KR101731094B1 - 양방향 전원 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

양방향 전원 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양방향 전원 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 저전력 통신에 기반하여 양방향으로 전원을 제어할 수 있는 양방향 전원 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 데이터 송신이 완료되면 저전력 수신 활성화 신호를 전송하고 슬립 상태로 전환하는 마스터 모듈; 및 상기 마스터 모듈에서 저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 저전력 수신 동작을 수행하는 슬래이브 모듈을 포함하는 양방향 전원 제어 장치 및 그 방법이 제공된다.

Description

양방향 전원 제어 장치 및 그 방법{Bidirectional power controller and method thereof}
본 발명은 양방향 전원 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 저전력 통신에 기반하여 양방향으로 전원을 제어할 수 있는 양방향 전원 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
인터넷은 인간이 정보의 생산자/소비자로 정보를 공유할 수 있는 공간으로 활용되어 왔다. 미래에는 가전, 센서 등 우리 주변의 사물까지도 네트워크에 연결되어 사물 주변의 환경 정보, 사물 자체의 정보도 공유될 수 있는 사물인터넷(IoT ; Internet of Things) 시대가 도래할 것으로 예측된다. 즉, IoT를 지원하는 사물인터넷 기기(이하 '사물기기'라 함)는 향후 급속히 증가할 것이라는 전망되고 있다.
IoT를 통해 사람과 사람, 사람과 사물, 사물과 사물 간의 통신, 상호작용, 정보공유가 가능해지면, 사물 스스로 판단하는 지능형 서비스가 가능해지고, 기업은 비용절감, 나아가 녹색 성장을 위한 그린 IT를 지원할 수 있는 인프라가 될 수 있다. 이러한, IoT 시대가 도래하면 사물과 사물 간의 통신이 다양하게 이루어질 것으로 예상된다.
이와 같은 사물 인터넷 환경에 있어서 종래 기술에 의한 사물기기에 사용되는 대다수 RF 모듈은 2.4GHz의 ISM 밴드 대역을 사용하고 있어 무수한 기기가 공존하는 경우에 주파수 간섭 문제가 심각하다.
또한, 상기 사물기기는 일반적으로 간단한 POINT-TO-POINT 연결에 활용되며 확장된 네트워크에 활용되기에는 사용자의 무선 네트워크에 대한 전문적인 지식과 경험이 요구된다.
또한, 상기 사물기기는 복잡한 설정에 의존하고 있어 제공되는 전용의 명령(Command)에 의해 설정 후 사용 가능하기 때문에 단순한 연결만으로 사용을 원하는 사용자들에게 사용에 상당한 어려움이 따른다.
그리고, 이와 같은 사물기기들이 저전력 부품을 사용하지만 실제로 수신 대기를 위해 소모되는 RF 모듈 자체의 전력 소모를 처리하는 전력 관리 방법이 없으며 그나마 개발된 전력 관리 방법도 마스터 MCU와 RF 모듈의 단방향 전력 제어에 근거하고 있어 기기의 수명을 상당히 단축시키고 있다.
또한, 이와 같은 사물기기들은 전문가들을 위한 전용 유틸리티(Utility)를 지원하고 있어 RF 모듈의 디버깅 및 테스팅을 위한 전용 유틸리티를 사용하기 위해서는 추가적인 교육 및 습득시간이 필요하다.
그리고, 다양한 디바이스의 연결을 위한 다양한 I/F가 지원되지 않아 별도로 제작 또는 추가하여 다른 컨버터 등의 부가기기가 필요하다.
도 1은 종래 RF 지향 전력 관리 기법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 RF 지향 전력 관리 기법은 마스터(Master)는 아이들(IDLE) 상태에서 파워다운(Power down) 상태로 감으로서 전력 소모들 줄일 수 있지만, 언제 수신될지도 모르는 패킷 수신을 위해 RF 모듈은 지속적으로 액티브(Active) 상태로 수신 대기를 수행해야 한다.
이에 따라 RF 모듈에서 지속적으로 소모되는 전류가 상당하며 그로 인해 전체 시스템의 배터리 수명을 단축시키는 결과를 초래한다.
한편, 도 2는 종래 마스터 지향 전력 관리 기법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 종래 마스터 지향 전력 관리 기법은 RF 지향 방식과 달리 직접 마스터가 자신의 전원 상태와 RF의 전원 상태를 제어함으로써 더욱 전력 소모를 줄일 수 있다.
하지만, 이 경우 다른 노드들과의 어플리케이션 레벨(즉, 사용자의 마스터 프로세서)에서 직접 각 노드와의 액티브/슬립 동기를 맞춰야하는 오버헤드를 요구하며 이로 인해 사용자는 상당한 무선 지식 및 정밀한 클럭에 기반한 동기화가 수행되어야 한다.
도 3은 TI사의 프리앰블 센싱 기반 패킷 스니핑(sniffing) 기법을 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 수신 RF는 주기적인 프리앰블 센싱을 반복적으로 수행하다가 송신단에서 데이터 송신전에 전송되는 프리앰블을 수신시에는 RF 모듈을 액티브 상태로 하여 전체 패킷을 수신하는 LPL(Low Power Listening) 기법을 사용한다.
하지만, 이 기법의 경우에 RF 모듈 자체의 클럭에 기반한 스케줄링에 의존하기 때문에 스니핑 기법을 사용하는 동안 RF 클럭이 액티브 상태인 아이들 모드 상태로 유지됨으로써 슬립 상태로 가더라도 1.6mA의 전류 소모가 지속적으로 발생하게 된다.
국내 공개특허번호 10-2011-0114868호 국내 공개특허번호 10-2009-0040726호
본 발명의 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 저전력 무선 통신에 기반하여 양방향으로 전원을 제어할 수 있는 양방향 전원 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 일측면은 데이터 송신이 완료되면 저전력 수신 활성화 신호를 전송하고 슬립 상태로 전환하는 마스터 모듈; 및 상기 마스터 모듈에서 저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 저전력 수신 동작을 수행하는 슬래이브 모듈을 포함한다.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 마스터 모듈은 데이터 채널을 통해 데이터를 송신하고, 전원 제어 채널을 통해 저전력 수신 활성화 신호를 전송한다.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 슬래이브 모듈은 저전력 수신 동작중에 프리앰블을 포함한 데이터가 수신되면 상기 마스터 모듈로 웨이크업 신호를 전송하고 수신된 데이터를 전송하며, 상기 마스터 모듈은 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업되어 전송된 데이터를 수신한다.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 마스터 모듈은 저전력 수신 동작 상태의 상기 슬래이브 모듈로 데이터 전송이 필요한 경우에, 웨이크업 신호를 상기 슬래이브 모듈로 전송하고 데이터를 전송하며, 상기 슬래이브 모듈은 저전력 수신 동작 상태에서 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업 되어 데이터를 수신한다.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 마스터 모듈은 데이터를 송수신하는 제1 데이터 송수신부; 저전력 수신 활성화 신호를 송신하고 웨이크업 신호를 수신하는 제1 전원 제어 신호 송수신부; 웨이크업 신호가 수신되면 상기 마스터 모듈을 웨이크업시키는 제1 웨이크업부; 및 상기 제1 데이터 송수신부를 통하여 슬래이브 모듈로 데이터를 송신하고, 데이터 송신이 완료되면 저전력 수신 활성화 신호를 제1 전원 제어 신호 송수신부를 통해 전송하고, 웨이크업 신호가 수신되면 제1 웨이크업부로 전달하는 제1 제어부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일측면의 상기 슬래이브 모듈은 데이터를 송수신하는 제2 데이터 송수신부; 저전력 수신 활성화 신호를 수신하고 웨이크업 신호를 송신하는 제2 전원 제어 신호 송수신부; 웨이크업 신호가 수신되면 상기 슬래이브 모듈을 웨이크업시키는 제2 웨이크업부; 저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 저전력 수신 동작을 수행하는 저전력 수신 동작 수행부; 및 저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 저전력 수신 동작 수행부로 전달하여 저전력 수신 동작을 수행하도록 하고, 저전력 수신 동작중에 프리앰블을 포함한 데이터가 수신되면 웨이크업 신호를 제2 전원 제어 신호 송수신부를 통해 마스터 모듈로 전송하고 수신된 데이터를 송신하며, 웨이크업 신호가 수신되면 제2 웨이크업부로 전달하는 제2 제어부를 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 측면은 (A) 마스터 모듈이 데이터 전송이 완료되면 저전력 수신 활성화 신호를 슬래이브 모듈로 전송하는 단계; 및 (B) 슬래이브 모듈이 저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 저전력 수신 동작을 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 (C) 슬래이브 모듈은 저전력 수신 동작중 프리앰블을 포함한 데이터가 수신되면 웨이크업 신호를 상기 마스터 모듈로 전송하고, 수신된 데이터를 전송하는 단계; 및 (D) 마스터 모듈은 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업되어 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면은 (E) 마스터 모듈은 슬래이브 모듈이 저전력 수신 동작중에 데이터 전송이 필요하면 웨이크업 신호를 전송하고, 데이터를 전송하는 단계; 및 (F) 슬래이브 모듈은 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업되어 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 측면의 상기 마스터 모듈은 데이터 채널을 통해 데이터를 송신하고, 전원 제어 채널을 통해 저전력 수신 활성화 신호를 전송한다.
또한, 본 발명의 다른 측면의 상기 (A)단계는 (A-1) 마스터 모듈이 슬래이브 모듈로 데이터를 송신하는 단계; (A-2) 마스터 모듈이 데이터 전송이 완료되어 있는지를 판단하는 단계; 및 (A-3) 마스터 모듈이 판단 결과, 데이터 전송이 완료되었으면 저전력 수신 활성화 신호를 슬래이브 모듈로 전송하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은 마스터 모듈과 슬레이브 모듈이 서로 전원 제어를 수행함으로써 전원 손실을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전문가뿐만 아니라 해당 분야에 대한 지식이 없이도 시각적이고 효과적으로 사용할 수 있는 사용자 편의 지향의 유틸리티 소프트웨어를 제공한다.
또한, 본 발명에 따르면, 다양한 I/F 지원을 통해 시스템에서 사물인터넷을 연결할 수 있도록 한다.
도 1은 종래 RF 지향 전력 관리 기법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 마스터 지향 전력 관리 기법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 TI사의 프리앰블 센싱 기반 패킷 스니핑(sniffing) 기법을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 전원 제어 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 전원 제어 과정을 보여주는 개념도이다.
도 6은 도 4의 마스터 모듈의 구성도이다.
도 7은 도 4의 슬레이브 모듈의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 전원 제어 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 전원 제어 장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 전원 제어 장치는 마스터 모듈(10)과 슬레이브 모듈(20)로 이루어져 있다.
상기 마스터 모듈(10)과 슬레이브 모듈(20)은 데이터 채널과 전원 제어 채널을 구비하고 있다. 상기 전원 제어 채널은 싱글라인 양방향 채널이다.
이를 위하여 마스터 모듈(10)은 전원 제어 채널의 접속을 제공하기 위한 할당된 핀을 구비하고 있으며, 슬레이브 모듈(20) 또한 전원 제어 채널의 접속을 제공하기 위한 할당된 핀을 구비하고 있다.
여기에서, 마스터 모듈(10)과 슬레이브 모듈(20)의 데이터 채널과 전원 제어 채널은 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 상기 데이터 채널은 시리얼라인 (uart)일 수 있다.
이와 같은 마스터 모듈(10)과 슬레이브 모듈(20)은 바람직하게 USN 네트워크를 기반으로 통신을 수행한다. 이때, 사용되는 주파수 대역은 900MHz이며, 마스터 모듈(10)은 싱크 노드이고, 슬레이브 모듈(20)은 센서 노드이다.
이러한 마스터 모듈(10)과 슬레이브 모듈(20)로 이루어진 양방향 전원 제어 장치는 사물인터넷 환경에서 사용될 수 있으며, 슬레이브 모듈(20)은 사물기기에 해당한다.
이처럼 마스터 모듈(10)과 슬레이브 모듈(20)이 USN 네트워크에 기반하여 데이터 통신을 수행하게 되면, 2.4GHz 대비 좋은 무선 특성을 가질 수 있다. 즉, 회절율 및 긴 통신거리를 가지며, 전용대역으로 타 기기와의 간섭을 최소화할 수 있다.
또한, 다양하고 간편한 설정에 의한 다양한 네트워크 토폴로지를 지원할 수 있다. 또한 세 종류의 설계 기법을 적용으로 무선 지식이 전혀 없이도 간편하게 플러그앤 커넥트가 가능하다.
이와 같은 마스터 모듈(10)은 도 5에 도시된 바와 같이 데이터 전송이 완료되면 저전력 수신 활성화 신호(Active Low Power Listening)를 슬레이브 모듈(20)로 전송한다. 그리고, 마스터 모듈(10)은 전력 다운(Power down)이 되면서 슬립 상태로 전환한다.
한편, 슬레이브 모듈(20)은 마스터 모듈(10)로부터 저전력 수신 활성화 신호를 수신하면 저전력 수신 상태로 전환하여 저전력 수신 동작(Low Power Listening:LPL)을 수행하며 동일한 슬립(Sleep) 상태의 간격(LPL Cycle)인 체크 간격(Check Interval)을 갖는다.
여기서 슬레이브 모듈(20)이 '슬립(Sleep) 상태'라 함은 그 슬레이브 모듈이 다른 슬레이브 모듈이나 마스터 모듈들의 신호 수신이나 채널 검사를 수행할 수 없는 상태, 즉 비활성화 상태를 의미한다.
여기서 저전력 수신 동작(LPL)이란 주기적으로 깨어나 채널을 샘플링하는 동작을 말한다. 저전력 수신 동작을 통하여 채널이 깨끗한지 여부를 검사한다. 즉 그 채널에 유효한 신호가 감지되었는지를 결정한다.
슬레이브 모듈(20)은 저전력 수신 동작을 마치고 채널이 깨끗하다고 - 즉 그 채널에 유효한 신호가 감지되지 않았다고- 판단하고 자신이 보낼 데이터가 있는 경우에 전원 제어 채널을 통하여 웨이크업(Wake up) 신호를 마스터 모듈(10)로 전송한다. 그리고, 슬레이브 모듈(20)은 계속해서 데이터를 전송한다.
한편, 마스터 모듈(10)은 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업 되어 데이터를 수신한다.
이때, 마스터 모듈(10)은 데이터 수신이 완료되어 슬레이브 모듈(20)로부터 데이터 송수신이 더 이상 필요하지 않다고 판단되면 슬레이브 모듈(20)로 저전력 수신 활성화 신호를 전송한다. 그리고, 다시 마스터 모듈(10)은 슬립 상태로 전환한다.
한편, 슬레이브 모듈(20)은 마스터 모듈(10)로부터 저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 저전력 수신 상태로 전환하여 저전력 수신 동작(Low Power Listening:LPL)을 수행하며 동일한 슬립(Sleep) 상태의 간격인 체크 간격(Check Interval)을 갖는다.
이와 같은 상황에서 슬레이브 모듈(20)은 저전력 수신 동작중에 다른 슬레이브 모듈로부터 프리앰블을 포함한 데이터가 수신되면 전원 제어 채널을 통하여 웨이크업 신호를 마스터 모듈(10)로 전송하여 마스터 모듈(10)이 동작하게 한다.
그리고, 슬레이브 모듈(20)은 계속해서 데이터를 전송하게 되며, 마스터 모듈(10)은 데이터를 수신한다.
이때, 마스터 모듈(10)은 데이터 수신이 완료되었으며 슬레이브 모듈(20)로부터 데이터 송수신이 더 이상 필요하지 않다고 판단되면 슬레이브 모듈(20)로 저전력 수신 활성화 신호를 전송한다.
그러면, 슬레이브 모듈(20)은 저전력 수신 상태로 전환하여 저전력 수신 동작(Low Power Listening:LPL)을 수행하며 동일한 슬립(Sleep) 상태의 간격인 체크 간격(Check Interval)을 갖는다.
한편, 상기 마스터 모듈(10)은 슬립 상태에서 깨어나기 위해서 다양한 wake-up 소스를 지원하고 있다.
그 중 가장 강력한 wake-up 소스는 외부 인터럽트 핀을 이용하는 것이다.
즉, 마스터 모듈(10)이 슬립 모드인경우 슬래이브 모듈(20)은 전원 제어 채널이 연결된 핀(외부인터럽트 핀)에 정해진 시그널(high -> low 또는 low -> high)을 보내면 마스터 모듈(10)이 슬립 모드에서 깨어나게 된다.
이처럼 본 발명에서는 마스터 모듈(10)이 슬립 모드로 갈 경우 해당 핀을 인터럽트 가능상태로 만들고, 반면에 슬래이브 모듈(20)의 경우 연결된 핀을 일반 출력핀으로 설정한다.
이렇게 하면 슬래이브 모듈(20)이 해당핀을 이용하여 마스터 모듈(10)을 깨울 수 있고, 반대로 저전력 수신 동작을 슬래이브 모듈(20)이 수행하고 있을 경우 마스터 모듈(10)은 해당핀을 출력핀으로 반면에 슬래이브 모듈(20)은 외부 인터럽트 가능으로 설정함으로써, 마스터 모듈(10)이 원할 때 (보낼 데이터가 있는 경우 등) 해당 핀을 통해 슬래이브 모듈(20)을 웨이크업 시킬 수 있다.
이처럼 마스터 모듈(10)은 슬레이브 모듈(20)로부터 전송되는 웨이크업 신호에 반응하여 웨이크업된 후 동작을 수행하기 때문에 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있다.
또한, 슬레이브 모듈(20)은 저전력 수신 동작을 일정한 간격을 가지면서 수행하기 때문에 종래 기술에 비해 전력 소모를 줄일 수 있다.
도 6은 도 4의 마스터 모듈(10)의 구성도이다.
도 6을 참조하면, 도 4의 마스터 모듈(10)은 제어부(11)와, 데이터송수신부(12)와, 전원제어신호 송수신부(13)와, 웨이크업부(14)로 구성되어 있다.
상기 제어부(11)는 슬레이브 모듈(20)로 데이터 송수신부(12)을 통해 필요한 데이터를 송수신한다.
그리고, 제어부(11)는 데이터 송수신이 완료되어 슬립 기간이 필요하다고 판단되면 저전력 수신 활성화 신호를 전원 제어 신호 송수신부(13)를 통해 슬레이브 모듈(20)로 전송한다.
또한, 제어부(11)는 전원 제어 신호 송수신부(13)를 통하여 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업부(14)로 전송하여 웨이크업 동작을 수행하도록 한다.
한편, 상기 데이터 송수신부(12)는 데이터 채널을 통하여 데이터를 송수신한다.
그리고, 전원제어 신호 송수신부(13)는 전원 제어 채널을 통하여 저전력 수신 활성화 신호를 전송하고, 웨이크업 신호를 수신한다.
한편, 웨이크업부(14)는 웨이크업 신호가 수신되면 마스터 모듈(10)을 웨이크업되도록 하여 데이터를 송수신할 수 있도록 한다.
이와 같은 구성에서 제어부(11)는 데이터 송수신부(12)를 통해 데이터를 송수신하며, 데이터 송수신이 완료되기 일정 시간전에 저전력 수신 활성화 신호를 슬레이브 모듈(20)로 전원 제어 신호 송수신부(13)를 통해 전송한다.
그리고, 상기 제어부(11)는 슬립 상태로 전환되며, 이후에 웨이크업 신호가 전원 제어 신호 송수신부(13)를 통하여 수신되면 웨이크업부(14)로 제공하여 웨이크업되도록 한다.
한편, 상기 제어부(11)는 슬래이브 모듈(20)로 웨이크업 신호를 전원 제어 신호 송수신부(13)를 사용하여 전송하여 슬래이브 모듈(20)을 웨이크업 시킬 수도 있다.
도 7은 도 4의 슬레이브 모듈(20)의 구성도이다.
도 7을 참조하면, 도 4의 슬레이브 모듈(20)은 제어부(21)와, 데이터송수신부(22)와, 전원제어신호 송수신부(23)와, 저전력 수신 동작 수행부(24) 및 웨이크업부(25)로 구성되어 있다.
상기 제어부(21)는 마스터 모듈(10)로 데이터 송수신부(22)를 통해 필요한 데이터를 송수신한다.
그리고, 제어부(21)는 데이터 송수신이 완료되어 저전력 수신 활성화 신호를 전원 제어 신호 송수신부(23)를 통해 마스터 모듈(10)에서 수신하면 저전력 수신 동작 수행부(24)로 제공하여 저전력 수신 동작을 수행하도록 한다.
한편, 제어부(21)는 저전력 수신 동작중에 프리앰블을 포함한 데이터가 수신되고, 수신된 데이터를 마스터 모듈(10)로 전송할 필요가 있으면, 전원 제어 신호 송수신부(23)를 통하여 웨이크 업 신호를 마스터 모듈(10)로 전송하여 마스터 모듈이 웨이크업되도록 하여 동작하도록 한다.
물론, 제어부(21)는 저전력 수신 동작중에 데이터를 마스터 모듈(10)로 전송할 필요가 있으면, 전원 제어 신호 송수신부(23)를 통하여 웨이크업 신호를 마스터 모듈(10)로 전송하여 마스터 모듈이 웨이크업되도록 하여 동작하도록 한다.
한편, 상기 데이터 송수신부(22)는 데이터 채널을 통하여 데이터를 송수신한다.
그리고, 전원제어 신호 송수신부(23)는 전원 제어 채널을 통하여 저전력 수신 활성화 신호를 수신하고, 웨이크업 신호를 송신한다.
한편, 저전력 수신 동작 수행부(24)는 저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 저전력 수신 동작을 수행하도록 한다.
다음으로, 웨이크업부(25)는 마스터 모듈(10)로부터 웨이크업 신호가 수신되면 슬래이브 모듈(20)을 웨이크업시킨다.
이와 같은 구성에서 제어부(21)는 데이터 송수신부(22)를 통해 데이터를 송수신하며, 데이터 송수신이 완료되어 저전력 수신 활성화 신호를 마스터 모듈(10)로부터 전원 제어 신호 송수신부(23)를 통해 수신한다.
그러면, 상기 제어부(21)는 저전력 수신 동작 상태로 전환되며, 이후에 프리앰블을 포함한 데이터 신호가 수신되고, 수신된 데이터를 마스터 모듈(10)로 전송할 필요가 있으면 전원 제어 신호 송수신부(23)를 통하여 마스터 모듈(10)로 웨이크업 신호를 전송한다.
그리고, 상기 제어부(21)는 마스터 모듈(10)이 웨이크업이 되면 데이터를 전송하며, 이후에 저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 저전력 수신 동작을 수행한다.
한편, 제어부(21)는 전원 제어 신호 송수신부(23)를 통해 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업부(25)로 전달하여 웨이크업부(25)가 웨이크업 동작을 수행하도록 한다.
이러한 동작에 의해 슬립 모드에서 상태가 변경되면 데이터를 수신하게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 전원 제어 방법의 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 전원 제어 방법은 먼저 마스터 모듈이 데이터 채널을 통하여 슬래이브 모듈로 데이터를 송신한다(S100).
그리고, 마스터 모듈은 데이터 송신이 완료되었는지를 판단하여(S110), 데이터 송신이 완료되면 저전력 수신 활성화 신호를 슬래이브 모듈로 전송하고(S120) 슬립 상태로 전환된다.
이때, 슬래이브 모듈은 저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 저전력 수신 동작을 수행하며(S130), 저전력 수신 동작중에 프리앰블을 포함한 데이터가 수신되었는지를 판단한다(S140).
판단 결과, 프리앰블을 포함한 데이터가 수신되면 데이터를 웨이크업 신호를 마스터 모듈로 전송하고(S150) 수신된 데이터를 마스터 모듈로 제공하여 데이터 송수신이 가능하도록 한다(S160).
한편, 마스터 모듈은 웨이크업 신호가 입력되면 웨이크업되어 데이터를 수신하며 단계 S120부터 반복 수행한다.
이와 같은 과정을 통해, 마스터 모듈은 슬레이브 모듈로부터 전송되는 웨이크업 신호에 반응하여 웨이크업된 후 동작을 수행하기 때문에 불필요한 전력 낭비를 줄일 수 있다.
또한, 슬레이브 모듈은 저전력 수신 동작을 일정한 간격을 가지면서 수행하기 때문에 종래 기술에 비해 전력 소모를 줄일 수 있다.
한편, 마스터 모듈은 슬립 모드에서 데이터 전송이 필요하면 슬래이브 모듈로 웨이크업 신호를 전송한 후에 슬래이브 모듈이 활성화되면 데이터를 전송한다.
이때, 슬래이브 모듈은 웨이크업 신호에 의해 활성화되어 데이터를 송수신한다.
10 : 마스터 모듈 11 : 제어부
12 : 데이터 송수신부 13 : 전원 제어 신호 송수신부
14 : 웨이크업부 20 : 슬레이브 모듈
21 : 제어부 22 : 데이터 송수신부
23 : 전원 제어 신호 송수신부 24 : 저전력 수신 동작 수행부
25 : 웨이크업부

Claims (11)

  1. 데이터 송신이 완료되면 저전력 수신 활성화 신호를 전송하고 슬립 상태로 전환하는 마스터 모듈; 및
    상기 마스터 모듈에서 저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 주기적으로 깨어나 채널을 샘플링하는 저전력 수신 동작을 수행하는 슬래이브 모듈을 포함하고,
    상기 슬래이브 모듈은 저전력 수신 동작중에 프리앰블을 포함한 데이터가 수신되면 상기 마스터 모듈로 웨이크업 신호를 전송하고 수신된 데이터를 전송하며,
    상기 마스터 모듈은 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업되어 전송된 데이터를 수신하고,
    상기 마스터 모듈은 데이터 수신이 완료되어 상기 슬래이브 모듈로부터 데이터 송수신이 더 이상 필요하지 않다고 판단되면 상기 슬레이브 모듈로 저전력 수신 활성화 신호를 전송하여 상기 슬레이브 모듈이 저전력 수신 동작을 수행하도록 하고, 상기 마스터 모듈은 슬립 상태로 전환하며,
    상기 마스터 모듈은 저전력 수신 동작 상태의 상기 슬래이브 모듈로 데이터 전송이 필요한 경우에, 웨이크업 신호를 상기 슬래이브 모듈로 전송하고 데이터를 전송하며,
    상기 슬래이브 모듈은 저전력 수신 동작 상태에서 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업 되어 데이터를 수신하는 양방향 전원 제어 장치.
  2. 청구항 1항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은 데이터 채널을 통해 데이터를 송신하고, 전원 제어 채널을 통해 저전력 수신 활성화 신호를 전송하는 양방향 전원 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은
    데이터를 송수신하는 제1 데이터 송수신부;
    저전력 수신 활성화 신호를 송신하고 웨이크업 신호를 수신하는 제1 전원 제어 신호 송수신부;
    웨이크업 신호가 수신되면 상기 마스터 모듈을 웨이크업시키는 제1 웨이크업부; 및
    상기 제1 데이터 송수신부를 통하여 슬래이브 모듈로 데이터를 송신하고, 데이터 송신이 완료되면 저전력 수신 활성화 신호를 제1 전원 제어 신호 송수신부를 통해 전송하고, 웨이크업 신호가 수신되면 제1 웨이크업부로 전달하는 제1 제어부를 포함하는 양방향 전원 제어 장치.
  6. 청구항 1항에 있어서,
    상기 슬래이브 모듈은
    데이터를 송수신하는 제2 데이터 송수신부;
    저전력 수신 활성화 신호를 수신하고 웨이크업 신호를 송신하는 제2 전원 제어 신호 송수신부;
    웨이크업 신호가 수신되면 상기 슬래이브 모듈을 웨이크업시키는 제2 웨이크업부;
    저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 저전력 수신 동작을 수행하는 저전력 수신 동작 수행부; 및
    저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 저전력 수신 동작 수행부로 전달하여 저전력 수신 동작을 수행하도록 하고, 저전력 수신 동작중에 프리앰블을 포함한 데이터가 수신되면 웨이크업 신호를 제2 전원 제어 신호 송수신부를 통해 마스터 모듈로 전송하고 수신된 데이터를 송신하며, 웨이크업 신호가 수신되면 제2 웨이크업부로 전달하는 제2 제어부를 포함하는 양방향 전원 제어 장치.
  7. (A) 마스터 모듈이 데이터 전송이 완료되면 저전력 수신 활성화 신호를 슬래이브 모듈로 전송하는 단계;
    (B) 슬래이브 모듈이 저전력 수신 활성화 신호가 수신되면 주기적으로 깨어나 채널을 샘플링하는 저전력 수신 동작을 수행하는 단계;
    (C) 슬래이브 모듈은 저전력 수신 동작중 프리앰블을 포함한 데이터가 수신되면 웨이크업 신호를 상기 마스터 모듈로 전송하고, 수신된 데이터를 전송하는 단계;
    (D) 마스터 모듈은 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업되어 데이터를 수신하며, 마스터 모듈은 데이터 수신이 완료되어 슬레이브 모듈로부터 데이터 송수신이 더 이상 필요하지 않다고 판단되면 슬레이브 모듈로 저전력 수신 활성화 신호를 전송하여 슬레이브 모듈이 저전력 수신 동작을 수행하도록 하고, 마스터 모듈은 슬립 상태로 전환하는 단계;
    (E) 마스터 모듈은 슬래이브 모듈이 저전력 수신 동작중에 데이터 전송이 필요하면 웨이크업 신호를 전송하고, 데이터를 전송하는 단계; 및
    (F) 슬래이브 모듈은 웨이크업 신호가 수신되면 웨이크업되어 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 양방향 전원 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 7항에 있어서,
    상기 마스터 모듈은 데이터 채널을 통해 데이터를 송신하고, 전원 제어 채널을 통해 저전력 수신 활성화 신호를 전송하는 양방향 전원 제어 방법.
  11. 청구항 7항에 있어서,
    상기 (A)단계는
    (A-1) 마스터 모듈이 슬래이브 모듈로 데이터를 송신하는 단계;
    (A-2) 마스터 모듈이 데이터 전송이 완료되어 있는지를 판단하는 단계; 및
    (A-3) 마스터 모듈이 판단 결과, 데이터 전송이 완료되었으면 저전력 수신 활성화 신호를 슬래이브 모듈로 전송하는 단계를 포함하는 양방향 전원 제어 방법.
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