KR100294432B1 - 홈 오토메이션 시스템의 데이터통신 장치와 그 방법 - Google Patents

홈 오토메이션 시스템의 데이터통신 장치와 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
홈 오토메이션 시스템
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
종래 RS-485 통신방식을 채택한 홈 오토메이션 시스템에서 마스터나 슬레이브 중 어느 한 부분의 데이터통신부가 불량이면 전체 시스템의 통신이 불가능한 문제점을 해결하고자 한 것임.
3. 발명의 해결방법의 요지
데이터를 수신 및 송신하는 단자(R)(D)와, 데이터의 송수신을 제어하는 단자(
Figure kpo00001
)(DE)와, 라인 접속된 단자(A)(B)와, 전원과 접지에 접속된 단자(VCC)(G)를 포함하고 서로 병렬로 연결되어 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터 통신을 수행하는 제 1 및 제 2 데이터통신부(11)(12)와; 상기 제1 및 제2 데이터통신부(11)(12)의 데이터수신단자(R)에 각각 연결되어 데이터의 수신을 제어하는 제 1 및 제 3 스위치(13)(15)와; 상기 제1 및 제2 데이터통신부(11)(12)의 라인접속단자(A)(B)에 각각 연결되어 상기 제 1 및 제 2 데이터통신부(11)(12)와 버스라인 간의 접속을 제어하는 제2 및 제4 스위치(14)(16)와; 상기 제1 및 제3 스위치(13)(15)와 포트에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 데이터통신부(11)(12)의 상태를 표시해주는 발광다이오드(17)로 이루어짐을 특징으로 한 것이다.
4. 발명의 중요한 용도
RS-485 통신방식을 채택한 시스텀(홈 오토메이션 시스템)에 적용되는 것임.

Description

홈 오토메이션 시스템의 데이터 통신 장치와 그 방법
일반적으로 RS-485 통신방식은 원거리통신용으로, 이를 채택한 시스템 중에서 홈 오토메이션(Home Automation) 시스템은 가정 내의 각종 기기를 상호 유기적으로 결합시켜 가정 생활의 편리성이나 안전확보를 도모하는 종합적인 시스템을 말한다.
이러한 홈 오토메이션 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 버스방식으로 이루어진 버스라인을 통해 전송되는 데이터를 관리하는 마스터(1)와; 상기 버스라인을 통해 상기 마스터(1)와 데이터통신을 하는 1 내지 n(n은 정수)개의 슬레이브(2)로 구성되었다.
또한 홈 오토메이션 시스템에서 마스터(1)와 슬레이브(2)의 데이터통신부(3)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터를 수신 및 송신하는 단자(R)(D)와, 데이터의 송수신을 제어하는 단자(
Figure kpo00002
)(DE)와, 버스라인과 접속하는 단자(A)(B)와, 전원과 접지에 접속된 단자(VCC)(G)를 구비하여 상기 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터 통신을 수행한다.
이러한 종래 홈 오토메이션 시스템은 공통버스방식에 의한 버스라인으로 마스터(1)의 데이터통신부(3)와 슬레이브(2)의 데이터통신부(3)가 연결되어 정보를 송신 또는 수신하게 된다.
그러나 버스방식의 시스템에서 마스터나 슬레이브 중 어느 한 부분의 데이터 통신부가 불량이면 전체 시스템의 통신이 불가능하였다. 즉, 불량난 데이터통신부를 찾아내어, 해당 데이터통신부를 제거하거나 양품으로 교체하지 않은 한 동일 버스라인에 연결된 모든 부분의 통신이 단절되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 일반적인 RS-485 통신방식을 채택한 시스템에서 통신서비스를 제공할 때 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 RS-485 통신방식을 사용하는 시스템에서 테이터통신 장치를 사용하여 하나의 RS-485 통신용 IC가 오동작하여도 전체 시스템이 작동될 수 있도록 한 홈 오터메이션 시스템의 데이터통신 장치와 그 방법을 제공하고자 한 것이다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단은,
데이터를 수신 및 송신하는 단자와, 데이터의 송수신을 제어하는 단자와, 라인과 접속된 단자와, 전원과 접지에 접속된 단자를 포함하고 서로 병렬로 연결되어 마스터와 슬레이브 간의 데이터 통신을 수행하는 제1 및 제2 데이터통신부와; 상기 제1 및 제2 데이터통신부의 데이터수신단자에 각각 연결되어 데이터의 수신을 제어하는 제1 및 제3 스위치와; 상기 제1 및 제2 데이터통신부의 라인접속단자에 각각 연결되어 상기 제1 및 제2 데이터통신부와 버스라인 간의 접속을 제어하는 제2 및 제4 스위치와; 상기 제 1 및 제3 스위치와 포트에 연결되어 상기 제1 및 제2 데이터 통신부의 상태를 표시해주는 발광다이오드로 이루어진다.
또한 본 발명은 목적을 달성하기 위한 방법은,
제 1 데이터통신부가 정상이면 상기 제1 데이터통신부를 통해 마스터와 슬레이브 간의 데이터통신을 수행하는 단계와; 상기 제1 데이터통신부가 불량이면 제2 데이터통신부를 통해 상기 마스터와 상기 슬레이브 간의 데이터통신을 수행하는 단계와; 상기 제1 및 제2 데이터통신부가 모두 불량이면 버스라인과의 접속을 단절시키고 불량임을 표시하는 단계로 이루어진다.
이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 일반적인 홈 오토메이션 시스템의 블록구성도,
제2도는 종래 데이터통신 장치의 상세블록도,
제3도는 본 발명에 의한 홈 오토메이션의 데이터통신 장치의 블록구성도,
제4도는 본 발명에 의한 홈 오토메이션의 데이터통신 방법을 보인 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 제 1 데이터통신부 12 : 제2 데이터통신부
13 - 16 : 제1 내지 제4 스위치 17 : 발광다이오드
도 3은 본 발명에 의한 홈 오토메이션의 데이터통신 장치의 블록구성도이다.
도시된 바와 같이, 데이터를 수신 및 송신하는 단자(R)(D)와, 데이터의 송수신을 제어하는 단자(
Figure kpo00003
)(DE)와, 라인 접속된 단자(A)(B)와, 전원과 접지에 접속된 단자(VCC)(G)를 포함하고 서로 병렬로 연결되어 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터 통신을 수행하는 제 1 및 제 2 데이터통신부(11)(12)와; 상기 제1 및 제2 데이터통신부(11)(12)의 데이터수신단자(R)에 각각 연결되어 데이터의 수신을 제어하는 제 1 및 제 3 스위치(13)(15)와; 상기 제1 및 제2 데이터통신부(11)(12)의 라인접속단자(A)(B)에 각각 연결되어 상기 제 1 및 제 2 데이터통신부(11)(12)와 버스라인 간의 접속을 제어하는 제2 및 제4 스위치(14)(16)와; 상기 제1 및 제3 스위치(13)(15)와 포트에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 데이터통신부(11)(12)의 상태를 표시해주는 발광다이오드(17)로 구성된다.
도 4는 본 발명에 의한 홈 오토메이션의 데이터통신방법을 보인 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 제1 데이터통신부(11)가 정상이면 상기 제1 데이터통신부(11)를 통해 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 단계(ST1-ST5)와; 상기 제1 데이터통신부(11)가 불량이면 제2 데이터통신부(12)를 통해 상기 마스터(1)와 상기 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 단계(ST6-ST10)와; 상기 제1 및 제2 데이터통신부(11)(12)가 모두 불량이면 버스라인과의 접속을 단절시키고 불량임을 표시하는 단계(ST11)로 구성된다.
상기에서 제1 데이터통신부(11)에 의한 데이터통신 단계(ST1-ST5)는, 제 1 및 제 2 스위치(13)(14)는 온시키고, 제3 및 제4 스위치(15)(16)는 오프시켜 초기화 한 뒤 포트가 정상상태인가를 판별하는 제1단계(ST1)(ST2)와; 상기 제1단계(ST2)에서 포트가 정상상태이면 제 1 데이터통신부(11)로 상기 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 제2단계(ST3)와; 상기 제 1 단계(ST2)에서 포트가 비정상상태이면 제2 스위치(14)를 오프시키고 상기 제1 데이터통신부(11)의 수신단자(R)를 점검하여 포트가 정상이면 제1 데이터통신부(11)로 상기 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 제3단계(ST4)(ST5)로 구성된다.
상기에서 제 2 데이터통신부(12)에 의한 데이터통신 단계(ST6-ST10)는, 상기 제3단계(ST5)에서 포트가 비정상상태이면 제1 및 제 2 스위치(13)(14)는 오프시켜 제1 데이터통신부(12)를 버스라인과 단절시키고, 제3 및 제4 스위치(15)(16)는 온시킨 뒤 포트가 정상상태인가를 판별하는 제4단계(ST6)(ST7)와; 상기 제4단계(ST7)에서 포트가 정상상태이면 제2 데이터통신부(12)로 상기 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 제5단계(ST8)와; 상기 제4단계(ST7)에서 포트가 비정상상태이면 제4 스위치(16)를 오프시키고 상기 제2 데이터통신부(12)의 수신단자(R)를 점검하여 포트가 정상이면 제2 데이터통신부(12)로 상기 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 제6단계(ST9)(ST10)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 RS-485 통신방식을 채택한 시스템의 신뢰성 향상 방법의 작용을 첨부한 도면에 의거 설명하면 다음과 같다.
먼저 제 3 및 제4 스위치(15)(16)를 오프시켜 제 2데이터통신부(12)는 버스라인과 절단시키고, 제1 및 제2 스위치(13)(14)를 온시켜 제1 데이터통신부(11)를 이용하여 데이터 송수신을 수행한다. 그리고 포트에서 제 1 데이터통신부(11)의 수신단자(R)로 입력되는 포트가 항상 정상상태(하이)로 존재하는 지를 감시한다(ST1-ST3).
만약 일정시간 이상 연속해서 제1 데이터통신부(11)의 수신단자(R)로 입력는 포트가 로우로 존재하면 비정상 상태이므로, 제2 스위치(14)를 오프시킨 상태에서 다시 제1 데이터통신부(11)의 수신단자(R)를 점검한다. 그래서 제1 데이터통신부(11)의 수신단자(R)가 하이로 복귀되면 외부에 의한 영향이기 때문에 제1 데이터통신부(11)는 정상상태임을 알 수 있다. 따라서 제2 스위치(14)를 온시켜 제1 데이터통신부(11)가 마스터(1)와 슬레이브(2) 간의 데이터 송수신을 담당하게 한다(ST4)(ST5), 그리고 제2 스위치를 오프시킨 상태에서도 포트가 로우인 경우에는 제1 데이터통신부(11)가 불량상태임을 나타낸다.
이처럼 제1 데이터통신부(11)가 불량으로 판단된 경우는 제1 및 제2 스위치(13)(14)를 오프시키고, 제3 및 제4 스위치(15)(16)를 온시켜 제1 데이터통신(11)는 버스라인과 절단시키고 제2 데이터통신부(12)로 하여금 데이터 송수신을 담당케하여 해당 제품 및 전체 시스템의 신뢰성을 유지하게 한다(ST6-ST8).
그리고 일정시간 이상 연속해서 제2 데이터통신부(12)의 수신단자(R)로 입력되는 포트가 로우로 존재하면 비정상 상태이므로, 제4 스위치(16)를 오프시킨 상태에서 다시 제2 데이터통신부(12)의 수신단자(R)를 점검한다. 그래서 제2 데이터통신부(12)의 수신단자(R)가 하이로 복귀되면 외부에 의한 영향이기 때문에 제2 데이터통신부(12)는 정상상태임을 알 수 있다. 따라서 제4 스위치(16)를 온시켜 제2 데이터통신부(12)가 마스터(1)와 슬레이브(2) 간의 데이터 송수신을 담당하게 한다(ST9)(ST10). 그리고 제2 스위치를 오프시킨 상태에서도 포트가 로우인 경우는 제2 데이터통신부(12)가 불량인 경우를 나타낸다.
따라서 제3 및 제4 스위치(15)(16)도 오프시켜 제1 및 제2 데이터통신부(11)(12)를 버스라인과 절단시켜 공통버스라인 상의 다른 마스터(1)와 슬레이브(2)와 단절시키고, 포트의 로우신호는 발광다이오드(17)를 점등시켜 제1 및 제2 데이터통신부(11)(12)가 모두 불량임을 표시한다(ST11).이와 같이 제1 및 제2 데이터통신부(11)(12)가 모두 불량인 경우에도 버스라인쪽을 전체 시스템과 분리시켜 줌으로써(제2 및 제4 스위치(14)(16) 오프) 전체 시스템의 데이터 송수신에는 영향을 미치지 않게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 일반적인 RS-485 통신방식을 채택한 시스템에서 신뢰성 향상방법을 사용하여 하나의 RS-485통신용 IC가 오동작하여도 전체 시스템이 작동될 수 있도록 한 효과가 있다.
본 발명은 RS-485 통신방식을 채택한 홈 오토메이션 시스템에서 데이터통신 장치를 사용하여 하나의 RS-485 통신용 IC가 오동작하여도 전체 시스템이 작동될 수 있도록 한 홈 오토메이션 시스템의 데이터통신 장치와 그 방법을 제공하고자 한 것이다.

Claims (4)

  1. 홈 오토메이션의 데이터통신 장치에 있어서,
    데이터를 수신 및 송신하는 단자(R)(D)와, 데이터의 송수신을 제어하는 단자(
    Figure kpo00004
    )(DE)와, 라인 접속된 단자(A)(B)와, 전원과 접지에 접속된 단자(VCC)(G)를 포함하고 서로 병렬로 연결되어 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터 통신을 수행하는 제 1 및 제 2 데이터통신부(11)(12)와;
    상기 제1 및 제2 데이터통신부(11)(12)의 데이터수신단자(R)에 각각 연결되어 데이터의 수신을 제어하는 제 1 및 제 3 스위치(13)(15)와;
    상기 제1 및 제2 데이터통신부(11)(12)의 라인접속단자(A)(B)에 각각 연결되어 상기 제 1 및 제 2 데이터통신부(11)(12)와 버스라인 간의 접속을 제어하는 제2 및 제4 스위치(14)(16)와;
    상기 제1 및 제3 스위치(13)(15)와 포트에 연결되어 상기 제 1 및 제 2 데이터통신부(11)(12)의 상태를 표시해주는 발광다이오드(17)로 구성된 것을 특징으로 하는 홈 오토메이션 시스템의 데이터통신 장치.
  2. 홈 오토메이션 시스템의 데이터통신 방법에 있어서,
    제1 데이터통신부(11)가 정상이면 상기 제1 데이터통신부(11)를 통해 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 단계(ST1-ST5)와;
    상기 제1 데이터통신부(11)가 불량이면 제2 데이터통신부(12)를 통해 상기 마스터(1)와 상기 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 단계(ST6-ST10)와;
    상기 제1 및 제2 데이터통신부(11)(12)가 모두 불량이면 버스라인과의 접속을 단절시키고 불량임을 표시하는 단계(ST11)로 구성된 것을 특징으로 하는 홈 오토메이션 시스템의 데이터통신 장치.
  3. 청구항2에 있어서, 상기 제1 데이터통신부(11)에 의한 데이터통신 단계(ST1-ST5)는,
    제 1 및 제 2 스위치(13)(14)는 온시키고, 제3 및 제4 스위치(15)(16)는 오프시켜 초기화 한 뒤 포트가 정상상태인가를 판별하는 제1단계(ST1)(ST2)와;
    상기 제1단계(ST2)에서 포트가 정상상태이면 제 1 데이터통신부(11)로 상기 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 제2단계(ST3)와;
    상기 제 1 단계(ST2)에서 포트가 비정상상태이면 제2 스위치(14)를 오프시키고 상기 제1 데이터통신부(11)의 수신단자(R)를 점검하여 포트가 정상이면 제1 데이터통신부(11)로 상기 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 제3단계(ST4)(ST5)로 구성된 것을 특징으로 하는 홈 오토메이션 시스템의 데이터통신 장치.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 제2 데이터통신부(12)에 의한 데이터통신 단계(ST6-ST10)는,
    상기 제3단계(ST5)에서 포트가 비정상상태이면 제1 및 제 2 스위치(13)(14)는 오프시켜 제1 데이터통신부(12)를 버스라인과 단절시키고, 제3 및 제4 스위치(15)(16)는 온시킨 뒤 포트가 정상상태인가를 판별하는 제4단계(ST6)(ST7)와;
    상기 제4단계(ST7)에서 포트가 정상상태이면 제2 데이터통신부(12)로 상기 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 제5단계(ST8)와;
    상기 제4단계(ST7)에서 포트가 비정상상태이면 제4 스위치(16)를 오프시키고 상기 제2 데이터통신부(12)의 수신단자(R)를 점검하여 포트가 정상이면 제2 데이터통신부(12)로 상기 마스터(1)와 슬레이브(2)간의 데이터통신을 수행하는 제6단계(ST9)(ST10)로 구성된 것을 특징으로 하는 홈 오토메이션 시스템의 데이터통신 장치.
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