KR102400251B1 - System and method for resetting position of railway vehicles using wireless communication and distance measurement - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량의 차상제어장치나 지상제어장치에 장애가 발생하여 철도차량의 위치 정보를 상실한 경우, 무선통신 및 거리측정을 이용하여 철도차량의 현재 위치를 신속하게 재설정할 수 있도록 하는 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for resetting the location of a railroad vehicle using wireless communication and distance measurement, and more particularly, when the location information of the railroad vehicle is lost due to a failure in the onboard control device or the ground control device of the railroad vehicle, wireless To a system and method for resetting the position of a railroad vehicle using wireless communication and distance measurement, which enables the current location of the railroad vehicle to be quickly reset using communication and distance measurement.

Description

무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템 및 방법{System and method for resetting position of railway vehicles using wireless communication and distance measurement}System and method for resetting position of railway vehicles using wireless communication and distance measurement

본 발명은 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량의 차상제어장치나 지상제어장치에 장애가 발생하여 철도차량의 위치 정보를 상실한 경우, 무선통신 및 거리측정을 이용하여 철도차량의 현재 위치를 신속하게 재설정할 수 있도록 하는 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for resetting the location of a railroad vehicle using wireless communication and distance measurement, and more particularly, when the location information of the railroad vehicle is lost due to a failure in the onboard control device or the ground control device of the railroad vehicle, wireless To a system and method for resetting the position of a railroad vehicle using wireless communication and distance measurement, which enables the current location of the railroad vehicle to be quickly reset using communication and distance measurement.

일반적으로, 철도차량의 위치는 선로의 레일을 전기회로의 일부분으로 사용하여 선로 위를 달리는 철도차량을 검지하는 궤도회로를 이용하거나, 차축계수기(axle counter)를 이용하여 지상에서 검지할 수 있도록 구성되어 있다.In general, the position of the railroad car is configured to be detected on the ground using the track circuit that detects the railroad car running on the track by using the rail of the track as a part of the electric circuit, or using an axle counter has been

하지만, 최근 들어 철도차량의 제어에 CBTC(Communication Based Train Control, 통신 기반 열차제어) 또는 이동폐색과 같은 무선통신기술을 적용하면서 철도차량의 위치를 실시간으로 정밀하게 추적하는 것이 가능하게 되었고, 그에 따라 철도차량 사이의 안전간격을 단축하는 것이 가능해진 반면 궤도회로의 사용은 점점 제한되고 있는 추세이다.However, recently, while wireless communication technologies such as CBTC (Communication Based Train Control) or movement occlusion have been applied to the control of railway vehicles, it has become possible to precisely track the location of railway vehicles in real time. While it has become possible to shorten the safety interval between railroad vehicles, the use of track circuits is increasingly restricted.

일례로, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0110988호에는 철도차량 위치 측정 시스템 및 방법이 기재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 철도차량이 진입하는 역사의 플랫폼에 비콘을 설치하여 상기 역사의 절대위치 정보를 제공하는 절대위치 송신부; 철도차량 바퀴축의 회전을 감지하여 회전정보를 제공하는 회전신호 검출부; 및 상기 회전신호 검출부로부터의 회전정보를 이용하여 상기 역사의 플랫폼으로부터 철도차량의 이동거리를 산출하여 철도차량의 상대위치 정보를 생성하고, 상기 절대위치 송신부로부터 절대위치정보를 수신하고, 상기 절대위치 정보와 상대위치 정보를 이용하여 철도차량의 위치정보를 생성하는 차량위치 검지장치를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.As an example, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2017-0110988 describes a system and method for measuring the position of a railway vehicle, the main technical configuration of which is to install a beacon on the platform of the station where the railway vehicle enters, so that the absolute position of the station is installed. Absolute position transmitter providing information; a rotation signal detection unit that detects the rotation of the wheel axle of a railway vehicle and provides rotation information; And by using the rotation information from the rotation signal detector to calculate the moving distance of the railway vehicle from the platform of the station to generate the relative position information of the railway vehicle, receive the absolute position information from the absolute position transmitter, the absolute position It is characterized in that it includes a vehicle position detection device that generates position information of a railway vehicle by using the information and relative position information.

즉, 상기 종래기술은 비콘의 신호강도를 이용하여 플랫폼의 위치를 파악하고 플랫폼을 기준으로 상대위치를 측정함으로써 이동 중인 철도차량의 위치를 정확하게 측정할 수 있도록 구성된 것에 기술적 특징이 있으나, 지상에 위치되는 지상제어장치나 철도차량에 구비되는 차상제어장치에 장애가 발생하는 경우 철도차량의 위치 확인 또는 위치 추적이 불가능해질 뿐만 아니라, 장치가 정상화되면서 철도차량의 위치를 초기화하는 데도 많은 시간이 소요된다는 단점이 있다.That is, the prior art has a technical feature in that it is configured to accurately measure the position of a moving railroad car by using the signal strength of the beacon to determine the position of the platform and measuring the relative position with respect to the platform. If a failure occurs in the ground control device used for the ground control system or the on-board control device provided in the railroad car, it is not possible to check the location or track the location of the railroad car. There is this.

보다 상세히 설명하면, 철도차량의 제어시스템에 사용되는 지상제어장치 또는 차상제어장치에 장애가 발생하는 경우, 철도차량의 위치 확인 또는 위치 추적에 심각한 문제가 발생하게 되는데, 그 중 차상제어장치에 장애가 발생하는 경우에는 철도차량을 저속으로 일정거리 주행시켜 열차위치를 초기화하고, 지상제어장치에 장애가 발생하는 경우에는 주행 중인 모든 철도차량의 위치를 다시 초기화시켜야 한다.More specifically, when a failure occurs in the ground control device or on-board control device used in the control system of a railroad car, a serious problem occurs in checking or tracking the location of the railroad car. In this case, the train position must be initialized by driving the railway vehicle for a certain distance at low speed, and in the event of a failure in the ground control device, the positions of all running railway vehicles must be initialized again.

하지만, 기존의 제어시스템이나 위치 측정 시스템을 사용할 경우 철도차량의 위치 재설정에 소요되는 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라, 재설정된 철도차량의 위치 정보에 대한 정확성을 충분히 보장할 수 없다는 단점이 있는 것이다.However, when using the existing control system or position measurement system, it takes a long time to reposition the railway vehicle, and there are disadvantages in that the accuracy of the position information of the reset railway vehicle cannot be sufficiently guaranteed.

따라서, 지상제어장치 또는 차상제어장치에 장애가 발생하거나 기타 다른 이유로 철도차량의 위치를 초기화 해야 하는 경우, 보다 신속하게 철도차량의 위치를 재설정할 수 있도록 하면서도 재설정된 철도차량 위치의 정밀도를 보장할 수 있도록 하는 새로운 시스템 또는 방법이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, when the ground control device or onboard control device fails or the location of the railroad car needs to be initialized for other reasons, it is possible to reset the location of the railroad car more quickly and ensure the accuracy of the reset location of the railroad car. There is a need for a new system or method to do so.

1. 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0110988호(2017. 10. 12. 공개)1. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0110988 (published on October 12, 2017)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 차상제어장치나 지상제어장치에 장애가 발생하는 등의 이유로 하여 철도차량의 위치 정보를 상실한 경우, 무선통신 및 거리측정을 이용하여 철도차량의 현재 위치를 신속하게 초기화하여 재설정할 수 있도록 하는 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템 및 방법을 제공함에 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide wireless communication and An object of the present invention is to provide a system and method for resetting the location of a railroad car using wireless communication and distance measurement, which allows the current location of the railroad car to be quickly initialized and reset using distance measurement.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above objects,

철도차량의 전두부에 설치되어 철도차량의 현재 위치를 확인할 수 있는 정보들을 획득하는 측정부와, 철도차량의 운전실에 설치되어 측정부를 조작 및 제어하고, 측정부의 측정 결과를 무선통신망을 이용하여 지상의 종합관제센터로 전송하는 MMI 장치와, 철도차량에 구비되어 주변 기지국과 무선통신을 수행하는 차상단말기 및 철도차량에 구비된 MMI 장치 및 차상단말기로부터 무선통신망을 통해 전송되는 정보들을 이용하여 철도차량의 현재 위치를 연산하여 결정하는 지상관제설비를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A measuring unit installed in the front of a railway vehicle to obtain information that can confirm the current location of the railway vehicle, and installed in the cab of a railway vehicle to operate and control the measurement unit, and to transmit the measurement result of the measurement unit to the ground level using a wireless communication network The MMI device that transmits to the general control center, the on-board terminal provided in the railroad car that performs wireless communication with the surrounding base station, and the MMI device and the on-board terminal provided in the railroad car using the information transmitted through the wireless communication network. It is characterized in that it is configured to include a ground control system that calculates and determines the current location.

이때, 상기 측정부는 선로 변에 일정 간격으로 설치되어 있는 거리표지를 촬영하는 영상 카메라와, 상기 거리표지와 철도차량 사이의 거리를 측정하는 거리측정장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In this case, the measuring unit is characterized in that it comprises a video camera for photographing a distance sign installed at regular intervals on the side of the track, and a distance measuring device for measuring the distance between the distance sign and the railroad car.

또한, 상기 차상단말기는 무선통신을 수행하는 주변 기지국으로부터의 거리를 연산하여 지상관제설비로 전송하는 것을 특징으로 한다.In addition, the on-vehicle terminal is characterized in that it calculates a distance from a neighboring base station performing wireless communication and transmits the calculated distance to the ground control facility.

또한, 상기 지상관제설비는 MMI 장치로부터 전송되는 거리표지의 영상 정보 및 해당 거리표지와 철도차량 사이의 거리정보와, 차상단말기로부터 전송되는 주변 기지국과 철도차량 사이의 거리정보를 이용하여 철도차량의 현재 위치를 연산하는 것을 특징으로 한다.In addition, the ground control facility uses the image information of the distance sign transmitted from the MMI device, the distance information between the distance sign and the railroad car, and the distance information between the nearby base station and the railroad car transmitted from the on-board terminal to determine the level of the railroad car. It is characterized in that the current position is calculated.

그리고, 상기 MMI 장치는 측정부에 의한 측정 결과 및 지상관제설비로부터 무선통신망에 의해 전송되는 철도차량의 현재 위치 연산 결과를 현시할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.And, the MMI device is characterized in that it is configured to display the measurement result by the measurement unit and the current position calculation result of the railway vehicle transmitted from the ground control facility through the wireless communication network.

한편, 본 발명에 따른 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 방법은,On the other hand, the method of resetting the position of a railway vehicle using wireless communication and distance measurement according to the present invention,

철도차량에 구비된 차상단말기와 접속된 주변 기지국의 위치를 확인하는 위치확인단계와, 상기 차상단말기에서 철도차량과 기지국 사이의 거리를 연산하여 지상관제설비로 전송하는 거리확인단계와, 상기 위치확인단계에서 확인된 주변 기지국의 위치와 거리확인단계에서 연산된 거리 및 선로의 위치정보를 이용하여 지상관제설비에서 철도차량의 현재 위치를 두 개의 지점으로 1차 산출하는 제1위치산출단계와, 철도차량으로부터 무선통신에 의해 제공되는 위치정보와 제1위치산출단계에서 산출된 현재 위치 정보를 이용하여 지상관제설비에서 1차 산출된 두 개의 지점 중 한 개의 지점을 철도차량의 현재 위치로 결정하는 제2위치산출단계 및 상기 제2위치산출단계에서 결정된 철도차량의 위치 정보를 철도차량에 구비된 MMI 장치로 전송하여 현시하고 현시된 위치 정보로 철도차량의 현재 위치를 초기화하여 재설정하는 위치 재설정 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A location check step of confirming the location of a nearby base station connected to an on-board terminal provided in the railroad car, and a distance check step of calculating the distance between the rail vehicle and the base station from the on-board terminal and transmitting it to the ground control facility, the location check A first location calculation step of first calculating the current location of the railroad car as two points in the ground control facility using the distance and track location information calculated in the distance check step and the location of the nearby base station confirmed in the step; A system that determines one of the two points first calculated by the ground control system as the current location of the railroad car using the location information provided by wireless communication from the vehicle and the current location information calculated in the first location calculation step. The second position calculation step and the position reset step of transmitting the location information of the railroad car determined in the second location calculation step to the MMI device provided in the railroad car and displaying it, and resetting the current location of the railroad car with the displayed location information It is characterized in that it is configured to include.

이때, 상기 제2위치산출단계는 철도차량의 전두부에 설치된 영상 카메라를 이용하여 선로 주변에 설치된 거리표지를 촬영하는 영상촬영단계와, 철도차량의 전두부에 설치된 거리측정장치를 이용하여 촬영된 거리표지까지의 거리를 측정하는 거리측정단계와, 상기 영상촬영단계에서 촬영된 영상 및 거리측정단계에서 측정된 거리를 MMI 장치를 이용하여 무선통신에 의해 지상관제설비로 전송하는 자료전송단계 및 상기 자료전송단계에서 전송된 자료를 분석하여 제1위치산출단계에서 1차 산출된 두 개의 위치 정보 중 한 개의 위치 정보를 철도차량의 현재 위치로 결정하는 위치확인단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In this case, the second position calculation step includes an image shooting step of photographing a distance sign installed around the track using an image camera installed on the front of the railroad car, and a distance sign photographed using a distance measuring device installed on the front of the railroad car. A distance measuring step of measuring the distance to the , and a data transmission step of transmitting the image captured in the image capturing step and the distance measured in the distance measuring step to the ground control facility by wireless communication using an MMI device, and the data transmission It is characterized in that it comprises a positioning step of analyzing the data transmitted in the step and determining one of the two location information first calculated in the first location calculation step as the current location of the railroad car.

그리고, 상기 제2위치산출단계에서 결정된 철도차량의 위치 정보와, 자료전송단계에서 전송된 자료를 이용하여 철도차량의 현재 위치를 다시 한 번 산출하는 제3위치산출단계를 더 포함하여 구성되고, 상기 위치 재설정 단계에서는 제3위치산출단계에서 연산된 철도차량의 현재 위치를 MMI 장치로 전송하여 현시하고 현시된 위치 정보로 철도차량의 현재 위치를 초기화하여 재설정하는 것을 특징으로 한다.And, by using the location information of the railroad vehicle determined in the second location calculation step and the data transmitted in the data transmission step, a third location calculation step of calculating the current location of the railroad vehicle once again is configured, In the position resetting step, the current position of the railway vehicle calculated in the third position calculating step is transmitted to the MMI device to be displayed, and the current position of the railway vehicle is initialized and reset with the displayed position information.

본 발명에 따르면, 차상제어장치나 지상제어장치에 장애가 발생하는 등의 이유로 하여 철도차량의 위치 정보를 상실한 경우, 무선통신 및 거리측정을 이용하여 철도차량의 현재 위치를 신속하게 초기화하여 재설정할 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.According to the present invention, when the location information of the railroad vehicle is lost due to a failure in the on-board control device or the ground control device, the current location of the railroad vehicle can be quickly initialized and reset using wireless communication and distance measurement. It has an excellent effect to make

또한, 본 발명에 따르면 철도차량의 위치를 재설정함에 있어 정밀도를 충분히 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 그에 따라 철도차량 운행 서비스의 수준을 향상시킬 수 있는 효과를 추가로 갖는다.In addition, according to the present invention, it is possible to sufficiently ensure precision in resetting the position of the railroad car, and accordingly, it has the additional effect of improving the level of the railroad car operation service.

도 1은 본 발명에 따른 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템의 구성을 개념적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도.
도 3의 (a),(b)는 도 2에 나타낸 본 발명에서 사용되는 측정거리들을 개념적으로 나타낸 도면.1 is a diagram conceptually showing the configuration of a system for repositioning a railway vehicle using wireless communication and distance measurement according to the present invention.
2 is a flowchart sequentially illustrating a method for repositioning a railway vehicle using wireless communication and distance measurement according to the present invention.
3A and 3B are diagrams conceptually illustrating the measurement distances used in the present invention shown in FIG. 2 .

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템 및 방법의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of a system and method for relocating a railway vehicle using wireless communication and distance measurement according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템의 구성을 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이며, 도 3의 (a),(b)는 도 2에 나타낸 본 발명에서 사용되는 측정거리들을 개념적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram conceptually showing the configuration of a system for resetting the position of a railway vehicle using wireless communication and distance measurement according to the present invention, and FIG. 2 is a method for resetting the position of a railway vehicle using wireless communication and distance measurement according to the present invention. It is a flowchart sequentially shown, and FIGS. 3A and 3B are diagrams conceptually illustrating the measurement distances used in the present invention shown in FIG. 2 .

본 발명은 철도차량의 차상제어장치나 지상제어장치에 장애가 발생하여 철도차량의 위치 정보를 상실한 경우, 무선통신 및 거리측정을 이용하여 철도차량의 현재 위치를 신속하게 재설정할 수 있도록 하는 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 먼저 본 발명에 따른 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템(100)(이하, '위치 재설정 시스템(100)'이라 한다)은 도 1에 나타낸 바와 같이, 크게 측정부(110), MMI 장치(120), 차상단말기(130) 및 지상관제설비(140)를 포함하여 이루어진다.The present invention provides a wireless communication and a method for quickly resetting the current location of a railroad car using wireless communication and distance measurement when the location information of the railroad car is lost due to a failure in the onboard control device or the ground control device of the railroad car. To a system and method for resetting the position of a railway vehicle using distance measurement, first, a system for resetting the position of a railway vehicle using wireless communication and distance measurement according to the present invention 100 (hereinafter referred to as a 'position resetting system 100') ), as shown in FIG. 1 , largely includes a measuring unit 110 , an MMI device 120 , an on-board terminal 130 , and a ground control facility 140 .

보다 상세히 설명하면, 상기 측정부(110)는 철도차량(10)의 현재 위치를 확인할 수 있도록 하는 정보들을 획득하는 역할을 하는 것으로, 철도차량(10)의 전두부에 설치된다.In more detail, the measurement unit 110 serves to acquire information that allows to confirm the current location of the railway vehicle 10 , and is installed in the frontal portion of the railway vehicle 10 .

상기 측정부(110)는 영상 카메라(112)와, 거리측정장치(114)를 포함하여 이루어지는데, 먼저 상기 영상 카메라(112)는 선로(40) 변에 일정한 간격으로 설치되어 있는 거리표지(20)를 촬영하는 역할을 하는 것으로, 후술할 MMI(Man Machine Interface) 장치를 이용하여 영상 카메라(112)의 촬영 위치 등을 조작할 수 있도록 구성되어 있다.The measuring unit 110 includes a video camera 112 and a distance measuring device 114. First, the video camera 112 is a distance sign 20 installed on the side of the track 40 at regular intervals. ), and is configured to operate the shooting position of the video camera 112 using an MMI (Man Machine Interface) device, which will be described later.

즉, 철도차량(10)이 주행하는 선로(40)의 주변에는 위치 확인을 위한 거리표지(20)들이 일정 간격으로 설치되어 있으므로, 영상 카메라(112)를 이용하여 거리표지(20)를 촬영함으로써 철도차량(10)의 현재 위치를 대략적으로 파악할 수 있게 된다.That is, since the distance signs 20 for positioning are installed at regular intervals around the track 40 on which the railway vehicle 10 travels, by photographing the distance signs 20 using the video camera 112 . It is possible to roughly grasp the current position of the railway vehicle 10 .

다음, 상기 거리측정장치(114)는 영상 카메라(112)에 의해 촬영된 거리표지(20)까지의 거리를 측정하는 역할을 하는 것으로, 기존의 레이저를 이용한 거리측정장치 등이 사용될 수 있다.Next, the distance measuring device 114 serves to measure the distance to the distance sign 20 photographed by the video camera 112 , and an existing distance measuring device using a laser or the like may be used.

상기 거리측정장치(114) 또한 후술할 MMI 장치(120)에 의해 작동이 제어되는데, 영상 카메라(112)에 의해 촬영된 거리표지(20)까지의 거리 측정을 통해 철도차량(10)의 현재 위치를 보다 정확히 파악할 수 있게 된다.The distance measuring device 114 is also controlled by the MMI device 120 to be described later, and the current position of the railroad car 10 through the distance measurement to the distance sign 20 photographed by the video camera 112 . can be identified more accurately.

다음, 상기 MMI 장치(120)는 철도차량(10)의 운전실에 설치되는 것으로, 측정부(110)를 조작 및 제어하고, 측정부(110)의 측정 결과, 즉 측정부(110)를 통해 측정된 자료를 무선통신망을 이용하여 지상의 종합관제센터로 전송하는 역할을 하게 된다.Next, the MMI device 120 is installed in the cab of the railway vehicle 10 , operates and controls the measurement unit 110 , and measures the measurement result of the measurement unit 110 , that is, the measurement unit 110 . It plays the role of transmitting the data to the general control center on the ground using the wireless communication network.

보다 상세히 설명하면, 철도차량 제어시스템의 차상제어장치에 장애가 발생하여 차상제어장치를 재부팅 해야 하는 경우, 철도차량(10)은 정차하고 철도차량(10)의 위치 정보를 전송할 수 없게 된다.More specifically, when the on-board control device of the railroad vehicle control system fails and it is necessary to reboot the on-board control device, the railroad vehicle 10 stops and the location information of the railroad vehicle 10 cannot be transmitted.

이러한 경우, 운전자는 MMI 장치(120)를 이용하여 영상 카메라(112)가 선로(40) 변에 일정 간격으로 설치된 거리표지(20)를 촬영하도록 조작하여 특정 거리표지(20)를 촬영하고, 마찬가지로 거리측정장치(114)를 영상 카메라(112)에 의해 촬영된 거리표지(20) 방향을 향하도록 조작하여 거리표지(20)까지의 거리, 즉 철도차량(10)과 거리표지(20) 사이의 거리를 측정한다. In this case, the driver manipulates the video camera 112 to shoot the distance signs 20 installed at regular intervals on the side of the track 40 using the MMI device 120 to shoot a specific distance sign 20, and similarly By operating the distance measuring device 114 in the direction of the distance sign 20 photographed by the video camera 112, the distance to the distance sign 20, that is, the distance between the railroad car 10 and the distance sign 20 measure the distance

이때, 상기 영상 카메라(112)와 거리측정장치(114)가 동일한 위치에 설치되어 MMI 장치(120)에 의한 영상 카메라(112)와 거리측정장치(114)의 조작이 동시에 이루어질 수 있도록 구성할 수도 있음은 물론이다.At this time, the video camera 112 and the distance measuring device 114 may be installed at the same location so that the video camera 112 and the distance measuring device 114 can be simultaneously operated by the MMI device 120 . of course there is

또한, 상기 MMI 장치(120)에는 영상 카메라(112)에 의해 촬영된 거리표지(20)의 영상과, 거리측정장치(114)에 의해 측정된 거리표지(20)까지의 거리를 현시할 수 있도록 하는 모니터(미도시)가 구비되어, 운전자가 촬영 영상 및 측정 거리를 확인할 수 있도록 구성되어 있다.In addition, the MMI device 120 has an image of the distance sign 20 photographed by the video camera 112 and the distance to the distance sign 20 measured by the distance measuring device 114 to be displayed. A monitor (not shown) is provided so that the driver can check the captured image and the measured distance.

그리고, 상기 MMI 장치(120)에는 통신모듈(미도시)이 구비되어 후술할 지상관제설비와 무선통신을 수행할 수 있도록 구성되는데, 이때 사용되는 무선통신망으로는 LTE-R, 즉 철도통합무선망 등이 사용될 수 있다.In addition, the MMI device 120 is provided with a communication module (not shown) and is configured to perform wireless communication with a ground control facility to be described later. etc. may be used.

즉, 상기 MMI 장치(120)는 측정부(110)로부터의 측정 결과, 즉 영상 카메라(112)에 의해 촬영된 거리표지(20) 영상과 거리측정장치(114)에 의해 측정된 철도차량(10)과 거리표지(20) 사이의 거리를 무선통신망을 통해 지상관제설비(140)로 전송할 수 있도록 구성되어 있으며, 지상관제설비(140)로부터의 관제신호나 후술할 철도차량(10)의 위치 연산 결과 등을 무선통신망을 통해 수신할 수 있도록 구성되어 있다.That is, the MMI device 120 includes the measurement result from the measurement unit 110 , that is, the distance sign 20 image captured by the video camera 112 and the railway vehicle 10 measured by the distance measurement device 114 . ) and the distance marker 20 are configured to be transmitted to the ground control facility 140 through a wireless communication network, and a control signal from the ground control facility 140 or the position calculation of the railway vehicle 10 to be described later It is configured to receive results, etc. through a wireless communication network.

다음, 상기 차상단말기(130)는 철도차량(10)의 현재 위치 확인에 사용되는 것으로, 철도차량(10)에 구비되어 주변의 기지국(30) 또는 엑세스 포인트(AP;Access Point)와 무선통신을 수행하도록 구성되어 있다.Next, the on-board terminal 130 is used to check the current location of the railroad car 10 , and is provided in the railroad car 10 to perform wireless communication with a nearby base station 30 or an access point (AP). is configured to perform.

즉, 차상단말기(130)와 연결되는 기지국(30) 또는 엑세스 포인트의 위치는 이미 알고 있는 고정된 값이므로, 무선통신 과정에서 발생되는 시간 지연을 이용하여 차상단말기(130)가 설치된 철도차량(10)으로부터 기지국(30) 또는 엑세스 포인트까지의 거리를 연산할 수 있는 것이다.That is, since the location of the base station 30 or the access point connected to the on-board terminal 130 is a known fixed value, the on-board terminal 130 is installed in the railway vehicle 10 using a time delay generated during the wireless communication process. ) to the base station 30 or the access point can be calculated.

따라서, 상기 차상단말기(130)는 주변의 기지국(30) 또는 엑세스 포인트와 철도차량(10) 사이의 거리를 연산하여 무선통신망을 통해 연산된 거리를 지상관제설비(140)로 전송하는 역할을 하게 된다.Therefore, the on-board terminal 130 calculates the distance between the nearby base station 30 or the access point and the railroad vehicle 10 and transmits the calculated distance to the ground control system 140 through the wireless communication network. do.

다음, 상기 지상관제설비(140)는 지상에 설치되어 MMI 장치(120) 및 차상단말기(130)로부터 무선통신망을 통해 전송되는 정보들을 이용하여 철도차량(10)의 현재 위치를 연산 및 결정하는 역할을 하는 것으로, 상기 지상관제설비(140)로는 철도차량(10)의 운행 및 전체 신호시스템을 전반적으로 감시 및 제어하고, 철도차량(10) 및 다른 신호장치들로부터 전송되는 데이터들을 종합적으로 관리하는 종합관제센터(ATS; Automatic Train Supervision)가 사용될 수 있다.Next, the ground control facility 140 is installed on the ground and uses information transmitted from the MMI device 120 and the on-board terminal 130 through a wireless communication network to calculate and determine the current location of the railway vehicle 10 . The ground control facility 140 monitors and controls the operation of the railway vehicle 10 and the entire signal system as a whole, and comprehensively manages data transmitted from the railway vehicle 10 and other signal devices. Automatic Train Supervision (ATS) may be used.

보다 상세히 설명하면, 상기 지상관제설비(140)는 MMI 장치(120)로부터 전송되는 거리표지(20)의 영상 정보 및 해당 거리표지(20)와 철도차량(10) 사이의 거리정보와, 차상단말기(130)로부터 전송되는 주변 기지국(30)과 철도차량(10) 사이의 거리정보를 수신하고, 수신된 정보들을 이용하여 철도차량(10)의 현재 위치를 연산하는 역할을 하는 것으로, 연산된 결과를 토대로 하여 철도차량(10)의 현재 위치를 재설정한다.In more detail, the ground control system 140 includes image information of the distance sign 20 transmitted from the MMI device 120 and distance information between the distance sign 20 and the railway vehicle 10, and the on-board terminal. Receives distance information between the nearby base station 30 and the railroad car 10 transmitted from 130, and serves to calculate the current location of the railroad car 10 using the received information, the calculated result Based on the reset the current position of the railway vehicle (10).

이때, 상기 지상관제설비(140)에 의해 재설정된 철도차량(10)의 위치는 무선통신망을 통해 철도차량(10)의 MMI 장치(120)로 전송되어 모니터에 현시되고, 철도차량(10)의 운전자는 MMI 장치(120)의 모니터에 현시된 위치 정보에 맞추어 철도차량(10)의 현재 위치를 초기화시킬 수 있게 된다.At this time, the position of the railway vehicle 10 reset by the ground control system 140 is transmitted to the MMI device 120 of the railway vehicle 10 through a wireless communication network and displayed on the monitor, and the position of the railway vehicle 10 is displayed on the monitor. The driver may initialize the current position of the railway vehicle 10 according to the position information displayed on the monitor of the MMI device 120 .

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 방법(이하, '위치 재설정 방법'이라 한다)을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for repositioning a railway vehicle using wireless communication and distance measurement according to the present invention (hereinafter referred to as a 'position reset method') according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 방법은 도 2에 나타낸 바와 같이, 크게 위치정보 확인단계(S10), 거리 확인단계(S20), 제1위치산출단계(S30), 제2위치산출단계(S40) 및 위치 재설정 단계(S60)를 포함하여 이루어지는데, 먼저 상기 위치정보 확인단계(S10)는 철도차량(10)에 구비된 차상단말기(130)와 접속된 주변 기지국(30) 또는 엑세스 포인트의 위치 정보(P0)를 확인하는 단계에 관한 것으로, 지상관제설비(140)에서는 차상단말기(130)와 접속된 기지국(30) 또는 엑세스 포인트의 위치를 확인하여 후술할 거리 확인단계(S20)에서 전송되는 기지국(30) 또는 엑세스 포인트와 철도차량(10) 사이의 거리를 통해 철도차량(10)의 위치를 1차적으로 산출할 수 있게 된다.As shown in FIG. 2, the method for resetting the location of a railroad vehicle using wireless communication and distance measurement according to the present invention is largely a location information check step (S10), a distance check step (S20), a first location calculation step (S30), A second location calculation step (S40) and a location resetting step (S60) are included. First, the location information checking step (S10) is a peripheral base station connected to the on-board terminal 130 provided in the railway vehicle 10 ( 30) or the step of checking the location information P0 of the access point, wherein the ground control facility 140 checks the location of the base station 30 or the access point connected to the on-board terminal 130 to confirm the distance to be described later Through the distance between the base station 30 or the access point and the railway vehicle 10 transmitted in step S20, the position of the railway vehicle 10 can be primarily calculated.

다음, 상기 거리 확인단계(S20)는 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 위치정보 확인단계(S10)에서 위치가 확인된 주변 기지국(30) 또는 엑세스 포인트와 철도차량(10) 사이의 거리(L1)를 연산하여 확인하는 단계에 관한 것으로, 철도차량(10)에 구비된 차상단말기(130)에서는 기지국(30) 또는 엑세스 포인트와의 무선통신 과정에서 발생되는 시간 지연을 이용하여 철도차량(10)과 기지국(30) 또는 엑세스 포인트 사이의 거리를 연산하여 무선통신망을 통해 지상관제설비(140)로 전송한다.Next, in the distance checking step (S20), as shown in FIG. 3 (a), the distance between the nearby base station 30 or access point and the railroad car 10, the location of which is confirmed in the location information checking step (S10) It relates to the step of calculating and checking (L1), in which the on-board terminal 130 provided in the railway vehicle 10 uses a time delay generated in the wireless communication process with the base station 30 or the access point to the railway vehicle ( 10) and the distance between the base station 30 or the access point is calculated and transmitted to the ground control system 140 through the wireless communication network.

다음, 상기 제1위치산출단계(S30)는 지상관제설비(140)를 이용하여 위치정보 확인단계(S10)에서 확인된 기지국(30) 또는 엑세스 포인트의 위치 정보(P0)와, 거리 확인단계(S20)에서 연산된 기지국(30) 또는 엑세스 포인트와 철도차량(10) 사이의 거리(L1) 및 선로(40)의 위치정보를 이용하여 철도차량(10)의 현재 위치 정보를 1차적으로 산출하는 단계에 관한 것이다.Next, in the first location calculation step (S30), the location information P0 of the base station 30 or the access point confirmed in the location information checking step (S10) using the ground control system 140 and the distance checking step ( Using the distance L1 between the base station 30 or the access point and the railroad car 10 calculated in S20) and the location information of the track 40, the current location information of the railroad car 10 is primarily calculated It's about steps.

즉, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 기지국(30) 또는 엑세스 포인트의 위치 정보(P0)와 기지국(30) 또는 엑세스 포인트와 철도차량(10) 사이의 거리(L1)로부터 철도차량(10)이 위치할 수 있는 지점이 기지국(30) 또는 엑세스 포인트를 중심으로 하는 원의 형상으로 산출될 수 있고, 철도차량(10)은 선로(40) 상에만 위치할 수 있는 사실을 고려하여 상기와 같이 산출된 원의 형상을 지상관제설비(140)에 저장되어 있는 선로(40)의 위치정보와 결합시키면 철도차량(10)의 위치 정보를 두 지점(P0+L1, P0-L1)으로 특정할 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 3(b), from the location information P0 of the base station 30 or the access point and the distance L1 between the base station 30 or the access point and the railroad car 10, the railroad car ( Considering the fact that the point where 10) can be located can be calculated in the shape of a circle centered on the base station 30 or the access point, and the railroad car 10 can be located only on the track 40, When the calculated circle shape is combined with the location information of the track 40 stored in the ground control system 140, the location information of the railway vehicle 10 is specified as two points (P0+L1, P0-L1). be able to do

다음, 상기 제2위치산출단계(S40)는 제1위치산출단계(S30)에서 특정된 두 지점(P0+L1, P0-L1) 중의 어느 한 지점을 철도차량(10)의 현재 위치로 결정하기 위한 단계로, 지상관제설비(140)에서는 철도차량(10)의 MMI 장치(120)로부터 무선통신망을 통해 전송되는 정보들을 이용한 연산에 의해 철도차량(10)의 현재 위치를 결정할 수 있게 된다.Next, in the second position calculation step (S40), any one of the two points (P0+L1, P0-L1) specified in the first position calculation step (S30) is determined as the current position of the railway vehicle 10 In this step, the ground control facility 140 can determine the current location of the railroad car 10 by calculation using information transmitted from the MMI device 120 of the railroad car 10 through a wireless communication network.

보다 상세히 설명하면, 상기 제2위치산출단계(S40)는 영상촬영단계(S42), 거리측정단계(S44), 자료전송단계(S46) 및 위치확인단계(S48)를 포함하여 이루어지는데, 먼저 상기 영상촬영단계(S42)는 철도차량(10)의 전두부에 구비된 영상 카메라(112)를 이용하여 선로(40) 변에 위치한 거리표지(20)를 촬영하는 단계로, 전술한 바와 같이, 철도차량(10)의 운전석에 구비된 MMI 장치(120)를 이용하여 영상 카메라(112)가 거리표지(20) 방향을 향하도록 조작한 후 촬영하여 거리표지(20)의 영상을 획득하게 된다.In more detail, the second location calculation step (S40) includes an image capturing step (S42), a distance measurement step (S44), a data transmission step (S46), and a location checking step (S48). The image capturing step (S42) is a step of photographing the street sign 20 located on the side of the track 40 using the image camera 112 provided in the front of the railway vehicle 10. As described above, the railway vehicle (10) Using the MMI device 120 provided in the driver's seat, the video camera 112 is manipulated to face the street sign 20, and then the image of the street sign 20 is obtained by shooting.

다음, 상기 거리측정단계(S44)는 마찬가지로 철도차량(10)의 전두부에 구비된 거리측정장치(114)를 이용하여 영상촬영단계(S42)에서 촬영된 거리표지(20)까지의 거리(L2)를 측정하는 단계에 관한 것으로, 측정된 철도차량(10)으로부터 거리표지(20)까지의 거리(L2)는 영상촬영단계(S42)에서 촬영된 거리표지(20)의 영상과 함께 MMI 장치(120)에 구비된 모니터에 현시되어 운전자가 영상 및 거리를 확인할 수 있도록 구성되어 있다.Next, the distance measuring step (S44) is similarly performed by using the distance measuring device 114 provided in the front of the railway vehicle 10, the distance (L2) to the distance sign 20 photographed in the image capturing step (S42). It relates to the step of measuring, the measured distance L2 from the railway vehicle 10 to the distance sign 20 is the MMI device 120 together with the image of the distance sign 20 taken in the image shooting step (S42). ), it is displayed on the monitor provided so that the driver can check the image and distance.

다음, 상기 자료전송단계(S46)는 영상촬영단계(S42)에서 촬영된 거리표지(20)의 영상 및 거리측정단계(S44)에서 측정된 철도차량(10)으로부터 거리표지(20)까지의 거리(L2)를 지상관제설비(140)로 전송하는 단계에 관한 것으로, 상기 MMI 장치(120)는 무선통신망을 통해 촬영된 거리표지(20)의 영상과 측정된 철도차량(10)으로부터 거리표지(20)까지의 거리(L2)를 지상관제설비(140)로 전송한다.Next, the data transmission step (S46) is the distance from the railway vehicle 10 measured in the distance measurement step (S44) to the image of the distance sign 20 taken in the image taking step (S42) to the distance sign 20 It relates to the step of transmitting (L2) to the ground control system 140, wherein the MMI device 120 receives the image of the distance sign 20 photographed through a wireless communication network and the distance sign ( 20) to the distance L2 is transmitted to the ground control system 140 .

다음, 상기 위치확인단계(S48)는 자료전송단계(S46)에서 전송된 자료, 즉 거리표지(20)의 영상을 통해 제1위치산출단계(S30)에서 1차 산출된 두 개의 위치 정보(P0+L1, P0-L1) 중 한 개의 위치 정보를 철도차량(10)의 현재 위치로 결정하는 단계이다.Next, the location confirmation step (S48) is the data transmitted in the data transmission step (S46), that is, the two location information (P0) calculated first in the first location calculation step (S30) through the image of the distance sign 20 +L1, P0-L1) is a step of determining one of the location information as the current location of the railway vehicle (10).

즉, 상기 지상관제설비(140)는 자료전송단계(S46)에서 전송된 거리표지(20)의 영상을 통해 거리표지(20)의 위치를 확인할 수 있으므로, 영상을 통해 확인된 거리표지(20)의 위치와 제1위치산출단계(S30)에서 1차 산출된 두 개의 위치 정보(P0+L1, P0-L1)의 비교를 통해 두 개의 위치 정보(P0+L1, P0-L1) 중 거리표지(20)의 위치와 인접한 위치를 철도차량(10)의 현재 위치로 결정하게 된다.That is, since the ground control facility 140 can confirm the location of the distance sign 20 through the image of the distance sign 20 transmitted in the data transmission step (S46), the distance sign 20 confirmed through the image By comparing the location of and the two location information (P0+L1, P0-L1) calculated first in the first location calculation step (S30), the distance sign ( 20) and a position adjacent to the position are determined as the current position of the railway vehicle (10).

다음, 상기 위치 재설정 단계(S60)는 상기 제2위치산출단계(S40)에서 결정된 철도차량(10)의 현재 위치를 철도차량(10)으로 전송하여 운전자가 철도차량(10)의 현재 위치를 초기화하여 재설정할 수 있도록 하는 단계에 관한 것으로, 지상관제설비(140)는 제2위치산출단계(S40)에서 결정된 철도차량(10)의 현재 위치를 무선통신망을 통해 철도차량(10)의 운전석에 구비된 MMI 장치(120)로 전송하고, MMI 장치(120)는 전송된 철도차량(10)의 현재 위치를 모니터에 현시하여 운전자가 차상제어장치 등에 철도차량(10)의 현재 위치를 초기화할 수 있도록 한다.Next, in the position resetting step (S60), the current position of the railway vehicle 10 determined in the second position calculating step (S40) is transmitted to the railway vehicle 10 so that the driver initializes the current position of the railway vehicle 10 It relates to the step of resetting the vehicle, in which the ground control facility 140 provides the current location of the railroad car 10 determined in the second location calculation step (S40) in the driver's seat of the railroad car 10 through a wireless communication network. transmitted to the MMI device 120, and the MMI device 120 displays the current position of the transmitted railway vehicle 10 on the monitor so that the driver can initialize the current position of the railway vehicle 10 to the on-board control device, etc. do.

한편, 본 발명에 따른 위치 재설정 방법은 제3위치산출단계(S50)를 더 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 제3위치산출단계(S50)는 지상관제설비(140)에서 보다 정밀한 철도차량(10)의 현재 위치를 산출하기 위한 단계이다.On the other hand, the position resetting method according to the present invention may be configured to further include a third position calculating step (S50), wherein the third position calculating step (S50) is a more precise railway vehicle 10 in the ground control system 140 . ) to calculate the current position of

보다 상세히 설명하면, 전술한 제2위치산출단계(S40)에서 철도차량(10)의 MMI 장치(120)로부터 지상관제설비(140)로 전송된 두 가지 정보, 즉 영상 카메라(112)에 의해 촬영된 거리표지(20)의 영상 및 거리측정장치(114)에 의해 측정된 철도차량(10)으로부터 거리표지(20)까지의 거리(L2)와 지상관제설비(140)에 기등록되어 있는 선로(40)의 위치정보를 이용하면 철도차량(10)의 현재 위치를 산출할 수 있는데, 이렇게 산출된 철도차량(10)의 현재 위치는 제2위치산출단계(S40)에서 결정된 철도차량(10)의 현재 위치와 동일하여야 하지만, 철도차량(10)의 현재 위치 결정을 위해 측정되는 정보들의 오차나 거리측정장치(114)와 차상단말기(130)의 설치 위치 차이에 의한 오차 등에 의해 차이가 발생될 수밖에 없다.In more detail, two pieces of information transmitted from the MMI device 120 of the railway vehicle 10 to the ground control system 140 in the above-described second location calculation step S40, that is, the image is captured by the video camera 112. The distance L2 from the railway vehicle 10 to the distance sign 20 measured by the image of the distance sign 20 and the distance measuring device 114 and the track (L2) previously registered in the ground control system 140 40), the current position of the railway vehicle 10 can be calculated by using the position information of It should be the same as the current position, but a difference is inevitable due to an error in information measured for determining the current position of the railroad car 10 or an error due to a difference in installation positions of the distance measuring device 114 and the on-board terminal 130 . none.

따라서, 낮은 정밀도를 허용하는 경우에는 전술한 제2위치산출단계(S40)에서 설명한 바와 같이, 제1위치산출단계(S30)에서 산출된 두 개의 위치 정보(P0+L1, P0-L1) 중 거리표지(20)의 영상과 인접한 위치 정보를 철도차량(10)의 현재 위치로 결정하지만, 보다 높은 정밀도를 요구하는 경우에는 제2위치산출단계(S40)에서 결정된 철도차량(10)의 현재 위치 정보와, 거리측정장치(114)에 의해 측정된 철도차량(10)으로부터 거리표지(20)까지의 거리(L2) 및 지상관제설비(140)에 기등록되어 있는 선로(40)의 위치정보를 이용한 연산에 의해 새로운 철도차량(10)의 현재 위치 정보를 생성함으로써 보다 신뢰성 있는 철도차량(10)의 현재 위치 정보를 획득할 수 있게 된다.Therefore, in the case of allowing low precision, as described in the above-described second position calculating step S40, the distance among the two position information (P0+L1, P0-L1) calculated in the first position calculating step S30. The location information adjacent to the image of the sign 20 is determined as the current location of the railroad car 10, but when higher precision is required, the current location information of the railroad car 10 determined in the second location calculation step (S40) And, using the distance L2 from the railway vehicle 10 to the distance sign 20 measured by the distance measuring device 114 and the location information of the track 40 previously registered in the ground control system 140 By generating the current position information of the new railway vehicle 10 by calculation, it is possible to obtain more reliable current position information of the railway vehicle 10 .

이때, 상기 위치 재설정 단계(S60)에서는 제3위치산출단계(S50)에서 새롭게 산출된 보다 신뢰성 있는 철도차량(10)의 현재 위치 정보를 MMI 장치(120)로 전송하여 현시하고 현시된 위치 정보로 철도차량(10)의 현재 위치를 초기화하여 재설정할 수 있음은 물론이다.At this time, in the location resetting step (S60), the current location information of the more reliable railway vehicle 10 newly calculated in the third location calculation step (S50) is transmitted and displayed to the MMI device 120 and displayed as the displayed location information. Of course, it is possible to reset the current position of the railway vehicle 10 by initializing it.

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템(100) 및 방법에 의하면, 차상제어장치나 지상제어장치에 장애가 발생하는 등의 이유로 하여 철도차량(10)의 위치 정보를 상실한 경우, 무선통신 및 거리측정을 이용하여 철도차량(10)의 현재 위치를 신속하게 초기화하여 재설정할 수 있도록 함과 동시에 철도차량(10)의 위치를 재설정함에 있어 정밀도를 충분히 보장할 수 있을 뿐만 아니라, 그에 따라 철도차량(10) 운행 서비스의 수준을 향상시킬 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.Therefore, according to the system 100 and method for repositioning a railroad vehicle using wireless communication and distance measurement according to the present invention as described above, the railroad vehicle 10 ) is lost, the current position of the railway vehicle 10 can be quickly initialized and reset using wireless communication and distance measurement, and at the same time, the accuracy is sufficient in resetting the position of the railway vehicle 10 Not only can it be guaranteed, but it has various advantages such as being able to improve the level of the railroad vehicle 10 operation service accordingly.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 철도차량(10)이 선로(40)가 많은 역 내에 정차한 경우, 열차보조검지장치, 즉 액슬카운터나 연동장치 정보 등을 활용하여 점유하고 있는 선로(40) 및 철도차량(10)의 위치를 확인할 수 있는 등 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.Although the above-described embodiments have been described with respect to the most preferred example of the present invention, the present invention is not limited thereto, and when the railway vehicle 10 is stopped in a station with many tracks 40, the train auxiliary detection device, that is, the axle It is obvious to those skilled in the art that various modifications are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention, such as being able to check the positions of the track 40 and the railway vehicle 10 occupied by using counter or interlocking device information, etc. will be.

본 발명은 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도차량의 차상제어장치나 지상제어장치에 장애가 발생하여 철도차량의 위치 정보를 상실한 경우, 무선통신 및 거리측정을 이용하여 철도차량의 현재 위치를 신속하게 재설정할 수 있도록 하는 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for resetting the location of a railroad vehicle using wireless communication and distance measurement, and more particularly, when the location information of the railroad vehicle is lost due to a failure in the onboard control device or the ground control device of the railroad vehicle, wireless To a system and method for resetting the position of a railroad vehicle using wireless communication and distance measurement, which enables the current location of the railroad vehicle to be quickly reset using communication and distance measurement.

10 : 철도차량 20 : 거리표지
30 : 기지국 40 : 선로
100 : 위치 재설정 시스템 110 : 측정부
112 : 영상 카메라 114 : 거리측정장치
120 : MMI 장치 130 : 차상단말기
140 : 지상관제설비 S10 : 위치정보 확인단계
S20 : 거리 확인단계 S30 : 제1위치산출단계
S40 : 제2위치산출단계 S42 : 영상촬영단계
S44 : 거리측정단계 S46 : 자료전송단계
S48 : 위치확인단계 S50 : 제3위치산출단계
S60 : 위치 재설정 단계10: railroad car 20: street sign
30: base station 40: line
100: position reset system 110: measurement unit
112: video camera 114: distance measuring device
120: MMI device 130: on-board terminal
140: ground control system S10: location information confirmation step
S20: distance check step S30: first location calculation step
S40: second position calculation step S42: image capturing step
S44: Distance measurement step S46: Data transmission step
S48: positioning step S50: third location calculation step
S60: Reposition Steps

Claims (8)

철도차량의 전두부에 설치되어 철도차량의 현재 위치를 확인할 수 있는 정보들을 획득하는 측정부와,
철도차량의 운전실에 설치되어 측정부를 조작 및 제어하고, 측정부의 측정 결과를 무선통신망을 이용하여 지상의 종합관제센터로 전송하는 MMI 장치와,
철도차량에 구비되어 주변 기지국과 무선통신을 수행하는 차상단말기 및
철도차량에 구비된 MMI 장치 및 차상단말기로부터 무선통신망을 통해 전송되는 정보들을 이용하여 철도차량의 현재 위치를 연산하여 결정하는 지상관제설비를 포함하되,
상기 측정부는 선로 변에 일정 간격으로 설치되어 있는 거리표지를 촬영하는 영상 카메라와, 상기 거리표지와 철도차량 사이의 거리를 측정하는 거리측정장치를 포함하고,
상기 차상단말기는 무선통신 과정에서 발생되는 시간 지연을 이용하여 철도차량으로부터 기지국까지의 거리를 연산하여 지상관제설비로 전송하며,
상기 지상관제설비는 MMI 장치로부터 전송되는 거리표지의 영상 정보 및 해당 거리표지와 철도차량 사이의 거리정보와, 차상단말기로부터 전송되는 주변 기지국과 철도차량 사이의 거리정보를 이용하여 철도차량의 현재 위치를 연산하고, 연산된 결과를 토대로 하여 재설정된 철도차량의 현재 위치를 무선통신망을 통해 상기 MMI 장치로 전송하여 철도차량의 현재 위치를 초기화시키는 것을 특징으로 하는 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템.
A measuring unit installed in the front of the railroad car to obtain information that can confirm the current location of the railroad car;
An MMI device installed in the cab of a railway vehicle to operate and control the measurement unit and transmit the measurement result of the measurement unit to the general control center on the ground using a wireless communication network;
On-vehicle terminals provided in railroad vehicles to perform wireless communication with nearby base stations, and
A ground control facility that calculates and determines the current location of the railroad car using the information transmitted through the wireless communication network from the MMI device provided in the railroad car and the on-board terminal,
The measuring unit includes an image camera for photographing a distance sign installed at regular intervals on the side of the track, and a distance measuring device for measuring the distance between the distance sign and a railroad vehicle,
The on-board terminal calculates the distance from the railway vehicle to the base station using the time delay generated during the wireless communication process and transmits it to the ground control facility,
The ground control facility uses the image information of the distance sign transmitted from the MMI device, the distance information between the distance sign and the railroad car, and the distance information between the nearby base station and the railroad car transmitted from the on-board terminal to the current location of the railroad car , and transmitting the current position of the railway vehicle reset based on the calculated result to the MMI device through a wireless communication network to initialize the current position of the railway vehicle using wireless communication and distance measurement. Position reset system.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 MMI 장치는 측정부에 의한 측정 결과 및 지상관제설비로부터 무선통신망에 의해 전송되는 철도차량의 현재 위치 연산 결과를 현시할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 시스템.
The method of claim 1,
The MMI device is configured to display the measurement result by the measurement unit and the current position calculation result of the railway vehicle transmitted by the wireless communication network from the ground control facility. Repositioning the railway vehicle using wireless communication and distance measurement system.
 철도차량에 구비된 차상단말기와 접속된 주변 기지국의 위치를 확인하는 위치확인단계와,
상기 차상단말기에서 주변 기지국과의 무선통신 과정에서 발생되는 시간 지연을 이용하여 철도차량과 기지국 사이의 거리를 연산하여 지상관제설비로 전송하는 거리확인단계와,
상기 위치확인단계에서 확인된 주변 기지국의 위치와 거리확인단계에서 연산된 거리 및 선로의 위치정보를 이용하여 지상관제설비에서 철도차량의 현재 위치를 두 개의 지점으로 1차 산출하는 제1위치산출단계와,
철도차량으로부터 무선통신에 의해 제공되는 위치정보와 제1위치산출단계에서 산출된 현재 위치 정보를 이용하여 지상관제설비에서 1차 산출된 두 개의 지점 중 한 개의 지점을 철도차량의 현재 위치로 결정하는 제2위치산출단계와,
상기 제2위치산출단계에서 결정된 철도차량의 위치 정보와, 철도차량에 구비된 거리측정장치에 의해 측정된 거리표지까지의 거리 및 지상관제설비에 기등록되어 있는 선로의 위치정보를 이용하여 철도차량의 현재 위치를 다시 한 번 산출하는 제3위치산출단계 및
상기 제2위치산출단계 또는 제3위치산출단계에서 산출된 철도차량의 위치 정보를 철도차량에 구비된 MMI 장치로 전송하여 현시하고 현시된 위치 정보로 철도차량의 현재 위치를 초기화하여 재설정하는 위치 재설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 방법.
A positioning step of confirming the location of a nearby base station connected to the on-board terminal provided in the railroad car;
A distance checking step of calculating the distance between the railway vehicle and the base station by using the time delay generated in the process of wireless communication with the neighboring base station from the on-board terminal and transmitting it to the ground control system;
A first location calculation step of first calculating the current location of the railroad car as two points in the ground control facility using the location of the neighboring base station confirmed in the location checking step and the distance calculated in the distance checking step and the location information of the track Wow,
Using the location information provided by wireless communication from the railroad car and the current location information calculated in the first location calculation step, one of the two points first calculated by the ground control facility is determined as the current location of the railroad car. a second position calculation step;
The railway vehicle using the location information of the railroad car determined in the second location calculation step, the distance to the distance sign measured by the distance measuring device provided in the railroad car, and the location information of the track previously registered in the ground control system a third position calculation step of once again calculating the current position of
Position resetting to transmit and display the location information of the railroad vehicle calculated in the second location calculation step or the third location calculation step to the MMI device provided in the railroad vehicle, and initialize and reset the current location of the railroad vehicle with the displayed location information A method of repositioning a railway vehicle using wireless communication and distance measurement, comprising the steps of.
 제 6항에 있어서,
상기 제2위치산출단계는 철도차량의 전두부에 설치된 영상 카메라를 이용하여 선로 주변에 설치된 거리표지를 촬영하는 영상촬영단계와,
철도차량의 전두부에 설치된 거리측정장치를 이용하여 촬영된 거리표지까지의 거리를 측정하는 거리측정단계와,
상기 영상촬영단계에서 촬영된 영상 및 거리측정단계에서 측정된 거리를 MMI 장치를 이용하여 무선통신에 의해 지상관제설비로 전송하는 자료전송단계 및
상기 자료전송단계에서 전송된 자료를 분석하여 제1위치산출단계에서 1차 산출된 두 개의 위치 정보 중 한 개의 위치 정보를 철도차량의 현재 위치로 결정하는 위치확인단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 및 거리측정을 이용한 철도차량의 위치 재설정 방법.
7. The method of claim 6,
The second location calculation step includes an image capturing step of photographing a street sign installed around the track using an image camera installed on the front of the railway vehicle;
A distance measuring step of measuring the distance to the photographed distance sign using a distance measuring device installed on the front of the railway vehicle;
A data transmission step of transmitting the image captured in the image capturing step and the distance measured in the distance measuring step to the ground control facility through wireless communication using an MMI device; and
and a positioning step of analyzing the data transmitted in the data transmission step to determine one of the two location information first calculated in the first location calculation step as the current location of the railway vehicle. A method of resetting the position of a railway vehicle using wireless communication and distance measurement.
 삭제delete
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