KR20140023015A - Af 궤도회로장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 궤도회로 장치가 개시된다. 본 발명의 궤도회로 장치는 적어도 하나의 송신부, 적어도 하나의 수신부 및 감시부를 포함하여 구성되는 궤도회로 장치에 있어서, 상기 송신부는 외부장치로부터 수신하는 속도코드 신호에 따른 코드주파수와 미리 설정된 열차검지 주파수 및 차상신호주파수를 변조하여 송신신호를 출력하도록 구성되고, 상기 수신부는 현장장치로부터 수신하는 신호를 분석하고, 상기 분석결과에 따라 궤도계전기를 제어하도록 구성되고, 상기 감시부는 상기 송신부 또는 수신부로부터 수신한 신호의 상태정보를 표시하고 상기 상태정보를 상기 외부장치로 전달하도록 구성되고, 상기 미리 설정된 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수는 메모리에 디지털형태로 저장된 주파수들 중에서 선택되어 설정되는 것임을 특징으로 한다.

Description

AF 궤도회로장치{APARATUS FOR AUDIO FREQUENCY TRACK CIRCUIT}

본 발명은 열차자동운전제어장치의 지상설비에 해당하는 궤도회로장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 가청주파수 대역의 주파수를 이용하는 궤도회로장치에 관한 것이다.

궤도회로란 궤도를 전달매체로 이용하여 궤도의 양단에 송신회로와 수신회로를 연결, 전기회로를 구성하고, 차량의 차축에 의해 궤도가 단락되거나 레일의 절단으로 인한 장애등에 의해 송신신호가 수신기로 전달되지 않으면 궤도상에 열차가 존재함을 인식하고 신호기, 선로전환기, 연동장치 등 신호기기를 직접 또는 간접으로 제어할 목적으로 궤도에 설치하는 전기회로이다.

궤도회로의 윈리는 레일을 적당한 구간으로 구분하여 인접궤도 회로와 전기적으로 절연하기 위하여 궤도절연을 설치하고 궤도회로 내의 레일이음매 부분의 접속저항을 작게 하기 위하여 레빌본드로 접속한 다음 송전측에는 전원을 착전측에는 궤도계전기를 연결하여 전기회로를 구성한 것이다. 궤도회로 내에 열차가 없을 때에는 전원으로부터 흐르는 전류에 의해 계전기가 여자되고, 열차가 진입하면 차축에 의하여 궤도회로가 단락되므로 무여자된다. 한편, AF 궤도회로장치는 기존 궤도회로장치가 상용주파수나 DC BIAS를 사용하는데 반하여 가청주파수 대역의 주파수를 이용하여 궤도회로를 구성하는 것을 말한다.

종래의 궤도회로장치는 외부장치로부터 정보를 전달받는 방법으로 실선을 사용하고 있는데, 이는 복잡한 배선작업을 요구하며, 장애발생시 원인을 찾기도 어려운 문제가 있다. 또한 궤도회로장치별로 설치장소에 따라서 출력하는 궤도주파수의 크기가 다를 수 있는데, 종래의 궤도회로장치는 출력주파수를 용이하게 조정할 수 없는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 복잡한 배선이 필요하지 않고 출력 주파수를 용이하게 변경할 수 있는 궤도회로 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 적어도 하나의 송신부, 적어도 하나의 수신부 및 감시부를 포함하여 구성되는 궤도회로 장치에 있어서, 상기 송신부는 외부장치로부터 수신하는 속도코드 신호에 따른 코드주파수와 미리 설정된 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수를 변조하여 송신신호를 출력하도록 구성되고, 상기 수신부는 현장장치로부터 수신하는 신호를 분석하고, 상기 분석결과에 따라 궤도계전기를 제어하도록 구성되고, 상기 감시부는 상기 송신부 또는 수신부로부터 수신한 신호의 상태정보를 표시하고 상기 상태정보를 상기 외부장치로 전달하도록 구성되고, 상기 미리 설정된 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수는 메모리에 디지털형태로 저장된 주파수들 중에서 선택되어 설정되는 것임을 특징으로 하는 궤도회로 장치를 제공한다.

여기서, 상기 송신부는, 상기 메모리에 디지털형태로 저장된 주파수들 중에서 특정 주파수를 선택하여 열차검지 주파수 및 차상신호주파수를 설정할 수 있는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 적어도 하나의 송신부, 적어도 하나의 수신부 및 감시부를 포함하여 구성되는 궤도회로 장치에 있어서, 상기 궤도회로 장치는 고유의 식별번호를 가지며, 상기 송신부는 상기 식별번호가 부여된 속도코드를 외부장치로부터 직렬통신방식으로 수신하고, 상기 수신한 속도코드 신호에 따른 코드주파수와 미리 설정된 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수를 변조하여 송신신호를 출력하도록 구성되고, 상기 수신부는 현장장치로부터 수신하는 신호를 분석하고, 상기 분석결과에 따라 궤도계전기를 제어하도록 구성되고, 상기 감시부는 상기 송신부 또는 수신부로부터 수신한 신호의 상태정보를 표시하고 상기 상태정보를 상기 외부장치로 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 궤도회로 장치를 제공한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 궤도회로장치를 이용할 경우에는 외부장치와 궤도회로장치 간에 직렬통신방식, 즉 각 궤도회로장치별로 고유한 번지(식별번호)를 지정하여 통신으로 처리함으로써 외부장치와 연결되는 케이블을 없애고 1개의 통신라인으로 여러 개의 궤도회로장치에 정보를 전달할 수 있어서 장애를 예방하고 유지보수가 쉬워지며, 외부장치와 궤도회로장치 사이에 사용되는 각종 계전기가 필요 없게 되므로 설비비용을 줄일 수 있는 효과도 있으며, 송수신부를 이중계로 구성하여 중단없는 동작이 가능하다.

또한, 주파수 크기별로 주파수를 생성하고, 이를 디지털화하여 메모리에 저장하고 필요시마다 불러올 수 있도록 하여 궤도회로장치의 송신기에서 출력되는 주파수의 조정을 용이하게 할 수 있으며, 송신기의 송신 출력도 여러 단계까지 조정이 가능토록 하여 각 구간별로 출력을 조정하면서 설치할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로시스템의 개략적 구성을 보여주다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로 장치와 외부장치가 내부통신라인을 통해 연결되는 구성을 보여준다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로장치의 구성 및 구성요소간의 연결관계를 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로장치의 궤도주파수 설정을 위한 주파수를 생성하여 저장하는 과정을 보여주는 개념도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ∀연결되어∀ 있다거나 ∀접속되어∀ 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ∀직접 연결되어∀ 있다거나 ∀직접 접속되어∀ 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ∀포함하다∀ 또는 ∀가지다∀ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로시스템의 개략적 구성을 보여주다.

도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로 시스템은 궤도회로장치(10), 외부장치(20), 현장장치(30), 궤도계전기(40)와 연동하여 동작할 수 있다.

궤도회로장치(10)는 복수로 구성될 수 있으며, 각 궤도회로장치(10)에는 서로 구별할 수 있도록 고유의 식별번호가 부여될 수 있다. 이 식별번호는 외부장치(20)와의 통신시 사용될 수 있다.

외부장치(20)는 시스템으로 구성되는 연동장치와 계전기로 구성되는 속도코드 논리회로를 포함할 수 있으며, 현장장치(30)는 미니본드와 커플링유닛으로 구성될 수 있다.

또한, 외부장치(20)는 궤도회로장치(10)와 직렬통신 방식으로 연결되도록 구성될 수 있다. 이는, 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로 장치와 외부장치가 내부통신라인을 통해 연결되는 구성을 보여준다.

도 2를 참조하면, 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로 장치(10)가 외부장치(20)가 RS-422 통신방식으로 연결될 수 있으며, 외부장치(20)는 신호를 보낼 때 수신대상 궤도회로장치(10)의 식별번호를 실어보냄으로써, 각 궤도회로 장치(10)는 자신에게 보내지는 신호를 확인할 수 있도록 구성될 수 있다.

이와 같이, 각각의 궤도회로장치(10)별로 번지를 지정하여 통신으로 처리함으로써, 복잡한 배선을 제거하고, 외부장치(10)에서 1개의 통신라인만을 이용하여 여러 개의 궤도회로장치(10)에 정보를 전달할 수 있도록 하여 배선작업이 쉬워지고 장애발생의 소지가 감소할 수 있다.

특히, 외부장치(20)에서 통신으로 궤도회로장치(10)로 정보를 전달함으로써, 외부장치(20)와 궤도회로장치(10) 사이에 사용되는 각종 계전기가 삭제되어 설비비용이 줄어들 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로장치의 구성 및 구성 요소간의 연결관계를 보여주는 블록도이다.

도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로장치(10)는 수신부(100), 송신부(200) 및 감시부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로장치(10)의 세부 구성은 다음과 같이 설명될 수 있다.

송신부(100)는 외부장치(20)로부터 수신하는 속도코드에 따른 코드주파수와 미리 설정된 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수를 변조하여 변조신호를 출력하도록 구성될 수 있다.

이때, 외부장치(20)로부터 수신한 정보를 송신부(100)에서 분석하여 시간을 계산하여 계산된 시간에 맞게 출력을 하도록 할 수 있고, 이상이 발생하는 경우 출력 자체에 고장을 일으킴으로써 출력을 차단하도록 구성할 수도 있다. 즉, 출력한 신호를 피드백하여 전압레벨과 코드 주파수가 출력한 정보와 상이하면 송신신호를 출력하지 않고 장애처리를 하여 송신출력을 차단하도록 구성할 수 있다..

또한, 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수 출력을 조정하기 위하여 궤도회로장치의 메인보드에 딥스위치(Dip Switch)를 연결하여 이를 조작함으로써 메모리에 디지털형태로 저장된 주파수들 중에서 특정 주파수를 불러와서 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수로 설정할 수 있다. 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수를 소프트웨어적으로 조정할 수 있도록 구성하는 좀 더 상세한 구성은 후술하기로 한다.

한편, 각 궤도회로장치(10) 고유의 식별번호(ID)를 가질 수 있는데, 식별번호(ID)는 외부장치(20)로부터 내부통신라인(예를 들면 도 3을 통해 설명된 RS-422 통신방식)을 이용하여 속도코드 신호를 수신할 때 자신에게 보내지는 신호인지를 확인하여 수신할 수 있도록 이용될 수 있다. 예를 들면, 송신부(100)에서 수신하는 속도코드 정보에 식별번호(ID)를 지정하도록 구성함으로써 외부장치(20)에서는 이 식별번호를 이용하여 속도코드를 처리하도록 구성할 수 있으며, 별도의 LAN-422 컨버터 장비를 이용한 구성도 가능하도록 할 수 있다.

즉, 기존에는 외부장치에서 정보를 전달하는 방법으로 실선을 사용하고 있지만, 이와 달리, 각 궤도회로장치별로 번지(ID:식별번호)를 지정하여 통신으로 처리하여 연동장치에서 연결되는 케이블을 없애고 1개의 통신라인으로 여러 개의 궤도회로장치에 정보를 전달하도록 할 수 있다. 이는, 또한 연동장치와 궤도회로장치 사이에 사용되는 각종 계전기가 필요 없게 되므로 설비비용을 줄일 수도 있다.

또한 송신부(100)는 이중계 절체방식으로 구성될 수도 있다. 예를 들면, 하드웨어 고정 방식 및 통신방식 모두를 사용하여 구성하고, 둘 중 하나라도 고장이 발생하면 절체하도록 구성할 수 있다.

수신부(200)는 현장장치(30)로부터 수신하는 신호의 열차검지 주파수, 차상신호주파수 및 코드주파수 성분을 분석하고, 그 분석결과에 따라 궤도계전기(40)를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 수신부(200)는 현장장치(30)를 통하여 입력된 신호의 열차검지 주파수, 차상신호주파수 및 코드주파수 성분을 송신부(100)에서 출력한 신호와 비교하여 일치 여부를 판단하고, 그 판단결과에 따라 궤도계전기(40)를 제어할 수 있다.

또한 수신부(200)는 이중계 병렬방식으로 구성될 수도 있다. 두 개의 수신부를 병렬 사용하도록 하고 두 개의 신호를 분석하여 하나의 수신부가 고장이라면 정상인 수신부를 이용하여 운영을 하고, 두 개의 수신부가 모두 정상이라면 안전측 동작을 우선하는 방식으로 동작하도록 구성할 수 있다.

감시부(300)는 송신부(100) 또는 수신부(200)로부터 수신한 열차검지 주파수, 차상신호주파수 및 코드주파수의 상태정보를 표시하고 상태정보를 직렬통신 방식으로 외부장치(20)로 전달하도록 구성될 수 있다.

특히, 감시부(300)는 송신부(100)와 수신부(200)로부터 수신한 정보 중 필요한 정보는 LCD 화면에 표시를 하고 그 외 정보는 저장장치에 저장을 하여 필요시 불러서 사용하도록 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도회로장치의 궤도주파수 설정을 위한 주파수를 생성하여 저장하는 과정을 보여주는 개념도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 궤도주파수 설정을 한 과정은 다음과 같이 설명될 수 있다.

먼저, 송신부에서 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수의 출력을 자유로이 조정할 수 있도록, 별도의 주파수 생성 프로그램을 이용하여 주파수를 생성한다(도 4의 a). 이와 같이 생성된 주파수를 디지털화(도 4의 b)하여 주파수 크기별로 메모리에 저장하고, 필요한 크기의 주파수 성분을 불러옴으로써, 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수 신호 출력을 조정하도록 할 수 있다.

이때, 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수 신호 출력을 조정하는 방식은 딥스위치를 사용하는 방식으로 구성하여 송신출력을 간편하게 할 수도 있다. 이와 같이 구성함으로써, 어느 구간의 궤도회로장치라도 호환이 가능하다. 예를 들면, 각각의 송신출력을 32단계로 조정하여 출력할 수 있도록 구성하는 경우, 각각의 단계는 내부 프로그램을 이용하여 플래시 메모리에 저장하여 필요 시 불러서 사용하도록 구성할 수 있다.

이와 같이, 송신기의 주파수 출력을 소프트웨어로 조정할 수 있도록 함으로써, 동일하게 제작된 제품을 이용하여 주파수가 서로 다른 여러 개 구간에 적용할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 궤도회로 장치
100 송신부
200 수신부
300 감시부
20 외부장치(연동장치)
30 현장장치
40 궤도계전기
30 제2 손잡이

Claims (11)

1. 적어도 하나의 송신부, 적어도 하나의 수신부 및 감시부를 포함하여 구성되는 궤도회로 장치에 있어서,
   상기 송신부는 외부장치로부터 수신하는 속도코드 신호에 따른 코드주파수와 미리 설정된 열차검지 주파수 및 차상신호주파수를 변조하여 송신신호를 출력하도록 구성되고,
   상기 수신부는 현장장치로부터 수신하는 신호를 분석하고, 상기 분석결과에 따라 궤도계전기를 제어하도록 구성되고,
   상기 감시부는 상기 송신부 또는 수신부로부터 수신한 신호의 상태정보를 표시하고 상기 상태정보를 상기 외부장치로 전달하도록 구성되고,
   상기 미리 설정된 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수는 메모리에 디지털형태로 저장된 주파수들 중에서 선택되어 설정되는 것임을 특징으로 하는 궤도회로 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 송신부는,
   상기 메모리에 디지털형태로 저장된 주파수들 중에서 특정 주파수를 선택하여 열차검지 주파수 및 차상신호주파수를 설정할 수 있는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 궤도회로 장치.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 송신부에서,
   상기 열차검지 주파수 및 차상신호주파수를 설정할 수 있는 수단은 메인보드에 연결된 딥스위치(Dip Switch)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 궤도회로 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
   상기 디지털형태로 저장된 주파수는, 별도의 프로그램을 이용하여 생성된 주파수 성분을 크기에 따라 지정하여 불러올 수 있도록 메모리에 저장된 것임을 특징으로 궤도회로 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
   상기 궤도회로장치는 고유의 식별번호를 가지며,
   상기 송신부는 상기 식별번호가 부여된 속도코드를 상기 외부장치로부터 직렬통신방식으로 수신하는 것을 특징으로 하는 궤도회로 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 송신부는,
   하드웨어 고정방식과 통신방식으로 구성되는 이중계 절체 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 궤도회로 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 수신부는,
   현장장치를 통하여 입력된 신호의 열차검지 주파수, 차상신호 주파수 및 코드주파수 성분을 송신부에서 출력한 신호와 비교하여 일치 여부를 판단하고, 상기 판단결과에 따라 궤도계전기를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 궤도회로 장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 수신부는,
   이중계 병렬처리 방식으로 작동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 궤도회로 장치.
9. 적어도 하나의 송신부, 적어도 하나의 수신부 및 감시부를 포함하여 구성되는 궤도회로 장치에 있어서, 상기 궤도회로 장치는 고유의 식별번호를 가지며,
   상기 송신부는 상기 식별번호가 부여된 속도코드를 외부장치로부터 직렬통신방식으로 수신하고, 상기 수신한 속도코드 신호에 따른 코드주파수와 미리 설정된 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수를 변조하여 송신신호를 출력하도록 구성되고,
   상기 수신부는 현장장치로부터 수신하는 신호를 분석하고, 상기 분석결과에 따라 궤도계전기를 제어하도록 구성되고,
   상기 감시부는 상기 송신부 또는 수신부로부터 수신한 신호의 상태정보를 표시하고 상기 상태정보를 상기 외부장치로 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 궤도회로 장치.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 미리 설정된 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수는 메모리에 디지털형태로 저장된 주파수들 중에서 선택되어 설정되며,
    상기 송신부는 상기 메모리에 디지털형태로 저장된 주파수들 중에서 특정 주파수를 선택하여 열차검지 주파수 및 차상신호 주파수를 설정할 수 있는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 궤도회로 장치.
11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 디지털형태로 저장된 주파수는, 별도의 프로그램을 이용하여 생성된 주파수 성분을 크기에 따라 지정하여 불러올 수 있도록 메모리에 저장된 것임을 특징으로 궤도회로 장치.

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