KR102116214B1 - 무선 송수신 모듈 및 이를 포함하는 무선 송수신 장치 - Google Patents

무선 송수신 모듈 및 이를 포함하는 무선 송수신 장치 Download PDF

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Abstract

컨트롤 보드에 장착되어 데이터의 무선 송수신을 수행하는 무선 송수신 모듈로서, 상기 무선 송수신 모듈은: 데이터의 무선 송수신을 위한 데이터 처리를 수행하는 데이터 처리부; 무선 송수신되는 데이터를 처리하는 데이터 처리부; 상기 컨트롤 보드와 연결되는 복수의 핀을 포함하는 인터페이스부; 및 안테나가 체결되는 안테나 연결부를 포함하며, 상기 복수의 핀은 상기 무선 송수신 모듈의 일측을 따라 일 방향을 따라 배열된 제1 핀 그룹 및 상기 무선 송수신 모듈의 타측을 따라 상기 일 방향을 따라 배열된 제2 핀 그룹을 포함하고, 상기 제1 핀 그룹은 적어도 상기 컨트롤 보드의 그라운드 회로와의 연결을 위한 제1 GND 핀 및 상기 안테나 연결부와의 연결을 위한 ANT 핀을 포함하며, 상기 제2 핀 그룹은 적어도 상기 컨트롤 보드의 전원부와의 연결을 위한 VCC 핀, 상기 컨트롤 보드로부터의 데이터 수신을 위한 TX 핀 및 상기 컨트롤 보드로의 데이터 송신을 위한 RX 핀을 포함하고, 상기 제1 GND 핀과 상기 VCC 핀은 상기 데이터 처리부를 기준으로 대칭되도록 배열되며, 상기 ANT 핀은 상기 제1 핀 그룹 내에서 상기 제1 GND 핀과 가장 멀리 떨어진 위치에 배열되고, 상기 TX 핀과 상기 RX 핀은 상기 제2 핀 그룹 내에서 나란히 위치하도록 배열된다.

Description

무선 송수신 모듈 및 이를 포함하는 무선 송수신 장치{Wireless transceiver module and wireless transceiver comprising the same}
본 발명은 무선 송수신 모듈 및 이를 포함하는 무선 송수신 장치에 관한 것으로, 구체적으로, 무선 통신을 효율적으로 중계할 수 있는 무선 송수신 모듈 및 이를 포함하는 무선 송수신 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템의 개발로 인하여 많은 산업 분야에 무선 통신을 이용하여 데이터를 송수신하는 기술이 적용되고 있다. 예를 들어, 자동화 생산 시스템의 생산 상황을 모니터링하는 터미널 장치와 전체적인 자동화 생산 시스템을 관리하는 마스터 장치는 무선 통신을 통하여 서로 데이터를 송수신할 수 있으며, 특정 공간의 온도를 센싱하는 터미널 장치와 전반적인 동작을 관리하는 마스터 장치도 무선 통신을 통하여 서로 데이터를 송수신할 수 있다.
이러한 마스터 장치는 정해진 거리의 통신 거리를 가지게 되며, 이러한 통신 거리를 벗어나는 위치에 터미널 장치가 존재하거나, 건물이나 장애물에 의해 전파 음영 지역이 형성되게 되는 경우, 마스터 장치와 터미널 장치를 중계해주는 무선 송수신 중계 장치를 이용한 무선 중계 통신이 필요하다.
다만, 현장에 따라 무선 중계 통신에 필요한 무선 송수신 중계 장치의 개수가 달라지며, 현장의 변화에 따라 종래 설치되었던 무선 송수신 중계 장치가 필요없게 되는 경우가 발생하거나, 추가적인 무선 송수신 중계 장치가 필요하게 되는 상황이 발생할 수도 있다.
따라서, 무선 통신이 필요한 산업 현장에 보다 유연하게 적용되어 효율적인무선 통신을 제공하는 무선 송수신 모듈 및 이를 포함하는 무선 송수신 장치가 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 무선 통신이 필요한 산업 현장에 보다 유연하게 적용되어 효율적인 무선 통신을 제공할 수 있는 무선 송수신 모듈 및 이를 포함하는 무선 송수신 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 송수신 모듈은 컨트롤 보드에 장착되어 데이터의 무선 송수신을 수행하며, 무선 송수신을 위한 데이터 처리를 수행하는 데이터 처리부; 상기 컨트롤 보드와 연결되는 복수의 핀을 포함하는 인터페이스부; 및 안테나가 체결되는 안테나 연결부를 포함하며, 상기 복수의 핀은 상기 무선 송수신 모듈의 일측을 따라 일 방향을 따라 배열된 제1 핀 그룹 및 상기 무선 송수신 모듈의 타측을 따라 상기 일 방향을 따라 배열된 제2 핀 그룹을 포함하고, 상기 제1 핀 그룹은 적어도 상기 컨트롤 보드의 그라운드 회로와의 연결을 위한 제1 GND 핀 및 상기 안테나 연결부와의 연결을 위한 ANT 핀을 포함하며, 상기 제2 핀 그룹은 적어도 상기 컨트롤 보드의 전원부와의 연결을 위한 VCC 핀, 상기 컨트롤 보드로부터의 데이터 수신을 위한 TX 핀 및 상기 컨트롤 보드로의 데이터 송신을 위한 RX 핀을 포함하고, 상기 제1 GND 핀과 상기 VCC 핀은 상기 데이터 처리부를 기준으로 대칭되도록 배열되며, 상기 ANT 핀은 상기 제1 핀 그룹 내에서 상기 제1 GND 핀과 가장 멀리 떨어진 위치에 배열되고, 상기 TX 핀과 상기 RX 핀은 상기 제2 핀 그룹 내에서 나란히 위치하도록 배열된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선 송수신 장치는 데이터의 무선 송수신을 위한 무선 송수신 모듈; 및 상기 무선 송수신 모듈이 장착되는 컨트롤 보드를 포함하되, 상기 컨트롤 보드는, 상기 무선 송수신 모듈의 채널을 설정하기 위한 채널 스위치; 상기 무선 송수신 모듈의 그룹 어드레스를 설정하기 위한 그룹 어드레스 스위치; 상기 무선 송수신 모듈의 개별 어드레스를 설정하기 위한 개별 어드레스 스위치; 시리얼 통신을 위한 시리얼 커넥터에 해당하는 시리얼 통신 연결부;및 상기 시리얼 통신 형식의 전환을 위한 시리얼 통신 전환부를 포함하며, 상기 그룹 어드레스 스위치는 상기 무선 송수신 모듈이 그룹 어드레스를 기본으로 데이터를 송수신하는지 또는 개별 어드레스를 기본으로 데이터를 송수신하는지 여부를 결정하는 제1 스위치, 무선 송수신 모듈이 중계기 또는 터미널로 동작하는 지를 결정하는 제2 스위치 및 중계 어드레스를 결정하는 제3 스위치를 포함하며, 상기 시리얼 통신 전환부는 RS232 통신과 RS485 통신의 전환을 위한 스위치에 해당한다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신 모듈은 상술한 VCC 핀, GND 핀, ANT 핀, TX 핀 및 RX 핀의 배열된 위치적인 특징에 따라, 효율적인 전원 공급, 각종 노이즈를 차폐하거나, 노이즈를 흡수하여 모듈의 감도나 출력신호 SN비를 개선, 안테나로부터 유입되는 RF 신호와의 혼선 방지, 시리얼 데이터 송신, 수신의 딜레이 타임 일치 등의 기술적 특징을 제공할 수 있다.
본 발명의 무선 송수신 장치의 무선 송수신 모듈은 어드레스 설정이 컨트롤 보드에 설치된 스위치를 조작하여 용이하게 변경될 수 있다. 즉, 공간적, 시간적 제약에서 벗어날 수 있으며, 현장에서의 용이한 변경을 제공할 수 있다. 즉, 무선 송수신 모듈의 현장 활용성이 더욱 증대될 수 있다.
또한, 본 발명의 무선 송수신 장치의 무선 송수신 모듈은 채널 설정이 컨트롤 보드에 설치된 스위치를 조작하여 변경될 수 있다. 기설정된 채널의 통신 상태가 불량한 경우, 현장에서 직접 스위치 조작을 통해 채널을 변경할 수 있는 바, 무선 송수신 모듈의 현장 활용성이 더욱 제고된다.
본 발명의 무선 송수신 장치에 포함된 컨트롤 보드는 다양한 컴퓨터 장치와 연결될 수 있도록, RS232 형식의 시리얼 통신 또는 RS485 형식의 시리얼 통신을 지원한다. 또한, 이러한 시리얼 통신의 연결 포맷은 시리얼 통신 전환부의 간단한 스위치 조작으로 가능하므로, 무선 송수신 모듈의 현장 활용성이 더욱 제고된다.
본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신 모듈은 상술한 VCC 핀, GND 핀, ANT 핀, TX 핀 및 RX 핀의 배열된 위치적인 특징에 따라, 효율적인 전원 공급, 각종 노이즈를 차폐하거나, 노이즈를 흡수하여 모듈의 감도나 출력신호 SN비를 개선, 안테나로부터 유입되는 RF 신호와의 혼선 방지, 시리얼 데이터 송신, 수신의 딜레이 타임 일치 등의 기술적 특징을 제공할 수 있다.
본 발명의 무선 송수신 장치의 무선 송수신 모듈은 어드레스 설정이 컨트롤 보드에 설치된 스위치를 조작하여 용이하게 변경될 수 있다. 즉, 공간적, 시간적 제약에서 벗어날 수 있으며, 현장에서의 용이한 변경을 제공할 수 있다. 즉, 무선 송수신 모듈의 현장 활용성이 더욱 증대될 수 있다.
또한, 본 발명의 무선 송수신 장치의 무선 송수신 모듈은 채널 설정이 컨트롤 보드에 설치된 스위치를 조작하여 변경될 수 있다. 기설정된 채널의 통신 상태가 불량한 경우, 현장에서 직접 스위치 조작을 통해 채널을 변경할 수 있는 바, 무선 송수신 모듈의 현장 활용성이 더욱 제고된다.
본 발명의 무선 송수신 장치에 포함된 컨트롤 보드는 다양한 컴퓨터 장치와 연결될 수 있도록, RS232 형식의 시리얼 통신 또는 RS485 형식의 시리얼 통신을 지원한다. 또한, 이러한 시리얼 통신의 연결 포맷은 시리얼 통신 전환부의 간단한 스위치 조작으로 가능하므로, 무선 송수신 모듈의 현장 활용성이 더욱 제고된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신 모듈의 핀 배열을 도시한 예시도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 인지할 수 있다. 이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 무선 송수신 장치(10)는 무선 송수신 모듈(100), 컨트롤 보드(110) 및 안테나(120)를 포함한다.
본 실시예에 따른 무선 송수신 장치(10)는, 전적으로 하드웨어이거나, 또는 부분적으로 하드웨어이고 부분적으로 소프트웨어인 측면을 가질 수 있다. 예컨대, 무선 송수신 장치(10) 및 이에 포함된 각 장치는, 특정 형식 및 내용의 데이터를 처리하고, 전자통신 방식으로 주고 받기 위한 장치 및 이에 관련된 소프트웨어를 통칭할 수 있다. 본 명세서에서 "부(unit)", "모듈(module)", "서버(server)", "시스템", "장치" 또는 "단말" 등의 용어는 하드웨어 및 해당 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어의 조합을 지칭하는 것으로 의도된다. 예를 들어, 여기서 하드웨어는 CPU 또는 다른 프로세서(processor)를 포함하는 데이터 처리 기기일 수 있다. 또한, 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어는 실행중인 프로세스, 객체(object), 실행파일(executable), 실행 스레드(thread of execution), 프로그램(program) 등을 지칭할 수 있다.
무선 송수신 모듈(100)은 데이터의 무선 송신 및 무선 수신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 무선 송수신 모듈(100)은 통신 가능한 거리 내에 위치한 이웃 무선 송수신 모듈(100)에 데이터의 무선 송신 및 무선 수신을 수행할 수 있다. 즉, 무선 송수신 모듈(100)은 단말과 단말 사이에 데이터를 송수신하도록 구성된 통신 모듈에 해당한다. 무선 송수신 모듈(100)은 262MHz 내지 264MHz 주파수 대역을 이용하는 협대역 다채널 송수신 모듈일 수 있다. 무선 송수신 모듈(100)은 컨트롤 보드(110)에 장착될 수 있다.
컨트롤 보드(110)는 장착된 무선 송수신 모듈(100)이 동작 상태를 제어할 수 있다. 컨트롤 보드(110)는 장착된 무선 송수신 모듈(100)이 마스터 상태, 터미널 상태, 중계 상태 중 하나로 동작하도록 무선 송수신 모듈(100)을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤 보드(110)는 장착된 무선 송수신 모듈(100)이 본래 기능, 데이터의 무선 송수신을 수행하는 데 필요한 동작 환경을 제공할 수 있다. 예를 들어, 무선 송수신 모듈(100)의 동작에 필요한 전원 공급 및 그라운드를 제공할 수 있다.
안테나(120)는 무선 통신에서 통신의 목적을 달성하기 위해 공간에 효율적으로 전파를 방사하는 송신 기능 및 외부의 전자기파를 수신하여 평가된 교류 전압으로 변환하는 기능을 제공할 수 있다. 안테나(120)는 무선 송수신 모듈(100)에 연결될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 안테나(120)는 컨트볼 보드(110)에 연결되도록 구성될 수도 있다. 또한, 안테나(120)는 SMA 형식 또는 Helical 형식으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 컨트롤 보드(110)의 구성에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 컨트롤 보드의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
컨트롤 보드(110)는 전원부(1111), 무선 송수신 모듈 체결부(1112), 시리얼 통신 전환부(1113), 시리얼 통신 케이블 연결부(1114), 시리얼 통신 포맷 변환부(1115), 송신, 수신 LED(1116), 택트 스위치(1117), 리셋 스위치(1118), 딥 스위치(1119), 릴레이 드라이버(1120), 그룹 어드레스 스위치(1121), 개별 어드레스 스위치(1122), 채널 스위치(1123) 및 기판(1124)를 포함한다.
도 2a는 컨트롤 보드(110)의 전원부(1111), 무선 송수신 모듈 체결부(1112), 시리얼 통신 전환부(1113), 시리얼 통신 케이블 연결부(1114), 시리얼 통신 포맷 변환부(1115) 및 송신, 수신 LED(1116)의 배치를 설명하기 위한 예시도이다.
전원부(1111)는 컨트롤 보드(110)의 구성 및 무선 송수신 모듈(100)의 동작 전원을 제공하기 위해 구비된다. 전원부(1111)는 외부 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(미도시) 및 외부 전원을 조절하는 레귤레이터부(미도시)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 12V 입력 전원이 연결되도록 구성될 수 있으며, 12V는 레귤레이터부에 의해 5V로 조절되어 컨트롤 보드(110)는 5V로 구동되고, 무선 송수신 모듈(100)에는 +5V가 공급될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 전원부(1111)는 외부 전원 연결없이 동작될 수 있는 배터리 타입으로 구성될 수도 있다. 이에 따라 무선 송수신 장치(10)는 더욱 용이하게 외부 공간에 배치될 수 있다. 또한, 전원부(1111)는 그라운드를 위한 회로 구성도 제공할 수 있다.
무선 송수신 모듈 체결부(1112)는 무선 송수신 모듈(100)이 장착될 수 있다. 무선 송수신 모듈 체결부(1112)는 무선 송수신 모듈(100)의 핀이 접속될 수 있는 접속 단자를 포함할 수 있으며, 접속 단자는 컨트롤 보드의 다른 구성과 전기적으로 연결되도록 구성된다. 즉, 무선 송수신 모듈 체결부(1112)는 무선 송수신 모듈(100)과 컨트볼 보드(110)의 다른 구성이 전기적으로 연결, 동작되는 환경을 제공할 수 있다.
시리얼 통신 전환부(1113), 시리얼 통신 케이블 연결부(1114), 시리얼 통신 포맷 변환부(1115)는 시리얼 포트를 통한 시리얼 통신을 위한 구성일 수 있다. 이러한, 상기 구성을 통해 마스터로 동작하는 무선 송수신 장치(10)는 최종적으로 데이터를 수신하는 컴퓨터 장치와 시리얼 통신을 통해 데이터를 송수신하게 된다. 또한, 상기 구성을 통해 터미널로 동작하는 무선 송수신 장치(10)는 터미널에 위치한 컴퓨터 장치와 시리얼 통신을 통해 데이터를 송수신하게 된다.
컨트롤 보드(110)는 RS232 형식의 시리얼 통신 또는 RS485 형식의 시리얼 통신을 지원하며, 시리얼 통신 전환부(1113)는 RS232 통신과 RS485 통신을 전환하기 위한 스위치에 해당한다. 원하는 시리얼 통신 형식으로 시리얼 통신 전환부(1113)를 세팅한 후 컴퓨터 장치와 시리얼 통신을 수행할 수 있다. 시리얼 통신 케이블 연결부(1114)는 시리얼 통신을 위한 시리얼 커넥터에 해당하며, 시리얼 통신 포맷 변환부(1115)는 RS485 형식으로 데이터를 입출력하기 위한 터미널 블록에 해당한다.
송신, 수신 LED(1116)는 빛을 점멸함으로써, 무선 송수신 모듈(100)의 동작 상태를 나타낼 수 있다.
도 2b는 컨트롤 보드(110)의 택트 스위치(1117), 리셋 스위치(1118), 딥 스위치(1119), 릴레이 드라이버(1120)의 배치를 설명하기 위한 예시도이다.
택트 스위치(1117)는 무선 송수신 모듈(100)을 동작시키기 위한 동작 스위치에 해당한다. 택트 스위치(1117)가 ON 상태(눌려진 상태)인 경우, 무선 송수신 모듈(100)는 컨트롤 보드(110)에 세팅된 상태의 출력을 외부로 송신하게 된다.
리셋 스위치(1118)는 컨트롤 보드(110)의 세팅을 전기적으로 리셋(Reset)하기 위한 스위치에 해당한다.
딥 스위치(1119)는 컨트롤 보드(110)를 제어하기 위한 스위치에 해당한다. 딥 스위치(1119)에 포함된 스위치 중 ON이라고 표시된 1번 스위치는 컨트롤 보드(110)를 ON/OFF 시키기 위한 스위치일 수 있다. 딥 스위치(1119)에 포함된 나머지 스위치는 컨트롤 보드(110)의 옵션, 세팅을 변경하는 데 사용된다.
릴레이 드라이버(1120)는 무선 송수신 모듈(100)의 현재 동작 상태를 유지하는 기능, 릴레이 구동을 제공할 수 있다.
도 2c는 컨트롤 보드(110)의 그룹 어드레스 스위치(1121), 개별 어드레스 스위치(1122), 채널 스위치(1123) 및 기판(1124)의 배치를 설명하기 위한 예시도이다.
기판(1124)은 상술한 컨트롤 보드(110)의 구성들이 배치되는 기판이며, 각 구성의 동작을 위한 물리적 연결 또는 전기적 연결을 제공할 수 있다.
그룹 어드레스 스위치(1121)는 컨트롤 보드(110)에 장착된 무선 송수신 모듈(100)의 그룹 어드레스를 설정하기 위한 스위치이다. 스위치의 설정 조건에 따라 대응하는 그룹 어드레스가 결정될 수 있다. 개별 어드레스 스위치(1122)는 컨트롤 보드(110)에 장착된 무선 송수신 모듈(100)의 개별 어드레스를 설정하기 위한 스위치이다. 스위치의 설정 조건에 따라 대응하는 개별 어드레스가 결정될 수 있다. 채널 스위치(1123)는 컨트롤 보드(110)에 장착된 무선 송수신 모듈(100)의 채널을 설정하기 위한 스위치이다. 스위치의 설정 조건에 따라 대응하는 채널이 결정될 수 있다. 무선 송수신 모듈(100)은 262.0MHz *의 주파수 대역을 사용하여, 50KHz 간격으로 채널을 선택하도록 구성될수 있다. 채널 간격이 넓게 설정되어 채널 선택도가 양호할 수 있다. 본 실시예에 따른 무선 송수신 모듈(100)은 다른 송수신 모듈과 무선으로 데이터를 송수신하기 위해서, 동일한 채널로 설정되어야 한다. 따라서, 무선 송수신을 수행하려는 복수의 무선 송수신 모듈(100)들은 각각 채널 스위치(1123)를 조절하여 동일한 채널이 설정되도록 조절되어야한다. 다만, 이에 한정되는 것은 무선 송수신을 수행하려는 복수의 무선 송수신 모듈(100)들은 컴퓨터 장치와 컨트롤 보드(110)를 시리얼 연결하여 채널 설정 신호를 전달 받아 동일한 채널로 설정될 수 있다.
그룹 어드레스 스위치(1121)는 무선 송수신 모듈(100)이 그룹 어드레스를 기본으로 데이터를 송수신하는 지 또는 개별 어드레스를 기본으로 데이터를 송수신하는 지 여부를 결정하는 제1 스위치, 무선 송수신 모듈(100)이 중계기 또는 터미널로 동작하는 지를 결정하는 제2 스위치, 중계 어드레스(중계 순서)를 결정하는 제3 스위치를 포함한다. 제1 스위치에 의해 그룹 어드레스를 기본으로 데이터를 송수신하게 설정된 복수의 무선 송수신 모듈(100)들은 동일한 그룹에 포함되는 것으로 정의된다. 동일한 그룹 사이에 포함되는 복수의 무선 송수신 모듈(100)들 사이에는 데이터의 송수신이 가능한 상태이다. 동일한 그룹 내에서 무선 송수신 모듈(100)은 중계기로 또는 터미널로 동작할 지 여부가 제2 스위치에 의해 조작될 수 있다. 또한, 중계기로 선택된 무선 송수신 모듈(100) 중 중계 순서가 제3 스위치에 의해 결정될 수 있다. 데이터 무선 송수신을 제어하는 컴퓨터 장치와 시리얼 통신을 통해 연결되는 첫번째 중계 무선 송수신 모듈(100)이 마스터 중계기로 설정될 수 있으며, 터미널 무선 송수신 모듈(100)과의 거리, 주변 환경에 따라 이들 사이를 중계해주는 중계기로 설정된 무선 송수신 모듈(100)의 개수 및 배치가 결정될 수 있다. 중계기로 설정되어 배치된 무선 송수신 모듈(100)들은 설정된 중계 순서에 따라 마스터 중계기로부터 데이터를 중계하여 연결된 터미널 무선 송수신 모듈(100)로 전달할 수 있다.
또한, 상기 그룹에 속하지 않는, 즉, 제1 스위치에 의해 개별 어드레스를 기본으로 데이터를 송수신하도록 결정된 무선 송수신 모듈(100)은 개별 어드레스가 동일한 무선 송수신 모듈(100)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 즉, 제1 스위치에 의해 개별 어드레스를 기본으로 데이터를 송수신하도록 결정된 무선 송수신 모듈(100)은 개별 어드레스 스위치(1122)를 통해 개별 어드레스를 설정하여 다른 무선 송수신 모듈(100)로부터 데이터를 수신할 수 있다.
물론, 이러한 어드레스 설정은 컴퓨터 장치와 컨트롤 보드(110)를 시리얼 연결하여 어드레스 설정 신호를 무선 송수신 모듈(100)에 전달하여 설정될 수도 있다. 하지만, 이러한 컴퓨터 장치와 연결을 통한 변경은 공간적, 시간적 제약이 발생할 수 있으며, 현장에서 곧바로 변경을 수행하는 데에 어려움을 야기시킨다.
본 발명의 무선 송수신 장치(10)의 무선 송수신 모듈(100)은 어드레스 설정이 컨트롤 보드(110)에 설치된 스위치를 조작하여 용이하게 변경될 수 있다. 즉, 공간적, 시간적 제약에서 벗어날 수 있으며, 현장에서의 용이한 변경을 제공할 수 있다. 즉, 무선 송수신 모듈(100)의 현장 활용성이 더욱 증대될 수 있다.
또한, 본 발명의 무선 송수신 장치(10)의 무선 송수신 모듈(100)은 채널 설정이 컨트롤 보드(110)에 설치된 스위치를 조작하여 변경할 수 있다. 기설정된 채널의 통신 상태가 불량한 경우, 현장에서 직접 스위치 조작을 통해 채널을 변경할 수 있는 바, 무선 송수신 모듈(100)의 현장 활용성이 더욱 제고된다.
본 발명의 무선 송수신 장치(10)에 포함된 컨트롤 보드(110)는 다양한 컴퓨터 장치와 연결될 수 있도록, RS232 형식의 시리얼 통신 또는 RS485 형식의 시리얼 통신을 지원하며, 시리얼 통신 전환부(1113)의 간단한 스위치 조작으로 시리얼 통신의 연결 포맷을 변경할 수 있다.
이하, 본 발명의 무선 통신 모듈(100)의 특징에 대해 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신 모듈의 평면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신 모듈의 측면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 무선 송수신 모듈(100)은 데이터 처리부(1001), 인터페이스부(1002), 안테나 연결부(1003) 및 기판(1004)을 포함한다.
데이터 처리부(1001)는 데이터의 무선 송수신을 위한 데이터 처리를 수행할 수 있다. 데이터 처리부(1001)는 특정 형식 및 내용의 데이터를 처리하고, 전자통신 방식으로 주고 받기 위한 장치 및 이에 관련된 소프트웨어를 포함하도록 구성될 수 있다. 데이터 처리부(1001)는 상술한 기능을 수행하기 위한 하드웨어 및 해당 하드웨어에 의해 구동되는 소프트웨어를 포함하도록 정의된다. 데이터 처리부(1001)는 컨트롤 보드(110)에서 설정된 상태에 따라 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다. 또한, 데이터 처리부(1001)는 컨트롤 보드(110)에서 설정된 상태를 저장하거나, 데이터 처리시 발생하는 임시 데이터를 저장하도록 구성되는 저장부(미도시)를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
안테나 연결부(1003)를 통해 데이터 처리부(1001)는 안테나(120)로 데이터를송출하거나, 안테나(120)로부터 데이터를 수신하여 데이터를 처리할 수 있다.
기판(1004)은 상술한 무선 송수신 모듈(110)의 구성들이 배치되는 기판이며, 각 구성의 동작을 위한 물리적 연결 또는 전기적 연결을 제공할 수 있다.
인터페이스부(1002)는 데이터 처리부(1001)와 컨트롤 보드(110)를 전기적으로 연결하기 위한 하드웨어적인 구성에 해당한다. 인터페이스부(1002)는 컨트롤 보드(110)의 무선 송수신 모듈 체결부(1112)에 접속될 수 있는 복수의 핀을 포함한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신 모듈의 핀 배열을 도시한 예시도이다.
도 5를 참조하여, 무선 송수신 모듈(100)의 인터페이스부(1002)의 핀 배열에 대해 설명하도록 한다.
무선 송수신 모듈(100)의 인터페이스부(1002)의 복수의 핀은 제1 핀 그룹(1002A) 및 제2 핀 그룹(1002B)을 포함한다. 제1 핀 그룹(1002A)은 무선 송수신 모듈(100)의 일측을 따라 배열된 복수의 핀으로 구성되며, 제2 핀 그룹(1002B)은 무선 송수신 모듈(100)의 타측을 따라 배열된 복수의 핀으로 구성된다. 제1 핀 그룹(1002A)과 제2 핀 그룹(1002B)에 포함된 핀의 개수는 동일할 수 있으며, 제1 핀 그룹(1002A)과 제2 핀 그룹(1002B)에 포함된 복수의 핀은 대칭되어 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 핀 그룹(1002A)과 제2 핀 그룹(1002B)은 각각 12개의 핀으로 구성되며, 인터페이스부(1002)는 총 24핀으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 핀 그룹(1002A)에 포함된 복수의 핀과 제2 핀 그룹(1002B)에 포함된 복수의 핀은 서로 수행하는 기능, 연결하는 기능이 상이할 수 있다. 즉, 제1 핀 그룹(1002A)에 포함된 복수의 핀과 제2 핀 그룹(1002B)에 포함된 복수의 핀은 다른 기능을 제공하는 컨트롤 보드(110)의 구성 및/또는 안테나(120)의 구성과 연결될 수 있다.
여기서, 제1 핀 그룹(1002A)은 컨트롤 보드(110)의 그라운드 회로와의 연결을 위한 GND 핀과 제2 핀 그룹(1002B)은 전원부(1111)와의 연결을 위한 VCC 핀을 포함할 수 있다. 이러한, 제1 핀 그룹(1002A)의 GND 핀과 제2 핀 그룹(1002B)의 VCC 핀은 데이터 처리부(1001)를 기준으로 대칭되도록 위치할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, GND 핀은 1핀으로 배열되고, VCC 핀은 24핀으로 배열될 수 있으며, 1핀과 24핀은 데이터 처리부(1001)를 기준으로 대칭되도록 위치하는 것을 알 수 있다. 그라운드와 전원은 컨트롤 보드(110)의 전원부로부터 함께 공급되어야 하며, GND 핀과 VCC 핀은 인접하게 배열되는 것이 바람직하다. 따라서, GND 핀은 제1 핀 그룹(1002A)에 포함되고, VCC 핀은 제2 핀 그룹(1002B)에 포함되되, 대칭적으로 배열될 수 있다.
또한, GND 핀은 모듈의 전원 공급뿐만 아니라, 각종 노이즈를 차폐하거나, 노이즈를 흡수하여 모듈의 감도나 출력신호 SN비를 개선시킬 수 있다. 따라서, GND 핀은 컨트롤 보드(110)의 다른 회로 구성들과 가까이 위치하는 것이 회로의 동작에 유리할 수 있다. 즉, VCC 핀과 GND 핀은 컨트롤 보드(110)의 다른 회로 구성과 가장 가깝게 위치될 수 있다. 예시적으로, VCC 핀은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 무선 송수신 모듈 체결부(1112)에 표시된 점()에 해당하는 접속 단자에 접속될 수 있으며, VCC 핀과 대칭되는 GND 핀은 표시된 점()과 대칭되는 접속 단자에 접속될 수 있다. VCC 핀은 전원부(1111)와 가장 가까운 위치의 접속 단자와 접속될 수 있다.
또한, 제1 핀 그룹(1002A)은 안테나(120)와의 연결을 위한 ANT 핀을 포함할 수 있다. 구체적으로, ANT 핀은 안테나 연결부(1003)와 전기적으로 연결되도록 구성될 수 있으며, 안테나 연결부(1003)를 통해 안테나(120)와 연결될 수 있다. 안테나(120)는 RF 신호를 방사하거나, 외부의 신호를 수집하게 되는데, 이때 발생하는 RF 신호가 다른 회로에 유기되는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 안테나(120)와의 연결을 위한 ANT 핀은 컨트롤 보드(110)의 다른 회로 구성들로부터 가장 먼 위치에 배치될 수 있다. 즉, 제1 핀 그룹(1002A)에 포함된 일 방향으로 따라 배열되는 복수의 핀에서, GND 핀은 컨트롤 보드(110)의 다른 회로 구성들과 가장 가까이 위치하고, ANT 핀은 다른 회로 구성들과 가장 멀리 위치할 수 있다. 즉, 제1 핀 그룹(1002A)내에서 ANT 핀은 VCC와 대칭되어 배열된 GND 핀과 가장 멀리 떨어진 위치에 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 핀 그룹(1002A)이 제1 내지 제12 핀으로 구성되는 경우, GND 핀은 1핀, ANT 핀은 12핀으로 각각 배정될 수 있다.
또한, 효율적인 전원 공급을 위해 VCC 핀, GND 핀은 복수개로 구비될 수도 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, VCC 핀은 24핀 및 23핀으로 제공될 수 있으며, GND 핀은 1핀 및 11핀으로 제공될 수 있다. 11핀으로 배열된 GND 핀은 안테나(120)에서 발생하는 RF 신호를 차단하기 위한 시그널 그라운드 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제2 핀 그룹(1002B)은 시리얼 데이터 신호의 송신을 위한 TX 핀, 시리얼 데이터 신호의 수신을 위한 RX 핀을 각각 포함할 수 있다. 시리얼 데이터 신호의 송신, 수신 시 회로 위치, 전기적 배선에 따라 딜레이 타임이 각각 발생할 수 있다. 이러한 송신 딜레이 타임, 수신 딜레이 타임이 실질적으로 동일하게 발생하게 하기 위해 전기적 배선은 유사할 필요가 있으며, 따라서, TX 핀과 RX 핀은 나란히 제2 핀 그룹(1002B) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, TX 핀은 15 핀, RX 핀은 16핀에 해당할 수 있다.
제1 핀 그룹(1002A) 및 제2 핀 그룹(1002B)에 포함되는 나머지 핀들은 데이터 출력, LED 제어, 옵션 변경, 채널 변경, 시리얼 데이터 형식 변환 등의 기능을 제공하기 위해 컨트롤 보드(110)와 접속될 수 있으며, 인터페이스부(1002)는 24핀으로 구성되는 경우, 1핀 내지 24핀은 예시적으로 다음과 같이 기능을 제공하는 컨트롤 보드의 회로와 접속될 수 있다.
[표 1]
Figure 112020029422128-pat00001
본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신 모듈(100)은 상술한 VCC 핀, GND 핀, ANT 핀, TX 핀 및 RX 핀의 배열된 위치적인 특징에 따라, 무선 송수신 모듈(100)로의 효율적인 전원 공급, 각종 노이즈를 차폐하거나, 노이즈를 흡수하여 모듈의 감도나 출력신호 SN비를 개선, 안테나로부터 유입되는 RF 신호와의 혼선 방지, 시리얼 데이터 송신, 수신의 딜레이 타임 일치 등의 기술적 특징을 제공할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만 본 발명은 이러한 실시예들 또는 도면에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 되며, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 무선 송수신 장치
100: 무선 송수신 모듈
110: 컨트롤 보드
120: 안테나

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 데이터의 무선 송수신을 위한 무선 송수신 모듈; 및
    상기 무선 송수신 모듈이 장착되는 컨트롤 보드를 포함하되,
    상기 컨트롤 보드는,
    상기 무선 송수신 모듈의 채널을 설정하기 위한 채널 스위치;
    상기 무선 송수신 모듈의 그룹 어드레스를 설정하기 위한 그룹 어드레스 스위치;
    상기 무선 송수신 모듈의 개별 어드레스를 설정하기 위한 개별 어드레스 스위치;
    시리얼 통신을 위한 시리얼 커넥터에 해당하는 시리얼 통신 연결부;및
    상기 시리얼 통신 형식의 전환을 위한 시리얼 통신 전환부를 포함하며,
    상기 그룹 어드레스 스위치는 상기 무선 송수신 모듈이 그룹 어드레스를 기본으로 데이터를 송수신하는 지 또는 개별 어드레스를 기본으로 데이터를 송수신하는 지 여부를 결정하는 제1 스위치, 무선 송수신 모듈이 중계기 또는 터미널로 동작하는 지를 결정하는 제2 스위치 및 중계 어드레스를 결정하는 제3 스위치를 포함하며,
    상기 시리얼 통신 전환부는 RS232 통신과 RS485 통신의 전환을 위한 스위치에 해당하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 무선 송수신 모듈은:
    무선 송수신을 위한 데이터 처리를 수행하는 데이터 처리부;
    상기 컨트롤 보드와 연결되는 복수의 핀을 포함하는 인터페이스부; 및
    안테나가 체결되는 안테나 연결부를 포함하며,
    상기 복수의 핀은 상기 무선 송수신 모듈의 일측을 따라 일 방향을 따라 배열된 제1 핀 그룹 및 상기 무선 송수신 모듈의 타측을 따라 상기 일 방향을 따라 배열된 제2 핀 그룹을 포함하고,
    상기 제1 핀 그룹은 적어도 상기 컨트롤 보드의 그라운드 회로와의 연결을 위한 제1 GND 핀 및 상기 안테나 연결부와의 연결을 위한 ANT 핀을 포함하며,
    상기 제2 핀 그룹은 적어도 상기 컨트롤 보드의 전원부와의 연결을 위한 VCC 핀, 상기 컨트롤 보드로부터의 데이터 수신을 위한 TX 핀 및 상기 컨트롤 보드로의 데이터 송신을 위한 RX 핀을 포함하고,
    상기 제1 GND 핀과 상기 VCC 핀은 상기 데이터 처리부를 기준으로 대칭되도록 배열되며,
    상기 ANT 핀은 상기 제1 핀 그룹 내에서 상기 제1 GND 핀과 가장 멀리 떨어진 위치에 배열되고,
    상기 TX 핀과 상기 RX 핀은 상기 제2 핀 그룹 내에서 나란히 위치하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 무선 송수신 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 컨트롤 보드는 상기 복수의 핀에 대응하는 접속 단자로 구성된 무선 송수신 모듈 체결부를 포함하며,
    상기 VCC 핀은 상기 전원부와 가장 가까운 위치의 배치된 접속 단자와 접속되는 것을 특징으로 하는 무선 송수신 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 핀 그룹은,
    상기 ANT 핀과 바로 인접하게 위치하여, 상기 안테나의 RF 신호를 차단하기위한 시그널 그라운드 역할을 수행하는 제2 GND 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 핀 그룹은 일 방향을 따라 배열된 1 핀 내지 12 핀을 포함하며, 상기 제2 핀 그룹은 일 방향을 따라 배열된 13핀 내지 24 핀을 포함하며,
    상기 1 핀 내지 12 핀은 상기 13 핀 내지 24 핀과 각각 상기 컨트롤 보드를 기준으로 대칭되도록 배열되며,
    상기 제1 GND 핀은 1 핀, 상기 VCC 핀은 24 핀, 상기 ANT 핀은 12 핀, 상기 제2 GND 핀은 11 핀, 상기 TX 핀은 15 핀, 상기 RX 핀은 16핀에 해당하는 것을 특징으로 하는 무선 송수신 장치.
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