KR102145263B1 - Switching apparatus - Google Patents

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KR102145263B1
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input
signal
comparator
inverting terminal
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KR1020190138130A
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Inventor
김정태
이재호
김길동
홍재성
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한국철도기술연구원
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Abstract

A switching device is disclosed. The switching device of the present invention includes: an input unit for inputting a signal corresponding to an operation mode for each operation mode according to a position of a lever; a comparison unit comparing the signal input from the input unit with a reference signal; and an output unit which outputs any one of the output signals according to the operation mode to an external device according to a comparison result of the comparison unit, thereby output a three-state signal according to the position of the lever to control an exact position of a train in a railway field.

Description

스위칭 장치{SWITCHING APPARATUS}Switching device {SWITCHING APPARATUS}

본 발명은 스위칭 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 철도분야의 열차 정위치 정차 제어를 위해 사용되는 3점 스위치의 레버 위치에 따라 3가지 모드의 신호를 출력하는 스위칭 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a switching device, and more particularly, to a switching device that outputs signals of three modes according to the position of a lever of a three-point switch used for controlling a train stop in the railroad field.

열차제어시스템 중 많은 장치에는 다양한 상황 하에서 그에 맞는 동작을 하기 위해 스위칭 회로가 구현되어 있다. 특히 사용자의 선택에 의하여 동작을 변경해야 하는 경우 일반적으로 토글 스위치를 사용자가 접근할 수 있는 위치에 부착하고 이의 상태에 따라 회로가 동작하도록 회로를 설계한다.In many of the train control systems, switching circuits are implemented in order to operate appropriately under various circumstances. In particular, when the operation needs to be changed by the user's selection, in general, a toggle switch is attached to a position accessible to the user, and the circuit is designed so that the circuit operates according to its state.

선택해야 하는 동작의 모드가 3가지인 경우 그림 1과 같은 3점 토글 스위치를 이용하는데 이는 레버의 위치에 따라 핀의 연결 상태가 바뀌게 되고 이를 이용하여 스위치의 모드를 파악하여 회로가 동작하게 된다. 그런데 시중에서 판매하는 3점 토글 스위치의 경우 레버가 중간에 있으면 핀의 연결이 모두 끊어지게 된다. 일반적으로 이 상태를 회로의 OFF모드로 설정하여 회로를 구현하고 있다.When there are three modes of operation to be selected, a three-point toggle switch as shown in Fig. 1 is used, which changes the connection state of the pin according to the position of the lever, and uses this to determine the mode of the switch to operate the circuit. However, in the case of a three-point toggle switch sold in the market, if the lever is in the middle, all pins are disconnected. In general, the circuit is implemented by setting this state to the OFF mode of the circuit.

그런데 경우에 따라서는 이 상태를 정상 동작 상태로 두고 회로를 설계하는 경우도 있다. 예를 들어 열차의 정위치 정차제어를 담당하는 지상 시스템인 Berthing 장치에서는 발진모듈의 경우 변조 상태, 변조 제거 상태, Off 상태의 세 가지 파형을 생성하는데 이 중 변조된 파형이 정상 상태일 때 생성되어야 한다. 따라서 발진모듈에서는 스위치의 레버가 중간에 있을 때 변조된 파형이 생성되도록 하여야 하는데 일반 3점 토글 스위치를 사용할 경우 핀의 연결이 모두 끊어져 있으므로 생성된 파형을 전달할 수 없다. 이를 해결하기 위해 스위치를 특별 주문하여 핀 연결을 변경하는 방법도 있지만 비용이 많이 발생하므로 대량 생산품이 아니면 적용할 수 없다. However, in some cases, the circuit is designed with this state as a normal operation state. For example, in the Berthing device, which is a ground system in charge of stationary stop control of trains, in the case of the oscillation module, three waveforms are generated: a modulated state, a modulated state, and an off state. Among them, the modulated waveform must be generated when it is in a normal state. do. Therefore, in the oscillation module, the modulated waveform should be generated when the switch lever is in the middle. However, when a general 3-point toggle switch is used, the generated waveform cannot be transmitted because all pins are disconnected. To solve this problem, there is a way to change the pin connection by special ordering the switch, but it is expensive and cannot be applied without mass production.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 10-0368899호(2003.01.08)의 '3단스위칭유닛'에 개시되어 있다.Background technology of the present invention is disclosed in the '3-stage switching unit' of Korean Patent Publication No. 10-0368899 (2003.01.08).

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 철도분야의 열차 정위치 정차 제어를 위해 레버 위치에 따라 3 스테이트 신호를 출력하는 스위칭 장치를 제공하는 데 있다. The present invention was invented to improve the above-described problem, and an object according to an aspect of the present invention is to provide a switching device that outputs a three-state signal according to the position of a lever for controlling a train stop in a fixed position in the railway field. .

본 발명의 일 측면에 따른 스위칭 장치는 레버의 위치에 따른 각 동작 모드별로 동작 모드에 대응되는 신호를 입력하는 입력부; 상기 입력부로부터 입력된 신호를 기준신호와 비교하는 비교부; 및 상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 동작 모드에 따른 출력 신호 중 어느 하나를 외부 기기로 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다. A switching device according to an aspect of the present invention includes an input unit for inputting a signal corresponding to an operation mode for each operation mode according to a position of a lever; A comparison unit comparing the signal input from the input unit with a reference signal; And an output unit configured to output any one of the output signals according to the operation mode to an external device according to a comparison result of the comparison unit.

본 발명의 상기 입력부는 상기 동작 모드에 따라 전원단으로부터의 입력 전압을 분배하는 제1 전압 분배부; 및 상기 제1 전압 분배부로부터의 전압, 상기 전원단으로부터의 전압 및 접지 전압 중 적어도 하나를 출력하는 3점 스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다. The input unit of the present invention comprises: a first voltage divider for distributing an input voltage from a power supply terminal according to the operation mode; And a three-point switch that outputs at least one of a voltage from the first voltage divider, a voltage from the power supply terminal, and a ground voltage.

본 발명의 상기 3점 스위치는 제1 내지 제6 핀을 포함하고, 상기 제5 핀이 상기 제1 전압 분배부에 연결되고, 상기 제1 핀이 상기 전원단에 연결되며, 제2 핀이 상기 비교부 및 상기 제1 전압 분배부에 연결되며, 상기 제3 핀이 접지에 연결되는 것을 특징으로 한다. The three-point switch of the present invention includes first to sixth pins, the fifth pin is connected to the first voltage divider, the first pin is connected to the power terminal, and the second pin is the It is connected to the comparison unit and the first voltage divider, and the third pin is connected to the ground.

본 발명의 상기 3점 스위치는 상기 동작 모드가 제1 모드이면 상기 제2 핀과 상기 제3 핀이 연결되고 상기 제5 핀과 상기 제6 핀이 연결되며, 상기 동작 모드가 제2 모드이면 상기 제1 내지 제6 핀이 모두 연결되지 않으며, 상기 동작 모드가 제3 모드이면 상기 제1 핀과 상기 제2 핀이 연결되고 상기 제4 핀과 상기 제5 핀이 연결되는 것을 특징으로 한다. In the three-point switch of the present invention, when the operation mode is a first mode, the second pin and the third pin are connected, and the fifth pin and the sixth pin are connected, and when the operation mode is a second mode, the All of the first to sixth pins are not connected, and when the operation mode is a third mode, the first pin and the second pin are connected, and the fourth pin and the fifth pin are connected.

본 발명의 상기 비교부는 비반전 단자가 상기 입력부에 연결되고 반전 단자가 전원단에 연결되어 비반전 단자와 반전 단자로 입력되는 신호를 비교하는 제1 비교기; 비반전 단자가 상기 입력부에 연결되고 반전 단자가 전원단에 연결되어 비반전 단자와 반전 단자로 입력되는 신호를 비교하는 제2 비교기; 및 상기 전원단으로부터의 전압을 분배하여 상기 제1 비교기의 반전 단자와 상기 제2 비교기의 반전 단자에 서로 다른 전압을 입력하는 제2 전압 분배부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The comparison unit of the present invention comprises a first comparator for comparing a signal input to a non-inverting terminal and an inverting terminal by connecting a non-inverting terminal to the input unit and an inverting terminal to a power terminal; A second comparator having a non-inverting terminal connected to the input unit and an inverting terminal connected to a power terminal to compare a signal input to a non-inverting terminal and an inverting terminal; And a second voltage divider for distributing the voltage from the power supply terminal and inputting different voltages to the inverting terminal of the first comparator and the inverting terminal of the second comparator.

본 발명의 상기 출력부는 복수 개의 입력단자 각각을 통해 상기 동작 모드별 출력 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력단자를 통해 출력하는 선택 스위치; 및 상기 제1 비교기와 상기 제2 비교기의 비교 결과에 따라 상기 선택 스위치를 제어하여 상기 동작 모드별 출력 신호 중 어느 하나를 출력하도록 하는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 한다. The output unit of the present invention includes a selection switch for selecting one of the output signals for each operation mode through each of a plurality of input terminals and outputting them through an output terminal; And a decoder configured to output one of the output signals for each operation mode by controlling the selection switch according to a comparison result of the first comparator and the second comparator.

본 발명의 일 측면에 따른 스위칭 장치는 철도분야의 열차 정위치 정차 제어시 레버가 중간에 위치한 경우에도 노멀 모드로 동작할 수 있도록 한다. The switching device according to an aspect of the present invention enables operation in a normal mode even when a lever is located in the middle when controlling a train stop in a fixed position in the railway field.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 장치의 회로도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 모드에서의 3점 스위치의 스위칭 상태를 나타낸 도면이다.
도 3 은 도 2 의 제1 모드에서의 출력 파형을 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모드에서의 3점 스위치의 스위칭 상태를 나타낸 도면이다.
도 5 는 도 4 의 제2 모드에서의 출력 파형을 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 모드에서의 3점 스위치의 스위칭 상태를 나타낸 도면이다.
도 7 은 도 6 의 제3 모드에서의 출력 파형을 나타낸 도면이다. 1 is a circuit diagram of a switching device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a switching state of a three-point switch in a first mode according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing an output waveform in the first mode of FIG. 2.
4 is a diagram showing a switching state of a three-point switch in a second mode according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an output waveform in the second mode of FIG. 4.
6 is a diagram showing a switching state of a three-point switch in a third mode according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram showing an output waveform in the third mode of FIG. 6.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, a switching device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, thicknesses of lines or sizes of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.

본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.The implementation described herein may be implemented in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream or a signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, only as a method), the implementation of the discussed features may also be implemented in other forms (eg, an apparatus or program). The device may be implemented with appropriate hardware, software and firmware. The method may be implemented in an apparatus such as a processor, which generally refers to a processing device including, for example, a computer, microprocessor, integrated circuit or programmable logic device, or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, personal digital assistants ("PDAs") and other devices that facilitate communication of information between end-users.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 장치의 회로도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 모드에서의 3점 스위치의 스위칭 상태를 나타낸 도면이며, 도 3 은 도 2 의 제1 모드에서의 출력 파형을 나타낸 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 모드에서의 3점 스위치의 스위칭 상태를 나타낸 도면이며, 도 5 는 도 4 의 제2 모드에서의 출력 파형을 나타낸 도면이며, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 모드에서의 3점 스위치의 스위칭 상태를 나타낸 도면이며, 도 7 은 도 6 의 제3 모드에서의 출력 파형을 나타낸 도면이다.1 is a circuit diagram of a switching device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a switching state of a three-point switch in a first mode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is A diagram showing an output waveform in a first mode, FIG. 4 is a diagram showing a switching state of a three-point switch in a second mode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a second mode in FIG. Fig. 6 is a view showing a switching state of a three-point switch in a third mode according to an embodiment of the present invention, and Fig. 7 is a view showing an output waveform in the third mode of Fig. 6 to be.

본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 장치는 철도분야의 열차 정위치 제어를 위한 Berthing 장치 중 발진 모듈에 적용된다.The switching device according to an embodiment of the present invention is applied to an oscillation module among Berthing devices for precise position control of a train in the railway field.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 장치는 입력부(10), 비교부(20) 및 출력부(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a switching device according to an embodiment of the present invention includes an input unit 10, a comparison unit 20, and an output unit 30.

입력부(10)는 열차 정위치 제어를 위한 레버의 위치에 따른 각 동작 모드별로 동작 모드에 대응되는 신호를 비교부(20)에 입력한다. The input unit 10 inputs, to the comparison unit 20, a signal corresponding to the operation mode for each operation mode according to the position of the lever for controlling the exact train position.

입력부(10)는 제1 전압 분배부(11) 및 3점 스위치(12)를 포함한다. The input unit 10 includes a first voltage divider 11 and a three-point switch 12.

제1 전압 분배부(11)는 전원단(5V)으로부터 입력되는 전압을 분배하여 비교부(20)에 입력한다. The first voltage divider 11 distributes the voltage input from the power terminal 5V and inputs it to the comparison unit 20.

제1 전압 분배부(11)는 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)을 포함하며, 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)은 직렬 연결된다. 제1 저항(R1)은 일측이 전원단에 연결되고 타측이 제2 저항(R2)에 연결된다. 제2 저항(R2)은 일측이 제1 저항(R1)에 연결되고 타측이 접지(GND)와 연결된다. 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)은 50Ω이다. 따라서, 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)에 의해 분배된 전압은 2.5V일 수 있다. The first voltage divider 11 includes a first resistor R1 and a second resistor R2, and the first resistor R1 and the second resistor R2 are connected in series. One side of the first resistor R1 is connected to the power terminal and the other side is connected to the second resistor R2. One side of the second resistor R2 is connected to the first resistor R1 and the other side is connected to the ground GND. The first resistor R1 and the second resistor R2 are 50Ω. Accordingly, the voltage divided by the first resistor R1 and the second resistor R2 may be 2.5V.

제1 저항(R1)과 제2 저항(R2) 사이의 노드가 비교부(20) 및 3점 스위치(12)의 제5 핀에 연결된다. A node between the first resistor R1 and the second resistor R2 is connected to the comparison unit 20 and the fifth pin of the three-point switch 12.

3점 스위치(12)는 제1 전압 분배부(11)로부터의 전압, 전원단으로부터의 전압 및 접지 전압 중 적어도 하나를 출력한다. The three-point switch 12 outputs at least one of a voltage from the first voltage divider 11, a voltage from a power supply terminal, and a ground voltage.

3점 스위치(12)는 제1 핀 내지 제6 핀을 구비하며, 제5 핀이 제1 전압 분배부(11)의 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2) 사이에 연결되고, 제1 핀이 전원단에 연결되며, 제2 핀이 비교부(20) 및 제1 전압 분배부(11)에 연결되며, 제3 핀이 접지에 연결된다. The three-point switch 12 has first to sixth pins, and the fifth pin is connected between the first resistor R1 and the second resistor R2 of the first voltage divider 11, One pin is connected to the power terminal, the second pin is connected to the comparator 20 and the first voltage divider 11, and the third pin is connected to the ground.

이러한 3점 스위치(12)는 그 스위칭 상태에 따라 상기한 바와 같이 제1 전압 분배부(11)로부터의 전압, 전원단으로부터의 전압, 및 접지 전압 중 적어도 하나를 출력한다. 동작 모드가 제1 모드이면 제2 핀과 제3 핀이 연결되고 제5 핀과 제6 핀이 연결되며, 동작 모드가 제2 모드이면 제1 핀 내지 제6 핀이 모두 연결되지 않으며, 동작 모드가 제3 모드이면 제1 핀과 제2 핀이 연결되고 제4 핀과 제5 핀이 연결된다. The three-point switch 12 outputs at least one of a voltage from the first voltage divider 11, a voltage from a power supply terminal, and a ground voltage as described above according to the switching state. If the operation mode is the first mode, the second pin and the third pin are connected and the fifth and sixth pins are connected. If the operation mode is the second mode, all the first to sixth pins are not connected, and the operation mode In the third mode, the first pin and the second pin are connected, and the fourth pin and the fifth pin are connected.

열차 정위치 제어를 위한 레버의 위치를 위, 아래, 중간으로 구분하여 3가지의 선택 사항이 있을 경우, 제1 모드는 레버의 위치가 '위'에 위치한 상태이며, 제2 모드는 레버의 위치가 '중간'에 위치한 상태이며, 제3 모드는 레버의 위치가 '아래'에 위치한 상태일 수 있다. The position of the lever for precise train position control is divided into up, down, and middle, and when there are three options, the first mode is the position of the lever is at'up', and the second mode is the position of the lever. Is located in the'middle' position, and in the third mode, the position of the lever may be located in the'lower' position.

그러나, 본 발명의 실시예에는 레버의 위치를 '위', '중간', '아래'에 위치하고 각 위치에서의 동작 모드를 예시로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되는 것은 아니다. However, in the embodiment of the present invention, the position of the lever is positioned at'top','middle', and'bottom', and the operation mode at each position has been described as an example, but the technical scope of the present invention is not limited thereto.

먼저, 레버가 '위'에 위치한 제1 모드에서는 3점 스위치(12)는 제2 핀과 제3 핀이 연결되고, 제5 핀과 제6 핀이 연결된다. 이 경우, 입력부(10)로부터 비교부(20)에 입력되는 전압은 0V이다. First, in the first mode in which the lever is positioned'up', the second pin and the third pin are connected to the three-point switch 12, and the fifth pin and the sixth pin are connected. In this case, the voltage input from the input unit 10 to the comparison unit 20 is 0V.

레버가 '중간'에 위치한 제2 모드에서는 3점 스위치(12)는 제1 핀 내지 제6 핀이 서로 연결되지 않는다. 이 경우, 입력부(10)로부터 비교부(20)에 입력되는 전압은 2.5V이다. In the second mode in which the lever is located in the'middle' position, the first to sixth pins of the three-point switch 12 are not connected to each other. In this case, the voltage input from the input unit 10 to the comparison unit 20 is 2.5V.

레버가 '아래'에 위치한 제3 모드에서는 3점 스위치(12)는 제1 핀과 제2 핀이 연결되고 제4 핀과 제5 핀이 연결된다. 이 경우, 입력부(10)로부터 입력되는 전압은 5V이다.In the third mode in which the lever is located at'down', the first pin and the second pin are connected to the three-point switch 12, and the fourth pin and the fifth pin are connected. In this case, the voltage input from the input unit 10 is 5V.

즉, 입력부(10)는 3점 스위치(12)의 스위칭 상태에 따라 서로 다른 전압(0V, 2.5V 및 5V 중 어느 하나)을 비교부(20)에 입력한다.That is, the input unit 10 inputs different voltages (one of 0V, 2.5V, and 5V) to the comparison unit 20 according to the switching state of the three-point switch 12.

비교부(20)는 입력부(10)로부터 입력된 신호를 기준신호와 비교하여 비교 결과를 출력한다.The comparison unit 20 compares the signal input from the input unit 10 with a reference signal and outputs a comparison result.

비교부(20)는 제1 비교기(21), 제2 비교기(22) 및 제2 전압 분배부(23)를 포함한다.The comparator 20 includes a first comparator 21, a second comparator 22, and a second voltage divider 23.

제1 비교기(21)는 비반전 단자가 입력부(10)에 연결되고 반전 단자가 전원단에 연결되어 비반전 단자와 반전 단자로 입력되는 신호를 비교하여 비교 결과를 출력한다.The first comparator 21 has a non-inverting terminal connected to the input unit 10 and an inverting terminal connected to a power terminal to compare signals input to the non-inverting terminal and the inverting terminal, and output a comparison result.

제2 비교기(22)는 비반전 단자가 입력부(10)에 연결되고 반전 단자가 전원단에 연결되어 비반전 단자와 반전 단자로 입력되는 신호를 비교하여 비교 결과를 출력한다.The second comparator 22 has a non-inverting terminal connected to the input unit 10 and an inverting terminal connected to a power terminal to compare signals input to the non-inverting terminal and the inverting terminal, and output a comparison result.

제2 전압 분배부(23)는 전원단으로부터의 전압을 분배하여 제1 비교기(21)의 반전 단자와 제2 비교기(22)의 반전 단자에 서로 다른 전압을 입력한다. 제2 전압 분배부(23)는 제3 저항(R3), 제4 저항(R4) 및 제5 저항(R5)을 포함하며, 제3 저항(R3), 제4 저항(R4) 및 제5 저항(R5)은 직렬 연결된다. 제3 저항(R3)은 10Ω이고, 제4 저항(R4)은 30Ω이며, 제5 저항(R5)은 10Ω이다. 따라서, 전원단으로부터 입력된 전압은 제3 저항(R3)과 제4 저항(R4) 및 제5 저항(R5)에 의해 각각 분배되어 제1 비교기(21)와 제2 비교기(22)의 반전 단자에 입력된다. 여기서, 제3 저항(R3)과 제4 저항(R4) 사이의 노드가 제1 비교기(21)의 반전 단자에 연결되고, 제4 저항(R4)과 제5 저항(R5) 사이의 노드가 제2 비교기(22)의 반전 단자에 연결된다. The second voltage divider 23 divides the voltage from the power supply terminal and inputs different voltages to the inverting terminal of the first comparator 21 and the inverting terminal of the second comparator 22. The second voltage divider 23 includes a third resistor R3, a fourth resistor R4, and a fifth resistor R5, and includes a third resistor R3, a fourth resistor R4, and a fifth resistor. (R5) is connected in series. The third resistance R3 is 10Ω, the fourth resistance R4 is 30Ω, and the fifth resistance R5 is 10Ω. Therefore, the voltage input from the power terminal is divided by the third resistor R3, the fourth resistor R4, and the fifth resistor R5, respectively, and the inverting terminals of the first comparator 21 and the second comparator 22 Is entered in Here, a node between the third resistor (R3) and the fourth resistor (R4) is connected to the inverting terminal of the first comparator 21, and the node between the fourth resistor (R4) and the fifth resistor (R5) is 2 is connected to the inverting terminal of the comparator 22.

이 경우, 제1 비교기(21)는 비반전 단자로 입력된 신호와 반전 단자로 입력된 신호(기준신호)를 비교하여 비반전 단자로 입력된 신호가 반전 단자로 입력된 신호보다 크면 하이 신호를 출력하고, 비반전 단자로 입력된 신호가 반전 단자로 입력된 신호보다 작으면 로우 신호를 출력한다. In this case, the first comparator 21 compares the signal input through the non-inverting terminal with the signal (reference signal) input through the inverting terminal, and generates a high signal if the signal input through the non-inverting terminal is greater than the signal input through the inverting terminal. And outputs a low signal when the signal input to the non-inverting terminal is smaller than the signal input to the inverting terminal.

제2 비교기(22)는 비반전 단자로 입력된 신호와 반전 단자로 입력된 신호(기준신호)를 비교하여 비반전 단자로 입력된 신호가 반전 단자로 입력된 신호보다 크면 하이 신호를 출력하고, 비반전 단자로 입력된 신호가 반전 단자로 입력된 신호보다 작으면 로우 신호를 출력한다. The second comparator 22 compares the signal input through the non-inverting terminal with the signal (reference signal) input through the inverting terminal, and outputs a high signal when the signal input through the non-inverting terminal is greater than the signal input through the inverting terminal, When the signal input through the non-inverting terminal is smaller than the signal input through the inverting terminal, a low signal is output.

출력부(30)는 제1 비교기(21)와 제2 비교기(22)의 비교 결과에 따라 출력 신호 중 어느 하나를 출력한다.The output unit 30 outputs any one of the output signals according to the comparison result of the first comparator 21 and the second comparator 22.

출력 신호는 외부기기(40) 예컨데 스위칭 기기 또는 부하에 입력되는 신호이며, 온 신호와 오프 신호 또는 변조 신호일 수 있다. 스위칭 기기로는 포토 커플러가 채용될 수 있다.The output signal is a signal input to the external device 40, such as a switching device or a load, and may be an on signal, an off signal, or a modulated signal. A photo coupler may be employed as the switching device.

예컨데, 스위칭 기기가 포토 커플러일 경우, 온 신호는 포토 커플러를 온상태로 유지할 수 있는 전압이며, 28V 또는 5V일 수 있다. For example, when the switching device is a photo coupler, the ON signal is a voltage capable of maintaining the photo coupler in an ON state, and may be 28V or 5V.

오프 신호는 포토 커플러를 오프시키는 전압이며, 0V일 수 있다. The off signal is a voltage that turns off the photo coupler, and may be 0V.

변조 신호는 포토 커플러의 스위칭시킬 수 있는 신호로서, 90Hz 변조 신호일 수 있다. The modulated signal is a signal that can be switched by the photo coupler and may be a 90Hz modulated signal.

따라서, 출력 신호로 온 신호가 출력되면 포토 커플러는 온 상태를 유지하고, 출력 신호로 오프 신호가 출력되면 포토 커플러는 오프 상태를 유지하며, 출력 신호로 변조 신호가 입력되면 포토 커플러는 온/오프를 반복한다. Therefore, when an on signal is output as an output signal, the photo coupler remains on, and when an off signal is output as an output signal, the photo coupler remains off, and when a modulated signal is input as an output signal, the photo coupler is turned on/off. Repeat.

출력부(30)는 선택 스위치(31) 및 디코더(32)를 포함한다. The output unit 30 includes a selection switch 31 and a decoder 32.

선택 스위치(31)는 복수 개의 입력단자(S1 내지 S4) 각각을 통해 동작 모드별 출력 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력단자를 통해 출력한다. 선택 스위치(31) 각각은 일측이 입력단자(S1 내지 S4 중 어느 하나)와 연결되어 각각으로 오프 신호, 변조 신호 및 온 신호를 입력받고, 타측이 출력단과 연결되어 디코더(32)의 제어신호에 따라 이들 오프 신호, 변조 신호 및 온 신호 중 어느 하나를 출력단을 통해 출력한다. 이 경우, 제1 선택 스위치(SW1)는 오프 신호(접지 신호)를 출력하고, 제2 선택 스위치(SW2)와 제3 선택 스위치(SW3)는 변조 신호를 출력하며, 제4 선택 스위치(SW4)는 온 신호를 출력한다. The selection switch 31 selects one of the output signals for each operation mode through each of the plurality of input terminals S1 to S4 and outputs them through the output terminals. Each of the selection switches 31 has one side connected to an input terminal (any one of S1 to S4) to each receive an off signal, a modulated signal, and an on signal, and the other side is connected to an output terminal to provide a control signal of the decoder 32. Accordingly, any one of the off signal, the modulated signal, and the on signal is output through the output terminal. In this case, the first selection switch SW1 outputs an off signal (ground signal), the second selection switch SW2 and the third selection switch SW3 output a modulated signal, and the fourth selection switch SW4 Outputs the ON signal.

디코더(32)는 제1 비교기(21)와 상기 제2 비교기(22)의 비교 결과에 따라 선택 스위치(31)를 제어하여 동작 모드별 출력 신호 중 어느 하나를 출력하도록 한다. 즉, 디코더(32)는 제1 비교기(21)로부터 입력된 신호와 제2 비교기(22)로부터 입력된 신호를 디코딩하여 선택 스위치(31) 중 어느 하나를 턴온시켜 해당 선택 스위치(31)를 통해 출력 신호를 출력한다. The decoder 32 controls the selection switch 31 according to the comparison result of the first comparator 21 and the second comparator 22 to output any one of the output signals for each operation mode. That is, the decoder 32 decodes the signal input from the first comparator 21 and the signal input from the second comparator 22 to turn on any one of the selection switches 31 through the corresponding selection switch 31. Output the output signal.

예를 들어, 제1 비교기(21)로부터 로우신호가 입력되고 제2 비교기(22)로부터 로우신호가 입력되면, 디코더(32)는 제1 선택 스위치(SW1)를 턴온시키고 나머지 제2 선택 스위치 내지 제4 선택 스위치(SW2 내지 SW4)를 턴오프시킨다. 이에 따라 제1 선택 스위치(SW1)를 통해 오프신호가 포토 커플러에 입력되어 포토 커플러는 오프 상태를 유지한다.For example, when a low signal is input from the first comparator 21 and a low signal is input from the second comparator 22, the decoder 32 turns on the first selection switch SW1 and the remaining second selection switches to The fourth selection switches SW2 to SW4 are turned off. Accordingly, the off signal is input to the photo coupler through the first selection switch SW1 to maintain the photo coupler in an off state.

제1 비교기(21)로부터 로우신호가 입력되고 제2 비교기(22)로부터 하이신호가 입력되면, 디코더(32)는 제2 선택 스위치(SW2)와 제3 선택 스위치(SW3)를 턴온시키고 나머지 제1 선택 스위치(SW1)와 제4 선택 스위치(SW4)를 턴오프시킨다. 이에 따라, 제2 선택 스위치(SW2)와 제3 선택 스위치(SW3)를 통해 변조 신호가 포토 커플러에 입력되어 포토 커플러는 온/오프를 반복한다.When a low signal is input from the first comparator 21 and a high signal is input from the second comparator 22, the decoder 32 turns on the second selection switch SW2 and the third selection switch SW3, and The first selection switch SW1 and the fourth selection switch SW4 are turned off. Accordingly, the modulated signal is input to the photo coupler through the second selection switch SW2 and the third selection switch SW3, and the photo coupler repeats on/off.

제1 비교기(21)로부터 하이신호가 입력되고 제2 비교기(22)로부터 하이신호가 입력되면, 디코더(32)는 제4 선택 스위치(SW4)를 턴온시키고 나머지 제1 선택 스위치 내지 제3 선택 스위치(SW1 내지 SW3)를 턴오프시킨다. 이에 따라, 제4 선택 스위치(SW4)를 통해 온신호가 포토 커플러에 입력되어 포토 커플러는 온 상태를 유지한다. When a high signal is input from the first comparator 21 and a high signal is input from the second comparator 22, the decoder 32 turns on the fourth selection switch SW4 and the remaining first to third selection switches Turn off (SW1 to SW3). Accordingly, an on signal is input to the photo coupler through the fourth selection switch SW4 to maintain the photo coupler in an on state.

이하, 3점 스위치(12)의 스위칭 상태에 따른 출력 신호의 출력 예를 도 2 내지 도 7 을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an output example of the output signal according to the switching state of the three-point switch 12 will be described with reference to FIGS. 2 to 7.

먼저, 도 2 에 도시된 바와 같이, 제1 모드에서 제2 핀과 제3 핀이 연결되고 제5 핀과 제6 핀이 연결되면, 제1 비교기(21)의 비반전 단자에는 0V가 입력되고 반전 단자에는 4V가 입력되며, 제2 비교기(22)의 비반전 단자에는 0V가 입력되고 반전 단자에는 1V가 입력된다. 그 결과 제1 비교기(21)와 제2 비교기(22)는 모두 로우 신호를 출력한다. 이 경우, 디코더(32)는 제1 선택 스위치(SW1)만을 턴온시키고, 제1 선택 스위치(SW1)를 통해 도 3 에 도시된 바와 같은 오프 신호가 포토 커플러에 입력된다. First, as shown in FIG. 2, when the second pin and the third pin are connected and the fifth and sixth pins are connected in the first mode, 0V is input to the non-inverting terminal of the first comparator 21 4V is input to the inverting terminal, 0V is input to the non-inverting terminal of the second comparator 22, and 1V is input to the inverting terminal. As a result, both the first comparator 21 and the second comparator 22 output low signals. In this case, the decoder 32 turns on only the first selection switch SW1, and an off signal as shown in FIG. 3 is input to the photo coupler through the first selection switch SW1.

도 4 에 도시된 바와 같이, 제2 모드에서 제1 핀 내지 제6 핀이 모두 연결되지 않으면, 제1 비교기(21)의 비반전 단자에는 2.5V가 입력되고 반전 단자에는 4V가 입력되며, 제2 비교기(22)의 비반전 단자에는 2.5V가 입력되고 반전 단자에는 0V가 입력된다. 그 결과 제1 비교기(21)는 로우신호를 출력하고 제2 비교기(22)는 하이신호를 출력한다. 이 경우, 디코더(32)는 제2 선택 스위치(SW2)와 제3 선택 스위치(SW3)를 턴온시키고, 제2 선택 스위치(SW2)와 제3 선택 스위치(SW3)를 통해 도 5 에 도시된 바와 같은 변조 신호(구형파)가 포토 커플러에 입력된다. As shown in FIG. 4, in the second mode, if all of the first to sixth pins are not connected, 2.5V is input to the non-inverting terminal of the first comparator 21 and 4V is input to the inverting terminal. 2 2.5V is input to the non-inverting terminal of the comparator 22 and 0V is input to the inverting terminal. As a result, the first comparator 21 outputs a low signal and the second comparator 22 outputs a high signal. In this case, the decoder 32 turns on the second selection switch SW2 and the third selection switch SW3, and through the second selection switch SW2 and the third selection switch SW3, as shown in FIG. The same modulated signal (square wave) is input to the photo coupler.

도 6 에 도시된 바와 같이, 제3 모드에서 제1 핀과 제2 핀이 연결되고 제4 핀과 제5 핀이 연결되며, 제1 비교기(21)의 비반전 단자에는 5V가 입력되고 반전 단자에는 4V가 입력되며, 제2 비교기(22)의 비반전 단자에는 5V가 입력되고 반전 단자에는 1V가 입력된다. 그 결과 제1 비교기(21)는 하이신호를 출력하고 제2 비교기(22)는 하이신호를 출력한다. 이 경우, 디코더(32)는 제4 선택 스위치(SW4)를 턴온시키고, 제4 선택 스위치(SW4)를 통해 도 7 에 도시된 바와 같이 온 신호가 포토 커플러에 입력된다. 6, in the third mode, the first pin and the second pin are connected, the fourth pin and the fifth pin are connected, 5V is input to the non-inverting terminal of the first comparator 21, and the inverting terminal 4V is inputted to, 5V is inputted to the non-inverting terminal of the second comparator 22, and 1V is inputted to the inverting terminal. As a result, the first comparator 21 outputs a high signal and the second comparator 22 outputs a high signal. In this case, the decoder 32 turns on the fourth selection switch SW4, and an ON signal is input to the photo coupler as shown in FIG. 7 through the fourth selection switch SW4.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 장치는 철도분야의 열차 정위치 정차 제어시 레버가 중간에 위치한 경우에도 노멀 모드로 동작할 수 있도록 한다. That is, the switching device according to an embodiment of the present invention enables the normal mode to be operated even when the lever is located in the middle when controlling a train stop in a fixed position in the railway field.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present technology pertains, various modifications and other equivalent embodiments are possible. I will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: 입력부 11: 제1 전압 분배부
12: 3점 스위치 20: 비교부
21: 제1 비교기 22: 제2 비교기
23: 제2 전압 분배부 30: 출력부
31: 선택 스위치 32: 디코더
40: 외부 기기10: input unit 11: first voltage distribution unit
12: 3-point switch 20: comparison unit
21: first comparator 22: second comparator
23: second voltage distribution unit 30: output unit
31: selection switch 32: decoder
40: external device

Claims (6)

레버의 위치에 따른 각 동작 모드별로 동작 모드에 대응되는 신호를 입력하는 입력부;
상기 입력부로부터 입력된 신호를 기준신호와 비교하는 비교부; 및
상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 동작 모드에 따른 출력 신호 중 어느 하나를 외부 기기로 출력하는 출력부를 포함하고,
상기 입력부는 상기 동작 모드에 따라 전원단으로부터의 입력 전압을 분배하는 제1 전압 분배부; 및 상기 제1 전압 분배부로부터의 전압, 상기 전원단으로부터의 전압 및 접지 전압 중 적어도 하나를 출력하는 3점 스위치를 포함하며,
상기 3점 스위치는 제1 내지 제6 핀을 포함하고, 상기 제5 핀이 상기 제1 전압 분배부에 연결되고, 상기 제1 핀이 상기 전원단에 연결되며, 제2 핀이 상기 비교부 및 상기 제1 전압 분배부에 연결되며, 상기 제3 핀이 접지에 연결되는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
An input unit for inputting a signal corresponding to the operation mode for each operation mode according to the position of the lever;
A comparison unit comparing the signal input from the input unit with a reference signal; And
An output unit for outputting any one of the output signals according to the operation mode to an external device according to a comparison result of the comparison unit,
A first voltage divider for distributing an input voltage from a power supply terminal according to the operation mode; And a three-point switch that outputs at least one of a voltage from the first voltage divider, a voltage from the power terminal, and a ground voltage,
The three-point switch includes first to sixth pins, the fifth pin is connected to the first voltage divider, the first pin is connected to the power terminal, and a second pin is connected to the comparison unit and And the third pin is connected to the first voltage divider and the third pin is connected to the ground.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 3점 스위치는
상기 동작 모드가 제1 모드이면 상기 제2 핀과 상기 제3 핀이 연결되고 상기 제5 핀과 상기 제6 핀이 연결되며, 상기 동작 모드가 제2 모드이면 상기 제1 내지 제6 핀이 모두 연결되지 않으며, 상기 동작 모드가 제3 모드이면 상기 제1 핀과 상기 제2 핀이 연결되고 상기 제4 핀과 상기 제5 핀이 연결되는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
The method of claim 1, wherein the three-point switch
When the operation mode is a first mode, the second pin and the third pin are connected, and the fifth pin and the sixth pin are connected, and when the operation mode is a second mode, all of the first to sixth pins And when the operation mode is a third mode, the first pin and the second pin are connected and the fourth pin and the fifth pin are connected.
제 1 항에 있어서, 상기 비교부는
비반전 단자가 상기 입력부에 연결되고 반전 단자가 전원단에 연결되어 비반전 단자와 반전 단자로 입력되는 신호를 비교하는 제1 비교기;
비반전 단자가 상기 입력부에 연결되고 반전 단자가 전원단에 연결되어 비반전 단자와 반전 단자로 입력되는 신호를 비교하는 제2 비교기; 및
상기 전원단으로부터의 전압을 분배하여 상기 제1 비교기의 반전 단자와 상기 제2 비교기의 반전 단자에 서로 다른 전압을 입력하는 제2 전압 분배부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치.
The method of claim 1, wherein the comparison unit
A first comparator having a non-inverting terminal connected to the input unit and an inverting terminal connected to a power terminal to compare a signal input to a non-inverting terminal and an inverting terminal;
A second comparator having a non-inverting terminal connected to the input unit and an inverting terminal connected to a power terminal to compare a signal input to the non-inverting terminal and the inverting terminal; And
And a second voltage divider for distributing the voltage from the power supply terminal and inputting different voltages to the inverting terminal of the first comparator and the inverting terminal of the second comparator.
제 5 항에 있어서, 상기 출력부는
복수 개의 입력단자 각각을 통해 상기 동작 모드별 출력 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력단자를 통해 출력하는 선택 스위치; 및
상기 제1 비교기와 상기 제2 비교기의 비교 결과에 따라 상기 선택 스위치를 제어하여 상기 동작 모드별 출력 신호 중 어느 하나를 출력하도록 하는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 장치. The method of claim 5, wherein the output unit
A selection switch for selecting one of the output signals for each operation mode through each of a plurality of input terminals and outputting them through an output terminal; And
And a decoder configured to output one of the output signals for each operation mode by controlling the selection switch according to a comparison result of the first comparator and the second comparator.
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