KR100677221B1 - 홈네트워크 시스템의 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홈네트워크 시스템의 제어장치에 관한 것으로, 호스트 모듈이 단일 제어모듈과 통신을 수행하면서 가전기기들을 제어하는 홈네트워크 시스템의 제어장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 가전기기와 직접 통신을 수행하면서 상기 가전기기에게 제어명령을 전송하여 해당기능을 수행하도록 제어하고, 상기 가전기기로부터 상태정보를 수신받아 저장하는 제어모듈과; 상기 제어모듈과의 통신을 통해 상기 가전기기를 제어하는 호스트모듈로 구성됨으로써, 호스트 모듈에 있어 구현의 복잡도를 감소시키며, 호스트 모듈의 저전력 모드의 유지시간이 증가하여 소모전력을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

홈네트워크 시스템의 제어장치{DEVICE FOR CONTROLLING HOME NETWORK SYSTEM}

도 1은 종래의 실시 예에 따른 홈네트워크 시스템의 제어장치 구성도.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 홈네트워크 시스템의 제어장치 구성도.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 홈네트워크 시스템의 제어장치 구성도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

200: 호스트 모듈 300: 제어모듈

본 발명은 홈네트워크 시스템의 제어장치에 관한 것으로, 특히 호스트 모듈이 단일 제어모듈과 통신을 수행하면서 가전기기들을 제어하는 홈네트워크 시스템의 제어장치에 관한 것이다.

홈네트워크 시스템은 전체적인 기능을 관장하는 호스트 모듈과 호스트 모듈로 부터 명령을 받아 가전기기와 통신하는 제어인터페이스로 구성된다.

상기 가전기기의 경우 가전제작사 별로 서로 상이한 제어명령 세트를 정의하고 있으며 물리적으로도 홈네트워크와 연결되는 방법도 다양하다.

결국, 홈네트워크 시스템을 구현하기 위해서는 각각의 가전기의 타입 별로 다양한 제어 인터페이스를 구성하여야 하는 문제점이 있었다.

상기 호스트 모듈이 가전기기 정보처리능력을 전혀 가지지 않는 제어인터페이스를 사용하는 경우, 상기 호스트 모듈에서는 모든 명령을 지시하고 상기 가전기기의 상태정보를 읽어와야 한다. 결국, 상기 호스트 모듈은 상당시간을 동작상태로 유지하게되어 소모전력이 증가하며, 상기 호스트 모듈이 모든 제어인터페이스의 통신방법을 이해하고 제어하여여 하므로 소프트웨어의 복잡도가 증가한다.

현재 호스트 모듈의 경우 LnCP용 RS-485 제어, LnCP용 전력선 제어, RS-485 심플 프로토콜(Simple Protocol) 제어, RS-485 멀티 에이컨제어, RS-485 도어락 제어등을 지원하며, 이를 구성하기 위해 상기 호스트 모듈은 총 5개의 제어인터페이스가 필요한다. 이러한 수많은 연결점은 플랫폼 선택 및 시스템을 설계 시 제약조건으로 작용한다.

상기 홈네트워크 시스템에서 사용하는 리모콘의 경우, 리모콘이 가전기기를 제어하고 가전기기 상태를 가져오기 위해서는 상기 호스트 모듈과 정보를 주고 받아야야 하므로, 호스트 모듈이 많은 시간을 동작상태로 유지하여 소모전력이 낭비되는 문제가 발생한다.

도 1은 종래의 실시 예에 따른 홈네트워크 시스템의 제어장치 구성도이다.

상기 도 1을 참조하여 종래 홈 네트워크 시스템을 설명하면, 종래 홈 네트워 크 시스템에서는 호스트 모듈(100) 내부에 모든 가전기기 타입별로 통신이 가능한 제어인터페이스(101)를 직접 내장하고 있다. 상기 호스트 모듈(100)은 상기 제어인터페이스(101)를 통해 가전기기들에게 제어정보를 송신하고 상기 가전기기의 상태정보를 수신한다.

제1가전기기(110)는 빌트인 가전이며, 제2가전기기(120)는 빌트인 가전외의 추가적으로 설치된 가전이며, 제3 - 제5가전(130, 140, 150)는 각 제작사별 가전제품이다. 상기 제1-제5 가전기기 그룹들(110,120,130,140,150)은 물리적 또는 논리적 프로토콜의 차이 및 구현의 편의 차원에서 각각 호스트모듈(100)과 연결 관리된다.

상기 호스트 모듈(100)의 명령에 따라 각 가전기 그룹들은 일정시간 간격으로 동작상태를 상기 호스트 모듈(100)로 송신하며, 이에 상기 호스트 모듈(100)에서는 가전기기 상태를 인지하고 처리할 수 있다.

또한 가스밸브 및 도어락의 경우에 비상상태가 발생되면, 상기 제5 가전기기(150)의 마이콤(151)은 상기 호스트 모듈(100)에게 상기 제5가전기기의 상태정보를 송신하며, 상기 호스트 모듈(100)은 이를 처리 및 알람을 가동하도록 한다.

또한 리모콘에 의한 명령이 발생되면, 빌트인 가전에 속한 가전기기(110)의 경우 브리지 모뎀(Bridge-Modem)(111)을 통해 직접처리 할 수 있다.

그러나 제2-제5 가전기의 그룹(120,130,140,150)에 속한 가전기기의 경우, 상기 호스트 모듈(100)에게 리모콘의 제어요청을 보낸 후 상기 호스트 모듈(100)에서 각 가전기기를 제어하도록 한다. 이러한 디자인 및 기능성 때문에 호스트 모듈 (100)의 디자인 복잡성이 증가하고 대부분의 호스트 모듈(100)이 동작하는 상태를 유지하여야 하는 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 호스트 모듈이 단일 제어모듈과 통신을 수행하면서 가전기기들을 제어하는 홈네트워크 시스템의 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가전기기와 직접 통신을 수행하면서 상기 가전기기에게 제어명령을 전송하여 해당기능을 수행하도록 제어하고, 상기 가전기기로부터 상태정보를 수신받아 저장하는 제어모듈과; 상기 제어모듈과의 통신을 통해 상기 가전기기를 제어하는 호스트모듈로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 호스트 모듈이 다양한 형태의 제어인터페이스와 직접 통신하여야 하는 것을 하나의 제어모듈과 통신하게 함으로써, 소프트웨어적인 복잡도를 제거할수 있는 특징이 있다.

또한 본 발명은 하나의 제어모듈에서 다양한 제어인터페이스를 처리함으로써, 새로운 통신방식을 가지는 가전기기가 추가되거나 제거되더라도 제어모듈의 디자인만 수정하여 호스트 모듈이 디자인 유연성을 가질 수 있는 특징이 있다.

또한 본 발명은 호스트 모듈이 다수의 제어인터페이스를 직접 수용하기 위해서는 채용하는 고가의 전용인터페이스 칩을 대신해서 제어모듈 상에 FPGA(Field Programmable Gate Array), CPLD(Complex Programmable Logic Device) 또는 마이콤 (Micom)등으로 대체함으로써, 시스템 설계비용을 절감할 수 있는 특징이 있다.

또한 본 발명은 제어모듈의 FPGA(Field Programmable Gate Array, 이하 "FPGA" 라 칭함)에게 가전기기 정보처리능력을 부여함으로써, 상기 제어모듈은 가전기기와 통신을 지속하지만 상기 호스트 모듈은 저전력 모드로 진입하여 소모전력을 최소화할 수 있으며, 상기 제어모듈의 제어인터페이스 변경 시 상기 FPGA 재프로스래밍을 통하여 손쉽게 다자인을 변경할 수 있는 특징이 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 홈네트워크 시스템의 제어장치 구성도이다.

상기 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 홈네트워크 시스템은 호스트 모듈(200)과 제어모듈(300)로 구성된다.

먼저, 상기 호스트 모듈(200)은 홈네트워크 시스템의 전반적인 동작을 수행한다. 상기 호스트 모듈(200)은 상기 호스트 모듈에 포함된 제어 인터페이스(201)를 통해 제어모듈(300)과 일대일 통신을 수행하며, 상기 제어모듈(300)과의 통신을 통해 가전기기들(210,220,230,240,250)을 제어한다.

상기 호스트 모듈(200)은 상기 제어모듈(300)과의 통신을 통해, 상기 제어모 듈(300)의 저장장치에 저장된 해당 가전기기의 상태정보를 필료시 마다 가져올 수 있으며, 또한 상기 제어모듈(300)과의 통신을 통해 해당 가전기기로 명령을 전송할 수 있다.

또한 상기 호스트 모듈(200)은 상기 제어모듈(300)로 부터 가스밸브 및 도어락등이 포함된 제5가전기기(250)의 상태정보가 비상상태라는 정보를 수신 받으면, 이를 처리 및 알람을 가동하도록 한다.

다음으로, 상기 제어모듈(300)은 FPGA 또는 마이컴으로 구성된다. 그럼으로 종래 제5가전기기(250)를 제어 했던 마이컴에 본 발명에 해당하는 제어모듈의 기능을 부여하거나, 또는 상기 제5가전기기(250)의 마이컴 대신 상기 FPGA를 사용하여 본 발명에 따른 제어모듈의 기능을 수행할 수 있다. 상기 FPGA는 프로그램이 가능한 로직 칩의 한 형태로써, 수천 개의 게이트를 지원하며 집적회로 설계의 프로토타입 제작용으로 사용된다.

본 발명의 제1실시예에 따른 제어모듈(300)은 종래 제5가전기기(250)를 제어 했던 마이컴 대신 FPGA으로 대체하여 사용하며, 상기 제1-제4가전기기의 모두 제어인터페이스(211,221,231,241)를 수용한다. 그러나 상기 제어모듈(300)은 상기 제5가전기기(250) 뿐만아니라, 상기 가전기기들 중 어느 일정 가전기기의 제어인터페이스를 대신하여 해당 가전기기를 제어하면서 본 발명에 따른 제어모듈 기능을 수행할 수 있다.

상기 제어모듈(300)은 상기 호스트 모듈(200)과 일대일 통신을 수행하며, 상기 호스트 모듈(200)에서 수신되는 명령을 상기 가전기기들(210,220,230,240,250) 에게 전송한다. 또한 상기 제어모듈(300)은 상기 가전기기들과 지속적인 통신상태를 유지하면서 상기 가전기기들의 상태정보를 수신받아 내부의 저장장치에 저장한다.

또한 상기 제어모듈(300)은 긴급을 요하는 가스밸브 및 도어락이 포함된 제5가전기(250)에서 비상상태가 발생되면, 상기 제어모듈(300)은 상기 호스트 모듈(200)에게 상기 제5가전기기(250)의 비상상태를 알리는 상태정보를 전송한다.

또한 상기 제어모듈(300)은 리모콘에 의한 명령이 발생되면 상기 리모콘에 의한 명령을 직접처리하여 해당 가전기기에 명령을 전송함으로써, 상기 호스트 모듈(200)이 저전력 모드를 유지하도록 한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 홈네트워크 시스템의 제어장치 구성도이다. 상기 도 3에서는 본 발명에 따른 제어모듈(300)이 상기 제1- 제5 가전기기의 모든 제어인터페이스를 수용하며, 독립적으로 상기 호스트 모듈(100)과 일대일 통신을 수행하는 상태를 나타내고 있다. 상기 호스트 모듈(200)과 상기 제어모듈(300)의 기능 및 수행동작은 상기 도 2의 상기 호스트 모듈과 상기 제어모듈과 동일하다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 호스트 모듈이 단일 제어모듈과 통신을 수행하면서 가전기기들을 제어하는 홈네트워크 시스템의 제어장치를 제공함으로써, 호스트 구현의 복잡도가 감소하여 디자인의 독립성이 확보되는 효과가 있다. 또한 다수의 제어인터페이스 구현을 위해 소요되는 비용을 절감하여 플랫폼 선정의 제약을 극복할 수 있으며, 제어모듈로써 사용되는 FPGA의 특성상 제어모듈의 수정 및 기능의 추가 또한 용이한 효과가 있다. 또한 독립적인 제어모듈의 기능에 따라 전체 홈 네트워크 시스템에 대한 호스트 모듈의 간섭이 감소함으로써, 호스트 모듈의 저전력 모드 유지시간이 증가하여 소모전력이 최소화된다. 이에 따라 호스트 모듈 구성 칩들의 사용수명 연장이 가능하여 AS비용의 절감과 시스템 수명이 증가하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 가전기기와 직접 통신을 수행하고, 상기 가전기기에게 제어명령을 전송하여 해당기능을 수행하도록 제어하고, 상기 가전기기로부터 상태정보를 수신받아 저장하는 제어모듈과,

   상기 제어모듈과의 통신을 통해 상기 가전기기를 제어하는 호스트모듈로 구성되며, 여기서, 상기 제어모듈은 상기 호스트 모듈과 일대일 통신을 수행하면서 상기 가전기기를 제어하는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 시스템의 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제어모듈은 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 마이컴으로 구성된 것을 특징으로 하는 홈네트워크 시스템의 제어장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어모듈은 리모콘 신호에 의한 명령을 직접 처리하여 해당 가전기기로 전송하며, 상기 가전기기로부터 비상상태가 발생되면 호스트 모듈에게 상태정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 시스템의 제어장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제어모듈은 일정 가전기기에 구비되는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 시스템의 제어장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제어모듈은 독립적으로 구비되어, 상기 호스트 모듈과 일대일 통신을 수행하면서 상기 가전기기를 제어하는 것을 특징으로 하는 홈네트워크 시스템의 제어장치.

Images