KR101659964B1 - 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법 - Google Patents

다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무인 이송 장치와 제조 설비가 통신함에 있어서, 가용 주파수 대역이나 통신 방식이 상이한 2개 이상의 통신 모듈을 통해 각종 노이즈에 의한 통신 간섭을 피하여 정상적인 무선 통신 링크를 구축할 수 있는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 가용 주파수 대역 또는 통신 방식이 상이한 2개 이상의 통신 모듈을 가지는 무인 이송 장치용 통신 유닛과 설비용 통신 유닛이 노이즈 간섭이 있는 환경에서 무선 통신을 실시하는 방법에 있어서, 상기 무인 이송 장치용 통신 유닛에서 제어 모듈이 RF 통신 모듈을 통해 통신을 시도하는 단계; 상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계; 상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계; 및 상기 무인 이송 장치용 통신 유닛과 상기 설비용 통신 유닛이 정상적인 통신을 수행하는 단계를 포함하는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법을 제공한다.

Description

다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법 {Method for Avoiding Noise Interference Using Multiple Frequency Band in Wireless Communication}
본 발명은 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무인 이송 장치와 제조 설비가 통신함에 있어서, 가용 주파수 대역이나 통신 방식이 상이한 2개 이상의 통신 모듈을 통해 각종 노이즈에 의한 통신 간섭을 피하여 정상적인 무선 통신 링크를 구축할 수 있는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 또는 액정 표시 장치의 등의 제조 공정에서는 자동 반송 시스템(Automated Material Handling System : AMHS)을 사용하여 제조 물품을 각 제조 공정의 제조 장치로 이송하여 해당 물품이 각 제조 장치의 공정에 따라 제조가 이루어지도록 하고 있다. 이러한 자동 반송 시스템은 반도체 기판 또는 액정 기판을 수납하고 있는 캐리어를 제조 공정 라인 상에 설치된 각 제조 설비로 이송하고, 해당 제조 설비에서 공정을 완료한 물품을 다시 수납하여 다음 공정의 제조 장치로 이송하기 위해 무인 이송 장치를 이용한다.
이러한 무인 이송 장치는 이동 방식에 따라 차륜에 의해서 자가 주행하는 AGV(Automated Guided Vehicle), 바닥면에 설치된 가이드 레일을 따라 주행하는 RGV(Rail Guided Vehicle), 천정면에 설치된 가이드 레일을 따라 주행하는 OHT(Overhead Hoist Transport)을 포함하며, 이들 무인 이송 장치는 각각 자체의 차륜을 사용하거나, 바닥면에 설치된 가이드 레일 또는 천정면에 설치된 가이드 레일을 따라 해당 제조 설비로 이동한 후, 작동 암 또는 호이스트 및 핸드를 사용하여 해당 제조 설비에 캐리어를 반송/반입한다.
위와 같은 캐리어의 반송/반입은 제조 공정 라인 전체를 제어하는 메인 컨트롤러의 제어하에서 무인 이송 장치와 제조 공정 라인 상에 설치된 각 제조 설비에 각각 탑재된 호스트 컴퓨터에서 실시되며, 캐리어의 반송/반입 시 무인 이송 장치와 제조 설비를 연동 동작시킬 필요가 있으므로, 무인 이송 장치와 제조 설비 양쪽에 IR(Infrared)을 이용한 광 통신 방식의 전송 장치를 각각 설치하여 상호간의 필요한 데이터의 송수신함으로써, 캐리어의 반송/반입을 원활하게 실시하고 있다.
도 1a는 종래의 IR 광 통신 방식의 자동 반송 시스템용 통신 시스템에서 무인 이송 장치와 제조 설비 간의 통신이 이루어지는 개략도이다. 이러한 방식으로 통신을 실시하는 경우에는 무인 이송 장치와 제조 설비 간의 통신 유닛이 가급적 가까운 거리에 설치되어야 하는 단점이 있다. 이에 따라, 천장에서 동작하는 무인 이송 장치의 통신 유닛과 IR 광 통신을 하기 위해서는 제조 설비의 통신 유닛 또한 마찬가지로 천장에 설치되어야만 한다.
이러한 설치 제약 조건 때문에 보통 수천대에 달하는 제조 설비에서 5m 이상의 천장으로 설비용 통신 유닛의 케이블이 길게 설치되어야 하며, 공장 내부의 미관 및 관리에 어려움이 있을 뿐 아니라, 고유 ID의 생성 없이 통신을 주고 받기 때문에 인접한 통신 장치 간에 광 노이즈에 의한 통신 간섭이 발생할 수 있는 우려가 있다. 통신 장치 뿐 아니라 형광등, 광센서, 레이저센서, 리모컨, 핸드터미널 등 다양한 장치에 의한 광 노이즈가 있을 수 있으며, 이에 따른 오동작도 예상해볼 수 있다.
이러한 IR 광 통신 방식의 단점 때문에 통신 모듈을 RF(Radio-Frequency) 방식으로 교체할 경우에는 ID를 통해 데이터를 전송하기 때문에 간섭의 문제를 피할 수 있고, 설비용 통신 유닛을 천장에 설치하지 않아도 무인 이송 장치와 제조 설비 간의 통신이 이루어질 수 있게 된다. IR 방식과 RF 방식을 각각 이용했을 때 무인 이송 장치와 제조 설비 간의 통신 유닛이 설치되는 구조의 차이점은 도 1b를 통해 쉽게 살펴볼 수 있다.
한편 상기의 장점이 있음에도 불구하고, IR 광 통신 방식의 통신 모듈을 도 2에서 도시한 바와 같이 RF 통신 방식의 통신 모듈로 교체할 경우에도 여전히 여러 문제점들이 발생한다. 공정 라인의 RF 통신에서 주로 사용하는 주파수 대역이 ISM 대역(industrial scientific medical band)이기 때문이다. ISM 대역은 산업·과학·의료용 기기에서 정부로부터 별도의 사용 허가 없이 사용할 수 있는 주파수 대역으로, 현재 우리나라에서는 2.4GHz, 5.7GHz 대역에 공통 ISM 대역이 설정되어있다.
ISM 대역이 사용자가 정부로부터 별도의 주파수 사용허가를 받지 않고 무료로 사용할 수 있는 주파수 대역이기 때문에, 인근의 무선랜, 지그비, 블루투스를 사용하는 장치 등 다양한 장치에서 주파수 간섭이 있을 수 있고, 반도체 설비 중에서는 설비 내에 사용되는 부품 중에서 전자파를 방사하는 경우가 있는데 이러한 주파수 대역이 제조업체마다 동일하지 않은 관계로 통신 간섭이 없도록 메인 통신 주파수 대역을 설정하는 데 어려움이 있을 수 밖에 없다.
한국등록특허 제 0292029호 (2001.03.19 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무인 이송 장치와 제조 설비가 통신함에 있어서, 가용 주파수 대역이나 통신 방식이 상이한 2개 이상의 통신 모듈을 통해 각종 노이즈에 의한 통신 간섭을 피하여 정상적인 무선 통신 링크를 구축할 수 있는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 통신 유닛의 제어 모듈이 현재 주변의 노이즈 주파수 대역을 검출하여 그 대역의 위치, 폭, 세기, 지속성 등을 분석하고 현재의 상황에 따라 가장 효과적인 방법을 택해 노이즈에 의한 통신 간섭을 피할 수 있도록 유도하는 것이 가능한 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 가용 주파수 대역 또는 통신 방식이 상이한 2개 이상의 통신 모듈을 가지는 무인 이송 장치용 통신 유닛과 설비용 통신 유닛이 노이즈 간섭이 있는 환경에서 무선 통신을 실시하는 방법에 있어서, 상기 무인 이송 장치용 통신 유닛에서 제어 모듈이 RF 통신 모듈을 통해 통신을 시도하는 단계; 상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계; 상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계; 및 상기 무인 이송 장치용 통신 유닛과 상기 설비용 통신 유닛이 정상적인 통신을 수행하는 단계를 포함하는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법을 제공한다.
여기에, 상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계에서 상기 검출한 노이즈 주파수 대역에 통신을 시도하는 가용 주파수 대역이 포함될 경우, 상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 다른 가용 주파수 대역의 RF 통신 모듈로 수단을 변경하여 통신할 수도 있다.
그리고, 상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계에서 상기 검출한 노이즈 주파수 대역에 상기 2개 이상의 가용 주파수 대역이 모두 포함될 경우, 상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 다른 방식의 통신 모듈로 수단을 변경하여 통신할 수도 있다. 상기 다른 방식의 통신 모듈은 IR 광 통신 방식의 모듈일 수도 있다.
또한, 상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계에서 상기 검출한 노이즈 주파수 대역이 일정 기준보다 좁은 것으로 검출될 경우, 상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 통신을 시도하는 가용 주파수 대역 내에서 간섭이 없는 주파수로 변경하여 통신할 수도 있다.
아울러, 상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계에서 상기 검출한 노이즈 주파수 대역이 일정 기준보다 좁은 것으로 검출될 경우, 상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 통신을 시도하는 가용 주파수 대역 내에서 2개 이상의 주파수를 동시에 이용하여 통신할 수도 있다.
한편, 상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계에서 상기 노이즈 간섭이 불연속적으로 검출될 경우, 상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 통신 신호의 송신을 일정 시간 내에 복수 회만큼 리트라이할 수 있으며, 이 때 상기 통신 신호에 대해 상기 설비용 통신 유닛으로부터 응답 신호가 도달하면 리트라이를 정지하고, 응답이 없을 경우에는 일정 시간의 간격을 두고 리트라이를 반복하는 것이 가능하다.
아울러, 상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계 이전에 노이즈 신호 세기를 검출하는 단계를 선행하고, 상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 상기 검출한 노이즈 신호 세기보다 통신 신호의 출력세기를 증폭하여 통신할 수도 있다. 이 때 통신 신호의 출력세기를 증폭하여 통신할 때 데이터 패킷에 상기 출력세기 정보를 포함하여, 상기 설비용 통신 유닛이 응답할 때 동일한 출력세기로 응답하도록 하는 것이 바람직하다.
그런데, 상기 무인 이송 장치용 통신 유닛에서 제어 모듈이 RF 통신 모듈을 통해 통신을 시도하는 단계는, 상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계 이후에 이루어질 수도 있다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 무인 이송 장치와 제조 설비가 통신함에 있어서, 가용 주파수 대역이나 통신 방식이 상이한 2개 이상의 통신 모듈을 통해 각종 노이즈에 의한 통신 간섭을 피하여 정상적인 무선 통신 링크를 구축할 수 있기 때문에 보다 우수한 무선 통신 성능을 확보하는 것이 가능하다.
그리고 통신 유닛의 제어 모듈이 현재 주변의 노이즈 주파수 대역을 검출하여 그 대역의 위치, 폭, 세기, 지속성 등을 분석하고 현재의 상황에 따라 가장 효과적인 방법을 택해 노이즈에 의한 통신 간섭을 피할 수 있도록 유도하기 때문에, 다양한 노이즈 환경에서도 정상적인 통신을 유지할 수가 있어 통신 에러 발생에 따른 에러 처리 비용과 시간 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 IR 방식과 RF 방식을 각각 이용했을 때 무인 이송 장치와 제조 설비 간의 통신 유닛이 설치되는 구조의 차이점을 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 자동 반송 시스템용 RF 통신 시스템에서 무선 통신 유닛의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 반송 시스템용 무선 통신 시스템에서 무선 통신 유닛의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 통신을 시도하는 가용 주파수 대역 내에서 간섭이 없는 주파수로 변경하여 통신을 하는 동작에 대한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 통신 신호의 송신을 일정 시간 내에 복수 회만큼 리트라이할 때 각각 응답 신호가 있을 경우와 없을 경우의 신호 출력을 측정한 스코프 파형이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 반송 시스템용 무선 통신 시스템에서 무선 통신 유닛(10)의 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법의 순서도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 가용 주파수 대역 또는 통신 방식이 상이한 2개 이상의 통신 모듈을 가지는 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛과 설비(E)용 통신 유닛이 노이즈 간섭이 있는 환경에서 무선 통신을 실시하는 방법은, 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)에서 제어 모듈(200)이 RF 통신 모듈(100)을 통해 통신을 시도하는 단계(S1), 제어 모듈(200)이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계(S2), 제어 모듈(200)이 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계(S3) 및 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)과 설비(E)용 통신 유닛(10)이 정상적인 통신을 수행하는 단계(S4)를 포함하여 이루어진다.
무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)에서 제어 모듈(200)이 RF 통신 모듈(110,120)을 통해 통신을 시도하는 단계(S1)에서는, 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 제어 모듈(200)이 RF 통신 모듈(110,120)을 통해 데이터 패킷을 생성하여 설비(E)용 통신 유닛(10)으로 송신한다.
무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 제 1 RF 통신 모듈(110)은 상기 제어 모듈(200)과 신호를 교환하는 입출력 회로, RF 변복조 회로 및 RF 안테나 등을 포함하여, 제어 모듈(200)이 생성한 명령 데이터 패킷을 제조 설비(E) 측으로 전송하는 역할을 수행한다. 그리고 설비(E)의 식별 정보를 제어 모듈(200)로부터 전달 받아, 해당 설비(E)에 대한 ID 및 채널 정보를 설정하여 통신칩을 초기화시킨다. 제 1 RF 통신 모듈(110)의 통신칩에 ID 및 채널 정보가 쓰여지면 통신이 개시 가능한 상태가 되어 제조 설비(E) 측으로 데이터를 전송할 수 있게 된다.
그리고 설비(E)용 통신 유닛(10)의 무선 통신 모듈(100)은 상기 제 1 RF 통신 모듈(110)과 마찬가지 구조로 형성되어 RF 통신이 이루어지도록 하며, 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 무선 통신 모듈(100)에서 전송한 명령 데이터를 수신하고 이에 대응하는 응답 신호를 발신함으로써 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)과 설비(E)용 통신 유닛(10) 간의 통신 링크를 구축하는 역할을 수행한다. 설비(E)용 통신 유닛(10)의 제어 모듈(200)은 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)에서 전송된 통신 신호에서 데이터 패킷을 분석하여 식별 정보를 추출하고, 추출한 식별 정보가 해당 설비(E)의 식별 정보와 일치할 경우에만 응답 신호를 생성하여 응답 신호를 송신할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 반송 시스템용 무선 통신 시스템에서 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)과 설비(E)용 통신 유닛(10)은 각각 가용 주파수 대역 또는 통신 방식이 상이한 2개 이상의 통신 모듈(100)을 구비하고 있어야 한다.
즉, 제 1 RF 통신 모듈(110) 외에 다른 가용 주파수 대역으로 설정된 제 2 RF 통신 모듈(120)이 있어야 하는데, 이 경우 ISM 대역(industrial scientific medical band)에 따라 제 1 RF 통신 모듈(110)이 제 1 주파수 대역인 2.4GHz로, 제 2 RF 통신 모듈(120)은 제 2 주파수 대역인 5.7GHz로 가용 주파수 대역에 각각 설정될 수 있다.
혹은 종류가 다른 통신 방식으로 무선 통신이 이루어지는 무선 통신 모듈(100)이 추가로 있어야 하는데, 여기서 다른 방식의 통신 모듈(100)은 IR 광 통신 방식의 모듈(130)인 것이 가장 바람직하다. 이 때 제 1 RF 통신 모듈(110), 제 2 RF 통신 모듈(120) 및 IR 광 통신 방식의 모듈(130)을 모두 구비하는 것도 가능하며, 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)과 설비(E)용 통신 유닛(10)에 각각 형성되는 무선 통신 모듈(100)은 서로 대응되도록 같은 구성으로 구비되어야 함은 물론이다.
그리고 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)과 설비(E)용 통신 유닛(10)은 각각 외부 장치와 신호를 주고 받을 수 있는 출력 모듈(300)과 입력 모듈(400), 그리고 시리얼 연결이 가능한 레벨 변환 모듈(500)을 포함할 수 있다.
제어 모듈(200)이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계(S2)에서는 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 제어 모듈(200)이 현재 주변의 노이즈 주파수 대역을 검출하여 그 대역의 위치, 폭, 세기, 지속성 등을 분석하고, 제어 모듈(200)이 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계(S3)에서는 분석한 현재의 상황에 따라 가장 효과적인 방법을 택해 노이즈에 의한 통신 간섭을 피할 수 있도록 유도하며, 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛과 설비(E)용 통신 유닛이 정상적인 통신을 수행하는 단계(S4)에서는 노이즈 간섭을 성공적으로 회피하여 무선 통신을 수행한다.
<제 1 실시예>
본 발명의 제 1 실시예에서는, 제어 모듈(200)이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계(S2)에서 검출한 노이즈 주파수 대역에 통신을 시도하는 가용 주파수 대역이 포함될 경우, 제어 모듈(200)이 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계(S3)에서 다른 가용 주파수 대역의 RF 통신 모듈(100)로 수단을 변경하여 통신할 수 있다.
앞선 S1 단계에서 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 제어 모듈(200)이 제 1 RF 통신 모듈(110)을 통해 제 1 주파수 대역으로 통신을 시도하고 있는 경우에, 제어 모듈(200)이 검출한 노이즈 주파수 대역 내에 제 1 주파수 대역이 포함된 것으로 분석되면 해당 가용 주파수 대역으로는 정상적인 통신이 힘든 것으로 판단한다.
현재 제 1 주파수 대역 내에 동일한 주파수를 사용하고 있는 기기가 있거나 또는 공정 라인에서 특정 설비(E)가 가동될 때 방사되는 RF 노이즈가 존재한다는 것이므로, 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 제어 모듈(200)은 통신 수단을 제 2 주파수 대역으로 가용 주파수 대역이 설정된 제 2 RF 통신 모듈(120)로 변경할 수 있는 것이다.
이렇게 변경된 제 2 RF 통신 모듈(120)을 통해 노이즈 간섭이 없는 주파수 대역으로 통신을 시도하게 되므로, 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛과 설비(E)용 통신 유닛이 정상적인 통신을 수행할 수 있게 된다.
<제 2 실시예>
본 발명의 제 2 실시예에서는, 제어 모듈(200)이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계(S2)에서 검출한 노이즈 주파수 대역에 2개 이상의 가용 주파수 대역이 모두 포함될 경우, 제어 모듈(200)이 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 다른 방식의 통신 모듈(100)로 수단을 변경하여 통신할 수 있다.
앞선 S1 단계에서 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 제어 모듈(200)이 제 1 RF 통신 모듈(110)을 통해 제 1 주파수 대역으로 통신을 시도하고 있는 경우에, 제어 모듈(200)이 검출한 노이즈 주파수 대역 내에 제 1 주파수 대역과 제 2 주파수 대역이 모두 포함된 것으로 분석되면 RF 통신 모듈(110,120)의 가용 주파수 대역으로는 정상적인 통신이 힘든 것으로 판단한다.
현재 제 1 주파수 대역 뿐 아니라 제 2 주파수 대역에 걸쳐 동일한 주파수를 사용하고 있는 기기가 있거나 또는 공정 라인에서 특정 설비(E)가 가동될 때 방사되는 RF 노이즈가 광범위하게 존재한다는 것이므로, 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 제어 모듈(200)은 통신 수단을 RF 방식이 아닌 다른 방식의 통신 모듈로 변경할 수 있는 것이다.
이렇게 변경된 방식의 무선 통신 모듈을 통해 주파수에 따른 노이즈 간섭으로부터 전혀 영향이 없는 방식으로 통신을 시도하게 되므로, 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛과 설비(E)용 통신 유닛이 정상적인 통신을 수행할 수 있게 된다. 이 때 다른 방식의 통신 모듈은 다양한 방식이 가능하지만, 전술한 예와 같이 IR 광 통신 방식의 모듈(130)인 것이 가장 효율적이다.
<제 3 실시예>
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 통신을 시도하는 가용 주파수 대역 내에서 간섭이 없는 주파수로 변경하여 통신을 하는 동작에 대한 개략도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에서는, 제어 모듈(200)이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계(S2)에서 검출한 노이즈 주파수 대역이 일정 기준보다 좁은 것으로 검출될 경우, 제어 모듈(200)이 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계(S3)에서 통신을 시도하는 가용 주파수 대역 내에서 간섭이 없는 주파수로 변경하여 통신할 수 있다.
앞선 S1 단계에서 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 제어 모듈(200)이 제 1 RF 통신 모듈(110)을 통해 제 1 주파수 대역으로 통신을 시도하고 있는 경우에, 제어 모듈(200)이 검출한 노이즈 주파수 대역이 제 1 주파수 대역에 일부 포함되거나 겹치는 것으로 분석되면 해당 가용 주파수 대역에서 해당 노이즈 주파수로는 정상적인 통신이 힘든 것으로 판단한다.
그러나 노이즈 주파수 대역이 좁기 때문에, 해결 수단으로 가용 주파수 대역 혹은 통신 방식을 교체할 필요까지는 없으며, 통신 모듈(100)의 변경 없이 도 5에 도시된 것처럼 제 1 주파수 대역 내에서 노이즈 간섭이 없는 주파수로 채널을 변경하면 된다. 해당 가용 주파수 대역 내에서 주파수를 일정 폭만큼 높이거나 낮춤으로써 노이즈 간섭을 피할 수 있다.
또한 제어 모듈(200)이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계(S2)에서 검출한 노이즈 주파수 대역이 일정 기준보다 좁은 것으로 검출될 경우, 제어 모듈(200)이 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계(S3)에서 통신을 시도하는 가용 주파수 대역 내에서 2개 이상의 주파수를 동시에 이용하여 통신하는 것도 가능하다.
채널을 한개의 주파수로만 사용하지 않고, 처음부터 제 1 주파수 대역 내에서 복수 개의 주파수를 동시에 채널로 이용하여 통신을 시도할 수 있는 것이다. 이러한 방식으로 어느 주파수가 채널로 설정되어도 통신이 이루어질 수 있다. 또한 제어 모듈(200)이 통신 신호를 생성할 때, 데이터 패킷에 회피 채널 정보를 함께 포함함으로써 정상적인 통신이 이루어지던 와중에 통신이 끊어질 경우 노이즈가 유입된 것으로 판단하여 회피 채널을 통해 통신을 시도하도록 할 수 있다.
<제 4 실시예>
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 통신 신호의 송신을 일정 시간 내에 복수 회만큼 리트라이할 때 각각 응답 신호가 있을 경우와 없을 경우의 신호 출력을 측정한 스코프 파형이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에서는, 제어 모듈(200)이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계(S2)에서 노이즈 간섭이 불연속적으로 검출될 경우, 제어 모듈(200)이 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계(S3)에서 통신 신호의 송신을 일정 시간 내에 복수 회만큼 리트라이할 수 있다.
앞선 S1 단계에서 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 제어 모듈(200)이 제 1 RF 통신 모듈(110)을 통해 제 1 주파수 대역으로 통신을 시도하고 있는 경우에, 제어 모듈(200)이 검출한 노이즈가 연속적이지 않고 불연속적으로 발생하는 것으로 분석되면 해당 가용 주파수 대역에서 단 1회의 통신 시도로는 정상적인 통신이 힘든 것으로 판단한다.
노이즈 주파수가 불연속적으로 발생하기 때문에, 해결 수단으로 가용 주파수 대역 혹은 통신 방식을 교체할 필요까지는 없으며, 통신 모듈(100)의 변경 없이 동일한 통신 신호의 송신을 일정 시간동안 복수 회만큼 리트라이함으로써 통신의 성공률을 높일 수 있다.
그리고 통신 신호에 대해 설비(E)용 통신 유닛으로부터 응답 신호가 도달하면 리트라이를 정지하고, 응답이 없을 경우에는 일정 시간의 간격을 두고 리트라이를 반복하는 것이 가능하다. 도 6에서 위 그래프는 통신 신호에 대해 설비(E)용 통신 유닛으로부터 응답 신호가 도달했을 경우이고, 아래 그래프는 응답이 없을 경우에 일정 시간의 간격을 두고 리트라이를 반복하는 경우의 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 송신 신호 출력을 측정한 스코프 파형이다.
도 6의 실시예에서는 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 통신 모듈(100)에서 1ms 동안 4번의 통신 신호를 송신하였으며, 약 1.5ms의 대기 시간이 지난 후 설비(E)용 통신 유닛의 통신 모듈(100)로부터 응답 신호가 도달하여 리트라이를 정지했다. 4번의 송신 중 단 1회라도 설비(E)용 통신 유닛의 통신 모듈(100)에서 수신이 이루어진다면, 응답 신호를 생성하여 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)으로 송신하는 것이다.
그러나 1ms를 지나 약 2ms의 대기 시간이 지난 후에도 응답 신호가 없다면 다시 1ms 동안 4번의 통신 신호를 송신하며, 이후 약 25ms 동안 총 6회에 걸친 리트라이를 시도하면서 응답을 기다리게 된다. 총 6회의 리트라이에도 응답이 없을 경우에는 일정 시간의 간격을 두고 재차 리트라이를 반복할 수 있으며, 도 6의 아래 그래프에서는 이러한 신호 출력 패턴을 쉽게 살펴볼 수 있는데, 이렇게 정상적인 응답이 이루어지기 전까지 최대한 짧은 주기로 많은 송신을 실시함으로써 불연속적인 노이즈 환경에서 최대한 통신 신호의 송신 성공률을 높이기 위해 리트라이 방식을 사용하는 것이다.
<제 5 실시예>
본 발명의 제 5 실시예에서는, 제어 모듈(200)이 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계(S3) 이전에 노이즈 신호 세기를 검출하는 단계를 선행하고, 제어 모듈(200)이 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계(S3)에서 검출한 노이즈 신호 세기보다 통신 신호의 출력세기를 증폭하여 통신할 수 있다.
앞선 S1 단계에서 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)의 제어 모듈(200)이 제 1 RF 통신 모듈(110)을 통해 제 1 주파수 대역으로 통신을 시도하고 있는 경우에, 제어 모듈(200)이 검출한 노이즈 주파수 대역이 제 1 주파수 대역에 일부 포함되거나 겹치는 것으로 분석되면, 신호 세기 측정 모듈(600)을 통해 노이즈 신호의 세기를 측정한 후 해결 수단으로 가용 주파수 대역 혹은 통신 방식을 교체하지 않고, 해당 가용 주파수 대역 내에서 통신 신호의 출력세기를 증폭하여 통신을 시도하는 것이다.
또한 제어 모듈(200)이 통신 신호를 생성할 때, 데이터 패킷에 증폭한 출력세기 정보를 함께 포함함으로써 설비(E)용 통신 유닛이 응답할 때에도 동일한 출력세기로 증폭하여 응답하도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 무선 통신 모듈(100)의 변경 없이도 통신 신호의 출력세기를 주변 노이즈의 신호 세기보다 증폭하여 통신을 시도하게 되므로, 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛과 설비(E)용 통신 유닛이 정상적인 통신을 수행할 수 있게 된다.
한편 상기의 실시예들을 모두 포함한 본 발명에서 무인 이송 장치(V)용 통신 유닛(10)에서 제어 모듈(200)이 RF 통신 모듈(100)을 통해 통신을 시도하는 단계(S1)는, 제어 모듈(200)이 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계(S3) 이후에 이루어질 수도 있다. 통신을 본격적으로 시도하기 전에 먼저 제어 모듈(200)이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하고 검출한 결과에 따른 회피 방법을 결정한 후 통신을 시도하는 것도 가능한 것이다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 통신 유닛
100 : 통신 모듈
110 : 제 1 RF 통신 모듈 120 : 제 2 RF 통신 모듈
130 : IR 광통신 모듈
200 : 제어 모듈 300 : 출력 모듈
400 : 입력 모듈 500 : 레벨 변환 모듈
600 : 신호 세기 측정 모듈

Claims (11)

  1. 가용 주파수 대역 또는 통신 방식이 상이한 2개 이상의 통신 모듈을 가지는 무인 이송 장치용 통신 유닛과 설비용 통신 유닛이 노이즈 간섭이 있는 환경에서 무선 통신을 실시하는 방법에 있어서,
    상기 무인 이송 장치용 통신 유닛에서 제어 모듈이 RF 통신 모듈을 통해 통신을 시도하는 단계;
    상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계;
    상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계; 및
    상기 무인 이송 장치용 통신 유닛과 상기 설비용 통신 유닛이 정상적인 통신을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계에서 검출한 노이즈 주파수 대역에 상기 2개 이상의 가용 주파수 대역이 모두 포함될 경우,
    상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 상기 RF 통신 모듈을 IR 광 통신 방식의 모듈로 수단을 변경하여 통신하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계에서 상기 검출한 노이즈 주파수 대역에 통신을 시도하는 가용 주파수 대역이 포함될 경우,
    상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 다른 가용 주파수 대역의 RF 통신 모듈로 수단을 변경하여 통신하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계에서 상기 검출한 노이즈 주파수 대역이 일정 기준보다 좁은 것으로 검출될 경우,
    상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 통신을 시도하는 가용 주파수 대역 내에서 간섭이 없는 주파수로 변경하여 통신하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계에서 상기 검출한 노이즈 주파수 대역이 일정 기준보다 좁은 것으로 검출될 경우,
    상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 통신을 시도하는 가용 주파수 대역 내에서 2개 이상의 주파수를 동시에 이용하여 통신하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 모듈이 노이즈 간섭이 있는 주파수 대역을 검출하는 단계에서 상기 노이즈 간섭이 불연속적으로 검출될 경우,
    상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 통신 신호의 송신을 일정 시간 내에 복수 회만큼 리트라이하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 통신 신호에 대해 상기 설비용 통신 유닛으로부터 응답 신호가 도달하면 리트라이를 정지하고,
    응답이 없을 경우에는 일정 시간의 간격을 두고 리트라이를 반복하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계 이전에 노이즈 신호 세기를 검출하는 단계를 선행하고,
    상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계에서 상기 검출한 노이즈 신호 세기보다 통신 신호의 출력세기를 증폭하여 통신하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    통신 신호의 출력세기를 증폭하여 통신할 때 데이터 패킷에 출력세기에 대한 정보를 포함하여, 상기 설비용 통신 유닛이 응답할 때 동일한 출력세기로 응답하도록 하는 것을 특징으로 하는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 무인 이송 장치용 통신 유닛에서 제어 모듈이 RF 통신 모듈을 통해 통신을 시도하는 단계는,
    상기 제어 모듈이 상기 검출 결과에 따라 노이즈 간섭을 회피하는 단계 이후에 이루어질 수 있는 다중 주파수 대역을 이용해 노이즈 간섭을 회피하는 무선 통신 방법.
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