KR101431285B1 - Detection system and method for railway track circuits using bpsk modulated coding - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a system for detecting the presence or absence of a rail vehicle (2) on a track section unit (3) of a track (1), comprising: - a track section unit transmitter (5) generating a BPSK signal that carries a digital message which is transmitted into the track section unit (3) and carries a unique code dependent upon the track section unit (3), and - at least one track section unit receiver (7) of said BPSK signal, the receiver (7) only indicating that the track section unit (3) is clear having received and demodulated a BPSK signal, found that the correlation of the demodulated BPSK signal with the unique code is greater than or equal to a preset threshold and found that said correlation represents a pre-determined minimum proportion of the total energy of the demodulated BPSK signal. The present invention also relates to a method for monitoring such a system.

Description

ＢＰＳＫ 변조 코딩을 이용하여 철도 트랙 회로들을 탐지하는 시스템 및 방법{DETECTION SYSTEM AND METHOD FOR RAILWAY TRACK CIRCUITS USING BPSK MODULATED CODING}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a system and a method for detecting railway track circuits using BPSK modulation coding,

본 발명은 트랙의 트랙 섹션 유닛 상의 철도 차량(rail vehicle)의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한, 트랙 섹션 유닛 트랜스미터와 하나 이상의 트랙 섹션 유닛 리시버를 포함하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system comprising a track section unit transmitter and one or more track section unit receivers for detecting the presence or absence of a rail vehicle on a track section unit of the track.

트랙 회로들은 통상 완성된 철도 시그널링 시스템들 내에서 철도 차량을 탐지하는 안전 보장(fail-safe) 수단으로 사용된다. 일반적으로 전화(電化)된(electrified) 철도들을 위한 이러한 트랙 회로들은 트랙들을 거쳐, 송신된 신호가 수신되는 경우에만 철도 차량의 부재를 통지하는 동조된(tuned) 리시버로 연결되는 오디오-주파수 트랜스미터로 구성된다. 따라서 트랙 상에서 철도 차량의 존재는 송신된 신호를 차단할 것이다. 철도들은 섹션 유닛들로 나뉘며, 각 섹션 유닛은 기차가 점유하고 있는 섹션을 결정하기 위하여 이러한 트랜스미터 및 동조된 리시버를 포함한다.Track circuits are commonly used as fail-safe means to detect rail vehicles in completed railway signaling systems. These track circuits, typically for electrified railways, are audio-frequency transmitters connected to tuned receivers that notify the absence of the railway vehicle only when the transmitted signal is received via the tracks . Thus the presence of the railway vehicle on the track will block the transmitted signal. The railways are divided into section units, each section unit including these transmitters and tuned receivers to determine which section the train occupies.

싱글 오디오 주파수 트랜스미터 시스템들은 두 가지의 잠재적인 위험 실패 모드들(potential unsafe failure modes)을 가진다. 일 측면에 따르면, 트랙 회로들은 트랙 회로 주파수에서 신호를 생성하는 기차 트랙션(traction) 제어 시스템들과 철도 트랙을 공유해야 한다. 간섭으로 인해, 이러한 트랙션 시스템들로부터 나오는 신호들은 잠재적으로 트랙 회로 신호들을 모방할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 트랙들 간의 크로스-커플링(cross-coupling)은 동일 주파수를 가지나 서로 다른 트랙 회로들상의 리시버 및 트랜스미터 사이에 존재하는 연결을 야기시킬 수 있다. 다른 트랙으로부터의 신호를 승인하는 것은 잘못된 탐지를 유발할 수 있다.Single-audio frequency transmitter systems have two potential unsafe failure modes. According to one aspect, track circuits must share railway tracks with train traction control systems that generate signals at track circuit frequencies. Due to interference, the signals from these traction systems can potentially mimic track circuit signals. According to another aspect, cross-coupling between tracks can cause a connection to exist between the receiver and the transmitter on the different track circuits with the same frequency. Accepting signals from other tracks can lead to false detection.

이러한 실패 모드들은 트랙 회로 신호에 변조 기술들을 적용함으로써 극복할 수 있다. 철도 트랙 회로들 상에서 사용되는 종래의 변조 기술들은 트랙을 따라 송신되는 뚜렷한 전기적 신호를 형성하기 위한 FSK(Frequency Shift Keying)와 PSK(Phase Shift Keying)를 포함한다. PSK는 잠재적인 시끄러운 트랙 회로 환경 상태들에서 성능 좋은 데이터 레이트(date rate)를 제공하는 것으로 통신 업계에 알려져 있다. 따라서, 이것은 다른 트랙 회로 및 트랙션 리턴(traction return) 시스템에서 생성된 신호들과 차별화하는 어느 정도의 고유성 레벨을 갖는 신호를 발생시킬 수 있도록 한다.These failure modes can be overcome by applying modulation techniques to the track circuit signal. Conventional modulation techniques used on railway track circuits include Frequency Shift Keying (FSK) and Phase Shift Keying (PSK) to form distinct electrical signals transmitted along tracks. PSK is known in the telecommunications industry as providing a good data rate at potential noisy track circuit environment conditions. This allows it to generate a signal with a certain level of uniqueness that differentiates it from signals generated in other track circuits and traction return systems.

철도 트랙 회로들을 위한 PSK 변조 기술을 이용한 장치는 미국 특허 2003/0112131에 나타나 있다. 이 장치는 하나 이상의 철도 섹션 유닛에 설치되어, 트랙 섹션 유닛의 식별정보 통지를 포함하는 디지털 메시지를 실어나르는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 신호에 주력할 수 있다. 트랜스미터는 트랙 회로로 송신되는 신호를 생성한다. 리시버는 신호를 탐지할 수 있으며, 문턱값(threshold)보다 진폭이 큰 QPSK 신호를 수신한 경우에만 트랙 섹션 유닛이 클리어(clear)함을 통지하고, 올바른 트랙 섹션 유닛 식별정보를 실어나른다. 이러한 장치는 고유한 트랙 식별정보들을 포함하는 충분한 데이터를 실어나를 수 있고, 외부의 다른 데이터를 트랙 회로 시스템으로 전달할 수 있다. 더욱이, 문턱값을 사용함에 따라 해당 장비는 잠재적인 노이즈 소스들보다 진폭이 큰 신호들만을 확실하게 탐지할 수 있다.Devices using PSK modulation techniques for railway track circuits are disclosed in U.S. Patent No. 2003/0112131. The apparatus may be installed in one or more rail section units and may focus on a Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) modulated signal carrying a digital message comprising an identification information notification of the track section unit. The transmitter generates a signal that is transmitted to the track circuit. The receiver can detect the signal and notify that the track section unit is clear only when receiving a QPSK signal with a larger amplitude than the threshold and carry the correct track section unit identification information. Such a device may carry sufficient data containing unique track identification information and may transfer other external data to the track circuit system. Moreover, by using the threshold, the device can reliably detect only signals with greater amplitude than potential noise sources.

불행하게도, 이러한 장치는 기차의 존재 여부를 올바르게 결정하기 위하여 대부분의 상황에서 고정된 문턱값을 사용한다. 그러나, 수신된 신호를 방해하고, 그에 따라 간단한 문턱값을 이용한 결정의 정확도를 떨어뜨리는 예측 불가능한 많은 상황들이 있다. 시끄러운 상태에서, 특히 여러 트랙 회로들 간의 간섭이 있는 상태에서, 트랜스미터로부터 수신된 신호와 노이즈 신호들 간의 비율(ratio)은 이러한 고정된 문턱값과 관련하여 신호 탐지에 영향을 줄 것이다. 따라서, 이러한 장치는 간섭 신호가 안전한 트랙 섹션 유닛 클리어 결정이 이루어지기에는 너무 많은 노이즈를 유발하는 경우 신뢰할 수 없는 경향이 있다.Unfortunately, these devices use fixed thresholds in most situations to correctly determine the presence of trains. However, there are many unpredictable situations that interfere with the received signal, and thus degrade the accuracy of decisions using simple thresholds. In the noisy state, especially in the presence of interference between several track circuits, the ratio between the signal received from the transmitter and the noise signals will affect signal detection in relation to this fixed threshold value. Thus, such a device tends to be unreliable if the interfering signal causes too much noise to make a secure track section unit clear determination.

더욱이, QPSK는 정교한 데이터 프로세싱 시스템들을 요구하는 복잡한 변조 기술이다.Moreover, QPSK is a complex modulation technique that requires sophisticated data processing systems.

그러므로 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하고, 어떤 상황에서건, 특히 높은 레벨의 간섭이 있는 경우에 안전한 트랙 섹션 유닛 클리어 결정을 이룰 수 있도록 하기 위하여 PSK 변조 신호들을 탐지할 수 있는 간단하고 강력한 시스템이 요구된다.It is therefore possible to detect the presence or absence of a railway vehicle on the track section unit of the track and to detect PSK modulation signals in order to be able to achieve a safe track section unit clear decision in any situation, A simple and powerful system is required.

이러한 목적으로, 본 발명은 트랙의 트랙 섹션 유닛 상의 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템을 공급함으로써 이러한 문제점들을 개선하며, 상기 시스템은 트랙 섹션 유닛으로 송신되는 디지털 메시지를 실어나르고, 트랙 섹션 유닛에 의존하는 고유 코드를 실어나르는 BPSK 신호를 생성하는 트랙 섹션 유닛 트랜스미터; 및 BPSK 신호를 수신 및 복조하여, 상기 복조된 BPSK 신호와 상기 고유 코드의 상관관계(correlation)가 기 설정된 문턱값(threshold) 이상이고, 상기 상관관계가 상기 복조된 BPSK 신호의 총 에너지의 미리 결정된 최소 비율을 나타내는 경우에만 상기 트랙 섹션 유닛이 클리어(clear)함을 통지하는 상기 BPSK 신호의 하나 이상의 트랙 섹션 유닛 리시버를 포함한다.To this end, the invention improves upon these problems by providing a system for detecting the presence or absence of a railway vehicle on a track section unit of a track, which system carries a digital message sent to the track section unit, A track section unit transmitter for generating a BPSK signal carrying a unique code depending on the unit; And to receive and demodulate the B PSK signal, and the demodulated BPSK signal with the unique code of the correlation (correlation) is the predetermined threshold value (threshold) or more, in advance of the total energy of which the correlation of the demodulated BPSK signal And one or more track section unit receivers of the BPSK signal notifying that the track section unit is clear only if it indicates a determined minimum ratio.

이 탐지 시스템은 두 가지 필수적인 상태를 만족한 후에만 트랙 섹션 유닛 클리어 결정을 내린다. 첫째, 트랙 섹션 유닛 리시버는 기 설정된 문턱값 이상인 BPSK 신호를 수신하여야 한다. 상기 BPSK 신호에는 적어도 일부에 트랙 섹션 유닛 식별정보의 예상 통지가 실려있다. 둘째, 이 일부의 에너지는 미리 결정된 총 수신 에너지의 비율 이상이어야 한다.This detection system only makes clear the track section unit clear after satisfying two essential conditions. First, the track section unit receiver must receive a BPSK signal that is above a preset threshold. The BPSK signal includes an expected notification of the track section unit identification information at least in part. Second, the energy of this part should be greater than the ratio of the predetermined total received energy.

트랙 섹션 유닛 식별정보의 예상 통지와 서로 연관되어 있는 상기 일부의 에너지 값은 트랙 섹션 유닛 트랜스미터로부터 온 신호의 에너지 값을 나타낸다. 리시버에 의해 수신된 신호의 총 에너지는 다른 트랙 회로들로부터의 임의의 예상치 못한 신호 및 임의의 노이즈 뿐만 아니라, 이 일부의 에너지 값을 포함한다. 이러한 두 가지 에너지 값들을 서로에 대하여 그리고 일반적인 기 설정된 문턱값에 대하여 비교함으로써, 높은 레벨의 간섭이 있는 경우일지라도 매우 강력한트랙 섹션 유닛 클리어(clear) 혹은 점유(occupied) 결정이 이루어질 수 있다.The energy value of the part correlated with the prediction notification of the track section unit identification information indicates the energy value of the signal from the track section unit transmitter. The total energy of the signal received by the receiver includes the energy value of this part, as well as any unexpected signals and any noise from other track circuits. By comparing these two energy values to each other and to a general predetermined threshold, a very powerful track section unit clear or occupied decision can be made, even in the presence of high levels of interference.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 간섭성의 BPSK 변조가 사용될 수 있다. 이것은 동기화(synchronization) 요구 없이 상관관계가 구현될 수 있도록 한다. 예상 디지털 정보 신호와 서로 연관되어 있는 수신 에너지의 양을 결정하는데 필요한 필요 정보는 싱글 베이스밴드 채널(single baseband channel)에 포함될 것이다.According to a preferred embodiment of the present invention, coherent BPSK modulation may be used. This allows the correlation to be implemented without the need for synchronization. The necessary information needed to determine the amount of received energy associated with the expected digital information signal will be contained in a single baseband channel.

본 발명의 바람직한 실시예와 대조적으로, 종래 기술의 보다 복잡한 시스템들은 높은 간섭 상황들 하에서는 신뢰할 수 없는 수신 데이터를 동기화하여야 하며, 이후 수신 에너지를 심볼 대 심볼(Symbol by Symbol)로 측정하여야 한다. 의도하지 않은 에너지가 의도한 에너지와 심볼 대 심볼로 섞일 수 있으므로 그 이후에도 간섭의 영향에서 자유로울 수 없다. 따라서 이러한 상황에 대한 탐지 및 응답은 매우 복잡할 것이다.In contrast to the preferred embodiment of the present invention, more complex systems of the prior art must synchronize unreliable received data under high interference conditions and then measure the received energy in symbol-by-symbol. Since unintended energy can be mixed with the intended energy and symbol to symbol, it can not be free from the influence of interference thereafter. Detection and response to this situation will therefore be very complex.

나아가, 높은 형태 인자(high form factor)를 갖는 BPSK 신호를 생성하기 위한 목적으로, BPSK 신호를 좁은 주파수 대역에 포함시킬 수 있다.Furthermore, for the purpose of generating a BPSK signal with a high form factor, the BPSK signal can be included in a narrow frequency band.

나아가, BPSK 신호가 BPSK 변조 신호의 간섭적(coherent) 혹은 차동적(differential BPSK) 형태일 수 있다.Further, the BPSK signal may be in the form of a coherent or differential BPSK of the BPSK modulated signal.

전술한 인식과 모호한 탐지를 피하기 위한 목적으로, 미리 결정된 총 수신 에너지의 최소 비율이 상기 트랙 섹션 유닛에 사용된 모든 순환형 로테이션들에서 정의된 최소 거리를 가지는 코드 워드들(code words)의 특정 서브셋(subset)들과 결합될 수 있다.For the purpose of avoiding the abovementioned cognition and ambiguous detection, a minimum ratio of a predetermined total received energy is determined by a specific subset of code words having a minimum distance defined in all cyclic rotations used in the track section unit may be combined with subset (s).

요구되는 장비의 레벨을 줄이고, 최대 트랙 회로 길이를 늘리기 위한 목적으로, 탐지 시스템은 각각의 리시버가 트랙 섹션 유닛의 맞은편에 위치하는 두 개 이상의 리시버들을 더 포함할 수 있다.For the purpose of reducing the level of equipment required and increasing the maximum track circuit length, the detection system may further comprise two or more receivers with each receiver located opposite the track section unit.

트랙 섹션 유닛을 신뢰할 수 있도록 시스템을 개조할 목적으로, 트랙 섹션 유닛에 대한 문턱값이 더 설정될 수 있다. 이 문턱값은 트랙 섹션 유닛 트랜스미터에 의해 송신된 신호의 예상 에너지 레벨을 근거로 하여 트랙 섹션 유닛의 식별정보 통지가 실린 트랙 회로 상태들의 개별적인 셋트를 통해 개개의 트랙 섹션 유닛에 대해 설정될 수 있다.For the purpose of modifying the system so that the track section unit is reliable, a threshold value for the track section unit can be further set. This threshold value can be set for each track section unit via a separate set of track circuit states on which the identification information notification of the track section unit is based, based on the expected energy level of the signal transmitted by the track section unit transmitter.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하며, 트랙 섹션 유닛 트랜스미터와 하나 이상의 트랙 섹션 유닛 리시버를 포함하는 상기 시스템을 모니터링하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 상기 트랙 섹션 유닛에 의존하는 고유 코드를 포함하는 디지털 메시지를 실어나르는 BPSK 신호를 생성하는 단계, 상기 BPSK 신호를 상기 트랙 섹션 유닛으로 송신하는 단계, 상기 트랙 섹션 유닛으로부터 신호를 수신하는 단계, 상기 트랙 섹션 유닛으로부터 수신된 상기 신호를 복조된 BPSK 신호로 복조하는 단계, 예상 고유 코드에 대한 상기 복조된 BPSK 신호의 상관관계(correlation)를 계산하는 단계, 상기 상관관계가 기 설정된 문턱값(threshold) 이상이고, 상기 상관관계가 상기 복조된 BPSK 신호의 총 에너지의 미리 결정된 최소 비율을 나타내는 경우에만 상기 트랙 섹션 유닛이 클리어(clear)함을 통지하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention there is provided a method of monitoring the presence or absence of a railway vehicle on a track section unit of a track and monitoring the system comprising a track section unit transmitter and one or more track section unit receivers, Generating a BPSK signal carrying a digital message comprising a unique code dependent on the track section unit, transmitting the BPSK signal to the track section unit, receiving a signal from the track section unit, Demodulating the received signal from the track section unit into a demodulated BPSK signal; calculating a correlation of the demodulated BPSK signal to a predicted unique code; And the correlation is a pre-determined total energy of the demodulated BPSK signal, And notifying that the track section unit is clear only when it indicates a fixed minimum ratio.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 상관관계의 에너지 값이 복조된 BPSK 신호의 총 에너지의 미리 결정된 최소 비율을 나타내는지 여부를 결정하는 단계 및 상기 상관관계의 에너지 값이 복조된 BPSK 신호의 총 에너지의 미리 결정된 최소 비율을 나타내는 경우, 상기 상관관계를 상기 기 설정된 문턱값과 비교하는 단계를 더 포함한다.According to a preferred embodiment, the method further comprises the steps of: determining whether the energy value of the correlation represents a predetermined minimum ratio of the total energy of the demodulated BPSK signal; and determining a sum of the energy values of the demodulated BPSK signals And comparing the correlation with the predetermined threshold if the predetermined minimum percentage of energy is indicative of a predetermined minimum ratio of energy.

두 번째 조건이 만족되는 경우, 탐지 시스템은 측정 상태들이 트랙 섹션 유닛 안전 결정을 내리기에 충분할 정도로 좋다고 판단할 것이다. 그렇지 않은 경우, 탐지 시스템은 안전 트랙 결정을 내리기에는 간섭 신호가 너무 크다는 것을 탐지할 것이고, 이러한 상태에 있는 기간 동안 트랙 섹션 유닛 점유를 통지할 것이다. 첫 번째 상태는 두 번째 상태가 만족되는 경우에만 검토될 것이다. 첫 번째 상태가 충족되면, 트랙 섹션 유닛 클리어 결정이 내려질 것이다. 그렇지 않으면, 트랙 섹션 유닛 점유 결정이 내려질 것이다.If the second condition is met, the detection system will determine that the measurement states are good enough to make a track section unit safety decision. Otherwise, the detection system will detect that the interfering signal is too large to make a safety track decision, and will notify the occupancy of the track section unit during this state. The first state will only be examined if the second state is satisfied. If the first condition is met, a track section unit clear decision will be made. Otherwise, the track section unit occupancy decision will be made.

도 1은 철도 트랙(railway track)(1) 상에서 기차-실장 장비(train-carried equipment)를 가질 수 있는 철도 차량(rail vehicle)(2)의 예를 도시하고 있다. 본 발명에 따른 탐지 시스템들을 갖는 철도 트랙 회로들은 철도 차량(2)의 위치를 탐지하기 위하여 사용된다. 이 때문에, 철도(1)는 철도 트랙(1)의 서로 다른 부분들로 설정되는 트랙 섹션 유닛들(3, 3’, 3”)로 나뉜다. 각 트랙 섹션 유닛(3, 3’, 3”)은 트랙 섹션 유닛 상의 철도 차량(2)의 존재(presence) 혹은 부재(absence)를 탐지하기 위하여 본 발명에 따른 탐지 시스템과 연결된다.Fig. 1 shows an example of a rail vehicle 2 which can have train-carried equipment on a railway track 1. Fig. Railway track circuits with detection systems according to the invention are used to detect the position of the railway vehicle 2. For this reason, the railway 1 is divided into track section units 3, 3 ', 3 " which are set to different parts of the railway track 1. Each track section unit 3, 3 ', 3 " is connected to a detection system according to the present invention for detecting the presence or absence of a railway vehicle 2 on a track section unit.

도 2는 본 발명에 따른 탐지 시스템을 포함하는 트랙 섹션 유닛 상의 철도 트랙 회로를 나타낸 도면이다.2 shows a rail track circuit on a track section unit comprising a detection system according to the invention.

탐지 시스템은 트랙 회로를 형성하고, 트랙 인터페이스(6)를 통해 트랙 섹션 유닛(3)에 연결된(coupled) 트랙 섹션 유닛 트랜스미터(5), 그리고 트랙 섹션 유닛(3)의 다른 단 혹은 그 근처에서 트랙 인터페이스(8)를 거쳐 트랙 섹션 유닛(3)에 연결된 트랙 섹션 유닛 리시버(7)를 포함한다.The detection system comprises a track section unit transmitter 5 which forms a track circuit and which is coupled to the track section unit 3 via the track interface 6 and a track And a track section unit receiver (7) connected to the track section unit (3) via an interface (8).

트랜스미터(5)는 입력부(9)에서 외부 데이터를 수신하고, 입력부(10)에서 트랙 섹션 유닛의 식별정보 통지를 수신할 수 있다. 리시버(7)는 입력부(13)에서 트랙 섹션 유닛의 식별정보 통지를 수신하며, 출력부(11)에서 외부 데이터를 공급하고, 출력부(12)에서 트랙 섹션 유닛이 클리어(clear)한지 아닌지 여부에 대한 통지를 공급한다.The transmitter 5 can receive the external data at the input 9 and receive the identification information notification of the track section unit at the input 10. [ The receiver 7 receives the identification information notification of the track section unit at the input unit 13 and supplies the external data at the output unit 11 and determines whether or not the track section unit at the output unit 12 is clear As shown in FIG.

기차-실장 장비(train-carried equipment)(14)는 출력부(15)에서 외부 데이터를 제공하고, 출력부(16)에서 트랙 섹션 유닛의 식별정보 통지를 제공하는 리시버(14)를 포함한다. 일반적으로, 상기 리시버(14)는 리시버(7)와 동일하거나 유사한 구조를 가진다.The train-carried equipment 14 includes a receiver 14 that provides external data at the output 15 and provides an identification information notification of the track section unit at the output 16. Generally, the receiver 14 has the same or similar structure as the receiver 7.

트랙 섹션 유닛 트랜스미터(5)는 트랙 섹션 유닛(3)으로 연결되는 고유 신호를 생성하고, 트랙을 따라 리시버(7)로 전파한다. 이 신호는 순환형 구조로 반복되는 BPSK 변조 메시지를 실어나른다. 이 메시지는 주어진 지리적인 영역 내에 있는 트랙 섹션 유닛을 특정하는 트랙 섹션 유닛 식별정보를 포함하는 디지털 식별 메시지이다. 또한 다른 외부 데이터, 예컨대 트랙사이드(trackside) 통신 정보 혹은 트랙 회로 상의 트랙에 대한 정보가 포함될 수 있다.The track section unit transmitter 5 generates a unique signal that is coupled to the track section unit 3 and propagates along the track to the receiver 7. [ This signal carries a BPSK modulation message repeated in a cyclic structure. This message is a digital identification message that contains track section unit identification that specifies a track section unit within a given geographic area. Other external data may also be included, such as trackside communication information or information about tracks on track circuits.

트랙 섹션 유닛 리시버(7)는 신호를 수신하고, 그것의 진폭(amplitude)과 이 고유한 디지털 식별정보 메시지가 실린 해당 신호의 일부의 에너지 레벨을 측정한다. 만약 예상된 트랙 섹션 유닛 식별정보를 포함하는 일부가 그 개별적인 트랙 섹션 유닛에 대한 문턱값 세트(threshold set)이상의 진폭을 가지고, 그것의 에너지가 총 신호 에너지의 미리 결정된 최소 비율이상이라면, 리시버(7)는 트랙 섹션 유닛 클리어(clear) 출력을 구동한다.The track section unit receiver 7 receives the signal and measures its amplitude and the energy level of a portion of the corresponding signal bearing this unique digital identification information message. If the portion containing the expected track section unit identification information has an amplitude above a threshold set for that individual track section unit and its energy is greater than or equal to a predetermined minimum percentage of the total signal energy, ) Drives the track section unit clear output.

탐지 시스템은 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조 기술을 사용한다. 이러한 타입의 PSK 변조 기술은 잠재적으로 노이즈가 섞이기 쉬운(noisy) 트랙 회로 환경에서 성능 좋은 데이터 레이트(data rate)를 제공한다. 따라서 높은 정보 레이트로, 넓은 지리적 영역을 특정하는 트랙 섹션 유닛 식별정보들을 포함하는 이러한 정보의 일부를 전송하는 것이 가능하다.Detection systems use Binary Phase Shift Keying (BPSK) modulation techniques. This type of PSK modulation technique provides a good data rate in a potentially noisy track circuit environment. It is therefore possible, at a high information rate, to transmit some of this information, including track section unit identification information specifying a wide geographic area.

정보는 캐리어 파형(carrier waveform)에서 위상 변화에 의해 전달된다. 위상 변화의 유효한 범위는 2π 라디안(radian)이다. 이 범위는 위상 변화치들인 짝수 M으로 나누어지며, 각 변화치는 서로 다른 정보 데이터 값을 나타낸다. 변화치 M의 일반적인 숫자들로는 2(Binary), 4(Quadrature), 8, 16 및 32가 있다. 변화치 M의 차수가 높아지면, 주어진 신호 대비 노이즈 비율(signal to noise ratio)에 대해 에러 레이트가 높아진다.The information is conveyed by the phase change in the carrier waveform. The effective range of phase variation is 2π radians. This range is divided by the even number M, which is the phase change values, and each change value represents a different information data value. Typical numbers of the change value M are 2 (Binary), 4 (Quadrature), 8, 16 and 32. As the degree of change M increases, the error rate increases for a given signal to noise ratio.

도 3은 바이너리 PSK 변조 기술을 위한 컨스털레이션 다이어그 램(constellation diagram)이다. 이것은 180°만큼 차이나는 두 개의 위상들(17, 18)을 사용한다. 이 두 개의 컨스털레이션 포인트들(17, 18)은 실축(real axis) 상의 0°와 180°에 위치하나, 이들은 180°만큼 차이난다면 어느 곳에든 위치할 수 있다. 이러한 변조는 도착지인 복조기(demodulator)의 부정확한 결정을 유발하는 심각한 왜곡을 제거하기 때문에 모든 PSK 변조들 중 가장 강력한 것이다. 비록 심볼 당 하나의 비트만을 변조할 수 있지만, 신호의 대역폭이 제한적이므로 이 변조로 충분하다.Figure 3 is a constellation diagram for a binary PSK modulation technique. It uses two phases (17, 18) which differ by 180 degrees. The two constellation points 17 and 18 are located at 0 ° and 180 ° on the real axis, but they can be located anywhere by 180 °. This modulation is the most powerful of all the PSK modulations because it eliminates the severe distortion that leads to an inaccurate decision of the destination demodulator. Although only one bit per symbol can be modulated, this modulation is sufficient because the bandwidth of the signal is limited.

도 4는 탐지 시스템의 트랙 섹션 유닛 트랜스미터의 블록도이다. 트랜스미터(5)는 BPSK 변조(BPSK modulation) 모듈(20), 그리고 해당되는 경우, BPSK 신호 직교 추가(BPSK signal orthogonal addition) 모듈(21), 데이터 부가(data appending) 모듈(22), 내부 상태 데이터 모니터링(internal condition data monitoring) 모듈(23) 및 DBPSK 변조(DBPSK modulation) 모듈(24)을 포함한다. BPSK 변조 모듈(20)은 입력부(10)에서 트랙 섹션 유닛 고유 ID를 수신하고, 캐리어 신호를 이용해 그것을 BPSK 신호로 변환한다. BPSK 신호 직교 추가 모듈(21)은 이 BPSK 신호와, 외부 데이터로부터 나온(issued) 다른 차동(differential) BPSK(또는 DBPSK) 신호들을 수신한다. 이 외부 데이터는 상기 입력부(9)를 거쳐 데이터 부가 모듈(22)에 의해 수신되며, 데이터 부가 모듈(22)은 또한 내부 상태 데이터 모니터링 모듈(23)로부터 모니터링 데이터를 수신한다. 이후 모듈(22)의 데이터 출력은 해당 데이터를 차동 BPSK 신호로 변환하기 위하여 DBPSK 변조 모듈(24)로 공급된 다. 모듈(21)은 모듈들(20, 24)로부터 신호를 수신하고, 그 신호들을 직교적으로 합산한다. 이후 모듈(21)의 출력 데이터는 트랙 인터페이스(6)를 거쳐 트랙 섹션 유닛(3)의 두 레일들 각각으로 전달된다.4 is a block diagram of a track section unit transmitter of the detection system. The transmitter 5 includes a BPSK modulation module 20 and, if applicable, a BPSK signal orthogonal addition module 21, a data appending module 22, An internal condition data monitoring module 23 and a DBPSK modulation module 24. The BPSK modulation module 20 receives the track section unit unique ID at the input unit 10 and converts it into a BPSK signal using a carrier signal. The BPSK signal orthogonal addition module 21 receives this BPSK signal and other differential BPSK (or DBPSK) signals issued from external data. The external data is received by the data adding module 22 via the input unit 9 and the data adding module 22 also receives the monitoring data from the internal state data monitoring module 23. [ The data output of the module 22 is then supplied to the DBPSK modulation module 24 to convert the data into a differential BPSK signal. Module 21 receives signals from modules 20 and 24 and sums them orthogonally. The output data of the module 21 is then transmitted to each of the two rails of the track section unit 3 via the track interface 6.

본 발명의 바람직한 실시예에서, BPSK 변조는 간섭적(coherent)이다. 이러한 변조의 사용은 싱글 베이스밴드 채널(복조된 신호)이 수신된 신호(임의의 예상치 못한 신호 및 임의의 노이즈가 결합된 예상 신호)의 총 에너지뿐만 아니라 예상된 디지털 식별정보 메시지(예상 신호)와 서로 관련 있는(correlate) 수신된 에너지의 양을 결정하는데 필요한 모든 필요 정보를 포함할 수 있도록 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the BPSK modulation is coherent. The use of this modulation allows a single baseband channel (demodulated signal) to be sent to both the expected digital identification information message (expected signal) as well as the total energy of the received signal (any unexpected signal and the expected signal combined with any noise) To include all the necessary information needed to determine the amount of energy received that is correlated.

도 5는 탐지 시스템의 트랙 섹션 유닛 리시버의 블록도이다. 탐지 시스템이 하나 이상의 리시버를 포함할 수 있음은 명백할 것이다. 리시버(receiver)(7)는 주파수-제한 캐리어 복구(frequency-limited carrier recovery) 모듈(30), 다운 컨버터(down converter)(31), 크로스-상관관계(cross-correlation) 모듈(32), 에너지 레벨 측정(energy level measurement) 모듈(33), 트랙 섹션 유닛 클리어 결정(track section unit clear decision) 모듈(34), 그리고, 가능할 경우, 제2 다운 컨버터(second down converter)(31’), 데이터 대상 DBPSK 베이스밴드(DBPSK baseband to data) 모듈(35), 데이터 부가(data appending) 모듈(36) 및 내부 상태 데이터 모니터링(internal condition data monitoring) 모듈(37)을 포함한다. 리시버(7)는 트랙 섹션 유닛(3)으로부터 트랙 인터페이스(8)를 거쳐 신호를 수신한다. 트랙 섹션 유닛(3)으로부터의 이 입력 신호는 초기의 캐리어 신호를 복구하기 위하여 주파수-제한 캐리어 복구 모듈(30)로 전달된다. 다운 컨버터(31)는 모듈(30)로부터 복구된 캐리어 신호를 수신하고, 트랙 섹션 유닛(3)으로부터 입력 신호를 수신한다. 이러한 신호들은 트랙 섹션 유닛 고유 ID를 포함하고 있을 것으로 예상되는 복조된 BPSK 신호를 얻기 위하여 변환된다. 기차가 트랙 섹션 유닛(3)을 점유하고 있는지 여부를 결정하기 위한 목적으로, 복조된 BPSK 신호는 모듈들(32, 33, 35)로 공급된다.5 is a block diagram of a track section unit receiver of the detection system. It will be clear that the detection system may include more than one receiver. The receiver 7 includes a frequency-limited carrier recovery module 30, a down-converter 31, a cross-correlation module 32, A level down measurement module 33, a track section unit clear decision module 34 and, if possible, a second down converter 31 ' A DBPSK baseband to data module 35, a data appending module 36 and an internal condition data monitoring module 37. [ The receiver 7 receives signals from the track section unit 3 via the track interface 8. This input signal from the track section unit 3 is passed to the frequency-limited carrier recovery module 30 to recover the initial carrier signal. The down converter 31 receives the recovered carrier signal from the module 30 and receives an input signal from the track section unit 3. These signals are converted to obtain a demodulated BPSK signal that is expected to contain the track section unit unique ID. The demodulated BPSK signal is supplied to the modules 32, 33 and 35 for the purpose of determining whether or not the train occupies the track section unit 3.

또한, 가능할 경우, 제2 다운 컨버터(31’)는 모듈(30)로부터 복구된 캐리어 신호와 트랙 섹션 유닛(3)으로부터의 입력 신호를 수신한다. 이러한 신호들은 외부 데이터를 포함하고 있을 것으로 예상되는 복조된 DBPSK 신호를 얻기 위하여 변환된다. 데이터 대상 DBPSK 베이스밴드 모듈(35)은 트랜스미터(5)에서 차동적으로(differentially) BPSK 변조되었던 외부 데이터를 추출할 수 있도록 한다. 부가 데이터 모듈(36)은 모듈(35)을 거친 복조된 신호로부터 추출된 데이터와 내부 상태 데이터 모니터링 모듈(37)로부터 출력된 데이터를 수신한다. 이후 출력부(11) 상의 외부 데이터를 얻기 위하여 부가 데이터가 결정된다.In addition, if possible, the second down converter 31 'receives the carrier signal recovered from the module 30 and the input signal from the track section unit 3. These signals are converted to obtain a demodulated DBPSK signal that is expected to contain external data. The data subject DBPSK baseband module 35 allows extraction of external data that has been differentially BPSK-modulated in the transmitter 5. The additional data module 36 receives the data extracted from the demodulated signal passed through the module 35 and the data output from the internal state data monitoring module 37. Subsequently, the additional data is determined in order to obtain the external data on the output unit 11.

또한 크로스-상관관계 모듈(32)은 예상된 트랙 섹션 유닛 고유 ID가 실린 BPSK 복조 신호의 일부를 추출하기 위하여 예상된 트랙 섹션 유닛 고유 ID를 수신한다. 모듈(32)은 상기 BPSK 복조 신호의 일부의 에너지 레벨을 그 출력에 전달 한 다.The cross-correlation module 32 also receives the expected track section unit unique ID to extract a portion of the BPSK demodulated signal containing the expected track section unit unique ID. The module 32 delivers the energy level of a portion of the BPSK demodulated signal to its output.

에너지 레벨 측정 모듈(33)은 복조 신호의 에너지 레벨을 결정한다. 모듈(33)은 임의의 예상치 못한 신호, 예를 들어 다른 섹션 유닛의 트랜스미터로부터의 신호 및 임의의 노이즈를 포함한 복조 신호의 총 에너지 레벨을 그 출력에 전달한다.The energy level measurement module 33 determines the energy level of the demodulation signal. The module 33 delivers to the output the total energy level of the demodulated signal, including any unexpected signals, e.g., signals from the transmitters of other section units, and any noise.

모듈(32) 및 모듈(33)로부터의 신호는 상응하는 트랙 섹션 유닛(3) 상에서의 기차의 부재 혹은 존재를 결정하기 위하여 트랙 섹션 유닛 클리어 결정 모듈(34)로 공급된다. 이러한 목적으로, 두 가지 동작들이 이루어진다.The signals from module 32 and module 33 are supplied to track section unit clear decision module 34 to determine the absence or presence of a train on the corresponding track section unit 3. For this purpose, two operations are performed.

먼저, 예상된 트랙 섹션 유닛 고유 ID가 실린 신호 일부의 에너지 값이 총 수신 에너지 값의 미리 결정된 최소 비율과 비교된다. 이 최소 비율 값은 상기 모듈(34)에 저장된다. 해당 비율은 사용된 코딩 방식에 따라 30% 내지 100%로 설정될 수 있다. 만약 예상된 트랙 섹션 유닛 고유 ID가 실린 신호 일부의 에너지 값이 총 수신 에너지 값의 미리 결정된 최소 비율 이상이면, 모듈(34)은 트랙 섹션 유닛 안전 결정이 이루어질 수 있도록 결정한다. 만약 그렇지 않으면, 모듈(34)이 간섭 신호가 안전 트랙 섹션 유닛 결정을 내리기에 너무 높다는 것을 탐지하고, 이 상태의 기간 동안 트랙 점유를 통지한다.First, the expected track section unit unique ID is compared with the predetermined minimum ratio of the total received energy value to the energy value of the signal portion. This minimum ratio value is stored in the module 34. The ratio can be set from 30% to 100% depending on the coding scheme used. If the expected track section unit unique ID is greater than or equal to the predetermined minimum percentage of the total received energy value, the module 34 determines that a track section unit safety decision can be made. If not, the module 34 detects that the interference signal is too high to make a secure track section unit determination and notifies track occupancy during this state.

만약 모듈(34)이 트랙 섹션 유닛 안전 결정이 이루어질 수 있도록 결정한 경우라면, 예상된 트랙 섹션 유닛 고유 ID가 실린 신호 일부의 에너지 값이 그 개별 적인 트랙 회로에 대한 문턱값 세트(threshold value set)와 비교된다. 문턱값은 모듈(34)에 저장된다. 일반적인 문턱 전류는 10㎃ 내지 200㎃의 범위에 있을 것이다. 만약 예상된 트랙 섹션 유닛 고유 ID가 실린 신호 일부의 에너지 값이 상기 기 설정된 문턱값 이상이라면, 트랙 섹션 유닛 클리어 결정이 이루어질 것이다. 만약 그렇지 않으면, 트랙 섹션 유닛 점유 결정이 이루어질 것이다.If the module 34 determines that a track section unit safety decision can be made, then the energy value of the portion of the signal loaded with the expected track section unit unique ID is equal to the threshold value set for that individual track circuit . The threshold value is stored in the module 34. Typical threshold currents will be in the range of 10mA to 200mA. If the energy value of a part of the signal loaded with the expected track section unit unique ID is greater than or equal to the predetermined threshold value, the track section unit clear determination will be made. If not, the track section unit occupancy decision will be made.

전술한 두 가지 동작들을 결합함으로써, 탐지 시스템은 높은 레벨의 간섭이 있는 경우에도 트랙(1)의 트랙 섹션 유닛(3) 상에서의 기차의 부재 혹은 존재를 결정할 수 있다.By combining the two operations described above, the detection system can determine the absence or presence of a train on the track section unit 3 of the track 1 even when there is a high level of interference.

BPSK 변조가 간섭적이고, 싱글 베이스밴드 채널만이 사용되는 바람직한 실시예에서, 이러한 두 가지 동작들은 단순화된다. BPSK 복조 신호의 간단한 "크기-단독(magnitude-only)" 추가는 수신된 신호의 총 에너지를 결정하는데 사용될 수 있는데 반하여, 예상된 디지털 식별 메시지에 대한 간단하고 강력한 크로스 상관관계는 예상 신호의 에너지를 결정하는데 사용될 수 있다. 서로에 대하여 그리고 미리 결정된 문턱값에 대하여 이러한 두 개의 에너지 값을 비교함으로써, 매우 강력하고 노이즈의 영향을 받지 않는 트랙 섹션 유닛 클리어 또는 점유 결정이 이루어질 수 있다. In a preferred embodiment where BPSK modulation is coherent and only a single baseband channel is used, these two operations are simplified. The simple " magnitude-only "addition of the BPSK demodulated signal can be used to determine the total energy of the received signal, whereas a simple and robust cross-correlation to the expected digital identification message indicates the energy of the expected signal . By comparing these two energy values to each other and to a predetermined threshold value, a very powerful and noise-free track section unit clear or occupancy decision can be made.

도 6은 전술한 트랙 섹션 유닛(3) 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 결 정하기 위하여 트랙 섹션 유닛 리시버(7)의 트랙 섹션 유닛 클리어 결정 모듈(34)에 의해 사용되는 방법을 도시하고 있다. 첫 번째 단계(40)는 예상된 트랙 섹션 유닛 고유 ID가 실린 신호 일부의 에너지 값을 총 수신 에너지 값의 미리 결정된 최소 비율과 비교하도록 구성된다. 예상된 트랙 섹션 유닛 고유 ID가 실린 신호 일부의 에너지 값이 상기 총 수신 에너지 값의 미리 결정된 최소 비율 이상인 경우라면, 안전 트랙 섹션 유닛 클리어 결정이 이루어지기에는 간섭 신호가 너무 크다는 것을 알리는 중지(shutdown)(41)와 실패 통지(fault indication)(42)가 있을 것이다. 그렇지 않은 경우, 트랙 섹션 유닛(3) 상의 기차의 존재 혹은 부재에 대한 결정이 가능할 것이다. 이러한 경우, 다음 단계(43)는 예상된 트랙 섹션 유닛 고유 ID가 실린 신호 일부의 에너지 값을 기 설정된 문턱값과 비교하도록 구성된다. 만약 예상된 트랙 섹션 유닛 고유 ID가 실린 신호 일부의 에너지 값이 문턱값 이상이라면, 트랙 섹션 유닛(3) 상의 철도 차량의 부재(45)가 통지될 것이다. 그렇지 않은 경우에는 철도 차량의 존재(44)가 통지될 것이다. 이러한 방법은 순환형 구조로 반복된다.6 shows a method used by the track section unit clear determination module 34 of the track section unit receiver 7 to determine the presence or absence of a railway vehicle on the track section unit 3 described above. The first step 40 is configured to compare the energy value of the portion of the signal loaded with the expected track section unit unique ID with a predetermined minimum ratio of the total received energy value. If the expected track section unit unique ID is equal to or greater than the predetermined minimum ratio of the total received energy value, then the safety track section unit clear decision is made by a shutdown signal indicating that the interference signal is too large, (41) and a fault indication (42). Otherwise, the determination of the presence or absence of a train on the track section unit 3 will be possible. In this case, the next step 43 is configured to compare the energy value of the portion of the signal loaded with the expected track section unit unique ID with a preset threshold value. If the energy value of a part of the signal loaded with the expected track section unit unique ID is greater than or equal to the threshold value, the member 45 of the railway vehicle on the track section unit 3 will be notified. Otherwise, the presence 44 of the railroad vehicle will be notified. This method is repeated in a cyclic structure.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탐지 시스템을 포함하는 트랙 섹션 유닛 상의 철도 트랙 회로를 도시하고 있다. 상기 탐지 시스템은 트랙 인터페이스 회로소자(6)를 통해 트랙 섹션 유닛(3)에 연결되는 트랙 섹션 유닛 트랜스미터(5), 트랙 인터페이스 회로소자(8)를 통해 트랙 섹션 유닛(3)과 연결되는 트랙 섹션 유닛(3)의 일단에 있는 트랙 섹션 유닛 리시버(7), 그리고 상기 트랙 섹션 유닛(3)의 다른 단에서 트랙 인터페이스 회로소자(8’)를 통해 트랙 섹션 유닛(3)과 연결되는 트랙 섹션 유닛 리시버(7’)를 포함한다. 따라서 트랜스미터(5)는 두 개의 리시버들(7, 7’) 사이에 배치된다. 상기 리시버들(7, 7’)의 배치로 인해, 본 발명의 해당 실시예에 따른 탐지 시스템은 싱글 트랜스미터(5)가 두 개의 트랙 섹션 유닛들을 구동할 수 있도록 하거나, 그렇지 않은 경우 싱글 트랙 섹션 유닛(3)의 길이가 두 배가 될 수 있도록 한다.7 shows a rail track circuit on a track section unit including a detection system according to another embodiment of the present invention. The detection system comprises a track section unit transmitter 5 connected to a track section unit 3 via a track interface circuit element 6, a track section 5 connected to a track section unit 3 via a track interface circuit element 8, A track section unit receiver 7 at one end of the unit 3 and a track section unit 7 connected at the other end of the track section unit 3 to the track section unit 3 via a track interface circuit element 8 ' And a receiver 7 '. Thus, the transmitter 5 is disposed between the two receivers 7, 7 '. Due to the arrangement of the receivers 7, 7 ', the detection system according to the embodiment of the present invention allows the single transmitter 5 to drive two track section units, (3) can be doubled in length.

전술한 실시예들에 따른 탐지 시스템은 전세계, 특히 트랙션 간섭(traction interference)의 레벨이 높은 전기적 라인들에서 그리고 근처 트랙 회로들로부터 잘못된 신호를 수신할(false feed) 위험이 높은 복잡한 정거장 영역에서 존재하는 트랙 회로 장치들을 대체할 수 있다.The detection system according to the above embodiments is present in a complex stationary area with a high risk of receiving false signals in the world, especially in electrical lines with high levels of traction interference and from nearby track circuits. Lt; RTI ID = 0.0 > circuit < / RTI >

본 발명은 단지 예시로서 설명된 전술한 실시예들의 세부 내용에 의해 제한되는 것을 의도하지 않음을 이해할 수 있을 것이다. 당업자들은 첨부된 청구항들에 의해 보다 명확하게 정의되는 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형들이 가능함을 알 것이다.It is to be understood that the invention is not intended to be limited by the details of the above-described embodiments, which are set forth by way of example only. Those skilled in the art will appreciate that various modifications are possible within the scope of the invention as defined more specifically by the appended claims.

도 1은 철도 트랙에서 기차-실장 장비(train-carried equipment)를 가질 수 있는 철도 차량을 나타낸 개략도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic diagram showing a railway vehicle capable of having train-carried equipment in a railroad track.

도 2는 본 발명에 따른 탐지 시스템을 포함하는 트랙 섹션 유닛 상의 철도 트랙 회로를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram showing a rail track circuit on a track section unit comprising a detection system according to the invention;

도 3은 바이너리 PSK 변조 기술을 위한 컨스털레이션 다이어그램(constellation diagram)이다.Figure 3 is a constellation diagram for a binary PSK modulation technique.

도 4는 탐지 시스템의 트랙 섹션 유닛 트랜스미터의 개략도이다.4 is a schematic diagram of a track section unit transmitter of the detection system.

도 5는 탐지 시스템의 트랙 섹션 유닛 리시버의 개략도이다.5 is a schematic diagram of a track section unit receiver of the detection system;

도 6은 트랙 섹션 유닛의 부재 혹은 존재를 결정하기 위한 트랙 섹션 유닛 리시버의 트랙 섹션 유닛 결정 모듈에 의해 사용되는 방법을 나타낸 개략도이다.6 is a schematic diagram showing a method used by a track section unit determination module of a track section unit receiver for determining the absence or presence of a track section unit;

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탐지 시스템을 포함하는 트랙 섹션 유닛 상의 철도 트랙 회로를 나타낸 개략도이다.7 is a schematic diagram illustrating a rail track circuit on a track section unit including a detection system according to another embodiment of the present invention.

Claims (9)

트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템으로서,A system for detecting the presence or absence of a railway vehicle on a track section unit of a track, 상기 트랙 섹션 유닛으로 송신되는 디지털 메시지를 실어나르고, 상기 트랙 섹션 유닛에 의존하는 고유 코드를 실어나르는 BPSK 신호를 생성하는 트랙 섹션 유닛 트랜스미터; 및A track section unit transmitter for carrying a digital message transmitted to the track section unit and generating a BPSK signal carrying a unique code dependent on the track section unit; And BPSK 신호를 수신 및 복조하고, 상기 복조된 BPSK 신호와 상기 고유 코드의 상관관계가 기 설정된 문턱값 이상이고 상기 상관관계가 상기 복조된 BPSK 신호의 총 에너지의 미리 결정된 최소 비율을 나타냄을 발견하여, 단지 상기 트랙 섹션 유닛이 클리어함을 나타내는 상기 BPSK 신호의 하나 이상의 트랙 섹션 유닛 리시버를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템.Receiving and demodulating the BPSK signal and finding that the correlation of the demodulated BPSK signal and the unique code is greater than or equal to a predetermined threshold and the correlation indicates a predetermined minimum ratio of the total energy of the demodulated BPSK signal, Wherein the track section unit comprises one or more track section unit receivers of the BPSK signal indicating that the track section unit is cleared. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 BPSK 신호는 간섭적인 것을 특징으로 하는 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템.Wherein the BPSK signal is interfering. ≪ Desc / Clms Page number 17 > 제1항 또는 제2항에 있어서,3. The method according to claim 1 or 2, 상기 BPSK 신호는 좁은 주파수 대역으로 강제되는 것을 특징으로 하는 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템.Wherein the BPSK signal is forced to a narrow frequency band. ≪ Desc / Clms Page number 13 > 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 BPSK 신호는 BPSK 복조 신호의 차동 형태(DBPSK)인 것을 특징으로 하는 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템.Wherein the BPSK signal is a differential form of a BPSK demodulated signal (DBPSK). 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 총 에너지의 상기 미리 결정된 최소 비율은 상기 트랙 섹션 유닛에 사용되는 모든 순환형 로테이션들에서 정의된 최소 거리를 가지는 코드 워드들의 특정 서브셋들과 결합되는 것을 특징으로 하는 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템.Wherein the predetermined minimum ratio of the total energy is combined with specific subsets of codewords having a minimum distance defined in all cyclic rotations used in the track section unit. For detecting the presence or absence of a signal. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 적어도 두 개의 리시버들를 포함하며, 각 리시버는 상기 트랙 섹션 유닛의 맞은편에 위치하는 것을 특징으로 하는 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템.And wherein each receiver is located opposite the track section unit. ≪ Desc / Clms Page number 15 > < RTI ID = 0.0 > A system for detecting the presence or absence of a railway vehicle on a track section unit of a track. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 기 설정된 문턱값은 상기 트랙 섹션 유닛에 대해 설정되는 것을 특징으로 하는 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템.Wherein the predetermined threshold is set for the track section unit. ≪ Desc / Clms Page number 13 > 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템을 모니터링하기 위한 방법에 있어서, 상기 시스템은 트랙 섹션 유닛 트랜스미터와 하나 이상의 트랙 섹션 유닛 리시버를 포함하며,A method for monitoring a system for detecting the presence or absence of a railway vehicle on a track section unit of a track, the system comprising a track section unit transmitter and one or more track section unit receivers, 상기 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템을 모니터링하기 위한 방법은,A method for monitoring a system for detecting the presence or absence of a railway vehicle on a track section unit of the track, 상기 트랙 섹션 유닛에 의존하는 고유 코드를 포함하는 디지털 메시지를 실어나르는 BPSK 신호를 생성하는 단계;Generating a BPSK signal carrying a digital message comprising a unique code dependent on the track section unit; 상기 BPSK 신호를 상기 트랙 섹션 유닛으로 송신하는 단계;Transmitting the BPSK signal to the track section unit; 상기 트랙 섹션 유닛으로부터 신호를 수신하는 단계;Receiving a signal from the track section unit; 상기 트랙 섹션 유닛으로부터 수신된 상기 신호를 복조된 BPSK 신호로 복조하는 단계;Demodulating the signal received from the track section unit into a demodulated BPSK signal; 상기 고유 코드에 대한 상기 복조된 BPSK 신호의 상관관계를 계산하는 단계; 및Calculating a correlation of the demodulated BPSK signal for the unique code; And 상기 상관관계가 기 설정된 문턱값 이상이고, 상기 상관관계가 상기 복조된 BPSK 신호의 총 에너지의 미리 결정된 최소 비율을 나타냄을 발견하여 상기 트랙 섹션 유닛이 클리어함을 나타내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템을 모니터링하기 위한 방법.And indicating that the track section unit is cleared by finding that the correlation is greater than or equal to a predetermined threshold and the correlation indicates a predetermined minimum ratio of the total energy of the demodulated BPSK signal A method for monitoring a system for detecting the presence or absence of a railway vehicle on a track section unit of a track. 제8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 상관관계의 상기 에너지 값이 상기 복조된 BPSK 신호의 총 에너지의 미리 결정된 최소 비율을 나타내는지 여부를 결정하는 단계; 및Determining whether the energy value of the correlation represents a predetermined minimum ratio of the total energy of the demodulated BPSK signal; And 상기 상관관계의 상기 에너지 값이 상기 복조된 BPSK 신호의 총 에너지의 미리 결정된 최소 비율을 나타내는 경우, 상기 상관관계를 상기 기 설정된 문턱값과 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 트랙의 트랙 섹션 유닛 상에서 철도 차량의 존재 혹은 부재를 탐지하기 위한 시스템을 모니터링하기 위한 방법.And comparing the correlation with the predetermined threshold if the energy value of the correlation indicates a predetermined minimum ratio of the total energy of the demodulated BPSK signal. The method comprising the steps of: detecting a presence or absence of a railway vehicle on a railway vehicle;

Images