KR101459573B1

KR101459573B1 - 데이터 전송 패킷에 의해 제어되는 등기구

Info

Publication number: KR101459573B1
Application number: KR20130052496A
Authority: KR
Inventors: 김영대; 하석천
Original assignee: 주식회사 삼진엘앤디
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2014-11-07

Abstract

본 발명은 등기구(Luminaire)를 위한 데이터 전송 패킷에 관한 것으로, 데이터 전송 패킷의 길이를 저장하는 시작 섹션, 등기구의 식별 코드를 저장하는 모델 섹션, 등기구의 동작을 지시하는 명령어를 저장하는 지시 섹션, 지시 섹션의 명령어에 따른 데이터를 저장하는 데이터 섹션, 데이터 전송 패킷의 오류 여부를 검출하는데 사용되는 오류 검출 섹션 및 데이터 전송 패킷의 종료를 나타내는 종료 섹션을 포함하는 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 체크섬 섹션과 시작 섹션에 저장된 데이터 길이 값을 통하여 데이터 패킷의 오류를 이중으로 확인할 수 있다. 따라서, 데이터 패킷의 전송과정에 있어 오류가 발생하더라도 등기구(Luminaire)가 이에 영향을 받지 않는 효과가 있다.

Description

데이터 전송 패킷에 의해 제어되는 등기구{Luminaire with Data Transmission Packet}

본 발명은 등기구(Luminaire)의 광량, 조도 또는 온/오프 등을 원격으로 조절하는데 사용하는 데이터 전송 패킷에 관련된 것이다.

DMX 512(Digital Multiplex 512)는 조명 등의 등기구(Luminaire)를 제어하는데 사용되는 디지털 통신 네트워크를 위한 표준이다.

이런 DMX 512 데이터는 두개의 와이어를 통해 표준 RS-485 전송장치를 사용하여 1초당 250 Kbps의 데이터를 단방향 전송한다.

DMX 512의 데이터 전송 패킷의 구조는 1 start bit/ 8bit data/ 2 stop bit로 나누어지며, 0x00 부터 0xFF의 256 단계의 레벨을 전송할 수 있다. 또한, 최대 512개의 채널을 가질 수 있다.

그러나, 이런 DMX 512는 에러 체크 기능이 없으며, 패러티 비트(Parity Bit)가 없어서 데이터에 오류가 발생할 때 조명등의 등기구(Luminaire)가 오작동할 가능성이 있는 문제점이 있다.

또한, DMX 512는 RS-485를 기준으로 설계되어 등기구(Luminaire) 제어 기구를 설계하는데 가격이 비싸진다는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 등기구(Luminaire)가 오작동하는 것을 방지할 수 있는 새로운 데이터 전송 패킷을 제공하고자 한다.

또한, RS-232(Serial Communication 232)를 이용하여 전송할 수 있는 데이터 전송 패킷을 제공하고자 한다.

또한, 데이터 전송 패킷의 길이를 자유롭게 조절할 수 있어 다양한 등기구(Luminaire)제어에 사용할 수 있는 데이터 전송 패킷을 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 등기구를 제어하기 위한 데이터 전송 패킷에 있어서, 데이터 전송 패킷의 길이를 저장하는 시작 섹션; 등기구의 식별 코드를 저장하는 모델 섹션; 상기 등기구의 동작을 지시하는 명령어를 저장하는 지시 섹션; 상기 지시 섹션의 명령어에 따른 데이터를 저장하는 데이터 섹션; 데이터 전송 패킷의 오류 여부를 검출하는데 사용되는 오류 검출 섹션; 및 데이터 전송 패킷의 종료를 나타내는 종료 섹션;을 포함하는 데이터 전송 패킷을 제공한다.

또한, 상기 오류 검출 섹션은 체크섬을 이용하는 데이터 전송 패킷을 제공한다.

또한, 상기 체크섬은 체크섬 상위 바이트와 체크섬 하위 바이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 패킷을 제공한다.

또한, 상기 시작 섹션은 상기 데이터 전송 패킷의 전체 길이를 아스키 코드로 저장하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 패킷을 제공한다.

또한, 상기 등기구는 LED이고, 상기 데이터 전송 패킷의 최대 길이는 256 바이트이며, 차동 신호 방식의 RS-232 인터페이스를 이용하여 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 패킷을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 등기구(Luminaire)를 위한 데이터 전송 패킷에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 시작 섹션이 데이터 패킷의 전체 길이를 저장하고 있으므로, 등기구(Luminaire)의 설치 현황이나 이후 확장에 따라 데이터의 길이를 자유롭게 가변할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 체크섬 섹션을 통하여 데이터 패킷의 오류를 확인할 수 있다.

셋째, 체크섬 섹션과 시작 섹션에 저장된 데이터 길이 값을 통하여 데이터 패킷의 오류를 이중으로 확인할 수 있다. 따라서, 데이터 패킷의 전송과정에 있어 오류가 발생하더라도 등기구(Luminaire)가 이에 영향을 받지 않는 효과가 있다.

넷째, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷은 RS-232를 대상으로 설계되어 있어서 하드웨어 구현을 비교적 저렴한 비용으로 할 수 있다.

다섯째, RS-232를 대상으로 설계되어 있으면서도 차동 신호 방식에 적합하게 설계되어 있어서 먼 거리까지 신호를 전송할 수 있는 효과가 있다.

여섯째, RS-485 보다 비교적 저렴한 RS-232 방식을 사용하여 제작 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷의 세부 구조를 나타내는 도면이다.
도면 2도는 본 발명의 데이터 전송 패킷이 사용되는 등기구(Luminaire) 제어 장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷(100)은 등기구(Luminaire) 제어에 사용되는 것을 목적으로 한다. 제어 대상이 되는 등기구(Luminaire)로는 LED(Light Emitting Diode)가 사용될 수 있으나, 그 종류를 한정하는 것은 아니고 할로겐, 메탈등, 백열등 등 다양한 종류의 등기구(Luminaire)의 제어에 사용될 수 있다.

도면 1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷의 세부 구조를 나타내는 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷(100)은 시작 섹션(110), 모델 섹션(120), 지시 섹션(130), 데이터 섹션(140), 오류 검출 섹션(150) 및 종료 섹션(160)을 포함하여 구성될 수 있다.

시작 섹션(110)은 데이터 전송 패킷(100)의 전체 길이를 저장하는 섹션이다. 이러한 시작 섹션(110)은 데이터 전송 패킷(100)의 시작을 알리며, 시작 섹션을 통하여 등기구(Luminaire)를 제어하는 각 콘트롤 모듈과 각 콘트롤 모듈의 동작을 지시하는 제어부는 전체 데이터 전송 패킷(100)의 길이 정보를 공유할 수 있다.

시작 섹션(110)에는 'Start Byte'가 아스키 코드(ASCII Code)로 저장될 수 있다. 시작 섹션(110)의 'Start Byte'가 아스키 코드로 7(Ox37)로 저장되면, 전체 데이터 전송 패킷(100)의 길이는 7 바이트임을 나타낼 수 있다.

또한, 시작 섹션(110)은 2진수의 값으로 저장될 수도 있다. 2진수의 값으로 저장됨으로써 256개의 값을 저장할 수 있다. 따라서, 전체 데이터 전송 패킷(100)의 길이가 256 바이트임을 지정할 수도 있다.

또한, 시작 섹션(110)을 통하여 전체 데이터 전송 패킷(100)의 길이를 미리 알 수 있으므로, 데이터 전송 패킷(100)의 이상 유무를 확인할 수도 있다.

모델 섹션(120)은 등기구(Luminaire)의 식별 코드를 저장하는 프레임이다.

이러한 모델 섹션(120)에 저장되는 데이터는 'Model Type'라고 지시될 수 있다.

모델 섹션(120)에는 식별 코드는 각 등기구(Luminaire)를 구별할 수 있는 고유의 번호가 될 수 있다. 복수의 등기구가 콘트롤 모듈을 통하여 제어부에 연결되어 있는 경우 각 등기구(Luminaire)는 1번, 2번, 3번 등으로 번호로 부여받을 수도 있다. 또한, 각 등기구(Luminaire)의 종류별로 다른 고유의 번호가 부여될 수도 있다. 예를 들어, 무대 장치에 사용되는 등기구(Luminaire)의 경우 메인 조명의 경우 Ox00으로, 보조 조명의 경우 Ox01 등으로 설정하여 사용될 수도 있다. 또한 각 등기구(Luminaire)의 제조 회사별로 다른 고유의 번호가 부여될 수도 있다. 그러나, 위에서 본 어느 하나의 예에 국한되는 것은 아니고 각 등기구(Luminaire)를 구별하기 위하여 자유롭게 설치환경에 따라 조절되어 사용할 수 있다.

지시 섹션(130)은 각 등기구(Luminaire)의 동작을 지시하는 명령어를 저장하는 부분이다.

이러한 지시 섹션(130)에는 각종 실행 명령 코드(Func. Command)가 저장될 수 있다.

지시 섹션(130)의 명령어로서는 조명의 전원의 온/오프, 밝기 제어(Dimmer) 등의 명령이 될 수 있다. 따라서, 모델 섹션(120)을 통하여 자신에게 내려진 데이터라는 것을 인식한 등기구(Luminaire)가 해당 지시 섹션(130)의 명령에 따라 지정된 동작을 수행하게 된다.

데이터 섹션(140)은 지시 섹션(130)의 해당 명령에 따른 데이터를 저장하는 프레임이다.

이러한 데이터 섹션(140)에 저장되는 데이터는 'Data 1'이라고 지시될 수 있다.

데이터 섹션(140)에 저장되는 'Data 1'의 값은 밝기의 정도나 온/오프되는 시간 등의 값들이 저장될 수 있다. 예를 들어, 조명의 최대 밝기로 조절하였을 때의 데이터 섹션(140)의 값이 10이었다면, 해당 섹션의 값을 5로 조절함으로써 조명의 밝기를 중간 정도로 제어할 수 있다.

오류 검출 섹션(150)은 데이터 전송 패킷(100)의 오류 여부를 검출하는데 사용되는 부분이다.

오류 검출 섹션(150)은 전체 데이터 전송 패킷(100)의 값을 체크섬 기법을 이용하여 저장한다. 즉, 시작 섹션(110)에서부터 종료 섹션(160)까지의 합이 저장될 수 있다.

이를 위하여, 오류 검출 섹션(150)은 체크섬 하이(151, Chksum H)와 체크섬 로우(152, Chksum L)로 구성될 수 있다. 체크섬 하이(151)는 체크섬의 상위 바이트가 저장되는 부분이고 체크섬 로우(152)는 체크섬의 하위 바이트가 저장되는 부분이다. 오류 검출 섹션(150)이 체크섬 하이(151)와 체크섬 로우(152)의 두 바이트인 16비트로 구성됨으로써 데이터 전송 패킷(100)의 길이가 256 바이트까지 가변 되더라도, 그 검사 합인 체크섬을 저장할 충분한 데이터 공간을 확보할 수 있다.

또한, 이런 오류 검출 섹션(150)에 저장되는 오류 검출 기법은 CRC(Cyclic Redundancy Check), 블록 합 검사(Block Sum Check) 등 다양한 기법이 적용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷(100)은 이런 오류 검출 섹션(150)을 지님으로써 기존의 DMX-512보다 등기구(Luminaire) 제어의 정확성을 보장할 수 있다.

데이터 전송 과정에서 데이터 전송 패킷(100)에 손상이 발생하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷(100)의 오류 검출 섹션(150)의 값을 보고 데이터 전송 패킷(100)의 이상 유무를 확인할 수 있으므로 등기구(Luminaire)의 오작동을 방지할 수 있다.

종료 섹션(160)은 데이터 전송 패킷(100)의 끝을 알리는 부분이다.

종료 섹션(160)의 값을 보고 등기구(Luminaire)들은 데이터 전송 패킷(100)의 종료를 알 수 있다. 이러한 종료 섹션(160)의 값으로는 아스키 코드로 'Ox45' 등의 값이 저장될 수 있다.

도면 2도는 본 발명의 데이터 전송 패킷이 사용되는 등기구(Luminaire) 제어 장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도면 2도는 색 온도가 틀린 2가지 이상의 LED의 조합으로 이루어진 조명 장치에서 각각의 LED의 광량을 적절하게 조절함으로써 2가지 이상의 LED 사이값의 색 온도를 방출할 수 있도록 조절하는 일 실시예를 보여준다. 즉, 조합된 색 온도를 유지하면서 밝기 조절이 되는 실시예를 보여주는 것이다.

LED는 제조업체나 반도체 재료의 차이 등으로 각기 다른 밝기와 색 온도를 지닐 수 있다. 동일한 장소에 각기 다른 LED 소자를 사용하면 색 온도의 차이로 인하여 조명이 왜곡될 수 있다. 따라서, 도면 2도는 각각의 LED의 광량을 조절함으로써 각각의 LED 사이의 밝기로 색 온도를 조절하여 부드러운 조명을 실현하는 일 실시예를 보여주는 것이다.

제어부의 원격 데이터 전송부(200, Remote Data Transmitter)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷(100)을 각 콘트롤 모듈로 전송하는 부분이다.

컬러 콘트롤 모듈 1(310, Color Control Module 1)과 컬러 콘트롤 모듈 2(320, Color Control Module 1)은 등기구(Luminaire)의 색온도 및 밝기를 조절하는 부분이다. 컬러 콘트롤 모듈들은 2개 이상이 데이지 체인(Dasiy Chain)형식으로 연결되어 설치될 수 있다. 즉 컬러 콘트롤 모듈 1(310)의 출력이 컬러 콘트롤 모듈 2(320)의 입력으로 연결되고, 컬러 콘트롤 모듈 2(320)의 출력이 그 이후의 컬러 콘트롤 모듈의 입력으로 연결되어 순차적으로 연결될 수 있다. 또한, 각 컨트롤 모듈들은 제어부의 원격 데이터 전송부(200)와 직접 연결되는지 여부에 따라 마스터(Master) 또는 슬레이브(Slave)로 동작할 수 있으며, 이는 Detect 신호의 여부로 결정할 수 있다.

원격 데이터 전송부(200)은 컬러 콘트롤 모듈들을 제어하기 위하여 데이터 전송 패킷(100)을 전송한다.

컬러 콘트롤 모듈 2(310)를 제어하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷(100)의 모델 섹션(120)의 식별 코드를 '0x02'로 지정하여 전송할 수 있다. 이러한 데이터 전송 패킷(100)은 컬러 콘트롤 모듈 1(310)의 입력단(Key data IN)으로 입력되고 버퍼(312, Buffer)를 통하여 증폭되어 마이크로 콘트롤러 유니트(311, MPU)에 입력될 수 있다. 여기서 버퍼(312)들은 데이터의 신호를 증폭하는 역할을 한다.

마이크로 콘트롤러 유니트(311)는 전송된 데이터 전송 패킷(100)의 종료 섹션(160)이 수신되면 전송된 데이터 전송 패킷(100)의 모델 섹션(120)을 참조하여 자신에게 전송된 데이터인지 여부를 확인한다. 모델 섹션(120)의 식별 코드가 자신의 식별 코드인 '0x01'과 일치하는 경우 컬러 콘트롤 모듈 1(310)은 전송된 데이터 전송 패킷(100)의 지시 섹션(130)과 데이터 섹션(140)의 값을 참조하여 해당 명령어에 따라 등기구(Luminaire)를 제어할 준비를 한다. 하지만, 자신의 식별 코드와 일치하지 않는 경우는 해당 데이터 전송 패킷(100)을 무시하고 다음 단의 컬러 콘트롤 모듈로 입력받은 데이터 전송 패킷(100)을 출력한다. 이 경우, 버퍼(312)를 통하여 증폭되어 다음 단의 컬러 콘트롤 모듈의 입력단에 전송될 수 있다.

컬러 콘트롤 모듈 2(320)의 마이크로 콘트롤러 유니트(311)는 컬러 콘트롤 모듈 1(310)에서부터 출력된 데이터 전송 패킷(100)이 자신에게 해당되는 데이터인지를 확인한다. 자신의 식별 코드은 '0x02'와 일치하는 경우, 컬러 콘트롤 모듈 2(320)는 데이터 전송 패킷(100)의 명령어를 수행할 준비를 한다. 마이크로 콘트롤러 유니트(311)는 데이터 전송 패킷(100)의 명령어를 수행하기 전에 데이터 전송 패킷(100)의 오류 여부를 먼저 검사할 수 있다. 데이터 전송 패킷(100)의 오류 검출 섹션(150)의 체크섬과 시작 섹션(110)의 데이터 길이를 확인함으로써 데이터 전송 패킷(100)의 이상 유무를 먼저 확인할 수 있다. 만약, 오류 검출 섹션(150)의 체크섬이 수신된 데이터 전송 패킷(100)의 체크섬과 다른 경우는 데이터가 전송 과정에서 오류가 발생된 것이므로 마이크로 콘트롤러 유니트(311)는 해당되는 데이터 전송 패킷(100)을 무시할 수 있다. 또한, 시작 섹션(110)에 저장된 데이터 길이와 수신된 데이터 전송 패킷(100)의 데이터 길이가 다른 경우 오류가 발생한 것으로 판단하여 해당 데이터 전송 패킷(100)의 실행을 무시할 수 있다.

그러나, 오류 검출 섹션(150)의 체크섬이 수신된 데이터 전송 패킷(100)의 시작 섹션(110)부터 종료 섹션(160)까지의 합과 일치하고, 시작 섹션(110)에 저장된 데이터의 길이와 전송된 데이터 전송 패킷(100)의 길이가 일치하면, 마이크로 콘트롤러 유니트(311)는 데이터 전송 패킷(100)에 이상이 없는 것으로 판별하고 마이크로 콘트롤러 유니트(311)는 지시 섹션(130)과 데이터 섹션(140)에 저장된 값을 해독하여 필요한 명령어를 수행할 수 있다.

데이터 전송 패킷(100)의 오류 검출은 데이터 전송 패킷(100)의 오류 검출 섹션(150) 부분만을 이용하여 수행할 수도 있고, 시작 섹션(110)의 값과 오류 검출 섹션(150)의 체크섬 값을 동시에 사용하여 이중으로 수행할 수도 있다. 이는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷(100)이 사용되는 환경에 따라 다양하게 선택될 수 있다.

컬러 콘트롤 모듈 2(320)는 전송받은 데이터 전송 패킷(100)을 다시 다음 후단의 컬러 콘트롤 모듈로 전송한다. 이렇게 순차적으로 첫번째 콘트롤 모듈로부터 마지막 콘트롤 모듈까지 데이지 체인 방식으로 데이터가 전송됨으로써 원하는 콘트롤 모듈의 등기구(Luminaire)를 제어할 수 있다.

제어부의 원격 데이터 전송부(200)와 컬러 콘트롤 모듈, 각 컬러 콘트롤 모듈 사이의 데이터 패킷의 전송 방법은 RS-232 방식을 사용하여 전송될 수 있다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷(100)은 이런 RS-232 방식을 사용함으로써 기존의 RS-485 방식의 DMX-512보다 제작 단가를 낮출 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 패킷(100)은 차동 신호 방식으로 전송될 수 있다. 따라서, RS-232 방식을 사용하면서도 데이터를 RS-485 방식처럼 원거리까지 전송할 수 있다.

이상으로 상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들에 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙력된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 데이터 전송 패킷
110 : 시작 섹션
120 : 모델 섹션
130 : 지시 섹션
140 : 데이터 섹션
150 : 오류 검출 섹션
151 : 체크섬 하이
152 : 체크섬 로우
160 : 종료 섹션
200 : 원격 데이터 전송부
310 : 컬러 콘트롤 모듈 1
311 : 마이크로 콘트롤러 유니트
312 : 버퍼
320 : 컬러 콘트롤 모듈 2

Claims

데이터 전송 패킷에 의해 제어되는 등기구에 있어서,
상기 데이터 전송 패킷은 데이터 전송 패킷의 길이를 저장하는 시작 섹션과, 등기구의 식별 코드를 저장하는 모델 섹션과, 상기 등기구의 동작을 지시하는 명령어를 저장하는 지시 섹션과, 상기 지시 섹션의 명령어에 따른 데이터를 저장하는 데이터 섹션과, 데이터 전송 패킷의 오류 여부를 검출하는데 사용되는 오류 검출 섹션과, 데이터 전송 패킷의 종료를 나타내는 종료 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 패킷에 의해 제어되는 등기구.
제1항에 있어서,
상기 오류 검출 섹션은 체크섬을 이용하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 패킷에 의해 제어되는 등기구.
제2항에 있어서,
상기 체크섬은 체크섬 상위 바이트와 체크섬 하위 바이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 패킷에 의해 제어되는 등기구.
제1항에 있어서,
상기 시작 섹션은 상기 데이터 전송 패킷의 전체 길이를 아스키 코드로 저장하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 패킷에 의해 제어되는 등기구.
제1항에 있어서,
상기 등기구는 LED이고,
상기 데이터 전송 패킷의 최대 길이는 256 바이트이며,
차동 신호 방식의 RS-232 인터페이스를 이용하여 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 패킷에 의해 제어되는 등기구.