KR101757159B1 - 시간기반의 can 통신을 이용한 전관 방송 장치 및 시간 동기 방법 - Google Patents

시간기반의 can 통신을 이용한 전관 방송 장치 및 시간 동기 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치 및 시간 동기 방법에 관한 것으로서, 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간을 동기시키는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치 및 시간 동기 방법에 관한 것이다. 이를 위해 음원신호, 음성신호 및 미디어신호인 전관방송신호와 제어신호를 통신 프로토콜에 따라 전송하는 제1 노드부, 주 제어기로부터 전관방송신호 및 제어신호를 입력받아 전관방송신호를 출력하도록 제어하는 제2 노드부, 및 제1 노드부와 제2 노드부가 시간기반의 CAN 통신에 의해 전광방송신호를 전송하도록 제1 노드부와 제2 노드부의 시간을 동기시키는 시간 동기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치가 개시된다.

Description

시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치 및 시간 동기 방법{Public address apparatus using CAN communication based time-triggered and method of clock synchronization}
본 발명은 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치 및 시간 동기 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간을 동기시키는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치 및 시간 동기 방법에 관한 것이다.
CAN 통신을 활용한 전관방송장치는 선행기술문헌인 KR 10-1152225에 공지되어 있다. KR 10-1152225에는 CAN 통신의 다중화를 위해 서로 다른 제1 CAN 버스와 제2 CAN 버스를 두고, 어느 하나의 CAN 버스에 에러가 발생한 경우 다른 CAN 버스를 통해 CAN 통신을 하도록 하는 기술이 공지되어 있다.
그러나 이렇게 선행기술문헌과 같이 CAN 통신을 다중화 하는 경우에는 정상적으로 CAN 통신이 가능할때에 불필요한 나머지 CAN 버스가 잉여로 되어 CAN 통신의 설치 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 선행기술문헌과 같이 다중화에 의한 CAN 통신을 하더라도 CAN 통신 버스를 사용하는 제어기의 일부 버스에 오류가 발생한 경우 CAN 버스 전체를 스위칭해야 하고, 더 나아가 에러가 발생한 일부 CAN 버스만을 전기적으로 분리 독립시킬 수 없는 문제점이 있다.
한편, 종래의 이벤트 트리거 방식에 의한 CAN 통신은 네트워크의 부하가 높아지면 우선순위가 높은 메시지는 대역폭의 점유에 상관없이 전송지연에 영향을 비교적 받지 않으나 우선순위가 낮은 메시지의 경우에는 전송지연에 따른 영향을 크게 받는다. 따라서, 이벤트 트리거 방식에 의해 발생되는 전송지연을 해결할 수 있는 방법이 필요하게 되었다. 특히, 일예로서 고층 빌딩에 설치되는 전관 방송 시스템일수록 화재나 비상상활 발생시 신속하고 정확하게 발생된 이벤트 메시지를 전송하기 위해 전송지연이 일어나지 않도록 하면서도 신뢰성이 높은 CAN 통신 방법의 개발이 절실하다.
대한민국 등록특허번호 KR 10-1165046(발명의 명칭 : 캔-버스 제어 모듈 및 제어 방법) 대한민국 공개특허공보 KR 10-2013-0064500(발명의 명칭 : 캔통신 시스템에서 메시지 송수신 시의 오류 복구 방법) 대한민국 등록특허공보 KR 10-1152225(발명의 명칭 : CAN 통신방식을 이용한 전관방송시스템) 대한민국 공개특허공보 KR 10-2003-0012952(발명의 명칭 : 네트워크 기반의디지털 원격제어 전관방송시스템) 대한민국 등록특허공보 KR 10-0756366(발명의 명칭 : 디지털 다원화 전관방송 제어 장치)
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 마스터 노드와 슬레이브 노드로 분리 설정하여 각 슬레이브 노드가 마스터 노드에 시각 동기가 됨으로써 시간기반 CAN 통신을 적용할 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, CAN 버스의 에러를 확인하여 에러가 발생한 CAN 버스를 다른 CAN 통신망과 전기적으로 분리 독립시킴으로써 전체적으로 CAN 통신이 가능하도록한 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 음원신호, 음성신호 및 미디어신호인 전관방송신호와 제어신호를 통신 프로토콜에 따라 전송하는 제1 노드부, 주 제어기로부터 전관방송신호 및 제어신호를 입력받아 전관방송신호를 출력하도록 제어하는 제2 노드부, 및 제1 노드부와 제2 노드부가 시간기반의 CAN 통신에 의해 전광방송신호를 전송하도록 제1 노드부와 제2 노드부의 시간을 동기시키는 시간 동기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 제1 노드부 및 제2 노드부 중 적어도 어느 하나는 복수의 노드부로서, 제1 노드부 및 제2 노드부 중 적어도 어느 하나에 기준시각을 전송하는 시각 서버를 더 포함하며, 시각 서버로부터 기준시각을 전송받는 노드는 마스터 노드, 나머지 노드는 슬레이브 노드로 설정되어 마스터 노드에 의해 각 노드의 전송시간, 전송주기, 및 전송순위 중 적어도 어느 하나가 제어되도록 CAN 통신이 이루어진다.
또한, 시각 서버를 통해 기준시각을 전송받는 노드 중 어느 하나가 마스터 노드의 고장시를 대비하여 예비 마스터 노드로 설정되고, 마스터 노드 및 예비 마스터 노드는 주기적 또는 비주기적으로 시각 서버에 접속되어 시각 서버의 시각과 동기되도록 하며, 나머지 노드는 마스터 노드 또는 예비 마스터 노드의 시각에 동기된다.
또한, 복수의 노드가 설정에 의해 예비 마스터 노드로 설정되며 마스터 노드의 고장 또는 장애시 예비 마스터 노드의 우선순위에 따라 어느 하나가 마스터 노드로 전환된다.
또한, 시간 동기부는 시간기반의 CAN 버스를 통해 전송되는 각 노드의 메시지 타임 아웃을 감지하며, 메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간을 마스터 노드의 시간에 동기시키도록 하는 제어명령을 전송함으로써 메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간 동기가 이루어지도록 한다.
또한, 메시지 타임 아웃은 기 설정한 전송주기 및 전송시간 내에 메시지를 전송하지 못한 경우 발생된다.
또한, 시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 따라 메시지 타임 아웃이 발생된 노드로 마스터 노드의 클럭정보가 포함된 시간동기 제어명령이 전송되며, 타임 아웃이 발생된 노드는 마스터 노드의 클럭정보가 기준 주파수로 설정되어 입력되는 위상 디텍터, 입력전압에 따라 기 정의된 출력 주파수를 출력하는 전압제어발진기, 및 전압제어발진기의 출력 주파수를 분주하여 위상 디텍터로 출력하는 분주기를 포함하는 PLL부, 및 분주기에서 출력된 주파수에 의해 마스터 노드의 시간과 서로 동기되는 클럭부를 포함한다.
또한, 시간 동기부는 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간을 동기시키도록 시간 동기 제어명령을 전송하며, 슬레이브 노드는 마스터 노드와 슬레이브 노드의 시간 오차를 산출하는 시간차 산출부, 및 마스터 노드와 슬레이브 노드의 전송지연을 산출하는 전송지연 산출부를 포함함으로써 마스터 노드와 시간 동기가 이루어진다.
또한, 시간차 산출부는 시간 동기 제어명령에 따라 마스터 노드에서 전송한 송신 타임스탬프 값, 슬레이브 노드에서 수신한 수신 타임스탬프 값, 및 마스터 노드와 슬레이브 노드 간의 버스 지연 값에 기초하여 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간 오차를 산출한다.
또한, 전송지연 산출부는 시간차 산출부에 의해 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간 오차가 보정된 후 슬레이브 노드에서 전송한 송신 타임스탬프 값과 마스터 노드에서 수신한 수신 타임스탬프 값을 평균화하여 마스터 노드와 슬레이브 노드의 전송지연을 산출한다.
한편, 본 발명의 목적은 복수의 CAN 통신 노드를 마스터 노드와 슬레이브 노드로 설정하는 단계, 시간기반의 CAN 통신으로 마스터 노드와 슬레이브 노드 간에 메시지를 라운드 로빈 또는 폴링에 의해 전송하는 단계, 슬레이브 노드 중 어느 하나의 노드에 메시지 타임 아웃이 발생되는 단계, 및 메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간을 마스터 노드의 시간에 동기시키도록 하는 제어명령을 전송함으로써 메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간 동기가 이루어지도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치의 시간 동기 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, 시각 서버로부터 기준시각을 전송받는 노드는 마스터 노드, 나머지 노드는 슬레이브 노드로 설정되어 마스터 노드에 의해 각 노드의 전송시간, 전송주기, 및 전송순위 중 적어도 어느 하나가 제어되도록 CAN 통신이 이루어진다.
또한, 마스터 노드와 슬레이브 노드로 설정하는 단계에서 복수의 노드가 설정에 의해 예비 마스터 노드로 설정되며, 마스터 노드의 고장 또는 장애시 예비 마스터 노드의 우선순위에 따라 어느 하나가 마스터 노드로 전환된다.
또한, 메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간 동기가 이루어지도록 하는 단계는 시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 따라 메시지 타임 아웃이 발생된 노드로 마스터 노드의 클럭정보가 포함된 시간동기 제어명령이 전송되는 단계, 마스터 노드의 클럭정보가 기준 주파수로 설정되어 PLL부의 위상디텍터로 입력되는 단계, PLL부의 전압제어발진기에 의해 기 정의된 출력 주파수가 출력되는 단계, PLL부의 분주기에 의해 분주된 주파수가 출력되는 단계, 및 분주기에서 출력된 주파수에 기초하여 클럭부의 시간이 마스터 노드의 시간에 서로 동기되는 단계를 포함한다.
또한, 메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간 동기가 이루어지도록 하는 단계는 시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 따라 마스터 노드와 메시지 타임 아웃 이 발생된 노드간의 시간오차를 보정하는 단계, 및 시간 오차를 보정하는 단계 후에 마스터 노드와 메시지 타임 아웃이 발생된 노드 간의 전송지연을 보정하는 단계를 포함한다.
또한, 시간 오차를 보정하는 단계는 시간 동기 제어명령에 따라 마스터 노드에서 송신 타임스탬프 값을 포함한 메시지를 메시지 타임 아웃이 발생된 노드로 전송하는 단계, 메시지 타임 아웃이 발생된 노드에서 송신 타임스탬프 값을 포함한 메시지를 수신한 수신 타임스탬프 값을 생성하는 단계, 및 송신 타임스탬프 값, 수신 타임스탬프 값, 및 마스터 노드와 메시지 타임 아웃이 발생된 노드 간의 버스 지연 값에 기초하여 마스터 노드와 메시지 타임 아웃이 발생된 노드간의 시간 오차를 시간차 산출부가 산출하여 보정하는 단계를 포함한다.
또한, 전송지연을 보정하는 단계는 시간차 산출부에 의해 마스터 노드와 메시지 타임 아웃이 발생된 노드간의 시간 오차가 보정된 후 메시지 타임 아웃이 발생된 노드에서 송신 타임스탬프 값을 포함한 메시지를 마스터 노드로 전송하는 단계, 마스터 노드에서 송신 타임스탬프 값을 포함한 메시지를 수신한 수신 타임스탬프 값을 생성하고, 메시지 타임 아웃이 발생된 노드로 수신 타임스탬프 값을 포함한 메시지를 전송하는 단계, 및 송신 타임스탬프 값과 수신 타임스탬프 값을 기초로 마스터 노드와 메시지 타임 아웃이 발생된 노드간의 전송지연을 전송지연 산출부가 산출하여 보정하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 목적은 음원신호, 음성신호 및 미디어신호인 전관방송신호와 제어신호를 통신 프로토콜에 따라 전송하는 주 제어기, 및 주 제어기로부터 전관방송신호 및 제어신호를 입력받아 전관방송신호를 출력하도록 제어하는 부 제어기를 포함하며, 주 제어기 및 부 제어기는 CAN 통신에 의해 서로 데이터를 주고받도록 CAN 통신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
또한, CAN 통신부와 접속되는 복수의 주 버스, 주 버스와 전기적으로 접속되거나 분리되는 보조 버스, 및 주 버스 또는 보조 버스를 통신 라인으로부터 전기적으로 접속시키거나 분리하도록 제어하는 복수의 버스 제어부를 더 포함한다.
또한, 복수의 버스 제어부는 복수의 주 버스의 일측과 이에 대응되는 타측에 각각 구비되며, 버스 제어부는 각각 종단 저항과 전기적으로 접속되거나 분리된다.
또한, 주 제어기 및 부 제어기는 서로 복수의 그룹으로 그룹핑되며, 보조 버스의 전기적 접속 여부에 따라 어느 하나의 주 버스는 다른 주 버스와 서로 독립 그룹으로 CAN 통신망에 접속되거나 또는 서로 동일 그룹으로 CAN 통신망에 접속된다.
또한, 주 제어기 또는 부 제어기는 CAN 통신 라인의 에러를 확인하고, CAN 통신 라인에 에러가 발생한 경우 버스 제어부에 제어신호를 전송하여 에러가 발생한 CAN 통신 라인을 다른 CAN 통신 라인과 전기적으로 분리시키도록 한다.
또한, 버스 제어부는 주 버스의 종단 저항값을 검출하는 저항값 검출부, 제어신호에 따라 주 버스 또는 보조 버스를 통신 라인으로부터 전기적으로 접속시키거나 분리하도록 스위칭하는 스위치부, 및 저항값 검출부에서 검출한 종단 저항값에 따라 주 버스에 전기적으로 접속되는 저항부를 포함하며, 버스 제어부는 저항값 검출부에서 검출한 종단 저항값에 의해 CAN 통신 라인의 에러를 파악한다.
또한, 주 제어기는 CAN 통신 라인의 에러를 파악하기 위해 부 제어기에 에러확인 메시지를 포함하여 CAN 통신부를 통해 전송하고, 주 제어기의 에러확인 메시지 요청에 따라 부 제어기는 CAN 통신부를 통해 현재 시간정보를 포함한 메시지를 주 제어기로 전송한다.
또한, 주 제어기는 부 제어기에서 수신된 시간정보와 송신시의 시간정보를 서로 비교하거나 송신시부터 시간 카운터를 하여 기 설정된 타임아웃 시간이 경과한 경우 CAN 통신 라인의 에러를 파악한다.
또한, 버스 제어부는 제어신호에 따라 주 버스 또는 보조 버스를 통신 라인으로부터 전기적으로 접속시키거나 분리하도록 스위칭하는 스위치부, 및 타임아웃 시간의 경과에 따라 주 버스에 전기적으로 접속되는 저항부를 포함하며, 버스 제어부는 타임아웃 시간이 경과하여 에러가 발생한 CAN 통신 라인에 저항부를 병렬 접속하도록 한다.
또한, 에러확인 메시지에 의해 CAN 통신 라인에 에러가 발생한 경우, 주 제어기는 에러가 발생한 부 제어기의 ID, 에러가 발생한 CAN 통신 라인, 및 통신 에러시 메시지에 포함된 제어명령의 종류를 파악하여 고장항목을 분류하고 카운트하며, 중요 고장항목에 가중치를 적용하여 우선순위별로 고장항목 리스트를 생성하며, 고장항목의 우선순위에 따라 에러가 발생한 부 제어기에 순차적으로 메시지를 CAN 통신을 통하여 전송한다.
또한, 주 제어기 및 부 제어기는 이더넷 통신에 의해 서로 데이터를 주고 받도록 이더넷 통신부를 더 포함하며, 주 제어기는 부 제어기에서 출력되는 전관방송신호의 출력 이상 유무를 이더넷 통신에 의해 방송 모니터링하는 제1 모니터링부, 부 제어기에서 출력되는 전관방송신호의 출력 이상 유무를 CAN 통신의 에러확인 메시지에 의해 방송 모니터링하는 제2 모니터링부를 포함함으로써 전관방송신호의 출력 이상 유무를 다중으로 모니터링 한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 마스터 노드와 슬레이브 노드간에 시각이 동기화됨으로써 시간기반 CAN 통신을 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 통신 에러가 발생한 CAN 버스만을 다른 CAN 통신망으로부터 전기적으로 분리 독립시킴으로써 에러가 발생하지 않은 다른 CAN 통신망은 CAN 통신이 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 CAN 통신망을 그룹별로 그룹핑하여 서로 동일 그룹 내에서만 CAN 통신이 가능한 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 의하면 CAN 버스의 에러를 시간정보를 이용한 폴링에 의해 확인하고, 이에 더하여 다중적으로 CAN 버스의 저항값을 검출함으로써 확인할 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전관방송장치의 구성을 나타낸 구성도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 버스 제어부에 의해 주 버스와 보조 버스를 서로 전기적으로 접속시키거나 분리 독립시키도록 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 서로 다른 그룹에 속하는 제어기와 서로 동일 그룹에 속하는 제어기 모두가 서로 동일한 CAN 통신망에 전기적으로 접속되도록 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 서로 동일 그룹에 속하는 제어기가 서로 동일한 CAN 통신망에 전기적으로 접속되도록 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 주 버스 중 어느 하나의 버스(제4 버스, 514)가 화재 및 기타 사고로 인해 버스 에러가 발생하여 장애가 발생한 제4 버스만을 다른 CAN 버스로부터 전기적으로 분리 독립시키는 것을 도시한 도면이고,
도 7은 도 6에서 장애가 발생한 제4 버스만을 분리 도시한 것이며, 이때 버스 제어부의 구성을 같이 도시한 도면이고,
도 8은 도 6 및 도 7에서 종단저항(554)의 고장 또는 제4 버스의 장애로 인해 버스 제어부가 제4 버스를 다른 CAN 버스와 전기적으로 분리 독립시키고 종단저항을 다른 저항으로 대체시키는 것을 도시한 도면이고,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 에러확인 메시지를 주 제어기에서 보조 제어기로 전송하여 CAN 버스의 에러를 확인하는 경우 CAN 통신의 데이터 패킷 중 일부를 나타낸 것이고,
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 마스터 노드, 슬레이브 노드, 및 시각 서버를 도시한 도면이고,
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 시각 서버가 복수의 슬레이브 노드에 접속된 것을 도시한 도면이고,
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 노드, 제2 노드, 제3 노드,...,제n 노드의 시간에 따른 메시지 전송 순서를 나타내고, 각 노드간의 전송시간 대역폭(Tg1, Tg2,...,Tgn)을 나타낸 도면이고,
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 제3 노드에서 메시지 타임 아웃이 발생된 것을 도시한 도면이고,
도 14 및 도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간 동기 방법에 있어서 PLL부를 이용하여 시간 동기시키는 방법을 도시한 도면이고,
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간 동기 방법을 순차적으로 도시한 도면이고,
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간 동기 방법에 있어서 클럭 정보 교환을 통해 시간 동기시키는 방법을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
<CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치>
본 발명의 일실시예에 따른 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치는 CAN 통신을 활용하여 주 제어기와 부 제어기간에 데이터를 서로 주고받도록 한 것이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치에 대해 자세히 설명하기로 한다.
일반적인 전관 방송 장치의 구성 또는 시스템은 도 1에 도시된 바와 같으며, 도 1은 일예로서 학교를 예로 들어 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 전관 방송 장치는 도 2에 도시된 바와 같은 각종 제어장치가 구비된 중앙 통제실(10)과, 중앙 통제실(10)로부터 데이터를 받고 이에 상응하는 데이터를 중앙 통제실(10)로 전송하는 운동장(20), 강당(30), 교실(40)에 각각 구비된 제어장치로 구성된다. 또한, 중앙 통제실(10), 운동장(20), 강당(30) 및 교실(40)에 구비된 각종 제어장치는 상호 간의 데이터 전송을 위해 통신망(또는 네트워크망)에 각각 접속된다. 이때, 통신망은 CAN 통신과 이더넷 통신이 둘 다 사용되거나 또는 CAN 통신 독자적으로 사용될 수 있다. 또한, 각각의 교실(40)은 제1 교실, 제2 교실,... 제N 교실로 나눌 수 있으며, 상호간에 통신망으로 접속된다.
도 2에는 중앙 통제실(10), 운동장(20), 강당(30), 및 교실(40)에 구비된 각종 제어장치가 도시되어 있으며, 이러한 각종 제어장치의 예는 일실시예에 불과하며 종래의 전관 방송 장치에 사용되는 제어장치도 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 충분히 참조 및 추가될 수 있다.
중앙 통제실(10)의 운영 서버부는 전관 방송 시스템을 전체적으로 운영 및 관리한다. 방송 지역을 설정하고, 전관방송의 방송 송출을 제어한다. 또한, 시보 및 일반 예약 방송을 관리한다. 음원 소스부는 이더넷(또는 TCP/IP)을 통해 음원 소스를 제어한다. 음원 소스는 CD 플레이어, AM/FM, USB, 내장 메모리 등으로부터 제공되는 것으로서, 음원 소스부는 4가지 음원을 동시에 송출 제어한다. 마이크부는 운영자가 음성방송을 할 때 사용된다. 중앙 통제실(10)의 화재 감시부는 강당(30) 및 교실(40)에 구비된 화재 감시부와 서로 연동되어 화재 발생을 감지한다. 화재가 발생한 경우 상황에 따라 CAN 통신 라인의 에러를 초래할 수 있으며, 에러가 발생한 CAN 통신 라인을 다른 CAN 통신 라인과 전기적으로 분리되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 제1 학년(41)의 제1 교실에 화재가 발생되어 CAN 통신 라인에 에러가 발생된 경우 동일 그룹에 있는 제1 학년(41) 전체의 CAN 통신 라인을 제2 학년(42) 및 제N 학년(43)의 CAN 통신 라인과 전기적으로 분리한다. 따라서 제2 학년(42) 및 제N 학년(43)은 서로 동일 그룹으로 묶여 있는 경우 동일한 CAN 통신 라인에 전기적으로 접속되며, 서로 다른 그룹으로 묶여 있는 경우 서로 전기적으로 분리된다. 이때, CAN 통신 에러는 CAN 버스의 단선, 단락 또는 종단저항의 고장 등 다양할 수 있다. 전관방송 통합 주제어기는 일반 디지털 전관방송 및 이더넷 전관방송을 다원화 동시 송출하도록 제어하고, 우선순위에 따라 방송을 제어하며, 디지털 시보기를 내장하고 있다. IP 음향방송 게이트웨이는 이더넷을 통해 오디오 방송을 수신/송출한다. 스피커 셀렉터는 이더넷을 통해 다채널 스피커 라인의 접속을 제어한다. 상술한 중앙 통제실(10)의 각종 제어장치는 종래의 일반적인 전관 방송 장치로서 필요에 따라 추가적인 기능이 더 포함되어 설명될 수 있다. 운동장(20), 강당(30), 및 교실(40)에는 상황에 따라 다수의 스피커 및 TV가 설치될 수 있으며, 중앙 통제실(10)에서 이더넷 또는 CAN 통신을 통해 제어한다. 상술한 중앙 통제실(10), 운동장(20), 강당(30), 및 교실(40)에 구비된 각종 제어장치는 CAN 통신뿐만 아니라 이더넷 통신도 필요에 따라 구비될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 CAN 통신에 의해 데이터를 주고받는 경우에는 주 제어기(100)와 부 제어기(200,300,410,420,430)로 나뉠 수 있다. 이때, 주 제어기와 부 제어기는 상술한 중앙 통제실(10), 운동장(20), 강당(30), 및 교실(40)에 구비된 각종 제어장치 중 어느 하나일 수 있다. CAN 통신은 2가닥의 꼬인 버스(CAN_H, CAN_L)로 구성된다. 주 제어기와 부 제어기는 꼭 정해져 있는 것은 아니며, 상황에 따라 주 제어기와 부 제어기가 서로 바뀔 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 중앙 통제실(10)에 구비된 제어장치 중의 어느 하나를 주 제어기(100)로 하고 나머지를 부 제어기한다.
CAN 통신 라인(또는 CAN 통신 버스)은 도 3에 도시된 바와 같이 주 버스(510, Main Bus)와 보조 버스(520, Auxiliary Bus)로 구분된다. 주 버스(510)는 다시 제1,2,3,4,5,6 주 버스(511,512,513,514,515,516)로 구분된다. 보조 버스(520)는 제1,2,3,4,5,6 주 버스(511,512,513,514,515,516) 상호 간을 전기적으로 분리시키거나 전기적으로 접속시키도록 한다. 따라서 보조 버스(520)의 전기적 접속 및 분리에 의해 각 주 버스(511,512,513,514,515,516)간을 동일 CAN 통신망으로 묶거나 또는 서로 동일 그룹의 CAN 통신망으로부터 독립적으로 분리하도록 할 수 있다.
각각의 주 버스(511,512,513,514,515,516)는 주 제어기 및 보조 제어기에 구비된 CAN 통신부(611,612,621,622,631,632,641,….,645,651,….,655,661,….,665) 와 서로 전기적으로 접속된다. CAN 통신부는 CAN 드라이브 및 CAN 컨트롤러를 포함할 수 있다. 이때, CAN 통신부(611)를 포함하는 제어기를 주 제어기로 하고, 나머지 CAN 통신부(612,621,622,631,632,641,...,645,651,...,655,661,...,665)를 포함하는 제어기를 부 제어기로 한다.
각각의 주 버스(511,512,513,514,515,516) 양 단부에는 종단 저항부(551,….,556, 561,….,566)가 구비된다. 종단 저항부는 CAN 통신에 따른 120옴의 저항값을 구비한다. 다만, 저항값은 통신 환경에 따라 변경될 수 있다. 종단 저항부(551,….,556, 561,….,566)는 버스 제어부(531,….,536,541,….,546)에 의해 CAN 통신망에 전기적으로 접속되거나 분리된다. 보조 버스(520)는 제2 버스 제어부(240)에 접속되어 있으며, 제어부(600)의 제어신호에 따라 CAN 통신 라인을 서로 동일 그룹에 묶는 경우 주 버스와 서로 전기적으로 접속되며, CAN 통신 라인을 다른 그룹과 독립적으로 분리하는 경우 서로 전기적으로 분리되도록 한다.
제1,2 버스 제어부(530,540)는 각각의 주 버스(511,512,513,514,515,516)의 양단에 구비된 종단 저항부(550,560)와 서로 접속되어 있다. 다만, 필요에 따라 어느 하나의 버스 제어부는 생략되고 종단 저항부가 직접 주 버스에 접속될 수 있다. 즉, 제1-1 버스 제어부(531)와 제1-6 버스 제어부(536)가 생략되고, 제1-1 종단 저항부(551)와 제1-6 종단 저항부(556)가 직접 제1 주 버스(511) 및 제6 주 버스(516)에 접속될 수 있다. 따라서 제1,2 버스 제어부(530,540)는 제어부(600)의 제어신호에 따라 주 버스와 주 버스의 양측에 구비된 복수의 종단 저항부간을 서로 전기적으로 접속시키거나(이때는 다른 CAN 통신망과 분리되어 독립 CAN 통신망이 됨) 또는 각각의 주 버스와 보조 버스간을 서로 전기적으로 접속시킨다(이때는 서로 동일 CAN 통신망이 됨).
도 4 내지 도 6은 버스 제어부에 의해 CAN 통신망이 동일 CAN 통신망으로 구성되거나 서로 다른 CAN 통신망으로 구성되는 것을 나타낸 것이다. 이러한 도 4 내지 도 6에 도시된 예는 일예로서 다양한 예가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 추가될 수 있다.
도 4는 주 제어기 및 부 제어기 모두가 동일 CAN 통신망으로 접속된 것을 나타낸 것이다. 이렇게 동일 CAN 통신망으로 접속하기 위해서 제1-1 버스 제어부(531)는 제어부(600)의 제어신호에 따라 제1-1 종단 저항부(551)와 제1 주 버스(511) 간을 서로 전기적으로 접속시키고(접점 1과 접점 3, 접점 2와 접점 4가 서로 전기적으로 접속됨), 또한 제1-6 버스 제어부(536)는 제1-6 종단 저항부(556)와 제6 주 버스(516) 간을 서로 전기적으로 접속시킨다. 한편, 동일 CAN 통신망으로 구성하기 위해 제2 버스 제어부(540) 각각은 주 버스(510)와 보조 버스(520)가 서로 접속되도록 구성한다(제2 버스 제어부의 접점 1과 3, 2와 6이 서로 전기적으로 접속됨). 따라서 주 버스(510)는 제2 종단 저항부(560)와 접속되지 않는다. 또한, 버스 제어부(532,533,534,535)는 종단 저항부(552,553,554,555)와 전기적으로 접속되지 않도록 한다. 이렇게 모든 제어기를 동일 CAN 통신망에 묶음으로써 모든 제어기가 서로 CAN 통신할 수 있도록 한다.
도 5에는 각각의 그룹별로 분리되어 CAN 통신을 하는 것이 나타나 있다. 즉, 제1 주 버스(511)와 연계된 제1 그룹, 제2 주 버스(512)와 연계된 제2 그룹, 제3 주 버스(513)와 연계된 제3 그룹 및 제4,5,6 주 버스(514,515,516)와 연계된 제4 그룹으로 각각 분리되며, 각각의 그룹별 CAN 통신망에서 통신되도록 한다.
도 6은 어느 하나의 주 버스만을 분리 독립시켜 별도의 CAN 통신망에 의해 통신하도록 한 것을 나타낸 것이다. 즉, 제1,2,3,5,6 주 버스와 연계되는 제어기는 모두 동일 CAN 통신망에 의해 통신하고, 제4 주 버스(514)와 연계되는 제어기는 분리 독립되어 독자의 CAN 통신망에 의해 통신 되도록 한다. 일예로서 도 3과 같이 CAN 통신망이 구성된 경우 제4 주 버스(514)와 연관된 CAN 통신 버스에 이상이 있거나 화재가 발생되어 CAN 통신이 불가한 경우 다른 주 버스에 연계된 제어기의 통신도 불가능하게 만든다. 따라서 도 6과 같이 이상이 있는 CAN 통신 버스를 다른 통신 버스와 분리 독립시키고, 나머지 정상적인 CAN 통신 버스를 동일한 CAN 통신망으로 구성하여(또는 필요에 따라 도 5와 같이 서로 다른 CAN 통신망으로 구성될 수 있음) CAN 통신이 가능하도록 한다. 이러한 적용 예는 고층 빌딩 중 어느 한 층에 화재가 발생한 경우 화재 발생 층만을 다른 CAN 통신 버스와 분리시킴으로써 CAN 통신이 가능하다.
도 7은 도 6의 제4 주 버스(514)와 연계된 장치의 구성을 일부 나타낸 것이다. 버스 제어부(534)는 저항값 검출부(534a), 스위치부(534b), 및 저항부(534c)로 구성될 수 있다. 저항값 검출부는 자신이 속한 주 버스의 양단 저항값을 검출한다. 스위치부는 주 버스와 보조 버스간, 주 버스와 종단 저항부간을 서로 전기적으로 접속시키거나 분리시키도록 스위칭한다. 스위치부는 다 접점 릴레이를 사용하거나 디멀티플렉스(DeMux)를 사용하여 구현할 수 있다. 저항부는 추가적인 종단 저항으로서 기존의 종단 저항부가 고장 나거나 저항값이 변하는 경우 이를 대체한다. 상술한 저항값 검출부, 스위치부, 및 저항부는 필요에 따라 다른 버스 제어부에도 구비될 수 있따.
일예로서, 제4 주 버스(514)에 이상이 발생한 경우(일예로서 화재로 인한 단선이나 종단 저항부의 고장) 저항값 검출부는 검출된 저항값이 기 설정된 저항값과 다름을 감지하여 버스 라인의 이상 유무를 판단한다. 버스 라인에 이상이 발생한 경우 이상이 없는 주 버스와 분리시키기 위해 스위치부는 도 8과 같이 접점이 접속되도록 한다. 또한, 종단 저항부의 고장 또는 저항값이 변화된 경우에 스위치부는 주 버스와 저항부가 서로 병렬로 접속되도록 함으로써 120옴의 종단 저항값을 유지하도록 한다. 다만, 상술한 버스 제어부는 각각의 주 버스의 양측에 구비되는 것으로 설명하였으나 필요에 따라 각각의 제어기(641,...,645)와 주 버스(514)가 접속된 사이 사이에 하나씩 모두 구비될 수 있다. 이렇게 사이 사이에 구비되도록 함으로써 주 버스의 어느 영역에서 단락 및 단선 사고가 발생되어도 스위치부 및 저항부에 의해 CAN 통신을 복구할 수 있다. 즉, 일예로서 제1 제어기(642)와 제2 제어기(643) 사이에서 CAN 버스의 이상이 발생한 경우 제3 제어기(643)와 제4 제어기(644) 사이에 구비된 버스 제어부에 의해 CAN 통신이 복구될 수 있다.
상술한 바와 같이 CAN 버스의 에러를 감지하는 것은 버스 제어부의 저항값 검출부를 통해 감지할 수 있다. 이와 다른 방법으로 주 제어기가 부 제어기에 에러확인 메시지를 포함하여 전송하고, 부 제어기는 에러확인 메시지에 상응하는 메시지를 현재 시간정보를 포함하여 주 제어기로 전송한다. 주 제어기는 부 제어기로부터 전송받은 시간정보와 송신시의 시간정보를 서로 비교하여 기 설정된 시간을 초과하는 경우 CAN 버스에 이상이 있음을 감지한다. 또는 주 제어기는 에러확인 메시지를 부 제어기로 전송한 시점부터 부 제어기로부터 이에 상응하는 메시지를 받을 때까지 카운팅하여 카운팅 수가 기 설정된 범위를 초과하는 경우 CAN 버스에 이상이 있음을 감지할 수 있다. 주 제어기와 부 제어기간의 에러확인 메시지는 주기적인 폴링에 의해 이루어질 수도 있고, 또는 별도의 에러확인 메시지가 아닌 일반적인 제어 메시지를 주고받을 때 시간정보를 포함하여 전송되도록 할 수 있다. 시간정보는 년, 월, 일, 시, 분, 초가 포함될 수 있다. 각 제어기의 시간은 이더넷 망에 접속된 시간서버에 의해 주기적으로 동기화되어 정확한 시간을 유지할 수 있다.
따라서, CAN 버스의 이상 유무는 저항값 측정부와 에러확인 메시지에 의해 이중적으로 체크 가능하다. 에러확인 메시지에 의해 CAN 버스의 이상 유무를 파악한 경우 상술한 바와 같이 스위치부 및 저항부에 의해 CAN 통신을 복구할 수 있다.
통신 에러가 발생하면, 주 제어기는 통신 에러가 발생한 부 제어기의 ID, 통신 에러가 발생한 CAN 통신 라인, 및 통신 에러시 메시지에 포함된 제어명령의 종류를 파악하여 고장항목을 분류하고 카운트한다. 이때, 중요 고장항목에 가중치를 적용하여 우선순위별로 고장항목 리스트를 생성하도록 한다. 따라서 고장항목의 우선순위에 따라 에러가 발생한 부 제어기에 순차적으로 메시지를 CAN 통신을 통하여 전송한다.
한편, 주 제어기 및 부 제어기는 상황에 따라 이더넷 통신에 의해 서로 데이터를 주고받을 수 있다. 중앙 통제실(10)에서 음성방송을 하는 경우 일예로서 이더넷 통신에 의해 운동장(20)에 구비된 스피커에 음성이 전달되며, 스피커를 통해 최종적으로 음성이 출력된다. 이때, 음성방송이 운동장의 스피커를 통해 실제적으로 출력되고 있는지 여부는 중앙 통제실(10)에 구비된 스피커를 통해 확인할 수 있다. 이에 더하여 음성방송의 출력 이상 유무를 CAN 통신의 에러확인 메시지에 의해 확인할 수 있어 음성방송의 출력 이상 유무를 다중으로 모니터링할 수 있다.
<시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치>
본 발명의 일실시예에 따른 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치는 전통적인 이벤트 트리거 방식(Event-Triggered)에 의한 CAN 통신 방식에 더하여 시간기반(Time-Triggered)의 CAN 통신방식을 추가하여 각 노드간의 통신을 원활히 하기 위한 발명이다. 이하에서는 첨부된 도 10 내지 도 17을 참조하여 본 발명에 따른 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다. 후술하는 본 발명에서 설명되는 시간, 시각, 또는 클럭은 상호 간에 혼용될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 CAN 통신 네트워크를 구성하는 각각의 노드에 내장된 클럭부는 주위 환경에 따라 변하며, 이에 따라 각각의 노드에 내장된 클럭부의 시각(또는 클럭, 이하에서는 시각이 클럭으로 해석될 수 있다)이 일률적으로 맞지 않고 상호 간에 시각이 틀어질 수 있다. 이러한 각 노드에 구비된 클럭부간 클럭 오차(또는 시각 오차)는 시간기반의 CAN 통신에 있어서는 심각한 오류를 유발한다. 따라서 각 노드에 구비된 클럭부간의 시간 동기(clock synchronization)가 필요하다. 시간 동기는 CAN 통신 시스템의 전역 기준시간을 추정하고, 이 전역 기준시간을 바탕으로 다른 노드의 클럭부의 시각을 허용오차 범위 내에서 동기화시킬 수 있다. 이에 따라 본 발명에서는 전역 기준시간을 제공하는 마스터 노드와 마스터 노드의 전역 기준시간에 동기되는 슬레이브 노드로 나뉜다. 또한, 마스터 노드와 슬레이브 노드의 구분은 시간 동기를 맞추기 위한 기준 노드를 설정하기 위해 필요하며 이에 더 나아가 마스터 노드에 의해 각 노드간의 전송시간, 전송주기, 전송 우선순위를 제어 및 모니터링하기 위해 나뉜다. 한편, 본 발명에서의 마스터 노드 및 슬레이브 노드는 CAN 버스(4000)에 접속되는 각각의 노드로서 특히 마스터 노드는 CAN 버스에 접속되는 일반적인 노드로서 시스템의 설정에 의해 마스터 노드로 설정되거나 또는 필요에 따라 기준 클럭을 제공하고 시간 동기 및 메시지의 타임 아웃 발생 여부를 전체적으로 관리하는 추가적인 노드일 수 있다. 다만, 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 마스터 노드는 일반 노드 중 어느 하나가 마스터 노드로 설정되는 것을 가정하여 설명하기로 한다.
도 10에 도시된 바와 같이 CAN 버스(4000)에 접속된 각각의 노드는 마스터 노드(1000)와 슬레이브 노드(2100,2200)로 구분된다. 이때, 마스터 노드(1000)는 전역 기준시각을 제공하는 시간 서버(3000)로부터 기준 시간을 주기적으로 또는 비 주기적으로 제공받는 노드를 의미한다. 따라서 CAN 통신 시스템의 제어부에 의해 시간 서버(3000)로부터 전역 기준시각을 제공받는 노드가 마스터 노드(1000)로 설정된다. 마스터 노드(1000)는 시각 서버(3000)로부터 전역 기준시각을 전송받아 마스터 클럭부의 시각을 허용범위 오차 내에서 맞춘다. 각 슬레이브 노드(2100,2200)는 마스터 클럭부의 기준시각에 허용범위 오차내에서 동기되도록 한다.
이때, 마스터 노드(1000)는 시간 서버(3000)로부터 시각정보를 받기 위해 이더넷부(1200)가 구비된다. 즉, 마스터 노드(1000)의 이더넷부(1200)는 시간 서버(3000)와 이더넷으로 연결되어 시각정보를 전송받으며, 시간 서버(3000)에서 전송받은 시각정보를 제어부(1100)로 전송한다. 제어부(1100)는 기준 시각정보를 산출하고, 기준 시각정보를 기초로 마스터 클럭부(1300)의 시각을 동기시킨다. 마스터 클럭부(1300)의 시각은 이후 슬레이브 노드의 기준 시각이 된다.
한편, 도 11과 같이 시간 서버(3000)로부터 기준 시각정보를 전송받는 노드가 여러 개일 수 있다. 이때에는 CAN 통신 시스템의 제어부는 이 중에서 가장 클럭 오차가 적은 노드를 마스터 노드로 설정할 수 있다. 마스터 노드가 CAN 통신 시스템의 제어부에 의해 설정되면, 나머지 노드는 슬레이브 노드로 설정된다. 이때, 클럭 오차가 가장 적은 노드를 마스터 노드로 설정할 수 있으며, 필요에 따라 각 노드와 시간 서버(3000)간의 시간 동기 주기에 따라 마스터 노드를 선정할 수 있다.
클럭 오차가 가장 적은 노드를 마스터 노드로 설정하는 경우에는 마스터 노드를 설정하기 전에 각 노드의 클럭부의 클럭 오차를 CAN 통신 시스템의 제어부가 저장 및 모니터링 하여 분석함으로써 마스터 노드가 선정될 수 있다. 즉, 예를 들어 마스터 노드를 설정하기 전에 일정 시간 동안의 제1 노드의 클럭부의 클럭 오차가 0.1[ms] 이내이고, 나머지 노드(제2 노드,...,제n 노드)의 클럭 오차가 0.2[ms] 이내인 경우 CAN 통신 시스템의 제어부는 제1 노드를 마스터 노드로 선정할 수 있다.
또한, 시간 동기 주기에 따라 마스터 노드를 선정하는 경우에는 예를 들어 제1 노드와 시간 서버 간의 시간 동기가 1초 마다 이루어지고, 나머지 노드(제2 노드,…., 제n 노드) 간에는 2초 마다 시간 동기가 이루어지는 경우 제1 노드를 마스터 노드로 설정할 수 있다.
상술한 마스터 노드에 장애 또는 고장이 발생한 경우 다른 노드를 마스터 노드로 전환할 필요가 있다. 따라서 CAN 통신 시스템의 제어부는 각 노드의 장애를 실시간으로 감지하며, 특히 마스터 노드에 장애가 발생한 경우 후 순위의 예비 마스터 노드를 마스터 노드로 설정하여 CAN 통신이 원활히 이루어지도록 한다. 예비 마스터 노드는 상술한 마스터 노드의 선정 기준에 따라 적용될 수 있다. 즉, 일예로서 클럭 오차가 가장 적은 순으로 노드를 나열하고, 이 중에서 첫번째 클럭 오차가 적은 노드를 마스터 노드로 그 다음 차순위의 노드를 예비 마스터 노드로 설정할 수 있다(이때, 예비 마스터 노드는 우선순위에 따라 복수로 지정될 수 있다. 즉, 제1 예비 마스터 노드, 제2 예비 마스터 노드,...,제n 예비 마스터 노드). 한편, 시간 동기 주기에 따라 마스터 노드를 선정하는 경우에도 동일한 원리가 적용되어 우선순위에 따라 차순위 노드가 예비 마스터 노드로 선정될 수 있다. 결론적으로 슬레이브 노드의 클럭부는 마스터 노드의 클럭부 또는 마스터 노드 장애시 예비 마스터 노드의 클럭부의 시각 또는 클럭을 기초로 시각 동기가 이루어진다.
설정된 마스터 노드는 각 노드간의 CAN 통신 전송방법을 관리한다. 즉, 마스터 노드는 각 노드의 전송시간, 전송주기, 또는 전송 우선순위를 설정하여 관리한다. 마스터 노드는 각 노드가 전송시간, 전송주기, 또는 전송 우선순위를 지켜가며 CAN 버스를 통해 메시지를 전송하는지 모니터링 한다. 전송시간은 제1 노드에서 메시지(Msg1)를 전송한 후 제2 노드에서 메시지(Msg2)를 전송하기까지의 제1 전송시간 대역폭(tg1)을 의미한다. 마찬가지로 도 12에서 제2 노드에서 메시지(Msg2)를 전송한 후 제3 노드에서 메시지(Msg3)를 전송하기까지의 제2 전송시간 대역폭 tg2이 있을 수 있으며, 제n 전송시간 대역폭 tgn이 있을 수 있다. 전송주기는 제1 노드에서 제n 노드까지 라운드 로빈 또는 폴링 방식에 의해 메시지를 전송한 후 다시 처음부터 시작될 때까지의 시간을 나타낸다. 전송 우선순위는 각 노드의 전송 우선순위를 정하는 것이다. 즉, 일예로서 제1 노드가 최초의 메시지 전송 노드이고, 제3 노드가 2번째 전송 노드이고, 제5 노드가 3번째 전송 노드이고, 제2 노드가 4번째 전송 노드임을 나타낸다. 제4 노드가 5번째 전송 노드임을 나타낸다. 따라서 전광 방송 시스템에 접속된 각 노드의 메시지 전송 순위를 정할 수 있다.
선정된 마스터 노드도 복수로 설정될 수 있다. 즉, CAN 통신을 활용한 전광 방송 시스템이 고층 빌딩(일예로서 100층 빌딩으로 가정)에 설치된 경우 각 층마다 마스터 노드를 선정할 수 있고, 각 층에 마련된 슬레이브 노드는 각 층에 선정된 마스터 노드에 각각 접속되어 시간 동기되고 상술한 CAN 통신 전송방법이 관리된다. 따라서 각 층에 선정된 마스터 노드는 각각 시각 서버에서 전송된 시각 정보에 의해 시간 동기가 되며, 각 층에서 선정 마스터 노드에 접속되는 슬레이브 노드는 각각의 마스터 노드에 의해 동기되며 CAN 통신 전송방법이 관리된다. 이때, 각 층의 마스터 노드는 다른 층간의 마스터 노드와 서로 CAN 버스에 접속되거나 또는 필요에 따라 각각 독립적으로 운용될 수 있다. 이러한 마스터 노드간의 그룹핑에 대한 예시는 도 3 내지 도 6에 도시된 버스 라인 절체 방법에 의해 참조될 수 있다. 즉, 도 3 내지 도 6에 도시된 도면을 참조하면, 각각의 마스터 노드 간에 그룹핑이 되며(즉, 각 층에 따라 그룹핑됨. 상술한 실시예에서는 100개 층이므로 100개의 그룹이 그룹핑됨), 필요에 따라 각각의 그룹을 상호 간에 CAN 버스에 접속시키거나 단절시킬 수 있다.
마스터 노드가 각 노드의 메시지 전송을 모니터링하고 있다가 어느 한 노드에서 메시지 타임 아웃이 발생된 경우 그 노드를 마스터 노드의 클럭부와 동기시킨다. 즉, 도 13에 도시된 바와 같이 마스터 노드가 제3 노드의 메시지 타임 아웃을 모니터링 한 경우 마스터 노드와 제3 노드(메시지 타임 아웃이 발생된 노드)는 시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 의해 시간 동기가 된다. 즉, 각 노드는 각자의 외부 환경에 따라 자신의 클럭이 다른 노드의 클럭과 차이가 발생될 수 있다. 이때, 시간기반 CAN 통신의 경우에는 이러한 각 노드간의 시간차가 큰 문제를 야기한다. 시간 오차가 발생된 경우 제3 노드에서와 같이 메시지 타임 아웃이 발생된다. 메시지 타임 아웃은 기 정의된 tg2 시간 내에 제3 노드가 메시지(Msg3)를 CAN 버스를 통해 전송하지 못했기 때문에 발생된다. 메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 예로서 제3 노드를 예시하였으나 어느 노드에서도 이러한 타임 아웃이 발생될 수 있다.
메시지 타임 아웃이 발생되면 마스터 노드는 시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 따라 제3 노드(이 경우 메시지 타임 아웃이 발생된 노드로 예시함)와 시간 동기 프로토콜을 시작한다. 시간 동기 프로토콜은 2가지 방식으로 진행될 수 있다. 첫번째 방식은 PLL(Phase Locked Loop)을 이용하여 동기화 하는 방법이고, 두번째 방식은 타임 스템프를 이용하여 동기화 하는 방법이다.
먼저, PLL을 이용하여 동기화 하는 방법을 설명하면, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 각각의 슬레이브 노드는 PLL부를 포함한다. 마스터 노드가 시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 따라 마스터 클럭부의 시간정보를 포함한 메시지(CLK Msg)를 CAN 버스를 통하여 제3 노드로 전송하면 제3 노드의 제3 CAN 드라이버부는 시간정보를 포함한 메시지에 포함된 마스터 클럭을 추출하여 이를 제3 PLL부로 보낸다. 좀 더 자세히 설명하면 제3 PLL부의 위상 디텍터는 마스터 클럭(f1에 해당됨)을 제3 CAN 드라이버부로부터 전송받으며, 전압제어발진기(VCO)는 기 설정된 출력 주파수(f2)를 출력한다. 이때, 출력 주파수는 분주기로 입력되어 기 설정된 분주비에 따라 분주되어 다시 위상 디텍터로 입력된다. 이때, 분주기에서 분주된 출력 주파수는 제3 클럭부로 입력되어 마스터 클력부의 시간 허용오차 범위 내에서 서로 시각 동기가 이루어진다. 다만, 상술한 PLL부는 본 발명의 설명을 위한 최소한의 기능을 설명하였으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 일반적인 PPL의 기능 및 추가적인 요소기술이 더 부가될 수 있다.
타임스탬프를 이용하여 동기화 하는 방법은 후술하는 시간 동기 방법에서 설명하기로 한다. 다만, 타임스탬프 및 PLL을 이용하여 시간 동기화하는 방법은 메시지 타임 아웃이 발생되었을 때 수행될 수도 있고(이벤트 베이스 또는 이벤트 기반 동기화 방법), 또는 주기적으로 마스터 노드와 슬레이브 노드 간에 시간이 동기되도록 할 수도 있다(시간 베이스 또는 시간기반 동기화 방법).
<시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치의 시간 동기 방법>
도 16에 도시된 바와 같이 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치의 시간 동기 방법은 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간을 동기시키는 방법에 관한 것이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 시간 동기 방법에 대해 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 16에 도시된 바와 같이 CAN 통신 시스템의 제어부는 CAN 버스에 접속된 복수의 CAN 통신 노드를 마스터 노드와 슬레이브 노드로 분리 설정한다. 마스터 노드는 시각 서버로부터 기준시각을 전송받는 노드이고, 시각 서버로부터 기준시각을 전송받지 못하는 나머지 노드는 슬레이브 노드로 설정된다. 선정된 마스터 노드에 의해 각 노드의 전송시간, 전송주기, 및 전송순위 중 적어도 어느 하나가 제어되도록 CAN 통신이 이루어진다. 이때, 각 노드의 CAN 통신 전송방법은 시간기반을 기초로 폴링 또는 라운드 로빈 방식에 의해 메시지를 전송할 수 있다. 한편, 슬레이브 노드 중 복수의 노드가 설정에 의해 예비 마스터 노드로 설정될 수 있으며, 마스터 노드의 고장 또는 장애시 예비 마스터 노드의 우선순위에 따라 어느 하나가 마스터 노드로 전환될 수 있다.
마스터 노드와 슬레이브 노드가 분리 설정되면, 마스터 노드의 관리 및 모니터링하에 CAN 버스를 통해 각 노드 간에 메시지를 라운드 로빈 방식 또는 폴링 방식에 의해 전송한다. 라운드 로빈 방식은 전송 우선순위가 매겨진 노드를 시간기반하에 순차적으로 전송하도록 하는 방식이고 폴링 방식은 전송 우선순위에 상관없이 랜덤 또는 기 설정된 순위에 따라 마스터 노드와 메시지를 주고 받으면서 순차적으로 전송하도록 하는 방식이다.
각 노드가 메시지를 전송하는 어느 순간에 도 13과 같이 제3 노드에 메시지 타임 아웃이 발생되면 시간 동기부는 마스터 노드와 제3 노드의 시간을 서로 동기시키도록 하는 시간 동기 제어명령을 마스터 노드로 전송한다.
제3 노드와 마스터 노드간의 시간 동기는 PLL을 이용하여 동기시키는 방법과 클럭 정보 교환(타임스탬프)을 통한 동기 방법이 있다. 먼저, PLL을 이용한 방법을 설명하면, 시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 따라 마스터 노드는 제3 노드로 마스터 노드의 클럭정보가 포함된 시간 동기 제어명령(CLK Msg)을 전송한다. 제3 노드의 위상 디텍터에는 마스터 노드의 클럭(f1)이 기준 주파수로 입력된다. 상술한 바와 같이 전압제어 발진기에서는 출력 주파수(f2)가 출력되며 분주기에서 출력되는 클럭(또는 주파수)은 제3 노드의 클럭부로 입력되어 마스터 노드와 서로 시간 동기가 허용오차 범위 내에서 이루어진다. 이때, 마스터 노드에서 전송된 시간 동기 제어명령은 제3 노드의 CAN 드라이버부에 의해 마스터 클럭이 추출되고 추출된 마스터 클럭(f1)이 위상 디텍터로 전송된다.
클럭 정보 교환을 통해 마스터 노드와 시각을 동기시키는 방법은 다음과 같다. 먼저, 시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 따라 마스터 노드와 제3 노드간의 시간 오차를 보정하고, 다음으로, 시간 오차를 보정한 후에 마스터 노드와 제3 노드 간의 전송지연을 보정하도록 한다. 도 17을 참조하여 이를 좀 더 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 시간 오차를 보정하는 단계는 시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 따라 마스터 노드에서는 시간 동기 명령을 제3 노드로 전송한다. 이때, 마스터 노드는 시간 동기 명령의 전송 시각(T1)을 생성 및 저장하며, 제3 노드는 시간 동기 명령을 수신한 시각(T2)을 생성 및 저장한다. 다음으로, 마스터 노드가 자신의 시간 동기 명령의 전송 시각(T1)을 포함한 메시지를 제3 노드로 전송한다. 제3 노드의 시간차 산출부는 T2, T1 시각을 기초로 마스터 노드와 제3 노드간의 클럭 오차(또는 클록 오차)를 보정한다. 즉, 시간차 산출부는 계산식 "오프셋 = T2 - T1 - Bus delay"에 의해 클럭오차를 계산할 수 있으며, 이 값을 제3 노드의 클럭부에 적용함으로써 1차적으로 시각 오차를 보정한다. 이때, Bus delay는 마스터 노드와 제3 노드간의 버스 딜레이로서 기 설정된 값이 적용되며, 다만, 후술하는 바와 같이 버스 딜레이 값은 다시 전송지연 보정에 의해 산출되어 재적용된다. 시각 오차가 보정된 때를 T2'라고 하면 계산식 "T3 = T2' - 오프셋"에 의해 제3 노드의 클럭부의 시각 또는 클럭이 마스터 노드의 시각 또는 클럭과 동기가 허용오차 범위 내에서 이루어진다. 이때, T3는 클럭오차 보정이 이루어져 제3 노드의 시각이 마스터 클럭에 의해 동기된 시각이다.
다음으로, 전송지연을 보정하는 단계는 시간차 산출부에 의해 마스터 노드와 제3 노드간의 시간오차(또는 클럭오차)가 보정된 직후 제3 노드에서 송신 타임스탬프 값(T3)을 포함한 메시지(제1 전송지연 체크 메시지라 함)를 마스터 노드로 전송하고, 마스터 노드에서는 제1 메시지를 수신한 수신 타임스탬프 값(T4)을 생성 및 저장한다. 그 후 마스터 노드는 제3 노드로 수신 타임스탬프 값(T4)을 포함한 메시지(제2 전송지연 체크 메시지)를 전송한다. 전송지연 산출부는 송신 타임스탬프 값(T3)과 수신 타임스탬프 값(T4)을 기초로 마스터 노드와 제3 노드간의 전송지연 값을 산출한다. 즉, 전송지연 산출부는 계산식 "Bus Delay = (T4 - T3) / 2"에 의해 양방향 전송지연의 평균값을 산출한다. 산출된 전송지연(버스 딜레이) 값은 제3 노드의 클럭부에 적용되어 마스터 노드와 제3 노드간의 시각 동기가 2차적으로 정확하게 이루어진다. 다만, 전송지연의 평균값은 양방향의 전송지연이 동일하다는 가정으로 이루어진다. 결과적으로 타임 아웃이 발생된 제3 노드의 시간이 마스터 노드의 시간에 동기된다.
시간 동기부는 마스터 노드에 포함되거나 또는 CAN 통신 노드에 별도로 추가되는 노드일 수도 있다. 시간차 산출부 및 전송지연 산출부는 각 슬레이브 노드에 포함될 수도 있고 CAN 통신 노드에 별도로 추가되는 노드일 수 있다. 이때 시간차 산출부 및 전송지연 산출부가 별도로 추가되는 노드인 경우에는 타임 아웃이 발생된 노드와 CAN 통신 또는 다른 통신 방식을 통해 시각 동기에 필요한 시각 정보를 전송받아 시간차 및 전송지연을 산출하고 이를 다시 타임 아웃이 발생된 노드에 전송하도록 함으로써 마스터 노드와 타임 아웃이 발생된 노드간의 시각 동기가 허용오차 범위내에서 이루어지도록 할 수 있다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
10 : 운영부(또는 중앙 통제실)
20 : 운동장
30 : 강당
40 : 교실
41 : 제1 학년
42 : 제2 학년
43 : 제N 학년
100 : 주 제어기
200, 300, 410,420,430 : 부 제어기
510 : 주 버스(또는 제1 버스)
511 : 제1 주 버스
512 : 제2 주 버스
513 : 제3 주 버스
514 : 제4 주 버스
515 : 제5 주 버스
516 : 제6 주 버스
520 : 보조 버스(또는 제2 버스)
530 : 제1 버스 제어부
531 : 제1-1 버스 제어부
532 : 제1-2 버스 제어부
533 : 제1-3 버스 제어부
534 : 제1-4 버스 제어부
534a: 저항값 검출부
534b: 스위치부
534c: 저항부
535 : 제1-5 버스 제어부
536 : 제1-6 버스 제어부
540 : 제2 버스 제어부
541 : 제2-1 버스 제어부
542 : 제2-2 버스 제어부
543 : 제2-3 버스 제어부
544 : 제2-4 버스 제어부
545 : 제2-5 버스 제어부
546 : 제2-6 버스 제어부
550 : 제1 종단저항부
551 : 제1-1 종단저항부
552 : 제1-2 종단저항부
553 : 제1-3 종단저항부
554 : 제1-4 종단저항부
555 : 제1-5 종단저항부
556 : 제1-6 종단저항부
560 : 제2 종단저항부
561 : 제2-1 종단저항부
562 : 제2-2 종단저항부
563 : 제2-3 종단저항부
564 : 제2-4 종단저항부
565 : 제2-5 종단저항부
566 : 제2-6 종단저항부
600 : 제어부
611,612 : 운영부의 CAN 통신부
621,622 : 운동장의 CAN 통신부
631,632 : 강당의 CAN 통신부
641,642, 643, 644, 645 : 1학년의 CAN 통신부
651,652, 653, 654, 655 : 2학년의 CAN 통신부
661,662, 663, 664, 665 : N학년의 CAN 통신부
1000 : 마스터 노드
1100 : 제어부
1200 : 이더넷부
1300 : 마스터 클럭부
1400 : 마스터 CAN 드라이버부
2100 : 제1 슬레이브 노드
2110 : 제1 CAN 드라이버부
2120 : 제1 클럭부
2130 : 제1 제어부
2140 : 제1 이더넷부
2200 : 제2 슬레이브 노드
2210 : 제2 CAN 드라이버부
2220 : 제2 클럭부
2230 : 제2 제어부
2240 : 제2 이더넷부
3000 : NTB 서버(시간 서버 또는 시각 서버)
4000 : CAN 버스

Claims (17)

  1. 음원신호, 음성신호 및 미디어신호인 전관방송신호와 제어신호를 통신 프로토콜에 따라 전송하는 제1 노드부,
    주 제어기로부터 전관방송신호 및 제어신호를 입력받아 전관방송신호를 출력하도록 제어하는 제2 노드부, 및
    제1 노드부와 제2 노드부가 시간기반의 CAN 통신에 의해 전광방송신호를 전송하도록 제1 노드부와 제2 노드부의 시간을 동기시키는 시간 동기부를 포함하며,
    상기 제1,2 노드부 중 기준시각을 전송받는 노드는 마스터 노드, 나머지 노드는 슬레이브 노드로 설정되며, 마스터 노드의 고장 또는 장애시 예비 마스터 노드의 우선순위에 따라 어느 하나가 마스터 노드로 전환되며,
    상기 시간 동기부는 시간기반의 CAN 버스를 통해 전송되는 각 노드의 메시지 타임 아웃을 감지하며, 메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간을 마스터 노드의 시간에 동기시키도록 하는 제어명령을 전송함으로써 메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간 동기가 이루어지도록 하며,
    상기 시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 따라 메시지 타임 아웃이 발생된 노드로 마스터 노드의 클럭정보가 포함된 시간동기 제어명령이 전송되며,
    타임 아웃이 발생된 노드는 마스터 노드의 클럭정보가 기준 주파수로 설정되어 입력되는 위상 디텍터, 입력전압에 따라 기 정의된 출력 주파수를 출력하는 전압제어발진기, 및 전압제어발진기의 출력 주파수를 분주하여 위상 디텍터로 출력하는 분주기를 포함하는 PLL부, 및
    분주기에서 출력된 주파수에 의해 마스터 노드의 시간과 서로 동기되는 클럭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제1 노드부 및 제2 노드부 중 적어도 어느 하나는 복수의 노드부로서,
    제1 노드부 및 제2 노드부 중 적어도 어느 하나에 기준시각을 전송하는 시각 서버를 더 포함하며,
    시각 서버로부터 기준시각을 전송받는 노드는 마스터 노드, 나머지 노드는 슬레이브 노드로 설정되어 마스터 노드에 의해 각 노드의 전송시간, 전송주기, 및 전송순위 중 적어도 어느 하나가 제어되도록 CAN 통신이 이루어지는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    시각 서버를 통해 기준시각을 전송받는 노드 중 어느 하나가 마스터 노드의 고장시를 대비하여 예비 마스터 노드로 설정되고,
    마스터 노드 및 예비 마스터 노드는 주기적 또는 비주기적으로 시각 서버에 접속되어 시각 서버의 시각과 동기되도록 하며, 나머지 노드는 마스터 노드 또는 예비 마스터 노드의 시각에 동기되는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    복수의 노드가 설정에 의해 예비 마스터 노드로 설정되며,
    마스터 노드의 고장 또는 장애시 예비 마스터 노드의 우선순위에 따라 어느 하나가 마스터 노드로 전환되는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치.
  5. 삭제
  6. 제 2 항에 있어서,
    메시지 타임 아웃은 기 설정한 전송주기 및 전송시간 내에 메시지를 전송하지 못한 경우 발생되는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치.
  7. 삭제
  8. 제 2 항에 있어서,
    시간 동기부는 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간을 동기시키도록 시간 동기 제어명령을 전송하며,
    슬레이브 노드는,
    마스터 노드와 슬레이브 노드의 시간 오차를 산출하는 시간차 산출부, 및
    마스터 노드와 슬레이브 노드의 전송지연을 산출하는 전송지연 산출부를 포함함으로써 마스터 노드와 시간 동기가 이루어지는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    시간차 산출부는,
    시간 동기 제어명령에 따라 마스터 노드에서 전송한 송신 타임스탬프 값, 슬레이브 노드에서 수신한 수신 타임스탬프 값, 및 마스터 노드와 슬레이브 노드 간의 버스 지연 값에 기초하여 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간 오차를 산출하는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    전송지연 산출부는,
    시간차 산출부에 의해 마스터 노드와 슬레이브 노드간의 시간 오차가 보정된 후 슬레이브 노드에서 전송한 송신 타임스탬프 값과 마스터 노드에서 수신한 수신 타임스탬프 값을 평균화하여 마스터 노드와 슬레이브 노드의 전송지연을 산출하는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치.
  11. 복수의 CAN 통신 노드를 마스터 노드와 슬레이브 노드로 설정하는 단계,
    시간기반의 CAN 통신으로 마스터 노드와 슬레이브 노드 간에 메시지를 라운드 로빈 또는 폴링에 의해 전송하는 단계,
    슬레이브 노드 중 어느 하나의 노드에 메시지 타임 아웃이 발생되는 단계, 및
    메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간을 마스터 노드의 시간에 동기시키도록 하는 제어명령을 전송함으로써 메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간 동기가 이루어지도록 하는 단계를 포함하며,
    마스터 노드와 슬레이브 노드로 설정하는 단계에서,
    복수의 노드가 설정에 의해 예비 마스터 노드로 설정되며,
    마스터 노드의 고장 또는 장애시 예비 마스터 노드의 우선순위에 따라 어느 하나가 마스터 노드로 전환되며,
    메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간 동기가 이루어지도록 하는 단계는,
    시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 따라 메시지 타임 아웃이 발생된 노드로 마스터 노드의 클럭정보가 포함된 시간동기 제어명령이 전송되는 단계,
    마스터 노드의 클럭정보가 기준 주파수로 설정되어 PLL부의 위상디텍터로 입력되는 단계,
    PLL부의 전압제어발진기에 의해 기 정의된 출력 주파수가 출력되는 단계,
    PLL부의 분주기에 의해 분주된 주파수가 출력되는 단계, 및
    분주기에서 출력된 주파수에 기초하여 클럭부의 시간이 마스터 노드의 시간에 서로 동기되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치의 시간 동기 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    시각 서버로부터 기준시각을 전송받는 노드는 마스터 노드, 나머지 노드는 슬레이브 노드로 설정되어 마스터 노드에 의해 각 노드의 전송시간, 전송주기, 및 전송순위 중 적어도 어느 하나가 제어되도록 CAN 통신이 이루어지는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치의 시간 동기 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 11 항에 있어서,
    메시지 타임 아웃이 발생된 노드의 시간 동기가 이루어지도록 하는 단계는,
    시간 동기부의 시간 동기 제어명령에 따라 마스터 노드와 메시지 타임 아웃 이 발생된 노드간의 시간오차를 보정하는 단계, 및
    시간 오차를 보정하는 단계 후에 마스터 노드와 메시지 타임 아웃이 발생된 노드 간의 전송지연을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치의 시간 동기 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    시간 오차를 보정하는 단계는,
    시간 동기 제어명령에 따라 마스터 노드에서 송신 타임스탬프 값을 포함한 메시지를 메시지 타임 아웃이 발생된 노드로 전송하는 단계,
    메시지 타임 아웃이 발생된 노드에서 송신 타임스탬프 값을 포함한 메시지를 수신한 수신 타임스탬프 값을 생성하는 단계, 및
    송신 타임스탬프 값, 수신 타임스탬프 값, 및 마스터 노드와 메시지 타임 아웃이 발생된 노드 간의 버스 지연 값에 기초하여 마스터 노드와 메시지 타임 아웃이 발생된 노드간의 시간 오차를 시간차 산출부가 산출하여 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치의 시간 동기 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    전송지연을 보정하는 단계는,
    시간차 산출부에 의해 마스터 노드와 메시지 타임 아웃이 발생된 노드간의 시간 오차가 보정된 후 메시지 타임 아웃이 발생된 노드에서 송신 타임스탬프 값을 포함한 메시지를 마스터 노드로 전송하는 단계,
    마스터 노드에서 송신 타임스탬프 값을 포함한 메시지를 수신한 수신 타임스탬프 값을 생성하고, 메시지 타임 아웃이 발생된 노드로 수신 타임스탬프 값을 포함한 메시지를 전송하는 단계, 및
    송신 타임스탬프 값과 수신 타임스탬프 값을 기초로 마스터 노드와 메시지 타임 아웃이 발생된 노드간의 전송지연을 전송지연 산출부가 산출하여 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간기반의 CAN 통신을 이용한 전관 방송 장치의 시간 동기 방법.
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