JP7004078B2 - 無線制御システム、無線制御方法及びバッテリーパック - Google Patents

無線制御システム、無線制御方法及びバッテリーパック Download PDF

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Description

本発明は、バッテリー情報を無線で収集するための無線制御システム及び無線制御方法、並びに無線制御システムを含むバッテリーパックに関する。
本出願は、２０１８年１１月２１日出願の韓国特許出願第１０－２０１８－０１４４８５７号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
最近、ノートブックＰＣ、ビデオカメラ、携帯電話などのような携帯用電子製品の需要が急増し、電気車、エネルギー貯蔵用蓄電池、ロボット、衛星などの開発が本格化するにつれ、反復的な充放電の可能な高性能二次電池についての研究が活発に進行しつつある。
現在、商用化したバッテリーとしては、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などがあり、このうち、リチウムバッテリーは、ニッケル系のバッテリーに比べてメモリー効果がほとんど起こらず、充放電が自由で、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
電気車のように大容量であり、かつ高電圧が要求される装置のためのバッテリーパックは、通常、相互に直列接続した複数のバッテリーモジュールを含む。複数のバッテリーモジュールの状態を個別的かつ効率的に管理するために、マルチスレーブを有する制御システムが開示されている。マルチスレーブを有する制御システムは、各バッテリーモジュールの状態をモニターするための複数のスレーブと、複数のスレーブの動作を統合して管制するマスターと、を含む。
ところが、マスターと複数のスレーブとが相互に無線通信を行う場合、外部ノイズによってマスターと少なくとも一つのスレーブとの無線接続が意図せず切れてしまうことがある。
本発明は、少なくとも一つのスレーブが、自分が結合しているバッテリーモジュールのバッテリー情報のみならず、他のスレーブからの他のバッテリー情報までもマスターに無線で転送することで、マスターが複数のバッテリーモジュールの各々の状態を示すバッテリー情報を高い信頼性で、無線で収集できる無線制御システム、無線制御方法及びバッテリーパックを提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
本発明の一面による無線制御システムは、第１～第Ｎバッテリーモジュールの各々のバッテリー情報を無線で収集するためのものである。無線制御システムは、第１命令パケットを無線伝送するように構成されるマスターと、第１～第ＮのＩＤが既に割り当てられた第１～第Ｎスレーブと、を含む。第１スレーブは、第１命令パケットを受信したとき、第１バッテリーモジュールの状態を示す第１バッテリー情報及び第１のＩＤを含む第１応答パケットを無線伝送するように構成される。第ｋ＋１スレーブは、第１命令パケットを受信したとき、準備期間の間に第ｋスレーブからの第ｋ応答パケットの受信のために待機した後、第ｋ＋１バッテリーモジュールの状態を示す第ｋ＋１バッテリー情報及び第ｋ＋１のＩＤを含む第ｋ＋１応答パケットを無線伝送するように構成される。第ｋ応答パケットが準備期間内に第ｋ＋１スレーブによって受信されたとき、第ｋ＋１応答パケットは、第ｋバッテリーモジュールの状態を示す第ｋバッテリー情報及び第ｋのＩＤをさらに含む。Ｎは、二つ以上の自然数であり、ｋは、１以上Ｎ－１以下の自然数である。
第Ｎスレーブは、第１命令パケットを受信したとき、 第Ｎバッテリーモジュールの状態を示す第Ｎバッテリー情報及び第ＮのＩＤを含む第Ｎ応答パケットを２回以上に無線伝送するように構成され得る。
第Ｎスレーブは、第１命令パケットを受信したとき、第Ｎバッテリーモジュールの状態を示す第Ｎバッテリー情報及び第ＮのＩＤを含む第Ｎ応答パケットを無線伝送するように構成され得る。第Ｎ－１スレーブは、第Ｎ応答パケットを受信したとき、第Ｎバッテリー情報及び第ＮのＩＤを含む追加的な応答パケットを無線伝送するように構成され得る。
第ｋ応答パケットが準備期間内に第ｋ＋１スレーブによって受信されていない場合、第ｋ＋１応答パケットは、第ｋのＩＤ及び第ｋバッテリー情報を含まない。
マスターは、第１命令パケットが無線伝送された時点から所定時間内に第ｋ＋１応答パケットがマスターによって受信された場合、第ｋ＋１スレーブを第１グループに設定するように構成され得る。マスターは、第１命令パケットが無線伝送された時点から所定時間内に第ｋ＋１応答パケットがマスターによって受信されていない場合、第ｋ＋１スレーブを第２グループに設定するように構成され得る。
マスターは、第１～第Ｎスレーブのうち少なくとも一つが第２グループに設定された場合、第２命令パケットを無線伝送するように構成され得る。第２命令パケットは、第２グループに設定された各々のスレーブのＩＤを含む。
マスターは、第１命令パケットを第１信号強度で無線送信するように構成され得る。マスターは、第２命令パケットを第１増幅した信号強度で無線伝送するように構成され得る。第１増幅した信号強度は、第１信号強度よりも大きい。
第ｋ＋１スレーブは、第ｋ＋１のＩＤが第２命令パケットに含まれた場合、第ｋ＋１応答パケットを無線伝送するように構成され得る。
第ｋ＋１スレーブは、第ｋ＋１のＩＤが第２命令パケットに含まれた場合、第２命令パケットに含まれた全てのＩＤのうち第ｋ＋１のＩＤの相対順位を決定するように構成され得る。また、第ｋ＋１スレーブは、相対順位に関わるタイムスロットにおいて、第ｋ＋１応答パケットを無線伝送するように構成され得る。
本発明の他面によるバッテリーパックは、無線制御システムを含む。
本発明のさらに他面による無線制御方法は、マスターが、第１～第ＮのＩＤが既に割り当てられた第１～第Ｎスレーブから第１～第Ｎバッテリーモジュールの状態を示す第１～第Ｎバッテリー情報を無線で収集するためのものである。無線制御方法は、マスターが、第１命令パケットを第１～第Ｎスレーブに無線伝送する段階と、第１スレーブが、第１命令パケットを受信したとき、第１バッテリー情報及び第１のＩＤを含む第１応答パケットを無線伝送する段階と、第ｋ＋１スレーブが、第１命令パケットを受信したとき、準備期間の間に第ｋスレーブからの第ｋ応答パケットの受信のために待機した後、第ｋ＋１バッテリー情報及び第ｋ＋１のＩＤを含む第ｋ＋１応答パケットを無線伝送する段階と、を含む。第ｋ応答パケットが準備期間内に第ｋ＋１スレーブによって受信されたとき、第ｋ＋１応答パケットは、第ｋバッテリーモジュールの状態を示す第ｋバッテリー情報及び第ｋのＩＤをさらに含む。Ｎは２以上の自然数であり、ｋは１以上Ｎ－１以下の自然数である。
無線制御方法は、第Ｎスレーブが、第１命令パケットを受信したとき、第Ｎバッテリー情報及び第ＮのＩＤを含む第Ｎ応答パケットを２回以上に無線伝送する段階をさらに含み得る。
無線制御方法は、第Ｎスレーブが、第１命令パケットを受信したとき、第Ｎバッテリー情報及び第ＮのＩＤを含む第Ｎ応答パケットを無線伝送する段階と、第Ｎ－１スレーブが、第Ｎ応答パケットを受信したとき、第Ｎバッテリー情報及び第ＮのＩＤを含む追加的な応答パケットを無線伝送する段階と、をさらに含み得る。
本発明の実施例の少なくとも一つによれば、少なくとも一つのスレーブが、自分が結合しているバッテリーモジュールのバッテリー情報のみならず、他のスレーブからの他のバッテリー情報までもマスターに無線で転送できる。
また、本発明の実施例の少なくとも一つによれば、マスターが全てのスレーブのうち自分との無線接続に失敗したスレーブのみを選別して無線接続をやり直すことができる。
また、本発明の実施例の少なくとも一つによれば、マスターと特定のスレーブとの無線接続に失敗した場合、マスターが通常の場合（即ち、無線接続した場合）よりも大きい信号強度を有する信号を特定のスレーブに無線伝送できる。
結果的に、マスターが複数のバッテリーモジュールの各々の状態を示すバッテリー情報を高い信頼性で、無線で収集できる。
本発明の効果は上述の効果に限定されず、言及していない効果は、本明細書及び添付の図面から本発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者に明確に理解されるだろう。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
無線制御システムを含むバッテリーパックの構成を例示する図である。 図１のマスター及びスレーブの詳細構成を例示する図である。 図１のマスターが複数のスレーブからの応答パケットを無線で収集する過程を説明するための例示的なタイミングチャートである。 図１のマスターが複数のスレーブからの応答パケットを無線で収集する過程を説明するための他の例示的なタイミングチャートである。 本発明の第１実施例よってマスターが複数のスレーブからの応答パケットを無線で収集するための方法を示すフローチャートである。 本発明の第２実施例よってマスターが複数のスレーブからの応答パケットを無線で収集するための方法を示すフローチャートである。 第２実施例に関わるルックアップテーブルを例示した図である。 本発明の第３実施例よってマスターが複数のスレーブからの応答パケットを無線で収集するための方法を示すフローチャートである。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
また、本発明に関連する公知の機能または構成についての具体的な説明が、本発明の要旨をぼやかすと判断される場合、その説明を省略する。
第１、第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素のうちいずれか一つを残りと区別する目的として使用され、このような用語によって構成要素が限定されることではない。
なお、明細書の全体にかけて、ある部分が、ある構成要素を「含む」とすると、これは特に反する記載がない限り、他の構成要素を除くことではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書に記載の「制御ユニット」のような用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を示し、これはハードウェアやソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの結合せにより具現され得る。
さらに、明細書の全体に亘って、ある部分が他の部分と「連結（接続）」されているとすると、これは、「直接的に連結（接続）」されている場合のみならず、その中間に他の素子を介して「間接的に（接続）」されている場合も含む。
図１は、本発明の一実施例による無線制御システム３０を含むバッテリーパック１０の構成を例示する図である。
図１を参照すれば、バッテリーパック１０は、Ｎ個のバッテリーモジュール２０及び無線制御システム３０を含む。Ｎは、２以上の自然数である。図面においては、Ｎ個のバッテリーモジュール２０を区分するための目的で、Ｎ個のバッテリーモジュール２０に符号２０＿１～２０＿Ｎを順次に付与した。バッテリーパック１０は電気自動車に搭載され、電気自動車の電気モーターの駆動に求められる電力を供給できる。
Ｎ個のバッテリーモジュール２０＿１～２０＿Ｎは、相互に電気的に直列及び／または並列接続する。各バッテリーモジュール２０は、少なくとも一つのバッテリーセル２１を含む。
無線制御システム３０は、マスター１００及びＮ個のスレーブ２００を含む。図面には、Ｎ個のスレーブ２００を区分するための目的から、Ｎ個のスレーブ２００に符号２００＿１～２００＿Ｎを順次に付与した。
マスター１００は、バッテリーパック１０を統合制御するように構成される。複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々は、マスター１００から予め割り当てられた自分のＩＤを用いて、マスター１００と無線通信を行うように構成される。マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎに予め割り当てられているＩＤを保存する。ＩＤは、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎを区別するための識別情報である。
マスター１００は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のような有線ネットワークを通じて外部のメインコントローラ（例えば、電気自動車のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ））と通信し得る。マスター１００は、マスターアンテナ（ＭＡ）を含み、マスターアンテナ（ＭＡ）を通じて各スレーブ２００と無線通信し得る。
複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎは、複数のバッテリーモジュール２０＿１～２０＿Ｎに一対一に提供される。ｉ＝１～Ｎであるとすると、スレーブ２００＿ｉは、バッテリーモジュール２０＿ｉの各バッテリーセル２１の正極端子及び負極端子に電気的に接続し、バッテリーモジュール２０＿ｉの状態（例えば、電圧、電流、温度）をモニターするように構成される。スレーブ２００＿ｉの動作に要求される電力は、バッテリーモジュール２０＿ｉから供給され得る。
また、スレーブ２００＿ｉは、バッテリーモジュール２０＿ｉのモニターされた状態を示すデータ（以下、「バッテリー情報」ともする。）をマスター１００に無線伝送し得る。
マスター１００は、スレーブ２００＿ｉからのバッテリー情報に基づき、バッテリーモジュール２０＿ｉのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）、ＳＯＨ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）などを演算するか、またはバッテリーモジュール２０＿ｉの各バッテリーセル２１の過電圧、不足電圧、過充電または過放電の有無を判定し得る。
スレーブ２００＿１～２００＿Ｎは、マスター１００との通信距離が相違するように、バッテリーパック１０の内部の相異なる領域に配置される。スレーブ２００＿ｉとマスター１００との通信距離は、スレーブ２００＿ｉのアンテナＳＡ＿ｉとマスター１００のアンテナＭＡとの直線距離を意味する。以下では、スレーブ２００＿ｉとマスター１００との通信距離は、スレーブ２００＿ｉ＋１とマスター１００との通信距離よりも短いと仮定する。例えば、図１を参照すれば、スレーブ２００＿ｉのアンテナＳＡ＿ｉは、スレーブ２００＿ｉ＋１のアンテナＳＡ＿ｉ＋１よりもマスター１００のアンテナＭＡに近く配置される。スレーブ２００＿ｉのアンテナＳＡ＿ｉは、スレーブ２００＿ｉ＋１のアンテナＳＡ＿ｉ＋１の「上流側」に配置され、スレーブ２００＿ｉ＋１のアンテナＳＡ＿ｉ＋１は、スレーブ２００＿ｉのアンテナＳＡ＿ｉの「下流側」に配置されるといえる。
以下、マスター１００との通信距離が相対的に短いスレーブに相対的に高い順位のＩＤが割り当てられていると仮定する。例えば、スレーブ２００＿ｉのＩＤは、スレーブ２００＿ｉ＋１のＩＤよりも順位が高い。
マスター１００は、所定の周期ごとに、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々を第１グループ及び第２グループのいずれかに分類するように構成される。マスター１００は、マスター１００が命令パケットを無線伝送した時点から待機期間の間に第２グループからの応答パケットをスキャンし得る。
スレーブ２００は、命令パケットに自分のＩＤが含まれた場合、命令パケットに対する応答としての応答パケットをマスター１００に無線伝送するように構成され得る。
マスター１００は、命令パケットが伝送された時点から所定時間内に、第２グループに属する特定のスレーブ（例えば、２００＿２）から応答パケットを受信した場合には、該特定のスレーブを第２グループから第１グループに分類する。一方、マスター１００が、命令パケットが伝送された時点から所定時間内に、第２グループに属する特定のスレーブから応答パケットを受信していない場合には、マスター１００は、該特定のスレーブを第２グループに維持する。
図２は、図１のマスター１００及びスレーブ２００の詳細構成を例示した図である。
図２を参照すれば、マスター１００は、アンテナ（ＭＡ）、無線通信回路１１０及び制御部１２０を含む。マスター１００の動作に要求される電力は、複数のバッテリーモジュール２０＿１～２０＿Ｎのうち少なくとも一つまたは鉛蓄電池のような外部電源（図示せず）から供給され得る。
無線通信回路１１０は、アンテナ（ＭＡ）を通じてスレーブ２００に命令パケットを無線伝送するように構成される。また、無線通信回路１１０は、アンテナ（ＭＡ）を通じてスレーブ２００からの応答パケットを受信するように構成される。
制御部１２０は、無線通信回路１１０に動作可能に接続する。制御部１２０は、アンテナ（ＭＡ）を通じて受信される信号（例えば、バッテリー情報を示す信号）に基づき、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎのうち少なくとも一つに対する要請事項（例えば、セル電圧バランシング）を決定し、要請事項を示すデータを含む命令パケットを複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎのうち少なくとも一つに無線送信し得る。
制御部１２０は、ハードウェア的に、ＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、マイクロプロセッサー（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、その他の機能遂行のための電気的ユニットのうち少なくとも一つを用いて具現され得る。制御部１２０には、メモリーデバイスが内蔵され得、メモリーデバイスとしては、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、レジスター、ハードディスク、光記録媒体または磁気記録媒体を用い得る。メモリーデバイスは、制御部１２０によって実行される各種制御ロジックを含むプログラム、及び／または制御ロジックが実行されるときに発生するデータを保存、更新及び／または消去し得る。
スレーブ２００は、アンテナ（ＳＡ）、センシング部２１０、無線通信回路２２０及び制御部２３０を含む。
センシング部２１０は、電圧測定回路２１１及び温度センサー２１２を含む。センシング部２１０は、電流センサー（図示せず）をさらに含み得る。電圧測定回路２１１は、少なくとも一つの電圧センサーを含む。
電圧測定回路２１１は、バッテリーモジュール２０のモジュール電圧を測定する。モジュール電圧は、バッテリーモジュール２０の両端にかかる電圧である。また、電圧測定回路２１１は、バッテリーモジュール２０に含まれた各バッテリーセル２１のセル電圧をさらに測定し得る。セル電圧は、バッテリーセル２１の両端にかかる電圧である。電圧測定回路２１１は、モジュール電圧及びセル２１電圧を示す電圧信号を制御部２３０に伝送する。
温度センサー２１２は、バッテリーモジュール２０から所定の距離内に配置され、バッテリーモジュール２０の温度を示す温度信号を制御部２３０に伝送する。
電流センサーは、バッテリーパック１０の充放電のために提供された電流経路に設けられ、バッテリーパック１０の充放電時に流れる電流を測定し、測定された電流の大きさ及び方向を示す電流信号を制御部２３０に伝送する。
無線通信回路２２０は、制御部２３０及びアンテナ（ＳＡ）に接続する。無線通信回路２２０は、ハードウェア的に、ＲＦ ＳｏＣ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ Ｃｈｉｐ）を用いて具現され得る。無線通信回路２２０は、アンテナ（ＳＡ）を通じて、マスター１００または他のスレーブ２００にデータを無線伝送するか、マスター１００または他のスレーブ２００からのデータを無線受信し得る。
制御部２３０は、センシング部２１０及び無線通信回路２２０に動作可能に結合し、これらの各々の動作を個別的に制御し得る。制御部２３０は、ハードウェア的に、ＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、マイクロプロセッサー（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、その他の機能遂行のための電気的ユニットのうち少なくとも一つを用いて具現され得る。制御部２３０には、メモリーデバイスが内蔵され得、メモリーデバイスとしては、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、レジスター、ハードディスク、光記録媒体または磁気記録媒体を用い得る。メモリーデバイスは、制御部２３０によって実行される各種制御ロジックを含むプログラム、及び／または制御ロジックが実行されるときに発生するデータを保存、更新及び／または消去し得る。
無線通信回路２２０は、アンテナ（ＳＡ）を通じて無線受信されたマスター１００または他のスレーブ２００からの信号に応じ、予め決められた機能の少なくとも一つを選択的に行うように構成される。
無線通信回路２２０は、アンテナ（ＳＡ）を通じてある信号が受信された場合、受信された信号の信号強度（ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を測定し得る。無線通信回路２２０は、アンテナ（ＳＡ）を通じてマスター１００からの命令パケットを受信した場合、命令パケットに対する応答としての応答パケットをマスター１００に無線伝送し得る。応答パケットは、スレーブ２００が命令パケットの受信に成功したことをマスター１００に報告するための信号である。
図３は、図１のマスター１００が複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットを無線で収集する過程を説明するために例示したタイミングチャートである。Ｎ個のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットを区分するための目的から、Ｎ個の応答パケットに符号ＲＰ＿１～ＲＰ＿Ｎを順次に付与した。
図３において、Ｎ個のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットを区分するための目的から、Ｎ個の応答パケットに符号ＲＰ＿１～ＲＰ＿Ｎを順次に付与した。図３において、時点Ｔ１０は任意の周期の開始時点であり、Ｔ２０は次の周期の開始時点を示す。また、各周期の時間間隔ΔＴｃｙｃは、Ｎ個以上のタイムスロットに分けられており、このうちＮ個のタイムスロットが複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎに順次に割り当てられていると仮定する。
時点Ｔ１０において、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎに命令パケットＣＰ１を無線伝送する。マスター１００は、所定の第１信号強度で命令パケットＣＰ１を無線伝送し得る。命令パケットＣＰ１は、ブロードキャスティング方式でマスター１００から複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎに一括的に伝送し得る。命令パケットＣＰ１は、第１データＤ１１及び第２データＤ１２を含み、第３データＤ１３をさらに含み得る。第１データＤ１１は、命令パケットＣＰ１が、現在の周期でマスター１００によって最初に伝送されたものであるか否かを示す。例えば、第１データＤ１１が第１値（例えば、０）であることは、該命令パケットＣＰ１が現在の周期で最初に伝送されることを示す。第２データＤ１２は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎに対する要請事項を含む。要請事項は、第２グループに属するスレーブに、特定の機能（例えば、電圧測定、セル電圧バランシング）の実行を要請するためのものである。第３データＤ１３は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの全てのＩＤを含む。
複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々は、命令パケットＣＰ１を無線受信したとき、自分に割り当てられているタイムスロットで応答パケットＲＰを無線伝送する。
ｉ＝１～Ｎとすると、スレーブ２００＿ｉは、Ｎ個以上のタイムスロットのうちｉ番目のタイムスロットで応答パケットＲＰ＿ｉを無線伝送する。応答パケットＲＰ＿ｉは、スレーブ２００＿ｉに既に割り当てられた第ｉのＩＤ及びバッテリーモジュール２０＿ｉの状態を示す第ｉバッテリー情報を含む。応答パケットＲＰ＿ｉは、ブロードキャスティング方式で所定の第２信号強度またはスレーブ２００＿ｉに既に割り当てられた基準信号強度で無線伝送できる。 これによって、応答パケットＲＰ＿ｉは、マスター１００は勿論、スレーブ２００＿ｉ以外の他のスレーブ（例えば、２００＿ｉ－１、２００＿ｉ＋１）によっても受信できる。
ｋ＝１～Ｎ－１とすると、第ｋ＋１スレーブ２００＿ｋ＋１は、第ｋ＋１準備期間の間、自分のＩＤよりも上位のＩＤが割り当てられた少なくとも一つのスレーブ（例えば、２００＿ｋ）からの応答パケット（例えば、ＲＰ＿ｋ）の受信のために待機した後、第ｋ＋１応答パケットＲＰ＿ｋ＋１を無線伝送するように構成される。第ｋ＋１準備期間は、ｉ）第ｋ＋１スレーブ２００＿ｋ＋１によって命令パケットＣＰ１が受信された時点から所定の時間が経過した時点までの期間、または、ｉｉ）第ｋ＋１スレーブ２００＿ｋ＋１によって命令パケットＣＰ１が受信された時点から第ｋ＋１スレーブ２００＿ｋ＋１に割り当てられたタイムスロットが渡来する時点までの期間であり得る。
第ｋ＋１スレーブ２００＿ｋ＋１が第ｋ＋１準備期間内に第ｋ応答パケットＲＰ＿ｋの受信に成功したとき、第ｋ＋１応答パケットＲＰ＿ｋ＋１は、第ｋ＋１のＩＤ及び第ｋ＋１バッテリー情報を含むことは勿論、第ｋ応答パケットＲＰ＿ｋに含まれた第ｋのＩＤ及び第ｋバッテリー情報までも含む。第ｋ＋１スレーブ２００＿ｋ＋１が、第ｋ応答パケットＲＰ＿ｋ以外の他の応答パケット（例えば、ＲＰ＿ｋ－１）の受信に成功したとき、第ｋ＋１応答パケットＲＰ＿ｋ＋１は、第ｋ－１のＩＤ及び第ｋ－１バッテリー情報をさらに含み得る。
一方、第ｋ＋１スレーブ２００＿ｋ＋１が第ｋ＋１準備期間内に第ｋ応答パケットＲＰ＿ｋの受信に失敗したとき、第ｋ＋１応答パケットＲＰ＿ｋ＋１は、第ｋ＋１のＩＤ及び第ｋ＋１バッテリー情報を含むが、第ｋのＩＤ及び第ｋバッテリー情報を含まない。
第Ｎスレーブ２００＿Ｎは、命令パケットＣＰ１を受信したとき、第Ｎ応答パケットＲＰ＿Ｎを２回以上に無線伝送し得る。例えば、第Ｎスレーブ２００＿Ｎは、命令パケットＣＰ１に対する応答として第Ｎ応答パケットＲＰ＿Ｎを最初に無線伝送した後、所定の時間差を置いて第Ｎ応答パケットＲＰ＿Ｎを１回以上さらに無線伝送し得る。
または、第Ｎ－１スレーブ２００＿Ｎ－１は、第Ｎ－１応答パケットＲＰ＿Ｎ－１を無線伝送した後、第Ｎ応答パケットＲＰ＿Ｎを受信したとき、追加的な応答パケットＲＰＡ＿Ｎ－１を無線伝送し得る。追加的な応答パケットＲＰＡ＿Ｎ－１は、第Ｎ－１のＩＤ及び第Ｎ－１バッテリー情報を含むことは勿論、第ＮのＩＤ及び第Ｎバッテリー情報をさらに含む。追加的な応答パケットＲＰＡ＿Ｎ－１は、所定の第２信号強度またはスレーブ２００＿Ｎ－１に既に割り当てられた基準信号強度で無線伝送され得る。
マスター１００は、時点Ｔ１０から所定時間ΔＴ１の間、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットＲＰ＿１～ＲＰ＿Ｎをスキャンする。マスター１００は、時点Ｔ１０から所定時間ΔＴ１内に、第１～第Ｎスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットＲＰ＿１～ＲＰ＿Ｎを受信に成功したとき、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎから第１～第Ｎのバッテリー情報を無線で収集する過程を終了する。これによって、時点Ｔ１０から時点 Ｔ２０が到達する前までの期間内に、第１～第Ｎバッテリー情報の各々は、２回以上マスター１００に無線伝送されることで、マスター１００が第１～第Ｎバッテリー情報のうち少なくとも一つの収集に失敗する可能性を低減させることができる。
図３においては、マスター１００が時点Ｔ１０から所定時間ΔＴ１内に全ての応答パケットＲＰ＿１～ＲＰ＿Ｎを受信した状況を例示した。以下では、図４を参照して、マスター１００が時点Ｔ１０から所定時間ΔＴ１内に応答パケットＲＰ＿１～ＲＰ＿Ｎのうち少なくとも一つの受信に失敗した場合における動作を説明する。
図４は、図１のマスター１００が複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットを無線で収集する過程を説明するための他の例示的なタイミングチャートである。
図４を参照すれば、マスター１００が時点Ｔ１０で命令パケットＣＰ１を無線伝送した後、所定時間ΔＴ１の間、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットＲＰ＿１～ＲＰ＿Ｎをスキャンすることは、図３と同一である。
但し、マスター１００は、時点Ｔ１０から所定時間ΔＴ１内に、スレーブ２００＿１、２００＿３～２００＿Ｎ－２、２００＿Ｎからの応答パケットＲＰ＿１、ＲＰ＿３～ＲＰ＿Ｎ－２、ＲＰ＿Ｎを受信した一方、幾つかのスレーブ２００＿２、２００＿Ｎ－１からの応答パケットＲＰ＿２、ＲＰ＿Ｎ－１を受信していないという点で図３の状況とは相異なる。一方、応答パケットＲＰ＿２、ＲＰ＿Ｎ－１は、ブロードキャスティング方式で無線伝送され得るため、他のスレーブ（例えば、２００＿３、２００＿Ｎ）は、応答パケットＲＰ＿２、ＲＰ＿Ｎ－１を受信していることがある。
そうすれば、マスター１００は、応答パケットＲＰ＿１、ＲＰ＿３～ＲＰ＿Ｎ－２、ＲＰ＿Ｎに含まれたＩＤが割り当てられているスレーブ２００＿１、２００＿３～２００＿Ｎ－２、２００＿Ｎを第１グループに設定し、残りのスレーブ２００＿２、２００＿Ｎ－１を第２グループに設定し得る。そして、マスター１００は、第２グループに設定されたスレーブ２００＿２、２００＿Ｎ－１のＩＤのうち最後順位（即ち、最下位）のスレーブ２００＿Ｎ－１のＩＤをインデックスとして用いて、ルックアップテーブル（図７の符号７００参照）からゲイン値を決定（図６の段階Ｓ６４５及び図８の段階Ｓ８４５参照）し得る。
時点Ｔ１１では、二つのスレーブ２００＿２、２００＿Ｎ－１のみが第２グループに設定されている一方、残りのスレーブ２００＿１、２００＿３～２００＿Ｎ－２、２００＿Ｎは、第１グループに設定されている。時点Ｔ１１で、マスター１００は、命令パケットＣＰ２を無線伝送する。マスター１００は、所定の第１信号強度または第１増幅した信号強度で命令パケットＣＰ２を無線伝送し得る。第１増幅した信号強度は、第１信号強度よりも大きいであり得る。命令パケットＣＰ２は、第１データＤ２１、第２データＤ２２及び第３データＤ２３を含み、第４データＤ２４をさらに含み得る。第１データＤ２１は第２値（例えば、１）を有し、これは命令パケットＣＰ２が第２グループとの無線接続をやり直すためであることを示す。第２データＤ２２は、第２グループに設定されているスレーブ２００＿２、２００＿Ｎ－１に対する要請事項を含む。第３データＤ２３は、第２グループに属する全てのスレーブ２００＿２、２００＿Ｎ－１のＩＤを含む。命令パケットＣＰ２は、全ての複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎから受信され得るが、命令パケットＣＰ２は第２グループに属する二つのスレーブ２００＿２、２００＿Ｎ－１のＩＤのみを含むので、第１グループに設定されているスレーブ２００＿１、２００＿３～２００＿Ｎ－２、２００＿Ｎは、命令パケットＣＰ２を自分のメモリーデバイスから消去できる。
一方、第２グループに属するスレーブ２００＿２、２００＿Ｎ－１の各々は、命令パケットＣＰ２を受信したとき、第３のデータＤ２３に含まれた全てのＩＤに対する自分のＩＤの相対順位を決定し得る。スレーブ２００＿２は、命令パケットＣＰ２を受信したとき、第３データＤ２３に含まれた全てのＩＤのうち自分のＩＤよりも高い順位を有するＩＤがないので、自分のＩＤの順位が最も高いと決定する。スレーブ２００＿Ｎ－１は、命令パケットＣＰ２を受信したとき、第３データＤ２３に含まれた全てのＩＤのうち自分のＩＤよりも高い順位を有するＩＤが一つあるので、自分のＩＤが二番目に高いと決定し得る。
スレーブ２００＿２は、自分のＩＤの相対順位に関わるタイミング（即ち、一番目のタイムスロット）で応答パケットＲＰ＿２'を無線伝送する。応答パケットＲＰ＿２'に含まれた情報は、応答パケットＲＰ＿２に含まれた情報と同一であり得る。
スレーブ２００＿Ｎ－１は、自分のＩＤの相対順位に関わるタイミング（即ち、二番目のタイムスロット）に到達するまで、自分のＩＤよりも上位のＩＤが割り当てられたスレーブ２００＿２からの応答パケットＲＰ＿２'の受信を待機し得る。スレーブ２００＿Ｎ－１は、応答パケットＲＰ＿２'を受信したとき、応答パケットＲＰ＿Ｎ－１'をマスター１００に伝送する。応答パケットＲＰ＿Ｎ－１'は、第Ｎ－１のＩＤ及び第Ｎ－１のバッテリー情報を含むことは勿論、応答パケットＲＰ＿２'に含まれた第２のＩＤ及び第２バッテリー情報までも含み得る。勿論、応答パケットＲＰ＿Ｎ－１'は、時点Ｔ１１の前に既に受信された応答パケットＲＰ＿Ｎ－２に含まれた第Ｎ－２のＩＤ及び第Ｎ－２バッテリー情報をさらに含み得る。
第２グループに属する二つのスレーブ２００＿２、スレーブ２００＿Ｎ－１の各々は、所定の第２信号強度または自分に既に割り当てられた基準信号強度で応答パケットＲＰ＿２'、ＲＰ＿Ｎ－１'を無線伝送し得る。ｉ＝１～Ｎとすると、スレーブ２００＿ｉに割り当てられた基準信号強度は、スレーブ２００＿ｉ－１に割り当てられた基準信号強度よりも大きくなり得る。即ち、マスター１００との通信距離が相対的に遠いスレーブに、相対的に大きい基準信号強度が割り当てられ得る。
マスター１００は、時点Ｔ１１から所定時間ΔＴ２の間、第２グループに属するスレーブ２００＿２、２００＿Ｎ－１からの応答パケットＲＰ＿２'、ＲＰ＿Ｎ－１'をスキャンする。ΔＴ２は、ΔＴ１と同一であるか、またはより短いか、大きい。
マスター１００が時点Ｔ１１から所定時間ΔＴ２内に、第２グループに設定された全てのスレーブ２００＿２、２００＿Ｎ－１からの応答パケットＲＰ＿２'、ＲＰ＿Ｎ－１'を受信したとしよう。そうすれば、マスター１００は、スレーブ２００＿２、２００＿Ｎ－１を第２グループから第１グループに設定し、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎから第１～第Ｎバッテリー情報を無線で収集する過程を終了する。これによって、第１～第Ｎバッテリー情報の各々は、２回以上マスター１００に無線伝送されることで、マスター１００が第１～第Ｎバッテリー情報のうち少なくとも一つの受信に失敗する可能性を低減させることができる。
一方、時点Ｔ１１から所定時間ΔＴ２内に応答パケットＲＰ＿２'、ＲＰ＿Ｎ－１'のうち少なくとも一つ（例えば、ＲＰ＿２）が受信されていないと、マスター１００は、スレーブ（例えば、２００＿Ｎ－１）を第１グループに変更する一方、スレーブ（例えば、２００＿２）は第２グループに維持し得る。その後、マスター１００は、第２グループに残っているスレーブ（例えば、２００＿２）が応答パケットＲＰ＿２'をさらに無線伝送するように誘導するために新しい命令パケットを無線伝送し得る。
以下では、「第１命令パケット」は、第１データとして第１値を有する命令パケットを指し、「第２命令パケット」は、第１データとして第２値を有する命令パケットを指す。
図５は、本発明の第１実施例によってマスター１００が複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットを無線で収集するための無線制御方法を示すフローチャートである。図５の方法は、所定の周期ごとに行われ得る。
図１～図５を参照すれば、段階Ｓ５１０において、マスター１００は、第１命令パケットを無線伝送する。第１命令パケットは、所定の第１信号強度で無線伝送され得る。第１データ及び第２データを含み、第３データをさらに含み得る。第１命令パケットの第１データは、第１命令パケットが現在の周期で複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎとの無線接続を最初に試みるためであることを示す第１値を有する。第１命令パケットの第２データは、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎに特定の機能（例えば、電圧測定、セル電圧バランシング）を行うことを要請するデータを含む。第１命令パケットの第３データは、複数のスレーブ２００＿１～２００＿ＮのＩＤを含む。
ｉ＝１～Ｎとすると、スレーブ２００＿ｉは、第１命令パケットの第１データが第１値を有する場合、第１命令パケットの第２データによって要請された機能を行い、自分のＩＤを含む応答パケットＲＰ＿ｉを無線伝送し得る。
段階Ｓ５２０において、マスター１００は、第１待機期間の間に複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットＲＰ＿１～ＲＰ＿Ｎをスキャンする。即ち、マスター１００は、第１命令パケットが伝送された時点から所定時間が経過するまで、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎによって無線伝送される応答パケットＲＰ＿１～ＲＰ＿Ｎを収集する。
段階Ｓ５３０において、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々を第１グループ及び第２グループのいずれかに分類する。具体的に、マスター１００は、第１待機期間の間にスキャンされた各応答パケットのＩＤが割り当てられた各スレーブ２００を第１グループに分類し、残りのスレーブ２００は、第２グループに分類し得る。即ち、応答パケットを伝送しなかったか、またはマスター１００によって受信されていない応答パケットを伝送したスレーブ２００は、マスター１００によって第２グループに分類され得る。
段階Ｓ５４０において、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの少なくとも一つが第２グループに分類されているか否かを判定する。即ち、マスター１００は、現在の周期で、少なくとも一つのスレーブ２００がマスター１００と無線接続していない状態で残っているか否かをチェックする。段階Ｓ５４０の値が「はい」である場合、段階Ｓ５５０へ進む。段階Ｓ５４０の値が「いいえ」であれば、マスター１００が全ての複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎと無線接続したことを意味するので、無線制御方法は終了され得る。
段階Ｓ５５０において、マスター１００は、第２命令パケットを無線伝送する。第２命令パケットは、所定の第１信号強度で無線伝送され得る。第２命令パケットは、第１データ、第２データ及び第３データを含む。第２命令パケットの第１データは、第２命令パケットがマスター１００と第２グループとの無線接続をやり直すためであることを示す第２値を有する。第２命令パケットの第２データは、第２グループに属する全てのスレーブ２００に特定の機能の行うことを要請するデータを含む。第２命令パケットの第３データは、第２グループに属する全てのスレーブ２００のＩＤを含む。
複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々は、第２命令パケットを受信したとき、第２命令パケットの第１データが第２値を有することに応じ、第２命令パケットの第３データに自分のＩＤが含まれているか否かを判定する。第２グループに属するスレーブ２００は、第２命令パケットの第３データに自分のＩＤが含まれているので、第２命令パケットの第２データが要請した機能を行い、自分のＩＤを含む応答パケットを所定の第２信号強度または自分に既に割り当てられた基準信号強度でマスター１００に伝送する。一方、第１グループに属するスレーブ２００は、第２命令パケットの第２データに自分のＩＤが含まれていないので、応答パケットを伝送せず、第２命令パケットを自分のメモリーデバイスから消去（即ち、第２命令パケットの第３データによる要請を無視）し得る。
段階Ｓ５６０において、マスター１００は、第２待機期間の間に第２グループに分類されたスレーブ２００からの応答パケットをスキャンする。即ち、マスター１００は、第２命令パケットが伝送された時点から所定時間が経過するまで、第２グループに属する各々のスレーブ２００によって無線伝送される応答パケットを収集する。
段階Ｓ５７０において、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々を第１グループ及び第２グループのいずれかに分類する。具体的に、マスター１００は、第２待機期間の間にスキャンされた各応答パケットのＩＤが割り当てられたスレーブ２００を、第２グループから第１グループに分類し、第２グループに属する残りのスレーブ２００は、第２グループに維持し得る。段階Ｓ５７０の後、無線制御方法は、段階Ｓ５４０へ進む。
図６は、本発明の第２実施例よってマスター１００が複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットを無線で収集するための無線制御方法を示すフローチャートであり、図７は、第２実施例に関わるルックアップテーブル７００を例示する。図６の方法は、所定の周期ごとに行われ得る。
図１～図４、図６及び図７を参照すれば、段階Ｓ６１０において、マスター１００は、第１命令パケットを無線伝送する。第１命令パケットは、所定の第１信号強度で無線伝送され得る。第１命令パケットは、第１データ及び第２データを含み、第３データをさらに含み得る。第１命令パケットの第１データは、第１命令パケットが現在の周期で複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎとの無線接続を最初に試みるためのものであることを示す第１値を有する。第１命令パケットの第２データは、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎに特定機能の行うことを要請するデータを含む。第１命令パケットの第３データは、複数のスレーブ２００＿１～２００＿ＮのＩＤを含む。
複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々は、第１命令パケットの第１データが第１値を有する場合、第１命令パケットの第２データによって要請された機能を行い、自分のＩＤを含む応答パケットを所定の第２信号強度または自分に既に割り当てられた基準信号強度で無線伝送し得る。
段階Ｓ６２０において、マスター１００は、第１待機期間の間、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットをスキャンする。即ち、マスター１００は、第１命令パケットが伝送された時点から所定時間が経過するまで、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎが無線伝送する応答パケットを収集する。
段階Ｓ６３０において、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々を第１グループ及び第２グループのいずれかに分類する。具体的に、マスター１００は、第１待機期間の間にスキャンされた各応答パケットのＩＤが割り当てられたスレーブ２００を第１グループに分類し、残りのスレーブ２００は、第２グループに分類し得る。即ち、応答パケットを伝送しなかったか、またはマスター１００によって受信していない応答パケットを送ったスレーブ２００は、マスター１００によって第２グループに分類され得る。
段階Ｓ６４０において、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎのうち少なくとも一つが第２グループに分類されているか否かを判定する。即ち、マスター１００は、現在の周期で、少なくとも一つのスレーブ２００がマスター１００と無線接続していない状態で残っているか否かをチェックする。段階Ｓ６４０の値が「はい」である場合、段階Ｓ６４５へ進む。段階Ｓ６４０の値が「いいえ」というのは、マスター１００が全ての複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎと無線接続していることを意味するので、無線制御方法は終了し得る。
段階Ｓ６４５において、マスター１００は、第２グループに属する少なくとも一つのスレーブ２００のＩＤのうち最後順位のＩＤをインデックスとして用いて、ルックアップテーブル７００から第１ゲイン値を決定する。具体的に、ルックアップテーブル７００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿ＮのＩＤ（Ｓ１～ＳＮ）の各々に関わる複数のゲイン値Ｇ１～ＧＮを保存する。複数のゲイン値Ｇ１～ＧＮのうち少なくとも一つは、１よりも大きい。例えば、Ｇ１＞１である。ルックアップテーブル７００において、相対的に下位のＩＤには相対的に大きいゲイン値が割り当てられ得る。ｉ＝１～Ｎとすると、例えば、Ｓｉは、スレーブ２００＿ｉのＩＤであってＧｉに関わり、Ｇｉ－１＜Ｇｉである。もし、図３のように、スレーブ２００＿２及びスレーブ２００＿Ｎ－１が第２グループに属する場合、ＳＮ－１が最後順位のＩＤであるため、ＧＮ－１が第１ゲイン値として決定される。
段階Ｓ６５０において、マスター１００は、第２命令パケットを第１増幅した信号強度で無線伝送する。第１増幅した信号強度は、段階Ｓ６４５で決定された第１ゲイン値を第１信号強度に掛けたものと同一である。 第２命令パケットは、第１データ、第２データ及び第３データを含む。第２命令パケットの第１データは、第２命令パケットがマスター１００と第２グループとの無線接続をやり直するためのものであることを示す第２値を有する。第２命令パケットの第２データは、第２グループに属する全てのスレーブ２００に特定機能の行うことを要請するデータを含む。第２命令パケットの第３データは、第２グループに属する全てのスレーブ２００のＩＤを含む。
複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々は、第２命令パケットを受信したとき、第２命令パケットの第１データが第２値を有することに応じ、第２命令パケットの第２データに自分のＩＤが含まれているか否かを判定する。第２グループに属するスレーブ２００は、第２命令パケットの第３データに自分のＩＤが含まれているので、第２命令パケットの第２データが要請した機能を行い、自分のＩＤを含む応答パケットを所定の第２信号強度または自分に既に割り当てられた基準信号強度でマスター１００に伝送する。一方、第１グループに属するスレーブ２００は、第２命令パケットの第２データに自分のＩＤが含まれていないので、応答パケットを伝送せず、第２命令パケットを自分のメモリーデバイスから消去（即ち、第２命令パケットの第３データによる要請を無視）し得る。
段階Ｓ６６０において、マスター１００は、第２待機期間の間、第２グループに分類されたスレーブ２００からの応答パケットをスキャンする。即ち、マスター１００は、第２命令パケットが伝送された時点から所定時間が経過した時点まで、第２グループに属する各々のスレーブ２００によって無線伝送される応答パケットを収集する。
段階Ｓ６７０において、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々を第１グループ及び第２グループのいずれかに分類する。具体的に、マスター１００は、第２待機期間の間にスキャンされた各応答パケットのＩＤが割り当てられたスレーブ２００を第２グループから第１グループに分類し、第２グループに属する残りのスレーブ２００は、第２グループに維持し得る。段階Ｓ６７０の後、無線制御方法は、段階Ｓ６４０へ進む。
図８は、本発明の第３実施例よってマスター１００が複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットを無線で収集するための方法を示すフローチャートである。図８の方法は、所定の周期ごとに行われ得る。図７に示したルックアップテーブル７００は、第２実施例のみならず、第３実施例においてもマスター１００によって参照され得る。
図１～図４、図７及び図８を参照すれば、段階Ｓ８１０において、マスター１００は、第１命令パケットを無線伝送する。第１命令パケットは、所定の第１信号強度で無線伝送され得る。第１命令パケットは、第１データ及び第２データを含み、第３データをさらに含み得る。第１命令パケットの第１データは、第１命令パケットが現在の周期で複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎとの無線接続を最初に試みるためのものであることを示す第１値を有する。第１命令パケットの第２データは、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎに特定の機能を行うことを要請するデータを含む。第１命令パケットの第３データは、複数のスレーブ２００＿１～２００＿ＮのＩＤを含む。
複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々は、第１命令パケットの第１データが第１値を有する場合、第１命令パケットの第２データによって要請された機能を行い、自分のＩＤを含む応答パケットを所定の第２信号強度または自分に既に割り当てられた基準信号強度で無線伝送し得る。
段階Ｓ８２０において、マスター１００は、第１待機期間の間に複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎからの応答パケットをスキャンする。即ち、マスター１００は、第１命令パケットが伝送された時点から所定時間が経過した時点まで、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎが無線伝送する応答パケットを収集する。
段階Ｓ８３０において、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々を第１グループ及び第２グループのいずれかに分類する。具体的に、マスター１００は、第１待機期間の間にスキャンされた各応答パケットのＩＤが割り当てられたスレーブ２００を第１グループに分類し、残りスレーブ２００は、第２グループに分類し得る。即ち、応答パケットを伝送しなかったか、またはマスター１００によって受信していない応答パケットを伝送したスレーブ２００は、マスター１００によって第２グループに分類され得る。
段階Ｓ８４０において、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎのうち少なくとも一つが第２グループに分類されているか否かを判定する。即ち、マスター１００は、現在の周期で、少なくとも一つのスレーブ２００がマスター１００と無線接続していない状態で残っているか否かをチェックする。段階Ｓ８４０の値が「はい」である場合、段階Ｓ８４５へ進む。段階Ｓ８４０値が「いいえ」というのは、マスター１００が全ての複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎと無線接続したことを意味するので、無線制御方法は終了し得る。
段階Ｓ８４５において、マスター１００は、第２ゲイン値を決定する。第２グループに属する少なくとも一つのスレーブ２００のＩＤのうち最後順位であるＩＤをインデックスとして用いて、ルックアップテーブル７００から第２ゲイン値を決定する。もし、図３のように、スレーブ２００＿２及びスレーブ２００＿Ｎ－１が第２グループに属する場合、ＳＮ－１が最後順位のＩＤであるため、ＧＮ－１が第２ゲイン値として決定される。
段階Ｓ８５０において、マスター１００は、第２命令パケットを無線伝送する。第２命令パケットは、所定の第１信号強度また第１増幅した信号強度で無線伝送され得る。第１増幅した信号強度は、図６及び図７を参照して前述した方式で決定され得る。第２命令パケットは、第１データ、第２データ及び第３データを含み、第４データをさらに含む。第２命令パケットの第１データは、第２命令パケットがマスター１００と第２グループとの無線接続をやり直すためのものであることを示す第２値を有する。第２命令パケットの第２データは、第２グループに属する全てのスレーブ２００に特定の機能の行うことを要請するデータを含む。第２命令パケットの第３データは、第２グループに属する全てのスレーブ２００のＩＤを含む。第２命令パケットは、第４データをさらに含む。第２命令パケットの第４データは、段階Ｓ８４５で決定された第２ゲイン値を示す。
複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々は、第２命令パケットを受信したとき、第２命令パケットの第１データが第２値を有することに応じ、第２命令パケットの第３データに自分のＩＤが含まれているか否かを判定する。第２グループに属するスレーブ２００は、第２命令パケットの第３データに自分のＩＤが含まれているので、第２命令パケットの第２データが要請した機能を行い得る。
第２グループに属するスレーブ２００は、第２命令パケットの第４データが示す第２ゲイン値を、所定の第２信号強度または自分に既に割り当てられた基準信号強度に掛けて第２増幅した信号強度を決定する。その後、第２グループに属する各々のスレーブ２００は、自分のＩＤを含む応答パケットを第２増幅した信号強度でマスター１００に伝送する。一方、第１グループに属するスレーブ２００は、第２命令パケットの第２データに自分のＩＤが含まれていないので、応答パケットを伝送せず、第２命令パケットを自分のメモリーデバイスから消去（即ち、第２命令パケットの第３データによる要請を無視）し得る。
段階Ｓ８６０において、マスター１００は、第２待機期間の間に第２グループに分類されたスレーブ２００からの応答パケットをスキャンする。即ち、マスター１００は、第２命令パケットが伝送された時点から所定時間が経過するまで、第２グループに属する各々のスレーブ２００によって無線伝送される応答パケットを収集する。
段階Ｓ８７０において、マスター１００は、複数のスレーブ２００＿１～２００＿Ｎの各々を第１グループ及び第２グループのいずれかに分類する。具体的に、マスター１００は、第２待機期間の間にスキャンされた各応答パケットのＩＤが割り当てられたスレーブ２００を第２グループから第１グループに分類し、第２グループに属する残りのスレーブ２００は、第２グループに維持し得る。段階Ｓ８７０の後、無線制御方法は、段階Ｓ８４０へ進む。
以上で説明した本発明の実施例は、必ずしも装置及び方法を通じて具現されることではなく、本発明の実施例の構成に対応する機能を実現するプログラムまたはそのプログラムが記録された記録媒体を通じて具現され得、このような具現は、本発明が属する技術分野における専門家であれば、前述した実施例の記載から容易に具現できるはずである。
以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
また、上述の本発明は、本発明が属する技術分野における通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想から脱しない範囲内で多様な置換、変形及び変更が可能であるため、上述の実施例及び添付された図面によって限定されず、多様な変形が行われるように各実施例の全部または一部を選択的に組み合わせて構成可能である。

Claims (13)

  1. 第１バッテリーモジュール～第Ｎバッテリーモジュールの各々のバッテリー情報を無線で収集するための無線制御システムであって、
    第１のＩＤ～第ＮのＩＤが既に割り当てられた第１スレーブ～第Ｎスレーブと、第１命令パケットを前記第１スレーブ～前記第Ｎスレーブに無線伝送するように構成されるマスターと、を含み、
    前記第１スレーブは、前記第１命令パケットを受信したとき、前記第１バッテリーモジュールの状態を示す第１バッテリー情報及び前記第１のＩＤを含む第１応答パケットを無線伝送するように構成され、
    第ｋ＋１スレーブは、前記第１命令パケットを受信したとき、準備期間の間に第ｋスレーブからの第ｋ応答パケットの受信のために待機した後、第ｋ＋１バッテリーモジュールの状態を示す第ｋ＋１バッテリー情報及び第ｋ＋１のＩＤを含む第ｋ＋１応答パケットを無線伝送するように構成され、
    前記第ｋ応答パケットが前記準備期間内に前記第ｋ＋１スレーブによって受信されたとき、前記第ｋ＋１応答パケットは、第ｋバッテリーモジュールの状態を示す第ｋバッテリー情報及び第ｋのＩＤをさらに含み、
    Ｎは、２以上の自然数であり、ｋは、１以上Ｎ－１以下の自然数である、無線制御システム。
  2. 前記第Ｎスレーブは、前記第１命令パケットを受信したとき、前記第Ｎバッテリーモジュールの状態を示す第Ｎバッテリー情報及び前記第ＮのＩＤを含む第Ｎ応答パケットを２回以上、無線伝送するように構成される、請求項１に記載の無線制御システム。
  3. 前記第Ｎスレーブは、前記第１命令パケットを受信したとき、前記第Ｎバッテリーモジュールの状態を示す第Ｎバッテリー情報及び前記第ＮのＩＤを含む第Ｎ応答パケットを無線伝送するように構成され、
    第Ｎ－１スレーブは、前記第Ｎ応答パケットを受信したとき、前記第Ｎバッテリー情報及び前記第ＮのＩＤを含む追加的な応答パケットを無線伝送するように構成される、請求項１に記載の無線制御システム。
  4. 前記第ｋ応答パケットが前記準備期間内に前記第ｋ＋１スレーブによって受信されていない場合、前記第ｋ＋１応答パケットは、前記第ｋのＩＤ及び前記第ｋバッテリー情報を含まない、請求項１から３のいずれか一項に記載の無線制御システム。
  5. 前記マスターは、
    前記第１命令パケットが無線伝送された時点から所定時間内に前記第ｋ＋１応答パケットが前記マスターによって受信された場合、前記第ｋ＋１スレーブを第１グループに設定し、
    前記第１命令パケットが無線伝送された時点から前記所定時間内に前記第ｋ＋１応答パケットが前記マスターによって受信されていない場合、前記第ｋ＋１スレーブを第２グループに設定するように構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の無線制御システム。
  6. 前記マスターは、
    前記第１～第Ｎスレーブのうち少なくとも一つが前記第２グループに設定された場合、第２命令パケットを無線伝送するように構成され、
    前記第２命令パケットは、前記第２グループに設定された各々のスレーブのＩＤを含む、請求項５に記載の無線制御システム。
  7. 前記マスターは、
    前記第１命令パケットを第１信号強度で無線送信し、
    前記第２命令パケットを第１増幅した信号強度で無線伝送するように構成され、
    前記第１増幅した信号強度は、前記第１信号強度よりも大きい、請求項６に記載の無線制御システム。
  8. 前記第ｋ＋１スレーブは、
    前記第ｋ＋１のＩＤが前記第２命令パケットに含まれた場合、前記第ｋ＋１応答パケットを無線伝送するように構成される、請求項６または７に記載の無線制御システム。
  9. 前記第ｋ＋１スレーブは、
    前記第ｋ＋１のＩＤが前記第２命令パケットに含まれた場合、前記第２命令パケットに含まれた全てのＩＤのうち前記第ｋ＋１のＩＤの相対順位を決定し、
    前記相対順位に関わるタイムスロットにおいて、前記第ｋ＋１応答パケットを無線伝送するように構成される、請求項８に記載の無線制御システム。
  10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の無線制御システムを含む、バッテリーパック。
  11. マスターが、第１のＩＤ～第ＮのＩＤが既に割り当てられた第１スレーブ～第Ｎスレーブから第１バッテリーモジュール～第Ｎバッテリーモジュールの状態を示す第１バッテリー情報～第Ｎバッテリー情報を無線で収集するための無線制御方法であって、
    前記マスターが、第１命令パケットを前記第１スレーブ～第Ｎスレーブに無線伝送する段階と、
    前記第１スレーブが、前記第１命令パケットを受信したとき、前記第１バッテリー情報及び前記第１のＩＤを含む第１応答パケットを無線伝送する段階と、
    第ｋ＋１スレーブが、前記第１命令パケットを受信したとき、準備期間の間に第ｋスレーブからの第ｋ応答パケットの受信のために待機した後、第ｋ＋１バッテリー情報及び第ｋ＋１のＩＤを含む第ｋ＋１応答パケットを無線伝送する段階と、を含み、
    前記第ｋ応答パケットが前記準備期間内に前記第ｋ＋１スレーブによって受信されたとき、前記第ｋ＋１応答パケットは、第ｋバッテリーモジュールの状態を示す第ｋバッテリー情報及び第ｋのＩＤをさらに含み、
    Ｎは２以上の自然数であり、ｋは１以上Ｎ－１以下の自然数である、無線制御方法。
  12. 前記第Ｎスレーブが、前記第１命令パケットを受信したとき、前記第Ｎバッテリー情報及び前記第ＮのＩＤを含む第Ｎ応答パケットを２回以上、無線伝送する段階をさらに含む、請求項１１に記載の無線制御方法。
  13. 前記第Ｎスレーブが、前記第１命令パケットを受信したとき、前記第Ｎバッテリー情報及び前記第ＮのＩＤを含む第Ｎ応答パケットを無線伝送する段階と、
    第Ｎ－１スレーブが、前記第Ｎ応答パケットを受信したとき、前記第Ｎバッテリー情報及び前記第ＮのＩＤを含む追加的な応答パケットを無線伝送する段階と、をさらに含む、請求項１１に記載の無線制御方法。
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