KR100783183B1 - 선로 전환용 전철기의 전자제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선로 전환용 전철기의 전자제어장치에 관한 것으로서, 제1 및 제2 기본레일 사이에 상호 평행하게 배치되는 한 쌍의 제1 및 제2 텅레일을 이송하는 작동로드와, 기본레일에 밀착된 텅레일이 고정되게 지지시키는 쇄정로드를 구동하는 전철기 구동부와, 선로전환 조작신호를 발생시키는 선로전환조작기와, 작동로드의 작동에 의해 텅레일이 기본레일에 밀착되는지를 검출하는 제1 및 제2 센서와, 쇄정로드의 작동에 의해 텅레일의 선단이 기본레일에 밀착되게 고정되었는지를 검출하는 제3 및 제4센서와, 상호 다른 색상의 표시등을 구동하는 표시등 구동부와, 선로조작기로부터 출력되는 조작신호에 따라 전철기 구동부를 제어하고, 제1 내지 제4센서의 출력신호로부터 전철기 구동부의 작동정보를 판단하되, 설정된 전환시간 동안 제1 및 제4센서로부터 쇄정 완료에 해당하는 신호가 수신되지 않으면 표시등에 작동 에러에 해당하는 표시패턴으로 표시되게 상기 표시등 구동부를 제어하는 제어기 및 제어국와 통신을 수행할 수 있도록 제어기에 접속되어 제어기의 작동정보를 송출하는 통신인터페이스를 구비한다. 이러한 선로 전환용 전철기의 전자제어장치에 의하면, 전철기의 작동상태 정보를 원격지에서 관리 및 확인할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

선로 전환용 전철기의 전자제어장치{automatic switch point controller}

도 1은 본 발명에 따른 선로 전환용 전철기의 전자제어장치를 나타내 보인 블록도이고,

도 2는 도 1의 마이크로프로세서의 제어과정을 나타내 보인 플로우도이고,

도 3은 도 2의 명령수신부의 일 예를 나타내 보인 회로도이고,

도 4는 도 2의 센서 입력부의 일 예를 나타내 보인 회로도이고,

도 5는 도 2의 카운터의 일 예를 나타내 보인 회로도이고,

도 6은 도 2의 표시등 구동부의 일 예를 나타내 보인 회로도이고,

도 7은 도 2의 결과출력부의 일 예를 나타내 보인 회로도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110: 선로전환 조작기 142: 마이크로프로세서

170: 통신인터페이스 180: 제어국

본 발명은 선로 전환용 전철기의 전자제어장치에 관한 것으로서, 전철기의 동작 및 오류 정보를 생성하고 제어국과 통신인터페이스를 통해 통신이 가능한 선 로 전환용 전철기의 전자제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 선로 분기기는 한 쌍의 레일로 구성된 선로가 두 개로 나누어지는 부분에 설치되어 주행하는 기차가 두 철로 중 어느 한쪽의 철로를 선택하여 주행할 수 있도록 선로를 바꾸어주는 장치이다. 이러한 선로 분기기는 한 쌍의 기본레일과, 기본 레일 내에 설치된 한 쌍의 텅레일이 마련되어 있고, 텅레일을 이동시키는 기기를 통상 전철기라 한다.

이러한 전철기는 기계식과 전기식이 있다. 기계식은 조작자가 직접 전환레버를 조작하여 텅레일을 이동시킬 수 있도록 된 것이고, 전기식은 단상 또는 3상 전동기의 구동에 의한 동력전달수단을 통해 텅레일을 이동시키는 방식이다.

그런데, 전기식의 경우 단순히 텅레일의 이동을 전기적으로 작동하도록만 되어 있어, 전철기의 동작정보 및 오류정보에 대한 관리가 되지않고, 원격지의 제어국에서 정확하게 알 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 전철기의 동작 및 오류정보를 수집할 수 있으면서 이를 원격지 제어국에 제공할 수 있도록 된 선로 전환용 전철기의 전자제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 선로 전환용 전철기의 전자제어장치는 한 쌍의 평행한 제1 및 제2 기본레일 사이에 상호 평행하게 배치되는 한 쌍의 제1 및 제2 텅레일을 상기 제1 및 제2 기본레일 중 어느 일측에 밀착시켜 선로를 변경시킬 수 있도록 상기 텅레일을 이송하는 작동로드와, 상기 기본레일에 밀착된 텅레일이 고정되게 지지시키는 쇄정로드를 구동하는 전철기 구동부와; 선로전환 조작신호를 발생시키는 선로전환조작기와; 상기 작동로드의 작동에 의해 상기 제1텅레일이 상기 제1기본레일에 밀착되는지를 검출하는 제1센서와; 상기 작동로드의 작동에 의해 상기 제2텅레일이 상기 제2기본레일에 밀착되는지를 검출하는 제2센서와; 상기 쇄정로드의 작동에 의해 상기 제1텅레일의 선단이 상기 제1기본레일에 밀착되게 고정되었는지를 검출하는 제3센서와; 상기 쇄정로드의 작동에 의해 상기 제2텅레일의 선단이 상기 제2기본레일에 밀착되게 고정되었는지를 검출하는 제4센서와; 상호 다른 색상의 표시등을 구동하는 표시등 구동부와; 상기 선로조작기로부터 출력되는 조작신호에 따라 상기 전철기 구동부를 제어하고, 상기 제1 내지 제4센서의 출력신호로부터 상기 전철기 구동부의 작동정보를 판단하되, 설정된 시간 동안 상기 제1 및 제4센서로부터 쇄정 완료에 해당하는 신호가 수신되지 않으면 상기 표시등에 작동 에러에 해당하는 표시패턴으로 표시되게 상기 표시등 구동부를 제어하는 제어기; 및 제어국와 통신을 수행할 수 있도록 상기 제어기에 접속되어 상기 제어기의 작동정보를 송출하는 통신인터페이스;를 구비한다.

바람직하게는 상기 제어기는 상기 설정된 전환시간 동안 상기 쇄정이 완료되지 않은 것으로 판단되면 작동에러 정보를 상기 통신인터페이스를 통해 상기 제어국에 송출한다. 상기 선로 전환시간은 6초로 설정되는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는 상기 제어기는 상기 선로 전환조작기로부터 제1 및 제2 단자를 통해 출력되는 상기 선로전환 조작신호를 변환하여 출력하는 명령수신부와; 상기 명령수신부에서 출력되는 신호로부터 상기 전철기 구동부를 제어하는 마이크로프로세서와; 상기 마이크로프로세서에서 출력되는 결과신호를 변환하여 상기 선로 전환조작기가 설치된 결과 확인부로 출력하는 결과출력부;를 구비하고, 상기 명령수신부는 상기 제1단자와 상기 제2단자 사이에 제1구동코일이 접속되어 있고, 상기 제1구동코일의 전류 도통 유무에 따라 제1 및 제2접접이 온/오프되고, 제3 및 제4접접이 오프/온 될 수 있게 설치된 제1릴레이스위치와; 상기 제1단자와 상기 제1구동코일 사이에 상기 제1단자로부터 상기 제1구동코일로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치된 제1다이오드와; 상기 제1구동코일과 상기 제2단자 사이에 상기 제1구동코일로부터 상기 제2단자로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치된 제2다이오드와; 상기 제1단자와 상기 제2단자 사이에 제2구동코일이 접속되어 있고, 상기 제2구동코일의 전류 도통 유무에 따라 제5 및 제6접접이 온/오프되고, 제7 및 제8접접이 오프/온 될 수 있게 설치된 제2릴레이스위치와; 상기 제2단자와 상기 제2구동코일 사이에 상기 제2단자로부터 상기 제2구동코일로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치된 제3다이오드와; 상기 제2구동코일과 상기 제1단자 사이에 상기 제2구동코일로부터 상기 제1단자로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치된 제4다이오드;를 구비하고, 바이어스 전압원으로부터 직렬상으로 상기 제7 및 제8접점 및 상기 제1 및 제2접점이 접속되어, 상기 제1 및 제2접점의 온/오프에 대응되는 제1신호를 상기 마이크로프로세서에 출력하는 제1출력부와; 바이어스 전압원으로부터 직렬상으로 상기 제3 및 제4접점 및 상기 제5 및 제6접점이 접속되어 상기 제5 및 제6접점의 온/오프에 대응되는 제2신호를 상기 마이크로프로세서에 출력하는 제2출력부;를 구비한다.

더욱 바람직하게는 상기 결과출력부는 일단은 바이어스 전압원에 접속되어 있고, 타단은 상기 마이크로프로세서로부터의 제1결과신호에 따라 도통될 수 있게 설치된 제3 구동코일과, 상기 제3구동코일의 전류 도통 유무에 따라 일단이 제1전원신호원과 접속된 제1스위치의 타단이 제9단자와 제10단자중 어느 하나로 접속할 수 있게 되어 있고, 일단이 그라운드와 접속된 제2스위치의 타단이 제11 및 제12단자 중 어느 하나로 접속할 수 있게 되어 있는 제3릴레이스위치와; 일단은 바이어스 전압원에 접속되어 있고, 타단은 상기 마이크로프로세서로부터의 제2결과신호에 따라 도통될 수 있게 설치된 제4 구동코일과, 상기 제4구동코일의 전류 도통 유무에 따라 일단이 상기 결과 확인부로 이어지는 제1출력라인과 접속된 제3스위치의 타단이 제13단자와 제14단자중 어느 하나로 접속할 수 있게 되어 있고, 일단이 상기 결과 확인부로 이어지는 제2출력라인과 접속된 제4스위치의 타단이 제15 및 제16단자 중 어느 하나로 접속할 수 있게 되어 있는 제4릴레이스위치;를 구비하고, 상기 9단자는 상기 16단자와 접속되어 있고, 상기 10단자는 상기 13단자와 접속되어 있으며, 상기 11단자는 상기 14단자와 접속되어 있고, 상기 12단자는 상기 15단자와 접속된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선로 전환용 전철기의 전자제어장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 선로 전환용 전철기의 전자제어장치를 나타내 보인 블록도이다.

도 1을 참조하면, 선로 전환용 전철기의 전자제어장치는 전철기 구동부(120), 선로전환 조작기(110), 센서부(130), 제어기(140), 표시등 구동부(150)를 구비한다.

전철기 구동부(120)는 한 쌍의 평행한 제1 및 제2 기본레일(121)(122) 사이에 상호 평행하게 배치되는 한 쌍의 제1 및 제2 텅레일(123)(124)을 제1 및 제2 기본레일(121)(122) 중 어느 일측에 밀착시켜 선로를 변경시킬 수 있도록 텅레일(123)(124)을 이송하는 작동로드(126)와, 기본레일(121)(122)에 밀착된 텅레일(123)(124)이 고정되게 지지시키도록 텅레일(123)(124)의 선단과 결합된 쇄정로드(127)를 구동하도록 되어 있다.

작동로드(126)와 쇄정로드(127)는 하나의 공통 로드로부터 분기되어 작동될 수 있게 결합되거나 독립적으로 구동되게 텅레일(123)(124)과 결합될 수 있음은 물론이다. 바람직하게는 전철기 구동부(120)는 선로전환조작기(110)의 선택적 개폐에 위한 작동로드(126) 및 쇄정로드(127)를 진퇴시킬 수 있는 엑츄레이타 방식 과 전기전철기 동작간 방식에 적용된다.

한편, 텅레일(123)(124)을 이송 및 쇄정하기 위한 작동로드(126)와, 쇄정로드(127) 및 이에 의한 이송 및 쇄정구조에 대해서는 도식적으로 도시하였고, 상세 구조는 국내 공개 특허 제2002-0070214호 등 다양하게 공지되어 있어 상세한 설명은 생략한다.

선로 전환조작기(110)는 사용자의 조작에 의해 선로전환 조작신호를 발생시킨다.

선로 전환 조작기(110)에서 발생되는 신호는 제1텅레일(123)이 제1기본레일(121)에 밀착되게 하는 신호(이하 정위신호)와 제2텅레일(124)이 제2기본레일(122)에 밀착되게 하는 신호(이하 반위신호)를 출력할 수 있도록 구축되면 된다.

명령수신부(141)는 선로전환조작기(110)에서 출력되는 신호를 마이크로 프로세서(142)에서 요구하는 레벨에 맞는 신호로 변환하여 출력한다.

이러한 명령수신부(141)의 일 예가 도 3에 도시되어 있다. 도시된 예에서는 선로 전환 조작기(110)로부터 제1단자(CMD+)(111a) 및 제2단자(CMD-)(111b)를 통해 각각 +24V와 0V 또는 0V와 +24V를 출력할 수 있도록 된 경우 정위 또는 반위에 대응되는 신호를 마이크로프로세서(142)에서 인식가능한 레벨로 변환하여 출력할 수 있도록 되어 있다.

명령수신부(141)는 제1 내지 제4다이오드(112 내지 115), 제1 릴레이스위치(116a)(116b) 및 제2릴레이스위치(118a)(118b)를 구비한다.

제1릴레이스위치(116a)(116b)는 제1단자(111a)와 제2단자(111b) 사이에 제1구동코일(117a)이 접속되어 있고, 제1구동코일(117a)의 전류 도통 유무에 따라 제1 및 제2접접(117b)(117c)이 온/오프되고, 제3 및 제4접접(117d)(117e)이 오프/온 될 수 있게 설치되어 있다.

제2릴레이스위치(118a)(118b)는 제1단자(111a)와 제2단자(111b) 사이에 제2구동코일(119a)이 접속되어 있고, 제2구동코일(119a)의 전류 도통 유무에 따라 제5 및 제6접접(119b)(119c)이 온/오프되고, 제7 및 제8접접(119d)(119e)이 오프/온 될 수 있게 설치되어 있다.

제1 다이오드(112)는 제1단자(111a)와 제1구동코일(117a) 사이에 제1단자(111a)로부터 제1구동코일(117a)로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치되어 있다.

제2다이오드(113)는 제1구동코일(117a)과 제2단자(111b) 사이에 제1구동코일(117a)로부터 제2단자(111b)로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치되어 있다.

제3다이오드(114)는 제2단자(111b)와 제2구동코일(119a) 사이에 제2단자(111b)로부터 제2구동코일(119a)로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치되어 있다.

제4다이오드(115)는 제2구동코일(119a)과 제1단자(111a) 사이에 제2구동코일(119a)로부터 제1단자(111a)로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치되어 있다.

제1출력부는 바이어스 전압원(Vcc)으로부터 저항소자, 제8 및 제7접점(119e)(119d), 제1 및 제2접점(117b)(117c) 및 그라운드로 이어지게 직렬상으로 접속되어있고, 제8단자(119e)는 커패시터에 병렬상으로 접속되어 있다.

제1출력부의 제1신호(CMDo)는 저항소자와 커패시터 사이의 전압신호를 마이크로프로세서(142)에 출력하도록 되어 있다.

제2출력부는 바이어스 전압원(Vcc)으로부터 저항소자 및 제4 및 제3접점(117e)(117d) 및 제5 및 제6접점(119b)(119c) 및 그라운드로 이어지게 직렬상으로 접속되어있고, 제4단자(119e)는 커패시터에 병렬상으로 접속되어 있다.

제2출력부의 제2신호(CMD1)는 저항소자와 커패시터 사이의 전압신호를 마이크로프로세서(142)에 출력하도록 되어 있다.

따라서, 제1단자(111a)와 제2단자(111b)를 통해 24V 및 0V가 인가되면, 제1릴레이스위치(116a)(116b)의 제1구동코일(117a)에 전류가 흐르고, 이에 따라 제1 및 제2접점(117b)(117c)은 스위치 온되어 제1신호로서 로우신호가 출력된다. 이때 제2구동코일(119a)에는 전류가 흐리지 않기 때문에 제7 및 제8접점(119d)(119e)은 상호 접속상태를 유지하고, 제3 및 제4접점(117d)(117e)은 제1구동코일(117a)의 전류 도통에 의해 스위치 오프 즉, 접점(117d)(117e)이 오픈되어 제2신호는 HIGH상태를 유지한다.

이와는 다르게, 제1단자(111a)와 제2단자(111b)를 통해 0V 및 24V가 인가되면, 제2릴레이스위치(118a)(118b)의 제2구동코일(119a)에 전류가 흐르고, 이에 따라 제5 및 제6접점(119b)(119c)는 스위치 온되어 제2신호로서 로우신호가 출력된다. 이때 제1구동코일(117a)에는 전류가 흐리지 않기 때문에 제3 및 제4접점(117d)(117e)은 상호 접속상태를 유지하고, 제7 및 제8접점(119d)(119e)은 제2구동코일(119a)의 전류 도통에 의해 스위치 오프 즉, 접점(119d)(119e)이 오픈되어 제1신호는 HIGH상태를 유지한다.

이러한 제1단자(111a)와, 제2단자(111b)를 통해 입력되는 스위치 조작신호에 따른 명령수신부(141)의 출력신호 및 그에 대응되어 마이크로프로세서(142)에서 인식되는 내용을 이하의 표 1에 나타내었다.

입력		출력		명령인식
CMD+	CMD-	CMD0	CMD1
+24V	0	LOW	HIGH	정위
0	+24V	HIGH	LOW	반위
0	0	HIGH	HIGH	오픈(오류)

한편, 선로전환 조작기(110)에서 생성되는 신호가 마이크로 프로세서(142)에서 요구하는 레벨에 맞는 신호를 생성하는 경우 명령수신부(141)는 생략될 수 있다.

센서부(130)는 다수의 센서를 구비한다.

제1센서(131)는 작동로드(126)의 작동에 의해 제1텅레일(123)이 제1기본레일(121)에 밀착됐는지의 유무를 검출할 수 있도록 설치되어 있다. 제1센서(131)는 근접센서가 적용될 수 있다.

제2센서(132)는 작동로드(126)의 작동에 의해 제2텅레일(124)이 제2기본레일(122)에 밀착됐는지를 검출할 수 있도록 설치되어 있다. 제2센서(132)도 근접센서가 적용될 수 있다.

제3센서(133)는 쇄정로드(127)의 작동에 의해 제1텅레일(123)의 선단이 제1기본레일(121)에 밀착되게 고정되었는지를 검출할 수 있도록 설치되어 있고, 제4센서(134)는 세정로드(127)의 작동에 의해 제2텅레일(124)의 선단이 제2기본레일(122)에 밀착되게 고정되었는지를 검출할 수 있도록 설치되어 있다. 제3 및 제4센서(133)(134)도 근접센서가 적용될 수 있다.

궤도회로장치(137)는 레일(121 내지 124)을 점유하고 있는 기차가 있는 경우 이를 검출할 수 있도록 기차의 바퀴에 의해 레일(121 내지 124) 사이에 폐루프 회로가 형성될 수 있게 하고, 그에 대응되는 신호를 출력할 수 있는 공지된 폐궤도 루프방식을 적용하면 된다.

이러한 각 센서(131 내지 134) 및 궤도회로장치(137)로부터 출력되는 신호는 센서 입력부(143)를 거쳐 마이크로 프로세서(143)에서 인식가능한 레벨의 신호로 변환되어 출력된다.

센서 입력부(143)의 일 예로서, 도 4에 도시된 바와 같이 센서 출력신호를 직렬상으로 접속된 분압저항(R1)(R2)으로 분압하고, 분압된 전압을 제너다이오드를 이용하여 전압을 안정화시켜 출력하는 회로가 적용될 수 있다.

센서의 자체 출력신호가 마이크로 프로세서(142)에서 인식될 수 있는 레벨인 경우 센서 입력부(143)는 생략해도 된다.

통신인터페이스(170)는 제어국(180)과 마이크로프로세서(142)와의 통신을 중계하기 위한 것으로서 RS232, RS482등 공지된 다양한 통신방식이 적용될 수 있다.

카운터(145)는 마이크로프로세서(142)에 제어되어 시간을 카운트한다.

바람직하게는 마이크로프로세서(142)가 선로전환 조작기(110)로부터 전환신호를 수신하였을 때 카운터(145)에 카운트 명령신호를 송출하고, 카운터(145)는 설정된 선로전환 시간, 예를 들면 6초가 지나면 인터럽트 신호를 마이크로프로세서(142)에 출력 하여 리셉트기능 부여 및 오프하여 기기소손를 보호하기위하여 구축된다.

이러한 구성의 일 예가 도 5에 도시되어 있다. 도 5에서 참조부호 145a는 타이머로서 1초 단위로 펄스를 출력하고, 참조부호 145b는 이진카운터이고, 참조부호 145c는 앤드게이트 이다. 엔드케이트(145c)는 카운트된 펄스 값에 해당하는 이진값을 3개의 출력단자를 통해 출력한다.

그 동작을 설명하면, 마이크로프로세서(142)는 선로전환명령을 받으면 TCLR 단자를 통해 LOW신호를 이진카운터(145b)로 인가하면, 이진카운터(145b)은 카운팅을 시작하여 그 결과를 앤드게이트(145c)에 출력한다. 따라서, 앤드게이트(145c)는 6초까지는 LOW신호를 출력하고, 6초에서 7초로 증가될 때 이진카운터(145b)의 3개의 단자를 통해 입력되는 신호가 모두 HIGH가 되어 앤드케이트(145c)는 인터럽트신호에 해당하는 HIGH 신호를 출력한다. 따라서 마이크로프로세서(142)는 앤드게이드(145c)로부터 하이신호가 출력되면 6초가 지났음에 해당하는 인터럽트를 인식할 수 있다.

표시등 구동부(150)는 마이크로프로세서(142)의 제어신호에 따라 적색등(151), 황색등(152) 및 녹색등(153)을 점등, 소등 또는 점멸구동한다.

일 예로서, 선로가 점유된 경우에는 적색등(151)을 온시키고, 정위로 선로가 전환된 경우에는 녹색등(153)을 온시키고, 반위로 선로가 전환된 경우에는 황색등(152)을 점등시킨다.

이와는 다르게 선로전환명령에 의해 선로를 전환하기 위한 동작중에 에러가 발생되는 경우 해당 등을 일정 주기로 온/오프 되게 즉, 점멸 구동시킨다.

이러한 표시등 구동부(150)의 일 예가 도 6에 도시되어 있다.

도 6을 참조하면, 표시등 구동부(150)는 펄스발생기(155), OR게이트(156), 앤드게이트(157) 및 FET(158)에 의해 램프(151 내지 153)를 독립적으로 구동할 수 있도록 되어 있다.

OR게이트(156)의 출력신호는 앤드게이트(157)의 제2입력단자(157b)에 입력된다.

이러한 표시등 구동부(150)는 펄스발생기(155)로부터 일정 주기 예를 들면 1HZ로 구형파 펄스신호를 출력하여 3개의 OR게이트(156)의 제1입력단(156a)에 각각 입력하고, OR게이트(156)의 펄스인에이블 단자(156b)에 HIGH, 또는 LOW신호의 인가 유무에 따라 앤드게이트(157)에 HIGH 또는 펄스신호가 출력되기 때문에, 마이크로프로세서(142)에서 앤드게이트(157)의 제어단자(157a)에 LOW신호를 출력하면 해당 램프(151 내지 153)는 소등되고, 앤드게이트(157)의 제어단자(157a)에 HIGH신호를 출력하되, 펄스 인에이블 단자(156b)를 LOW로 하면 점멸되고, HIGH로 하면 점등된다.

결과 출력부(160)는 마이크로프로세서(142)로부터 선로전환명령에 대한 제어 후의 결과데이터를 수신한다. 결과 출력부(160)는 마이크로프로세서(142)에서 출력되는 결과신호를 변환하여 선로 전환조작기(110)가 설치된 기계실의 결과 확인부(미도시)로 출력한다. 여기서 결과확인부는 결과 출력부(160)의 출력신호에 대응되어 작업자가 인식할 수 있는 응답정보를 표시 또는 그 밖의 방법으로 출력할 수 있도록 구축된 것을 말한다.

결과 출력부의 일 예가 도 7에 도시되어 있다.

도 7을 참조하면, 결과 출력부(160)는 제3 및 제4릴레이 스위치(161)(165)를 구비한다. 도시된 도면은 제3릴레이스위치(161)의 PWM단자에 Low신호가 인가되고, 제4릴레이스위치(165)의 DIR단자에는 High 신호가 인가된 상태를 도시한 것이다.

제3릴레이스위치(161)의 제3구동코일의 일단은 바이어스 전압원(Vdd)(161a)에 접속되어 있고, 타단은 마이크로프로세서(142)에 의해 제어되는 제1결과제어단자(161b)로부터의 제1결과신호(PWM)에 따라 도통될 수 있게 설치되어 있다. 즉, 마이크로프로세서(142)로부터의 제1결과신호(PWM)가 Low가 되면 제3구동코일은 도통된다.

제3릴레이스위치(161)의 제1스위치(161d)의 고정단인 일단은 제1전원신호원인 +24VDC에 접속되어 있고, 가동단인 타단은 제3구동코일에 전류가 흐르지 않을 때는 제1전원신호원을 제10단자(161d)에 전류가 흐를때는 제1전원신호원을 제9단자(161c)에 접속할 수 있도록 되어 있다.

또한, 제3릴레이스위치(161)의 제2스위치(161g)의 고정단인 일단은 그라운드(GND)와 접속되어 있고, 가동단인 타단은 제3구동코일에 전류가 흐르지 않을 때는 그라운드라인을 제12단자(161h)에 전류가 흐를때는 그라운드 라인을 제11단자(161f)에 접속할 수 있도록 되어 있다.

제4릴레이스위치(165)의 제4구동코일의 일단은 바이어스 전압원(Vdd)(165a)에 접속되어 있고, 타단은 마이크로프로세서(142)에 의해 제어되는 제2결과제어단자(165b)로부터의 제2결과신호(DIR)에 따라 도통될 수 있게 설치되어 있다. 즉, 마이크로프로세서(142)로부터의 제2결과신호(DIR)가 Low가 되면 제4구동코일은 도통된다.

제4릴레이스위치(165)의 제2스위치(165d)의 고정단인 일단은 결과확인부로 이어지는 제1출력라인(OUT1)과 연결되어 있고, 가동단인 타단은 제4구동코일에 전류가 흐르지 않을 때는 제14단자(165e)에 전류가 흐를때는 제13단자(165c)에 접속할 수 있도록 되어 있다.

또한, 제4릴레이스위치(165)의 제2스위치의 고정단인 일단은 결과확인부로 이어지는 제2출력라인(OUT2)과 연결되어 있고, 가동단인 타단은 제4구동코일에 전류가 흐르지 않을 때는 제16단자(165h)에 전류가 흐를때는 제15단자(165f)에 접속할 수 있도록 되어 있다.

제4릴레이스위치(165)의 제13단자(165c)는 제1릴레이스위치(161)의 제10단자(161e)에 접속되어 있고, 제16단자(165h)는 제9단자(161c)에, 제14단자(165e)는 제11단자(161f)에, 제15단자(165f)는 제12단자(161h)에 각각 접속되어 있다.

따라서, 제1결과신호(PWM)가 Low가 되고, 제2결과신호(DIR)가 High가 되면 도시된 바와 같은 회로가 형성되어 제1 및 제2출력라인(OUT1)(OUT2)을 통해 각각 0V, 24V가 출력되고, 이와는 반대로 제1결과신호(PWM)가 High가 되고, 제2결과신호(DIR)가 Low가 되면 제1 및 제2출력라인(OUT1)(OUT2)을 통해 각각 24V, 0가 출력된다.

이러한 결과출력부(160)의 입출력관계를 이하의 표 2에는 나타내었다.

입력		출력		선로위치
PWM	DIR	OUT1	OUT2
Low	High	0V	24V	정위
High	Low	24V	0V	반위

마이크로프로세서(142)는 선로전환조작기(110)로부터 발생되는 신호를 처리하고, 각 센서(131 내지 134)로부터 센서입력부(143)를 통해 수신되는 신호 및 제어국(180)에서 송신되는 신호를 처리한다.

이러한 마이크로프로세서(142)는 구동 프로그램이 기록된 메모리(148)가 내장(148)된 타입이 적용되었고, 도시된 예와 다르게 외장타입이 적용될 수 있음은 물론이다.

마이크로프로세서(142)는 선로조작기(110)로부터 출력되는 조작신호에 따라 전철기 구동부(120)를 제어한다. 즉, 현재 텅레일(123)(124)이 정위 위치에 있는 상태에서 반위로의 전환에 해당하는 신호가 수신되면 마이크로프로세서(142)는 제1텅레일(123)은 제1기본레일(121)로부터 이격되고, 제2텅레일(124)이 제2기본레일(122)에 밀착될 수 있게 전철기 구동부(120)를 제어한다. 이와는 다르게, 현재 텅레일(123)(124)이 반위 위치에 있는 상태에서 정위로의 전환에 해당하는 신호가 수신되면 마이크로프로세서(142)는 제2텅레일(123)은 제2기본레일(121)로부터 이격되고, 제1텅레일(124)이 제1기본레일(122)에 밀착될 수 있게 전철기 구동부(120)를 제어한다.

또한, 마이크로프로세서(142)는 반위로의 전환제어과정에서는 제2센서(132) 및 제4센서(134)의 출력신호로부터 제2텅레일(124)이 제2기본레일(122)에 밀착 및 쇄정이 완료됐는지를 판단하되, 설정된 선로전환시간 예를 들면 6초 동안 쇄정이 완료되지 않은 것으로 판단되면, 해당 표시등(152)에 작동 에러에 해당하는 표시패턴 즉, 점멸구동되게 표시등 구동부(150)를 제어한다. 여기서 작동에러는 텅레일(123)(124)과 기본레일(121)(122) 사이에 이물질이 끼여 있거나, 전철기 구동부(120)의 에러에 의해 발생될 수 있다.

이와는 다르게, 마이크로프로세서(142)는 정위로의 전환제어과정에서는 제1센서(131) 및 제3센서(133)의 출력신호로부터 제1텅레일(123)이 제1기본레일(121)에 밀착 및 쇄정이 완료됐는지를 판단하되, 설정된 시간 예를 들면 6초 동안 쇄정이 완료되지 않은 것으로 판단되면, 해당 표시등(153)에 작동 에러에 해당하는 표시패턴 즉, 점멸구동되게 표시등 구동부(150)를 제어한다.

이러한 마이크로프로세서(142)의 제어과정을 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저, 선로전환신호가 수신되었는지를 판단한다(단계 210).

선로전환신호가 수신된 것으로 판단되면 카운터(145)를 작동시켜 시간을 카운트한다(단계 220).

또한 선로전환신호에 대응되게 전철기 구동부를 구동한다(단계 230).

다음은 설정된 시간 즉, 6초가 초과됐는지를 판단한다(단계 240).

단계 240에서 6초가 초과되지 않은 것으로 판단되면 쇄정이 완료됐는지를 판단한다(단계 250).

단계 250에서 쇄정이 완료된 것으로 판단되면, 선로 전환이 정상적으로 이루어졌음을 알리는 결과신호를 송출한다(단계 260). 여기서 결과신호는 제어국(180) 또는 표시부를 통해 전송될 수 있다.

이와는 다르게, 단계 240에서 앞서 설명된 인터럽트 신호에 의해 6초가 초과된 것으로 판단되면 오류동작을 수행한다(단계 270).

여기서 오류동작수행은 앞서 설명된 바와 같이 해당 표시등이 점멸되게 구동시키고, 오류메시지를 제어국(180)에 송출하는 것을 말한다.

한편, 선로전환 조작신호는 제어국(180)에서 통신인터페이스(170)를 통해 전송될 수 있고, 이 경우에도 앞서 설명된 과정을 수행한다.

지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 선로 전환용 전철기의 전자제어장치에 의하면, 전철기의 작동상태 정보를 원격지에서 관리 및 확인할 수 있는 장점을 제공한다.

Claims (4)

1. 한 쌍의 평행한 제1 및 제2 기본레일 사이에 상호 평행하게 배치되는 한 쌍의 제1 및 제2 텅레일을 상기 제1 및 제2 기본레일 중 어느 일측에 밀착시켜 선로를 변경시킬 수 있도록 상기 텅레일을 이송하는 작동로드와, 상기 기본레일에 밀착된 텅레일이 고정되게 지지시키는 쇄정로드를 구동하는 전철기 구동부와;

   선로전환 조작신호를 발생시키는 선로전환조작기와;

   상기 작동로드의 작동에 의해 상기 제1텅레일이 상기 제1기본레일에 밀착되는지를 검출하는 제1센서와;

   상기 작동로드의 작동에 의해 상기 제2텅레일이 상기 제2기본레일에 밀착되는지를 검출하는 제2센서와;

   상기 쇄정로드의 작동에 의해 상기 제1텅레일의 선단이 상기 제1기본레일에 밀착되게 고정되었는지를 검출하는 제3센서와;

   상기 쇄정로드의 작동에 의해 상기 제2텅레일의 선단이 상기 제2기본레일에 밀착되게 고정되었는지를 검출하는 제4센서와;

   상호 다른 색상의 표시등을 구동하는 표시등 구동부와;

   상기 선로조작기로부터 출력되는 조작신호에 따라 상기 전철기 구동부를 제어하고, 상기 제1 내지 제4센서의 출력신호로부터 상기 전철기 구동부의 작동정보를 판단하되, 설정된 전환시간 동안 상기 제3 및 제4센서로부터 쇄정 완료에 해당하는 신호가 수신되지 않으면 상기 표시등에 작동 에러에 해당하는 표시패턴으로 표시되게 상기 표시등 구동부를 제어하는 제어기; 및

   제어국와 통신을 수행할 수 있도록 상기 제어기에 접속되어 상기 제어기의 작동정보를 송출하는 통신인터페이스;를 구비하는 것을 특징으로 하는 선로 전환용 전철기의 전자제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 설정된 전환시간 동안 상기 쇄정이 완료되지 않은 것으로 판단되면 작동에러 정보를 상기 통신인터페이스를 통해 상기 제어국에 송출하는 것을 특징으로 하는 선로 전환용 전철기의 전자제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어기는

   상기 선로 전환조작기로부터 제1 및 제2 단자를 통해 출력되는 상기 선로전환 조작신호를 변환하여 출력하는 명령수신부와;

   상기 명령수신부에서 출력되는 신호로부터 상기 전철기 구동부를 제어하는 마이크로프로세서와;

   상기 마이크로프로세서에서 출력되는 결과신호를 변환하여 상기 선로 전환조작기가 설치된 결과 확인부로 출력하는 결과출력부;를 구비하고,

   상기 명령수신부는

   상기 제1단자와 상기 제2단자 사이에 제1구동코일이 접속되어 있고, 상기 제1구동코일의 전류 도통 유무에 따라 제1 및 제2접접이 온/오프되고, 제3 및 제4접접이 오프/온 될 수 있게 설치된 제1릴레이스위치와;

   상기 제1단자와 상기 제1구동코일 사이에 상기 제1단자로부터 상기 제1구동코일로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치된 제1다이오드와;

   상기 제1구동코일과 상기 제2단자 사이에 상기 제1구동코일로부터 상기 제2단자로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치된 제2다이오드와;

   상기 제1단자와 상기 제2단자 사이에 제2구동코일이 접속되어 있고, 상기 제2구동코일의 전류 도통 유무에 따라 제5 및 제6접접이 온/오프되고, 제7 및 제8접접이 오프/온 될 수 있게 설치된 제2릴레이스위치와;

   상기 제2단자와 상기 제2구동코일 사이에 상기 제2단자로부터 상기 제2구동코일로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치된 제3다이오드와;

   상기 제2구동코일과 상기 제1단자 사이에 상기 제2구동코일로부터 상기 제1단자로의 순방향 전압에 의해 도통될 수 있게 설치된 제4다이오드;를 구비하고,

   바이어스 전압원으로부터 직렬상으로 상기 제7 및 제8접점 및 상기 제1 및 제2접점이 접속되어, 상기 제1 및 제2접점의 온/오프에 대응되는 제1신호를 상기 마이크로프로세서에 출력하는 제1출력부와;

   바이어스 전압원으로부터 직렬상으로 상기 제3 및 제4접점 및 상기 제5 및 제6접점이 접속되어 상기 제5 및 제6접점의 온/오프에 대응되는 제2신호를 상기 마이크로프로세서에 출력하는 제2출력부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 선로 전환용 전철기의 전자제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 결과출력부는

   일단은 바이어스 전압원에 접속되어 있고, 타단은 상기 마이크로프로세서로부터의 제1결과신호에 따라 도통될 수 있게 설치된 제3 구동코일과, 상기 제3구동코일의 전류 도통 유무에 따라 일단이 제1전원신호원과 접속된 제1스위치의 타단이 제9단자와 제10단자중 어느 하나로 접속할 수 있게 되어 있고, 일단이 그라운드와 접속된 제2스위치의 타단이 제11 및 제12단자 중 어느 하나로 접속할 수 있게 되어 있는 제3릴레이스위치와;

   일단은 바이어스 전압원에 접속되어 있고, 타단은 상기 마이크로프로세서로부터의 제2결과신호에 따라 도통될 수 있게 설치된 제4 구동코일과, 상기 제4구동코일의 전류 도통 유무에 따라 일단이 상기 결과 확인부로 이어지는 제1출력라인과 접속된 제3스위치의 타단이 제13단자와 제14단자중 어느 하나로 접속할 수 있게 되어 있고, 일단이 상기 결과 확인부로 이어지는 제2출력라인과 접속된 제4스위치의 타단이 제15 및 제16단자 중 어느 하나로 접속할 수 있게 되어 있는 제4릴레이스위치;를 구비하고,

   상기 9단자는 상기 16단자와 접속되어 있고, 상기 10단자는 상기 13단자와 접속되어 있으며, 상기 11단자는 상기 14단자와 접속되어 있고, 상기 12단자는 상기 15단자와 접속된 것을 특징으로 하는 선로 전환용 전철기의 전자제어장치.

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