KR100297829B1 - 시리얼버스를이용한차량용컴팩트디스크체인저시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CD 체인저 시스템에 관한 것으로서, 차량의 운전석에 위치하며, 사용자의 스위치 조작에 따른 신호를 처리하고, 현재의 체인저 상태를 나타내고 컴팩트 디스크로 부터 재생되는 디지탈 오디오신호를 직접 입력받아 아날로그신호로 변환하여 스피커로 출력하기 위한 조종부와, 차량의 트렁크 등 별도의 공간에 위치하며, 시리얼 버스를 통해 전달되는 조종부의 명령을 해독하여 해당하는 컴팩트 디스크의 모터 및 픽업 헤드를 구동하여 컴팩트 디스크를 재생하여 디지탈신호로 출력하는 체인저부로 구성된다. 따라서, 디지탈 형태로 읽힌 CD 정보가 바로 증폭기로 전달되기 때문에 차량 증폭기의 왜곡을 제외하면 거의 완벽한 CD 원음을 들을 수 있다.

Description

시리얼 버스를 이용한 차량용 컴팩트 디스크 체인저 시스템

제1도는 종래의 유선방식을 이용한 CD 체인저 시스템의 실차 예를 나타낸 도면.

제2도는 종래의 무선방식을 이용한 CD 체인저 시스템의 실차 예를 나타낸 도면.

제3도는 제1도에 도시된 CD 체인저 시스템의 상세 구조도.

제4도는 제2도에 도시된 CD 체인저 시스템의 상세 구조도.

제5도는 본 발명에 의한 CD 체인저 시스템의 실차 예를 나타낸 도면.

제6도는 제5도에 도시된 CD체인저 시스템의 상세 구조도.

제7도는 마이크로프로세서간의 전송시 사용되는 명령어를 나타낸 테이블.

본 발명은 차량용 컴팩트 디스크(Compact Dise : 이하 CD라 함) 체인저(changer) 시스템에 관한 것으로서, 특히 운전석에 설치된 조종부와 트렁크 등 별도의 공간에 설치된 체인저 사이를 시리얼 버스(serial BUS)로 연결하여 신호의 송수신을 안정화시킴으로써 CD의 재생음에서 발생하는 왜곡을 제거하기 위한 CD 체인저 시스템에 관한 것이다.

현재 자동차에서 사용하고 있는 CD 체인저 시스템은 크게 두개의 모듈로 구분된다. 그 중 첫번째 모듈은 사용자가 실제로 조작하게 되는 스위치 및 주요 CD의 정보를 보여주는 표시기로 구성되는 조종부이고, 두번째 모듈은 실제로 CD들을 구동시켜주는 CD 체인저이다. 그 이 두 모듈 사이에는 송수신이 가능한 전송매체가 반드시 있어서, 조종부에서의 사용자 조작신호를 CD 체인저로 보내며, 이 신호를 받은 CD 체인저는 실제의 음을 CD에서 읽고 음성정보를 조종부로 보낼 뿐 아니라 실제 동작에 대한 결과를 조종부로 보내준다. 여기서 실제 동작에 대한 결과를 조종부로 보내주는 기능은 CD체인저에 따라 생략될 수도 있다. 이러한 두 모듈간의 전송방식으로는 실제의 물리적 신호선을 사용하는 방법과 서로의 신호를 전파로 변경하여 송수신하는 두가지의 방법이 있다.

두 모듈간의 전송매체로 유선 즉, 물리적 신호선을 사용하는 방식은 제1도에 도시되어 있다. 제1도에서 운전석에는 조종부가 있고, 됫트렁크에 위치한 체인저와는 복수개의 전선으로 연결된다.

제3도는 제1도의 구성요소 중 주요부분을 상세히 나타낸 것으로서, 체인저부(36)와 조종부(30) 사이에는 3개의 전선이 존재한다. 사용자가 조종부에 부착된 스위치(31)를 조작하면, 스위치(31) 조작에 의해 발생되는 신호는 1개 이상으로 구성된 조종신호선을 통해 체인저부(36)로 전달된다. 체인저부(36)로 전달된 CD 조작신호는 송수신 인터페이스부(36a)를 통해 제어부(36b)로 전달되고, 제어부(36b)는 CD 정보를 읽기 위해 필요한 디스크 모터 및 픽업 헤드의 구동에 대한 정보를 디스크 구동부(36d)로 공급하고, 디스크 구동부(36d)는 해당 디스크 모터 및 픽업 헤드를 구동한다. 한편, 픽업부(36e)를 통해 재생되는 CD 재생음을 디지탈/아날로그 변환부(36c)에서 아날로그신호로 변환하여 송수신 인터페이스부(36a)와 CD 값 신호선을 통해 운전석에 위치한 증폭기(33)에 공급되고, 증폭기(33)에서 중폭된 신호는 스피커(미도시)로 출력된다.

이때 조종부(30)의 표시부(32)는 체인저부(36)에서 CD 동작상태선을 통해 전송되어진 동작상태에 대한 내용을 표시하는데 경우에 따라 CD 동작상태선을 사용하지 않은 경우도 있으며 이러한 경우 사용자의 스위치 조작이 바로 표시부(32)로 표시된다.

그러나, 상술한 유선방식의 CD 체인저 시스템은 원음을 왜곡없이 듣기 위해 디지탈로 녹음된 CD 정보가 체인저부 내에서 다시 아날로그신호로 변환되어 CD 값 신호선을 통해 전송되면서 엔진 스파크 등의 전기적 간섭으로 인한 왜곡과 전송선의 저항에 의한 감쇄현상이 나타나는 문제점이 있다.

또한, 조종신호선과 CD값 신호선 및 CD 동작상태선 등 여러 가닥의 전선을 필요로 하는 문제점이 있다.

한편 두 모듈간의 전송매체로 무선을 사용하는 방식은 제2도에 도시되어 있다. 제2도에서 운전석에는 조종부가 있고, 뒷트렁크에 위치한 체인저부와는 무선으로 연결된다.

제4도는 제2도의 구성요소 중 주요부분을 상세히 나타낸 것으로서, 사용자가 조종부(40)에 부착된 스위치(41)를 조작하면, 스위치 조작에 의해 발생되는 신호는 조종부(40)의 무선변환부(45d)를 통해 무선으로 체인저부(46)로 전달된다. 체인저부(46)로 전달된 CD 조작신호는 체인저부(46)의 무선변환부(46a)에서 검출되어 제어부(46c)로 공급한다. 이때 디스크 모터의 움직임 및 픽업 헤드의 동작 원리는 상술한 유선방식에서와 동일하며, 이때의 CD 디지탈 정보는 디지탈/아날로그 변환부(46d)와 무선변환부(46a)를 통해 운전석에 있는 라디오(44)로 보내진다. 라디오(44)에서는 전파를 통해 무선으로 받은 신호를 증폭기(43)를 통해 스피커(미도시)로 출력한다.

이러한 무선방식에서는 조종부로 부터 체인저부로 전송되는 명령은 전파를 통한 무선으로 하기 보다는 유선을 사용하는 것이 휠씬 가격이 저렴하다. 또한 조종부내에 있는 표시부의 정보도 가격적 측면에서 실제 체인저부에서 오는 무선신호를 사용하기 보다는 유선을 사용하여 체인저부로 부터 수신하거나 경우에 따라서는 조종부 자체에서 신호를 발생시켜 표시한다.

그러나 이 무선방식의 CD 디스크 체인저 시스템은 차량 운행시 계속적으로 발생되는 엔진 스파크에 의한 전기적 잡음과 와이퍼 등의 구등에 필요한 모터에서의 전파잡음, 방향지시등과 같이 전류가 단속되면서 발생되는 전파잡음 등으로 인하여 무선주파수에 영향을 미쳐 음질에 왜곡이 생기는 문제점이 있다.

또한, 체인저부에서 무선을 통해 라디오로 전송하기 위해 필요한 무선변환부로 인해 가격이 상승되고, 체인저부에서 읽혀진 정보가 무선주파수로 변환되고, 다시 라디오에서 무선주파수를 가청주파수로 변환하는 과정에서 신호의 왜곡이 발생하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 운전석에 설치된 조종부와 트렁크 등 별도의 공간에 설치된 체인저 사이를 시리얼 버스로 연결하여 신호의 송수신을 안정화시킴으로써 CD의 재생음에서 발생하는 왜곡을 제거하기 위한 CD 체인저 시스템을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 CD체인저 시스템은 차량의 운전석에 위치하며, 사용자의 스위치 조작에 따른 신호를 처리하고, 현재의 체인저 상태를 나타내고, 시리얼 버스를 통해 전송되는 컴팩트 디스크로 부터 재생되는 디지탈 오디오신호를 아날로그신호로 변환하여 스피커로 출력하기 위한 조종부; 및 차량의 트렁크 등 별도의 공간에 위치하며, 상기 시리얼 버스를 통해 전달되는 상기 조종부의 명령을 해독하여 해당하는 컴팩트 디스크의 모터 및 픽업 헤드를 구동하여 컴팩트 디스크를 재생하여 디지탈신호로 출력하기 위한 체인저부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

제5도는 본 발명에 의한 CD 체인저 시스템의 실차 예를 나타낸 것으로서, 차량 운전석에는 조종부(제6도의 65)가 설치되며 차량 뒷쪽 혹은 운전석 이외의 위치에 체인저부(제6도의 66)를 설치하고 조종부(제6도의 65)와 체인저부(제6도의 66) 사이에 하나 이상의 신호선을 설치한다.

제6도는 제5도에 도시된 CD 체인저 시스템의 상세 구조도로서, 운전석에 위치하며, 사용자의 스위치(61) 조작을 읽어들여 처리하고, 표시부(62)에 현재의 체인저 상태를 나타내고, 증폭기(63)로 CD로 부터 재생되는 오디오를 출력하는 조종부(60)와 신호선을 통해 전달되는 조종부(60)의 명령을 해독하여 해당하는 CD의 모터 및 픽업 헤드를 구동하여 CD를 재생하는 체인저부(66)로 구성된다.

또한, 조종부(60)는 사용자에 의해 조작되는 스위치(61), 현재 체인저의 상태를 표시하는 표시부(62). 스위치(61) 조작신호를 입력하는 입력부(65a), 마이크로프로세서(65d)로 부터 표시부(62)에 디스플레이 하기 위한 신호를 출력하는 출력부(65b), 디지탈신호를 기존 차량의 증폭기(63) 입력형태인 아날로그신호로 변환하여 출력하는 디지탈/아날로그 변환(D/A)부 및 음원출력부(65c) 마이크로프로세서(65d), 체인저부(66)에서 재생되는 오디오신호를 저장하는 기억부(65e)와 송수신 인터페이스(1/F)부(65f)로 구성된다. 여기서 디지탈/아날로그 변환(D/A)부 및 음원출력부(65c)는 마이크로프로세서(65d) 내부에 내장될 수도 있다.

또한, 체인저부(66)는 송수신 인터페이스(1/F)부(66a), 마이크로프로세서 (66b), 디스크 구동부(66c)와 픽업부(66d)로 구성된다.

조종부(60)와 체인저부(66) 사이에 존재하는 신호선은 마이크로프로세서(65d, 66b)간의 신호를 전송하기 위한 것으로서, 통신방식에 따라서 하나 이상이 존재한다. 즉, RS-232와 같은 전송방식에서는 송신선, 수신선, 그라운드의 3선으로 구성 되고, RS-422와 같은 차동 전송방식에서는 송신선 2개와 수신선 2개의 4선으로 구성되며, ISO/DIS11898 규격을 사용할 경우에는 2선으로 구성된다. 따라서 사용되어지는 전송방식에 의해 배선규격이 결정되며 경우에 따라 광플라스틱이나 광 섬유를 사용하여 신호의 신뢰성을 높일 수 있다. 이러한 통신방식과 전선의 재질에 따라 조종부(60)와 체인저부(66)의 마이크로프로세서(65d, 66b)내의 인터페이스회로가 달라지게 된다.

제7도는 마이크로프로세서간의 전송시 사용되는 명령어를 나타낸 테이블이다. 여기서, 하나의 박스는 1 바이트의 정보단위이다. 그리고 재생(PLAY) 명령에서 D는 디스크 넘버로서 3비트, 최대 8개까지 가능하고, T는 트랙 넘버로서 5비트 최 대 32개까지 선택가능하다.

제7도를 참조하면, 최초의 바이트는 명령 바이트이고 이는 전송초기에 전송되어 수신단에서 다음에 어떤 정보가 송신단으로부터 올 것인가를 미리 판단하여 준비하도록 한다. 만약, 2번 명령인 정지(STOP) 명령과 같이 명령 바이트 이외에 다른 정보 바이트들이 없는 경우에는 전송의 끝을 알리는 값이 오게 된다. 이 값은 전송의 신뢰를 높이기 위해 사용되며 첫 바이트인 명령어 바이트의 ‘Not’이 오게 된다. 즉, 명령어가 ‘AOh’값일 경우 이의 ‘Not’값인 ‘5Fh’값이, 명령어가 ‘A8h’값일 경우 이의 ‘Not’값인 ‘57h’값이 오게 된다.

한편 1번 명령인 재생(PLAY) 명령과 같이 1 바이트 정도의 짧은 데이타가 명령 바이트와 전송 종료 바이트 사이에 삽입되는 경우와, 재생음의 전송에서와 같이 명령 바이트와 전송 종료 바이트 사이에 많은 정보가 송신되는 경우되는 경우 전송 도중에 발생할 수 있는 잡음의 영향을 감지하기 위해 전송 종료 바이트 직전에 1 바이트의 체크섬(CHKSUM) 바이트를 삽입한다. 이 체크섬(CHKSUM) 바이트는 명령어를 제외한 실제 정보의 합을 계산하여 삽입한다. 따라서, 수신단에서는 명령어 이후에 오는 정보를 모두 더한 체크섬(CHKSUM) 값을 수신시 받은 체크섬(CHKSUM) 바이트와 비교하여 전송 도중에 정보가 훼손되었는지 여부를 조사하게 된다. 만약, 체크섬(CHKSUM) 바이트의 값과 실제 수신된 정보의 합이 다른 경우에는 송신단으로 재전송을 요구하게 되는데 이때에는 제6도에 명시된 10번 명령을 사용한다.

그러면 본 발명의 동작에 대하여 제7도 내지 제7도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 운전자가 임의의 CD를 재생시키기 위해 조종부(60)의 스위치(61) 중 재생스위치를 눌렀을 경우, 조종부(60)의 마이크로프로세서(65d)가 이를 감지하여 제7도에 도시된 바와 같이 사전에 지정된 명령인 명령어 ‘AOh’1 바이트와 구동할 디스크와 트랙의 번호 1 바이트. 그리고 ‘AOh’의 부정값인 ‘O5h’1 바이트로 이루어지는 총 3바이트의 재생명령을 구성 변환하여 송수신 인터페이스부(65f)와 신호선을 통해 직렬 혹은 병렬신호로 체인저부(66)로 전송한다.

체인저부(56)의 마이크로프로세서(66b)는 신호선을 통해 수신된 첫번째 바이트인 ‘AOh’라는 값이 감지 될 경우 재생 명령임을 확인하고, 이어 수신되는 1 바이트에서 작동시킬 디스크번호와 트랙번호를 확인하고, 이어 수신되는 확인 바이트가 ‘5Fh’임을 확인하게 되면 앞의 모든 정보가 이상이 없는 것으로 판단하고, 따라서 디스크 구동부(66c)와 픽업부(66d)를 제어하여 해당하는 CD의 모터 및 픽업 헤드를 제어하여 CD로 부터 오디오신호를 재생하도록 한다. 한편 상기 3바이트의 정보에 에러가 발생한 경우에는 2 바이트의 길이를 갖는 재전송 요구명령인 ‘OA3h’. ‘O5Ch’를 송수신 인터페이스부(66a)와 신호선을 통해 조종부(60)의 마이크로프로세서(66d)로 전송하여 명령을 다시 보낼수 있도록 요구한다.

정상적인 동작일 경우, 픽업 헤드를 통해 읽혀진 CD 재생음은 마이크로프로세서(66b)에서 사전에 지정된 명령 구조의 형태로 변경되어 신호선을 통해 조종부(60)로 전송한다. 이는 제7도에서와 같이 CD 재생음 정보 명령어인 ‘A5h’와 이번 전송에 송신될 정보의 바이트 크기인 ‘Size’, 그리고 실제 CD에서 읽은 디지탈 정보들, 이 디지탈정보를 모두 더한 체크섬(CHKSUM) 값을 CHKSUM 바이트에 위치하게 하여 이를 순차적으로 전송하며 마지막으로 이 명령의 끝임을 알리는 ‘5Ah’를 신호선을 통해 조종부(60)로 송신한다.

조종부(60)에서는 CHKSUM 값과 실제로 수신된 CD 값을 모두 더한 실제의 CHKSUM 값을 비교하여 값이 일치할 경우 이를 차례로 일정한 시간 주기마다 아날로그신호로 변환하여 증폭기(63)를 통해 스피커(미도시)로 출력한다.

CD는 일반적으로 연속적인 정보구조를 가지고 있기 때문에 조종부(60)의 마이크로프로세서 (65d)가 현재 필요한 정보 이외에 다음번 요구할 CD 디지탈정보를 미리 체인저부(66)로 요구하고 이를 조종부(60)의 기억부(66e)에 일정량을 계속적으로 저장하여 현시점에서 필요한 CD디지탈 정보를 마이크로프로세서(65d)가 바로 기억부(65e)에서 읽어내 이를 디지탈/아날로그 변판부 및 음원출력부(65c)를 통해 증폭기(63)로 보낼 경우 차량의 진동시 체인저내의 기계적 충격에 의해 CD 값을 제대로 읽지 못해 음이 나오지 않는 기존 CD의 단점을 보완할 수 있다. 이는 마이크로프로세서(65d)를 사용하여 CD 값을 실제 필요한 시점보다 미리 읽고 이를 기억부(65e)에 저장하기 때문에 가능하다.

본 발명은 여기서 예제로 사용된 CD 체인저 시스템 이외에 디지탈값이 다시 아날로그값 또는 전파로 바뀌어 전송되고 다시 디지탈로 변환시키는 컴퓨터용 RS-232 통신과 같은 분야에도 적용이 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 시리얼 버스를 이용한 차량용 컴팩트 디스크 체인저 시스템에서는 체인저부에서 재생한 디지탈 신호가 신호선을 통해 바로 조종부로 전송되고, 조종부에서 아날로그 신호로 변환한 후 차량 증폭기로 중폭하여 스피커로 출력함으로써 차량 증폭기의 왜곡을 제외하면 거의 완벽한 CD 원음을 들을 수 있다.

또한 기존의 유선 또는 무선방식에서와 같이 체인저에 설치된 디지탈/아날로그 변환기를 조종부에 설치함으로써 재료비의 추가 부담없이 음질을 높일 수 있으며, 무선방식에서와 같이 체인저 자체내에 별도의 무선송신장치를 필요로 하지 않으므로 추가 비용이 들지 않고 양호한 음질을 얻을 수 있다.

또한, 기존 방식과는 달리 마이크로프로세서 사이의 정보교환시 디지탈 형태로 구현되는 명령어 체계를 사용함으로써 전송 중간에 발생할 수 있는 잡음에 의해 왜곡된 신호를 용이하게 복구할 수 있다.

또한, 기존의 자동차에 장착되어 있는 CD 체인저는 충격 등이 가해질 경우 체인저내에 있는 픽업 헤드 등이 물리적으로 충격을 받아 일순간 음이 없어지거나 잡음이 발생하는 반면, 본 발명에서는 CD의 재생 음을 미리 일정량 읽어 조종부내에 있는 기억부에 저장하고, 이를 필요시점에서 꺼내어 사용함으로써 자동차의 진동 등으로 체인저에서 발생하는 음의 훼손이 있을 경우 이를 체인저가 다시 읽을 수 있는 시간적인 여유를 갖게 되므로 음의 손실이나 왜곡을 방지 할 수 있다.

Claims (5)

1. 차량의 운전석에 위치하며, 사용자의 스위치 조작에 따른 신호를 처리하고, 현재의 체인저 상태를 나타내고, 시리얼 버스를 통해 전송되는 컴팩트 디스크로 부터 재생되어 소정의 명령어 형태로 변환된 디지탈 오디오신호를 입력받아 아날로그신호로 변환하는 제1 마이크로프로세서를 구비하고 변환된 아날로그 신호를 스피커로 출력하는 조종부 : 및 차량의 트렁크 등 별도의 공간에 위치하며, 상기 시리얼 버스를 통해 전달되는 상기 조종부의 명령을 해독하여 해당하는 컴팩트 디스크의 모터 및 픽업 헤드를 구동하여 컴팩트 디스크를 재생하여 출력되는 디지털신호를 미리 설정된 소정의 명령어 형태로 변경하는 제2 마이크로프로세서를 구비하는 체이저부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 컴팩트 디스크 체인저 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 조종부와 상기 체인저부는 마이크로프로세서를 이용하여 정보의 송수신을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 컴팩트 디스크 체인저 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 명령어는 명령 바이트, 정보 바이트, 체크섬 바이트와 전송 종료 바이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 컴팩트 디스크 체인저 시스템.
4. 제2항에 있어서, 상기 조종부와 상기 체인저부는 상기 마이크로프로세서에 의해 송수신된 정보의 이상유무를 검출하고, 이상이 있을 경우 재전송을 요구하는 것을 특징으로 하는 차량용 컴팩트 디스크 체인저 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 조종부는 현재 필요한 정보 이외에 상기 체인저부로 부터 공급된 컴팩트 디스크 디지탈정보를 미리 일정량만큼 계속적으로 저장하기 위한 기억부를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 컴팩트 디스크 체인저 시스템.