WO2021194033A1 - 주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법 - Google Patents

주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2021194033A1
WO2021194033A1 PCT/KR2020/014632 KR2020014632W WO2021194033A1 WO 2021194033 A1 WO2021194033 A1 WO 2021194033A1 KR 2020014632 W KR2020014632 W KR 2020014632W WO 2021194033 A1 WO2021194033 A1 WO 2021194033A1
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WO
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train
cluster
ldu
information
sensing
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/014632
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English (en)
French (fr)
Inventor
채균
박지훈
박희범
Original Assignee
주식회사 이노벡스
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    • G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G06F3/1423—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units controlling a plurality of local displays, e.g. CRT and flat panel display
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/021—Measuring and recording of train speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L25/00—Recording or indicating positions or identities of vehicles or trains or setting of track apparatus
    • B61L25/02—Indicating or recording positions or identities of vehicles or trains
    • B61L25/023—Determination of driving direction of vehicle or train
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09F13/00—Illuminated signs; Luminous advertising
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    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a running train display system and method, and more particularly, by allowing all clusters to share sensing information for detecting the entrance of a train, display is possible even when a sensor is defective, and the number of sensors can be minimized.
  • a running train display system and method capable of removing image clipping, flow, and jogging phenomena.
  • the rotational display device displays an image while the viewer is fixed and the LED module rotates
  • the LED module is fixed and installed in a predetermined section and the LED module is based on the movement speed when the viewer moves by boarding the means of transportation.
  • a technology for displaying an image by controlling a module is being studied.
  • an LDU LED Display Unit
  • FIG. 1 is a view showing a running train display system according to the prior art.
  • the driving train display system includes a plurality of LDUs 20 arranged in the horizontal direction.
  • Each LDU 20 is formed with a plurality of LEDs (not shown) arranged in a vertical direction, and each LED is provided to enable R, G, and B light emission.
  • the plurality of LDUs 20 are divided into clusters 10 for each predetermined number, for example, the LDUs 20 installed at a mileage corresponding to approximately 1 second in the constant speed section of the train 40 as one cluster 10 . are separated If the train 40 travels at a speed of 90 km/s at a speed of 90 km/s, it travels at 25 m per second, so if the LDU 20 is installed at an interval of 1 m, one cluster 10 includes 25 LDUs 20 . .
  • the sensing unit 11 detects it and transmits the sensing information to the LDU 20, and the LDU 20 receives the speed of the train 40 from the sensing information. and the traveling direction may be calculated, and the image data received from the main controller 30 may be displayed based on the calculated train speed and traveling direction information.
  • the LDU 20 is controlled to display an image of one frame each.
  • the number of LEDs arranged one-dimensionally in the vertical direction in each LDU 20 becomes the number of pixels in the vertical direction in the frame, and the number of blinking times of the LEDs arranged one-dimensionally in the vertical direction becomes the number of pixels in the horizontal direction in one frame.
  • the number of the plurality of LDUs 20 arranged in the horizontal direction in one cluster 10 is the same as the number of frames of an image displayed for 1 second.
  • each cluster 10 is operated independently of each other, if sensing information is not normally generated due to a problem with a specific sensor, the cluster 10 becomes in a state in which it cannot display an image, and before the faulty sensor is normalized There is a problem that cannot be repaired.
  • FIG. 2 is a view for explaining the operation of the driving train display system according to the prior art.
  • the train speed and the traveling direction extracted by the time t1 detected by the sensor are determined, After a time t2 corresponding to the position at which the actual image 50 starts to be displayed, the image 50 is displayed. Since such a conventional method is implemented independently of each other based on the cluster 10 , a speed deviation and a position deviation corresponding to different clusters 10 occur, and the time at which the image 50 starts to be displayed is changed.
  • 3 is a view for explaining the image clipping phenomenon of the conventional running train display system.
  • the j+1th cluster 10 is an image (FIG. 3(b)) in which a part of the original image (FIG. 3(a)) is cut due to the position difference between the clusters 10. )) is displayed.
  • FIG. 4 is a view for explaining the image flow phenomenon of the conventional running train display system.
  • 5 is a view for explaining the jogging phenomenon of the conventional running train display system.
  • the present invention has been devised to solve the problems of the prior art, and by allowing all clusters to share the sensing information for detecting the entrance of a train, display is possible even when the sensor is defective, and the number of sensors can be minimized. It is an object of the present invention to provide a running train display system and method capable of removing image clipping, flow, and jogging phenomena.
  • the driving train display system includes: a main controller connected to an external network and providing control data and image data; a plurality of clusters each including a plurality of LDUs installed in a predetermined running section of a train, sequentially arranged according to a running direction of the train and configured to display an image based on the control data and the image data; and one or more sensing units connected to at least one of the plurality of LDUs and including one or more sensors that detect a train and output sensing information, wherein the sensing information, speed information of the train calculated from the sensing information, and progress It is characterized in that the driving information including at least one or more of the direction information is shared between the cluster in which the sensing unit outputting the sensing information is located and another cluster.
  • a traveling train display system each of the LDUs, a plurality of LEDs vertically arranged LED module; an LDU controller connected to the main controller to receive the control data and image data, and control the LED module to display an image; and a communication unit for receiving or transmitting the driving information.
  • the driving train display system may include: a first communication channel unit for transmitting and receiving the driving information through a first channel with an LDU in the same cluster; and a second communication channel unit for transmitting and receiving the driving information through a second channel between the LDUs of the adjacent cluster.
  • a traveling train display system includes: a first communication channel line that connects between LDUs in the same cluster and is provided to transmit and receive the traveling information through the first channel; and a second communication channel line that connects between LDUs of adjacent clusters and is provided to transmit and receive the driving information through the second channel.
  • the LDU transmitting the driving information to an adjacent cluster among the plurality of LDUs in the cluster is controlled to operate in an output mode by the second communication channel unit, and one of the plurality of LDUs in the cluster is controlled to operate in an output mode.
  • the LDU receiving the driving information from the adjacent cluster may be controlled such that the first communication channel unit operates in an output mode and the second communication channel unit operates in an input mode.
  • the first communication channel unit of the LDU connected to the sensing unit and receiving the sensing information operates in an output mode to share the sensing information with other LDUs
  • the first communication channel unit of the LDU may be controlled to operate in an input mode
  • each of the plurality of LDUs starts a display after a predetermined expression start time has elapsed from a reference time, and the predetermined expression start time is a reference position corresponding to the reference time. It can be calculated from the distance of the corresponding LDU separated from and the speed information of the train.
  • the reference time may be a time when the sensing of the train is completed by the sensing unit.
  • the reference time is the time when the last LDU of the cluster located at the rear according to the traveling direction of the train starts to display.
  • the sensing unit includes first and second sensors, and each of the sensing information by the first and second sensors has different pulse widths between the sensing unit and the LDU or between the LDU and the LDU. can be transmitted between the sensing unit and the LDU and the LDU.
  • the sensing unit includes first and second sensors, and each of the sensing information by the first and second sensors is digital data having different values between the sensing unit and the LDU. , or between LDUs.
  • the LDU control unit may calculate at least one of an entry time, a speed, and a traveling direction of a train from the sensing information provided from the sensing unit.
  • a traveling train display method includes the steps of transmitting the control data and image data from the main control unit to the plurality of LDUs in the traveling train display method using a traveling train display system. ; detecting that the train enters any one of a plurality of clusters installed in the predetermined driving section; Sharing the driving information including at least one of the sensing information for detecting the train, the speed information of the train calculated from the sensing information, and the traveling direction information with the remaining clusters arranged in both directions along the traveling direction of the train ; and displaying an image based on the control data, image data, and driving information.
  • the step of displaying the image includes starting the display after a predetermined expression start time has elapsed from a reference time, wherein the predetermined expression start time is the reference time It can be calculated from the distance of the LDU separated from the reference position corresponding to and the speed information of the train.
  • the reference time for a cluster in which the train is sensed among the plurality of clusters may be a time when the detection of the train is completed.
  • the reference time may be a time when the last LDU of a cluster located at the rear according to the traveling direction of the train starts displaying.
  • the driving train display system and method according to the present invention has the effect of enabling the display in the corresponding cluster even when the sensor is defective by allowing all clusters to share the sensing information for detecting the entrance of the train.
  • the traveling train display system and method according to the present invention has the effect of minimizing the number of sensors by allowing all clusters to share the sensing information for detecting the entrance of the train.
  • the traveling train display system and method according to the present invention allows all clusters to share the sensing information for detecting the entrance of the train and resets the reference position for the start of the image, thereby eliminating the cutting, flow and jogging phenomenon of the image. can have an effect.
  • FIG. 1 is a view showing a running train display system according to the prior art.
  • FIG. 2 is a view for explaining the operation of the driving train display system according to the prior art.
  • 3 is a view for explaining the image clipping phenomenon of the conventional running train display system.
  • FIG. 4 is a view for explaining the image flow phenomenon of the conventional running train display system.
  • 5 is a view for explaining the jogging phenomenon of the conventional running train display system.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a running train display system according to the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating in detail an LDU according to the present invention.
  • FIG. 8 is a view for explaining the flow of travel information between a plurality of LDUs according to the traveling direction of the train.
  • FIG. 9 is a view for explaining the operation of the running train display system according to the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an operation in which sensing information is shared according to a traveling direction of a train in the traveling train display system according to the present invention.
  • 11 is a view for explaining an image clipping phenomenon in a running train display system.
  • FIG. 12 is a view for explaining the principle of improving the image clipping phenomenon in the running train display system according to the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an operation for improving the image clipping phenomenon in the running train display system according to the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing the result of improving the image clipping phenomenon in the driving train display system according to the present invention.
  • the display system of the present invention is applied to a running train, but the application target is not limited thereto and can be applied to general transportation.
  • the installation place of the running train display system according to the present invention is not limited to a tunnel, and it can be installed in any section in which the train runs.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a running train display system according to the present invention.
  • the traveling train display system is connected to an external network and provided with a main control unit 300 providing control data and image data, and installed in a predetermined running section of a train 400 ,
  • a plurality of clusters 100 each including a plurality of LDUs 200 that are sequentially arranged according to the driving direction of 400 and configured to display images based on control data and image data, and among the plurality of LDUs 200 .
  • It may be configured to include one or more sensing units 110 connected to at least one and including one or more sensors that detect the train 400 and output sensing information.
  • the speed and the traveling direction of the train 400 may be calculated from the sensing information output from the sensing unit 110 .
  • the traveling train display system according to the present invention includes a sensing unit ( It is characterized in that it shares not only the LDU 200 in the cluster 100 in which the 110 is located but also the LDUs 200 of the other cluster 100 .
  • the main control unit 300 is a component that is connected to an external network such as an Internet network and is responsible for the operation and management of the traveling train display system of the present invention, and controls data and image data for controlling the operation of the LDU 200 . It is transmitted to the LDU (200).
  • the main controller 300 and the LDU 200 may be connected to at least one of wired and wireless.
  • the sensing unit 110 is a component that detects the train 400 entering the cluster 100 , and may be connected to a part of the LDU 200 constituting the cluster 100 .
  • the number of sensors constituting the sensing unit 110 is not limited, here, for convenience of description, a case in which there are two sensors is limited.
  • the speed of the train 400 can be calculated using the time difference between the two sensors detecting the train 400, and the two sensors
  • the traveling direction of the train 400 can be known by using the sequence of detecting the train 400 .
  • the two sensors may be connected to any one of the LDUs 200 of the cluster 100 , but may be respectively connected to the two LDUs 200 , and the number and location thereof are not limited.
  • Sensing information that the sensing unit 110 detects the train 400 is shared with the LDU 200 in the cluster 100 through the first communication channel line 243, and using the second communication channel line 244 It is shared with other clusters 100 .
  • the information shared within the cluster 100 and between the clusters 100 may be sensing information, but it is the speed information and travel direction information of the train 400 calculated from the sensing information, or driving including at least one such information. may be information.
  • the LDU 200 is a component that displays an image based on the driving information of the train 400 and the control data and image data received from the main controller 300 , and is a train in a predetermined driving section in which the train 400 travels.
  • a plurality of 400 are sequentially arranged along the running direction. Since the section in which the LDU 200 is installed is sufficient as long as the side wall of the track on which the train 400 travels, the installation location is not limited, but it may be preferable to install it in the tunnel in consideration of visibility and convenience of installation.
  • the plurality of LDUs 200 are divided into clusters 100 for each predetermined number and controlled. It may be determined by the number of displays that can be displayed in one second.
  • the train 400 travels at a speed of 90 km/s at a speed of 90 km/s, it travels at 25 m per second, so if the LDU 200 is installed at an interval of 1 m, one cluster 100 may consist of 25 LDUs 200 .
  • the sensing unit 110 detects it and transmits the sensing information to the LDU 200, and the LDU 200 receives the speed of the train 400 from the sensing information. and the traveling direction may be calculated, and the image data received from the main controller 300 may be displayed based on the calculated train speed and traveling direction information.
  • the LDU 200 is controlled to display an image of one frame, respectively.
  • Each LDU 200 includes an LED module 210 composed of LEDs 211 arranged one-dimensionally in a vertical direction, wherein the number of LEDs 211 becomes the number of pixels in the vertical direction in the frame, and the vertical direction The number of blinks of the one-dimensionally arranged LED 211 becomes the number of pixels in the horizontal direction in one frame. Also, as described above, the number of the plurality of LDUs 200 arranged in the horizontal direction in one cluster 100 is the same as the number of frames of an image displayed for 1 second.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating in detail the LDU 200 according to the present invention.
  • each of the LDU 200 constituting the traveling train display system according to the present invention is connected to the LED module 210 in which a plurality of LEDs 211 are vertically arranged, and the main controller 300, and an LDU control unit 230 for receiving control data and image data, and controlling the LED module 210 to display an image, and a communication unit 240 for receiving or transmitting driving information from another LDU 200 do it with
  • the LED module 210 is configured to include a plurality of LEDs 211 that are controlled to blink in order to display a screen.
  • the LEDs 211 are arranged one-dimensionally in the vertical direction, and the number of the LEDs 211 is the number of pixels in the vertical direction on the screen, and the number of blinking of the LED 211 is the number of pixels in the horizontal direction in one frame.
  • the LDU control unit 230 is a component that controls the display operation of the LDU 200 , and receives control data and image data from the main control unit 300 to drive the LED module 210 according to the LED driving unit 220 . can control In addition, the LDU control unit 230 may receive sensing information directly from the sensing unit 110 , or may receive sensing information or driving information from another LDU 200 connected to the sensing unit 110 .
  • the LDU control unit 230 transmits, to the other LDU 200, driving information including at least one or more sensing information received from the sensing unit 110, train speed information calculated from the sensing information, and traveling direction information, or Driving information received from another LDU 200 may be transmitted to the LDU 200 of the adjacent cluster 100 .
  • the LDU controller 230 may be connected to the LDU controller 230 of another LDU 200 through the data line 231 .
  • the control data and image data received from the main controller 300 are transmitted to all LDU controllers 230 in the same cluster 100 .
  • the sensing information received from the sensing unit 110 is transmitted to another LDU control unit 230 in the same cluster 100 through the communication unit 240, or Alternatively or additionally, speed information and travel direction information of the train 400 may be calculated based on the sensing information and transmitted to another LDU control unit 230 in the same cluster 100 .
  • the communication unit 240 is a component having a function of receiving or transmitting driving information from another LDU 200 , and a first communication channel unit 241 that communicates with a first channel through a first communication channel line 243 . and a second communication channel unit 242 that communicates through the second channel through the second communication channel line 244 .
  • the first communication channel unit 241 is used to transmit/receive driving information to and from other LDUs 200 in the same cluster 100
  • the second communication channel unit 242 is used to transmit and receive driving information to and from other LDUs 200 in the adjacent cluster 100 .
  • a detailed description of the communication unit 240 will be described below with reference to FIG. 8 .
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the flow of driving information between a plurality of LDUs 200 according to the traveling direction of the train 400 .
  • the driving train display system includes a first communication channel line 243 provided to connect between LDUs 200 in the same cluster 100 to transmit and receive driving information through a first channel, and , may include a second communication channel line 244 provided to connect between LDUs 200 of adjacent clusters 100 to transmit and receive driving information through a second channel.
  • the first communication channel line 243 connects the first communication channel units 241 of the LDU 200 in the same cluster 100 to each other, and the second communication channel line 244 is the adjacent cluster 100 .
  • the second communication channel units 242 of the LDU 200 are connected to each other.
  • FIG 8( a ) shows the train 400 traveling in the first direction from left to right, and the train 400 in the sensing unit 110 connected to the first LDU (LDU #1) of the first cluster (cluster #1). ), the flow of driving information is shown.
  • the first LDU (LDU #1) outputs driving information through the first communication channel unit 241 and the first communication channel line 243, and the other LDUs in the same cluster 100 are The driving information is received through the first communication channel unit 241 .
  • the n-th LDU (LDU #n) of the first cluster (cluster #1) outputs driving information through the second communication channel unit 242 and the second communication channel line 244 , and a second cluster adjacent thereto
  • the first LDU (LDU #1) of (cluster #2) receives driving information through the second communication channel unit 242 .
  • the first LDU (LDU #1) of the second cluster (cluster #2) outputs driving information through the first communication channel unit 241, so that the other LDUs of the second cluster (cluster #2) also
  • the driving information may be received and shared through the first communication channel unit 241 and the first communication channel line 243 of the .
  • FIG. 8(b) shows that the train 400 travels in the second direction from the right to the left opposite to the first direction, and in the n-th LDU (LDU #n) of the m-th cluster (cluster #m).
  • LDU #n the n-th LDU
  • cluster #m the n-th LDU
  • the flow of driving information is shown when the connected sensing unit 110 detects the train 400 .
  • the n-th LDU (LDU #n) of the m-th cluster (cluster #m) outputs driving information through the first communication channel unit 241 and the first communication channel line 243 and Another LDU in the same cluster 100 receives the driving information through the first communication channel unit 241 .
  • the first LDU (LDU #1) of the m-th cluster (cluster #m) outputs driving information through the second communication channel unit 242 and the second communication channel line 244 , and m-1 adjacent thereto
  • the n-th LDU (LDU #n) of the th cluster (cluster #m-1) receives driving information through the second communication channel unit 242 .
  • the n-th LDU (LDU #n) of the m-1 th cluster (cluster #m-1) outputs driving information through the first communication channel unit 241 to output the driving information of the m-1 th cluster (cluster #m-).
  • the other LDUs 200 of 1) may also receive and share driving information through each of the first communication channel unit 241 and the first communication channel line 243 .
  • the cluster Among the plurality of LDUs 200 of 100 the LDU 200 that transmits driving information to the adjacent cluster 100 may be controlled such that the second communication channel unit 242 operates in an output mode.
  • the first communication channel unit 241 operates in the output mode
  • the second communication channel The unit 242 may be controlled to operate in an input mode.
  • the first communication channel unit 241 operates in an output mode, and the first communication channel unit 241 of the remaining LDU 200 is input. mode can be controlled.
  • the first communication channel unit 241 of the LDU 200 that is connected to the sensing unit 110 among the LDUs 200 in the cluster 100 and receives the sensing information is the sensing information
  • the train calculated from the sensing information ( 400) operates in an output mode to share driving information including at least one speed information and at least one traveling direction information with another LDU 200
  • the first communication channel unit of the remaining LDUs 200 in the same cluster 100 241 may be controlled to operate in an input mode.
  • the first Each of the sensing information by the first and second sensors S1 and S2 may be provided by setting different pulse widths.
  • the first sensing information that the first sensor S1 detects the train 400 is output as a signal having a first pulse width
  • the second sensing information that the second sensor S2 detects the train 400 may be output as a signal having a second pulse width.
  • the LDU 200 receiving the first and second sensing information identifies the sensing information by the first sensor S1 and the sensing information by the second sensor S2 by comparing it with a preset pulse width to train ( The time at which the 400) entered, the speed of the train, and the traveling direction of the train 400 may be grasped.
  • the traveling train display system transmits sensing information between the sensing unit 110 and the LDU 200 , between the LDUs 200 within the cluster 100 , or between the cluster 100 and the cluster 100 .
  • each of the sensing information by the first and second sensors S1 and S2 may be set as digital data having different values and provided.
  • the first sensing information that the first sensor S1 detects the train 400 is output as digital data having a first value
  • the second sensing information that the second sensor S2 detects the train 400 may be output as digital data having a second value.
  • the LDU 200 receiving the first and second sensing information identifies the sensing information by the first sensor S1 and the sensing information by the second sensor S2 by comparing the digital data with a preset data value. Accordingly, the time at which the train 400 entered, the speed of the train, and the direction of travel of the train can be grasped.
  • FIG. 9 is a view for explaining the operation of the running train display system according to the present invention.
  • the traveling train display system is configured to include m clusters 100 each including a plurality of LDUs 200 .
  • the sensing unit 110 of the first cluster detects the train 400 based on the traveling direction of the train 400
  • the driving information based thereon is transferred to another cluster 100 along the traveling direction of the train 400 .
  • the driving information generated in the cluster #2 is transferred to the cluster # 2 is transmitted to the front and rear, so that all the clusters 100 share the driving information of the train 400 .
  • 10 is a diagram illustrating an operation in which sensing information (driving information) is shared according to the traveling direction of the train 400 in the traveling train display system according to the present invention.
  • 10( a ) shows an operation in which driving information is shared when the train 400 travels in the first direction from left to right
  • FIG. 10( b ) shows the train 400 moves in the opposite direction to the first direction.
  • An operation in which the driving information is shared during driving in the second direction from the right to the left is illustrated.
  • driving information according to the sensing information is shared with the entire cluster 100 along the first direction, which is the traveling direction of the train 400 .
  • driving information is shared between the LDUs 200 in the cluster 100 by the first communication channel unit 241 in charge of the first channel, and the LDUs 200 located in the adjacent cluster 100 are
  • Driving information is shared by the second communication channel unit 242 in charge of the two channels.
  • the driving information according to the sensing information generated by the sensing unit 110 of the second cluster is forward and backward, that is, in both directions, with the second cluster as the center. are shared A case in which the train 400 is further detected by the remaining clusters 100 is the same as described above.
  • driving information according to the sensing information is the traveling direction of the train 400. It is shared by the entire cluster 100 along the second direction.
  • driving information is shared between the LDUs 200 in the cluster 100 by the first communication channel unit 241 in charge of the first channel, and the LDUs 200 located in the adjacent cluster 100 are
  • Driving information is shared by the second communication channel unit 242 in charge of the two channels.
  • the driving information according to the sensing information generated by the sensing unit 110 of the n-1 cluster is forward and rearward with respect to the n-1 cluster, That is, driving information is shared in both directions.
  • a case in which the train 400 is further detected by the remaining clusters 100 is the same as described above.
  • the number of sensors can be reduced in order to reduce costs. have.
  • the update interval for the driving information of the train 400 is increased, and image clipping, image flow, jogging, etc. may occur according to a change in train speed or an error in an image start position.
  • 11 is a view for explaining an image clipping phenomenon in a running train display system.
  • first and second sensors S1 and S2 are installed in the first cluster (cluster #1) to detect the entrance of the train 400 .
  • the speed and the traveling direction of the train 400 are calculated based on the sensed sensing information, and based on this, the display start time t2 for starting the display in the LDU 200 is determined. For example, the distance at which the LDU #i is separated from the second sensor S2 is converted into time t2(#i), and the time for the train 400 to arrive at the corresponding position is calculated and the display starts.
  • the display start time is t2(#1), t2(#2), ... , t2(#i), ... If the entire system is configured as one sensor data communication as above, when the LDU 200 becomes more than a certain number due to an error between the size of t2 and the reference clock, the position where the image is displayed is different from the desired position. The display starts from the position and the screen is cut off or shaken. Therefore, a separate solution is required to ensure the screen position even when the sensing information is shared as a whole.
  • FIG. 12 is a view for explaining the principle of improving the image clipping phenomenon in the running train display system according to the present invention.
  • each of the plurality of LDU 200 starts the display after a predetermined expression start time t2 has elapsed from the reference time, but the predetermined expression start time (t2) may be calculated from the distance of the LDU 200 separated from the reference position corresponding to the reference time and the speed information of the train 400 .
  • the reference time for calculating the expression start time t2 is the detection of the train 400 by the sensing unit 110 . It may be a completed time, that is, a time when the second sensor S2 detects the train 400 .
  • the reference time for calculating the expression start time t2 is the cluster before the corresponding cluster, that is, the last LDU of the cluster located immediately behind according to the traveling direction of the train 400 .
  • 200 may be a time point at which the display starts. 12, assuming that each cluster consists of n LDUs 200, the first LDU of cluster #2, that is, LDU #n+1, is the last LDU of cluster #1, which is the previous cluster.
  • the display start time t2 (#n+1) is calculated based on the time when LDU #n, which is the LDU #n, started displaying.
  • LDU #n+2 is the display start time of LDU #n, the last LDU of cluster #1.
  • An image may be displayed using the expression start time t2 (#n+2) calculated based on .
  • the position error of the screen caused by the error between the size of the existing display start time t2 calculated from the time when the sensing unit 110 detects the train 400 and the reference clock is reduced by the size of t2 for each cluster. error can be reduced.
  • each cluster may need to separately receive information on when the last LDU of the previous cluster starts to display.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an operation for improving the image clipping phenomenon in the running train display system according to the present invention.
  • the reference time at which the display start time t2 (#n+1) at which the first LDU (LDU #n+1) belonging to cluster #j+1 starts to display the image is calculated is the second sensor S2 .
  • cluster #j must provide information that LDU #n starts display to cluster #j+1, and LDU #n+1 of cluster #j+1 is based on the time when the last LDU of cluster #n started displaying. After the display start time t2 (#n+1) has elapsed, the image display is started.
  • the time at which the image of each cluster starts to be expressed is, in the case of the pre-improvement image display start time 520, the error with respect to the normal image display start time 510 as the cluster is further away from the reference position gradually increases. accumulate and grow
  • the reference time for calculating the expression start time t2 is set as the time when the last LDU of the cluster located immediately behind the previous cluster of the corresponding cluster, that is, according to the traveling direction of the train 400, started the display
  • the improved The image display start time has an effect that the size of the error is not accumulated and is limited to the error range within one cluster.
  • the driving train display method includes the steps of transmitting control data and image data from the main control unit 300 to the plurality of LDUs 200 . and detecting that the train 400 enters any one cluster 100 among a plurality of clusters 100 installed in a predetermined driving section, and sensing information for detecting the train 400, from the sensing information Sharing the driving information configured including at least one of the calculated speed information and the traveling direction information of the train 400 with the remaining clusters 100 arranged in both directions along the traveling direction of the train 400 and , and displaying an image based on the shared driving information, control data, and image data.
  • the step of displaying the image includes starting the display after a predetermined expression start time has elapsed from the reference time, and the predetermined expression start time is the LDU 200 spaced apart from the reference position corresponding to the reference time.
  • the reference time may be the time when the detection of the train 400 is completed for the cluster 100 in which the train 400 is sensed, and for other clusters 100, the train 400 is detected at the rear according to the traveling direction of the train 400. It may be the time when the last LDU 200 of the located cluster 100 starts to display.
  • the traveling train display system and method according to the present invention allows all clusters 100 to share the sensing information for detecting the entrance of the train 400, so that even when the sensor is defective, the corresponding cluster There is an effect of enabling the display at (100).
  • the traveling train display system and method according to the present invention has the effect of minimizing the number of sensors by allowing all clusters 100 to share sensing information for detecting the entrance of the train 400 .
  • the traveling train display system and method according to the present invention allows all clusters 100 to share the sensing information for detecting the entrance of the train 400 and resets the reference position for starting the image, thereby cutting the image, the flow And there is an effect that can remove the jogging phenomenon.
  • LED 220 LED driving unit
  • LDU control unit 231 data line

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Abstract

본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법은, 열차의 소정 주행구간에 설치되고, 열차의 주행방향에 따라 순차적으로 배치되어 제어 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 영상을 디스플레이하도록 구성된 복수의 LDU를 각각 포함하는 복수의 클러스터와, 복수의 LDU 중 적어도 하나에 연결되고, 열차를 감지하여 센싱정보를 출력하는 하나 이상의 센서를 포함하는 하나 이상의 센싱부를 포함하고, 센싱정보, 및 그 센싱정보로부터 산출된 주행정보가 전체 클러스터의 LDU로 공유되는 것을 특징으로 한다.

Description

주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법
본 발명은 주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열차의 진입을 감지한 센싱정보를 모든 클러스터가 공유하게 함으로써, 센서 불량시에도 디스플레이가 가능하고, 센서의 수량을 최소화시킬 수 있을 뿐 아니라 영상의 잘림, 흐름 및 조깅(jogging) 현상을 제거할 수 있는 주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법에 관한 것이다.
종래에 LED의 잔상을 이용한 디스플레이 장치들이 많이 개발되었다. 그 중에는 LED 모듈을 원형 또는 원통형으로 회전시키고 그 잔상을 이용하여 영상을 디스플레이할 수 있는 회전형 디스플레이 장치가 있다. 이와 같이 LED 모듈을 회전시키면서 그 잔상을 이용하는 회전형 디스플레이 장치는 회면의 크기에 비하여 소량의 LED로 구현할 수 있기 때문에 비용 및 배선의 복잡성을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
상술한 회전형 디스플레이 장치는 시청자가 고정되고 LED 모듈이 회전하면서 영상을 디스플레이하는 반면에 최근에는 소정의 구간에 LED 모듈을 고정·설치하고 시청자가 교통 수단에 탑승하여 이동할 때 이동 속도를 기반으로 LED 모듈을 제어함으로써 영상을 디스플레이하는 기술이 연구되고 있다.
일 예로서, 지하철 또는 열차가 주행하는 터널 벽면에 일정 간격으로 LDU(LED Display Unit)을 배치하고 열차가 지나갈 때 그 속도와 영상 데이터에 기반하여 LDU의 LED를 점멸함으로써 지하철 또는 열차에 탑승한 승객에게 영상을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 주행 열차 디스플레이 시스템 수평 방향으로 배치된 복수의 LDU(20)가 포함되어 구성된다. 각각의 LDU(20)는 수직 방향으로 배열된 복수의 LED(미도시)가 형성되며 각각의 LED는 R,G,B 발광이 가능하도록 구비된다. 복수의 LDU(20)는 소정의 개수마다 클러스터(10)로 구분되며, 예컨대 열차(40)의 정속구간에서 대략 1초에 해당하는 주행거리에 설치된 LDU(20)가 하나의 클러스터(10)로 구분된다. 만약 열차(40)가 시속 90km/s의 속도로 주행하는 경우 초당 25m를 주행하므로 LDU(20)가 1m의 간격으로 설치되는 경우에 하나의 클러스터(10)에는 25개의 LDU(20)가 포함된다.
주행 열차 디스플레이 시스템이 설치된 설치구간에 열차(40)가 진입하면 센싱부(11)에서 이를 감지하여 센싱정보를 LDU(20)에 전송하고, LDU(20)는 센싱정보로부터 열차(40)의 속도와 진행방향을 산출할 수 있고, 산출된 열차 속도 및 진행방향 정보를 기초로 메인 제어부(30)로부터 수신받은 영상 데이터를 표출할 수 있다.
LDU(20)는 각각 한 프레임의 영상을 디스플레이하도록 제어된다. 각각의 LDU(20)에서 수직 방향으로 1차원 배열된 LED의 수는 프레임 내의 수직 방향의 화소의 수가 되며, 수직 방향으로 1차원 배열된 LED의 점멸 횟수는 한 프레임 내의 수평 방향의 화소의 수가 된다. 또한, 상술한 바와 같이 하나의 클러스터(10) 내에서 수평 방향으로 배치된 복수의 LDU(20)의 개수는 1초 동안 디스플레이되는 영상의 프레임 개수와 동일하다.
따라서, 열차(40)가 지나는 짧은 시간동안 수직 방향으로 배열된 LDU(20)의 LED가 점멸됨에 따라 시각의 잔상 효과에 따라 마치 하나의 프레임의 화면이 디스플레이되는 것으로 인식될 수 있다.
그러나, 도 1에 따르면, 종래에는 각 클러스터(10)별로 별도의 센싱부(11)를 보유하여 열차(40)의 이동에 따라 독립적으로 동작하는 형태이다. 따라서, 각각의 클러스터(10)가 서로 독립적으로 운영됨에 따라서 특정 센서의 문제로 센싱정보가 정상적으로 발생하지 않을 경우 해당 클러스터(10)는 영상을 디스플레이 하지 못하는 되지 않는 상태가 되어 고장 센서가 정상화되기 전에는 복구가 불가능한 문제가 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 열차(40)의 이동에 따라 센서(S1, S2)가 이를 감지하고 디스플레이하기 위하여 종래의 경우는 센서가 감지하는 시간 t1에 의해 추출되는 열차 속도와 진행방향이 결정되고, 실제 영상(50)이 표출되기 시작하는 위치에 대응되는 시간 t2가 지난 후에 영상(50) 표출이 시작된다. 이와 같은 종래 방식은 클러스터(10) 기준으로 서로 독립적으로 구현되기 때문에 각기 다른 클러스터(10)에 해당되는 속도 편차 및 위치 편차가 발생하고 영상(50) 표출이 시작되는 시점이 달라지게 된다.
다시 말하면, j 번째 클러스터(10)에 의해 디스플레이되는 영상(50)의 위치와 j+1 번째 클러스터(10)에 의해 디스플레이되는 영상(50)의 위치는 차이가 발생한다. 이에 따라 영상(50)이 잘리는 영상잘림 현상이 발생하고, 열차(40)의 속도에 따라 영상(50)의 위치가 이동하여, 특히 열차(40)가 일정한 속도가 아닌 가속 또는 감속을 할 경우에는 영상 흐름으로 인한 조깅(jogging) 현상이 발생하는 문제가 있다.
도 3은 종래의 주행 열차 디스플레이 시스템이 갖는 영상 잘림 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상술한 바와 같이 클러스터(10) 간의 영상의 위차 편차에 의하여 j+1 번째 클러스터(10)는 원본영상(도 3(a))에 대해서 일부분이 잘린 영상(도 3(b))이 디스플레이되는 문제가 있다.
도 4는 종래의 주행 열차 디스플레이 시스템이 갖는 영상 흐름 현상을 설명하기 위한 도면이다.
주행 열차 디스플레이 시스템이 설치된 구간에서 열차(40)가 가속 또는 감속하게 되는 경우에는 화면이 열차(40)의 주행방향을 따라 전방 또는 후방으로 흐르는 영상 흐름 현상이 발생한다.
도 5는 종래의 주행 열차 디스플레이 시스템이 갖는 조깅 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 5(a)와 같은 정상적인 영상 표출 위치에서 영상 흐름이 발생하면 그 흐름 위치가 누적되어 도 5(b)와 같이 영상이 표출되는 위치가 정상 영상보다 간격이 점차적으로 커지게 된다. 이 때 새로운 클러스터(10)의 센싱부(11)에 의하여 열차(40)의 속도 및 센서의 위치가 업데이트되면서 도 5(c)와 같이 화면이 초기 위치로 복귀하는 과정에서 조깅 현상이 발생하는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 열차의 진입을 감지한 센싱정보를 모든 클러스터가 공유하게 함으로써, 센서 불량시에도 디스플레이가 가능하고, 센서의 수량을 최소화시킬 수 있을 뿐 아니라 영상의 잘림, 흐름 및 조깅 현상을 제거할 수 있는 주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 외부 네트워크와 연결되고, 제어 데이터 및 영상 데이터를 제공하는 메인 제어부; 열차의 소정 주행구간에 설치되고, 상기 열차의 주행방향에 따라 순차적으로 배치되어 상기 제어 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 영상을 디스플레이하도록 구성된 복수의 LDU를 각각 포함하는 복수의 클러스터; 및 상기 복수의 LDU 중 적어도 하나에 연결되고, 열차를 감지하여 센싱정보를 출력하는 하나 이상의 센서를 포함하는 하나 이상의 센싱부를 포함하고, 상기 센싱정보, 상기 센싱정보로부터 산출된 열차의 속도정보 및 진행방향 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성된 주행정보가 상기 센싱정보를 출력한 센싱부가 위치한 클러스터 및 다른 클러스터로 공유되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 상기 LDU 각각은, 복수의 LED가 수직으로 배열된 LED 모듈; 상기 메인 제어부와 연결되어 상기 제어 데이터 및 영상 데이터를 수신하고, 상기 LED 모듈이 영상을 디스플레이 하도록 제어하는 LDU 제어부; 및 상기 주행정보를 수신하거나 송신하는 통신부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 상기 통신부는, 동일 클러스터 내의 LDU와의 사이에서 제1 채널로 상기 주행정보를 송수신하는 제1 통신채널부; 및 인접 클러스터의 LDU와의 사이에서 제2 채널로 상기 주행정보를 송수신하는 제2 통신채널부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 동일 클러스터 내의 LDU 사이를 연결하며, 상기 제1 채널로 상기 주행정보를 송수신하기 위하여 구비된 제1 통신채널 라인; 및 인접한 클러스터의 LDU 사이를 연결하며, 상기 제2 채널로 상기 주행정보를 송수신하기 위하여 구비된 제2 통신채널 라인을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 상기 클러스터의 복수의 LDU 중 인접 클러스터로 상기 주행정보를 송신하는 LDU는, 상기 제2 통신채널부는 출력모드로 동작하도록 제어되고, 상기 클러스터의 복수의 LDU 중 인접 클러스터로부터 상기 주행정보를 수신하는 LDU는, 상기 제1 통신채널부가 출력모드로, 상기 제2 통신채널부는 입력모드로 동작하도록 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 상기 센싱부와 연결되어 상기 센싱정보를 수신한 LDU의 제1 통신채널부는, 상기 센싱정보를 다른 LDU와 공유하기 위하여 출력모드로 동작하고, 동일 클러스터 내의 나머지 LDU의 제1 통신채널부는 입력모드로 동작하도록 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 상기 복수의 LDU 각각은, 기준시간으로부터 소정의 표출시작 시간이 경과한 후에 디스플레이를 시작하되, 상기 소정의 표출시작 시간은, 상기 기준시간에 대응되는 기준위치로부터 이격된 해당 LDU의 거리 및 열차의 속도정보로부터 산출될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 상기 복수의 클러스터 중 센싱부와 연결된 LDU가 속한 클러스터에 대해서 상기 기준시간은 상기 센싱부에 의하여 열차의 감지가 완료된 시점일 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 상기 복수의 클러스터 중 센싱부와 연결된 LDU가 속하지 않은 클러스터에 대해서 상기 기준시간은 상기 열차의 주행방향에 따라 후방에 위치한 클러스터의 마지막 LDU가 디스플레이를 시작한 시점일 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 상기 센싱부는 제1 및 제2 센서를 포함하고, 상기 제1 및 제2 센서에 의한 센싱정보 각각은, 서로 다른 펄스폭으로 센싱부와 LDU 사이, 또는 LDU들 사이에서 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 상기 센싱부는 제1 및 제2 센서를 포함하고, 상기 제1 및 제2 센서에 의한 센싱정보 각각은, 서로 다른 값을 갖는 디지털 데이터로 센싱부와 LDU 사이, 또는 LDU들 사이에서 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 상기 LDU 제어부는 상기 센싱부로부터 제공된 센싱정보로부터 열차의 진입시각, 속도 및 진행방향 중 적어도 하나 이상을 산출될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 방법은, 주행 열차 디스플레이 시스템을 이용한 주행 열차 디스플레이 방법에 있어서, 상기 메인 제어부에서 상기 복수의 LDU로 상기 제어 데이터 및 영상 데이터를 송신하는 단계; 상기 열차가 상기 소정의 주행구간에 설치된 복수의 클러스터 중 어느 하나의 클러스터에 진입하는 것을 감지하는 단계; 상기 열차를 감지한 센싱정보, 상기 센싱정보로부터 산출된 열차의 속도정보 및 진행방향 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성된 주행정보를 열차의 주행방향을 따라 양방향으로 배치된 나머지 클러스터들과 공유하는 단계; 및 상기 제어 데이터, 영상 데이터 및 주행정보에 기초하여 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 방법은, 상기 영상을 디스플레이하는 단계는, 기준시간으로부터 소정의 표출시작 시간이 경과한 후에 디스플레이를 시작하는 단계를 포함하되, 상기 소정의 표출시작 시간은, 상기 기준시간에 대응되는 기준위치로부터 이격된 LDU의 거리 및 열차의 속도정보로부터 산출될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 방법은, 상기 복수의 클러스터 중 상기 열차가 감지된 클러스터에 대해서 상기 기준시간은 상기 열차의 감지가 완료된 시점일 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 방법은, 상기 복수의 클러스터 중 상기 열차가 감지되지 않은 클러스터에 대해서 상기 기준시간은 상기 열차의 주행방향에 따라 후방에 위치한 클러스터의 마지막 LDU가 디스플레이를 시작한 시점일 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법은, 열차의 진입을 감지한 센싱정보를 모든 클러스터가 공유하게 함으로써, 센서 불량시에도 해당 클러스터에서 디스플레이가 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법은, 열차의 진입을 감지한 센싱정보를 모든 클러스터가 공유하게 함으로써, 센서의 수량을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법은, 열차의 진입을 감지한 센싱정보를 모든 클러스터가 공유하게 하고 영상 시작을 위한 기준위치를 재설정함으로써, 영상의 잘림, 흐름 및 조깅 현상을 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 종래의 주행 열차 디스플레이 시스템이 갖는 영상 잘림 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 종래의 주행 열차 디스플레이 시스템이 갖는 영상 흐름 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 종래의 주행 열차 디스플레이 시스템이 갖는 조깅 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명에 따른 LDU를 세부적으로 도시한 블록도이다
도 8은 열차의 주행방향에 따라 복수의 LDU 사이에서 주행정보의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템에서 열차의 주행방향에 따라 센싱정보가 공유되는 동작을 도시한 도면이다.
도 11은 주행 열차 디스플레이 시스템에서 영상 잘림 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템에서 영상 잘림 현상을 개선하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템에서 영상 잘림 현상을 개선하는 동작을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템에서 영상 잘림 현상을 개선한 결과를 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하의 상세한 설명은 예시적인 것에 지나지 않으며, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것에 불과하다.
이하에서는 본 발명의 디스플레이 시스템을 주행하는 열차에 적용하여 설명하고 있으나, 적용 대상이 이에 한정되는 것은 아니며 일반적인 교통수단에도 적용가능하다. 또한, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은 그 설치장소가 터널에 한정되는 것은 아니며, 열차가 주행하는 임의의 구간에 설치하는 것이 가능하다.
도 6은 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템을 도시한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 외부 네트워크와 연결되고, 제어 데이터 및 영상 데이터를 제공하는 메인 제어부(300)와, 열차(400)의 소정 주행구간에 설치되고, 열차(400)의 주행방향에 따라 순차적으로 배치되어 제어 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 영상을 디스플레이하도록 구성된 복수의 LDU(200)를 각각 포함하는 복수의 클러스터(100)와, 복수의 LDU(200) 중 적어도 하나에 연결되고 열차(400)를 감지하여 센싱정보를 출력하는 하나 이상의 센서를 포함하는 하나 이상의 센싱부(110)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 센싱부(110)에서 출력되는 센싱정보로부터 열차(400)의 속도및 진행방향을 산출할 수 있다. 여기에서 센싱정보, 속도 정보 및 열차(400)의 진행방향 정보 중 적어도 하나 이상을 주행정보로 정의할 때, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은 상술한 주행정보를 센싱정보를 출력한 센싱부(110)가 위치한 클러스터(100) 내의 LDU(200) 뿐만 아니라 다른 클러스터(100)의 LDU(200) 들과 공유하는 것을 특징으로 한다.
메인 제어부(300)는, 인터넷 망과 같은 외부 네트워크에 연결되어 본 발명의 주행 열차 디스플레이 시스템의 운영 및 관리를 담당하는 구성요소로서, LDU(200)의 동작을 제어하기 위한 제어 데이터 및 영상 데이터를 LDU(200)에 전송한다. 이때, 메인 제어부(300)와 LDU(200)는 유선 및 무선 중 적어도 어느 하나로 연결될 수 있다.
센싱부(110)는, 해당 클러스터(100)에 진입하는 열차(400)를 감지하는 구성요소로서, 클러스터(100)를 구성하는 LDU(200)의 일부에 연결될 수 있다. 센싱부(110)를 구성하는 센서의 개수는 제한이 없으나, 여기에서는 설명의 편의를 위하여 센서가 2개인 경우에 한정하여 설명한다.
센싱부(110)를 구성하는 2개의 센서는 일정한 거리를 이격하여 설치되므로 2개의 센서가 열차(400)를 감지하는 시간차를 이용하여 열차(400)의 속도를 산출할 수 있고, 2개의 센서가 열차(400)를 감지하는 순서를 이용하여 열차(400)의 진행방향을 알 수 있다. 2개의 센서는 클러스터(100)의 LDU(200) 중 어느 하나에 연결될 수도 있으나, 2개의 LDU(200)에 각각 연결될 수도 있으며, 그 개수 및 위치가 한정되는 것은 아니다.
센싱부(110)에서 열차(400)를 감지한 센싱정보는 제1 통신채널 라인(243)을 통하여 클러스터(100) 내의 LDU(200)에 공유되고, 제2 통신채널 라인(244)을 이용하여 다른 클러스터(100)로 공유된다. 이때, 클러스터(100) 내 및 클러스터(100) 간에 공유되는 정보는 센싱정보일 수 있으나, 센싱정보로부터 산출된 열차(400)의 속도정보 및 진행방향 정보이거나, 이러한 정보를 적어도 하나 이상 포함하는 주행정보일 수 있다. 이와 같이 주행정보를 다른 클러스터(100)로 공유하도록 함으로써, 센서의 불량시에도 디스플레이가 가능하고, 또한 특정 클러스터(100)의 센서를 생략함으로써 센서의 수량을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.
LDU(200)는 열차(400)의 주행정보 및 메인 제어부(300)로부터 수신한 제어 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 영상을 디스플레이하는 구성요소로서, 열차(400)가 주행하는 소정의 주행구간에 열차(400)의 주행방향을 따라 순차적으로 복수 개 배치된다. LDU(200)가 설치되는 구간은 열차(400)가 주행하는 선로의 측벽면이면 족하므로 설치위치가 한정되는 것은 아니나, 시인성과 설치의 편의성을 고려할 때 터널 내에 설치하는 것이 바람직할 수 있다. 이때 복수의 LDU(200)는 소정이 갯수마다 클러스터(100)로 구획하여 제어되는데 하나의 클러스터(100)를 구성하는 LDU(200)의 개수는 열차(400)가 정속 주행하는 구간에서 영상을 약 1초 동안 디스플레이할 수 있는 개수로 정해질 수 있다. 만약 열차(400)가 시속 90km/s의 속도로 주행하는 경우 초당 25m를 주행하므로 LDU(200)가 1m의 간격으로 설치되는 경우에 하나의 클러스터(100)에는 25개의 LDU(200)로 구성될 수 있다.
주행 열차 디스플레이 시스템이 설치된 설치구간에 열차(400)가 진입하면 센싱부(110)에서 이를 감지하여 센싱정보를 LDU(200)에 전송하고, LDU(200)는 센싱정보로부터 열차(400)의 속도와 진행방향을 산출할 수 있고, 산출된 열차 속도 및 진행방향 정보를 기초로 메인 제어부(300)로부터 수신받은 영상 데이터를 표출할 수 있다.
LDU(200)는 각각 한 프레임의 영상을 디스플레이하도록 제어된다. 각각의 LDU(200)에서 수직 방향으로 1차원 배열된 LED(211)로 구성된 LED 모듈(210)을 포함하며, 이때, LED(211)의 수는 프레임 내의 수직 방향의 화소의 수가 되며, 수직 방향으로 1차원 배열된 LED(211)의 점멸 횟수는 한 프레임 내의 수평 방향의 화소의 수가 된다. 또한, 상술한 바와 같이 하나의 클러스터(100) 내에서 수평 방향으로 배치된 복수의 LDU(200)의 개수는 1초 동안 디스플레이되는 영상의 프레임 개수와 동일하다.
따라서, 열차(400)가 지나는 짧은 시간동안 수직 방향으로 배열된 LDU(200)의 LED(211) 가 점멸됨에 따라 시각의 잔상 효과에 따라 마치 하나의 프레임의 화면이 디스플레이되는 것으로 인식될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 LDU(200)를 세부적으로 도시한 블록도이다
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템을 구성하는 LDU(200) 각각은, 복수의 LED(211)가 수직으로 배열된 LED 모듈(210)과, 메인 제어부(300)와 연결되어 제어 데이터 및 영상 데이터를 수신하고, LED 모듈(210)이 영상을 디스플레이 하도록 제어하는 LDU 제어부(230)와, 다른 LDU(200)로부터 주행정보를 수신하거나 송신하는 통신부(240)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
LED 모듈(210)은, 화면을 디스플레이 하기 위하여 점멸제어되는 복수의 LED(211)를 포함하여 구성된다. 여기에서 LED(211)는 수직방향으로 1차원 배열되는데 LED(211)의 개수는 화면에서 수직 방향의 화소의 수가 되며, LED(211)의 점멸 횟수는 한 프레임 내의 수평 방향의 화소의 수가 된다.
LDU 제어부(230)는, LDU(200)의 디스플레이 동작을 제어하는 구성요소로서, 메인 제어부(300)로부터 제어 데이터 및 영상 데이터를 수신하여 그에 따라 LED 모듈(210)을 구동하도록 LED 구동부(220)를 제어할 수 있다. 또한, LDU 제어부(230)는 센싱부(110)로부터 직접 센싱정보를 수신하거나, 센싱부(110)와 접속된 다른 LDU(200)로부터 센싱정보 또는 주행정보를 수신할 수 있다.
또한, LDU 제어부(230)는, 센싱부(110)로부터 수신한 센싱정보, 센싱정보로부터 산출한 열차 속도정보 및 진행방향 정보를 적어도 하나 이상 포함하는 주행정보를 다른 LDU(200)에 전송하거나, 다른 LDU(200)로부터 전송받은 주행정보를 인접 클러스터(100)의 LDU(200)로 전송할 수도 있다.
또한, LDU 제어부(230)는, 데이터 라인(231)을 통하여 다른 LDU(200)의 LDU 제어부(230)와 연결될 수 있다. 클러스터(100) 내에서 메인 제어부(300)와 접속된 LDU 제어부(230)인 경우에는 메인 제어부(300)로부터 수신받은 제어 데이터 및 영상 데이터를 동일 클러스터(100) 내의 모든 LDU 제어부(230)에 전달할 수 있다.
또한, 센싱부(110)가 연결된 LDU 제어부(230)의 경우에는 센싱부(110)로부터 수신받은 센싱정보를 통신부(240)를 통하여 동일 클러스터(100) 내의 다른 LDU 제어부(230)로 전달하거나, 이에 대안적으로 또는 추가적으로 센싱정보를 기초로 열차(400)의 속도정보 및 진행방향 정보를 산출하여 동일 클러스터(100) 내의 다른 LDU 제어부(230)로 전달할 수 있다.
통신부(240)는, 다른 LDU(200)로부터 주행정보를 수신하거나 송신하는 기능을 하는 구성요소로서, 제1 통신채널 라인(243)을 통하여 제1 채널로 통신하는 제1 통신채널부(241)와, 제2 통신채널 라인(244)을 통하여 제2 채널로 통신하는 제2 통신채널부(242)를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 제1 통신채널부(241)는 동일 클러스터(100) 내의 다른 LDU(200)와 주행정보를 송수신하는 데에 사용되고 제2 통신채널부(242)는 인접 클러스터(100) 내의 다른 LDU(200)와 주행정보를 송수신하는 데에 사용될 수 있다. 통신부(240)에 대한 상세한 설명은 도 8을 이하에서 설명한다.
도 8은 열차(400)의 주행방향에 따라 복수의 LDU(200) 사이에서 주행정보의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 의하면, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 동일 클러스터(100) 내의 LDU(200) 사이를 연결하여 제1 채널로 주행정보를 송수신하기 위하여 구비된 제1 통신채널 라인(243)과, 인접한 클러스터(100)의 LDU(200) 사이를 연결하여 제2 채널로 주행정보를 송수신하기 위하여 구비된 제2 통신채널 라인(244)을 포함할 수 있다. 여기에서 제1 통신채널 라인(243)은 동일 클러스터(100) 내의 LDU(200)의 제1 통신채널부(241)를 서로 연결하고, 제2 통신채널 라인(244)은 인접한 클러스터(100)의 LDU(200)의 제2 통신채널부(242)를 서로 연결한다.
도 8(a)는 열차(400)가 좌측에서 우측으로 제1 방향으로 주행하고, 첫 번째 클러스터(클러스터 #1)의 첫 번째 LDU(LDU #1)에 연결된 센싱부(110)에서 열차(400)를 감지하였을 때 주행정보의 흐름을 도시하고 있다.
도 8(a)에 따르면, 첫 번째 LDU(LDU #1)는 제1 통신채널부(241) 및 제1 통신채널 라인(243)을 통하여 주행정보를 출력하고 동일 클러스터(100) 내의 다른 LDU는 제1 통신채널부(241)를 통하여 주행정보를 수신한다. 또한, 첫 번째 클러스터(클러스터 #1)의 n번째 LDU(LDU #n)는 제2 통신채널부(242) 및 제2 통신채널 라인(244)을 통하여 주행정보를 출력하고, 이와 인접한 2번째 클러스터(클러스터 #2)의 첫 번째 LDU(LDU #1)은 제2 통신채널부(242)를 통하여 주행정보를 수신한다. 이와 함께, 2번째 클러스터(클러스터 #2)의 첫 번째 LDU(LDU #1)는 제1 통신채널부(241)를 통하여 주행정보를 출력하여 2번째 클러스터(클러스터 #2)의 다른 LDU들도 각각의 제1 통신채널부(241) 및 제1 통신채널 라인(243)을 통하여 주행정보를 수신하여 공유할 수 있다.
이와 유사하게, 도 8(b)는 열차(400)가 제1 방향과 반대인 우측에서 좌측으로 제2 방향으로 주행하고, m 번째 클러스터(클러스터 #m)의 n 번째 LDU(LDU #n)에 연결된 센싱부(110)에서 열차(400)를 감지하였을 때 주행정보의 흐름을 도시하고 있다.
도 8(b)에 따르면, m 번째 클러스터(클러스터 #m)의 n 번째 LDU(LDU #n)는 제1 통신채널부(241) 및 제1 통신채널 라인(243)을 통하여 주행정보를 출력하고 동일 클러스터(100) 내의 다른 LDU는 제1 통신채널부(241)를 통하여 주행정보를 수신한다. 또한, m 번째 클러스터(클러스터 #m)의 첫 번째 LDU(LDU #1)는 제2 통신채널부(242) 및 제2 통신채널 라인(244)을 통하여 주행정보를 출력하고, 이와 인접한 m-1 번째 클러스터(클러스터 #m-1)의 n 번째 LDU(LDU #n)는 제2 통신채널부(242)를 통하여 주행정보를 수신한다. 이와 함께, m-1 번째 클러스터(클러스터 #m-1)의 n 번째 LDU(LDU #n)는 제1 통신채널부(241)를 통하여 주행정보를 출력하여 m-1 번째 클러스터(클러스터 #m-1)의 다른 LDU(200)들도 각각의 제1 통신채널부(241) 및 제1 통신채널 라인(243)을 통하여 주행정보를 수신하여 공유할 수 있다.
열차(400)가 제1 방향 또는 그와 반대인 제2 방향으로 주행할 때 주행정보를 공유하기 위한 제1 통신채널부(241) 및 제2 통신채널부(242)의 동작을 요약하면, 클러스터(100)의 복수의 LDU(200) 중 인접 클러스터(100)로 주행정보를 송신하는 LDU(200)는, 제2 통신채널부(242)가 출력모드로 동작하도록 제어될 수 있다. 또한, 클러스터(100)의 복수의 LDU(200) 중 인접 클러스터(100)로부터 주행정보를 수신하는 LDU(200)는, 제1 통신채널부(241)가 출력모드로 동작하고, 제2 통신채널부(242)는 입력모드로 동작하도록 제어될 수 있다.
또한, 열차(400)의 주행방향을 기준으로 복수의 클러스터(100) 중 첫 번째 클러스터(도 8(a)에서는 클러스터 #1, 도 8(b)에서는 클러스터 #m)의 LDU(200)에 대해서 센싱부(110)와 연결되어 센싱정보를 수신하는 LDU(200)는, 제1 통신채널부(241)가 출력모드로 동작하고, 나머지 LDU(200)의 제1 통신채널부(241)는 입력모드로 동작하도록 제어될 수 있다.
또한, 클러스터(100) 내의 LDU(200) 중에서 센싱부(110)와 연결되어 센싱정보를 수신한 LDU(200)의 제1 통신채널부(241)는, 센싱정보, 센싱정보로부터 산출된 열차(400)의 속도정보 및 진행방향 정보를 적어도 하나 이상 포함하는 주행정보를 다른 LDU(200)와 공유하기 위하여 출력모드로 동작하고, 동일 클러스터(100) 내의 나머지 LDU(200)의 제1 통신채널부(241)는 입력모드로 동작하도록 제어될 수 있다.
본 발명에 따른 주행 열차 시스템은, 센싱부(110)와 LDU(200) 사이, 클러스터(100) 내의 LDU(200) 끼리, 또는 클러스터(100)와 클러스터(100) 간에 센싱정보를 전송할 때, 제1 및 제2 센서(S1, S2)에 의한 센싱정보 각각을 서로 다른 펄스폭으로 설정하여 제공될 수 있다. 다시 말하면 열차(400)를 제1 센서(S1)가 감지한 제1 센싱정보는 제1 펄스폭을 갖는 신호로 출력되고, 제2 센서(S2)가 열차(400)를 감지한 제2 센싱정보는 제2 펄스폭을 갖는 신호로 출력할 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2 센싱정보를 제공받은 LDU(200)는 기설정된 펄스폭과 비교함으로써 제1 센서(S1)에 의한 센싱정보와 제2 센서(S2)에 의한 센싱정보를 식별하여 열차(400)가 진입한 시각, 열차 속도 및 열차(400)의 진행방향을 파악할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 센싱부(110)와 LDU(200) 사이, 클러스터(100) 내의 LDU(200) 끼리, 또는 클러스터(100)와 클러스터(100) 간에 센싱정보를 전송할 때, 제1 및 제2 센서(S1, S2)에 의한 센싱정보 각각을 서로 다른 값을 갖는 디지털 데이터로 설정하여 제공될 수 있다. 다시 말하면 열차(400)를 제1 센서(S1)가 감지한 제1 센싱정보는 제1 값을 갖는 디지털 데이터로 출력되고, 제2 센서(S2)가 열차(400)를 감지한 제2 센싱정보는 제2 값을 갖는 디지털 데이터로 출력할 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2 센싱정보를 제공받은 LDU(200)는 디지털 데이터를 기설정된 데이터값과 비교함으로써 제1 센서(S1)에 의한 센싱정보와 제2 센서(S2)에 의한 센싱정보를 식별하여 열차(400)가 진입한 시각, 열차 속도 및 열차의 진행방향을 파악할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 따르면, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 복수의 LDU(200)들을 각각 포함하는 m개의 클러스터(100)를 포함하여 구성된다. 열차(400)의 주행방향을 기준으로 첫 번째 클러스터(클러스터 #1)의 센싱부(110)에서 열차(400)를 감지하면 그에 기반한 주행정보가 열차(400)의 주행방향을 따라 다른 클러스터(100)로 전달되어 공유된다. 또한 열차(400)가 첫 번째 클러스터(클러스터 #1)를 지나 2번째 클러스터(클러스터 #2)에 진입하여 센싱부(110)에서 열차(400)가 감지되면 클러스터 #2에서 발생한 주행정보는 클러스터 #2를 기준으로 전방 및 후방으로 전달되어 모든 클러스터(100)가 열차(400)의 주행정보를 공유하게 된다.
이와 같이 어떤 클러스터(100)에서 발생한 주행정보를 모든 클러스터(100)에서 공유하도록 하면 특정 클러스터(100)의 센싱부(110)에 문제가 발생하여 열차(400)를 감지하지 못하더라도 그 전에 다른 클러스터(100)로부터 공유되었던 주행정보를 토대로 영상을 정상적으로 디스플레이할 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템에서 열차(400)의 주행방향에 따라 센싱정보(주행정보)가 공유되는 동작을 도시한 도면이다. 도 10(a)는 열차(400)가 좌측에서 우측으로 주행하는 제1 방향 주행시에 주행정보가 공유되는 동작을 도시하고 있고, 도 10(b)는 열차(400)가 제1 방향의 반대 방향인 우측에서 좌측으로 주행하는 제2 방향 주행시에 주행정보가 공유되는 동작을 도시하고 있다.
도 10(a)를 살펴보면, 열차(400)가 첫 번째 클러스터에 진입하여 감지되면 센싱정보에 따른 주행정보가 열차(400)의 진행방향인 제1 방향을 따라 전체 클러스터(100)에 공유된다. 이때는 상술한 바와 같이 클러스터(100) 내의 LDU(200)는 제1 채널을 담당하는 제1 통신채널부(241)에 의하여 주행정보가 공유되고, 인접한 클러스터(100)에 위치한 LDU(200)들은 제2 채널을 담당하는 제2 통신채널부(242)에 의하여 주행정보가 공유된다.
열차(400)가 더 진행하여 2번째 클러스터에 진입하여 감지되면 2번째 클러스터의 센싱부(110)에서 발생한 센싱정보에 따른 주행정보는 2번째 클러스터를 중심으로 전방과 후방, 즉 양방향으로 주행정보가 공유된다. 열차(400)가 더 나아가 나머지 클러스터(100)에서 감지되는 경우도 상술한 바와 같다.
열차(400)가 제2 방향으로 주행하는 경우에 대한 도 10(b)를 살펴보면, 열차(400)가 n 번째 클러스터에 진입하여 감지되면 센싱정보에 따른 주행정보가 열차(400)의 진행방향인 제2 방향을 따라 전체 클러스터(100)에 공유된다. 이때는 상술한 바와 같이 클러스터(100) 내의 LDU(200)는 제1 채널을 담당하는 제1 통신채널부(241)에 의하여 주행정보가 공유되고, 인접한 클러스터(100)에 위치한 LDU(200)들은 제2 채널을 담당하는 제2 통신채널부(242)에 의하여 주행정보가 공유된다.
열차(400)가 더 진행하여 n-1번째 클러스터에 진입하여 감지되면 n-1번째 클러스터의 센싱부(110)에서 발생한 센싱정보에 따른 주행정보는 n-1번째 클러스터를 중심으로 전방과 후방, 즉 양방향으로 주행정보가 공유된다. 열차(400)가 더 나아가 나머지 클러스터(100)에서 감지되는 경우도 상술한 바와 같다.
본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 특정 클러스터(100)의 센싱부(110)에서 발생한 센싱정보를 모든 클러스터(100)의 LDU(200)가 공유하게 되므로 비용절감을 위하여 센서의 개수를 줄일 수 있다. 그러나 센서를 개수를 줄이는 경우에는 열차(400)의 주행정보에 대한 업데이트 간격이 늘어나 열차 속도의 변화 또는 영상 시작 위치의 오차에 따라 영상 잘림, 영상 흐름 및 조깅 현상 등이 발생할 수 있다.
도 11은 주행 열차 디스플레이 시스템에서 영상 잘림 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 살펴보면, 첫 번째 클러스터(클러스터 #1)에 제1 및 제2 센서(S1, S2)가 설치되어 열차(400)의 진입을 감지한다. 감지된 센싱정보를 바탕으로 열차(400)의 속도와 진행방향이 산출되고 이에 기초하여 LDU(200)에서 디스플레이를 시작하는 표출시작 시간(t2)가 결정된다. 예를 들어 제2 센서(S2)로부터 LDU #i 가 떨어진 거리를 시간 (t2(#i)) 으로 환산하여 해당되는 위치에 열차(400)가 도달할 시간을 계산하여 디스플레이를 시작한다. LDU 순서에 따라 표출시작 시간은 t2(#1), t2(#2), …, t2(#i), … 로 산출되는데 위와 같이 전체 시스템을 하나의 센서 데이터 통신으로 구성하면, t2의 크기와 기준 클럭의 오차로 인하여 LDU(200)가 일정 수 이상으로 되었을 경우에는 영상의 표출되는 위치가 원하는 위치가 아닌 다른 위치부터 디스플레이가 시작되어 화면이 잘리거나 흔들리게 된다. 따라서, 센싱정보를 전체적으로 공유하더라도 화면 위치를 보장하기 위하여 별도의 해결책이 필요하다.
도 12는 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템에서 영상 잘림 현상을 개선하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템은, 복수의 LDU(200) 각각은, 기준시간으로부터 소정의 표출시작 시간(t2)이 경과한 후에 디스플레이를 시작하되, 소정의 표출시작 시간(t2)은, 기준시간에 대응되는 기준위치로부터 이격된 해당 LDU(200)의 거리 및 열차(400)의 속도정보로부터 산출될 수 있다.
더욱 상세히 설명하면, 센싱부(110)가 접속된 첫 번째 클러스터(클러스터 #1)의 경우에는 표출시작 시간(t2)을 산출하는 기준시간은 센싱부(110)에 의하여 열차(400)의 감지가 완료된 시점, 즉 제2 센서(S2)가 열차(400)를 감지한 시점일 수 있다.
센싱부(110)가 설치되어 있지 않은 다른 클러스터의 경우에는 표출시작 시간(t2)을 산출하는 기준시간은 해당 클러스터 이전 클러스터, 즉 열차(400)의 주행방향에 따라 바로 후방에 위치한 클러스터의 마지막 LDU(200)가 디스플레이를 시작한 시점일 수 있다. 이를 도 12를 이용하여 설명하면, 각 클러스터는 n개의 LDU(200)로 구성된다고 가정할 때, 클러스터 #2의 첫 번째 LDU, 즉 LDU #n+1는 그 전 클러스터인 클러스터 #1의 마지막 LDU인 LDU #n이 디스플레이를 시작한 시점을 기준으로 표출시작 시간(t2(#n+1)을 산출한다. 이와 유사하게 LDU #n+2도 클러스터 #1의 마지막 LDU인 LDU #n의 디스플레이 시작 시점을 기준으로 산출된 표출시작 시간(t2(#n+2)를 이용하여 영상을 디스플레이할 수 있다.
이와 같이 센싱부(110)가 열차(400)를 감지한 시점으로부터 산출된 기존 표출시작 시간 t2의 크기와 기준 클럭의 오차로 인하여 발생하는 화면의 위치 오차는 각 클러스터 별로 t2의 크기를 줄임으로 그 오차를 줄일 수 있다. 이를 위하여, t2가 시작되는 시점을 이전 클러스터의 마지막 LDU(LDU #n)를 기준으로 하여 t2를 산출함으로써 화면 위치 오차를 개선하는 것이 가능하다. 이를 위하여 각 클러스터로 공유되는 센싱정보 또는 주행정보 외에 각 클러스터는 이전 클러스터의 마지막 LDU가 디스플레이를 시작하는 시점에 대한 정보를 별도로 제공받아야 할 수도 있다.
도 13은 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템에서 영상 잘림 현상을 개선하는 동작을 도시한 도면이다.
도 13을 살펴보면, 클러스터 #j+1에 속하는 첫 번째 LDU(LDU #n+1)가 영상을 표출하기 시작하는 표출시작 시간 t2(#n+1)이 산정되는 기준시간은 제2 센서(S2)가 센싱을 완료하는 시점이 아닌 이전 클러스터인 클러스터 #j의 마지막 LDU #n이 디스플레이를 시작하는 시점을 기준시간으로 하여 새롭게 산정된다. 이때 클러스터 #j는 LDU #n이 디스플레이를 시작한다는 정보를 클러스터 #j+1에 제공해주어야 하고 클러스터 #j+1의 LDU #n+1은 클러스터 #n의 마지막 LDU가 디스플레이를 시작한 시점을 기준으로 표출시작 시간 t2(#n+1)이 경과한 후에 영상 디스플레이를 시작한다.
이러한 동작으로 인하여 각각의 클러스트에 위치한 LDU들이 영상을 표출하는 위치에 대한 오차의 크기는 도 14에 도시된 바와 같이 클러스터 하나의 오차 내로 줄어드는 효과가 있다.
도 14를 살펴보면, 각 클러스터의 영상이 표출되기 시작하는 시간은, 개선전 영상 표출시작 시간(520)의 경우에는 기준위치로부터 클러스터가 멀어질수록 정상 영상 표출시작 시간(510)에 대해서 오차가 점점 누적되어 커진다. 그러나, 표출시작 시간(t2)을 산출하는 기준시간을 해당 클러스터의 이전 클러스터, 즉 열차(400)의 주행방향에 따라 바로 후방에 위치한 클러스터의 마지막 LDU가 디스플레이를 시작한 시점으로 설정한 경우에 개선된 영상 표출시작 시간은 오차의 크기가 누적되지 않고 하나의 클러스터 내의 오차 범위로 제한되는 효과가 있다.
앞에서 상술한 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템의 동작을 기초로 살펴보면, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 방법은, 메인 제어부(300)에서 복수의 LDU(200)로 제어 데이터 및 영상 데이터를 송신하는 단계와, 열차(400)가 소정의 주행구간에 설치된 복수의 클러스터(100) 중 어느 하나의 클러스터(100)에 진입하는 것을 감지하는 단계와, 열차(400)를 감지한 센싱정보, 그 센싱정보로부터 산출된 열차(400)의 속도정보 및 진행방향 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성된 주행정보를 열차(400)의 주행방향을 따라 양방향으로 배치된 나머지 클러스터(100)들과 공유하는 단계를 포함하고, 이와 같이 공유된 주행정보와 제어 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 영상을 디스플레이하는 단계는, 기준시간으로부터 소정의 표출시작 시간이 경과한 후에 디스플레이를 시작하는 단계를 포함하되, 소정의 표출시작 시간은, 기준시간에 대응되는 기준위치로부터 이격된 LDU(200)의 거리 및 열차(400)의 속도정보로부터 산출될 수 있다. 여기에서 기준시간은, 열차(400)가 감지된 클러스터(100)에 대해서는 열차(400)의 감지가 완료된 시점일 수 있고, 다른 클러스터(100)에 대해서는 열차(400)의 주행방향에 따라 후방에 위치한 클러스터(100)의 마지막 LDU(200)가 디스플레이를 시작한 시점일 수 있다.
이상의 설명과 같이 본 발명을 구성함으로써, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법은, 열차(400)의 진입을 감지한 센싱정보를 모든 클러스터(100)가 공유하게 함으로써, 센서 불량시에도 해당 클러스터(100)에서 디스플레이가 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법은, 열차(400)의 진입을 감지한 센싱정보를 모든 클러스터(100)가 공유하게 함으로써, 센서의 수량을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 주행 열차 디스플레이 시스템 및 방법은, 열차(400)의 진입을 감지한 센싱정보를 모든 클러스터(100)가 공유하게 하고 영상 시작을 위한 기준위치를 재설정함으로써, 영상의 잘림, 흐름 및 조깅 현상을 제거할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예를 기초로 본 발명을 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서도 본 발명이 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
10, 100: 클러스터 11, 110: 센싱부
20, 200: LDU 210: LED 모듈
211: LED 220: LED 구동부
230: LDU 제어부 231: 데이터 라인
240: 통신부 241: 제1 통신채널부
242: 제2 통신채널부 243: 제1 통신채널 라인
244: 제2 통신채널 라인 30, 300: 메인 제어부
40, 400: 열차 50: 영상
S1, S2: 제1 및 제2 센서

Claims (16)

  1. 외부 네트워크와 연결되고, 제어 데이터 및 영상 데이터를 제공하는 메인 제어부;
    열차의 소정 주행구간에 설치되고, 상기 열차의 주행방향에 따라 순차적으로 배치되어 상기 제어 데이터 및 영상 데이터에 기초하여 영상을 디스플레이하도록 구성된 복수의 LDU를 각각 포함하는 복수의 클러스터; 및
    상기 복수의 LDU 중 적어도 하나에 연결되고, 열차를 감지하여 센싱정보를 출력하는 하나 이상의 센서를 포함하는 하나 이상의 센싱부를 포함하고,
    상기 센싱정보, 상기 센싱정보로부터 산출된 열차의 속도정보 및 진행방향 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성된 주행정보가 상기 센싱정보를 출력한 센싱부가 위치한 클러스터 및 다른 클러스터로 공유되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 LDU 각각은,
    복수의 LED가 수직으로 배열된 LED 모듈;
    상기 메인 제어부와 연결되어 상기 제어 데이터 및 영상 데이터를 수신하고, 상기 LED 모듈이 영상을 디스플레이 하도록 제어하는 LDU 제어부; 및
    상기 주행정보를 수신하거나 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 통신부는,
    동일 클러스터 내의 LDU와의 사이에서 제1 채널로 상기 주행정보를 송수신하는 제1 통신채널부; 및
    인접 클러스터의 LDU와의 사이에서 제2 채널로 상기 주행정보를 송수신하는 제2 통신채널부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    동일 클러스터 내의 LDU 사이를 연결하며, 상기 제1 채널로 상기 주행정보를 송수신하기 위하여 구비된 제1 통신채널 라인; 및
    인접한 클러스터의 LDU 사이를 연결하며, 상기 제2 채널로 상기 주행정보를 송수신하기 위하여 구비된 제2 통신채널 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 클러스터의 복수의 LDU 중 인접 클러스터로 상기 주행정보를 송신하는 LDU는, 상기 제2 통신채널부는 출력모드로 동작하도록 제어되고,
    상기 클러스터의 복수의 LDU 중 인접 클러스터로부터 상기 주행정보를 수신하는 LDU는, 상기 제1 통신채널부가 출력모드로, 상기 제2 통신채널부는 입력모드로 동작하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 센싱부와 연결되어 상기 센싱정보를 수신한 LDU의 제1 통신채널부는, 상기 센싱정보를 다른 LDU와 공유하기 위하여 출력모드로 동작하고, 동일 클러스터 내의 나머지 LDU의 제1 통신채널부는 입력모드로 동작하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 LDU 각각은,
    기준시간으로부터 소정의 표출시작 시간이 경과한 후에 디스플레이를 시작하되,
    상기 소정의 표출시작 시간은, 상기 기준시간에 대응되는 기준위치로부터 이격된 해당 LDU의 거리 및 열차의 속도정보로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터 중 센싱부와 연결된 LDU가 속한 클러스터에 대해서 상기 기준시간은 상기 센싱부에 의하여 열차의 감지가 완료된 시점인 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터 중 센싱부와 연결된 LDU가 속하지 않은 클러스터에 대해서 상기 기준시간은 상기 열차의 주행방향에 따라 후방에 위치한 클러스터의 마지막 LDU가 디스플레이를 시작한 시점인 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 센싱부는 제1 및 제2 센서를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 센서에 의한 센싱정보 각각은, 서로 다른 펄스폭으로 상기 센싱부와 LDU 사이, 또는 LDU들 사이에서 전송되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 센싱부는 제1 및 제2 센서를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 센서에 의한 센싱정보 각각은, 서로 다른 값을 갖는 디지털 데이터로 상기 센싱부와 LDU 사이, 또는 LDU들 사이에서 전송되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 LDU 제어부는 상기 센싱부로부터 제공된 센싱정보로부터 열차의 진입시각, 속도 및 진행방향 중 적어도 하나 이상을 산출하는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 시스템.
  13. 제1항의 주행 열차 디스플레이 시스템을 이용한 주행 열차 디스플레이 방법에 있어서,
    상기 메인 제어부에서 상기 복수의 LDU로 상기 제어 데이터 및 영상 데이터를 송신하는 단계;
    상기 열차가 상기 소정의 주행구간에 설치된 복수의 클러스터 중 어느 하나의 클러스터에 진입하는 것을 감지하는 단계;
    상기 열차를 감지한 센싱정보, 상기 센싱정보로부터 산출된 열차의 속도정보 및 진행방향 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성된 주행정보를 열차의 주행방향을 따라 양방향으로 배치된 나머지 클러스터들과 공유하는 단계; 및
    상기 제어 데이터, 영상 데이터 및 주행정보에 기초하여 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 영상을 디스플레이하는 단계는,
    기준시간으로부터 소정의 표출시작 시간이 경과한 후에 디스플레이를 시작하는 단계를 포함하되,
    상기 소정의 표출시작 시간은, 상기 기준시간에 대응되는 기준위치로부터 이격된 LDU의 거리 및 열차의 속도정보로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터 중 상기 열차가 감지된 클러스터에 대해서 상기 기준시간은 상기 열차의 감지가 완료된 시점인 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 클러스터 중 상기 열차가 감지되지 않은 클러스터에 대해서 상기 기준시간은 상기 열차의 주행방향에 따라 후방에 위치한 클러스터의 마지막 LDU가 디스플레이를 시작한 시점인 것을 특징으로 하는 주행 열차 디스플레이 방법.
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