KR0179577B1 - Multi-function current loop to rs232c converter - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 각 철도차량에 탑재된 차량기기와 모니터링장치간의 통신프로토콜 시험이 차량상에서 용이하게 수행될 수 있도록 된 철도차량용 다기능 전류루프-RS232C 변환장치에 관한 것으로, 철도차량의 선두차(10)와 후미차(10)에 탑재되면서 각 차량(20)으로부터의 정보를 처리하는 컴퓨터를 내장한 중앙장치(12)와, 각 차량(20)에 탑재되면서 차량기기(13)의 동작상태를 검출하는 검출수단과 이 검출수단으로부터 검출된 데이터를 저장 및 판정하는 컴퓨터를 내장한 단말장치(21)간에 정보교환을 수행하기 위해 전송장치가 설치된 차량에 있어서, 상기 중앙장치(12)와 차량기기(13b)간에 설치되면서 모니터링장치(12,21)와 차량기기(13)간의 전류루프신호를 통해 통신프로토콜 시험을 차상에서 수행할 수 있는 전류루프-RS232C 변환장치(15)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a multifunctional current loop-RS232C converter for a railroad vehicle, in which a communication protocol test between a vehicle device mounted on each railroad vehicle and a monitoring device can be easily performed on a vehicle. And a central unit 12 having a computer equipped with a computer for processing information from each vehicle 20 while being mounted on the rear vehicle 10 and detecting an operating state of the vehicle apparatus 13 while being mounted on each vehicle 20. In a vehicle provided with a transmission device for exchanging information between a detection means and a terminal device 21 having a computer therein which stores and judges the data detected by the detection means, the central device 12 and the vehicle device 13b. And a current loop-RS232C converter 15 capable of performing a communication protocol test on the vehicle through a current loop signal between the monitoring devices 12 and 21 and the vehicle device 13. It features.
Description
제1도는 본 발명에 따른 다기능 전류루프-RS232C 변환장치의 계통도.1 is a schematic diagram of a multifunctional current loop-RS232C converter according to the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 다기능 전류루프-RS232C 변환장치의 회로도.2 is a circuit diagram of a multifunctional current loop-RS232C converter according to the present invention.
제3도는 종래의 다기능 전류루프-RS232C 변환장치의 개략도이다.3 is a schematic diagram of a conventional multifunctional current loop-RS232C converter.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1a,1b : 커넥터 2 : 로터리스위치1a, 1b: connector 2: rotary switch
10,100 : 선두차, 후미차 11,110 : 그래픽판넬10,100: Leading car, rear car 11,110: Graphic panel
12,120 : 중앙장치 13,130 : 차량기기12,120: Central device 13,130: Vehicle equipment
13a,13b,130a,130b : 직렬통신용 커넥터13a, 13b, 130a, 130b: Serial communication connector
15 : 전류루프-RS232C 변환장치 200 : 차량15: current loop-RS232C inverter 200: vehicle
21,210 : 단말장치 31,310 : 네트워크21,210: terminal 31,310: network
40 : 개인용 컴퓨터 40a : RS232C 전용케이블40: Personal computer 40a: RS232C dedicated cable
40b : RS232C 인터페이스용 커넥터40b: Connector for RS232C interface
PC1∼PC6 : 광결합소자(photo-coulper)PC1 to PC6: photo-coulper
Q1 : 트랜지스터 Cs1,Cs2 : 정전류전원Q1: transistor Cs1, Cs2: constant current power supply
본 발명은 철도차량의 계장용 신호로 사용되고 있는 전류루프(current loop)신호를 RS232C신호로 변환하여 통신 프로토콜(protocol)시험을 할 수 있는 철도차량용 다기능 전류루프-RS232C 변환장치에 관한 것으로, 특히 각 철도차량에 탑재된 차량기기와 모니터링장치간의 통신프로토콜 시험이 차량상에서 용이하게 수행될 수 있도록 된 철도차량용 다기능 전류루프-RS232C 변환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multifunctional current loop-RS232C converter for railway vehicles, which can perform a communication protocol test by converting a current loop signal used as an instrumentation signal of a railway vehicle into an RS232C signal. The present invention relates to a multi-functional current loop-RS232C converter for railroad cars, in which a communication protocol test between a vehicle device mounted on a railroad car and a monitoring device can be easily performed on a vehicle.
일반적으로, 철도차량용 모니터링 시스템, 예컨대 중앙장치와 단말장치 등은 차량상에서 주기적으로 측정된 측정값을 주기적으로 독출하여 정상치와 비교 및 판단함으로써 고장여부를 검출할 수 있게 된다. 또한, 고장시 고장의 원인을 용이하게 분석할 수 있도록 자료를 제공한다.In general, a monitoring system for a railway vehicle, such as a central unit and a terminal device, may periodically read a measured value periodically measured on a vehicle, compare and determine the normal value, and detect a failure. In addition, it provides data for easy analysis of the cause of the failure in case of failure.
제3도는 종래의 다기능 전류루프-RS232C 변환장치의 개략도로, 먼저 철도차량의 모니터링 시스템은 선두차량과 후부차량에 설치된 중앙장치(120)와, 각 차량의 감시포인트와 직접 연결된 단말장치(210)로 구성된다. 그리고 네트워크에 의해 연결된 상기 중앙장치(120)와 단말장치(120)는 각 차량에 설치된 차량용 제어장치를 제어하고, 상기 제어장치는 차량기기(130)로부터 정보의 수집, 통신 및, 사용자 인터페이스 등의 제어를 수행하게 된다.3 is a schematic diagram of a conventional multi-function current loop-RS232C converter. First, a monitoring system of a railway vehicle includes a central unit 120 installed at a leading vehicle and a rear vehicle, and a terminal device 210 directly connected to a monitoring point of each vehicle. It consists of. The central device 120 and the terminal device 120 connected by a network control a vehicle control device installed in each vehicle, and the control device collects information from the vehicle device 130, communicates with the user interface, and the like. Control will be performed.
그리고 철도차량의 모니터링 시스템을 구성하기 위해서는, 각 차량에 대해 정보의 송수신을 수행하는 선두차(즉, 운전차량)가 모든 차량을 통제할 수 있는 통신시스템이 필요하게 된다. 상기 통신시스템은 범용의 다양한 기능보다는 중앙감시 스테이션기능을 수행하는 운전차량과, 객차간의 통신을 보다 효과적으로 수행해야 한다. 예컨대, 객차에서 검출된 정보가 일정 시간마다 운전차량으로 전송되는 기능이 필요하게 되고, 사고 발생시 정확한 정보가 정확한 시각에 전송되는 기능이 필요하게 된다.In addition, in order to configure a monitoring system for railroad cars, a communication system capable of controlling all vehicles by a leading vehicle (that is, a driving vehicle) that transmits and receives information for each vehicle is required. The communication system should perform communication between the driving vehicle and the passenger vehicle performing the central monitoring station function more effectively than the various functions of the general purpose. For example, a function of transmitting information detected in a passenger vehicle to a driving vehicle every certain time is required, and a function of transmitting accurate information at an accurate time when an accident occurs is required.
그리고 차량구동부의 유도전동기는 가변전압 가변주파수 인버터(VVVF)에 의해 제어되고, 상기 인버터와 같은 차량기기(130)는 차량의 제어를 수행함과 더불어 차량의 현재 상태를 모니터링장치로 디지털신호 또는 이전에 약속된 메시지 포맷의 형태로 전송하며, 이러한 전송의 형태는 직렬 통신방식으로 수행된다. 한편, 전동기에 이상상태가 발생하게 되면, 상기 차량기기(130)는 상기 모니터링장치로 즉시 고장정보를 전송하고, 상기 모니터링장치는 이상요소 및 해당 장치를 그래픽 판넬(110)에 표시하게 된다.In addition, the induction motor of the vehicle driving unit is controlled by a variable voltage variable frequency inverter (VVVF), and the vehicle device 130 such as the inverter performs control of the vehicle and digitally transmits the current state of the vehicle to the monitoring device. It is sent in the form of a promised message format, which is carried out in serial communication. On the other hand, when an abnormal condition occurs in the motor, the vehicle device 130 immediately transmits the failure information to the monitoring device, the monitoring device displays the abnormal element and the corresponding device on the graphic panel 110.
또한, 정지형 인버터(SIV)는 차량의 보조전원인 바, 이 전원은 공조설비와 조명 및 서비스기기의 전원장치로 사용되면서 자체 이상유무에 대한 신호를 모니터링장치로 전달하게 된다. 그리고 상기 모니터링장치는 상기 정지형 인버터의 모든 고장정보를 수신하여 표시장치에 표시하게 된다.In addition, the stationary inverter (SIV) is an auxiliary power source of the vehicle, which is used as a power supply unit for air conditioning equipment and lighting and service equipment, and transmits a signal to the monitoring apparatus about its own abnormality. The monitoring device receives all fault information of the stationary inverter and displays it on the display device.
또한, 브레이크장치는 차량에 대해 속도의 감속 및 정지를 수행하기 위해 공기압을 제어함과 더불어 상기 브레이크장치내에서 발생하는 모든 이상유무에 대한 신호를 모니터링장치로 전달하게 된다. 그리고 상기 모니터링장치는 브레이크장치의 모든 상황을 표시장치에 표시하게 된다.In addition, the brake device controls the air pressure to decelerate and stop the speed of the vehicle, and also transmits a signal for all abnormalities generated in the brake device to the monitoring device. The monitoring device displays all the situations of the brake device on the display device.
또한, 차량의 운전을 제어하는 차량제어장치(ATC)와, 역간에 차량을 자동적으로 운행시키거나 반환점에서 변경-종료를 자동적으로 수행하는 차량자동운전장치(ATO), 차량과 차선간의 통신을 수행하는 장치(TWC) 및 도어개폐 스위치신호등과 같은 많은 장치가 감시대상이 된다.In addition, the vehicle control device (ATC) that controls the driving of the vehicle, the vehicle automatic driving device (ATO) that automatically runs the vehicle between stations or automatically performs change-end at the return point, and performs communication between the vehicle and the lane Many devices such as TWC and door open / close switch signals are monitored.
그리고 상기 장치들은 소정의 통신절차에 따라 모니터링장치와 통신을 수행하게 된다. 즉, 상기 장치들은 이상상태 신호에 대해 디지털입력 또는 직렬통신 등의 방법으로 불활성 메모리에 일차적으로 이상신호 데이터를 저장하고, 선두차의 중앙장치는 시시각각으로 각 단말장치를 폴링(polling)하여 상기 불활성 메모리로부터 이상신호 데이터를 폐치(fetch)하게 된다. 상기 선두차의 중앙장치는 페치한 데이터를 판독이 용이하도록 그래픽 판넬과 같은 장치에 표시한다.The devices communicate with the monitoring device according to a predetermined communication procedure. That is, the devices store the abnormal signal data in an inactive memory primarily by a digital input or a serial communication method for the abnormal state signal, and the central unit of the head vehicle polls each terminal device at an instant to deactivate the inactive memory. The abnormal signal data is fetched from the memory. The central vehicle of the head vehicle displays the fetched data on a device such as a graphic panel for easy reading.
이와 같이, 차량에 설치된 모니터링장치의 역할은 차량의 안전운행을 위해 중요한 역할을 수행하고 있다. 그리고 모니터링장치 자체에 고장이 발생한 경우, 즉시 발견되지 않게 되면, 차량정비시 상당한 시간이 소요됨과 더불어 타차량의 운행도 방해하는 결과가 발생하게 된다.As such, the role of the monitoring device installed in the vehicle plays an important role for the safe operation of the vehicle. If a failure occurs in the monitoring device itself, if it is not immediately detected, it takes a considerable time when the vehicle is being repaired, and also causes the operation of other vehicles to be disturbed.
따라서, 이러한 모니터링장치의 유지 보수는 다른 차량의 구성품과 같이 자주 수행할 필요가 있다. 또한, 모니터링장치를 생산하는 과정에 있어서 모니터링장치의 이상유무를 검사하는 과정은 간단하면서도 신속하게 수행할 필요가 있는데, 상기 모니터링장치를 검사하는 방법은 다음과 같다.Therefore, maintenance of such a monitoring device needs to be performed as often as other vehicle components. In addition, in the process of producing a monitoring device, the process of inspecting whether there is an abnormality of the monitoring device needs to be performed simply and quickly. The method of inspecting the monitoring device is as follows.
여기서, 철도차량은 6량으로 편성되면서 제어차로 사용되는 선두차와 후미차(100)간에는 전동차(M1,M2)와 부수차(T1)가 있고, 이들 차량에는 차량에서 발생하는 모든 정보를 수집하여 처리할 수 있는 모니터링장치가 탑재되어 있다. 그리고 선두차와 후미차에는 중앙장치(120)가 탑재되고, 그 밖의 차량에는 단말장치(210)가 탑재되어 있다. 또한, 상기 선두차와 후미차에는 차상 표시장치인 그래픽 판넬(110)이 설치되어 있다.Here, the railroad cars are organized into six cars, and there are electric cars M1 and M2 and ancillary cars T1 between the first car and the rear car 100, which are used as control cars, and collect all information generated in the vehicle. It is equipped with a monitoring device that can handle it. The central vehicle 120 is mounted on the head and tail cars, and the terminal device 210 is mounted on the other vehicles. In addition, the head and tail cars are provided with a graphic panel 110 as a vehicle display.
이와 같은 종래의 철도차량용 모니터링장치의 시험은 차량기기와 모니터링장치가 결합된 상태에서 차량기기에서 인위적으로 이상상태를 발생시키면, 차량기기 내부에 내장되어 있는 전류루프회로를 통해 모니터링장치와 신호가 송수신되도록 되어 있다.In the test of the conventional monitoring device for railway vehicles, when an artificial abnormality is generated in a vehicle device while the vehicle device and the monitoring device are combined, a signal is transmitted and received through the current loop circuit built in the vehicle device. It is supposed to be.
그러나 상기 차량기기에서 이상상태 신호를 인위적으로 발생시키는 것은 상당히 어렵고, 또한 매우 위험한 방법이다. 그리고 상기 철도차량과 같이 매우 큰 전류가 흐르는 경우에 이상상태가 발생하는 항목을 시험하고자 하면, 상기 전류에 대한 부하를 준비해야 하는 문제점이 있었다.However, artificially generating an abnormal state signal in the vehicle apparatus is a very difficult and very dangerous method. And if you want to test the item that the abnormal condition occurs when a very large current flows, such as the railroad car, there was a problem to prepare a load for the current.
따라서, 종래에는 시험항목중 일부 시험 가능한 계전기와 같은 단순한 디지털입력 또는 스위치 등과 같이 부분적인 것만을 선택하여 시험하게 되었다. 또한, 모니터링장치를 생산하는 과정에 있어서도 모니터링장치의 직렬통신 입력이 전류루프회로로 되어 있어 컴퓨터의 직렬통신포트가 전기적인 규격에 맞지 않게 됨으로써 직접 결합되지 못하게 된다. 이와 같은 원인으로 제품시험단계에서 여러 가지 어려움이 발생하게 된다.Therefore, in the prior art, only a part of the test items such as a simple digital input or a switch such as a testable relay is selected and tested. In addition, in the process of producing a monitoring device, the serial communication input of the monitoring device is a current loop circuit, so that the serial communication port of the computer does not meet the electrical standard, and thus cannot be directly coupled. This causes various difficulties in the product testing stage.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각 철도차량에 탑재된 차량기기와 모니터링장치간의 통신프로토콜 시험이 차량상에서 용이하게 수행될 수 있도록 된 철도차량용 다기능 전류루프-RS232C 변환장치에 관한 것이다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, and relates to a multi-function current loop-RS232C converter for railroad cars so that the communication protocol test between the vehicle equipment and the monitoring device mounted on each railroad car can be easily performed on the vehicle. .
또한, 본 발명의 다른 목적은 모니터링장치와 차량기기간에서 노멀모드(normal mode)와 터미널모드(terminator mode) 및 에뮬레이터모드(emulator mode)를 제공할 수 있도록 된 다기능 전류루프-RS232C 변환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a multi-function current loop-RS232C converter capable of providing a normal mode, a terminal mode and an emulator mode in a monitoring device and a vehicle period. Its purpose is.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 철도차량의 선두차 및 후미차에 탑재되는 중앙장치와, 각 차량에 탑재되면서 차량기기로부터 감시정보를 전달받아 상기 중앙장치에 전달하는 단말장치로 이루어진 철도차량의 모니터링장치에 있어서, 상기 단말장치와 차량기기간에 전류루프방식으로 전달되는 신호들을 시험하기 위해, 개인용 컴퓨터가 RS-232C방식으로 연결되며 상기 단말장치와 차량기기간에 설치되는 전류루프-RS232C 변환장치가, 모드를 설정하기 위한 로터리 스위치와; 상기 로터리 스위치가 노멀모드 혹은 터미널모드로 설정되면 상기 단말장치로부터 논리신호를 전류신호로 입력받아 상기 차량기기에 전달하는 신호전달수단; 상기 로터리스위치가 에뮬레이터모드 혹은 터미널모드로 설정되면 상기 단말장치로부터 논리신호를 전류신호로 입력받아 광결합을 통해 전압신호로 변환하는 제1광결합소자; 상기 제1광결합소자의 전압신호를 RS232C 프로토콜에 맞게 변환하여 상기 개인용 컴퓨터로 전달하기 위한 제1집적회로소자; 임의의 모드에서 상기 차량기기로부터 단말장치로 전달되는 논리신호를 전류신호로서 입력받아 상기 단말장치로는 전류신호로 전달함과 동시에 상기 개인용 컴퓨터측으로는 광결합을 통해 전압신호로 변환하는 제2광결합소자; 및 상기 제2광결합소자의 전압신호를 RS232C 프로토콜에 맞게 변환하여 상기 개인용 컴퓨터로 전달하기 위한 제2집적회로소자로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a central unit mounted on the leading car and the rear of a railway vehicle, and a terminal device that receives the monitoring information from the vehicle device while being mounted in each vehicle and delivers to the central unit In the monitoring device for a railway vehicle, a personal computer is connected in RS-232C mode to test signals transmitted in a current loop method to the terminal device and the vehicle period. The RS232C converter includes a rotary switch for setting a mode; Signal transmission means for receiving a logic signal as a current signal from the terminal device and transmitting the current signal to the vehicle device when the rotary switch is set to a normal mode or a terminal mode; A first optical coupling element configured to receive a logic signal as a current signal from the terminal device and convert the voltage signal into a voltage signal through optical coupling when the rotary switch is set to an emulator mode or a terminal mode; A first integrated circuit device for converting the voltage signal of the first optical coupling device into RS232C protocol and transmitting the converted voltage signal to the personal computer; A second light which receives a logic signal transmitted from the vehicle apparatus to the terminal device as a current signal in an arbitrary mode, and transmits the current signal to the terminal device as a current signal and converts it into a voltage signal through optical coupling to the personal computer side; Coupling element; And a second integrated circuit device for converting the voltage signal of the second optical coupling device into RS232C protocol and transferring it to the personal computer.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 각 철도차량에 탑재된 차량기기와 모니터링장치간의 통신프로토콜 시험이 차량상에서 용이하게 수행될 수 있게 된다.According to the present invention configured as described above, the communication protocol test between the vehicle equipment and the monitoring device mounted on each railway vehicle can be easily performed on the vehicle.
이하, 첨부한 예시도면을 참고하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 다기능 전류루프-RS232C 변환장치의 계통도로, 본 실시예의 철도차량 시스템은 6량의 철도차량으로 구성된다.1 is a schematic diagram of a multi-function current loop-RS232C converter according to the present invention. The railroad vehicle system of the present embodiment includes six railroad cars.
한편, 제어차(10)로 되는 선두차(10)와 후미차(10)간에는 전동차(M1,M2)와 부수차(T1)가 구성되고, 이들 차량에는 차량에서 발생하는 모든 정보를 수집하여 처리할 수 있는 모니터링장치(12,21)가 탑재되어 있다. 여기서 모니터링장치로서 선두차(10)와 후미차(10)에는 중앙장치(12)가 탑재되고, 그밖의 차량에는 단말장치(21)가 탑재되어 있다.On the other hand, between the first car 10 and the rear car 10, which are the control car 10, the electric cars M1 and M2 and the sub-wheel T1 are configured, and all of the information generated by the vehicle is collected and processed. Monitoring devices 12 and 21 are mounted. As the monitoring device, the central vehicle 12 is mounted on the head vehicle 10 and the tail car 10, and the terminal device 21 is mounted on the other vehicles.
특히, 선두차(10)와 후미차(10)에는 차상 표시장치인 그래픽판넬(11)이 설치되고, 이는 차량에서 발생하는 모든 상태를 운전자가 용이하게 인식할 수 있도록 화면에 표시하는 장치이다. 또한 상기한 바와 같이 각 차량에는 가변전압 가변주파수 인버터(VVVF)와, 정지형 인버터(SIV), 브레이크장치, 공조장치, ATO, ATC, TWC 및, 차량에 필요한 모든 부속장치가 탑재되어 있다. 상기 장치들은 모니터링장치(12,21)와 직렬통신 또는 디지털신호로 통신되는 차량기기(13)에 해당된다.In particular, the head vehicle 10 and the rear car 10 are provided with a graphic panel 11 which is a vehicle on-board display device, which is a device for displaying on the screen so that the driver can easily recognize all the conditions occurring in the vehicle. In addition, as described above, each vehicle is equipped with a variable voltage variable frequency inverter (VVVF), a stationary inverter (SIV), a brake device, an air conditioner, ATO, ATC, TWC, and all accessories necessary for the vehicle. The devices correspond to the vehicle device 13 in serial communication with the monitoring devices 12, 21 or in digital signals.
제2도는 본 발명에 따른 다기능 전류루프-RS232C 변환장치의 회로도, 여기서 상기 차량기기(13)중 어느 하나가 직렬통신용 커넥터(제1도의 13a,13b)와 커넥터(제1도의 1a,1b)를 통해 본 발명의 장치(15)와 연결되게 된다.2 is a circuit diagram of a multi-function current loop-RS232C converter according to the present invention, wherein any one of the vehicle devices 13 is connected to a serial communication connector (13a, 13b in FIG. 1) and a connector (1a, 1b in FIG. 1). Through the device 15 of the present invention.
그리고 상기 회로는 철도차량의 선두차(10)와 후미차(10)에 탑재되면서 각 차량(20)으로부터의 정보를 처리하는 컴퓨터를 내장한 중앙장치(12)와, 각 차량(20)에 탑재되면서 차량기기(13)의 동작상태를 검출하는 검출수단과 이 검출수단으로부터 검출된 데이터를 저장 및 판정하는 컴퓨터를 내장한 단말장치(21)간에 정보교환을 수행하기 위해 전송장치가 설치된 차량에 있어서, 상기 중앙장치(12)와 차량기기(13)간에 설치되면서 모니터링장치(12,21)와 차량기기(13)간의 전류루프신호를 통해 통신 프로토콜 시험을 차상에서 수행할 수 있는 전류루프-RS232C 변환장치(15)로 구성된다.The circuit is mounted on the front vehicle 10 and the rear vehicle 10 of the railway vehicle, and is mounted on the central apparatus 12 having a computer for processing information from each vehicle 20 and on each vehicle 20. In a vehicle provided with a transmission device for exchanging information between a detection means for detecting an operation state of the vehicle device 13 and a terminal device 21 having a computer for storing and determining data detected by the detection means. A current loop-RS232C conversion capable of performing a communication protocol test on the vehicle through a current loop signal between the monitoring device 12 and 21 and the vehicle device 13 while being installed between the central device 12 and the vehicle device 13. Device 15.
또한, 상기 전류루프-RS232C 변환장치(15)는 제2도에 도시된 바와 같이, 통신의 송수신 상태를 나타내는 광결합소자(PC5,PC6)를 내장하면서 개인용 컴퓨터(40)를 이용한 모니터링장치(12,21)의 통신프로토콜 시험을 위해 통신용 모듈을 구비한다. 그리고 상기 전류루프-RS232C 변환장치(15)는 노멀모드(normal mode)와, 터미널모드(terminator mode) 및, 에뮬레이터모드(emulator mode)로 전환될 수 있게 된다.In addition, as shown in FIG. 2, the current loop-RS232C converter 15 includes a monitoring device 12 using a personal computer 40 while incorporating optical coupling elements PC5 and PC6 indicating a transmission / reception state of communication. A communication module is provided for testing the communication protocol of (21). In addition, the current loop-RS232C converter 15 may be switched to a normal mode, a terminal mode, and an emulator mode.
전류루프-RS232C 변환장치(15)는 인터페이스 집적회로(IC4)가 변경됨으로써 RS422과, RS423 및, RS485과 같은 직렬통신규격에 적용될 수 있게 된다.The current loop-RS232C converter 15 can be applied to serial communication standards such as RS422, RS423, and RS485 by changing the interface integrated circuit IC4.
한편, 개인용 컴퓨터(40)의 직렬통신포트에 RS232C 전용케이블(제1도의 40a)이 연결되고, 상기 케이블(40a)은 RS232C 인터페이스용 커넥터(제1도의 40b)를 통해 직렬통신용 전용소자(IC3)에 연결되게 된다.Meanwhile, an RS232C dedicated cable (40a in FIG. 1) is connected to the serial communication port of the personal computer 40, and the cable 40a is a dedicated device for serial communication (IC3) through an RS232C interface connector (40b in FIG. 1). Will be connected to
상기 시스템에 있어서, 다기능 전류루프-RS232C 변환장치의 동작은 다음과 같다.In the above system, the operation of the multifunctional current loop-RS232C converter is as follows.
먼저, 시험하고자 하는 모드로 로터리스위치(2)를 전환하여 노멀모드와, 터미널모드 및 에뮬레이터모드 중 어느 하나를 선택한다. 그리고 모니터링장치(12,21)로부터 차량기기(13)로 신호를 전송하는 경우의 동작상태는 다음과 같다.First, the rotary switch 2 is switched to a mode to be tested to select one of a normal mode, a terminal mode, and an emulator mode. The operation state in the case of transmitting a signal from the monitoring device 12, 21 to the vehicle device 13 is as follows.
상기 노멀모드가 선택되는 경우, 로터리스위치(2)는 접점(3a)와 접점(3b), 접점(4a)와 접점(4b), 접점(5a)와 접점(5b) 및 접점(6a)와 접점(6b)이 각각 연결되게 된다. 이후, 상기 로터리스위치(2)는 접점(3a)와 접점(3b)를 통해 접점(6a)와 접점(6b)에 연결되게 된다.When the normal mode is selected, the rotary switch 2 has a contact 3a and a contact 3b, a contact 4a and a contact 4b, a contact 5a and a contact 5b and a contact 6a and a contact. 6b will be connected, respectively. Thereafter, the rotary switch 2 is connected to the contact 6a and the contact 6b through the contact 3a and the contact 3b.
이와 같은 경우에 모니터링장치(12,21)에서 직렬통신 메시지를 통신용 전용소자(IC1)에 논리 1을 전송하면, 상기 통신용 전용소자(IC1)의 출력은 논리0이 되어 저항(R1)과 광결합소자(PC1)를 통해 전류가 흐르게 된다. 이와 동시에, 상기 광결합소자(PC1)는 활성화되어 정전류전원(Cs1)이 광결합소자(PC1)를 통해 로터리스위치(2)의 접점(3a)에 인가되게 된다.In this case, when the monitoring device 12, 21 transmits a logic 1 message to the communication dedicated device IC1, the output of the communication dedicated device IC1 becomes logic 0, thereby optically coupling the resistor R1. Current flows through the element PC1. At the same time, the optical coupling element PC1 is activated so that the constant current power source Cs1 is applied to the contact point 3a of the rotary switch 2 through the optical coupling element PC1.
상기 인가된 전류는 접점(6a,6b)을 통해 광결합소자(PC3)의 애노드단자에 인가되고, 직렬통신용 케이블신호선(1d,1h)을 통해 모니터링장치로 되돌려지게 된다. 이와 동시에, 광결합소자(PC3)를 활성화 모드로 하고, 5V의 전압이 저항(R3)을 통해 흐르게 되어 광결합소자(PC3)의 콜렉터단자는 논리 0이 되게 된다. 이전의 통신용 전용소자(IC1)의 입력에 인가된 신호가 논리 1인바, 이 신호와 동일한 위상으로 하기 위해 인버터 집적회로(IC2)가 설치되고, 그 출력은 논리 1이 되어 처음신호와 동일하게 된다.The applied current is applied to the anode terminal of the optical coupling element PC3 through the contacts 6a and 6b and returned to the monitoring device through the cable signal lines 1d and 1h for serial communication. At the same time, the optical coupling element PC3 is placed in an active mode, and a voltage of 5 V flows through the resistor R3, so that the collector terminal of the optical coupling element PC3 becomes logic zero. Since the signal applied to the input of the communication dedicated device IC1 is logic 1, the inverter integrated circuit IC2 is installed so as to have the same phase as this signal, and the output becomes logic 1, which is the same as the initial signal. .
상기 모니터링장치(12,21)에서 직렬통신 메시지를 통신용 전용소자(IC1)의 입력에 논리 0으로 입력하게 되면, 통신용 전용소자(IC1)의 출력은 논리 1이 되어 광결합소자(PC5)를 차단상태로 하게 된다.When the monitoring device 12, 21 inputs a serial communication message to the input of the communication dedicated device IC1 as logic 0, the output of the communication dedicated device IC1 becomes logic 1 to block the optical coupling device PC5. Will be in a state.
상기 광결합소자(PC5)가 차단상태가 되게 되면, 정전류전원(Cs1)이 광결합소자(PC5)를 통해 인가될 수 없게 되어 광결합소자(PC3)도 차단상태가 되게 된다. 이후, 상기 광결합소자(PC3)의 콜렉터단자는 논리 1이 되고, 인버터 집적회로(IC2)의 출력은 논리 0이 되어 처음 인버터 집적회로(IC2)에 인가한 논리0과 동일하게 된다.When the optical coupling device PC5 is in a blocking state, the constant current power source Cs1 cannot be applied through the optical coupling device PC5, and the optical coupling device PC3 is also in a blocking state. Thereafter, the collector terminal of the optical coupling element PC3 becomes logic 1, and the output of the inverter integrated circuit IC2 becomes logic 0, which is the same as the logic 0 applied to the first inverter integrated circuit IC2.
이와 같이, 노멀모드는 직렬프로토콜 시험을 수행하지 않고, 정상 운전모드에서 모니터링장치(12,21)와 차량기기간 데이터를 전달하며, 이때 개인용 컴퓨터(4)와는 무관하게 작동하게 된다.In this way, the normal mode does not perform the serial protocol test, but transmits the monitoring devices 12 and 21 and vehicle period data in the normal driving mode, and is operated independently of the personal computer 4.
한편, 에뮬레이터모드가 선택되는 경우, 로터리스위치(2)는 접점(3a)와 접점(3c), 접점(4a)와 접점(4c), 접점(5a)와 접점(5c) 및 접점(6a)와 접점(6c)이 각각 연결되게 된다. 이후, 로터리스위치(2)는 접점(3a)와 접점(3c), 접점(4a)와 접점(4c)을 통해 광결합소자(PC5)의 애노드단자에 연결되고, 캐소드단자는 로터리스위치(2)의 접점(5a)와 접점(5c)을 통해 0전위와 연결되게 된다.On the other hand, when the emulator mode is selected, the rotary switch 2 is connected to the contact 3a and the contact 3c, the contact 4a and the contact 4c, the contact 5a and the contact 5c and the contact 6a and The contacts 6c are connected to each other. Thereafter, the rotary switch 2 is connected to the anode terminal of the optical coupling element PC5 through the contact 3a and the contact 3c, the contact 4a and the contact 4c, and the cathode terminal is the rotary switch 2 It is connected to the zero potential through the contact (5a) and the contact (5c) of.
이와 같은 경우에 모니터링장치(12,21)에서 직렬통신 메시지를 통신용 전용소자(IC1)에 논리 1로 전송하게 되면, 통신용 전용소자(IC1)의 출력은 논리 0이 되어 저항(R1)과 광결합소자(PC1)를 통해 전류가 인가되게 된다. 이와 동시에, 상기 광결합소자(PC1)가 활성화되어 정전류전원(Cs1)이 광결합소자(PC1)를 통해 로터리스위치(2)의 접점(3a)에 인가되게 된다. 상기 인가된 전류가 광결합소자(PC5)를 활성화시켜 출력의 콜렉터단자는 논리 0이 되고, 인버터 집적회로(IC4)를 통해 논리 1이 직렬통신용 전용소자(IC3)에 인가되게 된다.In such a case, when the monitoring device 12 or 21 transmits a serial communication message to the communication dedicated device IC1 as logic 1, the output of the communication dedicated device IC1 becomes logic 0 to optically couple the resistor R1. Current is applied through the element PC1. At the same time, the optical coupling element PC1 is activated so that the constant current power source Cs1 is applied to the contact point 3a of the rotary switch 2 through the optical coupling element PC1. The applied current activates the optical coupling device PC5 so that the collector terminal of the output becomes logic 0, and logic 1 is applied to the serial communication dedicated device IC3 through the inverter integrated circuit IC4.
그리고, IC3에 인가된 신호는 RS232C의 일반적인 규격, 예컨대 커넥터의 형상 등과 같은 물리적 시방, 신호선의 명칭이나 의미 등과 같은 논리적 시방, 신호의 전압과 같은 논리적 시방을 만족하도록 하는 전용 RS232C 인터페이스용 칩에 연결되게 된다. 상기 직렬통신용 전용소자(IC3)는 커넥터(40b)를 통해 개인용 컴퓨터(40)와 통신을 수행하고, 상기 개인용 컴퓨터(40)내에는 프로토콜을 분석하는 전용 소프트웨어와 운용프로그램이 내장되어 있다.The signal applied to IC3 is connected to a chip for RS232C interface which satisfies the general specification of RS232C, for example, physical specification such as shape of connector, logical specification such as name and meaning of signal line, and logical specification such as voltage of signal. Will be. The serial communication dedicated device IC3 communicates with the personal computer 40 through the connector 40b, and a dedicated software and an operation program for analyzing a protocol are embedded in the personal computer 40.
상기 모니터링장치(12,21)에서 직렬통신 메시지를 통신용 전용소자(IC1)의 입력에 논리 0으로 전송하게 되면, 통신용 전용소자(IC1)의 출력은 논리 1이 되어 광결합소자(PC5)를 차단상태로 하게 된다.When the monitoring device 12, 21 transmits the serial communication message to the input of the communication dedicated device IC1 as logic 0, the output of the communication dedicated device IC1 becomes logic 1 to block the optical coupling device PC5. Will be in a state.
상기 광결합소자(PC5)가 차단상태가 되면, 정전류전원(Cs1)이 광결합소자(PC5)를 통해 인가될 수 없게 되어 광결합소자(PC5)의 출력 콜렉터단자는 논리 1이 되고, 그 신호는 인버터 집적회로(IC4)를 통해 논리 0이 RS232C 직렬 통신용 전용소자(IC3)의 입력에 인가되게 된다.When the photocoupling device PC5 is turned off, the constant current power source Cs1 cannot be applied through the photocoupling device PC5, so that the output collector terminal of the photocoupling device PC5 becomes logic 1, and the signal Logic 0 is applied to the input of the dedicated device IC3 for RS232C serial communication through the inverter integrated circuit IC4.
이와 같이, 에뮬레이터모드는 모니터링장치(12,21)로부터 출력되는 직렬신호를 차량기기(13)에 인가하지 않고, 자체적으로 출력되는가의 여부를 확인하는 시험이다.In this manner, the emulator mode is a test for confirming whether or not the serial signal output from the monitoring devices 12 and 21 is output by itself without applying to the vehicle apparatus 13.
다른 한편, 터미널모드가 선택되는 경우, 로터리스위치(2)는 접점(3a)와 접점(3d), 접점(4a)와 접점(4d), 접점(5a)와 접점(5d) 및 접점(6a)와 접점(6d)이 각각 연결되게 된다. 이후, 로터리스위치(2)는 상기 모든 접점을 통해 광결합소자(PC5,PC3)와 연결되게 된다.On the other hand, when the terminal mode is selected, the rotary switch 2 has a contact 3a and a contact 3d, a contact 4a and a contact 4d, a contact 5a and a contact 5d and a contact 6a. And contact 6d are respectively connected. After that, the rotary switch 2 is connected to the optical coupling elements PC5 and PC3 through all the contacts.
이와 같은 경우에 모니터링장치(12,21)에서 직렬통신 메시지를 통신용 전용소자(IC1)에 논리 1를 전송하게 되면, 통신용 전용소자(IC1)의 출력은 논리 0이 되어 저항(R1)과 광결합소자(PC1)를 통해 전류가 인가되게 된다. 이와 동시에 광결합소자(PC1)가 활성화되어 정전류원(Cs1)이 광결합소자(PC1)를 통해 로터리스위치(2)의 접점(3a,3d, 4d,4a)에 인가되고, 상기 접점(4a)은 광결합소자(PC5)의 애노드단자에 연결되게 된다.In this case, when the monitoring device 12, 21 transmits a logic 1 message to the communication dedicated device IC1, the output of the communication dedicated device IC1 becomes a logic 0 to optically couple the resistor R1. Current is applied through the element PC1. At the same time, the optical coupling element PC1 is activated so that the constant current source Cs1 is applied to the contacts 3a, 3d, 4d and 4a of the rotary switch 2 via the optical coupling element PC1, and the contact 4a is applied. Is connected to the anode terminal of the optical coupling device (PC5).
그리고 상기 광결합소자(PC5)의 캐소드단자는 다시 접점(5a,5d,6d,6a)을 통해 다시 광결합소자(PC3)의 애노드단자에 신호가 인가되고, 광결합소자(PC3,PC5)를 활성화시키게 된다. 상기 광결합소자(PC3)가 활성화되게 되면, 5V의 전원이 저항(R3)에 인가되어 전류가 흐르게 되게 된다. 그리고 상기 광결합소자(PC3)의 콜렉터단자는 논리 0이 되게 된다. 이와 동시에 인버터 집적회로(IC2)의 출력은 논리 1이 되게 된다.In addition, a signal is applied to the anode terminal of the optical coupling device PC3 through the contacts 5a, 5d, 6d, and 6a again to the cathode terminal of the optical coupling device PC5, and the optical coupling devices PC3 and PC5 are connected to each other. It will be activated. When the optical coupling device PC3 is activated, a 5V power is applied to the resistor R3 so that a current flows. In addition, the collector terminal of the optical coupling device PC3 becomes a logic zero. At the same time, the output of the inverter integrated circuit IC2 becomes logic one.
또한, 정전류전원(Cs1)은 광결합소자(PC5)를 활성화시켜 출력의 콜렉터단자는 논리 0이 되고, 통신용 전용소자(IC4)를 통해 논리 1이 직렬통신용 전용소자(IC3)에 인가되게 된다. 상기 직렬통신용 전용 소자(IC3)는 커넥터(40b)를 통해 개인용 컴퓨터와 통신을 수행하고, 상기 개인용 컴퓨터(40)내에는 프로토콜을 분석하는 전용 소프트웨어와 운용프로그램이 내장되게 된다.In addition, the constant current power source Cs1 activates the optical coupling device PC5 so that the collector terminal of the output becomes logic 0, and logic 1 is applied to the serial communication dedicated device IC3 through the communication dedicated device IC4. The serial communication dedicated device IC3 communicates with a personal computer through the connector 40b, and the personal computer 40 includes a dedicated software and an operation program for analyzing a protocol.
상기 모니터링장치(12,21)가 직렬통신 메시지를 통신용 전용소자(IC1)의 입력에 논리 0으로 전송하게 되면, 통신용 전용소자(IC1)의 출력은 논리 1이 되어 광결합소자(PC5)를 차단상태로 하게 된다. 상기 광결합소자(PC5)가 차단되게 되면, 정전류전원(Cs1)이 광결합소자(PC5)를 통해 인가될 수 없게 되어 광결합소자(PC5)의 출력 콜렉터단자는 논리 1이 되고, 그 신호는 인버터 집적회로(IC4)를 통해 논리 0이 RS232C 직렬통신용 전용소자(IC3)의 입력에 인가되게 된다.When the monitoring device 12, 21 transmits a serial communication message to the input of the communication dedicated device IC1 as logic 0, the output of the communication dedicated device IC1 becomes logic 1 to block the optical coupling device PC5. Will be in a state. When the optical coupling device PC5 is blocked, the constant current power source Cs1 cannot be applied through the optical coupling device PC5, so that the output collector terminal of the optical coupling device PC5 becomes logic 1, and the signal is The logic 0 is applied to the input of the dedicated device IC3 for RS232C serial communication through the inverter integrated circuit IC4.
이와 동시에, 광결합소자(PC3)도 차단상태가 되어 그 출력인 콜렉터단자는 논리 1이 되고, 인버터 집적회로(IC2)를 통해 논리 0을 차량기기(13)로 수신하게 된다. 상기 차량기기는 논리 0과 1을 입력받아 이전의 프로토콜 규격에 정의된 사양대로 시스템을 작동시키게 된다.At the same time, the optical coupling element PC3 is also cut off, and the collector terminal as its output becomes logic 1, and receives the logic 0 to the vehicle device 13 through the inverter integrated circuit IC2. The vehicle device receives logic 0 and 1 to operate the system according to the specifications defined in the previous protocol specification.
이와 같이, 터미널모드는 모니터링장치(12,21)로부터 출력되는 직렬신호를 차량기기(13)와 정상적으로 통신을 수행하면서 현재 통신되고 있는 직렬신호를 시험하기 위한 것이다.In this way, the terminal mode is for testing the serial signal currently being communicated while normally communicating the serial signal output from the monitoring devices 12 and 21 with the vehicle apparatus 13.
상기한 바와 같이, 전류루프에서 논리 0은 전류가 전혀 인가되지 않는다는 의미이고, 논리 1은 정전류전원(Cs1,Cs2)에 의해 결정되게 된다. 예컨대, 정전류원(Cs1,Cs2)이 20mA라고 하면, 논리 1인 경우에는 20mA가 인가되고, 논리 0에서는 0mA이 인가된다는 의미이다. 또한, 상기 모니터링장치(12,21)로부터 차량기기(13)로 신호를 전송하는 경우의 동작상태를 나타낸 것이다.As described above, logic 0 in the current loop means that no current is applied, and logic 1 is determined by the constant current power supplies Cs1 and Cs2. For example, if the constant current sources Cs1 and Cs2 are 20 mA, it means that 20 mA is applied in the case of logic 1 and 0 mA is applied in logic 0. In addition, the operation state in the case of transmitting a signal from the monitoring device (12, 21) to the vehicle device (13).
한편, 차량기기(13)로부터 모니터링장치(12,21)로 신호가 인가되는 경우에는 상기한 모드에 관계없이 직렬통신전용커넥터(40b)를 통해 개인용 컴퓨터(40)에서 모니터링이 가능하게 된다. 상기 수신부에 대한 동작상태는 상기한 송신기능과 유사하게 된다.On the other hand, when a signal is applied from the vehicle device 13 to the monitoring devices 12 and 21, the personal computer 40 can be monitored through the serial communication connector 40b regardless of the above mode. The operation state for the receiver is similar to the above-described transmission function.
먼저, 차량기기(13)측에서 직렬통신 메시지를 인버터 집적회로(IC5)에 논리 1로 전송하게 되면, 인버터 집적회로(IC5)의 출력은 논리 0이 되어 저항(R4)과 광결합소자(PC4)의 애노드와 캐소드를 통해 전류가 인가되게 된다. 이와 동시에, 광결합소자(PC4)가 활성화되어 콜렉터와 에미터는 통전상태가 되어 트랜지스터(Q1)를 도통상태로 하게 된다.First, when the serial communication message is sent to the inverter integrated circuit IC5 as logic 1 on the vehicle device 13 side, the output of the inverter integrated circuit IC5 becomes logic 0 so that the resistor R4 and the optical coupling element PC4 are provided. The current is applied through the anode and cathode of. At the same time, the optical coupling element PC4 is activated so that the collector and the emitter are energized to bring the transistor Q1 into a conductive state.
이후, 정전류전원(Cs2)은 광결합소자(PC2,PC6)를 활성화시켜 광결합소자(PC2,PC6)의 콜렉터단자를 논리 0으로 하게 된다. 다음에, 광결합소자(PC6)의 콜렉터단자가 논리 0인 경우 인버터 집적회로(IC7)의 출력이 논리 1이 되어 처음 차량기기(13)로부터 전송된 논리 1과 동일하게 된다. 상기의 값은 직렬통신용 전용소자(IC6)와 직렬통신용 커넥터(40b)를 통해 개인용 컴퓨터(40)에 인가되게 된다.Thereafter, the constant current power source Cs2 activates the optical coupling elements PC2 and PC6 to make the collector terminal of the optical coupling elements PC2 and PC6 logic 0. Next, when the collector terminal of the optical coupling element PC6 is logic 0, the output of the inverter integrated circuit IC7 becomes logic 1, which is the same as the logic 1 transmitted from the vehicle apparatus 13 first. The above values are applied to the personal computer 40 through the serial communication dedicated device IC6 and the serial communication connector 40b.
이와 동시에, 광결합소자(PC2)의 출력 커넥터단자도 논리 0이 됨으로써 인버터 집적회로(IC8)의 출력이 논리 1이 되어 차량기기(13)로부터 처음 전송된 논리 1과 동일하게 된다. 상기 차량기기(13)로부터 전송된 논리 0이 인버터 집적회로(IC5)로 인가되게 되면, 그 출력은 논리 1이 되어 광결합소자(PC4)가 차단상태로 되게 된다. 상기 광결합소자(PC4)가 차단상태가 되게 되면, 트랜지스터(Q1)도 차단상태가 됨으로써 더 이상의 정전류전원(Cs2)이 광결합소자(PC2,PC6)로 인가될 수 없게 되어 모두 차단상태가 유지되게 된다.At the same time, the output connector terminal of the optical coupling element PC2 also becomes logic 0, so that the output of the inverter integrated circuit IC8 becomes logic 1, which is the same as the logic 1 first transmitted from the vehicle apparatus 13. When logic 0 transmitted from the vehicle device 13 is applied to the inverter integrated circuit IC5, the output becomes logic 1, and the optical coupling element PC4 is turned off. When the optical coupling device PC4 is in a blocking state, the transistor Q1 is also in a blocking state, so that no constant current power source Cs2 can be applied to the optical coupling devices PC2 and PC6, so that the blocking state is maintained. Will be.
이후, 광결합소자(PC2,PC6)의 콜렉터단자는 논리 1이 되어 상기 인버터 집적회로(IC7,IC8)를 통해 최종 출력이 논리 0이 됨으로써 처음 차량기기(13)로부터 전송된 신호와 동일하게 된다.Thereafter, the collector terminals of the optical coupling elements PC2 and PC6 become logic 1, so that the final output becomes logic 0 through the inverter integrated circuits IC7 and IC8 to be the same as the signal transmitted from the first vehicle device 13. .
한편, 본원 청구범위의 각 구성요소에 병기된 도면 참조부호는 본원 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 것으로, 본원 발명의 기술적인 범위를 도면에 도시한 실시예로 한정할 의도에서 병기한 것은 아니다.On the other hand, the reference numerals written in the components of the claims of the present application to facilitate the understanding of the present invention, and are not written in the intention to limit the technical scope of the present invention to the embodiments shown in the drawings.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 상기 일련의 동작과정은 모니터링장치와 차량기기와의 전류루프신호를 통해 통신하는 시스템에서 범용의 컴퓨터를 활용하여 이들의 통신 프로토콜이 정상인지 비정상인지의 여부를 시험하기 위한 것이다.As described above, according to the present invention, the series of operation processes are used to test whether their communication protocol is normal or abnormal using a general-purpose computer in a system that communicates through a current loop signal between the monitoring device and the vehicle device. It is to.
또한, 철도차량의 모니터링장치와 차량기기와의 통신 프로토콜신호를 차상에서 검사하는데 있어서 보다 용이하게 수행할 수 있게 된다.In addition, it is possible to more easily perform the communication protocol signal between the monitoring device of the railway vehicle and the vehicle equipment on the vehicle.
Claims (1)
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| KR970040768A (en) | 1997-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |