KR102571235B1 - 임펄스 궤도회로장치 - Google Patents

임펄스 궤도회로장치 Download PDF

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유경제어 주식회사
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Abstract

임펄스 궤도회로장치가 개시된다. 개시되는 일 실시예에 따른 임펄스 궤도회로장치는, 송신 모듈을 포함하고, 송신 모듈은, 1계 송신 모듈 및 2계 송신 모듈을 포함하고, 1계 송신 모듈 및 2계 송신 모듈은, 제1 상태 판단 입력핀, 제2 상태 판단 입력핀, 제1 상태 판단 출력핀, 및 제2 상태 판단 출력핀을 각각 포함하고, 1계 송신 모듈 및 2계 송신 모듈은, 제1 상태 판단 입력핀 및 제1 상태 판단 출력핀을 통해 제1 상태 판단 풀 사이클을 수행하고, 제2 상태 판단 입력핀 및 제2 상태 판단 출력핀을 통해 제2 상태 판단 풀 사이클을 수행한다.

Description

임펄스 궤도회로장치{IMPULSE TRACK CIRCUIT DEVICE}
본 발명의 실시예는 임펄스 궤도회로장치와 관련된다.
궤도회로장치는 레일을 전기회로로 이용하여 열차 또는 차량의 궤도점유 여부를 검지하는 장치이다. 구체적으로, 궤도회로에 열차가 없는 경우 궤도회로장치가 공급하는 전기 신호에 따른 전류 흐름이 발생하여 궤도계전기가 여자되고, 궤도회로에 열차가 진입하는 경우 열차의 차축에 의해 전기회로가 단락되어 궤도계전기가 무여자되는 방식으로 궤도점유 여부를 검지할 수 있다. 이때, 열차의 점유 여부를 검지하기 위해 임펄스 신호를 전기 신호로 사용하는 것이 임펄스 궤도회로장치이다.
한국등록특허공보 제10-2133021호(2020.07.10)
본 발명의 실시예는 이중계로 구성되는 송신 모듈에서 임펄스 신호의 출력을 안정적으로 제공하기 위한 임펄스 궤도회로장치를 제공하기 위한 것이다.
개시되는 일 실시예에 따른 송신 모듈을 포함하는 임펄스 궤도회로장치에서, 상기 송신 모듈은, 1계 송신 모듈 및 2계 송신 모듈을 포함하고, 상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 제1 상태 판단 입력핀, 제2 상태 판단 입력핀, 제1 상태 판단 출력핀, 및 제2 상태 판단 출력핀을 각각 포함하고, 상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 상기 제1 상태 판단 입력핀 및 상기 제1 상태 판단 출력핀을 통해 제1 상태 판단 풀 사이클을 수행하고, 상기 제2 상태 판단 입력핀 및 상기 제2 상태 판단 출력핀을 통해 제2 상태 판단 풀 사이클을 수행한다.
상기 1계 송신 모듈은, 상기 제1 상태 판단 풀 사이클에서, 상기 제1 상태 판단 출력핀을 통해 하이 신호를 생성하여 상기 2계 송신 모듈로 송신하며, 상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 2계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는 제1 상태 판단 하프 사이클을 수행하고, 상기 제1 상태 판단 하프 사이클이 종료된 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과한 후 상기 하이 신호가 반전된 로우 신호를 생성하여 상기 2계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 2계 송신 모듈의 동작 상태를 판단할 수 있다.
상기 2계 송신 모듈은, 상기 제1 상태 판단 풀 사이클에서, 상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 하이 신호를 수신하면 상기 제1 상태 판단 출력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로 하이 신호를 송신하고, 상기 하이 신호를 송신한 이후 상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 로우 신호를 수신하여 상기 1계 송신 모듈의 동작 상태를 판단할 수 있다.
상기 2계 송신 모듈은, 상기 제2 상태 판단 풀 사이클에서, 상기 제2 상태 판단 출력핀을 통해 하이 신호를 생성하여 상기 1계 송신 모듈로 송신하며, 상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 1계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는 제2 상태 판단 하프 사이클을 수행하고, 상기 제2 상태 판단 하프 사이클이 종료된 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과한 후 상기 하이 신호가 반전된 로우 신호를 생성하여 상기 1계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 1계 송신 모듈의 동작 상태를 판단할 수 있다.
상기 1계 송신 모듈은, 상기 제2 상태 판단 풀 사이클에서, 상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 하이 신호를 수신하면 상기 제2 상태 판단 출력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로 하이 신호를 송신하고, 상기 하이 신호를 송신한 이후 상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 로우 신호를 수신하여 상기 2계 송신 모듈의 동작 상태를 판단할 수 있다.
상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 슬롯 핀을 각각 더 포함하고, 상기 슬롯 핀에 그라운드가 연결되는지 여부에 따라 자신을 1계 송신 모듈 또는 2계 송신 모듈인 것으로 판단할 수 있다.
상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 제1 모드 판단 입력핀, 제2 모드 판단 입력핀, 제1 모드 판단 출력핀, 및 제2 모드 판단 출력핀을 각각 더 포함하고, 상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 상기 제1 모드 판단 입력핀, 상기 제2 모드 판단 입력핀, 상기 제1 모드 판단 출력핀, 및 상기 제2 모드 판단 출력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈에 대한 1계 시스템 모드 및 상기 2계 송신 모듈에 대한 2계 시스템 모드를 검증할 수 있다.
상기 제1 모드 판단 입력핀, 상기 제2 모드 판단 입력핀, 상기 제1 모드 판단 출력핀, 및 상기 제2 모드 판단 출력핀은 각각 복수 개가 마련될 수 있다.
상기 1계 송신 모듈은, 상기 제1 모드 판단 출력핀을 통해 1계 시스템 모드 정보를 하이(High) 또는 로우(Low)가 조합된 신호의 형태로 상기 2계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제1 모드 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 1계 시스템 모드 정보를 수신하며, 상기 1계 송신 모듈의 시스템 모드 정보와 상기 2계 송신 모듈로부터 수신한 1계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신의 시스템 모드를 검증할 수 있다.
상기 2계 송신 모듈은, 상기 제1 모드 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 1계 시스템 모드 정보를 수신하고, 상기 2계 송신 모듈의 시스템 모드 정보와 상기 수신한 1계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신이 전이할 시스템 모드를 결정할 수 있다.
상기 2계 송신 모듈은, 상기 제2 모드 판단 출력핀을 통해 2계 시스템 모드 정보를 하이(High) 또는 로우(Low)가 조합된 신호의 형태로 상기 1계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제2 모드 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 2계 시스템 모드 정보를 수신하며, 상기 2계 송신 모듈의 시스템 모드 정보와 상기 1계 송신 모듈로부터 수신한 2계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신의 시스템 모드를 검증할 수 있다.
상기 1계 송신 모듈은, 상기 제2 모드 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 2계 시스템 모드 정보를 수신하고, 상기 1계 송신 모듈의 시스템 모드 정보와 상기 수신한 2계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신이 전이할 시스템 모드를 결정할 수 있다.
상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은 각각, 펄스 제어 신호를 발생시키는 제어부; 상기 펄스 제어 신호에 따라 임펄스 신호를 발생하여 출력하는 임펄스부; 상기 임펄스부에 직류 전압을 공급하는 전원부; 및 상대방 계와 계간 통신을 수행하여 상대방 계의 동작 상태 또는 시스템 모드를 확인하는 감시부를 포함하고, 상기 감시부는, 상대방 계의 시스템 모드 및 자신의 시스템 모드에 따라 상기 전원부의 출력을 차단하도록 마련될 수 있다.
상기 감시부는, 상대방 계의 시스템 모드가 액티브 계열 모드이고, 자신의 시스템 모드가 대기 계열 모드인 경우, 상기 전원부로 출력 차단 제어 신호를 발생하여 상기 전원부에서 상기 임펄스부로 직류 전압의 공급을 차단할 수 있다.
상기 감시부는, 상기 임펄스부에서 출력되는 임펄스 신호 중 정펄스 신호의 파고치 이후 하강 에지를 검출하여 상기 정펄스 신호의 피크 값을 검출하도록 마련될 수 있다.
상기 1계 송신 모듈은, 상기 제1 상태 판단 풀 사이클에서, 상기 제1 상태 판단 출력핀을 통해 하이 신호를 생성하여 상기 2계 송신 모듈로 송신하며, 상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 2계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는 제1 상태 판단 하프 사이클을 수행하고, 상기 제1 상태 판단 하프 사이클이 종료된 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과한 후 상기 하이 신호가 반전된 로우 신호를 생성하여 상기 2계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 2계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하며, 상기 2계 송신 모듈은, 상기 제2 상태 판단 풀 사이클에서, 상기 제2 상태 판단 출력핀을 통해 하이 신호를 생성하여 상기 1계 송신 모듈로 송신하며, 상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 1계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는 제2 상태 판단 하프 사이클을 수행하고, 상기 제2 상태 판단 하프 사이클이 종료된 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과한 후 상기 하이 신호가 반전된 로우 신호를 생성하여 상기 1계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 1계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하며, 상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 슬롯 핀을 각각 더 포함하고, 상기 슬롯 핀에 그라운드가 연결되는지 여부에 따라 자신을 1계 송신 모듈 또는 2계 송신 모듈인 것으로 판단하며, 상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 제1 모드 판단 입력핀, 제2 모드 판단 입력핀, 제1 모드 판단 출력핀, 및 제2 모드 판단 출력핀을 각각 더 포함하고, 상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 상기 제1 모드 판단 입력핀, 상기 제2 모드 판단 입력핀, 상기 제1 모드 판단 출력핀, 및 상기 제2 모드 판단 출력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈에 대한 1계 시스템 모드 및 상기 2계 송신 모듈에 대한 2계 시스템 모드를 검증하며, 상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은 각각, 펄스 제어 신호를 발생시키는 제어부; 상기 펄스 제어 신호에 따라 임펄스 신호를 발생하여 출력하는 임펄스부; 상기 임펄스부에 직류 전압을 공급하는 전원부; 및 상대방 계와 계간 통신을 수행하여 상대방 계의 동작 상태 또는 시스템 모드를 확인하는 감시부를 포함하고, 상기 감시부는, 상대방 계의 시스템 모드 및 자신의 시스템 모드에 따라 상기 전원부의 출력을 차단하도록 마련될 수 있다.
개시되는 실시예에 의하면, 1계 송신 모듈 및 2계 송신 모듈은 제1 상태 판단 풀 사이클 및 제2 상태 판단 풀 사이클을 수행하여 상대방의 동작 상태를 각각 판단함으로써, 동작 상태가 HIGH 또는 LOW로 고착되는 고장이 발생하는 경우에도 고장으로 검지가 가능하여 송신 모듈의 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 상대방 계가 액티브 계열 모드이고, 자신이 대기 계열 모드인 경우, 해당 계의 내부에서 임펄스부로부터 임펄스 신호 자체가 출력되지 못하도록 함으로써, 대기계로부터 송신 임피던스 본드로 임펄스 신호가 출력되는 것을 1차적으로 방지할 수 있게 된다. 그리고, 1계 계전기의 계전기 코일과 2계 계전기의 계전기 코일이 상호 배타적으로 여자되도록 함으로써, 대기계로부터 송신 임피던스 본드로 임펄스 신호가 출력되는 것을 2차적으로 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펄스 궤도회로장치가 사용되는 환경을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펄스 궤도회로장치의 송신 모듈을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 1계 송신 모듈에서 상대방 동작 상태를 판단하기 위한 신호 파형을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 임펄스 궤도회로장치의 1계 송신 모듈 및 2계 송신 모듈의 구성을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 모듈에서 감시부의 구성을 나타낸 블록도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펄스 궤도회로장치가 사용되는 환경을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 임펄스 궤도회로장치는 크게 역간용 임펄스 궤도회로장치(50)와 역구내용 임펄스 궤도회로장치(60)로 구분될 수 있다.
역간용 임펄스 궤도회로장치(50)는 역간 궤도회로에 설치되어 폐색 구간 내 열차의 점유 여부를 감지하도록 마련될 수 있다. 역간용 임펄스 궤도회로장치(50)는 송신 모듈(51), 수신 모듈(52), 전송 모듈(53), 및 궤도 계전기(54)를 포함할 수 있다.
송신 모듈(51)은 임펄스 신호를 생성하여 궤도 회로의 송신 본드(송신측 임피던스 본드)로 출력할 수 있다. 수신 모듈(52)은 궤도 회로의 수신 본드(수신측 임피던스 본드)로부터 임펄스 신호를 입력 받아 궤도 계전기(54)의 동작 전압을 생성할 수 있다. 전송 모듈(53)은 궤도회로 정보를 역구내용 임펄스 궤도회로장치(60)로 송신할 수 있다. 궤도 계전기(54)는 수신 모듈(52)의 출력 전압의 입력 여부에 따라 여자 또는 낙하하도록 마련될 수 있다.
역구내용 임펄스 궤도회로장치(60)는 역구내에 위치한 궤도에 대해 열차의 점유 여부를 감지하도록 마련될 수 있다. 역구내용 임펄스 궤도회로장치(60)는 송신 모듈(61), 수신 모듈(62), 전송 모듈(63), 궤도 계전기(64), 입력 모듈(65), 데이터 수집기(66), 네트워크 스위치(67), 및 산업용 컴퓨터(68)를 포함할 수 있다.
송신 모듈(61)은 임펄스 신호를 생성하여 궤도 회로의 송신 본드(송신측 임피던스 본드)로 출력할 수 있다. 수신 모듈(62)은 궤도 회로의 수신 본드(수신측 임피던스 본드)로부터 임펄스 신호를 입력 받아 궤도 계전기(64)의 동작 전압을 생성할 수 있다. 전송 모듈(63)은 역간용 전송 모듈(53)에서 송신되는 궤도회로 정보를 수집하여 네트워크 스위치(67)로 송신할 수 있다.
궤도 계전기(64)는 수신 모듈(62)의 출력 전압의 입력 여부에 따라 여자 또는 낙하하도록 마련될 수 있다. 입력 모듈(65)은 외부 장치의 상태 정보를 수집하여 네트워크 스위치(67)로 전송할 수 있다. 데이터 수집기(66)는 수신 모듈(62)에서 궤도회로 정보를 수집하여 네트워크 스위치(67)로 송신할 수 있다.
네트워크 스위치(67)는 전송 모듈(63), 입력 모듈(65), 및 데이터 수집기(66)로부터 수신된 궤도회로 정보를 산업용 컴퓨터(68)로 송신할 수 있다. 산업용 컴퓨터(68)는 궤도 회로 기능 감시프로그램을 통해 궤도회로 정보를 모니터링 할 수 있다.
한편, 이하에서 설명되는 임펄스 궤도회로장치 또는 그 구성 요소(예를 들어, 송신 모듈, 수신 모듈 등)는 역간용 임펄스 궤도회로장치(50) 및 역구내용 임펄스 궤도회로장치(60)를 모두 포함하는 것일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펄스 궤도회로장치의 송신 모듈을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 송신 모듈(102)은 1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)를 포함할 수 있다. 송신 모듈(102)은 임펄스 신호를 생성하여 송신 모듈(102)과 연결된 송신측 임피던스 본드로 송신할 수 있다. 이때, 송신 모듈(102)은 임펄스 신호의 안정적인 생성을 위해 1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)의 이중계로 구성될 수 있다. 1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b) 중 어느 하나에 의해 임펄스 신호가 생성될 수 있다. 여기서, 1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)은 기 설정된 절체 알고리즘에 의해 동작 모드를 결정할 수 있다.
각 송신 모듈(102a, 102b)은 슬롯 핀(Slot)과 8개의 입력핀(INPUT 1 ~ 8) 및 8개의 출력핀(OUTPUT 1 ~ 8)을 구비할 수 있다. 여기서, 각 송신 모듈(102a, 102b)은 슬롯 핀(Slot)에 그라운드(GND)가 연결되는지의 여부에 따라 자신의 위치를 1계(주계) 또는 2계(부계)로 판단하게 된다. 여기서는, 송신 모듈(102a)의 슬롯 핀이 그라운드(GND)에 연결되어 1계가 되고(ⓐ), 송신 모듈(102b)의 슬롯 핀에는 별도의 입력이 없어 2계인 것을 나타내었다(ⓑ).
1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)은 각각 8개의 입력핀(INPUT 1 ~ 8)과 8개의 출력핀(OUTPUT 1 ~ 8)을 통해 계간 통신을 수행하여 상대방의 동작 상태 및 시스템 모드를 판단할 수 있다.
구체적으로, 1계 송신 모듈(102a)은 제1 출력핀(OUTPUT1)으로 하이 신호(high signal)을 생성하여 2계 송신 모듈(102b)로 송신할 수 있다(①). 1계 송신 모듈(102a)은 제1 입력핀(INPUT1)을 통해 2계 송신 모듈(102b)로부터 하이 신호를 수신하면(②), 2계 송신 모듈(102b)의 동작 상태가 정상인 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 1계 송신 모듈(102a)이 하이 신호(제1 신호)를 2계 송신 모듈(102b)로 송신하고, 2계 송신 모듈(102b)로부터 그에 대한 응답을 수신하여 상대방의 동작 상태를 판단하는 것을 제1 상태 판단 하프 사이클(half cycle)이라고 할 수 있다.
또한, 1계 송신 모듈(102a)은 제1 상태 판단 하프 사이클이 종료된 시점으로부터 기 설정된 시간(예를 들어, 500㎲)이 경과한 후 하이 신호가 반전된 로우 신호(low signal)을 생성하여 2계 송신 모듈(102b)로 송신할 수 있다(①). 1계 송신 모듈(102a)은 제1 입력핀(INPUT1)을 통해 2계 송신 모듈(102b)로부터 로우 신호를 수신하면(②), 2계 송신 모듈(102b)의 동작 상태가 정상인 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 1계 송신 모듈(102a)이 하이 신호(제1 신호) 및 로우 신호(제1 신호가 반전된 제2 신호)를 각각 송신하고 2계 송신 모듈(102b)로부터 그에 대한 응답을 각각 수신하여 상대방의 동작 상태를 판단하는 것을 제1 상태 판단 풀 사이클(full cycle)이라고 할 수 있다.
이때, 2계 송신 모듈(102b)은 제1 입력핀(INPUT1)으로 하이 신호를 수신하면(①), 제1 출력핀(OUTPUT1)을 통해 하이 신호를 생성하여 1계 송신 모듈(102a)로 송신할 수 있다(②). 이후, 2계 송신 모듈(102b)은 제1 입력핀(INPUT1)으로 로우 신호를 수신하면 1계 송신 모듈(102a)의 동작 상태가 정상인 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이, 1계 송신 모듈(102a)이 2계 송신 모듈(102b)의 동작 상태를 판단하기 위한 제1 상태 판단 풀 사이클을 수행하는 동안, 그 상대방인 2계 송신 모듈(102b)도 1계 송신 모듈(102a)의 동작 상태를 추가적으로 판단할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 1계 송신 모듈(102a)에서 상대방 동작 상태를 판단하기 위한 신호 파형을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 1계 송신 모듈(102a)은 상태 판단 풀 사이클(full cycle)을 반복 수행하는 과정에서 제1 출력핀(OUTPUT1)의 출력 값(즉, 2계 송신 모듈(102b)로 송신하는 신호의 값)과 제1 입력핀(INPUT1)의 입력 값(즉, 2계 송신 모듈(102b)로 수신하는 신호의 값)이 기 설정된 횟수 이상 불일치 하는 경우, 2계 송신 모듈(102b)의 동작 상태가 비정상인 것으로 판단할 수 있다. 이때, 1계 송신 모듈(102a)에서 하이 신호와 로우 신호의 반전 처리는 기 설정된 시간(예를 들어, 500㎲) 마다 이루어질 수 있다.
한편, 2계 송신 모듈(102b)은 제5 출력핀(OUTPUT5)으로 하이 신호를 생성하여 1계 송신 모듈(102a)로 송신할 수 있다(⑥). 2계 송신 모듈(102b)은 제5 입력핀(INPUT5)을 통해 1계 송신 모듈(102a)로부터 하이 신호를 수신하면(⑤), 1계 송신 모듈(102a)의 동작 상태가 정상인 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 2계 송신 모듈(102b)이 하이 신호(제1 신호)를 1계 송신 모듈(102a)로 송신하고, 1계 송신 모듈(102a)로부터 그에 대한 응답을 수신하여 상대방의 동작 상태를 판단하는 것을 제2 상태 판단 하프 사이클(half cycle)이라고 할 수 있다.
또한, 2계 송신 모듈(102b)은 제2 상태 판단 하프 사이클이 종료된 시점으로부터 기 설정된 시간(예를 들어, 500㎲)이 경과한 후 하이 신호가 반전된 로우 신호(low signal)을 생성하여 1계 송신 모듈(102a)로 송신할 수 있다(⑥). 2계 송신 모듈(102b)은 제5 입력핀(INPUT5)을 통해 1계 송신 모듈(102a)로부터 로우 신호를 수신하면(⑤), 1계 송신 모듈(102a)의 동작 상태가 정상인 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 2계 송신 모듈(102b)이 하이 신호(제1 신호) 및 로우 신호(제1 신호가 반전된 제2 신호)를 각각 송신하고 1계 송신 모듈(102a)로부터 그에 대한 응답을 각각 수신하여 상대방의 동작 상태를 판단하는 것을 제2 상태 판단 풀 사이클(full cycle)이라고 할 수 있다.
이때, 1계 송신 모듈(102a)은 제5 입력핀(INPUT5)으로 하이 신호를 수신하면(⑥), 제5 출력핀(OUTPUT5)을 통해 하이 신호를 생성하여 2계 송신 모듈(102b)로 송신할 수 있다(⑤). 이후, 1계 송신 모듈(102a)은 제5 입력핀(INPUT5)으로 로우 신호를 수신하면 2계 송신 모듈(102b)의 동작 상태가 정상인 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이, 2계 송신 모듈(102b)이 1계 송신 모듈(102a)의 동작 상태를 판단하기 위한 제2 상태 판단 풀 사이클을 수행하는 동안, 그 상대방인 1계 송신 모듈(102a)도 2계 송신 모듈(102b)의 동작 상태를 추가적으로 판단할 수 있다.
1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)은 제1 상태 판단 풀 사이클 및 제2 상태 판단 풀 사이클을 수행하여 상대방의 동작 상태를 각각 판단할 수 있다. 제1 상태 판단 풀 사이클 및 제2 상태 판단 풀 사이클 중 어느 하나라도 상대방의 동작 상태가 비정상인 것으로 판단되면, 상대방의 동작 상태는 비정상인 것으로 결정할 수 있다.
개시되는 실시예에 의하면, 1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)은 제1 상태 판단 풀 사이클 및 제2 상태 판단 풀 사이클을 수행하여 상대방의 동작 상태를 각각 판단함으로써, 동작 상태가 HIGH 또는 LOW로 고착되는 고장이 발생하는 경우에도 고장으로 검지가 가능하여 송신 모듈(102)의 안전성을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 여기서는 8개의 입력핀 및 8개의 출력핀 중 제1 입력핀(INPUT1)과 제1 출력핀(OUTPUT1) 및 제5 입력핀(INPUT5)과 제5 출력핀(OUTPUT5)을 통해 상대방 계의 동작 상태를 판단하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다른 입력핀 및 출력핀을 사용할 수 있음은 물론이다. 즉, 제1 입력핀 내지 제8 입력핀 및 제1 출력핀 내지 제8 출력핀에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 어떤 구성 요소를 특정하거나 구성 요소 간 순서를 특정하기 위한 것이 아니다. 이하에서, 상대방 계의 동작 상태를 판단하기 위한 입력핀 및 출력핀은 상태 판단 입력핀 및 상태 판단 출력핀으로 지칭될 수 있다.
또한, 1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)은 제2 내지 제4 출력핀(OUTPUT2 ~ OUPUT4) 및 제2 내지 제4 입력핀(INPUT2 ~ INPUT4)을 통해 1계 시스템 모드를 검증할 수 있다.
여기서, 송신 모듈(102)의 시스템 모드는 BOOT(시스템 부팅) 모드, ACTIVE_SWITCH(해당계 수동 절체스위치 ON, 사용계) 모드, ACTIVE(해당계 수동 절체스위치 OFF, 사용계) 모드, STANDBY_SWITCH(해당계 수동 절체스위치 ON, 대기계) 모드, STANDBY(해당계 수동 절체스위치 OFF, 대기계), HALT(시스템 다운 상태) 모드 등 6개가 있을 수 있다.
구체적으로, 1계 송신 모듈(102a)은 제2 내지 제4 출력핀(OUTPUT2 ~ OUPUT4)을 통해 1계 시스템 모드 정보를 HIGH 또는 LOW가 3개 조합된 신호의 형태(예를 들어, 디지털로 표현하면 3비트의 형태)로 2계 송신 모듈(102b)로 송신할 수 있다. 이때, 2계 송신 모듈(102b)은 제2 내지 제4 입력핀(INPUT2 ~ INPUT4)을 통해 1계 시스템 모드 정보를 수신하고, 제2 내지 제4 출력핀(OUTPUT2 ~ OUPUT4)을 통해 1계 시스템 모드 정보를 1계 송신 모듈(102a)로 송신할 수 있다. 그러면, 1계 송신 모듈(102a)은 제2 내지 제4 입력핀(INPUT2 ~ INPUT4)을 통해 2계 송신 모듈(102b)이 송신하는 1계 시스템 모드 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 1계 송신 모듈(102a)은 1계 송신 모듈(102a)의 시스템 모드 정보(즉, 현재 시스템 모드 정보)와 2계 송신 모듈(102b)로부터 수신한 1계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신의 시스템 모드를 검증할 수 있다. 그리고, 2계 송신 모듈(102b)은 2계 송신 모듈(102b)의 시스템 모드 정보(즉, 현재 시스템 모드 정보)와 제2 내지 제4 입력핀(INPUT2 ~ INPUT4)을 통해 수신한 1계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신이 전이할 시스템 모드(즉, 현재 시스템 모드에서 다음으로 옮겨 갈 시스템 모드)를 결정할 수 있다.
또한, 1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)은 제6 내지 제8 출력핀(OUTPUT6 ~ OUPUT8) 및 제6 내지 제8 입력핀(INPUT6 ~ INPUT8)을 통해 2계 시스템 모드를 검증할 수 있다.
구체적으로, 2계 송신 모듈(102b)은 제6 내지 제8 출력핀(OUTPUT6 ~ OUPUT8)을 통해 2계 시스템 모드 정보를 HIGH 또는 LOW가 3개 조합된 신호의 형태(예를 들어, 디지털로 표현하면 3비트의 형태)로 1계 송신 모듈(102a)로 송신할 수 있다. 이때, 1계 송신 모듈(102a)은 제6 내지 제8 입력핀(INPUT6 ~ INPUT8)을 통해 2계 시스템 모드 정보를 수신하고, 제6 내지 제8 출력핀(OUTPUT6 ~ OUPUT8)을 통해 2계 시스템 모드 정보를 2계 송신 모듈(102b)로 송신할 수 있다. 그러면, 2계 송신 모듈(102b)은 제6 내지 제8 입력핀(INPUT6 ~ INPUT8)을 통해 1계 송신 모듈(102a)이 송신하는 2계 시스템 모드 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 2계 송신 모듈(102b)은 2계 송신 모듈(102b)의 시스템 모드 정보(즉, 현재 시스템 모드 정보)와 1계 송신 모듈(102a)로부터 수신한 2계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신의 시스템 모드를 검증할 수 있다. 또한, 1계 송신 모듈(102a)은 1계 송신 모듈(102a)의 시스템 모드 정보(즉, 현재 시스템 모드 정보)와 제6 내지 제8 입력핀(INPUT6 ~ INPUT8)을 통해 수신한 2계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신이 전이할 시스템 모드를 결정할 수 있다.
표 1은 본 발명의 일 실시예에서 1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)의 시스템 모드 상태 전이표를 나타낸 것이다.
1계 시스템 모드 2계 시스템 모드
현재 시스템 모드 상대계 시스템 모드 전이할 시스템 모드 현재 시스템 모드 상대계 시스템 모드 전이할 시스템 모드
BOOT BOOT ACTIVE BOOT BOOT STANDBY
BOOT ACTIVE_
SWITCH		 STANDBY BOOT ACTIVE_
SWITCH		 STANDBY
BOOT ACTIVE STANDBY BOOT ACTIVE STANDBY
BOOT STANDBY_SWITCH STANDBY BOOT STANDBY_
SWITCH		 STANDBY
BOOT STANDBY STANDBY BOOT STANDBY STANDBY
BOOT HALT ACTIVE BOOT HALT ACTIVE
표 1을 살펴보면, 1계 송신 모듈(102a)은 자신의 현재 시스템 모드가 BOOT이고 상대계 시스템 모드(즉, 2계 송신 모듈(102b)의 시스템 모드)가 BOOT인 경우, 자신이 전이할 시스템 모드가 ACTIVE 인 것으로 결정할 수 있다. 또한, 2계 송신 모듈(102b)은 자신의 현재 시스템 모드가 BOOT이고 상대계 시스템 모드(즉, 1계 송신 모듈(102a)의 시스템 모드)가 BOOT 또는 ACTIVE_SWITCH 인 경우, 자신이 전이할 시스템 모드가 STANDBY 인 것으로 결정할 수 있다. 위와 같은 계간 통신 절차를 통해 1계 송신 모듈(102a)과 2계 송신 모듈(102b)은 자신의 시스템 모드를 결정할 수 있게 된다.
한편, 여기서는 8개의 입력핀 및 8개의 출력핀 중 제2 내지 제4 출력핀(OUTPUT2 ~ OUPUT4) 및 제2 내지 제4 입력핀(INPUT2 ~ INPUT4)을 통해 1계 시스템 모드를 검증하고, 제6 내지 제8 출력핀(OUTPUT6 ~ OUPUT8) 및 제6 내지 제8 입력핀(INPUT6 ~ INPUT8)을 통해 2계 시스템 모드를 검증하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 다른 입력핀 및 출력핀을 사용할 수 있음은 물론이다. 이하에서, 1계 또는 2계 모드 검증을 위한 입력핀 및 출력핀은 모드 판단 입력핀 및 모드 판단 출력핀으로 지칭될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 임펄스 궤도회로장치의 1계 송신 모듈 및 2계 송신 모듈의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 1계 송신 모듈(102a)은 제어부(111), 전원부(113), 임펄스부(115), 및 감시부(117)를 포함할 수 있다. 1계 송신 모듈(102a)은 1계 계전기(121) 및 2계 계전기(123)와 각각 연결될 수 있다. 1계 계전기(121) 및 2계 계전기(123)는 각각 송신 임피던스 본드(125)와 연결될 수 있다.
제어부(111)는 펄스 제어 신호를 임펄스부(115)로 발생시킬 수 있다. 전원부(113)는 임펄스부(115)에 고전압의 직류 전압(예를 들어, 580V)을 공급할 수 있다. 임펄스부(115)는 펄스 제어 신호에 따라 고전압의 직류 전압을 이용하여 임펄스 신호(예를 들어, 3Hz)를 발생하여 출력할 수 있다. 임펄스 신호는 임펄스 단자(IMP C+, IMP C-)를 통해 출력될 수 있다. 임펄스부(115)의 임펄스 단자(IMP C+, IMP C-)는 1계 계전기(121)의 각 스위치와 연결될 수 있다.
감시부(117)는 2계 송신 모듈(102b)와 계간 통신을 수행하여 2계 송신 모듈(102b)의 동작 상태 및 시스템 모드를 확인할 수 있다. 감시부(117)는 1계 송신 모듈(102a)의 시스템 모드 및 2계 송신 모듈(102b)의 시스템 모드에 따라 전원부(113)의 출력을 차단할 수 있다. 또한, 감시부(117)는 임펄스부(115)에서 출력되는 임펄스 신호의 건전성을 확인할 수 있다.
감시부(117)는 전압 단자(Vdc-, Vdc+)를 포함할 수 있다. 감시부(117)의 전압 단자(Vdc-)는 1계 계전기(121)의 계전기 코일(121a)의 일단과 연결될 수 있다. 감시부(117)의 전압 단자(Vdc+)는 2계 계전기(123)의 스위치와 연결될 수 있다. 1계 계전기(121)의 계전기 코일(121a)의 타단은 감시부(117)의 전압 단자(Vdc+)가 연결된 2계 계전기(123)의 스위치와 연결될 수 있다.
2계 송신 모듈(102b)은 제어부(131), 전원부(133), 임펄스부(135), 및 감시부(137)를 포함할 수 있다. 2계 송신 모듈(102b)은 1계 계전기(121) 및 2계 계전기(123)와 각각 연결될 수 있다.
제어부(131)는 펄스 제어 신호를 임펄스부(135)로 발생시킬 수 있다. 전원부(133)는 임펄스부(135)에 고전압의 직류 전압(예를 들어, 580V)을 공급할 수 있다. 임펄스부(135)는 펄스 제어 신호에 따라 고전압의 직류 전압을 이용하여 임펄스 신호(예를 들어, 3Hz)를 발생하여 출력할 수 있다. 임펄스 신호는 임펄스 단자(IMP C+, IMP C-)를 통해 출력될 수 있다. 임펄스부(135)의 임펄스 단자(IMP C+, IMP C-)는 2계 계전기(123)의 각 스위치와 연결될 수 있다.
감시부(137)는 1계 송신 모듈(102a)와 계간 통신을 수행하여 1계 송신 모듈(102a)의 동작 상태 및 시스템 모드를 확인할 수 있다. 감시부(137)는 1계 송신 모듈(102a)의 시스템 모드 및 2계 송신 모듈(102b)의 시스템 모드에 따라 전원부(133)의 출력을 차단할 수 있다. 또한, 감시부(137)는 임펄스부(135)에서 출력되는 임펄스 신호의 건전성을 확인할 수 있다.
감시부(137)는 전압 단자(Vdc-, Vdc+)를 포함할 수 있다. 감시부(137)의 전압 단자(Vdc-)는 2계 계전기(123)의 계전기 코일(123a)의 일단과 연결될 수 있다. 감시부(137)의 전압 단자(Vdc+)는 1계 계전기(121)의 스위치와 연결될 수 있다. 2계 계전기(123)의 계전기 코일(123a)의 타단은 감시부(137)의 전압 단자(Vdc+)가 연결된 1계 계전기(121)의 스위치와 연결될 수 있다.
1계 송신 모듈(102a)은 Vdc+ 전압을 2계 계전기(123)의 NC(Normally Close) 접점을 통해 1계 계전기(121)의 계전기 코일(121a)로 입력시킬 수 있다. 또한, 2계 송신 모듈(102b)은 Vdc+ 전압을 1계 계전기(121)의 NC(Normally Close) 접점을 통해 2계 계전기(123)의 계전기 코일(123a)로 입력시킬 수 있다. 이는 1계 계전기(121)와 2계 계전기(123)가 상호 배타적으로 여자되도록 하여, 1계 계전기(121)와 2계 계전기(123) 중 어느 하나만 송신 임피던스 본드(125)와 전기적으로 연결되도록 하기 위한 것이다.
여기서, 1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)은 둘 중 하나만 임펄스 신호를 송신 임피던스 본드(125)로 출력하도록 마련될 수 있다. 이를 위해, 1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)은 계간 통신을 통해 상대방계의 동작 상태 및 시스템 모드를 확인하여 자신의 시스템 모드를 결정할 수 있다.
이때, 1계 송신 모듈(102a) 및 2계 송신 모듈(102b)은 상대방계의 시스템 모드가 액티브 계열 모드(ACTIVE_SWITCH 또는 ACTIVE)이고 자신의 시스템 모드가 대기 계열 모드(STANDBY_SWITCH 또는 STANDBY)인 경우, 감시부에서 전원부로 출력 차단 제어 신호를 발생하여 전원부에서 고전압의 직류 전압을 임펄스부로 공급하지 못하도록 차단할 수 있다.
예를 들어, 1계 송신 모듈(102a)이 액티브 계열 모드이고, 2계 송신 모듈(102b)이 대기 계열 모드인 경우, 감시부(137)는 전원부(133)로 출력 차단 제어 신호를 발생시킬 수 있다. 그러면, 전원부(133)는 고전압의 직류 전압을 임펄스부(135)로 공급하지 않게 되며, 그로 인해 임펄스부(135)는 임펄스 신호 자체를 발생시키지 못하게 된다.
구체적으로, 전원부(133)는 SMPS(Switch Mode Power Supply) 방식으로 동작하는데, 220V의 AC 입력 전압을 직류로 변환하고, 이를 스위칭하는 PWM(Pulse Width Modulator) 제어 동작을 통해 구형파의 펄스를 생성하며, 구형파의 펄스를 정류 회로를 통해 출력하여 고전압의 직류 전압을 임펄스부(135)로 공급한다. 그런데, 감시부(137)로부터 출력 차단 제어 신호가 수신되는 경우, 출력 차단 제어 신호는 전원부(133)의 PWM 제어부에 입력되어 고주파 스위칭 동작을 멈추게 되고, 결과적으로 전원부(133)의 고전압의 직류 전압의 출력을 차단하게 된다.
1계 송신 모듈(102a)이 액티브 계열 모드이고, 2계 송신 모듈(102b)이 대기 계열 모드인 경우, 2계 송신 모듈(102b)의 내부에서 임펄스부(135)로부터 임펄스 신호 자체가 출력되지 못하도록 함으로써, 대기계로부터 송신 임피던스 본드(125)로 임펄스 신호가 출력되는 것을 1차적으로 방지할 수 있게 된다.
또한, 1계 송신 모듈(102a)이 액티브 계열 모드인 경우, 임펄스부(115)의 임펄스 단자(IMP C+, IMP C-)로부터 임펄스 신호가 1계 계전기(121)로 출력되며, 그로 인해 1계 계전기(121)가 여자하여 NC에서 NO로 접점이 전환되게 되고, 1계 계전기(121)로부터 임펄스 신호가 송신 임피던스 본드(125)로 출력되게 된다.
반면, 2계 송신 모듈(102b)은 1계 계전기(121)의 접점이 NO로 전환된 상태이기 때문에, 2계 계전기(123)의 계전기 코일(123a)이 낙하 상태가 되어 NC 접점이 그대로 유지되며 그로 인해 2계 계전기(123)는 송신 임피던스 본드(125)와 전기적 연결이 차단되게 된다.
이와 같이, 1계 계전기(121)의 계전기 코일(121a)과 2계 계전기(123)의 계전기 코일(123a)이 상호 배타적으로 여자되도록 함으로써, 1계 송신 모듈(102a)이 액티브 계열 모드이고, 2계 송신 모듈(102b)이 대기 계열 모드인 경우, 대기 계열 모드에 대응하는 계전기의 송신 임피던스 본드(125)와 전기적 연결을 차단하여 대기 계열 모드로부터 송신 임피던스 본드(125)로 임펄스 신호가 출력되는 것을 2차적으로 방지할 수 있게 된다. 이 경우, 대기계의 오출력을 방지할 수 있는 보다 향상된 기능을 제공할 수 있으며, 송신 모듈(102)의 신뢰성을 더욱 높일 수 있게 된다.
한편, 송신 모듈(102)의 감시부(117, 137)는 임펄스부(115, 135)에서 출력하는 임펄스 신호의 건전성을 확인할 수 있다. 즉, 감시부(117, 137)는 임펄스부(115, 135)에서 정상적인 임펄스 신호를 출력하는지를 확인하는 역할을 할 수 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 모듈에서 감시부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 감시부(117, 137)는 정펄스 검출회로(141), 부펄스 검출회로(143), 제1 A/D 컨버터(145), 제2 A/D 컨버터(147), 에지 검출회로(149), 및 제어회로(151)를 포함할 수 있다.
임펄스부(115, 135)에서 출력되는 임펄스 신호는 정펄스 검출회로(141) 및 부펄스 검출회로(143)로 각각 입력될 수 있다. 정펄스 검출회로(141)는 임펄스 신호 중 정펄스(Positive Pulse) 신호를 검출하도록 마련될 수 있다. 부펄스 검출회로(143)는 임펄스 신호 중 부펄스(Negative Pulse) 신호를 검출하도록 마련될 수 있다.
제1 A/D 컨버터(145)는 정펄스 검출회로(141)가 검출한 정펄스 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 제2 A/D 컨버터(147)는 부펄스 검출회로(143)가 검출한 부펄스 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 여기서, A/D 컨버터는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 Analog-to-Digital 컨버터를 의미한다.
에지 검출회로(149)는 정펄스 검출회로(141)가 검출한 정펄스 신호에서 파고치 이후 하강하게 될 때 하강 에지를 검출하여 정펄스 신호의 피크 값을 검출할 수 있다. 제어회로(151)는 제1 A/D 컨버터(145)에서 변환된 정펄스 신호의 측정 값, 제2 A/D 컨버터(147)에서 변환된 부펄스 신호의 측정 값, 및 에지 검출회로(149)에서 검출된 정펄스 신호의 피크 값을 기초로 하여 임펄스 신호의 건전성을 확인할 수 있다.
본 명세서에서 모듈이라 함은, 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적, 구조적 결합을 의미할 수 있다. 예컨대, 상기 "모듈"은 소정의 코드와 상기 소정의 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적인 단위를 의미할 수 있으며, 반드시 물리적으로 연결된 코드를 의미하거나, 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아니다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
50 : 역간용 임펄스 궤도회로장치
60 : 역구내용 임펄스 궤도회로장치
51 : 송신 모듈
52 : 수신 모듈
53 : 전송 모듈
54 : 궤도 계전기
61 : 송신 모듈
62 : 수신 모듈
63 : 전송 모듈
64 : 궤도 계전기
65 : 입력 모듈
66 : 데이터 수집기
67 : 네트워크 스위치
68 : 산업용 컴퓨터
102 : 송신 모듈
102a : 1계 송신 모듈
102b : 2계 송신 모듈
111 : 제어부
113 : 전원부
115 : 임펄스부
117 : 감시부
121 : 1계 계전기
121a : 계전기 코일
123 : 2계 계전기
123a : 계전기 코일
125 : 송신 임피던스 본드
131 : 제어부
133 : 전원부
135 : 임펄스부
137 : 감시부
141 : 정펄스 검출회로
143 : 부펄스 검출회로
145 : 제1 A/D 컨버터
147 : 제2 A/D 컨버터
149 : 에지 검출회로
151 : 제어회로

Claims (16)

  1. 송신 모듈을 포함하는 임펄스 궤도회로장치로서,
    상기 송신 모듈은, 1계 송신 모듈 및 2계 송신 모듈을 포함하고,
    상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 제1 상태 판단 입력핀, 제2 상태 판단 입력핀, 제1 상태 판단 출력핀, 및 제2 상태 판단 출력핀을 각각 포함하고,
    상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은,
    상기 제1 상태 판단 입력핀 및 상기 제1 상태 판단 출력핀을 통해 제1 상태 판단 풀 사이클을 수행하고, 상기 제2 상태 판단 입력핀 및 상기 제2 상태 판단 출력핀을 통해 제2 상태 판단 풀 사이클을 수행하는, 임펄스 궤도회로장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 1계 송신 모듈은, 상기 제1 상태 판단 풀 사이클에서,
    상기 제1 상태 판단 출력핀을 통해 하이 신호를 생성하여 상기 2계 송신 모듈로 송신하며, 상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 2계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는 제1 상태 판단 하프 사이클을 수행하고,
    상기 제1 상태 판단 하프 사이클이 종료된 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과한 후 상기 하이 신호가 반전된 로우 신호를 생성하여 상기 2계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 2계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는, 임펄스 궤도회로장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 2계 송신 모듈은, 상기 제1 상태 판단 풀 사이클에서,
    상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 하이 신호를 수신하면 상기 제1 상태 판단 출력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로 하이 신호를 송신하고, 상기 하이 신호를 송신한 이후 상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 로우 신호를 수신하여 상기 1계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는, 임펄스 궤도회로장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 2계 송신 모듈은, 상기 제2 상태 판단 풀 사이클에서,
    상기 제2 상태 판단 출력핀을 통해 하이 신호를 생성하여 상기 1계 송신 모듈로 송신하며, 상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 1계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는 제2 상태 판단 하프 사이클을 수행하고,
    상기 제2 상태 판단 하프 사이클이 종료된 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과한 후 상기 하이 신호가 반전된 로우 신호를 생성하여 상기 1계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 1계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는, 임펄스 궤도회로장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 1계 송신 모듈은, 상기 제2 상태 판단 풀 사이클에서,
    상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 하이 신호를 수신하면 상기 제2 상태 판단 출력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로 하이 신호를 송신하고, 상기 하이 신호를 송신한 이후 상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 로우 신호를 수신하여 상기 2계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는, 임펄스 궤도회로장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 슬롯 핀을 각각 더 포함하고,
    상기 슬롯 핀에 그라운드가 연결되는지 여부에 따라 자신을 1계 송신 모듈 또는 2계 송신 모듈인 것으로 판단하는, 임펄스 궤도회로장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 제1 모드 판단 입력핀, 제2 모드 판단 입력핀, 제1 모드 판단 출력핀, 및 제2 모드 판단 출력핀을 각각 더 포함하고,
    상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은,
    상기 제1 모드 판단 입력핀, 상기 제2 모드 판단 입력핀, 상기 제1 모드 판단 출력핀, 및 상기 제2 모드 판단 출력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈에 대한 1계 시스템 모드 및 상기 2계 송신 모듈에 대한 2계 시스템 모드를 검증하는, 임펄스 궤도회로장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 모드 판단 입력핀, 상기 제2 모드 판단 입력핀, 상기 제1 모드 판단 출력핀, 및 상기 제2 모드 판단 출력핀은 각각 복수 개가 마련되는, 임펄스 궤도회로장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 1계 송신 모듈은,
    상기 제1 모드 판단 출력핀을 통해 1계 시스템 모드 정보를 하이(High) 또는 로우(Low)가 조합된 신호의 형태로 상기 2계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제1 모드 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 1계 시스템 모드 정보를 수신하며, 상기 1계 송신 모듈의 시스템 모드 정보와 상기 2계 송신 모듈로부터 수신한 1계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신의 시스템 모드를 검증하는, 임펄스 궤도회로장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 2계 송신 모듈은,
    상기 제1 모드 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 1계 시스템 모드 정보를 수신하고, 상기 2계 송신 모듈의 시스템 모드 정보와 상기 수신한 1계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신이 전이할 시스템 모드를 결정하는, 임펄스 궤도회로장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 2계 송신 모듈은,
    상기 제2 모드 판단 출력핀을 통해 2계 시스템 모드 정보를 하이(High) 또는 로우(Low)가 조합된 신호의 형태로 상기 1계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제2 모드 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 2계 시스템 모드 정보를 수신하며, 상기 2계 송신 모듈의 시스템 모드 정보와 상기 1계 송신 모듈로부터 수신한 2계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신의 시스템 모드를 검증하는, 임펄스 궤도회로장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 1계 송신 모듈은,
    상기 제2 모드 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 2계 시스템 모드 정보를 수신하고, 상기 1계 송신 모듈의 시스템 모드 정보와 상기 수신한 2계 시스템 모드 정보를 비교하여 자신이 전이할 시스템 모드를 결정하는, 임펄스 궤도회로장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은 각각,
    펄스 제어 신호를 발생시키는 제어부;
    상기 펄스 제어 신호에 따라 임펄스 신호를 발생하여 출력하는 임펄스부;
    상기 임펄스부에 직류 전압을 공급하는 전원부; 및
    상대방 계와 계간 통신을 수행하여 상대방 계의 동작 상태 또는 시스템 모드를 확인하는 감시부를 포함하고,
    상기 감시부는, 상대방 계의 시스템 모드 및 자신의 시스템 모드에 따라 상기 전원부의 출력을 차단하도록 마련되는, 임펄스 궤도회로장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 감시부는,
    상대방 계의 시스템 모드가 액티브 계열 모드이고, 자신의 시스템 모드가 대기 계열 모드인 경우, 상기 전원부로 출력 차단 제어 신호를 발생하여 상기 전원부에서 상기 임펄스부로 직류 전압의 공급을 차단하는, 임펄스 궤도회로장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 감시부는,
    상기 임펄스부에서 출력되는 임펄스 신호 중 정펄스 신호의 파고치 이후 하강 에지를 검출하여 상기 정펄스 신호의 피크 값을 검출하도록 마련되는, 임펄스 궤도회로장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 1계 송신 모듈은, 상기 제1 상태 판단 풀 사이클에서,
    상기 제1 상태 판단 출력핀을 통해 하이 신호를 생성하여 상기 2계 송신 모듈로 송신하며, 상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 2계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는 제1 상태 판단 하프 사이클을 수행하고, 상기 제1 상태 판단 하프 사이클이 종료된 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과한 후 상기 하이 신호가 반전된 로우 신호를 생성하여 상기 2계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제1 상태 판단 입력핀을 통해 상기 2계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 2계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하며,
    상기 2계 송신 모듈은, 상기 제2 상태 판단 풀 사이클에서,
    상기 제2 상태 판단 출력핀을 통해 하이 신호를 생성하여 상기 1계 송신 모듈로 송신하며, 상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 1계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하는 제2 상태 판단 하프 사이클을 수행하고, 상기 제2 상태 판단 하프 사이클이 종료된 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과한 후 상기 하이 신호가 반전된 로우 신호를 생성하여 상기 1계 송신 모듈로 송신하고, 상기 제2 상태 판단 입력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈로부터 수신되는 신호를 통해 상기 1계 송신 모듈의 동작 상태를 판단하며,
    상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 슬롯 핀을 각각 더 포함하고, 상기 슬롯 핀에 그라운드가 연결되는지 여부에 따라 자신을 1계 송신 모듈 또는 2계 송신 모듈인 것으로 판단하며,
    상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 제1 모드 판단 입력핀, 제2 모드 판단 입력핀, 제1 모드 판단 출력핀, 및 제2 모드 판단 출력핀을 각각 더 포함하고,
    상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은, 상기 제1 모드 판단 입력핀, 상기 제2 모드 판단 입력핀, 상기 제1 모드 판단 출력핀, 및 상기 제2 모드 판단 출력핀을 통해 상기 1계 송신 모듈에 대한 1계 시스템 모드 및 상기 2계 송신 모듈에 대한 2계 시스템 모드를 검증하며,
    상기 1계 송신 모듈 및 상기 2계 송신 모듈은 각각,
    펄스 제어 신호를 발생시키는 제어부;
    상기 펄스 제어 신호에 따라 임펄스 신호를 발생하여 출력하는 임펄스부;
    상기 임펄스부에 직류 전압을 공급하는 전원부; 및
    상대방 계와 계간 통신을 수행하여 상대방 계의 동작 상태 또는 시스템 모드를 확인하는 감시부를 포함하고,
    상기 감시부는, 상대방 계의 시스템 모드 및 자신의 시스템 모드에 따라 상기 전원부의 출력을 차단하도록 마련되는, 임펄스 궤도회로장치.
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