KR101571938B1 - System for controlling train - Google Patents

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주식회사 포스코아이씨티
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Abstract

장애물을 정확하게 감지할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 열차 제어 시스템은 열차에 설치되어, 상기 열차의 전방에 위치하는 목표점까지의 제1 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기; 상기 레이저 거리 측정기로부터 상기 제1 거리를 수신하고, 상기 수신된 제1 거리와 미리 설정한 기준거리를 비교하여, 상기 제1 거리가 상기 기준거리 보다 작으면, 상기 열차에 대한 비상제동 명령을 생성하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 상기 비상제동 명령이 수신되면, 상기 열차를 정차시키는 차상장치를 포함한다.A train control system according to an aspect of the present invention which can accurately detect obstacles includes a laser distance measurer installed in a train and measuring a first distance to a target point located in front of the train; Receiving the first distance from the laser range finder and comparing the received first distance with a predetermined reference distance to generate an emergency braking command for the train if the first distance is less than the reference distance, ; And an onboard device for stopping the train when the emergency braking command is received from the control unit.

Description

열차 제어 시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING TRAIN}[0001] SYSTEM FOR CONTROLLING TRAIN [0002]

본 발명은 열차 제어에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 열차 전방의 장애물을 검지할 수 있는 열차 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to train control, and more particularly, to a train control system capable of detecting an obstacle in front of a train.

열차는 고도의 안전성, 신뢰성, 및 정확성이 확보되어야 하는 대표적인 대량 운송 교통 수단 중 하나이다. 따라서, 열차의 안전성을 확보하고, 신뢰성 및 정확성을 높여 운행 효율을 향상시키기 위해 다양한 열차 제어 시스템들이 개발되고 있다.Trains are one of the major mass transport modes of transportation where high safety, reliability, and accuracy must be secured. Accordingly, various train control systems have been developed to secure the safety of trains, improve reliability and accuracy, and improve the efficiency of operation.

최근의 열차 제어 시스템은 시스템의 효율적인 관리는 물론, 시스템의 오동작 및 관리자의 판단 착오로 인해 발생할 수 있는 사고의 위험성을 줄이기 위해 자동화되고 있다.Recent train control systems are being automated to reduce the risk of accidents due to system malfunction and system error.

하지만, 상술한 바와 같은 자동화된 열차 제어 시스템의 경우, 정상적인 열차 운행이 가능한 경우에서 열차 운행 제어의 자동화에 초점이 맞추어져 있을 뿐, 열차 전방에 장애물이 있는 경우와 같은 비상 상황에서는 열차의 운행 제어가 운영자에 의해 수동으로 이루어지고 있다.However, in the case of the above-described automated train control system, only the automation of the train operation control is focused on when the normal train operation is possible. In the emergency situation such as the case where there is an obstacle in front of the train, Is manually performed by the operator.

종래의 열차 제어 시스템은 선로변 또는 승강장 주변에 CCTV를 설치하고, 역무실 또는 사령실에서 운영자가 수시로 선로 상에 장애물이나 사람이 있는지 확인하고, 장애물이 확인되면 운영자가 열차에 정지 명령을 송신하여 열차를 정지시킨다.In conventional train control systems, a CCTV is installed around a line or platform, and an operator in an office or a command room checks an obstacle or a person on the line from time to time. When an obstacle is detected, an operator sends a stop command to the train, Stop.

이러한 종래의 열차 제어 시스템은 운영자가 모든 CCTV 화면을 모니터링하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라, 운영자의 관리 소홀 또는 착오로 장애물을 간과할 수 있기 때문에 열차 사고가 발생할 수 있다는 문제점이 있다.Such a conventional train control system has a problem in that it is difficult for the operator to monitor all the CCTV screens and that the operator can overlook the obstacle due to the management mistake or error, thereby causing train accidents.

또한, 종래의 열차 제어 시스템은 모든 선로에 CCTV와 같은 설비를 구축하여야 하기 때문에 설치 비용이 크다는 다른 문제점이 있다.In addition, the conventional train control system has another problem that installation cost is high because it is required to construct facilities such as CCTV in all the lines.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무인으로 운행하는 열차에서 전방의 장애물을 검지하고, 안전하게 정지할 수 있는 열차 제어 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a train control system capable of detecting an obstacle ahead of a train traveling unmanned and stopping the train safely.

또한, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 직선 선로뿐만 아니라 곡선 선로에 위치하고 있는 장애물까지 검지할 수 있는 열차 제어 시스템을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a train control system capable of detecting not only a straight line but also an obstacle located on a curved line.

또한, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 장애물 검지에 대한 정확성을 보장할 수 있는 열차 제어 시스템을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.It is another object of the present invention to provide a train control system capable of ensuring accuracy in detecting an obstacle.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 열차 제어 시스템은 열차에 설치되어, 상기 열차의 전방에 위치하는 목표점까지의 제1 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기; 상기 레이저 거리 측정기로부터 상기 제1 거리를 수신하고, 상기 수신된 제1 거리와 미리 설정한 기준거리를 비교하여, 상기 제1 거리가 상기 기준거리 보다 작으면, 상기 열차에 대한 비상제동 명령을 생성하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 상기 비상제동 명령이 수신되면, 상기 열차를 정차시키는 차상장치를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a train control system including: a laser distance meter installed in a train for measuring a first distance to a target point located in front of the train; Receiving the first distance from the laser range finder and comparing the received first distance with a predetermined reference distance to generate an emergency braking command for the train if the first distance is less than the reference distance, ; And an onboard device for stopping the train when the emergency braking command is received from the control unit.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 열차 제어 시스템은 제1 목표점까지의 제1 거리를 측정하는 제1 레이저 거리 측정기; 제2 목표점까지의 제2 거리를 측정하는 제2 레이저 거리 측정기; 상기 제1 및 제2 거리의 유효여부를 판단하고, 유효하다고 판단되면, 상기 제1 및 제2 거리 각각을 미리 설정한 기준거리와 비교하며, 상기 제1 및 제2 거리 중 적어도 하나가 상기 기준거리 보다 작으면, 열차에 대한 비상제동 명령을 생성하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 상기 비상제동 명령이 수신되면, 상기 열차를 정차시키는 차상장치를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a train control system including: a first laser distance meter for measuring a first distance to a first target point; A second laser distance measurer for measuring a second distance to a second target point; Determining whether the first and second distances are valid, comparing each of the first and second distances with a predetermined reference distance, if at least one of the first and second distances is greater than the reference A controller for generating an emergency braking command for the train if the distance is smaller than the distance; And an onboard device for stopping the train when the emergency braking command is received from the control unit.

본 발명에 따르면, 선로를 따라 운행하는 열차에 레이저 거리 측정기를 설치하고, 레이저 거리 측정기를 통해 자동으로 장애물을 검지할 수 있기 때문에 장애물을 간과함에 따른 열차 사고를 방지할 수 있고, 열차를 안전하게 운행할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to install a laser distance measuring device on a train traveling along a track, and to automatically detect an obstacle through a laser distance measuring device, thereby preventing an accident from being overlooked due to an obstacle, There is an effect that can be done.

또한, 본 발명에 따르면, 열차가 운행되는 선로의 형태에 따라 레이저 거리 측정기를 상하 또는 좌우로 회전시킴으로써 직선 선로뿐만 아니라 곡선 선로에서도 장애물을 검지할 수 있다는 다른 효과가 있다.Further, according to the present invention, there is another effect that an obstacle can be detected not only in a straight line but also in a curved line by rotating the laser distance measuring device up or down or from side to side in accordance with the form of a line on which a train runs.

또한, 본 발명에 따르면, 열차에 2대의 레이저 거리 측정기를 설치하고, 2대의 레이저 거리 측정기로부터 획득된 검지거리가 유효하다고 판단되는 경우에만 장애물 판단에 이용함으로써, 장애물 검지에 대한 정확성을 향상시킬 수 있다는 또 다른 효과가 있다.Further, according to the present invention, it is possible to improve the accuracy of obstacle detection by providing two laser distance measuring machines on a train, and using only when the detection distances obtained from the two laser distance measuring instruments are judged to be valid, There is another effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 레이저 거리 측정기의 제1 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 제1 유형에 따른 제2 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 제2 유형에 따른 제2 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열차 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열차 제어 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 도 5의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a train control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram for explaining the control unit of FIG.
3 is a diagram for explaining a method of calculating the first angle of the laser range finder.
4A is a diagram for explaining a method of calculating a second angle according to the first type.
4B is a diagram for explaining a method of calculating a second angle according to the second type.
5 is a block diagram illustrating a train control system according to another embodiment of the present invention.
6 is a schematic view of a train control system according to another embodiment of the present invention.
7 is a block diagram for explaining the control unit of FIG.

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described herein should be understood as follows.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms.

또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is also to be understood that the terms "comprises" or "having" do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof .

또한, "적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항복으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
It is also to be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related yields. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means that the first item, the second item or the third item, as well as the second item, Means any combination of items that can be presented from more than one.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1 실시예First Embodiment

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a train control system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열차 제어 시스템(100)은 레이저 거리 측정기(110), 각도 조절기(120), 제어부(130) 및 차상장치(140)를 포함한다.1, a train control system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a laser range finder 110, an angle adjuster 120, a controller 130, and an onboard device 140.

먼저, 레이저 거리 측정기(110)는 열차에 설치되어, 열차 전방에 있는 목표점까지의 제1 거리를 측정한다.First, the laser range finder 110 is installed on a train and measures a first distance to a target point in front of the train.

보다 구체적으로, 레이저 거리 측정기(110)는 목표점을 향해 레이저를 발사한 뒤 반사되어 되돌아오는 레이저를 검출하여 거리를 측정한다.More specifically, the laser distance measurer 110 measures the distance by emitting a laser toward a target point, and then detecting a reflected and returned laser.

이러한 레이저 거리 측정기(110)는 레이저를 발생하는 장치, 목표점에서 반사되어 되돌아오는 레이저를 감지하는 광검출기, 및 시간을 계산하기 위한 계수기로 구성된다.The laser distance measurer 110 includes a laser generating device, a photodetector for detecting the laser beam reflected from the target point, and a counter for calculating the time.

거리 측정은 레이저 거리 측정기(110)의 조준선과 레이저 광축을 일치시키고, 레이저를 발사한 뒤, 이 레이저가 목표점으로부터 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 거리를 계산함으로써 수행된다.The distance measurement is performed by aligning the line of sight of the laser range finder 110 with the laser axis of the laser, firing the laser, measuring the time the laser returns from the target point, and calculating the distance.

다음, 각도 조절기(120)는 레이저 거리 측정기(110) 아래에 결합하여 레이저거리 측정기(110)를 상하 또는 좌우로 회전시킨다.Next, the angle adjuster 120 is coupled under the laser distance meter 110 to rotate the laser distance meter 110 up or down or left to right.

보다 구체적으로, 각도 조절기(120)는 제어부(130)로부터 레이저 거리 측정기(110)의 회전각 및 회전 방향을 포함하는 회전 명령을 수신하면, 수신된 회전 명령에 따라 레이저 거리 측정기(110)를 회전각만큼 회전 방향으로 회전시킨다.The angle adjuster 120 rotates the laser distance measurer 110 according to the received rotation command when the angle adjuster 120 receives a rotation command including the rotation angle and the rotation direction of the laser distance measurer 110 from the controller 130. [ And rotates in the direction of rotation by each angle.

다음, 제어부(130)는 레이저 거리 측정기(110)에 의하여 측정된 제1 거리에 따라 장애물 유무를 판단하고, 장애물이 검지되면, 열차가 정차되도록 제어한다.Next, the control unit 130 determines whether an obstacle is present according to the first distance measured by the laser distance measuring unit 110, and controls the train to stop when an obstacle is detected.

또한, 제어부(130)는 레이저 거리 측정기(110)의 각도를 제어하여 레이저 거리 측정기(110)가 선로 위의 장애물을 검지할 수 있도록 한다.In addition, the controller 130 controls the angle of the laser range finder 110 so that the laser range finder 110 can detect an obstacle on the line.

보다 구체적으로, 제어부(130)는 열차의 높이 방향과 이루는 제1 각도를 제어하여 열차에서 목표점까지의 안전거리를 제어한다.More specifically, the control unit 130 controls the first angle between the elevation direction of the train and the safety distance from the train to the target point.

또한, 제어부(130)는 열차의 길이방향과 이루는 제2 각도를 제어하여 레이저 거리 측정기(110)의 목표점이 항상 선로 위에 위치하도록 한다. 선로는 직선 선로뿐만 아니라 곡선 선로를 포함하고 있기 때문에 레이저 거리 측정기(110)의 목표점이 항상 선로 위에 위치하기 위해서는 레이저 거리 측정기(110)가 선로 형태에 따라 좌우로 회전되어야 한다. 제어부(130)는 상기 회전을 위하여 레이저 거리 측정기(110)의 제2 각도를 제어한다.Also, the controller 130 controls the second angle formed between the longitudinal direction of the train so that the target point of the laser distance measuring instrument 110 is always located on the line. Since the line includes not only a straight line but also a curved line, the laser range finder 110 must be rotated left and right according to the line shape in order that the target point of the laser range finder 110 is always located on the line. The controller 130 controls the second angle of the laser range finder 110 for the rotation.

제어부(130)에 대한 구체적인 설명은 아래에서 도 2를 참조하여 후술하도록 한다.A detailed description of the control unit 130 will be given later with reference to FIG.

다음, 차상장치(140)는 선로 변에 배치된 지상무선장치(미도시)를 통해 지상장치(미도시)로부터 선로변 정보를 수신한다. 여기서, 선로변 정보는 구간별 제한속도, 구간별 곡률, 구간별 곡률반경 및 곡선 선로 방향 중 적어도 하나를 포함한다.Next, the onboard device 140 receives line side information from a ground device (not shown) through a ground wireless device (not shown) disposed on the line side. Here, the line side information includes at least one of a speed limit per section, a curvature per section, a curvature radius per section, and a curved line direction.

이러한 선로변 정보는 레이저 거리 측정기(110)의 각도를 산출할 때 이용된다. 이에 따라, 차상장치(140)는 지상장치(미도시)로부터 수신한 선로변 정보를 제어부(130)에 제공한다.The line side information is used when calculating the angle of the laser range finder 110. Accordingly, the onboard device 140 provides the line section information received from the ground device (not shown) to the control section 130.

한편, 차상장치(140)는 제어부(130)으로부터 비상제동 명령이 수신되면, 비상제동 명령에 따라 열차를 정차시킨다.On the other hand, when the emergency braking command is received from the control unit 130, the onboard device 140 stops the train in accordance with the emergency braking command.

도 2는 도 1의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram for explaining the control unit of FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(130)는 거리 수신부(210), 장애물 판단부(220), 비상제동명령 생성부(230), 각도 산출부(240) 및 회전명령 생성부(250)를 포함한다.2, the controller 130 includes a distance receiving unit 210, an obstacle determining unit 220, an emergency braking command generating unit 230, an angle calculating unit 240, And a generating unit 250.

먼저, 거리 수신부(210)는 레이저 거리 측정기(110)에 의하여 측정된 제1 거리를 수신한다.First, the distance receiver 210 receives the first distance measured by the laser distance measurer 110.

다음, 장애물 판단부(220)는 레이저 거리 측정기(110)에 의하여 측정된 제1 거리에 따라 장애물 유무를 판단한다.Next, the obstacle determining unit 220 determines whether or not an obstacle is present according to the first distance measured by the laser distance measuring unit 110.

보다 구체적으로, 장애물 판단부(220)는 제1 거리와 미리 설정한 기준거리를 비교한다. 제1 거리가 기준거리 보다 크거나 같으면, 장애물 판단부(220)는 열차 전방에 장애물이 없다고 판단한다.More specifically, the obstacle determining unit 220 compares the first distance with a predetermined reference distance. If the first distance is greater than or equal to the reference distance, the obstacle determination unit 220 determines that there is no obstacle ahead of the train.

반면, 제1 거리가 기준거리 보다 작으면, 장애물 판단부(220)는 열차 전방에 장애물이 있다고 판단한다.On the other hand, if the first distance is smaller than the reference distance, the obstacle determination unit 220 determines that there is an obstacle in front of the train.

다음, 비상제동명령 생성부(230)는 장애물 판단부(220)에 의하여 열차 전방에 장애물이 있다고 판단되면, 열차를 정차하기 위한 비상제동 명령을 생성한다. 그리고, 비상제동명령 생성부(230)는 차상장치(140)가 열차를 안전하게 정차시키도록 비상제동 명령을 차상장치(140)로 송신한다.Next, the emergency braking command generating unit 230 generates an emergency braking command for stopping the train when the obstacle determining unit 220 determines that there is an obstacle in front of the train. The emergency braking command generating unit 230 transmits an emergency braking command to the onboard device 140 so that the onboard device 140 stops the train safely.

다음, 각도 산출부(240)는 열차 전방을 향하도록 설치된 레이저 거리측정기(110)의 제1 각도(θ1) 및 제2 각도(θ2)를 산출한다. 여기서, 제1 설치각(θ1)은 레이저 거리 측정기(110)가 열차의 높이 방향과 이루는 각도를 나타내고, 제2 각도(θ2)는 레이저 거리 측정기(110)가 열차의 길이 방향과 이루는 각도를 나타낸다.Next, the angle calculating unit 240 calculates the first angle [theta] 1 and the second angle [theta] 2 of the laser range finder 110 installed so as to face the front of the train. Here, the first installation angle? 1 represents an angle formed by the laser distance meter 110 with the height direction of the train, and the second angle? 2 represents an angle formed by the laser distance meter 110 and the longitudinal direction of the train .

도 2에서는 제1 각도를 제어부(130)에서 산출하는 것으로 도시하고 있으나, 다른 일 실시예에 있어서는 제1 각도(θ1)를 관리자가 초기에 설정할 수도 있다.In FIG. 2, the first angle is calculated by the control unit 130, but in another embodiment, the first angle? 1 may be initially set by the administrator.

도 3은 레이저 거리 측정기의 제1 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a method of calculating the first angle of the laser range finder.

레이저 거리 측정기(110)의 제1 각도(θ1)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 열차의 높이 방향과 이루는 각도를 나타낸다.The first angle? 1 of the laser range finder 110 represents the angle with the height direction of the train, as shown in Fig.

각도 산출부(240)는 차상장치(140)로부터 제공된 선로변 정보, 특히, 구간별 제한속도를 이용하여 제1 각도(θ1)를 산출한다.The angle calculating unit 240 calculates the first angle? 1 using the line side information provided from the onboard device 140, in particular, the limit speed for each section.

보다 구체적으로 설명하면, 각도 산출부(240)는 제1 각도(θ1)를 산출하기 위하여 우선적으로 열차의 안전거리(A)를 산출한다. 열차의 안전거리(A)는 아래 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 산출된다.More specifically, the angle calculating unit 240 calculates the safety distance A of the train in order to calculate the first angle? 1 . The safety distance A of the train is calculated using the following equations (1) and (2).

Figure 112013121335834-pat00001
Figure 112013121335834-pat00001

Figure 112013121335834-pat00002
Figure 112013121335834-pat00002

수학식 1에 표현된, 상기 A는 열차의 안전거리를 나타내고, 상기 S는 열차의 정지거리를 나타내며, 상기 α는 여유거리를 나타낸다.In Equation (1), A represents the safety distance of the train, S represents the stopping distance of the train, and? Represents the clearance distance.

열차의 정지거리(S)는 수학식 2를 이용하여 산출되면, 여유거리(α)는 상수값으로 설정된다.When the stopping distance S of the train is calculated using Equation (2), the allowable distance? Is set to a constant value.

한편, 수학식 2에 표현된, 상기 V는 열차의 최고속도를 나타내고, 상기 T는 열차가 브레이크를 조작하여 제동이 걸리기까지의 시간인 공주시간을 나타낸다. 그리고, 상기 β는 열차의 감속도를 나타낸다.V represents the maximum speed of the train, and T represents the period of time required for the train to brake by braking. And,? Represents the deceleration of the train.

열차의 최고속도(V)는 상기 열차가 위치하고 있는 구간의 제한속도 값에 상응한다. 그리고, 공주시간(T) 및 열차의 감속도(β)는 열차 성능에 따라 결정된 상수값을 가진다.The maximum speed V of the train corresponds to the speed limit value of the section in which the train is located. The prime time T and the deceleration rate β of the train have a constant value determined according to the performance of the train.

그리고, 각도 산출부(240)는 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 산출된 열차의 안전거리(A)를 이용하여 제1 각도(θ1)를 산출한다. 제1 각도(θ1)는 아래 수학식 3을 이용하여 산출된다.Then, the angle calculating unit 240 calculates the first angle? 1 by using the safety distance A of the train calculated using Equations ( 1 ) and ( 2 ). The first angle? 1 is calculated using the following equation (3).

Figure 112013121335834-pat00003
Figure 112013121335834-pat00003

상기 θ1는 제1 각도를 나타내고, 상기 A는 열차의 안전거리를 나타내며, 상기 L은 열차의 높이를 나타낸다. 열차의 높이(L)은 열차에 따라 결정된 상수값을 가진다.Wherein θ 1 denotes a first angle, and A represents the safety distance of the train, wherein L indicates the height of the train. The height (L) of the train has a constant value determined according to the train.

결과적으로, 각도 산출부(240)는 제1 각도(θ1)를 산출하기 위한 변수로서 구간별 제한속도만을 획득하면 된다.As a result, the angle calculating unit 240 may obtain only the limited speed for each section as a variable for calculating the first angle? 1 .

다시 도 2를 참조하면, 각도 산출부(240)는 열차의 위치 및 목표점의 위치에 따라 산출 유형을 구분하고, 각 유형에 따라 다른 계산식을 이용하여 제2 각도(θ2)를 산출한다.Referring back to FIG. 2, the angle calculating unit 240 divides the calculation type according to the position of the train and the target point, and calculates the second angle? 2 using another calculation formula according to each type.

상기 산출 유형은 열차가 직선 선로에 위치하고 목표점이 곡선 선로에 위치하는 제1 유형, 및 열차가 곡선 선로에 위치하고 목표점이 곡선 선로에 위치하는 제2 유형을 포함한다.The type of calculation includes a first type in which a train is located on a straight line and a target point is located on a curved line, and a second type in which a train is located on a curved line and a target point is located on a curved line.

이하에서는 도 4a 및 도 4b를 참조하여 각 유형에 따른 제2 각도(θ2)를 산출 방법을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of calculating the second angle? 2 according to each type will be described in more detail with reference to FIGS. 4A and 4B.

도 4a는 제1 유형에 따른 제2 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.4A is a diagram for explaining a method of calculating a second angle according to the first type.

각도 산출부(240)는 차상장치(140)의 선로변 정보, 특히, 구간별 곡률 또는 구간별 곡률반경, 레이저 거리 측정기(110)의 제1 목표점(T1'), 제1 목표점(T1')이 곡선 시작점에 위치하는 열차의 제1 위치점(T1), 제1 위치점(T1)과 제1 목표점(T1')사이에 위치하는 열차의 제2 위치점(T2), 및 제2 위치점(T2)에 위치한 열차에 설치된 레이저 거리 측정기(110)의 제2 목표점(T2')을 이용하여 제1 유형에 따른 제2 각도(θ2)를 산출한다.The angle calculating unit 240 calculates the line side information of the onboard device 140, in particular, the radius of curvature of each section or radius of each section, the first target point T1 ', the first target point T1' A first position point T1 of the train located at the curve start point, a second position point T2 of the train located between the first position point T1 and the first target point T1 ' The second angle? 2 according to the first type is calculated using the second target point T2 'of the laser range finder 110 installed on the train located at the second position T2.

보다 구체적으로 설명하면, 각도 산출부(240)는 아래 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 제2 각도(θ2)를 산출한다.More specifically, the angle calculating unit 240 calculates the second angle? 2 using the following equations (4) and (5).

Figure 112013121335834-pat00004
Figure 112013121335834-pat00004

Figure 112013121335834-pat00005
Figure 112013121335834-pat00005

수학식 4에 표현된, 상기 k는 레이저 거리 측정기(110)의 조정 거리를 나타내며, 상기 s는 열차의 이동거리를 나타내며, 상기 L은 제1 목표점(T1')과 제2 목표점(T2')간의 직선 거리를 나타낸다.In Equation (4), k represents an adjustment distance of the laser distance measurer 110, s represents a travel distance of the train, L represents a distance between the first target point T1 'and the second target point T2' Lt; / RTI >

수학식 5에 표현된, 상기 r은 곡선 선로의 곡률반경을 나타내며, 상기 β1는 제1 목표점(T1')에서 제2 목표점(T2')까지의 각도를 나타낸다. 곡률반경(r)은 구간별 곡률을 획득하여 곡선 선로 구간의 곡률의 역수를 산출함으로써 획득하거나, 구간별 곡률반경으로부터 획득한다.R represents the radius of curvature of the curved line, and? 1 represents an angle from the first target point T1 'to the second target point T2', as expressed in Equation (5). The radius of curvature (r) is obtained by calculating the inverse of the curvature of the curved line section obtained by obtaining the curvature of each section, or is obtained from the radius of curvature of each section.

상기 수학식 5를 상기 수학식 4에 대입하면, 아래 수학식 6이 도출된다.Substituting Equation (5) into Equation (4), the following Equation (6) is derived.

Figure 112013121335834-pat00006
Figure 112013121335834-pat00006

한편, cosβ1는 아래 수학식들을 통해 산출될 수 있다.On the other hand, cos? 1 can be calculated through the following equations.

Figure 112013121335834-pat00007
Figure 112013121335834-pat00007

Figure 112013121335834-pat00008
Figure 112013121335834-pat00008

수학식 7에 수학식 8을 대입하면, 아래 수학식 9가 도출된다.Substituting Equation (8) into Equation (7), the following Equation (9) is derived.

Figure 112013121335834-pat00009
Figure 112013121335834-pat00009

상기 수학식 9에서 cosβ1=t로 치환하면, 아래 수학식 10이 도출된다.In Equation (9), substituting cos? 1 = t results in Equation (10) below.

Figure 112013121335834-pat00010
Figure 112013121335834-pat00010

상기 k, d, r, s는 모두 상수값을 가지므로, 수학식 10은 t에 대한 2차 방정식으로 정리될 수 있다.Since k, d, r, and s have constant values, equation (10) can be summarized by a quadratic equation for t.

각도 산출부(240)는 t에 대한 2차 방정식에서 근의 공식을 이용하여 t를 산출한다. 각도 산출부(240)는 산출된 t를 수학식 6의 cosβ1에 대입함으로써, 제2 각도(θ2)를 산출한다.The angle calculating unit 240 calculates t using a root equation in a quadratic equation for t. The angle calculating unit 240 calculates the second angle? 2 by substituting the calculated t into cos? 1 in Equation (6).

도 4b는 제2 유형에 따른 제2 각도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.4B is a diagram for explaining a method of calculating a second angle according to the second type.

각도 산출부(240)는 차상장치(140)의 선로변 정보, 특히, 구간별 곡률 또는 구간별 곡률반경, 곡선 시작점에 위치하는 열차의 제3 위치점(T3), 및 제3 위치점(T3)에 위치한 열차에 설치된 레이저 거리 측정기(110)의 제3 목표점(T3')을 이용하여 제2 유형에 따른 제2 각도(θ2)를 산출한다.The angle calculating unit 240 calculates the line side information of the onboard device 140, in particular, the radius of curvature of each section or radius of each section, the third position point T3 of the train located at the curve start point, The second angle? 2 according to the second type is calculated using the third target point T3 'of the laser range finder 110 installed on the train located on the train.

보다 구체적으로 설명하면, 제2 각도 산출부(250)는 아래 수학식 11 및 수학식 12를 이용하여 제2 유형에 따른 제2 각도(θ2)를 산출한다.More specifically, the second angle calculator 250 calculates the second angle? 2 according to the second type using the following equations (11) and (12).

Figure 112013121335834-pat00011
Figure 112013121335834-pat00011

Figure 112013121335834-pat00012
Figure 112013121335834-pat00012

상기 θ2는 제2 각도를 나타내고, 상기 β3은 제3 위치점(T3)에서 제3 목표점(T3')까지의 각도를 나타내며, 상기 r은 곡선 선로의 곡률반경을 나타낸다.? 2 represents the second angle,? 3 represents the angle from the third point T3 to the third target point T3 ', and r represents the radius of curvature of the curved line.

또한, 상기 d는 중심점(T0)과 제3 위치점(T3)에서 제3 목표점(T3')을 잇는 직선 간의 거리를 나타낸다. 상기 d는 아래 수학식 13을 이용하여 산출될 수 있다.Further, d represents the distance between the center point T0 and the straight line connecting the third point T3 'to the third point T3'. D can be calculated using the following equation (13).

Figure 112013121335834-pat00013
Figure 112013121335834-pat00013

상기 k는 레이저 거리 측정기(110)의 조정 거리를 나타낸다.And k represents an adjustment distance of the laser distance measuring instrument 110. [

결과적으로, 각도 산출부(240)는 레이저 거리 측정기(110)의 조정거리(k) 및 곡선 선로의 곡률반경(r)를 이용하여 제2 각도(θ2)를 산출할 수 있다.As a result, the angle calculating unit 240 can calculate the second angle? 2 using the adjustment distance k of the laser distance measurer 110 and the curvature radius r of the curved line.

조정거리(k)는 상수값에 해당하는 반면, 곡률반경(r)은 열차가 위치하는 구간의 곡률반경으로 변동되는 값에 해당한다. 이러한 곡률반경(r)은 차상장치(140)로부터 제공된 구간별 곡률반경 또는 구간별 곡률을 통해 알 수 있다.The adjustment distance k corresponds to a constant value, while the radius of curvature r corresponds to a value that varies with the radius of curvature of the section in which the train is located. This radius of curvature r can be determined by the radius of curvature of each section provided from the on-board device 140 or the curvature of each section.

다시 도 2를 참조하면, 회전명령 생성부(250)는 제1 각도(θ1) 및 제2 각도(θ2)를 이용하여 산출된 회전각 및 회전 방향을 포함하는 회전명령을 생성한다.Referring back to FIG. 2, the rotation command generation unit 250 generates a rotation command including a rotation angle and a rotation direction calculated using the first angle (? 1 ) and the second angle (? 2 ).

보다 구체적으로, 회전명령 생성부(250)는 각도 산출부(240)로부터 제1 각도(θ1)가 수신되면, 현재 레이저 거리 측정기(110)가 열차의 높이 방향과 이루는 제1 현재 각도를 확인한다.More specifically, when the first angle (? 1 ) is received from the angle calculating unit (240), the rotation command generating unit (250) confirms the first current angle that the laser distance measuring unit (110) do.

회전명령 생성부(250)는 제1 각도(θ1)과 제1 현재 각도를 비교하고, 그 차이를 회전각으로 산출한다. 이때, 회전명령 생성부(250)는 제1 각도(θ1)가 제1 현재 각도 보다 크면, 회전 방향을 위쪽으로 결정하고, 반대로, 제1 각도(θ1)가 제1 현재 각도 보다 작으면, 회전 방향을 아래쪽으로 결정한다.The rotation command generation unit 250 compares the first angle? 1 with the first current angle, and calculates the difference as a rotation angle. At this time, if the first angle? 1 is larger than the first current angle, the rotation command generation unit 250 determines the rotation direction to be upward, and conversely, if the first angle? 1 is smaller than the first current angle , And the rotational direction is determined to be downward.

또한, 회전명령 생성부(250)는 각도 산출부(240)로부터 제2 각도(θ2)가 수신되면, 현재 레이저 거리 측정기(110)가 열차의 길이 방향과 이루는 제2 현재 각도를 확인한다.When the second angle? 2 is received from the angle calculating unit 240, the rotation command generating unit 250 confirms a second current angle that the laser distance measuring unit 110 makes with the longitudinal direction of the train.

회전명령 생성부(250)는 제2 각도(θ2)와 제2 현재 각도를 비교하고, 그 차이를 회전각으로 산출한다. 이때, 회전명령 생성부(250)는 선로변 정보에 포함된 곡선 선로 방향을 확인하고, 곡선 선로 방향에 따라 회전 방향을 결정한다.The rotation command generation unit 250 compares the second angle? 2 with the second current angle, and calculates the difference as a rotation angle. At this time, the rotation command generation unit 250 confirms the direction of the curved line included in the line side information, and determines the direction of rotation according to the curved line direction.

곡선 선로 방향이 오른쪽인 경우, 회전명령 생성부(250)는 제2 각도(θ2)가 제2 현재 각도 보다 크면, 회전 방향을 오른쪽으로 결정하고, 반대로, 제2 각도(θ2)가 제2 현재 각도 보다 작으면, 회전 방향을 왼쪽으로 결정한다.If the curved track on the right, the rotation command generating unit 250 is the second angle (θ 2) The second is greater than the current angle, and determines the direction of rotation to the right, on the contrary, the second angle (θ 2) The 2 If it is smaller than the current angle, the direction of rotation is left.

곡선 선로 방향이 왼쪽인 경우, 회전명령 생성부(250)는 제2 각도(θ2)가 제2 현재 각도 보다 크면, 회전 방향을 왼쪽으로 결정하고, 반대로, 제2 각도(θ2)가 제2 현재 각도 보다 작으면, 회전 방향을 오른쪽으로 결정한다.If the curved track on the left, a rotation command generating unit 250 is the second angle (θ 2) The second is greater than the current angle, and determines the direction of rotation to the left, on the contrary, the second angle (θ 2) The 2 If it is smaller than the current angle, determine the direction of rotation to the right.

한편, 회전명령 생성부(250)는 회전각 및 회전 방향을 포함하는 회전명령을 각도 조절기(120)에 송신한다.
On the other hand, the rotation command generation unit 250 transmits a rotation command including the rotation angle and the rotation direction to the angle adjuster 120.

제2 실시예Second Embodiment

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열차 제어 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a train control system according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열차 제어 시스템(500)은 제1 레이저 거리 측정기(510), 제2 레이저 거리 측정기(520), 제1 각도 조절기(530), 제2 각도 조절기(540), 제어부(550) 및 차상장치(560)를 포함한다.5, a train control system 500 according to another embodiment of the present invention includes a first laser distance meter 510, a second laser distance meter 520, a first angle adjuster 530, A controller 540, a control unit 550, and a vehicle-mounted device 560.

먼저, 제1 레이저 거리 측정기(510)는 열차에 설치되어, 열차 전방에 위치하는 제1 목표점(512)까지의 제1 거리를 측정한다.First, the first laser range finder 510 is installed on a train and measures a first distance to a first target point 512 located in front of the train.

제2 레이저 거리 측정기(520)는 열차에 제1 레이저 거리 측정기(510)와 소정의 간격을 두고 설치되어, 열차 전방에 위치하는 제2 목표점(522)까지의 제2 거리를 측정한다. 이때, 제2 레이저 거리 측정기(520)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 레이저 거리 측정기(510)과의 간격을 선로 폭 이내로 설치한다.The second laser range finder 520 is installed on the train at a predetermined distance from the first laser range finder 510 to measure a second distance to a second target point 522 located in front of the train. At this time, as shown in FIG. 6, the second laser distance measurer 520 installs the gap with the first laser distance measurer 510 within the line width.

다음, 제1 각도 조절기(530)는 제1 레이저 거리 측정기(510) 아래에 결합하여 제1 레이저 거리 측정기(510)를 상하 또는 좌우로 회전시킨다.Next, the first angle adjuster 530 is coupled under the first laser distance measurer 510 to rotate the first laser distance measurer 510 up or down or left to right.

보다 구체적으로, 제1 각도 조절기(530)는 제어부(550)로부터 제1 레이저 거리 측정기(510)의 제1 회전각 및 제1 회전 방향을 포함하는 제1 회전명령을 수신하면, 수신된 제1 회전명령에 따라 제1 레이저 거리 측정기(510)를 제1 회전방향으로 제1 회전각만큼 회전시킨다.More specifically, when the first angle adjuster 530 receives the first rotation command including the first rotation angle and the first rotation direction of the first laser distance measurer 510 from the control unit 550, And rotates the first laser distance measurer 510 by the first rotation angle in the first rotation direction according to the rotation command.

제2 각도 조절기(540)는 제2 레이저 거리 측정기(520) 아래에 결합하여 제2레이저 거리 측정기(520)를 상하 또는 좌우로 회전시킨다.The second angle adjuster 540 is coupled under the second laser distance meter 520 to rotate the second laser distance meter 520 up or down or left or right.

보다 구체적으로, 제2 각도 조절기(540)는 제어부(550)로부터 제2 레이저 거리 측정기(520)의 제2 회전각 및 제2 회전방향을 포함하는 제2 회전명령을 수신하면, 수신된 제2 회전명령에 따라 제2 레이저 거리 측정기(520)를 제2 회전방향으로 제2 회전각만큼 회전시킨다.More specifically, when the second angle adjuster 540 receives the second rotation command including the second rotation angle and the second rotation direction of the second laser distance measurer 520 from the control unit 550, And rotates the second laser distance measurer 520 by a second rotation angle in the second rotation direction according to the rotation command.

다음, 제어부(550)는 제1 레이저 거리 측정기(510)에 의하여 측정된 제1 거리 및 제2 레이저 거리 측정기(520)에 의하여 측정된 제2 거리에 따라 장애물 유무를 판단하고, 장애물이 검지되면, 열차가 정차되도록 제어한다.Next, the control unit 550 determines whether there is an obstacle according to the first distance measured by the first laser distance measurer 510 and the second distance measured by the second laser distance measurer 520, and if an obstacle is detected , And controls the train to stop.

또한, 제어부(550)는 제1 및 제2 레이저 거리 측정기(510, 520)의 각도를 제어하여 제1 및 제2 레이저 거리 측정기(510, 520)가 선로 위의 장애물을 검지할 수 있도록 한다.In addition, the controller 550 controls the angles of the first and second laser range finders 510 and 520 so that the first and second laser range finders 510 and 520 can detect an obstacle on the line.

제어부(550)에 대한 구체적인 설명은 아래에서 도 7을 참조하여 후술하도록 한다.A detailed description of the control unit 550 will be described below with reference to FIG.

다음, 차상장치(560)는 선로 변에 배치된 지상무선장치(미도시)를 통해 지상장치(미도시)로부터 선로변 정보를 수신한다. 여기서, 선로변 정보는 구간별 제한속도, 구간별 곡률, 구간별 곡률반경 및 곡선 선로 방향 중 적어도 하나를 포함한다.Next, the onboard device 560 receives line side information from a ground device (not shown) through a ground wireless device (not shown) disposed on the line side. Here, the line side information includes at least one of a speed limit per section, a curvature per section, a curvature radius per section, and a curved line direction.

이러한 선로변 정보는 제1 및 제2 레이저 거리 측정기(510, 520)의 각도를 산출할 때 이용된다. 이에 따라, 차상장치(560)는 지상장치(미도시)로부터 수신한 선로변 정보를 제어부(550)에 제공한다.This line-side information is used when calculating the angles of the first and second laser range finders 510 and 520. Accordingly, the onboard device 560 provides the line section information received from the ground device (not shown) to the control section 550. [

한편, 차상장치(560)는 제어부(550)으로부터 비상제동 명령이 수신되면, 비상제동 명령에 따라 열차를 정차시킨다.On the other hand, when the emergency braking command is received from the control unit 550, the onboard device 560 stops the train in accordance with the emergency braking command.

도 7은 도 5의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.7 is a block diagram for explaining the control unit of FIG.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어부(550)는 제1 거리 수신부(710), 제2 거리 수신부(720), 유효여부 판단부(730), 장애물 판단부(740), 비상제동명령 생성부(750), 각도 산출부(760) 및 회전명령 생성부(770)를 포함한다.7, the control unit 550 includes a first distance receiver 710, a second distance receiver 720, an validity determination unit 730, an obstacle determination unit 740, An emergency braking command generating unit 750, an angle calculating unit 760, and a rotation command generating unit 770.

먼저, 제1 거리 수신부(710)는 제1 레이저 거리 측정기(510)에 의하여 측정된 제1 거리를 수신하고, 제2 거리 수신부(720)는 제2 레이저 거리 측정기(520)에 의하여 측정된 제2 거리를 수신한다.The first distance receiving unit 710 receives the first distance measured by the first laser distance measuring unit 510 and the second distance receiving unit 720 receives the first distance measured by the second laser distance measuring unit 520. [ 2 distance.

다음, 유효여부 판단부(730)는 제1 거리 및 제2 거리의 유효여부를 판단한다. Next, the validity determination unit 730 determines whether the first distance and the second distance are valid.

보다 구체적으로 설명하면, 유효여부 판단부(730)는 제1 레이저 거리 측정기(510)에 의하여 측정된 제1 거리와 제2 레이저 거리 측정기(520)에 의하여 측정된 제2 거리를 비교하고, 그 차이가 미리 설정된 값 보다 작거나 같으면 제1 및 제2 거리를 유효한 값으로 판단한다.More specifically, the validity determination unit 730 compares the first distance measured by the first laser distance measuring unit 510 with the second distance measured by the second laser distance measuring unit 520, If the difference is less than or equal to a preset value, the first and second distances are determined to be valid values.

반면, 유효여부 판단부(730)는 제1 거리 및 제2 거리의 차이가 미리 설정된 값 보다 크면, 제1 거리 및 제2 거리를 유효하지 않은 값으로 판단한다.On the other hand, if the difference between the first distance and the second distance is greater than a predetermined value, the validity determining unit 730 determines that the first distance and the second distance are invalid.

다음, 장애물 판단부(740)는 유효여부 판단부(730)에 의하여 유효한 값으로 판단된 제1 거리 및 제2 거리를 기초로 장애물 유무를 판단한다.Next, the obstacle determining unit 740 determines the presence or absence of an obstacle based on the first distance and the second distance determined to be valid by the validity determining unit 730.

보다 구체적으로, 장애물 판단부(740)는 제1 거리 및 제2 거리 각각을 미리 설정한 기준거리와 비교한다. 제1 거리 및 제2 거리가 기준거리 보다 크거나 같으면, 장애물 판단부(740)는 열차 전방에 장애물이 없다고 판단한다.More specifically, the obstacle determining unit 740 compares each of the first distance and the second distance with a preset reference distance. If the first distance and the second distance are equal to or greater than the reference distance, the obstacle determining unit 740 determines that there is no obstacle in front of the train.

반면, 제1 거리 및 제2 거리 중 적어도 하나가 기준거리 보다 작으면, 장애물 판단부(740)는 열차 전방에 장애물이 있다고 판단한다.On the other hand, if at least one of the first distance and the second distance is smaller than the reference distance, the obstacle determining unit 740 determines that there is an obstacle in front of the train.

다음, 비상제동명령 생성부(750)는 장애물 판단부(740)에 의하여 열차 전방에 장애물이 있다고 판단되면, 열차를 정차하기 위한 비상제동 명령을 생성한다. 그리고, 비상제동명령 생성부(740)는 차상장치(560)가 열차를 안전하게 정차시키도록 비상제동 명령을 차상장치(560)로 송신한다.Next, the emergency braking command generating unit 750 generates an emergency braking command for stopping the train if the obstacle determining unit 740 determines that there is an obstacle ahead of the train. The emergency braking command generator 740 transmits an emergency braking command to the onboard device 560 so that the onboard device 560 stops the train safely.

다음, 각도 산출부(760)는 제1 레이저 거리측정기(510) 및 제2 레이저 거리 측정기(520) 각각의 제1 각도(θ1) 및 제2 각도(θ2)를 산출한다. 여기서, 제1 각도(θ1)는 제1 레이저 거리 측정기(510) 또는 제2 레이저 거리 측정기(520)가 열차의 높이 방향과 이루는 각도를 나타내고, 제2 각도(θ2)는 제1 레이저 거리 측정기(510) 또는 제2 레이저 거리 측정기(520)가 열차의 길이 방향과 이루는 각도를 나타낸다.Next, the angle calculating section 760 calculates the first angle? 1 and the second angle? 2 of the first laser distance measurer 510 and the second laser distance measurer 520, respectively. Here, the first angle? 1 represents an angle formed by the first laser distance meter 510 or the second laser distance meter 520 with the height direction of the train, and the second angle? 2 represents an angle between the first laser distance And represents the angle formed by the measuring device 510 or the second laser distance measuring device 520 with the longitudinal direction of the train.

도 7에 도시된 각도 산출부(760)는 레이저 거리 측정기의 제1 각도(θ1)를 산출한다는 점에서 도 2에 도시된 각도 산출부(240)와 그 구성이 유사하다. 도 2의 각도 산출부(240)는 하나의 레이저 거리 측정기(110)에 대한 제1 각도(θ1)를 산출하는 반면, 도 7의 각도 산출부(760)는 제1 및 제2 레이저 거리 측정기(510, 520) 각각에 대하여 제1 각도(θ1)를 산출한다는 점에서 상이할 뿐 제1 각도(θ1)를 산출하는 방법은 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The angle calculator 760 shown in Fig. 7 is similar in configuration to the angle calculator 240 shown in Fig. 2 in that it calculates the first angle? 1 of the laser distance meter. The angle calculating unit 240 of FIG. 2 calculates a first angle? 1 for one laser distance measurer 110 while the angle calculating unit 760 of FIG. 7 calculates a second angle? The method for calculating the first angle? 1 is the same as that for calculating the first angle? 1 with respect to each of the first and second angles? 1 and? 5 , and thus description thereof will be omitted.

또한, 도 7에 도시된 각도 산출부(760)는 레이저 거리 측정기의 제2 각도(θ2)를 산출한다는 점에서 도 2에 도시된 제2 각도 산출부(250)와 그 구성이 유사하다. 도 2의 각도 산출부(240)는 하나의 레이저 거리 측정기(110)에 대한 제2 각도(θ2)를 산출하는 반면, 도 7의 각도 산출부(760)는 제1 및 제2 레이저 거리 측정기(510, 520) 각각에 대하여 제2 각도(θ2)를 산출한다는 점에서 상이할 뿐 제2 각도(θ2)를 산출하는 방법은 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.7 is similar to the second angle calculator 250 shown in FIG. 2 in that the angle calculator 760 shown in FIG. 7 calculates the second angle? 2 of the laser distance meter. 2 calculates the second angle? 2 for one laser distance measurer 110 while the angle calculator 760 of FIG. 7 calculates the second angle? 2 for one laser distance measurer 110, The second angle? 2 is calculated for each of the first and second angles? 1 and? 2 , and the method for calculating the second angle? 2 is the same. Therefore, description thereof will be omitted.

다음, 회전명령 생성부(770)는 제1 레이저 거리 측정기(510)에 대한 제1 각도(θ1) 및 제2 각도(θ2)를 이용하여 산출된 제1 회전각 및 제1 회전방향을 포함하는 제1 회전명령을 생성한다.Next, the rotation command generation unit 770 calculates the first rotation angle and the first rotation direction calculated using the first angle? 1 and the second angle? 2 with respect to the first laser distance meter 510 And generates a first rotation command including the first rotation command.

보다 구체적으로, 회전명령 생성부(770)는 각도 산출부(760)로부터 제1 레이저 거리 측정기(510)에 대한 제1 각도(θ1)가 수신되면, 현재 제1 레이저 거리 측정기(510)가 열차의 높이 방향과 이루는 제1 현재 각도를 확인한다.More specifically, when the first angle? 1 for the first laser distance measurer 510 is received from the angle calculator 760, the rotation command generator 770 determines whether the current first laser distance measurer 510 Check the first current angle with the elevation of the train.

회전명령 생성부(770)는 제1 각도(θ1)와 제1 현재 각도를 비교하고, 그 차이를 제1 회전각으로 산출한다. 이때, 회전명령 생성부(770)는 제1 각도(θ1)가 제1 현재 각도 보다 크면, 제1 회전방향을 위쪽으로 결정하고, 반대로, 제1 각도(θ1)가 제1 현재 각도 보다 작으면, 제1 회전방향을 아래쪽으로 결정한다.The rotation command generation unit 770 compares the first angle? 1 with the first current angle, and calculates the difference as the first rotation angle. At this time, if the first angle? 1 is larger than the first current angle, the rotation command generation unit 770 determines the first rotation direction to be upward, and conversely, if the first angle? 1 is greater than the first current angle If it is smaller, the first rotation direction is determined to be downward.

또한, 회전명령 생성부(770)는 각도 산출부(760)로부터 제1 레이저 거리 측정기(510)에 대한 제2 각도(θ2)가 수신되면, 현재 제1 레이저 거리 측정기(510)가 열차의 길이 방향과 이루는 제2 현재 각도를 확인한다.When the second angle? 2 for the first laser distance measurer 510 is received from the angle calculator 760, the rotation command generator 770 determines whether the current first laser distance measurer 510 Check the second current angle with the longitudinal direction.

회전명령 생성부(770)는 제2 각도(θ2)와 제2 현재 각도를 비교하고, 그 차이를 제1 회전각으로 산출한다. 이때, 회전명령 생성부(770)는 선로변 정보에 포함된 곡선 선로 방향을 확인하고, 곡선 선로 방향에 따라 회전 방향을 결정한다.The rotation command generation unit 770 compares the second angle? 2 with the second current angle, and calculates the difference as the first rotation angle. At this time, the rotation command generation unit 770 confirms the direction of the curved line included in the line side information, and determines the rotation direction according to the curved line direction.

곡선 선로 방향이 오른쪽인 경우, 회전명령 생성부(770)는 제2 각도(θ2)가 제2 현재 각도 보다 크면, 제1 회전방향을 오른쪽으로 결정하고, 반대로, 제2 각도(θ2)가 제2 현재 각도 보다 작으면, 제1 회전방향을 왼쪽으로 결정한다.If the curved track on the right, the rotation command generating unit 770 to the second angle (θ 2) The second is greater than the current angle, and determining a first direction of rotation to the right, on the contrary, the second angle (θ 2) Is smaller than the second current angle, the first rotation direction is determined as the left.

곡선 선로 방향이 왼쪽인 경우, 회전명령 생성부(770)는 제2 각도(θ2)가 제2 현재 각도 보다 크면, 제1 회전방향을 왼쪽으로 결정하고, 반대로, 제2 각도(θ2)가 제2 현재 각도 보다 작으면, 제1 회전방향을 오른쪽으로 결정한다.If the curved track on the left, the rotation command generating unit 770 to the second angle (θ 2) The second is greater than the current angle, and determining a first rotation direction to the left, on the contrary, the second angle (θ 2) Is smaller than the second current angle, the first rotation direction is determined as the right side.

한편, 회전명령 생성부(770)는 제2 레이저 거리 측정기(520)에 대한 제1 각도(θ1) 및 제2 각도(θ2)를 이용하여 산출된 제2 회전각 및 제2 회전방향을 포함하는 제2 회전명령을 생성한다.Meanwhile, the rotation command generator 770 calculates the second rotation angle and the second rotation direction calculated using the first angle? 1 and the second angle? 2 with respect to the second laser distance measurer 520 And generates a second rotation command including the second rotation command.

보다 구체적으로, 회전명령 생성부(770)는 각도 산출부(760)로부터 제2 레이저 거리 측정기(520)에 대한 제1 각도(θ1)가 수신되면, 현재 제2 레이저 거리 측정기(520)가 열차의 높이 방향과 이루는 제3 현재 각도를 확인한다.More specifically, when the first angle (? 1 ) for the second laser distance measuring instrument 520 is received from the angle calculating section 760, the rotation command generating section 770 determines whether the current second laser distance measuring instrument 520 Check the third current angle with the elevation of the train.

회전명령 생성부(770)는 제1 각도(θ1)와 제3 현재 각도를 비교하고, 그 차이를 제2 회전각으로 산출한다. 이때, 회전명령 생성부(770)는 제1 각도(θ1)가 제3 현재 각도 보다 크면, 제2 회전방향을 위쪽으로 결정하고, 반대로, 제1 각도(θ1)가 제3 현재 각도 보다 작으면, 제2 회전방향을 아래쪽으로 결정한다.The rotation command generation unit 770 compares the first angle? 1 with the third current angle, and calculates the difference as the second rotation angle. At this time, if the first angle? 1 is larger than the third current angle, the rotation command generation unit 770 determines the second rotation direction to be upward, and conversely, if the first angle? 1 is greater than the third current angle If it is smaller, the second rotation direction is determined to be downward.

또한, 회전명령 생성부(770)는 각도 산출부(760)로부터 제2 레이저 거리 측정기(520)에 대한 제2 각도(θ2)가 수신되면, 현재 제2 레이저 거리 측정기(520)가 열차의 길이 방향과 이루는 제4 현재 각도를 확인한다.When the second angle (? 2 ) for the second laser distance measuring instrument 520 is received from the angle calculating section 760, the rotation command generating section 770 determines whether the current second laser distance measuring instrument 520 Check the fourth current angle with the longitudinal direction.

회전명령 생성부(770)는 제2 각도(θ2)와 제4 현재 각도를 비교하고, 그 차이를 제2 회전각으로 산출한다. 이때, 회전명령 생성부(770)는 선로변 정보에 포함된 곡선 선로 방향을 확인하고, 곡선 선로 방향에 따라 회전 방향을 결정한다.The rotation command generation unit 770 compares the second angle? 2 with the fourth current angle, and calculates the difference as the second rotation angle. At this time, the rotation command generation unit 770 confirms the direction of the curved line included in the line side information, and determines the rotation direction according to the curved line direction.

곡선 선로 방향이 오른쪽인 경우, 회전명령 생성부(770)는 제2 각도(θ2)가 제4 현재 각도 보다 크면, 제2 회전방향을 오른쪽으로 결정하고, 반대로, 제2 각도(θ2)가 제4 현재 각도 보다 작으면, 제2 회전방향을 왼쪽으로 결정한다.If the curved track on the right, the rotation command generating unit 770 to the second angle (θ 2), the fourth is larger than the current angle, and determining a second direction of rotation to the right, on the contrary, the second angle (θ 2) Is smaller than the fourth current angle, the second rotation direction is determined as the left.

곡선 선로 방향이 왼쪽인 경우, 회전명령 생성부(770)는 제2 각도(θ2)가 제4 현재 각도 보다 크면, 제2 회전방향을 왼쪽으로 결정하고, 반대로, 제2 각도(θ2)가 제4 현재 각도 보다 작으면, 제2 회전방향을 오른쪽으로 결정한다.If the curved track on the left, the rotation command generating unit 770 to the second angle (θ 2), the fourth is larger than the current angle, and determining a second rotational direction to the left, on the contrary, the second angle (θ 2) Is smaller than the fourth current angle, the second rotation direction is determined to be right.

이러한 회전명령 생성부(250)는 제1 회전명령을 제1 각도 조절기(530)에 송신하고, 제2 회전명령을 제2 각도 조절기(540)에 송신한다.The rotation command generator 250 transmits the first rotation command to the first angle adjuster 530 and transmits the second rotation command to the second angle adjuster 540.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 출원의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the following claims It can be understood that

Claims (8)

열차에 설치되어, 상기 열차의 전방에 위치하는 목표점까지의 제1 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기;
상기 레이저 거리 측정기로부터 상기 제1 거리를 수신하고, 상기 수신된 제1 거리와 미리 설정한 기준거리를 비교하여, 상기 제1 거리가 상기 기준거리 보다 작으면, 상기 열차에 대한 비상제동 명령을 생성하는 제어부; 및
상기 제어부로부터 상기 비상제동 명령이 수신되면, 상기 열차를 정차시키는 차상장치를 포함하고,
상기 레이저 거리 측정기는 상기 열차의 높이 방향과 제1 각도(θ1)를 이루고, 상기 제1 각도(θ1)는 상기 열차의 정지거리 및 상기 열차의 높이에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.A laser distance measuring unit installed on a train for measuring a first distance to a target point located in front of the train;
Receiving the first distance from the laser range finder and comparing the received first distance with a predetermined reference distance to generate an emergency braking command for the train if the first distance is less than the reference distance, ; And
And an onboard device for stopping the train when the emergency braking command is received from the control unit,
Wherein the laser range finder comprises a first angle (? 1 ) with a height direction of the train, the first angle (? 1 ) being determined based on a stopping distance of the train and a height of the train Control system. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 열차의 이동에 따라 상기 레이저 거리 측정기의 회전각 및 회전 방향을 결정하고, 상기 결정된 회전각 및 회전 방향을 포함하는 회전 명령을 더 생성하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.The apparatus of claim 1,
Determines a rotation angle and a rotation direction of the laser distance meter according to the movement of the train, and further generates a rotation command including the determined rotation angle and rotation direction. 삭제delete 열차에 설치되어, 상기 열차의 전방에 위치하는 목표점까지의 제1 거리를 측정하는 레이저 거리 측정기;
상기 레이저 거리 측정기로부터 상기 제1 거리를 수신하고, 상기 수신된 제1 거리와 미리 설정한 기준거리를 비교하여, 상기 제1 거리가 상기 기준거리 보다 작으면, 상기 열차에 대한 비상제동 명령을 생성하는 제어부; 및
상기 제어부로부터 상기 비상제동 명령이 수신되면, 상기 열차를 정차시키는 차상장치를 포함하고,
상기 제어부는,
열차의 위치 및 목표점의 위치에 따라 산출 유형을 구분하고, 각 산출 유형에 따라 상기 레이저 거리 측정기가 상기 열차의 길이 방향과 이루는 제2 각도(θ2)를 산출하는 각도 산출부; 및
현재 상기 레이저 거리 측정기가 상기 열차의 길이 방향과 이루는 현재 각도와 상기 제2 각도(θ2)를 비교하고, 비교 결과에 따라 회전각 및 회전 방향을 결정하여 회전 명령을 생성하는 회전명령 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.A laser distance measuring unit installed on a train for measuring a first distance to a target point located in front of the train;
Receiving the first distance from the laser range finder and comparing the received first distance with a predetermined reference distance to generate an emergency braking command for the train if the first distance is less than the reference distance, ; And
And an onboard device for stopping the train when the emergency braking command is received from the control unit,
Wherein,
An angle calculating unit for classifying the calculation type according to the position of the train and the target point and calculating a second angle? 2 between the laser distance measuring unit and the longitudinal direction of the train according to each calculation type; And
And a rotation command generator for comparing the current angle of the laser distance meter with the longitudinal direction of the train and the second angle? 2 to determine a rotation angle and a rotation direction according to a comparison result to generate a rotation command And the train control system. 제4항에 있어서,
상기 산출 유형은 상기 열차가 직선 선로에 위치하고 상기 목표점이 곡선 선로에 위치하는 제1 유형, 및 상기 열차가 곡선 선로에 위치하고 상기 목표점이 곡선 선로에 위치하는 제2 유형을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the type of calculation comprises a first type in which the train is located in a straight line and the target point is located in a curved line and a second type in which the train is located in a curved line and the target point is located in a curved line. Control system. 제1 목표점까지의 제1 거리를 측정하는 제1 레이저 거리 측정기;
제2 목표점까지의 제2 거리를 측정하는 제2 레이저 거리 측정기;
상기 제1 및 제2 거리의 유효여부를 판단하고, 유효하다고 판단되면, 상기 제1 및 제2 거리 각각을 미리 설정한 기준거리와 비교하며, 상기 제1 및 제2 거리 중 적어도 하나가 상기 기준거리 보다 작으면, 열차에 대한 비상제동 명령을 생성하는 제어부; 및
상기 제어부로부터 상기 비상제동 명령이 수신되면, 상기 열차를 정차시키는 차상장치를 포함하고,
상기 제1 및 제2 레이저 거리 측정기는 상기 열차의 높이 방향과 제1 각도(θ1)를 이루고, 상기 제1 각도(θ1)는 상기 열차의 정지거리 및 상기 열차의 높이에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.는 열차 제어 시스템.A first laser distance measurer for measuring a first distance to a first target point;
A second laser distance measurer for measuring a second distance to a second target point;
Determining whether the first and second distances are valid, comparing each of the first and second distances with a predetermined reference distance, if at least one of the first and second distances is greater than the reference A controller for generating an emergency braking command for the train if the distance is smaller than the distance; And
And an onboard device for stopping the train when the emergency braking command is received from the control unit,
The first and second laser range finders form a first angle (? 1 ) with the height direction of the train, and the first angle (? 1 ) is determined based on the stop distance of the train and the height of the train Wherein the train control system is a train control system. 제6항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제1 거리 및 제2 거리를 비교하고, 그 차이가 미리 설정된 값 보다 크면, 크면, 제1 거리 및 제2 거리를 유효하지 않은 값으로 판단하는 유효여부 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.7. The apparatus of claim 6,
And a validity determination unit for comparing the first distance and the second distance to determine that the first distance and the second distance are not valid if the difference is greater than a predetermined value, system. 제6항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 열차의 이동에 따라 상기 제1 및 제2 레이저 거리 측정기 각각의 회전각 및 회전 방향을 결정하고, 상기 결정된 회전각 및 회전 방향을 포함하는 회전 명령을 더 생성하는 것을 특징으로 하는 열차 제어 시스템.7. The apparatus of claim 6,
Determines a rotation angle and a rotation direction of each of the first and second laser range finders according to the movement of the train, and further generates a rotation command including the determined rotation angle and the rotation direction.
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