KR101648147B1 - 통신선로 노이즈 저감회로 및 이를 구비한 홈오토메이션 시스템 - Google Patents

통신선로 노이즈 저감회로 및 이를 구비한 홈오토메이션 시스템 Download PDF

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신동희
이승형
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중앙제어 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른, 통신선로 노이즈 저감회로는, 홈오토메이션 장치와 주변장치를 연결하는 통신선로에 결합되는 통신선로 노이즈 저감회로에 있어서, 통신선로의 전압이 상승하는 기울기의 크기가 소정의 제1 기준값을 초과하는 경우에 작용하여, 상기 상승하는 기울기의 크기를 상기 제1 기준값 이하로 제한하는 상승 기울기 제한부; 및 통신선로의 전압이 하강하는 기울기의 크기가 소정의 제2 기준값을 초과하는 경우에 작용하여, 상기 하강하는 기울기의 크기를 상기 제2 기준값 이하로 제한하는 하강 기울기 제한부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로 및 이를 구비한 홈오토메이션 시스템은, 통신선로에 인가되는 전압의 기울기가 기준치를 초과하는 경우에만 작용하여 그 기울기를 기준치 이하로 제어함으로써, 홈오토메이션 장치에 연결되는 주변장치의 개수에 상관없이 가정용 전기기기에 대한 노이즈 허용기준을 충족시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

통신선로 노이즈 저감회로 및 이를 구비한 홈오토메이션 시스템{Electronic circuit for reducing noise from communication line, and home automation system including thereof}
본 발명은 통신선로 노이즈 저감회로 및 이를 구비한 홈오토메이션 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신선로에 인가되는 전압의 기울기가 기준치를 초과하는 경우에만 작용하여 그 기울기를 기준치 이하로 제어함으로써, 홈오토메이션 장치에 연결되는 주변장치의 개수에 상관없이 가정용 전기기기에 대한 노이즈 허용기준을 충족시킬 수 있는 통신선로 노이즈 저감회로 및 이를 구비한 홈오토메이션 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 홈오토메이션(Home Automation) 시스템은 가정 내에 홈오토메이션 장치를 이용하여 그 주변에 연결된 각종 전기ㅇ전자기기들의 제어를 자동화할 수 있도록 하는 기술을 의미한다. 예를 들어, 가정에 설치되는 홈오토메이션 시스템에는 방문객을 비디오 화면으로 보면서 통화를 할 수 있는 비디오 도어폰이나, 현관문의 잠금/해제를 제어하는 도어락 장치 등이 이에 포함된다.
도 1에는 통상적인 홈오토메이션 시스템의 블록도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 홈오토메이션 시스템은, 월패드 형태로 주로 거실에 설치되며 메인 제어장치로 기능하는 홈오토메이션 장치(200)와, 홈오토메이션 장치(200)에 연결되어 제어되는 주변장치(300)로 구성되고, 홈오토메이션 장치(200)와 주변장치(300)는 각종 데이터 및 제어 신호를 전송하기 위한 통신선로(예컨대, RS-485 통신)로 연결되어 있다. 이러한 통신선로를 이용하여 가정 내에서는 홈오토메이션 장치(200)로 주변장치(300)를 제어하거나, 실외에서는 유선전화 또는 이동 통신수단으로 홈오토메이션 장치(200)에 접속하여 가정 내의 주변장치(300)의 상태를 모니터링하거나 동작을 제어할 수 있다. 홈오토메이션 장치(200)로 제어되는 주변장치(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 조명 제어장치(310), 환기 장치, 가스 밸브, 원격 검침부, 도어락 및 보일러 장치와 같이 다양한 가정용 기기를 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같이 주변장치(300)의 제어를 위하여 홈오토메이션 장치(200)와 주변장치(300)가 통신선로로 연결되는 경우에, 표 1에 제시된 가정용 전기기기에 대한 노이즈 허용기준을 충족하여야 한다.
(표 1)
Figure 112016010793731-pat00001
예를 들어, 홈오토메이션 장치(200)로 조명 제어장치(310)를 RS-485 방식을 이용하여 제어하는 경우에 있어서, 이러한 노이즈 허용기준을 만족하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래에는 홈오토메이션 장치(200)와 조명 제어장치(310)에 내장된 직렬 통신부(20)(예컨대, RS-485 IC)의 입출력 포트에 노이즈 저감회로(10)로서 LC 필터를 부가하여 통신선로(41, 42)의 노이즈를 저감하였다.
그러나 노이즈 저감회로(10)를 도 2에 도시된 LC 필터로 구현하는 경우는 홈오토메이션 장치(200)에 연결되는 주변장치(300)의 개수가 많아지는 경우에 있어서, 주변장치(300) 각각의 노이즈 저감회로(10)가 병렬결합으로 작용하게 된다. 따라서 이 경우에는 통신선로(41, 42)의 전체 커패시턴스가 증가하여 RS-485 파형이 왜곡되고 홈오토메이션 장치(200)와 주변장치(300) 간의 통신에 오류가 발생하는 문제가 있다.
도 3(a) 및 도 3(b)에는 정상적인 RS-485 파형과, LC 필터 형태의 노이즈 저감회로(10)를 채용한 홈오토메이션 장치(200)와 다수의 주변장치(300)가 연결된 경우의 RS-485 파형이 도시되어 있다. 도 3(a)는 정상적인 RS-485 파형을 도시하고 있고, 도 3(b)는 홈오토메이션 장치(200)에 LC 필터 형태의 노이즈 저감회로(10)를 채용한 다수의 주변장치(300)가 연결된 경우의 RS-485 파형을 도시하고 있다. 도 3(b)를 보면, LC 필터 형태의 노이즈 저감회로(10)를 채용한 주변장치(300)가 홈오토메이션 장치(200)에 다수 결합되는 경우에 RS-485 파형이 왜곡되는 문제가 있음을 알 수 있다.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 통신선로에 인가되는 전압의 기울기가 기준치를 초과하는 경우에만 작용하여 그 기울기를 기준치 이하로 제어함으로써, 홈오토메이션 장치에 연결되는 주변장치의 개수에 상관없이 가정용 전기기기에 대한 노이즈 허용기준을 충족시킬 수 있는 통신선로 노이즈 저감회로 및 이를 구비한 홈오토메이션 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로는, 메인장치와 주변장치를 연결하는 통신선로에 결합되는 통신선로 노이즈 저감회로에 있어서, 통신선로의 전압이 상승하는 기울기의 크기가 소정의 제1 기준값을 초과하는 경우에 작용하여, 상기 상승하는 기울기의 크기를 상기 제1 기준값 이하로 제한하는 상승 기울기 제한부; 및 통신선로의 전압이 하강하는 기울기의 크기가 소정의 제2 기준값을 초과하는 경우에 작용하여, 상기 하강하는 기울기의 크기를 상기 제2 기준값 이하로 제한하는 하강 기울기 제한부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로는, 상기 통신선로는, 제1 전압이 인가되는 제1 통신선로, 및 제2 전압이 인가되는 제2 통신선로를 포함하고, 상기 상승 기울기 제한부는, 상기 제1 전압이 상승하는 기울기의 크기를 상기 제1 기준값 이하로 제한하는 제1 상승 기울기 제한부; 및 상기 제2 전압이 상승하는 기울기의 크기를 상기 제1 기준값 이하로 제한하는 제2 상승 기울기 제한부를 포함하고, 상기 하강 기울기 제한부는, 상기 제1 전압이 하강하는 기울기의 크기를 상기 제2 기준값 이하로 제한하는 제1 하강 기울기 제한부; 및 상기 제2 전압이 하강하는 기울기의 크기를 상기 제2 기준값 이하로 제한하는 제2 하강 기울기 제한부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로는, 상기 제1 및 제2 상승 기울기 제한부 각각은, 제어단, 제1단, 및 기준전위에 연결된 제2단을 포함하는 제1 트랜지스터; 상기 제어단 및 제1단 사이에 연결된 커패시터; 및 상기 제어단 및 기준전위 사이에 연결된 저항을 포함하되, 상기 제1 상승 기울기 제한부의 제1 트랜지스터의 제1단은 제1 통신선로에 접속하고, 상기 제2 상승 기울기 제한부의 제1 트랜지스터의 제1단은 제2 통신선로에 접속하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로는, 상기 제1 및 제2 하강 기울기 제한부 각각은, 제어단, 제1단, 및 전원전위에 연결된 제2단을 포함하는 제2 트랜지스터; 상기 제어단 및 제1단 사이에 연결된 커패시터; 및 상기 제어단 및 전원전위 사이에 연결된 저항을 포함하되, 상기 제1 하강 기울기 제한부의 제2 트랜지스터의 제1단은 제1 통신선로에 접속하고, 상기 제2 하강 기울기 제한부의 제2 트랜지스터의 제1단은 제2 통신선로에 접속하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로는, 상기 제1 트랜지스터는, 상기 제어단, 제1단 및 제2단이 각각 베이스, 콜렉터 및 이미터인 NPN 바이폴라 트랜지스터인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로는, 상기 제2 트랜지스터는, 상기 제어단, 제1단 및 제2단이 각각 베이스, 콜렉터 및 이미터인 PNP 바이폴라 트랜지스터인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로는, 상기 통신선로는 RS-485 통신을 지원하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 홈오토메이션 시스템은, 홈오토메이션 장치; 및 상기 홈오토메이션 장치와 통신선로로 연결되는 주변장치를 포함하는 홈오토메이션 시스템에 있어서, 상기 홈오토메이션 장치와 주변장치 각각은, 상기 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 홈오토메이션 시스템은, 상기 주변장치는, 조명 제어장치, 환기 장치, 가스 밸브, 원격 검침부, 도어락, 또는 보일러 장치를 하나 이상 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로 및 이를 구비한 홈오토메이션 시스템은, 통신선로에 인가되는 전압의 기울기가 기준치를 초과하는 경우에만 작용하여 그 기울기를 기준치 이하로 제어함으로써, 홈오토메이션 장치에 연결되는 주변장치의 개수에 상관없이 가정용 전기기기에 대한 노이즈 허용기준을 충족시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 홈오토메이션 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 종래기술에 의한 통신선로 노이즈 저감회로를 채용한 홈오토메이션 시스템의 회로도.
도 3(a) 및 도 3(b)는 정상적인 RS-485 파형과, 도 2의 노이즈 저감회로를 채용한 다수의 주변장치가 연결된 경우의 RS-485 파형을 도시한 파형도.
도 4는 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로 및 이를 구비한 홈오토메이션 시스템의 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로의 동작을 설명하기 위한 상세 회로도.
도 6(a) 및 도 6(b)는 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로를 채용하기 전후의 효과를 도시한 노이즈 스펙트럼도.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 이하의 상세한 설명은 예시적인 것에 지나지 않으며, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것에 불과하다.
도 4는 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로(100) 및 이를 구비한 홈오토메이션 시스템의 회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로(100)는, 통신선로(41, 42)의 전압이 상승하는 기울기의 크기가 소정의 제1 기준값을 초과하는 경우에 작용하여, 상승하는 기울기의 크기를 제1 기준값 이하로 제한하는 상승 기울기 제한부(110, 130)와, 통신선로(41, 42)의 전압이 하강하는 기울기의 크기가 소정의 제2 기준값을 초과하는 경우에 작용하여, 하강하는 기울기의 크기를 제2 기준값 이하로 제한하는 하강 기울기 제한부(120, 140)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기에서 통신선로(41, 42)는 RS-485 통신을 지원하기 위하여, 제1 전압(V1)이 인가되는 제1 통신선로(41), 및 제2 전압(V2)이 인가되는 제2 통신선로(42)를 포함할 수 있다.
상승 기울기 제한부(110, 130)는, 제1 통신선로(41) 및 제2 통신선로(42) 상의 전압이 상승하는 기울기를 제한하는 구성요소로서, 제1 통신선로(41)의 제1 전압(V1)이 상승하는 기울기의 크기를 제1 기준값 이하로 제한하는 제1 상승 기울기 제한부(110)와, 제2 통신선로(42)의 제2 전압(V2)이 상승하는 기울기의 크기를 제1 기준값 이하로 제한하는 제2 상승 기울기 제한부(130)를 포함하여 구성할 수 있다.
또한, 하강 기울기 제한부(120, 140)는, 제1 통신선로(41) 및 제2 통신선로(42) 상의 전압이 하강하는 기울기를 제한하는 구성요소로서, 제1 통신선로(41)의 제1 전압(V1)이 하강하는 기울기의 크기를 제2 기준값 이하로 제한하는 제1 하강 기울기 제한부(120)와, 제2 통신선로(42)의 제2 전압(V2)이 하강하는 기울기의 크기를 제2 기준값 이하로 제한하는 제2 하강 기울기 제한부(140)을 포함하여 구성할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 상승 기울기 제한부(110, 130) 각각은, 베이스, 콜렉터, 및 그라운드 전위에 연결된 이미터를 포함하는 제1 트랜지스터와, 제1 트랜지스터의 베이스 및 콜렉터 사이에 연결된 커패시터와, 제1 트랜지스터의 베이스 및 그라운드 전위 사이에 연결된 저항을 포함하여 구성된다. 여기에서, 제1 상승 기울기 제한부(110)의 제1 트랜지스터의 콜렉터는 제1 통신선로(41)에 접속하고, 제2 상승 기울기 제한부(130)의 제1 트랜지스터의 콜렉터는 제2 통신선로(42)에 접속한다. 도 4에 도시된 실시예에서는 제1 트랜지스터가 NPN형 바이폴라 트랜지스터로 예시되어 있으나, 이에 대응하는 다양한 형태의 반도체 트랜지스터로 대체하는 것도 가능하다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 하강 기울기 제한부(120, 140) 각각은, 베이스, 콜렉터, 및 전원전위에 연결된 이미터를 포함하는 제2 트랜지스터와, 제2 트랜지스터의 베이스 및 콜렉터 사이에 연결된 커패시터와, 제1 트랜지스터의 베이스 및 전원전위 사이에 연결된 저항을 포함하여 구성된다. 여기에서, 제1 하강 기울기 제한부(120)의 제2 트랜지스터의 콜렉터는 제1 통신선로(41)에 접속하고, 제2 하강 기울기 제한부(140)의 제2 트랜지스터의 콜렉터는 제2 통신선로(42)에 접속한다. 도 4에 도시된 실시예에서는 제2 트랜지스터가 PNP형 바이폴라 트랜지스터로 예시되어 있으나, 이에 대응하는 다양한 형태의 반도체 트랜지스터로 대체하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 상승 기울기 제한부(110, 130)를 좀더 구체적으로 살펴보면, 제1 및 제2 상승 기울기 제한부(110, 130) 각각에 포함된 커패시터(C)는 제1 전압(V1) 또는 제2 전압(V2)에 대한 미분기로서 동작하여, 제1 전압(V1) 또는 제2 전압(V2)의 기울기에 비례하는 전류가 커패시터 및 저항에 흐르게 된다. 이 때 상기 전류에 의하여 저항 양단에 발생한 전압이 제1 트랜지스터의 턴온 전압(예컨대, VBE)을 초과하게 되면, 제1 트랜지스터가 턴온되어 제1 전압(V1) 또는 제2 전압(V2)이 상승하는 기울기가 소정의 기준치를 넘지 못하도록 동작한다.
또한, 이와 유사하게 본 발명에 따른 하강 기울기 제한부(120, 140)를 좀더 구체적으로 살펴보면, 제1 및 제2 하강 기울기 제한부(120, 140) 각각에 포함된 커패시터(C)는 제1 전압(V1) 또는 제2 전압(V2)에 대한 미분기로서 동작하여, 제1 전압(V1) 또는 제2 전압(V2)의 기울기에 비례하는 전류가 커패시터 및 저항에 흐르게 된다. 이 때 상기 전류에 의하여 저항 양단에 발생한 전압이 제2 트랜지스터의 턴온 전압(예컨대, VEB)을 초과하게 되면, 제2 트랜지스터가 턴온되어 제1 전압(V1) 또는 제2 전압(V2)이 하강하는 기울기가 소정의 기준치를 넘지 못하도록 동작한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 및 제2 상승 기울기 제한부(110, 130)는 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)의 상승하는 기울기가 기준치를 초과하는 경우에 작용하고, 제1 및 제2 하강 기울기 제한부(120, 140)는 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)의 하강하는 기울기가 기준치를 초과하는 경우에 작용하는 점을 제외하고는 그 구성 및 동작이 동일하다. 또한, 제1 상승 기울기 제한부(110) 및 제1 하강 기울기 제한부(120)는 제1 통신선로(41)의 제1 전압(V1)의 상승 또는 하강 기울기가 기준치를 초과하는 경우에 작용하고, 제2 상승 기울기 제한부(130) 및 제2 하강 기울기 제한부(140)은 제2 통신선로(42)의 제2 전압(V2)의 상승 또는 하강 기울기가 기준치를 초과하는 경우에 작용하는 점을 제외하고는 그 구성 및 동작이 동일하다. 따라서, 이하에서는 제1 통신선로(41)의 제1 전압(V1)에 대하여 작용하는 제1 상승 기울기 제한부(110)에 대해서만 그 구체적인 회로동작을 기술하고, 나머지 블록에 대해서는 설명을 생략한다.
도 5에는 본 발명에 따른 제1 상승 기울기 제한부(110)의 동작을 설명하기 위한 상세 회로도가 도시되어 있다.
도 5를 참조하면, 커패시터에 흐르는 전류 Ic는 커패시터 양단에 걸리는 전압 Vc의 미분치에 비례하므로, 커패시터에 흐르는 전류 Ic는 수학식 1과 같이 주어진다.
Figure 112016010793731-pat00002
여기에서, 커패시터 양단에 걸리는 전압 Vc는 제1 전압(V1)에서 저항 양단에 걸리는 전압 Vr을 뺀 값으로 표현할 수 있지만, 저항 양단에 걸리는 전압 Vr이 제1 트랜지스터의 베이스-이미터 전압 VBE보다 작거나 같고, VBE 값은 제1 전압(V1)보다 훨씬 작은 값이므로(VBE는 제1 트랜지스터의 베이스-이미터 양단의 다이오드 전압 값으로 약 0.7V), 수학식 1은 아래 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112016010793731-pat00003
상술한 바와 같이, 저항 양단에 걸리는 전압 Vr이 제1 트랜지스터의 베이스-이미터 전압 VBE보다 작거나 같은 범위를 가지므로, 수학식 2를 이용하여 저항 양단에 걸리는 전압 Vr을 표현하면 수학식 3과 같다.
Figure 112016010793731-pat00004
수학식 3에 표현된 바와 같이, 제1 상승 기울기 제한부(110)에 의하여 제1 통신선로(41)의 제1 전압(V1)의 상승 기울기(dV1/dt)는 VBE/RC 이하의 값으로 제한되며, 만약 제1 전압(V1)이 이보다 더 큰 기울기로 변화하려고 하면 제1 상승 기울기 제한부(110)가 동작하여 제1 전압(V1)의 상승 기울기를 VBE/RC 값으로 제한한다. 물론, 제1 전압(V1)이 VBE/RC 보다 작은 기울기로 상승하는 경우는 제1 상승 기울기 제한부(110)가 동작하지 않는다.
수학식 3을 이용하면, 주어진 RC 값에 의하여 제1 전압(V1)이 상승하는 기울기의 한계치를 예측할 수 있고, 수학식 3을 변형한 아래 수학식 4를 이용하면, 제1 전압(V1)이 상승하는 기울기의 한계치를 미리 설정하고 이를 위한 커패시터 및 저항 값을 찾을 수도 있다.
Figure 112016010793731-pat00005
제1 상승 기울기 제한부(110)를 설계함에 있어서 수학식 3 및 수학식 4를 이용하는 한 가지 예시로서, 만약 커패시터와 저항 값을 각각 100p[F], 1k[ohm]으로 설정하고, 상술한 바와 같이 VBE는 0.7V로 가정하는 경우, 수학식 3을 이용하면, 제1 전압(V1)의 상승 기울기는 7V/μs로 제한됨을 알 수 있다. 또한, 제1 전압(V1)의 상승 기울기를 10V/μs 이내로 제한하는 것으로 설계하고자 한다면, 수학식 4를 이용하여 RC는 70n[Fㅇohm] 보다 같거나 작은 범위를 가져야 함을 알 수 있고, 커패시터 C를 100pF으로 선택한 경우 저항 R은 700[ohm] 이하의 값 중에서 선택하면 될 것이다.
이상에서는 제1 상승 기울기 제한부(110)를 예로 들어 그 동작을 설명하였지만, 상술한 바와 같이 제1 상승 기울기 제한부(110)에 대한 설명은 나머지 블록, 즉 제1 하강 기울기 제한부(120), 제2 상승 기울기 제한부(130) 및 제2 하강 기울기 제한부(140)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 6(a) 및 도 6(b)에는 홈오토메이션 시스템에 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로(100)를 채용하기 전후의 효과를 도시한 노이즈 스펙트럼이 도시되어 있다.
도면에 도시된 노이즈 스펙트럼은 계측에 사용된 장비가 30dB의 삽입손실을 갖기 때문에, 가정용 전기기기의 노이즈 허용기준인 TrcA 보다 30dB 낮은 TrcC를 기준으로 측정하였다. 여기에서 도 6(a)는 통신선로 노이즈 저감회로(100)를 채용하기 전의 노이즈 스펙트럼이고, 도 6(b)는 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로(100)를 적용한 후에 측정한 노이즈 스펙트럼이다. 도 6(a)를 보면, 노이즈 저감회로(100)를 채용하기 전에는 약 300kHz 및 500kHz 근방에서 노이즈가 허용기준을 초과하나, 본 발명에 따른 노이즈 저감회로(100)를 적용하면 도 6(b)에 도시된 바와 같이 노이즈 스펙트럼이 전체적으로 허용기준 이하로 내려옴을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로(100)를 홈오토메이션 시스템에 적용하면, 주변장치(300)의 증가에 따라 RS-485 파형의 왜곡이 심화되지 않고, 통신선로(41, 42)에 인가되는 전압의 기울기가 상술한 기준치 이하로 내려오면, 노이즈 저감회로(100)가 더 이상 기능하지 않기 때문에 주변장치(300) 증가에 따른 RS-485 파형의 왜곡으로 인한 통신 오류가 발생하지 않는 효과가 있다.
본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로(100)는 홈오토메이션 장치(200)와 그에 통신선로(41, 42)로 연결되는 주변장치(300)의 통신선로(41, 42) 입출력단에 설치하고, 더욱 바람직하게는 홈오토메이션 장치(200)와 주변장치(300) 각각에 내장하여 실시할 수 있다. 또한, 앞에서는 주변장치(300)로서 조명 제어장치(310)만을 예로 들었지만, 홈오토메이션 시스템을 구성하기 위하여 홈오토메이션 장치(200)에 연결되는 주변장치(300)는, 조명 제어장치(310), 환기 장치, 가스 밸브, 원격 검침부, 도어락 및 보일러 장치와 같이 다양한 가정용 기기를 포함하여 구성할 수 있다. 이에 덧붙여, 본 발명에 따른 통신선로 노이즈 저감회로(100)를 채용하게 되면, 주변장치(300)의 증가에 따른 RS-485 파형의 왜곡으로 인한 통신 오류가 발생하지 않기 때문에 앞서 예시한 주변장치(300) 외에 더 많은 장치를 제한없이 추가하여 실시할 수 있다.
이상에서는, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예를 기초로 본 발명을 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서도 본 발명이 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10, 100: 노이즈 저감회로 20: 직렬 통신부
41: 제1 통신선로 42: 제2 통신선로
110: 제1 상승 기울기 제한부 120: 제1 하강 기울기 제한부
130: 제2 상승 기울기 제한부 140: 제2 하강 기울기 제한부
200: 홈오토메이션 장치 300: 주변장치
310: 조명 제어장치

Claims (9)

  1. 메인장치와 주변장치를 연결하는 통신선로에 결합되는 통신선로 노이즈 저감회로에 있어서,
    통신선로의 전압이 상승하는 기울기의 크기가 소정의 제1 기준값을 초과하는 경우에만 턴온되어, 상기 상승하는 기울기의 크기를 상기 제1 기준값 이하로 제한하는 상승 기울기 제한부; 및
    통신선로의 전압이 하강하는 기울기의 크기가 소정의 제2 기준값을 초과하는 경우에만 턴온되어, 상기 하강하는 기울기의 크기를 상기 제2 기준값 이하로 제한하는 하강 기울기 제한부를 포함하고,
    상기 통신선로는, 제1 전압이 인가되는 제1 통신선로, 및 제2 전압이 인가되는 제2 통신선로를 포함하고,
    상기 상승 기울기 제한부는,
    상기 제1 전압이 상승하는 기울기의 크기를 상기 제1 기준값 이하로 제한하는 제1 상승 기울기 제한부; 및
    상기 제2 전압이 상승하는 기울기의 크기를 상기 제1 기준값 이하로 제한하는 제2 상승 기울기 제한부를 포함하고,
    상기 하강 기울기 제한부는,
    상기 제1 전압이 하강하는 기울기의 크기를 상기 제2 기준값 이하로 제한하는 제1 하강 기울기 제한부; 및
    상기 제2 전압이 하강하는 기울기의 크기를 상기 제2 기준값 이하로 제한하는 제2 하강 기울기 제한부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 상승 기울기 제한부 각각은,
    제어단, 제1단, 및 기준전위에 연결된 제2단을 포함하는 제1 트랜지스터;
    상기 제어단 및 제1단 사이에 연결된 커패시터; 및
    상기 제어단 및 기준전위 사이에 연결된 저항을 포함하되,
    상기 제1 상승 기울기 제한부의 제1 트랜지스터의 제1단은 제1 통신선로에 접속하고, 상기 제2 상승 기울기 제한부의 제1 트랜지스터의 제1단은 제2 통신선로에 접속하는 것을 특징으로 하는 통신선로 노이즈 저감회로.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 메인장치와 주변장치를 연결하는 통신선로에 결합되는 통신선로 노이즈 저감회로에 있어서,
    통신선로의 전압이 상승하는 기울기의 크기가 소정의 제1 기준값을 초과하는 경우에만 턴온되어, 상기 상승하는 기울기의 크기를 상기 제1 기준값 이하로 제한하는 상승 기울기 제한부; 및
    통신선로의 전압이 하강하는 기울기의 크기가 소정의 제2 기준값을 초과하는 경우에만 턴온되어, 상기 하강하는 기울기의 크기를 상기 제2 기준값 이하로 제한하는 하강 기울기 제한부를 포함하고,
    상기 통신선로는, 제1 전압이 인가되는 제1 통신선로, 및 제2 전압이 인가되는 제2 통신선로를 포함하고,
    상기 상승 기울기 제한부는,
    상기 제1 전압이 상승하는 기울기의 크기를 상기 제1 기준값 이하로 제한하는 제1 상승 기울기 제한부; 및
    상기 제2 전압이 상승하는 기울기의 크기를 상기 제1 기준값 이하로 제한하는 제2 상승 기울기 제한부를 포함하고,
    상기 하강 기울기 제한부는,
    상기 제1 전압이 하강하는 기울기의 크기를 상기 제2 기준값 이하로 제한하는 제1 하강 기울기 제한부; 및
    상기 제2 전압이 하강하는 기울기의 크기를 상기 제2 기준값 이하로 제한하는 제2 하강 기울기 제한부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 하강 기울기 제한부 각각은,
    제어단, 제1단, 및 전원전위에 연결된 제2단을 포함하는 제2 트랜지스터;
    상기 제어단 및 제1단 사이에 연결된 커패시터; 및
    상기 제어단 및 전원전위 사이에 연결된 저항을 포함하되,
    상기 제1 하강 기울기 제한부의 제2 트랜지스터의 제1단은 제1 통신선로에 접속하고, 상기 제2 하강 기울기 제한부의 제2 트랜지스터의 제1단은 제2 통신선로에 접속하는 것을 특징으로 하는 통신선로 노이즈 저감회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터는, 상기 제어단, 제1단 및 제2단이 각각 베이스, 콜렉터 및 이미터인 NPN 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 통신선로 노이즈 저감회로.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 트랜지스터는, 상기 제어단, 제1단 및 제2단이 각각 베이스, 콜렉터 및 이미터인 PNP 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 통신선로 노이즈 저감회로.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 통신선로는 RS-485 통신을 지원하는 것을 특징으로 하는 통신선로 노이즈 저감회로.
  8. 홈오토메이션 장치; 및
    상기 홈오토메이션 장치와 통신선로로 연결되는 주변장치를 포함하는 홈오토메이션 시스템에 있어서,
    상기 홈오토메이션 장치와 주변장치 각각은, 제1항 또는 제4항의 통신선로 노이즈 저감회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈오토메이션 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 주변장치는, 조명 제어장치, 환기 장치, 가스 밸브, 원격 검침부, 도어락, 또는 보일러 장치를 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 홈오토메이션 시스템.
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