KR101052028B1 - 카운트 펄스를 이용한 회전체 방위각 데이터 송수신 시스템 - Google Patents

카운트 펄스를 이용한 회전체 방위각 데이터 송수신 시스템 Download PDF

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Abstract

회전체 방위각 송신 장치 및 회전체 방위각 수신장치가 개시된다. 상기 회전체 방위각 송신장치는 제1기준각과 회전체의 방위각이 일치하는 경우에 제1제어신호를 출력하고, 해상도에 따라 설정된 복수의 제2기준각들 각각과 상기 회전체의 방위각이 일치하는 경우에 제2제어신호를 출력하는 제어부 및 상기 제1제어신호에 응답하여 생성한 펄스를 제1선로로 출력하고, 상기 제2제어신호에 응답하여 생성한 펄스를 제2선로로 출력하는 펄스출력부를 포함한다. 상기 회전체 방위각 수신장치는 제1선로를 통하여 펄스를 수신하고 상기 수신된 펄스를 카운트하여 카운트 값을 출력하고, 제2선로를 통하여 상기 펄스를 수신하고 상기 카운트 값을 초기화하는 카운터 및 상기 출력된 카운트 값과 해상도를 곱하여 회전체의 방위각을 산출하는 방위각 산출부를 포함한다.

Description

카운트 펄스를 이용한 회전체 방위각 데이터 송수신 시스템{ANGLE DATA TRANSMIT-RECEIVE SYSTEM USING COUNT PULSE}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 회전체의 방위각 데이터 송수신 시스템에 대한 것으로, 특히 펄스를 생성 및 카운트하는 방법을 이용한 회전체 방위각 데이터 송수신 시스템에 관한 것이다.
레이더(Radio Detection And Ranging, RADAR)는 전자기파를 방출하고 해당 영역 내의 물체에 의해 반사되는 반사파를 수신하여 목표물의 거리, 속도, 방향 등을 탐지하는 감지장치이다. 일반적인 항해용 레이더나 원거리 공중감시(Air Surveillance) 레이더는 360도 회전하는 지행성 안테나를 구비하며 전자기파의 왕복시간과 상기 안테나의 방위각으로 목표물의 위치를 결정한다. 종래에는 상기 지행성 안테나와 같은 회전체의 방위각을 인코딩하여 인코딩된 방위각 데이터를 병렬버스 또는 직렬버스를 통해 송신하고 수신모듈은 상기 인코딩된 방위각 데이터를 디코딩하여 회전체의 방위각을 계산하였다. 그러나 종래의 병렬버스를 사용하는 방법은 송신모듈과 수신모듈 사이의 데이터 전송을 위한 다수 개의 데이터 선과 제어선이 필요한 문제가 있었고, 직렬버스를 사용하는 방법은 데이터 전송속도가 현저하게 느린 문제가 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 펄스를 생성하여 전송하고 전송된 펄스를 카운트하는 방법을 이용함으로써 최소의 전송라인만으로도 회전체의 방위각 데이터를 전송할 수 있는 회전체 방위각 데이터 송수신 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 회전체 방위각 송신장치는, 제1기준각과 회전체의 방위각이 일치하는 경우에 제1제어신호를 출력하고, 해상도에 따라 설정된 복수의 제2기준각들 각각과 상기 회전체의 방위각이 일치하는 경우에 제2제어신호를 출력하는 제어부 및 상기 제1제어신호에 응답하여 생성한 펄스를 제1선로로 출력하고, 상기 제2제어신호에 응답하여 생성한 펄스를 제2선로로 출력하는 펄스출력부를 포함한다.
상기 해상도는 360도가 균등한 간격으로 나누어질 수 있는 각도이고 상기 해상도는 가변 해상도인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 회전체 방위각 송신장치는 제1선로를 통하여 펄스를 수신하고 상기 수신된 펄스를 카운트하여 카운트 값을 출력하고, 제2선로를 통하여 상기 펄스를 수신하고 상기 카운트 값을 초기화하는 카운터 및 상기 출력된 카운트 값과 해상도를 곱하여 회전체의 방위각을 산출하는 방위각 산출부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 회전체 방위각 송수신 시스템은 제1기준각과 회전체의 방위각이 일치하는 경우에 제1펄스를 출력하고, 해상도에 따라 설정된 복수의 제2기준각들 각각과 상기 회전체의 방위각이 일치하는 경우에 제2펄스를 출력하는 회전체 방위각 송신모듈 및 상기 제2펄스를 수신하는 경우에 상기 제2펄스의 카운트 값을 상기 해상도와 곱하여 상기 회전체의 방위각을 산출하고, 상기 제1펄스를 수신하는 경우에 상기 카운트 값을 초기화하는 회전체 방위각 수신모듈을 포함한다.
상기 회전체 방위각 송수신 시스템은 상기 해상도를 설정하여 상기 회전체 방위각 송신모듈 및 상기 회전체 방위각 수신모듈로 제공하는 해상도 설정부를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 회전체의 방위각 데이터 전송시스템은 최소의 전송라인만을 이용하여 회전체의 방위각 데이터를 빠르게 전송할 수 있고 또한 전송된 데이터로부터 회전체의 방위각을 용이하게 얻어낼 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 종래의 회전체 방위각 데이터 송수신 시스템의 개략적인 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 회전체 방위각 데이터 송수신 시스템의 개략적인 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 회전체 방위각 송신장치가 펄스를 발생하여 출력하는 방법을 설명하는 도이다.
도 4는 도 2에 도시된 회전체 방위각 수신장치가 회전체 방위각을 산출하는 방법을 설명하는 도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 회전체 방위각 데이터 송수신 시스템의 개략적인 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 회전체 방위각 송수신 시스템(100)은 회전체(110), 방위각 송신모듈(130), 복수의 송신 라인들(data1 ~ dataN 및 control) 및 방위각 수신모듈(150)을 포함한다.
회전체(110)는 360도 회전하고, 회전시의 회전체 방위각을 인코딩하여 방위각 데이터(encording)를 생성하여 방위각 송신모듈(130)로 송신한다.
방위각 송신 모듈(130)은 상기 회전체(110)로부터 수신한 인코딩된 방위각 데이터(encording)를 복수의 송신 라인들(data1 ~ dataN 및 control) 중 복수의 데이터 라인들(data1 ~ dataN)을 통하여 방위각 수신모듈(130)로 전송한다.
복수의 데이터 라인들(data1 ~ dataN)은 방위각 데이터의 구성 비트 수에 따라 달리 결정된다.
예를 들어, 방위각 데이터(encording)가 8 비트로 구성된다면 복수의 데이터 라인들(data1 ~ dataN)은 8개의 라인들, 예컨대 data1 내지 data8로 구성된다.
제어 신호라인(control)은 복수의 데이터 라인들(data1 ~ dataN)을 통해 전송되는 방위각 데이터들이 유효한지를 방위각 수신모듈(130)로 알리기 위한 라인이다.
결국, 방위각 데이터(encoring)의 비트수가 증가하면 증가할수록 데이터 라인들의 개수 역시 증가해야한다.
따라서 방위각 송신모듈(130)과 방위각 수신모듈(150) 사이에 연결 가능한 데이터 라인들(data1 ~ dataN)의 개수가 제한되는 경우에는 높은 비트수의 방위각 데이터(encoring)를 전송할 수 없어 레이더 성능 자체의 신뢰도가 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 회전체 방위각 데이터 송수신 시스템의 개략적인 블럭도이고, 도 3은 도 2에 도시된 회전체 방위각 송신장치가 펄스를 발생하여 출력하는 방법을 설명하는 도이고, 도 4는 도 2에 도시된 회전체 방위각 수신장치가 회전체 방위각을 산출하는 방법을 설명하는 도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 회전체 방위각 송수신 시스템(300)은 회전체(310), 회전체 방위각 송신모듈(330), 해상도 설정부(340), 제1송신라인(L1), 제2송신라인(L2) 및 회전체 방위각 수신모듈(350)을 포함한다.
회전체(310)는 360도 회전하며, 회전하는 동안 변화하는 방위각(ad)을 회전체 방위각 송신모듈(330)로 전송한다.
회전체 방위각 송신모듈(330)은 제어부(333) 및 펄스출력부(335)를 포함한다.
제어부(333)는 회전체(310)로부터 송신한 방위각(ad)과 기준각들(A1 ~ AN)을 비교하여 방위각(ad)이 제1기준각(A1)과 일치할 경우에는 펄스출력부(335)에 제1제어신호(CS1)를 전송한다.
또한 제어부(333)는 회전체(310)로부터 송신한 방위각(ad)이 기준각들(A1 ~ AN) 중에서 제1기준각(A1)을 제외한 기준각들(A2 ~ AN) 각각과 일치할 때마다 펄스출력부(335)에 제2제어신호(CS2)를 전송한다.
기준각들(A1~ AN) 중에서 제1기준각(A1)을 제외한 나머지 기준각들(A2 ~AN)은 해상도에 따라 결정되며, 상기 해상도는 360도를 균등한 간격으로 나눌 수 있는 각도이다.
예컨대, 360도를 12 등분으로 균등하게 나눌 수 있는 각도는 30도이고, 이와같은 경우 해상도는 30도가 된다.
이와 유사하게 360도를 18 등분으로 균등하게 나눌 수 있는 각도는 20도이고, 따라서 해상도는 20도가 된다. 만일 360도를 360 등분으로 균등하게 나누는 경우의 해상도는 1도가 된다.
따라서 제어부(333)는 상기 해상도에 따라 기준각들(A1 ~ AN)을 설정할 수 있다.
예를 들어, 해상도가 30이면 기준각들(A1 ~ A12)의 총 개수는 12개가 되고, 기준각들(A1 ~ A12) 각각은 인접한 기준각들 사이에 30도 차이를 갖도록 설정된다.
즉, 제1기준각(A1)은 0도(또는 360도)로 해상도와 관계없이 항상 동일하게 설정되며, 해상도에 따라 제2기준각(A2)은 30도, 제3기준각(A3)은 60도, 제4기준각(A4)은 90도, 제5기준각(A5)은 120도, 제6기준각(A6)은 150도, 제7기준각(A7)은 180도, 제8기준각(A8)은 210도, 제9기준각(A9)은 240도, 제10기준각(A10)은 270도, 제11기준각(A11)은 300도, 제12기준각(A12)은 330도로 각각 설정된다.
해상도 설정부(340)는 제어부(333)가 상기 해상도를 설정할 수 있도록 해상도 제어신호(res)를 제어부(333)로 전송한다.
실시 예에 따라 해상도 설정부(340)는 상기 해상도가 가변 되도록 해상도 제어신호(res)를 제어부(333)로 전송할 수 있다.
도 2에서는 해상도 설정부(340)가 회전체 방위각 송신모듈(330) 외부에 있는 것으로 도시하였으나, 이에 한정하는 것이 아니며 회전체 방위각 송신모듈(330)의 내부 또는 회전체 방위각 수신모듈(350)의 내부에 포함될 수도 있다.
또한 도 2에서는 회전체 방위각 송수신 시스템(300)이 해상도 설정부(340)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정하는 것이 아니며, 예컨대 회전체 방위각 송신모듈(330)과 회전체 방위각 수신모듈(350) 각각에 사전에 동일한 해상도를 설정해 놓는 경우 해상도 설정부(340)를 포함하지 않을 수도 있다.
한편, 펄스출력부(335)는 전송된 제1제어신호(CS1)에 응답하여 펄스를 생성하고 생성된 상기 펄스를 제1송신라인(L1)으로 출력한다.
또한 펄스출력부(335)는 전송된 제2제어신호(CS2)에 응답하여 펄스를 생성하고 생성된 상기 펄스를 제2송신라인(L2)으로 출력한다.
따라서 상기와 같은 경우, 회전체 방위각 송신모듈(330)은 회전체(310)로부터 송신한 방위각(ad)이 제1기준각(A1)인 0도(또는 360도)일 경우에는 펄스를 생성하여 제1송신라인(P1)으로 출력한다.
또한 회전체 방위각 송신모듈(330)은 송신한 방위각(ad)이 각각 30도, 60도, 90도, 120도, 150도, 180도, 210도, 240도, 270도, 300도 및 330도가 될 경우마다 펄스를 생성하여 제2송신라인(P2)으로 출력한다.
회전체 방위각 수신모듈(350)은 카운터(370)와 방위각 산정기(370)를 포함하며, 카운터(370)의 리셋 단자(reset)는 제1송신라인(P1)에 접속되고 카운터(370)의 클럭 단자(clock)는 제2송신라인(P2)에 접속된다.
회전체 방위각 수신모듈(350)은 카운터(370)에서 카운트한 펄스의 개수와 해상도 설정부(340)로부터 인가된 해상도 제어신호(res)에 기초하여 회전체(310)의 방위각을 산정할 수 있다.
회전체의 방위각(ad)이 제1기준각(A1)인 0도(또는 360도) 상태이면, 카운터(370)는 제1송신라인(P1)으로부터 전송된 펄스에 의해 리셋 상태가 된다.
회전체(310)의 방위각(ad)이 제2기준각(A2) 내지 제12기준각(A12)들 각각에 순차적으로 도달하면, 회전체 방위각 송신모듈(330)은 제2전송통로(P2)를 통해 카운터(370)의 클럭 단자(clock)로 펄스를 순차적으로 공급한다.
카운터(370)는 순차적으로 공급된 펄스를 카운트하고 그 카운트 값들 각각을 대응하는 출력단자들(Q1 ~ Qn) 각각을 통해 출력한다.
회전체(310)의 방위각(ad)이 제12기준각(A12) 보다 더 커져 다시 360도(또는 0)가 되면, 카운터(370)는 제1송신라인(P1)으로부터 전송된 펄스에 의해 다시 리셋 상태가 된다.
상기 카운터(370)의 출력단자들(Q1 ~ Qn) 각각을 통해 출력된 상기 카운트 값들은 방위각 산출부(390)로 순차적으로 입력된다.
방위각 산출부(390)는 순차적으로 입력된 상기 카운트 값들 각각에 상기 해상도를 곱하여 회전체(310)의 방위각(ad)을 산정한다.
따라서 상기 카운트 값이 1이라면 회전체(310)의 방위각(ad)은 30도로 산정되고, 상기 카운트 값이 2라면 회전체(310)의 방위각(ad)은 60도로 산정된다.
이와 마찬가지로 상기 카운트 값이 11이라면 회전체(310)의 방위각(ad)은 330도로 산정된다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 회전체의 방위각 데이터 전송시스템은 단 두개의 전송라인만을 이용하여 회전체의 방위각 데이터를 전송할 수 있고, 또한 회전체의 방위각을 용이하게 얻어낼 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
300 : 회전체 방위각 송수신 시스템.
310 : 회전체
330 : 회전체 방위각 송신모듈
333 : 제어부
335 : 펄스 출력부
340 : 해상도 설정부
350 : 회전체 방위각 수신모듈
370 : 카운터
390 : 방위각 산출부

Claims (7)

  1. 제1기준각과 회전체의 방위각이 일치하는 경우에 제1제어신호를 출력하고, 해상도에 따라 설정된 복수의 제2기준각들 각각과 상기 회전체의 방위각이 일치하는 경우에 제2제어신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 제1제어신호에 응답하여 생성한 펄스를 제1선로로 출력하고, 상기 제2제어신호에 응답하여 생성한 펄스를 제2선로로 출력하는 펄스출력부;를 포함하는 회전체 방위각 송신장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 해상도는,
    360도가 균등한 간격으로 나누어질 수 있는 각도인 회전체 방위각 송신장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 해상도는 가변 해상도인 것을 특징으로 하는 회전체 방위각 송신장치.
  4. 제1선로를 통하여 펄스를 수신하고 상기 수신된 펄스를 카운트하여 카운트 값을 출력하고, 제2선로를 통하여 상기 펄스를 수신하고 상기 카운트 값을 초기화하는 카운터; 및
    상기 출력된 카운트 값과 해상도를 곱하여 회전체의 방위각을 산출하는 방위각 산출부;를 포함하는 회전체 방위각 수신장치.
  5. 제1기준각과 회전체의 방위각이 일치하는 경우에 제1펄스를 출력하고, 해상도에 따라 설정된 복수의 제2기준각들 각각과 상기 회전체의 방위각이 일치하는 경우에 제2펄스를 출력하는 회전체 방위각 송신모듈; 및
    상기 제2펄스를 수신하는 경우에 상기 제2펄스의 카운트 값을 상기 해상도와 곱하여 상기 회전체의 방위각을 산출하고, 상기 제1펄스를 수신하는 경우에 상기 카운트 값을 초기화하는 회전체 방위각 수신모듈;을 포함하는 회전체 방위각 송수신 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 회전체 방위각 송수신 시스템은,
    상기 해상도를 설정하고 상기 설정된 해상도를 상기 회전체 방위각 송신모듈 및 상기 회전체 방위각 수신모듈로 제공하는 해상도 설정부를 더 포함하는 회전체 방위각 송수신 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 해상도는,
    360도가 균등한 간격으로 나누어질 수 있는 각도인 회전체 방위각 송수신 시스템.
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