KR20040098489A - 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템 - Google Patents

무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도차량의 객차에 설치된 웹카메라 간 또는 웹카메라와 중앙관제시스템 간에 무선랜을 이용한 무선 전송방식을 기반으로 데이터 통신을 수행함으로써 설치가 용이하도록 하고, 각각의 웹카메라 및 중앙관제시스템에 브리지 기능이 내장된 AP를 설치함으로써 무제한적인 카메라 설치가 가능하도록 한 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템은, 철도차량의 객실 내부 및 전·후단에 설치되어 운전자나 객실의 승객 및 철도차량의 전·후방을 촬영하고, 상기 촬영된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 DSP에서 화상신호처리를 통해 비디오 신호로 출력하는 웹카메라와; 상기 웹카메라로부터 수신된 비디오 신호를 모니터링하여 철도차량의 운전자나 객실의 승객 및 철도차량의 전·후방에 이상이 있을시 이를 신속하게 통제하는 동시에 제어명령을 통해 상기 수신된 비디오 신호를 저장하고, 시스템 전체의 데이터 관리 및 저장공간의 효율적 운용을 제어하는 중앙관제시스템과; 상기 웹카메라 간 또는 상기 웹카메라와 중앙관제시스템 간에 데이터 통신을 무선 전송방식을 기반으로 수행하는 무선랜; 및 상기 무선랜을 통한 데이터 통신이 가능하도록 상기 각각의 웹카메라 및 중앙관제시스템에 설치되어 커버리지 확장을 위한 중계 모드나 두 개 또는 다 수개의 웹카메라 사이의 브리지 모드로 사용되는 AP가 구비된다.

Description

무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템{Monitoring system for a railway vehicle using wireless LAN}
본 발명은 철도차량의 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 철도차량의 내부에 설치되고 무선랜(Wireless LAN)을 통해 접속된 다 수의 웹카메라(Web Camera)에서 처리된 비디오(Video) 신호를 통해 차량 내 상태를 모니터링할 수 있도록 한 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 철도차량은 많은 화물 또는 승객을 이송하는 수단으로, 운행중의각종 안전과 운행에 관련된 정보를 상시 확인 및 조치하지 않으면 사고시에 대형 사고로 연결될 수 있다. 따라서, 종래의 철도차량은 모니터링 시스템이 탑재되어 차량의 각종 기기의 고장상황이나 객차의 영상정보를 운전자 또는 중앙통제실 등에서 모니터링 할 수 있도록 한다.
도 1은 종래 철도차량의 모니터링 시스템을 도시한 블럭도로서, 도 1에 도시된 바와 같이 철도차량의 내부에는 운전실(1-1)에 위치한 운전자, 객실(1-2)(1-3)의 승객 및 철도차량의 전·후부를 감시하기 위한 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라(2)가 각각 설치되어 철도차량에 대한 전반적인 상황을 동영상으로 촬영한다.
상기 CCD 카메라(2)에 의해 촬영된 동영상은 UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블(4)을 이용하여 중앙통제실(3)에 송부되며, 중앙통제실(3)의 운행사령이 실시간으로 전송된 동영상을 확인하여 철도차량의 운전실(1-1)의 운전자나 객실(1-2)(1-3)의 승객 및 철도차량의 전·후방에 이상이 있을 시 이에 신속히 대처하거나 통제한다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 철도차량 모니터링 시스템은, 첫째, UTP 케이블을 이용하여 CCD 카메라로 촬영한 동영상을 중앙통제실에 송부함으로써 설치의 불편함과 공간의 확보, 공간굴곡 등에 의한 제한이 따르는 문제점이 있다.
둘째, 철도차량의 운전실, 객실 및 차량의 전·후부에 설치되는 CCD 카메라를 4, 8, 16, 32 등과 같이 제한적으로 사용하여야 함으로써 객차 수량의 증가에 따른 무제한적인 카메라 설치가 이루어질 수 없는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 목적은 철도차량의 객차에 설치된 웹카메라 간 또는 웹카메라와 중앙관제시스템 간에 무선랜을 이용한 무선 전송방식을 기반으로 데이터 통신을 수행함으로써 설치가 용이하도록 한 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 각각의 웹카메라 및 중앙관제시스템에 브리지(Bridge) 기능이 내장된 AP(Access Point)를 설치함으로써 무제한적인 카메라 설치가 가능하도록 한 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템은, 철도차량의 객실 내부 및 전·후단에 설치되어 운전자나 객실의 승객 및 철도차량의 전·후방을 촬영하고, 상기 촬영된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 DSP에서 화상신호처리를 통해 비디오 신호로 출력하는 웹카메라와; 상기 웹카메라로부터 수신된 비디오 신호를 모니터링하여 철도차량의 운전자나 객실의 승객 및 철도차량의 전·후방에 이상이 있을시 이를 신속하게 통제하는 동시에 제어명령을 통해 상기 수신된 비디오 신호를 저장하고, 시스템 전체의 데이터 관리 및 저장공간의 효율적 운용을 제어하는 중앙관제시스템과; 상기 웹카메라 간 또는 상기 웹카메라와 중앙관제시스템 간에 데이터 통신을 무선 전송방식을 기반으로 수행하는 무선랜; 및 상기 무선랜을 통한 데이터 통신이 가능하도록 상기 각각의 웹카메라 및 중앙관제시스템에 설치되어 커버리지 확장을 위한 중계 모드나 두 개 또는 다 수개의 웹카메라 사이의 브리지 모드로 사용되는 AP가 구비된다.
도 1은 종래의 철도차량의 모니터링 시스템을 도시한 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템을 도시한 블럭도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
20 : 웹카메라 30 : AP
40 : 중앙관제시스템 41 : 모니터
42 : 데이터베이스 50 : 무선랜
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템의 블럭도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 철도차량에 설치된 모니터링 시스템은, 철도차량의 객실 내부 및 전·후단에 각각 설치되는 웹카메라(Web Camera)(20)와, 상기 웹카메라(20)로부터 수신된 비디오 신호를 모니터링하여 철도차량을 통제하는 중앙관제시스템(40)과, 상기 각각의 웹카메라(20) 및 중앙관제시스템(40)에 설치되는 AP(Access Point)(30)와, 상기 웹카메라(20) 간 또는 웹카메라(20)와 중앙관제시스템(40) 간에 데이터 통신을 수행하는 무선랜(Wireless LAN)(50)으로 구성된다.
상기 웹카메라(20)는 철도차량의 객실 내부 및 전·후단에 설치되어 운전자나 객실의 승객 및 철도차량의 전·후방을 실시간으로 촬영한다. 상기 웹카메라(20)는 렌즈로 입사된 광신호를 CCD(Charge Coupled Device; 고체촬상소자)에서 전기신호로 바꾸고 아날로그(Analog) 신호를 디지털(Digital) 신호로 변환하여 DSP(Digital Signal Process)에서 화상신호처리를 통해 비디오(Video) 신호를 출력한다.
특히, 상기 웹카메라(20)는 기존의 카메라와 인터넷 서버, 컴퓨터가 통합된 일체형 카메라로, 네트웍이 가능한 곳이라면 어느 곳에서라도 설치가 가능하며 인터넷에 접속이 되는 장소에서는 별도의 장치나 프로그램 없이 실시간으로 고화질의 동영상을 볼 수 있다.
상기 중앙관제시스템(40)은 웹카메라(20)로부터 수신된 비디오 신호를 실시간으로 모니터링하여 철도차량의 운전자나 객실의 승객 및 철도차량의 전·후방에 이상이 있을시 이를 신속하게 통제한다. 동시에, 상기 중앙관제시스템(40)은 제어명령을 통해 상기 수신된 비디오 신호를 저장공간에 저장하고, 시스템 전체의 데이터 관리 및 저장공간의 효율적 운용을 제어한다.
특히, 상기 중앙관제시스템(40)은 웹카메라(20)로부터 입력된 비디오 신호를 제어명령에 의해 1/4/8/16의 분할 화면으로 디스플레이 하거나, 특정 채널선택 및 순차 채널선택에 의해 디스플레이 하는 모니터(41)와, 상기 웹카메라(20)로부터 입력된 비디오 신호의 저장공간인 데이터베이스(42)로 구성된다. 따라서, 상기 중앙관제시스템(40)은 웹카메라(20)로부터 입력된 영상을 다양한 방식으로 모니터링(Monitoring) 가능하다.
상기 무선랜(50)은 유선랜의 확장 또는 대체의 개념으로 구현될 수 있는 데이터 통신으로 유선을 사용하지 않고 전파(Radio Frequency)를 이용하여 데이터를 전송 및 수신하는 방식으로, 상기 웹카메라(20) 간 또는 상기 웹카메라(20)와 중앙관제시스템(40) 간에 데이터 통신을 무선 전송방식을 기반으로 수행한다. 특히, 상기 무선랜(50)은 도달거리, 성능, 보안성 등을 고려하여 ISM(Industrial, Scientific, Medical) BAND인 2.4㎓ 대역에서의 분산 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식이 사용된다.
상기 AP(30)는 무선랜(50)을 이용한 데이터 통신이 가능하도록 각각의 웹카메라(20) 및 중앙관제시스템(40)에 설치되어 커버리지 확장을 위한 중계 모드나 두 개 또는 다 수개의 웹카메라(20) 사이의 브리지(Bridge) 모드로 사용된다.
특히, 상기 AP(30)는 기존 유선랜과 무선랜 연결시 사용하는 장비로써 데이터 전송 및 버퍼링(Buffering) 기능을 제공하며 수 ㎞까지 이용 가능하다. 또한, 상기 웹카메라(20)에 사용된 AP(30)는 웹카메라(20)와 일체형으로 제작되어 웹카메라(20)를 통해 촬영된 비디오 신호를 압축한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2를 참조하여 설명하면, 철도차량의 각 객실 내부 및 전·후단에 설치된 웹카메라(20)가 운전자나 객실 내부의 승객 및 철도차량의 전·후방을 실시간으로 촬영한다. 상기 웹카메라(20)를 통해 촬영된 현장의 영상은 웹카메라(20) 내부에서 화상신호처리를 통해 비디오 신호로 출력된다.
상기 웹카메라(20)에서 출력되는 비디오 신호는 웹카메라(20)와 일체형으로 구성된 AP(30)에서 압축된 후 무선랜(50)을 통해 중앙관제시스템(40)에 전송된다. 특히, 상기 AP(30)에서 압축된 비디오 신호는 AP(30)에 내장된 브리지 기능을 통해 모아진 후 2.4㎓ 대의 무선랜(50)을 통해 전송된다.
상기 무선랜(50)을 통해 송부되는 비디오 신호는 중계 역할 및 영상 해독 역할을 하는 중앙관제시스템(40)에 사용되는 AP(30)에 전달된 후 중앙관제시스템(40)의 모니터(41)에 이벤트 발생, 모니터 구간 설정 등 여러 형태의 셋업(Set-Up)을통해 실시간으로 표시된다.
또한, 상기 수신된 비디오 신호는 중앙관제시스템(40)의 제어명령에 의해 저장공간인 데이터베이스(42)에 저장된다. 그러므로, 철도차량의 사고 시에는 상기 데이터베이스(42)에 저장된 비디오 신호를 사용하여 사고 원인분석자료로 이용할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템은, 철도차량의 객차에 설치된 웹카메라(20) 간 또는 웹카메라(20)와 중앙관제시스템(40) 간에 무선랜(50)을 이용한 무선 전송방식을 기반으로 데이터 통신을 수행함으로써 설치가 용이하고, 각각의 웹카메라(20) 및 중앙관제시스템(40)에 브리지 기능이 내장된 AP(30)를 설치함으로써 이론적으로 거리 및 카메라 수에 관계없이 영상신호를 압축 전송하여 모니터링 할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템에 한정하여 설명하였으나 이는 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 보안 감시 시스템의 설치가 가능한 모든 기술 분야에 적용이 가능하다. 또한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기존의 시스템이 설치의 불편함과 공간확보, 공간굴곡 등으로 인하여제한되었던 것을 무선 전송방식을 기반으로 하는 무선랜을 활용함으로써 공간확보, 공간굴곡 등과 상관없이 설치가 용이한 잇점이 있다.
둘째, 브리지 기능이 내장된 AP를 설치하여 무제한적으로 카메라 설치가 가능함으로써 운전자, 객실의 승객 및 철도차량의 전·후부 등 철도차량의 여러 곳을 실시간으로 감시하여 범죄 및 테러에 대한 승객의 안전관리가 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 철도차량의 객실 내부 및 전·후단에 설치되어 운전자나 객실의 승객 및 철도차량의 전·후방을 촬영하고, 상기 촬영된 아날로그(Analog) 신호를 디지털(Digital) 신호로 변환하여 DSP(Digital Signal Process)에서 화상신호처리를 통해 비디오 신호로 출력하는 웹카메라(Web Camera);
    상기 웹카메라로부터 수신된 비디오 신호를 모니터링하여 철도차량의 운전자나 객실의 승객 및 철도차량의 전·후방에 이상이 있을시 이를 신속하게 통제하는 동시에 제어명령을 통해 상기 수신된 비디오 신호를 저장하고, 시스템 전체의 데이터 관리 및 저장공간의 효율적 운용을 제어하는 중앙관제시스템;
    상기 웹카메라 간 또는 상기 웹카메라와 중앙관제시스템 간에 데이터 통신을 무선 전송방식을 기반으로 수행하는 무선랜(Wireless LAN); 및
    상기 무선랜을 통한 데이터 통신이 가능하도록 상기 각각의 웹카메라 및 중앙관제시스템에 설치되어 커버리지 확장을 위한 중계 모드나 두 개 또는 다 수개의 웹카메라 사이의 브리지(Bridge) 모드로 사용되는 AP(Access Point)가 구비됨을 특징으로 하는 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 중앙관제시스템은,
    상기 웹카메라로부터 입력된 비디오 신호를 제어명령에 의해 1/4/8/16의 분할 화면으로 디스플레이 하거나, 특정 채널선택 및 순차 채널선택에 의해 디스플레이 하는 모니터; 및
    상기 웹카메라로부터 입력된 비디오 신호의 저장공간인 데이터베이스가 구비됨을 특징으로 하는 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 무선랜은,
    도달거리, 성능, 보안성 등을 고려하여 ISM(Industrial, Scientific, Medical) BAND인 2.4㎓ 대역에서의 분산 스펙트럼(Spread Spectrum) 방식이 사용됨을 특징으로 하는 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템.
KR1020030061035A 2003-05-12 2003-09-02 무선랜을 활용한 철도차량의 모니터링 시스템 KR20040098489A (ko)

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