에 해당하며, 상기 아암부 (10) 와 상기 지지부 (20) 의 대략 중간 부분 사이에 끼워지듯이 위치하여 일측은 아암부 (10) 에 부착되고 타측은 지지부 (20) 에 부착되어 상기 지지부 (20) 에 회전 복원 력을 부가하여 지지부 (20) 가 회전운동을 한 후 최초의 위치로 복귀되도록 탄성력을 부가한다. 또한, 상기 스프링의 탄성력을 극복하기 위해서는 외부로부터 가해지는 힘 (충격력) 이 소정치 이상이 되지 않으면 극복되지 않아 스프링이 지지하는 지지부 (20) 가 회전되지 않도록 설정되어 있다.

감지부 (50) 는 도 1 에 나타내는 바와 같이 대략 선로 폭과 대등한 길이의 바형상으로 형성되며, 선두 대차 진행방향의 최전방에 배치되어 선로상 또는 선로 사이에 놓인 장애물과 직접 충돌하여 감지하는 부재이다. 또한, 상기 지지부 (20) 의 하측 단부에 부착되어 장애물과의 충돌에 의한 충격력의 강도에 따라 지지부 (20) 의 상측 단부에 부착된 힌지 (30) 를 회전중심으로 하여 탄성부재 (40) 의 길이변화에 따른 범위내에서 후방으로 회전 동작가능하게 설치되어 있다.

접촉센서 (60) 는 아암부 (10) 의 하측 단부에 부착되며, 감지부 (50) 의 후방에 소정 간격을 두고 배치되는 접촉부 (61) 를 구비하고, 상기 접촉부 (61) 가 상기 감지부 (50) 의 동작에 따라 접촉함과 함께 연동하는 것으로 상기 감지부 (50) 의 부가되는 충격력의 세기를 측정하고, 설정치 이상의 충격력인 경우에는, 이를 전기 신호로 변환하여 이하에 설명하는 차량 제어부 (70) 로 송신하도록 구성되어 있으며, 필요에 따라서 하나 또는 복수 개를 설치할 수 있다.

상기 접촉부 (61) 는 핀형상으로 이루어져 상기 접촉센서 (60) 의 하측에 현수되듯이 부착 형성되어 있으며, 상기 감지부 (50) 의 동작에 대응하여 동작함으로써 충격력을 계측할 수 있도록 구성된 것이다.

차량 제어부 (70) 는 상기 접촉센서 (60) 로부터 송신되는 전기 신호에 의거 하여 차량에 비상제동 등으로 운행을 제어하는 것으로, 차량 내부에 설치되고 외부의 통제실과 실시간 연결되어 있다.

한편, 상기 감지부 (50) 의 형상을 바형상으로 하였으나, 이는 일례일 뿐 장애물을 검지하고 충격력을 전달할 수 있는 것이라면, 원형상 또는 판형상 및 그외의 다른 형상으로도 변형이 가능하다.

이하, 전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 장애물 감지장치의 작용을 설명한다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 발명은 선로에 놓인 장애물과 운행 중인 차량이 충돌하였을 때, 선두 대차의 대차프레임 (2) 하단에 설치된 장애물 감지장치 (1) 의 감지부 (50) 로 충격력이 전달되고, 충격력은 탄성수단 (40) 을 압축함으로써 감지부 (50) 는 힌지 (30) 를 중심으로 회전변위가 발생한다. 그리고, 장애물과 충돌에 의한 감지부 (50) 의 변위가 접촉센서 (60) 의 접촉부 (61) 에 전달되어 설정치 이상이 되면, 전기 신호가 발생되어 차량 제어부 (70) 에 전달되어 차량의 운행이 제어된다.

따라서, 종래 장애물 제거기에 설정한 충격력 이상의 충격이 들어왔을 때 반응할 수 있는 구조와 신호를 발생시킬 수 있는 센서를 도입하여, 무인운전 차량에서 운전자의 판단을 대신해 선로상의 장애물을 감지하여 차량 운행 시스템에 정보를 전달하여 무인 운전 차량의 안전성을 향상시킬 수 있다.

그러므로, 대형 장애물 등이 선로상에 놓여 대형사고를 초래할 수 있는 비상 상황을 감지하여 대응할 수 있고, 또한 상대적으로 작은 장애물의 경우는 감지부 (50) 에 의해서 제거할 수 있으므로 사고를 미연에 방지할 수도 있다.

또한, 탄성수단 (40) 과 접촉센서 (60) 는 충격력이 설정치 이상일 경우에만 작동되도록 함으로써 오작동을 방지하여 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명의 장애물 감지장치를 무인 운전되는 철도차량에 장착하여 설정치 이상의 충격력을 생성하는 장애물에 대해 감지 (전기) 신호를 발생시키게 함으로써, 철도차량의 무인 운전 제어에 적용하여 차량의 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한 발생할 수 있는 대형사고를 미연에 방지할 수 있다.

Claims (4)

1. 철도차량의 선두 대차에 장착되어 선로 또는 선로 사이에 놓인 장애물을 감지할 수 있는 장애물 감지장치로서,

   상기 장애물과 충돌하여 감지하고, 이 충돌에 의한 충격력에 따라 동작하는 바형상의 감지부와,

   상기 감지부의 동작에 연동하는 접촉부를 가지며, 설정치 이상의 충격력일 경우에는 상기 충격력을 전기신호로 변환하여 차량의 운행을 제어하는 차량 제어부로 송출하는 접촉센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 감지부의 동작은 상기 선두 대차보다 전방의 소정 위치로 지지하는 지지부의 일단에 고정되어 회전중심이 되는 힌지와,

   상기 지지부와 상기 접촉센서를 지지하기 위하여 대차프레임으로부터 연장되는 아암부 사이에 고정되어 장애물과의 충돌에 의해서 회전된 상기 지지부를 최초의 위치로 복귀되도록 탄성지지하는 탄성수단에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 장애물 감지장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉센서는 차량진행방향으로부터 상기 감지부의 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 장애물 감지장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 탄성수단은 판스프링 또는 코일스프링으로써, 소정치 이상의 충격력에 의해서 탄성력이 극복되도록 설정된 것을 특징으로 하는 장애물 감지장치.

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